JP6559520B2 - 樹脂組成物、樹脂フィルム、積層フィルム及び多層基板 - Google Patents
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Description
本発明に係る樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、シアネートエステル化合物又はシアネートエステル化合物のプレポリマーと、アルコール性水酸基を有する熱可塑性樹脂と、硬化促進剤と、無機充填材とを含む。本発明に係る樹脂組成物中の上記エポキシ樹脂のエポキシ基の数の本発明に係る樹脂組成物中の上記エポキシ樹脂と上記熱可塑性樹脂とのアルコール性水酸基の合計の数に対する比(エポキシ基の数/アルコール性水酸基の合計の数)は5以上、30以下である。本発明に係る樹脂組成物中の上記エポキシ樹脂のエポキシ基の数の本発明に係る樹脂組成物中の上記シアネートエステル化合物及びシアネートエステル化合物のプレポリマーのシアネートエステル基の数に対する比(エポキシ基の数/シアネートエステル基の数)は2以上、4以下である。
上記樹脂組成物に含まれているエポキシ樹脂(エポキシ化合物)は特に限定されない。該エポキシ樹脂として、従来公知のエポキシ樹脂を使用可能である。該エポキシ樹脂は、少なくとも1個のエポキシ基を有する有機化合物をいう。上記樹脂組成物は、アルコール性水酸基を有するエポキシ樹脂を含んでいてもよい。エポキシ樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂を硬化させるために、硬化剤を含む。
上記樹脂組成物には、アルコール性水酸基を有する熱可塑性樹脂が含まれる。上記熱可塑性樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂及びフェノキシ樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂組成物は、無機充填材を含む。無機充填材の使用により、硬化物の熱による寸法変化がより一層小さくなる。さらに、硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。
上記樹脂組成物は、硬化促進剤を含む。上記硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。樹脂フィルムを速やかに硬化させることで、硬化物における架橋構造が均一になると共に、未反応の官能基数が減り、結果的に架橋密度が高くなる。上記硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂組成物は、溶剤を含まないか又は含む。上記溶剤の使用により、樹脂組成物の粘度を好適な範囲に制御でき、樹脂組成物の塗工性を高めることができる。また、上記溶剤は、上記無機充填材を含むスラリーを得るために用いられてもよい。上記溶剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
耐衝撃性、耐熱性、樹脂の相溶性及び作業性等の改善を目的として、上記樹脂組成物には、レベリング剤、難燃剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、消泡剤、増粘剤、揺変性付与剤及び上述したエポキシ樹脂以外の他の熱硬化性樹脂等を添加してもよい。
本発明に係る樹脂フィルムは、上述した樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得られる。本発明に係る樹脂フィルムは、フィルム状であり、上記樹脂組成物により形成されている。
上記樹脂組成物及び上記樹脂フィルムは、プリント配線板において絶縁層を形成するために好適に用いられる。
上記樹脂組成物及び上記樹脂フィルムは、銅張り積層板を得るために好適に用いられる。上記銅張り積層板の一例として、銅箔と、該銅箔の一方の表面に積層された樹脂フィルムとを備える銅張り積層板が挙げられる。この銅張り積層板の樹脂フィルムが、上記樹脂組成物により形成される。
上記樹脂組成物は、粗化処理又はデスミア処理される硬化物を得るために用いられることが好ましい。上記硬化物には、更に硬化が可能な予備硬化物も含まれる。
上記樹脂組成物を予備硬化させることにより得られた硬化物に、貫通孔が形成されることがある。上記多層基板などでは、貫通孔として、ビア又はスルーホール等が形成される。例えば、ビアは、CO2レーザー等のレーザーの照射により形成できる。ビアの直径は特に限定されないが、60〜80μm程度である。上記貫通孔の形成により、ビア内の底部には、硬化物に含まれている樹脂成分に由来する樹脂の残渣であるスミアが形成されることが多い。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC社製「850−S」、エポキシ当量185g/eq.、分子量約400)
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP−7200HH」エポキシ当量280g/eq.、重量平均分子量約950)
ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC−3000−FH」、エポキシ当量315g/eq.、分子量約1500)
シアネートエステル化合物含有液A(ロンザジャパン社製「BA−230S」、固形分75重量%とメチルエチルケトン25重量%とを含む、シアネートエステル基当量235g/eq.)
シアネートエステル化合物含有液B(ロンザジャパン社製「BA−3000S」、固形分75重量%とメチルエチルケトン25重量%とを含む、シアネートエステル基当量234g/eq.)
フェノキシ樹脂含有液A(三菱化学社製「YX6954BH30」、重量平均分子量39000)、固形分30重量%とメチルエチルケトン35重量%とシクロヘキサノン35重量%とを含む)
フェノキシ樹脂含有液B(新日鐵住金化学社製「FX−293AM40」、固形分40重量%とメチルエチルケトン30重量%とシクロヘキサノン30重量%を含む)
イミダゾール化合物A(四国化成工業社製「2P4MZ」)
イミダゾール化合物B(四国化成工業社製「2E4MZ」)
球状シリカA(アドマテックス社製「SO−C2」をN−フェニル−3−アミノプロピル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM−573」)で表面処理した球状シリカ)
球状シリカB(アドマテックス社製「SO−C4」をN−フェニル−3−アミノプロピル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM−573」)で表面処理した球状シリカ)
シクロヘキサノン(和光純薬工業社製「037−05096」)
シアネートエステル化合物含有液A(ロンザジャパン社製「BA−230S」)6.53重量部(固形分で4.9重量部)に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC社製「850−S」)7.7重量部と、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP−7200HH」)7.0重量部と、イミダゾール化合物A(四国化成工業社製「2P4MZ」)0.4重量部と、フェノキシ樹脂含有液A(三菱化学社製「YX6954BH30」)12.0重量部(固形分で3.6重量部)と、球状シリカA(アドマテックス社製「SO−C2」をN−フェニル−3−アミノプロピル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM−573」)で表面処理した球状シリカ)45.0重量部と、シクロヘキサノン(和光純薬工業社製「037−05096」)31.4重量部とを混合し、均一な溶液となるまで常温で攪拌し、樹脂組成物(ワニス)を得た。
配合成分の種類及び配合量を下記の表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び樹脂フィルムを得た。
(1)比(エポキシ基の数/シアネートエステル基の数)
樹脂組成物100g中の上記エポキシ樹脂のエポキシ基量と、樹脂組成物100g中の上記シアネートエステル化合物及びシアネートエステル化合物のプレポリマーのシアネートエステル基量とを求めた。得られた樹脂組成物中の上記エポキシ樹脂のエポキシ基の数の、得られた樹脂組成物中の上記シアネートエステル化合物及びシアネートエステル化合物のプレポリマーのシアネートエステル基に対する比を求めた。
樹脂組成物100g中の上記エポキシ樹脂のエポキシ基量と、樹脂組成物100g中の上記エポキシ樹脂と上記フェノキシ樹脂との合計のアルコール性水酸基量とを求めた。得られた樹脂組成物中の上記エポキシ樹脂のエポキシ基の数の、得られた樹脂組成物中の上記エポキシ樹脂と上記フェノキシ樹脂とのアルコール性水酸基の合計の数に対する比を求めた。
銅箔付き樹脂の作製:
熱ロールラミネーターを用いて、上記の樹脂フィルムを加熱、加圧することで厚さ18μmの銅箔と貼り合わせて、銅箔付き樹脂を得た。
上記の銅箔付き樹脂の樹脂面に、更に熱ロールラミネーターを用いて、表面粗化処理(メック社製「メックエッチボンドCZ−8100」)を行った厚さ18μmの銅箔(三井金属製)を貼り合わせた後に、オーブンで190℃及び90分で加熱し、樹脂フィルムを硬化させた。
得られた物性評価用のサンプルを、5〜10mg秤量し、アルミニウムパンに詰めた。示差熱熱量計(TAインスツルメンツ社製「DSC Q2000」)を用いて昇温速度3℃/分でガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度の算出に際しては、高さの中間値となる点をガラス転移温度とした。ガラス転移温度を下記の基準で判定した。
○:厚み40μmの樹脂フィルムの硬化物と厚み20μmの樹脂フィルムの硬化物とのTgの差が15℃未満
△:厚み40μmの樹脂フィルムの硬化物と厚み20μmの樹脂フィルムの硬化物とのTgの差が15℃以上、30℃未満
×:厚み40μmの樹脂フィルムの硬化物と厚み20μmの樹脂フィルムの硬化物とのTgの差が30℃以上
上記物性評価用サンプル(厚さ20μmの樹脂フィルムを使用)を3mm×25mmの大きさに裁断し、熱機械的分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製「EXSTAR TMA/SS6100」)を用いて、引っ張り荷重33mN、昇温速度5℃/分の条件で裁断された硬化物の25℃〜150℃までの平均線膨張係数(ppm/℃)を算出した。
○:平均線膨張係数が35ppm/℃以下
×:平均線膨張係数が35ppm/℃を超える
12…回路基板
12a…上面
13〜16…絶縁層
17…金属層(配線)
Claims (9)
- エポキシ樹脂と、シアネートエステル化合物又はシアネートエステル化合物のプレポリマーと、アルコール性水酸基を有する熱可塑性樹脂と、硬化促進剤と、無機充填材とを含み、
樹脂組成物中の前記エポキシ樹脂のエポキシ基の数の樹脂組成物中の前記エポキシ樹脂と前記熱可塑性樹脂とのアルコール性水酸基の合計の数に対する比が5以上、30以下であり、
樹脂組成物中の前記エポキシ樹脂のエポキシ基の数の樹脂組成物中の前記シアネートエステル化合物及びシアネートエステル化合物のプレポリマーのシアネートエステル基の数に対する比が2以上、3.5以下である、樹脂組成物。 - 前記熱可塑性樹脂が、フェノキシ樹脂である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記シアネートエステル化合物又はシアネートエステル化合物のプレポリマーが、ビスフェノール型シアネートエステル化合物である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂の分子量が300以上、3000以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記無機充填材が球状シリカである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- フィルム状であり、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物により形成されている、樹脂フィルム。 - 請求項6に記載の樹脂フィルムと、
基材又は金属箔とを備え、
前記基材又は金属箔の表面に、前記樹脂フィルムが積層されている、積層フィルム。 - 前記金属箔を備え、
前記金属箔が銅箔である、請求項7に記載の積層フィルム。 - 回路基板と、
前記回路基板上に配置された絶縁層とを備え、
前記絶縁層が、請求項6に記載の樹脂フィルムにより形成されている、多層基板。
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