(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024151496
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】熱硬化性組成物、硬化物、プリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及びプリント配線板
(51)【国際特許分類】
C08L 63/00 20060101AFI20241018BHJP
C08K 5/521 20060101ALI20241018BHJP
C08G 59/06 20060101ALI20241018BHJP
C08G 59/20 20060101ALI20241018BHJP
H05K 1/03 20060101ALI20241018BHJP
【FI】
C08L63/00 C
C08K5/521
C08G59/06
C08G59/20
H05K1/03 610L
H05K1/03 610P
H05K1/03 630H
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023064873
(22)【出願日】2023-04-12
(71)【出願人】
【識別番号】000004466
【氏名又は名称】三菱瓦斯化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】富澤 克哉
(72)【発明者】
【氏名】石川 真介
(72)【発明者】
【氏名】小柏 尊明
【テーマコード(参考)】
4J002
4J036
【Fターム(参考)】
4J002CD051
4J002CD131
4J002EW046
4J002FD206
4J002GQ00
4J036AA01
4J036AA02
4J036AD08
4J036AK08
4J036AK17
4J036DC41
4J036FA12
4J036JA08
(57)【要約】
【課題】
本発明は、耐燃焼性、及び耐熱性(高いガラス転移温度)を同時に達せられる熱硬化性組成物、硬化物、プリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及びプリント配線板を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明の熱硬化性組成物は、アルケニルフェノールAに由来する構成単位と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位と、前記エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物Cに由来する構成単位と、リン酸トリアルキルDに由来する構成単位と、を含む熱硬化性重合体Eを含む。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルケニルフェノールAに由来する構成単位と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位と、前記エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物Cに由来する構成単位と、リン酸トリアルキルDに由来する構成単位と、を含む熱硬化性重合体Eを含む、
熱硬化性組成物。
【請求項2】
前記リン酸トリアルキルDに由来する構成単位の含有量が、前記エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位と、エポキシ化合物Cに由来する構成単位と、前記リン酸トリアルキルDに由来する構成単位との総質量に対して、5.0質量%以上30質量%以下である、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項3】
前記リン酸トリアルキルDが、リン酸トリメチルを含む、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項4】
前記エポキシ変性シリコーンBが、140g/mol以上250g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンB1を含む、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項5】
前記アルケニルフェノールAが、ジアリルビスフェノール及びジプロペニルビスフェノールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項6】
前記熱硬化性重合体Eの重量平均分子量が、3.0×103以上5.0×104以下である、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項7】
前記エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位の含有量が、前記熱硬化性重合体Eの総質量に対して、20質量%以上60質量%以下である、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項8】
前記熱硬化性組成物が、前記熱硬化性重合体Eと異なる熱硬化性樹脂Fを含む、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項9】
前記熱硬化性樹脂Fが、マレイミド化合物、シアン酸エステル化合物、フェノール化合物、アルケニル置換ナジイミド化合物、及びエポキシ樹脂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8に記載の熱硬化性組成物。
【請求項10】
前記熱硬化性樹脂Fが、エポキシ樹脂を含む、請求項8に記載の熱硬化性組成物。
【請求項11】
前記エポキシ樹脂が、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂及びナフタレンクレゾールノボラック型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項10に記載の熱硬化性組成物。
【請求項12】
前記熱硬化性重合体Eの含有量が、前記熱硬化性重合体Eと前記熱硬化性樹脂Fとの合計100質量部に対して、5.0質量部以上50質量部以下である、請求項8に記載の熱硬化性組成物。
【請求項13】
無機充填材を更に含む、請求項1に記載の熱硬化性組成物。
【請求項14】
請求項1~13のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
【請求項15】
基材と、
前記基材に含浸又は塗布された、請求項1~13のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物と、
を含む、プリプレグ。
【請求項16】
請求項1~13のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物を含む、樹脂シート。
【請求項17】
請求項15に記載のプリプレグ及びそれを硬化させてなる硬化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む積層体と、
前記積層体の片面又は両面に配された金属箔と、
を含む、金属箔張積層板。
【請求項18】
請求項15に記載のプリプレグを硬化させてなる硬化物を含む絶縁層と、
前記絶縁層の表面に形成された導体層と、
を含む、プリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱硬化性組成物、硬化物、プリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及びプリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
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、小型化が進むに伴い、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。このようなプリント配線板に求められる特性としては、例えば、耐燃焼性、及び耐熱性(高いガラス転移温度)等が挙げられる。
【0003】
特許文献1には、特定のマレイミド化合物と、分子構造中にエポキシ基を有するシリコーン化合物と、フェノール性ヒドロキシ基を有する化合物とを含む熱硬化性組成物は、耐熱性に優れ、金属箔張積層板及び多層プリント配線板に好適に用いられることが開示されている。
【0004】
特許文献2には、ポリマレイミドと、下記式(I)で表されるジグリシジルポリシロキサンと、下記式(II)で表されるジアリルビスフェノール類との付加重合物と、下記式(III)で表されるアリル化フェノール樹脂とを所定の割合及び条件にて反応させて半導体封止用樹脂を得る製造方法が開示されている。この文献によれば、上記の製造方法により得られる半導体封止用樹脂は、ポリマレイミドと、上記の付加重合物との相溶性が良いこと、更には半導体封止用樹脂を用いた組成物の硬化物特性(例えば、高いガラス転移温度、及び熱時の強度)に優れ、半導体封止用樹脂組成物として信頼性の高いものであることが開示されている。この文献には、下記式(III)中、b成分は、ポリマレイミドとの樹脂生成反応においてマレイミド基と反応し、ポリマレイミドとポリシロキサンとの相溶性を改善する重要な成分であると開示されている。
【0005】
【0006】
式中、R1は、アルキレン基又はフェニレン基を示し、R2は、各々独立して、アルキル基又はフェニル基を示し、nは1以上100以下の整数を示す。
【0007】
【0008】
式中、R4は、エーテル結合、メチレン基、プロピリデン基、又は直接結合(単結合)を示す。
【0009】
【0010】
式中、a,b,及びcは、それぞれ各組成の百分率を示し、0<a,b,c<100、かつa+b+c=100である。
【0011】
また、従来、得られる金属箔張積層板及び多層プリント配線板に対して耐燃焼性を付与するために、リン原子含有率の高い低分子量のリン酸トリアルキルなどのリン系難燃剤を熱硬化性組成物に配合することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2012-149154号公報
【特許文献2】特開平4-4213号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、特許文献1及び2に記載の樹脂組成物では、耐熱性を有しながらも、耐燃焼性が十分ではないとの問題を有する。
【0014】
また、金属箔張積層板及び多層プリント配線板に対して耐燃焼性を付与するためには、リン酸トリアルキル等のリン系難燃剤を、多量に熱硬化性組成物に配合する必要がある。しかし、リン酸トリアルキル等のリン系難燃剤は、一般的に低分子であり、比較的低沸点である。そのため、硬化物、プリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及び多層プリント配線板の作製時において、リン系難燃剤がブリードアウトすることや揮発することで、それらの耐熱性等の物性が悪化するとの問題を有する。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、耐燃焼性、及び耐熱性(高いガラス転移温度)を同時に達せられる熱硬化性組成物、硬化物、プリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及びプリント配線板を提供することを目的とする。
【0016】
即ち、本発明は以下の内容を含む。
[1]アルケニルフェノールAに由来する構成単位と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位と、前記エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物Cに由来する構成単位と、リン酸トリアルキルDに由来する構成単位と、を含む熱硬化性重合体Eを含む、熱硬化性組成物。
【0017】
[2]前記リン酸トリアルキルDに由来する構成単位の含有量が、前記エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位と、エポキシ化合物Cに由来する構成単位と、前記リン酸トリアルキルDに由来する構成単位との総質量に対して、5.0質量%以上30質量%以下である、[1]に記載の熱硬化性組成物。
【0018】
[3]前記リン酸トリアルキルDが、リン酸トリメチルを含む、[1]又は[2]に記載の熱硬化性組成物。
【0019】
[4]前記エポキシ変性シリコーンBが、140g/mol以上250g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンB1を含む、[1]~[3]のいずれかに記載の熱硬化性組成物。
【0020】
[5]前記アルケニルフェノールAが、ジアリルビスフェノール及びジプロペニルビスフェノールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の熱硬化性組成物。
【0021】
[6]前記熱硬化性重合体Eの重量平均分子量が、3.0×103以上5.0×104以下である、[1]~[5]のいずれかに記載の熱硬化性組成物。
【0022】
[7]前記エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位の含有量が、前記熱硬化性重合体Eの総質量に対して、20質量%以上60質量%以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の熱硬化性組成物。
【0023】
[8]前記熱硬化性組成物が、前記熱硬化性重合体Eと異なる熱硬化性樹脂Fを含む、[1]~[7]のいずれかに記載の熱硬化性組成物。
【0024】
[9]前記熱硬化性樹脂Fが、マレイミド化合物、シアン酸エステル化合物、フェノール化合物、アルケニル置換ナジイミド化合物、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む、[8]に記載の熱硬化性組成物。
【0025】
[10]前記熱硬化性樹脂Fが、エポキシ樹脂を含む、[8]又は[9]に記載の熱硬化性組成物。
【0026】
[11]前記エポキシ樹脂が、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂及びナフタレンクレゾールノボラック型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[10]に記載の熱硬化性組成物。
【0027】
[12]前記熱硬化性重合体Eの含有量が、前記熱硬化性重合体Eと前記熱硬化性樹脂Fとの合計100質量部に対して、5.0質量部以上50質量部以下である、[8]~[11]のいずれかに記載の熱硬化性組成物。
【0028】
[13]無機充填材を更に含む、[1]~[12]のいずれかに記載の熱硬化性組成物。
【0029】
[14][1]~[13]のいずれかに記載の熱硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
【0030】
[15]基材と、前記基材に含浸又は塗布された、[1]~[13]のいずれかに記載の熱硬化性組成物と、を含む、プリプレグ。
【0031】
[16][1]~[13]のいずれかに記載の熱硬化性組成物を含む、樹脂シート。
【0032】
[17][15]に記載のプリプレグ及びそれを硬化させてなる硬化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む積層体と、前記積層体の片面又は両面に配された金属箔と、を含む、金属箔張積層板。
【0033】
[18][15]に記載のプリプレグを硬化させてなる硬化物を含む絶縁層と、前記絶縁層の表面に形成された導体層と、を含む、プリント配線板。
【発明の効果】
【0034】
本発明によれば、耐燃焼性、及び耐熱性(高いガラス転移温度)を同時に達せられる熱硬化性組成物、硬化物、プリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及びプリント配線板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0035】
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。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明はその要旨の範囲内で、適宜に変形して実施できる。
【0036】
なお、本明細書における「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」の両方を意味する。また、本実施形態において、「樹脂固形分」又は「熱硬化性組成物中の樹脂固形分」とは、特に断りのない限り、熱硬化性組成物における、無機充填材、シランカップリング剤及び湿潤分散剤等の添加剤、並びに溶剤を除いた成分を称し、「樹脂固形分100質量部」とは、熱硬化性組成物における、無機充填材、シランカップリング剤及び湿潤分散剤等の添加剤、並びに溶剤を除いた成分の合計が100質量部であることをいう。
【0037】
〔熱硬化性組成物〕
本実施形態の熱硬化性組成物は、アルケニルフェノールAに由来する構成単位と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位と、エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物Cに由来する構成単位と、リン酸トリアルキルDに由来する構成単位と、を含む熱硬化性重合体Eを含む。
【0038】
本実施形態では、上記の構成を備える熱硬化性組成物を用いることにより、耐燃焼性、及び耐熱性(高いガラス転移温度)を同時に達せられることができる。この理由については定かではないが、本発明者らは次のように推定している。なお、以下の記述に考察が含まれるが、この考察により本実施形態は何ら限定されない。
【0039】
すなわち、本実施形態に係る熱硬化性重合体Eには、その構成成分として、リン系難燃剤であるリン酸トリアルキルが含まれている。そのため、硬化物、プリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及び多層プリント配線板(以下、「硬化物等」とも称する)の作製時において、リン系難燃剤のブリードアウトや揮発を好適に抑制でき、硬化物等の耐熱性等の物性の悪化を防ぐことができる。
また、リン酸トリアルキルは、アルケニルフェノールAと、エポキシ変性シリコーンBと、エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物Cと、良好に重合する。そのため、燃焼時において、リン酸トリアルキルのガス化が好適に抑制され、リン酸トリアルキルの酸化によりポリリン酸及びポリメタリン酸が良好に生成し、その結果、燃焼表面にカーボンチャーが素早く形成される。そのため、硬化物等は、高い耐燃焼性も発揮することができる。
以上から、本実施形態の熱硬化性組成物によれば、耐燃焼性、及び耐熱性を同時に達せられる硬化物等が得られると推定している。
【0040】
<熱硬化性重合体E>
本実施形態の熱硬化性組成物は、アルケニルフェノールAに由来する構成単位と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位と、エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物Cに由来する構成単位と、リン酸トリアルキルDに由来する構成単位と、を含む熱硬化性重合体Eを含む。
また、熱硬化性重合体Eは、必要に応じて、アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物Gに由来する構成単位を更に含んでいてもよい。以下、各構成単位をそれぞれ構成単位A、B、C、D、及びGとも称する。なお、本明細書において、「アルケニルフェノールAに由来する構成単位」とは、熱硬化性重合体E中に、アルケニルフェノールAを重合させたことに由来する構成単位を含むことに加えて、同様の構成単位を与えうる反応等で形成した構成単位を含むこととする。本明細書において、「・・・に由来する構成単位」については、同様に解釈するものとする。熱硬化性組成物は、熱硬化性重合体Eを含むことにより、耐燃焼性、及び耐熱性を同時に発現できる。熱硬化性重合体Eは、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。なお、熱硬化性重合体Eの合成に用いる、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びアルケニルフェノールA以外のフェノール化合物Gについては、後述する。
【0041】
構成単位Aの含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、5.0質量%以上50質量%以下であることが好ましく、7.0質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上40質量%以下であることが更に好ましい。構成単位Aの含有量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な架橋性能を有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、耐燃焼性及び耐熱性により優れる傾向にある。
【0042】
構成単位Bの含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、20質量%以上60質量%以下であることが好ましく、25質量%以上55質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上50質量%以下であることが更に好ましい。構成単位Bの含有量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な相溶性と、より低い弾性特性とを有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性、より低い熱膨張係数、及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0043】
構成単位Bは、50g/mol以上350g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーン(以下、「低当量エポキシ変性シリコーンB1」とも称する)と、400g/mol以上4000g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーン(以下、「高当量エポキシ変性シリコーンB2」とも称する)に由来する構成単位であることが好ましい。低当量エポキシ変性シリコーンB1、及び高当量エポキシ変性シリコーンB2は、それぞれ、140g/mol以上250g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンB1(以下、「低当量エポキシ変性シリコーンB1’」とも称する)、及び450g/mol以上3000g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンB2(以下、「高当量エポキシ変性シリコーンB2’」とも称する)であることが、より好ましい。
【0044】
低当量エポキシ変性シリコーンB1に由来する構成単位(以下、「構成単位B1」とも称する)の含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、4.0質量%以上24質量%以下であることが好ましく、7.5質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上17質量%以下であることが更に好ましい。
【0045】
高当量エポキシ変性シリコーンB2に由来する構成単位(以下、「構成単位B2」とも称する)の含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、12質量%以上48質量%以下であることが好ましく、17.5質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上40質量%以下であることが更に好ましい。
【0046】
構成単位B1の含有量に対する構成単位B2の含有量の質量比は、1.5以上4.0以下であることが好ましく、1.7以上3.5以下であることがより好ましく、1.9以上3.1以下であることが更に好ましい。質量比が上記範囲であることにより、熱硬化性重合体Eは、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性、より低い熱膨張係数、及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0047】
構成単位Cの含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、5.0質量%以上40質量%以下であることが好ましく、7.0質量%以上30質量%以下であることが好ましく、10質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。構成単位Cの含有量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な相溶性を有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性及びより優れた銅箔密着強度を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0048】
構成単位Dの含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、1.0質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上15質量%以下であることが更に好ましい。構成単位Dの含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化物等は、耐燃焼性及び耐熱性により優れる傾向にある。
【0049】
また、構成単位Bの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総質量に対して、40質量%以上80質量%以下であることが好ましく、50質量%以上75質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上70質量%以下であることが更に好ましい。構成単位Cの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総質量に対して、1.0質量%以上36質量%以下であることが好ましく、2.0質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、3.0質量%以上25質量%以下であることが更に好ましい。構成単位Dの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総質量に対して、1.0質量%以上40質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、8.0質量%以上25質量%以下であることが更に好ましい。構成単位B、C、及びDの含有量が上記関係を有することにより、熱硬化性重合体Eは、より好適な架橋密度を有する傾向にあり、より優れた耐燃焼性を有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、耐燃焼性及び耐熱性により優れる傾向にある。
【0050】
構成単位Gの含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、5.0質量%以上30質量%以下であることが好ましく、7.0質量%以上25質量%以下であることが好ましく、10質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。構成単位Gの含有量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な相溶性を有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0051】
熱硬化性重合体Eは、後述の重合触媒が含まれる混合物であってもよい。熱硬化性重合体Eに重合触媒が含まれる場合、重合触媒の含有量は、熱硬化性重合体Eの総質量に対して、通常0.1質量部以上10質量部以下であり、0.5質量部以上4.0質量部以下であってもよい。
【0052】
熱硬化性重合体Eのアルケニル基当量は、300g/mol以上1500g/mol以下であることが好ましく、350g/mol以上1200g/mol以下であることがより好ましく、400g/mol以上1000g/mol以下であることが更に好ましい。
【0053】
熱硬化性重合体Eの重量平均分子量(Mw)は、GPC法におけるポリスチレン換算で、3.0×103以上5.0×104以下であることが好ましく、3.0×103以上2.0×104以下であることがより好ましい。重量平均分子量が上記範囲にあることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な低弾性及び相溶性を有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性、より低い熱膨張係数、及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。重量平均分子量(Mw)は、後述する実施例に記載の方法により測定される。
【0054】
熱硬化性重合体Eの含有量は、より優れた耐燃焼性及びより優れた耐熱性を有する硬化物等が得られる傾向にあることから、熱硬化性組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、1.0質量部以上99質量部以下であることが好ましく、3.0質量部以上70質量部以下であることがより好ましく、5.0質量部以上50質量部以下であることが更に好ましく、10質量部以上40質量部以下であることが更により好ましく、20質量部以上38質量部以下であることが一層好ましい。
【0055】
・アルケニルフェノールA
アルケニルフェノールAは、1つ以上のアルケニル基がフェノール性芳香環に直接結合した構造を有する化合物であれば特に限定されない。熱硬化性重合体Eは、アルケニルフェノールA由来の構成単位を含むことにより、熱硬化性重合体Eが、より適度な架橋性能を有する傾向にある。そのため、得られる硬化物等は、より優れた耐燃焼性及びより優れた耐熱性を発現できる傾向にある。
【0056】
アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、及びヘキセニル基等の炭素数2以上30以下のアルケニル基が挙げられる。これらの中でも、本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、アルケニル基は、アリル基及びプロペニル基からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、アリル基であることが更に好ましい。1つのフェノール性芳香環に直接結合しているアルケニル基の数は、例えば、1以上4以下である。本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1つのフェノール性芳香環に直接結合しているアルケニル基の数は、好ましくは1以上2以下であり、更に好ましくは1である。また、アルケニル基のフェノール性芳香環への結合位置も特に限定されない。
【0057】
フェノール性芳香環は、1つ以上のヒドロキシ基が芳香環に直接結合したものを称し、フェノール環やナフトール環が挙げられる。1つのフェノール性芳香環に直接結合しているヒドロキシ基の数は、例えば、1以上2以下であり、好ましくは1である。
【0058】
フェノール性芳香環は、アルケニル基以外の置換基を有していてもよい。そのような置換基としては、例えば、炭素数1以上10以下の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下の環状アルキル基、炭素数1以上10以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数3以上10以下の分岐状アルコキシ基、炭素数3以上10以下の環状アルコキシ基、及びハロゲン原子が挙げられる。フェノール性芳香環がアルケニル基以外の置換基を有する場合、1つのフェノール性芳香環に直接結合している当該置換基の数は、例えば、1以上2以下である。また、当該置換基のフェノール性芳香環への結合位置も特に限定されない。
【0059】
アルケニルフェノールAは、1つ以上のアルケニル基がフェノール性芳香環に直接結合した構造を1つ又は複数有してもよい。本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、アルケニルフェノールAは、1つ以上のアルケニル基がフェノール性芳香環に直接結合した構造を1つ又は2つ有することが好ましく、2つ有することが好ましい。
【0060】
アルケニルフェノールAは、例えば、下記式(1A)又は下記式(1B)で表される化合物であってもよい。
【0061】
【0062】
式(1A)中、Rxaは、各々独立して、炭素数2以上8以下のアルケニル基を示し、Rxbは、各々独立して、炭素数1以上10以下のアルキル基又は水素原子を示し、Rxcは、各々独立して、炭素数4以上12以下の芳香環を示し、Rxcは、ベンゼン環と縮合構造を形成してもよく、Rxcは、存在していてもよく、存在していなくてもよく、Aは、炭素数1以上6以下のアルキレン基、炭素数7以上16以下のアラルキレン基、炭素数6以上10以下のアリーレン基、フルオレニリデン基、スルホニル基、酸素原子、硫黄原子、又は直接結合(単結合)を示し、Rxcが存在しない場合は、1つのベンゼン環に、Rxa及びRxbからなる群より選ばれる基を2つ以上有してもよい。
【0063】
【0064】
式(1B)中、Rxdは、各々独立して、炭素数2以上8以下のアルケニル基を示し、Rxeは、各々独立して、炭素数1以上10以下のアルキル基又は水素原子を示し、Rxfは、炭素数4以上12以下の芳香環を示し、Rxfは、ベンゼン環と縮合構造を形成してもよく、Rxfは、存在していても、存在していなくてもよく、Rxfが存在しない場合は、1つのベンゼン環に、Rxd及びRxeからなる群より選ばれる基を2つ以上有してもよい。
【0065】
式(1A)及び式(1B)中、Rxa及びRxdとして表される炭素数2以上8以下のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、及びヘキセニル基等が挙げられる。Rxa及びRxdは、アリル基及びプロペニル基からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、アリル基であることが更に好ましい。
【0066】
式(1A)及び式(1B)中、Rxc及びRxfで表される基がベンゼン環と縮合構造を形成している場合としては、例えば、フェノール性芳香環として、ナフトール環を含む化合物が挙げられる。また、式(1A)及び式(1B)中、Rxc及びRxfで表される基が存在しない場合としては、例えば、フェノール性芳香環として、フェノール環を含む化合物が挙げられる。
【0067】
式(1A)及び式(1B)中、Rxb及びRxeとして表される炭素数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基等の分岐状アルキル基が挙げられる。
【0068】
式(1A)中、Aとして表される炭素数1以上6以下のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基が挙げられる。Aとして表される炭素数7以上16以下のアラルキレン基としては、例えば、式:-CH2-Ar-CH2-、-CH2-CH2-Ar-CH2-CH2-、又は式:-CH2-Ar-CH2-CH2-(式中、Arは、フェニレン基、ナフチレン基、又はビフェニレン基を示す。)で表される基が挙げられる。Aとして表される炭素数6以上10以下のアリーレン基としては、例えば、フェニレン環が挙げられる。
【0069】
式(1B)で表される化合物は、本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、Rxfがベンゼン環であることが好ましく、ジヒドロキシナフタレン骨格を含む化合物であることがより好ましい。
【0070】
アルケニルフェノールAは、熱硬化性重合体Eに更に適度な架橋性能を付与できる点から、ビスフェノール類の2つのフェノール性芳香環にそれぞれ1つのアルケニル基が結合したアルケニルビスフェノールであることが好ましい。同様の観点から、アルケニルビスフェノールは、ジアリルビスフェノール及びジプロペニルビスフェノールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、ビスフェノール類の2つのフェノール性芳香環にそれぞれ1つのアリル基が結合したジアリルビスフェノール、及びビスフェノール類の2つのフェノール性芳香環にそれぞれ1つのプロペニル基が結合したジプロペニルビスフェノールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましい。
【0071】
ジアリルビスフェノールとしては、例えば、o,o’-ジアリルビスフェノールA(DABPA(商品名)、大和化成工業(株))、o,o’-ジアリルビスフェノールF、o,o’-ジアリルビスフェノールS、o,o’-ジアリルビスフェノールフルオレンが挙げられる。ジプロペニルビスフェノールとしては、例えば、o,o’-ジプロペニルビスフェノールA(PBA01(商品名)、群栄化学工業(株))、o,o’-ジプロペニルビスフェノールF、o,o’-ジプロペニルビスフェノールS、及びo,o’-ジプロペニルビスフェノールフルオレンが挙げられる。
【0072】
アルケニルフェノールAの1分子当たりの平均フェノール基数は、本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1以上3未満であることが好ましく、1.5以上2.5以下であることがより好ましい。平均フェノール基数は、以下の式により算出される。
【0073】
【0074】
式中、Aiは、分子中にi個のフェノール基を有するアルケニルフェノールのフェノール基数を示し、Xiは、分子中にi個のフェノール基を有するアルケニルフェノールのアルケニルフェノール全体に占める割合を示し、X1+X2+…+Xn=1である。
【0075】
・エポキシ変性シリコーンB
エポキシ変性シリコーンBは、エポキシ基含有基により変性されたシリコーン化合物又は樹脂であれば特に限定されない。熱硬化性重合体Eは、エポキシ変性シリコーンB由来の構成単位を含むことにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な相溶性と、より低い弾性特性とを有する傾向にある。そのため、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性、より低い熱膨張係数、及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0076】
シリコーン化合物又は樹脂は、シロキサン結合が繰り返し形成されたポリシロキサン骨格を有する化合物であれば特に限定されない。ポリシロキサン骨格は、直鎖状の骨格であってもよく、環状の骨格であってもよく、網目状の骨格であってもよい。この中でも、本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、ポリシロキサン骨格は、直鎖状の骨格であることが好ましい。
【0077】
エポキシ基含有基としては、例えば、下記式(a1)で表される基が挙げられる。
【0078】
【0079】
式(a1)中、R0は、各々独立に、単結合、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素数1以上5以下のアルキレン基)、アリーレン基、又はアラルキレン基を示し、Xは、下記式(a2)で表される1価の基又は下記式(a3)で表される1価の基を示す。
【0080】
【0081】
【0082】
エポキシ変性シリコーンBは、140g/mol以上250g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンを含むことが好ましく、145g/mol以上245g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンを含むことがより好ましく、150g/mol以上240g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンを含むことが更に好ましい。エポキシ変性シリコーンBが、上記範囲内にあるエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンを含むことにより、更に適度な相溶性と、より低い弾性特性とを有する熱硬化性重合体Eが得られる傾向にある。そのため、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性、より低い熱膨張係数、及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0083】
熱硬化性重合体Eが、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にあり、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性、更に低い熱膨張係数、及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、エポキシ変性シリコーンBは、2種以上のエポキシ変性シリコーンを含むことが好ましい。この場合、2種以上のエポキシ変性シリコーンは、それぞれ異なるエポキシ当量を有することが好ましく、50g/mol以上350g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーン(低当量エポキシ変性シリコーンB1)と、400g/mol以上4000g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーン(高当量エポキシ変性シリコーンB2)とを含むことがより好ましく、140g/mol以上250g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンB1(低当量エポキシ変性シリコーンB1’)と、450g/mol以上3000g/mol以下のエポキシ当量を有するエポキシ変性シリコーンB2(高当量エポキシ変性シリコーンB2’)と、を含むことが更に好ましい。
【0084】
エポキシ変性シリコーンBが2種以上のエポキシ変性シリコーンを含む場合、エポキシ変性シリコーンBの平均エポキシ当量は、140g/mol以上3000g/mol以下であることが好ましく、250g/mol以上2000g/mol以下であることがより好ましく、300g/mol以上1000g/mol以下であることが更に好ましい。平均エポキシ当量は、以下の式により算出される。
【0085】
【0086】
式中、Eiは、2種以上のエポキシ変性シリコーンのうちの1種のエポキシ変性シリコーンのエポキシ当量を示し、Wiは、エポキシ変性シリコーンB中の上記エポキシ変性シリコーンの割合を示し、W1+W2+…+Wn=1である。
【0087】
熱硬化性重合体Eが、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にあり、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性、更に低い熱膨張係数、及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、エポキシ変性シリコーンBは、下記式(1)で表されるエポキシ変性シリコーンを含むことが好ましい。
【0088】
【0089】
式(1)中、R1は、各々独立に、単結合、アルキレン基、アリーレン基、又はアラルキレン基を示し、R2は、各々独立に、炭素数1以上10以下のアルキル基又はフェニル基を示し、nは、0以上100以下の整数を示す。
【0090】
式(1)中、R1で表されるアルキレン基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。アルキレン基の炭素数は、好ましくは1以上12以下であり、より好ましくは1以上4以下である。アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基又はプロピレン基が挙げられる。これらの中でも、R1は、プロピレン基であることが好ましい。
【0091】
式(1)中、R1で表されるアリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基の炭素数としては、好ましくは6以上40以下であり、より好ましくは6以上20以下である。アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、シクロヘキシルフェニレン基、ヒドロキシフェニレン基、シアノフェニレン基、ニトロフェニレン基、ナフチリレン基、ビフェニレン基、アントリレン基、ピレニレン基、及びフルオレニレン基等が挙げられる。これらの基には、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。
【0092】
式(1)中、R1で表されるアラルキレン基の炭素数は、好ましくは7以上30以下であり、より好ましくは7以上13以下である。アラルキレン基としては、例えば、下記式(X-I)で表される基が挙げられる。
【0093】
【0094】
式(X-I)中、「-*」は、結合手を示す。
【0095】
式(1)中、R1で表される基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、炭素数1以上10以下の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下の環状アルキル基、炭素数1以上10以下の直鎖状アルコキシ基、炭素数3以上10以下の分岐状アルコキシ基、及び炭素数3以上10以下の環状アルコキシ基が挙げられる。
【0096】
式(1)中、R2は、各々独立して、炭素数1以上10以下のアルキル基又はフェニル基を示す。上記アルキル基及びフェニル基は、置換基を有してもよい。炭素数1以上10以下のアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、及びシクロヘキシル基が挙げられる。これらの中でも、R2は、メチル基又はフェニル基であることが好ましい。
【0097】
式(1)中、nは0以上の整数を示し、例えば、0以上100以下の整数である。熱硬化性重合体Eが、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にあり、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性、更に低い熱膨張係数、及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、nの下限値は、1以上であることが好ましい。同様に、nの上限値は、好ましくは50以下であり、より好ましくは30以下であり、更に好ましくは20以下である。
【0098】
熱硬化性重合体Eは、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にあり、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性、更に低い熱膨張係数、及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、エポキシ変性シリコーンBは、式(1)で表されるエポキシ変性シリコーンを2種類以上含むことが好ましい。この場合、2種類以上含むエポキシ変性シリコーンは、それぞれ異なるnを有することが好ましく、式(1)においてnが1以上2以下であるエポキシ変性シリコーンと、式(1)においてnが5以上20以下であるエポキシ変性シリコーンとを含むことがより好ましい。
【0099】
エポキシ変性シリコーンBの1分子当たりの平均エポキシ基数は、本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1以上3未満であることが好ましく、1.5以上2.5以下であることがより好ましい。平均エポキシ基数は、以下の式により算出される。
【0100】
【0101】
式中、Biは、分子中にi個のエポキシ基を有するエポキシ変性シリコーンのエポキシ基数を示し、Yiは、分子中にi個のエポキシ基を有するエポキシ変性シリコーンのエポキシ変性シリコーン全体に占める割合を示し、Y1+Y2+…+Yn=1である。
【0102】
エポキシ変性シリコーンBとしては、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。市販品としては、例えば、信越化学工業株式会社製品の「X-22-163」、及び「KF-105」が挙げられる。
【0103】
・エポキシ化合物C
エポキシ化合物Cは、エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物であり、より具体的には、ポリシロキサン骨格を有しないエポキシ化合物である。熱硬化性重合体Eは、エポキシ化合物C由来の構成単位を含むことにより、熱硬化性重合体Eは、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にある。そのため、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性、更に低い熱膨張係数、及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0104】
エポキシ化合物Cとしては、エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物であれば特に限定されない。熱硬化性重合体Eが、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にあり、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性、更に低い熱膨張係数、及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、エポキシ化合物Cは、1分子中にエポキシ基を2つ有する2官能エポキシ化合物を含むことが好ましい。
【0105】
2官能エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂(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、及びビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂)、フェノール類ノボラック型エポキシ樹脂(例えば、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)、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を含むビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を含むナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロアントラセン骨格を含むアントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フルオレン骨格を含むフルオレン型エポキシ樹脂、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;これらのハロゲン化合物が挙げられる。これらのエポキシ化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0106】
アラルキル型エポキシ樹脂としては、例えば、下記式(b1)で表される化合物が挙げられる。
【0107】
【0108】
式(b1)中、Ar3は、各々独立して、ベンゼン環又はナフタレン環を示し、Ar4は、ベンゼン環、ナフタレン環、又はビフェニル環を示し、R3aは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、
ここで、Ar3におけるベンゼン環又はナフタレン環は、更に1つ又は複数の置換基を有してもよく、当該置換基は、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基やフェニル基等を有するグリシジルオキシ基以外の置換基であってもよく、
Ar4におけるベンゼン環、ナフタレン環又はビフェニル環は、更に1つ又は複数の置換基を有してもよい。当該置換基としては、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基やフェニル基等を有するグリシジルオキシ基以外の置換基であってもよい。
【0109】
ビフェニル型エポキシ樹脂としては、例えば、下記式(b2)で表される化合物(化合物b2)が挙げられる。
【0110】
【0111】
式(b2)中、Raは、各々独立して、炭素数1以上10以下のアルキル基又は水素原子を示す。
【0112】
式(b2)中、炭素数1以上10以下のアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、及びシクロヘキシル基が挙げられる。
【0113】
ビフェニル型エポキシ樹脂が、化合物b2である場合、ビフェニル型エポキシ樹脂は、アルキル基であるRaの数が異なる化合物b2の混合物の形態であってもよい。具体的には、アルキル基であるRaの数が異なるビフェニル型エポキシ樹脂の混合物であることが好ましく、アルキル基であるRaの数が0である化合物b2と、アルキル基であるRaの数が4である化合物b2の混合物であることがより好ましい。
【0114】
上記式(b2)で表される化合物の市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製品の「YL-6121HA(商品名)」が挙げられる。
【0115】
ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、下記式(b3)で表される化合物が挙げられる。
【0116】
【0117】
式(b3)中、R3bは、各々独立して、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基(例えば、メチル基、及びエチル基)、アラルキル基、ベンジル基、ナフチル基、少なくとも1つのグリシジルオキシ基を含むナフチル基、又は少なくとも1つのグリシジルオキシ基を含むナフチルメチル基を示し、nは、0以上の整数を示す。nは、0以上2以下の整数であることが好ましい。
【0118】
上記式(b3)で表される化合物の市販品としては、例えば、DIC株式会社製品の「HP-4032」(上記式(b3)においてn=0)、「HP-4710」(上記式(b3)において、n=0であり、R3bが少なくとも1つのグリシジルオキシ基を含むナフチルメチル基)等が挙げられる。
【0119】
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、例えば、下記式(b4)で表される化合物が挙げられる。
【0120】
【0121】
式(b4)中、R3cは、各々独立し、水素原子、又は炭素数1以上5以下のアルキル基(例えば、メチル基又はエチル基)を示す。
【0122】
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂は、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の市販品としては、大日本インキ化学工業株式会社製品の「EPICRON HP-7200L」、「EPICRON HP-7200」、「EPICRON HP-7200H」、及び「EPICRON HP-7000HH」等が挙げられる。
【0123】
ビスフェノールA型構造単位と炭化水素系構造単位とからなるエポキシ樹脂としては、例えば、下記式(b5)で表される化合物が挙げられる。
【0124】
【0125】
式(b5)中、R1x及びR2xは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、R3x乃至R6x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以上15以下のアルキレン基(例えば、メチレン基又はエチレン基)を示す。
【0126】
これらの中でも、エポキシ化合物Cは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂及びナフタレン型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂であることが更に好ましい。エポキシ化合物Cが上記化合物を含むと、熱硬化性重合体Eは、更に適度な相溶性と、更に低い弾性特性とを有する傾向にある。そのため、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性、更に低い熱膨張係数、及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0127】
エポキシ化合物Cの1分子当たりの平均エポキシ基数は、本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1以上3未満であることが好ましく、1.5以上2.5以下であることがより好ましい。平均エポキシ基数は、以下の式により算出される。
【0128】
【0129】
式中、Ciは、分子中にi個のエポキシ基を有するエポキシ化合物のエポキシ基数を示し、Ziは、分子中にi個のエポキシ基を有するエポキシ化合物のエポキシ化合物全体に占める割合を示し、Z1+Z2+…+Zn=1である。
【0130】
・リン酸トリアルキルD
リン酸トリアルキルDは、リン原子に3つのアルコキシ基が直接結合した構造を有する化合物であれば、特に限定されない。リン酸トリアルキルDは、構成成分として熱硬化性重合体Eに含まれることから、燃焼時において、リン酸トリアルキルのガス化が好適に抑制され、リン酸トリアルキルの酸化によりポリリン酸及びポリメタリン酸が良好に生成し、燃焼表面にカーボンチャーが素早く形成される傾向にある。そのため、得られる硬化物等は、より優れた耐燃焼性を発現できる傾向にある。また、構成成分としてリン酸トリアルキルDを含む熱硬化性重合体Eを用いることで、樹脂組成物にリン系難燃剤を添加することで生じる、リン系難燃剤のブリードアウトや揮発が好適に抑制される傾向にある。そのため、得られる硬化物等の耐熱性にもより優れる傾向にある。
【0131】
リン酸トリアルキルDは、例えば、下記式(P1)で表される化合物が挙げられる。
【0132】
【0133】
式(P1)中、Rは、各々独立に、アルキル基を示す。
【0134】
更に優れた耐燃焼性及び更に優れた耐熱性を有する硬化物等が得られる傾向にあることから、アルキル基としては、炭素数1以上30以下のアルキル基が好ましく、炭素数1以上20以下のアルキル基がより好ましく、炭素数1以上10以下のアルキル基が更に好ましい。なお、本明細書において、リン酸トリアルキルの炭素数は、3つのアルキル基の炭素原子のそれぞれの数を意味する。3つのアルキル基は、同一の基でも、異なる基でもよい。
【0135】
アルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、テキシル基、へプチル基、オクチル基、エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、及びイコシル基が挙げられる。
【0136】
より更に優れた耐燃焼性及びより更に優れた耐熱性を有する硬化物等が得られる傾向にあることから、Rにおけるアルキル基としては、各々独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、及びt-ブチル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、及びプロピル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
【0137】
一層優れた耐燃焼性及び一層優れた耐熱性を有する硬化物等が得られる傾向にあることから、Rにおけるアルキル基としては、少なくともメチル基を1つ以上有することが好ましい。リン酸トリアルキルDは、リン酸トリメチルを含むことがより好ましい。
【0138】
リン酸トリアルキルDとしては、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。
【0139】
・アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物G
熱硬化性重合体Eが、より適度な相溶性を有する傾向にあり、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、熱硬化性重合体Eは、アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物G由来の構成単位を含むことが好ましい。
【0140】
フェノール化合物Gとしては、ビスフェノール型フェノール樹脂(例えば、ビスフェノールA型樹脂、ビスフェノールE型樹脂、ビスフェノールF型樹脂、ビスフェノールS型樹脂等)、フェノール類ノボラック樹脂(例えば、フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等)、グリシジルエステル型フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂、アントラセン型フェノール樹脂、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、アラルキル型フェノール樹脂、フェノール変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂、フルオレン型フェノール樹脂等が挙げられる。これらのフェノール化合物Gは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0141】
熱硬化性重合体Eが、更に適度な相溶性を有する傾向にあり、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、これらの中でも、フェノール化合物Gは、1分子中にフェノール性ヒドロキシ基を2つ有する2官能フェノール化合物であることが好ましい。
【0142】
2官能フェノール化合物としては、ビスフェノール、ビスクレゾール、フルオレン骨格を有するビスフェノール類(例えば、フルオレン骨格を有するビスフェノール、フルオレン骨格を有するビスクレゾール等)、ビフェノール(例えば、p、p’-ビフェノール等)、ジヒドロキシジフェニルエーテル(例えば、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル等)、ジヒドロキシジフェニルケトン(例えば、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン等)、ジヒドロキシジフェニルスルフィド(例えば、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド等)、ジヒドロキシアレーン(例えば、ハイドロキノン等)が挙げられる。これらの2官能フェノール化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0143】
熱硬化性重合体Eが、更に適度な相溶性を有する傾向にあり、得られる硬化物等は、更に優れた耐熱性及び更に優れた銅箔密着性を有し、並びに更に優れたプロセス適合性を有する傾向にあることから、これらの中でも、2官能フェノール化合物は、ビスフェノール、ビスクレゾール、及びフルオレン骨格を有するビスフェノール類からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、フルオレン骨格を有するビスフェノール類であることがより好ましい。上記と同様の観点から、フルオレン骨格を有するビスフェノール類としては、ビスクレゾールフルオレンが好ましい。
【0144】
・熱硬化性重合体Eの製造方法
熱硬化性重合体Eは、例えば、アルケニルフェノールAと、エポキシ変性シリコーンBと、エポキシ化合物Cと、リン酸トリアルキルDと、必要に応じてフェノール化合物Gとを、後述の重合触媒の存在下にて反応させる工程により得られる。当該反応は、有機溶媒の存在下で行ってもよい。より具体的には、上記工程において、エポキシ変性シリコーンB及びエポキシ化合物Cが有するエポキシ基とアルケニルフェノールAが有するヒドロキシ基との付加反応と、得られた付加反応物が有するヒドロキシ基とエポキシ変性シリコーンB及びエポキシ化合物Cが有するエポキシ基との付加反応と、上記反応によって生じた二級ヒドロキシ基とリン酸トリアルキルDとのエステル交換反応などが進行することで、熱硬化性重合体Eを得ることができる。
【0145】
熱硬化性重合体Eの製造において、アルケニルフェノールAの配合量は、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びフェノール化合物Gの合計100質量部に対して、5.0質量部以上50質量部以下であることが好ましく、7.0質量部以上45質量部以下であることがより好ましく、10質量部以上40質量部以下であることが更に好ましい。アルケニルフェノールAの配合量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な架橋性能を有する傾向にある。これにより、硬化物等は、耐燃焼性及び耐熱性により優れる傾向にある。
【0146】
エポキシ変性シリコーンBの配合量は、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びフェノール化合物Gの合計100質量部に対して、20質量部以上60質量部以下であることが好ましく、25質量部以上55質量部以下であることがより好ましく、30質量部以上50質量部以下であることが更に好ましい。エポキシ変性シリコーンBの配合量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な相溶性と、より低い弾性特性とを有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性、より低い熱膨張係数、及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0147】
エポキシ化合物Cの配合量は、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びフェノール化合物Gの合計100質量部に対して、5.0質量部以上40質量部以下であることが好ましく、7.0質量部以上30質量部以下であることがより好ましく、10質量部以上20質量部以下であることが更に好ましい。エポキシ化合物Cの配合量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な相溶性を有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性及びより優れた銅箔密着強度を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0148】
リン酸トリアルキルDの配合量は、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びフェノール化合物Gの合計100質量部に対して、1.0質量部以上30質量部以下であることが好ましく、3.0質量部以上20質量部以下であることが好ましく、5.0質量部以上15質量部以下であることが更に好ましい。リン酸トリアルキルDの配合量が上記範囲内であることにより、硬化物等は、耐燃焼性及び耐熱性により優れる傾向にある。
【0149】
フェノール化合物Gの配合量は、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びフェノール化合物Gの合計100質量部に対して、5.0質量部以上30質量部以下であることが好ましく、7.0質量部以上25質量部以下であることがより好ましく、10質量部以上20質量部以下であることが更に好ましい。フェノール化合物Gの配合量が上記範囲内であることにより、熱硬化性重合体Eは、より適度な相溶性を有する傾向にある。これにより、得られる硬化物等は、より優れた耐熱性及びより優れた銅箔密着性を有し、並びにより優れたプロセス適合性を有する傾向にある。
【0150】
なお、本明細書において、熱硬化性重合体Eが、フェノール化合物Gを含まない場合、上述したアルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、及びリン酸トリアルキルDの各配合量は、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、及びリン酸トリアルキルDの合計100質量部に対する配合量を示す。
【0151】
重合触媒としては、例えば、イミダゾール触媒及びリン系触媒が挙げられる。これらの触媒は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、イミダゾール触媒が好ましい。
【0152】
イミダゾール触媒としては、例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンゾイミダゾール(TBZ(商品名)、四国化成工業(株))、2,4,5-トリフェニルイミダゾール(TPIZ(商品名)、東京化成工業(株))等のイミダゾール類が挙げられる。この中でも、エポキシ成分の単独重合を防ぐ観点から、2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンゾイミダゾール及び2,4,5-トリフェニルイミダゾールからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
【0153】
重合触媒(好ましくはイミダゾール触媒)の使用量は、例えば、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びフェノール化合物Gの合計100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下である。熱硬化性重合体Eの重量平均分子量を大きくする観点から、重合触媒の使用量は、0.5質量部以上4.0質量部以下であることが好ましい。
【0154】
有機溶媒としては、例えば、極性溶剤又は無極性溶剤を用いることができる。極性溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ系溶媒;乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステル系溶媒;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド類等が挙げられる。無極性溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0155】
有機溶媒の使用量は、例えば、アルケニルフェノールA、エポキシ変性シリコーンB、エポキシ化合物C、リン酸トリアルキルD、及びフェノール化合物Gの合計100質量部に対して、50質量部以上150質量部以下である。
【0156】
反応温度は、例えば、100℃以上170℃以下であってよい。反応時間は、例えば、3時間以上8時間以下であってよい。
【0157】
本工程における反応終了後、慣用の方法にて反応混合物から、熱硬化性重合体Eを分離精製してもよい。
【0158】
<熱硬化性樹脂F>
本実施形態の熱硬化性組成物は、本実施形態に係る熱硬化性重合体Eとは異なる熱硬化性樹脂Fを含むことが好ましい。熱硬化性重合体Eは、シリコーン系化合物との相溶性に乏しい熱硬化性樹脂Fに対しても優れた相溶性を発揮する。そのため、熱硬化性重合体Eと熱硬化性樹脂Fとを組み合わせても、熱硬化性組成物内で各成分が分離することなく、相溶性に優れる。
【0159】
熱硬化性樹脂Fは、得られる硬化物等の耐燃焼性、及び耐熱性より一層向上させる観点から、マレイミド化合物、シアン酸エステル化合物、フェノール化合物、アルケニル置換ナジイミド化合物、及びエポキシ樹脂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、マレイミド化合物、シアン酸エステル化合物、フェノール化合物、及びエポキシ樹脂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く、エポキシ樹脂を含むことが更に好ましい。これらの熱硬化性樹脂Fは、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0160】
より優れた耐燃焼性及びより優れた耐熱性を有する硬化物等が得られる傾向にあることから、熱硬化性樹脂Fの含有量は、熱硬化性組成物中の樹脂固形分100質量部に対して、1.0質量部以上99質量部以下であることが好ましく、30質量部以上97質量部以下であることがより好ましく、50質量部以上95質量部以下であることが更に好ましく、60質量部以上90質量部以下であることが更により好ましく、62質量部以上80質量部以下であることが一層好ましい。
【0161】
より優れた耐燃焼性及びより優れた耐熱性を有する硬化物等が得られる傾向にあることから、熱硬化性重合体Eの含有量は、熱硬化性重合体Eと熱硬化性樹脂Fとの合計100質量部に対して、1.0質量部以上99質量部以下であることが好ましく、3.0質量部以上70質量部以下であることがより好ましく、5.0質量部以上50質量部以下であることが更に好ましく、10質量部以上40質量部以下であることが更により好ましく、25質量部以上35質量部以下であることが更に一層好ましい。
【0162】
より優れた耐燃焼性及びより優れた耐熱性を有する硬化物等が得られる傾向にあることから、熱硬化性樹脂Fの含有量は、熱硬化性重合体Eと熱硬化性樹脂Fとの合計100質量部に対して、1.0質量部以上99質量部以下であることが好ましく、30質量部以上97質量部以下であることがより好ましく、50質量部以上95質量部以下であることが更に好ましく、60質量部以上90質量部以下であることが更により好ましく、65質量部以上75質量部以下であることが一層好ましい。
【0163】
・マレイミド化合物
熱硬化性樹脂Fは、マレイミド化合物を含むことが好ましい。マレイミド化合物は、比較的剛直な骨格とより高い反応性とを有するため、熱硬化性樹脂Fとしてマレイミド化合物を用いると、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、及び機械的強度により優れる傾向にある。マレイミド化合物は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0164】
マレイミド化合物としては、1分子中に1つ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。そのようなマレイミド化合物としては、例えば、1分子中にマレイミド基を1つ有するモノマレイミド化合物(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等)、1分子中にマレイミド基を2つ以上有するポリマレイミド化合物(例えば、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、ビス(3,5-ジメチル-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)、m-フェニレンビスマレイミド、4-メチル-1,3-フェニレンビスマレイミド、1,6’-ビスマレイミド-(2,2,4-トリメチル)ヘキサン、ポリテトラメチレンオキシド-ビス(4-マレイミドベンゾエート)、式(4)で表されるマレイミド化合物、式(9)で表されるマレイミド化合物、及びこれらのマレイミド化合物とアミン化合物とのプレポリマー等)が挙げられる。これらのマレイミド化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0165】
【0166】
式(4)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以上の整数を示す。
【0167】
n1は、1以上の整数であり、好ましくは1以上100以下の整数であり、より好ましくは1以上10以下の整数であり、更に好ましくは1以上5以下の整数である。
【0168】
【0169】
式(9)中、R13は、各々独立して、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又はフェニル基を示し、n4は1以上10以下の整数を示す。
【0170】
マレイミド化合物中のマレイミド基の数は、1分子中に2以上であることが好ましい。
【0171】
耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、及び機械的強度に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、マレイミド化合物は、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、ポリテトラメチレンオキシド-ビス(4-マレイミドベンゾエート)、式(4)で表されるマレイミド化合物、及び式(9)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種を含むことが好ましく、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、及び式(4)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種を含むことがより好ましく、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、及び式(4)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種を含むことが更に好ましい。
【0172】
マレイミド化合物は、市販品を用いてもよく、公知の方法により調製した調製品を用いてもよい。マレイミド化合物の市販品としては、ケイ・アイ化成株式会社製品の、「BMI-70」(ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン)、「BMI-80」、及び「BMI-1000P」、大和化成工業株式会社製品の「BMI-3000」、「BMI-4000」、「BMI-5100」、「BMI-7000」、及び「BMI-2300」(式(4)で表されるマレイミド化合物であり、R5は全て水素原子を示し、n1は1以上5以下の整数を示す。)、並びに日本化薬株式会社製品の「MIR-3000-70MT」等が挙げられる。
【0173】
耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、及び機械的強度に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、マレイミド化合物の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上50質量部以下であり、5.0質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、10質量部以上40質量部以下であることが更に好ましい。
【0174】
・シアン酸エステル化合物
熱硬化性樹脂Fは、シアン酸エステル化合物を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂Fとしてシアン酸エステル化合物を用いると、硬化物等中に強固なトリアジン骨格を形成することができるため、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、及び耐薬品性により優れる傾向にある。シアン酸エステル化合物は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0175】
シアン酸エステル化合物としては、少なくとも1つのシアナト基(シアン酸エステル基)により置換された芳香族部分を分子内に2つ以上有する化合物であれば特に限定されない。そのようなシアン酸エステル化合物としては、例えば、式(5)で表される化合物等のナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物、式(5)で表される化合物を除く式(6)で表される化合物等のノボラック型シアン酸エステル化合物、ビフェニルアラルキル型シアン酸エステル、ジアリルビスフェール型シアン酸エステル化合物、ビス(3,3-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、2、2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパンが挙げられる。これらのシアン酸エステル化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0176】
耐燃焼性、耐熱性、及び耐薬品性に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、シアン酸エステル化合物は、ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物及びノボラック型シアン酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物であることが更に好ましい。
【0177】
シアン酸エステル化合物は、式(5)で表される化合物及び式(6)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂Fとして、これらのシアン酸エステル化合物を用いると、硬化物等中に強固なトリアジン骨格を形成することができ、芳香環に由来するより高い耐熱性及び耐燃焼性を硬化物等に付与できることから、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、及び耐薬品性に一層優れる傾向にある。シアン酸エステル化合物としては、式(5)で表される化合物を含むことがより好ましい。式(5)で表される化合物としては、1-ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物であることが更に好ましい。それらの化合物は、硬化物等中に強固なトリアジン骨格を形成することができ、ナフトール環に由来する更に高い耐熱性及び耐燃焼を硬化物等に付与できるため、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、及び耐薬品性に一層優れる傾向にある。
【0178】
【0179】
式(5)中、R6は、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、n2は1以上の整数を示す。n2は、1以上20以下の整数であることが好ましく、1以上10以下の整数であることがより好ましく、1以上6以下の整数であることが更に好ましい。
【0180】
【0181】
式(6)中、Ryaは、各々独立して、炭素数2以上8以下のアルケニル基、又は水素原子を示し、Rybは、各々独立して、炭素数1以上10以下のアルキル基、又は水素原子を示し、Rycは、各々独立して、炭素数4以上12以下の芳香環を示し、Rycは、ベンゼン環と縮合構造を形成してもよく、Rycは、存在していてもよく、存在していなくてもよく、A1aは、各々独立して、炭素数1以上6以下のアルキレン基、炭素数7以上16以下のアラルキレン基、炭素数6以上10以下のアリーレン基、フルオレニリデン基、スルホニル基、酸素原子、硫黄原子、又は単結合(直接結合)を示し、Rycが存在しない場合は、1つのベンゼン環に、Rya及びRybからなる群より選ばれる基を2つ以上有してもよい。nは、1以上20以下の整数を示す。
【0182】
式(6)中、Ryaとして表される炭素数2以上8以下のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が挙げられる。
【0183】
式(6)中、Rybとして表される炭素数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基等の分岐状アルキル基が挙げられる。
【0184】
式(6)中、A1aとして表される炭素数1以上6以下のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、及びプロピレン基が挙げられる。また、式(6)中、A1aとして表される炭素数7以上16以下のアラルキレン基としては、例えば、式:-CH2-Ar-CH2-、-CH2-CH2-Ar-CH2-CH2-、又は式:-CH2-Ar-CH2-CH2-(式中、Arは、フェニレン基、ナフチレン基、又はビフェニレン基を示す。)で表される基が挙げられる。さらに、A1aとして表される炭素数6以上10以下のアリーレン基としては、例えば、フェニレン環が挙げられる。
【0185】
式(6)中、nは、1以上20以下の整数を示し、1以上15以下の整数であることが好ましく、1以上10以下の整数であることがより好ましい。
【0186】
式(6)で表される化合物としては、フェノールノボラック型シアン酸エステル化合物であることが好ましい。フェノールノボラック型シアン酸エステル化合物としては、式(c1)で表される化合物であることがより好ましい。式(6)で表される化合物が上記化合物を含むと、より高い架橋密度を有する硬化物等を得ることができ、硬化度をより向上させることができることから、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、及び耐薬品性により優れる傾向にある。
【0187】
【0188】
式(c1)中、Rxは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、Rは、各々独立して、炭素数2以上8以下のアルケニル基、炭素数1以上10以下のアルキル基、又は水素原子を示し、nは、1以上10以下の整数を示す。
【0189】
これらのシアン酸エステル化合物は、公知の方法に準じて製造してもよい。具体的な製造方法としては、例えば、特開2017-195334号公報(特に段落0052乃至0057)等に記載の方法が挙げられる。
【0190】
耐燃焼性、耐熱性、及び耐薬品性に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、シアン酸エステル化合物の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上70質量部以下であることが好ましく、15質量部以上60質量部以下であることがより好ましく、20質量部以上50質量部以下であることが更に好ましい。
【0191】
・フェノール化合物
熱硬化性樹脂Fは、フェノール化合物を含んでもよい。熱硬化性樹脂Fとして、フェノール化合物を用いると、硬化物等中により高い架橋密度を形成することができ、より優れた耐熱性、耐燃焼性、及び銅箔密着性を有する硬化物等が得られる傾向にある。熱硬化性樹脂Fに含まれるフェノール化合物は、熱硬化性重合体Eを製造するために用いられるフェノール化合物と、同一であっても、異なっていてもよい。フェノール化合物は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0192】
フェノール化合物としては、1分子中に2つ以上のフェノール性ヒドロキシ基を有する化合物であれば特に限定されない。そのようなフェノール化合物としては、例えば、1分子中にフェノール性ヒドロキシ基を2つ以上有するフェノール類、ビスフェノール類(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールE、ビスフェノールF、ビスフェノールS等)、ジアリルビスフェノール類(例えば、ジアリルビスフェノールA、ジアリルビスフェノールE、ジアリルビスフェノールF、ジアリルビスフェノールS等)、フェノール類ノボラック樹脂(例えば、フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等)、ナフタレン型フェノール樹脂、ジヒドロアントラセン型フェノール樹脂、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、及びアラルキル型フェノール樹脂が挙げられる。
【0193】
耐熱性、耐燃焼性、及び銅箔密着性に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、フェノール化合物は、アラルキル型フェノール樹脂を含むことが好ましい。
【0194】
(アラルキル型フェノール樹脂)
アラルキル型フェノール樹脂としては、例えば、式(c2)で表される化合物が挙げられる。
【0195】
【0196】
式(c2)中、Ar1は、各々独立して、ベンゼン環又はナフタレン環を示し、Ar2は、ベンゼン環、ナフタレン環、又はビフェニル環を示し、R2aは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、mは、1以上50以下の整数を示し、各環は、ヒドロキシ基以外の置換基(例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基又はフェニル基等)を有してもよい。
【0197】
式(c2)で表される化合物は、式(c2)中、Ar1がナフタレン環であり、Ar2がベンゼン環である化合物(以下、「ナフトールアラルキル型フェノール樹脂」ともいう。)、又は式(c2)中、Ar1がベンゼン環であり、Ar2がビフェニル環である化合物(以下、「ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂」ともいう。)であることが好ましい。式(c2)で表される化合物が上記化合物を含むと、ナフトール環に由来する更に高い耐熱性を硬化物等に付与できるため、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、及び銅箔密着性により優れる傾向にある。
【0198】
ナフトールアラルキル型フェノール樹脂は、式(2b)で表される化合物であることが好ましい。
【0199】
【0200】
式(2b)中、R2aは、各々独立して、水素原子又はメチル基(好ましくは水素原子)を示し、mは、1以上10以下の整数(好ましくは1以上6以下の整数)を示す。
【0201】
ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂は、式(2c)で表される化合物であることが好ましい。
【0202】
【0203】
式(2c)中、R2bは、各々独立して、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基又はフェニル基(好ましくは水素原子)を示し、m1は、1以上20以下の整数(好ましくは1以上6以下の整数)を示す。
【0204】
アラルキル型フェノール樹脂は、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。アラルキル型フェノール樹脂の市販品としては、日本化薬株式会社製品の「KAYAHARD GPH-65」、「KAYAHARD GPH-78」、「KAYAHARD GPH-103」(ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂)、新日鐵化学株式会社製品の「SN-495」(ナフトールアラルキル型フェノール樹脂)が挙げられる。
【0205】
フェノール化合物の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、10質量部以上40質量部以下であることが好ましく、15質量部以上35質量部以下であることがより好ましく、20質量部以上30質量部以下であることが更に好ましい。フェノール化合物の含有量が上記範囲にあると、架橋密度がより向上し、ナフトール環に由来する更に高い耐熱性を硬化物等に付与できるため、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、及び銅箔密着性に更に優れる傾向にある。
【0206】
・アルケニル置換ナジイミド化合物
熱硬化性樹脂Fは、アルケニル置換ナジイミド化合物を含んでもよい。アルケニル置換ナジイミド化合物は、比較的剛直な骨格を有するため、熱硬化性樹脂Fとしてアルケニル置換ナジイミド化合物を用いると、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、及び相溶性により優れる傾向にある。アルケニル置換ナジイミド化合物は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0207】
アルケニル置換ナジイミド化合物は、1分子中に1つ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。そのようなアルケニル置換ナジイミド化合物としては、例えば、下記式(2d)で表される化合物が挙げられる。
【0208】
【0209】
式(2d)中、R1は、各々独立して、水素原子、又は炭素数1以上6以下のアルキル基(例えば、メチル基又はエチル基)を示し、R2は、炭素数1以上6以下のアルキレン基、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)若しくは下記式(8)で表される基を示す。
【0210】
【0211】
式(7)中、R3は、メチレン基、イソプロピリデン基、CO、O、S又はSO2を示す。
【0212】
【0213】
式(8)中、R4は、各々独立して、炭素数1以上4以下のアルキレン基、又は炭素数5以上8以下のシクロアルキレン基を示す。
【0214】
式(2d)で表されるアルケニル置換ナジイミド化合物は、市販品を用いてもよく、公知の方法に準じて製造された製造品を用いてもよい。市販品としては、丸善石油化学株式会社製品の「BANI-M」、及び「BANI-X」が挙げられる。
【0215】
アルケニル置換ナジイミド化合物の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上45質量部以下であり、5.0質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、10質量部以上35質量部以下であることが更に好ましい。
【0216】
・エポキシ樹脂
熱硬化性樹脂Fは、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂は、より高い反応性を有するため、硬化物等の架橋密度を向上させることができる傾向にある。そのため、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性により優れる傾向にある。熱硬化性樹脂Fに含まれるエポキシ樹脂は、熱硬化性重合体Eを製造するために用いられる、エポキシ変性シリコーンB以外のエポキシ化合物と、同一であっても、異なっていてもよいが、エポキシ変性シリコーンBとは別のエポキシ化合物である。エポキシ樹脂は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0217】
エポキシ樹脂としては、典型的には、1分子中にエポキシ基を2つ有する2官能エポキシ化合物や1分子中にエポキシ基を3つ以上有する多官能エポキシ化合物を使用することができる。耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性により優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、エポキシ樹脂は、2官能エポキシ化合物及び多官能エポキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0218】
エポキシ樹脂としては、下記式(3a)で表される化合物を用いることができる。
【0219】
【0220】
式(3a)中、Ar3は、各々独立して、ベンゼン環又はナフタレン環を示し、Ar4は、ベンゼン環、ナフタレン環、又はビフェニル環を示し、R3aは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、kは1以上50以下の整数を示し、
ここで、Ar3におけるベンゼン環又はナフタレン環は、さらに一又は複数の置換基を有してもよく、当該置換基は、図示しないグリシジルオキシ基であってもよく、その他の置換基、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基、フェニル基等であってもよく、
Ar4におけるベンゼン環、ナフタレン環、又はビフェニル環は、さらに一又は複数の置換基を有してもよく、当該置換基は、グリシジルオキシ基であってもよく、その他の置換基、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基、フェニル基等であってもよい。
【0221】
上記式(3a)で表される化合物中、2官能エポキシ化合物としては、例えば、下記式(b1)で表される化合物が挙げられる。
【0222】
【0223】
式(b1)中、Ar3は、各々独立して、ベンゼン環又はナフタレン環を示し、Ar4は、ベンゼン環、ナフタレン環、又はビフェニル環を示し、R3aは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、
ここで、Ar3におけるベンゼン環又はナフタレン環は、さらに一又は複数の置換基を有してもよく、当該置換基は、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基やフェニル基等のグリシジルオキシ基以外の置換基であってもよく、
Ar4におけるベンゼン環、ナフタレン環又はビフェニル環は、さらに一又は複数の置換基を有してもよく、当該置換基は、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基やフェニル基等のグリシジルオキシ基以外の置換基であってもよい。
【0224】
式(3a)で表される化合物は、式(3a)においてAr4が少なくともグリシジルオキシ基で置換された、フェノール類ノボラック型エポキシ樹脂であることが好ましい。フェノール類ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、下記式(3-1)で表される化合物(ナフタレン骨格を有するナフタレン骨格含有多官能エポキシ樹脂)や、ナフタレンクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、式(3a)で表される化合物としては、ナフタレンクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
【0225】
【0226】
式(3-1)中、Ar31は、各々独立して、ベンゼン環又はナフタレン環を表し、Ar41は、各々独立して、ベンゼン環、ナフタレン環又はビフェニル環を表し、R31aは、各々独立して、水素原子又はメチル基を表し、kzは1以上50以下の整数を表し、各環は、グリシジルオキシ基以外の置換基(例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基又はフェニル基)を有してもよく、Ar31及びAr41の少なくとも一方はナフタレン環を表す。
【0227】
式(3-1)で表される化合物としては、式(3-2)で表される化合物が挙げられる。
【0228】
【0229】
式(3-2)中、Rは、メチル基を表し、kzは、上記式(3-1)中のkzと同義である。
【0230】
ナフタレンクレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、下記式(NE)で示されるクレゾール/ナフトールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。なお、下記式(NE)で示される化合物は、クレゾールノボラックエポキシの構成単位と、ナフトールノボラックエポキシの構成単位とのランダム共重合体であり、クレゾールエポキシ及びナフトールエポキシのいずれもが末端になりうる。
【0231】
【0232】
式(NE)におけるm及びnは、各々、1以上の整数を表す。m及びnの上限及びその比については、耐燃焼性及び耐熱性により優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、m:n(ここで、m+n=100)として、30~50:70~50であることが好ましく、45~55:55~45がより好ましい。
【0233】
ナフタレンクレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。市販品としては、例えば、日本化薬株式会社製品の「NC-7000」、「NC-7300」、「NC-7300L」や、DIC株式会社製品の「HP-9540」、「HP-9500」等が挙げられ、「HP-9540」がとりわけ好ましい。
【0234】
式(3a)で表される化合物は、上述したフェノール類ノボラック型エポキシ樹脂に該当しない化合物(以下、「アラルキル型エポキシ樹脂」ともいう。)であってもよい。
アラルキル型エポキシ樹脂としては、式(3a)においてAr3がナフタレン環であり、Ar4がベンゼン環である化合物(「ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂」ともいう。)、及び式(3a)においてAr3がベンゼン環であり、Ar4がビフェニル環である化合物(「ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂」ともいう。)であることが好ましく、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂であることがより好ましい。
【0235】
ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂としては、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。市販品としては、例えば、DIC株式会社製品の「HP-5000」、「HP-9900」、日鉄ケミカル株式会社製品の「ESN-375」、「ESN-475」等が挙げられる。
【0236】
ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂は、式(3b)で表される化合物であることが好ましい。
【0237】
【0238】
式(3b)中、kaは、1以上の整数を示し、1以上20以下の整数であることが好ましく、1以上6以下の整数であることがより好ましい。
【0239】
上記式(3b)で表される化合物中、2官能エポキシ化合物としては、例えば、式(3b)においてkaが1である化合物が挙げられる。
【0240】
ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂としては、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。市販品としては、例えば、日本化薬株式会社製品の「NC-3000」、「NC-3000L」、「NC-3000FH」等が挙げられる。
【0241】
また、エポキシ樹脂としては、ナフタレン型エポキシ樹脂(式(3a)で表される化合物に該当するものを除く。)を用いることが好ましい。耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性により更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂であることが好ましい。
【0242】
ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、式(3-3)で表される2官能エポキシ化合物又は下記式(3-4)で表される多官能エポキシ化合物、あるいは、それらの混合物であることが好ましい。ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂が上記化合物又は混合物を含むと、ナフタレン環に由来する更に高い耐熱性を硬化物等に付与できるため、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性により優れる傾向にある。
【0243】
【0244】
式(3-3)中、R13は、各々独立して、水素原子、炭素数1以上3以下のアルキル基(例えば、メチル基又はエチル基)、又は炭素数2以上3以下のアルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基又はプロペニル基)を示す。
【0245】
【0246】
式(3-4)中、R14は、各々独立して、水素原子、炭素数1以上3以下のアルキル基(例えば、メチル基又はエチル基)、又は炭素数2以上3以下のアルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基又はプロペニル基)を示す。
【0247】
ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、DIC株式会社製品の「HP-6000」、「EXA-7300」、「EXA-7310」、「EXA-7311」、「EXA-7311L」、「EXA7311-G3」、「EXA7311-G4」、「EXA-7311G4S」、「EXA-7311G5」等が挙げられ、とりわけ「HP-6000」が好ましい。
【0248】
ナフタレン型エポキシ樹脂の上記したもの以外の例としては、下記式(b3)で表される化合物が挙げられる。
【0249】
【0250】
式(b3)中、R3bは、各々独立して、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基(例えば、メチル基又はエチル基)、アラルキル基、ベンジル基、ナフチル基、少なくとも1つのグリシジルオキシ基を含むナフチル基、又は少なくとも1つのグリシジルオキシ基を含むナフチル基を示し、nは、0以上の整数(例えば、0以上2以下の整数)を示す。
【0251】
上記式(b3)で表される化合物の市販品としては、例えば、DIC株式会社製品の「HP-4032」(上記式(b3)においてn=0)、「HP-4710」(上記式(b3)において、n=0であり、R3bが少なくとも1つのグリシジルオキシ基を含むナフチルメチル基)等が挙げられる。
【0252】
エポキシ樹脂としては、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を用いることができる。
【0253】
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、例えば、式(3-5)で表される化合物が挙げられる。
【0254】
【0255】
式(3-5)中、R3cは、各々独立し、水素原子又は炭素数1以上5以下のアルキル基を示し、k2は、0以上10以下の整数を示す。
【0256】
上記式(3-5)で表される化合物は、例えば、下記式(b4)で表される化合物であってもよい。
【0257】
【0258】
式(b4)中、R3cは、各々独立し、水素原子、又は炭素数1以上5以下のアルキル基(例えば、メチル基又はエチル基)を示す。
【0259】
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂は、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造された製品を用いてもよい。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の市販品としては、大日本インキ化学工業株式会社製品の「EPICRON HP-7200L」、「EPICRON HP-7200」、「EPICRON HP-7200H」、「EPICRON HP-7000HH」等が挙げられる。
【0260】
耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、これらの中でも、エポキシ樹脂は、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂及びナフタレンクレゾールノボラック型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。
【0261】
エポキシ樹脂としては、前述したエポキシ樹脂又はエポキシ化合物に該当しない、他のエポキシ樹脂を含んでいてもよい。
他のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、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、フルオレン型エポキシ樹脂、及びビスフェノール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等が挙げられる。
【0262】
耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性に更に優れる硬化物等が得られる傾向にあることから、他のエポキシ樹脂としては、上記した中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂を含むことが好ましい。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ジアリルビスフェノール型エポキシ樹脂(例えば、ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、ジアリルビスフェノールE型エポキシ樹脂、ジアリルビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジアリルビスフェノールS型エポキシ樹脂等)が挙げられる。
【0263】
エポキシ樹脂としては、前述したエポキシ樹脂及びエポキシ化合物のうち、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0264】
エポキシ樹脂の1分子当たりの平均エポキシ基数は、本実施形態の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1以上3未満であることが好ましく、1.5以上2.5以下であることがより好ましい。平均エポキシ基数は、以下の式により算出される。
【0265】
【0266】
上記式中、Ciは、分子中にi個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂のエポキシ基数を表し、Ziは、分子中にi個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂のエポキシ樹脂全体に占める割合を表し、Z1+Z2+…+Zn=1である。
【0267】
エポキシ樹脂の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上60質量部以下であることが好ましく、3.0質量部以上50質量部以下であることがより好ましく、5.0質量部以上40質量部以下であることが更に好ましい。エポキシ樹脂の含有量が上記範囲にあると、架橋密度がより向上し、ナフトール環に由来する更に高い耐熱性を硬化物等に付与できるため、硬化物等は、耐燃焼性、耐熱性、耐薬品性、銅箔密着性、及び絶縁信頼性により更に優れる傾向にある。
【0268】
・その他の樹脂
熱硬化性樹脂Fは、本実施形態の熱硬化性組成物における効果を阻害しない限り、その他の樹脂をさらに含んでもよい。その他の樹脂としては、例えば、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等が挙げられる。これらの樹脂又は化合物は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0269】
・オキセタン樹脂
オキセタン樹脂としては、例えば、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、及び東亜合成株式会社製品の「OXT-101」、「OXT-121」等が挙げられる。
【0270】
・ベンゾオキサジン化合物
本明細書にいう「ベンゾオキサジン化合物」とは、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をいう。ベンゾオキサジン化合物としては、小西化学株式会社製品の「ビスフェノールF型ベンゾオキサジンBF-BXZ」、及び「ビスフェノールS型ベンゾオキサジンBS-BXZ」等が挙げられる。
【0271】
・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、例えば、エチレン、プロピレン、スチレン、ジビニルベンゼン、及び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、及び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、及びビスフェノール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等が挙げられる。
【0272】
<無機充填材>
本実施形態の熱硬化性組成物は、硬化物等の耐燃焼性及び耐熱性を一層向上できる観点から、無機充填材を更に含むことが好ましい。
【0273】
無機充填材としては、例えば、シリカ、ケイ素化合物(例えば、ホワイトカーボン等)、金属酸化物(例えば、アルミナ、チタンホワイト、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等)、金属窒化物(例えば、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)、金属硫酸化物(例えば、硫酸バリウム等)、金属水酸化物(例えば、水酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム加熱処理品(例えば、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)、亜鉛化合物(例えば、ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛等)、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。これらの無機充填材は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、無機充填材は、硬化物等の耐燃焼性及び耐熱性をより一層向上できる観点から、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、ベーマイト、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム、及び水酸化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、シリカであることがより好ましい。
【0274】
シリカとしては、例えば、天然シリカ、溶融シリカ、合成シリカ、アエロジル、及び中空シリカ等が挙げられる。これらのシリカは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、熱硬化性組成物中において好適に分散できる点から、溶融シリカが好ましい。
【0275】
無機充填材の含有量は、熱硬化性組成物の成形性と、硬化物等の耐燃焼性及び耐熱性を一層向上できる観点から、樹脂固形分100質量部に対して、50質量部以上350質量部以下であることが好ましく、100質量部以上300質量部以下であることがより好ましい。
【0276】
<シランカップリング剤>
本実施形態の熱硬化性組成物は、シランカップリング剤を更に含んでもよい。熱硬化性組成物が、シランカップリング剤を含むことにより、無機充填材の分散性が一層向上し、熱硬化性組成物に含まれる各成分と、後述する基材との接着強度が一層向上する傾向にある。
【0277】
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るシランカップリング剤が挙げられる。そのようなシランカップリング剤としては、例えば、アミノシラン系化合物(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)、エポキシシラン系化合物(例えば、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等)、アクリルシラン系化合物(例えば、γ-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等)、カチオニックシラン系化合物(例えば、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)、ビニルシラン系化合物(例えば、ビニルトリメトキシシラン等)、スチリルシラン系化合物(例えば、スチリルトリメトキシシラン等)、及びフェニルシラン系化合物(例えば、フェニルトリメトキシシラン等)等が挙げられる。シランカップリング剤は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、シランカップリング剤は、エポキシシラン系化合物であることが好ましい。エポキシシラン系化合物としては、例えば、信越化学工業株式会社製品の「KBM-403」、「KBM-303」、「KBM-402」、及び「KBE-403」等が挙げられる。
【0278】
シランカップリング剤の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましい。
【0279】
<湿潤分散剤>
本実施形態の熱硬化性組成物は、湿潤分散剤を更に含んでもよい。熱硬化性組成物は、湿潤分散剤を含むことにより、無機充填材の分散性が一層向上する傾向にある。
【0280】
湿潤分散剤としては、充填材を分散させるために用いられる公知の分散剤(分散安定剤)であればよく、例えば、ビックケミー・ジャパン(株)製のDISPER BYK(登録商標)-110、111、118、180、161、BYK-W996、W9010、及びW903(以上、商品名)等が挙げられる。
【0281】
湿潤分散剤の含有量は、樹脂固形分100質量部に対して、0.5質量部以上5.0質量部以下であることが好ましい。
【0282】
<溶剤>
本実施形態の熱硬化性組成物は、溶剤を更に含んでもよい。熱硬化性組成物は、溶剤を含むことにより、熱硬化性組成物の調製時における粘度が下がり、ハンドリング性(取り扱い性)が一層向上し、基材への含浸性が一層向上する傾向にある。
【0283】
溶剤としては、熱硬化性組成物中の各成分の一部又は全部を溶解可能であれば、特に限定されない。そのような溶剤としては、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン等)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアルデヒド等)、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。これらの溶剤は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0284】
〔熱硬化性組成物の製造方法〕
本実施形態の熱硬化性組成物の製造方法としては、例えば、上述した各成分を一括的に又は逐次的に溶剤に配合し、撹拌する方法が挙げられる。この際、各成分を均一に溶解又は分散せるために、撹拌、混合、及び混練処理等の公知の処理が用いられる。
【0285】
[用途]
本実施形態の熱硬化性組成物は、硬化物、樹脂シート、プリプレグ、積層板、金属箔張積層板、及びプリント配線板として、好適に用いることができる。以下、これらについて説明する。
【0286】
[硬化物]
硬化物は、本実施形態の熱硬化性組成物を硬化させて得られる。硬化物の製造方法としては、例えば、本実施形態の熱硬化性組成物を溶融又は溶媒に溶解させた後、型内に流し込み、熱や光などを用いて通常の条件で硬化させることにより得ることができる。熱硬化の場合、硬化温度は、硬化が効率的に進み、かつ得られる硬化物の劣化を防止する観点から、120℃以上300℃以下の範囲内が好ましい。
【0287】
[樹脂シート]
本実施形態の樹脂シートは、本実施形態の熱硬化性組成物を含む。樹脂シートは、支持体と、支持体の片面又は両面に配された樹脂層と、を有し、樹脂層が、本実施形態の熱硬化性組成物を含むことが好ましい。樹脂シートは、例えば、本実施形態の熱硬化性組成物を支持体の片面又は両面に塗布することにより形成されたものであってもよい。樹脂シートは、例えば、金属箔やフィルム等の支持体に、直接、本実施形態の熱硬化性組成物を塗布及び乾燥して製造できる。
【0288】
支持体としては、例えば、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使用することができる。支持体としては、樹脂フィルム又は金属箔であることが好ましい。樹脂フィルム及び金属箔としては、例えば、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、及びポリエチレン(PE)フィルム等の樹脂フィルム;アルミニウム箔、銅箔、及び金箔等の金属箔が挙げられる。支持体は、これらの中でも、電解銅箔、及びPETフィルムが好ましい。
【0289】
樹脂シートは、例えば、本実施形態の熱硬化性組成物を支持体に塗布後、半硬化(Bステージ化)させることにより得られる。樹脂シートの製造方法は、一般にBステージ樹脂及び支持体の複合体を製造する方法が好ましい。具体的には、例えば、熱硬化性組成物を銅箔などの支持体に塗布した後、100℃以上200℃以下の乾燥機中で、1分間以上60分間以下で加熱させる方法などにより半硬化させ、樹脂シートを製造する方法などが挙げられる。支持体に対する熱硬化性組成物の付着量は、樹脂シートの樹脂厚で1.0μm以上300μm以下の範囲が好ましい。樹脂シートは、プリント配線板のビルドアップ材料として使用可能である。
【0290】
[プリプレグ]
本実施形態のプリプレグは、基材と、基材に含浸又は塗布された、本実施形態の熱硬化性組成物とを含む。プリプレグの形成方法は、公知の方法であってもよく、具体的には、本実施形態の熱硬化性組成物を基材に含浸又は塗布させた後、100℃以上200℃以下の条件にて加熱乾燥させることにより半硬化(Bステージ化)させることにより得られる。
【0291】
本実施形態のプリプレグは、半硬化状態のプリプレグを180℃以上230℃以下の加熱温度及び60分間以上180分間以下の加熱時間の条件で熱硬化させて得られる硬化物の形態も包含する。
【0292】
プリプレグにおける熱硬化性組成物の含有量は、プリプレグの総量に対して、プリプレグの固形分換算で、好ましくは30体積%以上90体積%以下であり、より好ましくは35体積%以上85体積%以下であり、更に好ましくは40体積%以上80体積%以下である。熱硬化性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。なお、ここでいうプリプレグの固形分は、プリプレグ中から溶剤を取り除いた成分を称し、例えば、充填材は、プリプレグの固形分に含まれる。
【0293】
基材としては、例えば、各種プリント配線板の材料に用いられている公知の基材が挙げられる。例えば、ガラス基材、ガラス以外の無機基材(例えば、クォーツ等のガラス以外の無機繊維で構成された無機基材)、有機基材(例えば、全芳香族ポリアミド、ポリエステル、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール、ポリイミド等の有機繊維で構成された有機基材)等が挙げられる。これらの基材は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、加熱寸法安定性に一層優れたりする観点から、ガラス基材が好ましい。
【0294】
ガラス基材を構成する繊維としては、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、及びHMEガラス等の繊維が挙げられる。これらの中でも、ガラス基材を構成する繊維は、強度と低吸水性に一層優れる観点から、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、及びHMEガラスからなる群より選択される1種以上の繊維であることが好ましい。
【0295】
基材の形態としては例えば、織布、不織布、ロービング、チョップドストランドマット、及びサーフェシングマット等の形態が挙げられる。織布の織り方としては、例えば、平織り、ななこ織り、及び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。基材の厚さは、0.01mm以上0.1mm以下程度のものが好適に用いられる。基材の単位面積当たりの質量は、5.0g/m2以上200g/m2以下のものが好適に用いられる。
【0296】
[金属箔張積層板]
金属箔張積層板は、本実施形態のプリプレグ及びそれを硬化させてなる硬化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む積層体と、積層体の片面又は両面に配された金属箔と、を含む。また、積層体は、本実施形態の樹脂シート及びそれを硬化させてなる硬化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いて形成されてもよい。すなわち、該積層体は、1つの樹脂シートもしくはそれの硬化物、又は1つのプリプレグもしくはその硬化物で形成されていてもよく、それらを複数用いて形成されていてもよい。
【0297】
金属箔(導体層)としては、各種プリント配線板材料に用いられる金属箔であればよく、例えば、銅、アルミニウム等の金属箔が挙げられる。銅の金属箔としては、圧延銅箔、電解銅箔等の銅箔が挙げられる。導体層の厚みは、例えば、1.0μm以上70μm以下であり、好ましくは1.5μm以上35μm以下である。
【0298】
金属箔張積層板の成形方法及びその成形条件は、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(上述した積層体)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、及び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(上述した積層体)又は金属箔張積層板の成形(積層成形)において、温度は100℃以上300℃以下、圧力は面圧2.0kgf/cm2以上100kgf/cm2以下、及び加熱時間は0.05時間以上5時間以下の範囲が一般的である。更に、必要に応じて、150℃以上300℃以下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℃以上250℃以下、圧力10kgf/cm2以上40kgf/cm2以下、及び加熱時間80分間以上130分間以下が好ましく、温度215℃以上235℃以下、圧力25kgf/cm2以上35kgf/cm2以下、及び加熱時間90分間以上120分間以下がより好ましい。また、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。
【0299】
[プリント配線板]
本実施形態のプリント配線板は、本実施形態のプリプレグを硬化させてなる硬化物を含む絶縁層と、絶縁層の表面(片面又は両面)に形成された導体層と、を含む。絶縁層は、本実施形態の樹脂シートの硬化物より形成されていてもよい。プリント配線板は、例えば、金属箔張積層板の金属箔を所定の配線パターンにエッチングして導体層とすることにより形成できる。
【0300】
プリント配線板は、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、金属箔張積層板を用意する。金属箔張積層板の金属箔を所定の配線パターンにエッチングして導体層(内層回路)を有する内層基板を作成する。次に、内層基板の導体層(内層回路)表面に、所定数のプリプレグと、外層回路用の金属箔とをこの順序で積層し、加熱加圧して一体成形(積層成形)することにより、積層体を得る。なお、積層成形の方法及びその成形条件は、上記の積層板及び金属箔張積層板における積層成形の方法及びその成形条件と同様である。次に、積層体にスルーホール、バイアホール用の穴あけ加工を施し、これにより形成された穴の壁面に導体層(内層回路)と、外層回路用の金属箔とを導通させるためのめっき金属皮膜を形成する。次に、外層回路用の金属箔を所定の配線パターンにエッチングして導体層(外層回路)を有する外層基板を作成する。このようにしてプリント配線板が製造される。
【0301】
また、金属箔張積層板を用いない場合には、上記絶縁層に、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。
【実施例0302】
以下、本実施形態を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本実施形態は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【0303】
〔重量平均分子量Mwの測定方法〕
得られた熱硬化性重合体E1、E2、e1、及びe2の重量平均分子量Mwを、次のようにして測定した。熱硬化性重合体E1、E2、e1、又はe2を含む溶液(固形分50質量%)を0.5g測り、それぞれを4.5gのテトラヒドロフラン(THF)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、ポンプ:LC-20AD)に注入して分析した。カラムは、昭和電工(株)製Shodex(登録商標) GPC KF-804(商品名、長さ30cm×内径8mm)、Shodex(登録商標) GPC KF-803(商品名、長さ30cm×内径8mm)、Shodex(登録商標) GPC KF-802(商品名、長さ30cm×内径8mm)、Shodex(登録商標) GPC KF-801(商品名、長さ30cm×内径8mm)、の計4本使用し、移動相としてTHF(溶媒)を用いて、流速を1mL/minとし、検出器はRID-10A(示差屈折率検出器、(株)島津製作所)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。
【0304】
〔合成例1〕1-ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495V-CN)の合成
上記式(2b)におけるR2aがすべて水素原子であり、mが1以上10以下の整数であるα-ナフトールアラルキル型フェノール樹脂(SN495V、OH基当量:236g/eq.、新日鐵化学(株)製)300g(OH基換算1.28mol)及びトリエチルアミン194.6g(1.92mol)(ヒドロキシ基1molに対して1.5mol)をジクロロメタン1800gに溶解させ、これを溶液1とした。塩化シアン125.9g(2.05mol)(ヒドロキシ基1molに対して1.6mol)、ジクロロメタン293.8g、36%塩酸194.5g(1.92mol)(ヒドロキシ基1molに対して1.5mol)、水1205.9gの混合物を、撹拌下、液温-2℃以上-0.5℃以下に保ちながら、溶液1を30分かけて注下した。溶液1注下終了後、同温度にて30分撹拌した後、トリエチルアミン65g(0.64mol)(ヒドロキシ基1molに対して0.5mol)をジクロロメタン65gに溶解させた溶液(溶液2)を10分かけて注下した。溶液2注下終了後、同温度にて30分撹拌して反応を完結させた。その後、反応液を静置して有機相と水相を分離した。得られた有機相を水1300gで5回洗浄した。水洗5回目の廃水の電気伝導度は5μS/cmであり、水による洗浄により除けるイオン性化合物は十分に除去できていることを確認した。水洗後の有機相を減圧下で濃縮し、最終的に90℃で1時間濃縮乾固させて目的とする1-ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(SN495V-CN、シアネート基(官能基)当量:261g/eq.)(橙色粘性物)331gを得た。得られたSN495V-CNの赤外吸収スペクトルは2250cm-1(シアン酸エステル基)の吸収を示し、且つ、ヒドロキシ基の吸収は示さなかった。
【0305】
〔実施例1〕
(熱硬化性重合体E1の製造)
温度計、ジムロートを取り付けた三口フラスコに、o,o’-ジアリルビスフェノールA(DABPA(商品名)、大和化成工業(株))5.0質量部と、ビスクレゾールフルオレン(BCF(商品名)、大阪ガス化学(株))5.0質量部と、エポキシ変性シリコーンb1(X-22-163(商品名)、信越化学工業(株)、官能基当量200g/mol)4.0質量部と、エポキシ変性シリコーンb2(KF-105(商品名)、信越化学工業(株)、官能基当量490g/mol)11.0質量部と、ビフェニル型エポキシ樹脂(YL-6121HA(商品名)、三菱ケミカル(株))5.0質量部と、リン酸トリメチル(東京化成工業(株))2.0質量部と、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(DOWANOL PMA(商品名)、ダウ・ケミカル日本(株))32.3質量部とを加え、オイルバスにて120℃まで加熱撹拌した。原料が溶媒に溶解したことを確認し、その溶液にイミダゾール触媒(TBZ(商品名)、四国化成工業(株))0.3質量部を更に加え140℃まで昇温したのち、5時間撹拌し、冷却後、熱硬化性重合体E1を含む溶液(固形分50質量%)を得た。
【0306】
なお、熱硬化性重合体E1、E2、e1、及びe2において、o,o’-ジアリルビスフェノールAは、「アルケニルフェノールA」に相当し、エポキシ変性シリコーンb1及びエポキシ変性シリコーンb2は、「エポキシ変性シリコーンB」に相当し、ビフェニル型エポキシ樹脂は、「エポキシ化合物C」に相当し、リン酸トリメチルは、「リン酸トリアルキルD」に相当し、ビスクレゾールフルオレンは、「アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物G」に相当する。
【0307】
熱硬化性重合体E1には、アルケニルフェノールAに由来する構成単位(構成単位A)と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位(構成単位B)と、エポキシ化合物Cに由来する構成単位(構成単位C)と、リン酸トリアルキルDに由来する構成単位(構成単位D)と、アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物Gに由来する構成単位(構成単位G)とが含まれていた。なお、熱硬化性重合体E1には、構成単位Bとして、エポキシ変性シリコーンb1に由来する構成単位(構成単位b1)と、エポキシ変性シリコーンb2に由来する構成単位(構成単位b2)とが含まれていた。また、熱硬化性重合体E1には、混合物として触媒として用いたイミダゾール触媒(TBZ(商品名))が含まれていた。
【0308】
構成単位Aの含有量は、熱硬化性重合体E1の総質量に対して、15.5質量%であった。
構成単位Bの含有量は、熱硬化性重合体E1の総質量に対して、46.5質量%であった。
構成単位b1の含有量は、熱硬化性重合体E1の総質量に対して、12.4質量%であった。
構成単位b2の含有量は、熱硬化性重合体E1の総質量に対して、34.1質量%であった。
構成単位b1の含有量に対する構成単位b2の含有量の質量比は、2.75であった。
構成単位Cの含有量は、熱硬化性重合体E1の総質量に対して、15.5質量%であった。
構成単位Dの含有量は、熱硬化性重合体E1の総質量に対して、6.2質量%であった。
構成単位Gの含有量は、熱硬化性重合体E1の総質量に対して、15.5質量%であった。
構成単位Bの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総量に対して、68.2質量%であった。
構成単位Cの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総量に対して、22.7質量%であった。
構成単位Dの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総質量に対して、9.1質量%であった。
熱硬化性重合体E1の重量平均分子量(Mw)は、前記の方法で測定した結果、GPC法におけるポリスチレン換算で12,000であった。
なお、熱硬化性重合体E1は、混合物としてイミダゾール触媒(TBZ(商品名))を0.9質量%含有していた。
【0309】
(プリプレグの製造)
得られた熱硬化性重合体E1を含む溶液32.3質量部(固形分換算)に、合成例1により得られた1-ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(シアネート基(官能基)当量:261g/eq.、SN495V-CN)15.0質量部と、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(エポキシ基(官能基)当量:250g/eq、HP-6000(商品名)、DIC(株))30.0質量部と、ノボラック型マレイミド化合物(マレイミド基(官能基)当量:275g/eq、BMI-2300(商品名)、大和化成工業(株))15.0質量部と、マレイミド化合物(ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、マレイミド基(官能基)当量:221g/eq、BMI-70(商品名)、重量平均分子量(Mw):550、ケイ・アイ化成(株))5.0質量部と、スラリーシリカ(SC-2050MB(商品名)、アドマテックス(株))200質量部と、エポキシシランカップリング剤(KBM-403(商品名)、東レ・ダウコーティング(株))5.0質量部と、湿潤分散剤(DISPERBYK-161(商品名)、ビックケミー・ジャパン(株))1.0質量部とを混合して、ワニス(熱硬化性組成物)を得た。
得られたワニスをSガラス繊維(T2116(商品名)、(株)日東紡、厚さ100μm)に含浸塗工し、165℃で5分間加熱乾燥して、熱硬化性組成物の固形分(充填材を含む)の含有量が58.2体積%であるプリプレグを得た。
【0310】
(金属箔張積層板の製造)
得られたプリプレグを8枚重ね合わせ、積層体とした。次いで、この積層体の両面に12μm厚の電解銅箔(3EC-VLP(商品名)、三井金属鉱業(株)製)を配置し、圧力30kgf/cm2、230℃、及び100分間の真空プレスを行い積層成形することで、積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板(両面銅張積層板)を作製した。得られた金属箔張積層板を下記の耐燃焼性試験に供した。
また、用いたプリプレグの枚数を8枚から2枚に変更した以外は、上記と同様の方法で、積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板(両面銅張積層板)を作製した。得られた金属箔張積層板を下記の耐熱性試験に供した。
【0311】
〔実施例2〕
(熱硬化性重合体E2の製造)
熱硬化性重合体E1の製造において、リン酸トリメチル(東京化成工業(株))を2.0質量部の代わりに5.0質量部用い、かつ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(DOWANOL PMA(商品名)、ダウ・ケミカル日本(株))を32.3質量部の代わりに35.5質量部用いた以外は、実施例1と同様にして、熱硬化性重合体E2を含む溶液(固形分50質量%)を得た。
【0312】
熱硬化性重合体E2には、アルケニルフェノールAに由来する構成単位(構成単位A)と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位(構成単位B)と、エポキシ化合物Cに由来する構成単位(構成単位C)と、リン酸トリアルキルDに由来する構成単位(構成単位D)と、アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物Gに由来する構成単位(構成単位G)が含まれていた。なお、熱硬化性重合体E2には、構成単位Bとして、エポキシ変性シリコーンb1に由来する構成単位(構成単位b1)と、エポキシ変性シリコーンb2に由来する構成単位(構成単位b2)とが含まれていた。また、熱硬化性重合体E2には、混合物として触媒として用いたイミダゾール触媒(TBZ(商品名))が含まれていた。
【0313】
構成単位Aの含有量は、熱硬化性重合体E2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位Bの含有量は、熱硬化性重合体E2の総質量に対して、42.5質量%であった。
構成単位b1の含有量は、熱硬化性重合体E2の総質量に対して、11.3質量%であった。
構成単位b2の含有量は、熱硬化性重合体E2の総質量に対して、31.2質量%であった。
構成単位b1の含有量に対する構成単位b2の含有量の質量比は、2.76であった。
構成単位Cの含有量は、熱硬化性重合体E2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位Dの含有量は、熱硬化性重合体E2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位Gの含有量は、熱硬化性重合体E2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位Bの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総量に対して、60.0質量%であった。
構成単位Cの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総量に対して、20.0質量%であった。
構成単位Dの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位Dとの総質量に対して、20.0質量%であった。
熱硬化性重合体E2の重量平均分子量(Mw)は、前記の方法で測定した結果、GPC法におけるポリスチレン換算で12,000であった。
また、熱硬化性重合体E2は、混合物としてイミダゾール触媒(TBZ(商品名))を0.8質量%含有していた。
【0314】
(プリプレグ及び金属箔張積層板の製造)
得られた熱硬化性重合体E2を含む溶液35.3質量部(固形分換算)を用いて、実施例1と同様にして、プリプレグを作製した。また、得られたプリプレグを用いて、実施例1と同様にして、積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板と、積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板とを作製した。
【0315】
〔比較例1〕
(熱硬化性重合体e1の製造)
熱硬化性重合体E1の製造において、リン酸トリメチル(東京化成工業(株))を用いず、かつ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(DOWANOL PMA(商品名)、ダウ・ケミカル日本(株))を32.3質量部の代わりに30.3質量部用いた以外は、実施例1と同様にして、熱硬化性重合体e1を含む溶液(固形分50質量%)を得た。
【0316】
熱硬化性重合体e1には、アルケニルフェノールAに由来する構成単位(構成単位A)と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位(構成単位B)と、エポキシ化合物Cに由来する構成単位(構成単位C)と、アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物Gに由来する構成単位(構成単位G)が含まれていた。なお、熱硬化性重合体e1には、構成単位Bとして、エポキシ変性シリコーンb1に由来する構成単位(構成単位b1)と、エポキシ変性シリコーンb2に由来する構成単位(構成単位b2)とが含まれていた。また、熱硬化性重合体e1には、混合物として触媒として用いたイミダゾール触媒(TBZ(商品名))が含まれていた。
【0317】
構成単位Aの含有量は、熱硬化性重合体e1の総質量に対して、16.5質量%であった。
構成単位Bの含有量は、熱硬化性重合体e1の総質量に対して、49.5質量%であった。
構成単位b1の含有量は、熱硬化性重合体e1の総質量に対して、13.2質量%であった。
構成単位b2の含有量は、熱硬化性重合体e1の総質量に対して、36.3質量%であった。
構成単位b1の含有量に対する構成単位b2の含有量の質量比は、2.75であった。
構成単位Cの含有量は、熱硬化性重合体e1の総質量に対して、16.5質量%であった。
構成単位Gの含有量は、熱硬化性重合体e1の総質量に対して、16.5質量%であった。
構成単位Bの含有量は、構成単位Bと構成単位Cとの総量に対して、75.0質量%であった。
構成単位Cの含有量は、構成単位Bと構成単位Cとの総量に対して、25.0質量%であった。
熱硬化性重合体e1の重量平均分子量(Mw)は、前記の方法で測定した結果、GPC法におけるポリスチレン換算で12,000であった。
また、熱硬化性重合体e1は、混合物としてイミダゾール触媒(TBZ(商品名))を1.0質量%含有していた。
【0318】
(プリプレグ及び金属箔張積層板の製造)
得られた熱硬化性重合体e1を含む溶液30.3質量部(固形分換算)を用いて、実施例1と同様にして、プリプレグを作製した。また、得られたプリプレグを用いて、実施例1と同様にして、積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板と、積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板とを作製した。
【0319】
〔比較例2〕
(プリプレグ及び金属箔張積層板の製造)
比較例1で得られた熱硬化性重合体e1を含む溶液30.3質量部(固形分換算)に、合成例1により得られた1-ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(シアネート基(官能基)当量:261g/eq.、SN495V-CN)15.0質量部と、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(エポキシ基(官能基)当量:250g/eq、HP-6000(商品名)、DIC(株))30.0質量部と、ノボラック型マレイミド化合物(マレイミド基(官能基)当量:275g/eq、BMI-2300(商品名)、大和化成工業(株))15.0質量部と、マレイミド化合物(ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、マレイミド基(官能基)当量:221g/eq、BMI-70(商品名)、重量平均分子量(Mw):550、ケイ・アイ化成(株))5.0質量部と、リン酸エステル化合物(1,3-フェニレンビス(2,6-ジキシレニルホスフェート、PX-200(商品名)、大八化学工業(株))5.0質量部と、スラリーシリカ(SC-2050MB(商品名)、アドマテックス(株))200質量部と、エポキシシランカップリング剤(KBM-403(商品名)、東レ・ダウコーティング(株))5.0質量部と、湿潤分散剤(DISPERBYK-161(商品名)、ビックケミー・ジャパン(株))1.0質量部とを混合して、ワニス(熱硬化性組成物)を得た。
【0320】
得られたワニスをSガラス繊維(T2116(商品名)、(株)日東紡、厚さ100μm)に含浸塗工し、155℃で5分間加熱乾燥して、熱硬化性組成物の固形分(充填材を含む)の含有量が58.2体積%であるプリプレグを得た。
得られたプリプレグを用いて、実施例1と同様にして、積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板と、積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板とを作製した。
【0321】
〔比較例3〕
(プリプレグ及び金属箔張積層板の製造)
プリプレグの製造において、リン酸エステル化合物(PX-200(商品名)、大八化学工業(株))5.0質量部の代わりに10.0質量部用いた以外は、比較例2と同様にして、ワニス(熱硬化性組成物)を得た。得られたワニスを用いて、比較例2と同様にして、熱硬化性組成物の固形分(充填材を含む)の含有量が58.2体積%であるプリプレグを得た。
得られたプリプレグを用いて、実施例1と同様にして、積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板と、積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板とを作製した。
【0322】
〔比較例4〕
(熱硬化性重合体e2の製造)
熱硬化性重合体E2の製造において、リン酸トリメチル(東京化成工業(株))5.0質量部の代わりに、リン酸エステル化合物(1,3-フェニレンビス(2,6-ジキシレニルホスフェート、PX-200(商品名)、大八化学工業(株))5.0質量部を用いた以外は、実施例2と同様にして、熱硬化性重合体e2を含む溶液(固形分50質量%)を得た。
【0323】
熱硬化性重合体e2には、アルケニルフェノールAに由来する構成単位(構成単位A)と、エポキシ変性シリコーンBに由来する構成単位(構成単位B)と、エポキシ化合物Cに由来する構成単位(構成単位C)と、リン酸エステル化合物に由来する構成単位(構成単位d)と、アルケニルフェノールA以外のフェノール化合物Gに由来する構成単位(構成単位G)が含まれていた。なお、熱硬化性重合体e2には、構成単位Bとして、エポキシ変性シリコーンb1に由来する構成単位(構成単位b1)と、エポキシ変性シリコーンb2に由来する構成単位(構成単位b2)とが含まれていた。また、熱硬化性重合体e2には、混合物として触媒として用いたイミダゾール触媒(TBZ(商品名))が含まれていた。
【0324】
構成単位Aの含有量は、熱硬化性重合体e2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位Bの含有量は、熱硬化性重合体e2の総質量に対して、42.5質量%であった。
構成単位b1の含有量は、熱硬化性重合体e2の総質量に対して、11.3質量%であった。
構成単位b2の含有量は、熱硬化性重合体e2の総質量に対して、31.2質量%であった。
構成単位b1の含有量に対する構成単位b2の含有量の質量比は、2.76であった。
構成単位Cの含有量は、熱硬化性重合体e2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位dの含有量は、熱硬化性重合体e2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位Gの含有量は、熱硬化性重合体e2の総質量に対して、14.2質量%であった。
構成単位Bの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位dとの総量に対して、60.0質量%であった。
構成単位Cの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位dとの総量に対して、20.0質量%であった。
構成単位dの含有量は、構成単位Bと構成単位Cと構成単位dとの総質量に対して、20.0質量%であった。
熱硬化性重合体e2の重量平均分子量(Mw)は、前記の方法で測定した結果、GPC法におけるポリスチレン換算で12,000であった。
また、熱硬化性重合体e2は、混合物としてイミダゾール触媒(TBZ(商品名))を0.8質量%含有していた。
【0325】
(プリプレグ及び金属箔張積層板の製造)
得られた熱硬化性重合体e2を含む溶液35.3質量部(固形分換算)を用いて、実施例1と同様にして、プリプレグを作製した。また、得られたプリプレグを用いて、実施例1と同様にして、積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板と、積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板とを作製した。
【0326】
〔比較例5〕
(プリプレグ及び金属箔張積層板の製造)
比較例1で得られた熱硬化性重合体e1を含む溶液30.3質量部(固形分換算)に、合成例1により得られた1-ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物(シアネート基(官能基)当量:261g/eq.、SN495V-CN)15.0質量部と、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(エポキシ基(官能基)当量:250g/eq、HP-6000(商品名)、DIC(株))30.0質量部と、ノボラック型マレイミド化合物(マレイミド基(官能基)当量:275g/eq、BMI-2300(商品名)、大和化成工業(株))15.0質量部と、マレイミド化合物(ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、マレイミド基(官能基)当量:221g/eq、BMI-70(商品名)、重量平均分子量(Mw):550、ケイ・アイ化成(株))5.0質量部と、リン酸トリメチル(東京化成工業(株))5.0質量部と、スラリーシリカ(SC-2050MB(商品名)、アドマテックス(株))200質量部と、エポキシシランカップリング剤(KBM-403(商品名)、東レ・ダウコーティング(株))5.0質量部と、湿潤分散剤(DISPERBYK-161(商品名)、ビックケミー・ジャパン(株))1.0質量部とを混合して、ワニス(熱硬化性組成物)を得た。
【0327】
得られたワニスをSガラス繊維(T2116(商品名)、(株)日東紡、厚さ100μm)に含浸塗工し、155℃で5分間加熱乾燥して、熱硬化性組成物の固形分(充填材を含む)の含有量が58.2体積%であるプリプレグを得た。
得られたプリプレグを用いて、実施例1と同様にして、積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板と、積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板とを作製した。
【0328】
〔評価〕
実施例及び比較例で得られた金属箔張積層板を用いて、次の方法により、耐燃焼性、及び耐熱性を評価した。結果を表1に示す。
【0329】
(耐燃焼性試験)
得られた積層体(絶縁層)の厚みが0.8mmである金属箔張積層板を用いて、該積層板の両面の銅箔をエッチングにより除去した後、ダイシングソーで125mm×13mm×0.8mmのサイズに切断し、5個の測定用サンプルを得た。UL-94燃焼試験方法を参照して、得られた測定用サンプルをクランプに垂直に取り付け、20mm炎による10秒間の接炎を2回行い、燃焼時間を測定した。その結果を以下の基準に従って評価した。
【0330】
(評価基準)
・AA:測定用サンプル5個に10秒接炎(第1接炎)した後の火炎消化時間と第1接炎消化後直ちに10秒間再接炎(第2接炎)した後の火炎消化時間が、平均3秒以下、かつ、最大6秒以下であり、第2接炎終了後のグロー消化時間のトータルが、30秒以下、かつ、測定用サンプルの30cm下方にある脱脂綿が着火しない。
・BB:測定用サンプル5個に10秒接炎(第1接炎)した後の火炎消化時間と第1接炎消化後直ちに10秒間再接炎(第2接炎)した後の火炎消化時間が、平均3秒を超えて5秒以下、かつ、最大6秒を超えて10秒以下であり、第2接炎終了後のグロー消化時間のトータルが、30秒を超えて50秒以下、かつ、測定用サンプルの30cm下方にある脱脂綿が着火しない。
・CC:測定用サンプル5個に10秒接炎(第1接炎)した後の火炎消化時間と第1接炎消化後直ちに10秒間再接炎(第2接炎)した後の火炎消化時間が、平均5秒を超えて10秒以下、かつ、最大10秒を超えて20秒以下であり、第2接炎終了後のグロー消化時間のトータルが、50秒を超えて、かつ、測定用サンプルの30cm下方にある脱脂綿が着火しない。
・DD:測定用サンプル5個に10秒接炎(第1接炎)した後の火炎消化時間と第1接炎消化後直ちに10秒間再接炎(第2接炎)した後の火炎消化時間が、平均10秒を超えるか、最大20秒を超えるか、又は、第2接炎終了後のグロー消化時間のトータルが、50秒を超えて、かつ、測定用サンプルの30cm下方にある脱脂綿が着火する。
【0331】
(耐熱性試験:ガラス転移温度(Tg))
得られた積層体(絶縁層)の厚みが0.2mmである金属箔張積層板を用いて、該積層板をダイシングソーで5mm×100mm×0.22mmのサイズに切断した。その後、該積層板の両面の銅箔をエッチングにより除去し、3個の測定用サンプルを得た。得られた測定用サンプルを用いて、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、測定開始温度20℃、終了温度500℃、及び昇温速度10℃/分の条件で、窒素雰囲気下にて質量を測定し、質量減少率が5%となった温度を測定した。3個のサンプルにおける測定値より平均値を求めて、その平均値をガラス転移温度(Tg、℃)とした。
【0332】
本発明の熱硬化性組成物は、耐燃焼性、及び耐熱性(高いガラス転移温度)を同時に達せられる。そのため、本発明の熱硬化性組成物は、例えば、硬化物、プリプレグ、フィルム状アンダーフィル材、樹脂シート、積層板、ビルドアップ材料、金属箔張積層板、プリント配線板、及び繊維強化複合材料の原料として、又は半導体装置の製造において好適に用いることができる。