CN105075409A - 阻焊剂组合物和使用了该阻焊剂组合物的印刷电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阻焊剂组合物和使用了该阻焊剂组合物的印刷电路板,该阻焊剂组合物在具有良好的绝缘性的同时,可以抑制焊料耐热时的裂纹,进而具备能够良好地追随所形成的电路的形状的覆盖性。一种阻焊剂组合物,其包含固化性树脂和数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维。一种印刷电路板,其具有使用该阻焊剂组合物得到的固化物。
Description
技术领域
本发明涉及阻焊剂组合物和使用了该阻焊剂组合物的印刷电路板。
背景技术
印刷电路板是在基材上形成导体电路图案而成,在导体电路的焊盘部通过焊接而搭载有电子部件,在焊盘部以外的电路部分被覆有阻焊膜以对导体进行保护。该阻焊膜具有下述功能:在将电子部件搭载于印刷电路板时,可防止焊料附着于不必要的部分,同时可防止电路的氧化及腐蚀。
由此,对于形成阻焊膜的材料来说,除了要求绝缘性及焊料耐热性等各种性能优异外,还要求能够良好地追随所形成的电路的形状,电路的覆盖性优异。
作为阻焊剂材料的现有技术,例如专利文献1中公开了一种感光性树脂组合物,其含有:(A)具有羧基的聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂和(D)内含环氧树脂的微胶囊,但是随着对于印刷电路板的性能要求的提高,要求实现更优异的阻焊剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-128317号公报(权利要求书等)
发明内容
发明要解决的课题
本发明的第一目的在于提供一种阻焊剂组合物和使用了该阻焊剂组合物的印刷电路板,该阻焊剂组合物在具有良好的绝缘性的同时,可以抑制焊料耐热时的裂纹,进而具备能够良好地追随所形成的电路的形状的良好的覆盖性。
另外,本发明的第二目的在于提供能够实现与以往相比更低的线膨胀系数的印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板。
此外,本发明的第三目的在于提供能够抑制空穴间迁移的发生的印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板。
此外,本发明的第四目的在于提供能够实现与以往相比更高的剥离强度的印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板。
此外,本发明的第五目的在于提供抗裂性优异的印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板。
此外,本发明的第六目的在于提供一种印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板,该印刷电路板材料在高精细的电路及大电流用途中电路间的耐电压高,并且能够长期维持高的绝缘可靠性。
用于解决课题的方案
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过形成含有具有特定纤维直径的纤维素纳米纤维的阻焊剂组合物,能够达成本发明的第一目的,由此完成了本发明。
即,本发明的阻焊剂组合物的特征在于,其包含固化性树脂和数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维。
本发明的阻焊剂组合物中,作为上述固化性树脂,可以适当使用选自热固化性树脂和光固化性树脂中的固化性树脂。另外,本发明的阻焊剂组合物中,作为上述固化性树脂,还优选包含含羧基树脂。
本发明的阻焊剂组合物优选包含层状硅酸盐。另外,本发明的阻焊剂组合物优选包含有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者。此外,本发明的阻焊剂组合物中,优选上述纤维素纳米纤维的数均纤维直径为3nm以上且小于1000nm,该阻焊剂组合物进一步包含数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维。
此外,本发明的阻焊剂组合物中,上述纤维素纳米纤维优选在其结构中具有羧酸盐。此外,本发明的阻焊剂组合物中,上述纤维素纳米纤维优选由木质纤维素制造。
另外,本发明的干膜的特征在于,其是将上述本发明的阻焊剂组合物涂布至载体膜上并干燥而得到的。
此外,本发明的固化物的特征在于,其是使干燥涂膜或涂膜固化而得到的,上述干燥涂膜是将上述本发明的阻焊剂组合物涂布至基材上并干燥而得到的,上述涂膜是将上述阻焊剂组合物涂布至载体膜上并干燥而得到的干膜层压于基材上而成的。
此外,本发明的印刷电路板的特征在于,其具有上述本发明的固化物。
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过在印刷电路板材料中组合混配纤维素纳米纤维和层状硅酸盐,从而可以比混配任意一个时以更少的混配量大幅降低线膨胀系数,可以达成本发明的第二目的,由此完成了本发明。
即,本发明的印刷电路板材料的特征在于,其包含粘结剂成分、数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维和层状硅酸盐。
本发明的印刷电路板材料中,作为上述粘结剂成分,可以适当使用热塑性树脂和固化性树脂。本发明的印刷电路板材料可以适当用于阻焊剂用、芯材用和多层印刷电路板的层间绝缘材料用。
另外,本发明的印刷电路板的特征在于,其使用了上述本发明的印刷电路板材料。
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过含有有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者的材料作为印刷电路板材料,可以达成本发明的第三目的,由此完成了本发明。
即,本发明的印刷电路板材料的特征在于,其包含粘结剂成分、数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维、以及有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者。
本发明的印刷电路板材料中,作为上述粘结剂成分,可以适当使用热塑性树脂和固化性树脂。本发明的印刷电路板材料可以适当用于芯材用和多层印刷电路板的层间绝缘材料用。
另外,本发明的印刷电路板的特征在于,其使用了上述本发明的印刷电路板材料。
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过在印刷电路板材料中组合混配纤维直径不同的纤维素纤维,从而可以提高剥离强度,可以达成本发明的第四目的,由此完成了本发明。
即,本发明的印刷电路板材料的特征在于,其包含粘结剂成分、数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维、和数均纤维直径为3nm以上且小于1000nm的纤维素纳米纤维。
本发明的印刷电路板材料中,作为上述粘结剂成分,可以适当使用热塑性树脂和固化性树脂。本发明的印刷电路板材料可以适当用于芯材用和多层印刷电路板的层间绝缘材料用。
另外,本发明的印刷电路板的特征在于,其使用了上述本发明的印刷电路板材料。
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过使用含有特定的纤维素纳米纤维的材料作为印刷电路板材料,可以达成本发明的第五目的,由此完成了本发明。
即,本发明的印刷电路板材料的特征在于,其包含粘结剂成分和结构中具有羧酸盐的数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维。
本发明中,上述纤维素纳米纤维优选如下得到:将天然纤维素纤维作为原料,在水中,将N-烃氧基化合物作为氧化催化剂,使共氧化剂发生作用,由此将该天然纤维素纤维氧化,从而得到该纤维素纳米纤维。另外,本发明的印刷电路板材料中,作为上述粘结剂成分,可以适当使用热塑性树脂和固化性树脂。本发明的印刷电路板材料可以适当用于阻焊剂用、芯材用和多层印刷电路板的层间绝缘材料用。
另外,本发明的印刷电路板的特征在于,其使用了上述本发明的印刷电路板材料。
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过使用含有特定的纤维素纳米纤维的材料作为印刷电路板材料,可以达成本发明的第六目的,由此完成了本发明。
即,本发明的印刷电路板材料的特征在于,其包含由木质纤维素制造的数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维和粘结剂成分。
本发明的印刷电路板材料中,作为上述粘结剂成分,可以适当使用热塑性树脂和固化性树脂。本发明的印刷电路板材料可以适当用于阻焊剂用和芯材用以及多层印刷电路板的层间绝缘材料用。
另外,本发明的印刷电路板的特征在于,其使用了上述本发明的印刷电路板材料。
发明的效果
根据本发明,可以实现一种阻焊剂组合物和使用了该阻焊剂组合物的印刷电路板,该阻焊剂组合物通过包含固化性树脂和数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维,从而在具有良好的绝缘性的同时,可以抑制焊料耐热时的裂纹,进而具备能够良好地追随所形成的电路的形状的覆盖性。
另外,根据本发明,可以实现一种印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板,该材料通过组合混配纤维素纳米纤维和层状硅酸盐,从而可以实现与以往相比更低的线膨胀系数。
此外,根据本发明,可以实现一种印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板,该材料通过含有有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者,从而能够抑制空穴间迁移的发生。
此外,根据本发明,可以实现一种印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板,该材料通过组合混配纤维直径不同的纤维素纤维,从而可以实现与以往相比更高的剥离强度。
此外,根据本发明,可以实现一种印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板,该材料通过含有结构中具有羧酸盐的纤维素纳米纤维,从而抗裂性优异。
此外,根据本发明,可以实现一种印刷电路板材料和使用了该材料的印刷电路板,该材料通过使用含有由木质纤维素制造的纤维素纳米纤维的物质,从而在高精细的电路及大电流用途中电路间的耐电压高,并且能够长期维持高的绝缘可靠性。
附图说明
图1是示出本发明的多层印刷电路板的一个构成例的部分截面图。
图2是示出实施例中的层间绝缘材料的评价用基板的制作方法的说明图。
图3是示出实施例中的芯材的评价用基板的制作方法的说明图。
图4是示出实施例中的其他的芯材的评价用基板的制作方法的说明图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[本发明的第一方式]
本发明的阻焊剂组合物的特征在于,其包含固化性树脂和数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维。该纤维素纳米纤维可以如下得到。
(数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维)
作为纤维素纳米纤维的原材料,可以使用由木材或麻、竹、绵、黄麻、槿麻、甜菜、农产品残余废料、布等天然植物纤维原料得到的纸浆、人造丝或赛璐玢等再生纤维素纤维等,其中特别优选纸浆。作为纸浆,可以使用通过化学或机械方式、或者将两者合用而使植物原料纸浆化而得到的硫酸盐纸浆或亚硫酸纸浆等化学纸浆、半化学浆、化学纸浆(ChemiGroundPulp)、化学盘磨机械浆、热盘磨机械浆、化学热盘磨机械浆、盘磨机械浆、磨木浆和以这些植物纤维为主要成分的脱墨废纸浆、杂志废纸浆、瓦楞纸废纸浆等。其中,特别优选纤维强度强的针叶树来源的各种硫酸盐纸浆、例如针叶树未漂白硫酸盐纸浆、针叶树氧曝露未漂白硫酸盐纸浆、针叶树漂白硫酸盐纸浆。
上述原材料主要由纤维素、半纤维素和木质素构成,其中木质素的含量通常为0~40质量%左右、特别是0~10质量%左右。关于这些原材料,在必要时进行木质素的除去或漂白处理,从而可以进行木质素量的调整。需要说明的是,木质素含量的测定可以通过Klason法进行。
在植物的细胞壁中,纤维素分子不是单分子,而是规则地聚集并形成具有数十条集合的结晶性的微纤维(纤维素纳米纤维),其成为植物的基本骨架物质。由此,为了由上述原材料制造纤维素纳米纤维,可以使用下述方法:对上述原材料实施打浆或粉碎处理、高温高压水蒸气处理、利用磷酸盐等的处理等,从而将该纤维解开至纳米尺寸。
上述之中,打浆或粉碎处理为下述方法:对上述纸浆等原材料直接施加力以机械方式进行打浆或粉碎,将纤维解开,从而得到纤维素纳米纤维。更具体地说,例如利用高压均质机等对纸浆等进行机械处理,将解开成纤维直径为0.1μm~10μm左右的纤维素纤维制成0.1质量%~3质量%左右的水悬浮液,进一步利用研磨机等对其反复进行磨碎或融碎处理,从而可以得到纤维直径为10nm~100nm左右的纤维素纳米纤维。
上述磨碎或融碎处理例如可以使用栗田机械制作所制造的研磨机“PureFineMill”等来进行。该研磨机是在使原料通过上下两片的研磨机的间隙时利用所产生的冲击、离心力和剪切力来将原料粉碎至超微粒的石臼式粉碎机,其可以同时进行剪切、磨碎、微粒化、分散、乳化和原纤维化。另外,上述磨碎或融碎处理也可以使用增幸产业株式会社制造的超微粒磨碎机“Supermass-colloider”来进行。Supermass-colloider是超越单纯粉碎的范围而能达到如融化感程度的超微粒化的磨碎机。Supermass-colloider是由可自由调整间隔的上下两片的无气孔磨石所构成的石臼形式的超微粒磨碎机,上部磨石固定,下部磨石高速旋转。投入进料斗的原料被离心力送入上下磨石的间隙中,通过此处产生的强大的压缩、剪切和滚动摩擦力等而使原材料依次磨碎,从而进行超微粒化。
另外,上述高温高压水蒸气处理为下述方法:通过将上述纸浆等原材料暴露于高温高压水蒸气中而使纤维解开,从而得到纤维素纳米纤维。
此外,上述利用磷酸盐等的处理为下述处理法:将上述纸浆等原材料的表面磷酸酯化,从而减弱纤维素纤维间的结合力,接下来进行精磨机处理(磨碎或融碎处理)使纤维解开,从而得到纤维素纳米纤维。例如,将上述纸浆等原材料浸渍于含50质量%脲和32质量%磷酸的溶液中,于60℃使溶液充分渗入纤维素纤维间,之后于180℃加热使磷酸化进行,将其水洗后,在3质量%的盐酸水溶液中于60℃进行2小时水解处理,再次进行水洗,进而之后在3质量%的碳酸钠水溶液中于室温处理20分钟左右,完成磷酸化,利用精磨机(上述磨碎机等)将该处理物解纤,从而可以得到纤维素纳米纤维。
另外,本发明中所用的纤维素纳米纤维也可以进行化学修饰和/或物理修饰而提高功能性。此处,作为化学修饰,可以利用下述方法进行:通过缩醛化、乙酰化、氰乙基化、醚化、异氰酸酯化等而加成官能团,或通过化学反应或溶胶凝胶法等使硅酸盐或钛酸盐等无机物复合化,或进行被覆等。作为化学修饰的方法,例如可以举出将成型为片状的纤维素纳米纤维浸渍到乙酸酐中并加热的方法。另外,作为物理修饰的方法,例如可以举出通过真空蒸镀、离子镀、溅射等物理蒸镀法(PVD法)、化学蒸镀法(CVD法)、非电解镀覆或电镀等镀覆法等被覆金属或陶瓷原料的方法。这些修饰可以在上述处理前,也可以在处理后。
本发明中所用的纤维素纳米纤维的数均纤维直径需要为3nm~1000nm,优选为3nm~200nm、更优选为3nm~100nm。由于纤维素纳米纤维单纤维的最小直径为3nm,因而实质上无法制造小于3nm的数均纤维直径,另外若超过1000nm,为了得到本发明所期望的效果需要过量添加,制膜性变差。需要说明的是,纤维素纳米纤维的数均纤维直径为下述值:使用SEM(ScanningElectronMicroscope:扫描型电子显微镜)或TEM(TransmissionElectronMicroscope:透射型电子显微镜)等进行观察,在照片的对角线划线,随机抽出位于其附近的纤维12点,除去最粗的纤维与最细的纤维后,测定剩余的10点,取其平均值为纤维素纳米纤维的数均纤维直径。
本发明中所用的上述纤维素纳米纤维的混配量相对于除溶剂外的组合物的整体量优选为0.1质量%~80质量%、更优选为0.2质量%~70质量%。纤维素纳米纤维的混配量为0.1质量%以上的情况下,可以良好地得到本发明所期望的效果。另一方面,为80质量%以下的情况下,制膜性提高。
另外,本发明中也可以使用下述方法:将上述纤维素纳米纤维成型为片状,使粘结剂成分渗入该片状纤维素纳米纤维中并干燥,制作预浸料。预浸料中的纤维素纳米纤维的含量与上述纤维素纳米纤维的混配量相同。
(固化性树脂)
作为本发明中所用的固化性树脂,优选从热固化性树脂和光固化性树脂中选择,也可以为它们的混合物。
其中,作为热固化性树脂,只要是通过加热而固化并显示出电绝缘性的树脂即可,例如可以举出环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、三聚氰胺树脂、有机硅树脂等。特别是,本发明中,优选使用环氧化合物和/或氧杂环丁烷化合物。
作为上述环氧化合物,可以使用具有1个以上环氧基的公知惯用的化合物,其中优选具有2个以上环氧基的化合物。例如可以举出丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等单环氧化合物等单环氧化合物、双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、脂环式环氧树脂、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、苯基-1,3-二缩水甘油醚、联苯基-4,4’-二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、乙二醇或丙二醇的二缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯、三缩水甘油基三(2-羟乙基)异氰脲酸酯等1分子中具有2个以上环氧基的化合物等。这些化合物可以根据所要求的特性而单独或组合2种以上使用。作为上述环氧化合物,可以举出株式会社ADEKA制造的ADKCIZERO-130P、O-180A、D-32、D-55、三菱化学株式会社制造的604、807、828、834、1001、1004、YL903、152、154、157S、YL-6056、YX-4000、YL-6121、株式会社Daicel制造的Celloxide2021、EHPE3150、PB-3600、DIC株式会社制造的EPICLON830、840、850、1050、2055、152、165、N-730、N-770、N-865、EXA-1514、HP-4032、EXA-4750、EXA-4700、HP-7200、HP-7200H、新日铁住金化学株式会社制造的EPOTOHTOYDF-170、YDF-175、YDF-2004、EPOTOHTOYD-011、YD-013、YD-127、YD-128、EPOTOHTOYDC-1312、EPOTOHTOYSLV-80XY、YSLV-120TE、EPOTOHTOYDB-400、YDB-500、EPOTOHTOYDCN-701、YDCN-704、EPOTOHTOYR-102、YR-450、EPOTOHTOST-2004、ST-2007、ST-3000、ZX-1063、ESN-190、ESN-360、DowChemicalJapan株式会社制造的D.E.R.317、331、661、664、542、D.E.N.431、438、T.E.N.、EPPN-501、EPPN-502、住友化学株式会社制造的SUMIEPOXYESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128、ESB-400、ESB-700、ESCN-195X、ESCN-220、ELM-120、旭化成电子材料株式会社制造的A.E.R.330、331、661、664、711、714、ECN-235、ECN-299、日本化药株式会社制造的EPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、NC-3000、NC-3100、日产化学工业株式会社制造的TEPIC、日油株式会社制造的BLEMMERDGT、CP-50S、CP-50M等,但并不限于这些。这些环氧树脂可以单独或组合2种以上使用。
接着,对氧杂环丁烷化合物进行说明。作为含有下述通式(I)
(式中,R1表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基)所表示的氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物的具体例,可以举出3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷(东亚合成株式会社制造、商品名OXT-101)、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷(东亚合成株式会社制造、商品名OXT-211)、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷(东亚合成株式会社制造、商品名OXT-212)、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯(东亚合成株式会社制造、商品名OXT-121)、双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚(东亚合成株式会社制造、商品名OXT-221)等。此外,也可以举出苯酚酚醛清漆型的氧杂环丁烷化合物等。这些氧杂环丁烷化合物可以与上述环氧化合物合用,另外也可以单独使用。
接着,作为光固化性树脂,只要是通过活性能量射线照射而固化并显示出电绝缘性的树脂即可,特别是,本发明中优选使用分子中具有1个以上烯键式不饱和键的化合物。
作为具有烯键式不饱和键的化合物,可以使用公知惯用的光聚合性低聚物和光聚合性乙烯基单体等。其中,作为光聚合性低聚物,可以举出不饱和聚酯系低聚物、(甲基)丙烯酸酯系低聚物等。作为(甲基)丙烯酸酯系低聚物,可以举出苯酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、双酚型环氧(甲基)丙烯酸酯等环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯改性(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是指对丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它们的混合物进行统称的术语,关于其他类似的表现也相同。
作为光聚合性乙烯基单体,可以举出公知惯用的物质、例如苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯或苯甲酸乙烯酯等乙烯酯类;乙烯基异丁醚、乙烯基正丁醚、乙烯基叔丁醚、乙烯基正戊醚、乙烯基异戊醚、乙烯基正十八烷基醚、乙烯基环己基醚、乙二醇单丁基乙烯基醚、三乙二醇单甲基乙烯基醚等乙烯基醚类;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类;异氰脲酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯等烯丙基化合物;(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸的酯类;(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等烷氧基烷撑二醇单(甲基)丙烯酸酯类;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯类、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等亚烷基多元醇聚(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等聚氧基亚烷基二醇聚(甲基)丙烯酸酯类;羟基特戊酸新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯等聚(甲基)丙烯酸酯类;三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯等异氰脲酸酯型聚(甲基)丙烯酸酯类等。它们可以根据所要求的特性单独或组合2种以上使用。
(含羧基树脂)
另外,在将本发明的阻焊剂组合物制成碱显影型的感光性树脂组合物时,优选含有含羧基树脂。含羧基树脂也可以为具有烯键式不饱和基团的含羧基感光性树脂。
作为含羧基树脂,特别可以适当使用以下列举的树脂(可以为低聚物或聚合物中的任一种)。
(1)通过不饱和羧酸和具有不饱和双键的化合物的共聚而得到的含羧基树脂、以及将其进行改性并调整了分子量及酸值后的含羧基树脂。
(2)使含羧基(甲基)丙烯酸系共聚树脂与1分子中具有环氧乙烷环和烯键式不饱和基团的化合物反应而得到的感光性含羧基树脂。
(3)使1分子中分别具有1个环氧基和不饱和双键的化合物与具有不饱和双键的化合物的共聚物与不饱和一元羧酸反应,使通过该反应生成的仲羟基与饱和或不饱和多元酸酐反应而得到的感光性含羧基树脂。
(4)使含羟基聚合物与饱和或不饱和多元酸酐反应后,使通过该反应生成的羧酸与1分子中分别具有1个环氧基和不饱和双键的化合物反应而得到的感光性含羟基和羧基的树脂。
(5)使多官能环氧化合物和不饱和一元羧酸反应,使通过该反应生成的仲羟基的一部分或全部与多元酸酐反应而得到的感光性含羧基树脂。
(6)使多官能环氧化合物、1分子中具有2个以上羟基和1个与环氧基反应的羟基以外的反应基的化合物、含不饱和基团的一元羧酸反应,使所得到的反应产物与多元酸酐反应而得到的含羧基感光性树脂。
(7)使具有酚羟基的树脂和环氧烷烃或环状碳酸酯的反应产物与含不饱和基团的一元羧酸反应,使所得到的反应产物与多元酸酐反应而得到的含羧基感光性树脂。
(8)使多官能环氧化合物、1分子中具有至少1个醇羟基和1个酚羟基的化合物、和含不饱和基团的一元羧酸反应,使所得到的反应产物的醇羟基与多元酸酐的酸酐基反应而得到的含羧基感光性树脂。
这些之中,优选上述(2)的感光性含羧基树脂,即通过(a)含羧基(甲基)丙烯酸系共聚树脂与(b)1分子中具有环氧乙烷环和烯键式不饱和基团的化合物的反应而得到的具有羧基的共聚系树脂。
(a)含羧基(甲基)丙烯酸系共聚树脂是将(甲基)丙烯酸酯与1分子中具有1个不饱和基团和至少1个羧基的化合物共聚而得到的。作为构成共聚树脂(a)的(甲基)丙烯酸酯,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯等含羟基(甲基)丙烯酸酯类、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、异辛氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等二醇改性(甲基)丙烯酸酯类等。它们可以单独使用,也可以混合2种以上使用。
另外,作为1分子中具有1个不饱和基团和至少1个羧基的化合物,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、不饱和基团与羧酸之间经扩链的改性不饱和一元羧酸,例如(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、通过内酯改性等而具有酯键的不饱和一元羧酸、具有醚键的改性不饱和一元羧酸、以及马来酸等分子中包含2个以上羧基的化合物等。它们可以单独使用,也可以混合2种以上使用。
作为(b)1分子中具有环氧乙烷环和烯键式不饱和基团的化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基乙酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基丁酯、丙烯酸3,4-环氧环己基甲基氨基酯等。其中,优选(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯。这些(b)1分子中具有环氧乙烷环和烯键式不饱和基团的化合物可以单独使用,也可以混合2种以上使用。
含羧基树脂优选其酸值为50mgKOH/g~200mgKOH/g的范围。在酸值小于50mgKOH/g的情况下,难以用弱碱性水溶液除去阻焊剂组合物的涂膜的未曝光部分。另一方面,若酸值超过200mgKOH/g,则有可能发生固化覆膜的耐水性和电学特性差等问题。另外,含羧基树脂的质量平均分子量优选为5,000~100,000的范围。质量平均分子量小于5,000时,具有阻焊剂组合物的涂膜的指触干燥性差的倾向。另外,质量平均分子量若超过100,000,则具有阻焊剂组合物的显影性和储藏稳定性变差的倾向。
(光聚合引发剂)
本发明的阻焊剂组合物中,在使用光固化性树脂或含羧基感光性树脂的情况下,优选进一步添加光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如可以举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、苄基甲基缩酮等苯偶姻化合物及其烷基醚类;苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙烷-1-酮等苯乙酮类;甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2-戊基蒽醌等蒽醌类;噻吨酮、2、4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类;苯乙酮二甲基缩酮、苄基二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮、4,4-双甲基氨基二苯甲酮等二苯甲酮类等。它们可以单独或混合2种以上使用,此外,可以与三乙醇胺、甲基二乙醇胺等叔胺;2-二甲氨基乙基苯甲酸、4-二甲氨基苯甲酸乙酯等苯甲酸衍生物等光聚合引发助剂等组合使用。
光聚合引发剂的混配量为通常使用的比例足以,例如,相对于光固化性树脂和/或含羧基树脂100质量份,优选为0.1质量份~20质量份、更优选为1质量份~10质量份。
(固化剂和固化催化剂)
另外,本发明的阻焊剂组合物中,在使用热固化性树脂的情况下,可以进一步添加固化剂和/或固化催化剂。
作为固化剂,可以举出多官能酚类化合物、多元羧酸及其酸酐、脂肪族或芳香族的伯胺或仲胺、聚酰胺树脂、聚巯基化合物等。这些之中,从作业性和绝缘性的方面出发,优选使用多官能酚类化合物、以及多元羧酸及其酸酐。
作为多官能酚类化合物,只要是一分子中具有2个以上酚羟基的化合物即可,可以使用公知惯用的多官能酚类化合物。具体地说,可以举出苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A、烯丙基化双酚A、双酚F、双酚A的酚醛清漆树脂、乙烯基苯酚共聚树脂等,由于反应性高、提高耐热性的效果高,因而特别优选苯酚酚醛清漆树脂。这样的多官能酚类化合物在适当的固化催化剂的存在下也可与环氧化合物和/或氧杂环丁烷化合物进行加成反应。
多元羧酸及其酸酐是一分子中具有2个以上羧基的化合物及其酸酐,例如可以举出(甲基)丙烯酸的共聚物、马来酸酐的共聚物、二元酸的缩合物等。作为市售品,可以举出BASF社制造的JONCRYL(商品群名)、Sartomer社制造的SMARESIN(商品群名)、新日本理化株式会社制造的聚壬二酸酐等。
这些固化剂的混配量为通常使用的比例足以,相对于热固化性树脂100质量份,优选为1质量份~200质量份、更优选为10质量份~100质量份。
接着,固化催化剂是可在环氧化合物和/或氧杂环丁烷化合物等与上述固化剂的反应中成为固化催化剂的化合物,或者在不使用固化剂的情况下为成为聚合催化剂的化合物。作为固化催化剂,具体地说,例如可以举出叔胺、叔胺盐、季鎓盐、叔膦、冠醚络合物和磷叶立德等,可以从这些之中任意地单独或组合两种以上使用。其中,特别优选可以举出商品名2E4MZ、C11Z、C17Z、2PZ等咪唑类、商品名2MZ-A、2E4MZ-A等咪唑的吖嗪(azine)化合物、商品名2MZ-OK、2PZ-OK等咪唑的异氰脲酸盐、商品名2PHZ、2P4MHZ等咪唑羟甲基体(上述商品名均为四国化成工业株式会社制造)、双氰胺及其衍生物、三聚氰胺及其衍生物、二氨基马来腈及其衍生物、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、双(六亚甲基)三胺、三乙醇胺、二氨基二苯基甲烷、有机酸二酰肼等胺类、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(商品名DBU、San-Apro株式会社制造)、3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺环[5,5]十一烷(商品名ATU、味之素株式会社制造)、或三苯基膦、三环己基膦、三丁基膦、甲基二苯基膦等有机膦化合物等。
这些固化催化剂的混配量为通常的比例足以,相对于热固化性树脂100质量份,优选为0.05质量份~10质量份、更优选为0.1质量份~3质量份。
另外,本发明的阻焊剂组合物优选包含层状硅酸盐。通过组合混配纤维素纳米纤维和层状硅酸盐,利用乘数效应,可以与混配任意一个时相比以更少的混配量得到线膨胀系数大幅降低的材料。关于层状硅酸盐,可以援用下述内容。
此外,本发明的阻焊剂组合物优选包含有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者。有机硅化合物和氟化合物通过与纤维素纳米纤维组合,可以分别抑制空穴间迁移的发生。关于有机硅化合物和氟化合物,可以援用下述内容。
此外,本发明的阻焊剂组合物优选包含数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维和数均纤维直径为3nm以上且小于1000nm的纤维素纳米纤维。通过将数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维和数均纤维直径为3nm以上且小于1000nm的纤维素纳米纤维组合,可以实现高的剥离强度。关于数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维,可以援用下述内容。
此外,本发明的阻焊剂组合物中,纤维素纳米纤维优选其结构中具有羧酸盐。通过具有羧酸盐,抗裂性提高。关于具有羧酸盐的纤维素纳米纤维,可以援用下述内容。
此外,本发明的阻焊剂组合物中,纤维素纳米纤维优选由木质纤维素制造。纤维素纳米纤维由木质纤维素制造的情况下,在高精细的电路及大电流用途中,电路间的耐电压高,并且可以长期维持高的绝缘可靠性。关于木质纤维素纳米纤维,可以援用下述内容。
(其他混配成分)
作为惯用的其他混配成分,例如,作为热固化成分,可以举出环硫化物树脂、三聚氰胺衍生物、苯胍胺衍生物等氨基树脂、多异氰酸酯化合物、或封端异氰酸酯化合物。
另外,作为着色剂,可以使用作为着色颜料或染料等以比色指数表示的公知惯用的着色剂。例如可以举出PigmentBlue15、15:1、15:2、15:3、15:415:6、16、60、SolventBlue35、63、68、70、83、87、94、97、122、136、67、70、PigmentGreen7、36、3、5、20、28、SolventYellow163、PigmentYellow24、108、193、147、199、202、110、109、13917918593、94、95、128、155、166、180、120、151、154、156、175、181、1、2、3、4、5、6、9、10、12、61、62、62:1、65、73、74、75、97、100、104、105、111、116、167、168、169、182、183、12、13、14、16、17、55、63、81、83、87、126、127、152、170、172、174、176、188、198、PigmentOrange1、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、61、63、64、71、73、PigmentRed1、2、3、4、5、6、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、112、114、146、147、151、170、184、187、188、193、210、245、253、258、266、267、268、269、37、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53:1、53:2、57:1、58:4、63:1、63:2、64:1、68、171、175、176、185、208、123、149、166、178、179、190、194、224、254、255、264、270、272、220、144、166、214、220、221、242、168、177、216、122、202、206、207、209、SolventRed135、179、149、150、52、207、PigmentViolet19、23、29、32、36、38、42、SolventViolet13、36、PigmentBrown23、25、PigmentBlack1、7等。
作为有机溶剂,可以举出甲基乙基酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯、四甲苯等芳香族烃类;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二丙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚等二醇醚类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、二乙二醇单乙醚乙酸酯和上述二醇醚类的酯化物等酯类;乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇等醇类;辛烷、癸烷等脂肪族烃类;石油醚、石脑油、氢化石脑油、溶剂石脑油等石油类溶剂等。
另外,根据需要可以含有消泡·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂等添加剂。
作为消泡剂·流平剂,可以使用硅酮、改性硅酮、矿物油、植物油、脂肪族醇、脂肪酸、金属皂、脂肪酰胺、聚亚氧烷基二醇、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯等化合物等。
作为触变性赋予剂·增稠剂,可以使用高岭石、蒙皂石、蒙脱土、膨润土、滑石、云母、沸石等粘土矿物或微粒二氧化硅、硅胶、无定形无机颗粒、聚酰胺系添加剂、改性脲系添加剂、蜡系添加剂等。
作为偶联剂,可以使用具有甲氧基、乙氧基、乙酰基等作为烷氧基、具有乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、环氧基、环状环氧基、巯基、氨基、二氨基、酸酐、脲基、硫化物、异氰酸酯等作为反应性官能团的例如乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基·三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等乙烯基系硅烷化合物、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、Ν-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷等氨基系硅烷化合物、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等环氧系硅烷化合物、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等巯基系硅烷化合物、Ν-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等苯基氨基系硅烷化合物等硅烷偶联剂、异丙基三异硬脂酰化钛酸酯、四辛基双(双十三烷基亚磷酸酯)钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)氧基乙酸钛酸酯、异丙基三月桂基苯磺酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯、四异丙基双(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯、四(1,1-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(双十三烷基)亚磷酸酰氧基钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)乙撑钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酸异硬脂酰钛酸酯、异丙基三硬脂酰二丙烯酸钛酸酯、异丙基三(磷酸二辛酯)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯、二枯基苯基氧基乙酸钛酸酯、二异硬脂酰乙撑钛酸酯等钛酸酯系偶联剂、含烯键式不饱和锆酸酯的化合物、含新烷氧基锆酸酯的化合物、新烷氧基三新癸酰基锆酸酯、新烷氧基三(十二烷基)苯磺酰基锆酸酯、新烷氧基三(二辛基)磷酸酯锆酸酯、新烷氧基三(二辛基)焦磷酸酯锆酸酯、新烷氧基三(乙撑二氨基)乙基锆酸酯、新烷氧基三(间氨基)苯基锆酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基)丁基,二(双十三烷基)亚磷酸酯锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三新癸酰基锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三(十二烷基)苯-磺酰基锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三(二辛基)亚磷酸酯锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三(二辛基)焦磷酸酯锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三(N-乙撑二氨基)乙基锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三(间氨基)苯基锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三甲基丙烯酸锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基,三丙烯酸锆酸酯、二新戊基(二烯丙基)氧基,二对氨基苯甲酰基锆酸酯、二新戊基(二烯丙基)氧基,二(3-巯基)丙酸锆酸酯、2,2-双(2-丙酸根甲基)丁酸锆(IV),环二[2,2-(双2-丙酸根甲基)丁酸根]焦磷酸酯-O,O等锆酸酯系偶联剂、二异丁基(油烯基)乙酰乙酰基铝酸酯、烷基乙酰乙酸酯铝二异丙酸酯等铝酸酯系偶联剂等。
作为分散剂,可以使用多元羧酸系、萘磺酸甲醛缩合系、聚乙二醇、多元羧酸部分烷基酯系、聚醚系、聚亚烷基多元胺系等高分子型分散剂、烷基磺酸系、季铵系、高级醇环氧烷系、多元醇酯系、烷基多元胺系等低分子型分散剂等。
作为阻燃剂,可以使用氢氧化铝、氢氧化镁等水合金属系、红磷、磷酸铵、碳酸铵、硼酸锌、锡酸锌、钼化合物系、溴化合物系、氯化合物系、磷酸酯、含磷多元醇、含磷胺、三聚氰胺氰尿酸酯、三聚氰胺化合物、三嗪化合物、胍化合物、硅聚合物等。
作为其他混配成分,可以举出重氮盐、锍盐、碘鎓盐等光产酸剂、氨基甲酸酯化合物、α-氨基酮化合物、O-酰基肟化合物等光产碱剂、氢醌、氢醌单甲醚、叔丁基邻苯二酚、邻苯三酚、吩噻嗪等阻聚剂、硫酸钡、球状二氧化硅、水滑石等无机填料、硅粉末、尼龙粉末、氟粉末等有机填料、自由基捕捉剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、过氧化物分解剂、密合促进剂、防锈剂等。
本发明的阻焊剂组合物可以为涂布至载体膜(支撑体)上并干燥而得到的干膜的形态。在干膜化时,用上述有机溶剂稀释本发明的阻焊剂组合物,调整为适当的粘度,利用逗号涂布机、刮板式涂布机、唇口涂布机、棒涂机、挤压涂布机、反向涂布机、转印辊涂机、凹版涂布机、喷雾涂布机等在载体膜上涂布为均匀的厚度,通常在50℃~130℃的温度干燥1分钟~30分钟,从而可以制成干燥涂膜。关于涂布膜厚,没有特别限制,一般在干燥后的膜厚为10μm~150μm、优选为20μm~60μm的范围适当选择。
作为载体膜,使用塑料膜,优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜等塑料膜。对载体膜的厚度没有特别限制,一般在10μm~150μm的范围适当选择。
该情况下,在载体膜上形成涂膜后,出于防止灰尘附着于涂膜表面等目的,优选在涂膜的表面进一步层压能够剥离的覆盖膜。作为能够剥离的覆盖膜,例如可以使用聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜、经表面处理的纸等,在剥离覆盖膜时,只要涂膜与覆盖膜的粘接力小于涂膜与载体膜的粘接力即可。
另外,使用上述有机溶剂将本发明的阻焊剂组合物调整为适于涂布方法的粘度后,通过浸涂法、流涂法、辊涂法、棒涂法、丝网印刷法、幕涂法等方法涂布至基材上,在约60℃~100℃的温度下使组合物中包含的有机溶剂挥发干燥(暂时干燥),从而可以形成无粘性的干燥涂膜。另外,在将上述阻焊剂组合物涂布至载体膜上并使其干燥而以膜的形式缠绕而成的干膜的情况下,按照阻焊剂组合物的涂膜与基材接触的方式,利用层压机等将其贴合至基材上,之后剥离载体膜,从而能够在基材上形成涂膜的层。
对于这些涂膜,例如通过活性能量射线照射而进行光固化或者加热至140℃~180℃的温度而使其热固化,从而可以得到固化物。
作为上述基材,除了预先形成有电路的印刷电路板或柔性印刷电路板外,还可以举出使用纸苯酚、纸环氧、玻璃布环氧、玻璃聚酰亚胺、玻璃布/无纺布环氧、玻璃布/纸环氧、合成纤维环氧、氟·聚乙烯·PPO·氰酸酯等的高频电路用敷铜层压板等材质的全部等级(FR-4等)的敷铜层压板、以及聚酰亚胺膜、PET膜、玻璃基板、陶瓷基板、晶片板等。
在涂布本发明的阻焊剂组合物后进行的挥发干燥可以使用下述方法进行:使用热风循环式干燥炉、IR炉、加热板、对流加热炉等具备利用蒸气的空气加热方式的热源的装置使干燥机内的热风对流接触的方法;以及利用喷嘴喷射至支撑体的方法。
作为活性能量射线照射中所用的曝光器,只要是搭载高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、水银短弧灯等并在350nm~450nm的范围内照射紫外线的装置即可,进而也可以使用直接绘图装置(例如,通过来自计算机的CAD数据用直接激光来描绘图像的激光直接成像装置)。作为直接绘图机的激光源,只要使用最大波长为350nm~410nm的范围的激光即可,可以为气体激光器或固体激光器中的任一种。用于图像形成的曝光量根据膜厚等的不同而不同,一般可以为20mJ/cm2~800mJ/cm2、优选为20mJ/cm2~600mJ/cm2的范围内。
另外,作为显影方法,可以利用浸渍法、喷淋法、喷雾法、刷涂法等,作为显影液,可以使用氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠、硅酸钠、氨、胺类等碱性水溶液。
本发明的阻焊剂组合物在具有良好的绝缘性的同时,焊料耐热时的抗裂性优异,具备能够良好地追随所形成的电路的形状的良好的覆盖性,因而通过使用由该阻焊剂组合物构成的固化物,可以形成具备优异的绝缘性和耐热性的印刷电路板。
[本发明的第二方式]
本方式的印刷电路板材料可以包含粘结剂成分、数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维、和层状硅酸盐。
作为上述纤维素纳米纤维,可以使用与第一方式同样的物质。
关于本方式中的上述纤维素纳米纤维的混配量,相对于除溶剂外的组合物的整体量,优选为0.04质量%~64质量%、更优选为0.08质量%~56质量%。在纤维素纳米纤维的混配量为0.04质量%以上时,可以良好地得到线膨胀系数的降低效果。另一方面,在纤维素纳米纤维的混配量为64质量%以下时,制膜性提高。
作为上述层状硅酸盐,没有特别限定,优选具有溶胀性和/或解理性的粘土矿物或水滑石类化合物、及其类似化合物。作为这些粘土矿物,例如可以举出高岭石、地开石、珍珠陶土、埃洛石、叶蛇纹石、纤蛇纹石、叶蜡石、蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石、锌蒙脱石、硅镁石、锂蒙脱石、四氟硅云母(tetrasilicicmica)、钠带云母、白云母、珍珠云母、滑石、蛭石、金云母、绿脆云母、绿泥石等。这些层状硅酸盐可以为天然物,也可以为合成物。另外,这些层状硅酸盐可以单独使用,也可以合用两种以上。
对上述层状硅酸盐的形状没有特别限定,但当层状硅酸盐多层重叠时,有机化后难以解理,因而未亲有机化的层状硅酸盐的厚度优选尽可能为1层的厚度(约1nm)。另外,可以适当使用平均长度为0.01μm~50μm、优选为0.05μm~10μm、长厚比为20~500、优选为50~200的层状硅酸盐。
上述层状硅酸盐在其层间具有能够进行离子交换的无机阳离子。能够进行离子交换的无机阳离子是指,存在于层状硅酸盐的结晶表面上的钠、钾、锂等金属离子。这些离子具有与阳离子性物质的离子交换性,通过离子交换反应能够将具有阳离子性的各种物质插入(intercalate)至上述层状硅酸盐的层间。
对上述层状硅酸盐的阳离子交换容量(CEC)没有特别限定,例如优选为25meq/100g~200meq/100g、更优选为50meq/100g~150meq/100g、进一步优选为90meq/100g~130meq/100g。若层状硅酸盐的阳离子交换容量为25meq/100g以上,通过离子交换使足够量的阳离子性物质插入(intercalate)至层状硅酸盐的层间,层间被充分地亲有机化。另一方面,若阳离子交换容量为200meq/100g以下,则不会使层状硅酸盐的层间结合力变得过于牢固而使结晶薄片变得难以剥离,可以维持良好的分散性。
作为满足上述优选条件的层状硅酸盐的具体例,例如可以举出KUNIMINE工业株式会社制造的SUMECTONSA、KUNIMINE工业株式会社制造的KUNIPIAF、Co-opChemical株式会社制造的SOMASIFME-100、Co-opChemical化学株式会社制造的LUCENTITESTN等商品。
另外,作为本方式中使用的层状硅酸盐的有机化剂,只要是一般的鎓盐就可使用,从耐热性的方面出发,优选使用日本特开2004-107541号公报所公开的热分解温度高的鎓盐。
对使上述层状硅酸盐的层间含有亲有机化剂的方法没有特别限定,从合成操作容易的方面出发,优选通过离子交换反应使无机阳离子与亲有机化剂交换而含有亲有机化剂的方法。作为使上述层状硅酸盐的能够进行离子交换的无机阳离子与亲有机化剂进行离子交换的方法,没有特别限定,可以使用已知的方法。具体地说,可以使用水中的离子交换、醇中的离子交换、水/醇混合溶剂中的离子交换等方法。
具体地说,用水或醇等使层状硅酸盐充分溶剂化后,加入亲有机化剂并搅拌,用亲有机化剂置换层状硅酸盐的层间的无机阳离子。其后,对未置换的亲有机化剂进行充分清洗,并过滤、干燥。此外,也可以在有机溶剂中使层状硅酸盐与有机阳离子直接反应,或者在树脂等的存在下使层状硅酸盐和亲有机化剂在挤出机中加热混炼并进行反应。
上述离子交换的进行状况可以利用已知的方法来确认。例如可以通过下述方法来确认层状硅酸盐的无机阳离子与亲有机化剂发生了置换:通过滤液的ICP发光分析法来确认所交换的无机离子的方法;利用X射线分析来确认层状硅酸盐的层间隔发生了扩张的方法;利用热天平由升温过程的质量减少来确认亲有机化剂的存在的方法;等等。相对于层状硅酸盐的能够进行离子交换的无机离子1当量,离子交换优选为0.05当量(5质量%)以上、更优选为0.1当量(10质量%)以上、进一步优选为0.5当量(50质量%)以上。离子交换优选在0℃~100℃的温度进行,更优选在10℃~90℃的温度范围进行,进一步优选在15℃~80℃的温度范围进行。
另外,相对于除溶剂外的组合物的整体量,本方式中所用的上述层状硅酸盐的混配量优选为0.02质量%~48质量%、更优选为0.04质量%~42质量%。层状硅酸盐的混配量为0.02质量%以上时,可以良好地得到线膨胀系数的降低效果。另一方面,为48质量%以下时,制膜性提高。
根据本方式,通过组合混配纤维素纳米纤维和层状硅酸盐,通过协同效果,可以与混配任意一个时相比以更少的混配量得到线膨胀系数大幅降低的材料。相对于除溶剂外的组合物的整体量,本方式中的上述纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的混配量的总量优选为0.1质量%~80质量%、更优选为0.2质量%~70质量%。
(粘结剂成分)
作为本方式中使用的粘结剂成分,可以适当地使用热塑性树脂、和热固化性树脂或光固化性树脂等固化性树脂。
作为热塑性树脂,可以举出丙烯酸、改性丙烯酸、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、改性聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、乙酸纤维素、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乳酸等通用塑料类、聚酰胺、热塑性聚氨酯、聚缩醛、聚碳酸酯、超高分子量聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、改性聚苯醚、聚砜、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、液晶聚合物、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚酯酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等工程塑料类、烯烃系、苯乙烯系、聚酯系、氨基甲酸酯系、酰胺系、氯乙烯系、氢化系等热塑性弹性体。
作为热固化性树脂,只要是通过加热而固化并显示出电绝缘性的树脂即可,例如可以举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚M型环氧树脂、双酚P型环氧树脂、双酚Z型环氧树脂等双酚型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂、芳基亚烷基型环氧树脂、四苯酚基乙烷型环氧树脂、萘型环氧树脂、蒽型环氧树脂、苯氧基型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、降冰片烯型环氧树脂、金刚烷型环氧树脂、芴型环氧树脂、缩水甘油基甲基丙烯酸酯共聚系环氧树脂、环己基马来酰亚胺与缩水甘油基甲基丙烯酸酯的共聚环氧树脂、环氧改性的聚丁二烯橡胶衍生物、CTBN改性环氧树脂、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、苯基-1,3-二缩水甘油醚、联苯-4,4’-二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、乙二醇或丙二醇的二缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯、三缩水甘油基三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、未改性的甲阶酚醛树脂、经桐油、亚麻籽油、核桃油等改性的油改性甲阶酚醛树脂等甲阶型酚醛树脂等酚醛树脂、苯氧基树脂、脲(urea)树脂、三聚氰胺树脂等含三嗪环的树脂、不饱和聚酯树脂、双马来酰亚胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、具有苯并噁嗪环的树脂、降冰片烯系树脂、氰酸酯树脂、异氰酸酯树脂、氨基甲酸酯树脂、苯并环丁烯树脂、马来酰亚胺树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚甲亚胺树脂、热固化性聚酰亚胺等。
作为自由基聚合性的光固化性树脂,只要是通过活性能量射线照射而固化并显示出电绝缘性的树脂即可,特别优选使用分子中具有1个以上烯键式不饱和键的化合物。作为具有烯键式不饱和键的化合物,使用公知惯用的光聚合性低聚物和光聚合性乙烯基单体等。
作为光聚合性低聚物,可以举出不饱和聚酯系低聚物、(甲基)丙烯酸酯系低聚物等。作为(甲基)丙烯酸酯系低聚物,可以举出苯酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、双酚型环氧(甲基)丙烯酸酯等环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯改性(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是指对丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它们的混合物进行统称的术语,关于其他类似的表现也相同。
作为光聚合性乙烯基单体,可以举出公知惯用的物质、例如苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯或苯甲酸乙烯酯等乙烯酯类;乙烯基异丁醚、乙烯基正丁醚、乙烯基叔丁醚、乙烯基正戊醚、乙烯基异戊醚、乙烯基正十八烷基醚、乙烯基环己基醚、乙二醇单丁基乙烯基醚、三乙二醇单甲基乙烯基醚等乙烯基醚类;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类;三烯丙基异氰脲酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异邻苯二甲酸二烯丙酯等烯丙基化合物;(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸的酯类;(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等烷氧基烷撑二醇单(甲基)丙烯酸酯类;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯类、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等亚烷基多元醇聚(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等聚亚氧烷基乙二醇聚(甲基)丙烯酸酯类;羟基特戊酸新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯等聚(甲基)丙烯酸酯类;三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯等异氰脲酸酯型聚(甲基)丙烯酸酯类等。
作为阳离子聚合性的光固化性树脂,可以适当使用脂环环氧化合物、氧杂环丁烷化合物和乙烯基醚化合物等。作为其中的脂环环氧化合物,可以举出3,4,3’,4’-二环氧双环己烷、2,2-双(3,4-环氧环己基)丙烷、2,2-双(3,4-环氧环己基)-1,3-六氟丙烷、双(3,4-环氧环己基)甲烷、1-[1,1-双(3,4-环氧环己基)]乙苯、双(3,4-环氧环己基)己二酸酯、3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧)环己烷羧酸酯、(3,4-环氧-6-甲基环己基)甲基-3’,4’-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯、乙烯-1,2-双(3,4-环氧环己烷羧酸)酯、环氧环己烷、3,4-环氧环己基甲醇、3,4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷等具有环氧基的脂环环氧化合物等。作为市售品,例如可以举出DaicelChemical工业株式会社制造的Celloxide2000、Celloxide2021、Celloxide3000、EHPE3150;三井化学株式会社制造的EPOMIKVG-3101;YukaShellEpoxy株式会社制造的E-1031S;三菱瓦斯化学株式会社制造的TETRAD-X、TETRAD-C;日本曹达株式会社制造的EPB-13、EPB-27等。
作为氧杂环丁烷化合物,除了双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]醚、双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]醚、1,4-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、丙烯酸(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、甲基丙烯酸(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、甲基丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲酯或它们的低聚物或共聚物等多官能氧杂环丁烷类外,可以举出氧杂环丁烷醇与酚醛清漆树脂、聚(对羟基苯乙烯)、Cardo型双酚类、杯芳烃类、间苯二酚杯芳烃类、或倍半硅氧烷等具有羟基的树脂的醚化物、具有氧杂环丁烷环的不饱和单体与(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物等氧杂环丁烷化合物。作为市售品,例如可以举出宇部兴产株式会社制造的EternacollOXBP、OXMA、OXBP、EHO、亚二甲苯基双氧杂环丁烷、东亚合成株式会社制造的ARONOXETANEOXT-101、OXT-201、OXT-211、OXT-221、OXT-212、OXT-610、PNOX-1009等。
作为乙烯基醚化合物,可以举出异山梨糖醇二乙烯基醚、氧杂降冰片烯二乙烯基醚等环状醚型乙烯基醚(环氧乙烷环、氧杂环丁烷环、四氢呋喃环等具有环状醚基的乙烯基醚);苯基乙烯基醚等芳基乙烯基醚;正丁基乙烯基醚、辛基乙烯基醚等烷基乙烯基醚;环己基乙烯基醚等环烷基乙烯基醚;氢醌二乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、环己烷二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚等多官能乙烯基醚、在α位和/或β位具有烷基、烯丙基等取代基的乙烯基醚化合物等。作为市售品,例如可以举出丸善石油化学株式会社制造的2-羟基乙基乙烯基醚(HEVE)、二乙二醇单乙烯基醚(DEGV)、2-羟基丁基乙烯基醚(HBVE)、三乙二醇二乙烯基醚等。
另外,在将本方式的印刷电路板材料作为能够用碱性水溶液显影的碱显影型的感光型阻焊剂使用的情况下,还优选使用含羧基树脂作为粘结剂成分。
(含羧基树脂)
作为含羧基树脂,可以使用具有1个以上感光性不饱和双键的感光性含羧基树脂、和不具有感光性不饱和双键的含羧基树脂中的任一种,不限定于特定的物质。作为含羧基树脂,可以适当使用在第一方式中列举的树脂。
在本方式的印刷电路板材料中,除了纤维素纳米纤维、粘结剂成分、以及层状硅酸盐外,还可以根据其用途适当混配惯用的其他混配成分。
作为惯用的其他混配成分,例如可以举出固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂等。
固化催化剂是在固化性树脂中主要使热固化性树脂固化的物质,例如可以举出咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑衍生物;双氰胺、苄基二甲胺、4-(二甲氨基)-N,N-二甲基苄基胺、4-甲氧基-N,N-二甲基苄基胺、4-甲基-N,N-二甲基苄基胺等胺化合物、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼等肼化合物;三苯基膦等磷化合物等。另外,作为市售品,例如可以举出2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(四国化成工业株式会社制造)、U-CAT3503N、U-CAT3502T、DBU、DBN、U-CATSA102、U-CAT5002(San-Apro株式会社制造)等,可以单独或混合2种以上使用。另外,同样也可以使用胍胺、甲基胍胺、苯并胍胺、三聚氰胺、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-均三嗪、2-乙烯基-2,4-二氨基-均三嗪、2-乙烯基-4,6-二氨基-均三嗪·异氰脲酸加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-均三嗪·异氰脲酸加成物等均三嗪衍生物。
另外,光聚合引发剂是在固化性树脂中使光固化性树脂固化的物质,例如可以举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚等苯偶姻和苯偶姻烷基醚类;苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮等苯乙酮类;2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2-(二甲氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮等氨基烷基苯酮类;2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌等蒽醌类;2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类;苯乙酮二甲基缩酮、苄基二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮等二苯甲酮类;或氧杂蒽酮类;(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、乙基-2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸酯等氧化膦类;各种过氧化物类、二茂钛系引发剂等。它们可以与N,N-二甲氨基苯甲酸乙酯、N,N-二甲氨基苯甲酸异戊酯、戊基-4-二甲氨基苯甲酸酯、三乙胺、三乙醇胺等叔胺类的光敏剂等合用。这些光聚合引发剂可以单独或组合2种以上使用。
作为着色剂,可以使用在第一方式中列举的作为着色颜料或染料等以比色指数表示的公知惯用的着色剂。
作为有机溶剂,可以使用第一方式中列举的有机溶剂。
另外,根据需要可以含有消泡·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂等添加剂。
作为消泡剂·流平剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂,可以使用第一方式中列举的物质。
作为触变性赋予剂·增稠剂,可以使用微粒二氧化硅、硅胶、无定形无机颗粒、聚酰胺系添加剂、改性脲系添加剂、蜡系添加剂等。
作为其他混配成分,可以举出重氮盐、锍盐、碘鎓盐等光产酸剂、氨基甲酸酯化合物、α-氨基酮化合物、O-酰基肟化合物等光产碱剂、硫酸钡、球状二氧化硅等无机填料、硅粉末、尼龙粉末、氟粉末等有机填料、自由基捕捉剂、紫外线吸收剂、过氧化物分解剂、热阻聚剂、密合促进剂、防锈剂等。
以上说明的构成的本方式的印刷电路板材料除了可以适合适用于阻焊剂和芯材以外,也可以适合适用于多层印刷电路板的层间绝缘材料用,由此,在所得到的印刷电路板中可以得到本方式所期望的效果。此外,在将本方式适用于印刷电路板材料时,例如可以使用下述方法:将上述纤维素纳米纤维成型为片状,使粘结剂成分渗入该片状纤维素纳米纤维中并干燥,制作预浸料。
图1中示出表示本方式的多层印刷电路板的一个构成例的部分截面图。图示的多层印刷电路板例如可以如下制造。首先,在形成有导体图案1的核心基板2形成贯通孔。贯通孔的形成可以通过钻孔或模具冲压、激光等适当的手段来进行。其后,使用粗糙化剂进行粗糙化处理。一般而言,粗糙化处理使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、甲氧基丙醇等有机溶剂、或氢氧化钠、苛性钾等碱性水溶液等使其溶胀,并使用重铬酸盐、高锰酸盐、臭氧、过氧化氢/硫酸、硝酸等氧化剂来进行。
接着,通过非电解镀或电镀的组合等来形成导体图案3。通过非电解镀形成导体层的工序是指下述工序:浸渍于包含镀覆用催化剂的水溶液中进行催化剂的吸附后,浸渍于镀覆液中,使镀层析出。根据常规方法(减数法、半加法等)在核心基板2的表面的导体层上形成特定的电路图案,如图示那样在两侧形成导体图案3。此时,贯通孔也形成有镀覆层,其结果,上述多层印刷电路板的导体图案3的连接部4和导体图案1的连接部1a之间被电连接,形成通孔5。
接着,通过丝网印刷法、喷涂法、帘幕法等适当的方法例如在涂布热固化性组合物后使其加热固化,形成层间绝缘层6。在使用干膜或预浸料的情况下,进行层压或热板压制而使其加热固化,形成层间绝缘层6。接着,例如通过激光等适当的手段形成用于将各导体层的连接部间电连接的导通孔7,利用与上述导体图案3相同的方法形成导体图案8。此外,利用相同的方法形成层间绝缘层9、导通孔10和导体图案11。其后,在最外层形成阻焊剂层12,从而制造多层印刷电路板。以上,对在层压基板上形成层间绝缘层和导体层的例子进行了说明,但也可以使用单面基板或双面基板来代替层压基板。
[本发明的第三方式]
本方式的印刷电路板材料可以包含粘结剂成分、数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维、及有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者。
作为上述纤维素纳米纤维,可以使用与第一方式同样的物质。
本方式中的纤维素纳米纤维的数均纤维直径需要为3nm~1000nm、优选为3nm~200nm、更优选为3nm~100nm。由于纤维素纳米纤维单纤维的最小直径为3nm,因而实质上无法制造小于3nm的数均纤维直径,另外若超过1000nm,则与粘结剂成分的分散性变差。需要说明的是,纤维素纳米纤维的数均纤维直径为下述值:使用SEM(ScanningElectronMicroscope:扫描型电子显微镜)或TEM(TransmissionElectronMicroscope:透射型电子显微镜)等进行观察,在照片的对角线划线,随机抽出位于其附近的纤维12点,除去最粗的纤维与最细的纤维后,测定剩余的10点,取其平均值为纤维素纳米纤维的数均纤维直径。
相对于除溶剂外的组合物的整体量,本方式中的上述纤维素纳米纤维的混配量优选为0.1质量%~80质量%、更优选为0.2质量%~70质量%。纤维素纳米纤维的混配量为0.1质量%以上的情况下,可以良好地得到本发明所期望的效果。另一方面,为80质量%以下的情况下,制膜性提高。
(有机硅化合物)
作为上述有机硅化合物,可以举出聚二甲基硅氧烷、聚烷基苯基硅氧烷、烷基改性硅油、聚醚改性硅油、聚烷基硅氧烷、聚甲基硅倍半氧烷、聚烷基氢硅氧烷、聚烷基链烯基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、芳烷基改性硅油、烷基芳烷基改性硅油等。作为市售品,可以举出BYK-300、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-313、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-337、BYK-341、BYK-344、BYK-370、BYK375(以上为BYK-CHEMIEJapan株式会社制造)、KS-66、KS-69、FZ-2110、FZ-2166、FZ-2154、FZ-2120、L-720、L-7002、SH8700、L-7001、FZ-2123、SH8400、FZ-77、FZ-2164、FZ-2203、FZ-2208(以上为TORAYDOWCORNING株式会社制造)、KF-353、KF-615A、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-6191、KF-6011、KF-6015、X-22-2516、KF-410、X-22-821、KF-412、KF-413、KF-4701(以上为信越化学株式会社制造)。
(氟化合物)
作为上述氟化合物,例如可以举出分子中具有全氟烷基或全氟链烯基等的氟系树脂。作为市售品,例如可以举出MEGAFACF-444、MEGAFACF-472、MEGAFACF-477、MEGAFACF-552、MEGAFACF-553、MEGAFACF-554、MEGAFACF-443、MEGAFACF-470、MEGAFACF-470、MEGAFACF-475、MEGAFACF-482、MEGAFACF-483、MEGAFACF-489、MEGAFACR-30、MEGAFACRS-75(以上为DIC株式会社制造)、EftopEF301、EftopEF303、EftopEF352(以上为新秋田化成株式会社制造)、FluoradFC-430、FluoradFC-431(以上为住友3M株式会社制造)、AashiGuardAG-E300D、SurflonS-382、SurflonSC-101、SurflonSC-102、SurflonSC-103、SurflonSC-104、SurflonSC-105、SurflonSC-106(以上为旭硝子株式会社制造)、BM-1000、BM-1100(以上为裕商株式会社制造)、NBX-15、FTX-218(以上为株式会社NEOS制造)。
相对于粘结剂成分100质量份,本方式中所用的上述有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者的混配量优选为0.01质量份~20质量份、更优选为0.01质量份~10质量份、进一步优选为0.05质量份~3质量份。有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者的混配量为0.01质量%以上时,可以良好地得到本方式所期望的效果。另一方面,为20质量%以下的情况下,制膜性提高。
(粘结剂成分)
作为本方式中使用的粘结剂成分,可以使用与第二方式同样的物质。
(含羧基树脂)
另外,在将本方式的印刷电路板材料作为能够用碱性水溶液显影的碱显影型的感光型阻焊剂使用的情况下,还优选使用含羧基树脂作为粘结剂成分。
作为含羧基树脂,可以使用与第二方式同样的物质。
本方式的印刷电路板材料中,除了纤维素纳米纤维、粘结剂成分、以及有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者外,还可以根据其用途适当混配惯用的其他混配成分。
作为惯用的其他混配成分,例如可以举出固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂等。
作为这些固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂,可以使用第二方式中列举的物质。
另外,根据需要可以含有消泡·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂等添加剂。
作为消泡剂·流平剂,可以使用矿物油、植物油、脂肪族醇、脂肪酸、金属皂、脂肪酰胺、聚氧亚烷基二醇、聚氧亚烷基烷基醚、聚氧亚烷基脂肪酸酯等化合物等。
作为触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂,可以使用第一方式中列举的物质。
作为其他混配成分,可以举出重氮盐、锍盐、碘鎓盐等光产酸剂、氨基甲酸酯化合物、α-氨基酮化合物、O-酰基肟化合物等光产碱剂、硫酸钡、球状二氧化硅、水滑石等无机填料、硅粉末、尼龙粉末、氟粉末等有机填料、自由基捕捉剂、紫外线吸收剂、过氧化物分解剂、热阻聚剂、密合促进剂、防锈剂等。
以上说明的构成的本方式的印刷电路板材料除了可以适合适用于芯材以外,也可以适合适用于多层印刷电路板的层间绝缘材料用,由此,在所得到的印刷电路板中可以得到本方式所期望的效果。此外,在将本方式适用于印刷电路板材料时,例如也可以使用下述方法:将上述纤维素纳米纤维成型为片状,使粘结剂成分、以及有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者等所形成的组合物渗入该片状纤维素纳米纤维中并干燥,制作预浸料。
图1所示的本方式的多层印刷电路板可以与第2方式同样地制造。
[本发明的第四方式]
本方式的印刷电路板材料可以包含粘结剂成分、数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维、和数均纤维直径为3nm以上且小于1000nm的纤维素纳米纤维。
(纤维素纤维和纤维素纳米纤维)
上述纤维素纤维和纤维素纳米纤维可以如下获得。
作为纤维素纤维和纤维素纳米纤维的原材料,可以举出与第一方式同样的物质。
为了由上述原材料制造纤维素纤维,可以使用对上述原材料实施打浆或粉碎处理的方法。
关于上述打浆或粉碎处理,例如利用高压均质机等对纸浆等进行机械处理,解开至纤维直径为1μm~10μm左右,制成0.1质量%~3质量%左右的水悬浮液,从而可以得到纤维素纤维。
另外,为了由上述原材料制造纤维素纳米纤维,可以通过使用下述方法来将上述原材料解开至纳米尺寸:对上述原材料进行打浆或粉碎处理后,实施磨碎或融碎处理的方法;高温高压水蒸气处理、利用磷酸盐等的处理等方法。
关于上述中的磨碎或融碎处理,例如利用研磨机等反复将经打浆或粉碎处理而得到的纤维素纤维解开,从而可以得到纤维直径为10nm~100nm左右的纤维素纳米纤维。
上述磨碎或融碎处理、上述高温高压水蒸气处理和上述利用磷酸盐等的处理可以与第一方式同样地实施。
另外,本方式中所用的纤维素纤维和纤维素纳米纤维可以与第一方式同样地进行化学修饰和/或物理修饰,从而提高功能性。
本方式中所用的纤维素纤维和纤维素纳米纤维的数均纤维直径是与第一方式同样求得的值。
本方式中所用的纤维素纳米纤维的数均纤维直径需要为3nm以上且小于1000nm,优选为3nm~200nm、更优选为3nm~100nm。由于纤维素纳米纤维单纤维的最小直径为3nm,因而实质上无法制造小于3nm的数均纤维直径,另外若为1000nm以上,则无法得到所期望的效果。
上述纤维素纤维的数均纤维直径需要为1μm以上、优选为1μm~50μm、更优选为1μm~20μm。纤维素纤维的数均纤维直径小于上述范围时,无法得到所期望的效果。
本方式中,在上述纤维素纳米纤维的制备过程中,将纤维解开至纳米尺寸时,即使在中途停止处理而使全部量为未解开的状态,从而残留上述数均纤维直径的范围的纤维素纤维,也可以得到满足本方式的条件的纤维素纤维与纤维素纳米纤维的混合物。因此,在本方式的印刷电路板材料中,除了满足上述特定数均纤维直径的范围的纤维素纤维和纤维素纳米纤维以外,也可以包含具有上述特定数均纤维直径的范围外的数均纤维直径的纤维素纤维。
作为上述纤维素纤维,只要满足上述数均纤维直径的条件即可,可以适当使用市售品,没有特别限制。
根据本方式,通过组合混配上述纤维素纤维和上述纤维素纳米纤维,从而可以实现以往未有的优异的剥离强度。本方式中的上述纤维素纤维与上述纤维素纳米纤维的质量比优选为9:1~1:9、更优选为8:2~2:8。通过为该范围内,可以得到更高的剥离强度。
相对于除溶剂外的组合物的整体量,本方式中的上述纤维素纤维和上述纤维素纳米纤维的混配量的总量优选为0.5质量%~80质量%、更优选为1质量%~70质量%。通过使上述纤维素纤维和上述纤维素纳米纤维的混配量的总量为0.5质量%以上,可以得到更高的剥离强度,通过为80质量%以下,可以得到良好的制膜性。
(粘结剂成分)
作为本方式中使用的粘结剂成分,可以使用与第二方式同样的物质。
(含羧基树脂)
另外,在将本方式的印刷电路板材料作为能够用碱性水溶液显影的碱显影型的绝缘材料使用的情况下,还优选使用含羧基树脂作为粘结剂成分。
作为含羧基树脂,可以使用与第二方式同样的物质。
本方式的印刷电路板材料中,除了纤维素纤维、纤维素纳米纤维和粘结剂成分外,还可以根据其用途适当混配惯用的其他混配成分、例如固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂等。
作为这些固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂,可以使用第二方式中列举的物质。
另外,根据需要可以含有消泡·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂等添加剂。
作为消泡剂·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂,可以使用第一方式中列举的物质。
作为其他混配成分,可以举出重氮盐、锍盐、碘鎓盐等光产酸剂、氨基甲酸酯化合物、α-氨基酮化合物、O-酰基肟化合物等光产碱剂、硫酸钡、球状二氧化硅、水滑石等无机填料、硅粉末、尼龙粉末、氟粉末等有机填料、自由基捕捉剂、紫外线吸收剂、过氧化物分解剂、热阻聚剂、密合促进剂、防锈剂等。
以上说明的构成的本方式的印刷电路板材料可以适合适用于芯材和多层印刷电路板的层间绝缘材料用,由此,在所得到的印刷电路板中可以得到本方式的所期望的效果。此外,在将本方式适用于印刷电路板材料时,例如可以使用下述方法:将上述纤维素纤维和纤维素纳米纤维的混合物成型为片状,使粘结剂成分渗入该片中并干燥,制作预浸料。
图1所示的本方式的多层印刷电路板可以与第2方式同样地制造。
[本发明的第五方式]
本方式的印刷电路板材料可以包含粘结剂成分、和结构中具有羧酸盐的数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维。该纤维素纳米纤维可以如下在使天然纤维素纤维氧化后进行微细化而得到。
(结构中具有羧酸盐的纤维素纳米纤维)
首先,在以绝对干燥基准计为约10~1000倍量(质量基准)的水中,使用混合器等将天然纤维素纤维分散,从而制备水分散液。作为成为上述纤维素纳米纤维的原料的天然纤维素纤维,例如可以举出针叶树系纸浆或阔叶树系纸浆等木材浆料、麦秆纸浆或甘蔗渣纸浆等非木材系纸浆、皮棉或棉籽绒等绵系纸浆、细菌纤维素等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上适当组合使用。另外,可以对这些天然纤维素纤维实施打浆等处理以预先增大表面积。
接着,在上述水分散液中,使用N-烃氧基化合物作为氧化催化剂,进行天然纤维素纤维的氧化处理。作为所述N-烃氧基化合物,例如除了TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物)以外,可以使用4-羧基-TEMPO、4-乙酰胺-TEMPO、4-氨基-TEMPO、4-二甲氨基-TEMPO、4-膦酰氧基-TEMPO、4-羟基TEMPO、4-氧基TEMPO、4-甲氧基TEMPO、4-(2-溴乙酰胺)-TEMPO、2-氮杂金刚烷N-烃氧基等在C4位具有各种官能团的TEMPO衍生物等。作为这些N-烃氧基化合物的添加量,为催化剂量足以,通常相对于天然纤维素纤维,以绝对干燥基准计可以为0.1质量%~10质量%的范围。
在上述天然纤维素纤维的氧化处理中,可以合用氧化剂和共氧化剂。作为氧化剂,例如可以举出亚卤酸、次卤酸和高卤酸以及它们的盐、过氧化氢、过有机酸,其中优选次氯酸钠或次溴酸钠等碱金属次卤酸盐。另外,作为共氧化剂,例如可以使用溴化钠等溴化碱金属。氧化剂的用量通常相对于天然纤维素纤维以绝对干燥基准计为约1质量%~100质量%的范围,共氧化剂的用量通常相对于天然纤维素纤维以绝对干燥基准计为约1质量%~30质量%的范围。
在上述天然纤维素纤维的氧化处理时,从高效进行氧化反应的方面考虑,优选将水分散液的pH维持在9~12的范围。另外,氧化处理时的水分散液的温度可以在1℃~50℃的范围内任意设定,也可以不进行温度控制而在室温下反应。作为反应时间,可以为1分钟~240分钟的范围。需要说明的是,为了使药剂渗透至天然纤维素纤维的内部,将更多的羧基导入纤维表面,还可以在水分散液中添加渗透剂。作为渗透剂,可以举出羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐等阴离子型表面活性剂、聚乙二醇型、多元醇型等非离子表面活性剂等。
在上述天然纤维素纤维的氧化处理后,在进行微细化之前,优选进行将水分散液中包含的未反应的氧化剂及各种副产物等杂质除去的纯化处理。具体地说,例如可以使用将经氧化处理的天然纤维素纤维反复进行水洗和过滤的方法。纯化处理后得到的天然纤维素纤维通常以渗入有适量水的状态供至微细化处理,在必要时也可以进行干燥处理,形成纤维状或粉末状。
接着,关于天然纤维素处理的微细化,将根据希望进行了纯化处理的天然纤维素纤维分散于水等溶剂中,以该状态进行微细化。微细化处理中使用的作为分散介质的溶剂通常优选水,根据希望也可以使用醇类(甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇、甘油等)、醚类(乙二醇二甲醚、1,4-二氧六环、四氢呋喃等)、酮类(丙酮、甲基乙基酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等)等可溶于水的有机溶剂,也可以使用它们的混合物。这些溶剂的分散液中的天然纤维素纤维的固体成分浓度优选为50质量%以下。若天然纤维素纤维的固体成分浓度超过50质量%,则分散需要极高的能量,因而不优选。天然纤维素处理的微细化可以使用低压均化器、高压均质机、研磨机、切割粉碎机、球磨机、喷射式粉碎机、打浆机、离解机、短轴挤出机、双螺杆挤出机、超声波搅拌机、家庭用榨汁机混合器等分散装置来进行。
通过微细化处理得到的纤维素纳米纤维可以根据希望制成调整了固体成分浓度的悬浮液状或干燥的粉末状。此处,在制成悬浮液状的情况下,可以仅使用水作为分散介质,也可以使用水与其他有机溶剂、例如乙醇等醇类、表面活性剂、酸、碱等的混合溶剂。
通过上述天然纤维素纤维的氧化处理和微细化处理,纤维素分子的结构单元的C6位的羟基经由醛基而选择性地被氧化为羧基,可以得到由该羧基的含量为0.1mmol/g~3mmol/g的纤维素分子所构成的、具有上述特定数均纤维直径的高结晶性的纤维素纳米纤维。该高结晶性的纤维素纳米纤维具有纤维素I型晶体结构。这意味着,该纤维素纳米纤维是具有I型晶体结构的来自天然的纤维素分子被表面氧化并微细化而得到的物质。即,对天然纤维素纤维来说,在其生物合成过程中生产的被称为微纤维的微细纤维发生多束化,构建了高级的固体结构,通过氧化处理引起的醛基或羧基的导入,使其微纤维间的强烈的凝聚力(表面间的氢键)减弱,进而经过微细化处理,从而得到纤维素纳米纤维。通过调整氧化处理的条件,使羧基的含量增减,或使极性变化,或者通过羧基的静电排斥或微细化处理,可以控制纤维素纳米纤维的平均纤维直径或平均纤维长、平均长厚比等。
上述天然纤维素纤维为I型晶体结构的情况可如下鉴定:在由其广角X射线衍射图像的测定得到的衍射峰形中,在2θ=14°~17°附近和2θ=22°~23°附近这两个位置具有典型的峰。另外,纤维素纳米纤维的纤维素分子中导入有羧基的情况可以如下确认:在完全除去了水分的样品中,在全反射红外光谱(ATR)中存在起因于羰基的吸收(1608cm-1附近)。在羧基(COOH)的情况下,在上述测定中在1730cm-1存在吸收。
需要说明的是,由于氧化处理后的天然纤维素纤维附着或结合有卤原子,出于除去这种残留卤原子的目的,还可以进行脱卤素处理。脱卤素处理可以通过将氧化处理后的天然纤维素纤维浸渍到过氧化氢溶液或臭氧溶液中而进行。
具体地说,例如,将氧化处理后的天然纤维素纤维以浴比1:5~1:100左右、优选为1:10~1:60左右(质量比)的条件浸渍于浓度为0.1g/L~100g/L的过氧化氢溶液中。此时的过氧化氢溶液的浓度优选为1g/L~50g/L、更优选为5g/L~20g/L。另外,过氧化氢溶液的pH优选为8~11、更优选为9.5~10.7。
需要说明的是,相对于水分散液中包含的纤维素纳米纤维的重量的纤维素中的羧基的量[mmol/g]可以通过以下的方法进行评价。即,制备预先精确称量了干燥重量的纤维素纳米纤维试样的0.5质量%~1质量%水分散液60ml,利用0.1M的盐酸水溶液使pH为约2.5后,滴加0.05M的氢氧化钠水溶液直至pH达到约11,测定电导率。利用下式,由在电导率的变化缓慢的弱酸的中和阶段所消耗的氢氧化钠量(V)可以决定官能团量。该官能团量表示羧基的量。
官能团量[mmol/g]=V[ml]×0.05/纤维素纳米纤维试样[g]
本方式中所用的纤维素纳米纤维的数均纤维直径需要为3nm~1000nm、优选为3nm~200nm、更优选为3nm~100nm。由于纤维素纳米纤维单纤维的最小直径为3nm,因而实质上无法制造小于3nm的数均纤维直径,另外若数均纤维直径超过1000nm,为了得到本发明所期望的效果需要过量添加,制膜性变差。需要说明的是,纤维素纳米纤维的数均纤维直径为下述值:使用SEM(ScanningElectronMicroscope:扫描型电子显微镜)或TEM(TransmissionElectronMicroscope:透射型电子显微镜)等进行观察,在照片的对角线划线,随机抽出位于其附近的纤维12点,除去最粗的纤维与最细的纤维后,测定剩余的10点,取其平均值为纤维素纳米纤维的数均纤维直径。
相对于除溶剂外的组合物的整体量,本方式的印刷电路板材料中的上述纤维素纳米纤维的混配量优选为0.1质量%~80质量%、更优选为0.2质量%~70质量%。纤维素纳米纤维的混配量为0.1质量%以上的情况下,可以良好地得到本方式所期望的效果。另一方面,在80质量%以下的情况下,制膜性提高。
(粘结剂成分)
作为本方式中使用的粘结剂成分,可以使用与第二方式同样的物质。
(含羧基树脂)
另外,在将本方式的印刷电路板材料作为能够用碱性水溶液显影的碱显影型的感光型阻焊剂使用的情况下,还优选使用含羧基树脂作为粘结剂成分。
作为含羧基树脂,可以使用与第二方式同样的物质。
本方式的印刷电路板材料中,除了纤维素纳米纤维和粘结剂成分外,还可以根据其用途适当混配惯用的其他混配成分。
作为惯用的其他混配成分,例如可以在本方式的印刷电路板材料中添加具有官能团的弹性体。作为具有官能团的弹性体的商品名,有R-45HT、PolybdHTP-9(出光兴产株式会社制造)、EPOLEADPB3600(株式会社Daicel制造)、DENALEXR-45EPT(NagasechemteX株式会社制造)、Ricon130、Ricon131、Ricon134、Ricon142、Ricon150、Ricon152、Ricon153、Ricon154、Ricon156、Ricon157、Ricon100、Ricon181、Ricon184、Ricon130MA8、Ricon130MA13、Ricon130MA20、Ricon131MA5、Ricon131MA10、Ricon131MA17、Ricon131MA20、Ricon184MA6、Ricon156MA17(Sartomer社制造)等,可以使用聚酯系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯氨基甲酸酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、聚酯酰胺系弹性体、丙烯酸系弹性体、烯烃系弹性体等。另外,也可以使用将具有各种骨架的环氧树脂的一部分或全部环氧基用两末端羧酸改性型丁二烯-丙烯丁腈橡胶改性的树脂等。此外,也可以使用含环氧的聚丁二烯系弹性体、含丙烯酸的聚丁二烯系弹性体、含羟基的聚丁二烯系弹性体、含羟基的异戊二烯系弹性体等。这些的弹性体可以单独使用1种,或者可以合用两种以上。
作为其他成分,可以加入热固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂。
作为这些固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂,可以使用第二方式中列举的物质。
另外,根据需要可以含有消泡·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂等添加剂。
作为消泡剂·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂,可以使用第一方式中列举的物质。
作为其他混配成分,可以举出重氮盐、锍盐、碘鎓盐等光产酸剂、氨基甲酸酯化合物、α-氨基酮化合物、O-酰基肟化合物等光产碱剂、硫酸钡、球状二氧化硅、水滑石等无机填料、硅粉末、尼龙粉末、氟粉末等有机填料、自由基捕捉剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、过氧化物分解剂、密合促进剂、防锈剂等。
以上说明的构成的本方式的印刷电路板材料除了可以适合适用于阻焊剂和芯材外,还可以适合用于多层印刷电路板的层间绝缘材料用,由此,在所得到的印刷电路板中可以得到本方式所期望的效果。此外,在将本方式适用于印刷电路板材料时,例如可以使用下述方法:将上述纤维素纳米纤维成型为片状,使粘结剂成分渗入该片状纤维素纳米纤维中并干燥,制作预浸料。
图1所示的本方式的多层印刷电路板可以与第2方式同样地制造。
[本发明的第六方式]
本方式的印刷电路板材料可以包含由木质纤维素制造的数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维(下文中也称为木质纤维素纳米纤维)、和粘结剂成分。该纤维素纳米纤维可以如下得到。
(木质纤维素纳米纤维)
自然界中存在的木质纤维素具有纤维素与木质素和半纤维素牢固结合的三维网络阶层结构,细胞壁中的纤维素分子不是单分子,而是规则聚集并形成几十根集合的具有结晶性的微纤维(纤维素纳米纤维)。具体地说,本方式中使用的木质纤维素例如可以由木材或农产品、草木、棉花等植物得到的木质生物物质、或由微生物产生的细菌纤维素等获得。为了由木质纤维素制造纤维素纳米纤维,可以使用与介质共存而进行机械粉碎的方法。
作为该机械粉碎方法,例如可以举出球磨机(振动球磨机、旋转球磨机、行星型球磨机)或棒磨机、珠磨机、盘磨机、切割粉碎机、锤击式粉碎机、叶轮磨机、挤出机、混合器(高速旋转桨叶型混合器、均相混合机)、均化器(高压均化器、机械式均化器、超声波均化器)等。这些之中,粉碎优选通过球磨机、棒磨机、珠磨机、盘磨机、切割粉碎机、挤出机或混合器来进行。通过使用这些粉碎方法,可以比较容易地制造纤维素纳米纤维。另外,所得到的纤维素纳米纤维的尺寸的偏差减小。
作为粉碎工序中使用的介质,没有特别限定,优选使用水、低分子化合物、高分子化合物或脂肪酸类等。这些可以单独使用一种,也可以将两种以上混合使用。这些之中,优选将水与低分子化合物、高分子化合物或脂肪酸类混合,作为粉碎用介质使用。
作为上述中的低分子化合物,可以举出醇类、醚类、酮类、亚砜类、酰胺类、胺类、芳香族类、吗啉类、离子性液体等。另外,作为高分子化合物,可以举出醇系高分子类、醚系高分子类、酰胺系高分子类、胺系高分子类、芳香族系高分子类等。此外,作为脂肪酸类,可以举出饱和脂肪酸类、不饱和脂肪酸类等。需要说明的是,该情况下,作为所使用的低分子化合物、高分子化合物和脂肪酸类,优选使用水溶性的物质。
另外,在上述粉碎工序之前,为了使粉碎容易,也可以进行作为前处理的臭氧处理等。
本方式中所用的纤维素纳米纤维的数均纤维直径需要为3nm~1000nm、优选为3nm~200nm、更优选为3nm~100nm。由于纤维素纳米纤维单纤维的最小直径为3nm,因而实质上无法制造小于3nm的数均纤维直径,另外若数均纤维直径超过1000nm,为了得到本发明所期望的效果需要过量添加,制膜性变差。需要说明的是,纤维素纳米纤维的数均纤维直径为下述值:使用SEM(ScanningElectronMicroscope:扫描型电子显微镜)或TEM(TransmissionElectronMicroscope:透射型电子显微镜)等进行观察,在照片的对角线划线,随机抽出位于其附近的纤维12点,除去最粗的纤维与最细的纤维后,测定剩余的10点,取其平均值为纤维素纳米纤维的数均纤维直径。
相对于除后述有机溶剂外的组合物的整体量,本方式的印刷电路板材料中的上述纤维素纳米纤维的混配量优选为0.1质量%~80质量%、更优选为0.2质量%~70质量%。纤维素纳米纤维的混配量为0.1质量%以上的情况下,可以良好地得到本方式所期望的效果。另一方面,在80质量%以下的情况下,制膜性提高。
(粘结剂成分)
作为本方式中使用的粘结剂成分,可以使用与第二方式同样的物质。
(含羧基树脂)
另外,在将本方式的印刷电路板材料作为能够用碱性水溶液显影的碱显影型的感光型阻焊剂使用的情况下,还优选使用含羧基树脂作为粘结剂成分。
作为含羧基树脂,可以使用与第二方式同样的物质。
本方式的印刷电路板材料中,除了纤维素纳米纤维和粘结剂成分外,还可以根据其用途适当混配惯用的其他混配成分。
作为惯用的其他混配成分,例如可以举出固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂等。
作为这些固化催化剂、光聚合引发剂、着色剂、有机溶剂,可以使用第二方式中列举的物质。
另外,根据需要可以含有消泡·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂等添加剂。
作为消泡剂·流平剂、触变性赋予剂·增稠剂、偶联剂、分散剂、阻燃剂,可以使用第一方式中列举的物质。
作为其他混配成分,可以举出重氮盐、锍盐、碘鎓盐等光产酸剂、氨基甲酸酯化合物、α-氨基酮化合物、O-酰基肟化合物等光产碱剂、硫酸钡、球状二氧化硅、水滑石等无机填料、硅粉末、尼龙粉末、氟粉末等有机填料、自由基捕捉剂、紫外线吸收剂、过氧化物分解剂、热阻聚剂、密合促进剂、防锈剂等。
以上说明的构成的本方式的印刷电路板材料除了可以适合适用于阻焊剂和芯材外,还可以适合用于多层印刷电路板的层间绝缘材料用,由此,在所得到的印刷电路板中可以得到本方式所期望的效果。其中,在将本方式的印刷电路板材料适用于芯材的情况下,例如可以使用下述方法:将上述纤维素纳米纤维成型为片状,使粘结剂成分渗入该片状纤维素纳米纤维中并干燥,制作预浸料。
图1所示的本方式的多层印刷电路板可以与第2方式同样地制造。
实施例
下面,使用实施例来更详细地说明本发明。需要说明的是,下述表中的数字均表示质量份。
[合成例1]
(清漆1)
向具备搅拌机、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗和氮气导入管的2升可拆式烧瓶中加入作为溶剂的二乙二醇二甲醚900g和作为聚合引发剂的叔丁基过氧化2-乙基己酸酯(日油株式会社制造、商品名:PerbutylO)21.4g,加热至90℃。加热后,用3小时向其中滴加加入甲基丙烯酸309.9g、甲基丙烯酸甲酯116.4g和内酯改性甲基丙烯酸-2-羟乙酯(株式会社Daicel制造、商品名:PRAXCELLFM1)109.8g、以及作为聚合引发剂的过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯(日油株式会社制造、商品名:PERROYLTCP)21.4g。此外,将其熟化6小时,由此得到含羧基共聚树脂。需要说明的是,这些反应在氮气气氛下进行。
接着,向所得到的含羧基共聚树脂中加入丙烯酸(3,4-环氧环己基甲基)酯(株式会社Daicel制造、商品名:CyclomerA200)363.9g、作为开环催化剂的二甲基苄基胺3.6g、作为聚合抑制剂的氢醌单甲醚1.80g,加热至100℃,并其进行搅拌,由此进行环氧的开环加成反应。16小时后,得到包含固体成分的酸值为108.9mgKOH/g、质量平均分子量为25,000的含羧基树脂53.8质量%(不挥发成分)的溶液。
[合成例2]
(清漆2)
向具备温度计、搅拌机、滴液漏斗和回流冷凝器的烧瓶中加入作为溶剂的二乙二醇单乙醚乙酸酯和作为催化剂的偶氮二异丁腈,在氮气气氛下将其加热至80℃,用约2小时滴加将甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯以0.40:0.60的摩尔比混合而成的单体。此外,将其搅拌1小时后,将温度升高至115℃,使其失活而得到树脂溶液。
将该树脂溶液冷却后,对于该树脂溶液,使用四丁基溴化铵作为催化剂,在95℃~105℃、30小时的条件下使丁基缩水甘油醚以0.40的摩尔比与所得到的树脂的羧基的等量进行加成反应,并使其冷却。
此外,对于上述得到的树脂的OH基,在95℃~105℃、8小时的条件下,使四氢邻苯二甲酸酐以0.26的摩尔比进行加成反应。冷却后将其取出,得到包含固体成分的酸值为78.1mgKOH/g、质量平均分子量为35,000的含羧基树脂50质量%(不挥发成分)的溶液。
[合成例3]
(清漆3)
向具备温度计、搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的烧瓶中加入甲酚酚醛清漆型环氧树脂(DIC株式会社制造、EPICLONN-680、环氧当量=210)210g、和作为溶剂的卡必醇乙酸酯96.4g,使其加热溶解。接着,向其中加入作为阻聚剂的氢醌0.1g和作为反应催化剂的三苯基膦2.0g。将该混合物加热至95℃~105℃,慢慢地滴加丙烯酸72g,使其反应约16小时直至酸值达到3.0mgKOH/g以下。将该反应产物冷却至80℃~90℃后,加入四氢邻苯二甲酸酐76.1g,使其反应约6小时直至通过红外吸光分析可知酸酐的吸收峰(1780cm-1)消失为止。向该反应溶液中加入出光兴产株式会社制造的芳香族系溶剂IPSOL#15096.4g,稀释后取出。如此得到的含羧基的感光性聚合物溶液的不挥发成分为65质量%、固体成分的酸值为78mgKOH/g。
[纤维素纳米纤维分散液的制作]
对纤维素纳米纤维(株式会社SUGINOMACHINE制造、BiNFi-s10质量%纤维素、数均纤维直径80nm)进行脱水过滤,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,搅拌30分钟后进行过滤。重复3次该置换操作,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,制作10质量%的纤维素纳米纤维分散液。
<实施例1>
[表1]
*1-1)热固化性化合物1:Epikote828三菱化学株式会社制造
*1-2)热固化性化合物2:Epikote807三菱化学株式会社制造
*1-3)固化催化剂1:2MZ-A四国化成工业株式会社制造
*1-4)着色剂:酞菁蓝
*1-5)有机溶剂:卡必醇乙酸酯
[表2]
*1-6)光固化性化合物1:双酚A型环氧丙烯酸酯三菱化学株式会社制造
*1-7)光固化性化合物2:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
*1-8)光固化性化合物3:KAYAMERPM2日本化药株式会社制造
*1-9)光固化性化合物4:LIGHTESTERHO共荣社化学株式会社制造
*1-10)光聚合引发剂1:2-乙基蒽醌
[表3]
*1-11)固化催化剂2:微粉碎三聚氰胺(日产化学株式会社制造)
*1-12)固化催化剂3:双氰胺
*1-13)光聚合引发剂2:Irgacure907BASF社制造
*1-14)丙烯酸酯:二季戊四醇四丙烯酸酯
*1-15)环氧化合物:TEPIC-H(日产化学株式会社制造)
[表4]
[表5]
下述中,使用以下基板作为试验基板。
(试验基板1):使用大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚70μm),通过蚀刻工法制作宽1mm、长100mm的线宽、线距5mm的图案。
(试验基板2):使用大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm),通过蚀刻工法制作宽300μm、长100mm的线宽、线距3mm的图案。
(试验基板3):使用大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm),通过蚀刻工法制作IPC标准B图案的梳型电极图案。
根据上表来混配、搅拌各成分,利用三辊使其分散,分别制作阻焊剂组合物。需要说明的是,上述表中的数字表示质量份。
通过丝网印刷法,使用100目聚酯偏版(biasplate)将实施例1-1~1-3和比较例1-1的组合物以能够覆盖全部线的图案来印刷至试验基板1。接着,使用热风循环式干燥炉以140℃加热固化30分钟,制作试验片。另外,在试验基板2上,使用350目涤特纶(Tetoron)偏版以相同的方法制作试验片。此外,在试验基板3上,使用100目涤特纶(Tetoron)偏版以相同的方法、按照能覆盖梳形电极的方式来制作试验片。
通过丝网印刷法,使用100目聚酯偏版将实施例1-4~1-6和比较例1-2的组合物以能够覆盖全部线的图案来印刷至试验基板1。接着,使用金属卤化物灯以350nm的波长照射2J/cm2的累积光量,使其固化,从而制作试验片。另外,在试验基板2上,使用350目涤特纶(Tetoron)偏版以相同的方法制作试验片。此外,在试验基板3上,使用100目涤特纶(Tetoron)偏版以相同的方法、按照能覆盖梳形电极的方式来制作试验片。
通过丝网印刷法,使用100目聚酯偏版将实施例1-7~1-15和比较例1-3~1-5的组合物印刷至试验基板1的整个面,使用热风循环式干燥炉以80℃干燥30分钟。接着,利用能够覆盖全部线的负型图案,使用印刷电路板用曝光机HMW-680GW(株式会社ORC制作所制造)以700mJ/cm2的累积光量进行曝光,将30℃、1%的碳酸钠水溶液作为显影液,利用印刷电路板用显影机显影60秒,接着于150℃使用热风循环式干燥炉进行60分钟热固化,制作了试验片。另外,在试验基板2上,使用350目涤特纶(Tetoron)偏版以相同的方法制作试验片。此外,在试验基板3上,使用100目涤特纶(Tetoron)偏版以相同的方法、按照能覆盖梳形电极的方式来制作试验片。
[目视评价]
对于各试验片,使用20倍的放大镜来目视评价线上的涂膜状态。由于涂膜着色,因而以颜色的浓淡来判断厚度。评价基准如下。评价结果示于下述表中。
(评价)○:线上有充分厚度的涂膜。
△:线上有充分厚度的涂膜,但边缘部分变薄。
×:线上的涂膜薄。
[表6]
[表7]
[耐热性]
对于各试验片,使涂布有松香系焊剂的各试验片在预先设定为260℃的焊料槽中流动60秒,用丙二醇单甲醚乙酸酯清洗并干燥后,利用赛璐玢胶带进行剥离试验,确认了涂膜剥离的有无。评价基准如下。评价结果示于下述表中。
(评价)○:涂膜完全没有剥离。
×:涂膜产生了剥离。
[表8]
[表9]
[耐酸性]
将各试验片在10容量%的硫酸水溶液中于25℃浸渍60分钟,水洗并使其干燥。之后,利用赛璐玢胶带进行剥离试验,确定了涂膜剥离的有无。评价基准与上述相同。评价结果示于下述表中。
[表10]
[表11]
[电绝缘性]
对于试验基板3的试验片,在梳形电极间施加DC500V的偏压,测定绝缘电阻值。若值为100GΩ以上则记为○,若小于100GΩ则记为×。结果示于下述表中。
[铅笔硬度]
使用试验基板3的试验片,将芯的尖端被磨平的B~9H的铅笔以约45°的角度进行按压,记录未发生涂膜剥离的铅笔的硬度。结果示于下述表中。
[表12]
[表13]
如以上详细说明的那样,若利用本发明的阻焊剂组合物,即便在电路厚度变厚等涂膜变薄的状态下,也可以确保必要的厚度,与之相伴可以防止耐热性及耐酸性等特性降低。另外,还可得到电绝缘性及表面硬度,确认到作为阻焊剂具有充分的特性。
<实施例2>
[评价片的制作]
根据下述表14中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。相对于除去溶剂外的组合物的整体量,纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的添加量分别为10质量%。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉在140℃、30分钟的条件下使其固化。之后,除去铜箔而制作厚度为50μm的片。
[线膨胀系数的评价]
将上述制作的片切割成宽3mm×长30mm。对于该片,使用SII制TMA(ThermomechanicalAnalysis,热机械分析)“EXSTAR6000”,以拉伸模式、夹头间10mm、负荷30mN在氮气气氛下以5℃/分钟从室温升温至200℃,接下来,以5℃/分钟从200℃降温至20℃。之后,由以5℃/分钟从20℃升温至200℃时的30℃~100℃的测定值求出线膨胀系数。评价结果示于表14中。
[表14]
*2-1)热固化性化合物1:Epikote828三菱化学株式会社制造
*2-2)热固化性化合物2:Epikote807三菱化学株式会社制造
*2-3)固化催化剂1:2MZ-A四国化成工业株式会社制造
*2-4)着色剂:酞菁蓝
*2-5)层状硅酸盐:LUCENTITESTNCo-opChemical株式会社制造
*2-6)有机溶剂:卡必醇乙酸酯
根据下述表15中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。相对于除去溶剂外的组合物的整体量,纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的添加量分别为10质量%。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉在100℃、30分钟的条件下干燥后,在170℃、60分钟的条件下使其固化。之后,除去铜箔,测定所得到的厚度为50μm的片的线膨胀系数。
[表15]
*2-7)热固化性化合物3:UNIDICV-8000(固体成分40质量%)DIC株式会社制造
*2-8)热固化性化合物4:DenacolEX-830NagasechemteX株式会社制造
*2-9)固化催化剂2:三苯基膦
根据下述表15中的记载来混配各成分,使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在180℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。相对于除去溶剂外的组合物的整体量,纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的添加量分别为10质量%。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以190℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,测定所得到的厚度为50μm的片的线膨胀系数。
[表16]
*2-10)热塑性树脂1:NOVATECPPBC03LJapanPolypropylene株式会社制造
根据下述表17中的记载来混配各成分,使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在150℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。相对于除去溶剂外的组合物的整体量,纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的添加量分别为10质量%。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以160℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,测定所得到的厚度为50μm的片的线膨胀系数。
[表17]
*2-11)热塑性树脂2:NOVATECLDLC561日本Polyethylene株式会社制造
根据下述表18中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。相对于除去溶剂外的组合物的整体量,纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的添加量分别为10质量%。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉在120℃、30分钟的条件下干燥后,在250℃、30分钟的条件下使其固化。之后,除去铜箔,测定所得到的厚度为50μm的片的线膨胀系数。
[表18]
*2-12)热塑性树脂3:ソクシールSOXR-OBNIPPONKODOSHICORPORATION制造的清漆(固体成分70质量%)
根据下述表19中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。相对于除去溶剂外的组合物的整体量,纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的添加量分别为10质量%。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用金属卤化物灯以350nm的波长照射2J/cm2的累积光量,使其固化。之后,除去铜箔,测定所得到的厚度为50μm的片的线膨胀系数。
[表19]
*2-13)光固化性化合物1:双酚A型环氧丙烯酸酯三菱化学株式会社制造
*2-14)光固化性化合物2:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
*2-15)光固化性化合物3:KAYAMERPM2日本化药株式会社制造
*2-16)光固化性化合物4:LIGHTESTERHO共荣社化学株式会社制造
*2-17)光聚合引发剂1:2-乙基蒽醌
根据下述表20~表22中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。相对于除去溶剂外的组合物的整体量,纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的添加量分别为10质量%。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉在80℃干燥30分钟。接着,使用能够覆盖试验基板边缘部的负型图案,利用印刷电路板用曝光机HMW-680GW(株式会社ORC制作所制造)以700mJ/cm2的累积光量进行曝光,将30℃、1%的碳酸钠水溶液作为显影液,利用印刷电路板用显影机显影60秒,将边缘部除去。接着,利用热风循环式干燥炉在150℃热固化60分钟。之后,除去铜箔,测定所得到的厚度为50μm的片的线膨胀系数。
[表20]
*2-18)固化催化剂3:微粉碎三聚氰胺日产化学株式会社制造
*2-19)固化催化剂4:双氰胺
*2-20)光聚合引发剂2:Irgacure907BASF社制造
*2-21)光固化性化合物5:二季戊四醇四丙烯酸酯
*2-22)热固化性化合物5:TEPIC-H日产化学株式会社制造
[表21]
[表22]
如以上详细说明的那样,确认到:若利用合用了纤维素纳米纤维和层状硅酸盐的绝缘材料,则线膨胀系数飞跃性地减小。
<实施例3>
[表23]
*3-1)热固化性化合物1:Epikote828三菱化学株式会社制造
*3-2)热固化性化合物2:Epikote807三菱化学株式会社制造
*3-3)固化催化剂1:2MZ-A四国化成工业株式会社制造
*3-4)着色剂:酞菁蓝
*3-5)有机硅化合物1:BYK-313(固体成分15质量%)BYK-CHEMIEJapan株式会社制造
*3-6)有机硅化合物2:SH-8400TORAYDOWCORNING株式会社制造
*3-7)有机硅化合物3:KS-66信越化学株式会社制造
*3-8)氟化合物1:MEGAFACRS-75(固体成分40质量%)DIC株式会社制造
*3-9)氟化合物2:AashiGuardAG-E300D(固体成分30质量%)旭硝子株式会社制造
*3-10)有机溶剂:卡必醇乙酸酯
[表24]
*3-11)热固化性化合物3:UNIDICV-8000(固体成分40质量%)DIC株式会社制造
*3-12)热固化性化合物4:DenacolEX-830NagasechemteX株式会社制造
*3-13)热固化性化合物5:TEPIC-H日产化学株式会社制造
*3-14)热塑性树脂1:NOVATECPPBC03LJapanPolypropylene株式会社制造
*3-15)热塑性树脂2:NOVATECLDLC561日本Polyethylene株式会社制造
*3-16)热塑性树脂3:ソクシールSOXR-OB(固体成分70质量%)NIPPONKODOSHICORPORATION制造的清漆
*3-17)光固化性化合物1:双酚A型环氧丙烯酸酯三菱化学株式会社制造
*3-18)光固化性化合物2:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
*3-19)光固化性化合物3:KAYAMERPM2日本化药株式会社制造
*3-20)光固化性化合物4:LIGHTESTERHO共荣社化学株式会社制造
*3-21)光固化性化合物5:二季戊四醇四丙烯酸酯
*3-22)固化催化剂2:三苯基膦
*3-23)固化催化剂3:微粉碎三聚氰胺日产化学株式会社制造
*3-24)固化催化剂4:双氰胺
*3-25)光聚合引发剂1:2-乙基蒽醌
*3-26)光聚合引发剂2:Irgacure907BASF社制造
[表25]
根据上述表中的配比(不包括参考例3-1、参考例3-2、参考例3-4、参考例3-5、比较例3-1和比较例3-2)来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,分别制作组合物。需要说明的是,表中的数字表示质量份。
关于参考例3-1、参考例3-4和比较例3-1,混配各成分,并使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在180℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以190℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,得到厚度为0.5mm和0.05mm的片状的纤维素纳米纤维复合成型体。
关于参考例3-2、参考例3-5和比较例3-2,混配各成分,并使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在150℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以160℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,得到厚度为0.5mm和0.05mm的片状的纤维素纳米纤维复合成型体。
[作为层间绝缘材料的评价]
(试验片的制作)
在图2中示出表示层间绝缘材料的评价用基板的制作方法的说明图。图中的(a)~(e-1)为俯视图,(e-2)为(e-1)的截面图。如图2所示,通过丝网印刷法将实施例3-1~实施例3-13的组合物印刷至在绝缘层21b上设有导体层21a的大小为50mm×50mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(带有铜垫、铜厚18μm)的试验基板21的整个面上,利用热风循环式干燥炉以140℃、30分钟的条件使其固化,形成绝缘树脂层22。接着,利用二氧化碳激光器在导体层21a上开出直径为100μm的孔(导通孔)23,之后利用高锰酸钾水溶液除去污迹(smear),对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,形成镀覆层24。此外,利用蚀刻工法形成配线图案26,从而制作了试验片。图中的符号25表示抗蚀图案。
通过丝网印刷法将实施例3-14、实施例3-22和实施例3-24的组合物印刷至上述试验基板的整个面,利用热风循环式干燥炉以100℃、30分钟的条件干燥后,以170℃、60分钟的条件使其固化。接着,与上述同样地形成配线图案,从而制作了试验片。
对于由参考例3-1、参考例3-2、参考例3-4、参考例3-5、比较例3-1和比较例3-2形成的厚度为0.05mm的片状的上述纤维素纳米纤维复合成型体,在上述试验基板上以190℃、20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa冷却压制1分钟。接着,与上述同样地形成配线图案,从而制作了试验片。
通过丝网印刷法将参考例3-3、参考例3-6和比较例3-3的组合物印刷至上述试验基板的整个面,使用热风循环式干燥炉以120℃、10分钟的条件干燥后,以250℃、30分钟的条件使其固化。接着,与上述同样地形成配线图案,从而制作了试验片。
通过丝网印刷法将实施例3-15、实施例3-20和实施例3-25的组合物印刷至上述试验基板的整个面,利用金属卤化物灯以350nm的波长照射2J/cm2的累积光量,使其固化。接着,与上述同样地形成配线图案,从而制作了试验片。
通过丝网印刷法将实施例3-16~实施例3-18、实施例3-21~实施例3-23和实施例3-26~实施例3-28的组合物印刷至整个面,利用热风循环式干燥炉在80℃干燥30分钟。接着,使用能覆盖试验基板边缘部的负型图案,利用印刷电路板用曝光机HMW-680GW(株式会社ORC制作所制造)以700mJ/cm2的累积光量进行曝光,将30℃、1%的碳酸钠水溶液作为显影液,利用印刷电路板用显影机显影60秒,对于边缘部,接着在150℃用热风循环式干燥炉热固化60分钟。接着,与上述同样地形成配线图案,从而制作了试验片。
(绝缘可靠性评价)
对6个试验片的电极施加50V的直流电压,在130℃、85%的气氛下进行放置试验。在试验槽内测定绝缘电阻,记录由试验开始后1小时后的绝缘电阻值变成100分之1的时间。对于即便过了100小时绝缘电阻值也不下降的情况,将该处作为结束。将其结果示于下述表中。
[表26]
[表27]
[表28]
[作为芯材的评价]
(纤维素纳米纤维片的制作)
关于纤维素纳米纤维,利用蒸馏水制作0.2质量%水悬浮液,利用玻璃过滤器进行过滤并成膜,制作大小为50mm×50mm、厚度为40μm的片。
(实施例3-29)
将三菱化学株式会社制造的Epikote82850质量份、三菱化学株式会社制造的Epikote80750质量份、四国化成工业株式会社制造的2MZ-A3质量份、BYK-CHEMIEJapan株式会社制造的BYK-3132质量份、和甲基乙基酮100质量份进行混配、搅拌,制作树脂溶液。使其渗入各纤维素纳米纤维片,在50℃的气氛下放置12小时后取出,在80℃干燥5小时,制作预浸料。将10片该预浸料重叠,进而在表里重叠厚度为18μm的铜箔,利用真空压制机以温度160℃、压力2MPa的条件固化3小时。接着,如图3的(a)~(c)所示,在该两面形成有导体层21a的绝缘层21b所构成的层压板21上,通过钻孔加工以间距5mm开出钻孔径为300μm的贯通孔27。之后,利用高锰酸钾水溶液除去污迹,进行非电解镀铜处理、接着进行电解镀铜覆处理,形成通孔28。接着,如图4的(a)~(c)所示,利用蚀刻工法制作配线图案26,得到试验片。
(实施例3-30)
将三菱化学株式会社制造的Epikote82850质量份、三菱化学株式会社制造的Epikote80750质量份、四国化成工业株式会社制造的2MZ-A3质量份、DIC株式会社制造的MEGAFACRS-750.75质量份、和甲基乙基酮100质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(比较例3-4)
将三菱化学株式会社制造的Epikote82850质量份、三菱化学株式会社制造的Epikote80750质量份、四国化成工业株式会社制造的2MZ-A3质量份、和甲基乙基酮100质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(实施例3-31)
将DIC株式会社制造的UNIDICV-8000100质量份、NagasechemteX株式会社制造的DenacolEX-83023质量份、三苯基膦1质量份、BYK-CHEMIEJapan株式会社制造的BYK-3132质量份、和甲基乙基酮100质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(实施例3-32)
将DIC株式会社制造的UNIDICV-8000100质量份、NagasechemteX株式会社制造的DenacolEX-83023质量份、三苯基膦1质量份、DIC株式会社制造的MEGAFACRS-750.75质量份、和甲基乙基酮100质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(比较例3-5)
将DIC株式会社制造的UNIDICV-8000100质量份、NagasechemteX株式会社制造的DenacolEX-83023质量份、三苯基膦1质量份、和甲基乙基酮100质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(参考例3-7)
将NIPPONKODOSHICORPORATION制造的ソクシールSOXR-OB100质量份、BYK-CHEMIEJapan株式会社制造的BYK-3131.3质量份、和甲基乙基酮70质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(参考例3-8)
将NIPPONKODOSHICORPORATION制造的ソクシールSOXR-OB100质量份、MEGAFACRS-750.5质量份、和甲基乙基酮70质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(比较例3-6)
将NIPPONKODOSHICORPORATION制造的ソクシールSOXR-OB100质量份、和甲基乙基酮70质量份进行混配,搅拌而制作树脂溶液,除此以外与实施例3-29同样地得到试验片。
(参考例3-9)
在参考例3-1的厚度为0.5mm的片状的上述纤维素纳米纤维复合成型体的表里层叠18μm的铜箔,利用真空压制机以温度190℃、压力0.5MPa的条件加热1分钟。接着,如图3的(a)~(c)所示,在该两面形成有导体层21a的绝缘层21b所构成的层压板21上,通过钻孔加工以间距5mm开出钻孔径为300μm的贯通孔27。之后,利用高锰酸钾水溶液除去污迹,进行非电解镀铜处理、接着进行电解镀铜覆处理,形成通孔28。接着,如图4的(a)~(c)所示,利用蚀刻工法制作配线图案26,得到试验片。
(参考例3-10)
除了使用参考例3-4的厚度为0.5mm的片以外,与参考例3-9同样地制作了试验片。
(比较例3-7)
除了使用比较例3-1的厚度为0.5mm的片以外,与参考例3-9同样地制作了试验片。
(参考例3-11)
除了使用参考例3-2的厚度为0.5mm的片以外,与参考例3-9同样地制作了试验片。
(参考例3-12)
除了使用参考例3-5的厚度为0.5mm的片以外,与参考例3-9同样地制作了试验片。
(比较例3-8)
除了使用比较例3-2的厚度为0.5mm的片以外,与参考例3-9同样地制作了试验片。
(绝缘可靠性评价)
对6个试验片的电极施加50V的直流电压,在130℃、85%的气氛下进行放置试验。在试验槽内测定绝缘电阻,记录由试验开始后1小时后的绝缘电阻值变成其100分之1的时间。对于即便过了100小时绝缘电阻值也不下降的情况,将该处作为结束。
[表29]
[表30]
如以上详细说明的那样,确认到:通过有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者的存在,添加了纤维素纳米纤维的绝缘材料的绝缘可靠性被飞跃性地提高。
<实施例4>
[纤维素纤维分散液的制作]
利用高压均质机对针叶树硫酸盐纸浆(NBKP)进行机械处理,将所得到的数均纤维直径为3μm的纤维素纤维添加至水中并充分搅拌,制作纤维素纤维为10质量%的水悬浮液。对其进行脱水过滤,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,搅拌30分钟后进行过滤。重复3次该置换操作,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,制作10质量%的纤维素纤维分散液。
[评价]
根据下述表31和表32中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。通过丝网印刷法将所得到的组合物印刷至大小为150mm×100mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉以140℃、30分钟的条件使其固化。固化后的膜厚为50μm。之后,利用高锰酸钾水溶液使固化物的表面粗糙化,对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,制作评价基板。在镀铜部切开宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具夹住,在室温中测定以50mm/分钟的速度在垂直方向剥下35mm时的负荷(剥离强度)。
[表31]
*4-1)热固化性化合物1:Epikote828三菱化学株式会社制造
*4-2)热固化性化合物2:Epikote807三菱化学株式会社制造
*4-3)固化催化剂1:2MZ-A四国化成工业株式会社制造
*4-4)着色剂:酞菁蓝
*4-5)有机溶剂:卡必醇乙酸酯
[表32]
根据下述表33和表34中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。通过丝网印刷法将所得到的组合物印刷至大小为150mm×100mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉以100℃、30分钟的条件干燥后,以170℃、60分钟的条件使其固化。固化后的膜厚为50μm。之后,利用高锰酸钾水溶液使固化物的表面粗糙化,对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,制作评价基板。在镀铜部切开宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具夹住,在室温中测定以50mm/分钟的速度在垂直方向剥下35mm时的负荷(剥离强度)。
[表33]
*4-6)热固化性化合物3:UNIDICV-8000(固体成分40质量%)DIC株式会社制造
*4-7)热固化性化合物4:DenacolEX-830NagasechemteX株式会社制造
*4-8)固化催化剂2:三苯基膦
[表34]
根据下述表35和表36中的记载来混配各成分,使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在180℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以190℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,得到厚度为50μm的片。通过热压以190℃、20MPa的条件将该片热压至大小为150mm×100mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)上1分钟,进而以23℃、0.5MPa冷却压制1分钟,制作了试验片。之后,利用高锰酸钾水溶液使固化物的表面粗糙化,对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,制作评价基板。在镀铜部切开宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具夹住,在室温中测定以50mm/分钟的速度在垂直方向剥下35mm时的负荷(剥离强度)。
[表35]
*4-9)热塑性树脂1:NOVATECPPBC03LJapanPolypropylene株式会社制造
[表36]
根据下述表37和表38中的记载来混配各成分,使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在150℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以160℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,得到厚度为50μm的片。通过热压以190℃、20MPa的条件将该片热压至大小为150mm×100mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)上1分钟,进而以23℃、0.5MPa冷却压制1分钟,制作了试验片。之后,利用高锰酸钾水溶液使固化物的表面粗糙化,对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,制作评价基板。在镀铜部切开宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具夹住,在室温中测定以50mm/分钟的速度在垂直方向剥下35mm时的负荷(剥离强度)。
[表37]
*4-10)热塑性树脂2:NOVATECLDLC561日本Polyethylene株式会社制造
[表38]
根据下述表39和表40中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。通过丝网印刷法将所得到的组合物印刷至大小为150mm×100mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉以120℃、10分钟的条件干燥后,以250℃、30分钟的条件使其固化。固化后的膜厚为50μm。之后,利用高锰酸钾水溶液使固化物的表面粗糙化,对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,制作评价基板。在镀铜部切开宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具夹住,在室温中测定以50mm/分钟的速度在垂直方向剥下35mm时的负荷(剥离强度)。
[表39]
*4-11)热塑性树脂3:ソクシールSOXR-OBNIPPONKODOSHICORPORATION制造的清漆(固体成分70质量%)
[表40]
根据下述表41和表42中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。通过丝网印刷法将所得到的组合物印刷至大小为150mm×100mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)的整个面,利用金属卤化物灯以350nm的波长照射2J/cm2的累积光量,使其固化。固化后的膜厚为50μm。之后,利用高锰酸钾水溶液使固化物的表面粗糙化,对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,制作评价基板。在镀铜部切开宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具夹住,在室温中测定以50mm/分钟的速度在垂直方向剥下35mm时的负荷(剥离强度)。
[表41]
*4-12)光固化性化合物1:双酚A型环氧丙烯酸酯三菱化学株式会社制造
*4-13)光固化性化合物2:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
*4-14)光固化性化合物3:KAYAMERPM2日本化药株式会社制造
*4-15)光固化性化合物4:LIGHTESTERHO共荣社化学株式会社制造
*4-16)光聚合引发剂1:2-乙基蒽醌
[表42]
根据下述表43~表48中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。通过丝网印刷法将所得到的组合物印刷至大小为150mm×100mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉在80℃干燥30分钟。接着,使用能覆盖试验基板边缘部的负型图案,利用印刷电路板用曝光机HMW-680GW(株式会社ORC制作所制造)以700mJ/cm2的累积光量进行曝光,将30℃、1%的碳酸钠水溶液作为显影液,利用印刷电路板用显影机显影60秒,对于边缘部,接着在150℃用热风循环式干燥炉热固化60分钟。固化后的膜厚为50μm。之后,利用高锰酸钾水溶液使固化物的表面粗糙化,对整个面进行非电解镀铜、接着进行电解镀铜,制作评价基板。在镀铜部切开宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具夹住,在室温中测定以50mm/分钟的速度在垂直方向剥下35mm时的负荷(剥离强度)。
[表43]
*4-17)固化催化剂3:微粉碎三聚氰胺日产化学株式会社制造
*4-18)固化催化剂4:双氰胺
*4-19)光聚合引发剂2:Irgacure907BASF社制造
*4-20)光固化性化合物5:二季戊四醇四丙烯酸酯
*4-21)热固化性化合物5:TEPIC-H日产化学株式会社制造
[表44]
[表45]
[表46]
[表47]
[表48]
如以上详细说明的那样,通过使用含有数均纤维直径为3nm以上且小于1000nm的纤维素纳米纤维和数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维的绝缘材料,确认到剥离强度飞跃性地提高。
<实施例5>
[具有羧酸盐的纤维素纳米纤维分散液的制造]
(制造例1)
将针叶树漂白硫酸盐纸浆(王子制纸株式会社制造、水分50质量%、加拿大标准滤水度(CSF)550ml、主要为数均纤维直径超过1000nm的绝对干燥状态)5g加入至溶解有2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)79mg(0.5mmol)和溴化钠515mg(5mmol)的水溶液500ml中,搅拌至纸浆均匀分散为止。向其中添加有效氯5%的次氯酸钠水溶液18ml,用0.5N盐酸水溶液将pH调整为10,开始氧化反应。反应中体系内pH降低,但逐次添加0.5N氢氧化钠水溶液,将pH调整为10。反应2小时后,用玻璃过滤器进行过滤,对过滤物进行充分水洗,得到反应物。
接着,向上述反应物中加入蒸馏水,制成纸浆浓度为2质量%的水分散液,用旋转刃式混合器搅拌分散5分钟。与搅拌相伴,浆料的粘度显著上升,因而一点一点地加入蒸馏水,利用混合器继续搅拌分散至固体成分浓度达到0.2质量%为止,得到透明的凝胶状水溶液。利用TEM对其进行观察,确认到为数均纤维直径为10nm的具有羧酸盐的纤维素纳米纤维的水分散液。上述水分散液的羧基的量为1.25mmol/g。
对其进行脱水过滤,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,搅拌30分钟后进行过滤。重复3次该置换操作,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,制作10质量%的具有羧酸盐的纤维素纳米纤维分散液1。
(制造例2)
使用4-二甲氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(4-二甲氨基-TEMPO)100mg(0.5mmol)来代替2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)79mg(0.5mmol),除此以外与制造例1同样地制作10质量%的具有羧酸盐的纤维素纳米纤维分散液2。需要说明的是,水分散液的羧基的量为1.30mmol/g,具有羧酸盐的纤维素纳米纤维的数均纤维直径为12nm。
(制造例3)
使用4-羧基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(4-羧基-TEMPO)101mg(0.5mmol)来代替2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)79mg(0.5mmol),除此以外与制造例1同样地制作10质量%的具有羧酸盐的纤维素纳米纤维分散液3。需要说明的是,水分散液的羧基的量为1.16mmol/g,具有羧酸盐的纤维素纳米纤维的数均纤维直径为10nm。
[纤维素纳米纤维分散液的制造]
(制造例4)
使用切割粉碎机将对桉树进行木材加工而成的板粉碎,制作0.2mm见方左右的木粉。接着,在亚硫酸钠或氢氧化钠等的水溶液中对该木粉进行高温高压处理,除去木质素。加入50倍的蒸馏水进行搅拌,使用盘磨机实施15次的机械粉碎后,以达到10质量%的方式加入蒸馏水并搅拌,得到数均纤维直径为80nm的纤维素纳米纤维。对其进行脱水过滤,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,搅拌30分钟后进行过滤。重复3次该置换操作,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,制作10质量%的纤维素纳米纤维分散液1。
[表49]
*5-1)热固化性化合物1:Epikote828三菱化学株式会社制造
*5-2)热固化性化合物2:Epikote807三菱化学株式会社制造
*5-3)固化催化剂1:2MZ-A四国化成工业株式会社制造
*5-4)着色剂:酞菁蓝
*5-5)有机溶剂:卡必醇乙酸酯
[表50]
*5-6)热固化性化合物3:UNIDICV-8000DIC株式会社制造(固体成分40质量%)
*5-7)热固化性化合物4:DenacolEX-830NagasechemteX株式会社制造
*5-8)固化催化剂2:三苯基膦
[表51]
*5-9)热塑性树脂1:ソクシールSOXR-OBNIPPONKODOSHICORPORATION制造的清漆(固体成分70质量%、N-甲基吡咯烷酮30质量%)
[表52]
*5-10)光固化性化合物1:双酚A型环氧丙烯酸酯三菱化学株式会社制造
*5-11)光固化性化合物2:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
*5-12)光固化性化合物3:KAYAMERPM2日本化药株式会社制造
*5-13)光固化性化合物4:LIGHTESTERHO共荣社化学株式会社制造
*5-14)光聚合引发剂1:2-乙基蒽醌
[表53]
*5-15)固化催化剂3:微粉碎三聚氰胺日产化学株式会社制造
*5-16)固化催化剂4:双氰胺
*5-17)光聚合引发剂2:Irgacure907BASF制造
*5-18)光固化性化合物5:二季戊四醇四丙烯酸酯
*5-19)热固化性化合物5:TEPIC-H日产化学株式会社制造
[表54]
[表55]
[断裂强度和断裂伸长率评价用片的制作]
根据上述表49的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉以140℃、30分钟的条件使其固化。之后,除去铜箔,制作厚度为50μm的评价用片。
根据上述表50的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉以100℃、30分钟的条件干燥后,以170℃、60分钟的条件使其固化。之后,除去铜箔,制作厚度为50μm的评价用片。
根据上述表51的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉以120℃、10分钟的条件干燥后,以250℃、30分钟的条件使其固化。之后,除去铜箔,制作厚度为50μm的评价用片。
根据上述表52的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用金属卤化物灯以350nm的波长照射2J/cm2的累积光量,使其固化。之后,除去铜箔,制作厚度为50μm的评价用片。
根据上述表53~表55的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。接着,通过丝网印刷法将该组合物印刷至厚度为18μm的铜箔的整个面,利用热风循环式干燥炉在80℃干燥30分钟。接着,使用能覆盖铜箔中央部的负型图案,利用印刷电路板用曝光机HMW-680GW(株式会社ORC制作所制造)以700mJ/cm2的累积光量进行曝光,将30℃、1%的碳酸钠水溶液作为显影液,利用印刷电路板用显影机显影60秒,将铜箔边缘部除去。接着,在150℃用热风循环式干燥炉固化60分钟。之后,将铜箔除去,制作厚度为50μm的评价用片。
[断裂强度和断裂伸长率的评价]
根据JISK7127,将上述评价用片剪裁成特定的尺寸,制作试验片。对于该试验片,使用拉伸试验机(株式会社岛津制作所制造AGS-G)以拉伸速度10mm/分钟测定断裂强度[MPa]、断裂伸长率[%]后,基于下述评价基准进行评价。将其结果示于下述的表56~表59中。在断裂强度和断裂伸长率的评价基准中,可知:在均为○的情况下,试验片的固化物具有高韧性,抗裂性优异。
(断裂强度的评价基准)
○:75MPa以上
△:50MPa以上且小于75MPa
×:小于50MPa
(断裂伸长率的评价基准)
○:6%以上
△:4%以上且小于6%
×:小于4%
[抗裂性评价用基板的制作]
在上述断裂强度和断裂伸长率评价片的制作中,使用厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚18μm)代替铜箔,得到膜厚为20μm的固化物,除此以外经过同样的工序制作在敷铜层压板上形成有固化物的评价用基板。
[抗裂性的评价]
对于上述评价用基板,以-65℃30分钟、150℃30分钟作为1个循环,提供1000个循环的温度历程,利用光学显微镜(株式会社KEYENCE制造VHX-2000)观察之后的评价用基板的裂纹和剥离的程度,基于下述评价基准进行评价。将其结果示于下述的表56~表59中。
(评价基准)
○:没有裂纹发生
△:有裂纹发生
×:裂纹发生显著
[表56]
[表57]
[表58]
[表59]
如以上详细说明的那样,确认到:通过使用含有具有羧酸盐的纤维素纳米纤维的印刷电路板材料,可以提高抗裂性。
<实施例6>
[木质纤维素纳米纤维分散液的制造]
(制造例1)
使用切割粉碎机将对桉树进行木材加工而成的板粉碎,制作0.2mm见方左右的木粉。接着,对该木粉加入其质量的50倍的蒸馏水并搅拌,使用盘磨机实施15次的机械粉碎后,以达到10质量%的方式加入蒸馏水并搅拌,得到数均纤维直径为80nm的纤维素纳米纤维。对其进行脱水过滤,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,搅拌30分钟后进行过滤。重复3次该置换操作,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,制作10质量%的木质纤维素纳米纤维分散液1。
(制造例2)
使用切割粉碎机将对杉树进行木材加工而成的板粉碎,制作0.2mm见方左右的木粉。接着,对该木粉加入其质量的50倍的蒸馏水并搅拌,使用盘磨机实施15次的机械粉碎后,以达到10质量%的方式加入蒸馏水并搅拌,得到数均纤维直径为80nm的纤维素纳米纤维。对其进行脱水过滤,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,搅拌30分钟后进行过滤。重复3次该置换操作,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,制作10质量%的木质纤维素纳米纤维分散液2。
[比较用纤维素纳米纤维分散液的制造]
(制造例3)
使用切割粉碎机将对桉树进行木材加工而成的板粉碎,制作0.2mm见方左右的木粉。接着,在亚硫酸钠或氢氧化钠等的水溶液中对该木粉进行高温高压处理,除去木质素。向其中加入50倍的蒸馏水进行搅拌,使用盘磨机实施15次的机械粉碎后,以达到10质量%的方式加入蒸馏水并搅拌,得到数均纤维直径为80nm的纤维素纳米纤维。对其进行脱水过滤,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,搅拌30分钟后进行过滤。重复3次该置换操作,加入过滤物重量的10倍量的卡必醇乙酸酯,制作10质量%的纤维素纳米纤维分散液1。
[印刷电路板材料的制备]
根据下述表60、表61、表64~表68中的记载来混配、搅拌各成分,用三辊使其分散,制作各组合物。需要说明的是,下述表中的数字均表示质量份。
根据下述表62中的记载来混配各成分,使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在180℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以190℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,分别得到厚度为0.5mm和0.05mm的片状的纤维素纳米纤维复合成型体。
根据下述表63中的记载来混配各成分,使用混炼机(转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、东洋精机株式会社制造)在150℃以70rpm的转速熔融混炼10分钟。对于所得到的混炼物,使用压制机(LABOPRESSP2-30T、东洋精机株式会社制造)以160℃、0.5MPa的条件热压3分钟,以20MPa热压1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。由此,分别得到厚度为0.5mm和0.05mm的片状的纤维素纳米纤维复合成型体。
[表60]
*6-1)热固化性化合物1:Epikote828三菱化学株式会社制造
*6-2)热固化性化合物2:Epikote807三菱化学株式会社制造
*6-3)固化催化剂1:2MZ-A四国化成工业株式会社制造
*6-4)颜料:酞菁蓝
*6-5)有机溶剂:卡必醇乙酸酯
[表61]
*6-6)热固化性化合物3:UNIDICV-8000DIC株式会社制造(固体成分40质量%)
*6-7)热固化性化合物4:DenacolEX-830NagasechemteX株式会社制造
*6-8)固化催化剂2:三苯基膦
[表62]
*6-9)热塑性树脂1:NOVATECPPBC03LJapanPolypropylene株式会社制造
[表63]
*6-10)热塑性树脂2:NOVATECLDLC561日本Polyethylene株式会社制造
[表64]
*6-11)热塑性树脂3:ソクシールSOXR-OBNIPPONKODOSHICORPORATION制造的清漆(固体成分70质量%、N-甲基吡咯烷酮30质量%)
[表65]
*6-12)光固化性化合物1:双酚A型环氧丙烯酸酯三菱化学株式会社制造
*6-13)光固化性化合物2:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
*6-14)光固化性化合物3:KAYAMERPM2日本化药株式会社制造
*6-15)光固化性化合物4:LIGHTESTERHO共荣社化学株式会社制造
*6-16)光聚合引发剂1:2-乙基蒽醌
[表66]
*6-17)固化催化剂3:微粉碎三聚氰胺(日产化学株式会社制造)
*6-18)固化催化剂4:双氰胺
*6-19)光聚合引发剂2:Irgacure907(BASF社制造)
*6-20)光固化性化合物5:二季戊四醇四丙烯酸酯
*6-21)热固化性化合物5:TEPIC-H(日产化学株式会社制造)
[表67]
[表68]
[作为阻焊剂的评价]
(试验基板的制作)
使用大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm),通过蚀刻工法制作IPC标准B图案的梳型电极图案。
在上述试验基板上,通过丝网印刷法以能覆盖梳形电极的方式印刷实施例6-1~实施例6-7、比较例6-1的组合物,利用热风循环式干燥炉以140℃、30分钟的条件使其固化,制作了试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为4.5kV以上的情况评价为○,将小于4.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-1~实施例6-6均为○,实施例6-7、比较例6-1均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为200小时以上的情况评价为○,将小于200小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-1~实施例6-6均为○,实施例6-7、比较例6-1均为×。
在上述试验基板上,通过丝网印刷法以能覆盖梳形电极的方式印刷实施例6-8~实施例6-14、比较例6-2的组合物,利用热风循环式干燥炉以100℃、30分钟的条件干燥后,以170℃、60分钟的条件使其固化,制作了试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为5.5kV以上的情况评价为○,将小于5.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-8~实施例6-13均为○,实施例6-14、比较例6-2均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为300小时以上的情况评价为○,将小于300小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-8~实施例6-13均为○,实施例6-14、比较例6-2均为×。
在上述试验基板上,按照能覆盖梳形电极的方式对参考例6-1~参考例6-12、比较例6-3~比较例6-6的厚度为0.05mm的片进行切割加工,通过热压在190℃、20MPa的条件下热压1分钟,进而在23℃、0.5MPa的条件下冷却压制1分钟,制作试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为3.5kV以上的情况评价为○,将小于3.5kV的情况评价为×。结果如下:参考例6-1~参考例6-12均为○,比较例6-3~比较例6-6均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为250小时以上的情况评价为○,将小于250小时的情况评价为×。结果如下:参考例6-1~参考例6-12均为○,比较例6-3~比较例6-6均为×。
在上述试验基板上,通过丝网印刷法以能覆盖梳形电极的方式印刷参考例6-13~参考例6-18、比较例6-7、6-8的组合物,利用热风循环式干燥炉以120℃、10分钟的条件干燥后,以250℃、30分钟的条件使其固化,制作了试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为5.5kV以上的情况评价为○,将小于5.5kV的情况评价为×。结果如下:参考例6-13~参考例6-18均为○,比较例6-7、6-8均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为250小时以上的情况评价为○,将小于250小时的情况评价为×。结果如下:参考例6-13~参考例6-18均为○,比较例6-7、6-8均为×。
在上述试验基板上,通过丝网印刷法以能覆盖梳形电极的方式印刷实施例6-15~实施例6-21、比较例6-9的组合物,接着,利用金属卤化物灯以350nm的波长照射2J/cm2的累积光量使其固化,制作了试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为3.5kV以上的情况评价为○,将小于3.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-15~实施例6-20均为○,实施例6-21、比较例6-9均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为100小时以上的情况评价为○,将小于100小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-15~实施例6-20均为○,实施例6-21、比较例6-9均为×。
通过丝网印刷法,使用100目聚酯偏版将实施例6-22~实施例6-42、比较例6-10~比较例6-12的组合物印刷至上述试验基板上的整个面,利用热风循环式干燥炉在80℃干燥30分钟。接着,使用能覆盖梳形电极的负型图案,利用印刷电路板用曝光机HMW-680GW(株式会社ORC制作所制造)以700mJ/cm2的累积光量进行曝光,将30℃、1%的碳酸钠水溶液作为显影液,利用印刷电路板用显影机显影60秒,接着在150℃用热风循环式干燥炉进行60分钟热固化,制作了试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为4.5kV以上的情况评价为○,将小于4.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-22~实施例6-34、实施例36~实施例41均为○,实施例35、实施例42、比较例6-10~比较例6-12均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为200小时以上的情况评价为○,将小于200小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-22~实施例6-34、实施例36~实施例41均为○,实施例35、实施例42、比较例6-10~比较例6-12均为×。
[作为层间绝缘材料的评价]
通过丝网印刷法将实施例6-1~实施例6-7、比较例6-1的组合物印刷至大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉以140℃、30分钟的条件使其固化。接着,进行非电解镀铜,接下来进行电解镀铜。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为5.5kV以上的情况评价为○,将小于5.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-1~实施例6-6均为○,实施例6-7、比较例6-1均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为400小时以上的情况评价为○,将小于400小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-1~实施例6-6均为○,实施例6-7、比较例6-1均为×。
通过丝网印刷法将实施例6-8~实施例6-14、比较例6-2的组合物印刷至大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉以100℃、30分钟的条件干燥后、以170℃、60分钟的条件使其固化。接着,进行非电解镀铜,接下来进行电解镀铜。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为6.5kV以上的情况评价为○,将小于6.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-8~实施例6-13均为○,实施例6-14、比较例6-2均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为500小时以上的情况评价为○,将小于500小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-8~实施例6-13均为○,实施例6-14、比较例6-2均为×。
对于参考例6-1~参考例6-12、比较例6-3~比较例6-6的厚度为0.05mm的片,通过热压以190℃、20MPa的条件热压至大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm)上1分钟,进而以23℃、0.5MPa的条件冷却压制1分钟。接着,进行非电解镀铜,接下来进行电解镀铜。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为4.5kV以上的情况评价为○,将小于4.5kV的情况评价为×。结果如下:参考例6-1~参考例6-12均为○,比较例6-3~比较例6-6均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为400小时以上的情况评价为○,将小于400小时的情况评价为×。结果如下:参考例6-1~参考例6-12均为○,比较例6-3~比较例6-6均为×。
通过丝网印刷法将参考例6-13~参考例6-18、比较例6-7、6-8的组合物印刷至大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉以120℃、10分钟的条件干燥后、以250℃、30分钟的条件进行固化。接着,进行非电解镀铜,接下来进行电解镀铜。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为6kV以上的情况评价为○,将小于6kV的情况评价为×。结果如下:参考例6-13~参考例6-18均为○,比较例6-7、6-8均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为400小时以上的情况评价为○,将小于400小时的情况评价为×。结果如下:参考例6-13~参考例6-18均为○,比较例6-7、6-8均为×。
通过丝网印刷法将实施例6-15~实施例6-21、比较例6-9的组合物印刷至大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm)的整个面,接着,利用金属卤化物灯以350nm的波长照射2J/cm2的累积光量进行固化。接着,进行非电解镀铜,接下来进行电解镀铜。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为4.5kV以上的情况评价为○,将小于4.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-15~实施例6-20均为○,实施例6-21、比较例6-9均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为250小时以上的情况评价为○,将小于250小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-15~实施例6-20均为○,实施例6-21、比较例6-9均为×。
通过丝网印刷法,使用100目聚酯偏版将实施例6-22~实施例6-42、比较例6-10~比较例6-12的组合物印刷至大小为100mm×150mm、厚度为1.6mm的FR-4敷铜层压板(铜厚9μm)的整个面,利用热风循环式干燥炉以80℃、30分钟使其干燥。接着,使用透明PET膜来代替负型图案,利用印刷电路板用曝光机HMW-680GW(株式会社ORC制作所制造)以700mJ/cm2的累积光量进行曝光,将30℃、1%的碳酸钠水溶液作为显影液,利用印刷电路板用显影机显影60秒,接着在150℃用热风循环式干燥炉进行60分钟热固化。接着,进行非电解镀铜,接下来进行电解镀铜。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为5.5kV以上的情况评价为○,将小于5.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-22~实施例6-34、实施例6-36~实施例6-41均为○,实施例6-35、实施例6-42、比较例6-10~比较例6-12均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为400小时以上的情况评价为○,将小于400小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-22~实施例6-34、实施例6-36~实施例6-41均为○,实施例6-35、实施例6-42、比较例6-10~比较例6-12均为×。
[作为芯材的评价]
(木质纤维素纳米纤维片的制作)
关于木质纤维素纳米纤维分散液1和木质纤维素纳米纤维分散液2,利用卡必醇乙酸酯制作0.2质量%分散液,利用玻璃过滤器进行过滤,制作大小为100mm×150mm、厚度为40μm的片。
(纤维素纳米纤维片的制作)
关于纤维素纳米纤维分散液1,利用卡必醇乙酸酯制作0.2质量%分散液,利用玻璃过滤器进行过滤,制作大小为100mm×150mm、厚度为40μm的片。
将三菱化学株式会社制造的Epikote82850质量份、三菱化学株式会社制造的Epikote80750质量份、四国化成工业株式会社制造的2MZ-A3质量份、甲基乙基酮100质量份进行混配、搅拌,制作树脂溶液。使其渗入各纤维素纳米纤维片,在50℃的气氛下放置12小时后取出,在80℃干燥5小时,制作预浸料。将10片该预浸料重叠,进而在表里重叠厚度为18μm的铜箔,利用真空压制机以温度160℃、压力2MPa的条件固化3小时。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。将木质纤维素纳米纤维分散液1的试验片作为实施例6-43,将木质纤维素纳米纤维分散液2的试验片作为实施例6-44,将纤维素纳米纤维分散液1的试验片作为实施例6-45,进而将使用玻璃布代替纤维素纳米纤维而同样制作的试验片作为比较例6-13。实施例6-43、实施例6-44、实施例6-45、比较例6-13的纤维素纤维的填充率为30质量%。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为5.5kV以上的情况评价为○,将小于5.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-43、6-44均为○,实施例6-45、比较例6-13均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为400小时以上的情况评价为○,将小于400小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-43、6-44均为○,实施例6-45、比较例6-13均为×。
将DIC株式会社制造的UNIDICV-8000100质量份、NagasechemteX株式会社制造的DenacolEX-83023质量份、三苯基膦1质量份、甲基乙基酮100质量份进行混配,搅拌而得到树脂溶液。使其渗入各纤维素纳米纤维片,在50℃的气氛下放置12小时后取出,在80℃干燥5小时,制作预浸料。将10片该预浸料重叠,进而在表里重叠18μm的铜箔,利用真空压制机以温度160℃、压力2MPa的条件固化3小时。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。将木质纤维素纳米纤维分散液1的试验片作为实施例6-46,将木质纤维素纳米纤维分散液2的试验片作为实施例6-47,将纤维素纳米纤维分散液1的试验片作为实施例6-48,进而将使用玻璃布代替纤维素纳米纤维而同样制作的试验片作为比较例6-14。实施例6-46、实施例6-47、实施例6-48、比较例6-14的纤维素纤维的填充率为30质量%。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为6.5kV以上的情况评价为○,将小于6.5kV的情况评价为×。结果如下:实施例6-46、6-47均为○,实施例6-48、比较例6-14均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为500小时以上的情况评价为○,将小于500小时的情况评价为×。结果如下:实施例6-46、6-47均为○,实施例6-48、比较例6-14均为×。
将NIPPONKODOSHICORPORATION制造的ソクシールSOXR-OB100质量份、甲基乙基酮70质量份进行混配,搅拌而得到树脂溶液。使其渗入各纤维素纳米纤维片,在50℃的气氛下放置12小时后取出,在80℃干燥5小时,制作预浸料。将10片该预浸料重叠,进而在表里重叠18μm的铜箔,利用真空压制机以温度160℃、压力2MPa的条件固化3小时。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。将木质纤维素纳米纤维分散液1的试验片作为参考例6-19,将木质纤维素纳米纤维分散液2的试验片作为参考例6-20,将纤维素纳米纤维分散液1的试验片作为比较例6-15,进而将使用玻璃布代替纤维素纳米纤维而同样制作的试验片作为比较例6-16。参考例6-19、参考例6-20、比较例6-15、比较例6-16的纤维素纤维的填充率为30质量%。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为6kV以上的情况评价为○,将小于6kV的情况评价为×。结果如下:参考例6-19、6-20均为○,比较例6-15、6-16均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为400小时以上的情况评价为○,将小于400小时的情况评价为×。结果如下:参考例6-19、6-20均为○,比较例6-15、6-16均为×。
在参考例6-1~参考例6-12、比较例6-3~比较例6-6的厚度为0.5mm的片的表里层叠18μm的铜箔,利用真空压制机以温度190℃、压力0.5MPa的条件加热1分钟。之后,通过蚀刻工法制作具有IPC标准B图案的梳型电极图案的试验片。
作为耐电压试验,对各6个试验片以升压速度每秒500V施加直流电压,测定破坏的电压。将6片的平均为4.5kV以上的情况评价为○,将小于4.5kV的情况评价为×。结果如下:参考例6-1~参考例6-12均为○,比较例6-3~比较例6-6均为×。
另外,作为绝缘可靠性试验,对各6个试验片施加50V的直流电压,在130℃、85%RH的气氛下进行放置试验,计测至短路为止的时间。将6片的平均为400小时以上的情况评价为○,将小于400小时的情况评价为×。结果如下:参考例6-1~参考例6-12均为○,比较例6-3~比较例6-6均为×。
如以上详细说明的那样,确认到:通过使用含有由木质纤维素制造的纤维素纳米纤维的印刷电路板材料,从而可实现以往无法实现的耐电压和绝缘可靠性的提高。
符号的说明
1、3、8、11导体图案
2核心基板
1a、4连接部
5通孔
6、9层间绝缘层
7、10导通孔
12阻焊剂层
21敷铜层压板(试验基板)
21a导体层
21b绝缘层
22绝缘树脂层
23激光导通孔
24镀覆层
25抗蚀图案
26配线图案
27贯通孔
28通孔
Claims (11)
1.一种阻焊剂组合物,其特征在于,其包含固化性树脂和数均纤维直径为3nm~1000nm的纤维素纳米纤维。
2.如权利要求1所述的阻焊剂组合物,其中,所述固化性树脂从热固化性树脂和光固化性树脂中选择。
3.如权利要求2所述的阻焊剂组合物,其中,所述固化性树脂包含含羧基树脂。
4.如权利要求1所述的阻焊剂组合物,其包含层状硅酸盐。
5.如权利要求1所述的阻焊剂组合物,其包含有机硅化合物和氟化合物中的任意一者或两者。
6.如权利要求1所述的阻焊剂组合物,其中,所述纤维素纳米纤维的数均纤维直径为3nm以上且小于1000nm,该阻焊剂组合物进一步包含数均纤维直径为1μm以上的纤维素纤维。
7.如权利要求1所述的阻焊剂组合物,其中,所述纤维素纳米纤维在其结构中具有羧酸盐。
8.如权利要求1所述的阻焊剂组合物,其中,所述纤维素纳米纤维由木质纤维素制造。
9.一种干膜,其特征在于,其是将权利要求1~8中任一项所述的阻焊剂组合物涂布至载体膜上并干燥而得到的。
10.一种固化物,其特征在于,其是使干燥涂膜或涂膜固化而得到的,所述干燥涂膜是将权利要求1~8中任一项所述的阻焊剂组合物涂布至基材上并干燥而得到的,所述涂膜是将所述阻焊剂组合物涂布至载体膜上并干燥而得到的干膜层压于基材上而成的。
11.一种印刷电路板,其特征在于,其具有权利要求10所述的固化物。
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