CN113402943A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供可抑制固化时的翘曲且可得到具备优异的密合强度的固化物的树脂组合物。本发明的解决方案是一种树脂组合物,其是包含(A)含稠环结构的环氧树脂、(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、及(C)无机填充材料的树脂组合物,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70质量%以上。
Description
技术领域
本发明涉及包含环氧树脂的树脂组合物。进一步地,涉及使用该树脂组合物而得的固化物、片状叠层材料、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,已知基于交替叠层(层叠)绝缘层和导体层的堆叠(buildup)方式的制造方法。在利用了堆叠方式的制造方法中,一般而言,绝缘层通过使树脂组合物固化而形成。
印刷布线板一般暴露于从室温这样的低温环境至回流焊这样的高温环境为止的广泛温度环境中,因此线热膨胀系数高、尺寸稳定性差时,绝缘层的树脂材料反复膨胀和收缩,由于该形变而导致产生裂纹。
作为将线热膨胀系数抑制为低的程度的方法,已知有在树脂材料中高度填充无机填充材料的方法(专利文献1)。但是,在树脂材料中高度填充无机填充材料时,固化时的弹性模量变高,抑制翘曲变得困难。
此外,对于绝缘层而言,要求高的密合强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-27097号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于提供可抑制固化时的翘曲且可得到具备优异的密合强度的固化物的树脂组合物。
用于解决课题的方案
为了实现本发明的课题,本发明人等进行了努力研究,结果发现:即使是包含70质量%以上的(C)无机填充材料的树脂组合物,通过含有(A)含稠环结构的环氧树脂、及(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂,亦可抑制固化时的翘曲且可得到具备优异的密合强度的固化物,从而完成了本发明。
即,本发明包含以下的内容;
[1]一种树脂组合物,其包含:
(A)含稠环结构的环氧树脂、(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、及(C)无机填充材料,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70质量%以上;
[2]根据上述[1]所述的树脂组合物,其中,
(B)成分为下述式(2)所示的萘酚芳烷基树脂,
[化学式1]
式中,R分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,至少1个R是碳原子数为1~6的烷基,n表示2~20的整数。
[3]根据上述[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂;
[4]根据上述[3]所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的环氧当量为120g/eq.以上且200g/eq.以下;
[5]根据上述[3]或[4]所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的分子量为500以下;
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂;
[7]根据上述[6]所述的树脂组合物,其中,(A-2)成分的环氧当量为250g/eq.以上且400g/eq.以下;
[8]根据上述[6]或[7]所述的树脂组合物,其中,(A-2)成分为萘酚芳烷基型环氧树脂;
[9]根据上述[3]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂和(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂这两者;
[10]根据上述[9]所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分与(A-2)成分的质量比(单体型/重复结构型)为1以上且5以下;
[11]根据上述[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的全部环氧树脂设为100质量%时,(A)成分的含量为90质量%以上;
[12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的(C)成分以外的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分的含量为50质量%以上;
[13]根据上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,其进一步包含(D)有机填充材料;
[14]根据上述[13]所述的树脂组合物,其中,(D)成分为核-壳型橡胶颗粒;
[15]根据上述[1]~[14]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80质量%以上;
[16]根据上述[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[17]一种片状叠层材料,其含有上述[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物;
[18]一种树脂片材,其具有:
支承体、和
设置于该支承体上的由上述[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层;
[19]一种印刷布线板,其具备由上述[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层;
[20]一种半导体装置,其包含上述[19]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明的树脂组合物,可抑制固化时的翘曲且可得到具备优异的密合强度的固化物。
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)含稠环结构的环氧树脂、(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、及(C)无机填充材料,在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70质量%以上。通过使用这样的树脂组合物,可抑制固化时的翘曲且可得到具备优异的密合强度的固化物。
本发明的树脂组合物除了包含(A)含稠环结构的环氧树脂、(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、及(C)无机填充材料以外,还可以进一步包含任意的成分。作为任意的成分,可举出例如(D)有机填充材料、(E)固化剂、(F)固化促进剂、(G)自由基聚合性化合物、(H)自由基聚合引发剂、(I)其他添加剂、(J)有机溶剂。以下,对于树脂组合物中包含的各成分进行详细说明。
<(A)含稠环结构的环氧树脂>
本发明的树脂组合物包含(A)含稠环结构的环氧树脂。(A)含稠环结构的环氧树脂是指在1分子中具有1个以上的稠环及1个以上(较好是2个以上)的环氧基的树脂。(A)含稠环结构的环氧树脂是可经由环氧基交联的环氧树脂预聚物。(A)含稠环结构的环氧树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。
(A)含稠环结构的环氧树脂中包含的稠环较好是稠合芳烃环。稠合芳烃环是2个以上的苯环稠合而得的2环式以上的芳烃环,碳原子数较好是10~18,更好是10~14,可举出例如萘环、蒽环、菲环等,特别好是萘环。
(A)含稠环结构的环氧树脂可以是缩水甘油醚型、缩水甘油胺型、缩水甘油酯型、烯烃氧化(脂环族)型中的任意种,其中较好是缩水甘油醚型。
(A)含稠环结构的环氧树脂可以为单体型,也可以为重复结构型。此处,重复结构型是指包含高分子结构的树脂,所述高分子结构是具有3个以上的包含1或2个以上稠环的重复单元的高分子结构,单体型是指除此以外的树脂。在一个实施方式中,(A)含稠环结构的环氧树脂包含(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂。在一个实施方式中,(A)含稠环结构的环氧树脂包含(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂。在一个实施方式中,(A)含稠环结构的环氧树脂较好是包含(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂和(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂这两者。
作为(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂,可举出例如:1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、1,5-双(缩水甘油基氧基)萘、2,7-双(缩水甘油基氧基)萘、2,6-双(缩水甘油基氧基)萘等的在1分子中具有1个稠环的单体型的含稠环结构的环氧树脂;双[2-(缩水甘油基氧基)-1-萘基]甲烷、2,2-双[2-(缩水甘油基氧基)-1-萘基]丙烷、双[2,7-双(缩水甘油基氧基)-1-萘基]甲烷、2,2-双[2,7-双(缩水甘油基氧基)-1-萘基]丙烷、[2,7-双(缩水甘油基氧基)-1-萘基][2-(缩水甘油基氧基)-1-萘基]甲烷、2-[2,7-双(缩水甘油基氧基)-1-萘基]-2-[2-(缩水甘油基氧基)-1-萘基]丙烷等的在1分子中具有2个稠环的单体型的含稠环结构的环氧树脂。
(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂较好是在1分子中具有1个稠环的单体型的含稠环结构的环氧树脂,特别好是1,6-双(缩水甘油基氧基)萘。
(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂较好是二官能~四官能的环氧树脂,更好是二官能或三官能的环氧树脂,特别好是二官能的环氧树脂。
(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂的环氧当量没有特别限制,较好是50g/eq.以上,更好是80g/eq.以上,进一步好是100g/eq.以上,进一步更好是120g/eq.以上,特别好是130g/eq.以上。(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂的环氧当量的上限没有特别限制,较好是1000g/eq.以下,更好是500g/eq.以下,进一步好是300g/eq.以下,进一步更好是200g/eq.以下,特别好是160g/eq.以下。
(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂的分子量没有特别限制,较好是2000以下,更好是1000以下,进一步好是700以下,进一步更好是600以下,特别好是500以下。
作为(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂的市售品,可举出例如DIC公司制的“HP-4032D”、“HP-4032SS”(在1分子中具有1个萘环的环氧树脂);DIC公司制的“EXA-4750”、“HP-4770”、“HP-4700”、“HP-4710”(在1分子中具有2个萘环的环氧树脂)等。
作为(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂,可举出例如萘酚酚醛清漆型环氧树脂、萘酚-苯酚共缩合酚醛清漆型环氧树脂、萘酚-甲酚共缩合酚醛清漆型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂、萘二酚芳烷基型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂等的包含在1分子中具有3个以上稠环的分子的重复结构型的含稠环结构的环氧树脂。其中特别好是萘酚芳烷基型环氧树脂。应予说明,萘酚芳烷基型环氧树脂是指具备具有环氧基的亚萘基单元和亚芳烷基单元交替重复的分子结构的环氧树脂。
(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂的环氧当量没有特别限制,较好是50g/eq.以上,更好是100g/eq.以上,进一步好是200g/eq.以上,进一步更好是250g/eq.以上,特别好是300g/eq.以上。(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂的环氧当量的上限没有特别限制,较好是2000g/eq.以下,更好是1000g/eq.以下,进一步好是500g/eq.以下,进一步更好是400g/eq.以下。
作为(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂的市售品,可举出例如:日铁化学材料公司(NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.)制的“ESN-155”、“ESN-185V”、“ESN-175”、“ESN-475V”、“ESN-485”、“TX-1507B”(萘酚芳烷基型环氧树脂);DIC公司制的“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP-6000”、“HP-6000-L”(亚萘基醚型环氧树脂);日本化药公司制的“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂)等。
在(A)含稠环结构的环氧树脂包含(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂和(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂这两者的情况下,(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂与(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂的质量比(单体型/重复结构型)没有特别限制,较好是0.1以上,更好是0.5以上,进一步好是1以上,特别好是1.2以上。该质量比的上限没有特别限制,较好是10以下,更好是5以下。
树脂组合物除了包含(A)含稠环结构的环氧树脂以外,还可以包含其他环氧树脂,在将树脂组合物中的全部环氧树脂设为100质量%时,从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,树脂组合物中的(A)含稠环结构的环氧树脂的含量较好是50质量%以上、60质量%以上,更好是70质量%以上、80质量%以上,进一步好是90质量%以上、95质量%以上,进一步更好是98质量%以上、99质量%以上,特别好是100质量%。
树脂组合物中的(A)含稠环结构的环氧树脂的含量没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,从提高密合强度的观点来看,树脂组合物中的(A)含稠环结构的环氧树脂的含量较好是10质量%以上,更好是30质量%以上,进一步好是40质量%以上,进一步更好是50质量%以上,特别好是55质量%以上或60质量%以上。树脂组合物中的(A)含稠环结构的环氧树脂的含量的上限没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(A)含稠环结构的环氧树脂的含量较好是90质量%以下,更好是80质量%以下,进一步好是75质量%以下,进一步更好是70质量%以下,特别好是65质量%以下。
<(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂>
本发明的树脂组合物包含(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂。(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂是指具备具有羟基及/或烷氧基的亚萘基单元与亚芳烷基单元交替重复的分子结构的树脂。各单元可以进一步具有任意的取代基。应予说明,以下说明的(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂是不含环氧基的树脂,其不包含属于(A)成分的物质。(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。
在(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂中,烷氧基较好是与萘环直接结合,特别好是与萘环的α位直接结合。烷氧基是指直链、支链及/或环状的一价脂肪族饱和烃基经由氧原子结合的一价基团。(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂中所含的烷氧基较好是碳原子数1~6的烷氧基,更好是碳原子数1~3的烷氧基。作为烷氧基,可举出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基等,其中特别好是甲氧基。
在一个实施方式中,(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂较好是进一步含有羟基(较好是与萘环直接结合(特别好是在α位直接结合)的酚式羟基)。因此,在该实施方式中,(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂有时具备作为将包含(A)成分的环氧树脂固化的固化剂的功能。在该实施方式中,羟基与烷氧基的存在当量比(羟基/烷氧基)较好是0.1以上,更好是1以上,进一步好是2以上,特别好是3以上。
(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂没有特别限定,较好是下述式(1)所示的萘酚芳烷基树脂。
[化学式2]
[式中,R分别独立地表示氢原子、或碳原子数为1~6的烷基,至少1个R是碳原子数为1~6的烷基,n表示2~20的整数,X分别独立地表示碳原子数为1~6的亚烷基,环A、B及C分别独立地可以进一步具有取代基。]。
更好是下述式(2)所示的萘酚芳烷基树脂:
[化学式3]
[式中,R分别独立地表示氢原子、或碳原子数为1~6的烷基,至少1个R是碳原子数为1~6的烷基,n表示2~20的整数。]。
在式(1)及(2)中,R分别独立地表示氢原子、或碳原子数为1~6的烷基,且至少1个R是碳原子数为1~6的烷基。烷基是指直链、支链及/或环状的一价脂肪族饱和烃基。作为烷基,可举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、仲戊基、叔戊基、环戊基、环己基等。R较好是分别独立地表示氢原子、或碳原子数为1~3的烷基,且至少1个R是碳原子数为1~3的烷基;更好是分别独立地表示氢原子或甲基,且至少1个R为甲基。在一个实施方式中,较好是至少1个R是氢原子。在该实施方式中,将全部R设为100%时,作为氢原子的R的比例较好是50%以上,更好是60%以上。
在式(1)及(2)中,n表示2~20的整数。n较好是2~10的整数,更好是2~8的整数,进一步好是3~6的整数,特别好是4或5。
在式(1)中,X分别独立地表示碳原子数为1~6的亚烷基。亚烷基是指直链、支链或环状的二价脂肪族饱和烃基。作为亚烷基,可举出例如-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-C(CH3)2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH(CH3)-、-CH2-CH(CH3)-CH2-、-CH(CH3)-CH2-CH2-、-CH2-C(CH3)2-、-C(CH3)2-CH2-等。X较好是分别独立地表示碳原子数为1~3的亚烷基,更好是-CH2-。
在式(1)中,环A、B及C分别独立地可以进一步具有取代基。环A、B及C中的进一步的取代基没有特别限制,可举出例如碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为6~14的芳基、碳原子数为7~15的芳烷基等的烃基。芳基是指一价的芳烃基。作为芳基,可举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。芳烷基是指被1或2个以上的芳基取代的烷基。作为芳烷基,可举出例如苄基、苯乙基、2-萘基甲基等。环A、B及C的进一步的取代基数较好是0~2,特别好是环A、B及C不进一步具有取代基。较好是环C与2个X以对位结合。
(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂的数均分子量没有特别限定,较好是400~5000,更好是600~3000,进一步好是800~2000。数均分子量可以是例如通过凝胶渗透色谱(GPC)法,作为聚苯乙烯换算的值而测定的值。
树脂组合物中的(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂的含量没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂的含量较好是0.1质量%以上,更好是1质量%以上,进一步好是2质量%以上。树脂组合物中的(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂的含量的上限没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂的含量较好是40质量%以下,更好是30质量%以下,进一步好是25质量%以下,进一步更好是20质量%以下,特别好是15质量%以下。
<(C)无机填充材料>
本发明的树脂组合物包含(C)无机填充材料。(C)无机填充材料以颗粒的状态包含在树脂组合物中。
作为(C)无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为(C)无机填充材料的材料,可举出例如二氧化硅、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、锆钛酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆、及磷钨酸锆等。其中,特别优选是二氧化硅。作为二氧化硅,可举出例如无定形二氧化硅、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。(C)无机填充材料可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。
作为(C)无机填充材料的市售品,可举出例如:电气化学工业公司制的“UFP-30”;新日铁住金材料公司制的“SP60-05”、“SP507-05”;雅都玛(Admatechs)公司制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;DENKA公司制的“UFP-30”;德山(トクヤマ)公司制的“Silfil(シルフィル)NSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;雅都玛公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;DENKA公司制的“DAW-03”、“FB-105FD”等。
(C)无机填充材料的平均粒径没有特别限制,较好是20μm以下,更好是10μm以下,进一步好是5μm以下,进一步更好是3μm以下,特别好是1μm以下。(C)无机填充材料的平均粒径的下限没有特别限制,较好是0.01μm以上,更好是0.05μm以上,进一步好是0.1μm以上,特别好是0.2μm以上。(C)无机填充材料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,使用激光衍射式粒径分布测定装置,将使用光源波长设为蓝色和红色,以流动池(flow cell)方式测定无机填充材料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,可举出例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
(C)无机填充材料的比表面积没有特别限制,较好是0.1m2/g以上,更好是0.5m2/g以上,进一步好是1m2/g以上,特别好是3m2/g以上。(C)无机填充材料的比表面积的上限没有特别限制,较好是50m2/g以下,更好是30m2/g以下,进一步好是20m2/g以下,特别好是10m2/g以下。无机填充材料的比表面积可如下获得:依据BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制Macsorb HM-1210)使氮气吸附于试样表面,使用BET多点法算出比表面积。
(C)无机填充材料较好是用合适的表面处理剂进行了表面处理。通过进行表面处理,可以提高(C)无机填充材料的耐湿性及分散性。作为表面处理剂,可举出例如:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等的乙烯基系硅烷偶联剂;2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等的环氧系硅烷偶联剂;对苯乙烯基三甲氧基硅烷等的苯乙烯基系硅烷偶联剂;3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等的甲基丙烯酸系硅烷偶联剂;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等的丙烯酸系硅烷偶联剂;N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-8-氨基辛基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等的氨基系硅烷偶联剂;三(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯等的异氰脲酸酯系硅烷偶联剂;3-脲基丙基三烷氧基硅烷等的脲基系硅烷偶联剂;3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等的巯基系硅烷偶联剂;3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等的异氰酸酯系硅烷偶联剂;3-三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸酐等的酸酐系硅烷偶联剂;等等的硅烷偶联剂;甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、1,6-双(三甲氧基甲硅烷基)己烷、三氟丙基三甲氧基硅烷等的非硅烷偶联-烷氧基硅烷化合物等。此外,表面处理剂可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比率组合使用。
作为表面处理剂的市售品,可举出例如:信越化学工业公司制的“KBM-1003”、“KBE-1003”(乙烯基系硅烷偶联剂);“KBM-303”、“KBM-402”、“KBM-403”、“KBE-402”、“KBE-403”(环氧系硅烷偶联剂);“KBM-1403”(苯乙烯基系硅烷偶联剂);“KBM-502”、“KBM-503”、“KBE-502”、“KBE-503”(甲基丙烯酸系硅烷偶联剂);“KBM-5103”(丙烯酸系硅烷偶联剂);“KBM-602”、“KBM-603”、“KBM-903”、“KBE-903”、“KBE-9103P”、“KBM-573”、“KBM-575”(氨基系硅烷偶联剂);“KBM-9659”(异氰脲酸酯系硅烷偶联剂);“KBE-585”(脲基系硅烷偶联剂);“KBM-802”、“KBM-803”(巯基系硅烷偶联剂);“KBE-9007N”(异氰酸酯系硅烷偶联剂);“X-12-967C”(酸酐系硅烷偶联剂);“KBM-13”、“KBM-22”、“KBM-103”、“KBE-13”、“KBE-22”、“KBE-103”、“KBM-3033”、“KBE-3033”、“KBM-3063”、“KBE-3063”、“KBE-3083”、“KBM-3103C”、“KBM-3066”、“KBM-7103”(非硅烷偶联-烷氧基硅烷化合物)等。
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控制在规定的范围内。具体而言,100质量%的无机填充材料较好是通过0.2质量%~5质量%的表面处理剂进行了表面处理,更好是通过0.2质量%~3质量%的表面处理剂进行了表面处理,进一步更好是通过0.3质量%~2质量%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,从防止树脂组合物的熔体粘度或片材形态下的熔体粘度的上升的观点来看,较好是1.0mg/m2以下,更好是0.8mg/m2以下,进一步更好是0.5mg/m2以下。
(C)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。
在将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量是70质量%以上,较好是75质量%以上,更好是78质量%以上,进一步好是80质量%以上,特别好是82质量%以上。树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量的上限没有特别限制,在将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量例如可以为98质量%以下、95质量%以下、90质量%以下、85质量%以下。
<(D)有机填充材料>
本发明的树脂组合物有时进一步含有(D)有机填充材料作为任意成分。(D)有机填充材料可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
(D)有机填充材料以颗粒状的形态存在于树脂组合物中。作为(D)有机填充材料,可举出例如橡胶颗粒、聚酰胺微粒、有机硅颗粒等,本发明中,从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,较好是使用橡胶颗粒。
作为橡胶颗粒中包含的橡胶成分,可举出例如:聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、异戊二烯-异丁烯共聚物、异丁烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物等烯烃系热塑性弹性体;聚(甲基)丙烯酸丙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯、聚(甲基)丙烯酸环己酯、聚(甲基)丙烯酸辛酯等丙烯酸系热塑性弹性体等热塑性弹性体,较好是烯烃系热塑性弹性体,更好是苯乙烯-丁二烯共聚物。可以进一步在橡胶成分中混合聚有机硅氧烷橡胶等有机硅系橡胶。对于橡胶颗粒中包含的橡胶成分而言,玻璃化转变温度例如是0℃以下,较好是-10℃以下,更好是-20℃以下,进一步好是-30℃以下。
从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,(D)有机填充材料较好是核-壳型橡胶颗粒。所谓核-壳型橡胶颗粒,是指由包含如上述列举的橡胶成分的核颗粒和包覆其的1层以上的壳部所形成的颗粒状的有机填充材料。进而,核-壳型颗粒较好是由“包含如上述列举的橡胶成分的核颗粒”和“使可与核颗粒中包含的橡胶成分共聚的单体成分进行接枝共聚而成的壳部”所形成的核-壳型接枝共聚物橡胶颗粒。此处所谓核-壳型,并非必须仅指核颗粒与壳部能明确区分的那些,也包含核颗粒与壳部的边界不明确的那些,核颗粒也可以没有被壳部完全包覆。
对于橡胶成分而言,在核-壳型橡胶颗粒中,较好是含有40质量%以上,更好是含有50质量%以上,进一步好是含有60质量%以上。核-壳型橡胶颗粒中的橡胶成分的含量的上限没有特别限制,从用壳部充分包覆核颗粒的观点来看,例如是95质量%以下,较好是90质量%以下。
作为形成核-壳型橡胶颗粒的壳部的单体成分,可举出例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸;N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺;马来酰亚胺;马来酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸;苯乙烯、4-乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;(甲基)丙烯腈等,其中较好是包含(甲基)丙烯酸酯,更好是包含(甲基)丙烯酸甲酯。
作为核-壳型橡胶颗粒的市售品,可举出例如:Cheil Industries公司制的“CHT”;UMGABS公司制的“B602”;陶氏化学日本公司制的“PARALOID EXL-2602”、“PARALOID EXL-2603”、“PARALOID EXL-2655”、“PARALOID EXL-2311”、“PARALOID EXL-2313”、“PARALOIDEXL-2315”、“PARALOID KM-330”、“PARALOID KM-336P”、“PARALOID KCZ-201”;三菱丽阳(Mitsubishi Rayon)公司制的“METABLEN C-223A”、“METABLEN E-901”、“METABLEN S-2001”、“METABLEN W-450A”、“METABLEN SRK-200”;Kaneka公司制的“Kane Ace M-511”、“Kane Ace M-600”、“Kane Ace M-400”、“Kane Ace M-580”、“Kane Ace MR-01”等。它们可以单独使用一种,也可组合使用两种以上。
(D)有机填充材料的平均粒径(平均一次粒径)没有特别限制,较好是20nm以上,更好是50nm以上,进一步好是80nm以上,特别好是100nm以上。(D)有机填充材料的平均粒径(平均一次粒径)的上限没有特别限制,较好是5000nm以下,更好是2000nm以下,进一步好是1000nm以下,特别好是500nm以下。(D)有机填充材料的平均粒径(平均一次粒径)可使用Zeta电位粒度分布测定装置等来测定。
树脂组合物中的(D)有机填充材料的含量没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,较好是40质量%以下,更好是30质量%以下,进一步好是20质量%以下,特别好是15质量%以下。树脂组合物中的(D)有机填充材料的含量的下限没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.1质量%以上,更好是1质量%以上,进一步好是5质量%以上,特别好是10质量%以上。
<(E)固化剂>
本发明的树脂组合物有时还含有(E)固化剂作为任意成分。(E)固化剂具有将包含(A)成分的环氧树脂固化的功能。这里所说的(E)固化剂是不属于(B)成分的成分。
作为(E)固化剂,没有特别限制,可举出例如苯酚系固化剂、萘酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺系固化剂、活性酯系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂、碳二亚胺系固化剂等。(E)固化剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为苯酚系固化剂及萘酚系固化剂,从耐热性和耐水性的观点来看,较好是具有酚醛清漆结构(novolac structure)的苯酚系固化剂或具有酚醛清漆结构的萘酚系固化剂。此外,从与被粘附物的密合性的观点来看,较好是含氮苯酚系固化剂或含氮萘酚系固化剂,更好是含有三嗪骨架的苯酚系固化剂或含有三嗪骨架的萘酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性及密合性的观点来看,较好是含有三嗪骨架的苯酚酚醛清漆树脂。作为苯酚系固化剂及萘酚系固化剂的具体例,可举出例如:明和化成公司制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”;日本化药公司制的“NHN”、“CBN”、“GPH”;日铁化学材料公司制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-375”、“SN-395”;DIC公司制的“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-3018”、“LA-3018-50P”、“LA-1356”、“TD2090”、“TD-2090-60M”等。
作为酸酐系固化剂,可举出在1分子内具有1个以上的酸酐基的固化剂,较好是在1分子内具有2个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐系固化剂的具体例,可举出: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、二苯酮四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧双邻苯二甲酸酐、3,3'-4,4'-二苯砜四甲酸二酐、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)、苯乙烯与马来酸共聚而得的苯乙烯-马来酸树脂等的聚合物型的酸酐等。作为酸酐系固化剂的市售品,可举出:新日本理化公司制的“HNA-100”、“MH-700”、“MTA-15”、“DDSA”、“OSA”;三菱化学公司制的“YH-306”、“YH-307”;日立化成公司制的“HN-2200”、“HN-5500”等。
作为胺系固化剂,可举出在1分子内具有1个以上、较好是2个以上氨基的固化剂,可举出例如脂肪族胺类、聚醚胺类、脂环族胺类、芳香族胺类等,其中,从起到本发明所期望的效果的观点来看,较好是芳香族胺类。胺系固化剂较好是伯胺或仲胺,更好是伯胺。作为胺系固化剂的具体例,可举出:4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯胺)、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基砜、3,3'-二氨基二苯基砜、间苯二胺、间苯二甲胺、二乙基甲苯二胺、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'-二羟基联苯胺、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷二胺、2,2-双(4-氨基苯基)丙烷、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。胺系固化剂可使用市售品,可举出例如SEIKA公司制“SEIKACURE-S”、日本化药公司制的“KAYABONDC-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYAHARD A-A”、“KAYAHARD A-B”、“KAYAHARD A-S”、三菱化学公司制的“Epicure(エピキュア)W”等。
作为活性酯系固化剂,没有特别限制,一般较好是使用酚酯类、硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等的在1分子中具有2个以上的反应活性高的酯基的化合物。该活性酯系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系固化剂,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系固化剂。作为羧酸化合物,可举出例如苯甲酸、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、均苯四甲酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,可举出例如氢醌、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、二羟基二苯酮、三羟基二苯酮、四羟基二苯酮、间苯三酚、苯三酚、二环戊二烯型二苯酚化合物、苯酚酚醛清漆树脂(phenol novolac)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。
具体来说,较好是含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯系固化剂、含萘结构的活性酯系固化剂、含苯酚酚醛清漆树脂的乙酰基化物的活性酯系固化剂、含苯酚酚醛清漆树脂的苯甲酰基化物的活性酯系固化剂,其中更好是含萘结构的活性酯系固化剂、含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯系固化剂。“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。
作为活性酯系固化剂的市售品,含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯系固化剂可举出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000”、“HPC-8000H”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H-65TM”、“EXB-8000L”、“EXB-8000L-65M”、“EXB-8000L-65TM”(DIC公司制);含萘结构的活性酯系固化剂可举出“EXB-9416-70BK”、“EXB-8150-65T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-8150L-65T”、“EXB-8150-62T”(DIC公司制);作为苯酚酚醛清漆树脂的乙酰基化物的活性酯系固化剂可举出“DC808”(三菱化学公司制);作为苯酚酚醛清漆树脂的苯甲酰基化物的活性酯系固化剂可举出“YLH1026”(三菱化学公司制)、“YLH1030”(三菱化学公司制)、“YLH1048”(三菱化学公司制);等等。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可举出:JFE化工公司制的“JBZ-OP100D”、“ODA-BOZ”;昭和高分子公司制的“HFB2006M”;四国化成工业公司制的“P-d”、“F-a”等。
作为氰酸酯系固化剂,可举出例如:双酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯、低聚(3-亚甲基-1,5-亚苯基氰酸酯)、4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4'-亚乙基二苯基二氰酸酯、六氟双酚A二氰酸酯、2,2-双(4-氰酸酯基)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯基苯基甲烷)、双(4-氰酸酯基-3,5-二甲基苯基)甲烷、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、和双(4-氰酸酯基苯基)醚等二官能氰酸酯树脂、由苯酚酚醛清漆树脂及甲酚酚醛清漆树脂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。作为氰酸酯系固化剂的具体例,可举出Lonza Japan公司制的“PT30”和“PT60”(均为苯酚酚醛清漆型多官能氰酸酯树脂)、“BA230”、“BA230S75”(双酚A二氰酸酯的一部分或全部被三嗪化而形成了三聚体的预聚物)等。
作为碳二亚胺系固化剂的具体例,可举出日清纺化学公司制的“V-03”、“V-07”等。
树脂组合物包含(E)固化剂的情况下,“环氧树脂”与“(B)成分及(E)固化剂”的量比以[环氧树脂的环氧基数]:[(B)成分的羟基数和(E)固化剂的反应基团数的合计]的比率计,较好是1:0.2~1:2,更好是1:0.3~1:1.5,进一步好是1:0.4~1:1.4。此处,例如,如果是苯酚系固化剂及萘酚系固化剂,则(E)固化剂的反应基团为芳香族羟基,如果是活性酯系固化剂,则(E)固化剂的反应基团为活性酯基,(E)固化剂的反应基团根据固化剂的种类而不同。
(E)固化剂的反应基团当量较好是50g/eq.~3000g/eq.,更好是100g/eq.~1000g/eq.,进一步好是100g/eq.~500g/eq.,特别好是100g/eq.~300g/eq.。反应基团当量是每1当量反应基团的固化剂的质量。
树脂组合物中的(E)固化剂的含量没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(E)固化剂的含量较好是50质量%以下,更好是30质量%以下,进一步好是20质量%以下,特别好是10质量%以下。树脂组合物中的(E)固化剂的含量的下限没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(E)固化剂的含量例如为0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上、3质量%以上、5质量%以上。
<(F)固化促进剂>
本发明的树脂组合物有时包含(F)固化促进剂作为任意成分。(F)固化促进剂具有促进包含(A)成分的环氧树脂的固化的功能。
作为(F)固化促进剂,没有特别限制,可举出例如:磷系固化促进剂、脲系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、胍系固化促进剂、金属系固化促进剂等。其中较好是磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂,特别好是咪唑系固化促进剂。(F)固化促进剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为磷系固化促进剂,可举出例如:四丁基鏻溴化物、四丁基鏻氯化物、四丁基鏻乙酸盐、四丁基鏻癸酸盐、四丁基鏻月桂酸盐、双(四丁基鏻)均苯四甲酸盐、四丁基鏻六氢邻苯二甲酸氢盐、四丁基鏻甲酚酚醛清漆树脂三聚体盐、二叔丁基甲基鏻四苯基硼酸盐等的脂肪族鏻盐;甲基三苯基鏻溴化物、乙基三苯基鏻溴化物、丙基三苯基鏻溴化物、丁基三苯基鏻溴化物、苄基三苯基鏻氯化物、四苯基鏻溴化物、对甲苯基三苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、四苯基鏻四苯基硼酸盐、四苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、三苯基乙基鏻四苯基硼酸盐、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、(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的芳香族鏻盐;三苯基膦-三苯基硼烷等的芳香族膦-硼烷配合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等的芳香族膦-醌加成反应物;三丁基膦、三叔丁基膦、三辛基膦、二叔丁基(2-丁烯基)膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三环己基膦等的脂肪族膦;二丁基苯基膦、二叔丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基环己基膦、三苯基膦、三邻甲苯基膦、三间甲苯基膦、三对甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-异丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-叔丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-双(二苯基膦基)乙烷、1,3-双(二苯基膦基)丙烷、1,4-双(二苯基膦基)丁烷、1,2-双(二苯基膦基)乙炔、2,2'-双(二苯基膦基)二苯基醚等的芳香族膦等。
作为脲系固化促进剂,可举出例如:1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-环己基-1,1-二甲基脲、3-环辛基-1,1-二甲基脲等的脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)〔甲苯双二甲基脲〕等的芳香族二甲基脲等。
作为胺系固化促进剂,可举出例如:三乙胺、三丁胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、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。
作为咪唑系固化促进剂,可举出例如: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-苯基咪唑啉等的咪唑化合物、及咪唑化合物与环氧树脂的加合物。
作为咪唑系固化促进剂,可以使用市售品,可举出例如三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为胍系固化促进剂,可举出例如: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。
作为金属系固化促进剂,可举出例如钴、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,可举出: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,可举出例如辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
树脂组合物中的(F)固化促进剂的含量没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(F)固化促进剂的含量较好是5质量%以下,更好是2质量%以下,进一步好是1质量%以下,进一步更好是0.5质量%以下,特别好是0.2质量%以下。树脂组合物中的(F)固化促进剂的含量的下限没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(F)固化促进剂的含量例如可设为0质量%以上、0.0001质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上、0.05质量%以上、0.1质量%以上等。
<(G)自由基聚合性化合物>
本发明的树脂组合物有时进一步包含(G)自由基聚合性化合物作为任意成分。(G)自由基聚合性化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上任意地组合使用。
(G)自由基聚合性化合物例如可以是具有自由基聚合性不饱和基团的化合物。作为自由基聚合性不饱和基团,只要可自由基聚合,就没有特别限定,只要是在末端或内部具有碳-碳双键的烯属不饱和基团即可,具体地,可以是烯丙基、3-环己烯基等的不饱和脂肪族基团;对乙烯基苯基、间乙烯基苯基、苯乙烯基等的含不饱和脂肪族基团的芳香族基团;丙烯酰基、甲基丙烯酰基、马来酰基、富马酰基等的α,β-不饱和羰基等。(G)自由基聚合性化合物较好是具有1个以上的自由基聚合性不饱和基团,更好具有2个以上。
作为具有自由基聚合性不饱和基团的化合物,可举出例如:具有马来酰亚胺基的马来酰亚胺系自由基聚合性化合物;具有对乙烯基苯基、间乙烯基苯基等乙烯基苯基的乙烯基苯基系自由基聚合性化合物;具有丙烯酰基及/或甲基丙烯酰基(以下统称为“(甲基)丙烯酰基”)的(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物;具有烯丙基的烯丙基系自由基聚合性化合物;具有聚丁二烯骨架的聚丁二烯系自由基聚合性化合物等,更好是马来酰亚胺系自由基聚合性化合物、及乙烯基苯基系自由基聚合性化合物中的任意化合物。
马来酰亚胺系自由基聚合性化合物是在分子中具有马来酰亚胺基的化合物。每1分子马来酰亚胺系自由基聚合性化合物中的马来酰亚胺基的数量较好是2个以上。
在第一实施方式中,马来酰亚胺系自由基聚合性化合物较好是具有重复单元的聚马来酰亚胺化合物,更好是具有重复单元的芳香族聚马来酰亚胺化合物,特别好是下述式(3)所示的芳香族聚马来酰亚胺化合物。
[化学式4]
[式中,X1及X2分别独立地表示单键、碳原子数为1~6的亚烷基、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-(较好是碳原子数为1~6的亚烷基,更好是-CH2-),Ar表示可具有碳原子数为1~6的烷基的碳原子数为6~14的亚芳基(较好是4,4'-联苯基),n1分别独立地表示0或1,n2表示1~100(较好是1~50,更好是1~20,进一步好是1~5)的整数。]。
亚芳基是指二价的芳烃基,可以是多个芳环稠合或者直接连接。作为亚芳基,可举出例如1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、1,5-亚萘基、1,8-亚萘基、2,6-亚萘基、4,4'-联苯基、3,4'-联苯基等。
在第二实施方式中,马来酰亚胺系自由基聚合性化合物较好是使多胺化合物(特别是二胺化合物)、马来酸酐、和根据需要的多元羧酸酐(特别是四甲酸二酐)进行酰亚胺化反应而得的双马来酰亚胺化合物,特别好是下述式(4)所示的双马来酰亚胺化合物。
[化学式5]
[式中,Y1及Y3分别独立地表示从二胺化合物中除去2个-NH2而得的二价基团,例如可以是由选自碳原子、氧原子、氮原子、及硫原子中的2个以上(例如2~3000个、2~1000个、2~100个、2~50个)的骨架原子形成的二价有机基团。Y2表示从四甲酸二酐中除去2个-CO-O-CO-而得的四价基团,例如可以是由选自碳原子、氧原子、氮原子、及硫原子中的2个以上(例如2~3000个、2~1000个、2~100个、2~50个)的骨架原子形成的四价有机基团。m表示0或1以上的整数。]。
作为用于制备马来酰亚胺系自由基聚合性化合物的二胺化合物,没有特别限制,可以举出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,可举出例如:1,2-亚乙基二胺、1,2-二氨基丙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、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、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、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、4,4'-亚甲基双(环己胺)等的脂环族二胺化合物;二聚酸型二胺等。
二聚酸型二胺是指二聚酸的两个末端羧基(-COOH)被氨基甲基(-CH2-NH2)或氨基(-NH2)替换而得到的二胺化合物。二聚酸为通过将不饱和脂肪酸(较好是碳原子数为11~22的不饱和脂肪酸,特别好是碳原子数为18的不饱和脂肪酸)二聚化而得到的已知的化合物,其工业制造工艺在业界已大致标准化。对于二聚酸而言,尤其是,以通过将廉价且容易获得的油酸、亚油酸等碳原子数为18的不饱和脂肪酸二聚化而得到的碳原子数为36的二聚酸为主要成分的二聚酸可容易地获得。此外,对于二聚酸而言,根据制造方法、纯化的程度等,有时含有任意量的单体酸、三聚酸、其他聚合脂肪酸等。此外,虽然在不饱和脂肪酸的聚合反应后残留双键,但本说明书中,进一步进行氢化反应而降低了不饱和度的氢化物也包含在二聚酸内。对于二聚酸型二胺而言,可获得市售品,可举出例如Croda Japan公司制的“PRIAMINE1073”、“PRIAMINE1074”、“PRIAMINE1075”、Cognis Japan公司制的“Versamine551”、“Versamine 552”等。
作为芳香族二胺化合物,可举出例如: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-苯二胺等的苯二胺化合物;1,5-二氨基萘、1,8-二氨基萘、2,6-二氨基萘、2,3-二氨基萘等的萘二胺化合物;4,4'-二氨基-2,2'-双(三氟甲基)-1,1'-联苯、3,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯基醚、3,3'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二苯基砜、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'-(六氟异亚丙基(isopropylidene))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(fluorenylidene))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、4-氨基苯甲酸5-氨基-1,1'-联苯-2-基酯等的二苯胺化合物等。
对于二胺化合物而言,可使用市售的二胺化合物,也可使用利用公知的方法合成的二胺化合物。二胺化合物可以单独使用一种,也可组合使用两种以上。
用于制备马来酰亚胺系自由基聚合性化合物的四甲酸酐没有特别限制,可举出例如脂肪族四甲酸二酐、及芳香族四甲酸二酐。
作为脂肪族四甲酸二酐,具体而言,可举出1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、环戊烷四甲酸二酐、环己烷-1,2,3,4-四甲酸二酐、环己烷-1,2,4,5-四甲酸二酐、3,3',4,4'-联环己基四甲酸二酐、羰基-4,4'-双(环己烷-1,2-二甲酸)二酐、亚甲基-4,4'-双(环己烷-1,2-二甲酸)二酐、1,2-亚乙基-4,4'-双(环己烷-1,2-二甲酸)二酐、氧基-4,4'-双(环己烷-1,2-二甲酸)二酐、硫基-4,4'-双(环己烷-1,2-二甲酸)二酐、磺酰基-4,4'-双(环己烷-1,2-二甲酸)二酐等。
作为芳香族四甲酸二酐,可举出例如:均苯四甲酸二酐、1,2,3,4-苯四甲酸二酐等的苯四甲酸二酐;1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐等的萘四甲酸二酐;2,3,6,7-蒽四甲酸二酐等的蒽四甲酸二酐;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'-二苯基砜四甲酸二酐、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'-二苯基砜四甲酸二酐、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-亚乙炔基(ethynylidene)-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、2,2-亚丙基(propylidene)-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、1,3-三亚甲基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,4-四亚甲基-4,4'-双邻苯二甲酸二酐、1,5-五亚甲基-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'-异亚丙基二苯氧基)双邻苯二甲酸二酐等的双邻苯二甲酸二酐等。
马来酰亚胺系自由基聚合性化合物可包含第一实施方式中的马来酰亚胺系自由基聚合性化合物和第二实施方式中的马来酰亚胺系自由基聚合性化合物这两者。
作为马来酰亚胺系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如:日本化药公司制的“MIR-3000-70MT”;DESIGNER MOLECULES公司制的“BMI689”、“BMI1500”、“BMI1700”、“BMI3000”等。
乙烯基苯基系自由基聚合性化合物为具有乙烯基苯基的自由基聚合性化合物。乙烯基苯基系自由基聚合性化合物较好是每1分子具有2个以上的乙烯基苯基。
乙烯基苯基系自由基聚合性化合物较好是具有乙烯基苄基及聚苯醚骨架的乙烯基苄基改性聚苯醚,此外,特别好是由下述式(5)表示的树脂。
[化学式6]
[式中,R1及R2分别独立地表示碳原子数为1~6的烷基(较好是甲基),Z1、Z2及Z3分别独立地表示单键、碳原子数为1~6的亚烷基、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-(Z1及Z3较好是-O-,Z2较好是单键),a1及a2分别独立地表示1~300(较好是1~100,更好是1~50)的整数,b1及b2分别独立地表示0~4的整数。]。
作为乙烯基苯基系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如三菱瓦斯化学公司制的“OPE-2St”(乙烯基苄基改性聚苯醚)等。
(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物是具有(甲基)丙烯酰基的化合物。作为(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物,较好是每1分子具有2个以上的(甲基)丙烯酰基。(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物可使用市售品,可举出例如新中村化学工业公司制的“A-DOG”、共荣社化学公司制的“DCP-A”、日本化药公司制“NPDGA”、“FM-400”、“R-687”、“THE-330”、“PET-30”、“DPHA”、新中村化学工业公司制的“NK酯DCP”等。
具有烯丙基的烯丙基系自由基聚合性化合物是指在分子中具有烯丙基的化合物。烯丙基系自由基聚合性化合物较好是具有2个以上的烯丙基。烯丙基系自由基聚合性化合物可以使用市售品。作为市售品,可举出例如:明和化成公司制“MEH-8000H”、“MEH-8005”(具有酚(phenol)结构的烯丙基系自由基聚合性化合物);日本化药公司制“RE-810NM”(具有环氧基的烯丙基系自由基聚合性化合物);四国化成工业公司制“ALP-d”(具有苯并噁嗪环的烯丙基系自由基聚合性化合物);四国化成工业公司制“L-DAIC”(具有异氰脲酸环(イソシアヌル環)的烯丙基系自由基聚合性化合物);日本化成公司制“TAIC”(具有异氰脲酸环的烯丙基系自由基聚合性化合物);大阪曹达(OSAKA SODA)公司制“MDAC”(具有环己烷二甲酸衍生物的烯丙基系自由基聚合性化合物);日触科技精细化工公司(Nisshoku TechnoFine Chemical Co.,Ltd.)制“DAD”(联苯甲酸二烯丙酯);大阪曹达公司制“DAISO DAPMonomer”(邻苯二甲酸二烯丙酯)等。
聚丁二烯系自由基聚合性化合物是指具有聚丁二烯骨架的化合物。应予说明,聚丁二烯骨架可以一部分被氢化。作为聚丁二烯系自由基聚合性化合物,更好是选自含羟基的丁二烯树脂、含酚式羟基的丁二烯树脂、含羧基的丁二烯树脂、含酸酐基的丁二烯树脂、含环氧基的丁二烯树脂、含异氰酸酯基的丁二烯树脂及含氨基甲酸酯基的丁二烯树脂中的一种以上的树脂。作为聚丁二烯系自由基聚合性化合物的具体例,可举出:日本曹达公司制的“JP-100”、CRAY VALLEY公司制的“Ricon100”、“Ricon150”、“Ricon130MA8”、“Ricon130MA13”、“Ricon130MA20”、“Ricon131MA5”、“Ricon131MA10”、“Ricon131MA17”、“Ricon131MA20”、“Ricon 184MA6”等。
树脂组合物中的(G)自由基聚合性化合物的含量没有特别限制,将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(G)自由基聚合性化合物的含量较好是50质量%以下,更好是40质量%以下,进一步好是30质量%以下,进一步更好是20质量%以下,特别好是10质量%以下。树脂组合物中的(G)自由基聚合性化合物的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,可设为例如0质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、0.5质量%以上、1质量%以上等。
<(H)自由基聚合引发剂>
本发明的树脂组合物有时进一步包含(H)自由基聚合引发剂作为任意成分。(H)自由基聚合引发剂例如可以是在加热时产生游离自由基(free radicals)的热聚合引发剂。(H)自由基聚合引发剂可以单独使用一种,也可以将两种以上任意地组合使用。
作为(H)自由基聚合引发剂,可举出例如过氧化物系自由基聚合引发剂、偶氮系自由基聚合引发剂等。其中,较好是过氧化物系自由基聚合引发剂。
作为过氧化物系自由基聚合引发剂,可举出例如:1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢等的过氧化氢化合物;过氧化叔丁基异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二叔己基、过氧化二枯基、1,4-双(1-叔丁基过氧化-1-甲基乙基)苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷等的过氧化二烷基化合物;过氧化二月桂酰、过氧化二癸酰、过氧化二碳酸二环己酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯等的过氧化二酰基化合物;过氧乙酸叔丁酯、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧化异丙基单碳酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化异丙基单碳酸叔己酯、过氧化月桂酸叔丁酯、2-乙基过氧己酸1,1-二甲基丙酯、2-乙基过氧己酸叔丁酯、3,5,5-三甲基过氧己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基单碳酸叔丁酯、过氧化马来酸叔丁酯等的过氧酯化合物;等等。
作为偶氮系自由基聚合引发剂,可举出例如:2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1'-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、1-[(1-氰基-1-甲基乙基)偶氮]甲酰胺、2-苯基偶氮-4-甲氧基-2,4-二甲基-戊腈等的偶氮腈化合物;2,2'-偶氮双[2-甲基-N-[1,1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺]、2,2'-偶氮双[2-甲基-N-[1,1-双(羟基甲基)乙基]丙酰胺]、2,2'-偶氮双[2-甲基-N-[2-(1-羟基丁基)]-丙酰胺]、2,2'-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)-丙酰胺]、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二水合物、2,2'-偶氮双[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙酰胺]、2,2'-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)、2,2'-偶氮双(N-环己基-2-甲基丙酰胺)等的偶氮酰胺化合物;2,2'-偶氮双(2,4,4-三甲基戊烷)、2,2'-偶氮双(2-甲基丙烷)等的烷基偶氮化合物;等等。
作为(H)自由基聚合引发剂的市售品,可举出例如:日油公司制的“PERBUTYL C”、“PERBUTYL A”、“PERBUTYL P”、“PERBUTYL L”、“PERBUTYL O”、“PERBUTYL ND”、“PERBUTYLZ”、“PERBUTYL I”、“PERCUMYL P”、“PERCUMYL D”、“PERHEXYL D”、“PERHEXYL A”、“PERHEXYLI”、“PERHEXYL Z”、“PERHEXYL ND”、“PERHEXYL O”、“PERHEXYL PV”、“PERHEXYL O”等。
树脂组合物中的(H)自由基聚合引发剂的含量没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(H)自由基聚合引发剂的含量较好是5质量%以下,更好是1质量%以下,进一步好是0.5质量%以下,进一步更好是0.3质量%以下,特别好是0.2质量%以下。树脂组合物中的(H)自由基聚合引发剂的含量的下限没有特别限制,在将树脂组合物中的除(C)无机填充材料以外的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(H)自由基聚合引发剂的含量例如可设为0质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上、0.05质量%以上、0.1质量%以上等。
<(I)其他添加剂>
本发明的树脂组合物可以进一步包含任意的添加剂作为不挥发性成分。作为这种添加剂,可举出例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线状脂肪族环氧树脂等的除(A)成分以外的环氧树脂;苯氧基树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂等的热塑性树脂;有机铜化合物、有机锌化合物、有机钴化合物等的有机金属化合物;酞菁蓝、酞菁绿、碘绿、重氮黄、结晶紫、氧化钛、炭黑等的着色剂;对苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚、吩噻嗪等的阻聚剂;有机硅系流平剂、丙烯酸聚合物系流平剂等的流平剂;膨润土(Benton)、蒙脱石等的增稠剂;有机硅系消泡剂、丙烯酸系消泡剂、氟系消泡剂、乙烯基树脂系消泡剂等的消泡剂;苯并三唑系紫外线吸收剂等的紫外线吸收剂;脲硅烷等的粘接性提高剂;三唑系密合性赋予剂、四唑系密合性赋予剂、三嗪系密合性赋予剂等的密合性赋予剂;受阻酚系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂等的抗氧化剂;茋衍生物等的荧光增白剂;氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等的表面活性剂;磷系阻燃剂(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、次膦酸(phosphinic acid)化合物、红磷)、氮系阻燃剂(例如硫酸三聚氰胺)、卤素系阻燃剂、无机系阻燃剂(例如三氧化锑)等的阻燃剂等。添加剂可以单独使用一种,也可以以任意的比率组合使用两种以上。若为本领域技术人员,则可适当设定(I)其他添加剂的含量。
<(J)有机溶剂>
本发明的树脂组合物除了含有上述不挥发性成分以外,有时进一步含有任意的有机溶剂作为挥发性成分。作为(J)有机溶剂,可以适当使用公知的溶剂,其种类没有特别限制。作为(J)有机溶剂,可举出例如:丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的酮系溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯等的酯系溶剂;四氢吡喃、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二乙醚、二异丙基醚、二丁基醚、二苯基醚等的醚系溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等的醇系溶剂;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯(ethyl diglycol acetate,二乙二醇单乙基醚乙酸酯)、γ-丁内酯、甲氧基丙酸甲酯等的醚酯系溶剂;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯等的酯醇系溶剂;2-甲氧基丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、丙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚(丁基卡必醇)等的醚醇系溶剂;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等的酰胺系溶剂;二甲基亚砜等的亚砜系溶剂;乙腈、丙腈等的腈系溶剂;己烷、环戊烷、环己烷、甲基环己烷等的脂肪族烃系溶剂;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等的芳烃系溶剂等。(J)有机溶剂可以单独使用一种,也可以以任意的比率组合使用两种以上。
在一个实施方式中,在将树脂组合物中的全部成分设为100质量%时,(J)有机溶剂例如可以为60质量%以下、40质量%以下、20质量%以下、15质量%以下、10质量%以下等。
<树脂组合物的制造方法>
本发明的树脂组合物例如可通过以下方式来制造:以任意的顺序及/或部分或全部同时地将(A)含稠环结构的环氧树脂、(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、(C)无机填充材料、根据需要使用的(D)有机填充材料、根据需要使用的(E)固化剂、根据需要使用的(F)固化促进剂、根据需要使用的(G)自由基聚合性化合物、根据需要使用的(H)自由基聚合引发剂、根据需要使用的(I)其他添加剂、及根据需要使用的(J)有机溶剂添加至任意的反应容器中,并进行混合。此外,在添加各成分并进行混合的过程中,可适当设定温度,可暂时或贯穿始终地进行加热及/或冷却。此外,添加各成分并进行混合的过程中,可进行搅拌或振荡。此外,添加并进行混合时或之后,可使用例如混合机等搅拌装置,对树脂组合物进行搅拌,使其均匀分散。
<树脂组合物的特性>
本发明的树脂组合物包含(A)含稠环结构的环氧树脂、(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、及(C)无机填充材料,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70质量%以上,从而可抑制固化时的翘曲且可得到具备优异的密合强度的固化物。此外,在一个实施方式中,本发明的树脂组合物的固化物可具备优异的电气特性。
在一个实施方式中,本发明的树脂组合物由于可抑制固化时的翘曲,从而例如如下述试验例1那样、根据日本电子信息技术产业协会标准的JEITA EDX-7311-24测定翘曲的情况下,翘曲量可成为较好是小于10mm,更好是小于5mm,进一步好是小于3mm,特别好是小于2mm。
在一个实施方式中,本发明的树脂组合物由于可以得到密合强度优异的固化物,因此例如如下述试验例2那样,通过螺栓牵引(Stud Pull)剥离强度试验测定剥离强度(密合强度)时,剥离强度(密合强度)可成为较好是100kgf/cm3以上,更好是200kgf/cm3以上,进一步好是230kgf/cm3以上,特别好是250kgf/cm3以上。
在一个实施方式中,本发明的树脂组合物的固化物由于还可具备优异的电气特性,因此如下述试验例3那样以5.8GHz、23℃的条件进行测定时的树脂组合物的固化物的介质损耗角正切可成为较好是0.030以下、0.020以下,更好是0.015以下、0.012以下,进一步好是0.010以下、0.009以下,特别好是0.008以下、0.007以下。
<树脂组合物的用途>
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、尤其是用于形成绝缘层的树脂组合物。具体而言,可合适地用作用于形成绝缘层的树脂组合物(用于形成导体层的绝缘层形成用树脂组合物),所述绝缘层是用于形成导体层(包括再布线层)的绝缘层,所述导体层形成于所述绝缘层上。此外,在后述的印刷布线板中,可合适地用作用于形成印刷布线板的绝缘层的树脂组合物(印刷布线板的绝缘层形成用树脂组合物)。本发明的树脂组合物还可广泛地用于树脂片材、预浸料等片状叠层材料、阻焊剂、底部填充材料、芯片键合材料、半导体密封材料、填孔树脂、部件埋入树脂等需要树脂组合物的用途。
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:作为供形成再布线层用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)。在制造半导体芯片封装时,可以在密封层上进一步形成再布线层;
(1)在基材上叠层临时固定膜的工序,
(2)将半导体芯片临时固定在临时固定膜上的工序,
(3)在半导体芯片上形成密封层的工序,
(4)将基材及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及临时固定膜的面上,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。
此外,对于本发明的树脂组合物而言,由于形成部件埋入性良好的绝缘层,因此,也可合适地用于印刷布线板为部件内置电路板的情况。
<片状叠层材料>
本发明的树脂组合物也可以以清漆状态进行涂布而使用,但在工业上,通常,优选以含有该树脂组合物的片状叠层材料的形态使用。
作为片状叠层材料,较好是如下所示的树脂片材、预浸料。
在一个实施方式中,树脂片材包含支承体、和设置于该支承体上的树脂组合物层,树脂组合物层由本发明的树脂组合物形成。
从印刷布线板的薄型化、及可提供即使该树脂组合物的固化物为薄膜而绝缘性也优异的固化物这样的观点来看,树脂组合物层的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限制,通常可以设为5μm以上、10μm以上等。
作为支承体,可举出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。
在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,可举出例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PEN”)等的聚酯、聚碳酸酯(以下有时简称为“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的丙烯酸系聚合物、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。
在使用金属箔作为支承体的情况下,作为金属箔,可举出例如铜箔、铝箔等,较好是铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单金属形成的箔,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。
可以对支承体的与树脂组合物层接合的面实施消光处理、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上具有脱模层的带有脱模层的支承体。作为用于带有脱模层的支承体的脱模层的脱模剂,可举出例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、及有机硅树脂中的一种以上的脱模剂。带有脱模层的支承体可使用市售品,可举出例如具有以醇酸树脂系脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜、即琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制的“Lumirror T60”、帝人公司制的“Purex”、UNITIKA公司制的“Unipeel”等。
支承体的厚度没有特别限制,较好是5μm~75μm的范围,更好是10μm~60μm的范围。应予说明,在使用带有脱模层的支承体的情况下,较好是带有脱模层的支承体整体的厚度为上述范围。
在一个实施方式中,根据需要,树脂片材可以进一步包含任意的层。作为所述任意的层,可举出例如被设置在树脂组合物层的不与支承体接合的面(即,与支承体相反一侧的面)上的、按照支承体选用的保护膜等。保护膜的厚度没有特别限制,例如为1μm~40μm。通过叠层保护膜,能抑制灰尘等附着于树脂组合物层的表面、或抑制在树脂组合物层的表面上产生损伤。
树脂片材例如可通过以下方式制造:使用口模式涂布机等将液态的树脂组合物直接涂布于支承体上、或制备在有机溶剂中溶解树脂组合物而成的树脂清漆并使用口模式涂布机等将该树脂清漆涂布于支承体上,进而使其干燥,从而形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,可举出与作为树脂组合物的成分所说明的有机溶剂相同的溶剂。有机溶剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
干燥可利用加热、吹热风等公知的方法实施。干燥条件没有特别限制,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%以下的方式进行干燥。虽然随着树脂组合物或树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,但例如使用包含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂组合物或树脂清漆时,可通过于50℃~150℃进行3分钟~10分钟的干燥,而形成树脂组合物层。
树脂片材可以卷绕成卷状而进行保存。树脂片材具有保护膜时,可通过将保护膜剥离来使用。
在一个实施方式中,预浸料是通过使本发明的树脂组合物浸渗在片状纤维基材中而形成的。
预浸料中使用的片状纤维基材没有特别限制,可使用玻璃布、芳族聚酰胺无纺布、液晶聚合物无纺布等作为预浸料用基材而常用的材料。从印刷布线板的薄型化的观点来看,片状纤维基材的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下,进一步更好是30μm以下,特别好是20μm以下。片状纤维基材的厚度的下限没有特别限制。通常为10μm以上。
预浸料可利用热熔法、溶剂法等公知的方法来制造。
预浸料的厚度可以是与上述的树脂片材中的树脂组合物层同样的范围。
本发明的片状叠层材料可合适地用于形成印刷布线板的绝缘层(印刷布线板的绝缘层用),可更合适地用于形成印刷布线板的层间绝缘层(印刷布线板的层间绝缘层用)。
<印刷布线板>
本发明的印刷布线板包含由将本发明的树脂组合物固化而得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,利用包括下述(I)及(II)的工序的方法来制造;
(I)以树脂片材的树脂组合物层与内层基板接合的方式,在内层基板上叠层树脂片材的工序,
(II)将树脂组合物层固化(例如热固化)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,可举出例如玻璃环氧基板、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,该导体层可以进行了图案加工。有时将在基板的一面或两面形成有导体层(电路)的内层基板称为“内层电路基板”。此外,在制造印刷布线板时待进一步形成绝缘层和/或导体层的中间制造物也被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时,可使用内置有部件的内层基板。
内层基板与树脂片材的叠层例如可通过从支承体侧将树脂片材向内层基板加热压接而进行。作为将树脂片材加热压接于内层基板的构件(以下也称为“加热压接构件”),可举出例如经加热的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,较好的是,并非直接将加热压接构件向树脂片材压制,而是隔着耐热橡胶等弹性材料进行压制,以使树脂片材充分追随内层基板的表面凹凸。
内层基板与树脂片材的叠层可通过真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度较好是60℃~160℃,更好是80℃~140℃的范围,加热压接压力较好是0.098MPa~1.77MPa,更好是0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间较好是20秒~400秒,更好是30秒~300秒的范围。叠层较好是在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施。
叠层可通过市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,可举出例如株式会社名机制作所制的真空加压式层压机、Nikko-Materials公司制的真空敷料器(vacuumapplicator)、间歇式真空加压层压机等。
在叠层后,在常压下(大气压下),例如,将加热压接构件从支承体侧进行压制,由此,可进行已叠层的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可设定为与上述叠层的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可通过市售的层压机进行。应予说明,叠层与平滑化处理可使用上述的市售的真空层压机连续地进行。
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,将树脂组合物层固化(例如热固化)而形成由树脂组合物的固化物形成的绝缘层。树脂组合物层的固化条件没有特别限制,可使用在形成印刷布线板的绝缘层时通常采用的条件。
例如,树脂组合物层的热固化条件虽然也根据树脂组合物的种类等而不同,但固化温度较好是120℃~240℃,更好是150℃~220℃,进一步好是170℃~210℃。固化时间可设为较好是5分钟~120分钟,更好是10分钟~100分钟,进一步好是15分钟~100分钟。
在使树脂组合物层热固化之前,可在低于固化温度的温度下对树脂组合物层进行预加热。例如,在使树脂组合物层热固化之前,在50℃~120℃,较好是60℃~115℃,更好是70℃~110℃的温度下,对树脂组合物层进行5分钟以上、较好是5分钟~150分钟、更好是15分钟~120分钟、进一步好是15分钟~100分钟预加热。
在制造印刷布线板时,可以进一步实施(III)在绝缘层上开孔的工序、(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可使用的、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、或工序(IV)与工序(V)之间实施。此外,根据需要,也可反复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层及导体层的形成,而形成多层布线板。
在其他实施方式中,本发明的印刷布线板可使用上述的预浸料来制造。制造方法基本与使用树脂片材的情况相同。
工序(III)为在绝缘层上开孔的工序,由此可在绝缘层上形成通孔、透孔等孔。对于工序(III)而言,可根据绝缘层的形成中使用的树脂组合物的组成等,使用例如钻头、激光、等离子体等来实施。孔的尺寸、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,还进行沾污(胶渣)的除去。粗糙化处理的步骤、条件没有特别限制,可采用在形成印刷布线板的绝缘层时通常使用的公知的步骤、条件。例如,可通过依序实施利用溶胀液的溶胀处理、利用氧化剂的粗糙化处理、利用中和液的中和处理,从而对绝缘层进行粗糙化处理。
作为粗糙化处理中使用的溶胀液,没有特别限制,可举出碱溶液、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。作为市售的溶胀液,可举出例如安美特(ATOTECH)日本公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。利用溶胀液的溶胀处理没有特别限制,例如,可通过将绝缘层浸渍于30℃~90℃的溶胀液中1分钟~20分钟而进行。从将绝缘层的树脂的溶胀抑制为适度的水平的观点来看,较好是将绝缘层浸渍于40℃~80℃的溶胀液中5分钟~15分钟。
作为粗糙化处理中使用的氧化剂,没有特别限制,可举出例如在氢氧化钠的水溶液中溶解高锰酸钾或高锰酸钠而成的碱性高锰酸溶液。利用碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理较好是通过将绝缘层浸渍于已加热至60℃~100℃的氧化剂溶液中10分钟~30分钟而进行。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,可举出例如安美特日本公司制的“Concentrate Compact CP”、“DosingSolution 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,可举出例如安美特日本公司制的“Reduction Solution Securiganth P”。
利用中和液的处理可通过将完成了利用氧化剂的粗糙化处理的处理面浸渍于30℃~80℃的中和液中5分钟~30分钟而进行。从操作性等方面考虑,较好是将完成了利用氧化剂的粗糙化处理的对象物浸渍于40℃~70℃的中和液中5分钟~20分钟的方法。
在一个实施方式中,粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)没有特别限制,较好是500nm以下,更好是400nm以下,进一步好是300nm以下。对于下限没有特别限制,例如可设为1nm以上、2nm以上等。此外,粗糙化处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)较好是500nm以下,更好是400nm以下,进一步好是300nm以下。对于下限没有特别限制,例如可设为1nm以上、2nm以上等。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)及均方根粗糙度(Rq)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。导体层中使用的导体材料没有特别限制。在优选的实施方式中,导体层包含选自金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡及铟中的一种以上的金属。导体层可以为单金属层,也可以为合金层,作为合金层,可举出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-镍合金及铜-钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案化的容易性等观点来看,较好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-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、或镍-铬合金的合金层,进一步好是铜的单金属层。
导体层可以为单层结构,也可以为由不同种类的金属或合金形成的单金属层或合金层叠层两层以上而成的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层接触的层较好是铬、锌或钛的单金属层、或镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所期望的印刷布线板的设计,通常为3μm~35μm,较好是5μm~30μm。
在一个实施方式中,导体层可通过镀覆形成。例如,可利用半加成法、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,较好是利用半加成法形成。以下,示出利用半加成法形成导体层的例子。
首先,利用无电解镀覆在绝缘层的表面上形成镀覆晶种层。接下来,在形成的镀覆晶种层上,对应于所期望的布线图案,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,利用电解镀覆形成金属层,然后将掩模图案除去。然后,利用蚀刻等将不需要的镀覆晶种层除去,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
另一个实施方式中,导体层可使用金属箔形成。使用金属箔形成导体层的情况下,工序(V)优选在工序(I)与工序(II)之间实施。例如,在工序(I)之后,除去支承体,在露出的树脂组合物层的表面叠层金属箔。树脂组合物层与金属箔的叠层可通过真空层压法实施。叠层的条件可与对于工序(I)所说明的条件相同。接着,实施工序(II)而形成绝缘层。然后,可通过减成法、改良的半加成法等以往公知的技术形成具有所期望的布线图案的导体层。
金属箔可通过例如电解法、轧制法等公知的方法制造。作为金属箔的市售品,可举出例如JX日矿日石金属公司制的HLP箔、JXUT-III箔,三井金属矿山公司制的3EC-III箔、TP-III箔等。
<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,可举出供于电气制品(例如电脑、手机、数码相机及电视机等)及交通工具(例如摩托车、汽车、电车、船舶及航空器等)等的各种半导体装置。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行具体说明。本发明并不限定于这些实施例。应予说明,以下的说明中,只要没有另行明示,表示量的“份”和“%”分别是指“质量份”和“质量%”。
<实施例1>
使用混合机将萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”,1,6-双(缩水甘油基氧基)萘,环氧当量约145g/eq.)30份、萘酚芳烷基型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ESN-475V”,环氧当量约332g/eq.)20份、萘酚芳烷基树脂(日铁化学材料公司制“SN-4110V”,含有一部分甲氧基)20份、球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”,平均粒径0.5μm,比表面积5.8m2/g)400份、核-壳型接枝共聚物橡胶颗粒(陶氏化学日本公司制“EXL-2655”)12份、咪唑系固化促进剂(四国化成工业公司制“1B2PZ”,1-苄基-2-苯基咪唑)0.1份均匀地分散,制备树脂组合物。
<实施例2>
除了将萘酚芳烷基树脂(日铁化学材料公司制“SN-4110V”,含有一部分甲氧基)的使用量从20份改变为15份,并进一步使用含三嗪的甲酚酚醛清漆树脂(DIC公司制“LA-3018-50P”,固体成分50质量%的丙二醇单甲基醚溶液)10份以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<实施例3>
除了将球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”,平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的使用量从400份改变为430份,并进一步使用乙烯基苯基系自由基聚合性化合物(三菱瓦斯化学公司制“OPE-2St”)5份及自由基聚合引发剂(日油公司制“PERBUTYL C”)0.1份以外,与实施例2同样地制备树脂组合物。
<实施例4>
除了将球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”,平均粒径0.5μm,比表面积5.8m2/g)的使用量从430份改变为410份,并使用马来酰亚胺系自由基聚合性化合物(DesignerMolecules公司制“BMI-689”)2份代替乙烯基苯基系自由基聚合性化合物(三菱瓦斯化学公司制“OPE-2St”)5份以外,与实施例3同样地制备树脂组合物。
<实施例5>
除了使用马来酰亚胺系自由基聚合性化合物(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”,固体成分70%的MEK/甲苯混合溶液)7.1份代替乙烯基苯基系自由基聚合性化合物(三菱瓦斯化学公司制“OPE-2St”)5份以外,与实施例3同样地制备树脂组合物。
<实施例6>
除了将球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”,平均粒径0.5μm,比表面积5.8m2/g)的使用量从400份改变为430份,并进一步使用活性酯系固化剂(DIC公司制“EXB-8150-62T”,活性基团当量约230g/eq.,固体成分62质量%的甲苯溶液)8.1份以外,与实施例2同样地制备树脂组合物。
<比较例1>
除了使用萘酚芳烷基树脂(日铁化学材料公司制“SN-485”,不含甲氧基)20份代替萘酚芳烷基树脂(日铁化学材料公司制“SN-4110V”,含有一部分甲氧基)20份以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<比较例2>
除了使用双酚型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”,环氧当量约165g/eq.)50份代替萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”,1,6-双(缩水甘油基氧基)萘,环氧当量约145g/eq.)30份、及萘酚芳烷基型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ESN-475V”,环氧当量约332g/eq.)20份以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<制作例1:树脂组合物层的厚度为165μm的树脂片材>
作为支承体,准备具备脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科公司制“AL5”,厚度38μm)。在该支承体的脱模层上均匀涂布实施例及比较例中所得的树脂组合物,使干燥后的树脂组合物层的厚度成为165μm。然后,使树脂组合物在80℃~120℃(平均100℃)干燥10分钟,得到包含支承体及树脂组合物层的树脂片材。
<制作例2:树脂组合物层的厚度为70μm的树脂片材>
作为支承体,准备具备脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科公司制“AL5”,厚度38μm)。在该支承体的脱模层上均匀涂布实施例及比较例中所得的树脂组合物,使干燥后的树脂组合物层的厚度成为70μm。然后,使树脂组合物在80℃~100℃(平均90℃)干燥5分钟,得到包含支承体及树脂组合物层的树脂片材。
<试验例1:翘曲量的测定及评价>
在12英寸硅晶片上,对于制作例1中制造的树脂片材,从树脂片材剥离保护膜,使树脂组合物层露出,使用间歇式真空加压层压机(Nikko-Materials公司制,2级堆叠层压机(2-Stage Buildup Laminator)“CVP700”),以树脂组合物层与内层基板接触的方式,层压于内层基板的一面。层压通过以下方式实施:进行30秒减压,将气压调节为13hPa以下后,于100℃,以0.74MPa的压力进行30秒压接。接下来,于100℃,以0.5MPa的压力进行60秒热压。
然后,剥离支承体,将层压有树脂片材的晶片投入130℃的烘箱中加热30分钟,接着转移至200℃的烘箱中加热90分钟,使树脂组合物层热固化,形成绝缘层。
使用影像云纹(shadow moire)测定装置(Akorometrix公司制“ThermoireAXP”),测定了所述的试样基板的25℃时的翘曲量。按照日本电子信息技术产业协会标准的JEITAEDX-7311-24进行测定。具体来说,将对于测定区域的基板面的全部数据采用最小二乘法求出的拟合平面作为基准面,求出从该基准面起垂直方向的最小值与最大值之差作为翘曲量。翘曲量低于2mm的情形判定为“○”,翘曲量为2mm以上的情形判定为“×”。
<试验例2:利用螺栓牵引试验的密合强度的评价>
(1)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叠层板(铜箔的厚度18μm,基板的厚度0.4mm,松下公司制“R1515A”)的两面通过微蚀刻剂(美格公司制“CZ8101”)蚀刻1μm而进行铜表面的粗糙化处理。
(2)树脂片材的层压
从制作例2中制造的树脂片材剥离保护膜,使树脂组合物层露出。使用间歇式真空加压层压机(Nikko-Materials公司制,2级堆叠层压机“CVP700”),以树脂组合物层与内层基板接触的方式,层压于内层基板的两面。层压通过以下方式实施:进行30秒减压,将气压调节为13hPa以下后,于100℃,以0.74MPa的压力进行30秒压接。接下来,于100℃,以0.5MPa的压力进行60秒热压。
(3)树脂组合物层的热固化
然后,剥离支承体,将层压有树脂片材的内层基板投入130℃的烘箱中加热30分钟,接着转移至200℃的烘箱中加热90分钟,使树脂组合物层热固化,形成绝缘层。得到依序具有绝缘层、内层基板及绝缘层的固化基板A。
(4)螺栓牵引剥离强度试验
将前述固化基板A切割成1cm见方后,将带有环氧粘接剂的直径2.7mm的螺栓销粘接,在150℃固化1小时,使其粘接。利用Quad Group公司制薄膜密合强度测定器ROMULUS对其进行螺栓牵引剥离强度试验。将剥离强度为250kgf/cm3以上的情形判定为“〇”,将剥离强度小于250kgf/cm3的情形判定为“×”。
<试验例3:介质损耗角正切(Df)的测定>
将制作例2中制造的树脂片材在190℃的烘箱中固化90分钟,进而通过从支承体上剥离,从而得到固化物。将该固化物切割成长度80mm、宽度2mm,作为评价样品。对于该评价样品,使用安捷伦科技(Agilent Technologies)公司制HP8362B装置,利用谐振腔微扰法在测定频率5.8GHz、测定温度23℃的条件下测定介质损耗角正切。对于2个试片进行测定,算出平均值。
实施例及比较例的树脂组合物的不挥发成分的使用量、试验例的评价结果等示于下述表1。
[表1]
可知通过使用下述的树脂组合物,可抑制固化时的翘曲且可得到具备优异的密合强度的固化物;所述树脂组合物包含(A)含稠环结构的环氧树脂、(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、及(C)无机填充材料,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70质量%以上。
Claims (20)
1.一种树脂组合物,其是包含以下(A)~(C)成分的树脂组合物,
(A)含稠环结构的环氧树脂、
(B)含烷氧基的萘酚芳烷基树脂、及
(C)无机填充材料,
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70质量%以上。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:
(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂。
4.根据权利要求3所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的环氧当量为120g/eq.以上且200g/eq.以下。
5.根据权利要求3所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的分子量为500以下。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:
(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的树脂组合物,其中,(A-2)成分的环氧当量为250g/eq.以上且400g/eq.以下。
8.根据权利要求6所述的树脂组合物,其中,(A-2)成分为萘酚芳烷基型环氧树脂。
9.根据权利要求3所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含(A-1)单体型的含稠环结构的环氧树脂和(A-2)重复结构型的含稠环结构的环氧树脂这两者。
10.根据权利要求9所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分与(A-2)成分的质量比(单体型/重复结构型)为1以上且5以下。
11.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的全部环氧树脂设为100质量%时,(A)成分的含量为90质量%以上。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的除(C)成分以外的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分的含量为50质量%以上。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物,其进一步包含(D)有机填充材料。
14.根据权利要求13所述的树脂组合物,其中,(D)成分为核-壳型橡胶颗粒。
15.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80质量%以上。
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。
17.一种片状叠层材料,其含有权利要求1~15中任一项所述的树脂组合物。
18.一种树脂片材,其具有:
支承体、和
设置于该支承体上的由权利要求1~15中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
19.一种印刷布线板,其具备由权利要求1~15中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
20.一种半导体装置,其包含权利要求19所述的印刷布线板。
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