JP2022033902A - 組成物、硬化性組成物、及び、硬化物 - Google Patents
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Abstract
【課題】含フッ素エポキシ化合物を含むにも関わらず、非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れる組成物を提供する。【解決手段】下記式(D):TIFF2022033902000046.tif16156(式中、m=0~6の整数、pは0又は1、qは0~6の整数である。Rfは、酸素を含んでもよい炭素数1~8のパーフルオロアルキル基であり、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよい。)で示される化合物(D)と、下記式(E):TIFF2022033902000047.tif19156(式中、nは0以上の整数である。Mは、芳香環又はシクロヘキサン環とパーフルオロアルキル基を含む2価の基である。)で示される化合物(E)を含むことを特徴とする組成物。【選択図】なし
Description
本開示は、組成物、硬化性組成物、及び、硬化物に関する。
特許文献1には、スチレンとマレイン酸アミドの2成分を少なくとも含有する共重合体、1,2-ナフトキノンジアジド基含有化合物、架橋剤、及びシランカップリング剤を少なくとも含むポジ型感光性樹脂組成物、特許文献2には、スチレンとマレイン酸アミドの2成分を少なくとも含有する共重合体と重合性単量体、及び光重合開始剤を含有することを特徴とするネガ型感光性樹脂組成物、特許文献3には、スチレンとマレイン酸アミドの2成分を少なくとも含有する共重合体、メラミン化合物、及び光酸発生剤を含有することを特徴とするネガ型感光性樹脂組成物が記載されており、フッ素化芳香族エポキシ化合物やフッ化脂肪族化合物を含有してもよいことが記載されている。しかし、フッ素化芳香族エポキシ化合物とフッ化脂肪族化合物を併用したことは記載されていない。
特許文献4には、接合材料のための接着剤配合物であって、40~80重量%のエポキシモノマー、並びに15~30重量%のオキセタンモノマー、並びに0.1~10重量%の接着促進剤、並びに0.1~5重量%の増感剤、並びに1~10重量%の、放射線及び温度で活性化可能な光開始剤、又は光開始剤と熱開始剤との混合物を含む接着剤配合物が記載されている。特許文献4には、フッ素化エポキシモノマーとして3-ペルフルオロオクチル-1,2-プロペンオキシドを使用する接着剤配合物が記載されているだけである。
本開示は、含フッ素エポキシ化合物を含むにも関わらず、非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れる組成物を提供する。
本開示は、下記式(D):
(式中、m=0~6の整数、pは0又は1、qは0~6の整数である。Rfは、酸素を含んでもよい炭素数1~8のパーフルオロアルキル基であり、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよい。)で示される化合物(D)と、下記式(E):
(式中、nは0以上の整数である。Mは、下記式(E1):
で示される基、下記式(E2):
で示される基、若しくは、下記式(E3):
(式中、Zは水素または炭素数1~10のフルオロアルキル基である。)で示される基である。)で示される化合物(E)を含むことを特徴とする組成物である。
上記Rfは、炭素数が6の直鎖のパーフルオロアルキル基であることが好ましい。
本開示の組成物は、上記化合物(D)と上記化合物(E)との合計100質量%に対して、化合物(D)が5~95質量%であることが好ましい。
本開示の組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であることが好ましい。
本開示はまた、上記組成物と、硬化剤とを含むことを特徴とする硬化性組成物を提供する。
上記硬化剤は、酸無水物、アミン、イソシアネート、アミド、イミダゾール、及び、メルカプタンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本開示の硬化性組成物は、更に、非含フッ素エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
本開示は更に、上記硬化性組成物を硬化して得られることを特徴とする硬化物を提供する。
本開示の硬化物は、電子材料であることが好ましい。
本開示はそして、下記式(D):
(式中、m=0~6の整数、pは0又は1、qは0~6の整数である。Rfは、酸素を含んでもよい炭素数1~8のパーフルオロアルキル基であり、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよい。)で示される化合物(D)と、相溶化剤とを含み、組成物中のフッ素含有率が45質量%以上であることを特徴とする組成物をも提供する。
上記相溶化剤は、2個以上のエポキシ基と、芳香環又はシクロヘキサン環とを分子構造内に含む含フッ素化合物であることが好ましい。
本開示の組成物は、含フッ素エポキシ化合物を含むにも関わらず、非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れる。
多層プリント配線板用積層材料としてフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などが使用されているが、コンピュータの高速演算処理化に伴い、多層プリント配線板の信号伝播速度を上げることが強く求められている。また、衛星通信や移動無線においてはギガヘルツ(GHz)帯の高周波が使用されるため、送受信機器に使用するプリント配線板材料は高周波伝送特性の点で優れていることが必要である。これに対応するために、従来の材料に較べて比誘電率および誘電正接がより低い材料が望まれているが、同時に、コスト削減も求められており、両方の要求を満たす材料は見出されていなかった。本開示者等が鋭意検討したところ、特定2種の含フッ素エポキシ化合物を含む組成物が、非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れ、非含フッ素エポキシ樹脂とともに使用することでコストを削減しながらも優れた電気特性(低誘電率及び低誘電正接)が得られることを見出し、本開示の組成物は完成したものである。
本開示の組成物(以下「本開示の第1の組成物」ともいう)は、下記式(D):
(式中、m=0~6の整数、pは0又は1、qは0~6の整数である。Rfは、酸素を含んでもよい炭素数1~8のパーフルオロアルキル基であり、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよい。)で示される化合物(D)と、下記式(E):
(式中、nは0以上の整数である。Mは、下記式(E1):
で示される基、下記式(E2):
で示される基、若しくは、下記式(E3):
(式中、Zは水素または炭素数1~10のフルオロアルキル基である。)で示される基である。)で示される化合物(E)を含む。
本開示の第1の組成物は上記構成を有することによって、含フッ素エポキシ化合物を含むにも関わらず非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れる。そのため、安価な非含フッ素エポキシ樹脂と相溶させることによって、含フッ素化合物の優れた特性を有しつつも、コスト低減を図ることができる。また、上記化合物(D)は比較的安価であり、化合物(D)と化合物(E)とを併用することによってコストを低減しつつ、フッ素含有率を高め、非含フッ素エポキシ樹脂とブレンドすることにより低誘電率及び低誘電正接を与えることができる。更に、上記化合物(E)を含むことによって、機械強度、耐熱性等を優れたものとすることができる。
本開示の第1の組成物は上記構成を有することによって、含フッ素エポキシ化合物を含むにも関わらず非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れる。そのため、安価な非含フッ素エポキシ樹脂と相溶させることによって、含フッ素化合物の優れた特性を有しつつも、コスト低減を図ることができる。また、上記化合物(D)は比較的安価であり、化合物(D)と化合物(E)とを併用することによってコストを低減しつつ、フッ素含有率を高め、非含フッ素エポキシ樹脂とブレンドすることにより低誘電率及び低誘電正接を与えることができる。更に、上記化合物(E)を含むことによって、機械強度、耐熱性等を優れたものとすることができる。
上記化合物(D)は、下記式(D):
(式中、mは0~6の整数、pは0又は1、qは0~6の整数である。Rfは、酸素を含んでもよい炭素数1~8のパーフルオロアルキル基であり、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよい。)で示される化合物である。
上記式(D)において、mは、高フッ素含有量の観点から、0~4の整数が好ましく、0、1又は2がより好ましく、0が更に好ましい。
上記式(D)において、pは、高フッ素含有量、機械的強度、低誘電率、低誘電正接の観点から、0であることが好ましい。
上記式(D)において、qは、高フッ素含有量の観点から、0~4の整数が好ましく、0、1又は2がより好ましく、1が更に好ましい。
また、mとqとの合計は、0~12の整数が好ましく、0~6の整数がより好ましく、0~4の整数が更に好ましく、0、1又は2が更により好ましく、1が特に好ましい。
上記式(D)において、mは、高フッ素含有量の観点から、0~4の整数が好ましく、0、1又は2がより好ましく、0が更に好ましい。
上記式(D)において、pは、高フッ素含有量、機械的強度、低誘電率、低誘電正接の観点から、0であることが好ましい。
上記式(D)において、qは、高フッ素含有量の観点から、0~4の整数が好ましく、0、1又は2がより好ましく、1が更に好ましい。
また、mとqとの合計は、0~12の整数が好ましく、0~6の整数がより好ましく、0~4の整数が更に好ましく、0、1又は2が更により好ましく、1が特に好ましい。
上記式(D)において、Rfは、酸素を含んでもよい炭素数1~8のパーフルオロアルキル基であり、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよい。
Rfの炭素数は、2~6が好ましく、3~6がより好ましく、4~6が更に好ましい。Rfは、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよいパーフルオロアルキル基であり、好ましくは、フッ素原子が水素原子に置換されていないパーフルオロアルキル基である。
Rfの具体例としては、CF3(CF2)5-、CF3(CF2)4-、CF3(CF2)3-、CF3(CF2)2-、CF3CF2-、CF3-、HCF2(CF2)5-、HCF2(CF2)3-、HCF2CF2-等が挙げられる。低誘電率及び低誘電正接の観点から、好ましくは、CF3(CF2)5-、CF3(CF2)4-、又は、CF3(CF2)3-であり、より好ましくは、CF3(CF2)5-である。すなわち、上記Rfは、炭素数が6の直鎖のパーフルオロアルキル基であることが好ましい。
Rfの炭素数は、2~6が好ましく、3~6がより好ましく、4~6が更に好ましい。Rfは、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよいパーフルオロアルキル基であり、好ましくは、フッ素原子が水素原子に置換されていないパーフルオロアルキル基である。
Rfの具体例としては、CF3(CF2)5-、CF3(CF2)4-、CF3(CF2)3-、CF3(CF2)2-、CF3CF2-、CF3-、HCF2(CF2)5-、HCF2(CF2)3-、HCF2CF2-等が挙げられる。低誘電率及び低誘電正接の観点から、好ましくは、CF3(CF2)5-、CF3(CF2)4-、又は、CF3(CF2)3-であり、より好ましくは、CF3(CF2)5-である。すなわち、上記Rfは、炭素数が6の直鎖のパーフルオロアルキル基であることが好ましい。
上記化合物(D)は、より低誘電率及び低誘電正接の組成物が得られる点から、フッ素含有率が50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましく、65質量%以上であることが特に好ましい。また、機械的強度の観点から、フッ素含有率は80質量%以下であってよく、75質量%以下であってもよい。
上記化合物(E)は、上記式(E)で示される化合物である。上記式(E)におけるMとしては、式(E1)で示される基、又は、式(E2)で示される基が好ましく、式(E2)で示される基がより好ましい。
上記Mは、上記式(E2)で示される基であり、式(E2)で示される基の1,3異性体と1,4異性体とのモル比(1,3異性体/1,4異性体)が0/100~100/0であることが好ましい。上記モル比(1,3異性体/1,4異性体)は、より好ましくは95/5~50/50であり、更に好ましくは95/5~70/30であり、特に好ましくは95/5~80/20である。
なお、式(E2)で示される基の1,3異性体と1,4異性体は下記に示す構造である。
なお、式(E2)で示される基の1,3異性体と1,4異性体は下記に示す構造である。
上記式(E)において、nは0以上の整数である。nは、0~10の整数であることが好ましく、機械的強度及び耐熱性の観点から、通常は、0、1又は2である。
上記式(E)において、nの平均値は特に限定されないが、低誘電率、低誘電正接の観点から、0.5以下が好ましく、0.3以下がより好ましく、0.2以下が更に好ましく、0.18以下が更により好ましく、0.16以下が特に好ましい。また、硬化物の機械物性と密着性の観点から、nの平均値は、0以上であることが好ましく、0.08以上がより好ましく、0.09以上が更に好ましく、0.1以上が更により好ましい。なお、上記nの平均値は0であってもよい。
上記nは、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)の面積比により求めた数値である。
上記nの平均値は、例えば、式(E)における化合物の全面積に対する、nが0の化合物の面積比が0.93、nが1の化合物の面積比が0.06、nが2の化合物の面積比が0.01である場合、平均値であるnは0.08(=1*0.06+2*0.01)である。
GPC条件は限定されないが、例えば、カラムとしてShodex KF-801、KF-802、各30cm、展開溶媒としてクロロホルムを用いて測定することができる。
上記nは、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)の面積比により求めた数値である。
上記nの平均値は、例えば、式(E)における化合物の全面積に対する、nが0の化合物の面積比が0.93、nが1の化合物の面積比が0.06、nが2の化合物の面積比が0.01である場合、平均値であるnは0.08(=1*0.06+2*0.01)である。
GPC条件は限定されないが、例えば、カラムとしてShodex KF-801、KF-802、各30cm、展開溶媒としてクロロホルムを用いて測定することができる。
上記化合物(E)は、低誘電率、低誘電正接の観点から、エポキシ当量が250以上であることが好ましい。また、260以上がより好ましく、265以上が更に好ましい。また、基材接着性の観点からは、上記エポキシ当量は、310以下が好ましく、300以下がより好ましい。
上記エポキシ当量は、JIS K-7236の方法により測定した値である。
上記エポキシ当量は、JIS K-7236の方法により測定した値である。
上記化合物(E)は、ガラス転移温度が100~200℃であることが好ましい。上記ガラス転移温度は、110℃以上がより好ましく、120℃以上が更に好ましく、125℃以上が更により好ましい。また、ガラス転移温度は、170℃以下であってよい。
上記ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計:SEIKO社、RTG220)を用いて、30℃から250℃までの温度範囲を10℃/分の条件で昇温(ファーストラン)-降温-昇温(セカンドラン)させ、セカンドランにおける吸熱曲線の中間点として求める。
上記ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計:SEIKO社、RTG220)を用いて、30℃から250℃までの温度範囲を10℃/分の条件で昇温(ファーストラン)-降温-昇温(セカンドラン)させ、セカンドランにおける吸熱曲線の中間点として求める。
上記化合物(E)は、線膨張係数が150ppm以下であることが好ましい。上記線膨張係数は、100ppm以下がより好ましく、70ppm以下が更に好ましく、60ppm以下が特に好ましい。線膨張係数の下限値は特に限定されないが、例えば、10ppm以上であってよい。
上記線膨張係数は、熱機械分析(TMA:Thermomechanical Analysis)により測定した値である。
上記線膨張係数は、熱機械分析(TMA:Thermomechanical Analysis)により測定した値である。
上記化合物(E)は、比誘電率が3.8以下であることが好ましい。より好ましくは、3.4以下であり、特に好ましくは、3.3以下である。また、上記比誘電率の下限は限定されないが、例えば、2.2以上であってよく、2.4以上であってよい。
上記比誘電率は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して算出する値である。
上記比誘電率は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して算出する値である。
上記化合物(E)は、誘電正接が0.05以下であることが好ましい。より好ましくは、0.03以下であり、更に好ましくは、0.02以下であり、特に好ましくは、0.01以下である。また、上記誘電正接の下限は限定されないが、例えば、0.001以上であってよく、0.002以上であってよい。
上記誘電正接は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzで測定した値である。
上記誘電正接は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzで測定した値である。
上記化合物(E)は、屈折率が1.38~1.50であることが好ましい。より好ましくは、1.45以下であり、更に好ましくは、1.43以下であり、また、1.40以上であってよく、1.41以上であってよい。
上記屈折率は、アッベ屈折率計により測定した値である。
上記屈折率は、アッベ屈折率計により測定した値である。
なお、上記化合物(D)及び(E)において、上記ガラス転移温度、線膨張係数、比誘電率、誘電正接及び屈折率は、2-エチル-4-メチルイミダゾールを上記化合物(D)又は(E)100質量部に対して2質量部添加し、50℃に加温し均一に混合して得られた硬化性組成物を200℃の条件で5時間硬化させたものを試験片として得られた値である。
上記化合物(E)は、例えば、下記式(G):
HO-M-OH
(式中、Mは前記定義と同じ)で示される含フッ素ジオールとエピクロルヒドリンとを反応させることで得ることができる。
HO-M-OH
(式中、Mは前記定義と同じ)で示される含フッ素ジオールとエピクロルヒドリンとを反応させることで得ることができる。
上記化合物(E)はまた、下記式(G):
HO-M-OH
(式中、Mは前記定義と同じ)で示される含フッ素ジオールと、二重結合を有する化合物とを反応させて、二重結合を2個有する含フッ素オレフィンを得る工程、及び、上記含フッ素オレフィンを酸化して、含フッ素エポキシ樹脂を得る工程、を含むことを特徴とする含フッ素エポキシ樹脂の製造方法により得ることもできる。この製造方法では、一般式(E)におけるnが0の含フッ素エポキシ樹脂を得ることができる。
上記二重結合を有する化合物としては、分子構造中に二重結合を有し、含フッ素ジオールの水酸基と反応して上記含フッ素オレフィンを得ることができるものであればよいが、例えば、CH2=CH-R(式中、Rは有機基もしくはシリル基)で示される化合物が好ましい。
上記Rとしては、炭素原子に結合する水素原子の一部がハロゲン原子で置換された炭素数1~10のアルキル基;炭素数1~10のヒドロキシアルキル基、炭素数1~10のシリルアルキル基、シリル基等が挙げられる。
上記二重結合を有する化合物として具体的には、塩化アリル、臭化アリル等のハロゲン化アリル;アリルアルコール、アリルシラン等の化合物等が挙げられる。
HO-M-OH
(式中、Mは前記定義と同じ)で示される含フッ素ジオールと、二重結合を有する化合物とを反応させて、二重結合を2個有する含フッ素オレフィンを得る工程、及び、上記含フッ素オレフィンを酸化して、含フッ素エポキシ樹脂を得る工程、を含むことを特徴とする含フッ素エポキシ樹脂の製造方法により得ることもできる。この製造方法では、一般式(E)におけるnが0の含フッ素エポキシ樹脂を得ることができる。
上記二重結合を有する化合物としては、分子構造中に二重結合を有し、含フッ素ジオールの水酸基と反応して上記含フッ素オレフィンを得ることができるものであればよいが、例えば、CH2=CH-R(式中、Rは有機基もしくはシリル基)で示される化合物が好ましい。
上記Rとしては、炭素原子に結合する水素原子の一部がハロゲン原子で置換された炭素数1~10のアルキル基;炭素数1~10のヒドロキシアルキル基、炭素数1~10のシリルアルキル基、シリル基等が挙げられる。
上記二重結合を有する化合物として具体的には、塩化アリル、臭化アリル等のハロゲン化アリル;アリルアルコール、アリルシラン等の化合物等が挙げられる。
上記含フッ素オレフィンを得る工程は、含フッ素ジオールの水酸基と二重結合を有する化合物とが反応して含フッ素オレフィンを得ることができるものであれば特に限定されないが、20~80℃で行ってよく、30~60℃で行うことが好ましい。
上記含フッ素オレフィンを酸化して、含フッ素エポキシ樹脂を得る工程において、上記酸化は、上記含フッ素オレフィンと酸化剤とを反応させることで行うことができる。具体的には、上記含フッ素オレフィンを充填した反応容器に酸化剤を添加することで行うことができる。
上記酸化剤としては、上記含フッ素オレフィンの二重結合を酸化してエポキシ基に変換できるものであれば特に限定されない。例えば、過酸化水素、過酢酸等の酸化剤を使用できる。
上記酸化剤の使用量は、上記含フッ素オレフィン1モルに対して、2~5モルであることが好ましく、2.1~3モルであることがより好ましい。
上記酸化剤の使用量は、上記含フッ素オレフィン1モルに対して、2~5モルであることが好ましく、2.1~3モルであることがより好ましい。
上記含フッ素オレフィンの酸化は、30℃以上で行うことが好ましく、40℃以上で行うことがより好ましい。また、80℃以下で行うことが好ましく、70℃以下で行うことがより好ましい。
本開示の第1の組成物は、下記式(F):
(式中、M及びnは前記と同じ)で示される化合物の含有量が、式(F)で示される化合物と化合物(E)との合計量に対して0~10質量%であることが好ましく、0~5質量%であることがより好ましく、0~3質量%であることが更に好ましく、0~2質量%であることが特に好ましい。上記式(F)で示される化合物の含有量は、式(F)で示される化合物と化合物(E)との合計量に対して0.0001質量%以上であってよく、0.001質量%以上であってよく、0.01質量%以上であってもよく、0.1質量%以上であってもよい。
上記化合物(E)の製造過程では、片末端にエポキシ基を有し、他端に水酸基を有する一般式(F)で示される化合物が生成する場合があり、そのような場合、本開示の第1の組成物は、式(F)で示される化合物を上記の範囲で含んでもよい。
上記化合物(E)の製造過程では、片末端にエポキシ基を有し、他端に水酸基を有する一般式(F)で示される化合物が生成する場合があり、そのような場合、本開示の第1の組成物は、式(F)で示される化合物を上記の範囲で含んでもよい。
本開示の第1の組成物は、下記式(G):
HO-M-OH
(式中、Mは前記定義と同じ)で示される含フッ素ジオールの含有量が、該含フッ素ジオールと化合物(E)との合計量に対して0~10質量%であることが好ましく、0~5質量%であることがより好ましく、0~3質量%であることが更に好ましく、0~2質量%であることが特に好ましい。上記含フッ素ジオールの含有量は、該含フッ素ジオールと化合物(E)との合計量に対して0.01質量%以上であってもよく、0.1質量%以上であってもよい。
上記化合物(E)は、式(G)で示される化合物を原料として製造することができるが、そのような場合、原料としての式(G)で示される化合物が化合物(E)中に残存する場合もある。本開示の第1の組成物は、式(G)で示される化合物を上記の範囲で含んでもよい。
HO-M-OH
(式中、Mは前記定義と同じ)で示される含フッ素ジオールの含有量が、該含フッ素ジオールと化合物(E)との合計量に対して0~10質量%であることが好ましく、0~5質量%であることがより好ましく、0~3質量%であることが更に好ましく、0~2質量%であることが特に好ましい。上記含フッ素ジオールの含有量は、該含フッ素ジオールと化合物(E)との合計量に対して0.01質量%以上であってもよく、0.1質量%以上であってもよい。
上記化合物(E)は、式(G)で示される化合物を原料として製造することができるが、そのような場合、原料としての式(G)で示される化合物が化合物(E)中に残存する場合もある。本開示の第1の組成物は、式(G)で示される化合物を上記の範囲で含んでもよい。
本開示の第1の組成物は、低誘電性、低誘電正接、相溶性、機械的強度の観点から、上記化合物(D)と上記化合物(E)との合計100質量%に対して、化合物(D)が5~95質量%であることが好ましく、20~65質量%であることがより好ましい。更に好ましくは、25~63質量%であり、更により好ましくは、40~63質量%であり、特に好ましくは、50~60質量%である。
本開示の第1の組成物は、低誘電性及び低誘電正接の観点から、フッ素含有率が45質量%以上であることが好ましく、47質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが更に好ましい。上記低誘電性及び低誘電正接の観点からフッ素含有率は高い方が好ましいが、フッ素含有率が高いと相溶性が低下するため、例えば、65質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、58質量%以下であることが更に好ましい。
本開示の第1の組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であることが好ましい。本開示の第1の組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であっても、後述するような非含フッ素エポキシ樹脂と相溶させることができる。有機溶剤の含有率は、0.5質量%以下であってよく、0.3質量%以下であってよく、0.1質量%以下であってよく、0.01質量%以下であってよく、実質的に0質量%であってもよい。
上記有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
上記有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
本開示の第1の組成物は、化合物(D)と化合物(E)との合計含有量が、組成物の全質量に対して、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、90質量%以上であってよく、95質量%以上であってよく、実質的に100質量%であってもよい。
本開示の組成物(以下「本開示の第2の組成物」ともいう)は、下記式(D):
(式中、m=0~6の整数、pは0又は1、qは0~6の整数である。Rfは、酸素を含んでもよい炭素数1~8のパーフルオロアルキル基であり、フッ素原子の1個が水素原子に置換されていてもよい。)で示される化合物(D)と、相溶化剤とを含み、フッ素含有率が45質量%以上である。本開示の第2の組成物は上記構成を有することによって、含フッ素エポキシ化合物を含むにも関わらず非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れる。そのため、安価な非含フッ素エポキシ樹脂と相溶させることによって、含フッ素化合物の優れた特性を有しつつも、コスト低減を図ることができる。また、上記化合物(D)は比較的安価であり、化合物(D)と相溶化剤とを併用することによってコストを低減しつつ、フッ素含有率を高め、電気特性(低誘電率及び低誘電正接)を向上させることができる。
上記化合物(D)は、本開示の第1の組成物と同じであり、該第1の組成物において記載した態様を全て採用できる。
上記相溶化剤は、40質量%の化合物(D)と、40質量%の相溶化剤と、20質量%の2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン又は3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのみからなる組成物の透過率が90%以上となる化合物であることが好ましい。上記透過率は、95%以上がより好ましく、98%以上が更に好ましい。上記透過率は、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパンを用いた場合と、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートを用いた場合のいずれかで90%以上となればよく、いずれかで90%未満となってもよい。
上記透過率は、化合物(D)と、相溶化剤と、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン又は3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートとを混合した組成物を石英製の1cmの角セルに流しこみ、550nmにおける透過率を測定して得た値である。
上記透過率は、化合物(D)と、相溶化剤と、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン又は3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートとを混合した組成物を石英製の1cmの角セルに流しこみ、550nmにおける透過率を測定して得た値である。
上記相溶化剤は、2個以上のエポキシ基と、芳香環又はシクロヘキサン環とを分子構造内に含む含フッ素化合物であることが好ましい。エポキシ基の数は、5個以下が好ましく、2又は3個がより好ましく、2個が更に好ましい。芳香環は、下記式:
で示される環であり、シクロヘキサン環は、下記式:
で示される環である。
上記相溶化剤は、上記式(E)で示される化合物(E)であることが好ましい。上記化合物(E)としては、本開示の第1の組成物と同じであり、該第1の組成物において記載した態様を全て採用できる。例えば、上記式(E)におけるMとしては、式(E1)で示される基、又は、式(E2)で示される基が好ましく、式(E2)で示される基がより好ましい。
また、本開示の第2の組成物は、上述した式(F)で示される化合物、式(G)で示される化合物を、本開示の第1の組成物と同じ含有量で含んでもよい。
また、本開示の第2の組成物は、上述した式(F)で示される化合物、式(G)で示される化合物を、本開示の第1の組成物と同じ含有量で含んでもよい。
本開示の第2の組成物は、低誘電性、相溶性、機械的強度の観点から、上記化合物(D)と上記相溶化剤との合計100質量%に対して、化合物(D)が5~95質量%であることが好ましく、20~65質量%であることがより好ましい。更に好ましくは、25~63質量%であり、更により好ましくは、40~63質量%であり、特に好ましくは、50~60質量%である。
本開示の第2の組成物は、フッ素含有率が45質量%以上である。低誘電性の観点から、47質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが更に好ましい。上記フッ素含有率は高い方が好ましいが、相溶性が低下するため、例えば、65質量%以下であってよく、60質量%以下であってよく、58質量%以下であってよい。
本開示の第2の組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であることが好ましい。本開示の第2の組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であっても、後述するような非フッ素エポキシ樹脂と相溶させることができる。有機溶剤の含有率は、0.5質量%以下であってよく、0.3質量%以下であってよく、0.1質量%以下であってよく、0.01質量%以下であってよく、実質的に0質量%であってもよい。
上記有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
上記有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
本開示の第2の組成物は、化合物(D)と相溶化剤との合計含有量が、組成物の全質量に対して、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、90質量%以上であってよく、95質量%以上であってよく、実質的に100質量%であってもよい。
本開示の第1及び第2の組成物は、透過率が70%以上であることが好ましい。上記透過率は、75%以上がより好ましく、80%以上が更に好ましく、85%以上が特に好ましい。透過率は高ければ高いほど好ましく、透過率の上限値は100%であってよい。
本開示の第1及び第2の組成物は、化合物(D)と化合物(E)又は相溶化剤との他に、添加剤を含んでもよい。上記添加剤としては、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、防カビ剤等が挙げられる。上記添加剤の含有量は、化合物(D)と、化合物(E)又は相溶化剤との合計100質量部に対して、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。上記添加剤の含有量は0質量部であってもよい。
本開示の第1及び第2の組成物は化合物(D)と化合物(E)とを含むことによって、低誘電性等を高めることができ、電子材料用途の材料として、特に、低誘電率材料として好適である。本開示は、低誘電材料としての第1又は第2の組成物の使用に関する。
本開示の第1及び第2の組成物は非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れるため、非含フッ素エポキシ樹脂とともに用いることでコスト削減を図ることができる。しかし、本開示の第1及び第2の組成物に硬化剤を添加して、第1及び第2の組成物をそのまま低誘電率材料として用いてもよい。本開示の第1及び第2の組成物は、更に、硬化剤を含んでもよい。硬化剤としては、後述する硬化性組成物で挙げるものを適宜使用できる。
本開示の第1又は第2の組成物を使用する電子材料用途としては特に限定されないが、高周波特性が必要とされる高周波用プリント基板、すなわち、アンテナ、レーダー、ネットワークのルーター、バックプレーン、無線インフラ等の電子機器用基板や自動車用各種センサ用基板、エンジンマネージメントセンサ用基板としても有用であり、特にミリ波帯域の伝送損失低減を目的とする用途に好適である。
また、本開示の第1又は第2の組成物は、ペースト、Bステージフィルム、樹脂付銅箔又はプリント基板用プリプレグ等の電子材料、特に高周波対応の多層基板、ビルドアップ用絶縁材料等に使用することができる。
本開示の第1及び第2の組成物は非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れるため、非含フッ素エポキシ樹脂とともに用いることでコスト削減を図ることができる。しかし、本開示の第1及び第2の組成物に硬化剤を添加して、第1及び第2の組成物をそのまま低誘電率材料として用いてもよい。本開示の第1及び第2の組成物は、更に、硬化剤を含んでもよい。硬化剤としては、後述する硬化性組成物で挙げるものを適宜使用できる。
本開示の第1又は第2の組成物を使用する電子材料用途としては特に限定されないが、高周波特性が必要とされる高周波用プリント基板、すなわち、アンテナ、レーダー、ネットワークのルーター、バックプレーン、無線インフラ等の電子機器用基板や自動車用各種センサ用基板、エンジンマネージメントセンサ用基板としても有用であり、特にミリ波帯域の伝送損失低減を目的とする用途に好適である。
また、本開示の第1又は第2の組成物は、ペースト、Bステージフィルム、樹脂付銅箔又はプリント基板用プリプレグ等の電子材料、特に高周波対応の多層基板、ビルドアップ用絶縁材料等に使用することができる。
本開示はまた、本開示の第1又は第2の組成物と、非含フッ素エポキシ樹脂を含む組成物を提供する。本開示の第1又は第2の組成物は非含フッ素エポキシ樹脂との相溶性に優れるため、有機溶剤を使用しなくても均一性が高く、また、透明性の高い組成物となる。そして、均一に混合されるため、硬化させた場合にも均一な硬化物が得られる。非含フッ素エポキシ樹脂の量は、化合物(D)及び化合物(E)の合計100質量部に対し5質量部以上が好ましく、より好ましくは10質量部以上であり、更に好ましくは15質量部以上であり、更により好ましくは20質量部以上である。また、非含フッ素エポキシ樹脂の量は化合物(D)及び化合物(E)の合計100質量部に対し90質量部以下が好ましく、より好ましくは80質量部以下であり、更に好ましくは70質量部以下であり、更により好ましくは60質量部以下である。上記非含フッ素エポキシ樹脂としては、後述する硬化性組成物で例示するものを全て適用できる。
上記組成物は、有機溶剤を含んでいても、含んでいなくてもよいが、充填剤、封止材、接着剤の観点からは、有機溶剤の含有率が1質量%以下であることが好ましい。上記組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であっても、含フッ素エポキシ樹脂である化合物(D)及び化合物(E)と、非フッ素エポキシ樹脂とを相溶できる。有機溶剤の含有率は、0.5質量%以下であってよく、0.3質量%以下であってよく、0.1質量%以下であってよく、0.01質量%以下であってよく、実質的に0質量%であってもよい。上記有機溶剤としては、後述する硬化性組成物で例示するものを全て適用できる。
上記組成物は、また、硬化剤を含んでもよいし、カチオンまたはアニオン重合開始剤(触媒)を含有してもよい。これらの含有量は後述する硬化性組成物と同じである。
上記組成物は、有機溶剤を含んでいても、含んでいなくてもよいが、充填剤、封止材、接着剤の観点からは、有機溶剤の含有率が1質量%以下であることが好ましい。上記組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であっても、含フッ素エポキシ樹脂である化合物(D)及び化合物(E)と、非フッ素エポキシ樹脂とを相溶できる。有機溶剤の含有率は、0.5質量%以下であってよく、0.3質量%以下であってよく、0.1質量%以下であってよく、0.01質量%以下であってよく、実質的に0質量%であってもよい。上記有機溶剤としては、後述する硬化性組成物で例示するものを全て適用できる。
上記組成物は、また、硬化剤を含んでもよいし、カチオンまたはアニオン重合開始剤(触媒)を含有してもよい。これらの含有量は後述する硬化性組成物と同じである。
本開示はまた、本開示の第1又は第2の組成物と、硬化剤とを含むことを特徴とする硬化性組成物でもある。
上記硬化剤としては、エポキシ樹脂用硬化剤が好ましい。エポキシ樹脂用硬化剤の例としては、酸無水物、アミン、イソシアネート、アミド、イミダゾール、及び、メルカプタンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
エポキシ樹脂用硬化剤の例として具体的には、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、l,4-ジアミノシクロヘキサン、2,6-ジアミノピリジン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、ベンジン、4,4’-ジアミノフェニルオキンド、4.4’-ジアミノフェニルスルホン、ビス(4-アミノフェニル)メチルホスフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニル)メチルアミン、l,5-ジアミノナフタレン、m-キシリレンジアミン、l,1’-ビス(p-アミノフェニル)フラタン、p-キシリレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、6,6’-ジアミノ-2,2’-ジピリジル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノアゾベンゼン、ビス(4-アミノフェニル)フェニルメタン、l,l-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、1,l-ビス(4-アミノ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン、2,5-ビス(m-アミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ビス(p-アミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ビス(p-アミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール、5,5-ジ(m-アミノフェニル)-(2,2’)ビス(1,3,4-オキサジアゾリル)、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ビス(p-アミノフェニル)-2,2’-ジチアゾール、m-ビス(4-p-アミノフェニル-2-チアゾリル)ベンゼン、4,4’-ジアミノベンズアニリド、4,4’-ジアミノフェニルベンゾエート、N,N’-ビス(4-アミノベンジル)-p-フェニレンジアミン、4,4’-メチレンビス(2-ジクロロアニリン)、ベンゾグアナミン、メチルグアナミン、テトラメチルブタンジアミン、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)、無水マレイン酸、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、三フッ化ホウ素錯体などがあり、単独でまたは2種以上を用いる。
エポキシ樹脂用硬化剤として、前述と重なるが、例えば、ポリアミン、ポリカルボン酸、酸無水物、フェノール類が挙げられ、その他、イミダゾール類、ポリメルカプタン類、有機酸ヒドラジドが挙げられる。
ポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、N-アミノエチルピペラジン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ビス-(ヘキサメチレン)トリアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、3-アミノ-1-シクロへキシルアミノプロパン、4,4’-ジアミノジシクロへキシルメタン、イソホロンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-ジメチルシクロへキシルアミノプロパンと4,4’-ジアミノジシクロへキシルアミノプロパンの混合物、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エーテル、ジアミノジフェニルスルホン、m-フェニレンジアミン、2,4-トルイレンジアミン、2,6-トルイレンジアミン、2,3-トルイレンジアミン、3,4-トルイレンジアミン、メタキシリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジシアンジアミド、ジアセトンアクリルアミドが挙げられる。
ポリカルボン酸としては、例えば、フタル酸、ヒドロキシイソフタル酸、コハク酸、セバシン酸、マレイン酸、ドデセニルコハク酸、クロレンデック酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルナジック酸が挙げられる。
酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水クロレンデック酸、無水セバシン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、シクロペンタン・テトラカルボン酸二水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラメチレン無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロキシフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、無水メチルナジック酸が挙げられる。
フェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールAD、ハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、チオジフェノール類、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、トリスフェノールメタン型樹脂、ナフトールノボラック樹脂、臭素化ビスフェノールA、臭素化フェノールノボラック樹脂等の種々の多価フェノール類や、種々のフェノール類とベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂類、キシレン樹脂とフェノール類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂類、重質油又はピッチ類とフェノール類とホルムアルデヒド類との共縮合樹脂、フェノール・ベンズアルデヒド・キシリレンジメトキサイド重縮合物、フェノール・ベンズアルデヒド・キシリレンジハライド重縮合物、フェノール・ベンズアルデヒド・4,4’-ジメトキサイドビフェニル重縮合物、フェノール・ベンズアルデヒド・4,4’-ジハライドビフェニル重縮合物等の各種のフェノール樹脂類が挙げられる。
ポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、N-アミノエチルピペラジン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ビス-(ヘキサメチレン)トリアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、3-アミノ-1-シクロへキシルアミノプロパン、4,4’-ジアミノジシクロへキシルメタン、イソホロンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-ジメチルシクロへキシルアミノプロパンと4,4’-ジアミノジシクロへキシルアミノプロパンの混合物、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エーテル、ジアミノジフェニルスルホン、m-フェニレンジアミン、2,4-トルイレンジアミン、2,6-トルイレンジアミン、2,3-トルイレンジアミン、3,4-トルイレンジアミン、メタキシリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジシアンジアミド、ジアセトンアクリルアミドが挙げられる。
ポリカルボン酸としては、例えば、フタル酸、ヒドロキシイソフタル酸、コハク酸、セバシン酸、マレイン酸、ドデセニルコハク酸、クロレンデック酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルナジック酸が挙げられる。
酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水クロレンデック酸、無水セバシン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、シクロペンタン・テトラカルボン酸二水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラメチレン無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロキシフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、無水メチルナジック酸が挙げられる。
フェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールAD、ハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、チオジフェノール類、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、トリスフェノールメタン型樹脂、ナフトールノボラック樹脂、臭素化ビスフェノールA、臭素化フェノールノボラック樹脂等の種々の多価フェノール類や、種々のフェノール類とベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂類、キシレン樹脂とフェノール類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂類、重質油又はピッチ類とフェノール類とホルムアルデヒド類との共縮合樹脂、フェノール・ベンズアルデヒド・キシリレンジメトキサイド重縮合物、フェノール・ベンズアルデヒド・キシリレンジハライド重縮合物、フェノール・ベンズアルデヒド・4,4’-ジメトキサイドビフェニル重縮合物、フェノール・ベンズアルデヒド・4,4’-ジハライドビフェニル重縮合物等の各種のフェノール樹脂類が挙げられる。
上記硬化剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。本開示の硬化性組成物は、一実施態様において、化合物(D)及び化合物(E)を合計した当量比で、硬化剤を好ましくは0.01~10当量、より好ましくは0.1~5当量、さらに好ましくは0.5~2当量含有する。このような態様であると、硬化性の観点から好ましい。
本開示の硬化性組成物は、上記エポキシ樹脂用硬化剤の代わりに、または上記エポキシ樹脂用硬化剤とともに、硬化触媒(硬化促進剤)を含むことも好ましい。上記硬化触媒としては、カチオンまたはアニオン重合開始剤(触媒)を含有してもよい。カチオンまたはアニオン重合開始剤(触媒)は、加熱または光により硬化性組成物の硬化反応を開始および/または促進させる化合物である。カチオン重合開始剤(触媒)としては、加熱または光により、ブレンステッド酸、ルイス酸等のカチオン種を発生するものであればよく、例えば、オニウム塩、プロトン酸エステル、ルイス酸・アミン錯体が挙げられる。カチオン重合開始剤(触媒)は1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。アニオン重合開始剤(触媒)としては、加熱または光により、ブレンステッド塩基、ルイス塩基等のアニオン種を発生するものであればよく、例えば、イミダゾール類、3級アミン類が挙げられる。アニオン重合開始剤(触媒)は1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
上記硬化触媒の含有量は、化合物(D)及び化合物(E)並びに必要に応じて含まれる非含フッ素エポキシ樹脂の合計100質量部に対し、0.1質量部以上が好ましく、より好ましくは1質量部以上であり、更に好ましくは2質量部以上であり、更により好ましくは3質量部以上である。また、上記硬化触媒の含有量は、化合物(D)及び化合物(E)の合計100質量部に対し15質量部以下が好ましく、より好ましくは10質量部以下であり、更に好ましくは7質量部以下である。
上記硬化触媒の含有量は、化合物(D)及び化合物(E)並びに必要に応じて含まれる非含フッ素エポキシ樹脂の合計100質量部に対し、0.1質量部以上が好ましく、より好ましくは1質量部以上であり、更に好ましくは2質量部以上であり、更により好ましくは3質量部以上である。また、上記硬化触媒の含有量は、化合物(D)及び化合物(E)の合計100質量部に対し15質量部以下が好ましく、より好ましくは10質量部以下であり、更に好ましくは7質量部以下である。
本開示の硬化性組成物は、更に、非含フッ素エポキシ樹脂を含むことが好ましい。非含フッ素エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールAエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂など、通常用いられる非含フッ素エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤等を含んでもよい。非含フッ素エポキシ樹脂としては、前述と重なるが、水添型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、又はイソシアヌレート環を含有するエポキシ樹脂あるいは、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、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、前記各種エポキシ樹脂の芳香環を水素添加した水添型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂などがあげられる。
特に、非含フッ素エポキシ樹脂としては、下記式:
で示される化合物、又は、下記式:
で示される化合物が好ましく、下記式:
で示される化合物が特に好ましい。
特に、非含フッ素エポキシ樹脂としては、下記式:
非含フッ素エポキシ樹脂の量は化合物(D)及び化合物(E)の合計100質量部に対し5質量部以上が好ましく、より好ましくは10質量部以上であり、更に好ましくは15質量部以上であり、更により好ましくは20質量部以上である。また、非含フッ素エポキシ樹脂の量は化合物(D)及び化合物(E)の合計100質量部に対し90質量部以下が好ましく、より好ましくは80質量部以下であり、更に好ましくは70質量部以下であり、更により好ましくは60質量部以下である。
本開示の硬化性組成物は、有機溶剤を含んでいても、含んでいなくてもよいが、充填剤、封止材、接着剤の観点からは、有機溶剤の含有率が1質量%以下であることが好ましい。本開示の硬化性組成物は、有機溶剤の含有率が1質量%以下であっても、含フッ素エポキシ樹脂である化合物(D)及び化合物(E)と、非フッ素エポキシ樹脂とを相溶できる。有機溶剤の含有率は、0.5質量%以下であってよく、0.3質量%以下であってよく、0.1質量%以下であってよく、0.01質量%以下であってよく、実質的に0質量%であってもよい。
上記有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
上記有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどが挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
本開示はまた、本開示の硬化性組成物を硬化して得られる硬化物をも提供する。本開示の硬化物は、上記硬化性組成物を硬化して得られることから、低誘電率及び低誘電正接であり、また、全光線透過率、ヘーズ値、屈折率、耐熱性に優れる。また、非含フッ素エポキシ樹脂と併用しない場合と比較してコストを削減できる。
本開示の硬化物は、比誘電率が4.0以下であることが好ましい。より好ましくは、3.9以下であり、特に好ましくは、3.8以下である。また、上記比誘電率の下限は限定されないが、例えば、2.5以上であってよく、3.0以上であってよい。上記比誘電率は、真空中で硬化物の両面にアルミニウムを蒸着し、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して得られた値である。
なお、周波数10GHzでの比誘電率の下限値に関しては、例えば2.0以上であってよく、2.5以上であってもよい。上限値は、周波数1kHzの場合と同様である。周波数10GHzでの比誘電率は同軸共振器法により測定して得られた値である。
なお、周波数10GHzでの比誘電率の下限値に関しては、例えば2.0以上であってよく、2.5以上であってもよい。上限値は、周波数1kHzの場合と同様である。周波数10GHzでの比誘電率は同軸共振器法により測定して得られた値である。
本開示の硬化物は、誘電正接が0.05以下であることが好ましい。より好ましくは、0.03以下であり、更に好ましくは、0.02以下であり、特に好ましくは、0.015以下である。また、上記誘電正接の下限は限定されないが、例えば、0.001以上であってよく、0.002以上であってよい。上記誘電正接は、真空中で硬化物の両面にアルミニウムを蒸着し、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して得られた値である。
なお、周波数10GHzでの誘電正接の上限値に関しては、0.05以下であることが好ましい。より好ましくは、0.04以下であり、更に好ましくは、0.03以下であり、特に好ましくは、0.02以下である。下限値は、周波数1kHzの場合と同様である。周波数10GHzでの誘電正接は同軸共振器法により測定して得られた値である。
なお、周波数10GHzでの誘電正接の上限値に関しては、0.05以下であることが好ましい。より好ましくは、0.04以下であり、更に好ましくは、0.03以下であり、特に好ましくは、0.02以下である。下限値は、周波数1kHzの場合と同様である。周波数10GHzでの誘電正接は同軸共振器法により測定して得られた値である。
本開示の硬化物は、厚み100μmで、波長550nmにおける透過率が80%以上であることが好ましく、更に好ましくは、90%以上である。上限値は限定されないが、例えば、98%であってよい。透過率は、分光光度計を用いて測定した値である。なお、厚み100μm以上の硬化物で透過率が80%以上であれば、厚み100μmで透過率が80%以上とみなすことができる。
本開示の硬化物は、屈折率が1.35~1.55であることが好ましい。より好ましくは、1.52以下であり、更に好ましくは、1.49以下であり、また、1.40以上であってよく、1.42以上であってよい。上記屈折率は、アッベ屈折率計により測定した値である。
本開示の硬化物を得る方法として、塗膜を形成する方法としては、本開示の硬化性組成物を塗布したのち、塗膜を乾燥させてもよいし、焼成してもよい。上記乾燥は、70~200℃の温度で5~60分間あるいは1~12時間程度行うことが好ましい。上記焼成は、80~300℃の温度で10~90分間あるいは1~12時間程度行うことが好ましい。上記塗膜の厚みは限定されず、用途に応じて適宜設定すればよいが、例えば、1~1000μmであってよい。上記基材としては特に限定されず、用途に応じて適宜設定すればよいが、例えば、アルミ、SUS、銅、鉄、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、ガラスクロス、ガラス等の基材を使用できる。
また、塗膜以外の硬化物を形成する場合には、加圧圧縮成形の方法が挙げられる。
また、塗膜以外の硬化物を形成する場合には、加圧圧縮成形の方法が挙げられる。
本開示の硬化性組成物を、例えば、シート状基材に含浸塗工し、室温~160℃で乾燥し、粘着性のないプリプレグを得ることができる。乾燥温度は、用いた溶媒および硬化剤によって決まる。
次に、得られたプリプレグを必要枚数重ね、100~250℃で1~100kgf/cm2の圧力下で加熱硬化反応を行い積層板を得ることができる。積層数は特に限定されないが、プリント配線板等に使用する場合は、通常2~50層である。本開示は、本開示の硬化性組成物をシート状基材に含浸塗工して得られたプリプレグを含むプリント配線板をも提供する。
上記シート状基材としては、一般に積層材料に使用されているものはほとんどすべて使用できる。またシート状基材の厚さも特に限定されないが、通常は0.03~10mm、好ましくは0.03~1mmである。シート状基材としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維やケブラー(デュポン社製の芳香族ポリアミド)等の有機繊維からなる編織物もしくは不織布、または、ポリテトラフルオロエチレン多孔体のシートなどを例示することができる。好ましいシート状基材としては、SiO2、Al2O3等を成分とするEガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、YM-31-Aガラスおよび石英を使用したQガラス等の各種ガラス繊維からなるガラスクロスがあげられる。
次に、得られたプリプレグを必要枚数重ね、100~250℃で1~100kgf/cm2の圧力下で加熱硬化反応を行い積層板を得ることができる。積層数は特に限定されないが、プリント配線板等に使用する場合は、通常2~50層である。本開示は、本開示の硬化性組成物をシート状基材に含浸塗工して得られたプリプレグを含むプリント配線板をも提供する。
上記シート状基材としては、一般に積層材料に使用されているものはほとんどすべて使用できる。またシート状基材の厚さも特に限定されないが、通常は0.03~10mm、好ましくは0.03~1mmである。シート状基材としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維やケブラー(デュポン社製の芳香族ポリアミド)等の有機繊維からなる編織物もしくは不織布、または、ポリテトラフルオロエチレン多孔体のシートなどを例示することができる。好ましいシート状基材としては、SiO2、Al2O3等を成分とするEガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、YM-31-Aガラスおよび石英を使用したQガラス等の各種ガラス繊維からなるガラスクロスがあげられる。
本開示の硬化物は、化合物(D)及び化合物(E)を含む硬化性組成物から得られることによって、比誘電率及び誘電正接を低下させることができるとともに、ヘーズ値を低くし、全光線透過率を向上させることができる。また、機械強度、耐熱性等にも優れる。そのため、電子材料用途の材料として、特に、低誘電率材料として好適である。本開示の硬化物は、電子材料であることが好ましい。本開示の硬化物を使用する電子材料用途としては特に限定されないが、高周波特性が必要とされる高周波用プリント基板、すなわち、アンテナ、レーダー、ネットワークのルーター、バックプレーン、無線インフラ等の電子機器用基板や自動車用各種センサ用基板、エンジンマネージメントセンサ用基板としても有用であり、特にミリ波帯域の伝送損失低減を目的とする用途に好適である。
また、本開示の硬化物は、ペースト、Bステージフィルム、樹脂付銅箔又はプリント基板用プリプレグ等の電子材料、特に高周波対応の多層基板、ビルドアップ用絶縁材料等に使用することができる。
本開示の硬化物は透明性も高い事から、光導波路用材料等の光デバイス用光学材料や光デバイスの加工に必要な封止部材用材料として有用であり、また、反射防止膜等の表示デバイス用の光学材料としても有用である。そのほか、光学部品や素子用の接着剤としても使用できる。
また、本開示の硬化物は、ペースト、Bステージフィルム、樹脂付銅箔又はプリント基板用プリプレグ等の電子材料、特に高周波対応の多層基板、ビルドアップ用絶縁材料等に使用することができる。
本開示の硬化物は透明性も高い事から、光導波路用材料等の光デバイス用光学材料や光デバイスの加工に必要な封止部材用材料として有用であり、また、反射防止膜等の表示デバイス用の光学材料としても有用である。そのほか、光学部品や素子用の接着剤としても使用できる。
次に本開示を実施例をあげて説明するが、本開示はかかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例の各数値は以下の方法により測定した。
組成物の物性:
[透明性]
日立分光光度計(商品名:U-4100、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて各組成物を石英製の1cmの角セルに流しこみ、550nmにおける透過率を測定した。なお、リファレンスはAirとした。
[フッ素含有率]
酸素フラスコ燃焼法により試料10mgを燃焼し、分解ガスを脱イオン水20mlに吸収させ、吸収液中のフッ素イオン濃度をフッ素選択電極法で測定することにより求めた(質量%)。
[透明性]
日立分光光度計(商品名:U-4100、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて各組成物を石英製の1cmの角セルに流しこみ、550nmにおける透過率を測定した。なお、リファレンスはAirとした。
[フッ素含有率]
酸素フラスコ燃焼法により試料10mgを燃焼し、分解ガスを脱イオン水20mlに吸収させ、吸収液中のフッ素イオン濃度をフッ素選択電極法で測定することにより求めた(質量%)。
フィルム物性:
〔電気物性〕
(1)周波数1kHzおよび10kHzの電気物性の測定
[比誘電率]
真空中でフィルムの両面にアルミニウムを蒸着しサンプルとする。このサンプルをLCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzおよび10kHzでの静電容量を測定する。得られた各静電容量から比誘電率を算出した。
[誘電正接]
真空中でフィルムの両面にアルミニウムを蒸着しサンプルとする。このサンプルをLCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzおよび10kHzでの誘電正接を測定する。
(2)周波数10GHzの電気物性の測定
[比誘電率]
フィルムを同軸共振器法に基づく測定装置にて、25℃で、周波数10GHzでの共振器の共振特性の変化(共振周波数、Q値)を測定することにより比誘電率を算出した。
[誘電正接]
フィルムを同軸共振器法に基づく測定装置にて、25℃で、周波数10GHzでの共振器の共振特性の変化(共振周波数、Q値)を測定することにより誘電正接を算出した。
〔外観〕
(1)組成物の外観を目視で評価した。判定基準は以下の通りである
3 無色透明
2 少し濁るが透明(半透明)
1 白濁もしくは相分離
(2)硬化物の外観を目視で評価した。判定基準は以下の通りである
3 透明
2 少し濁っている(半透明)
1 白濁
[屈折率]
作製したフィルムをアタゴ社製 アッベ屈折率計(NAR-1T SOLID)を用いて23℃における屈折率を測定した。波長は装置付属のLEDを用いたのでD線近似波長となる。
〔電気物性〕
(1)周波数1kHzおよび10kHzの電気物性の測定
[比誘電率]
真空中でフィルムの両面にアルミニウムを蒸着しサンプルとする。このサンプルをLCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzおよび10kHzでの静電容量を測定する。得られた各静電容量から比誘電率を算出した。
[誘電正接]
真空中でフィルムの両面にアルミニウムを蒸着しサンプルとする。このサンプルをLCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzおよび10kHzでの誘電正接を測定する。
(2)周波数10GHzの電気物性の測定
[比誘電率]
フィルムを同軸共振器法に基づく測定装置にて、25℃で、周波数10GHzでの共振器の共振特性の変化(共振周波数、Q値)を測定することにより比誘電率を算出した。
[誘電正接]
フィルムを同軸共振器法に基づく測定装置にて、25℃で、周波数10GHzでの共振器の共振特性の変化(共振周波数、Q値)を測定することにより誘電正接を算出した。
〔外観〕
(1)組成物の外観を目視で評価した。判定基準は以下の通りである
3 無色透明
2 少し濁るが透明(半透明)
1 白濁もしくは相分離
(2)硬化物の外観を目視で評価した。判定基準は以下の通りである
3 透明
2 少し濁っている(半透明)
1 白濁
[屈折率]
作製したフィルムをアタゴ社製 アッベ屈折率計(NAR-1T SOLID)を用いて23℃における屈折率を測定した。波長は装置付属のLEDを用いたのでD線近似波長となる。
実施例及び比較例では下記材料を用いた。
化合物(2):脂環式含フッ素エポキシ化合物
なお、化合物(2)の硬化物のエポキシ当量は264、ガラス転移温度は127℃、線膨張係数は60ppm、比誘電率は3.24、静電正接は0.0096、屈折率1.42である。
以上の値は2-エチル-4-メチルイミダゾールを上記化合物(2)100質量部に対して2質量部添加し、50℃に加温し均一に混合して得られた硬化性組成物を200℃の条件で5時間硬化させたものを試験片として測定した値である。
上記エポキシ当量は、JIS K-7236の方法により測定した値である。上記ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計:SEIKO社、RTG220)を用いて、30℃から250℃までの温度範囲を10℃/分の条件で昇温(ファーストラン)-降温-昇温(セカンドラン)させ、セカンドランにおける吸熱曲線の中間点として求めた値である。上記線膨張係数は、熱機械分析(TMA:Thermomechanical Analysis)により測定した値である。上記比誘電率は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して算出する値である。上記誘電正接は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzで測定した値である。上記屈折率は、アッベ屈折率計により測定した値である。
以上の値は2-エチル-4-メチルイミダゾールを上記化合物(2)100質量部に対して2質量部添加し、50℃に加温し均一に混合して得られた硬化性組成物を200℃の条件で5時間硬化させたものを試験片として測定した値である。
上記エポキシ当量は、JIS K-7236の方法により測定した値である。上記ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計:SEIKO社、RTG220)を用いて、30℃から250℃までの温度範囲を10℃/分の条件で昇温(ファーストラン)-降温-昇温(セカンドラン)させ、セカンドランにおける吸熱曲線の中間点として求めた値である。上記線膨張係数は、熱機械分析(TMA:Thermomechanical Analysis)により測定した値である。上記比誘電率は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して算出する値である。上記誘電正接は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzで測定した値である。上記屈折率は、アッベ屈折率計により測定した値である。
化合物(6)硬化促進剤
DBUフェノール塩(サンアプロ(株)製、品番「U-CAT SA1」)(3級アミン)
DBUフェノール塩(サンアプロ(株)製、品番「U-CAT SA1」)(3級アミン)
化合物(7):芳香族含フッ素エポキシ化合物
なお、化合物(7)の硬化物のエポキシ当量は261、ガラス転移温度は111℃、線膨張係数は50ppm、比誘電率は3.3、静電正接は0.0088、屈折率1.45である。
以上の値は2-エチル-4-メチルイミダゾールを上記化合物(7)100質量部に対して2質量部添加し、50℃に加温し均一に混合して得られた硬化性組成物を200℃の条件で5時間硬化させたものを試験片として測定した値である。
上記エポキシ当量は、JIS K-7236の方法により測定した値である。上記ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計:SEIKO社、RTG220)を用いて、30℃から250℃までの温度範囲を10℃/分の条件で昇温(ファーストラン)-降温-昇温(セカンドラン)させ、セカンドランにおける吸熱曲線の中間点として求めた値である。上記線膨張係数は、熱機械分析(TMA:Thermomechanical Analysis)により測定した値である。上記比誘電率は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して算出する値である。上記誘電正接は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzで測定した値である。上記屈折率は、アッベ屈折率計により測定した値である。
以上の値は2-エチル-4-メチルイミダゾールを上記化合物(7)100質量部に対して2質量部添加し、50℃に加温し均一に混合して得られた硬化性組成物を200℃の条件で5時間硬化させたものを試験片として測定した値である。
上記エポキシ当量は、JIS K-7236の方法により測定した値である。上記ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計:SEIKO社、RTG220)を用いて、30℃から250℃までの温度範囲を10℃/分の条件で昇温(ファーストラン)-降温-昇温(セカンドラン)させ、セカンドランにおける吸熱曲線の中間点として求めた値である。上記線膨張係数は、熱機械分析(TMA:Thermomechanical Analysis)により測定した値である。上記比誘電率は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzでの静電容量を測定して算出する値である。上記誘電正接は、LCRメーターにて、25℃で、周波数1kHzで測定した値である。上記屈折率は、アッベ屈折率計により測定した値である。
化合物(8)硬化促進剤
4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(3級アミン)
4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(3級アミン)
実施例1
化合物(1)に対して相溶化剤として化合物(2)を用い、化合物(1):化合物(2)が質量比で50:50の組成物1を作製した。組成物1の外観は、無色透明で3点であった。またフッ素含有率は54%であった。結果を表1に示す。
なお、表1~4において、化合物(1)~(4)、サンエイドSI-60Lの数値の単位は「質量部」である。
化合物(1)に対して相溶化剤として化合物(2)を用い、化合物(1):化合物(2)が質量比で50:50の組成物1を作製した。組成物1の外観は、無色透明で3点であった。またフッ素含有率は54%であった。結果を表1に示す。
なお、表1~4において、化合物(1)~(4)、サンエイドSI-60Lの数値の単位は「質量部」である。
実施例2
実施例1で得られた組成物1と化合物(4)を、組成物1:化合物(4)が質量比で80:20の組成比で混合し、組成物2を得た。この組成物2は実質的に溶剤をふくまず、かつ組成物の外観は無色透明で3点であり、均一性が非常に高かった。また、フッ素含有率は44%であった。結果を表1に示す。
実施例1で得られた組成物1と化合物(4)を、組成物1:化合物(4)が質量比で80:20の組成比で混合し、組成物2を得た。この組成物2は実質的に溶剤をふくまず、かつ組成物の外観は無色透明で3点であり、均一性が非常に高かった。また、フッ素含有率は44%であった。結果を表1に示す。
実施例3
100質量部の組成物2に対して、エポキシ硬化剤としてサンエイドSI-60L(三新化学工業社製)を、2質量部添加し、均一混合後、PETフィルム上にコート後、90℃、2時間の条件で硬化させ、膜厚約200μmのフィルム(組成物3)を得た。透明なコーティング膜であった。フィルムの外観、550nmにおける透過率、屈折率を測定した。結果を表1に示す。また1kHzおよび10kHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表1にしめす。
100質量部の組成物2に対して、エポキシ硬化剤としてサンエイドSI-60L(三新化学工業社製)を、2質量部添加し、均一混合後、PETフィルム上にコート後、90℃、2時間の条件で硬化させ、膜厚約200μmのフィルム(組成物3)を得た。透明なコーティング膜であった。フィルムの外観、550nmにおける透過率、屈折率を測定した。結果を表1に示す。また1kHzおよび10kHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表1にしめす。
実施例4、7、10、13及び16
化合物(1)及び(2)の組成比を表2又は3に示すように変更した以外は実施例1と同様にして組成物4、7、10、13及び16を得て評価を行った。結果を表2又は3に示す。
化合物(1)及び(2)の組成比を表2又は3に示すように変更した以外は実施例1と同様にして組成物4、7、10、13及び16を得て評価を行った。結果を表2又は3に示す。
実施例5、8、11、14及び17
組成物1の代わりに組成物4、7、10、13又は16を用いたこと以外は実施例2と同様にして組成物5、8、11、14又は17を得た。結果を表2又は3に示す。
組成物1の代わりに組成物4、7、10、13又は16を用いたこと以外は実施例2と同様にして組成物5、8、11、14又は17を得た。結果を表2又は3に示す。
実施例6、9、12及び15
組成物2の代わりに組成物5、8、11又は14を用いたこと以外は実施例3と同様にして組成物6、9、12又は15を得た。結果を表2又は3に示す。
組成物2の代わりに組成物5、8、11又は14を用いたこと以外は実施例3と同様にして組成物6、9、12又は15を得た。結果を表2又は3に示す。
実施例18
表4に示すように化合物(3)と化合物(4)を併用した以外は実施例2と同様にして組成物18を作製した。結果を表4にしめす。
表4に示すように化合物(3)と化合物(4)を併用した以外は実施例2と同様にして組成物18を作製した。結果を表4にしめす。
実施例19
組成物18を使用したこと以外は実施例3と同様にして組成物19を作製した。評価結果を表4にしめす。
組成物18を使用したこと以外は実施例3と同様にして組成物19を作製した。評価結果を表4にしめす。
実施例20
表4に示すように化合物(3)と化合物(4)を併用した以外は実施例4と同様にして組成物20を作製した。結果を表4にしめす。
表4に示すように化合物(3)と化合物(4)を併用した以外は実施例4と同様にして組成物20を作製した。結果を表4にしめす。
実施例21
組成物20を使用したこと以外は実施例3と同様にして組成物21を作製した。結果を表4にしめす。
組成物20を使用したこと以外は実施例3と同様にして組成物21を作製した。結果を表4にしめす。
比較例1
化合物(1):化合物(4)が質量比で80:20の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
化合物(1):化合物(4)が質量比で80:20の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
比較例2
化合物(1):化合物(4)が質量比で50:50の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
化合物(1):化合物(4)が質量比で50:50の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
比較例3
化合物(1):化合物(3)が質量比で80:20の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
化合物(1):化合物(3)が質量比で80:20の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
比較例4
化合物(1):化合物(3)が質量比で50:50の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
化合物(1):化合物(3)が質量比で50:50の組成物を作製した。外観は白濁して1点であり、時間経過とともに2層に分離した。このような組成物では均一な硬化が難しく、本開示に記載された発明が目指している用途には適さない。
[硬化剤(酸無水物)との配合]
実施例22
実施例2で作製した組成物2に対して硬化剤として化合物(5)、すなわち酸無水物であるHN5500を当量添加し、硬化性組成物22-1を作製した。硬化性組成物22-1の外観は無色透明で3点であった。
実施例22
実施例2で作製した組成物2に対して硬化剤として化合物(5)、すなわち酸無水物であるHN5500を当量添加し、硬化性組成物22-1を作製した。硬化性組成物22-1の外観は無色透明で3点であった。
引き続き、硬化促進剤である化合物(6)、すなわち、DBUフェノール塩(サンアプロ(株)製、U-CAT SA1)を組成物100部に対して0.03部添加し、硬化性組成物22-2とした。硬化性組成物は透明ではあったが、DBU塩由来の黄褐色に着色された。この硬化性組成物22-2をガラス板に塗布し、100℃で1時間、150℃で2時間硬化させた。硬化物の外観は無色透明で3点であった。
実施例23
化合物(1)に対して相溶化剤として化合物(2)を用い、化合物(1):化合物(2):化合物(4)が質量比で40:60:20とし、硬化剤として酸無水物である化合物(5)を当量配合し、硬化促進剤として化合物(8)を全体(化合物(1)と化合物(2)と化合物(4)と化合物(5)の合計)を100部とした時に1部になるように添加し、組成物23を作製した。組成物23の外観は、無色透明で3点であった。結果を表5に示す。
なお、表5~8において、化合物(1)~(8)、サンエイドSI-60Lの数値の単位は「質量部」である。
化合物(1)に対して相溶化剤として化合物(2)を用い、化合物(1):化合物(2):化合物(4)が質量比で40:60:20とし、硬化剤として酸無水物である化合物(5)を当量配合し、硬化促進剤として化合物(8)を全体(化合物(1)と化合物(2)と化合物(4)と化合物(5)の合計)を100部とした時に1部になるように添加し、組成物23を作製した。組成物23の外観は、無色透明で3点であった。結果を表5に示す。
なお、表5~8において、化合物(1)~(8)、サンエイドSI-60Lの数値の単位は「質量部」である。
実施例24
化合物(2)の代わりに化合物(7)を相溶化剤として用いる以外は実施例23と同様にして、組成物24を作製した。組成物24の外観は、少しは濁るが透明で2点であった。結果を表5に示す。
化合物(2)の代わりに化合物(7)を相溶化剤として用いる以外は実施例23と同様にして、組成物24を作製した。組成物24の外観は、少しは濁るが透明で2点であった。結果を表5に示す。
実施例25
組成物23を、PTFEシート上にコート後、90℃、1時間、180℃、2時間の条件で硬化させ、膜厚約500μmのフィルム(組成物25)を得た。褐色透明なフィルムであった。また10GHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表6にしめす。
組成物23を、PTFEシート上にコート後、90℃、1時間、180℃、2時間の条件で硬化させ、膜厚約500μmのフィルム(組成物25)を得た。褐色透明なフィルムであった。また10GHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表6にしめす。
実施例26
実施例25と同様に組成物24を硬化させ、膜厚約500μmのフィルム(組成物26)を得た。褐色透明なフィルムであった。また10GHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表6にしめす。
実施例25と同様に組成物24を硬化させ、膜厚約500μmのフィルム(組成物26)を得た。褐色透明なフィルムであった。また10GHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表6にしめす。
実施例27
表7に示すように化合物(2)と化合物(7)を併用し、化合物(3)を用いない以外は実施例18と同様にして組成物27を作製した。結果を表7にしめす。
表7に示すように化合物(2)と化合物(7)を併用し、化合物(3)を用いない以外は実施例18と同様にして組成物27を作製した。結果を表7にしめす。
実施例28
組成物27を使用したこと以外は実施例19と同様にして組成物28を作製した。結果を表7にしめす。
組成物27を使用したこと以外は実施例19と同様にして組成物28を作製した。結果を表7にしめす。
実施例29
表7に示すように化合物(2)と化合物(7)を併用し、化合物(3)を用いない以外は実施例20と同様にして組成物29を作製した。結果を表7にしめす。
表7に示すように化合物(2)と化合物(7)を併用し、化合物(3)を用いない以外は実施例20と同様にして組成物29を作製した。結果を表7にしめす。
実施例30
組成物29を使用したこと以外は実施例21と同様にして組成物30を作製した。結果を表7にしめす。
組成物29を使用したこと以外は実施例21と同様にして組成物30を作製した。結果を表7にしめす。
実施例31
化合物(1)に対して相溶化剤として化合物(2)および化合物(7)を用い、化合物(1):化合物(2):化合物(7)が質量比で50:25:25の組成物31を作製した。組成物31の外観は、無色透明で3点であった。またフッ素含有率は58%であった。結果を表8に示す。
化合物(1)に対して相溶化剤として化合物(2)および化合物(7)を用い、化合物(1):化合物(2):化合物(7)が質量比で50:25:25の組成物31を作製した。組成物31の外観は、無色透明で3点であった。またフッ素含有率は58%であった。結果を表8に示す。
実施例32
実施例31で得られた組成物31と化合物(4)を、組成物31:化合物(4)が質量比で80:20の組成比で混合し、組成物32を得た。この組成物32は実質的に溶剤をふくまず、かつ組成物の外観は無色透明で3点であり、均一性が非常に高かった。また、フッ素含有率は44%であった。結果を表8に示す。
実施例31で得られた組成物31と化合物(4)を、組成物31:化合物(4)が質量比で80:20の組成比で混合し、組成物32を得た。この組成物32は実質的に溶剤をふくまず、かつ組成物の外観は無色透明で3点であり、均一性が非常に高かった。また、フッ素含有率は44%であった。結果を表8に示す。
実施例33
100質量部の組成物32に対して、エポキシ硬化剤としてサンエイドSI-60L(三新化学工業社製)を、2質量部添加し、均一混合後、PETフィルム上にコート後、90℃、2時間の条件で硬化させ、膜厚約200μmのフィルム(組成物33)を得た。透明なコーティング膜であった。フィルムの外観、1kHzおよび10kHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表8にしめす。
100質量部の組成物32に対して、エポキシ硬化剤としてサンエイドSI-60L(三新化学工業社製)を、2質量部添加し、均一混合後、PETフィルム上にコート後、90℃、2時間の条件で硬化させ、膜厚約200μmのフィルム(組成物33)を得た。透明なコーティング膜であった。フィルムの外観、1kHzおよび10kHzにおける誘電率および誘電正接を測定した。結果を表8にしめす。
Claims (12)
- 前記Rfは、炭素数が6の直鎖のパーフルオロアルキル基である請求項1又は2記載の組成物。
- 前記化合物(D)と前記化合物(E)との合計100質量%に対して、化合物(D)が5~95質量%である請求項1~3のいずれかに記載の組成物。
- 有機溶剤の含有率が1質量%以下である請求項1~4のいずれかに記載の組成物。
- 請求項1~5のいずれかに記載の組成物と、硬化剤とを含むことを特徴とする硬化性組成物。
- 前記硬化剤は、酸無水物、アミン、イソシアネート、アミド、イミダゾール、及び、メルカプタンからなる群より選択される少なくとも1種である請求項6記載の硬化性組成物。
- 更に、非含フッ素エポキシ樹脂を含む請求項6又は7記載の硬化性組成物。
- 請求項6~8のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化して得られることを特徴とする硬化物。
- 電子材料である請求項9記載の硬化物。
- 前記相溶化剤は、2個以上のエポキシ基と、芳香環又はシクロヘキサン環とを分子構造内に含む含フッ素化合物である請求項11記載の組成物。
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