CN116162324A - 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,所述树脂组合物可得到即使在高温高湿度条件下也可保持高的剥离强度且介质损耗角正切被抑制为低值的固化物。本发明的解决方案是一种树脂组合物,其包含(A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂、和(C)无机填充材料。
Description
技术领域
本发明涉及包含环氧树脂的树脂组合物。进一步地,涉及使用该树脂组合物得到的树脂片材、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,已知基于交替层叠绝缘层和导体层的堆叠(buildup)方式的制造方法。在利用了堆叠方式的制造方法中,一般而言,绝缘层通过使包含环氧树脂、无机填充材料的树脂组合物固化而形成。近年来,伴随印刷布线板的布线的进一步微细化、高密度化、信号的高频化,需求绝缘层的介质损耗角正切的进一步降低。另外,印刷布线板一般而言由于暴露于高温高湿度环境下,因此还需求对于高温高湿度环境的剥离强度的耐性。
应予说明,迄今为止,已知各种的环状碳酸酯化合物(专利文献1~5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6141261号公报
专利文献2:日本特开2018-118946号公报
专利文献3:日本特开平5-209041号公报
专利文献4:日本专利第4273530号公报
专利文献5:日本专利第6635668号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于提供一种树脂组合物,其可得到即使暴露于高温高湿度环境下也能够保持高的剥离强度且介质损耗角正切被抑制为低值的固化物。
用于解决课题的方案
本发明人等为了实现本发明的课题而进行了努力研究,结果发现:通过在包含(B)环氧树脂、和(C)无机填充材料的树脂组合物中使用(A)环状碳酸酯化合物,意外地可以得到即使暴露于高温高湿度环境下也能够保持高的剥离强度且介质损耗角正切被抑制为低值的固化物,从而完成了本发明。
即,本发明包含以下的内容。
[1]一种树脂组合物,其中,包含(A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂、和(C)无机填充材料;
[2]根据上述[1]所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)活性酯化合物;
[3]根据上述[2]所述的树脂组合物,其中,将(A)成分、(B)成分和(D)成分的合计量设为100质量%时,(A)成分的含量为1质量%~10质量%;
[4]根据上述[2]或[3]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,(D)成分的含量为12质量%以上;
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含选自5元环状碳酸酯化合物和6元环状碳酸酯化合物中的化合物。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,
(A)成分包含式(1)所示的化合物,
[化学式1]
[式中,
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地表示
(1)氢原子、
(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、
(3)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烯基、
(4)任选被选自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的芳烷基、
(5)式(2-1)所示的基团、或
(6)式(2-2)所示的基团;
所述式(2-1)为:
[化学式2]
所述式(2-2)为:
[化学式3]
R1'、R2'、R3'、R4'、R5'和R6'各自独立地表示
(1)氢原子、
(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、
(3)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烯基、或
(4)任选被选自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的芳烷基;
A1和A2各自独立地表示-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-;
X和Y各自独立地表示
(1)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烷基、或
(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烯基;
R各自独立地表示烷基、烯基、芳烷基或芳基,该烷基、烯基、芳烷基或芳基分别任选被选自卤原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、和芳烷基-羰基-氧基中的基团取代;
Z各自独立地表示任选具有取代基的二价烃基;
n表示0、1、2、或3;
*表示键合部位]。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量为1质量%~20质量%。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量为60质量%以上。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其中,进一步包含选自酚系固化剂和碳二亚胺系固化剂中的固化剂。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)为0.0030以下;
[11]根据上述[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其中,按照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0.2%以上。
[12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层,所述绝缘层是形成导体层用的绝缘层。
[13]根据上述[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的绝缘层;
[14]一种固化物,其是上述[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[15]一种片状层叠材料,其中,含有上述[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物;
[16]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]~[13]中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层;
[17]一种印刷布线板,其具备绝缘层,所述绝缘层由上述[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物的固化物形成;
[18]一种半导体装置,其包含上述[17]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明的树脂组合物,可得到即使暴露于高温高湿度环境下也能够保持高的剥离强度且介质损耗角正切被抑制为低值的固化物。
具体实施方式
以下,对于本发明按照其优选的实施方式进行详细说明。但是,本发明并不限定于下述的实施方式和示例物,可在不脱离本发明的权利要求书及其均等范围的范围内任意变更实施。
<树脂组合物>
本发明的树脂组合物包含(A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂、和(C)无机填充材料。根据这种树脂组合物,可得到即使暴露于高温高湿度环境下也能够保持高的剥离强度且介质损耗角正切被抑制为低值的固化物。
本发明的树脂组合物除了包含(A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂、(C)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(D)活性酯化合物、(D')其他固化剂、(E)含自由基聚合性基团的化合物、(F)热塑性树脂、(G)固化促进剂、(H)其他添加剂、和(I)有机溶剂。
以下,对于树脂组合物中包含的各成分,进行详细说明。
<(A)环状碳酸酯化合物>
本发明的树脂组合物含有(A)环状碳酸酯化合物。(A)环状碳酸酯化合物是包含环状结构的化合物,所述环状结构包含碳酸酯骨架(-O-C(=O)-O-)。(A)环状碳酸酯化合物在1分子中具有1个以上的包含碳酸酯骨架的环状结构,在一个实施方式中,较好是具有1个或2个。在一个实施方式中,(A)环状碳酸酯化合物较好是包含选自具有碳酸亚乙酯(ethylenecarbonate)骨架的5元环状碳酸酯化合物、和具有碳酸亚丙酯(trimethylenecarbonate)骨架的6元环状碳酸酯化合物中的化合物,更好是包含选自在1分子中具有1个或2个的碳酸亚乙酯骨架的5元环状碳酸酯化合物、和在1分子中具有1个或2个的碳酸亚丙酯骨架的6元环状碳酸酯化合物中的化合物,进一步更好是包含在1分子中具有1个或2个的碳酸亚丙酯骨架的6元环状碳酸酯化合物。
在特别优选的实施方式中,(A)环状碳酸酯化合物包含式(1)所示的化合物。
[化学式4]
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地表示
(1)氢原子、
(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、
(3)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烯基、
(4)任选被选自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的芳烷基、
(5)式(2-1)所示的基团、或
(6)式(2-2)所示的基团。
[化学式5]
[化学式6]
*表示键合部位。
烷基是指直链、支链和/或环状的1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1~14的烷基,更好是碳原子数1~10的烷基,进一步更好是碳原子数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、异戊基、仲戊基、新戊基、叔戊基、己基、异己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、叔辛基、环戊基、环己基等。
烯基是指具有至少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。烯基只要没有特别指定,较好是碳原子数2~14的烯基,更好是碳原子数2~10的烯基,进一步更好是碳原子数2~6的烯基。作为烯基,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(metallyl)、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。
芳基是指将芳族碳环的1个氢原子除去而成的1价芳烃基。芳基只要没有特别指定,较好是碳原子数6~14的芳基,特别好是碳原子数6~10的芳基。作为芳基,可举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。
芳烷基是指被1个或2个以上(较好是1个)芳基取代了的烷基。芳烷基只要没有特别指定,较好是碳原子数7~15的芳烷基,特别好是碳原子数7~11的芳烷基。作为芳烷基,可举出例如苄基、苯乙基、氢化肉桂基、α-甲基苄基、α-枯基、1-萘基甲基、2-萘基甲基等。
在一个实施方式中,R1、R2、R5和R6各自独立地较好是(1)氢原子、或(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基;更好是(1)氢原子、或(2)任选被RO-取代的烷基;特别好是(1)氢原子、或(2)烷基。
在一个实施方式中,R3和R4各自独立地较好是(1)氢原子、(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、(3)式(2-1)所示的基团、或(4)式(2-2)所示的基团;更好是(1)氢原子、(2)任选被RO-取代的烷基、(3)式(2-1)所示的基团、或(4)式(2-2)所示的基团;进一步更好是(1)氢原子、(2)烷基、或(3)式(2-2)所示的基团。
R1'、R2'、R3'、R4'、R5'和R6'各自独立地表示(1)氢原子、(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、(3)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烯基、或(4)任选被选自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的芳烷基。
在一个实施方式中,R1'、R2'、R3'、R4'、R5'和R6'各自独立地较好是(1)氢原子、或(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基;更好是(1)氢原子、或(2)任选被RO-取代的烷基;特别好是(1)氢原子、或(2)烷基。
A1和A2各自独立地表示-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-。在一个实施方式中,A1和A2较好是-O-。
X和Y各自独立地表示(1)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烷基、或(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烯基。
亚烷基是指直链、支链和/或环状的2价脂肪族饱和烃基。亚烷基只要没有特别指定,较好是碳原子数1~14的亚烷基,更好是碳原子数1~10的亚烷基,进一步更好是碳原子数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等。
亚烯基是指具有至少1个碳-碳双键的直链、支链和/或环状的2价脂肪族不饱和烃基。亚烯基只要没有特别指定,较好是碳原子数2~14的亚烯基,更好是碳原子数2~10的亚烯基,进一步更好是碳原子数2~6的亚烯基。作为亚烯基,可举出例如-CH=CH-、-CH2CH=CH-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH2CH2CH=CH-、-CH2CH=CHCH2-、-CH=CHCH2CH2-、-CH2CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CHCH2-、-CH2C(CH3)=CH-、-CH=C(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH=CH-、-CH=CHCH(CH3)-等。
在一个实施方式中,X和Y各自独立地较好是任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烷基;更好是任选被RO-取代的亚烷基;进一步更好是亚烷基。
R各自独立地表示烷基、烯基、芳烷基或芳基,所述烷基、烯基、芳烷基或芳基分别任选被选自卤原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、和芳烷基-羰基-氧基中的基团取代。
在一个实施方式中,R各自独立地较好是烷基、烯基、芳烷基或芳基,更好是烷基。
Z各自独立地表示任选具有取代基的2价烃基。
2价烃基是指仅以1个以上(例如1~100个、2~50个、2~30个)的碳原子作为骨架原子的2价烃基。2价烃基包含直链结构、支链结构和/或环状结构。2价烃基可以是不含芳环的烃基,也可以是包含芳环的烃基。
作为2价烃基,可举出例如亚烷基、亚烯基、芳族碳环基、非芳族碳环基、亚烷基-芳族碳环-亚烷基、亚烯基-芳族碳环-亚烯基、亚烷基-非芳族碳环-亚烷基、亚烯基-非芳族碳环-亚烯基、芳族碳环-芳族碳环基、非芳族碳环-非芳族碳环基、芳族碳环-亚烷基-芳族碳环基、芳族碳环-亚烯基-芳族碳环基、芳族碳环-芳族碳环-芳族碳环基、芳族碳环-非芳族碳环-芳族碳环基、非芳族碳环-亚烷基-非芳族碳环基、非芳族碳环-亚烷基-非芳族碳环基、非芳族碳环-芳族碳环-非芳族碳环基、非芳族碳环-非芳族碳环-非芳族碳环基等,其中,非芳族碳环可与芳族碳环稠合,也可被选自烷基、烯基和芳基中的基团取代,芳族碳环可与非芳族碳环稠合,也可被选自烷基、烯基和芳基中的基团取代。
芳族碳环是指环上的π电子体系所含的电子数为4p+2个(p为自然数)的遵循休克尔规则(Hückel'srule)的碳环。芳族碳环仅以碳原子作为成环原子。在一个实施方式中,芳族碳环较好是6~14元的芳族碳环,更好是6~10元的芳族碳环。作为芳族碳环的优选的具体例,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。
非芳族碳环是指并非在整个环具有芳香族特性的芳族碳环的碳环。非芳族碳环仅以碳原子作为成环原子。非芳族碳环可以是仅由单键形成的饱和碳环、或可以是具有双键和三键中的至少任一者的非芳族不饱和碳环。非芳族碳环较好是碳原子数3~20的非芳族碳环,更好是碳原子数4~15的非芳族碳环,进一步更好是碳原子数4~10的非芳族碳环。
作为非芳族碳环的优选的具体例,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、环十三烷环、环十四烷环、环十五烷环、环十六烷环、环十七烷环、环十八烷环、环十九烷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)等五环系的饱和碳环等。
作为Z中的2价烃基任选具有的“取代基”,没有特别限定,可举出例如卤原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、芳烷基-羰基-氧基、式(Z-1)所示的基团、式(Z-2)所示的基团等。
[化学式7]
[化学式8]
*表示键合部位。
卤原子是指氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子,较好是氟原子。
R1”、R2”、R3”、R4”、R5”和R6”各自独立地表示(1)氢原子、(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、(3)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烯基、或(4)任选被选自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的芳烷基,在一个实施方式中,优选的范围与R1'、R2'、R3'、R4'、R5'和R6'同样。
A3各自独立地表示-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-,在一个实施方式中,优选的范围与A1和A2同样。
Y'各自独立地表示(1)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烷基、或(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烯基,在一个实施方式中,优选的范围与X和Y同样。
在一个实施方式中,Z各自独立地较好是式(Z1)所示的基团。
[化学式9]
Z各自独立地更好是式(Z2)所示的基团。
[化学式10]
Z各自独立地进一步更好是式(Z3-1)~(Z3-36)中的任何式所示的基团。
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
Z各自独立地特别好是式(Z3-25)所示的基团。
*表示键合部位。
环Za和环Zb各自独立地表示任选具有取代基的芳族碳环。在一个实施方式中,环Za和环Zb各自独立地较好是任选具有取代基的苯环,更好是任选被烷基取代的苯环,特别好是(未取代的)苯环。
Xz表示单键或-CRz1Rz2-,在一个实施方式中,较好是-CRz1Rz2-。
nz表示0、1、2、或3,在一个实施方式中,较好是0、1、或2,更好是0或1。对于nz单元而言,各单元可以相同,也可以不同。
Rz1和Rz2各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的芳烷基、或者Rz1和Rz2一起结合而表示任选具有取代基且任选与芳族碳环稠合的非芳族碳环。对于Rz1和Rz2而言,在一个实施方式中,Rz1和Rz2一起结合、而较好是任选具有取代基且任选与芳族碳环稠合的非芳族碳环,更好是任选具有取代基且任选与苯环稠合的单环系的饱和碳环,特别好是任选与苯环稠合的环戊烷环。
Rz各自独立地表示取代基。在一个实施方式中,Rz各自独立地较好是烷基。
作为环Za和环Zb中的芳族碳环任选具有的“取代基”、Rz1和Rz2中的烷基、烯基、芳基、芳烷基、和任选与芳族碳环稠合的非芳族碳环任选具有的“取代基”、Rz中的“取代基”,没有特别限定,可举出例如卤原子、烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、芳烷基-羰基-氧基等。
z各自独立地表示0、1、2、或3。在一个实施方式中,z各自独立地较好是0、1或2,更好是0或1,特别好是0。
n表示0、1、2、或3。在一个实施方式中,n各自独立地较好是0或1。对于n单元而言,各单元可以相同,也可以不同。
(A)环状碳酸酯化合物的分子量较好是10000以下,更好是5000以下,进一步更好是2000以下,特别好是1000以下。下限例如可设为88(碳酸亚乙酯的分子量)以上、102(碳酸亚丙酯的分子量)以上等。
作为(A)环状碳酸酯化合物的具体例,可举出式(A1)~(A17)所示的化合物。
[化学式14]
[化学式15]
树脂组合物中的(A)环状碳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20质量%以下,更好是15质量%以下,进一步更好是10质量%以下,更进一步较好是5质量%以下,特别好是2.5质量%以下。树脂组合物中的(A)环状碳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,较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步更好是0.1质量%以上,更进一步较好是0.5质量%以上,特别好是0.8质量%以上。
相对于(A)环状碳酸酯化合物和(B)环氧树脂的合计量(使用(D)活性酯化合物时,为(A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂和(D)活性酯化合物的合计量)的(A)环状碳酸酯化合物的含量没有特别限定,将(A)环状碳酸酯化合物和(B)环氧树脂的合计量((A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂和(D)活性酯化合物的合计量)设为100质量%时,(A)环状碳酸酯化合物的含量较好是0.01质量%~50质量%,更好是0.1质量%~20质量%,进一步更好是0.5质量%~15质量%,特别好是1质量%~10质量%。
<(B)环氧树脂>
本发明的树脂组合物含有(B)环氧树脂。(B)环氧树脂是具有环氧当量5000g/eq.以下的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-儿茶酚型环氧树脂、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)型环氧树脂等。(B)环氧树脂可以单独使用1种,也可组合使用2种以上。
树脂组合物中,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。
环氧树脂包括在20℃的温度时为液态的环氧树脂(以下有时称为“液态环氧树脂”)、和在20℃的温度时为固态的环氧树脂(以下有时称为“固态环氧树脂”)。对于本发明的树脂组合物而言,作为环氧树脂,可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与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、环己烷二甲醇型环氧树脂、环状脂肪族缩水甘油基醚、和具有丁二烯结构的环氧树脂,更好是Glycirol型环氧树脂、环状脂肪族缩水甘油基醚、双酚A型环氧树脂、和双酚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”、“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”(缩水甘油基胺型环氧树脂);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);Nagase ChemteX公司制的“EX-991L”(含有亚烷基氧基骨架和丁二烯骨架的环氧树脂);大赛璐公司制的“Celloxide2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂);大赛璐公司制的“PB-3600”、日本曹达公司制的“JP-100”、“JP-200”(具有丁二烯结构的环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液状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基醚)等。
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、苯酚苯并吡咯酮型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例,可举出DIC公司制的“HP4032H”(萘型环氧树脂);DIC公司制的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂);DIC公司制的“N-690”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“HP-7200L”(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,也可组合使用2种以上。
作为(B)环氧树脂,组合使用固态环氧树脂和液态环氧树脂时,它们的质量比(固态环氧树脂:液态环氧树脂)较好是100:1~1:100,更好是50:1~1:50,特别好是10:1~1:10。
(B)环氧树脂的环氧当量较好是50g/eq.~5,000g/eq.,更好是60g/eq.~2,000g/eq.,进一步更好是70g/eq.~1,000g/eq.,更进一步较好是80g/eq.~500g/eq.。环氧当量是每1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量可以按照JISK7236进行测定。
(B)环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100~5000,更好是250~3000,进一步更好是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进行测定。
树脂组合物中的(B)环氧树脂含量没有特别限定,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,进一步更好是20质量%以下,更进一步较好是15质量%以下,特别好是10质量%以下。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0.01质量%以上,更好是0.1质量%以上,进一步更好是1质量%以上,更进一步较好是5质量%以上,特别好是7质量%以上。
树脂组合物中的(B)环氧树脂相对于(A)环状碳酸酯化合物的质量比((B)成分/(A)成分)没有特别限定,较好是0.1以上,更好是0.5以上,特别好是1以上。树脂组合物中的(B)环氧树脂相对于(A)环状碳酸酯化合物的质量比((B)成分/(A)成分)的上限没有特别限定,较好是100以下,更好是50以下,特别好是10以下。
<(C)无机填充材料>
本发明的树脂组合物含有(C)无机填充材料。(C)无机填充材料以粒子的状态包含在树脂组合物中。
作为(C)无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为(C)无机填充材料的材料,可举出例如二氧化硅、氧化铝、铝硅酸盐、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。这些中,特别优选二氧化硅或铝硅酸盐。作为二氧化硅,可举出例如无定形二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等。另外,作为二氧化硅,较好是球状二氧化硅。(C)无机填充材料可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。
作为(C)无机填充材料的市售品,可举出例如日铁化学材料公司制的“SP60-05”、“SP507-05”;雅都玛(Admatechs)公司制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;DENKA公司制的“UFP-30”;德山(Tokuyama)公司制的“Silfil NSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;雅都玛公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;DENKA公司制的“DAW-03”、“FB-105FD”;日挥触媒化成公司制的“BA-S”;太平洋水泥(Taiheiyo-Cement)公司制“MG-005”等。
(C)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,进一步更好是4μm以下,更进一步较好是3μm以下,特别好是2.7μm以下。(C)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,进一步更好是0.1μm以上,特别好是0.2μm以上。(C)无机填充材料的平均粒径可利用基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射-散射法来测定。具体而言,可通过以下方式来测定:利用激光衍射散射式粒径分布测定装置,以体积基准制成无机填充材料的粒径分布,将其中值粒径作为平均粒径。测定样品可使用通过下述方式得到的样品:称取无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g至小瓶中,利用超声波进行10分钟分散。针对测定样品,使用激光衍射式粒径分布测定装置,将使用光源波长设为蓝色和红色,以流动池(flowcell)方式测定无机填充材料的体积基准的粒径分布,由得到的粒径分布作为中值粒径算出平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可举出例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
(C)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,进一步更好是1m2/g以上,特别好是3m2/g以上。(C)无机填充材料的比表面积的上限没有特别限定,较好是100m2/g以下,更好是70m2/g以下,进一步更好是50m2/g以下,特别好是40m2/g以下。无机填充材料的比表面积可根据BET法使用比表面积测定装置(Mountech公司制MacsorbHM-1210)使氮气吸附于试样表面,用BET多点法算出比表面积来获得。
(C)无机填充材料可以是空孔率为0体积%的非中空无机填充材料(较好是非中空二氧化硅、非中空铝硅酸盐),也可以是空孔率大于0体积%的中空无机填充材料(较好是中空二氧化硅、中空铝硅酸盐),也可以包含这两者。(C)无机填充材料从将介电常数抑制为更低的值的观点出发,较好是仅包含中空无机填充材料(较好是中空二氧化硅、中空铝硅酸盐)、或包含非中空无机填充材料(较好是非中空二氧化硅、非中空铝硅酸盐)和中空无机填充材料(较好是中空二氧化硅、中空铝硅酸盐)这两者。中空无机填充材料的空孔率较好是90体积%以下,更好是85体积%以下。(C)无机填充材料的空孔率的下限例如可设为大于0体积%、1体积%以上、5体积%以上、10体积%以上、20体积%以上等。无机填充材料的空孔率P(体积%)以在粒子内部存在的1个或2个以上的空孔的合计体积相对于以粒子的外表面为基准的粒子整体的体积的体积基准比例(空孔的合计体积/粒子的体积)的形式定义,例如使用无机填充材料的实际的密度的测定值DM(g/cm3)、和形成无机填充材料的材料的物质密度的理论值DT(g/cm3),利用下述式(I)算出。
[数学式1]
无机填充材料的实际的密度例如可以使用真密度测定装置进行测定。作为真密度测定装置,可举出例如QUANTACHROME公司制的ULTRAPYCNOMETER1000等。作为测定气体,可使用例如氮气。
从提高耐湿性和分散性的观点来看,(C)无机填充材料较好是通过表面处理剂进行过处理。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。另外,表面处理剂可单独使用1种,也可任意组合使用2种以上。
作为表面处理剂的市售品,可举出例如:信越化学工业公司制“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。
从提高无机填充材料的分散性的观点来看,较好是将利用表面处理剂进行的表面处理的程度控制在规定的范围内。具体而言,对于无机填充材料100质量%,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%进行了表面处理,进一步更好是用0.3质量%~2质量%进行了表面处理。
利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。从提高无机填充材料的分散性的观点来看,无机填充材料的每单位表面积的碳量较好是0.02mg/m2以上,更好是0.1mg/m2以上,进一步更好是0.2mg/m2以上。另一方面,从防止树脂组合物的熔体粘度、或片材形态下的熔体粘度的上升的观点来看,较好是1.0mg/m2以下,更好是0.8mg/m2以下,进一步更好是0.5mg/m2以下。
(C)无机填充材料的每单位表面积的碳量,可在利用溶剂(例如甲基乙基酮(MEK))对表面处理后的无机填充材料进行洗涤处理后进行测定。具体而言,可将作为溶剂的足量的MEK添加至用表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中,于25℃进行5分钟超声波洗涤。将上清液除去,使固体成分干燥,然后可使用碳分析仪,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。
树脂组合物中的(C)无机填充材料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,较好可以是90质量%以下,更好可以是85质量%以下,进一步更好可以是80质量%以下,特别好可以是78质量%以下。树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如较好是5质量%以上、或10质量%以上,更好是20质量%以上、或30质量%以上,进一步更好是40质量%以上、或50质量%以上,更进一步较好是55质量%以上、或60质量%以上,特别好是65质量%以上、或70质量%以上。
树脂组合物中的(C)无机填充材料相对于(A)环状碳酸酯化合物的质量比((C)成分/(A)成分)没有特别限定,较好是1以上,更好是5以上,特别好是10以上。树脂组合物中的(C)无机填充材料相对于(A)环状碳酸酯化合物的质量比((C)成分/(A)成分)的上限没有特别限定,较好是1000以下,更好是500以下,特别好是100以下。
<(D)活性酯化合物>
本发明的树脂组合物较好是含有(D)活性酯化合物。(D)活性酯化合物可以单独使用1种,也可以将2种以上以任意比例组合使用。(D)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(D)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。此处,“双环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子二环戊二烯缩合2分子苯酚而得的二苯酚化合物。
具体地,作为(D)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和萘型活性酯化合物中的至少一种。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(D)活性酯化合物的市售品,作为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”、“HPC-8000L-65TM”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H”、“HPC-8000H-65TM”(DIC公司制);作为含萘结构的活性酯化合物可举出“HP-B-8151-62T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-9416-70BK”、“HPC-8150-62T”、“EXB-8”(DIC公司制);作为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);作为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。
(D)活性酯化合物的活性酯基当量(作为固化剂的反应基当量)较好是50g/eq.~500g/eq.,更好是50g/eq.~400g/eq.,进一步更好是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。
树脂组合物中的(D)活性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1质量%以上,更好是5质量%以上,进一步更好是10质量%以上,更进一步较好是12质量%以上,特别好是13质量%以上。树脂组合物中的(D)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,进一步更好是30质量%以下,更进一步较好是25质量%以下,特别好是20质量%以下。
树脂组合物中的(D)活性酯化合物相对于(A)环状碳酸酯化合物的质量比((D)成分/(A)成分)没有特别限定,较好是0.5以上,更好是1以上,特别好是5以上。树脂组合物中的(D)活性酯化合物相对于(A)环状碳酸酯化合物的质量比((D)成分/(A)成分)的上限没有特别限定,较好是100以下,更好是30以下,特别好是15以下。
<(D')其他固化剂>
本发明的树脂组合物也可以进一步包含除(D)成分以外的(D')固化剂作为任意的成分。(D')其他固化剂可以单独使用1种,也可以将2种以上任意地组合使用。(D')其他固化剂可与(D)活性酯系固化剂同样地具有作为与(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(D')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、和硫醇系固化剂。其中,较好是选自酚系固化剂和碳二亚胺系固化剂中的固化剂,本发明的树脂组合物更好是包含酚系固化剂和碳二亚胺系固化剂这两者。
作为酚系固化剂,从耐热性和耐水性的观点来看,较好是具有酚醛结构(novolacstructure)的酚系固化剂。另外,从与粘附物的密合性的观点来看,较好是含氮的酚系固化剂,更好是含有三嗪骨架的酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性和密合性的观点来看,较好是含有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”、“KA-1160”等。
作为碳二亚胺系固化剂,可举出在1分子内具有1个以上、较好是2个以上的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)等的脂肪族双碳二亚胺;亚苯基-双(二甲苯基碳二亚胺)等的芳族双碳二亚胺等的双碳二亚胺;聚六亚甲基碳二亚胺、聚三甲基六亚甲基碳二亚胺、聚亚环己基碳二亚胺、聚(亚甲基双亚环己基碳二亚胺)、聚(异佛尔酮碳二亚胺)等的脂肪族聚碳二亚胺;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]等的芳族聚碳二亚胺等的聚碳二亚胺。
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“CARBODILITEV-02B”、“CARBODILITE V-03”、“CARBODILITE V-04K”、“CARBODILITE V-07”和“CARBODILITE V-09”;Rhein-Chemie公司制的“Stabaxol P”、“Stabaxol P400”、“Hycasyl510”等。
作为酸酐系固化剂,可举出在1分子内具有1个以上的酸酐基的固化剂,较好是在1分子内具有2个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐系固化剂的具体例,可举出邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、偏苯三酸酐、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(偏苯三酸酐酯)、苯乙烯与马来酸共聚而得的苯乙烯-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分子内具有1个以上、较好是2个以上的氨基的固化剂,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,从发挥本发明所期望的效果的观点出发,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“KAYABOND C-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYAHARD A-A”、“KAYAHARD A-B”、“KAYAHARD A-S”、三菱化学公司制的“EpicureW”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、这些氰酸酯树脂进行部分三嗪化而成的预聚物等。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进行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。
(D')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。反应基是指与环氧树脂反应的基团,如果是酚系固化剂,则为酚式羟基,如果是碳二亚胺系固化剂,则为碳二亚胺基,根据固化剂的种类而不同。
树脂组合物中的(D')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,进一步更好是5质量%以下,特别好是3.5质量%以下。树脂组合物中的(D')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,例如可以为0质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上、1.5质量%以上、2质量%以上、2.5质量%以上等。
将树脂组合物中的(D)活性酯化合物和(D')其他固化剂的合计设为100质量%时,树脂组合物中的(D)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,进一步更好是40质量%以上,特别好是50质量%以上。
树脂组合物中的“(D)活性酯化合物和(D')其他固化剂中的固化剂反应基的总摩尔当量数”与“(B)环氧树脂中的环氧基的总摩尔当量数”的比例(固化剂反应基/环氧基)较好是0.2~2的范围,更好是0.5~1.8的范围,进一步更好是1~1.5的范围。“(B)环氧树脂中的环氧基的总摩尔当量数”表示用存在于树脂组合物中的(B)环氧树脂的质量除以环氧当量而得的值的总计。另外,“(D)活性酯化合物和(D')其他固化剂中的固化剂反应基的总摩尔当量数”表示用存在于树脂组合物中的(D)活性酯化合物的质量除以活性酯基当量而得的值、和用(D')其他固化剂的质量除以反应基当量而得的值的总计。
<(E)含自由基聚合性基团的化合物>
本发明的树脂组合物也可以包含(E)含自由基聚合性基团的化合物。(E)含自由基聚合性基团的化合物是在1分子中含有1个以上(较好是2个以上)的自由基聚合性基团的化合物。(E)含自由基聚合性基团的化合物可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
自由基聚合性基团是指具有自由基聚合性的烯属性不饱和键的基团,没有特别限定。
作为一个例子,可举出:
(1)式(R)所示的基团、
(2)马来酰亚胺基(2,5-二氢-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)等。
所述式(R)为
[化学式16]
[式中,Ra各自独立地表示氢原子或甲基;Xa各自独立地表示羰基、亚甲基、或亚苯基;*表示键合部位]。
在第一实施方式中,(E)含自由基聚合性基团的化合物较好是包含具有2个以上的上述式(R)所示的基团的热塑性树脂(例如数均分子量800以上)。作为热塑性树脂,没有特别限定,可举出例如苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚丁二烯树脂、聚酰亚胺树脂、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、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂等,(E)含自由基聚合性基团的化合物在该实施方式中,包含这些树脂的具有2个以上的上述式(R)所示的基团的改性树脂。
在第一实施方式中,(E)含自由基聚合性基团的化合物更好是包含选自具有2个以上的上述式(R)所示的基团的改性聚苯醚树脂、以及具有2个以上的上述式(R)所示的基团的改性聚苯乙烯树脂中的树脂,进一步更好是包含具有2个以上的上述式(R)所示的基团的改性聚苯醚树脂,特别好是包含式(2)所示的树脂。
[化学式17]
[式中,Rb各自独立地表示氢原子或甲基;Xb各自独立地表示羰基、亚甲基、亚苯基、或亚苯基-亚甲基(结合方向没有特别限定,但较好是亚苯基侧与“Rb-C”中的C结合);R11和R12各自独立地表示烷基;R13、R14、R21、R22、R23和R24各自独立地表示氢原子或烷基;A表示单键、-C(Rc)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-;Rc各自独立地表示氢原子或烷基;p表示0或1;q和r各自独立地表示1以上的整数。]
分别对于q单元和r单元而言,各单元可以相同,也可以不同。
Rb各自独立地表示氢原子或甲基。Xb各自独立地表示羰基、亚甲基、亚苯基、或亚苯基-亚甲基(结合方向没有特别限定,但较好是亚苯基侧与“Rb-C”中的C结合),较好是羰基或亚苯基-亚甲基。
R11和R12各自独立地表示烷基,较好是甲基。R13和R14各自独立地表示氢原子或烷基,较好是氢原子。R21和R22各自独立地表示氢原子或烷基,较好是氢原子或甲基,更好是甲基。R23和R24各自独立地表示氢原子或烷基,较好是氢原子或甲基。
A表示单键、-C(Rc)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、或-SO2-,较好是单键、-C(Rc)2-、或-O-。Rc各自独立地表示氢原子或烷基,较好是氢原子或甲基。p表示0或1,较好是1。q和r各自独立地表示1以上的整数,较好是1~200的整数,更好是1~100的整数。
第一实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的自由基聚合性基团当量较好是300g/eq.~2500g/eq.,更好是400g/eq.~2000g/eq.。自由基聚合性基团当量表示每1当量自由基聚合性基团的树脂(化合物)的质量。
第一实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的数均分子量较好是800~10000,更好是900~5000。树脂的数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进行测定。
作为第一实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的市售品,可举出例如三菱瓦斯化学公司制的“OPE-2St1200”、“OPE-2St2200”(乙烯基苄基改性聚苯醚树脂);沙伯基础创新塑料(SABIC Innovative Plastics)公司制的“SA9000”、“SA9000-111”(甲基丙烯酸改性聚苯醚树脂)等。
在第二实施方式中,(E)含自由基聚合性基团的化合物较好是包含具有式(3')所示的部分结构的马来酰亚胺化合物。
[化学式18]
[式中,环B表示任选具有取代基的单环烷烃环、或任选具有取代基的单环烯烃环;i和j各自独立地表示0或1以上的整数、且i与j的合计为6以上;*表示键合部位。]。马来酰亚胺化合物是指在1分子中含有至少1个马来酰亚胺基(2,5-二氢-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)的化合物。第二实施方式中的马来酰亚胺化合物1分子中的马来酰亚胺基的数目较好是2以上,特别好是2。第二实施方式中的马来酰亚胺化合物可以单独使用1种,也可以将2种以上以任意比例组合使用。
单环烷烃环是指单环式的脂肪族饱和烃环。单环烷烃环较好是碳原子数4~14的单环烷烃环,更好是碳原子数4~10的单环烷烃环,特别好是碳原子数5或6的单环烷烃环。作为单环烷烃环,可举出例如环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环等。单环烯烃环是指具有至少1个碳-碳双键的单环式的脂肪族不饱和烃环。单环烯烃环较好是碳原子数4~14的单环烯烃环,更好是碳原子数4~10的单环烯烃环,特别好是碳原子数5或6的单环烯烃环。作为单环烯烃环,可举出例如环丁烯环、环戊烯环、环己烯环、环庚烯环、环辛烯环、环戊二烯环、环己二烯环等。
作为单环烷烃环和单环烯烃环的“取代基”,可举出与上述环Z'中的芳族碳环任选具有的“取代基”相同的基团。
环B表示任选具有取代基的单环烷烃环、或任选具有取代基的单环烯烃环。环B较好是任选被选自烷基和烯基中的基团取代的单环烷烃环;或任选被选自烷基和烯基中的基团取代的单环烯烃环。环B更好是任选被选自碳原子数1~14的烷基和碳原子数2~14的烯基中的基团取代的单环烷烃环;或任选被选自碳原子数1~14的烷基和碳原子数2~14的烯基中的基团取代的单环烯烃环。
i和j各自独立地表示0或1以上的整数,且i与j的合计为6以上(较好是8以上,更好是10以上)。i和j较好是各自独立地为0~20的整数、且i与j的合计为6以上(较好是8以上,更好是10以上)。i和j更好是各自独立地为1~20的整数、且i与j的合计为6以上(较好是8以上,更好是10以上)。i和j进一步更好是各自独立地为5~10的整数。i和j特别好是8。
在第二实施方式中,(E)含自由基聚合性基团的化合物特别好是包含式(3)所示的马来酰亚胺化合物。
[化学式19]
[式中,R10各自独立地表示取代基;环C各自独立地表示任选具有取代基的芳环;D1和D2各自独立地表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、或-OCO-;Rx各自独立地表示氢原子或烷基;a各自独立地表示0或1;b各自独立地表示0或1以上的整数;c各自独立地表示0、1或2;m表示0或1以上的整数;其他符号与上述相应符号含义相同。]
分别对于b单元、c单元和m单元而言,各单元可以相同,也可以不同。
芳环是指环上的π电子体系所含的电子数为4p+2个(p为自然数)的遵循休克尔规则(Hückel'srule)的环。芳环可以是仅以碳原子作为成环原子的芳族碳环、及除了具有碳原子以外、而且具有氧原子、氮原子、硫原子等的杂原子作为成环原子的芳族杂环,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6~14元的芳环,进一步更好是6~10元的芳环。作为芳环的优选具体例,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。
作为R10中的“取代基”和芳环的“取代基”,可举出与上述环Z'中的芳族碳环任选具有的“取代基”同样的基团。
环C各自独立地表示任选具有取代基的芳环,较好是任选被选自烷基中的基团取代的苯环。D1和D2各自独立地表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、或-OCO-,较好是单键、-C(Rx)2-、或-O-。Rx各自独立地表示氢原子或烷基,较好是氢原子或甲基。a各自独立地表示0或1,较好是0。b各自独立地表示0或1以上的整数,较好是0、1、2或3,更好是0、1或2。c各自独立地表示0、1或2,较好是0。m表示0或1以上的整数,较好是0。
作为式(3)中包含的式(D)所示的部分结构,没有特别限定。
[化学式20]
[式中,*表示键合部位;其他符号与上述相应符号的含义相同。]
所述式(D)所示的部分结构可举出例如式(D-1)~(D-3)所示的部分结构。
[化学式21]
[式中,*与上述含义相同]。
第二实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的自由基聚合性基团当量较好是200g/eq.~2500g/eq.,更好是250g/eq.~2000g/eq.,进一步更好是300g/eq.~1500g/eq.。(E)含自由基聚合性基团的化合物的自由基聚合性基团当量表示每1当量自由基聚合性基团的树脂的质量。
第二实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的重均分子量较好是400~10000,更好是500~7000,特别好是600~5000。
作为第二实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的市售品,可举出例如DesignerMolecules公司制的“BMI-689”、“BMI-1500”、“BMI-1700”、“BMI-3000J”、信越化学工业公司制“SLK-6895-T90”等。
在第三实施方式中,(E)含自由基聚合性基团的化合物较好是包含式(4)所示的马来酰亚胺化合物。
[化学式22]
[式中,R20各自独立地表示氢原子或烷基;环E、环F和环G各自独立地表示任选具有取代基的芳环;Z1各自独立地表示单键、-C(Rz)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-;Rz各自独立地表示氢原子或烷基;s表示1以上的整数;t各自独立地表示0或1;u各自独立地表示0、1、2或3。]
分别对于s单元和u单元而言,各单元可以相同,也可以不同。第三实施方式中的马来酰亚胺化合物可以单独使用1种,也可以将2种以上以任意比例组合使用。
R20各自独立地表示氢原子或烷基,较好是氢原子或甲基,更好是氢原子。环E、环F和环G各自独立地表示任选具有取代基的芳环,较好是任选具有取代基的苯环,更好是任选被选自烷基和芳基中的基团取代的苯环,特别好是(未取代的)苯环。
Z1各自独立地表示单键、-C(Rz)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-,较好是单键、-C(Rz)2-、或-O-,更好是单键、或-C(Rz)2-,特别好是单键。Rz各自独立地表示氢原子或烷基,较好是氢原子或甲基。
s表示1以上的整数,较好是1~10的整数。t各自独立地表示0或1,较好是1。u各自独立地表示0、1、2或3,较好是0、1或2,更好是0或1,特别好是1。
第三实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的自由基聚合性基团当量较好是150g/eq.~1000g/eq.,更好是200g/eq.~500g/eq.。
第三实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的重均分子量较好是100~10000,更好是150~5000,特别好是200~3000。
作为第三实施方式中的(E)含自由基聚合性基团的化合物的市售品,可举出例如日本化药公司制的“MIR-3000-70MT”、“MIR-5000-60T”等。
(E)含自由基聚合性基团的化合物可以单独包含第一实施方式的优选的热塑性树脂、第二实施方式的优选的马来酰亚胺化合物、和第三实施方式的优选的马来酰亚胺化合物中的任一者,也可以在它们中以任意的比例组合包含2种以上。
(E)含自由基聚合性基团的化合物的自由基聚合性基团当量较好是30g/eq.~2500g/eq.,特别好是75g/eq.~2000g/eq.。
树脂组合物中的(E)含自由基聚合性基团的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50质量%以下,更好是30质量%以下,进一步更好是20质量%以下,更进一步较好是10质量%以下,特别好是5质量%以下。树脂组合物中的(E)含自由基聚合性基团的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,可设为例如0.01质量%以上、0.1质量%以上、0.5质量%以上、1质量%以上等。
<(F)热塑性树脂>
本发明的树脂组合物也可以进一步包含(F)热塑性树脂作为任意成分。(F)热塑性树脂是不属于上述说明的(B)环氧树脂的成分。
作为(F)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,(F)热塑性树脂较好是包含选自聚酰亚胺树脂和苯氧树脂中的热塑性树脂,更好是包含苯氧树脂。另外,热塑性树脂可以单独使用1种,或可以组合使用2种以上。
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1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);日铁化学材料公司制的“FX280”及“FX293”;三菱化学公司制的“YX7200B35”、“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”和“YL7482”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(Denka Butyral)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“SUMIPLOY K”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。
从更为提高膜的成膜性的观点来看,(F)热塑性树脂的重均分子量(Mw)较好是5000以上,更好是8000以上,进一步更好是10000以上,特别好是20000以上,较好是100000以下,更好是70000以下,进一步更好是60000以下,特别好是50000以下。
(F)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,(F)热塑性树脂的含量较好可以是20质量%以下,更好可以是15质量%以下,进一步更好可以是10质量%以下,更进一步较好可以是5质量%以下,特别好可以是3质量%以下。(F)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,(F)热塑性树脂的含量例如是0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上等。
<(G)固化促进剂>
本发明的树脂组合物也可以进一步包含(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(G)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。(G)固化促进剂较好是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,特别好是包含咪唑系固化促进剂。(G)固化促进剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为磷系固化促进剂,可举出例如:四丁基鏻溴化物、四丁基鏻氯化物、四丁基鏻乙酸盐、四丁基鏻癸酸盐、四丁基鏻月桂酸盐、双(四丁基鏻)均苯四甲酸盐、四丁基鏻六氢邻苯二甲酸氢盐、四丁基鏻2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚盐、二叔丁基甲基鏻四苯基硼酸盐等的脂肪族鏻盐;甲基三苯基鏻溴化物、乙基三苯基鏻溴化物、丙基三苯基鏻溴化物、丁基三苯基鏻溴化物、苄基三苯基鏻氯化物、四苯基鏻溴化物、对甲苯基三苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、四苯基鏻四苯基硼酸盐、四苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、三苯基乙基鏻四苯基硼酸盐、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸盐、四苯基鏻硫氰酸盐、丁基三苯基鏻硫氰酸盐等的芳族鏻盐;三苯基膦-三苯基硼烷等的芳香族膦-硼烷配合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等的芳族膦-醌加成反应物;三丁基膦、三叔丁基膦、三辛基膦、二叔丁基(2-丁烯基)膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三环己基膦等的脂肪族膦;二丁基苯基膦、二叔丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基环己基膦、三苯基膦、三邻甲苯基膦、三间甲苯基膦、三对甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-异丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-叔丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-双(二苯基膦基)乙烷、1,3-双(二苯基膦基)丙烷、1,4-双(二苯基膦基)丁烷、1,2-双(二苯基膦基)乙炔、2,2'-双(二苯基膦基)二苯基醚等的芳族膦等。
作为脲系固化促进剂,可举出例如:1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-环己基-1,1-二甲基脲、3-环辛基-1,1-二甲基脲等的脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)〔甲苯双二甲基脲〕等的芳族二甲基脲等。
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-均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物与环氧树脂的加合物。
作为咪唑系固化促进剂,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”、“C11Z-A”、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、三丁基胺等的三烷基胺、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)-十一烯等。
作为胺系固化促进剂,可以使用市售品,可举出例如味之素精细化学(AjinomotoFine-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5质量%以下,更好是1质量%以下,进一步更好是0.5质量%以下,特别好是0.3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,例如可设为0质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上等。
<(H)其他添加剂>
本发明的树脂组合物可以进一步包含任意的添加剂。作为这种添加剂,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;苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚砜树脂、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。(H)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。(H)其他添加剂的含量对于本领域技术人员而言可以适当设定。
<(I)有机溶剂>
本发明的树脂组合物有时还含有任意的有机溶剂。作为(I)有机溶剂,可以适当使用公知的有机溶剂,其种类没有特别限定。作为(I)有机溶剂,可举出例如:丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯等酯系溶剂;四氢吡喃、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二乙基醚、二异丙基醚、二丁基醚、二苯基醚、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、二乙二醇单乙基醚乙酸酯(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、三甲基苯等芳烃系溶剂等。(I)有机溶剂可单独使用1种,也可将2种以上以任意比例组合使用。
干燥前的清漆状的树脂组合物中的(I)有机溶剂的含量没有特别限定,在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,较好是20质量%以下,更好是10质量%以下,进一步更好是8质量%以下,特别好是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(I)有机溶剂的含量没有特别限定,在将树脂组合物中的全部成分设为100质量%时,较好是5质量%以下,更好是3质量%以下,进一步更好是2质量%以下,特别好是1质量%以下。
<树脂组合物的制造方法>
本发明的树脂组合物可以通过例如在任意的制备容器中以任意的顺序和/或部分或者全部同时加入(A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂、(C)无机填充材料、根据需要的(D)活性酯化合物、根据需要的(D')其他固化剂、根据需要的(E)含自由基聚合性基团的化合物、根据需要的(F)热塑性树脂、根据需要的(G)固化促进剂、根据需要的(H)其他添加剂、和根据需要的(I)有机溶剂并进行混合而制造。另外,在加入各成分并进行混合的过程中,可以适当设定温度,也可以暂时或始终加热和/或冷却。另外,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。另外,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)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂、和(C)无机填充材料。根据这样的树脂组合物,可得到即使暴露于高温高湿度环境下也能够保持高的剥离强度且介质损耗角正切被抑制为低值的固化物。
本发明的树脂组合物的固化物可具有即使暴露于高温高湿度环境下也能够保持高的剥离强度这样的特征。因此,在一个实施方式中,例如,如下述试验例4和5这样由在固化物上形成镀铜导体层、并沿垂直方向剥下镀铜导体层时的负荷算出的25℃时的剥离强度,在加速环境试验(HAST)实施前,较好可以是0.2kgf/cm以上,更好可以是0.25kgf/cm以上,进一步更好可以是0.3kgf/cm以上,更进一步较好可以是0.35kgf/cm以上,特别好可以是0.4kgf/cm以上,相对于此,在130℃、85%RH的高温高湿条件下实施100小时的加速环境试验(HAST)后,较好可以保持为0.1kgf/cm以上,更好可以保持为0.15kgf/cm以上,进一步更好可以保持为0.2kgf/cm以上,更进一步较好可以保持为0.25kgf/cm以上,特别好可以保持为0.3kgf/cm以上。对于上限,没有特别限定,在加速环境试验(HAST)前后,例如均可以是10kgf/cm以下等。剥离强度值的降低率(%)在加速环境试验(HAST)实施前后,较好可以抑制为45%以下,更好可以抑制为40%以下,进一步更好可以抑制为35%以下,更进一步较好可以抑制为30%以下,特别好可以抑制为25%以下、或20%以下。应予说明,剥离强度值的降低率(%)以加速环境试验(HAST)后的剥离强度(kgf/cm)的值相对于加速环境试验(HAST)前的剥离强度(kgf/cm)的值的下降比例(%)的形式算出。
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这样在5.8GHz、23℃的条件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)没有特别限定,较好可成为0.0100以下,更好可成为0.0080以下,进一步更好可成为0.0060以下,更进一步较好可成为0.0050以下、或0.0040以下,特别好可成为0.0035以下、或0.0030以下。
在一个实施方式中,本发明的树脂组合物的固化物可具有相对介电常数(Dk)低的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例1这样在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时的树脂组合物的固化物的相对介电常数(Dk)没有特别限定,较好可以成为5.0以下,更好可以成为4.0以下,进一步更好可以成为3.5以下,特别好可以成为3.0以下。
在一个实施方式中,本发明的树脂组合物的固化物可具有机械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2这样按照日本工业规格JISK7127在23℃下测定的固化物的断裂伸长率没有特别限定,较好可以是0.05%以上,更好可以是0.1%以上,进一步更好可以是0.15%以上,更进一步较好可以是0.2%以上,特别好可以是0.22%以上。断裂伸长率的上限没有特别限定,通常可设为10%以下、5%以下等。
在一个实施方式中,本发明的树脂组合物的固化物可具有粗糙化处理后的绝缘层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3这样测定的粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)没有特别限定,较好可以是500nm以下,更好可以是400nm以下,进一步更好可以是300nm以下,更进一步较好可以是200nm以下,特别好可以是100nm以下。对于下限,没有特别限定,例如可设为1nm以上、2nm以上等。
<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、特别是用于形成绝缘层的树脂组合物而合适地使用。具体地,可合适地作为用于形成绝缘层的树脂组合物(供形成导体层用的绝缘层形成用树脂组合物)使用,所述绝缘层是供形成导体层(包含再布线层)用的绝缘层,所述导体层形成在该绝缘层上。另外,在后述的印刷布线板中,可合适地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)使用。另外,本发明的树脂组合物还可广泛用于树脂片材、预浸料等的片状层叠材料、阻焊剂、底部填充材料、芯片键合材料、半导体密封材料、填孔树脂、部件填埋树脂等的需要树脂组合物的用途。
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还可合适地用作:作为供形成再布线层用的绝缘层的再布线形成层用的树脂组合物(再布线形成层形成用的树脂组合物);以及用于密封半导体芯片的树脂组合物(半导体芯片密封用的树脂组合物)。在制造半导体芯片封装时,可以在密封层上进一步形成再布线层;
(1)在基材上层叠临时固定膜的工序、
(2)将半导体芯片临时固定在临时固定膜上的工序、
(3)在半导体芯片上形成密封层的工序、
(4)将基材和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和临时固定膜的面上形成作为绝缘层的再布线形成层的工序、和
(6)在再布线形成层上形成作为导体层的再布线层的工序。
另外,本发明的树脂组合物由于带来部件埋入性良好的绝缘层,因此即使在印刷布线板为部件内置电路板的情况下也可以合适地使用。
<片状层叠材料>
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,一般而言,优选以含有该树脂组合物的片状层叠材料的形态使用。
作为片状层叠材料,较好是如下所示的树脂片材、预浸料。
在一个实施方式中,树脂片材包含支承体、和设置于该支承体上的树脂组合物层,树脂组合物层由本发明的树脂组合物形成。
从印刷布线板的薄型化、和可提供即使该树脂组合物的固化物为薄膜而绝缘性也优异的固化物这样的观点来看,树脂组合物层的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限定,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,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,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,可以在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。
另外,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脱模层的支承体。作为用于带脱模层的支承体的脱模层的脱模剂,可举出例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、氨基甲酸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。
作为支承体的厚度,没有特别限定,较好是在5μm~75μm的范围,更好是在10μm~60μm的范围。应予说明,在使用带脱模层的支承体的情况下,较好是带脱模层的支承体整体的厚度在上述范围。
在一个实施方式中,树脂片材根据需要可以进一步包含任意的层。作为所述任意的层,可举出例如在树脂组合物层的不与支承体接合的面(即与支承体相反一侧的面)上设置的按照支承体选用的保护膜等。保护膜的厚度没有特别的限定,例如为1μm~40μm。通过层叠保护膜,可以抑制在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(die coater)等将液态(清漆状)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液态(清漆状)的树脂组合物并使用口模式涂布机等将其涂布于支承体上,进而使其干燥,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相同的有机溶剂。有机溶剂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
干燥可通过加热、热风吹拂等公知的方法实施。干燥条件没有特别限定,以使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。根据树脂组合物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的情况下,可通过在50℃~150℃干燥3分钟~10分钟来形成树脂组合物层。
树脂片材可卷成卷状保存。树脂片材具有保护膜的情况下,可通过剥离保护膜来使用。
在一个实施方式中,预浸料是通过使本发明的树脂组合物浸渗在片状纤维基材中而形成的。
预浸料中使用的片状纤维基材没有特别限定,可使用玻璃布、芳族聚酰胺无纺布、液晶聚合物无纺布等作为预浸料用基材而常用的材料。从印刷布线板的薄型化的观点来看,片状纤维基材的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下,进一步更好是30μm以下,特别好是20μm以下。片状纤维基材的厚度的下限没有特别限制。通常为10μm以上。
预浸料可利用热熔法、溶剂法等公知的方法来制造。
预浸料的厚度可以设为与上述的树脂片材中的树脂组合物层相同的范围。
本发明的片状层叠材料可合适地用于形成印刷布线板的绝缘层(印刷布线板的绝缘层用),可更合适地用于形成印刷布线板的层间绝缘层(印刷布线板的层间绝缘层用)。
<印刷布线板>
本发明的印刷布线板包含绝缘层,该绝缘层由将本发明的树脂组合物固化而得的固化物形成。
对于印刷布线板而言,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将树脂片材层叠在内层基板上的工序、(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和/或导体层的中间制造物也被包含在本发明中所述的“内层基板”中。印刷布线板为部件内置电路板时,可使用内置有部件的内层基板。
内层基板与树脂片材的层叠例如可通过从支承体侧将树脂片材向内层基板加热压接而进行。作为将树脂片材加热压接于内层基板的构件(以下,也称为“加热压接构件”),可举出例如经加热的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。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层叠可通过真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度较好是60℃~160℃,更好是80℃~140℃的范围、加热压接压力较好是0.098MPa~1.77MPa,更好是0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间较好是20秒~400秒,更好是30秒~300秒的范围。层叠较好是可在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠可通过市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,可举出例如株式会社名机制作所制的真空加压式层压机、Nikko-Materials公司制的真空敷料器(vacuumapplicator)、分批式真空加压层压机等。
在层叠后,在常压下(大气压下),例如,将加热压接构件从支承体侧进行压制,由此,可进行已层叠的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可设为与上述层叠的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可通过市售的层压机进行。应予说明,层叠与平滑化处理可使用上述的市售的真空层压机连续地进行。
支承体可在工序(I)与工序(II)之间除去,也可在工序(II)之后除去。
在工序(II)中,将树脂组合物层固化(例如热固化),形成由树脂组合物的固化物形成的绝缘层。树脂组合物层的固化条件没有特别限定,可使用在形成印刷布线板的绝缘层时通常采用的条件。
例如,树脂组合物层的热固化条件虽然也根据树脂组合物的种类等而不同,但在一个实施方式中,固化温度较好是120℃~240℃,更好是150℃~220℃,进一步更好是170℃~210℃。固化时间较好可设为5分钟~120分钟,更好可设为10分钟~100分钟,进一步更好可设为15分钟~100分钟。
在使树脂组合物层热固化之前,可在低于固化温度的温度下对树脂组合物层进行预加热。例如,在使树脂组合物层热固化之前,在50℃~120℃、较好是60℃~115℃、更好是70℃~110℃的温度下,对树脂组合物层进行5分钟以上、较好是5分钟~150分钟、更好是15分钟~120分钟、进一步更好是15分钟~100分钟的预加热。
在制造印刷布线板时,可以进一步实施(III)在绝缘层上开孔的工序、(IV)对绝缘层进行粗糙化处理的工序、(V)形成导体层的工序。这些工序(III)~工序(V)可按照印刷布线板的制造中可使用的、本领域技术人员公知的各种方法实施。应予说明,在工序(II)之后除去支承体的情况下,该支承体的除去可在工序(II)与工序(III)之间、工序(III)与工序(IV)之间、或工序(IV)与工序(V)之间实施。另外,根据需要,也可反复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层及导体层的形成,而形成多层布线板。
在其他实施方式中,本发明的印刷布线板可以使用上述的预浸料来制造。制造方法基本上与使用树脂片材的情况同样。
工序(III)为在绝缘层上开孔的工序,由此可在绝缘层上形成通孔、透孔等孔。对于工序(III)而言,可根据绝缘层的形成中使用的树脂组合物的组成等,使用例如钻头、激光、等离子体等来实施。孔的尺寸、形状可根据印刷布线板的设计适当确定。
工序(IV)是对绝缘层进行粗糙化处理的工序。通常,该工序(IV)中,还进行沾污的除去。粗糙化处理的步骤、条件没有特别限定,可采用在形成印刷布线板的绝缘层时通常使用的公知的步骤、条件。例如,可通过依次实施基于溶胀液的溶胀处理、基于氧化剂的粗糙化处理、基于中和液的中和处理,从而对绝缘层进行粗糙化处理。
作为粗糙化处理中使用的溶胀液,没有特别限定,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(ATOTECH)日本公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。基于溶胀液的溶胀处理没有特别限定,例如可通过将绝缘层浸渍于30℃~90℃的溶胀液中1分钟~20分钟而进行。从将绝缘层的树脂的溶胀抑制为适度的水平的观点来看,较好是将绝缘层浸渍于40℃~80℃的溶胀液中5分钟~15分钟。
作为粗糙化处理中使用的氧化剂,没有特别限定,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成的碱性高锰酸溶液。基于碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理较好是通过将绝缘层浸渍于已加热至60℃~100℃的氧化剂溶液中10分钟~30分钟而进行。另外,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。
另外,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”。
基于中和液的处理可通过将完成了基于氧化剂的粗糙化处理的处理面浸渍于30℃~80℃的中和液中5分钟~30分钟而进行。从操作性等方面考虑,较好是将完成了基于氧化剂的粗糙化处理的对象物浸渍于40℃~70℃的中和液中5分钟~20分钟的方法。
在一个实施方式中,粗糙化处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)较好是500nm以下,更好是400nm以下,进一步更好是300nm以下。对于下限,没有特别限定,例如可设为1nm以上、2nm以上等。绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)可以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定。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、锡和铟组成的组中的1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来看,较好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金层,更好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金的合金层,进一步更好是铜的单金属层。
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层叠2层以上而成的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层接触的层较好是铬、锌或钛的单金属层、或镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所期望的印刷布线板的设计,通常为3μm~35μm,较好是5μm~30μm。
在一个实施方式中,导体层可通过镀覆形成。例如,可利用半加成法、全加成法等现有公知的技术,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来看,较好是利用半加成法形成。以下,示出利用半加成法形成导体层的例子。
首先,利用无电解镀覆在绝缘层的表面上形成镀覆籽晶层。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,利用电镀形成金属层,然后将掩模图案除去。然后,利用蚀刻等将不需要的镀覆籽晶层除去,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
在其他实施方式中,导体层可使用金属箔形成。在使用金属箔形成导体层的情况下,工序(V)优选在工序(I)与工序(II)之间实施。例如,在工序(I)之后,将支承体除去,在露出的树脂组合物层的表面上层叠金属箔。树脂组合物层与金属箔的层叠可利用真空层压法实施。层叠的条件可与针对工序(I)说明的条件同样。接下来,实施工序(II),形成绝缘层。然后,利用绝缘层上的金属箔,利用减成法(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、数码相机和电视机等)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,通过实施例具体地说明本发明。本发明不受这些实施例的限定。应予说明,在以下的说明中,只要没有另外明确说明,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的情况下的温度条件是室温(23℃),在没有特别指定压力的情况下的压力条件是大气压(1atm)。
<实施例1>
一边搅拌一边使联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)15份加热溶解于溶剂石脑油20份中。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,混合环状碳酸酯化合物1(JNC公司制“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”、式(A4)所示的化合物)2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)45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状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)130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)3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)8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)0.2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)2.5份,用高速旋转混合机均匀地分散,制备树脂组合物。
<实施例2>
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”)15份,而使用萘型环氧树脂(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.)15份,将环状碳酸酯化合物1(JNC公司制“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)的使用量从2份改变为4份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<实施例3>
代替环状碳酸酯化合物1(JNC公司制“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份,而使用环状碳酸酯化合物2(JNC公司制“DEPPO”,式(A11)所示的化合物)1份、和环状碳酸酯化合物3(JNC公司制“DXC”,式(A10)所示的化合物)1份;代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)45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)45份;进而将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的使用量从130份改变为155份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<实施例4>
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”)15份,而使用萘酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约330g/eq.)12份、和双酚型环氧树脂(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.)3份;代替环状碳酸酯化合物1(JNC公司制“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份,而使用环状碳酸酯化合物3(JNC公司制“DXC”)2份;进而代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)45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)45份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<实施例5>
代替环状碳酸酯化合物3(JNC公司制“DXC”)2份,而使用环状碳酸酯化合物4(利用与日本专利第6141261号公报的例13中记载的方法相同的方法合成的化合物,式(A16)所示的化合物)2份,除此以外,与实施例4同样地制备树脂组合物。
<实施例6>
代替环状碳酸酯化合物3(JNC公司制“DXC”)2份,而使用环状碳酸酯化合物5(利用与日本特开2018-118946号公报的实施例中记载的方法相同的方法合成的化合物,式(A17)所示的化合物)2份,除此以外,与实施例4同样地制备树脂组合物。
<实施例7>
代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”)45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)45份;进而使用联苯芳烷基酚醛清漆型马来酰亚胺(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)4份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<实施例8>
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”)15份,而使用萘型环氧树脂(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.)15份;代替联苯芳烷基酚醛清漆型马来酰亚胺(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)4份,而使用马来酰亚胺末端聚酰亚胺化合物(DMI公司制“BMI-1500”)3份,除此以外,与实施例7同样地制备树脂组合物。
<实施例9>
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”)15份,而使用萘酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”、环氧当量约330g/eq.)12份、和双酚型环氧树脂(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.)3份;代替联苯芳烷基酚醛清漆型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”)4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”)3份,除此以外,与实施例7同样地制备树脂组合物。
<实施例10>
将联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”)的使用量从15份改变为10份,进而使用萘型环氧树脂(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.)5份;代替联苯芳烷基酚醛清漆型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”)4份,而使用乙烯基苄基改性聚苯醚(三菱瓦斯化学公司制“OPE-2St2200”、不挥发成分率65%的甲苯溶液)4份,除此以外,与实施例7同样地制备树脂组合物。
<实施例11>
将联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”)的使用量从15份改变为10份,进而使用萘型环氧树脂(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.)5份;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状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的使用量从130份改变为100份,并使用中空铝硅酸盐粒子(太平洋水泥公司制“MG-005”、平均粒径1.6μm、空孔率80体积%)7份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<比较例1>
除了不使用环状碳酸酯化合物1(JNC公司制“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
<比较例2>
不使用环状碳酸酯化合物1(JNC公司制“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份和马来酰亚胺末端聚酰亚胺化合物(DMI公司制“BMI-1500”)3份;进而将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的使用量从130份改变为150份,除此以外,与实施例8同样地制备树脂组合物。
<比较例3>
代替萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、环氧当量约145g/eq.)15份,而使用萘酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”、环氧当量约330g/eq.)12份、和双酚型环氧树脂(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.)3份;将活性酯化合物(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)45份减量至20份;进而将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)150份减量至90份。除了以上的事项以外,与比较例2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状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的使用量从150份改变为125份;进而使用聚酯化合物(昭和电工材料公司制“テスラック5001-40T”、数均分子量27000、不挥发成分率40质量%的甲苯溶液)2份,除此以外,与比较例2同样地制备树脂组合物。
<制作例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。
<试验例1:相对介电常数(Dk)和介质损耗角正切(Df)的测定>
将保护膜从制作例1中制作的树脂片材剥离,于200℃进行90分钟加热,使树脂组合物层热固化,然后将支承体剥离,由此得到由树脂组合物的固化物形成的固化物膜。对于比较例4而言,不能得到固化物膜。将固化物膜切割成宽度2mm、长度80mm,得到评价用固化物A。
针对得到的评价用固化物A,使用安捷伦科技(Agilent Technologies)公司制“HP8362B”,利用谐振腔微扰法,在测定频率为5.8GHz、测定温度为23℃的条件下,测定相对介电常数(Dk值)和介质损耗角正切(Df值)。对于3个试片进行测定,算出平均值。
<试验例2:断裂伸长率的测定>
对于利用与试验例1相同的方法得到的评价用固化物A,按照日本工业规格JISK7127,在23℃利用Tensilon万能试验机((株)Orientec制“RTC-1250A”)进行拉伸试验,测定断裂伸长率(%)。
<试验例3:算术平均粗糙度(Ra)的测定>
(1)内装基板的基底处理:
作为内层基板,准备在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、松下公司制“R1515A”)。使用微蚀刻剂(美格(MEC)公司制“CZ8101”)将该内层基板的表面的铜箔以1μm的铜蚀刻量进行蚀刻,进行粗糙化处理。然后,在190℃进行30分钟干燥。
(2)树脂片材的层叠、固化
将制作例1中制作的树脂片材用分批式真空加压层压机(Nikko-Materials公司制,2阶段堆叠层压机“CVP700”)以树脂组合物层与前述的内层基板接合的方式层压于内层基板的两面。该层压如下实施:减压30秒使气压达到13hPa以下后,以温度100℃、压力0.74MPa压接30秒。
接着,将层压后的树脂片材在大气压下以100℃、压力0.5MPa进行60秒的热压而进行平滑化。进而,将其投入130℃的烘箱加热30分钟,接着移至170℃的烘箱加热30分钟。
(3)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。
(4)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 SecuriganthP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 Compact P(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。
(5)算术平均粗糙度(Ra)的测定
使用非接触型表面粗糙度计(Veeco Instruments公司制WYKO NT3300),采用VSI模式、50倍透镜,将测定范围设为121μm×92μm,对所得的评价基板A进行测定而得到数值,并由该所得的数值求出Ra值。求出分别随机选择的10点的平均值,由此进行测定。
<试验例4:HAST试验前的镀覆导体层的抗剥强度(剥离强度)的测定>
将用与试验例3(4)同样的方法得到的评价基板A在包含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。
在所得的评价基板B的导体层中不含通孔的部分切出宽度10mm、长度150mm的部分的切口,并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5:HAST试验后的镀覆导体层的抗剥强度(剥离强度)的测定>
对于利用与试验例4同样的方法制作的评价基板B,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(HAST)。然后,在HAST后的评价基板B上与上述同样地切出切口,与试验例4同样地将切口的一端剥离,并用上述拉伸试验机的夹具夹住,测定在室温(常温)中以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥下35mm时的负荷(kgf/cm)。测定按照日本工业规格JIS C6481进行。
各实施例和比较例的树脂组合物中所含的原料的使用量、试验例的测定结果汇总于下述表1中。
[表1]
由上述表1所示的结果可知,在包含(B)环氧树脂和(C)无机填充材料的树脂组合物中,在使用(A)环状碳酸酯化合物的情况下,与没有使用(A)环状碳酸酯化合物的情况相比,能够得到即使在HAST试验后也可保持高的剥离强度且介质损耗角正切被抑制为低值的固化物。另外可知,在包含中空无机填充材料作为(C)无机填充材料的实施例11中,与实施例1相比,相对介电常数更为降低。
本申请以在日本特许厅申请的日本特愿2021-191494(申请日2021年11月25日)作为基础,其内容全部包含在本说明书中。
Claims (18)
1.一种树脂组合物,其中,包含(A)环状碳酸酯化合物、(B)环氧树脂、和(C)无机填充材料。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)活性酯化合物。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物,其中,将(A)成分、(B)成分和(D)成分的合计量设为100质量%时,(A)成分的含量为1质量%~10质量%。
4.根据权利要求2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,(D)成分的含量为12质量%以上。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含选自5元环状碳酸酯化合物和6元环状碳酸酯化合物中的化合物。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,
(A)成分包含式(1)所示的化合物,
式(1)中,
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地表示
(1)氢原子、
(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、
(3)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烯基、
(4)任选被选自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的芳烷基、
(5)式(2-1)所示的基团、或
(6)式(2-2)所示的基团,
所述式(2-1)为:
所述式(2-2)为:
R1'、R2'、R3'、R4'、R5'和R6'各自独立地表示
(1)氢原子、
(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烷基、
(3)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的烯基、或
(4)任选被选自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的芳烷基;
A1和A2各自独立地表示-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-;
X和Y各自独立地表示
(1)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烷基、或
(2)任选被选自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基团取代的亚烯基;
R各自独立地表示烷基、烯基、芳烷基或芳基,该烷基、烯基、芳烷基或芳基分别任选被选自卤原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、和芳烷基-羰基-氧基中的基团取代;
Z各自独立地表示任选具有取代基的二价烃基;
n表示0、1、2、或3;
*表示键合部位。
7.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,(B)成分的含量为1质量%~20质量%。
8.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60质量%以上。
9.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含选自酚系固化剂和碳二亚胺系固化剂中的固化剂。
10.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)为0.0030以下。
11.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,按照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0.2%以上。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层,所述绝缘层是形成导体层用的绝缘层。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的绝缘层。
14.一种固化物,其是权利要求1~13中任一项所述的树脂组合物的固化物。
15.一种片状层叠材料,其中,含有权利要求1~13中任一项所述的树脂组合物。
16.一种树脂片材,其具有:
支承体、和
设置于该支承体上的由权利要求1~13中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
17.一种印刷布线板,其具备绝缘层,所述绝缘层由权利要求1~13中任一项所述的树脂组合物的固化物形成。
18.一种半导体装置,其包含权利要求17所述的印刷布线板。
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