TW202328322A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題是提供一種樹脂組成物,該樹脂組成物可得到即使在高溫高濕度條件下也可保持高的剝離強度且介電正切被抑制為低值的硬化物。本發明的解決方案是一種樹脂組成物,其包含(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂、和(C)無機填充材料。
Description
本發明關於包含環氧樹脂的樹脂組成物。進一步地,關於使用該樹脂組成物得到的樹脂薄片、印刷配線板、和半導體裝置。
作為印刷配線板的製造技術,已知藉由交替層疊絕緣層和導體層的堆疊(buildup)方式的製造方法。在利用了堆疊方式的製造方法中,一般而言,絕緣層通過使包含環氧樹脂、無機填充材料的樹脂組成物硬化而形成。近年來,伴隨印刷配線板的配線的進一步微細化、高密度化、信號的高頻化,需求絕緣層的介電正切的進一步降低。另外,印刷配線板一般而言由於曝露於高溫高濕度環境下,因此還需求對於高溫高濕度環境的剝離強度的耐性。
尚,迄今為止,已知各種的環狀碳酸酯化合物(專利文獻1~5)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第6141261號公報
專利文獻2:日本特開2018-118946號公報
專利文獻3:日本特開平5-209041號公報
專利文獻4:日本專利第4273530號公報
專利文獻5:日本專利第6635668號公報
發明要解決的課題
本發明的課題在於提供一種樹脂組成物,其可得到即使曝露於高溫高濕度環境下也能夠保持高的剝離強度且介電正切被抑制為低值的硬化物。
用於解決課題的方案
本發明人等為了實現本發明的課題而進行了努力研究,結果發現:通過在包含(B)環氧樹脂、和(C)無機填充材料的樹脂組成物中使用(A)環狀碳酸酯化合物,意外地可以得到即使曝露於高溫高濕度環境下也能夠保持高的剝離強度且介電正切被抑制為低值的硬化物,從而完成了本發明。
即,本發明包含以下的內容。
[1] 一種樹脂組成物,其中,包含(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂、和(C)無機填充材料;
[2] 如上述[1]所記載之樹脂組成物,其中,進一步包含(D)活性酯化合物;
[3] 如上述[2]所記載之樹脂組成物,其中,將(A)成分、(B)成分和(D)成分的合計量設為100質量%時,(A)成分的含量為1質量%~10質量%;
[4] 如上述[2]或[3]所記載之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(D)成分的含量為12質量%以上;
[5] 如上述[1]~[4]中任一項所記載之樹脂組成物,其中,(A)成分包含選自5員環狀碳酸酯化合物和6員環狀碳酸酯化合物中的化合物。
[6] 如上述[1]~[5]中任一項所記載之樹脂組成物,其中,
(A)成分包含式(1)所示的化合物,
[式中,
R
1、R
2、R
3、R
4、R
5和R
6各自獨立地表示
(1)氫原子、
(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、
(3)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烯基、
(4)任選被選自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的芳烷基、
(5)式(2-1)所示的基團,或
(6)式(2-2)所示的基團;
前述式(2-1)為:
前述式(2-2)為:
R
1 ’、R
2 ’、R
3 ’、R
4 ’、R
5 ’和R
6 ’各自獨立地表示
(1)氫原子、
(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、
(3)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烯基,或
(4)任選被選自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的芳烷基;
A
1和A
2各自獨立地表示-O-、-CO-、-COO-或-OCO-;
X和Y各自獨立地表示
(1)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烷基,或
(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烯基;
R各自獨立地表示烷基、烯基、芳烷基或芳基,該烷基、烯基、芳烷基或芳基分別任選被選自鹵原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、和芳烷基-羰基-氧基中的基團取代;
Z各自獨立地表示任選具有取代基的二價烴基;
n表示0、1、2或3;
*表示鍵結部位]。
[7] 如上述[1]~[6]中任一項所記載之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(B)成分的含量為1質量%~20質量%。
[8] 如上述[1]~[7]中任一項所記載之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(C)成分的含量為60質量%以上。
[9] 如上述[1]~[8]中任一項所記載之樹脂組成物,其中,進一步包含選自酚系硬化劑和碳二亞胺系硬化劑中的硬化劑。
[10] 如上述[1]~[9]中任一項所記載之樹脂組成物,其中,在5.8GHz、23℃的條件下進行測定時,樹脂組成物的硬化物的介電正切(Df)為0.0030以下;
[11] 如上述[1]~[10]中任一項所記載之樹脂組成物,其中,按照JIS K7127在23℃下進行測定時,樹脂組成物的硬化物的斷裂伸長率為0.2%以上。
[12] 如上述[1]~[11]中任一項所記載之樹脂組成物,其用於形成絕緣層,前述絕緣層是形成導體層用的絕緣層。
[13] 如上述[1]~[11]中任一項所記載之樹脂組成物,其用於形成印刷配線板的絕緣層;
[14] 一種硬化物,其是如上述[1]~[13]中任一項所記載之樹脂組成物的硬化物;
[15] 一種薄片狀層合材料,其中,含有如上述[1]~[13]中任一項所記載之樹脂組成物;
[16] 一種樹脂薄片,其具有:
支撐體、和
設置於該支撐體上的由如上述[1]~[13]中任一項所記載之樹脂組成物形成的樹脂組成物層;
[17] 一種印刷配線板,其具備絕緣層,前述絕緣層由如上述[1]~[13]中任一項所記載之樹脂組成物的硬化物形成;
[18] 一種半導體裝置,其包含如上述[17]所記載之印刷配線板。
發明的效果
根據本發明的樹脂組成物,可得到即使曝露於高溫高濕度環境下也能夠保持高的剝離強度且介電正切被抑制為低值的硬化物。
以下,對於本發明按照其優選的實施形態進行詳細說明。但是,本發明並不限定於下述的實施形態和示例物,可在不脫離本發明的申請專利範圍及其均等範圍的範圍內任意變更實施。
<樹脂組成物>
本發明的樹脂組成物包含(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂、和(C)無機填充材料。根據這種樹脂組成物,可得到即使曝露於高溫高濕度環境下也能夠保持高的剝離強度且介電正切被抑制為低值的硬化物。
本發明的樹脂組成物除了包含(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂、(C)無機填充材料以外,也可以進一步包含任意的成分。作為任意的成分,可舉出例如(D)活性酯化合物、(D’)其他硬化劑、(E)含自由基聚合性基團的化合物、(F)熱塑性樹脂、(G)硬化促進劑、(H)其他添加劑、和(I)有機溶劑。
以下,對於樹脂組成物中包含的各成分,進行詳細說明。
<(A)環狀碳酸酯化合物>
本發明的樹脂組成物含有(A)環狀碳酸酯化合物。(A)環狀碳酸酯化合物是包含環狀結構的化合物,前述環狀結構包含碳酸酯骨架(-O-C(=O)-O-)。(A)環狀碳酸酯化合物在1分子中具有1個以上的包含碳酸酯骨架的環狀結構,在一個實施形態中,較好是具有1個或2個。在一個實施形態中,(A)環狀碳酸酯化合物較好是包含選自具有碳酸伸乙酯(ethylene carbonate)骨架的5員環狀碳酸酯化合物、和具有碳酸三亞甲酯(trimethylene carbonate)骨架的6員環狀碳酸酯化合物中的化合物,更好是包含選自在1分子中具有1個或2個的碳酸伸乙酯骨架的5員環狀碳酸酯化合物、和在1分子中具有1個或2個的碳酸三亞甲酯骨架的6員環狀碳酸酯化合物中的化合物,進一步更好是包含在1分子中具有1個或2個的碳酸三亞甲酯骨架的6員環狀碳酸酯化合物。
在特別優選的實施形態中,(A)環狀碳酸酯化合物包含式(1)所示的化合物。
R
1、R
2、R
3、R
4、R
5和R
6各自獨立地表示
(1)氫原子、
(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、
(3)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烯基、
(4)任選被選自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的芳烷基、
(5)式(2-1)所示的基團,或
(6)式(2-2)所示的基團。
*表示鍵結部位。
烷基是指直鏈、分枝鏈和/或環狀的1價脂肪族飽和烴基。烷基只要沒有特別指定,較好是碳原子數1~14的烷基,更好是碳原子數1~10的烷基,進一步更好是碳原子數1~6的烷基。作為烷基,可舉出例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、叔戊基、己基、異己基、庚基、異庚基、辛基、異辛基、叔辛基、環戊基、環己基等。
烯基是指具有至少1個碳-碳雙鍵的直鏈、分枝鏈和/或環狀的1價脂肪族不飽和烴基。烯基只要沒有特別指定,較好是碳原子數2~14的烯基,更好是碳原子數2~10的烯基,進一步更好是碳原子數2~6的烯基。作為烯基,可舉出例如乙烯基、丙烯基(烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基)、丁烯基(1-丁烯基、巴豆基、甲基烯丙基(metallyl)、異巴豆基等)、戊烯基(1-戊烯基等)、己烯基(1-己烯基等)、庚烯基(1-庚烯基等)、辛烯基(1-辛烯基等)、環戊烯基(2-環戊烯基等)、環己烯基(3-環己烯基等)等。
芳基是指將芳香族碳環的1個氫原子除去而成的1價芳烴基。芳基只要沒有特別指定,較好是碳原子數6~14的芳基,特別好是碳原子數6~10的芳基。作為芳基,可舉出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。
芳烷基是指被1個或2個以上(較好是1個)芳基取代了的烷基。芳烷基只要沒有特別指定,較好是碳原子數7~15的芳烷基,特別好是碳原子數7~11的芳烷基。作為芳烷基,可舉出例如苄基、苯乙基、氫化肉桂基、α-甲基苄基、α-枯基、1-萘基甲基、2-萘基甲基等。
在一個實施形態中,R
1、R
2、R
5和R
6各自獨立地較好是(1)氫原子,或(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基;更好是(1)氫原子,或(2)任選被RO-取代的烷基;特別好是(1)氫原子或(2)烷基。
在一個實施形態中,R
3和R
4各自獨立地較好是(1)氫原子、(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、(3)式(2-1)所示的基團,或(4)式(2-2)所示的基團;更好是(1)氫原子、(2)任選被RO-取代的烷基、(3)式(2-1)所示的基團,或(4)式(2-2)所示的基團;進一步更好是(1)氫原子、(2)烷基,或(3)式(2-2)所示的基團。
R
1 ’、R
2 ’、R
3 ’、R
4 ’、R
5 ’和R
6 ’各自獨立地表示(1)氫原子、(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、(3)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烯基,或(4)任選被選自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的芳烷基。
在一個實施形態中,R
1 ’、R
2 ’、R
3 ’、R
4 ’、R
5 ’和R
6 ’各自獨立地較好是(1)氫原子,或(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基;更好是(1)氫原子,或(2)任選被RO-取代的烷基;特別好是(1)氫原子或(2)烷基。
A
1和A
2各自獨立地表示-O-、-CO-、-COO-或-OCO-。在一個實施形態中,A
1和A
2較好是-O-。
X和Y各自獨立地表示(1)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烷基,或(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烯基。
伸烷基是指直鏈、分枝鏈和/或環狀的2價脂肪族飽和烴基。伸烷基只要沒有特別指定,較好是碳原子數1~14的伸烷基,更好是碳原子數1~10的伸烷基,進一步更好是碳原子數1~6的伸烷基。作為伸烷基,可舉出例如亞甲基、伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、九亞甲基、十亞甲基等的直鏈伸烷基;乙叉基、丙叉基、異丙叉基、乙基甲基亞甲基、二乙基亞甲基等的分枝鏈伸烷基等。
伸烯基(Alkenylene)是指具有至少1個碳-碳雙鍵的直鏈、分枝鏈和/或環狀的2價脂肪族不飽和烴基。伸烯基只要沒有特別指定,較好是碳原子數2~14的伸烯基,更好是碳原子數2~10的伸烯基,進一步更好是碳原子數2~6的伸烯基。作為伸烯基,可舉出例如-CH=CH-、-CH
2CH=CH-、-CH=C(CH
3)-、-C(CH
3)=CH-、-CH
2CH
2CH=CH-、-CH
2CH=CHCH
2-、-CH=CHCH
2CH
2-、-CH
2CH=C(CH
3)-、-C(CH
3)=CHCH
2-、-CH
2C(CH
3)=CH-、-CH=C(CH
3)CH
2-、-CH(CH
3)CH=CH-、-CH=CHCH(CH
3)-等。
在一個實施形態中,X和Y各自獨立地較好是任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烷基;更好是任選被RO-取代的伸烷基;進一步更好是伸烷基。
R各自獨立地表示烷基、烯基、芳烷基或芳基,前述烷基、烯基、芳烷基或芳基分別任選被選自鹵原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、和芳烷基-羰基-氧基中的基團取代。
在一個實施形態中,R各自獨立地較好是烷基、烯基、芳烷基或芳基,更好是烷基。
Z各自獨立地表示任選具有取代基的2價烴基。
2價烴基是指僅以1個以上(例如1~100個、2~50個、2~30個)的碳原子作為骨架原子的2價烴基。2價烴基包含直鏈結構、分枝鏈結構和/或環狀結構。2價烴基可以是不含芳香環的烴基,也可以是包含芳香環的烴基。
作為2價烴基,可舉出例如伸烷基、伸烯基、芳香族碳環基、非芳香族碳環基、伸烷基-芳香族碳環-伸烷基、伸烯基-芳香族碳環-伸烯基、伸烷基-非芳香族碳環-伸烷基、伸烯基-非芳香族碳環-伸烯基、芳香族碳環-芳香族碳環基、非芳香族碳環-非芳香族碳環基、芳香族碳環-伸烷基-芳香族碳環基、芳香族碳環-伸烯基-芳香族碳環基、芳香族碳環-芳香族碳環-芳香族碳環基、芳香族碳環-非芳香族碳環-芳香族碳環基、非芳香族碳環-伸烷基-非芳香族碳環基、非芳香族碳環-伸烷基-非芳香族碳環基、非芳香族碳環-芳香族碳環-非芳香族碳環基、非芳香族碳環-非芳香族碳環-非芳香族碳環基等,其中,非芳香族碳環可與芳香族碳環稠合,也可被選自烷基、烯基和芳基中的基團取代,芳香族碳環可與非芳香族碳環稠合,也可被選自烷基、烯基和芳基中的基團取代。
芳香族碳環是指環上的π電子體系所含的電子數為4p+2個(p為自然數)的遵循休克爾規則(Hückel’s rule)的碳環。芳香族碳環僅以碳原子作為成環原子。在一個實施形態中,芳香族碳環較好是6~14員的芳香族碳環,更好是6~10員的芳香族碳環。作為芳香族碳環的優選的具體例,可舉出苯環、萘環、蒽環、菲環等,更好是苯環或萘環,特別好是苯環。
非芳香族碳環是指並非在整個環具有芳香族特性的芳香族碳環的碳環。非芳香族碳環僅以碳原子作為成環原子。非芳香族碳環可以是僅由單鍵形成的飽和碳環,或可以是具有雙鍵和三鍵中的至少任一者的非芳香族不飽和碳環。非芳香族碳環較好是碳原子數3~20的非芳香族碳環,更好是碳原子數4~15的非芳香族碳環,進一步更好是碳原子數4~10的非芳香族碳環。作為非芳香族碳環的優選的具體例,可舉出例如環丁烷環、環戊烷環、環己烷環、環庚烷環、環辛烷環、環壬烷環、環癸烷環、環十一烷環、環十二烷環、環十三烷環、環十四烷環、環十五烷環、環十六烷環、環十七烷環、環十八烷環、環十九烷環等單環系的飽和碳環;雙環[2.2.1]庚烷環(降冰片烷環)、雙環[4.4.0]癸烷環(十氫化萘環)、雙環[5.3.0]癸烷環、雙環[4.3.0]壬烷環(六氫茚滿環)、雙環[3.2.1]辛烷環、雙環[5.4.0]十一烷環、雙環[3.3.0]辛烷環、雙環[3.3.1]壬烷環等二環系的飽和碳環;三環[5.2.1.0
2,6]癸烷環(四氫二環戊二烯環)、三環[3.3.1.1
3,7]癸烷環(金剛烷環)、三環[6.2.1.0
2,7]十一烷環等三環系的飽和碳環;四環[6.2.1.1
3,6.0
2,7]十二烷環等四環系的飽和碳環;五環[9.2.1.1
4,7.0
2,10.0
3,8]十五烷環、五環[6.5.1.1
3,6.0
2,7.0
9,13]十五烷環(四氫三環戊二烯環)等五環系的飽和碳環等。
作為Z中的2價烴基任選具有的“取代基”,沒有特別限定,可舉出例如鹵原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、芳烷基-羰基-氧基、式(Z-1)所示的基團、
式(Z-2)所示的基團等。
*表示鍵結部位。
鹵原子是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,較好是氟原子。
R
1 ’’、R
2 ’’、R
3 ’’、R
4 ’’、R
5 ’’和R
6 ’’各自獨立地表示(1)氫原子、(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、(3)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烯基,或(4)任選被選自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的芳烷基,在一個實施形態中,優選的範圍與R
1 ’、R
2 ’、R
3 ’、R
4 ’、R
5 ’和R
6 ’相同。
A
3各自獨立地表示-O-、-CO-、-COO-或-OCO-,在一個實施形態中,優選的範圍與A
1和A
2相同。
Y’各自獨立地表示(1)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烷基,或(2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烯基,在一個實施形態中,優選的範圍與X和Y相同。
在一個實施形態中,Z各自獨立地較好是式(Z1)所示的基團。
Z各自獨立地更好是式(Z2)所示的基團。
Z各自獨立地進一步更好是式(Z3-1)~(Z3-36)中的任何式所示的基團。
Z各自獨立地特別好是式(Z3-25)所示的基團。
*表示鍵結部位。
環Z
a和環Z
b各自獨立地表示任選具有取代基的芳香族碳環。在一個實施形態中,環Z
a和環Z
b各自獨立地較好是任選具有取代基的苯環,更好是任選被烷基取代的苯環,特別好是(未取代的)苯環。
X
z表示單鍵或-CR
z1R
z2-,在一個實施形態中,較好是-CR
z1R
z2-。
n
z表示0、1、2或3,在一個實施形態中,較好是0、1或2,更好是0或1。對於n
z單位而言,各單位可以相同,也可以不同。
R
z1和R
z2各自獨立地表示氫原子、任選具有取代基的烷基、任選具有取代基的烯基、任選具有取代基的芳基,或任選具有取代基的芳烷基,或者R
z1和R
z2一起鍵結而表示任選具有取代基且任選與芳香族碳環稠合的非芳香族碳環。對於R
z1和R
z2而言,在一個實施形態中,R
z1和R
z2一起鍵結、而較好是任選具有取代基且任選與芳香族碳環稠合的非芳香族碳環,更好是任選具有取代基且任選與苯環稠合的單環系的飽和碳環,特別好是任選與苯環稠合的環戊烷環。
R
z各自獨立地表示取代基。在一個實施形態中,R
z各自獨立地較好是烷基。
作為環Z
a和環Z
b中的芳香族碳環任選具有的“取代基”、R
z1和R
z2中的烷基、烯基、芳基、芳烷基、和任選與芳香族碳環稠合的非芳香族碳環任選具有的“取代基”、R
z中的“取代基”,沒有特別限定,可舉出例如鹵原子、烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、芳烷基-羰基-氧基等。
z各自獨立地表示0、1、2或3。在一個實施形態中,z各自獨立地較好是0、1或2,更好是0或1,特別好是0。
n表示0、1、2或3。在一個實施形態中,n各自獨立地較好是0或1。對於n單位而言,各單位可以相同,也可以不同。
(A)環狀碳酸酯化合物的分子量較好是10000以下,更好是5000以下,進一步更好是2000以下,特別好是1000以下。下限例如可設為88(碳酸伸乙酯的分子量)以上、102(碳酸三亞甲酯的分子量)以上等。
作為(A)環狀碳酸酯化合物的具體例,可舉出式(A1)~(A17)所示的化合物。
樹脂組成物中的(A)環狀碳酸酯化合物的含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是20質量%以下,更好是15質量%以下,進一步更好是10質量%以下,更進一步較好是5質量%以下,特別好是2.5質量%以下。樹脂組成物中的(A)環狀碳酸酯化合物的含量的下限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是0.01質量%以上,更好是0.05質量%以上,進一步更好是0.1質量%以上,更進一步較好是0.5質量%以上,特別好是0.8質量%以上。
相對於(A)環狀碳酸酯化合物和(B)環氧樹脂的合計量(使用(D)活性酯化合物時,為(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂和(D)活性酯化合物的合計量)的(A)環狀碳酸酯化合物的含量沒有特別限定,將(A)環狀碳酸酯化合物和(B)環氧樹脂的合計量((A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂和(D)活性酯化合物的合計量)設為100質量%時,(A)環狀碳酸酯化合物的含量較好是0.01質量%~50質量%,更好是0.1質量%~20質量%,進一步更好是0.5質量%~15質量%,特別好是1質量%~10質量%。
<(B)環氧樹脂>
本發明的樹脂組成物含有(B)環氧樹脂。(B)環氧樹脂是具有環氧當量5000g/eq.以下的環氧基的硬化性樹脂。
作為(B)環氧樹脂,可舉出例如聯二甲酚(bixylenol)型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆(naphthol novolac)型環氧樹脂、酚酚醛清漆(phenol novolac)型環氧樹脂、叔丁基-兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油基胺型環氧樹脂、縮水甘油基酯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型環氧樹脂、酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯結構的環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環型環氧樹脂、含螺環的環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、異氰脲酸酯型環氧樹脂、酚苯并吡咯酮(phenolphthalimidine)型環氧樹脂等。(B)環氧樹脂可以單獨使用1種,也可組合使用2種以上。
樹脂組成物中,作為(B)環氧樹脂,較好是包含在1分子中具有2個以上環氧基的環氧樹脂。相對於(B)環氧樹脂的不揮發成分100質量%,在1分子中具有2個以上環氧基的環氧樹脂的比例較好是50質量%以上,更好是60質量%以上,特別好是70質量%以上。
環氧樹脂包括在20℃的溫度時為液狀的環氧樹脂(以下有時稱為“液狀環氧樹脂”)、和在20℃的溫度時為固體狀的環氧樹脂(以下有時稱為“固體狀環氧樹脂”)。對於本發明的樹脂組成物而言,作為環氧樹脂,可僅包含液狀環氧樹脂,或者可僅包含固體狀環氧樹脂,或者可將液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂組合包含。
作為液狀環氧樹脂,較好是在1分子中具有2個以上環氧基的液狀環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂,較好是甘油(Glycirol)型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂;縮水甘油基酯型環氧樹脂、縮水甘油基胺型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架的脂環式環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、環狀脂肪族縮水甘油基醚、和具有丁二烯結構的環氧樹脂,更好是甘油型環氧樹脂、環狀脂肪族縮水甘油基醚、雙酚A型環氧樹脂、和雙酚F型環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂的具體例,可舉出Nagase ChemteX公司製的“EX-992L”、三菱化學公司製的“YX7400”、DIC公司製的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型環氧樹脂);三菱化學公司製的“828US”、“828EL”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE 828EL”(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製的“jER807”、“1750”(雙酚F型環氧樹脂);三菱化學公司製的“jER152”(酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製的“630”、“630LSD”、“604”(縮水甘油基胺型環氧樹脂);ADEKA公司製的“ED-523T”(甘油型環氧樹脂);ADEKA公司製的“EP-3950L”、“EP-3980S”(縮水甘油基胺型環氧樹脂);ADEKA公司製的“EP-4088S”(雙環戊二烯型環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的“ZX1059”(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂的混合品);Nagase ChemteX公司製的“EX-721”(縮水甘油基酯型環氧樹脂);Nagase ChemteX公司製的“EX-991L”(含有伸烷基氧基骨架和丁二烯骨架的環氧樹脂);大賽璐公司製的“Celloxide 2021P”(具有酯骨架的脂環式環氧樹脂);大賽璐公司製的“PB-3600”、日本曹達公司製的“JP-100”、“JP-200”(具有丁二烯結構的環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液狀1,4-縮水甘油基環己烷型環氧樹脂);大阪瓦斯化學公司製的“EG-280”(含芴結構的環氧樹脂);Nagase ChemteX公司製“EX-201”(環狀脂肪族縮水甘油基醚)等。
作為固體狀環氧樹脂,較好是在1分子中具有3個以上環氧基的固體狀環氧樹脂,更好是在1分子中具有3個以上環氧基的芳香族系的固體狀環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂,較好是聯二甲酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘型四官能環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘醚(naphthylene ether)型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、酚芳烷基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、酚苯并吡咯酮型環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂的具體例,可舉出DIC公司製的“HP4032H”(萘型環氧樹脂);DIC公司製的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能環氧樹脂);DIC公司製的“N-690”(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製的“N-695”(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製的“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“HP-7200L”(雙環戊二烯型環氧樹脂);DIC公司製的“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000” (萘醚型環氧樹脂);日本化藥公司製的“EPPN-502H”(三酚型環氧樹脂);日本化藥公司製的“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);日本化藥公司製的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3000FH”、“NC3100”(聯苯型環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的“ESN475V”、“ESN4100V”(萘型環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的“ESN485”(萘酚型環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的“ESN375”(二羥基萘型環氧樹脂);三菱化學公司製的“YX4000H”、“YX4000”、“YX4000HK”、“YL7890”(聯二甲酚型環氧樹脂);三菱化學公司製的“YL6121”(聯苯型環氧樹脂);三菱化學公司製的“YX8800”(蒽型環氧樹脂);三菱化學公司製的“YX7700”(酚芳烷基型環氧樹脂);大阪瓦斯化學公司製的“PG-100”、“CG-500”;三菱化學公司製的“YL7760”(雙酚AF型環氧樹脂);三菱化學公司製的“YL7800”(芴型環氧樹脂);三菱化學公司製的“jER1010”(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製的“jER1031S”(四苯基乙烷型環氧樹脂);日本化藥公司製的“WHR991S”(酚苯并吡咯酮型環氧樹脂)等。它們可以單獨使用1種,也可組合使用2種以上。
作為(B)環氧樹脂,組合使用固體狀環氧樹脂和液狀環氧樹脂時,它們的質量比(固體狀環氧樹脂:液狀環氧樹脂)較好是100:1~1:100,更好是50:1~1:50,特別好是10:1~1:10。
(B)環氧樹脂的環氧當量較好是50g/eq.~ 5,000g/eq.,更好是60g/eq.~2,000g/eq.,進一步更好是70g/eq.~1,000g/eq.,更進一步較好是80g/eq.~500g/eq.。環氧當量是每1當量環氧基的樹脂的質量。該環氧當量可以按照JIS K7236進行測定。
(B)環氧樹脂的重量平均分子量(Mw)較好是100~5000,更好是250~3000,進一步更好是400~1500。樹脂的重量平均分子量可以通過凝膠滲透色譜(GPC)法、作為經聚苯乙烯換算的值進行測定。
樹脂組成物中的(B)環氧樹脂含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是30質量%以下,更好是25質量%以下,進一步更好是20質量%以下,更進一步較好是15質量%以下,特別好是10質量%以下。樹脂組成物中的(B)環氧樹脂的含量的下限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是0.01質量%以上,更好是0.1質量%以上,進一步更好是1質量%以上,更進一步較好是5質量%以上,特別好是7質量%以上。
樹脂組成物中的(B)環氧樹脂相對於(A)環狀碳酸酯化合物的質量比((B)成分/(A)成分)沒有特別限定,較好是0.1以上,更好是0.5以上,特別好是1以上。樹脂組成物中的(B)環氧樹脂相對於(A)環狀碳酸酯化合物的質量比((B)成分/(A)成分)的上限沒有特別限定,較好是100以下,更好是50以下,特別好是10以下。
<(C)無機填充材料>
本發明的樹脂組成物含有(C)無機填充材料。(C)無機填充材料以粒子的狀態包含在樹脂組成物中。
作為(C)無機填充材料的材料,使用無機化合物。作為(C)無機填充材料的材料,可舉出例如二氧化矽、氧化鋁、鋁矽酸鹽、玻璃、堇青石、矽氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、勃姆石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鋯酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯、和磷酸鎢酸鋯等。這些中,特別優選二氧化矽或鋁矽酸鹽。作為二氧化矽,可舉出例如無定形二氧化矽、熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、合成二氧化矽、中空二氧化矽等。另外,作為二氧化矽,較好是球狀二氧化矽。(C)無機填充材料可以單獨使用1種,也可以以任意的比率組合使用2種以上。
作為(C)無機填充材料的市售品,可舉出例如日鐵化學材料公司製的“SP60-05”、“SP507-05”;雅都瑪(Admatechs)公司製的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;DENKA公司製的“UFP-30”;德山(Tokuyama)公司製的“Silfil NSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;雅都瑪公司製的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;DENKA公司製的“DAW-03”、“FB-105FD”;日揮觸媒化成公司製的“BA-S”;太平洋水泥(Taiheiyo-Cement)公司製“MG-005”等。
(C)無機填充材料的平均粒徑沒有特別限定,較好是10μm以下,更好是5μm以下,進一步更好是4μm以下,更進一步較好是3μm以下,特別好是2.7μm以下。(C)無機填充材料的平均粒徑的下限沒有特別限定,較好是0.01μm以上,更好是0.05μm以上,進一步更好是0.1μm以上,特別好是0.2μm以上。(C)無機填充材料的平均粒徑可利用根據米氏(Mie)散射理論的雷射繞射-散射法來測定。具體而言,可通過以下方式來測定:利用雷射繞射散射式粒徑分佈測定裝置,以體積基準製成無機填充材料的粒徑分佈,將其中值粒徑作為平均粒徑。測定樣品可使用通過下述方式得到的樣品:稱取無機填充材料100mg、甲基乙基酮10g至小瓶中,利用超音波進行10分鐘分散。針對測定樣品,使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,將使用光源波長設為藍色和紅色,以流動池(flow cell)方式測定無機填充材料的體積基準的粒徑分佈,由得到的粒徑分佈作為中值粒徑算出平均粒徑。作為雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,可舉出例如股份有限公司堀場製作所製“LA-960”等。
(C)無機填充材料的比表面積沒有特別限定,較好是0.1m
2/g以上,更好是0.5m
2/g以上,進一步更好是1m
2/g以上,特別好是3m
2/g以上。(C)無機填充材料的比表面積的上限沒有特別限定,較好是100m
2/g以下,更好是70m
2/g以下,進一步更好是50m
2/g以下,特別好是40m
2/g以下。無機填充材料的比表面積可根據BET法使用比表面積測定裝置(Mountech公司製Macsorb HM-1210)使氮氣吸附於試樣表面,用BET多點法算出比表面積來獲得。
(C)無機填充材料可以是空孔率為0體積%的非中空無機填充材料(較好是非中空二氧化矽、非中空鋁矽酸鹽),也可以是空孔率大於0體積%的中空無機填充材料(較好是中空二氧化矽、中空鋁矽酸鹽),也可以包含這兩者。(C)無機填充材料從將介電常數抑制為更低的值的觀點出發,較好是僅包含中空無機填充材料(較好是中空二氧化矽、中空鋁矽酸鹽),或包含非中空無機填充材料(較好是非中空二氧化矽、非中空鋁矽酸鹽)和中空無機填充材料(較好是中空二氧化矽、中空鋁矽酸鹽)這兩者。中空無機填充材料的空孔率較好是90體積%以下,更好是85體積%以下。(C)無機填充材料的空孔率的下限例如可設為大於0體積%、1體積%以上、5體積%以上、10體積%以上、20體積%以上等。無機填充材料的空孔率P(體積%)以在粒子內部存在的1個或2個以上的空孔的合計體積相對於以粒子的外表面為基準的粒子整體的體積的體積基準比例(空孔的合計體積/粒子的體積)的形式定義,例如使用無機填充材料的實際的密度的測定值D
M(g/cm
3)、和形成無機填充材料的材料的物質密度的理論值D
T(g/cm
3),利用下述式(I)算出。
無機填充材料的實際的密度例如可以使用真密度測定裝置進行測定。作為真密度測定裝置,可舉出例如QUANTACHROME公司製的ULTRAPYCNOMETER1000等。作為測定氣體,可使用例如氮氣。
從提高耐濕性和分散性的觀點來看,(C)無機填充材料較好是通過表面處理劑進行過處理。作為表面處理劑,可舉出例如含氟矽烷偶聯劑、胺基矽烷系偶聯劑、環氧矽烷系偶聯劑、巰基矽烷系偶聯劑、矽烷系偶聯劑、烷氧基矽烷、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶聯劑等。另外,表面處理劑可單獨使用1種,也可任意組合使用2種以上。
作為表面處理劑的市售品,可舉出例如:信越化學工業公司製“KBM403”(3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製“KBM803”(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製“KBE903”(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製“KBM573”(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製“SZ-31”(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製“KBM103”(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製“KBM-4803”(長鏈環氧型矽烷偶聯劑)、信越化學工業公司製“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷)等。
從提高無機填充材料的分散性的觀點來看,較好是將利用表面處理劑進行的表面處理的程度控制在規定的範圍內。具體而言,對於無機填充材料100質量%,較好是用0.2質量%~5質量%的表面處理劑進行了表面處理,更好是用0.2質量%~3質量%進行了表面處理,進一步更好是用0.3質量%~2質量%進行了表面處理。
利用表面處理劑進行的表面處理的程度可通過無機填充材料的每單位表面積的碳量進行評價。從提高無機填充材料的分散性的觀點來看,無機填充材料的每單位表面積的碳量較好是0.02mg/m
2以上,更好是0.1mg/m
2以上,進一步更好是0.2mg/m
2以上。另一方面,從防止樹脂組成物的熔融黏度,或薄片形態下的熔融黏度的上升的觀點來看,較好是1.0mg/m
2以下,更好是0.8mg/m
2以下,進一步更好是0.5mg/m
2以下。
(C)無機填充材料的每單位表面積的碳量,可在利用溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))對表面處理後的無機填充材料進行洗滌處理後進行測定。具體而言,可將作為溶劑的足量的MEK添加至用表面處理劑進行了表面處理的無機填充材料中,於25℃進行5分鐘超音波洗滌。將上清液除去,使固體成分乾燥,然後可使用碳分析儀,測定無機填充材料的每單位表面積的碳量。作為碳分析儀,可使用股份有限公司堀場製作所製“EMIA-320V”等。
樹脂組成物中的(C)無機填充材料的含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好可以是90質量%以下,更好可以是85質量%以下,進一步更好可以是80質量%以下,特別好可以是78質量%以下。樹脂組成物中的(C)無機填充材料的含量的下限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,例如較好是5質量%以上或10質量%以上,更好是20質量%以上或30質量%以上,進一步更好是40質量%以上或50質量%以上,更進一步較好是55質量%以上或60質量%以上,特別好是65質量%以上或70質量%以上。
樹脂組成物中的(C)無機填充材料相對於(A)環狀碳酸酯化合物的質量比((C)成分/(A)成分)沒有特別限定,較好是1以上,更好是5以上,特別好是10以上。樹脂組成物中的(C)無機填充材料相對於(A)環狀碳酸酯化合物的質量比((C)成分/(A)成分)的上限沒有特別限定,較好是1000以下,更好是500以下,特別好是100以下。
<(D)活性酯化合物>
本發明的樹脂組成物較好是含有(D)活性酯化合物。(D)活性酯化合物可以單獨使用1種,也可以將2種以上以任意比例組合使用。(D)活性酯化合物可具有作為與(B)環氧樹脂反應而使其硬化的環氧樹脂硬化劑的功能。
作為(D)活性酯化合物,一般較好是使用酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物的酯類等的在1分子中具有2個以上的反應活性高的酯基的化合物。該活性酯化合物較好是通過羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物與羥基化合物和/或硫醇化合物的縮合反應獲得的化合物。特別是從耐熱性提高的觀點來看,較好是由羧酸化合物和羥基化合物獲得的活性酯化合物,更好是由羧酸化合物與酚化合物和/或萘酚化合物獲得的活性酯化合物。作為羧酸化合物,可舉出例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、均苯四酸等。作為酚化合物或萘酚化合物,可舉出例如氫醌、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、兒茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯甲酮、三羥基二苯甲酮、四羥基二苯甲酮、間苯三酚、苯三酚、雙環戊二烯型二酚化合物、酚酚醛清漆(phenol novolac)等。此處,“雙環戊二烯型二酚化合物”是指1分子二環戊二烯縮合2分子酚而得的二酚化合物。
具體地,作為(D)活性酯化合物,較好是雙環戊二烯型活性酯化合物、含萘結構的萘型活性酯化合物、含酚酚醛清漆的乙醯基化物的活性酯化合物、酚酚醛清漆的苯甲醯基化物的活性酯化合物,其中更好是選自雙環戊二烯型活性酯化合物和萘型活性酯化合物中的至少一種。作為雙環戊二烯型活性酯化合物,較好是包含雙環戊二烯型二酚結構的活性酯化合物。
作為(D)活性酯化合物的市售品,作為含雙環戊二烯型二酚結構的活性酯化合物可舉出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000L-65TM”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H”、“HPC-8000H-65TM”(DIC公司製);作為含萘結構的活性酯化合物可舉出“HP-B-8151-62T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-9416-70BK”、“HPC-8150-62T”、“EXB-8”(DIC公司製);作為含磷的活性酯化合物可舉出“EXB9401”(DIC公司製);作為酚酚醛清漆的乙醯基化物的活性酯化合物可舉出“DC808”(三菱化學公司製);作為酚酚醛清漆的苯甲醯基化物的活性酯化合物可舉出“YLH1026”、“YLH1030”、“YLH1048”(三菱化學公司製);作為包含苯乙烯基和萘結構的活性酯化合物可舉出“PC1300-02-65MA”(AIR&WATER公司製)等。
(D)活性酯化合物的活性酯基當量(作為硬化劑的反應基當量)較好是50g/eq.~500g/eq.,更好是50g/eq.~400g/eq.,進一步更好是100g/eq.~300g/eq.。活性酯基當量是每1當量活性酯基的活性酯化合物的質量。
樹脂組成物中的(D)活性酯化合物的含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是1質量%以上,更好是5質量%以上,進一步更好是10質量%以上,更進一步較好是12質量%以上,特別好是13質量%以上。樹脂組成物中的(D)活性酯化合物的含量的上限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是50質量%以下,更好是40質量%以下,進一步更好是30質量%以下,更進一步較好是25質量%以下,特別好是20質量%以下。
樹脂組成物中的(D)活性酯化合物相對於(A)環狀碳酸酯化合物的質量比((D)成分/(A)成分)沒有特別限定,較好是0.5以上,更好是1以上,特別好是5以上。樹脂組成物中的(D)活性酯化合物相對於(A)環狀碳酸酯化合物的質量比((D)成分/(A)成分)的上限沒有特別限定,較好是100以下,更好是30以下,特別好是15以下。
<(D’)其他硬化劑>
本發明的樹脂組成物也可以進一步包含除(D)成分以外的(D’)硬化劑作為任意的成分。(D’)其他硬化劑可以單獨使用1種,也可以將2種以上任意地組合使用。(D’)其他硬化劑可與(D)活性酯系硬化劑同樣地具有作為與(B)環氧樹脂反應而使其硬化的環氧樹脂固化劑的功能。
作為(D’)其他硬化劑,沒有特別限定,可舉出例如酚系硬化劑、碳二亞胺系硬化劑、酸酐系硬化劑、胺系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑、和硫醇系硬化劑。其中,較好是選自酚系硬化劑和碳二亞胺系硬化劑中的硬化劑,本發明的樹脂組成物更好是包含酚系硬化劑和碳二亞胺系硬化劑這兩者。
作為酚系硬化劑,從耐熱性和耐水性的觀點來看,較好是具有酚醛清漆結構(novolac structure)的酚系硬化劑。另外,從與黏附物的密著性的觀點來看,較好是含氮的酚系硬化劑,更好是含有三嗪骨架的酚系硬化劑。其中,從高度滿足耐熱性、耐水性和密著性的觀點來看,較好是含有三嗪骨架的酚酚醛清漆樹脂(phenol novolac resin)。作為酚系硬化劑的具體例,可舉出例如明和化成公司製的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、日本化藥公司製的“NHN”、“CBN”、“GPH”、日鐵化學材料公司製的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-375”、“SN-395”、DIC公司製的“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-3018”、“LA-3018-50P”、“LA-1356”、“TD2090”、“KA-1160”等。
作為碳二亞胺系硬化劑,可舉出在1分子內具有1個以上、較好是2個以上的碳二亞胺結構的硬化劑,可舉出例如:四亞甲基-雙(叔丁基碳二亞胺)、環己烷雙(亞甲基-叔丁基碳二亞胺)等的脂肪族雙碳二亞胺;伸苯基-雙(二甲苯基碳二亞胺)等的芳香族雙碳二亞胺等的雙碳二亞胺;聚六亞甲基碳二亞胺、聚三甲基六亞甲基碳二亞胺、聚亞環己基碳二亞胺、聚(亞甲基雙亞環己基碳二亞胺)、聚(異佛爾酮碳二亞胺)等的脂肪族聚碳二亞胺;聚(伸苯基碳二亞胺)、聚(亞萘基碳二亞胺)、聚(亞甲苯基碳二亞胺)、聚(甲基二異丙基伸苯基碳二亞胺)、聚(三乙基伸苯基碳二亞胺)、聚(二乙基伸苯基碳二亞胺)、聚(三異丙基伸苯基碳二亞胺)、聚(二異丙基伸苯基碳二亞胺)、聚(亞二甲苯基碳二亞胺)、聚(四甲基亞二甲苯基碳二亞胺)、聚(亞甲基二伸苯基碳二亞胺)、聚[亞甲基雙(甲基伸苯基)碳二亞胺]等的芳香族聚碳二亞胺等的聚碳二亞胺。
作為碳二亞胺系硬化劑的市售品,可舉出例如日清紡化學公司製的“CARBODILITE V-02B”、“CARBODILITE V-03”、“CARBODILITE V-04K”、“CARBODILITE V-07”和“CARBODILITE V-09”;Rhein-Chemie公司製的“Stabaxol P”、“Stabaxol P400”、“Hycasyl 510”等。
作為酸酐系硬化劑,可舉出在1分子內具有1個以上的酸酐基的硬化劑,較好是在1分子內具有2個以上的酸酐基的硬化劑。作為酸酐系硬化劑的具體例,可舉出鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、氫化甲基納迪克酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐、聯苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧雙鄰苯二甲酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基碸四甲酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇雙(偏苯三酸酐酯)、苯乙烯與馬來酸共聚而得的苯乙烯-馬來酸樹脂等聚合物型的酸酐等。作為酸酐系硬化劑的市售品,可舉出新日本理化公司製的“HNA-100”、“MH-700”、“MTA-15”、“DDSA”、“OSA”、三菱化學公司製的“YH-306”、“YH-307”、日立化成公司製的“HN-2200”、“HN-5500”、Cray Valley公司製“EF-30”、“EF-40”、“EF-60”、“EF-80”等。
作為胺系硬化劑,可舉出在1分子內具有1個以上、較好是2個以上的胺基的硬化劑,可舉出例如脂肪族胺類、聚醚胺類、脂環式胺類、芳香族胺類等,其中,從發揮本發明所期望的效果的觀點出發,較好是芳香族胺類。胺系硬化劑較好是伯胺或仲胺,更好是伯胺。作為胺系硬化劑的具體例,可舉出4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯胺)、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基碸、間苯二胺、間二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二胺基二苯基醚、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-4,4-二苯基甲烷二胺、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、雙(4-(4-胺基苯氧基)苯基)碸、雙(4-(3-胺基苯氧基)苯基)碸等。胺系硬化劑可以使用市售品,可舉出例如,SEIKA公司製“SEIKACURE-S”、日本化藥公司製的“KAYABOND C-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYAHARD A-A”、“KAYAHARD A-B”、“KAYAHARD A-S”、三菱化學公司製的“Epicure W”等。
作為苯并噁嗪系硬化劑的具體例,可舉出JFE化工公司製的“JBZ-OP100D”、“ODA-BOZ”;昭和高分子公司製的“HFB2006M”;四國化成工業公司製的“P-d”、“F-a”等。
作為氰酸酯系硬化劑,可舉出例如:雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(低聚(3-亞甲基-1,5-伸苯基氰酸酯))、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯苯基甲烷)、雙(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯苯基-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯苯基)硫醚、和雙(4-氰酸酯苯基)醚等2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆等衍生的多官能氰酸酯樹脂、這些氰酸酯樹脂進行部分三嗪化而成的預聚物等。作為氰酸酯系硬化劑的具體例,可舉出Lonza日本公司製的“PT30”及“PT60”(均為酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、“BA230”、“BA230S75”(雙酚A二氰酸酯的一部分或全部進行三嗪化而成為三聚物的預聚物)等。
作為硫醇系硬化劑,可舉出例如:三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、三(3-巰基丙基)異氰脲酸酯等。
(D’)其他硬化劑的反應基當量較好是50g/eq.~3000g/eq.,更好是100g/eq.~1000g/eq.,進一步更好是100g/eq.~500g/eq.,特別好是100g/eq.~300g/eq.。反應基當量是每1當量反應基的硬化劑的質量。反應基是指與環氧樹脂反應的基團,如果是酚系硬化劑,則為酚性羥基,如果是碳二亞胺系硬化劑,則為碳二亞胺基,根據硬化劑的種類而不同。
樹脂組成物中的(D’)其他硬化劑的含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是15質量%以下,更好是10質量%以下,進一步更好是5質量%以下,特別好是3.5質量%以下。樹脂組成物中的(D’)其他硬化劑的含量的下限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,例如可以為0質量%以上、0.1質量%以上、1質量%以上、1.5質量%以上、2質量%以上、2.5質量%以上等。
將樹脂組成物中的(D)活性酯化合物和(D’)其他硬化劑的合計設為100質量%時,樹脂組成物中的(D)活性酯化合物的含量較好是10質量%以上,更好是30質量%以上,進一步更好是40質量%以上,特別好是50質量%以上。
樹脂組成物中的“(D)活性酯化合物和(D’)其他硬化劑中的硬化劑反應基的總摩爾當量數”與“(B)環氧樹脂中的環氧基的總摩爾當量數”的比例(硬化劑反應基/環氧基)較好是0.2~2的範圍,更好是0.5~1.8的範圍,進一步更好是1~1.5的範圍。“(B)環氧樹脂中的環氧基的總摩爾當量數”表示用存在於樹脂組成物中的(B)環氧樹脂的質量除以環氧當量而得的值的總計。另外,“(D)活性酯化合物和(D’)其他硬化劑中的硬化劑反應基的總摩爾當量數”表示用存在於樹脂組成物中的(D)活性酯化合物的質量除以活性酯基當量而得的值、和用(D’)其他硬化劑的質量除以反應基當量而得的值的總計。
<(E)含自由基聚合性基團的化合物>
本發明的樹脂組成物也可以包含(E)含自由基聚合性基團的化合物。(E)含自由基聚合性基團的化合物是在1分子中含有1個以上(較好是2個以上)的自由基聚合性基團的化合物。(E)含自由基聚合性基團的化合物可以單獨使用1種,也可以將2種以上組合使用。
自由基聚合性基團是指具有自由基聚合性的乙烯性不飽和鍵的基團,沒有特別限定。
作為一個例子,可舉出:
(1)式(R)所示的基團、
(2)馬來醯亞胺基(2,5-二氫-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)等。
前述式(R)為
[式中,R
a各自獨立地表示氫原子或甲基;X
a各自獨立地表示羰基、亞甲基或伸苯基;*表示鍵結部位]。
在第一實施形態中,(E)含自由基聚合性基團的化合物較好是包含具有2個以上的上述式(R)所示的基團的熱塑性樹脂(例如數均分子量800以上)。作為熱塑性樹脂,沒有特別限定,可舉出例如苯氧樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂等,(E)含自由基聚合性基團的化合物在該實施形態中,包含這些樹脂的具有2個以上的上述式(R)所示的基團的改性樹脂。
在第一實施形態中,(E)含自由基聚合性基團的化合物更好是包含選自具有2個以上的上述式(R)所示的基團的改性聚苯醚樹脂,以及具有2個以上的上述式(R)所示的基團的改性聚苯乙烯樹脂中的樹脂,進一步更好是包含具有2個以上的上述式(R)所示的基團的改性聚苯醚樹脂,特別好是包含式(2)所示的樹脂。
[式中,R
b各自獨立地表示氫原子或甲基;X
b各自獨立地表示羰基、亞甲基、伸苯基,或伸苯基-亞甲基(鍵結方向沒有特別限定,但較好是伸苯基側與“R
b-C”中的C鍵結);R
11和R
12各自獨立地表示烷基;R
13、R
14、R
21、R
22、R
23和R
24各自獨立地表示氫原子或烷基;A表示單鍵、-C(R
c)
2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-或-SO
2-;R
c各自獨立地表示氫原子或烷基;p表示0或1;q和r各自獨立地表示1以上的整數。]
分別對於q單位和r單位而言,各單位可以相同,也可以不同。
R
b各自獨立地表示氫原子或甲基。X
b各自獨立地表示羰基、亞甲基、伸苯基,或伸苯基-亞甲基(鍵結方向沒有特別限定,但較好是伸苯基側與“R
b-C”中的C鍵結),較好是羰基或伸苯基-亞甲基。
R
11和R
12各自獨立地表示烷基,較好是甲基。R
13和R
14各自獨立地表示氫原子或烷基,較好是氫原子。R
21和R
22各自獨立地表示氫原子或烷基,較好是氫原子或甲基,更好是甲基。R
23和R
24各自獨立地表示氫原子或烷基,較好是氫原子或甲基。
A表示單鍵、-C(R
c)
2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-或-SO
2-,較好是單鍵、-C(R
c)
2-或-O-。R
c各自獨立地表示氫原子或烷基,較好是氫原子或甲基。p表示0或1,較好是1。q和r各自獨立地表示1以上的整數,較好是1~200的整數,更好是1~100的整數。
第一實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的自由基聚合性基團當量較好是300g/eq.~2500g/eq.,更好是400g/eq.~2000g/eq.。自由基聚合性基團當量表示每1當量自由基聚合性基團的樹脂(化合物)的質量。
第一實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的數均分子量較好是800~10000,更好是900~5000。樹脂的數均分子量可以通過凝膠滲透色譜(GPC)法、作為經聚苯乙烯換算的值進行測定。
作為第一實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的市售品,可舉出例如三菱瓦斯化學公司製的“OPE-2St 1200”、“OPE-2St 2200”(乙烯基苄基改性聚苯醚樹脂);沙伯基礎創新塑膠(SABIC Innovative Plastics)公司製的“SA9000”、“SA9000-111”(甲基丙烯酸改性聚苯醚樹脂)等。
在第二實施形態中,(E)含自由基聚合性基團的化合物較好是包含具有式(3’)所示的部分結構的馬來醯亞胺化合物。
[式中,環B表示任選具有取代基的單環烷烴環,或任選具有取代基的單環烯烴環;i和j各自獨立地表示0或1以上的整數、且i與j的合計為6以上;*表示鍵結部位。]。馬來醯亞胺化合物是指在1分子中含有至少1個馬來醯亞胺基(2,5-二氫-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)的化合物。第二實施形態中的馬來醯亞胺化合物1分子中的馬來醯亞胺基的數目較好是2以上,特別好是2。第二實施形態中的馬來醯亞胺化合物可以單獨使用1種,也可以將2種以上以任意比例組合使用。
單環烷烴環是指單環式的脂肪族飽和烴環。單環烷烴環較好是碳原子數4~14的單環烷烴環,更好是碳原子數4~10的單環烷烴環,特別好是碳原子數5或6的單環烷烴環。作為單環烷烴環,可舉出例如環丁烷環、環戊烷環、環己烷環、環庚烷環、環辛烷環等。單環烯烴環是指具有至少1個碳-碳雙鍵的單環式的脂肪族不飽和烴環。單環烯烴環較好是碳原子數4~14的單環烯烴環,更好是碳原子數4~10的單環烯烴環,特別好是碳原子數5或6的單環烯烴環。作為單環烯烴環,可舉出例如環丁烯環、環戊烯環、環己烯環、環庚烯環、環辛烯環、環戊二烯環、環己二烯環等。
作為單環烷烴環和單環烯烴環的“取代基”,可舉出與上述環Z’中的芳香族碳環任選具有的“取代基”相同的基團。
環B表示任選具有取代基的單環烷烴環,或任選具有取代基的單環烯烴環。環B較好是任選被選自烷基和烯基中的基團取代的單環烷烴環;或任選被選自烷基和烯基中的基團取代的單環烯烴環。環B更好是任選被選自碳原子數1~14的烷基和碳原子數2~14的烯基中的基團取代的單環烷烴環;或任選被選自碳原子數1~14的烷基和碳原子數2~14的烯基中的基團取代的單環烯烴環。
i和j各自獨立地表示0或1以上的整數,且i與j的合計為6以上(較好是8以上,更好是10以上)。i和j較好是各自獨立地為0~20的整數、且i與j的合計為6以上(較好是8以上,更好是10以上)。i和j更好是各自獨立地為1~20的整數、且i與j的合計為6以上(較好是8以上,更好是10以上)。i和j進一步更好是各自獨立地為5~10的整數。i和j特別好是8。
在第二實施形態中,(E)含自由基聚合性基團的化合物特別好是包含式(3)所示的馬來醯亞胺化合物。
[式中,R
10各自獨立地表示取代基;環C各自獨立地表示任選具有取代基的芳香環;D
1和D
2各自獨立地表示單鍵、-C(R
x)
2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO
2-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或-OCO-;R
x各自獨立地表示氫原子或烷基;a各自獨立地表示0或1;b各自獨立地表示0或1以上的整數;c各自獨立地表示0、1或2;m表示0或1以上的整數;其他符號與上述相應符號含義相同。]
分別對於b單位、c單位和m單位而言,各單位可以相同,也可以不同。
芳香環是指環上的π電子體系所含的電子數為4p+2個(p為自然數)的遵循休克爾規則(Hückel’s rule)的環。芳香環可以是僅以碳原子作為成環原子的芳香族碳環及除了具有碳原子以外、而且具有氧原子、氮原子、硫原子等的雜原子作為成環原子的芳香族雜環,在一個實施形態中,較好是芳香族碳環。在一個實施形態中,芳香環較好是5~14員的芳香環,更好是6~14員的芳香環,進一步更好是6~10員的芳香環。作為芳香環的優選具體例,可舉出苯環、萘環、蒽環、菲環等,更好是苯環或萘環,特別好是苯環。
作為R
10中的“取代基”和芳香環的“取代基”,可舉出與上述環Z’中的芳香族碳環任選具有的“取代基”同樣的基團。
環C各自獨立地表示任選具有取代基的芳香環,較好是任選被選自烷基中的基團取代的苯環。D
1和D
2各自獨立地表示單鍵、-C(R
x)
2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO
2-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或-OCO-,較好是單鍵、-C(R
x)
2-或-O-。R
x各自獨立地表示氫原子或烷基,較好是氫原子或甲基。a各自獨立地表示0或1,較好是0。b各自獨立地表示0或1以上的整數,較好是0、1、2或3,更好是0、1或2。c各自獨立地表示0、1或2,較好是0。m表示0或1以上的整數,較好是0。
作為式(3)中包含的式(D)所示的部分結構,沒有特別限定。
[式中,*表示鍵結部位;其他符號與上述相應符號的含義相同。]
前述式(D)所示的部分結構可舉出例如式(D-1)~(D-3)所示的部分結構。
[式中,*與上述含義相同]。
第二實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的自由基聚合性基團當量較好是200g/eq.~ 2500g/eq.,更好是250g/eq.~2000g/eq.,進一步更好是300g/eq.~1500g/eq.。(E)含自由基聚合性基團的化合物的自由基聚合性基團當量表示每1當量自由基聚合性基團的樹脂的質量。
第二實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的重量平均分子量較好是400~10000,更好是500~7000,特別好是600~5000。
作為第二實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的市售品,可舉出例如Designer Molecules公司製的“BMI-689”、“BMI-1500”、“BMI-1700”、“BMI-3000J”、信越化學工業公司製“SLK-6895-T90”等。
在第三實施形態中,(E)含自由基聚合性基團的化合物較好是包含式(4)所示的馬來醯亞胺化合物。
[式中,R
20各自獨立地表示氫原子或烷基;環E、環F和環G各自獨立地表示任選具有取代基的芳香環;Z
1各自獨立地表示單鍵、-C(R
z)
2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO
2-、-CONH-或-NHCO-;R
z各自獨立地表示氫原子或烷基;s表示1以上的整數;t各自獨立地表示0或1;u各自獨立地表示0、1、2或3。]
分別對於s單位和u單位而言,各單位可以相同,也可以不同。第三實施形態中的馬來醯亞胺化合物可以單獨使用1種,也可以將2種以上以任意比例組合使用。
R
20各自獨立地表示氫原子或烷基,較好是氫原子或甲基,更好是氫原子。環E、環F和環G各自獨立地表示任選具有取代基的芳香環,較好是任選具有取代基的苯環,更好是任選被選自烷基和芳基中的基團取代的苯環,特別好是(未取代的)苯環。
Z
1各自獨立地表示單鍵、-C(R
z)
2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO
2-、-CONH-或-NHCO-,較好是單鍵、-C(R
z)
2-或-O-,更好是單鍵或-C(R
z)
2-,特別好是單鍵。R
z各自獨立地表示氫原子或烷基,較好是氫原子或甲基。
s表示1以上的整數,較好是1~10的整數。t各自獨立地表示0或1,較好是1。u各自獨立地表示0、1、2或3,較好是0、1或2,更好是0或1,特別好是1。
第三實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的自由基聚合性基團當量較好是150g/eq.~1000g/eq.,更好是200g/eq.~500g/eq.。
第三實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的重量平均分子量較好是100~10000,更好是150~5000,特別好是200~3000。
作為第三實施形態中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的市售品,可舉出例如日本化藥公司製的“MIR-3000-70MT”、“MIR-5000-60T”等。
(E)含自由基聚合性基團的化合物可以單獨包含第一實施形態的優選的熱塑性樹脂、第二實施形態的優選的馬來醯亞胺化合物、和第三實施形態的優選的馬來醯亞胺化合物中的任一者,也可以在它們中以任意的比例組合包含2種以上。
(E)含自由基聚合性基團的化合物的自由基聚合性基團當量較好是30g/eq.~2500g/eq.,特別好是75g/eq.~2000g/eq.。
樹脂組成物中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是50質量%以下,更好是30質量%以下,進一步更好是20質量%以下,更進一步較好是10質量%以下,特別好是5質量%以下。樹脂組成物中的(E)含自由基聚合性基團的化合物的含量的下限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,可設為例如0.01質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上等。
<(F)熱塑性樹脂>
本發明的樹脂組成物也可以進一步包含(F)熱塑性樹脂作為任意成分。(F)熱塑性樹脂是不屬於上述說明的(B)環氧樹脂的成分。
作為(F)熱塑性樹脂,可舉出例如聚醯亞胺樹脂、苯氧樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、聚烯烴樹脂、聚丁二烯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂等。在一個實施形態中,(F)熱塑性樹脂較好是包含選自聚醯亞胺樹脂和苯氧樹脂中的熱塑性樹脂,更好是包含苯氧樹脂。另外,熱塑性樹脂可以單獨使用1種,或可以組合使用2種以上。
作為聚醯亞胺樹脂的具體例,可舉出信越化學工業公司製“SLK-6100”、新日本理化公司製的“RIKACOAT SN20”及“RIKACOAT PN20”等。
作為苯氧樹脂,可舉出例如具有選自雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、芴骨架、雙環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架和三甲基環己烷骨架中的1種以上的骨架的苯氧樹脂。苯氧樹脂的末端可以具有酚性羥基、環氧基等的任一官能團。
作為苯氧樹脂的具體例,可舉出:三菱化學公司製的“1256”及“4250”(均為含雙酚A骨架的苯氧樹脂);三菱化學公司製的“YX8100”(含雙酚S骨架的苯氧樹脂);三菱化學公司製的“YX6954”(含雙酚苯乙酮骨架的苯氧樹脂);日鐵化學材料公司製的“FX280”及“FX293”;三菱化學公司製的“YX7200B35”、“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”和“YL7482”等。
作為聚乙烯醇縮醛樹脂,可舉出例如聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂,較好是聚乙烯醇縮丁醛樹脂。作為聚乙烯醇縮醛樹脂的具體例,可舉出:電氣化學工業公司製的“電化縮丁醛(Denka Butyral)4000-2”、“電化縮丁醛5000-A”、“電化縮丁醛6000-C”、“電化縮丁醛6000-EP”;積水化學工業公司製的S-LEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列;等。
作為聚烯烴樹脂,可舉出例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等乙烯系共聚樹脂;聚丙烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物等聚烯烴系聚合物等。
作為聚丁二烯樹脂,可舉出例如:含氫化聚丁二烯骨架的樹脂、含羥基的聚丁二烯樹脂、含酚性羥基的聚丁二烯樹脂、含羧基的聚丁二烯樹脂、含酸酐基的聚丁二烯樹脂、含環氧基的聚丁二烯樹脂、含異氰酸酯基的聚丁二烯樹脂、含胺基甲酸酯基的聚丁二烯樹脂、聚苯醚-聚丁二烯樹脂等。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂的具體例,可舉出東洋紡公司製的“VYLOMAX HR11NN”和“VYLOMAX HR16NN”。作為聚醯胺醯亞胺樹脂的具體例,還可舉出日立化成公司製的“KS9100”、“KS9300”(含聚矽氧烷骨架的聚醯胺醯亞胺)等改性聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂的具體例,可舉出住友化學公司製的“PES5003P”等。
作為聚碸樹脂的具體例,可舉出Solvay Advanced Polymers公司製的聚碸“P1700”、“P3500”等。
作為聚苯醚樹脂的具體例,可舉出SABIC製“NORYL SA90”等。作為聚醚醯亞胺樹脂的具體例,可舉出GE公司製的“ULTEM”等。
作為聚碳酸酯樹脂,可舉出:含羥基的碳酸酯樹脂、含酚性羥基的碳酸酯樹脂、含羧基的碳酸酯樹脂、含酸酐基的碳酸酯樹脂、含異氰酸酯基的碳酸酯樹脂、含胺基甲酸酯基的碳酸酯樹脂等。作為聚碳酸酯樹脂的具體例,可舉出三菱瓦斯化學公司製的“FPC0220”、旭化成化學公司製的“T6002”、“T6001”(聚碳酸酯二醇)、可樂麗公司製的“C-1090”、“C-2090”、“C-3090”(聚碳酸酯二醇)等。作為聚醚醚酮樹脂的具體例,可舉出住友化學公司製的“SUMIPLOY K”等。
作為聚酯樹脂,可舉出例如聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚萘二甲酸丁二酯樹脂、聚對苯二甲酸丙二酯樹脂、聚萘二甲酸丙二酯樹脂、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯樹脂等。
從更為提高膜的成膜性的觀點來看,(F)熱塑性樹脂的重量平均分子量(Mw)較好是5000以上,更好是8000以上,進一步更好是10000以上,特別好是20000以上,較好是100000以下,更好是70000以下,進一步更好是60000以下,特別好是50000以下。
(F)熱塑性樹脂相對於樹脂組成物中的全部不揮發成分的含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(F)熱塑性樹脂的含量較好可以是20質量%以下,更好可以是15質量%以下,進一步更好可以是10質量%以下,更進一步較好可以是5質量%以下,特別好可以是3質量%以下。(F)熱塑性樹脂相對於全部不揮發成分的含量的下限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(F)熱塑性樹脂的含量例如是0質量%以上、0.01質量%以上、0.1質量%以上等。
<(G)硬化促進劑>
本發明的樹脂組成物也可以進一步包含(G)硬化促進劑作為任意成分。(G)硬化促進劑具有作為促進(B)環氧樹脂的硬化的硬化催化劑的功能。
作為(G)硬化促進劑,可舉出例如:磷系硬化促進劑、脲系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑、胺系硬化促進劑等。(G)硬化促進劑較好是包含選自咪唑系硬化促進劑和胺系硬化促進劑中的硬化促進劑,特別好是包含咪唑系硬化促進劑。(G)硬化促進劑可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
作為磷系硬化促進劑,可舉出例如:四丁基鏻溴化物、四丁基鏻氯化物、四丁基鏻乙酸鹽、四丁基鏻癸酸鹽、四丁基鏻月桂酸鹽、雙(四丁基鏻)均苯四甲酸鹽、四丁基鏻六氫鄰苯二甲酸氫鹽、四丁基鏻2,6-雙[(2-羥基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚鹽、二叔丁基甲基鏻四苯基硼酸鹽等的脂肪族鏻鹽;甲基三苯基鏻溴化物、乙基三苯基鏻溴化物、丙基三苯基鏻溴化物、丁基三苯基鏻溴化物、苄基三苯基鏻氯化物、四苯基鏻溴化物、對甲苯基三苯基鏻四對甲苯基硼酸鹽、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、四苯基鏻四對甲苯基硼酸鹽、三苯基乙基鏻四苯基硼酸鹽、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸鹽、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸鹽、四苯基鏻硫氰酸鹽、丁基三苯基鏻硫氰酸鹽等的芳香族鏻鹽;三苯基膦-三苯基硼烷等的芳香族膦-硼烷配合物;三苯基膦-對苯醌加成反應物等的芳香族膦-醌加成反應物;三丁基膦、三叔丁基膦、三辛基膦、二叔丁基(2-丁烯基)膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三環己基膦等的脂肪族膦;二丁基苯基膦、二叔丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基環己基膦、三苯基膦、三鄰甲苯基膦、三間甲苯基膦、三對甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-異丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-叔丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-雙(二苯基膦基)乙烷、1,3-雙(二苯基膦基)丙烷、1,4-雙(二苯基膦基)丁烷、1,2-雙(二苯基膦基)乙炔、2,2’-雙(二苯基膦基)二苯基醚等的芳香族膦等。
作為脲系硬化促進劑,可舉出例如:1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-環己基-1,1-二甲基脲、3-環辛基-1,1-二甲基脲等的脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-異丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-伸苯基)雙(N’,N’-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-伸苯基)雙(N’,N’-二甲基脲)[甲苯雙二甲基脲]等的芳香族二甲基脲等。
作為胍系硬化促進劑,可舉出例如:雙氰胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(鄰甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-正丁基雙胍、1-正十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(鄰甲苯基)雙胍等。
作為咪唑系硬化促進劑,可舉出例如:2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸鹽、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪異氰脲酸加成物、2-苯基咪唑異氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂的加合物。
作為咪唑系硬化促進劑,可以使用市售品,可舉出例如四國化成工業公司製的“1B2PZ”、“2MZA-PW”、“2PHZ-PW”、“C11Z-A”、三菱化學公司製的“P200-H50”等。
作為金屬系硬化促進劑,可舉出例如鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等金屬的有機金屬錯合物或有機金屬鹽。作為有機金屬錯合物的具體例,可舉出:乙醯丙酮鈷(II)、乙醯丙酮鈷(III)等有機鈷錯合物、乙醯丙酮銅(II)等有機銅錯合物、乙醯丙酮鋅(II)等有機鋅錯合物、乙醯丙酮鐵(III)等有機鐵錯合物、乙醯丙酮鎳(II)等有機鎳錯合物、乙醯丙酮錳(II)等有機錳錯合物等。作為有機金屬鹽,可舉出例如辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
作為胺系硬化促進劑,可舉出例如:三乙基胺、三丁基胺等的三烷基胺、4-二甲基胺基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯等。
作為胺系硬化促進劑,可以使用市售品,可舉出例如味之素精細化學(Ajinomoto Fine-Techno)公司製的“MY-25”等。
樹脂組成物中的(G)硬化促進劑的含量沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較好是5質量%以下,更好是1質量%以下,進一步更好是0.5質量%以下,特別好是0.3質量%以下。樹脂組成物中的(G)硬化促進劑的含量的下限沒有特別限定,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,例如可設為0質量%以上、0.001質量%以上、0.01質量%以上等。
<(H)其他添加劑>
本發明的樹脂組成物可以進一步包含任意的添加劑。作為這種添加劑,可舉出例如:過氧化物系自由基聚合起始劑、偶氮系自由基聚合起始劑等的自由基聚合起始劑;環氧丙烯酸酯樹脂、胺基甲酸酯丙烯酸酯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氰酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、有機矽樹脂等的除環氧樹脂以外的熱硬化性樹脂;苯氧樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、聚烯烴樹脂、聚碸樹脂、橡膠粒子等的有機填充材料;有機銅化合物、有機鋅化合物、有機鈷化合物等的有機金屬化合物;酞菁藍、酞菁綠、碘綠、重氮黃、結晶紫、氧化鈦、碳黑等的著色劑;對苯二酚、鄰苯二酚、連苯三酚、吩噻嗪等的阻聚劑;有機矽系均化劑、丙烯酸聚合物系均化劑等的均化劑;Benton、蒙脫石等增稠劑;有機矽系消泡劑、丙烯酸系消泡劑、氟系消泡劑、乙烯基樹脂系消泡劑等的消泡劑;苯并三唑系紫外線吸收劑等的紫外線吸收劑;脲矽烷等的黏接性提高劑;三唑系密著性賦予劑、四唑系密著性賦予劑、三嗪系密著性賦予劑等的密著性賦予劑;受阻酚系抗氧化劑等的抗氧化劑;茋衍生物等的螢光增白劑;氟系表面活性劑、有機矽系表面活性劑等的表面活性劑;磷系阻燃劑(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、次膦酸化合物、紅磷)、氮系阻燃劑(例如硫酸三聚氰胺)、鹵素系阻燃劑、無機系阻燃劑(例如三氧化銻)等的阻燃劑;磷酸酯系分散劑、聚氧化烯系分散劑、炔系分散劑、有機矽系分散劑、陰離子性分散劑、陽離子性分散劑等的分散劑;硼酸酯系穩定劑、鈦酸酯系穩定劑、鋁酸酯系穩定劑、鋯酸酯系穩定劑、異氰酸酯系穩定劑、羧酸系穩定劑、羧酸酐系穩定劑等的穩定劑。(H)其他添加劑可以單獨使用一種,也可以將兩種以上以任意的比例組合使用。(H)其他添加劑的含量對於本領域技術人員而言可以適當設定。
<(I)有機溶劑>
本發明的樹脂組成物有時還含有任意的有機溶劑。作為(I)有機溶劑,可以適當使用公知的有機溶劑,其種類沒有特別限定。作為(I)有機溶劑,可舉出例如:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸異戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁內酯等酯系溶劑;四氫吡喃、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二乙基醚、二異丙基醚、二丁基醚、二苯基醚、苯甲醚等醚系溶劑;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等醇系溶劑;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯(ethyl diglycol acetate)、γ-丁內酯、甲氧基丙酸甲酯等醚酯系溶劑;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羥基異丁酸甲酯等酯醇系溶劑;2-甲氧基丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、丙二醇單甲基醚、二乙二醇單丁基醚(丁基卡必醇)等醚醇系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等醯胺系溶劑;二甲基亞碸等的亞碸系溶劑;乙腈、丙腈等的腈系溶劑;己烷、環戊烷、環己烷、甲基環己烷等脂肪族烴系溶劑;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等芳烴系溶劑等。(I)有機溶劑可單獨使用1種,也可將2種以上以任意比例組合使用。
乾燥前的清漆狀的樹脂組成物中的(I)有機溶劑的含量沒有特別限定,在將樹脂組成物中的全部成分設為100質量%時,例如為40質量%以下、30質量%以下,較好是20質量%以下,更好是10質量%以下,進一步更好是8質量%以下,特別好是6質量%以下。形成樹脂薄片中的乾燥後的樹脂組成物層的樹脂組成物中的(I)有機溶劑的含量沒有特別限定,在將樹脂組成物中的全部成分設為100質量%時,較好是5質量%以下,更好是3質量%以下,進一步更好是2質量%以下,特別好是1質量%以下。
<樹脂組成物的製造方法>
本發明的樹脂組成物可以通過例如在任意的製備容器中以任意的順序和/或部分或者全部同時加入(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂、(C)無機填充材料、根據需要的(D)活性酯化合物、根據需要的(D’)其他硬化劑、根據需要的(E)含自由基聚合性基團的化合物、根據需要的(F)熱塑性樹脂、根據需要的(G)硬化促進劑、根據需要的(H)其他添加劑、和根據需要的(I)有機溶劑並進行混合而製造。另外,在加入各成分並進行混合的過程中,可以適當設定溫度,也可以暫時或始終加熱和/或冷卻。另外,在加入並混合的過程中或之後,可以使用例如混合機等攪拌裝置或振盪裝置對樹脂組成物進行攪拌或振盪,使之均勻分散。另外,還可以在攪拌或振盪的同時,在真空下等低壓條件下進行脫泡。
<樹脂組成物的特性>
本發明的樹脂組成物包含(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂、和(C)無機填充材料。根據這樣的樹脂組成物,可得到即使曝露於高溫高濕度環境下也能夠保持高的剝離強度且介電正切被抑制為低值的硬化物。
本發明的樹脂組成物的硬化物可具有即使曝露於高溫高濕度環境下也能夠保持高的剝離強度這樣的特徵。因此,在一個實施形態中,例如,如下述試驗例4和5這樣由在硬化物上形成鍍銅導體層、並沿垂直方向剝下鍍銅導體層時的負荷算出的25℃時的剝離強度,在加速環境試驗(HAST)實施前,較好可以是0.2kgf/cm以上,更好可以是0.25kgf/cm以上,進一步更好可以是0.3kgf/cm以上,更進一步較好可以是0.35kgf/cm以上,特別好可以是0.4kgf/cm以上,相對於此,在130℃、85%RH的高溫高濕條件下實施100小時的加速環境試驗(HAST)後,較好可以保持為0.1kgf/cm以上,更好可以保持為0.15kgf/cm以上,進一步更好可以保持為0.2kgf/cm以上,更進一步較好可以保持為0.25kgf/cm以上,特別好可以保持為0.3kgf/cm以上。對於上限,沒有特別限定,在加速環境試驗(HAST)前後,例如均可以是10kgf/cm以下等。剝離強度值的降低率(%)在加速環境試驗(HAST)實施前後,較好可以抑制為45%以下,更好可以抑制為40%以下,進一步更好可以抑制為35%以下,更進一步較好可以抑制為30%以下,特別好可以抑制為25%以下或20%以下。尚,剝離強度值的降低率(%)以加速環境試驗(HAST)後的剝離強度(kgf/cm)的值相對於加速環境試驗(HAST)前的剝離強度(kgf/cm)的值的下降比例(%)的形式算出。
本發明的樹脂組成物的硬化物可具有介電正切(Df)低的特徵。因此,在一個實施形態中,如下述試驗例1這樣在5.8GHz、23℃的條件下進行測定時的樹脂組成物的硬化物的介電正切(Df)沒有特別限定,較好可成為0.0100以下,更好可成為0.0080以下,進一步更好可成為0.0060以下,更進一步較好可成為0.0050以下或0.0040以下,特別好可成為0.0035以下或0.0030以下。
在一個實施形態中,本發明的樹脂組成物的硬化物可具有相對介電常數(Dk)低的特徵。因此,在一個實施形態中,如下述試驗例1這樣在5.8GHz、23℃的條件下進行測定時的樹脂組成物的硬化物的相對介電常數(Dk)沒有特別限定,較好可以成為5.0以下,更好可以成為4.0以下,進一步更好可以成為3.5以下,特別好可以成為3.0以下。
在一個實施形態中,本發明的樹脂組成物的硬化物可具有機械強度優異這樣的特徵。因此,在一個實施形態中,如下述試驗例2這樣按照日本工業規格JIS K7127在23℃下測定的硬化物的斷裂伸長率沒有特別限定,較好可以是0.05%以上,更好可以是0.1%以上,進一步更好可以是0.15%以上,更進一步較好可以是0.2%以上,特別好可以是0.22%以上。斷裂伸長率的上限沒有特別限定,通常可設為10%以下、5%以下等。
在一個實施形態中,本發明的樹脂組成物的硬化物可具有粗糙化處理後的絕緣層表面的算術平均粗糙度(Ra)低這樣的特徵。因此,在一個實施形態中,如下述試驗例3這樣測定的粗糙化處理後的絕緣層表面的算術平均粗糙度(Ra)沒有特別限定,較好可以是500nm以下,更好可以是400nm以下,進一步更好可以是300nm以下,更進一步較好可以是200nm以下,特別好可以是100nm以下。對於下限,沒有特別限定,例如可設為1nm以上、2nm以上等。
<樹脂組成物的用途>
本發明的樹脂組成物可作為絕緣用途的樹脂組成物、特別是用於形成絕緣層的樹脂組成物而合適地使用。具體地,可合適地作為用於形成絕緣層的樹脂組成物(供形成導體層用的絕緣層形成用樹脂組成物)使用,前述絕緣層是供形成導體層(包含再配線層)用的絕緣層,前述導體層形成在該絕緣層上。另外,在後述的印刷配線板中,可合適地作為用於形成印刷佈線板的絕緣層的樹脂組成物(印刷配線板的絕緣層形成用樹脂組成物)使用。另外,本發明的樹脂組成物還可廣泛用於樹脂薄片、預浸料等的薄片狀層合材料、阻焊劑、底部填充材料、晶片鍵結材料、半導體密封材料、填孔樹脂、零件填埋樹脂等的需要樹脂組成物的用途。
另外,例如經過以下的(1)~(6)步驟來製造半導體晶片封裝的情況下,本發明的樹脂組成物還可合適地用作:作為供形成再配線層用的絕緣層的再配線形成層用的樹脂組成物(再配線形成層形成用的樹脂組成物);以及用於密封半導體晶片的樹脂組成物(半導體晶片密封用的樹脂組成物)。在製造半導體晶片封裝時,可以在密封層上進一步形成再配線層;
(1)在基材上層合臨時固定膜的步驟、
(2)將半導體晶片臨時固定在臨時固定膜上的步驟、
(3)在半導體晶片上形成密封層的步驟、
(4)將基材和臨時固定膜從半導體晶片剝離的步驟、
(5)在半導體晶片的剝離了基材和臨時固定膜的面上形成作為絕緣層的再配線形成層的步驟、和
(6)在再配線形成層上形成作為導體層的再配線層的步驟。
另外,本發明的樹脂組成物由於帶來零件埋入性良好的絕緣層,因此即使在印刷配線板為零件內置電路板的情況下也可以合適地使用。
<薄片狀層合材料>
本發明的樹脂組成物也可以以清漆狀態進行塗布而使用,但在工業上,一般而言,優選以含有該樹脂組成物的薄片狀層合材料的形態使用。
作為薄片狀層合材料,較好是如下所示的樹脂薄片、預浸料。
在一個實施形態中,樹脂薄片包含支撐體、和設置於該支撐體上的樹脂組成物層,樹脂組成物層由本發明的樹脂組成物形成。
從印刷配線板的薄型化、和可提供即使該樹脂組成物的硬化物為薄膜而絕緣性也優異的硬化物這樣的觀點來看,樹脂組成物層的厚度較好是50μm以下,更好是40μm以下。樹脂組成物層的厚度的下限沒有特別限定,通常可以設為5μm以上、10μm以上等。
作為支撐體,可舉出例如由塑膠材料形成的膜、金屬箔、脫模紙,較好是由塑膠材料形成的膜、金屬箔。
使用由塑膠材料形成的膜作為支撐體的情況下,作為塑膠材料,可舉出例如:聚對苯二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為“PET”)、聚萘二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為“PEN”)等聚酯、聚碳酸酯(以下有時簡稱為“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系聚合物、環狀聚烯烴、三乙醯纖維素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚醯亞胺等。其中,較好是聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯,特別好是廉價的聚對苯二甲酸乙二酯。
使用金屬箔作為支撐體的情況下,作為金屬箔,可舉出例如銅箔、鋁箔等,較好是銅箔。作為銅箔,可使用由銅的單金屬形成的箔,也可使用由銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)的合金形成的箔。
對於支撐體而言,可以在與樹脂組成物層接合的面實施啞光處理、電暈處理、防靜電處理。
另外,作為支撐體,可使用在與樹脂組成物層接合的面具有脫模層的帶脫模層的支撐體。作為用於帶脫模層的支撐體的脫模層的脫模劑,可舉出例如選自醇酸樹脂、聚烯烴樹脂、胺基甲酸酯樹脂和有機矽樹脂中的1種以上的脫模劑。帶脫模層的支撐體可使用市售品,可舉出例如作為具有以醇酸樹脂系脫模劑為主要成分的脫模層的PET膜的、琳得科公司製的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、東麗公司製的“LUMIRROR T60”、帝人公司製的“Purex”、UNITIKA公司製的“Unipeel”等。
作為支撐體的厚度,沒有特別限定,較好是在5μm~75μm的範圍,更好是在10μm~60μm的範圍。尚,在使用帶脫模層的支撐體的情況下,較好是帶脫模層的支撐體整體的厚度在上述範圍。
在一個實施形態中,樹脂薄片根據需要可以進一步包含任意的層。作為前述任意的層,可舉出例如在樹脂組成物層的不與支撐體接合的面(即與支撐體為相反一側的面)上設置的按照支撐體選用的保護膜等。保護膜的厚度沒有特別的限定,例如為1μm~40μm。通過層合保護膜,可以抑制在樹脂組成物層的表面附著垃圾等或形成損傷。
樹脂薄片例如可通過以下方式製造:使用口模式塗布機(die coater)等將液狀(清漆狀)的樹脂組成物直接塗布於支撐體上,或製備在有機溶劑中溶解樹脂組成物而成的液狀(清漆狀)的樹脂組成物並使用口模式塗布機等將其塗布於支撐體上,進而使其乾燥,形成樹脂組成物層。
作為有機溶劑,可舉出與作為樹脂組成物的成分說明的有機溶劑相同的有機溶劑。有機溶劑可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
乾燥可通過加熱、熱風吹拂等公知的方法實施。乾燥條件沒有特別限定,以使樹脂組成物層中的有機溶劑的含量成為10質量%以下、較好是5質量%以下的方式進行乾燥。根據樹脂組成物中的有機溶劑的沸點而不同,例如使用包含30質量%~60質量%的有機溶劑的樹脂組成物的情況下,可通過在50℃~150℃乾燥3分鐘~10分鐘來形成樹脂組成物層。
樹脂薄片可捲成捲狀保存。樹脂薄片具有保護膜的情況下,可通過剝離保護膜來使用。
在一個實施形態中,預浸料是通過使本發明的樹脂組成物浸滲在薄片狀纖維基材中而形成的。
預浸料中使用的薄片狀纖維基材沒有特別限定,可使用玻璃布、芳香族聚醯胺無紡布、液晶聚合物無紡布等作為預浸料用基材而常用的材料。從印刷配線板的薄型化的觀點來看,薄片狀纖維基材的厚度較好是50μm以下,更好是40μm以下,進一步更好是30μm以下,特別好是20μm以下。薄片狀纖維基材的厚度的下限沒有特別限制。通常為10μm以上。
預浸料可利用熱熔法、溶劑法等公知的方法來製造。
預浸料的厚度可以設為與上述的樹脂薄片中的樹脂組成物層相同的範圍。
本發明的薄片狀層合材料可合適地用於形成印刷配線板的絕緣層(印刷配線板的絕緣層用),可更合適地用於形成印刷配線板的層間絕緣層(印刷配線板的層間絕緣層用)。
<印刷配線板>
本發明的印刷配線板包含絕緣層,該絕緣層由將本發明的樹脂組成物硬化而得的硬化物形成。
對於印刷配線板而言,例如,可使用上述的樹脂薄片,利用包括下述(I)及(II)的步驟的方法來製造:
(I)以樹脂薄片的樹脂組成物層與內層基板接合的方式將樹脂薄片層合在內層基板上的步驟、
(II)將樹脂組成物層硬化(例如熱硬化)而形成絕緣層的步驟。
步驟(I)中使用的“內層基板”是指成為印刷配線板的基板的構件,可舉出例如玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚苯醚基板等。另外,該基板可在其一面或兩面具有導體層,該導體層可以被進行了圖型加工。有時將在基板的一面或兩面形成有導體層(電路)的內層基板稱為“內層電路基板”。另外,在製造印刷配線板時待進一步形成絕緣層和/或導體層的中間製造物也被包含在本發明中所述的“內層基板”中。印刷配線板為零件內置電路板時,可使用內置有零件的內層基板。
內層基板與樹脂薄片的層合例如可通過從支撐體側將樹脂薄片向內層基板加熱壓接而進行。作為將樹脂薄片加熱壓接於內層基板的構件(以下,也稱為“加熱壓接構件”),可舉出例如經加熱的金屬板(SUS端板等)或金屬輥(SUS輥)等。尚,較好是並非直接將加熱壓接構件向樹脂薄片沖壓,而是隔著耐熱橡膠等彈性材料進行沖壓,以使樹脂薄片充分追隨內層基板的表面凹凸。
內層基板與樹脂薄片的層合可通過真空層壓法實施。真空層壓法中,加熱壓接溫度較好是60℃~160℃,更好是80℃~140℃的範圍、加熱壓接壓力較好是0.098MPa~1.77MPa,更好是0.29MPa~1.47MPa的範圍,加熱壓接時間較好是20秒~400秒,更好是30秒~300秒的範圍。層合較好是可在壓力為26.7hPa以下的減壓條件下實施。
層合可通過市售的真空層壓機進行。作為市售的真空層壓機,可舉出例如股份有限公司名機製作所製的真空加壓式層壓機、Nikko-Materials公司製的真空敷料器(vacuum applicator)、分批式真空加壓層壓機等。
在層合後,在常壓下(大氣壓下),例如,將加熱壓接構件從支撐體側進行沖壓,由此,可進行已層合的樹脂薄片的平滑化處理。平滑化處理的沖壓條件可設為與上述層合的加熱壓接條件同樣的條件。平滑化處理可通過市售的層壓機進行。尚,層合與平滑化處理可使用上述的市售的真空層壓機連續地進行。
支撐體可在步驟(I)與步驟(II)之間除去,也可在步驟(II)之後除去。
在步驟(II)中,將樹脂組成物層硬化(例如熱硬化),形成由樹脂組成物的硬化物形成的絕緣層。樹脂組成物層的硬化條件沒有特別限定,可使用在形成印刷配線板的絕緣層時通常採用的條件。
例如,樹脂組成物層的熱硬化條件雖然也根據樹脂組成物的種類等而不同,但在一個實施形態中,硬化溫度較好是120℃~240℃,更好是150℃~220℃,進一步更好是170℃~210℃。硬化時間較好可設為5分鐘~120分鐘,更好可設為10分鐘~100分鐘,進一步更好可設為15分鐘~100分鐘。
在使樹脂組成物層熱硬化之前,可在低於硬化溫度的溫度下對樹脂組成物層進行預加熱。例如,在使樹脂組成物層熱硬化之前,在50℃~120℃、較好是60℃~115℃、更好是70℃~110℃的溫度下,對樹脂組成物層進行5分鐘以上、較好是5分鐘~150分鐘、更好是15分鐘~120分鐘、進一步更好是15分鐘~100分鐘的預加熱。
在製造印刷配線板時,可以進一步實施(III)在絕緣層上開孔的步驟、(IV)對絕緣層進行粗糙化處理的步驟、(V)形成導體層的步驟。這些步驟(III)~步驟(V)可按照印刷配線板的製造中可使用的、本領域技術人員公知的各種方法實施。尚,在步驟(II)之後除去支撐體的情況下,該支撐體的除去可在步驟(II)與步驟(III)之間、步驟(III)與步驟(IV)之間,或步驟(IV)與步驟(V)之間實施。另外,根據需要,也可反復實施步驟(II)~步驟(V)的絕緣層及導體層的形成,而形成多層配線板。
在其他實施形態中,本發明的印刷配線板可以使用上述的預浸料來製造。製造方法基本上與使用樹脂薄片的情況相同。
步驟(III)為在絕緣層上開孔的步驟,由此可在絕緣層上形成通孔、透孔等孔。對於步驟(III)而言,可根據絕緣層的形成中使用的樹脂組成物的組成等,使用例如鑽頭、雷射、電漿等來實施。孔的尺寸、形狀可根據印刷配線板的設計適當確定。
步驟(IV)是對絕緣層進行粗糙化處理的步驟。通常,該步驟(IV)中,還進行膠渣的除去。粗糙化處理的順序、條件沒有特別限定,可採用在形成印刷配線板的絕緣層時通常使用的公知的順序、條件。例如,可通過依次實施藉由膨潤液的膨潤處理、藉由氧化劑的粗糙化處理、藉由中和液的中和處理,從而對絕緣層進行粗糙化處理。
作為粗糙化處理中使用的膨潤液,沒有特別限定,可舉出鹼溶液、表面活性劑溶液等,較好是鹼溶液,作為該鹼溶液,更好是氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。作為市售的膨潤液,可舉出例如安美特(ATOTECH)日本公司製的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。藉由膨潤液的膨潤處理沒有特別限定,例如可通過將絕緣層浸漬於30℃~90℃的膨潤液中1分鐘~20分鐘而進行。從將絕緣層的樹脂的膨潤抑制為適度的水準的觀點來看,較好是將絕緣層浸漬於40℃~80℃的膨潤液中5分鐘~15分鐘。
作為粗糙化處理中使用的氧化劑,沒有特別限定,可舉出例如在氫氧化鈉的水溶液中溶解高錳酸鉀或高錳酸鈉而成的鹼性高錳酸溶液。藉由鹼性高錳酸溶液等氧化劑的粗糙化處理較好是通過將絕緣層浸漬於已加熱至60℃~100℃的氧化劑溶液中10分鐘~30分鐘而進行。另外,鹼性高錳酸溶液中的高錳酸鹽的濃度較好是5質量%~10質量%。作為市售的氧化劑,可舉出例如安美特日本公司製的“Concentrate Compact CP”、“Dosing Solution Securiganth P”等鹼性高錳酸溶液。
另外,作為粗糙化處理中使用的中和液,較好是酸性的水溶液,作為市售品,可舉出例如安美特日本公司製的“Reduction Solution Securiganth P”。
藉由中和液的處理可通過將完成了藉由氧化劑的粗糙化處理的處理面浸漬於30℃~80℃的中和液中5分鐘~30分鐘而進行。從操作性等方面考慮,較好是將完成了藉由氧化劑的粗糙化處理的對象物浸漬於40℃~70℃的中和液中5分鐘~20分鐘的方法。
在一個實施形態中,粗糙化處理後的絕緣層表面的均方根粗糙度(Rq)較好是500nm以下,更好是400nm以下,進一步更好是300nm以下。對於下限,沒有特別限定,例如可設為1nm以上、2nm以上等。絕緣層表面的均方根粗糙度(Rq)可以使用非接觸型表面粗糙度計來測定。
步驟(V)是形成導體層的步驟,在絕緣層上形成導體層。導體層中使用的導體材料沒有特別限定。在優選的實施形態中,導體層包含選自由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫和銦組成的組中的1種以上的金屬。導體層可以為單金屬層,也可以為合金層,作為合金層,可舉出例如由選自上述的組中的2種以上的金屬的合金(例如,鎳-鉻合金、銅-鎳合金和銅-鈦合金)形成的層。其中,從導體層形成的通用性、成本、圖型化的容易性等觀點來看,較好是鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅的單金屬層或鎳-鉻合金、銅-鎳合金、銅-鈦合金的合金層,更好是鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅的單金屬層,或鎳-鉻合金的合金層,進一步更好是銅的單金屬層。
導體層可以為單層結構,也可以為由不同種類的金屬或合金形成的單金屬層或合金層層合2層以上而成的多層結構。導體層為多層結構時,與絕緣層接觸的層較好是鉻、鋅或鈦的單金屬層或鎳-鉻合金的合金層。
導體層的厚度取決於所期望的印刷配線板的設計,通常為3μm~35μm,較好是5μm~30μm。
在一個實施形態中,導體層可通過鍍敷形成。例如,可利用半加成法、全加成法等現有公知的技術,在絕緣層的表面進行鍍敷,形成具有所期望的配線圖型的導體層,從製造的簡便性的觀點來看,較好是利用半加成法形成。以下,示出利用半加成法形成導體層的例子。
首先,利用無電解鍍敷在絕緣層的表面上形成鍍敷種晶層。接下來,在形成的鍍敷種晶層上,對應於所期望的配線圖型,形成使鍍敷種晶層的一部分露出的遮罩圖型。在露出的鍍敷種晶層上,利用電鍍形成金屬層,然後將遮罩圖型除去。然後,利用蝕刻等將不需要的鍍敷種晶層除去,可形成具有所期望的配線圖型的導體層。
在其他實施形態中,導體層可使用金屬箔形成。在使用金屬箔形成導體層的情況下,步驟(V)優選在步驟(I)與步驟(II)之間實施。例如,在步驟(I)之後,將支撐體除去,在露出的樹脂組成物層的表面上層合金屬箔。樹脂組成物層與金屬箔的層合可利用真空層壓法實施。層合的條件可與針對步驟(I)說明的條件相同。接下來,實施步驟(II),形成絕緣層。然後,利用絕緣層上的金屬箔,利用減成法(subtractive)法、改良的半加成法等現有公知的技術,可形成具有所期望的配線圖型的導體層。
金屬箔例如可利用電解法、軋製法等公知的方法來製造。作為金屬箔的市售品,可舉出例如JX日礦日石金屬公司製的HLP箔、JXUT-III箔、三井金屬礦山公司製的3EC-III箔、TP-III箔等。
<半導體裝置>
本發明的半導體裝置包含本發明的印刷配線板。本發明的半導體裝置可以使用本發明的印刷配線板來製造。
作為半導體裝置,可舉出供於電氣製品(例如,電腦、行動電話、數位相機和電視機等)和交通工具(例如,摩托車、汽車、電車、船舶和飛機等)等的各種半導體裝置。
實施例
以下,通過實施例具體地說明本發明。本發明不受這些實施例的限定。尚,在以下的說明中,只要沒有另外明確說明,表示量的“份”及“%”分別是指“質量份”及“質量%”。在沒有特別指定溫度的情況下的溫度條件是室溫(23℃),在沒有特別指定壓力的情況下的壓力條件是大氣壓(1atm)。
<實施例1>
一邊攪拌一邊使聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製“NC3000L”、環氧當量約269g/eq.)15份加熱溶解於溶劑石腦油20份中。將其冷卻至室溫,製備環氧樹脂的溶解組成物。在該環氧樹脂的溶解組成物中,混合環狀碳酸酯化合物1(JNC公司製“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”、式(A4)所示的化合物)2份、活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8000-65T”、活性酯基當量約223g/eq.、不揮發成分率65%的甲苯溶液)45份、用矽烷偶聯劑(信越化學工業公司製“KBM-573”)進行了表面處理的球狀二氧化矽(雅都瑪公司製“SO-C2”、平均粒徑0.5μm、比表面積5.8m
2/g)130份、含三嗪骨架的酚系硬化劑(DIC公司製“LA-3018-50P”、活性基當量約151g/eq.、不揮發成分率50%的2-甲氧基丙醇溶液)3份、碳二亞胺系硬化劑(日清紡化學公司製“V-03”、活性基當量約216g/eq.、不揮發成分率50%的甲苯溶液)8份、咪唑系硬化促進劑(四國化成工業公司製“1B2PZ”、1-苄基-2-苯基咪唑)0.2份、苯氧樹脂(三菱化學公司製“YX7553BH30”、不揮發成分30質量%的MEK與環己酮的1:1溶液)2.5份,用高速旋轉混合機均勻地分散,製備樹脂組成物。
<實施例2>
代替聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製“NC3000L”)15份,而使用萘型環氧樹脂(DIC公司製“HP-4032-SS”、1,6-雙(縮水甘油基氧基)萘、環氧當量約145g/eq.)15份,將環狀碳酸酯化合物1(JNC公司製“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)的使用量從2份改變為4份,除此以外,與實施例1同樣地製備樹脂組成物。
<實施例3>
代替環狀碳酸酯化合物1(JNC公司製“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份,而使用環狀碳酸酯化合物2(JNC公司製“DEPPO”,式(A11)所示的化合物)1份、和環狀碳酸酯化合物3(JNC公司製“DXC”,式(A10)所示的化合物)1份;代替活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8000-65T”)45份,而使用活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8150-62T”、活性酯基當量約220g/eq.、不揮發成分率62質量%的甲苯溶液)45份;進而將用矽烷偶聯劑(信越化學工業公司製“KBM-573”)進行了表面處理的球狀二氧化矽(雅都瑪公司製“SO-C2”、平均粒徑0.5μm、比表面積5.8m
2/g)的使用量從130份改變為155份,除此以外,與實施例1同樣地製備樹脂組成物。
<實施例4>
代替聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製“NC3000L”)15份,而使用萘酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製“ESN475V”,環氧當量約330g/eq.)12份、和雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製“ZX1059”,雙酚A型與雙酚F型的1:1混合品,環氧當量約169g/eq.)3份;代替環狀碳酸酯化合物1(JNC公司製“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份,而使用環狀碳酸酯化合物3(JNC公司製“DXC”)2份;進而代替活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8000-65T”)45份,而使用活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8150-62T”、活性酯基當量約220g/eq.、不揮發成分率62質量%的甲苯溶液)45份,除此以外,與實施例1同樣地製備樹脂組成物。
<實施例5>
代替環狀碳酸酯化合物3(JNC公司製“DXC”)2份,而使用環狀碳酸酯化合物4(利用與日本專利第6141261號公報的例13中記載的方法相同的方法合成的化合物,式(A16)所示的化合物)2份,除此以外,與實施例4同樣地製備樹脂組成物。
<實施例6>
代替環狀碳酸酯化合物3(JNC公司製“DXC”)2份,而使用環狀碳酸酯化合物5(利用與日本特開2018-118946號公報的實施例中記載的方法相同的方法合成的化合物,式(A17)所示的化合物)2份,除此以外,與實施例4同樣地製備樹脂組成物。
<實施例7>
代替活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8000-65T”)45份,而使用活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8150-62T”、活性酯基當量約220g/eq.、不揮發成分率62質量%的甲苯溶液)45份;進而使用聯苯芳烷基酚醛清漆型馬來醯亞胺(日本化藥公司製“MIR-3000-70MT”、不揮發成分率70%的MEK/甲苯混合溶液)4份,除此以外,與實施例1同樣地製備樹脂組成物。
<實施例8>
代替聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製“NC3000L”)15份,而使用萘型環氧樹脂(DIC公司製“HP-4032-SS”、1,6-雙(縮水甘油基氧基)萘、環氧當量約145g/eq.)15份;代替聯苯芳烷基酚醛清漆型馬來醯亞胺(日本化藥公司製“MIR-3000-70MT”、不揮發成分率70%的MEK/甲苯混合溶液)4份,而使用馬來醯亞胺末端聚醯亞胺化合物(DMI公司製“BMI-1500”)3份,除此以外,與實施例7同樣地製備樹脂組成物。
<實施例9>
代替聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製“NC3000L”)15份,而使用萘酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製“ESN475V”、環氧當量約330g/eq.)12份、和雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製“ZX1059”、雙酚A型與雙酚F型的1:1混合品、環氧當量約169g/eq.)3份;代替聯苯芳烷基酚醛清漆型馬來醯亞胺(日本化藥公司製“MIR-3000-70MT”)4份,而使用甲基丙烯酸改性聚苯醚(沙伯基礎創新塑膠公司製“SA9000-111”)3份,除此以外,與實施例7同樣地製備樹脂組成物。
<實施例10>
將聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製“NC3000L”)的使用量從15份改變為10份,進而使用萘型環氧樹脂(DIC公司製“HP-4032-SS”、1,6-雙(縮水甘油基氧基)萘、環氧當量約145g/eq.)5份;代替聯苯芳烷基酚醛清漆型馬來醯亞胺(日本化藥公司製“MIR-3000-70MT”)4份,而使用乙烯基苄基改性聚苯醚(三菱瓦斯化學公司製“OPE-2St 2200”、不揮發成分率65%的甲苯溶液)4份,除此以外,與實施例7同樣地製備樹脂組成物。
<實施例11>
將聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製“NC3000L”)的使用量從15份改變為10份,進而使用萘型環氧樹脂(DIC公司製“HP-4032-SS”、1,6-雙(縮水甘油基氧基)萘、環氧當量約145g/eq.)5份;將用矽烷偶聯劑(信越化學工業公司製“KBM-573”)進行了表面處理的球狀二氧化矽(雅都瑪公司製“SO-C2”、平均粒徑0.5μm、比表面積5.8m
2/g)的使用量從130份改變為100份,並使用中空鋁矽酸鹽粒子(太平洋水泥公司製“MG-005”、平均粒徑1.6μm、空孔率80體積%)7份,除此以外,與實施例1同樣地製備樹脂組成物。
<比較例1>
除了不使用環狀碳酸酯化合物1(JNC公司製“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份以外,與實施例1同樣地製備樹脂組成物。
<比較例2>
不使用環狀碳酸酯化合物1(JNC公司製“4,4,6-三甲基-1,3-二噁烷-2-酮”)2份和馬來醯亞胺末端聚醯亞胺化合物(DMI公司製“BMI-1500”)3份;進而將用矽烷偶聯劑(信越化學工業公司製“KBM-573”)進行了表面處理的球狀二氧化矽(雅都瑪公司製“SO-C2”、平均粒徑0.5μm、比表面積5.8m
2/g)的使用量從130份改變為150份,除此以外,與實施例8同樣地製備樹脂組成物。
<比較例3>
代替萘型環氧樹脂(DIC公司製“HP-4032-SS”、1,6-雙(縮水甘油基氧基)萘、環氧當量約145g/eq.)15份,而使用萘酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製“ESN475V”、環氧當量約330g/eq.)12份、和雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製“ZX1059”、雙酚A型與雙酚F型的1:1混合品、環氧當量約169g/eq.)3份;將活性酯化合物(DIC公司製“HPC-8150-62T”、活性酯基當量約220g/eq.、不揮發成分率62質量%的甲苯溶液)45份減量至20份;進而將用矽烷偶聯劑(信越化學工業公司製“KBM-573”)進行了表面處理的球狀二氧化矽(雅都瑪公司製“SO-C2”、平均粒徑0.5μm、比表面積5.8m
2/g)150份減量至90份。除了以上的事項以外,與比較例2同樣地製備樹脂組成物。
<比較例4>
將用矽烷偶聯劑(信越化學工業公司製“KBM-573”)進行了表面處理的球狀二氧化矽(雅都瑪公司製“SO-C2”、平均粒徑0.5μm、比表面積5.8m
2/g)的使用量從150份改變為125份;進而使用聚酯化合物(昭和電工材料公司製“TESRAC 5001-40T”、數均分子量27000、不揮發成分率40質量%的甲苯溶液)2份,除此以外,與比較例2同樣地製備樹脂組成物。
<製作例1:樹脂薄片的製作>
作為支撐體,準備具備脫模層的聚對苯二甲酸乙二酯膜(琳得科公司製“AL5”,厚度38μm)。在該支撐體的脫模層上,均勻塗布實施例及比較例中得到的樹脂組成物,以使乾燥後的樹脂組成物層的厚度成為40μm。然後,使樹脂組成物在80℃~100℃(平均90℃)乾燥4分鐘,得到包含支撐體及樹脂組成物層的樹脂薄片。
<試驗例1:相對介電常數(Dk)和介電正切(Df)的測定>
將保護膜從製作例1中製作的樹脂薄片剝離,於200℃進行90分鐘加熱,使樹脂組成物層熱硬化,然後將支撐體剝離,由此得到由樹脂組成物的硬化物形成的硬化物膜。對於比較例4而言,不能得到硬化物膜。將硬化物膜切割成寬度2mm、長度80mm,得到評價用硬化物A。
針對得到的評價用硬化物A,使用安捷倫科技(Agilent Technologies)公司製“HP8362B”,利用諧振腔微擾法,在測定頻率為5.8GHz、測定溫度為23℃的條件下,測定相對介電常數(Dk值)和介電正切(Df值)。對於3個試片進行測定,算出平均值。
<試驗例2:斷裂伸長率的測定>
對於利用與試驗例1相同的方法得到的評價用硬化物A,按照日本工業規格JIS K7127,在23℃利用Tensilon萬能試驗機((股)Orientec製“RTC-1250A”)進行拉伸試驗,測定斷裂伸長率(%)。
<試驗例3:算術平均粗糙度(Ra)的測定>
(1)內裝基板的基底處理:
作為內層基板,準備在表面具有銅箔的玻璃布基材環氧樹脂兩面覆銅層合板(銅箔的厚度18μm、基板的厚度0.8mm、Panasonic公司製“R1515A”)。使用微蝕刻劑(美格(MEC)公司製“CZ8101”)將該內層基板的表面的銅箔以1μm的銅蝕刻量進行蝕刻,進行粗糙化處理。然後,在190℃進行30分鐘乾燥。
(2)樹脂薄片的層合、硬化
將製作例1中製作的樹脂薄片用分批式真空加壓層壓機(Nikko-Materials公司製,2階段堆疊層壓機“CVP700”)以樹脂組成物層與前述的內層基板接合的方式層壓於內層基板的兩面。該層壓如下實施:減壓30秒使氣壓達到13hPa以下後,以溫度100℃、壓力0.74MPa壓接30秒。
接著,將層壓後的樹脂薄片在大氣壓下以100℃、壓力0.5MPa進行60秒的熱壓而進行平滑化。進而,將其投入130℃的烘箱加熱30分鐘,接著移至170℃的烘箱加熱30分鐘。
(3)通孔的形成
使用維亞機械公司製的CO
2雷射加工機(LK-2K212/2C),以頻率2000Hz下脈衝寬度3微秒、輸出功率0.95W、照射(shot)數3的條件對絕緣層進行加工,形成絕緣層表面的頂部直徑為50μm、絕緣層底面的直徑為40μm的通孔。進而,然後剝離PET膜。
(4)粗糙化處理
將內層基板在作為膨潤液的安美特日本公司製的Swelling Dip Securiganth P中於60℃浸漬10分鐘。接著,在作為粗糙化液的安美特日本公司製的Concentrate Compact P(KMnO
4:60g/L、NaOH:40g/L的水溶液)中於80℃浸漬20分鐘。最後,在作為中和液的安美特日本公司製的Reduction solution Securiganth P中於40℃浸漬5分鐘。將所得的基板作為評價基板A。
(5)算術平均粗糙度(Ra)的測定
使用非接觸型表面粗糙度計(Veeco Instruments公司製 WYKO NT3300),採用VSI模式、50倍透鏡,將測定範圍設為121μm×92μm,對所得的評價基板A進行測定而得到數值,並由該所得的數值求出Ra值。求出分別隨機選擇的10點的平均值,由此進行測定。
<試驗例4:HAST試驗前的鍍敷導體層的抗剝強度(剝離強度)的測定>
將用與試驗例3(4)同樣的方法得到的評價基板A在包含PdCl
2的無電解鍍敷用溶液中於40℃浸漬5分鐘,接著在無電解鍍銅液中於25℃浸漬20分鐘。在150℃加熱30分鐘進行退火處理後,形成抗蝕層,在利用蝕刻進行圖型形成之後,進行硫酸銅電解鍍敷,形成了厚度30μm的導體層。接著,在200℃進行60分鐘的退火處理,將所得的基板作為評價基板B。
在所得的評價基板B的導體層中不含通孔的部分切出寬度10mm、長度150mm的部分的切口,並將其一端剝離並用夾具(T.S.E公司製,AUTO COM型試驗機 AC-50C-SL)夾住,測定室溫(25℃)下以50mm/分鐘的速度沿垂直方向剝下100mm時的負荷(kgf/cm)。
<試驗例5:HAST試驗後的鍍敷導體層的抗剝強度(剝離強度)的測定>
對於利用與試驗例4同樣的方法製作的評價基板B,使用高加速壽命試驗裝置(楠本化成公司製“PM422”),在130℃、85%RH的高溫高濕條件下實施了100小時的加速環境試驗(HAST)。然後,在HAST後的評價基板B上與上述同樣地切出切口,與試驗例4同樣地將切口的一端剝離,並用上述拉伸試驗機的夾具夾住,測定在室溫(常溫)中以50mm/分鐘的速度沿垂直方向剝下35mm時的負荷(kgf/cm)。測定按照日本工業規格JIS C6481進行。
各實施例和比較例的樹脂組成物中所含的原料的使用量、試驗例的測定結果匯總於下述表1中。
由上述表1所示的結果可知,在包含(B)環氧樹脂和(C)無機填充材料的樹脂組成物中,在使用(A)環狀碳酸酯化合物的情況下,與沒有使用(A)環狀碳酸酯化合物的情況相比,能夠得到即使在HAST試驗後也可保持高的剝離強度且介電正切被抑制為低值的硬化物。另外可知,在包含中空無機填充材料作為(C)無機填充材料的實施例11中,與實施例1相比,相對介電常數更為降低。
本申請以在日本特許廳申請的日本特願2021-191494(申請日2021年11月25日)作為基礎,其內容全部包含在本說明書中。
Claims (18)
- 一種樹脂組成物,其中,包含(A)環狀碳酸酯化合物、(B)環氧樹脂、和(C)無機填充材料。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中,進一步包含(D)活性酯化合物。
- 如請求項2所記載之樹脂組成物,其中,將(A)成分、(B)成分和(D)成分的合計量設為100質量%時,(A)成分的含量為1質量%~10質量%。
- 如請求項2所記載之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(D)成分的含量為12質量%以上。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中,(A)成分包含選自5員環狀碳酸酯化合物和6員環狀碳酸酯化合物中的化合物。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中, (A)成分包含式(1)所示的化合物, 式(1)中, R 1、R 2、R 3、R 4、R 5和R 6各自獨立地表示 (1)氫原子、 (2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、 (3)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烯基、 (4)任選被選自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的芳烷基、 (5)式(2-1)所示的基團,或 (6)式(2-2)所示的基團, 前述式(2-1)為: 前述式(2-2)為: R 1 ’、R 2 ’、R 3 ’、R 4 ’、R 5 ’和R 6 ’各自獨立地表示 (1)氫原子、 (2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烷基、 (3)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的烯基,或 (4)任選被選自R-、RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的芳烷基; A 1和A 2各自獨立地表示-O-、-CO-、-COO-或-OCO-; X和Y各自獨立地表示 (1)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烷基,或 (2)任選被選自RO-、RCO-、RCOO-、和ROCO-中的基團取代的伸烯基; R各自獨立地表示烷基、烯基、芳烷基或芳基,該烷基、烯基、芳烷基或芳基分別任選被選自鹵原子、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、芳烷基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、芳烷基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、芳烷基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基、和芳烷基-羰基-氧基中的基團取代; Z各自獨立地表示任選具有取代基的二價烴基; n表示0、1、2或3; *表示鍵結部位。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(B)成分的含量為1質量%~20質量%。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,(C)成分的含量為60質量%以上。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中,進一步包含選自酚系硬化劑和碳二亞胺系硬化劑中的硬化劑。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中,在5.8GHz、23℃的條件下進行測定時,樹脂組成物的硬化物的介電正切(Df)為0.0030以下。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其中,按照JIS K7127在23℃下進行測定時,樹脂組成物的硬化物的斷裂伸長率為0.2%以上。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其用於形成絕緣層,前述絕緣層是形成導體層用的絕緣層。
- 如請求項1所記載之樹脂組成物,其用於形成印刷配線板的絕緣層。
- 一種硬化物,其是如請求項1~13中任一項所記載之樹脂組成物的硬化物。
- 一種薄片狀層合材料,其中,含有如請求項1~13中任一項所記載之樹脂組成物。
- 一種樹脂薄片,其具有: 支撐體、和 設置於該支撐體上的由如請求項1~13中任一項所記載之樹脂組成物形成的樹脂組成物層。
- 一種印刷配線板,其具備絕緣層,前述絕緣層由如請求項1~13中任一項所記載之樹脂組成物的硬化物形成。
- 一種半導體裝置,其包含如請求項17所記載之印刷配線板。
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