JP7426629B2 - 樹脂組成物、プリプレグ、樹脂付きフィルム、樹脂付き金属箔、金属張積層板及びプリント配線板 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る樹脂組成物は、エポキシ化合物と、フェノール化合物と、マレイミド化合物と、コアシェルゴムと、無機充填材と、を含有する。マレイミド化合物は、N-フェニルマレイミド構造を有する。マレイミド化合物の含有量は、エポキシ化合物、マレイミド化合物及びフェノール化合物の合計100質量部に対して、10質量部以上40質量部未満の範囲内である。
(2.1)樹脂組成物
本実施形態に係る樹脂組成物は、基板材料として使用可能である。基板材料の具体例として、プリプレグ、樹脂付きフィルム、樹脂付き金属箔、金属張積層板及びプリント配線板が挙げられるが、特にこれらに限定されない。
エポキシ化合物は、プレポリマーであり、分子内に少なくとも2つ以上のエポキシ基を持つ化合物である。ところで、一般に「樹脂」という用語には、架橋反応前の材料としての樹脂(例えばエポキシ化合物など)と、架橋反応後の生成物(製品)としての樹脂との2つの意味がある。本明細書において「樹脂」とは、基本的には前者を意味する。
フェノール化合物は、エポキシ化合物と反応し得るプレポリマーである。フェノール化合物は、フェノール類とアルデヒド類との縮合反応生成物である。
N-フェニルマレイミド構造を有するマレイミド化合物は、エポキシ化合物及びフェノール化合物と反応し得る化合物である。N-フェニルマレイミド構造を有するマレイミド化合物は、少なくとも1つ以上のN-フェニルマレイミド構造を有する。以下、特に断らない限り、「N-フェニルマレイミド構造を有するマレイミド化合物」を単に「マレイミド化合物」という場合がある。N-フェニルマレイミド構造は、下記式(3)で表される。マレイミド化合物は、樹脂組成物の硬化物の高Tg化に有効である。
コアシェルゴムは、耐衝撃改質剤として機能し得る。コアシェルゴムは、無機充填材と協働して、樹脂組成物の硬化物を低熱膨張化し得る。コアシェルゴムは、コアと、シェルと、を有する。コアは、粒子状のゴムである。シェルは、グラフト層であり、コアを被覆している。
無機充填材は、コアシェルゴムと協働して、樹脂組成物の硬化物を低熱膨張化し得る。
本実施形態の効果を損なわなければ、硬化促進剤及びその添加量は、特に限定されない。硬化促進剤の具体例として、2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、アミン系化合物、チオール化合物、金属石鹸等の有機酸金属塩が挙げられるが、特にこれらに限定されない。
本実施形態の効果を損なわなければ、添加剤及びその添加量は、特に限定されない。添加剤の具体例として、熱可塑性樹脂、難燃剤、着色剤及びカップリング剤が挙げられるが、特にこれらに限定されない。
図1に本実施形態に係るプリプレグ1を示す。プリプレグ1は、全体としてシート状又はフィルム状である。プリプレグ1は、金属張積層板4の材料、プリント配線板5の材料、及びプリント配線板5の多層化(ビルドアップ法)などに利用される。
図2Aに本実施形態に係る樹脂付きフィルム2を示す。樹脂付きフィルム2は、全体としてフィルム状又はシート状である。樹脂付きフィルム2は、樹脂層20と、支持フィルム21と、を備える。樹脂付きフィルム2は、プリント配線板5の多層化(ビルドアップ法)などに利用される。
図3に本実施形態に係る樹脂付き金属箔3を示す。樹脂付き金属箔3は、全体としてフィルム状又はシート状である。樹脂付き金属箔3は、樹脂層30と、金属箔31と、を備える。樹脂付き金属箔3は、プリント配線板5の多層化(ビルドアップ法)などに利用される。
図4に本実施形態に係る金属張積層板4を示す。金属張積層板4は、絶縁層40と、金属層41と、を備える。金属張積層板4は、プリント配線板5の材料などに利用される。
図5に本実施形態に係るプリント配線板5を示す。プリント配線板5は、絶縁層50と、導体配線51と、を備える。本明細書において「プリント配線板」とは、電子部品がはんだ付けされておらず、配線だけの状態のものを意味する。
上記実施形態から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。
樹脂組成物の原料として、以下のものを用意した。そして、エポキシ化合物、フェノール化合物、マレイミド化合物、コアシェルゴム、無機充填材及び硬化促進剤を表1~表3に示す配合量で配合し、溶媒(メチルエチルケトン)で希釈し、これを撹拌及び混合して均一化することにより、樹脂組成物を調製した。
・ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名「NC-3500」、エポキシ当量:209g/eq)
・ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名「HP-9500」、エポキシ当量:230g/eq)
・トリフェニルメタン骨格含有エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名「EPPN-502H」、エポキシ当量:158~178g/eq)
・ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名「HP-4710」、エポキシ当量:170g/eq)
・ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名「NC-3000-H」、エポキシ当量:280~300g/eq)。
・ナフタレン型フェノール樹脂(DIC株式会社製、商品名「HPC9500P-53M」、水酸基当量:153g/eq)
・ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂(明和化成株式会社製、商品名「MEHC-7403H」、水酸基当量:132g/eq)
・リン含有フェノール化合物(ダウ・ケミカル日本株式会社製、商品名「XZ92741.00」、水酸基当量:550g/eq)。
・フェニルメタンマレイミド(大和化成工業株式会社製、商品名「BMI-2300」)
・ビフェニルアラルキル型マレイミド樹脂(日本化薬株式会社製、商品名「MIR-3000 70MT」)。
・メチルメタクリレートブタジエンスチレンコアシェルゴム(ダウ・ケミカル日本株式会社製、商品名「TMS-2670J」、コア:メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合体、シェル:メタクリル酸メチル重合体、平均粒子径:0.151μm)
・アクリルゴム(アイカ工業株式会社製、商品名「AC3816N」、コア:架橋アクリル重合体、シェル:メタクリル酸メチル重合体、平均粒子径:0.3μm)
・シリコーン・アクリル複合ゴム(三菱ケミカル株式会社製、商品名「SRK200A」、コア:シリコーン/アクリル重合体、シェル:スチレンアクリロニトリル共重合体、平均粒子径:0.15μm)。
・シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名「SC-2050MTX」、平均粒子径:0.5μm)
・シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名「SC-2050MNU」、平均粒子径:0.5μm)
・水酸化アルミニウム(河合石灰工業株式会社製、商品名「ALH-F」、平均粒子径:5.2μm)
・水酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社製、商品名「KISUMA 8SN」、平均粒子径:1.48μm)。
・2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名「2E4MZ」)。
ガラスクロス(日東紡績株式会社製の♯2118タイプ、WEA2118T-107-S199、Eガラス)を用意した。このガラスクロスは、縦糸及び横糸がほぼ直交するように織られた織布からなる。このガラスクロスに、プリプレグの硬化物の厚さが100μmとなるように、樹脂組成物を含浸させた。ガラスクロスに含浸された樹脂組成物を半硬化状態となるまで非接触タイプの加熱ユニットによって加熱乾燥した。加熱温度は120~130℃であった。これにより、樹脂組成物中の溶媒を除去し、ガラスクロスと、このガラスクロスに含浸された樹脂組成物の半硬化物とを備えるプリプレグを製造した。プリプレグのレジンコンテント(樹脂量)は、プリプレグ100質量部に対して41質量部であった。
上記のプリプレグを2枚重ねて積層物を得、得られた積層物の両面に金属箔として銅箔(厚さ12μm)を重ねて、銅箔付きの積層物を得た。この銅箔付きの積層物を、加熱加圧成形することによって、厚さ0.2mmの両面金属張積層板を製造した。加熱加圧成形の条件は、220℃、2MPa、90分間であった。
(4.1)熱膨張係数(CTE)
両面金属張積層板の両面に接着された銅箔をエッチングにより除去し、アンクラッド板を得た。このアンクラッド板を試料として、50~260℃の温度範囲における厚み方向と直交する方向の熱膨張係数(CTE)を測定した。測定は、IPC TM650 2.4.41に基づき、TMA法(Thermal mechanical analysis method)により行った。
両面金属張積層板の両面に接着された銅箔をエッチングにより除去し、アンクラッド板を得た。このアンクラッド板を、ガラスクロスの縦糸又は横糸に対して斜め45°方向(バイアス方向)に切断して、50mm×5mmの大きさの試料を作製した。
デスミア耐性は、下記の試験片をデスミア処理する前の処理前試験片の質量と、下記の試験片を過マンガン酸塩でデスミア処理した後の処理済み試験片の質量との差からデスミアエッチング量を計算し、その計算値から評価した。
まず初期質量を測定した後の処理前試験片をアトテック社製「スウェリングディップセキュリガントP(500ml/L)」及び水酸化ナトリウム水溶液(40g/L)で5分間膨潤させる。
次にアトテック社製「コンセントレコンパクトCP(580ml/L)」及び水酸化ナトリウム水溶液(40g/L)で10分間マイクロエッチング処理する。
次にアトテック社製「リダクションソリューションセキュリガントP500(70ml/L)」及び硫酸(98%、50ml/L)で5分間中和する。
次に130℃で30分乾燥させる。
10 樹脂層
11 基材
2 樹脂付きフィルム
20 樹脂層
21 支持フィルム
3 樹脂付き金属箔
30 樹脂層
31 金属箔
4 金属張積層板
40 絶縁層
41 金属層
5 プリント配線板
50 絶縁層
51 導体配線
Claims (14)
- エポキシ化合物と、N-フェニルマレイミド構造を有するマレイミド化合物と、フェノール化合物と、コアシェルゴムと、無機充填材と、を含有し、
前記マレイミド化合物の含有量が、前記エポキシ化合物、前記マレイミド化合物及び前記フェノール化合物の合計100質量部に対して、10質量部以上40質量部未満の範囲内であり、
前記マレイミド化合物が、ビフェニル構造を更に有するマレイミド化合物を含む、
樹脂組成物。 - 前記マレイミド化合物が、下記式(1)で表される化合物を含む、
請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記マレイミド化合物が、下記式(2)で表される化合物を含む、
請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記エポキシ化合物が、ナフタレン骨格及びビフェニル骨格の少なくともいずれかの骨格を有するエポキシ化合物を含む、
請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記フェノール化合物が、ナフタレン骨格及びビフェニル骨格の少なくともいずれかの骨格を有するフェノール化合物を含む、
請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記フェノール化合物の含有量が、前記エポキシ化合物、前記マレイミド化合物及び前記フェノール化合物の合計100質量部に対して、10質量部以上30質量部以下の範囲内である、
請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記コアシェルゴムが、コアと、前記コアを被覆するシェルと、を有し、
前記コアが、(メタ)アクリル酸の重合体、(メタ)アクリル酸エステルの重合体、オレフィン化合物の重合体、ポリブタジエン及びシリコーンからなる群より選ばれた1種以上の物質を含み、
前記シェルが、スチレンアクリロニトリル共重合体、(メタ)アクリル酸の重合体、ポリブタジエン及びシリコーンからなる群より選ばれた1種以上の物質を含む、
請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記コアシェルゴムの平均粒子径が1μm未満である、
請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記無機充填材が、シリカ、タルク、ベーマイト、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムからなる群より選ばれた1種以上の化合物を含む、
請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 基材と、前記基材に含浸された請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物の半硬化物で形成された樹脂層と、を備える、
プリプレグ。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物の半硬化物で形成された樹脂層と、前記樹脂層を支持する支持フィルムと、を備える、
樹脂付きフィルム。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物の半硬化物で形成された樹脂層と、前記樹脂層が接着された金属箔と、を備える、
樹脂付き金属箔。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物又は請求項10に記載のプリプレグの硬化物で形成された絶縁層と、前記絶縁層の片面又は両面に形成された金属層と、を備える、
金属張積層板。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物又は請求項10に記載のプリプレグの硬化物で形成された絶縁層と、前記絶縁層の片面又は両面に形成された導体配線と、を備える、
プリント配線板。
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