TWI841812B - 化合物及其製造方法、樹脂組成物、樹脂片、多層印刷電路板、以及半導體裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之化合物(A)以式(1)表示。
式(1)中,R1
各自獨立地表示式(2)表示之基、或氫原子,R2
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基。惟R1
中之至少一者為式(2)表示之基。
Description
本發明係關於化合物及其製造方法、樹脂組成物、樹脂片、多層印刷電路板、及半導體裝置。
由於多層印刷電路板之小型化、及高密度化,有人正積極研究將多層印刷電路板中使用的疊層板予以薄型化。伴隨薄型化,針對絕緣層也要求薄型化,需求不含玻璃布之樹脂片。成為絕緣層之材料的樹脂組成物以熱硬化性樹脂為主流,一般而言,為了獲得於絕緣層間之導通的開孔係以雷射加工進行。
另一方面,利用雷射加工進行開孔會有越是孔數多的高密度基板則加工時間變得越長的問題。所以,近年來需要有可藉由使用因光線等照射而曝光部硬化(曝光步驟)且能去除未曝光部(顯影步驟)之樹脂組成物而以曝光、及顯影步驟進行批次開孔加工的樹脂片。
就曝光的方法而言,係使用以水銀燈作為光源並介隔光罩而曝光之方法,需求能在此水銀燈之光源適當曝光之材料。就以此水銀燈作為光源之曝光方法而言,係使用ghi混線(g射線之波長436nm、h射線之波長405nm、i射線之波長365nm)等,可以選擇泛用之光硬化起始劑。又,近年來,就曝光方法而言,也逐漸導入依據圖案之數位數據,不隔著光罩而對於感光性樹脂組成物層直接進行描繪之直接描繪曝光法。此直接描繪曝光法,相較於介隔光罩之曝光法,位置對準精度較良好,且能獲得高精細的圖案,故在需要形成高密度配線之基板當中,特別導入的進展較大。其光源係使用雷射等單色光,其中,在能形成高精細光阻圖案之DMD(Digital Micro mirror Device)方式之裝置,係使用波長405nm(h線)之光源。
就顯影方法而言,考量獲得高精細的圖案,係使用鹼顯影。
專利文獻1中,就疊層板、樹脂片中使用的感光性之樹脂組成物,記載含有雙馬來醯亞胺化合物(硬化性樹脂)及光自由基聚合起始劑(硬化劑)之樹脂組成物。
又,專利文獻2中,針對含有使雙馬來醯亞胺與單胺反應後再和酸酐反應而獲得之多價之含羧基之化合物、與環氧樹脂等硬化性樹脂之樹脂組成物有記載。且,專利文獻2針對能獲得有鹼顯影性之硬化物之多價之含羧基之化合物有記載。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:WO2018/56466A1
專利文獻2:日本特開2015-229734公報
(發明欲解決之課題)
但是專利文獻1係使用雙馬來醯亞胺化合物作為硬化性樹脂,但通常因馬來醯亞胺化合物的光透射性不佳,若含有馬來醯亞胺化合物,則光無法充分到達光硬化起始劑,光硬化起始劑不易產生自由基,其反應性非常低。專利文獻1係於顯影前進行追加加熱以使馬來醯亞胺化合物硬化,但因伴隨加熱,無法獲得高精細的光阻圖案。又,專利文獻1之樹脂組成物原本鹼顯影性不夠,即使顯影後仍有未曝光的樹脂組成物殘存。所以,由此觀點,專利文獻1無法獲得高精細的光阻圖案,無法使用在高密度印刷電路板之製造。
又,專利文獻2之多價之含羧基之化合物,於使雙馬來醯亞胺與單胺反應後,需再和酸酐反應而得,故步驟煩雜。又,單胺係使用芳香族胺化合物,故此多價之含羧基之化合物於結構中包括具芳香環之醯胺基。所以,此多價之含羧基之化合物,光透射性不佳,會妨礙光硬化反應,實際上難使用在感光性樹脂組成物。
本發明有鑑於如此的習知技術之課題,目的在於提供使用於多層印刷電路板時,曝光步驟不妨礙光硬化反應,顯影步驟能賦予優良的鹼顯影性之化合物、及其化合物、含此化合物之樹脂組成物、樹脂片、多層印刷電路板、及半導體裝置。
(解決課題之方式)
本案發明人等努力研究,結果發現藉由在多層印刷電路板製作之曝光步驟及顯影步驟中使用特定之含羧基之化合物,能不妨礙光硬化反應而理想地獲得硬化物,且可賦予樹脂組成物優異之鹼顯影性,乃完成本發明。
亦即,本發明包括下列內容。
[1]一種化合物(A),以下式(1)表示;
[化1]
式(1)中,R1
各自獨立地表示下式(2)表示之基、或氫原子,R2
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基;惟R1
中之至少一者為下式(2)表示之基;
[化2]
式(2)中,-*表示原子鍵。
[2]如[1]之化合物(A),其中,該R1
中之至少一者為下式(3)表示之基;
[化3]
式(3)中,-*表示原子鍵。
[3]一種化合物(A)之製造方法,係如[1]或[2]之化合物(A)之製造方法,包括下列步驟:
使下式(4)表示之醇化合物與下式(5)表示之酸酐反應;
[化4]
式(4)中,R3
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基;
[化5]
[4]如[3]之化合物(A)之製造方法,其中,該式(5)表示之酸酐包括下式(6)表示之酸酐;
[化6]
[5]如[3]或[4]之化合物(A)之製造方法,其中,該反應係於無觸媒存在之情形下進行。
[6]如[3]~[5]中任一項之化合物(A)之製造方法,其中,該反應係於選自由鹵素溶劑、酮溶劑、及酯溶劑構成之群組中之至少1種溶劑中進行。
[7]如[6]之化合物(A)之製造方法,其中,該溶劑係選自由二氯甲烷、甲乙酮、乙酸丁酯、γ-丁內酯、及丙二醇單甲醚乙酸酯構成之群組中之至少1種。
[8]一種樹脂組成物,包括如[1]或[2]之化合物(A)。
[9]如[8]之樹脂組成物,更包含雙馬來醯亞胺化合物(B),該雙馬來醯亞胺化合物(B)含有下式(7)表示之構成單元且於其分子鏈之兩末端具有馬來醯亞胺基;
[化7]
式(7)中,R4
表示碳數1~16之直鏈狀或分支狀之伸烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之伸烯基。R5
表示碳數1~16之直鏈狀或分支狀之伸烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之伸烯基。R6
各自獨立地表示氫原子、碳數1~16之直鏈狀或分支狀之烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之烯基。n1
各自獨立地表示1~10之整數。
[10]如[8]或[9]之樹脂組成物,更包含馬來醯亞胺化合物(C),該馬來醯亞胺化合物(C)係選自由下式(8)表示之化合物、下式(9)表示之化合物、下式(10)表示之化合物、下式(11)表示之化合物、下式(12)表示之化合物、及下式(13)表示之化合物構成之群組中之至少1種;
[化8]
式(8)中,R7
、R8
、及R9
各自獨立地表示氫原子、或也可以有取代基之碳數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基。
[化9]
式(9)中,R10
、R11
、及R12
各自獨立地表示氫原子、羥基、或也可以有取代基之碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基。n2
表示1~10之整數。
[化10]
式(10)中,R13
各自獨立地表示氫原子、甲基、或乙基,R14
各自獨立地表示氫原子或甲基。
[化11]
式(11)中,R15
各自獨立地表示氫原子或甲基。n3
表示1~10之整數。
[化12]
式(12)中,R16
各自獨立地表示氫原子、甲基、或乙基。
[化13]
式(13)中,R17
各自獨立地表示氫原子或甲基。n4
表示1~10之整數。
[11]如[8]~[10]中任一項之樹脂組成物,更包含光硬化起始劑(D)。
[12]如[11]之樹脂組成物,其中,該光硬化起始劑(D)包括下式(14)表示之化合物;
[化14]
式(14)中,R18
各自獨立地表示下式(15)表示之基或苯基。
[化15]
式(15)中,-*表示原子鍵,R19
各自獨立地表示氫原子或甲基。
[13]一種樹脂片,具有支持體及配置在該支持體之單面或兩面之樹脂層,該樹脂層含有如[8]~[12]中任一項之樹脂組成物。
[14]如[13]之樹脂片,其中,該樹脂層之厚度為1~50μm。
[15]一種多層印刷電路板,具有絕緣層及形成於該絕緣層之單面或兩面之導體層,該絕緣層含有如[8]~[12]中任一項之樹脂組成物。
[16]一種半導體裝置,含有如[8]~[12]中任一項之樹脂組成物。
(發明之效果)
依照本發明,可提供藉由於多層印刷電路板之製作之曝光步驟及顯影步驟中使用特定之含羧基之化合物,能不妨礙光硬化反應而理想地獲得硬化物且能賦予樹脂組成物優異之鹼顯影性之化合物、及其製造方法、含有此化合物之樹脂組成物、樹脂片、多層印刷電路板、及半導體裝置。
以下針對本實施方式(以下稱為「本實施形態」)詳細說明。以下之本實施形態係為了說明本發明之例示,本發明不限於下列內容。本發明在其之範圍內可適當變形實施。
又,本說明書中,「(甲基)丙烯醯氧基」係指「丙烯醯氧基」及和其對應之「甲基丙烯醯氧基」兩者,「(甲基)丙烯酸基」係指「丙烯酸基」及和其對應之「甲基丙烯酸基」兩者。又,本實施形態中,「樹脂固體成分」或「樹脂組成物中之樹脂固體成分」,若無特別指明,係指樹脂組成物中之化合物(A)、光硬化起始劑(D)、添加劑、溶劑、及填充材以外的成分,「樹脂固體成分100質量份」,係指樹脂組成物中,化合物(A)、光硬化起始劑(D)、添加劑、溶劑、及填充材以外的成分之合計為100質量份。
針對本實施形態之化合物(A)說明。
[化合物(A)]
本實施形態之化合物(A)(也稱為成分(A))以式(1)表示。
[化16]
式(1)中,R1
各自獨立地表示式(2)表示之基、或氫原子,R2
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基。惟R1
中之至少一者為式(2)表示之基。
[化17]
式(2)中,-*表示和式(1)中之R1
直接鍵結之氧原子(O)間之原子鍵。
本實施形態藉由於多層印刷電路板製作之曝光步驟及顯影步驟中使用化合物(A),可不妨礙光硬化反應而理想地獲得硬化物,且曝光後能對於未曝光部之樹脂組成物賦予優異之鹼顯影性。理由不詳,本案發明人等推測如下。亦即,多層印刷電路板製作之曝光步驟中,化合物(A)不具有會涉及曝光步驟之光硬化反應之官能基,不會妨礙光硬化反應。又,化合物(A)不具有會妨礙光透射性之骨架,有非常優異之光透射性。所以即使含有化合物(A),光聚合仍會進行,可理想地獲得硬化物。並且化合物(A)不涉及光硬化反應,故可存在於未曝光部之樹脂組成物中。所以顯影步驟中,未曝光部若有鹼顯影液流入,鹼顯影液中之鹼成分與化合物(A)中之羧基能理想地形成鹽,水溶性提高,故可獲得優良的鹼顯影性。又,化合物(A)有多個羧基,亦由此推測其能賦予優良的鹼顯影性。
化合物(A)於製備成含1質量%之N-甲基吡咯烷酮溶液並使用含波長365nm(i射線)之活性能量射線,測定含1質量%之化合物(A)之N-甲基吡咯烷酮溶液之透射率時,其透射率為5%以上。如此,化合物(A)顯示非常優異之光透射性。又,當使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線,測定含1質量%之化合物(A)之N-甲基吡咯烷酮溶液之透射率時,其透射率為5%以上。此時也顯示非常優異之光透射性。若如此使用化合物(A),例如:在使用直接描繪曝光法製造具有高密度且高精細之配線形成(圖案)之印刷電路板時,即使使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線時,例如:馬來醯亞胺之光自由基反應仍會有效率地發生。針對波長365nm(i射線)之透射率,考量獲得光硬化性更優良之樹脂組成物之觀點,按8%以上、10%以上、20%以上、30%以上、及40%以上的順序成為理想的範圍。針對波長405nm(h射線)之透射率,考量能獲得光硬化性更優良之樹脂組成物之觀點,按8%以上、10%以上、20%以上、30%以上、及40%以上之順序成為理想的範圍。又,波長365nm(i射線)之透射率、及波長405nm(h射線)之透射率,各自之上限例如:99.9%以下。
化合物(A)中,式(1)中,R1
各自獨立地表示式(2)表示之基、或氫原子。針對R1
,考量能賦予優良的鹼顯影性的觀點,式(2)表示之基有2個以上較佳,3個以上更佳,R1
皆為式(2)表示之基又更佳。針對式(2)表示之基,若以羰基相對於環己烷環之位置作為1位,若對於此羰基在2位位置已有羧基鍵結,則另一羧基可鍵結於環己烷環的3~6位中任一者。又,化合物(A),因在式(2)表示之基中,鍵結於環己烷環之羰基與2個羧基之結構具立體結構,故存在順式體、反式體、及順式體與反式體之混合物。亦即,化合物(A)可為單獨1種、或為含2種以上之異構物之混合物。
式(1)中,針對R1
,考量能賦予更優良的鹼顯影性之觀點,R1
中之至少一者為式(3)表示之基較佳。亦即,式(3)表示之基中,環己烷環之1位鍵結之羰基與2位羧基之立體結構為順式體較佳。針對另一羧基,其立體結構可以為順式體也可以為反式體。針對R1
,考量能賦予更優良的鹼顯影性的觀點,式(3)表示之基有2個以上較佳,3個以上更佳,R1
皆為式(3)表示之基又更佳。針對R1
中之至少一者為式(3)表示之基則能賦予更優良的鹼顯影性的理由尚不詳,本案發明人等推測如下。亦即,推測1位鍵結之羰基與2位鍵結之羧基若為順式體,則樹脂組成物中之2位之羧基與鹼顯影液中之鹼成分會成為易形成鹽的立體結構,所以水溶性更好,更會促進鹼顯影液流入樹脂組成物中。
[化18]
式(3)中,-*表示和式(1)中之R1
直接鍵結之氧原子(O)間之原子鍵。
R2
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基。
碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基,例如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、2-丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、2-戊基、第三戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-己基、3-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、及2-甲基戊烷-3-基。
針對R2
,考量對於溶劑展現良好的溶解性的觀點,碳數1~6之直鏈狀之烷基較佳,甲基、乙基、正丙基、2-丁基、異丁基、第三丁基、及正戊基更佳,甲基、乙基、及正丙基更理想。
針對化合物(A),考量能賦予更優良的鹼顯影性、進而考量對於溶劑展現良好的溶解性的觀點,式(16)表示之化合物、及式(17)表示之化合物較佳,式(17)表示之化合物更佳。
[化19]
[化20]
[化合物(A)之製造方法]
化合物(A)可依公知之方法製造,例如可藉由包括使式(4)表示之醇化合物與式(5)表示之酸酐(環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐)進行酯化反應之步驟而獲得。又,針對式(5)表示之酸酐,由於環己烷環鍵結之2個羰基與1個羧基之結構具有立體結構,存在順式體、反式體、及順式體與反式體之混合物。亦即,式(5)表示之酸酐可為單獨1種,或也可為含有2種以上之異構物之混合物。
[化21]
式(4)中,R3
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基。
針對碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基,包括其理想態樣可參照前述式(1)之R2
。
[化22]
式(4)表示之醇化合物,例如:二(三羥甲基)乙烷、二(三羥甲基)丙烷、二(三羥甲基)丁烷、二(三羥甲基)戊烷、2,2’-(氧雙(亞甲基))雙(丙烷-1,3-二醇)、2,2’-(氧雙(亞甲基))雙(2-甲基丙烷-1,3-二醇)、及2-((2,2-雙(羥基甲基)丁氧基)甲基)-2-甲基丙烷-1,3-二醇等。
針對式(5)表示之酸酐,考量使用化合物(A)製造硬化物時,能賦予優良的鹼顯影性的觀點,宜含有式(6)表示之酸酐(順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐)較佳。亦即,式(6)表示之酸酐中,羰基相對於環己烷環之位置為1位及2位時,對於此羰基鍵結於4位位置之羰基、與2個羰基的立體結構為順式體較佳。
[化23]
酯化反應可於溶劑中進行也可於無溶劑中進行。溶劑只要是不會和醇化合物及酸酐反應之溶劑即無特殊限制。
如此的溶劑,例如:二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、及氯苯等鹵素溶劑;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、四氫呋喃、二㗁烷、及乙腈等非質子性極性溶劑;丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環戊酮、及環己酮等酮溶劑;2-乙氧基乙醇、及丙二醇單甲醚等賽珞蘇溶劑;甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、及丁醇等脂肪族醇溶劑;苯酚、及甲酚等含芳香族基之苯酚溶劑;乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、甲氧基丙酸甲酯、羥基異丁酸甲酯、γ-丁內酯、及丙二醇單甲醚乙酸酯等酯溶劑;甲苯、及二甲苯等芳香族烴溶劑。該等溶劑可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
該等之中,考量醇化合物及酸酐能充分溶解之觀點,鹵素溶劑、非質子性極性溶劑、酮溶劑、及酯溶劑較佳。
鹵素溶劑宜為二氯甲烷較佳。非質子性極性溶劑宜為二甲基乙醯胺為較佳。酮溶劑宜為甲乙酮為較佳。賽珞蘇溶劑宜為丙二醇單甲醚較佳。酯溶劑宜為乙酸丁酯、γ-丁內酯、及丙二醇單甲醚乙酸酯較佳。
使用溶劑時之使用量,相對於醇化合物及酸酐之合計100質量份通常為20~2000質量份。
酯化反應可以無觸媒也可使用觸媒。
使用觸媒時,觸媒可列舉:鹽酸、硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、對甲苯磺酸、硝酸、三氟乙酸、及三氯乙酸等酸性化合物;氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、及氫氧化鎂等金屬氫氧化物;三乙胺、三丙胺、二異丙基乙胺、及三丁胺等胺化合物;苯胺、N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、及苄胺等有芳香環之脂肪族胺類;吡啶、4-二甲胺基吡啶、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯、咪唑、***、及四唑等雜環族化合物;氫氧化四甲基銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、三甲基乙基氫氧化銨、三甲基丙基氫氧化銨、三甲基丁基氫氧化銨、三甲基鯨蠟基氫氧化銨、三辛基甲基氫氧化銨、四甲基氯化銨、四甲基溴化銨、四甲基碘化銨、四甲基乙酸銨、及三辛基甲基乙酸銨等4級銨鹽;原鈦酸四乙酯、及原鈦酸四甲酯等原鈦酸類;辛酸錫、辛酸鈷、辛酸鋅、辛酸錳、辛酸鈣、辛酸鈉、及辛酸鉀等金屬肥皂類。該等觸媒可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。該等之中,考量反應性良好的觀點,胺化合物、有芳香環之脂肪族胺類、及雜環族化合物較理想,三乙胺、及4-二甲胺基吡啶更理想。又,使用觸媒時之使用量,相對於醇化合物1質量份通常為0.0001~1000質量份。
觸媒之添加方法,例如:直接添加在醇化合物及/或酸酐之方法、使其溶於可溶性之溶劑等成為溶液後再添加於醇化合物、酸酐、及/或含該等之溶劑之方法。
使用觸媒進行酯化時,酯化之反應溫度,取決於觸媒量、及使用溶劑,不特別限定,通常-20~150℃。又,反應時間亦不特別限定,通常0.5~100小時。反應可於1階段完成也可進行2階段以上。
本實施形態中,因式(4)表示之醇化合物與式(5)表示之酸酐的反應性相對較高,即使無觸媒也能酯化。針對式(5)表示之酸酐,考量和醇化合物之反應性較高之觀點,宜含有式(6)表示之酸酐較佳。本實施形態中,無觸媒係指不添加貢獻於酯化反應之觸媒、或添加極少量之意。具體而言,係指在反應中相對於式(4)表示之醇化合物1質量份,觸媒為50ppm以下。又,反應中,貢獻於酯化反應之觸媒為0ppm較佳。
以無觸媒進行酯化時,就溶劑而言,考量能充分溶解醇化合物及酸酐,且獲得之化合物(A)亦能充分溶解之觀點,鹵素溶劑、酮溶劑、及酯溶劑為較佳。又,考量能展現更優良的溶解性、能抑制酸酐水解之觀點,鹵素溶劑、及酯溶劑更佳。進一步考量醇化合物與酸酐能良好地反應、能抑制酸酐水解、達成環境負荷減少的觀點,酯溶劑更理想。針對鹵素溶劑,考量能展現更優良的溶解性的觀點,二氯甲烷為較佳。針對酮溶劑,考量能展現更優良的溶解性的觀點,甲乙酮為較佳。針對酯溶劑,考良能展現更優良的溶解性的觀點,乙酸丁酯、γ-丁內酯、及丙二醇單甲醚乙酸酯為較佳。
於無觸媒存在之情形下藉由使用如此的溶劑,可簡省從後述反應混合物將化合物(A)單離之步驟、精製步驟。又,反應溫度、及反應時間如後述。
其理由不詳,本案發明人等推測如下。亦即,藉由使用鹵素溶劑、酮溶劑、及酯溶劑,式(5)表示之酸酐之水解可理想地受抑制,能抑制目的之酯化反應物以外之副反應。所以推測不易產生雜質,可獲得高純度的目的物。
又,針對溶劑之使用量,相對於醇化合物及酸酐之合計100質量份通常為20~2000質量份,考量減少環境負荷之觀點,20~1000質量份較佳,20~500質量份更佳。
於無觸媒存在之情形下進行酯化時,酯化之反應溫度可依使用溶劑適當設定,通常為-20~150℃,考量更良好地進行酯化之觀點,0~150℃更佳,20~120℃更佳。
於無觸媒存在之情形下進行酯化時,反應時間通常為0.5~100小時,考量抑制副反應且更良好地進行酯化之觀點,0.5~80小時更佳,0.5~50小時更佳。又,反應可1階段完成,也可進行2階段以上。
若溶劑使用酯溶劑,能於無觸媒存在之情形下使醇化合物與酸酐充分酯化,故可減少觸媒花費的費用,可省略去除觸媒之步驟,不易產生雜質,能獲得純度較高的化合物。所以依此製造條件,能簡省從後述反應混合物將化合物(A)單離之步驟、精製步驟。又,反應溫度、及反應時間如前所述。
理由不詳,本案發明人等推測如下。亦即,酯溶劑能更抑制式(5)表示之酸酐之水解,能更抑制目的之酯化反應以外之副反應。所以推測相較於其他之溶劑,雜質較不易產生,可獲得純度更高的目的物。
從含有化合物(A)之反應混合物將目的物化合物(A)單離之方法,當目的物係從反應溶劑析出時,可利用濾取或離心分離進行單離。又,目的物係溶於反應溶劑時,藉由於減壓下餾去溶劑、或於反應混合物中加入適當的不良溶劑、或將反應混合物排到不良溶劑等而使其析出並濾取或離心分離,來進行單離。又,不良溶劑,例如:己烷、庚烷、環己烷、甲苯、及二甲苯等烴。該等溶劑可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
當有必要將已單離的化合物(A)進一步精製時,使用公知方法精製即可。如此的方法,例如:蒸餾精製法、再結晶法、管柱層析法、渣滓處理、及活性碳處理等。
獲得之化合物(A)可利用NMR(核磁共振分析)等公知之方法鑑定。化合物(A)之純度例如能以GPC、液體層析、及IR光譜法等進行分析。化合物(A)中之副產物及殘存溶劑等揮發成分,可利用例如:GPC、及氣體層析進行定量分析。化合物(A)中殘存之鹵化合物可利用例如液相層析質量分析計進行鑑定。又,化合物(A)中殘存之鹵化合物,也可使用硝酸銀溶液之電位差滴定或利用燃燒法分解後以離子層析定量。
[樹脂組成物]
本實施形態之樹脂組成物含有化合物(A),適合多層印刷電路板之製作。藉由使用樹脂組成物,於多層印刷電路板之製作之曝光步驟及顯影步驟中,能不妨礙光硬化反應而理想地獲得硬化物,曝光後能賦予優良的鹼顯影性。
樹脂組成物中,針對化合物(A)之含量,考量能賦予更優良的鹼顯影性、不妨礙樹脂組成物之光硬化反應而能展現良好的硬化性的觀點,相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份,為0.1~30質量份較佳,0.5~15質量份更佳,1~15質量份更理想。
又,樹脂組成物中含有後述雙馬來醯亞胺化合物(B)及後述馬來醯亞胺化合物(C)時,針對化合物(A)之含量,考量能賦予更優良的鹼顯影性、不妨礙樹脂組成物之光硬化反應而能展現良好的硬化性之觀點,相對於後述雙馬來醯亞胺化合物(B)及後述馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份,為0.1~30質量份較佳,0.5~15質量份更佳,1~15質量份更理想。
[雙馬來醯亞胺化合物(B)]
本實施形態之樹脂組成物宜更含有雙馬來醯亞胺化合物(B)(也稱成分(B))較佳。雙馬來醯亞胺化合物(B),包括式(7)表示之構成單元且於其分子鏈之兩末端具有馬來醯亞胺基。
[化24]
式(7)中,R4
表示碳數1~16之直鏈狀或分支狀之伸烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之伸烯基。R5
表示碳數1~16之直鏈狀或分支狀之伸烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之伸烯基。R6
各自獨立地表示氫原子、碳數1~16之直鏈狀或分支狀之烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之烯基。n1
各自獨立地表示1~10之整數。
又,通常,馬來醯亞胺化合物的水溶性極低,不具備和鹼顯影液中之鹼成分間之反應性,故難獲得鹼顯影性。但是樹脂組成物藉由同時含有化合物(A)及雙馬來醯亞胺化合物(B),具有優良的光硬化性且有非常良好的鹼顯影性。其理由不詳,本案發明人等推測如下。
亦即,樹脂組成物包括不妨礙光硬化反應且對於樹脂組成物能賦予優良的鹼顯影性的化合物(A)。且雙馬來醯亞胺化合物(B)是相對較長鏈且有柔軟的結構,因此,不具有會和鹼顯影液中之鹼成分發生交互作用的結構。所以雙馬來醯亞胺化合物(B)在鹼顯影液中,會保持著化合物(A)之結構,伴隨化合物(A)溶解於鹼顯影液,而能溶解於鹼顯影液。故在顯影步驟中,若未曝光部(樹脂組成物)有鹼顯影液流入,不會受雙馬來醯亞胺化合物(B)妨礙而是鹼顯影液中之鹼成分與化合物(A)中之羧基會快速理想地形成鹽,水溶性提高。所以推測樹脂組成物有優良的鹼顯影性。
本案發明人等推測同時含有化合物(A)及雙馬來醯亞胺化合物(B)會使樹脂組成物有優良的光硬化反應性的理由如下。
通常,馬來醯亞胺化合物的光透射性不佳,故樹脂組成物若含馬來醯亞胺化合物,光無法充分到達分散在樹脂組成物中之光硬化起始劑,光硬化起始劑難產生自由基。所以一般而言,馬來醯亞胺化合物之光自由基反應難進行,假設馬來醯亞胺單體之自由基聚合、二元化反應進行,其反應性也非常低。但是雙馬來醯亞胺化合物(B)具有式(7)表示之構成單元,亦即脂環骨架,光透射性非常優異。又,化合物(A)也有非常優異之光透射性。所以,光能充分到達光硬化起始劑,能有效率地發生馬來醯亞胺之光自由基反應,化合物(A)及雙馬來醯亞胺化合物(B)和視需要摻合之後述馬來醯亞胺化合物(C)及後述光硬化起始劑(D)一起使用各種活性能量射線進行光硬化。
針對雙馬來醯亞胺化合物(B),當製備成含量1質量%之氯仿溶液,並使用含波長365nm(i射線)之活性能量射線,測定含雙馬來醯亞胺化合物(B)1質量%之氯仿溶液之透射率時,其透射率為5%以上之顯示非常優異之光透射性。又,當使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線測定含雙馬來醯亞胺化合物(B)1質量%之氯仿溶液之透射率時,其透射率為5%以上之顯示非常優異之光透射性。所以例如:在使用直接描繪曝光法製造具有高密度且高精細之配線形成(圖案)之印刷電路板時,即使使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線,馬來醯亞胺之光自由基反應仍會有效率地發生。針對波長365nm(i射線)之透射率,考量顯示更優良的光透射性之觀點,8%以上較佳,10%以上更佳。針對波長405nm(h射線)之透射率,考量製造具有高密度且高精細之配線形成(圖案)之印刷電路板之觀點,8%以上較佳,10%以上更佳。又,波長365nm(i射線)之透射率、及波長405nm(h射線)之透射率,各自之上限例如:99.9%以下。
通常光硬化起始劑,對於長波長區之光會有吸光度減低之傾向。例如當使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線(光線)時,此波長之光是相對較長波長,因此通常之光硬化起始劑不會吸收,若不使用能理想地吸收此光而產生自由基之光硬化起始劑則聚合不進行。故光硬化起始劑宜使用在測定含0.01質量%之光硬化起始劑(D)之氯仿溶液之吸光度時對於波長405nm(h射線)之光之吸光度為0.1以上之顯示非常優異之吸收性之光硬化起始劑較佳。
雙馬來醯亞胺化合物(B),如前述因光透射性優異,例如即使用含波長365nm之活性能量射線、或含405nm之活性能量射線時,光仍會充分到達光硬化起始劑,使用從光硬化起始劑產生之自由基之自由基反應會進行,即使是摻合多量雙馬來醯亞胺化合物(B)之組成物仍會光硬化。
且樹脂組成物的鹼顯影性及光硬化性優異。又,獲得之硬化物,耐熱性、絕緣可靠性、及熱安定性優異。所以依本實施形態,能理想地形成多層印刷電路板及半導體裝置中之保護膜、及絕緣層。
雙馬來醯亞胺化合物(B)只要能發揮本發明之效果不特別限定,考量獲得理想的黏度、抑制清漆之黏度上昇之觀點,質量平均分子量為100~5000較佳,300~4500更佳。又,本實施形態中,「質量平均分子量」,係指利用凝膠滲透層析(GPC)法得到之聚苯乙烯標準品換算之質量平均分子量。
其次針對雙馬來醯亞胺化合物(B)之結構說明。
雙馬來醯亞胺化合物(B)之式(7)中,R4
表示碳數1~16之直鏈狀或分支狀之伸烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之伸烯基。針對R4
,考量獲得理想的黏度且能控制清漆之黏度上昇之觀點,直鏈狀或分支狀之伸烷基較佳,直鏈狀之伸烷基更佳。
針對伸烷基之碳數,考量獲得更理想的黏度、更能控制清漆之黏度上昇之觀點,2~14較佳,4~12更佳。
直鏈狀或分支狀之伸烷基,例如:亞甲基、伸乙基、伸丙基、2,2-二甲基伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十二烷基、伸十一烷基、伸十三烷基、伸十四烷基、伸十五烷基、伸十六烷基、伸新戊基、二甲基伸丁基、甲基伸己基、乙基伸己基、二甲基伸己基、三甲基伸己基、甲基伸庚基、二甲基伸庚基、三甲基伸庚基、四甲基伸庚基、乙基伸庚基、甲基伸辛基、甲基伸壬基、甲基伸癸基、甲基伸十二烷基、甲基伸十一烷基、甲基伸十三烷基、甲基伸十四烷基、及甲基伸十五烷基。
針對伸烯基之碳數,考量獲得更理想的黏度、更能控制清漆之黏度上昇之觀點,2~14較佳,4~12更佳。
直鏈狀或分支狀之伸烯基,例如:伸乙烯基、1-甲基伸乙烯基、伸烯丙基、伸丙烯基、伸異丙烯基、1-伸丁烯基、2-伸丁烯基、1-伸戊烯基、2-伸戊烯基、伸異戊烯基、伸環戊烯基、伸環己烯基、及伸二環戊二烯基等。
式(1)中,R5
表示碳數1~16之直鏈狀或分支狀之伸烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之伸烯基。針對R5
,考量獲得理想的黏度且能控制清漆之黏度上昇之觀點,直鏈狀或分支狀之伸烷基較佳,直鏈狀之伸烷基更佳。
針對伸烷基之碳數,考量獲得更理想的黏度、更能控制清漆之黏度上昇之觀點,2~14較佳,4~12更佳。
直鏈狀或分支狀之伸烷基可參照前述R4
。
針對伸烯基之碳數,考量獲得更理想的黏度、更能控制清漆之黏度上昇之觀點,2~14較佳,4~12更佳。
直鏈狀或分支狀之伸烯基可參照前述R4
。
式(7)中,R4
與R5
可相同也可不同,考量能較易合成雙馬來醯亞胺化合物(B)之觀點,宜相同較佳。
式(7)中,R6
各自獨立地表示氫原子、碳數1~16之直鏈狀或分支狀之烷基、或碳數2~16之直鏈狀或分支狀之烯基。針對R6
,考量獲得理想的黏度且能控制清漆之黏度上昇之觀點,各自獨立地為氫原子、或碳數1~16之直鏈狀或分支狀之烷基較佳,R6
之中,1~5個基(R6
)為碳數1~16之直鏈狀或分支狀之烷基且其餘之基(R6
)為氫原子更佳,R6
之中,1~3個基(R6
)為碳數1~16之直鏈狀或分支狀之烷基且其餘之基(R6
)為氫原子更理想。
針對烷基之碳數,考量獲得更理想的黏度、更能控制清漆之黏度上昇之觀點,2~14較佳,4~12更佳。
直鏈狀或分支狀之烷基,例如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、1-乙基丙基、正丁基、2-丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、2-戊基、第三戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-己基、3-己基、正庚基、正辛基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2-甲基戊烷-3-基、及正壬基。
針對烯基之碳數,考量獲得更理想的黏度、更能控制清漆之黏度上昇之觀點,2~14較佳,4~12更佳。
直鏈狀或分支狀之烯基,例如:乙烯基、烯丙基、4-戊烯基、異丙烯基、異戊烯基、2-庚烯基、2-辛烯基、及2-壬烯基。
式(7)中,n1
各自獨立地表示1~10之整數。
雙馬來醯亞胺化合物(B),在分子鏈之兩末端具有馬來醯亞胺基。兩末端,係指雙馬來醯亞胺化合物(B)之分子鏈的兩個末端,例如: 式(7)表示之結構單元位在雙馬來醯亞胺化合物(B)之分子鏈之末端時,係指馬來醯亞胺基位在R4
之分子鏈之末端、或位在馬來醯亞胺環之N原子上之分子鏈之末端、或兩末端皆有。雙馬來醯亞胺化合物(B)在分子鏈之兩末端以外也可以有馬來醯亞胺基。
馬來醯亞胺基以式(18)表示,且N原子鍵結在雙馬來醯亞胺化合物(B)之分子鏈。又,雙馬來醯亞胺化合物(B)鍵結之馬來醯亞胺基可全部相同也可不同,但分子鏈之兩末端之馬來醯亞胺基宜相同較佳。
[化25]
式(18)中,R20
各自獨立地表示氫原子、或碳數1~4之直鏈狀或分支狀之烷基。針對R20
,考量理想地光硬化之觀點,兩者皆為氫原子較佳。
針對烷基之碳數,考量理想地光硬化之觀點,1~3較佳,1~2更佳。
直鏈狀或分支狀之烷基可參照前述R6
。
如此的雙馬來醯亞胺化合物(B),例如:式(19)表示之馬來醯亞胺化合物。可將他們單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
[化26]
式(19)中,a表示1~10之整數。針對a,考量獲得更理想的黏度,更能控制清漆之黏度上昇之觀點,1~6之整數較佳。
雙馬來醯亞胺化合物(B)也可利用市售品。市售品,例如:日本化藥(股)製MIZ-001(商品名,含有式(19)之馬來醯亞胺化合物)。
樹脂組成物中,針對雙馬來醯亞胺化合物(B)之含量,考量能獲得以雙馬來醯亞胺化合物作為主成分之硬化物、能使光硬化性更好,獲得更優良的耐熱性及熱安定性之觀點,樹脂固體成分100質量份中含有10~90質量份較佳,30~80質量份更佳,40~70質量份更理想。
又,樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與後述馬來醯亞胺化合物(C)時,針對雙馬來醯亞胺化合物(B)之含量,考量能獲得以雙馬來醯亞胺化合物作為主成分之硬化物、能使光硬化性更好、能獲得更優良的耐熱性及熱安定性之觀點,相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及後述馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份,含有10~90質量份較佳,30~80質量份更佳,40~70質量份更理想。
雙馬來醯亞胺化合物(B)可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
(雙馬來醯亞胺化合物(B)之製造方法)
雙馬來醯亞胺化合物(B)可以利用公知之方法製造。例如:將1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、與含二聚二胺等之含二胺之單體、馬來酸酐,於通常約80~250℃,較佳為約100~200℃之溫度,通常進行約0.5~50小時,較佳為約1~20小時加成聚合反應,獲得加成聚合物。之後,通常於約60~120℃程度,較佳為約80~100℃之溫度中,通常進行約0.1~2小時,較佳為約0.1~0.5小時,使加成聚合物進行醯亞胺化反應,亦即,使其脫水閉環反應,可獲得雙馬來醯亞胺化合物(B)。
二聚二胺,例如係由二聚酸之還原性胺基化反應獲得,胺化反應可藉由例如:使用氨及觸媒之還原法等公知之方法(例如:日本特開平9-12712號公報記載的方法)進行。二聚酸,係不飽和脂肪酸利用分子間聚合反應等進行二量化而獲得之二元酸。雖取決於合成條件及精製條件,通常除了二聚酸以外,還會含有少量的單體酸、三聚酸等。反應後獲得之分子內中殘存雙鍵,但本實施形態,二聚酸也包括利用氫化反應使分子內存在之雙鍵被還原而成為飽和二元酸者。二聚酸,例如使用路易士酸及布氏酸作為觸媒,進行不飽和脂肪酸之聚合而獲得。二聚酸可以利用公知之方法(例如:日本特開平9-12712號公報記載的方法)製造。不飽和脂肪酸,例如:巴豆酸、荳蔻酸,棕櫚油酸,油酸,桉樹酸、牛油酸、鱈油酸、二十烯酸、芥酸、二十四碳烯酸、亞麻油酸、松子油酸、油硬脂酸、蜜胺酸、二高-γ-次亞麻油酸、花生三烯酸、十八碳四烯酸、花生油酸、花生四烯酸、腎上腺酸、伯色五烯酸(bosseopentaenoic acid)、二十二碳五烯酸(osbond acid)、鰶油酸(clupanodonic acid)、二十四碳五烯酸(tetracosapentenoic
acid)、二十二碳六烯酸、鯡酸(nisinic acid)。不飽和脂肪酸之碳數通常為4~24,較佳為14~20。
雙馬來醯亞胺化合物(B)之製造中,宜將含二胺之單體預先在例如:氬氣、氮氣等鈍性氣體環境中溶解於有機溶劑中或使其分散成漿液狀而製成含二胺之單體溶液較佳。並且,1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐,宜溶解於有機溶劑或使其分散成漿液狀後,或以固體狀態,添加於上述含二胺之單體溶液中較佳。
藉由調整1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐之莫耳數、及含二胺之單體及馬來醯亞胺化合物之全量之莫耳數,可獲得任意之雙馬來醯亞胺化合物(B)。
加成聚合反應及醯亞胺化反應可使用各種公知之溶劑。溶劑,例如:N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、及N-甲基-2-吡咯烷酮等醯胺類;丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮、及異佛爾酮等酮類;γ-丁內酯、γ-戊內酯、δ-戊內酯、γ-己內酯、ε-己內酯、α-甲基-γ-丁內酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、及乙酸丁酯等酯類;甲醇、乙醇、及丙醇等碳數1~10之脂肪族醇類;苯酚、及甲酚等含芳香族基之苯酚類;苯甲醇等含芳香族基之醇類;乙二醇、及丙二醇等二醇類、或它們的二醇類、與甲醇、乙醇、丁醇、己醇、辛醇、苯甲醇、苯酚、及甲酚等之單醚或二醚、或該等單醚之酯類等二醇醚類;二㗁烷、及四氫呋喃等環狀醚類;碳酸伸乙酯、及碳酸伸丙酯等環狀碳酸酯類;脂肪族及甲苯、及二甲苯等芳香族烴類;二甲基亞碸等非質子性極性溶劑。該等溶劑可視需要單獨使用1種或將2種以上組合使用。
又,醯亞胺化反應宜使用觸媒較佳。觸媒可使用例如:3級胺、及脫水觸媒。3級胺宜為雜環族之3級胺較理想,例如:吡啶、甲基吡啶、喹啉、及異喹啉等。脫水觸媒,例如:乙酸酐、丙酸酐、正丁酸酐、苯甲酸酐、及三氟乙酸酐等。
觸媒之添加量,例如:醯亞胺化劑相對於醯胺基為約0.5~5.0倍莫耳當量,脫水觸媒相對於醯胺基為約0.5~10.0倍莫耳當量較佳。
醯亞胺化反應完成後,可將此溶液作為雙馬來醯亞胺化合物(B)溶液使用,也可於反應溶劑中投入不良溶劑,使雙馬來醯亞胺化合物(B)成為固體。不良溶劑,例如:水、甲醇、乙醇、2-丙醇、乙二醇、三乙二醇、2-丁醇、2-戊醇、2-己醇、環戊醇、環己醇、苯酚、及第三丁醇等。
<馬來醯亞胺化合物(C)>
本實施形態之樹脂組成物宜更含有本實施形態之雙馬來醯亞胺化合物(B)以外之馬來醯亞胺化合物(C)(也稱為成分(C))較佳。馬來醯亞胺化合物(C),係選自由式(8)表示之化合物、式(9)表示之化合物、式(10)表示之化合物、式(11)表示之化合物、式(12)表示之化合物、及式(13)表示之化合物構成之群組中之至少1種。馬來醯亞胺化合物(C)可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。針對馬來醯亞胺化合物(C),考量耐熱性及熱安定性更優良、及對於溶劑有良好的溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和其他樹脂間之良好的相容性之觀點,為式(8)表示之化合物、式(9)表示之化合物、及式(10)表示之化合物較佳,式(8)表示之化合物、及式(9)表示之化合物更佳。
如前述,通常馬來醯亞胺化合物之光自由基的反應性非常低。但是雙馬來醯亞胺化合物(B),如前所述,光透射性非常優異。又,化合物(A)也有非常優異之光透射性,故藉由和化合物(A)、馬來醯亞胺化合物(C)、視需要摻合之後述光硬化起始劑(D)一起使用雙馬來醯亞胺化合物(A),光可充分到達光硬化起始劑,會有效率地發生馬來醯亞胺之光自由基反應,能使用各種活性能量射線進行光硬化。
化合物(A)及雙馬來醯亞胺化合物(B)因光透射性優異,例如使用含波長365nm之活性能量射線、或含405nm之活性能量射線,光仍會充分到達光硬化起始劑,使用產生自光硬化起始劑之自由基之自由基反應會進行,即使是摻合馬來醯亞胺化合物(C)之組成物也能光硬化。
又,樹脂組成物的鹼顯影性及光硬化性優異。又,獲得之硬化物,耐熱性、絕緣可靠性、及熱安定性優異,能理想地形成保護膜、及絕緣層。
其次針對馬來醯亞胺化合物(C)中含有的式(8)~式(13)表示之化合物說明。
(式(8)表示之化合物)
式(8)表示之化合物為如下之化合物。
[化27]
式(8)中,R7
、R8
、及R9
各自獨立地表示氫原子、或也可以有取代基之碳數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基。
也可以有取代基之碳數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基,例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、1-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、環戊基、己基、及庚基等。該等烷基中之氫原子也可取代為氟原子、及氯原子等鹵素原子、及氰基等。該等烷基之中,考量光硬化性、耐熱性、及熱安定性更優良、及對於溶劑有良好的溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和其他樹脂間之良好的相容性之觀點,甲基、乙基、異丙基、及第三丁基較佳,甲基、乙基、及異丙基更佳,甲基更理想。
針對式(8)表示之化合物,考量更優異之光硬化性、耐熱性、及熱安定性、對於溶劑之溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和他樹脂之相容性之觀點,式(20)表示之化合物(本實施形態也稱TMDM)更理想。
[化28]
(式(9)表示之化合物)
式(9)表示之化合物為如下之化合物。
[化29]
式(9)中,R10
、R11
、及R12
各自獨立地表示氫原子、羥基、或也可以有取代基之碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基。n2
表示1~10之整數。
針對碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基,可參照前述式(1)中之R6
。針對烷基,考量對於溶劑之良好的溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和其他樹脂間之良好的相容性之觀點,甲基、乙基、正丙基、及異丙基較理想,甲基更佳。
又,R10
、R11
、及R12
中,考量展現更優良的對溶劑之溶解性之觀點,R9
及R12
為碳數1~6之直鏈狀或分支狀之烷基且R11
為氫原子較佳。又,理想烷基如前所述。
針對n2
,考量對於溶劑之溶解性優異、可獲更理想的黏度、且更能控制清漆之黏度上昇之觀點,1~10之整數較佳,1~6之整數更佳。
式(9)表示之化合物也可使用市售品,例如:式(21)表示之群榮化學工業(股)製BCPH13(商品名)、群榮化學工業(股)製BCPH01(商品名)、及式(22)表示之群榮化學工業(股)製BMCX426(商品名)。
[化30]
式(21)中,n21
為1~5之整數。
[化31]
式(22)中,n22
為1~10之整數。
(式(10)表示之化合物)
式(10)表示之化合物為如下之化合物。
[化32]
式(10)中,R13
各自獨立地表示氫原子、甲基、或乙基,R14
各自獨立地表示氫原子或甲基。
針對R13
,考量對於溶劑之良好的溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和其他樹脂間之良好的相容性之觀點,為甲基、或乙基較佳。
針對R14
,考量對於溶劑之良好的溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和其他樹脂間之良好的相容性之觀點,為氫原子較佳。
式(10)表示之馬來醯亞胺化合物也可使用市售品,例如:式(23)表示之KI化成(股)製BMI-70(商品名)。
[化33]
(式(11)表示之化合物)
式(11)表示之化合物為如下之化合物。
[化34]
式(11)中,R15
各自獨立地表示氫原子或甲基。n3
表示1~10之整數。
式(11)表示之馬來醯亞胺化合物也可使用市售品,例如:式(24)表示之日本化藥(股)製MIR-3000(商品名)。
[化35]
式(24)中,n31
為1~10之整數。
(式(12)表示之化合物)
式(12)表示之化合物為如下之化合物。
[化36]
式(12)中,R16
各自獨立地表示氫原子、甲基、或乙基。
針對R16
,考量對於溶劑之良好的溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和其他樹脂間之良好的相容性之觀點,甲基、或乙基較佳。
式(12)表示之馬來醯亞胺化合物也可使用市售品,例如:式(25)表示之KI化成(股)製BMI-80(商品名)。
[化37]
(式(13)表示之化合物)
式(13)表示之化合物為如下之化合物。
[化38]
式(13)中,R17
各自獨立地表示氫原子或甲基。n4
表示1~10之整數。
針對R17
,考量對於溶劑之良好的溶解性、低熔點,低吸水性、及展現和其他樹脂間之良好的相容性之觀點,氫原子較佳。
針對n4
,考量對溶劑之溶解性優異、可獲更理想的黏度、更能控制清漆之黏度上昇之觀點,1~5之整數更佳。
式(13)表示之馬來醯亞胺化合物也可使用市售品,例如:式(26)表示之大和化成工業(股)製BMI-2300(商品名)。
[化39]
式(26)中,n41
為1~5之整數。
樹脂組成物中,針對馬來醯亞胺化合物(C)之含量,考量獲得更優良的耐熱性及熱安定性之觀點,樹脂固體成分100質量份中含量為10~90質量份較佳,20~70質量份更佳,30~60質量份更理想。
又,樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)時,針對馬來醯亞胺化合物(C)之含量,考量獲得更優良的耐熱性及熱安定性之觀點,相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份,含有10~90質量份較佳,20~70質量份更佳,30~60質量份更理想。
[光硬化起始劑(D)]
本實施形態之樹脂組成物宜更含光硬化起始劑(D)(也稱成分(D))較佳。光硬化起始劑(D)不特別限定,可使用一般光硬化性樹脂組成物使用之領域為公知者。光硬化起始劑(D),係為了和化合物(A)、視需要摻合之雙馬來醯亞胺化合物(B)、及馬來醯亞胺化合物(C)等一起使用各種活性能量射線進行光硬化而使用。
光硬化起始劑(D),例如:苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因***、苯偶因丙醚、及苯偶因異丁醚等苯偶因類、過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化乙醯、對氯過氧化苯甲醯、及二過氧化鄰苯二甲酸二第三丁酯等例示之有機過氧化物;2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、苯甲醯基-二苯基-氧化膦、及雙苯甲醯基-苯基氧化膦等氧化膦類;苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羥基-2-甲基-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-𠰌啉代丙烷-1-酮、及2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-𠰌啉代苯基)-1-丁酮等苯乙酮類;2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-氯蒽醌、及2-戊基蒽醌等蒽醌類;2,4-二乙基噻吨酮、2-異丙基噻吨酮、及2-氯噻吨酮等噻吨酮類;苯乙酮二甲基縮酮、及苄基二甲基縮酮等縮酮類;二苯基酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、及4,4’-雙甲胺基二苯基酮等二苯基酮類;1,2-辛烷二酮、1-[4-(苯基硫)-,2-(O-苯甲醯基肟)]、及乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯肟)等肟酯類等自由基型光硬化起始劑、
氟膦酸對甲氧基苯基重氮鹽、及六氟膦酸N,N-二乙胺基苯基重氮鹽等路易士酸之重氮鹽;六氟膦酸二苯基錪鹽、及二苯基六氟銻酸錪鹽等路易士酸之錪鹽;六氟膦酸三苯基鋶鹽、及六氟銻酸三苯基鋶鹽等路易士酸之鋶鹽;六氟銻酸三苯基鏻鹽等路易士酸之鏻鹽;其他鹵化物;三𠯤系起始劑;硼酸酯系起始劑;其他之光酸產生劑等陽離子系光聚合起始劑。
光硬化起始劑(D)也可利用市售品,例如:IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)369(商品名)、IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)819(商品名)、IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)819DW(商品名)、IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)907(商品名)、IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)TPO(商品名)、IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)TPO-G(商品名)、IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)784(商品名)、BASF JAPAN(股)製Irgacure(註冊商標)OXE01(商品名)、BASF JAPAN(股)製Irgacure(註冊商標)OXE02(商品名)、BASF JAPAN(股)製Irgacure(註冊商標)OXE03(商品名)、及BASF JAPAN(股)製Irgacure(註冊商標)OXE04(商品名)等。
該等光硬化起始劑(D)可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
針對光硬化起始劑(D),於製備成含量0.01質量%之氯仿溶液,並使用含波長365nm(i射線)之活性能量射線,測定含0.01質量%之光硬化起始劑(D)之氯仿溶液之吸光度時,其吸光度為0.1以上較佳,代表此光硬化起始劑(D)顯示非常優異之吸光性。又,當使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線,測定含0.01質量%之光硬化起始劑(D)之氯仿溶液之吸光度時,其吸光度為0.1以上較佳,此情形也顯示非常優異之吸光性。若使用如此的光硬化起始劑(D),例如在使用直接描繪曝光法製造具有高密度且高精細之配線形成(圖案)之印刷電路板時,即使使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線,也能有效率地發生馬來醯亞胺之光自由基反應。又,針對波長365nm(i射線)之吸光度,考量獲得光硬化性更優良之樹脂組成物之觀點,為0.15以上更佳。針對波長405nm(h射線)之吸光度,考量獲得光硬化性更優良之樹脂組成物之觀點,為0.15以上更佳。又,波長365(i射線)之吸光度、及波長405nm(h射線)之吸光度,各自之上限例如:99.9以下。
如此的光硬化起始劑(D)宜為式(14)表示之化合物較佳。
[化40]
式(14)中,R18
各自獨立地表示式(15)表示之取代基或苯基。
[化41]
式(15)中,R19
各自獨立地表示氫原子或甲基。式(15)中,-*代表和式(14)中之R18
直接鍵結之磷原子(P)間之原子鍵。
針對式(14)表示之化合物,當製備含有0.01質量%之此化合物之氯仿溶液,並使用含波長365nm(i射線)之活性能量射線來測定此氯仿溶液之吸光度時,顯示吸光度為0.1以上之對於波長365nm(i射線)之光之非常優異之吸收性。所以此化合物,對於波長365nm(i射線)之光可理想地產生自由基。吸光度為0.15以上較佳。上限值例如:10.0以下,也可為5.0以下,也可為2.0以下。
針對式(14)表示之化合物,當製備含有0.01質量%之此化合物之氯仿溶液,並使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線來測定此氯仿溶液之吸光度時,顯示吸光度為0.1以上之對於波長405nm(h射線)之光之非常優異之吸收性。所以此化合物,對於波長405nm(h射線)之光可理想地產生自由基。吸光度為0.15以上較佳。上限值例如:10.0以下,也可為5.0以下,也可為2.0以下。
式(14)中,R18
各自獨立地表示式(15)表示之取代基或苯基。R18
之中,1個以上為式(15)表示之取代基較佳。
式(15)中,R19
各自獨立地表示氫原子或甲基。R19
之中,1個以上為甲基較佳,皆為甲基更佳。
式(14)表示之化合物,例如:2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦、及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦等醯基氧化膦類。該等之中,考量有優良的光透射性之觀點,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦為較佳。該等化合物可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
醯基氧化膦類對含波長405nm(h射線)之活性能量射線顯示非常優異之吸收性,例如可於波長405nm(h射線)使雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)理想地自由基聚合。所以依本實施形態,尤其在多層印刷電路板使用時,能製造曝光步驟可不妨礙光硬化反應且有優良的光硬化性,於顯影步驟可賦予優良的鹼顯影性的樹脂組成物、使用此樹脂組成物之樹脂片、多層印刷電路板、及半導體裝置。
樹脂組成物中,針對光硬化起始劑(D)之含量,考量不妨礙樹脂組成物之光硬化反應而能使光硬化充分進行,於鹼顯影性方面,曝光部能充分不溶化之觀點,在樹脂固體成分100質量份中為0.1~50質量份較佳,0.2~30質量份更佳,0.3~10質量份更理想。
又,樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與馬來醯亞胺化合物(C)時,針對光硬化起始劑(D)之含量,考量不妨礙樹脂組成物之光硬化反應,光硬化能充分進行,於鹼顯影性方面,曝光部會充分不溶化之觀點,相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份,0.1~50質量份較佳,0.2~30質量份更佳,0.3~10質量份更理想。
[雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)以外之馬來醯亞胺化合物(E)]
只要能發揮本發明之效果,本實施形態之樹脂組成物中也可使用雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)以外之馬來醯亞胺化合物(E)(也稱成分(E))。化合物(A)及雙馬來醯亞胺化合物(B)如前所述,光透射性非常優異,故即使使用馬來醯亞胺化合物(E),光也能充分到達光硬化起始劑,馬來醯亞胺之光自由基反應能有效率地發生,能使用各種活性能量射線進行光硬化。所以,即使使用例如含波長365nm之活性能量射線、或含405nm之活性能量射線,光也能充分到達光硬化起始劑,使用發生自光硬化起始劑之自由基之自由基反應會進行,摻合了馬來醯亞胺化合物(E)之組成物也能光硬化。
針對馬來醯亞胺化合物(E),只要是雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)以外且分子中有一個以上之馬來醯亞胺基之化合物則無特殊限制。例如:N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-羥基苯基馬來醯亞胺、N-苯胺基苯基馬來醯亞胺、N-羧基苯基馬來醯亞胺、N-(4-羧基-3-羥基苯基)馬來醯亞胺、6-馬來醯亞胺己酸、4-馬來醯亞胺丁酸、雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、2,2-雙(4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)-苯基)丙烷、4,4-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、雙(3,5-二甲基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、雙(3,5-二乙基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、苯基甲烷馬來醯亞胺、鄰伸苯基雙馬來醯亞胺、間伸苯基雙馬來醯亞胺、對伸苯基雙馬來醯亞胺、鄰伸苯基雙檸康醯亞胺、間伸苯基雙檸康醯亞胺、對伸苯基雙檸康醯亞胺、2,2-雙(4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)-苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、1,2-雙馬來醯亞胺乙烷、1,4-雙馬來醯亞胺丁烷、1,5-雙馬來醯亞胺戊烷、1,5-雙馬來醯亞胺-2-甲基戊烷、1,6-雙馬來醯亞胺己烷、1,6-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、1,8-雙馬來醯亞胺-3,6-二氧雜辛烷、1,11-雙馬來醯亞胺-3,6,9-三氧雜十一烷、1,3-雙(馬來醯亞胺甲基)環己烷、1,4-雙(馬來醯亞胺甲基)環己烷、4,4-二苯醚雙馬來醯亞胺、4,4-二苯基碸雙馬來醯亞胺、1,3-雙(3-馬來醯亞胺苯氧基)苯、1,3-雙(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯、4,4-二苯基甲烷雙檸康醯亞胺、2,2-雙[4-(4-檸康醯亞胺苯氧基)苯基]丙烷、雙(3,5-二甲基-4-檸康醯亞胺苯基)甲烷、雙(3-乙基-5-甲基-4-檸康醯亞胺苯基)甲烷、雙(3,5-二乙基-4-檸康醯亞胺苯基)甲烷、聚苯基甲烷馬來醯亞胺、螢光素-5-馬來醯亞胺、及此等馬來醯亞胺化合物之預聚物、及馬來醯亞胺化合物與胺化合物之預聚物等。該等馬來醯亞胺化合物(E)可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與馬來醯亞胺化合物(C)時,針對馬來醯亞胺化合物(E)之含量,考量展現優良的光硬化性之觀點,相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份含有1~50質量份較佳,1~40質量份更佳,1~30質量份更理想。
[填充材(F)]
本實施形態之樹脂組成物中,為了使塗膜性、耐熱性等各特性更好,可以使用填充材(F)(也稱為成分(F))。針對填充材(F),宜為有絕緣性且不妨礙對於光硬化使用之各種活性能量射線之透射性者較佳,不妨礙對於含波長365nm(i射線)、及/或波長405nm(h射線)為活性能量射線之透射性者更佳。
填充材(F),例如:二氧化矽(例如:天然二氧化矽、熔融二氧化矽、非晶質二氧化矽、及中空二氧化矽等)、鋁化合物(例如:軟水鋁石、氫氧化鋁、氧化鋁、及氮化鋁等)、硼化合物(例如:氮化硼等)、鎂化合物(例如:氧化鎂、及氫氧化鎂等)、鈣化合物(例如:碳酸鈣等)、鉬化合物(例如:氧化鉬、及鉬酸鋅等)、鋇化合物(例如:硫酸鋇、及矽酸鋇等)、滑石(例如:天然滑石、及煅燒滑石等)、雲母、玻璃(例如:短纖維狀玻璃、球狀玻璃、微粉末玻璃、E玻璃、T玻璃、及D玻璃等)、聚矽氧粉末、氟樹脂系填充材、胺甲酸酯樹脂系填充材、(甲基)丙烯酸樹脂系填充材、聚乙烯系填充材、苯乙烯・丁二烯橡膠、及聚矽氧橡膠等。該等填充材(F)可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
該等之中,選自由二氧化矽、軟水鋁石、硫酸鋇、聚矽氧粉末、氟樹脂系填充材、胺甲酸酯樹脂系填充材、(甲基)丙烯酸樹脂系填充材、聚乙烯系填充材、苯乙烯・丁二烯橡膠、及聚矽氧橡膠構成之群組中之一種以上較佳。
該等填充材(F)也可為經後述矽烷偶聯劑等進行了表面處理者。
考量使硬化物之耐熱性更好且獲得良好的塗膜性的觀點,二氧化矽較理想,熔融二氧化矽更理想。二氧化矽之具體例可列舉電化(股)製之SFP-130MC(商品名)、Admatechs(股)製之SC2050-MB(商品名)、SC1050-MLE(商品名)、YA010C-MFN(商品名)、及YA050C-MJA(商品名)。
填充材(F)之粒徑不特別限定,考量樹脂組成物之紫外光透射性之觀點,通常為0.005~10μm,較佳為0.01~1.0μm。
樹脂組成物中,針對填充材(F)之含量,考量樹脂組成物之光透射性、使硬化物之耐熱性良好之觀點,通常相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份為300質量份以下較佳,200質量份以下更佳,100質量份以下更理想。又,含有填充材時,針對下限值,考量獲得使塗膜性、耐熱性等各特性更好的效果之觀點,相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份通常為1質量份。
[矽烷偶聯劑及濕潤分散劑]
為了使填充材之分散性、聚合物及/或樹脂與填充材之黏接強度更好,本實施形態之樹脂組成物中也可以併用矽烷偶聯劑及/或濕潤分散劑。
針對該等矽烷偶聯劑,只要是一般在無機物之表面處理使用之矽烷偶聯劑即可,無特殊限制。例如:3-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-胺基丙基二乙氧基甲基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基二甲氧基甲基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基二乙氧基甲基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、[3-(6-胺基己胺基)丙基]三甲氧基矽烷、及[3-(N,N-二甲胺基)-丙基]三甲氧基矽烷等胺基矽烷系;γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-環氧丙氧基丙基二乙氧基甲基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、及[8-(環氧丙氧基)-正辛基]三甲氧基矽烷等環氧矽烷系;乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、二甲氧基甲基乙烯基矽烷、二乙氧基甲基乙烯基矽烷、三甲氧基(7-辛烯-1-基)矽烷、及三甲氧基(4-乙烯基苯基)矽烷等乙烯基矽烷系;3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二乙氧基甲基矽烷等甲基丙烯酸基矽烷系;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、及3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等丙烯酸基矽烷系;3-異氰酸酯丙基三甲氧基矽烷、及3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等異氰酸酯矽烷系;參-(三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯等異氰尿酸酯矽烷系;3-巰基丙基三甲氧基矽烷、及3-巰基丙基二甲氧基甲基矽烷等巰基矽烷系;3-脲基丙基三乙氧基矽烷等脲基矽烷系;對苯乙烯基三甲氧基矽烷等苯乙烯基矽烷系;N-β-(N-乙烯基苄胺基乙基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽等陽離子性矽烷系;[3-(三甲氧基矽基)丙基]琥珀酸酐等酸酐系;苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二甲氧基甲基苯基矽烷、二乙氧基甲基苯基矽烷、及對甲苯基三甲氧基矽烷等苯基矽烷系;三甲氧基(1-萘基)矽烷等芳基矽烷系。該等矽烷偶聯劑可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中,針對矽烷偶聯劑之含量,通常相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份為0.1~10質量份。
針對濕潤分散劑,只要是塗料用途之分散安定劑則無特殊限制。具體例,例如:BYK Chemie Japan(股)製之DISPERBYK(註冊商標)-110(商品名)、111(商品名)、118(商品名)、180(商品名)、161(商品名)、BYK(註冊商標)-W996(商品名)、W9010(商品名)、及W903(商品名)。該等濕潤分散劑可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中,濕潤分散劑之含量通常相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份為0.1~10質量份。
[氰酸酯化合物、酚醛樹脂、氧雜環丁烷樹脂、苯并㗁𠯤化合物、環氧樹脂、及其他化合物]
本實施形態中,只要可發揮本發明之效果,可因應硬化之硬化物之阻燃性、耐熱性、及熱膨脹特性等特性,而使用化合物(A)、雙馬來醯亞胺化合物(B)、馬來醯亞胺化合物(C)、光硬化起始劑(D)、及馬來醯亞胺化合物(E)以外之氰酸酯化合物、酚醛樹脂、氧雜環丁烷樹脂、苯并㗁𠯤化合物、環氧樹脂、及其他化合物等各式各樣種類之化合物及樹脂。又,該等化合物及樹脂,宜為以含波長365nm(i射線)之活性能量射線、及/或含405nm(h射線)之活性能量射線曝光時,樹脂組成物會感光並光硬化較佳。
該等化合物及樹脂可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
<氰酸酯化合物>
針對氰酸酯化合物,若是分子內有經至少1個氰氧基(氰酸酯基)取代之芳香族部分的樹脂則無特殊限制。
例如:式(27)表示者。
[化42]
式(27)中,Ar1
表示苯環、萘環或2個苯環以單鍵鍵結者。有多個時,彼此可相同也可不同。Ra各自獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數6~12之芳基、碳數1~4之烷氧基、及碳數1~6之烷基與碳數6~12之芳基鍵結成之基。Ra中,芳香環也可有取代基,Ar1
及Ra中之取代基可選擇任意位置。p代表鍵結於Ar1
之氰氧基之數,各自獨立地表示1~3之整數。q表示Ar1
鍵結之Ra之數,Ar1
為苯環時係4-p、為萘環時係6-p、為2個苯環以單鍵鍵結者時係8-p。t表示平均重複數且為0~50之整數,氰酸酯化合物可為t不同之化合物之混合物。X有多個時,各自獨立地為單鍵、碳數1~50之2價有機基(氫原子也可取代為雜原子)、氮數1~10之2價有機基(例如:-N-R-N-,在此R表示有機基)、羰基(-CO-)、羧基(-C(=O)O-)、二氧化羰基(-OC(=O)O-)、磺醯基(-SO2
-)、2價硫原子、或2價氧原子中任意者。
式(27)之Ra中之烷基也可有直鏈或分枝之鏈狀結構、及環狀結構(例如:環烷基等)中之任意者。
又,式(27)中之烷基及Ra之芳基中之氫原子也可以取代為氟原子、及氯原子等鹵素原子、甲氧基、及苯氧基等烷氧基、或氰基等。
烷基之具體例可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、1-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、環戊基、己基、環己基、及三氟甲基等。
烯基之具體例可列舉乙烯基、(甲基)烯丙基、異丙烯基、1-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-甲基-2-丙烯基、2-戊烯基、及2-己烯基等。
芳基之具體例可列舉苯基、二甲苯基、均三甲苯基、萘基、苯氧基苯基、乙基苯基、鄰氟苯基、間氟苯基或對氟苯基、二氯苯基、二氰基苯基、三氟苯基、甲氧基苯基、及鄰對甲苯基、間對甲苯基或對甲苯基等。
烷氧基,例如:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、及第三丁氧基等。
式(27)之X中,碳數1~50之2價有機基之具體例可列舉亞甲基、伸乙基、三亞甲基、環伸戊基、伸環己基、三甲基伸環己基、聯苯基亞甲基、二甲基亞甲基-伸苯基-二甲基亞甲基、茀二基、及酞內酯二基等。2價有機基中之氫原子也可取代為氟原子、及氯原子等鹵素原子、甲氧基、及苯氧基等烷氧基、及氰基等。
針對式(27)之X中,氮數1~10之2價有機基可列舉亞胺基、及聚醯亞胺基等。
又,針對式(27)中之X之有機基,例如:有式(28)表示之結構者、或有式(29)表示之結構者。
[化43]
式(28)中,Ar2
表示苯二基、萘二基、或聯苯二基,u為2以上之整數時,彼此可相同也可不同。Rb、Rc、Rf、及Rg各自獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數6~12之芳基、三氟甲基、或至少有1個苯酚性羥基之芳基。Rd、及Re各自獨立地選自氫原子、碳數1~6之烷基、碳數6~12之芳基、碳數1~4之烷氧基、或羥基中任一者。u表示0~5之整數。
[化44]
式(29)中,Ar3
表示苯二基、萘二基、或聯苯二基,v為2以上之整數時,彼此可相同也可不同。Ri、及Rj各自獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數6~12之芳基、苄基、碳數1~4之烷氧基、羥基、三氟甲基、或經至少1個氰氧基取代之芳基。v表示0~5之整數,也可為v不同之化合物之混合物。
再者,式(27)中之X可列舉下式表示之2價基。
[化45]
在此式中,z表示4~7之整數。Rk各自獨立地表示氫原子或碳數1~6之烷基。
式(28)之Ar2
及式(29)之Ar3
之具體例可列舉:式(28)所示之2個碳原子、或式(29)所示之2個氧原子鍵結於1,4位或1,3位之苯二基、2個碳原子或2個氧原子鍵結於4,4’位、2,4’位、2,2’位、2,3’位、3,3’位、或3,4’位之聯苯二基、及2個碳原子或2個氧原子鍵結於2,6位、1,5位、1,6位、1,8位、1,3位、1,4位、或2,7位之萘二基。
式(28)之Rb、Rc、Rd、Re、Rf、及Rg、及式(29)之Ri、及Rj中之烷基及芳基,和式(27)中者為同義。
式(27)表示之氰氧基取代芳香族化合物之具體例可列舉:氰氧基苯、1-氰氧基-2-,1-氰氧基-3-,或1-氰氧基-4-甲基苯、1-氰氧基-2-,1-氰氧基-3-,或1-氰氧基-4-甲氧基苯、1-氰氧基-2,3-,1-氰氧基-2,4-,1-氰氧基-2,5-,1-氰氧基-2,6-,1-氰氧基-3,4-或1-氰氧基-3,5-二甲基苯、氰氧基乙基苯、氰氧基丁基苯、氰氧基辛基苯、氰氧基壬基苯、2-(4-氰氧基苯基)-2-苯基丙烷(4-α-異丙苯基苯酚之氰酸酯)、1-氰氧基-4-環己基苯、1-氰氧基-4-乙烯基苯、1-氰氧基-2-或1-氰氧基-3-氯苯、1-氰氧基-2,6-二氯苯、1-氰氧基-2-甲基-3-氯苯、氰氧基硝基苯、1-氰氧基-4-硝基-2-乙基苯、1-氰氧基-2-甲氧基-4-烯丙基苯(丁香酚(eugenol)之氰酸酯)、甲基(4-氰氧基苯基)硫醚、1-氰氧基-3-三氟甲基苯、4-氰氧基聯苯、1-氰氧基-2-或1-氰氧基-4-乙醯基苯、4-氰氧基苯甲醛、4-氰氧基苯甲酸甲酯、4-氰氧基苯甲酸苯酯、1-氰氧基-4-乙醯胺基苯、4-氰氧基二苯基酮、1-氰氧基-2,6-二-第三丁基苯、1,2-二氰氧基苯、1,3-二氰氧基苯、1,4-二氰氧基苯、1,4-二氰氧基-2-第三丁基苯、1,4-二氰氧基-2,4-二甲基苯、1,4-二氰氧基-2,3,4-二甲基苯、1,3-二氰氧基-2,4,6-三甲基苯、1,3-二氰氧基-5-甲基苯、1-氰氧基或2-氰氧基萘、1-氰氧基-4-甲氧基萘、2-氰氧基-6-甲氧基萘、2-氰氧基-7-甲氧基萘、2,2’-二氰氧基-1,1’-聯萘基、1,3-,1,4-,1,5-,1,6-,1,7-,2,3-,2,6-或2,7-二氰氧基萘、2,2’-或4,4’-二氰氧基聯苯、4,4’-二氰氧基八氟聯苯、2,4’-或4,4’-二氰氧基二苯基甲烷、雙(4-氰氧基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)乙烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-氰氧基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙(2-氰氧基-5-聯苯基)丙烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(4-氰氧基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)丁烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)異丁烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)戊烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)-3-甲基丁烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)-2,2-二甲基丙烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)丁烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)戊烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)己烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)-4-甲基戊烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)-3,3-二甲基丁烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)己烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)庚烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)辛烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)-2-甲基戊烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)-2-甲基己烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)-2,2-二甲基戊烷、4,4-雙(4-氰氧基苯基)-3-甲基庚烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)-2-甲基庚烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)-2,2-二甲基己烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)-2,4-二甲基己烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)-2,2,4-三甲基戊烷、2,2-雙(4-氰氧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、雙(4-氰氧基苯基)苯基甲烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)-1-苯基乙烷、雙(4-氰氧基苯基)聯苯甲烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)環戊烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基)環己烷、2,2-雙(4-氰氧基-3-異丙基苯基)丙烷、1,1-雙(3-環己基-4-氰氧基苯基)環己烷、雙(4-氰氧基苯基)二苯基甲烷、雙(4-氰氧基苯基)-2,2-二氯乙烯、1,3-雙[2-(4-氰氧基苯基)-2-丙基]苯、1,4-雙[2-(4-氰氧基苯基)-2-丙基]苯、1,1-雙(4-氰氧基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、4-[雙(4-氰氧基苯基)甲基]聯苯、4,4-二氰氧基二苯基酮、1,3-雙(4-氰氧基苯基)-2-丙烯-1-酮、雙(4-氰氧基苯基)醚、雙(4-氰氧基苯基)硫醚、雙(4-氰氧基苯基)碸、4-氰氧基苯甲酸-4-氰氧基苯酯(4-氰氧基苯基-4-氰氧基苯甲酸酯)、雙-(4-氰氧基苯基)碳酸酯、1,3-雙(4-氰氧基苯基)金剛烷、1,3-雙(4-氰氧基苯基)-5,7-二甲基金剛烷、3,3-雙(4-氰氧基苯基)異苯并呋喃-1(3H)-酮(苯酚酚酞之氰酸酯)、3,3-雙(4-氰氧基-3-甲基苯基)異苯并呋喃-1(3H)-酮(鄰甲酚酚酞之氰酸酯)、9,9’-雙(4-氰氧基苯基)茀、9,9-雙(4-氰氧基-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(2-氰氧基-5-聯苯基)茀、參(4-氰氧基苯基)甲烷、1,1,1-參(4-氰氧基苯基)乙烷、1,1,3-參(4-氰氧基苯基)丙烷、α,α,α’-參(4-氰氧基苯基)-1-乙基-4-異丙基苯、1,1,2,2-肆(4-氰氧基苯基)乙烷、肆(4-氰氧基苯基)甲烷、2,4,6-參(N-甲基-4-氰氧基苯胺基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(N-甲基-4-氰氧基苯胺基)-6-(N-甲基苯胺基)-1,3,5-三𠯤、雙(N-4-氰氧基-2-甲基苯基)-4,4’-氧基二鄰苯二甲醯亞胺、雙(N-3-氰氧基-4-甲基苯基)-4,4’-氧基二鄰苯二甲醯亞胺、雙(N-4-氰氧基苯基)-4,4’-氧基二鄰苯二甲醯亞胺、雙(N-4-氰氧基-2-甲基苯基)-4,4’-(六氟異亞丙基)二鄰苯二甲醯亞胺、參(3,5-二甲基-4-氰氧基苄基)異氰尿酸酯、2-苯基-3,3-雙(4-氰氧基苯基)苄甲內醯胺、2-(4-甲基苯基)-3,3-雙(4-氰氧基苯基)苄甲內醯胺、2-苯基-3,3-雙(4-氰氧基-3-甲基苯基)苄甲內醯胺、1-甲基-3,3-雙(4-氰氧基苯基)吲哚啉-2-酮、及2-苯基-3,3-雙(4-氰氧基苯基)吲哚啉-2-酮。
該等氰酸酯化合物可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
式(27)表示之氰酸酯化合物之其他具體例,可舉出:苯酚酚醛清漆樹脂及甲酚酚醛清漆樹脂(利用公知之方法使苯酚、烷基取代苯酚或鹵素取代苯酚、和福馬林、三聚甲醛等甲醛化合物,於酸性溶液中反應而得)、參苯酚酚醛清漆樹脂(使羥基苯甲醛與苯酚於酸性觸媒存在下反應而得)、茀酚醛清漆樹脂(使茀酮化合物與9,9-雙(羥基芳基)茀類於酸性觸媒存在下反應而得)、苯酚芳烷基樹脂、甲酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂、及聯苯芳烷基樹脂(利用公知之方法,使Ar4
-(CH2
Y)2
(Ar4
表示苯基,Y表示鹵素原子。以下此段落中,同樣。)表示之雙鹵基甲基化合物、與苯酚化合物於酸性觸媒或無觸媒下反應而得、使Ar4
-(CH2
OR)2
(R表示烷基)表示之雙(烷氧基甲基)化合物與苯酚化合物於酸性觸媒存在下反應而得、或使Ar4
-(CH2
OH)2
表示之雙(羥基甲基)化合物與苯酚化合物於酸性觸媒存在下反應而得、或使芳香族醛化合物與芳烷基化合物與苯酚化合物縮聚而得)、苯酚改性二甲苯甲醛樹脂(利用公知之方法使二甲苯甲醛樹脂與苯酚化合物於酸性觸媒存在下反應而得)、改性萘甲醛樹脂(利用公知之方法使萘甲醛樹脂與羥基取代芳香族化合物於酸性觸媒存在下反應而得)、苯酚改性二環戊二烯樹脂、或具有聚伸萘醚結構之酚醛樹脂(利用公知之方法使1分子中有2個以上之苯酚性羥基之多價羥基萘化合物於鹼性觸媒存在下脫水縮合而得)等酚醛樹脂,依和前述同樣的方法氰酸酯化而得者等、及該等之預聚物等。該等氰酸酯化合物可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
該等氰酸酯化合物之製造方法不特別限定,可使用公知之方法。具體例可舉出取得或合成有所望骨架之含羥基之化合物,並將羥基利用公知之方法修飾並氰酸酯化之方法。羥基進行氰酸酯化之方法,例如:Ian Hamerton, "Chemistry and Technology of Cyanate Ester Resins, "Blackie Academic & Professional記載的方法。
使用了該等氰酸酯化合物之硬化物,具有玻璃轉移溫度、低熱膨脹性、及鍍敷密合性等優異之特性。
樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與馬來醯亞胺化合物(C)時,氰酸酯化合物之含量相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份為0.01~40質量份。
<酚醛樹脂>
針對酚醛樹脂,只要是1分子中有2個以上之羥基之酚醛樹脂即可,可使用一般公知品。例如:雙酚A型酚醛樹脂、雙酚E型酚醛樹脂、雙酚F型酚醛樹脂、雙酚S型酚醛樹脂、苯酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆型酚醛樹脂、環氧丙酯型酚醛樹脂、芳烷基酚醛清漆型酚醛樹脂、聯苯芳烷基型酚醛樹脂、甲酚酚醛清漆型酚醛樹脂、多官能酚醛樹脂、萘酚樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂、多官能萘酚樹脂、蒽型酚醛樹脂、萘骨架改性酚醛清漆型酚醛樹脂、苯酚芳烷基型酚醛樹脂、萘酚芳烷基型酚醛樹脂、二環戊二烯型酚醛樹脂、聯苯型酚醛樹脂、脂環族酚醛樹脂、多元醇型酚醛樹脂、含磷之酚醛樹脂、聚合性不飽和之含烴基酚醛樹脂、及含羥基之聚矽氧樹脂類等。該等酚醛樹脂可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與馬來醯亞胺化合物(C)時,酚醛樹脂之含量相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份為0.01~40質量份。
<氧雜環丁烷樹脂>
氧雜環丁烷樹脂可使用一般公知品。例如:氧雜環丁烷、2-甲基氧雜環丁烷、2,2-二甲基氧雜環丁烷、3-甲基氧雜環丁烷、3,3-二甲基氧雜環丁烷等烷基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲氧基甲基氧雜環丁烷、3,3-二(三氟甲基)全氟氧雜環丁烷、2-氯甲基氧雜環丁烷、3,3-雙(氯甲基)氧雜環丁烷、聯苯型氧雜環丁烷、OXT-101(東亞合成(股)製、商品名)、OXT-121(東亞合成(股)製、商品名)、及OXT-221(東亞合成(股)製、商品名)等。該等氧雜環丁烷樹脂可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與馬來醯亞胺化合物(C)時,氧雜環丁烷樹脂之含量相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份為0.01~40質量份。
<苯并㗁𠯤化合物>
苯并㗁𠯤化合物若為1分子中有2個以上之二氫苯并㗁𠯤環之化合物即可,可使用一般公知品。例如:雙酚A型苯并㗁𠯤BA-BXZ(小西化學工業(股)製、商品名)雙酚F型苯并㗁𠯤BF-BXZ(小西化學工業(股)製、商品名)、雙酚S型苯并㗁𠯤BS-BXZ(小西化學工業(股)製、商品名)、及苯酚酚酞型苯并㗁𠯤等。該等苯并㗁𠯤化合物可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與馬來醯亞胺化合物(C)時,苯并㗁𠯤化合物之含量相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份為0.01~40質量份。
<環氧樹脂>
環氧樹脂不特別限定,可使用一般公知品。例如:雙酚A型環氧樹脂、雙酚E型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二甲苯酚醛清漆型環氧樹脂、多官能苯酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘骨架改性酚醛清漆型環氧樹脂、伸萘醚型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、3官能苯酚型環氧樹脂、4官能苯酚型環氧樹脂、三環氧丙基異氰尿酸酯、環氧丙酯型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、二環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚芳烷基酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚芳烷基酚醛清漆型環氧樹脂、芳烷基酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚芳烷基型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、多元醇型環氧樹脂、含磷之環氧樹脂、環氧丙胺、丁二烯等的雙鍵予以環氧化而得之化合物、含羥基之聚矽氧樹脂類與表氯醇之反應獲得之化合物、及該等之鹵化物。該等環氧樹脂可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
環氧樹脂可利用市售品,例如:式(30)表示之環氧樹脂(日本化藥(股)製NC-3000FH(商品名)、式(30)中,n5
為約4)、及式(31)表示之萘型環氧樹脂(DIC(股)製HP-4710(商品名))。
[化46]
[化47]
該等環氧樹脂可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)與馬來醯亞胺化合物(C)時,環氧樹脂之含量相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份為0.01~40質量份。
<其他化合物>
其他化合物可列舉:乙基乙烯醚、丙基乙烯醚、羥基乙基乙烯醚、及乙二醇二乙烯醚等乙烯醚類;苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、及二乙烯基苯等苯乙烯類;異氰尿酸三烯丙酯、三甲基烯丙基異氰尿酸酯、及雙烯丙基納迪克醯亞胺等。該等化合物可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中含有雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)時,其他化合物之含量相對於雙馬來醯亞胺化合物(B)及馬來醯亞胺化合物(C)之合計100質量份為0.01~40質量份。
[有機溶劑]
本實施形態之樹脂組成物中,視需要也可以含有有機溶劑。若使用有機溶劑,能在樹脂組成物製備時調整黏度。有機溶劑之種類,只要可將樹脂組成物中之樹脂之一部分或全部溶解即可,無特殊限制。有機溶劑,例如:二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、及氯苯等鹵素溶劑;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、四氫呋喃、二㗁烷、及乙腈等非質子性極性溶劑;丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環戊酮、及環己酮等酮溶劑;2-乙氧基乙醇、及丙二醇單甲醚等賽珞蘇溶劑;甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、及丁醇等脂肪族醇溶劑;苯酚、及甲酚等含芳香族基之苯酚溶劑;乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、甲氧基丙酸甲酯、羥基異丁酸甲酯、γ-丁內酯、及丙二醇單甲醚乙酸酯等酯溶劑;甲苯、及二甲苯等芳香族烴溶劑等。
該等之中,考量對於化合物(A)、及對於其他樹脂及化合物展現優良的溶解性的觀點,非質子性極性溶劑、酮溶劑、賽珞蘇溶劑、及酯溶劑較理想,考量展現更優良的溶解性的觀點,非質子性極性溶劑、酮溶劑、及酯溶劑更理想。
非質子性極性溶劑宜為二甲基乙醯胺較佳。針對酮溶劑,甲乙酮較佳。針對賽珞蘇溶劑,丙二醇單甲醚為較佳。針對酯溶劑,乙酸丁酯、γ-丁內酯、及丙二醇單甲醚乙酸酯為較佳。
該等有機溶劑可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
[其他成分]
本實施形態之樹脂組成物中,在無損本實施形態之特性之限度下,也可併用至今未舉出之熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂、及其寡聚物、及彈性體類等各種高分子化合物;至今未舉出之阻燃性之化合物;添加劑等。它們只要是一般使用者即可,無特殊限制。例如:阻燃性之化合物可列舉:三聚氰胺、苯胍胺等含氮化合物;含㗁𠯤環之化合物;磷系化合物之磷酸酯化合物、芳香族縮合磷酸酯、及含鹵素縮合磷酸酯等磷系化合物。針對添加劑,可列舉紫外線吸收劑、抗氧化劑、螢光增白劑、光增感劑、染料、顏料、增黏劑、潤滑劑、消泡劑、表面調整劑、光澤劑、聚合抑制劑、及熱硬化促進劑等。該等成分可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
樹脂組成物中,其他成分之含量通常相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份各為0.1~10質量份。
[樹脂組成物及清漆之製造方法]
本實施形態之樹脂組成物,可藉由將化合物(A)、視需要之雙馬來醯亞胺化合物(B)、馬來醯亞胺化合物(C)、光硬化起始劑(D)、馬來醯亞胺化合物(E)、填充材(F)、及其他樹脂、其他化合物、及添加劑等予以適當混合以製備。樹脂組成物之製造方法例如將前述各成分依順序摻合於溶劑並充分攪拌的方法。
樹脂組成物製造時,視需要可實施用以使各成分均勻溶解或分散之公知之處理(攪拌、混合、及混練處理等)。具體而言藉由使用附設有適當攪拌能力之攪拌機的攪拌槽來進行攪拌分散處理,能夠使樹脂組成物中之化合物(A)等各成分之分散性更好。攪拌、混合、及混練處理,可使用例如超音波均質機等以分散為目的之攪拌裝置、三輥機、球磨機、珠磨機、及砂磨等以混合為目的之裝置、或公轉或自轉型之混合裝置等公知之裝置適當進行。又,樹脂組成物之製備視需要可以使用有機溶劑。有機溶劑之種類,只要能溶解樹脂組成物中之樹脂即不特別限定,其具體例如前所述。
樹脂組成物可理想地作為製作後述本實施形態之樹脂片時之清漆。清漆可依公知之方法獲得。例如:清漆可藉由下列方式獲得:相對於樹脂組成物中之有機溶劑以外之成分100質量份加入有機溶劑10~900質量份,較佳為30~500質量份,進行前述公知之處理(攪拌、混合、及混練處理等)。又,清漆製備時使用之有機溶劑不特別限定,其具體例如前所述。
[用途]
本實施形態之樹脂組成物適於使用在製作多層印刷電路板,可使用在絕緣性之樹脂組成物係必要之用途。例如可使用在感光性薄膜、附支持體之感光性薄膜、預浸體、樹脂片、電路基板(疊層板用途、多層印刷電路板用途等)、阻焊材、底層填充材、黏晶材、半導體密封材、孔穴填埋樹脂、及零件填埋樹脂等。其中,樹脂組成物的光硬化性及鹼顯影性優異,可理想地用於多層印刷電路板之絕緣層用途、或阻焊材用途。
[硬化物]
硬化物係將樹脂組成物硬化而獲得。硬化物例如可藉由將樹脂組成物熔融或溶於溶劑後,流入模內,使用光於通常之條件使其硬化以獲得。宜在藉由光聚合起始劑等會使硬化有效率地進行之100~500nm之光之波長範圍內硬化較佳。
[樹脂片]
本實施形態之樹脂片係附支持體之樹脂片,具有支持體及配置在支持體之單面或兩面之樹脂層,且樹脂層含有本實施形態之樹脂組成物。樹脂片可將樹脂組成物在支持體上塗佈、及乾燥而製造。樹脂片之樹脂層,有優良的光硬化性及鹼顯影性。
支持體可使用公知品,不特別限定,樹脂薄膜較佳。樹脂薄膜,例如:聚醯亞胺薄膜、聚醯胺薄膜、聚酯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、及三乙醯基乙酸酯薄膜等。其中,PET薄膜為較佳。
針對樹脂薄膜,為了容易從樹脂層剝離,宜在表面塗有剝離劑較佳。樹脂薄膜之厚度宜為5~100μm之範圍較佳,10~50μm之範圍更佳。若未達此厚度為5μm,鹼顯影前進行之支持體剝離時會有支持體易破的傾向,厚度若超過100μm,則從支持體上曝光時之解像度會有下降之傾向。
又,為了減少曝光時之光散射,樹脂薄膜宜為透明性優異者較佳。
再者,樹脂片中之樹脂層也可被保護薄膜保護。
藉由將樹脂層側以保護薄膜保護,能防止樹脂層表面有塵埃等附著或有傷痕。保護薄膜可使用以和樹脂薄膜同樣的材料構成之薄膜。保護薄膜之厚度為1~50μm之範圍較佳,5~40μm之範圍更佳。厚度若未達1μm,保護薄膜之操作性有降低之傾向,若超過50μm則有廉價性不理想的傾向。又,保護薄膜,宜為相對於樹脂層與支持體間之黏接力,樹脂層與保護薄膜之黏接力較小為較佳。
樹脂片之製造方法,例如藉由將樹脂組成物塗佈在PET薄膜等支持體並乾燥以去除有機溶劑,來製造樹脂片之方法等。
塗佈方法,例如能以使用輥塗佈機、缺角輪塗佈機(comma coater)、凹版印刷塗佈機、模塗機、塗佈棒、唇口塗佈機、刀塗機、及擠壓塗佈機(squeeze coater)等之公知之方法進行。乾燥可利用例如於60~200℃之乾燥機中加熱1~60分鐘之方法等進行。
針對樹脂層中殘存之有機溶劑量,考量防止之後之步驟中發生有機溶劑之擴散之觀點,相對於樹脂層之總質量為5質量%以下較佳。針對樹脂層之厚度,考量使操作性更好的觀點,設為1~50μm較佳。
樹脂片可理想地使用於多層印刷電路板之絕緣層之製造用途。
[多層印刷電路板]
本實施形態之多層印刷電路板具有絕緣層以及形成在絕緣層之單面或兩面之導體層,且絕緣層含有本實施形態之樹脂組成物。絕緣層例如可將樹脂片重疊1片以上並硬化而獲得。絕緣層與導體層各層之疊層數可因應目的之用途而設定適當的疊層數。又,絕緣層與導體層的順序也無特殊限制。針對導體層,可為各種印刷電路板材料中使用的金屬箔,例如:銅、及鋁等金屬箔。銅之金屬箔可列舉壓延銅箔、及電解銅箔等銅箔。導體層之厚度通常為1~100μm。具體而言可依下列方法製造。
(層合步驟)
層合步驟中,將樹脂片之樹脂層側使用真空層合機而層合在電路基板之單面或兩面。電路基板,例如:玻璃環氧基板、金屬基板、陶瓷基板、矽基板、半導體密封樹脂基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、及熱硬化型聚伸苯醚基板等。又,電路基板,係指在如前述基板之單面或兩面進行圖案加工而形成有導體層(電路)之基板。又,導體層與絕緣層交替疊層成之多層印刷電路板中,多層印刷電路板之最外層之單面或兩面係有圖案加工的導體層(電路)的基板也包括在電路基板。又,疊層於多層印刷電路板之絕緣層,可為將本實施形態之樹脂片重疊1片以上而硬化獲得之絕緣層,也可為本實施形態之樹脂片與和本實施形態之樹脂片不同之公知之樹脂片各重疊1片以上獲得之絕緣層。又,本實施形態之樹脂片、及和本實施形態之樹脂片不同之公知之樹脂片的重疊法無特殊限制。可對於導體層表面實施黑化處理、及/或利用銅蝕刻等預先施以粗糙化處理。層合步驟中,樹脂片有保護薄膜時,係將保護薄膜予以剝離除去後,視需要將樹脂片及電路基板預熱,再邊將樹脂片之樹脂層加壓及加熱邊壓接在電路基板。本實施形態中,宜使用利用真空層合法於減壓下將樹脂片之樹脂層層合在電路基板的方法。
層合步驟之條件,例如:壓接溫度(層合溫度)設為50~140℃,壓接壓力設為1~15kgf/cm2
,壓接時間設為5~300秒,空氣壓力設為20mmHg以下,於減壓下層合較佳。又,層合步驟可為批式也可為使用輥之連續式。真空層合法可使用市售真空層合機進行。市售真空層合機,例如:NIKKO MATERIALS(股)製2階段增建層合機等。
(曝光步驟)
曝光步驟,係利用層合步驟在電路基板上設置樹脂層後,對於樹脂層之預定部分照射作為光源之活性能量射線,使照射部之樹脂層硬化。化合物(A)於曝光步驟中不妨礙光硬化反應。
照射可通過遮罩圖案也可使用直接照射之直接描繪法。活性能量射線,例如:紫外線、可見光線、電子束、及X射線等。活性能量射線之波長,例如:200~600nm之範圍。使用紫外線時,其照射量約10~1000mJ/cm2
。又,使用步進曝光法製造具有高密度且高精細之配線形成(圖案)之印刷電路板時,活性能量射線宜使用含有例如波長365nm(i射線)之活性能量射線較佳。使用含波長365nm(i射線)之活性能量射線時,其照射量為約10~10,000mJ/cm2
。在使用直接描繪曝光法製造具有高密度且高精細之配線形成(圖案)之印刷電路板時,活性能量射線宜使用例如含波長405nm(h射線)之活性能量射線較佳。使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線時,其照射量為約10~10,000mJ/cm2
。
通過遮罩圖案之曝光方法,有使遮罩圖案密合在多層印刷電路板並進行之接觸曝光法、未密合而使用平行光線進行曝光之非接觸曝光法,皆可使用。又,樹脂層上存在支持體時,可以從支持體上曝光也可將支持體剝離後再曝光。
(鹼顯影步驟)
樹脂層上不存在支持體時,可於曝光步驟後直接以鹼顯影去除未光硬化之部分(未曝光部),並利用顯影來形成絕緣層之圖案。
又,樹脂層上存在支持體時,可藉由於曝光步驟後將此支持體去除,之後利用鹼顯影去除未光硬化之部分(未曝光部),並進行顯影,以形成絕緣層之圖案。
含本實施形態之樹脂組成物之未曝光之樹脂層因含有化合物(A),故可獲得有高精細的圖案的印刷電路板。
鹼顯影時,針對顯影液,只要會將未曝光部分選擇性地溶出即可,不特別限定,可使用氫氧化四甲基銨水溶液、碳酸鈉水溶液、碳酸鉀水溶液、氫氧化鈉水溶液、及氫氧化鉀水溶液等鹼顯影液。本實施形態中,使用氫氧化四甲基銨水溶液更佳。該等鹼顯影液可單獨使用1種或將2種以上適當混合使用。
又,鹼顯影方法可使用例如:浸漬、浸置、噴灑、搖動浸漬、刷洗(brushing)、及刮削(scrapping)等公知之方法進行。圖案形成時視需要也可以併用該等顯影方法。又,顯影方法使用高壓噴灑的話,解像度會更好,故為理想。採用噴灑方式時之噴灑壓力,宜為0.02~0.5MPa較佳。
(後烘烤步驟)
本實施形態,係於鹼顯影步驟結束後進行後烘烤步驟,形成絕緣層(硬化物)。後烘烤步驟可列舉利用高壓水銀燈進行紫外線照射步驟、使用潔淨烘箱之加熱步驟等,也可以將它們併用。照射紫外線時,可視需要調整其照射量,例如:以約0.05~10J/cm2
之照射量進行照射。加熱之條件可視需要適當選擇,較佳為選擇150~220℃且20~180分鐘之範圍,更佳為160~200℃且30~150分鐘之範圍。
(導體層形成步驟)
絕緣層(硬化物)形成後,利用乾式鍍敷在絕緣層表面形成導體層。
又,形成導體層時,可於乾式鍍敷前對於絕緣層表面進行表面改質處理。表面改質處理可採用電漿蝕刻處理、逆濺鍍處理、及電暈處理等公知之方法。
乾式鍍敷可使用蒸鍍法、濺鍍法、及離子鍍法等公知之方法。蒸鍍法(真空蒸鍍法),例如將多層印刷電路板放入真空容器內,使金屬加熱蒸發,能在絕緣層上形成金屬膜。也可藉由濺鍍法,例如:將多層印刷電路板放入真空容器內,導入氬氣等鈍性氣體,施加直流電壓,使已離子化之鈍性氣體碰撞靶金屬,利用敲出的金屬在絕緣層上形成金屬膜。
其次,利用無電解鍍敷、電解鍍敷等形成導體層。之後之圖案形成的方法,例如:減去法、半加成法等。
[半導體裝置]
本實施形態之半導體裝置含有本實施形態之樹脂組成物。具體而言,可依以下之方法製造。多層印刷電路板之導通處可藉由安裝半導體晶片來製造半導體裝置。在此,導通處,係多層印刷電路板中傳送電氣訊號之處,此部位可為表面也可為填埋處。又,半導體晶片只要是以半導體作為材料電氣電路元件即可,無特殊限制。
製造半導體裝置時之半導體晶片之安裝方法,只要半導體晶片可有效作用即可,無特殊限制。具體而言,可列舉:打線安裝方法、覆晶晶片安裝方法、利用無凸塊之增建層(BBUL)所為之安裝方法、利用異向性導電薄膜(ACF)所為之安裝方法、及利用非導電性薄膜(NCF)所為之安裝方法等。
又,也可藉由在半導體晶片、搭載有半導體晶片之基板形成含樹脂組成物之絕緣層,以製造半導體裝置。搭載有半導體晶片之基板之形狀可為薄片狀也可為平板狀。形成後可使用和前述多層印刷電路板同樣的方法製造。
[實施例]
以下使用實施例及比較例對本實施形態更具體地說明。本實施形態並不受以下之實施例限定。
[馬來醯亞胺化合物(TMDM)之合成]
[合成例1]
依下列方式合成式(20)表示之化合物(TMDM)。
[醯胺酸化合物(以下簡稱MA-TMDA)之合成]
首先,依下列的方法合成式(32)表示之MA-TMDA。
[化48]
於配備氬氣吹入口、迪安斯塔克裝置、戴氏冷卻管、及溫度計之100mL四口燒瓶中加入馬來酸酐5.2g(53mmol)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)20mL、及甲苯20mL,於氬氣氣流下於室溫(25℃)攪拌,使馬來酸酐完全溶解。於此溶液中加入TMDA(日本純良藥品(股)製、5-胺基-1,3,3-三甲基-1-(4-胺基苯基)-二氫茚、6-胺基-1,3,3-三甲基-1-(4-胺基苯基)-二氫茚之混合物)5.0g(19mmol)、及NMP10mL,於室溫(25℃)攪拌17小時。
取一部分反應溶液,加入水及乙酸乙酯並振盪。之後取出有機層,以硫酸鎂乾燥。將上清於40℃餾去溶劑,獲得黃色油。進行1
H-NMR測定,確認是式(32)表示之MA-TMDA。
式(32)表示之MA-TMDA之1
H-NMR之歸屬如下所示。又,1
H-NMR圖表如圖1所示。
1
H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm):10.40(m,2H,-COOH)、7.30(m,7H,ArH)、6.33(m,4H,=CH-)、2.11(m,2H,-CH2
-)、1.48(d,3H,-CH3
)、1.21(d,3H,-CH3
)、0.92(d,3H,-CH3
)
[TMDM之合成]
於前述反應溶液中加入對甲苯磺酸一水合物0.67g(3.5mmol),於127℃進行2.5小時加熱回流。冷卻到室溫(25℃)後,邊攪拌邊將冷卻後之反應溶液注入到飽和碳酸氫鈉水溶液50mL與乙酸乙酯100mL之混合溶液中。再加入水100mL與乙酸乙酯100mL並攪拌,靜置5分鐘。之後分液,將水層以乙酸乙酯50mL萃取3次。合併全部有機層,以水100mL洗淨1次、飽和食鹽水10mL洗淨1次、飽和食鹽水5mL洗淨2次。以硫酸鎂乾燥,分濾固體成分後,於40℃餾去溶劑,獲得黃色固體。
使獲得之黃色固體溶於丙酮6.5mL,將丙酮溶液注入到水300mL。濾取析出之固體,以少量異丙醇(IPA)洗淨後,於50℃進行20小時減壓乾燥,獲得黃色固體5.71質量份。實施1
H-NMR測定,確認是式(20)表示之馬來醯亞胺化合物(TMDM)。
TMDM之1
H-NMR之歸屬如下所示。又,1
H-NMR圖表示於圖2。
1
H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm):7.19(m,11H,ArH,-CH=CH-)、2.42(m,2H,-CH2
-)、1.66(d,3H,-CH3
)、1.32(d,3H,-CH3
)、1.00(d,3H,-CH3
)
[式(16)表示之化合物之合成]
[實施例1]
依下列方式合成式(16)表示之化合物(也稱化合物(A-1))。於200mL之燒瓶加入二(三羥甲基)丙烷(東京化成工業(股)製)6.26g(25mmol)、環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化學(股)製、H-TMAn(商品名))20.81g(105mmol)、4-二甲胺基吡啶3.05g(25mmol)、三乙胺11.13g、及二氯甲烷70g,於室溫(25℃)攪拌7小時。
於反應溶液中加入水50mL、及甲醇6mL,攪拌1小時後,再加入5%鹽酸50mL並攪拌。之後分液,去除水層,於有機層中加入甲乙酮350mL、及5%鹽酸100mL。將溶液移到分液漏斗,以5%鹽酸150mL洗淨1次、水150mL洗淨2次後,以硫酸鎂乾燥,並將溶劑餾去。於130℃進行真空乾燥,獲得白色固體16.02g。針對獲得之白色固體,進行1
H-NMR測定結果,確認是式(16)表示之化合物(A-1)。
化合物(A-1)之1
H-NMR之歸屬如下所示。又,1
H-NMR圖表示於圖3。
1
H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.26(s,8H,-COOH)、3.87(m,8H)、3.21(s,4H)、3.08(s,4H)、2.58(m,4H)、2.3-2.0(m,9H)、1.9-1.0(m,23H)、0.77(m,6H)
又,針對前述獲得之反應溶液,依下列的方法測定反應溶液中含有的化合物(A-1)之含有率。
於THF(四氫呋喃)4500mg加入反應溶液50mg,作成試樣溶液,對此溶液依下列之條件進行GPC測定。從獲得之溶出曲線算出峰部面積,並算出反應溶液中含有的各成分之GPC面積分率(含有率)。又,針對峰部面積,係從溶出曲線與基線間之面積算出,對於分離不完全的峰部,藉由將其予以垂直分割來算出。
(測定條件)
測定設備:島津製作所(股)製Prominence(商品名)
管柱:昭和電工(股)製KF-801(商品名)、昭和電工(股)製KF-802(商品名)、昭和電工(股)製KF-803(商品名)、及昭和電工(股)製KF-804(商品名)
流速:1mL/min
管柱溫度:40℃
檢測器:RI(Refractive Index、折射率)檢測器
GPC測定之結果,反應溶液中含有的化合物(A-1)之含有率為88%。
[式(17)表示之化合物之合成]
[實施例2]
依下列方式合成式(17)表示之化合物(也稱化合物(A-2))。
於200mL之燒瓶加入二(三羥甲基)丙烷(東京化成工業(股)製)12.52g(50mmol)、順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化學(股)製、H-TMAn-S(商品名))41.62g(210mmol)、4-二甲胺基吡啶6.10g(50mmol)、三乙胺22.26g、及二氯甲烷150g,於室溫(25℃)攪拌9小時。
反應溶液中加入10%鹽酸200mL、及甲乙酮200mL,移到分液漏斗,以10%鹽酸100mL洗淨2次、飽和食鹽水150mL洗淨2次後,以硫酸鎂乾燥並將溶劑餾去。於120℃進行真空乾燥,獲得白色固體44.00g。針對獲得之白色固體進行1
H-NMR測定,結果確認是式(17)表示之化合物(A-2)。
化合物(A-2)之1
H-NMR之歸屬如下所示。又,1
H-NMR圖表示於圖4。
1
H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.25(s,8H,-COOH)、3.85(s,8H)、3.20(s,4H)、3.08(s,4H)、2.58(m,4H)、2.26(t,4H)、2.09(m,8H)、1.74(m,8H)、1.60(m,4H)、1.33(m,4H)、1.15(m,4H)、0.78(t,6H)
又,依和前述式(16)表示之化合物之合成之GPC測定同樣的條件,算出前述獲得之反應溶液中含有的化合物(A-2)之GPC面積分率(含有率)。其結果,含有率為88%。
[實施例3]
依下列方式合成化合物(A-2)。
於200mL之燒瓶加入二(三羥甲基)丙烷(東京化成工業(股)製)7.51g(30mmol)、順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化學(股)製、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、丙二醇單甲醚乙酸酯(富士軟片和光純藥(股)製、和光一級)31.29g,於氮氣環境下,於100℃攪拌7小時。之後冷卻至室溫(25℃),獲得反應溶液。
針對獲得之反應溶液,進行1
H-NMR測定,結果確認含有式(17)表示之化合物(A-2)。
又,針對獲得之反應溶液,依和前述式(16)表示之化合物之合成之GPC測定同樣的條件進行GPC測定。其結果,確認來自二(三羥甲基)丙烷之峰部、及來自順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐之峰部消失。又,算出反應溶液中含有的化合物(A-2)之GPC面積分率(含有率),結果其含有率為82%。
[實施例4]
依下列方式合成化合物(A-2)。
於200mL之燒瓶加入二(三羥甲基)丙烷(東京化成工業(股)製)7.51g(30mmol)、順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化學(股)製、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、及乙酸丁酯(富士軟片和光純藥(股)製、試藥特級)31.29g,於氮氣環境下於100℃攪拌6小時。之後冷卻至室溫(25℃),獲得反應溶液。
針對獲得之反應溶液進行1
H-NMR測定,結果確認含有式(17)表示之化合物(A-2)。
又,針對獲得之反應溶液,依和前述式(16)表示之化合物之合成之GPC測定同樣的條件進行GPC測定。其結果,確認來自二(三羥甲基)丙烷之峰部、及來自順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐之峰部消失。又,算出反應溶液中含有的化合物(A-2)之GPC面積分率(含有率),結果其含有率為77%。
[實施例5]
依下列方式合成化合物(A-2)。
於200mL之燒瓶加入二(三羥甲基)丙烷(東京化成工業(股)製)7.51g(30mmol)、順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化學(股)製、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、及γ-丁內酯(富士軟片和光純藥(股)製、和光特級)31.29g,於氮氣環境下於100℃攪拌7小時。之後冷卻至室溫(25℃),獲得反應溶液。
針對獲得之反應溶液,進行1
H-NMR測定,結果確認含有式(17)表示之化合物(A-2)。
針對獲得之反應溶液,依和前述式(16)表示之化合物之合成之GPC測定同樣的條件進行GPC測定。其結果,確認來自二(三羥甲基)丙烷之峰部、及來自順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐之峰部消失。又,算出反應溶液中含有的化合物(A-2)之GPC面積分率(含有率),結果其含有率為86%。
[實施例6]
依下列方式合成化合物(A-2)。
於200mL之燒瓶加入二(三羥甲基)丙烷(東京化成工業(股)製)7.51g(30mmol)、順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化學(股)製、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、及甲乙酮(富士軟片和光純藥(股)製、有機合成用、超脫水)31.29g,於氮氣環境下於80℃攪拌15小時。之後冷卻至室溫(25℃),獲得反應溶液。
針對獲得之反應溶液進行1
H-NMR測定,結果確認含有式(17)表示之化合物(A-2)。
又,針對獲得之反應溶液,依和前述式(16)表示之化合物之合成之GPC測定同樣的條件,進行GPC測定。其結果確認有來自二(三羥甲基)丙烷之峰部、及來自順式,順式-環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐之峰部,且反應溶液中殘存該等化合物。又,算出反應溶液中含有的化合物(A-2)之GPC面積分率(含有率),結果其含有率為53%。
[原料之評價]
[透射率、及吸光度]
使用實施例1獲得之化合物(A-1)作為化合物(A),製備以1質量%含有此化合物(A-1)之N-甲基吡咯烷酮溶液,使用UV-vis測定裝置(日立先端科技(股)製日立分光光度計U-4100),分別測定於波長365nm、及405nm之透射率。
同樣,使用實施例2獲得之化合物(A-2)作為化合物(A),分別測定於波長365nm、及405nm之吸光度。
使用日本化藥(股)製MIZ-001(商品名、質量平均分子量(Mw):3000)作為雙馬來醯亞胺化合物(B),製備成含此MIZ-001(商品名)1質量%之氯仿溶液,並使用UV-vis測定裝置(日立先端科技(股)製日立分光光度計U-4100(商品名)),分別測定於波長365nm、及405nm之透射率。
使用雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦(IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)819(商品名))作為光硬化起始劑(D),製備成含此Omnirad(註冊商標)819(商品名)0.01質量%之氯仿溶液,使用UV-vis測定裝置(U-4100(商品名))分別測定於波長365nm、及405nm之吸光度。
結果示於表1。
[表1]
365nm透射率[%] | 405nm透射率[%] | 365nm吸光度[-] | 405nm吸光度[-] | ||
化合物(A) | 實施例1獲得之化合物(A-1) | 99 | 99 | - | - |
實施例2獲得之化合物(A-2) | 99 | 99 | - | - | |
雙馬來醯亞胺化合物(B) | MIZ-001 | 19 | 88 | - | - |
光硬化起始劑(D) | Ominrad819 | - | - | 0.32 | 0.18 |
[實施例7]
(樹脂組成物及樹脂片之製作)
將作為化合物(A)之實施例1獲得之化合物(A-1)7.5質量份、作為雙馬來醯亞胺化合物(B)之日本化藥(股)製MIZ-001(商品名、質量平均分子量(Mw):3000)60質量份、作為馬來醯亞胺化合物(C)之群榮化學工業(股)製BCPH13(商品名)25質量份、作為馬來醯亞胺化合物(C)之TMDM15質量份、作為光硬化起始劑(D)之雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦(IGM Resins B.V.公司製Omnirad(註冊商標)819(商品名))5質量份混合,加入甲乙酮(出光興產(股)製)168.8質量份,使用70℃熱水浴進行加熱攪拌,獲得清漆(樹脂組成物)。將此清漆滴加在厚度38μm之PET薄膜(Unitika(股)製Unipeel(註冊商標)TR1-38(商品名))上,利用旋塗(300rpm進行10秒、之後1000rpm進行30秒)形成塗膜。將獲得之塗膜於90℃進行5分鐘乾燥,獲得以PET薄膜作為支持體且樹脂層之厚度為10μm之樹脂片。
(評價用樹脂之製作)
貼合獲得之樹脂片之樹脂面,使用真空層合機(NIKKO MATERIALS(股)製)進行30秒真空抽吸(5.0hPa以下)後,以壓力10kgf/cm2
、溫度70℃進行30秒之疊層成形。進而於壓力7kgf/cm2
、溫度70℃進行60秒之疊層成形,獲得兩面有支持體之評價用樹脂。
(內層電路基板之製作)
對於已形成內層電路之玻璃布基材BT(雙馬來醯亞胺・三𠯤)樹脂兩面覆銅疊層板(銅箔厚度18μm、厚度0.2mm、三菱瓦斯化學(股)製CCL(註冊商標)-HL832NS(商品名))之兩面,以MEC(股)製CZ8100(商品名)實施銅表面之粗糙化處理,獲得內層電路基板。
(評價用疊層體之製作)
將獲得之樹脂片之樹脂面配置於前述內層電路基板之銅表面(單面)上,使用真空層合機(NIKKO MATERIALS(股)製)實施30秒真空抽吸(5.0hPa以下)後,以壓力10kgf/cm2
、溫度70℃的條件進行30秒的疊層成形。進而以壓力10kgf/cm2
、溫度70℃的條件進行60秒的疊層成形,獲得疊層了內層電路基板、樹脂層、及支持體之評價用疊層體。
[實施例8]
針對化合物(A),不使用實施例1獲得之化合物(A-1)7.5質量份而使用實施例2獲得之化合物(A-2)7.5質量份,除此以外和實施例7同樣進行,獲得清漆及樹脂片。又,使用樹脂片,和實施例7同樣進行,獲得評價用樹脂及評價用疊層體。
[比較例1]
不使用實施例1獲得之化合物(A-1)7.5質量份而使用順式-4-環己烯-1,2-二羧酸酐(東京化成工業(股)製)10質量份,並將甲乙酮168.8質量份改成使用甲乙酮172.5質量份,除此以外和實施例7同樣進行,獲得清漆及樹脂片。又,使用樹脂片和實施例7同樣進行,獲得評價用樹脂及評價用疊層體。
[比較例2]
不使用實施例1獲得之化合物(A-1)7.5質量份而使用二(三羥甲基)丙烷(東京化成工業(股)製)10質量份,並將甲乙酮168.8質量份改為使用甲乙酮172.5質量份,除此以外和實施例7同樣進行,獲得清漆及樹脂片。又,使用樹脂片和實施例7同樣進行,獲得評價用樹脂及評價用疊層體。
[評價]
依以下之方法測定並評價實施例及比較例獲得之評價用樹脂、及評價用疊層體。它們的結果示於表2及圖5。
<光硬化性>
使用附設可照射含波長200~600nm之活性能量射線之光源(U-vix(股)製Omnicure(註冊商標)S2000(商品名))的Photo-DSC(TA Instruments Japan(股)製DSC-2500(商標名)),對於獲得之評價用樹脂以照度30mW、曝光時間3.5分鐘的條件照射含波長200~600nm之活性能量射線,獲得橫軸為時間(sec)、縱軸為熱流(mW)的圖。
又,針對光源,使用波長405nm(h射線)濾器並使用含波長405nm(h射線)之活性能量射線,除此以外依和前述同樣的條件,獲得橫軸為時間(sec)、縱軸為熱流(mW)之圖。
各圖中,從圖的終點畫水平線時之峰部面積定義為焓(J/g)。硬化性依下列基準評價。
「AA」:焓為1(J/g)以上。
「CC」:焓未達1(J/g)。
又,焓為1(J/g)以上,係指利用預定波長之曝光,樹脂之硬化會充分進行之意。
<鹼顯影性>
對於獲得之評價用疊層體,使用能照射含波長405nm(h射線)之活性能量射線的光源(MIKASA(股)製MA-20(商品名)),從支持體之上以照射量300mJ/cm2
照射,將樹脂層的一半曝光,其餘部分不曝光。之後將支持體(PET薄膜)剝離,於2.38%TMAH(氫氧化四甲基銨)水溶液(顯影液、德山(股)公司製)中振盪180秒。此時,於振盪90秒時確認顯影性,於有不溶物時則再振盪90秒。鹼顯影性依以下之基準以目視評價。
「AA」:曝光部不溶,但未曝光部因90秒振盪溶解。
「AB」:曝光部不溶,但未曝光部因180秒的振盪而溶解。
「BB」:曝光部不溶,但未曝光部因180秒的振盪而部分溶解。
「CC」:曝光部及未曝光部皆不溶。
又,使用實施例7及比較例1獲得之各樹脂片實施之鹼顯影後之照片示於圖5。
[表2]
實施例7 | 實施例8 | 比較例1 | 比較例2 | ||
化合物(A) | 實施例1獲得之化合物(A-1) | 7.5 | |||
實施例2獲得之化合物(A-2) | 7.5 | ||||
化合物 | 順式-4-環己烯-1,2-二羧酸酐 | 10 | |||
二(三羥甲基)丙烷 | 10 | ||||
雙馬來醯亞胺化合物(B) | MIZ-001 | 60 | 60 | 60 | 60 |
馬來醯亞胺化合物(C) | BCPH13 | 25 | 25 | 25 | 25 |
TMDM | 15 | 15 | 15 | 15 | |
光硬化起始劑(D) | Ominrad819 | 5 | 5 | 5 | 5 |
評價 | 光硬化性(405nm) | AA | AA | AA | AA |
光硬化性(200-600nm) | AA | AA | AA | AA | |
鹼顯影性 | AB | AA | BB | CC |
由表2可知,依本實施形態,以含405nm(h射線)之活性能量射線、及含波長200~600nm之活性能量射線任一之光線曝光時,皆能良好地感光,可光硬化。又,依本實施形態,可獲得有優良的鹼顯影性的硬化物。
本申請案係基於2019月12月11日提申之日本專利申請案(日本特願2019-223931),其內容在此援用作為參考。
[產業利用性]
本實施形態之樹脂組成物在多層印刷電路板之製作之曝光步驟不妨礙光硬化反應,在顯影步驟可賦予優良的鹼顯影性,故在工業上有用,可使用在感光性薄膜、附支持體之感光性薄膜、預浸體、樹脂片、電路基板(疊層板用途、及多層印刷電路板用途等)、阻焊材、底層填充材、黏晶材、半導體密封材、孔穴填埋樹脂、及零件填埋樹脂等。
無。
圖1係醯胺酸化合物(MA-TMDA)之1
H-NMR之圖表。
圖2係馬來醯亞胺化合物(TMDM)之1
H-NMR之圖表。
圖3係實施例1獲得之化合物(A-1)之1
H-NMR之圖表。
圖4係實施例2獲得之化合物(A-2)之1
H-NMR之圖表。
圖5係實施例7及比較例1中,以使用了含波長405nm(h射線)之活性能量射線獲得之樹脂片進行鹼顯影後之照片。
Claims (13)
- 如請求項2之化合物之製造方法,其中,該反應係於無觸媒存在之情形下進行。
- 如請求項2或3之化合物之製造方法,其中,該反應係於選自由鹵素溶劑、酮溶劑、及酯溶劑構成之群組中之至少1種溶劑中進行。
- 如請求項4之化合物之製造方法,其中,該溶劑係選自由二氯甲烷、甲乙酮、乙酸丁酯、γ-丁內酯、及丙二醇單甲醚乙酸酯構成之群組中之至少1種。
- 一種樹脂組成物,包括係下式(16)表示之化合物及/或下式(17)表示之化合物之化合物(A),以及雙馬來醯亞胺化合物(B),該雙馬來醯亞胺化合物(B)含有下式(7)表示之構成單元且於其分子鏈之兩末端具有馬來醯亞胺基;該化合物(A)之含量,相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份,為0.1~30質量份,該雙馬來醯亞胺化合物(B)之含量,相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份,為10~90質量份;
- 如請求項6之樹脂組成物,更包含馬來醯亞胺化合物(C),該馬來醯亞胺化合物(C)係選自由下式(8)表示之化合物、下式(9)表示之化合物、下式(10)表示之化合物、下式(11)表示之化合物、下式(12)表示之化合物、及下式(13)表示之化合物構成之群組中之至少1種;
- 如請求項6或7之樹脂組成物,更包含光硬化起始劑(D)。
- 一種樹脂片,具有支持體及配置在該支持體之單面或兩面之樹脂層,該樹脂層含有如請求項6至9中任一項之樹脂組成物。
- 如請求項10之樹脂片,其中,該樹脂層之厚度為1~50μm。
- 一種多層印刷電路板,具有絕緣層及形成於該絕緣層之單面或兩面之導體層,該導體層含有如請求項6至9中任一項之樹脂組成物。
- 一種半導體裝置,含有如請求項6至9中任一項之樹脂組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019223931 | 2019-12-11 | ||
JP2019-223931 | 2019-12-11 |
Publications (2)
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TW202132256A TW202132256A (zh) | 2021-09-01 |
TWI841812B true TWI841812B (zh) | 2024-05-11 |
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ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140072717A1 (en) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Polyepoxide-polyacid coating compositions, related coating processes and coated substrates |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20140072717A1 (en) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Polyepoxide-polyacid coating compositions, related coating processes and coated substrates |
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