CN117120544A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供一种树脂组合物,其能够得到可将介质损耗角正切抑制为更低、同时可抑制除沾污处理后的裂纹的产生、且镀铜剥离强度优异的固化物。本发明是一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂和(B)活性酯化合物的树脂组合物,其中,(A)成分包含(A‑1)式(1)所示的环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂、和(A‑2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂。式(1)的各符号的定义如说明书中所记载的那样。
Description
技术领域
本发明涉及包含环氧树脂的树脂组合物。进一步地,涉及使用该树脂组合物而得的固化物、片状叠层材料、树脂片材、印刷布线板、和半导体装置。
背景技术
作为印刷布线板的制造技术,已知基于交替层叠绝缘层和导体层的堆叠(buildup)方式的制造方法。在利用了堆叠方式的制造方法中,一般而言,绝缘层通过使树脂组合物固化而形成。近年来,要求绝缘层的介电常数等介电特性的进一步提高、铜密合性的进一步提高。然而,迄今为止,使用镀铜剥离强度高的材料时,在树脂组合物的最低溶融粘度的高低、材料的介质损耗角正切(Df)的高低方面存在课题。
迄今为止,已知作为用于形成绝缘层的树脂组合物,通过使用配合有活性酯化合物的环氧树脂组合物来代替一般的酚系固化剂,能够将绝缘层的介质损耗角正切抑制为较低(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-23714号公报
专利文献2:日本特开2016-89165号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而,使用活性酯化合物时,虽然能够将介质损耗角正切抑制为较低,但是具有在除沾污处理后易于产生裂纹的倾向。应予说明,迄今为止,已知特征性的环氧树脂(专利文献2)。
本发明的课题在于提供一种树脂组合物,其能够获得可将介质损耗角正切抑制为更低、同时可抑制除沾污处理后的裂纹的产生、且镀铜剥离强度优异的固化物。
用于解决课题的方案
本发明人等为了完成本发明的课题而进行了努力研究,结果发现:通过在配合有(B)活性酯化合物的环氧树脂组合物中,进一步使用(A-1)下述说明的式(1)所示的环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂和(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂,从而意外地能够得到可将介质损耗角正切抑制为更低、同时可抑制除沾污处理后的裂纹的产生、且镀铜剥离强度优异的固化物,由此完成了本发明。
即,本发明包含以下的内容。
[1]一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂和(B)活性酯化合物的树脂组合物,
其中,(A)成分包含:
(A-1)式(1)所示的环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂、和
(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂,
[化学式1]
[在式(1)中,
R1各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、或任选具有取代基的芳基-羰基,且R1中的至少1个以上为选自任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、和任选具有取代基的芳基-羰基中的基团;
Ar各自独立地表示式(X)所示的基团,
[化学式2]
(在式(X)中,
R2和R3各自独立地表示取代基;
X表示单键或有机基团;
a和b各自独立地表示0、1、2、3或4;
*表示键合部位),
n为1以上的整数,且表示重复单元数]。
[2]根据上述[1]所述的树脂组合物,其中,
Ar各自独立地为式(X-1)所述的基团或式(X-2)所示的基团,且分别至少各包含1个作为式(X-1)所示的基团的Ar、和作为式(X-2)所示的基团的Ar,
[化学式3]
(在式(X-1)中,
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18各自独立地表示氢原子或烷基,且它们中的至少1个为烷基;
X1表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-;
Rx各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、或任选具有取代基的芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选具有取代基的非芳环;
*表示键合部位),
[化学式4]
(在式(X-2)中,
X2表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-;
Rx各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、或任选具有取代基的芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选具有取代基的非芳环;
*表示键合部位)。
[3]根据上述[2]所述的树脂组合物,其中,X1和X2为单键。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,将(A)成分设为100质量%时,(A-1)成分的含量为3质量%~20质量%。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分与(A-2)成分的质量比、即(A-1)成分/(A-2)成分为0.01~1。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分的含量为1质量%~30质量%。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量为10质量%以上。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分与(A)成分的质量比、即(B)成分/(A)成分为0.5~3.0。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其中,进一步包含(C)无机填充材料。
[10]根据上述[9]所述的树脂组合物,其中,(C)成分为二氧化硅。
[11]根据上述[9]或[10]所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量为40质量%以上。
[12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)有机填充材料。
[13]根据上述[12]所述的树脂组合物,其中,(D)成分包含核-壳型橡胶粒子。
[14]根据上述[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)为0.0040以下。
[15]一种固化物,其是上述[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物的固化物。
[16]一种片状叠层材料,其中含有上述[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物。
[17]一种树脂片材,其具有:支承体、和设置于该支承体上的由上述[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
[18]一种印刷布线板,其具备由上述[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
[19]一种半导体装置,其中,包含上述[18]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明的树脂组合物,能够得到可将介质损耗角正切抑制为更低、同时可抑制除沾污处理后的裂纹的产生、且镀铜剥离强度优异的固化物。
具体实施方式
以下,对于本发明按照其优选的实施方式进行详细说明。但是,本发明并不限定于下述的实施方式和示例物,可在不脱离本发明的权利要求书及其均等范围的范围内任意变更实施。
<树脂组合物>
本发明的树脂组合物包含(A)环氧树脂和(B)活性酯化合物,(A)成分包含(A-1)下述说明的式(1)所示的环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂(以下,有时称为“特定环氧树脂”)、和(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂。通过使用这样的树脂组合物,能够得到可将介质损耗角正切抑制为更低、同时可抑制除沾污处理后的裂纹的产生、且镀铜剥离强度优异的固化物。
本发明的树脂组合物除了包含(A)环氧树脂和(B)活性酯化合物以外,也可以进一步包含任意的成分。作为任意的成分,可举出例如(B')其他固化剂、(C)无机填充材料、(D)有机填充材料、(E)固化促进剂、(F)其他添加剂、和(G)有机溶剂。以下,对于树脂组合物中包含的各成分,进行详细说明。
<(A)环氧树脂>
本发明的树脂组合物含有(A)环氧树脂。(A)环氧树脂是指具有环氧基的固化性树脂。
<(A-1)特定环氧树脂>
在本发明的树脂组合物中,(A)环氧树脂含有(A-1)式(1)所示的环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂(特定环氧树脂)。
[化学式5]
[式(1)中,
R1各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、或任选具有取代基的芳基-羰基,且R1中的至少1个以上为选自任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、和任选具有取代基的芳基-羰基中的基团;
Ar各自独立地表示式(X)所示的基团,
[化学式6]
(式(X)中,
R2和R3各自独立地表示取代基;
X表示单键或有机基团;
a和b各自独立地表示0、1、2、3或4;
*表示键合部位。)。
n表示重复单元数,且为1以上的整数。]。
R1各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、或任选具有取代基的芳基-羰基,且R1中的至少1个以上为选自任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、和任选具有取代基的芳基-羰基中的基团。
在本说明书中,作为取代基,没有特别限定,可举出例如卤素原子、烷基、烯基、芳基、芳基-烷基(被芳基取代的烷基)、烷基-芳基(被烷基取代的芳基)、卤素取代烷基(被卤素原子取代的烷基)、卤素取代烯基(被卤素原子取代的烯基)、卤素取代芳基(被卤素原子取代的芳基)、烷基-氧基、烯基-氧基、芳基-氧基、烷基-羰基、烯基-羰基、芳基-羰基、烷基-氧基-羰基、烯基-氧基-羰基、芳基-氧基-羰基、烷基-羰基-氧基、烯基-羰基-氧基、芳基-羰基-氧基等的1价取代基,如果可取代,也可包含氧代基(=O)等的2价取代基。
卤素原子是指氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子,其中较好是氟原子。
烷基(基团)是指直链、支链和/或环状的1价脂肪族饱和烃基。烷基(基团)只要没有特别限定,较好是碳原子数1~14的烷基(基团),更好是碳原子数1~10的烷基(基团),进一步较好是碳原子数1~6的烷基(基团)。作为烷基(基团),可举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、3,5-二甲基环己基、2,2,4-三甲基环己基、环戊基甲基、环己基甲基等。
烯基(基团)是指具有至少1个碳-碳双键的直链、支链和/或环状的1价脂肪族不饱和烃基。烯基(基团)只要没有特别限定,较好是碳原子数2~14的烯基(基团),更好是碳原子数2~10的烯基(基团),进一步较好是碳原子数2~6的烯基。作为烯基(基团),可举出例如乙烯基、丙烯基(烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基)、丁烯基(1-丁烯基、巴豆基、甲基烯丙基(metallyl)、异巴豆基等)、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、环己烯基等。
芳基(基团)是指将芳族碳环的1个氢原子除去而成的1价芳族烃基。芳基(基团)只要没有特别限定,则较好是碳原子数6~14的芳基(基团),特别好是碳原子数6~10的芳基(基团)。作为芳基(基团),可举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。
R1各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、或任选具有取代基的芳基-羰基,在一个实施方式中,较好是氢原子、烷基-羰基、烯基-羰基、或芳基-羰基,更好是氢原子、或烷基-羰基,进一步较好是氢原子、乙酰基、丙酰基、丁酰基、或2-甲基丙酰基,特别好是氢原子或乙酰基。
对于R1而言,其至少1个以上为除氢原子以外的基团(即,选自任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、和任选具有取代基的芳基-羰基中的基团)。R1在一个实施方式中,较好是其5摩尔%以上为除氢原子以外的基团,更好是其20摩尔%以上为除氢原子以外的基团,进一步较好是其40摩尔%以上为除氢原子以外的基团,特别好是其60摩尔%以上或80摩尔%以上为除氢原子以外的基团。
R2和R3各自独立地表示取代基,在一个实施方式中,较好是烷基、烯基、芳基、芳基-烷基、烷基-芳基、烷基-氧基、烯基-氧基、或芳基-氧基,更好是烷基、烯基、或芳基,进一步较好是烷基,特别好是甲基。
X表示单键或有机基团,在一个实施方式中,较好是单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-,更好是单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、或-SO2-,进一步较好是单键、-C(Rx)2-、或-O-,特别好是单键。
在本说明书中,有机基团没有特别限定,在一个实施方式中,例如是由选自碳原子、氧原子、氮原子和硫原子中的1个以上(例如1~100个,较好是1~50个,特别好是1~20个)的骨架原子形成的2价基团,可包含直链结构、支链结构和/或环状结构,可以是不含芳环的基团,也可以是包含芳环的基团。
Rx各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、或任选具有取代基的芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选具有取代基的非芳环。在一个实施方式中,较好是Rx各自独立地为氢原子、烷基、烯基、芳基、芳基-烷基、烷基-芳基、卤素取代烷基、卤素取代烯基、或卤素取代芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选被选自卤素原子、烷基、烯基、芳基、芳基-烷基、烷基-芳基、和氧代基中的基团取代的非芳环。更好是Rx各自独立地为氢原子、烷基、芳基、卤素取代烷基、或卤素取代芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成非芳族碳环。进一步较好是Rx各自独立地为氢原子、烷基、或卤素取代烷基。
非芳环是指除环整体具有芳族性的芳环以外的环。环整体具有芳族性的芳环是指环上的π电子体系所含的电子数为4p+2个(p为自然数)的遵循休克尔规则(Hückel's rule)的环。非芳环可以是仅以碳原子作为成环原子的非芳族碳环、或作为成环原子除了具有碳原子、而且具有氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的非芳族杂环,在一个实施方式中,较好是非芳族碳环。非芳环可以是仅由单键形成的非芳族饱和环,或者也可以是具有双键和三键中的至少任一种的非芳族不饱和环。非芳环可以是单环系的非芳环,或者也可以是二环系、三环系、四环系、五环系等多环系的非芳环,进一步地,芳环(苯环、萘环)可以稠合。非芳环较好是碳原子数3~21的非芳环,更好是碳原子数4~17的非芳环,进一步较好是碳原子数5~14的非芳环。
作为-C(Rx)2-所示的基团的具体例,可举出式(x1)~(x44)所示的基团。
[化学式7]
[化学式8]
[式中,*表示键合部位]。
a和b各自独立地表示0、1、2、3或4,在一个实施方式中,较好是0、1、2或3,更好是0、1或2,特别好是0或1。
n为1以上的整数,其表示重复单元数。n的平均值没有特别限定,从树脂组合物的处理性的观看来看,较好是1以上,更好是5以上,进一步较好是8以上,特别好是10以上,上限较好是500以下,更好是300以下,进一步较好是200以下,特别好是100以下。
Ar在一个实施方式中,较好是各自独立地表示式(X-1)所示的基团、
[化学式9]
(在式(X-1)中,
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18各自独立地表示氢原子或烷基,且它们中的至少1个为烷基;
X1表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-;
Rx各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、或任选具有取代基的芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选具有取代基的非芳环;
*表示键合部位。)
或者,式(X-2)所示的基团:
[化学式10]
(在式(X-2)中,
X2表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-;
Rx各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、或任选具有取代基的芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选具有取代基的非芳环;
*表示键合部位。),且分别包含至少各1个的作为式(X-1)所示的基团的Ar、和作为式(X-2)所示的基团的Ar。
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、和R18各自独立地表示表示氢原子或烷基,且它们中的至少1个为烷基。在一个实施方式中,较好是R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、和R18各自独立地是氢原子或烷基,且R11、R12、R13、和R14中的至少1个、以及R15、R16、R17、和R18中的至少1个各自独立地为烷基。更好是R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、和R18各自独立地为氢原子或烷基,且R11和R12中的至少1个、以及R15和R16中的至少1个各自独立地为烷基。进一步较好是R11、R12、R15和R16各自独立地为烷基,且R13、R14、R17和R18各自独立地为氢原子或烷基。特别好是R11、R12、R15和R16各自独立地为甲基、乙基、丙基、或异丙基,且R13、R14、R17和R18各自独立地为氢原子、甲基、乙基、丙基、或异丙基。
X1表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-,在一个实施方式中,较好是单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、或-SO2-,更好是单键、-C(Rx)2-、或-O-,特别好是单键。
X2表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-,在一个实施方式中,较好是单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、或-SO2-,更好是单键、-C(Rx)2-、或-O-,特别好是单键。
式(X-1)所示的基团在一个实施方式中,尤其较好是式(X-1-1)~(X-1-8)所示的基团。
[化学式11]
[式中,*表示键合部位。],其中特别好是式(X-1-1)所示的基团。
式(X-2)所示的基团在一个实施方式中,尤其较好是式(X-2-1)所示的基团。
[化学式12]
[式中,*表示键合部位。]。
在该实施方式中,Ar分别包含至少各1个的作为式(X-1)所示的基团的Ar、和作为式(X-2)所示的基团的Ar。在该实施方式中,Ar中的作为式(X-1)所示的基团的Ar的比例较好是5摩尔%以上,更好是10摩尔%以上,进一步较好是15摩尔%以上,特别好是20摩尔%以上。在该实施方式中,Ar中的作为式(X-2)所示的基团的Ar的比例较好是5摩尔%以上,更好是10摩尔%以上,进一步较好是15摩尔%以上,特别好是20摩尔%以上。
在n所表示的重复单元中,Ar为式(X-1)所示的基团的单元、和Ar为式(X-2)所示的基团的单元可以交替配置,也可以嵌段配置,也可以无规配置,在一个实施方式中,较好是交替配置。
(A-1)特定环氧树脂的环氧当量是1000g/eq.~5000g/eq.,较好是1300g/eq.~4000g/eq.,更好是1500g/eq.~3500g/eq.,进一步较好是1700g/eq.~3000g/eq.,特别好是1800g/eq.~2500g/eq.。环氧当量是每1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量能够按照JIS K7236进行测定。
(A-1)特定环氧树脂的重均分子量(Mw)没有特别限定,在一个实施方式中,从处理性等的观看来看,较好可以是100000以下,更好可以是50000以下,进一步较好可以是40000以下,其下限较好可以是1000以上,更好可以是2500以上,进一步较好可以是3000以上。树脂的重均分子量能够利用凝胶渗透色谱(GPC)法、作为经聚苯乙烯换算的值而测定。
(A-1)特定环氧树脂的数平均分子量(Mn)没有特别限定,在一个实施方式中,从处理性等的观点来看,较好是50000以下,更好是20000以下,进一步较好是15000以下,其下限较好可以是1000以上,更好可以是1500以上,进一步较好可以是2000以上。树脂的数均分子量能够利用凝胶渗透色谱(GPC)法、作为聚苯乙烯换算的值测定。
(A-1)特定环氧树脂的多分散系数(Mw/Mn)没有特别限定,在一个实施方式中,较好是1.1~10.0的范围,更好是1.5~5.0的范围,特别好是2.0~3.0的范围。
(A-1)特定环氧树脂没有特别限定,在一个实施方式中,能够通过例如使对应于Ar的1或2种以上的2官能环氧树脂(联苯酚(biphenol)二缩水甘油醚和/或双酚(bisphenol)二缩水甘油醚)、与对应于Ar的1或2种以上的二酯系化合物(联苯酚酯和/或双酚酯)根据需要在催化剂的存在下进行反应来制造。作为具体的方法,能够使用例如日本特开2016-89165号公报中记载的方法或基于此的方法。
树脂组合物中的(A-1)特定环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是20质量%以下,更好是10质量%以下,进一步较好是5质量%以下,进一步更好是2质量%以下,特别好是1.5质量%以下。树脂组合物中的(A-1)特定环氧树脂的含量的下限没有特别限定,从更显著地得到本发明的所期望的效果的观看来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步较好是0.1质量%以上,进一步更好是0.5质量%以上,特别好是0.8质量%以上。
(A)环氧树脂中的(A-1)特定环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的(A)环氧树脂设为100质量%时,较好是50质量%以下,更好是30质量%以下,进一步较好是20质量%以下,进一步更好是15质量%以下,特别好是10质量%以下。(A)环氧树脂中的(A-1)特定环氧树脂的含量的下限没有特别限定,从更显著地得到本发明的所期望的效果的观看来看,将树脂组合物中的(A)环氧树脂设为100质量%时,较好是0.1质量%以上,更好是1质量%以上,进一步较好是3质量%以上,进一步更好是5质量%以上,特别好是8质量%以上。
<(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂>
在本发明的树脂组合物中,(A)环氧树脂含有(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂。
(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂较好是包含在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。相对于(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂的不挥发成分100质量%,在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂的比例较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上。
作为(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂,没有特别限定,可举出萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、三酚型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆(phenolnovolac)型环氧树脂、Glycirol(グリシロール)型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、环己烷型环氧树脂、联二甲酚(bixylenol)型环氧树脂、蒽型环氧树脂等。
作为(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的具体例,可举出DIC公司制的“HP4032D”(环氧当量136~148g/eq.)、“HP4032SS”(环氧当量144g/eq.)(萘型环氧树脂);三菱化学公司制的“828US”(环氧当量184~194g/eq.)、“828EL”(环氧当量184~194g/eq.)、“jER828EL”(环氧当量184~194g/eq.)、“825”(环氧当量170~180g/eq.)(双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER807”(环氧当量160~175g/eq.)、“1750”(环氧当量156~163g/eq.)(双酚F型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER152”(环氧当量176~178g/eq.)(苯酚酚醛清漆型环氧树脂);三菱化学公司制的“630”(环氧当量90~105g/eq.)、“604”(环氧当量110~130g/eq.)(缩水甘油基胺型环氧树脂);ADEKA公司制的“ED-523T”(环氧当量140g/eq.)(Glycirol型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-3950L”(环氧当量95g/eq.)、“EP-3980S”(环氧当量115g/eq.)(缩水甘油基胺型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-4088S”(环氧当量170g/eq.)(双环戊二烯型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ZX1059”(环氧当量170g/eq.)(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品);Nagase ChemteX社制的“EX-721”(环氧当量154g/eq.)(缩水甘油基酯型环氧树脂);大赛璐公司制的“Celloxide2021P”(环氧当量128~133g/eq.)(具有酯骨架的脂环族环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ZX1658”(环氧当量135g/eq.)、“ZX1658GS”(环氧当量135g/eq.)(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂);DIC公司制的“HP-4700”(环氧当量160~170g/eq.)、“HP-4710”(环氧当量160~180g/eq.)(萘型四官能环氧树脂);日本化药公司制的“EPPN-502H”(环氧当量168g/eq.)(三酚型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN375”(环氧当量170g/eq.)(二羟基萘型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX4000H”(环氧当量187~197g/eq.)、“YX4000”(环氧当量180~192g/eq.)(联二甲酚型环氧树脂);三菱化学公司制的“YL6121HA”(环氧当量170~180g/eq.)(联苯型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX8800”(环氧当量174~183g/eq.)(蒽型环氧树脂)等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的环氧当量较好可以是190g/eq.以下,更好可以是180g/eq.以下,其下限较好可以是80g/eq.以上,更好可以是100g/eq.以上,进一步较好可以是120g/eq.以上,特别好可以是130g/eq.以上。环氧当量是每1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量能够按照JIS K7236进行测定。
(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100~5000,更好是200~3000,进一步较好是250~1500。树脂的重均分子量能够利用凝胶渗透色谱(GPC)法、作为经聚苯乙烯换算的值进行测定。
树脂组合物中的(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是50质量%以下,更好是40质量%以下,进一步较好是30质量%以下,进一步更好是20质量%以下,特别好是15质量%以下。树脂组合物中的(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的含量的下限没有特别限定,从更显著地得到本发明的所期望的效果的观看来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.1质量%以上,更好是0.5质量%以上,进一步较好是1质量%以上,进一步更好是3质量%以上,特别好是5质量%以上。
(A)环氧树脂中的(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的(A)环氧树脂设为100质量%时,较好是98质量%以下,更好是95质量%以下,特别好是92质量%以下。(A)环氧树脂中的(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的含量的下限没有特别限定,从更显著地得到本发明的所期望的效果的观看来看,将树脂组合物中的(A)环氧树脂设为100质量%时,较好是10质量%以上,更好是30质量%以上,进一步较好是40质量%以上,进一步更好是50质量%以上,特别好是60质量%以上。
树脂组合物中的(A-1)特定环氧树脂相对于(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的质量比((A-1)成分/(A-2)成分)没有特别限定,较好是0.005以上,更好是0.01以上,特别好是0.05以上。树脂组合物中的(A-1)特定环氧树脂相对于(A-2)环氧当量200g/eq.以下的环氧树脂的质量比((A-1)成分/(A-2)成分)的上限没有特别限定,较好是5以下,更好是1以下,特别好是0.5以下。
<(A-3)其他环氧树脂>
在本发明的树脂组合物中,(A)环氧树脂可以进一步含有不属于(A-1)成分和(A-2)成分的(A-3)其他环氧树脂作为任意成分。
(A-3)其他环氧树脂较好是包含在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。相对于(A-3)其他环氧树脂的不挥发成分100质量%,在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂的比例较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上。
作为(A-3)其他环氧树脂,没有特别限定,可举出甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆(naphtholnovolac)型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、芴型环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、酯型环氧树脂等。
作为(A-3)其他环氧树脂的具体例,可举出DIC公司制的“N-690”(环氧当量209~219g/eq.)(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“N-695”(环氧当量209~219g/eq.)(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“HP-7200”(环氧当量254~264g/eq.)、“HP-7200HH”(环氧当量274~286g/eq.)、“HP-7200H”(环氧当量272~284g/eq.)、“HP-7200L”(环氧当量242~252g/eq.)(双环戊二烯型环氧树脂);DIC公司制的“EXA-7311”(环氧当量277g/eq.)(亚萘基醚型环氧树脂);日本化药公司制的“NC7000L”(环氧当量230g/eq.)(萘酚酚醛清漆型环氧树脂);日本化药公司制的“NC3000H”(环氧当量291g/eq.)、“NC3000”(环氧当量280g/eq.)、“NC3000L”(环氧当量270g/eq.)、“NC3100”(环氧当量258g/eq.)(联苯型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN475V”(环氧当量330g/eq.)(萘型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN485”(环氧当量270g/eq.)(萘酚型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX7700”(260~285g/eq.)(苯酚芳烷基型环氧树脂);大阪燃气化学公司制的“PG-100”(环氧当量260g/eq.)、“CG-500”(环氧当量310g/eq.)(芴型环氧树脂);日本曹达公司制的“JP-200”(环氧当量210~240g/eq.)(具有丁二烯结构的环氧树脂)、“YX7800BH40”(环氧当量4000g/eq.)、“YL7891BH30”(环氧当量8000g/eq.)(酯型环氧树脂)等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
(A-3)其他环氧树脂的环氧当量没有特别限定,可以是例如15000g/eq.以下、10000g/eq.以下等。下限例如为大于200g/eq.。环氧当量是每1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量能够按照JIS K7236进行测定。
(A-3)其他环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100~50000,更好是200~30000,进一步较好是300~10000。树脂的重均分子量能够利用凝胶渗透色谱(GPC)法、作为经聚苯乙烯换算的值来测定。
树脂组合物中的(A-3)其他环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好可以是小于50质量%,更好可以是30质量%以下,进一步较好可以是20质量%以下,进一步更好可以是10质量%以下,特别好可以是5质量%以下,其下限例如可以为0质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上等。
(A)环氧树脂中的(A-3)其他环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的(A)环氧树脂设为100质量%时,较好可以是80质量%以下,更好可以是50质量%以下,特别好可以是30质量%以下,其下限例如可以是0质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上、10质量%以上等。
树脂组合物中的(A)环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是60质量%以下,更好是40质量%以下,进一步较好是30质量%以下,进一步更好是20质量%以下,特别好是15质量%以下。树脂组合物中的(A)环氧树脂的含量的下限没有特别限定,从更显著地得到本发明的所期望的效果的观看来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.1质量%以上,更好是0.5质量%以上,进一步较好是1质量%以上,进一步更好是5质量%以上,特别好是10质量%以上。
<(B)活性酯化合物>
本发明的树脂组合物含有(B)活性酯化合物。(B)活性酯化合物可以单独使用1种,也可以将2种以上以任意的比率组合使用。(B)活性酯化合物可具有作为与(A)环氧树脂反应而使其固化的环氧树脂固化剂的功能。
作为(B)活性酯化合物,一般较好是使用酚酯类、硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等的在1分子中具有2个以上的反应活性高的酯基的化合物。该活性酯化合物较好是通过羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物与羟基化合物和/或硫醇化合物的缩合反应而获得的化合物。特别是从耐热性提高的观点来看,较好是由羧酸化合物与羟基化合物获得的活性酯化合物,更好是由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物获得的活性酯化合物。作为羧酸化合物,可举出例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯四酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,可举出例如氢醌、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞啉、甲基化双酚A、甲基化双酚F、甲基化双酚S、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯酮、三羟基二苯酮、四羟基二苯酮、间苯三酚、苯三酚、双环戊二烯型二苯酚化合物、线型酚醛树脂(Phenolic Novolac)等。在此,“双环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子双环戊二烯缩合2分子苯酚而得的二苯酚化合物。
具体地,作为(B)活性酯化合物,较好是双环戊二烯型活性酯化合物、包含萘结构的萘型活性酯化合物、包含线型酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物、包含线型酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,其中更好是选自双环戊二烯型活性酯化合物和萘型活性酯化合物中的至少一种,进一步较好是双环戊二烯型活性酯化合物。作为双环戊二烯型活性酯化合物,较好是包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物。
作为(B)活性酯化合物的市售品,包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物可举出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“EXB-8000L”、“EXB-8000L-65M”、“EXB-8000L-65TM”、“HPC-8000L-65TM”、“HPC-8000”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H”、“HPC-8000H-65TM”(DIC公司制);包含萘结构的活性酯化合物可举出“HP-B-8151-62T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-8150-60T”、“EXB-8150-62T”、“EXB-9416-70BK”、“HPC-8150-60T”、“HPC-8150-62T”、“EXB-8”(DIC公司制);含磷的活性酯化合物可举出“EXB9401”(DIC公司制);作为线型酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物可举出“DC808”(三菱化学公司制);作为线型酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物可举出“YLH1026”、“YLH1030”、“YLH1048”(三菱化学公司制);包含苯乙烯基和萘结构的活性酯化合物可举出“PC1300-02-65MA”(AIR&WATER公司制)等。
(B)活性酯化合物的活性酯基当量较好是50g/eq.~500g/eq.,更好是50g/eq.~400g/eq.,进一步较好是100g/eq.~300g/eq.。活性酯基当量是每1当量活性酯基的活性酯化合物的质量。
将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(B)活性酯化合物的含量较好是0.1质量%以上,更好是1质量%以上,进一步较好是5质量%以上,特别好是10质量%以上。树脂组合物中的(B)活性酯化合物的含量的上限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是50质量%以下,更好是40质量%以下,进一步较好是30质量%以下,进一步更好是25质量%以下,特别好是20质量%以下。
树脂组合物中的(B)活性酯化合物相对于(A)环氧树脂的质量比((B)成分/(A)成分)较好是0.1以上,更好是0.5以上,特别好是1.0以上。树脂组合物中的(B)活性酯化合物相对于(A)环氧树脂的质量比((B)成分/(A)成分)的上限较好是5.0以下,更好是3.0以下,特别好是2.0以下。
<(B')其他固化剂>
本发明的树脂组合物也可以进一步含有除(B)成分以外的(B')其他固化剂作为任意成分。(B')其他固化剂可以单独使用1种,也可以将2种以上任意地组合使用。(B')其他固化剂与(B)活性酯化合物同样地,可具有作为与(A)环氧树脂反应而使其固化的环氧树脂固化剂的功能。
作为(B')其他固化剂,没有特别限定,可举出例如酚系固化剂、碳二亚胺系固化剂、酸酐系固化剂、胺系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂和硫醇系固化剂。本发明的树脂组合物较好是包含选自酚系固化剂和碳二亚胺系固化剂中的固化剂,特别好是包含酚系固化剂。
作为酚系固化剂,从耐热性和耐水性的观点来看,较好是具有酚醛结构(novolakstructure)的酚系固化剂。另外,从对被粘物的密合性的观点来看,较好是含氮的酚系固化剂,更好是含有三嗪骨架的酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性和密合性的观点来看,较好是含有三嗪骨架的线型酚醛树脂。作为酚系固化剂的具体例子,可举出例如明和化成公司制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、日本化药公司制的“NHN”、“CBN”、“GPH”、日铁化学材料公司制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-375”、“SN-395”、DIC公司制的“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-3018”、“LA-3018-50P”、“LA-1356”、“TD2090”、“TD-2090-60M”等。
作为碳二亚胺系固化剂,可举出在1分子内中具有1个以上、较好2个以上的碳二亚胺结构的固化剂,可举出例如:四亚甲基-双(叔丁基碳二亚胺)、环己烷双(亚甲基-叔丁基碳二亚胺)等脂肪族双碳二亚胺;亚苯基-双(二甲苯基碳二亚胺)等芳族双碳二亚胺等双碳二亚胺;聚六亚甲基碳二亚胺、聚三甲基六亚甲基碳二亚胺、聚亚环己基碳二亚胺、聚(亚甲基双亚环己基碳二亚胺)、聚(异佛尔酮碳二亚胺)等脂肪族聚碳二亚胺;聚(亚苯基碳二亚胺)、聚(亚萘基碳二亚胺)、聚(亚甲苯基碳二亚胺)、聚(甲基二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(二乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(亚二甲苯基碳二亚胺)、聚(四甲基亚二甲苯基碳二亚胺)、聚(亚甲基二亚苯基碳二亚胺)、聚[亚甲基双(甲基亚苯基)碳二亚胺]等芳族聚碳二亚胺等聚碳二亚胺。
作为碳二亚胺系固化剂的市售品,可举出例如日清纺化学公司制的“CARBODILITEV-02B”、“CARBODILITE V-03”、“CARBODILITE V-04K”、“CARBODILITE V-07”和“CARBODILITE V-09”;Rhein Chemie公司制的“Stabaxol P”、“Stabaxol P400”、“Hycasyl510”等。
作为酸酐系固化剂,可举出1分子中具有1个以上酸酐基的固化剂,较好是1分子中具有2个以上酸酐基的固化剂。作为酸酐系固化剂的具体例,可举出邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧双邻苯二甲酸二酐、3,3'-4,4'-二苯基砜四甲酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇双(脱水偏苯三酸酯)、苯乙烯和马来酸共聚而成的苯乙烯-马来酸树脂等聚合物型的酸酐等。作为酸酐系固化剂的市售品,可举出新日本理化公司制的“HNA-100”、“MH-700”、“MTA-15”、“DDSA”、“OSA”、三菱化学公司制的“YH-306”、“YH-307”、日立化成公司制的“HN-2200”、“HN-5500”、CRAY VALLEY公司制“EF-30”、“EF-40”、“EF-60”、“EF-80”等。
作为胺系固化剂,可举出在1分子中具有1个以上、较好是2个以上氨基的固化剂,可举出例如脂肪族胺类、聚醚胺类、脂环族胺类、芳族胺类等,其中,从实现本发明所期望的效果的观点出发,较好是芳族胺类。胺系固化剂较好是伯胺或仲胺,更好是伯胺。作为胺系固化剂的具体例,可举出4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯胺)、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基砜、3,3'-二氨基二苯基砜、间苯二胺、间二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4'-二氨基二苯基醚、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二羟基联苯胺、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷二胺、2,2-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜、双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜等。胺系固化剂可以使用市售品,可举出例如SEIKA公司制“SEIKACURE-S”、日本化药公司制的“KAYABONDC-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYAHARD A-A”、“KAYAHARD A-B”、“KAYAHARD A-S”、三菱化学公司制的“Epicure W”等。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可举出JFE化工公司制的“JBZ-OP100D”、“ODA-BOZ”;昭和高分子公司制的“HFB2006M”;四国化成工业公司制的“P-d”、“F-a”等。
作为氰酸酯系固化剂,可举出例如,双酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(低聚(3-亚甲基-1,5-亚苯基氰酸酯))、4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4'-亚乙基二苯基二氰酸酯、六氟双酚A二氰酸酯、2,2-双(4-氰酸酯)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯苯基甲烷)、双(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-双(4-氰酸酯苯基-1-(甲基亚乙基))苯、双(4-氰酸酯苯基)硫醚、和双(4-氰酸酯苯基)醚等2官能氰酸酯树脂、由苯酚酚醛清漆树脂和甲酚酚醛清漆树脂等衍生的多官能氰酸酯树脂、这些氰酸酯树脂一部分三嗪化的预聚物等。作为氰酸酯系固化剂的具体例,可举出Lonza日本公司制的“PT30”和“PT60”(均为线型酚醛型多官能氰酸酯树脂)、“BA230”、“BA230S75”(双酚A二氰酸酯的一部分或全部三嗪化而成为三聚物的预聚物)等。
作为硫醇系固化剂,可举出例如:三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯等。
(B')其他固化剂的反应基当量较好是50g/eq.~3000g/eq.,更好是100g/eq.~1000g/eq.,进一步较好是100g/eq.~500g/eq.,特别好是100g/eq.~300g/eq.。反应基当量是每1当量反应基团的固化剂的质量。
树脂组合物中的(B')其他固化剂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是15质量%以下,更好是10质量%以下,进一步较好是5质量%以下,特别好是3质量%以下。树脂组合物中的(B')其他固化剂的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以为0质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上、1.5质量%以上等。
将树脂组合物中的(B)活性酯化合物和(B')其他固化剂的总计设为100质量%时,树脂组合物中的(B)活性酯化合物的含量较好是10质量%以上,更好是30质量%以上,进一步较好是40质量%以上,特别好是50质量%以上。
<(C)无机填充材料>
本发明的树脂组合物也可以进一步含有(C)无机填充材料作为任意成分。(C)无机填充材料以粒子的状态包含在树脂组合物中。
作为(C)无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为(C)无机填充材料的材料,可举出例如二氧化硅、氧化铝、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸钡、碳酸钡、滑石、粘土、云母粉、氧化锌、水滑石、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化锰、硼酸铝、碳酸锶、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸锆酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆和磷酸钨酸锆等。其中,特别优选是二氧化硅。作为二氧化硅,可举出例如无定形二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等。另外,作为二氧化硅,较好是球状二氧化硅。(C)无机填充材料可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。
作为(C)无机填充材料的市售品,可举出例如电化化学工业公司制的“UFP-30”;新日铁住金材料公司制的“SP60-05”、“SP507-05”;雅都玛(Admatechs)公司制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;Denka公司制的“UFP-30”;德山(Tokuyama)公司制的“Silfil(シルフィル)NSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;雅都玛公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;Denka公司制的“DAW-03”、“FB-105FD”等。
(C)无机填充材料的平均粒径没有特别限定,较好是10μm以下,更好是5μm以下,进一步较好是2μm以下,进一步更好是1μm以下,特别好是0.7μm以下。(C)无机填充材料的平均粒径的下限没有特别限定,较好是0.01μm以上,更好是0.05μm以上,进一步较好是0.1μm以上,特别好是0.2μm以上。(C)无机填充材料的平均粒径能够利用基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射-散射法来测定。具体而言,能够通过以下方式来测定:利用激光衍射散射式粒径分布测定装置,以体积基准制成无机填充材料的粒径分布,将其中值粒径作为平均粒径。测定样品能够使用通过下述方式得到的样品:称取无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g至小瓶中,利用超声波进行10分钟分散。针对测定样品,使用激光衍射式粒径分布测定装置,将使用光源波长设为蓝色和红色,以流动池(flow cell)方式测定无机填充材料的体积基准的粒径分布,由得到的粒径分布作为中值粒径算出平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可举出例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
(C)无机填充材料的比表面积没有特别限定,较好是0.1m2/g以上,更好是0.5m2/g以上,进一步较好是1m2/g以上,特别好是3m2/g以上。(C)无机填充材料的比表面积的上限没有特别限定,较好是100m2/g以下,更好是70m2/g以下,进一步较好是50m2/g以下,特别好是40m2/g以下。无机填充材料的比表面积可通过下述这样得到:根据BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制Macsorb HM-1210)使氮气吸附于试样表面,用BET多点法算出比表面积。
从提高耐湿性和分散性的观点来看,(C)无机填充材料较好是用表面处理剂进行了处理。作为表面处理剂,可举出例如含氟的硅烷偶联剂、氨基硅烷系偶联剂、环氧硅烷系偶联剂、巯基硅烷系偶联剂、硅烷系偶联剂、烷氧基硅烷、有机硅氮烷化合物、钛酸酯系偶联剂等。另外,表面处理剂可以单独使用1种,也可以将2种以上任意地组合使用。
作为表面处理剂的市售品,可举出例如信越化学工业公司制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业公司制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM-4803”(长链环氧型硅烷偶联剂)、信越化学工业公司制“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。
从无机填充材料的分散性提高的观点来看,通过表面处理剂进行的表面处理的程度较好是控制在规定的范围内。具体来说,100质量%无机填充材料较好是用0.2质量%~5质量%的表面处理剂进行了表面处理,更好是用0.2质量%~3质量%的表面处理剂进行了表面处理,进一步较好是用0.3质量%~2质量%的表面处理剂进行了表面处理。
通过表面处理剂进行的表面处理的程度可通过无机填充材料的每单位表面积的碳量进行评价。从无机填充材料的分散性提高的观点来看,无机填充材料的每单位表面积的碳量较好是0.02mg/m2以上,更好是0.1mg/m2以上,进一步较好是0.2mg/m2以上。另一方面,从防止树脂组合物的熔体粘度、片材形态下的熔体粘度的上升的观点来看,较好是1.0mg/m2以下,更好是0.8mg/m2以下,进一步较好是0.5mg/m2以下。
(C)无机填充材料的每单位表面积的碳量,可在将表面处理后的无机填充材料通过溶剂(例如甲基乙基酮(MEK))进行清洗处理后进行测定。具体来说,向通过表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中加入作为溶剂的足量的MEK,在25℃超声波清洗5分钟。除去上清液,使固体成分干燥后,可使用碳分析仪测定无机填充材料的每单位表面积的碳量。作为碳分析仪,可使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是95质量%以下,更好是90质量%以下,进一步较好是85质量%以下,特别好是80质量%以下。树脂组合物中的(C)无机填充材料的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以是0质量%以上、1质量%以上、10质量%以上、20质量%以上,较好是30质量%以上,更好是40质量%以上,进一步较好是50质量%以上,进一步更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上。
树脂组合物中的(C)无机填充材料相对于(A)环氧树脂的质量比((C)成分/(A)成分)较好是1以上,更好是3以上,特别好是5以上。树脂组合物中的(C)无机填充材料相对于(A)环氧树脂的质量比((C)成分/(A)成分)的上限较好是30以下,更好是20以下,特别好是10以下。
<(D)有机填充材料>
本发明的树脂组合物也可以进一步含有(D)有机填充材料作为任意成分。
(D)有机填充材料以粒子状的形态存在于树脂组合物中。作为(D)有机填充材料,从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,较好是使用橡胶粒子。(D)有机填充材料可以单独使用1种,也可以将2种以上以任意的比率组合使用。
作为橡胶粒子中包含的橡胶成分,可举出例如聚二甲基硅氧烷等的有机硅系弹性体;聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、异戊二烯-异丁烯共聚物、异丁烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物等烯烃系热塑性弹性体;聚(甲基)丙烯酸丙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯、聚(甲基)丙烯酸环己酯、聚(甲基)丙烯酸辛酯等丙烯酸系热塑性弹性体等热塑性弹性体等。可以进一步在橡胶成分中混合聚有机硅氧烷橡胶等有机硅系橡胶。对于橡胶粒子中包含的橡胶成分而言,玻璃化转变温度例如是0℃以下,较好是-10℃以下,更好是-20℃以下,进一步较好是-30℃以下。
从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,(D)有机填充材料较好是包含核-壳型橡胶粒子。所谓核-壳型橡胶粒子,是指由包含上述举出的橡胶成分的核粒子和包覆其的1层以上的壳部所形成的粒子状的有机填充材料。进一步地,核-壳型橡胶粒子较好是由包含上述举出的橡胶成分的核粒子和使可与核粒子中包含的橡胶成分共聚的单体成分进行接枝共聚而成的壳部所形成的核-壳型接枝共聚物橡胶粒子。此处所谓的核-壳型,未必仅指核粒子与壳部能明确区分的那些,也包含核粒子与壳部的边界不明确的那些,核粒子也可以没有被壳部完全包覆。
对于橡胶成分而言,在核-壳型橡胶粒子中,较好是含有40质量%以上,更好是含有50质量%以上,进一步较好是含有60质量%以上。核-壳型橡胶粒子中的橡胶成分的含量的上限没有特别限制,从用壳部充分包覆核粒子的观点来看,例如较好是95质量%以下、90质量%以下。
形成核-壳型橡胶粒子的壳部的单体成分例如包含:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸;N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺;马来酰亚胺;马来酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸;苯乙烯、4-乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等芳族乙烯基化合物;(甲基)丙烯腈等,其中较好是包含(甲基)丙烯酸酯,更好是包含(甲基)丙烯酸甲酯。
作为核-壳型橡胶粒子的市售品,可举出例如Cheil Industries公司制的“CHT”;UMGABS公司制的“B602”;陶氏化学日本公司制的“PARALOID EXL-2602”、“PARALOID EXL-2603”、“PARALOID EXL-2655”、“PARALOID EXL-2311”、“PARALOID-EXL2313”、“PARALOIDEXL-2315”、“PARALOID KM-330”、“PARALOID KM-336P”、“PARALOID KCZ-201”;三菱丽阳公司制的“METABLEN C-223A”、“METABLEN E-901”、“METABLEN S-2001”、“METABLEN W-450A”、“METABLEN SRK-200”;Kaneka公司制的“Kane Ace M-511”、“Kane Ace M-600”、“Kane AceM-400”、“Kane Ace M-580”、“Kane Ace MR-01”等。
(D)有机填充材料的平均粒径(平均一次粒径)没有特别限定,较好是20nm以上,更好是30nm以上,进一步较好是50nm以上。(D)有机填充材料的平均粒径(平均一次粒径)的上限没有特别限定,较好是5000nm以下,更好是2000nm以下,进一步较好是1000nm以下。(D)有机填充材料的平均粒径(平均一次粒径)能够使用Zeta电位粒度分布测定装置等来测定。
树脂组合物中的(D)有机填充材料的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是10质量%以下,更好是5质量%以下,进一步较好是2质量%以下。树脂组合物中的(D)有机填充材料的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以是0质量%以上、0.01质量%以上,较好可以是0.1质量%以上,更好是0.5质量%以上。
<(E)固化促进剂>
本发明的树脂组合物也可以进一步含有(E)固化促进剂作为任意成分。(E)固化促进剂具有促进(A)环氧树脂的固化的功能。
作为固化促进剂,可举出例如:磷系固化促进剂、脲系固化促进剂、胍系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂、胺系固化促进剂等。本发明的树脂组合物较好是包含胺系固化促进剂或咪唑系固化促进剂,特别好包含胺系固化促进剂。(E)固化促进剂可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为磷系固化促进剂,可举出例如:四丁基溴化鏻、四丁基氯化鏻、四丁基乙酸鏻、四丁基癸酸鏻、四丁基月桂酸鏻、双(四丁基鏻)均苯四酸盐、四丁基鏻六氢邻苯二甲酸氢盐、四丁基鏻2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚盐、二叔丁基甲基鏻四苯基硼酸盐等脂肪族鏻盐;甲基三苯基溴化磷、乙基三苯基溴化鏻、丙基三苯基溴化鏻、丁基三苯基溴化鏻、苄基三苯基氯化鏻、四苯基溴化鏻、对甲苯基三苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、四苯基鏻四苯基硼酸盐、四苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、三苯基乙基鏻四苯基硼酸盐、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸盐、四苯基鏻硫氰酸盐、丁基三苯基鏻硫氰酸盐等芳族鏻盐;三苯基膦-三苯基硼烷等芳香族膦-硼烷复合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等芳族膦-苯醌加成反应物;三丁基膦、三叔丁基膦、三辛基膦、二叔丁基(2-丁烯基)膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三环己基膦等脂肪族膦;二丁基苯基膦、二叔丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基环己基膦、三苯基膦、三邻甲苯基膦、三间甲苯基膦、三对甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-异丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-叔丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-双(二苯基膦基)乙烷、1,3-双(二苯基膦基)丙烷、1,4-双(二苯基膦基)丁烷、1,2-双(二苯基膦基)乙炔、2,2'-双(二苯基膦基)二苯基醚等芳族膦等。
作为脲系固化促进剂,可举出例如:1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-环己基-1,1-二甲基脲、3-环辛基-1,1-二甲基脲等脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)〔甲苯双二甲基脲〕等芳族二甲基脲等。
作为胍系固化促进剂,可举出例如:双氰胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-环己基胍、1-苯基胍、1-(邻甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基双胍、1-乙基双胍、1-正丁基双胍、1-正十八烷基双胍、1,1-二甲基双胍、1,1-二乙基双胍、1-环己基双胍、1-烯丙基双胍、1-苯基双胍、1-(邻甲苯基)双胍等。
作为咪唑系固化促进剂,可举出例如:2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪异氰脲酸加合物、2-苯基咪唑异氰脲酸加合物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物和咪唑化合物与环氧树脂的加合物。
作为咪唑系固化促进剂,可以使用市售品,可举出例如,四国化成工业公司制的“1B2PZ”、“2MZA-PW”、“2PHZ-PW”、三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为金属系固化促进剂,可举出例如钴、铜、锌、铁、镍、锰、锡等金属的有机金属络合物或有机金属盐。作为有机金属络合物的具体例,可举出乙酰丙酮钴(II)、乙酰丙酮钴(III)等有机钴络合物、乙酰丙酮铜(II)等有机铜络合物、乙酰丙酮锌(II)等有机锌络合物、乙酰丙酮铁(III)等有机铁络合物、乙酰丙酮镍(II)等有机镍络合物、乙酰丙酮锰(II)等有机锰络合物等。作为有机金属盐,可举出例如辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
作为胺系固化促进剂,可举出例如三乙基胺、三丁基胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳烯等。
作为胺系固化促进剂,可以使用市售品,可举出例如Ajinomoto Fine-Techno公司制的“MY-25”等。
树脂组合物中的(E)固化促进剂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是5质量%以下,更好是1质量%以下,进一步较好是0.7质量%以下,特别好是0.5质量%以下。树脂组合物中的(E)固化促进剂的含量的下限没有特别限定,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,例如可以是0质量%以上、0.001质量%以上、0.01质量%以上、0.1质量%以上等。
<(F)其他添加剂>
本发明的树脂组合物可以进一步包含任意的添加剂作为不挥发性成分。作为这种添加剂,可举出例如:具有乙烯基苯基、(甲基)丙烯酰基、马来酰亚胺基等的自由基聚合性化合物;过氧化物系自由基聚合引发剂、偶氮系自由基聚合引发剂等的自由基聚合引发剂;环氧丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、环氧树脂等的热固性树脂;聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂等的热塑性树脂;有机铜化合物、有机锌化合物、有机钴化合物等的有机金属化合物;酞菁蓝、酞菁绿、碘绿、重氮黄、结晶紫、氧化钛、炭黑等的着色剂;对苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚、吩噻嗪等的阻聚剂;有机硅系流平剂、丙烯酸聚合物系流平剂等的流平剂;Benton、蒙脱石等的增稠剂;有机硅系消泡剂、丙烯酸系消泡剂、氟系消泡剂、乙烯基树脂系消泡剂等的消泡剂;苯并三唑系紫外线吸收剂等的紫外线吸收剂;脲硅烷等的粘接性提高剂;三唑系密合性赋予剂、四唑系密合性赋予剂、三嗪系密合性赋予剂等的密合性赋予剂;受阻酚系抗氧化剂等的抗氧化剂;茋衍生物等的荧光增白剂;氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等的表面活性剂;磷系阻燃剂(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、次膦酸化合物、红磷)、氮系阻燃剂(例如硫酸三聚氰胺)、卤素系阻燃剂、无机系阻燃剂(例如三氧化锑)等的阻燃剂;磷酸酯系分散剂、聚氧化烯系分散剂、炔系分散剂、有机硅系分散剂、阴离子性分散剂、阳离子性分散剂等的分散剂;硼酸酯系稳定剂、钛酸酯系稳定剂、铝酸酯系稳定剂、锆酸酯系稳定剂、异氰酸酯系稳定剂、羧酸系稳定剂、羧酸酐系稳定剂等的稳定剂等。(F)其他添加剂可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。若为本领域技术人员,则可适当设定(F)其他添加剂的含量。
<(G)有机溶剂>
本发明的树脂组合物除了含有上述不挥发性成分以外,有时进一步含有任意的有机溶剂作为挥发性成分。作为(G)有机溶剂,可以适当使用公知的溶剂,其种类没有特别限制。作为(G)有机溶剂,可举出例如:丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的酮系溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯等的酯系溶剂;四氢吡喃、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二乙醚、二异丙基醚、二丁基醚、二苯基醚、茴香醚等的醚系溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等的醇系溶剂;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯(ethyl diglycolacetate,二乙二醇单乙基醚乙酸酯)、γ-丁内酯、甲氧基丙酸甲酯等的醚酯系溶剂;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯等的酯醇系溶剂;2-甲氧基丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、丙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚(丁基卡必醇)等的醚醇系溶剂;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等的酰胺系溶剂;二甲基亚砜等的亚砜系溶剂;乙腈、丙腈等的腈系溶剂;己烷、环戊烷、环己烷、甲基环己烷等的脂肪族烃系溶剂;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等的芳烃系溶剂等。(G)有机溶剂可以单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。
在一个实施方式中,(G)有机溶剂的含量没有特别限定,在将树脂组合物中的全部成分设为100质量%时,例如可以为60质量%以下、40质量%以下、30质量%以下、20质量%以下、15质量%以下、10质量%以下等。
<树脂组合物的制造方法>
本发明的树脂组合物例如能够通过以下方式来制造:以任意的顺序和/或部分或全部同时地将(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物、根据需要使用的(B')其他固化剂、根据需要使用的(C)无机填充材料、根据需要使用的(D)有机填充材料、根据需要使用的(E)固化促进剂、根据需要使用的(F)其他添加剂、和根据需要使用的(G)有机溶剂添加至任意的制备容器中,进行混合。另外,在添加各成分并进行混合的过程中,可适当设定温度,可暂时或贯穿始终地进行加热和/或冷却。另外,添加各成分并进行混合的过程中或之后,可使用例如混合机等搅拌装置或振荡装置,对树脂组合物进行搅拌或振荡,使其均匀分散。另外,可与搅拌或振荡同时地在真空下等的低压条件下进行脱泡。
<树脂组合物的特性>
本发明的树脂组合物包含(A)环氧树脂和(B)活性酯化合物,(A)环氧树脂包含(A-1)式(1)所示的环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂、和(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂。通过使用这样的树脂组合物,可得到能够将介质损耗角正切抑制为更低、同时能够抑制除沾污处理后的裂纹产生、且镀铜剥离强度优异的固化物。
本发明的树脂组合物的固化物可具有介质损耗角正切(Df)低这样的特征。因此,在一个实施方式中,例如,如下述试验例1那样在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时的树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)较好是可以成为0.0200以下、0.0100以下,更好是0.0080以下、0.0070以下、0.0060以下,进一步较好是可以成为0.0050以下、0.0040以下、0.0035以下,特别好是可以成为0.0032以下、0.0030以下。
本发明的树脂组合物的固化物可具有镀铜剥离强度优异这样的特征。因此,在一个实施方式中,例如,如下述试验例2那样由在固化物上形成镀铜导体层、并在垂直方向上剥下镀铜导体层时的负荷所算出的镀铜剥离强度较好可以是0.2kgf/cm以上,更好可以是0.25kgf/cm以上,进一步较好可以是0.3kgf/cm以上、0.35kgf/cm以上,特别好可以是0.4kgf/cm以上、0.45kgf/cm以上。对于上限,没有特别限定,例如可以是10kgf/cm以下等。
本发明的树脂组合物的固化物可具有能够抑制除沾污处理后的裂纹产生这样的特征。因此,在一个实施方式中,如下述试验例3那样制作电路基板以及进行了除沾污处理后,观察电路基板的铜垫部100个的情况下,裂纹较好可以是10个以下。
<树脂组合物的用途>
本发明的树脂组合物可作为绝缘用途的树脂组合物、特别是用于形成绝缘层的树脂组合物而合适地使用。具体地,可以适合用作:用于形成绝缘层的树脂组合物(供形成导体层用的绝缘层形成用树脂组合物),所述绝缘层是供形成导体层(包括再布线层)用的绝缘层,所述导体层形成于所述绝缘层上。另外,在后述的印刷布线板中,可以适合用作用于形成印刷布线板的绝缘层的树脂组合物(印刷布线板的绝缘层形成用树脂组合物)。另外,本发明的树脂组合物可广泛用于树脂片材、预浸料等的片状叠层材料、阻焊剂、底部填充材料、芯片键合材料、半导体密封材料、填孔树脂、部件埋入树脂等的需要树脂组合物的用途。
另外,例如,经过以下的(1)~(6)工序来制造半导体芯片封装的情况下,本发明的树脂组合物也可适合用作:作为用于形成再布线层的绝缘层的再布线形成层用的树脂组合物(再布线形成层形成用的树脂组合物)、和用于将半导体芯片密封的树脂组合物(半导体芯片密封用的树脂组合物)。在制造半导体芯片封装时,可以在密封层上进一步形成再布线层。
(1)在基材上叠层临时固定膜的工序,
(2)将半导体芯片临时固定在临时固定膜上的工序,
(3)在半导体芯片上形成密封层的工序,
(4)将基材和临时固定膜从半导体芯片剥离的工序,
(5)在半导体芯片的剥离了基材和临时固定膜的面上,形成作为绝缘层的再布线形成层的工序,和
(6)在再布线形成层上形成作为导体层的再布线层的工序。
另外,本发明的树脂组合物由于带来部件埋入性良好的绝缘层,因此在印刷布线板为部件内置电路板时也可以合适地使用。
<片状叠层材料>
本发明的树脂组合物也能够以清漆状态进行涂布而使用,但在工业上,通常优选以含有该树脂组合物的片状叠层材料的形态使用。
作为片状叠层材料,较好是如下所示的树脂片材、预浸料。
在一个实施方式中,树脂片材包含支承体、和设置于该支承体上的树脂组合物层,树脂组合物层由本发明的树脂组合物形成。
从印刷布线板的薄型化、和可提供即使该树脂组合物的固化物为薄膜而绝缘性也优异的固化物这样的观点考虑,树脂组合物层的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限制,通常可以设为5μm以上、10μm以上等。
作为支承体,可举出例如由塑料材料形成的膜、金属箔、脱模纸,较好是由塑料材料形成的膜、金属箔。
使用由塑料材料形成的膜作为支承体的情况下,作为塑料材料,可举出例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PEN”)等聚酯、聚碳酸酯(以下有时简称为“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系聚合物、环状聚烯烃、三乙酰纤维素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚酰亚胺等。其中,较好是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别好是廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支承体的情况下,作为金属箔,可举出例如铜箔、铝箔等,较好是铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单金属形成的箔,也可使用由铜与其他金属(例如锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金形成的箔。
对于支承体而言,可以在与树脂组合物层接合的面实施哑光处理、电晕处理、防静电处理。
另外,作为支承体,可使用在与树脂组合物层接合的面具有脱模层的带脱模层的支承体。作为用于带脱模层的支承体的脱模层的脱模剂,可举出例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂和有机硅树脂中的1种以上的脱模剂。带脱模层的支承体可使用市售品,可举出例如:作为具有以醇酸树脂系脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜的、琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制的“LUMIRROR T60”、帝人公司制的“Purex”、尤尼吉可(UNITIKA)公司制的“Unipeel”等。
作为支承体的厚度,无特别限定,较好是在5μm~75μm的范围,更好是在10μm~60μm的范围。应予说明,在使用带脱模层的支承体的情况下,较好是带脱模层的支承体整体的厚度为上述范围。
在一个实施方式中,树脂片材根据需要可以进一步包含任意的层。作为所述任意的层,可举出例如,在树脂组合物层的不与支承体接合的面(即与支承体相反一侧的面)上设置的按照支承体选用的保护膜等。保护膜的厚度没有特别的限定,例如为1μm~40μm。通过叠层保护膜,能够抑制在树脂组合物层的表面附着垃圾等或形成损伤。
树脂片材例如能够如下述这样制造:直接使用液态的树脂组合物,或者制备在有机溶剂中溶解树脂组合物而得的树脂清漆,用口模式涂布机(die coater)等将该液态的树脂组合物或该树脂清漆涂布于支承体上,进而干燥而形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,可举出与作为树脂组合物的成分说明的有机溶剂相同的溶剂。有机溶剂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
干燥可通过加热、热风吹拂等公知的方法实施。干燥条件无特别限定,以使树脂组合物层中的有机溶剂的含量成为10质量%以下、较好是5质量%以下的方式进行干燥。根据树脂组合物或树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,例如在使用包含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂组合物或树脂清漆的情况下,可通过在50℃~150℃干燥3分钟~10分钟来形成树脂组合物层。
树脂片材可卷成卷状保存。树脂片材具有保护膜的情况下,可通过剥离保护膜来使用。
在一个实施方式中,预浸料是通过使本发明的树脂组合物浸渗在片状纤维基材中而形成的。
预浸料中使用的片状纤维基材没有特别限制,可使用玻璃布、芳族聚酰胺无纺布、液晶聚合物无纺布等作为预浸料用基材而常用的材料。从印刷布线板的薄型化的观点来看,片状纤维基材的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下,进一步较好是30μm以下,特别好是20μm以下。片状纤维基材的厚度的下限没有特别限制。通常为10μm以上。
预浸料能够利用热熔法、溶剂法等公知的方法来制造。
预浸料的厚度可以是与上述的树脂片材中的树脂组合物层同样的范围。
本发明的片状叠层材料可合适地用于形成印刷布线板的绝缘层(印刷布线板的绝缘层用),可更合适地用于形成印刷布线板的层间绝缘层(印刷布线板的层间绝缘层用)。
<印刷布线板>
本发明的印刷布线板包含由将本发明的树脂组合物固化而得的固化物形成的绝缘层。
印刷布线板例如能够使用上述的树脂片材、通过包括下述(I)和(II)的工序的方法来制造:
(I)将树脂片材以树脂片材的树脂组合物层与内层基板接合的方式叠层于内层基板上的工序;
(II)将树脂组合物层固化(例如热固化)而形成绝缘层的工序。
工序(I)中使用的“内层基板”是指成为印刷布线板的基板的构件,可举出例如玻璃环氧基板、金属基板、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、热固化型聚苯醚基板等。另外,该基板可在其一面或两面具有导体层,该导体层可经过图案加工。在基板的一面或两面形成有导体层(电路)的内层基板有时称为“内层电路基板”。另外,制造印刷布线板时待进一步形成绝缘层和/或导体层的中间制造物也包含在本发明中所说的“内层基板”中。印刷布线板为部件内置电路板的情况下,可使用内置有部件的内层基板。
内层基板与树脂片材的叠层,例如,能够通过从支承体侧将树脂片材加热压接于内层基板来进行。作为将树脂片材加热压接于内层基板的构件(以下也称“加热压接构件”),可举出例如经加热的金属板(SUS端板(鏡板)等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,较好是不将加热压接构件直接压于树脂片材,而是隔着耐热橡胶等弹性材料进行压制,使得树脂片材充分追随内层基板的表面凹凸。
内层基板与树脂片材的叠层可通过真空层压法实施。在真空层压法中,加热压接温度较好是60℃~160℃、更好是80℃~140℃的范围,加热压接压力较好是0.098MPa~1.77MPa、更好是0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间较好是20秒~400秒、更好是30秒~300秒的范围。叠层较好是可在压力26.7hPa以下的减压条件下实施。
叠层能够通过市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,可举出例如株式会社名机制作所制的真空加压式层压机、Nikko-Materials公司制的真空敷料器、间歇式真空加压层压机等。
可在叠层后,常压下(大气压下),例如将加热压接构件自支承体侧压制来进行已叠层的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件能够采用与上述叠层的加热压接条件同样的条件。平滑化处理能够通过市售的层压机进行。应予说明,叠层和平滑化处理可使用上述的市售的真空层压机连续地进行。
支承体可在工序(I)与工序(II)之间除去,也可在工序(II)之后除去。
在工序(II)中,将树脂组合物层固化(例如热固化),形成由树脂组合物的固化物形成的绝缘层。树脂组合物层的固化条件无特别限定,可使用形成印刷布线板的绝缘层时通常所采用的条件。
例如,树脂组合物层的热固化条件根据树脂组合物的种类等而不同,在一个实施方式中,固化温度较好是120℃~240℃,更好是150℃~220℃,进一步较好是170℃~210℃。固化时间较好是能够设为5分钟~120分钟,更好是能够设为10分钟~100分钟,进一步较好是能够设为15分钟~100分钟。
可在使树脂组合物层热固化之前,将树脂组合物层在比固化温度低的温度下进行预加热。例如,可在使树脂组合物层热固化之前,在50℃~120℃,较好是60℃~115℃,更好是70℃~110℃的温度下,将树脂组合物层预加热5分钟以上、较好是5分钟~150分钟、更好是15分钟~120分钟、进一步较好是15分钟~100分钟。
制造印刷布线板时,可进一步实施(III)在绝缘层开孔的工序、(IV)对绝缘层进行粗糙化处理的工序、(V)形成导体层的工序。这些工序(III)至工序(V)可按照印刷布线板的制造中所用的本领域技术人员公知的各种方法实施。应予说明,在工序(II)之后除去支承体的情况下,该支承体的除去可在工序(II)与工序(III)之间、工序(III)与工序(IV)之间、或者工序(IV)与工序(V)之间实施。另外,根据需要,可反复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层和导体层的形成,以形成多层布线板。
在其他的实施方式中,本发明的印刷布线板能够使用上述的预浸料来制造。制造方法基本上与使用树脂片材的情形相同。
工序(III)是在绝缘层开孔的工序,由此能够在绝缘层形成通孔、过孔等孔。工序(III)可根据用于形成绝缘层的树脂组合物的组成等而使用例如钻头、激光、等离子体等实施。孔的尺寸、形状可根据印刷布线板的设计适当确定。
工序(IV)是对绝缘层进行粗糙化处理的工序。通常,该工序(IV)中,还进行沾污的除去。粗糙化处理的步骤、条件无特别限定,能够采用在形成印刷布线板的绝缘层时通常所使用的公知的步骤、条件。例如,能够依序实施采用溶胀液的溶胀处理、采用氧化剂的粗糙化处理、采用中和液的中和处理来对绝缘层进行粗糙化处理。
作为粗糙化处理中使用的溶胀液,无特别限定,可举出碱溶液、表面活性剂溶液等,较好是碱溶液,作为该碱溶液,更好是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的溶胀液,可举出例如安美特日本(ATOTECH JAPAN)公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。采用溶胀液的溶胀处理无特别限定,例如能够通过将绝缘层在30℃~90℃的溶胀液中浸渍1分钟~20分钟来进行。从将绝缘层的树脂的溶胀抑制在适度水平的观点来看,较好是使绝缘层在40℃~80℃的溶胀液中浸渍5分钟~15分钟。
作为粗糙化处理中使用的氧化剂,无特别限定,可举出例如在氢氧化钠的水溶液中溶解高锰酸钾或高锰酸钠而得的碱性高锰酸溶液。采用碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理,较好是使绝缘层在加热至60℃~100℃的氧化剂溶液中浸渍10分钟~30分钟来进行。另外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度较好是5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可举出例如安美特日本公司制的“Concentrate Compact CP”、“Dosing solutionSecuriganth P”等碱性高锰酸溶液。
另外,作为粗糙化处理中使用的中和液,较好是酸性的水溶液,作为市售品,可举出例如安美特日本公司制的“Reduction solution Securiganth P”。
采用中和液的处理能够通过使进行了采用氧化剂的粗糙化处理的处理面在30℃~80℃的中和液中浸渍5分钟~30分钟来进行。从操作性等的角度来看,较好是将进行了采用氧化剂的粗糙化处理的对象物在40℃~70℃的中和液中浸渍5分钟~20分钟的方法。
在一个实施方式中,粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)没有特别限定,较好是500nm以下,更好是400nm以下,进一步较好是300nm以下。对于下限无特别限定,较好可设为0.5nm以上,更好可设为1nm以上等。另外,在一个实施方式中,粗糙化处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)较好是500nm以下,更好是400nm以下,进一步较好是300nm以下。对于下限没有特别限制,例如可以设为1nm以上、2nm以上等。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)和均方根粗糙度(Rq)能够使用非接触型表面粗糙度计来测定。
工序(V)是形成导体层的工序,在绝缘层上形成导体层。用于导体层的导体材料无特别限定。在优选的实施方式中,导体层包含选自金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡和铟中的1种以上的金属。导体层可以是单金属层或合金层,作为合金层,可举出例如由选自上述金属中的2种以上的金属的合金(例如镍-铬合金、铜-镍合金和铜-钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案形成的难易度等观点来看,较好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或者镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金层,更好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或者镍-铬合金的合金层,进一步较好是铜的单金属层。
导体层可以是单层结构,也可以是由不同种类的金属或合金形成的单金属层或者合金层叠层两层以上而得的多层结构。导体层为多层结构的情况下,与绝缘层相接的层较好是铬、锌或钛的单金属层、或者镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所期望的印刷布线板的设计,但一般为3μm~35μm,较好是5μm~30μm。
在一个实施方式中,导体层可通过镀覆形成。例如,能够通过半加成法、全加成法等以往公知的技术在绝缘层的表面进行镀覆,形成具有所期望的布线图案的导体层,从制造的简便性的观点来看,较好是通过半加成法形成。以下示出通过半加成法形成导体层的例子。
首先,在绝缘层的表面上利用无电解镀覆而形成镀覆籽晶层。接着,在所形成的镀覆籽晶层上,对应于所期望的布线图案而形成使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆籽晶层上利用电解镀覆而形成了金属层之后,除去掩模图案。然后,利用蚀刻等除去不需要的镀覆籽晶层,能够形成具有所期望的布线图案的导体层。
在其他实施方式中,导体层可使用金属箔形成。在使用金属箔形成导体层的情况下,工序(V)优选在工序(I)与工序(II)之间实施。例如,在工序(I)之后,将支承体除去,在露出的树脂组合物层的表面上叠层金属箔。树脂组合物层与金属箔的叠层可利用真空层压法实施。叠层的条件可与针对工序(I)说明的条件同样。接下来,实施工序(II),形成绝缘层。然后,利用绝缘层上的金属箔,利用减成法(subtractive)法、改良的半加成法等现有公知的技术,能够形成具有所期望的布线图案的导体层。
金属箔例如可利用电解法、轧制法等公知的方法来制造。作为金属箔的市售品,可举出例如JX日矿日石金属公司制的HLP箔、JXUT-III箔、三井金属矿山公司制的3EC-III箔、TP-III箔等。
<半导体装置>
本发明的半导体装置包含本发明的印刷布线板。本发明的半导体装置可使用本发明的印刷布线板来制造。
作为半导体装置,可举出供于电气制品(例如,计算机、移动电话、数码相机和电视机等)和交通工具(例如,摩托车、汽车、电车、船舶和飞机等)等的各种半导体装置。
实施例
以下,通过实施例具体说明本发明。本发明不受这些实施例的限制。应予说明,以下,只要没有另行明确说明,表示量的“份”和“%”分别是指“质量份”和“质量%”。在没有特别指定温度的情况下的温度条件为室温(23℃)。在没有特别指定压力的情况下的压力条件为常压(1atm)。
<合成例1:环氧树脂A的合成>
按照日本特开2016-89165号公报的实施例1-1中记载的方法,使3,3',5,5'-四甲基-4,4'-联苯酚二缩水甘油醚、和4,4'-二乙酰氧基联苯在N,N'-二甲基氨基吡啶的存在下、在环己酮和甲基乙基酮中进行反应,合成了环氧树脂A。环氧树脂A的主要成分是式(1)所示的环氧树脂,并且是Ar为式(X-1-1)所示的基团或式(X-2-1)所示的基团、且交替包含作为式(X-1-1)所示的基团的Ar和作为式(X-2-1)所示的基团的Ar的环氧树脂,环氧当量为1900g/eq.。
<实施例1>
将环氧树脂A(环氧当量1900g/eq.)1份、双酚型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”、双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合物、环氧当量170g/eq.)5份、萘骨架环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、环氧当量144g/eq.)5份、活性酯固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”、不挥发成分62质量%的甲苯溶液、活性酯基当量234g/eq.)26份、无机填充材料(用胺系烷氧基硅烷化合物(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(雅都玛公司制、“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)72份、有机填充材料(DOW公司制、“EXL-2655”)1份、固化促进剂(和光纯药工业制、4-二甲基氨基吡啶)0.3份、MEK10份、甲苯10份混合,使用高速旋转混合机均匀地分散,制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例2>
将双酚型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”)的使用量从5份改变为3份,将萘骨架环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”)的使用量从5份改变为4份,进而加入联苯骨架环氧树脂(日本化药公司制“NC-3000L”、环氧当量270g/eq.)3份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例3>
将双酚型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”)的使用量从5份改变为3份,将萘骨架环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”)的使用量从5份改变为4份,进而加入萘酚芳烷基骨架环氧树脂(日铁化学材料公司制“ESN-475V”、环氧当量330g/eq.)3份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例4>
将双酚型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”)的使用量从5份改变为3份,将萘骨架环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”)的使用量从5份改变为4份,进而加入联苯骨架环氧树脂(日本化药公司制“NC-3000L”、环氧当量272g/eq.)3份,将活性酯固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”)的使用量从26份改变为22.6份,进而加入甲酚酚醛清漆树脂(DIC公司制“LA-3018-50P”、羟基当量151g/eq.、不挥发成分50%的1-甲氧基-2-丙醇溶液)4份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<实施例5>
将双酚型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”)的使用量从5份改变为3份,将萘骨架环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”)的使用量从5份改变为4份,进而加入联苯骨架环氧树脂(日本化药公司制“NC-3000L”、环氧当量272g/eq.)3份,将活性酯固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”)的使用量从26份改变为22.6份,进而加入苯酚酚醛清漆树脂(DIC公司制“LA-1356”、羟基当量146g/eq.、不挥发成分60%的MEK溶液)3.3份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例1>
不使用环氧树脂A,代替地加入其他环氧树脂(三菱化学公司制“YX7800BH40”、环氧当量4000g/eq.、不挥发成分40%的环己酮/MEK混合溶液、3,3',5,5'-四甲基-4,4'-联苯酚二缩水甘油醚、和9,9-二(3-甲基-4-羟基苯基)芴(Biscresolfluorene)的反应物)2.5份,除此以外,与实施例2同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例2>
不使用环氧树脂A,代替地加入其他环氧树脂(三菱化学公司制“YL7891BH30”、环氧当量8000g/eq.、不挥发成分30%的环己酮/MEK混合溶液)3.3份,除此以外,与实施例2同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例3>
不使用双酚型环氧树脂(日铁化学材料公司制“ZX-1059”),进而不使用萘骨架环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”),代替地加入联苯骨架环氧树脂(日本化药公司制“NC-3000L”)10份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<比较例4>
将萘骨架环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”)的使用量从5份改变为8份,进而加入联苯骨架环氧树脂(日本化药公司制“NC-3000L”)5份,不使用活性酯固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”),进而加入甲酚酚醛清漆树脂(DIC公司制“LA-3018-50P”、羟基当量151、不挥发成分50%的1-甲氧基-2-丙醇溶液)16份,除此以外,与实施例1同样地制备树脂组合物(树脂清漆)。
<试验例1:介质损耗角正切(Df)的测定>
作为支承体,准备具备脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科公司制“AL5”,厚度为38μm)。在该支承体的脱模层上,以干燥后的树脂组合物层的厚度成为40μm的方式,均匀涂布实施例和比较例中制备的树脂组合物(树脂清漆)。然后,于80℃~100℃(平均90℃)使树脂组合物进行4分钟干燥,得到包含支承体和树脂组合物层的树脂片材。
针对所得的树脂片材,于190℃进行90分钟加热,使树脂组合物层热固化,然后,将支承体剥离,得到树脂组合物的固化物。将该固化物切割成宽度为2mm、长度为80mm的试片。针对该试片,使用安捷伦科技公司制“HP8362B”,利用谐振腔微扰法,在测定频率为5.8GHz、测定温度为23℃的条件下测定介质损耗角正切(Df)。针对3个试片进行测定。
<试验例2:镀铜剥离强度的测定>
(1)内层电路基板的基底处理
作为内层电路基板,准备在两面具有内层电路(铜箔)的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜叠层板(铜箔的厚度为18μm,基板的厚度为0.4mm,松下公司制“R1515A”)。将该内层电路基板的两面用MEC公司制“CZ8101”蚀刻1μm,进行铜表面的粗糙化处理。
(2)树脂片材的叠层
使用间歇式真空加压层压机(Nikko-Materials公司制、2级堆叠层压机、CVP700),将试验例1中得到的树脂片材层压在内层电路基板的两面。该层压以树脂片材的树脂组合物层与内层电路基板接合的方式实施。另外,该层压通过以下方式实施:进行30秒减压,使气压成为13hPa以下,在130℃、压力0.74MPa的条件下进行45秒压接。接下来,在120℃、压力0.5MPa的条件下进行75秒热压。
(3)树脂组合物的固化
将层压后的树脂片材和内层电路基板在130℃加热30分钟,紧接着在170℃加热30分钟,将树脂组合物固化,形成绝缘层。然后,将支承体剥离,得到依次具备绝缘层、内层电路基板和绝缘层的叠层基板。
(4)粗糙化处理
将前述的叠层基板在溶胀液(安美特日本公司制的含有二乙二醇单丁醚的Swelling Dip Securiganth P(二醇醚类,氢氧化钠的水溶液))中于60℃浸渍10分钟。接着,将叠层基板在粗糙化液(安美特日本公司制的Concentrate Compact P(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/L的水溶液))中于80℃浸渍20分钟。然后,将叠层基板在中和液(安美特日本公司制的Reduction solution Securiganth P(硫酸的水溶液))中于40℃浸渍5分钟。然后,将叠层基板在80℃干燥30分钟,得到“评价基板A”。
(5)利用了半加成工艺的镀覆:
将评价基板A在包含PdCl2的无电解镀覆用溶液中于40℃浸渍5分钟,接着于25℃在无电解镀铜液中浸渍20分钟。然后,在150℃加热30分钟,进行退火处理。然后,形成抗蚀层,进行了利用蚀刻的图案形成。然后,进行硫酸铜电解镀覆,以20μm的厚度形成导体层。接着,在190℃进行60分钟退火处理,得到“评价基板B”。
(6)镀铜剥离强度的测定
在评价基板B的导体层上形成包围宽10mm、长100mm的矩形部分的切痕。将矩形部分的一端剥离并用夹具(TSE公司制,AUTO COM型试验机“AC-50C-SL”)夹住。利用夹具在室温中以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥下前述的矩形部分,将剥下35mm时的负荷(kgf/cm)作为镀铜剥离强度进行测定。
<试验例3:除沾污后的裂纹的评价>
作为支承体,准备具备脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科公司制“AL5”,厚度为38μm)。在该支承体的脱模层上,以干燥后的树脂组合物层的厚度成为25μm的方式,均匀涂布实施例和比较例中制备的树脂组合物(树脂清漆)。然后,于80℃~100℃(平均90℃)使树脂清漆进行2.5分钟干燥,得到包含支承体和树脂组合物层的树脂片材。
使用间歇式真空加压层压机(Nikko-Materials公司制,2级堆叠层压机(2-StageBuildup Laminator),“CVP700”),在以残铜率成为60%的方式、以400μm间隔将直径350μm的圆形的铜垫(铜厚35μm)形成为格子状而成的芯材(日立化成工业公司制“E705GR”,厚度为400μm)的两面,以树脂组合物层与前述的内层基板接合的方式,将上述得到的厚度25μm的树脂片材层压于内层基板的两面。该层压通过以下方式实施:进行30秒减压,将气压调整为13hPa以下后,在温度100℃、压力0.74MPa的条件下进行30秒压接。将其投入到130℃的烘箱中加热30分钟,接着移转至170℃的烘箱中加热30分钟。进一步将支承层剥离,将所得的电路基板在作为溶胀液的安美特日本株式会社的Swelling Dip Securiganth P中于60℃浸渍10分钟。接着,在作为粗糙化液的安美特日本株式会社的Concentrate Compact P(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/L的水溶液))中于80℃浸渍20分钟。最后,在作为中和液的安美特日本株式会社的Reduction solution Securiganth P中于40℃浸渍5分钟。观察100个粗糙化处理后的电路基板的铜垫部,确认有无树脂组合物层的裂纹。如果裂纹为10个以下,则评价为“〇”,如果多于10个,则评价为“×”。
实施例和比较例的树脂组合物中的不挥发成分的含量、试验例的测定结果和评价结果示于下述表1。
[表1]
如表1所示的那样,在包含(A-1)特定环氧树脂但不含(B)活性酯化合物的比较例4中,介质损耗角正切较高。在使用了(A-1)特定环氧树脂和(B)活性酯化合物的比较例3中,虽然介质损耗角正切被抑制,但是存在易于产生裂纹的倾向。在使用(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂和(B)活性酯化合物的同时、使用具有式(1)所示的结构的高环氧当量的环氧树脂代替(A-1)特定环氧树脂的比较例2中,虽然抑制了裂纹的产生,但是镀铜剥离强度低。另外,在使用(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂和(B)活性酯化合物的同时、使用环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂代替(A-1)特定环氧树脂的比较例1中,具有易于产生裂纹的倾向,镀铜剥离强度低。相对于此,使用包含(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂和(B)活性酯化合物的同时、包含(A-1)特定环氧树脂的本发明的树脂组合物时,能够解决这些课题。
本申请以在日本专利局申请的日本特愿2021-032681(申请日2021年3月2日)作为基础,其内容全部包含在本说明书中。
Claims (19)
1.一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂和(B)活性酯化合物的树脂组合物,
其中,(A)成分包含:
(A-1)式(1)所示的环氧当量为1000g/eq.~5000g/eq.的环氧树脂、和
(A-2)环氧当量为200g/eq.以下的环氧树脂,
所述式(1)为:
在式(1)中,
R1各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、或任选具有取代基的芳基-羰基,且R1中的至少1个以上为选自任选具有取代基的烷基-羰基、任选具有取代基的烯基-羰基、和任选具有取代基的芳基-羰基中的基团;
Ar各自独立地表示式(X)所示的基团,
在式(X)中,
R2和R3各自独立地表示取代基,
X表示单键或有机基团,
a和b各自独立地表示0、1、2、3或4,
*表示键合部位;
n为1以上的整数,且表示重复单元数。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,
Ar各自独立地为式(X-1)所示的基团或式(X-2)所示的基团,且分别至少各包含1个作为式(X-1)所示的基团的Ar、和作为式(X-2)所示的基团的Ar,
所述式(X-1)为:
在式(X-1)中,
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18各自独立地表示氢原子或烷基,且它们中的至少1个为烷基;
X1表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-;
Rx各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、或任选具有取代基的芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选具有取代基的非芳环;
*表示键合部位,
所述式(X-2)为:
在式(X-2)中,
X2表示单键、-C(Rx)2-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CONH-、或-NHCO-;
Rx各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、或任选具有取代基的芳基,或者同一碳原子上的2个Rx一起键合而形成任选具有取代基的非芳环;
*表示键合部位。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物,其中,X1和X2为单键。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,将(A)成分设为100质量%时,(A-1)成分的含量为3质量%~20质量%。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分与(A-2)成分的质量比、即(A-1)成分/(A-2)成分为0.01~1。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分的含量为1质量%~30质量%。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量为10质量%以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分与(A)成分的质量比、即(B)成分/(A)成分为0.5~3.0。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物,其中,进一步包含(C)无机填充材料。
10.根据权利要求9所述的树脂组合物,其中,(C)成分为二氧化硅。
11.根据权利要求9或10所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量为40质量%以上。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)有机填充材料。
13.根据权利要求12所述的树脂组合物,其中,(D)成分包含核壳型橡胶粒子。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的树脂组合物,其中,在5.8GHz、23℃的条件下进行测定时,树脂组合物的固化物的介质损耗角正切(Df)为0.0040以下。
15.一种固化物,其是权利要求1~14中任一项所述的树脂组合物的固化物。
16.一种片状叠层材料,其含有权利要求1~14中任一项所述的树脂组合物。
17.一种树脂片材,其具有:
支承体、和
设置于该支承体上的由权利要求1~14中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
18.一种印刷布线板,其具备由权利要求1~14中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
19.一种半导体装置,其包含权利要求18所述的印刷布线板。
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