CN114763397A - 树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供:一种树脂组合物,其可以得到能够将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为较低、且镀铜剥离强度及沾污除去性优异的固化物;以及,一种树脂组合物,其可以得到介质损耗角正切(Df)低、断裂伸长率及加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)优异的固化物。本发明的解决方案是:一种树脂组合物,其包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂及(C)活性酯化合物;以及,一种树脂组合物,其包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、(C)活性酯化合物及(D)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10质量%以上,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(D)成分的含量为60质量%以上。

Description

树脂组合物
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得到的固化物、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,已知采用交替重叠绝缘层和导体层的堆叠(buildup)方式的制造方法。在采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。近年来,要求将绝缘层的介质损耗角正切抑制为较低。
迄今为止,已知作为用于形成绝缘层的树脂组合物,通过使用配合有活性酯化合物的环氧树脂组合物,可以将绝缘层的介质损耗角正切抑制为较低(专利文献1)。另外,还已知作为用于形成绝缘层的树脂组合物,通过使用除了配合有活性酯化合物、而且高含量配合了无机填充材料的环氧树脂组合物,可以将绝缘层的介质损耗角正切抑制为较低(专利文献1)。
但是,使用配合有活性酯化合物的环氧树脂组合物的情况下,沾污除去性的降低等成为课题。另外,使用低分子量的(甲基)丙烯酸酯化合物时,可以提高沾污除去性(专利文献2),但是在粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)、镀铜剥离强度方面存在课题。
另外,在使用高含量配合有活性酯化合物及无机填充材料的环氧树脂组合物的情况下,断裂伸长率的降低、加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)的降低等也成为课题。
应予说明,迄今为止,已知具有脂环结构的烯丙基化合物(专利文献3及4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-23714号公报
专利文献2:日本特开2019-183071号公报
专利文献3:日本特开2019-89967号公报
专利文献4:日本特开2020-136311号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的第一课题在于提供一种树脂组合物,其可以得到能够将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为较低、且镀铜剥离强度及沾污除去性优异的固化物。
本发明的第二课题在于提供可得到介质损耗角正切(Df)低、断裂伸长率及加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)优异的固化物的树脂组合物。
解决课题用的手段
为了实现本发明的第一课题,本发明人等进行了努力研究,作为结果,通过在配合有(C)活性酯化合物的环氧树脂组合物中,进一步使用(A)具有脂环结构的烯丙基化合物,意外地发现可以得到能够将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为较低、且镀铜剥离强度及沾污除去性优异的固化物,从而完成了第一实施方式的发明。
为了实现本发明的第二课题,本发明人等进行了努力研究,作为结果,通过在分别以10质量%以上、60质量%以上这样高含量配合有(C)活性酯化合物及(E)无机填充材料的环氧树脂组合物中,进一步使用(A)具有脂环结构的烯丙基化合物,意外地发现可以得到介质损耗角正切(Df)低、断裂伸长率及加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)优异的固化物,从而完成了第二实施方式的发明。
即,本发明包含以下的内容;
[1]一种树脂组合物,其包含:(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、及(C)活性酯化合物;
[2]根据上述[1]所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物;
[3]根据上述[2]所述的树脂组合物,其中,(D)成分相对于(A)成分的质量比((D)成分/(A)成分)为0.1~10;
[4]根据上述[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10质量%以上;
[5]根据上述[1]所述的树脂组合物,其中,进一步包含(E)无机填充材料;
[6]根据上述[5]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,(E)成分的含量为60质量%以上;
[7]一种树脂组合物,其包含:(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、(C)活性酯化合物、及(E)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10质量%以上,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(E)成分的含量为60质量%以上。
[8]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,(A)成分具有式(a-1)所示的基团,
[化学式1]
Figure BDA0003466896160000031
式中,*表示结合部位。
[9]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,(A)成分具有式(A3)所示的基团,
[化学式2]
Figure BDA0003466896160000032
式中,
X表示单键、-C(R5)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-,
R2及R5分别独立地表示氢原子或烃基,
R3及R4分别独立地表示烃基,
1个R2及b个R3中的至少1个为烯丙基,
b及c分别独立地表示0~3的整数,
*表示结合部位。
[10]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,(A)成分的重均分子量为1000~20000。
[11]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,(A)成分的烯丙基当量为200g/eq.~2000g/eq.;
[12]根据上述[1]或[7]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0.01质量%以上;
[13]根据上述[1]或[7]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5质量%以下;
[14]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量为1质量%~20质量%;
[15]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,(B)成分相对于(A)成分的质量比((B)成分/(A)成分)为1.5~100;
[16]根据上述[5]或[7]所述的树脂组合物,其中,(E)成分为二氧化硅;
[17]根据上述[5]或[7]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,(E)成分的含量为70质量%以上;
[18]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,进一步包含咪唑系固化促进剂;
[19]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,进一步包含选自酚系固化剂及碳二亚胺系固化剂中的固化剂;
[20]根据上述[1]或[7]所述的树脂组合物,其中,在23℃下进行测定时,树脂组合物的固化物的断裂伸长率为1.0%以上;
[21]根据上述[1]或[7]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的介质损耗角正切(Df)为0.0030以下;
[22]一种固化物,其是上述[1]或[7]所述的树脂组合物的固化物;
[23]一种片状叠层材料,其含有上述[1]或[7]所述的树脂组合物;
[24]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]或[7]所述的树脂组合物形成的树脂组合物层;
[25]一种印刷布线板,其具备由上述[1]或[7]所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层;
[26]一种半导体装置,其包含上述[25]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明的第一实施方式的树脂组合物,可以得到能够将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为较低、且镀铜剥离强度及沾污除去性优异的固化物。
根据本发明的第二实施方式的树脂组合物,可以得到介质损耗角正切(Df)低、断裂伸长率及加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)优异的固化物。
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>
本发明的第一实施方式的树脂组合物包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、及(C)活性酯化合物。通过使用这种树脂组合物,可以得到能够将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为较低、且镀铜剥离强度及沾污除去性优异的固化物。
本发明的第一实施方式的树脂组合物除了包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、及(C)活性酯化合物以外,也可以进一步包含任意的成分。作为任意的成分,可举出例如(C’)其他固化剂、(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物、(E)无机填充材料、(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物、(G)固化促进剂、(H)热塑性树脂、(I)其他添加剂及(J)有机溶剂。
本发明的第二实施方式的树脂组合物包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、(C)活性酯化合物及(E)无机填充材料,(C)活性酯化合物的含量为10质量%以上,(E)无机填充材料的含量为60质量%以上。通过使用这种树脂组合物,可以得到介质损耗角正切(Df)低、断裂伸长率及加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)优异的固化物。
本发明的第二实施方式的树脂组合物除了包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、(C)活性酯化合物、及(E)无机填充材料以外,也可以进一步包含任意的成分。作为任意的成分,可举出例如(C’)其他固化剂、(F’)自由基聚合性化合物、(G)固化促进剂、(H)热塑性树脂、(I)其他添加剂、及(I)有机溶剂。
以下,对于树脂组合物中所含的各成分进行详细说明。
<(A)具有脂环结构的烯丙基化合物>
本发明的树脂组合物含有(A)具有脂环结构的烯丙基化合物。(A)具有脂环结构的烯丙基化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。
(A)具有脂环结构的烯丙基化合物较好是在1分子中具有2个以上的烯丙基。另外,(A)具有脂环结构的烯丙基化合物较好是具有芳环,烯丙基较好是与芳环直接结合、或者经由选自氧原子、氮原子、及硫原子中的杂原子(较好是氧原子)与芳环结合。
芳环是指遵循环上的π电子系中所含的电子数为4p+2个(p为自然数)的休克尔规则(Hückel's rule)的环。芳环可以是将碳原子作为成环原子的芳族碳环、或者是作为成环原子,除了碳原子以外、而且具有氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的芳族杂环,在一个实施方式中,较好是芳族碳环。在一个实施方式中,芳环较好是5~14元的芳环,更好是5~10元的芳环。作为芳环的优选的具体例,可举出苯环、萘环、蒽环、菲环等,更好是苯环或萘环,特别好是苯环。
在一个实施方式中,(A)具有脂环结构的烯丙基化合物较好是具有式(A1)所示的基团。
[化学式3]
Figure BDA0003466896160000061
[式中,R1分别独立地表示取代基,a个R1中的至少1个是烯丙基或烯丙基氧基,a表示1~4的整数,*表示结合部位]。
(A)具有脂环结构的烯丙基化合物更好是具有式(A2)所示的基团,
[化学式4]
Figure BDA0003466896160000062
[式中,R2表示氢原子或烃基,R3分别独立地表示烃基,1个R2及b个R3中的至少1个是烯丙基,b表示0~3的整数,*表示结合部位]。
(A)具有脂环结构的烯丙基化合物进一步好是具有式(A3)所示的基团,
[化学式5]
Figure BDA0003466896160000063
[式中,X表示单键、-C(R5)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-,R2及R5分别独立地表示氢原子或烃基,R3及R4分别独立地表示烃基,1个R2及b个R3中的至少1个是烯丙基,b及c分别独立地表示0~3的整数,*表示结合部位]。(A)具有脂环结构的烯丙基化合物较好是在1分子中具有2个以上的式(A1)、(A2)或(A3)所示的基团,特别好是具有2个。
R1分别独立地表示取代基。R1分别独立地较好是烯丙基、烯丙基氧基、羟基、烷基、芳基、烷基-氧基、或芳基-氧基,更好是烯丙基、烯丙基氧基、或羟基。
在本说明书中,作为“取代基”,没有特别限定,可举出例如烯丙基、烯丙基氧基、氨基、羟基、烷基、芳基、烷基-芳基(被烷基取代的芳基)、芳基-烷基(被芳基取代的烷基)、烷基-氧基、芳基-氧基、烷基-羰基、芳基-羰基、烷基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、单或二(烷基)氨基、单或二(芳基)氨基等的一价取代基。
烷基是指直链及/或支链的一价脂肪族饱和烃基。烷基只要没有特别指定,较好是碳原子数为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、环戊基、环己基等。芳基是指一价芳族烃基。芳基只要没有特别指定,较好是碳原子数6~14的芳基。作为芳基,可举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。卤素原子是氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子。
a表示1~4的整数。a较好是1、2或3,更好是1或2。
R2表示氢原子或烃基。R2较好是氢原子、烯丙基、或烷基,更好是氢原子或烯丙基。R3分别独立地表示烃基。R3较好是烯丙基或烷基,更好是烯丙基。
在本说明书中,作为“烃基”,没有特别限定,可举出例如烯丙基、烷基、芳基、烷基-芳基、芳基-烷基等的一价烃基。
b表示0~3的整数。b较好是0、1或2,更好是0或1。
在第一实施方式中,较好是R2为烯丙基,R3分别独立地为烃基,且b为0、1或2;更好是R2为烯丙基,R3分别独立地为烷基,且b为0或1;特别好是R2为烯丙基,且b为0。
在第二实施方式中,较好是R2为氢原子,R3分别独立地为烃基,b为1或2,且b个R3中的至少1个为烯丙基;更好是R2为氢原子,R3分别独立地为烯丙基或烷基,b为1或2,且b个R3中的至少1个为烯丙基;特别好是R2为氢原子,R3为烯丙基,且b为1。
X表示单键、-C(R5)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-。X较好是单键、-C(R5)2-、或-O-;更好是单键、或-C(R5)2-;特别好是-C(R5)2-。
R5分别独立地表示氢原子或烃基。R5分别独立地较好是氢原子、烷基或芳基,更好是氢原子或烷基,特别好是氢原子。
R4分别独立地表示烃基。R4较好是烯丙基或烷基,更好是烯丙基。
c表示0~3的整数。c较好是0、1或2,更好是0或1。在第一实施方式中,c特别好是0。在第二实施方式中,c特别好是1。
(A)具有脂环结构的烯丙基化合物中的脂环结构是非芳族环的环骨架结构。(A)具有脂环结构的烯丙基化合物所具有的脂环结构中的非芳族环可在可取代的位置具有取代基。非芳族环可以是仅由单键形成的饱和环、或具有双键及三键中的任一者的非芳族不饱和环,较好是仅由单键形成的饱和环。饱和环可以是将碳原子作为成环原子的饱和碳环、或者是作为成环原子,除了碳原子以外、而且具有氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的饱和杂环。
饱和环较好是碳原子数3~18的饱和环,更好是碳原子数5~16的饱和环。作为饱和环,可举出例如环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环壬烷环、环癸烷环、环十一烷环、环十二烷环等的单环烷烃环等单环系的饱和碳环、双环[2.2.1]庚烷环(降冰片烷环)、双环[4.4.0]癸烷环(十氢化萘环)、双环[5.3.0]癸烷环、双环[4.3.0]壬烷环(六氢茚满环)、双环[3.2.1]辛烷环、双环[5.4.0]十一烷环、双环[3.3.0]辛烷环、双环[3.3.1]壬烷环等二环系的饱和碳环、三环[5.2.1.02,6]癸烷环(四氢二环戊二烯环)、三环[3.3.1.13,7]癸烷环(金刚烷环)、三环[6.2.1.02,7]十一烷环等三环系的饱和碳环、四环[6.2.1.13,6.02,7]十二烷环等四环系的饱和碳环、五环[9.2.1.14,7.02,10.03,8]十五烷环、五环[6.5.1.13,6.02,7.09,13]十五烷环(四氢三环戊二烯环)环等五环系的饱和碳环等的饱和碳环;吡咯烷环、吡唑烷环、咪唑烷环、四氢呋喃环、1,3-二氧戊烷环、哌啶环、哌嗪环、四氢吡喃环、1,3-二噁烷环、1,4-二噁烷环、噻烷环(thiane ring)、1,3-二噻烷环、1,4-二噻烷环、吗啉环、硫代吗啉环、噁唑烷环等单环系的饱和杂环、7-氧杂双环[4.1.0]庚烷环(1,2-环氧环己烷环)、1-氮杂双环[2.2.2]辛烷(奎宁环)、十氢喹啉环、十氢异喹啉环等二环系的饱和杂环、1-氮杂三环[3.3.1.13,7]癸烷(1-氮杂金刚烷环)、2-氮杂三环[3.3.1.13,7]癸烷(2-氮杂金刚烷环)等三环系的饱和杂环等的饱和杂环。
在(A)具有脂环结构的烯丙基化合物中,非芳族环较好是饱和碳环,更好是二环系以上的饱和碳环,进一步好是二环系的饱和碳环、三环系的饱和碳环、四环系的饱和碳环、或五环系的饱和碳环。
在一个实施方式中,(A)具有脂环结构的烯丙基化合物较好是具有包含二环系以上的饱和碳环的式(a-1)~(a-8)所示的基团。
[化学式6]
Figure BDA0003466896160000081
[式中,*表示结合部位],其中,较好是具有式(a-1)所示的基团。
在一个实施方式中,(A)具有脂环结构的烯丙基化合物较好是包含具有脂环结构及烯丙基的碳酸酯树脂,并非是特别限定,特别好是包含式(A)所示的碳酸酯树脂。
[化学式7]
Figure BDA0003466896160000082
[式(A)中,
A1分别独立地表示上述说明的式(A3)所示的基团;
A2分别独立地表示式(Aa)所示的基团、或式(Ab)所示的基团。
[化学式8]
Figure BDA0003466896160000091
(式(Aa)中,Y分别独立地表示单键、或亚烷基,环Cy分别独立地表示任选具有取代基的非芳族环,*表示结合部位)。
[化学式9]
Figure BDA0003466896160000092
(式(Ab)中,Z表示单键、-C(R8)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-,R6及R7分别独立地表示烃基,R8分别独立地表示氢原子或烃基,e及d分别独立地表示0~3的整数,*表示结合部位),n个A2中的至少1个为式(Aa)所示的基团;
n表示0以上的整数。]。
Y分别独立地表示单键或亚烷基。Y分别独立地是单键或亚甲基,更好是亚甲基。
亚烷基是指直链及/或支链的二价饱和烃基。亚烷基较好是碳原子数1~6的亚烷基。作为亚烷基,可举出例如亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基等的直链亚烷基;乙叉基、丙叉基、异丙叉基、乙基甲基亚甲基、二乙基亚甲基等的支链亚烷基。
环Cy分别独立地表示任选具有取代基的非芳族环。环Cy分别独立地是任选具有取代基的二环系以上的饱和碳环,特别好是三环[5.2.1.02,6]癸烷环(四氢二环戊二烯环)。
R6及R7分别独立地表示烃基。R6及R7分别独立地较好是烯丙基或烷基,更好是烯丙基。
e及d分别独立地表示0~3的整数。e及d分别独立地较好是0、1或2,更好是0或1。
Z表示单键、-C(R8)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-。Z较好是单键、-C(R8)2-、或-O-;更好是单键或-C(R8)2-;特别好是-C(R8)2-。
R8分别独立地表示氢原子或烃基。R8分别独立地较好是氢原子、烷基、或芳基,更好是氢原子或烷基,特别好是氢原子。
n表示0以上的整数。n较好是0~200的整数,更好是0~100的整数。n个A2中的至少1个为式(Aa)所示的基团。在n个A2中,式(Aa)所示的基团的比例较好是20摩尔%以上,更好是50摩尔%以上。
(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的重均分子量较好是20000以下,更好是15000以下。(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的重均分子量的下限没有特别限定,较好是1000以上,更好是1500以上,特别好是2000以上。树脂的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱(GPC)法,作为聚苯乙烯换算的值而测定。
(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的烯丙基当量较好是150g/eq.~5000g/eq.,更好是200g/eq.~2000g/eq.,进一步好是250g/eq.~1500g/eq.,进一步更好是300g/eq.~1200g/eq.。烯丙基当量是每1当量烯丙基的烯丙基化合物的质量。
作为(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的市售品,可举出例如群荣化学工业公司制的“FTC809AE”、“FATC809”等,可以使用一种或两种以上。
第一实施方式的树脂组合物中的(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的含量没有特别限定,从将固化物的介质损耗角正切抑制为更低的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是10质量%以下,更好是7质量%以下,进一步好是5质量%以下,进一步更好是4质量%以下,特别好是3.5质量%以下。第一实施方式的树脂组合物中的(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的含量的下限没有特别限定,从将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为更低、进一步提高剥离强度的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步好是0.1质量%以上,进一步更好是0.5质量%以上,特别好是1质量%以上。
第二实施方式的树脂组合物中的(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的含量没有特别限定,从将固化物的介质损耗角正切抑制为更低的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是10质量%以下,更好是7质量%以下,进一步好是5质量%以下,进一步更好是4质量%以下,特别好是3质量%以下。第二实施方式的树脂组合物中的(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的含量的下限没有特别限定,从进一步提高断裂伸长率、及加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步好是0.1质量%以上,进一步更好是0.2质量%以上,特别好是0.3质量%以上。
<(B)环氧树脂>
本发明的树脂组合物含有(B)环氧树脂。(B)环氧树脂是指具有环氧基的固化性树脂。
作为(B)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、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆(naphthol novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛清漆(phenolnovolac)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(cresolnovolac)型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线型脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、含有螺环的环氧树脂、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。(B)环氧树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
对于树脂组合物而言,作为(B)环氧树脂,较好是包含在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。相对于(B)环氧树脂的不挥发成分100质量%,在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂的比例较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上。
环氧树脂中有在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”)。在本发明的树脂组合物中,作为环氧树脂,可仅包含液态环氧树脂,或者可仅包含固态环氧树脂,或者可将液态环氧树脂和固态环氧树脂组合包含。
作为液态环氧树脂,较好是在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,较好是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、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”(Glycirol型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-3950L”、“EP-3980S”(缩水甘油胺型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-4088S”(双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“Celloxide 2021P”(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。它们可以单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为固态环氧树脂,较好是在1分子中具有3个以上环氧基的固态环氧树脂,更好是在1分子中具有3个以上环氧基的芳族系的固态环氧树脂。
作为固态环氧树脂,较好是联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型四官能环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双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(phenolphthalimidine)型环氧树脂、酚酞(phenolphthalein)型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例子,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”(双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”、“ESN4100V”(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。这些固态环氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
在第一实施方式中,作为(B)环氧树脂,将液态环氧树脂与固态环氧树脂组合使用时,它们的质量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)较好是10:1~1:50,更好是2:1~1:20,特别好是1:1~1:10。在第二实施方式中,作为(B)环氧树脂,将液态环氧树脂与固态环氧树脂组合使用时,它们的质量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)较好是20:1~1:20,更好是10:1~1:10,特别好是7:1~1:7。
(B)环氧树脂的环氧当量较好是50g/eq.~5000g/eq.,更好是60g/eq.~2000g/eq.,进一步好是70g/eq.~1000g/eq.,进一步更好是80g/eq.~500g/eq.。环氧当量是每1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量可以根据JIS K7236测定。
(B)环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100~5000,更好是250~3000,进一步好是400~1500。树脂的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱(GPC)法,作为经聚苯乙烯换算的值而测定。
第一实施方式的树脂组合物中的(B)环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是30质量%以下,更好是25质量%以下,进一步好是20质量%以下,进一步更好是15质量%以下,特别好是10质量%以下。第二实施方式的树脂组合物中的(B)环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是小于30质量%,更好是25质量%以下,进一步好是20质量%以下,进一步更好是15质量%以下,特别好是10质量%以下。第一实施方式及第二实施方式的树脂组合物中的(B)环氧树脂的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.1质量%以上,更好是0.5质量%以上,进一步好是1质量%以上,进一步更好是3质量%以上,特别好是5质量%以上。
树脂组合物中的(B)环氧树脂相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((B)成分/(A)成分)较好是1以上,更好是1.5以上,特别好是2以上。树脂组合物中的(B)环氧树脂相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((B)成分/(A)成分)的上限较好是1000以下,更好是100以下,特别好是50以下。
<(C)活性酯化合物>
本发明的树脂组合物含有(C)活性酯化合物。(C)活性酯化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。(C)活性酯化合物可具有作为与(B)环氧树脂反应而使其固化的环氧树脂固化剂的功能。
作为(C)活性酯化合物,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。该活性酯化合物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和羟基化合物获得的活性酯化合物,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化合物。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、二羟基二苯甲酮、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮、间苯三酚、苯三酚、双环戊二烯型二苯酚化合物、线型酚醛树脂(phenol novolac)等。在此,“双环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子双环戊二烯缩合2分子苯酚而得的二苯酚化合物。
具体而言,作为(C)活性酯化合物,较好是双环戊二烯型活性酯化合物、含萘结构的萘型活性酯化合物、含线型酚醛树脂的乙酰基化物的活性酯化合物、含线型酚醛树脂的苯甲酰基化物的活性酯化合物,其中,更好是选自双环戊二烯型活性酯化合物及萘型活性酯化合物中的至少一种,进一步好是双环戊二烯型活性酯化合物。作为双环戊二烯型活性酯化合物,较好是包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物。
作为(C)活性酯化合物的市售品,包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物可举出“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);包含萘结构的活性酯化合物可举出“HP-B-8151-62T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-8150-60T”、“EXB-8150-62T”、“EXB-9416-70BK”、“HPC-8150-60T”、“HPC-8150-62T”、“EXB-8”(DIC公司制);含磷的活性酯化合物可举出“EXB9401”(DIC公司制),作为线型酚醛树脂的乙酰基化物的活性酯化合物可举出“DC808”(三菱化学公司制),作为线型酚醛树脂的苯甲酰基化物的活性酯化合物可举出“YLH1026”、“YLH1030”、“YLH1048”(三菱化学公司制),包含苯乙烯基及萘结构的活性酯化合物可举出“PC1300-02-65MA”(AIR&WATER公司制)等。
(C)活性酯化合物的活性酯基当量较好是50g/eq.~500g/eq.,更好是50g/eq.~400g/eq.,进一步好是100g/eq.~300g/eq.。活性酯基当量是每1当量活性酯基的活性酯化合物的质量。
将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,第一实施方式的树脂组合物中的(C)活性酯化合物的含量较好是0.1质量%以上,更好是1质量%以上,进一步好是5质量%以上,进一步更好是10质量%以上,特别好是13质量%以上。将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,第二实施方式的树脂组合物中的(C)活性酯化合物的含量是10质量%以上,较好是11质量%以上,更好是12质量%以上,进一步好是13质量%以上,特别好是14质量%以上。第一实施方式及第二实施方式的树脂组合物中的(C)活性酯化合物的含量的上限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,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25质量%以下,特别好是20质量%以下。
树脂组合物中的(C)活性酯化合物相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((C)成分/(A)成分)较好是2以上,更好是3以上,特别好是4以上。树脂组合物中的(C)活性酯化合物相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((C)成分/(A)成分)的上限较好是2000以下,更好是200以下,特别好是100以下。
<(C’)其他固化剂>
本发明的树脂组合物可进一步包含除(C)成分以外的(C’)固化剂作为任意成分。(C’)其他固化剂可以单独使用一种,也可以将两种以上任意地组合使用。(C’)其他固化剂与(C)活性酯化合物同样地可具有作为与(B)环氧树脂反应而使其固化的环氧树脂固化剂的功能。
作为(C’)其他固化剂,没有特别限定,可举出例如酚系固化剂、碳二亚胺系固化剂、酸酐系固化剂、胺系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂、及硫醇系固化剂。本发明的树脂组合物特别好是包含选自酚系固化剂及碳二亚胺系固化剂中的固化剂。
作为酚系固化剂,从耐热性及耐水性的观点来看,较好是具有酚醛结构(novolacstructure)的酚系固化剂。另外,从对于被粘物的密合性的观点来看,较好是含氮的酚系固化剂,更好是含三嗪骨架的酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性、及密合性的观点来看,较好是含三嗪骨架的线型酚醛树脂(phenol novolac resin)。作为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。
作为碳二亚胺系固化剂,可举出在1分子中具有1个以上、较好是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)等芳族双碳二亚胺等双碳二亚胺;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(亚甲苯基碳二亚胺)、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]等芳族聚碳二亚胺等聚碳二亚胺。
作为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。
作为酸酐系固化剂,可举出在1分子中具有1个以上酸酐基的固化剂,较好是在1分子中具有2个以上酸酐基的固化剂。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、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧双邻苯二甲酸二酐、3,3'-4,4'-二苯基砜四甲酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇双(脱水偏苯三酸酯)、苯乙烯和马来酸共聚而成的苯乙烯-马来酸树脂等聚合物型的酸酐等。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”、Cray Valley公司制“EF-30”、“EF-40”“EF-60”、“EF-80”等。
作为胺系固化剂,可举出在1分子中具有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、芳族胺类等,其中,从实现本发明所期望的效果的观点考虑,较好是芳族胺类。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。胺系固化剂可以使用市售品,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 W”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)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯苯基甲烷)、双(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-双(4-氰酸酯苯基-1-(甲基亚乙基))苯、双(4-氰酸酯苯基)硫醚、和双(4-氰酸酯苯基)醚等2官能氰酸酯树脂、由苯酚酚醛清漆树脂和甲酚酚醛清漆树脂等衍生的多官能氰酸酯树脂、这些氰酸酯树脂一部分三嗪化的预聚物等。作为氰酸酯系固化剂的具体例,可举出Lonza日本公司制的“PT30”及“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三嗪化而成为三聚物的预聚物)等。
作为硫醇系固化剂,可举出例如: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。
(C’)其他固化剂的反应基当量较好是50g/eq.~3000g/eq.、更好是100g/eq.~1000g/eq.、进一步更好是100g/eq.~500g/eq.、特别好是100g/eq.~300g/eq.。反应基当量是每1当量反应基的固化剂的质量。
树脂组合物中的(C’)其他固化剂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是15质量%以下,更好是10质量%以下,进一步好是7质量%以下,特别好是5质量%以下。树脂组合物中的(C’)其他固化剂的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以是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。
将树脂组合物中的(C)活性酯化合物与(C’)其他固化剂的总计设为100质量%时,树脂组合物中的(C)活性酯化合物的含量较好是10质量%以上,更好是30质量%以上,进一步好是40质量%以上,特别好是50质量%以上。
<(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物>
第一实施方式的本发明的树脂组合物可进一步包含(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物作为任意成分。(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯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。
(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物是在1分子中具有1个以上的丙烯酰基及/或甲基丙烯酰基的自由基聚合性化合物。(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物较好是在1分子中具有2个以上的丙烯酰基及/或甲基丙烯酰基。
作为(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物,可举出例如环己烷-1,4-二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、环己烷-1,3-二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二噁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯等包含分子量小于1000的脂环结构的分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、3,6-二氧杂-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯等不含脂环结构的分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物,其中较好是包含脂环结构的分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物。
(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物中的脂环结构可以是非芳族环的环骨架结构。(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物所包含的脂环结构中的非芳族环可在可取代的位置具有取代基。非芳族环可以是仅由单键形成的饱和环、或具有双键及三键中的任一者的非芳族不饱和环,较好是仅由单键形成的饱和环。饱和环可以是将碳原子作为成环原子的饱和碳环、或者是作为成环原子,除了碳原子以外、而且具有氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的饱和杂环。作为饱和环,可举出与上述例示同样的饱和环。
在(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物中,非芳族环较好是碳原子数3~18的饱和碳环、或碳原子数3~18的饱和杂环,更好是碳原子数5~16的饱和碳环、或碳原子数5~16的饱和杂环,进一步好是1,3-二噁烷环、或三环[5.2.1.02,6]癸烷环(四氢二环戊二烯环)。
在一个实施方式中,(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物中的丙烯酰基及/或甲基丙烯酰基较好是经由选自氧原子、氮原子及硫原子中的杂原子(较好是氧原子)、或杂原子(较好是氧原子)与亚烷基的组合(更好是丙烯酰基或甲基丙烯酰基侧为杂原子且非芳族环侧为亚烷基)与非芳族环结合。
作为(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品,可举出例如新中村化学工业公司制的“A-DOG”(二噁烷二醇二丙烯酸酯)、共荣社化学公司制的“DCP-A”(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯)、“DCP”(三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯)、日本化药株式会社的“KAYARAD R-684”(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯)、“KAYARAD R-604”(二噁烷二醇二丙烯酸酯)等。
(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基当量较好是30g/eq.~500g/eq.,更好是40g/eq.~400g/eq.,进一步好是50g/eq.~300g/eq.,特别好是75g/eq.~200g/eq.。(甲基)丙烯酰基当量是每1当量丙烯酰基及甲基丙烯酰基的化合物的质量。
(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物的分子量较好是800以下,更好是600以下。下限没有特别限定,例如可设为100以上等。
第一实施方式的树脂组合物中的(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是25质量%以下,更好是15质量%以下,进一步好是10质量%以下,进一步更好是7质量%以下,特别好是5质量%以下。第一实施方式的树脂组合物中的(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如是0质量%以上、0.01质量%以上,较好是0.1质量%以上,更好是0.5质量%以上,进一步好是1质量%以上,特别好是1.5质量%以上。
第一实施方式的树脂组合物中的(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((D)成分/(A)成分)较好是100以下,更好是50以下,特别好是10以下。第一实施方式的树脂组合物中的(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((D)成分/(A)成分)的下限较好是0.01以上,更好是0.05以上,特别好是0.1以上。
<(E)无机填充材料>
本发明的第一实施方式的树脂组合物可进一步含有(E)无机填充材料作为任意的成分。本发明的第二实施方式的树脂组合物含有(E)无机填充材料。(E)无机填充材料以粒子的状态包含在树脂组合物中。
作为(E)无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为(E)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、和磷酸钨酸锆等。其中,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。此外,作为二氧化硅,较好是球形二氧化硅。(E)无机填充材料可单独使用一种,也可将两种以上以任意的比例组合使用。
作为(E)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”;雅都玛公司制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;DENKA公司制的“UFP-30”;德山(Tokuyama)公司制的“SILFILNSS-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。
(E)无机填充材料的平均粒径没有特别限定,较好是10μm以下,更好是5μm以下,进一步好是2μm以下,进一步更好是1μm以下,特别好是0.7μm以下。(E)无机填充材料的平均粒径的下限没有特别限定,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。(E)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而算出平均粒径。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。
(E)无机填充材料的比表面积没有特别限定,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。(E)无机填充材料的比表面积的上限没有特别限定,较好是100m2/g以下,更好是70m2/g以下,进一步好是50m2/g以下,特别好是40m2/g以下。无机填充材料的比表面积可通过下述这样得到:根据BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制造的Macsorb HM-1210),使氮气吸附于试样表面,用BET多点法算出比表面积。
从提高耐湿性及分散性的观点来看,(E)无机填充材料较好是用表面处理剂进行了处理。作为表面处理剂,可举出例如含氟的硅烷偶联剂、氨基硅烷系偶联剂、环氧基硅烷系偶联剂、巯基硅烷系偶联剂、硅烷系偶联剂、烷氧基硅烷、有机硅氮烷化合物、钛酸酯系偶联剂等。另外,表面处理剂可以单独使用一种,也可以将两种以上任意地组合使用。
作为表面处理剂的市售品,可举出例如:信越化学工业公司制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业公司制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM-4803”(长链环氧型硅烷偶联剂)、信越化学工业公司制“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。
从无机填充材料的分散性提高的观点来看,用表面处理剂进行的表面处理的程度较好是在规定的范围内。具体来说,100质量%无机填充材料较好是用0.2质量%~5质量%的表面处理剂进行了表面处理,更好是用0.2质量%~3质量%的表面处理剂进行了表面处理,进一步好是用0.3质量%~2质量%的表面处理剂进行了表面处理。
用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,进一步好是0.2mg/m2以上。另一方面,从防止树脂组合物的熔体粘度、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,进一步好是0.5mg/m2以下。
(E)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,向用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。
对于第一实施方式的树脂组合物中的(E)无机填充材料的含量而言,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,没有特别限定,较好是10质量%以上、20质量%以上,更好是30质量%以上、40质量%以上,进一步好是50质量%以上、55质量%以上,进一步更好是60质量%以上、63质量%以上,特别好是65质量%以上、67质量%以上。对于第二实施方式的树脂组合物中的(E)无机填充材料的含量而言,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,是60质量%以上,较好是63质量%以上,更好是66质量%以上,进一步好是68质量%以上,特别好是70质量%以上。第一实施方式及第二实施方式的树脂组合物中的(E)无机填充材料的含量的上限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好可以是90质量%以下,更好可以是85质量%以下,进一步好可以是80质量%以下,特别好可以是75质量%以下。
树脂组合物中的(E)无机填充材料相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((E)成分/(A)成分)较好是10以上,更好是15以上,特别好是20以上。树脂组合物中的(E)无机填充材料相对于(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的质量比((E)成分/(A)成分)的上限较好是10000以下,更好是1000以下,特别好是400以下。
<(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物>
本发明的第一实施方式的树脂组合物可包含(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物作为任意成分。(F)分子量1000以上的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。
在一个实施方式中,(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物是具有烯属不饱和键的自由基聚合性化合物。(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物没有特别限定,可具有例如烯丙基、3-环己烯基、3-环戊烯基、对乙烯基苯基、间乙烯基苯基、邻乙烯基苯基等不饱和烃基;丙烯酰基、甲基丙烯酰基、马来酰亚胺基(2,5-二氢-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)等α,β-不饱和羰基等自由基聚合性基团。(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物较好是在1分子中具有2个以上的自由基聚合性基团。
作为(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物,可以是例如(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物、苯乙烯系自由基聚合性化合物、马来酰亚胺系自由基聚合性化合物等。
(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上的丙烯酰基及/或甲基丙烯酰基的化合物。可举出(甲基)丙烯酸改性聚苯醚树脂等。作为(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如沙伯基础创新塑料(SABIC InnovativePlastics)公司制的“SA9000”、“SA9000-111”(甲基丙烯酸改性聚苯醚树脂)等。
苯乙烯系自由基聚合性化合物例如是具有与芳族碳原子直接结合的1个以上、较好是2个以上的乙烯基的化合物。作为苯乙烯系自由基聚合性化合物,可举出例如乙烯基苄基改性聚苯醚树脂、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物等。作为苯乙烯系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如日铁化学材料公司制的“ODV-XET(X03)”、“ODV-XET(X04)”、“ODV-XET(X05)”(苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)、三菱瓦斯化学公司制的“OPE-2St 1200”、“OPE-2St2200”(乙烯基苄基改性聚苯醚树脂)。
马来酰亚胺系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上的马来酰亚胺基的化合物。马来酰亚胺系自由基聚合性化合物可以是包含脂肪族胺骨架的脂肪族马来酰亚胺化合物,也可以是包含芳族胺骨架的芳族马来酰亚胺化合物,作为市售品,可举出例如日本化药公司制的“MIR-5000-60T”、“MIR-3000-70MT”(联苯芳烷基型马来酰亚胺化合物)等。
(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物的烯属不饱和键当量较好是20g/eq.~3000g/eq.,更好是50g/eq.~2500g/eq.,进一步好是70g/eq.~2000g/eq.,特别好是90g/eq.~1500g/eq.。烯属不饱和键当量是每1当量烯属不饱和键的自由基聚合性化合物的质量。
(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物的重均分子量(Mw)较好可以是40000以下,更好可以是10000以下,进一步好可以是6000以下,特别好可以是4000以下。树脂的重均分子量可通过凝胶渗透色谱(GPC)法,作为经聚苯乙烯换算的值测定。
第一实施方式的树脂组合物中的(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是25质量%以下,更好是15质量%以下,进一步好是10质量%以下,进一步更好是5质量%以下,特别好是3质量%以下。第一实施方式的树脂组合物中的(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如是0质量%以上、0.001质量%以上,较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步好是0.1质量%以上,特别好是0.5质量%以上。
<(F’)自由基聚合性化合物>
本发明的第二实施方式的树脂组合物可包含(F’)自由基聚合性化合物作为任意成分。(F’)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。
在一个实施方式中,(F’)自由基聚合性化合物是具有烯属不饱和键的自由基聚合性化合物。(F’)自由基聚合性化合物没有特别限定,可以具有例如:烯丙基、3-环己烯基、3-环戊烯基、对乙烯基苯基、间乙烯基苯基、邻乙烯基苯基等不饱和烃基;丙烯酰基、甲基丙烯酰基、马来酰亚胺基(2,5-二氢-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)等α,β-不饱和羰基等自由基聚合性基团。(F’)自由基聚合性化合物较好是在1分子中具有2个以上的自由基聚合性基团。
作为(F’)自由基聚合性化合物,可以是例如(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物、苯乙烯系自由基聚合性化合物、烯丙基系自由基聚合性化合物、马来酰亚胺系自由基聚合性化合物等。
(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上丙烯酰基和/或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,可举出例如:环己烷-1,4-二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、环己烷-1,3-二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等低分子量(分子量小于1000)的脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物;二噁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、3,6-二氧杂-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯等低分子量(分子量小于1000)的含醚(甲基)丙烯酸酯化合物;三(3-羟丙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯等低分子量(分子量小于1000)的含异氰脲酸酯的(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸改性聚苯醚树脂等高分子量(分子量为1000以上)的丙烯酸酯化合物等。作为(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如:新中村化学工业公司制的“A-DOG”(二噁烷二醇二丙烯酸酯)、共荣社化学公司制的“DCP-A”(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯)、“DCP”(三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯)、日本化药株式会社的“KAYARAD R-684”(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯)、“KAYARAD R-604”(二噁烷二醇二丙烯酸酯)、沙伯基础创新塑料公司制的“SA9000”、“SA9000-111”(甲基丙烯酸改性聚苯醚)等。
苯乙烯系自由基聚合性化合物例如是具有与芳族碳原子直接键合的1个以上、较好是2个以上乙烯基的化合物。作为苯乙烯系自由基聚合性化合物,可举出例如:二乙烯基苯、2,4-二乙烯基甲苯、2,6-二乙烯基萘、1,4-二乙烯基萘、4,4'-二乙烯基联苯、1,2-双(4-乙烯基苯基)乙烷、2,2-双(4-乙烯基苯基)丙烷、双(4-乙烯基苯基)醚等低分子量(分子量小于1000)的苯乙烯系化合物;乙烯基苄基改性聚苯醚树脂、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物等高分子量(分子量为1000以上)的苯乙烯系化合物等。作为苯乙烯系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如:日铁化学材料公司制的“ODV-XET(X03)”、“ODV-XET(X04)”、“ODV-XET(X05)”(苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)、三菱瓦斯化学公司制的“OPE-2St 1200”、“OPE-2St2200”(乙烯基苄基改性聚苯醚树脂)。
烯丙基系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上的烯丙基的化合物。作为烯丙基系自由基聚合性化合物,可举出例如:联苯二甲酸二烯丙酯(DiallylDiphenate)、偏苯三酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、2,6-萘二甲酸二烯丙酯、2,3-萘甲酸二烯丙酯等芳族羧酸烯丙酯化合物;1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯、1,3-二烯丙基-5-缩水甘油基异氰脲酸酯等异氰脲酸烯丙酯化合物;2,2-双[3-烯丙基-4-(缩水甘油氧基)苯基]丙烷等含环氧基的芳族烯丙基化合物;双[3-烯丙基-4-(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基]甲烷等含苯并噁嗪的芳族烯丙基化合物;1,3,5-三烯丙基醚苯等含醚芳族烯丙基化合物;二烯丙基二苯基硅烷等烯丙基硅烷化合物等。作为烯丙基系自由基聚合性化合物的市售品,可举出日本化成公司制的“TAIC”(1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯)、日触Techno Fine化学公司制的“DAD”(联苯二甲酸二烯丙酯)、和光纯药工业公司制的“TRIAM-705”(偏苯三酸三烯丙酯)、日本蒸馏工业公司制的商品名“DAND”(2,3-萘甲酸二烯丙酯)、四国化成工业公司制“ALP-d”(双[3-烯丙基-4-(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基]甲烷)、日本化药公司制的“RE-810NM”(2,2-双[3-烯丙基-4-(缩水甘油氧基)苯基]丙烷)、四国化成公司制的“DA-MGIC”(1,3-二烯丙基-5-缩水甘油基异氰脲酸酯)等。
马来酰亚胺系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上马来酰亚胺基的化合物。马来酰亚胺系自由基聚合性化合物可以为包含脂肪族胺骨架的脂肪族马来酰亚胺化合物,也可以为包含芳族胺骨架的芳族马来酰亚胺化合物,作为市售品,可举出例如:信越化学工业公司制的“SLK-2600”、Designer Molecules公司制的“BMI-1500”、“BMI-1700”、“BMI-3000J”、“BMI-689”、“BMI-2500”(含二聚体二胺结构的马来酰亚胺化合物)、Designer Molecules公司制的“BMI-6100”(芳族马来酰亚胺化合物)、日本化药公司制的“MIR-5000-60T”、“MIR-3000-70MT”(联苯芳烷基型马来酰亚胺化合物)、KI化成公司制的“BMI-70”、“BMI-80”、大和化成工业公司制“BMI-2300”、“BMI-TMH”等。此外,作为马来酰亚胺系自由基聚合性化合物,还可以使用日本发明协会公开技报公技编号2020-500211号中公开的马来酰亚胺树脂(含茚满环骨架的马来酰亚胺化合物)。
(F’)自由基聚合性化合物的烯属不饱和键当量较好是20g/eq.~3000g/eq.,更好是50g/eq.~2500g/eq.,进一步好是70g/eq.~2000g/eq.,特别好是90g/eq.~1500g/eq.。烯属不饱和键当量是每1当量烯属不饱和键的自由基聚合性化合物的质量。
(F’)自由基聚合性化合物的重均分子量(Mw)较好是40000以下,更好是10000以下,进一步好是5000以下,特别好是3000以下。下限没有特别限定,例如可设为150以上等。
第二实施方式的树脂组合物中的(F’)自由基聚合性化合物的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是25质量%以下,更好是15质量%以下,进一步好是10质量%以下,进一步更好是5质量%以下,特别好是3质量%以下。第二实施方式的树脂组合物中的(F’)自由基聚合性化合物的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如是0质量%以上、0.001质量%以上,较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步好是0.1质量%以上,特别好是0.5质量%以上。
<(G)固化促进剂>
本发明的树脂组合物可包含(G)固化促进剂作为任意成分。(G)固化促进剂具有作为促进(B)环氧树脂的固化的固化催化剂的功能。
作为固化促进剂,可举出例如:磷系固化促进剂、脲系固化促进剂、胍系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂、胺系固化促进剂等。从提高交联性的观点考虑,本发明的树脂组合物较好是包含咪唑系固化促进剂。(G)固化促进剂可以单独使用一种,也可以组合两种以上使用。
作为磷系固化促进剂,可举出例如:四丁基溴化鏻、四丁基氯化鏻、四丁基乙酸鏻、四丁基癸酸鏻、四丁基月桂酸鏻、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、二叔丁基二甲基鏻四苯基硼酸盐等脂肪族鏻盐;甲基三苯基溴化磷、乙基三苯基溴化鏻、丙基三苯基溴化鏻、丁基三苯基溴化鏻、苄基三苯基氯化鏻、四苯基溴化鏻、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芳族鏻盐;三苯基膦-三苯基硼烷等芳族膦-硼烷复合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等芳族膦-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)二苯基醚等的芳族膦等。
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〕等芳族二甲基脲等。
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酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、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-均三嗪异氰脲酸加合物、2-苯基咪唑异氰脲酸加合物、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,以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。
作为胺系固化促进剂,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。
作为胺系固化促进剂,可以使用市售品,可举出例如Ajinomoto Fine-Techno公司制的“MY-25”等。
树脂组合物中的(G)固化促进剂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是15质量%以下,更好是10质量%以下,进一步好是5质量%以下,特别好是1质量%以下。树脂组合物中的(G)固化促进剂的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以是0质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上、0.05质量%以上等。
<(H)热塑性树脂>
本发明的树脂组合物可包含(H)热塑性树脂作为任意的成分。此处说明的(H)热塑性树脂是除属于上述说明的(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物及(F’)自由基聚合性化合物的物质以外的成分。
作为(H)热塑性树脂,可举出例如:聚酰亚胺树脂、苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚丁二烯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂等。在一个实施方式中,(H)热塑性树脂较好是包含选自聚酰亚胺树脂及苯氧树脂中的热塑性树脂,更好是包含苯氧树脂。此外,热塑性树脂可以单独使用一种,或者也可以组合两种以上使用。
作为聚酰亚胺树脂的具体例,可举出信越化学工业公司制“SLK-6100”、新日本理化公司制的“RIKACOAT SN20”及“RIKACOAT PN20”等。
作为苯氧树脂,可举出例如具有选自双酚A骨架、双酚F骨架、双酚S骨架、双酚苯乙酮骨架、酚醛骨架、联苯骨架、芴骨架、双环戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金刚烷骨架、萜烯骨架和三甲基环己烷骨架中的一种以上的骨架的苯氧树脂。苯氧树脂的末端可以具有酚式羟基、环氧基等的任何官能团。
作为苯氧树脂的具体例,可举出:三菱化学公司制的“1256”及“4250”(均为含双酚A骨架的苯氧树脂);三菱化学公司制的“YX8100”(含双酚S骨架的苯氧树脂);三菱化学公司制的“YX6954”(含双酚苯乙酮骨架的苯氧树脂);新日铁住金化学公司制的“FX280”及“FX293”;三菱化学公司制的“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”、“YL7482”及“YL7891BH30”等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂,可举出例如,聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂,较好是聚乙烯醇缩丁醛树脂。作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例,可举出:电气化学工业公司制的“电化缩丁醛4000-2”、“电化缩丁醛5000-A”、“电化缩丁醛6000-C”、“电化缩丁醛6000-EP”;积水化学工业公司制的S-LEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列;等。
作为聚烯烃树脂,可举出例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等乙烯系共聚树脂;聚丙烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物等聚烯烃系聚合物等。
作为聚丁二烯树脂,可举出例如:含氢化聚丁二烯骨架的树脂、含羟基的聚丁二烯树脂、含酚式羟基的聚丁二烯树脂、含羧基的聚丁二烯树脂、含酸酐基的聚丁二烯树脂、含环氧基的聚丁二烯树脂、含异氰酸酯基的聚丁二烯树脂、含氨基甲酸酯基的聚丁二烯树脂、聚苯醚-聚丁二烯树脂等。
作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,可举出东洋纺公司制的“VYLOMAX HR11NN”和“VYLOMAX HR16NN”。作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,还可举出日立化成公司制的“KS9100”、“KS9300”(含聚硅氧烷骨架的聚酰胺酰亚胺)等改性聚酰胺酰亚胺。
作为聚醚砜树脂的具体例,可举出住友化学公司制的“PES5003P”等。
作为聚砜树脂的具体例,可举出Solvay Advanced Polymers公司制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
作为聚苯醚树脂的具体例,可举出SABIC制“NORYL SA90”等。作为聚醚酰亚胺树脂的具体例,可举出GE公司制的“ULTEM”等。
作为聚碳酸酯树脂,可举出:含羟基的碳酸酯树脂、含酚式羟基的碳酸酯树脂、含羧基的碳酸酯树脂、含酸酐基的碳酸酯树脂、含异氰酸酯基的碳酸酯树脂、含氨基甲酸酯基的碳酸酯树脂等。作为聚碳酸酯树脂的具体例,可举出三菱瓦斯化学公司制的“FPC0220”、旭化成化学公司制的“T6002”、“T6001”(聚碳酸酯二醇)、可乐丽公司制的“C-1090”、“C-2090”、“C-3090”(聚碳酸酯二醇)等。作为聚醚醚酮树脂的具体例,可举出住友化学公司制的“SUMIPLOYK”等。
作为聚酯树脂,可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、聚萘二甲酸丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯树脂等。
从显著获得本发明的效果的观点考虑,(H)热塑性树脂的重均分子量(Mw)较好是5000以上,更好是8000以上,进一步好是10000以上,特别好是20000以上,较好是100000以下,更好是70000以下,进一步好是60000以下,特别好是50000以下。
树脂组合物中的(H)热塑性树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,较好可以是20质量%以下,更好可以是10质量%以下,进一步好可以是5质量%以下,进一步更好可以是3质量%以下,特别好可以是1质量%以下。树脂组合物中的(H)热塑性树脂的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以是0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、0.3质量%以上等。
<(I)其他添加剂>
对于本发明的树脂组合物而言,作为不挥发性成分,可以进一步包含任意的添加剂。作为这样的添加剂,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的自由基聚合引发剂;环氧丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂等的除环氧树脂以外的热固性树脂;橡胶粒子等的有机填充材料;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;有机硅系均化剂、丙烯酸聚合物系均化剂等的均化剂;Benton、蒙脱石等增稠剂;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、炔烃(acetylene)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。(I)其他添加剂可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。(I)其他添加剂可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。本领域技术人员可以适当设定(I)其他添加剂的含量。
<(J)有机溶剂>
对于本发明的树脂组合物而言,除了含有上述的不挥发性成分以外,作为挥发性成分,有时可进一步含有任意的有机溶剂。作为(J)有机溶剂,可适当使用公知的有机溶剂,其种类没有特别限定。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、二异丙醚、二丁醚、二苯醚、苯甲醚等醚系溶剂;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、二甘醇乙基醚乙酸酯(ethyldiglycol 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、甲基环己烷等脂肪族烃系溶剂;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等芳族烃系溶剂等。(J)有机溶剂可以单独使用一种,也可以将两种以上以任意的比例组合使用。
在一个实施方式中,(J)有机溶剂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的全部成分设为100质量%时,例如可以是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可以例如通过在任意的制备容器中,将(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、(C)活性酯化合物、根据需要的(C’)其他固化剂、根据需要的(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物、根据需要的(E)无机填充材料、根据需要的(F)分子量1000以上的自由基聚合性化合物、根据需要的(F’)自由基聚合性化合物、根据需要的(G)固化促进剂、根据需要的(H)热塑性树脂、根据需要的(I)其他添加剂、及根据需要的(J)有机溶剂以任意的顺序加入及/或同时加入一部分或全部并混合而制造。此外,在加入各成分并混合的过程中,可以适当设定温度,可暂时或始终进行加热及/或冷却。此外,在加入并混合的过程中,或者该过程之后,可以例如使用混合机等的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,可与搅拌或振荡同时地在真空下等的低压条件下进行脱泡。
<树脂组合物的特性>
本发明的第一实施方式的树脂组合物包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、及(C)活性酯化合物。通过使用这种树脂组合物,可以将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为较低,且可以得到镀铜剥离强度及沾污除去性优异的固化物。
本发明的第一实施方式的树脂组合物的固化物可具有粗糙化处理后的表面的算术平均粗糙度(Ra)低这样的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例2这样测定的粗糙化处理后的固化物表面的算术平均粗糙度(Ra)较好是可形成为250nm以下,更好可形成为200nm以下,进一步好可形成为170nm以下,进一步更好可形成为150nm以下,特别好可形成为130nm以下。对于下限,没有特别限定,例如可设为1nm以上、2nm以上等。
本发明的第一实施方式的树脂组合物的固化物可具有镀铜剥离强度优异这样的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例3这样在固化物上形成镀铜导体层、由沿垂直方向撕下镀铜导体层时的负荷算出的镀铜剥离强度较好是可形成为0.2kgf/cm以上,更好是可形成为0.25kgf/cm以上,进一步好是可形成为0.3kgf/cm以上,特别好是可形成为0.35kgf/cm以上、0.38kgf/cm以上。对于上限,没有特别限定,例如可设为10kgf/cm以下等。
本发明的第一实施方式的树脂组合物的固化物可具有沾污除去性优异这样的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例1这样形成固化物表面的顶部直径为50μm、通孔底面的直径为40μm的通孔,并进行粗糙化处理后,测定从通孔底部的壁面起的最大沾污长度时,最大沾污长度可成为小于5μm。
在一个实施方式中,本发明的第一实施方式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,在一个实施方式中,如下述试验例4这样在5.8GHz、23℃的条件下测定时的树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)较好是可形成为0.0200以下、0.0100以下,更好是可形成为0.0080以下、0.0070以下、0.0060以下、0.0050以下,进一步好是可形成为0.0040以下、0.0035以下、0.0030以下,特别好是可形成为0.0028以下、0.0026以下。
本发明的第二实施方式的树脂组合物包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、(C)活性酯化合物、及(E)无机填充材料,(C)活性酯化合物的含量为10质量%以上,(E)无机填充材料的含量为60质量%以上。通过使用这种树脂组合物,可得到介质损耗角正切(Df)低、断裂伸长率及加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)优异的固化物。
本发明的第二实施方式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,在一个实施方式中,如下述试验例2’这样在5.8GHz、23℃的条件下测定时的树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)较好是可形成为0.0200以下、0.0100以下,更好是可形成为0.0080以下、0.0070以下、0.0060以下、0.0050以下,进一步好是可形成为0.0040以下、0.0035以下、0.0030以下,特别好是可形成为0.0028以下、0.0027以下。
本发明的第二实施方式的树脂组合物的固化物可具有加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)高这样的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例1’这样根据JIS C6481测定的加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)较好可以是0.1kgf/cm以上,更好可以是0.13kgf/cm以上、0.15kgf/cm以上,进一步好可以是0.16kgf/cm以上、0.17kgf/cm以上,进一步更好可以是0.18kgf/cm以上、0.19kgf/cm以上,特别好可以是0.20kgf/cm以上。另外,同样测定的加速环境试验(HAST)前的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)较好可以是0.2kgf/cm以上,更好可以是0.3kgf/cm以上,进一步好可以是0.4kgf/cm以上,进一步更好可以是0.5kgf/cm以上,特别好可以是0.6kgf/cm以上。
本发明的第二实施方式的树脂组合物的固化物可具有断裂伸长率优异这样的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例3’这样测定的断裂伸长率在23℃测定时,较好可以是0.5%以上,更好可以是0.8%以上,进一步好可以是1.0%以上,特别好可以是1.2%以上。断裂伸长率的上限通常可以设为10%以下、5%以下等。
<树脂组合物的用途>
本发明的树脂组合物可作为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而合适地使用。具体而言,可作为用于形成“供形成导体层(所述导体层形成于绝缘层上,所述导体层包括再布线层)用的该绝缘层”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)而合适地使用。另外,后述的印刷布线板中,可作为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)而合适地使用。本发明的树脂组合物还可用于树脂片材、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广泛的用途。
另外,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作为用于形成“作为供形成再布线层用的绝缘层的再布线形成层”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)而合适地使用。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。
另外,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,一般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,较好是以下所示的树脂片材、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考虑,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。
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,较好是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别好是廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支承体的情况下,作为金属箔,可举出例如铜箔、铝箔等。其中较好是铜箔。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。
对于支承体而言,可以对与树脂组合物层接合的面实施哑光处理、电晕处理、防静电处理。
此外,作为支承体,可使用在与树脂组合物层接合的面具有脱模层的带有脱模层的支承体。作为在带有脱模层的支承体的脱模层中使用的脱模剂,可举出例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂和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”、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,树脂片材可还根据需要包含任意的层。作为所述任意的层,可举出例如设置于树脂组合物层的不与支承体接合的面(即,与支承体相反的一侧的面)的按照支承体选用的保护膜等。保护膜的厚度无特别限定,例如为1μm~40μm。通过叠层保护膜,可抑制树脂组合物层的表面附着垃圾等或形成损伤。
树脂片材例如可通过以下方式制造: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说明的有机溶剂同样的溶剂。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。干燥条件随着树脂组合物或树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,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材料。从印刷布线板的薄型化的观点考虑,片状纤维基材的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下,进一步好是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定。通常是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适合用于形成印刷布线板的绝缘层(印刷布线板的绝缘层用),可更适合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到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。另外,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”。另外,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叠层例如可通过从支承体侧将树脂片材加热压接于内层基板而进行。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合法实施。真空层合法中,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。
叠层可以通过市售的真空层合机来进行。作为市售的真空层合机,可举出例如株式会社名机制作所制的真空加压式层合机、Nikko-Materials公司制的真空敷料器、间歇式真空加压层合机等。
在叠层后,通过在常压下(大气压下)例如从支承体侧对加热压接构件进行压制,由此可以进行经叠层的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可以设为与上述叠层的加热压接条件相同的条件。平滑化处理可以通过市售的层合机来进行。应予说明,叠层和平滑化处理可以使用上述市售的真空层合机连续地进行。
支承体可以在工序(I)和工序(II)之间除去,也可以在工序(II)之后除去。
在工序(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定,可以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有所不同,但在一个实施方式中,固化温度较好是120℃~240℃、更好是150℃~220℃、进一步好是170℃~210℃。固化时间较好是可以设为5分钟~120分钟、更好是可以设为10分钟~100分钟、进一步好是可以设为15分钟~100分钟。
在使树脂组合物层热固化之前,可以将树脂组合物层在比固化温度低的温度下进行预加热。例如,在使树脂组合物层热固化之前,可以在50℃~120℃、较好是60℃~115℃、更好是70℃~110℃的温度下,将树脂组合物层预加热5分钟以上、较好是5分钟~150分钟、更好是15分钟~120分钟、进一步好是15分钟~100分钟。
在制造印刷布线板时,还可以进一步实施(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)至工序(V)可以依照印刷布线板的制造中所使用的本领域技术人员公知的各种方法来实施。应予说明,将支承体在工序(II)之后除去时,该支承体的除去可以在工序(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,还可以根据需要重复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层及导体层的形成,形成多层布线板。
在其他的实施方式中,本发明的印刷布线板可使用上述的预浸料制造。制造方法基本上与使用树脂片材的情况同样。
工序(III)是在绝缘层上开孔的工序,由此可以在绝缘层上形成通孔、过孔等孔。工序(III)可以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、形状可以根据印刷布线板的设计而适宜确定。
工序(IV)是对绝缘层进行粗糙化处理的工序。通常、该工序(IV)中也进行沾污(smear)的除去。粗糙化处理的步骤、条件没有特别限定,可以采用在形成印刷布线板的绝缘层时所通常使用的公知的步骤、条件。例如,可以依次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,对绝缘层进行粗糙化处理。
粗糙化处理中使用的溶胀液没有特别限定,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,可举出例如安美特日本(ATOTECH JAPAN)公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“SwellingDip Securiganth SBU”等。利用溶胀液的溶胀处理没有特别限定,例如,可通过将绝缘层在30℃~90℃的溶胀液中浸渍1分钟~20分钟来进行。从将绝缘层的树脂的溶胀抑制在适度水平的观点考虑,较好是将绝缘层在40℃~80℃的溶胀液中浸渍5分钟~15分钟。
作为粗糙化处理中使用的氧化剂,没有特别限定,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得的碱性高锰酸溶液。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在加热至60℃~100℃的氧化剂溶液中浸渍10分钟~30分钟来进行。此外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度较好是5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可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以通过将进行了利用氧化剂的粗糙化处理的处理面在30℃~80℃的中和液中浸渍5分钟~30分钟来进行。从操作性等的观点考虑,优选将进行了利用氧化剂的粗糙化处理的对象物在40℃~70℃的中和液中浸渍5分钟~20分钟的方法。
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)较好是400nm以下,更好是350nm以下,进一步好是300nm以下。对于下限没有特别限制,较好是可设为0.5nm以上,更好是可设为1nm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)较好是400nm以下,更好是350nm以下,进一步好是300nm以下。对于下限没有特别限制,较好是可设为0.5nm以上,更好是可设为1nm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,导体层包含选自由金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡及铟组成的组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的组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考虑,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,一般是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、全加成法等现有公知的技术,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,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叠层金属箔。树脂组合物层与金属箔的叠层可利用真空层合法实施。叠层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,利用减成法(subtractive)法、改良的半加成法等现有公知的技术,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,可举出供于电气制品(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,通过实施例具体说明本发明。本发明不受这些实施例的限制。应予说明,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%”。在没有特别指定温度及压力的情况下的温度条件及压力条件分别是室温(23℃)及大气压(1atm)。
<实施例1>
一边搅拌一边使双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”、双酚A型与双酚F型的1:1混合品、环氧当量约169g/eq.)2份、及萘酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”、环氧当量约330g/eq.)8份在溶剂石脑油5份中加热溶解。将其冷却至室温,制备环氧树脂的溶解组合物。在该环氧树脂的溶解组合物中,混合具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”、重均分子量约10000、烯丙基当量约400g/eq.)的50%MEK溶液4份、丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”、(甲基)丙烯酰基当量约156g/eq.)4份、活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性酯基当量约223g/eq.、不挥发成分率65%的甲苯溶液)30份、用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)90份、含三嗪骨架的酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151g/eq.、不挥发成分率50%的2-甲氧基丙醇溶液)2份、碳二亚胺系固化剂(日清纺化学公司制“V-03”、活性基当量约216g/eq.、不挥发成分率50%的甲苯溶液)5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、苯氧树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”、不挥发成分30质量%的MEK与环己酮的1:1溶液)2份,用高速旋转混合机均匀地分散,制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例2>
代替丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”)4份、而使用丙烯酸酯(共荣社化学公司制“DCP-A”、(甲基)丙烯酰基当量约152g/eq.)4份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,不使用苯氧树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”),除此以外与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例3>
将具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)的50%MEK溶液的使用量从4份改变为8份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,将丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”)的使用量从4份改变为2份,不使用苯氧树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”),除此以外与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例4>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为92份,代替具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)的50%MEK溶液4份、而使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FTC-809AE”、烯丙基当量约1000g/eq.)的50%MEK溶液4份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,除此以外与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例5>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为92份,不使用丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”)4份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,除此以外与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例6>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为93份,进而使用联苯芳烷基酚醛型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”、不挥发成分率70%的MEK/甲苯混合溶液)2份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,除此以外与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例7>
代替联苯芳烷基酚醛型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”)2份、而使用甲基丙烯酸改性聚苯醚(沙伯基础创新塑料公司制“SA9000-111”)2份,除此以外与实施例6同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例8>
代替联苯芳烷基酚醛型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”)2份、而使用乙烯基苄基改性聚苯醚(三菱瓦斯化学公司制“OPE-2St 2200”、不挥发成分率65%的甲苯溶液)2份,将咪唑系固化促进剂(四国化成工业公司制“1B2PZ”)的使用量从0.1份改变为0.5份,除此以外与实施例6同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例1>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为85份,不使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)的50%MEK溶液4份,进而不使用丙烯酸酯(共荣社化学公司制“DCP-A”、(甲基)丙烯酰基当量约152g/eq.)4份,将咪唑系固化促进剂(四国化成工业公司制“1B2PZ”)的使用量从0.1份改变为0.5份,除此以外与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例2>
代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,除此以外与比较例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例3>
将丙烯酸酯(共荣社化学公司制“DCP-A”、(甲基)丙烯酰基当量约152g/eq.)从4份改变为10份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,除此以外与比较例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<试验例1:沾污除去性的评价>
(1)树脂片材的制作
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得到的树脂组合物,以使干燥后的树脂组合物层的厚度成为40μm。然后,使树脂组合物在80℃~100℃(平均90℃)干燥4分钟,得到包含支承体及树脂组合物层的树脂片材。
(2)内层基板的基底处理
作为内层基板,准备了在表面具有铜箔的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜叠层板(铜箔厚度18μm,基板厚度0.8mm,松下公司制“R1515A”)。将该内层基板表面的铜箔用微蚀刻剂(美格公司制“CZ8101”)以铜蚀刻量1μm的条件进行蚀刻,进行粗糙化处理。然后,在190℃干燥30分钟。
(3)树脂片材的叠层、固化
使用间歇式真空加压层合机(Nikko-Materials公司制2级堆叠层合机“CVP700”),以树脂组合物层与前述的内层基板接合的方式,将上述(1)中得到的树脂片材层合在内层基板的两面。该层合通过以下方式实施:进行30秒减压,使气压成为13hPa以下,然后,于100℃的温度,以0.74MPa的压力进行30秒压接。
接下来,针对经层合的树脂片材,在大气压下,于100℃,以0.5MPa的压力,进行60秒热压,使其平滑化。进而将其投入到130℃的烘箱中加热30分钟,接着移换至170℃的烘箱中加热30分钟。
(4)通孔的形成
使用维亚机械公司制的CO2激光加工机(LK-2K212/2C),以频率2000Hz下脉冲宽度3微秒、输出功率0.95W、照射(shot)数3的条件对绝缘层进行加工,形成了绝缘层表面的顶部直径为50μm、绝缘层底面的直径为40μm的通孔。进而,然后剥离PET膜。
(5)粗糙化处理
将内层基板在作为溶胀液的安美特日本公司制的Swelling Dip Securiganth P中于60℃浸渍10分钟。接着,在作为粗糙化液的安美特日本公司制的Concentrate CompactP(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/L的水溶液)中于80℃浸渍20分钟。最后,在作为中和液的安美特日本公司制的Reduction solution Securiganth P中于40℃浸渍5分钟。将所得的基板作为评价基板A。
(6)沾污除去性的评价
通过扫描电子显微镜(SEM)观察评价基板A的通孔底部周围,根据所得的图像测定从通孔底部的壁面起的最大沾污长度,按照以下的基准进行了评价;
〇:最大沾污长度低于5μm
×:最大沾污长度为5μm以上。
<试验例2:算术平均粗糙度(Ra)的测定>
对于试验例1的(5)中得到的评价基板A,使用非接触型表面粗糙度计(VeecoInstruments公司制WYKO NT3300),采用VSI模式、50倍透镜,将测定范围设为121μm×92μm,由所得的数值求得算术平均粗糙度(Ra)值。分别求出随机选择的10点的平均值,由此进行了测定。
<试验例3:镀铜剥离强度的测定>
将试验例1的(5)中得到的评价基板A在含PdCl2的无电解镀覆用溶液中于40℃浸渍5分钟,接着在无电解镀铜液中于25℃浸渍20分钟。在150℃加热30分钟进行退火处理后,形成抗蚀层,在利用蚀刻进行图案形成之后,进行硫酸铜电解镀覆,形成了厚度30μm的导体层。接着,在200℃进行60分钟的退火处理,将所得的基板作为评价基板B。
在评价基板B的导体层中不含通孔的部分切出宽度10mm、长度150mm的部分的切痕,将其一端剥离并用夹具(T.S.E公司制,AUTO COM型试验机AC-50C-SL)夹住,测定室温(25℃)下以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥下100mm时的负荷(kgf/cm)。
<试验例4:介质损耗角正切的测定>
使试验例1的(1)中得到的树脂片材在190℃热固化90分钟,剥离PET膜,获得片状的固化物。将该固化物切割成宽度2mm、长度80mm的试片,使用关东应用电子开发公司制谐振腔微扰法介电常数测定装置CP521和安捷伦科技公司制网络分析仪(Network Analyzer)E8362B,通过空腔谐振法以5.8GHz的测定频率、23℃的测定温度进行了介质损耗角正切(tanδ)的测定。对两个试片进行测定,算出平均值。
实施例1~8及比较例1~3的树脂组合物的原料的使用量及不挥发成分的含量、试验例1~4的测定结果示于下述表1。
[表1]
Figure BDA0003466896160000451
如表1所示,在使用了活性酯化合物的比较例1及2中,沾污除去性低。另外,在使用活性酯化合物的同时、使用了低分子量的(甲基)丙烯酸酯化合物的比较例3中,虽然沾污除去性优异,但是粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)高,镀铜剥离强度低。相对于此,在使用活性酯化合物的同时、使用了包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的本发明的树脂组合物的情况下,得到下述结果:可将粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)抑制为较低,且可实现优异的镀铜剥离强度及沾污除去性。
<实施例1’>
一边搅拌一边使具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”、重均分子量约10000、烯丙基当量约400g/eq.)2份、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.)10份在MEK 20份中加热溶解。将其冷却至室温,在该溶解组合物中,混合活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性酯基当量约223g/eq.、不挥发成分率65%的甲苯溶液)30份、用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)90份、含三嗪骨架的酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151g/eq.、不挥发成分率50%的2-甲氧基丙醇溶液)2份、碳二亚胺系固化剂(日清纺化学公司制“V-03”、活性基当量约216g/eq.、不挥发成分率50%的甲苯溶液)5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、苯氧树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”、不挥发成分30质量%的MEK与环己酮的1:1溶液)2份,用高速旋转混合机均匀地分散,制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例2’>
代替具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)2份、而使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FTC-809AE”、烯丙基当量约1000g/eq.)2份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,除此以外与实施例1’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例3’>
代替萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”)10份、而使用联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)10份,除此以外与实施例1’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例4’>
将具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)的使用量从2份改变为0.5份,除此以外与实施例3’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例5’>
代替具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)2份、而使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FTC-809AE”、烯丙基当量约1000g/eq.)4份,除此以外与实施例3’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例6’>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为93份,进而使用联苯芳烷基酚醛型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”、不挥发成分率70%的MEK/甲苯混合溶液)2份,代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)30份、而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,除此以外与实施例1’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例7’>
代替联苯芳烷基酚醛型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”)2份、而使用甲基丙烯酸改性聚苯醚(沙伯基础创新塑料公司制“SA9000-111”)2份,除此以外与实施例6’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例8’>
代替联苯芳烷基酚醛型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”)2份、而使用乙烯基苄基改性聚苯醚(三菱瓦斯化学公司制“OPE-2St 2200”、不挥发成分率65%的甲苯溶液)2份,将咪唑系固化促进剂(四国化成工业公司制“1B2PZ”)的使用量从0.1份改变为0.5份,除此以外与实施例6’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例1’>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为85份,不使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)2份,除此以外与实施例3’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例2’>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为85份,不使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FTC-809AE”)2份,除此以外与实施例2’同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例3’>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为52份,将活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)的使用量从30份改变为10份,不使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)2份,除此以外与实施例1’同样地制备树脂组合物。
<比较例4’>
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”)的使用量从90份改变为40份,不使用具有脂环结构的烯丙基化合物(群荣化学工业公司制“FATC-809”)2份,除此以外与实施例1’同样地制备树脂组合物。
<试验例1’:基底铜密合强度(铜箔剥离强度)的测定>
(1)树脂片材的制作
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”,厚度为38μm)。在该支承体的脱模层上,以干燥后的树脂组合物层的厚度成为40μm的方式,均匀涂布实施例及比较例中得到的树脂组合物。然后,于80℃~100℃(平均90℃)使树脂组合物进行4分钟干燥,得到包含支承体及树脂组合物层的树脂片材。
(2)铜箔的基底处理
将三井金属矿山公司制“3EC-III”(电解铜箔,35μm)的光泽面用美格公司制“CZ8101”蚀刻1μm,进行铜表面的粗糙化处理,接着实施防锈处理(CL8300)。将该铜箔称为CZ铜箔。进一步地,在130℃的烘箱中进行30分钟加热处理,得到具有处理面的CZ铜箔。
(3)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”)的两面通过美格公司制“CZ8101”蚀刻1μm而进行铜表面的粗糙化处理,得到内层基板。
(4)树脂组合物层的叠层
从上述(1)中制作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合机(Nikko-Materials公司制,2级堆叠层合机“CVP700”),以树脂组合物层与上述内层基板相接的方式,层合在内层基板的两面。叠层通过以下方式实施:进行30秒减压,将气压调整为13hPa以下,然后,在120℃以0.74MPa的压力压接30秒。接下来,在100℃以0.5MPa的压力,进行60秒热压。然后,剥离支承体,使树脂组合物层露出。
(5)铜箔的叠层及树脂组合物层的固化
在露出的树脂组合物层上,将CZ铜箔的处理面在与上述(4)同样的条件下进行层合,在200℃、90分钟的固化条件下将树脂组合物层固化,形成固化物(绝缘层),制作在两面叠层有CZ铜箔的评价基板A。
(6)HAST前的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)的测定
将上述(5)中制作的评价基板A切割成150mm×30mm的小片。使用切刀在小片的铜箔部分切出宽度10mm、长度100mm的部分的切痕,将其一端剥离,用后述的拉伸试验机的夹具夹住,在室温(23℃)中,使用拉伸试验机(T.S.E公司制AUTO COM万能试验机“AC-50C-SL”),根据日本工业规格JIS C6481测定以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥下35mm时的负荷(kgf/cm)。
(7)HAST后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)的测定
对于上述(5)中制作的评价基板A,使用高加速寿命试验装置(楠本化成公司制“PM422”),在130℃、85%RH的高温高湿条件下实施了100小时的加速环境试验。然后,在HAST后的评价基板A上与上述同样地切出切痕,与上述(6)的测定同样地剥离切痕的一端,用上述拉伸试验机的夹具夹住,在室温(常温)中根据日本工业规格JIS C6481测定以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥下35mm时的负荷(kgf/cm)。
<试验例2’:介质损耗角正切的测定>
从试验例1’的(1)中制作的树脂片材剥离保护膜,在200℃加热90分钟,使树脂组合物层热固化后,剥离支承体,由此得到由树脂组合物的固化物形成的固化物膜。将固化物膜切成宽度2mm、长度80mm,得到评价用固化物A。
对于得到的评价用固化物A,使用安捷伦科技公司制“HP8362B”,利用谐振腔微扰法在测定频率5.8GHz、测定温度23℃下,测定介质损耗角正切的值(Df值)。对于3片试片进行测定,算出平均值。
<试验例3’:断裂伸长率的测定>
对于试验例2’中得到的评价用固化物A,根据日本工业规格JIS K7127,利用Tensilon万能试验机((株)Orientec制“RTC-1250A”)进行拉伸试验,在室温(23℃)下测定断裂伸长率(%)。
实施例1’~8’及比较例1’~4’的树脂组合物的原料的使用量及不挥发成分的含量、试验例1’~3’的测定结果示于下述表2。
[表2]
Figure BDA0003466896160000501
如表2所示,在(C)活性酯化合物的含量低的比较例3’、及(E)无机填充材料的含量低的比较例4’中,介质损耗角正切较高。在(C)活性酯化合物及(E)无机填充材料的含有率高的比较例1’及2’中,介质损耗角正切可被抑制为较低,但是断裂伸长率低,加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)也低。相对于此,使用包含(A)具有脂环结构的烯丙基化合物的本发明的树脂组合物的情况下,成为介质损耗角正切(Df)低、断裂伸长率高、加速环境试验(HAST)后的基底铜密合强度(铜箔剥离强度)也高这样的结果。

Claims (26)

1.一种树脂组合物,其包含:(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、及(C)活性酯化合物。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)分子量小于1000的(甲基)丙烯酸酯化合物。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物,其中,(D)成分相对于(A)成分的质量比、即(D)成分/(A)成分为0.1~10。
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,(C)成分的含量为10质量%以上。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含(E)无机填充材料。
6.根据权利要求5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,(E)成分的含量为60质量%以上。
7.一种树脂组合物,其包含:(A)具有脂环结构的烯丙基化合物、(B)环氧树脂、(C)活性酯化合物、及(E)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10质量%以上,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(E)成分的含量为60质量%以上。
8.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,(A)成分具有式(a-1)所示的基团,
Figure FDA0003466896150000011
式中,*表示结合部位。
9.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,(A)成分具有式(A3)所示的基团,
Figure FDA0003466896150000012
式中,
X表示单键、-C(R5)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-,
R2及R5分别独立地表示氢原子或烃基,
R3及R4分别独立地表示烃基,
1个R2及b个R3中的至少1个为烯丙基,
b及c分别独立地表示0~3的整数,
*表示结合部位。
10.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,(A)成分的重均分子量为1000~20000。
11.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,(A)成分的烯丙基当量为200g/eq.~2000g/eq.。
12.根据权利要求1或7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0.01质量%以上。
13.根据权利要求1或7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5质量%以下。
14.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量为1质量%~20质量%。
15.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,(B)成分相对于(A)成分的质量比、即(B)成分/(A)成分为1.5~100。
16.根据权利要求5或7所述的树脂组合物,其中,(E)成分为二氧化硅。
17.根据权利要求5或7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,(E)成分的含量为70质量%以上。
18.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,进一步包含咪唑系固化促进剂。
19.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,进一步包含选自酚系固化剂及碳二亚胺系固化剂中的固化剂。
20.根据权利要求1或7所述的树脂组合物,其中,在23℃下进行测定时,树脂组合物的固化物的断裂伸长率为1.0%以上。
21.根据权利要求1或7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的介质损耗角正切(Df)为0.0030以下。
22.一种固化物,其是权利要求1或7所述的树脂组合物的固化物。
23.一种片状叠层材料,其含有权利要求1或7所述的树脂组合物。
24.一种树脂片材,其具有:
支承体、和
设置于该支承体上的由权利要求1或7所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
25.一种印刷布线板,其具备由权利要求1或7所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
26.一种半导体装置,其包含权利要求25所述的印刷布线板。
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