JP2021031612A - ポリフェニレンエーテル樹脂組成物および混合物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 誘電特性に優れ、銅箔との密着性が良好な硬化物を与えるポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供すること。【解決手段】ポリフェニレンエーテル樹脂と、下記構造式（１）および（２）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも一方とを含む特徴とするポリフェニレンエーテル樹脂組成物。（式中、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、ｍは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表す。）【選択図】 なし
Description
本発明は、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物および混合物に関し、さらに詳述すると、炭素−炭素不飽和二重結合を有する反応性基、イソシアヌレート骨格および加水分解性シリル基を有する特定の有機ケイ素化合物を含むポリフェニレンエーテル樹脂組成物および当該有機ケイ素化合物の混合物に関する。
近年、接合技術や実装技術の向上と共に、電子機器に搭載される半導体デバイスの高集積化およびパッケージの精緻化、プリント配線板の高密度配線化等に伴い、電子機器は継続して進展している。
特に、移動体通信のような高周波数帯を利用する電子機器の進展は著しく、この種の電子機器を構成するプリント配線板では、多層化と微細配線化が同時進行している。情報処理の高速化において、要求される信号伝達速度の高速化のためには、用いる材料の誘電率低減が有効であることが知られており、また、伝送時の損失低減のためには、誘電正接（誘電損失）が極力小さい材料を使用することが効果的である。
特に、移動体通信のような高周波数帯を利用する電子機器の進展は著しく、この種の電子機器を構成するプリント配線板では、多層化と微細配線化が同時進行している。情報処理の高速化において、要求される信号伝達速度の高速化のためには、用いる材料の誘電率低減が有効であることが知られており、また、伝送時の損失低減のためには、誘電正接（誘電損失）が極力小さい材料を使用することが効果的である。
この点、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）系樹脂は、誘電率や誘電正接等の誘電特性が特に優れるため、同分野において高周波対応が可能な基板材料として検討されている。また、変性させたポリフェニレンエーテルを用いた樹脂組成物も提案されている（特許文献１，２参照）。
しかし、ポリフェニレンエーテルを用いた樹脂組成物の硬化によって成形された基板は、誘電特性には優れるものの、一方で銅箔との密着性が不足するという課題があった。
しかし、ポリフェニレンエーテルを用いた樹脂組成物の硬化によって成形された基板は、誘電特性には優れるものの、一方で銅箔との密着性が不足するという課題があった。
ポリフェニレンエーテル系硬化物と銅箔との密着性を改良するために、アルコキシシリル基を有するポリフェニレンエーテル化合物を用いた樹脂組成物が提案されている（特許文献３，４）。
しかし、アルコキシシリル基を有するポリフェニレンエーテル化合物を用いた銅箔との密着性改良効果は、樹脂組成物全体に占めるポリフェニレンエーテル樹脂の含有率が低い場合は有効であるものの、近年要求されるレベルの低誘電率および低誘電正接を志向した、ポリフェニレンエーテル樹脂の含有率が高い組成では、不十分である。
しかし、アルコキシシリル基を有するポリフェニレンエーテル化合物を用いた銅箔との密着性改良効果は、樹脂組成物全体に占めるポリフェニレンエーテル樹脂の含有率が低い場合は有効であるものの、近年要求されるレベルの低誘電率および低誘電正接を志向した、ポリフェニレンエーテル樹脂の含有率が高い組成では、不十分である。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、誘電特性に優れ、銅箔との密着性が良好な硬化物を与えるポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、炭素−炭素不飽和二重結合を有する反応性基、イソシアヌレート骨格および加水分解性シリル基を有する特定の有機ケイ素化合物が、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物の硬化物の銅箔との密着性を向上させることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
１． ポリフェニレンエーテル樹脂と、下記構造式（１）および（２）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも一方とを含むことを特徴とするポリフェニレンエーテル樹脂組成物、
（式中、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、ｍは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表す。）
２． 少なくとも前記構造式（１）で表される有機ケイ素化合物を含む１のポリフェニレンエーテル樹脂組成物、
３． ガスクロマトグラフィーの面積百分率法により求められる比率が、
下記構造式（１）で表される有機ケイ素化合物：３５〜７５％、
下記構造式（２）で表される有機ケイ素化合物：１０〜５０％、
下記構造式（３）で表される有機ケイ素化合物：１５％未満、
下記構造式（４）で表される有機化合物：１５〜５０％、かつ、
下記構造式（１）〜（４）で表される化合物の合計：９６％以上である混合物
（式中、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、ｍは、互いに独立して、１〜３の整数を表す。）
を提供する。
１． ポリフェニレンエーテル樹脂と、下記構造式（１）および（２）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも一方とを含むことを特徴とするポリフェニレンエーテル樹脂組成物、
２． 少なくとも前記構造式（１）で表される有機ケイ素化合物を含む１のポリフェニレンエーテル樹脂組成物、
３． ガスクロマトグラフィーの面積百分率法により求められる比率が、
下記構造式（１）で表される有機ケイ素化合物：３５〜７５％、
下記構造式（２）で表される有機ケイ素化合物：１０〜５０％、
下記構造式（３）で表される有機ケイ素化合物：１５％未満、
下記構造式（４）で表される有機化合物：１５〜５０％、かつ、
下記構造式（１）〜（４）で表される化合物の合計：９６％以上である混合物
を提供する。
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、炭素−炭素不飽和二重結合を有する反応性基、イソシアヌレート骨格および加水分解性シリル基を有する特定の有機ケイ素化合物を含有しているため、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物の硬化物の銅箔との密着性を向上させることができる。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係るポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテル樹脂と、下記構造式（１）および（２）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも一方とを含むことを特徴とする。
本発明に係るポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテル樹脂と、下記構造式（１）および（２）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも一方とを含むことを特徴とする。
［ポリフェニレンエーテル樹脂］
本発明の組成物に用いられるポリフェニレンエーテル樹脂は、特に限定されるものではないが、変性されているものが好ましく、炭素−炭素不飽和二重結合を有する置換基により末端変性されたポリフェニレンエーテル樹脂が好ましい。
このようなポリフェニレンエーテル樹脂としては市販品を用いることができ、その具体例としてはＮｏｒｙｌ ＳＡ９０００（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製）等がある。
また、市販品でなくとも、末端がフェノール性水酸基で変性されたポリフェニレンエーテルを用いて、ビニル基、アリル基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基等の重合反応性の炭素−炭素不飽和二重結合基を導入した変性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いることもできる。末端がフェノール性水酸基で変性されたポリフェニレンエーテルは市販品を用いることができ、その具体例としては、Ｎｏｒｙｌ ＳＡ９０、Ｎｏｒｙｌ ＳＡ１２０（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製）等が挙げられる。
本発明の組成物に用いられるポリフェニレンエーテル樹脂は、特に限定されるものではないが、変性されているものが好ましく、炭素−炭素不飽和二重結合を有する置換基により末端変性されたポリフェニレンエーテル樹脂が好ましい。
このようなポリフェニレンエーテル樹脂としては市販品を用いることができ、その具体例としてはＮｏｒｙｌ ＳＡ９０００（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製）等がある。
また、市販品でなくとも、末端がフェノール性水酸基で変性されたポリフェニレンエーテルを用いて、ビニル基、アリル基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基等の重合反応性の炭素−炭素不飽和二重結合基を導入した変性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いることもできる。末端がフェノール性水酸基で変性されたポリフェニレンエーテルは市販品を用いることができ、その具体例としては、Ｎｏｒｙｌ ＳＡ９０、Ｎｏｒｙｌ ＳＡ１２０（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製）等が挙げられる。
［有機ケイ素化合物］
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物に含まれる有機ケイ素化合物は、上述のとおり、式（１）および／または式（２）で表される。
上記各式において、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、ｍは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表す。
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物に含まれる有機ケイ素化合物は、上述のとおり、式（１）および／または式（２）で表される。
上記各式において、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数６〜１０のアリール基を表し、ｍは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表す。
Ｒ1およびＲ2の炭素原子数１〜１０のアルキル基としては、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル基等が挙げられる。
炭素原子数６〜１０のアリール基の具体例としては、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル基等が挙げられる。
炭素原子数６〜１０のアリール基の具体例としては、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ1としては、直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
また、Ｒ2としては、直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
また、Ｒ2としては、直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
上記式（１）および式（２）で表される有機ケイ素化合物は、下記スキームに示されるように、式（４）で表される化合物と、式（５）で表される有機ケイ素化合物とを白金化合物含有触媒の存在下、好ましくは白金化合物含有触媒および助触媒の存在下でヒドロシリル化することで得ることができる。
式（４）で表される化合物は、トリアリルイソシアヌレートであるが、市販品として入手することもでき、例えば、ＴＡＩＣ（三菱ケミカル（株）製）等が上市されている。
一方、式（５）で表される有機ケイ素化合物としては、トリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン等が挙げられる。
式（４）で表される化合物と式（５）で表される有機ケイ素化合物との反応割合は、本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物の硬化物と銅箔との密着性の観点から、式（４）で表される化合物１モルに対して、式（５）で表される有機ケイ素化合物０．０１モル以上３．０モル未満が好ましく、より好ましくは０．１モル以上１．５モル未満であり、より一層好ましくは０．６モル以上１．２モル未満である。
上記ヒドロシリル化反応に用いられる白金化合物含有触媒としては、特に限定されるものではなく、その具体例としては、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエンまたはキシレン溶液、テトラキストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビスアセトニトリル白金、ジクロロビスベンゾニトリル白金、ジクロロシクロオクタジエン白金等や、白金−炭素、白金−アルミナ、白金−シリカ等の担持触媒などが挙げられる。
特に、ヒドロシリル化の際の選択性の面から、０価の白金錯体が好ましく、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエンまたはキシレン溶液がより好ましい。
白金化合物含有触媒の使用量は特に限定されるものではないが、反応性や、生産性等の点から、式（５）で表される有機ケイ素化合物１モルに対し、含有される白金原子が１×１０-7〜１×１０-2モルとなる量が好ましく、１×１０-7〜１×１０-3モルとなる量がより好ましい。
特に、ヒドロシリル化の際の選択性の面から、０価の白金錯体が好ましく、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエンまたはキシレン溶液がより好ましい。
白金化合物含有触媒の使用量は特に限定されるものではないが、反応性や、生産性等の点から、式（５）で表される有機ケイ素化合物１モルに対し、含有される白金原子が１×１０-7〜１×１０-2モルとなる量が好ましく、１×１０-7〜１×１０-3モルとなる量がより好ましい。
上記反応における助触媒としては、無機酸のアンモニウム塩、酸アミド化合物およびカルボン酸から選ばれる１種以上を用いることが好ましい。
無機酸のアンモニウム塩の具体例としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、アミド硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸二水素一アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ジ亜リン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、硫化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウフッ化アンモニウム等が挙げられるが、中でも、ｐＫａが２以上の無機酸のアンモニウム塩が好ましく、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムがより好ましい。
無機酸のアンモニウム塩の具体例としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、アミド硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸二水素一アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ジ亜リン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、硫化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウフッ化アンモニウム等が挙げられるが、中でも、ｐＫａが２以上の無機酸のアンモニウム塩が好ましく、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムがより好ましい。
酸アミド化合物の具体例としては、ホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、アクリルアミド、マロンアミド、スクシンアミド、マレアミド、フマルアミド、ベンズアミド、フタルアミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられ、これらの中でも、ホルムアミドがより好ましい。
カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、メトキシ酢酸、ペンタン酸、カプロン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、乳酸、グリコール酸等が挙げられ、これらの中でも、ギ酸、酢酸、乳酸が好ましく、酢酸がより好ましい。
助触媒の使用量は特に限定されるものではないが、反応性、選択性、コスト等の観点から式（５）で表される有機ケイ素化合物１モルに対して１×１０-5〜５×１０-1モルが好ましく、１×１０-4〜１×１０-1モルがより好ましい。
なお、上記反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。
使用可能な溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒；ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらの溶媒は、１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
使用可能な溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒；ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらの溶媒は、１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
上記ヒドロシリル化反応における反応温度は特に限定されるものではなく、０℃から加熱下で行うことができるが、０〜２００℃が好ましい。
適度な反応速度を得るためには加熱下で反応させることが好ましく、このような観点から、反応温度は４０〜１１０℃がより好ましく、４０〜９０℃がより一層好ましい。
また、反応時間も特に限定されるものではなく、通常、１〜６０時間程度であるが、１〜３０時間が好ましく、１〜２０時間がより好ましい。
適度な反応速度を得るためには加熱下で反応させることが好ましく、このような観点から、反応温度は４０〜１１０℃がより好ましく、４０〜９０℃がより一層好ましい。
また、反応時間も特に限定されるものではなく、通常、１〜６０時間程度であるが、１〜３０時間が好ましく、１〜２０時間がより好ましい。
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物における式（１）および／または式（２）で表される有機ケイ素化合物の配合量は、銅箔に対する接着性の観点から、組成物中の樹脂成分（ポリフェニレンエーテル樹脂）１００質量部に対して０．００１〜１００質量部が好ましく、０．０１〜２０質量部がより好ましく、０．１〜５質量部がより一層好ましい。
なお、上記製法で式（１）および／または式（２）で表される有機ケイ素化合物を製造した場合、少なくとも上記式（１）、（２）および（４）で表される化合物の混合物として目的物が得られ、この混合物をそのまま本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物の一成分として用いることができる。
この場合、この混合物におけるガスクロマトグラフィーの面積百分率法により求められる式（１）〜（４）で表される化合物の比率は、式（１）および式（２）で表される有機ケイ素化合物の総量が５０％以上であれば特に限定されるものではないが、当該混合物を添加したポリフェニレンエーテル樹脂組成物の硬化物の銅箔との密着性を高めることを考慮すると、式（１）で表される有機ケイ素化合物：３５〜７５％、式（２）で表される有機ケイ素化合物：１０〜５０％、式（３）で表される有機ケイ素化合物：１５％未満、式（４）で表される有機化合物：１５〜５０％、かつ、式（１）〜（４）で表される化合物の合計：９６％以上、特に９８％以上、さらには１００％であることが好ましい。
この場合、この混合物におけるガスクロマトグラフィーの面積百分率法により求められる式（１）〜（４）で表される化合物の比率は、式（１）および式（２）で表される有機ケイ素化合物の総量が５０％以上であれば特に限定されるものではないが、当該混合物を添加したポリフェニレンエーテル樹脂組成物の硬化物の銅箔との密着性を高めることを考慮すると、式（１）で表される有機ケイ素化合物：３５〜７５％、式（２）で表される有機ケイ素化合物：１０〜５０％、式（３）で表される有機ケイ素化合物：１５％未満、式（４）で表される有機化合物：１５〜５０％、かつ、式（１）〜（４）で表される化合物の合計：９６％以上、特に９８％以上、さらには１００％であることが好ましい。
［その他の成分］
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、上記各成分以外のその他の成分をさらに含んでもいてもよい。その他の成分としては、例えば、高分子量体、無機充填剤、難燃剤、添加剤、硬化剤、反応開始剤等が挙げられる。
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、上記各成分以外のその他の成分をさらに含んでもいてもよい。その他の成分としては、例えば、高分子量体、無機充填剤、難燃剤、添加剤、硬化剤、反応開始剤等が挙げられる。
高分子量体の具体例としては、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、（メタ）アクリル共重合体等が挙げられる。
無機充填剤の具体例としては、球状シリカ、硫酸バリウム、酸化ケイ素粉、破砕シリカ、焼成タルク、チタン酸バリウム、酸化チタン、クレー、アルミナ、マイカ、ベーマイト等が挙げられる。
硬化剤の具体例としては、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリメタリルイソシアヌレート（ＴＭＡＩＣ）等のトリアルケニルイソシアヌレート化合物；分子中にメタクリル基を２個以上有する多官能メタクリレート化合物；分子中にアクリル基を２個以上有する多官能アクリレート化合物；分子中にビニルベンジル基を有するスチレン、ジビニルベンゼン等のビニルベンジル化合物などが挙げられる。
無機充填剤の具体例としては、球状シリカ、硫酸バリウム、酸化ケイ素粉、破砕シリカ、焼成タルク、チタン酸バリウム、酸化チタン、クレー、アルミナ、マイカ、ベーマイト等が挙げられる。
硬化剤の具体例としては、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリメタリルイソシアヌレート（ＴＭＡＩＣ）等のトリアルケニルイソシアヌレート化合物；分子中にメタクリル基を２個以上有する多官能メタクリレート化合物；分子中にアクリル基を２個以上有する多官能アクリレート化合物；分子中にビニルベンジル基を有するスチレン、ジビニルベンゼン等のビニルベンジル化合物などが挙げられる。
［組成物の製造方法］
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、常法に従い、ポリフェニレンエーテル樹脂を溶媒に溶解させた後、式（１）および／または式（２）で表される有機ケイ素化合物、並びにその他の成分を混合して製造することができる。
溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒が好ましく、これらの中でも、芳香族系溶媒がより好ましく、トルエン、キシレンがより一層好ましい。
本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、常法に従い、ポリフェニレンエーテル樹脂を溶媒に溶解させた後、式（１）および／または式（２）で表される有機ケイ素化合物、並びにその他の成分を混合して製造することができる。
溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒が好ましく、これらの中でも、芳香族系溶媒がより好ましく、トルエン、キシレンがより一層好ましい。
以下、合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、粘度は、オストワルド粘度計による２５℃における測定値であり、ガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、下記の条件で測定を行い、得られた各成分のピーク面積に基づいて算出した。
（ガスクロマトグラフィー測定条件）
ガスクロマトグラフィー装置：６８９０Ｎ（アジレント・テクノロジー（株）製）
カラム：ＨＰ−５（５％−フェニル−９５％−メチルポリシロキサン、アジレント・テクノロジー（株）製）
カラムサイズ：長さ３０ｍ、内径０．５３ｍｍ、膜厚１．５μｍ
キャリアガス：ヘリウム
キャリアガス流量：１ｍｌ／分
オーブン温度：５０℃〜３００℃
昇温条件：１０℃／分
スプリット比：１００：１
検出方式、温度：水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、３００℃
サンプル注入量：１μｌ
なお、粘度は、オストワルド粘度計による２５℃における測定値であり、ガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、下記の条件で測定を行い、得られた各成分のピーク面積に基づいて算出した。
（ガスクロマトグラフィー測定条件）
ガスクロマトグラフィー装置：６８９０Ｎ（アジレント・テクノロジー（株）製）
カラム：ＨＰ−５（５％−フェニル−９５％−メチルポリシロキサン、アジレント・テクノロジー（株）製）
カラムサイズ：長さ３０ｍ、内径０．５３ｍｍ、膜厚１．５μｍ
キャリアガス：ヘリウム
キャリアガス流量：１ｍｌ／分
オーブン温度：５０℃〜３００℃
昇温条件：１０℃／分
スプリット比：１００：１
検出方式、温度：水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、３００℃
サンプル注入量：１μｌ
［１］有機ケイ素化合物（の混合物）の製造
［実施例１−１］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン１２２ｇ（１．０モル）を内温８０〜９０℃で１時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度１７５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が４６％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が２４％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が４％、上記式（４）で表される有機化合物が２６％であった。これを混合物Ａとする。
［実施例１−１］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン１２２ｇ（１．０モル）を内温８０〜９０℃で１時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度１７５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が４６％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が２４％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が４％、上記式（４）で表される有機化合物が２６％であった。これを混合物Ａとする。
［実施例１−２］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン６１ｇ（０．５モル）を内温８０〜９０℃で０．５時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度１３５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が４３％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が１０％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が０％、上記式（４）で表される有機化合物が４７％であった。これを混合物Ｂとする。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン６１ｇ（０．５モル）を内温８０〜９０℃で０．５時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度１３５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が４３％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が１０％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が０％、上記式（４）で表される有機化合物が４７％であった。これを混合物Ｂとする。
［実施例１−３］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン１８３ｇ（１．５モル）を内温８０〜９０℃で１．５時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度２８５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が３８％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が３４％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が１２％、上記式（４）で表される有機化合物が１６％であった。これを混合物Ｃとする。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン１８３ｇ（１．５モル）を内温８０〜９０℃で１．５時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度２８５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が３８％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が３４％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が１２％、上記式（４）で表される有機化合物が１６％であった。これを混合物Ｃとする。
［合成例１−１］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン２４４ｇ（２．０モル）を内温８０〜９０℃で２時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度３９１ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が２８％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が４１％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が１９％、上記式（４）で表される有機化合物が６％であった。これを混合物Ｄとする。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン２４４ｇ（２．０モル）を内温８０〜９０℃で２時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度３９１ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が２８％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が４１％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が１９％、上記式（４）で表される有機化合物が６％であった。これを混合物Ｄとする。
［比較例１−１］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン３６６ｇ（３．０モル）を内温８０〜９０℃で３時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度３０５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が０％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が０％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が１００％、上記式（４）で表される有機化合物が０％であった。これを有機ケイ素化合物Ｅとする。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた３Ｌセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート２５０ｇ（１．０モル）、白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子として５．０×１０-5モル）、およびホルムアミド０．２ｇ（５．０×１０-3モル）を納めた。この中に、トリメトキシシラン３６６ｇ（３．０モル）を内温８０〜９０℃で３時間かけて滴下した後、８０℃で３時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、粘度３０５ｍｍ2／ｓの淡黄色透明液体を得た。生成物のガスクロマトグラフィーにおける面積百分率は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物が０％、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が０％、上記式（３）で表される有機ケイ素化合物が１００％、上記式（４）で表される有機化合物が０％であった。これを有機ケイ素化合物Ｅとする。
［実施例２−１〜２−４、比較例２−１〜２−６］
［２］ポリフェニレンエーテル樹脂組成物およびその硬化物の製造
（ポリフェニレンエーテル）
末端をメタクリル基で変性した変性ポリフェニレンエーテル（Ｎｏｒｙｌ ＳＡ９０００：ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製）
（高分子量体）
メタクリル骨格を有する高分子量体（ＡＲＵＦＯＮ ＵＰ−１０８０；重量平均分子量６，０００：東亜合成（株）製）
（架橋型硬化剤）
トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ：三菱ケミカル（株）製）
（無機充填剤）
ビニルシランで表面処理されたシリカ（ＳＣ２３００−ＳＶＪ：（株）アドマテックス製）
（反応開始剤）
１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピル）ベンゼン（パーブチルＰ：日油（株）製）
［２］ポリフェニレンエーテル樹脂組成物およびその硬化物の製造
（ポリフェニレンエーテル）
末端をメタクリル基で変性した変性ポリフェニレンエーテル（Ｎｏｒｙｌ ＳＡ９０００：ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製）
（高分子量体）
メタクリル骨格を有する高分子量体（ＡＲＵＦＯＮ ＵＰ−１０８０；重量平均分子量６，０００：東亜合成（株）製）
（架橋型硬化剤）
トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ：三菱ケミカル（株）製）
（無機充填剤）
ビニルシランで表面処理されたシリカ（ＳＣ２３００−ＳＶＪ：（株）アドマテックス製）
（反応開始剤）
１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピル）ベンゼン（パーブチルＰ：日油（株）製）
［樹脂組成物の調製］
変性ポリフェニレンエーテル（Ｎｏｒｙｌ ＳＡ９０００）とトルエンとを混合して、その混合液を８０℃になるまで加熱して溶解させ、５０質量％トルエン溶液を得た。その後、得られたトルエン溶液に、表１，表２に記載の割合（質量部）になるように、高分子量体（ＡＲＵＦＯＮ ＵＰ−１０８０）、架橋剤（ＴＡＩＣ）、混合物Ａ〜Ｄおよび有機ケイ素化合物Ｅ〜Ｉのいずれか１種を添加した後（比較例２−１は有機ケイ素化合物の添加なし）、３０分間撹拌して完全に溶解させた。さらに、無機充填剤（ＳＣ２３００−ＳＶＪ）、反応開始剤（パーブチルＰ）を添加して、ビーズミルで分散させてワニス状の樹脂組成物を得た。
変性ポリフェニレンエーテル（Ｎｏｒｙｌ ＳＡ９０００）とトルエンとを混合して、その混合液を８０℃になるまで加熱して溶解させ、５０質量％トルエン溶液を得た。その後、得られたトルエン溶液に、表１，表２に記載の割合（質量部）になるように、高分子量体（ＡＲＵＦＯＮ ＵＰ−１０８０）、架橋剤（ＴＡＩＣ）、混合物Ａ〜Ｄおよび有機ケイ素化合物Ｅ〜Ｉのいずれか１種を添加した後（比較例２−１は有機ケイ素化合物の添加なし）、３０分間撹拌して完全に溶解させた。さらに、無機充填剤（ＳＣ２３００−ＳＶＪ）、反応開始剤（パーブチルＰ）を添加して、ビーズミルで分散させてワニス状の樹脂組成物を得た。
［プリプレグの作製］
上記ワニスをそれぞれ用いてプリプレグを作製し、後の評価に用いた。
プリプレグの作製には、織布基材として、日東紡績（株）製の♯１０７８タイプ、ＷＥＡ１０７８のガラスクロスを用いた。
上記で得られた各樹脂組成物を織布基材に硬化後の厚みが６０μｍとなるように含浸させるとともに、これを半硬化状態となるまで１２０℃で３分間加熱乾燥してプリプレグを得た。
上記ワニスをそれぞれ用いてプリプレグを作製し、後の評価に用いた。
プリプレグの作製には、織布基材として、日東紡績（株）製の♯１０７８タイプ、ＷＥＡ１０７８のガラスクロスを用いた。
上記で得られた各樹脂組成物を織布基材に硬化後の厚みが６０μｍとなるように含浸させるとともに、これを半硬化状態となるまで１２０℃で３分間加熱乾燥してプリプレグを得た。
［積層板の作製］
上記で作製したプリプレグ１枚を、その両面に厚さ１２μｍの銅箔（古河電気工業（株）製ＧＴ−ＭＰ）を配置して被圧体とし、真空条件下、温度２２０℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件で９０分加熱・加圧して両面に銅箔が接着された、厚み８４μｍの評価積層板１を得た。
また、上記のプリプレグ１２枚を重ね、最上面と最下面に銅箔を配置して上記と同様の方法で加熱成形し、銅張積層板を得た後、銅箔を剥がして除去し、厚み７２０μｍの評価積層板２を得た。
上記で作製したプリプレグ１枚を、その両面に厚さ１２μｍの銅箔（古河電気工業（株）製ＧＴ−ＭＰ）を配置して被圧体とし、真空条件下、温度２２０℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件で９０分加熱・加圧して両面に銅箔が接着された、厚み８４μｍの評価積層板１を得た。
また、上記のプリプレグ１２枚を重ね、最上面と最下面に銅箔を配置して上記と同様の方法で加熱成形し、銅張積層板を得た後、銅箔を剥がして除去し、厚み７２０μｍの評価積層板２を得た。
以上のようにして作製した評価積層板１，２を用い、以下の方法により銅箔接着力および誘電特性の評価を行った。結果を併せて表１，２に示す。
（１）銅箔接着力
評価積層板１において、絶縁層からの銅箔の引き剥がし強さをＪＩＳ Ｃ ６４８１：１９９６に準拠して測定した。幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのパターンを形成し、引張試験機により５０ｍｍ／分の速度で引き剥がし、そのときの引き剥がし強さ（ピール強度）を測定し、得られたピール強度を銅箔接着力（密着力）とした。測定単位はｋＮ／ｍである。
（１）銅箔接着力
評価積層板１において、絶縁層からの銅箔の引き剥がし強さをＪＩＳ Ｃ ６４８１：１９９６に準拠して測定した。幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのパターンを形成し、引張試験機により５０ｍｍ／分の速度で引き剥がし、そのときの引き剥がし強さ（ピール強度）を測定し、得られたピール強度を銅箔接着力（密着力）とした。測定単位はｋＮ／ｍである。
（２）誘電特性（比誘電率および誘電正接）
１０ＧＨｚにおける評価基板の比誘電率および誘電正接を、空洞共振器摂動法で測定した。評価基板には、上記の評価積層板２を用いた。
具体的には、ネットワーク・アナライザ（Ｎ５２３０Ａ：アジレント・テクノロジー（株）製）を用い、１０ＧＨｚにおける評価基板の比誘電率（ＤＫ）および誘電正接（Ｄｆ）を測定した。
１０ＧＨｚにおける評価基板の比誘電率および誘電正接を、空洞共振器摂動法で測定した。評価基板には、上記の評価積層板２を用いた。
具体的には、ネットワーク・アナライザ（Ｎ５２３０Ａ：アジレント・テクノロジー（株）製）を用い、１０ＧＨｚにおける評価基板の比誘電率（ＤＫ）および誘電正接（Ｄｆ）を測定した。
＊２ 有機ケイ素化合物Ｇ：３−メタクリルプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ−５０３）
＊３ 有機ケイ素化合物Ｈ：特開２０１８−１６７０９号公報、実施例１−１の有機ケイ素化合物１
＊４ 有機ケイ素化合物Ｉ：特開２０１９−７７７６１号公報、実施例１−１の有機ケイ素化合物１
表１に示されるように、本発明の有機ケイ素化合物を含有するポリフェニレンエーテル樹脂組成物からなる硬化物は、優れた誘電特性および銅箔との密着性を示した。一方、表２に示されるように、本発明の有機ケイ素化合物を含有しないポリフェニレンエーテル樹脂組成物では、銅箔との密着性に劣る結果となった。
Claims (3)
- ポリフェニレンエーテル樹脂と、下記構造式（１）および（２）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも一方とを含むことを特徴とするポリフェニレンエーテル樹脂組成物。
- 少なくとも前記構造式（１）で表される有機ケイ素化合物を含む請求項１記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物。
- ガスクロマトグラフィーの面積百分率法により求められる比率が、
下記構造式（１）で表される有機ケイ素化合物：３５〜７５％、
下記構造式（２）で表される有機ケイ素化合物：１０〜５０％、
下記構造式（３）で表される有機ケイ素化合物：１５％未満、
下記構造式（４）で表される有機化合物：１５〜５０％、かつ、
下記構造式（１）〜（４）で表される化合物の合計：９６％以上である混合物。
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