TW202225208A - 馬來醯亞胺樹脂組成物、預浸體、積層板、樹脂薄膜、印刷線路板及半導體封裝體 - Google Patents

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Abstract

有關一種馬來醯亞胺樹脂組成物、使用該馬來醯亞胺樹脂組成物的預浸體、積層板、樹脂薄膜、印刷線路板及半導體封裝體,該馬來醯亞胺樹脂組成物含有:(A)從由具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物及其衍生物所組成的群組中選出的1種以上;及(B)主鏈具有烴鏈或聚醚鏈的聚合物;且前述(A)成分含有:(A1)分子量為未達600的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物;及(A2)分子量為600以上的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物。

Description

馬來醯亞胺樹脂組成物、預浸體、積層板、樹脂薄膜、印刷線路板及半導體封裝體
本實施形態是有關一種馬來醯亞胺樹脂組成物、預浸體、積層板、樹脂薄膜、印刷線路板及半導體封裝體。
以行動電話為代表的行動通訊機器、其基地台裝置、伺服器、路由器等網路基礎結構機器、大型電腦等電子機器,所使用的訊號的高速化及大容量化正在逐年進展。隨著此進展,而對於此等電子機器中所搭載的印刷線路板的基板材料,正在尋求能夠降低高頻訊號的傳輸損失的介電特性[以下有時稱為「高頻特性」]、亦即低相對介電常數及低介電耗損正切。 近年來,除了上述電子機器以外,在汽車、交通系統相關等的ITS(智慧型運輸系統)領域及室內的近距離通訊領域中,用以處理高頻無線訊號的新穎系統的實用化或實施計畫亦正在進展。因此,預料今後對於此等領域中所使用的印刷線路板,高頻特性優異的基板材料的需要性亦會提高。
對於印刷線路板,首先要求具有能夠承受使用環境中的耐熱性及低熱膨脹性。因此,印刷線路板中至今是採用馬來醯亞胺化合物等機械特性優異的樹脂。然而,此等機械特性優異的樹脂由於大部分包含極性基,故高頻特性尚有改善的空間。 因此,要求高度的低傳輸損失的印刷線路板中,至今是使用聚苯醚、聚丁二烯等高頻特性優異的低極性聚合物。然而,此等低極性聚合物能夠有效地低介電耗損正切化,另一方面,有耐熱性低、具有較金屬更高的熱膨脹係數而機械特性不良這樣的問題。
作為改善低極性聚合物的相容性的方法,正在研究一種方法,其是對低極性聚合物進行改質。專利文獻1揭示一種熱硬化性樹脂組成物,其含有:無機填充材料、聚醯亞胺化合物、及經以酸酐來進行改質的聚丁二烯系彈性體。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1:日本特開2018-012747號公報
[發明所欲解決的問題] 專利文獻1中所記載的熱硬化性樹脂組成物中,聚醯亞胺化合物與聚丁二烯系彈性體之間的相容性經以下述方式改善:藉由酸酐來對聚丁二烯系彈性體進行改質。 然而,近年來,正要求基板材料應用於:使用超過6 GHz的頻帶的電波的第五代行動通訊系統(5G)天線、及使用30~300 GHz的頻帶的電波的毫米波雷達。因此,需要開發一種樹脂組成物,其一面經再更加改善在10 GHz帶以上的介電特性一面具有良好的電路填埋性及成形性。為了獲得良好的電路填埋性及成形性,而較有效為降低樹脂組成物的最低熔融黏度的方法。 然而,專利文獻1的技術難以在將各種特性保持良好的狀態下降低最低熔融黏度來達成電路填埋性及成形性的提高。
本實施形態是鑒於像上述這樣的現狀,而所欲解決的問題在於提供一種馬來醯亞胺樹脂組成物、使用該馬來醯亞胺樹脂組成物的預浸體、積層板、樹脂薄膜、多層印刷線路板及半導體封裝體,該馬來醯亞胺樹脂組成物一面在10 GHz帶以上的高頻帶具有優異的介電特性一面能夠降低最低熔融黏度。 [解決問題的技術手段]
本發明人等為了解決上述所欲解決的問題而進行研究後,結果發現藉由下述本實施形態[1]~[14]即能夠解決該所欲解決的問題。 [1]一種馬來醯亞胺樹脂組成物,其含有: (A)從由具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物及其衍生物所組成的群組中選出的1種以上;及 (B)主鏈具有烴鏈或聚醚鏈的聚合物;且 前述(A)成分含有: (A1)分子量為未達600的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物;及 (A2)分子量為600以上的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物。 [2]如上述[1]所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(A1)成分為芳香族雙馬來醯亞胺化合物。 [3]如上述[1]或[2]所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(A2)成分為包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物。 [4]如上述[3]所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述脂環式烴基是作為茚烷(indane)環的一部分來包含。 [5]如上述[1]至[4]中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(B)成分為主鏈具有烴鏈的聚合物。 [6]如上述[1]至[5]中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(B)成分為改質共軛二烯聚合物(B1),該改質共軛二烯聚合物(B1)是以(b2)具有2個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物來對(b1)側鏈具有乙烯基的共軛二烯聚合物進行改質而成。 [7]如上述[6]所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(B1)成分的側鏈具有特定取代基,該特定取代基是前述(b1)成分具有的乙烯基與前述(b2)成分具有的N-取代馬來醯亞胺基進行反應而成。 [8]如上述[6]或[7]所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(b1)成分為具有1,2-乙烯基的聚丁二烯。 [9]如上述[1]至[8]中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(A)成分與前述(B)成分的含量比亦即(A)/(B)以質量基準計為0.3~3.0。 [10]一種預浸體,其是含有上述[1]至[9]中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物而成。 [11]一種積層板,其是含有上述[10]所述的預浸體及金屬箔而成。 [12]一種樹脂薄膜,其是含有上述[1]至[9]中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物而成。 [13]一種多層印刷線路板,其是含有從由上述[10]所述的預浸體、上述[11]所述的積層板及上述[12]所述的樹脂薄膜所組成的群組中選出的1種以上而成。 [14]一種半導體封裝體,其是將半導體元件搭載在上述[13]所述的多層印刷線路板而成。 [功效]
根據本實施形態,能夠提供一種馬來醯亞胺樹脂組成物、使用該馬來醯亞胺樹脂組成物的預浸體、積層板、樹脂薄膜、多層印刷線路板及半導體封裝體,該馬來醯亞胺樹脂組成物一面在10 GHz帶以上的高頻帶具有優異的介電特性一面能夠降低最低熔融黏度。
本說明書中,使用「~」來表示的數值範圍是表示包含「~」前後所記載的數值來分別作為最小值及最大值的範圍。 本說明書中所記載的數值範圍的下限值及上限值分別能夠與其它數值範圍的下限值或上限值任意組合。 在本說明書中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值可置換為實施例中揭示的值。 本說明書中所例示的各成分及材料只要未特別說明,即可單獨使用1種,且亦可併用2種以上。 本說明書中,當樹脂組成物中有複數種相當於各成分的物質存在時,樹脂組成物中的各成分的含量只要未特別說明,即是意指樹脂組成物中存在的該複數種物質的合計量。 將本說明書中的記載事項任意組合而成的態樣亦包含在本實施形態中。 本說明書中所記載的作用機制僅為推測,而並非用以限定產生本實施形態的樹脂組成物的功效的機制。
本說明書中,「相容」這樣的用語是意指:即使不一定已以分子單位來相溶在一起,仍以奈米單位或微米單位、或是在外觀上,樹脂彼此已混合在一起。
本說明書中,所謂「半硬化物」,是與JIS K 6800(1985)中的B-階段的狀態下的樹脂組成物同義,所謂「硬化物」,是與JIS K 6800(1985)中的C-階段的狀態下的樹脂組成物同義。
本說明書中,數目平均分子量是意指藉由凝膠滲透層析法(GPC)以聚苯乙烯換算來測定的值,具體而言能夠藉由實施例中所記載的方法來進行測定。
[馬來醯亞胺樹脂組成物] 本實施形態的馬來醯亞胺樹脂組成物[以下有時僅稱為「樹脂組成物」]含有: (A)從由具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物及其衍生物所組成的群組中選出的1種以上[以下有時稱為「馬來醯亞胺化合物或其衍生物(A)」或「(A)成分」];及 (B)主鏈具有烴鏈或聚醚鏈的聚合物[以下有時稱為「(B)成分」];且 前述(A)成分含有: (A1)分子量為未達600的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物[以下有時稱為「馬來醯亞胺化合物(A1)」或「(A1)成分」];及 (A2)分子量為600以上的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物[以下有時稱為「馬來醯亞胺化合物(A2)」或「(A2)成分」]。
本實施形態的馬來醯亞胺樹脂組成物一面在10 GHz帶以上的高頻帶具有優異的介電特性一面能夠降低最低熔融黏度的理由雖尚不明確,但我們推測是如下所述。 分子量高的馬來醯亞胺化合物由於結晶性低,故溶劑溶解性及與其它樹脂之間的相容性優異,另一方面因黏度高,因此樹脂的流動性不良。另一方面,分子量低的馬來醯亞胺化合物由於結晶性高,故溶劑溶解性及與其它樹脂之間的相容性不良,另一方面因黏度低,因此樹脂的流動性優異。針對此點,本實施形態的馬來醯亞胺樹脂組成物將分子量高的馬來醯亞胺化合物與分子量低的馬來醯亞胺化合物併用,而已在不損害溶劑溶解性及與其它樹脂之間的相容性的情形下降低最低熔融黏度。藉此,本實施形態的馬來醯亞胺樹脂組成物的電路填埋性及成形性優異。 並且,此樹脂組成物不僅相容性優異,並且耐熱性及低熱膨脹性亦優異,且介電耗損正切亦意外地已降低。我們推測其原因為:因改善相容性,而已充分發揮源自(B)成分的介電耗損正切的降低效果、及源自馬來醯亞胺化合物或其衍生物(A)的優異的機械特性。 以下依序詳述本實施形態的樹脂組成物的各成分。
<馬來醯亞胺化合物或其衍生物(A)> (A)成分為從由具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物及其衍生物所組成的群組中選出的1種以上,並且含有:(A1)分子量為未達600的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物;及(A2)分子量為600以上的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物。 上述「具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物的衍生物」可舉例如:後述的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物與二胺化合物(a2)的加成反應物等。 (A)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、及與導體之間的黏著性的觀點來看,(A)成分以從由下述(i)及(ii)所組成的群組中選出的1種以上的化合物為佳。 (i)具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物(a1)[以下有時稱為「馬來醯亞胺化合物(a1)」或「(a1)成分」] (ii)具有源自馬來醯亞胺化合物(a1)的結構單元及源自二胺化合物(a2)的結構單元的胺基馬來醯亞胺化合物[以下有時稱為「胺基馬來醯亞胺化合物(AX)」或「(AX)成分」]
(具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物(a1)) (a1)成分只要為具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物,則無特別限定,可舉例如:含有從由鏈狀烴基、脂環式烴基及芳香族烴基所組成的群組中選出的1種以上的馬來醯亞胺化合物。 從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、耐熱性、低熱膨脹性、及機械特性的觀點來看,此等中,較佳是含有:包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物、具有聯苯芳烷基骨架的馬來醯亞胺化合物,更佳是含有:包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物。 (a1)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
上述包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物以作為芳香族環與脂肪族環的縮合環的一部分來包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物為佳。 從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、與導體之間的黏著性、及製造容易性的觀點來看,上述縮合環較佳是具有縮合二環式結構,更佳為茚烷環。 換言之,包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物較佳是:包含茚烷環,且前述脂環式烴基是作為茚烷環的一部分來包含。 再者,本說明書中,所謂茚烷環,是意指芳香族六員環與飽和脂肪族五員環的縮合二環式結構。用以形成茚烷環的環形成碳原子之中的至少1個碳原子具有用以與其它基鍵結的鍵結基,該其它基是用以構成(a1)成分。具有該鍵結基的環形成碳原子及其它環形成碳原子除了上述鍵結基以外,還可具有取代基,亦可不具有取代基。 (a1)成分中,茚烷環較佳是作為下述通式(a1-1)表示的2價基來包含。
Figure 02_image001
式(a1-1)中,R a1為碳數1~10的烷基、碳數1~10的烷氧基、碳數1~10的烷硫基、碳數6~10的芳基、碳數6~10的芳氧基、碳數6~10的芳硫基、碳數3~10的環烷基、鹵素原子、羥基、或巰基,n1為0~3的整數;R a2~R a4分別獨立地為碳數1~10的烷基;*表示鍵結部位。
上述通式(a1-1)中,R a1表示的碳數1~10的烷基可舉例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基等。此等烷基可為直鏈狀或支鏈狀之中的任一種。 R a1表示的碳數1~10的烷氧基及碳數1~10的烷硫基中所含的烷基可舉例如:與上述碳數1~10的烷基相同的基。 R a1表示的碳數6~10的芳基可舉例如:苯基、萘基等。 R a1表示的碳數6~10的芳氧基及碳數6~10的芳硫基中所含的芳基可舉例如:與上述碳數6~10的芳基相同的基。 R a1表示的碳數3~10的環烷基可舉例如:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基等。 上述通式(a1-1)中,當n1為1~3的整數時,從溶劑溶解性及反應性的觀點來看,R a1以碳數1~4的烷基、碳數3~6的環烷基、碳數6~10的芳基為佳,以碳數1~4的烷基較佳。
R a2~R a4表示的碳數1~10的烷基可舉例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基等。此等烷基可為直鏈狀或支鏈狀之中的任一種。此等中,R a2~R a4以碳數1~4的烷基為佳,以甲基、乙基較佳,以甲基更佳。 上述通式(a1-1)中,n1為0~3的整數,當n1為2或3時,複數個R a1彼此可相同且亦可不同。
從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、與導體之間的黏著性、及製造容易性的觀點來看,上述中,上述通式(a1-1)表示的2價基以n1為0且R a2~R a4為甲基的下述式(a1-1’)表示的2價基為佳。
Figure 02_image003
式(a1-1’)中,*表示鍵結部位。
從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、製造容易性等的觀點來看,包含上述通式(a1-1)表示的2價基的(a1)成分較佳是如下述通式(a1-2)所示。
Figure 02_image005
式(a1-2)中,R a1~R a4及n1與上述通式(a1-1)中相同;R a5分別獨立地為碳數1~10的烷基、碳數1~10的烷氧基、碳數1~10的烷硫基、碳數6~10的芳基、碳數6~10的芳氧基、碳數6~10的芳硫基、碳數3~10的環烷基、鹵素原子、硝基、羥基、或巰基,n2分別獨立地為0~4的整數,n3為0.95~10.0的數值。
上述通式(a1-2)中,複數個R a1彼此、複數個n1彼此、複數個R a5彼此、複數個n2彼此分別可相同且亦可不同。此外,當n3超過1時,複數個R a2彼此、複數個R a3彼此及複數個R a4彼此分別可相同且亦可不同。
針對上述通式(a1-2)中的R a5表示的碳數1~10的烷基、碳數1~10的烷氧基、碳數1~10的烷硫基、碳數6~10的芳基、碳數6~10的芳氧基、碳數6~10的芳硫基、碳數3~10的環烷基的說明是與針對上述R a1表示的碳數1~10的烷基、碳數1~10的烷氧基、碳數1~10的烷硫基、碳數6~10的芳基、碳數6~10的芳氧基、碳數6~10的芳硫基、碳數3~10的環烷基的說明相同。 從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、與導體之間的黏著性、及製造容易性的觀點來看,此等中,R a5以碳數1~4的烷基、碳數3~6的環烷基、碳數6~10的芳基為佳,以碳數1~3的烷基較佳。 上述通式(a1-2)中,n2為0~4的整數,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、與導體之間的黏著性、及製造容易性的觀點來看,以0~3的整數為佳,以0或2較佳。 再者,藉由n2為1以上,而會具有苯環與N-取代馬來醯亞胺基交錯而成的構象,而有藉由抑制分子間的堆疊來更加提高溶劑溶解性的傾向。從相同的觀點來看,當n2為1以上時,R a5的取代位置較佳是相對於N-取代馬來醯亞胺基為鄰位。 從與其它樹脂之間的相容性、溶劑溶解性、熔融黏度、處理性、及耐熱性的觀點來看,上述通式(a1-2)中,n3以0.98~8.0為佳,以1.0~7.0較佳,以1.1~6.0更佳。
上述通式(a1-2)表示的(a1)成分更佳是如下述通式(a1-3)所示或如下述通式(a1-4)所示。
Figure 02_image007
式(a1-3)中,R a1~R a5、n1及n3與上述通式(a1-2)中相同。
Figure 02_image009
式(a1-4)中,R a1~R a4及n1及n3與上述通式(a1-2)中相同。
上述通式(a1-3)表示的(a1)成分可舉例如:下述通式(a1-3-1)表示的化合物、下述通式(a1-3-2)表示的化合物、下述通式(a1-3-3)表示的化合物等。
Figure 02_image011
式(a1-3-1)~(a1-3-3)中,n3與上述通式(a1-2)中相同。
從相容性、溶劑溶解性、熔融黏度、處理性、及耐熱性的觀點來看,上述通式(a1-4)表示的化合物更佳是如下述通式(a1-4-1)所示。
Figure 02_image013
式(a1-4-1)中,n3與上述通式(a1-2)中相同。
上述具有聯苯芳烷基骨架的馬來醯亞胺化合物較佳可舉例如:下述通式(a1-5)表示的馬來醯亞胺化合物。
Figure 02_image015
n4為1~5的整數。
包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物及具有聯苯芳烷基骨架的馬來醯亞胺化合物以外的(a1)成分[以下有時稱為「其它馬來醯亞胺化合物」]可舉例如:下述通式(a1-11)表示的馬來醯亞胺化合物。
Figure 02_image017
式(a1-11)中,X a1為下述通式(a1-12)、下述通式(a1-13)、下述通式(a1-14)或下述通式(a1-15)表示的2價基;惟,此等基不含脂環式烴基。
Figure 02_image019
式(a1-12)中,R a11為碳數1~5的脂肪族烴基或鹵素原子;p1為0~4的整數;*表示鍵結部位。
R a11表示的碳數1~5的脂肪族烴基可舉例如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基等。該脂肪族烴基以碳數1~3的脂肪族烴基為佳,以碳數1~3的烷基較佳,以甲基更佳。 鹵素原子可舉例如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。 p1為0~4的整數,從取得容易性的觀點來看,以0~2的整數為佳,以0或1較佳,以0更佳。當p1為2以上的整數時,複數個R a11彼此可相同且亦可不同。
Figure 02_image021
式(a1-13)中,R a12及R a13分別獨立地為碳數1~5的脂肪族烴基或鹵素原子;X a2為碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、醚基、硫醚基、磺醯基、羰氧基、羰基(keto group)、單鍵、或下述通式(a1-13-1)表示的2價基;p2及p3分別獨立地為0~4的整數;*表示鍵結部位。
R a12及R a13表示的碳數1~5的脂肪族烴基及鹵素原子是與R a11的情形中的說明相同。該脂肪族烴基以碳數1~3的脂肪族烴基為佳,以甲基、乙基較佳,以乙基更佳。
X a2表示的碳數1~5的伸烷基可舉例如:亞甲基、1,2-二亞甲基、1,3-三亞甲基、1,4-四亞甲基、1,5-五亞甲基等。從與其它樹脂之間的相容性、與導體之間的黏著性、耐熱性、低熱膨脹性、及機械特性的觀點來看,該伸烷基以碳數1~3的伸烷基為佳,以碳數1或2的伸烷基較佳,以亞甲基更佳。
X a2表示的碳數2~5的亞烷基可舉例如:亞乙基、亞丙基、亞異丙基、亞丁基、亞異丁基、亞戊基、亞異戊基等。從與其它樹脂之間的相容性、與導體之間的黏著性、耐熱性、低熱膨脹性、及機械特性的觀點來看,此等中,以亞異丙基為佳。
p2及p3分別獨立地為0~4的整數,從取得容易性的觀點來看,皆以0~3的整數為佳,以0~2的整數較佳,以0或2更佳。當p2或p3為2以上的整數時,複數個R a12彼此或R a13彼此分別可相同且亦可不同。
再者,X a2表示的通式(a1-13-1)表示的2價基是如下所述。
Figure 02_image023
式(a1-13-1)中,R a14及R a15分別獨立地為碳數1~5的脂肪族烴基或鹵素原子;X a3為碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、醚基、硫醚基、磺醯基、羰氧基、羰基、或單鍵;p4及p5分別獨立地為0~4的整數;*表示鍵結部位。
R a14及R a15表示的碳數1~5的脂肪族烴基、鹵素原子是與R a11的情形中的說明相同。 X a3表示的碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基可舉例如:與X a2表示的碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基相同的基。 上述選項中,X a3以碳數2~5的亞烷基為佳,以碳數2~4的亞烷基較佳,以亞異丙基更佳。 p4及p5分別獨立地為0~4的整數,從取得容易性的觀點來看,皆以0~2的整數為佳,以0或1較佳,以0更佳。當p4或p5為2以上的整數時,複數個R a14彼此或R a15彼此分別可相同且亦可不同。
上述選項中,X a2以碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、上述通式(a1-13-1)表示的2價基為佳。
Figure 02_image025
式(a1-14)中,p6為0~10的整數;*表示鍵結部位。
從取得容易性的觀點來看,p6以0~5的整數為佳,以0~4的整數較佳,以0~3的整數更佳。
Figure 02_image027
式(a1-15)中,R a16及R a17分別獨立地為氫原子或碳數1~5的脂肪族烴基;p7為1~8的整數;*表示鍵結部位。
R a16及R a17表示的碳數1~5的脂肪族烴基是與R a11的情形中的說明相同。 p7為1~8的整數,以1~5的整數為佳,以1~3的整數較佳,以1更佳。 當p7為2以上的整數時,複數個R a16彼此或R a17彼此分別可相同且亦可不同。
其它的馬來醯亞胺化合物的具體例可舉例如:4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、雙(4-馬來醯亞胺基苯基)醚、雙(4-馬來醯亞胺基苯基)碸、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、間苯雙馬來醯亞胺、2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷等分子內具有與芳香環鍵結的2個N-取代馬來醯亞胺基的芳香族雙馬來醯亞胺化合物;聚苯基甲烷馬來醯亞胺等分子內具有與芳香環鍵結的3個以上的N-取代馬來醯亞胺基的芳香族多馬來醯亞胺化合物;1,6-雙馬來醯亞胺基-(2,2,4-三甲基)己烷、焦磷酸黏合劑型長鏈烷基雙馬來醯亞胺等分子內具有與脂肪族烴基鍵結的N-取代馬來醯亞胺基的脂肪族馬來醯亞胺化合物等。
(胺基馬來醯亞胺化合物(AX)) (AX)成分為具有源自馬來醯亞胺化合物(a1)的結構單元及源自二胺化合物(a2)的結構單元的胺基馬來醯亞胺化合物。 (AX)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
[源自馬來醯亞胺化合物(a1)的結構單元] 源自(a1)成分的結構單元可舉例如:(a1)成分具有的N-取代馬來醯亞胺基之中的至少1個N-取代馬來醯亞胺基與二胺化合物(a2)具有的胺基進行Michael加成反應而成的結構單元。 (AX)成分中所含的源自(a1)成分的結構單元可為單獨1種,亦可為2種以上。
胺基馬來醯亞胺化合物(AX)中,源自(a1)成分的結構單元的含量無特別限定,以5~95質量%為佳,以30~93質量%較佳,以60~90質量%更佳,以75~90質量%特佳。若源自(a1)成分的結構單元的含量在上述範圍內,則有介電特性及薄膜處理性更良好的傾向。
[源自二胺化合物(a2)的結構單元] 源自(a2)成分的結構單元可舉例如:(a2)成分具有的2個胺基之中的一方或雙方的胺基與馬來醯亞胺化合物(a1)具有的N-取代馬來醯亞胺基進行Michael加成反應而成的結構單元。 (AX)成分中所含的源自(a2)成分的結構單元可為單獨1種,亦可為2種以上。
(a2)成分具有的胺基以一級胺基為佳。 源自具有2個一級胺基的二胺化合物的結構單元可舉例如:下述通式(a2-1)表示的基、下述通式(a2-2)表示的基等。
Figure 02_image029
式(a2-1)、(a2-2)中,X a11為2價有機基,*表示與其它結構鍵結的位置。
上述通式(a2-1)及(a2-2)中,X a11為2價有機基,是相當於從(a2)成分將2個胺基去除後餘留的2價基。
上述通式(a2-1)及上述通式(a2-2)中,X a11以下述通式(a2-3)表示的2價基為佳。
Figure 02_image031
式(a2-3)中,R a21及R a22分別獨立地為碳數1~5的脂肪族烴基、碳數1~5的烷氧基、羥基、或鹵素原子;X a12為碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、醚基、硫醚基、磺醯基、羰氧基、羰基、伸茀基、單鍵、或下述通式(a2-3-1)或(a2-3-2)表示的2價基;p11及p12分別獨立地為0~4的整數;*表示鍵結部位。
Figure 02_image033
式(a2-3-1)中,R a23及R a24分別獨立地為碳數1~5的脂肪族烴基或鹵素原子;X a13為碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、間苯二異丙基、對苯二異丙基、醚基、硫醚基、磺醯基、羰氧基、羰基、或單鍵;p13及p14分別獨立地為0~4的整數;*表示鍵結部位。
Figure 02_image035
式(a2-3-2)中,R a25為碳數1~5的脂肪族烴基或鹵素原子;X a14及X a15分別獨立地為碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、醚基、硫醚基、磺醯基、羰氧基、羰基、或單鍵;p15為0~4的整數;*表示鍵結部位。
上述通式(a2-3)、上述通式(a2-3-1)及上述通式(a2-3-2)中,R a21、R a22、R a23、R a24及R a25表示的碳數1~5的脂肪族烴基或鹵素原子可舉例如:與上述通式(a1-12)中的R a11相同的基或原子。該脂肪族烴基以碳數1~3的脂肪族烴基為佳,以碳數1~3的烷基較佳,以甲基、乙基更佳。上述通式(a2-3)中的X a12、上述通式(a2-3-1)中的X a13、以及上述通式(a2-3-2)中的X a14及X a15表示的碳數1~5的伸烷基及碳數2~5的亞烷基是與上述通式(a1-13)中的X a2的情形中的說明相同。
上述通式(a2-3)中,p11及p12分別獨立地為0~4的整數,從取得容易性的觀點來看,皆以0~3的整數為佳,以0~2的整數較佳,以0或2更佳。 當p11及p12為2以上的整數時,複數個R a21彼此或R a22彼此分別可相同且亦可不同。 上述通式(a2-3-1)中,p13及p14分別獨立地為0~4的整數,從取得容易性的觀點來看,皆以0~2的整數為佳,以0或1較佳,以0更佳。 當p13及p14為2以上的整數時,複數個R a23彼此或R a24彼此分別可相同且亦可不同。 上述通式(a2-3-2)中,p15為0~4的整數,從取得容易性的觀點來看,以0~2的整數為佳,以0或1較佳,以0更佳。 當p15為2以上的整數時,複數個R a25彼此分別可相同且亦可不同。
胺基馬來醯亞胺化合物(AX)中,源自(a2)成分的結構單元的含量無特別限定,以5~95質量%為佳,以7~70質量%較佳,以10~40質量%更佳,以10~25質量%特佳。若源自(a2)成分的結構單元的含量在上述範圍內,則有介電特性、耐熱性、阻燃性及玻璃轉移溫度更良好的傾向。
胺基馬來醯亞胺化合物(AX)中,二胺化合物(a2)的源自-NH 2基的基(亦包含-NH 2)的合計當量(Ta2)與馬來醯亞胺化合物(a1)的源自N-取代馬來醯亞胺基的基(亦包含N-取代馬來醯亞胺基)的合計當量(Ta1)的當量比亦即Ta2/Ta1無特別限定,以0.05~10為佳,以0.5~7較佳,以1~5更佳。若當量比亦即Ta2/Ta1在上述範圍內,則有介電特性、耐熱性、阻燃性及玻璃轉移溫度更良好的傾向。
胺基馬來醯亞胺化合物(AX)的數目平均分子量無特別限定,以400~10,000為佳,以500~5,000較佳,以600~2,000更佳,以700~1,500特佳。
(a2)成分的具體例可舉例如:4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二乙基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基酮、4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基聯苯胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、1,3-雙[1-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1-甲基乙基]苯、1,4-雙[1-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1-甲基乙基]苯、4,4’-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、4,4’-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、3,3’-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、9,9-雙(4-胺基苯基)茀等。
從對有機溶劑的溶解性、與馬來醯亞胺化合物(a1)之間的反應性、及耐熱性優異這樣的觀點來看,此等中,(a2)成分以4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二乙基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺及4,4’-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺為佳。此外,從介電特性及低吸水性優異這樣的觀點來看,(a2)成分以3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷為佳。此外,從與導體之間的高黏著性、延伸度、斷裂強度等機械特性優異這樣的觀點來看,(a2)成分以2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷為佳。並且,從除了上述對有機溶劑的溶解性、合成時的反應性、耐熱性、與導體之間的高黏著性優異以外介電特性及低吸濕性亦優異這樣的觀點來看,(a2)成分以4,4’-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、4,4’-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺為佳。
(胺基馬來醯亞胺化合物(AX)的製造方法) (AX)成分能夠以例如下述方式製造:使馬來醯亞胺化合物(a1)與二胺化合物(a2)在有機溶劑中進行反應。 使馬來醯亞胺化合物(a1)與二胺化合物(a2)進行反應,即能夠獲得胺基馬來醯亞胺化合物(AX),該胺基馬來醯亞胺化合物(AX)是使馬來醯亞胺化合物(a1)與二胺化合物(a2)進行Michael加成反應而成。 在使馬來醯亞胺化合物(a1)與二胺化合物(a2)進行反應時,可因應需要來使用反應觸媒。 反應觸媒可舉例如:對甲苯磺酸等酸性觸媒;三乙胺、吡啶、三丁胺等胺類;甲基咪唑、苯基咪唑等咪唑類;三苯膦等磷系觸媒等。 反應觸媒可單獨使用1種,亦可併用2種以上。 此外,反應觸媒的調配量無特別限定,例如:相對於馬來醯亞胺化合物(a1)與二胺化合物(a2)的合計量100質量份,為0.01~5質量份。
從反應速度等工作性、反應中的凝膠化抑制等的觀點來看,上述反應的反應溫度以50~160℃為佳。此外,從相同的觀點來看,上述反應的反應時間以1~10小時為佳。 此外,在此步驟中,可藉由額外加入有機溶劑或將有機溶劑濃縮,來調整反應原料的固體成分濃度及溶液黏度。反應原料的固體成分濃度無特別限定,以10~90質量%為佳,以15~85質量%較佳,以20~80質量%更佳。若反應原料的固體成分濃度為上述下限值以上,則有能夠獲得良好的反應速度而生產性更良好的傾向。此外,若反應原料的固體成分濃度為上述上限值以下,則有能夠獲得更良好的溶解性而攪拌效率提高而能夠更加抑制凝膠化的傾向。
((A1)成分及(A2)成分) (A)成分如上所述,含有:(A1)分子量為未達600的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物;及(A2)分子量為600以上的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物。 再者,本實施形態中,所謂(A1)成分及(A2)成分的「分子量」,當該化合物並非聚合物時、及當能夠鑑定該化合物的結構式時,是意指能夠從該結構式算出的分子量,當該化合物為聚合物時,是意指數目平均分子量。
[(A1)成分] (A1)成分可舉例如:上述馬來醯亞胺化合物(a1)中所列舉的化合物中分子量為未達600的化合物。此等中,以分子量為未達600的芳香族雙馬來醯亞胺化合物為佳,較佳為一種芳香族雙馬來醯亞胺化合物,其為上述通式(a1-11)表示的馬來醯亞胺化合物,並且分子量為未達600。 再者,本說明書中,所謂芳香族雙馬來醯亞胺化合物,是意指具有2個與芳香環直接鍵結的N-取代馬來醯亞胺基的化合物。 (A1)成分可單獨使用1種或併用2種以上。
(A1)成分的具體例可舉例如:4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、雙(4-馬來醯亞胺基苯基)醚、雙(4-馬來醯亞胺基苯基)碸、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、間苯雙馬來醯亞胺、2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷等。此等中,以4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺為佳。 只要(A1)成分的分子量在未達600的範圍內,則無特別限定,能夠因應期望的性能來決定。例如:從再更加提高樹脂的流動性這樣的觀點、及再更加降低最低熔融黏度這樣的觀點來看,可為未達550,亦可為未達500,亦可為未達450。此外,(A1)成分的分子量的下限值可為200以上,亦可為300以上。
[(A2)成分] (A2)成分可舉例如:上述馬來醯亞胺化合物(a1)中所列舉的化合物中分子量為600以上的化合物。此等中,以上述包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物為佳,以包含茚烷環的馬來醯亞胺化合物較佳,以上述通式(a1-2)表示的馬來醯亞胺化合物更佳,以上述通式(a1-3)或上述通式(a1-4)表示的馬來醯亞胺化合物特佳。 (A2)成分可單獨使用1種或併用2種以上。
只要(A2)成分的分子量在600以上的範圍內,則無特別限定,能夠因應期望的性能來決定。例如:從再更加提高溶劑溶解性及與其它樹脂之間的相容性這樣的觀點來看,可為650以上,亦可為700以上,亦可為750以上。此外,(A2)成分的分子量的上限值可為10,000以下,亦可為7,000以下。
[(A1)成分與(A2)成分的含量比] 本實施形態的樹脂組成物中,(A1)成分與(A2)成分的含量比亦即(A1)/(A2)無特別限定,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,以質量基準計,以5/95~50/50為佳,以10/90~45/55較佳,以15/85~40/60更佳,以20/80~35/65特佳。 若上述含量比亦即(A1)/(A2)為5/95以上,則有成形性及加工性更良好的傾向,若為50/50以下,則有介電特性、機械特性及阻燃性更良好的傾向。 (A)成分中,(A1)成分與(A2)成分的合計含量無特別限定,從介電特性、機械特性、阻燃性、成形性及加工性的觀點來看,以80質量%以上為佳,以90質量%以上較佳,以95質量%以上更佳,亦可為100質量%。
<(B)主鏈具有烴鏈或聚醚鏈的聚合物> (B)成分為主鏈具有烴鏈或聚醚鏈的聚合物,為有助於提高介電特性的成分。 再者,本實施形態中,所謂「主鏈」,是表示在聚合物分子中相對最長的鍵結鏈,所謂「側鏈」,是表示已從主鏈分枝出的原子團。 此外,本實施形態中,所謂「烴鏈」,是意指與氫原子鍵結的碳原子連結成鏈狀而成的結構。 此外,本實施形態中,所謂「聚醚鏈」,是意指包含聚醚鍵的單元連結成鏈狀而成的結構。 (B)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
主鏈具有烴鏈的聚合物可舉例如:共軛二烯聚合物、苯乙烯系彈性體、此等的改質物等。此外,主鏈具有聚醚鏈的聚合物可舉例如:聚苯醚、聚苯醚的改質物等。從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、及耐熱性的觀點來看,此等中,以主鏈具有烴鏈的聚合物為佳,以改質共軛二烯聚合物、苯乙烯系彈性體較佳。從相同的觀點來看,改質共軛二烯聚合物較佳為改質共軛二烯聚合物(B1),該改質共軛二烯聚合物(B1)是以(b2)具有2個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物來對(b1)側鏈具有乙烯基的共軛二烯聚合物進行改質而成。 以下,有時將改質共軛二烯聚合物(B1)稱為「(B1)成分」、將苯乙烯系彈性體稱為「苯乙烯系彈性體(B2)」或「(B2)成分」。
(改質共軛二烯聚合物(B1)) (B1)成分是以(b2)具有2個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物[以下有時稱為「馬來醯亞胺化合物(b2)」或「(b2)成分」]來對(b1)側鏈具有乙烯基的共軛二烯聚合物[以下有時稱為「共軛二烯聚合物(b1)」或「(b1)成分」]進行改質而成。 使用(B1)成分來作為(B)成分,而有所得的樹脂組成物的硬化物的相容性、介電特性、耐熱性及低熱膨脹性再更良好的傾向。我們推測其原因為:因將N-取代馬來醯亞胺基導入至共軛二烯聚合物中後,N-取代馬來醯亞胺基會與馬來醯亞胺化合物或其衍生物(A)良好地進行反應,而已再更加提高與馬來醯亞胺化合物或其衍生物(A)之間的相容性,並且提高樹脂組成物整體的硬化性。 (B1)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
[(b1)側鏈具有乙烯基的共軛二烯聚合物] (b1)成分只要為側鏈具有乙烯基的共軛二烯聚合物,則無特別限定。 (b1)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
(b1)成分以側鏈具有複數個乙烯基的共軛二烯聚合物為佳。(b1)成分的1分子中具有的乙烯基的數目無特別限定,從介電特性及耐熱性的觀點來看,以3個以上為佳,以5個以上較佳,以10個以上更佳。
本說明書中,所謂共軛二烯聚合物,是意指共軛二烯化合物的聚合物。 共軛二烯化合物可舉例如:1,3-丁二烯、異戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-己二烯等。 共軛二烯聚合物可為1種共軛二烯化合物的聚合物,亦可為2種以上的共軛二烯化合物的聚合物。 此外,共軛二烯聚合物可使1種以上的共軛二烯化合物與1種以上的共軛二烯化合物以外的單體進行共聚而成。此時,聚合樣式無特別限定,可為無規聚合、嵌段聚合或接枝聚合之中的任一種。
(b1)成分的具體例可舉例如:具有1,2-乙烯基的聚丁二烯、具有1,2-乙烯基的丁二烯-苯乙烯共聚物、具有1,2-乙烯基的聚異戊二烯等。從介電特性及耐熱性的觀點來看,此等中,以具有1,2-乙烯基的聚丁二烯、具有1,2-乙烯基的丁二烯-苯乙烯共聚物為佳,以具有1,2-乙烯基的聚丁二烯較佳。此外,具有1,2-乙烯基的聚丁二烯以具有1,2-乙烯基的丁二烯均聚物為佳。 所謂(b1)成分具有的源自丁二烯的1,2-乙烯基,是指下述式(b1-1)表示的源自丁二烯的結構單元中所含的乙烯基。
Figure 02_image037
當(b1)成分為具有1,2-乙烯基的聚丁二烯時,相對於用以構成聚丁二烯的源自丁二烯的全部結構單元,具有1,2-乙烯基的結構單元的含量[以下有時稱為「乙烯基含有率」]無特別限定,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,以50 mol%以上為佳,以60 mol%以上較佳,以70 mol%以上更佳,以80 mol%以上特佳,以85 mol%以上最佳。此外,乙烯基含有率的上限無特別限制,可為100 mol%以下,亦可為97 mol%以下,亦可為95 mol%以下。具有1,2-乙烯基的結構單元以上述式(b1-1)表示的源自丁二烯的結構單元為佳。 從相同的觀點來看,具有1,2-乙烯基的聚丁二烯以1,2-聚丁二烯均聚物為佳。
(b1)成分的數目平均分子量無特別限定,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,以400~4,000為佳,以500~3,000較佳,以600~2,000更佳,以700~1,500特佳。
((b2)具有2個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物) (b2)成分只要為具有2個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物即可,能夠使用上述馬來醯亞胺化合物(A)中所列舉的化合物。 (b2)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
從對有機溶劑的溶解性及反應中的凝膠化抑制的觀點、以及所得的(B)成分的與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,此等中,(b2)成分以上述(a1-11)表示的雙馬來醯亞胺化合物為佳,其中,以下述通式(b2-1)表示的化合物較佳。
Figure 02_image039
式(b2-1)中,R b1及R b2分別獨立地為碳數1~5的脂肪族烴基;X b1為碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、醚基、硫醚基、磺醯基、羰氧基、羰基、單鍵、或下述通式(b2-1-1)表示的2價基;q1及q2分別獨立地為0~4的整數。
R b1及R b2表示的碳數1~5的脂肪族烴基可舉例如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基等。從與其它樹脂之間的相容性及反應中的凝膠化抑制的觀點來看,該脂肪族烴基以碳數1~3的脂肪族烴基為佳,以碳數1~3的烷基較佳,以甲基、乙基更佳。
X b1表示的碳數1~5的伸烷基可舉例如:亞甲基、1,2-二亞甲基、1,3-三亞甲基、1,4-四亞甲基、1,5-五亞甲基等。該伸烷基以碳數1~3的伸烷基為佳,以碳數1或2的伸烷基較佳,以亞甲基更佳。 X b1表示的碳數2~5的亞烷基可舉例如:亞乙基、亞丙基、亞異丙基、亞丁基、亞異丁基、亞戊基、亞異戊基等。 q1及q2分別獨立地為0~4的整數,從取得容易性、與其它樹脂之間的相容性、及反應中的凝膠化抑制的觀點來看,皆以1~3的整數為佳,以1或2較佳,以2更佳。 從相同的觀點來看,q1+q2以1~8的整數為佳,以2~6的整數較佳,以4更佳。 當q1或q2為2以上的整數時,複數個R b1彼此或R b2彼此分別可相同且亦可不同。
再者,X b1表示的通式(b2-1-1)表示的2價基是如下所述。
Figure 02_image041
式(b2-1-1)中,R b3及R b4分別獨立地為碳數1~5的脂肪族烴基或鹵素原子;X b2為碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、醚基、硫醚基、磺醯基、羰氧基、羰基、或單鍵;q3及q4分別獨立地為0~4的整數;*表示鍵結部位。
R b3及R b4表示的碳數1~5的脂肪族烴基、鹵素原子是與R b1的情形中的說明相同。 X b2表示的碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基可舉例如:與X b1表示的碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基相同的基。 q3及q4分別獨立地為0~4的整數,從取得容易性的觀點來看,皆以0~2的整數為佳,以0或1較佳,以0更佳。當q3或q4為2以上的整數時,複數個R b3彼此或R b4彼此分別可相同且亦可不同。
從對有機溶劑的溶解性及反應中的凝膠化抑制的觀點、以及所得的(B1)成分的與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,上述通式(b2-1)表示的化合物中,以4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺為佳,以3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺較佳。
改質共軛二烯聚合物(B1)較佳是側鏈具有特定取代基[以下有時稱為「取代基(x)」],該特定取代基是共軛二烯聚合物(b1)具有的乙烯基與馬來醯亞胺化合物(b2)具有的N-取代馬來醯亞胺基進行反應而成。 從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,取代基(x)以包含下述通式(B1-11)或(B1-12)表示的結構來作為源自馬來醯亞胺化合物(b2)的結構的基為佳。
Figure 02_image043
式(B1-11)、(B1-12)中,X B1為2價有機基,* B1為與源自共軛二烯聚合物(b1)的側鏈具有的乙烯基的碳原子鍵結的部位;* B2為與其它原子鍵結的部位。
針對上述通式(B1-11)及(B1-12)中的X B1的說明是與針對上述通式(b2-1)中的X b1的說明相同。
此外,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,取代基(x)更佳是包含從由下述通式(B1-21)表示的結構及下述通式(B1-22)表示的結構所組成的群組中選出的1種以上來作為源自馬來醯亞胺化合物(b2)的結構。
Figure 02_image045
式(B1-21)、(B1-22)中,針對R b1、R b2、X b1、q1及q2的說明是如同上述通式(b2-1)中所說明;針對* B1及* B2的說明是如同上述通式(B1-11)及(B1-12)中所說明。
改質共軛二烯聚合物(B1)較佳是側鏈具有取代基(x)及乙烯基(y)。 改質共軛二烯聚合物(B1)中有何種程度的取代基(x)存在能夠將下述設為指標:已藉由(b2)成分來對(b1)成分的乙烯基進行何種程度的改質[以下有時稱為「乙烯基改質率」]。 乙烯基改質率無特別限定,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,以20~70%為佳,以30~60%較佳,以40~50%更佳。此處,乙烯基改質率為藉由實施例中所記載的方法來求出的值。 乙烯基(y)以源自丁二烯的結構單元具有的1,2-乙烯基為佳。
改質共軛二烯聚合物(B1)的數目平均分子量無特別限定,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,以700~6,000為佳,以800~5,000較佳,以900~4,500更佳,以1,000~4,000特佳。
[(B1)成分的製造方法] 使共軛二烯聚合物(b1)與馬來醯亞胺化合物(b2)進行反應的方法並無特別限定。能夠藉由例如下述方式來獲得(B1)成分:在反應容器中饋入共軛二烯聚合物(b1)、馬來醯亞胺化合物(b2)、反應觸媒及有機溶劑,並因應需要來一面加熱、保溫、攪拌等一面使其進行反應。 從工作性及反應中的凝膠化抑制的觀點來看,上述反應中的反應溫度以70~120℃為佳,以80~110℃較佳,以85~105℃更佳。 此外,上述反應中的反應時間以0.5~15小時為佳,以1~10小時較佳,以3~7小時更佳。 惟,此等反應條件能夠因應所使用的原料的種類等來適當調整,無特別限定。
上述反應中所使用的有機溶劑可舉例如:甲醇、乙醇、丁醇、丁基賽璐蘇、乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚等醇系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑;甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香族烴系溶劑;乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸丁氧基乙酯、乙酸乙酯等酯系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等含氮原子溶劑等。 有機溶劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。從樹脂溶解性的觀點來看,此等中,以甲苯為佳。
當在有機溶劑中進行上述反應時,反應溶液中的共軛二烯聚合物(b1)與馬來醯亞胺化合物(b2)的合計含量無特別限定,以10~70質量%為佳,以15~60質量%較佳,以20~50質量%更佳。若共軛二烯聚合物(b1)與馬來醯亞胺化合物(b2)的合計含量為上述下限值以上,則有能夠獲得良好的反應速度而生產性更良好的傾向。此外,若共軛二烯聚合物(b1)與馬來醯亞胺化合物(b2)的合計含量為上述上限值以下,則有能夠獲得更良好的溶解性而攪拌效率提高而能夠更加抑制凝膠化的傾向。
反應觸媒能夠使用後述硬化促進劑(E)中所列舉的觸媒。從一面抑制反應中的凝膠化一面獲得充分的反應性這樣的觀點來看,此等中,以有機過氧化物為佳,以α,α’-雙(三級丁基過氧基)二異丙基苯較佳。 反應觸媒可單獨使用1種,亦可併用2種以上。 反應觸媒的使用量無特別限定,相對於共軛二烯聚合物(b1)與馬來醯亞胺化合物(b2)的總量100質量份,以0.01~1.2質量份為佳,以0.03~1.0質量份較佳,以0.05~0.8質量份更佳。
在進行上述反應時,馬來醯亞胺化合物(b2)具有的N-取代馬來醯亞胺基的mol數(M m)相對於共軛二烯聚合物(b1)具有的側鏈乙烯基的mol數(M v)的比例(M m/M v)無特別限定,從所得的(B1)成分的與其它樹脂之間的相容性及反應中的凝膠化抑制的觀點來看,以0.01~0.5為佳,以0.02~0.4較佳,以0.04~0.3更佳。
(苯乙烯系彈性體(B2)) (B2)成分只要為具有源自苯乙烯系化合物的結構單元的彈性體,則無特別限制。 (B2)成分可單獨使用1種或併用2種以上。
(B2)成分較佳是具有下述通式(B2-1)表示的源自苯乙烯的結構單元。
Figure 02_image047
式(B2-1)中,R b5為氫原子或碳數1~5的烷基,R b6為碳數1~5的烷基;k為0~5的整數。
R b5及R b6表示的碳數1~5的烷基可舉例如:甲基、乙基、正丙基等。此等中,以碳數1~3的烷基為佳,以碳數1或2的烷基較佳,以甲基更佳。 k以0~2的整數為佳,以0或1較佳,以0更佳。
(B2)成分具有的源自苯乙烯系化合物的結構單元以外的結構單元可舉例如:源自丁二烯的結構單元、源自異戊二烯的結構單元、源自馬來酸的結構單元、源自馬來酸酐的結構單元等。 上述源自丁二烯的結構單元及上述源自異戊二烯的結構單元可經進行氫化。當經進行氫化時,源自丁二烯的結構單元會成為乙烯單元與丁烯單元混合而成的結構單元,源自異戊二烯的結構單元會成為乙烯單元與丙烯單元混合而成的結構單元。
從介電特性、與導體之間的黏著性、耐熱性、玻璃轉移溫度、及低熱膨脹性的觀點來看,(B2)成分以從由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物(SEBS、SBBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物(SEPS)及苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)所組成的群組中選出的1種以上為佳,以從由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物(SEBS)及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物(SEPS)所組成的群組中選出的1種以上較佳,以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物(SEBS)更佳。
上述SEBS中,源自苯乙烯的結構單元的含有率[以下有時稱為「苯乙烯含有率」]無特別限定,從介電特性、與導體之間的黏著性、耐熱性、玻璃轉移溫度、及低熱膨脹性的觀點來看,以5~80質量%為佳,以10~75質量%較佳,以15~70質量%更佳,以20~50質量%特佳。
SEBS的熔融流動率(MFR)無特別限定,在230℃、負載2.16 kgf(21.2 N)的測定條件下,以0.1~20 g/10 min為佳,以0.3~17 g/10 min較佳,以0.5~15 g/10 min更佳。
SEBS的市售物可舉例如:旭化成股份有限公司製的Tuftec(註冊商標) H系列、M系列;kuraray股份有限公司製的SEPTON(註冊商標)系列;Kraton Polymers Japan股份有限公司製的KRATON(註冊商標) G POLYMER系列等。
(B2)成分的重量平均分子量(Mw)無特別限定,以12,000~1,000,000為佳,以30,000~500,000較佳,以50,000~120,000更佳,以70,000~100,000特佳。重量平均分子量(Mw)是藉由凝膠滲透層析法(GPC)以聚苯乙烯換算來進行測定。
[改質共軛二烯聚合物(B1)及苯乙烯系彈性體(B2)的含量] 本實施形態的樹脂組成物中,當將(B1)成分與(B2)成分併用時,(B1)成分與(B2)成分的含量比亦即(B1)/(B2)無特別限定,從成形性、與其它樹脂之間的相容性、及介電特性的觀點來看,以質量基準計,以5/95~70/30為佳,以10/90~60/40較佳,以15/85~50/50更佳,以20/80~40/60特佳。
<馬來醯亞胺化合物或其衍生物(A)及(B)成分的含量、以及該等的含有比例> 本實施形態的樹脂組成物中,(A)成分的含量無特別限定,相對於樹脂組成物中的樹脂成分的總和100質量份,以10~90質量份為佳,以20~80質量份較佳,以30~70質量份更佳,以35~60質量份特佳。若(A)成分的含量為上述下限值以上,則有耐熱性、成形性、加工性及阻燃性更良好的傾向。此外,若(A)成分的含量為上述上限值以下,則有介電特性及成形性更良好的傾向。 本實施形態的樹脂組成物中,(B)成分的含量無特別限定,相對於樹脂組成物中的樹脂成分的總和100質量份,以10~90質量份為佳,以20~80質量份較佳,以30~70質量份更佳,以40~65質量份特佳。若(B)成分的含量為上述下限值以上,則有介電特性及耐吸濕性更良好的傾向。此外,若(B)成分的含量為上述上限值以下,則有耐熱性、成形性、加工性及阻燃性更良好的傾向。 此處,本說明書中,所謂「樹脂成分」,是指(A)成分、(B)成分、以及任意使用的樹脂。換言之,當樹脂組成物不含任意樹脂時,「樹脂成分」是指(A)成分及(B)成分。此外,當樹脂組成物含有任意樹脂時,「樹脂成分」中包含(A)成分、(B)成分、及任意樹脂。
(A)成分與(B)成分的含量比亦即(A)/(B)無特別限定,從與其它樹脂之間的相容性、介電特性、低熱膨脹性、及耐熱性的觀點來看,以質量基準計,以0.3~3.0為佳,以0.4~2.5較佳,以0.5~2.0更佳,以0.6~1.5特佳,以0.7~1.0最佳。若(A)成分與(B)成分的含量比亦即(A)/(B)為上述下限值以上,則有耐熱性、成形性、加工性及阻燃性更良好的傾向。此外,若(A)成分與(B)成分的含量比亦即(A)/(B)為上述上限值以下,則有介電特性更良好的傾向。
<其它成分> 本實施形態的樹脂組成物可因應期望的性能來進一步含有其它成分而成。 其它成分可舉例如:從由無機填充材料(C)[以下有時稱為「(C)成分」]、阻燃劑(D)[以下有時稱為「(D)成分」]及硬化促進劑(E)[以下有時稱為「(E)成分」]所組成的群組中選出的1種以上。 惟,本實施形態的樹脂組成物亦可不因應期望的性能來含有從由無機填充材料(C)、阻燃劑(D)及硬化促進劑(E)所組成的群組中選出的1種以上。 以下詳述此等成分。
(無機填充材料(C)) 本實施形態的樹脂組成物含有無機填充材料(C),而有低熱膨脹性、彈性模數、耐熱性及阻燃性更加提高的傾向。 無機填充材料(C)可單獨使用1種或併用2種以上。
無機填充材料(C)可舉例如:氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、雲母、氧化鈹、鈦酸鋇、鈦酸鉀、鈦酸鍶、鈦酸鈣、碳酸鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋁、矽酸鋁、碳酸鈣、矽酸鈣、矽酸鎂、氮化矽、氮化硼、黏土、滑石、硼酸鋁、碳化矽等。從低熱膨脹性、彈性模數、耐熱性、及阻燃性的觀點來看,此等中,以氧化矽、氧化鋁、雲母、滑石為佳,以氧化矽、氧化鋁較佳,以氧化矽更佳。 氧化矽可舉例如:沉積氧化矽,其是以濕式法來製造而含水率高;及乾式法氧化矽,其是以乾式法來製造而幾乎不含鍵結水等。此外,進一步依製造法不同,乾式法氧化矽可舉例如:粉碎氧化矽、發煙氧化矽、熔融氧化矽等。
無機填充材料(C)的粒徑無特別限定,以0.01~20 μm為佳,以0.1~10 μm較佳,以0.2~1 μm更佳,以0.3~0.8 μm特佳。此處,所謂無機填充材料(C)的粒徑,是指平均粒徑,是指在將粒子的總體積設為100%來求出由粒徑所得的累積度數分布曲線時相當於體積50%的點的粒徑。無機填充材料(C)的粒徑能夠使用使用雷射繞射散射法的粒度分布測定裝置等來進行測定。 無機填充材料(C)的形狀可舉例如:球狀、粉碎狀等,以球狀為佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有無機填充材料(C)時,樹脂組成物中的無機填充材料(C)的含量無特別限定,從低熱膨脹性、彈性模數、耐熱性、及阻燃性的觀點來看,相對於樹脂組成物的固體成分總量(100質量%),以5~70質量%為佳,以15~65質量%較佳,以20~60質量%更佳,以30~55質量%特佳,以40~50質量%最佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有無機填充材料(C)時,可為了提高無機填充材料(C)的分散性及與有機成分之間的密合性的目的而使用耦合劑。耦合劑可舉例如:矽烷耦合劑、鈦酸酯耦合劑等。 當使用耦合劑時,無機填充材料(C)的表面處理方法可為亦即所謂的整體摻混處理方法,其是在樹脂組成物中調配無機填充材料(C)後再添加耦合劑,亦可為預先以乾式或濕式以耦合劑來對無機填充材料(C)進行表面處理的方法。從能夠更有效地顯現無機填充材料(C)的優點這樣的觀點來看,此等中,以預先以乾式或濕式以耦合劑來對無機填充材料(C)進行表面處理的方法為佳。 無機填充材料(C)可為了提高對樹脂組成物的分散性的目的而設為預先使其分散在有機溶劑中而成的漿液的狀態後,再與其它成分混合。
(阻燃劑(D)) 本實施形態的樹脂組成物含有阻燃劑(D),而有樹脂組成物的阻燃性更加提高的傾向。 阻燃劑(D)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。可進一步因應需要來含有阻燃助劑。
阻燃劑(D)可舉例如:磷系阻燃劑、金屬水合物、鹵素系阻燃劑等,從環境問題的觀點來看,以磷系阻燃劑及金屬水合物為佳。
-磷系阻燃劑- 磷系阻燃劑只要為一般作為阻燃劑使用之物中的含有磷原子之物,則無特別限定,可為無機系的磷系阻燃劑,且亦可為有機系的磷系阻燃劑。再者,從環境問題的觀點來看,磷系阻燃劑較佳是不含鹵素原子。從介電特性、與導體之間的黏著性、耐熱性、玻璃轉移溫度、低熱膨脹性、及阻燃性的觀點來看,磷系阻燃劑以有機系的磷系阻燃劑為佳。 無機系的磷系阻燃劑可舉例如:紅磷;磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸銨、聚磷酸銨等磷酸銨類;磷醯胺等無機系含氮磷化合物;磷酸;氧化膦等。 有機系的磷系阻燃劑可舉例如:芳香族磷酸酯、單取代膦酸二酯、二取代次膦酸酯、二取代次膦酸的金屬鹽、有機系含氮磷化合物、環狀有機磷化合物等。此等中,以芳香族磷酸酯化合物、二取代次膦酸的金屬鹽為佳。此處,金屬鹽可舉例如:鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽、鈦鹽、鋅鹽等。此等中,以鋁鹽為佳。此外,有機系的磷系阻燃劑中,以芳香族磷酸酯為佳。
芳香族磷酸酯可舉例如:磷酸三苯酯、磷酸三(甲苯酯)、磷酸三(二甲苯酯)、磷酸甲苯酯二苯酯、磷酸甲苯酯二(2,6-二甲苯酯)、間苯二酚雙(磷酸二苯酯)、1,3-伸苯基雙(磷酸二(2,6-二甲苯酯))、雙酚A雙(磷酸二苯酯)、1,3-伸苯基雙(磷酸二苯酯)等。 單取代膦酸二酯可舉例如:苯膦酸二乙烯酯、苯膦酸二烯丙酯、苯膦酸二(1-丁烯酯)等。 二取代次膦酸酯可舉例如:二苯基次膦酸苯酯、二苯基次膦酸甲酯等。 二取代次膦酸的金屬鹽可舉例如:二烷基次膦酸的金屬鹽、二烯丙基次膦酸的金屬鹽、二乙烯基次膦酸的金屬鹽、二芳基次膦酸的金屬鹽等。此等金屬鹽以鋁鹽為佳。 有機系含氮磷化合物可舉例如:雙(2-烯丙基苯氧基)磷腈(bis(2-allylphenoxy)phosphazene)、二(甲苯基)磷腈等磷腈化合物;磷酸三聚氰胺;焦磷酸三聚氰胺;聚磷酸三聚氰胺;聚磷酸蜜白胺等。 環狀有機磷化合物可舉例如:9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-(2,5-二羥基苯基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物等。 此等中,以芳香族磷酸酯、二取代次膦酸的金屬鹽為佳,以1,3-伸苯基雙(磷酸二(2,6-二甲苯酯))、二烷基次膦酸的鋁鹽較佳,以參(二乙基次膦酸)鋁更佳。
-金屬水合物- 金屬水合物可舉例如:氫氧化鋁的水合物、氫氧化鎂的水合物等。
-鹵素系阻燃劑- 鹵素系阻燃劑可舉例如:氯系阻燃劑、溴系阻燃劑等。氯系阻燃劑可舉例如氯化石蠟等。
當本實施形態的樹脂組成物含有阻燃劑(D)時,阻燃劑(D)的含量無特別限定,相對於樹脂組成物中的樹脂成分的總和100質量份,以1~15質量份為佳,以3~10質量份較佳,以4~8質量份更佳。若阻燃劑(D)的含量為上述下限值以上,則有阻燃性更良好的傾向。此外,若阻燃劑(D)的含量為上述上限值以下,則有成形性、與導體之間的高黏著性、耐熱性及高玻璃轉移溫度更良好的傾向。
(硬化促進劑(E)) 本實施形態的樹脂組成物含有硬化促進劑(E),而有硬化性提高而介電特性、耐熱性、與導體之間的黏著性、彈性模數及玻璃轉移溫度更加提高的傾向。 硬化促進劑(E)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
硬化促進劑(E)可舉例如:對甲苯磺酸等酸性觸媒;三乙胺、吡啶、三丁胺等胺化合物;甲基咪唑、苯基咪唑等咪唑化合物;六亞甲基二異氰酸酯樹脂與2-乙基-4-甲基咪唑的加成反應物等異氰酸酯基遮蔽咪唑化合物;三級胺化合物;四級銨化合物;三苯膦等磷系化合物;二枯烯基過氧化物(dicumyl peroxide)、2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧基)己炔-3、2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧基)己烷、三級丁基過氧基異丙基單碳酸酯、α,α’-雙(三級丁基過氧基)二異丙基苯等有機過氧化物;錳、鈷、鋅等的羧酸鹽等。 從耐熱性、玻璃轉移溫度、及保存安定性的觀點來看,此等中,以咪唑化合物、異氰酸酯基遮蔽咪唑化合物、有機過氧化物、羧酸鹽為佳,以有機過氧化物較佳,以二枯烯基過氧化物更佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有硬化促進劑(E)時,硬化促進劑(E)的含量無特別限定,相對於樹脂組成物中的樹脂成分的總和100質量份,以0.01~10質量份為佳,以0.05~8質量份較佳,以0.1~6質量份更佳,以0.5~5質量份特佳。若硬化促進劑(E)的含量為上述下限值以上,則有介電特性、耐熱性、與導體之間的黏著性、彈性模數及玻璃轉移溫度更良好的傾向。此外,若硬化促進劑(E)的含量為上述上限值以下,則有保存安定性更良好的傾向。
本實施形態的樹脂組成物可進一步因應需要來含有:從由上述各成分以外的樹脂材料、抗氧化劑、熱安定劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、顏料、著色劑、潤滑劑及此等以外的添加劑所組成的群組中選出的1種以上。此等分別可單獨使用1種,亦可併用2種以上。此外,此等的使用量無特別限定,只要因應需要來在不阻礙本實施形態的效果的範圍內使用即可。
(有機溶劑) 從容易進行處理這樣的觀點、及容易製造後述預浸體這樣的觀點來看,本實施形態的樹脂組成物可含有有機溶劑。 有機溶劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。 再者,本說明書中,有時將含有有機溶劑的樹脂組成物稱為樹脂清漆。
有機溶劑可舉例如:乙醇、丙醇、丁醇、甲基賽璐蘇、丁基賽璐蘇、丙二醇單甲基醚等醇系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑;四氫呋喃等醚系溶劑;甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香族烴系溶劑;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等含氮原子溶劑;二甲基亞碸等含硫原子溶劑;γ-丁內酯等酯系溶劑等。 從溶解性的觀點來看,此等中,以醇系溶劑、酮系溶劑、含氮原子溶劑、芳香族烴系溶劑為佳,以芳香族烴系溶劑較佳,以甲苯更佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有有機溶劑時,樹脂組成物的固體成分濃度無特別限定,以30~90質量%為佳,以35~80質量%較佳,以40~60質量%更佳。若固體成分濃度在上述範圍內,則有樹脂組成物的處理性容易且對基材的含浸性及所製造的預浸體的外觀更良好的傾向。此外,有容易調整後述預浸體中的樹脂的固體成分濃度而更容易製造具有期望厚度的預浸體的傾向。
本實施形態的樹脂組成物能夠以下述方式製造:以習知方法來將(A)成分及(B)成分、因應需要來併用的其它成分混合。此時,各成分可一面攪拌一面使其溶解或分散。混合順序、溫度、時間等條件無特別限定,只要因應原料的種類等來任意設定即可。
本實施形態的樹脂組成物無特別限定,較佳是在後述的實施例中的相容性的評估中即使放置1天仍無巨觀上的相分離及析出物,更佳是即使放置2天仍無巨觀上的相分離及析出物,再更佳是即使放置7天仍無巨觀上的相分離及析出物。
本實施形態的樹脂組成物的硬化物的在10 GHz的相對介電常數(Dk)無特別限定,以3.0以下為佳,以2.9以下較佳,以2.8以下更佳。上述相對介電常數(Dk)越小越佳,其下限值無特別限制,考慮到與其它物性之間的平衡時,例如:可為2.4以上,亦可為2.5以上。 上述相對介電常數(Dk)為依據空腔共振器擾動法而得的值,更詳細而言為藉由實施例中所記載的方法來測得的值。
本實施形態的樹脂組成物的硬化物的在10 GHz的介電耗損正切(Df)無特別限定,以0.0050以下為佳,以0.0040以下較佳,以0.0030以下更佳,以0.0025以下特佳,以0.0020以下最佳。上述介電耗損正切(Df)越小越佳,其下限值無特別限制,考慮到與其它物性之間的平衡時,例如:可為0.0010以上,亦可為0.0012以上。 上述介電耗損正切(Df)為依據空腔共振器擾動法而得的值,更詳細而言為藉由實施例中所記載的方法來測得的值。
[預浸體] 本實施形態的預浸體含有本實施形態的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。 換言之,本實施形態的預浸體亦可謂是含有本實施形態的樹脂組成物而成。再者,本說明書中,所謂「含有而成」,是意指至少經過含有的狀態來形成。 本實施形態的預浸體含有例如:本實施形態的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物、及薄片狀纖維基材。 薄片狀纖維基材無特別限定,較佳為例如:為了強化預浸體的目的而使用的薄片狀纖維強化基材。 本實施形態的預浸體含有的薄片狀纖維基材能夠使用各種電絕緣材料用積層板中已使用的習知薄片狀纖維基材。 薄片狀纖維基材的材質可舉例如:E玻璃、D玻璃、S玻璃、Q玻璃等無機物纖維;聚醯亞胺、聚酯、四氟乙烯等有機纖維;此等的混合物等。此等薄片狀纖維基材具有例如下述形狀:織布、不織布、粗紗、切股氈、表面氈等。 薄片狀纖維基材的厚度無特別限定,例如為0.02~0.5 mm。 此外,從樹脂組成物的含浸性、以及製作成積層板後的耐熱性、耐吸濕性及加工性的觀點來看,薄片狀纖維基材可經以耦合劑等來進行表面處理,亦可經實施機械性的開纖處理。
本實施形態的預浸體能夠藉由例如下述方式來製造:將本實施形態的樹脂組成物含浸或塗佈於薄片狀纖維基材,並因應需要來乾燥。 將樹脂組成物含浸或塗佈於薄片狀纖維基材的方法能夠採用例如熱熔法、溶劑法等。
熱熔法為將不含有機溶劑的樹脂組成物含浸或塗佈於薄片狀纖維基材的方法。熱熔法的一態樣可舉例如:將樹脂組成物暫時塗佈於剝離性良好的塗佈紙後將所塗佈的樹脂組成物積層於薄片狀纖維基材的方法。此外,熱熔法的另一態樣可舉例如:使用模具塗佈器等來將樹脂組成物直接塗佈於薄片狀纖維基材的方法。
溶劑法為將含有有機溶劑的樹脂組成物含浸或塗佈於薄片狀纖維基材的方法。具體而言可舉例如:將薄片狀纖維基材浸漬於含有有機溶劑的樹脂組成物中後乾燥的方法。 溶劑法的乾燥條件能夠設為例如下述條件:在乾燥爐中在80~200℃的溫度加熱1~30分鐘。藉由乾燥來將有機溶劑去除,並且使樹脂組成物半硬化(B-階段化),而獲得本實施形態的預浸體。
本實施形態的預浸體中的源自樹脂組成物的固體成分濃度無特別限定,以30~90質量%為佳。若預浸體中的源自樹脂組成物的固體成分濃度在上述範圍內,則有製作成積層板時能夠獲得更良好的成形性的傾向。
[樹脂薄膜] 本實施形態的樹脂薄膜含有本實施形態的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。 換言之,本實施形態的樹脂薄膜亦可謂是含有本實施形態的樹脂組成物而成。 本實施形態的樹脂薄膜能夠藉由例如下述方式來製造:將含有有機溶劑的樹脂組成物、亦即樹脂清漆塗佈於支撐體,並加熱使其乾燥。 支撐體可舉例如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等聚烯烴的薄膜;聚對苯二甲酸乙二酯[以下有時稱為「PET」]、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯的薄膜;聚碳酸酯薄膜、聚醯亞胺薄膜等各種塑膠薄膜;銅箔、鋁箔等金屬箔;脫模紙等。 支撐體可經實施消光處理、電暈處理等表面處理。此外,支撐體可經藉由矽氧樹脂系脫模劑、醇酸樹脂系脫模劑、氟樹脂系脫模劑等來實施脫模處理。 支撐體的厚度無特別限定,以10~150 μm為佳,以20~100 μm較佳,以25~50 μm更佳。
用以塗佈樹脂清漆的塗佈裝置能夠使用例如下述本發明所屬技術領域中具有通常知識者習知的塗佈裝置:缺角輪(comma)塗佈器、棒塗佈器、吻合式(kiss)塗佈器、輥塗佈器、凹版塗佈器、模具塗佈器等。此等塗佈裝置只要因應所形成的膜厚來適當選擇即可。 將樹脂組成物塗佈後的乾燥條件只要因應有機溶劑的含量、沸點等來適當決定即可。例如:當為含有40~60質量%的芳香族烴系溶劑的樹脂清漆時,藉由在50~200℃使其乾燥3~10分鐘左右,即能夠合適地形成樹脂薄膜。
[積層板] 本實施形態的積層板具有:本實施形態的樹脂組成物的硬化物或預浸體的硬化物、及金屬箔。 換言之,本實施形態的積層板亦可謂是含有本實施形態的樹脂組成物或預浸體及金屬箔而成。 再者,具有金屬箔的積層板亦有時稱為覆金屬積層板。 金屬箔的金屬無特別限定,從導電性的觀點來看,以銅、金、銀、鎳、鉑、鉬、釕、鋁、鎢、鐵、鈦、鉻、含有此等金屬元素1種以上的合金為佳,以銅、鋁較佳,以銅更佳。
本實施形態的積層板能夠藉由例如下述方式來製造:將金屬箔配置於本實施形態的預浸體的單面或雙面,然後加熱加壓成形。此時,預浸體可僅使用1片,且亦可積層使用2片以上。 加熱加壓成形的條件無特別限定,能夠例如:將溫度設為100~300℃,將壓力設為0.2~10 MPa,將時間設為0.1~5小時。此外,加熱加壓成形可採用下述方法:使用真空加壓等並將真空狀態保持0.5~5小時。
[印刷線路板] 本實施形態的印刷線路板具有:從由本實施形態的樹脂組成物的硬化物、本實施形態的預浸體的硬化物及本實施形態的積層板所組成的群組中選出的1種以上。 換言之,本實施形態的印刷線路板亦可謂是含有從由本實施形態的樹脂組成物、本實施形態的預浸體及本實施形態的積層板所組成的群組中選出的1種以上而成。 本實施形態的印刷線路板至少具有:含有本實施形態的樹脂組成物的硬化物、本實施形態的預浸體的硬化物或本實施形態的積層板的結構;及導體電路層。 本實施形態的印刷線路板能夠以下述方式製造:藉由習知方法來對從由本實施形態的樹脂組成物的硬化物、本實施形態的預浸體的硬化物、本實施形態的樹脂薄膜的硬化物及本實施形態的積層板所組成的群組中選出的1種以上進行導體電路形成。此外,亦能夠藉由下述方式來製造多層印刷線路板:進一步因應需要來實施多層化黏著加工。導體電路能夠以例如下述方式形成:適當實施開孔加工、金屬鍍覆加工、金屬箔的蝕刻等。
[半導體封裝體] 本實施形態的半導體封裝體具有:本實施形態的印刷線路板、及半導體元件。本實施形態的半導體封裝體能夠以例如下述方式製造:藉由習知方法來將半導體晶片、記憶體等搭載在本實施形態的印刷線路板上。
本實施形態的馬來醯亞胺樹脂組成物、預浸體、積層板、樹脂薄膜、印刷線路板及半導體封裝體對於用以處理10 GHz以上的高頻訊號的電子機器較合適。特別是,印刷線路板有用於作為毫米波雷達用印刷線路板。 [實施例]
以下列舉實施例來具體說明本實施形態。惟,本實施形態並不受下述實施例所限定。
再者,各例中,數目平均分子量是以下述順序來進行測定。 (數目平均分子量的測定方法) 數目平均分子量是從藉由凝膠滲透層析法(GPC)並使用標準聚苯乙烯而得的校準曲線換算。校準曲線是使用標準聚苯乙烯:TSKstandard POLYSTYRENE (Type:A-2500、A-5000、F-1、F-2、F-4、F-10、F-20、F-40)[TOSOH股份有限公司製,商品名],以三次式來進行近似。GPC的測定條件是如下所示。 裝置:高速GPC裝置 HLC-8320GPC 偵測器:紫外吸光偵測器 UV-8320[TOSOH股份有限公司製] 管柱:保護管柱:TSK Guardcolumn SuperHZ-L+管柱:TSKgel SuperHZM-N+TSKgel SuperHZM-M+TSKgel SuperH-RC(皆為TOSOH股份有限公司製,商品名) 管柱大小:4.6×20 mm(保護管柱),4.6×150 mm(管柱),6.0×150 mm(參考管柱) 溶析液:四氫呋喃 樣品濃度:10 mg/5 mL 注入量:25 μL 流量:1.00 mL/分鐘 測定溫度:40℃
(乙烯基改質率的測定) 在後述製造例中,對於反應開始前的包含(b1)成分及(b2)成分的溶液及反應後的溶液,藉由上述方法來測定GPC,而求出反應前後的源自(b2)成分的峰值面積。然後,藉由下述式來計算(b2)成分的乙烯基改質率。再者,乙烯基改質率是相當於由反應所造成的源自(b2)成分的峰值面積的減少率。 乙烯基改質率=[(反應前的源自(b2)成分的峰值面積)-(反應後的源自(b2)成分的峰值面積)]×100/(反應前的源自(b2)成分的峰值面積)
[改質共軛二烯聚合物(B1)的製造] (製造例1~5) 在具備溫度計、回流冷卻管及攪拌裝置的能夠加熱及冷卻的容積2 L的玻璃製塑膠容器中,投入表1表示的量的(b1)成分、(b2)成分、有機過氧化物及作為有機溶劑的甲苯。然後,在氮氣環境中在90~100℃一面攪拌一面使(b1)成分與(b2)成分進行反應5小時,而獲得固體成分濃度35質量%的改質共軛二烯聚合物B1-1~B1-5的溶液。
[表1]
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再者,表1中所記載的各成分的詳細內容是如下所述。 [(b1)成分] ・聚丁二烯1:1,2-聚丁二烯均聚物,數目平均分子量=3,200,乙烯基含有率=90%以上 ・聚丁二烯2:1,2-聚丁二烯均聚物,數目平均分子量=2,100,乙烯基含有率=90%以上 ・聚丁二烯3:1,2-聚丁二烯均聚物,數目平均分子量=1,200,乙烯基含有率=85%以上 [(b2)成分] ・雙馬來醯亞胺化合物1:4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺 ・雙馬來醯亞胺化合物2:2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷 ・雙馬來醯亞胺化合物3:3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺 [反應觸媒] ・有機過氧化物:α,α’-雙(三級丁基過氧基)二異丙基苯
[樹脂組成物的製造] (實施例1~8、比較例1~2) 依照表2中所記載的調配量來將表2中所記載的各成分與甲苯一起調配,並一面在25℃加熱或加熱至50~80℃一面攪拌及混合,而調製固體成分濃度約50質量%的樹脂組成物。再者,表2中,各成分的調配量的單位為質量份,當為溶液時,是意指以固體成分來換算的質量份。
[樹脂薄膜及雙面附有銅箔的樹脂板的製造] 將各例中所得的樹脂組成物塗佈於厚度38 μm的PET薄膜(帝人股份有限公司製,商品名:G2-38)後,在170℃加熱乾燥5分鐘,而製作B階段狀態的樹脂薄膜。將此樹脂薄膜從PET薄膜剝離後,粉碎而製作成B階段狀態的樹脂粉末,並投入至已模切成厚度1 mm×長度50 mm×寬度35 mm的大小的Teflon(註冊商標)薄片。然後,將厚度18 μm的低輪廓銅箔(三井金屬鑛業股份有限公司製,商品名:3EC-VLP-18)配置於已投入該樹脂粉末的Teflon(註冊商標)薄片的上下方,而獲得加熱加壓成形前的積層物。再者,低輪廓銅箔是將M面設為樹脂粉末側來配置。然後,在溫度230℃、壓力2.0 MPa、時間120分鐘的條件下對該積層物進行加熱加壓成形,而將樹脂粉末成形於樹脂板並使其硬化,而製作雙面附有銅箔的樹脂板。所得的雙面附有銅箔的樹脂板的樹脂板部分的厚度為1 mm。
[評估方法及測定方法] 使用上述實施例及比較例中所得的樹脂組成物及雙面附有銅箔的樹脂板,依照下述方法來進行各測定及評估。結果是如表2所示。
(1.樹脂組成物的相容性的評估方法) 以肉眼來觀察各例中所得的樹脂組成物,並依照下述基準來評估相容性。 A:即使放置1週以上,仍無巨觀上的相分離及析出物。 B:放置1天後,產生巨觀上的相分離或析出物。
(2.最低熔融黏度的測定方法) 以研缽來將各例中所得的樹脂粉末粉碎後,秤量約0.6 g,並使用錠劑成形器來成形為直徑20 mm的圓盤狀的片劑(tablet)。然後,將此片劑設為測定樣品,使用流變計(Rheometric公司製,商品名:ARES-2K STD-FCO-STD),來在升溫速度3℃/min、負載0.2 N、測定溫度範圍50~200℃的條件下測定最低熔融黏度。
(3.相對介電常數及介電耗損正切的測定方法) 藉由將各例中所得的雙面附有銅箔的樹脂板浸漬於銅蝕刻液亦即過硫酸銨(三菱瓦斯化學股份有限公司製)10質量%溶液中,來將銅箔去除,而製作2 mm×50 mm的試驗片。然後,依據空腔共振器擾動法,在環境溫度25℃在10 GHz帶,測定上述試驗片的相對介電常數(Dk)及介電耗損正切(Df)。
(4.熱膨脹係數的測定方法) 藉由蝕刻來將各例中所得的雙面附有銅箔的樹脂板的雙面的銅箔去除,而製作5 mm見方的試驗片。然後,使用熱機械測定裝置(TMA)(TA Instruments Japan股份有限公司製,商品名:Q400),依據IPC(The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits,電子電路互連與封裝協會)規格,來測定上述試驗片的熱膨脹係數。再者,熱膨脹係數為樹脂板的厚度方向的熱膨脹係數,且是設為溫度範圍30~120℃的平均熱膨脹係數。
(5.剝離強度的測定方法) 藉由蝕刻來將各例中所得的雙面附有銅箔的樹脂板的銅箔加工成5 mm寬的直線線條後,在105℃乾燥1小時,而製作成試驗片。然後,使用小型桌上試驗機(島津製作所股份有限公司製,商品名:EZ-Test),依據JIS C6481,來測定將上述試驗片的直線線條亦即銅箔以50 mm/min的速度朝向90゚方向撕下時的剝離強度。
(6.耐熱性的評估方法) 藉由蝕刻來將各例中所得的雙面附有銅箔的樹脂板的雙面的銅箔去除,而製作40 mm×40 mm的試驗片。然後,使用壓力鍋(平山製作所股份有限公司製,商品名:HA-300M)來在121℃、0.11 MPa的條件下對該試驗片進行處理。將處理後的試驗片於288℃的熔融焊料槽中浸漬20秒後,以肉眼來觀察試驗片的外觀,並依照下述基準來評估耐熱性。 A:無法觀察到隆起。 B:能夠觀察到隆起。
[表2]
Figure 02_image050
再者,表2中的各材料是如下所述。 [(A)成分] -(A1)成分- ・馬來醯亞胺化合物A-1:4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺(分子量358.35) ・馬來醯亞胺化合物A-2:2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷(分子量570.60) ・馬來醯亞胺化合物A-3:3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺(分子量442.51) -(A2)成分- ・馬來醯亞胺化合物A-4:具有聯苯芳烷基骨架的馬來醯亞胺化合物(日本化藥股份有限公司製,商品名「MIR-3000」)(分子量725) ・馬來醯亞胺化合物A-5:具有烴基的馬來醯亞胺化合物(昭和電工材料股份有限公司製,商品名「SFR-2300MR-M」)(數目平均分子量8,000) ・馬來醯亞胺化合物A-6:包含茚烷環的芳香族雙馬來醯亞胺化合物(數目平均分子量1,200)
[(B)成分] ・改質共軛二烯聚合物B1-1~B1-5:製造例1~5中所得的改質共軛二烯聚合物B1-1~B1-5 ・共軛二烯聚合物:1,2-聚丁二烯均聚物,數目平均分子量=3,200,乙烯基含有率=90%以上 ・苯乙烯系彈性體B2-1:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)共聚物,苯乙烯/乙烯・丁烯比=42/58(質量基準),旭化成股份有限公司製,商品名「Tuftec H1051」 ・苯乙烯系彈性體B2-2:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)共聚物,苯乙烯/乙烯・丁烯比=30/70(質量基準),旭化成股份有限公司製,商品名「Tuftec M1913」
由表2表示的結果明顯可知,本實施形態的實施例1~8中所得的樹脂組成物的最低熔融黏度已降低。此外,使用此等樹脂組成物來製得的硬化物的耐熱性及低熱膨脹性優異,且在10 GHz帶的高頻帶的介電特性優異。 另一方面,比較例1及比較例2的樹脂組成物的最低熔融黏度未充分降低。 [產業上的可利用性]
本實施形態的樹脂組成物的最低熔融黏度已降低,且由該樹脂組成物所製作的硬化物的在10 GHz帶以上的高頻帶的介電特性優異,因此有用於印刷線路板,該印刷線路板是利用於使用超過6 GHz的頻帶的電波的第五代行動通訊系統(5G)天線、使用30~300 GHz的頻帶的電波的毫米波雷達。
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Claims (14)

  1. 一種馬來醯亞胺樹脂組成物,其含有: (A)從由具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物及其衍生物所組成的群組中選出的1種以上;及 (B)主鏈具有烴鏈或聚醚鏈的聚合物;且 前述(A)成分含有: (A1)分子量為未達600的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物;及 (A2)分子量為600以上的具有1個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物。
  2. 如請求項1所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(A1)成分為芳香族雙馬來醯亞胺化合物。
  3. 如請求項1或2所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(A2)成分為包含脂環式烴基的馬來醯亞胺化合物。
  4. 如請求項3所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述脂環式烴基是作為茚烷環的一部分來包含。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(B)成分為主鏈具有烴鏈的聚合物。
  6. 如請求項1至5中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(B)成分為改質共軛二烯聚合物(B1),該改質共軛二烯聚合物(B1)是以(b2)具有2個以上的N-取代馬來醯亞胺基的馬來醯亞胺化合物來對(b1)側鏈具有乙烯基的共軛二烯聚合物進行改質而成。
  7. 如請求項6所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(B1)成分的側鏈具有特定取代基,該特定取代基是前述(b1)成分具有的乙烯基與前述(b2)成分具有的N-取代馬來醯亞胺基進行反應而成。
  8. 如請求項6或7所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(b1)成分為具有1,2-乙烯基的聚丁二烯。
  9. 如請求項1至8中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物,其中,前述(A)成分與前述(B)成分的含量比亦即(A)/(B)以質量基準計為0.3~3.0。
  10. 一種預浸體,其含有請求項1至9中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物或前述馬來醯亞胺樹脂組成物的半硬化物。
  11. 一種積層板,其具有:請求項1至9中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物的硬化物或請求項10所述的預浸體的硬化物、及金屬箔。
  12. 一種樹脂薄膜,其含有請求項1至9中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物或前述馬來醯亞胺樹脂組成物的半硬化物。
  13. 一種印刷線路板,其是含有從由請求項1至9中任一項所述的馬來醯亞胺樹脂組成物的硬化物、請求項10所述的預浸體的硬化物及請求項11所述的積層板所組成的群組中選出的1種以上而成。
  14. 一種半導體封裝體,其具有:請求項13所述的印刷線路板、及半導體元件。
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