CN115124817A - 树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含环氧树脂的树脂组合物。进一步涉及使用该树脂组合物而得的树脂片材、印刷布线板和半导体装置。本发明的技术问题是提供树脂组合物(用于形成印刷布线板的层间绝缘层的),其能够得到将介质损耗角正切抑制得较低且具有优异的污迹除去性和断裂伸长率的固化物。解决手段是用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料的树脂组合物,其中(A)成分包含(A‑1)式(1)所示的环氧树脂。式中,各符号的定义如说明书所述。[化1]

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。进一步涉及使用该树脂组合物而得的树脂片材、印刷布线板和半导体装置。
背景技术
作为印刷布线板的制造技术,已知有利用交替层叠绝缘层和导体层的增层方式的制造方法。在利用增层方式的制造方法中,绝缘层通常是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得更低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-197282号公报
专利文献2:国际公开第2020/129724号。
发明内容
发明要解决的课题
迄今为止,作为用于形成绝缘层的树脂组合物,已知通过使用配合了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得更低(专利文献1)。但是,使用配合了活性酯化合物的环氧树脂组合物时,污迹除去性的降低、断裂伸长率的降低等成为课题。
需要说明的是,迄今为止,已知2,6-二甲苯酚・二环戊二烯型环氧树脂(专利文献2)。
本发明的课题在于提供树脂组合物(用于形成印刷布线板的层间绝缘层的),其能够得到将介质损耗角正切抑制得较低且具有优异的污迹除去性和断裂伸长率的固化物。
用于解决课题的手段
为了实现本发明的课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过使用包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料,且(A)成分包含下述说明的特定环氧树脂的树脂组合物,意外地可以得到将介质损耗角正切抑制得较低且具有优异的污迹除去性和断裂伸长率的固化物,从而完成了本发明。
即,本发明包含以下内容。
[1] 用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料的树脂组合物,其中,
(A)成分包含(A-1)式(1)所示的环氧树脂:
[化1]
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
式中,
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团:
[化2]
Figure 529888DEST_PATH_IMAGE002
式(1a)和(1b)中,*表示键合部位;
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基;
n为0以上的整数且表示重复单元数。
[2] 上述[1]所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,n的平均值为0~5的范围内。
[3] 上述[1]或[2]所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,(A)成分进一步包含在温度20℃下为液状的环氧树脂。
[4] 上述[1]~[3]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,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1质量%~30质量%。
[5] 上述[1]~[4]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,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5质量%以上。
[6] 上述[1]~[5]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,(C)成分为二氧化硅。
[7] 上述[1]~[6]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,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。
[8] 上述[1]~[7]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其进一步包含苯氧树脂。
[9] 上述[1]~[8]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其进一步包含苯酚系固化剂。
[10] 上述[1]~[9]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,依照JIS K7127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。
[11] 上述[1]~[10]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃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0.0040以下。
[12] 上述[1]~[11]中任一项所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃下进行测定时,树脂组合物的固化物的相对介电常数(Dk)为3.5以下。
[13]用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂片材,其是具有支承体、以及设置于该支承体上的树脂组合物层的树脂片材,其中,
树脂组合物层是由树脂组合物形成的树脂组合物层,所述树脂组合物包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料,
(A)成分包含(A-1)式(1)所示的环氧树脂:
[化3]
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
式中,
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团、或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团:
[化4]
Figure 633979DEST_PATH_IMAGE004
式(1a)和(1b)中,*表示键合部位;
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基;
n为0以上的整数且表示重复单元数。
[14] 印刷布线板,其具备包含树脂组合物的固化物的绝缘层,所述树脂组合物是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料的树脂组合物,该树脂组合物中,
(A)成分包含(A-1)式(1)所示的环氧树脂:
[化5]
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
式中,
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团、或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团:
[化6]
Figure 351400DEST_PATH_IMAGE006
式(1a)和(1b)中,*表示键合部位;
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基;
n为0以上的整数且表示重复单元数。
[15] 半导体装置,其包含上述[14]所述的印刷布线板。
发明效果
根据本发明的树脂组合物,可以得到将介质损耗角正切抑制得较低且具有优异的污迹除去性和断裂伸长率的固化物。
具体实施方式
以下,根据适宜的实施方式详细说明本发明。但是,本发明并不受下述实施方式和例示物的限定,在不脱离本发明权利要求书及其等同的范围内可以任意地改变而实施。
<树脂组合物>
本发明的树脂组合物是用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物(用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物)。需要说明的是,本发明中,印刷布线板的层间绝缘层也包含半导体封装的再布线形成层。
本发明的树脂组合物包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料,(A)成分包含下述说明的(A-1)特定环氧树脂。通过使用这种树脂组合物,可以得到将介质损耗角正切抑制得较低且具有优异的污迹除去性和断裂伸长率的固化物。
本发明的树脂组合物除了(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料之外,还可以进一步包含任选成分。作为任选成分,可举出例如,(B’)其它固化剂、(D)热塑性树脂、(E)固化促进剂、(F)其它添加剂、和(G)有机溶剂。以下,对树脂组合物所含的各成分进行详细说明。
<(A)环氧树脂>
本发明的树脂组合物含有(A)环氧树脂。(A)环氧树脂是指具有环氧当量5,000g/eq.以下的环氧基的固化性树脂。
<(A-1)特定环氧树脂>
本发明的树脂组合物中,(A)环氧树脂含有:(A-1)式(1)所示的环氧树脂(以下有时称为“特定环氧树脂”),
[化7]
Figure 746609DEST_PATH_IMAGE007
式中,
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团、或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团:
[化8]
Figure 747932DEST_PATH_IMAGE008
式(1a)和(1b)中,*表示键合部位;
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基;
n为0以上的整数且表示重复单元数。
n所示的单元在每个单元中可以相同,也可以不同。
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团、或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团。
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基。R2和R3各自独立地优选为碳原子数1~6的烷基或苯基,更优选为甲基、乙基、丙基或异丙基,进一步优选为甲基。
烃基是指仅以碳原子为骨架原子的1价基团,可以包含直链结构、支链结构和/或环状结构,可以是不含芳香环的基团,也可以是包含芳香环的基团。作为碳原子数1~8的烃基的实例,可举出碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数7或8的芳烷基、碳原子数7或8的烷基芳基、苯基等。
烷基意指直链、支链和/或环状的1价的脂肪族饱和烃基。碳原子数1~8的烷基优选为碳原子数1~6的烷基,更优选为碳原子数1~3的烷基。作为碳原子数1~8的烷基,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、环戊基、环己基、4-甲基环己基、2,4-二甲基环己基、环戊基甲基、环己基甲基等。
烯基意指具有至少1个碳-碳双键的直链、支链和/或环状的1价脂肪族不饱和烃基。碳原子数2~8的烯基优选为碳原子数2~6的烯基、更优选为碳原子数2或3的烯基。作为碳原子数2~8的烯基,可举出例如,乙烯基、丙烯基(烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基)、丁烯基(1-丁烯基、巴豆基、甲基烯丙基、异巴豆基等)、戊烯基(1-戊烯基等)、己烯基(1-己烯基等)、庚烯基(1-庚烯基等)、辛烯基(1-辛烯基等)、环戊烯基(2-环戊烯基等)、环己烯基(3-环己烯基等)等。
芳烷基意指被由芳香族碳环构成的1价芳香族烃基取代的1价脂肪族饱和烃基。作为碳原子数7或8的芳烷基,可举出苄基、苯乙基、α-甲基苄基。
烷基芳基意指由被1价脂肪族饱和烃基取代的芳香族炭素环构成的1价芳香族烃基。作为碳原子数7或8的烷基芳基,可举出例如,4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、4-乙基苯基、3-乙基苯基、2-乙基苯基等。
n为0以上的整数且表示重复单元数。n的平均值优选为0以上、更优选为0.01以上、进一步优选为0.1以上、进一步更优选为0.3以上、还进一步更优选为0.5以上、特别优选为0.6以上,其上限优选为5以下、更优选为2以下、进一步优选为1.5以下、特别优选为1以下。
(A-1)特定环氧树脂的环氧当量优选为3,700g/eq.以下、更优选为2,000g/eq.以下、特别优选为700g/eq.以下,下限没有特别限定,优选为244g/eq.以上、更优选为260g/eq.以上、特别优选为270g/eq.以上。环氧当量是相对于1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量可依照JIS K7236来测定。
(A-1)特定环氧树脂例如可以使用国际公开第2020/129724号所述的方法或基于其的方法来制造。
(A-1)特定环氧树脂相对于树脂组合物中的全部不挥发成分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,优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为30质量%以下、进一步更优选为20质量%以下、特别优选为15质量%以下。(A-1)特定环氧树脂相对于全部不挥发成分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,从更显著获得本发明效果的观点出发,优选为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上、进一步优选为1质量%以上、进一步更优选为3质量%以上、特别优选为5质量%以上。
(A-1)特定环氧树脂相对于树脂组合物中的全部(A)环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的全部(A)环氧树脂设为100质量%时,优选为90质量%以下、更优选为80质量%以下、特别优选为70质量%以下。(A-1)特定环氧树脂相对于全部(A)环氧树脂的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的全部(A)环氧树脂设为100质量%时,从更显著获得本发明效果的观点出发,优选为10质量%以上、更优选为30质量%以上、特别优选为50质量%以上。
<(A-2)其它环氧树脂>
本发明的树脂组合物中,(A)环氧树脂可以含有(A-2)其它环氧树脂作为任选成分。(A-2)其它环氧树脂是不属于(A-1)成分的成分。
作为(A-2)其它环氧树脂,可举出例如,联二甲苯酚型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆环氧树脂、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、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环式环氧树脂、杂环式环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、萘醚型环氧树脂、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(フェノールフタルイミジン)型环氧树脂等。(A-2)其它环氧树脂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
树脂组合物优选包含1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂作为(A-2)其它环氧树脂。相对于(A-2)其它环氧树脂的不挥发成分100质量%,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。
环氧树脂有温度20℃下为液状的环氧树脂(以下有时称为“液状环氧树脂”)和温度20℃下为固体状的环氧树脂(以下有时称为“固体状环氧树脂”)。(A)环氧树脂可以仅包含液状环氧树脂或仅包含固体状环氧树脂、或者也可以组合包含液状环氧树脂和固体状环氧树脂作为(A-2)其它环氧树脂。(A)环氧树脂优选包含液状环氧树脂作为(A-2)其它环氧树脂。
作为液状环氧树脂,优选为1分子中具有2个以上环氧基的液状环氧树脂。
作为液状环氧树脂,优选为GLYCIROL(グリシロール)型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、具有酯骨架的脂环式环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、环状脂肪族缩水甘油醚及具有丁二烯结构的环氧树脂,更优选为GLYCIROL型环氧树脂、环状脂肪族缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂及双酚F型环氧树脂。
作为液状环氧树脂的具体例,可举出Nagase ChemteX公司制的“EX-992L”、三菱化学公司制的“YX7400”、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”、“Epikote828EL”(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”(苯酚酚醛清漆环氧树脂);三菱化学公司制的“630”、“630LSD”、“604”(缩水甘油胺型环氧树脂);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”(二环戊二烯型环氧树脂);日铁化学&材料公司制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂的混合品);NagaseChemteX公司制的“EX-721”(缩水甘油酯型环氧树脂);Nagase ChemteX公司制的“EX-991L”(含亚烷基氧基骨架和丁二烯骨架的环氧树脂);Daicel公司制的“Celloxide 2021P”(具有酯骨架的脂环式环氧树脂);Daicel公司制的“PB-3600”、日本曹達公司制的“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”(液状1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂);大阪瓦斯化学公司制的“EG-280”(含芴结构的环氧树脂);Nagase ChemteX公司制“EX-201”(环状脂肪族缩水甘油醚)等。
作为固体状环氧树脂,优选为1分子中具有3个以上环氧基的固体状环氧树脂,更优选为1分子中具有3个以上环氧基的芳香族系的固体状环氧树脂。
作为固体状环氧树脂,优选为联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型4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、萘醚型环氧树脂、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。
作为固体状环氧树脂的具体例,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4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”(萘醚型环氧树脂);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);大阪瓦斯化学公司制的“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,也可以组合2种以上使用。
作为(A-2)其它环氧树脂,组合使用液状环氧树脂和固体状环氧树脂时,它们的质量比(液状环氧树脂:固体状环氧树脂)优选为10:1~1:50、更优选为2:1~1:20、特别优选为1:1~1:10。
(A-2)其它环氧树脂的环氧当量优选为50g/eq.~5,000g/eq.、更优选为60g/eq.~2,000g/eq.、进一步优选为70g/eq.~1,000g/eq.、进一步更优选为80g/eq.~500g/eq.。环氧当量是相对于1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量可依照JIS K7236来测定。
(A-2)其它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以通过凝胶渗透色谱(GPC)法以聚苯乙烯换算的值的形式测定。
(A-2)其它环氧树脂相对于树脂组合物中的全部不挥发成分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,优选为30质量%以下、更优选为10质量%以下、特别优选为5质量%以下。(A-2)其它环氧树脂相对于全部不挥发成分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,例如为0质量%以上、0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上、更优选为1质量%以上、特别优选为3质量%以上。
(A)环氧树脂相对于树脂组合物中的全部不挥发成分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,优选为70质量%以下、更优选为50质量%以下、进一步优选为30质量%以下、进一步更优选为20质量%以下、特别优选为15质量%以下。(A)环氧树脂相对于全部不挥发成分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,优选为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上、进一步优选为1质量%以上、进一步更优选为5质量%以上、特别优选为10质量%以上。
<(B)活性酯化合物>
本发明的树脂组合物含有(B)活性酯化合物。(B)活性酯化合物可以单独使用1种,也可以以任意比率组合2种以上使用。(B)活性酯化合物可以具有作为与(A)环氧树脂反应并使之固化的环氧树脂固化剂的功能。
作为(B)活性酯化合物,通常优选使用苯酚酯类、苯硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等在1分子中具有2个以上反应活性高的酯基的化合物。该活性酯化合物优选为通过羧酸化合物和/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得到的活性酯化合物。特别是从提高耐热性的观点出发,优选为由羧酸化合物与羟基化合物得到的活性酯化合物,更优选为由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物得到的活性酯化合物。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,对苯二酚、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞、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、三羟基苯、双环戊二烯型二苯酚化合物、苯酚酚醛清漆等。此处,“双环戊二烯型二苯酚化合物”是指在苯酚2分子与双环戊二烯1分子缩合得到的二苯酚化合物。
具体地,作为(B)活性酯化合物,优选为二环戊二烯型活性酯化合物、包含萘结构的萘型活性酯化合物、包含苯酚酚醛清漆的乙酰化物的活性酯化合物、包含苯酚酚醛清漆的苯甲酰化物的活性酯化合物,其中更优选为选自二环戊二烯型活性酯化合物和萘型活性酯化合物中的至少1种,进一步优选为二环戊二烯型活性酯化合物。作为二环戊二烯型活性酯化合物,优选为包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物。
作为(B)活性酯化合物的市售品,包含二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);含磷活性酯化合物可举出“EXB9401”(DIC公司制)、作为苯酚酚醛清漆的乙酰化物的活性酯化合物可举出“DC808”(三菱化学公司制)、作为苯酚酚醛清漆的苯甲酰化物的活性酯化合物可举出“YLH1026”、“YLH1030”、“YLH1048”(三菱化学公司制)、包含苯乙烯基和萘结构的活性酯化合物可举出“PC1300-02-65MA”(AIR WATER公司制)等。
(B)活性酯化合物的活性酯基当量优选为50g/eq.~500g/eq.、更优选为50g/eq.~400g/eq.、进一步优选为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,(B)活性酯化合物相对于树脂组合物中的全部不挥发成分的含量优选为0.1质量%以上、更优选为1质量%以上、进一步优选为5质量%以上、特别优选为8质量%以上。(B)活性酯化合物相对于全部不挥发成分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,优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为30质量%以下、进一步更优选为25质量%以下、特别优选为20质量%以下。
树脂组合物中的(B)活性酯化合物相对于(A)环氧树脂的质量比((B)成分/(A)成分)优选为0.05以上、更优选为0.1以上、特别优选为0.5以上。树脂组合物中的(B)活性酯化合物相对于(A)环氧树脂的质量比((B)成分/(A)成分)的上限优选为5以下、更优选为3以下、特别优选为1以下。
<(B’)其它固化剂>
本发明的树脂组合物还可以进一步包含(B)成分以外的(B’)固化剂作为任选成分。(B’)其它固化剂可以单独使用1种,也可以将2种以上任意组合使用。(B’)其它固化剂可以和(B)活性酯化合物相同地具有作为与(A)环氧树脂反应并使之固化的环氧树脂固化剂的功能。
(B’)其它固化剂没有特别限定,可举出例如,苯酚系固化剂、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、氰酸酯系固化剂和硫醇系固化剂。从进一步提高树脂组合物的固化性的观点出发,本发明的树脂组合物特别优选包含苯酚系固化剂。
作为苯酚系固化剂,从耐热性和耐水性的观点出发,优选为具有酚醛清漆结构的苯酚系固化剂。此外,从与被粘物的密合性的观点出发,优选含氮苯酚系固化剂、更优选含三嗪骨架的苯酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性和密合性的观点出发,优选为含三嗪骨架的苯酚酚醛清漆树脂。作为苯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、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)等芳香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(二甲苯碳二亚胺)、聚(四甲基二甲苯碳二亚胺)、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1分子中具有1个以上酸酐基的固化剂,优选为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、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、脂环式胺类、芳香族胺类等,其中,从实现本发明所期望的效果的观点出发,优选为芳香族胺类。胺系固化剂优选为伯胺或仲胺,更优选为伯胺。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“KAYABOND C-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYABOND A-A”、“KAYABOND A-B”、“KAYABOND 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化学公司制的“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、由苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆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。
(B’)其它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.。反应基当量是每1当量反应基的固化剂的质量。
(B’)其它固化剂相对于树脂组合物中的全部不挥发成分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,优选为20质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步优选为5质量%以下、特别优选为3质量%以下。(B’)其它固化剂相对于全部不挥发成分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,例如可以为0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上等。
将树脂组合物中的全部固化剂(即(B)活性酯化合物与(B’)其它固化剂的总计)设为100质量%时,(B)活性酯化合物相对于树脂组合物中的全部固化剂的含量优选为10质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为40质量%以上、特别优选为50质量%以上。
<(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包含于树脂组合物中。
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、氧化硅、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,二氧化硅特别适宜。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,优选为球形二氧化硅。(C)无机填充材料可以单独使用1种,也可以以任意比率组合2种以上使用。
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”;Admatechs公司制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;Denka公司制的“UFP-30”;Tokuyama公司制的“SilfilNSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;Admatechs公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;Denka公司制的“DAW-03”、“FB-105FD”等。
(C)无机填充材料的平均粒径没有特别限定,优选为10μm以下、更优选为5μm以下、进一步优选为2μm以下、进一步更优选为1μm以下、特别优选为0.7μm以下。(C)无机填充材料的平均粒径的下限没有特别限定,优选为0.01μm以上、更优选为0.05μm以上、进一步优选为0.1μm以上、特别优选为0.2μm以上。(C)无机填充材料的平均粒径可以通过基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射・散射法来测定。具体地,可以通过激光衍射散射式粒径分布测定装置,以体积为基准制作无机填充材料的粒径分布,将其中值直径设为平均粒径,从而来测定。测定样品可以使用将无机填充材料100mg、甲乙酮10g称取至小瓶中以超声波分散10分钟而得的样品。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和红色,以流动池方式测定无机填充材料的体积基准的粒径分布,由所得的粒径分布算出作为中值直径的平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可举出例如堀场制作所公司制“LA-960”等。
(C)无机填充材料的比表面积没有特别限定,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定,优选为100m2/g以下、更优选为70m2/g以下、进一步优选为50m2/g以下、特别优选为40m2/g以下。无机填充材料的比表面积可以依照BET法,使用比表面积测定装置(マウンテック公司制Macsorb HM-1210),使氮气吸附于试样表面,使用BET多点法算出比表面积而得到。
从提高耐湿性和分散性的观点出发,(C)无机填充材料优选用表面处理剂进行处理。作为表面处理剂,可举出例如,含氟硅烷偶联剂、氨基硅烷系偶联剂、环氧硅烷系偶联剂、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。此外,表面处理剂可以单独使用1种,也可以将2种以上任意组合使用。
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)、信越化学工业公司制N-苯基-8-氨基辛基三甲氧基硅烷等。
利用表面处理剂的表面处理的程度,从提高无机填充材料的分散性的观点出发,优选控制在规定的范围内。具体地,无机填充材料100质量%优选用0.2质量%~5质量%的表面处理剂进行表面处理,更优选用0.2质量%~3质量%进行表面处理,进一步优选用0.3质量%~2质量%进行表面处理。
利用表面处理剂的表面处理的程度可以通过无机填充材料的每单位表面积的碳量来评价。无机填充材料的每单位表面积的碳量,从提高无机填充材料的分散性的观点出发,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溶融粘度、片材形态下的溶融粘度上升的观点出发,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以在将表面处理后的无机填充材料用溶剂(例如,甲乙酮(MEK))洗涤处理后进行测定。具体地,将作为溶剂的充分量的MEK加入至用表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中,在25℃下进行5分钟超声波洗涤。除去上清液,将固体成分干燥后,可以使用碳分析计测定无机填充材料的每单位表面积的碳量。作为碳分析计,可以使用堀场制作所公司制“EMIA-320V”等。
(C)无机填充材料相对于树脂组合物中的全部不挥发成分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,可以优选为90质量%以下、更优选为85质量%以下、进一步优选为80质量%以下、特别优选为75质量%以下。(C)无机填充材料相对于全部不挥发成分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,优选为40质量%以上、更优选为50质量%以上、进一步优选为60质量%以上、进一步更优选为65质量%以上、特别优选为70质量%以上。
(C)无机填充材料相对于树脂组合物中的(A)环氧树脂的质量比((C)成分/(A)成分)优选为0.5以上、更优选为1以上、特别优选为3以上。(C)无机填充材料相对于树脂组合物中的(A)环氧树脂的质量比((C)成分/(A)成分)的上限优选为50以下、更优选为30以下、特别优选为10以下。
<(D)热塑性树脂>
本发明的树脂组合物还可以进一步包含(D)热塑性树脂作为任选成分。本文中说明的(D)热塑性树脂是不属于(A)环氧树脂的成分。
作为(D)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,本发明的树脂组合物优选包含选自聚酰亚胺树脂和苯氧树脂中的热塑性树脂,更优选包含苯氧树脂。此外,热塑性树脂可以单独使用1种,或者也可以组合2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、酚醛清漆骨架、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1种以上的骨架的苯氧树脂。苯氧树脂的末端可以具有酚性羟基、环氧基等的任一官能团。
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”和“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,优选为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、含酚性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、含酚性羟基的碳酸酯树脂、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“SUMIPLOY K”等。
作为聚酯树脂,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。
从显著获得本发明效果的观点出发,(D)热塑性树脂的重均分子量(Mw)优选为5,000以上、更优选为8,000以上、进一步优选为10,000以上、特别优选为20,000以上,优选为100,000以下、更优选为70,000以下、进一步优选为60,000以下、特别优选为50,000以下。
(D)热塑性树脂相对于树脂组合物中的全部不挥发成分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,可以优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下、进一步优选为10质量%以下、进一步更优选为5质量%以下、特别优选为3质量%以下。(D)热塑性树脂相对于全部不挥发成分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,可以为0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上等。
<(E)固化促进剂>
本发明的树脂组合物还可以包含(E)固化促进剂作为任选成分。(E)固化促进剂具有作为促进(A)环氧树脂固化的固化催化剂的功能。
(E)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。(E)固化促进剂优选包含选自咪唑系固化促进剂和胺系固化促进剂中的固化促进剂,特别优选包含胺系固化促进剂。(E)固化促进剂可以单独使用1种,也可以组合2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、四丁基鏻氢六氢邻苯二甲酸盐、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香族鏻盐;三苯基膦・三苯基硼烷等芳香族膦・硼烷复合物;三苯基膦・对苯醌加成反应物等芳香族膦・苯醌加成反应物;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〕等芳香族二甲基脲等。
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和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、辛酸錫、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(E)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,优选为5质量%以下、更优选为1质量%以下、进一步优选为0.5质量%以下、特别优选为0.1质量%以下。树脂组合物中的(E)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,可以为0质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上等。
<(F)其它添加剂>
本发明的树脂组合物还可以进一步包含任选的添加剂作为不挥发成分。作为这种添加剂,可举出例如,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、环氧树脂等热固性树脂;具有4-乙烯基苯基、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)等的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;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、炭黑等着色剂;对苯二酚、儿茶酚、连苯三酚、吩噻嗪等聚合抑制剂;有机硅系流平剂、丙烯酸类聚合物系流平剂等流平剂;膨润土、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消泡剂;苯并三唑系紫外线吸收剂等紫外线吸收剂;脲硅烷等粘接性提高剂;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密合性赋予剂;受阻酚系抗氧化剂等抗氧化剂;芪(stilbene)衍生物等荧光增白剂;氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等表面活性剂;磷系阻燃剂(例如磷酸酯化合物、磷嗪化合物、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、阳离子性分散剂等分散剂;硼酸盐系稳定剂、钛酸盐系稳定剂、铝酸盐系稳定剂、锆酸盐系稳定剂、异氰酸酯系稳定剂、羧酸系稳定剂、羧酸酐系稳定剂等稳定剂等。(F)其它添加剂可以单独使用1种,也可以以任意比率组合2种以上使用。(F)其它添加剂的含量只要是本领域技术人员则可以适宜设定。
<(G)有机溶剂>
本发明的树脂组合物除了上述不挥发成分之外,有时还可以进一步含有任选的有机溶剂作为挥发性成分。作为(G)有机溶剂,可以适宜使用公知的有机溶剂,其种类没有特别限定。作为(G)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、茴香醚等醚系溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等醇系溶剂;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、乙基二甘醇乙酸酯(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、三甲基苯等芳香族烃系溶剂等。(G)有机溶剂可以单独使用1种,也可以以任意比率组合2种以上使用。
干燥前的清漆状的树脂组合物中的(G)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,例如为40质量%以下、30质量%以下,优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下,进一步优选为8质量%以下,特别优选为6质量%以下。形成树脂片材中的干燥后的树脂组合物层的树脂组合物中的(G)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,优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下、特别优选为1质量%以下。
<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在任意的制备容器中以任意顺序和/或部分或全部同时加入(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物、(C)无机填充材料、根据需要的(D)热塑性树脂、根据需要的(E)固化促进剂、根据需要的(F)其它添加剂、以及根据需要的(G)有机溶剂并进行混合来制造。此外,在加入各成分进行混合的过程中,可以适宜设定温度,也可以暂时或始终加热和/或冷却。此外,在加入并混合的过程中或之后,可以使用例如混合机等搅拌装置或振荡装置对树脂组合物进行搅拌或振荡,使之均匀分散。此外,还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)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料,(A)成分包含上述说明的(A-1)特定环氧树脂。通过使用这种树脂组合物,可以得到将介质损耗角正切抑制得较低且具有优异的污迹除去性和断裂伸长率的固化物。
本发明的树脂组合物的固化物可具有断裂伸长率优异的特征。因此,在一个实施方式中,在如下述试验例3那样依照JIS K7127在23℃下测定时,本发明的树脂组合物的固化物的断裂伸长率可以优选为0.5%以上、更优选为0.8%以上、进一步优选为1.0%以上、进一步更优选为1.2%以上、特别优选为1.4%以上。断裂伸长率的上限通常可以设为10%以下、5%以下等。
本发明的树脂组合物的固化物可具有污迹除去性优异的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例2那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,粗化处理后测定从通孔底部的壁面起的最大污迹长度时,最大污迹长度可以为小于5μm。
本发明的树脂组合物的固化物可具有介质损耗角正切(Df)低的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例1那样在5.8GHz、23℃下进行测定时的树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)可以优选为0.0100以下、0.0080以下、更优选为0.0070以下、0.0060以下、进一步优选为0.0050以下、0.0045以下、特别优选为0.0040以下、0.0035以下。
在一个实施方式中,本发明的树脂组合物的固化物可举出相对介电常数(Dk)低的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例1那样在5.8GHz、23℃下进行测定时的树脂组合物的固化物的相对介电常数(Dk)可以优选为5.0以下、更优选为4.5以下、进一步优选为4.0以下、进一步更优选为3.7以下、特别优选为3.5以下、3.4以下。
<树脂片材>
本发明的树脂组合物也可以以清漆状态涂布使用,但工业上通常适宜以含有该树脂组合物的树脂片材的形态来使用。
本发明的树脂片材是用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂片材(用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂片材)。
在一个实施方式中,树脂片材具有支承体、以及设置在该支承体上的树脂组合物层,树脂组合物层由上述说明的树脂组合物形成。
从印刷配线板的薄型化、以及即使该树脂组合物的固化物是薄膜也可提供绝缘性优异的固化物的观点出发,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定,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,优选为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时,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)等丙烯酸类、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,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别优选为廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支承体时,作为金属箔,可举出例如铜箔、铝箔等,优选为铜箔。作为铜箔,可以使用由铜的单金属构成的箔,也可以使用由铜与其它金属(例如锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金构成的箔。
支承体可以对与树脂组合物层接合的面实施消光处理、电晕处理、防静电处理。
此外,作为支承体,可以使用在与树脂组合物层接合的面上具有脱模层的带脱模层的支承体。作为带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1种以上的脱模剂。带脱模层的支承体可以使用市售品,可举出例如,具有以醇酸树脂系脱模剂为主成分的脱模层的PET膜,即,LINTEC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定,优选为5μm~75μm的范围、更优选为10μm~60μm的范围。应予说明,使用带脱模层的支承体时,优选带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,树脂片材可以进一步根据需要包含任选的层。作为所述任选的层,可举出例如,在未与树脂组合物层的支承体接合的面(即,支承体的相反侧的面)设置的基于支承体的保护膜等。保护膜的厚度并无特别限定,例如为1μm~40μm。通过层叠保护膜,可以抑制树脂组合物层的表面上的灰尘等的附着或产生伤痕。
树脂片材例如可以通过将液状的树脂组合物直接或者制备将树脂组合物溶解于有机溶剂中而成的树脂清漆并将其用模涂布机等涂布于支承体上,进一步干燥形成树脂组合物层来制造。
作为有机溶剂,可举出与作为树脂组合物的成分而说明的有机溶剂相同的那些。有机溶剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
干燥可以通过加热、吹热风等公知的方法来实施。干燥条件没有特别限定,以树脂组合物层中的有机溶剂的含量达到10质量%以下、优选为5质量%以下的方式进行干燥。也根据树脂组合物或树脂清漆中的有机溶剂的沸点而有所不同,例如在使用包含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂组合物或树脂清漆时,可以通过在50℃~150℃下干燥3分钟~10分钟而形成树脂组合物层。
树脂片材可以卷成辊状来保存。树脂片材具有保护膜时,可以通过剥离保护膜来使用。
<印刷布线板>
本发明的印刷布线板包含由固化本发明的树脂组合物而得的固化物形成的绝缘层。
印刷配线板例如可以使用上述树脂片材,通过包括下述(I)和(II)的步骤的方法来制造。
(I)在内层基板上层叠树脂片材以使树脂片材的树脂组合物层与内层基板接合的步骤
(II)将树脂组合物层固化(例如热固化)而形成绝缘层的步骤
步骤(I)中使用的“内层基板”是指作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,该基板可以在其单面或两面具有导体层,该导体层可以经图案加工。在基板的单面或两面形成有导体层(回路)的内层基板有时称为“内层回路基板”。此外,在制造印刷布线板时,要进一步形成绝缘层和/或导体层的中间制造物也包含在本发明中所说的“内层基板”中。印刷配线板为部件内置回路板时,还可以使用内置有部件的内层基板。
内层基板与树脂片材的层叠可以通过例如从支承体侧将树脂片材加热压接于内层基板上来进行。作为将脂片材加热压接于内层基板上的构件(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,并非将加热压接构件直接压在树脂片材上,而是优选经由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以通过真空层合法来实施。真空层合法中,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秒钟~400秒钟、更优选为30秒钟~300秒钟的范围。层叠可优选在压力26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠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,名机制作所公司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。
在层叠后,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加压,由此可以进行经层叠的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的加压条件可以设为与上述层叠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,层叠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。
支承体可以在步骤(I)和步骤(II)之间除去,也可以在步骤(II)之后除去。
在步骤(II)中,将树脂组合物层固化(例如热固化),形成包含树脂组合物的固化物的绝缘层。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配线板的绝缘层时通常所采用的条件。
例如,树脂组合物层的热固化条件根据树脂组合物的种类等而不同,在一个实施方式中,固化温度优选为120℃~240℃、更优选为150℃~220℃、进一步优选为170℃~210℃。固化时间可以设为优选5分钟~120分钟、更优选10分钟~100分钟、进一步优选15分钟~100分钟。
在将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℃、优选60℃~115℃、更优选70℃~110℃的温度下,将树脂组合物层预加热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。
在制造印刷布线板时,还可以进一步实施(III)在绝缘层上开孔的步骤、(IV)对绝缘层进行粗糙化处理的步骤、(V)形成导体层的步骤。这些步骤(III)至步骤(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,将支承体在步骤(II)之后除去时,该支承体的除去可以在步骤(II)与步骤(III)之间、步骤(III)与步骤(IV)之间、或步骤(IV)与步骤(V)之间实施。此外,还可以根据需要重复实施步骤(II)~步骤(V)的绝缘层和导体层的形成,形成多层布线板。
在其它实施方式中,本发明的印刷配线板可以使用上述预浸料来制造。制造方法基本上与使用树脂片材的情况相同。
步骤(III)是在绝缘层上开孔的步骤,由此可以在绝缘层上形成过孔、通孔等孔。步骤(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。
步骤(IV)是对绝缘层进行粗糙化处理的步骤。通常、该步骤(IV)中也进行污迹(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,优选为碱溶液,作为该碱溶液,更优选为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的溶胀液,可举出例如,ATOTECH JAPAN公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling DipSecuriganth 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出发,优选将绝缘层在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优选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优选为5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可举出例如ATOTECH JAPAN公司制的“Concentrate Compact CP”、“Dosing SolutionSecuriganth 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,优选为酸性的水溶液,作为市售品,可举出例如,ATOTECH JAPAN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。从操作性等的观点出发,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,粗化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)没有特别限定,优选为500nm以下、更优选为400nm以下、进一步优选为300nm以下。对下限没有特别限定,例如可以设为1nm以上、2nm以上等。此外,粗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。对下限没有特别限定,例如可以设为1nm以上、2nm以上等。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)和均方根粗糙度(Rq)可以使用非接触型表面粗糙度计来测定。
步骤(V)是形成导体层的步骤,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定。优选的实施方式中,导体层包含选自金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡和铟中的1种以上金属。导体层可以是单金属层,也可以是合金层,合金层可举出例如由选自上述中的2种以上的金属的合金(例如,镍・铬合金、铜・镍合金和铜・钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案化的容易性等观点出发,优选为铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或者镍・铬合金、铜・镍合金、铜・钛合金的合金层,更优选为铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍・铬合金的合金层,进一步优选为铜的单金属层。
导体层即使为单层结构,也可以是由不同种类的金属或合金形成的单金属层或合金层层叠2层以上而得的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层相接的层优选为铬、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,导体层可以通过镀覆形成。例如,可以通过半加成法、全加成法等以往公知的技术在绝缘层的表面进行镀覆,形成具有所期望配线图案的导体层,从制造的简便性的观点出发,优选通过半加成法来形成。以下,示出通过半加成法形成导体层的实例。
首先,在绝缘层的表面通过无电解镀覆形成镀覆种子层。接着,在形成的镀覆种子层上形成对应于所期望的配线图案而使镀覆种子层的一部分露出的掩膜图案。在露出的镀覆种子层上通过电解镀覆形成金属层后,将掩膜图案除去。然后,通过蚀刻等将不需要的镀覆种子层除去,可以形成具有所期望配线图案的导体层。
在其它实施方式中,导体层可以使用金属箔形成。使用金属箔形成导体层时,步骤(V)适宜在步骤(I)与步骤(II)之间实施。例如,在步骤(I)之后将支承体除去,将金属箔层叠于露出的树脂组合物层的表面。树脂组合物层与金属箔的层叠可以通过真空层合法实施。层叠的条件可以设为与针对步骤(I)所说明的条件相同。接着,实施步骤(II)形成绝缘层。然后,利用绝缘层上的金属箔,通过减成法、改良型半加成法等以往公知的技术,可以形成具有所期望配线图案的导体层。
金属箔可以通过例如电解法、压延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以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、数码相机和电视等)和交通工具(例如,摩托车、汽车、电车、船舶和飞机等)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。本发明并不受这些实施例限定。应予说明,以下,表示量的“份”和“%”若无另外说明则分别意指“质量份”和“质量%”。下述说明中的温度条件在没有特别指定温度时为常温(25℃)下,压力条件在没有特别指定压力时为常压(1atm)下。
<合成例1:环氧树脂A的合成>
在由具备搅拌机、温度计、氮气吹入管、滴液漏斗和冷却管的玻璃制可分离烧瓶构成的反应装置中加入2,6-二甲苯酚95份、47%BF3醚络合物6.3份,一边搅拌一边加温至70℃。一边保持于相同温度,一边用1小时滴加二环戊二烯58.8份(相对于2,6-二甲苯酚为0.56倍摩尔)。进一步在115~125℃的温度下反应3小时后,在相同温度下用1小时滴加二环戊二烯69.2份(相对于2,6-二甲苯酚为0.67倍摩尔),在115℃~125℃的温度下反应2小时。加入氢氧化钙1.0份,进一步添加10%草酸水溶液2.0份。然后,加温至160℃进行脱水,在5mmHg的减压下加温至200℃,将未反应的原料蒸发除去。向其中加入MIBK 520份,溶解产物,加入80℃的温水150份进行水洗,分离除去下层的水层。然后,在5mmHg的减压下加温至160℃将MIBK蒸发除去,得到221份红褐色的酚醛树脂A。羟基当量为377,软化点为102℃,吸收比(A3040/A1210)为0.18。
向具备搅拌机、温度计、氮气吹入管、滴液漏斗和冷却管的反应装置中加入酚醛树脂A 180份、表氯醇221份和二乙二醇二甲醚33份,加温至65℃。在125mmHg的减压下,一边保持于63~67℃的温度,一边用4小时滴加49%氢氧化钠水溶液39份。在此期间,表氯醇与水共沸,流出的水依次向体系外除去。反应结束后,在5mmHg、180℃的条件下回收表氯醇,加入MIBK 482份,溶解产物。然后,加入146份的水,将副产的食盐溶解,静置,分离除去下层的食盐水。用磷酸水溶液中和后,对树脂溶液进行水洗直至水洗液变为中性,进行过滤。在5mmHg的减压下加温至180℃,馏去MIBK,得到红褐色透明的2,6-二甲苯酚・二环戊二烯型环氧树脂(环氧树脂A)200份。是环氧当量为446g/eq.、总氯含量431ppm、软化点91℃的树脂。
<实施例1:树脂组合物1的制备>
将合成例1中合成的环氧树脂A(环氧当量446g/eq.)20份、双酚系环氧树脂(日铁化学&材料公司制“ZX-1059”、环氧当量约165g/eq.)5份、和联苯芳烷基型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”、环氧当量:194g/eq.)5份在石脑油30份和环己酮10份中一边搅拌一边加热溶解。籍此,得到环氧树脂溶液。
冷却至室温后,向环氧树脂溶液中混合无机填充材料(信越化学工业公司制的经N-苯基-8-氨基辛基三甲氧基硅烷进行了表面处理的Admatechs公司制的球形二氧化硅“SO-C2”、比表面积:5.8m2/g、平均粒径:0.5μm)150份、活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性基当量约229g/eq.、固体成分62质量%的甲苯溶液)32份、苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151g/eq.、固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)5份、热塑性树脂(“YX7553BH30”、三菱化学公司制、固体成分30质量%的MEK和环己酮的1:1溶液)17份、以及固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、固体成分5质量%的MEK溶液)0.6份,用高速旋转混合器均匀分散后,用筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制备清漆状的树脂组合物1。
<实施例2:树脂组合物2的制备>
在实施例1中,替代活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性基当量约229g/eq.、固体成分62质量%的甲苯溶液)32份而使用活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223g/eq.、固体成分65质量%的甲苯溶液)31份。除了以上事项之外,与实施例1相同地制备清漆状的树脂组合物2。
<比较例1:树脂组合物3的制备>
在实施例1中,替代环氧树脂A(环氧当量446g/eq.)20份而使用双酚AF型环氧树脂(“NC-3000”、日本化药公司制、环氧当量约275g/eq.)20份。除了以上事项之外,与实施例1相同地制备清漆状的树脂组合物3。
<比较例2:树脂组合物4的制备>
在实施例1中,替代环氧树脂A(环氧当量446g/eq.)20份而使用萘酚芳烷基型环氧树脂(日铁化学&材料公司制“ESN-475V”、环氧当量约330g/eq.)20份。除了以上事项之外,与实施例1相同地制备清漆状的树脂组合物4。
<比较例3:树脂组合物5的制备>
在比较例2中,替代活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性基当量约229g/eq.、固体成分62质量%的甲苯溶液)32份而使用活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223g/eq.、固体成分65质量%的甲苯溶液)31份。除了以上事项之外,与比较例2相同地制备清漆状的树脂组合物5。
<制作例1:树脂片材的制作>
作为支承体,准备用醇酸树脂系脱模剂(LINTEC公司制“AL-5”)进行了脱模处理的PET膜(东丽公司制“Lumirror R80”、厚度38μm、软化点130℃、以下有时称为“脱模PET”)。
将实施例和比较例中制备的树脂组合物以干燥后的树脂组合物层的厚度达到25μm的方式,用模涂布机均匀涂布于脱模PET上,在80℃下干燥1分钟,由此在脱模PET上形成树脂组合物层。接着,在树脂组合物层的未与支承体接合的面上,作为保护膜,以与树脂组合物层接合的方式层叠聚丙烯膜(王子F-Tex公司制“Alphan MA-411”、厚度15μm)的粗糙面。籍此,制作依次由脱模PET(支承体)、树脂组合物层和保护膜构成的树脂片材。
<试验例1:相对介电常数和介质损耗角正切的测定和评价>
从制作例1中制作的树脂片材剥离保护膜,在200℃下加热90分钟使树脂组合物层热固化后,剥离支承体。将所得固化物切断为宽度2mm、长度80mm的试验片。对于该试验片,使用安捷伦科技公司制“HP8362B”,利用空腔谐振摄动法在测定频率5.8GHz、测定温度23℃下,测定相对介电常数(Dk)、介质损耗角正切(Df)。对于3片试验片进行测定,算出平均值,基于该平均值用以下评价基准进行评价。
评价基准
“〇”:相对介电常数(Dk)为3.5以下且介质损耗角正切(Df)为0.0040以下的情况
“×”:相对介电常数(Dk)大于3.5或介质损耗角正切(Df)大于0.0040的情况
<试验例2:污迹除去性的评价>
(1)内装基板的衬底处理
作为内层基板,准备表面具有铜箔的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(铜箔的厚度18μm、基板的厚度0.8mm、Panasonic公司制“R1515A”)。将该内层基板的表面的铜箔用微蚀刻剂(MEC公司制“CZ8101”)以铜蚀刻量1μm进行蚀刻,进行粗糙化处理。然后,在190℃下进行30分钟干燥。
(2)树脂片材的层叠・固化
将制作例1中制作的树脂片材使用间歇式真空加压层合机(Nikko-Materials公司制2阶段增层层合机“CVP700”),以树脂组合物层与前述内层基板接合的方式在内层基板的两面进行层合。该层合通过减压30秒钟使气压为13hPa以下后,在温度100℃、压力0.74MPa下压接30秒钟来实施。接着,将层合的树脂片材在大气压下、100℃、压力0.5MPa下热压60秒钟进行平滑化。进而将其投入100℃的烘箱中加热30分钟,接着转移至170℃的烘箱中加热30分钟。籍此,形成由树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
(3)通孔形成:
使用Via Mechanics公司制CO2激光加工机(LK-2K212/2C),在频率2000Hz、脉冲宽度3μ秒、输出0.95W、发射数3的条件下,对位于内层基板的一面的绝缘层进行加工,形成绝缘层表面的顶部直径(直径)为50μm、绝缘层底面的直径为50μm的通孔。进而在其后剥离支承体,得到回路基板。
(4)粗糙化处理
将回路基板的绝缘层表面在作为溶胀液的ATOTECH JAPAN公司的SwellingDipSecuriganth P中于60℃浸渍10分钟。接着,将回路基板的绝缘层表面在作为粗化液的ATOTECH JAPAN公司的Concentrate Compact P(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/L的水溶液)中于80℃浸渍25分钟。最后,将回路基板的绝缘层表面在作为中和液的ATOTECH JAPAN公司的Reduction Solution Securiganth P中于40℃浸渍5分钟。
(5)通孔底部的残渣评价
用扫描电子显微镜(SEM)观察3个通孔的底部的周围,由所得图像测定从通孔底部的壁面起的最大污迹长度,通过以下评价基准进行评价。
评价基准
“○”:最大污迹长度小于5μm(即,3个通孔的任一者的污迹长度均不为5μm以上,污迹除去性良好)
“×”:最大污迹长度为5μm以上(即,3个通孔的至少1个的污迹长度为5μm以上,污迹除去性差)
<试验例3:断裂伸长率的测定和评价>
脆性的评价通过以下的步骤测定断裂伸长率来进行。对于评价用固化物A,依照日本工业规格JIS K7127,通过Tensilon万能试验机((株)オリエンテック制“RTC-1250A”)进行拉伸试验,测定断裂伸长率(%),按照以下评价基准进行评价。
评价基准
“○”:断裂伸长率为1.0%以上
“×”:断裂伸长率小于1.0%。
将实施例和比较例的树脂组合物的不挥发成分的含量、试验例的测定结果和评价结果示于下述表1。
[表1]
Figure DEST_PATH_IMAGE009
如表1所示,可知通过使用包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料,且(A)成分包含上述说明的(A-1)特定环氧树脂的树脂组合物,可以得到将介质损耗角正切抑制得较低且具有优异的污迹除去性和断裂伸长率的固化物。

Claims (15)

1.用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料的树脂组合物,其中,
(A)成分包含(A-1)式(1)所示的环氧树脂:
[化1]
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中,
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团:
[化2]
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式(1a)和(1b)中,*表示键合部位;
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基;
n为0以上的整数且表示重复单元数。
2.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,n的平均值为0~5的范围内。
3.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,(A)成分进一步包含在温度20℃下为液状的环氧树脂。
4.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,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1质量%~30质量%。
5.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,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5质量%以上。
6.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,(C)成分为二氧化硅。
7.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,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。
8.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其进一步包含苯氧树脂。
9.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其进一步包含苯酚系固化剂。
10.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,依照JISK7127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。
11.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃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0.0040以下。
12.权利要求1所述的用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃下进行测定时,树脂组合物的固化物的相对介电常数(Dk)为3.5以下。
13.用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂片材,其是具有支承体、以及设置于该支承体上的树脂组合物层的树脂片材,其中,
树脂组合物层是由树脂组合物形成的树脂组合物层,所述树脂组合物包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料,
(A)成分包含(A-1)式(1)所示的环氧树脂:
[化3]
Figure DEST_PATH_IMAGE003
式中,
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团、或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团:
[化4]
Figure DEST_PATH_IMAGE004
式(1a)和(1b)中,*表示键合部位;
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基;
n为0以上的整数且表示重复单元数。
14.印刷布线板,其具备包含树脂组合物的固化物的绝缘层,所述树脂组合物是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物和(C)无机填充材料的树脂组合物,该树脂组合物中,
(A)成分包含(A-1)式(1)所示的环氧树脂:
[化5]
Figure DEST_PATH_IMAGE005
式中,
R1各自独立地表示氢原子、式(1a)所示的基团、或式(1b)所示的基团,并且至少1个R1为式(1a)所示的基团或式(1b)所示的基团:
[化6]
Figure DEST_PATH_IMAGE006
式(1a)和(1b)中,*表示键合部位;
R2和R3各自独立地表示碳原子数1~8的烃基;
n为0以上的整数且表示重复单元数。
15.半导体装置,其包含权利要求14所述的印刷布线板。
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