TW201700598A - 樹脂組成物、預浸體、樹脂片、覆金屬箔疊層板及印刷電路板 - Google Patents

樹脂組成物、預浸體、樹脂片、覆金屬箔疊層板及印刷電路板 Download PDF

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Abstract

一種樹脂組成物,含有: 具有下列通式(1)表示之結構之氰酸酯化合物(A),及 環氧樹脂(B); 【化1】□式中,Ar各自獨立表示芳香環;R1 各自獨立表示氫原子、烷基、或芳基;n表示平均值,其數值為1.1~20;l各自獨立表示氰氧基之鍵結數,為1~3之整數;m各自獨立表示R1 之鍵結數,為Ar之可取代之基團之數目扣減l而得之數;R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。

Description

樹脂組成物、預浸體、樹脂片、覆金屬箔疊層板及印刷電路板
本發明係關於樹脂組成物、使用該樹脂組成物之預浸體、使用該預浸體之覆金屬箔疊層板、樹脂片、及印刷電路板。
近年來,廣泛使用於電子設備或通訊器材、個人電腦等之半導體更加速地高積體化及小型化。伴隨於此,對於印刷電路板使用之半導體封裝用疊層板之各種特性之要求變得越來越嚴格。就要求的特性而言,可舉例如低吸水性、吸濕耐熱性、阻燃性、低介電係數、低介電正切、低熱膨脹率、耐熱性、耐藥品性等特性。然而,到目前為止並非一定可滿足此等要求特性。
以往就耐熱性或電特性優良之印刷電路板用樹脂而言,已知有氰酸酯化合物,使用了雙酚A型氰酸酯化合物及其他的熱固性樹脂等的樹脂組成物廣泛使用於印刷電路板材料等。雙酚A型氰酸酯化合物雖然具有電特性、機械特性、耐藥品性等優良的特性,但於低吸水性、吸濕耐熱性、阻燃性、耐熱性仍有不夠充分之情況,故以更進一步提高其特性為目的,已有人進行結構不同之各種氰酸酯化合物的研究。
就與雙酚A型氰酸酯化合物結構不同之樹脂而言,常使用酚醛清漆(novolac)型氰酸酯化合物(例如,參照專利文獻1),但酚醛清漆型氰酸酯化合物容易硬化不足,會有獲得之硬化物的吸水率大、吸濕耐熱性低落的問題。因而有人提出將酚醛清漆型氰酸酯化合物與雙酚A型氰酸酯化合物預聚合化作為改善此等問題之方法(例如,參照專利文獻2)。
此外,就改善阻燃性之方法而言,有人提出藉由使用氟化氰酸酯化合物,或將氰酸酯化合物與鹵素系化合物混合或預聚合化,以使樹脂組成物中含有鹵素系化合物(例如,參照專利文獻3、4)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1: 日本特開平11-124433號公報 專利文獻2: 日本特開2000-191776號公報 專利文獻3: 日本專利第3081996號公報 專利文獻4: 日本特開平6-271669號公報
[發明所欲解決之課題] 然而,於專利文獻2記載之方法,藉由預聚合化,雖然針對硬化性有所提高,針對低吸水性或吸濕耐熱性、耐熱性之特性改善並不充分,故有更低吸水性或更提高吸濕耐熱性、耐熱性的需求。此外,如專利文獻3及4記載之方法,若使用鹵素系化合物,在燃燒時恐產生戴奧辛等有害物質,故有不含有鹵素系化合物而提高其阻燃性之需求。
本發明係以上述問題點為鑑而產生者,目的為提供可達成不只具有低吸水性,且吸濕耐熱性及熱膨脹係數也優良之印刷電路板等之樹脂組成物、使用該樹脂組成物之預浸體、使用該預浸體之覆金屬箔疊層板、樹脂片、及印刷電路板。 [解決課題之手段]
本案發明者們針對上述課題深入研究之結果,發現藉由使用指定之氰酸酯化合物,可獲得原本優良之吸水性更低,且具有吸濕耐熱性之硬化物,而完成了本發明。
也就是說,本發明如同下述。 [1] 一種樹脂組成物,含有: 具有下列通式(1)表示之結構之氰酸酯化合物(A),及 環氧樹脂(B); 【化1】(式中,Ar各自獨立地表示芳香環;R1 各自獨立地表示氫原子、烷基、或芳基;n表示平均値,其數值為1.1~20;l各自獨立地表示氰氧基之鍵結數,為1~3之整數;m各自獨立地表示R1 之鍵結數,為Ar之可取代之基團之數目扣減l而得之數;R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。) [2] 如[1]之樹脂組成物,其中,該氰酸酯化合物(A)係將改性金剛烷樹脂進行氰酸酯化而得之氰酸酯化合物。 [3] 如[1]或[2]之樹脂組成物,其中,該氰酸酯化合物(A)包括具下列通式(2)表示之結構之氰酸酯化合物; 【化2】(式中,n表示平均値,其數值為1.1~20,R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。) [4] 如[1]~[3]任一項之樹脂組成物,其中,該氰酸酯化合物(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1~90質量份。 [5] 如[1]~[4]任一項之樹脂組成物,更含有填充材(C)。 [6] 如[1]~[5]任一項之樹脂組成物,更含有選自於由該氰酸酯化合物(A)以外之氰酸酯化合物、馬來醯亞胺化合物、及苯酚樹脂構成之群組中之任一種以上。 [7] 如[1]~[6]任一項之樹脂組成物,其中,該環氧樹脂(B)包括選自於由聯苯芳烷基型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、多官能苯酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂構成之群組中之任一種以上。 [8] 如[5]~[7]任一項之樹脂組成物,其中,該填充材(C)之含量相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份為50~1600質量份。 [9] 一種預浸體,具有: 基材;及 含浸或塗佈於該基材之如[1]~[8]任一項之樹脂組成物。 [10] 一種覆金屬箔疊層板,具有: 至少重疊了1片以上之如[9]之預浸體;與 在該預浸體之單面或兩面配置之金屬箔。 [11] 一種樹脂片,具有: 支持體;與 塗佈在該支持體表面並經乾燥的如[1]~[8]任一項之樹脂組成物。 [12] 一種印刷電路板,包含: 絕緣層;與 形成在該絕緣層表面之導體層; 該絕緣層含有如[1]~[8]任一項之樹脂組成物。 [發明之效果]
根據本發明,目的為提供可達成不只具有低吸水性,吸濕耐熱性及熱膨脹係數也優良之印刷電路板等之樹脂組成物、使用該樹脂組成物之預浸體、使用該預浸體之覆金屬箔疊層板、樹脂片、及印刷電路板。
以下針對本發明為了實施之形態(以下稱為「本實施形態」)進行詳細地說明,本發明並非僅限定於以下示例,在不脫離其意旨之範圍可有各種變形。
[樹脂組成物] 本實施形態之樹脂組成物含有:具有下列通式(1)表示之結構之氰酸酯化合物(A),及環氧樹脂(B)。 【化3】(式中,Ar各自獨立地表示芳香環;R1 各自獨立地表示氫原子、烷基、或芳基;n表示平均値,其數值為1.1~20;l各自獨立地表示氰氧基之鍵結數,為1~3之整數;m各自獨立地表示R1 之鍵結數,為Ar之可取代之基團之數目扣減l而得之數;R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。)
[氰酸酯化合物(A)] 本實施形態使用之氰酸酯化合物(A)具有上述通式(1)表示之結構。
式(1)中,Ar各自獨立地表示芳香環。就芳香環而言,雖然沒有特別之限定,可舉例如伸苯基、伸萘基、或伸聯苯基。其中宜為伸萘基。藉由使用如此之Ar,有吸水性更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢。
式(1)中,R1 各自獨立地表示氫原子、烷基、或芳基。就烷基而言,可具有直鏈或分支之鏈狀結構、環狀結構(環烷基等)之任一者,並沒有特別之限定,可舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、環丁基、正戊基、新戊基、環戊基、正己基、環己基、正庚基、正辛基、乙基己基、正壬基、正癸基。就芳基而言,雖然沒有特別之限定,可舉例如苯基及萘基。其中,宜為氫原子。藉由使用如此之R1 ,有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢。
式(1)中,n表示平均值,其數值為1.1~20,宜為1.5~10,更宜為1.5~5。藉由使n為上述範圍內,有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢。其中,「平均值」係指將藉由凝膠層析(GPC)獲得之氰酸酯化合物(A)的數目平均分子量除以單體之分子量所得的值。
式(1)中,l各自獨立地表示氰氧基之鍵結數。l為1~3之整數,宜為1~2之整數,更宜為1。式(1)中,m各自獨立地表示R1 之鍵結數,為Ar之可取代之基團之數目扣減l所得的數。
式(1)中,R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。就碳數1~4之烷基而言,雖然沒有特別之限定,可舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基。烷基之碳數為1~4,宜為1~3,更宜為1~2。
氰酸酯化合物(A)之重量平均分子量宜為500~5000,更宜為600~4000,宜為700~3000。藉由使氰酸酯化合物(A)之重量平均分子量為上述範圍內,有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢。
就上述氰酸酯化合物(A)而言,Ar為伸萘基之化合物較為理想,為具有下列通式(2)表示之結構之氰酸酯化合物則更為理想。藉由使用如此之氰酸酯化合物(A),有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢。 【化4】(式中,n表示平均值,其數值為1.1~20,R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。)
此外,上述氰酸酯化合物(A)宜為將改性金剛烷樹脂進行氰酸酯化而得之氰酸酯化合物。
上述氰酸酯化合物(A)之製造方法,沒有特別之限定,可舉例如取得或合成具有期望之骨架的含羥基之化合物,將該羥基藉由公知之方法修飾予以氰酸酯化的方法等。具體而言,可藉由將具有羥基之改性金剛烷樹脂進行氰酸酯化以製造上述氰酸酯化合物(A)。
就具有羥基之改性金剛烷樹脂,雖然沒有特別之限定,可舉例如下列通式(3)表示之改性金剛烷樹脂。 【化5】(式中,Ar各自獨立地表示芳香環;R1 各自獨立地表示氫原子、烷基、或芳基;n表示平均值,其數值為1.1~20;l各自獨立地表示羥基之鍵結數,為1~3之整數;m各自獨立地表示R1 之鍵結數,為Ar之可取代之基團之數目扣減l而得之數;R2 各自獨立表示氫原子或碳數1~4之烷基)
就將羥基進行氰酸酯化之方法而言,並沒有特別之限制,可適用公知之方法。具體而言可列舉Ian Hamerton, “Chemistry and Technology of Cyanate Ester Resins, “Blackie Academic & Professional中記載之方法。
氰酸酯化合物(A)之含量可因應期望之特性適當設定,並沒有特別之限定,相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份,宜為1~90質量份,更宜為10~80質量份,進一步宜為20~70質量份,更進一步宜為30~60質量份,尤其宜為40~60質量份。藉由使氰酸酯化合物(A)之含量為上述範圍內,有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢。此處,「樹脂組成物中之樹脂固體成分」係指,若無特別指明情況下,樹脂組成物中扣除溶劑及後述之填充材(C)後的成分,「樹脂固體成分100質量份」係指樹脂組成物中扣除溶劑及填充材後之成分的合計為100質量份者。
[環氧樹脂(B)] 於本實施形態中使用之環氧樹脂(B)係只要是1分子中具有2個以上之環氧基之環氧樹脂即可,可適用公知者,其種類沒有特別之限定。具體而言,可列舉雙酚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、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、環氧丙基酯型環氧樹脂、三環氧丙基異氰尿酸酯、芳烷基酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二甲苯酚醛清漆型環氧樹脂、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、多官能苯酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、萘骨架改性酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、萘酚芳烷基型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、多元醇型環氧樹脂、含磷環氧樹脂、環氧丙基胺、環氧丙酯、使丁二烯等之雙鍵環氧化而得之化合物、藉由將含羥基之矽酮樹脂類與表氯醇反應而獲得之化合物等。
此等之中,宜為選自於由聯苯芳烷基型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、多官能苯酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂構成之群組中之任一種以上。藉由使用如此之環氧樹脂(B),不僅有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢,還有阻燃性及耐熱性更為提高之趨勢。此等之環氧樹脂,可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
環氧樹脂(B)之含量可因應期望之特性適當設定,雖然沒有特別之限定,相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份,宜為10~99質量份,更宜為20~90質量份,進一步宜為30~80質量份,更進一步宜為40~70質量份,尤其宜為40~60質量份。藉由使環氧樹脂(B)之含量為上述之範圍內,不僅有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢,還有阻燃性及耐熱性更為提高之趨勢。
[填充材(C)] 本實施形態之樹脂組成物可更含有填充材(C)。就填充材(C)而言,可適用公知者,其種類沒有特別之限定,可適用於疊層板用途中一般所使用之無機填充材及/或有機填充材。
就無機填充材而言,雖然沒有特別之限定,可列舉天然二氧化矽、熔融二氧化矽、合成二氧化矽、非晶二氧化矽、Aerosil、白碳、中空二氧化矽等二氧化矽類;鈦白、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、水鋁石、氧化鋯等氧化物;氮化硼、凝聚氮化硼、氮化矽、氮化碳、氮化鋁等氮化物;碳化矽等碳化物;鈦酸鍶、鈦酸鋇等鈦酸鹽;硫酸鋇、硫酸鈣、亞硫酸鈣等硫酸鹽或亞硫酸鹽;氫氧化鋁、氫氧化鋁加熱處理品(氫氧化鋁經加熱處理除去一部分結晶水者)、氫氧化鎂、氫氧化鈣等金屬氫氧化物;氧化鉬或鉬酸鋅等之鉬化合物;碳酸鈣、碳酸鎂、水滑石等碳酸鹽;硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸鋁、硼酸鈣、硼酸鈉等之硼酸鹽;錫酸鋅等錫酸鹽;水礬土(gibbsite)、水鋁石、黏土、高嶺土、滑石、煅燒黏土、煅燒高嶺土、煅燒滑石、雲母、E-玻璃、A-玻璃、NE-玻璃、C-玻璃、L-玻璃、D-玻璃、S-玻璃、M-玻璃G20、玻璃短纖維(包含E玻璃、T玻璃、D玻璃、S玻璃、Q玻璃等玻璃微粉末類。)、中空玻璃、球狀玻璃等矽酸鹽。
此外,就有機填充材而言,雖然沒有特別之限定,可舉例如苯乙烯型、丁二烯型、丙烯酸型等橡膠粉末;核殼(core shell)型之橡膠粉末;矽酮樹脂粉末;矽酮橡膠粉末;矽酮複合粉末等。此等填充材可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
填充材(C)之含量可因應期望之特性適當設定,沒有特別之限制,相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份,宜為50~1600質量份,更宜為50~1000質量份,進一步宜為50~500質量份,更進一步宜為50~250質量份,尤其宜為50~150質量份。藉由使填充材(C)之含量為上述範圍內,有吸水性及熱膨脹係數更低,吸濕耐熱性更為提高之趨勢。
此處使用無機系之填充材(C)時,宜與矽烷偶聯劑或濕潤分散劑併用。就矽烷偶聯劑而言,可適用一般於無機物之表面處理中所使用者,其種類沒有特別之限制。具體而言可列舉γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基矽烷等胺基矽烷系化合物;γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等環氧矽烷系化合物;γ-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、乙烯-三(β-甲氧基乙氧基)矽烷等乙烯矽烷系化合物;N-β-(N-乙烯苄基胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽等陽離子型矽烷系化合物;苯基矽烷系化合物等。矽烷偶聯劑可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。此外,就濕潤分散劑而言,可適用一般塗料用中所使用者,其種類沒有特別之限定。宜使用共聚合系之濕潤分散劑,作為其具體例,可列舉BYK Japan(股)製的Disperbyk-110、111、161、180、BYK-W996、BYK-W9010、BYK-W903、BYK-W940等。濕潤分散劑可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
[硬化促進劑] 此外,本實施形態之樹脂組成物,因應需求可含有為了適當調節硬化速度的硬化促進劑。就該硬化促進劑而言,可適用作為氰酸酯化合物或環氧樹脂等之硬化促進劑之一般所使用者,其種類沒有特別之限定。作為其具體例,可使用辛酸鋅、環烷酸鋅、環烷酸鈷、環烷酸銅、乙醯丙酮鐵、辛酸鎳、辛酸錳等有機金屬鹽類、苯酚、茬酚、甲酚、間苯二酚、兒茶酚、辛基苯酚、壬基苯酚等苯酚化合物、1-丁醇、2-乙基己醇等醇類、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等咪唑衍生物及此等咪唑類之羧酸或其酸酐類之加成物等衍生物、二氰基二醯胺、苄基二甲基胺、4-甲基-N,N-二甲基苄基胺等胺類、膦系化合物、氧化膦系化合物、鏻鹽系化合物、二膦系化合物等磷化合物、環氧-咪唑加成物系化合物、過氧化苯甲醯、對氯過氧化苯甲醯、二(三級丁基)過氧化物、過氧化碳酸二異丙酯、過氧化碳酸二-2-乙基己酯等過氧化物、或偶氮雙異丁腈等偶氮化合物等作為聚合觸媒。此等聚合觸媒可使用市面販售者,就市售商品而言,可舉例如AJICURE PN-23(Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.製,商品名)、Novacure HX-3721(旭化成公司製,商品名)、Fujicure FX-1000(富士化成工業公司製,商品名)等。硬化促進劑可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
其中,硬化促進劑之使用量,可考慮樹脂之硬化度或樹脂組成物之黏度等適當地調整,雖然沒有特別之限定,通常相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份,為0.005~10質量份左右。
[其他成分] 本實施形態之樹脂組成物因應需求,可更含有選自於由上述氰酸酯化合物(A)以外之氰酸酯化合物(以下稱為「其他之氰酸酯化合物」。)、馬來醯亞胺化合物、及苯酚樹脂構成之群組中之任一種以上。
(其他之氰酸酯化合物) 就其他之氰酸酯化合物而言,只要是分子內具有至少經1個氰氧基取代之芳香族部分的樹脂即可,沒有特別之限定。可舉例如下列通式(4)表示者。 【化6】(式中,Ar1 各自獨立地表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基;Ra各自獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數6~12之芳基、碳數1~4之烷氧基或碳數1~6之烷基與碳數6~12之芳基混合而成的基;芳香環之取代基可選擇任意位置;p各自獨立地表示氰氧基之鍵結數,為1~3之整數;q各自獨立地表示Ra的鍵結數,Ar1 是伸苯基時為4-p,伸萘基時為6-p,伸聯苯基時為8-p;t表示0~50的整數,可為不同t之化合物的混合物;X各自獨立地表示單鍵、金剛烷基以外之碳數1~20之2價的有機基(氫原子可取代為鹵素原子)、氮原子數1~10之2價的有機基(-N-R-N-等)、羰基(-CO-)、羧基(-C(=O)O-)、二氧化羰基(-OC(=O)O-)、磺醯基(-SO2 -)、2價之硫原子及2價之氧原子中的任一者。)
通式(4)之Ra的烷基可具有直鏈或分支之鏈狀結構、環狀結構(環烷基等)之任一種結構。
此外,通式(4)之Ra的烷基及芳基中的氫原子可取代為氟、氯等鹵素原子、甲氧基、苯氧基等烷氧基、氰基等。
就通式(4)之Ra之烷基之具體例而言,可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、1-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、環戊基、己基、環己基、三氟甲基等。
就通式(4)之Ra之芳基的具體例而言,可列舉苯基、茬基、均三甲苯基、萘基、苯氧基苯基、乙基苯基、鄰、間或對氟苯基、二氯苯基、二氰基苯基、三氟苯基、甲氧基苯基、鄰、間或對甲苯基等。進一步就烷氧基而言,可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、三級丁氧基等。
就通式(4)之X之2價之有機基的具體例而言,可列舉亞甲基、伸乙基、三亞甲基等伸烷基、伸環戊基、伸環己基、三甲基伸環己基等伸環烷基、聯苯基亞甲基、二甲基亞甲基-伸苯基-二甲基亞甲基、茀二基、酞內酯二基等具有芳香環之2價的有機基。X表示之2價之有機基中之氫原子可取代為氟、氯等鹵素原子、甲氧基、苯氧基等烷氧基、氰基等。
就通式(4)之X之氮元素數1~10之2價的有機基而言,可列舉亞胺基、聚醯亞胺基等。
此外,就通式(4)中的X而言,可列舉具有下列通式(5)或下列通式(6)表示之結構的基。 【化7】(式中,Ar2 各自獨立表示伸苯基、伸萘基、或伸聯苯基;Rb、Rc、Rf、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、或經至少1個苯酚性羥基取代之芳基;Rd、Re各自獨立地表示氫原子、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;u表示0~5之整數,可為相同也可為不同。) 【化8】(式中,Ar3 各自獨立地,為選自伸苯基、伸萘基或伸聯苯基中之任一種;Ri、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中之任一者;v表示0~5之整數,可為不同v之化合物之混合物)
另外,就通式(4)中的X而言,可舉例下列式表示之2價的基。 【化9】(式中,w為4~7之整數)
就通式(5)之Ar2 及通式(6)之Ar3 的具體例而言,可列舉1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、4,4-伸聯苯基、2,4-伸聯苯基、2,2-伸聯苯基、2,3-伸聯苯基、3,3-伸聯苯基、3,4-伸聯苯基、2,6-伸萘基、1,5-伸萘基、1,6-伸萘基、1,8-伸萘基、1,3-伸萘基、1,4-伸萘基、2,7-伸萘基等。
通式(5)之Rb~Rf及通式(6)之Ri、Rj之烷基及芳基與通式(4)所記載者相同。
就通式(4)表示之分子內具有經至少1個氰氧基取代之芳香族部分的樹脂的具體例而言,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-基酚之氰酸酯)、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-烯丙苯(丁香酚之氰酸酯)、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(三級丁基)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-2-三級丁基苯、1,4-二氰氧基-2,4-二甲基苯、1,4-二氰氧基-2,3,4-三甲基苯、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-甲基萘、2-氰氧基-7-甲氧基萘、2,2-二氰氧基-1,1-聯萘、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)聯苯基甲烷、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-丙烷-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-氰氧基苯基酯(4-氰氧基苯基-4-氰氧基苯甲酸酯)、雙(4-氰氧基苯基)碳酸酯、3,3-雙(4-氰氧基苯基)異苯并呋喃-1(3H)-酮(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(鄰甲苯酚酞之氰酸酯)、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)-1,3,5-三氮、2,4-雙(N-甲基-4-氰氧基苯胺基)-6-(N-甲基苯胺基)-1,3,5-三氮、雙(N-4-氰氧基-2-甲基苯基)-4,4-氧基二酞醯亞胺、雙(N-3-氰氧基-4-甲基苯基)-4,4-氧基二酞醯亞胺、雙(N-4-氰氧基苯基)-4,4-氧基二酞醯亞胺、雙(N-4-氰氧基-2-甲基苯基)-4,4-(六氟亞異丙基)二酞醯亞胺、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、2-苯基-3,3-雙(4-氰氧基苯基)吲哚啉-2-酮、苯酚酚醛清漆型氰酸酯化合物、甲酚酚醛清漆型氰酸酯化合物、三苯酚酚醛清漆型氰酸酯化合物、茀酚醛清漆型氰酸酯化合物、含有呋喃環之苯酚酚醛清漆型氰酸酯化合物、苯酚芳烷基型氰酸酯化合物、甲酚芳烷基型氰酸酯化合物、萘酚芳烷基型氰酸酯化合物、聯萘酚芳烷基型氰酸酯化合物、萘酚-二羥基萘芳烷基型氰酸酯化合物、聯苯芳烷基型氰酸酯化合物、苯酚改性二甲苯甲醛型氰酸酯化合物、改性萘甲醛型氰酸酯化合物、苯酚改性二環戊二烯型氰酸酯化合物、具有聚伸萘基醚結構之苯酚樹脂的氰酸酯化合物等之將苯酚樹脂藉由與上述相同之方法進行氰酸酯化而得者等,及此等之預聚物等,並沒有特別之限制。此等之氰酸酯化合物可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
就苯酚酚醛清漆型氰酸酯化合物及甲酚酚醛清漆型氰酸酯化合物而言,可列舉藉由公知方法將苯酚酚醛清漆樹脂或甲酚酚醛清漆樹脂進行氰酸酯化而得者。就苯酚酚醛清漆樹脂及甲酚酚醛清漆樹脂而言,可列舉藉由公知方法將苯酚、烷基取代之苯酚或鹵素取代之苯酚與福馬林(formalin)或聚甲醛等甲醛化合物於酸性溶液中使其反應而得者。
就三苯酚酚醛清漆型氰酸酯化合物而言,可列舉藉由公知方法使三苯酚酚醛清漆樹脂進行氰酸酯化而得者。就三苯酚酚醛清漆樹脂而言,可列舉藉由公知方法,將羥苯甲醛與苯酚在酸性觸媒之存在下使其反應而得者。
就茀酚醛清漆型氰酸酯化合物而言,可列舉藉由公知方法,使茀酚醛清漆樹脂進行氰酸酯化而得者。就茀酚醛清漆樹脂而言,可列舉將茀酮化合物與9,9-雙(羥芳基)茀類在酸性觸媒之存在下使其反應而得者。
就含有呋喃環之苯酚酚醛清漆型氰酸酯化合物而言,可列舉藉由公知方法,使含有呋喃環之苯酚酚醛清漆樹脂進行氰酸酯化而得者。就含有呋喃環之苯酚酚醛清漆樹脂而言,可列舉藉由公知方法使糠醛及苯酚在鹼性觸媒之存在下使其反應而得者。
就苯酚芳烷基型氰酸酯化合物、甲酚芳烷基型氰酸酯化合物、萘酚芳烷基型氰酸酯化合物、萘酚-二羥基萘芳烷基氰酸酯化合物、聯苯芳烷基氰酸酯化合物而言,可列舉,藉由公知方法使苯酚芳烷基樹脂、甲酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂、萘酚-二羥基萘芳烷基樹脂或聯苯芳烷基樹脂進行氰酸酯化而得者。就苯酚芳烷基樹脂、甲酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂、萘酚-二羥基萘芳烷基樹脂或聯苯芳烷基樹脂而言,可列舉藉由公知方法,將如Ar2 -(CH2 Y)2 表示之雙鹵素甲基化合物與苯酚化合物在酸性觸媒或無觸媒下使其反應而得者;如Ar2 -(CH2 OR)2 表示之雙(烷氧基甲基)化合物或如Ar2 -(CH2 OH)2 表示之雙(羥甲基)化合物與苯酚化合物在酸性觸媒之存在下使其反應而得者;或將芳香族醛化合物、芳烷基化合物與苯酚化合物縮聚而得者。
就苯酚改性二甲苯甲醛型氰酸酯化合物而言,可列舉藉由公知方法,將苯酚改性二甲苯甲醛樹脂進行氰酸酯化而得者。就苯酚改性二甲苯甲醛樹脂而言,可列舉藉由公知方法,使二甲苯甲醛樹脂與苯酚化合物在酸性觸媒之存在下使其反應而得者。
就改性萘甲醛型氰酸酯化合物而言,可列舉藉由公知方法使改性萘甲醛樹脂進行氰酸酯化而得者。就改性萘甲醛樹脂而言,可列舉藉由公知方法,使萘甲醛樹脂與羥基取代芳香族化合物在酸性觸媒之存在下使其反應而得者。
就苯酚改性二環戊二烯型氰酸酯化合物、具有聚伸萘基醚結構之苯酚樹脂的氰酸酯化合物而言,可列舉藉由公知方法使苯酚改性二環戊二烯樹脂、具有聚伸萘基醚結構之苯酚樹脂進行氰酸酯化而得者。就苯酚改性二環戊二烯樹脂、具有聚伸萘基醚結構之苯酚樹脂而言,可列舉藉由公知方法將1分子中具有2個以上之苯酚性羥基的多價羥萘化合物在鹼性觸媒之存在下使其脫水縮合而得者。
(馬來醯亞胺化合物) 就馬來醯亞胺化合物而言,只要是1分子中具有1個以上之馬來醯亞胺基之化合物即可,可使用一般公知者。可舉例如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、1,6-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、4,4-二苯基醚雙馬來醯亞胺、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、及此等馬來醯亞胺化合物之預聚物、或馬來醯亞胺化合物與胺化合物之預聚物等,沒有特別之限制。此等之馬來醯亞胺化合物可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
(苯酚樹脂) 就苯酚樹脂而言,只要是1分子中具有2個以上之羥基的苯酚樹脂即可,可使用一般公知者。可舉例如雙酚A型苯酚樹脂、雙酚E型苯酚樹脂、雙酚F型苯酚樹脂、雙酚S型苯酚樹脂、苯酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆型苯酚樹脂、環氧丙基酯型苯酚樹脂、芳烷基酚醛清漆型苯酚樹脂、聯苯芳烷基型苯酚樹脂、甲酚酚醛清漆型苯酚樹脂、多官能苯酚樹脂、萘酚樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂、多官能萘酚樹脂、蒽型苯酚樹脂、萘骨架改性酚醛清漆型苯酚樹脂、苯酚芳烷基型苯酚樹脂、萘酚芳烷基型苯酚樹脂、二環戊二烯型苯酚樹脂、聯苯型苯酚樹脂、脂環式苯酚樹脂、多元醇型苯酚樹脂、含磷苯酚樹脂、含聚合性不飽和烴基之苯酚樹脂及含羥基之矽酮樹脂類等,沒有特別之限制。此等之苯酚樹脂可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
另外本實施形態之樹脂組成物因應需求可含有由氧雜環丁烷樹脂、苯并 化合物及具有可聚合之不飽和基之化合物構成之群組中之任1種以上。
(氧雜環丁烷樹脂) 就氧雜環丁烷樹脂而言,可使用一般公知者。可舉例如氧雜環丁烷、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(東亞合成製商品名)、OXT-121(東亞合成製商品名)等,沒有特別之限制。此等之氧雜環丁烷樹脂可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
(苯并 化合物) 就苯并 化合物而言,只要是1分子中具有2個以上之二氫苯并 環之化合物即可,可使用一般公知者。可舉例如雙酚A型苯并 BA-BXZ(小西化學製商品名)、雙酚F型苯并 BF-BXZ(小西化學製商品名)、雙酚S型苯并 BS-BXZ(小西化學製商品名)、酚酞型苯并 等,沒有特別之限制。此等之苯并 化合物可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
(具有可聚合之不飽和基之化合物) 就具有可聚合之不飽和基之化合物而言,可使用一般公知者。可舉例如乙烯、丙烯、苯乙烯、二乙烯苯、二乙烯聯苯等乙烯化合物、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯等1元或多元醇之(甲基)丙烯酸酯類、雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚F型環氧(甲基)丙烯酸酯等環氧(甲基)丙烯酸酯類、苯并環丁烯樹脂、(雙)馬來醯亞胺樹脂等,並沒有特別之限制。此等具有不飽和基之化合物可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
進一步地,本實施形態之樹脂組成物可因應需求與其他之熱固性樹脂、熱塑性樹脂及其寡聚合物、彈性體類等之各種高分子化合物、阻燃性化合物、各種添加劑等併用。只要是此等物質之一般所使用者即可,並沒有特別之限制。例如,就阻燃性化合物而言可列舉4,4-二溴聯苯等溴化合物、磷酸酯、磷酸三聚氰胺、含磷環氧樹脂、三聚氰胺或苯胍胺等氮化合物、含 環之化合物、矽酮系化合物等。此外,就各種添加劑而言,可列舉紫外線吸收劑、抗氧化劑、光聚合起始劑、螢光增白劑、光敏劑、染料、顏料、增黏劑、流動調整劑、潤滑劑、消泡劑、分散劑、塗平劑、光澤劑、聚合抑制劑等。此等物質可因應需求單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
(有機溶劑) 其中,本實施形態之樹脂組成物可因應需求使用有機溶劑。此時,本實施形態之樹脂組成物可作為將上述之各種樹脂成分至少一部分,宜為全部,溶解於有機溶劑或相溶於有機溶劑之態樣(溶液或清漆)來使用。就有機溶劑而言,只要是可將上述之各種樹脂成分之至少一部分,宜為全部,溶解或可相溶者即可,可適用公知者,其種類沒有特別之限制。具體而言可列舉丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮等酮類;丙二醇一甲基醚、丙二醇一甲醚醋酸酯等賽珞蘇(cellosolve)系溶劑;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、羥基異丁酸甲酯等酯系溶劑;二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺等醯胺類等極性溶劑類;甲苯、二甲苯等芳香族烴等非極性溶劑等。此等有機溶劑可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
[樹脂組成物之製造方法] 本實施形態之樹脂組成物的製造方法只要是混合氰酸酯化合物(A)、環氧樹脂(B)及因應需求之其他的成分之方法即可,沒有特別之限制。可舉例如以均質機(Homomixer)等使填充材(C)分散於環氧樹脂(B)中,於此摻合上述氰酸酯化合物(A)之方法等。更進一步地,為了在使黏度下降、處理性提高的同時提高對玻璃布之含浸性,宜添加有機溶劑。
[用途] 本實施形態之樹脂組成物可使用作為預浸體、覆金屬箔疊層板、樹脂片、印刷電路板之絕緣層、半導體封裝體用材料。以下針對此等用途進行說明。
[預浸體] 本實施形態之預浸體具有:基材;及含浸或塗布於該基材之上述樹脂組成物。預浸體之製造方法只要是組合本實施形態之樹脂組合物及基材以製造預浸體的方法即可,並沒有特別之限定。具體而言,藉由將本實施形態之樹脂組成物含浸或塗布於基材後,於120~220℃乾燥2~15分鐘左右之方法等使其半硬化,可製造本實施形態之預浸體。此時,樹脂組成物相對於基材之附著量,也就是樹脂組成物的量(包含填充材(C))相對於半硬化後之預浸體之總量宜為20~99質量%之範圍。
就本實施型態之預浸體製造時所使用之基材而言,可使用於各種印刷電路板材料中所使用之公知者。可舉例如E玻璃、D玻璃、L玻璃、S玻璃、T玻璃、Q玻璃、UN玻璃、NE玻璃、球狀玻璃等玻璃纖維;石英等玻璃以外的無機纖維;聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯等有機纖維;液晶聚酯等織布,但沒有特別限定為上述示例。就基材之形狀而言,已知有織布、不織布、粗紗、切股氈(chopped strand mat)、表面氈(surfacing mat)等,可為任一者皆無影響。基材可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。此外,基材之厚度雖然沒有特別之限定,若是作為疊層板用途,宜為0.01~0.2mm之範圍,考慮尺寸安定性之觀點,尤其適宜為經施以超開纖處理或孔目堵塞處理之織布。另外,考慮吸濕耐熱性之觀點,以經環氧矽烷處理、胺基矽烷處理等矽烷偶聯劑等表面處理之玻璃織布較為理想。此外,考慮電特性之方面,液晶聚酯織布較為理想。
[覆金屬箔疊層板] 另一方面,本實施形態之覆金屬箔疊層板具有:至少重疊了1片以上之上述之預浸體;及在該預浸體之單面或兩面配置之金屬箔。就覆金屬箔疊層板之製造方法而言,可列舉將上述之預浸體一片或重疊之數片,於其單面或兩面配置銅或鋁等之金屬箔,藉由疊層成形以製作覆金屬箔疊層板之方法。
此處使用之金屬箔,只要是可使用於印刷電路板材料者即可,沒有特別之限制,宜為壓延銅箔或電解銅箔等銅箔。此外,金屬箔之厚度雖然沒有特別之限制,宜為2~70μm、更宜為3~35μm。
就成形條件而言,可適用通常之印刷電路板用疊層板及多層板之方法。例如藉由使用多段壓合機、多段真空壓合機、連續成形機、高壓釜成形機等,於溫度180~350℃、加熱時間100~300分鐘、表面壓力20~100kg/cm2 進行疊層成形可製造本實施形態之覆金屬箔疊層板。此外,藉由將上述之預浸體與另外製作之內層用電路板組合且疊層成形,也可成為多層板。就多層板之製造方法而言,例如於上述之預浸體1片之兩面配置35μm之銅箔,以上述條件疊層形成後,形成內層電路,該電路實施黑化處理而形成內層電路板,之後將此內層電路板與上述之預浸體1片片地交替配置,更於最外層配置銅箔,藉由於上述條件下,宜為於真空下進行疊層成形,可製作多層板。而,本實施形態之覆金屬箔疊層板可適用作為印刷電路板。
[印刷電路板] 本實施形態之印刷電路板包含:絕緣層;與形成在該絕緣層表面之導體層;上述絕緣層含有上述樹脂組成物。印刷電路板可依循通常方法製造,其製造方法沒有特別之限定。以下展示印刷電路板之製造方法的一例。首先準備上述之覆銅疊層板等之覆金屬箔疊層板。接著,於覆金屬箔疊層板之表面施以蝕刻處理形成內層電路以製作內層基板。於該內層基板之內層電路表面,因應需求進行為了提高密合強度的表面處理,接著於該內層電路表面重疊所需之上述預浸體片數,進一步於其外側疊層外層電路用的金屬箔,經加熱加壓而一體成形。以如此方式製造內層電路與外層電路用之金屬箔之間形成了基材及由熱固性樹脂組成物之硬化物構成之絕緣層的多層之疊層板。接下來於該多層之疊層板施以通孔(through hole)或介層孔(via hole)用之穿孔加工後,於此孔之壁面形成使內層電路與外層電路用之金屬箔導通之鍍敷金屬皮膜,進一步地藉由於外層電路用之金屬箔施以蝕刻處理形成外層電路,以製造印刷電路板。
藉由上述製造例獲得之印刷電路板為包含以下之構成:絕緣層;與形成在該絕緣層表面之導體層;絕緣層含有上述之本實施形態之樹脂組成物。也就是說,上述之本實施形態之預浸體(基材及含浸或塗布於該基材之本實施形態之樹脂組成物)、上述之本實施形態之覆金屬箔疊層板之樹脂組成物的層(由本實施形態之樹脂組成物構成之層)係由含有本實施形態之樹脂組成物的絕緣層所構成而成。
[樹脂片] 本實施形態之樹脂片具有:支持體;與塗布於該支持體之表面並乾燥之上述樹脂組成物。樹脂片可藉由將上述之本實施形態之樹脂組成物溶解於溶劑而得之溶液塗布於支持體並乾燥而獲得。樹脂片可使用作為增建用薄膜或乾膜阻焊膜。
就此處使用之支持體而言,可舉例如聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、乙烯四氟乙烯共聚合物薄膜、及於此等之薄膜的表面塗布了離型劑之離型薄膜、聚醯亞胺薄膜等有機系薄膜基材;銅箔、鋁箔等導體箔;玻璃板、SUS板、FRP等板狀者,沒有特別之限定。
就樹脂組成物之塗布方法而言,可舉例如將本實施形態之樹脂組成物溶解於溶劑而得之溶液藉由塗布棒、模塗布機、刮刀片、BAKER式塗膜器等塗布於支持體上之方法。此外,乾燥後,藉由將支持體從疊層片剝離或蝕刻,也可成為單層片(樹脂片)。其中,藉由將使上述之本實施形態之樹脂組成物溶解於溶劑而得之溶液供給至具有片狀之模槽的模具內並乾燥等使其成形為片狀,也可不使用支持體而獲得單層片(樹脂片)。
其中,本實施形態之單層或疊層片之製作中,除去溶劑時之乾燥條件雖然沒有特別之限制,若為低溫則樹脂組成物中之溶劑容易殘留,若為高溫則樹脂組成物會進行硬化,故宜在20℃~200℃之溫度乾燥1~90分鐘。此外,本實施形態之單層或疊層片之樹脂層之厚度可藉由本實施形態之樹脂組成物之溶液的濃度及塗布厚度調整,雖然沒有特別之限制,一般而言塗布厚度厚的話在乾燥時溶劑容易殘留,故宜為0.1~500μm。此外,樹脂組成物可於只乾燥溶劑之未硬化之狀態使用,也可因應需求使成為半硬化(B階段化)之狀態後使用。 [實施例]
以下將展示合成例、實施例及比較例更詳細地說明本發明,本發明並非僅限定於以下示例。
(合成例1)改性金剛烷樹脂之氰酸酯化合物(以下簡稱為「mAMT-CN」。)之合成 以如後述之方式合成下列式(7)表示之mAMT-CN。 【化10】(式中,n表示平均值,其數值為2.0。)
<改性金剛烷樹脂1(以下簡稱為「mAMT-OH」。)之合成> 首先,合成下列式(8)表示之mAMT-OH。 【化11】(式中,n表示平均值,其數值為2.0。)
於具備利氏冷凝管、溫度計及攪拌葉之內容積2.0L之四頸燒瓶中,在氮氣氣流下,加入1,3-二甲基金剛烷-5,7-二醇368.0g(1.88mol,三菱瓦斯化學(股)製)、1-萘酚540.0g(3.75mol,和光純藥工業(股)製),於160℃使其加熱熔融。之後在攪拌混合液的同時加入甲磺酸(和光純藥工業(股)製)180mg,開始反應。攪拌反應液的同時,花費90分鐘將反應液升溫至220℃,之後更保持於220℃之狀態90分鐘。此時,花費1小時將甲磺酸加至反應液中。之後以混合溶劑(間二甲苯(三菱瓦斯化學(股)製)/甲基異丁酮(關東化學(股)製)=1/1(重量比))1600g稀釋後,藉由0.5質量%之氫氧化鈉水溶液進行水洗及中和水洗,更進一步地於減壓下除去溶劑,獲得mAMT-OH 694.0g。獲得之mAMT-OH之OH基當量為257g/eq.。
<mAMT-CN之合成> 接著,將以上述方法獲得之mAMT-OH 515g(OH基當量257g/eq.)(OH基換算為2.00mol)及三乙胺304.2g(3.01mol)(相對於羥基1mol為1.5mol)溶解於二氯甲烷3090g中,令此為溶液1。
將氯化氰209.4g(3.41mol)(相對於羥基1mol為1.7mol)、二氯甲烷488.6g、36%鹽酸324.7g(3.21mol)(相對於羥基1mol為1.6mol)、水2013g混合,令其為溶液2。溶液2在攪拌下保持於液溫-2~-0.5℃的同時,花費55分鐘於溶液2中滴加溶液1。溶液1滴加結束後,於同溫度攪拌30分鐘後,花費20分鐘於溶液2中滴加將三乙胺141.9g(1.40mol)(相對於羥基1mol為0.7mol)溶解於二氯甲烷141.9g而得之溶液(溶液3)。溶液3滴加結束後,於同溫度攪拌30分鐘完成反應。
之後,將反應液靜置使有機相及水相分離。獲得之有機相藉由0.1N鹽酸2L清洗後,以水2000g清洗6次。水洗第6次之廢水的電傳導度為20μS/cm,確認藉由水之清洗已充分除去可除去之離子性化合物。
水洗後之有機相在減壓下濃縮,最後於90℃下濃縮1小時使其乾燥固化而獲得目的之氰酸酯化合物mAMT-CN(黑紫色黏性物)559g。獲得之氰酸酯化合物mAMT-CN之重量平均分子量Mw為830。此外,mAMT-CN之IR譜顯示有2257cm-1 (氰酸酯基)之吸收,且未顯示羥基之吸收。對於甲基乙基乙基酮可在25℃下溶解mAMT-CN 50質量%以上。
(羥基取代之芳香族化合物之OH基(g/eq.)當量之測定) 依循JIS-K0070,藉由吡啶-乙醯氯法求得OH基當量(g/eq.)。
(氰酸酯化合物(A)之重量平均分子量Mw之測定) 將使氰酸酯化合物1g溶解於100g之四氫呋喃(溶劑)而得之溶液10μL注入高效液相層析儀(Hitachi High-Technologies Corporation.製高效液相層析儀LachromElite)進行分析。管柱為2支東曹(股)公司製TSKgel GMHHR-M(長度30cm×內徑7.8mm),流動相為四氫呋喃,流速為1mL/min.,檢測器為RI。重量平均分子量Mw係藉由GPC法以聚苯乙烯作為標準物質求得。其中,根據重量平均分子量計算出平均值n。
(合成例2)1,3-雙(4-氰氧基苯基)金剛烷(以下簡稱為「uAMTCN」。)之合成 以如後述之方式合成下列式(9)表示之uAMTCN。 【化12】
<1,3-雙(4-羥基苯基)金剛烷(以下簡稱為「uAMTOH」。)之合成> 首先,合成下列式(10)表示之uAMTOH 【化13】
具體而言,在氮氣氣流下,加入金剛烷-1,3-二醇70.6g(0.42mol)、及苯酚312.5g(3.36mol),於80℃加熱熔融後,在攪拌的同時加入甲磺酸40.62g(0.42mol),於約90℃反應7小時。之後,添加水600mL,保持此狀態攪拌1小時。過濾分離出析出物後,對於獲得之結晶以溫水600mL重複清洗3次。使清洗後之結晶溶解於乙酸乙酯1200mL及甲苯400mL之混合溶劑中,藉由0.5質量%NaOH水溶液300mL進行1次清洗後,以水300mL重複清洗直到水相之pH變為中性為止。水洗後之有機相在減壓下使其濃縮乾燥固化而獲得固體。將獲得之固體於65℃溶解於乙酸乙酯600mL。對其添加室溫之庚烷1200mL,藉由攪拌30分鐘而獲得析出物。過濾分離出析出物後,藉由庚烷300mL進行5次清洗,最後於80℃乾燥8小時而獲得uAMTOH(白色固體)92g。uAMTOH之結構以NMR鑑定。1 H-NMR:(500MHz,ACETONE-D6) δ(ppm)=1.69(s,2H)、1.82(s,8H)、1.86(s,2H)、2.17(s,2H)、6.71(d,J=7.4Hz, 4H)、7.16(d,J=7.4Hz, 4H)
<uAMTCN之合成> 接著,將藉由上述方法獲得之uAMTOH 35g(OH基當量:160.2g/eq.,羥基換算為0.218mol)及三乙胺22.5g(0.218mol,相對於uAMTOH之羥基1莫耳為1.0莫耳)溶解於四氫呋喃140g,令此為溶液5。
將氯化氰27.0g(0.44mol,相對於uAMTOH之羥基1莫耳為2.0莫耳)、二氯甲烷63.0g、及四氫呋喃280g之混合物,在攪拌下保持液溫於-7~-5℃的同時,對其花費1小時滴加溶液5。溶液5滴加結束後,於同溫度攪拌30分鐘後,對其花費15分鐘滴加將三乙胺13.5g(0.13mol,相對uAMTOH之羥基1莫耳為0.6莫耳)溶解於四氫呋喃13.5g而得之溶液(溶液6)。溶液6滴加結束後,於同溫度攪拌30分鐘完成反應。
之後,將三乙胺之鹽酸鹽過濾,獲得之濾液藉由0.1N鹽酸180g清洗後,以水180g清洗7次。水洗第7次之廢水的電傳導度為20μS/cm,確認藉由水之清洗,已充分除去可除去之離子性化合物。
水洗後之有機相於減壓下濃縮,在90℃使其濃縮1小時乾燥固化,獲得黃白色固體之結晶39g。獲得之結晶於甲乙酮(MEK)98g及正己烷21g中在90℃溶解後,進行再結晶。獲得之結晶以正己烷200mL清洗後,藉由減壓乾燥而獲得目的之氰酸酯化合物uAMTCN(淡黃色結晶)20g。獲得之氰酸酯化合物uAMTCN之結構以NMR鑑定。1 H-NMR譜如下所示。1 HNMR:(500MHz,CDCl3)
δ(ppm)=1.79(m,2H)、1.94(d,J=2.8Hz,8H)、1.97(s,2H)、2.36(m,2H)、7.25(ddd,J=2.0, 3.2, 8.9Hz)、7.45(ddd, J=2.0, 3.2, 8.9Hz) uAMTCN之IR譜顯示有2238cm-1 及2266cm-1 (氰酸酯基)之吸收,且未顯示羥基之吸收。
對於甲乙酮(MEK),在25℃可溶解uAMTCN 30質量%以上。
(實施例1) 混合藉由合成例1獲得之mAMT-CN 50質量份、聯苯芳烷基型環氧樹脂(NC-3000-FH,日本化藥(股)製)50質量份、熔融二氧化矽(SC2050MB、Admatechs.製)100質量份而獲得清漆。此清漆以甲乙酮稀釋,含浸塗布於厚度0.1mm之E玻璃織布,於150℃加熱乾燥5分鐘,獲得樹脂含量50質量%之預浸體。
將獲得之預浸體重疊4片、8片並於上下配置12μm厚之電解銅箔(3EC-M3-VLP,三井金屬礦業(股)製),在壓力30kgf/cm2 、溫度220℃進行120分鐘之疊層成形,獲得絕緣層厚度0.4mm、0.8mm之覆金屬箔疊層板。使用獲得之覆金屬箔疊層板進行吸水率、吸濕耐熱性之評價。結果如表1所示。
(測定方法及評價方法) 1) 吸水率:使用獲得之8片重疊之覆金屬箔疊層板30mm×30mm的樣本,依循JIS C648,藉由加壓蒸煮器(平山製作所製,PC-3型)在121℃、2大氣壓處理5小時後測定其吸水率。
2) 吸濕耐熱性:利用蝕刻將獲得之4片重疊之覆金屬箔疊層板50mm×50mm之樣本的單面一半以外的全部銅箔去除而得之試驗片藉由加壓蒸煮器(平山製作所製,PC-3型)在121℃、2大氣壓下處理5小時後,於260℃之焊料中浸漬60秒後以目視觀察其外觀變化。(發生起泡數/試驗數)
3) 熱膨脹係數:對於獲得之絕緣層厚度0.8mm之覆金屬箔疊層板,藉由JIS C 6481規定之TMA法(Thermo-mechanical analysis),針對疊層板之絕緣層測定試料的厚度方向的熱膨脹係數,求得其值。具體而言,將上述獲得之覆金屬箔疊層板之兩面的銅箔藉由蝕刻除去後,於熱機械分析儀(TA Instruments.製)以每分鐘10℃從40℃升溫至340℃,測定從60℃到120℃之線熱膨脹係數(ppm/℃)。
(比較例1) 於實施例1中,使用雙酚A型氰酸酯化合物(CA210,三菱瓦斯化學(股)製)50質量份替代mAMT-CN 50質量份以外,以與實施例1同樣之方法獲得厚度0.4mm、0.8mm之覆金屬箔疊層板。獲得之覆金屬箔疊層板之評價結果表示於表1。
(比較例2) 於實施例1中,使用苯酚酚醛清漆型氰酸酯化合物(Primaset PT-30,LONZA. Japan.(股)製)50質量份替代mAMT-CN 50質量份以外,以與實施例1同樣之方法獲得厚度0.4mm、0.8mm之覆金屬箔疊層板。獲得之覆金屬箔疊層板之評價結果表示於表1。
(比較例3) 於實施例1中,使用合成例2獲得之uAMTCN 50質量份替代mAMT-CN 50質量份以外,以與實施例1同樣之方法獲得厚度0.4mm、0.8mm之覆金屬箔疊層板。獲得之覆金屬箔疊層板之評價結果表示於表1。
【表1】
從表1可得知:藉由使用本發明之樹脂組成物,可達成不僅具有低吸水性,且吸濕耐熱性及熱膨脹係數也優良之預浸體及印刷電路板等。
本申請案係基於2015年6月17日向日本專利局提申之日本專利申請案(日本特願2015-121915),其內容納入於此作為參考。 [產業上利用性]
如同以上說明,本發明之樹脂組成物,於電氣電子材料、機具材料、航空材料等之各種用途,例如作為電絕緣材料、半導體塑膠封裝體、密封材料、黏著劑、疊層材料、阻劑(resist)、增建疊層板材料等,可廣泛且有效地利用,特別是,尤其可有效利用作為近年之資訊終端設備或通信設備等之因應高積體、高密度化之印刷電路板材料。此外,本發明之疊層板及覆金屬箔疊層板等,不僅就吸水性,就吸濕耐熱性也具有優良之性能,故為工業方面之實用性極高者。

Claims (12)

  1. 一種樹脂組成物,含有: 具有下列通式(1)表示之結構之氰酸酯化合物(A),及 環氧樹脂(B); 【化1】式中,Ar各自獨立地表示芳香環;R1 各自獨立地表示氫原子、烷基、或芳基;n表示平均値,其數值為1.1~20;l各自獨立地表示氰氧基之鍵結數,為1~3之整數;m各自獨立地表示R1 之鍵結數,為Ar之可取代之基團之數目扣減l而得之數;R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。
  2. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中,該氰酸酯化合物(A)係將改性金剛烷樹脂進行氰酸酯化而得之氰酸酯化合物。
  3. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中,該氰酸酯化合物(A)包括具下列通式(2)表示之結構之氰酸酯化合物; 【化2】式中,n表示平均値,其數值為1.1~20,R2 各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。
  4. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中,該氰酸酯化合物(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1~90質量份。
  5. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,更含有填充材(C)。
  6. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,更含有選自於由該氰酸酯化合物(A)以外之氰酸酯化合物、馬來醯亞胺化合物、及苯酚樹脂構成之群組中之任一種以上。
  7. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中,該環氧樹脂(B)包括選自於由聯苯芳烷基型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、多官能苯酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂構成之群組中之任一種以上。
  8. 如申請專利範圍第5項之樹脂組成物,其中,該填充材(C)之含量相對於樹脂組成物中之樹脂固體成分100質量份為50~1600質量份。
  9. 一種預浸體,具有: 基材;及 含浸或塗佈於該基材之如申請專利範圍第1項之樹脂組成物。
  10. 一種覆金屬箔疊層板,具有: 至少重疊了1片以上之如申請專利範圍第9項之預浸體;與 在該預浸體之單面或兩面配置之金屬箔。
  11. 一種樹脂片,具有: 支持體;與 塗佈在該支持體表面並經乾燥的如申請專利範圍第1項之樹脂組成物。
  12. 一種印刷電路板,包含: 絕緣層;與 形成在該絕緣層表面之導體層; 該絕緣層含有如申請專利範圍第1項之樹脂組成物。
TW105112203A 2015-06-17 2016-04-20 樹脂組成物、預浸體、樹脂片、覆金屬箔疊層板及印刷電路板 TWI700328B (zh)

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