JPWO2019230945A1 - 樹脂組成物、プリプレグ、金属箔張積層板、樹脂シート及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
マレイミド化合物(A)、シアン酸エステル化合物(B)、下記式(1)で表される数平均分子量が1000以上7000以下であるポリフェニレンエーテル化合物(C)及びスチレン骨格を有するブロック共重合体(D)を含有する、樹脂組成物。
前記スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)が、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−水添ブタジエンブロック共重合体、スチレン−水添イソプレンブロック共重合体、スチレン−水添(イソプレン/ブタジエン)ブロック共重合体からなる群より選ばれる、少なくとも1種を含有する、[1]に記載の樹脂組成物。
前記マレイミド化合物(A)が、下記式(2)、(3)、(4)及び(17)からなる群より選ばれる、少なくとも1種を含有する、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
さらに、スチレンオリゴマー(E)を含有する、[1]〜[3]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
さらに、充填材(F)を含有する、[1]〜[4]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
樹脂固形分100質量部に対する前記充填材(F)の含有量が、50〜300質量部である、[5]に記載の樹脂組成物。
さらに、難燃剤(G)を含有する、[1]〜[6]のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
樹脂固形分100質量部に対する前記式(1)で示されるポリフェニレンエーテル化合物(C)の含有量が、1〜90質量部である、[1]〜[7]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
樹脂固形分100質量部に対する前記スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)の含有量が、1〜50質量部である、[1]〜[8]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
前記式(1)で示されるポリフェニレンエーテル化合物(C)が式(11)で表される、[1]〜[9]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
基材、及び、[1]〜[10]のいずれか一つに記載の樹脂組成物から形成されたプリプレグ。
1枚以上重ねた[11]に記載のプリプレグと、前記プリプレグの片面又は両面に配置した金属箔とを含む金属箔張積層板。
支持体と、前記支持体の表面に配置した[1]〜[10]のいずれか一つに記載の樹脂組成物から形成された層とを含む、樹脂シート。
絶縁層と、前記絶縁層の表面に配置した導体層とを含むプリント配線板であって、前記絶縁層が、[1]〜[10]のいずれか一つに記載の樹脂組成物から形成された層を含む、プリント配線板。
本実施形態に係る樹脂組成物は、マレイミド化合物(A)、シアン酸エステル化合物(B)、式(1)で表される数平均分子量が1000以上7000であるポリフェニレンエーテル化合物(C)及びスチレン骨格を有するブロック共重合体(D)を含有する。本実施形態に係る樹脂組成物は、上記の構成を備えることにより、プリント配線板用材料(例えば、積層板、金属箔張積層板)等に用いると、優れた低誘電率性、低誘電正接性、低熱膨張性を同時に達成し、かつ均一な硬化物となる。
本実施形態に係るマレイミド化合物(A)は、分子中に一個以上のマレイミド基を有する化合物であれば、特に限定されるものではない。その具体例としては、例えば、N−フェニルマレイミド、N−ヒドロキシフェニルマレイミド、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス(3,5−ジメチル−4−マレイミドフェニル)メタン、ビス(3,5−ジエチル−4−マレイミドフェニル)メタン、フェニルメタンマレイミド、o−フェニレンビスマレイミド、m−フェニレンビスマレイミド、p−フェニレンビスマレイミド、o−フェニレンビスシトラコンイミド、m−フェニレンビスシトラコンイミド、p−フェニレンビスシトラコンイミド、2,2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)−フェニル)プロパン、3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチル−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、1,6−ビスマレイミド−(2,2,4−トリメチル)ヘキサン、4,4’−ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’−ジフェニルスルフォンビスマレイミド、1,3−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジフェニルメタンビスシトラコンイミド、2,2−ビス[4−(4−シトラコンイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(3,5−ジメチル−4−シトラコンイミドフェニル)メタン、ビス(3−エチル−5−メチル−4−シトラコンイミドフェニル)メタン、ビス(3,5−ジエチル−4−シトラコンイミドフェニル)メタン、前記式(2)、(3)、(4)及び(17)で表されるマレイミド化合物等が挙げられる。
これらの中でも、前記式(2)、(3)、(4)及び(17)で表されるマレイミド化合物が低熱膨張性及び耐熱性向上の面で特に好ましい。これらのマレイミド化合物は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
マレイミド化合物(A)は1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。2種以上用いる場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態に係るシアン酸エステル化合物(B)は、少なくとも1つのシアナト基(シアン酸エステル基)により置換された芳香族部分を分子内に有する樹脂であれば特に限定されない。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、1−エチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
アリール基の具体例としては、フェニル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、フェノキシフェニル基、エチルフェニル基、o−,m−又はp−フルオロフェニル基、ジクロロフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロフェニル基、メトキシフェニル基、o−,m−又はp−トリル基等が挙げられる。
アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基等が挙げられる。
式(5)のZにおける2価の有機基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、トリメチルシクロヘキシレン基、ビフェニルイルメチレン基、ジメチルメチレン−フェニレン−ジメチルメチレン基、フルオレンジイル基、フタリドジイル基等が挙げられる。前記2価の有機基中の水素原子は、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシ基、シアノ基等で置換されていてもよい。式(5)のZにおける窒素数1〜10の2価の有機基としては、イミノ基、ポリイミド基等が挙げられる。
式(6)のAr2及び式(7)のAr3の具体例としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、4,4’−ビフェニレン基、2,4’−ビフェニレン基、2,2’−ビフェニレン基、2,3’−ビフェニレン基、3,3’−ビフェニレン基、3,4’−ビフェニレン基、2,6−ナフチレン基、1,5−ナフチレン基、1,6−ナフチレン基、1,8−ナフチレン基、1,3−ナフチレン基、1,4−ナフチレン基等が挙げられる。式(6)のR9〜R14及び式(7)のR15、R16におけるアルキル基及びアリール基は式(5)で記載したものと同様である。
シアン酸エステル化合物(B)は1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。2種以上用いる場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態に係るポリフェニレンエーテル化合物(C)は、式(1)で表される化合物である。本実施形態に係る樹脂組成物は、このような構造を有するポリフェニレンエーテル化合物を含有することにより、プリント配線板用材料(例えば、積層板、金属箔張積層板)等に用いると、優れた低誘電正接性及び均一な硬化物を与える。
式(1)との関係でいうと、上記式(8)、(9)、(10)は式(1)の−(Y−O)−であることが好ましい。−(Y−O)−はn2の数(1〜100)の繰り返し単位を有する。
−(Y−O)n2−及びn2は、式(1)におけるものと同義である。n2の異なる化合物を複数種含んでいてもよい。
また、このような変性ポリフェニレンエーテルは市販品を用いることができ、例えば、三菱ガス化学(株)製OPE−2St1200、OPE−2st2200を好適に使用することができる。
樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテル化合物(C)を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態に係る「スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)」とは、ポリスチレンブロック構造を有するブロック共重合体であるエラストマーを指し、ランダム共重合体は含まない。また、芳香族ビニル化合物のみからなる化合物は、これらとは区別して「スチレンオリゴマー(E)」と表し、「スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)」には含まない。
樹脂組成物は、スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態におけるスチレン骨格を有するブロック共重合体(D)としては、市販品を用いてもよく、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体としてはTR2630(JSR(株)製)、TR2003(JSR(株)製)が挙げられる。またスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体としては、SIS5250(JSR(株)製)が挙げられる。スチレン−水添イソプレン−スチレンブロック共重合体としては、SEPTON2104((株)クラレ製)が挙げられる。
本実施形態に係る樹脂組成物は、低誘電率性及び低誘電正接性向上のために、スチレンオリゴマー(E)を含むことが望ましい。本実施形態で用いられる「スチレンオリゴマー(E)」は、上述した「スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)」とは区別される。
樹脂組成物は、スチレンオリゴマー(E)を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、低誘電率性、低誘電正接性、耐燃性及び低熱膨張性の向上のため、充填材(F)を含むことが望ましい。本実施形態で使用される充填材(F)としては、公知のものを適宜使用することができ、その種類は特に限定されず、当業界において一般に使用されているものを好適に用いることができる。具体的には、天然シリカ、溶融シリカ、合成シリカ、アモルファスシリカ、アエロジル、中空シリカ等のシリカ類、ホワイトカーボン、チタンホワイト、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、凝集窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム加熱処理品(水酸化アルミニウムを加熱処理し、結晶水の一部を減じたもの)、ベーマイト、水酸化マグネシウム等の金属水和物、酸化モリブデンやモリブデン酸亜鉛等のモリブデン化合物、ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛、アルミナ、クレー、カオリン、タルク、焼成クレー、焼成カオリン、焼成タルク、マイカ、E−ガラス、A−ガラス、NE−ガラス、C−ガラス、L−ガラス、D−ガラス、S−ガラス、M−ガラスG20、ガラス短繊維(Eガラス、Tガラス、Dガラス、Sガラス、Qガラス等のガラス微粉末類を含む。)、中空ガラス、球状ガラスなど無機系の充填材の他、スチレン型、ブタジエン型、アクリル型などのゴムパウダー、コアシェル型のゴムパウダー、シリコーンレジンパウダー、シリコーンゴムパウダー、シリコーン複合パウダーなど有機系の充填材などが挙げられる。これらの充填材は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、シリカ、水酸化アルミニウム、ベーマイト、酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上が好適である。これらの充填材を使用することで、樹脂組成物の熱膨張特性、寸法安定性、難燃性などの特性が向上する。
樹脂組成物は、充填材(F)を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、耐燃性の向上のため難燃剤(G)を含むことが好ましい。本実施形態で使用される難燃剤(G)としては、公知のものが使用でき、例えば、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリカーボネート、臭素化ポリスチレン、臭素化スチレン、臭素化フタルイミド、テトラブロモビスフェノールA、ペンタブロモベンジル(メタ)アクリレート、ペンタブロモトルエン、トリブロモフェノール、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモジフェニルエーテル、ビス−1,2−ペンタブロモフェニルエタン、塩素化ポリスチレン、塩素化パラフィン等のハロゲン系難燃剤、赤リン、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリアルキルホスフェート、ジアルキルホスフェート、トリス(クロロエチル)ホスフェート、ホスファゼン、1,3−フェニレンビス(2,6−ジキシレニルホスフェート)、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、等のリン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、部分ベーマイト、ベーマイト、ほう酸亜鉛、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤、シリコーンゴム、シリコーンレジン等のシリコーン系難燃剤が挙げられる。これらの難燃剤は単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、リン系難燃剤が好ましく、特に、1,3−フェニレンビス(2,6−ジキシレニルホスフェート)が低誘電特性を損ないにくいことから好ましい。樹脂組成物中のリン含有量は0.1〜5質量%が好ましい。
難燃剤(G)の含有量は、含有する場合、樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、5質量部以上であることがより好ましい。また、前記含有量の上限値は、30質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましく、15質量部以下であってもよい。
難燃剤(G)は、1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
さらに、本実施形態に係る樹脂組成物においては、所期の特性が得られる範囲において、上記ポリフェニレンエーテル化合物(C)以外のポリフェニレンエーテル化合物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、オキセタン樹脂、ベンゾオキサジン化合物、[4.スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)]に記載されていない熱可塑性エラストマー(以下、「その他熱可塑性エラストマー」という)、硬化促進剤、有機溶剤等を含有していてもよい。これらを併用することで、樹脂組成物を硬化した硬化物の難燃性、低誘電性など所望する特性を向上させることができる。
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記ポリフェニレンエーテル化合物(C)以外のポリフェニレンエーテル化合物、及び、上記その他熱可塑性エラストマーの総量が、樹脂固形分の3質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。このような構成とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物又は樹脂であれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、多官能フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格変性ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ポリオール型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエステル、ブタジエン等の二重結合をエポキシ化した化合物、水酸基含有シリコーン樹脂類とエピクロロヒドリンとの反応により得られる化合物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、難燃性及び耐熱性をより一層向上する観点から、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、多官能フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂であることが好ましい。
フェノール樹脂としては、1分子中に2個以上のフェノール性ヒドロキシ基を有する化合物又は樹脂であれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型フェノール樹脂、ビスフェノールE型フェノール樹脂、ビスフェノールF型フェノール樹脂、ビスフェノールS型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック型フェノール樹脂、グリシジルエステル型フェノール樹脂、アラルキルノボラックフェノール樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、クレゾールノボラック型フェノール樹脂、多官能フェノール樹脂、ナフトール樹脂、ナフトールノボラック樹脂、多官能ナフトール樹脂、アントラセン型フェノール樹脂、ナフタレン骨格変性ノボラック型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、ナフトールアラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、ポリオール型フェノール樹脂、リン含有フェノール樹脂、水酸基含有シリコーン樹脂類等が挙げられる。これらのフェノール樹脂は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐燃性をより一層向上する観点から、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、ナフトールアラルキル型フェノール樹脂、リン含有フェノール樹脂、及び水酸基含有シリコーン樹脂からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
オキセタン樹脂としては、特に限定されず、例えば、オキセタン、アルキルオキセタン(例えば、2−メチルオキセタン、2,2−ジメチルオキセタン、3−メチルオキセタン、3,3−ジメチルオキサタン等)、3−メチル−3−メトキシメチルオキセタン、3,3−ジ(トリフルオロメチル)パーフルオキセタン、2−クロロメチルオキセタン、3,3−ビス(クロロメチル)オキセタン、ビフェニル型オキセタン、OXT−101(東亞合成(株)製品)、OXT−121(東亞合成(株)製品)等が挙げられる。これらのオキセタン樹脂は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
ベンゾオキサジン化合物としては、1分子中に2個以上のジヒドロベンゾオキサジン環を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型ベンゾオキサジンBA−BXZ(小西化学(株)製品)、ビスフェノールF型ベンゾオキサジンBF−BXZ(小西化学(株)製品)、ビスフェノールS型ベンゾオキサジンBS−BXZ(小西化学(株)製品)等が挙げられる。これらのベンゾオキサジン化合物は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
「その他熱可塑性エラストマー」は、「スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)」とは区別される。「スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)」とは、ポリスチレンブロック構造を有し、かつブロック共重合体であるエラストマーを示し、「その他熱可塑性エラストマー」とは、それ以外のエラストマーを示す。すなわち、ランダム共重合体、スチレン骨格を有しないブロック共重合体等が該当する。その他熱可塑性エラストマーとしては、例えばポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンランダム共重合体、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、それらの水添化合物、それらのアルキル化合物からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。これらの中でも、ポリフェニレンエーテル化合物(C)との相溶性により優れる観点から、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンランダム共重合体、ブチルゴム、及びエチレンプロピレンゴムからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、硬化速度を適宜調節するための硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤としては、マレイミド化合物、シアン酸エステル化合物、エポキシ樹脂などの硬化促進剤として通常用いられているものが挙げられ、有機金属塩類(例えば、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、アセチルアセトン鉄、オクチル酸ニッケル、オクチル酸マンガン等)、フェノール化合物(例えば、フェノール、キシレノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、オクチルフェノール、ノニルフェノール等)、アルコール類(例えば、1−ブタノール、2−エチルヘキサノール等)、イミダゾール類(例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−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等)、及びこれらのイミダゾール類のカルボン酸若しくはその酸無水類の付加体等の誘導体、アミン類(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等)、リン化合物(例えば、ホスフィン系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、ホスホニウム塩系化合物、ダイホスフィン系化合物等)、エポキシ−イミダゾールアダクト系化合物、過酸化物(例えば、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシカーボネート等)、アゾ化合物(例えば、アゾビスイソブチロニトリル等)が挙げられる。硬化促進剤は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、有機溶剤を含有してもよい。この場合、本実施形態に係る樹脂組成物は、上述した各種樹脂成分の少なくとも一部、好ましくは全部が有機溶剤に溶解又は相溶した形態(溶液又はワニス)である。有機溶剤としては、上述した各種樹脂成分の少なくとも一部、好ましくは全部を溶解又は相溶可能な極性有機溶剤又は無極性有機溶剤であれば特に限定されず、極性有機溶剤としては、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、セロソルブ類(例えば、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等)、エステル類(例えば、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、ヒドロキシイソ酪酸メチル等)アミド類(例えば、ジメトキシアセトアミド、ジメチルホルムアミド類等)が挙げられ、無極性有機溶剤としては、芳香族炭化水素(例えば、トルエン、キシレン等)が挙げられる。これらの有機溶剤は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、常法にしたがって調製することができ、マレイミド化合物(A)、シアン酸エステル化合物(B)、式(1)で表され数平均分子量が1000以上7000であるポリフェニレンエーテル化合物(C)、スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)、及び上述したその他の任意成分を均一に含有する樹脂組成物が得られる方法であれば、その調製方法は特に限定されない。例えば、マレイミド化合物(A)、シアン酸エステル化合物(B)、式(1)で表され数平均分子量が1000以上7000であるポリフェニレンエーテル化合物(C)、及びスチレン骨格を有するブロック共重合体(D)を順次溶剤に配合し、十分に撹拌することで本実施形態に係る樹脂組成物を容易に調製することができる。
本実施形態に係る樹脂組成物は、マレイミド化合物(A)、シアン酸エステル化合物(B)、式(1)で表される数平均分子量が1000以上7000以下であるポリフェニレンエーテル化合物(C)、及び、スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)の質量の和が樹脂組成物に含まれる樹脂固形分の90質量%以上を占めることが好ましく、95質量%以上を占めることがより好ましく、98質量%以上を占めてもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、プリント配線板の絶縁層、半導体パッケージ用材料として好適に用いることができる。本実施形態に係る樹脂組成物は、プリプレグ、プリプレグを用いた金属箔張積層板、樹脂シート、及びプリント配線板を構成する材料として好適に用いることができる。
本実施形態に係るプリプレグは、基材と、本実施形態に係る樹脂組成物から形成される。本実施形態に係るプリプレグは、例えば、本実施形態に係る樹脂組成物を基材に含浸又は塗布させた後、120〜220℃で2〜15分程度乾燥させる方法等によって半硬化させることにより得られる。この場合、基材に対する樹脂組成物(樹脂組成物の硬化物も含む)の付着量、すなわち半硬化後のプリプレグの総量に対する樹脂組成物量(充填材(F)を含む。)は、20〜99質量%の範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る金属箔張積層板は、1枚以上重ねた本実施形態に係るプリプレグと、プリプレグの片面又は両面に配置した金属箔とを有する。本実施形態に係る金属箔張積層板は、例えば、本実施形態に係るプリプレグを1枚以上重ね、その片面又は両面に金属箔を配置して積層成形する方法が挙げられ、より詳細にはその片面又は両面に銅、アルミニウム等の金属箔を配置して積層成形することにより作製できる。金属箔としては、プリント配線板用材料に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、圧延銅箔、電解銅箔等の銅箔が挙げられる。金属箔(銅箔)の厚さは、特に限定されず、1.5〜70μm程度であってもよい。成形方法としては、プリント配線板用積層板及び多層板を成形する際に通常用いられる方法が挙げられ、より詳細には多段プレス機、多段真空プレス機、連続成形機、オートクレーブ成形機等を使用して、温度180〜350℃程度、加熱時間100〜300分程度、面圧20〜100kg/cm2程度で積層成形する方法が挙げられる。また、本実施形態に係るプリプレグと、別途作製した内層用の配線板とを組み合わせて積層成形することにより、多層板とすることもできる。多層板の製造方法としては、例えば、本実施形態に係るプリプレグ1枚の両面に35μm程度の金属箔(銅箔)を配置し、上記の成形方法にて積層形成した後、内層回路を形成し、この回路に黒化処理を実施して内層回路板を形成し、この後、この内層回路板と本実施形態に係るプリプレグとを交互に1枚ずつ配置し、さらに最外層に金属箔(銅箔)を配置して、上記条件にて好ましくは真空下で積層成形することにより、多層板を作製することができる。本実施形態に係る金属箔張積層板は、プリント配線板として好適に使用することができる。
本実施形態に係るプリント配線板は、絶縁層と、絶縁層の表面に配置した導体層と、を含み、絶縁層が、本実施形態に係る樹脂組成物から形成された層を含む。このようなプリント配線板は、常法に従って製造でき、その製造方法は特に限定されない。以下、プリント配線板の製造方法の一例を示す。まず上述した銅張積層板等の金属箔張積層板を用意する。次に、金属箔張積層板の表面にエッチング処理を施して内層回路の形成を行い、内層基板を作製する。この内層基板の内層回路表面に、必要に応じて接着強度を高めるための表面処理を行い、次いでその内層回路表面に上述したプリプレグを所要枚数重ね、さらにその外側に外層回路用の金属箔を積層し、加熱加圧して一体成形する。このようにして、内層回路と外層回路用の金属箔との間に、基材及び熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層が形成された多層の積層板が製造される。次いで、この多層の積層板にスルーホールやバイアホール用の穴あけ加工を施した後、この穴の壁面に内層回路と外層回路用の金属箔とを導通させるめっき金属皮膜を形成し、さらに外層回路用の金属箔にエッチング処理を施して外層回路を形成することで、プリント配線板が製造される。
本実施形態に係る樹脂シートは、支持体と、前記支持体の表面に配置した本実施形態に係る樹脂組成物から形成された層とを含む。樹脂シートは、ビルドアップ用フィルム又はドライフィルムソルダーレジストとして使用することができる。樹脂シートの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、上記の本実施形態に係る樹脂組成物を溶剤に溶解させた溶液を支持体に塗布(塗工)し乾燥することで樹脂シートを得る方法が挙げられる。
1−ナフトールアラルキル樹脂(新日鉄住金化学株式会社製)300g(OH基換算1.28mol)及びトリエチルアミン194.6g(1.92mol)(ヒドロキシ基1molに対して1.5mol)をジクロロメタン1800gに溶解させ、これを溶液1とした。
塩化シアン125.9g(2.05mol)(ヒドロキシ基1molに対して1.6mol)、ジクロロメタン293.8g、36%塩酸194.5g(1.92mol)(ヒドロキシ基1モルに対して1.5モル)、水1205.9gを、撹拌下、液温−2〜−0.5℃に保ちながら、溶液1を30分かけて注下した。溶液1注下終了後、同温度にて30分撹拌した後、トリエチルアミン65g(0.64mol)(ヒドロキシ基1molに対して0.5mol)をジクロロメタン65gに溶解させた溶液(溶液2)を10分かけて注下した。溶液2注下終了後、同温度にて30分撹拌して反応を完結させた。
その後反応液を静置して有機相と水相を分離した。得られた有機相を水1300gで5回洗浄した。水洗5回目の廃水の電気伝導度は5μS/cmであり、水による洗浄により、除けるイオン性化合物は十分に除けられたことを確認した。
水洗後の有機相を減圧下で濃縮し、最終的に90℃で1時間濃縮乾固させて目的とするナフトールアラルキル型のシアン酸エステル化合物(SNCN)(橙色粘性物)を331g得た。得られたSNCNの重量平均分子量Mwは600であった。また、SNCNのIRスペクトルは2250cm-1(シアン酸エステル基)の吸収を示し、且つ、ヒドロキシ基の吸収は示さなかった。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製)24質量部、合成例1より得られたSNCN(B)56質量部、式(11)において、Xが式(12)であり−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St1200、三菱ガス化学(株)製、数平均分子量1187、ビニル基当量:590g/eq.)10質量部、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(D)(TR2630、JSR(株)製、スチレン率32%)10質量部、球状シリカ(F)(SC2050−MB、(株)アドマテックス製、平均粒子径0.5μm)150質量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分を65質量%に希釈しワニスを得た。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製)15質量部、合成例1より得られたSNCN(B)35質量部、式(11)において、Xが式(12)であり、−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St1200、三菱ガス化学(株)製、数平均分子量1187、ビニル基当量:590g/eq.)10質量部、及び(C)の二つ目の成分として、式(11)において、Xが式(12)であり、−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St2200、三菱ガス化学(株)製、数平均分子量2200、ビニル基当量:1100g/eq.)10質量部、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(D)(TR2630、JSR(株)製、スチレン率32%)10質量部、α−メチルスチレン重合体(E)(クリスタレックス3085、イーストマンケミカル社製、数平均分子量:664)20質量部、球状シリカ(F)(SC2050−MB、(株)アドマテックス製、平均粒子径0.5μm)150質量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分を65質量%に希釈しワニスを得た。以降、実施例1と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表1に示す。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)を用いる代わりに、式(3)において、R5が全て水素原子であり、n5の平均値が1.4であるマレイミド化合物(A)(MIR−3000、日本化薬(株)製)を15質量部用いた以外は、実施例2と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表1に示す。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)を用いる代わりに、式(17)において、R8が全てメチル基であるマレイミド化合物(A)(BMI−80、ケイ・アイ化成(株)製)を15質量部用いた以外は、実施例2と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表1に示す。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製)12質量部、合成例1より得られたナフトールアラルキル型シアン酸エステルSNCN(B)28質量部、式(11)において、Xが式(12)であり、−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St1200、三菱ガス化学(株)製、数平均分子量1187、ビニル基当量:590g/eq.)10質量部、及び(C)の二つ目の成分として、式(11)において、Xが式(12)であり−(Y−O)n2−が式(11)において、Xが式(12)であり、−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St2200、三菱ガス化学(株)製、数平均分子量2200、ビニル基当量:1100g/eq.)10質量部、スチレン−水添イソプレンブロック共重合体(D)(SEPTON2104、(株)クラレ製、スチレン率65%)10質量部、α−メチルスチレン重合体(E)(クリスタレックス3085、イーストマンケミカル製、数平均分子量:664)20質量部、球状シリカ(F)(SC2050−MB、(株)アドマテックス製、平均粒子径0.5μm)150質量部、リン系難燃剤(G)として1,3−フェニレンビス(2,6−ジ−キシレニルホスフェート)(PX−200、大八化学工業(株)製)10質量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分を65質量%に希釈しワニスを得た。以降、実施例1と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表1に示す。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製)30質量部、合成例1より得られたナフトールアラルキル型シアン酸エステルSNCN(B)70質量部、球状シリカ(F)(SC2050−MB、(株)アドマテックス製、平均粒子径0.5μm)150質量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分を65質量%に希釈しワニスを得た。以降、実施例1と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表2に示す。
スチレン−ブタジエンブロック共重合体(D)(TR2630)10質量部を用いず、式(11)において、Xが式(12)であり、−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St1200、三菱ガス化学(株)製、数平均分子量1187、ビニル基当量:590g/eq.)20質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表2に示す。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製)27質量部、合成例1より得られたナフトールアラルキル型シアン酸エステルSNCN(B)63質量部、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(D)(TR2630)10質量部、球状シリカ(F)(SC2050−MB、(株)アドマテックス製、平均粒子径0.5μm)150質量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分を65質量%に希釈しワニスを得た。以降、実施例1と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表2に示す。
式(2)において、R4が全て水素原子であり、n4が1〜3であるマレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製)21質量部、合成例1より得られたナフトールアラルキル型シアン酸エステル(B)49質量部、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(D)(TR2630)10質量部、α−メチルスチレン重合体(E)(クリスタレックス3085、イーストマンケミカル社製、数平均分子量:664)20質量部、球状シリカ(F)(SC2050−MB、(株)アドマテックス製、平均粒子径0.5μm)150質量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分を65質量%に希釈しワニスを得た。以降、実施例1と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表2に示す。
実施例3において、式(11)において、Xが式(12)であり、−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St1200)10質量部、及び(C)の二つ目の成分として、式(11)において、Xが式(12)であり、−(Y−O)n2−が式(15)の構造単位が重合したものであるポリフェニレンエーテル化合物(C)(OPE−2St2200)10質量部を用いず、代わりに式(1)の構造を満たさないポリフェニレンエーテル化合物(SA9000、SABIC製)20質量部を用いた以外は、実施例3と同様にして厚さ0.1mm及び0.4mmの金属張積層板を得た。得られた金属張積層板の評価結果を表2に示す。
(1)誘電率(Dk)及び誘電正接(Df):
各実施例及び各比較例で得られた厚さ0.4mmの金属箔張積層板の銅箔をエッチングにより除去したサンプルを用いて、摂動法空洞共振器(アジレントテクノロジー(株)製品、Agilent8722ES)により、10GHzの誘電率及び誘電正接を測定した。
(2)線熱膨張係数(CTE):
各実施例及び各比較例で得られた厚さ0.1mmの金属箔張積層板の銅箔をエッチングにより除去したサンプルを用いて、JlS C 6481:1996に規定されるTMA法(Thermo−mechanical analysis)により積層板の絶縁層についてガラスクロスの縦方向の熱膨張係数を測定し、その値を求めた。具体的には、上記で得られた金属箔張積層板の両面の銅箔をエッチングにより除去した後に、4.5mm×16mmの評価基板を作製し、熱機械分析装置(TAインスツルメント製)で40℃から340℃まで毎分10℃で昇温し、60℃から120℃における線熱膨張係数(CTE)(ppm/℃)を測定した。
(3)硬化物の均一性(分散不良):
各実施例及び各比較例で得られた厚さ0.4mmの金属張積層板の断面をBUEHLER製MetaServ3000により研磨し、Nikon製EPIPHOTを用いて断面の状態を観察した。ボイド及び分散不良の見られたものをNG、見られなかったものをそれぞれOKとしている。
Claims (14)
- マレイミド化合物(A)、シアン酸エステル化合物(B)、下記式(1)で表される数平均分子量が1000以上7000以下であるポリフェニレンエーテル化合物(C)及びスチレン骨格を有するブロック共重合体(D)を含有する、樹脂組成物。
- 前記スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)が、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−水添ブタジエンブロック共重合体、スチレン−水添イソプレンブロック共重合体及びスチレン−水添(イソプレン/ブタジエン)ブロック共重合体からなる群より選ばれる、少なくとも1種を含有する、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記マレイミド化合物(A)が、下記式(2)、(3)、(4)及び(17)からなる群より選ばれる、少なくとも1種を含有する、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- さらに、スチレンオリゴマー(E)を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- さらに、充填材(F)を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 樹脂固形分100質量部に対する前記充填材(F)の含有量が、50〜300質量部である、請求項5に記載の樹脂組成物。
- さらに、難燃剤(G)を含有する、請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 樹脂固形分100質量部に対する前記式(1)で示されるポリフェニレンエーテル化合物(C)の含有量が、1〜90質量部である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 樹脂固形分100質量部に対する前記スチレン骨格を有するブロック共重合体(D)の含有量が、1〜50質量部である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記式(1)で示されるポリフェニレンエーテル化合物(C)が式(11)で表される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 基材、及び、請求項1〜10のいずれか一項に記載の樹脂組成物から形成されたプリプレグ。
- 1枚以上重ねた請求項11に記載のプリプレグと、前記プリプレグの片面又は両面に配置した金属箔とを含む金属箔張積層板。
- 支持体と、前記支持体の表面に配置した請求項1〜10のいずれか一項に記載の樹脂組成物から形成された層とを含む、樹脂シート。
- 絶縁層と、前記絶縁層の表面に配置した導体層とを含むプリント配線板であって、前記絶縁層が、請求項1〜10のいずれか一項に記載の樹脂組成物から形成された層を含む、プリント配線板。
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