TWI772265B - 樹脂組成物、利用該樹脂組成物之預浸體、樹脂片、疊層板及印刷電路板 - Google Patents
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Abstract
一種樹脂組成物,包括經烯基取代之納迪克醯亞胺(nadiimide),及紫環酮(perinone)系著色劑,該紫環酮系著色劑之含量相對該樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為0.8質量份以下。
Description
本發明係關於樹脂組成物、利用該樹脂組成物之預浸體、樹脂片、疊層板、及印刷電路板。
近年,在個人電腦等電子設備、通訊器材等廣為使用的半導體安裝體的高機能化、小型化已有進展。伴隨於此,半導體安裝體用之各零件之高整合化、高密度安裝化也日益加速。又,印刷電路板(PWB)、已安裝電子零件之印刷電路板(PCB)等,考量配線之可見性、納入到製品時之美觀等觀點,係使用著色基板,材料廣泛使用含浸了含有著色劑之著色硬化性樹脂組成物的預浸體等。
作為和著色硬化性樹脂組成物相關的技術,例如:專利文獻1揭示一種著色硬化性樹脂組成物,包括(a)色材、(b)溶劑、(c)選自於由聚合性單體及黏結劑樹脂構成之群組中之至少1種、(d)光聚合起始劑、及(e)在側鏈具有氟脂肪族基之高分子界面活性劑。專利文獻2揭示一種製造樹脂組成物之方法,係藉由進行以下步驟:步驟(1),使(B)著色劑溶解及/或分散在於溶劑中分散有(A)無機系填充材之分散液;及之後之步驟(2),使酚醛清漆型環氧(C)樹脂溶解。專利文獻3揭示對於環氧樹脂摻合包括萘醌系等紅外吸收線吸收劑、偶氮蒽醌系等顏料等之合成樹脂著色劑等的技術。
另一方面,預浸體等中使用的硬化性樹脂組成物中,係使用已摻合了經烯基取代之納迪克醯亞胺(nadiimide)的樹脂組成物。經烯基取代之納迪克醯亞胺期待有易溶於許多泛用的溶劑、與環氧樹脂等的相容性優異、可獲得高耐熱性等物性優異之硬化物(預浸體等)等好處。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開2008-242273號公報 專利文獻2:日本特開2009-114377號公報 專利文獻3:日本特開2011-102384號公報
[發明欲解決之課題] 但是本案發明人等發現使用上述已摻合了經烯基取代之納迪克醯亞胺與著色劑之樹脂組成物作為預浸體等材料使用時會有尚待改善的問題。亦即,經烯基取代之納迪克醯亞胺對於溶劑、樹脂成分等有優良的溶解性,但是於含有經烯基取代之納迪克醯亞胺之樹脂組成物摻合著色劑時,特定的著色劑會難溶,而在清漆中有著色劑析出。所以,若由使用了如此的樹脂組成物的清漆製造預浸體等,用以去除異物的濾器會堵塞,於預浸體等製造造成阻礙。如上,現狀是針對將包括經烯基取代之納迪克醯亞胺之樹脂組成物著色成預定之色調的樹脂組成物的開發尚有不足。
本發明有鑑於上述情事,目的在於提供一種樹脂組成物,其包括經烯基取代之納迪克醯亞胺,著色劑之析出受抑制,製造性及著色性優異。 [解決課題之方式]
本案發明人等努力研究,結果發現:在包括經烯基取代之納迪克醯亞胺與著色劑之樹脂組成物中,藉由控制著色劑之中之紫環酮系著色劑之含量為特定比例以下,能夠解決上述課題,乃完成本發明。
亦即,本發明如下。 <1>一種樹脂組成物,包括經烯基取代之納迪克醯亞胺(nadiimide),及紫環酮(perinone)系著色劑, 該紫環酮系著色劑之含量相對該樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為0.8質量份以下。 <2>如<1>之樹脂組成物,包括下列通式(1)表示之化合物作為該經烯基取代之納迪克醯亞胺; [化1]通式(1)中,R1
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~6之烷基,R2
表示碳數1~6之伸烷基、伸苯基、伸聯苯基、伸萘基、或下列通式(2)或通式(3)表示之基; [化2]通式(2)中,R3
表示亞甲基、異亞丙基、-CO-、-O-、-S-、或>SO2
表示之取代基;
[化3] 通式(3)中,R4
各自獨立地表示碳數1~4之伸烷基、或>SO2
表示之基。 <3>如<1>或<2>之樹脂組成物,其中,包括下式(4)及/或式(5)表示之化合物作為該經烯基取代之納迪克醯亞胺; [化4]
[化5]
<4>如<1>至<3>中任一項之樹脂組成物,更包括馬來醯亞胺化合物。 <5>如<4>之樹脂組成物,其中,包括選自於由雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、2,2-雙{4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)-苯基}丙烷、雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、及下列通式(6)表示之馬來醯亞胺化合物構成之群組中之至少1種化合物作為該馬來醯亞胺化合物; [化6]
通式(6)中,R5
各自獨立地表示氫原子或甲基,n1
表示1以上之整數。 <6>如<1>至<5>中任一項之樹脂組成物,更包括氰酸酯化合物。 <7>如<6>之樹脂組成物,其中,包括下列通式(7)及/或通式(8)表示之化合物作為該氰酸酯化合物; [化7] 通式(7)中,R6
各自獨立地表示氫原子或甲基,n2
表示1以上之整數;
[化8]
通式(8)中,R7
各自獨立地表示氫原子或甲基,n3
表示1以上之整數。 <8>如<1>至<7>中任一項之樹脂組成物,更包括填充材。 <9>如<8>之樹脂組成物,其中,該填充材之含量相對於該樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為25質量份以上350質量份以下。 <10>一種預浸體,具備:基材,及含浸或塗佈於該基材之如<1>至<9>中任一項之樹脂組成物。 <11>如<10>之預浸體,其中,該基材係選自於由E玻璃布、T玻璃布、S玻璃布、Q玻璃布及有機纖維構成之群組中之至少1種。 <12>一種樹脂片,具備:支持體,及塗佈於該支持體之如<1>至<9>中任一項之樹脂組成物。 <13>一種疊層板,係重疊1片以上選自於由如<10>及<11>之預浸體、及如<12>之樹脂片構成之群組中之至少1種而得,包括選自於由該預浸體及該樹脂片構成之群組中之至少1種中所含之樹脂組成物之硬化物。 <14>一種覆金屬箔疊層板,具有:選自於由如<10>及<11>之預浸體、及如<12>之樹脂片構成之群組中之至少1種,以及配置在選自於由該預浸體及該樹脂片構成之群組中之至少1種之單面或兩面的金屬箔; 包括選自於由該預浸體及該樹脂片構成之群組中之至少1種中所含之樹脂組成物之硬化物。 <15>一種印刷電路板,包括絕緣層及形成在該絕緣層之表面之導體層,該絕緣層包括如<1>至<9>中任一項之樹脂組成物。 [發明之效果]
依照本發明,可以提供一種樹脂組成物,包括經烯基取代之納迪克醯亞胺,著色劑之析出受抑制,製造性、著色性優異。
以下針對本實施方式(以下簡稱「本實施形態」)詳細説明。以下之本實施形態係用以說明本發明之例示,本發明不限於以下之內容。本發明可在其要旨之範圍內適當變形並實施。
本實施形態之樹脂組成物包括經烯基取代之納迪克醯亞胺與紫環酮系著色劑,此樹脂組成物中之紫環酮系著色劑之含量相對於樹脂組成物中之構成樹脂之成分(也包括以聚合形成樹脂之成分。以下同)之合計100質量份為0.8質量份以下。在此所指「構成樹脂之成分」,不只是包括樹脂本身,也包括構成樹脂之成分。本實施形態中,就構成樹脂之成分包含者可列舉例如:後述經烯基取代之納迪克醯亞胺、馬來醯亞胺化合物、氰酸酯化合物等。又,也可以列舉後述環氧樹脂、苯并 樹脂、苯酚樹脂、雙馬來醯亞胺三樹脂(BT樹脂)等上述成分以外在構成成分中含有的熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂等。又,考量獲得更優良之效果之觀點之合適的態樣,在此所指「構成樹脂之成分」宜為「構成樹脂之成分(惟排除偶聯劑、分散劑及表面調整劑)」較佳。
本案發明人等藉由將包括經烯基取代之納迪克醯亞胺與紫環酮系著色劑之樹脂組成物中之紫環酮系著色劑之含量控制為上述上限値以下,能夠抑制樹脂組成物中之紫環酮系著色劑之不溶化。其結果,可防止紫環酮系著色劑於清漆中之析出,且能防止濾器之堵塞。且能夠將樹脂組成物著色成所望的色調。考量此觀點,紫環酮系著色劑之含量相對於樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份宜為0.8質量份以下較佳,0.6質量份以下更佳。又,考量上述觀點,紫環酮系著色劑之下限雖亦可不限定,但考量著色抑制與經濟性之均衡性等觀點,紫環酮系著色劑之含量之下限為0.1質量份以上較佳,0.2質量份以上更佳。
紫環酮系著色劑,例如:有多環族結構之縮合環化合物類且呈橙色之化合物等。又,紫環酮系著色劑亦可使用C.I.Solvent Green 5、C.I.Solvent Orange 60等市售品。又,市售之著色劑也可為含有紫環酮系著色劑與除此以外之其他著色劑者,例如:日本化藥社之「Kayaset Black A-N」等。為了使其顏料呈色,有時會以特定比例併用三原色之著色劑。使用如此的著色劑時,藉由使樹脂組成物中之紫環酮系著色劑之含量為上述範圍,能抑制著色劑之不溶化,亦可減少由於著色劑導致不希望的污染。
經烯基取代之納迪克醯亞胺只要是在分子中有2個以上之納迪克醯亞胺基之烯丙基化合物即可,無特殊限制,考量溶劑溶解性及疊層板特性之觀點,下列通式(1)表示之化合物較佳。
上述當中,經烯基取代之納迪克醯亞胺宜為下式(4)表示之化合物、下式(5)表示之化合物更理想。此等可使用市售品,例如:式(4)表示之化合物可列舉丸善石油化學公司製之「BANI-M」等。式(5)表示之化合物可列舉丸善石油化學公司製之「BANI-X」等。此等可以單獨使用1種也可併用2種以上。
本實施形態之樹脂組成物宜更含有馬來醯亞胺化合物較佳。藉由含有馬來醯亞胺化合物,能以良好效率使樹脂組成物硬化。
馬來醯亞胺化合物只要是在分子中有1個以上之馬來醯亞胺基之化合物即可,無特殊限制。其理想例可以列舉N-苯基馬來醯亞胺、N-羥基苯基馬來醯亞胺、雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、2,2-雙{4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)-苯基}丙烷、雙(3,5-二甲基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、雙(3,5-二乙基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、下式(6)表示之馬來醯亞胺化合物、此等馬來醯亞胺化合物之預聚物、或馬來醯亞胺化合物與胺化合物之預聚物等。此等可以單獨使用1種也可以併用2種以上。
上述式(6)中,R5
宜為氫原子較佳。n1
之上限値為10較佳,7更佳。
上述當中,作為馬來醯亞胺化合物,考量溶劑溶解性、耐熱性、及耐除膠渣性之觀點,選自於雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、2,2-雙{4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)-苯基}丙烷、雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、及通式(6)表示之馬來醯亞胺化合物構成之群組中之至少1種更佳。
本實施形態之樹脂組成物中,經烯基取代之納迪克醯亞胺之含量相對於樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為15~60質量份較佳,20~60質量份更佳,25~50質量份更理想。經烯基取代之納迪克醯亞胺之含量藉由為上述範圍內,無機系填充材填充時仍可維持優良的成形性,且硬化性、熱彈性模數、耐除膠渣性等能更改善。
再者,馬來醯亞胺化合物之含量可考量係經烯基取代之納迪克醯亞胺之官能基之一的烯基數(α)與馬來醯亞胺化合物之馬來醯亞胺基數(β)之官能基數之比([β/α])而設為理想的比例。此比([β/α])宜為0.9~4.3較佳,1.5~4.0更佳。此官能基之比([β/α])藉由為上述範圍,能夠使低熱膨脹、熱彈性模數、耐熱性、吸濕耐熱性、耐除膠渣性、易硬化性等更為提高。
本實施形態之樹脂組成物,考量耐熱性、金屬箔剝離強度、耐除膠渣性之觀點,宜更包括氰酸酯化合物較佳。氰酸酯化合物之種類不特別限定,可以列舉例如下列通式(7)表示之萘酚芳烷基型氰酸酯、下列通式(8)表示之酚醛清漆型氰酸酯、聯苯芳烷基型氰酸酯、雙(3,3-二甲基-4-氰氧基苯基)甲烷、雙(4-氰氧基苯基)甲烷、1,3-二氰氧基苯、1,4-二氰氧基苯、1,3,5-三氰氧基苯、1,3-二氰氧基萘、1,4-二氰氧基萘、1,6-二氰氧基萘、1,8-二氰氧基萘、2,6-二氰氧基萘、2,7-二氰氧基萘、1,3,6-三氰氧基萘、4,4'-二氰氧基聯苯、雙(4-氰氧基苯基)醚、雙(4-氰氧基苯基)硫醚、雙(4-氰氧基苯基)碸、2,2-雙(4-氰氧基苯基)丙烷等。
上式(7)中,R6
為氫原子較佳。n2
之上限値較佳為10以下,更佳為6以下。
上式(8)中,R7
宜為氫原子較佳。n3
之上限値宜為10以下較佳,7以下更佳。
上述當中,通式(7)表示之萘酚芳烷基型氰酸酯、通式(8)表示之酚醛清漆型氰酸酯、聯苯芳烷基型氰酸酯的阻燃性優異、硬化性高,且硬化物之熱膨脹係數低,故較理想,通式(7)表示之萘酚芳烷基型氰酸酯、通式(8)表示之酚醛清漆型氰酸酯更理想。
本實施形態之樹脂組成物中,氰酸酯化合物之含量相對於樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份宜為0.1~20質量份較佳,0.1~15質量份更理想。氰酸酯化合物之含量藉由為上述範圍,即使是無機系填充材填充時仍可維持優良的成形性,且能使硬化性、熱彈性模數、耐除膠渣性等更為改善。
該等氰酸酯化合物之製法不特別限定,可以利用現有的作為氰酸酯合成法的各種方法製造。具體例示的話,可藉由使下列通式(9)表示之萘酚芳烷基型苯酚樹脂與鹵化氰在鈍性有機溶劑中於鹼性化合物存在下反應以獲得。又,也可採用以下方式,即,使含水的溶液中形成同樣的萘酚芳烷基型苯酚樹脂與鹼性化合物製得之鹽,之後和鹵化氰進行2相系界面反應並合成之方法。
通式(9)中,R8
各自獨立地表示氫原子或甲基,其中,氫原子為較佳。
上式(9)中,n4
表示1以上之整數。n4
之上限値較佳為10,更佳為6。
又,萘酚芳烷基型氰酸酯化合物可以從α-萘酚或β-萘酚等萘酚類與對亞二甲苯二醇、α,α’-二甲氧基-對二甲苯、1,4-二(2-羥基-2-丙基)苯等之反應獲得之萘酚芳烷基樹脂和氰酸縮合而獲得者當中選擇。
本實施形態之樹脂組成物宜更包括填充材較佳。在無損於本實施形態之所期待特性之範圍內,除了添加上述成分以外,也可以添加其他樹脂。其他樹脂的種類只要是無損絕緣性者即可,不特別限定,例如:環氧樹脂、苯并 樹脂、苯酚樹脂、BT樹脂等上述成分以外含於構成成分中的熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂等。藉由將此等予以適當併用,能夠使金屬黏合性、應力緩和性等更為提升。
填充材可適當使用公知品,其種類無特殊限制。可理想地使用在疊層板用途一般使用者。具體而言,可列舉天然二氧化矽、熔融二氧化矽、合成二氧化矽、非晶質二氧化矽、Aerosil、中空二氧化矽等二氧化矽類、白碳、鈦白、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋯、氮化硼、凝聚氮化硼、氮化矽、氮化碳等氮化物、碳化矽等碳化物、鈦酸鍶、鈦酸鋇等鈦酸鹽、氮化鋁、硫酸鋇、硫酸鈣、亞硫酸鈣等硫酸鹽或亞硫酸鹽、氫氧化鋁、氫氧化鋁加熱處理品(將氫氧化鋁進行加熱處理並減少一部分結晶水者)、氫氧化鎂、氫氧化鈣等金屬氫氧化物、氧化鉬、鉬酸鋅等鉬化合物、碳酸鈣、碳酸鎂、水滑石等碳酸鹽、硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸鋁、硼酸鈣、硼酸鈉等硼酸鹽、錫酸鋅、氧化鋁、三水鋁石(gibbsite)、軟水鋁石、黏土、高嶺土、滑石、煅燒黏土、煅燒高嶺土、煅燒滑石、雲母、E-玻璃、A-玻璃、NE-玻璃、C-玻璃、L-玻璃、D-玻璃、S-玻璃、M-玻璃G20、玻璃短纖維(包括E玻璃、T玻璃、D玻璃、S玻璃、Q玻璃等玻璃微粉末類。)、中空玻璃、球狀玻璃等無機系填充材;苯乙烯型、丁二烯型、丙烯酸型等橡膠粉末、核殼型之橡膠粉末、矽酮樹脂粉末、矽酮橡膠粉末、矽酮複合粉末等有機系填充材;等。該等填充材可以單獨使用1種也可以併用2種以上。該等之中,無機系填充材較理想,考量低熱膨脹之觀點,二氧化矽更佳,考量高熱傳導性之觀點,氧化鋁、氮化鋁更理想。
本實施形態之樹脂組成物中,填充材之含量不特別限定,相對於樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為25~350質量份的話,從考量低熱膨脹、高熱傳導這類特性之觀點較理想,50~350質量份更佳,100~300質量份更理想。
本實施形態之樹脂組成物中,為了使微粒之分散性、樹脂與微粒、玻璃布之黏著強度提高,也可以併用矽烷偶聯劑、濕潤分散劑等各種分散劑。
使用無機系填充材作為填充材時,宜併用矽烷偶聯劑、濕潤分散劑較佳。矽烷偶聯劑可以理想地使用一般在無機物之表面處理使用者,其種類無特殊限制。具體而言,可列舉γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等胺基矽烷系矽烷偶聯劑;γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等環氧矽烷系矽烷偶聯劑;γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基-三(β-甲氧基乙氧基)矽烷等乙烯基矽烷系矽烷偶聯劑;N-β-(N-乙烯基苄胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽等陽離子矽烷系矽烷偶聯劑;苯基矽烷系矽烷偶聯劑;對苯乙烯基三甲氧基矽烷、對苯乙烯基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基甲基二甲氧基矽烷、對苯乙烯基甲基二乙氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽等苯乙烯基系矽烷偶聯劑等。矽烷偶聯劑可以單獨使用1種也可以併用2種以上。
濕潤分散劑只要是在塗料用途使用之分散安定劑即可,並無特殊限制。例如:BYK Chemie Japan公司製之「DISPERBYK-110」、「DISPERBYK-111」、「DISPERBYK-118」、「DISPERBYK-180」、「DISPERBYK-161」、「DISPERBYK-W996」、「DISPERBYK-W9010」、「DISPERBYK-W903」等濕潤分散劑。此等可以單獨使用1種也可以併用2種以上。
本實施形態之樹脂組成物中,在無損所期待特性之範圍內,也可以併用硬化促進劑。硬化促進劑之具體例不限於以下,可列舉咪唑化合物;過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化乙醯、對氯過氧化苯甲醯、二過氧化鄰苯二甲酸二第三丁酯等有機過氧化物;偶氮雙腈等偶氮化合物;N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基甲苯胺、2-N-乙基苯胺基乙醇、三正丁胺、吡啶、喹啉、N-甲基啉、三乙醇胺、三乙二胺、四甲基丁烷二胺、N-甲基哌啶等三級胺類;苯酚、二甲酚、甲酚、間苯二酚、兒茶酚等苯酚類;環烷酸鉛、硬脂酸鉛、環烷酸鋅、辛酸鋅、油酸錫、蘋果酸二丁基錫、環烷酸錳、環烷酸鈷、乙醯基丙酮鐵等有機金屬鹽;此等有機金屬鹽溶於苯酚、雙酚等含羥基之化合物而成者;氯化錫、氯化鋅、氯化鋁等無機金屬鹽;二辛基氧化錫、其他之烷基錫、烷基氧化錫等有機錫化合物等。此等可以單獨使用1種也可以併用2種以上。
本實施形態之樹脂組成物宜含有咪唑化合物作為硬化促進劑較佳。咪唑化合物不特別限定,考量能使本實施形態之作用效果更有效且確實發揮的觀點,宜為下列通式(10)表示之咪唑化合物較佳。
在此,通式(10)中,Ar表示苯基、萘基、聯苯基或蒽基或將它們以羥基改性而得之1價基,其中苯基較理想。R9
表示氫原子或烷基或將其以羥基改性而得之1價基、或芳基,上述芳基不限於以下,例如:取代或無取代之苯基、萘基、聯苯基或蒽基,苯基較理想,Ar基及R9
基兩者皆為苯基則更理想。
咪唑化合物不限於以下,例如:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、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、2,4,5-三苯基咪唑、及2-苯基-4-甲基咪唑。該等之中,2,4,5-三苯基咪唑、及2-苯基-4-甲基咪唑更佳,2,4,5-三苯基咪唑尤佳。
本實施形態之樹脂組成物中,咪唑化合物之含量不特別限定,相對於樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為0.01~10質量份較佳,0.1~5質量份更佳。咪唑化合物之含量藉由為如此的範圍內,可以獲得硬化性與成形性優異之樹脂組成物、預浸體及樹脂片、及以它們作為原材料之覆金屬箔疊層板及印刷電路板。
本實施形態之樹脂組成物中視需要也可以含有溶劑。例如:若使用有機溶劑,樹脂組成物製備時之黏度降低,操作性提高,而且向玻璃布之含浸性提高。溶劑之種類只要是可溶解樹脂組成物中之樹脂之一部分或全部者即可,無特殊限制。其具體例可以列舉丙酮、甲乙酮、甲基賽珞蘇等酮類;甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二甲基甲醯胺等醯胺類;丙二醇單甲醚及其乙酸酯等,但不限於此等。此等可以單獨使用1種也可以併用2種以上。
本實施形態之樹脂組成物可依常法製備。例如宜為可獲得均勻地含有經烯基取代之納迪克醯亞胺、紫環酮系著色劑及上述其他任意成分之樹脂組成物が獲得之方法較佳。具體而言,例如可將各成分按順序摻合於溶劑並充分攪拌,而輕易地製備本實施形態之樹脂組成物。
本實施形態之樹脂組成物製備時,視需要可以使用有機溶劑。有機溶劑之種類只要是可以溶解樹脂組成物中之樹脂者即可,無特殊限制。其具體例如上所述。
又,樹脂組成物製備時,可以實施為了使各成分均勻地溶解或分散之公知之處理(攪拌、混合、混練處理等)。例如:無機系填充材均勻分散時,藉由使用附設有適當攪拌能力之攪拌機之攪拌槽進行攪拌分散處理,能提高對於樹脂組成物之分散性。上述攪拌、混合、混練處理例如可使用球磨機、珠磨機等以混合為目的之裝置、或公轉或自轉型混合裝置等公知之裝置適當進行。
本實施形態之樹脂組成物能抑制著色劑之析出,發揮製造性優異之特性,如後述,可理想地使用在各種用途。該樹脂組成物之用途不限於以下,例如可以列舉預浸體、樹脂片、疊層板、覆金屬箔疊層板及印刷電路板等。亦即,本實施形態之樹脂組成物,就其特性方面,作為預浸體用樹脂組成物、樹脂片用樹脂組成物、疊層板用樹脂組成物、覆金屬箔疊層板用樹脂組成物及印刷電路板用樹脂組成物等尤佳。
本實施形態之預浸體包括:基材;以及含浸或塗佈於該基材之本實施形態之樹脂組成物。本實施形態之預浸體例如可藉由將上述樹脂組成物與基材組合而得,具體而言可藉由使上述樹脂組成物含浸或塗佈於基材而得。本實施形態之預浸體之製造方法可依照常法進行,無特殊限制。例如使上述樹脂組成物含浸或塗佈於基材後,於100~200℃之乾燥機中進行1~30分鐘加熱等而使其半硬化(B階段化),獲得預浸體之方法。又,本實施形態中,上述樹脂組成物之量相對於預浸體之總量不特別限定,30~90質量%之範圍較佳。尤其樹脂組成物含有無機系填充材時,樹脂組成物之量相對於預浸體之總量若為上述範圍內,則更理想。
本實施形態之預浸體使用之基材無特殊限定,能依照目的用途、性能適當選用各種印刷電路板材料使用的公知品。其具體例可列舉例如:E玻璃、D玻璃、S玻璃、Q玻璃、球狀玻璃、NE玻璃、T玻璃等玻璃纖維;石英等玻璃以外之無機纖維;聚對伸苯基對苯二甲醯胺 (Kevlar(註冊商標)、杜邦 (股)公司製)、共聚對伸苯‧3,4’氧基二伸苯‧對苯二甲醯胺 (Technora(註冊商標)、Teijin technoproducts (股)公司製)等全芳香族聚醯胺、2,6-羥基萘甲酸(naphthoic acid)‧對羥基苯甲酸(Vectran (註冊商標)、可樂麗(股)公司製)等聚酯、聚對伸苯基苯并雙唑(poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) (Zylon (註冊商標)、東洋紡(股)公司製)、聚醯亞胺等有機纖維,但不限定於該等。
該等之中,考量低熱膨脹性之觀點,E玻璃布、T玻璃布、S玻璃布、Q玻璃布、及有機纖維較佳。
此等基材可以單獨使用1種也可以併用2種以上。
基材之形狀不特別限定,例如:織布、不織布、粗紗、切股氈、表面氈等。織布之織法不特別限定,例如:平織、斜子織(basket weave)、斜紋織(twill weave)等為已知,可從此等公知法依目的之用途、性能適當選用。又,將此等予以開纖處理者或以矽烷偶聯劑等表面處理之玻璃織布可理想地使用。基材之厚度、質量不特別限定,通常為約0.01~0.3mm者係合適。尤其考量強度與吸水性之觀點,基材為厚度200μm以下、質量250g/m2
以下之玻璃織布較理想,由E玻璃、S玻璃、及T玻璃之玻璃纖維構成之玻璃織布更理想。
樹脂組成物之含量相對於預浸體總量(包括填充材)較佳為30~90質量%,更佳為35~85質量%,又更佳為40~80質量%。樹脂組成物之含量藉由為上述範圍內,成形性有更提高的傾向。尤其,樹脂組成物係併用無機系填充材與有機系填充材時,樹脂組成物之含量若為上述範圍內,成形性有更提高的傾向。
本實施形態之疊層板係重疊1片以上之選自於由上述預浸體及後述樹脂片構成之群組中之至少1種而成,包括選自於由上述預浸體及樹脂片構成之群組中之至少1種中含有的樹脂組成物之硬化物。此疊層板例如可重疊1片以上之上述預浸體並硬化而得。又,本實施形態之覆金屬箔疊層板具有選自於由上述預浸體及樹脂片構成之群組中之至少1種、以及配置於選自於由上述預浸體及樹脂片構成之群組中之至少1種之單面或兩面之金屬箔,包括選自於由上述預浸體及樹脂片構成之群組中之至少1種中含有的樹脂組成物之硬化物。此覆金屬箔疊層板例如可將上述預浸體與金屬箔予以疊層並硬化而得。本實施形態之覆金屬箔疊層板,具體而言可藉由以下方式獲得:例如重疊至少1片以上之上述預浸體,在其單面或兩面配置金屬箔並予以疊層成形而得。更具體而言,將1片或多片以上之前述預浸體重疊,視需要在其單面或兩面配置銅、鋁等金屬箔,將其視需要予以疊層成形,可製得覆金屬箔疊層板。在此使用之金屬箔只要是在印刷電路板材料中使用者即可,不特別限定,壓延銅箔、電解銅箔等公知之銅箔為較佳。又,金屬箔之厚度不特別限定,1~70μm較理想,更佳為1.5~35μm。針對覆金屬箔疊層板之成形方法及其成形條件不特別限定,可以採用一般的印刷電路板用疊層板及多層板的方法及條件。例如:覆金屬箔疊層板成形時可以使用多段壓製機、多段真空壓製機、連續成形機、高壓釜成形機等。又,覆金屬箔疊層板成形時,一般而言,溫度為100~300℃、壓力為面壓2~100kgf/cm2
、加熱時間為0.05~5小時之範圍。再者,視需要,也可以於150~300℃之溫度進行後硬化。又,也可藉由將上述預浸體與另外製作的內層用之配線板組合並疊層成形以製成多層板。
本實施形態之覆金屬箔疊層板可藉由形成預定之配線圖案而理想地作為印刷電路板使用。又,本實施形態之覆金屬箔疊層板有低熱膨脹率、良好成形性、金屬箔剝離強度及耐藥品性(尤其耐除膠渣性),特別有效於作為要求如此的性能之半導體安裝體用印刷電路板。
本實施形態之樹脂片具備:支持體;以及塗佈在該支持體之上述樹脂組成物。亦即,上述樹脂組成物係疊層在支持體之單面或兩面。在此,樹脂片係作為薄片化之一方式,例如可以於金屬箔、薄膜等支持體直接塗佈預浸體等中使用的熱硬化性樹脂並乾燥而製造。
製造本實施形態之樹脂片時使用之支持體不特別限定,可採用各種印刷電路板材料使用之公知品。例如聚醯亞胺薄膜、聚醯胺薄膜、聚酯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、鋁箔、銅箔、金箔等。其中電解銅箔、PET薄膜為較佳。
本實施形態之樹脂片,特別宜為將上述樹脂組成物塗佈在支持體後使其半硬化(B階段化)者較佳。本實施形態之樹脂片之製造方法,宜為一般製造B階段樹脂及支持體之複合體之方法較佳。具體而言,例如:將上述樹脂組成物塗佈在銅箔等支持體後,於100~200℃之乾燥機中進行1~60分鐘加熱之方法等以使其半硬化,以製造樹脂片之方法等。樹脂組成物對於支持體之附著量,按樹脂片之樹脂厚為1~300μm之範圍較佳。
本實施形態之樹脂片可以作為印刷電路板之增層材料使用。
本實施形態之疊層板例如可重疊1片以上之上述樹脂片並硬化而得。又,本實施形態之覆金屬箔疊層板例如可將上述樹脂片與金屬箔予以疊層並硬化而得。本實施形態之覆金屬箔疊層板,具體而言可藉由例如使用上述樹脂片,在其單面或兩面配置金屬箔並疊層形成以獲得。更具體而言,例如將1片前述樹脂片或視需要將已剝離其支持體者數片重疊,成為於其單面或兩面配置銅、鋁等金屬箔之構成,將其視需要疊層成形,可製成覆金屬箔疊層板。在此使用之金屬箔只要是在印刷電路板材料中使用者即可,不特別限定,宜為壓延銅箔、電解銅箔等公知之銅箔為較佳。覆金屬箔疊層板之成形方法及其成形條件不特別限定,可採用一般的印刷電路板用疊層板及多層板的方法及條件。例如:覆金屬箔疊層板成形時,可以使用多段壓製機、多段真空壓製機、連續成形機、高壓釜成形機等。又,覆金屬箔疊層板成形時,一般而言,溫度為100~300℃、壓力為面壓2~100kgf/cm2
、加熱時間為0.05~5小時之範圍。再者,視需要,可於150~300℃之溫度進行後硬化。
本實施形態之疊層板可以為將樹脂片與預浸體各1片以上重疊並硬化而獲得之疊層板,也可以為將樹脂片與預浸體與金屬箔疊層並硬化而獲得之覆金屬箔疊層板。
本實施形態中,當形成成為電路之導體層並製作印刷電路板時,不採取覆金屬箔疊層板之形態的話,也可採用無電解鍍敷的方法。
本實施形態之印刷電路板包括絕緣層及在此絕緣層之表面形成之導體層,此絕緣層包括上述樹脂組成物。
本實施形態之印刷電路板例如可於絕緣層形成金屬箔、利用無電解鍍敷形成成為電路之導體層而製作。導體層一般由銅、鋁構成。形成了導體層之印刷電路板用絕緣層可藉由形成預定之配線圖案而理想地使用在印刷電路板。又,本實施形態之印刷電路板,絕緣層藉由含有上述樹脂組成物,可即使於半導體安裝時之迴流溫度下仍維持優良的彈性模數,藉此能夠有效地抑制半導體塑膠安裝體之翹曲,金屬箔剝離強度及耐除膠渣性優異,所以,特別有效於使用作為半導體安裝體用印刷電路板。
本實施形態之印刷電路板,具體而言例如可依以下之方法製造。首先,準備上述覆金屬箔疊層板(覆銅疊層板等)。在覆金屬箔疊層板之表面進行蝕刻處理而形成內層電路,製成內層基板。對於此內層基板之內層電路表面,視需要實施為了使黏著強度提高之表面處理,然後於此內層電路表面重疊所需片數的上述預浸體,再於其外側疊層外層電路用之金屬箔並加熱加壓,進行一體成形。依此方式,可製得在內層電路與外層電路用之金屬箔之間形成了基材及由熱硬化性樹脂組成物之硬化物構成之絕緣層的多層疊層板。其次,對於此多層之疊層板實施通孔、介層孔用之開孔加工後,進行為了去除來自硬化物層中含有之樹脂成分之樹脂之殘渣即膠渣的除膠渣處理。之後,在此孔之壁面形成使內層電路與外層電路用之金屬箔導通之鍍敷金屬皮膜,再對於外層電路用之金屬箔實施蝕刻處理而形成外層電路,製得印刷電路板。
本實施形態之印刷電路板中,例如:上述預浸體(基材及附著於此基板之上述樹脂組成物)、上述樹脂片、覆金屬箔疊層板之樹脂組成物層(由上述樹脂組成物構成之層)構成含有上述樹脂組成物之絕緣層。
本實施形態之印刷電路板中,絕緣層的於25℃之彎曲彈性模數與於250℃之熱時彎曲彈性模數之差宜為20%以下較佳,0~20%更佳,0~15%又更佳。絕緣層若於25℃之彎曲彈性模數與於250℃之熱時彎曲彈性模數之差距在上述範圍內,則彈性模數維持率成為良好。在此,彈性模數維持率係指於250℃之彎曲彈性模數相對於於25℃之彎曲彈性模數之比例。
本實施形態中,用以使絕緣層之於25℃之彎曲彈性模數與於250℃之熱時彎曲彈性模數之差距為20%以內的方法不特別限定,例如:將絕緣層中使用的樹脂組成物之各成分之種類及含量適當調整成上述範圍之方法。 [實施例]
利用以下之實施例及比較例對於本發明更詳細説明,但本發明不受限於以下之實施例。
(合成例1) 將安裝了溫度計、攪拌器、滴加漏斗及回流冷卻器之反應器預先以鹵水冷卻到0~5℃,於其中裝入氯化氰7.47g(0.122mol)、35%鹽酸9.75g(0.0935mol)、水76mL、及二氯甲烷44mL。
將此反應器內之溫度保持在-5~+5℃、pH保持在1以下,於此狀態於攪拌下利用滴加漏斗費時1小時滴加使上述式(9)中之R8
皆為氫原子之α-萘酚芳烷基型苯酚樹脂(SN485、OH基當量:214g/eq.軟化點:86℃、新日鐵化學公司製)20g(0.0935mol)、及三乙胺14.16g(0.14mol)溶於二氯甲烷92mL而得之溶液,滴加結束後,再費時15分鐘滴加三乙胺4.72g(0.047mol)。
滴加結束後,於同溫度攪拌15分鐘,之後將反應液分液,並分取有機層。將獲得之有機層以水100mL洗滌2次後,利用蒸發器於減壓下將二氯甲烷餾去,最終於80℃使其進行1小時濃縮乾固,獲得α-萘酚芳烷基型苯酚樹脂之氰酸酯化物(上述通式(7)之R6
皆為氫原子之α-萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂)23.5g。
(實施例1) 將合成例1獲得之α-萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型氰酸酯)10質量份、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺化合物(大和化成工業公司製、「BMI-2300」、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺)45質量份、雙烯丙基納迪克醯亞胺(丸善石油化學公司製、「BANI-M」)45質量份、二氧化矽(粒徑1.1μm、Admatechs公司製、「SC-4500SQ」)120質量份、矽烷偶聯劑(信越矽酮公司製、「KBM-403」、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)5質量份、濕潤分散劑(BYK Chemie Japan公司製、「DISPERBYK-161」、胺系濕潤分散劑)0.8質量份、三苯基咪唑(東京化成工業公司製、硬化促進劑)0.3質量份、紫環酮系著色劑(C.ISolventOrange60)0.8質量份混合,以甲乙酮稀釋而獲得清漆。將此清漆含浸塗佈於E玻璃織布,於160℃進行3分鐘加熱乾燥,獲得樹脂組成物含量44.5質量%之預浸體。
(實施例2) 將合成例1獲得之α-萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型氰酸酯)10質量份、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺化合物(大和化成工業公司製、「BMI-2300」、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺)45質量份、雙烯丙基納迪克醯亞胺(丸善石油化學公司製、「BANI-M」)45質量份、二氧化矽(粒徑1.1μm、Admatechs公司製、「SC-4500SQ」)120質量份、矽烷偶聯劑(信越矽酮公司製、「KBM-403」、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)5質量份、濕潤分散劑(BYK Chemie Japan公司製、「DISPERBYK-161」、胺系濕潤分散劑)0.8質量份、三苯基咪唑(東京化成工業公司製、硬化促進劑)0.3質量份、紫環酮系著色劑(C.ISolventOrange60)0.4質量份混合,以甲乙酮稀釋而獲得清漆。將此清漆含浸塗佈於E玻璃織布,於160℃進行3分鐘加熱乾燥,獲得樹脂組成物含量44.5質量%之預浸體。
(實施例3) 將合成例1獲得之α-萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型氰酸酯)10質量份、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺化合物(大和化成工業公司製、「BMI-2300」、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺)45質量份、雙烯丙基納迪克醯亞胺(丸善石油化學公司製、「BANI-M」)45質量份、二氧化矽(粒徑1.1μm、Admatechs公司製、「SC-4500SQ」)120質量份、矽烷偶聯劑(信越矽酮公司製、「KBM-403」、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)5質量份、濕潤分散劑(BYK Chemie Japan公司製、「DISPERBYK-161」、胺系濕潤分散劑)0.8質量份、三苯基咪唑(東京化成工業公司製、硬化促進劑)0.3質量份、紫環酮系著色劑(C.I solvent Orange60)0.2質量份混合,以甲乙酮稀釋而獲得清漆。將此清漆含浸塗佈於E玻璃織布,於160℃進行3分鐘加熱乾燥,獲得樹脂組成物含量44.5質量%之預浸體。
(實施例4) 將合成例1獲得之α-萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型氰酸酯)10質量份、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺化合物(大和化成工業公司製、「BMI-2300」、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺)45質量份、雙烯丙基納迪克醯亞胺(丸善石油化學公司製、「BANI-M」)45質量份、二氧化矽(粒徑1.1μm、Admatechs公司製、「SC-4500SQ」)120質量份、矽烷偶聯劑(信越矽酮公司製、「KBM-403」、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)5質量份、濕潤分散劑(BYK Chemie Japan公司製、「DISPERBYK-161」、胺系濕潤分散劑)0.8質量份、三苯基咪唑(東京化成工業公司製、硬化促進劑)0.3質量份、紫環酮系著色劑(C.ISolventOrange60)0.08質量份混合,以甲乙酮稀釋而獲得清漆。將此清漆含浸塗佈於E玻璃織布,於160℃進行3分鐘加熱乾燥,獲得樹脂組成物含量44.5質量%之預浸體。
(比較例1) 將合成例1獲得之α-萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型氰酸酯)10質量份、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺化合物(大和化成工業公司製、「BMI-2300」、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺)45質量份、雙烯丙基納迪克醯亞胺(丸善石油化學公司製、「BANI-M」)45質量份、二氧化矽(粒徑1.1μm、Admatechs公司製、「SC-4053SQ」)120質量份、矽烷偶聯劑(信越矽酮公司製、「KBM-403」、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)5質量份、濕潤分散劑(BYK Chemie Japan公司製、「DISPERBYK-161」、胺系濕潤分散劑)0.8質量份、三苯基咪唑(東京化成工業公司製、硬化促進劑)0.3質量份、紫環酮系著色劑(C.ISolventOrange60)1.2質量份混合,以甲乙酮稀釋而獲得清漆。將此清漆含浸塗佈E玻璃織布,於160℃進行3分鐘加熱乾燥,獲得樹脂組成物含量44.5質量%之預浸體。
(比較例2) 將合成例1獲得之α-萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型氰酸酯)20質量份、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺化合物(大和化成工業公司製、「BMI-2300」、酚醛清漆型雙馬來醯亞胺)27質量份、雙烯丙基納迪克醯亞胺(丸善石油化學公司製、「BANI-M」)27質量份、聯苯芳烷基型環氧樹脂(日本化藥公司製、「NC-3000H」、聯苯芳烷基型環氧)26質量份、二氧化矽(粒徑1.1μm、Admatechs公司製、「SC-4500SQ」)120質量份、矽烷偶聯劑(信越矽酮公司製、「KBM-403」、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)5質量份、濕潤分散劑(BYK Chemie Japan公司製、「DISPERBYK-161」、胺系濕潤分散劑)0.8質量份、三苯基咪唑(東京化成工業公司製、硬化促進劑)0.3質量份、紫環酮系著色劑(C.ISolventOrange60)1.2質量份混合,以甲乙酮稀釋而獲得清漆。將此清漆含浸塗佈於E玻璃織布,於160℃進行3分鐘加熱乾燥,獲得樹脂組成物含量44.5質量%之預浸體。
(濾器堵塞之評價) 將各實施例及比較例製作之清漆50kg使用隔膜泵以吐出流量0.6m3
/h使其循環,並通過濾器(去除粒徑40μm之濾器)。自清漆循環開始起30分鐘的期間使清漆在濾器循環,確認是否濾器堵塞而隔膜泵停止。
(53μm篩試驗後橙色殘渣之評價) 將各實施例及比較例製成的各清漆400g在名目尺寸(網1孔之1邊長)53μm、框尺寸200×60(D)、網目280、平織之篩上,將各實施例及各比較例之清漆以甲乙酮(MEK)流洗。之後,以目視評價篩之上是否有殘留的殘渣。
(預浸體色調之評價) 以目視評價各實施例及比較例獲得之預浸體之色調。色調依以下基準評價。 ◎:著色成所希望的色彩(來自紫環酮系著色劑的色彩)。 ○:充分著色,接近所希望的色彩。 ╳:色調淡,未充分著色。
由以上至少確認:各實施例中,沒有濾器堵塞、53μm篩試驗後橙色殘渣的情形。進而,確認了:各實施例中,可獲得均勻色調之預浸體。 [產業利用性]
本發明之樹脂組成物、預浸體、樹脂片、疊層板、及印刷電路板,適合作為個人電腦等各種電子設備、通訊器材的構件。
Claims (15)
- 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中,該紫環酮系著色劑之含量相對該樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為0.2質量份以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之樹脂組成物,更包括馬來醯亞胺化合物。
- 如申請專利範圍第1或2項之樹脂組成物,更包括氰酸酯化合物。
- 如申請專利範圍第1或2項之樹脂組成物,更包括填充材。
- 如申請專利範圍第8項之樹脂組成物,其中,該填充材之含量相對於該樹脂組成物中之構成樹脂之成分之合計100質量份為25質量份以上350質量份以下。
- 一種預浸體,具備:基材,及含浸或塗佈於該基材之如申請專利範圍第1至9項中任一項之樹脂組成物。
- 如申請專利範圍第10項之預浸體,其中,該基材係選自於由E玻璃布、T玻璃布、S玻璃布、Q玻璃布及有機纖維構成之群組中之至少1種。
- 一種樹脂片,具備:支持體,及塗佈於該支持體之如申請專利範圍第1至9項中任一項之樹脂組成物。
- 一種疊層板,係重疊1片以上選自於由如申請專利範圍第10及11項之預浸體、及如申請專利範圍第12項之樹脂片構成之群組中之至少1種而得,包括選自於由該預浸體及該樹脂片構成之群組中之至少1種中所含之樹脂組成物之硬化物。
- 一種覆金屬箔疊層板,具有:選自於由如申請專利範圍第10及11項之預浸體、及如申請專利範圍第12項之樹脂片構成之群組中之至少1種,以及配置在選自於由該預浸體及該樹脂片構成之群組中之至少1種之單面或兩面的金屬箔;包括選自於由該預浸體及該樹脂片構成之群組中之至少1種中所含之樹脂組成物之硬化物。
- 一種印刷電路板,包括絕緣層及形成在該絕緣層之表面之導體層,該絕緣層包括如申請專利範圍第1至9項中任一項之樹脂組成物。
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