JP6303407B2 - 硬化性組成物およびその用途 - Google Patents

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Description

本発明は、硬化性組成物およびその用途に関し、例えば電子部品製作において絶縁膜を形成するための組成物、該組成物を用いて形成される硬化膜、前記硬化膜を有する硬化膜付き基板、および前記硬化膜または硬化膜付き基板を有する電子部品に関する。
近年、電子機器の小型化、軽量化および高性能化が急速に進んでおり、これらは電子部品の薄型化または小型化などにより達成されている。特にプリント配線板の分野では、折りたたみ可能なフレキシブル配線板が電子機器の小型化や軽量化に大きく貢献している。
このような電子機器の小型化、軽量化および高性能化に伴い、電子部品で使用される各部材には様々な物性が求められている。例えば電子部品に使用される絶縁性硬化膜には、耐熱性、絶縁性、屈曲性、基板に対する密着性、プロセス上で使用される薬品に対する耐性、低吸水性等が求められる。
前記絶縁性硬化膜形成材料としては、耐熱性および絶縁性等に優れるイミド系材料が広く用いられている。
このようなイミド系材料として、ポリイミドやポリアミド酸を含む材料を用いる場合、該ポリイミドやポリアミド酸の相溶性の点から様々な制限があった。
また、前記イミド系材料から得られる硬化膜を電子部品などに用いる場合、当該硬化膜の吸水性による、電子部品の長期的信頼性や電気特性に問題が生じる場合があった。
さらに、前記イミド系材料を硬化させる際には、通常、高温で加熱する必要があるため、当該材料を基板上で硬化させる場合には、耐熱性の高い基板を用いなければならず、また、高温で加熱することで、所望の電気特性等を有する電子部品が得られない場合があった。
前記イミド系材料として、例えば、特許文献1には、特定構造のビスアリルナジイミド化合物と、特定構造のビスマレイミド化合物とを含有するインクジェット用硬化性樹脂組成物が開示されている。しかしながら、特許文献1にその課題を解決できた組成物として開示されているのは、芳香環やエーテル結合を有するビスマレイミド化合物を含む組成物のみである。
また、特許文献2には、特定のビスマレイミド化合物、特定のビスマレイミドの反応生成物、ラジカル開始剤、およびフィラーからなる樹脂ペースト組成物が開示されている。
国際公開第2006/075654号 特開平11−106455号公報
しかしながら、特許文献1に記載の芳香環やエーテル結合を有するビスマレイミド化合物は、該組成物を構成するナジイミド化合物などとの相溶性に劣り、さらに、該組成物から得られる硬化膜は、吸水率が高く、屈曲性や一般的に配線材料として使用される銅等との密着性が低かった。
また、特許文献2に記載の組成物から得られる硬化膜は、絶縁膜としての絶縁性や屈曲性が不十分であった。
本発明の課題は、低温硬化性に優れた組成物であって、優れた絶縁性、耐熱性、銅等に対する密着性、屈曲性、および低吸水性を有する硬化膜を形成することが可能な硬化性組成物を提供することにある。
本発明者等は上記課題を解決するために鋭意検討を行った。特に、絶縁材料として用いられる組成物に含有される成分として好ましく用いられる、ビスマレイミドを含む硬化性組成物を各種検討した。
例えば、ビスマレイミドとして、芳香環やエーテル結合を有するビスマレイミドを使用した場合は、得られる硬化膜は、吸水率が高くなり、銅との密着性も低く、屈曲性も低かった。
本発明者らは、吸水率や密着性、屈曲性にはビスマレイミド中の芳香環やエーテル結合が悪影響を及ぼすものと考え、上記ビスマレイミドの代わりに、マレイミド構造が特定の炭素数の脂肪族炭化水素基で結合されたビスマレイミドからなる組成物を用いて試験を行った。しかしながら、この場合、得られた組成物は熱硬化性に乏しいため、硬化膜を得るためには高温での加熱が必要であり、また、タックレスな硬化膜が得られなかった。
その後、前記マレイミド構造が特定の炭素数の脂肪族炭化水素基で結合されたビスマレイミドと、ナジイミド化合物および/またはエポキシ化合物とを混合した組成物を用いることでタックレスな硬化膜が得られることを見出し、各種組み合わせを検討した。
しかしながら、エポキシ化合物として、一分子中にエポキシ基を1つ有する化合物を使用した場合、得られた組成物は熱硬化性に乏しく、タックレスな硬化膜が得られなかった。また、エポキシ化合物として、一分子中にエポキシ基を2つ有する化合物を使用した場合、銅密着性、はんだ耐熱性、屈曲性が不十分であった。
本発明者らは、上記知見をふまえて、各種組み合わせを様々検討した結果、下記構成を有する硬化性組成物により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、例えば以下の[1]〜[9]に関する。
[1] 式(A)で表されるビスマレイミドと、
ナジイミド化合物(B)および一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)からなる群より選ばれる1種以上の化合物と
を含有する、硬化性組成物。
[式(A)中、R1は炭素数26〜54の脂肪族炭化水素基である。]
[2] 式(A)におけるR1が、不飽和脂肪酸から得られたダイマー酸由来の基である、[1]に記載の硬化性組成物。
[3] 式(A)におけるR1が、下記式(a)〜(f)のいずれかで表される基、または、これらの基中の一部もしくはすべての不飽和結合が単結合である基である、[1]または[2]に記載の硬化性組成物。
[式(a)〜(f)中、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に0〜15の整数である。ただし、m、n、pおよびqは、式(a)〜(f)それぞれにおける炭素数の合計が26〜54となるような整数である。]
[4] 不飽和脂肪酸が、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、サピエン酸、オレイン酸、エライジン酸、ステアロール酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、ネルボン酸、リノール酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、ピノレン酸、エレオステアリン酸、ミード酸、ジホモ−γ−リノレン酸、エイコサトリエン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸、セトレイン酸、アドレン酸、ボセオペンタエン酸、オズボンド酸、イワシ酸、テトラコサペンタエン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸およびニシン酸からなる群より選択される1種以上の化合物である、[2]に記載の硬化性組成物。
[5] ナジイミド化合物(B)が式(B1)で表されるアルケニル置換ナジイミド化合物である、[1]〜[4]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[式(B1)中、R2およびR3はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜6のアルケニル、炭素数5〜8のシクロアルキル、炭素数6〜12のアリールまたはベンジルであり;kは1〜4の整数であり;lは1または2であり;l=1のとき、R4は水素、水酸基、炭素数1〜12のアルキル、炭素数1〜12のヒドロキシアルキル、炭素数5〜8のシクロアルキル、炭素数2〜12のアルケニル、炭素数2〜12のヒドロキシアルケニル、炭素数5〜8のヒドロキシシクロアルケニル、−(Cq2qO)ts2sX(式中、qおよびsはそれぞれ独立に2〜6の整数、tは1〜31の整数、Xは水素または水酸基である)で表されるポリオキシアルキレンアルキル、炭素数6〜12のアリール、−(R)a−Ph−R9(式中、aは0または1、Rは炭素数1〜4のアルキレン、R9は水素または炭素数1〜4のアルキル、Phはベンゼン環(以下同様)である)で表される基、−Ph−T−Ph{式中、Tは−CH2−、−C(CH32−、−CO−、−S−または−SO2−である}で表される基、あるいはこれらの基の芳香環に直結した1〜3個の水素が水酸基で置き換えられた基であり;l=2のとき、R4は炭素数2〜20のアルキレン(ただし、アルキレン中の互いに隣接しない任意のメチレンは−O−または−CH=CH−で置き換えられていてもよく、任意の水素はフッ素または水酸基で置き換えられてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキレン、炭素数2〜20のヒドロキシアルキレン、炭素数5〜8のヒドロキシシクロアルキレン、−(Cq2qO)ts2s−(式中、qおよびsはそれぞれ独立に2〜6の整数、tは1〜31の整数である)で表されるポリオキシアルキレン、炭素数6〜12のアリーレン、−(R)a−Ph−R5−(式中、aは0または1の整数、RおよびR5はそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキレンまたは炭素数5〜8のシクロアルキレンである)で表される基、−Ph−T−Ph−、−Ph−T−Ph−T−Ph−または−Ph−T’−Ph−T−Ph−T’−Ph−{式中、Tは単結合、炭素数1〜6のアルキレン、−C(CF32−、−CO−、−O−、−O−Ph−C(CH32−Ph−O−、−S−または−SO2−であり、T’は−CH2−または−O−である}で表される基、これらの基の芳香環に直結した1〜3個の水素が水酸基で置き換えられた基、式(B2)で表される基、あるいは式(B3)で表される基である。]
[式(B2)中、xおよびzはそれぞれ独立に1〜6の整数であり、yは1〜70の整数である。]
[6] 化合物(C)が、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン、トリグリシジル(トリスヒドロキシエチル)イソシアネート、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールトリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、トリス(グリシジルオキシフェニル)メタン、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパン、1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノール、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、[1]〜[5]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[7] [1]〜[6]のいずれかに記載の硬化性組成物から得られる硬化膜。
[8] [7]に記載の硬化膜を有する硬化膜付き基板。
[9] [7]に記載の硬化膜または[8]に記載の硬化膜付き基板を有する電子部品。
本発明によれば、低温硬化性に優れた組成物を提供でき、絶縁性(例:低誘電率)、銅等の金属に対する密着性、耐熱性、屈曲性、低吸水性、および酸やアルカリに対する耐性に優れる硬化膜を形成することが可能である。
従って、本発明の硬化性組成物から形成された硬化膜は、例えば、吸水率が充分に低く、はんだ耐熱性を有し、絶縁性が高く、基板に対する密着性に優れ、且つ屈曲性等に優れている。このため、当該組成物を用いることにより、電子部品の信頼性および歩留まりを向上させることができる。
以下、本発明の硬化性組成物(以下、単に「本発明の組成物」ともいう。)、硬化膜およびその製造方法、硬化膜付き基板、ならびに電子部品について詳細に説明する。
1. 硬化性組成物
本発明の組成物は、特定のビスマレイミド(A)を含有し、さらにナジイミド化合物(B)および一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)からなる群より選ばれる1種以上の化合物を含有する。
このため、本発明の組成物によれば、低温硬化性、絶縁性、銅等の基板に対する密着性、耐熱性、屈曲性、低吸水性、および酸やアルカリに対する耐性などにバランス良く優れる硬化膜を形成することが可能である。
なお、本発明における「基板に対する密着性に優れる」とは、得られる硬化膜を基板と積層した場合、実際の使用において硬化膜が基板から剥離し難いことをいう。
本発明の組成物は、前記成分が均一に溶解した組成物であることが好ましいが、溶解しない成分は組成物中に分散している状態であってもよい。
本発明の組成物は、前記成分のほか、溶媒などの添加剤を含有してもよい。添加剤を含有することで、本発明の組成物の粘度や表面張力などを容易に調整することができ、各種の塗布方法に適した組成物に調整することができる。
また、本発明の組成物は、有色、無色のどちらであってもよい。
1.1 ビスマレイミド(A)
ビスマレイミド(A)は、下記式(A)で表される。
ビスマレイミド(A)は、得られる硬化膜の低吸水性や、金属基板(例:銅)に対する密着性、屈曲性の向上に大きく寄与する。
このようなビスマレイミド(A)は、組成物中に含まれる他の成分との相溶性に優れる。このため、ビスマレイミド(A)を含有する本発明の組成物は、溶媒を使用しなくても組成物中の各成分が均一に溶解しやすく、組成物中の硬化膜形成成分を高濃度化させることができる。従って、本発明の組成物は、ある程度の厚みが求められる絶縁膜の形成や、溶媒の揮発が制限される用途などに好適に用いることができる。
また、ビスマレイミド(A)は溶媒への溶解性も高いため、スクリーン印刷やインクジェット印刷などの用途に使用される組成物の調製も容易である。
本発明の組成物は、該組成物を加熱することによってビスマレイミド(A)由来の架橋構造が形成される。従って、本発明によれば、重量平均分子量が例えば500〜10,000程度の分子量のビスマレイミド(A)を用いても、充分な機械的強度を有するポリイミド膜が得られる。
式(A)中、R1は炭素数26〜54の脂肪族炭化水素基であり、好ましくは炭素数30〜54の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは炭素数34〜54の脂肪族炭化水素基である。
1の炭素数が前記範囲にあると、組成物中に含まれる他の成分との相溶性に優れる化合物が得られ、絶縁性および屈曲性などに優れる硬化膜が得られる傾向にあるため好ましい。
前記脂肪族炭化水素基としては、特に制限されず、直鎖であってもよいし、分岐を有していてもよいが、組成物中の他の成分との溶解性や得られる硬化膜の屈曲性の点から、分岐を有することが好ましい。
また、前記脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基であってもよく、不飽和結合を有していてもよく、脂環構造を有していてもよい。
前記R1は、不飽和脂肪酸から得られたダイマー酸由来の基であることが、特に、本発明の組成物中の他の成分との相溶性に優れる化合物が得られる点や、屈曲性に優れる硬化膜が得られる点などから好ましい。
前記「不飽和脂肪酸から得られたダイマー酸由来の基」とは、不飽和脂肪酸を二量化することで得られるダイマー酸の構造がHOOC−R'−COOHで表される場合、−CH2−R''−CH2−で表される基、または、−R''−で表される基のことを意味する。
なお、R'は、前記R1と同義、前記R1から両末端の−CH2−を除いた基、前記R1の一部の単結合を不飽和結合にした基、または、前記R1から両末端の−CH2−を除いた基の一部の単結合を不飽和結合にした基であり、R''は、前記R'と同義または、前記R'中の一部またはすべての不飽和結合を単結合にした基である。
前記不飽和脂肪酸から得られたダイマー酸由来の基は、不飽和脂肪酸から得られたダイマー酸を還元的アミノ化反応させることで得られたジアミンからアミノ基を除いた残基であってもよい。
前記ダイマー酸を還元的アミノ化反応させることで得られたジアミンとしては、ダイマー酸の還元的アミノ化反応にもよるが、例えば、ダイマー酸の2つのカルボキシル基(−COOH)を、アミノメチル基(−CH2−NH2)またはアミノ基(−NH2)に置き換えてなるジアミンが挙げられる。
また、ジアミン(H2N−R1−NH2)からアミノ基を除いた残基とは、−R1−で表される二価の基を意味する。
前記不飽和脂肪酸としては、例えば、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、サピエン酸、オレイン酸、エライジン酸、ステアロール酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、ネルボン酸、リノール酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、ピノレン酸、エレオステアリン酸、ミード酸、ジホモ−γ−リノレン酸、エイコサトリエン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸、セトレイン酸、アドレン酸、ボセオペンタエン酸、オズボンド酸、イワシ酸、テトラコサペンタエン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸およびニシン酸からなる群より選択される1種以上の化合物が挙げられる。
前記不飽和脂肪酸の炭素数は、好ましくは13〜24であり、より好ましくは14〜20である。
また、前記R1としては、下記式(a)〜(f)のいずれかで表される基、または、これらの基中の一部もしくはすべての不飽和結合を単結合にした基であることが、特に、本発明の組成物中の他の成分との相溶性に優れる組成物が得られる点や、屈曲性に優れる硬化膜が得られる点などから好ましい。
式(a)〜(f)中、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に0〜15の整数である。
ただし、m、n、pおよびqは、式(a)〜(f)それぞれにおける炭素数の合計が26〜54となるような整数であり、式(a)〜(f)それぞれにおける炭素数の合計が前記R1の炭素数の好ましい範囲となるような整数であることが望ましい。
本発明の組成物中における、ビスマレイミド(A)の含有量は、好ましくは1〜90重量%、より好ましくは3〜80重量%、さらに好ましくは5〜70重量%である。この濃度範囲であると、組成物中の各成分が均一に溶解した組成物を得やすい傾向にあり、さらに、絶縁性、低吸水性、屈曲性が良好である硬化膜が得られるために好ましい。
ビスマレイミド(A)は、実質的に1種類の化合物からなってもよいし、R1の構造が異なる2種類以上の化合物の混合物であってもよい。
ビスマレイミド(A)が混合物である場合には、本発明の組成物中における当該混合物の含有量が前記範囲にあることが好ましい。
1.1.1 ビスマレイミド(A)の合成方法
ビスマレイミド(A)は、例えば、式(a1):H2N−R11−NH2(但し、R11は、前記R1と同義、または前記R1の一部の単結合を不飽和結合にした基である)で表されるジアミン(a1)と、マレイン酸とを反応させることで合成することができる。
具体的には、例えば、先行文献US7208566B2に記載の方法により合成することができる。
1.1.1.1 ジアミン(a1)
ジアミン(a1)は、前記式(a1)で表される構造を有する化合物であれば、特に制限されないが、例えば、ダイマー酸を還元的アミノ化反応することによって合成することができる。この反応は、例えば、アンモニアおよび触媒を使用する還元法等、公知の方法(例:特開平9−12712号公報)によって行うことができる。
ダイマー酸とは、不飽和脂肪酸が分子間重合反応等によって二量化して得られる二塩基酸である。合成条件および精製条件にもよるが、通常はダイマー酸の他、モノマー酸やトリマー酸等も少量含まれる。前記反応後には得られた分子内に二重結合が残存するが、本発明では、水素添加反応により、分子内に存在する二重結合が還元されて飽和二塩基酸となったものもダイマー酸に含めるものとする。
ダイマー酸は、例えば、ルイス酸やブレンステッド酸を触媒として用いて、不飽和脂肪酸の重合を行うことによって得られる。ダイマー酸は、公知の方法(例:特開平9−12712号公報)によって合成することができる。
不飽和脂肪酸としては、前記と同様の不飽和脂肪酸が挙げられる。
例えば、リノール酸を用いてダイマー酸を合成する場合、得られる混合物は一般的に炭素数36のダイマー酸を主成分として含むが、炭素数18のモノマー酸および炭素数54のトリマー酸も副成分として少量含むのが一般的であり、原料由来の様々な構造を含む。
また、例えば、CH3−(CH24−CH=CH−CH=CH−(CH27−COOHで表される不飽和脂肪酸のダイマー酸としては、以下の何れかで表されるダイマー酸が挙げられる。
ジアミン(a1)は、例えば、下記式(a')〜(f')のいずれかで表される構造を有する化合物、または、これらの化合物中の一部もしくはすべての不飽和結合を単結合にした化合物であることが好ましい。
式(a')〜(f')中、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に前記式(a)〜(f)中のm、n、pおよびqと同義である。
ジアミン(a1)の市販品としては、例えば、バーサミン551(商品名、BASFジャパン(株))、プリアミン1074(商品名、クローダジャパン(株))が挙げられる。ジアミン(a1)は、ダイマー酸の還元的アミノ化反応によって得られたジアミンを水素添加してなる化合物も含み、その市販品としては、例えば、バーサミン552(商品名、BASFジャパン(株))が挙げられる。
前記ジアミン(a1)とマレイン酸との反応は、反応溶媒の存在下で行ってもよい。
この反応溶媒としては、例えば、トルエン、キシレンが挙げられる。
反応溶媒の使用量は、反応がスムーズに進行する点で、反応原料100重量部に対して100重量部以上が好ましく、100〜600重量部がより好ましい。
ジアミン(a1)とマレイン酸との反応条件は、好ましくは、反応温度が90〜120℃であり、反応時間が5〜15時間である。
1.2 ナジイミド化合物(B)
ナジイミド化合物(B)は、ナジイミド構造を有していれば特に限定されない。ナジイミド化合物(B)としては、得られる硬化膜の耐熱性および電気絶縁性の観点から、式(B1)で表されるアルケニル置換ナジイミド化合物が好ましい。
式(B1)中、R2およびR3はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜6のアルケニル、炭素数5〜8のシクロアルキル、炭素数6〜12のアリールまたはベンジルであり;lは1または2である。kは1〜4の整数であり、好ましくは1である。
l=1のとき、R4は水素、水酸基、炭素数1〜12のアルキル、炭素数1〜12のヒドロキシアルキル、炭素数5〜8のシクロアルキル、炭素数2〜12のアルケニル、炭素数2〜12のヒドロキシアルケニル、炭素数5〜8のヒドロキシシクロアルケニル、−(Cq2qO)ts2sX(式中、qおよびsはそれぞれ独立に2〜6の整数、tは1〜31の整数、Xは水素または水酸基である)で表されるポリオキシアルキレンアルキル、炭素数6〜12のアリール、−(R)a−Ph−R9(式中、aは0または1、Rは炭素数1〜4のアルキレン、R9は水素または炭素数1〜4のアルキル、Phはベンゼン環(以下同様)である)で表される基、−Ph−T−Ph{式中、Tは−CH2−、−C(CH32−、−CO−、−S−または−SO2−である}で表される基、あるいはこれらの基の芳香環に直結した1〜3個の水素が水酸基で置き換えられた基である。
l=2のとき、R4は炭素数2〜20のアルキレン(ただし、アルキレン中の互いに隣接しない任意のメチレンは−O−または−CH=CH−で置き換えられていてもよく、任意の水素はフッ素または水酸基で置き換えられてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキレン、炭素数2〜20のヒドロキシアルキレン、炭素数5〜8のヒドロキシシクロアルキレン、−(Cq2qO)ts2s−(式中、qおよびsはそれぞれ独立に2〜6の整数、tは1〜31の整数である)で表されるポリオキシアルキレン、炭素数6〜12のアリーレン、−(R)a−Ph−R5−(式中、aは0または1の整数、RおよびR5はそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキレンまたは炭素数5〜8のシクロアルキレンである)で表される基、−Ph−T−Ph−、−Ph−T−Ph−T−Ph−または−Ph−T’−Ph−T−Ph−T’−Ph−{式中、Tは単結合、炭素数1〜6のアルキレン、−C(CF32−、−CO−、−O−、−O−Ph−C(CH32−Ph−O−、−S−または−SO2−であり、T’は−CH2−または−O−である}で表される基、これらの基の芳香環に直結した1〜3個の水素が水酸基で置き換えられた基、式(B2)で表される基、あるいは式(B3)で表される基である。
式(B2)中、xおよびzはそれぞれ独立に1〜6の整数であり、yは1〜70の整数である。
式(B1)で表されるアルケニル置換ナジイミド化合物の中でも、入手容易性、得られる組成物の低温硬化性などの点から、lが2であり、R4が炭素数2〜12のアルキレン、炭素数5〜8のシクロアルキレン、炭素数6〜12のアリーレン、−(R)a−Ph−R5−で表される基、または−Ph−T”−Ph−(式中、T”は−CH2−、−C(CH32−、−CO−、−O−、−O−Ph−C(CH32−Ph−O−、−S−または−SO2−である)で表される基であるアルケニル置換ナジイミド化合物が好ましい。
式(B1)で表されるアルケニル置換ナジイミド化合物の中でも、入手容易性、得られる組成物の低温硬化性などの点から、R2およびR3がそれぞれ独立に水素または炭素数1〜6のアルキルであり、kが1であり、lが2であり、R4が−(CH26−、式(B4)で表される基または式(B5)で表される基であるアルケニル置換ナジイミド化合物が特に好ましい。
ナジイミド化合物(B)は、公知の製造方法により製造したものであってもよく、市販品でもよい。
ナジイミド化合物(B)の市販品としては、例えば、BANI−M、BANI−X(いずれも商品名、丸善石油化学(株))が挙げられる。
ナジイミド化合物(B)は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
ナジイミド化合物(B)を用いる場合、本発明の組成物中のナジイミド化合物(B)の含有量は、好ましくは5〜60重量%、より好ましくは5〜50重量%、更に好ましくは10〜50重量%である。本発明の組成物において、ナジイミド化合物(B)の含有量が前記範囲にあると、ビスマレイミド(A)との相溶性が良好となり、さらに、得られる硬化膜の耐熱性が向上するため好ましい。
1.3 一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)
本発明では、オキシラン基またはオキセタン基をエポキシ基という。本発明において、化合物(C)としては、オキシラン基を3つ以上有する化合物が好ましく用いられる。
一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、多価アルコール変性型エポキシ樹脂が挙げられる。
化合物(C)の具体例としては、商品名「テクモアVG3101L」((株)プリンテック)、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン、トリグリシジル(トリスヒドロキシエチル)イソシアネート、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールトリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、トリス(グリシジルオキシフェニル)メタン、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパン、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挙げられる。これらの中でも、商品名「テクモアVG3101L」を用いると、得られる硬化膜の平坦性が特に良好となるため好ましい。
化合物(C)は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物を用いる場合、本発明の組成物中の化合物(C)の含有量は、好ましくは5〜60重量%、より好ましくは5〜50重量%、更に好ましくは10〜50重量%である。本発明の組成物において、化合物(C)の含有量が前記範囲にあると、銅密着性、はんだ耐熱性、屈曲性に優れる硬化膜が得られるので好ましい。
1.4 添加剤
本発明の組成物には、目的とする特性に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で添加剤を含有させることができる。添加剤としては、例えば、溶媒、ならびに、ビスマレイミド(A)、化合物(B)および化合物(C)以外の、ポリイミド樹脂、重合性モノマー、重合開始剤、界面活性剤、帯電防止剤、カップリング剤、エポキシ硬化剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、水溶性ポリマー、顔料および染料が挙げられる。添加剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
1.4.1 溶媒
本発明の組成物は、例えば、ビスマレイミド(A)と、化合物(B)および/または化合物(C)とを溶媒に溶解させたものであってもよい。この場合、本発明の組成物に含まれる溶媒は、ビスマレイミド(A)、化合物(B)および化合物(C)を溶解することができる溶媒であることが好ましい。また、例えば、単独ではビスマレイミド(A)等を溶解しない溶媒であっても、他の溶媒と混合することによって、前記溶媒として用いることが可能である。
溶媒としては、例えば、乳酸エチル、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチ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、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラメチレングリコールモノビニルエーテル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキサン、アニソール、安息香酸メチル、安息香酸エチル、1−ビニル−2−ピロリドン、1−ブチル−2−ピロリドン、1−エチル−2−ピロリドン、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、出光興産(株)製エクアミド(商品名)、N−メチル−ε−カプロラクタム、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、γ−ブチロラクトンが挙げられる。
これらの中でも、組成物中に含まれる成分同士の相溶性が向上する点で、本発明の組成物は、乳酸エチル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、メチルエチルケトン、N−メチル−2−ピロリドンおよびγ−ブチロラクトンから選択される少なくとも1種を溶媒として含むことが好ましい。
溶媒は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
溶媒は、本発明の組成物における溶媒以外の全成分の合計濃度が通常10〜100重量%、特に20〜100重量%となる量で用いられることが好ましい。溶媒の含有量が前記範囲にあれば、1回の塗布工程で形成できる硬化膜が薄くなり過ぎることがなく、好適に用いることができる。
1.4.2 ポリイミド樹脂
ポリイミド樹脂としては、イミド基を有しており、ビスマレイミド(A)、化合物(B)および化合物(C)以外の化合物であれば特に限定されない。また、ポリイミド樹脂はダイマー酸から誘導される構造を含んでいてもよい。
ポリイミド樹脂は、例えば、酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるアミド酸を、イミド化することで得られる。酸二無水物としては、例えば、アミド酸の合成に用いることのできる酸無水物のうちの酸無水物基を2つ有する化合物が挙げられる。ジアミンとしては、例えば、アミド酸の合成に用いることのできるジアミンが挙げられる。
ポリイミド樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明の組成物中のポリイミド樹脂の濃度は特に限定されないが、0.1〜20重量%が好ましく、0.1〜10重量%がさらに好ましい。この濃度範囲であると、本発明の組成物から形成された硬化膜の耐熱性、耐薬品性、屈曲性が良好となる。
1.4.3 重合性モノマー
重合性モノマーとしては、ビスマレイミド(A)、化合物(B)および化合物(C)以外の重合性化合物であれば特に制限されない。
本発明の組成物中の重合性モノマーの濃度は特に限定されないが、0〜70重量%が好ましく、0〜60重量%がさらに好ましい。この濃度範囲であると、本発明の組成物から形成された硬化膜の平坦性が良好となる。
重合性モノマーとしては、例えば、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、2−フェニル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、2−トリフロロメチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、4−トリフロロメチル−2−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、5−テトラヒドロフルフリルオキシカルボニルペンチル(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物の(メタ)アクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、コハク酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、マレイン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、シクロヘキセン−3,4−ジカルボン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、チオグリシジル(メタ)アクリレート、フェニルチオエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化o−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、γ−ブチロラクトン(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(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、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]ヒドロキシエチルイソシアヌレート、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレン、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、ビニルトルエン、ポリスチレンマクロモノマー、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、ケイ皮酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、ジペンタエリスリトールジ(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、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジ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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリス[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、ウレタン(メタ)アクリレート、酸変性エポキシ(メタ)アクリレート、酸変性(メタ)アクリレート、ビスフェノールFエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレートおよびビスフェノールSエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらの中でも、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ビスフェノールFエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキシド変性ジ(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ジ(メタ)アクリレート、ジ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トリ(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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを用いると、本発明の組成物中に含まれる他の成分との相溶性が高く、硬化性に優れる組成物が得られるため好ましい。
重合性モノマーは1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
1.4.4 重合開始剤
本発明の組成物には、ビスマレイミド(A)と、化合物(B)および/または化合物(C)等との反応を促進させるため、熱または紫外線照射によりラジカルを発生する重合開始剤を使用することができる。
重合開始剤は、本発明の組成物中、ビスマレイミド(A)、化合物(B)、化合物(C)および重合性モノマーの総和100重量部に対し、0.1〜10重量部の量で用いられることが好ましい。
重合開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−エチルアントラキノン、アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−4’−イソプロピルプロピオフェノン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、カンファーキノン、ベンズアントロン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4’−トリ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジ(メトキシカルボニル)−4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’−ジ(メトキシカルボニル)−4,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジ(メトキシカルボニル)−3,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2−(4’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4’−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2’−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4’−メトキシフェニル)−s−トリアジン、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、2−(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、3−(2−メチル−2−ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6−ビス(2−メチル−2−モルホリノプロピオニル)−9−n−ドデシルカルバゾール、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−1−プロパノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジル−1−ブタノン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、ベンゾイルギ酸メチル、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン酸エステル、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン2−(O−ベンゾイルオキシム)、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−エタノン−1−(O−アセチルオキシム)等を挙げることができる。
中でも、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド(BASFジャパン(株)製のIRGACURE 819(商品名))、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(BASFジャパン(株)製のDAROCUR TPO(商品名))、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバジャパン(株)製のIRGACURE 184(商品名))、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン(BASFジャパン(株)製のIRGACURE 907(商品名))等は、本発明の組成物中に含まれる他の成分との相溶性が高く、得られる組成物が少ない紫外線の照射量で硬化するので好ましい。
重合開始剤は1種の化合物であっても、2種以上の異なる化合物の混合物であってもよい。
1.4.5 界面活性剤
界面活性剤は、本発明の組成物の下地基板への濡れ性、レベリング性、または塗布性を向上させるために使用することができ、本発明の組成物中、0.01〜1重量%の量で用いられることが好ましい。
界面活性剤としては、本発明の組成物の塗布性を向上できる点から、例えば、商品名「BYK−300」、「BYK−306」、「BYK−335」、「BYK−310」、「BYK−341」、「BYK−342」、「BYK−370」(ビックケミー(株))等のシリコン系界面活性剤;商品名「BYK−354」、「BYK−358」、「BYK−361」(ビックケミー(株))等のアクリル系界面活性剤;商品名「DFX−18」、「フタージェント250」、「フタージェント251」((株)ネオス)等のフッ素系界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
1.4.6 帯電防止剤
帯電防止剤は、本発明の組成物の帯電を防止するために使用することができ、本発明の組成物中、0.01〜1重量%の量で用いられることが好ましい。
帯電防止剤としては、公知の帯電防止剤を用いることができる。具体的には、酸化錫、酸化錫・酸化アンチモン複合酸化物、酸化錫・酸化インジウム複合酸化物などの金属酸化物;四級アンモニウム塩などが挙げられる。
帯電防止剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
1.4.7 カップリング剤
カップリング剤としては、特に限定されるものではなく、シランカップリング剤などの公知のカップリング剤を用いることができる。カップリング剤は、本発明の組成物中、0.01〜3重量%の量で用いられることが好ましい。
シランカップリング剤としては、例えば、トリアルコキシシラン化合物、ジアルコキシシラン化合物が挙げられる。好ましくは、例えば、γ−ビニルプロピルトリメトキシシラン、γ−ビニルプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−アミノエチル−γ−イミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−アミノエチル−γ−アミノプロピルジエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
これらの中でも、γ−ビニルプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。
カップリング剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
1.4.8 エポキシ硬化剤
エポキシ硬化剤としては、特に限定されるものではなく、公知のエポキシ硬化剤を用いることができる。エポキシ硬化剤は、本発明の組成物中、0.2〜5重量%の量で用いられることが好ましい。
エポキシ硬化剤としては、例えば、有機酸ジヒドラジド化合物、イミダゾールおよびその誘導体、ジシアンジアミド類、芳香族アミン、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物が挙げられる。さらに具体的には、アジピン酸ジヒドラジド、1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチル)−5−イソプロピルヒダントイン等の有機酸ジヒドラジド化合物;2,4−ジアミノ−6−[2’−エチルイミダゾリル−(1’)]−エチルトリアジン、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、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;ジシアンジアミド等のジシアンジアミド類;トリメリット酸等の多価カルボン酸;無水フタル酸、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸−1,2−無水物等の多価カルボン酸無水物などが挙げられる。これらの中でも、透明性が良好なトリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸−1,2−無水物が好ましい。
エポキシ硬化剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
1.4.9 顔料、染料
顔料および染料は、特に制限されず、1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
顔料としては、特に制限されず、無機顔料および有機顔料を用いることができる。
無機顔料の具体例としては、窒化硼素、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミナ、マグネシア、シリカ、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、低次酸化チタンおよび黒鉛からなる群から選ばれる1種以上が挙げられる。ルチル型酸化チタンは、TiO2で示される白色の酸化チタンをいう。低次酸化チタンは、Ti35、Ti23、TiOなどの黒色の酸化チタンをいう。例えば、チタンブラックとして知られている低次酸化チタン(黒色)には、赤穂化成(株)製ティラックD(商品名)があり、市販されている。
有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントブラック1、およびC.I.ピグメントブラック7等のカラーインデックス番号が付けられているものを挙げることができる。
染料としては、例えば、アゾ染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料が挙げられる。
1.5 硬化性組成物の物性
本発明の組成物は、低吸水性、良好な、絶縁性、はんだ耐熱性、薬品耐性、基板密着性および屈曲性等を有する、バランスのとれた硬化膜を形成することが可能である。
また、本発明の組成物は、ビスマレイミド(A)と化合物(B)および/または化合物(C)とを含有するため、低温での硬化が可能でありながら、従来のポリイミド材料から得られる硬化膜と同等以上の耐熱性を有し、さらに、各種金属、特に銅に対する高い密着性、屈曲性および低吸水性を有する硬化膜を得ることができる。
本発明の組成物の25℃における表面張力は、好ましくは20〜70mN/m、より好ましくは20〜40mN/mである。表面張力が前記範囲にあると、各基材へ塗布した際に膜厚の均一な硬化膜が得られる。
2.硬化膜
本発明の硬化膜は、上述の硬化性組成物から得られる硬化膜であれば特に制限されないが、例えば、(1)本発明の組成物を各種塗布方法によって基板上に塗布して塗膜を形成する工程(塗膜形成工程)、および(2)前記塗膜を硬化処理する工程(硬化処理工程)を含む方法で得られる硬化膜が好ましい。
本発明の硬化膜は、例えば、吸水性が低く、プリント配線板用途(特にフレキシブル配線板用途)で基板との良好な密着性を示し、はんだ耐熱性を示し、薬品に対する良好な耐性を示し、耐熱性および電気絶縁性が高く、充分な機械的強度を有し、電子部品の信頼性や歩留まりを向上させることができる。
2.1 塗膜形成工程
塗布方法としては、特に制限されず、所望の用途に応じて従来公知の塗布方法を用いればよいが、例えば、スピンコーティング法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、スクリーン印刷法が挙げられる。
基板としては、特に制限されず、所望の用途に応じて公知の基板を用いることができる。
本発明に適用可能な基板としては、例えば、FR−1、FR−3、FR−4、CEM−3、またはE668等の各種規格に適合する、ガラスエポキシ基板、ガラスコンポジット基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、グリーンエポキシ基板およびBT(ビスマレイミドトリアジン)レジン基板が挙げられる。
本発明に適用可能な他の基板としては、例えば、銅、黄銅、リン青銅、ベリリウム銅、アルミニウム、金、銀、ニッケル、スズ、クロム、ステンレス等の金属からなる基板(これらの金属からなる層を表面に有する基板であってもよい);酸化アルミニウム(アルミナ)、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム(ジルコニア)、ジルコニウムのケイ酸塩(ジルコン)、酸化マグネシウム(マグネシア)、チタン酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛(PT)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT)、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、硫化カドニウム、硫化モリブデン、酸化ベリリウム(ベリリア)、酸化ケイ素(シリカ)、炭化ケイ素(シリコンカーバイト)、窒化ケイ素(シリコンナイトライド)、窒化ホウ素(ボロンナイトライド)、酸化亜鉛、ムライト、フェライト、ステアタイト、ホルステライト、スピネル、スポジュメン等の無機物からなる基板(これらの無機物を含む層を表面に有する基板であってもよい);PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PCT(ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、テフロン(登録商標)、熱可塑性エラストマー、液晶ポリマー等の樹脂からなる基板(これらの樹脂を含む層を表面に有する基板であってもよい);シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体基板;ガラス基板;酸化スズ、酸化亜鉛、ITO(酸化インジウムスズ)、ATO(酸化アンチモンスズ)等の電極材料(配線)が表面に形成された基板;αGEL(アルファゲル)、βGEL(ベータゲル)、θGEL(シータゲル)、γGEL(ガンマゲル)(以上、(株)タイカの登録商標)等のゲルシートが挙げられる。
本発明の硬化膜は、好ましくはポリイミドフィルム等の樹脂製フィルム上に形成される。
また、本発明の硬化膜は、銅等の金属に対する密着性に優れるため、金属からなる配線が形成された樹脂製基板も好適に用いることができる。
本発明の組成物が溶媒を含む場合には、該組成物を各種塗布方法によって基板上に塗布した後、ホットプレートまたはオーブンなどで乾燥(溶媒を除去)することにより、塗膜を形成してもよい。前記乾燥により、基板上に形状を保持できる程度の塗膜が形成される。
乾燥条件は組成物の含有成分の種類および配合割合によって異なるが、通常70〜120℃で、オーブンを用いた場合には5〜15分間、ホットプレートを用いた場合には1〜15分間である。
2.2 硬化処理工程
硬化処理は、硬化膜の耐熱性、耐薬品性、平坦性、さらには充分な機械的強度を得るために、例えば、ホットプレートまたはオーブンなどを用いて加熱することで行うことができる。硬化処理は加熱により行うことが好ましいが、必要により紫外線等の光を照射することで、硬化処理を行ってもよい。硬化処理により、全面または所定のパターン状(例:ライン状、正方形状)の硬化膜が形成される。
硬化処理は、通常140〜350℃、好ましくは160〜300℃で行う。硬化処理時間(加熱時間)は、例えば、オーブンを用いた場合には30〜90分間、ホットプレートを用いた場合には5〜60分間である。
なお、本発明の組成物は、低温で硬化可能であるため、用途や用いる基板に応じて、低い硬化処理温度で硬化膜を形成することもできる。この場合の硬化処理温度は、例えば140〜300℃であり、好ましくは160〜250℃である。
本発明の組成物によれば、このような低温でも、従来のポリイミド材料から得られる硬化膜と同等以上の耐熱性を有し、さらに、各種金属、特に銅に対する高い密着性、屈曲性および低吸水性を有する硬化膜を得ることができる。
また、硬化処理としては、加熱処理に限定されず、UV処理やイオンビーム、電子線、ガンマ線等の照射などの処理でもよい。
硬化処理で得られた硬化膜は、基板から剥離して電子部品等の材料として用いることができるし、用途や用いる基板に応じて、基板から剥離せずにそのまま、硬化膜付き基板として、電子部品等の材料として用いることができる。
本発明の硬化膜の厚みは、所望の用途に応じ適宜選択すればよいが、好ましくは1〜100μmであり、より好ましくは5〜50μmである。
3.電子部品
本発明の電子部品は、上述の硬化膜または硬化膜付き基板を有する。硬化膜、または基板としてフィルム基板を用いた硬化膜付き基板によれば、フレキシブルな電子部品が得られる。
本発明の電子部品としては、例えば、本発明の硬化膜を絶縁膜として有するフレキシブル配線板が挙げられる。
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ビスマレイミド
〔合成例1〕
温度計、攪拌機およびディーン・スターク装置を備えた1000mLの三つ口フラスコに、トルエン(200mL)およびトリエチルアミン(38.45g)を投入し、攪拌しながらメタンスルホン酸(37.44g)を滴下した。室温で30分攪拌した後に、無水マレイン酸(25.90g)を投入し、次にプリアミン1074(商品名、クローダジャパン(株))(56.98g)を滴下した。室温で30分攪拌した後、110℃で8時間還流し、系内の水の除去を行った。得られた反応液を食塩水で洗浄し、シリカゲルろ過をした後にトルエンを減圧留去し、粘度が800mPa・s(E型粘度計(東機産業製 TV-22型)、温度60℃、測定レンジ5、回転数2.5rpm)の褐色粘性液体56.8gを得た。得られた液体をビスマレイミド(A1)とした。
得られたビスマレイミド(A1)は、前記式(A)におけるR1が、炭素数36の脂肪族炭化水素基、より具体的には、炭素数36のダイマー酸由来の基である化合物を主成分として含む。
〔比較合成例1〕
温度計、攪拌機およびディーン・スターク装置を備えた500mLの三つ口フラスコに、トルエン(150mL)およびトリエチルアミン(38.45g)を投入し、攪拌しながらメタンスルホン酸(37.44g)を滴下した。室温で30分攪拌した後に、無水マレイン酸(21.57g)を投入し、次に下記式(I)で表されるジェファーミンD−400(商品名、ハンツマン社)(47.3g)を滴下した。室温で30分攪拌した後、110℃で8時間還流し、系内の水の除去を行った。得られた反応液を食塩水で洗浄し、シリカゲルろ過をした後にトルエンを減圧留去し、粘度が500mPa・s(E型粘度計(東機産業製 TV-22型)、温度60℃、測定レンジ5、回転数2.5rpm)の褐色粘性液体60.0gを得た。得られた液体をビスマレイミド(A2)とした。
〔ビスマレイミド(A3)〕
ビスマレイミド(A3)として、下記式(II)で表される2,2’−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパンである、BMI−80(商品名、ケイ・アイ化成(株))を用いた。
〔ビスマレイミド(A4)〕
ビスマレイミド(A4)として、下記式(III)で表されるビス(4−マレイミドフェニル)メタンである、BMI(商品名、ケイ・アイ化成(株))を用いた。
ナジイミド化合物(B)
・BANI−M:下記式で表される化合物 BANI−M(丸善石油化学(株))
・BANI−X:下記式で表される化合物 BANI−X(丸善石油化学(株))
一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)
・VG3101L:商品名「テクモアVG3101L」((株)プリンテック)
一分子中にエポキシ基を1つまたは2つ有する化合物
・EHGE:2−エチルヘキシルグリシジルエーテル
・EP1001:商品名「エピコート1001」(三菱化学(株))
溶媒
・PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
重合性モノマー
・M−20G:M−20G(商品名、新中村化学(株)、メトキシジエチレングリコールメタクリレート)
重合開始剤
・I−907:IRGACURE907(商品名、BASFジャパン(株)、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン)
[実施例1]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を14.0g、ナジイミド化合物(B)としてBANI−Mを6.0g仕込み、60℃で攪拌しながら徐々に溶解させて組成物を得た。得られた組成物は均一に溶解していた。
[実施例2]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を14.0g、一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)としてVG3101Lを6.0g仕込み、60℃で攪拌しながら徐々に溶解させて組成物を得た。得られた組成物は均一に溶解していた。
[実施例3]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を4.0g、ナジイミド化合物(B)としてBANI−Mを16.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。得られた組成物は均一に溶解していた。
[実施例4]
実施例3において、表1に示すとおりに原料を仕込むこと以外は実施例3と同様にして組成物を調製した。得られた組成物は均一に溶解していた。
[実施例5]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を4.0g、一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)としてVG3101Lを16.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。得られた組成物は均一に溶解していた。
[実施例6]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を4.0g、ナジイミド(B)としてBANI−Mを8.0g、一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)としてVG3101Lを8.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。得られた組成物は均一に溶解していた。
[実施例7]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を4.0g、ナジイミド化合物(B)としてBANI−Mを16.0g、重合性モノマーとしてM−20Gを20g仕込み、これを室温で攪拌しながら溶解させ、ここに重合開始剤としてI−907を0.4g加え、室温で30分攪拌し組成物を得た。得られた組成物は均一に溶解していた。
[実施例8]
実施例7において、表1に示すとおりに原料を仕込むこと以外は実施例7と同様にして組成物を調製した。得られた組成物は均一に溶解していた。
[比較例1]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を10.0g、溶媒としてPGMEAを10g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。得られた組成物は均一に溶解していた。
[比較例2]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、比較合成例1で合成したビスマレイミド(A2)を4.0g、ナジイミド化合物(B)としてBANI−Xを16.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。
[比較例3]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、比較合成例1で合成したビスマレイミド(A2)を4.0g、一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)としてVG3101Lを16.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。
[比較例4]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A3)を4.0g、ナジイミド化合物(B)としてBANI−Mを16.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。
[比較例5]
比較例4において、表1に示すとおりに原料を仕込むこと以外は比較例4と同様にして組成物を調製した。
[比較例6]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A3)を4.0g、一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)としてVG3101Lを16.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。これを室温で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。
[比較例7]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A3)を4.0g、ナジイミド化合物(B)としてBANI−Mを16.0g、重合性モノマーとしてM−20Gを20g仕込み、これを室温で攪拌しながら溶解させ、ここに重合開始剤としてI−907を0.4g加え、室温で30分攪拌し組成物を得た。
[比較例8]
比較例7において、表1に示すとおりに原料を仕込むこと以外は比較例7と同様にして組成物を調製した。
[比較例9]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A)として合成例1で合成したビスマレイミド(A1)を14.0g、一分子中にエポキシ基を1つ有する化合物としてEHGEを6.0g仕込み、これを60℃で攪拌しながら溶解させて組成物を得た。
[比較例10]
比較例9において、表1に示すとおりに原料を仕込むこと以外は比較例9と同様にして組成物を調製した。
[比較例11]
攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの三つ口フラスコに、ビスマレイミド(A3)を4.0g、ナジイミド化合物(B)としてBANI−Xを16.0g仕込み、溶媒としてPGMEAを20g加えた。ここに重合開始剤としてI−907を0.4g加え、室温で30分攪拌し組成物を得た。
[比較例12]
比較例11において、表1に示すとおりに原料を仕込むこと以外は比較例11と同様にして組成物を調製した。
実施例および比較例で得られた組成物の評価方法を以下に記し、評価結果を表2に示す。
〔硬化膜の形成〕
実施例および比較例で得られた組成物をスピンコートにより乾燥後の膜厚が約10μmになるように、銅箔(厚さ12.5μm)をポリイミド上に積層した基板[ネオフレックスNEX−13FE(商品名、三井化学(株))]の銅箔面上に全面塗布した。その後、各実施例および比較例で得られた組成物から形成した塗膜を、下記の条件で硬化させ、膜厚9〜12μmの硬化膜付き基板をそれぞれ得た。なお、乾燥の際にはホットプレートを用い、焼成の際にはオーブンを用い、露光の際にはUVコンベア炉を用いた。
比較例1および9で得られた組成物を用いた場合は、膜の硬化が不十分であり、以下の評価を実施することができなかった。
〈硬化条件〉
・実施例1,2および比較例9,10:230℃で30分焼成
・実施例3〜6および比較例1〜6:80℃で10分乾燥後、230℃で30分焼成
・実施例7,8および比較例7,8,12:2000mJ/cm2で露光後、160℃で30分焼成
・比較例11:80℃で10分乾燥後、160℃で30分焼成
(i)銅箔と硬化膜との密着性
上記で得られた硬化膜付き基板の硬化膜面に粘着剤のついた支持基板を貼り付けて、銅箔裏面のポリイミドからカッターで2.5mm幅の短冊型に切れ込みをいれて、不要なポリイミドと銅箔を除去することで、硬化膜上に幅2.5mmの銅箔が積層された積層体を作製した。続いて、銅箔と硬化膜との界面で引き剥がしのきっかけをつくり、これを(株)島津製作所製の引張り試験機EZGraphにより、銅箔を180°方向に引き剥がし、密着強度を測定した。
(ii)はんだ耐熱性
上記で得られた硬化膜付き基板を、270℃のはんだ槽に30秒間浸漬して、硬化膜表面の膨れの有無を観察した。その後、JIS規格K5400に準拠した碁盤目セロハンテープ剥離試験により、硬化膜の剥離の有無を評価した。
・○:硬化膜表面に膨れが存在しない、かつ剥離等の異常がみられない。
・×:硬化膜表面に膨れが発生する、あるいは一部剥離等の異常がみられる。
(iii)屈曲性
上記で得られた硬化膜付き基板の硬化膜面が外に向くように180度折り曲げて、そこに0.09807MPa(1kgf/cm2)で3秒間荷重をかけた。次いで、折り曲げた硬化膜を元のように広げて前記折り曲げた面に0.09807MPa(1kgf/cm2)で3秒間荷重をかけた。その後、折り曲げた面を顕微鏡観察し、膜にクラックが発生したものは0回、発生しなかったものは1回として前記操作を繰り返し実施して膜にクラックが入る直前の回数を測定した。
(iv)吸水率測定
硬化膜形成対象である基板をネオフレックスNEX−13FEからアルミ箔に変更したこと以外は上記〔硬化膜の形成〕と同様にして硬化膜付き基板を作製し、アルミ箔を引き剥がして単独膜を得た。この単独膜の重量を測定した後、超純水中に室温で24時間浸漬して、不織布で膜表面に付着している水滴をふき取り、天秤で膜の重量変化を観察した。吸水率(%)=(吸水前後の膜の重量変化分×100)/(吸水前の膜重量)とした。
(v)誘電率測定
硬化膜形成対象である基板をネオフレックスNEX−13FEからクロム基板に変更したこと以外は上記〔硬化膜の形成〕と同様にして硬化膜付き基板を作製した。その後、硬化膜上にアルミニウムを蒸着させて、電極を形成した。誘電率は、プレシジョンLCRメーター E4980A(アジレント・テクノロジー(株))を使用して測定した。
本発明の組成物から得られた硬化膜は、優れた絶縁性(低誘電率)を示し、銅に対する良好な密着性を有し、はんだ耐熱性を有し、吸水率が低く、屈曲性が高く、絶縁膜として良好な結果を示した。

Claims (9)

  1. 式(A)で表されるビスマレイミドと、
    ナジイミド構造を有する化合物(B)および一分子中にエポキシ基を3つ以上有する化合物(C)からなる群より選ばれる1種以上の化合物と
    を含有
    前記化合物(B)が、式(B1)で表される化合物であり、
    前記化合物(C)が、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンを含む、
    硬化性組成物。

    [式(A)中、Rは炭素数26〜54の脂肪族炭化水素基である。]

    [式(B1)中、R およびR はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜6のアルケニル、炭素数5〜8のシクロアルキル、炭素数6〜12のアリールまたはベンジルであり;kは1〜4の整数であり;lは1または2であり;l=1のとき、R は水素、水酸基、炭素数1〜12のアルキル、炭素数1〜12のヒドロキシアルキル、炭素数5〜8のシクロアルキル、炭素数2〜12のアルケニル、炭素数2〜12のヒドロキシアルケニル、炭素数5〜8のヒドロキシシクロアルケニル、−(C 2q O) 2s X(式中、qおよびsはそれぞれ独立に2〜6の整数、tは1〜31の整数、Xは水素または水酸基である)で表されるポリオキシアルキレンアルキル、炭素数6〜12のアリール、−(R) −Ph−R (式中、aは0または1、Rは炭素数1〜4のアルキレン、R は水素または炭素数1〜4のアルキル、Phはベンゼン環(以下同様)である)で表される基、−Ph−T−Ph{式中、Tは−CH −、−C(CH −、−CO−、−S−または−SO −である}で表される基、あるいはこれらの基の芳香環に直結した1〜3個の水素が水酸基で置き換えられた基であり;l=2のとき、R は炭素数2〜20のアルキレン(ただし、アルキレン中の互いに隣接しない任意のメチレンは−O−または−CH=CH−で置き換えられていてもよく、任意の水素はフッ素または水酸基で置き換えられてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキレン、炭素数2〜20のヒドロキシアルキレン、炭素数5〜8のヒドロキシシクロアルキレン、−(C 2q O) 2s −(式中、qおよびsはそれぞれ独立に2〜6の整数、tは1〜31の整数である)で表されるポリオキシアルキレン、炭素数6〜12のアリーレン、−(R) −Ph−R −(式中、aは0または1の整数、RおよびR はそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキレンまたは炭素数5〜8のシクロアルキレンである)で表される基、−Ph−T−Ph−、−Ph−T−Ph−T−Ph−または−Ph−T’−Ph−T−Ph−T’−Ph−{式中、Tは単結合、炭素数1〜6のアルキレン、−C(CF −、−CO−、−O−、−O−Ph−C(CH −Ph−O−、−S−または−SO −であり、T’は−CH −または−O−である}で表される基、これらの基の芳香環に直結した1〜3個の水素が水酸基で置き換えられた基、式(B2)で表される基、あるいは式(B3)で表される基である。]

    [式(B2)中、xおよびzはそれぞれ独立に1〜6の整数であり、yは1〜70の整数である。]
  2. 式(A)におけるRが、以下の要件を満たす、不飽和脂肪酸から得られたダイマー酸由来の基である、請求項1に記載の硬化性組成物。
    要件:不飽和脂肪酸から得られたダイマー酸由来の基は、不飽和脂肪酸を二量化することで得られるダイマー酸の構造がHOOC−R'−COOHで表される場合、−CH −R''−CH −で表される基、または、−R''−で表される基のことを意味し、
    R'は、前記R と同義、前記R から両末端の−CH −を除いた基、前記R の一部の単結合を不飽和結合にした基、または、前記R から両末端の−CH −を除いた基の一部の単結合を不飽和結合にした基であり、R''は、前記R'と同義または、前記R'中の一部またはすべての不飽和結合を単結合にした基である。
  3. 式(A)におけるRが、下記式(a)〜(f)のいずれかで表される基、または、これらの基中の一部もしくはすべての不飽和結合が単結合である基である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
    [式(a)〜(f)中、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に0〜15の整数である。ただし、m、n、pおよびqは、式(a)〜(f)それぞれにおける炭素数の合計が26〜54となるような整数である。]
  4. 不飽和脂肪酸が、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、サピエン酸、オレイン酸、エライジン酸、ステアロール酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、ネルボン酸、リノール酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、ピノレン酸、エレオステアリン酸、ミード酸、ジホモ−γ−リノレン酸、エイコサトリエン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸、セトレイン酸、アドレン酸、ボセオペンタエン酸、オズボンド酸、イワシ酸、テトラコサペンタエン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸およびニシン酸からなる群より選択される1種以上の化合物である、請求項2に記載の硬化性組成物。
  5. 化合物(C)が、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン、トリグリシジル(トリスヒドロキシエチル)イソシアネート、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールトリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、トリス(グリシジルオキシフェニル)メタン、1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノール、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  6. 前記硬化性組成物中の化合物(C)の含有量が5〜60重量%である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物から得られる硬化膜。
  8. 請求項7に記載の硬化膜を有する硬化膜付き基板。
  9. 請求項7に記載の硬化膜または請求項8に記載の硬化膜付き基板を有する電子部品。
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