CN113825797A - 树脂组合物、预浸料、带支撑体的树脂片、覆金属箔层叠板和印刷电路板 - Google Patents
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Abstract
一种树脂组合物,其包含:环氧化合物(A)、固化剂(B)、和氮化锆(C),前述氮化锆(C)的含量相对于前述环氧化合物(A)与前述固化剂(B)的总计量100质量份为1~30质量份。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物、预浸料、带支撑体的树脂片、覆金属箔层叠板和印刷电路板。
背景技术
作为印刷电路板的用途,近年来,面向显示器、传感器基板,要求可见光至近红外光(波长400~2000nm)的遮光性优异的材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-172114
发明内容
发明要解决的问题
作为可见光至近红外光的遮光性优异的黑色粉末,有碳颗粒。例如,专利文献1公开了一种以热固性树脂、碳颗粒、热固性催化剂为必须成分的遮光性优异的热固性树脂组合物。另一方面,碳颗粒的电导性高,因此,如果直接使用,则在其与周围的导电性器件之间有时产生短路。与此相对,专利文献1中公开了如下方法:通过用热固性树脂覆盖碳颗粒的表面从而改善绝缘性,但这种加工成为使制品成本升高的因素。另外,专利文献1中还公开了如下内容:不覆盖碳颗粒的表面而形成预浸料的情况下,遮光性差。
因此,本发明中提供:成型性、可见光至近红外光的遮光性、和绝缘电阻性优异的树脂组合物、预浸料、带支撑体的树脂片、覆金属箔层叠板、和印刷电路板。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述课题而反复深入研究,结果发现:包含环氧化合物(A)、固化剂(B)和特定量的氮化锆(C)的树脂组合物可以解决上述课题,至此完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]
一种树脂组合物,其包含:环氧化合物(A)、固化剂(B)、和氮化锆(C),前述氮化锆(C)的含量相对于前述环氧化合物(A)与前述固化剂(B)的总计量100质量份为1~30质量份。
[2]
根据[1]所述的树脂组合物,其中,前述氮化锆(C)包含一次粒径为20~50nm的颗粒。
[3]
根据[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,前述环氧化合物(A)包含下述式(I)所示的化合物。
(式(I)中,n1表示1以上的整数。)
[4]
根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述固化剂(B)包含酚化合物(D)和/或氰酸酯化合物(E)。
[5]
根据[4]所述的树脂组合物,其中,前述酚化合物(D)包含下述式(II)或式(III)所示的化合物。
(式(II)中,n2表示1以上的整数。)
(式(III)中,R1、R2各自独立地表示氢原子或甲基,n3表示1以上的整数。)
[6]
根据[4]所述的树脂组合物,其中,
前述氰酸酯化合物(E)包含下述式(VI)所示的萘酚芳烷基型氰酸酯化合物和/或下述式(VII)所示的酚醛清漆型氰酸酯化合物。
(上述式(VI)中,R5各自独立地表示氢原子或甲基,n6表示1以上的整数。)
(上述式(VII)中,R6各自独立地表示氢原子或甲基,n7表示1以上的整数。)
[7]
根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,还包含马来酰亚胺化合物(F)。
[8]
根据[7]所述的树脂组合物,其中,前述马来酰亚胺化合物(F)包含:选自由双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2,2’-双{4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基}丙烷、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、下述式(IV)所示的马来酰亚胺化合物、和下述式(V)所示的马来酰亚胺化合物组成的组中的1种以上。
(式(IV)中,R3各自独立地表示氢原子或甲基,n4表示1以上的整数。)
(式(V)中,R4各自独立地表示氢原子、碳数1~5的烷基或苯基,n5为平均值,表示1<n5≤5。)
[9]
根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其中,还包含无机填充材料(G)。
[10]
根据[9]所述的树脂组合物,其中,前述无机填充材料(G)包含选自由二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、勃姆石、氧化镁、氧化钼、钼酸锌、和氢氧化镁组成的组中的1种以上。
[11]
根据[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其用于印刷电路板。
[12]
一种预浸料,其具有:基材、和浸渗或涂布于该基材的[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物。
[13]
一种带支撑体的树脂片,其具有:支撑体、和层叠于该支撑体的单面或两面的[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物。
[14]
一种覆金属箔层叠板,其具有:层叠体、和配置于该层叠体的单面或两面的金属箔,所述层叠体由选自由[12]所述的预浸料和[13]所述的带支撑体的树脂片组成的组中的1种以上所形成。
[15]
根据[14]所述的覆金属箔层叠板,其中,从覆金属箔层叠板去除了金属箔的基板的波长400~2000nm的范围内的透射率为0.1%以下。
[16]
一种印刷电路板,其是使用[12]所述的预浸料作为积层材料而制作的。
[17]
一种印刷电路板,其是使用[13]所述的带支撑体的树脂片作为积层材料而制作的。
[18]
一种印刷电路板,其是使用[14]或[15]所述的覆金属箔层叠板作为积层材料而制作的。
[19]
一种印刷电路板,其包含:绝缘层、和形成于该绝缘层的表面的导体层,该绝缘层包含[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物。
发明的效果
根据本发明,可以提供:成型性、可见光至近红外光的遮光性(透射率)、和绝缘电阻性(绝缘电阻值)优异的树脂组合物、预浸料、覆金属箔层叠板、树脂片、和印刷电路板。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式(以下称为“本实施方式”)详细地进行说明,但本发明不限定于此,在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变形。
[树脂组合物]
本实施方式的树脂组合物包含:环氧化合物(A)、固化剂(B)、和氮化锆(C),氮化锆(C)的含量相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份为1~30质量份。通过采用这样的构成,从而本实施方式的树脂组合物具有成型性、可见光至近红外光的遮光性(透射率)、和绝缘电阻性(绝缘电阻值)优异的特征。另外,本实施方式的树脂组合物的耐湿热试验后的绝缘电阻性也优异。以下,对构成本实施方式的树脂组合物的各成分进行说明。
(氮化锆(C))
本实施方式的树脂组合物含有氮化锆(C)。作为氮化锆(C),没有特别限定,优选包含一次粒径为20~50nm的颗粒。通过包含一次粒径为20nm以上的颗粒,从而有氮化锆(C)颗粒的分散性优异的倾向,通过包含一次粒径为50nm以下的颗粒,从而有成型性优异的倾向。一次粒径可以用电子显微镜观察等方法测定。
作为这样的氮化锆(C),可以使用市售品,可以使用例如Mitsubishi MaterialsCorporation制“NITRBLACK(注册商标)UB-1”。
本实施方式的树脂组合物中的氮化锆(C)的含量相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份为1~30质量份。树脂组合物中的氮化锆(C)的含量优选为5~25质量份、更优选为5~20质量份。氮化锆(C)的含量为1质量份以上,从而有遮光性优异的倾向。氮化锆(C)的含量为30质量份以下,从而有成型性优异的倾向。
(环氧化合物(A))
本实施方式的树脂组合物含有环氧化合物(A)。作为环氧化合物(A),没有特别限定,优选可以举出在1分子中具有2个以上环氧基的环氧化合物。作为这样的环氧化合物,例如可以举出:双酚型环氧树脂(例如双酚A型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂)、二烯丙基双酚型环氧树脂(例如二烯丙基双酚A型环氧树脂、二烯丙基双酚E型环氧树脂、二烯丙基双酚F型环氧树脂、二烯丙基双酚S型环氧树脂等)、酚类酚醛清漆型环氧树脂(例如苯酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂)、芳烷基型环氧树脂、含有联苯骨架的联苯型环氧树脂、含有萘骨架的萘型环氧树脂、含有蒽骨架的蒽型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、多元醇型环氧树脂、含异氰脲酸酯环的环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、由双酚A型结构单元和烃系结构单元构成的环氧树脂、它们的卤化物。这些环氧化合物可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。
它们之中,从成型性之外,线热膨胀系数(CTE)、玻璃化转变温度(Tg)、铜箔剥离强度、耐热性进而也优异的观点出发,环氧化合物(A)优选包含联苯芳烷基型环氧树脂。作为联苯芳烷基型环氧树脂,优选为下述式(I)所示的化合物。
式(I)中,n1表示1以上的整数。n1的上限值优选为10、更优选为7。
本实施方式的树脂组合物中的环氧化合物(A)的含量没有特别限定,从成型性之外,玻璃化转变温度(Tg)、耐热性、和线热膨胀系数(CTE)进而也优异的观点出发,相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,优选为30~70质量份、更优选为35~65质量份、特别优选为40~60质量份。需要说明的是,组合使用2种以上的环氧化合物(A)的情况下,优选它们的总计量满足上述值。
(固化剂(B))
作为本实施方式中的固化剂(B),只要为通常用作环氧化合物的固化剂的化合物就没有特别限定,例如可以适合使用选自由酚化合物(D)、氰酸酯化合物(E)、酸酐、和胺化合物组成的组中的1种以上。固化剂(B)更优选在它们之中包含酚化合物(D)和/或氰酸酯化合物(E)。
(酚化合物(D))
作为酚化合物(D),没有特别限定,优选在1分子中具有2个以上酚基的酚化合物。作为这种酚化合物,例如可以举出:双酚类(例如双酚A、双酚E、双酚F、双酚S等)、二烯丙基双酚类(例如二烯丙基双酚A、二烯丙基双酚E、二烯丙基双酚F、二烯丙基双酚S等)、双酚型酚醛树脂(例如双酚A型树脂、双酚E型树脂、双酚F型树脂、双酚S型树脂等)、酚类酚醛清漆树脂(例如苯酚酚醛清漆树脂、萘酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂等)、缩水甘油酯型酚醛树脂、萘型酚醛树脂、蒽型酚醛树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、脂环式酚醛树脂、多元醇型酚醛树脂、芳烷基型酚醛树脂、苯酚改性芳香族烃甲醛树脂等。这些酚化合物可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。
它们之中,从成型性之外,线热膨胀系数(CTE)、玻璃化转变温度(Tg)、耐热性、和低吸水性进而也优异的观点出发,酚化合物(D)优选包含联苯芳烷基型酚醛树脂、和/或萘型酚醛树脂。
作为联苯芳烷基型酚醛树脂或萘型酚醛树脂,优选包含下述式(II)或式(III)所示的化合物。
式(II)中,n2表示1以上的整数。n2的上限值优选为10、更优选为7、进一步优选为6。
式(III)中,R1、R2各自独立地表示氢原子或甲基,n3表示1以上的整数。n3的上限值优选为10、更优选为7、进一步优选为6。
本实施方式的树脂组合物中的酚化合物(D)的含量没有特别限定,从成型性之外,线热膨胀系数(CTE)、玻璃化转变温度(Tg)、耐热性、和低吸水性进而也优异的观点出发,相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,优选为30~70质量份、更优选为35~65质量份、特别优选为40~60质量份。需要说明的是,组合使用2种以上的酚化合物(D)的情况下,优选它们的总计量满足上述值。
(氰酸酯化合物(E))
作为氰酸酯化合物(E),只要为氰酸酯基(氰氧基)直接键合于芳香族环的化合物就没有特别限定,例如可以举出:萘酚芳烷基型氰酸酯化合物(萘酚芳烷基型氰酸酯)、萘醚型氰酸酯化合物、二甲苯树脂型氰酸酯化合物、三苯酚甲烷型氰酸酯化合物、和金刚烷骨架型氰酸酯化合物。它们之中,从镀覆密合性和低吸水性更进而改善的观点出发,氰酸酯化合物(E)优选包含:选自由萘酚芳烷基型氰酸酯化合物、萘醚型氰酸酯化合物、酚醛清漆型氰酸酯化合物、和二甲苯树脂型氰酸酯化合物组成的组中的1种以上,更优选为萘酚芳烷基型氰酸酯化合物或酚醛清漆型氰酸酯化合物。这些氰酸酯化合物可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。这些氰酸酯化合物可以通过公知的方法而制备,也可以使用市售品。
作为萘酚芳烷基型氰酸酯化合物,没有特别限定,例如优选下述式(VI)所示的化合物。
式(VI)中,R5各自独立地表示氢原子或甲基,优选氢原子。另外,式(VI)中,n表示1以上的整数。n6的上限值优选为10、更优选为6。
另外,作为酚醛清漆型氰酸酯化合物,没有特别限定,例如优选下述式(VII)所示的化合物。
(上述式(VII)中,R6各自独立地表示氢原子或甲基,其中,优选氢原子。另外,上述式(VII)中,n7表示1以上的整数。n7的上限值优选为10、更优选为7。)
本实施方式的树脂组合物中的氰酸酯化合物(E)的含量没有特别限定,从成型性之外,镀覆密合性和低吸水性进而也优异的观点出发,相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,优选为30~70质量份、更优选为35~65质量份、特别优选为40~60质量份。需要说明的是,组合使用2种以上的氰酸酯化合物(E)的情况下,优选它们的总计量满足上述值。
本实施方式的树脂组合物可以包含酚化合物(D)和氰酸酯化合物(E)这两者作为固化剂(B)。该情况下,酚化合物(D)与氰酸酯化合物(E)的总计含量相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,优选为30~70质量份、更优选为35~65质量份、特别优选为40~60质量份。酚化合物(D)与氰酸酯化合物(E)的总计含量为上述范围内,从而有成型性改善的倾向。
(马来酰亚胺化合物(F))
本实施方式的树脂组合物优选还包含马来酰亚胺化合物(F)。作为马来酰亚胺化合物(F),只要为在1分子中具有1个以上马来酰亚胺基的化合物就没有特别限定,例如可以举出:N-苯基马来酰亚胺、N-羟基苯基马来酰亚胺、双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2,2’-双{4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基}丙烷、双(3,5-二甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(3,5-二乙基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、下述式(IV)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(V)所示的马来酰亚胺化合物等。上述马来酰亚胺化合物不仅可以为单体形态,还可以为预聚物的形态,另外,还可以为马来酰亚胺化合物与胺化合物的预聚物等形态。这些马来酰亚胺化合物(F)可以单独使用1种,或适宜组合2种以上而使用。
这些之中,从耐热性的观点出发,马来酰亚胺化合物(F)优选为选自由双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2,2’-双{4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基}丙烷、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、下述式(IV)所示的马来酰亚胺化合物、和下述式(V)所示的马来酰亚胺化合物组成的组中的1种以上。
式(IV)中,R3各自独立地表示氢原子或甲基,优选均为甲基。n4表示1以上的整数。n4的上限值优选为10、更优选为7、进一步优选为6。
式(V)中,R4各自独立地表示氢原子、碳数1~5的烷基或苯基,优选为氢原子、甲基或苯基。n5为平均值,表示1<n5≤5。
本实施方式的树脂组合物中的马来酰亚胺化合物(F)的含量没有特别限定,相对于环氧化合物(A)和固化剂(B)的总计含量100质量份,优选为5~35质量份、更优选为10~30质量份、进一步优选为15~20质量份。需要说明的是,组合使用2种以上的马来酰亚胺化合物(F)的情况下,优选它们的总计量满足上述值。
(其他树脂)
只要不妨碍本发明的作用效果,本实施方式的树脂组合物就可以含有以下所示的其他树脂。作为其他树脂,可以举出:除上述的环氧化合物(A)、固化剂(B)、马来酰亚胺化合物(F)以外的、具有能聚合的不饱和基团的化合物、氧杂环丁烷树脂、苯并噁嗪化合物等。作为具有能聚合的不饱和基团的化合物,例如可以举出:乙烯、丙烯、苯乙烯、二乙烯基苯、二乙烯基联苯等乙烯基化合物;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等一元醇或多元醇的(甲基)丙烯酸酯类;苯并环丁烯树脂等。作为氧杂环丁烷树脂,例如可以举出:氧杂环丁烷、2-甲基氧杂环丁烷、2,2-二甲基氧杂环丁烷、3-甲基氧杂环丁烷、3,3-二甲基氧杂环丁烷等烷基氧杂环丁烷、3-甲基-3-甲氧基甲基氧杂环丁烷、3,3’-二(三氟甲基)全氟氧杂环丁烷、2-氯甲基氧杂环丁烷、3,3-双(氯甲基)氧杂环丁烷、联苯型氧杂环丁烷、东亚合成株式会社制品的“OXT-101”、“OXT-121”等。作为苯并噁嗪化合物,只要为在1分子中具有2个以上二氢苯并噁嗪环的化合物即可,例如可以举出小西化学株式会社制品的“双酚F型苯并噁嗪BF-BXZ”、“双酚S型苯并噁嗪BS-BXZ”等。
(无机填充材料(G))
本实施方式的树脂组合物可以还包含除上述氮化锆(C)以外的无机填充材料(G)。作为这种无机填充材料(G),可以举出:二氧化硅类、硅化合物(例如白炭等)、金属氧化物(例如氧化铝、钛白、氧化锌、氧化镁、氧化锆等)、氮化锆(C)以外的金属氮化物(例如氮化硼、聚集氮化硼、氮化硅、氮化铝等)、金属硫酸化物(例如硫酸钡等)、金属氢氧化物(例如氢氧化铝、氢氧化铝加热处理品(例如对氢氧化铝进行加热处理而减少了一部分结晶水而成者)、勃姆石、氢氧化镁等)、钼化合物(例如氧化钼、钼酸锌等)、在滑石、氧化锌或碳酸钙上负载有钼酸锌而成者、锌化合物(例如硼酸锌、锡酸锌等)、粘土、高岭土、滑石、焙烧粘土、焙烧高岭土、焙烧滑石、云母、E-玻璃、A-玻璃、NE-玻璃、C-玻璃、L-玻璃、D-玻璃、S-玻璃、M-玻璃G20、玻璃短纤维(包含E玻璃、T玻璃、D玻璃、S玻璃、Q玻璃等玻璃微粉类)、中空玻璃、球状玻璃等。这些无机填充材料可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。
它们之中,对于无机填充材料(G),从线热膨胀系数(CTE)、弯曲模量、阻燃性进而优异的观点出发,优选包含选自由二氧化硅、金属氢氧化物、和金属氧化物组成的组中的1种以上,更优选包含选自由二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、勃姆石、氧化镁、氧化钼、钼酸锌、和氢氧化镁组成的组中的1种以上,进一步优选包含选自由二氧化硅、勃姆石、钼酸锌、和氧化铝组成的组中的1种以上,特别优选为二氧化硅。
作为二氧化硅,例如可以举出:天然二氧化硅、熔融二氧化硅、合成二氧化硅、无定形二氧化硅、Aerosil、中空二氧化硅等。它们之中,优选为熔融二氧化硅。
无机填充材料(G)的含量没有特别限定,相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,优选为100~250质量份。无机填充材料(G)的含量为100质量份以上,从而有线热膨胀系数(CTE)、弯曲模量、阻燃性优异的倾向。无机填充材料(G)的含量如果为250质量份以下,则有流动特性优异、成型性良好的倾向,适合作为印刷电路板的用途。从同样的观点出发,无机填充材料(G)的含量更优选为110~200质量份、进一步优选为110~150质量份。需要说明的是,组合使用2种以上的无机填充材料(G)的情况下,优选它们的总计量满足上述值。
(硅烷偶联剂)
本实施方式的树脂组合物可以还包含硅烷偶联剂。本实施方式的树脂组合物通过含有硅烷偶联剂,从而有前述氮化锆(C)、无机填充材料(G)的分散性进而优异、或本实施方式的树脂组合物的各成分与后述的基材的粘接强度进而优异的倾向。
作为硅烷偶联剂,可以举出通常无机物的表面处理中使用的硅烷偶联剂,可以举出氨基硅烷系化合物(例如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等)、环氧硅烷系化合物(例如γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等)、丙烯酸类硅烷系化合物(例如γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等)、阳离子性硅烷系化合物(例如N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐等)、苯基硅烷系化合物等。这些硅烷偶联剂可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。它们之中,硅烷偶联剂优选为环氧硅烷系化合物。作为环氧硅烷系化合物,例如可以举出信越化学工业株式会社制品的“KBM-403”、“KBM-303”、“KBM-402”、“KBE-403”等。
硅烷偶联剂的含量没有特别限定,相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,可以为0.1~10.0质量份左右,优选为0.5~8.0质量份、更优选为1.0~6.0质量份。
(湿润分散剂)
本实施方式的树脂组合物可以还包含湿润分散剂。本实施方式的树脂组合物通过含有湿润分散剂,从而有前述氮化锆(C)、无机填充材料(G)的分散性进而优异的倾向。
作为湿润分散剂,只要为用于使无机填充材料(G)分散的公知的分散剂(分散稳定剂)即可,例如可以举出:BYK Chemie Japan Co.,Ltd.制品的“DISPERBYK-110”、“DISPERBYK-111”、“DISPERBYK-118”、“DISPERBYK-180”、“DISPERBYK-161”、“BYK-W996”、“BYK-W9010”、“BYK-W903”等。
湿润分散剂的含量没有特别限定,从前述氮化锆(C)、无机填充材料(G)的分散性进而优异的观点出发,相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,优选为0.1~5.0质量份、更优选为0.2~3.0质量份、进一步优选为0.5~1.5质量份。
(固化促进剂)
本实施方式的树脂组合物可以还包含固化促进剂。作为固化促进剂,没有特别限定,例如可以举出:后述的咪唑化合物;过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰、过氧化对氯苯甲酰、二过氧化苯二甲酸二叔丁酯等有机过氧化物;偶氮二腈等偶氮化合物;N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基甲苯胺、2-N-乙基苯胺基乙醇、三正丁胺、吡啶、喹啉、N-甲基吗啉、三乙醇胺、三乙二胺、四甲基丁烷二胺、N-甲基哌啶等叔胺类;苯酚、二甲苯酚、甲酚、间苯二酚、邻苯二酚等酚类;环烷酸铅、硬脂酸铅、环烷酸锌、辛酸锌、油酸锡、马来酸二丁基锡、环烷酸锰、环烷酸钴、乙酰丙酮铁有机金属盐;使这些有机金属盐溶解于苯酚、双酚等含羟基化合物而成者;氯化锡、氯化锌、氯化铝等无机金属盐;二辛基氧化锡、其他烷基锡、烷基氧化锡等有机锡化合物等。
本实施方式的树脂组合物优选包含咪唑化合物作为固化促进剂。作为咪唑化合物,从固化性优异的观点出发,可以举出2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、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、2,4,5-三苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等。这些之中,咪唑化合物优选2,4,5-三苯基咪唑、和/或2-苯基-4-甲基咪唑,更优选为2,4,5-三苯基咪唑。
咪唑化合物的含量没有特别限定,相对于环氧化合物(A)与固化剂(B)的总计量100质量份,可以为0.1~10质量份左右,从更有效且确实地发挥本发明的作用效果的观点出发,优选为0.2~5.0质量份、更优选为0.3~1.0质量份。
(溶剂)
本实施方式的树脂组合物可以包含溶剂。本实施方式的树脂组合物通过包含溶剂,从而有制备树脂组合物时的粘度下降、操作性(处理性)进而优异、对基材的浸渗性进而优异的倾向。
作为溶剂,只要可以使树脂组合物中的各成分的一部分或全部溶解就没有特别限定,例如可以举出酮类(丙酮、甲乙酮、甲基溶纤剂等)、芳香族烃类(例如甲苯、二甲苯等)、酰胺类(例如二甲基甲醛等)、丙二醇单甲醚和其乙酸酯等。这些溶剂可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。
(透射率)
对于本实施方式的树脂组合物,从用该树脂组合物得到的覆金属箔层叠板去除了金属箔的基板的波长400~2000nm的范围内的透射率优选为0.1%以下。透射率的下限没有特别限制,优选为检测限以下。透射率为0.1%以下,从而具有充分的遮光性。透射率可以根据氮化锆(C)的含量和氮化锆(C)的粒径等而调整。透射率可以通过实施例中记载的测定方法而测定。
(树脂组合物的制造方法)
作为本实施方式的树脂组合物的制造方法,没有特别限定,例如可以举出如下方法:将各成分同时或依次配混至溶剂并进行搅拌。此时,为了使各成分均匀地溶解或分散,使用搅拌、混合、混炼处理等公知的处理。
[用途]
本实施方式的树脂组合物可以适合作为预浸料、树脂片、层叠板、覆金属箔层叠板、或印刷电路板用使用。以下,对预浸料、树脂片、层叠板、覆金属箔层叠板、和印刷电路板进行说明。
[预浸料]
本实施方式的预浸料包含:基材、和浸渗或涂布于该基材的本实施方式的树脂组合物。本实施方式的预浸料可以为使用本实施方式的树脂组合物通过公知的方法而得到的预浸料,具体而言,使本实施方式的树脂组合物浸渗或涂布于基材后,在100~200℃的条件下进行加热干燥,从而半固化(B阶化),由此可以得到。
本实施方式的预浸料还包含:使半固化状态的预浸料在200~230℃的加热温度和60~180分钟的加热时间的条件下进行热固化而得到的固化物的形态。
本实施方式的预浸料中的本实施方式的树脂组合物的含量相对于预浸料的总量,以固体成分换算计、优选为30~90质量%、更优选为35~85质量%、进一步优选为40~80质量%。树脂组合物的含量为上述范围内,从而有成型性进一步改善的倾向。需要说明的是,预浸料的固体成分是指,从预浸料中去除了溶剂的成分,例如填充材料包含于预浸料的固体成分中。
(基材)
作为基材,没有特别限定,例如可以举出各种印刷电路板的材料中使用的公知的基材。作为基材的具体例,可以举出玻璃基材、除玻璃以外的无机基材(例如除石英等玻璃以外的无机纤维所构成的无机基材)、有机基材(例如由全芳香族聚酰胺、聚酯、聚对苯撑苯并恶唑、聚酰亚胺等有机纤维所构成的有机基材)等。这些基材可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。它们之中,从进而改善刚度、或加热尺寸稳定性进而优异的观点出发,优选玻璃基材。
作为构成玻璃基材的纤维,例如可以举出E玻璃、D玻璃、S玻璃、T玻璃、Q玻璃、L玻璃、NE玻璃、HME玻璃等。它们之中,对于构成玻璃基材的纤维,从强度和低吸水性进而优异的观点出发,优选选自由E玻璃、D玻璃、S玻璃、T玻璃、Q玻璃、L玻璃、NE玻璃、和HME玻璃组成的组中的1种以上的纤维。
作为基材的形态,没有特别限定,例如可以举出织布、无纺布、粗纱、短切纤维垫、表面毡等形态。作为织布的编织方法,没有特别限定,例如已知有平纹织、方平织、斜纹织等,可以从这些公知的方法中根据目标用途、性能适宜选择而使用。另外,适合使用对它们进行了开纤处理而成者、用硅烷偶联剂等进行了表面处理的玻璃织布。基材的厚度、质量没有特别限定,通常适合使用0.01~0.3mm左右者。
[树脂片]
本实施方式的树脂片包含本实施方式的树脂组合物。作为树脂片的制造方法,没有特别限定,例如可以举出如下方法:将本实施方式的树脂组合物涂布于支撑体上并干燥,干燥后,将支撑体剥离或蚀刻,从而得到树脂片的方法;或,将本实施方式的树脂组合物供给至具有片状的腔室的模具内并干燥等,从而成型为片状的方法。
另外,本实施方式的树脂片可以具有:支撑体、和层叠于该支撑体的单面或两面的本实施方式的树脂组合物。这样的树脂片也称为带支撑体的树脂片。带支撑体的树脂片用作薄片化的手段之一,例如在金属箔、薄膜等支撑体上直接涂布用于预浸料等的树脂组合物(包含填充材料)并干燥,从而可以制造。
作为支撑体,没有特别限定,可以使用各种印刷电路板材料中使用的公知者。例如可以举出聚酰亚胺薄膜、聚酰胺薄膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、铝箔、铜箔、金箔、玻璃板、SUS板等。其中,优选电解铜箔、PET薄膜。
作为树脂组合物的涂布方法,例如可以举出如下方法:用棒涂机、模涂机、刮刀、贝克涂抹器等,将包含溶剂形成溶液状态的本实施方式的树脂组合物涂布于支撑体上。
带支撑体的树脂片优选将本实施方式的树脂组合物涂布于支撑体后、进行半固化(B阶化)而成者。具体而言,例如可以举出:通过将本实施方式的树脂组合物涂布于铜箔等支撑体后,在20~200℃的干燥机中,加热1~90分钟的方法等进行半固化,制造带支撑体的树脂片的方法等。组合物对支撑体的附着量以树脂层的厚度计优选为0.1~500μm的范围。
[层叠板]
本实施方式的层叠板具有本实施方式的预浸料或带支撑体的树脂片。本实施方式的层叠板包含1个或多个预浸料或带支撑体的树脂片,包含多个的情况下,具有层叠有预浸料和/或带支撑体的树脂片的形态。本实施方式的层叠板通过具有本实施方式的预浸料或带支撑体的树脂片,从而耐热性、耐化学药品性、低吸水性和电特性优异。作为层叠板的制造方法,可以适宜应用通常公知的方法,没有特别限定。例如,将上述预浸料彼此层叠、预浸料与其他层层叠,并进行加热加压成型,从而可以得到层叠板。此时,加热的温度没有特别限定,优选65~300℃、更优选120~270℃。另外,加压的压力没有特别限定,优选2~5MPa、更优选2.5~4MPa。本实施方式的层叠板还具备由金属箔形成的层,从而可以适合作为后述的覆金属箔层叠板使用。
[覆金属箔层叠板]
本实施方式的覆金属箔层叠板具有:选自由本实施方式的预浸料和树脂片组成的组中的1种以上所形成的层叠体、和配置于该层叠体的单面或两面的金属箔。本实施方式的覆金属箔层叠板包含选自由预浸料和带支撑体的树脂片组成的组中的1个或多个。选自由预浸料和带支撑体的树脂片组成的组中者的数量为1个的情况下,覆金属箔层叠板具有在预浸料或带支撑体的树脂片的单面或两面配置有金属箔的形态。选自由预浸料和带支撑体的树脂片组成的组中者的数量为多个的情况下,覆金属箔层叠板具有:在由选自由层叠后的预浸料和带支撑体的树脂片组成的组中的1种以上所形成的层叠体(例如预浸料的层叠体、预浸料与带支撑体的树脂片的层叠体)的单面或两面配置有金属箔的形态。本实施方式的覆金属箔层叠板具有选自由本实施方式的预浸料和带支撑体的树脂片组成的组中的1种以上,从而耐热性、耐化学药品性、低吸水性和电特性优异。
作为金属箔(导体层),只要为用于各种印刷电路板材料的金属箔即可,例如可以举出铜、铝等的金属箔,作为铜的金属箔,可以举出压延铜箔、电解铜箔等铜箔。导体层的厚度例如为1~70μm、优选为1.5~35μm。
覆金属箔层叠板的成型方法和其成型条件没有特别限定,可以应用一般的印刷电路板用层叠板和多层板的手法和条件。例如,覆金属箔层叠板成型时,可以使用多级加压机、多级真空加压机、连续成型机、高压釜成型机等。另外,覆金属箔层叠板的成型(层叠成型)中,通常温度为100~300℃、压力为面压2~100kgf/cm2、加热时间为0.05~5小时的范围。进一步,根据需要,也可以在150~300℃的温度下进行后固化。特别是使用多级加压机的情况下,从充分促进预浸料或带支撑体的树脂片的固化的观点出发,优选温度200℃~250℃、压力10~40kgf/cm2、加热时间80分钟~130分钟,更优选温度215℃~235℃、压力25~35kgf/cm2、加热时间90分钟~120分钟。另外,将上述预浸料或带支撑体的树脂片与另行制成的内层用的电路板组合并进行层叠成型,从而也可以形成多层板。
对于本实施方式的覆金属箔层叠板,从该覆金属箔层叠板去除了金属箔的基板的波长400~2000nm的范围内的透射率优选为0.1%以下。透射率的下限没有特别限制,优选为检测限以下。透射率为0.1%以下,从而具有充分的遮光性。透射率可以根据氮化锆(C)的含量和氮化锆(C)的粒径等而调整。透射率可以通过实施例中记载的测定方法而测定。需要说明的是,对于实施例中的透射率的测定,从特定测定条件的观点出发,利用使用了E玻璃织布的覆金属箔层叠板而进行,但用本实施方式的树脂组合物形成预浸料时的基材没有特别限定,可以使用上述各种基材。
[印刷电路板]
本实施方式的印刷电路板包含:绝缘层、和形成于该绝缘层的表面的导体层,该绝缘层包含本实施方式的树脂组合物。对于本实施方式的印刷电路板,例如可以通过将本实施方式的覆金属箔层叠板的金属箔蚀刻成规定的布线图案形成导体层而形成。
另外,本实施方式的印刷电路板可以使用本实施方式的预浸料作为积层材料而制作。另外,本实施方式的印刷电路板可以使用本实施方式的树脂片作为积层材料而制作。进一步,本实施方式的印刷电路板可以使用本实施方式的覆金属箔层叠板作为积层材料而制作。即,本实施方式的印刷电路板可以具有选自由本实施方式的预浸料和带支撑体的树脂片组成的组中的1种以上。该情况下,绝缘层由选自由本实施方式的预浸料和带支撑体的树脂片组成的组中的1种以上所构成。
本实施方式的印刷电路板具体而言,例如可以通过以下的方法而制造。首先,准备本实施方式的覆金属箔层叠板。将覆金属箔层叠板的金属箔蚀刻成规定的布线图案,制成具有导体层(内层电路)的内层基板。接着,在内层基板的导体层(内层电路)表面依次层叠规定数量的预浸料或带支撑体的树脂片、和外层电路用的金属箔,并进行加热加压而一体成型(层叠成型),从而得到层叠体。该情况下,在内层基板的导体层(内层电路)表面层叠的预浸料或带支撑体的树脂片相当于积层材料。需要说明的是,层叠成型的方法和其成型条件与上述层叠板和覆金属箔层叠板中的层叠成型的方法和其成型条件同样。接着,对层叠体实施通孔、导通孔用的开孔加工,在由此形成的孔的壁面形成用于导通导体层(内层电路)与外层电路用的金属箔的镀金属覆膜。接着,将外层电路用的金属箔蚀刻成规定的布线图案,制成具有导体层(外层电路)的外层基板。如此制造印刷电路板。
另外,不使用覆金属箔层叠板的情况下,可以在上述预浸料上形成成为电路的导体层而制作印刷电路板。此时,导体层的形成中也可以使用化学镀的手法。
实施例
以下中利用实施例和比较例对本发明进一步进行说明,但本发明不受这些实施例的任何限定。
[物性评价]
使用实施例和比较例中得到的清漆或预浸料,根据以下的各项目所示的步骤制作物性评价用的样品,进行了成型性、透射率、和绝缘电阻值的物性评价。
(成型性)
对于各实施例和比较例中得到的预浸料,在上下配置厚度12μm的电解铜箔(三井金属矿业株式会社制、“3EC-LPIII”),在压力30kgf/cm2、温度220℃下进行120分钟的层叠成型,得到绝缘层厚度0.1mm的覆铜箔层叠板。通过蚀刻,全部去除覆铜箔层叠板的铜箔后,以目视判定空隙的有无。将结果示于表1和表2。各符号如以下所述。
○:无空隙。
×:有空隙。
(透射率)
对于各实施例和比较例中得到的预浸料,在上下配置厚度12μm的电解铜箔(三井金属矿业株式会社制、3EC-LPIII),在压力30kgf/cm2、温度220℃下进行120分钟的层叠成型,得到绝缘层厚度0.1mm的覆铜箔层叠板。通过蚀刻,去除全部覆铜箔层叠板的铜箔后,对于切成50×50mm的尺寸的样品,用Hitachi High-technologies Corporation制分光光度计U-4100,测定波长400~2000nm的透射率。将结果示于表1和表2。各符号如以下所述。
○:400~2000nm的透射率为0.1%以下。
×:400~2000nm的透射率超过0.1%。
(绝缘电阻性值)
重叠各实施例和比较例中得到的预浸料8张,在上下配置厚度12μm的电解铜箔(三井金属矿业株式会社制、3EC-LPIII),在压力30kgf/cm2、温度220℃下进行120分钟的层叠成型,得到绝缘层厚度0.8mm的覆铜箔层叠板。通过蚀刻,去除全部覆铜箔层叠板的铜箔后,对于切成20×40mm的尺寸的样品,在常态(25℃、1个大气压)、和压力锅试验机(平山制作所制、PC-3型)下,以121℃、2个大气压进行24小时处理(耐湿热性试验)后,施加500V的DC。60秒后测定端子间的绝缘电阻值。将结果示于表1和表2。
[合成例1]
α-萘酚芳烷基型氰酸酯化合物(SN495VCN)的合成
使α-萘酚芳烷基树脂(新日铁化学株式会社制、“SN495V”、OH基当量:236g/eq.:包含萘酚芳烷基的重复单元数n为1~5者。)0.47摩尔(OH基换算)溶解于氯仿500ml,在该溶液中添加三乙胺0.7摩尔(溶液1)。边将温度保持为-10℃边在溶解有0.93摩尔的氯化氰的氯仿溶液300g中用1.5小时滴加溶液1,滴加结束后,搅拌30分钟。之后进一步,在反应器内滴加0.1摩尔的三乙胺与氯仿30g的混合溶液,搅拌30分钟使反应结束。从反应液滤除副产的三乙胺的盐酸盐后,将得到的滤液用0.1N盐酸500ml清洗后,重复进行用水500ml的清洗4次。将其用硫酸钠干燥后,在75℃下蒸发,进一步在90℃下进行减压脱气,从而得到褐色固体的上述式(VI)所示的(式中的R5全部为氢原子、n=1~5)α-萘酚芳烷基型氰酸酯化合物。通过红外吸收光谱分析得到的α-萘酚芳烷基型氰酸酯化合物,结果在2264cm-1附近确认到氰酸酯基的吸收。
[实施例1]
将作为环氧化合物(A)的联苯芳烷基型环氧树脂(日本化药株式会社制、“NC-3000FH”、环氧当量:320eq.)50质量份、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷(KIChemical Industry Co.,Ltd.制、“BMI-70”)20质量份、作为固化剂(B)的联苯芳烷基型酚醛树脂(日本化药株式会社制、“GPH-103”)50质量份、湿润分散剂(BYK Chemie Japan Co.,Ltd.制、“DISPERBYK-161”)1质量份、作为无机填充材料(G)的在滑石上涂布钼酸锌而成者(Sherwin-Williams Chemical Group Co.,Ltd.,制、“Kemgard 911C”、钼酸锌负载量:10质量%)10质量份、作为无机填充材料(G)的熔融二氧化硅(Admatechs株式会社制、“SC4500SQ”、平均粒径1.5μm)120质量份、氮化锆(Mitsubishi Materials Corporation制、“NITRBLACK(注册商标)UB-1”、一次粒径20~50nm)10质量份、和2,4,5-三苯基咪唑(东京化成工业株式会社制、“TPIZ”)0.3质量份配混(混合),之后用甲乙酮稀释,得到清漆(树脂组合物)。使该清漆(树脂组合物)浸渗涂覆于厚度0.1mm的E玻璃织布,在165℃下加热干燥3分钟,得到树脂含量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表1。
[实施例2]
使用同一氮化锆5质量份代替使用实施例1中的氮化锆(Mitsubishi MaterialsCorporation制、“NITRBLACK(注册商标)UB-1”、一次粒径20~50nm)10质量份,除此之外,与实施例1同样地得到树脂含量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表1。
[实施例3]
使用同一氮化锆20质量份代替使用实施例1中的氮化锆(Mitsubishi MaterialsCorporation制、“NITRBLACK(注册商标)UB-1”、一次粒径20~50nm)10质量份,除此之外,与实施例1同样地得到树脂含量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表1。
[实施例4]
使用作为固化剂(B)的合成例1中得到的α-萘酚芳烷基型氰酸酯化合物(“N495VCN”、氰酸酯当量:261g/eq.)50质量份代替使用实施例1中的联苯芳烷基型酚醛树脂(日本化药株式会社制、“GPH-103”)50质量份,除此之外,与实施例1同样地得到树脂量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表1。
[实施例5]
不使用实施例4中的双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷(KI ChemicalIndustry Co.,Ltd.制、“BMI-70”)20质量份,除此之外,与实施例4同样地得到树脂量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表1。
[比较例1]
不使用实施例1中的氮化锆(Mitsubishi Materials Corporation制、“NITRBLACK(注册商标)UB-1”)10质量份,除此之外,与实施例1同样地得到树脂量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表2。
[比较例2]
使用碳颗粒(御国色素株式会社制、“MHI Black#273”)10质量份代替使用实施例1中的氮化锆(Mitsubishi Materials Corporation制、“NITRBLACK(注册商标)UB-1”)10质量份,除此之外,与实施例1同样地得到树脂量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表2。
[比较例3]
使用碳颗粒(御国色素株式会社制、“MHI Black#273”)10质量份代替使用实施例4中的氮化锆(Mitsubishi Materials Corporation制、“NITRBLACK(注册商标)UB-1”)10质量份,除此之外,与实施例4同样地得到树脂量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表2。
[比较例4]
使用碳颗粒(御国色素株式会社制、“MHI Black#273”)10质量份代替使用实施例5中的氮化锆(Mitsubishi Materials Corporation制、“NITRBLACK(注册商标)UB-1”)10质量份,除此之外,与实施例5同样地得到树脂量50质量%的预浸料。将成型性、透射率、和绝缘电阻值的评价结果示于表2。
[表1]
[表2]
由表1和表2表明,使用实施例1~5的树脂组合物得到的覆铜箔层叠板的成型性、可见光至近红外光的遮光性(透射率)、和绝缘电阻性(绝缘电阻值)均优异。另外,绝缘电阻性在耐湿热性试验后也良好。与此相对,比较例1的树脂组合物由于不含有氮化锆,因此,遮光性差。比较例2~4的树脂组合物由于使用碳颗粒代替氮化锆,因此,成型性和绝缘电阻性差。
产业上的可利用性
本发明的树脂组合物作为印刷电路板等的制造中使用的材料具有产业上的可利用性。
Claims (19)
1.一种树脂组合物,其包含:
环氧化合物(A)、
固化剂(B)、和
氮化锆(C),
所述氮化锆(C)的含量相对于所述环氧化合物(A)与所述固化剂(B)的总计量100质量份为1~30质量份。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,
所述氮化锆(C)包含一次粒径为20~50nm的颗粒。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,
所述固化剂(B)包含酚化合物(D)和/或氰酸酯化合物(E)。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物,其中,
还包含马来酰亚胺化合物(F)。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物,其中,
还包含无机填充材料(G)。
10.根据权利要求9所述的树脂组合物,其中,
所述无机填充材料(G)包含选自由二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、勃姆石、氧化镁、氧化钼、钼酸锌、和氢氧化镁组成的组中的1种以上。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的树脂组合物,其用于印刷电路板。
12.一种预浸料,其具有:
基材、和
浸渗或涂布于该基材的权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
13.一种带支撑体的树脂片,其具有:
支撑体、和
层叠于该支撑体的单面或两面的权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
14.一种覆金属箔层叠板,其具有:
层叠体、和配置于该层叠体的单面或两面的金属箔,所述层叠体由选自由权利要求12所述的预浸料和权利要求13所述的带支撑体的树脂片组成的组中的1种以上所形成。
15.根据权利要求14所述的覆金属箔层叠板,其中,
从覆金属箔层叠板去除了金属箔的基板的波长400~2000nm的范围内的透射率为0.1%以下。
16.一种印刷电路板,其是使用权利要求12所述的预浸料作为积层材料而制作的。
17.一种印刷电路板,其是使用权利要求13所述的带支撑体的树脂片作为积层材料而制作的。
18.一种印刷电路板,其是使用权利要求14或15所述的覆金属箔层叠板作为积层材料而制作的。
19.一种印刷电路板,其包含:绝缘层、和形成于该绝缘层的表面的导体层,该绝缘层包含权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
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