JP5428286B2 - Thermally conductive filler-containing polymerizable composition, prepreg, and laminate - Google Patents
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Description
本発明は、重合性組成物、プリプレグ、及び積層体に関する。さらに詳しくは、熱伝導性に極めて優れ、高周波特性、微細配線埋め込み性、耐熱性、及び冷熱衝撃試験での耐クラック性に優れた積層体の製造に有用な、重合性組成物及びプリプレグ、並びに該積層体に関する。 The present invention relates to a polymerizable composition, a prepreg, and a laminate. More specifically, a polymerizable composition and a prepreg that are extremely excellent in thermal conductivity, useful for producing a laminate having excellent high-frequency characteristics, fine wiring embedding properties, heat resistance, and crack resistance in a thermal shock test, and It relates to the laminate.
多層回路基板に対する、配線の高密度化、電子部品の搭載密度の増大、及び半導体素子の高集積化などにより、多層回路基板の発熱量が大きくなっており、多層回路基板の放熱性の改良が強く望まれている。 Due to higher wiring density, higher electronic component mounting density, and higher integration of semiconductor elements for multilayer circuit boards, the amount of heat generated by multilayer circuit boards has increased, improving the heat dissipation of multilayer circuit boards. It is strongly desired.
かかる課題に対し、これまでに、多層回路基板の樹脂層の放熱性を大きくする技術が種々提案されている。例えば、特許文献1には、熱伝導性及び接着性の両立に加え、耐湿性、耐熱性、絶縁信頼性、耐クラック性、可撓性に優れた、エポキシ樹脂、硬化剤、エポキシ樹脂と相溶性の特定分子量の高分子量樹脂、反応性の官能基を有する特定分子量の高分子量樹脂、硬化促進剤、及び無機フィラーを、それぞれ特定量含有してなる熱伝導性接着剤組成物、並びに該熱伝導性接着剤組成物を金属箔上に塗布又は貼付してなる熱伝導性接着フィルムが開示されている。また、特許文献2には、熱伝導性に優れ、かつ形状追従性及び電気絶縁性に優れた高熱伝導性部材を、容易にかつ安価に与え得る、ノルボルネン系モノマー、メタセシス重合触媒及び熱伝導性充填剤からなる高熱伝導性樹脂用重合性組成物、並びに該組成物を用いてなる、ノルボルネン系ポリマー及び熱伝導性充填剤からなる高熱伝導性部材が開示されている。 Various techniques for increasing the heat dissipation of the resin layer of the multilayer circuit board have been proposed so far. For example, Patent Document 1 includes an epoxy resin, a curing agent, and an epoxy resin that are excellent in moisture resistance, heat resistance, insulation reliability, crack resistance, and flexibility in addition to the compatibility of thermal conductivity and adhesiveness. A heat-sensitive adhesive composition comprising a specific amount of a soluble high molecular weight resin having a specific molecular weight, a high molecular weight resin having a reactive functional group, a curing accelerator, and an inorganic filler, and the heat A thermally conductive adhesive film obtained by applying or sticking a conductive adhesive composition onto a metal foil is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a norbornene-based monomer, a metathesis polymerization catalyst, and thermal conductivity that can easily and inexpensively provide a highly thermally conductive member having excellent thermal conductivity and excellent shape followability and electrical insulation. A polymerizable composition for a highly thermally conductive resin comprising a filler, and a highly thermally conductive member comprising a norbornene-based polymer and a thermally conductive filler using the composition are disclosed.
しかしながら、高周波化、高感度化、及び高機能化している多層回路基板にあっては、特許文献1に記載の技術では、充分な誘電特性や放熱性などが得られず、また、特許文献2に記載の技術では、微細配線に対する配線埋め込み性や、多層回路基板の使用想定環境下での繰り返し使用時の耐クラック性などの点で未だ不充分であることが、本発明者らの検討により明らかとなった。
本発明の目的は、熱伝導性に極めて優れ、高周波特性、微細配線埋め込み性、耐熱性、及び冷熱衝撃試験での耐クラック性に優れた積層体の製造に有用な、重合性組成物及びプリプレグ、並びに該積層体を提供することにある。
However, in a multilayer circuit board with higher frequency, higher sensitivity, and higher functionality, the technique described in Patent Document 1 cannot provide sufficient dielectric characteristics, heat dissipation, and the like. According to the present inventors, it is still inadequate in terms of the wiring embedding property for fine wiring and the crack resistance during repeated use under the assumed use environment of the multilayer circuit board. It became clear.
An object of the present invention is to provide a polymerizable composition and a prepreg that are extremely useful in the production of a laminate having excellent thermal conductivity, high frequency characteristics, fine wiring embedding, heat resistance, and crack resistance in a thermal shock test. And providing the laminate.
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討の結果、シクロオレフィンモノマー、重合触媒、架橋剤、及び反応性流動化剤として機能する化合物と架橋助剤との組み合わせを含む重合性組成物に対し、更に熱伝導性充填剤を配合することにより、該組成物によれば流動性に優れたドライフィルムやプリプレグを容易に製造することができ、しかもかかるドライフィルムやプリプレグを適宜他の材料層などと積層した後に硬化(架橋)することで、誘電特性、微細配線埋め込み性、耐熱性及び冷熱衝撃試験での耐クラック性のいずれの特性にも優れる積層体が効率良く得られることを見出した。本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have developed a polymerizable composition comprising a cycloolefin monomer, a polymerization catalyst, a crosslinking agent, and a combination of a compound that functions as a reactive fluidizing agent and a crosslinking aid. Furthermore, by blending a thermally conductive filler, according to the composition, a dry film or prepreg excellent in fluidity can be easily produced, and such a dry film or prepreg can be appropriately made into other material layers, etc. It was found that a laminate having excellent dielectric properties, fine wiring embedding properties, heat resistance, and crack resistance in a thermal shock test can be efficiently obtained by curing (crosslinking) after lamination. Based on these findings, the inventors have completed the present invention.
すなわち、本発明によれば、
〔1〕シクロオレフィンモノマー、重合触媒、架橋剤、反応性流動化剤、架橋助剤、及び熱伝導性充填剤を含有してなる重合性組成物であり、
反応性流動化剤が、開環重合に関与し得る脂肪族炭素−炭素不飽和結合を持たず、かつ架橋剤により誘起される架橋反応に関与して重合体に結合し得る脂肪族炭素−炭素不飽和結合を1つ有する単官能性化合物であることを特徴とする重合性組成物、
〔2〕反応性流動化剤が、メタクリル基を1つ有する単官能性化合物である前記〔1〕記載の重合性組成物、
〔3〕熱伝導性充填剤の配合量が、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して50重量部以上である前記〔1〕又は〔2〕記載の重合性組成物、
〔4〕熱伝導性充填剤が、無機酸化物、無機窒化物、及び無機炭化物からなる群より選択される少なくとも1種である前記〔1〕〜〔3〕いずれか記載の重合性組成物、
〔5〕反応性流動化剤と架橋助剤との配合割合が、重量比(反応性流動化剤/架橋助剤)で15/85〜70/30の範囲である前記〔1〕〜〔4〕いずれか記載の重合性組成物、
〔6〕連鎖移動剤をさらに含んでなる前記〔1〕〜〔5〕いずれか記載の重合性組成物、
〔7〕前記〔1〕〜〔6〕いずれかに記載の重合性組成物を重合してなるドライフィルム、
〔8〕前記〔1〕〜〔6〕いずれかに記載の重合性組成物を強化繊維に含浸させた後に重合してなるプリプレグ、
〔9〕前記〔7〕に記載のドライフィルム及び/又は前記〔8〕に記載のプリプレグの硬化物からなる層を有する積層体、並びに
〔10〕前記〔9〕記載の積層体を用いてなる放熱性プリント基板、
が提供される。
That is, according to the present invention,
[1] A polymerizable composition comprising a cycloolefin monomer, a polymerization catalyst, a crosslinking agent, a reactive fluidizing agent, a crosslinking aid, and a thermally conductive filler ,
Reactive fluidizer does not have an aliphatic carbon-carbon unsaturated bond that can participate in ring-opening polymerization, and can participate in a crosslinking reaction induced by a crosslinking agent to bind to a polymer. A polymerizable composition characterized by being a monofunctional compound having one unsaturated bond ;
[2] The polymerizable composition according to [1], wherein the reactive fluidizing agent is a monofunctional compound having one methacryl group ,
[3] The polymerizable composition according to [1] or [2], wherein the amount of the thermally conductive filler is 50 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer,
[4] The polymerizable composition according to any one of [1] to [3], wherein the thermally conductive filler is at least one selected from the group consisting of inorganic oxides, inorganic nitrides, and inorganic carbides,
[5] The above-mentioned [1] to [4], wherein the blending ratio of the reactive fluidizing agent and the crosslinking aid is in the range of 15/85 to 70/30 by weight ratio (reactive fluidizing agent / crosslinking aid). Any one of the polymerizable compositions,
[6] The polymerizable composition according to any one of [1] to [5], further comprising a chain transfer agent,
[7] A dry film obtained by polymerizing the polymerizable composition according to any one of [1] to [6],
[8] A prepreg obtained by polymerizing after impregnating a reinforcing fiber with the polymerizable composition according to any one of [1] to [6],
[9] A laminate having a layer made of a cured product of the dry film according to [7] and / or the prepreg according to [8], and [10] the laminate according to [9]. Heat dissipation printed circuit board,
Is provided.
本発明によれば、熱伝導性に極めて優れ、高周波特性、微細配線埋め込み性、耐熱性、及び冷熱衝撃試験での耐クラック性に優れた積層体の製造に有用な、重合性組成物及びプリプレグ、並びに該積層体が提供される。本発明の積層体は、熱伝導性、誘電特性、微細配線埋め込み性、耐熱性、及び冷熱衝撃試験での耐クラック性に優れるため、通信機器用途等のマイクロ波又はミリ波等の高周波回路基板に好適に使用することができる。 According to the present invention, a polymerizable composition and a prepreg that are extremely excellent in thermal conductivity, useful for producing a laminate having excellent high-frequency characteristics, fine wiring embedding properties, heat resistance, and crack resistance in a thermal shock test. As well as the laminate. The laminate of the present invention is excellent in thermal conductivity, dielectric properties, fine wiring embedding property, heat resistance, and crack resistance in a thermal shock test. Can be suitably used.
本発明の重合性組成物は、シクロオレフィンモノマー、重合触媒、架橋剤、反応性流動化剤、架橋助剤、及び熱伝導性充填剤を含有してなる。本発明のドライフィルム及びプリプレグは前記重合性組成物を重合してなり、本発明の積層体は、前記ドライフィルム及び/又は前記プリプレグの硬化物からなる層を有する。 The polymerizable composition of the present invention comprises a cycloolefin monomer, a polymerization catalyst, a crosslinking agent, a reactive fluidizing agent, a crosslinking aid, and a thermally conductive filler. The dry film and prepreg of the present invention are obtained by polymerizing the polymerizable composition, and the laminate of the present invention has a layer made of a cured product of the dry film and / or the prepreg.
(シクロオレフィンモノマー)
本発明に使用されるシクロオレフィンモノマーは、炭素原子で形成される環構造を有し、かつ該環構造中に重合性の炭素−炭素二重結合を1つ有する化合物である。本明細書において「重合性の炭素−炭素二重結合」とは、連鎖重合(開環重合)可能な炭素−炭素二重結合をいう。開環重合には、イオン重合、ラジカル重合、メタセシス重合など種々の形態のものが存在するが、本発明においては、通常、メタセス開環重合をいう。
(Cycloolefin monomer)
The cycloolefin monomer used in the present invention is a compound having a ring structure formed of carbon atoms and having one polymerizable carbon-carbon double bond in the ring structure. As used herein, “polymerizable carbon-carbon double bond” refers to a carbon-carbon double bond capable of chain polymerization (ring-opening polymerization). There are various types of ring-opening polymerization, such as ionic polymerization, radical polymerization, and metathesis polymerization. In the present invention, it usually refers to metases ring-opening polymerization.
シクロオレフィンモノマーの環構造としては、単環、多環、縮合多環、橋かけ環及びこれらの組み合わせ多環などが挙げられる。各環構造を構成する炭素数に特に限定はないが、通常、4〜30個、好ましくは5〜20個、より好ましくは5〜15個である。
シクロオレフィンモノマーは、アルキル基、アルケニル基、アルキリデン基、アリール基などの炭素数1〜30の炭化水素基や、カルボキシル基又は酸無水物基などの極性基を置換基として有していてもよいが、得られる積層体を低誘電正接とする観点から、極性基を持たない、すなわち、炭素原子と水素原子のみで構成されるものが好ましい。
Examples of the ring structure of the cycloolefin monomer include monocycles, polycycles, condensed polycycles, bridged rings, and combination polycycles thereof. Although there is no limitation in particular in carbon number which comprises each ring structure, Usually, 4-30 pieces, Preferably it is 5-20 pieces, More preferably, it is 5-15 pieces.
The cycloolefin monomer may have a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkylidene group, or an aryl group, or a polar group such as a carboxyl group or an acid anhydride group as a substituent. However, from the viewpoint of making the obtained laminate a low dielectric loss tangent, those having no polar group, that is, comprising only carbon atoms and hydrogen atoms are preferable.
シクロオレフィンモノマーとしては、単環のシクロオレフィンモノマーと多環のシクロオレフィンモノマーのいずれをも用いることができる。得られる積層体の誘電特性、及び耐熱性の特性を高度にバランスさせる観点から、多環のシクロオレフィンモノマーが好ましい。多環のシクロオレフィンモノマーとしては、特にノルボルネン系モノマーが好ましい。「ノルボルネン系モノマー」とは、ノルボルネン環構造を分子内に有するシクロオレフィンモノマーをいう。例えば、ノルボルネン類、ジシクロペンタジエン類、テトラシクロドデセン類などが挙げられる。 As the cycloolefin monomer, either a monocyclic cycloolefin monomer or a polycyclic cycloolefin monomer can be used. From the viewpoint of highly balancing the dielectric properties and heat resistance properties of the resulting laminate, polycyclic cycloolefin monomers are preferred. As the polycyclic cycloolefin monomer, a norbornene-based monomer is particularly preferable. The “norbornene monomer” refers to a cycloolefin monomer having a norbornene ring structure in the molecule. For example, norbornenes, dicyclopentadiene, tetracyclododecene and the like can be mentioned.
シクロオレフィンモノマーは、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を持たないものと、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するものとに分けられる。本明細書において「架橋性の炭素−炭素不飽和結合」とは、開環重合には関与せず、架橋反応に関与可能な炭素−炭素不飽和結合をいう。架橋反応とは橋架け構造を形成する反応であり、縮合反応、付加反応、ラジカル反応、メタセシス反応など種々の形態のものが存在するが、本発明においては、通常、ラジカル架橋反応又はメタセシス架橋反応、特にラジカル架橋反応をいう。架橋性の炭素−炭素不飽和結合としては、芳香族炭素−炭素不飽和結合を除く炭素−炭素不飽和結合、すなわち、脂肪族炭素−炭素二重結合又は三重結合が挙げられ、本発明においては、通常、脂肪族炭素−炭素二重結合をいう。架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するシクロオレフィンモノマー中、不飽和結合の位置は特に限定されるものではなく、炭素原子で形成される環構造内の他、該環構造以外の任意の位置、例えば、側鎖の末端や内部に存在していてもよい。 Cycloolefin monomers are divided into those having no crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds and those having one or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds. As used herein, “crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond” refers to a carbon-carbon unsaturated bond that does not participate in ring-opening polymerization and can participate in a crosslinking reaction. The crosslinking reaction is a reaction that forms a bridge structure, and there are various forms such as a condensation reaction, an addition reaction, a radical reaction, and a metathesis reaction. In the present invention, usually, a radical crosslinking reaction or a metathesis crosslinking reaction. In particular, it refers to a radical crosslinking reaction. Examples of the crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond include carbon-carbon unsaturated bonds other than aromatic carbon-carbon unsaturated bonds, that is, aliphatic carbon-carbon double bonds or triple bonds. Usually refers to an aliphatic carbon-carbon double bond. In the cycloolefin monomer having one or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds, the position of the unsaturated bond is not particularly limited, and within the ring structure formed of carbon atoms, any other than the ring structure For example, at the end or inside of the side chain.
架橋性の炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマーとしては、例えば、シクロペンテン、3−メチルシクロペンテン、4−メチルシクロペンテン、3,4−ジメチルシクロペンテン、3,5−ジメチルシクロペンテン、3−クロロシクロペンテン、シクロへキセン、3−メチルシクロへキセン、4−メチルシクロヘキセン、3,4−ジメチルシクロヘキセン、3−クロロシクロヘキセン、シクロへプテンなどの単環シクロオレフィンモノマー;ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−プロピル−2−ノルボルネン、5,6−ジメチル−2−ノルボルネン、1−メチル−2−ノルボルネン、7−メチル−2−ノルボルネン、5,5,6−トリメチル−2−ノルボルネン、5−フェニル−2−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−エチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2,3−ジメチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−ヘキシル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−エチリデン−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−フルオロ−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、1,5−ジメチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−シクロへキシル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2,3−ジクロロ−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−イソブチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、1,2−ジヒドロジシクロペンタジエン、5−クロロ−2−ノルボルネン、5,5−ジクロロ−2−ノルボルネン、5−フルオロ−2−ノルボルネン、5,5,6−トリフルオロ−6−トリフルオロメチル−2−ノルボルネン、5−クロロメチル−2−ノルボルネン、5−メトキシ−2−ノルボルネン、5,6−ジカルボキシル−2−ノルボルネンアンハイドレート、5−ジメチルアミノ−2−ノルボルネン、5−シアノ−2−ノルボルネンなどのノルボルネン系モノマー;を挙げることができ、好ましくは架橋性の炭素−炭素不飽和結合を持たないノルボルネン系モノマーである。 Examples of cycloolefin monomers having no crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond include cyclopentene, 3-methylcyclopentene, 4-methylcyclopentene, 3,4-dimethylcyclopentene, 3,5-dimethylcyclopentene, and 3-chlorocyclopentene. , Cyclohexene, 3-methylcyclohexene, 4-methylcyclohexene, 3,4-dimethylcyclohexene, 3-chlorocyclohexene, cycloheptene and other monocyclic cycloolefin monomers; norbornene, 5-methyl-2-norbornene, 5 -Ethyl-2-norbornene, 5-propyl-2-norbornene, 5,6-dimethyl-2-norbornene, 1-methyl-2-norbornene, 7-methyl-2-norbornene, 5,5,6-trimethyl-2 -Norbornene, 5-Fe Lu-2-norbornene, tetracyclododecene, 1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 2-methyl-1,4,5 , 8-Dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 2-ethyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5 , 8,8a-octahydronaphthalene, 2,3-dimethyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 2-hexyl-1 , 4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 2-ethylidene-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4 , 4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 2-fluoro-1,4,5,8-di Tano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 1,5-dimethyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5 8,8a-octahydronaphthalene, 2-cyclohexyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 2,3-dichloro- 1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 2-isobutyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3 4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, 1,2-dihydrodicyclopentadiene, 5-chloro-2-norbornene, 5,5-dichloro-2-norbornene, 5-fluoro-2-norbornene, 5 , 5,6-trifluoro-6-trifluoromethyl 2-norbornene, 5-chloromethyl-2-norbornene, 5-methoxy-2-norbornene, 5,6-dicarboxyl-2-norbornene anhydrate, 5-dimethylamino-2-norbornene, 5-cyano-2 -Norbornene monomers such as norbornene; and the like, preferably norbornene monomers having no crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond.
架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するシクロオレフィンモノマーとしては、例えば、3−ビニルシクロヘキセン、4−ビニルシクロヘキセン、1,3−シクロペンタジエン、1,3−シクロへキサジエン、1,4−シクロへキサジエン、5−エチル−1,3−シクロへキサジエン、1,3−シクロへプタジエン、1,3−シクロオクタジエンなどの単環シクロオレフィンモノマー;5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−メチリデン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−アリル−2−ノルボルネン、5,6−ジエチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、2,5−ノルボルナジエンなどのノルボルネン系モノマー;を挙げることができ、好ましくは架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するノルボルネン系モノマーである。
これらのシクロオレフィンモノマーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the cycloolefin monomer having one or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds include 3-vinylcyclohexene, 4-vinylcyclohexene, 1,3-cyclopentadiene, 1,3-cyclohexadiene, 1,4- Monocyclic cycloolefin monomers such as cyclohexadiene, 5-ethyl-1,3-cyclohexadiene, 1,3-cycloheptadiene, 1,3-cyclooctadiene; 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylidene -2-norbornene, 5-isopropylidene-2-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-allyl-2-norbornene, 5,6-diethylidene-2-norbornene, dicyclopentadiene, 2,5-norbornadiene, etc. Norbornene-based monomers; Sexual carbon - is a norbornene-based monomer having one or more carbon unsaturated bond.
These cycloolefin monomers can be used alone or in combination of two or more.
本発明に使用されるシクロオレフィンモノマーとしては、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するシクロオレフィンモノマーを含むものが、得られる積層体において耐クラック性等の信頼性が向上し、好適である。
本発明の重合性組成物に配合するシクロオレフィンモノマー中、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するシクロオレフィンモノマーと架橋性の炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマーとの配合割合は所望により適宜選択されるが、重量比(架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するシクロオレフィンモノマー/架橋性の炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマー)で、通常、5/95〜100/0、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは15/85〜70/30の範囲である。当該配合割合がかかる範囲にあれば、得られる積層体において、耐熱性、及び冷熱衝撃試験での耐クラック性等の特性を高度に向上させることができ、好適である。
The cycloolefin monomer used in the present invention includes a cycloolefin monomer having one or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds, which improves the reliability such as crack resistance in the obtained laminate, and is suitable. It is.
In the cycloolefin monomer blended in the polymerizable composition of the present invention, a blend of a cycloolefin monomer having one or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds and a cycloolefin monomer having no crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds The ratio is appropriately selected as desired, but in a weight ratio (cycloolefin monomer having at least one crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond / cycloolefin monomer having no crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond), usually, It is in the range of 5/95 to 100/0, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 15/85 to 70/30. If the said mixture ratio exists in this range, in the obtained laminated body, characteristics, such as heat resistance and crack resistance in a thermal shock test, can be improved highly, and it is suitable.
(重合触媒)
本発明に使用される重合触媒としては、前記シクロオレフィンモノマーを重合できるものであれば特に限定はないが、本発明の重合性組成物は、後述のドライフィルム又はプリプレグの製造において、直接塊状重合に供して用いるのが好適であり、通常、メタセシス重合触媒を用いるのが好ましい。
(Polymerization catalyst)
The polymerization catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as it can polymerize the cycloolefin monomer, but the polymerizable composition of the present invention is directly bulk polymerization in the production of a dry film or prepreg described later. In general, it is preferable to use a metathesis polymerization catalyst.
メタセシス重合触媒としては、前記シクロオレフィンモノマーをメタセシス開環重合可能である、通常、遷移金属原子を中心原子として、複数のイオン、原子、多原子イオン、及び化合物などが結合してなる錯体が挙げられる。遷移金属原子としては、第5族、第6族及び第8族(長周期型周期表による。以下、同じ。)の原子が使用される。それぞれの族の原子は特に限定されないが、第5族の原子としては、例えば、タンタルが挙げられ、第6族の原子としては、例えば、モリブデンやタングステンが挙げられ、第8族の原子としては、例えば、ルテニウムやオスミウムが挙げられる。遷移金属原子としては中でも、第8族のルテニウムやオスミウムが好ましい。すなわち、本発明に使用されるメタセシス重合触媒としては、ルテニウム又はオスミウムを中心原子とする錯体が好ましく、ルテニウムを中心原子とする錯体がより好ましい。ルテニウムを中心原子とする錯体としては、カルベン化合物がルテニウムに配位してなるルテニウムカルベン錯体が好ましい。ここで、「カルベン化合物」とは、メチレン遊離基を有する化合物の総称であり、(>C:)で表されるような電荷のない2価の炭素原子(カルベン炭素)を持つ化合物をいう。ルテニウムカルベン錯体は、塊状重合時の触媒活性に優れるため、本発明の重合性組成物を塊状重合に供してプリプレグを得る場合、得られるプリプレグには未反応のモノマーに由来する臭気が少なく、生産性良く良質なプリプレグが得られる。また、酸素や空気中の水分に対して比較的安定であって、失活しにくいので、大気下でも使用可能である。 Examples of the metathesis polymerization catalyst include a complex formed by bonding a plurality of ions, atoms, polyatomic ions, compounds, etc. with a transition metal atom as a central atom, which is capable of metathesis ring-opening polymerization of the cycloolefin monomer. It is done. As transition metal atoms, atoms of Group 5, Group 6 and Group 8 (according to the long-period periodic table; the same shall apply hereinafter) are used. Although the atoms of each group are not particularly limited, examples of the Group 5 atom include tantalum. Examples of the Group 6 atom include molybdenum and tungsten. Examples of the Group 8 atom include Examples thereof include ruthenium and osmium. Among them, group 8 ruthenium and osmium are preferable as the transition metal atom. That is, the metathesis polymerization catalyst used in the present invention is preferably a complex having ruthenium or osmium as a central atom, and more preferably a complex having ruthenium as a central atom. As the complex having ruthenium as a central atom, a ruthenium carbene complex in which a carbene compound is coordinated to ruthenium is preferable. Here, the “carbene compound” is a general term for compounds having a methylene free group, and refers to a compound having an uncharged divalent carbon atom (carbene carbon) as represented by (> C :). Since ruthenium carbene complex is excellent in catalytic activity during bulk polymerization, when the prepreg is obtained by subjecting the polymerizable composition of the present invention to bulk polymerization, the resulting prepreg has little odor derived from unreacted monomers and is produced. Good quality prepreg can be obtained. In addition, it is relatively stable to oxygen and moisture in the air and is not easily deactivated, so that it can be used even in the atmosphere.
前記ルテニウムカルベン錯体としては、得られるプリプレグ及び積層体の機械強度と耐衝撃性とが高度にバランスされ得ることから、ヘテロ環構造を有するカルベン化合物を配位子として少なくとも1つ有するものが好ましい。ヘテロ環構造を構成するヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子等が挙げられ、好ましくは窒素原子である。また、ヘテロ環構造としては、イミダゾリン環構造又はイミダゾリジン環構造が好ましい。かかるヘテロ環構造を有する化合物の具体例としては、1,3−ジ(1−アダマンチル)イミダゾリジン−2−イリデン、1,3−ジメシチルオクタヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン、1,3−ジ(1−フェニルエチル)−4−イミダゾリン−2−イリデン、1,3,4−トリフェニル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン、1,3−ジシクロヘキシルヘキサヒドロピリミジン−2−イリデン、N,N,N’,N’−テトライソプロピルホルムアミジニリデン、1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン、1,3−ジシクロヘキシルイミダゾリジン−2−イリデン、1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン、1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−イリデンなどが挙げられる。 The ruthenium carbene complex preferably has at least one carbene compound having a heterocyclic structure as a ligand because the mechanical strength and impact resistance of the resulting prepreg and laminate can be highly balanced. As a hetero atom which comprises a heterocyclic structure, an oxygen atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned, for example, Preferably it is a nitrogen atom. Moreover, as a heterocyclic structure, an imidazoline ring structure or an imidazolidine ring structure is preferable. Specific examples of the compound having such a heterocyclic structure include 1,3-di (1-adamantyl) imidazolidin-2-ylidene, 1,3-dimesityloctahydrobenzimidazol-2-ylidene, 1,3- Di (1-phenylethyl) -4-imidazoline-2-ylidene, 1,3,4-triphenyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-1,2,4-triazole-5-ylidene, 1 , 3-Dicyclohexylhexahydropyrimidin-2-ylidene, N, N, N ′, N′-tetraisopropylformamidinylidene, 1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene, 1,3-dicyclohexylimidazolidine 2-ylidene, 1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene, 1,3-dimesityl-2,3-dihydrobenzi Such as imidazole-2-ylidene and the like.
本発明においてメタセシス重合触媒として使用される、好適なルテニウムカルベン錯体の具体例としては、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(3−メチル−2−ブテン−1−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−オクタヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン[1,3−ジ(1−フェニルエチル)−4−イミダゾリン−2−イリデン](トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,3,4−トリフェニル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジイソプロピルヘキサヒドロピリミジン−2−イリデン)(エトキシメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)ピリジンルテニウムジクロリドなどの、配位子として、ヘテロ環構造を有するカルベン化合物と、その他の中性電子供与体とを有するルテニウムカルベン錯体が挙げられる。ここで「中性電子供与体」とは、中心金属原子から引き離されたときに中性の電荷を持つ配位子をいう。 Specific examples of a suitable ruthenium carbene complex used as a metathesis polymerization catalyst in the present invention include benzylidene (1,3-dimesityrylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (1,3 -Dimesitylimidazolidin-2-ylidene) (3-methyl-2-buten-1-ylidene) (tricyclopentylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityl-octahydrobenzimidazol-2-ylidene) Tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene [1,3-di (1-phenylethyl) -4-imidazoline-2-ylidene] (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityl-2,3- Hydrobenzimidazol-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (tricyclohexylphosphine) (1,3,4-triphenyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-1,2,4- Triazole-5-ylidene) ruthenium dichloride, (1,3-diisopropylhexahydropyrimidin-2-ylidene) (ethoxymethylene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityloimidazolidine-2-ylidene ) Ruthenium carbene complexes having a carbene compound having a heterocyclic structure and other neutral electron donors as ligands such as pyridine ruthenium dichloride. Here, the “neutral electron donor” refers to a ligand having a neutral charge when separated from a central metal atom.
前記メタセシス重合触媒は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。メタセシス重合触媒の使用量は、モル比(メタセシス重合触媒中の金属原子:シクロオレフィンモノマー)で、通常、1:2,000〜1:2,000,000、好ましくは1:5,000〜1:1,000,000、より好ましくは1:10,000〜1:500,000の範囲である。 The metathesis polymerization catalysts may be used alone or in combination of two or more. The amount of the metathesis polymerization catalyst used is a molar ratio (metal atom in the metathesis polymerization catalyst: cycloolefin monomer) and is usually from 1: 2,000 to 1: 2,000,000, preferably from 1: 5,000 to 1. : 1,000,000, more preferably in the range of 1: 10,000 to 1: 500,000.
メタセシス重合触媒は所望により、少量の不活性溶媒に溶解又は懸濁して使用することができる。かかる溶媒としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、流動パラフィン、ミネラルスピリットなどの鎖状脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ジシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;インデン、テトラヒドロナフタレンなどの脂環と芳香環とを有する炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどの含酸素炭化水素;などが挙げられる。これらの中では、鎖状脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、及び脂環と芳香環とを有する炭化水素の使用が好ましい。 If desired, the metathesis polymerization catalyst can be used dissolved or suspended in a small amount of an inert solvent. Such solvents include chain aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, liquid paraffin and mineral spirits; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane , Decahydronaphthalene, dicycloheptane, tricyclodecane, hexahydroindene, cyclooctane and other alicyclic hydrocarbons; benzene, toluene, xylene and other aromatic hydrocarbons; indene, tetrahydronaphthalene and other alicyclic and aromatic rings A nitrogen-containing hydrocarbon such as nitromethane, nitrobenzene, and acetonitrile; an oxygen-containing hydrocarbon such as diethyl ether and tetrahydrofuran; and the like. Among these, it is preferable to use a chain aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, and a hydrocarbon having an alicyclic ring and an aromatic ring.
(架橋剤)
本発明で使用される架橋剤は、本発明の重合性組成物を重合反応に供して得られる重合体において架橋反応を誘起する目的で使用される。従って、該重合体は、後架橋可能な熱可塑性樹脂となる。本発明において架橋剤としては、通常、ラジカル発生剤が好適に用いられる。ラジカル発生剤としては、例えば、有機過酸化物、ジアゾ化合物、及び非極性ラジカル発生剤などが挙げられ、好ましくは有機過酸化物、及び非極性ラジカル発生剤である。
(Crosslinking agent)
The crosslinking agent used in the present invention is used for the purpose of inducing a crosslinking reaction in a polymer obtained by subjecting the polymerizable composition of the present invention to a polymerization reaction. Accordingly, the polymer becomes a post-crosslinkable thermoplastic resin. In the present invention, a radical generator is usually preferably used as the crosslinking agent. Examples of the radical generator include organic peroxides, diazo compounds, and nonpolar radical generators, and organic peroxides and nonpolar radical generators are preferable.
有機過酸化物としては、例えば、t−ブチルヒドロペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類;ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、α,α’−ビス(t−ブチルペルオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3−ヘキシン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンなどのジアルキルペルオキシド類;ジプロピオニルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシドなどのジアシルペルオキシド類;2,2−ジ(t−ブチルペルオキシ)ブタン、1,1−ジ(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサンなどのペルオキシケタール類;t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシベンゾエートなどのペルオキシエステル類;t−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート、ジ(イソプロピルペルオキシ)ジカルボナートなどのペルオキシカルボナート類;t−ブチルトリメチルシリルペルオキシドなどのアルキルシリルペルオキシド類;3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン、3,6,9−トリエチル−3,6,9−トリメチル−1,4,7−トリパーオキソナン、3,6−ジエチル−3,6−ジメチル−1,2,4,5−テトロキサンなどの環状パーオキサイド類;が挙げられる。中でも、重合反応に対する障害が少ない点で、ジアルキルペルオキシド類、ペルオキシケタール類、及び環状パーオキサイド類が好ましい。 Examples of the organic peroxide include hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide; dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, α, α′-bis (t- Butylperoxy-m-isopropyl) benzene, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -3-hexyne, 2,5-dimethyl-2,5-di ( dialkyl peroxides such as t-butylperoxy) hexane; diacyl peroxides such as dipropionyl peroxide and benzoyl peroxide; 2,2-di (t-butylperoxy) butane, 1,1-di (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-di (t-butylperoxy) -2-methyl Peroxyketals such as chlorocyclohexane and 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane; peroxyesters such as t-butylperoxyacetate and t-butylperoxybenzoate; t-butylperoxyisopropylcarbonate, di (isopropylperoxy) ) Peroxycarbonates such as dicarbonate; alkylsilyl peroxides such as t-butyltrimethylsilyl peroxide; 3,3,5,7,7-pentamethyl-1,2,4-trioxepane, 3,6,9-triethyl-3 , 6,9-trimethyl-1,4,7-triperoxonane, cyclic peroxides such as 3,6-diethyl-3,6-dimethyl-1,2,4,5-tetroxane; Among these, dialkyl peroxides, peroxyketals, and cyclic peroxides are preferable in that there are few obstacles to the polymerization reaction.
ジアゾ化合物としては、例えば、4,4’−ビスアジドベンザル(4−メチル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−アジドベンザル)シクロヘキサノンなどが挙げられる。 Examples of the diazo compound include 4,4'-bisazidobenzal (4-methyl) cyclohexanone and 2,6-bis (4'-azidobenzal) cyclohexanone.
非極性ラジカル発生剤としては、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン、3,4−ジメチル−3,4−ジフェニルヘキサン、1,1,2−トリフェニルエタン、1,1,1−トリフェニル−2−フェニルエタンなどが挙げられる。 Nonpolar radical generators include 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane, 3,4-dimethyl-3,4-diphenylhexane, 1,1,2-triphenylethane, 1,1,1- And triphenyl-2-phenylethane.
ラジカル発生剤を架橋剤として使用する場合、1分間半減期温度は、硬化(本発明の重合性組成物を重合反応に供して得られる重合体の架橋)の条件により適宜選択されるが、通常、100〜300℃、好ましくは150〜250℃、より好ましくは160〜230℃の範囲である。ここで1分間半減期温度は、ラジカル発生剤の半量が1分間で分解する温度である。ラジカル発生剤の1分間半減期温度は、例えば、各ラジカル発生剤メーカー(例えば、日本油脂株式会社)のカタログやホームページを参照すればよい。 When a radical generator is used as a crosslinking agent, the half-life temperature for 1 minute is appropriately selected depending on the conditions of curing (crosslinking of a polymer obtained by subjecting the polymerizable composition of the present invention to a polymerization reaction). , 100 to 300 ° C, preferably 150 to 250 ° C, more preferably 160 to 230 ° C. Here, the half-life temperature for 1 minute is a temperature at which half of the radical generator decomposes in 1 minute. The 1-minute half-life temperature of the radical generator may be referred to, for example, a catalog or homepage of each radical generator manufacturer (for example, Nippon Oil & Fats Co., Ltd.).
前記ラジカル発生剤は、それぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。本発明の重合性組成物へのラジカル発生剤の配合量としては、配合するシクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.5〜5重量部の範囲である。 The radical generators can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the radical generator in the polymerizable composition of the present invention is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer to be blended. More preferably, it is the range of 0.5-5 weight part.
(反応性流動化剤)
前記の通り、本発明の重合性組成物を重合反応に供して得られる重合体は、後架橋可能な熱可塑性樹脂となる。本発明において反応性流動化剤として使用される化合物は、かかる重合体中において、流動化剤として重合体のガラス転移温度(Tg)を低下させ、かつ架橋剤により架橋反応が誘起された後においては当該反応に関与して重合体に結合する反応性を有する化合物が好ましい。例えば、反応性流動化剤を含む前記重合体を後述のプリプレグの基材として用いた場合、当該プリプレグを金属材料層などと積層する際、プリプレグを加熱することで容易に溶融積層することができ、しかも得られる積層体においては充分な層間密着性が得られる。さらに、反応性流動化剤は、積層する際の加熱で架橋剤により誘起される架橋反応に関与して重合体に結合し得るため、当該加熱以後は、重合体中で実質的に遊離の状態で存在することはなく、従って、いわゆる可塑剤のように、得られる積層体の耐熱性を低下させる因子となることもない。むしろ、得られる積層体において耐熱性や耐クラック性を高める効果を奏し得る。
(Reactive fluidizer)
As described above, the polymer obtained by subjecting the polymerizable composition of the present invention to a polymerization reaction becomes a post-crosslinkable thermoplastic resin. In the present invention, the compound used as the reactive fluidizing agent in the present invention decreases the glass transition temperature (Tg) of the polymer as a fluidizing agent, and after the crosslinking reaction is induced by the crosslinking agent. Is preferably a compound having reactivity to participate in the reaction and bind to the polymer. For example, when the polymer containing a reactive fluidizing agent is used as a base material for a prepreg described later, when the prepreg is laminated with a metal material layer, it can be easily melt-laminated by heating the prepreg. In addition, sufficient interlayer adhesion can be obtained in the obtained laminate. Furthermore, since the reactive fluidizing agent can participate in the crosslinking reaction induced by the crosslinking agent by heating during lamination, it can bind to the polymer after the heating. Therefore, unlike the so-called plasticizer, it does not become a factor that decreases the heat resistance of the obtained laminate. Rather, the resulting laminate can have the effect of increasing heat resistance and crack resistance.
本発明に使用される反応性流動化剤としては、シクロオレフィン構造中の重合性の脂肪族炭素−炭素二重結合や、ビニル基などの、開環重合反応に関与し得る脂肪族炭素−炭素不飽和結合を持たず、かつ架橋剤により誘起される架橋反応に関与して重合体に結合し得る脂肪族炭素−炭素不飽和結合や有機基を1つ有する、単官能性の化合物、中でも、重合性の脂肪族炭素−炭素不飽和結合を持たず、かつ架橋性の脂肪族炭素−炭素不飽和結合を1つ有する単官能性化合物が好ましい。架橋剤により誘起される架橋反応に関与して重合体に結合し得る、架橋性の脂肪族炭素−炭素不飽和結合としては、反応性流動化剤を構成する化合物中、例えば、末端ビニリデン基として、特に、イソプロペニル基やメタクリル基として存在するのが好ましく、メタクリル基として存在するのがより好ましい。また、前記有機基としては、エポキシ基、イソシアネート基、スルホ基などが挙げられる。 The reactive fluidizing agent used in the present invention includes an aliphatic carbon-carbon that can participate in a ring-opening polymerization reaction, such as a polymerizable aliphatic carbon-carbon double bond in a cycloolefin structure or a vinyl group. A monofunctional compound having no unsaturated bond and having an aliphatic carbon-carbon unsaturated bond or one organic group that can be bonded to a polymer by participating in a crosslinking reaction induced by a crosslinking agent, A monofunctional compound having no polymerizable aliphatic carbon-carbon unsaturated bond and having one crosslinkable aliphatic carbon-carbon unsaturated bond is preferred. The crosslinkable aliphatic carbon-carbon unsaturated bond that can be bonded to the polymer by participating in the cross-linking reaction induced by the cross-linking agent is, for example, as a terminal vinylidene group in the compound constituting the reactive fluidizing agent. In particular, it is preferably present as an isopropenyl group or a methacryl group, and more preferably as a methacryl group. Examples of the organic group include an epoxy group, an isocyanate group, and a sulfo group.
かかる反応性流動化剤としては、例えば、ラウリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレートなどの、メタクリル基を1つ有する単官能性化合物;イソプロペニルベンゼンなどの、イソプロペニル基を1つ有する単官能性化合物;などが挙げられ、好ましくはメタクリル基を1つ有する単官能性化合物である。これらの反応性流動化剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。反応性流動化剤の配合量は、所望により適宜選択すればよいが、配合するシクロオレフィンモノマー100重量部に対し、通常、0.1〜100重量部、好ましくは0.5〜50重量部、より好ましくは1〜30重量部である。 Examples of such reactive fluidizing agents include monofunctional compounds having one methacryl group such as lauryl methacrylate, benzyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, and methoxydiethylene glycol methacrylate; 1 isopropenyl group such as isopropenylbenzene. A monofunctional compound having one methacryl group, and the like. These reactive fluidizing agents can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the reactive fluidizing agent may be appropriately selected as desired, but is usually 0.1 to 100 parts by weight, preferably 0.5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cycloolefin monomer to be blended. More preferably, it is 1-30 weight part.
(架橋助剤)
本発明に使用される架橋助剤は、開環重合に関与せず、架橋剤により誘起される架橋反応に関与可能な架橋性の炭素−炭素不飽和結合を2以上有する化合物が好ましい。かかる架橋性の炭素−炭素不飽和結合は、架橋助剤を構成する化合物中、例えば、末端ビニリデン基として、特に、イソプロペニル基やメタクリル基として存在するのが好ましく、メタクリル基として存在するのがより好ましい。
(Crosslinking aid)
The crosslinking aid used in the present invention is preferably a compound having two or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds that are not involved in ring-opening polymerization and can participate in a crosslinking reaction induced by the crosslinking agent. Such a crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond is preferably present as a terminal vinylidene group, particularly as an isopropenyl group or methacryl group, and preferably as a methacryl group, in the compound constituting the crosslinking aid. More preferred.
架橋助剤の具体例としては、p−ジイソプロペニルベンゼン、m−ジイソプロペニルベンゼン、o−ジイソプロペニルベンゼンなどの、イソプロペニル基を2以上有する多官能性化合物;エチレンジメタクリレート、1,3−ブチレンジメタクリレート、1,4−ブチレンジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロ−ルプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレートなどの、メタクリル基を2以上有する多官能性化合物などを挙げることができる。中でも、架橋助剤としては、得られる積層体の耐熱性や耐クラック性を向上させる観点から、メタクリル基を2以上有する多官能性化合物が好ましい。メタクリル基を2以上有する多官能性化合物の中では、特に、トリメチロ−ルプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレートなどの、メタクリル基を3つ有する多官能性化合物がより好適である。 Specific examples of the crosslinking aid include polyfunctional compounds having two or more isopropenyl groups, such as p-diisopropenylbenzene, m-diisopropenylbenzene, o-diisopropenylbenzene; ethylene dimethacrylate, 1, 3-butylene dimethacrylate, 1,4-butylene dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, 2, 2'-bis (4-methacryloxydiethoxyphenyl) propane, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, etc. And the like polyfunctional compound having above. Especially, as a crosslinking adjuvant, the polyfunctional compound which has 2 or more of methacryl groups is preferable from a viewpoint of improving the heat resistance and crack resistance of the laminated body obtained. Among polyfunctional compounds having two or more methacrylic groups, polyfunctional compounds having three methacrylic groups such as trimethylolpropane trimethacrylate and pentaerythritol trimethacrylate are more preferable.
前記架橋助剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。本発明の重合性組成物への架橋助剤の配合量としては、配合するシクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.1〜100重量部、好ましくは0.5〜50重量部、より好ましくは1〜30重量部である。 The crosslinking aids can be used alone or in combination of two or more. As a compounding quantity of the crosslinking adjuvant to the polymeric composition of this invention, it is 0.1-100 weight part normally with respect to 100 weight part of cycloolefin monomers to mix | blend, Preferably 0.5-50 weight part, More preferably, it is 1-30 weight part.
反応性流動化剤と架橋助剤との配合割合は、所望により適宜選択すればよいが、重量比(反応性流動化剤/架橋助剤)で、通常、5/95〜90/10、好ましくは10/90〜70/30、より好ましくは15/85〜70/30の範囲である。配合割合がかかる範囲にあれば、ドライフィルム又はプリプレグにおいては流動性が向上し、また、積層体においては微細配線埋め込み性、耐熱性及び冷熱衝撃試験での耐クラック性の各特性がバランスされ、好適である。 The mixing ratio of the reactive fluidizing agent and the crosslinking aid may be appropriately selected as desired, but is usually 5/95 to 90/10, preferably by weight ratio (reactive fluidizing agent / crosslinking aid). Is in the range of 10/90 to 70/30, more preferably 15/85 to 70/30. If the blending ratio is in such a range, the fluidity is improved in the dry film or prepreg, and in the laminate, the characteristics of fine wiring embedding, heat resistance and crack resistance in the thermal shock test are balanced, Is preferred.
また、本発明において特に好適な反応性流動化剤と架橋助剤との組合せとしては、ベンジルメタクリレート又はアダマンチルメタクリレート(反応性流動化剤)とトリメチロ−ルプロパントリメタクリレート(架橋助剤)とからなる組合せが挙げられる。当該組合せを用いれば、ドライフィルム又はプリプレグにおいては流動性が向上し、また、積層体においては微細配線埋め込み性、耐熱性及び冷熱衝撃試験での耐クラック性の各特性が高度にバランスされ、非常に好適である。 In the present invention, a particularly preferred combination of the reactive fluidizing agent and the crosslinking aid comprises benzyl methacrylate or adamantyl methacrylate (reactive fluidizing agent) and trimethylolpropane trimethacrylate (crosslinking aid). Combinations are mentioned. If this combination is used, the fluidity of dry film or prepreg is improved, and in the laminate, the characteristics of fine wiring embedding, heat resistance, and crack resistance in a thermal shock test are highly balanced, It is suitable for.
反応性流動化剤と架橋助剤とからなる組合せの、本発明の重合性組成物への配合量(反応性流動化剤と架橋助剤との合計配合量)としては、配合するシクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.2〜200重量部、好ましくは1〜100重量部、より好ましくは2〜60重量部である。 The blending amount of the reactive fluidizing agent and the crosslinking aid in the polymerizable composition of the present invention (total blending amount of the reactive fluidizing agent and the crosslinking aid) is the cycloolefin monomer to be blended. Usually, it is 0.2-200 weight part with respect to 100 weight part, Preferably it is 1-100 weight part, More preferably, it is 2-60 weight part.
(熱伝導性充填剤)
本発明で用いられる熱伝導性充填剤は、特に限定されるわけではないが、通常、10W/mK以上の熱伝導率を有する充填剤が好ましい。熱伝導率は、例えば、ホットディスク法により測定することができる。熱伝導性充填剤の具体例としては、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、及び酸化チタンなどの無機酸化物;窒化アルミニウム、窒化ホウ素、及び窒化ケイ素などの無機窒化物;炭化ケイ素などの無機炭化物;銅、銀、鉄、アルミニウム、ニッケル、及びチタンなどの金属又は合金;ダイヤモンド、炭素繊維、カーボンブラックなどの炭素系化合物;石英や石英ガラスなど;が挙げられる。熱伝導性充填剤としては、得られる積層体の放熱性をより優れたものとする観点から、無機酸化物、無機窒化物、及び無機炭化物からなる群より選択される少なくとも1種を用いるのが好ましく、無機酸化物及び無機窒化物からなる群より選択される少なくとも1種を用いるのがより好ましい。無機酸化物としてはアルミナが、無機窒化物としては窒化アルミニウム及び窒化ホウ素が、好ましい。本発明に用いる熱伝導性充填剤としては、総じて、アルミナ、窒化アルミニウム、及び窒化ホウ素が好ましく、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素がより好ましい。これらの熱伝導性充填剤は、それぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、本発明の所望の効果の発現が阻害されない範囲であれば、熱伝導性充填剤以外の公知の充填剤を併用することができる。
(Thermal conductive filler)
The thermally conductive filler used in the present invention is not particularly limited, but usually a filler having a thermal conductivity of 10 W / mK or more is preferred. The thermal conductivity can be measured by, for example, a hot disk method. Specific examples of the thermally conductive filler include inorganic oxides such as alumina, magnesium oxide, beryllium oxide, and titanium oxide; inorganic nitrides such as aluminum nitride, boron nitride, and silicon nitride; inorganic carbides such as silicon carbide; Examples thereof include metals or alloys such as copper, silver, iron, aluminum, nickel, and titanium; carbon-based compounds such as diamond, carbon fiber, and carbon black; and quartz and quartz glass. As the heat conductive filler, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of inorganic oxides, inorganic nitrides, and inorganic carbides from the viewpoint of further improving the heat dissipation of the obtained laminate. It is preferable to use at least one selected from the group consisting of inorganic oxides and inorganic nitrides. As the inorganic oxide, alumina is preferable, and as the inorganic nitride, aluminum nitride and boron nitride are preferable. As the heat conductive filler used in the present invention, alumina, aluminum nitride, and boron nitride are generally preferable, and aluminum nitride and boron nitride are more preferable. These heat conductive fillers can be used alone or in combination of two or more. Moreover, as long as expression of the desired effect of this invention is not inhibited, well-known fillers other than a heat conductive filler can be used together.
また、シクロオレフィンモノマーを重合してなる重合体との親和性を高める観点から、前記熱伝導性充填剤は公知のシランカップリング剤で表面処理されたものであってもよい。かかる表面処理が施された熱伝導性充填剤は市販品として入手可能である。 In addition, from the viewpoint of increasing the affinity with a polymer obtained by polymerizing a cycloolefin monomer, the thermally conductive filler may be surface-treated with a known silane coupling agent. The thermally conductive filler subjected to such surface treatment is available as a commercial product.
前記熱伝導性充填剤の粒子径(平均粒子径)は、所望により適宜選択すればよいが、粒子を三次元的にみたときの長手方向と短手方向の長さの平均値として、通常、0.001〜50μm、好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは0.1〜5μmの範囲である。 The particle diameter (average particle diameter) of the thermally conductive filler may be appropriately selected as desired, but as an average value of the length in the longitudinal direction and the short direction when the particles are viewed three-dimensionally, It is 0.001-50 micrometers, Preferably it is 0.01-10 micrometers, More preferably, it is the range of 0.1-5 micrometers.
本発明の重合性組成物への熱伝導性充填剤の配合量は、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、50重量部以上、好ましくは50〜1,000重量部、より好ましくは50〜750重量部、さらに好ましくは100〜500重量部の範囲である。本発明の重合性組成物は、従来、プリプレグや積層体の製造に用いられている、エポキシ樹脂等を溶媒に溶かしてなる重合体ワニスと比べて低粘度であるため、容易に熱伝導性充填剤を高配合することができる。よって、得られる、ドライフィルム、プリプレグ、又は積層体中には、熱伝導性充填剤が、従来の、ドライフィルム、プリプレグ、又は積層体の限界含有量を超えて含まれ得、得られる積層体にあっては、従来にない程度に優れた放熱性が発揮され得る。 The amount of the thermally conductive filler added to the polymerizable composition of the present invention is usually 50 parts by weight or more, preferably 50 to 1,000 parts by weight, more preferably 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer. It is -750 weight part, More preferably, it is the range of 100-500 weight part. The polymerizable composition of the present invention has a low viscosity as compared with a polymer varnish that has been used in the production of prepregs and laminates, and has an epoxy resin or the like dissolved in a solvent. A high amount of the agent can be blended. Therefore, in the obtained dry film, prepreg, or laminate, the thermally conductive filler can be contained beyond the limit content of the conventional dry film, prepreg, or laminate, and the obtained laminate In that case, the heat dissipation excellent to the extent which is not in the past can be exhibited.
(重合性組成物)
本発明に使用される重合性組成物には、上記する、シクロオレフィンモノマー、重合触媒、架橋剤、反応性流動化剤、架橋助剤、及び熱伝導性充填剤を必須成分として、所望により、重合調整剤、重合反応遅延剤、連鎖移動剤、老化防止剤、及びその他の配合剤を添加することができる。
(Polymerizable composition)
In the polymerizable composition used in the present invention, the cycloolefin monomer, the polymerization catalyst, the crosslinking agent, the reactive fluidizing agent, the crosslinking auxiliary agent, and the heat conductive filler described above as essential components, if desired, A polymerization regulator, a polymerization reaction retarder, a chain transfer agent, an anti-aging agent, and other compounding agents can be added.
重合調整剤は、重合活性を制御したり、重合反応率を向上させたりする目的で配合されるものであり、例えば、トリアルコキシアルミニウム、トリフェノキシアルミニウム、ジアルコキシアルキルアルミニウム、アルコキシジアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウム、ジアルコキシアルミニウムクロリド、アルコキシアルキルアルミニウムクロリド、ジアルキルアルミニウムクロリド、トリアルコキシスカンジウム、テトラアルコキシチタン、テトラアルコキシスズ、テトラアルコキシジルコニウムなどが挙げられる。これらの重合調整剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合調整剤の配合量は、例えば、モル比(メタセシス重合触媒中の金属原子:重合調整剤)で、通常、1:0.05〜1:100、好ましくは1:0.2〜1:20、より好ましくは1:0.5〜1:10の範囲である。 The polymerization regulator is blended for the purpose of controlling the polymerization activity or improving the polymerization reaction rate. For example, trialkoxyaluminum, triphenoxyaluminum, dialkoxyalkylaluminum, alkoxydialkylaluminum, trialkyl Examples include aluminum, dialkoxyaluminum chloride, alkoxyalkylaluminum chloride, dialkylaluminum chloride, trialkoxyscandium, tetraalkoxytitanium, tetraalkoxytin, and tetraalkoxyzirconium. These polymerization regulators can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the polymerization regulator is, for example, in a molar ratio (metal atom in the metathesis polymerization catalyst: polymerization regulator), usually 1: 0.05 to 1: 100, preferably 1: 0.2 to 1:20. More preferably, it is in the range of 1: 0.5 to 1:10.
重合反応遅延剤は、本発明の重合性組成物の粘度増加を抑制し得るものである。従って、重合反応遅延剤を配合してなる重合性組成物は、プリプレグを作製する際、容易に強化繊維に均一に含浸させることができ、好ましい。重合反応遅延剤としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、ジシクロヘキシルホスフィン、ビニルジフェニルホスフィン、アリルジフェニルホスフィン、トリアリルホスフィン、スチリルジフェニルホスフィンなどのホスフィン化合物;アニリン、ピリジンなどのルイス塩基;等を用いることができる。その配合量は、所望により適宜調整すればよい。 A polymerization reaction retarder can suppress an increase in viscosity of the polymerizable composition of the present invention. Therefore, a polymerizable composition obtained by blending a polymerization reaction retarder is preferable because it can be easily impregnated into the reinforcing fiber easily when preparing a prepreg. Polymerization reaction retarders include phosphine compounds such as triphenylphosphine, tributylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, dicyclohexylphosphine, vinyldiphenylphosphine, allyldiphenylphosphine, triallylphosphine, styryldiphenylphosphine; Lewis bases such as aniline and pyridine Etc. can be used. What is necessary is just to adjust the compounding quantity suitably as needed.
本発明においては、連鎖移動剤を配合することにより、得られる積層体において微細配線埋め込み性、耐熱性及び冷熱衝撃試験での耐クラック性を高度にバランスさせることができ好適である。また、得られる重合体を高粘度でありながら、流動性に優れたものとすることができ、当該重合体を含んでなる、後述のドライフィルム又はプリプレグは、例えば、他の材料と積層する際、溶融積層が可能となる。 In the present invention, blending a chain transfer agent is preferable because the resulting laminate can highly balance fine wire embedding properties, heat resistance, and crack resistance in a thermal shock test. Moreover, the polymer obtained can be made to be excellent in fluidity while having high viscosity, and the dry film or prepreg described later comprising the polymer is, for example, laminated with another material. Melting lamination is possible.
連鎖移動剤は、通常、メタセシス開環重合に関与でき、本発明の重合性組成物を重合反応に供して得られる重合体の末端に結合可能な脂肪族炭素−炭素二重結合を1つ有する化合物が好ましい。当該二重結合の例としては、末端ビニル基が挙げられる。連鎖移動剤は、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有していてもよい。 The chain transfer agent can usually participate in metathesis ring-opening polymerization and has one aliphatic carbon-carbon double bond that can be bonded to the terminal of a polymer obtained by subjecting the polymerizable composition of the present invention to a polymerization reaction. Compounds are preferred. Examples of the double bond include a terminal vinyl group. The chain transfer agent may have one or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds.
かかる連鎖移動剤の具体例としては、1−ヘキセン、2−ヘキセン、スチレン、ビニルシクロヘキサン、アリルアミン、アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルビニルエーテル、メチルビニルケトン、2−(ジエチルアミノ)エチルアクリレート、4−ビニルアニリンなどの、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を持たない連鎖移動剤;ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸スチリル、アクリル酸アリル、メタクリル酸ウンデセニル、アクリル酸スチリル、エチレングリコールジアクリレートなどの、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1つ有する連鎖移動剤;アリルトリビニルシラン、アリルメチルジビニルシランなどの、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を2以上有する連鎖移動剤などが挙げられる。これらの中でも、得られる積層体において、微細配線埋め込み性、耐熱性、及び耐クラック性の各特性を高度にバランスさせる観点から、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1以上有するものが好ましく、架橋性の炭素−炭素不飽和結合を1つ有するものがより好ましい。かかる連鎖移動剤の中でも、ビニル基とメタクリル基とを1つずつ有する連鎖移動剤が好ましく、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸スチリル、メタクリル酸ウンデセニルなどが特に好ましい。
これらの連鎖移動剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。本発明の重合性組成物への連鎖移動剤の配合量としては、配合するシクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。
Specific examples of such chain transfer agents include 1-hexene, 2-hexene, styrene, vinylcyclohexane, allylamine, glycidyl acrylate, allyl glycidyl ether, ethyl vinyl ether, methyl vinyl ketone, 2- (diethylamino) ethyl acrylate, 4- Chain transfer agents without crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds, such as vinylaniline; divinylbenzene, vinyl methacrylate, allyl methacrylate, styryl methacrylate, allyl acrylate, undecenyl methacrylate, styryl acrylate, ethylene glycol Chain transfer agent having one crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond, such as diacrylate; Chain transfer agent having two or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds, such as allyltrivinylsilane and allylmethyldivinylsilane And the like. Among these, in the obtained laminate, those having one or more crosslinkable carbon-carbon unsaturated bonds are preferable from the viewpoint of highly balancing the characteristics of fine wiring embedding, heat resistance, and crack resistance, Those having one crosslinkable carbon-carbon unsaturated bond are more preferred. Among such chain transfer agents, chain transfer agents having one vinyl group and one methacryl group are preferable, and vinyl methacrylate, allyl methacrylate, styryl methacrylate, undecenyl methacrylate, and the like are particularly preferable.
These chain transfer agents can be used alone or in combination of two or more. As a compounding quantity of the chain transfer agent to the polymeric composition of this invention, it is 0.01-10 weight part normally with respect to 100 weight part of cycloolefin monomers to mix | blend, Preferably it is 0.1-5 weight part. is there.
また、老化防止剤として、フェノール系老化防止剤、アミン系老化防止剤、リン系老化防止剤及びイオウ系老化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の老化防止剤を配合することは、架橋反応を阻害しないで、得られる積層体の耐熱性を高度に向上させることができ、好適である。これらの中でも、フェノール系老化防止剤とアミン系老化防止剤が好ましく、フェノール系老化防止剤がより好ましい。これらの老化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。老化防止剤の使用量は、所望により適宜選択されるが、配合するシクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.0001〜10重量部、好ましくは0.001〜5重量部、より好ましくは0.01〜2重量部の範囲である。 Moreover, as an anti-aging agent, blending at least one anti-aging agent selected from the group consisting of a phenol-based anti-aging agent, an amine-based anti-aging agent, a phosphorus-based anti-aging agent and a sulfur-based anti-aging agent is a cross-linking. It is preferable because the heat resistance of the obtained laminate can be improved to a high degree without inhibiting the reaction. Among these, a phenolic antiaging agent and an amine antiaging agent are preferable, and a phenolic antiaging agent is more preferable. These anti-aging agents can be used alone or in combination of two or more. The amount of the anti-aging agent is appropriately selected as desired, but is usually 0.0001 to 10 parts by weight, preferably 0.001 to 5 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the cycloolefin monomer to be blended. Is in the range of 0.01 to 2 parts by weight.
本発明の重合性組成物には、その他の配合剤を配合することができる。その他の配合剤としては、着色剤、光安定剤、顔料、発泡剤などを用いることができる。着色剤としては、染料、顔料などが用いられる。染料の種類は多様であり、公知のものを適宜選択して使用すればよい。これらのその他の配合剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、本発明の効果を損ねない範囲で適宜選択される。 Other compounding agents can be blended in the polymerizable composition of the present invention. As other compounding agents, colorants, light stabilizers, pigments, foaming agents and the like can be used. As the colorant, dyes, pigments and the like are used. There are various kinds of dyes, and known ones may be appropriately selected and used. These other compounding agents can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is appropriately selected within a range not impairing the effects of the present invention.
本発明の重合性組成物は、上記成分を混合して得ることができる。混合方法としては、常法に従えばよく、例えば、重合触媒を適当な溶媒に溶解若しくは分散させた液(触媒液)を調製し、別にシクロオレフィンモノマーや架橋剤などの必須成分、及び所望によりその他の配合剤を配合した液(モノマー液)を調製し、該モノマー液に該触媒液を添加し、攪拌することによって調製することができる。 The polymerizable composition of the present invention can be obtained by mixing the above components. As a mixing method, a conventional method may be followed. For example, a liquid (catalyst liquid) in which a polymerization catalyst is dissolved or dispersed in an appropriate solvent is prepared, and other essential components such as a cycloolefin monomer and a crosslinking agent are optionally added. It can be prepared by preparing a liquid (monomer liquid) containing other compounding agents, adding the catalyst liquid to the monomer liquid, and stirring.
(ドライフィルム)
本発明のドライフィルムは、本発明の重合性組成物を重合してなる。重合は、ドライフィルムの生産効率に優れることから、塊状重合により行うのが好ましい。本発明の重合性組成物を塊状重合してドライフィルムを製造する方法としては、例えば、(i)重合性組成物を支持体上に塗布し、塊状重合する方法、又は(ii)重合性組成物を型内で塊状重合する方法が挙げられる。(i)の方法に用いる支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ナイロン等の樹脂;鉄、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、金、銀等の金属材料;等からなるものが挙げられる。その形状は特に限定されないが、金属箔又は樹脂フィルムの使用が好ましい。金属箔又は樹脂フィルムの厚さは、作業性等の観点から、通常、1〜150μm、好ましくは2〜100μmである。重合性組成物を支持体に塗布する方法は特に制限されず、例えば、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を採用できる。重合性組成物を支持体上に塗布した後、重合性組成物を加熱して塊状重合させドライフィルムを得る。一方、(ii)の方法は、強化繊維に本発明の重合性組成物を含浸する工程を除き、後述のプリプレグと同様にして実施することができる。得られるドライフィルムの厚さは、特に限定されないが、通常、100μm以下、好ましくは50μm以下である。この範囲にあれば、得られる積層体の小型化、低背化、及び放熱性の点で好適である。
(Dry film)
The dry film of the present invention is obtained by polymerizing the polymerizable composition of the present invention. The polymerization is preferably carried out by bulk polymerization because it is excellent in dry film production efficiency. Examples of a method for producing a dry film by bulk polymerization of the polymerizable composition of the present invention include, for example, (i) a method in which a polymerizable composition is applied on a support and bulk polymerization, or (ii) a polymerizable composition. A method of bulk polymerization of the product in a mold is mentioned. Examples of the support used in the method (i) include resins such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polyarylate, and nylon; iron, stainless steel, copper, aluminum, nickel, chromium, gold, Examples thereof include a metal material such as silver. The shape is not particularly limited, but it is preferable to use a metal foil or a resin film. The thickness of the metal foil or resin film is usually 1 to 150 μm, preferably 2 to 100 μm, from the viewpoint of workability and the like. The method for applying the polymerizable composition to the support is not particularly limited. For example, a known application method such as a spray coating method, a dip coating method, a roll coating method, a curtain coating method, a die coating method, or a slit coating method can be employed. . After apply | coating a polymeric composition on a support body, a polymeric composition is heated and block polymerization is performed and a dry film is obtained. On the other hand, the method (ii) can be carried out in the same manner as the prepreg described later, except for the step of impregnating the reinforcing fiber with the polymerizable composition of the present invention. The thickness of the obtained dry film is not particularly limited, but is usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less. If it exists in this range, it is suitable at the point of size reduction, low profile, and heat dissipation of the laminated body obtained.
(強化繊維)
本発明に使用される強化繊維としては、格別な制限はないが、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維、アラミド繊維、超高分子ポリエチレン繊維、ポリアミド(ナイロン)繊維、液晶ポリエステル繊維などの有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、タングステン繊維、モリブデン繊維、ブデン繊維、チタン繊維、スチール繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、シリカ繊維などの無機繊維;などを挙げることができる。これらの中でも、有機繊維やガラス繊維が好ましく、特にアラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、Eガラス、NEガラス、Sガラス、Dガラス、Hガラス等の繊維を好適に用いることができる。
これらの強化繊維は、それぞれ単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、所望により適宜選択されるが、プリプレグあるいは積層体中の、通常、10〜90重量%、好ましくは20〜80重量%、より好ましくは30〜70重量%の範囲であり、この範囲にあれば、得られる積層体の誘電特性と機械強度が高度にバランスされ、好適である。
(Reinforced fiber)
The reinforcing fiber used in the present invention is not particularly limited. For example, organic fibers such as PET (polyethylene terephthalate) fiber, aramid fiber, ultrahigh molecular polyethylene fiber, polyamide (nylon) fiber, and liquid crystal polyester fiber; And inorganic fibers such as glass fibers, carbon fibers, alumina fibers, tungsten fibers, molybdenum fibers, budene fibers, titanium fibers, steel fibers, boron fibers, silicon carbide fibers, silica fibers, and the like. Among these, organic fibers and glass fibers are preferable, and aramid fibers, liquid crystal polyester fibers, and glass fibers are particularly preferable. As the glass fiber, fibers such as E glass, NE glass, S glass, D glass, and H glass can be suitably used.
These reinforcing fibers can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is appropriately selected as desired, but is usually 10 to 90% by weight in the prepreg or laminate, preferably Is in the range of 20 to 80% by weight, more preferably in the range of 30 to 70% by weight. Within this range, the dielectric properties and mechanical strength of the resulting laminate are highly balanced, which is preferable.
(プリプレグ)
本発明のプリプレグは、前記重合性組成物を前記強化繊維に含浸させた後に重合してなるものである。
重合性組成物の強化繊維への含浸は、例えば、重合性組成物の所定量を、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の方法により強化繊維に塗布し、所望によりその上に保護フィルムを重ね、上側からローラーなどで押圧することにより行うことができる。本発明においては、重合性組成物を強化繊維に含浸させた後、含浸物を所定温度に加熱することにより、重合性組成物を塊状重合させることができ、それによってシート状又はフィルム状のプリプレグが得られる。
含浸を型内で行う場合は、型内に強化繊維を設置し、該型内に重合性組成物を注ぎ込んで行う。この方法によれば、任意の形状のプリプレグを得ることができる。その形状としては、シート状、フィルム状、柱状、円柱状、多角柱状等が挙げられる。ここで用いる型としては、従来公知の成形型、例えば、割型構造、すなわち、コア型とキャビティー型を有する成形型を用いることができ、それらの空隙部(キャビティー)に重合性組成物を注入して塊状重合させる。コア型とキャビティー型は、目的とするプリプレグの形状にあった空隙部を形成するように作製される。また、成形型の形状、材質、大きさなどは特に制限されない。また、ガラス板や金属板などの板状成形型と所定の厚さのスペーサーとを用意し、スペーサーを2枚の板状成形型で挟んで形成される空間内に重合性組成物を注入し、該型内で硬化を行うことにより、シート状又はフィルム状のプリプレグを得ることができる。
(Prepreg)
The prepreg of the present invention is formed by impregnating the polymerizable composition into the reinforcing fiber and then polymerizing.
The impregnation of the polymerizable composition into the reinforcing fiber is, for example, a known method such as a spray coating method, a dip coating method, a roll coating method, a curtain coating method, a die coating method, a slit coating method, or the like in a predetermined amount of the polymerizable composition. Can be applied to the reinforcing fiber by applying a protective film thereon if desired, and pressing with a roller or the like from above. In the present invention, after impregnating the polymerizable composition into the reinforcing fiber, the polymerizable composition can be bulk-polymerized by heating the impregnated product to a predetermined temperature, whereby a sheet-like or film-like prepreg is obtained. Is obtained.
When impregnation is performed in a mold, reinforcing fibers are placed in the mold, and the polymerizable composition is poured into the mold. According to this method, a prepreg having an arbitrary shape can be obtained. Examples of the shape include a sheet shape, a film shape, a column shape, a columnar shape, and a polygonal column shape. As the mold used here, a conventionally known mold, for example, a split mold structure, that is, a mold having a core mold and a cavity mold, can be used, and a polymerizable composition is formed in these voids (cavities). Is injected to cause bulk polymerization. The core mold and the cavity mold are produced so as to form a gap that matches the shape of the target prepreg. Further, the shape, material, size and the like of the mold are not particularly limited. Also, a plate-shaped mold such as a glass plate or a metal plate and a spacer having a predetermined thickness are prepared, and the polymerizable composition is injected into a space formed by sandwiching the spacer between two plate-shaped molds. A sheet-like or film-like prepreg can be obtained by curing in the mold.
本発明の重合性組成物は従来のエポキシ樹脂等の重合体ワニスと比較して低粘度であり、強化繊維に対する含浸性に優れるので、重合で得られる樹脂を強化繊維基材に均一に含浸させることができる。 Since the polymerizable composition of the present invention has a lower viscosity than a conventional polymer varnish such as an epoxy resin and is excellent in impregnation properties for reinforcing fibers, the reinforcing fiber base material is uniformly impregnated with the resin obtained by polymerization. be able to.
本発明のプリプレグの厚さは、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常、0.001〜10mm、好ましくは0.005〜1mm、より好ましくは0.01〜0.5mmの範囲である。この範囲にあれば、積層時の賦形性、また、硬化して得られる積層体の機械強度や靭性などの特性が充分に発揮され好適である。 The thickness of the prepreg of the present invention is appropriately selected according to the purpose of use, but is usually in the range of 0.001 to 10 mm, preferably 0.005 to 1 mm, more preferably 0.01 to 0.5 mm. . If it exists in this range, the characteristics, such as the formability at the time of lamination | stacking, and the mechanical strength of a laminated body obtained by hardening, toughness, etc. are fully exhibited, and are suitable.
本発明のプリプレグの揮発成分量は、200℃で1時間加熱したときに揮発する量で、通常、30重量%以下、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、もっとも好ましくは1重量%以下である。プリプレグの揮発成分量が過度に多いと、プリプレグのベタつきが発生し操作性及び保存安定性が不良化する傾向がある。 The amount of the volatile component of the prepreg of the present invention is an amount that volatilizes when heated at 200 ° C. for 1 hour, and is usually 30% by weight or less, preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and most preferably 1%. % By weight or less. When the amount of the volatile component of the prepreg is excessively large, the prepreg becomes sticky and the operability and storage stability tend to be poor.
本発明のドライフィルム又はプリプレグの基材樹脂としての重合体(シクロオレフィンモノマーの重合体)は、実質的に架橋構造を有さず、例えば、トルエンに可溶である。当該重合体の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(溶離液:テトラヒドロフラン)で測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常、1,000〜1,000,000、好ましくは5,000〜500,000、より好ましくは10,000〜100,000の範囲である。 The polymer (cycloolefin monomer polymer) as the base resin of the dry film or prepreg of the present invention has substantially no cross-linked structure and is soluble in, for example, toluene. The molecular weight of the polymer is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (eluent: tetrahydrofuran), and is usually 1,000 to 1,000,000, preferably 5,000 to It is in the range of 500,000, more preferably 10,000 to 100,000.
本発明の重合性組成物は、通常、メタセシス重合触媒を含んでなるが、上記いずれの方法においても、重合性組成物を重合させるための加熱温度は、通常、50〜250℃、好ましくは80〜200℃、より好ましくは90〜150℃の範囲であって、かつ架橋剤、通常、ラジカル発生剤の1分間半減期温度以下、好ましくは10℃以下、より好ましくは20℃以下である。また、重合時間は適宜選択すればよいが、通常、10秒間から60分間、好ましくは20分間以内である。重合性組成物をかかる条件で加熱することにより未反応モノマーの少ないドライフィルム又はプリプレグが得られるので好適である。 The polymerizable composition of the present invention usually comprises a metathesis polymerization catalyst. In any of the above methods, the heating temperature for polymerizing the polymerizable composition is usually 50 to 250 ° C., preferably 80. It is in the range of ˜200 ° C., more preferably in the range of 90 ° C. to 150 ° C., and is not more than the 1 minute half-life temperature of the crosslinking agent, usually a radical generator, preferably not more than 10 ° C., more preferably not more than 20 ° C. The polymerization time may be appropriately selected, but is usually 10 seconds to 60 minutes, preferably within 20 minutes. Heating the polymerizable composition under such conditions is preferable because a dry film or prepreg with less unreacted monomer can be obtained.
(積層体)
本発明の積層体は、本発明のドライフィルム及び/又は本発明のプリプレグの硬化物からなる層を有するものである。当該積層体は、(a)ドライフィルム、(b)プリプレグ、及び(c)それらと積層可能なその他の材料を、任意の組合せで任意の順に積層し、所望により更に賦形した後に、硬化することで製造することができる。
積層可能なその他の材料としては、使用目的に応じて適宜選択されるが、例えば、熱可塑性樹脂材料、金属材料などが挙げられ、特に金属材料が好適に用いられる。金属材料としては、回路基板で一般に用いられるものを格別な制限なく用いることができ、通常、金属箔、好ましくは銅箔が用いられる。金属材料の厚みは、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常、0.5〜50μm、好ましくは1〜30μm、より好ましくは3〜20μm、最も好ましくは3〜15μmの範囲である。また、金属材料は、その表面が、シランカップリング剤、チオール系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、各種接着剤などで処理されているものが好ましい。中でもシランカップリング剤で処理されているものがより好ましい。
本発明のプリプレグと、金属材料との接着界面における、金属材料からなる層表面の粗度(Rz)は、特に限定されないが、通常10μm以下、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、さらに好ましくは2μm以下である。一方、粗度の下限は、格別な限定はないが、通常10nm以上、好ましくは5nm以上、より好ましくは1nm以上である。金属材料からなる層表面の粗度が上記範囲にあれば、高周波伝送に於けるノイズ、遅延、伝送ロス等の発生が抑えられ好ましい。金属材料からなる層表面の粗度の調整は、積層する金属材料表面の粗度が所望の範囲にあるものを選択して使用することにより容易に行うことができる。かかる表面粗度を有する金属材料は市販品として入手可能である。なお、粗度(Rz)は、AFM(原子間力顕微鏡)により即手可能である。
(Laminate)
The laminated body of this invention has a layer which consists of a hardened | cured material of the dry film of this invention, and / or the prepreg of this invention. The laminate is formed by laminating (a) a dry film, (b) a prepreg, and (c) any other material that can be laminated with them in any order in any combination, and further shaping if desired. Can be manufactured.
Other materials that can be laminated are appropriately selected depending on the purpose of use, and examples thereof include thermoplastic resin materials and metal materials, and metal materials are particularly preferably used. As a metal material, what is generally used with a circuit board can be used without a special restriction | limiting, Usually, metal foil, Preferably copper foil is used. Although the thickness of a metal material is suitably selected according to the intended purpose, it is 0.5-50 micrometers normally, Preferably it is 1-30 micrometers, More preferably, it is 3-20 micrometers, Most preferably, it is the range of 3-15 micrometers. The metal material is preferably one whose surface is treated with a silane coupling agent, a thiol coupling agent, a titanate coupling agent, various adhesives, or the like. Of these, those treated with a silane coupling agent are more preferred.
The roughness (Rz) of the surface of the layer made of the metal material at the adhesion interface between the prepreg of the present invention and the metal material is not particularly limited, but is usually 10 μm or less, preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, and even more preferably. Is 2 μm or less. On the other hand, the lower limit of the roughness is not particularly limited, but is usually 10 nm or more, preferably 5 nm or more, more preferably 1 nm or more. If the roughness of the surface of the layer made of a metal material is in the above range, the occurrence of noise, delay, transmission loss, etc. in high frequency transmission is preferably suppressed. The adjustment of the roughness of the surface of the layer made of a metal material can be easily performed by selecting and using one having a roughness of the surface of the metal material to be laminated in a desired range. A metal material having such a surface roughness is available as a commercial product. The roughness (Rz) can be immediately measured with an AFM (atomic force microscope).
積層及び硬化させる方法は、常法に従えばよい。例えば、平板成形用のプレス枠型を有する公知のプレス機、シートモールドコンパウンド(SMC)やバルクモールドコンパウンド(BMC)などのプレス成形機を用いて熱プレスを行なうことができる。加熱温度は、架橋剤により架橋反応が誘起される温度以上である。例えば、架橋剤としてラジカル発生剤を使用する場合、通常、1分間半減期温度以上、好ましくは1分間半減期温度より5℃以上高い温度、より好ましくは1分間半減期温度より10℃以上高い温度である。典型的には、100〜300℃、好ましくは150〜250℃の範囲である。加熱時間は、0.1〜180分、好ましくは1〜120分、より好ましくは2〜60分の範囲である。プレス圧力としては、通常、0.1〜20MPa、好ましくは0.1〜10MPa、より好ましくは1〜5MPaである。また、熱プレスは、真空又は減圧雰囲気下で行ってもよい。
かくして得られる本発明の積層体は、熱伝導性が極めて高く、優れた高周波特性、特に低誘電正接を示し、高周波領域での伝送ロスが少なく、なおかつ微細配線埋め込み性、耐熱性、及び冷熱衝撃試験での耐クラック性に優れるため、広範囲の用途を有する高周波基板材料として好適に用いることができる。
The method of laminating and curing may follow a conventional method. For example, the heat pressing can be performed using a known press machine having a press frame mold for flat plate molding, a press molding machine such as a sheet mold compound (SMC) or a bulk mold compound (BMC). The heating temperature is equal to or higher than the temperature at which a crosslinking reaction is induced by the crosslinking agent. For example, when a radical generator is used as a crosslinking agent, it is usually at least 1 minute half-life temperature, preferably at least 5 ° C. above 1-minute half-life temperature, more preferably at least 10 ° C. above 1-minute half-life temperature. It is. Typically, it is in the range of 100 to 300 ° C, preferably 150 to 250 ° C. The heating time is in the range of 0.1 to 180 minutes, preferably 1 to 120 minutes, more preferably 2 to 60 minutes. As a press pressure, it is 0.1-20 MPa normally, Preferably it is 0.1-10 MPa, More preferably, it is 1-5 MPa. Moreover, you may perform a hot press in a vacuum or a pressure-reduced atmosphere.
The laminate of the present invention thus obtained has extremely high thermal conductivity, exhibits excellent high frequency characteristics, particularly low dielectric loss tangent, has low transmission loss in the high frequency region, and has fine wiring embedding, heat resistance, and thermal shock. Since it is excellent in crack resistance in the test, it can be suitably used as a high-frequency substrate material having a wide range of uses.
(放熱性プリント基板)
本発明の積層体は熱伝導性が高く、極めて優れた放熱性を有しており、通常のプリント回路基板の製造方法において用いることができるため、様々な半導体チップ部品を実装した回路基板、パワーアンプモジュール、半導体チップ内蔵基板、受動部品内蔵基板、マルチチップモジュール、及び高周波モジュール等の、半導体の動作時に高放熱性を要する半導体パッケージ基板の製造に好適に使用することができる。かかる半導体パッケージ基板は、従来になく優れた放熱性を有する放熱性プリント基板である。
本発明の積層体で構成される放熱性プリント基板は、例えば、通常のパッケージ基板に代表されるSiP、SiM、BGA、COC、POP、CSP、及びQFNの製造に用いることができる。特に、半導体が複雑に構成されるSiP,
SiMや半導体PKGが内蔵されるPOP、非常に高温で動作するBGA等に用いられるのが好ましい。また、パッケージ基板の放熱性をより高める観点から、本発明の放熱性プリント基板と組合わせて、パッケージ基板に放熱ビアホールを形成するのが好ましい。
(Heat dissipation printed circuit board)
Since the laminate of the present invention has high thermal conductivity and extremely excellent heat dissipation, and can be used in a normal printed circuit board manufacturing method, a circuit board on which various semiconductor chip components are mounted, power It can be suitably used for manufacturing a semiconductor package substrate that requires high heat dissipation during semiconductor operation, such as an amplifier module, a semiconductor chip built-in substrate, a passive component built-in substrate, a multichip module, and a high-frequency module. Such a semiconductor package substrate is a heat-dissipating printed circuit board that has an excellent heat-dissipating property that has never existed before.
The heat-radiating printed circuit board constituted by the laminate of the present invention can be used, for example, for the production of SiP, SiM, BGA, COC, POP, CSP, and QFN represented by ordinary package substrates. In particular, the SiP is a complex semiconductor,
It is preferably used for a POP with a built-in SiM or semiconductor PKG, a BGA that operates at a very high temperature, or the like. From the viewpoint of further improving the heat dissipation of the package substrate, it is preferable to form a heat dissipation via hole in the package substrate in combination with the heat dissipation printed circuit board of the present invention.
本発明の放熱性プリント基板によれば、例えば、基板サイズを、大きさ50mm×30mm、かつ厚さを0.8mmとし、実装した半導体を10W動作させ、12分後の基板表面温度を測定した場合、同形態の従来のプリント基板と比較して、基板表面温度が10℃低下し得る。このような本発明の放熱性プリント基板の熱伝導率としては、好ましくは1W/mK以上、より好ましくは1.2W/mK以上である。
本発明の放熱性プリント基板を半導体パッケージ基板等に用いることで、半導体の動作/停止時に生ずる熱衝撃を和らげることができるので、基板設計容易性及び動作時信頼性が高く、低消費電力である、従来にないパッケージ基板群を作製することができる。本発明の積層体は、これらのパッケージ基板群の製造に好適に用いることができる。
According to the heat-radiating printed board of the present invention, for example, the board size is 50 mm × 30 mm, the thickness is 0.8 mm, the mounted semiconductor is operated at 10 W, and the board surface temperature after 12 minutes is measured. In this case, the substrate surface temperature can be reduced by 10 ° C. as compared with the conventional printed circuit board of the same form. The thermal conductivity of the heat-radiating printed board according to the present invention is preferably 1 W / mK or more, more preferably 1.2 W / mK or more.
By using the heat-radiating printed circuit board of the present invention for a semiconductor package substrate or the like, the thermal shock generated during operation / stopping of the semiconductor can be reduced, so that the board design is easy and the operation reliability is high, and the power consumption is low. An unprecedented package substrate group can be manufactured. The laminate of the present invention can be suitably used for the production of these package substrate groups.
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における部及び%は、特に断りのない限り重量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples. In addition, the part and% in an Example and a comparative example are a basis of weight unless there is particular notice.
実施例及び比較例における各特性は、以下の方法に従い測定し、評価した。
(1)誘電正接
インピーダンスアナライザー(アジレントテクノロジー社製、型番号E4991A)を用いて20℃で周波数1GHzにおける誘電正接(tanδ)を容量法にて測定し、以下の基準で評価した。
◎:0.003以下
○:0.003超、0.008以下
×:0.008超
(2)熱伝導性
積層体の熱伝導率をホットディスク法により測定し、以下の基準で評価した。
◎:1.2W/mK以上
○:0.8W/mK以上、1.2W/mK未満
×:0.8W/mK未満
(3)微細配線埋め込み性
プリプレグシートを回路基板(L/S=15μmの配線を15本配置した試験基板)上に重ね、205℃で10分間、3MPaにて加熱プレスを行い積層体を得た。該積層体を、配線方向に対し垂直な方向で任意に3箇所で切断した。得られた積層体の切断面を目視により観察し、回路基板上の樹脂層への微細配線埋め込み性について以下の基準で評価した。
◎:配線が埋め込まれていない部分がない
×:配線が埋め込まれていない
(4)耐熱性
積層体を20mm角に切断し、試験片を得た。該試験片を260℃の半田浴上に20秒間フローさせた。かかる操作を別々の試験片を用いて3回繰り返し(n=3)、それぞれの試験片表面の膨れを目視により観察し、以下の基準で評価した。
◎:n=3で膨れなし
○:n=2で膨れなし
×:n=2以上で膨れ発生
(5)耐クラック性
積層体について、−65℃〜150℃の温度範囲で所定回数の冷熱衝撃試験を行った後の外観観察を行い、以下の基準に従って評価した。なお、冷熱衝撃試験は、冷熱衝撃試験装置(エスペック社製、型番;TSA−71H−W)により行った。
◎:500サイクル終了後のサンプルで、クラックの発生が確認されない
○:300サイクル終了後のサンプルで、クラックの発生が確認されない
×:300サイクル終了後のサンプルで、クラックの発生が確認される
Each characteristic in an Example and a comparative example was measured and evaluated according to the following methods.
(1) Dielectric loss tangent Using an impedance analyzer (manufactured by Agilent Technologies, model number E4991A), the dielectric loss tangent (tan δ) at a frequency of 1 GHz was measured at 20 ° C. by the capacitance method, and evaluated according to the following criteria.
(Double-circle): 0.003 or less (circle): More than 0.003, 0.008 or less x: More than 0.008 (2) Thermal conductivity The thermal conductivity of the laminated body was measured by the hot disk method, and evaluated according to the following criteria.
A: 1.2 W / mK or more B: 0.8 W / mK or more, less than 1.2 W / mK x: less than 0.8 W / mK (3) Fine wiring embedding circuit board (L / S = 15 μm) A laminate was obtained by stacking on a test substrate (fifteen wirings) and heating and pressing at 205 ° C. for 10 minutes at 3 MPa. The laminate was arbitrarily cut at three points in a direction perpendicular to the wiring direction. The cut surface of the obtained laminate was visually observed, and the fine wiring embedding property in the resin layer on the circuit board was evaluated according to the following criteria.
A: There is no portion where the wiring is not embedded. X: The wiring is not embedded (4) Heat resistance The laminate was cut into 20 mm squares to obtain test pieces. The test piece was allowed to flow on a solder bath at 260 ° C. for 20 seconds. This operation was repeated three times using separate test pieces (n = 3), and the swelling of the surface of each test piece was visually observed and evaluated according to the following criteria.
◎: No expansion when n = 3 ○: No expansion when n = 2 x: Generation of expansion when n = 2 or more (5) Crack resistance A predetermined number of thermal shocks in the temperature range of −65 ° C. to 150 ° C. After the test, the appearance was observed and evaluated according to the following criteria. In addition, the thermal shock test was done with the thermal shock test apparatus (The product made by ESPEC company, model number; TSA-71H-W).
A: No occurrence of crack in sample after 500 cycles. O: No occurrence of crack in sample after 300 cycles. X: Generation of crack in sample after 300 cycles.
実施例1
ベンジリデン(1,3−ジメシチル−4−イミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド51部と、トリフェニルホスフィン79部とを、トルエン952部に溶解させて触媒液を調製した。これとは別に、シクロオレフィンモノマーとしてテトラシクロドデセン100部、連鎖移動剤としてスチレン0.74部、架橋剤として3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン(1分間半減期温度205℃)2部、反応性流動化剤としてベンジルメタクリレート15部、架橋助剤としてトリメチロールプロパントリメタクリレート20部、難燃剤としてジメチルホスフィン酸アルミニウム50部、熱伝導性充填剤として窒化ホウ素190部、フェノール系老化防止剤として3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシアニソール1部を混合してモノマー液を調製した。ここに上記触媒液をシクロオレフィンモノマー100gあたり0.12mLの割合で加えて撹拌し、重合性組成物を調製した。
Example 1
A catalyst solution was prepared by dissolving 51 parts of benzylidene (1,3-dimesityl-4-imidazolidin-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride and 79 parts of triphenylphosphine in 952 parts of toluene. Separately, 100 parts of tetracyclododecene as the cycloolefin monomer, 0.74 parts of styrene as the chain transfer agent, 3,3,5,7,7-pentamethyl-1,2,4-trioxepane (1 2 parts per minute half-life temperature 205 ° C) 15 parts benzyl methacrylate as reactive fluidizing agent, 20 parts trimethylolpropane trimethacrylate as crosslinking aid, 50 parts aluminum dimethylphosphinate as flame retardant, nitriding as thermally conductive filler A monomer solution was prepared by mixing 190 parts of boron and 1 part of 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyanisole as a phenolic antioxidant. The said catalyst liquid was added here in the ratio of 0.12mL per 100g of cycloolefin monomers, and it stirred, and prepared the polymeric composition.
ついで、得られた重合性組成物をガラスクロス(Eガラス)に含浸させ、これを120℃にて5分間で重合反応を行い、厚さ0.15mmのプリプレグを得た。プリプレグの揮発成分量は0.7%であり、また、プリプレグのガラスクロス含有量は40%であった。
次に、作製したプリプレグシート6枚を重ね、さらに12μmF2銅箔(シランカップリング剤処理電解銅箔、粗度Rz=1,600nm、古河サーキットホイル社製)で、積層したプリプレグシートを挟み、205℃で20分間、3MPaにて加熱プレスを行い積層体を得た。得られた積層体の誘電正接、熱伝導性、耐熱性、及び耐クラック性を評価した。微細配線埋め込み性については、得られたプリプレグシートを用いて、前記(3)微細配線埋め込み性の項に記載した方法に従って別途積層体を得、評価した。それらの結果を表1に示す。
Next, the obtained polymerizable composition was impregnated into glass cloth (E glass), and this was subjected to a polymerization reaction at 120 ° C. for 5 minutes to obtain a prepreg having a thickness of 0.15 mm. The amount of volatile components of the prepreg was 0.7%, and the glass cloth content of the prepreg was 40%.
Next, 6 sheets of the prepared prepreg sheets were stacked, and the laminated prepreg sheets were sandwiched between 12 μm F2 copper foil (silane coupling agent-treated electrolytic copper foil, roughness Rz = 1,600 nm, manufactured by Furukawa Circuit Foil Co., Ltd.), 205 A laminated body was obtained by performing a heat press at 3 MPa at 20 ° C. for 20 minutes. The dielectric tangent, thermal conductivity, heat resistance, and crack resistance of the obtained laminate were evaluated. Regarding the fine wiring embedding property, a laminate was separately obtained and evaluated using the obtained prepreg sheet according to the method described in the section (3) Fine wiring embedding property. The results are shown in Table 1.
実施例2
シクロオレフィンモノマーをテトラシクロドデセン80部とジシクロペンタジエン20部に変える以外は実施例1と同様にしてプリプレグ及び積層体を得、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Example 2
A prepreg and a laminate were obtained in the same manner as in Example 1 except that the cycloolefin monomer was changed to 80 parts of tetracyclododecene and 20 parts of dicyclopentadiene, and each characteristic was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例3
連鎖移動剤をアリルメタクリレートに変える以外は実施例1と同様にしてプリプレグ及び積層体を得、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Example 3
A prepreg and a laminate were obtained in the same manner as in Example 1 except that the chain transfer agent was changed to allyl methacrylate, and each characteristic was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例4
熱伝導性充填剤としてアルミナを用いた以外は実施例1で調製したのと同様の重合性組成物をロールコート法によりガラスクロス強化PTFE樹脂フィルム(300mm×300mmに裁断したもの、厚さ0.08mm、品名:5310、サンゴバン・ノートン社製)の上面に塗布し、上からもう一枚のガラスクロス強化PTFE樹脂フィルムをかぶせたものを、120℃に加熱したアルミニウム板に5分間接触させて該組成物の重合を行った。その後、ガラスクロス強化PTFE樹脂フィルムを剥がして、厚さ0.2mmのドライフィルムを得た。銅箔表面をマイクロエッチング処理〔表面粗化剤(CZ−8100、メック製)で処理〕したガラスエポキシ両面銅張積層板(厚さ1mm、80mm×80mmに裁断したもの)を、得られたドライフィルムで挟み、205℃で15分間、5.2MPaにて加熱プレスを行い積層体(両面銅張積層板)を得た。得られた積層体について各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Example 4
A glass cloth-reinforced PTFE resin film (300 mm × 300 mm cut with a roll coating method, the same polymerizable composition as that prepared in Example 1 except that alumina was used as the thermally conductive filler, thickness of 0. 08 mm, product name: 5310, manufactured by Saint-Gobain Norton), and another glass cloth reinforced PTFE resin film covered from above was brought into contact with an aluminum plate heated to 120 ° C. for 5 minutes. The composition was polymerized. Thereafter, the glass cloth reinforced PTFE resin film was peeled off to obtain a dry film having a thickness of 0.2 mm. A glass epoxy double-sided copper-clad laminate (thickness 1 mm, cut to 80 mm × 80 mm) obtained by microetching the surface of the copper foil (treated with a surface roughening agent (CZ-8100, manufactured by MEC)) was obtained. The laminate (double-sided copper-clad laminate) was obtained by sandwiching between the films and heating and pressing at 205 MPa for 15 minutes at 5.2 MPa. Each characteristic was evaluated about the obtained laminated body. The results are shown in Table 1.
比較例1
反応性流動化剤、及び架橋助剤を用いない以外は実施例1と同様にしてプリプレグ及び積層体を得、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A prepreg and a laminate were obtained in the same manner as in Example 1 except that the reactive fluidizing agent and the crosslinking aid were not used, and each characteristic was evaluated. The results are shown in Table 1.
比較例2
熱伝導性充填剤を用いない以外は実施例1と同様にしてプリプレグ及び積層体を得、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 2
A prepreg and a laminate were obtained in the same manner as in Example 1 except that the thermally conductive filler was not used, and each characteristic was evaluated. The results are shown in Table 1.
比較例3
熱伝導性充填剤を用いない以外は実施例4と同様にしてドライフィルム及び積層体を得、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 3
A dry film and a laminate were obtained in the same manner as in Example 4 except that the thermally conductive filler was not used, and each characteristic was evaluated. The results are shown in Table 1.
比較例4
実施例1の系において、プリプレグシートをBTレジン(三菱瓦斯化学社製、CCL−HL832−NX)に変えて積層体を得、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 4
In the system of Example 1, the prepreg sheet was changed to BT resin (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, CCL-HL832-NX) to obtain a laminate, and each characteristic was evaluated. The results are shown in Table 1.
比較例5
実施例1の系において、プリプレグシートをFR−4(松下電工社製、R−1766)に変えて積層体を得、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 5
In the system of Example 1, a prepreg sheet was changed to FR-4 (manufactured by Matsushita Electric Works, R-1766) to obtain a laminate, and each characteristic was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例1〜4で得られた積層体は、概して、低い誘電正接、優れた、熱伝導性、微細配線埋め込み性、耐熱性及び耐クラック性を示した。一方、反応性流動化剤と架橋助剤とを配合しなかった重合性組成物を用いて得られた比較例1の積層体では微細配線埋込み性、耐熱性及び耐クラック性が劣り、熱伝導性充填剤を配合しなかった重合性組成物を用いて得られた比較例2と3の積層体では熱伝導性が劣り、実施例1の系において、プリプレグシートを他の樹脂シートに変えた比較例4と5の積層体では、概していずれの特性にも劣った。 The laminates obtained in Examples 1 to 4 generally exhibited low dielectric loss tangent, excellent thermal conductivity, fine wiring embedding, heat resistance and crack resistance. On the other hand, the laminate of Comparative Example 1 obtained using a polymerizable composition in which a reactive fluidizing agent and a crosslinking aid were not blended was inferior in fine wiring embedding property, heat resistance and crack resistance, and heat conduction. In the laminates of Comparative Examples 2 and 3 obtained using a polymerizable composition that did not contain a conductive filler, the thermal conductivity was inferior, and in the system of Example 1, the prepreg sheet was changed to another resin sheet. The laminates of Comparative Examples 4 and 5 were generally inferior to either property.
Claims (10)
反応性流動化剤が、開環重合に関与し得る脂肪族炭素−炭素不飽和結合を持たず、かつ架橋剤により誘起される架橋反応に関与して重合体に結合し得る脂肪族炭素−炭素不飽和結合を1つ有する単官能性化合物、
であることを特徴とする重合性組成物。 A polymerizable composition comprising a cycloolefin monomer, a polymerization catalyst, a crosslinking agent, a reactive fluidizing agent, a crosslinking aid, and a thermally conductive filler ;
Reactive fluidizer does not have an aliphatic carbon-carbon unsaturated bond that can participate in ring-opening polymerization, and can participate in a crosslinking reaction induced by a crosslinking agent to bind to a polymer. A monofunctional compound having one unsaturated bond,
A polymerizable composition characterized by the above .
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