TWI774362B - 化合物、樹脂組合物、及積層板 - Google Patents

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Abstract

一種化合物、樹脂組合物、及積層板。該化合物具有式(I)所示結構:
Figure 01_image001
式(I) 其中,A 1係C 24-48的伸烷基(alkylene group)、C 24-48的伸烯基(alkenylene group)、C 24-48的伸炔基(alkynylene group)、C 24-48的脂環伸烷基(alicyclic alkylene group)、C 24-48的脂環伸烯基(alicyclic alkenylene group)、或C 24-48的脂環伸炔基(alicyclic alkynylene group);A 2係C 2- 12伸烷基(alkylene group)、C 6-C 25伸芳基(arylene group)、C 4- 8伸環烷基(cycloalkylene group)、C 5- 25伸雜芳基(heteroarylene group)、二價C 7-C 25烷基芳基(alkylaryl group)、二價C 7- 25醯基芳基(acylaryl group)、二價C 6- 25芳醚基(aryl ether group)、或二價C 7- 25醯氧基芳基(acyloxyaryl group);以及,n≧1。

Description

化合物、樹脂組合物、及積層板
本揭露關於一種化合物、樹脂組合物、及積層板。
隨著高頻高速傳輸應用的需求日漸殷切,電子產品的數據處理速度以及通訊速度趨向高頻高速化,電路板(PCB)材料的要求規格亦逐漸升級。聚醯亞胺(polyimide, PI) 樹脂由於具有優異的熱安定性及良好的機械,電氣及化學性質,被廣泛地應用於印刷電路板。然而,傳統聚醯亞胺樹脂中因含有具極性之醯亞胺骨架,使其固化物吸水率變高,進而導致在較高濕度的使用環境下,聚醯亞胺樹脂固化物的介電損耗(Df)也隨之增加。此外,雖然降低銅箔的表面粗糙度,可以降低傳輸損耗,而符合高頻訊號傳輸的需求。然而,當銅箔具有更低的表面粗糙度雖然可減少高頻訊號傳輸損耗,但會使銅箔和電路基板之間的接合強度降低,從而導致銅箔容易從電路基板剝離並降低印刷電路板的信賴度。液晶型高分子(liquid crystal polymer、LCP)因具低介電常數及低損耗因子等特性,已被運用在高頻電路板。然而,液晶型高分子膜層對於銅箔的接著力不佳,容易由銅箔上剝離(peeling)。
本揭露提供一種化合物。根據本揭露實施例, 該化合物具有式(I)所示結構:
Figure 02_image001
式(I) 其中,A 1可為C 24-48的伸烷基(alkylene group)、C 24-48的伸烯基(alkenylene group)、C 24-48的伸炔基(alkynylene group)、C 24-48的脂環伸烷基(alicyclic alkylene group)、C 24-48的脂環伸烯基(alicyclic alkenylene group)、或C 24-48的脂環伸炔基(alicyclic alkynylene group);A 2可為C 2- 12伸烷基(alkylene group)、C 6-C 25伸芳基(arylene group)、C 4- 8伸環烷基(cycloalkylene group)、C 5- 25伸雜芳基(heteroarylene group)、二價C 7-C 25烷基芳基(alkylaryl group)、二價C 7- 25醯基芳基(acylaryl group)、二價C 6- 25芳醚基(aryl ether group)、或二價C 7- 25醯氧基芳基(acyloxyaryl group);以及,n≧1。
根據本揭露實施例,本揭露提供一樹脂組合物。根據本揭露實施例,該樹脂組合物包含上述化合物、以及一酸酐,其中該酸酐包含單酸酐、二酸酐、或上述之組合。
根據本揭露實施例,本揭露亦提供一種積層板。根據本揭露實施例,該積層板包含一導電層,具有一表面;以及,一膜層。該膜層配置於該導電層之表面,其中該膜層包含上述樹脂組合物的固化物。
以下針對本揭露之聚合物及光敏性樹脂組合物作詳細說明。應了解的是,以下之敘述提供許多不同的實施例或例子,用以實施本揭露之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單描述本揭露。當然,這些僅用以舉例而非本揭露之限定。
再者,說明書與請求項中所使用的序數例如”第一”、”第二”、”第三”等之用詞,以修飾請求項之元件,其本身並不意含及代表該請求元件有任何之前的序數,也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序,該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。
本揭露提供一種化合物、樹脂組合物、及積層板。根據本揭露實施例,該樹脂組合物可用來製備聚醯亞胺膜層(或聚胺酯-聚醯亞胺膜層)。由於該樹脂組合物包含該具有特定結構的化合物以及特定的成份比例,因此由該樹脂組合物製備的膜層(固化物)除了在高頻(10GHz以上的頻段)具有低介電常數(Dk)及低介電損失(Df)以及在吸濕後仍可維持穩定介電性質外,可以進一步塗佈於金屬箔基材上,並保有良好的接合強度、耐熱性及耐化性。
根據本揭露實施例, 該化合物可具有式(I)所示結構:
Figure 02_image001
式(I) 其中,A 1可為C 24-48的伸烷基(alkylene group)、C 24-48的伸烯基(alkenylene group)、C 24-48的伸炔基(alkynylene group)、C 24-48的脂環伸烷基(alicyclic alkylene group)、C 24-48的脂環伸烯基(alicyclic alkenylene group)、或C 24-48的脂環伸炔基(alicyclic alkynylene group)。A 2可為C 2- 12伸烷基(alkylene group)、C 6-C 25伸芳基(arylene group)、C 4- 8伸環烷基(cycloalkylene group)、C 5- 25伸雜芳基(heteroarylene group)、二價C 7-C 25烷基芳基(alkylaryl group)、二價C 7- 25醯基芳基(acylaryl group)、二價C 6- 25芳醚基(aryl ether group)、或二價C 7- 25醯氧基芳基(acyloxyaryl group)。n可大於或等於1,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30或50。根據本揭露實施例,A 1及A 2碳上的氫,可視需要被氟、C 1-6烷基、或C 1-6氟烷基取代。
根據本揭露實施例,該第一重複單元中的A 1可為直鏈(linear)、分枝(branched)、或分枝環狀(branched cyclic)的基團,且A 1的化學式可為-C nH 2n-、-C nH 2(n-1)-、-C nH 2(n-2)-、-C nH 2(n-3)-、-C nH 2(n-4)-、-C nH 2(n-5)-、或-C nH 2(n-6)-,其中n為24至48(例如25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、或47)。
根據本揭露實施例,A 1可為
Figure 02_image003
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
Figure 02_image011
Figure 02_image013
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Figure 02_image023
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Figure 02_image029
Figure 02_image031
Figure 02_image033
Figure 02_image035
Figure 02_image037
Figure 02_image039
Figure 02_image041
Figure 02_image043
Figure 02_image045
Figure 02_image047
Figure 02_image049
Figure 02_image051
、或
Figure 02_image053
,其中A 1係以星號(*)所標示位置與氧連接。12≥a≥4;12≥b≥4;R 2各自獨立為氫、C 4-10烷基、C 4-10烯基、或C 4-10炔基;至少2個R 2不為氫;以及,A 1具有24至48個碳。根據本揭露實施例,在A 1中,至少二個R 2不為氫(即至少二個R 2各自為C 4-10烷基、C 4-10烯基、或C 4-10炔基)。根據本揭露實施例,在A 1中,至少三個R 2不為氫(即至少三個R 2各自為C 4-10烷基、C 4-10烯基、或C 4-10炔基)。根據本揭露實施例,A 1可為
Figure 02_image055
Figure 02_image057
Figure 02_image059
、或
Figure 02_image061
根據本揭露實施例,該A 2可為
Figure 02_image063
Figure 02_image065
Figure 02_image067
Figure 02_image069
Figure 02_image071
Figure 02_image073
Figure 02_image075
Figure 02_image077
Figure 02_image079
、或
Figure 02_image081
,其中A 2係以星號(*)所標示位置與氮連接。Y可為-O-、-C(R 1) 2-、
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
、或
Figure 02_image089
。 R 1可各自獨立為氫、氟、C 1-6烷基、或C 1-6氟烷基;以及,m可為2、3、4、5、6、7、或8。
根據本揭露實施例,本揭露所述C 1-10烷基可為直鏈或分支(linear or branched)鏈的烷基。舉例來說,C 1-10烷基可為甲基(methyl)、乙基(ethyl)、丙基(propyl)、丁基(butyl)、戊基(pentyl)、己基(hexyl)、庚基(heptyl)、辛基(octyl)、或其異構體(isomer)。根據本揭露實施例,本揭露所述C 1-6氟烷基係指碳上的氫全部或部份被氟取代的烷基,且可為直鏈(linear)或分支鍵(branched),例如氟甲基、氟乙基、氟丙基、氟丁基、氟戊基、氟己基、或其異構體(isomer)。在此,本揭露所述氟甲基可為單氟甲基、二氟甲基、或全氟甲基,而氟乙基可為單氟乙基、二氟乙基、三氟乙基、四氟乙基、或全氟乙基。
根據本揭露實施例,本揭露所述伸烷基可為直鏈或分枝(linear or branched)的伸烷基。根據本揭露實施例,本揭露所述烯基可為直鏈或分枝(linear or branched)的烯基。根據本揭露實施例,本揭露所述炔基可為直鏈或分枝(linear or branched)的炔基。
根據本揭露實施例,本揭露所述化合物可由一二元醇與一二異氰酸酯(diisocyanate)反應所得。根據本揭露實施例,該二元醇的化學式可為C nH 2(n+1)O 2、C nH 2(n)O 2、C nH 2(n-1)O 2、C nH 2(n-2)O 2、C nH 2(n-3)O 2、C nH 2(n-4)O 2、或C nH 2(n-5)O 2-,其中n可為24至48(例如25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、或47)。舉例來說,該二元醇為
Figure 02_image091
Figure 02_image093
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Figure 02_image111
Figure 02_image113
Figure 02_image115
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Figure 02_image119
Figure 02_image121
Figure 02_image123
Figure 02_image125
Figure 02_image127
Figure 02_image129
Figure 02_image131
Figure 02_image133
Figure 02_image135
Figure 02_image137
Figure 02_image139
、或
Figure 02_image141
,其中12≥a≥4;12≥b≥4;以及,R 2各自獨立為氫、C 4-10烷基、C 4-10烯基、或C 4-10炔基,且至少2個R 2不為氫。根據本揭露實施例,該二元醇具有24至48個碳。
根據本揭露實施例,該二異氰酸酯(diisocyanate)可為
Figure 02_image143
Figure 02_image145
Figure 02_image147
Figure 02_image149
Figure 02_image151
Figure 02_image153
Figure 02_image155
Figure 02_image157
Figure 02_image159
、或
Figure 02_image161
,其中Y可為-O-、-C(R 1) 2-、
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
、或
Figure 02_image089
。 R 1可各自獨立為氫、氟、C 1-6烷基、或C 1-6氟烷基;以及,m可為2、3、4、5、6、7、或8。根據本揭露實施例,該二異氰酸酯(diisocyanate)可為五亞甲基二異氰酸酯(pentamethylene diisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate,HDI)、二異氰酸二苯甲烷(4,4'-methylene diphenyl diisocyanate,MDI)、4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate,H12MDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-toluene diisocyanate)、2,5-甲苯二異氰酸酯(2,5-toluene diisocyanate)、2,6-甲苯二異氰酸酯等(2,6-toluene diisocyanate)、二異氰酸異佛爾酮(isophorone diisocyanate,IPDI)、1,5-萘基二異氰酸酯(1,5- naphthalene diisocyanate,NDI)、對-伸苯基二異氰酸酯(p-phenylene diisocyanate,PPDI)、二甲苯二異氰酸酯(xylylene diisocyanate,XDI)、氫化1,4-二甲苯二異氰酸酯(hydrogenated 1,4-xylylene diisocyanate,1,4-H6XDI)、或三甲基六亞甲基二異氰酸酯(trimethyl hexamethylene diisocyanate,TMDI)。根據本揭露實施例,該二異氰酸酯與該二元醇的莫耳比可為約1.05至2。
根據本揭露實施例,本揭露亦提供一種樹脂組合物,可用來製備一聚醯亞胺膜層或聚胺酯-聚醯亞胺膜層。根據本揭露實施例,該樹脂組合物包含本揭露所述具有式(I)的化合物;以及,一酸酐。根據本揭露實施例,該酸酐包含單酸酐、二酸酐、或上述之組合。
根據本揭露實施例,該單酸酐可為馬來酸酐(maleic anhydride)、琥珀酸酐(succinic anhydride)、苯乙烯馬來酸酐(styrene maleic anhydride)、5-原冰片烯-2,3-二羧酸酐(5-norbornene-2,3-dicarboxylanhydride)、3,6-環氧-1,2,3,6-四氫酞酸酐(3,6-epoxy-1,2,3,6-tetra hydrophthalicanhydride)、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酐(3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride)、鄰苯二甲酐(phthalic anhydride)、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酐(1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride)、衣康酸酐(itaconic anhydride ,IA)、檸康酸酐(citraconic anhydride, CA)、或2,3-二甲基馬來酸酐(2,3-dimethylmaleic anhydride,DMMA)。根據本揭露實施例,該二酸酐可為
Figure 02_image163
Figure 02_image165
Figure 02_image167
Figure 02_image169
Figure 02_image171
Figure 02_image173
、或
Figure 02_image175
,其中Z係單鍵、-O-、-SO 2-、-C(CH 3) 2-、-C(CF 3) 2-、
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
Figure 02_image089
Figure 02_image177
Figure 02_image179
Figure 02_image181
;以及,R 3各自獨立為氫、C 1-6烷基、或C 1-6氟烷基。根據本揭露實施例,該二酸酐可為苯均四酸二酐(pyromellitic dianhydride 、PMDA)、4,4'-六氟異亞丙基二苯二甲酸二酐(4,4'-(hexafluoroisopropylidene)-diphthalic anhydride、6FDA)、4,4'-氧二醚酸酐(4,4'-oxydiphthalic anhydride、ODPA), 、、4,4'-二苯二甲酸二酐(4,4'-biphthalic dianhydride、BPDA)、4,4'-雙酚A二酐(4,4'-bisphenol A dianhydride、BPADA)、對苯基二(偏苯三酸酯)二酸酐(p-phenylene bis(trimellitate) dianhydride、TAHQ)、或對苯二酚二酞酸酐(hydroquinnone diphtalic anhydride、HQDA)。
根據本揭露實施例,該酸酐可為單酸酐,因此該樹脂組合物包含具有式(I)的化合物以及單酸酐。該酸酐可具有一莫耳數M 1,以及該化合物具有一莫耳數M 2,其中1.5≤M 2/M 1≤2.5。根據本揭露實施例,由該樹脂組合物所製備的化合物可為
Figure 02_image183
,其中A 1、A 2、以及n的定義與上述相同;以及,A 3可為單酸酐去氧所得之殘基,且該A 3以兩個羰基與氮連接。舉例來說,由該樹脂組合物所製備的化合物可為
Figure 02_image185
(即所使用的單酸酐為馬來酸酐)。
根據本揭露實施例,該酸酐可為二酸酐,因此該樹脂組合物包含具有式(I)的化合物以及二酸酐。根據本揭露實施例,該酸酐可具有一莫耳數M 1,以及該化合物具有一莫耳數M 2,其中0.05≤M 2/M 1≤1。根據本揭露實施例,由該樹脂組合物所製備的聚醯亞胺可具有一重複單元,其中該重複單元的結構可為
Figure 02_image187
,其中A 1、A 2、以及n的定義與上述相同;以及,A 4可為
Figure 02_image189
Figure 02_image191
Figure 02_image192
Figure 02_image193
Figure 02_image194
Figure 02_image195
、或
Figure 02_image196
,其中A 4以星號(*)所標示位置與羰基連接。Z係單鍵、-O-、-SO 2-、-C(CH 3) 2-、-C(CF 3) 2-、
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
Figure 02_image089
Figure 02_image177
Figure 02_image179
Figure 02_image181
;以及,R 3可為氫、氟、C 1-6烷基、或C 1-6氟烷基。
根據本揭露實施例,當該酸酐係單酸酐及二酸酐的組合時,該酸酐具有一莫耳數M 1、而該化合物具有一莫耳數M 2,其中0.05≤M 2/M 1≤3,且該單酸酐及該二酸酐的莫耳比可為1:99至99:1。
根據本揭露實施例,當該樹脂組合物包含具有式(I)的化合物以及二酸酐時,該樹脂組合物可更包含一二胺化合物。根據本揭露實施例,該酸酐(即二酸酐)具有一莫耳數M 1、該化合物具有一莫耳數M 2、以及該二胺化合物具有一莫耳數M 3,其中0.5≤ (M 2+M 3)/M 1≤3。此外,根據本揭露實施例,0.05≤M 2/( M 2+M 3) ≤0.3。當M 2/( M 2+M 3)的值過低,則由所得之樹脂組合物製備的膜層(固化物)與金屬箔基材的接合度會變明顯變差。當M 2/( M 2+M 3)的值過高,則由所得之樹脂組合物製備的膜層(固化物)其耐化性變差。根據本揭露實施例,由該樹脂組合物所製備的聚合物(例如聚胺酯-聚醯亞胺)可具有一第一重複單元及一第二重複單元,其中該第一重複單元的結構可為
Figure 02_image187
、而該第二重複單元的結構可為
Figure 02_image198
,其中A 1、A 2、A 4、以及n的定義與上述相同;以及,A 5可為
Figure 02_image200
Figure 02_image202
Figure 02_image204
Figure 02_image206
Figure 02_image208
、或
Figure 02_image210
,其中A 5以星號(*)所標示位置與氮(可為第一重複單元或第二重複單元的氮)連接。W可為-O-、-C(CH 3) 2-、-C(CF 3) 2-、
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
Figure 02_image089
Figure 02_image212
Figure 02_image179
、或
Figure 02_image215
;以及,R 4可為氫、氟、C 1-6烷基、或C 1-6氟烷基。根據本揭露實施例該第一重複單元及第二重複單元的數目比可為1:19至3:7。當第一重複單元及第二重複單元的數目比過低,則由所得之樹脂組合物製備的膜層(固化物)與金屬箔基材的接合度會明顯變差。當第一重複單元及第二重複單元的數目比過高,則由所得之樹脂組合物製備的膜層(固化物)其耐化性變差。
根據本揭露實施例,該二胺化合物可為
Figure 02_image217
Figure 02_image219
Figure 02_image221
Figure 02_image223
Figure 02_image225
、或
Figure 02_image226
,其中Y可為-O-、-C(CH 3) 2-、-C(CF 3) 2-、
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
Figure 02_image089
Figure 02_image212
Figure 02_image179
、或
Figure 02_image215
;以及,R 4可為氫、氟、C 1-6烷基、或C 1-6氟烷基。根據本揭露實施例,該二胺化合物可為聯甲苯胺(m-tolidine、m-TB)、間二氨基苯(m-phenylenediamine 、m-PDA), 對二氨基苯(p-phenylenediamine, p-PDA)、4,4'-二胺基二苯醚(4,4'-oxydianiline、4,4'-ODA), 3,4'-二胺基二苯醚(3,4'-oxydianiline、3,4'-ODA)、1,4-雙(4-氨苯氧基)苯(1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene、TPE-Q)、1,3-雙(4-氨苯氧基)苯(1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene、TPE-R)、1,2-雙(4-氨苯氧基)苯(1,2-bis(4-aminophenoxy)benzene 、1,2-APB)、1,3-雙(3-氨苯氧基)苯(1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene 、APB-133)、2,5-雙(4-氨苯氧基)甲苯)(2,5-bis(4-aminophenoxy)toluene)、雙(4-[4-胺基苯氧基]苯)醚(Bis(4-[4-aminophenoxy]phenyl)ether、BAPE)、4,4'-二(4-氨基苯氧基)聯苯(4,4'-bis[4-aminophenoxy]biphenyl、BAPB)、2,2'-雙[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷(2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)]phenyl propane、BAPP)、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)苯碸(bis-(4-(4-aminophenoxy)phenyl sulfone、BAPS)、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二氨基聯苯(2,2'-bis(trifluoromethyl) 4,4'-diaminobiphenyl、TFMB)、1,4-苯二胺(1,4-diaminobenzene、PPD)、或上述之混合。
根據本揭露實施例,當該樹脂組合物同時包含具有式(I)的化合物、單酸酐、及二酸酐時,該樹脂組合物可更包含一二胺化合物。根據本揭露實施例,該酸酐(即單酸酐及二酸酐)可具有一莫耳數M 1、該化合物具有一莫耳數M 2、以及該二胺化合物具有一莫耳數M 3,其中0.5≤ (M 2+M 3)/M 1≤3。根據本揭露實施例,由該樹脂組合物所製備的聚合物(例如聚胺酯-聚醯亞胺)的結構可為
Figure 02_image228
,其中A 1、A 2、A 3、A 4、A 5、以及n的定義與上述相同、i≥1(例如100≥ i≥1)、j≥1(例如100≥ j≥1)、以及i:j可為1:19至19:1。根據本揭露實施例,重複單元
Figure 02_image187
以及重複單元
Figure 02_image198
可以無規方式或嵌段方式重複。根據本揭露實施例,由該樹脂組合物所製備的聚合物可為
Figure 02_image231
根據本揭露實施例,該樹脂組合物可進一步包含一有機高分子材料,以改善由樹脂組合物所得之固化物的機械強度以及耐化性。其中,該有機高分子材料係為環氧樹脂、酚醛樹脂、碳氫樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯胺、聚亞醯胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯四氫咯酮烷酮、聚苯乙烯、或聚偏二氟乙烯。根據本揭露實施例,該有機高分子材料的含量可為約0.5wt%至150wt%,以本揭露所述該聚合物及該酸酐的總重為基準。
根據本揭露實施例,本揭露所述樹脂組合物可視需要更包含其他成分,例如本領域習知的添加劑,以改良樹脂組合物其固化物的物化性質。所述習知添加劑的實例包括但不限於:阻燃劑、黏度調節劑、觸變劑(thixotropic agent)、消泡劑、調平劑(leveling agent)、表面處理劑、安定劑、及抗氧化劑。所述添加劑可單獨使用或組合使用。上述各種添加劑之用量,為本揭露所屬技術領域中具有通常知識者於觀得本揭露之揭露內容後,可依其通常知識而視需要調整者,並無特殊限制。
根據本揭露實施例,本揭露所述樹脂組合物之各成份,包含本揭露所述化合物及酸酐(或更包含二胺、有機高分子材料、及添加劑)可進一步溶於一溶劑中,以調整樹脂組合物的黏度,促使該樹脂組合物藉由一塗佈製程在一基材上形成一塗層。所述溶劑可為任何可溶解或分散黏著劑組合物各成分、但不與該等成分反應的惰性溶劑。舉例言之,可用以溶解或分散黏著劑組合物各成分之溶劑包含但不限於:二甲苯(xylene)、甲苯(toluene)、四甲基苯、甲基異丁基酮、甲基乙基酮、乳酸乙酯或環己烯酮、N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone、NMP)、丁酮(methyl ethyl ketone 、MEK)、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide、DMAc)、γ-丁內酯(γ-butyrolactone、GBL)、N,N-二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide、DMF)、或二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide、DMSO)。各溶劑可單獨使用或任意組合使用。溶劑之用量並無特殊限制,原則上只要能使樹脂組合物各成分均勻溶解或分散於其中即可。該樹脂組合物的塗佈方式可為網印、旋轉塗佈法(spin coating)、棒狀塗佈法(bar coating)、刮刀塗佈法(blade coating)、滾筒塗佈法(roller coating)、浸漬塗佈法(dip coating)、噴塗(spray coating)、或刷塗(brush coating)。
根據本揭露實施例,本揭露亦提供一種積層板。請參照第1圖,係為本揭露一本揭露實施例所述之積層板100的示意圖。如第1圖所示,該積層板100包含一導電層10(具有上表面11及下表面13)、以及一膜層20配置於該導電層10的上表面11,其中該膜層20係由上述之樹脂組合物經一固化製程後所製得(即該膜層係為該樹脂組合物的固化產物)。
根據本揭露實施例,該導電層包括但不限於導電金屬箔。導電金屬箔包括但不限於銅箔、鎳箔或鋁箔。導電層厚度一般而言可為約0.1微米至約100微米,但本發明不限於此。導電金屬箔片之表面可為光滑的或者可經粗化而具有粗糙表面。根據本揭露實施例,該導電層之表面可具有一平均粗糙度(即十點平均粗糙度(Rz))小於或等於約10微米,例如小於或等於約5微米、或小於或等於約2微米。根據本揭露實施例,該十點平均粗糙度(Rz)的測定方式如下:使用觸針式表面粗糙度計(surfcorder ET-3000)依據JIS-B0601:1994的方法量測。
根據本揭露實施例,該積層板可更包含一絕緣基板(未圖示),其中該導電層可藉由該膜層配置於該絕緣基板之上。該絕緣基板的材質可為環氧樹脂( epoxy resin)、酚醛樹脂(phenol formaldehyde resin)、碳氫樹脂(hydrocarbon resin)、丙烯酸樹脂(acrylic acid resin)、聚醯胺(polyamide)、聚亞醯胺(polyimide)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、聚乙烯四氫咯酮烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、或上述之組合。根據本揭露實施例,該絕緣基板可更包含一補強材料。
根據本揭露實施例,本揭露所述積層板的製備方式可包含以下步驟,首先,提供一樹脂組合物。接著,利用一塗佈製程將樹脂組合物在一導電金屬箔上形成一塗層。接著,對該塗層進行一固化製程,以形成一膜層(例如聚醯亞胺膜或聚胺酯-聚醯亞胺)。該固化製程的溫度可為約200℃-400℃,以及製程的時間可為30分鐘至8小時。此外,在對該塗層進行一固化製程前,可先對該進行一烘烤,以移除樹脂組合物的溶劑。根據本揭露實施例,在該固化製程中,該樹脂組合物進行醯亞胺化反應(即脫水環化反應)形成一具有聚醯亞胺(或聚胺酯-聚醯亞胺)的固化物。
為了讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉數實施例配合所附圖示,作詳細說明如下:
樹脂組合物
實施例1 將二元醇(商品名Pripol™ 2033,由CRODA製造及販售)(10莫耳份)、二異氰酸異佛爾酮(IPDI)(20莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於140℃反應4小時,得到一具有本揭露所述化合物的溶液。接著,將4,4'-二苯二甲酸二酐(BPDA)(100莫耳份)加入具有本揭露所述化合物的溶液中。在160℃下攪拌2小時後,於室溫下加入聯甲苯胺(m-TB)(90莫耳份)。反應12小時後,得到樹脂組合物(1)。
實施例2 將二元醇(商品名Pripol™ 2033,由CRODA製造及販售)(5莫耳份)、二異氰酸異佛爾酮(IPDI)(10莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於140℃反應4小時,得到一具有本揭露所述化合物的溶液。接著,將4,4'-二苯二甲酸二酐(BPDA)(100莫耳份)加入具有本揭露所述化合物的溶液中。在160℃下攪拌2小時後,於室溫下加入聯甲苯胺(m-TB)(95莫耳份))。反應12小時後,得到樹脂組合物(2)。
實施例3 將二元醇(商品名Pripol™ 2033,由CRODA製造及販售)(30莫耳份)、二異氰酸異佛爾酮(IPDI)(60莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於140℃反應4小時,得到一具有本揭露所述化合物的溶液。接著,將4,4'-二苯二甲酸二酐(BPDA)(100莫耳份)加入具有本揭露所述化合物的溶液中(BPDA與本揭露所述化合物的莫耳比為約2)。在160℃下攪拌2小時後,於室溫下加入聯甲苯胺(m-TB)(70莫耳份))。反應12小時後,得到樹脂組合物(3)。
實施例4 將二元醇(商品名Pripol™ 2033,由CRODA製造及販售)(75莫耳份)、二異氰酸異佛爾酮(IPDI)(150莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於140℃反應4小時,得到一具有本揭露所述化合物的溶液。接著,將馬來酸酐(MA)(150莫耳份)加入具有本揭露所述化合物的溶液中(馬來酸酐與本揭露所述化合物的莫耳比為約2)。在160℃下攪拌2小時後,得到樹脂組合物(4)。
比較例1 將二元醇(商品名Pripol™ 2033,由CRODA製造及販售)(40莫耳份)、二異氰酸異佛爾酮(IPDI)(80莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於140℃反應4小時,得到一具有本揭露所述化合物的溶液。接著,將4,4'-二苯二甲酸二酐(BPDA)(100莫耳份)加入具有本揭露所述化合物的溶液中。在160℃下攪拌2小時後,於室溫下加入聯甲苯胺(m-TB)(60莫耳份))。反應12小時後,得到樹脂組合物(5)。
比較例2 將二胺(商品名Priamine 1075,由日本禾大公司製造及販售) (10莫耳份)、聯甲苯胺(m-TB)(90莫耳份)、4,4'-二苯二甲酸二酐(BPDA)(100莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於160℃下反應12小時,得到樹脂組合物(6)。
比較例3 將聯甲苯胺(m-TB)(100莫耳份)、4,4'-二苯二甲酸二酐(BPDA)(100莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於160℃下反應12小時,得到樹脂組合物(7)。
比較例4 將4,4'-二胺基二苯醚(4,4'-ODA),、對苯基二(偏苯三酸酯)二酸酐(TAHQ)(100莫耳份)、以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)加入一反應瓶中,得到一溶液(固含量約5wt%)。接著,將上述溶液於160℃下反應12小時,得到樹脂組合物(8)。
製備實施例1-4及比較例1-4所述樹脂組合物(1)-(8)的成份如表1所示。
表1
  實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
Pripol™ 2033 (莫耳份) 10 5 30 75 40 - - -
IPDI (莫耳份) 20 10 60 150 80 - - -
BPDA (莫耳份) 100 100 100 - 100 100 100 -
TAHQ (莫耳份) - - - - - - - 100
MA (莫耳份) - - - 150 - - - -
Priamine 1075 (莫耳份) - - - - - 10 - -
m-TB (莫耳份) 90 95 70 - 60 90 100 -
4,4'-ODA (莫耳份) - - - - - - - 100
樹脂組合物之固化物的性質量測 分別使用刮刀塗佈法將所得之樹脂組合物(1)-(8)塗佈於一銅箔上,形成一塗層(厚度為約18µm)。接著,在100℃下烘烤該塗層30分鐘,移除溶劑(NMP)。接著,將包含該塗層的塗銅箔置於氮氣環境並於350℃下進行醯亞胺化反應(脫水環化反應)60分鐘,得到具有一膜層(包含樹脂組合物之固化物)的銅箔。接著,對所得膜層及銅箔進行剝離強度測試,結果如表2所示。剝離強度試驗係以萬能拉力試驗機(SHIMADZU型號AGS-X)依據IPC TM-650 2.4.8之規範量測90°撕離強度。
最後,以蝕刻製程將銅箔移除,獲得包含樹脂組合物之固化物的膜層。
接著,量測由樹脂組合物(1)-(8)所製得的膜層其吸濕率以及吸濕前後的介電常數(dielectric coefficient、Dk)及介電損失因子(dielectric loss factor、Df),並評估由樹脂組合物(1)-(8)所製得的膜層的耐化性,結果如表2所示。吸濕率的量測方式係以下式所決定:吸濕率=(W 1-W 0)/W 0x 100%,其中W 0為膜層於烘箱中以100℃烘烤1小時後,並冷卻至室溫後之重量;W 0為膜層於23℃下浸漬於水中24小時後的重量。介電常數(dielectric coefficient、Dk)及介電損失因子(dielectric loss factor、Df)係使用微波誘電分析儀(microwave dielectrometer,購自AET公司)於10GHz頻率下量測。吸濕後的介電常數及介電損失因子量測係在膜層於23℃下浸漬於水中24小時後進行。耐化性的評估方式為將膜層浸於加熱至70℃的甲乙酮(methyl ethyl ketone,MEK)10分鐘後,以水沖洗5分鐘,觀察經此處理之膜層的膜厚及形狀是否改變,膜厚及形狀無明顯改變記錄為O,膜厚及形狀改變記錄為X。
表2
  吸濕率 吸濕前 Dk/ Df 吸濕後 Dk/ Df 剝離強度(kg/cm) 耐化性
實施例1 0.52 3.15/0.0048 3.24/0.0055 0.86 O
實施例2 0.60 3.23/0.0052 3.42/0.0061 0.81 O
實施例3 0.48 3.12/0.0045 3.31/0.0054 1.12 O
實施例4 0.38 2.57/0.0052 2.6/0.0057 1.23 O
比較例1 0.45 2.62/0.0051 2.71/0.0060 1.25 X
比較例2 0.50 3.21/0.005 3.24/0.006 0.65 O
比較例3 1.80 3.52/0.007 3.68/0.015 0.45 O
比較例4 0.97 3.65/0.005 3.71/0.0128 0.51 O
由表1及表2可知,在樹脂組合物中(實施例1-4及比較例1),當本揭露所述化合物與二胺之莫耳比在1:19至3:7的範圍內時,可在不降低該樹脂組合物的固化物之介電常數及介電損失因子以及不增加吸濕率的前提下,改善該樹脂組合物的固化物之耐化性。由比較例2可得知,以高碳數的二胺(Priamine 1075)取代本揭露所述化合物,雖然對所得樹脂組合物之固化物(膜層)的介電常數及介電損失因子影響不大,但所得膜層與銅箔間的接合強度明顯降低,使得該膜層易由銅箔上剝離。由比較例3及4可得知,以二胺(m-TB或4,4'-ODA)取代本揭露所述化合物,除了會增加吸濕率、介電常數及介電損失因子外,且會導致該膜層易由銅箔上剝離。
雖然本揭露已以數個實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何本技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作任意之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無 10     導電層 11     上表面 13     下表面 20     膜層 100    積層板
第1圖為本揭露實施例所述積層板的示意圖。
10      導電層 11       上表面 13       下表面 20       膜層 100      積層板

Claims (15)

  1. 一種樹脂組合物,包含:一化合物,其中該化合物具有式(I)所示結構
    Figure 110116722-A0305-02-0034-1
    其中,A1係C24-48的伸烷基(alkylene group)、伸烯基(alkenylene group)、伸炔基(alkynylene group)、脂環伸烷基(alicyclic alkylene group)、脂環伸烯基(alicyclic alkenylene group)、或脂環伸炔基(alicyclic alkynylene group);A2係C2-12伸烷基(alkylene group)、C6-C25伸芳基(arylene group)、C4-8伸環烷基(cycloalkylene group)、C5-25伸雜芳基(heteroarylene group)、二價C7-C25烷基芳基(alkylaryl group)、二價C7-25醯基芳基(acylaryl group)、二價C6-25芳醚基(aryl ether group)、或二價C7-25醯氧基芳基(acyloxyaryl group);以及,n≧1;以及一酸酐,其中該酸酐包含單酸酐、二酸酐、或上述之組合。
  2. 如請求項第1項所述樹脂組合物,其中A1係直鏈(linear)、分枝(branched)、或分枝環狀(branched cyclic)的基團,且化學式為-CnH2n-、-CnH2(n-1)-、-CnH2(n-2)-、-CnH2(n-3)-、-CnH2(n-4)-、-CnH2(n-5)-、或-CnH2(n-6)-,其中n為24至48。
  3. 如請求項第1項所述樹脂組合物,其中該A2
    Figure 110116722-A0305-02-0035-2
    Figure 110116722-A0305-02-0035-3
    、或;Y係-O-、-C(R1)2-、
    Figure 110116722-A0305-02-0035-4
    Figure 110116722-A0305-02-0035-5
    Figure 110116722-A0305-02-0035-6
    、或
    Figure 110116722-A0305-02-0035-7
    ;R1各自獨立為氫、氟、C1-6烷基、或C1-6氟烷基;以及,m係2、3、4、5、6、7、或8。
  4. 如請求項第1項所述樹脂組合物,其中A1
    Figure 110116722-A0305-02-0035-8
    Figure 110116722-A0305-02-0036-9
    Figure 110116722-A0305-02-0037-11
    Figure 110116722-A0305-02-0037-12
    、或
    Figure 110116722-A0305-02-0037-13
    ;12
    Figure 110116722-A0305-02-0037-35
    a
    Figure 110116722-A0305-02-0037-36
    4;12
    Figure 110116722-A0305-02-0037-38
    b
    Figure 110116722-A0305-02-0037-40
    4;R2各自獨立為氫、C4-10烷基、C4-10烯基、或C4-10炔基;至少2個R2不為氫;以及,A1具有24至48個碳。
  5. 如請求項第1項所述樹脂組合物,當該酸酐係單酸酐時,該酸酐具有一莫耳數M1、而該化合物具有一莫耳數M2,其中1.5
    Figure 110116722-A0305-02-0038-42
    M2/M1
    Figure 110116722-A0305-02-0038-44
    2.5。
  6. 如請求項第1項所述樹脂組合物,當該酸酐係二酸酐時,該酸酐具有一莫耳數M1、而該化合物具有一莫耳數M2,其中0.05
    Figure 110116722-A0305-02-0038-45
    M2/M1
    Figure 110116722-A0305-02-0038-53
    1。
  7. 如請求項第1項所述樹脂組合物,當該酸酐係單酸酐及二酸酐的組合時,該酸酐具有一莫耳數M1、而該化合物具有一莫耳數M2,其中0.05
    Figure 110116722-A0305-02-0038-54
    M2/M1
    Figure 110116722-A0305-02-0038-55
    3,且該單酸酐及該二酸酐的莫耳比係1:99至99:1。
  8. 如請求項第1項所述樹脂組合物,其中該單酸酐係馬來酸酐(maleic anhydride)、琥珀酸酐(succinic anhydride)、苯乙烯馬來酸酐(styrene maleic anhydride)、5-原冰片烯-2,3-二羧酸酐(5-norbornene-2,3-dicarboxylanhydride)、3,6-環氧-1,2,3,6-四氫酞酸酐(3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalicanhydride)、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酐(3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride)、鄰苯二甲酐(phthalic anhydride)、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酐(1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride)、衣康酸酐(itaconic anhydride,IA)、檸康酸酐(citraconic anhydride,CA)、或2,3-二甲基馬來酸酐(2,3-dimethylmaleic anhydride,DMMA)。
  9. 如請求項第1項所述樹脂組合物,其中該二酸酐係
    Figure 110116722-A0305-02-0039-14
    Figure 110116722-A0305-02-0039-15
    ,其中Z係單鍵、-O-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、
    Figure 110116722-A0305-02-0039-16
    Figure 110116722-A0305-02-0039-17
    Figure 110116722-A0305-02-0039-18
    Figure 110116722-A0305-02-0039-19
    Figure 110116722-A0305-02-0039-20
    Figure 110116722-A0305-02-0039-21
    ;以及,R3各自獨立為氫、C1-6烷基、或C1-6氟烷基。
  10. 如請求項第1項所述樹脂組合物,其中該二酸酐係苯均四酸二酐(pyromellitic dianhydride、PMDA)、4,4'-六氟異亞丙基二苯二甲酸二酐(4,4'-(hexafluoroisopropylidene)-diphthalic anhydride、6FDA)、4,4'-氧二醚酸酐(4,4'-oxydiphthalic anhydride、ODPA),、、4,4'-二苯二甲酸二酐(4,4'-biphthalic dianhydride、BPDA)、4,4'-雙酚A二酐(4,4'-bisphenol A dianhydride、BPADA)、對苯基二(偏苯三酸酯)二酸酐(p-phenylene bis(trimellitate)dianhydride、TAHQ)、對苯二酚二酞酸酐(hydroquinnone diphtalic anhydride、HQDA)、或上述之組合。
  11. 如請求項第1項所述樹脂組合物,當該酸酐係二酸酐、或該酸酐係單酸酐及二酸酐之組合時,該樹脂組合物更包含:一二胺化合物,其中該酸酐具有一莫耳數M1、該化合物具有一莫耳數M2、以及該二胺化合物具有一莫耳數M3,其中0.5
    Figure 110116722-A0305-02-0040-49
    (M2+M3)/M1
    Figure 110116722-A0305-02-0040-50
    3,且0.1
    Figure 110116722-A0305-02-0040-51
    M2/(M2+M3)
    Figure 110116722-A0305-02-0040-52
    0.3。
  12. 如請求項第11項所述樹脂組合物,其中該二胺化合物係
    Figure 110116722-A0305-02-0040-22
    Figure 110116722-A0305-02-0040-23
    Figure 110116722-A0305-02-0041-26
    Figure 110116722-A0305-02-0041-27
    、或
    Figure 110116722-A0305-02-0041-28
    ,其中Y可為-O-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、
    Figure 110116722-A0305-02-0041-29
    Figure 110116722-A0305-02-0041-31
    Figure 110116722-A0305-02-0041-32
    Figure 110116722-A0305-02-0041-33
    、或
    Figure 110116722-A0305-02-0041-34
    ;以及,R4可為氫、氟、C1-6烷基、或C1-6氟烷基。
  13. 如請求項第11項所述樹脂組合物,其中該二胺化合物係聯甲苯胺(m-tolidine、m-TB)、間二氨基苯(m-phenylenediamine、m-PDA),對二氨基苯(p-phenylenediamine,p-PDA)、4,4'-二胺基二苯醚(4,4'-oxydianiline、4,4'-ODA),3,4'-二胺基二苯醚(3,4'-oxydianiline、3,4'-ODA)、1,4-雙(4-氨苯氧基)苯(1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene、TPE-Q)、1,3-雙(4-氨苯氧基)苯(1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene、TPE-R)、1,2-雙(4- 氨苯氧基)苯(1,2-bis(4-aminophenoxy)benzene、1,2-APB)、1,3-雙(3-氨苯氧基)苯(1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene、APB-133)、2,5-雙(4-氨苯氧基)甲苯)(2,5-bis(4-aminophenoxy)toluene)、雙(4-[4-胺基苯氧基]苯)醚(Bis(4-[4-aminophenoxy]phenyl)ether、BAPE)、4,4'-二(4-氨基苯氧基)聯苯(4,4'-bis[4-aminophenoxy]biphenyl、BAPB)、2,2'-雙[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷(2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)]phenyl propane、BAPP)、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)苯碸(bis-(4-(4-aminophenoxy)phenyl sulfone、BAPS)、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二氨基聯苯(2,2'-bis(trifluoromethyl)4,4'-diaminobiphenyl、TFMB)、1,4-苯二胺(1,4-diaminobenzene、PPD)、或上述之混合。
  14. 一種積層板,包含:一導電層,具有一表面;以及一膜層,配置於該導電層之表面,其中該膜層包含請求項1所述之樹脂組合物的固化物。
  15. 如請求項第14項所述積層板,其中該導電層係銅箔、鎳箔或鋁箔。
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