CN113801406A - 树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供能得到相对介电常数(Dk)及介质损耗角正切(Df)被抑制为低水平的固化物的树脂组合物。本发明的解决手段是一种树脂组合物,其包含:(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、及(C)无机填充材料。

Description

树脂组合物
技术领域
本发明涉及包含聚苯乙烯树脂的树脂组合物。进而涉及使用该树脂组合物得到的固化物、片状层叠材料、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,基于交替层叠绝缘层和导体层的堆叠(buildup)方式的制造方法是已知的。基于堆叠方式的制造方法中,通常,绝缘层是通过使树脂组合物固化而形成的。近年来,伴随着电子设备的小型化、高性能化进展所带来的信号的高频率化,要求降低多层印刷布线板的绝缘层的介电常数及介质损耗角正切。
需要说明的是,此前,包含含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的树脂组合物是已知的(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-36353号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供用于得到相对介电常数(Dk)及介质损耗角正切(Df)被抑制为低水平的固化物的树脂组合物。
用于解决课题的手段
为了达成本发明的课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过使用包含(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、及(C)无机填充材料的树脂组合物,意外地,能得到相对介电常数(Dk)及介质损耗角正切(Df)被抑制为低水平的固化物,从而完成了本发明。
即,本发明包含以下的内容;
[1]树脂组合物,其包含:(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、及(C)无机填充材料;
[2]根据上述[1]所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:含有噁唑啉骨架的聚苯乙烯树脂;
[3]根据上述[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:具有式(1)表示的重复单元及式(2)表示的重复单元的树脂。
[化学式1]
Figure BDA0003107856900000021
[式中,R11、R12及R13各自独立地表示氢原子或取代基;R14各自独立地表示取代基;a表示0~5的整数]。
[化学式2]
Figure BDA0003107856900000022
[式中,R21、R22及R23各自独立地表示氢原子或取代基;R24各自独立地表示取代基;X表示单键或连接基团;b表示0~4的整数;n表示1~4的整数。]
[4]根据上述[1]~[3]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,(A)成分的含量为50质量%以下;
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分包含选自(B-1)酚系固化剂、(B-2)酸酐系固化剂、及(B-3)羧酸系固化剂中的固化剂;
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分的反应基与(A)成分的环状亚氨醚骨架的摩尔当量比((B)成分的反应基/(A)成分的环状亚氨醚骨架)为1以下;
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分与(A)成分的质量比((B)成分/(A)成分)为0.01~1;
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分为二氧化硅;
[9]根据上述[1]~[8]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40质量%以上;
[10]根据上述[1]~[9]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70质量%以下;
[11]根据上述[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分与(A)成分的质量比((C)成分/(A)成分)为0.5~10;
[12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,还包含(D)环氧树脂;
[13]根据上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,其中,还包含(G)苯并环丁烯树脂;
[14]根据上述[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物(固化温度为200℃)的介质损耗角正切为0.004以下;
[15]根据上述[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物(固化温度为200℃)的相对介电常数为3.0以下;
[16]根据上述[1]~[15]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的绝缘层;
[17]固化物,其是上述[1]~[16]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[18]片状层叠材料,其含有上述[1]~[16]中任一项所述的树脂组合物;
[19]树脂片材,其具有支承体、和设置于该支承体上的由上述[1]~[16]中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层;
[20]印刷布线板,其具备由上述[1]~[16]中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层;
[21]半导体装置,其包含上述[20]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明的树脂组合物,能得到相对介电常数(Dk)及介质损耗角正切(Df)被抑制为低水平的固化物。
具体实施方式
以下,按照其优选的实施方式详细地说明本发明。但是,本发明不受下述实施方式及示例物的限制,可在不超出本发明的权利要求书及其均等范围的范围内任意地变更来实施。
<树脂组合物>
本发明的树脂组合物包含(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、及(C)无机填充材料。通过使用这样的树脂组合物,能得到相对介电常数(Dk)及介质损耗角正切(Df)被抑制为低水平的固化物。
对于本发明的树脂组合物而言,除了包含(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、及(C)无机填充材料之外,可以还包含任意的成分。作为任意的成分,可举出例如(D)环氧树脂、(E)环氧固化剂、(F)环氧固化促进剂、(G)苯并环丁烯树脂、(H)其他添加剂、及(I)有机溶剂。以下,对树脂组合物中包含的各成分进行详细说明。
<(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂>
本发明的树脂组合物含有(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂。(A)成分可以单独使用1种,也可以任意地组合使用2种以上。
所谓环状亚氨醚骨架,是指具有结构单元“-N=CR-O-”的环骨架,一个实施方式中,(A)成分可以是:结构单元“-N=CR-O-”中的R直接地或介由连接基团间接地(优选直接地)与聚苯乙烯树脂的主链结合而得到的树脂。作为环状亚氨醚骨架,例如可以是单环式环状亚氨醚骨架,具体而言,可举出2-噁唑啉骨架(以下简称为“噁唑啉骨架”)、5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪骨架等五~八元(优选五或六元)的单环式环状亚氨醚骨架,一个实施方式中,优选噁唑啉骨架。因此,一个实施方式中,(A)成分优选包含:含有噁唑啉骨架的聚苯乙烯树脂。
一个实施方式中,(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂没有特别限制,例如可以是:包含“具有环状亚氨醚骨架的烯属性不饱和单体”和“苯乙烯系单体”的单体的共聚物。
关于具有环状亚氨醚骨架的烯属性不饱和单体,可举出例如:2-异丙烯基-2-噁唑啉、5-甲基-2-异丙烯基-2-噁唑啉、4,4-二甲基-2-异丙烯基-2-噁唑啉、4-甲基-2-异丙烯基-2-噁唑啉、4,4,5-三甲基-2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-2-噁唑啉、5-甲基-2-乙烯基-2-噁唑啉、4,4-二甲基-2-乙烯基-2-噁唑啉、4-甲基-2-乙烯基-2-噁唑啉、4,4,5-三甲基-2-乙烯基-2-噁唑啉等的含有乙烯基系噁唑啉(vinyl oxazoline)骨架的单体;2-异丙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、6-甲基-2-异丙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、4,4-二甲基-2-异丙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、4-甲基-2-异丙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、4,4,6-三甲基-2-异丙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、2-乙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、6-甲基-2-乙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、4,4-二甲基-2-乙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、4-甲基-2-乙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪、4,4,6-三甲基-2-乙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪等的含有乙烯基系二氢噁嗪(vinyl dihydrooxazine)骨架的单体等。苯乙烯系单体为具有苯乙烯骨架的单体,可举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘等单官能苯乙烯系单体;对二乙烯基苯、间二乙烯基苯等多官能苯乙烯系单体。
对于(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂而言,除了具有环状亚氨醚骨架的烯属性不饱和单体和苯乙烯系单体之外,可以进一步与其他单体共聚。作为其他单体,没有特别限制,可举出例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸降冰片基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯(イソボロニル(メタ)アクリレート)、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等的脂肪族(甲基)丙烯酸酯单体;(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯等的芳香族(甲基)丙烯酸酯单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等的含有羟基的(甲基)丙烯酸酯单体;(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯等的含有卤素的(甲基)丙烯酸酯单体;甲基氰基(甲基)丙烯酸酯、乙基氰基(甲基)丙烯酸酯、丙基氰基(甲基)丙烯酸酯、异丙基氰基(甲基)丙烯酸酯等的含有氰基的(甲基)丙烯酸酯单体等的烯属性不饱和羧酸酯单体;(甲基)丙烯酰胺、马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N,N'-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺等的烯属性不饱和羧酸酰胺单体;(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸等的烯属性不饱和羧酸单体;马来酸酐等的烯属性不饱和羧酸酐单体;(甲基)丙烯腈等的烯属性不饱和腈单体;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、丙酸烯丙酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、己二酸二乙烯酯、戊二酸二乙烯酯等的烯烃酯单体;烯丙基乙基醚、四烯丙基氧基乙烷、二烯丙基醚等的烯烃醚单体;丁二烯、异戊二烯等的共轭二烯烃单体等。“(甲基)丙烯酸酯”包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酰胺”、“(甲基)丙烯腈”等也同样。
一个实施方式中,(A)成分优选包含:具有式(1)表示的重复单元及式(2)表示的重复单元的树脂。
[化学式3]
Figure BDA0003107856900000061
[式中,R11、R12及R13各自独立地表示氢原子或取代基;R14各自独立地表示取代基;a表示0~5的整数]。
[化学式4]
Figure BDA0003107856900000062
[式中,R21、R22及R23各自独立地表示氢原子或取代基;R24各自独立地表示取代基;X表示单键或连接基团;b表示0~4的整数;n表示1~4的整数]。
需要说明的是,式(1)表示的重复单元及式(2)表示的重复单元的顺序及各自的配置是任意的,包含交替共聚物、嵌段共聚物、无规共聚物等。另外,分别地,式(1)表示的重复单元可以相同或不同,式(2)表示的重复单元可以相同或不同。另外,上述树脂可以进一步具有除式(1)表示的重复单元及式(2)表示的重复单元以外的任意的单元。
作为取代基,没有特别限制,可举出例如烷基、烯基、芳基、烷基-芳基(被1个以上的烷基取代的芳基)、芳基-芳基(被1个以上的芳基取代的芳基)、芳基-烷基(被1个以上的芳基取代的烷基)、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基等1价的取代基,也可包含氧代基(=O)等2价的取代基,只要可取代即可。
所谓烷基,是指直链、支链及/或环状的1价的饱和烃基。只要没有特别指定,烷基为优选碳原子数为1~14、更优选碳原子数为1~10、进一步优选碳原子数为1~6的烷基。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、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环戊基、环己基、甲基环己基、二甲基环己基、三甲基环己基、环戊基甲基、环己基甲基等。所谓烯基,是指具有至少1个碳-碳双键的直链、支链及/或环状的1价的脂肪族不饱和烃基。只要没有特别指定,烯基为优选碳原子数为2~14、更优选碳原子数为2~10、进一步优选碳原子数为2~6的烯基。作为烯基,可举出例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、环己烯基等。所谓芳基,是指1价的芳香族烃基。芳基优选为碳原子数为6~14的芳基。作为芳基,可举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。
作为连接基团,没有特别限制,可举出例如亚烷基、亚烯基(alkenylene group)、亚芳基、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、及它们的组合等。连接基团的主链的原子数没有特别限制,例如可以为1~100、优选1~50、更优选1~20、进一步优选1~10。
所谓亚烷基,是指直链、支链或环状的2价的饱和烃基。只要没有特别指定,亚烷基为优选碳原子数为1~14、更优选碳原子数为1~10、进一步优选碳原子数为1~6的亚烷基。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-等。所谓亚烯基,是指具有至少1个碳-碳双键的直链、支链或环状的2价的脂肪族不饱和烃基。只要没有特别指定,亚烯基为优选碳原子数为2~14、更优选碳原子数为2~10、进一步优选碳原子数为2~6的亚烯基。作为亚烯基,可举出例如-CH2=CH2-、-C(=CH2)-、-CH=CH-CH2-、-CH2-CH=CH-等。所谓亚芳基,是指2价的芳香族烃基。亚芳基优选为碳原子数为6~14的亚芳基。作为亚芳基,可举出例如1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、2,4-亚萘基等。
R11、R12及R13各自独立地表示氢原子或取代基,优选为氢原子、烷基或芳基,更优选为氢原子或烷基,进一步优选为氢原子。R14各自独立地表示取代基,优选为烷基或芳基,更优选为烷基,进一步优选为甲基。a表示0~5的整数,优选为0~2,更优选为0。
R21、R22及R23各自独立地表示氢原子或取代基,优选为氢原子、烷基或芳基,更优选为氢原子或烷基,进一步优选R21及R22为氢原子且R23为烷基,特别优选R21及R22为氢原子且R23为甲基。R24各自独立地表示取代基,优选为烷基或芳基,更优选为烷基,进一步优选为甲基。X表示单键或连接基团,优选为单键。
b表示0~4的整数,优选为0~3,更优选为0或1,进一步优选为0。n表示1~4的整数,优选为1~3的整数,更优选为1或2,进一步优选为1。
一个实施方式中,式(1)表示的重复单元优选为式(1')表示的重复单元。
[化学式5]
Figure BDA0003107856900000081
(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂1分子中的式(1)表示的重复单元的单元数,没有特别限制,优选为5~100000,更优选为5~10000,进一步优选为100~5000。
一个实施方式中,式(2)表示的重复单元优选为式(2')表示的重复单元。
[化学式6]
Figure BDA0003107856900000082
[式中,各符号与式(2)中同样。]
式(2)表示的重复单元更优选为式(2”-1)~(2”-20)中的任意式表示的重复单元。
[化学式7]
Figure BDA0003107856900000091
一个实施方式中,进一步优选为式(2”-1)或(2”-6)表示的重复单元,特别优选为式(2”-1)表示的重复单元。
(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂1分子中的式(2)表示的重复单元的单元数,没有特别限制,优选为5~5000,更优选为5~500,进一步优选为10~100。
(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂中的“式(1)表示的重复单元的单元数”与“式(2)表示的重复单元的单元数”之比(式(1)单元/式(2)单元),没有特别限制,优选为3~500,更优选为10~100,进一步优选为20~60。
(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的重均分子量(Mw),没有特别限制,优选为10000以上,更优选为50000以上,进一步优选为100000以上。(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的重均分子量(Mw)的上限没有特别限制,优选为1000000以下,更优选为500000以下,进一步优选为300000以下。(A)成分的重均分子量可利用凝胶渗透色谱法(GPC)、作为按照聚苯乙烯换算的值来测定。
(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的环状亚氨醚含量没有特别限制,优选为0.03mmol/g~3.00mmol/g,进一步优选为0.05mmol/g~1.50mmol/g,更优选为0.10mmol/g.~0.30mmol/g。(A)成分的环状亚氨醚含量为每1g(A)成分的环状亚氨醚骨架的物质量。(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的环状亚氨醚当量没有特别限制,优选为300g/eq.~30000g/eq.,更优选为1000g/eq.~10000g/eq.,进一步优选为2000g/eq.~5000g/eq.。(A)成分的环状亚氨醚当量为每1当量环状亚氨醚骨架的树脂的质量。
作为(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的市售品,可举出例如日本触媒公司制的“EPOCROS RPS-1005”等。
树脂组合物中的(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选为90质量%以下,更优选为70质量%以下,进一步优选为60质量%以下,从进一步将介质损耗角正切抑制为低水平的观点考虑,进一步更优选为50质量%以下,特别优选为40质量%以下。树脂组合物中的(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上,进一步更优选为15质量%以上,特别优选为20质量%以上。
<(B)固化剂>
本发明的树脂组合物含有(B)固化剂。(B)固化剂可以单独使用1种,也可以任意地组合使用2种以上。一个实施方式中,此处说明的(B)固化剂具有至少与(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂反应(例如加成反应)而将树脂组合物固化的功能。另外,对于(B)固化剂而言,一个实施方式中,在树脂组合物包含(D)环氧树脂等的情况下,有时具有不仅与(A)成分反应、而且还与(D)成分等反应(例如加成反应)而将树脂组合物固化的功能。
作为(B)固化剂,没有特别限制,可举出例如(B-1)酚(phenol)系固化剂、(B-2)酸酐系固化剂、(B-3)羧酸系固化剂、(B-4)硫醇系固化剂等。(B)固化剂优选包含选自(B-1)酚系固化剂、(B-2)酸酐系固化剂、及(B-3)羧酸系固化剂中的固化剂。
(B-1)酚系固化剂为在1分子中具有2个以上的酚式羟基的固化剂,可举出例如:联苯型酚系固化剂、萘型酚系固化剂、苯酚酚醛清漆(phenol novolak)型酚系固化剂、亚萘基醚型酚系固化剂、含有三嗪骨架的酚系固化剂、聚苯醚型酚系固化剂、苯酚芳烷基(phenolaralkyl)型酚系固化剂、甲酚酚醛清漆(cresol novolak)型酚系固化剂、双酚型酚系固化剂等,其中,优选为含有三嗪骨架的酚系固化剂、聚苯醚型酚系固化剂。
作为(B-1)酚系固化剂的市售品,具体而言,可举出:联苯型酚系固化剂的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”(明和化成公司制)、萘型酚系固化剂的“NHN”、“CBN”、“GPH”(日本化药公司制)、“SN170”、“SN180”、“SN190”、“SN475”、“SN485”、“SN495”、“SN375”、“SN395”(新日铁化学公司制)、“EXB9500”(DIC公司制)、苯酚酚醛清漆型酚系固化剂的“TD2090”(DIC公司制)、亚萘基醚型酚系固化剂的“EXB-6000”(DIC公司制)、含有三嗪骨架的酚系固化剂的“LA3018”、“LA7052”、“LA7054”、“LA1356”(DIC公司制)、聚苯醚型酚系固化剂的“SA-90”(SABIC公司制)等。
(B-2)酸酐系固化剂为在1分子中具有1个以上的羧酸酐基(-CO-O-CO-)的固化剂,可举出例如:邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、氧基二邻苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、亚甲基-4,4'-二邻苯二甲酸二酐等芳香族酸酐系固化剂;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、环戊烷四甲酸二酐、环己烷-1,2,4,5-四甲酸二酐等脂肪族酸酐系固化剂;苯乙烯/马来酸酐共聚物、(甲基)丙烯酸烷基酯/苯乙烯/马来酸酐共聚物等的马来酸酐聚合物系固化剂等。其中,优选为马来酸酐聚合物系固化剂,特别优选为苯乙烯/马来酸酐共聚物系固化剂。
作为(B-2)酸酐系固化剂的市售品,可举出:脂肪族二羧酸酐系固化剂的“HNA-100”、“MH-700”、“MTA-15”、“DDSA”、“OSA”(新日本理化公司制)、“YH-306”、“YH-307”(三菱化学公司制)、“HN-2200”、“HN-5500”(日立化成公司制)、苯乙烯/马来酸酐共聚物系固化剂的“XIRAN1000”、“XIRAN2000”、“XIRAN2500”、“XIRAN3000”、“XIRAN3500”、“XIRAN3600”、“XIRAN4000”、“XIRAN6000”、“XIRAN9000”、“XIRAN EF10”、“XIRAN EF30”、“XIRAN EF40”、“XIRAN EF41”、“XIRAN EF61”、“XIRAN EF80”(Polyscope公司制)等。
(B-3)羧酸系固化剂为在1分子中具有2个以上的羧基的固化剂,可举出例如:琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸等脂肪族羧酸系固化剂;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等芳香族羧酸系固化剂;聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等丙烯酸聚合物系固化剂;苯乙烯/马来酸酐共聚物、(甲基)丙烯酸烷基酯/苯乙烯/马来酸酐共聚物等将马来酸酐聚合物酯化水解而成的含有酯基的羧酸系固化剂等。其中,优选为马来酸聚合物系固化剂。
作为(B-3)羧酸系固化剂的市售品,可举出:含有酯基的羧酸系固化剂的“XIRAN1440”、“XIRAN17352”、“XIRAN2625”、“XIRAN3840”(Polyscope公司制)等。
(B-4)硫醇系固化剂为在1分子中具有2个以上巯基的固化剂,可举出例如:4,4'-二巯基联苯、1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、苯-1,4-二硫醇等芳香族硫醇系固化剂;三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯等脂肪族硫醇系固化剂。
(B)固化剂的反应基当量优选为50g/eq.~3000g/eq.,更优选为80g/eq.~2000g/eq.,进一步优选为100g/eq.~1000g/eq.,特别优选为120g/eq.~900g/eq.。反应基当量为每1当量反应基的固化剂的质量。此处所谓反应基,例如,如果是酚系固化剂,则是指酚式羟基,如果是羧酸系固化剂,则是指羧基,如果是硫醇系固化剂,则是指巯基,酸酐系固化剂的情况下,1当量羧酸酐基(-CO-O-CO-)相当于2当量反应基。
树脂组合物中的“(B)固化剂的反应基”与“(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的环状亚氨醚骨架”的摩尔当量比((B)成分的反应基/(A)成分的环状亚氨醚骨架),没有特别限制,优选为1以下,更优选为0.98以下,进一步优选为0.97以下。
树脂组合物中的(B)固化剂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,进一步优选为20质量%以下,进一步更优选为15质量%以下,特别优选为10质量%以下。树脂组合物中的(B)固化剂的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为0.01质量%以上,更优选为0.05质量%以上,进一步优选为0.1质量%以上,进一步更优选为0.5质量%以上,特别优选为1质量%以上。
树脂组合物中的(B)固化剂与(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的质量比((B)成分/(A)成分)没有特别限制,优选为0.001以上,更优选为0.01以上,进一步优选为0.03以上,特别优选为0.04以上。树脂组合物中的(B)固化剂与(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的质量比((B)成分/(A)成分)的上限没有特别限制,优选为10以下,更优选为1以下,进一步优选为0.5以下,特别优选为0.3以下。
<(C)无机填充材料>
本发明的树脂组合物含有(C)无机填充材料。(C)无机填充材料以粒子的状态被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、钛酸锆酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆、磷酸钨酸锆、铁氧体、铁系合金等。这些中,特别优选二氧化硅。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。另外,作为二氧化硅,优选球形二氧化硅。(C)无机填充材料可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。
作为(C)无机填充材料的市售品,可举出例如:电化化学工业公司制的“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”;株式会社德山制的“SILFILNSS-3N”、“SILFIL NSS-4N”、“SILFIL NSS-5N”;雅都玛公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”、“SC2050-SXF”;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,优选为10μm以下,更优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下,进一步更优选为2μm以下,特别优选为1μm以下。(C)无机填充材料的平均粒径的下限没有特别限制,优选为0.01μm以上,更优选为0.1μm以上,进一步优选为0.3μm以上,特别优选为0.5μm以上。(C)无机填充材料的平均粒径可利用基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射-散射法来测定。具体而言,可通过以下方式来测定:利用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。可使用通过以下方式得到的测定样品:称取无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g至小瓶(vial bottle)中,用超声波进行20分钟分散。针对测定样品,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及红色,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,由得到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”、株式会社岛津制作所制“SALD-2200”等。
(C)无机填充材料的比表面积没有特别限制,优选为0.1m2/g以上,更优选为0.5m2/g以上,进一步优选为1m2/g以上,特别优选为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,优选为100m2/g以下,更优选为50m2/g以下,进一步优选为30m2/g以下,特别优选为10m2/g以下。无机填充材料的比表面积可通过以下方式得到:按照BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制Macsorb HM-1210),使试样表面吸附氮气,利用BET多点法算出比表面积。
(C)无机填充材料优选用适当的表面处理剂进行了表面处理。通过进行表面处理,能提高(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环氧系硅烷偶联剂;对苯乙烯基三甲氧基硅烷等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-丁叉(butylidene))丙基胺、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)异氰脲酸酯等异氰脲酸酯系硅烷偶联剂;3-脲基丙基三烷氧基硅烷等脲基系硅烷偶联剂;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巯基系硅烷偶联剂;3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等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酸酐系硅烷偶联剂;等硅烷偶联剂;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非硅烷偶联-烷氧基硅烷化合物等。另外,表面处理剂可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。
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考虑,优选将基于表面处理剂的表面处理的程度控制在规定的范围。具体而言,对于无机填充材料100质量%而言,优选用0.2质量%~5质量%的表面处理剂进行了表面处理,更优选用0.2质量%~3质量%的表面处理剂进行了表面处理,进一步优选用0.3质量%~2质量%的表面处理剂进行了表面处理。
基于表面处理剂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考虑,无机填充材料的每单位表面积的碳量优选为0.02mg/m2以上,更优选为0.1mg/m2以上,进一步优选为0.2mg/m2以上。另一方面,从防止树脂组合物的熔融粘度、片材形态下的熔融粘度的上升的观点考虑,优选为1.0mg/m2以下,更优选为0.8mg/m2以下,进一步优选为0.5mg/m2以下。
(C)无机填充材料的每单位表面积的碳量,可在利用溶剂(例如,甲基乙基酮(MEK))对表面处理后的无机填充材料进行洗涤处理后进行测定。具体而言,可通过以下方式进行测定:将作为溶剂的足量的MEK添加至用表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中,于25℃进行5分钟超声波洗涤。将上清液除去,使固体成分干燥后,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。
树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下,进一步优选为75质量%以下,从进一步提高铜密合性的观点考虑,可以进一步更优选为70质量%以下,特别优选为67质量%以下。树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如为1质量%以上、5质量%以上,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选为10质量%以上、20质量%以上,更优选为30质量%以上、35质量%以上,从进一步将介质损耗角正切抑制为低水平的观点考虑,可以进一步优选为40质量%以上,进一步更优选为50质量%以上,特别优选为60质量%以上等。
树脂组合物中的(C)无机填充材料与(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的质量比((C)成分/(A)成分)没有特别限制,优选为0.1以上,更优选为0.5以上,从进一步将介质损耗角正切抑制为低水平的观点考虑,进一步优选为1以上,特别优选为1.5以上。树脂组合物中的(C)无机填充材料与(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂的质量比((C)成分/(A)成分)的上限没有特别限制,优选为20以下,更优选为10以下,进一步优选为5以下,特别优选为3以下。
<(D)环氧树脂>
本发明的树脂组合物有时包含(D)环氧树脂作为任意成分。所谓(D)环氧树脂,是指具有环氧基的固化性树脂。
作为(D)环氧树脂,可举出例如:联二甲酚(bixylenol)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(naphthol novolak)型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、叔丁基-邻苯二酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线状脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环式环氧树脂、含有螺环的环氧树脂、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、异氰脲酸酯型环氧树脂、苯酚苯并吡咯酮(phenolphthalimidine)型环氧树脂、酚酞(phenolphthalein)型环氧树脂等。(D)环氧树脂可以单独使用1种,也可组合使用2种以上。
对于树脂组合物而言,作为(D)环氧树脂,优选包含在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。相对于(D)环氧树脂的不挥发成分100质量%而言,在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂的比例优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,特别优选为70质量%以上。
一个实施方式中,从进一步将相对介电常数及介质损耗角正切抑制为低水平的观点考虑,本发明的树脂组合物中的环氧树脂优选包含:含有氟的环氧树脂或含有脂环骨架的环氧树脂。
环氧树脂包括在20℃的温度下为液态的环氧树脂(以下有时称为“液态环氧树脂”)和在20℃的温度下为固态的环氧树脂(以下有时称为“固态环氧树脂”)。对于本发明的树脂组合物而言,作为环氧树脂,可以仅包含液态环氧树脂,或者,可以仅包含固态环氧树脂,或者,可以组合包含液态环氧树脂和固态环氧树脂。
一个实施方式中,对于本发明的树脂组合物中的环氧树脂而言,虽然可以仅为固态环氧树脂,但从进一步提高铜密合性的观点考虑,优选为仅液态环氧树脂、或者为液态环氧树脂与固态环氧树脂的组合,特别优选为仅液态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,优选在1分子中具有2个以上环氧基的液态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,优选双酚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、缩水甘油基酯型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、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、及具有丁二烯结构的环氧树脂。
作为液态环氧树脂的具体例,可举出:DIC公司制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂);三菱化学公司制的“828US”、“828EL”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE 828EL”(双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER152”(苯酚酚醛清漆型环氧树脂);三菱化学公司制的“630”、“630LSD”、“604”(缩水甘油基胺型环氧树脂);ADEKA公司制的“ED-523T”(环氧丙氧(Glycirol)型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-3950L”、“EP-3980S”(缩水甘油基胺型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-4088S”(二环戊二烯型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品);Nagase ChemteX公司制的“EX-721”(缩水甘油基酯型环氧树脂);大赛璐公司制的“Celloxide2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂);大赛璐公司制的“PB-3600”、日本曹达公司制的“JP-100”、“JP-200”(具有丁二烯结构的环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)等。它们可以单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为固态环氧树脂,优选在1分子中具有3个以上环氧基的固态环氧树脂,更优选在1分子中具有3个以上环氧基的芳香族系的固态环氧树脂。
作为固态环氧树脂,优选联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型四官能环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、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、苯酚芳烷基型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂、苯酚苯并吡咯酮型环氧树脂、酚酞型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例,可举出:DIC公司制的“HP4032H”(萘型环氧树脂);DIC公司制的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂);DIC公司制的“N-690”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“HP-7200L”(二环戊二烯型环氧树脂);DIC公司制的“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”(亚萘基醚型环氧树脂);日本化药公司制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂);日本化药公司制的“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂);日本化药公司制的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3000FH”、“NC3100”(联苯型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN475V”(萘型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN485”(萘酚型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN375”(二羟基萘型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX4000H”、“YX4000”、“YX4000HK”、“YL7890”(联二甲酚型环氧树脂);三菱化学公司制的“YL6121”(联苯型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX8800”(蒽型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX7700”(苯酚芳烷基型环氧树脂);大阪燃气化学公司制的“PG-100”、“CG-500”;三菱化学公司制的“YL7760”(双酚AF型环氧树脂);三菱化学公司制的“YL7800”(芴型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER1010”(双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂);日本化药公司制的“WHR991S”(苯酚苯并吡咯酮型环氧树脂)等。它们可以单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为(D)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)以质量比计优选为1:1~1:20,更优选为1:1.5~1:15,特别优选为1:2~1:10。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比在上述范围内,能显著获得本发明所期望的效果。此外,通常,在以树脂片材的形态使用的情况下,能带来适度的粘合性。另外,通常,在以树脂片材的形态使用的情况下,能得到充分的挠性,处理性提高。此外,通常,能得到具有充分的断裂强度的固化物。
(D)环氧树脂的环氧当量优选为50g/eq.~5,000g/eq.,更优选为60g/eq.~1,000g/eq.,进一步优选为80g/eq.~500g/eq.,进一步更优选为100g/eq.~300g/eq.。环氧当量为每1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量可按照JIS K7236进行测定。
(D)环氧树脂的重均分子量(Mw)优选为100~5,000,更优选为250~3,000,进一步优选为400~1,500。树脂的重均分子量可利用凝胶渗透色谱法(GPC)、作为按照聚苯乙烯换算的值来测定。
树脂组合物中的(D)环氧树脂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,进一步优选为20质量%以下,进一步更优选为10质量%以下,特别优选为5质量%以下。树脂组合物中的(D)环氧树脂的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以为0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上、2质量%以上等。
<(E)环氧固化剂>
对于本发明的树脂组合物而言,在包含(D)环氧树脂的情况下,作为任意成分,有时还包含(E)环氧固化剂。对于此处说明的(E)环氧固化剂而言,一个实施方式中,在(D)环氧树脂与上文中说明的(B)固化剂不反应或反应速度差、反应不充分的情况下,与(D)环氧树脂充分反应(例如加成反应)而将树脂组合物固化。对于(E)环氧固化剂而言,一个实施方式中,相比于与(D)成分的反应速度,与(A)成分的反应速度更慢或不反应。(E)环氧固化剂可以单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为(E)环氧固化剂,没有特别限制,可举出例如:(E-1)活性酯系固化剂、(E-2)碳二亚胺系固化剂、(E-3)胺系固化剂、(E-4)苯并噁嗪系固化剂、(E-5)氰酸酯系固化剂等。一个实施方式中,(E)环氧固化剂特别优选包含(E-1)活性酯系固化剂。
作为(E-1)活性酯系固化剂,通常,可优选使用酚酯类、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个以上反应活性高的酯基的化合物。
(E-1)活性酯系固化剂优选通过羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物与羟基化合物及/或硫醇化合物的缩合反应而得到。尤其是从耐热性提高的观点考虑,优选由羧酸化合物与羟基化合物得到的活性酯系固化剂,更优选由羧酸化合物与苯酚化合物及/或萘酚化合物得到的活性酯系固化剂。
作为(E-1)活性酯系固化剂,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,可举出例如对苯二酚、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、邻苯二酚、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、线型酚醛树脂(phenol novolak)等。此处,所谓“二环戊二烯型二苯酚化合物”,是指2分子苯酚与1分子二环戊二烯缩合而得到的二苯酚化合物。
具体而言,作为(E-1)活性酯系固化剂,优选二环戊二烯型活性酯系固化剂、包含萘结构的萘型活性酯系固化剂、包含线型酚醛树脂的乙酰化物的活性酯系固化剂、包含线型酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯系固化剂,其中,更优选为选自二环戊二烯型活性酯系固化剂、及萘型活性酯系固化剂中的至少1种,进一步优选二环戊二烯型活性酯系固化剂。作为二环戊二烯型活性酯系固化剂,优选包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯系固化剂。所谓“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2价的结构单元。
作为(E-1)活性酯系固化剂的市售品,可举出:作为包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯系固化剂的“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“EXB-8000L”、“EXB-8000L-65M”、“EXB-8000L-65TM”、“HPC-8000L-65TM”、“HPC-8000”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H”、“HPC-8000H-65TM”(DIC公司制);作为包含萘结构的活性酯系固化剂的“EXB-8100L-65T”、“EXB-8150-60T”、“EXB-8150-62T”、“EXB-9416-70BK”、“HPC-8150-60T”、“HPC-8150-62T”(DIC公司制);作为含有磷的活性酯系固化剂的“EXB9401”(DIC公司制);作为是线型酚醛树脂的乙酰化物的活性酯系固化剂的“DC808”(三菱化学公司制);作为是线型酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯系固化剂的“YLH1026”、“YLH1030”、“YLH1048”(三菱化学公司制);作为包含苯乙烯基及萘结构的活性酯系固化剂的“PC1300-02-65MA”(Air Water公司制)等。
作为(E-2)碳二亚胺系固化剂,可举出在1分子内具有1个以上、优选2个以上碳二亚胺结构的固化剂,可举出例如:四亚甲基-双(叔丁基碳二亚胺)、环己烷双(亚甲基-叔丁基碳二亚胺)等脂肪族双碳二亚胺;亚苯基-双(二甲苯基碳二亚胺(xylyl carbodiimide))等芳香族双碳二亚胺等的双碳二亚胺;聚六亚甲基碳二亚胺、聚三甲基六亚甲基碳二亚胺、聚亚环己基碳二亚胺、聚(亚甲基双亚环己基碳二亚胺)、聚(异佛尔酮碳二亚胺)等脂肪族聚碳二亚胺;聚(亚苯基碳二亚胺)、聚(亚萘基碳二亚胺)、聚(亚苄基碳二亚胺)、聚(甲基二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(二乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(亚二甲苯基碳二亚胺)、聚(四甲基亚二甲苯基碳二亚胺)、聚(亚甲基二亚苯基碳二亚胺)、聚[亚甲基双(甲基亚苯基)碳二亚胺]等芳香族聚碳二亚胺等的聚碳二亚胺。
作为(E-2)碳二亚胺系固化剂的市售品,可举出例如:日清纺化学公司制的“CARBODILITE V-02B”、“CARBODILITE V-03”、“CARBODILITE V-04K”、“CARBODILITE V-07”及“CARBODILITE V-09”;Rhein Chemie公司制的“Stabaxol P”、“Stabaxol P400”、“Hycasyl 510”等。
作为(E-3)胺系固化剂,可举出在1分子内具有1个以上、优选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,从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,优选芳香族胺类。(E-3)胺系固化剂优选为伯胺或仲胺,更优选伯胺。作为(E-3)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、间二甲苯二胺、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。(E-3)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“KAYABOND C-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(E-4)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(E-5)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、及双(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衍生的多官能氰酸酯树脂、这些氰酸酯树脂进行部分三嗪化而成的预聚物等。作为(E-5)氰酸酯系固化剂的具体例,可举出Lonza Japan公司制的“PT30”及“PT60”(均为线型酚醛树脂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进行三嗪化而形成了三聚体而成的预聚物)等。
(E)环氧固化剂的反应基当量优选为50g/eq.~3000g/eq.,更优选为100g/eq.~1000g/eq.,进一步优选为100g/eq.~500g/eq.,特别优选为100g/eq.~300g/eq.。反应基当量为每1当量与(D)环氧树脂中的环氧基的反应基的环氧固化剂的质量。
树脂组合物中的(E)环氧固化剂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,进一步优选为20质量%以下,进一步更优选为10质量%以下,特别优选为5质量%以下。树脂组合物中的(E)环氧固化剂的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以为0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上、2质量%以上等。
<(F)环氧固化促进剂>
对于本发明的树脂组合物而言,在包含(D)环氧树脂的情况下,作为任意成分,有时还包含(F)环氧固化促进剂。一个实施方式中,(F)环氧固化促进剂可具有作为促进(D)环氧树脂的固化反应的催化剂的功能。
作为(F)环氧固化促进剂,可举出例如:(F-1)咪唑系固化促进剂、(F-2)胺系固化促进剂、(F-3)磷系固化促进剂、(F-4)脲系固化促进剂、(F-5)胍系固化促进剂、(F-6)金属系固化促进剂等。一个实施方式中,(F)环氧固化促进剂优选包含选自(F-1)咪唑系固化促进剂及(F-2)胺系固化促进剂中的环氧固化促进剂。(F)环氧固化促进剂可以单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为(F-1)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-苯基咪唑啉等咪唑化合物、及咪唑化合物与环氧树脂的加合物。
作为(F-1)咪唑系固化促进剂,可使用市售品,可举出例如四国化成工业公司制的“1B2PZ”、“2MZA-PW”、“2PHZ-PW”、三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为(F-2)胺系固化促进剂,可举出例如三乙基胺、三丁基胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳烯等。
作为(F-2)胺系固化促进剂,可使用市售品,可举出例如味之素精细化学(Ajinomoto Fine-Techno)公司制的“MY-25”等。
作为(F-3)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)均苯四酸盐、四丁基鏻六氢邻苯二甲酸氢盐、四丁基鏻2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚盐、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-三苯基硼烷等芳香族膦-硼烷配合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等芳香族膦-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)二苯基醚等芳香族膦等。
作为(F-4)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(F-5)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(F-6)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子,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)环氧固化促进剂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为10质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.1质量%以下,特别优选为0.05质量%以下。树脂组合物中的(F)环氧固化促进剂的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以为0质量%以上、0.0001质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上等。
<(G)苯并环丁烯树脂>
对于本发明的树脂组合物而言,作为任意成分,有时包含(G)苯并环丁烯树脂。(G)苯并环丁烯树脂为具有1个以上苯并环丁烯环、优选2个以上苯并环丁烯环的化合物。一个实施方式中,(G)成分可与烯属性不饱和基团进行加成反应。
一个实施方式中,(G)苯并环丁烯树脂优选还具有烯属性不饱和基团。通过使(G)成分具有烯属性不饱和基团,从而仅通过(G)成分即可进行聚合。
一个实施方式中,(G)苯并环丁烯树脂优选还具有有机硅氧烷骨架。作为有机硅氧烷骨架,可举出例如:二甲基硅氧烷骨架等二烷基硅氧烷骨架;二苯基硅氧烷骨架等二芳基硅氧烷骨架等,优选二烷基硅氧烷骨架,特别优选二甲基硅氧烷骨架。
一个实施方式中,(G)苯并环丁烯树脂优选为式(3)表示的树脂。
[化学式8]
Figure BDA0003107856900000241
[式中,R1及R3各自独立地表示氢原子或取代基(优选为氢原子或烷基,特别优选为氢原子);R2及R4各自独立地表示取代基(优选为烷基或芳基,特别优选为烷基);c各自独立地表示0~3的整数(优选为0);m各自独立地表示1以上的整数(优选为1~3的整数,更优选为1)]。
作为(G)苯并环丁烯树脂的市售品,可举出例如:陶氏化学公司制的“CYCLOTENE3022”等。
树脂组合物中的(G)苯并环丁烯树脂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,进一步优选为20质量%以下,特别优选为10质量%以下。树脂组合物中的(G)苯并环丁烯树脂的含量的下限没有特别限制,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以为0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、0.5质量%以上等,从将介质损耗角正切抑制为低水平的观点考虑,优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上。
<(H)其他添加剂>
对于本发明的树脂组合物而言,作为不挥发成分,可以还包含任意的添加剂。作为这样的添加剂,可举出例如:马来酰亚胺系自由基聚合性化合物、乙烯基苯基系自由基聚合性化合物、(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物、烯丙基系自由基聚合性化合物、聚丁二烯系自由基聚合性化合物等自由基聚合性化合物;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自由基聚合引发剂;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、聚酯树脂等热塑性树脂;环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、氰酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、苯氧基树脂等的除环氧树脂以外的热固性树脂;橡胶粒子等有机填充材料;有机铜化合物、有机锌化合物、有机钴化合物等有机金属化合物;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;有机硅系均化剂、丙烯酸聚合物系均化剂等的均化剂;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;磷酸酯系分散剂、聚氧化烯系分散剂、乙炔系分散剂、有机硅系分散剂、阴离子性分散剂、阳离子性分散剂等的分散剂;硼酸酯系稳定剂、钛酸酯系稳定剂、铝酸酯系稳定剂、锆酸酯系稳定剂、异氰酸酯系稳定剂、羧酸系稳定剂、羧酸酐系稳定剂等的稳定剂等。(H)其他添加剂可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。若为本领域技术人员,则可适当设定(H)其他添加剂的含量。
<(I)有机溶剂>
对于本发明的树脂组合物而言,除了上述的不挥发性成分以外,作为挥发性成分,有时还含有任意的有机溶剂。作为(I)有机溶剂,可适当使用公知的有机溶剂,其种类没有特别限制,只要是能将不挥发性成分的至少一部分溶解的有机溶剂即可。作为(I)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、二苯基醚等醚系溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等醇系溶剂;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)、γ-丁内酯、甲氧基丙酸甲酯等醚酯系溶剂;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯等酯醇系溶剂;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-吡咯烷酮等酰胺系溶剂;二甲基亚砜等亚砜系溶剂;乙腈、丙腈等腈系溶剂;己烷、环戊烷、环己烷、甲基环己烷等脂肪族烃系溶剂;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等芳烃系溶剂等。(I)有机溶剂可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。使用(I)有机溶剂时,可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。
一个实施方式中,(I)有机溶剂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的全部成分设为100质量%时,例如可以为60质量%以下、40质量%以下、30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以通过以下方式制造:在任意的制备容器中,以任意的顺序和/或一部分或全部同时地添加(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、(C)无机填充材料、根据需要使用的(D)环氧树脂、根据需要使用的(E)环氧固化剂、根据需要使用的(F)环氧固化促进剂、根据需要使用的(G)苯并环丁烯树脂、根据需要使用的(H)其他添加剂、及根据需要使用的(I)有机溶剂,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,可以暂时或贯穿始终地进行加热和/或冷却。此外,在添加并进行混合的过程中或者该过程之后,例如可以使用混合机等搅拌装置或振荡装置将树脂组合物进行搅拌或振荡,使其均匀地分散。此外,可以在搅拌或振荡的同时,在真空下等低压条件下进行脱泡。
<树脂组合物的特性>
本发明的树脂组合物包含(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、及(C)无机填充材料。通过使用这样的树脂组合物,能得到相对介电常数(Dk)及介质损耗角正切(Df)被抑制为低水平的固化物。另外,一个实施方式中,通过使用这样的树脂组合物,能得到铜密合性优异的固化物。
本发明的树脂组合物的固化物可具有介质损耗角正切(Df)低这样的特征。因此,一个实施方式中,如下述试验例1那样,在5.8GHz、23℃的条件下测定时的树脂组合物的固化物(固化温度为200℃)的介质损耗角正切(Df)可成为优选0.020以下、0.010以下、更优选0.008以下、0.007以下、进一步优选0.006以下、0.005以下、特别优选0.004以下、0.003以下。
本发明的树脂组合物的固化物可具有相对介电常数(Dk)低这样的特征。因此,一个实施方式中,如下述试验例1那样,在5.8GHz、23℃的条件下测定时的树脂组合物的固化物(固化温度为200℃)的相对介电常数(Dk)可成为优选5.0以下、更优选4.0以下、进一步优选3.5以下、进一步更优选3.2以下、特别优选3.0以下、2.9以下、2.8以下。
一个实施方式中,本发明的树脂组合物的固化物可具有优异的铜密合性。因此,一个实施方式中,如下述试验例2那样,由从层压有铜箔的固化物(固化温度为200℃)沿垂直方向剥下铜箔时的负荷所算出的铜箔剥离强度可成为优选0.1kgf/cm以上、更优选0.3kgf/cm以上、进一步优选0.4kgf/cm以上、进一步更优选0.45kgf/cm以上、特别优选0.5kgf/cm以上。对于上限没有特别限制,例如,可成为10kgf/cm以下等。
<树脂组合物的用途>
本发明的树脂组合物可以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,可以合适地用作:用于形成绝缘层的树脂组合物(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(包括再布线层)用的绝缘层,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,可以合适地用作: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、预浸料等片状层叠材料、阻焊剂、底部填充材料、芯片键合材料、半导体密封材料、填充树脂(填孔树脂)、部件埋入树脂等需要树脂组合物的用途。
另外,例如,在经过以下的(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还可以合适地用作: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)在基材上层叠临时固定膜的工序,
(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,和
(6)在再布线形成层上,形成作为导体层的再布线层的工序。
另外,对于本发明的树脂组合物而言,由于带来部件埋入性良好的绝缘层,因此,在印刷布线板为部件内置电路板的情况下也可合适地使用。
<片状层叠材料>
本发明的树脂组合物虽然也可以以清漆状态进行涂布来使用,但在工业上,通常,优选以含有该树脂组合物的片状层叠材料的形态使用。
作为片状层叠材料,优选以下所示的树脂片材、预浸料。
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、及即使该树脂组合物的固化物为薄膜也能提供绝缘性优异的固化物这样的观点考虑,树脂组合物层的厚度优选为50μm以下,更优选为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,优选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”)等聚酯、聚碳酸酯(以下有时简称为“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系聚合物、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,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别优选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,可举出例如铜箔、铝箔等,优选铜箔。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。
另外,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,可举出例如作为具有以醇酸树脂系脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜的琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制的“Lumirror T60”、帝人公司制的“Purex”、尤尼吉可(UNITIKA)公司制的“Unipeel”等。
支承体的厚度没有特别限制,优选为5μm~75μm的范围,更优选为10μm~60μm的范围。需要说明的是,使用带有脱模层的支承体的情况下,优选带有脱模层的支承体整体的厚度为上述范围。
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。通过层叠保护膜,能抑制灰尘等附着于树脂组合物层的表面或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来制造:使用口模式涂布机(die coater)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同样的有机溶剂。有机溶剂可以单独使用1种,也可组合使用2种以上。
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、优选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分钟干燥,从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。
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片状纤维基材。从印刷布线板的薄型化的观点考虑,片状纤维基材的厚度优选为50μm以下,更优选为40μm以下,进一步优选为30μm以下,特别优选为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。
本发明的片状层叠材料可合适地用以形成印刷布线板的绝缘层(印刷布线板的绝缘层用),可更合适地用以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到的固化物形成的绝缘层。
关于印刷布线板,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,在内层基板上层叠树脂片材的工序,(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,该导体层可以被进行了图案加工。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及/或导体层的中间制造物也被包含在本发明中所谓的“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层叠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。需要说明的是,优选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层叠可通过真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度优选为60℃~160℃,更优选为80℃~140℃的范围,加热压接压力优选为0.098MPa~1.77MPa,更优选为0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间优选为20秒~400秒,更优选为30秒~300秒的范围。层叠优选可在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠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株式会社制的真空敷料器(vacuumapplicator)、间歇式真空加压层压机等。
在层叠后,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,可进行已层叠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压机进行。需要说明的是,层叠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),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根据树脂组合物的种类等而不同,一个实施方式中,固化温度优选为120℃~250℃,更优选为150℃~240℃,进一步优选为170℃~230℃。固化时间可以优选为5分钟~120分钟,更优选为10分钟~100分钟,进一步优选为15分钟~100分钟。
可在使树脂组合物层热固化之前,于低于固化温度的温度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,于50℃~120℃、优选60℃~115℃、更优选70℃~110℃的温度,对树脂组合物层进行5分钟以上、优选5分钟~150分钟、更优选15分钟~120分钟、进一步优选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。上述工序(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。需要说明的是,在工序(II)之后除去支承体时,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。另外,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,而形成多层印刷布线板。
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同样。
工序(III)为在绝缘层上开孔的工序,由此,可在绝缘层上形成透孔(via hole)、通孔(through hole)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,可通过依次实施基于溶胀液的溶胀处理、基于氧化剂的粗糙化处理、基于中和液的中和处理,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,优选为碱溶液,作为该碱溶液,更优选氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的溶胀液,可举出例如安美特日本(ATOTECH JAPAN)株式会社制的“Swelling Dip SecuriganthP”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。基于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考虑,优选将绝缘层浸渍于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。基于碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理优选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。另外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度优选为5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可举出例如安美特日本株式会社制的“Concentrate Compact CP”、“DosingSolution Securiganth P”等碱性高锰酸溶液。
另外,作为粗糙化处理中使用的中和液,优选酸性的水溶液,作为市售品,可举出例如安美特日本株式会社制的“Reduction Solution Securiganth P”。
基于中和液的处理可通过将完成了基于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,优选将完成了基于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。
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,优选为500nm以下,更优选为400nm以下,进一步优选为300nm以下。对于下限没有特别限制,例如可以为1nm以上、2nm以上等。另外,粗糙化处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)优选为500nm以下,更优选为400nm以下,进一步优选为300nm以下。对于下限没有特别限制,例如可以为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来测定。
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、图案化的容易性等的观点来看,优选铬、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,更优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金的合金层,进一步优选铜的单金属层。
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层叠2层以上而成的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层接触的层优选铬、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,优选为5μm~30μm。
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考虑,优选利用半加成法形成。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籽晶层。接下来,在形成的镀覆籽晶层上,对应于所期望的布线图案,形成使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆籽晶层上,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籽晶层除去,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
在其他实施方式中,导体层可使用金属箔形成。在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,将支承体除去,在露出的树脂组合物层的表面上层叠金属箔。树脂组合物层与金属箔的层叠可利用真空层压法实施。层叠的条件可与针对工序(I)说明的条件同样。接下来,实施工序(II),形成绝缘层。然后,利用绝缘层上的金属箔,利用减成(subtractive)法、改良的半加成法等以往公知的技术,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
金属箔例如可利用电解法、轧制法等公知的方法来制造。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来制造。
作为半导体装置,可举出可用于电气制品(例如,计算机、移动电话、数码相机及电视机等)及交通工具(例如,摩托车、汽车、电车、船舶及飞机等)等的各种半导体装置。
实施例
以下,通过实施例具体地说明本发明。本发明不受这些实施例的限制。需要说明的是,以下,只要没有另行明确说明,表示量的“份”及“%”分别是指“质量份”及“质量%”。没有特别指定温度时的温度条件是室温(25℃)。没有特别指定气压时的压力条件是大气压(1atm)。
<实施例1>
一边搅拌,一边将含有噁唑啉基的聚苯乙烯树脂(日本触媒公司制“RPS-1005”,活性基当量约为3700g/eq.)50份加热溶解于甲苯50份、环己酮50份。
冷却至室温后,混合酚系固化剂(SABIC公司制“SA-90”,活性基当量约为800g/eq.)10份、用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)110份,用高速旋转混合机均匀分散后,用筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)进行过滤,制备树脂组合物。
<实施例2>
进一步追加苯并环丁烯树脂(陶氏化学公司制“CYCLOTEN3022”)12份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从110份变更为135份,除此之外,与实施例1同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例3>
进一步追加双酚AF型环氧树脂(三菱化学公司制“YX7760”,环氧当量约为245g/eq.)8份、活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为223g/eq.,固体成分为65质量%的甲苯溶液)10份、及固化促进剂(1B2PZ(1-苄基-2-苯基咪唑)的固体成分10%的MEK溶液)0.5份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从110份变更为140份,除此之外,与实施例1同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例4>
进一步追加脂环族环氧树脂(大赛璐公司制“2021P”,环氧当量约为137g/eq.)4份、活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为223g/eq.,固体成分为65质量%的甲苯溶液)10份、及固化促进剂(1B2PZ(1-苄基-2-苯基咪唑)的固体成分10%的MEK溶液)0.5份,代替酚系固化剂(SABIC公司制“SA-90”,活性基当量约为800g/eq.)10份、而使用酸酐系固化剂(Polyscope公司制“XIRAN EF30”,酸值约为280g/eq.)3.5份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从110份变更为120份,除此之外,与实施例1同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例5>
代替脂环族环氧树脂(大赛璐公司制“2021P”,环氧当量约为137g/eq.)4份、而使用双酚系环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”,环氧当量约为165g/eq.)5份;代替活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为223g/eq.,固体成分为65质量%的甲苯溶液)10份、而使用活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”,活性基当量约为229g/eq.,固体成分为62质量%的甲苯溶液)10份,除此之外,与实施例4同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例6>
代替酚系固化剂(SABIC公司制“SA-90”,活性基当量约为800g/eq.)10份、而使用含有酯基的羧酸系固化剂(Polyscope公司制“XIRAN 1440”,酸值约为185g/eq.)2.4份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从110份变更为96份,除此之外,与实施例1同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例7>
进一步追加苯并环丁烯树脂(陶氏化学公司制“CYCLOTEN3022”)10份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从96份变更为115份,除此之外,与实施例6同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例8>
进一步追加萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032SS”,环氧当量约为144g/eq.)4份、活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”,活性基当量约为229g/eq.,固体成分为62质量%的甲苯溶液)10份、及固化促进剂(1B2PZ(1-苄基-2-苯基咪唑)的固体成分10%的MEK溶液)0.5份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从96份变更为120份,除此之外,与实施例6同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例9>
将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从110份变更为140份,除此之外,与实施例1同样地操作,制备树脂组合物。
<实施例10>
将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从110份变更为40份,除此之外,与实施例1同样地操作,制备树脂组合物。
<比较例1>
不使用含有噁唑啉基的聚苯乙烯树脂(日本触媒公司制“RPS-1005”,活性基当量约为3700g/eq.)50份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从110份变更为120份,除此之外,与实施例1同样地操作,制备树脂组合物。
<比较例2>
代替含有噁唑啉基的聚苯乙烯树脂(日本触媒公司制“RPS-1005”,活性基当量约为3700g/eq.)50份、而使用环氧树脂(三菱化学公司制“1010”,环氧当量约为4000g/eq.)55份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从140份变更为145份,除此之外,与实施例3同样地操作,制备树脂组合物。
<比较例3>
代替含有噁唑啉基的聚苯乙烯树脂(日本触媒公司制“RPS-1005”,活性基当量约为3700g/eq.)50份、而使用环氧树脂(三菱化学公司制“1010”,环氧当量约为4000g/eq.)55份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从120份变更为130份,除此之外,与实施例4同样地操作,制备树脂组合物。
<比较例4>
代替含有噁唑啉基的聚苯乙烯树脂(日本触媒公司制“RPS-1005”,活性基当量约为3700g/eq.)50份、而使用环氧树脂(三菱化学公司制“1010”,环氧当量约为4000g/eq.)55份,将用N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,分子量325.2)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SC2050-SXF”,比表面积为5.9m2/g,平均粒径为0.77μm)的使用量从96份变更为105份,除此之外,与实施例6同样地操作,制备树脂组合物。
<无机填充材料的平均粒径的测定>
称取无机填充材料100mg、分散剂(Sannopco公司制“SN9228”)0.1g、甲基乙基酮10g至小瓶中,用超声波进行20分钟分散。使用激光衍射式粒径分布测定装置(株式会社岛津制作所制“SALD-2200”),以分批池(batch cell)方式测定粒径分布,算出基于中值粒径的平均粒径。
<试验例1:相对介电常数及介质损耗角正切的测定>
作为支承体,准备用醇酸树脂系脱模剂(琳得科公司制“AL-5”)实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽公司制“Lumirror R80”,厚度为38μm,软化点为130℃)。
以干燥后的树脂组合物层的厚度成为40μm的方式,使用口模式涂布机将实施例及比较例中制备的树脂组合物分别均匀涂布于支承体上,于70℃~95℃进行3分钟干燥,由此,在支承体上形成树脂组合物层。接下来,在树脂组合物层的不与支承体接合的面上,贴合聚丙烯膜(Oji F-Tex公司制“ALPHAN MA-411”,厚度为15μm)的粗糙面作为保护膜。由此,得到依次具有支承体、树脂组合物层及保护膜的树脂片材。
从得到的树脂片材剥离保护膜,于200℃进行90分钟加热,使树脂组合物层热固化后,将支承体剥离,得到固化物。此外,关于由实施例2及7中制备的树脂组合物得到的树脂片材,与前者(200℃、90分钟固化物)分开,另外在氮气气氛下、于220℃进行90分钟加热,使树脂组合物层热固化后,将支承体剥离,进而得到固化物。
将得到的固化物切割成宽度为2mm、长度为80mm的试片。对于该试片,使用安捷伦科技公司制“HP8362B”,利用谐振腔微扰法,在测定频率为5.8GHz、测定温度为23℃的条件下测定相对介电常数、介质损耗角正切。针对3个试片进行测定,算出平均值。将相对介电常数为3.0以下且介质损耗角正切为0.004以下的情况评价为“〇”,将其他情况评价为“×”。
<试验例2:铜箔剥离强度(铜箔密合强度)的测定>
(1)铜箔的基底处理
针对三井金属矿山公司制“3EC-III”(电解铜箔,35μm)的光泽面,利用微蚀刻剂(MEC公司制“CZ8101”),进行1μm蚀刻,进行铜表面的粗糙化处理,接下来,实施防锈处理(CL8300)。进而,在130℃的烘箱中进行30分钟加热处理。将该铜箔称为CZ铜箔。
(2)内层基板的准备
针对形成有内层电路的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(铜箔的厚度为18μm,基板的厚度为0.4mm,松下公司制“R1515A”)的两面,利用微蚀刻剂(MEC公司制“CZ8101”),进行1μm蚀刻,进行铜表面的粗糙化处理。
(3)铜箔的层压和绝缘层的形成
从试验例1中得到的各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株式会社制,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,层压在内层基板的两面。层压通过以下方式实施:进行30秒减压,将气压调节至13hPa以下后,在120℃、压力0.74MPa的条件下进行30秒压接。接下来,在100℃、压力0.5MPa的条件下进行60秒热压。在该树脂组合物层上,针对CZ铜箔的处理面,在与上述同样的条件下进行层压。而后,在200℃、90分钟的固化条件下,使树脂组合物层固化,形成绝缘层,从而制作评价基板。此外,关于由实施例2及7中制备的树脂组合物得到的树脂片材,与前者(200℃、90分钟固化物)分开,另外在氮气气氛下,于220℃进行90分钟加热,使树脂组合物层固化,形成绝缘层,由此,进一步制作评价基板。
(4)铜箔剥离强度的测定
将制作的评价基板切割成150×30mm的小片。使用切割器(cutter),在小片的铜箔部分切开宽度为10mm、长度为100mm的部分的切痕,将铜箔的一端剥离并用夹具夹持,在室温下,测定以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥下35mm时的负荷(kgf/cm),求出剥离强度。测定中使用拉伸试验机(TSE公司制“AC-50C-SL”)。测定按照日本工业标准(JIS C6481)进行。将铜箔剥离强度为0.4kgf/cm以上的情况评价为“〇”,将其他情况评价为“×”。
将实施例及比较例的树脂组合物的不挥发成分的使用量、试验例的测定结果及判定结果示于下述表1。
[表1]
Figure BDA0003107856900000391
由以上内容可知,通过使用包含(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、(B)固化剂、及(C)无机填充材料的树脂组合物,能得到相对介电常数(Dk)及介质损耗角正切(Df)低、而且铜密合性优异的固化物。

Claims (21)

1.一种树脂组合物,其包含:
(A)含有环状亚氨醚骨架的聚苯乙烯树脂、
(B)固化剂、及
(C)无机填充材料。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:含有噁唑啉骨架的聚苯乙烯树脂。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含:具有式(1)所示的重复单元及式(2)所示的重复单元的树脂,
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式(1)中,R11、R12及R13各自独立地表示氢原子或取代基;R14各自独立地表示取代基;a表示0~5的整数,
Figure DEST_PATH_IMAGE004
式(2)中,R21、R22及R23各自独立地表示氢原子或取代基;R24各自独立地表示取代基;X表示单键或连接基团;b表示0~4的整数;n表示1~4的整数。
4.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50质量%以下。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(B)成分包含选自(B-1)酚系固化剂、(B-2)酸酐系固化剂、及(B-3)羧酸系固化剂中的固化剂。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(B)成分的反应基与(A)成分的环状亚氨醚骨架的摩尔当量比((B)成分的反应基/(A)成分的环状亚氨醚骨架)为1以下。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,(B)成分与(A)成分的质量比((B)成分/(A)成分)为0.01~1。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分为二氧化硅。
9.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40质量%以上。
10.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70质量%以下。
11.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分与(A)成分的质量比((C)成分/(A)成分)为0.5~10。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)环氧树脂。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含(G)苯并环丁烯树脂。
14.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物(固化温度为200℃)的介质损耗角正切为0.004以下。
15.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物(固化温度为200℃)的相对介电常数为3.0以下。
16.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的绝缘层。
17.一种固化物,其是权利要求1~16中任一项所述的树脂组合物的固化物。
18.一种片状层叠材料,其含有权利要求1~16中任一项所述的树脂组合物。
19.一种树脂片材,其具有:
支承体、以及
设置于该支承体上的由权利要求1~16中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
20.一种印刷布线板,其具备由权利要求1~16中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
21.一种半导体装置,其包含权利要求20所述的印刷布线板。
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