JP6452083B2 - 樹脂組成物、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、及び多層プリント配線板 - Google Patents

樹脂組成物、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、及び多層プリント配線板 Download PDF

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Description

本発明は、樹脂組成物、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、及び多層プリント配線板に関する。
近年、電子機器や通信機、パーソナルコンピューター等に広く用いられている半導体パッケージの高機能化、小型化が進むに従い、半導体パッケージ用の各部品の高集積化や高密度実装化が近年益々加速している。これに伴い、半導体パッケージ用のプリント配線板に求められる諸特性はますます厳しいものとなっている。かかるプリント配線板に求められる特性としては、例えば、低吸水性、吸湿耐熱性、難燃性、低誘電率、低誘電正接、低熱膨張率、耐熱性、耐薬品性、高めっきピール強度等が挙げられる。また、それらに加えて、プリント配線板、特に、多層コアレス基板の反りを抑制する(低反りを達成する)ことが、近時、重要な課題となっており、様々な対策が講じられてきている。
その対策の一つとして、プリント配線板に用いられる絶縁層の低熱膨張化が挙げられる。これは、プリント配線板の熱膨張率を半導体素子の熱膨張率に近づけることで反りを抑制する手法であり、現在盛んに取り組まれている(例えば、特許文献1〜3参照)。
半導体プラスチックパッケージの反りを抑制する手法としては、プリント配線板の低熱膨張化以外にも、積層板の剛性を高くすること(高剛性化)や積層板のガラス転移温度を高くすること(高Tg化)が検討されている(例えば、特許文献4及び5参照)。
特開2013−216884号公報 特許第3173332号公報 特開2009−035728号公報 特開2013−001807号公報 特開2011−178992号公報
しかしながら、本発明者らの詳細な検討によれば、上記従来の技術をもってしても、プリント配線板、特に、多層コアレス基板の反りを未だ十分に低減することはできず、更なる改良が望まれている。
すなわち、本発明は、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さず(いわゆるTgレス)、かつ、プリント配線板、特に、多層コアレス基板の反りを十分に低減(低反りを達成)することができる樹脂組成物、並びに、該樹脂組成物を用いた、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、及び多層プリント配線板を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、従来、半導体プラスチックパッケージ用のプリント配線板の反り挙動に関しては、プリプレグの硬化物において、より大きな熱時貯蔵弾性率、及びより高い弾性率維持率を実現し得る樹脂組成物が有効であると考えられてきたものの、必ずしもそうとは限らないことが判明してきた。さらに、本発明者らは、鋭意研究を進めた結果、マレイミド化合物及びアリル基含有化合物に加え、特定のエポキシ樹脂及び/又は櫛形グラフトポリマーを所定の含有量で用いることにより、上記問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕
マレイミド化合物(A)と、
アリル基含有化合物(B)と、
ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)及び/又は櫛形グラフトポリマー(D)と、
を含有し、
前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)又は前記櫛形グラフトポリマー(D)の樹脂組成物における含有量が、樹脂固形分100質量部に対して3〜25質量部である、樹脂組成物。
前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)と前記櫛形グラフトポリマー(D)の樹脂組成物における含有量の合計量が、樹脂固形分100質量部に対して3〜25質量部である、
〔1〕に記載の樹脂組成物。
〔3〕
前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)のエポキシ当量が400g/eq.以上である、
〔1〕又は〔2〕に記載の樹脂組成物。
〔4〕
前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)は、下記式(1)で表されるものである、
〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
式(1)中、R及びRは、各々独立して、水素原子、又はメチル基を示し、R〜Rは、各々独立して、水素原子、メチル基、塩素原子、又は臭素原子を示し、Xは、エチレンオキシエチル基、ジ(エチレンオキシ)エチル基、トリ(エチレンオキシ)エチル基、プロピレンオキシプロピル基、ジ(プロピレンオキシ)プロピル基、トリ(プロピレンオキシ)プロピル基、又は炭素数2〜15のアルキレン基を示し、nは、自然数を表す。
〔5〕
前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)は、上記式(1)におけるXがエチレン基のものである、
〔4〕に記載の樹脂組成物。
〔6〕
前記アリル基含有化合物(B)が、アリルフェノール誘導体(E)及び/又はアルケニル置換ナジイミド化合物(F)である、
〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
〔7〕
前記アルケニル置換ナジイミド化合物(F)が、下記式(6)で表される化合物を含む、
〔6〕に記載の樹脂組成物。
式(6)中、Rは、各々独立して、水素原子、又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、Rは、炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、又は下記式(7)若しくは(8)で表される基を示す。
式(7)中、Rは、メチレン基、イソプロピリデン基、又は、CO、O、S、若しくはSOで表される置換基を示す。
式(8)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜4のアルキレン基、又は炭素数5〜8のシクロアルキレン基を示す。
〔8〕
前記マレイミド化合物(A)として、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、ビス(3−エチル−5メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、及び下記式(3)で表されるマレイミド化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む、
〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
式(3)中、Rは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、nは、1以上の整数を表す。
〔9〕
前記櫛形グラフトポリマー(D)の重量平均分子量Mwが、1.0×10〜3.5×10である、
〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
〔10〕
シアン酸エステル化合物(G)を更に含有する、
〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
〔11〕
前記シアン酸エステル化合物(G)が、下記式(4)及び/又は(5)で表される化合物を含む、
〔10〕に記載の樹脂組成物。
式(4)中、Rは、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、nは、1以上の整数を表す。
式(5)中、Rは、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、nは、1以上の整数を表す。
〔12〕
前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)以外のエポキシ化合物(H)を更に含有する、
〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
〔13〕
充填材(I)を更に含有する、
〔1〕〜〔12〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
〔14〕
前記充填材(I)の樹脂組成物における含有量が、樹脂固形分100質量部に対して100〜700質量部である、
〔13〕に記載の樹脂組成物。
〔15〕
基材と、
該基材に含浸又は塗布された、〔1〕〜〔14〕のいずれかに記載の樹脂組成物と、
を有するプリプレグ。
〔16〕
前記基材が、Eガラス繊維、Dガラス繊維、Sガラス繊維、Tガラス繊維、Qガラス繊維、Lガラス繊維、NEガラス繊維、HMEガラス繊維、及び有機繊維からなる群より選択される1種以上の繊維で構成されたものである、
〔15〕に記載のプリプレグ。
〔17〕
少なくとも1枚以上積層された〔15〕又は〔16〕に記載のプリプレグを有する、
積層板。
〔18〕
少なくとも1枚以上積層された〔15〕又は〔16〕に記載のプリプレグと、
該プリプレグの片面又は両面に配された金属箔と、
を有する金属箔張積層板。
〔19〕
絶縁層と、
該絶縁層の表面に形成された導体層と、
を有し、
前記絶縁層が、〔1〕〜〔14〕のいずれかに記載の樹脂組成物を含む、
プリント配線板。
〔20〕
少なくとも1枚以上積層された〔15〕又は〔16〕に記載のプリプレグで形成された第1の絶縁層、及び、前記第1の絶縁層の片面方向に少なくとも1枚以上積層された〔15〕又は〔16〕に記載のプリプレグで形成された第2の絶縁層からなる複数の絶縁層と、
前記複数の絶縁層の各々の間に配置された第1の導体層、及び、前記複数の絶縁層の最外層の表面に配置された第2の導体層からなる複数の導体層と、
を有する多層プリント配線板。
本発明によれば、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さず(Tgレス)、かつ、プリント配線板、特に、多層コアレス基板の反りを十分に低減(低反りを達成)することができる樹脂組成物、並びに、該樹脂組成物を用いた、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、及び多層プリント配線板を提供することができる。
多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である(但し、多層コアレス基板の製造方法はこれに限定されない。以下の各図において同様である。)。 多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である。 多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である。 多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である。 多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である。 多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である。 多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である。 多層コアレス基板のパネルを作製する手順の一例を示すプロセスフロー図である。 多層コアレス基板のパネルの一例の構成を示す部分断面図である。
以下、本発明を実施するための形態(以下「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、本実施形態において、「樹脂固形分」とは、特に断りのない限り、樹脂組成物における、溶剤、及び充填材を除いた成分をいい、「樹脂固形分100質量部」とは、樹脂組成物における溶剤、及び充填材を除いた成分の合計が100質量部であることをいうものとする。
〔樹脂組成物〕
本実施形態の樹脂組成物は、マレイミド化合物(A)と、アリル基含有化合物(B)と、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)及び/又は櫛形グラフトポリマー(D)とを含有し、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)又は櫛形グラフトポリマー(D)の樹脂組成物における含有量が、樹脂固形分100質量部に対して5〜25質量部のものである。樹脂組成物が、このような組成を含有することで、例えば、プリプレグを硬化させた硬化物において、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さず(Tgレス)、かつ、プリント配線板、特に、多層コアレス基板の反りを十分に低減(低反りを達成)できる傾向にある。
〔マレイミド化合物(A)〕
マレイミド化合物(A)としては、分子中に1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が、例えば、N−フェニルマレイミド、N−ヒドロキシフェニルマレイミド、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、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、下記式(3)で表されるマレイミド化合物、これらマレイミド化合物のプレポリマー、若しくはマレイミド化合物とアミン化合物のプレポリマーが挙げられる。このなかでも、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、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、及び下記式(3)で表されるマレイミド化合物からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、特に下記式(3)で表されるマレイミド化合物が好ましい。このようなマレイミド化合物(A)を含むことにより、得られる硬化物の熱膨張率がより低下し、耐熱性、ガラス転移温度(Tg)がより向上する傾向にある。マレイミド化合物(A)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
ここで、式(3)中、Rは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、好ましくは水素原子を示す。また、式(3)中、nは、1以上の整数を表し、好ましくは10以下の整数であり、より好ましくは7以下の整数である。
マレイミド化合物(A)の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは10〜70質量部であり、一層好ましくは20〜60質量部であり、より好ましくは25〜55質量部であり、更に好ましくは35〜55質量部であり、特に好ましくは35〜45質量部である。マレイミド化合物(A)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の熱膨張率がより低下し、耐熱性がより向上する傾向にある。
〔アリル基含有化合物(B)〕
アリル基含有化合物(B)は、分子中に1個以上のアリル基を有する化合物であれば特に限定されないが、アリル基以外の反応性官能基を更に有していてもよい。アリル基以外の反応性官能基としては、特に限定されないが、例えば、シアネート基(シアン酸エステル基)、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミン基、イソシアネート基、グリシジル基、及びリン酸基が挙げられる。このなかでも、シアネート基(シアン酸エステル基)、ヒドロキシル基、及びエポキシ基からなる群より選択される少なくとも1つが好ましく、シアネート基(シアン酸エステル基)がより好ましい。ヒドロキシル基、シアネート基(シアン酸エステル基)、エポキシ基を有することにより、高い曲げ強度及び曲げ弾性率、低い誘電率、高いガラス転移温度(Tg)を有し、熱膨張係数が低く、熱伝導率がより向上する傾向にある。
アリル基含有化合物(B)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上のアリル基以外の反応性官能基を有するアリル基含有化合物(B)を併用する場合は、アリル基以外の反応性官能基は同一であってもよく、異なっていてもよい。このなかでも、アリル基含有化合物(B)が、反応性官能基がシアネート基(シアン酸エステル基)であるアリル基含有化合物と、反応性官能基がエポキシ基であるアリル基含有化合物とを含むことが好ましい。このようなアリル基含有化合物(B)を併用することにより、曲げ強度、曲げ弾性率、ガラス転移温度(Tg)、熱伝導率がより向上する傾向にある。
上述したなかで、アリル基含有化合物(B)として、アリル基以外の反応性官能基を有するアリル基含有化合物及び/又は後述するアルケニル置換ナジイミド化合物(F)を用いることが好ましい。このようなアリル基含有化合物(B)を用いることにより、ガラス転移温度(Tg)、熱膨張率、熱伝導率が向上する傾向にある。
また、アリル基含有化合物(B)として、後述するアリルフェノール誘導体(E)及び/又はアルケニル置換ナジイミド化合物(F)を用いることが特に好ましい。このようなアリル基含有化合物(B)を用いることにより、ガラス転移温度(Tg)、熱膨張率、熱伝導率がより向上する傾向にある
アリル基含有化合物(B)の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは1〜90質量部であり、一層好ましくは10〜80質量部であり、より好ましくは20〜75質量部であり、更に好ましくは25〜40質量部であり、特に好ましくは25〜35質量部である。アリル基含有化合物(B)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の柔軟性、曲げ強度、曲げ弾性率、ガラス転移温度(Tg)、熱膨張率、熱伝導率、及び銅箔ピール強度がより向上する傾向にある。
(アリルフェノール誘導体(E))
アリルフェノール誘導体(E)としては、芳香環にアリル基とフェノール性水酸基が直接結合した化合物及びその誘導体であれば、特に限定されないが、例えば、芳香環の水素原子がアリル基で置換されたビスフェノール、芳香環の水素原子がアリル基で置換され、フェノール性水酸基が、上述したアリル基以外の反応性官能基中、ヒドロキシル基以外の反応性官能基で変性された変性ビスフェノール化合物が挙げられ、より具体的には、下記式(2)で表される化合物が挙げられ、更に具体的にはジアリルビスフェノールA、ジアリルビスフェノールAのシアン酸エステル化合物、ジアリルビスフェノールA型エポキシが挙げられる。
式(2)中、Raは、各々独立して、アリル基以外の反応性置換基を示す。
式(2)で表される化合物としては、特に限定されないが、例えば、下記式(2a)で表される化合物及び/又は下記式(2b)で表される化合物が挙げられる。このようなアリルフェノール誘導体(E)を用いることにより、曲げ強度、曲げ弾性率、ガラス転移温度(Tg)、熱膨張率、熱伝導率、銅箔ピール強度がより向上する傾向にある。
上記ビスフェノールとしては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAP、ビスフェノールAF、ビスフェノールB、ビスフェノールBP、ビスフェノールC、ビスフェノールC、ビスフェノールE、ビスフェノールF、ビスフェノールG、ビスフェノールM、ビスフェノールS、ビスフェノールP、ビスフェノールPH、ビスフェノールTMC、ビスフェノールZが挙げられる。このなかでも、ビスフェノールAが好ましい。
アリルフェノール誘導体(E)1分子中のアリル基の基数は、好ましくは1〜5であり、より好ましくは2〜4であり、更に好ましくは2である。アリルフェノール誘導体(E)1分子中のアリル基の基数が上記範囲内であることにより、曲げ強度、曲げ弾性率、銅箔ピール強度、ガラス転移温度(Tg)がより向上し、熱膨張係数が低く、熱伝導率に優れる傾向にある。
アリルフェノール誘導体(E)1分子中のアリル基以外の反応性官能基数は、好ましくは1〜5であり、より好ましくは2〜4であり、更に好ましくは2である。アリルフェノール誘導体(E)1分子中の反応性官能基数が上記範囲内であることにより、曲げ強度、曲げ弾性率、銅箔ピール強度、ガラス転移温度(Tg)がより向上し、熱膨張係数が低く、熱伝導率に優れる傾向にある。
アリルフェノール誘導体(E)の含有量の好適な範囲は、上述したアリル基含有化合物(B)の含有量に準ずる。
(アルケニル置換ナジイミド化合物(F))
アルケニル置換ナジイミド化合物(F)は、分子中に1個以上のアルケニル置換ナジイミド基を有する化合物であれば特に限定されない。このなかでも、下記式(6)で表される化合物が好ましい。このようなアルケニル置換ナジイミド化合物(F)を用いることにより、得られる硬化物の熱膨張率がより低下し、耐熱性がより向上する傾向にある。
式(6)中、Rは、各々独立して、水素原子、又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、Rは、炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、又は下記式(7)若しくは(8)で表される基を示す。
式(7)中、Rは、メチレン基、イソプロピリデン基、又は、CO、O、S、若しくはSOで表される置換基を示す。
式(8)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜4のアルキレン基、又は炭素数5〜8のシクロアルキレン基を示す。
また、アルケニル置換ナジイミド化合物(F)が、下記式(9)及び/又は(10)で表される化合物であると更に好ましい。このようなアルケニル置換ナジイミド化合物(F)を用いることにより、得られる硬化物の熱膨張率がより低下し、耐熱性がより向上する傾向にある。
その他、アルケニル置換ナジイミド化合物(F)は、市販のものを用いることもできる。市販されているものとしては、特に限定されないが、例えば、BANI−M(丸善石油化学(株)製、式(9)で表される化合物)、BANI−X(丸善石油化学(株)製、式(10)で表される化合物)等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
アルケニル置換ナジイミド化合物(F)の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは20〜50質量部であり、更に好ましくは20〜40質量部であり、特に好ましくは25〜35質量部である。また、より一層好ましくは、アリルフェノール誘導体(E)とアルケニル置換ナジイミド化合物(F)との合計含有量が、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは25〜45質量部であり、一層好ましくは30〜45質量部である。アルケニル置換ナジイミド化合物(F)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の熱膨張率がより低下し、耐熱性がより向上する傾向にある。
〔ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)〕
ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)は、分子中に、1個以上のビスフェノールA型構造単位と、1個以上の炭化水素系構造単位を有する化合物であれば特に限定されない。このなかでも、下記式(1)で表される化合物が好ましい。このようなビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)を用いることにより、得られる硬化物の加熱時の貯蔵弾性率E’が反り抑制に好適な値となる傾向にある。
ここで、式(1)中、R及びRは、各々独立して、水素原子、又はメチル基を示し、R〜Rは、各々独立して、水素原子、メチル基、塩素原子、又は臭素原子を示し、Xは、エチレンオキシエチル基、ジ(エチレンオキシ)エチル基、トリ(エチレンオキシ)エチル基、プロピレンオキシプロピル基、ジ(プロピレンオキシ)プロピル基、トリ(プロピレンオキシ)プロピル基、又は炭素数2〜15のアルキレン基を示し、nは、自然数を表す。
上述したビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)は、市販のものを用いることもできる。市販されているものとしては、特に限定されないが、例えば、EPICLON EXA−4850−150(DIC(株)製、式(1)で表される構造を有する化合物)、EPICLON EXA−4816(DIC(株)製、式(1)におけるXがエチレン基である化合物)等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)の含有量は、上述の如く、樹脂固形分100質量部に対して、3〜25質量部であり、好ましくは5〜25質量部であり、一層好ましくは5〜20質量部であり、より好ましくは10〜20質量部である。ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の加熱時の貯蔵弾性率E’が反り抑制に好適な値となる傾向にある。
また、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)のエポキシ当量は、好ましくは400g/eq.以上であり、より好ましくは400〜800g/eq.であり、更に好ましくは400〜500g/eq.である。ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)のエポキシ当量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の加熱時の貯蔵弾性率E’が反り抑制に好適な値となる傾向にある。
〔櫛形グラフトポリマー(D)〕
櫛形グラフトポリマー(D)としては、(メタ)アクリル系モノマー由来の構成単位を有する高分子主鎖(幹部分;すなわち(メタ)アクリル主鎖)に、側鎖(枝部分)として1個以上のシリコーンモノマー由来の構成単位がグラフト重合されたもの(シリコーン変性(メタ)アクリル樹脂化合物)であれば特に限定されず、また、(メタ)アクリル主鎖に官能基を有していてもよい。この官能基としては、特に制限されず、例えば、OH基、カルボキシル基等が挙げられ、これらのなかでも、カルボキシル基が好ましい。
また、上記(メタ)アクリル系モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、及びその誘導体等が挙げられる。さらに、上記シリコーンモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリジメチルシロキサンのシロキサン骨格の片末端に反応性官能基を有するモノマー等が挙げられる。
このような櫛形グラフトポリマー(D)を用いることにより、得られる硬化物の加熱時の貯蔵弾性率E’が反り抑制に好適な値となる傾向にある。
櫛形グラフトポリマー(D)の重量平均分子量Mwは、好ましくは1.0×10〜3.5×10であり、より好ましくは1.0×10〜2.0×10であり、更に好ましくは1.0×10〜1.5×10である。櫛形グラフトポリマー(D)の重量平均分子量Mwが上記範囲内であることにより、得られる硬化物がブリードアウトすることがなく、本発明による作用効果を確実に発現させ易くなる。重量平均分子量Mwの測定方法としては、特に限定されないが、例えば、本明細書の実施例に述べた方法で測定できる。
また、櫛形グラフトポリマー(D)の製造方法としては、特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂と片末端シリコーンオイルとを、有機溶媒中で、重合開始剤存在下ラジカル重合させてグラフト化する方法が挙げられる。さらに、櫛形グラフトポリマー(D)としては、市販品を用いることもでき、市販品としては、例えば、東亜合成(株)のサイマック(登録商標)シリーズのUS−350、及びUS−380等(いずれも商品名)が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
櫛形グラフトポリマー(D)の含有量は、上述の如く、樹脂固形分100質量部に対して、3〜25質量部であり、好ましくは5〜25質量部であり、より好ましくは5〜20質量部であり、特に好ましくは10〜20質量部である。櫛形グラフトポリマー(D)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の加熱時の貯蔵弾性率E’が反り抑制に好適な値となる傾向にある。
また、より好適には、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)と櫛形グラフトポリマー(D)の樹脂組成物における含有量の合計量が、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは3〜25質量部であり、一層好ましくは5〜25質量部であり、より好ましくは5〜20質量部であり、更に好ましくは10〜20質量部である。ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)と櫛形グラフトポリマー(D)の樹脂組成物における含有量の合計量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の加熱時の貯蔵弾性率E’が反り抑制により好適な値となる傾向にある。
〔シアン酸エステル化合物(G)〕
本実施形態の樹脂組成物は、シアン酸エステル化合物(G)を更に含有してもよい。シアン酸エステル化合物(G)としては、上述したアリルフェノール誘導体(E)以外のシアン酸エステル化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(4)で示されるナフトールアラルキル型シアン酸エステル、下記式(5)で示されるノボラック型シアン酸エステル、ビフェニルアラルキル型シアン酸エステル、ビス(3,5−ジメチル4−シアナトフェニル)メタン、ビス(4−シアナトフェニル)メタン、1,3−ジシアナトベンゼン、1,4−ジシアナトベンゼン、1,3,5−トリシアナトベンゼン、1,3−ジシアナトナフタレン、1,4−ジシアナトナフタレン、1,6−ジシアナトナフタレン、1,8−ジシアナトナフタレン、2,6−ジシアナトナフタレン、2、7−ジシアナトナフタレン、1,3,6−トリシアナトナフタレン、4、4’−ジシアナトビフェニル、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)チオエーテル、ビス(4−シアナトフェニル)スルホン、及び2、2’−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン;これらシアン酸エステルのプレポリマー等が挙げられる。これらのシアン酸エステル化合物(G)は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
式(4)中、Rは、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、このなかでも水素原子が好ましい。また、式(4)中、nは、1以上の整数を表す。nの上限値は、通常は10であり、好ましくは6である。
式(5)中、Rは、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、このなかでも水素原子が好ましい。また、式(5)中、nは、1以上の整数を表す。nの上限値は、通常は10であり、好ましくは7である。
これらのなかでも、シアン酸エステル化合物(G)が、式(4)で示されるナフトールアラルキル型シアン酸エステル、式(5)で示されるノボラック型シアン酸エステル、及びビフェニルアラルキル型シアン酸エステルからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましく、式(4)で示されるナフトールアラルキル型シアン酸エステル及び式(5)で示されるノボラック型シアン酸エステルからなる群より選択される1種以上を含むことがより好ましい。このようなシアン酸エステル化合物(G)を用いることにより、難燃性により優れ、硬化性がより高く、かつ熱膨張係数がより低い硬化物が得られる傾向にある。
これらのシアン酸エステル化合物(G)の製造方法としては、特に限定されず、シアン酸エステル化合物の合成方法として公知の方法を用いることができる。公知の方法としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂とハロゲン化シアンとを不活性有機溶媒中で、塩基性化合物存在下反応させる方法、フェノール樹脂と塩基性化合物との塩を、水を含有する溶液中にて形成させ、その後、得られた塩とハロゲン化シアンとを2相系界面反応させる方法が挙げられる。
これらのシアン酸エステル化合物(G)の原料となるフェノール樹脂としては、特に限定されないが、例えば、下記式(11)で示されるナフトールアラルキル型フェノール樹脂、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が挙げられる。
式(11)中、Rは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、このなかでも水素原子が好ましい。また、式(11)中、nは、1以上の整数を示す。nの上限値は、通常は10であり、好ましくは6である。
式(11)で示されるナフトールアラルキル型フェノール樹脂は、ナフトールアラルキル樹脂とシアン酸とを縮合させて得ることができる。ナフトールアラルキル型フェノール樹脂としては、特に限定されないが、例えば、α−ナフトール及びβ−ナフトール等のナフトール類と、p−キシリレングリコール、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、及び1,4−ジ(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン等のベンゼン類と、の反応により得られるものが挙げられる。ナフトールアラルキル型シアン酸エステルは、上記のようにして得られるナフトールアラルキル樹脂とシアン酸とを縮合させて得られるものから選択することができる。
シアン酸エステル化合物(G)の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは0〜10質量部であり、より好ましくは0〜5質量部である。シアン酸エステル化合物の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の耐熱性と耐薬品性がより向上する傾向にある。
〔エポキシ化合物(H)〕
本実施形態の樹脂組成物は、上述したビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)以外のエポキシ化合物(H)を更に含有してもよい。かかるエポキシ化合物(H)としては、1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物であれば特に限定されないが、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、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、グリシジルエス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、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、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、イソシアヌレート環含有エポキシ樹脂、或いはこれらのハロゲン化物が挙げられる。なお、アリル基含有化合物(B)がエポキシ基を有する場合、エポキシ化合物(H)は、エポキシ基を有するアリル基含有化合物(B)以外のものである。
エポキシ化合物(H)の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは0〜30質量部であり、より好ましくは0〜10質量部である。エポキシ化合物(H)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の柔軟性、銅箔ピール強度、耐薬品性、及び耐デスミア性がより向上する傾向にある。
〔充填材(I)〕
本実施形態の樹脂組成物は、充填材(I)を更に含有してもよい。充填材(I)としては、特に限定されないが、例えば、無機充填材及び有機充填材が挙げられ、両者のうち無機充填材を含有していることが好ましく、有機充填材は無機充填材とともに用いること好適である。無機充填材としては、特に限定されないが、例えば、天然シリカ、溶融シリカ、合成シリカ、アモルファスシリカ、アエロジル、中空シリカ等のシリカ類;ホワイトカーボン等のケイ素化合物;チタンホワイト、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等の金属酸化物;窒化ホウ素、凝集窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物;硫酸バリウム等の金属硫酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム加熱処理品(水酸化アルミニウムを加熱処理し、結晶水の一部を減じたもの)、ベーマイト、水酸化マグネシウム等の金属水和物;酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛等のモリブデン化合物;ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛等の亜鉛化合物;アルミナ、クレー、カオリン、タルク、焼成クレー、焼成カオリン、焼成タルク、マイカ、E−ガラス、A−ガラス、NE−ガラス、C−ガラス、L−ガラス、D−ガラス、S−ガラス、M−ガラスG20、ガラス短繊維(Eガラス、Tガラス、Dガラス、Sガラス、Qガラス等のガラス微粉末類を含む。)、中空ガラス、球状ガラス等が挙げられる。また、有機充填材としては、特に限定されないが、例えば、スチレン型パウダー、ブタジエン型パウダー、アクリル型パウダー等のゴムパウダー;コアシェル型ゴムパウダー;シリコーンレジンパウダー;シリコーンゴムパウダー;シリコーン複合パウダー等が挙げられる。充填材(I)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
このなかでも、無機充填材である、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト、窒化ホウ素、凝集窒化ホウ素、窒化ケイ素、及び窒化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、シリカ、アルミナ、及びベーマイトからなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。このような充填材(I)を用いることにより、得られる硬化物の高剛性化、低反り化がより向上する傾向にある。
充填材(I)(特に無機充填材)の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは100〜700質量部であり、より好ましくは100〜450質量部であり、更に好ましくは120〜250質量部である。充填材(I)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の高剛性化、低反り化がより一層向上する傾向にある。
〔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は、シランカップリング剤や湿潤分散剤を更に含有してもよい。シランカップリング剤や湿潤分散剤を含むことにより、上記充填材(I)の分散性、樹脂成分、充填材(I)、及び後述する基材の接着強度がより向上する傾向にある。
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、特に限定されないが、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン系化合物;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン系化合物;γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリルシラン系化合物;N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩等のカチオニックシラン系化合物;フェニルシラン系化合物等が挙げられる。シランカップリング剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
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、特に限定されないが、例えば、ビッグケミー・ジャパン(株)製のDISPERBYK−110、111、118、180、161、BYK−W996、W9010、W903等が挙げられる。
〔その他の樹脂等〕
本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて、上述したアリル基含有化合物(B)以外の、アリル基含有化合物(以下「その他のアリル基含有化合物」ともいう)、フェノール樹脂、オキセタン樹脂、ベンゾオキサジン化合物、及び重合可能な不飽和基を有する化合物からなる群より選択される1種又は2種以上を更に含有してもよい。このようなその他の樹脂等を含むことにより、得られる硬化物の銅箔ピール強度、曲げ強度、及び曲げ弾性率等がより向上する傾向にある。
〔その他のアリル基含有化合物〕
その他のアリル基含有化合物としては、特に限定されないが、例えば、アリルクロライド、酢酸アリル、アリルエーテル、プロピレン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が挙げられる。
その他のアリル基含有化合物の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは0〜50質量部であり、一層好ましくは10〜45質量部であり、より好ましくは15〜45質量部であり、更に好ましくは20〜35質量部である。その他のアリル基含有化合物の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の曲げ強度、曲げ弾性率、耐熱性、耐薬品性がより向上する傾向にある。
〔フェノール樹脂〕
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、その種類は特に限定されない。その具体例としては、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、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種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。このようなフェノール樹脂を含むことにより、得られる硬化物の接着性や可撓性等により優れる傾向にある。
フェノール樹脂の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは0〜99質量部であり、より好ましくは1〜90質量部であり、更に好ましくは3〜80質量部である。フェノール樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の接着性や可撓性等により一層優れる傾向にある。
〔オキセタン樹脂〕
オキセタン樹脂としては、一般に公知のものを使用でき、その種類は特に限定されない。その具体例としては、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(東亞合成製商品名)、OXT−121(東亞合成製商品名)等が挙げられる。これらのオキセタン樹脂は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。このようなオキセタン樹脂を含むことにより、得られる硬化物の接着性や可撓性等により優れる傾向にある。
オキセタン樹脂の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは0〜99質量部であり、より好ましくは1〜90質量部であり、更に好ましくは3〜80質量部である。オキセタン樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の密着性や可撓性等により一層優れる傾向にある。
〔ベンゾオキサジン化合物〕
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、その種類は特に限定されない。その具体例としては、ビスフェノールA型ベンゾオキサジンBA−BXZ(小西化学製商品名)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(小西化学製商品名)等が挙げられる。これらのベンゾオキサジン化合物は、1種又は2種以上混合して用いることができる。このようなベンゾオキサジン化合物を含むことにより、得られる硬化物の難燃性、耐熱性、低吸水性、低誘電等により優れる傾向にある。
ベンゾオキサジン化合物の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは0〜99質量部であり、より好ましくは1〜90質量部であり、更に好ましくは3〜80質量部である。ベンゾオキサジン化合物の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の耐熱性等により一層優れる傾向にある。
〔重合可能な不飽和基を有する化合物〕
重合可能な不飽和基を有する化合物としては、一般に公知のものを使用でき、その種類は特に限定されない。その具体例としては、エチレン、プロピレン、スチレン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル等のビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、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)アクリレート等の1価又は多価アルコールの(メタ)アクリレート類;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)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート類;ベンゾシクロブテン樹脂;(ビス)マレイミド樹脂等が挙げられる。これらの不飽和基を有する化合物は、1種又は2種以上混合して用いることができる。このような重合可能な不飽和基を有する化合物を含むことにより、得られる硬化物の耐熱性や靱性等により優れる傾向にある。
重合可能な不飽和基を有する化合物の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは0〜99質量部であり、より好ましくは1〜90質量部であり、更に好ましくは3〜80質量部である。重合可能な不飽和基を有する化合物の含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物の耐熱性や靱性等により一層優れる傾向にある。
〔硬化促進剤〕
本実施形態の樹脂組成物は、硬化促進剤を更に含有してもよい。硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルイミダゾール等のイミダゾール類;過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−tert−ブチル−ジ−パーフタレート等の有機過酸化物;アゾビスニトリル等のアゾ化合物;N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチルトルイジン、N,N−ジメチルピリジン、2−N−エチルアニリノエタノール、トリ−n−ブチルアミン、ピリジン、キノリン、N−メチルモルホリン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルブタンジアミン、N−メチルピペリジン等の第3級アミン類;フェノール、キシレノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール等のフェノール類;ナフテン酸鉛、ステアリン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、オレイン酸錫、ジブチル錫マレート、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸コバルト、アセチルアセトン鉄等の有機金属塩;これら有機金属塩をフェノール、ビスフェノール等の水酸基含有化合物に溶解してなるもの;塩化錫、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等の無機金属塩;ジオクチル錫オキサイド、その他のアルキル錫、アルキル錫オキサイド等の有機錫化合物等が挙げられる。これらのなかでも、トリフェニルイミダゾールが硬化反応を促進し、ガラス転移温度(Tg)、熱膨張率が優れる傾向にあるため、特に好ましい。
〔溶剤〕
本実施形態の樹脂組成物は、溶剤を更に含有してもよい。溶剤を含むことにより、樹脂組成物の調製時における粘度が下がり、ハンドリング性がより向上するとともに後述する基材への含浸性がより向上する傾向にある。
溶剤としては、樹脂組成物中の樹脂成分の一部又は全部を溶解可能なものであれば、特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセルソルブ等のケトン類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド等のアミド類;プロピレングリコールモノメチルエーテル及びそのアセテート等が挙げられる。溶剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
〔樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、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。この際、各成分を均一に溶解或いは分散させるため、攪拌、混合、混練処理等の公知の処理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で、樹脂組成物に対する充填材(I)の分散性を向上させることができる。上記の攪拌、混合、混練処理は、例えば、ボールミル、ビーズ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、特に限定されない。その具体例は、上述したとおりである。
〔樹脂組成物の特性〕
本実施形態の樹脂組成物は、それと基材とを含有するプリプレグを230℃及び100分の条件で熱硬化させて得られる硬化物が、下記式(12)〜(16)で表される機械特性に関する物性パラメータの数値範囲を満たすものであると好ましく、下記式(12A)〜(16A)で表される機械特性に関する物性パラメータの数値範囲を満たすとより好ましい。
E’(200℃)/E’(30℃)≦0.90 …(12)
E’(260℃)/E’(30℃)≦0.85 …(13)
E’(330℃)/E’(30℃)≦0.80 …(14)
E’’max/E’(30℃)≦3.0% …(15)
E’’min/E’(30℃)≧0.5% …(16)
0.40≦E’(200℃)/E’(30℃)≦0.90 …(12A)
0.40≦E’(260℃)/E’(30℃)≦0.85 …(13A)
0.40≦E’(330℃)/E’(30℃)≦0.80 …(14A)
0.5%≦E’’max/E’(30℃)≦3.0% …(15A)
3.0%≧E’’min/E’(30℃)≧0.5% …(16A)
ここで、各式中、E’は、括弧内に示す温度における硬化物の貯蔵弾性率を示し、E’’maxは、30℃から330℃の温度範囲における硬化物の損失弾性率の最大値を示し、E’’minは、30℃から330℃の温度範囲における硬化物の損失弾性率の最小値を示す(E’’は、硬化物の損失弾性率を示す。)。
従来、プリント配線板の反り挙動に関しては、プリプレグの硬化物において、より大きな熱時貯蔵弾性率、及びより高い弾性率維持率を実現し得る樹脂組成物が有効であると考えられてきたが、必ずしもそうとは限らず、プリプレグを230℃及び100分の条件で熱硬化させて得られる硬化物の機械特性に関する物性パラメータの数値が上記式(12)〜(16)好ましくは式(12A)〜(16A)の範囲内であることにより、ガラス転移温度(Tg)を十分に高めることができ、かつ、積層板、金属箔張り積層板、プリント配線板、特に多層コアレス基板自体の反り量を十分に低減することが可能となる。
換言すれば、プリプレグを230℃及び100分の条件で熱硬化させて得られる硬化物の機械特性に関する物性パラメータの数値が上記式(12)〜(16)好ましくは式(12A)〜(16A)の範囲内であることにより、好適に、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さず(Tgレス)、かつ、プリント配線板(特に、多層コアレス基板)の反りを十分に低減(低反りを達成)することが可能となる。すなわち、損失弾性率に係る式(15)及び(16)好ましくは式(15A)及び(16A)を満たすことは、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さない(Tgレス)ことと同義といえるところ、硬化物が式(15)及び(16)好ましくは式(15A)及び(16A)のみを満たし、式(12)〜(14)好ましくは式(12A)〜(14A)を満たさないものは、損失弾性率自体は小さくて伸び難いものの、プリント配線板としたときに、その伸び難さが災いして、低反りを達成することが困難となる。これに対し、硬化物が式(15)及び(16)好ましくは式(15A)及び(16A)のみならず、式(12)〜(14)好ましくは式(12A)〜(16A)をも満たすものは、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さない(Tgレス)ことにより伸び難く、かつ、プリント配線板の低反りを達成し易くなる傾向にある。
プリプレグの硬化物の機械特性(貯蔵弾性率E’及び損失弾性率E’’)の測定方法は、特に限定されず、例えば、以下の方法により測定することができる。すなわち、プリプレグ1枚の上下両面に、銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製、厚み12μm)を配置し、圧力30kgf/cm、温度230℃で100分間の積層成形(熱硬化)を行い、所定の絶縁層厚さの銅箔張積層板を得る。次いで、得られた銅箔張積層板をダイシングソーでサイズ5.0mm×20mmに切断後、表面の銅箔をエッチングにより除去し、測定用サンプルを得る。この測定用サンプルを用い、JIS C6481に準拠して動的粘弾性分析装置(TAインスツルメント製)でDMA法により、機械特性(貯蔵弾性率E’及び損失弾性率E’’)を測定することができる。このとき、n=3の平均値を求めてもよい。
〔用途〕
本実施形態の樹脂組成物は、プリプレグ、絶縁層、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、又は多層プリント配線板として好適に用いることができる。以下、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、及びプリント配線板(多層プリント配線板を含む。)について説明する。
〔プリプレグ〕
本実施形態のプリプレグは、基材と、該基材に含浸又は塗布された、上記樹脂組成物と、を有する。プリプレグの製造方法は、常法にしたがって行うことができ、特に限定されない。例えば、本実施形態における樹脂組成物を基材に含浸又は塗布させた後、100〜200℃の乾燥機中で1〜30分加熱する等して半硬化(Bステ−ジ化)させることで、本実施形態のプリプレグを作製することができる。
本実施形態のプリプレグにおける樹脂組成物(充填材(I)を含む。)の含有量は、プリプレグの総量に対して、好ましくは30〜90体積%であり、より好ましくは35〜85体積%であり、更に好ましくは40〜80体積%である。樹脂組成物の含有量が上記範囲内であることにより、成形性がより向上する傾向にある。
基材としては、特に限定されず、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、目的とする用途や性能により適宜選択して使用することができる。基材としては、例えば、ガラス基材、ガラス以外の無機基材、有機基材等が挙げられ、これらのなかでは、高剛性、及び加熱寸法安定性の観点から、ガラス基材が殊に好ましい。これらの基材を構成する繊維の具体例としては、特に限定されず、ガラス基材では、例えば、Eガラス、Dガラス、Sガラス、Tガラス、Qガラス、Lガラス、NEガラス、HMEガラスからなる群より選択される1種以上のガラスの繊維が挙げられる。また、ガラス以外の無機基材では、クォーツ等のガラス以外の無機繊維が挙げられる。さらに、有機基材では、ポリパラフェニレンテレフタラミド(ケブラー(登録商標)、デュポン株式会社製)、コポリパラフェニレン・3,4’オキシジフェニレン・テレフタラミド(テクノーラ(登録商標)、帝人テクノプロダクツ株式会社製)等の全芳香族ポリアミド;2,6−ヒドロキシナフトエ酸・パラヒドロキシ安息香酸(ベクトラン(登録商標)、株式会社クラレ製)、ゼクシオン(登録商標、KBセーレン製)等のポリエステル;ポリパラフェニレンベンズオキサゾール(ザイロン(登録商標)、東洋紡績株式会社製)、ポリイミド等の有機繊維が挙げられる。これら基材は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
基材の形状としては、特に限定されないが、例えば、織布、不織布、ロービング、チョップドストランドマット、サーフェシングマット等が挙げられる。織布の織り方としては、特に限定されないが、例えば、平織り、ななこ織り、綾織り等が知られており、これら公知のものから目的とする用途や性能により適宜選択して使用することができる。また、これらを開繊処理したものやシランカップリング剤等で表面処理したガラス織布が好適に使用される。基材の厚さや質量は、特に限定されないが、通常は0.01〜0.3mm程度のものが好適に用いられる。とりわけ、強度と吸水性との観点から、基材は、厚み200μm以下、質量250g/m以下のガラス織布が好ましく、Eガラス、Sガラス、及びTガラスのガラス繊維からなるガラス織布がより好ましい。
〔積層板及び金属箔張積層板〕
本実施形態の積層板は、少なくとも1枚以上積層された本実施形態の上記プリプレグを有するものである。また、本実施形態の金属箔張積層板は、本実施形態の積層板(すなわち少なくとも1枚以上積層された本実施形態の上記プリプレグ)と、その積層板の片面又は両面に配された金属箔(導体層)とを有するものである。
導体層は、銅やアルミニウム等の金属箔とすることができる。ここで使用する金属箔は、プリント配線板材料に用いられるものであれば、特に限定されないが、圧延銅箔や電解銅箔等の公知の銅箔が好ましい。また、導体層の厚みは、特に限定されないが、1〜70μmが好ましく、より好ましくは1.5〜35μmである。
積層板又は金属箔張積層板の成形方法及びその成形条件は、特に限定されず、一般的な
プリント配線板用積層板及び多層板の手法及び条件を適用することができる。例えば、積層板又は金属箔張積層板の成形時には多段プレス機、多段真空プレス機、連続成形機、オートクレーブ成形機等を用いることができる。また、積層板又は金属箔張積層板の成形(積層成形)において、温度は100〜300℃、圧力は面圧2〜100kgf/cm、加熱時間は0.05〜5時間の範囲が一般的である。さらに、必要に応じて、150〜300℃の温度で後硬化を行うこともできる。特に多段プレス機を用いた場合は、プリプレグの硬化を十分に促進させる観点から、温度200℃〜250℃、圧力10〜40kgf/cm、加熱時間80分〜130分が好ましく、温度215℃〜235℃、圧力25〜35kgf/cm、加熱時間90分〜120分がより好ましい。また、上述のプリプレグと、別途作成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、多層板とすることも可能である。
〔プリント配線板〕
本実施形態のプリント配線板は、絶縁層と、該絶縁層の表面に形成された導体層とを有するプリント配線板であって、絶縁層が、上記樹脂組成物を含む。例えば、上述した金属箔張積層板に、所定の配線パターンを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。そして、本実施形態の樹脂組成物を用いた金属箔張積層板は、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さず(Tgレス)、かつ、反りを十分に低減(低反りを達成)できる傾向にあるので、そのような性能が要求されるプリント配線板として、殊に有効に用いることができる。
本実施形態のプリント配線板は、具体的には、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、上述の金属箔張積層板(銅張積層板等)を用意する。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の形成を行い、内層基板を作成する。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行い、次いで、その内層回路表面に上述のプリプレグを所要枚数重ね、更にその外側に外層回路用の金属箔を積層し、加熱加圧して一体成形(積層成形)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。積層成形の方法及びその成形条件は、上述した積層板又は金属箔張積層板と同様である。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、硬化物層に含まれている樹脂成分に由来する樹脂の残渣であるスミアを除去するためデスミア処理が行われる。その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し、更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し、プリント配線板が製造される。
例えば、上述のプリプレグ(基材及びこれに添着された上述の樹脂組成物)、金属箔張積層板の樹脂組成物層(上述の樹脂組成物からなる層)が、上述の樹脂組成物を含む絶縁層を構成することになる。
また、金属箔張積層板を用いない場合には、上記プリプレグ又は上記樹脂組成物からなるものに、回路となる導体層を形成しプリント配線板を作製してもよい。この際、導体層の形成に無電解めっきの手法を用いることもできる。
さらに、本実施形態のプリント配線板は、図9に示す如く、少なくとも1枚以上積層された上述のプリプレグで形成された第1の絶縁層(1)、及び、その第1の絶縁層(1)の片面方向(図示下面方向)に少なくとも1枚以上積層された上述のプリプレグで形成された第2の絶縁層(2)からなる複数の絶縁層と、それらの複数の絶縁層(1,2)の各々の間に配置された第1の導体層(3)、及び、それらの複数の絶縁層(1,2)の最外層に配置された第2の導体層(3)からなる複数の導体層を有すると好適である。本発明者らの知見によれば、通常の積層板では、例えば一のコア基板であるプリプレグの両面方向に別のプリプレグを積層することで多層プリント配線板を形成することが行われるが、本実施形態のプリプレグは、第1の絶縁層(1)を形成する一のプリプレグの片面方向にのみ、第2の絶縁層(2)を形成する別のプリプレグを積層することにより製造されるコアレスタイプの多層プリント配線板(多層コアレス基板)に特に有効であることが確認された。
換言すれば、本実施形態のプリプレグ及び樹脂組成物は、プリント配線板に用いた場合にその反り量を有効に低減することができ、特に限定するものではないが、プリント配線板のなかでも多層コアレス基板において特に有効である。すなわち、通常のプリント配線板は、一般に両面対称の構成となるため反り難い傾向にあるのに対し、多層コアレス基板は、両面非対称の構成となり易いため、通常のプリント配線板に比して反り易い傾向にある。従って、本実施形態のプリプレグ及び樹脂組成物を使用することにより、従来反り易い傾向にあった多層コアレス基板の反り量を特に有効に低減することができる。
なお、図9においては、1枚の第1の絶縁層(1)に第2の絶縁層(2)が2枚積層されている構成(つまり、複数の絶縁層が3層である構成)を示したが、第2の絶縁層(2)は1枚でも2枚以上であってもよい。従って、第1の導体層(3)も1層でも2層以上であってもよい。
このとおり、上述した構成を有する本実施形態のプリント配線板は、上述した本実施形態の樹脂組成物が、例えば、プリプレグを硬化させた硬化物において、熱時貯蔵弾性率や損失弾性率等の機械特性を低反りに好適な特定の範囲に制御することができ、これにより、高いガラス転移温度を有する(高Tg)か、明確なガラス転移温度を有さず(Tgレス)、かつ、プリント配線板、特に、多層コアレス基板の反りを十分に低減(低反りを達成)することから、半導体パッケージ用プリント配線板及び多層コアレス基板として、殊に有効に用いることができる。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
〔合成例1〕α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN)の合成
反応器内で、α−ナフトールアラルキル樹脂(SN495V、OH基当量:236g/eq.、新日鐵化学(株)製:ナフトールアラルキルの繰り返し単位数nは1〜5のものが含まれる。)0.47モル(OH基換算)を、クロロホルム500mlに溶解させ、この溶液にトリエチルアミン0.7モルを添加した。温度を−10℃に保ちながら反応器内に0.93モルの塩化シアンのクロロホルム溶液300gを1.5時間かけて滴下し、滴下終了後、30分撹拌した。その後さらに、0.1モルのトリエチルアミンとクロロホルム30gの混合溶液を反応器内に滴下し、30分撹拌して反応を完結させた。副生したトリエチルアミンの塩酸塩を反応液から濾別した後、得られた濾液を0.1N塩酸500mlで洗浄した後、水500mlでの洗浄を4回繰り返した。これを硫酸ナトリウムにより乾燥した後、75℃でエバポレートし、さらに90℃で減圧脱気することにより、褐色固形の上記式(4)で表されるα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(式中のRはすべて水素原子である。)を得た。得られたα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物を赤外吸収スペクトルにより分析したところ、2264cm−1付近にシアン酸エステル基の吸収が確認された。
〔実施例1〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製、マレイミド当量186g/eq.)46質量部、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M、丸善石油化学(株)製、アリル当量:286g/eq.)33質量部、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4850−150、DIC(株)製、エポキシ当量:450g/eq.)10質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN、シアネート当量:261g/eq.)1質量部、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH、日本化薬(株)製、エポキシ当量:320g/eq.)10質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB、アドマテックス(株)製)120質量部及び同シリコーン複合パウダー(KMP−600、信越化学工業(株)製)20質量部、シランカップリング剤(Z−6040、東レ・ダウコーニング(株)製)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−161、ビッグケミー・ジャパン(株)製)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール(東京化成(株)製)0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛(日本化学産業(株)製)0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔実施例2〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300)52質量部、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M)38質量部、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4816、DIC(株)製、エポキシ当量:403g/eq.)5質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN)5質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB)100質量部、同スラリーシリカ(SC−5050MOB、アドマテックス(株)製)100質量部、及び同シリコーン複合パウダー(KMP−600)20質量部、シランカップリング剤(Z−6040)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−111、ビッグケミー・ジャパン(株)製)2質量部及び同(DISPERBYK−161)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔実施例3〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300)43質量部、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M)32質量部、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4816)10質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN)5質量部、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH)10質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB)100質量部、同スラリーシリカ(SC−5050MOB)100質量部、及び同シリコーン複合パウダー(KMP−600)20質量部、シランカップリング剤(Z−6040)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−111)2質量部及び同(DISPERBYK−161)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔実施例4〕
ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4816)10質量部に代えて、同エポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4850−150)10質量部を用いたこと、及び、湿潤分散剤(DISPERBYK−111)を1質量部としたこと以外は、実施例3と同様の方法により、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔実施例5〕
ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4850−150)10質量部に代えて、同エポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4816)20質量部を用いたこと、及び、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH)を用いなかったこと以外は、実施例4と同様の方法により、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔比較例1〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300)51質量部、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M)38質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN)1質量部、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH)10質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB)120質量部及び同シリコーン複合パウダー(KMP−600)20質量部、シランカップリング剤(Z−6040)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−161)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔比較例2〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300)49質量部、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M)36質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN)5質量部、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH)10質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB)100質量部、同スラリーシリカ(SC−5050MOB)100質量部、及び同シリコーン複合パウダー(KMP−600)20質量部、シランカップリング剤(Z−6040)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−111)2質量部及び同(DISPERBYK−161)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔比較例3〕
マレイミド化合物(BMI−70、ケイ・アイ化成(株)製、マレイミド当量:221g/eq.)15質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN)35質量部、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH)50質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB)100質量部、同スラリーシリカ(SC−5050MOB)100質量部及び同シリコーン複合パウダー(KMP−600)20質量部、シランカップリング剤(Z−6040)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−111)2質量部及び同(DISPERBYK−161)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔比較例4〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300)35質量部、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M)30質量部、ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)(EPICLON EXA−4816)30質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN)5質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB)100質量部、同スラリーシリカ(SC−5050MOB、アドマテックス(株)製)100質量部、及び同シリコーン複合パウダー(KMP−600)20質量部、シランカップリング剤(Z−6040)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−111)0.1質量部及び同(DISPERBYK−161)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量57体積%のプリプレグを得た。
〔実施例6〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製、マレイミド当量186g/eq.)46質量部、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M、丸善石油化学(株)製、アリル当量:286g/eq.)34質量部、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)5質量部、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN、シアネート当量:261g/eq.)5質量部、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH、日本化薬(株)製、エポキシ当量:320g/eq.)10質量部、充填材(I)であるスラリーシリカ(SC−2050MB、アドマテックス(株)製)100質量部、同スラリーシリカ(SC−5050MOB、アドマテックス(株)製)100質量部、シランカップリング剤(Z−6040、東レ・ダウコーニング(株)製)5質量部、湿潤分散剤(DISPERBYK−161、ビッグケミー・ジャパン(株)製)1質量部、並びに、硬化促進剤であるトリフェニルイミダゾール(東京化成(株)製)0.5質量部及び同オクチル酸亜鉛(日本化学産業(株)製)0.1質量部を混合し、メチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。このワニスをEガラス織布に含浸塗工し、160℃で3分間加熱乾燥して、樹脂組成物含有量73体積%のプリプレグを得た。
なお、後述する「重量平均分子量Mwの測定方法」により櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)の重量平均分子量Mwを測定したところ、145,000であった。
〔実施例7〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製、マレイミド当量186g/eq.)を43質量部としたこと、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M、丸善石油化学(株)製、アリル当量:286g/eq.)を32質量部としたこと、及び、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)を10質量部としたこと以外は、実施例6と同様の方法により、樹脂組成物含有量73体積%のプリプレグを得た。
〔実施例8〕
櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)5質量部に代えて、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−380、東亜合成(株)製)5質量部を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法により、樹脂組成物含有量73体積%のプリプレグを得た。
なお、後述する「重量平均分子量Mwの測定方法」により櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−380、東亜合成(株)製)の重量平均分子量Mwを測定したところ、120,000であった。
〔実施例9〕
櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)10質量部に代えて、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−380、東亜合成(株)製)10質量部を用いたこと以外は、実施例7と同様の方法により、樹脂組成物含有量73体積%のプリプレグを得た。
〔実施例10〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製、マレイミド当量186g/eq.)を38質量部としたこと、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M、丸善石油化学(株)製、アリル当量:286g/eq.)を30質量部としたこと、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)5質量部に代えて、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−380、東亜合成(株)製)20質量部を用いたこと、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN、シアネート当量:261g/eq.)を4質量部としたこと、及び、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH、日本化薬(株)製、エポキシ当量:320g/eq.)を8質量部としたこと以外は、実施例6と同様の方法により、樹脂組成物含有量73体積%のプリプレグを得た。
〔比較例5〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製、マレイミド当量186g/eq.)を49質量部としたこと、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M、丸善石油化学(株)製、アリル当量:286g/eq.)を36質量部としたこと、及び、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)を用いなかったこと以外は、実施例6と同様の方法により、樹脂組成物含有量73体積%のプリプレグを得た。
〔比較例6〕
マレイミド化合物(A)(BMI−2300、大和化成工業(株)製、マレイミド当量186g/eq.)を35質量部としたこと、アリル基含有化合物(B)かつアルケニル置換ナジイミド化合物(F)(BANI−M、丸善石油化学(株)製、アリル当量:286g/eq.)を25質量部としたこと、櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)を30質量部としたこと、シアン酸エステル化合物(G)である合成例1のα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495VCN、シアネート当量:261g/eq.)を3質量部としたこと、及び、エポキシ化合物(H)(NC−3000FH、日本化薬(株)製、エポキシ当量:320g/eq.)を7質量部としたこと以外は、実施例6と同様の方法により、樹脂組成物含有量73体積%のプリプレグを得た。
〔重量平均分子量Mwの測定方法〕
実施例6及び7並びに比較例6で用いた櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−350、東亜合成(株)製)と実施例8乃至10で用いた櫛形グラフトポリマー(D)(サイマック(登録商標)US−380、東亜合成(株)製)の重量平均分子量Mwを、以下のとおり測定した。
櫛形グラフトポリマー(D)30wt%MEK溶液1gを4gのTHF(溶媒)に溶解させた溶液20μLを、高速液体クロマトグラフィー((株)島津製作所製、ポンプ:LC−20AD)に注入し分析を実施した。カラムは、昭和電工(株)製のShodex GPC KF−804(長さ30cm×内径8mm)、Shodex GPC KF−803(長さ30cm×内径8mm)、Shodex GPC KF−802(長さ30cm×内径8mm)、Shodex GPC KF−801(長さ30cm×内径8mm)の計4本を使用し、移動相としてTHF(溶媒)を用い、流速を1mL/min.とし、検出器はRID−10Aを用いた。重量平均分子量Mwは、GPC法により標準ポリスチレンを標準物質として求めた。
〔物性測定評価〕
実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグを用い、以下の各項目に示す手順により物性測定評価用のサンプルを作製し、機械特性(貯蔵弾性率、及び損失弾性率)、式(12)〜(16)及び式(12A)〜(16A)における機械特性に関する物性パラメータ、ガラス転移温度(Tg)、反り量(2種類)、並びにリフロー工程前後基板収縮率を測定評価した。実施例の結果をまとめて表1及び表2に示し、比較例の結果をまとめて表3に示す。
〔機械特性〕
実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグ1枚の上下両面に、銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製、厚み12μm)を配置し、圧力30kgf/cm、温度230℃で100分間の積層成形(熱硬化)を行い、所定の絶縁層厚さの銅箔張積層板を得た。得られた銅箔張積層板をダイシングソーでサイズ5.0mm×20mmに切断後、表面の銅箔をエッチングにより除去し、測定用サンプルを得た。この測定用サンプルを用い、JIS C6481に準拠して動的粘弾性分析装置(TAインスツルメント製)でDMA法により、機械特性(貯蔵弾性率E’及び損失弾性率E’’)を測定した(n=3の平均値)。
〔ガラス転移温度(Tg)〕
実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグ1枚の上下両面に、銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製、厚み12μm)を配置し、圧力30kgf/cm、温度230℃で100分間の積層成形(熱硬化)を行い、所定の絶縁層厚さの銅箔張積層板を得た。得られた銅箔張積層板をダイシングソーでサイズ12.7mm×2.5mmに切断後、表面の銅箔をエッチングにより除去し、測定用サンプルを得た。この測定用サンプルを用い、JIS C6481に準拠して動的粘弾性分析装置(TAインスツルメント製)でDMA法により、ガラス転移温度(Tg)を測定した(n=3の平均値)。
〔反り量:バイメタル法〕
まず、実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグ1枚の上下両面に、銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製、厚み12μm)を配置し、圧力30kgf/cm、温度220℃で120分間の積層成形(熱硬化)を行い、銅箔張積層板を得た。次に、得られた銅箔張積層板から上記銅箔を除去した。次いで、銅箔を除去した積層板の片面に、実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグ1枚を更に配置し、その上下両面に、上記銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製、厚み12μm)を配置し、圧力30kgf/cm、温度220℃で120分間の積層成形(熱硬化)を行い、再び銅箔張積層板を得た。さらに、得られた銅箔張積層板から上記銅箔を除去し、積層板を得た。そして、得られた積層板から20mm×200mmの短冊状板を切りだし、長尺方向両端の反り量を金尺にて測定し、その平均値をバイメタル法による「反り量」とした。
〔反り量:多層コアレス基板〕
まず、図1に示す如く、支持体(a)となるプリプレグの両面に、キャリア付極薄銅箔(b1)(MT18Ex、三井金属鉱業(株)製、厚み5μm)のキャリア銅箔面をプリプレグ側に向けて配置し、その上に実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグ(c1)を更に配置し、その上に銅箔(d)(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製、厚み12μm)を更に配置し、圧力30kgf/cm、温度220℃で120分間の積層成形を行って図2に示す銅箔張積層板を得た。
次いで、得られた図2に示す銅箔張積層板の上記銅箔(d)を、例えば図3に示すように所定の配線パターンにエッチングして導体層(d’)を形成した。次に、導体層(d’)が形成された図3に示す積層板の上に、図4に示すとおり、実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグ(c2)を配置し、その上にさらに、キャリア付極薄銅箔(b2)(MT18Ex、三井金属鉱業(株)製、厚み5μm)を配置し、圧力30kgf/cm、温度230℃で120分間の積層成形を行って図5に示す銅箔張積層板を得た。
次いで、図5に示す銅箔張積層板において、支持体(a)(硬化した支持体用プリプレグ)に配置したキャリア付極薄銅箔(b1)のキャリア銅箔と極薄銅箔を剥離することにより、図6に示すとおり、支持体(a)から2枚の積層板を剥離し、さらに、それらの各積層板における上部のキャリア付極薄銅箔(b2)からキャリア銅箔を剥離した。次に、得られた各積層板の上下の極薄銅箔上にレーザー加工機による加工を行い、図7に示すとおり、化学銅メッキにて所定のビア(v)を形成した。それから、例えば図8に示すように、所定の配線パターンにエッチングして導体層を形成し、多層コアレス基板のパネルを得た。そして、得られたパネルの4つ角及び4辺中央部分の合計8箇所における反り量を金尺にて測定し、その平均値を多層コアレス基板のパネルの「反り量」とした。
〔リフロー工程前後基板収縮率〕
実施例1〜10及び比較例1〜6で得られたプリプレグ1枚の上下両面に、銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製、厚み12μm)を配置し、圧力30kgf/cm、温度220℃で120分間の積層成形を行って、銅箔張積層板を得た。次に、得られた銅箔張積層板にドリルにて格子状均等に9点の穴あけ加工を実施した後、上記銅箔を除去した。
それから、まず、銅箔が除去された積層板における穴間の距離を測定した(距離イ)。次に、その積層板に対し、サラマンダーリフロー装置にて260℃を最高温度としてリフロー処理を実施した。その後、積層板における穴間の距離を再度測定した(距離ロ)。そして、測定された距離イと距離ロを下記式(I)に代入し、リフロー処理における基板の寸法変化率を求め、その値をリフロー工程前後基板収縮率とした。
((距離イ)−(距離ロ))/距離イ×100 …式(I)
本実施形態の樹脂組成物は、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、又は多層プリント配線板の材料として産業上の利用可能性を有する。なお、本出願は、2016年12月28日に出願された日本特許出願番号2016−255207、及び、2017年2月27日に出願された日本特許出願番号2017−035200に基づくものであり、ここにそれらの記載内容を援用する。

Claims (19)

  1. マレイミド化合物(A)と、
    アリル基含有化合物(B)と、
    ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)及び/又は櫛形グラフトポリマー(D)と、
    を含有し、
    前記マレイミド化合物(A)の樹脂組成物における含有量が、当該樹脂組成物における、溶剤、及び充填材を除いた成分100質量部に対して35〜55質量部であり、
    前記アリル基含有化合物(B)の樹脂組成物における含有量が、当該樹脂組成物における、溶剤、及び充填材を除いた成分100質量部に対して25〜40質量部であり、
    前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)又は前記櫛形グラフトポリマー(D)の樹脂組成物における含有量が、当該樹脂組成物における、溶剤、及び充填材を除いた成分100質量部に対して3〜25質量部であり、
    前記アリル基含有化合物(B)が、アリルフェノール誘導体(E)及び/又はアルケニル置換ナジイミド化合物(F)であり、
    前記櫛形グラフトポリマー(D)が、シリコーン変性(メタ)アクリル樹脂化合物である、樹脂組成物。
  2. 前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)と前記櫛形グラフトポリマー(D)の樹脂組成物における含有量の合計量が、当該樹脂組成物における、溶剤、及び充填材を除いた成分100質量部に対して3〜25質量部である、
    請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)のエポキシ当量が400g/eq.以上である、
    請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4. 前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)は、下記式(1)で表されるものである、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
    (式(1)中、R1及びR2は、各々独立して、水素原子、又はメチル基を示し、R3〜R6は、各々独立して、水素原子、メチル基、塩素原子、又は臭素原子を示し、Xは、エチレンオキシエチル基、ジ(エチレンオキシ)エチル基、トリ(エチレンオキシ)エチル基、プロピレンオキシプロピル基、ジ(プロピレンオキシ)プロピル基、トリ(プロピレンオキシ)プロピル基、又は炭素数2〜15のアルキレン基を示し、nは、自然数を表す。)
  5. 前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)は、上記式(1)におけるXがエチレン基のものである、
    請求項4に記載の樹脂組成物。
  6. 前記アルケニル置換ナジイミド化合物(F)が、下記式(6)で表される化合物を含む、
    請求項に記載の樹脂組成物。
    (式(6)中、R1は、各々独立して、水素原子、又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R2は、炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、又は下記式(7)若しくは(8)で表される基を示す。)
    (式(7)中、R3は、メチレン基、イソプロピリデン基、又は、CO、O、S、若しくはSO2で表される置換基を示す。)
    (式(8)中、R4は、各々独立して、炭素数1〜4のアルキレン基、又は炭素数5〜8のシクロアルキレン基を示す。)
  7. 前記マレイミド化合物(A)が、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、ビス(3−エチル−5メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、及び下記式(3)で表されるマレイミド化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
    (式(3)中、R5は、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、n1は、1以上の整数を表す。)
  8. 前記櫛形グラフトポリマー(D)の重量平均分子量Mwが、1.0×105〜3.5×105である、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  9. シアン酸エステル化合物(G)を更に含有する、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  10. 前記シアン酸エステル化合物(G)が、下記式(4)及び/又は(5)で表される化合物を含む、
    請求項に記載の樹脂組成物。
    (式(4)中、R6は、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、n2は、1以上の整数を表す。)
    (式(5)中、R7は、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、n3は、1以上の整数を表す。)
  11. 前記ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位からなるエポキシ樹脂(C)以外のエポキシ化合物(H)を更に含有する、
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  12. 充填材(I)を更に含有する、
    請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  13. 前記充填材(I)の樹脂組成物における含有量が、当該樹脂組成物における、溶剤、及び充填材を除いた成分100質量部に対して100〜700質量部である、
    請求項12に記載の樹脂組成物。
  14. 基材と、
    該基材に含浸又は塗布された、請求項1〜13のいずれか1項に記載の樹脂組成物と、
    を有するプリプレグ。
  15. 前記基材が、Eガラス繊維、Dガラス繊維、Sガラス繊維、Tガラス繊維、Qガラス繊維、Lガラス繊維、NEガラス繊維、HMEガラス繊維、及び有機繊維からなる群より選択される1種以上の繊維で構成されたものである、
    請求項14に記載のプリプレグ。
  16. 少なくとも1枚以上積層された請求項14又は15に記載のプリプレグを有する、積層板。
  17. 少なくとも1枚以上積層された請求項14又は15に記載のプリプレグと、
    該プリプレグの片面又は両面に配された金属箔と、
    を有する金属箔張積層板。
  18. 絶縁層と、
    該絶縁層の表面に形成された導体層と、
    を有し、
    前記絶縁層が、請求項1〜13のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む、
    プリント配線板。
  19. 少なくとも1枚以上積層された請求項14又は15に記載のプリプレグで形成された第1の絶縁層、及び、前記第1の絶縁層の片面方向に少なくとも1枚以上積層された請求項14又は15に記載のプリプレグで形成された第2の絶縁層からなる複数の絶縁層と、
    前記複数の絶縁層の各々の間に配置された第1の導体層、及び、前記複数の絶縁層の最外層の表面に配置された第2の導体層からなる複数の導体層と、
    を有する多層プリント配線板。
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