JP7568040B2 - 変性オレフィン系共重合体、樹脂組成物、積層シート、プリプレグ、硬化物、硬化物付基板および電子機器 - Google Patents
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Description
[1]: 主鎖が、共役ジエン化合物由来の構造単位、および/又は脂環又は鎖状の非共役オレフィン化合物由来の構造単位を含む変性オレフィン系共重合体であって、
側基、側鎖および分子鎖末端の少なくともいずれかに単環式構造および/又は多環式構造を有し、
前記単環式構造の環および/又は前記多環式構造のいずれかの環が、炭素原子からなる脂環式骨格および炭素原子とヘテロ原子からなる脂環式骨格の少なくともいずれかであって、且つ以下の(i)および(ii)の少なくともいずれかを満たす変性オレフィン系共重合体。
(i)前記脂環式骨格に、ラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合を有する。
(ii)前記脂環式骨格を構成する炭素原子と、当該炭素原子と結合する前記環を構成しない炭素原子とがラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合により結合されている。
[2]: 前記主鎖に、分子鎖末端を除き、実質的に不飽和結合を有しない[1]に記載の変性オレフィン系共重合体。
[3]: 前記主鎖に、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を含む[1]または[2]に記載の変性オレフィン系共重合体。
[4]: 芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなるブロックと、共役ジエン化合物由来の構造単位を含むブロックとを含む[1]~[3]のいずれかに記載の変性オレフィン系共重合体。
[5]: 前記共役ジエン化合物由来の構造単位を含むブロックは、更に、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を含む[4]に記載の変性オレフィン系共重合体。
[6]: 水添スチレン系エラストマーである、
スチレン-エチレン・ブチレンブロック共重合体(SEB)、スチレン-エチレン・プロピレンブロック共重合体(SEP)、スチレン-エチレン・ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレン・プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-エチレン・ブチレン・スチレン-スチレンブロック共重合体(SEBSS)、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(SIBS)、およびスチレン-エチレン-エチレン・プロピレンスチレンブロック共重合体(SEEPS)のいずれかの変性物である[1]~[5]のいずれかに記載の変性オレフィン系共重合体。
[7]: [1]~[6]のいずれかに記載の変性オレフィン系共重合体を含む樹脂組成物。
[8]: 硬化性化合物をさらに含み、前記硬化性化合物は、エポキシ化合物(b1)、シアネートエステル化合物(b2)、マレイミド化合物(b3)、アリル基含有化合物(b4)、ビニル基含有化合物(b5)および(メタ)アクリレート基含有化合物(b6)、ベンゾオキサジン化合物(b7)から選択される少なくとも一種を含む[7]に記載の樹脂組成物。
[9]: さらに、無機フィラーを含有する[7]または[8]に記載の樹脂組成物。
[10]: 基材と、前記基材上に形成された、[7]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて形成された樹脂組成物層とを含む、積層シート。
[11]: 基材に[7]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物を含浸させたプリプレグ。
[12]: [7]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物から得られる硬化物。
[13]: [7]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物を硬化して形成される硬化物を含む、硬化物付基板。
[14]: [13]に記載の硬化物付基板を搭載した電子機器。
本開示の変性オレフィン系共重合体(以下、本共重合体ともいう)は、主鎖が、共役ジエン化合物由来の構造単位、および/又は脂環又は鎖状の非共役オレフィン化合物由来の構造単位を含む。誘電特性および耐熱性をより向上させる観点からは、前記主鎖には、分子鎖末端を除き、実質的に不飽和結合を有しないことが好ましい。なお、ここでいう「実質的に含まない」とは、不可避的に含まれる以外は不飽和結合を有しないことを意味する。本共重合体の側基、側鎖および分子鎖末端の少なくともいずれかに、単環式構造および/又は多環式構造を有する。そして、この単環式構造の環および/又は多環式構造のいずれかの環が、炭素原子からなる脂環式骨格および炭素原子とヘテロ原子からなる脂環式骨格の少なくともいずれかであって、且つ以下の(i)および(ii)の少なくともいずれかを満たす。なお、骨格とは、環を直接形成する原子により形成された構造をいう。例えば、シクロアルケニル基の場合には環を直接形成する原子は炭素原子であり、水素は含まない。また、マレイミド基の場合には環を直接形成する原子は炭素原子とヘテロ原子(窒素原子)である。
(i)前記脂環式骨格に、ラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合を有する。
(ii)前記脂環式骨格を構成する炭素原子と、当該炭素原子と結合する前記環を構成しない炭素原子とがラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合により結合されている。
本共重合体は、主鎖が、共役ジエン化合物由来の構造単位および/又は脂環又は鎖状の非共役オレフィン化合物由来の構造単位を含む。誘電特性および耐熱性をより向上させる観点からは、前記主鎖には、分子鎖末端を除き、実質的に不飽和結合を有しないことが好ましい。この場合において、主鎖骨格に不飽和結合が残存している場合には、水素添加反応(水添反応)により実質的に不飽和結合を有しない共重合体が得られる。
本共重合体の側基、側鎖および分子鎖末端の少なくともいずれかに、(i)および(ii)の少なくともいずれかを満たす、脂環式骨格を有する単環式構造および/又は多環式構造(以下、非共役C=C結合含有環ともいう)を有する。これにより、本共重合体に架橋性を付与できる。本共重合体を架橋せしめることにより、優れた耐熱性に加え、ヒートサイクル試験後のクラック耐性を高められる。
本共重合体は、耐熱性とヒートサイクル試験後のクラック耐性の観点からはブロック共重合体が好ましい。好適な例として、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなるブロックと、共役ジエン化合物由来の構造単位を含むブロックとを含むブロック共重合体が例示できる。また、共役ジエン化合物由来の構造単位を含むブロックに、更に、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を含む変性ブロック共重合体も好適である。
本共重合体の製造方法の一例について説明する。本共重合体の製造方法として、例えば、共役ジエン化合物および/又は脂環又は鎖状の非共役オレフィン化合物を少なくとも含む単量体を重合させることにより変性前の樹脂(未変性共重合体)を得る。重合方法は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、リビング重合のいずれでもよく、公知の方法を適用できる。未変性ブロック共重合体は、逐次単量体を添加することにより得られる。未変性ブロック共重合体の主鎖の不飽和二重結合を実質的に含まないようにする場合には、重合後に、触媒存在下で加圧水素と反応させるなどの公知の方法で水添反応を行えばよい。
未変性のオレフィン系共重合体に酸無水物基を導入させる反応における時間は1~240分が好ましく、10~180分がより好ましい。酸無水物を導入後、脂環式骨格を有する単環式構造および/又は多環式構造を有する化合物とを反応させる時間は30~240分が好ましく、60~180分がより好ましい。
なかでも、本開示の効果がより優れる点で、酸化防止剤としては、フェノチアジン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、およびフェノキサジン系化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
本実施形態に係る樹脂組成物(以下、本組成物ともいう)は、本共重合体を少なくとも含む。本組成物によれば、本共重合体の分子間の非共役C=C結合含有環同士をラジカル開始剤により架橋させることができる。また、本組成物は、更に、硬化性化合物を含んでいてもよい。硬化性化合物を含むことにより、本共重合体の非共役C=C結合含有環と、硬化性化合物との架橋を形成できる。硬化性化合物を含むことにより、硬化物の架橋密度を制御することが容易になる。
硬化性化合物は、加熱、光照射、電子線照射などにより架橋、硬化する化合物をいい、その種類は特に限定されない。硬化性化合物は、一種単独で用いる他、同種および異種を問わず、二種以上を組み合わせることができる。
アゾ系化合物としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリック酸)、2,2’-アゾビス(2-ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]が例示できる。
有機過酸化物としては、過酸化ベンゾイル、t-ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2-エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシドが例示できる。
多官能(メタ)アクリルアミド化合物として、N,N’-ジアクリロイル-4,7,10-トリオキサ-1,13-トリデカンジアミン、N,N’,N’’-トリアクリロイルジエチレントリアミン、N,N’,N’’,N’’’-テトラアクリロイルトリエチレンテトラミン、N,N’-{[2-アクリルアミド-2-[(3-アクリルアミドプロポキシ)メチル]プロパン-1,3-ジイル)ビス(オキシ)]ビス(プロパン-1,3-ジイル)}ジアクリルアミドが例示できる。
前記アルキレンオキサイド付加物において、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドが例示できる。
シクロヘキサンジメチロールジ(メタ)アクリレートおよびトリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等の脂環族ジオールのジ(メタ)アクリレート;
ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートおよびトリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;
ネオペンチルグリコールとヒドロキシピバリン酸と(メタ)アクリル酸のエステル化反応生成物(以下、「ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート」という。)、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート;
ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート等のビスフェノール系化合物のアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート;
水素添加ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート等の水素添加ビスフェノール系化合物のジ(メタ)アクリレート;
イソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性イソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性イソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート等のイソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のポリ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ又はヘキサ(メタ)アクリレート等のポリオールポリ(メタ)アクリレート;
トリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加物のトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加物のペンタ又はヘキサ(メタ)アクリレート等のポリオールアルキレンオキサイド付加物のポリ(メタ)アクリレート:
ウレタン(メタ)アクリレート;エポキシ(メタ)アクリレート;並びに
ポリエステル(メタ)アクリレートが例示できる。
前記アルキレンオキサイド付加物において、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドが例示できる。
本組成物は、更に本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、他の化合物を含むことができる。例えば、本共重合体に該当しない共重合体を用いてもよい。また、任意の熱可塑性樹脂を用いてもよい。ラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合の架橋反応を促進する目的でラジカル重合開始剤を添加してもよい。また、触媒を用いることにより効率的に硬化処理を促進できる。そのような触媒の好適例として、イミダゾール系、アミン系、リン系が例示できる。
これらの中でもシリカ系、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素がより好ましく、シリカ系、アルミナ、窒化ホウ素がクラック耐性を効果的に高める観点から特に好ましい。
本組成物を硬化せしめることにより硬化物が得られる。ここで、硬化物とは、硬化処理により三次元架橋構造を形成して硬化することをいい、更に硬化処理しても実質的に硬化反応が進行しない程度に硬化された状態をいう。硬化処理により、硬化性化合物同士が架橋する態様、硬化性化合物と本共重合体とが架橋する態様、および硬化性化合物と他の成分とが架橋する態様、並びにこれらを任意に組み合わせた態様が挙げられる。硬化処理は、ラジカル反応等により行う。必要に応じて加熱してもよい。なお、本組成物をシート等の所望の形状に成形する際に、その一部が硬化反応し得るが、更に硬化処理すれば硬化し得る状態は、ここでいう硬化物には含まない。樹脂組成物の段階で、成分の一部が半硬化したBステージの状態であってもよい。
本組成物は、各配合成分を配合することにより得られる。配合に際して、適宜、溶媒を用いることができる。固形分濃度は、例えば20~60質量%である。本組成物は、例えば粉末状、フィルム状、シート状、板状、ペレット状、ペースト状または液状である。液状またはペースト状の樹脂組成物は、溶剤を用いて粘度を調整することにより容易に得ることができる。また、フィルム状、シート状、板状の樹脂組成物は、例えば、液状またはペースト状の樹脂組成物を塗工して乾燥することにより形成できる。また、粉末状、ペレット状の樹脂組成物は、例えば、前記フィルム状等の樹脂組成物を所望のサイズに粉砕または分断することにより得られる。
本組成物は、樹脂組成物層として好適に用いることができる。また、本組成物は、基材と、この基材上に設けられた本組成物で形成された樹脂組成物層とを含む、積層シート用途に好適に用いることができる。樹脂組成物層は、硬化処理後に優れた接着性を示すので、各種材料(樹脂層、金属層、ITO等の無機層、複合層など)との接合用途として好適である。例えば、銅張積層板(CCL:Copper Clad Laminate)の接着シート、電子回路基板と電子部品等との部品同士の接合材料に好適である。
本組成物を硬化処理することにより硬化物が得られる。熱硬化性化合物を含む場合には熱硬化処理により、光硬化性化合物を含む場合には光照射処理により硬化する。例えば、樹脂組成物をシート等の所望の形状に成形し、硬化処理する方法が例示できる。溶剤を含む樹脂組成物を塗布、乾燥することにより簡便に樹脂組成物のシートなどの成形体を得、硬化することにより硬化物を形成してもよい。硬化のタイミングは成形前、成形時でも成形後でもよい。なお、硬化物のうちシート状のものを硬化層ともいう。
本組成物から得られる硬化物は、耐熱性に優れると共にヒートサイクル試験後のクラック耐性に優れ、製造工程中の基板加工適性にも優れるので、金属張積層板、プリント配線板をはじめとする各種部品の硬化物、或いはこの硬化物を含む硬化物付基板として好適である。
7-1.酸無水物価の測定
共栓三角フラスコ中に試料(各合成例の樹脂)約1gを精密に量り採り、1,4-ジオキサン溶媒100mLを加えて溶解した。試料中の酸無水物基の量よりも多いオクチルアミン、1,4-ジオキサン、水の混合溶液(質量の混合比は1.49/800/80)を10mL加えて15分攪拌し、酸無水物基と反応させた。その後、過剰のオクチルアミンを0.02M過塩素酸、1,4-ジオキサンの混合溶液で滴定した。また、試料を加えていない、オクチルアミン、1,4-ジオキサン、水の混合溶液(質量の混合比は1.49/800/80)10mLもブランクとして測定を実施した。酸無水物価は次式により求めた(単位:mgKOH/g)
酸無水物価(mgKOH/g)=0.02×(B-A)×F×56.11/S
B:ブランクの滴定量(mL)
A:試料の滴定量(mL)
S:試料の採取量(g)
F:0.02mol/L過塩素酸の力価
共栓三角フラスコ中に試料(各合成例の樹脂)約1gを精密に量り採り、シクロヘキサノン溶媒100mLを加えて溶解した。これに、別途0.20gのMethyl Orangeを蒸溜水50mLに溶解した液と、0.28gのXylene Cyanol FFをメタノール50mLに溶解した液とを混合して調製した指示薬を2、3滴加え、30秒間保持した。その後、溶液が青灰色を呈するまで0.1Nアルコール性塩酸溶液で滴定した。アミン価は次式により求めた。
アミン価(mgKOH/g)=(5.611×a×F)/S
但し、
S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性塩酸溶液の消費量(mL)
F:0.1Nアルコール性塩酸溶液の力価
Mwの測定は、昭和電工社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「GPC-101」を用いた。溶媒はTHF(テトラヒドロフラン)とし、カラムとして「KF-805L」(昭和電工社製:GPCカラム:8mmID×300mmサイズ)を直列に2本接続したものを用いた。試料濃度1質量%、流量1.0mL/min、圧力3.8MPa、カラム温度40℃の条件で行い、Mwの決定はポリスチレン換算で行った。データ解析はメーカー内蔵ソフトを使用して検量線、分子量およびピーク面積を算出し、保持時間17.9~30.0分の範囲を分析対象としてMwを求めた。
(i)および(ii)のラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合価は、本共重合体を重合するときの原料の設計値から求めた。即ち、本共重合体の合成に用いる原料の仕込み量に対する、(i)および(ii)のラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合により結合されている化合物の仕込み量から算出した。
酸無水物基価と、アミン価と、(i)~(ii)のラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合価の合計(mgKOH/g)を全官能基価とした。
[合成例1]
LICOCENE PP 1602(ポリプロピレンポリエチレン共重合体、(クラリアント社製)、Mw57000、St0%)48部をキシレン50部に溶解し、酸無水物として無水マレイン酸を20部、ラジカル開始剤としてルぺロックスDTA(ジ-t-アミルパーオキサイド、アルケマ吉富社製)を1.7部加え、140℃で還流しながら2時間撹拌した。反応の終点は、FT-IRによりカルボキシ基由来のピーク(1711cm-1付近)の生成により確認し、無水マレイン酸変性ポリエチレンポリプロピレン共重合体を得た。その後、K-NOX 1010(ペンタエリスリトールテトラキス3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、Kuo Ching Chemical社製)を0.5部加え、温度を100℃にし、5-ノルボルネン-2-メチルアミンを2.8部、触媒としてジメチルベンジルアミンを0.08部加え100℃で2時間撹拌後、キシレンおよび反応により発生する水を共沸させながら170℃で2時間撹拌することでイミド化を行った。反応の終点は、FT-IRによりカルボキシ基由来のピーク(1711cm-1付近)がイミド基由来のピーク(1704cm-1付近)にシフトし、アルカン由来のピーク(1397cm-1付近)の生成により確認した。その後トルエンを200部加えて希釈し、メタノール225部を添加することで沈殿物を得た。ろ過により沈殿物を回収し、沈殿物に再度トルエンを200部加え溶解し、メタノール225部を添加することで沈殿物を得た。ろ過により沈殿物を回収し、100℃の真空オーブンで2時間乾燥させることで側鎖に非共役炭素-炭素不飽和結合を有する樹脂を得た。ラジカル反応性の炭素-炭素不飽和結合価は10mgKOH/gである。
表1に記載の単量体および配合量に変更した以外は、合成例1と同様の方法により共重合体の合成例2~8を得た。
LICOCENE PP 1602 48部をキシレン50部に溶解し、酸無水物として無水マレイン酸を20部、ラジカル開始剤としてルぺロックスDTAを1.7部加え、140℃で還流しながら2時間撹拌した。その後トルエンを200部加えて希釈し、メタノール225部を添加することで沈殿物を得た。ろ過により沈殿物を回収し、沈殿物に再度トルエンを200部加え溶解し、メタノール225部を添加することで沈殿物を得た。ろ過により沈殿物を回収し、100℃の真空オーブンで2時間乾燥させることで側鎖に酸無水物を有する樹脂を得た。酸無水物価は10mgKOH/gである。
表1に記載の単量体および配合量に変更した以外は、比較合成例1と同様の方法により共重合体の比較合成例2~7を得た。
(変性前の樹脂)
R-1:ポリプロピレン(LICOCENE PP 1602、Mw57,000、St0%)
R-2:水添スチレン・ブタジエンゴム(ダイナロン2324P、Mw170,000、St16%)
R-3:SEP(G1702、Mw150,000、St28%)
R-4:SEBS(G1652、Mw72,000、St30%)
R-5:SEBSS(A1536、Mw130,000、St40%)
(非共役炭素-炭素不飽和結合含有化合物)
T-1:5-ノルボルネン-2-メチルアミン
T-2:N-(4-アミノフェニル)マレイミド
[実施例1]
固形分換算で合成例1の本共重合体(P1)を100部、開始剤として(C)-1を1部、容器に仕込み、不揮発分濃度が25%になるように混合溶剤(トルエン:MEK=1:1(質量比))を加え、ディスパーで10分攪拌して実施例1に係るワニスを調製した。
表2~3に記載の配合成分および配合量に変更する以外は実施例1と同様の方法により、実施例2~31、比較例1~22に係るワニスを調製した。
(硬化性化合物)
(B)-1:エポキシ化合物(b1)、XD-1000(日本化薬社製、ジシクロペンタジエン型エポキシ、多官能、官能基当量252g/eq)
(B)-2:シアネートエステル化合物(b2)、BAD(三菱ガス化学社製、ビスフェノールA型シアン酸エステル、2官能、官能基当量 139g/eq、分子量278)
(B)-3:マレイミド化合物(b3)、BMI‐4000大和化成工業社製、ビスフェノール A ジフェニルエーテルビスマレイミド、2官能、官能基当量285.3g/eq、分子量570.6)
(B)-4:アリル基含有化合物(b4)、タイク(新菱社製、トリアリルイソシアヌレート、3官能、分子量249.3)
(B)-5:ビニル基含有化合物(b5)、OPE-2St 1200(三菱ガス化学社製、ビニルベンジル変性ポリフェニレンエーテル、2官能、官能基当量:590g/eq、数平均分子量1180)
(B)-6:(メタ)アクリレート基含有化合物(b6)、Noryl SA9000(SABIC社製、メタクリレート基含有ポリフェニレンエーテル、2官能、官能基当量 :850g/eq、数平均分子量1700)
(B)-7:ベンゾオキサジン化合物(b7)、3,3’-(メチレン-1,4-ジフェニレン)ビス(3,4-ジヒドロ-2H-1,3-ベンゾオキサジン)(四国化成工業株式会社製、P-d型ベンゾオキサジン)、2官能、オキサジン当量217)
(開始剤(C))
(C)-1:ラジカル開始剤(c1)、パーミクルD(日油社製、ジクミルペルオキシド、分子量270.4)
(C)-2:エポキシ開始剤(c2)、TETRAD-X(三菱ガス化学社製、多官能エポキシ樹脂、分子量360.5)
なお、エポキシ開始剤(c2)は、エポキシ基を有する点においてエポキシ化合物(b1)に分類できるが、本実施例では主としてアミン構造によるエポキシを開環させる開始剤として用いているので、開始剤(C)に分類した。
(フィラー(D))
(D)-1:SO-C2(平均粒子径0.4~0.6μm、アドマテックス社製、シリカ)
(D)-2:AO-509(平均粒子径7~13μm、アドマテックス社製、アルミナ)
(D)-3:SP-2(平均粒子径D50 4μm、デンカ社製、窒化ホウ素)
(D)-4:HF-01(平均粒子径D50 1.1μm、株式会社トクヤマ社製、窒化アルミニウム)
(側鎖にラジカル反応性の炭素-炭素不飽和結合を含むオレフィン系重合体(E))
(E)-1:スチレン-ブタジエン-スチレン樹脂(タフプレン126S、旭化成株式会社製)
(E)-2:ポリブタジエン樹脂(PB B-3000、日本曹達社製)
10-1.接着シートの作製
各例の樹脂ワニスを、ドクターブレードを使用して乾燥後の厚さが50μmとなるように、厚さ50μmの重剥離フィルム(重離型剤がコーティングされたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム)上に均一塗工して100℃で2分乾燥させた。その後、室温まで冷却し、片面剥離フィルム付き接着シートを得た。次いで、得られた片面剥離フィルム付き接着シートの接着シート面を厚さ50μmの軽剥離フィルム(軽離型剤がコーティングされたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム)に重ね合わせ、重剥離フィルム/接着シート/軽剥離フィルムからなる両面剥離フィルム付き接着シートを得た。
上記方法で得た両面剥離フィルム付き接着シートから軽剥離フィルムを剥がし、露出した接着シート面を、50μmのポリイミドフィルムと12μmの銅箔とが積層されてなる片面銅張積層板の銅箔側に真空ラミネーター(ニチゴーモートン社製、小型加圧式真空ラミネーターV-130)で仮接着した。なお、真空ラミネート条件は加熱温度100℃、真空時間60秒、真空到達圧2hPa、圧力0.4MPa、加圧時間60秒とした。
次いで、重剥離フィルムを剥がし、露出した接着シート面に、2枚目の片面銅張積層板のポリイミドフィルム側を同様に真空ラミネーターにて仮接着した後、真空熱プレスにて200℃、2時間、2MPaで、接着シートを熱硬化させ、ポリイミドフィルム/銅箔/接着シートの硬化物/ポリイミドフィルム/銅箔フィルムという積層構成の評価用サンプルを作製した。
α.耐熱性
各例で作製した銅張り積層板を、幅10mm、長さ65mmに切り出してから、試験片を各種条件で保管し、その後、各種温度にて溶融半田に銅箔面を接触させて1分間浮かべた。その後、試験片の外観を目視で観察し、硬化後の接着層の発泡、浮き、剥がれ等の接着異常の有無を評価した。この試験は、半田接触時における硬化後の接着層の熱安定性を外観で評価するものである。耐熱性の良好なものは外観が変化しないのに対して、耐熱性の悪いものは、半田処理後に発泡や剥がれが発生する。これらの評価結果を次の基準で判断した。
AA:85℃相対湿度85%の雰囲気下で24時間保管後、300℃の溶融半田に浮かべても外観変化なし。
A:上記AAを満たさない。40℃90%の雰囲気下で24時間保管後、300℃の溶融半田に浮かべても外観変化なし。
B:上記Aを満たさない。40℃90%の雰囲気下で24時間保管した試験片を、280℃の溶融半田に浮かべた際には外観変化なし。
C:上記A、Bを満たさない。23℃50%の雰囲気下で24時間保管した試験片を、280℃の溶融半田に浮かべた際には外観変化なし。
D:上記A~Cを満たさない。23℃50%の雰囲気下で24時間保管した試験片を、260℃の溶融半田に浮かべた際には外観変化なし。
E:上記A~Dを満たさない。23℃50%の雰囲気下で24時間保管した試験片を、240℃の溶融半田に浮かべた際には外観変化なし。
F:23℃50%の雰囲気下で24時間保管した試験片を、240℃の溶融半田に浮かべたときに外観変化がある。実用上問題がある。
両面剥離フィルム付き接着シートを、23℃相対湿度50%の雰囲気下で24時間以上保管後、剥離フィルムを剥がし同温湿度環境下、エー・イー・ティー社製の誘電率測定装置を用い、空洞共振器法により、測定周波数10GHzにおける誘電正接(Df)を求めた。
AA:Dfが0.0004未満
A:Dfが0.0004以上、0.0005未満
B:Dfが0.0005以上、0.0010未満
C:Dfが0.0010以上、0.0020未満
D:Dfが0.0020以上、0.0030未満
E:Dfが0.0030以上、0.0035未満
F:Dfが0.0035以上。実用上問題がある。
L/S=25μm/25μmであり、銅の厚みがそれぞれ25μmと50μmである回路パターンが形成されたガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板を内層回路基板として用意した。その両面に、上記方法により作製した各例の樹脂シートを200℃、3.0MPa、2時間の条件で真空加熱プレスし、最後に両側の最外層に銅箔を配置することで評価用プリント配線板を得た。
そして、評価用プリント配線板を冷熱衝撃装置(「TSE‐11‐A」、エスペック社製)に投入し、高温さらし:125℃、15分、低温さらし:-50℃、15分の曝露条件にて交互曝露を所定回数実施した。評価用プリント配線板を切断し、露出した断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により5000倍の倍率でクラックの有無を観察した。なお、クラックとは0.1μm以上のサイズの罅をいうものとする。評価基準は以下の通りである。
AA:4000回のヒートサイクル試験後、クラックが発生しない。極々良好な結果である。
A:上記AAを満たさない。3000回のヒートサイクル試験後、クラックが発生しない。極めて良好な結果である。
B:上記Aを満たさない。1000回のヒートサイクル試験後、クラックが発生しない。とても良好な結果である。
C:上記A、Bを満たさない。200回のヒートサイクル試験後、クラックが発生しない。良好な結果である。
D:上記A~Cを満たさない。100回のヒートサイクル試験後、クラックが発生しない。実用上課題がある。
E:クラックが100回のヒートサイクル試験前に発生する。実用上問題がある。
Claims (14)
- 主鎖が、共役ジエン化合物由来の構造単位、および/又は脂環又は鎖状の非共役オレフィン化合物由来の構造単位を含む変性オレフィン系共重合体であって、
側基、側鎖および分子鎖末端の少なくともいずれかに単環式構造および/又は多環式構造を有し、
前記単環式構造の環および/又は前記多環式構造のいずれかの環が、炭素原子からなる脂環式骨格および炭素原子とヘテロ原子からなる脂環式骨格の少なくともいずれかであって、且つ以下の(i)および(ii)の少なくともいずれかを満たす変性オレフィン系共重合体。
(i)前記脂環式骨格に、ラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合を有する。
(ii)前記脂環式骨格を構成する炭素原子と、当該炭素原子と結合する前記環を構成しない炭素原子とがラジカル反応性の非共役炭素-炭素不飽和結合により結合されている。 - 前記主鎖に、分子鎖末端を除き、不飽和結合を有しない請求項1に記載の変性オレフィン系共重合体。
- 前記主鎖に、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を含む請求項1に記載の変性オレフィン系共重合体。
- 芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなるブロックと、共役ジエン化合物由来の構造単位を含むブロックとを含む請求項1に記載の変性オレフィン系共重合体。
- 前記共役ジエン化合物由来の構造単位を含むブロックは、更に、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を含む請求項4に記載の変性オレフィン系共重合体。
- 水添スチレン系エラストマーである、
スチレン-エチレン・ブチレンブロック共重合体(SEB)、スチレン-エチレン・プロピレンブロック共重合体(SEP)、スチレン-エチレン・ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレン・プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-エチレン・ブチレン・スチレン-スチレンブロック共重合体(SEBSS)、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(SIBS)、およびスチレン-エチレン-エチレン・プロピレンスチレンブロック共重合体(SEEPS)のいずれかの変性物である請求項1に記載の変性オレフィン系共重合体。 - 請求項1に記載の変性オレフィン系共重合体を含む樹脂組成物。
- 硬化性化合物をさらに含み、前記硬化性化合物は、エポキシ化合物(b1)、シアネートエステル化合物(b2)、マレイミド化合物(b3)、アリル基含有化合物(b4)、ビニル基含有化合物(b5)、(メタ)アクリレート基含有化合物(b6)、およびベンゾオキサジン化合物(b7)から選択される少なくとも一種を含む請求項7に記載の樹脂組成物。
- さらに、無機フィラーを含有する請求項7に記載の樹脂組成物。
- 基材と、前記基材上に形成された、請求項7~9のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて形成された樹脂組成物層とを含む、積層シート。
- 基材に請求項7~9のいずれかに記載の樹脂組成物を含浸させたプリプレグ。
- 請求項7~9のいずれかに記載の樹脂組成物から得られる硬化物。
- 請求項7~9のいずれかに記載の樹脂組成物を硬化して形成される硬化物を含む、硬化物付基板。
- 請求項13に記載の硬化物付基板を搭載した電子機器。
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