JPWO2019078300A1 - 硬化性樹脂組成物、ワニス、プリプレグ、硬化物、及び、積層板または銅張積層板 - Google Patents
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Abstract
Description
また、デスミア処理で除去される樹脂スミアの量(デスミアエッチング量)が多いと穴の変形や銅箔のはがれなどが発生し、導通信頼性低下の原因となるため、デスミアエッチング量を少なくするために、耐薬品性(耐酸、耐アルカリ性及びデスミア液耐性)が必要となる。
本発明は、この様な状況に鑑みてなされたものであり、溶剤溶解性に優れ、その硬化物が耐熱性、熱分解特性、吸水特性、誘電特性、耐薬品性に優れた、マレイミド樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含有する硬化性樹脂組成物、ワニス、プリプレグ、硬化物、及び、積層板または銅張積層板を提供することを目的とする。
[1]マレイミド樹脂(A)、及び下記式(1)で表されるベンゾオキサジン樹脂(B)を含有する硬化性樹脂組成物、
[3]前記マレイミド樹脂(A)として芳香族マレイミド樹脂及び脂肪族マレイミド樹脂から選ばれる1種以上の樹脂を含有する前項[1]又は[2]に記載の硬化性樹脂組成物、
[4]さらにシアネートエステル樹脂を含有する前項[1]乃至[3]のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物、
[5]前項[1]乃至[4]のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物、
[6]前項[1]乃至[4]のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を溶媒に溶かしたワニス、
[7]前項[6]に記載のワニスを基材に含浸させてなるプリプレグ、
[8]前項[7]に記載のプリプレグを硬化してなる硬化物、
[9]前項[7]に記載のプリプレグを使用して得られる積層板または銅張積層板、
に関するものである。
本発明で用いられるマレイミド樹脂(A)は、マレイミド基を分子中に1個以上含有する化合物であり、公知のものを使用することができる。例えば、脂肪族/脂環族マレイミド樹脂、芳香族マレイミド樹脂等が挙げられる。
本発明に用いられるマレイミド樹脂(A)の具体例としては、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、マレイミドカルボン酸、N−フェニルマレイミド、N−メチルフェニルマレイミド、3,4,4’−トリアミノジフェニルメタン、トリアミノフェノールなどと無水マレイン酸との反応で得られる多官能マレイミド化合物、トリス−(4−アミノフェニル)−ホスフェート、トリス(4−アミノフェニル)−ホスフェート、トリス(4−アミノフェニル)−チオホスフェートと無水マレイン酸との反応で得られるマレイミド化合物、トリス(4−マレイミドフェニル)メタン等のトリスマレイミド化合物、ビス(3,4−ジマレイミドフェニル)メタン、テトラマレイミドベンゾフェノン、テトラマレイミドナフタレン、トリエチレンテトラミンと無水マレイン酸との反応で得られるマレイミド等のテトラマレイミド化合物、フェノールノボラック型マレイミド樹脂、イソプロピリデンビス(フェノキシフェニルマレイミド)フェニルマレイミドアラルキル樹脂、式(2)で表されるビフェニレン型フェニルマレイミドアラルキル樹脂、式(3)又は式(4)で表されるポリマレイミドで表されるポリマレイミド、ベンゼンジアルデヒドとアニリンとの縮合により得られるポリアニリンのポリマレイミド等である。また、これらのポリマレイミドに芳香族のジアミンを付加させたポリアミノポリマレイミド樹脂を用いることもできる。更にノボラック型のマレイミド樹脂は分子量分布を有するためワニス安定性が高く、ベンゾオキサジン樹脂との混練に適している。これらは市販のものを使用してもよく、公知の方法も用いて製造することもできる。
na=[(重量平均分子量)−(na=1体の分子量)]÷[(na=2体の分子量)−(na=1体の分子量)]+1
nb=[(重量平均分子量)−(nb=0体の分子量)]÷[(nb=1体の分子量)−(nb=0体の分子量)]+1
なお、本発明におけるGPC測定は下記条件にて行った。
カラム:Shodex KF−603、KF−602.5、KF−602、KF−601x2
連結溶離液:テトラヒドロフラン
流速:0.5ml/min.
カラム温度:40℃
検出:RI(示差屈折検出器)
本発明においては特に耐熱性(ガラス転移点)および/または弾性率の面から芳香族マレイミド樹脂が好ましく、官能基を一分子中に2つ以上有するマレイミド樹脂との組み合わせが好ましい。
n=[(重量平均分子量)−(n=1体の分子量)]÷[(n=2体の分子量)−(n=1体の分子量)]+1
なお、本発明におけるGPC測定は下記条件にて行った。
カラム:Shodex KF−603、KF−602.5、KF−602、KF−601x2
連結溶離液:テトラヒドロフラン
流速:0.5ml/min.
カラム温度:40℃
検出:RI(示差屈折検出器)
反応は溶媒中で行っても無溶媒で行ってもよい。反応に用い得る溶媒は原料化合物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えばメチルエチルケトン、トルエン、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、1,4−ジオキサン、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エチルエーテル及びエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。これらの溶剤は一種で用いてもよく、混合して用いてもよい。
反応温度は60℃以上が好ましい。反応時間は特に限定されず、反応に用いた原料の残存量を確認することで反応の進行状況を見極めながら選択すればよい。
溶媒を用いた場合は、合成時に発生した縮合水、残存原料及び溶媒等を合成終了後に減圧下で除去することによりベンゾオキサジン樹脂を得ることができるが、自己重合性を有するため160℃以下での減圧蒸留が好ましい。
硬化触媒としては特に限定されるものではなく、公知のものを用いることができる。具体的には、金属錯体触媒、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩を有する化合物、芳香族アミン化合物、無機酸、無機塩基、有機酸及び有機塩基等が挙げられる。
金属錯体触媒としては、一般に公知のものが使用できる。例えばコバルト、亜鉛、クロム、銅、鉄、マンガン、ニッケル、チタンなどの金属ナフテン酸塩、アセチルアセトナート、又その誘導体の塩、各種カルボン酸塩アルコキシド等の有機酸塩があり、これらを単独でも混合して使用しても良い。有機酸塩、塩化物、燐酸塩、亜燐酸塩、次亜燐酸塩、硝酸塩などの単独、または、それらの混合物等も金属錯体触媒の一例として挙げられる。
ホスフィン化合物としては、エチルホスフィン、プロピルホスフィン等のアルキルホスフィン、フェニルホスフィン等の1級ホスフィン;ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィン等のジアルキルホスフィン、ジフェニルホスフィン、メチルフェニルホスフィン、エチルフェニルホスフィン等の2級ホスフィン;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、アルキルジフェニルホスフィン、ジアルキルフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリ−p−スチリルホスフィン、トリス(2,6−ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリ−4−メチルフェニルホスフィン、トリ−4−メトキシフェニルホスフィン、トリ−2−シアノエチルホスフィン等の3級ホスフィン等が挙げられる。
ホスホニウム塩を有する化合物としては、テトラフェニルホスホニウム塩、アルキルトリフェニルホスホニウム塩等を有する化合物が挙げられ、具体的には、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−メチルフェニルボレート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等が挙げられる。
芳香族アミン化合物としては、3級アミンやイミダゾール類が挙げられ、具体的には、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、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、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシ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、1−ビニル−2−メチルイミダゾール、1−プロピル−2−メチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、1−シアノメチル−2−メチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、ジアザビシクロウンデセン、ヒスチジン等が挙げられる。
無機酸、無機塩基、有機酸及び有機塩基等としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ギ酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸、安息香酸、フェノール、アリルフェノール、メタリルフェノール、チオフェノール、ピリジン、トリアルキルアミン、ジアザビシクロウンデセン、ヒスチジン及びイミダゾール類等が挙げられ、塩酸、p−トルエンスルホン酸、安息香酸、フェノール、チオフェノールが好ましく、p−トルエンスルホン酸及び2−エチル−4−メチルイミダゾールがより好ましい。これらの添加剤は一種のみを用いても、二種以上を併用してもよい。
これら硬化触媒の配合量は、その種類や効果によって適正選択すればよいが、硬化性樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上10質量部以下であり、さらに好ましくは0.01質量部以上5質量部以下、特に好ましくは0.05質量部以上3質量部以下である。
表面処理剤の具体例としては、シランカップリング剤等が挙げられる。
反応遅延剤の具体例としては、アルコール系等の化合物が挙げられ、老化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系等の化合物が挙げられる。また、酸化防止剤としては、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)等が挙げられる。
色材の具体例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料;アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノナフタロン顔料、アントラキノン顔料、チオインジゴ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、イソインドリン顔料、カーボンブラック等の有機顔料等が挙げられる。
帯電防止剤としては、一般的に、第四級アンモニウム塩;ポリグリコール、エチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物等が挙げられる。
一般的に触媒は高価であるため、触媒を添加することなく、硬化性樹脂組成物を硬化させることがコストの面からは好ましい。また、触媒を多く入れ過ぎると、得られる硬化物の耐熱性や力学強度等の信頼性に影響を及ぼす。特にベンゾオキサジン樹脂、シアネートエステル樹脂、マレイミド樹脂に使用されることの多い金属錯体触媒は金属イオン成分を混入させるため、電子材料用途では、腐食の原因になり得る。
上記フェノール類としては、フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
上記各種アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等が挙げられる。
上記各種ジエン化合物としては、ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。
上記ケトン類としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等が挙げられる。
これらの中でもノボラック型シアネートエステル樹脂、ナフトールアラルキル型シアネートエステル樹脂が好ましく、ノボラック型シアネートエステル樹脂がより好ましい。ノボラック型シアネートエステル樹脂を用いることにより、得られる硬化物の架橋密度が増加し、耐熱性が向上するだけでなく、ベンゼン濃度の向上により、優れた熱分解特性や難燃性が期待できる。これらは単独で用いてもよく2種類以上を用いてもよい。
本発明の硬化性樹脂組成物においてシアネートエステル樹脂を使用する場合、耐熱性の観点から、配合量の下限値はベンゾオキサジン樹脂10質量部に対し、0.1質量部が好ましく、更に好ましくは1質量部、特に好ましくは3質量部である。
また、ハンドリングの観点から、配合量の上限値はベンゾオキサジン樹脂10質量部に対し、100質量部が好ましく、更に好ましくは50質量部、特に好ましくは30質量部である。ベンゾオキサジン樹脂の配合量が多すぎると、ベンゾオキサジンと相分離をすることがある。
これらの共重合成分の中でも、加熱により樹脂組成物中に生じるフェノール性水酸基との反応性を有するエポキシ樹脂、フェノール樹脂、を配合することが好ましく、エポキシ樹脂を配合することが特に好ましい。
本発明のワニスには、必要に応じて前述の添加物や任意成分を配合してもよい。
また、本発明のワニスをガラス不織布等の基材に含浸させた後に溶媒を除去して得たプリプレグを用いて、積層板、銅張積層板等の繊維強化材料とすることもできる。
・軟化点:JIS K−7234に準じた方法で測定
・ICI溶融粘度:JIS K 7117−2(ISO 3219)に準じた方法で測定
温度計、冷却管、ディーンスターク共沸蒸留トラップ、撹拌機を取り付けたフラスコにアニリン559質量部とトルエン500質量部を仕込み、室温で35%塩酸167質量部を1時間で滴下した。滴下終了後加熱して共沸してくる水とトルエンを冷却・分液した後、有機層であるトルエンだけを系内に戻して脱水を行った。次いで4,4’−ビス(クロロメチル)ビフェニル251質量部を60〜70℃に保ちながら1時間かけて添加し、更に同温度で2時間反応を行った。反応終了後、昇温をしながらトルエンを留去して系内を190〜200℃とし、この温度で15時間反応をした。その後冷却しながら30%水酸化ナトリウム水溶液500質量部を系内が激しく還流しないようにゆっくりと滴下し、80℃以下で留去したトルエンを系内に戻し、70℃〜80℃で静置した。分離した下層の水層を除去し、反応液の水洗を洗浄液が中性になるまで繰り返した。次いで油層から加熱減圧下において過剰のアニリンとトルエンを留去することにより下記式(8)で表されるアニリン樹脂335質量部(軟化点57℃、溶融粘度0.035Pa・s、アミン当量196g/eq)を得た。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した結果、式(8)におけるnは1.6(平均値)であった。
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、合成例1で得たアニリン樹脂59質量部、フェノール28質量部、トルエン90質量部を加え、60℃に昇温した。次いでホルムアルデヒド水溶液49質量部を60分かけて添加した。その後、80℃に昇温し、8時間反応を行った。
反応終了後、トルエン90質量部を加え、水洗を繰り返したのち、ロータリーエバポレーターにて加熱減圧下、トルエンを留去することで、ベンゾオキサジン樹脂90質量部を得た。得られたベンゾオキサジン樹脂の軟化点は102℃、溶融粘度は2.76Pa・s(150℃)であった。
1H−NMR分析により、得られたベンゾオキサジン樹脂は下記式(9)で表されることを確認した。1H−NMR分析の結果を図1に示す。
フェノール28質量部をアリルフェノール34質量部に変えた以外は、合成例1と同様にして、ベンゾオキサジン樹脂98質量部を得た。得られたベンゾオキサジン樹脂の軟化点は91℃、溶融粘度は0.5Pa・s(150℃)であった。
1H−NMR分析により、得られたベンゾオキサジン樹脂は下記式(10)で表されることを確認した。1H−NMRの結果を図2に示す。
温度計、冷却管、ディーンスターク共沸蒸留トラップ、撹拌機を取り付けたフラスコにアニリン372質量部とトルエン200質量部を仕込み、室温で35%塩酸146質量部を1時間で滴下した。滴下終了後加熱して共沸してくる水とトルエンを冷却・分液した後、有機層であるトルエンだけを系内に戻して脱水を行った。次いで4,4’−ビス(クロロメチル)ビフェニル125質量部を60〜70℃に保ちながら1時間かけて添加し、更に同温度で2時間反応を行った。反応終了後、昇温をしながらトルエンを留去して系内を195〜200℃とし、この温度で15時間反応をした。その後冷却しながら30%水酸化ナトリウム水溶液330質量部を系内が激しく還流しないようにゆっくりと滴下し、80℃以下で昇温時に留去したトルエンを系内に戻し、70℃〜80℃で静置した。分離した下層の水層を除去し、反応液の水洗を洗浄液が中性になるまで繰り返した。次いでロータリーエバポレーターで油層から加熱減圧下(200℃、0.6KPa)において過剰のアニリンとトルエンを留去することにより芳香族アニリン樹脂173質量部を得た。芳香族アニリン樹脂(a1)中のジフェニルアミンは2.0%であった。
得られた樹脂を、再びロータリーエバポレーターで加熱減圧下(200℃、4KPa)において水蒸気吹き込みの代わりに水を少量ずつ滴下した。その結果、芳香族アニリン樹脂(a1)166質量部を得た。得られた芳香族アニリン樹脂(a1)の軟化点は56℃、溶融粘度は0.035Pa・s(150℃)、ジフェニルアミンは0.1%以下であった。
温度計、冷却管、ディーンスターク共沸蒸留トラップ、撹拌機を取り付けたフラスコに無水マレイン酸147質量部とトルエン300質量部を仕込み、加熱して共沸してくる水とトルエンを冷却・分液した後、有機層であるトルエンだけを系内に戻して脱水を行った。次に、合成例4で得られた芳香族アニリン樹脂(a1)195質量部をN−メチル−2−ピロリドン195質量部に溶解した樹脂溶液を、系内を80〜85℃に保ちながら1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で2時間反応を行い、p−トルエンスルホン酸3質量部を加えて、還流条件で共沸してくる縮合水とトルエンを冷却・分液した後、有機層であるトルエンだけを系内に戻して脱水を行いながら20時間反応を行った。反応終了後、トルエンを120質量部追加し、水洗を繰り返してp−トルエンスルホン酸及び過剰の無水マレイン酸を除去し、加熱して共沸により水を系内から除いた。次いで反応溶液を濃縮して、固形のマレイミド樹脂(A1)を281質量部得た。得られたマレイミド樹脂の軟化点は108℃であった。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を45質量部、マレイミド樹脂(ケイ・アイ化成(株)製、製品名:BMI)を54質量部配合し、150℃で混練した後、硬化触媒である18%オクトープZn(ホープ製薬(株)製)を1質量部添加し200℃×2時間の硬化条件で硬化させ、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
マレイミド樹脂(ケイ・アイ化成(株)製、製品名:BMI)を合成例5で得られたマレイミド樹脂に変えた以外は実施例1と同様にして、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を合成例3で得られたベンゾオキサジン樹脂に変えた以外は実施例1と同様にして、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を55質量部、マレイミド樹脂(ケイ・アイ化成(株)製、製品名:BMI)を44質量部配合し、150℃で混練した後、硬化触媒である18%オクトープZn(ホープ製薬(株)製)を1質量部添加し200℃×2時間の硬化条件で硬化させ、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
硬化触媒を18%オクトープZn(ホープ製薬(株)製)から2−エチル4−メチルイミダゾール(四国化成(株)製)に変えた以外は実施例4と同様にして、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を55質量部、マレイミド樹脂(ケイ・アイ化成(株)製、製品名:BMI)を45質量部配合し、150℃で混練した後、200℃×2時間+230℃×2時間の硬化条件で硬化させ、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を55質量部、ビス−3−エチル―5−メチル−4−マレイミドフェニルメタン(ケイ・アイ化成(株)製、製品名:BMI−70)を45質量部配合し、150℃で混練した後、200℃×2時間+230℃×2時間の硬化条件で硬化させ、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を55質量部、2,2’−ビス−[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン(ケイ・アイ化成(株)製、製品名:BMI−80)を45質量部配合し、150℃で混練した後、200℃×2時間+230℃×2時間の硬化条件で硬化させ、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を50質量部、合成例5で得られたマレイミド樹脂を50質量部、18%オクトープZn(ホープ製薬(株)製)を0.5質量部、MEK100質量部を添加し、30℃で還流攪拌し、本発明のワニスを作成した。得られたワニスをガラスクロス(製品名:1031 NT−105、(株)有沢製作所製)に含浸し、80℃のオーブンで乾燥後、150℃で追加乾燥し、本発明のプリプレグを得た。得られたプリプレグを、4枚積層させ銅箔(製品名:CF−T9FZ−HTE−18,福田金属箔分工業(株)製)で挟み、200℃×2時間+230℃×2時間の減圧プレスの硬化条件で硬化させ、本発明の銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板を濃度25%の塩化鉄(III)溶液に付け、銅張り積層板を溶解させた積層板を得た。得られた積層板について耐酸性試験、耐アルカリ性試験及びデスミア液に対するエッチンググレード試験を行った。それらの結果を表2に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂を10質量部、合成例5で得られたマレイミド樹脂を30質量部、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン(東京化成工業(株)製)を60質量部添加し、120℃で加熱溶融しながら混合し、ベンゾオキサジン−マレイミド−シアネートエステル樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の硬化挙動を確認するためMDSC測定を行った。MDSC測定の結果を図3に示す。
更に得られた樹脂組成物を200℃、成形圧力50kg/cm2の条件でトランスファー成形し、成形体を220℃でポストキュアし、本発明の硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表3に示す。
合成例2で得られたベンゾオキサジン樹脂をビスフェノールF型ベンゾオキサジン樹脂(四国化成(株)製)に変えた以外は実施例4と同様にして、硬化物を得た。硬化物の物性の測定結果を表1に示す。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(製品名:JER−828、三菱化学(株)製)を65質量部、フェノールノボラック(製品名:H−1、明和化成(株)製)を50質量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成(株)製)を0.5質量部、MEK70質量部、メチルセルソルブ30質量部を添加し、30℃で還流攪拌し、ワニスを作成した。ワニスをガラスクロス(製品名:1031 NT−105、(株)有沢製作所製)に含浸し、80℃のオーブンで乾燥後、150℃で追加乾燥し、プリプレグを得た。得られたプリプレグを、4枚積層させ銅箔(製品名:CF−T9FZ−HTE−18,福田金属箔分工業(株)製)で挟み、200℃×2時間+230℃×2時間の減圧プレスの硬化条件で硬化させ、銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板を濃度25%の塩化鉄(III)溶液に付け、銅張り積層板を溶解させた積層板を得た。得られた積層板について耐酸性試験、耐アルカリ性試験及びデスミア液に対するエッチンググレード測定を行った。それらの結果を表2に示す。
ビスフェノールF型ベンゾオキサジン樹脂(四国化成(株)製)を50質量部、合成例5で得られたマレイミド樹脂を50質量部、MEK100質量部を添加し、30℃で還流攪拌したが、溶解しなかった。
合成例5で得られたマレイミド樹脂を33質量部、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン(東京化成工業(株)製)を67質量部添加し、120℃で加熱溶融しながら混合し、混合樹脂を得た。得られた混合樹脂の硬化挙動を確認するためMDSC測定を行った。MDSC測定の結果を図3に示す。
更に得られた混合樹脂を200℃、成形圧力50kg/cm2の条件でトランスファー成形し、成形体を220℃でポストキュアし、硬化物を得た。得られた硬化物の物性を評価した。結果を表3に示す。
2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン(東京化成工業(株)製)のMDSC測定を行い、硬化挙動を確認した。MDSC測定の結果を図3に示す。
<耐熱性>
・DMA測定にてTg(tanδ最大時の温度)の測定を行った。
測定装置:動的粘弾性測定器TA−instruments製、Q−800
測定温度:30〜350℃
昇温速度:2℃/min
サンプルサイズ:幅5mm×長さ50mm×厚み0.8mm
<誘電率及び誘電正接>
・空洞共振器を用いて空洞共振器摂動法にて測定を行った。
測定装置:空洞共振器 Agilent Technologies社製
測定方法:JIS K6991に準拠して1GHzにおいて測定
測定モード:空洞共振器摂動法
測定温度:25℃
サンプルサイズ:幅1.7mm×長さ100mm×厚さ1.7mm
<耐熱分解性>
・TG−DTAを用いて重量が1%及び5%減少したときの温度を測定した。
測定装置:TG−DTA6220 SII社製
測定温度:30〜580℃
昇温速度:10℃/min
Td1:1%重量減少温度
Td5:5%重量減少温度
<吸水率>
・試験片を100℃の水中で24時間煮沸させた後の重量増加率(%)
サンプルサイズ:直径5cm×厚み4mmの円盤状
<耐酸性試験>
・JIS K 8576に規定の塩酸を、濃度3±0.2wt%、温度40±2℃の水溶液に調整し、試料を24時間浸漬させた後に取り出し、速やかに流水中で20±10分間洗い、乾燥した清浄な試料の膨れや変色の有無を確認する。
<耐アルカリ性試験>
・JIS K 8576に規定の水酸化ナトリウムを、濃度3±0.2wt%、温度40±2℃の水溶液に調整し、試料を24時間浸漬させた後に取り出し、速やかに流水中で20±10分間洗い、乾燥した清浄な試料に膨れや変色の有無を確認する。
<デスミア液に対するエッチンググレード試験>
・乾燥後の10cm×10cmにカットした試験片を初期質量測定後に奥野製薬(株)製「OPC−1080コンディショナー」及び「無電解銅R−N」に60℃で5分間膨潤させた後、奥野製薬(株)製「OPC−1200エボエッチ」及び「OPC−1540MN」にて80℃で6分間マイクロエッチング処理した。次に、奥野製薬(株)製「OPC−1300ニュートライザー」で5分間中和した後、100℃で24時間乾燥させた後、デシケータ内で1日空冷してからデスミア処理後の質量を測定した。耐デスミア液耐性は(重量変化/試料の表面積)から算出した。
・下記のトランスファー成形条件で硬化樹脂成形体を作製した。
歩留りは、(クラックがないサンプル数)/(サンプル数)で評価した。
加熱温度:200℃
成形圧力:50kg/cm2
サンプル形状:幅1.7mm×長さ100mm×厚さ1.7mm
<硬化挙動>
・MDSC測定にて硬化発熱の観察を行った。
測定装置:Q−2000 TAインスツルメンツ社製
測定温度:25〜330℃
昇温速度:3℃/min
測定モード:MDSC測定
Tg 2nd:1回目の測定終了後、350℃まで加温したサンプルを室温まで冷却して再測定した結果
ΔTg:(Tg 2nd)−(Tg 1st)
さらに、表3の結果より、本発明のベンゾオキサジン−マレイミド−シアネートエステル樹脂組成物はΔTgの変化が殆どなく、220℃の条件で硬化することが確認できた。
また、その硬化物は耐熱性に優れ、低誘電材料として知られるBTレジンの組成と比較して優れた結果を示した。
実施例10は触媒なしで硬化して、耐熱性、低誘電性に優れることから、産業上の利用可能性が高い。
なお、本出願は、2017年10月20日付で出願された日本国特許出願(特願2017−203286)に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
Claims (9)
- マレイミド樹脂(A)、及び下記式(1)で表されるベンゾオキサジン樹脂(B)を含有する硬化性樹脂組成物。
- 前記式(1)におけるR1〜R8が水素原子である請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記マレイミド樹脂(A)として芳香族マレイミド樹脂及び脂肪族マレイミド樹脂から選ばれる1種以上の樹脂を含有する請求項1又は2に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらにシアネートエステル樹脂を含有する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を溶媒に溶かしたワニス。
- 請求項6に記載のワニスを基材に含浸させてなるプリプレグ。
- 請求項7に記載のプリプレグを硬化してなる硬化物。
- 請求項7に記載のプリプレグを使用して得られる積層板または銅張積層板。
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