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JP7191275B1 - 熱硬化性樹脂組成物、硬化物、樹脂シート、プリプレグ、金属箔張積層板、多層プリント配線板、封止用材料、繊維強化複合材料、接着剤及び半導体装置 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物、硬化物、樹脂シート、プリプレグ、金属箔張積層板、多層プリント配線板、封止用材料、繊維強化複合材料、接着剤及び半導体装置 Download PDF

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Abstract

硬化物の特性として、低誘電特性、高耐熱性、低弾性率及び低吸水率を実現でき、基材と良好な接着性を有する熱硬化性樹脂組成物を提供する。下記式(1)で表される構成単位と、分子鎖の両末端にマレイミド基と、を含む、ビスマレイミド化合物(A)と、熱硬化性樹脂又は化合物(B)と、重合開始剤(C)及び/又は硬化促進剤(D)を含む熱硬化性樹脂組成物。

Description

本発明は、熱硬化性樹脂組成物に関する。より詳しくは、本発明は、プリント基板等の積層板、及び、半導体装置等の電子部品用の封止材料などに利用し得る熱硬化性樹脂組成物に関する。
近年、特に先端材料分野の進歩に伴い、より高性能な材料の開発が求められている。例えば、大容量通信機器、スマートフォンのアンテナモジュール、及びノートパソコンのケーブル系統向け材料、ミリ波レーダー向け材料、並びに、車のオートブレーキ装置関連機器等の用途に対し、より優れた誘電特性、耐熱性、低応力、耐水性、接着性等の要求が、電子回路基板に対して高まっている。
従来、シアン酸エステル樹脂は、耐熱性に優れるとともに、低誘電率、低誘電損失である熱硬化性樹脂として知られている。例えば、特許文献1には、耐熱性及び保存安定性に優れた樹脂として、フェノールノボラック型シアン酸エステル樹脂が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載のフェノールノボラック型シアン酸エステル樹脂を用いた硬化物は、耐熱膨張性には優れる反面、吸水率が大きく、誘電特性が悪化する場合がある。
特許文献2には、機械強度、被着体との接着強度、成膜性、耐熱性、耐圧性に優れる硬化物が得られる樹脂組成物として、ポリアミドイミド樹脂と、ジフェニルエタンビスマレイミドと、アリルフェノール樹脂とを含む樹脂組成物が開示されている。しかしながら、特許文献2に記載の樹脂組成物は、熱可塑性の高分子量のポリアミドイミド樹脂を使用しているため、低温溶融性が悪く、また、該ポリアミドイミド樹脂とマレイミド化合物との相溶性が悪い。したがって、該樹脂組成物は、塗膜硬化時に相分離が発生することがあり、均一塗膜が得られ難い。また、NMP(N-メチルピロリドン)等の高沸点溶剤を使用しているため、Bステージで溶剤が残留する場合がある。
更に、特許文献3には、接着性が良好で且つ耐湿性に優れた硬化物となる樹脂組成物として、エポキシ樹脂と、イミダゾール化合物と、マレイミド化合物とを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物が開示されている。しかしながら、特許文献3に記載の樹脂組成物は、温度サイクル試験等の大きな温度変化のストレスを受けた場合、硬化物にクラックが生じることがある等、耐熱性が必ずしも十分ではない。
特開平11-124433号公報 特開2004-168894号公報 特表2014-521754号公報
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、低粘度の硬化性樹脂組成物であって、硬化物の特性として、低誘電特性、高耐熱性、低弾性率及び低吸水率を実現でき、基材と良好な接着性を有する熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者等は上記の課題を解決すべく検討を進めた結果、下記の本発明により当該課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の発明を提供する。
[1]下記式(1)で表される構成単位と、分子鎖の両末端にマレイミド基と、を含む、ビスマレイミド化合物(A)と、前記ビスマレイミド化合物(A)以外の、熱硬化性樹脂又は化合物(B)と、重合開始剤(C)及び/又は硬化促進剤(D)を含む熱硬化性樹脂組成物。
Figure 0007191275000001
(式(1)中、Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qは、各々独立に、水素原子、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基を示す。
は、各々独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルコキシ基を示す。nは、各々独立に、1~4の整数を示す。mは、各々独立に、1~4の整数を示す。)。
[2]前記熱硬化性樹脂又は化合物(B)が、[1]に記載のビスマレイミド化合物以外のマレイミド化合物、シアン酸エステル化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ベンゾオキサジン化合物、カルボジイミド化合物、及びエチレン性不飽和基を有する化合物からなる群より選択される1種以上を更に含む、[1]に記載の熱硬化性樹脂組成物。
[3]前記重合開始剤(C)が、熱ラジカル重合開始剤を含む、[1]又は[2]に記載の熱硬化性樹脂組成物。
[4]前記硬化促進剤(D)が、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩を有する化合物及びイミダゾール系化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含む、[1]~[3]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
[5]前記ビスマレイミド化合物(A)と前記熱硬化性樹脂又は化合物(B)との総量を100質量部とした場合、前記ビスマレイミド化合物(A)の含有量が1質量部~99質量部である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
[6]充填材を更に含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
[7][1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、硬化物。
[8]支持体と、前記支持体の片面又は両面に配された樹脂層と、を有し、前記樹脂層が、[1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、樹脂シート。
[9]基材と、前記基材に含浸又は塗布された、[1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物と、を含む、プリプレグ。
[10][8]に記載の樹脂シート、及び[9]に記載のプリプレグからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む層と、前記層の片面又は両面に配された金属箔と、を有し、前記層が、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む、金属箔張積層板。
[11]絶縁層と、前記絶縁層の片面又は両面に形成された導体層と、を有し、前記絶縁層が、[1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、多層プリント配線板。
[12][1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、封止用材料。
[13][1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物と、強化繊維と、を含む、繊維強化複合材料。
[14][1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、接着剤。
[15][1]~[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を有する、半導体装置。
本発明によれば、低粘度の硬化性樹脂組成物であって、硬化物の特性として、低誘電特性、高耐熱性、低弾性率及び低吸水率を実現できる熱硬化性樹脂組成物を提供することができる。上記効果を有する本発明の熱硬化性樹脂組成物を封止材料として用いることで、プリント基板等の積層板、及び、半導体装置等の電子部品の特性を飛躍的に向上させることができる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
〔ビスマレイミド化合物(A)〕
本実施形態の樹脂組成物は、式(1)で表される構成単位と、分子鎖の両末端にマレイミド基と、を含む、本実施形態に係るビスマレイミド化合物(A)(成分(A)とも称す)を含む。
Figure 0007191275000002
(式(1)中、Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qは、各々独立に、水素原子、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基を示す。
は、各々独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルコキシ基を示す。nは、各々独立に、1~4の整数を示す。mは、各々独立に、1~4の整数を示す。)。
本実施形態に係るビスマレイミド化合物(A)は、式(1)で表される構成単位を含むので、透過性、及び耐熱性に非常に優れる。また、末端にラジカル重合反応性のマレイミド基を有するため、硬化過程において、マレイミド基と、後述の熱硬化性樹脂又は化合物(B)における重合性官能基、すなわち、シトラコンイミド基、ビニル基、マレイミド基、(メタ)アクリロイル基、及びアリル基との反応が進行しやすい。そのため、得られる硬化物の架橋密度が上がるが、主骨格が柔軟な骨格であるため、タック性に優れ、更に耐熱性(ガラス転移温度)が向上する。そして、本実施形態の樹脂組成物は、後述の熱硬化性樹脂又は化合物(B)と、後述の硬化促進剤(D)と共に、本実施形態に係るビスマレイミド化合物(A)を含むことで、前記のとおり、低誘電性を有し、基材への接着性に優れる。
このように本実施形態の樹脂組成物は、誘電特性、接着性、タック性、透過性、及び耐熱性のバランスに優れるため、アンダーフィル材用に好適であり、プリアプライドアンダーフィル材用により好適に用いることができる。また、例えば、エポキシ基を有する樹脂では反応後に吸水性を有する極性基を生じるが、本実施形態に係るビスマレイミド化合物(A)であれば、吸水性を有する極性基が発生しない。そのため、吸水(湿)性が低く、絶縁信頼性の高い硬化物が得られる。
前記ビスマレイミド化合物(A)は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇が抑制できる点から、質量平均分子量が、100~6000であることが好ましく、300~5000であることがより好ましい。なお、本実施形態において、「質量平均分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法による、ポリスチレンスタンダード換算の質量平均分子量を意味する。
次いで、ビスマレイミド化合物(A)の構造について説明する。
前記式(1)中、Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qとしては、好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇が制御できる点から、直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基であることが好ましく、直鎖状のアルキレン基であることがより好ましい。
アルキレン基の炭素数としては、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇をより制御できる点から、2~14であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、2,2-ジメチルプロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ドデシレン基、ウンデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ネオペンチレン基、ジメチルブチレン基、メチルヘキシレン基、エチルヘキシレン基、ジメチルヘキシレン基、トリメチルヘキシレン基、メチルヘプチレン基、ジメチルヘプチレン基、トリメチルヘプチレン基、テトラメチルヘプチレン基、エチルヘプチレン基、メチルオクチレン基、メチルノニレン基、メチルデシレン基、メチルドデシレン基、メチルウンデシレン基、メチルトリデシレン基、メチルテトラデシレン基、メチルペンタデシレン基、及びメチルヘキサデシレン基が挙げられる。
アルケニレン基の炭素数としては、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇をより制御できる点から、2~14であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、1-メチルビニレン基、アリレン基、プロペニレン基、イソプロペニレン基、1-ブテニレン基、2-ブテニレン基、1-ペンテニレン基、2-ペンテニレン基、イソペンテニレン基、シクロペンテニレン基、シクロヘキセニレン基、及びジシクロペンタジエニレン基等が挙げられる。
前記式(1)中、Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qとしては、好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇が制御できる点から、直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基であることが好ましく、直鎖状のアルキレン基であることがより好ましい。
アルキレン基の炭素数としては、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇をより制御できる点から、2~14であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基としては、前記のQが参照できる。
アルケニレン基の炭素数としては、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇をより制御できる点から、2~14であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基としては、前記のQが参照できる。
前記式(1)において、Qと、Qとは、同一であっても異なっていてもよいが、ビスマレイミド化合物(A)をより容易に合成できる点から、同一であることが好ましい。
前記式(1)中、Qは、各々独立に、水素原子、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基を示す。Qは、好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇が制御できる点から、各々独立に、水素原子、又は炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが好ましく、Qのうち、1~5つの基(Q)が炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、残りの基(Q)が水素原子であることがより好ましく、Qのうち、1~3つの基(Q)が炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、残りの基(Q)が水素原子であることが更に好ましい。
アルキル基の炭素数としては、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇がより制御できる点から、2~14であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、2-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、2-ペンチル基、tert-ペンチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、2,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、2-ヘキシル基、3-ヘキシル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、及び2-メチルペンタン-3-イル基が挙げられる。
アルケニル基の炭素数としては、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇がより制御できる点から、2~14であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、4-ペンテニル基、イソプロペニル基、及びイソペンテニル基が挙げられる。
前記式(1)中、Qは、各々独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルコキシ基を示す。Qとしては、誘電特性の点から水素原子、炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基が好ましい。
アルキル基の炭素数としては、より好適な粘度が得られる点から炭素数1~6であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分枝状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。
アルコキシ基炭素数としては、より好適な粘度が得られる点から素数1~6であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分枝状のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基が挙げられる。
前記式(1)中、nは、各々独立に、1~2の整数を示す。mは、各々独立に、1~4の整数を示す。
前記ビスマレイミド化合物(A)は、分子鎖の両末端にマレイミド基を有する。本実施形態において、両末端とは、ビスマレイミド化合物(A)の分子鎖において両方の末端を意味し、例えば、式(1)で表される構造単位が、ビスマレイミド化合物(A)の分子鎖の末端にある場合には、マレイミド基は、Qの分子鎖の末端に有するか、マレイミド環のN原子における分子鎖の末端に有するか、又は両方の末端に有することを意味する。ビスマレイミド化合物(A)は、分子鎖の両末端以外に、マレイミド基を有していてもよい。
本実施形態において、マレイミド基は、下記式(2)で表され、N原子が前記式(1)の分子鎖に結合している。また、前記式(1)に結合されるマレイミド基は、全て同一であっても異なっていてもよいが、分子鎖の両末端のマレイミド基は同一であることが好ましい。
Figure 0007191275000003
前記式(2)中、Qは、各々独立に、水素原子、又は炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を示す。Qは、好適に硬化する点から、両方ともに水素原子であることが好ましい。
アルキル基の炭素数としては、好適に硬化する点から、1~3であることが好ましく、1~2であることがより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、前記のQが参照できる。
このようなビスマレイミド化合物(A)としては、例えば、式(3)で表されるマレイミド化合物が挙げられる。
Figure 0007191275000004
前記式(3)中、aは、1~10の整数を示す。aは、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇がより制御できる点から、1~6の整数であることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物において、ビスマレイミド化合物(A)の含有量は、特に限定されない。ビスマレイミド化合物を主成分とした硬化物を得ることが可能となり、硬化性をより向上させ、かつ、より一層の低ボイド性が得られるという観点から、ビスマレイミド化合物(A)、及び後述のラジカル重合性樹脂又は化合物(B)の合計100質量部に対して、1質量部~99質量部であることが好ましく、3質量部~95質量部であることがより好ましく、5質量部~90質量部であることが更に好ましく、10質量部~85質量部であることが更により好ましく、15質量部~85質量部であることがより更により好ましい。
ビスマレイミド化合物(A)は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
(ビスマレイミド化合物(A)の製造方法)
本実施形態に係るビスマレイミド化合物(A)は、公知の方法により製造することができる。例えば、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸無水物と、ダイマージアミン等を含むジアミンを含むモノマーと、マレイミド化合物とを、通常80℃~250℃、好ましくは100℃~200℃の温度において、通常0.5時間~50時間、好ましくは1時間~20時間、重付加反応させて重付加物を得る、その後、通常60℃~120℃、好ましくは80℃~100℃の温度において、通常0.1時間~2時間、好ましくは0.1時間~0.5時間、重付加物をイミド化反応、すなわち、脱水閉環反応させることで、ビスマレイミド化合物(A)を得ることができる。
ダイマージアミンは、例えば、ダイマー酸の還元的アミノ化反応によって得られ、アミノ化反応は、例えば、アンモニア及び触媒を使用する還元法等、公知の方法(例えば、特開平9-12712号公報に記載の方法)によって行うことができる。ダイマー酸とは、不飽和脂肪酸が分子間重合反応等によって二量化して得られる二塩基酸である。合成条件及び精製条件にもよるが、通常はダイマー酸の他、モノマー酸やトリマー酸等も少量含まれる。反応後には得られた分子内に二重結合が残存するが、本実施形態では、水素添加反応により、分子内に存在する二重結合が還元されて飽和二塩基酸となったものもダイマー酸に含める。ダイマー酸は、例えば、ルイス酸及びブレンステッド酸を触媒として用いて、不飽和脂肪酸の重合を行うことによって得られる。ダイマー酸は、公知の方法(例えば、特開平9-12712号公報に記載の方法)によって製造することができる。不飽和脂肪酸としては、例えば、クロトン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、ピノレン酸、エレオステアリン酸、ミード酸、ジホモ-γ-リノレン酸、エイコサトリエン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸、アドレン酸、ボセオペンタエン酸、オズボンド酸、イワシ酸、テトラコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、ニシン酸が挙げられる。不飽和脂肪酸の炭素数は、通常4~24であり、好ましくは14~20である。
ビスマレイミド化合物(A)の製造において、ジアミンを含むモノマーは、予め、例えば、アルゴン、窒素等の不活性雰囲気中において、有機溶媒中に溶解又はスラリー状に分散させて、ジアミンを含むモノマー溶液とすることが好ましい。そして、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸無水物は、有機溶媒に溶解又はスラリー状に分散させた後、あるいは固体の状態で、上記ジアミンを含むモノマー溶液中に添加することが好ましい。
4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸無水物のモル数と、ジアミンを含むモノマー及びマレイミド化合物との全量のモル数とを調整することで、任意のビスマレイミド化合物(A)を得ることができる。
重付加反応及びイミド化反応に際しては、種々公知の溶媒を使用することができる。溶媒としては、特に限定されないが、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、及びN-メチル-2-ピロリドン等のアミド類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、及びイソホロン等のケトン類;γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン、ε-カプロラクトン、α-メチル-γ-ブチロラクトン、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、及び酢酸ブチル等のエステル類;メタノール、エタノール、及びプロパノール等の炭素数1~10の脂肪族アルコール類;フェノール、及びクレゾール等の芳香族基含有フェノール類;ベンジルアルコール等の芳香族基含有アルコール類;エチレングリコール、及びプロピレングリコール等のグリコール類、又はそれらのグリコール類と、メタノール、エタノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、ベンジルアルコール、フェノール、及びクレゾール等とのモノエーテルもしくはジエーテル、又はこれらのモノエーテルのエステル類等のグリコールエーテル類;ジオキサン、及びテトラヒドロフラン等の環状エーテル類;エチレンカーボネート、及びプロピレンカーボネート等の環状カーボネート類;脂肪族及びトルエン、及びキシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、必要に応じて、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、イミド化反応においては、触媒を用いることが好ましい。触媒としては、特に限定されないが、例えば、3級アミン、及び脱水触媒を用いることができる。3級アミンとしては、複素環式の3級アミンが好ましく、例えば、ピリジン、ピコリン、キノリン、イソキノリンなどを挙げられる。脱水触媒としては、特に限定されないが、例えば、無水酢酸、プロピオン酸無水物、n-酪酸無水物、安息香酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物等が挙げられる。
触媒の添加量は、特に限定されないが、例えば、イミド化剤を、アミド基に対して、0.5倍モル~5.0倍モル当量、脱水触媒を、アミド基に対して、0.5倍モル~10.0倍モル当量とすることが好ましい。
イミド化反応が完結した後、この溶液をビスマレイミド化合物(A)溶液として使用してもよいし、反応溶媒中に、貧溶媒を投入し、ビスマレイミド化合物(A)を固形物としてもよい。貧溶媒としては、特に限定されないが、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、2-プロピルアルコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、2-ブチルアルコール、2-ペンチルアルコール、2-ヘキシルアルコール、シクロペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、フェノール、及びt-ブチルアルコールが挙げられる。
[樹脂組成物]
本実施形態の樹脂組成物は、本実施形態のビスマレイミド化合物(A)を含有する。このように構成されているため、本実施形態の樹脂組成物は、チップ及び基板等との優れた接着性を発現することができる。本実施形態において、チップ及び基板等とのより優れた接着性を得る観点から、本実施形態の樹脂組成物100質量部に対して、本実施形態のマレイミド化合物(A)の含有量は、5質量部以上であることが好ましく、より好ましくは10質量部以上である。本実施形態のビスマレイミド化合物(A)の含有量は、特に限定されないが、例えば、90質量部以下である。
〔熱硬化性樹脂又は化合物(B)〕
本実施形態の樹脂組成物は、熱硬化性樹脂又は化合物(B)として、本実施形態のビスマレイミド化合物(A)以外のマレイミド化合物(以下、「他のマレイミド化合物」ともいう。)、シアン酸エステル化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ベンゾオキサジン化合物、カルボジイミド化合物、及びエチレン性不飽和基を有する化合物からなる群より選択される1種以上を更に含むことができる。以下、これらの各成分について説明する。
(他のマレイミド化合物)
他のマレイミド化合物としては、本実施形態のビスマレイミド化合物(A)以外であり、分子中に一個以上のマレイミド基を有する化合物であれば、特に限定されない。具体例としては、例えば、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-カルボキシフェニルマレイミド、N-(4-カルボキシ-3-ヒドロキシフェニル)マレイミド、6-マレイミドヘキサン酸、4-マレイミド酪酸、ビス(4-マレイミドフェニル)メタン、2,2-ビス{4-(4-マレイミドフェノキシ)-フェニル}プロパン、4,4-ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス(3,5-ジメチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(3,5-ジエチル-4-マレイミドフェニル)メタン、フェニルメタンマレイミド、o-フェニレンビスマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、p-フェニレンビスマレイミド、o-フェニレンビスシトラコンイミド、m-フェニレンビスシトラコンイミド、p-フェニレンビスシトラコンイミド、2,2-ビス(4-(4-マレイミドフェノキシ)-フェニル)プロパン、3,3-ジメチル-5,5-ジエチル-4,4-ジフェニルメタンビスマレイミド、4-メチル-1,3-フェニレンビスマレイミド、1,2-ビスマレイミドエタン、1,4-ビスマレイミドブタン、1,6-ビスマレイミドヘキサン、1,6-ビスマレイミド-(2,2,4-トリメチル)ヘキサン、1,8-ビスマレイミド-3,6-ジオキサオクタン、1,11-ビスマレイミド-3,6,9-トリオキサウンデカン、1,3-ビス(マレイミドメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(マレイミドメチル)シクロヘキサン、4,4-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4-ジフェニルスルフォンビスマレイミド、1,3-ビス(3-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、4,4-ジフェニルメタンビスシトラコンイミド、2,2-ビス[4-(4-シトラコンイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(3,5-ジメチル-4-シトラコンイミドフェニル)メタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-シトラコンイミドフェニル)メタン、ビス(3,5-ジエチル-4-シトラコンイミドフェニル)メタン、ポリフェニルメタンマレイミド、下記式(4)で表されるマレイミド化合物、下記式(5)で表されるマレイミド化合物、下記式(6)で表されるマレイミド化合物、下記式(7)で表されるマレイミド化合物、下記式(8)で表されるマレイミド化合物等の下記式(9)で表されるマレイミド化合物、下記式(10)で表されるマレイミド化合物、下記式(11)で表されるマレイミド化合物、下記式(12)で表されるマレイミド化合物、1,6-ビスマレイミド-(2,2,4-トリメチル)ヘキサン(下記式(13)で表されるマレイミド化合物)、下記式(14)で表されるマレイミド化合物、及びフルオレセイン-5-マレイミド、及びこれらマレイミド化合物のプレポリマー、又はマレイミド化合物とアミン化合物のプレポリマー等が挙げられる。これらの他のマレイミド化合物は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
Figure 0007191275000005
前記式(4)中、複数のRは、各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。nは、1以上の整数を表し、好ましくは1~10の整数を表し、より好ましくは1~5の整数を表す。
Figure 0007191275000006
前記式(5)中、Rは、各々独立に、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、又はフェニル基を示し、lは、各々独立に、1~3の整数を示し、nは、1~10の整数を示す。
炭素数1~5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、及びネオペンチル基が挙げられる。
Figure 0007191275000007
式(6)中、Rは、各々独立に、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、又はフェニル基を示し、lは、各々独立に、1~3の整数を示し、nは、1~10の整数を示す。
炭素数1~5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、及びネオペンチル基が挙げられる。
Figure 0007191275000008
前記式(7)中、n(平均)は1以上であり、好ましくは1~21であり、より好ましくは、優れた光硬化性を示す観点から、1~16である。
Figure 0007191275000009
前記式(8)中、xの数は、10~35である。
前記式(8)中、yの数は、10~35である。
Figure 0007191275000010
前記式(9)中、Rは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基を表す。Rとしては、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが好ましく、優れた光硬化性を示すことから、直鎖状のアルキル基であることがより好ましい。
アルキル基の炭素数としては、1~16が好ましく、優れた光硬化性を示すことから、4~12がより好ましい。
アルケニル基の炭素数としては、1~16が好ましく、優れた光硬化性を示すことから、4~12がより好ましい。
直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、前記式(1)におけるQ記載を参照できる。これらの中でも、優れた光硬化性を示すことから、n-へプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基が好ましく、n-オクチル基がより好ましい。
前記式(9)中、Rは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基を表す。Rとしては、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが好ましく、優れた光硬化性を示すことから、直鎖状のアルキル基であることがより好ましい。
アルキル基の炭素数としては、1~16が好ましく、優れた光硬化性を示すことから、4~12がより好ましい。
アルケニル基の炭素数としては、1~16が好ましく、優れた光硬化性を示すことから、4~12がより好ましい。
アルキル基の具体例としては、前記のRにおけるアルキル基を参照できる。この中でも、優れた光硬化性を示すことから、n-へプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基が好ましく、n-オクチル基がより好ましい。
アルケニル基の具体例としては、前記のRにおけるアルケニル基を参照できる。この中でも、優れた光硬化性を示すことから、2-ヘプテニル基、2-オクテニル基、2-ノネニル基が好ましく、2-オクテニル基がより好ましい。
前記式(9)中、nの数は1以上であり、好ましくは2~16であり、より好ましくは、優れた光硬化性を示す観点から、3~14である。
前記式(9)中、nの数は1以上であり、好ましくは2~16であり、より好ましくは、優れた光硬化性を示す観点から、3~14である。
とnの数は同じであっても、異なっていてもよい。
Figure 0007191275000011
前記式(10)中、nは、1~10の整数を示し、mは、8~40の整数を示す。
Figure 0007191275000012
前記式(11)中、nは、1~10の整数を示し、m3は、8~40の整数を示す。
Figure 0007191275000013
前記式(12)中、nは、1以上の整数を表し、好ましくは1~10の整数を表す。
Figure 0007191275000014
Figure 0007191275000015
(上記式(14)中、Rは、各々独立に、水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Rは、各々独立に、水素原子又はメチル基を示す。)
他のマレイミド化合物は、市販品を利用することもできる。
前記式(4)で表されるマレイミド化合物としては、例えば、大和化成工業(株)社製BMI-2300(商品名)が挙げられる。
前記式(5)で表されるマレイミド化合物としては、例えば、日本化薬(株)社製MIR-3000(商品名)が挙げられる。
前記式(6)で表されるマレイミド化合物としては、例えば、日本化薬(株)社製MIR-5000(商品名)が挙げられる。
前記式(7)で表されるマレイミド化合物としては、例えば、ケイ・アイ化成(株)製BMI-1000P(商品名、式(7)中のn=13.6(平均))、ケイ・アイ化成(株)社製BMI-650P(商品名、式(7)中のn=8.8(平均))、ケイ・アイ化成(株)社製BMI-250P(商品名、式(7)中のn=3~8(平均))、ケイ・アイ化成(株)社製CUA-4(商品名、式(7)中のn5=1)等が挙げられる。
前記式(8)で表されるマレイミド化合物としては、例えば、Designer Molecules Inc.製BMI-6100(商品名、式(11)中のx=18、y=18)等が挙げられる。
前記式(9)で表されるマレイミド化合物としては、例えば、Designer Molecules Inc.製BMI-689(商品名、下記式(15)、官能基当量:346g/eq.)等が挙げられる。
Figure 0007191275000016
前記式(10)で表されるマレイミド化合物としては、例えば、Designer Molecules Inc.製BMI-1500(商品名、式(10)中のn=1.3、官能基当量:754g/eq.)等が挙げられる。
前記式(11)で表されるマレイミド化合物としては、市販品を利用することもでき、例えば、Designer Molecules Inc.(DMI)製BMI-1700(商品名)が挙げられる。
前記式(12)で表されるマレイミド化合物としては、市販品を利用することもでき、例えば、Designer Molecules Inc.(DMI)製BMI-3000(商品名)、Designer Molecules Inc.(DMI)製BMI-5000(商品名)、Designer Molecules Inc.(DMI)製BMI-9000(商品名)が挙げられる。
前記式(13)で表されるマレイミド化合物としては、市販品を利用することもでき、例えば、大和化成工業株式会社製BMI-TMH(商品名)が挙げられる。
前記式(14)で表されるマレイミド化合物としては、市販品を利用することもでき、たとえば、ケイ・アイ化成(株)製BMI-70(商品名)があげられる。
該他のマレイミド化合物は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物において、本実施形態のビスマレイミド化合物(A)以外の、他のマレイミド化合物の合計の含有量は、特に限定されないが、チップ及び基板等とのより優れた接着性を得る観点から、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、0.01~95質量部であることが好ましく、より好ましくは1~90質量部である。
(シアン酸エステル化合物)
前記シアン酸エステル化合物としては、シアナト基(シアン酸エステル基)が少なくとも1個置換された芳香族部分を分子内に有する樹脂であれば特に限定されるものではない。
例えば、下記式(16)で表されるものが挙げられる。
Figure 0007191275000017
前記式(16)中、Arは、ベンゼン環、ナフタレン環又は2つのベンゼン環が単結合したものを表す。複数ある場合は互いに同一であっても異なっていても良い。Raは各々独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルケニル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数1~4のアルコキシル基、炭素数1~6のアルキル基と炭素数6~12のアリール基とが結合された基を示す。Raにおける芳香環は置換基を有していてもよく、Ar及びRaにおける置換基は任意の位置を選択できる。pはArに結合するシアナト基の数を示し、各々独立に1~3の整数である。qはAr1に結合するRaの数を示し、Arがベンゼン環の時は4-p、ナフタレン環の時は6-p、2つのベンゼン環が単結合したものの時は8-pである。tは平均繰り返し数を示し、0~50の整数であり、シアン酸エステル化合物は、tが異なる化合物の混合物であってもよい。Xは、複数ある場合は各々独立に、単結合、炭素数1~50の2価の有機基(水素原子がヘテロ原子に置換されていてもよい。)、窒素数1~10の2価の有機基(例えば-N-R-N-(ここでRは有機基を示す。))、カルボニル基(-CO-)、カルボキシ基(-C(=O)O-)、カルボニルジオキサイド基(-OC(=O)O-)、スルホニル基(-SO-)、2価の硫黄原子又は2価の酸素原子のいずれかを示す。
式(16)のRaにおけるアルキル基は、直鎖もしくは分枝の鎖状構造、及び、環状構造(例えばシクロアルキル基等)いずれを有していてもよい。
また、式(16)におけるアルキル基及びRaにおけるアリール基中の水素原子は、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシル基、又はシアノ基等で置換されていてもよい。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、1-エチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、及びトリフルオロメチル基等が挙げられる。
アルケニル基の具体例としては、ビニル基、(メタ)アリル基、イソプロペニル基、1-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1,3-ブタンジエニル基、2-メチル-2-プロペニル、2-ペンテニル基、及び2-ヘキセニル基等が挙げられる。
アリール基の具体例としては、フェニル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、フェノキシフェニル基、エチルフェニル基、o-,m-又はp-フルオロフェニル基、ジクロロフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロフェニル基、メトキシフェニル基、及びo-,m-又はp-トリル基等が挙げられる。
アルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、及びtert-ブトキシ基等が挙げられる。
式(16)のXにおける炭素数1~50の2価の有機基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、トリメチルシクロヘキシレン基、ビフェニルイルメチレン基、ジメチルメチレン-フェニレン-ジメチルメチレン基、フルオレンジイル基、及びフタリドジイル基等が挙げられる。前記2価の有機基中の水素原子は、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシル基、シアノ基等で置換されていてもよい。
式(16)のXにおける窒素数1~10の2価の有機基としては、イミノ基、ポリイミド基等が挙げられる。
また、式(16)中のXの有機基として、例えば、下記式(17)又は下記式(18)で表される構造であるものが挙げられる。
Figure 0007191275000018
式(17)中、Arはベンゼンジイル基、ナフタレンジイル基又はビフェニルジイル基を示し、uが2以上の場合、互いに同一であっても異なっていてもよい。Rb、Rc、Rf、及びRgは各々独立に、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、トリフルオロメチル基、又はフェノール性ヒドロキシ基を少なくとも1個有するアリール基を示す。Rd及び、Reは各々独立に、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数1~4のアルコキシル基、又はヒドロキシ基のいずれか一種から選択される。uは0~5の整数を示す。
Figure 0007191275000019
式(18)中、Arはベンゼンジイル基、ナフタレンジイル基又はビフェニルジイル基を示し、vが2以上の場合、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ri、及びRjは各々独立に、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、ベンジル基、炭素数1~4のアルコキシル基、ヒドロキシ基、トリフルオロメチル基、又はシアナト基が少なくとも1個置換されたアリール基を示す。vは0~5の整数を示すが、vが異なる化合物の混合物であってもよい。
さらに、式(16)中のXとしては、下記式で表される2価の基が挙げられる。
Figure 0007191275000020
ここで上記式中、zは4~7の整数を示す。Rkは各々独立に、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示す。
前記式(17)のAr及び前記式(18)のArの具体例としては、式(17)に示す2個の炭素原子、又は式(18)に示す2個の酸素原子が、1,4位又は1,3位に結合するベンゼンジイル基、前記2個の炭素原子又は2個の酸素原子が4,4’位、2,4’位、2,2’位、2,3’位、3,3’位、又は3,4’位に結合するビフェニルジイル基、及び、前記2個の炭素原子又は2個の酸素原子が、2,6位、1,5位、1,6位、1,8位、1,3位、1,4位、又は2,7位に結合するナフタレンジイル基が挙げられる。
前記式(17)のRb、Rc、Rd、Re、Rf及びRg、並びに式(18)のRi、Rjにおけるアルキル基及びアリール基は、前記式(16)におけるものと同義である。
前記式(16)で表されるシアナト置換芳香族化合物の具体例としては、シアナトベンゼン、1-シアナト-2-,1-シアナト-3-,又は1-シアナト-4-メチルベンゼン、1-シアナト-2-,1-シアナト-3-,又は1-シアナト-4-メトキシベンゼン、1-シアナト-2,3-,1-シアナト-2,4-,1-シアナト-2,5-,1-シアナト-2,6-,1-シアナト-3,4-又は1-シアナト-3,5-ジメチルベンゼン、シアナトエチルベンゼン、シアナトブチルベンゼン、シアナトオクチルベンゼン、シアナトノニルベンゼン、2-(4-シアナフェニル)-2-フェニルプロパン(4-α-クミルフェノールのシアネート)、1-シアナト-4-シクロヘキシルベンゼン、1-シアナト-4-ビニルベンゼン、1-シアナト-2-又は1-シアナト-3-クロロベンゼン、1-シアナト-2,6-ジクロロベンゼン、1-シアナト-2-メチル-3-クロロベンゼン、シアナトニトロベンゼン、1-シアナト-4-ニトロ-2-エチルベンゼン、1-シアナト-2-メトキシ-4-アリルベンゼン(オイゲノールのシアネート)、メチル(4-シアナトフェニル)スルフィド、1-シアナト-3-トリフルオロメチルベンゼン、4-シアナトビフェニル、1-シアナト-2-又は1-シアナト-4-アセチルベンゼン、4-シアナトベンズアルデヒド、4-シアナト安息香酸メチルエステル、4-シアナト安息香酸フェニルエステル、1-シアナト-4-アセトアミノベンゼン、4-シアナトベンゾフェノン、1-シアナト-2,6-ジ-tert-ブチルベンゼン、1,2-ジシアナトベンゼン、1,3-ジシアナトベンゼン、1,4-ジシアナトベンゼン、1,4-ジシアナト-2-tert-ブチルベンゼン、1,4-ジシアナト-2,4-ジメチルベンゼン、1,4-ジシアナト-2,3,4-ジメチルベンゼン、1,3-ジシアナト-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,3-ジシアナト-5-メチルベンゼン、1-シアナト又は2-シアナトナフタレン、1-シアナト-4-メトキシナフタレン、2-シアナト-6-メトキシナフタレン、2-シアナト-7-メトキシナフタレン、2,2’-ジシアナト-1,1’-ビナフチル、1,3-,1,4-,1,5-,1,6-,1,7-,2,3-,2,6-又は2,7-ジシアナトナフタレン、2,2’-又は4,4’-ジシアナトビフェニル、4,4’-ジシアナトオクタフルオロビフェニル、2,4’-又は4,4’-ジシアナトジフェニルメタン、ビス(4-シアナト-3,5-ジメチルフェニル)メタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)エタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-シアナト-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(2-シアナト-5-ビフェニルイル)プロパン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-シアナト-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)ブタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)イソブタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)ペンタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)-3-メチルブタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)-2-メチルブタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)-2,2-ジメチルプロパン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)ペンタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)ヘキサン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)-3-メチルブタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)-4-メチルペンタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)-3,3-ジメチルブタン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)ヘキサン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)ヘプタン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)オクタン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2-メチルペンタン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2-メチルヘキサン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2,2-ジメチルペンタン、4,4-ビス(4-シアナトフェニル)-3-メチルヘプタン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2-メチルヘプタン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2,2-ジメチルヘキサン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2,4-ジメチルヘキサン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2,2,4-トリメチルペンタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、ビス(4-シアナトフェニル)フェニルメタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)-1-フェニルエタン、ビス(4-シアナトフェニル)ビフェニルメタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)シクロペンタン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビス(4-シアナト-3-イソプロピルフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-シクロヘキシル-4-シアナトフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-シアナトフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4-シアナトフェニル)-2,2-ジクロロエチレン、1,3-ビス[2-(4-シアナトフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、1,4-ビス[2-(4-シアナトフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、4-[ビス(4-シアナトフェニル)メチル]ビフェニル、4,4-ジシアナトベンゾフェノン、1,3-ビス(4-シアナトフェニル)-2-プロペン-1-オン、ビス(4-シアナトフェニル)エーテル、ビス(4-シアナトフェニル)スルフィド、ビス(4-シアナトフェニル)スルホン、4-シアナト安息香酸-4-シアナトフェニルエステル(4-シアナトフェニル-4-シアナトベンゾエート)、ビス-(4-シアナトフェニル)カーボネート、1,3-ビス(4-シアナトフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(4-シアナトフェニル)-5,7-ジメチルアダマンタン、3,3-ビス(4-シアナトフェニル)イソベンゾフラン-1(3H)-オン(フェノールフタレインのシアネート)、3,3-ビス(4-シアナト-3-メチルフェニル)イソベンゾフラン-1(3H)-オン(o-クレゾールフタレインのシアネート)、9,9’-ビス(4-シアナトフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-シアナト-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(2-シアナト-5-ビフェニルイル)フルオレン、トリス(4-シアナトフェニル)メタン、1,1,1-トリス(4-シアナトフェニル)エタン、1,1,3-トリス(4-シアナトフェニル)プロパン、α,α,α’-トリス(4-シアナトフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼン、1,1,2,2-テトラキス(4-シアナトフェニル)エタン、テトラキス(4-シアナトフェニル)メタン、2,4,6-トリス(N-メチル-4-シアナトアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(N-メチル-4-シアナトアニリノ)-6-(N-メチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ビス(N-4-シアナト-2-メチルフェニル)-4,4’-オキシジフタルイミド、ビス(N-3-シアナト-4-メチルフェニル)-4,4’-オキシジフタルイミド、ビス(N-4-シアナトフェニル)-4,4’-オキシジフタルイミド、ビス(N-4-シアナト-2-メチルフェニル)-4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタルイミド、トリス(3,5-ジメチル-4-シアナトベンジル)イソシアヌレート、2-フェニル-3,3-ビス(4-シアナトフェニル)フタルイミジン、2-(4-メチルフェニル)-3,3-ビス(4-シアナトフェニル)フタルイミジン、2-フェニル-3,3-ビス(4-シアナト-3-メチルフェニル)フタルイミジン、1-メチル-3,3-ビス(4-シアナトフェニル)インドリン-2-オン、及び、2-フェニル-3,3-ビス(4-シアナトフェニル)インドリン-2-オンが挙げられる。
これらのシアン酸エステル化合物は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
前記式(16)で表されるシアン酸エステル化合物の別の具体例としては、フェノールノボラック樹脂及びクレゾールノボラック樹脂(公知の方法により、フェノール、アルキル置換フェノール又はハロゲン置換フェノールと、ホルマリンやパラホルムアルデヒド等のホルムアルデヒド化合物とを、酸性溶液中で反応させたもの)、トリスフェノールノボラック樹脂(ヒドロキシベンズアルデヒドとフェノールとを酸性触媒の存在下に反応させたもの)、フルオレンノボラック樹脂(フルオレノン化合物と9,9-ビス(ヒドロキシアリール)フルオレン類とを酸性触媒の存在下に反応させたもの)、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂及びビフェニルアラルキル樹脂(公知の方法により、Ar-(CHY)(Arはフェニル基を示し、Yはハロゲン原子を示す。以下、この段落において同様。)で表されるようなビスハロゲノメチル化合物とフェノール化合物とを酸性触媒若しくは無触媒で反応させたもの、Ar-(CHOR)(Rはアルキル基を示す。)で表されるようなビス(アルコキシメチル)化合物とフェノール化合物とを酸性触媒の存在下に反応させたもの、又は、Ar-(CHOH)で表されるようなビス(ヒドロキシメチル)化合物とフェノール化合物を酸性触媒の存在下に反応させたもの、あるいは、芳香族アルデヒド化合物とアラルキル化合物とフェノール化合物とを重縮合させたもの)、フェノール変性キシレンホルムアルデヒド樹脂(公知の方法により、キシレンホルムアルデヒド樹脂とフェノール化合物とを酸性触媒の存在下に反応させたもの)、変性ナフタレンホルムアルデヒド樹脂(公知の方法により、ナフタレンホルムアルデヒド樹脂とヒドロキシ置換芳香族化合物を酸性触媒の存在下に反応させたもの)、フェノール変性ジシクロペンタジエン樹脂、ポリナフチレンエーテル構造を有するフェノール樹脂(公知の方法により、フェノール性ヒドロキシ基を1分子中に2つ以上有する多価ヒドロキシナフタレン化合物を、塩基性触媒の存在下に脱水縮合させたもの)等のフェノール樹脂を、前記と同様の方法によりシアネート化したもの等、並びにこれらのプレポリマー等が挙げられる。これらは、特に制限されるものではない。これらのシアン酸エステル化合物は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
これらのシアン酸エステル化合物の製造方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。かかる製法の例としては、所望の骨格を有するヒドロキシ基含有化合物を入手又は合成し、ヒドロキシ基を公知の手法により修飾してシアネート化する方法が挙げられる。ヒドロキシ基をシアネート化する手法としては、例えば、Ian Hamerton,“Chemistry and Technology of Cyanate Ester Resins,”Blackie Academic & Professionalに記載の手法が挙げられる。
これらのシアン酸エステル化合物を用いた樹脂硬化物は、ガラス転移温度、低熱膨張性、及びめっき接着性等に優れた特性を有する。
本実施形態に係る樹脂組成物において、シアン酸エステル化合物の合計の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部中に、好ましくは0.01~60質量部である。
(フェノール樹脂)
前記フェノール樹脂としては、1分子中に2個以上のヒドロキシル基を有するフェノール樹脂であれば、一般に公知のものを使用できる。例えば、ビスフェノールA型フェノール樹脂、ビスフェノールE型フェノール樹脂、ビスフェノールF型フェノール樹脂、ビスフェノールS型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック型フェノール樹脂、グリシジルエステル型フェノール樹脂、アラルキルノボラック型フェノール樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、クレゾールノボラック型フェノール樹脂、多官能フェノール樹脂、ナフトール樹脂、ナフトールノボラック樹脂、多官能ナフトール樹脂、アントラセン型フェノール樹脂、ナフタレン骨格変性ノボラック型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、ナフトールアラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、ポリオール型フェノール樹脂、リン含有フェノール樹脂、重合性不飽和炭化水素基含有フェノール樹脂、及び水酸基含有シリコーン樹脂類等が挙げられるが、特に制限されるものではない。これらのフェノール樹脂は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物において、フェノール樹脂の合計の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部中に、好ましくは0.01~60質量部である。
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂としては、特に限定されず、一般に公知のものを使用できる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、キシレンノボラック型エポキシ樹脂、多官能フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格変性ノボラック型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、3官能フェノール型エポキシ樹脂、4官能フェノール型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキルノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキルノボラック型エポキシ樹脂、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ポリオール型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、グリシジルアミン、ブタジエン等の二重結合をエポキシ化した化合物、水酸基含有シリコーン樹脂類とエピクロルヒドリンとの反応により得られる化合物、及びこれらのハロゲン化物が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物において、エポキシ樹脂の合計の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部中に、好ましくは0.01~60質量部である。
(オキセタン樹脂)
前記オキセタン樹脂としては、一般に公知のものを使用できる。例えば、オキセタン、2-メチルオキセタン、2,2-ジメチルオキセタン、3-メチルオキセタン、3,3-ジメチルオキセタン等のアルキルオキセタン、3-メチル-3-メトキシメチルオキセタン、3,3-ジ(トリフルオロメチル)パーフルオキセタン、2-クロロメチルオキセタン、3,3-ビス(クロロメチル)オキセタン、ビフェニル型オキセタン、OXT-101(東亞合成株式会社製、商品名)、及びOXT-121(東亞合成株式会社製、商品名)等が挙げられる、特に制限されるものではない。これらのオキセタン樹脂は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物において、オキセタン樹脂の合計の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部中に、好ましくは0.01~40質量部である。
(ベンゾオキサジン化合物)
前記ベンゾオキサジン化合物としては、1分子中に2個以上のジヒドロベンゾオキサジン環を有する化合物であれば、一般に公知のものを用いることができる。例えば、ビスフェノールA型ベンゾオキサジンBA-BXZ(小西化学株式会社製、商品名)、ビスフェノールF型ベンゾオキサジンBF-BXZ(小西化学株式会社製、商品名)、ビスフェノールS型ベンゾオキサジンBS-BXZ(小西化学株式会社製、商品名)、フェノールフタレイン型ベンゾオキサジン等が挙げられるが、特に制限されるものではない。これらのベンゾオキサジン化合物は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物において、ベンゾオキサジン化合物の合計の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部中に、好ましくは0.01~40質量部である。
(カルボジイミド化合物)
カルボジイミド化合物としては、少なくとも分子中に1個以上のカルボジイミド基を有していれば特に限定されず、一般に公知のものを使用できる。例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、t-ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジ-t-ブチルカルボジイミド、ジ-β-ナフチルカルボジイミド、N,N’-ジ-2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、2,6,2’,6’-テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、環状カルボジイミド、カルボジライト(登録商標:日清紡ケミカル株式会社製)、及びスタバクゾール(登録商標:LANXESS Deutschland GmbH製)等のポリカルボジイミド等が挙げられる。これらのカルボジイミド化合物は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物において、カルボジイミド化合物の合計の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部中に、好ましくは0.01~40質量部である。
(エチレン性不飽和基を有する化合物)
前記エチレン性不飽和基を有する化合物としては、1分子中に1個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物であれば、特に限定されず、一般に公知のものを使用できる。例えば、(メタ)アクリロイル基、及びビニル基等を有する化合物が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートモノメチルエーテル、フェニルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレンジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、アジピン酸エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールエチレンオキサイドジ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノールエチレンオキサイド(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペングリコールジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリエチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、及びそのエチレンオキサイド付加物;ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、及びそのエチレンオキサイド付加物;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びそのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。
また、この他にも、(メタ)アクリロイル基とウレタン結合を同一分子内に併せ持つウレタン(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリロイル基とエステル結合を同一分子内に併せ持つポリエステル(メタ)アクリレート類;エポキシ樹脂から誘導され、(メタ)アクリロイル基を併せ持つエポキシ(メタ)アクリレート類;これらの結合が複合的に用いられている反応性オリゴマー等も挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレート類とは、水酸基含有(メタ)アクリレートとポリイソシアネート、必要に応じて用いられるその他アルコール類との反応物が挙げられる。例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート等のグリセリン(メタ)アクリレート類;ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の糖アルコール(メタ)アクリレート類と、トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキサンメチレンジイソシアネート、及びそれらのイソシアヌレート、ビュレット反応物等のポリイソシアネート等を反応させた、ウレタン(メタ)アクリレート類が挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレート類とは、例えば、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性フタル酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性コハク酸(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の単官能(ポリ)エステル(メタ)アクリレート類;ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性フタル酸ジ(メタ)アクリレート等のジ(ポリ)エステル(メタ)アクリレート類;トリメチロールプロパン又はグリセリン1モルに1モル以上のε-カプロラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等の環状ラクトン化合物を付加して得たトリオールのモノ、ジ又はトリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
ペンタエリスリトール、ジメチロールプロパン、トリメチロールプロパン、又はテトラメチロールプロパン1モルに、1モル以上のε-カプロラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等の環状ラクトン化合物を付加して得たトリオールのモノ、ジ、トリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトール1モルに1モル以上のε-カプロラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等の環状ラクトン化合物を付加して得たトリオールのモノ、又はポリ(メタ)アクリレートのトリオール、テトラオール、ペンタオール又はヘキサオール等の多価アルコールのモノ(メタ)アクリレート又はポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
更に、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、(ポリ)テトラメチレングリコール、(ポリ)ブチレングリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ヘキサンジオール等のジオール成分と、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ダイマー酸、セバチン酸、アゼライン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等の多塩基酸、及びこれらの無水物との反応物であるポリエステルポリオールの(メタ)アクリレート;前記ジオール成分と多塩基酸及びこれらの無水物とε-カプロラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等からなる環状ラクトン変性ポリエステルジオールの(メタ)アクリレート等の多官能(ポリ)エステル(メタ)アクリレート類等を挙げることができる。
エポキシ(メタ)アクリレート類とは、エポキシ基を有する化合物と(メタ)アクリル酸とのカルボキシレート化合物である。例えば、フェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート、ビフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート、ナフタレン骨格含有エポキシ(メタ)アクリレート、グリオキサール型エポキシ(メタ)アクリレート、複素環式エポキシ(メタ)アクリレート等、及びこれらの酸無水物変性エポキシアクリレート等が挙げられる。
ビニル基を有する化合物としては、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル等のビニルエーテル類が挙げられる。スチレン類としては、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。その他ビニル化合物としてはトリアリルイソシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、ビスアリルナジイミド等が挙げられる。
これらのエチレン性不飽和基を有する化合物は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物において、エチレン性不飽和基を有する化合物の合計の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部中に、好ましくは0.01~40質量部である。
((C)重合開始剤)
(C)重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤が好ましく、従来用いられている有機過酸化物系又はアゾ系の化合物を適宜使用することができる。
有機過酸化物系重合開始剤としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n-ブチル4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-2-メチルシクロヘキサン、t-ブチルハイドロパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t-ヘキシルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、イソブチリルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、桂皮酸パーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-3-メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3-メチル-3-メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、α,α’-ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1-シクロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルへキサノエート、1-シクロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシマレイックアシッド、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-m-トルオイルベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t-ブチルパーオキシ)イソフタレート、t-ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等が挙げられる。
また、アゾ系重合開始剤の例としては、2-フェニルアゾ-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル、1-[(1-シアノ-1-メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス(2-メチル-N-フェニルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[N-(4-クロロフェニル)-2-メチルプロピオンアミジン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[N-(4-ヒドロフェニル)-2-メチルプロピオンアミジン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(フェニルメチル)プロピオンアミジン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-プロペニル)プロピオンアミジン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[N-(2-ヒドロキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-1,3-ジアゼピン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(5-ヒドロキシ-3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)エチル]プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロパン)、ジメチル-2,2-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸)、2,2’-アゾビス[2-(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル]等が挙げられる。
上記熱重合開始剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(C)重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、ビスマレイミド化合物(A)と化合物(B)との総量100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがより好ましい。
((D)硬化促進剤)
硬化促進剤(D)としては、特に限定されず、例えば、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩を有する化合物、イミダゾール系化合物等が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上を組み合せて用いることができる。なかでもイミダゾール系化合物が好ましい。イミダゾール系化合物は、特に優れた触媒としての機能を有するものであることから、ビスマレイミド化合物(A)の重合反応をより確実に促進させることができる。
イミダゾール系化合物としては、特に限定されないが、例えば、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、1-ビニル-2-メチルイミダゾール、1-プロピル-2-メチルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール、1-シアノメチル-2-メチル-イミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール等が挙げられる。なかでも、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、及び2-エチル-4-メチルイミダゾールであることが好ましい。これらの化合物を用いることにより、ビスマレイミド化合物(A)及び熱硬化性樹脂又は化合物(B)の反応がより促進され、得られる硬化物の耐熱性が向上するという利点が得られる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ホスフィン化合物としては、特に限定されないが、例えば、エチルホスフィン、プロピルホスフィンのようなアルキルホスフィン、フェニルホスフィン等の1級ホスフィン;ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィンのようなジアルキルホスフィン、ジフェニルホスフィン、メチルフェニルホスフィン、エチルフェニルホスフィン等の2級ホスフィン;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィンのようなトリアルキルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、アルキルジフェニルホスフィン、ジアルキルフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリ-p-スチリルホスフィン、トリス(2,6-ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリ-4-メチルフェニルホスフィン、トリ-4-メトキシフェニルホスフィン、トリ-2-シアノエチルホスフィン等の3級ホスフィンなどが挙げられる。なかでも、3級ホスフィンが好ましく使用される。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ホスホニウム塩を有する化合物としては、テトラフェニルホスホニウム塩、アルキルトリフェニルホスホニウム塩、テトラアルキルホスホニウム等を有する化合物が挙げられ、より具体的には、テトラフェニルホスホニウム-チオシアネート、テトラフェニルホスホニウム-テトラ-p-メチルフェニルボレート、ブチルトリフェニルホスホニウム-チオシアネート、テトラフェニルホスホニウム-フタル酸、テトラブチルホスホニウム-1,2-シクロへキシルジカルボン酸等が挙げられる。
(D)硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、ビスマレイミド化合物(A)と熱硬化性樹脂又は化合物(B)との総量100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがより好ましい。
本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、重合開始剤(C)及び硬化促進剤(D)のうちのいずれか一方のみを含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。重合開始剤(C)及び硬化促進剤(D)の両方を含む場合、それらの合計の含有量は、ビスマレイミド化合物(A)と熱硬化性樹脂又は化合物(B)との総量100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがより好ましい。
本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、必須成分以外の(E)成分として、例えば、無機充填材、離型剤、難燃剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、接着付与剤、低応力剤、着色剤、カップリング剤を、本発明の効果を損なわない範囲において配合してもよい。
(充填材)
本実施形態の樹脂組成物には、塗膜性や耐熱性等の諸特性を向上させるために、充填材を更に含むことができる。充填材としては、絶縁性を有し、波長405nm(h線)に対する透過性を阻害しないものであることが好ましい。充填材としては、特に限定されないが、例えば、シリカ(例えば、天然シリカ、溶融シリカ、アモルファスシリカ、中空シリカ等)、アルミニウム化合物(例えば、ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、窒化アルミニウム等)、ホウ素化合物(例えば、窒化ホウ素等)、マグネシウム化合物(例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム等)、カルシウム化合物(例えば、炭酸カルシウム等)、モリブデン化合物(例えば、酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛等)、バリウム化合物(例えば、硫酸バリウム、ケイ酸バリウム等)、タルク(例えば、天然タルク、焼成タルク等)、マイカ(雲母)、ガラス(例えば、短繊維状ガラス、球状ガラス、微粉末ガラス(例えば、Eガラス、Tガラス、Dガラス等)等)、シリコーンパウダー、フッ素樹脂系充填材、ウレタン樹脂系充填材、(メタ)アクリル樹脂系充填材、ポリエチレン系充填材、スチレン・ブタジエンゴム、及びシリコーンゴム等が挙げられる。これらの充填材は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
これらの中でも、シリカ、ベーマイト、硫酸バリウム、シリコーンパウダー、フッ素樹脂系充填材、ウレタン樹脂系充填材、(メタ)アクリル樹脂系充填材、ポリエチレン系充填材、スチレン・ブタジエンゴム、及びシリコーンゴムからなる群から選択される一種以上であることが好ましい。
これらの充填材は、後述のシランカップリング剤等で表面処理されていてもよい。
本実施形態の樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の耐熱性を向上させ、また良好な塗膜性が得られるという観点から、シリカが好ましく、溶融シリカがより好ましい。シリカの具体例としては、デンカ(株)製のSFP-130MC等、(株)アドマテックス製のSC2050―MB、SC1050-MLE、YA010C-MFN、及びYA050C-MJA等が挙げられる。
充填材の粒径は、特に限定されないが、通常0.005~100μmであり、好ましくは0.01~50μmである。
本実施形態の樹脂組成物において、充填材の含有量は、特に限定されないが、硬化物の耐熱性を良好にするという観点から、樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、1000質量部以下とすることが好ましく、500質量部以下とすることがより好ましく、300質量部以下とすることが最も好ましい。なお、充填材を含有する場合、下限値は、特に限定されないが、塗膜性や耐熱性等の諸特性を向上させる効果が得られる観点から、樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、通常1質量部である。
<シランカップリング剤及び湿潤分散剤>
本実施形態の樹脂組成物には、充填材の分散性、ポリマー及び/又は樹脂と、充填材との接着強度を向上させるために、シランカップリング剤及び/又は湿潤分散剤を併用することも可能である。
これらのシランカップリング剤としては、一般に無機物の表面処理に使用されているシランカップリング剤であれば、特に限定されない。具体例としては、例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、3-アミノプロピルジエトキシメチルシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルジエトキシメチルシラン、 N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、[3-(6-アミノヘキシルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、及び[3-(N,N-ジメチルアミノ)-プロピル]トリメトキシシランなどのアミノシラン系;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラン、3-グリシドキシプロピルジエトキシメチルシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、及び[8-(グリシジルオキシ)-n-オクチル]トリメトキシシランなどのエポキシシラン系;ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、トリメトキシ(7-オクテン-1-イル)シラン、及びトリメトキシ(4-ビニルフェニル)シランなどのビニルシラン系;3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3-メタクリロキシプロピルジエトキシメチルシランなどのメタクリルシラン系、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及び3-アクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのアクリルシラン系;3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、及び3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネートシラン系;トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートなどのイソシアヌレートシラン系;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、及び3-メルカプトプロピルジメトキシメチルシランなどのメルカプトシラン系;3-ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイドシラン系;p-スチリルトリメトキシシランなどのスチリルシラン系;N-[2-(N-ビニルベンジルアミノ)エチル]-3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩などのカチオニックシラン系;[3-(トリメトキシシリル)プロピル]コハク酸無水物などの酸無水物系;フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、及びp-トリルトリメトキシシランなどのフェニルシラン系;トリメトキシ(1-ナフチル)シランなどのアリールシラン系が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態の樹脂組成物において、シランカップリング剤の含有量は、特に限定されないが、通常、樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、0.1~10質量部である。
湿潤分散剤としては、塗料用に使用されている分散安定剤であれば、特に限定されない。具体例としては、例えば、ビッグケミー・ジャパン(株)製のDISPERBYK(登録商標)-110、111、118、180、161、BYK(登録商標)-W996、W9010、W903等の湿潤分散剤が挙げられる。これらの湿潤分散剤は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態の樹脂組成物において、湿潤分散剤の含有量は、特に限定されないが、通常、樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、0.1~10質量部である。
<有機溶剤>
本実施形態の樹脂組成物には、必要に応じて、有機溶剤を含有していてもよい。有機溶剤を用いると、樹脂組成物の調製時における粘度を調整することができる。有機溶剤の種類は、樹脂組成物中の樹脂の一部又は全部を溶解可能なものであれば、特に限定されない。具体例としては、特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等のケトン類;シクロペンタノン、及びシクロヘキサノン等の脂環式ケトン類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ系溶媒;乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、メトキシプロピオン酸メチル、ヒドロキシイソ酪酸メチル、及びγ―ブチロラクトン等のエステル系溶媒;ジメチルアセトアミド、及びジメチルホルムアミド等のアミド類などの極性溶剤類;トルエン、及びキシレン、アニソール等の芳香族炭化水素等の無極性溶剤が挙げられる。
これらの有機溶剤は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
<その他の成分>
本実施形態の樹脂組成物には、本実施形態の特性が損なわれない範囲において、これまでに挙げられていない熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及びそのオリゴマー、エラストマー類等の種々の高分子化合物;これまでに挙げられていない難燃性の化合物;添加剤等の併用も可能である。これらは一般に使用されているものであれば、特に限定されない。例えば、難燃性の化合物では、メラミンやベンゾグアナミン等の窒素含有化合物、及びリン系化合物のホスフェート化合物、芳香族縮合リン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル等が挙げられる。添加剤としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、光増感剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、表面調整剤、光沢剤、重合禁止剤、硬化促進剤等が挙げられる。これらの成分は、1種単独又は2種以上を適宜混合して使用することも可能である。
本実施形態の樹脂組成物において、その他の成分の含有量は、特に限定されないが、通常、樹脂組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、それぞれ0.1~10質量部である。
<樹脂組成物の製造方法>
本実施形態の樹脂組成物は、本実施形態のマレイミド化合物と、必要に応じて、樹脂又は化合物、光硬化開始剤、充填材、その他の成分、及び添加剤等を適宜混合することにより調製される。本実施形態の樹脂組成物は、後述する本実施形態の樹脂シートを作製する際のワニスとして、好適に使用することができる。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、前記した各成分を順次溶剤に配合し、十分に攪拌する方法が挙げられる。
樹脂組成物の製造時には、必要に応じて、各成分を均一に溶解又は分散させるための公知の処理(攪拌、混合、混練処理等)を行うことができる。具体的には、適切な攪拌能力を有する攪拌機を付設した攪拌槽を用いて攪拌分散処理を行うことにより、樹脂組成物に対する充填材の分散性を向上させることができる。前記の攪拌、混合、混練処理は、例えば、超音波ホモジナイザー等の分散を目的とした攪拌装置、三本ロール、ボールミル、ビーズミル、サンドミル等の混合を目的とした装置、又は、公転又は自転型の混合装置等の公知の装置を用いて適宜行うことができる。また、本実施形態の樹脂組成物の調製時においては、必要に応じて有機溶剤を使用することができる。有機溶剤の種類は、樹脂組成物中の樹脂を溶解可能なものであれば、特に限定されず、その具体例は、前記したとおりである。
<用途>
本実施形態の樹脂組成物は、絶縁性の樹脂組成物が必要とされる用途に使用することができ、特に限定されないが、感光性フィルム、支持体付き感光性フィルム、プリプレグ、樹脂シート、回路基板(積層板用途、多層プリント配線板用途等)、ソルダーレジスト、アンダーフィル材、ダイボンディング材、半導体封止材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂、繊維強化複合材料等の用途に使用することができる。それらの中でも、本実施形態の樹脂組成物は、チップ及び基板等とのより優れた接着性と共に、耐熱性及び熱安定性に優れるため、多層プリント配線板の絶縁層用として、又はソルダーレジスト用として好適に使用することができる。
[硬化物]
本実施形態の硬化物は、本実施形態の樹脂組成物を硬化させてなる。硬化物は、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物を溶融又は溶媒に溶解させた後、型内に流し込み、熱や光などを用いて通常の条件で硬化させることにより得ることができる。熱硬化の場合、硬化温度は、特に限定されないが、硬化が効率的に進み、かつ得られる硬化物の劣化を防止する観点から、120℃から300℃の範囲内が好ましい。光硬化の場合、光の波長領域は、特に限定されないが、光重合開始剤等により効率的に硬化が進む100nmから500nmの範囲で硬化させることが好ましい。
[樹脂シート]
本実施形態の樹脂シートは、支持体と、前記支持体の片面又は両面に配された樹脂層と、を有し、前記樹脂層が、本実施形態の樹脂組成物を含む、支持体付き樹脂シートである。樹脂シートは、樹脂組成物を支持体上に塗布、及び乾燥して製造することができる。本実施形態の樹脂シートにおける樹脂層は、チップ及び基板等との優れた接着性と共に、優れた耐熱性及び熱安定性を有する。
支持体は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、樹脂フィルムであることが好ましい。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、ポリエチレン(PE)フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、及びトリアセチルアセテートフィルム等が挙げられる。それらの中でも、PETフィルムが好ましい。
樹脂フィルムは、樹脂層からの剥離を容易にするため、剥離剤を表面に塗布してあるものが好適に使用できる。樹脂フィルムの厚さは、5~100μmの範囲であることが好ましく、10~50μmの範囲であることがより好ましい。この厚さが5μm未満では、支持体剥離の際に支持体が破れやすくなる傾向があり、厚さが100μmを超えると、支持体上から露光する際の解像度が低下する傾向がある。
また、露光時の光の散乱を低減するため、樹脂フィルムは透明性に優れるものが好ましい。
さらに、本実施形態における樹脂シートにおいて、その樹脂層は、保護フィルムで保護されていてもよい。
樹脂層側を保護フィルムで保護することにより、樹脂層表面へのゴミ等の付着やキズを防止することができる。保護フィルムとしては、樹脂フィルムと同様の材料により構成されたフィルムを用いることができる。保護フィルムの厚さは、特に限定されないが、1~50μmの範囲であることが好ましく、5~40μmの範囲であることがより好ましい。厚さが1μm未満では、保護フィルムの取り扱い性が低下する傾向にあり、50μmを超えると廉価性に劣る傾向にある。なお、保護フィルムは、樹脂層と支持体との接着力に対して、樹脂層と保護フィルムとの接着力の方が小さいものが好ましい。
本実施形態の樹脂シートの製造方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態の樹脂組成物をPETフィルム等の支持体に塗布して、乾燥することにより有機溶剤を除去することで、樹脂シートを製造する方法等が挙げられる。
塗布方法は、例えば、ロールコーター、コンマコーター、グラビアコーター、ダイコーター、バーコーター、リップコーター、ナイフコーター、及びスクイズコーター等を用いた公知の方法で行うことができる。前記乾燥は、例えば、60~200℃の乾燥機中で、1~60分加熱させる方法等により行うことができる。
樹脂層中に残存する有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する観点から、樹脂層の総質量に対して5質量%以下とすることが好ましい。樹脂層の厚さは、取り扱い性を向上させるという観点から、1~50μmとすることが好ましい。
本実施形態の樹脂シートは、多層プリント配線板の絶縁層の製造用として使用することができる。
[プリプレグ]
本実施形態のプリプレグは、基材と、前記基材に含浸又は塗布された、樹脂組成物とを含む。本実施形態のプリプレグの製造方法は、本実施形態の樹脂組成物と、基材とを組み合わせてプリプレグを製造する方法であれば、特に限定されない。例えば、本実施形態の樹脂組成物を基材に含浸又は塗布させた後、120~220℃の乾燥機中で、2~15分程度乾燥させる方法によって半硬化(Bステージ化)させることで、本実施形態のプリプレグを製造することができる。このとき、基材に対する樹脂組成物の付着量、すなわち半硬化後のプリプレグの100質量部に対する樹脂組成物の含有量(充填材を含む。)は、20~99質量部の範囲であることが好ましい。
本実施形態のプリプレグを製造する際に用いられる基材としては、各種プリント配線板材料に用いられている公知のものを用いることができる。基材としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、クォーツ等のガラス以外の無機繊維;ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル等の有機繊維;液晶ポリエステル等の織布が挙げられる。基材の形状としては、織布、不織布、ロービング、チョップドストランドマット、及びサーフェシングマット等が知られており、これらのいずれであってもよい。基材は、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。織布の中では、特に超開繊処理や目詰め処理を施した織布が、寸法安定性の観点から好適である。液晶ポリエステル織布は、電気特性の面から好ましい。基材の厚さは、特に限定されないが、積層板用途であれば、0.01~0.2mmの範囲が好ましい。
[金属箔張積層板]
本実施形態の金属箔張積層板は、本実施形態の樹脂シート、及び本実施形態のプリプレグからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む層と、前記層の片面又は両面に配された金属箔と、を有し、前記層が、本実施形態に係る樹脂組成物の硬化物を含む。プリプレグを用いる場合としては、例えば、前記のプリプレグ1枚に対して、又はプリプレグを複数枚重ねたものに対して、その片面又は両面に銅やアルミニウムなどの金属箔を配置して、積層成形することにより作製することができる。ここで用いられる金属箔は、プリント配線板材料に用いられているものであれば、特に限定されないが、圧延銅箔及び電解銅箔等の銅箔が好ましい。金属箔の厚さは、特に限定されないが、2~70μmであることが好ましく、3~35μmであることがより好ましい。成形条件としては、通常のプリント配線板用積層板及び多層板の作製時に用いられる手法を採用できる。例えば、多段プレス機、多段真空プレス機、連続成形機、又はオートクレーブ成形機などを用い、温度180~350℃、加熱時間100~300分、面圧20~100kg/cmの条件で積層成形することにより本実施形態の金属箔張積層板を製造することができる。また、前記のプリプレグと、別途作製した内層用の配線板とを組み合わせて積層成形することにより、多層板を作製することもできる。多層板の製造方法としては、例えば、前記したプリプレグ1枚の両面に35μmの銅箔を配置し、前記条件にて積層成形した後、内層回路を形成し、この回路に黒化処理を実施して内層回路板を形成する。さらに、この内層回路板と前記のプリプレグとを交互に1枚ずつ配置し、さらに最外層に銅箔を配置して、前記条件にて好ましくは真空下で積層成形する。こうして、多層板を作製することができる。
本実施形態の金属箔張積層板は、更にパターン形成することにより、プリント配線板として好適に用いることができる。プリント配線板は、常法に従って製造することができ、その製造方法は特に限定されない。以下、プリント配線板の製造方法の一例を示す。
まず、前記の金属箔張積層板を用意する。次に、金属箔張積層板の表面にエッチング処理を施して内層回路を形成することにより、内層基板を作製する。この内層基板の内層回路表面に、必要に応じて接着強度を高めるための表面処理を施し、次いで、その内層回路表面に前記のプリプレグを所要枚数重ねる。さらに、その外側に外層回路用の金属箔を積層し、加熱、及び加圧して一体成形する。このようにして、内層回路と外層回路用の金属箔との間に、基材、及び熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層が形成された多層の積層板が製造される。次いで、この多層の積層板にスルーホールやバイアホール用の穴あけ加工を施した後、この穴の壁面に内層回路と外層回路用の金属箔とを導通させるめっき金属皮膜を形成する。さらに、外層回路用の金属箔にエッチング処理を施して外層回路を形成することで、プリント配線板が製造される。
前記の製造例で得られるプリント配線板は、絶縁層と、この絶縁層の片面又は両面に形成された導体層とを有し、絶縁層が本実施形態の樹脂組成物を含む構成となる。例えば、本実施形態のプリプレグ(基材及びこれに含浸又は塗布された本実施形態の樹脂組成物)、本実施形態の金属箔張積層板の樹脂組成物の層(本実施形態の樹脂組成物からなる層)が、本実施形態の樹脂組成物を含む絶縁層を構成するものとすることができる。
[多層プリント配線板]
本実施形態の多層プリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層の片面又は両面に形成された導体層と、を有し、前記絶縁層が、本実施形態の樹脂組成物を含む。絶縁層は、例えば、樹脂シートを1枚以上重ねて硬化して得ることもできる。本実施形態の樹脂シートの代わりに、本実施形態のプリプレグを用いてもよい。本実施形態の多層プリント配線板は、常法に従って製造することができ、その製造方法は特に限定されない。以下、多層プリント配線板の製造方法の一例を示す。
まず、前記の金属箔張積層板を用意する。次に、金属箔張積層板の表面にエッチング処理を施して内層回路を形成することにより、内層基板を作製する。この内層基板の内層回路表面に、必要に応じて接着強度を高めるための表面処理を施し、次いで、その内層回路表面に前記のプリプレグを所要枚数重ねる。さらに、その外側に外層回路用の金属箔を積層し、加熱及び加圧して一体成形する。このようにして、内層回路と外層回路用の金属箔との間に、基材及び樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層が形成された多層の積層板が製造される。次いで、この多層の積層板にスルーホールやバイアホール用の穴あけ加工を施した後、この穴の壁面に内層回路と外層回路用の金属箔とを導通させるめっき金属皮膜を形成する。さらに、外層回路用の金属箔にエッチング処理を施して外層回路を形成することで、多層プリント配線板が製造される。
前記の製造例で得られるプリント配線板は、絶縁層と、この絶縁層の片面又は両面に形成された導体層とを有し、絶縁層が本実施形態の樹脂組成物を含む構成となる。例えば、本実施形態のプリプレグ(基材及びこれに含浸又は塗布された本実施形態の樹脂組成物)、本実施形態の金属箔張積層板の樹脂組成物の層(本実施形態の樹脂組成物からなる層)が、本実施形態の樹脂組成物を含む絶縁層を構成するものとすることができる。
[封止用材料]
本実施形態の封止用材料は、本実施形態の樹脂組成物を含む。封止用材料の製造方法としては、一般に公知の方法を適宜適用でき、特に限定されない。例えば、本実施形態の樹脂組成物と、封止材料用途で一般的に用いられる各種公知の添加剤あるいは溶媒等を、公知のミキサーを用いて混合することで封止用材料を製造することができる。なお、混合の際の、本実施形態のマレイミド化合物、各種添加剤、溶媒の添加方法は、一般に公知の方法を適宜適用でき、特に限定されない。
[繊維強化複合材料]
本実施形態の繊維強化複合材料は、本実施形態の樹脂組成物と、強化繊維とを含む。強化繊維としては、一般的に公知のものを用いることができ、特に限定されない。例えば、Eガラス、Dガラス、Lガラス、Sガラス、Tガラス、Qガラス、UNガラス、NEガラス、球状ガラス等のガラス繊維;炭素繊維;アラミド繊維;ボロン繊維;PBO繊維;高強力ポリエチレン繊維;アルミナ繊維;炭化ケイ素繊維が挙げられる。強化繊維の形態や配列については、特に限定されず、織物、不織布、マット、ニット、組み紐、一方向ストランド、ロービング、及びチョップド等から適宜選択できる。また、強化繊維の形態としてプリフォーム(強化繊維からなる織物基布を積層したもの、又はこれをステッチ糸により縫合一体化したもの、あるいは立体織物や編組物などの繊維構造物)を適用することもできる。
これら繊維強化複合材料の製造方法としては、一般に公知の方法を適宜適用でき、特に限定されない。例えば、リキッド・コンポジット・モールディング法、レジン・フィルム・インフュージョン法、フィラメント・ワインディング法、ハンド・レイアップ法、及びプルトルージョン法が挙げられる。これらの中でも、リキッド・コンポジット・モールディング法の一つであるレジン・トランスファー・モールディング法は、金属板、フォームコア、ハニカムコア等、プリフォーム以外の素材を成形型内に予めセットしておくことができることから、種々の用途に対応可能であるため、比較的、形状が複雑な複合材料を短時間で大量生産する場合に好ましく用いられる。
[接着剤]
本実施形態の接着剤は、本実施形態の樹脂組成物を含む。接着剤の製造方法としては、一般に公知の方法を適宜適用でき、特に限定されない。例えば、本実施形態の樹脂組成物と、接着剤用途で一般的に用いられる各種公知の添加剤あるいは溶媒等を、公知のミキサーを用いて混合することで接着剤を製造することができる。なお、混合の際の、本実施形態のマレイミド化合物、各種添加剤、溶媒の添加方法は、一般に公知の方法を適宜適用でき、特に限定されない。
[半導体装置]
本実施形態の半導体装置は、本実施形態の樹脂組成物を有する。具体的には、以下の方法により製造することができる。本実施形態の多層プリント配線板の導通箇所に、半導体チップを実装することにより半導体装置を製造することができる。ここで、導通箇所とは、多層プリント配線板における電気信号を伝える箇所のことであって、その場所は表面であっても、埋め込まれた箇所であってもよい。また、半導体チップは、半導体を材料とする電気回路素子であれば特に限定されない。
本実施形態の半導体装置を製造する際の半導体チップの実装方法は、半導体チップが有効に機能すれば、特に限定されないが、具体的には、ワイヤボンディング実装方法、フリップチップ実装方法、バンプなしビルドアップ層(BBUL)による実装方法、異方性導電フィルム(ACF)による実装方法、及び非導電性フィルム(NCF)による実装方法等が挙げられる。
また、半導体チップや半導体チップを搭載してある基板に本実施形態の樹脂組成物を含む絶縁層を形成することによっても、半導体装置を製造することができる。半導体チップを搭載してある基板の形状はウェハ状でもパネル状でも良い。形成後は前記の多層プリント配線板と同様の方法を用いて製造することができる。
[実施例]
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
分子量の測定条件は以下の通りである。
機種:GPC TOSOH HLC-8220GPC
カラム:Super HZM-N
溶離液:THF(テトラヒドロフラン);0.35ml/分、40℃
検出器:RI(示差屈折計)
分子量標準:ポリスチレン
<ビスマレイミド化合物(A)の合成>
[合成例1]
フッ素樹脂コーティングされた撹拌バーを装備した500mlの丸底フラスコに、100gのトルエンと33gのN-メチルピロリドンを投入した。次にPRIAMINE 1075(クローダジャパン株式会社製)80.2g(0.16mol)を加え、ついで無水メタンスルホン酸14.4g(0.16mol)をゆっくりと加え、塩を形成した。ほぼ10分間撹拌して混合し、ついで44-(2,5--ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2ジカルボン酸無水物(22.5g、0.08mol)を、撹拌された混合物にゆっくり加えた。ディーンスタークトラップとコンデンサーをフラスコに取り付けた。混合物を6時間熱して還流し、アミン末端のジイミドを形成した。この縮合からの生成水の理論量は、この時までに得られた。反応混合物は、室温以下に冷却され、無水マレイン酸の17.6g(0.19mol)がフラスコに加えられた。混合物は、さらに8時間還流され、期待された量の生成水を得た。室温に冷却された後、さらにトルエン200mlがフラスコに加えられた。次に、希釈された有機層を水(100ml×3回)で洗浄し、塩や未反応の原料を除去した。その後、溶剤を真空下で除去し、暗琥珀色液状のビスマレイミド化合物104g(収率93%、Mw=3,700)を得た(A-1)。
[比較合成例1]
フッ素樹脂コーティングされた撹拌バーを装備した500mlの丸底フラスコに、110gのトルエンと36gのN-メチルピロリドンを投入した。次にPRIAMINE 1075(クローダジャパン株式会社製)90.5g(0.17mol)を加え、ついで無水メタンスルホン酸16.3g(0.17mol)をゆっくりと加え、塩を形成した。ほぼ10分間撹拌して混合し、ついで1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(18.9g、0.08mol)を、撹拌された混合物にゆっくり加えた。ディーンスタークトラップとコンデンサーをフラスコに取り付けた。混合物を6時間熱して還流し、アミン末端のジイミドを形成した。この縮合からの生成水の理論量は、この時までに得られた。反応混合物は、室温以下に冷却され、無水マレイン酸19.9g(0.20mol)がフラスコに加えられた。混合物は、さらに8時間還流され、期待された量の生成水を得た。室温に冷却された後、さらにトルエン200mlがフラスコに加えられた。次に、希釈された有機層を水(100ml×3回)で洗浄し、塩や未反応の原料を除去した。その後、溶剤を真空下で除去し、琥珀色ワックス状のビスマレイミド化合物110g(収率92%、Mw=3,000)を得た(A’-3)。
〔実施例1~3及び比較例1~3〕
<熱硬化性樹脂組成物及び樹脂フィルムの作製>
下記に示す各成分を表1に示す組成で配合して、実施例1~3及び比較例1~3の熱硬化性樹脂組成物を調製した。アプリケータを用いて、60℃に加熱したホットプレート上で、12μmの超低粗度電解銅箔(CF-T4X-SV(商品名)、福田金属箔粉工業株式会社製)の上に上記熱硬化性樹脂組成物を塗布し、オーブンを用いて120℃、30分間の加熱処理を行い、厚さ100μmのBステージ状態の樹脂フィルムを作製した。なお、表1において、(A)~(D)成分の量は質量部を示す。また、熱硬化性樹脂組成物の調製時に、実施例1,2,3では合成例1で得られた化合物を、比較例3では比較合成例1で得られた化合物を、それぞれ用いた。
<(A)ビスマレイミド化合物 >
(A-1)一般式(1)で表される構成単位と、分子鎖の両末端にマレイミド基と、を含むビスマレイミド化合物
合成例1のビスマレイミド化合物A-1(下記式(3)で表される化合物、25℃で高粘度液体)
Figure 0007191275000021
式(3)中、aは、1~10の整数を示す。aは、より好適な粘度が得られ、ワニスの粘度上昇がより制御できる点から、1~6の整数であることが好ましい。
<(A’)一般式(1)を満たさないビスマレイミド化合物>
(A’-1)BMI-2300(ポリフェニルメタンマレイミド、下記式(19)で表される化合物、大和化成(株)製、25℃で固形)
(A’-2)BMI-3000(下記式(12)で表される化合物、DESIGNER MOLECURES Inc.製、25℃で固形)
(A’-3)比較合成例1(下記式(20)で表される化合物、25℃で液状)
Figure 0007191275000022
前記式(19)中、複数のR1は、全て水素原子を表す。nは、1以上の整数を表し、好ましくは1~10の整数を表し、より好ましくは1~5の整数を表す。
Figure 0007191275000023
前記式(12)中、nは、1以上の整数を表し、好ましくは1~10の整数を表す。
Figure 0007191275000024
前記式(20)中、n10は、1以上の整数を表し、好ましくは1~6の整数を表す。
<(B)熱硬化性樹脂又は化合物>
(B-1)BMI-689(下記式(15)で表される化合物、DESIGNER MOLECURES Inc.製、25℃で液状)
(B-2)MIR-5000(下記式(21)で表される化合物、日本化薬(株)製、25℃で固形)
Figure 0007191275000025
Figure 0007191275000026
前記式(21)中、n11は、1以上の整数を表し、好ましくは1~10の整数を表す。
<(C)重合開始剤>
(C-1)パークミルD(ジクミルパーオキサイド、日本油脂(株)製)
<(D)硬化促進剤>
(D-1)2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成(株)製)
<銅箔積層体の作製>
エッチングにより剥離した樹脂フィルムと、2枚の銅箔(CF-T4X-SV(商品名)、福田金属箔粉工業株式会社製)とを、銅箔の鏡面が樹脂フィルムと対面するように積層し、熱プレスにて220℃、1.0MPa、2時間の条件で熱圧着し、銅箔、樹脂フィルムの硬化物、銅箔がこの順に積層されてなる銅箔積層体を得た。
<特性評価>
作製した熱硬化性樹脂組成物及び銅箔積層体について、下記の諸特性を測定した。結果を表1に示す。
[相溶性]
相溶性とは、ビスマレイミド化合物(A)、熱硬化性樹脂又は化合物(B)、重合開始剤(C)、及び硬化促進剤(D)を配合し、攪拌した後の配合物を目視で観察した状態を指す。相溶性が良好な場合、析出物等がなく、基材への塗布等が可能であることを指し、相溶性が悪い場合、析出物等があり、基材への塗布等が困難となることを指す。
(評価基準)
○:析出物無し
×:析出物有り
[誘電特性]
銅箔積層体の両面の銅箔をエッチングにより除去し、130℃で30分乾燥させた後、樹脂フィルムの硬化物を切断して10cm×5cmの試験片を作製した。得られた試験片について、空洞共振器法誘電率測定装置(株式会社エーイーティー製)にて、10GHzでの比誘電率及び誘電正接を測定した。測定後、試験片を24時間水に浸漬して吸水後、水から取り出して水分を拭き取り、25℃30%の環境に一日放置したのち、再び10GHzでの比誘電率及び誘電正接を測定した。
[引張弾性率]
銅箔積層体の両面の銅箔をエッチングにより除去し、130℃で30分乾燥させた後、樹脂フィルムの硬化物を切断して6cm×5mmの試験片を作製した。得られた試験片について、引っ張り試験機(商品名「RTG-1201」株式会社エー・アンド・デイ製)にて、25℃で5mm/minの速度にて引張弾性率と伸度を測定した。
[耐熱性]
銅箔積層体の両面の銅箔をエッチングにより除去し、130℃で30分乾燥させた後、樹脂フィルムの硬化物を4mm角に切り取り、測定用のパンに1.0~5.0mg計りとり、空気流量100mL/sec、昇温速度10℃/minの条件で、5%重量減少率(Td5)を測定した。測定装置は、TGA/DSC1(METTLER TOLEDOO製)を使用した。
[ガラス転移温度]
銅箔積層体の両面の銅箔をエッチングにより除去し、130℃で30分乾燥させた後、樹脂フィルムの硬化物を切断して5cm×5mmの試験片を作製した。得られた試験片について、動的粘弾性試験機(DMA:商品名「RSA-G2」、TAInstruments製)により測定し、tanδが最大値のときの温度をガラス転移温度として求めた。
[吸水率]
銅箔積層体の両面の銅箔をエッチングにより除去し、130℃で30分乾燥させた後、樹脂フィルムの硬化物を切断して10cm×5cmの試験片を作製した。得られた試験片を24時間水に浸漬して吸水後、水から取り出して水分を拭き取った後、試験片の重量増加率を吸水率とした。
[HAST耐性]
各組成物を、スクリーン印刷法により25μmの厚さになるようにL/S=100μm/100μmのくし型パターンが形成されたエスパネックスMシリーズ(新日鐵化学製:ベースイミド厚25μm Cu厚18μm)上に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥器で60分乾燥させた。次いで、アフレックス(Grade:25N NT)(AGC株式会社製)を樹脂面に被せ、220℃で2時間加熱することによって、HAST評価用の試験基板を得た。得られた基板の電極部分をはんだによる配線接続を行い、130℃、85%RHの環境下に置き、100Vの電圧をかけ、抵抗値が1×10Ω以下となるまでの時間を測定した。
○‥100時間以上
△‥20~100時間
×‥20時間以下
Figure 0007191275000027
表1に示した結果から明らかなように、実施例1~3の熱硬化性樹脂組成物は、基材と良好な接着性を有し、その硬化物の特性としては、低誘電特性、低弾性率、高耐熱性、低吸水率を有することが確認できた。そのため、本発明の熱硬化性樹脂組成物を例えば、感光性フィルム、支持体付き感光性フィルム、プリプレグ、樹脂シート、回路基板(積層板用途、多層プリント配線板用途等)、ソルダーレジスト、アンダーフィル材、ダイボンディング材、半導体封止材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂、繊維強化複合材料等の用途に使用することができる。これにより、プリント基板等の積層板、及び、半導体装置等の電子部品の特性を飛躍的に向上させることができる。

Claims (14)

  1. 下記式(1)で表される構成単位と、分子鎖の両末端にマレイミド基と、を含む、ビスマレイミド化合物(A)と、前記ビスマレイミド化合物(A)以外の、熱硬化性樹脂又は化合物(B)と、重合開始剤(C)及び/又は、硬化促進剤(D)を含む熱硬化性樹脂組成物であって、
    前記熱硬化性樹脂又は化合物(B)が前記ビスマレイミド化合物(A)以外のマレイミド化合物である熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0007191275000028
    (式(1)中、Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qは、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を示す。Qは、各々独立に、水素原子、炭素数1~16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数2~16の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基を示す。Qは、各々独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1~6の直鎖状若しくは分枝状のアルコキシ基を示す。n1は、各々独立に、1~4の整数を示す。m1は、各々独立に、1~4の整数を示す。)。
  2. 前記重合開始剤(C)が、熱ラジカル重合開始剤を含む、請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3. 前記硬化促進剤(D)が、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩を有する化合物及びイミダゾール系化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含む、請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4. 前記ビスマレイミド化合物(A)と前記熱硬化性樹脂又は化合物(B)との総量を100質量部とした場合、前記ビスマレイミド化合物(A)の含有量が1質量部~99質量部である、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  5. 充填材を更に含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  6. 請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる、硬化物。
  7. 支持体と、
    前記支持体の片面又は両面に配された樹脂層と、を有し、
    前記樹脂層が、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、
    樹脂シート。
  8. 基材と、
    前記基材に含浸又は塗布された、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物と、を含む、プリプレグ。
  9. 請求項7に記載の樹脂シート、及び請求項8に記載のプリプレグからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む層と、
    前記層の片面又は両面に配された金属箔と、を有し、前記層が、請求項6に記載の硬化物を含む、金属箔張積層板。
  10. 絶縁層と、
    前記絶縁層の片面又は両面に形成された導体層と、を有し、
    前記絶縁層が、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、多層プリント配線板。
  11. 請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、封止用材料。
  12. 請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物と、強化繊維と、を含む、繊維強化複合材料。
  13. 請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含む、接着剤。
  14. 請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を有する、半導体装置。
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