JP2016017089A - 硬化性樹脂組成物、添加剤用組成物およびその用途 - Google Patents

硬化性樹脂組成物、添加剤用組成物およびその用途 Download PDF

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Abstract

【課題】誘電特性および機械的特性に優れた硬化物を実現できる硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】本発明の硬化性樹脂組成物は、側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン共重合体(P)と、極性ポリマー(Q)と、上記環状オレフィン共重合体(P)と、上記極性ポリマー(Q)とを相溶化させる相溶化剤(R)と、を含有してなる。
【選択図】なし

Description

本発明は、硬化性樹脂組成物、添加剤用組成物およびその用途に関する。
環状オレフィン(共)重合体は耐熱性、機械的特性、透明性、誘電特性、耐溶剤性、成形性、寸法安定性等に優れており、種々の分野に利用されている(特許文献1、特許文献2)。
また近年、環状オレフィン(共)重合体は、耐熱性および誘電特性のバランスに優れていることから、例えば、回路基板などの電子部品用の材料としても検討され始めている(特許文献2)。
特許文献2には、架橋性基を有する環状オレフィン共重合体が記載されている。この環状オレフィン共重合体の架橋体は、誘電特性の経時安定性に優れ、かつ、耐熱性、透明性、機械的特性などにも優れるので、高周波回路基板などの高周波用途に好適に用いることができると記載されている。
特許文献3には、極性基を有する脂環式オレフィン重合体(A)、多価エポキシ化合物(B)、イミダゾール化合物(C)、並びに、イミダゾール化合物の有機カルボン酸塩(D)を含有してなる硬化性樹脂組成物が開示されている。
このような構成とすることで、保存安定性に優れ、かつ、良好なフィルム状の成形体を与えることができる硬化性樹脂組成物が得られると記載されている。
国際公開第2006/118261号パンフレット 国際公開第2012/046443号パンフレット 特開2012−214606号公報
しかし、環状オレフィン(共)重合体を含む樹脂組成物を、上記回路基板などに適用するためには、誘電特性を維持しつつ機械的特性をさらに向上させる必要があった。
そこで、本発明では、誘電特性および機械的特性に優れた硬化物を実現できる硬化性樹脂組成物を提供する。
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、相溶化剤を環状オレフィン(共)重合体および極性ポリマーに対して混合することにより、環状オレフィン(共)重合体の優れた誘電特性を維持しながら機械的特性にも優れる硬化物が得られることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は以下に示すとおりである。
[1]
側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と、
極性ポリマー(Q)と、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)と、上記極性ポリマー(Q)とを相溶化させる相溶化剤(R)と、
を含有してなる硬化性樹脂組成物。
[2]
上記[1]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)が、下記繰り返し単位(a)、繰り返し単位(b)および繰り返し単位(c)を含有する硬化性樹脂組成物。
(a)下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位、
(b)下記一般式(II)で表される繰り返し単位、一般式(III)で表される繰り返し単位および一般式(IV)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
(c)一般式(V)で表される繰り返し単位、一般式(VI)で表される繰り返し単位および一般式(VII)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
Figure 2016017089
(上記一般式(I)において、R300は水素原子又は炭素原子数1〜29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(II)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R75〜R78は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(III)において、xおよびdは0または1以上の整数であり、yおよびzは0、1または2であり、R81〜R99は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基若しくは炭素原子数3〜15のシクロアルキル基である脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R89およびR90が結合している炭素原子と、R93が結合している炭素原子またはR91が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またy=z=0のとき、R95とR92またはR95とR99とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(IV)において、R100、R101は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜5の炭化水素基を示し、fは1≦f≦18である。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(V)において、R201からR206は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素原子数1〜20の炭化水素基であり、Pは炭素原子数1〜20の直鎖または分岐状の炭化水素基で、二重結合及び/または三重結合を含んでいてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(VI)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R102とR103は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(VII)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、tは0〜10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)。
[3]
上記[2]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(b)が、ビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンおよびテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
[4]
上記[3]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(b)が、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンに由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
[5]
上記[2]乃至[4]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンおよび8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
[6]
上記[5]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
[7]
上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物において、
回路基板の絶縁層を形成するために用いられる硬化性樹脂組成物。
[8]
上記[1]乃至[7]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物において、
上記相溶化剤(R)が変性ポリオレフィンである硬化性樹脂組成物。
[9]
上記[8]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記相溶化剤(R)が極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンである硬化性樹脂組成物。
[10]
上記[8]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記相溶化剤(R)がマレイン酸変性ポリオレフィンである硬化性樹脂組成物。
[11]
上記[1]乃至[7]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物において、
上記相溶化剤(R)が、分子内に極性基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である硬化性樹脂組成物。
[12]
上記[11]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記相溶化剤(R)が、分子内にグリシジル基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である硬化性樹脂組成物。
[13]
上記[12]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記相溶化剤(R)がメタクリル酸グリシジルである硬化性樹脂組成物。
[14]
上記[1]乃至[13]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物において、
上記相溶化剤(R)の含有量が、当該硬化性樹脂組成物中の上記環状オレフィン共重合体(P)を100質量部としたとき、1質量部以上10質量部以下である硬化性樹脂組成物。
[15]
上記[1]乃至[14]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物において、
上記極性ポリマー(Q)が、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、およびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される1種または2種以上である硬化性樹脂組成物。
[16]
上記[15]に記載の硬化性樹脂組成物において、
上記極性ポリマー(Q)がエポキシ樹脂である硬化性樹脂組成物。
[17]
上記[1]乃至[16]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
[18]
上記[1]乃至[16]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物からなるドライフィルム。
[19]
上記[18]に記載のドライフィルムを硬化してなるフィルム。
[20]
上記[19]に記載のフィルムを基材に積層してなる積層体。
[21]
表面に導体層を有する基板と、上記[17]に記載の硬化物からなる電気絶縁層とを、積層してなる積層体。
[22]
上記[21]に記載の積層体において、上記電気絶縁層上にさらに導体層を形成してなる多層回路基板。
[23]
上記[22]に記載の多層回路基板を備えた電子機器。
[24]
上記[1]乃至[16]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物を、繊維からなるシート状繊維基材中に含浸されてなるプリプレグ。
[25]
側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と、
上記環状オレフィン共重合体(P)と、極性ポリマー(Q)とを相溶化させる相溶化剤(R)と、
を含有してなる添加剤用組成物。
[26]
上記[25]に記載の添加剤用組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)が、下記繰り返し単位(a)、繰り返し単位(b)および繰り返し単位(c)を含有する添加剤用組成物。
(a)下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位、
(b)下記一般式(II)で表される繰り返し単位、一般式(III)で表される繰り返し単位および一般式(IV)で表される繰り返し単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
(c)一般式(V)で表される繰り返し単位、一般式(VI)で表される繰り返し単位および一般式(VII)で表される繰り返し単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
Figure 2016017089
(上記一般式(I)において、R300は水素原子又は炭素原子数1〜29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(II)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R75〜R78は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(III)において、xおよびdは0または1以上の整数であり、yおよびzは0、1または2であり、R81〜R99は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基若しくは炭素原子数3〜15のシクロアルキル基である脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R89およびR90が結合している炭素原子と、R93が結合している炭素原子またはR91が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またy=z=0のとき、R95とR92またはR95とR99とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(IV)において、R100、R101は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜5の炭化水素基を示し、fは1≦f≦18である。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(V)において、R201からR206は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素原子数1〜20の炭化水素基であり、Pは炭素原子数1〜20の直鎖または分岐状の炭化水素基で、二重結合及び/または三重結合を含んでいてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(VI)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R102とR103は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
Figure 2016017089
(上記一般式(VII)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、tは0〜10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)。
[27]
上記[26]に記載の添加剤用組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(b)が、ビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンおよびテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
[28]
上記[27]に記載の添加剤用組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(b)が、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンに由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
[29]
上記[26]乃至[28]のいずれか一つに記載の添加剤用組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンおよび8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
[30]
上記[29]に記載の添加剤用組成物において、
上記環状オレフィン(共)重合体(P)中の上記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
[31]
上記[25]乃至[30]のいずれか一つに記載の添加剤用組成物において、
回路基板の絶縁層を形成するために用いられる添加剤用組成物。
[32]
上記[25]乃至[31]のいずれか一つに記載の添加剤用組成物において、
上記相溶化剤(R)が変性ポリオレフィンである添加剤用組成物。
[33]
上記[32]に記載の添加剤用組成物において、
上記相溶化剤(R)が極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンである添加剤用組成物。
[34]
上記[32]に記載の添加剤用組成物において、
上記相溶化剤(R)がマレイン酸変性ポリオレフィンである添加剤用組成物。
[35]
上記[25]乃至[31]のいずれか一つに記載の添加剤用組成物において、
上記相溶化剤(R)が、分子内に極性基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である添加剤用組成物。
[36]
上記[35]に記載の添加剤用組成物において、
上記相溶化剤(R)が、分子内にグリシジル基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である添加剤用組成物。
[37]
上記[36]に記載の添加剤用組成物において、
上記相溶化剤(R)がメタクリル酸グリシジルである添加剤用組成物。
[38]
上記[25]乃至[37]のいずれか一つに記載の添加剤用組成物において、
上記相溶化剤(R)の含有量が、当該添加剤用組成物中の上記環状オレフィン共重合体(P)を100質量部としたとき、1質量部以上10質量部以下である添加剤用組成物。
本発明によれば、誘電特性および機械的特性に優れた硬化物を実現できる硬化性樹脂組成物を提供することができる。
以下、本発明について具体的に説明する。なお、本実施形態では、数値範囲の「〜」はとくに断りがなければ、以上から以下を表す。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と、極性ポリマー(Q)と、環状オレフィン(共)重合体(P)と、極性ポリマー(Q)とを相溶化させる相溶化剤(R)を含有する。
以下、各成分について具体的に説明する。
[環状オレフィン(共)重合体(P)]
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)は、少なくとも環状オレフィンに由来する繰り返し単位と、側鎖部分に架橋性二重結合を有する繰り返し単位とを必須構成単位とする(共)重合体である。ここで、本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)において、環状オレフィンに由来する繰り返し単位と側鎖部分に架橋性二重結合を有する繰り返し単位は1種または2種以上をそれぞれ含有してもよい。また、側鎖に架橋性二重結合を有し、かつ、環状オレフィン構造を有するような化合物の重合体も本実施形態に含む。
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)を構成する環状オレフィン化合物は特に限定はされないが、例えば、国際公開第2006/0118261号パンフレットの段落0037〜0063に記載の環状オレフィンモノマーを挙げることができる。
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)は、下記繰り返し単位(a)、繰り返し単位(b)、および繰り返し単位(c)を含むことが好ましい。
(a)一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位、
(b)一般式(II)で表される繰り返し単位、一般式(III)で表される繰り返し単位、および一般式(IV)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも1種類の環状オレフィン(b)由来の繰り返し単位、
(c)一般式(V)で表される繰り返し単位、一般式(VI)で表される繰り返し単位、および一般式(VII)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも1種類の側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の繰り返し単位、
なお、本実施形態において、側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)は、架橋性二重結合が全く反応していない形態(未架橋体)も、架橋性二重結合の少なくとも一部が反応した形態(架橋体)も本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)に含まれる。
Figure 2016017089
上記一般式(I)において、R300は水素原子または炭素原子数1〜29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。
Figure 2016017089
上記一般式(II)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R75〜R78は互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
Figure 2016017089
上記一般式(III)において、xおよびdは0または1以上の整数であり、yおよびzは0、1または2であり、R81〜R99は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基若しくは炭素原子数3〜15のシクロアルキル基である脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R89およびR90が結合している炭素原子と、R93が結合している炭素原子またはR91が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またy=z=0のとき、R95とR92またはR95とR99とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。
Figure 2016017089
上記一般式(IV)において、R100、R101は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜5の炭化水素基を示し、fは1≦f≦18である。
Figure 2016017089
上記一般式(V)において、R201からR206は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素原子数1〜20の炭化水素基であり、Pは炭素原子数1〜20の直鎖または分岐状の炭化水素基で、二重結合及び/または三重結合を含んでいてもよい。
Figure 2016017089
上記一般式(VI)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R102とR103は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
Figure 2016017089
上記一般式(VII)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、tは0〜10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
[オレフィンモノマー]
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)の共重合原料の一つであるオレフィンモノマーは付加共重合して上記一般式(I)で表される構成単位を形成するものである。具体的には上記一般式(I)に対応する(Ia)で表されたオレフィンモノマーが用いられる。
Figure 2016017089
上記一般式(Ia)において、R300は水素原子または炭素原子数1〜29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが挙げられる。優れた耐熱性、機械的特性、誘電特性、および透明性を有する架橋体を得る観点から、これらのなかでも、エチレンとプロピレンが好ましく、エチレンが特に好ましい。上記一般式(Ia)で表されるオレフィンモノマーは2種類以上を用いてもよい。
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)中に含まれる、上記オレフィンモノマー由来の繰り返し単位(a)と、上記環状オレフィンモノマー(b)由来の繰り返し単位(b)と、上記側鎖にオレフィンを有するモノマー(c)由来の繰り返し単位(c)との合計モル数を100モル%としたとき、オレフィン由来の繰り返し単位(a)の割合が、好ましくは40モル%以上90モル%以下、より好ましくは45モル%以上85モル%以下、さらに好ましくは50モル%以上80モル%以下である。
[環状オレフィンモノマー(b)]
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)の共重合原料の一つである環状オレフィンモノマー(b)は付加共重合して上記一般式(II)、上記一般式(III)または上記一般式(IV)で表される構成単位を形成するものである。具体的には、上記一般式(II)、上記一般式(III)、および上記一般式(IV)にそれぞれ対応する一般式(IIa)、(IIIa)、および(IVa)で表される環状オレフィンモノマー(b)が用いられる。
Figure 2016017089
上記一般式(IIa)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基、または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R75〜R78は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
Figure 2016017089
上記一般式(IIIa)において、xおよびdは0または1以上の整数であり、yおよびzは0、1または2であり、R81〜R99は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基若しくは炭素原子数3〜15のシクロアルキル基である脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R89およびR90が結合している炭素原子と、R93が結合している炭素原子またはR91が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またy=z=0のとき、R95とR92またはR95とR99とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。
Figure 2016017089
上記一般式(IVa)において、R100、R101は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜5の炭化水素基を示し、fは1≦f≦18である。
共重合成分として、上述した一般式(Ia)で表されるオレフィンモノマー、一般式(IIa)、(IIIa)または(IVa)で表される環状オレフィンモノマー(b)を用いることにより、環状オレフィン(共)重合体(P)の溶媒への溶解性がより向上するため成形性が良好となり、製品の歩留まりが向上する。
一般式(IIa)、(IIIa)または(IVa)で表される環状オレフィンモノマー(b)の具体例については国際公開第2006/0118261号パンフレットの段落0037〜0063に記載の化合物を用いることができる。
具体的には、ビシクロ−2−ヘプテン誘導体(ビシクロヘプト−2−エン誘導体)、トリシクロ−3−デセン誘導体、トリシクロ−3−ウンデセン誘導体、テトラシクロ−3−ドデセン誘導体、ペンタシクロ−4−ペンタデセン誘導体、ペンタシクロペンタデカジエン誘導体、ペンタシクロ−3−ペンタデセン誘導体、ペンタシクロ−4−ヘキサデセン誘導体、ペンタシクロ−3−ヘキサデセン誘導体、ヘキサシクロ−4−ヘプタデセン誘導体、ヘプタシクロ−5−エイコセン誘導体、ヘプタシクロ−4−エイコセン誘導体、ヘプタシクロ−5−ヘンエイコセン誘導体、オクタシクロ−5−ドコセン誘導体、ノナシクロ−5−ペンタコセン誘導体、ノナシクロ−6−ヘキサコセン誘導体、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン誘導体、1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセン誘導体、炭素数3〜20のシクロアルキレン誘導体が挙げられる。
一般式(IIa)、(IIIa)または(IVa)で表される環状オレフィンモノマー(b)の中でも、一般式(IIa)で表される環状オレフィンが好ましい。
上記一般式(IIa)で表される環状オレフィンモノマー(b)として、ビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテン(ノルボルネンとも呼ぶ。)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン(テトラシクロドデセンとも呼ぶ。)を用いることが好ましく、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンを用いることがより好ましい。これらの環状オレフィンは剛直な環構造を有するため共重合体および架橋体の弾性率が保持され易く、また異種二重結合構造を含まないため架橋の制御をし易くなる利点がある。
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)中に含まれる、上記オレフィンモノマー由来の繰り返し単位(a)と上記環状オレフィンモノマー(b)由来の繰り返し単位(b)と側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の繰り返し単位(c)との合計モル数を100モル%としたとき、上記環状オレフィンモノマー(b)由来の繰り返し単位(b)の割合が、好ましくは1モル%以上50モル%以下、より好ましくは3モル%以上45モル%以下、さらに好ましくは5モル%以上40モル%以下である。
(側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c))
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)の共重合原料の一つである側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)は付加共重合して上記一般式(V)、上記一般式(VI)、または上記一般式(VII)の構成単位を形成するものである。具体的には、上記一般式(V)、上記一般式(VI)、上記一般式(VII)にそれぞれ対応する一般式(Va)、(VIa)、(VIIa)で表される側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)が用いられる。
Figure 2016017089
上記一般式(Va)において、R201からR206は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素原子数1〜20の炭化水素基であり、Pは炭素原子数1〜20の直鎖または分岐状の炭化水素基で、二重結合及び/または三重結合を含んでいてもよい。
上記一般式(Va)で表される直鎖状ポリエンとして、特に限定されるものではないが、例えば、1,4−ヘキサジエン、3−メチル−1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、4,5−ジメチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、DMDT、1,3−ブタジエン,1,5−ヘキサジエンなどが挙げられる。また1,3−ブタジエン、1,5−ヘキサジエンなどのポリエンから環化した環化性のポリエンを用いても良い。
Figure 2016017089
上記一般式(VIa)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R102とR103は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
Figure 2016017089
上記一般式(VIIa)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、tは0〜10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
上記一般式(VIa)で表される側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)としては、特に限定されるものではないが、例えば、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−n−プロピリデン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−6−メチル−2−ノルボルネン、8−エチリデン−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンなどが挙げられる。このうち5−エチリデン−2−ノルボルネンが好ましい。
上記一般式(VIIa)で表される側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)としては、特に限定されるものではないが、例えば、下記化学式で表される側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)を挙げることができる。これらのうち5−ビニル−2−ノルボルネン、8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンが好ましく、5−ビニル−2−ノルボルネンが特に好ましい。
Figure 2016017089
Figure 2016017089
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)は、上記側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の繰り返し単位(c)を含むことによって、側鎖部分、すなわち共重合の主鎖以外の部分に二重結合を有することできる。
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)中に含まれる、上記オレフィンモノマー由来の繰り返し単位(a)と、上記環状オレフィンモノマー(b)由来の繰り返し単位(b)と、上記側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の繰り返し単位(c)との合計モル数を100モル%としたとき、上記側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の繰り返し単位(c)の割合が、好ましくは1モル%以上50モル%以下、より好ましくは3モル%以上45モル%以下、さらに好ましくは5モル%以上40モル%以下である。
特に、上記側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の繰り返し単位(c)の割合が上記範囲内であると、環状オレフィン(共)重合体(P)から得られる架橋体は、誘電特性の経時的安定性がより一層優れるとともに耐熱性にも優れる。さらに、機械特性、誘電特性、および透明性にも優れた架橋体を得ることができる。言い換えればこれらの物性のバランスに優れた架橋体を得ることができる。
側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の構成単位(c)の割合が上記上限値以下とすることにより、環状オレフィン(共)重合体(P)の成形性や溶解性を向上させつつ、架橋体の誘電特性の経時的安定性をより一層向上させることができる。また、側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)由来の構成単位(c)の割合が上記下限値以上とすることにより、架橋体の耐熱性、機械的特性をより一層向上させることができる。
繰り返し単位(c)あたりの二重結合の数は特に用途により適宜設定することができるが、その由来となる側鎖部分に架橋性二重結合を有するモノマー(c)としては、反応制御等の観点から5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、ジシクロペンタジエンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジエン化合物が好ましく、5−ビニル−2−ノルボルネン、8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、ジシクロペンタジエンがより好ましく、5−ビニル−2−ノルボルネン、8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンがさらに好ましく、5−ビニル−2−ノルボルネンが特に好ましい。
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)は目的とする用途に応じて、モノマーの仕込み比により、そのコモノマー含有量、およびガラス転移温度(Tg)をコントロールできる。本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)のTgは、通常は50℃以上300℃以下であり、好ましくは60℃以上250℃以下であり、とくに好ましくは70℃以上200℃以下である。Tgが上記上限値以下であると、環状オレフィン(共)重合体(P)の成形性をより一層向上させることができる。また、Tgが上記下限値以上であると、環状オレフィン(共)重合体(P)を架橋することによって得られる架橋体の耐熱性や機械的特性が向上する。
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)の、135℃中デカリン中で測定した極限粘度[η]は、通常は0.2〜15dl/gであり、好ましくは0.5〜5dl/gであり、より好ましくは0.5〜3dl/gである。極限粘度[η]が上記上限値以下であると、成形性が向上する。また、極限粘度[η]が上記下限値以上であると、環状オレフィン(共)重合体(P)を架橋することによって得られる架橋体の耐熱性や機械的特性が向上する。
なお、環状オレフィン(共)重合体(P)の極限粘度[η]は、重合触媒、助触媒、H添加量、重合温度などの重合条件により制御することが可能である。
[環状オレフィン(共)重合体(P)の製造方法]
本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)は、例えば、国際公開第2012/046443号パンフレットの段落0075〜0219に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法や国際公開第2006/118261号パンフレットの段落0095〜0234に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法にしたがって製造することができる。ここでは詳細は省略する。
[極性ポリマー(Q)]
本実施形態で用いられる極性ポリマー(Q)は、分子内に極性基を含んだ樹脂である。具体的にはポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレートなどの電気絶縁性の高い樹脂等から選択される1種または2種以上を挙げることができる。これらの中でも、得られる硬化物の機械的強度、回路基板や電子部品との接着性、加工性をより一層向上できる観点からエポキシ樹脂であることが好ましい。
上記エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、および脂環式オレフィン構造又はフルオレン構造を有するエポキシ樹脂等から選択される1種または2種以上が挙げられる。
本実施形態においては、これらの中でも、得られる硬化物の機械的強度をより一層向上できる観点から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、例えば商品名JER828(三菱化学社製)、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば商品名JER157S70(三菱化学社製)などを用いることができる。また、これらと同様の化学的特徴を有する品目であれば、本実施形態に用いることが可能である。
本実施形態において極性ポリマーは1種類を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
また、極性ポリマー(Q)の配合量は、環状オレフィン(共)重合体(P)100質量部に対して、好ましくは5〜500質量部、より好ましくは10〜200質量部、さらに好ましくは30〜150質量部、特に好ましくは50〜100質量部とすることができる。
このような範囲にすることにより、硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の機械的強度及び電気特性をより良好なものとすることができる。
[相溶化剤(R)]
本実施形態において、相溶化剤(R)は環状オレフィン(共)重合体(P)と極性ポリマー(Q)を相溶化させる化合物である。例えば、変性ポリオレフィン、分子内に極性基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物などが挙げられる。
変性ポリオレフィンとしては、極性基を有する単量体をグラフトまたはグラフト重合させたポリオレフィン、オレフィンと極性基を有する単量体との共重合体等が挙げられる。
これらの中でも極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンが好ましい。ここで、「グラフト」とは、主鎖である幹ポリマーに、極性基を有する化合物を導入することをいう。「グラフト重合させた」とは、主鎖である幹ポリマーに、主鎖とは異なる重合体からなる枝ポリマーを導入することをいう。
極性基としては、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、ニトリル基、ニトロ基、アルデヒド基、アミド基、エステル基などが挙げられる。これらは単独または2種以上の組み合わせで用いられる。これらの中でも、得られる硬化物の機械的強度をより一層向上できる観点から、カルボキシル基が好ましい。
このような極性基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルメタクリレート、プロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、t−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイミド、アリルアルコール、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、オキサゾリン等が挙げられる。上記化合物は、単独または2種以上の組み合わせで用いることができる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましい。
また、ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、ポリ−4−メチルペンテン、ポリブテン、などのポリオレフィン類またはオリゴマー類、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ニトリルゴム(アクリロニトリル‐ブタジエン共重合体)、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ポリウレタンエラストマー、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、クロロスルフィン化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、塩素化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルイソプレンゴム等の合成ゴム、ポリエステルエラストマー、ウレタンエラストマー等のエラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体等が挙げられる。これらの単独または2種以上の組み合わせで用いることができる。
このような極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンとしては、例えば、無水マレイン酸をグラフトしたスチレン・ブタジエンブロック共重合体の水素添加物等のマレイン酸変性ポリオレフィン、極性基を有する単量体をグラフトしたプロピレン・1−ブテン共重合体等が挙げられる。
さらに、相溶化剤(R)としては上述のような変性ポリオレフィンに代表される高分子化合物には限定されず、繰り返し単位を有さない低分子化合物を用いることができる。
このような低分子化合物としては、分子内に極性基と重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物が好ましい。ここで示した、極性基としてはアミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、ニトリル基、ニトロ基、アルデヒド基、アミド基、エステル基、グリシジル基などが挙げられる。これらの中でも、得られる硬化物の機械的強度をより一層向上できる観点から、エポキシ基、グリシジル基が好ましい。
分子内に極性基と重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物としては、入手容易性等の観点から、アクリル酸やメタクリル酸、あるいはこれらの誘導体を用いることが好ましい。
アクリル酸誘導体の例としてはアクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸グリシジル、アクリルアミド、N−シクロプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
また、メタクリル酸誘導体の例としてはメタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸グリシジル、メタクリルアミド、N−シクロプロピルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、メタクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも、得られる硬化物の機械的強度をより一層向上できる観点から、メタクリル酸グリシジルが好ましい。
上に相溶化剤(R)として用いることのできる化合物の例を列挙したが、これらは単独で用いることもできるし、複数種類を組み合わせて使用することもできる。
相溶化剤(R)の含有量は、当該硬化性樹脂組成物中の環状オレフィン共重合体(P)を100質量部としたとき、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは2〜5質量部である。
[ワニス]
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、溶媒と混合することによりワニスとすることができる。上記ワニスを調整するための溶媒としては、環状オレフィン(共)重合体(P)に対して溶解性または親和性を損なわないものであれば特に限定されない。溶媒として好ましく用いられるものは、例えば、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、m−キシレン、p−キシレン、混合キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどが挙げられる。より好ましくはトルエン、m−キシレン、p−キシレン、混合キシレンである。これらの溶媒は単独で、または2種以上を混合して用いてもよい。
本実施形態において、ワニスを作製する方法としては、いかなる方法で実施してもよいが、通常は樹脂組成物と溶媒とを混合する工程を含む。各成分の混合については、その順序に制限はなく、一括または分割などのいかなる方式でも実施することができる。ワニスを調製する装置としても、制限はなく、撹拌、混合が可能な、バッチ式、もしくは連続式の、いかなる装置で実施してもよい。ワニスを調製する際の温度は、室温から溶媒の沸点までの範囲で任意に選択することができる。
なお、環状オレフィン(共)重合体(P)が得られた際の反応溶液をそのまま溶媒として用いてワニスを調製してもよい。また、環状オレフィン(共)重合体(P)を精製した後、別途溶媒を添加することによりワニスを調製してもよい。
[硬化物の製造方法]
本実施形態の硬化物は、上述の硬化性樹脂組成物を架橋することにより得られる。硬化性樹脂組成物の架橋方法としては特に制限はないが、ラジカル重合開始剤や硫黄、電子線や他の放射線を用いて、任意の形に成形しながら、または成形後に架橋する方法などが挙げられる。
ラジカル重合開始剤による架橋は、ポリオレフィンで適用されている通常のラジカル重合開始剤による架橋方法をそのまま適用できる。すなわち本実施形態に係る環状オレフィン(共)重合体(P)にジクミルパーオキシドのようなラジカル重合開始剤を配合し、加熱、架橋する。ラジカル重合開始剤の配合割合は特に制限がないものの、環状オレフィン(共)重合体(P)100質量部あたり通常は0.02〜20質量部であり、好ましくは0.05〜10質量部であり、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。ラジカル重合開始剤の配合割合が上記上限値以下であると、硬化物の誘電特性が向上し、上記下限値以上であると、硬化物の耐熱性、機械的特性を向上させることができる。
本実施形態において、ラジカル重合開始剤としては、公知の熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤およびこれらを併用することができる。これらのラジカル重合開始剤のうち、熱ラジカル開始剤を使用する場合は、保存安定性の観点から10時間半減期温度が通常80℃以上、好ましくは120℃以上のものである。このような開始剤として、例えば、ジクミルパーオキシド、t−ブチルクミルパーオキシド、2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)2,5−ジメチルヘキサン、2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)2,5−ジメチルヘキシン−3、ジ−t−ブチルパーオキシド、イソプロピルクミル−t−ブチルパーオキシド、ビス(α−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルパーオキシド類;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、エチル−3,3−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブチレート、3,3,6,6,9,9−ヘキサメチル−1,2,4,5,−テトラオキシシクロノナンなどのパーオキシケタール類;ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシアセテートなどのパーオキシエステル類;t−ブチルハイドロパーオキシド、t−ヘキシルハイドロパーオキシド、クミンハイドロパーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキシド、p−メンタンハイドロパーオキシドなどのハイドロパーオキシド類;2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタンなどのビベンジル化合物類;3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパンなどが挙げられる。
ラジカル重合開始剤のうち、光ラジカル開始剤は具体的には、例えば、ベンゾインアルキルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンゾフェノン、メチルベンゾイルフォーメート、イソプロピルチオキサントンおよびこれらの2種以上の混合物などが挙げられる。また、これらの光ラジカル開始剤とともに増感剤を使用することもできる。増感剤の例としては、アントラキノン、1,2−ナフトキノン、1,4−ナフトキノン,ベンズアントロン、p,p'−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、クロラニルなどのカルボニル化合物、ニトロベンゼン、p−ジニトロベンゼン、2−ニトロフルオレンなどのニトロ化合物、アントラセン、クリセンなどの芳香族炭化水素、ジフェニルジスルフィドなどの硫黄化合物、ニトロアニリン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、5−ニトロ−2−アミノトルエン、テトラシアノエチレンなどの窒素化合物などを挙げることができる。
硬化性樹脂組成物に、必要に応じて、硫黄系化合物、加硫促進剤、加硫促進助剤を配合して加熱し、架橋反応を行ってもよい。これらの化合物の配合量はとくに制限はないものの、架橋反応を効率よく進行させ、かつ得られる架橋体の物性改善を計ることおよび経済性の面などから、環状オレフィン(共)重合体(P)100質量部に対して通常は0.1〜10質量部、好ましくは0.3〜5質量部の範囲で使用される。加硫促進剤や加硫促進助剤を併用する場合には通常は0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜10質量部の範囲で使用される。
架橋反応を起こすため使用される硫黄系化合物は公知の種々のものが使用でき、例えば、硫黄、一塩化硫黄、二塩化硫黄、モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジメチルジチオカルバミン酸セレンなどが挙げられる。また加硫促進剤も種々のものを使用でき、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾール−スルフェンアミドなどのチアゾール系;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジンなどのグアニジン系;アセトアルデヒド−アニリン反応物;ブチルアルデヒド−アニリン縮合物;ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒドアンモニアなどのアルデヒドアミン、またはアルデヒド−アンモニア系;2−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系;チオカルバニリド、ジエチルチオユリアジブチルチオユリアなどのチオユリア系;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどのチウラム系;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルチオカルバミン酸亜鉛などのジチオ酸塩系;ジブチルキサントゲン酸亜鉛などのザンテート系;などを挙げることができる。加硫促進剤としては、酸化亜鉛、活性亜鉛華、炭酸亜鉛、複合亜鉛華、酸化マグネシウム、リサージ、鉛丹、塩基性炭酸鉛などの金属酸化物系;ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸鉛などの脂肪酸系;トリエタノールアミン、ジエチレングリコールなどの有機アミン・グリコール系などを挙げることができる。
本実施形態における硬化性樹脂組成物をラジカル開始剤架橋または硫黄架橋する場合、架橋する温度は通常は100〜350℃、好ましくは120〜300℃、さらに好ましくは120〜250℃の温度で行い、温度を段階的に変化させて架橋を行っても良い。上記下限値以上であると、架橋を十分に進行させることができる。また、上記上限値以下であると、得られる架橋体の着色が抑制できたり、プロセスを簡略化できたりする。なお、参考として、代表的な二重結合含有重合体であるポリブタジエンは、300℃のような高温での架橋条件を必要とする。
電子線や他の放射線を用いて架橋する方法は、成形時の温度、流動性の制限を伴わないという利点があり、放射線としては、電子線の他、γ線、UVなどを挙げることができる。
ラジカル重合開始剤や硫黄などを用いる方法、放射線を用いて架橋する方法のいずれの場合も、架橋助剤の併用下に架橋することができる。
架橋助剤としては、特に制限はないが、例えば、p−キノンジオキシム、p,p'−ジベンゾイルキノンジオキシムなどのオキシム類;エチレンジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アリルメタクリレートなどのアクリレートもしくはメタクリレート類;ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、ビニルピリジンなどのビニルモノマー類;ヘキサメチレンジアリルナジイミド、ジアリルイソフタレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートなどのアリル化合物類;N,N'−m−フェニレンビスマレイミド、N,N'−(4,4'−メチレンジフェニレン)ジマレイミドなどのマレイミド化合物類;ビニルノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエンなどの環状非共役ジエン類などが挙げられる。これらの架橋助剤は単独で用いてもよいし、組み合わせて使用することもできる。
本実施形態の硬化物には、必要に応じて、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、有機または無機の充填剤などを本発明の目的を損なわない程度に配合することができ、その配合割合は適宜量である。任意成分として配合される安定剤として、具体的には、テトラキス〔メチレン−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸アルキルエステル、2,2′−オキザミドビス〔エチル−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのフェノール系酸化防止剤;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩;グリセリンモノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレートなどの多価アルコール脂肪酸エステルなどを挙げることができる。これらは単独で配合してもよいし、組合せて配合してもよく、例えば、テトラキス〔メチレン−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンとステアリン酸亜鉛およびグリセリンモノステアレートとの組合せなどを例示できる。
有機または無機の充填剤としては、シリカ、ケイ藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、グラファイト、アルミニウム粉、硫化モリブデン、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などが挙げられる。
本実施形態の硬化物と各種添加剤を混合するには、硬化性樹脂組成物と各種添加剤を押出機などで溶融ブレンドする方法、または硬化性樹脂組成物と各種添加剤を適当な溶媒、例えばヘプタン、ヘキサン、デカン、シクロヘキサンのような飽和炭化水素;トルエン、ベンゼン、キシレンのような芳香族炭化水素などに溶解、分散させて行う溶液ブレンド法などを採用することができる。
架橋反応は、本実施形態の硬化性樹脂組成物と、上記したラジカル重合開始剤の如き架橋に与る化合物との混合物の溶融状態で行うこともできる。また、該混合物を溶媒に溶解、または分散させた溶液状態で行うこともできるし、溶媒に溶解した溶液状態から溶媒を揮発させフィルム、コーティングなど任意の形に成形した後にさらに架橋反応を進行させることもできる。
溶融状態で反応を行う場合はミキシングロール、バンバリーミキサー、押出機、ニーダ、連続ミキサーなどの混練装置を用いて、原料の混合物を溶融混練して反応させる。また、任意の手法で成形した後に、さらに架橋反応を進行させることもできる。
溶液状態で反応を行う場合に使用する溶媒としては上記溶液ブレンド法で用いた溶媒と同様の溶媒が使用できる。
電子線またはその他の放射線、UVを用いて架橋反応を行う場合には、任意の方法で付形した後に、反応を行うことができる。
[用途]
本実施形態の硬化物は、耐溶剤性、耐熱性、機械的強度に優れるので、当該硬化物を含む成形体は、有機EL用コーティング材料、航空宇宙分野における太陽電池のベースフィルム基材、太陽電池や熱制御システムのコーティング材、半導体素子、発光ダイオード、各種メモリー類などの電子素子、ハイブリッドIC、MCM、回路基板、回路基板の絶縁層を形成するために用いられるプリプレグや積層体、表示部品などのオーバコート材料あるいは層間絶縁材料、液晶ディスプレイや太陽電池の基板といった用途で使用することができる。
特に、誘電特性、耐熱性だけでなく、機械的特性などにも優れるので、高周波回路基板、該高周波回路基板の絶縁層を形成するために用いられるフィルムやシート、プリプレグ、積層体などに好適に用いることができる。
[ドライフィルム、フィルムまたはシート]
本実施形態の硬化性樹脂組成物はドライフィルム、フィルムまたはシートに成形して各種用途に用いることができる。本実施形態の硬化性樹脂組成物を用いて、ドライフィルム、フィルムまたはシートを形成する方法としては、各種公知の方法が適用可能である。例えば、熱可塑性樹脂フィルムなどの支持基材上に上述したワニスを塗布して乾燥後、加熱処理などして硬化性樹脂組成物を架橋することにより形成する方法が挙げられる。ワニスの支持基材への塗布方法は特に限定されないが、例えば、スピンコーターを用いた塗布、スプレーコーターを用いた塗布、バーコーターを用いた塗布などを挙げることができる。
また、本実施形態の硬化性樹脂組成物を溶融成形して、ドライフィルム、フィルムまたはシートを得る方法も挙げることができる。
[積層体]
本実施形態の上記フィルムは基材に積層することにより積層体として各種用途に用いることができる。本実施形態の積層体を形成する方法は各種公知の方法が適用可能である。
例えば、導体層に対し、上述の方法により製造したドライフィルム、フィルムまたはシートを積層し、必要に応じてプレスなどにより加熱硬化することにより積層体を作製することができる。
また、表面に導体層を有する基板に対して、前述した硬化物からなる電気絶縁層を積層することにより積層体を作製することもできる。
[プリプレグ]
また、本実施形態のプリプレグは、本実施形態の硬化性樹脂組成物とシート状繊維基材とを複合して形成されたものである。
プリプレグの製造方法としては特に限定されず、各種公知の方法が適用可能である。例えば、上述したワニスをシート状繊維基材に含浸し含浸体を得る工程と、得られた含浸体を加熱し上記ワニスに含まれる溶媒を乾燥する工程とを含む方法が挙げられる。
上記ワニスのシート状繊維基材への含浸は、例えば、所定量のワニスを、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スリットコート法などの公知の方法により補強繊維に塗布し、必要に応じてその上に保護フィルムを重ね、上側からローラーなどで押圧することにより行うことができる。
また、上記含浸体を加熱し上記ワニスに含まれる溶媒を乾燥する工程はとくに限定されないが、例えば、バッチ式で送風乾燥機により空気中あるいは窒素中で乾燥する、あるいは、連続工程で加熱炉を通すことによって乾燥する、などの方法を挙げることができる。
本実施形態においては、ワニスをシート状繊維基材に含浸させた後、得られた含浸体を所定温度に加熱することにより、上記ワニスに含まれる溶媒が蒸発し、プリプレグが得られる。
本実施形態に係るシート状繊維基材を構成する繊維としては特に限定されないが、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維、アラミド繊維、ポリアミド(ナイロン)繊維、液晶ポリエステル繊維などの有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、タングステン繊維、モリブデン繊維、チタン繊維、スチール繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、シリカ繊維などの無機繊維:などを挙げることができる。これらの中でも、有機繊維やガラス繊維が好ましく、特にアラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、Eガラス、NEガラス、Sガラス、Dガラス、Hガラス、Qガラスなどの繊維が好適に用いることができる。
これらのシート状繊維基材は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、所望により適宜選択されるが、プリプレグあるいは積層体中の、通常、10〜90質量%、好ましくは20〜80質量%、より好ましくは30〜70質量%の範囲である。この範囲にあれば、得られる積層体の誘電特性と機械強度が高度にバランスされ、好適である。
本実施形態に係るプリプレグの厚みは、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常は0.001〜10mmであり、好ましくは0.005〜1mmであり、より好ましくは0.01〜0.5mmである。この範囲にあれば、積層時の賦形性、また、硬化して得られる積層体の機械強度や靭性などの特性が充分に発揮され好適である。
(多層回路基板)
上述したように、本実施形態の硬化性樹脂組成物は、誘電特性、耐熱性、機械的特性等に優れることから、多層回路基板に好適に用いることができる。
多層回路板の製造方法としては一般的に公知の方法を採用でき特に限定されないが、例えば、前述の方法により製造したドライフィルム、フィルム、シートまたはプリプレグを積層プレスなどにより加熱硬化し、電気絶縁層を形成する。次いで、得られた電気絶縁層に導体層を公知の方法で積層し、積層体を作製する。その後、該積層体中の導体層を回路加工などすることにより、多層回路基板を得ることができる。
導体層となる金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、金、銀、ステンレスなどの金属を用いることができる。導体層の形成方法としては、該金属類を箔などにして硬化物に熱融着させる方法以外にも、接着剤を用いて張り合わせる方法、もしくはスパッタ、蒸着、めっきなどの方法で積層して形成する方法で作成することができる。積層体の態様としては、片面板、両面板のいずれでも良い。
このような多層回路基板は、例えば、半導体素子等の電子部品を搭載することにより、電子機器として使用することができる。電子機器は公知の情報に基づいて作製することができる。
[添加剤用組成物]
環状オレフィン(共)重合体(P)と相溶化剤(R)とを予め混合しておくことで、極性ポリマー(Q)との相溶化を行う際の添加剤用組成物とすることもできる。
本実施形態の添加剤用組成物は、側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と、環状オレフィン(共)重合体(P)と、極性ポリマー(Q)とを相溶化させる相溶化剤(R)を含有する。環状オレフィン(共)重合体(P)と、極性ポリマー(Q)と、相溶化剤(R)とは前述したものと同様のものを挙げることができる。ここでは、説明を省略する。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、本実施形態を、実施例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
なお、実施例で得られたプレスフィルム、プレス成形板について、外観、電気特性、機械的特性、耐熱性は次に述べる方法で測定した。
(1)プレスフィルム外観の評価
下記の基準で目視評価した。
○:側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と極性ポリマー(Q)とが均一に混ざっている。
△:側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と極性ポリマー(Q)とが部分的に1mm以下のサイズで分離している。
×:側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と極性ポリマー(Q)とが全面に渡り1mm超のサイズで分離している。
ここで、フィルム外観評価が○であった系のみ、以下の(3)〜(4)の測定を行った。
(2)電気特性
シンセサイズドスイーパー8340B、ネットワークアナライザー8510B(YHP社製)、及び円筒空洞共振器からなる装置を用いて、円筒空洞共振法により、12GHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。測定には各実施例、比較例で得られたプレス成形板から、50mm角に切り出した試験片を使用した。
(3)機械的特性
万能材料試験機(201−5型 インテスコ社製)を用いて試験片両端より引っ張り速度30mm/minにて引っ張り、破断強度、及び破断伸びを測定した。測定には各実施例、比較例で得られたプレスフィルムから、長さ50mm、幅5mmのダンベル型に打ち抜いた試験片を使用した。
(4)耐熱性
耐熱性の指標として、260℃における貯蔵弾性率(E')、損失弾性率(E'')を測定した。測定はRSA−III(TA−Instruments社製)を用いて窒素下、周波数1Hz、ひずみ0.1、25℃から300℃の範囲を3℃/minの昇温速度で走査して行った。測定には各実施例、比較例で得られたプレスフィルムから、長さ50mm、幅5mmに切り出した試験片を使用した。
実験には以下の原材料を用いた。
キシレン(和光純薬工業社製)
メチルエチルケトン(和光純薬工業社製)
ジクミルパーオキシド(シグマアルドリッチ・ジャパン社製)
1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール(製品名:C11ZCN、四国化成工業株社製)
メタクリル酸グリシジル(相溶化剤:R−1)(純正化学工業社製)
[合成例1:側鎖に架橋性オレフィン構造を有する環状オレフィン共重合体(P)の合成]
側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン共重合体(P)は、国際公開2012/046443号パンフレットの合成例1に記載された方法により調製した。
[合成例2:無水マレイン酸変性ポリスチレン/ポリブタジエン/ポリスチレントリブロック共重合体(相溶化剤(R−2))の合成]
撹拌翼を備えた容量1.0Lのガラス製オートクレーブに、ポリスチレン/ポリブタジエン/ポリスチレントリブロック共重合体の水素添加物(シェル化学社製、クレイトンG1652、数平均分子量:8.5×104 、スチレン含量:30質量%)105g、および脱水トルエン340mlを入れ、165℃に加熱して溶解させた。続いて、無水マレイン酸3.46gを脱水トルエン40mlに溶解させた溶液、およびジ−t−ブチルパーオキサイド0.31gを脱水トルエン40mlに溶解させた溶液を調製し、両溶液を4時間かけて逐次滴下した。滴下終了後、165℃で2時間後反応を行った。
得られた変性共重合体の無水マレイン酸グラフト量を酸素分析により測定したところ、3.5質量%であった。
[合成例3:変性プロピレン/1−ブテン共重合体(相溶化剤(R−3))の合成]
充分に窒素置換した2リットルのオートクレーブに、ヘキサンを900ml、1−ブテンを90g仕込み、さらにトリイソブチルアルミニウムを1ミリモル加えた。当該混合物を70℃に昇温した後、プロピレンを供給して全圧7kg/cmGにした。そして、メチルアルミノキサン0.30ミリモル、及びrac−ジメチルシリレン−ビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロライドをZr原子に換算して0.001ミリモル加え、プロピレンを連続的に供給して全圧を7kg/cmGに保ちながら30分間重合させた。脱気後、大量のメタノールを添加してポリマーを回収し、110℃で12時間減圧乾燥させてプロピレン/1−ブテン共重合体(樹脂A)を得た。
攪拌機、温度計、還流冷却装置、及び窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、樹脂Aを85部とアイソパーEを424部仕込み、窒素置換しながら100℃に加熱昇温した。次いでこの中に、メチルメタクリレート89部、ブチルアクリレート67部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート40部、メタクリル酸2部、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(以下PBOと称す)6部の混合液を4時間かけてフィードし、このフィード終了より1時間経過後にPBOを0.4部添加し、更に2時間反応させた。この後、不揮発分30%となるまでメチルシクロヘキサンで希釈して(共)重合体(B)を製造した。
[実施例1]
[硬化性樹脂組成物溶液]
合成例1で得られた側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン共重合体(P)5g、極性ポリマーとして、エポキシ樹脂(Q−1)(三菱化学社製:JER828)3g、ジクミルパーオキシド200mg、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール150mg、及び相溶化剤(R)としてメタクリル酸グリシジル(R−1)250mgをキシレン20mlに溶解させ、硬化性樹脂組成物溶液を得た。
[硬化性樹脂組成物]
次いで、上記にて得られた硬化性樹脂組成物溶液を、アプリケーターを用いて、PETフィルム上に塗工し、次いで、窒素雰囲気下で、140℃で30分間乾燥し、PETフィルム上に厚さ50μmの硬化性樹脂組成物を得た。
[プレスフィルム]
次いで、上記にて得られた硬化性樹脂組成物をPETから剥離し、ミニテストプレス(株式会社東洋精機製)にて140℃、圧力10MPaで5分間、200℃、圧力10MPaで30分間加熱プレスして、厚さ45μmのプレスフィルムを得た。
[プレス成形板]
PETから剥離した硬化性樹脂組成物を6cm角に切り出し、同様の作業を繰り返し行って得られた15枚のフィルムを重ね合わせた。この15枚のフィルムについて、ミニテストプレスを用いて、50℃、圧力10MPaで10分間、50℃から200℃まで30分かけて昇温し、200℃、圧力10MPaで30分間加熱プレスして、厚さ650μmのプレス成形板を得た。
得られたプレスフィルム、プレス成形板については、上述の評価方法により、外観、電気特性、機械的特性、及び耐熱性の評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例2]
相溶化剤(R)を合成例2で得られた(R−2)に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、硬化性樹脂組成物、プレスフィルム、及びプレス成形板を得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
[実施例3]
相溶化剤(R)を合成例3で得られた(R−3)に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、硬化性樹脂組成物、プレスフィルム、及びプレス成形板を得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
[実施例4]
極性ポリマーとして、エポキシ樹脂(Q−2)(三菱化学社製:ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、JER157S70)5gに変更した以外は、実施例2と同様の方法で、硬化性樹脂組成物、プレスフィルム、及びプレス成形板を得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
[実施例5]
相溶化剤(R)を合成例3で得られた(R−3)に変更した以外は、実施例4と同様の方法で、硬化性樹脂組成物、プレスフィルム、及びプレス成形板を得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
[比較例1]
合成例1で得られた側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン共重合体(P)5g、極性ポリマーとして、エポキシ樹脂(Q−1)(三菱化学社製:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、JER828)3g、ジクミルパーオキシド200mg、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール150mgをキシレン20mlに溶解させ、硬化性樹脂組成物を得た。
その後、実施例1と同様の方法でプレスフィルムを得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
[比較例2]
合成例1で得られた側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン共重合体(P)5g、極性ポリマーとして、エポキシ樹脂(Q−2)(三菱化学社製:ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、JER157S70)5g、ジクミルパーオキシド200mg、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール150mgをキシレン20mlに溶解させ、硬化性樹脂組成物を得た。
その後、実施例1と同様の方法でプレスフィルムを得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
[比較例3]
エポキシ樹脂(Q−1)(三菱化学社製:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、JER828)10gに1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール300mgを溶解させた。これを厚さ50μmのスペーサーを用いて、ミニテストプレス(東洋精機社製)にて圧力10MPaを加え、50℃から140℃まで30分かけて昇温し、さらに140℃で30分間加熱プレスして、厚さ30μmのプレスフィルムを得た。このフィルムは脆く、ハンドリングが困難であった。
エポキシ樹脂(Q−1)(三菱化学社製:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、JER828)10gに1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール300mgを溶解させたものをPTFE製の容器に流し込み、これを110℃、窒素雰囲気下で、20分加温した。これを取り出し、ミニテストプレスを用いて、50℃、圧力10MPaで10分間、50℃から140℃まで30分かけて昇温し、140℃、圧力10MPaで30分間加熱プレスして、厚さ750μmのプレス成形板を得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
[比較例4]
エポキシ樹脂(Q−2)(三菱化学社製:ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、JER157S70)10g、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール300mgをメチルエチルケトン10mlに溶解させた。
次いで、この溶液をアプリケーターを用いて、PETフィルム上に塗工し、その後、窒素雰囲気下で110℃、30分間乾燥し、PETフィルム上に厚さ80μmのエポキシフィルム(未硬化)を得た。
次いで、得られたエポキシフィルム(未硬化)をPETから剥離し、ミニテストプレス(東洋精機社製)にて圧力10MPaを加え、50℃から140℃まで30分かけて昇温し、さらに140℃で30分間加熱プレスして、厚さ75μmの硬化フィルムを得た。
エポキシフィルム(未硬化)を6cm角に切り出し、これを9枚重ね合わせたものを、ミニテストプレスを用いて、50℃、圧力10MPaで10分間、50℃から140℃まで30分かけて昇温し、140℃、圧力10MPaで30分間加熱プレスして、厚さ650μmのプレス成形板(硬化)を得た。上述の評価方法による評価の結果を表1に示す。
Figure 2016017089
実施例の結果から、本実施形態の硬化性樹脂組成物は均一な外観を有し、電気特性、機械的特性、耐熱性に優れていることが確認された。

Claims (38)

  1. 側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と、
    極性ポリマー(Q)と、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)と、前記極性ポリマー(Q)とを相溶化させる相溶化剤(R)と、
    を含有してなる硬化性樹脂組成物。
  2. 請求項1に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)が、下記繰り返し単位(a)、繰り返し単位(b)および繰り返し単位(c)を含有する硬化性樹脂組成物。
    (a)下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位、
    (b)下記一般式(II)で表される繰り返し単位、一般式(III)で表される繰り返し単位および一般式(IV)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
    (c)一般式(V)で表される繰り返し単位、一般式(VI)で表される繰り返し単位および一般式(VII)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(I)において、R300は水素原子又は炭素原子数1〜29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(II)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R75〜R78は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(III)において、xおよびdは0または1以上の整数であり、yおよびzは0、1または2であり、R81〜R99は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基若しくは炭素原子数3〜15のシクロアルキル基である脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R89およびR90が結合している炭素原子と、R93が結合している炭素原子またはR91が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またy=z=0のとき、R95とR92またはR95とR99とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(IV)において、R100、R101は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜5の炭化水素基を示し、fは1≦f≦18である。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(V)において、R201からR206は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素原子数1〜20の炭化水素基であり、Pは炭素原子数1〜20の直鎖または分岐状の炭化水素基で、二重結合及び/または三重結合を含んでいてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(VI)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R102とR103は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(VII)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、tは0〜10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)。
  3. 請求項2に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(b)が、ビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンおよびテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
  4. 請求項3に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(b)が、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンに由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
  5. 請求項2乃至4のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンおよび8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
  6. 請求項5に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位である硬化性樹脂組成物。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物において、
    回路基板の絶縁層を形成するために用いられる硬化性樹脂組成物。
  8. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記相溶化剤(R)が変性ポリオレフィンである硬化性樹脂組成物。
  9. 請求項8に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記相溶化剤(R)が極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンである硬化性樹脂組成物。
  10. 請求項8に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記相溶化剤(R)がマレイン酸変性ポリオレフィンである硬化性樹脂組成物。
  11. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記相溶化剤(R)が、分子内に極性基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である硬化性樹脂組成物。
  12. 請求項11に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記相溶化剤(R)が、分子内にグリシジル基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である硬化性樹脂組成物。
  13. 請求項12に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記相溶化剤(R)がメタクリル酸グリシジルである硬化性樹脂組成物。
  14. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記相溶化剤(R)の含有量が、当該硬化性樹脂組成物中の前記環状オレフィン共重合体(P)を100質量部としたとき、1質量部以上10質量部以下である硬化性樹脂組成物。
  15. 請求項1乃至14のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記極性ポリマー(Q)が、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、およびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される1種または2種以上である硬化性樹脂組成物。
  16. 請求項15に記載の硬化性樹脂組成物において、
    前記極性ポリマー(Q)がエポキシ樹脂である硬化性樹脂組成物。
  17. 請求項1乃至16のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
  18. 請求項1乃至16のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物からなるドライフィルム。
  19. 請求項18に記載のドライフィルムを硬化してなるフィルム。
  20. 請求項19に記載のフィルムを基材に積層してなる積層体。
  21. 表面に導体層を有する基板と、請求項17に記載の硬化物からなる電気絶縁層とを、積層してなる積層体。
  22. 請求項21に記載の積層体において、前記電気絶縁層上にさらに導体層を形成してなる多層回路基板。
  23. 請求項22に記載の多層回路基板を備えた電子機器。
  24. 請求項1乃至16のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を、繊維からなるシート状繊維基材中に含浸されてなるプリプレグ。
  25. 側鎖部分に架橋性二重結合を有する環状オレフィン(共)重合体(P)と、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)と、極性ポリマー(Q)とを相溶化させる相溶化剤(R)と、
    を含有してなる添加剤用組成物。
  26. 請求項25に記載の添加剤用組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)が、下記繰り返し単位(a)、繰り返し単位(b)および繰り返し単位(c)を含有する添加剤用組成物。
    (a)下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位、
    (b)下記一般式(II)で表される繰り返し単位、一般式(III)で表される繰り返し単位および一般式(IV)で表される繰り返し単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
    (c)一般式(V)で表される繰り返し単位、一般式(VI)で表される繰り返し単位および一般式(VII)で表される繰り返し単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(I)において、R300は水素原子又は炭素原子数1〜29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(II)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R75〜R78は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(III)において、xおよびdは0または1以上の整数であり、yおよびzは0、1または2であり、R81〜R99は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基若しくは炭素原子数3〜15のシクロアルキル基である脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R89およびR90が結合している炭素原子と、R93が結合している炭素原子またはR91が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またy=z=0のとき、R95とR92またはR95とR99とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(IV)において、R100、R101は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜5の炭化水素基を示し、fは1≦f≦18である。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(V)において、R201からR206は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素原子数1〜20の炭化水素基であり、Pは炭素原子数1〜20の直鎖または分岐状の炭化水素基で、二重結合及び/または三重結合を含んでいてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(VI)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R102とR103は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)、
    Figure 2016017089
    (上記一般式(VII)において、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61〜R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または炭素原子数6〜20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、tは0〜10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。)。
  27. 請求項26に記載の添加剤用組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(b)が、ビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンおよびテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
  28. 請求項27に記載の添加剤用組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(b)が、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンに由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
  29. 請求項26乃至28のいずれか一項に記載の添加剤用組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンおよび8−ビニル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンから選ばれる化合物に由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
  30. 請求項29に記載の添加剤用組成物において、
    前記環状オレフィン(共)重合体(P)中の前記繰り返し単位(c)が、5−ビニル−2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位である添加剤用組成物。
  31. 請求項25乃至30のいずれか一項に記載の添加剤用組成物において、
    回路基板の絶縁層を形成するために用いられる添加剤用組成物。
  32. 請求項25乃至31のいずれか一項に記載の添加剤用組成物において、
    前記相溶化剤(R)が変性ポリオレフィンである添加剤用組成物。
  33. 請求項32に記載の添加剤用組成物において、
    前記相溶化剤(R)が極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンである添加剤用組成物。
  34. 請求項32に記載の添加剤用組成物において、
    前記相溶化剤(R)がマレイン酸変性ポリオレフィンである添加剤用組成物。
  35. 請求項25乃至31のいずれか一項に記載の添加剤用組成物において、
    前記相溶化剤(R)が、分子内に極性基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である添加剤用組成物。
  36. 請求項35に記載の添加剤用組成物において、
    前記相溶化剤(R)が、分子内にグリシジル基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物である添加剤用組成物。
  37. 請求項36に記載の添加剤用組成物において、
    前記相溶化剤(R)がメタクリル酸グリシジルである添加剤用組成物。
  38. 請求項25乃至37のいずれか一項に記載の添加剤用組成物において、
    前記相溶化剤(R)の含有量が、当該添加剤用組成物中の前記環状オレフィン共重合体(P)を100質量部としたとき、1質量部以上10質量部以下である添加剤用組成物。
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