JP7450136B2 - 樹脂組成物、プリプレグ、樹脂付きフィルム、樹脂付き金属箔、金属張積層板、及び配線板 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る樹脂組成物は、炭素-炭素不飽和二重結合を有する置換基に末端変性された変性ポリフェニレンエーテル化合物と、下記式(1)で表される脂肪族炭化水素化合物とを含有する樹脂組成物である。
本実施形態において用いられる変性ポリフェニレンエーテル化合物は、炭素-炭素不飽和二重結合を有する置換基により末端変性された変性ポリフェニレンエーテル化合物であれば、特に限定されない。
前記脂肪族炭化水素化合物は、前記式(1)で表される脂肪族炭化水素化合物であれば、特に限定されない。式(1)中、RAは、炭素数4以上のアルキル基又は炭素数4以上のアルケニル基を示す。R1~R3は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を示す。すなわち、R1~R3は、それぞれ同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。
前記樹脂組成物には、硬化剤を含有することが好ましい。前記硬化剤としては、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物と前記脂肪族炭化水素化合物とを含む樹脂組成物の硬化に寄与する化合物であれば、特に限定されない。また、前記硬化剤としては、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物と前記脂肪族炭化水素化合物とを含む樹脂組成物中に架橋を形成させて、前記樹脂組成物を硬化させる架橋型硬化剤であることが好ましい。
前記変性ポリフェニレンエーテル化合物の含有量が、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物、前記脂肪族炭化水素化合物、及び前記硬化剤の合計質量(前記硬化剤を含まない場合は、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物、及び前記脂肪族炭化水素化合物の合計質量)100質量部に対して、50~97質量部であることが好ましく、60~95質量部であることがより好ましい。前記変性ポリフェニレンエーテル化合物の含有量が少なすぎると、低誘電正接を充分に発揮できない傾向がある。また、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物の含有量が多すぎると、前記脂肪族炭化水素化合物及び前記硬化剤の少なくともいずれかの含有量が少なくなる傾向がある。すなわち、前記脂肪族炭化水素化合物の含有量が少なくなりすぎる場合は、前記脂肪族炭化水素化合物を含有することによる効果、すなわち、樹脂組成物の粘着性を高め、樹脂組成物の硬化物の層間接着性を高めるという効果を充分に奏することができなくなる傾向がある。また、前記硬化剤の含有量が少なくなりすぎる場合は、耐熱性を高める等の、前記硬化剤を含有することによる効果を充分に奏することができなくなる傾向がある。
前記樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物、前記脂肪族炭化水素化合物、及び前記硬化剤以外の成分(その他の成分)を含有してもよい。前記樹脂組成物に含有されるその他の成分としては、例えば、シランカップリング剤、難燃剤、開始剤、消泡剤、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、染料や顔料、滑剤、及び無機充填材等の添加剤をさらに含んでもよい。また、前記樹脂組成物には、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物以外にも、未変性のポリフェニレンエーテル、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及び熱硬化性ポリイミド樹脂等の樹脂を含有してもよい。
前記樹脂組成物を製造する方法は、前記樹脂組成物を製造することができれば、特に限定されない。前記樹脂組成物を製造する方法としては、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物、及び前記脂肪族炭化水素化合物と、必要に応じて、前記硬化剤及び前記他の成分とを、所定の含有量となるように混合する方法等が挙げられる。具体的には、有機溶媒を含むワニス状の組成物を得る場合は、後述する方法等が挙げられる。
本実施形態に係るプリプレグ1は、図1に示すように、前記樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物2と、繊維質基材3とを備える。このプリプレグ1は、前記樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物2と、前記樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物2の中に存在する繊維質基材3とを備える。なお、図1は、本発明の実施形態に係るプリプレグ1の一例を示す概略断面図である。
金属張積層板11は、図2に示すように、図1に示したプリプレグ1の硬化物を含む絶縁層12と、絶縁層12とともに積層される金属箔13とから構成されている。すなわち、金属張積層板11は、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層12と、絶縁層12の上に設けられた金属箔13とを有する。また、絶縁層12は、前記樹脂組成物の硬化物からなるものであってもよいし、前記プリプレグの硬化物からなるものであってもよい。なお、図2は、本発明の実施形態に係る金属張積層板11の一例を示す概略断面図である。
本実施形態に係る配線板21は、図3に示すように、図1に示したプリプレグ1を硬化して用いられる絶縁層12と、絶縁層12ともに積層され、金属箔13を部分的に除去して形成された配線14とから構成されている。すなわち、前記配線板21は、樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層12と、絶縁層12の上に設けられた配線14とを有する。また、絶縁層12は、前記樹脂組成物の硬化物からなるものであってもよいし、前記プリプレグの硬化物からなるものであってもよい。なお、図3は、本発明の実施形態に係る配線板21の一例を示す概略断面図である。
本実施形態に係る樹脂付き金属箔31は、図4に示すように、前記樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物を含む樹脂層32と、金属箔13とを備える。この樹脂付き金属箔31は、前記樹脂層32の表面上に金属箔13を有する。すなわち、この樹脂付き金属箔31は、前記樹脂層32と、前記樹脂層32とともに積層される金属箔13とを備える。また、前記樹脂付き金属箔31は、前記樹脂層32と前記金属箔13との間に、他の層を備えていてもよい。なお、図4は、本実施の形態に係る樹脂付き金属箔31の一例を示す概略断面図である。
本実施形態に係る樹脂付きフィルム41は、図5に示すように、前記樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物を含む樹脂層42と、支持フィルム43とを備える。この樹脂付きフィルム41は、前記樹脂層42と、前記樹脂層42とともに積層される支持フィルム43とを備える。また、前記樹脂付きフィルム41は、前記樹脂層42と前記支持フィルム43との間に、他の層を備えていてもよい。なお、図5は、本実施の形態に係る樹脂付きフィルム41の一例を示す概略断面図である。
本実施例において、樹脂組成物を調製する際に用いる各成分について説明する。
変性PPE-1:ポリフェニレンエーテルの末端水酸基をメタクリロイル基で変性した変性ポリフェニレンエーテル(上記式(13)で表され、式(13)中のR7がメチル基であり、式(13)の中のYがジメチルメチレン基(式(10)で表され、式(10)中のR36及びR37がメチル基である基)である変性ポリフェニレンエーテル化合物、SABICイノベーティブプラスチックス社製のSA9000、重量平均分子量Mw2000、末端官能基数2個)
変性PPE-2:末端にビニルベンジル基(エテニルベンジル基)を有する変性ポリフェニレンエーテル化合物(三菱ガス化学株式会社製のOPE-2st 1200、Mw1400、上記式(11)で表され、Zが、フェニレン基であり、R4~R6が水素原子であり、pが0である変性ポリフェニレンエーテル化合物)
未変性PPE:ポリフェニレンエーテル(SABICイノベーティブプラスチックス社製のSA90、固有粘度(IV)0.083dl/g、末端水酸基数2個、重量平均分子量Mw1700)
(芳香族炭化水素化合物)
リニアレン6:1-ヘキセン(出光興産株式会社製のリニアレン6)
リニアレン18:1-オクタデセン(出光興産株式会社製のリニアレン18)
リニアレン2024:1-オクタデセン:5質量%以下、1-イコセン:40~60質量%、1-ドコセン:25~50質量%、1-テトラコセン:18質量%以下、炭素数が26以上の成分:1質量%以下の混合物(出光興産株式会社製のリニアレン2024)
A-20:上記式(14)で表される化合物(豊国製油株式会社製のA-20)
1,13-テトラデカジエン:東京化成工業株式会社製の1,13-テトラデカジエン
(ポリブタジエン)
B-1000:ポリブタジエン(日本曹達株式会社製のB-1000)
TAIC:トリアリルイソシアヌレート(日本化成株式会社製のTAIC)
DVB-810:ジビニルベンゼン(新日鐵住金株式会社製のDVB-810)
BMI-5100:3,3-ジメチル-5,5’-ジエチル-4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド(分子中にマレイミド基を2個有する二官能マレイミド化合物、大和化成工業株式会社製のBMI-5100)
分子中にマレイミド基を1個有する単官能マレイミド化合物(株式会社日本触媒製のイミレックスC)
スチレン:東京化成工業株式会社製のスチレン
有機過酸化物:ジクミルパーオキサイド(日油株式会社製のパークミルD)
無機フィラー:ビニルシラン処理されたシリカ(株式会社アドマテックス製のSV-C2、平均粒径:1.5μm)
(調製方法)
まず、無機フィラー以外の上記各成分を表1及び表2に記載の組成(質量部)で、固形分濃度が55質量%となるように、トルエンに添加し、混合させた。その混合物を60分間攪拌した。その後、得られた液体に充填材を添加し、ビーズミルで充填材を分散させた。そうすることによって、ワニス状の樹脂組成物(ワニス)が得られた。
10GHzにおける評価基板(金属張積層板の銅箔をエッチングした基板)の、比誘電率及び誘電正接を、空洞共振器摂動法で測定した。具体的には、ネットワーク・アナライザ(キーサイト・テクノロジー株式会社製のN5230A)を用い、10GHzにおける評価基板の、比誘電率及び誘電正接を測定した。
評価基板(金属張積層板)から銅箔を引き剥がし、そのときのピール強度を、JIS C 6481に準拠して測定した。具体的には、評価基板の銅箔を加工して、幅10mm、長さ100mmのパターンを形成し、そのパターン形成された銅箔を、引っ張り試験機により50mm/分の速度で引き剥がし、その時の引き剥がし強さ(銅箔接着強度)を測定した。測定単位はN/mmである。
評価基板(金属張積層板)から、最上面にある絶縁層(プリプレグ)を銅箔とともに引き剥がし、そのときのピール強度を、JIS C 6481に準拠して測定した。具体的には、評価基板の、最上面にある絶縁層(プリプレグ)を銅箔とともに引っ張り試験機により50mm/分の速度で引き剥がし、そのときのピール強度(N/mm)を測定した。
セイコーインスツルメンツ株式会社製の粘弾性スペクトロメータ「DMS100」を用いて、プリプレグのTgを測定した。このとき、曲げモジュールで周波数を10Hzとして動的粘弾性測定(DMA)を行い、昇温速度5℃/分の条件で室温から280℃まで昇温した際のtanδが極大を示す温度をTgとした。
評価基板(金属張積層板の銅箔をエッチングした基板)を260℃又は280℃の恒温槽中に1時間放置した。この恒温槽中に1時間放置した後の基板に発生した膨れの有無を目視で観察した。膨れの発生が確認されなければ(膨れの発生数が0であれば)、「○」と評価した。また、膨れの発生が確認されれば、「×」と評価した。
2 樹脂組成物又は樹脂組成物の半硬化物
3 繊維質基材
11 金属張積層板
12 絶縁層
13 金属箔
14 配線
21 配線板
31 樹脂付き金属箔
32、42 樹脂層
41 樹脂付きフィルム
43 支持フィルム
Claims (13)
- 炭素-炭素不飽和二重結合を有する置換基に末端変性された変性ポリフェニレンエーテル化合物と、
下記式(1)で表される脂肪族炭化水素化合物とを含有することを特徴とする樹脂組成物。
- 前記脂肪族炭化水素化合物が、炭素数6~45の化合物を含む請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記炭素数6~45の化合物の含有量が、前記脂肪族炭化水素化合物全体に対して、95質量%以上である請求項2に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪族炭化水素化合物が、前記R2及び前記R3が水素原子である化合物を含む請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 硬化剤をさらに含有し、
前記硬化剤が、アルケニルイソシアヌレート化合物、ジビニルベンゼン、ビニルフェニル基を分子中に2個以上有する化合物、メタクリロイル基を分子中に2個以上有する化合物、ビニル基を分子中に3個以上有する化合物、及びマレイミド基を分子中に有するマレイミド化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記マレイミド化合物が、マレイミド基を分子中に2個以上有する化合物、及びマレイミド基を分子中に1個有し、数平均分子量が200未満である化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項5に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪族炭化水素化合物の含有量は、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物、前記脂肪族炭化水素化合物、及び前記硬化剤の合計質量100質量部に対して、5~50質量部である請求項5又は請求項6に記載の樹脂組成物。
- 前記硬化剤の含有量は、前記変性ポリフェニレンエーテル化合物、前記脂肪族炭化水素化合物、及び前記硬化剤の合計質量100質量部に対して、5~50質量部である請求項5又は請求項6に記載の樹脂組成物。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物と、繊維質基材とを備えるプリプレグ。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物を含む樹脂層と、支持フィルムとを備える樹脂付きフィルム。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物又は前記樹脂組成物の半硬化物を含む樹脂層と、金属箔とを備える樹脂付き金属箔。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物又は請求項9に記載のプリプレグの硬化物を含む絶縁層と、金属箔とを備える金属張積層板。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物又は請求項9に記載のプリプレグの硬化物を含む絶縁層と、配線とを備える配線板。
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