JP5814503B2 - 熱硬化性組成物およびそれを用いたプリント配線板 - Google Patents

熱硬化性組成物およびそれを用いたプリント配線板 Download PDF

Info

Publication number
JP5814503B2
JP5814503B2 JP2009263321A JP2009263321A JP5814503B2 JP 5814503 B2 JP5814503 B2 JP 5814503B2 JP 2009263321 A JP2009263321 A JP 2009263321A JP 2009263321 A JP2009263321 A JP 2009263321A JP 5814503 B2 JP5814503 B2 JP 5814503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
chemical formula
substituted
unsubstituted
following chemical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009263321A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010121133A (ja
Inventor
鄭 明 燮
明 燮 鄭
趙 重 根
重 根 趙
光 熙 金
光 熙 金
フェドーシャ カリニーナ
フェドーシャ カリニーナ
萬 鍾 金
萬 鍾 金
泰 俊 玉
泰 俊 玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Publication of JP2010121133A publication Critical patent/JP2010121133A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5814503B2 publication Critical patent/JP5814503B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/44Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/444Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having two doubly-bound oxygen atoms directly attached in positions 2 and 5
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/4007Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66
    • C08G59/4014Nitrogen containing compounds
    • C08G59/4042Imines; Imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3415Five-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38Polymers
    • C09K19/3804Polymers with mesogenic groups in the main chain
    • C09K19/3809Polyesters; Polyester derivatives, e.g. polyamides
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、熱硬化性組成物およびそれを用いたプリント配線板に関し、詳細には、熱硬化性液晶性オリゴマーと、架橋剤およびエポキシ樹脂の少なくとも一方とを含む熱硬化性組成物およびそれを用いたプリント配線板に関するものである。
近年の情報通信技術の発達により、コンピュータと通信機器とが一体化され、社会はますます高度な情報通信化を遂げている。また、携帯電話、パソコンなどの電子機器が小型化、高性能化されることによって、これらに不可欠な部品であるプリント配線板の高密度集積化が進んでいる。プリント配線板の高密度集積化は、基板の多層化、薄型化、スルーホールの直径および間隔の微小化などにより図られている。従って、このようなプリント配線板の開発の方向性に沿うように、プリント配線板を製造する際の主要材料である銅張積層板(Copper Clad laminate、CCL)、樹脂付銅箔(Resin Coated Copper、RCC)およびプリプレグなどの高分子複合材料について、低熱膨張率、低誘電率/低誘電損失および低吸湿性とすることが重要である。しかしながら、現在、基板形成材料として主に使用されているビスマレイミド−トリアジン(BT)材料およびFR−4系材料は、今後のプリント配線板に求められる低誘電率、低熱膨張性および低吸湿性を満足することが困難なため、代替可能な高性能な新素材の開発が望まれていた。
米国特許第5315011号明細書 米国特許第5114612号明細書 米国特許第5575949号明細書 米国特許第5811507号明細書 米国特許第5322917号明細書 特開平11−92647号公報
本発明は上述したような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、従来の材料に代替可能な、高性能の基板形成材料となりうる熱硬化性組成物を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、前記組成物を用いて製造される樹脂硬化物および基板を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、前記樹脂硬化物や基板を用いた記憶媒体を提供することにある。
本発明の一形態は、主鎖にねじれ(kink)構造を有する芳香族または脂肪族環式構造単位を少なくとも1つ含み、主鎖の両末端の少なくとも一方に架橋性反応基が導入された所定の構造を有する熱硬化性液晶性オリゴマーと、両末端に架橋性反応基を有する架橋剤およびエポキシ化合物の少なくとも一方と、有機溶媒と、を含む熱硬化性組成物に関する。
本発明の他の形態は、上記所定の構造を有する熱硬化性液晶性オリゴマーと、両末端に架橋性反応基を有する架橋剤およびエポキシ化合物の少なくとも一方のポリマーと、が架橋されてなる重合物を含む樹脂硬化物に関する。
本発明のさらに他の形態は、上述した樹脂硬化物を含む(好ましくは、当該樹脂硬化物が補強材の内部に含浸され、または、補強材の表面に配置されてなる)基板に関する。
本発明のさらに他の形態は、メモリチップと、当該メモリチップと電気的に接続された上記基板と、を含む記憶媒体に関する。
本発明の熱硬化性組成物は、熱硬化性、加工性、含浸特性および熱特性に優れて軽薄短小化される次世代プリント配線板の素材として有利に応用されうる。
図1は、合成例1で得られたナジミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーのH−NMRスペクトルである。 図2は、合成例2で得られたナジミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーのH−NMRスペクトルである。 図1は、合成例3で得られたメチルナジミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーのH−NMRスペクトルである。 図4は、合成例4で得られたナジミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーのH−NMRスペクトルである。 図5は、実施例2で製造されたプリプレグのTMA曲線を示すグラフである。 図6は、実施例3で製造されたプリプレグのTMA曲線を示すグラフである。 図7は、実施例9で製造されたプリプレグのTMA曲線を示すグラフである。
以下、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
本発明において、特別な言及がない限り、「置換」とは、ハロゲン原子、C〜C20のアルキル基、C〜C20のアルコキシ基、C〜C30のアリール基およびC〜C30のアリールオキシ基からなる群より選択される置換基によって置換されることを意味する。
本発明において、特別な言及がない限り、「アルキル基」、「アルケニル基」、「アルキニル基」、「アルキレン基」、「アルケニレン基」、「アルキニレン基」、「シクロアルキレン基」、「シクロアルケニレン基」、「シクロアルキニレン基」、「アルコキシ基」および「アルコキシレン基」とは、それぞれC〜C20のアルキル基、C〜C20のアルケニル基、C〜C20のアルキニル基、C〜C20のアルキレン基、C〜C20のアルケニレン基、C〜C20のアルキニレン基、C〜C20のシクロアルキレン基、C〜C20のシクロアルケニレン基、C〜C20のシクロアルキニレン基、C〜C20のアルコキシ基およびC〜C20のアルコキシレン基(オキシアルキレン基)を意味し、また、「アリール基」、「アリーレン基」、「アリールオキシ基」および「オキシアリーレン基」とは、それぞれC〜C30のアリール基、C〜C30のアリーレン基、C〜C30のアリールオキシ基およびC〜C30のオキシアリーレン基を意味する。
本発明において、特別な言及がない限り、「ヘテロアリーレン基」および「オキシヘテロアリーレン基」とは、それぞれアリーレン基の環内に存在する少なくとも1つのCHがN、O、SおよびPからなる群より選択されるヘテロ原子で置換されたヘテロアリーレン基およびオキシヘテロアリーレン基を意味し、また、「ヘテロシクロアルキレン基」、「ヘテロシクロアルケニレン基」および「ヘテロシクロアルキニレン基」とは、それぞれシクロアルキレン基、シクロアルケニレン基およびシクロアルキニレン基の環内に存在する少なくとも1つのCH、CHまたはCがN、O、SおよびPからなる群より選択されるヘテロ原子で置換されたヘテロシクロアルキレン基、ヘテロシクロアルケニレン基およびヘテロシクロアルキニレン基を意味する。
本発明の一実施形態の熱硬化性組成物は、有機溶媒と、熱硬化性液晶性オリゴマーを含む。そして、当該熱硬化性液晶性オリゴマーは、主鎖にねじれ(kink)構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位を少なくとも1つ含み、主鎖の両末端の少なくとも一方に架橋性反応基を有する。また、前記熱硬化性組成物は、熱硬化性液晶性オリゴマーおよび有機溶媒に加えて、両末端に架橋性反応基を有する架橋剤およびエポキシ化合物の少なくとも一方を含む。
熱硬化性液晶性オリゴマーは、主鎖にねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位を含む。また、前記熱硬化性液晶性オリゴマーは、主鎖内にメソゲン構造単位を含む。さらに、前記熱硬化性液晶性オリゴマーは、主鎖の両末端に架橋性反応基を有する。
熱硬化性液晶性オリゴマーは、下記化学式(1)で表される。
化学式(1)中、Rは、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位であり、Rは、メソゲン構造単位であり、ZおよびZは、末端に多重結合を有する架橋性反応基である。また、前記化学式(1)中、nおよびmは、それぞれ独立して1〜50の整数である。
前記ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族環式構造単位(R)は、下記化学式(2)で表される。
化学式(2)中、XおよびYは、それぞれ独立して、O、NR”またはCOを表し、この際、前記R”は、水素原子、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキル基または置換もしくは非置換のC〜C30のアリール基を表す。
また、Arは、下記化学式(3)の中から選択される2価の芳香族環式基または脂肪族環式基の少なくとも1つを含み、この際、化学式(3)の中から選択される前記芳香族環式基または脂肪族環式基における環を構成する少なくとも1つの炭素原子は、N、O、SおよびPからなる群より選択されるヘテロ原子で置換されていてもよく、環上の水素原子が置換されていてもよい。
化学式(3)中、Aは、単結合であるか、あるいは、O、S、CO、SO、SOまたは2価の脂肪族有機基もしくは芳香族有機基である。ここで、Arが下記化学式:
の中から選択される少なくとも1つの基を含む場合、つまり、Arがその構造中にAを含む場合、Aを構成する2価の脂肪族有機基または芳香族有機基は、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のオキシアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシヘテロアリーレン基、下記化学式(3a)で表される連結基および下記化学式(3b)で表される連結基からなる群から選択されうる。
化学式(3b)中、Dは、O、S、CO、SO、SOまたは直鎖状もしくは分枝状のC〜C20のアルキレン基である。
なお、Aが上述した化学式(3a)で表される連結基または化学式(3b)で表される連結基であるとき、Aを構成する化学式(3a)または化学式(3b)中の芳香族環の少なくとも1つにおいて、環内に存在する少なくとも1つのCHはN、O、SおよびPからなる群から選択されるヘテロ原子で置換されていてもよい。
上述した、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位(すなわち、R)の一例としては、下記化学式(4)で表される構造単位が挙げられるが、これに限定されるものではない。
化学式(4)中、Arは、下記化学式(5)の中から選択される。
ここで、上述したRの定義であるねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位は、2つの連結基が互いに環のオルト(ortho)またはメタ(meta)位置にある芳香族環式基または脂肪族環式基であることができる。かような基としては、例えば、下記化学式で表される基が挙げられるが、これに限定されない。
ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族環式構造単位は、熱硬化性液晶性オリゴマーの主鎖に反復的に導入されうる。ねじれ構造の導入により、熱硬化性液晶性オリゴマーの主鎖の線型性は低下し、これによって主鎖間の相互作用および結晶性が低下して、溶媒に対する溶解度が向上しうる。
一方、化学式(1)において、メソゲン構造単位(R)は、下記化学式(6)で表される。
化学式(6)中、XおよびYは、それぞれ独立して、O、NR”またはCOを表し、この際、前記R”は、水素原子、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキル基または置換もしくは非置換のC〜C30のアリール基を表す。
また、化学式(6)において、Arは、下記化学式(7)の中から選択される2価の芳香族環式基または脂肪族環式基の少なくとも1つを含む。この際、化学式(7)の中から選択される芳香族環式基または脂肪族環式基における環を構成する少なくとも1つの炭素原子は、N、O、SおよびPからなる群から選択されるヘテロ原子で置換されていてもよく、環上の水素原子が置換されていてもよい。
化学式(7)中、Aは、N、O、S、CO、SO、SO、または2価の脂肪族有機基もしくは芳香族有機基である。ここで、Arが下記化学式:
で表される基を含む場合、つまり、Arがその構造中にAを含む場合、Aを構成する2価の脂肪族有機基または芳香族有機基は、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルケニレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のオキシアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシヘテロアリーレン基、下記化学式(8a)で表される連結基および下記化学式(8b)で表される連結基からなる群から選択されうる。
化学式(8a)および化学式(8b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン、C〜Cのアルキル基またはC〜Cのハロアルキル基を表す。
メソゲン構造単位の一例としては、下記化学式(9)で表される構造単位が例示されうるが、これに限定されるものではない。
化学式(9)中、A 4は、下記化学式(10)の中から選択される。
化学式(10)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、C〜Cのアルキル基またはハロゲン原子である。
本発明の熱硬化性組成物において、熱硬化性液晶性オリゴマーは、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位を、全構造単位に対して5モル%を超えて60モル%以下で含むことができる。すなわち、化学式(1)において、n/(n+m+2)は、好ましくは0.05を超えて0.6以下である。ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位の含有量が5モル%以下であると、オリゴマーの溶媒に対する溶解度が極めて低くなる虞がある。一方、上記含有量が60モル%を超えると、主鎖内のメソゲン構造単位の含有量が低くなり、液晶特性を失なって機械的特性や熱的特性が低下する虞がある。
上述した、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位は、熱硬化性液晶性オリゴマーの製造の際に、上述した構造単位を有する単量体を用いることで、主鎖に導入されうる。また、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位の含有量は、当該単量体の添加量を調節することにより、制御されうる。また、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位の種類、含有量などを変化させると、熱硬化性液晶性オリゴマーの溶解度や液晶特性を調節することができる。
化学式(1)で表される熱硬化性液晶性オリゴマーにおいて、構造単位RおよびRは、互いにランダム状に、ブロック状に、または交互に配列されうる。例えば、Z・・・RまたはZ・・・RまたはZ・・・RまたはZ・・・Rの形態でありうる。
熱硬化性液晶性オリゴマーは、主鎖の両末端に架橋性反応基が導入された構造を有する。この際、両末端に導入された架橋性反応基は、互いに同一であってもよいし、異なってもよい。このような架橋性反応基は、典型的には熱硬化性のものであり、プリント配線板などの製造の際の高温硬化処理によって互いに架橋されて堅固なネットワーク状の安定な構造を形成することができる。このため、プリント配線板の機械的物性を向上させることができる。
架橋性反応基の例としては、マレイミド基、ナジミド基、フタルイミド基、アセチレン基、シトラコンイミド基、プロパルギルエーテル基、ベンゾシクロブテン基、シアネート基およびこれらの置換体もしくは誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、本発明において「置換体」とは、架橋性反応基の末端の一部がアルキル基(例えば、炭素数1〜5)、ハロゲン原子、アリール基(例えば、炭素数6〜30)等の置換基で置換された構造を意味し、例えば、マレイミド基の場合、二種結合を構成する炭素原子に結合した水素原子のうちの1つ以上がメチル基のようなアルキル基などにより置換されたものが挙げられる。また、本発明において「誘導体」とは、上記の架橋性反応基に、芳香族環、ヘテロ芳香族環等が縮合した構造を意味し、例えば、マレイミド基の場合、マレイミド基にベンゼン環またはナフタレン環が縮合したものが挙げられる。
架橋性反応基(化学式(1)のZおよびZ)は、例えば、下記化学式(11)の中から選択されうる。
化学式(11)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、C〜Cのアルキル基またはハロゲン原子である。
熱硬化性液晶性オリゴマーは、例えば、下記化学式(12a)または化学式(12b)の構造を有することができる。
化学式(12a)中、ZおよびZは、それぞれ独立して、マレイミド基、ナジミド基、フタルイミド基、アセチレン基、シトラコンイミド基、プロパルギルエーテル基、ベンゾシクロブテン基、シアネート基またはこれらの置換体もしくは誘導体を表し;m、m、nおよびnは、それぞれ独立して、0以上の整数(好ましくは1〜50の整数)を表し、m+m=1〜50、n+n=1〜50の条件を満たす。好ましくは、n+n/(n+n+m+m+2)は、0.05を超えて0.6以下の範囲である。
前記化学式(12b)中、ZおよびZは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、マレイミド基、ナジミド基、シトラコンイミド基、フタルイミド基、アセチレン基、プロパルギルエーテル基、ベンゾシクロブテン基、シアネート基およびこれらの置換体もしくは誘導体を表し;n、n、およびmは、それぞれ独立して、正の整数を表し、好ましくは1〜50の整数を表し、n+n=1〜50、m=1〜50の条件を満たす。好ましくは、n+n/(n+n+m+2)は、0.05を超えて0.6以下の範囲である。
前記熱硬化性液晶性オリゴマーの例としては、下記化学式(13a)〜(13k)の構造を有することができるが、これらに限定されるものではない。
前記化学式(13a)〜(13k)中、m、m、nおよびnは、それぞれ独立して、正の整数を表し、好ましくは1〜50の整数を表し、n+n=1〜50、m=1〜50の条件を満たす。好ましくは、n+n/(n+n+m+2)は、0.05を超えて0.6以下の範囲である。
熱硬化性液晶性オリゴマーの数平均分子量は、好ましくは500〜9000であり、より好ましくは1000〜9000である。熱硬化性液晶性オリゴマーの分子量が500未満であると、架橋密度が高くなることにより物性が脆弱になる虞がある。一方、分子量が9000を超えると、溶液の粘度が高くなって加工性が低下する虞がある。
熱硬化性液晶性オリゴマーの製造方法は、特に制限されないが、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位およびメソゲン構造単位を有する液晶性オリゴマーと、末端に架橋性反応基を導入できる化合物とを反応させる製造方法が例示される。ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位およびメソゲン構造単位を有する液晶性オリゴマーは、ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位を含む単量体とメソゲン構造単位を含む単量体との重合反応を通じて製造されうる。
ねじれ構造を有する芳香族または脂肪族の環式構造単位を含む単量体;メソゲン構造単位を含む単量体は、特に制限されないが、例えば、1つ以上の芳香族、ヘテロ芳香族または脂肪族のジカルボン酸;芳香族、ヘテロ芳香族または脂肪族のジオール;芳香族、ヘテロ芳香族または脂肪族のジアミン;アミノフェノール;ヒドロキシ安息香酸;およびアミノ安息香酸からなる群から選択されうる。なかでも、芳香族、ヘテロ芳香族または脂肪族ジオール;アミノフェノール;およびアミノ安息香酸のうちの少なくとも1つを使用することが好ましい。
熱硬化性液晶性オリゴマーの製造方法の一例としては、溶液重合または塊状重合による製造方法が挙げられる。溶融重合または塊状重合は、適した撹拌手段を備えた一つの反応タンク内で行われうる。
溶液重合方法について例を挙げて説明すると、まず、イソフタロイルクロライド、アミノフェノール、2,6−ジヒドロキシナフタレンおよびトリエチルアミンを反応器に入れた後、常温で撹拌しながら反応させる。一定時間の経過後、熱硬化性架橋性反応基を付加できる化合物(例えば、マレイミド−ベンゾイルクロライドなどのようにマレイミド、ナジミドまたはアセチレン基などを付加できる化合物)をさらに添加して反応させた後、これを分離精製することで、熱硬化性液晶性オリゴマーを得ることができる。
一方、塊状重合により熱硬化性液晶性オリゴマーを製造する場合には、イソフタル酸、アミノフェノール、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸および無水酢酸を反応器に添加して撹拌しながら温度を徐々に150℃まで上げた後、還流させながら一定時間反応させる。次いで副生成物である酢酸および未反応の無水酢酸を除去した後、4−ヒドロキシ安息香酸をさらに添加して320℃まで昇温して反応させる。こうして主鎖の両末端の少なくとも一方(好ましくは両末端)にアルコール基を有する液晶性オリゴマーを合成する。この主鎖の両末端の少なくとも一方(好ましくは両末端)にアルコール基を有する液晶性オリゴマーを得た後、芳香族オリゴマーを溶媒(例えば、DMF)に溶解させ、架橋性反応基を付加できる化合物を添加して反応させると、主鎖の両末端の少なくとも一方(好ましくは両末端)に架橋性反応基が付加した熱硬化性液晶性オリゴマーを得ることができる。
塊状重合により熱硬化性液晶性オリゴマーを製造する他の方法では、イソフタル酸、アミノフェノール、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸および無水酢酸を反応器に添加して撹拌しながら温度を徐々に150℃まで上げた後、還流させながら一定時間反応させる。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、副生成物である酢酸および未反応の無水酢酸を除去してオリゴマーを合成する。次いで、ナジミド安息香酸をさらに添加して250℃まで昇温することによって熱硬化性液晶性オリゴマーを得ることができる。
本発明の一実施形態は、前記熱硬化性液晶性オリゴマーを含む熱硬化性組成物に関する。
熱硬化性液晶性オリゴマーは、ねじれ構造を有する構造単位の導入および低い分子量により有機溶媒に対する溶解度に優れているため、加工性が高い。
例えば、プリプレグは、ガラス繊維織布やカーボン繊維織布などの補強材に高分子樹脂を含浸、乾燥させた複合素材である。高分子を溶融させてプリプレグを製造する場合、加工温度および溶融粘度が高く、高分子を補強材に含浸させることが一般に困難である。また、高分子を溶媒に溶解させて製造された含浸溶液でプリプレグを製造することもできる。しかしながら、高分子量の高分子を使用すると、濃度が上がるにつれて溶液の粘度も急激に上昇するため、固形分含有量の高い含浸溶液を製造することが難しい。逆に、固形分含有量の低い含浸溶液の場合には、含浸後の乾燥過程で溶媒が除去され、その後に残っている高分子樹脂の量が少ないため、プリプレグ内の高分子樹脂含有量を増加させることが難しい。よって、1回の含浸工程を通じては乾燥後に適正含浸量の確保が難しく、数回の含浸工程を繰り返して行わければならない。このため、加工生産性が低下するという問題点を有している。これに対して、本発明の一実施形態による熱硬化性液晶性オリゴマーは、有機溶媒に対する溶解度に優れて高い固形分含有量を有しながら低粘度の含浸溶液を製造することができる。このため、プリプレグの製造の際に一度の含浸工程を通じて容易に樹脂含浸率を高めることができ、高い生産性を確保することができる。
前記熱硬化性組成物の一実施形態では、固形分含有量が50質量%である際に、1000〜15000cpsの粘度を有することができる。この際、固形分中の熱硬化性液晶性オリゴマーの含有量は、約40〜90質量%である。また、熱硬化性組成物は、熱硬化性液晶性オリゴマーの含有量が40質量%である際に、1000〜10000cpsの粘度を有することができる。
本発明の一実施形態による熱硬化性組成物は、有機溶媒を含む。有機溶媒は、特に制限されないが、非プロトン性極性溶媒であることが好ましい。例えば、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン(NMP)、N−メチルカプロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチルラクトン、ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチルホスホリックアミドおよびエチルセロソルブアセテートからなる群から選択されるものを使用することができ、これらのうち2種以上を含む混合溶媒を使用することもできる。
熱硬化性液晶性オリゴマーを有機溶剤に溶解して薄膜化する場合、高温硬化によって架橋構造が形成されて耐熱性および機械的物性を向上させることができる。前記熱硬化性液晶性オリゴマーと分子量の低い架橋剤とを混合して使用する場合、熱硬化性液晶性オリゴマーの末端の架橋性反応基と架橋剤との間に共重合による架橋反応が行われて高密度の架橋構造を形成することで、熱膨張係数およびガラス転移温度などの耐熱性の向上を実現させることができる。このような熱硬化性組成物は、有機溶媒に対する固形分含有量が高くて優れた含浸特性を有するワニスとして使用されることができる。また、これを用いて高耐熱性、機械的物性を有するプリプレグ、銅箔積層板などを得ることができる。
さらに、本実施形態の熱硬化性組成物は、両末端に架橋性反応基を有する架橋剤およびエポキシ化合物の少なくとも一方を含む。
架橋剤は、耐熱性を有するものであって、熱分解温度が200℃以上であるものを使用することができる。また、架橋剤は、架橋密度の向上のために分子量の低いものを使用することができる。例えば、前記架橋剤の分子量は、200〜900である。
架橋剤は、両末端に架橋性反応基を有することができ、一例として下記化学式(14)で表されることができる。
化学式(14)中、ZおよびZは、それぞれ独立して、架橋可能な1価の有機基である。また、化学式(14)中、Aは、下記化学式(15)で表される連結基である。
化学式(15)中、Wは、O、S、CO、SO、SO、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のオキシアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシヘテロアリーレン基および下記化学式(16a)で表される連結基からなる群から選択される。
化学式(16a)中、BおよびBは、それぞれ独立して、O、S、CO、SO、SO、CONHまたはCOOを表し、Arは、芳香族基を含む2価の基を表す。
ここで、化学式(16a)中、Arは、下記化学式(16b)の中から選択される任意の連結基であることができる。
化学式(14)中、ZおよびZは、それぞれ独立して、下記化学式(17)の中から選択される末端基である。
化学式(17)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、C〜Cのアルキル基またはハロゲン原子を表す。
架橋剤の非制限的な例としては、例えば、ビスマレイミド、ビス(メチルマレイミド)、ビスナジミド、ビス(メチルナジミド)、ビスアセチレン、ビス(シアネートエステル)、ビス(シクロブタン)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
熱硬化性組成物に含まれる熱硬化性液晶性オリゴマーおよび架橋剤の混合比は特に制限されないが、熱硬化性液晶性オリゴマーと架橋剤との質量比で、好ましくは1:9〜9:1である。
熱硬化性組成物は、上述した架橋剤に代えて、またはこれに加えて、エポキシ化合物をさらに含んでもよい。かようなエポキシ化合物の例としては、樹脂形態のもの(すなわち、エポキシ樹脂)が挙げられ、クレゾ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、ナフトール変性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、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニル型エポキシ樹脂などのフェノール系グリシジルエーテル型エポキシ樹脂;ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂などのアルコール系グリシジルエーテル型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;ナフタレン骨格を有するナフタレン型エポキシ樹脂;ジヒドロキシベンゾピラン型エポキシ樹脂;ジヒドロキシジナフタレン型エポキシ樹脂;ヘキサヒドロ無水フタル酸やダイマー酸などを原料としたグリシジルエステル型エポキシ樹脂;ジアミノフェニルメタンなどのポリアミンを原料としたグリシジルアミン型エポキシ樹脂;指環式エポキシ樹脂;ブロム化エポキシ樹脂およびその混合物が挙げられる。これらは単独で、または2種以上が組み合わされて使用されうる。なかでも、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂を使用することが好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、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が使用することがより好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂を使用することが特に好ましい。
本発明の一実施形態による熱硬化性組成物は、有機溶媒100質量部に対して、熱硬化性液晶性オリゴマーを5〜200質量部含むことが好ましい。また、架橋剤またはエポキシ化合物を5〜80質量部含むことが好ましい。熱硬化性液晶性オリゴマーの含有量は、全組成物100質量部に対して好ましくは10質量部以上70質量部未満であり、より好ましくは20〜60質量部であり、さらに好ましくは30〜50質量部である。また、熱硬化性組成物は、熱硬化性液晶性オリゴマーの優れた溶解性により、固形分含有量が全組成物100質量部に対して好ましくは30質量部以上であり、より好ましくは50〜70質量部であり、このうち熱硬化性液晶性オリゴマーの含有量が全固形分含有量の40質量%以上であることができる。
熱硬化性組成物は、主鎖の両末端の少なくとも一方にヒドロキシ基が導入された液晶ポリマーまたは液晶オリゴマーをさらに含むことができる。この液晶ポリマーまたは液晶オリゴマーの主鎖は、エステル(例えば、芳香族ポリエステル)、エステル−アミド(例えば、芳香族ポリエステルアミド)、エステル−イミド、エステル−エーテル、エステル−カーボネート、およびアミド(例えば、芳香族ポリアミド)からなる群から選択され、主鎖の末端の両方またはいずれか一方にヒドロキシ基を含む。
ヒドロキシ基が導入された液晶ポリマーまたは液晶オリゴマーは、1000〜50000の分子量を有することができる。例えば、液晶ポリマーは、10000〜50000の分子量を、液晶オリゴマーは、1000〜9000の分子量を有することができる。ヒドロキシ基が導入された液晶ポリマーまたは液晶オリゴマーと、熱硬化性液晶性オリゴマーとの混合比は、質量比で90:10〜10:90であることができる。
熱硬化性組成物は、他の液晶ポリマーをさらに含むことができる。当該液晶ポリマーの数平均分子量は、約10000〜約500000でありうる。そして、当該液晶ポリマーは、主鎖の末端にヒドロキシ基が導入されていない液晶ポリマーでありうる。このような液晶ポリマーの例としては、主鎖にエステル(例えば、芳香族ポリエステル)、エステル−アミド(例えば、芳香族ポリエステルアミド)、エステル−イミド、エステル−エーテル、エステル−カーボネート、およびアミド(例えば、芳香族ポリアミド)からなる群から選択された少なくとも1種のメソゲン基を含む液晶ポリマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。熱硬化性液晶性オリゴマーと主鎖の末端にヒドロキシ基が導入されていない液晶ポリマーとの混合比は、質量比で99.5:0.5〜35:65であることができる。
主鎖の末端にヒドロキシ基が導入されていない液晶ポリマーとしては、例えば、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン、芳香族アミノカルボン酸などから選択された単量体単位、特に、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシカルボン酸から選択された単量体単位を構成単位とする異方性溶融状の液晶ポリエステルを使用することが好ましい。液晶ポリエステル樹脂には、分子鎖中にアミド基を含有する液晶ポリエステルアミドも含まれることができる。
芳香族ヒドロキシカルボン酸の具体例としては、4−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキシ−6−ナフタレンカルボン酸、2−ヒドロキシ−5−ナフタレンカルボン酸、3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンカルボン酸、4’−ヒドロキシフェニル−4−安息香酸 、3’−ヒドロキシフェニル−4−安息香酸、4’−ヒドロキシフェニル−3−安息香酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体およびこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジカルボキシビフェニル、ビス(4−カルボキシフェニル)エーテル、ビス(4−カルボキシフェノキシ)ブタン、ビス(4−カルボキシフェニル)エタン、ビス(3−カルボキシフェニル)エーテル、ビス(3−カルボキシフェニル)エタンなどの芳香族ジカルボン酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体およびこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。
芳香族ジオールの具体例としては、ヒドロキノン、レゾルシン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジヒドロキシビフェニル、3,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシビフェニルエーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどの芳香族ジオール、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体およびこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。
芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンおよび芳香族アミノカルボン酸の具体例としては、4−アミノフェノール、N−メチル−4−アミノフェノール、3−アミノフェノール、3−メチル−4−アミノフェノール、4−アミノ−1−ナフトール、4−アミノ−4’−ヒドロキシジフェニル、4−アミノ−4’−ヒドロキシジフェニルエーテル、4−アミノ−4’−ヒドロキシビフェニルメタン、4−アミノ−4’−ヒドロキシビフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ヒドロキシアミン;1,4−フェニレンジアミン、N−メチル−1,4−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノフェニルスルフィド(チオジアニリン)、2,5−ジアミノトルエン、4,4’−エチレンジアニレン、4,4’−ジアミノジフェノキシエタン、4,4’−ジアミノビフェニルメタン(メチレンジアニレン)、4,4’−ジアミノビフェニルエーテル(オキシジアニレン)などの芳香族ジアミン、4−アミノ安息香酸、2−アミノ−6−ナフタレンカルボン酸、2−アミノ−7−ナフタレンカルボン酸などの芳香族アミノカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。
熱硬化性組成物は、他の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂およびこれらのオリゴマーおよび弾性重合体のような様々な重合体化合物を、樹脂組成物本来の特性を損傷しない限り、さらに含むことができる。これらは一般的に使用されるものから選択される限り、特に制限されることはない。これらの例としては、リン酸エステルまたはリン酸メラミンのようなリン化合物;メラミンまたはベンゾグアナミンのような窒素−含有化合物、オキサジン−環−含有化合物、シリコーン化合物、ポリイミド、ポリビニルアセタール、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ヒドロキシまたはカルボキシ基を有するアクリル樹脂、アルキド樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴム、フルオロゴムおよび天然ゴムのような弾性重合体;スチレン−イソプレンゴム、アクリルゴム、エポキシ化されたブタジエン、マレイン化ブタジエン(maleated butadiene)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−プロピレン共重合体、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロライド、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニルフェノール、AS樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、ポリ−4−フルオロエチレン、フルオロエチレン−プロピレン共重合体、4−フルオロエチレン−6−フルオロエチレン共重合体およびビニリデンフルオロライドのようなビニル化合物重合体、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドおよびポリフェニレンサルファイト(sulfite)およびこれらの低分子量重合体のような熱可塑性樹脂;(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートおよびジ(メタ)アクリルオキシ−ビスフェノールのようなポリ(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルピロリドン、ジアクリルフタレート、ジビニルベンゼン、ジアリルベンゼン、ジアリルエーテルビスフェノールおよびトリアルケニルイソシアネート、ジシクロペンタジエンおよびこれらの予備重合体のようなもののポリアリル化合物および予備重合体、フェノール樹脂、不飽和ポリエステルのような重合可能な二重結合を含む単量体およびこれらの予備重合体およびポリイソシアネートのような硬化可能な単量体または予備重合体を含む。
熱硬化性組成物は、必要に応じて、充填剤、軟化剤、酸化防止剤、潤滑剤、静電気防止剤、着色剤、熱安定剤、光安定剤、カップリング剤、難燃剤、可撓性付与剤およびUV吸収剤からなる群より選択される少なくとも1種の添加剤をさらに含むことができる。充填剤の例としては、エポキシ樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、尿素樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末およびスチレン樹脂粉末などの有機充填剤が挙げられる。
無機充填剤は、一般的に使用される無機充填剤から選択される限り、特に制限されることはない。これらの具体例としては、天然シリカ、溶融シリカ、無定形シリカおよび中空シリカのようなシリカ、アルミニウムヒドロキシド、ベーマイト(boehmite)およびマグネシウムヒドロキシドのような金属水化物、モリブデンオキシドおよびジンクモリブデートのようなモリブデン化合物、ホウ酸亜鉛(zinc borate)、スズ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、マグネシウムスルフェート、シリコンカーバイド、ジンクオキシド、シリコンニトリド、シリコンジオキシド、アルミニウムチタネート、バリウムチタネート、バリウムストロンチウムチタネートおよびアルミニウムオキシド、アルミナ、粘土、カオリン、タルク、焼成された粘土、焼成されたカオリン、焼成されたタルク、マイカ、ガラス短繊維を含む。
酸化防止剤は、リン含有酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤および黄含有酸化防止剤のような通常的な酸化防止剤から選択することができ、これらは、単独または2種以上の混合物で使用されることができる。
可塑剤は、ポリエチレングリコール、ポリアミドオリゴマー、エチレンビスステアロアミド、フタル酸エステル、ポリスチレンオリゴマー、液状パラフィン、ポリエチレンワックス、シリコンオイルなどのような通常的な可塑剤から選択されることができ、これらは、単独または2種以上の混合物で使用することができる。
難燃剤は、ブロム化ポリスチレン、ブロム化シンジオタクチックポリスチレン、ブロム化ポリフェニレンエーテルなどのおうなブロム化重合体およびブロム含有ジフェニルアルカン、ブロム含有ジフェニルエーテルなどのようなブロム化芳香族化合物を含み、通常的な難燃剤から選択することができる。補助難燃剤は、例えば、三酸化アンチモンのようなアンチモン化合物などの一般的な補助難燃剤から選択されうる。難燃剤および補助難燃剤は、単独または2種以上の混合物で使用することができる。
前記熱硬化性組成物は、含浸およびコーティングをするためのワニスとして使用されることができる。
本発明の他の形態は、上記所定の熱硬化性液晶性オリゴマーと、両末端に架橋性反応基を有する架橋剤およびエポキシ化合物の少なくとも一方のポリマーと、が架橋されてなる重合物を含む樹脂硬化物である。また、当該樹脂硬化物を含む基板や、当該基板を有する記憶媒体もまた、本発明により提供されうる。
樹脂硬化物は、上述した熱硬化性組成物を塗布して乾燥することで製造することができ、シート状または基板状に成形されることができる。熱硬化性組成物は、主鎖の両末端に架橋性反応基を有する熱硬化性液晶性オリゴマーと架橋剤およびエポキシ樹脂の少なくとも一方とを含むため、熱硬化の際に高密度の架橋構造を形成することができ、製品の機械的物性および熱特性を画期的に改善することができる。
本発明の熱硬化性組成物を用いてプリプレグを製造することができる。プリプレグは、熱硬化性組成物を補強材に含浸させて製造されることができ、具体的には、熱硬化性組成物を補強材に含浸させた後、硬化させてシート状に製造して使用することができる。前記補強材は、特に制限されないが、例えば、ガラス繊維織布(glass cloth)、アルミナガラス繊維織布、ガラス繊維不織布、セルロース不織布、カーボン繊維織布および高分子織物が挙げられる。このような補強材の非制限的な例としては、ガラス繊維、シリカガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、石綿、岩綿、鉱物綿および石膏フィスタ、これらの織物ファブリックまたは非織物ファブリックまたはこれらの混合物のような無機繊維;芳香族ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、液体結晶ポリエステル、ポリエステル繊維、フッ素繊維、ポリベンズオキサゾール繊維のような有機繊維;ポリアミド繊維を有するガラス繊維、炭素繊維を有するガラス繊維、ポリイミド繊維を有するガラス繊維および液体結晶芳香族ポリエステルを有するガラス繊維のような結合された織物ファブリック;グラスペーパー、マイカペーパーおよびアルミナペーパーのような無機ペーパー;クラフトペーパー、コットンペーパー、ペーパー−グラス結合されたペーパーなど、これらの少なくとも2種からなる混合繊維状強化物を含むことができる。
プリプレグは、熱硬化性組成物を補強材に塗布または含浸させ、乾燥して溶媒を除去することで製造することができる。前記組成物は、前記補強材に塗布または含浸した後、乾燥工程を通じてプリプレグを製造する。前記塗布方法、含浸方法および乾燥方法は、従来の方法で行われるが、特に制限されることはない。補強材に熱硬化性組成物を含浸させる方法としては、ディップコーティング、ロールコーティングなどがあり、この他の一般的な含浸方法もまた、制限されることなく使用することができる。
プリプレグでの樹脂硬化物の含浸量は、50〜70質量%であることが好ましい。この樹脂硬化物の含浸量が50質量%未満であると、2つ以上のプリプレグを使用するとプリプレグ間の密着性が低下する虞があり、70%を超えると、得られたプリプレグの機械的強度が低下し、寸法安定性が悪くなる虞がある。樹脂含浸量(質量%)は、プリプレグの総量に対する補強材に浸透、付着した樹脂および補強材の表面に位置した樹脂の総量を意味する。補強材の表面に位置した樹脂は、補強材の表面に層状で形成されるものを含む。
前記プリプレグは、低い熱膨張率を有する。例えば、50〜150℃で、20ppm/℃以下(好ましくは15ppm/℃)でありうる。
本発明の熱硬化性組成物を用いて基板を製造することができる。前記基板は、特に制限されないが、例えば、多重層基板の各層、金属箔と結合された積層物形態、印刷ボードなどでありうる。また、前記プリプレグが金属箔などと結合される形態を含むことができる。
前記基板は、様々な形態とすることが可能であり、例えば、フィルム形態でありうる。フィルムは、前記熱硬化性組成物を薄膜化することによって製造することができる。このようなフィルム形態の基板の製造方法の例としては、熱硬化性組成物をフィルム状になるようにキャスト成形するキャスト成形方法;およびガラスのような無機基板または織物状の基材を熱硬化性組成物のワニスに浸けた後、基板をフィルム状になるように成形させるディップ成形方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記基板は、金属箔と結合された積層物形態でありうる。前記金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔などが使用される。金属箔の厚さは、用途に応じて異なるが、5〜100μmの厚さの金属箔が好適に使用される。前記金属箔は、積層物表面に結合されることができる。積層物表面の金属箔は、パターンが形成されたものであることができる。例えば、金属箔を回路加工(例えば、エッチング工程)を行うことで、プリント配線板を製作することができる。また、印刷積層板の表面にさらに上記の金属箔被覆積層板を同一に積層して加工して多層プリント配線板を製作することができる。
金属箔と結合される積層物は、前記熱硬化性組成物を金属箔(例えば、銅箔)上に塗布または鋳造した後、溶媒を除去してから熱処理を行う方法により製造されうる。溶媒の除去は、好ましくは溶媒を蒸発させることで行われる。溶媒を蒸発させる方法の例としては、減圧下で加熱する方法、換気する方法などが挙げられる。
熱硬化性組成物を塗布する方法の例としては、ローラーコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スピナーコーティング法、カーテンコーティング法、スロットコーティング法およびスクリーンコーティング法などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。熱硬化性組成物は、銅箔上に塗布または鋳造される前にフィルターなどでろ過して溶液中に含まれた微細な不純物を除去することが好ましい。
また、プリント配線板は、回路が作られた内層基板、プリプレグおよび金属箔を設計仕様によって積層した後、プレス機に入れて加圧、加熱してプリプレグを溶融/硬化させて銅箔と内層基板を接着して製作することができる。
また、プリント配線板では、プリプレグの一方の面または両面に導体パターンが形成されていてもよく、複数のプリプレグが積層されていてもよい。
前記金属箔と結合された積層物は、プリント配線版の一構成要素として使用されうる。例えば、樹脂付銅箔(resin coated copper:RCC)、銅張積層板(copper clad laminate:CCL))などでありうる。
前記プリント配線板は、ハードディスクドライブ(Hard Disk Drive、HDD)、半導体ドライブ(Solid State Drive、SSD)およびメモリスティックなどの記憶媒体またはプリント配線板を使用する多様な装置に採用されうる。例えば、前記プリント配線板は、リードを通じてまたはリードなしでメモリチップを実装してメモリチップと電気的に連結されることができる。
記憶媒体のスリム化、駆動速度向上の要求に従って、プリント配線板は、多層化、薄化、スルーホールの直径および間隔の微小化などによる高密度化が要求されている。例えば、SSDは、主にフラッシュメモリチップを使用して一般HDDに比べて速い駆動速度を達成することができる。このためには、プリント配線板が、一般HDDでより薄型化、高密度化しなければならないが、基板の厚さを減少させる場合、低誘電性および低熱膨張率を適正水準で確保するのが困難である。しかし、本発明の実施形態によるプリント配線板は、熱膨張率および誘電特性が低くて、SSDのような次世代貯蔵媒体にも有用に採用されることができる。
前記SSDは、CMOS素子、MOS素子、CIS(conductor−insulator−semiconductor)素子、電気光学素子、単原子素子、単分子素子、単一ホール素子、単原子PN接合素子、単分子PN接合素子、単電子素子、1次元固体状態素子、2次元固体状態素子または3次元固体状態素子であることができる。
以下、実施例により、本発明の実施形態についてより詳しく説明する。
[合成例1]ナジミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーの合成
250mlフラスコに100mlのDMFを入れた後、4−アミノフェノール3.27g(0.03mol)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル4.66g(0.025mol)およびトリエチルアミン18mlを添加して溶解させた。その後、該溶液を氷水に浸して0〜5℃に冷却させた状態で、イソフタロイルクロライド10.15g(0.05mol)を添加した。次いで、常温で2時間反応させた後、p−ナジミド−ベンゾイルクロライド3.01g(0.01mol)を投入し、10時間反応させて、主鎖の両末端にナジミド基が導入された熱硬化性液晶性オリゴマーを得た。合成されたオリゴマーのH−NMRスペクトルを図1に示す。また、得られたオリゴマーについて、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で測定した数平均分子量は、2500であり、当該オリゴマーをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に40質量%の濃度で溶解させた溶液の粘度は、1600cpsであった。
[合成例2]ナジミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーの合成
凝縮器および撹拌器を装着した500mlフラスコに、イソフタル酸10.798g(0.065mol)、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸23.974g(0.127mol)、4−ヒドロキシ−安息香酸17.60g(0.127mol)、4−アミノフェノール14.187g(0.130mol)および無水酢酸58.396g(9.5mol)を入れて、窒素雰囲気下で140℃まで徐々に温度を上昇させた。その後、この温度を維持しながら3時間反応させて、アセチル化反応を完結させた。次いで、N−(p−カルボキシフェニル)ナジミド36.79g(0.130mol)を添加した後、反応副生成物である酢酸、および未反応の無水酢酸を除去しながら、1〜2℃/分の速度で215℃まで昇温した。その後、この温度で4時間反応させて、主鎖の両末端にナジミド基が導入された熱硬化性液晶性オリゴマーを得た。そして、合成されたオリゴマーを、粉砕機を用いて粉砕して粉末化した。合成されたオリゴマーのH−NMRスペクトルを図2に示す。
[合成例3]メチルマレイミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーの合成
250mlフラスコに100mlのDMFを入れた後、4−アミノフェノール3.3g(0.03mol)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル3.7g(0.02mol)およびトリエチルアミン18mlを添加して溶解させた。その後、該溶液を氷水に浸して0〜5℃に冷却させた状態で、イソフタロイルクロライド8.6g(0.0425mol)を添加した。次いで、常温で2時間反応させた後、メチルマレイミド−ベンゾイルクロライド3.53g(0.015mol)を投入し、10時間反応させた。反応が終了した後、水に沈殿させ、減圧ろ過して得た沈殿物を水およびエタノールでそれぞれ洗浄し、真空乾燥させて、メチルマレイミドが末端に導入された熱硬化性液晶性オリゴマーを得た。合成されたオリゴマーのH−NMRスペクトルを図3に示す。また、得られたオリゴマーの数平均分子量をGPCで分析したところ、2780であった。
[合成例4]ナジミドで末端キャッピングされた熱硬化性液晶性オリゴマーの合成
凝縮器および撹拌器を装着した500mlフラスコに、イソフタル酸16.613g(0.10mol)、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸37.636g(0.20mol)、4−ヒドロキシ−安息香酸27.624g(0.20mol)、4−アミノフェノール21.826g(0.20mol)および無水酢酸83ml(0.88mol)を入れて、窒素雰囲気下で140℃まで徐々に温度を上昇させた。その後、この温度を維持しながら3時間反応させて、アセチル化反応を完結させた。次いで、テトラヒドロフタルイミド安息香酸54.254g(0.20mol)を添加した後、反応副生成物である酢酸、および未反応の無水酢酸を除去しながら、1〜2℃/分の速度で215℃まで昇温した。その後、この温度で4時間反応させて、主鎖の両末端にナジミド基が導入された熱硬化性液晶性オリゴマーを得た。そして、合成されたオリゴマーを、粉砕機を用いて粉砕して粉末化した。合成されたオリゴマーのH−NMRスペクトルを図4に示す。
[合成例5]ビスマレイミド化合物の合成
250mlフラスコに150mlのDMFを入れた後、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−フェニル]プロパン20.5gおよびトリエチルアミン11gを添加して溶解させた後、ここにDMF50mlにp−マレイミド−ベゾイルクロライド24gを溶解させた溶液を滴下した。次いで、常温で16時間反応させた後、水に沈殿させ、減圧ろ過して得た沈殿物を水およびエタノールでそれぞれ洗浄した。その後、60℃で48時間真空乾燥させて、下記化学式(18)で表されるビスマレイミド化合物を得た。
[合成例6]ビスマレイミド化合物の合成
2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−フェニル]プロパンに代えて、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン14.6gを使用したことを除いては、合成例5と同様の方法により下記化学式(19)で表されるビスマレイミド化合物を得た。
[合成例7]ビスマレイミド化合物の合成
250mlフラスコに150mlのDMFを入れた後、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−フェニル]プロパン20.5gを添加して完全に溶解させた。その後、0〜5℃に冷却させた状態で無水マレイン酸9.8g(0.1mol)を添加した。次いで、2時間撹拌した後、無水酢酸50mlおよび酢酸ナトリウム1gを添加して、60℃で4時間反応させた。反応が終了した後、反応液を過量の氷水に沈殿させ、減圧ろ過して得た沈殿物を水で洗浄した。その後、60℃で48時間真空乾燥させて、下記化学式(20)で表されるビスマレイミド化合物を得た。
[合成例8]ビスマレイミド化合物の合成
2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−フェニル]プロパンに代えて1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン14.6gを使用したことを除いては、合成例7と同様の方法により下記化学式(21)で表されるビスマレイミド化合物を得た。
[合成例9]ビスマレイミド化合物の合成
2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−フェニル]プロパンに代えて4,4’−ジアミノジフェニルメタン9.91gを使用したことを除いては、合成例7と同様の方法により下記化学式(22)で表されるビスマレイミド化合物を得た。
[合成例10]ビスナジミド化合物の合成
無水マレイン酸9.8g(0.1mol)に代えて5−ノモネン−2,3−ジカルボン酸無水物16.42g(0.1mol)を使用したことを除いては、合成例7と同様の方法により下記化学式(23)で表されるビスナジミド化合物を得た。
[合成例11]ビスナジミド化合物の合成
2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−フェニル]プロパンに代えて1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン14.6gを使用したことを除いては、合成例10と同様の方法により下記化学式(24)で表されるビスナジミド化合物を得た。
[実施例1]
合成例1で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2g、および、合成例7で合成したビスマレイミド化合物2gを、NMP 6gに溶解させた。得られた溶液の粘度は、約1100cpsであった。
一方、この溶液を、4×4[cm]のサイズのガラス繊維(厚さ=0.05mm)に含浸させ、この試片を電解銅箔上に載置して、高温炉で常温から290℃まで昇温して2時間硬化させた。こうして得られた試片を50質量%の硝酸水溶液で処理することにより銅箔を除去して、プリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は60質量%であった。
得られたプリプレグについて、熱分析器(TMA:Thermomechanical Analyzer、TA Instruments、TMA2940)を用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例1で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で16.3ppm/℃であった。
[実施例2]
合成例2で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2g、および、合成例8で合成したビスマレイミド化合物2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は64質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示し、この際のTMA曲線を図5に示す。この実施例2で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で10.6ppm/℃であった。
[実施例3]
合成例2で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2g、および、合成例9で合成したビスマレイミド化合物2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は50質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示し、この際のTMA曲線を図6に示す。この実施例3で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で7.2ppm/℃であった。
[実施例4]
合成例3で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2g、および、合成例5で合成したビスマレイミド化合物2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は52質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例4で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で14.5ppm/℃であった。
[実施例5]
合成例3で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー2g、および、合成例10で合成したビスマレイミド化合物2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は52質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例5で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で16.5ppm/℃であった。
[実施例6]
合成例3で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2g、および、と合成例11で合成したビスマレイミド化合物2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は53質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例6で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で14.7ppm/℃であった。
[実施例7]
合成例2で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2g、および、合成例6で合成したビスマレイミド化合物2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は60質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例7で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で14.6ppm/℃であった。
[実施例8]
合成例2で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2g、合成例8で合成したビスマレイミド化合物1.2g、および、合成例9で合成したビスマレイミド化合物0.8gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量比は52質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例8で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で10.2ppm/℃であった。
[実施例9]
合成例2で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2.8g、および、合成例9で合成したビスマレイミド化合物1.2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量は59質量%であった。また、り、製造し、硬化されたプリプレグのTMA分析結果は下記表1に示した。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1および図7に示す。この実施例9で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で9.3ppm/℃であった。
[実施例10]
合成例2で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(ナジミド末端キャッピング)2.8g、合成例7で合成したビスマレイミド化合物0.6g、および、合成例9で合成したビスマレイミド化合物0.6gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量は58質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例10で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で13.6ppm/℃であった。
[実施例11]
合成例4で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(テトラヒドロフタルイミド末端キャッピング)2.8g、および、合成例8で合成したビスマレイミド化合物1.2gを使用して、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。この際、プリプレグの全量100質量%に対して、高分子の質量は52質量%であった。また、TMAを用いて熱膨張係数(CTE)を測定した。得られた結果を下記の表1に示す。この実施例11で得られたプリプレグの熱膨張係数(CTE)は、50〜150℃で11.0ppm/℃であった。
[物性評価]
樹脂含浸量(質量%)は、プリプレグの総量に対する補強材に浸透、付着した樹脂および補強材の表面に位置した樹脂の総量を意味する。補強材の表面に位置した樹脂は、補強材の表面に層状で形成されたものを含む。
誘電率は、プリプレグ3枚を加圧プレスで290℃、1時間加圧積層して全厚さが300μm以上になるようにした後、Agilnet社のRF Impedence分析器(E4991A)を用いて1GHzで測定した。
試片の熱膨張係数(CTE)は、TA社(Thermomechanical Analyzer、TA Instruments、TMA2940)の製品であるTMA2940を使用して窒素下で測定し、この際、温度は5℃/分で昇温させながら測定した。
粘度はBrookfield viscometer LVDVII+で測定した。
[実施例12]
溶媒であるNMP 6gに、合成例1で合成した熱硬化性液晶性オリゴマー(LCT)(ナジミド末端キャッピング)2.4g、合成例8で合成したビスマレイミド化合物0.8gおよび下記化学式(25)のエポキシ樹脂0.8gを溶解させ、下記化学式(26)の触媒を0.012g(溶質量に対して0.01%)添加した後、均一液になるように十分撹拌した。この溶液を用いて、実施例1と同様の方法によりプリプレグを得た。
得られたプリプレグに対して万能引張試験器(UTM)を用いて180°剥離テストを行った。その結果、接着力の測定値は0.75kN/mであった。熱分析器(TMA:Thermomechanical Analyzer、TA Instruments、TMA2940)を用いて50〜150℃で熱膨張係数(CTE)を測定した。その結果、含浸率60質量%の試片の場合、CTEは50〜150℃で16.1ppm/℃であることが示された。
以上、本発明の好適な実施形態を実施例を用いて詳細に説明したが、これらの実施例は例示的なものに過ぎず、当業者であれば、各種の変更例または均等な他の実施例に想到し得ることは明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって定められるべきであり、上記の形態のみに限定されるものではない。

Claims (20)

  1. 有機溶媒と、
    熱硬化性液晶性オリゴマーと、
    両末端に架橋性反応基を有する架橋剤およびエポキシ化合物の少なくとも一方と、
    を含む熱硬化性組成物であって、
    前記熱硬化性液晶性オリゴマーは、下記化学式(1)で表され、前記架橋剤は、下記化学式(14)で表される分子量200〜900の化合物である、熱硬化性組成物:
    化学式(1)中、Rは、下記化学式(2)で表される構造単位を表し:
    化学式(2)中、XおよびYは、それぞれ独立して、O、NR”またはCOを表し、この際、前記R”は、水素原子、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキル基または置換もしくは非置換のC〜C30のアリール基を表し、
    Arは、下記化学式(3)の中から選択される2価の芳香族環式基の少なくとも1つを含み、この際、化学式(3)の中から選択される前記芳香族環式基における環を構成する少なくとも1つの炭素原子は、NおよびPからなる群から選択されるヘテロ原子で置換されていてもよく、環上の水素原子が置換されていてもよい、
    化学式(3)中、Aは、単結合であるか、あるいは、O、S、CO、SO、SOまたは2価の脂肪族有機基もしくは芳香族有機基である、
    は、下記化学式(6)で表される構造単位を表し:
    化学式(6)中、XおよびYは、それぞれ独立して、O、NR”またはCOを表し、この際、前記R”は、水素原子、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキル基または置換もしくは非置換のC〜C30のアリール基を表し、
    Arは、下記化学式(7)の中から選択される2価の芳香族環式基の少なくとも1つを含み、この際、化学式(7)の中から選択される前記芳香族環式基における環を構成する少なくとも1つの炭素原子は、NおよびPからなる群から選択されるヘテロ原子で置換されていてもよく、環上の水素原子が置換されていてもよい、
    化学式(7)中、Aは、N、O、S、CO、SO、SO、または2価の脂肪族有機基もしくは芳香族有機基であり、この際、前記2価の脂肪族有機基もしくは芳香族有機基は置換もしくは非置換のC〜C20のアルケニレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のオキシアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシヘテロアリーレン基、下記化学式(8a)で表される連結基および下記化学式(8b)で表される連結基からなる群から選択される。
    化学式(8a)および化学式(8b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン、C〜Cのアルキル基またはC〜Cのハロアルキル基を表す、
    およびZは、それぞれ独立して、下記化学式(11)の中から選択される架橋性反応基であり、
    化学式(11)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、C〜Cのアルキル基またはハロゲン原子である、
    nおよびmは、それぞれ独立して、1〜50の整数を表す、
    化学式(14)中、ZおよびZは、それぞれ独立して、下記化学式(17)の中から選択される、前記Zおよび前記Zと共重合して架橋構造を形成しうる基であり:
    化学式(17)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、C〜Cのアルキル基またはハロゲン原子を表す、
    は、下記化学式(15)で表される構造単位である、
    化学式(15)中、Wは、下記化学式(16a)で表される連結基であり、
    化学式(16a)中、BおよびBは、それぞれ独立して、O、S、CO、SO、SO、CONHまたはCOOを表し、Arは、下記化学式(16b)の中から選択される。
  2. 前記Rは、互いにオルト位またはメタ位に位置する2つの連結基を有する2価の芳香族の環式構造単位である、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
  3. 前記Arは、下記化学式で表される基を含み、
    この際、選択された基におけるAは、O、S、CO、SO、SO、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のオキシアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシヘテロアリーレン基、下記化学式(3a)で表される連結基および下記化学式(3b)で表される連結基からなる群から選択され、
    が下記化学式(3a)で表される連結基または下記化学式(3b)で表される連結基であるとき、Aを構成する化学式(3a)または化学式(3b)中の芳香族環の少なくとも1つにおいて、環内に存在する少なくとも1つのCHがNおよびPからなる群から選択されるヘテロ原子で置換されていてもよい、請求項1に記載の熱硬化性組成物:
    化学式(3b)中、Dは、O、S、CO、SO、SOまたは直鎖状もしくは分枝状のC〜C20のアルキレン基である。
  4. 前記Arは、下記化学式で表される基を含み、
    この際、前記基におけるAは、O、S、CO、SO、SO、置換もしくは非置換のC〜C20のアルケニレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のオキシアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシヘテロアリーレン基、下記化学式(8a)で表される連結基および下記化学式(8b)で表される連結基からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物:
    化学式(8a)および化学式(8b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、C〜Cのアルキル基またはC〜Cのハロアルキル基を表す。
  5. 前記化学式(1)において、n/(n+m+2)は、0.05を超えて0.6以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物。
  6. 前記熱硬化性液晶性オリゴマーの数平均分子量は、500〜9000である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物。
  7. 前記有機溶媒100質量部に対して、前記熱硬化性液晶性オリゴマーを5〜200質量部含み、前記架橋剤または前記エポキシ化合物を5〜80質量部含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物。
  8. 前記熱硬化性液晶性オリゴマーと、前記架橋剤または前記エポキシ化合物との質量比は、1:9〜9:1である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物。
  9. 前記有機溶媒は、非プロトン性極性溶媒である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物。
  10. 主鎖の両末端の少なくとも一方にヒドロキシ基が導入された液晶ポリマーまたは液晶オリゴマーをさらに含み、前記液晶ポリマーまたは前記液晶オリゴマーの主鎖は、芳香族ポリエステル、芳香族ポリエステルアミドまたは芳香族ポリアミドを含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物。
  11. 10000〜500000の数平均分子量を有する液晶ポリマーをさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の熱硬化性組成物。
  12. 前記液晶ポリマーは、主鎖に芳香族ポリエステル、芳香族ポリエステルアミドまたは芳香族ポリアミドを含む、請求項11に記載の熱硬化性組成物。
  13. 下記化学式(1)で表される熱硬化性液晶性オリゴマーと、
    両末端に架橋性反応基を有する架橋剤およびエポキシ化合物の少なくとも一方と、
    が架橋されてなる重合物を含み、
    前記架橋剤は、下記化学式(14)で表される分子量200〜900の化合物である、樹脂硬化物:
    化学式(1)中、Rは、下記化学式(2)で表される構造単位を表し:
    化学式(2)中、XおよびYは、それぞれ独立して、O、NR”またはCOを表し、この際、前記R”は、水素原子、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキル基または置換もしくは非置換のC〜C30のアリール基を表し、
    Arは、下記化学式(3)の中から選択される2価の芳香族環式基の少なくとも1つを含み、この際、化学式(3)の中から選択される前記芳香族環式基における環を構成する少なくとも1つの炭素原子は、NおよびPからなる群から選択されるヘテロ原子で置換されていてもよく、環上の水素原子が置換されていてもよい、
    化学式(3)中、Aは、単結合であるか、または2価の脂肪族有機基または芳香族有機基である、
    は、下記化学式(6)で表される構造単位を表し:
    化学式(6)中、XおよびYは、それぞれ独立して、O、NR”またはCOを表し、この際、前記R”は、水素原子、置換もしくは非置換のC〜C20のアルキル基または置換もしくは非置換のC〜C30のアリール基を表し、
    Arは、下記化学式(7)の中から選択される2価の芳香族環式基の少なくとも1つを含み、この際、化学式(7)の中から選択される前記芳香族環式基における環を構成する少なくとも1つの炭素原子は、NおよびPからなる群から選択されるヘテロ原子で置換されていてもよく、環上の水素原子が置換されていてもよい、
    化学式(7)中、Aは、N、O、S、CO、SO、SOまたは2価の脂肪族有機基もしくは芳香族有機基であり、この際、前記2価の脂肪族有機基もしくは芳香族有機基は置換もしくは非置換のC〜C20のアルケニレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C20のオキシアルコキシレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換のC〜C30のオキシヘテロアリーレン基、下記化学式(8a)で表される連結基および下記化学式(8b)で表される連結基からなる群から選択される。
    化学式(8a)および化学式(8b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン、C〜Cのアルキル基またはC〜Cのハロアルキル基を表す、
    およびZは、それぞれ独立して、下記化学式(11)の中から選択される架橋性反応基であり、
    化学式(11)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、C〜Cのアルキル基またはハロゲン原子である、
    nおよびmは、それぞれ独立して、1〜50の整数を表す、
    化学式(14)中、ZおよびZは、それぞれ独立して、下記化学式(17)の中から選択される基であり:
    化学式(17)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、C〜Cのアルキル基またはハロゲン原子を表す、
    は、下記化学式(15)で表される構造単位である、
    化学式(15)中、Wは、下記化学式(16a)で表される連結基であり、
    化学式(16a)中、BおよびBは、それぞれ独立して、O、S、CO、SO、SO、CONHまたはCOOを表し、Arは、下記化学式(16b)の中から選択される。
  14. シート状である、請求項13に記載の樹脂硬化物。
  15. 請求項13または14に記載の樹脂硬化物を含む基板。
  16. 補強材をさらに含み、
    前記樹脂硬化物が、前記補強材の内部に含浸されてなるか、または、前記補強材の表面に配置されてなる、請求項15に記載の基板。
  17. 前記補強材は、ガラス繊維織布、アルミナガラス繊維織布、ガラス繊維不織布、セルロース不織布、カーボン繊維織布および高分子織物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項16に記載の基板。
  18. 金属箔をさらに含み、
    前記金属箔は、前記樹脂硬化物の少なくとも1つの面と接合されてなる、請求項15〜17のいずれか1項に記載の基板。
  19. 前記金属箔は、その一方または両方の面にパターンが形成されてなる、請求項18に記載の基板。
  20. 1または2以上のメモリチップと、
    前記メモリチップと電気的に接続された、請求項15〜19のいずれか1項に記載の基板と、
    を含む、記憶媒体。
JP2009263321A 2008-11-18 2009-11-18 熱硬化性組成物およびそれを用いたプリント配線板 Expired - Fee Related JP5814503B2 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2008-0114806 2008-11-18
KR20080114806 2008-11-18
KR1020090042671A KR20100056344A (ko) 2008-11-18 2009-05-15 열경화성 조성물 및 그를 이용하는 인쇄회로기판
KR10-2009-0042671 2009-05-15
KR10-2009-0105844 2009-11-04
KR1020090105844A KR20100056371A (ko) 2008-11-18 2009-11-04 열경화성 조성물 및 그를 이용하는 인쇄회로기판

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010121133A JP2010121133A (ja) 2010-06-03
JP5814503B2 true JP5814503B2 (ja) 2015-11-17

Family

ID=42280514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009263321A Expired - Fee Related JP5814503B2 (ja) 2008-11-18 2009-11-18 熱硬化性組成物およびそれを用いたプリント配線板

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5814503B2 (ja)
KR (2) KR20100056344A (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014430B1 (ko) * 2010-06-18 2011-02-16 주식회사 에스피씨 내열도가 높고 열팽창 계수가 안정적인 홀플러깅용 고분자와 이를 포함하는 수지 조성물 및 그 홀플러깅 방법
KR101728547B1 (ko) * 2010-07-05 2017-05-02 심천 워트 어드밴스드 머티리얼즈 주식회사 열경화성 수지 제조용 조성물 및 그의 경화물, 상기 경화물을 포함하는 프리프레그와 프리프레그 적층체, 및 상기 프리프레그 또는 프리프레그 적층체를 채용한 금속박 적층판과 프린트 배선판
KR20120058127A (ko) * 2010-11-29 2012-06-07 삼성전기주식회사 다층 배선기판용 절연 수지 조성물 및 이를 포함하는 다층 배선기판
KR101119899B1 (ko) * 2011-01-28 2012-02-29 (주)상아프론테크 석분을 포함하는 고분자 수지를 이용한 인쇄회로기판 가공용 백업보드 및 이의 제조방법
KR102004758B1 (ko) * 2011-10-25 2019-07-30 삼성전기주식회사 기판 절연층 조성물, 이를 이용한 프리프레그 및 기판
JP6128804B2 (ja) * 2012-09-28 2017-05-17 株式会社ダイセル 熱硬化性液晶ポリエステル組成物及びその硬化物
KR20140046789A (ko) * 2012-10-11 2014-04-21 삼성전기주식회사 프리프레그, 동박적층판, 및 인쇄회로기판
CN106715520B (zh) * 2014-09-25 2019-05-14 住友化学株式会社 高分子化合物和使用该高分子化合物的发光元件
KR102195639B1 (ko) * 2015-03-25 2020-12-28 동우 화인켐 주식회사 입체 조형용 광경화성 수지 조성물
SG11202103755YA (en) * 2018-10-18 2021-05-28 Merck Patent Gmbh Dielectric copolymer materials
TWI749575B (zh) * 2020-06-02 2021-12-11 長興材料工業股份有限公司 芳香族液晶聚酯、液晶聚酯組合物及製備液晶聚酯膜之方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0670179B2 (ja) * 1989-03-31 1994-09-07 昭和高分子株式会社 硬化可能な樹脂組成物
JPH0662725B2 (ja) * 1989-12-14 1994-08-17 昭和高分子株式会社 熱硬化性樹脂組成物
JPH03243606A (ja) * 1990-02-21 1991-10-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd 複合材料用樹脂組成物
JPH0662714B2 (ja) * 1990-03-28 1994-08-17 昭和高分子株式会社 熱硬化性樹脂組成物
JPH06102701B2 (ja) * 1990-11-30 1994-12-14 株式会社日立製作所 熱硬化性樹脂組成物および電子装置用絶縁材料
JP4636295B2 (ja) * 1998-12-29 2011-02-23 Dic株式会社 メソーゲン基を含むビスマレイミド
JP4201150B2 (ja) * 1999-04-14 2008-12-24 日本化薬株式会社 新規硬化性アラミド、重合性組成物およびその硬化物
JP2004091646A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Fuji Photo Film Co Ltd 新規化合物、重合体、及びそれを含む光学要素、並びに重合体の製造方法
JP5568842B2 (ja) * 2008-05-01 2014-08-13 Jnc株式会社 重合性液晶組成物およびその用途

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100056344A (ko) 2010-05-27
JP2010121133A (ja) 2010-06-03
KR20100056371A (ko) 2010-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5814503B2 (ja) 熱硬化性組成物およびそれを用いたプリント配線板
US8765012B2 (en) Thermosetting composition and printed circuit board using the same
KR101492597B1 (ko) 액정 서모셋 모노머 또는 올리고머, 이를 포함하는 열경화성 액정 고분자 조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판
KR101642518B1 (ko) 열경화성 조성물 및 그를 이용하는 인쇄회로기판
KR101552716B1 (ko) 서모셋 모노머 가교제, 이를 포함하는 인쇄회로기판 형성용조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판
US8512596B2 (en) Composition for producing a board and printed circuit board using the same
JP5055951B2 (ja) 樹脂含浸基材およびその製造方法
KR101852198B1 (ko) 액정 폴리에스테르-함유 액체 조성물
KR20090041914A (ko) 액정 폴리에스터 수지 조성물 및 그를 이용한 인쇄회로기판
TWI513582B (zh) 積層基材之製造方法,積層基材及印刷配線板
KR101670087B1 (ko) 열경화성 수지, 이를 포함한 수지 조성물, 및 이를 이용하여 제조된 인쇄회로기판
KR101148384B1 (ko) 기판 형성용 조성물, 및 이를 이용한 프리프레그 및 기판
US7211528B2 (en) Resin-impregnated substrate
JP2010528149A (ja) 芳香族液晶ポリエステルアミド共重合体、この芳香族液晶ポリエステルアミド共重合体を使用したプリプレグ、及びこのプリプレグを使用した積層板並びに配線板
JP5945320B2 (ja) 全芳香族ポリエステルアミド共重合体樹脂、該全芳香族ポリエステルアミド共重合体樹脂を含む高分子フィルム、該高分子フィルムを含む軟性金属箔積層板、及び該軟性金属箔積層板を具備する軟性印刷回路基板
JP5231174B2 (ja) 基板形成用組成物、プリプレグ、基板および熱硬化性芳香族オリゴマー
KR20100066378A (ko) 기판 형성용 조성물 및 그를 이용하는 인쇄회로기판
JP5721570B2 (ja) 熱硬化性樹脂製造用の組成物及びその硬化物、該硬化物を含むプリプレグ及びプリプレグ積層体、並びに該プリプレグまたはプリプレグ積層体を採用した金属箔積層板及びプリント配線板
KR101485185B1 (ko) 인쇄회로기판 형성용 조성물 및 그를 이용하는 인쇄회로기판
JP2012514067A (ja) 芳香族ポリエステルアミド共重合体、高分子フィルム、プリプレグ、プリプレグ積層体、金属箔積層板及びプリント配線板
JP2014508206A (ja) 全芳香族ポリエステルアミド共重合体樹脂、該樹脂を含むフィルム、該フィルムを含む軟性金属張積層板、及び該軟性金属張積層板を具備する軟性印刷回路基板
JP6111247B2 (ja) 熱硬化性樹脂製造用組成物及びその硬化物、該硬化物を含むプリプレグ、及び該プリプレグを採用した金属箔積層板並びにプリント配線板
JP5855371B2 (ja) 熱硬化性樹脂製造用の組成物及びその硬化物、該硬化物を含むプリプレグ及びプリプレグ積層体、並びに該プリプレグまたはプリプレグ積層体を採用した金属箔積層板及びプリント配線板
JP2011190382A (ja) 液晶ポリエステル含浸繊維シートの製造方法
JP2011190383A (ja) 液晶ポリエステル含浸繊維シートの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110316

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130108

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130408

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140519

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20140609

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20140610

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140715

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141117

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20150116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5814503

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees