CN111748206A - 树脂组合物、树脂组合物的固化物、树脂片材、印刷布线板及半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供可获得介质损耗角正切的值小、耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异且脆性得到改善的固化物的树脂组合物,该树脂组合物的固化物,包含该树脂组合物的树脂片材,包含利用该树脂组合物的固化物形成的绝缘层的印刷布线板以及半导体装置。本发明的解决手段是一种树脂组合物,其包含(A)马来酰亚胺化合物、(B)含有取代或未取代的烯丙基的含有烯丙基的苯并噁嗪化合物、以及(C)高分子量成分。

Description

树脂组合物、树脂组合物的固化物、树脂片材、印刷布线板及 半导体装置
技术领域
本发明涉及树脂组合物。本发明还涉及该树脂组合物的固化物以及使用该树脂组合物得到的树脂片材、印刷布线板、及半导体装置。
背景技术
作为印刷布线板的制造技术,已知采用交替重叠绝缘层和导体层的积层方式的制造方法。
作为这样的绝缘层所用的印刷布线板的绝缘材料,例如专利文献1中揭示有一种含有马来酰亚胺化合物的树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2016-074871号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来,要求绝缘层的介质损耗角正切的值小(例如为0.0050以下)以及绝缘层与导电性材料之间的密合性(以下也简称“密合性”)的进一步提高。
一般来说,含有马来酰亚胺化合物的树脂组合物的固化物的介质损耗角正切的值小。但是,马来酰亚胺化合物通常软化点高,因此含有马来酰亚胺化合物的树脂组合物的固化物存在较脆的倾向。此外,本发明人研究的结果判明,含有马来酰亚胺化合物的树脂组合物的固化物在耐环境试验后、特别是HAST(Highly Accelerated temperature andhumidity Stress Test,高加速温度和湿度应力试验,高加速老化试验)后,存在密合性差的倾向。
本发明的课题在于提供可获得介质损耗角正切的值小、耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异且脆性得到改善的固化物的树脂组合物,该树脂组合物的固化物,包含该树脂组合物的树脂片材,包含利用该树脂组合物的固化物形成的绝缘层的印刷布线板以及半导体装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人等进行了认真的研究,结果发现,通过组合使用(A)马来酰亚胺化合物、(B)含有取代或未取代的烯丙基的含烯丙基的苯并噁嗪化合物、以及(C)高分子量成分,可解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明包括以下的内容,
[1]一种树脂组合物,其包含(A)马来酰亚胺化合物、(B)含有烯丙基的苯并噁嗪化合物、以及(C)高分子量成分;
[2]根据[1]所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分的含量为10质量%以上且40质量%以下;
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量为0.01质量%以上且15质量%以下;
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分相对于(A)成分的质量比[(B)成分/(A)成分]为0.01以上且0.20以下;
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分是热塑性树脂;
[6]根据[5]所述的树脂组合物,其中,热塑性树脂为选自聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂及苯氧树脂中的至少一种;
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分的重均分子量或数均分子量为5000以上且100000以下;
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量为0.1质量%以上且10质量%以下;
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其进一步包含(D)无机填充材料;
[10]根据[9]所述的树脂组合物,其中,(D)成分用胺类偶联剂或(甲基)丙烯酸类偶联剂进行了表面处理;
[11]根据[9]或[10]所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(D)成分的含量为50质量%以上;
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,将该树脂组合物在200℃下进行90分钟热处理而得到固化物,通过谐振腔微扰法在测定频率为5.8GHz及测定温度为23℃的条件下对该固化物进行测定时,该固化物的介质损耗角正切为0.005以下;
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,其中,将该树脂组合物在200℃下进行90分钟热处理而得到固化物,按照日本工业标准JIS K7127对该固化物进行测定时,该固化物的断裂伸长率为0.7%以上;
[14]根据[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层;
[15]根据[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层,该绝缘层用于形成导体层;
[16]一种固化物,其是[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[17]一种树脂片材,其包含支承体以及设置于该支承体上的包含[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层;
[18]一种印刷布线板,其包含利用[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物的固化物或[16]所述的固化物形成的绝缘层;
[19]一种半导体装置,其包含[18]所述的印刷布线板。
发明的效果
如果采用本发明,则能够提供:可获得介质损耗角正切的值小、耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异且脆性得到改善的固化物的树脂组合物,该树脂组合物的固化物,包含该树脂组合物的树脂片材,包含利用该树脂组合物的固化物形成的绝缘层的印刷布线板以及半导体装置。
具体实施方式
以下,对本发明结合其优选实施方式进行详细说明。但是,本发明并不限定于下述实施方式及示例物,可在不脱离本发明的权利要求书及其均等范围的范围内任意变更实施。
[树脂组合物]
本发明的树脂组合物包含(A)马来酰亚胺化合物、(B)含有烯丙基的苯并噁嗪化合物、以及(C)高分子量成分。本发明的树脂组合物通过包含(A)~(C)成分,可带来介质损耗角正切的值小、耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异且脆性得到改善的固化物。
对于树脂组合物而言,可与(A)~(C)成分组合而进一步包含任意的成分。作为任意的成分,可列举例如(D)无机填充材料、(E)聚合引发剂、(F)热固性树脂(但不包括(A)成分、(B)成分及(C)成分)和(G)其他添加剂等。以下,对树脂组合物所含的各成分进行详细说明。
<(A)马来酰亚胺化合物>
对于树脂组合物而言,作为(A)成分含有马来酰亚胺化合物。通过使树脂组合物含有(A)成分,可获得介质损耗角正切的值小的固化物。(A)成分可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
(A)成分为分子中含有至少1个下述式(1)表示的马来酰亚胺基的化合物;
[化学式1]
Figure BDA0002417713540000041
从获得介质损耗角正切的值小的固化物的观点来看,(A)成分中的每1分子的马来酰亚胺基数为1个以上,较好是2个以上,更好是3个以上,上限无限定,可设为10个以下、6个以下、4个以下或3个以下。
从获得介质损耗角正切的值小的固化物的观点来看,(A)成分的第1类例子为具有联苯型结构的马来酰亚胺化合物(以下也称“第1类马来酰亚胺化合物”)。联苯型结构是指以下述式(2)表示的结构;
[化学式2]
Figure BDA0002417713540000042
式(2)中,R1和R2分别独立地表示取代基。a和b分别独立地表示0~4的整数。*表示键。
作为R1和R2表示的取代基,可列举例如卤素原子、-OH、-O-C1-10烷基、-N(C1-10烷基)2、C1-10烷基、C6-10芳基、-NH2、-CN、-C(O)O-C1-10烷基、-COOH、-C(O)H、-NO2等。在此,术语“Cx-y”(x和y为正整数,满足x<y)表示紧接该术语后记载的有机基团的碳原子数为x~y。例如,“C1-10烷基”这种表述表示碳原子数1~10的烷基。这些取代基可相互结合而形成环,环结构也包括螺环或稠环。
上述的取代基可进一步具有取代基(以下有时称“二次取代基”)。作为二次取代基,只要没有特别记载,可使用与上述的取代基相同的基团。
a和b分别独立地表示0~4的整数,较好是表示0~3整数,更好是0或1,进一步更好是0。
从获得介质损耗角正切的值小的固化物的观点来看,第1类马来酰亚胺化合物较好是两末端为马来酰亚胺基。
从获得介质损耗角正切的值小的固化物的观点来看,第1类马来酰亚胺化合物较好是还具有脂肪族烃基和芳香族烃基中的任一种,更好是还同时具有脂肪族烃基和芳香族烃基。术语“芳香族烃基”是指含芳香环的烃基。但是,芳香族烃基不需要仅由芳香环构成,可以在其一部分中包含链状结构或脂环族烃基,芳香环可以是单环、多环、杂环中的任一种。
作为脂肪族烃基,较好是二价脂肪族烃基,更好是二价饱和脂肪族烃基,进一步更好是亚烷基。作为亚烷基,较好是碳原子数1~10的亚烷基,更好是碳原子数1~6的亚烷基,进一步更好是碳原子数1~3的亚烷基,特别好是亚甲基。
作为芳香族烃基,较好是二价芳香族烃基,更好是亚芳基、亚芳烷基,进一步更好是亚芳基。作为亚芳基,较好是碳原子数6~30的亚芳基,更好是碳原子数6~20的亚芳基,进一步更好是碳原子数6~10的亚芳基。作为这样的亚芳基,可列举例如亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚联苯基等。作为亚芳烷基,较好是碳原子数7~30的亚芳烷基,更好是碳原子数7~20的亚芳烷基,进一步更好是碳原子数7~15的亚芳烷基。作为这样的亚芳烷基,可列举例如亚苄基、具有亚联苯基-亚甲基结构的基团等。其中,较好是亚苯基、亚苄基、具有亚联苯基-亚甲基结构的基团,更好是亚苯基。
从获得介质损耗角正切的值小的固化物的观点来看,第1类马来酰亚胺化合物中的每1分子的马来酰亚胺基数为1个以上,较好是2个以上,更好是3个以上,上限无限定,可设为10个以下、6个以下、4个以下或3个以下。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,第1类马来酰亚胺化合物中,马来酰亚胺基的氮原子较好是与芳香族烃基直接结合。在此,术语“直接”是指在马来酰亚胺基的氮原子与芳香族烃基之间不存在其他基团。
第1类马来酰亚胺化合物较好是具有例如以下述式(A1-1)表示的结构;
[化学式3]
Figure BDA0002417713540000051
式(A1-1)中,R3和R8表示马来酰亚胺基,R4、R5、R6和R7分别独立地表示氢原子、烷基、或芳基,R9和R10分别独立地表示取代基。a1和b1分别独立地表示0~4的整数,m1和m2分别独立地表示1~10的整数,n表示1~100的整数。
R4、R5、R6和R7分别独立地表示氢原子、烷基、或芳基,较好是氢原子。
作为R4、R5、R6和R7中的烷基,较好是碳原子数1~10的烷基,更好是碳原子数1~6的烷基,进一步更好是碳原子数1~3的烷基。烷基可以是直链状、支链状或环状。作为这样的烷基,可列举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基等。
R4、R5、R6和R7中的芳基较好是碳原子数6~20的芳基,更好是碳原子数6~15的芳基,进一步更好是碳原子数6~10的芳基。芳基可以是单环,也可以是稠环。作为这样的芳基,可列举例如苯基、萘基、蒽基等。
R4、R5、R6和R7中的烷基和芳基可具有取代基。作为取代基,与式(2)中的R1相同(含义相同)。
R9和R10分别独立地表示取代基,与式(2)中的R1和R2相同。
a1和b1分别独立地表示0~4的整数,与式(2)中的a和b相同。
m1和m2分别独立地表示1~10的整数,较好是1~6,更好是1~3,进一步更好是1~2,再进一步更好是1。
n表示1~100的整数,较好是1~50,更好是1~20,进一步更好是1~5。
R3和R8表示马来酰亚胺基,马来酰亚胺基与芳香族烃基直接结合。将与芳香族烃基结合的(CH2)m1或(CH2)m2的结合位置作为基准,R3和R8表示的马来酰亚胺基较好是直接结合于邻位、间位和对位中的任一个,更好是直接结合于对位。
作为第1类马来酰亚胺化合物,较好是具有以式(A1-1a)表示的结构;
[化学式4]
Figure BDA0002417713540000061
式(A1-1a)中,R11和R16表示马来酰亚胺基,R12、R13、R14和R15分别独立地表示氢原子、烷基、或芳基。m3和m4分别独立地表示1~10的整数,n1表示1~100的整数。
R11和R16表示马来酰亚胺基,与式(A1-1)中的R3、R8相同。
R12、R13、R14和R15分别独立地表示氢原子、烷基、或芳基,与式(A1-1)中的R4、R5、R6和R7相同。
m3和m4分别独立地表示1~10的整数,与式(A1-1)中的m1和m2相同。
n1表示1~100的整数,与式(A1-1)中的n相同。
作为第1类马来酰亚胺化合物,较好是具有以式(A1-1b)表示的结构;
[化学式5]
Figure BDA0002417713540000071
式(A1-1b)中,R17和R18表示马来酰亚胺基。n2表示1~100的整数。
R17和R18表示马来酰亚胺基,与式(A1-1)中的R3、R8相同。
n2表示1~100的整数,与式(A1-1)中的n相同。
第1类马来酰亚胺化合物可使用市售品。作为市售品,可列举例如日本化药株式会社制的“MIR-3000-70MT”(主要成分:下述式(A1-1c)的化合物);
[化学式6]
Figure BDA0002417713540000072
(式中,s1表示1或2)。
从获得介质损耗角正切的值小的固化物的观点来看,(A)成分的第2类例子为包含碳原子数为5以上的烷基和碳原子数为5以上的亚烷基中的至少任一种的马来酰亚胺化合物(以下也称“第2类马来酰亚胺化合物”)。但是,第2类马来酰亚胺化合物不具有联苯型结构,不包含在第1类马来酰亚胺化合物之内(被排除在第1类马来酰亚胺化合物之外)。
第2类马来酰亚胺化合物所具有的碳原子数为5以上的烷基的碳原子数较好是6以上,更好是8以上,较好是50以下,更好是45以下,进一步更好是40以下。该烷基可以是直链状、支链状、环状中的任一种,其中较好是直链状。作为这样的烷基,可列举例如戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。碳原子数为5以上的烷基可以是碳原子数为5以上的亚烷基的取代基。
碳原子数为5以上的亚烷基的碳原子数较好是6以上,更好是8以上,较好是50以下,更好是45以下,进一步更好是40以下。该亚烷基可以是直链状、支链状、环状中的任一种,其中较好是直链状。在此,环状的亚烷基是指包括“仅由环状的亚烷基形成的情况”以及“包含直链状的亚烷基和环状的亚烷基这两者的情况”的概念。作为这样的亚烷基,可列举例如亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十七烷基、亚三十六烷基、具有亚辛基-亚环己基结构的基团、具有亚辛基-亚环己基-亚辛基结构的基团、具有亚丙基-亚环己基-亚辛基结构的基团等。
从显著获得本发明的效果的观点来看,第2类马来酰亚胺化合物较好是同时包含碳原子数为5以上的烷基和碳原子数为5以上的亚烷基。
碳原子数为5以上的烷基和碳原子数为5以上的亚烷基可相互结合而形成环,环结构也包括螺环或稠环。作为相互结合而形成的环,可列举例如环己烷环等。
碳原子数为5以上的烷基和碳原子数为5以上的亚烷基可不具有取代基,也可具有取代基。作为取代基,与上述的式(2)中的R1表示的取代基相同。在此,取代基的碳原子数不包括在碳原子数为5以上的烷基和碳原子数为5以上的亚烷基的碳原子数之内。
第2类马来酰亚胺化合物中,碳原子数为5以上的烷基和碳原子数为5以上的亚烷基较好是与马来酰亚胺基的氮原子直接结合。
第2类马来酰亚胺化合物的每1分子的马来酰亚胺基的数量可以是1个,较好是2个以上,较好是10个以下,更好是6个以下,特别好是3个以下。通过使第2类马来酰亚胺化合物每1分子具有2个以上的马来酰亚胺基,可显著获得本发明的效果。
第2类马来酰亚胺化合物较好是以下述通式(A2-1)表示的马来酰亚胺化合物;
[化学式7]
Figure BDA0002417713540000081
通式(A2-1)中,M表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基,L表示单键或二价连接基团。
M表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基。M的亚烷基与上述的碳原子数为5以上的亚烷基相同。作为M的取代基,与通式(2)中的R1表示的取代基相同,取代基较好是碳原子数为5以上的烷基。在此,取代基的碳原子数不包括在碳原子数为5以上的亚烷基的碳原子数之内。
L表示单键或二价连接基团。作为二价连接基团,可列举亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-NR0-、氧原子、硫原子、C(=O)NR0-、来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团、来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团、及由它们中的两种以上的二价基团组合而成的基团等,其中,R0为氢原子、碳原子数1~3的烷基。亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团、来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团、及由两种以上的二价基团组合而成的基团可具有碳原子数为5以上的烷基作为取代基。来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团表示由邻苯二甲酰亚胺衍生的二价基团,具体为以通式(3)表示的基团。来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团表示由均苯四甲酸二酰亚胺衍生的二价基团,具体为以通式(4)表示的基团。式中,“*”表示键;
[化学式8]
Figure BDA0002417713540000091
作为L中的二价连接基团的亚烷基较好是碳原子数1~50的亚烷基,更好是碳原子数1~45的亚烷基,特别好是碳原子数1~40的亚烷基。该亚烷基可以是直链状、支链状、环状中的任一种。作为这样的亚烷基,可列举甲基亚乙基、亚环己基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十七烷基、亚三十六烷基、具有亚辛基-亚环己基结构的基团、具有亚辛基-亚环己基-亚辛基结构的基团、具有亚丙基-亚环己基-亚辛基结构的基团等。
作为L中的二价连接基团的亚烯基较好是碳原子数2~20的亚烯基,更好是碳原子数2~15的亚烯基,特别好是碳原子数2~10的亚烯基。该亚烯基可以是直链状、支链状、环状中的任一种。作为这样的亚烯基,可列举例如甲基亚乙烯基、亚环己烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基等。
作为L中的二价连接基团的亚炔基较好是碳原子数2~20的亚炔基,更好是碳原子数2~15的亚炔基,特别好是碳原子数2~10的亚炔基。该亚炔基可以是直链状、支链状、环状中的任一种。作为这样的亚炔基,可列举例如甲基亚乙炔基、亚环己炔基、亚戊炔基、亚己炔基、亚庚炔基、亚辛炔基等。
作为L中的二价连接基团的亚芳基较好是碳原子数6~24的亚芳基,更好是碳原子数6~18的亚芳基,进一步更好是碳原子数6~14的亚芳基,再进一步更好是碳原子数6~10的亚芳基。作为亚芳基,可列举例如亚苯基、亚萘基、亚蒽基等。
作为L中的二价连接基团的亚烷基、亚烯基、亚炔基及亚芳基可具有取代基。作为取代基,与通式(A-2)中的R1表示的取代基相同,较好是碳原子数为5以上的烷基。
作为L中的由两种以上的二价基团组合而成的基团,可列举例如由亚烷基、来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团及氧原子组合而成的二价基团,由来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团、氧原子、亚芳基及亚烷基组合而成的二价基团,由亚烷基及来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团组合而成的二价基团等。由两种以上的二价基团组合而成的基团可通过各基团的组合形成稠环等环。此外,由两种以上的二价基团组合而成的基团可以是重复单元数为1~10的重复单元。
其中,作为通式(A2-1)中的L,较好是氧原子、可具有取代基的碳原子数6~24的亚芳基、可具有取代基的碳原子数为1~50的亚烷基、碳原子数为5以上的烷基、来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团、来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团、或者由这些基团中的2个以上组合而成的二价基团。其中,作为L,更好是亚烷基、具有亚烷基-来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团-氧原子-来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团的结构的二价基团、具有亚烷基-来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团-氧原子-亚芳基-亚烷基-亚芳基-氧原子-来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团的结构的二价基团、具有亚烷基-来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团的结构的二价基团。
第2类马来酰亚胺化合物较好是以下述通式(A2-2)表示的马来酰亚胺化合物;
[化学式9]
Figure BDA0002417713540000111
通式(A2-2)中,M1分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基,A分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基或可具有取代基的具有芳香环的二价基团。t表示1~10的整数。
M1分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基。M1与通式(A2-1)中的M相同。
A分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基或可具有取代基的具有芳香环的二价基团。作为A中的亚烷基,可以是直链状、支链状、环状中的任一种,其中较好是环状,即可具有取代基的碳原子数为5以上的环状的亚烷基。亚烷基的碳原子数较好是6以上,更好是8以上,较好是50以下,更好是45以下,进一步更好是40以下。作为这样的亚烷基,可列举例如具有亚辛基-亚环己基结构的基团、具有亚辛基-亚环己基-亚辛基结构的基团、具有亚丙基-亚环己基-亚辛基结构的基团等。
作为A表示的具有芳香环的二价基团中的芳香环,可列举例如苯环、萘环、蒽环、邻苯二甲酰亚胺环、均苯四甲酸二酰亚胺环、芳香族杂环等,较好是苯环、邻苯二甲酰亚胺环、均苯四甲酸二酰亚胺环。即,作为可具有芳香环的二价基团,较好是可具有取代基的具有苯环的二价基团、可具有取代基的具有邻苯二甲酰亚胺环的二价基团、或可具有取代基的具有均苯四甲酸二酰亚胺环的二价基团。作为具有芳香环的二价基团,可列举例如由来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团及氧原子组合而成的基团,由来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团、氧原子、亚芳基及亚烷基组合而成的基团,由亚烷基及来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团组合而成的基团,来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团,由来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团及亚烷基组合而成的基团等。上述亚芳基和亚烷基与通式(A2-1)中的L表示的二价连接基团中的亚芳基和亚烷基相同。
A表示的亚烷基和具有芳香环的二价基团可具有取代基。作为取代基,与上述的式(2)中的R1表示的取代基相同。
作为A表示的基团的具体例子,可列举以下的基团。式中,“*”表示键;
[化学式10]
Figure BDA0002417713540000121
[化学式11]
Figure BDA0002417713540000122
以通式(A2-2)表示的马来酰亚胺化合物较好是以下述通式(A2-2a)表示的马来酰亚胺化合物和以下述通式(A2-2b)表示的马来酰亚胺化合物中的任一种;
[化学式12]
Figure BDA0002417713540000131
通式(A2-2a)中,M2和M3分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基,R30分别独立地表示氧原子、亚芳基、亚烷基、或由这些基团中的两种以上组合而成的二价基团。t1表示1~10的整数;
[化学式13]
Figure BDA0002417713540000132
通式(A2-2b)中,M4、M6和M7分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基,M5分别独立地表示可具有取代基的具有芳香环的二价基团,R31和R32分别独立地表示碳原子数为5以上的烷基。t2表示1~10的整数,u1和u2分别独立地表示0~4的整数。
M2和M3分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基。M2和M3与通式(A2-1)中的M表示的碳原子数为5以上的亚烷基相同,较好是亚三十六烷基。
R30分别独立地表示氧原子、亚芳基、亚烷基或由这些中的两种以上的二价基团组合而成的基团。亚芳基、亚烷基与通式(A2-1)中的L表示的二价连接基团中的亚芳基和亚烷基相同。作为R30,较好是由两种以上的二价基团组合而成的基团或氧原子。
作为R30中的由两种以上的二价基团组合而成的基团,可列举氧原子、亚芳基和亚烷基的组合。作为由两种以上的二价基团组合而成的基团的具体例子,可列举以下的基团。式中,“*”表示键;
[化学式14]
Figure BDA0002417713540000141
M4、M6和M7分别独立地表示可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基。M4、M6和M7与通式(A2-1)中的M表示的可具有取代基的碳原子数为5以上的亚烷基相同,较好是亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基,更好是亚辛基。
M5分别独立地表示可具有取代基的具有芳香环的二价基团。M5与通式(A2-2)中的A表示的可具有取代基的具有芳香环的二价基团相同,较好是由亚烷基及来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团组合而成的基团、由来源于邻苯二甲酰亚胺的二价基团及亚烷基组合而成的基团,更好是由亚烷基及来源于均苯四甲酸二酰亚胺的二价基团组合而成的基团。上述亚芳基和亚烷基与通式(A2-1)中的L表示的二价连接基团中的亚芳基和亚烷基相同。
作为M5表示的基团的具体例子,可列举例如以下的基团。式中,“*”表示键;
[化学式15]
Figure BDA0002417713540000142
R31和R32分别独立地表示碳原子数为5以上的烷基。R31和R32与上述的碳原子数为5以上的烷基相同,较好是己基、庚基、辛基、壬基、癸基,更好是己基、辛基。
u1和u2分别独立地表示1~15的整数,较好是1~10的整数。
作为第2类马来酰亚胺化合物的具体例子,可列举以下的(A2-2c)、(A2-2d)、(A2-2e)的化合物。但是,第2类马来酰亚胺化合物并不局限于这些具体例子。式中,v表示1~10的整数;
[化学式16]
Figure BDA0002417713540000151
[化学式17]
Figure BDA0002417713540000152
作为第2类马来酰亚胺化合物的具体例子,可列举人工分子公司(DesignerMolecules,Inc.)制的“BMI-1500”(式(A2-2c)的化合物)、“BMI-1700”(式(A2-2d)的化合物)、“BMI-689”(式(A2-2e)的化合物)等。从更显著获得本发明的效果的观点来看,作为第2类马来酰亚胺化合物,较好是使用式(A2-2c)的化合物。
(A)成分的第3类例子为不属于第1类马来酰亚胺化合物和第2类马来酰亚胺化合物的马来酰亚胺化合物(以下也称“第3类马来酰亚胺化合物”)。即,第3类马来酰亚胺化合物是不具有联苯结构,且不含碳原子数为5以上的烷基和碳原子数为5以上的亚烷基中的任一种的马来酰亚胺化合物。作为第3类马来酰亚胺化合物,可列举例如具有取代或未取代的芳香族烃基的马来酰亚胺化合物(例:N-苯基马来酰亚胺化合物、以下述式(A3-1)表示的马来酰亚胺化合物)以及包含碳原子数为4以下的烷基和碳原子数为4以下的亚烷基中的任一种的马来酰亚胺化合物(例:N-甲基马来酰亚胺)。
[化学式18]
Figure BDA0002417713540000161
(式中,s2表示1或2)。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(A)成分的马来酰亚胺基当量较好是50g/eq.~2000g/eq.,更好是100g/eq.~1000g/eq.,进一步更好是150g/eq.~500g/eq.。马来酰亚胺基当量为包含1当量的马来酰亚胺基的马来酰亚胺化合物的质量。
从获得介质损耗角正切的值小的固化物的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分的含量较好是10质量%以上,更好是20质量%以上,较好是40质量%以下,更好是35质量%以下。应予说明,本发明中,只要没有另行明示,树脂组合物中的各成分的含量为将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的值。
作为(A)成分,可使用选自上述的第1类马来酰亚胺化合物、第2类马来酰亚胺化合物和第3类马来酰亚胺化合物中的一种以上,其中较好是选自第1类马来酰亚胺化合物和第2类马来酰亚胺化合物中的一种以上。从使耐环境试验后与导电性材料之间的密合性更优异的观点和/或进一步改善脆性的观点来看,作为(A)成分,较好是至少使用第1类马来酰亚胺化合物。
<(B)含有烯丙基的苯并噁嗪化合物>
对于树脂组合物而言,作为(B)成分包含含有烯丙基的苯并噁嗪化合物。含有烯丙基的苯并噁嗪化合物是指含有取代或未取代的烯丙基的苯并噁嗪化合物。苯并噁嗪化合物是指后述的具有苯并噁嗪环的化合物。含有烯丙基的苯并噁嗪化合物作为通过烯丙基的反应性和苯并噁嗪环的反应性而使树脂组合物热固化的固化剂发挥作用。通过使树脂组合物含有(B)成分,可获得耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异的固化物。此外,通过使树脂组合物含有(B)成分以及后述(C)成分,可获得耐环境试验后与导电性材料之间的密合性更优异且具有经改善的脆性的固化物。(B)成分可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
(B)成分在分子中含有至少1个苯并噁嗪环。只要不过度阻碍苯并噁嗪环的开环反应,苯并噁嗪环可被任意的取代基取代。此外,苯并噁嗪环所含的双键的一部分可被氢化。苯并噁嗪环包括例如1,2-苯并噁嗪环、1,3-苯并噁嗪环,从获得本发明所期望的效果的观点来看,其中较好是3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪环(下述式(5)所示的结构)。下述式(5)所示的结构中,氮原子的3个键中未与其他原子结合的1个键表示单键。
[化学式19]
Figure BDA0002417713540000171
从优异的密合性的观点和/或获得改善的脆性的观点来看,(B)成分中的每1分子的苯并噁嗪环数为1个以上,较好是2个以上,上限无限定,可设为10个以下、6个以下、4个以下或3个以下。
此外,(B)成分在分子中含有至少1个取代或未取代的烯丙基。未取代的烯丙基为2-丙烯基。只要其反应性不过度受到阻碍,烯丙基可具有任意的取代基。取代的烯丙基的例子为2-甲基丙烯基。从优异的密合性的观点和/或获得改善的脆性的观点来看,(B)成分中的每1分子的烯丙基数优选与(B)成分中的每1分子的苯并噁嗪环数相同或为其以上,较好是2个以上,更好是4个以上,上限无限定,可设为20个以下、12个以下、8个以下或6个以下。
(B)成分中,从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,烯丙基较好是与构成苯并噁嗪环的氮原子和构成苯并噁嗪环的碳原子中的任一个结合,更好是与构成苯并噁嗪环的碳原子结合。
(B)成分的第1类例子为以下述式(B1-1)表示的第1类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物;[化学式20]
Figure BDA0002417713540000181
式(B1-1)中,R20和R21分别独立地表示取代或未取代的烯丙基,R22表示q价基团。q表示1~10的整数,p1分别独立地表示0~4的整数,p2分别独立地表示0~2的整数。
R22表示的q价基团较好是选自取代或未取代的烯丙基、q价芳香族烃基、q价脂肪族烃基、氧原子和它们的组合中的q价基团。q价芳香族烃基和q价脂肪族烃基所具有的氢原子中至少1个可被卤素原子取代。R22为取代或未取代的烯丙基的情况下,q=1,该情况下,p1和p2均可为0。R22具有取代或未取代的烯丙基的情况下,该烯丙基可以是q价芳香族烃基和q价脂肪族烃基中的任一种取代基。例如,q为2的情况下,R22较好是亚芳基、亚烷基、氧原子或由这些基团中的两种以上的二价基团组合而成的基团,更好是亚芳基或由两种以上的二价基团组合而成的基团,进一步更好是由两种以上的二价基团组合而成的基团。
作为R22中的亚芳基,较好是碳原子数6~20的亚芳基,更好是碳原子数6~15的亚芳基,进一步更好是碳原子数6~12的亚芳基。作为亚芳基的具体例子,可列举亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚联苯基等,特别好是亚苯基。
作为R22中的亚烷基,较好是碳原子数1~10的亚烷基,更好是碳原子数1~6的亚烷基,进一步更好是碳原子数1~3的亚烷基。作为亚烷基的具体例子,可列举例如亚甲基、亚乙基、亚丙基等,较好是亚甲基。
作为R22中的由两种以上的二价基团组合而成的基团,可列举例如1个以上的亚芳基与1个以上的氧原子结合而成的基团、例如具有亚芳基-亚烷基-亚芳基结构的基团等的1个以上的亚芳基与1个以上的亚烷基结合而成的基团、1个以上的亚烷基与1个以上的氧原子结合而成的基团、1个以上的亚芳基与1个以上的亚烷基与1个以上的氧原子结合而成的基团等,较好是1个以上的亚芳基与1个以上的氧原子结合而成的基团、1个以上的亚芳基与1个以上的亚烷基结合而成的基团。
q表示1~10的整数,较好是表示1~4的整数,更好是表示1~3的整数,进一步更好是表示1或2。
p1分别独立地表示0~4的整数,较好是表示0~2的整数,更好是表示0或1,进一步更好是1。p2分别独立地表示0~2的整数,表示0或1,较好是0。
从获得本发明所期望的效果的观点来看,以通式(B1-1)表示的苯并噁嗪化合物较好是以下述通式(B1-1a)表示的含有烯丙基的苯并噁嗪化合物。
[化学式21]
Figure BDA0002417713540000191
式(B1-1a)中,R20、R21和R23分别独立地表示取代或未取代的烯丙基,p1’分别独立地表示0~4的整数,p2’分别独立地表示0~2的整数,p3’分别独立地表示0~4的整数。但是,存在多个的p1’、p2’和p3’中至少1个表示1以上的整数。
以通式(B1-1a)表示的含有烯丙基的苯并噁嗪化合物较好是以式(B1-1b)表示的苯并噁嗪化合物。
[化学式22]
Figure BDA0002417713540000192
式(B1-1b)中,R20、R21、p1’和p2’分别与上述式(B1-1a)中的R20、R21、p1’和p2’相同。
第1类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物可使用市售品。作为市售品,可列举例如四国化成工业株式会社制“ALP-d”(具有上述式(B1-1a)的结构的含有烯丙基的P-d型苯并噁嗪化合物)等。此外,第1类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物可使用例如日本专利特开2016-074871号公报中所揭示的苯并噁嗪化合物或其衍生物。应予说明,第1类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物可按照例如日本专利特开2016-074871号公报中记载的方法制造。
(B)成分的第2类例子为以下述式(B2-1)表示的第2类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物;[化学式23]
Figure BDA0002417713540000201
式(B2-1)中,R20a、R21a和R22a分别独立地表示取代或未取代的烯丙基,R22’表示与苯并噁嗪环所具有的碳原子结合的q'价基团。q'表示1~10的整数,p1a分别独立地表示0~4的整数,p2a分别独立地表示0~2的整数,关于与R22’结合的各苯并噁嗪环,p1a与p2a之和的最大值为5。
较好是R20a、R21a和R22a中的至少1个为取代或未取代的烯丙基,R20a、R21a和R22a均不是取代或未取代的烯丙基的情况下,R22'具有至少1个取代或未取代的烯丙基。
R22'表示的q'价基团较好是选自q'价芳香族烃基、q'价脂肪族烃基、氧原子、硫原子、磺酰基、羰基和它们的组合中的q'价基团。q'价芳香族烃基和q价脂肪族烃基所具有的氢原子的至少1个可被卤素原子或者取代或未取代的烯丙基取代。例如,q'为2的情况下,R22'较好是选自亚芳基、亚烷基、氧原子、硫原子、磺酰基、羰基和它们中的两种以上的二价基团的组合中的基团。
作为R22'中的亚芳基,较好是碳原子数6~20的亚芳基,更好是碳原子数6~15的亚芳基,进一步更好是碳原子数6~12的亚芳基。作为亚芳基的具体例子,可列举亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚联苯基等,特别好是亚苯基。
作为R22'中的亚烷基,较好是碳原子数1~10的亚烷基,更好是碳原子数1~6的亚烷基,进一步更好是碳原子数1~3的亚烷基。作为亚烷基的具体例子,可列举例如亚甲基、亚乙基、亚丙基等,较好是亚甲基。
作为R22'中的由两种以上的二价基团组合而成的基团,可列举例如1个以上的亚芳基与1个以上的氧原子结合而成的基团、例如具有亚芳基-亚烷基-亚芳基结构的基团等的1个以上的亚芳基与1个以上的亚烷基结合而成的基团、1个以上的亚烷基与1个以上的氧原子结合而成的基团、1个以上的亚芳基与1个以上的亚烷基与1个以上的氧原子结合而成的基团等,较好是1个以上的亚芳基与1个以上的氧原子结合而成的基团、1个以上的亚芳基与1个以上的亚烷基结合而成的基团。
q'表示1~10的整数,较好是表示1~4的整数,更好是表示1~3的整数,进一步更好是表示1或2。q'为2以上的整数的情况下,与R22'结合的q'个苯并噁嗪环及其取代基可相同,也可不同。
p1a分别独立地表示0~4的整数,较好是表示0~2的整数,更好是表示0或1,进一步更好是1。p2a分别独立地表示0~2的整数,表示0或1,较好是0。其中,关于与R22'结合的各苯并噁嗪环,p1a与p2a之和的最大值为5。
第2类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物可使用例如日本专利特开2016-074871号公报中所揭示的苯并噁嗪化合物或其衍生物。应予说明,第2类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物可按照例如日本专利特开2016-074871号公报中记载的方法制造。
(B)成分的第3类例子为不属于上述的第1类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物和第2类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物的第3类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物。作为第3类含有烯丙基的苯并噁嗪化合物,可列举包含1,2-苯并噁嗪环或1,4-苯并噁嗪环的可进行开环反应的含有烯丙基的苯并噁嗪化合物。
作为(B)成分的分子量,从使密合性提高的观点来看,较好是200以上,更好是300以上,进一步更好是400以上,较好是1000以下,更好是800以下,进一步更好是500以下。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(B)成分的苯并噁嗪环的当量(以下也称“开环反应参与基团当量”)较好是100g/eq.~1000g/eq.,更好是150g/eq.~500g/eq.,进一步更好是200g/eq.~300g/eq.。开环反应参与基团当量为包含1当量的开环反应参与基团(苯并噁嗪环)的含烯丙基的马来酰亚胺化合物的质量。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(B)成分的烯丙基当量较好是100g/eq.~1000g/eq.,更好是150g/eq.~500g/eq.,进一步更好是200g/eq.~300g/eq.。烯丙基当量为包含1当量的烯丙基的含烯丙基的马来酰亚胺化合物的质量。
将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量较好是0.01质量%以上,更好是0.02质量%以上,进一步更好是0.03质量%以上。上限较好是15质量%以下,更好是10质量%以下,进一步更好是7质量%以下或5质量%以下。通过使(B)成分的含量在所述范围内,可使固化物的性能、特别是固化物与导体层之间的密合性提高。此外,(B)成分的含量较好是根据(A)成分的马来酰亚胺基当量、以及(B)成分的开环反应参与基团当量和烯丙基当量设定。
从发挥本发明所期望的效果的观点来看,树脂组合物中(B)成分相对于(A)成分的质量比[(B)成分/(A)成分]较好是0.01以上,更好是0.02以上,从抑制过度的交联反应而使密合性提高的观点来看,较好是0.20以下,更好是0.19以下。此外,(B)成分相对于(A)成分的质量比[(B)成分/(A)成分]较好是根据(A)成分的马来酰亚胺基当量、以及(B)成分的开环反应参与基团当量和烯丙基当量设定。
<(C)高分子量成分>
对于树脂组合物而言,作为(C)成分含有高分子量成分。通过使树脂组合物含有(C)成分,树脂组合物的应力得到松弛,因而可获得能维持通过(A)成分得到的固化物的介质损耗角正切的较小值、同时具有改善的脆性的固化物。此外,通过使树脂组合物同时含有(B)成分及(C)成分,可获得耐环境试验后与导电性材料之间的密合性更优异且具有进一步改善的脆性的固化物。(C)成分可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
作为(C)成分,可使用重均分子量或数均分子量为高分子量的成分。作为这样的成分,可列举例如聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯醚树脂、聚醚醚酮树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂等热塑性树脂。其中,作为(C)成分,从获得更显著发挥本发明所期望的效果的固化物的观点来看,较好是选自聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂及苯氧树脂中的至少一种。
聚酰亚胺树脂可使用具有酰亚胺结构的树脂。聚酰亚胺树脂一般包括通过二胺化合物与酸酐的酰亚胺化反应得到的树脂。
作为用于制备聚酰亚胺树脂的二胺化合物,无特别限定,可列举例如脂肪族二胺化合物及芳香族二胺化合物。
作为脂肪族二胺化合物,可列举例如1,2-乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,6-己二胺、1,5-二氨基戊烷、1,10-二氨基癸烷等直链状的脂肪族二胺化合物,1,2-二氨基-2-甲基丙烷、2,3-二氨基-2,3-丁烷及2-甲基-1,5-二氨基戊烷等支链状的脂肪族二胺化合物,1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1,4-二氨基环己烷、4,4'-亚甲基双(环己胺)等脂环族二胺化合物,二聚酸型二胺(以下也称“二聚二胺”)等。二聚酸型二胺是指二聚酸的2个末端羧基(-COOH)被替换为氨基甲基(-CH2-NH2)或氨基(-NH2)而得的二胺化合物。二聚酸为通过将不饱和脂肪酸(较好是碳数11~22的不饱和脂肪酸、特别好是碳数18的不饱和脂肪酸)二聚化而得的化合物,其工业制造工艺也公知。
作为芳香族二胺化合物,可列举例如苯二胺化合物、萘二胺化合物、二苯胺化合物等。
苯二胺化合物是指由具有2个氨基的苯环形成的化合物,进而其中的苯环可任意具有1~3个取代基。其中的取代基无特别限定。作为苯二胺化合物,具体可列举1,4-苯二胺、1,2-苯二胺、1,3-苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、3,5-二氨基联苯、2,4,5,6-四氟-1,3-苯二胺等。
萘二胺化合物是指由具有2个氨基的萘环形成的化合物,进而其中的萘环可任意具有1~3个取代基。其中的取代基无特别限定。作为萘二胺化合物,具体可列举1,5-二氨基萘、1,8-二氨基萘、2,6-二氨基萘、2,3-二氨基萘等。
二苯胺化合物是指分子内含2个苯胺结构的化合物,进而2个苯胺结构中的2个苯环分别还可任意具有1~3个取代基。其中的取代基无特别限定。二苯胺化合物中的2个苯胺结构可介以单键以及/或者具有选自碳原子、氧原子、硫原子及氮原子中的1~100个骨架原子的1或2个连接基结构而结合。二苯胺化合物中还包括2个苯胺结构通过2个键而结合的化合物。
作为二苯胺化合物中的“连接基结构”,具体可列举-NHCO-、-CONH-、-OCO-、-COO-、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CH=CH-、-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-NH-、-Ph-、-Ph-Ph-、-C(CH3)2-Ph-C(CH3)2-、-O-Ph-O-、-O-Ph-Ph-O-、-O-Ph-SO2-Ph-O-、-O-Ph-C(CH3)2-Ph-O-、-C(CH3)2-Ph-C(CH3)2-、
[化学式24]
Figure BDA0002417713540000231
等。
本说明书中,“Ph”表示1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、或1,2-亚苯基。
一个实施方式中,作为二苯胺化合物,具体可列举4,4'-二氨基-2,2'-二(三氟甲基)-1,1'-联苯、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、3,3'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯硫醚、4-氨基苯甲酸-4-氨基苯酯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2-双(4-氨基苯基)丙烷、4,4'-(六氟亚异丙基)二苯胺、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、α,α-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,3-二异丙基苯、α,α-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,4-二异丙基苯、4,4'-(9-亚芴基)二苯胺、2,2-双(3-甲基-4-氨基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-氨基苯基)苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基-1,1'-联苯、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基-1,1'-联苯、9,9'-双(3-甲基-4-氨基苯基)芴、5-(4-氨基苯氧基)-3-[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,3-三甲基茚满等。
二胺化合物可使用市售的化合物,也可使用通过公知的方法合成的化合物。二胺化合物可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
用于制备聚酰亚胺树脂的酸酐无特别限定,优选的实施方式中为芳香族四甲酸二酐。作为芳香族四甲酸二酐,可列举例如苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、蒽四甲酸二酐、双邻苯二甲酸二酐等,较好是双邻苯二甲酸二酐。
苯四甲酸二酐是指具有4个羧基的苯的二酸酐,其中的苯环还可任意具有1~3个取代基。在此,作为取代基,较好是选自卤素原子、氰基及-X33-R33(与下述式(6)的定义相同)的取代基。作为苯四甲酸二酐,具体可列举偏苯三酸二酐、1,2,3,4-苯四甲酸二酐等。
萘四甲酸二酐是指具有4个羧基的萘的二酸酐,其中的萘环还可任意具有1~3个取代基。在此,作为取代基,较好是选自卤素原子、氰基及-X33-R33(与下述式(6)的定义相同)的取代基。作为萘四甲酸二酐,具体可列举1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐等。
蒽四甲酸二酐是指具有4个羧基的蒽的二酸酐,其中的蒽环还可任意具有1~3个取代基。在此,作为取代基,较好是选自卤素原子、氰基及-X33-R33(与下述式(6)的定义相同)的取代基。作为蒽四甲酸二酐,具体可列举2,3,6,7-蒽四甲酸二酐等。
双邻苯二甲酸二酐是指分子内含2个邻苯二甲酸酐的化合物,2个邻苯二甲酸酐中的2个苯环分别还可任意具有1~3个取代基。在此,作为取代基,较好是选自卤素原子、氰基及-X33-R33(与下述式(6)的定义相同)的取代基。双邻苯二甲酸二酐中的2个邻苯二甲酸酐可介以单键或者具有选自碳原子、氧原子、硫原子及氮原子中的1~100个骨架原子的连接基结构而结合。
作为双邻苯二甲酸二酐,可列举例如以式(6)表示的化合物;
[化学式25]
Figure BDA0002417713540000251
式(6)中,
R31和R32分别独立地表示卤素原子、氰基、硝基或-X33-R33
X33分别独立地表示单键、-NR33'-、-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-NR33'CO-、-CONR33'-、-OCO-或-COO-,
R33分别独立地表示取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的烯基,R33'分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的烯基,Y表示单键或者具有选自碳原子、氧原子、硫原子及氮原子中的1~100个骨架原子的连接基结构,
n10和m10分别独立地表示0~3的整数。
Y较好是具有选自碳原子、氧原子、硫原子及氮原子中的1~100个骨架原子的连接基结构。n及m较好是0。
Y中的“连接基结构”具有选自碳原子、氧原子、硫原子及氮原子中的1~100个骨架原子。“连接基结构”较好是以-[A1-Ph]a10-A1-[Ph-A1]b10-表示的二价基团;式中,A1分别独立地表示单键、-(取代或未取代的亚烷基)-、-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或-OCO-,a10和b10分别独立地表示0~2的整数,较好是0或1。
Y中的“连接基结构”具体可列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-O-、-CO-、-SO2-、-Ph-、-O-Ph-O-、-O-Ph-SO2-Ph-O-、-O-Ph-C(CH3)2-Ph-O-等。本说明书中,“Ph”表示1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、或1,2-亚苯基。
作为双邻苯二甲酸二酐,具体可列举4,4'-氧双邻苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯砜四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2',3,3'-联苯四甲酸二酐、2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐、2,3,3',4'-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐、2,3,3',4'-二苯砜四甲酸二酐、2,2'-双(3,4-二羧基苯氧基苯基)砜二酐、亚甲基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,1-亚乙基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、2,2-亚丙基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,2-亚乙基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,3-亚丙基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,4-亚丁基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,5-亚戊基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯基)苯二酐、1,4-双(3,4-二羧基苯基)苯二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、2,2-双(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(4,4'-亚异丙基二苯氧基)双邻苯二甲酸二酐等。
酸酐可使用市售的化合物,也可使用通过公知的方法或基于其的方法合成的化合物。酸酐可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
聚酰亚胺树脂可使用市售品。作为市售品,可列举新日本理化株式会社制的“RIKACOAT SN20”和“RIKACOAT PN20”。
聚碳酸酯树脂是具有碳酸酯结构的树脂。作为这样的树脂,可列举不具有反应基团的碳酸酯树脂、含羟基的碳酸酯树脂、含酚式羟基的碳酸酯树脂、含羧基的碳酸酯树脂、含酸酐基的碳酸酯树脂、含异氰酸酯基的碳酸酯树脂、含氨基甲酸酯基的碳酸酯树脂、含环氧基的碳酸酯树脂等。在此,反应基团是指羟基、酚式羟基、羧基、酸酐基、异氰酸酯基、氨基甲酸酯基和环氧基等可与其他成分反应的官能团。
碳酸酯树脂可使用市售品。作为市售品,可列举三菱瓦斯化学株式会社制的“FPC0220”、“FPC2136”,旭化成化学品株式会社制的“T6002”、“T6001”(聚碳酸酯二醇)等。
作为苯氧树脂,可列举例如具有选自双酚A骨架、双酚F骨架、双酚S骨架、双酚乙酰苯骨架、酚醛骨架、联苯骨架、芴骨架、二环戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金刚烷骨架、萜烯骨架和三甲基环己烷骨架中的一种以上的骨架的苯氧树脂。苯氧树脂的末端可以是酚式羟基、环氧基等的任一种官能团。
作为苯氧树脂的具体例子,可列举三菱化学株式会社制的“1256”和“4250”(均为含双酚A骨架的苯氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX8100”(含双酚S骨架的苯氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX6954”(含双酚乙酰苯骨架的苯氧树脂),日铁化学材料株式会社制的“FX280”和“FX293”,三菱化学株式会社制的“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”和“YL7482”等。
聚酰胺酰亚胺树脂可使用具有酰胺酰亚胺结构的树脂。从与树脂组合物中的其他成分的相容性的观点来看,聚酰胺酰亚胺树脂较好是使用分子结构中具有脂环结构的聚酰胺酰亚胺树脂、日本专利特开平05-112760号公报中记载的具有硅氧烷结构的聚酰胺酰亚胺树脂、具有体积较大的支链结构的聚酰胺酰亚胺树脂、以不对称单体为原料的聚酰胺酰亚胺树脂、具有多分支结构的聚酰胺酰亚胺树脂等。
其中,从通过具有异氰脲酸酯环(イソシアヌル環)结构而提高树脂清漆的相容性和分散性的观点来看,聚酰胺酰亚胺树脂更好是(i)分子结构中具有异氰脲酸酯环结构的聚酰胺酰亚胺树脂(即,具有“异氰脲酸酯环结构”和“酰亚胺骨架或酰胺骨架”的聚酰胺酰亚胺树脂)、(ii)分子结构中具有异氰脲酸酯环结构和脂环结构的聚酰胺酰亚胺树脂(即,具有“异氰脲酸酯环结构”和“脂环结构”和“酰亚胺骨架或酰胺骨架”的聚酰胺酰亚胺树脂)、(iii)具有含异氰脲酸酯环结构和脂环结构的重复单元的聚酰胺酰亚胺树脂(即,具有含“异氰脲酸酯环结构”和“脂环结构”和“酰亚胺骨架或酰胺骨架”的重复单元的聚酰胺酰亚胺树脂)。
作为所述(i)~(iii)的聚酰胺酰亚胺树脂的优选的一个实施方式,可列举:(1)使由脂环结构二异氰酸酯衍生的含异氰脲酸酯环的聚异氰酸酯化合物与来源于具有3个以上的羧基的多羧酸的酸酐(例如具有1个以上的羧基的羧酸二酐)反应而得的化合物、即含羧酸基的分支型聚酰胺酰亚胺(以下也将该化合物称为“化合物(C-1)”)、(2)使具有1个环氧基和1个以上的自由基聚合性不饱和基团的化合物与化合物(C-1)反应而得的化合物、即含羧酸基的分支型聚合性聚酰胺酰亚胺(以下也将该化合物称为“化合物(C-2)”)、或者(3)使具有1个羟基和1个以上的自由基聚合性不饱和基团的化合物与化合物(C-1)的合成过程中残留的异氰酸酯基反应而得的化合物、即含羧酸基的分支型聚合性聚酰胺酰亚胺(以下也将该化合物称为“化合物(C-3)”)等。
作为化合物(C-1),可具体列举以下述通式(I)表示的化合物。其中,将通式(I)中用括号括起的结构单元作为重复单元(I-1);
[化学式26]
Figure BDA0002417713540000271
(式(I)中,w表示0~15)。
作为化合物(C-2),可列举通过使GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)加成于通式(I)中的重复单元(I-1)的任意一部分的羧基和/或末端羧基而具有以下述式(I-2)表示的结构的化合物(II)。即,化合物(II)是对以通式(I)表示的化合物的羧基进行了GMA改性而得的化合物。在此,末端羧基是指位于通式(I)中不包括在重复单元(I-1)之内的部位的羧基。
[化学式27]
Figure BDA0002417713540000281
式(I-2)中,*表示键。
以上述式(I-2)表示的结构与从通式(I)中的重复单元(I-1)的任意一部分的羧基和/或末端羧基去除氢原子而得的结构的基团结合。
羧基的GMA改性的比例、即相对于化合物(C-1)的羧基的摩尔数,使GMA加成的比例较好是0.3mol%以上,更好是0.5mol%以上,进一步更好是0.7mol%以上或0.9mol%以上。上限较好是50mol%以下,更好是40mol%以下,进一步更好是30mol%以下或20mol%以下。
作为化合物(C-3),可列举上述式(I)中重复单元(I-1)的任意一部分和/或末端酰亚胺基为异氰酸酯基的化合物中,具有三丙烯酸季戊四醇酯的羟基加成于这些异氰酸酯基而得的以下述式(I-3)表示的结构的化合物(III)。在此,末端酰亚胺基是指位于通式(I)中不包括在重复单元(I-1)之内的部位的酰亚胺基。任意一部分和/或末端酰亚胺基为异氰酸酯基的化合物可通过在获得通式(1)的含羧酸基的分支型聚酰胺酰亚胺时预先残留异氰酸酯基而获得。
[化学式28]
Figure BDA0002417713540000282
式(I-3)中,*表示键。
以上述式(I-3)表示的结构与异氰酸酯基结合而形成氨基甲酸酯键。
三丙烯酸季戊四醇酯的加成量,相对于加料时的聚异氰酸酯的异氰酸酯基的摩尔数,较好是40mol%以下,更好是38mol%以下,进一步更好是35mol%以下。另一方面,从充分获得由加成所产生的效果的观点来看,三丙烯酸季戊四醇酯的加成量相对于加料时的聚异氰酸酯的异氰酸酯基的摩尔数较好是0.3mol%以上,更好是3mol%以上,进一步更好是5mol%以上。
聚酰胺酰亚胺树脂例如可通过公知的各种方法合成。作为聚酰胺酰亚胺树脂的合成方法,可参考例如国际公开第2010/074197号的段落0020~0030的记载,该内容纳入本说明书中。
聚酰胺酰亚胺树脂可使用市售品。作为市售品,可列举例如DIC株式会社制的EPICLON(注册商标)“V-8000”、“V8001”,东洋纺株式会社制的“VYLOMAX HR11NN”和“VYLOMAX HR16NN”,日立化成株式会社制的“KS9100”、“KS9300”(含聚硅氧烷骨架的聚酰胺酰亚胺)等改性聚酰胺酰亚胺。
作为聚苯乙烯树脂,可使用包含具有使苯乙烯聚合而得的结构的重复单元(苯乙烯单元)的任意的树脂。聚苯乙烯树脂较好是弹性体。此外,聚苯乙烯树脂可以是除了包含苯乙烯单元以外、还包含与所述的苯乙烯单元不同的任意的重复单元的共聚物,也可以是氢化聚苯乙烯树脂。
作为任意的重复单元,可列举例如具有使共轭二烯聚合而得的结构的重复单元(共轭二烯单元)、具有使其氢化而得的结构的重复单元(氢化共轭二烯单元)等。作为共轭二烯,可列举例如丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等脂肪族共轭二烯,氯丁二烯等卤代脂肪族共轭二烯等。作为共轭二烯,从显著获得本发明的效果的观点来看,较好是脂肪族共轭二烯,更好是丁二烯。共轭二烯可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。此外,聚苯乙烯树脂可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物。
作为聚苯乙烯树脂,可列举例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)、苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯无规共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等。其中,作为聚苯乙烯树脂,较好是苯乙烯-马来酸酐共聚物。
作为聚苯乙烯树脂的具体例子,可列举克雷威利(CRAY VALLEY)公司制的“EF-40”、旭化成株式会社制的“H1043”等。
从与树脂组合物中的其他成分的相容性的观点来看,聚酯树脂较好是在分子结构中具有芴结构,较好是除芴结构之外,还具有来源于二醇的结构单元和来源于二羧酸的结构单元。
作为聚酯树脂的具体例子,可列举大阪燃气化学株式会社制的“OKP4HT”等。
作为聚砜树脂的具体例子,可列举苏威高性能聚合物(Solvay AdvancedPolymers)公司制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂,可列举例如聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂,较好是聚乙烯醇缩丁醛树脂。作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例子,可列举积水化学工业株式会社制的S-LEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列等。
作为聚醚砜树脂的具体例子,可列举住友化学株式会社制的“PES5003P”等。
从获得更显著发挥本发明所期望的效果的固化物观点来看,(C)成分的重均分子量(Mw)较好是5000以上,更好是8000以上,特别好是10000以上,较好是100000以下,更好是80000以下,特别好是50000以下。(C)成分的重均分子量为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量。
从使树脂组合物的熔体粘度降低的观点来看,(C)成分的数均分子量(Mn)较好是5000以上,更好是8000以上,特别好是10000以上,较好是100000以下,更好是80000以下,特别好是50000以下。数均分子量可按照以下的<数均分子量的测定>的记载进行测定。应予说明,(C)成分只要重均分子量和数均分子量中的一方在上述的范围内即可。例如,一般采用重均分子量作为(C)成分的分子量的情况下,数均分子量不需要在上述的范围内。同样地,一般采用数均分子量作为(C)成分的分子量的情况下,重均分子量不需要在上述的范围内。
<数均分子量的测定>
称取(C)成分100mg、分散剂(关东化学株式会社制的“N-甲基吡咯烷酮”)5g于管瓶中,用超声波分散20分钟,再使用膜滤器(东洋滤纸株式会社制“ADVANTEC”,0.5μm孔径(cut))进行过滤后,使用凝胶渗透色谱测定装置(昭光科学株式会社(Shoko Science Co.,Ltd.)制的“Shodex GPC-101”)算出数均分子量(Mn)。
作为(C)成分的含量,从获得发挥本发明所期望的效果的固化物的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.1质量%以上,更好是0.2质量%以上,进一步更好是0.5质量%以上,较好是10质量%以下,更好是8质量%以下,进一步更好是5质量%以下。
将(C)成分的树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的含量设为c1、并将(A)成分的树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的含量设为a1时,a1/c1较好是2以上,更好是5以上,进一步更好是10以上,较好是50以下,更好是40以下,进一步更好是30以下。通过使a1/c1在所述的范围内,可显著获得本发明的效果。
<(D)无机填充材料>
对于树脂组合物而言,除了包含上述的成分以外,作为任意的成分,可进一步作为(D)成分含有无机填充材料。
作为无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为无机填充材料的材料的例子,可列举二氧化硅、氧化铝、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸钡、碳酸钡、滑石、粘土、云母粉、氧化锌、水滑石、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化锰、硼酸铝、碳酸锶、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸锆酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆和磷酸钨酸锆等。其中,特别优选二氧化硅。作为二氧化硅,可列举无定形二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等。此外,作为二氧化硅,较好是球状二氧化硅。(D)无机填充材料可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为(D)成分的市售品,可列举例如DENKA株式会社制的“UFP-30”,新日铁住金材料株式会社制的“SP60-05”、“SP507-05”,株式会社雅都玛制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”,株式会社德山(Tokuyama)制的“SILFIL NSS-3N”、“SILFIL NSS-4N”、“SILFIL NSS-5N”、株式会社雅都玛制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”等。
从提高耐湿性和分散性的观点来看,(D)成分较好是通过表面处理剂进行过处理。作为表面处理剂,可列举例如胺类偶联剂、(甲基)丙烯酸类偶联剂、乙烯基类偶联剂,从可获得耐环境试验性(耐HAST性)优异的固化物这点来看,其中较好是使用胺类偶联剂、(甲基)丙烯酸类偶联剂。在此,胺类偶联剂是指具有氨基的偶联剂。(甲基)丙烯酸类偶联剂是指具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的偶联剂。乙烯基类偶联剂是指具有乙烯基的偶联剂、且是不属于(甲基)丙烯酸类偶联剂的偶联剂。上述的胺类偶联剂、(甲基)丙烯酸类偶联剂、以及乙烯基类偶联剂分别可列举硅烷类偶联剂、烷氧基硅烷、有机硅氮烷化合物、钛酸酯类偶联剂等,可属于硅烷类偶联剂中的任一种。作为硅烷类偶联剂,可列举例如含氟硅烷偶联剂、环氧基硅烷类偶联剂、巯基硅烷类偶联剂。其中,从显著获得本发明的效果的观点来看,较好是硅烷偶联剂,更好是属于硅烷偶联剂的胺类偶联剂和属于硅烷偶联剂的(甲基)丙烯酸类偶联剂。此外,表面处理剂可单独使用一种,也可将两种以上任意组合使用。
作为表面处理剂的市售品,可列举例如信越化学工业株式会社制“KBM1003”(乙烯基三乙氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM503”(3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业株式会社制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM-4803”(长链环氧型硅烷偶联剂)、信越化学工业株式会社制“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。其中,较好是选自属于(甲基)丙烯酸类偶联剂的“KBM503”以及属于胺类偶联剂的“KBM573”和“KBE903”中的一种以上,更好是使用“KBM503”和“KBM573”的至少一种。
从无机填充材料的分散性提高的观点来看,通过表面处理剂进行的表面处理的程度较好是在规定的范围内。具体来说,100质量份无机填充材料较好是用0.2质量份~5质量份的表面处理剂进行了表面处理,更好是用0.2质量份~3质量份的表面处理剂进行了表面处理,进一步更好是用0.3质量份~2质量份的表面处理剂进行了表面处理。
通过表面处理剂进行的表面处理的程度可通过无机填充材料的每单位表面积的碳量进行评价。从无机填充材料的分散性提高的观点来看,无机填充材料的每单位表面积的碳量较好是0.02mg/m2以上,更好是0.1mg/m2以上,进一步更好是0.2mg/m2以上。另一方面,从抑制树脂清漆的熔体粘度和片材形态下的熔体粘度的上升的观点来看,较好是1mg/m2以下,更好是0.8mg/m2以下,进一步更好是0.5mg/m2以下。
无机填充材料的每单位表面积的碳量,可在将表面处理后的无机填充材料通过溶剂(例如甲基乙基酮(MEK))进行了清洗处理后进行测定。具体来说,向通过表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中加入作为溶剂的足量的MEK,在25℃超声波清洗5分钟。除去上清液,使固体成分干燥后,可使用碳分析仪测定无机填充材料的每单位表面积的碳量。作为碳分析仪,可使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
作为(D)成分的比表面积,较好是1m2/g以上,更好是2m2/g以上,特别好是3m2/g以上。对上限无特别的限制,较好是60m2/g以下、50m2/g以下或40m2/g以下。比表面积可根据BET法使用比表面积测定装置(Mountech株式会社制Macsorb HM-1210)使氮气吸附于试样表面,用BET多点法算出比表面积来获得。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(D)成分的平均粒径较好是0.01μm以上,更好是0.05μm以上,特别好是0.1μm以上,较好是5μm以下,更好是2μm以下,进一步更好是1μm以下。
(D)成分的平均粒径可通过基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射散射法进行测定。具体来说,可通过激光衍射散射式粒径分布测定装置,以体积基准制成无机填充材料的粒径分布,将其中值粒径作为平均粒径来进行测定。测定样品可使用将无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g称量至管瓶中并通过超声波分散10分钟而得的样品。对于测定样品,可使用激光衍射式粒径分布测定装置,使用光源波长采用蓝色和红色,以流通池(flow cell)方式测定(D)成分的体积基准的粒径分布,根据所得的粒径分布作为中值粒径算出平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可列举例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
从减小介质损耗角正切的值的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(D)成分的含量较好是50质量%以上,更好是55质量%以上,进一步更好是60质量%以上,只要可确保分散性,则上限无限定,可设为95质量%以下、90质量%以下、85质量%以下、或80质量%以下。
<(E)聚合引发剂>
对于树脂组合物而言,除了包含上述的成分以外,作为任意的成分,可进一步包含聚合引发剂作为(E)成分。(E)成分可以单独使用一种,或者也可以并用两种以上。
作为(E)成分,可列举叔丁基枯基过氧化物、过氧乙酸叔丁酯、α,α’-二(叔丁基过氧)二异丙基苯、过氧月桂酸叔丁酯、过氧-2-乙基己酸叔丁酯、过氧新癸酸叔丁酯、过氧苯甲酸叔丁酯、二叔己基过氧化物等过氧化物。
作为(E)成分的市售品,可列举例如日油株式会社制的“PERBUTYL(注册商标)C”、“PERBUTYL(注册商标)A”、“PERBUTYL(注册商标)P”、“PERBUTYL(注册商标)L”、“PERBUTYL(注册商标)O”、“PERBUTYL(注册商标)ND”、“PERBUTYL(注册商标)Z”、“PERBUTYL(注册商标)I”“PERCUMYL P”、“PERCUMYL D”、“PERHEXYL(注册商标)D”、“PERHEXYL(注册商标)A”、“PERHEXYL(注册商标)I”、“PERHEXYL(注册商标)Z”、“PERHEXYL(注册商标)ND”、“PERHEXYL(注册商标)O”、“PERHEXYL(注册商标)PV”、“PERHEXYL(注册商标)O”等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(E)成分的含量较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步更好是0.1质量%以上,较好是1质量%以下,更好是0.5质量%以下,进一步更好是0.3质量%以下。
<(F)热固性树脂>
对于树脂组合物而言,除了包含上述的成分以外,作为任意的成分,可进一步含有热固性树脂作为(F)成分。但是,(F)成分不包括属于(A)成分、(B)成分和(C)成分中的任一种的成分。热固性树脂是指可热固化的树脂。在此,可热固化的化合物中包含本身可通过热固化而聚合的化合物、对于本发明的树脂组合物所含的成分具有反应性的化合物、根据本发明的树脂组合物所含的成分的反应性而可与该成分反应的化合物。
(F)成分的第1类例子是环氧树脂。作为环氧树脂,可列举例如联二甲酚型环氧树脂、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AF型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、叔丁基儿茶酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂等。环氧树脂可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
对于树脂组合物而言,较好是作为环氧树脂包含1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,相对于(F)成分的不挥发成分100质量%,1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂的比例较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上。
环氧树脂包括温度20℃时呈液态的环氧树脂(以下也称“液态环氧树脂”)和温度20℃时呈固态的环氧树脂(以下也称“固态环氧树脂”)。对于树脂组合物而言,作为(F)成分,可仅包含液态环氧树脂,也可仅包含固态环氧树脂,较好是组合包含液态环氧树脂和固态环氧树脂,但从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,较好是仅包含液态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,较好是1分子中具有2个以上的环氧基的液态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,较好是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、具有酯骨架的脂环族环氧树脂、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、及具有丁二烯结构的环氧树脂,更好是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。
作为液态环氧树脂的具体例子,可列举DIC株式会社制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“828US”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE 828EL”(双酚A型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“jER152”(苯酚酚醛清漆型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“630”、“630LSD”(缩水甘油胺型环氧树脂),新日铁住金化学株式会社制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品),Nagase ChemteX株式会社制的“EX-721”(缩水甘油酯型环氧树脂),大赛璐株式会社制的“CELLOXIDE 2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂),大赛璐株式会社制的“PB-3600”(具有丁二烯结构的环氧树脂),新日铁住金化学株式会社制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)等。这些环氧树脂可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为固态环氧树脂,较好是1分子中具有3个以上的环氧基的固态环氧树脂,更好是1分子中具有3个以上的环氧基的芳香族类的固态环氧树脂。
作为固态环氧树脂,较好是联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型四官能环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂,更好是萘型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例子,可列举DIC株式会社制的“HP4032H”(萘型环氧树脂),DIC株式会社制的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂),DIC株式会社制的“N-690”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂),DIC株式会社制的“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂),DIC株式会社制的“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“HP-7200”(二环戊二烯型环氧树脂),DIC株式会社制的“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”(亚萘基醚型环氧树脂),日本化药株式会社制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂),日本化药株式会社制的“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂),日本化药株式会社制的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂),新日铁住金化学株式会社制的“ESN475V”(萘酚型环氧树脂),新日铁住金化学株式会社制的“ESN485”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX4000H”、“YX4000”、“YL6121”(联苯型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX8800”(蒽型环氧树脂),大阪燃气化学株式会社制的“PG-100”、“CG-500”,三菱化学株式会社制的“YL7760”(双酚AF型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YL7800”(芴型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“jER1010”(固态双酚A型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)等。这些环氧树脂可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为环氧树脂,组合使用液态环氧树脂和固态环氧树脂的情况下,它们的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)以质量比计较好是1:1~1:20,更好是1:1.5~1:15,特别好是1:2~1:10。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比在所述的范围内,可显著获得本发明所期望的效果。另外,通常以树脂片材的形态使用的情况下,带来适度的粘附性。此外,通常以树脂片材的形态使用的情况下,能获得足够的挠性,操作性提高。另外,通常可获得具有足够的断裂强度的固化物。
环氧树脂的环氧当量较好是50g/eq.~5000g/eq.,更好是50g/eq.~3000g/eq.,进一步更好是80g/eq.~2000g/eq.,再进一步更好是110g/eq.~1000g/eq.。通过使其在该范围内,树脂组合物的固化物的交联密度充分,可带来表面粗糙度小的绝缘层。环氧当量为包含1当量的环氧基的环氧树脂的质量。该环氧当量可按照JIS K7236进行测定。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100以上且低于5000,更好是250以上且低于3000,进一步更好是400以上且低于1500。(F)成分的重均分子量可通过与(C)成分的重均分子量同样的方法进行测定。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,环氧树脂的含量较好是0.1质量%以上,更好是0.3质量%以上,进一步更好是0.5质量%以上,较好是5质量%以下,更好是4质量%以下,进一步更好是3质量%以下。
(F)成分的第2类例子是除环氧树脂以外的树脂。作为除环氧树脂以外的树脂的例子,可列举重均分子量或数均分子量比作为(C)成分列举的可用作高分子量成分的树脂更小的树脂(也为了方便而称为“低分子量树脂”)。作为低分子量树脂的例子,可列举聚苯醚树脂。作为聚苯醚树脂的具体例子,可列举三菱瓦斯化学株式会社制的低聚苯醚-苯乙烯树脂“OPE-2St 1200”等。
(F)成分的第3类例子是除(B)成分以外的固化剂。即,其为可与(B)成分并用的第二固化剂。
作为第二固化剂,可列举例如活性酯类固化剂、苯酚类固化剂、萘酚类固化剂、不含烯丙基的苯并噁嗪类固化剂、氰酸酯类固化剂、碳二亚胺类固化剂、胺类固化剂、酸酐类固化剂等。第二固化剂可单独使用一种,也可两种以上并用。
作为活性酯类固化剂,可使用1分子中具有1个以上的活性酯基的化合物。其中,作为活性酯类固化剂,较好是酚酯类、硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等1分子中具有2个以上的反应活性高的酯基的化合物。该活性酯类固化剂较好是通过羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物与羟基化合物和/或硫醇化合物的缩合反应获得的化合物。特别是从耐热性提高的观点来看,较好是由羧酸化合物与羟基化合物获得的活性酯类固化剂,更好是由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物获得的活性酯类固化剂。
作为羧酸化合物,可列举例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯四酸等。
作为苯酚化合物或萘酚化合物,可列举例如氢醌、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞啉、甲基化双酚A、甲基化双酚F、甲基化双酚S、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯甲酮、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮、间苯三酚、苯三酚、二环戊二烯型二苯酚化合物、苯酚酚醛清漆等。在此,“二环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子二环戊二烯缩合2分子苯酚而得的二苯酚化合物。
作为活性酯类固化剂的优选的具体例子,较好是含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯类固化剂、含萘结构的活性酯类固化剂、含苯酚酚醛清漆的乙酰基化物的活性酯类固化剂、含苯酚酚醛清漆的苯甲酰基化物的活性酯类固化剂。其中,更好是含萘结构的活性酯类固化剂、含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯类固化剂。“二环戊二烯型二苯酚结构”表示由亚苯基-二亚环戊基(ジシクロペンチレン)-亚苯基形成的二价结构单元。
作为活性酯类固化剂的市售品,含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯类固化剂可列举“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC8000-65T”、“HPC8000H-65TM”、“EXB8000L-65TM”、“EXB8150-65T”(DIC株式会社制)等,含萘结构的活性酯类固化剂可列举“EXB9416-70BK”(DIC株式会社制)等,含苯酚酚醛清漆的乙酰基化物的活性酯类固化剂可列举“DC808”(三菱化学株式会社制)等,含苯酚酚醛清漆的苯甲酰基化物的活性酯类固化剂可列举“YLH1026”(三菱化学株式会社制)等,作为苯酚酚醛清漆的乙酰基化物的活性酯类固化剂可列举“DC808”(三菱化学株式会社制)等,作为苯酚酚醛清漆的苯甲酰基化物的活性酯类固化剂可列举“YLH1026”(三菱化学株式会社制)、“YLH1030”(三菱化学株式会社制)、“YLH1048”(三菱化学株式会社制)等。
作为苯酚类固化剂及萘酚类固化剂,从耐热性和耐水性的观点来看,较好是具有酚醛清漆结构的上述固化剂。此外,从与导体层的密合性的观点来看,较好是含氮苯酚类固化剂,更好是含三嗪骨架的苯酚类固化剂。
作为苯酚类固化剂及萘酚类固化剂的具体例子,可列举例如明和化成株式会社制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”,日本化药株式会社制的“NHN”、“CBN”、“GPH”,新日铁住金化学株式会社制的“SN170”、“SN180”、“SN190”、“SN475”、“SN485”、“SN495”、“SN495V”、“SN375”,DIC株式会社制的“TD-2090”、“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-1356”、“LA-3018-50P”、“EXB-9500”等。
作为不含烯丙基的苯并噁嗪类固化剂(即,除(B)成分以外的苯并噁嗪化合物)的具体例子,可列举JFE化工株式会社制的“ODA-BOZ”、四国化成工业株式会社制的“P-d”、“F-a”。
作为氰酸酯类固化剂,可列举例如双酚A二氰酸酯、4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、六氟双酚A二氰酸酯、2,2-双(4-氰酸酯基)苯基丙烷、1,3-双(4-氰酸酯基苯基-1-(甲基亚乙基))苯、双(4-氰酸酯基苯基)硫醚等二官能氰酸酯树脂,由苯酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等所衍生的多官能氰酸酯树脂,这些氰酸酯树脂的一部分三嗪化而得的预聚物等。
作为氰酸酯类固化剂的具体例子,可列举Lonza Japan株式会社制的“PT60”(苯酚酚醛清漆型多官能氰酸酯树脂)、“ULL-950S”(多官能氰酸酯树脂)、“BA230”、“BA230S75”(双酚A二氰酸酯的一部分或全部被三嗪化而形成三聚体的预聚物)等。
作为碳二亚胺类固化剂的具体例子,可列举日清纺化学株式会社制“V-03”、“V-07”等。
作为胺类固化剂,可列举1分子内具有1个以上的氨基的固化剂,可列举例如脂肪族胺类、聚醚胺类、脂环族胺类、芳香族胺类等,其中,从发挥本发明所期望的效果的观点来看,较好是芳香族胺类。胺类固化剂较好是伯胺或仲胺,更好是伯胺。作为胺类固化剂的具体例子,可列举4,4'-二氨基二苯基甲烷、二苯基二氨基砜、4,4'-二氨基二苯基砜、3,3'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二苯基醚、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷二胺、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜、双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜等。胺类固化剂可使用市售品,可列举例如日本化药株式会社制的“KAYABONDC-100”等。
作为酸酐类固化剂,可列举1分子内具有1个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐类固化剂的具体例子,可列举例如邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧二邻苯二甲酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基砜四甲酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇双(偏苯三甲酸酐酯)、苯乙烯与马来酸进行共聚而得到的苯乙烯-马来酸树脂等聚合物型的酸酐等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,相对于树脂组合物中的不挥发成分100质量%,第二固化剂的含量较好是0.1质量%以上,更好是0.3质量%以上,进一步更好是0.5质量%以上,较好是5质量%以下,更好是4质量%以下,进一步更好是3质量%以下。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(F)成分的含量较好是0.1质量%以上,更好是0.3质量%以上,进一步更好是0.5质量%以上,较好是15质量%以下,更好是13质量%以下,特别好是10质量%以下。
<(G)其他添加剂>
对于树脂组合物而言,除了包含上述的成分以外,作为任意的成分,可进一步包含其他添加剂。作为这样的添加剂,可列举例如增稠剂、消泡剂、均平剂、密合性赋予剂等树脂添加剂、固化促进剂等。这些添加剂可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。如果是本领域技术人员,可适当设定各添加剂的含量。
作为固化促进剂,可列举例如磷类固化促进剂、胺类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、胍类固化促进剂、金属类固化促进剂等。(F)成分可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为磷类固化促进剂,可列举例如三苯基膦、鏻硼酸盐化合物、四苯基鏻四苯基硼酸盐、正丁基鏻四苯基硼酸盐、四丁基鏻癸酸盐、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸盐、四苯基鏻硫氰酸盐、丁基三苯基鏻硫氰酸盐等,较好是三苯基膦、四丁基鏻癸酸盐。
作为胺类固化促进剂,可列举例如三乙胺、三丁胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-十一烯等,较好是4-二甲基氨基吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-十一烯。
作为咪唑类固化促进剂,可列举例如2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三甲酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸盐、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物与环氧树脂的加合物,较好是2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑。
作为咪唑类固化促进剂,可使用市售品,可列举例如三菱化学株式会社制的“P200-H50”等。
作为胍类固化促进剂,可列举例如双氰胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-环己基胍、1-苯基胍、1-(邻甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基双胍、1-乙基双胍、1-正丁基双胍、1-正十八烷基双胍、1,1-二甲基双胍、1,1-二乙基双胍、1-环己基双胍、1-烯丙基双胍、1-苯基双胍、1-(邻甲苯基)双胍等,较好是双氰胺、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯。
作为金属类固化促进剂,可列举例如钴、铜、锌、铁、镍、锰、锡等金属的、有机金属络合物或有机金属盐。作为有机金属络合物的具体例子,可列举乙酰丙酮钴(II)、乙酰丙酮钴(III)等有机钴络合物、乙酰丙酮铜(II)等有机铜络合物、乙酰丙酮锌(II)等有机锌络合物、乙酰丙酮铁(III)等有机铁络合物、乙酰丙酮镍(II)等有机镍络合物、乙酰丙酮锰(II)等有机锰络合物等。作为有机金属盐,可列举例如辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
<树脂组合物的制备方法>
本发明的树脂组合物的制备方法无特别限定,可列举例如对于配合成分根据需要添加溶剂等,用旋转混合机等进行混合、分散的方法等。树脂组合物例如可通过包含溶剂而作为树脂清漆获得。
<树脂组合物的物性、用途>
树脂组合物包含(A)马来酰亚胺化合物、(B)含有烯丙基的苯并噁嗪化合物、以及(C)高分子量成分。通过组合使用这些成分,可获得介质损耗角正切的值小、耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异、且脆性得到改善的固化物。如上所述,一般来说,含有马来酰亚胺化合物的树脂组合物的固化物的介质损耗角正切的值小。但是,马来酰亚胺化合物通常软化点高,因此含有马来酰亚胺化合物的树脂组合物的固化物存在较脆的倾向。此外,含有马来酰亚胺化合物的树脂组合物的固化物,在耐环境试验后、特别是HAST(HighlyAccelerated temperature and humidity Stress Test,高加速温度和湿度应力试验)后,存在密合性差的倾向。但是,通过使含有(A)成分的树脂组合物含有(B)含有烯丙基的苯并噁嗪化合物和(C)高分子量成分,如实施例中所例证的那样,可获得如下的固化物:维持通过含有(A)成分而得到的介质损耗角正切的较小值、同时耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异、且脆性得到改善。这被推测为通过在树脂组合物中存在同一分子中组合包含可与(A)成分反应的烯丙基和苯并噁嗪环的(B)成分,从而可在包含(C)成分的状态下形成交联结构体,该交联结构体具有可成功通过(pass)耐环境试验(例如HAST试验)的结构,结果能够发挥本发明所期望的效果。在此,关于脆性的改善,认为通过存在(C)高分子量成分而能够松弛固化物(交联结构)内的应力也是其原因之一,由此对密合性的提高和耐环境试验性(耐HAST性)的提高也有帮助。
使本实施方式所述的树脂组合物在200℃热固化90分钟而得的固化物显示介质损耗角正切的值小的特性。具体来说,介质损耗角正切(Df)的值较好是0.005以下,更好是0.0049以下,进一步更好是0.0048以下。介质损耗角正切(Df)的值可通过后述的实施例中记载的方法进行测定。
使本实施方式所述的树脂组合物在200℃热固化90分钟而得的固化物显示具有改善的脆性的特性。具体来说,作为脆性评价项目的一例的断裂伸长率的值(%)较好是高于0.6%,更好是0.7%以上,进一步更好是1.0%以上,特别好是1.2%以上。断裂伸长率的值可通过后述的实施例中记载的方法进行测定。
使本实施方式所述的树脂组合物在200℃热固化90分钟而得的固化物显示在供于耐环境试验之前与导电性材料之间的密合性、特别是与薄膜的导电性材料(例如铜箔)的密合性亦优异的特性。因此,所述固化物带来作为密合性评价项目的一例的导电性材料的剥离强度优异的绝缘层。耐环境试验前的剥离强度较好是高于0.49kgf/cm,更好是0.50kgf/cm以上,进一步更好是0.51kgf/cm以上。耐环境试验前的剥离强度的上限值可设为10kgf/cm以下等。环境试验前的剥离强度可按照后述的实施例中记载的方法进行测定。剥离强度的单位可使用SI单位体系的N/cm代替kgf/cm。
使本实施方式所述的树脂组合物在200℃热固化90分钟而得的固化物显示在供于耐环境试验之后与导电性材料之间的密合性、特别是与薄膜的导电性材料(例如铜箔)的密合性亦优异的特性。因此,所述固化物带来在供于耐环境试验之后导电性材料的剥离强度亦优异的绝缘层。耐环境试验后的剥离强度较好是高于0.38kgf/cm,更好是0.39kgf/cm以上,进一步更好是0.40kgf/cm以上。耐环境试验后的剥离强度的上限值可设为低于10kgf/cm等。关于耐环境试验后的剥离强度的测定,可按照后述的实施例中记载的方法进行测定。
使本实施方式所述的树脂组合物在200℃热固化90分钟而得的固化物显示在供于耐环境试验之后也可维持供于耐环境试验之前的与导电性材料之间的密合性、特别是与薄膜的导电性材料(例如铜箔)的密合性的特性。因此,所述固化物带来在供于耐环境试验之后也可维持导电性材料的剥离强度的绝缘层。“从耐环境试验前的剥离强度的值减去耐环境试验后的剥离强度而得的值”相对于“耐环境试验前的剥离强度的值”的比例(百分比),即使耐环境试验的试验环境为严苛的环境(例如130℃、85%RH的高温高湿条件下100小时),也较好是30%以下,更好是28%以下,进一步更好是低于17%,特别好是15%以下。
本发明的树脂组合物可带来介质损耗角正切的值小、耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异、且脆性得到改善的绝缘层。因此,本发明的树脂组合物可合适地用作绝缘用途的树脂组合物。具体来说,可合适地用作:形成绝缘层用的树脂组合物(供形成导体层用的绝缘层形成用树脂组合物),所述绝缘层是供形成导体层(包含再布线层)用的绝缘层,所述导体层形成于所述绝缘层上。本发明的树脂组合物可带来脆性得到改善的固化物。因此,本发明的树脂组合物还可合适地用作绝缘用途以外的树脂组合物。
此外,在后述的多层印刷布线板中,可合适地用作:用于形成多层印刷布线板的绝缘层的树脂组合物(多层印刷布线板的绝缘层形成用树脂组合物)、用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物(印刷布线板的层间绝缘层形成用树脂组合物)。
此外,例如经过以下的(1)~(6)工序来制造半导体芯片封装的情况下,本发明的树脂组合物也可合适地用作:作为用于形成再布线层的绝缘层的再布线形成层用的树脂组合物(再布线形成层形成用的树脂组合物)、及用于密封半导体芯片的树脂组合物(半导体芯片密封用的树脂组合物)。制造半导体芯片封装时,可在密封层上进一步形成再布线层;
(1)在基材上层叠临时固定膜的工序;
(2)将半导体芯片临时固定于临时固定膜的工序;
(3)在半导体芯片上形成密封层的工序;
(4)将基材和临时固定膜从半导体芯片剥离的工序;
(5)在半导体芯片的剥离了基材和临时固定膜的面形成作为绝缘层的再布线形成层的工序;及
(6)在再布线形成层上形成作为导体层的再布线层的工序。
[树脂片材]
本发明的树脂片材包含支承体以及设置于该支承体上的包含本发明的树脂组合物的树脂组合物层。
除本发明的树脂组合物以外,只要不大幅破坏本发明的效果,树脂组合物层还可包含任意的材料,例如可包含玻璃布等片状的补强构件。但是,如果树脂组合物层包含片状的补强构件,则存在树脂组合物层的厚度增大的倾向,所以从减小厚度的观点来看,树脂组合物层较好是不含片状的补强构件,例如树脂组合物层仅由树脂组合物构成。应予说明,前述的固化物的特性是通过使不含片状的补强构件的树脂组合物的树脂组合物层固化而得的固化物的特性。
从印刷布线板的薄型化和可提供该树脂组合物的固化物即使为薄膜也绝缘性优异的固化物的观点来看,树脂组合物层的厚度较好是70μm以下,较好是50μm以下,更好是45μm以下,进一步更好是40μm以下。树脂组合物层的厚度的下限无特别限定,通常可设为1μm以上、1.5μm以上、2μm以上或5μm以上等。
作为支承体,可列举例如由塑料材料形成的膜、金属箔、脱模纸,较好是由塑料材料形成的膜、金属箔。
使用由塑料材料形成的膜作为支承体的情况下,作为塑料材料,可列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下也简称为“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下也简称为“PEN”)等聚酯、聚碳酸酯(以下也简称为“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸类聚合物、环状聚烯烃、三乙酰纤维素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚酰亚胺等。其中,较好是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别好是廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支承体的情况下,作为金属箔,可列举例如铜箔、铝箔等,较好是铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单种金属形成的箔,也可使用由铜与其他金属(例如锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金形成的箔。作为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的具体例子,可列举东丽株式会社制“LUMIRROR R80”。
对于支承体,可在与树脂组合物层接合的面实施哑光处理、电晕处理、防静电处理。
此外,作为支承体,可使用在与树脂组合物层接合的面具有脱模层的带脱模层的支承体。作为用于带脱模层的支承体的脱模层的脱模剂,可列举例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂和有机硅树脂中的一种以上的脱模剂。作为醇酸树脂类脱模剂,可列举琳得科株式会社制的“AL-5”。带脱模层的支承体可使用市售品,可列举例如作为具有以醇酸树脂类脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜的琳得科株式会社制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽株式会社制的“LUMIRROR T60”、帝人株式会社制的“Purex”、尤尼吉可(UNITIKA)株式会社制的“Unipeel”等。
作为支承体的厚度,无特别限定,较好是在5μm~75μm的范围内,更好是在10μm~60μm的范围内。应予说明,使用带脱模层的支承体的情况下,较好是带脱模层的支承体整体的厚度在上述范围内。
一个实施方式中,树脂片材可根据需要进一步包含其他的层。作为所述的其他的层,可列举例如设置于树脂组合物层的不与支承体接合的面(即与支承体相反的一侧的面)的根据支承体选用的保护膜等。保护膜的厚度无特别限定,例如为1μm~40μm。通过层叠保护膜,可抑制树脂组合物层的表面附着垃圾等或形成损伤。
树脂片材例如可如下制造:制备在有机溶剂中溶解树脂组合物而得的树脂清漆,用口模式涂布机等将该树脂清漆涂布于支承体上,进而干燥而形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,可列举例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)和环己酮等酮类,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯和卡必醇乙酸酯等乙酸酯类,溶纤剂和丁基卡必醇等卡必醇类,甲苯和二甲苯等芳香族烃类,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮等酰胺类溶剂等。有机溶剂可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
干燥可通过加热、热风吹拂等公知的方法实施。干燥条件无特别限定,以树脂组合物层中的有机溶剂的含量成为10质量%以下、较好是5质量%以下的条件进行干燥。干燥条件根据树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,例如使用含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂清漆的情况下,可通过在50℃~150℃干燥3分钟~10分钟来形成树脂组合物层。
树脂片材可卷成卷状保存。树脂片材具有保护膜的情况下,可通过剥离保护膜来使用。
[印刷布线板]
本发明的印刷布线板包含利用本发明的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
印刷布线板例如可使用上述的树脂片材通过包括下述(I)和(II)的工序的方法制造:
(I)以树脂片材的树脂组合物层与内层基板接合的方式层叠于内层基板上的工序;
(II)将树脂组合物层热固化而形成绝缘层的工序。
工序(I)中使用的“内层基板”是指成为印刷布线板的基板的构件,可列举例如玻璃环氧基板、金属基板、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、热固化型聚苯醚基板等。此外,该基板可在其一面或两面具有导体层,该导体层可经过图案加工。在基板的一面或两面形成有导体层(电路)的内层基板也称为“内层电路基板”。此外,制造印刷布线板时需进一步形成绝缘层和/或导体层的中间制造物也包含在本发明中所说的“内层基板”中。印刷布线板为部件内置电路板的情况下,可使用内置有部件的内层基板。
内层基板与树脂片材的层叠例如可通过自支承体侧将树脂片材加热压接于内层基板来进行。作为将树脂片材加热压接于内层基板的构件(以下也称“加热压接构件”),可列举例如加热后的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,较好是不将加热压接构件直接压于树脂片材,而是介以耐热橡胶等弹性材料进行压制,使得树脂片材充分顺应内层基板的表面凹凸。
内层基板与树脂片材的层叠可通过真空层合法实施。真空层合法中,加热压接温度较好是在60℃~160℃、更好是80℃~140℃的范围内,加热压接压力较好是在0.098MPa~1.77MPa、更好是0.29MPa~1.47MPa的范围内,加热压接时间较好是在20秒~400秒、更好是30秒~300秒的范围内。层叠较好是在压力26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠可通过市售的真空层合机进行。作为市售的真空层合机,可列举例如株式会社名机制作所制的真空加压式层合机、Nikko-Materials株式会社制的真空敷料器、分批式真空加压层合机等。
可在层叠后,常压下(大气压下),例如将加热压接构件自支承体侧压制来进行层叠的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可采用与上述层叠的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可通过市售的层合机进行。应予说明,层叠和平滑化处理可使用上述的市售的真空层合机连续进行。
支承体可在工序(I)与工序(II)之间除去,也可在工序(II)之后除去。
工序(II)中,将树脂组合物层热固化而形成绝缘层。树脂组合物层的热固化条件无特别限定,可使用形成印刷布线板的绝缘层时通常所采用的条件。
例如,树脂组合物层的热固化条件根据树脂组合物的种类等而不同,固化温度较好是120℃~240℃,更好是150℃~220℃,进一步更好是170℃~210℃。固化时间较好是5分钟~120分钟,更好是10分钟~100分钟,进一步更好是15分钟~100分钟。
可在使树脂组合物层热固化之前,将树脂组合物层在比固化温度低的温度下进行预加热。例如,可在使树脂组合物层热固化之前,在50℃以上且低于120℃(较好是60℃以上且115℃以下,更好是70℃以上且110℃以下)的温度下,将树脂组合物层预加热5分钟以上(较好是5分钟~150分钟,更好是15分钟~120分钟,进一步更好是15分钟~100分钟)。
制造印刷布线板时,还可实施(III)在绝缘层开孔的工序、(IV)对绝缘层进行粗糙化处理的工序、(V)形成导体层的工序。这些工序(III)~工序(V)可按照印刷布线板的制造中所用的本领域技术人员公知的各种方法实施。应予说明,在工序(II)之后除去支承体的情况下,该支承体的除去可在工序(II)与工序(III)之间、工序(III)与工序(IV)之间、或者工序(IV)与工序(V)之间实施。此外,可根据需要反复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层和导体层的形成,而形成多层布线板。
工序(III)是在绝缘层开孔的工序,由此可在绝缘层形成通孔、过孔等孔。工序(III)可根据用于绝缘层的形成的树脂组合物的组成等而使用例如钻头、激光、等离子体等实施。孔的尺寸和形状可根据印刷布线板的设计适当确定。
工序(IV)是对绝缘层进行粗糙化处理的工序。通常,该工序(IV)中,还进行胶渣的除去。粗糙化处理的步骤、条件无特别限定,可采用形成印刷布线板的绝缘层时通常所使用的公知的步骤、条件。例如,依次实施采用膨润液的膨润处理、采用氧化剂的粗糙化处理、采用中和液的中和处理来对绝缘层进行粗糙化处理。作为粗糙化处理中使用的膨润液,无特别限定,可列举碱溶液、表面活性剂溶液等,较好是碱溶液,作为该碱溶液,更好是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的膨润液,可列举例如安美特日本(ATOTECH JAPAN)株式会社制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”、“SwellingDip Securiganth P”等。采用膨润液的膨润处理无特别限定,例如可通过将绝缘层在30℃~90℃的膨润液中浸渍1分钟~20分钟的方式进行。从将绝缘层的树脂的膨润抑制为适当水平的观点来看,较好是使绝缘层在40℃~80℃的膨润液中浸渍5分钟~15分钟。作为粗糙化处理中使用的氧化剂,无特别限定,可列举例如在氢氧化钠的水溶液中溶解高锰酸钾或高锰酸钠而得的碱性高锰酸溶液。采用碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理较好是使绝缘层在加热至60℃~100℃的氧化剂溶液中浸渍10分钟~30分钟来进行。此外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度较好是5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可列举例如安美特日本株式会社制“Concentrate Compact CP”、“Dosing solution Securiganth P”等碱性高锰酸溶液。此外,作为粗糙化处理中使用的中和液,较好是酸性的水溶液,作为市售品,可列举例如安美特日本株式会社制的“Reduction solution Securiganth P”等。采用中和液的处理可通过使进行了采用氧化剂的粗糙化处理的处理面在30℃~80℃的中和液中浸渍1分钟~30分钟来进行。从操作性等观点来看,较好是将进行了采用氧化剂的粗糙化处理的对象物在40℃~70℃的中和液中浸渍5分钟~20分钟的方法。
一个实施方式中,粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)较好是300nm以下,更好是250nm以下,进一步更好是200nm以下。对于下限无特别限定,较好是30nm以上,更好是40nm以上,进一步更好是50nm以上。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)可使用非接触型表面粗糙度计进行测定。
工序(V)是形成导体层的工序,在绝缘层上形成导体层。用于导体层的导体材料无特别限定。优选的实施方式中,导体层包含选自金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡和铟中的一种以上的金属。导体层可以是单金属层,也可以是合金层,作为合金层,可列举例如由选自上述金属中的两种以上的金属的合金(例如镍-铬合金、铜-镍合金和铜-钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案形成的难易度等观点来看,较好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或者镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金层,更好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或者镍-铬合金的合金层,更好是铜的单金属层。
导体层可以是单层结构,也可以是由不同种类的金属或合金形成的单金属层或者合金层层叠两层以上而得的多层结构。导体层为多层结构的情况下,与绝缘层相接的层较好是铬、锌或钛的单金属层、或者镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度根据所期望的印刷布线板的设计而不同,但一般为3μm~35μm,较好是5μm~30μm。
一个实施方式中,导体层可通过镀覆形成。例如,可通过半加成法、全加成法等以往公知的技术在绝缘层的表面进行镀覆,形成具有所期望的布线图案的导体层,从制造的简便性的观点来看,较好是通过半加成法形成。以下,示出通过半加成法形成导体层的例子。
首先,在绝缘层的表面通过无电解镀覆形成镀覆晶种层。接着,在形成的镀覆晶种层上对应所期望的布线图案形成使镀覆晶种层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆晶种层上通过电解镀覆形成金属层后,除去掩模图案。然后,通过蚀刻等除去不需要的镀覆晶种层,从而可形成具有所期望的布线图案的导体层。
[半导体装置]
本发明的半导体装置包含本发明的印刷布线板。本发明的半导体装置可使用本发明的印刷布线板制造。
作为半导体装置,可列举供于电气制品(例如电脑、手机、数码相机和电视机等)和交通工具(例如摩托车、汽车、电车、船舶和航空器等)等的各种半导体装置。
本发明的半导体装置可通过将部件(半导体芯片)安装于印刷布线板的导通位置来制造。“导通位置”是指“印刷布线板中传导电信号的位置”,其位置可以在表面,也可以是被包埋的位置。此外,半导体芯片只要是以半导体为材料的电气电路元件,则无特别限定。
制造半导体装置时的半导体芯片的安装方法,只要半导体芯片能有效地发挥作用,则无特别限定,具体可列举引线键合安装方法、倒装芯片安装方法、基于内建非凹凸层(Bump less Build-Up Layer,BBUL)的安装方法、基于各向异性导电膜(ACF)的安装方法、基于非导电性膜(NCF)的安装方法等等。此处,“基于内建非凹凸层(BBUL)的安装方法”是指,“将半导体芯片直接埋入印刷布线板的凹部,使半导体芯片与印刷布线板上的布线连接的安装方法”。
实施例
以下,示出实施例对本发明进行具体说明。但是,本发明并不限定于以下的实施例。以下的说明中,只要没有另行明示,表示量的“份”和“%”分别表示“质量份”和“质量%”。此外,只要没有另行明示,以下说明的操作在常温常压的环境下进行。
[合成例1:高分子量成分的合成]
如下制备了包含作为高分子量成分的聚酰亚胺树脂的清漆;
准备具备连接有回流冷凝器的水分定量接收器、氮气导入管和搅拌器的500mL可拆式烧瓶。向该烧瓶中加入4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)20.3g、γ-丁内酯200g、甲苯20g和5-(4-氨基苯氧基)-3-[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,3-三甲基茚满29.6g,在氮气气流下于45℃搅拌2小时进行反应,获得了反应溶液。
接着,将该反应溶液升温,一边保持于约160℃,一边在氮气气流下将缩合水与甲苯一起共沸除去。对“在水分定量接收器中积存了规定量的水”及“没有观察到水的流出”进行了确认。确认后,进一步将反应溶液升温,在200℃搅拌1小时。然后进行冷却,获得了包含20质量%具有1,1,3-三甲基茚满骨架的聚酰亚胺树脂(以下也称“合成例1的聚酰亚胺树脂”)的清漆。合成例1的聚酰亚胺树脂具有以下述式(X1)表示的重复单元和以下述式(X2)表示的重复单元。此外,合成例1的聚酰亚胺树脂的重均分子量通过与(C)成分的重均分子量同样的方法进行了测定,结果为12000。
[化学式29]
Figure BDA0002417713540000481
[化学式30]
Figure BDA0002417713540000491
[实施例1]
(包含树脂组合物的树脂清漆A的制备)
用高速旋转混合机均匀地分散作为马来酰亚胺化合物的日本化药株式会社制的联苯芳烷基型马来酰亚胺树脂“MIR-3000-70MT”(马来酰亚胺基当量:275g/eq.,不挥发成分70%的MEK/甲苯混合溶液)(以下也称“含马来酰亚胺化合物A的溶液”)100份、合成例1中得到的包含20质量%作为高分子量成分的聚酰亚胺树脂的清漆(以下也称“含高分子量成分A的清漆”)30份、甲苯15份、甲基乙基酮(MEK)15份、作为含有烯丙基的苯并噁嗪化合物的四国化成工业株式会社制的“ALP-d”(包含未取代烯丙基的含有烯丙基的苯并噁嗪化合物,开环反应参与基团当量:257g/eq.,烯丙基当量:257g/eq.)的不挥发成分50%的MEK溶液(以下也称“包含‘含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A’的溶液”)4份、作为聚合引发剂的日油株式会社制的“PERHEXYL(注册商标)D”(以下也称“聚合引发剂A”)0.5份、以及用作为胺类偶联剂的信越化学工业株式会社制的苯基氨基硅烷类偶联剂“KBM573”进行了表面处理的作为无机填充材料的株式会社雅都玛制的球状二氧化硅“SO-C2”(以下也称“无机填充材料A”)135份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A;
关于无机填充材料A,按照前述的测定方法测定的平均粒径为0.5μm,按照前述的测定方法测定的比表面积为5.9m2/g。
(树脂片材A的制作)
在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制“LUMIRROR R80”,厚度38μm,软化点130℃)的一面用醇酸树脂类脱模剂(琳得科株式会社制“AL-5”)实施脱模处理,由此准备了具备脱模层的支承体。
使用口模式涂布机以干燥后的树脂组合物层的厚度成为40μm的方式,将所述的树脂清漆A均匀地涂布于该支承体的脱模层上。然后,将树脂清漆A在70℃~105℃干燥3分钟。由此,获得了包含支承体以及设置于该支承体上的含有树脂组合物的树脂组合物层的树脂片材。接着,在树脂组合物层的不与支承体接合的面贴合作为保护膜的聚丙烯膜(Oji F-Tex株式会社制“ALPHAN MA-411”,厚度15μm)的粗糙面。由此,获得依次具有支承体、树脂组合物层和保护膜的树脂片材A。
(树脂组合物的固化物的评价)
使用所得的树脂片材A的树脂组合物层,从介质损耗角正切的值、脆性和密合性的观点出发,按照后述的评价方法对树脂组合物的固化物进行了评价。
[实施例2]
搅拌下使作为马来酰亚胺化合物的大和化成工业株式会社制的聚苯基甲烷马来酰亚胺“BMI-2300”(马来酰亚胺基当量186g/eq.)(以下也称“马来酰亚胺化合物B”)70份、以及作为高分子量成分的三菱瓦斯化学株式会社制的聚碳酸酯树脂“FPC2136”(重均分子量30000,数均分子量20895)(以下也称“高分子量成分B”)6份加热溶解于甲苯40份、MEK40份。将所得的溶液冷却至室温后,向该溶液中用高速旋转混合机均匀地分散包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份、聚合引发剂A 0.5份、以及用作为(甲基)丙烯酸类偶联剂的信越化学工业株式会社制的甲基丙烯酸类偶联剂“KBM503”进行了表面处理的株式会社雅都玛制的球状二氧化硅“SO-C2”(以下也称“无机填充材料B”)135份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A;
关于无机填充材料B,按照前述的测定方法测定的平均粒径为0.5μm,按照前述的测定方法测定的比表面积为5.9m2/g;
接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[实施例3]
搅拌下使高分子量成分B 3份加热溶解于甲苯20份、MEK 20份。将所得的溶液冷却至室温后,用高速旋转混合机均匀地分散含马来酰亚胺化合物A的溶液100份、作为马来酰亚胺化合物的人工分子公司制的液态双马来酰亚胺“BMI-689”(马来酰亚胺基当量345g/eq.)(以下也称“马来酰亚胺化合物C”)15份、包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份、聚合引发剂A 0.5份、以及无机填充材料A 235份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[实施例4]
搅拌下使马来酰亚胺化合物B 70份加热溶解于甲苯40份、MEK 40份。将所得的溶液冷却至室温后,用高速旋转混合机均匀地分散作为马来酰亚胺化合物的人工分子公司制的液态双马来酰亚胺“BMI-1500”(马来酰亚胺基当量750g/eq.)(以下也称“马来酰亚胺化合物D”)15份、作为高分子量成分的三菱化学株式会社制的苯氧树脂“YX7553BH30”(重均分子量35000,不挥发成分30质量%的MEK与环己酮的1:1溶液)(以下也称“含高分子量成分C的溶液”)10份、包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份、聚合引发剂A0.5份、以及无机填充材料A 235份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[实施例5]
用高速旋转混合机均匀地分散含马来酰亚胺化合物A的溶液100份、甲苯20份、MEK 20份、马来酰亚胺化合物C15份、含高分子量成分A的清漆15份、包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液20份、聚合引发剂A 0.5份、以及无机填充材料B 235份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[实施例6]
用高速旋转混合机均匀地分散含马来酰亚胺化合物A的溶液100份、马来酰亚胺化合物D15份、甲苯20份、MEK 20份、含高分子量成分A的清漆15份、包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液30份、聚合引发剂A 0.5份、以及无机填充材料A 235份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[实施例7]
用高速旋转混合机均匀地分散含马来酰亚胺化合物A的溶液100份、马来酰亚胺化合物C15份、甲苯20份、MEK 20份、含高分子量成分C的溶液10份、包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份、聚合引发剂A 0.5份、无机填充材料A 235份、作为热固性树脂的DIC株式会社制的萘型环氧树脂“HP4032SS”(环氧当量约144g/eq.)8份、作为热固性树脂的DIC株式会社制的活性酯类固化剂“HPC-8000-65T”(活性基团当量约223g/eq.,不挥发成分65质量%的甲苯溶液)18.5份、以及作为热固性树脂的1-苄基-2-苯基咪唑(1B2PZ)(不挥发成分20质量%的MEK溶液)1份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[实施例8]
用高速旋转混合机均匀地分散含马来酰亚胺化合物A的溶液100份、马来酰亚胺化合物C15份、甲苯20份、MEK 20份、含高分子量成分A的清漆15份、包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份、聚合引发剂A 0.5份、无机填充材料B 235份、以及作为热固性树脂的三菱瓦斯化学株式会社制的自由基聚合性化合物“OPE-2St”(数均分子量1200,不挥发成分65质量%的甲苯溶液)50份,获得了包含树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[比较例1]
实施例1中,将包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份变更为作为(B')成分的四国化成工业株式会社制的“P-d”(不具有与马来酰亚胺基反应的官能团的苯并噁嗪化合物,开环反应参与基团当量:217g/eq.,烯丙基当量:0g/eq.)的不挥发成分50%的MEK溶液4份;
除以上的事项以外,与实施例1同样地操作,获得了包含比较用树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[比较例2]
实施例1中,将包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份变更为作为(B")成分的大阪曹达株式会社制的邻苯二甲酸二烯丙酯“DAISO DAP(注册商标)单体”(分子量246,烯丙基当量:123g/eq.)2份;
除以上的事项以外,与实施例1同样地操作,获得了包含比较用树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[比较例3]
实施例1中,将包含“含有烯丙基的苯并噁嗪化合物A”的溶液4份变更为作为(B')成分的四国化成工业株式会社制的“P-d”的不挥发成分50%的MEK溶液2份、和大阪曹达株式会社制的邻苯二甲酸二烯丙酯“DAISO DAP(注册商标)单体”(分子量246)1份;
除以上的事项以外,与实施例1同样地操作,获得了包含比较用树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。
[比较例4]
实施例1中,未使用含高分子量成分A的清漆20份;
除以上的事项以外,与实施例1同样地操作,获得了包含比较用树脂组合物的树脂清漆A。接着,使用树脂清漆A,与实施例1同样地操作,获得了树脂片材A。与实施例1同样地操作,将树脂片材A的树脂组合物层供于评价。但是,对于比较例4,未能对介质损耗角正切的值和脆性进行评价。
[评价方法]
使用上述的实施例和比较例中得到的树脂片材A的树脂组合物层,从介质损耗角正切的值、脆性和密合性的观点出发,按照下述的方法对树脂组合物层的固化物进行了评价。
<密合性的评价>
密合性的评价通过按照以下的步骤测定铜箔剥离强度来进行;
<<评价基板的制作>>
(1)铜箔的基底处理
将三井金属矿山株式会社制3EC-III(电解铜箔,35μm)的光泽面用MEC株式会社制的“CZ-8101”蚀刻1μm而进行铜表面的粗糙化处理,接着实施防锈处理(CL8300)。将该铜箔称为CZ铜箔。进而,在130℃的烘箱中进行30分钟的加热处理。由此获得了内层基板。
(2)内层基板的准备:
将形成有内层电路的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(铜箔的厚度18μm,基板的厚度0.4mm,松下株式会社制“R1515A”)的两面用MEC株式会社制“CZ8101”蚀刻1μm而进行铜表面的粗糙化处理。由此,获得了具有处理面的CZ铜箔。
(3)树脂组合物层的层叠
从实施例和比较例中制成的树脂片材A剥离保护膜,使树脂组合物层露出。用分批式真空加压层合机(Nikko-Materials株式会社制,2阶段积层层合机“CVP700”),以树脂组合物层与上述内层基板相接的方式层合于内层基板的两面。层叠如下实施:减压30秒将气压调整至13hPa以下后,以120℃、压力0.74MPa压接30秒。接着,以100℃、压力0.5MPa进行60秒的热压。然后,剥离支承体,使树脂组合物层露出。
(4)铜箔的层叠和树脂组合物层的固化以与上述同样的条件,在露出的树脂组合物层上层合CZ铜箔的处理面。接着,以200℃、90分钟的固化条件将树脂组合物层固化而形成固化物(绝缘层)。由此,获得了在两面层叠有CZ铜箔的评价基板A。
<<HAST前的铜箔剥离强度的测定>>
将制成的评价基板A切成150mm×30mm的小片。在小片的铜箔部分用切割器切出宽10mm、长100mm的部分的切痕,将其一端剥离并用后述拉伸试验机的夹具夹住,测定室温(常温)下以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥离35mm时的负荷[kgf/cm]。将该测定结果得到的负荷的值作为“HAST前的铜箔剥离强度”。测定中使用拉伸试验机(株式会社TSE制的AUTOCOM型万能试验机“AC-50C-SL”)。测定按照日本工业标准JIS C6481进行。结果示于表1。
<<HAST后的铜箔剥离强度的测定>>
对于制成的评价基板A,使用高加速寿命试验装置(楠本化成株式会社制“PM422”),在130℃、85%RH的高温高湿条件下实施了100小时的加速环境试验。然后,在HAST后的评价基板A上与上述同样地切出切痕,与上述的测定同样地将切痕的一端剥离并用上述拉伸试验机的夹具夹住,测定室温(常温)下以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥离35mm时的负荷[kgf/cm]。将该测定结果得到的负荷的值作为“HAST后的铜箔剥离强度”。测定按照日本工业标准JIS C6481进行。结果示于表1。
<介质损耗角正切的评价>
介质损耗角正切的评价通过按照以下的步骤测定其值来进行;
<<评价用固化物的制作>>
从实施例和比较例中制成的树脂片材A剥离保护膜,在200℃加热90分钟而使树脂组合物层热固化后,剥离支承体,从而获得了由树脂组合物的固化物形成的固化物膜。比较例4中未能获得固化物膜。将固化物膜切出宽2mm、长80mm而获得了评价用固化物A。
<<测定>>
对于各评价用固化物A,使用安捷伦科技有限公司制“HP8362B”,通过谐振腔微扰法以测定频率5.8GHz、测定温度23℃测定介质损耗角正切的值(Df值)。对3个试片进行测定,算出平均值,结果示于表1。
<脆性的评价>
脆性的评价通过按照以下的步骤测定断裂伸长率来进行;
对于评价用固化物A,按照日本工业标准JIS K7127,通过Tensilon万能试验机(Orientec株式会社制“RTC-1250A”)进行拉伸试验,测定了断裂伸长率[%]。结果示于表1。
[结果]
上述的实施例和比较例的结果示于下述的表1。下述的表1中,各成分的量表示不挥发成分换算量。表1中的(C)成分的含量和(D)成分的含量表示将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的百分率[质量%]。
[表1]
Figure BDA0002417713540000551
<讨论>
由表1可知,根据实施例与比较例的对比可知,实施例中,能够提供可获得介质损耗角正切的值小、耐环境试验后与导电性材料之间的密合性优异且脆性得到改善的固化物的树脂组合物。此外,可知还能够提供实施例所述的树脂组合物及该树脂组合物的固化物、包含该树脂组合物的树脂片材、包含利用该树脂组合物的固化物形成的绝缘层的印刷布线板以及半导体装置。
应予说明,确认了实施例1~8中,即使在不含(D)成分~(F)成分的情况下,虽然程度上存在差异,但也归结为与上述实施例同样的结果。此外,还确认了实施例1~8中,即使以不破坏本发明所期望的效果的量含有(B')成分和(B")成分的一者或两者,虽然程度上存在差异,但也归结为与上述实施例同样的结果。

Claims (19)

1.一种树脂组合物,其包含:
(A)马来酰亚胺化合物、
(B)含有烯丙基的苯并噁嗪化合物、以及
(C)高分子量成分。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分的含量为10质量%以上且40质量%以下。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量为0.01质量%以上且15质量%以下。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(B)成分相对于(A)成分的质量比[(B)成分/(A)成分]为0.01以上且0.20以下。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分是热塑性树脂。
6.根据权利要求5所述的树脂组合物,其中,热塑性树脂为选自聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂及苯氧树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分的重均分子量或数均分子量为5000以上且100000以下。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量为0.1质量%以上且10质量%以下。
9.根据权利要求1所述的树脂组合物,其进一步包含(D)无机填充材料。
10.根据权利要求9所述的树脂组合物,其中,将(D)成分用胺类偶联剂或(甲基)丙烯酸类偶联剂进行了表面处理。
11.根据权利要求9所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(D)成分的含量为50质量%以上。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将该树脂组合物在200℃下进行90分钟热处理而得到固化物,通过谐振腔微扰法在测定频率为5.8GHz及测定温度为23℃的条件下对该固化物进行测定时,该固化物的介质损耗角正切为0.005以下。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将该树脂组合物在200℃下进行90分钟热处理而得到固化物,按照日本工业标准JIS K7127对该固化物进行测定时,该固化物的断裂伸长率为0.7%以上。
14.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层。
15.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层,该绝缘层用于形成导体层。
16.一种固化物,其是权利要求1~15中任一项所述的树脂组合物的固化物。
17.一种树脂片材,其包含:
支承体、以及
设置于该支承体上的包含权利要求1~15中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层。
18.一种印刷布线板,其包含由权利要求1~15中任一项所述的树脂组合物的固化物或权利要求16所述的固化物形成的绝缘层。
19.一种半导体装置,其包含权利要求18所述的印刷布线板。
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