JP2021195447A - 樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】比誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低く抑えられた硬化物が得られる樹脂組成物の提供。【解決手段】(A)下式(2)の環状イミノエーテル骨格の構造単位を含有するスチレン系共重合体樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材を含む樹脂組成物。[式中、R21、R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し;R24は、それぞれ独立して、置換基を示し;Xは、単結合又は連結基を示し;bは、0〜4の整数を示し;nは、1〜4の整数を示す。]【選択図】なし

Description

本発明は、ポリスチレン樹脂を含む樹脂組成物に関する。さらには、当該樹脂組成物を用いて得られる硬化物、シート状積層材料、樹脂シート、プリント配線板、及び半導体装置に関する。
プリント配線板の製造技術として、絶縁層と導体層を交互に積み重ねるビルドアップ方式による製造方法が知られている。ビルドアップ方式による製造方法において、一般に、絶縁層は樹脂組成物を硬化させて形成される。近年、電子機器の小型化、高性能化が進んだことによる信号の高周波数化に伴い、多層プリント配線板の絶縁層の低誘電率化及び誘電正接化が求められている。
なお、これまでに、環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂を含む樹脂組成物が知られている(特許文献1)。
特開2017−36353号公報
本発明の課題は、比誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低く抑えられた硬化物を得るための樹脂組成物を提供することにある。
本発明の課題を達成すべく、本発明者らは鋭意検討した結果、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材を含む樹脂組成物を使用することにより、意外にも、比誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低く抑えられた硬化物を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下の内容を含む。
[1] (A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材を含む樹脂組成物。
[2] (A)成分が、オキサゾリン骨格含有ポリスチレン樹脂を含む、上記[1]に記載の樹脂組成物。
[3] (A)成分が、式(1):
Figure 2021195447
[式中、R11、R12及びR13は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し;R14は、それぞれ独立して、置換基を示し;aは、0〜5の整数を示す。]
で表される繰り返し単位、及び式(2):
Figure 2021195447
[式中、R21、R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し;R24は、それぞれ独立して、置換基を示し;Xは、単結合又は連結基を示し;bは、0〜4の整数を示し;nは、1〜4の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有する樹脂を含む、上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4] (A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、50質量%以下である、上記[1]〜[3]の何れかに記載の樹脂組成物。
[5] (B)成分が、(B−1)フェノール系硬化剤、(B−2)酸無水物系硬化剤、及び(B−3)カルボン酸系硬化剤から選ばれる硬化剤を含む、上記[1]〜[4]の何れかに記載の樹脂組成物。
[6] (A)成分の環状イミノエーテル骨格に対する(B)成分の反応基のモル当量比((B)成分の反応基/(A)成分の環状イミノエーテル骨格)が、1以下である、上記[1]〜[5]の何れかに記載の樹脂組成物。
[7] (A)成分に対する(B)成分の質量比((B)成分/(A)成分)は、0.01〜1である、上記[1]〜[6]の何れかに記載の樹脂組成物。
[8] (C)成分が、シリカである、上記[1]〜[7]の何れかに記載の樹脂組成物。
[9] (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、40質量%以上である、上記[1]〜[8]の何れかに記載の樹脂組成物。
[10] (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、70質量%以下である、上記[1]〜[9]の何れかに記載の樹脂組成物。
[11] (A)成分に対する(C)成分の質量比((C)成分/(A)成分)が、0.5〜10である、上記[1]〜[10]の何れかに記載の樹脂組成物。
[12] さらに(D)エポキシ樹脂を含む、上記[1]〜[11]の何れかに記載の樹脂組成物。
[13] さらに(G)ベンゾシクロブテン樹脂を含む、上記[1]〜[12]の何れかに記載の樹脂組成物。
[14] 樹脂組成物の硬化物(硬化温度200℃)の誘電正接が、5.8GHz、23℃で測定した場合、0.004以下である、上記[1]〜[13]の何れかに記載の樹脂組成物。
[15] 樹脂組成物の硬化物(硬化温度200℃)の比誘電率が、5.8GHz、23℃で測定した場合、3.0以下である、上記[1]〜[14]の何れかに記載の樹脂組成物。
[16] プリント配線板の絶縁層を形成するための上記[1]〜[15]の何れかに記載の樹脂組成物。
[17] 上記[1]〜[16]の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物。
[18] 上記[1]〜[16]の何れかに記載の樹脂組成物を含有する、シート状積層材料。
[19] 支持体と、当該支持体上に設けられた上記[1]〜[16]の何れかに記載の樹脂組成物から形成される樹脂組成物層と、を有する樹脂シート。
[20] 上記[1]〜[16]の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を備えるプリント配線板。
[21] 上記[20]に記載のプリント配線板を含む、半導体装置。
本発明の樹脂組成物によれば、比誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低く抑えられた硬化物を得ることができる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。ただし、本発明は、下記実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施され得る。
<樹脂組成物>
本発明の樹脂組成物は、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材を含む。このような樹脂組成物を用いることにより、比誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低く抑えられた硬化物を得ることができる。
本発明の樹脂組成物は、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材の他に、さらに任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、(D)エポキシ樹脂、(E)エポキシ硬化剤、(F)エポキシ硬化促進剤、(G)ベンゾシクロブテン樹脂、(H)その他の添加剤、及び(I)有機溶剤が挙げられる。以下、樹脂組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
<(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂>
本発明の樹脂組成物は、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂を含有する。(A)成分は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を任意に組み合わせて用いてもよい。
環状イミノエーテル骨格とは、構造単位「−N=CR−O−」を有する環骨格を意味し、一実施形態において、(A)成分は、構造単位「−N=CR−O−」におけるRが、ポリスチレン樹脂の主鎖と直接的に或いは連結基を介して間接的に(好ましくは直接的に)結合している樹脂であり得る。環状イミノエーテル骨格としては、例えば、単環式環状イミノエーテル骨格であり得、具体的に、2−オキサゾリン骨格(以下「オキサゾリン骨格」と略す)、5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン骨格等の5〜8員(好ましくは5又は6員)の単環式環状イミノエーテル骨格が挙げられ、一実施形態において、オキサゾリン骨格が好ましい。したがって、一実施形態において、(A)成分は、オキサゾリン骨格含有ポリスチレン樹脂を含むことが好ましい。
一実施形態において、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂は、特に限定されないが、例えば、環状イミノエーテル骨格を有するエチレン性不飽和単量体と、スチレン系単量体と、を含む単量体の共重合体であり得る。
環状イミノエーテル骨格を有するエチレン性不飽和単量体は、例えば、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、5−メチル−2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、4,4−ジメチル−2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、4−メチル−2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、4,4,5−トリメチル−2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−2−オキサゾリン、5−メチル−2−ビニル−2−オキサゾリン、4,4−ジメチル−2−ビニル−2−オキサゾリン、4−メチル−2−ビニル−2−オキサゾリン、4,4,5−トリメチル−2−ビニル−2−オキサゾリン等のビニルオキサゾリン骨格含有単量体;2−イソプロペニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、6−メチル−2−イソプロペニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、4,4−ジメチル−2−イソプロペニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、4−メチル−2−イソプロペニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、4,4,6−トリメチル−2−イソプロペニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−ビニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、6−メチル−2−ビニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、4,4−ジメチル−2−ビニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、4−メチル−2−ビニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、4,4,6−トリメチル−2−ビニル−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン等のビニルジヒドロオキサジン骨格含有単量体等が挙げられる。スチレン系単量体は、スチレン骨格を有する単量体であり、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレン、3−メチルスチレン、2−メチルスチレン、4−エチルスチレン、4−tert−ブチルスチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン等の単官能スチレン系単量体;p−ジビニルベンゼン、m−ジビニルベンゼン等の多官能スチレン系単量体が挙げられる。
(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂は、環状イミノエーテル骨格を有するエチレン性不飽和単量体と、スチレン系単量体とに加えて、さらに、その他の単量体と共重合していてもよい。その他の単量体としては、特に限定されるものではないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の脂肪族(メタ)アクリル酸エステル単量体;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリル酸エステル単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル単量体;2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート等のハロゲン含有(メタ)アクリル酸エステル単量体;メチルシアノ(メタ)アクリレート、エチルシアノ(メタ)アクリレート、プロピルシアノ(メタ)アクリレート、イソプロピルシアノ(メタ)アクリレート等のシアノ基含有(メタ)アクリル酸エステル単量体等のエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体;(メタ)アクリルアミド、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N,N'−エチレンビス(メタ)アクリルアミド等のエチレン性不飽和カルボン酸アミド単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸単量体;無水マレイン酸等のエチレン性不飽和無水カルボン酸単量体;(メタ)アクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酢酸アリル、プロピオン酸アリル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、フタル酸ジアリル、イソシアヌル酸トリアリル、シアヌル酸トリアリル、マレイン酸ジアリル、アジピン酸ジビニル、グルタル酸ジビニル等のオレフィンエステル単量体;アリルエチルエーテル、テトラアリルオキシエタン、ジアリルエーテル等のオレフィンエーテル単量体;ブタジエン、イソプレン等の共役ジオレフィン単量体等が挙げられる。「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートを包含する。「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリルアミド」、「(メタ)アクリロニトリル」等も同様である。
一実施形態において、(A)成分は、好ましくは、式(1):
Figure 2021195447
[式中、R11、R12及びR13は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し;R14は、それぞれ独立して、置換基を示し;aは、0〜5の整数を示す。]
で表される繰り返し単位、及び式(2):
Figure 2021195447
[式中、R21、R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し;R24は、それぞれ独立して、置換基を示し;Xは、単結合又は連結基を示し;bは、0〜4の整数を示し;nは、1〜4の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有する樹脂を含む。
なお、式(1)で表される繰り返し単位及び式(2)で表される繰り返し単位の順番及び個々の配置は任意であり、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体等を含む。また、式(1)で表される繰り返し単位及び式(2)で表される繰り返し単位は、それぞれ、単位毎に同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、上記樹脂は、式(1)で表される繰り返し単位及び式(2)で表される繰り返し単位以外の任意の単位をさらに有していてもよい。
置換基としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキル−アリール基(1個以上のアルキル基で置換されたアリール基)、アリール−アリール基(1個以上のアリール基で置換されたアリール基)、アリール−アルキル基(1個以上のアリール基で置換されたアルキル基)、アルキル−オキシ基、アルケニル−オキシ基、アリール−オキシ基、アルキル−カルボニル基、アルケニル−カルボニル基、アリール−カルボニル基、アルキル−オキシ−カルボニル基、アルケニル−オキシ−カルボニル基、アリール−オキシ−カルボニル基、アルキル−カルボニル−オキシ基、アルケニル−カルボニル−オキシ基、アリール−カルボニル−オキシ基等の1価の置換基が挙げられ、置換可能であれば、オキソ基(=O)等の2価の置換基も含み得る。
アルキル(基)とは、直鎖、分枝鎖及び/又は環状の1価の飽和炭化水素基をいう。アルキル(基)は、特に指定が無い限り、好ましくは炭素原子数1〜14、より好ましくは炭素原子数1〜10、さらに好ましくは炭素原子数1〜6のアルキル(基)である。アルキル(基)としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、トリメチルシクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基等が挙げられる。アルケニル(基)とは、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖、分枝鎖及び/又は環状の1価の脂肪族不飽和炭化水素基をいう。アルケニル(基)は、特に指定が無い限り、好ましくは炭素原子数2〜14、より好ましくは炭素原子数2〜10、さらに好ましくは炭素原子数2〜6のアルケニル(基)である。アルケニル(基)としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。アリール(基)とは、1価の芳香族炭化水素基をいう。アリール(基)は、炭素原子数6〜14のアリール(基)が好ましい。アリール(基)としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等が挙げられる。
連結基としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。連結基の主鎖の原子数は、特に限定されるものではないが、例えば、1〜100、好ましくは1〜50、より好ましくは1〜20、さらに好ましくは1〜10であり得る。
アルキレン基とは、直鎖、分枝鎖又は環状の2価の飽和炭化水素基をいう。アルキレン基は、特に指定が無い限り、好ましくは炭素原子数1〜14、より好ましくは炭素原子数1〜10、さらに好ましくは炭素原子数1〜6のアルキレン基である。アルキレン基としては、例えば、−CH−、−CH−CH−、−CH(CH)−、−CH−CH−CH−、−CH−CH(CH)−、−CH(CH)−CH−、−C(CH−、−CH−CH−CH−CH−等が挙げられる。アルケニレン基とは、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖、分枝鎖又は環状の2価の脂肪族不飽和炭化水素基をいう。アルケニレン基は、特に指定が無い限り、好ましくは炭素原子数2〜14、より好ましくは炭素原子数2〜10、さらに好ましくは炭素原子数2〜6のアルケニレン基である。アルケニレン基としては、例えば、−CH=CH−、−C(=CH)−、−CH=CH−CH−、−CH−CH=CH−等が挙げられる。アリーレン基とは、2価の芳香族炭化水素基をいう。アリーレン基は、炭素原子数6〜14のアリーレン基が好ましい。アリーレン基としては、例えば、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、2,4−ナフチレン基等が挙げられる。
11、R12及びR13は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し、好ましくは、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、より好ましくは、水素原子又はアルキル基であり、さらに好ましくは、水素原子である。R14は、それぞれ独立して、置換基を示し、好ましくは、アルキル基又はアリール基であり、より好ましくはアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。aは、0〜5の整数を示し、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0である。
21、R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し、好ましくは、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、より好ましくは、水素原子又はアルキル基であり、さらに好ましくは、R21及びR22が、水素原子であり且つR23がアルキル基であり、特に好ましくは、R21及びR22が、水素原子であり且つR23がメチル基である。R24は、それぞれ独立して、置換基を示し、好ましくは、アルキル基又はアリール基であり、より好ましくはアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。Xは、単結合又は連結基を示し、好ましくは、単結合である。bは、0〜4の整数を示し、好ましくは0〜3であり、より好ましくは0又は1であり、さらに好ましくは0である。nは、1〜4の整数を示し、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくは1又は2であり、さらに好ましくは1である。
一実施形態において、式(1)で表される繰り返し単位は、好ましくは、式(1’):
Figure 2021195447
で表される繰り返し単位である。
(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂1分子中における式(1)で表される繰り返し単位の単位数は、特に限定されるものではないが、好ましくは5〜100000、より好ましくは5〜10000、さらに好ましくは100〜5000である。
一実施形態において、式(2)で表される繰り返し単位は、好ましくは、式(2’):
Figure 2021195447
[式中、各記号は式(2)と同様である。]
で表される繰り返し単位であり、より好ましくは、式(2’’−1)〜(2’’−20):
Figure 2021195447
の何れかで表される繰り返し単位であり、一実施形態において、さらに好ましくは、式(2’’−1)又は(2’’−6)で表される繰り返し単位であり、特に好ましくは、式(2’’−1)で表される繰り返し単位である。
(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂1分子中における式(2)で表される繰り返し単位の単位数は、特に限定されるものではないが、好ましくは5〜5000、より好ましくは5〜500、さらに好ましくは10〜100である。
(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂における式(2)で表される繰り返し単位の単位数に対する式(1)で表される繰り返し単位の単位数の比(式(1)単位/式(2)単位)は、特に限定されるものではないが、好ましくは3〜500、より好ましくは10〜100、さらに好ましくは20〜60である。
(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されるものではないが、好ましくは10000以上、より好ましくは50000以上、さらに好ましくは100000以上である。(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の重量平均分子量(Mw)の上限は、特に限定されるものではないが、好ましくは1000000以下、より好ましくは500000以下、さらに好ましくは300000以下である。(A)成分の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算の値として測定できる。
(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の環状イミノエーテル含有量は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.03mmol/g〜3.00mmol/g、さらに好ましくは0.05mmol/g〜1.50mmol/g、より好ましくは0.10mmol/g.〜0.30mmol/gである。(A)成分の環状イミノエーテル含有量は、(A)成分1gあたりの環状イミノエーテル骨格の物質量である。(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の環状イミノエーテル当量は、特に限定されるものではないが、好ましくは300g/eq.〜30000g/eq.、より好ましくは1000g/eq.〜10000g/eq.、さらに好ましくは2000g/eq.〜5000g/eq.である。(A)成分の環状イミノエーテル当量は、環状イミノエーテル骨格1当量あたりの樹脂の質量である。
(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の市販品としては、例えば、日本触媒社製の「エポクロスRPS−1005」等が挙げられる。
樹脂組成物中の(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下であり、誘電正接をより低く抑える観点から、さらにより好ましくは50質量%以下、特に好ましくは40質量%以下である。樹脂組成物中の(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、さらにより好ましくは15質量%以上、特に好ましくは20質量%以上である。
<(B)硬化剤>
本発明の樹脂組成物は、(B)硬化剤を含有する。(B)硬化剤は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を任意に組み合わせて用いてもよい。ここで説明する(B)硬化剤は、一実施形態において、少なくとも(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂と反応(例えば付加反応)して樹脂組成物を硬化する機能を有する。また、(B)硬化剤は、一実施形態において、樹脂組成物が(D)エポキシ樹脂等を含む場合、(A)成分に加えて(D)成分等と反応(例えば付加反応)して樹脂組成物を硬化する機能を有する場合がある。
(B)硬化剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、(B−1)フェノール系硬化剤、(B−2)酸無水物系硬化剤、(B−3)カルボン酸系硬化剤、(B−4)チオール系硬化剤等が挙げられる。(B)硬化剤は、(B−1)フェノール系硬化剤、(B−2)酸無水物系硬化剤、及び(B−3)カルボン酸系硬化剤から選ばれる硬化剤を含むことが好ましい。
(B−1)フェノール系硬化剤は、1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する硬化剤であり、例えば、ビフェニル型フェノール系硬化剤、ナフタレン型フェノール系硬化剤、フェノールノボラック型フェノール系硬化剤、ナフチレンエーテル型フェノール系硬化剤、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤、ポリフェニレンエーテル型フェノール系硬化剤、フェノールアラルキル型フェノール系硬化剤、クレゾールノボラック型フェノール系硬化剤、ビスフェノール型フェノール系硬化剤等が挙げられ、中でも好ましくは、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤、ポリフェニレンエーテル型フェノール系硬化剤である。
(B−1)フェノール系硬化剤の市販品としては、具体的に、ビフェニル型フェノール系硬化剤の「MEH−7700」、「MEH−7810」、「MEH−7851」(明和化成社製)、ナフタレン型フェノール系硬化剤の「NHN」、「CBN」、「GPH」(日本化薬社製)、「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN375」、「SN395」(新日鐵化学社製)、「EXB9500」(DIC社製)、フェノールノボラック型フェノール系硬化剤の「TD2090」(DIC社製)、ナフチレンエーテル型フェノール系硬化剤の「EXB−6000」(DIC社製)、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤の「LA3018」、「LA7052」、「LA7054」、「LA1356」(DIC社製)、ポリフェニレンエーテル型フェノール系硬化剤の「SA−90」(SABIC社製)等が挙げられる。
(B−2)酸無水物系硬化剤は、1分子中に1個以上のカルボン酸無水物基(−CO−O−CO−)を有する硬化剤であり、例えば、無水フタル酸、ピロメリット酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンソフェノンテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、メチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物等の芳香族酸無水物系硬化剤;テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物等の脂肪族酸無水物系硬化剤;スチレン/無水マレイン酸共重合体、(メタ)アクリル酸アルキル/スチレン/無水マレイン酸共重合体等の無水マレイン酸重合体系硬化剤等が挙げられる。中でも好ましくは、無水マレイン酸重合体系硬化剤であり、特に好ましくは、スチレン/無水マレイン酸共重合体系硬化剤である。
(B−2)酸無水物系硬化剤の市販品としては、脂肪族ジカルボン酸無水物系硬化剤の「HNA−100」、「MH−700」、「MTA−15」、「DDSA」、「OSA」(新日本理化社製)、「YH−306」、「YH−307」(三菱ケミカル社製)、「HN−2200」、「HN−5500」(日立化成社製)、スチレン/無水マレイン酸共重合体系硬化剤の「XIRAN1000」、「XIRAN2000」、「XIRAN2500」、「XIRAN3000」、「XIRAN3500」、「XIRAN3600」、「XIRAN4000」、「XIRAN6000」、「XIRAN9000」、「XIRAN EF10」、「XIRAN EF30」、「XIRAN EF40」、「XIRAN EF41」、「XIRAN EF61」、「XIRAN EF80」(Polyscope社製)等が挙げられる。
(B−3)カルボン酸系硬化剤は、1分子中に2個以上のカルボキシ基を有する硬化剤であり、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族カルボン酸系硬化剤;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族カルボン酸系硬化剤;ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等のアクリル酸重合体系硬化剤;スチレン/無水マレイン酸共重合体、(メタ)アクリル酸アルキル/スチレン/無水マレイン酸共重合体等の無水マレイン酸重合体をエステル化加水分解したエステル基含有カルボン酸系硬化剤等が挙げられる。中でも好ましくは、マレイン酸重合体系硬化剤である。
(B−3)カルボン酸系硬化剤の市販品としては、エステル基含有カルボン酸系硬化剤の「XIRAN1440」、「XIRAN17352」、「XIRAN2625」、「XIRAN3840」(Polyscope社製)等が挙げられる。
(B−4)チオール系硬化剤は、1分子中に2個以上のメルカプト基を有する硬化剤であり、例えば、4,4’−ジメルカプトビフェニル、1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリチオール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、ベンゼン−1,4−ジチオール等の芳香族チオール系硬化剤;トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、トリス(3−メルカプトプロピル)イソシアヌレート等の脂肪族チオール系硬化剤が挙げられる。
(B)硬化剤の反応基当量は、好ましくは50g/eq.〜3000g/eq.、より好ましくは80g/eq.〜2000g/eq.、さらに好ましくは100g/eq.〜1000g/eq.、特に好ましくは120g/eq.〜900g/eq.である。反応基当量は、反応基1当量あたりの硬化剤の質量である。ここでいう、反応基は、例えば、フェノール系硬化剤であればフェノール性水酸基、カルボン酸系硬化剤であればカルボキシ基、チオール系硬化剤であればメルカプト基を意味し、酸無水物系硬化剤の場合はカルボン酸無水物基(−CO−O−CO−)1当量で反応基2当量に相当する。
樹脂組成物中の(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂の環状イミノエーテル骨格に対する(B)硬化剤の反応基のモル当量比((B)成分の反応基/(A)成分の環状イミノエーテル骨格)は、特に限定されるものではないが、好ましくは1以下、より好ましくは0.98以下、さらに好ましくは0.97以下である。
樹脂組成物中の(B)硬化剤の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、さらにより好ましくは15質量%以下、特に好ましくは10質量%以下である。樹脂組成物中の(B)硬化剤の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、さらにより好ましくは0.5質量%以上、特に好ましくは1質量%以上である。
樹脂組成物中の(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂に対する(B)硬化剤の質量比((B)成分/(A)成分)は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.03以上、特に好ましくは0.04以上である。樹脂組成物中の(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂に対する(B)硬化剤の質量比((B)成分/(A)成分)の上限は、特に限定されるものではないが、好ましくは10以下、より好ましくは1以下、さらに好ましくは0.5以下、特に好ましくは0.3以下である。
<(C)無機充填材>
本発明の樹脂組成物は、(C)無機充填材を含有する。(C)無機充填材は、粒子の状態で樹脂組成物に含まれる。
(C)無機充填材の材料としては、無機化合物を用いる。(C)無機充填材の材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、コーディエライト、シリコン酸化物、硫酸バリウム、炭酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、酸化亜鉛、ハイドロタルサイト、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化マンガン、ホウ酸アルミニウム、炭酸ストロンチウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、リン酸ジルコニウム、リン酸タングステン酸ジルコニウム、フェライト、鉄系合金等が挙げられる。これらの中でも、シリカが特に好適である。シリカとしては、例えば、無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ等が挙げられる。また、シリカとしては球形シリカが好ましい。(C)無機充填材は、1種類単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
(C)無機充填材の市販品としては、例えば、電化化学工業社製の「UFP−30」;新日鉄住金マテリアルズ社製の「SP60−05」、「SP507−05」;アドマテックス社製の「YC100C」、「YA050C」、「YA050C−MJE」、「YA010C」;デンカ社製の「UFP−30」;トクヤマ社製の「シルフィルNSS−3N」、「シルフィルNSS−4N」、「シルフィルNSS−5N」;アドマテックス社製の「SC2500SQ」、「SO−C4」、「SO−C2」、「SO−C1」、「SC2050−SXF」;デンカ社製の「DAW−03」、「FB−105FD」などが挙げられる。
(C)無機充填材の平均粒径は、特に限定されるものではないが、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、さらに好ましくは3μm以下、さらにより好ましくは2μm以下、特に好ましくは1μm以下である。(C)無機充填材の平均粒径の下限は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上、さらに好ましくは0.3μm以上、特に好ましくは0.5μm以上である。(C)無機充填材の平均粒径は、ミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的には、レーザー回折散乱式粒径分布測定装置により、無機充填材の粒径分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。測定サンプルは、無機充填材100mg、メチルエチルケトン10gをバイアル瓶に秤取り、超音波にて20分間分散させたものを使用することができる。測定サンプルを、レーザー回折式粒径分布測定装置を使用して、使用光源波長を青色及び赤色とし、フローセル方式で無機充填材の体積基準の粒径分布を測定し、得られた粒径分布からメディアン径として平均粒径を算出した。レーザー回折式粒径分布測定装置としては、例えば堀場製作所社製「LA−960」、島津製作所社製「SALD−2200」等が挙げられる。
(C)無機充填材の比表面積は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.1m/g以上、より好ましくは0.5m/g以上、さらに好ましくは1m/g以上、特に好ましくは3m/g以上である。(C)無機充填材の比表面積の上限は、特に限定されるものではないが、好ましくは100m/g以下、より好ましくは50m/g以下、さらに好ましくは30m/g以下、特に好ましくは10m/g以下である。無機充填材の比表面積は、BET法に従って、比表面積測定装置(マウンテック社製Macsorb HM−1210)を使用して試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて比表面積を算出することで得られる。
(C)無機充填材は、適切な表面処理剤で表面処理されていることが好ましい。表面処理されることにより、(C)無機充填材の耐湿性及び分散性を高めることができる。表面処理剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤;2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル系シランカップリング剤;3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリル系シランカップリング剤;3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル系シランカップリング剤;N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−8−アミノオクチルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤;トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレート系シランカップリング剤;3−ウレイドプロピルトリアルコキシシラン等の等のウレイド系シランカップリング剤;3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト系シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート系シランカップリング剤;3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等の酸無水物系シランカップリング剤;等のシランカップリング剤;メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等の非シランカップリング−アルコキシシラン化合物等が挙げられる。また、表面処理剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
表面処理剤の市販品としては、例えば、信越化学工業社製の「KBM−1003」、「KBE−1003」(ビニル系シランカップリング剤);「KBM−303」、「KBM−402」、「KBM−403」、「KBE−402」、「KBE−403」(エポキシ系シランカップリング剤);「KBM−1403」(スチリル系シランカップリング剤);「KBM−502」、「KBM−503」、「KBE−502」、「KBE−503」(メタクリル系シランカップリング剤);「KBM−5103」(アクリル系シランカップリング剤);「KBM−602」、「KBM−603」、「KBM−903」、「KBE−903」、「KBE−9103P」、「KBM−573」、「KBM−575」(アミノ系シランカップリング剤);「KBM−9659」(イソシアヌレート系シランカップリング剤);「KBE−585」(ウレイド系シランカップリング剤);「KBM−802」、「KBM−803」(メルカプト系シランカップリング剤);「KBE−9007N」(イソシアネート系シランカップリング剤);「X−12−967C」(酸無水物系シランカップリング剤);「KBM−13」、「KBM−22」、「KBM−103」、「KBE−13」、「KBE−22」、「KBE−103」、「KBM−3033」、「KBE−3033」、「KBM−3063」、「KBE−3063」、「KBE−3083」、「KBM−3103C」、「KBM−3066」、「KBM−7103」(非シランカップリング−アルコキシシラン化合物)等が挙げられる。
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の分散性向上の観点から、所定の範囲に収まることが好ましい。具体的には、無機充填材100質量%は、0.2質量%〜5質量%の表面処理剤で表面処理されていることが好ましく、0.2質量%〜3質量%で表面処理されていることがより好ましく、0.3質量%〜2質量%で表面処理されていることがさらに好ましい。
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量によって評価することができる。無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m以上が好ましく、0.1mg/m以上がより好ましく、0.2mg/m以上がさらに好ましい。一方、樹脂組成物の溶融粘度やシート形態での溶融粘度の上昇を防止する観点から、1.0mg/m以下が好ましく、0.8mg/m以下がより好ましく、0.5mg/m以下がさらに好ましい。
(C)無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、表面処理後の無機充填材を溶剤(例えば、メチルエチルケトン(MEK))により洗浄処理した後に測定することができる。具体的には、溶剤として十分な量のMEKを表面処理剤で表面処理された無機充填材に加えて、25℃で5分間超音波洗浄する。上澄液を除去し、固形分を乾燥させた後、カーボン分析計を用いて無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。カーボン分析計としては、堀場製作所社製「EMIA−320V」等を使用することができる。
樹脂組成物中の(C)無機充填材の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは75質量%以下であり、銅密着性をより向上させる観点から、さらにより好ましくは70質量%以下、特に好ましくは67質量%以下であり得る。樹脂組成物中の(C)無機充填材の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、例えば、1質量%以上、5質量%以上であり、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは10質量%以上、20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、35質量%以上、誘電正接をより低く抑える観点から、さらに好ましくは40質量%以上、さらにより好ましくは50質量%以上、特に好ましくは60質量%以上等であり得る。
樹脂組成物中の(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂に対する(C)無機充填材の質量比((C)成分/(A)成分)は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上であり、誘電正接をより低く抑える観点から、さらに好ましくは1以上、特に好ましくは1.5以上である。樹脂組成物中の(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂に対する(C)無機充填材の質量比((C)成分/(A)成分)の上限は、特に限定されるものではないが、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下、特に好ましくは3以下である。
<(D)エポキシ樹脂>
本発明の樹脂組成物は、任意成分として(D)エポキシ樹脂を含む場合がある。(D)エポキシ樹脂とは、エポキシ基を有する硬化性樹脂を意味する。
(D)エポキシ樹脂としては、例えば、ビキシレノール型エポキシ樹脂、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S型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert−ブチル−カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、イソシアヌラート型エポキシ樹脂、フェノールフタルイミジン型エポキシ樹脂、フェノールフタレイン型エポキシ樹脂等が挙げられる。(D)エポキシ樹脂は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂組成物は、(D)エポキシ樹脂として、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。(D)エポキシ樹脂の不揮発成分100質量%に対して、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂の割合は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、特に好ましくは70質量%以上である。
一実施形態において、本発明の樹脂組成物におけるエポキシ樹脂は、比誘電率及び誘電正接をより低く抑える観点から、フッ素含有エポキシ樹脂又は脂環式骨格含有エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
エポキシ樹脂には、温度20℃で液状のエポキシ樹脂(以下「液状エポキシ樹脂」ということがある。)と、温度20℃で固体状のエポキシ樹脂(以下「固体状エポキシ樹脂」ということがある。)とがある。本発明の樹脂組成物は、エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂のみを含んでいてもよく、或いは固体状エポキシ樹脂のみを含んでいてもよく、或いは液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを組み合わせて含んでいてもよい。
一実施形態において、本発明の樹脂組成物におけるエポキシ樹脂は、固体状エポキシ樹脂のみでもよいが、銅密着性をより向上させる観点から、液状エポキシ樹脂のみであるか、或いは液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との組み合わせであることが好ましく、液状エポキシ樹脂のみであることが特に好ましい。
液状エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する液状エポキシ樹脂が好ましい。
液状エポキシ樹脂としては、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AF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、及びブタジエン構造を有するエポキシ樹脂が好ましい。
液状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC社製の「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(ナフタレン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「828US」、「828EL」、「jER828EL」、「825」、「エピコート828EL」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER807」、「1750」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER152」(フェノールノボラック型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「630」、「630LSD」、「604」(グリシジルアミン型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「ED−523T」(グリシロール型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「EP−3950L」、「EP−3980S」(グリシジルアミン型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「EP−4088S」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ZX1059」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品);ナガセケムテックス社製の「EX−721」(グリシジルエステル型エポキシ樹脂);ダイセル社製の「セロキサイド2021P」(エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂);ダイセル社製の「PB−3600」、日本曹達社製の「JP−100」、「JP−200」(ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ZX1658」、「ZX1658GS」(液状1,4−グリシジルシクロヘキサン型エポキシ樹脂)等が挙げられる。これらは、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
固体状エポキシ樹脂としては、1分子中に3個以上のエポキシ基を有する固体状エポキシ樹脂が好ましく、1分子中に3個以上のエポキシ基を有する芳香族系の固体状エポキシ樹脂がより好ましい。
固体状エポキシ樹脂としては、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、ナフト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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、フェノールフタルイミジン型エポキシ樹脂、フェノールフタレイン型エポキシ樹脂が好ましい。
固体状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC社製の「HP4032H」(ナフタレン型エポキシ樹脂);DIC社製の「HP−4700」、「HP−4710」(ナフタレン型4官能エポキシ樹脂);DIC社製の「N−690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂);DIC社製の「N−695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂);DIC社製の「HP−7200」、「HP−7200HH」、「HP−7200H」、「HP−7200L」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂);DIC社製の「EXA−7311」、「EXA−7311−G3」、「EXA−7311−G4」、「EXA−7311−G4S」、「HP6000」(ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「EPPN−502H」(トリスフェノール型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「NC7000L」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3000FH」、「NC3100」(ビフェニル型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ESN475V」(ナフタレン型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ESN485」(ナフトール型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ESN375」(ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX4000H」、「YX4000」、「YX4000HK」、「YL7890」(ビキシレノール型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX8800」(アントラセン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX7700」(フェノールアラルキル型エポキシ樹脂);大阪ガスケミカル社製の「PG−100」、「CG−500」;三菱ケミカル社製の「YL7760」(ビスフェノールAF型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YL7800」(フルオレン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER1010」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER1031S」(テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「WHR991S」(フェノールフタルイミジン型エポキシ樹脂)等が挙げられる。これらは、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを組み合わせて用いる場合、それらの量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、好ましくは1:1〜1:20、より好ましくは1:1.5〜1:15、特に好ましくは1:2〜1:10である。液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との量比が斯かる範囲にあることにより、本発明の所望の効果を顕著に得ることができる。さらに、通常は、樹脂シートの形態で使用する場合に、適度な粘着性がもたらされる。また、通常は、樹脂シートの形態で使用する場合に、十分な可撓性が得られ、取り扱い性が向上する。さらに、通常は、十分な破断強度を有する硬化物を得ることができる。
(D)エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは50g/eq.〜5,000g/eq.、より好ましくは60g/eq.〜1,000g/eq.、さらに好ましくは80g/eq.〜500g/eq.、さらにより好ましくは100g/eq.〜300g/eq.である。エポキシ当量は、エポキシ基1当量あたりの樹脂の質量である。このエポキシ当量は、JIS K7236に従って測定することができる。
(D)エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは100〜5,000、より好ましくは250〜3,000、さらに好ましくは400〜1,500である。樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算の値として測定できる。
樹脂組成物中の(D)エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、さらにより好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下である。樹脂組成物中の(D)エポキシ樹脂の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、例えば、0質量%以上、0.01質量%以上、0.1質量%以上、1質量%以上、2質量%以上等であり得る。
<(E)エポキシ硬化剤>
本発明の樹脂組成物は、(D)エポキシ樹脂を含む場合、任意成分として、さらに(E)エポキシ硬化剤を含む場合がある。ここで説明する(E)エポキシ硬化剤は、一実施形態において、(D)エポキシ樹脂が上記で説明した(B)硬化剤と反応しない或いは反応速度が劣り十分反応しない場合に、(D)エポキシ樹脂と十分に反応(例えば付加反応)して樹脂組成物を硬化する。(E)エポキシ硬化剤は、一実施形態において、(D)成分との反応速度に比べて(A)成分との反応速度が遅く或いは反応しない。(E)エポキシ硬化剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(E)エポキシ硬化剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、(E−1)活性エステル系硬化剤、(E−2)カルボジイミド系硬化剤、(E−3)アミン系硬化剤、(E−4)ベンゾオキサジン系硬化剤、(E−5)シアネートエステル系硬化剤等が挙げられる。一実施形態において、(E)エポキシ硬化剤は、(E−1)活性エステル系硬化剤を含むことが特に好ましい。
(E−1)活性エステル系硬化剤としては、一般にフェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の、反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する化合物が好ましく用いられる。
(E−1)活性エステル系硬化剤は、カルボン酸化合物及び/又はチオカルボン酸化合物とヒドロキシ化合物及び/又はチオール化合物との縮合反応によって得られるものが好ましい。特に耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物とヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル系硬化剤が好ましく、カルボン酸化合物とフェノール化合物及び/又はナフトール化合物とから得られる活性エステル系硬化剤がより好ましい。
(E−1)活性エステル系硬化剤としては、例えば安息香酸、酢酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等が挙げられる。フェノール化合物又はナフトール化合物としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フェノールフタリン、メチル化ビスフェノールA、メチル化ビスフェノールF、メチル化ビスフェノールS、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、カテコール、α−ナフトール、β−ナフトール、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール、ジシクロペンタジエン型ジフェノール化合物、フェノールノボラック等が挙げられる。ここで、「ジシクロペンタジエン型ジフェノール化合物」とは、ジシクロペンタジエン1分子にフェノール2分子が縮合して得られるジフェノール化合物をいう。
具体的には、(E−1)活性エステル系硬化剤としては、ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤、ナフタレン構造を含むナフタレン型活性エステル系硬化剤、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル系硬化剤、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル系硬化剤が好ましく、中でもジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤、及びナフタレン型活性エステル系硬化剤から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤がさらに好ましい。ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル系硬化剤が好ましい。「ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造」とは、フェニレン−ジシクロペンチレン−フェニレンからなる2価の構造単位を表す。
(E−1)活性エステル系硬化剤の市販品としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル系硬化剤として、「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社製);ナフタレン構造を含む活性エステル系硬化剤として「EXB−8100L−65T」、「EXB−8150−60T」、「EXB−8150−62T」、「EXB−9416−70BK」、「HPC−8150−60T」、「HPC−8150−62T」(DIC社製)、;りん含有活性エステル系硬化剤として、「EXB9401」(DIC社製)、フェノールノボラックのアセチル化物である活性エステル系硬化剤として「DC808」(三菱ケミカル社製)、フェノールノボラックのベンゾイル化物である活性エステル系硬化剤として「YLH1026」、「YLH1030」、「YLH1048」(三菱ケミカル社製)、スチリル基及びナフタレン構造を含む活性エステル系硬化剤として「PC1300−02−65MA」(エア・ウォーター社製)等が挙げられる。
(E−2)カルボジイミド系硬化剤としては、1分子内中に1個以上、好ましくは2個以上のカルボジイミド構造を有する硬化剤が挙げられ、例えば、テトラメチレン−ビス(t−ブチルカルボジイミド)、シクロヘキサンビス(メチレン−t−ブチルカルボジイミド)等の脂肪族ビスカルボジイミド;フェニレン−ビス(キシリルカルボジイミド)等の芳香族ビスカルボジイミド等のビスカルボジイミド;ポリヘキサメチレンカルボジイミド、ポリトリメチルヘキサメチレンカルボジイミド、ポリシクロヘキシレンカルボジイミド、ポリ(メチレンビスシクロヘキシレンカルボジイミド)、ポリ(イソホロンカルボジイミド)等の脂肪族ポリカルボジイミド;ポリ(フェニレンカルボジイミド)、ポリ(ナフチレンカルボジイミド)、ポリ(トリレンカルボジイミド)、ポリ(メチルジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリエチルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(ジエチルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(キシリレンカルボジイミド)、ポリ(テトラメチルキシリレンカルボジイミド)、ポリ(メチレンジフェニレンカルボジイミド)、ポリ[メチレンビス(メチルフェニレン)カルボジイミド]等の芳香族ポリカルボジイミド等のポリカルボジイミドが挙げられる。
(E−2)カルボジイミド系硬化剤の市販品としては、例えば、日清紡ケミカル社製の「カルボジライトV−02B」、「カルボジライトV−03」、「カルボジライトV−04K」、「カルボジライトV−07」及び「カルボジライトV−09」;ラインケミー社製の「スタバクゾールP」、「スタバクゾールP400」、「ハイカジル510」等が挙げられる。
(E−3)アミン系硬化剤としては、1分子内中に1個以上、好ましくは2個以上のアミノ基を有する硬化剤が挙げられ、例えば、脂肪族アミン類、ポリエーテルアミン類、脂環式アミン類、芳香族アミン類等が挙げられ、中でも、本発明の所望の効果を奏する観点から、芳香族アミン類が好ましい。(E−3)アミン系硬化剤は、第1級アミン又は第2級アミンが好ましく、第1級アミンがより好ましい。(E−3)アミン系硬化剤の具体例としては、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、m−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3−ジメチル−5,5−ジエチル−4,4−ジフェニルメタンジアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、等が挙げられる。(E−3)アミン系硬化剤は市販品を用いてもよく、例えば、セイカ社製「SEIKACURE−S」、日本化薬社製の「KAYABOND C−200S」、「KAYABOND C−100」、「カヤハードA−A」、「カヤハードA−B」、「カヤハードA−S」、三菱ケミカル社製の「エピキュアW」等が挙げられる。
(E−4)ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、JFEケミカル社製の「JBZ−OP100D」、「ODA−BOZ」;昭和高分子社製の「HFB2006M」;四国化成工業社製の「P−d」、「F−a」などが挙げられる。
(E−5)シアネートエステル系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート(オリゴ(3−メチレン−1,5−フェニレンシアネート))、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルフェニルシアネート)、4,4’−エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2−ビス(4−シアネート)フェニルプロパン、1,1−ビス(4−シアネートフェニルメタン)、ビス(4−シアネート−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,3−ビス(4−シアネートフェニル−1−(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4−シアネートフェニル)チオエーテル、及びビス(4−シアネートフェニル)エーテル等の2官能シアネート樹脂、フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等から誘導される多官能シアネート樹脂、これらシアネート樹脂が一部トリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。(E−5)シアネートエステル系硬化剤の具体例としては、ロンザジャパン社製の「PT30」及び「PT60」(いずれもフェノールノボラック型多官能シアネートエステル樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(ビスフェノールAジシアネートの一部又は全部がトリアジン化され三量体となったプレポリマー)等が挙げられる。
(E)エポキシ硬化剤の反応基当量は、好ましくは50g/eq.〜3000g/eq.、より好ましくは100g/eq.〜1000g/eq.、さらに好ましくは100g/eq.〜500g/eq.、特に好ましくは100g/eq.〜300g/eq.である。反応基当量は、(D)エポキシ樹脂におけるエポキシ基との反応基1当量あたりのエポキシ硬化剤の質量である。
樹脂組成物中の(E)エポキシ硬化剤の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、さらにより好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下である。樹脂組成物中の(E)エポキシ硬化剤の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、例えば、0質量%以上、0.01質量%以上、0.1質量%以上、1質量%以上、2質量%以上等であり得る。
<(F)エポキシ硬化促進剤>
本発明の樹脂組成物は、(D)エポキシ樹脂を含む場合、任意成分として、さらに(F)エポキシ硬化促進剤を含む場合がある。一実施形態において、(F)エポキシ硬化促進剤は、(D)エポキシ樹脂の硬化反応を促進する触媒としての機能を有し得る。
(F)エポキシ硬化促進剤としては、例えば、(F−1)イミダゾール系硬化促進剤、
(F−2)アミン系硬化促進剤、(F−3)リン系硬化促進剤、(F−4)ウレア系硬化促進剤、(F−5)グアニジン系硬化促進剤、(F−6)金属系硬化促進剤等が挙げられる。一実施形態において、(F)エポキシ硬化促進剤は、(F−1)イミダゾール系硬化促進剤及び(F−2)アミン系硬化促進剤から選ばれるエポキシ硬化促進剤を含むことが好ましい。(F)エポキシ硬化促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(F−1)イミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、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、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−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、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン等のイミダゾール化合物及びイミダゾール化合物とエポキシ樹脂とのアダクト体が挙げられる。
(F−1)イミダゾール系硬化促進剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、四国化成工業社製の「1B2PZ」、「2MZA−PW」、「2PHZ−PW」、三菱ケミカル社製の「P200−H50」等が挙げられる。
(F−2)アミン系硬化促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のトリアルキルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6,−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン等が挙げられる。
(F−2)アミン系硬化促進剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、味の素ファインテクノ社製の「MY−25」等が挙げられる。
(F−3)リン系硬化促進剤としては、例えば、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムアセテート、テトラブチルホスホニウムデカノエート、テトラブチルホスホニウムラウレート、ビス(テトラブチルホスホニウム)ピロメリテート、テトラブチルホスホニウムハイドロジェンヘキサヒドロフタレート、テトラブチルホスホニウム2,6−ビス[(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノラート、ジ−tert−ブチルメチルホスホニウムテトラフェニルボレート等の脂肪族ホスホニウム塩;メチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、プロピルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ブチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、p−トリルトリフェニルホスホニウムテトラ−p−トリルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラp−トリルボレート、トリフェニルエチルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリス(3−メチルフェニル)エチルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリス(2−メトキシフェニル)エチルホスホニウムテトラフェニルボレート、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等の芳香族ホスホニウム塩;トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン等の芳香族ホスフィン・ボラン複合体;トリフェニルホスフィン・p−ベンゾキノン付加反応物等の芳香族ホスフィン・キノン付加反応物;トリブチルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、ジ−tert−ブチル(2−ブテニル)ホスフィン、ジ−tert−ブチル(3−メチル−2−ブテニル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等の脂肪族ホスフィン;ジブチルフェニルホスフィン、ジ−tert−ブチルフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、ブチルジフェニルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ−m−トリルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィン、トリス(4−エチルフェニル)ホスフィン、トリス(4−プロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4−イソプロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4−ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(4−tert−ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4,6−トリメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6−ジメチル−4−エトキシフェニル)ホスフィン、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4−エトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4−tert−ブトキシフェニル)ホスフィン、ジフェニル−2−ピリジルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)アセチレン、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)ジフェニルエーテル等の芳香族ホスフィン等が挙げられる。
(F−4)ウレア系硬化促進剤としては、例えば、1,1−ジメチル尿素;1,1,3−トリメチル尿素、3−エチル−1,1−ジメチル尿素、3−シクロヘキシル−1,1−ジメチル尿素、3−シクロオクチル−1,1−ジメチル尿素等の脂肪族ジメチルウレア;3−フェニル−1,1−ジメチル尿素、3−(4−クロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(3−クロロ−4−メチルフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(2−メチルフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(4−メチルフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(3,4−ジメチルフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(4−イソプロピルフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(4−メトキシフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−(4−ニトロフェニル)−1,1−ジメチル尿素、3−[4−(4−メトキシフェノキシ)フェニル]−1,1−ジメチル尿素、3−[4−(4−クロロフェノキシ)フェニル]−1,1−ジメチル尿素、3−[3−(トリフルオロメチル)フェニル]−1,1−ジメチル尿素、N,N−(1,4−フェニレン)ビス(N’,N’−ジメチル尿素)、N,N−(4−メチル−1,3−フェニレン)ビス(N’,N’−ジメチル尿素)〔トルエンビスジメチルウレア〕等の芳香族ジメチルウレア等が挙げられる。
(F−5)グアニジン系硬化促進剤としては、例えば、ジシアンジアミド、1−メチルグアニジン、1−エチルグアニジン、1−シクロヘキシルグアニジン、1−フェニルグアニジン、1−(o−トリル)グアニジン、ジメチルグアニジン、ジフェニルグアニジン、トリメチルグアニジン、テトラメチルグアニジン、ペンタメチルグアニジン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、1−メチルビグアニド、1−エチルビグアニド、1−n−ブチルビグアニド、1−n−オクタデシルビグアニド、1,1−ジメチルビグアニド、1,1−ジエチルビグアニド、1−シクロヘキシルビグアニド、1−アリルビグアニド、1−フェニルビグアニド、1−(o−トリル)ビグアニド等が挙げられる。
(F−6)金属系硬化促進剤としては、例えば、コバルト、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、マンガン、スズ等の金属の、有機金属錯体又は有機金属塩が挙げられる。有機金属錯体の具体例としては、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート等の有機コバルト錯体、銅(II)アセチルアセトナート等の有機銅錯体、亜鉛(II)アセチルアセトナート等の有機亜鉛錯体、鉄(III)アセチルアセトナート等の有機鉄錯体、ニッケル(II)アセチルアセトナート等の有機ニッケル錯体、マンガン(II)アセチルアセトナート等の有機マンガン錯体等が挙げられる。有機金属塩としては、例えば、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸スズ、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
樹脂組成物中の(F)エポキシ硬化促進剤の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは10質量%以下、より好ましくは1質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以下、特に好ましくは0.05質量%以下である。樹脂組成物中の(F)エポキシ硬化促進剤の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、例えば、0質量%以上、0.0001質量%以上、0.001質量%以上、0.01質量%以上等であり得る。
<(G)ベンゾシクロブテン樹脂>
本発明の樹脂組成物は、任意成分として、(G)ベンゾシクロブテン樹脂を含む場合がある。(G)ベンゾシクロブテン樹脂は、1個以上のベンゾシクロブテン環、好ましくは、2個以上のベンゾシクロブテン環を有する化合物である。一実施形態において、(G)成分は、エチレン性不飽和基と付加反応し得る。
一実施形態において、(G)ベンゾシクロブテン樹脂は、さらに、エチレン性不飽和基を有することが好ましい。(G)成分が、エチレン性不飽和基を有することにより、(G)成分のみで重合可能となり得る。
一実施形態において、(G)ベンゾシクロブテン樹脂は、さらに、オルガノシロキサン骨格を有することが好ましい。オルガノシロキサン骨格としては、例えば、ジメチルシロキサン骨格等のジアルキルシロキサン骨格;ジフェニルシロキサン骨格等のジアリールシロキサン骨格等が挙げられ、ジアルキルシロキサン骨格が好ましく、ジメチルシロキサン骨格が特に好ましい。
一実施形態において、(G)ベンゾシクロブテン樹脂は、好ましくは、式(3):
Figure 2021195447
[式中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は置換基(好ましくは水素原子又はアルキル基、特に好ましくは水素原子)を示し;R及びRは、それぞれ独立して、置換基(好ましくはアルキル基又はアリール基、特に好ましくはアルキル基)を示し;cは、それぞれ独立して、0〜3の整数(好ましくは0)を示し;mは、それぞれ独立して、1以上の整数(好ましくは1〜3の整数、より好ましくは1)を示す。]
で表される樹脂である。
(G)ベンゾシクロブテン樹脂の市販品としては、例えば、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製の「CYCLOTENE3022」等が挙げられる。
樹脂組成物中の(G)ベンゾシクロブテン樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、特に好ましくは10質量%以下である。樹脂組成物中の(G)ベンゾシクロブテン樹脂の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、例えば、0質量%以上、0.01質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上等であり得、誘電正接を低く抑える観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。
<(H)その他の添加剤>
本発明の樹脂組成物は、不揮発成分として、さらに任意の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、マレイミド系ラジカル重合性化合物、ビニルフェニル系ラジカル重合性化合物、(メタ)アクリル系ラジカル重合性化合物、アリル系ラジカル重合性化合物、ポリブタジエン系ラジカル重合性化合物等のラジカル重合性化合物;過酸化物系ラジカル重合開始剤、アゾ系ラジカル重合開始剤等のラジカル重合開始剤;ポリビニルアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂;エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂等のエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂;ゴム粒子等の有機充填材;有機銅化合物、有機亜鉛化合物、有機コバルト化合物等の有機金属化合物;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオディングリーン、ジアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック等の着色剤;ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、フェノチアジン等の重合禁止剤;シリコーン系レベリング剤、アクリルポリマー系レベリング剤等のレベリング剤;ベントン、モンモリロナイト等の増粘剤;シリコーン系消泡剤、アクリル系消泡剤、フッ素系消泡剤、ビニル樹脂系消泡剤等の消泡剤;ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;尿素シラン等の接着性向上剤;トリアゾール系密着性付与剤、テトラゾール系密着性付与剤、トリアジン系密着性付与剤等の密着性付与剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤等の酸化防止剤;スチルベン誘導体等の蛍光増白剤;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;リン系難燃剤(例えばリン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン酸化合物、赤リン)、窒素系難燃剤(例えば硫酸メラミン)、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤(例えば三酸化アンチモン)等の難燃剤;リン酸エステル系分散剤、ポリオキシアルキレン系分散剤、アセチレン系分散剤、シリコーン系分散剤、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤等の分散剤;ボレート系安定剤、チタネート系安定剤、アルミネート系安定剤、ジルコネート系安定剤、イソシアネート系安定剤、カルボン酸系安定剤、カルボン酸無水物系安定剤等の安定剤等が挙げられる。(H)その他の添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。(H)その他の添加剤の含有量は当業者であれば適宜設定できる。
<(I)有機溶剤>
本発明の樹脂組成物は、上述した不揮発性成分以外に、揮発性成分として、さらに任意の有機溶剤を含有する場合がある。(I)有機溶剤としては、不揮発性成分の少なくとも一部を溶解可能なものである限り、公知のものを適宜用いることができ、その種類は特に限定されるものではない。(I)有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル系溶剤;テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル等のエーテル系溶剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶剤;酢酸2−エトキシエチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチルジグリコールアセテート、γ−ブチロラクトン、メトキシプロピオン酸メチル等のエーテルエステル系溶剤;乳酸メチル、乳酸エチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステルアルコール系溶剤;2−メトキシプロパノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)等のエーテルアルコール系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶剤;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶剤;ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤等を挙げることができる。(I)有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。(I)有機溶剤は、使用する場合、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、(I)有機溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物中の全成分を100質量%とした場合、例えば、60質量%以下、40質量%以下、30質量%以下、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下等であり得る。
<樹脂組成物の製造方法>
本発明の樹脂組成物は、例えば、任意の調製容器に、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、(C)無機充填材、必要に応じて(D)エポキシ樹脂、必要に応じて(E)エポキシ硬化剤、必要に応じて(F)エポキシ硬化促進剤、必要に応じて(G)ベンゾシクロブテン樹脂、必要に応じて(H)その他の添加剤、及び必要に応じて(I)有機溶剤を、任意の順で及び/又は一部若しくは全部同時に加えて混合することによって、製造することができる。また、各成分を加えて混合する過程で、温度を適宜設定することができ、一時的に又は終始にわたって、加熱及び/又は冷却してもよい。また、加えて混合する過程において又はその後に、樹脂組成物を、例えば、ミキサーなどの撹拌装置又は振盪装置を用いて撹拌又は振盪し、均一に分散させてもよい。また、撹拌又は振盪と同時に、真空下等の低圧条件下で脱泡を行ってもよい。
<樹脂組成物の特性>
本発明の樹脂組成物は、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材を含む。このような樹脂組成物を用いることにより、比誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低く抑えられた硬化物を得ることができる。また、一実施形態において、このような樹脂組成物を用いることにより、銅密着性が優れた硬化物を得ることができ得る。
本発明の樹脂組成物の硬化物は、誘電正接(Df)が低いという特徴を有し得る。したがって、一実施形態において、下記試験例1のように5.8GHz、23℃で測定した場合の樹脂組成物の硬化物(硬化温度200℃)の誘電正接(Df)は、好ましくは0.020以下、0.010以下、より好ましくは0.008以下、0.007以下、さらに好ましくは0.006以下、0.005以下、特に好ましくは0.004以下、0.003以下となり得る。
本発明の樹脂組成物の硬化物は、比誘電率(Dk)が低いという特徴を有し得る。したがって、一実施形態において、下記試験例1のように5.8GHz、23℃で測定した場合の樹脂組成物の硬化物(硬化温度200℃)の比誘電率(Dk)は、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.5以下、さらにより好ましくは3.2以下、特に好ましくは3.0以下、2.9以下、2.8以下となり得る。
一実施形態において、本発明の樹脂組成物の硬化物は、優れた銅密着性を有し得る。したがって、一実施形態において、下記試験例2のように銅箔をラミネートした硬化物(硬化温度200℃)から垂直方向に銅箔を引き剥がした時の荷重から算出される銅箔引き剥がし強度が、好ましくは0.1kgf/cm以上、より好ましくは0.3kgf/cm以上、さらに好ましくは0.4kgf/cm以上、さらにより好ましくは0.45kgf/cm以上、特に好ましくは0.5kgf/cm以上となり得る。上限については特に限定されるものではないが、例えば、10kgf/cm以下等とし得る。
<樹脂組成物の用途>
本発明の樹脂組成物は、絶縁用途の樹脂組成物、特に、絶縁層を形成するための樹脂組成物として好適に使用することができる。具体的には、絶縁層上に形成される導体層(再配線層を含む)を形成するための当該絶縁層を形成するための樹脂組成物(導体層を形成するための絶縁層形成用樹脂組成物)として好適に使用することができる。また、後述するプリント配線板において、プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の絶縁層形成用樹脂組成物)として好適に使用することができる。本発明の樹脂組成物はまた、樹脂シート、プリプレグ等のシート状積層材料、ソルダーレジスト、アンダーフィル材、ダイボンディング材、半導体封止材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂等、樹脂組成物が必要とされる用途で広範囲に使用できる。
また、例えば、以下の(1)〜(6)工程を経て半導体チップパッケージが製造される場合、本発明の樹脂組成物は、再配線層を形成するための絶縁層としての再配線形成層用の樹脂組成物(再配線形成層形成用の樹脂組成物)、及び半導体チップを封止するための樹脂組成物(半導体チップ封止用の樹脂組成物)としても好適に使用することができる。半導体チップパッケージが製造される際、封止層上に更に再配線層を形成してもよい。
(1)基材に仮固定フィルムを積層する工程、
(2)半導体チップを、仮固定フィルム上に仮固定する工程、
(3)半導体チップ上に封止層を形成する工程、
(4)基材及び仮固定フィルムを半導体チップから剥離する工程、
(5)半導体チップの基材及び仮固定フィルムを剥離した面に、絶縁層としての再配線形成層を形成する工程、及び
(6)再配線形成層上に、導体層としての再配線層を形成する工程
また、本発明の樹脂組成物は、部品埋め込み性に良好な絶縁層をもたらすことから、プリント配線板が部品内蔵回路板である場合にも好適に使用することができる。
<シート状積層材料>
本発明の樹脂組成物は、ワニス状態で塗布して使用することもできるが、工業的には一般に、該樹脂組成物を含有するシート状積層材料の形態で用いることが好適である。
シート状積層材料としては、以下に示す樹脂シート、プリプレグが好ましい。
一実施形態において、樹脂シートは、支持体と、該支持体上に設けられた樹脂組成物層とを含んでなり、樹脂組成物層は本発明の樹脂組成物から形成される。
樹脂組成物層の厚さは、プリント配線板の薄型化、及び当該樹脂組成物の硬化物が薄膜であっても絶縁性に優れた硬化物を提供できるという観点から、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下である。樹脂組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、通常、5μm以上、10μm以上等とし得る。
支持体としては、例えば、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔が好ましい。
支持体としてプラスチック材料からなるフィルムを使用する場合、プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート(以下「PEN」と略称することがある。)等のポリエステル、ポリカーボネート(以下「PC」と略称することがある。)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル、環状ポリオレフィン、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエーテルサルファイド(PES)、ポリエーテルケトン、ポリイミド等が挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましく、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
支持体として金属箔を使用する場合、金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられ、銅箔が好ましい。銅箔としては、銅の単金属からなる箔を用いてもよく、銅と他の金属(例えば、スズ、クロム、銀、マグネシウム、ニッケル、ジルコニウム、ケイ素、チタン等)との合金からなる箔を用いてもよい。
支持体は、樹脂組成物層と接合する面にマット処理、コロナ処理、帯電防止処理を施してあってもよい。
また、支持体としては、樹脂組成物層と接合する面に離型層を有する離型層付き支持体を使用してもよい。離型層付き支持体の離型層に使用する離型剤としては、例えば、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される1種以上の離型剤が挙げられる。離型層付き支持体は、市販品を用いてもよく、例えば、アルキド樹脂系離型剤を主成分とする離型層を有するPETフィルムである、リンテック社製の「SK−1」、「AL−5」、「AL−7」、東レ社製の「ルミラーT60」、帝人社製の「ピューレックス」、ユニチカ社製の「ユニピール」等が挙げられる。
支持体の厚さは、特に限定されないが、5μm〜75μmの範囲が好ましく、10μm〜60μmの範囲がより好ましい。なお、離型層付き支持体を使用する場合、離型層付き支持体全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。
一実施形態において、樹脂シートは、さらに必要に応じて、任意の層を含んでいてもよい。斯かる任意の層としては、例えば、樹脂組成物層の支持体と接合していない面(即ち、支持体とは反対側の面)に設けられた、支持体に準じた保護フィルム等が挙げられる。保護フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、1μm〜40μmである。保護フィルムを積層することにより、樹脂組成物層の表面へのゴミ等の付着やキズを抑制することができる。
樹脂シートは、例えば、液状の樹脂組成物をそのまま、或いは有機溶剤に樹脂組成物を溶解した樹脂ワニスを調製し、これを、ダイコーター等を用いて支持体上に塗布し、更に乾燥させて樹脂組成物層を形成させることにより製造することができる。
有機溶剤としては、樹脂組成物の成分として説明した有機溶剤と同様のものが挙げられる。有機溶剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等の公知の方法により実施してよい。乾燥条件は特に限定されないが、樹脂組成物層中の有機溶剤の含有量が10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように乾燥させる。樹脂組成物又は樹脂ワニス中の有機溶剤の沸点によっても異なるが、例えば30質量%〜60質量%の有機溶剤を含む樹脂組成物又は樹脂ワニスを用いる場合、50℃〜150℃で3分間〜10分間乾燥させることにより、樹脂組成物層を形成することができる。
樹脂シートは、ロール状に巻きとって保存することが可能である。樹脂シートが保護フィルムを有する場合、保護フィルムを剥がすことによって使用可能となる。
一実施形態において、プリプレグは、シート状繊維基材に本発明の樹脂組成物を含浸させて形成される。
プリプレグに用いるシート状繊維基材は特に限定されず、ガラスクロス、アラミド不織布、液晶ポリマー不織布等のプリプレグ用基材として常用されているものを用いることができる。プリント配線板の薄型化の観点から、シート状繊維基材の厚さは、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、特に好ましくは20μm以下である。シート状繊維基材の厚さの下限は特に限定されない。通常、10μm以上である。
プリプレグは、ホットメルト法、ソルベント法等の公知の方法により製造することができる。
プリプレグの厚さは、上述の樹脂シートにおける樹脂組成物層と同様の範囲とし得る。
本発明のシート状積層材料は、プリント配線板の絶縁層を形成するため(プリント配線板の絶縁層用)に好適に使用することができ、プリント配線板の層間絶縁層を形成するため(プリント配線板の層間絶縁層用)により好適に使用することができる。
<プリント配線板>
本発明のプリント配線板は、本発明の樹脂組成物を硬化して得られる硬化物からなる絶縁層を含む。
プリント配線板は、例えば、上述の樹脂シートを用いて、下記(I)及び(II)の工程を含む方法により製造することができる。
(I)内層基板上に、樹脂シートを、樹脂シートの樹脂組成物層が内層基板と接合するように積層する工程
(II)樹脂組成物層を硬化(例えば熱硬化)して絶縁層を形成する工程
工程(I)で用いる「内層基板」とは、プリント配線板の基板となる部材であって、例えば、ガラスエポキシ基板、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化型ポリフェニレンエーテル基板等が挙げられる。また、該基板は、その片面又は両面に導体層を有していてもよく、この導体層はパターン加工されていてもよい。基板の片面または両面に導体層(回路)が形成された内層基板は「内層回路基板」ということがある。またプリント配線板を製造する際に、さらに絶縁層及び/又は導体層が形成されるべき中間製造物も本発明でいう「内層基板」に含まれる。プリント配線板が部品内蔵回路板である場合、部品を内蔵した内層基板を使用してもよい。
内層基板と樹脂シートの積層は、例えば、支持体側から樹脂シートを内層基板に加熱圧着することにより行うことができる。樹脂シートを内層基板に加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ともいう。)としては、例えば、加熱された金属板(SUS鏡板等)又は金属ロール(SUSロール)等が挙げられる。なお、加熱圧着部材を樹脂シートに直接プレスするのではなく、内層基板の表面凹凸に樹脂シートが十分に追随するよう、耐熱ゴム等の弾性材を介してプレスするのが好ましい。
内層基板と樹脂シートの積層は、真空ラミネート法により実施してよい。真空ラミネート法において、加熱圧着温度は、好ましくは60℃〜160℃、より好ましくは80℃〜140℃の範囲であり、加熱圧着圧力は、好ましくは0.098MPa〜1.77MPa、より好ましくは0.29MPa〜1.47MPaの範囲であり、加熱圧着時間は、好ましくは20秒間〜400秒間、より好ましくは30秒間〜300秒間の範囲である。積層は、好ましくは圧力26.7hPa以下の減圧条件下で実施され得る。
積層は、市販の真空ラミネーターによって行うことができる。市販の真空ラミネーターとしては、例えば、名機製作所社製の真空加圧式ラミネーター、ニッコー・マテリアルズ社製のバキュームアップリケーター、バッチ式真空加圧ラミネーター等が挙げられる。
積層の後に、常圧下(大気圧下)、例えば、加熱圧着部材を支持体側からプレスすることにより、積層された樹脂シートの平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理のプレス条件は、上記積層の加熱圧着条件と同様の条件とすることができる。平滑化処理は、市販のラミネーターによって行うことができる。なお、積層と平滑化処理は、上記の市販の真空ラミネーターを用いて連続的に行ってもよい。
支持体は、工程(I)と工程(II)の間に除去してもよく、工程(II)の後に除去してもよい。
工程(II)において、樹脂組成物層を硬化(例えば熱硬化)して、樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を形成する。樹脂組成物層の硬化条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常採用される条件を使用してよい。
例えば、樹脂組成物層の熱硬化条件は、樹脂組成物の種類等によっても異なるが、一実施形態において、硬化温度は好ましくは120℃〜250℃、より好ましくは150℃〜240℃、さらに好ましくは170℃〜230℃である。硬化時間は好ましくは5分間〜120分間、より好ましくは10分間〜100分間、さらに好ましくは15分間〜100分間とすることができる。
樹脂組成物層を熱硬化させる前に、樹脂組成物層を硬化温度よりも低い温度にて予備加熱してもよい。例えば、樹脂組成物層を熱硬化させるのに先立ち、50℃〜120℃、好ましくは60℃〜115℃、より好ましくは70℃〜110℃の温度にて、樹脂組成物層を5分間以上、好ましくは5分間〜150分間、より好ましくは15分間〜120分間、さらに好ましくは15分間〜100分間予備加熱してもよい。
プリント配線板を製造するに際しては、(III)絶縁層に穴あけする工程、(IV)絶縁層を粗化処理する工程、(V)導体層を形成する工程をさらに実施してもよい。これらの工程(III)乃至工程(V)は、プリント配線板の製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。なお、支持体を工程(II)の後に除去する場合、該支持体の除去は、工程(II)と工程(III)との間、工程(III)と工程(IV)の間、又は工程(IV)と工程(V)との間に実施してよい。また、必要に応じて、工程(II)〜工程(V)の絶縁層及び導体層の形成を繰り返して実施し、多層プリント配線板を形成してもよい。
他の実施形態において、本発明のプリント配線板は、上述のプリプレグを用いて製造することができる。製造方法は基本的に樹脂シートを用いる場合と同様である。
工程(III)は、絶縁層に穴あけする工程であり、これにより絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。工程(III)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成等に応じて、例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等を使用して実施してよい。ホールの寸法や形状は、プリント配線板のデザインに応じて適宜決定してよい。
工程(IV)は、絶縁層を粗化処理する工程である。通常、この工程(IV)において、スミアの除去も行われる。粗化処理の手順、条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順、条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層を粗化処理することができる。
粗化処理に用いる膨潤液としては特に限定されないが、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液であり、該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、アトテックジャパン社製の「スウェリング・ディップ・セキュリガンスP」、「スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU」等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、特に限定されないが、例えば、30℃〜90℃の膨潤液に絶縁層を1分間〜20分間浸漬することにより行うことができる。絶縁層の樹脂の膨潤を適度なレベルに抑える観点から、40℃〜80℃の膨潤液に絶縁層を5分間〜15分間浸漬させることが好ましい。
粗化処理に用いる酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウム又は過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃〜100℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間〜30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は5質量%〜10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、アトテックジャパン社製の「コンセントレート・コンパクトCP」、「ドージングソリューション・セキュリガンスP」等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。
また、粗化処理に用いる中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、アトテックジャパン社製の「リダクションソリューション・セキュリガントP」が挙げられる。
中和液による処理は、酸化剤による粗化処理がなされた処理面を30℃〜80℃の中和液に5分間〜30分間浸漬させることにより行うことができる。作業性等の点から、酸化剤による粗化処理がなされた対象物を、40℃〜70℃の中和液に5分間〜20分間浸漬する方法が好ましい。
一実施形態において、粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)は、特に限定されるものではないが、好ましくは500nm以下、より好ましくは400nm以下、さらに好ましくは300nm以下である。下限については特に限定されるものではなく、例えば、1nm以上、2nm以上等とし得る。また、粗化処理後の絶縁層表面の二乗平均平方根粗さ(Rq)は、好ましくは500nm以下、より好ましくは400nm以下、さらに好ましくは300nm以下である。下限については特に限定されるものではなく、例えば、1nm以上、2nm以上等とし得る。絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)及び二乗平均平方根粗さ(Rq)は、非接触型表面粗さ計を用いて測定することができる。
工程(V)は、導体層を形成する工程であり、絶縁層上に導体層を形成する。導体層に使用する導体材料は特に限定されない。好適な実施形態では、導体層は、金、白金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、コバルト、クロム、亜鉛、ニッケル、チタン、タングステン、鉄、スズ及びインジウムからなる群から選択される1種以上の金属を含む。導体層は、単金属層であっても合金層であってもよく、合金層としては、例えば、上記の群から選択される2種以上の金属の合金(例えば、ニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金及び銅・チタン合金)から形成された層が挙げられる。中でも、導体層形成の汎用性、コスト、パターニングの容易性等の観点から、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金、銅・チタン合金の合金層が好ましく、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層がより好ましく、銅の単金属層が更に好ましい。
導体層は、単層構造であっても、異なる種類の金属若しくは合金からなる単金属層又は合金層が2層以上積層した複層構造であってもよい。導体層が複層構造である場合、絶縁層と接する層は、クロム、亜鉛若しくはチタンの単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層であることが好ましい。
導体層の厚さは、所望のプリント配線板のデザインによるが、一般に3μm〜35μm、好ましくは5μm〜30μmである。
一実施形態において、導体層は、メッキにより形成してよい。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の従来公知の技術により絶縁層の表面にメッキして、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができ、製造の簡便性の観点から、セミアディティブ法により形成することが好ましい。以下、導体層をセミアディティブ法により形成する例を示す。
まず、絶縁層の表面に、無電解メッキによりメッキシード層を形成する。次いで、形成されたメッキシード層上に、所望の配線パターンに対応してメッキシード層の一部を露出させるマスクパターンを形成する。露出したメッキシード層上に、電解メッキにより金属層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なメッキシード層をエッチング等により除去して、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
他の実施形態において、導体層は、金属箔を使用して形成してよい。金属箔を使用して導体層を形成する場合、工程(V)は、工程(I)と工程(II)の間に実施することが好適である。例えば、工程(I)の後、支持体を除去し、露出した樹脂組成物層の表面に金属箔を積層する。樹脂組成物層と金属箔との積層は、真空ラミネート法により実施してよい。積層の条件は、工程(I)について説明した条件と同様としてよい。次いで、工程(II)を実施して絶縁層を形成する。その後、絶縁層上の金属箔を利用して、サブトラクティブ法、モディファイドセミアディティブ法等の従来の公知の技術により、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
金属箔は、例えば、電解法、圧延法等の公知の方法により製造することができる。金属箔の市販品としては、例えば、JX日鉱日石金属社製のHLP箔、JXUT−III箔、三井金属鉱山社製の3EC−III箔、TP−III箔等が挙げられる。
<半導体装置>
本発明の半導体装置は、本発明のプリント配線板を含む。本発明の半導体装置は、本発明のプリント配線板を用いて製造することができる。
半導体装置としては、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、デジタルカメラ及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等に供される各種半導体装置が挙げられる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下において、量を表す「部」及び「%」は、別途明示のない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。特に温度の指定が無い場合の温度条件は、室温(25℃)である。特に気圧の指定が無い場合の圧力条件は、大気圧(1atm)である。
<実施例1>
オキサゾリン基を含有したポリスチレン樹脂(日本触媒社製「RPS−1005」、活性基当量約3700g/eq.)50部をトルエン50部、シクロヘキサノン50部に撹拌しながら加熱溶解させた。
室温にまで冷却した後、フェノール系硬化剤(SABIC社製「SA−90」、活性基当量約800g/eq.)10部、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)110部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散した後に、カートリッジフィルター(ROKITECHNO社製「SHP020」)で濾過して、樹脂組成物を調製した。
<実施例2>
ベンゾシクロブテン樹脂(ダウ・ケミカル社製「CYCLOTEN3022」)12部をさらに追加し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を110部から135部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例3>
ビスフェノールAF型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX7760」、エポキシ当量約245g/eq.)8部、活性エステル系硬化剤(DIC社製「HPC−8000−65T」、活性基当量約223g/eq.、固形分65質量%のトルエン溶液)10部、及び硬化促進剤(1B2PZ(1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール)の固形分10%のMEK溶液)0.5部をさらに追加し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を110部から140部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例4>
脂環式エポキシ樹脂(ダイセル社製「2021P」、エポキシ当量約137g/eq.)4部、活性エステル系硬化剤(DIC社製「HPC−8000−65T」、活性基当量約223g/eq.、固形分65質量%のトルエン溶液)10部、及び硬化促進剤(1B2PZ(1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール)の固形分10%のMEK溶液)0.5部をさらに追加し、フェノール系硬化剤(SABIC社製「SA−90」、活性基当量約800g/eq.)10部の代わりに酸無水物系硬化剤(Polyscope社製「XIRAN EF30」、酸価約280g/eq.)を3.5部使用し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を110部から120部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例5>
脂環式エポキシ樹脂(ダイセル社製「2021P」、エポキシ当量約137g/eq.)4部の代わりにビスフェノール系エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX−1059」、エポキシ当量約165g/eq.)を5部使用し、活性エステル系硬化剤(DIC社製「HPC−8000−65T」、活性基当量約223g/eq.、固形分65質量%のトルエン溶液)10部の代わりに活性エステル系硬化剤(DIC社製「HPC−8150−62T」、活性基当量約229g/eq.、固形分62質量%のトルエン溶液)を10部使用した以外は、実施例4と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例6>
フェノール系硬化剤(SABIC社製「SA−90」、活性基当量約800g/eq.)10部の代わりにエステル基含有カルボン酸系硬化剤(Polyscope社製「XIRAN 1440」、酸価約185g/eq.)を2.4部使用し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を110部から96部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例7>
ベンゾシクロブテン樹脂(ダウ・ケミカル社製「CYCLOTEN3022」)10部をさらに追加し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を96部から115部に変更した以外は、実施例6と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例8>
ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP−4032SS」、エポキシ当量約144g/eq.)4部、活性エステル系硬化剤(DIC社製「HPC−8150−62T」、活性基当量約229g/eq.、固形分62質量%のトルエン溶液)10部、及び硬化促進剤(1B2PZ(1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール)の固形分10%のMEK溶液)0.5部をさらに追加し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を96部から120部に変更した以外は、実施例6と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例9>
N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を110部から140部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<実施例10>
N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を110部から40部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<比較例1>
オキサゾリン基を含有したポリスチレン樹脂(日本触媒社製「RPS−1005」、活性基当量約3700g/eq.)50部を使用せず、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を110部から120部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<比較例2>
オキサゾリン基を含有したポリスチレン樹脂(日本触媒社製「RPS−1005」、活性基当量約3700g/eq.)50部の代わりにエポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「1010」、エポキシ当量約4000g/eq.)を55部使用し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を140部から145部に変更した以外は、実施例3と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<比較例3>
オキサゾリン基を含有したポリスチレン樹脂(日本触媒社製「RPS−1005」、活性基当量約3700g/eq.)50部の代わりにエポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「1010」、エポキシ当量約4000g/eq.)を55部使用し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を120部から130部に変更した以外は、実施例4と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<比較例4>
オキサゾリン基を含有したポリスチレン樹脂(日本触媒社製「RPS−1005」、活性基当量約3700g/eq.)50部の代わりにエポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「1010」、エポキシ当量約4000g/eq.)を55部使用し、N−フェニル−8−アミノオクチル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製、分子量325.2)で表面処理された球形シリカ(アドマテックス社製「SC2050−SXF」、比表面積5.9m/g、平均粒径0.77μm)の使用量を96部から105部に変更した以外は、実施例6と同様にして、樹脂組成物を調製した。
<無機充填材の平均粒径の測定>
無機充填材100mg、分散剤(サンノプコ社製「SN9228」)0.1g、メチルエチルケトン10gをバイアル瓶に秤取り、超音波にて20分間分散した。レーザー回折式粒径分布測定装置(島津製作所社製「SALD−2200」)を使用して、回分セル方式で粒径分布を測定し、メディアン径による平均粒径を算出した。
<試験例1:比誘電率及び誘電正接の測定>
支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL−5」)で離型処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃)を用意した。
実施例及び比較例で調製した樹脂組成物をそれぞれ支持体上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚みが40μmとなるよう、ダイコーターにて均一に塗布し、70℃から95℃で3分間乾燥することにより、支持体上に樹脂組成物層を形成した。次いで、樹脂組成物層の支持体と接合していない面に、保護フィルムとしてポリプロピレンフィルム(王子エフテックス社製「アルファンMA−411」、厚み15μm)の粗面を貼り合わせた。これにより、支持体、樹脂組成物層、及び保護フィルムをこの順に有する樹脂シートを得た。
得られた樹脂シートから保護フィルムを剥がして、200℃にて90分間加熱して樹脂組成物層を熱硬化させた後、支持体を剥離し、硬化物を得た。また、実施例2及び7で調製した樹脂組成物から得られた樹脂シートに関しては、前者(200℃90分間硬化物)とは別に窒素雰囲気下220℃にて90分間加熱して樹脂組成物層を熱硬化させた後、支持体を剥離し、硬化物をさらに得た。
得られた硬化物を、幅2mm、長さ80mmの試験片に切断した。該試験片について、アジレントテクノロジーズ社製「HP8362B」を用いて、空洞共振摂動法により測定周波数5.8GHz、測定温度23℃にて比誘電率、誘電正接を測定した。3本の試験片について測定を行い、平均値を算出した。比誘電率が3.0以下且つ誘電正接が0.004以下の場合を「〇」と評価し、その他の場合を「×」と評価した。
<試験例2:銅箔引き剥がし強度(銅箔密着強度)の測定>
(1)銅箔の下地処理
三井金属鉱山社製「3EC−III」(電界銅箔、35μm)の光沢面をマイクロエッチング剤((メック社製「CZ8101」)にて1μmエッチングして銅表面の粗化処理を行い、次いで防錆処理(CL8300)を施した。さらに、130℃のオーブンで30分間加熱処理した。この銅箔をCZ銅箔という。
(2)内層基板の用意
内層回路を形成したガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板の厚さ0.4mm、パナソニック社製「R1515A」)の両面をマイクロエッチング剤(メック社製「CZ8101」)にて1μmエッチングして銅表面の粗化処理を行った。
(3)銅箔のラミネートと絶縁層の形成
試験例1で得た各樹脂シートから保護フィルムを剥がして、樹脂組成物層を露出させた。バッチ式真空加圧ラミネーター(ニッコー・マテリアルズ社製、2ステージビルドアップラミネーター「CVP700」)を用いて、樹脂組成物層が内層基板と接するように、内層基板の両面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下に調整した後、120℃、圧力0.74MPaにて30秒間圧着させることにより実施した。次いで、100℃、圧力0.5MPaにて60秒間熱プレスを行った。その樹脂組成物層上に、CZ銅箔の処理面を、上記と同様の条件で、ラミネートした。そして、200℃、90分の硬化条件で樹脂組成物層を硬化して絶縁層を形成することで、評価基板を作製した。また、実施例2及び7で調製した樹脂組成物から得られた樹脂シートに関しては、前者(200℃90分間硬化物)とは別に窒素雰囲気下220℃にて90分間加熱して樹脂組成物層を硬化して絶縁層を形成することで、評価基板をさらに作製した。
(4)銅箔引き剥がし強度の測定
作製した評価基板を150×30mmの小片に切断した。小片の銅箔部分に、カッターを用いて幅10mm、長さ100mmの部分の切込みをいれて、銅箔の一端を剥がしてつかみ具で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に35mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を測定し、剥離強度を求めた。測定には、引っ張り試験機(TSE社製「AC−50C−SL」)を使用した。測定は日本工業規格(JIS C6481)に準拠して行った。銅箔引き剥がし強度が0.4kgf/cm以上の場合を「〇」と評価し、その他の場合を「×」と評価した。
実施例及び比較例の樹脂組成物の不揮発成分の使用量、試験例の測定結果及び判定結果を下記表1に示す。
Figure 2021195447
以上により、(A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材を含む樹脂組成物を使用することにより、比誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低く、且つ銅密着性に優れた硬化物を得ることができることがわかった。

Claims (21)

  1. (A)環状イミノエーテル骨格含有ポリスチレン樹脂、(B)硬化剤、及び(C)無機充填材を含む樹脂組成物。
  2. (A)成分が、オキサゾリン骨格含有ポリスチレン樹脂を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. (A)成分が、式(1):
    Figure 2021195447
    [式中、R11、R12及びR13は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し;R14は、それぞれ独立して、置換基を示し;aは、0〜5の整数を示す。]
    で表される繰り返し単位、及び式(2):
    Figure 2021195447
    [式中、R21、R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を示し;R24は、それぞれ独立して、置換基を示し;Xは、単結合又は連結基を示し;bは、0〜4の整数を示し;nは、1〜4の整数を示す。]
    で表される繰り返し単位を有する樹脂を含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4. (A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、50質量%以下である、請求項1〜3の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  5. (B)成分が、(B−1)フェノール系硬化剤、(B−2)酸無水物系硬化剤、及び(B−3)カルボン酸系硬化剤から選ばれる硬化剤を含む、請求項1〜4の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  6. (A)成分の環状イミノエーテル骨格に対する(B)成分の反応基のモル当量比((B)成分の反応基/(A)成分の環状イミノエーテル骨格)が、1以下である、請求項1〜5の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  7. (A)成分に対する(B)成分の質量比((B)成分/(A)成分)は、0.01〜1である、請求項1〜6の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  8. (C)成分が、シリカである、請求項1〜7の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  9. (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、40質量%以上である、請求項1〜8の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  10. (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、70質量%以下である、請求項1〜9の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  11. (A)成分に対する(C)成分の質量比((C)成分/(A)成分)が、0.5〜10である、請求項1〜10の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  12. さらに(D)エポキシ樹脂を含む、請求項1〜11の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  13. さらに(G)ベンゾシクロブテン樹脂を含む、請求項1〜12の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  14. 樹脂組成物の硬化物(硬化温度200℃)の誘電正接が、5.8GHz、23℃で測定した場合、0.004以下である、請求項1〜13の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  15. 樹脂組成物の硬化物(硬化温度200℃)の比誘電率が、5.8GHz、23℃で測定した場合、3.0以下である、請求項1〜14の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  16. プリント配線板の絶縁層を形成するための請求項1〜15の何れか1項に記載の樹脂組成物。
  17. 請求項1〜16の何れか1項に記載の樹脂組成物の硬化物。
  18. 請求項1〜16の何れか1項に記載の樹脂組成物を含有する、シート状積層材料。
  19. 支持体と、当該支持体上に設けられた請求項1〜16の何れか1項に記載の樹脂組成物から形成される樹脂組成物層と、を有する樹脂シート。
  20. 請求項1〜16の何れか1項に記載の樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を備えるプリント配線板。
  21. 請求項20に記載のプリント配線板を含む、半導体装置。
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