JP7210349B2 - 環状オレフィン系共重合体組成物、ワニス、架橋体、及び、プリプレグ - Google Patents

環状オレフィン系共重合体組成物、ワニス、架橋体、及び、プリプレグ Download PDF

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本発明は、環状オレフィン系共重合体組成物、ワニス、架橋体、及び、プリプレグに関する。
昨今、高周波帯域を使用する無線通信機器等の増加に加え、通信速度の高速化によって、必然的に高い帯域の周波数帯が用いられることが多くなってきた。これに伴い、高周波における伝送ロスを極限まで軽減するために絶縁性が高く誘電正接が小さい回路基板用材料が求められている。
このような回路基板に用いる樹脂材料としては、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されたジエンを共重合させた環状オレフィン共重合体が挙げられる。
特許文献1および特許文献2には、特定のジエン化合物を共重合した環状オレフィン共重合体を有機過酸化物等で架橋することにより得られるシートが優れた誘電特性を示すことが開示されている。
さらに、特許文献3には、特定のジエン化合物を共重合した環状オレフィン共重合体と種々の樹脂を含む樹脂組成物が開示されている。
特開2010-100843号公報 国際公開第2012/046443号 特開2015-067822号公報
本発明者らの検討によれば、特許文献1~3に記載の環状オレフィン共重合体から得られる架橋体を回路基板用材料として使用するには、誘電特性を維持しながら、さらに機械的強度を向上させる必要があることが明らかになった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、回路基板用材料として、高集積化演算装置に向けた回路基板用の層間絶縁フィルム(回路基板中では層間絶縁層とも呼ぶ。)および回路基板等に好適な高周波領域での誘電特性を有し、かつ、靭性に優れた架橋体を得ることが可能な樹脂組成物を提供するものである。
すなわち、本発明によれば、以下に示す環状オレフィン系共重合体組成物、ワニス、および、架橋体が提供される。
[1]
環状オレフィン共重合体(A)と、マレイミド化合物(B)とを含む環状オレフィン系共重合体樹脂組成物であって、
当該環状オレフィン系共重合体樹脂組成物中の前記環状オレフィン共重合体(A)とマレイミド化合物(B)の合計を100質量部とした場合に、マレイミド化合物(B)の含有量が1質量部以上70質量部以下であり、
前記環状オレフィン共重合体(A)が、
下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位と、
下記一般式(III)で表される1種以上の環状非共役ジエン由来の繰り返し単位と、
下記一般式(V)で表される1種以上の環状オレフィン由来の繰り返し単位と、を含む環状オレフィン系共重合体(m)を含み、
前記マレイミド化合物(B)が、
下記一般式(VI)で表される、分子内に少なくとも2つのマレイミド基を有するマレイミド化合物(l)を含む、環状オレフィン系共重合体組成物。
Figure 0007210349000001
〔上記一般式(I)において、R300は水素原子または炭素原子数1~29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。〕
Figure 0007210349000002
〔上記一般式(III)中、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61~R76ならびにRa1およびRb1は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基であり、tは0~10の正の整数であり、R75およびR76は互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。〕
Figure 0007210349000003
〔上記一般式(V)中、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61~R78ならびにRa1およびRb1は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R75~R78は互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。〕
Figure 0007210349000004
〔上記一般式(VI)中、Xは、脂肪族、脂環族、又は芳香族の炭化水素基を示し、これらの基は、ヘテロ原子、置換基、フェニルエーテル骨格、スルフォニル骨格、又はシロキサン骨格を有していてもよく、Yは、脂肪族、又は、脂環族の炭化水素基であって、主鎖の炭素数が10~30である炭化水素基を示し、これらの基は、ヘテロ原子、置換基、又はシロキサン骨格を有していてもよく、nは1~20の範囲の数を示す。〕
[2]
上記マレイミド化合物(l)が数平均分子量1000~20000の範囲であるビスマレイミド化合物である、[1]に記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
[3]
上記環状オレフィン系共重合体(m)中の繰り返し単位の合計モル数を100モル%とした場合に、前記環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が19モル%以上40モル%以下の範囲である、[1]又は[2]に記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
[4]
上記環状オレフィン系共重合体(m)において、上記環状非共役ジエン由来の繰り返し単位を構成する環状非共役ジエンが5-ビニル-2-ノルボルネンを含み、上記環状オレフィン由来の繰り返し単位を構成する環状オレフィンがテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセンを含む、[1]乃至[3]のいずれか一つに記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
[5]
上記マレイミド化合物(l)は、上記一般式(VI)中のYが、アルキル基を主鎖とする、炭素数10~50の炭化水素基である、ビスマレイミド化合物であって、
当該アルキル基は、少なくとも1組の互いに隣接する炭素を含む環状構造を有する、[1]乃至[4]のいずれか一つに記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
[6]
上記環状オレフィン系共重合体(m)と、上記マレイミド化合物(l)の合計を100質量部とした場合に、上記環状オレフィン系共重合体(m)の含有量が1質量部以上90質量部以下である、[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
[7]
[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の環状オレフィン系共重合体組成物と、溶媒と、を含有するワニス。
[8]
[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の環状オレフィン系共重合体組成物を架橋して得られる架橋体。
[9]
[8]に記載の架橋体を含むフィルムまたはシート。
[10]
[9]に記載のフィルムまたはシートを基材に積層した積層体。
[11]
[8]に記載の架橋体を含む電気絶縁層と、上記電気絶縁層上に設けられた導体層とを含む回路基板。
[12]
[11]に記載の回路基板を備えた電子機器。
[13]
[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の環状オレフィン系共重合体組成物と、シート状繊維基材と、を含むプリプレグ。
本発明によれば、回路基板等に好適な高周波領域での誘電特性を維持しながら、さらに靭性に優れた架橋体を得ることができる環状オレフィン系共重合体組成物を提供することができる。
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。なお、本実施形態では、数値範囲を示す「A~B」はとくに断りがなければ、A以上B以下を表す。
まず、本発明に係る実施形態の環状オレフィン系重合体組成物について説明する。本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物は、環状オレフィン系共重合体(A)と、マレイミド化合物(B)とを含む。
上記環状オレフィン系共重合体(A)は、
下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位と、
下記一般式(III)で表される1種以上の環状非共役ジエン由来の繰り返し単位と、
下記一般式(V)で表される1種以上の環状オレフィン由来の繰り返し単位と、を含む環状オレフィン系共重合体(m)を含み、
上記マレイミド化合物(B)は、
下記一般式(VI)で表される、分子内に少なくとも2つのマレイミド基を有するマレイミド化合物(l)を含む。
本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物は、本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物に含まれる環状オレフィン系共重合体(A)とマレイミド化合物(B)との合計量を100質量部としたとき、マレイミド化合物(B)の含有量が、1質量部以上70質量部であり、好ましくは1質量部以上60質量部以下、より好ましくは1質量部以上50質量部以下、さらに好ましくは10質量部以上50質量部以下である。
本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物によれば、環状オレフィン系共重合体(A)として上記態様の環状オレフィン系共重合体(m)を含み、マレイミド化合物(B)として上記態様のマレイミド化合物(l)を含み、かつ、環状オレフィン系共重合体(A)とマレイミド化合物(B)の配合量を上記数値範囲内とすることによって、環状オレフィン系重合体組成物の架橋体の誘電特性の低下を防ぎつつ、さらに、靭性に優れた架橋体を得ることができる環状オレフィン系共重合体組成物とすることができる。また、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、環状オレフィン系共重合体(A)と、マレイミド化合物(B)との相容性を維持することも可能である。
また、本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物は、環状オレフィン系共重合体(m)と、マレイミド化合物(l)の合計を100質量部とした場合に、環状オレフィン系共重合体(m)の含有量が1質量部以上90質量部以下であることが好ましく、10質量部以上、85質量部以下であることがより好ましく、20質量部以上、80質量部以下であることが特に好ましい。環状オレフィン系共重合体(m)と、マレイミド化合物(l)の配合比を上記数値範囲内とすることによって、より、誘電特性及び靱性のバランスに優れた架橋体を得ることができる環状オレフィン系共重合体組成物とすることができる。
[環状オレフィン系共重合体(A)]
まず、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体(A)について説明する。上記したように本実施形態に係る上記環状オレフィン系共重合体(A)は、環状オレフィン系共重合体(m)を含む。また、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は環状オレフィン系共重合体(m)とは異なる環状オレフィン系重合体(n)をさらに含有することもできる。
以下、まず、本発明に係る実施形態の環状オレフィン系共重合体(m)について説明する。
[環状オレフィン系共重合体(m)]
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体(m)は、
下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位と、
下記一般式(III)で表される1種以上の環状非共役ジエン由来の繰り返し単位と、
下記一般式(V)で表される1種以上の環状オレフィン由来の繰り返し単位と、を含む架橋性基を有する環状オレフィン系共重合体である。
そして、上記環状オレフィン系共重合体(m)中の繰り返し単位の合計モル数を100モル%とした場合に、上記環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が19モル%以上40モル%以下であることが好ましく、好ましくは20モル%以上39モル%以下、より好ましくは23モル%以上38モル%以下である。
環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が上記範囲内であると、環状オレフィン系共重合体(m)から得られる架橋体(Q)は、誘電特性の経時的安定性に優れるとともに耐熱性にも優れる。さらに、機械特性、誘電特性、透明性およびガスバリア性にも優れた架橋体(Q)を得ることができる。言い換えればこれらの物性のバランスに優れた架橋体を得ることができる。
環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が上記上限値以下であると、環状オレフィン系共重合体(m)の成形性や溶解性が向上し、架橋体(Q)の誘電特性の経時的安定性が向上する。環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が上記下限値以上であると、環状オレフィン系共重合体(m)を架橋することによって得られる架橋体(Q)の耐熱性および機械的特性が向上する。
また、環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量Mnは3,000以上、好ましくは4,500以上、より好ましくは6,000以上である。環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量Mnが上記下限値以上であると、環状オレフィン系共重合体(m)または本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物を架橋することによって得られる架橋体(Q)の誘電特性や耐熱性、機械的特性を良好にすることができる。
また、環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量Mnは30,000以下、好ましくは25,000以下、より好ましくは20,000以下である。環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量Mnが上記上限値以下であると、環状オレフィン系共重合体(m)または本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物の回路基板作製時の繊維基材への含浸性や配線埋め込み性等の成形性を良好にすることができる。
環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量Mnは、重合触媒、助触媒、H添加量、重合温度等の重合条件により制御することが可能である。
ここで、環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量Mnが上記範囲内であると、環状オレフィン系共重合体(m)が有する優れた誘電特性を有しながら、流動性、機械特性及び回路基板作製時の繊維基材への含浸性や配線埋め込み性等の成形性を良好にすることができる。
ここで、従来の環状オレフィン共重合体では、数平均分子量が上記のような範囲内であると、比較的低分子量となるので、得られる架橋体の耐熱性や、誘電特性、機械特性等が低下する傾向にある。しかし、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体(m)は数平均分子量Mnが上記範囲内であっても、繊維基材への含浸性が良好で、また無機フィラー、難燃剤等の添加剤との混合性が向上するため、機械強度の低下を抑制することができる。
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体(m)において、環状オレフィン系共重合体(m)中の繰り返し単位の合計モル数を100モル%とした場合に、環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量と環状オレフィン由来の繰り返し単位の含有量の合計は、好ましくは60モル%未満の範囲であり、より好ましくは50モル%未満の範囲であり、さらに好ましくは48モル%未満の範囲である。
環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量と環状オレフィン由来の繰り返し単位の含有量の合計の下限は特に限定されないが、例えば20モル%以上、好ましくは26モル%以上である。
Figure 0007210349000005
上記一般式(I)において、R300は水素原子または炭素原子数1~29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。
Figure 0007210349000006
上記一般式(III)中、uは0または1であり、vは0または正の整数、好ましくは0以上2以下の整数、より好ましくは0または1であり、wは0または1であり、R61~R76ならびにRa1およびRb1は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基であり、tは0~10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
Figure 0007210349000007
上記一般式(V)中、uは0または1であり、vは0または正の整数、好ましくは0以上2以下の整数、より好ましくは0または1であり、wは0または1であり、R61~R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R75~R78は互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
環状オレフィン系共重合体(m)において、環状オレフィン系共重合体(m)中の繰り返し単位の合計モル数を100モル%とした場合に、オレフィン由来の繰り返し単位の含有量が好ましくは20モル%以上80モル%以下、より好ましくは30モル%以上75モル%以下、さらに好ましくは40モル%以上70モル%以下、特に好ましくは50モル%以上70モル%以下であり、環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が19モル%以上40モル%以下、好ましくは20モル%以上39モル%以下、より好ましくは23モル%以上38モル%以下であり、環状オレフィン由来の繰り返し単位の含有量が好ましくは1モル%以上30モル%以下、より好ましくは2モル%以上25モル%以下、さらに好ましくは3モル%以上20モル%以下である。
環状オレフィン系共重合体(m)中の繰り返し単位の各含有量が上記範囲内であると、環状オレフィン系共重合体(m)から得られる架橋体(Q)は、誘電特性の経時的安定性に優れるとともに耐熱性にも優れる。さらに、機械特性、誘電特性、透明性およびガスバリア性にも優れた架橋体(Q)を得ることができる。言い換えればこれらの物性のバランスに優れた架橋体(Q)を得ることができる。
環状オレフィン系共重合体(m)の共重合原料の一つであるオレフィンモノマーは、付加共重合して上記式(I)で表される骨格を与えるモノマーであり、下記一般式(Ia)で表されるオレフィンである。
Figure 0007210349000008
上記一般式(Ia)中、R300は水素原子または炭素原子数1~29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。一般式(Ia)で表されるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられる。より優れた耐熱性、機械的特性、誘電特性、透明性およびガスバリア性を有する架橋体(Q)を得る観点から、これらの中でも、エチレンとプロピレンが好ましく、エチレンが特に好ましい。上記式(Ia)で表されるオレフィンモノマーは二種類以上を用いてもよい。
環状オレフィン系共重合体(m)の共重合原料の一つである環状非共役ジエン単量体は付加共重合して上記式(III)で表される構成単位を形成するものである。具体的には、上記一般式(III)に対応する下記一般式(IIIa)で表される環状非共役ジエンが用いられる。
Figure 0007210349000009
上記一般式(IIIa)中、uは0または1であり、vは0または正の整数、好ましくは0以上2以下の整数、より好ましくは0または1であり、wは0または1であり、R61~R76ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基であり、tは0~10の正の整数であり、R75およびR76は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
上記一般式(IIIa)で表される環状非共役ジエンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、下記化学式で表される環状非共役ジエンを挙げることができる。これらのうち5-ビニル-2-ノルボルネン、8-ビニル-9-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセンが好ましく、5-ビニル-2-ノルボルネンが特に好ましい。
Figure 0007210349000010
Figure 0007210349000011
上記一般式(IIIa)で表される環状非共役ジエンは、具体的には以下の一般式(IIIb)で表すこともできる。
Figure 0007210349000012
一般式(IIIb)中のnは0~10の整数であり、Rは水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基であり、Rは水素原子または炭素原子数1~5のアルキル基である。
本実施形態の環状オレフィン系共重合体(m)には、一般式(III)で表される環状非共役ジエン由来の構成単位が含まれることにより、側鎖部分、すなわち共重合の主鎖以外の部分に二重結合を有することが特徴である。
環状オレフィン系共重合体(m)の共重合原料の一つである環状オレフィンモノマーは付加共重合して上記式(V)で表される構成単位を形成するものである。具体的には、上記一般式(V)に対応する下記一般式(Va)で表される環状オレフィンモノマーが用いられる。
Figure 0007210349000013
上記一般式(Va)中、uは0または1であり、vは0または正の整数、好ましくは0以上2以下の整数、より好ましくは0または1であり、wは0または1であり、R61~R78ならびにRa1およびRb1は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基、または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R75~R78は、互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。
上記一般式(Va)で表される環状オレフィンの具体例については国際公開第2006/118261号に記載の化合物を用いることができる。
上記一般式(Va)で表される環状オレフィンとしては、ビシクロ[2.2.1]-2-ヘプテン(ノルボルネンとも呼ぶ。)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン(テトラシクロドデセンとも呼ぶ。)が好ましく、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセンがより好ましい。これらの環状オレフィンは剛直な環構造を有するため共重合体および架橋体の弾性率が保持され易く、また異種二重結合構造を含まないため架橋の制御をし易くなる利点がある。
共重合成分として、前述した一般式(Ia)で表されるオレフィンモノマー、一般式(Va)で表される環状オレフィンを用いることにより、環状オレフィン系共重合体(m)の溶媒への溶解性がより向上するため成形性が良好となり、製品の歩留まりが向上する。
環状オレフィン系共重合体(m)は、一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位、一般式(III)で表される環状非共役ジエン由来の繰り返し単位、および、一般式(V)で表される1種以上の環状オレフィン由来の繰り返し単位に加えて、一般式(III)で表される環状非共役ジエンおよび一般式(V)で表される環状オレフィン以外の環状オレフィン、および/または鎖状ポリエン由来の繰り返し単位とから構成されていてもよい。
この場合、環状オレフィン系共重合体(m)の共重合原料として、一般式(Ia)で表されるオレフィンモノマー、一般式(IIIa)で表される環状非共役ジエンモノマー、一般式(Va)で表される環状オレフィンモノマーに加えて、一般式(IIIa)で表される環状非共役ジエンモノマーおよび一般式(Va)で表される環状オレフィンモノマー以外の環状オレフィンモノマー、および/または鎖状ポリエンモノマーを用いることができる。
このような環状オレフィンモノマーおよび鎖状ポリエンモノマーとしては下記一般式(VIa)または(VIIa)で表される環状オレフィン、または下記一般式(VIIIa)で表される鎖状ポリエンである。これらの環状オレフィンや鎖状ポリエンは異なる二種以上を用いてもよい。
Figure 0007210349000014
一般式(VIa)中、xおよびdは0または1以上の整数、好ましくは0以上2以下の整数、より好ましくは0または1であり、yおよびzは0、1または2であり、R81~R99は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基もしくは炭素原子数3~15のシクロアルキル基である脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R89およびR90が結合している炭素原子と、R93が結合している炭素原子またはR91が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1~3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またy=z=0のとき、R95とR92またはR95とR99とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。
Figure 0007210349000015
一般式(VIIa)中、R100およびR101は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数1~5の炭化水素基を示し、fは1≦f≦18である。
Figure 0007210349000016
一般式(VIIIa)中、R201からR206は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素原子数1~20の炭化水素基であり、Pは炭素原子数1~20の直鎖または分岐状の炭化水素基で、二重結合および/または三重結合を含んでいてもよい。
一般式(VIa)および一般式(VIIa)で表される環状オレフィンの具体例については国際公開第2006/118261号の段落0037~0063に記載の化合物を用いることができる。
一般式(VIIIa)で表される鎖状ポリエンとして、具体的には、1,4-ヘキサジエン、3-メチル-1,4-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、5-メチル-1,4-ヘキサジエン、4,5-ジメチル-1,4-ヘキサジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、DMDT、1,3-ブタジエン,1,5-ヘキサジエン等が挙げられる。また1,3-ブタジエン、1,5-ヘキサジエン等のポリエンから環化した環化性のポリエンを用いてもよい。
環状オレフィン系共重合体(m)が、上記一般式(VIIIa)で表される鎖状ポリエン由来の構成単位、あるいは一般式(III)で表される環状非共役ジエンおよび一般式(V)で表される環状オレフィン以外の環状オレフィン〔例えば、一般式(VIa)、一般式(VIIa)〕に由来する構成単位を含む場合は、該構成単位の含有量は、上記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位、上記一般式(III)で表される1種以上の環状非共役ジエン由来の繰り返し単位、上記一般式(V)で表される1種以上の環状オレフィン由来の繰り返し単位の合計モル数に対して、通常0.1~100mol%、好ましくは0.1~50mol%である。
共重合成分として、前述した一般式(I)で表されるオレフィンモノマー、一般式(VIa)または(VIIa)で表される環状オレフィンおよび一般式(VIIIa)で表される鎖状ポリエンを用いることにより、本実施形態に係る効果が得られるとともに、環状オレフィン系共重合体の溶媒への溶解性がより向上するため成形性が良好となり、製品の歩留まりが向上する。これらのうちでも一般式(VIa)または(VIIa)で表される環状オレフィンが好ましい。これらの環状オレフィンは剛直な環構造を有するため共重合体および架橋体の弾性率が保持され易く、また異種二重結合構造を含まないため架橋の制御をし易くなる利点がある。
環状オレフィン系共重合体(m)は目的とする用途に応じて、モノマーの仕込み比により、そのコモノマー含有量、およびガラス転移点(Tg)をコントロールできる。環状オレフィン系共重合体(m)のTgは、通常300℃以下、好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下、さらにより好ましくは170℃以下、とりわけ好ましくは150℃以下である。Tgが上記上限値以下であると、環状オレフィン系共重合体(m)の溶融成形性およびワニス化するときの溶媒への溶解性が向上する。
[環状オレフィン系共重合体(m)の製造方法]
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体(m)は、例えば、国際公開第2012/046443号の段落0075~0219に記載の環状オレフィン系共重合体の製造方法にしたがって製造することができる。ここでは詳細は省略する。
(環状オレフィン系重合体(n))
環状オレフィン系重合体(n)は、環状オレフィン系共重合体(m)とは異なる環状オレフィン系共重合体である。具体的には、環状オレフィン系重合体(n)は、エチレンまたはα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体(n1)および環状オレフィンの開環重合体(n2)から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、環状オレフィン系重合体(n)を含むことにより、環状オレフィン系共重合体組成物を架橋して得られる架橋体の誘電特性をより一層良好なものとすることができる。
ここで、上記共重合体(n1)は上記一般式(III)で表される環状非共役ジエン由来の繰り返し単位を含まないことが好ましい。本実施形態において、上記共重合体(n1)が上記一般式(III)で表される環状非共役ジエン由来の繰り返し単位を含まないとは、上記共重合体(n1)中の繰り返し単位の合計モル数を100モル%とした場合に、上記一般式(III)で表される環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が0.05モル%以下であることを意味する。
また、環状オレフィン系重合体(n)の数平均分子量Mnは、好ましくは10,000以上である。環状オレフィン系重合体(n)の数平均分子量Mnが上記下限値以上であると、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物を架橋することによって得られる架橋体(Q)の誘電特性や耐熱性、機械的特性をより一層良好にすることができる。
また、環状オレフィン系重合体(n)の数平均分子量Mnは、好ましくは60,000以下、より好ましくは57,000以下、さらに好ましくは55,000以下である。環状オレフィン系重合体(n)の数平均分子量Mnが上記上限値以下であると、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物の回路基板作製時の繊維基材への含浸性や配線埋め込み性等の成形性をより一層良好にすることができる。
環状オレフィン系重合体(n)の数平均分子量Mnは、重合触媒、助触媒、H添加量、重合温度等の重合条件により制御することが可能である。
エチレンまたはα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体(n1)としては、例えば、国際公開第2008/047468号の段落0030~0123に記載の重合体を用いることができる。
例えば、繰り返し構造単位の少なくとも一部に脂環族構造を有する重合体(以下、単に「脂環族構造を有する重合体」ともいう)であり、重合体の繰り返し単位の少なくとも一部に脂環族構造を有するものであればよく、具体的には下記一般式(3)で表される1種ないし2種以上の構造を有する重合体を含むことが好ましい。
Figure 0007210349000017
(式(3)中、x、yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x、yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の実数である。
は、炭素原子数2~20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基である。
は、水素原子、又は炭素原子数1~10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。
は、炭素原子数2~10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基である。
Qは、COOR(Rは、水素原子、または炭素原子数1~10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)である。
、R、RおよびQは、それぞれ1種であってもよく、2種以上を任意の割合で有していてもよい。)
また上記一般式(3)において、Rは、好ましくは、炭素原子数2~12の炭化水素基から選ばれる1種ないし2種以上の2価の基であり、さらに好ましくはn=0の場合、下記一般式(7)で表される2価の基であり、最も好ましくは、下記一般式(7)において、pが0または1である2価の基である。Rの構造は1種のみ用いても、2種以上を併用しても構わない。
Figure 0007210349000018
ここで、式(7)中、pは、0~2の整数である。
また、エチレンまたはα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体(n1)としては、下記一般式(4)で表現される環状オレフィン系共重合体である。例えば、エチレンまたは炭素原子数が3~30の直鎖状または分岐状のα-オレフィン由来の構成単位(A)と、環状オレフィン由来の構成単位(B)とからなる。
Figure 0007210349000019
(式(4)中、Rは、炭素原子数2~20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2価の基である。
は、水素原子、または炭素原子数1~10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。
およびRは、それぞれ1種であってもよく、2種以上を任意の割合で有していてもよい。
x、yは共重合比を示し、5/95≦y/x≦95/5を満たす実数である。好ましくは50/50≦y/x≦95/5、さらに好ましくは、55/45≦y/x≦80/20である。x、yはモル基準である。
エチレンまたはα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体(n1)は、エチレンおよび環状オレフィンからなる共重合体が好ましく、環状オレフィンがビシクロ[2.2.1]-2-ヘプテン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、1,4-メタノ-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレン、シクロペンタジエン-ベンザイン付加物およびシクロペンタジエン-アセナフチレン付加物からなる群から選ばれる一種または二種以上であるものが好ましく、ビシクロ[2.2.1]-2-ヘプテンおよびテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセンから選択される少なくとも一種であるものがより好ましい。
エチレンまたはα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体(n1)としては、上記一般式(3)で表される1種ないし2種以上の構造を有する重合体または上記一般式(4)で表現される環状オレフィン系共重合体が水素添加処理された重合体であってもよい。
また、エチレンまたはα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体(n1)としては、炭素数4~12のα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体も好ましい。炭素数4~12のα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体としては、例えば、国際公開第2015/178145号の段落0056~0070に記載の重合体を用いることができる。
炭素数4~12のα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体を構成する環状オレフィンとしては、例えば、ノルボルネン及び置換ノルボルネンが挙げられ、ノルボルネンが好ましい。上記環状オレフィンは、1種単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
上記置換ノルボルネンは特に限定されず、この置換ノルボルネンが有する置換基としては、例えば、ハロゲン原子、1価又は2価の炭化水素基が挙げられる。置換ノルボルネンの具体例としては、下記一般式(A)で示されるものが挙げられる。
Figure 0007210349000020
(式中、R~R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基からなる群より選ばれるものであり、RとR10、R11とR12は、一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、R又はR10と、R11又はR12とは、互いに環を形成していてもよい。また、nは、0又は正の整数を示し、nが2以上の場合には、R~Rは、それぞれの繰り返し単位の中で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ただし、n=0の場合、R~R及びR~R12の少なくとも1個は、水素原子ではない。)
一般式(A)で示される置換ノルボルネンについて説明する。一般式(A)におけるR~R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基からなる群より選ばれるものである。
~Rの具体例としては、例えば、水素原子;フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子;炭素数1以上20以下のアルキル基等を挙げることができ、これらはそれぞれ異なっていてもよく、部分的に異なっていてもよく、また、全部が同一であってもよい。
また、R~R12の具体例としては、例えば、水素原子;フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子;炭素数1以上20以下のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ナフチル基、アントリル基等の置換又は無置換の芳香族炭化水素基;ベンジル基、フェネチル基、その他アルキル基にアリール基が置換したアラルキル基等を挙げることができ、これらはそれぞれ異なっていてもよく、部分的に異なっていてもよく、また、全部が同一であってもよい。
とR10、又はR11とR12とが一体化して2価の炭化水素基を形成する場合の具体例としては、例えば、エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基等のアルキリデン基等を挙げることができる。
又はR10と、R11又はR12とが、互いに環を形成する場合には、形成される環は単環でも多環であってもよく、架橋を有する多環であってもよく、二重結合を有する環であってもよく、またこれらの環の組み合わせからなる環であってもよい。また、これらの環はメチル基等の置換基を有していてもよい。
一般式(A)で示される置換ノルボルネンの具体例としては、5-メチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5,5-ジメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-エチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-ブチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-エチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-ヘキシル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-オクチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-オクタデシル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-メチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-ビニル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-プロペニル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン等の2環の環状オレフィン;トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3,7-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3-エン;トリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ-3,7-ジエン若しくはトリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ-3,8-ジエン又はこれらの部分水素添加物(又はシクロペンタジエンとシクロヘキセンの付加物)であるトリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ-3-エン;5-シクロペンチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-シクロヘキシル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-シクロヘキセニルビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-フェニル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エンといった3環の環状オレフィン;テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(単にテトラシクロドデセンともいう)、8-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-メチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-ビニルテトラシクロ[4,4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-プロペニル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エンといった4環の環状オレフィン;8-シクロペンチル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-シクロヘキシル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-シクロヘキセニル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-フェニル-シクロペンチル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン;テトラシクロ[7.4.13,6.01,9.02,7]テトラデカ-4,9,11,13-テトラエン(1,4-メタノ-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレンともいう)、テトラシクロ[8.4.14,7.01,10.03,8]ペンタデカ-5,10,12,14-テトラエン(1,4-メタノ-1,4,4a,5,10,10a-へキサヒドロアントラセンともいう);ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14]-4-ヘキサデセン、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]-4-ペンタデセン、ペンタシクロ[7.4.0.02,7.13,6.110,13]-4-ペンタデセン;ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]-5-エイコセン、ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.03,8.14,7.012,17.113,l6]-14-エイコセン;シクロペンタジエンの4量体等の多環の環状オレフィンを挙げることができる。
中でも、アルキル置換ノルボルネン(例えば、1個以上のアルキル基で置換されたビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン)、アルキリデン置換ノルボルネン(例えば、1個以上のアルキリデン基で置換されたビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン)が好ましく、5-エチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン(慣用名:5-エチリデン-2-ノルボルネン、又は、単にエチリデンノルボルネン)が特に好ましい。
炭素数4~12のα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体を構成する炭素数4~12のα-オレフィンとしては、例えば、炭素数4~12のα-オレフィンや、ハロゲン原子等の少なくとも1種の置換基を有する炭素数4~12のα-オレフィンが挙げられ、炭素数4~12のα-オレフィンが好ましい。
炭素数4~12のα-オレフィンは特に限定されないが、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、1-へキセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-へキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル-1-へキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等が挙げられる。中でも、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセンが好ましい。
本実施形態に係る炭素数4~12のα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体は、当該共重合体中に含まれる繰り返し単位の合計を100モル%としたとき、炭素数4~12のα-オレフィン由来の繰り返し単位の割合が、好ましくは10モル%以上90モル%以下、より好ましくは15モル%以上80モル%以下、さらに好ましくは20モル%以上70モル%以下である。
また、本実施形態に係る炭素数4~12のα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体は、当該共重合体中に含まれる繰り返し単位の合計を100モル%としたとき、環状オレフィン由来の繰り返し単位の割合が、好ましくは10モル%以上90モル%以下、より好ましくは20モル%以上85モル%以下、さらに好ましくは30モル%以上80モル%以下である。
炭素数4~12のα-オレフィンと環状オレフィンとの共重合体を得るための重合工程の条件は、所望の共重合体が得られる限り、特に限定されず、公知の条件を用いることができ、重合温度、重合圧力、重合時間等は適宜調整される。
また、環状オレフィン系重合体(n)としては、環状オレフィンの開環重合体(n2)を用いることができる。
環状オレフィンの開環重合体(n2)としては、例えば、ノルボルネン系単量体の開環重合体およびノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体、ならびにこれらの水素化物等が挙げられる。
ノルボルネン系単量体としては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:ノルボルネン)およびその誘導体(環に置換基を有するもの)、トリシクロ[4.3.01,6.12,5]デカ-3,7-ジエン(慣用名ジシクロペンタジエン)およびその誘導体、7,8-ベンゾトリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3-エン(慣用名メタノテトラヒドロフルオレン:1,4-メタノ-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレンともいう)およびその誘導体、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン(慣用名:テトラシクロドデセン)およびその誘導体、等が挙げられる。
これらの誘導体の環に置換される置換基としては、アルキル基、アルキレン基、ビニル基、アルコキシカルボニル基、アルキリデン基等が挙げられる。なお、置換基は、1個または2個以上を有することができる。このような環に置換基を有する誘導体としては、例えば、8-メトキシカルボニル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-メチル-8-メトキシカルボニル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-エチリデン-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン等が挙げられる。
これらのノルボルネン系単量体は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
ノルボルネン系単量体の開環重合体、またはノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体は、単量体成分を、公知の開環重合触媒の存在下で重合して得ることができる。
開環重合触媒としては、例えば、ルテニウム、オスミウム等の金属のハロゲン化物と、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒;チタン、ジルコニウム、タングステン、モリブデン等の金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒;等を用いることができる。
ノルボルネン系単量体と開環共重合可能なその他の単量体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の単環の環状オレフィン系単量体等を挙げることができる。
ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素化物や、ノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体の水素化物は、通常、上記開環重合体の重合溶液に、ニッケル、パラジウム等の遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、炭素-炭素不飽和結合を水素化することにより得ることができる。
本実施形態において環状オレフィン系重合体(n)は1種類を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
[マレイミド化合物(B)]
次に、本実施形態に係るマレイミド化合物(B)について説明する。
本発明におけるマレイミド化合物(B)は、無水マレイン酸と各種アミン化合物から得られるものである。
[マレイミド化合物(l)]
本実施形態に係るマレイミド化合物(B)は、下記一般式(VI)で表される、分子内に少なくとも2つのマレイミド基を有するマレイミド化合物(l)を含む。本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、上記態様のマレイミド化合物(l)を含むことにより、環状オレフィン系重合体と、マレイミド化合物とを含みつつも、配合成分が十分に溶解した組成物となり、かつ、当該環状オレフィン系重合体組成物は、環状オレフィン系重合体組成物を架橋して得られる架橋体において、回路基板等に好適な高周波領域での誘電特性に誘電特性を満足しながら、機械的強度を向上させることが可能となる。
Figure 0007210349000021
上記一般式(VI)中、Xは、脂肪族、脂環族、又は芳香族の炭化水素基を示し、これらの基は、ヘテロ原子、置換基、フェニルエーテル骨格、スルフォニル骨格、又はシロキサン骨格を有していてもよい。上記一般式(VI)中、Yは、脂肪族、又は、脂環族の炭化水素基であって、主鎖の炭素数が10~30である炭化水素基を示し、これらの基は、ヘテロ原子、置換基、又はシロキサン骨格を有していてもよい。
また、上記一般式(VI)中、nは1~20の範囲の数を示す。
上記マレイミド化合物(l)は、前記一般式(VI)中のYが、アルキル基を主鎖とする、炭素数10~50の炭化水素基である、ビスマレイミド化合物であって、当該アルキル基は、少なくとも1組の互いに隣接する炭素を含む環状構造を有することがより好ましい。
また、本実施形態に係るマレイミド化合物(l)は、その数平均分子量Mnが、1000以上、20000以下であることが好ましく、1000以上、15000以下であることがより好ましく、1000以上、10000以下であることが特に好ましい。
マレイミド化合物(l)の分子量を上記数値範囲内とすることにより、誘電特性を維持しながら、さらに耐熱性および機械的強度に優れた架橋体を得ることができる環状オレフィン系共重合体組成物となる。
なお、マレイミド化合物(l)の分子量は、GPC測定により測定することができる。
本実施形態に係るマレイミド化合物(l)としては、市販の化合物を用いることもでき、好ましい例としては、DESIGNERMOLECURESInc.製のBMI-3000(ダイマージアミン、ピロメリット酸二無水物及びマレイン酸無水物より合成)、BMI-1400(DESIGNERMOLECURESInc.製、Mn1715)、BMI-1500(DESIGNERMOLECURESInc.製、Mn1504)、BMI-1700(DESIGNERMOLECURESInc.製、Mn1715)、BMI-3000(DESIGNERMOLECURESInc.製、Mn3000)、BMI-5000(DESIGNERMOLECURESInc.製、Mn5000)、BMI-6000(DESIGNERMOLECURESInc.製、Mn19000)、などが挙げられる。マレイミド化合物(l)は、1種類を用いても、2種以上を併用してもよい。
上記の中でも本発明で特に好適に用いられるビスマレイミド化合物であるDESIGNERMOLECURESInc.製のBMI-3000、BMI-5000は、下記の構造式で表される。式中、nは1~20の範囲の数である。
Figure 0007210349000022
本実施形態に係るマレイミド化合物(B)は、マレイミド化合物(l)以外のマレイミド化合物を含むこともできる。本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物に含まれるマレイミド化合物(l)と、マレイミド化合物(l)以外のマレイミド化合物の合計量を100質量%としたとき、マレイミド化合物(l)の含有量は、例えば10質量%以上、100質量%以下とすることができ、好ましくは30質量%以上、100質量%以下、より好ましくは50質量%以上100質量%以下とすることができる。また、本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物に含まれるマレイミド化合物(l)と、マレイミド化合物(l)以外のマレイミド化合物の合計量を100質量%としたとき、マレイミド化合物(l)の含有量を100質量%とし、マレイミド化合物(l)以外のマレイミド化合物を含まない態様とすることもできる。
本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物は、上記態様のマレイミド化合物(l)を含むことにより、環状オレフィン系重合体組成物は、環状オレフィン系重合体と、マレイミド化合物とを含みつつ、配合成分が十分に溶解した組成物とすることができ、かつ、環状オレフィン系重合体組成物は、環状オレフィン系重合体組成物を架橋して得られる架橋体において、回路基板等に好適な高周波領域での誘電特性を満足しながら、耐熱性と機械的強度を向上させることが可能となる。
上記したように、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体樹脂組成物は、環状オレフィン共重合体(A)と、マレイミド化合物(B)とを含み、環状オレフィン系共重合体樹脂組成物を100質量%とした場合、環状オレフィン共重合体(A)と、マレイミド化合物(B)との合計を、例えば30質量%以上、100質量%以下とすることができ、好ましくは50質量%以上、100質量%以下、より好ましくは80質量%以上100質量%以下とすることができ、特に好ましくは90質量%以上100質量%以下とすることができる。
以下、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体樹脂組成物が含み得るその他の成分について説明する。
[相容化剤]
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、上記環状オレフィン系共重合体(A)と上記マレイミド化合物(B)とを相容化させる相容化剤(C)をさらに含有することが可能である。本実施形態において、相容化剤(C)は環状オレフィン系共重合体(A)とマレイミド化合物(B)を相容化させる化合物であり、特に、環状オレフィン系共重合体(m)とマレイミド化合物(l)を相容化させる化合物である。例えば、変性ポリオレフィン、分子内に極性基と、重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物などが挙げられる。相容化剤(C)を含むことにより、本実施形態に係る環状オレフィン系重合体組成物は、環状オレフィン系重合体と、マレイミド化合物とを含みつつ、配合成分が十分に溶解した組成物とすることができる。
変性ポリオレフィンとしては、極性基を有する単量体をグラフトまたはグラフト重合させたポリオレフィン、オレフィンと極性基を有する単量体との共重合体等が挙げられる。
これらの中でも極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンが好ましい。ここで、「グラフト」とは、主鎖である幹ポリマーに、極性基を有する化合物を導入することをいう。「グラフト重合させた」とは、主鎖である幹ポリマーに、主鎖とは異なる重合体からなる枝ポリマーを導入することをいう。
極性基としては、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、ニトリル基、ニトロ基、アルデヒド基、アミド基、エステル基などが挙げられる。これらは単独または2種以上の組み合わせで用いられる。これらの中でも、得られる硬化物の機械的強度をより一層向上できる観点から、カルボキシル基が好ましい。
このような極性基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルメタクリレート、プロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、t-ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイミド、アリルアルコール、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、オキサゾリン等が挙げられる。上記化合物は、単独または2種以上の組み合わせで用いることができる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましい。
また、ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・α-オレフィン共重合体、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体、ポリ-4-メチルペンテン、ポリブテン、などのポリオレフィン類またはオリゴマー類、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ニトリルゴム(アクリロニトリル‐ブタジエン共重合体)、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ポリウレタンエラストマー、シリコーンゴム、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体、クロロスルフィン化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、塩素化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルイソプレンゴム等の合成ゴム、ポリエステルエラストマー、ウレタンエラストマー等のエラストマー、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック共重合体等が挙げられる。これらの単独または2種以上の組み合わせを用いることができる。
このような極性基を有する単量体をグラフトさせたポリオレフィンとしては、例えば、無水マレイン酸をグラフトしたスチレン・ブタジエンブロック共重合体の水素添加物等のマレイン酸変性ポリオレフィン、極性基を有する単量体をグラフトしたプロピレン・1-ブテン共重合体等が挙げられる。
さらに、相容化剤(C)としては上述のような変性ポリオレフィンに代表される高分子化合物には限定されず、繰り返し単位を有さない低分子化合物を用いることができる。
このような低分子化合物としては、分子内に極性基と重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物が好ましい。ここで示した、極性基としてはアミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、ニトリル基、ニトロ基、アルデヒド基、アミド基、エステル基、グリシジル基などが挙げられる。これらの中でも、得られる硬化物の機械的強度をより一層向上できる観点から、エポキシ基、グリシジル基が好ましい。
分子内に極性基と重合反応に寄与することのできる不飽和炭素結合とを備えた化合物としては、入手容易性等の観点から、アクリル酸やメタクリル酸、あるいはこれらの誘導体を用いることが好ましい。
アクリル酸誘導体の例としてはアクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、アクリル酸グリシジル、アクリルアミド、N-シクロプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-ヒドロキシメチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
また、メタクリル酸誘導体の例としてはメタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸グリシジル、メタクリルアミド、N-シクロプロピルメタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-ヒドロキシメチルメタクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、メタクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも、得られる架橋体の機械的強度をより一層向上できる観点から、メタクリル酸グリシジルが好ましい。
上に相容化剤(C)として用いることのできる化合物の例を列挙したが、これらは単独で用いることもできるし、複数種類を組み合わせて使用することもできる。
相容化剤(C)を用いる場合、その含有量は、当該硬化性樹脂組成物中の前記環状オレフィン系共重合体(A)と前記マレイミド化合物(B)の合計を100質量部としたとき、好ましくは0.1~10質量部、より好ましくは2~5質量部である。
相容化剤(C)の含有量を上記数値範囲内とすることにより、誘電特性、機械的特性のバランスに優れた架橋体を得ることができる環状オレフィン系樹脂組成物とすることができる。
(エラストマー)
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、得られる架橋体の機械的特性を向上させつつ、高周波領域での誘電特性を良好にする観点から、エラストマーをさらに含んでもよい。
エラストマーの含有量は、環状オレフィン系共重合体組成物の全体を100質量部としたとき、得られる架橋体の機械的特性を向上させつつ、高周波領域での誘電特性をより良好にする観点から、1質量部以上50質量部以下であることが好ましい。
上記エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、エチレン・プロピレンエラストマー、およびジエン系エラストマーから選ばれる一種または二種以上を含むことが好ましい。
スチレン系エラストマーは、例えば、スチレン・共役ジエンブロック共重合樹脂(共役ジエンとしてはブタジエン、イソプレン等)、スチレン・共役ジエンブロック共重合樹脂の水素添加物(共役ジエンとしてはブタジエン、イソプレン等)、スチレン・共役ジエン・スチレンのトリブロック共重合樹脂(共役ジエンとしてはブタジエン、イソプレン等)、スチレン・共役ジエン・スチレンのトリブロック共重合樹脂の水素添加物(共役ジエンとしてはブタジエン、イソプレン等)等が挙げられる。
エチレン・プロピレンエラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム等が挙げられる。
ジエン系エラストマーとしては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。
(添加剤)
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物には、目的に応じて、各種添加剤を添加してもよい。添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない範囲内で用途に応じて適宜選択される。
上記添加剤としては、耐熱安定剤、耐候安定剤、耐放射線剤、摩擦磨耗性向上剤、難燃剤、発泡剤、耐衝撃剤、充填材、塩酸吸収剤および金属不活性化剤からなる群から選択される一種または二種以上の添加剤が挙げられる。
上記耐熱安定剤としては、例えば、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス[2,4-ビス(1,1-ジメチルエチル)-6-メチルフェニル]エチルエステル亜リン酸、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)[1,1-ビフェニル]-4,4'-ジイルビスホスフォナイト、およびビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等のホスファイト系耐熱安定剤;3-ヒドロキシ-5,7-ジ-tert-ブチル-フラン-2-オンとo-キシレンとの反応生成物等のラクトン系耐熱安定剤;3,3',3",5,5',5"-ヘキサ-tert-ブチル-a,a',a"-(メチレン-2,4,6-トリイル)トリ-p-クレゾール、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ベンジルベンゼン、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のヒンダードフェノール系耐熱安定剤;硫黄系耐熱安定剤;アミン系耐熱安定剤等を挙げることができる。また、これらを一種単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることもできる。中でも、ホスファイト系耐熱安定剤、およびヒンダードフェノール系耐熱安定剤が好ましい。
上記耐候安定剤としては、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等から選ばれる1種または2種以上の化合物を使用することができる。
上記光安定剤としては、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルステアレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルベンゾエート、N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ドデシルコハク酸イミド、1-〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル-(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-ブチル-2-(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)マロネート、N,N'-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6,-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)・ジ(トリデシル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)・ジ(トリデシル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、1,5,8,12-テトラキス〔4,6-ビス{N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミノ}-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノール/コハク酸ジメチル縮合物、2-第三オクチルアミノ-4,6-ジクロロ-s-トリアジン/N,N' -ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン縮合物、N,N' -ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン/ジブロモエタン縮合物、2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-N-オキシル、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-N-オキシルピペリジン)セバケート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-N-オキシピペリジル)ブタン-1,2,3,4-テトラカルボキシレート、3,9-ビス(1,1-ジメチル-2-(トリス(2,2,6,6-テトラメチル-N-オキシルピペリジル-4-オキシカルボニル)ブチルカルボニルオキシ)エチル)2,4,6,10-テトラオキサロスピロ〔5.5〕ウンデカン、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジブロモエタン重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-第三オクチルアミノ-s-トリアジン重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-モルホリノ-s-トリアジン重縮合物、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノールとトリデシルアルコールと1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸との縮合物、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノールと1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸との縮合物、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールとトリデシルアルコールと1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸との縮合物、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールと1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸との縮合物、1-[2-〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]-4-〔3-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル〕プロピオニルオキシ〕-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン(例えば、サノールLS-2626、三共社製))、2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-n-ブチルマロン酸-ビス-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)(例えば、Tinuvin144、BASF社製)、ビス(2,2',6,6'-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート(例えば、TINUVIN770、BASF社製)、ポリ[6- (1,1,3,3-テトラメチルブチル)イミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル][(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ](例えば、CHIMASSORB944、BASF社製)等が挙げられる。
上記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。
上記フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,4-ジ-t-アミル-6-(1-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート等の特開昭63-179953号公報や特開平1-168643号公報に記載されるアクリレート系フェノール化合物;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2'-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4'-ブチリデン-ビス(6-t-ブチル-m-クレゾール)、4,4'-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、ビス(3-シクロヘキシル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)メタン、3,9-ビス(2-(3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ)-1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス(メチレン-3-(3',5'-ジ-t-ブチル-4'-ヒドロキシフェニルプロピオネート)メタン[すなわち、ペンタエリスリメチル-テトラキス(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオネート)]、トリエチレングリコールビス(3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート)、トコフェノール等のアルキル置換フェノール系化合物;6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-2,4-ビスオクチルチオ-1,3,5-トリアジン、6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルアニリノ)-2,4-ビスオクチルチオ-1,3,5-トリアジン、6-(4-ヒドロキシ-3-メチル-5-t-ブチルアニリノ)-2,4-ビスオクチルチオ-1,3,5-トリアジン、2-オクチルチオ-4,6-ビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-オキシアニリノ)-1,3,5-トリアジン等のトリアジン基含有フェノール系化合物;等が挙げられる。これらの中でも、アクリレート系フェノール化合物やアルキル置換フェノール系化合物が好ましく、アルキル置換フェノール系化合物が特に好ましい。
上記リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2-t-ブチル-4-メチルフェニル)ホスファイト、トリス(シクロヘキシルフェニル)ホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-デシロキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン等のモノホスファイト系化合物;4,4'-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル-ジ-トリデシルホスファイト)、4,4'-イソプロピリデン-ビス(フェニル-ジ-アルキル(C12~C15)ホスファイト)、4,4'-イソプロピリデン-ビス(ジフェニルモノアルキル(C12~C15)ホスファイト)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ジ-トリデシルホスファイト-5-t-ブチルフェニル)ブタン、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(イソデシルホスファイト)、サイクリックネオペンタンテトライルビス(ノニルフェニルホスファイト)、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニルホスファイト)、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4-ジメチルフェニルホスファイト)、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6-ジ-t-ブチルフェニルホスファイト)等のジホスファイト系化合物等が挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト等が特に好ましい。
上記イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3-チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3'-チオジプロピオネート、ジステアリル3,3-チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3-チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス-(β-ラウリル-チオ-プロピオネート)、3,9-ビス(2-ドデシルチオエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等が挙げられる。
上記チオエーテル系酸化防止剤としては、例えば、テトラキス{メチレン-3-(ラウリルチオ)プロピオネート}メタン、ビス〔メチル-4-{3-n-アルキル(C12 or C14)チオプロピオニオジル}-5-t-ブチルフェニル〕スルフィド、ジトリデシル-3,3'-チオジプロピオネート等が挙げられる。
上記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アクリレート系紫外線吸収剤、金属錯塩系紫外線吸収剤等を挙げることができる。
上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸3水和物、2-ヒドロキシ-4-オクチロキシベンゾフェノン、4-ドデカロキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンジルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2,2',4,4'-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2'-ジヒドロキシ-4,4'-ジメトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
上記サリチル酸系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサルチレート,4-t-ブチルフェニル-2-ヒドロキシベンゾエート、フェニル-2-ヒドロキシベンゾエート、2,4-ジ-t-ブチルフェニル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
上記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)2H-ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、5-クロロ-2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-(3,4,5,6-テトラヒドロフタリミジルメチル)フェノール、2,2'-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-[(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール]]等が挙げられる。
上記アクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル-2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリレート、2'-エチルヘキシル-2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリレート等が挙げられる。
上記金属錯塩系紫外線吸収剤としては、通常ニッケルやコバルトの錯塩が用いられる。具体的には、ニッケル[2,2'チオビス(4-t-オクチル)フェノレート]ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルビス[o-エチル-3,5-(ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)]ホスフェート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェート、[1-フェニル,3-メチル,4-デカノニル,ピラゾレート(5)2]ニッケル等が挙げられる。
上記耐放射線剤としては、例えば、ロジンなどが挙げられる。また、国際公開第2017/150218号パンフレット 段落[0099]に例示される耐放射線剤を使用できる。
上記摩擦磨耗性向上剤としては、例えば、超高分子量ポリエチレンフィラー、PTFEフィラー、ポリイミドフィラー等の樹脂フィラーや、窒化ホウ素フィラー、窒化アルミフィラー等の無機フィラー等が挙げられる。
上記難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、含窒素難燃剤、アンチモン系難燃剤を使用することができる。
上記ハロゲン系難燃剤としては、塩素系および臭素系の種々の難燃剤が使用可能であるが、難燃化効果、成形時の耐熱性、樹脂への分散性、樹脂の物性への影響等の面から、ペンタブロモジフェニルエーテルなどが挙げられる。また、国際公開第2017/150218号パンフレット 段落[0105]に例示される難燃剤を使用できる。
上記リン系難燃剤としては、例えば、トリス(クロロエチル)ホスフェートなどが挙げられる。また、国際公開第2017/150218号パンフレット 段落[0106]に例示されるリン系難燃剤を使用できる。
上記発泡剤としては、一般的にゴムを発泡成形する際に用いられる発泡剤を広く使用することができ、具体的には、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム等の無機発泡剤、N,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミドなどが挙げられる。また、国際公開第2017/150218号パンフレット 段落[0107]に例示される発泡剤を使用できる。
上記充填材としては、無機充填材、有機充填材等が挙げられる。
上記無機充填材としては、例えば、シリカなどが挙げられる。また、国際公開第2017/150218号パンフレット 段落[0117]に例示される充填材を使用できる。
上記有機充填材としては、例えば、デンプンおよびその誘導体、セルロースおよびその誘導体、パルプおよびその誘導体、紙およびその誘導体、小麦粉、おから、ふすま、ヤシ殻、コーヒー糟、タンパクや、フタル酸系、脂肪族多塩基酸系、グリセリン系、クエン酸系、グリコール系、オレフィン系の低分子量体や、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維等が挙げられる。
上記塩酸吸収剤としては、例えば、高級脂肪酸金属塩がある。具体的には、ステアリン酸ナトリウムなどが挙げられる。また、国際公開第2017/150218号パンフレット 段落[0119]に例示される塩酸吸収剤を使用できる。
上記金属不活性化剤としては、例えば、N,N'-ジフェニルオキサミドなどが挙げられる。また、国際公開第2017/150218号パンフレット 段落[0120]に例示される金属不活性化剤を使用できる。
(環状オレフィン系共重合体組成物の調製方法)
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物の調製方法は、環状オレフィン系共重合体(A)と、マレイミド化合物(B)と、必要に応じてエラストマーや、各種添加剤と、を混合することにより調製できる。混合方法としては、押出機等で溶融ブレンドする方法、または適当な溶媒に溶解、分散させて行う溶液ブレンド法等を採用することができる。
[ワニス]
本実施形態に係るワニスは、上記環状オレフィン系共重合体組成物と、溶媒とを含有することができる。
溶媒として好ましく用いられるものは、例えば、ヘプタン、ヘキサン、オクタン、デカン等の飽和炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン等の脂環状炭化水素;トルエン、ベンゼン、キシレン、メシチレン、プソイドクメン等の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、プロパンジオール、フェノール等のアルコール;アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ペンタノン、ヘキサノン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノン等のケトン系溶媒;メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のセルソルブ類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、ギ酸ブチル等のエステル類;トリクロルエチレン、ジクロルエチレン、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等が用いられる。好ましくはヘプタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、トルエン、ベンゼン、キシレン、メシチレン、プソイドクメンが用いられる。これらの溶媒は単独で、または2種以上を任意の割合で混合して用いることができる。
本実施形態において、ワニスを作製する方法としては、いかなる方法で実施してもよいが、通常は環状オレフィン系共重合体組成物と溶媒とを混合する工程を含む。各成分の混合については、その順序に制限はなく、一括または分割等のいかなる方式でも実施することができる。ワニスを調製する装置としても、制限はなく、撹拌、混合が可能な、バッチ式、もしくは連続式の、いかなる装置で実施してもよい。ワニスを調製する際の温度は、室温から溶媒の沸点までの範囲で任意に選択することができる。
なお、環状オレフィン系共重合体(A)として、環状オレフィン系共重合体(m)と環状オレフィン系重合体(n)を併用する場合、環状オレフィン系共重合体(m)が得られた際の反応溶液をそのまま溶媒として用い、そこへ環状オレフィン系重合体(n)を溶解させることによりワニスを調製してもよい。また、環状オレフィン系共重合体(m)が得られた際の反応溶液に、別途調製した環状オレフィン系重合体(n)のワニスを混合することによりワニスを調製してもよい。
[架橋体(Q)の製造方法]
架橋体(Q)は、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物の架橋体であり、上述の環状オレフィン系共重合体組成物中の環状オレフィン系共重合体(A)を架橋することにより得られる。環状オレフィン系共重合体(A)の架橋方法としては特に制限はないが、ラジカル重合開始剤や硫黄、ヒドロシリル基含有化合物、電子線や他の放射線を用いて、任意の形に成形しながら、または成形後に架橋する方法等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤による架橋は、ポリオレフィンで適用されている通常のラジカル重合開始剤による架橋方法をそのまま適用できる。すなわち環状オレフィン系共重合体組成物にジクミルペルオキシドのようなラジカル重合開始剤を配合し、加熱、架橋する。ラジカル重合開始剤の配合割合は特に制限がないものの、環状オレフィン系共重合体(m)100質量部あたり通常は0.02~20質量部、好ましくは0.05~10質量部であり、さらに好ましくは0.5~10質量部である。ラジカル重合開始剤の配合割合が上記上限値以下であると、架橋体(Q)の誘電特性が向上し、上記下限値以上であると、架橋体(Q)の耐熱性、機械的特性を向上させることができる。
上記ラジカル重合開始剤としては、公知の熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤およびこれらを併用することができる。これらのラジカル重合開始剤のうち、熱ラジカル重合開始剤を使用する場合は、保存安定性の観点から10時間半減期温度が通常80℃以上、好ましくは120℃以上のものである。このような開始剤として、例えば、ジクミルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)2,5-ジメチルヘキサン、2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)2,5-ジメチルヘキシン-3、ジ-t-ブチルパーオキシド、イソプロピルクミル-t-ブチルパーオキシド、ビス(α-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、等のジアルキルパーオキシド類;1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、エチル-3,3-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブチレート、3,3,6,6,9,9-ヘキサメチル-1,2,4,5-テトラオキシシクロノナン等のパーオキシケタール類;ビス(t-ブチルパーオキシ)イソフタレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシアセテート等のパーオキシエステル類;t-ブチルハイドロパーオキシド、t-ヘキシルハイドロパーオキシド、クミンハイドロパーオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキシド、p-メンタンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド類;2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタン等のビベンジル化合物類;3,3,5,7,7-ペンタメチル-1,2,4-トリオキセパン等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤のうち、光ラジカル重合開始剤は具体的には、例えば、ベンゾインアルキルエーテル、ベンジルジメチルケタール、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-フェニルプロパン-1-オン、ベンゾフェノン、メチルベンゾイルフォーメート、イソプロピルチオキサントンおよびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。また、これらの光ラジカル重合開始剤とともに増感剤を使用することもできる。増感剤の例としては、アントラキノン、1,2-ナフトキノン、1,4-ナフトキノン、ベンズアントロン、p,p'-テトラメチルジアミノベンゾフェノン、クロラニル等のカルボニル化合物、ニトロベンゼン、p-ジニトロベンゼン、2-ニトロフルオレン等のニトロ化合物、アントラセン、クリセン等の芳香族炭化水素、ジフェニルジスルフィド等の硫黄化合物、ニトロアニリン、2-クロロ-4-ニトロアニリン、5-ニトロ-2-アミノトルエン、テトラシアノエチレン等の窒素化合物等を挙げることができる。
硫黄等により架橋する場合には、環状オレフィン系共重合体組成物に硫黄系化合物、必要に応じて加硫促進剤、加硫促進助剤を配合して加熱し、架橋反応を行う。硫黄系化合物の配合量はとくに制限はないものの、架橋反応を効率よく進行させ、かつ得られる架橋物の物性改善を計ることおよび経済性の面等から環状オレフィン系共重合体(m)100質量部に対して通常0.1~10質量部、好ましくは0.3~5質量部の範囲で使用され、加硫促進剤や加硫促進助剤を併用する場合には通常0.1~20質量部、好ましくは0.2~10質量部の範囲で使用される。
架橋反応を起こすため使用される硫黄系化合物は公知の種々のものが使用でき、一例を挙げると硫黄、一塩化硫黄、二塩化硫黄、モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジメチルジチオカルバミン酸セレン等がある。また加硫促進剤も種々のものを使用でき、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾール-スルフェンアミド、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾール-スルフェンアミド、N,N-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾール-スルフェンアミド、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,4-ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,6-ジエチル-4-モルホリノチオ)ベンゾチアゾール、ベンゾチアジル-ジスルフィド等のチアゾール系;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン、ジ-オルソ-トリルグアニジン、オルソートリルバイグアナイド、ジフェニルグアニジンフタレート等のグアニジン系;アセトアルデヒド-アニリン反応物;ブチルアルデヒド-アニリン縮合物;ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒドアンモニア等のアルデヒドアミン、またはアルデヒド-アンモニア系;2-メルカプトイミダゾリン等のイミダゾリン系;チオカルバニリド、ジエチルチオユリアジブチルチオユリア、トリメチルチオユリア、ジオルソートリルチオユリア等のチオユリア系;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルチオカルバミン酸亜鉛、ジ-n-ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジチオ酸塩系;ジブチルキサントゲン酸亜鉛等のザンテート系;等を挙げることができる。加硫促進助剤としては、酸化亜鉛、活性亜鉛華、炭酸亜鉛、複合亜鉛華、酸化マグネシウム、リサージ、鉛丹、塩基性炭酸鉛等の金属酸化物系、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸鉛等の脂肪酸系、トリエタノールアミン、ジエチレングリコール等の有機アミン・グリコール系等を挙げることができる。
環状オレフィン系共重合体組成物をラジカル重合開始剤架橋、硫黄架橋共に、架橋する温度は通常100~300℃、好ましくは120~250℃、さらに好ましくは120~220℃の温度で行い、温度を段階的に変化させて架橋を行ってもよい。上記下限値以上であると、架橋を十分に進行させることができる。また、上記上限値以下であると、得られる架橋体の着色が抑制できたり、プロセスを簡略化できたりする。なお、参考として、代表的な二重結合含有重合体であるポリブタジエンは、一般に上記のような条件では架橋できず、300℃のような高温での架橋条件を必要とする。
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、ヒドロシリル基を1分子中に少なくとも2つ有するヒドロシリル基含有化合物を用いて架橋することもできる。ヒドロシリル基含有化合物を用いた架橋については、例えば、特開2015-193680号公報に記載の方法にしたがって行うことができる。ここでは詳細は省略する。
電子線や他の放射線を用いて架橋する方法は、成型時の温度、流動性の制限を伴わないという利点があり、放射線としては、電子線の他、γ線、UV等を挙げることができる。
ラジカル重合開始剤や硫黄、ヒドロシリル基含有化合物等を用いる方法、放射線を用いて架橋する方法のいずれの場合も、架橋助剤の併用下に架橋することができる。
架橋助剤としては特に制限はないが、例えば、p-キノンジオキシム、p,p'-ジベンゾイルキノンジオキシム等のオキシム類;エチレンジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、アクリル酸/酸化亜鉛混合物、アリルメタクリレート等のアクリレートもしくはメタクリレート類;ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、ビニルピリジン等のビニルモノマー類;ヘキサメチレンジアリルナジイミド、ジアリルイタコネート、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリル化合物類;N,N'-m-フェニレンビスマレイミド、N,N'-(4,4'-メチレンジフェニレン)ジマレイミド等のマレイミド化合物類等、ビニルノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン等の環状非共役ジエン類が挙げられる。これらの架橋助剤は単独で用いてもよいし、組み合わせて使用することもできる。
架橋反応は、環状オレフィン系共重合体組成物と、上記したラジカル重合開始剤や硫黄、ヒドロシリル基含有化合物等の化合物との混合物を溶融状態として行うこともできるし、または該混合物を溶媒に溶解、または分散させた溶液状態で行うこともできるし、または溶媒に溶解した溶液状態から溶媒を揮発させフィルム、コーティング等任意の形に成形した後にさらに架橋反応を進行させることもできる。
溶融状態で反応を行う場合はミキシングロール、バンバリーミキサー、押出機、ニーダ、連続ミキサー等の混練装置を用いて、原料の混合物を溶融混練して反応させる。また、任意の手法で成形した後に更に架橋反応を進行させることもできる。
溶液状態で反応を行う場合に使用する溶媒としては上記溶液ブレンド法で用いた溶媒と同様の溶媒が使用できる。
電子線またはその他の放射線、UVを用いて架橋反応を行う場合には、任意の方法で付形した後に、反応を行うことができる。
[フィルムまたはシート]
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物の架橋体はフィルムまたはシートに成形して各種用途に用いることができる。本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物を用いて、フィルムまたはシートを形成する方法としては、各種公知の方法が適用可能である。例えば、熱可塑性樹脂フィルム等の支持基材上に上述したワニスを塗布して乾燥後、加熱処理等して環状オレフィン系共重合体組成物を架橋することにより形成する方法が挙げられる。ワニスの支持基材への塗布方法は特に限定されないが、例えば、スピンコーターを用いた塗布、スプレーコーターを用いた塗布、バーコーターを用いた塗布等を挙げることができる。
また、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物を溶融成形して、フィルムまたはシートを得る方法も挙げることができる。
[積層体]
本実施形態に係る上記フィルムまたはシートは基材に積層することにより、積層体として各種用途に用いることができる。本実施形態に係る積層体を形成する方法は各種公知の方法が適用可能である。
例えば、基材に対し、上述の方法により製造したフィルムまたはシートを積層し、必要に応じてプレス等により加熱硬化することにより積層体を作製することができる。
また、導体層に対して、前述した架橋体を含む電気絶縁層を積層することにより積層体を作製することもできる。
[多層成形体または多層積層フィルム]
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、各種の多層成形体または多層積層フィルムの表層に形成してもよい。このとき、環状オレフィン系共重合体組成物により形成された樹脂層は100μm以下であるのが好ましい。
各種の多層成形体または多層積層フィルムとしては、例えば、樹脂光学レンズ表面に本実施形態の環状オレフィン系共重合体組成物が形成された光学レンズ用多層成形体や、PETフィルムやPEフィルム等の樹脂フィルム表面にガスバリア性付与のために本実施形態の環状オレフィン系共重合体組成物が形成された多層ガスバリアフィルム等が挙げられる。
[プリプレグ]
また、本実施形態に係るプリプレグは、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物とシート状繊維基材とを複合して形成されたものである。
プリプレグの製造方法としては特に限定されず、各種公知の方法が適用可能である。例えば、上述したワニスをシート状繊維基材に含浸し含浸体を得る工程と、得られた含浸体を加熱し上記ワニスに含まれる溶媒を乾燥する工程とを含む方法が挙げられる。
上記ワニスのシート状繊維基材への含浸は、例えば、所定量のワニスを、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の方法によりシート状繊維基材に塗布し、必要に応じてその上に保護フィルムを重ね、上側からローラー等で押圧することにより行うことができる。
また、上記含浸体を加熱し、上記ワニスに含まれる溶媒を乾燥する工程はとくに限定されないが、例えば、バッチ式で送風乾燥機により空気中あるいは窒素中で乾燥する、あるいは、連続工程で加熱炉を通すことによって乾燥する、等の方法を挙げることができる。
本実施形態においては、ワニスをシート状繊維基材に含浸させた後、得られた含浸体を所定温度に加熱することにより、上記ワニスに含まれる溶媒が蒸発し、プリプレグが得られる。
本実施形態に係るシート状繊維基材を構成する繊維としては無機系および/または有機系の繊維が使用でき、特に限定されないが、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維、アラミド繊維、超高分子ポリエチレン繊維、ポリアミド(ナイロン)繊維、液晶ポリエステル繊維等の有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、タングステン繊維、モリブデン繊維、チタン繊維、スチール繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、シリカ繊維等の無機繊維;等を挙げることができる。これらの中でも、有機繊維やガラス繊維が好ましく、特にアラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、Eガラス、NEガラス、Sガラス、Dガラス、Hガラス、Tガラス等を挙げることができる。
シート状繊維基材へのワニスの含浸は、例えば、浸漬および塗布によって実施される。含浸は必要に応じて複数回繰り返してもよい。
これらのシート状繊維基材は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、所望により適宜選択されるが、プリプレグあるいは積層体中の、通常、10~90質量%、好ましくは20~80質量%、より好ましくは30~70質量%の範囲である。この範囲にあれば、得られる積層体の誘電特性と機械強度が高度にバランスされ、好適である。
本実施形態に係るプリプレグの厚みは、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常は0.001~10mmであり、好ましくは0.005~1mmであり、より好ましくは0.01~0.5mmである。この範囲にあれば、積層時の賦形性や、硬化して得られる積層体の機械強度や靭性等の特性が充分に発揮され好適である。
[回路基板]
上述したように、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物は、誘電特性、耐熱性、機械的特性等に優れることから、回路基板に好適に用いることができる。
回路基板の製造方法としては一般的に公知の方法を採用でき特に限定されないが、例えば、前述の方法により製造したフィルム、シートまたはプリプレグを積層プレス等により加熱硬化し、電気絶縁層を形成する。次いで、得られた電気絶縁層に導体層を公知の方法で積層し、積層体を作製する。その後、該積層体中の導体層を回路加工等することにより、回路基板を得ることができる。
導体層となる金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、金、銀、ステンレス等の金属を用いることができる。導体層の形成方法としては、例えば、該金属類を箔等にして電気絶縁層上に熱融着させる方法、該金属類を箔等にして電気絶縁層上に接着剤を用いて張り合わせる方法、あるいはスパッタ、蒸着、めっき等の方法で電気絶縁層上に該金属類からなる導体層を形成する方法等が挙げられる。回路基板の態様としては、片面板、両面板のいずれでもよい。
このような回路基板は、例えば、半導体素子等の電子部品を搭載することにより、電子機器として使用することができる。電子機器は公知の情報に基づいて作製することができる。
このような電子機器としては、例えば、サーバ、ルータ、スーパーコンピューター、メインフレーム、ワークステーション等のICTインフラ機器;GPSアンテナ、無線基地局用アンテナ、ミリ波アンテナ、RFIDアンテナ等のアンテナ類;携帯電話、スマートフォン、PHS、PDA、タブレット端末等の通信機器;パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、POS端末、ウェアラブル端末、デジタルメディアプレーヤー等のデジタル機器;電子制御システム装置、車載通信機器、カーナビゲーション機器、ミリ波レーダー、車載カメラモジュール等の車載電子機器;半導体試験装置、高周波計測装置等;等が挙げられる。
[発泡体]
また、本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体組成物を架橋するとともに発泡せしめることにより発泡体とすることができる。このとき、環状オレフィン系共重合体組成物に前述した発泡剤を添加してもよい。
[用途]
本実施形態に係る環状オレフィン系共重合体(m)、環状オレフィン系共重合体組成物および架橋体(Q)は、耐溶剤性、耐熱性、機械的強度、透明性に優れるので、当該架橋体からなる成形体は、例えば光ファイバー、光導波路、光ディスク基盤、光フィルター、レンズ、光学用接着剤、PDP用光学フィルター、有機EL用コーティング材料、航空宇宙分野における太陽電池のベースフィルム基材、太陽電池や熱制御システムのコーティング材、半導体素子、発光ダイオード、各種メモリー類等の電子素子、ハイブリッドIC、MCM、回路基板、回路基板の絶縁層を形成するために用いられるプリプレグや積層体、表示部品等のオーバコート材料あるいは層間絶縁材料、液晶ディスプレイや太陽電池の基板、医療用器具、自動車用部材、離型剤、樹脂改質剤、ディスプレイ用透明基板、リチウムイオン電池用部材、半導体プロセス部材、フィルムコンデンサ、ガスバリアコート材、電線被服材、自動車用部材、航空宇宙用部材、半導体用プロセス材、電線被覆材、リチウムイオン電池用部材、燃料電池用部材、コンデンサーフィルム、フレキシブルディスプレイ部材、アンカーコート材、透明接着剤、改質材、架橋助剤、医療用容器、医療用カテーテル部材、防水シール材、離型材、ハードコート材、発泡改質剤といった用途で使用することができる。
特に、誘電特性の経時安定性に優れ、耐溶剤性、耐熱性、透明性、機械的特性等にも優れるので、高周波回路基板等の高周波用途に好適に用いることができる。さらに、ガスバリア性にも優れるため、液晶ディスプレイや太陽電池の基板やフィルムまたはシートとして好適に用いることができる。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
以下、本発明を合成例、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより何等制限されるものではない。
なお、合成例、実施例、比較例で用いた環状オレフィン系共重合体(m)の組成は、次に述べる方法で測定した。
組成;H-NMR測定を行い、二重結合炭素に直接結合している水素由来のピークとそれ以外の水素のピークの強度により環状非共役ジエン含量を算出した。
実施例および比較例によって得られた成形体(フィルム)は次に述べる方法で評価を行った。
誘電正接評価:実施例および比較例によって得られたフィルムについて、円筒空洞共振器法により、10GHzにおける誘電正接を評価した。
靭性評価:実施例および比較例によって得られたフィルムについて、ロール状の巻き取りの可否により、以下の評価基準で靭性を評価した。
○:クラック及び破断の発生なく、ロール状に巻き取ることが可能
×:ロール状に巻く際に、クラックが発生、または破断した
実験には以下の原材料を用いた。
遷移金属化合物(1):
特開2004-331965号公報に記載の方法により合成した。
Figure 0007210349000023
MMAO(東ソー・ファインケム社製)
トルエン(和光純薬工業株式会社製:和光特級)
5-ビニル-2-ノルボルネン(東京化成工業株式会社製)
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン(三井化学株式会社製)
アセトン(和光純薬工業株式会社製:和光特級)
メタノール(和光純薬工業株式会社製:和光特級)
マレイミド化合物(l):
l-1:下記式(l-1)で表されるビスマレイミド化合物(DESIGNER MOLECURES Inc.製、BMI-3000、数平均分子量Mn3000)
Figure 0007210349000024
(式中、nは1~20の範囲の数である。)
l-2:上記式(l-1)で表されるビスマレイミド化合物(DESIGNER MOLECURES Inc.製、BMI-5000、数平均分子量Mn5000)
l-3:下記式(l-2)で表されるビスマレイミド化合物(大和化成製、BMI-TMH、数平均分子量Mn5318)
Figure 0007210349000025
ラジカル重合開始剤:
開始剤1:パークミルD(日本油脂社製)
環状オレフィン系共重合体(m):
〔合成例1(環状オレフィン系共重合体(m-1)(Mn=11,900))〕
十分に窒素置換した内容積1LのSUS製オートクレーブに、トルエン380mL、5-ビニル-2-ノルボルネン(以下、VNBとも呼ぶ。)94ml、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン(以下、TDとも呼ぶ。)26ml、MMAO(東ソーファインケム社製)のトルエン溶液をAl換算で1.5mmol、水素868mlを挿入した後、系中にエチレンを全圧0.78MPaになるまで導入した。トルエンに溶解した遷移金属化合物(1)33μmolを添加し、35℃で180分間重合を行った後、得られたポリマー溶液を、0.1vol%の濃塩酸を加えたアセトン/メタノール(=3/1)混合溶媒に投入してポリマーを析出させ、撹拌後濾紙でろ過した。得られた固体を80℃、10時間で減圧乾燥し、エチレン(以降「E」とも表記する)/TD/VNB共重合体を得た。NMRにより決定したポリマー中のVNB由来構造の組成比は35.9mol%、TD由来構造の組成比は6.5mol%、GPC測定より求めた数平均分子量(Mn)は11,900であった。
<環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量(Mn)>
環状オレフィン系共重合体(m)の数平均分子量(Mn)は、GPC測定により測定し、標準ポリスチレン換算値として求めた。GPC測定は以下の条件で行った。
装置:GPC HLC-8321(東ソー株式会社製)
溶剤:o-ジクロロベンゼン
カラム:TSKgel GMH6-HT×2、TSKgel GMH6-HTL×2(何れも東ソー社製)
流速:1.0ml/分
試料:1mg/mL o-ジクロロベンゼン溶液
温度:140℃
[実施例1]
(ワニス1の調製)
合成例1で得られた環状オレフィン系共重合体(m-1)、ラジカル重合(架橋)開始剤として開始剤1、溶媒としてトルエン及びメチルイソブチルケトン(MIBK)を用い、表1の配合組成に従い秤量した。秤量したサンプルを、200mlのセパラブルフラスコに装入し、回転数200rpmの撹拌翼で4時間、撹拌し、目的とするワニス状の環状オレフィン系共重合体組成物を得た。なお、表1中における各原料の配合割合の単位は質量部である。
(環状オレフィン系共重合体組成物の相容性)
上述の方法でワニス状の環状オレフィン系共重合体組成物および環状オレフィン重合体組成物からなるフィルムを調製した際、目視にて、ワニスおよびフィルムの状態を観察し、以下の基準で各配合成分の相容性を評価した。
○:ワニスに不溶成分が発生せず、フィルムの外観が均一であった。
×:ワニスに不溶成分が発生し、フィルムの外観が不均一であった。
(フィルム製膜)
得られたワニス状の環状オレフィン系共重合体組成物を、離型処理されたPETフィルム上に10mm/秒の速度で塗工した後、窒素気流下送風乾燥機中で150℃で4分乾燥した。得られたフィルムを2枚重ね、真空プレスにより、3.5MPaに加圧し、室温(25℃)から一定速度で昇温し、180℃で120分保持し、積層フィルムを得た。得られた積層フィルムについて、靱性、及び、誘電正接の評価を行った。得られた結果を表1に示す。
[実施例2~5および比較例1~3]
表1に示す配合組成に変えた以外は、実施例1と同様にフィルムをそれぞれ作製し、それぞれ評価を実施した。得られた結果を表1に示す。
Figure 0007210349000026

Claims (13)

  1. 環状オレフィン共重合体(A)と、マレイミド化合物(B)とを含む環状オレフィン系共重合体樹脂組成物であって、
    当該環状オレフィン系共重合体樹脂組成物中の前記環状オレフィン共重合体(A)と前記マレイミド化合物(B)の合計を100質量部とした場合に、前記マレイミド化合物(B)の含有量が1質量部以上70質量部以下であり、
    前記環状オレフィン共重合体(A)が、
    下記一般式(I)で表される1種以上のオレフィン由来の繰り返し単位と、
    下記一般式(III)で表される1種以上の環状非共役ジエン由来の繰り返し単位と、
    下記一般式(V)で表される1種以上の環状オレフィン由来の繰り返し単位と、を含む環状オレフィン系共重合体(m)を含み、
    前記マレイミド化合物(B)が、
    下記一般式(VI)で表される、分子内に少なくとも2つのマレイミド基を有するマレイミド化合物(l)を含む、環状オレフィン系共重合体組成物。
    Figure 0007210349000027
    〔前記一般式(I)において、R300は水素原子または炭素原子数1~29の直鎖状または分岐状の炭化水素基を示す。〕
    Figure 0007210349000028
    〔前記一般式(III)中、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61~R76ならびにRa1およびRb1は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R104は水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基であり、tは0~10の正の整数であり、R75およびR76は互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。〕
    Figure 0007210349000029
    〔前記一般式(V)中、uは0または1であり、vは0または正の整数であり、wは0または1であり、R61~R78ならびにRa1およびRb1は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3~15のシクロアルキル基または炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基であり、R75~R78は互いに結合して単環または多環を形成していてもよい。〕
    Figure 0007210349000030
    〔前記一般式(VI)中、Xは、脂肪族、脂環族、又は芳香族の炭化水素基を示し、これらの基は、ヘテロ原子、置換基、フェニルエーテル骨格、スルフォニル骨格、又はシロキサン骨格を有していてもよく、Yは、脂肪族、又は、脂環族の炭化水素基であって、主鎖の炭素数が10~30である炭化水素基を示し、これらの基は、ヘテロ原子、置換基、又はシロキサン骨格を有していてもよく、nは1~20の範囲の数を示す。〕
  2. 前記マレイミド化合物(l)が数平均分子量1000以上、20000以下の範囲であるビスマレイミド化合物である、請求項1に記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
  3. 前記環状オレフィン系共重合体(m)中の繰り返し単位の合計モル数を100モル%とした場合に、前記環状非共役ジエン由来の繰り返し単位の含有量が19モル%以上40モル%以下の範囲である、請求項1又は2に記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
  4. 前記環状オレフィン系共重合体(m)において、前記環状非共役ジエン由来の繰り返し単位を構成する環状非共役ジエンが5-ビニル-2-ノルボルネンを含み、前記環状オレフィン由来の繰り返し単位を構成する環状オレフィンがテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセンを含む、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
  5. 前記マレイミド化合物(l)は、前記一般式(VI)中のYが、アルキル基を主鎖とする、炭素数10~50の炭化水素基である、ビスマレイミド化合物であって、
    当該アルキル基は、少なくとも1組の互いに隣接する炭素を含む環状構造を有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
  6. 前記環状オレフィン系共重合体(m)と、前記マレイミド化合物(l)の合計を100質量部とした場合に、前記環状オレフィン系共重合体(m)の含有量が1質量部以上90質量部以下である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の環状オレフィン系共重合体組成物。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の環状オレフィン系共重合体組成物と、溶媒と、を含有するワニス。
  8. 請求項1乃至6のいずれか一項記載の環状オレフィン系共重合体組成物を架橋して得られる架橋体。
  9. 請求項8に記載の架橋体を含むフィルムまたはシート。
  10. 請求項9に記載のフィルムまたはシートを基材に積層した積層体。
  11. 請求項8に記載の架橋体を含む電気絶縁層と、前記電気絶縁層上に設けられた導体層とを含む回路基板。
  12. 請求項11に記載の回路基板を備えた電子機器。
  13. 請求項1乃至6のいずれかに一項に記載の環状オレフィン系共重合体組成物と、シート状繊維基材と、を含むプリプレグ。
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