JP5833024B2 - 樹脂組成物、これを含む保護膜、ドライフィルム、回路基板、及び多層回路基板 - Google Patents
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Description
本発明の樹脂組成物は、所定のポリオキサゾリドン樹脂(A)を含有し、任意で難燃剤(B)及び3個以上の官能基を有する熱硬化性樹脂(C)を含む。この樹脂組成物からなる膜、もしくはその硬化膜は、耐摺動屈曲性が非常に優れ、かつ耐熱性や加工性にも優れる。
ポリオキサゾリドン樹脂(A)は、オキサゾリドン構造を含む樹脂であれば、その他の構造については特に限定されないが、例えば下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリオキサゾリドン樹脂を挙げることができる。
(i)−CH2−O−Ar−O−CH2−(Arは2価の芳香族基を示す)
(ii)−CH2−OCO−Ar−COO−CH2−(Arは2価の芳香族基を示す)
(iii)−CH2−O−X−O−CH2−(Xは2価の脂肪族基を示す)
(iv)−CH2−OCO−X−COO−CH2−(Xは2価の脂肪族基を示す)
前記一般式(1)で表される繰り返し単位を含むポリオキサゾリドン樹脂(A)は、下記一般式(2)で表されるジカーバメート化合物と、例えば下記一般式(3)で表されるジエポキシ化合物とを反応させることにより製造することができる。
R5OOCHN−R2−NHCOOR5 ・・・(2)
樹脂組成物には、樹脂組成物からなる膜に要求される特性を付与するための種々の添加剤を含有させることができる。例えば、難燃剤(B)を添加することで難燃性に優れた膜とすることができる。
樹脂組成物には、一分子内に3個以上の反応性官能基を有する熱硬化性樹脂(C)を添加することが好ましい。樹脂組成物に当該熱硬化性樹脂(C)を添加することで、樹脂組成物の接着性を高めることができる。また比較的低温(例えば230℃以下)で、樹脂組成物を熱硬化させることができ、樹脂組成物からなる膜の耐摺動屈曲性を高めることもできる。
Mc=2(1+μ)ρRT/E’
上記式中、Mcは架橋点間平均分子量(g/mol)、μはポアソン比(0.5と仮定)、ρは密度(g/m3)、Rは気体定数(8.314J/K/mol)、Tは絶対温度(K)、E’は弾性率(Pa)を表す。
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて「その他の添加剤」を含有させることができる。「その他の添加剤」としては、無機充填剤、消泡剤、レベリング剤、表面張力調整剤等を用いることができる。
前述の樹脂組成物からなる膜は、耐摺動屈曲性に優れ、耐熱性や加工性に優れる。そこで、この樹脂組成物からなる膜は、プリント配線板の回路の保護膜に好適である。樹脂組成物からなる膜を保護膜に適用することで、耐摺動屈曲性に優れるフレキシブル回路基板やフレキシブル多層基板が得られる。また当該樹脂組成物からなる膜は、接着層等を介さずにプリント配線板と積層することが可能であり、得られる回路基板の厚みを薄くできる。また前述の樹脂組成物からなる膜は加工性が高く、例えば打ち抜き加工等も可能であることから、種々のプリント配線板の回路の保護膜に適用できる。さらに、前述の樹脂組成物は、耐熱性も高いため、耐リフローはんだ性が必要とされる保護膜にも適用できる。また、前述の樹脂組成物からなる保護膜は、回路基板等に貼り合わせ後、小片化したりすることなく、フィルム状態を維持することができるため、当該保護膜を有する回路基板や多層回路基板の信頼性を高いものとできる。
ドライフィルムは、例えば図2に示すように、可撓性支持体(キャリアフィルム)11と、この可撓性支持体11上に配置された保護膜10とを有する。保護膜10の可撓性支持体11と反対側の面には、さらにこの保護膜10を保護するための保護フィルム(図示せず)を有してもよい。
なお樹脂組成物の乾燥後、貼り合わせるプリント配線板の回路パターン等に合わせ、打ち抜き加工等を行ってもよい。
保護膜10を貼り合わせるプリント配線板3は、基板1と、この基板1上に形成された金属層からなる回路2とを有するものとし得る。必要に応じて、他の層を有してもよい。基板1は、例えばポリイミドフィルム等とすることができ、フレキシブル性を有することが好ましい。
保護膜をプリント配線板と積層する場合には、例えば図2に示すように、プリント配線板3と、ドライフィルム12とを予め準備する。ドライフィルム12の保護膜10と、プリント配線板3の回路2とを重ね合わせ、これらを圧着することで積層できる。圧着方法は、特に制限はなく、例えば平面圧着や、ロール圧着等としてもよいが、特に真空ラミネートが好ましい。回路形成面に対する保護膜の埋め込み状態がより良好になるためである。なお、保護膜10をプリント配線板3と貼り合わせた後、可撓性支持体11は剥離してもよい。
・ドライフィルムに破れがない:○
・ドライフィルムの一部に破れ:△
・ドライフィルムが小片化:×
前処理 :IR Max260℃
ストローク :50mm
スピード :10rpm
径(Gap):1.0mm(2.0mm)
温度 :23℃
判定 :抵抗値10%上昇
500mlの四つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン(MEK)75.0g、イソプロピルアルコール(IPA)37.0g、及びトルエン37.0gを仕込み、70℃まで昇温した。トルエン40.0g、及びメチレンジイソシアネート(MDI−PH)(三井化学社製)60.0gが入った滴下ロートを上記四つ口セパラブルフラスコに設置し、約30分かけて内容物を滴下した。80℃で1時間反応後、160℃に昇温し、IPA及びトルエンを留去した。冷却後、ジメチルアセトアミド(DMAc)40.0g、及び触媒として1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(1B2PZ)(四国化成社製)0.6gを添加して撹拌し、滴下ロートに移した。
生成するIPAを留去しつつ、IPAの留出が終了するまで約8時間反応させたこと以外は、前述の合成例1と同様にしてポリオキサゾリドン(Pox2)のDMAc溶液(45質量%)を得た。得られたポリオキサゾリドンの重量平均分子量(Mw)は146000であった。
ビスフェノール型エポキシ樹脂(商品名「エポミックR−139S」、三井化学社製、エポキシ当量:185g/eq)の量を98.0gとし、ジエポキシ化合物に対するジカーバメート化合物のモル比(ジカーバメート化合物/ジエポキシ化合物)を0.95として反応させたこと以外は、前述の合成例1と同様にしてポリオキサゾリドン(Pox3)のDMAc溶液(45質量%)を得た。得られたポリオキサゾリドンの重量平均分子量(Mw)は112000であった。
ビスフェノール型エポキシ樹脂(商品名「エポミックR−139S」、三井化学社製、エポキシ当量:185g/eq)の量を71.0gとし、ジエポキシ化合物に対するジカーバメート化合物のモル比(ジカーバメート化合物/ジエポキシ化合物)を1.30として反応させたこと以外は、前述の合成例1と同様にしてポリオキサゾリドン(Pox4)のDMAc溶液(45質量%)を得た。得られたポリオキサゾリドンの重量平均分子量(Mw)は27000であった。
トリス−p−ヒドロキシフェニルメタン46g(0.10モル)、エピクロロヒドリン340g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.65gの混合物を105〜110℃で2時間撹拌した。フラスコの内容物を冷却し、トルエン35mlを加えた。次いで、フラスコ内の圧力を50mmHg以下に減圧し、フラスコを70〜80℃に加熱した。その後、50質量%水酸化ナトリウム水溶液31gを滴下し、エピクロロヒドリンを循環させながら、更に60分間蒸留を続けた。反応混合物を冷却し、NaClを吸引濾過により除去した。エピクロロヒドリン溶液を水で洗浄、減圧濃縮、乾燥して、融点60〜65℃、エポキシ当量166g/eqの三官能性エポキシ樹脂(PHBAEP)を得た。
Pox1のDMAc溶液(45質量%)200gに、難燃剤としてフェノキシシクロフォスファーゼン(商品名「FP−300」、伏見製薬所社製)15g(P含有率:1.40%)と、三官能性エポキシ樹脂(PHBAEP、エポキシ当量:166g/eq)25gとを添加し、自動混練機を使用して30分間撹拌して褐色粘性液体(ワニス)を得た。得られたワニスの粘度は3.0Pa・sであった。このワニスを厚さ38μmのPETフィルム上に塗工した後、乾燥し、PETフィルム上に厚さ25μmの樹脂層が形成されたドライフィルムを得た。得られたドライフィルムを用いて摺動屈曲テスト用の基材、難燃性評価用の基材、及びリフロー試験用の基材を作成し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
表1に示す組成のワニス(樹脂組成物)を調製するとともに、これらのワニスを用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にしてドライフィルムを得た。得られたドライフィルムを用いて摺動屈曲テスト用の基材、難燃性評価用の基材、及びリフロー試験用の基材を作成し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
2、2’ 回路
3 プリント基板
10、10’ 保護膜
11 可撓性支持体
20 回路基板
21 多層回路基板
Claims (13)
- プリント配線板の回路と接して配置される回路基板の保護膜であって、
下記一般式(2)で表されるジカーバメート化合物と、下記一般式(3)で表されるジエポキシ化合物との反応生成物であり、かつ重量平均分子量が3×104以上であるポリオキサゾリドン樹脂(A)と、
分子内に3個以上の反応性官能基を有する熱硬化性樹脂(C)と、
を含む樹脂組成物からなる、保護膜。
R 2 は、炭素数1〜60の2価の有機基を示し、
R 5 は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシアルキル基、又はR a −(OR b )m− (R a はアルキル基を示し、R b はアルキレン基を示し、mは1〜11の整数を示す)で表される炭素数1〜12の1価の有機基を示す)
R 1 は、炭素数1〜60の2価の有機基を示し、
R 3 は、相互に独立に水素又は炭素数1〜6の炭化水素基を示す) - 前記樹脂組成物が、難燃剤(B)を含む、請求項1に記載の保護膜。
- 可撓性支持体と、前記可撓性支持体上に配置された請求項1〜3のいずれか一項に記載の保護膜と、を有するドライフィルム。
- プリント配線板における回路の保護層であって、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の保護膜の硬化物からなる、回路保護層。 - 基板、及び前記基板上に形成された回路を有するプリント配線板と、
前記回路と接するように、前記プリント配線板に積層された、請求項1〜3のいずれか一項に記載の保護膜の硬化物からなる回路保護層と
を有する回路基板。 - フレキシブル回路基板である、請求項6に記載の回路基板。
- 基板、及び前記基板上に形成された回路を有するプリント配線板を2枚以上積層した多層回路基板であって、
異なるプリント配線板間に、請求項1〜3のいずれか一項に記載の保護膜の硬化物からなる回路保護層を有する
多層回路基板。 - フレキシブル多層回路基板である請求項8に記載の多層回路基板。
- 下記一般式(2)で表されるジカーバメート化合物と、下記一般式(3)で表されるジエポキシ化合物との反応生成物であり、かつ重量平均分子量が3×104以上であるポリオキサゾリドン樹脂(A)と、
分子内に3個以上の反応性官能基を有する熱硬化性樹脂(C)と
を含有する樹脂組成物。
R 2 は、炭素数1〜60の2価の有機基を示し、
R 5 は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシアルキル基、又はR a −(OR b )m− (R a はアルキル基を示し、R b はアルキレン基を示し、mは1〜11の整数を示す)で表される炭素数1〜12の1価の有機基を示す)
R 1 は、炭素数1〜60の2価の有機基を示し、
R 3 は、相互に独立に水素又は炭素数1〜6の炭化水素基を示す) - 難燃剤(B)を更に含有する請求項10に記載の樹脂組成物。
- 基板、及び前記基板上に配置された回路を有するプリント配線板と、前記回路と接するように、前記プリント配線板に積層された回路保護層とを有する回路基板の製造方法であって、
前記プリント配線板を準備する工程と、
前記プリント配線板の回路上に、請求項1〜3のいずれか一項に記載の保護膜を配置し、真空ラミネートする工程と、
前記保護膜を加熱硬化し、回路保護層とする工程と、
を有する、回路基板の製造方法。
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