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特開2024-61610重合体、組成物、硬化物、積層体及び電子部品
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(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】P2024061610
(43)【公開日】2024-05-07
(54)【発明の名称】重合体、組成物、硬化物、積層体及び電子部品
(51)【国際特許分類】
   C08F 12/34 20060101AFI20240425BHJP
   C08L 25/18 20060101ALI20240425BHJP
   C08K 5/3477 20060101ALI20240425BHJP
   C08G 65/40 20060101ALI20240425BHJP
【FI】
C08F12/34
C08L25/18
C08K5/3477
C08G65/40
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023121831
(22)【出願日】2023-07-26
(31)【優先権主張番号】P 2022169094
(32)【優先日】2022-10-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004178
【氏名又は名称】JSR株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川島 直之
(72)【発明者】
【氏名】里中 絵里
(72)【発明者】
【氏名】穴吹 翔馬
【テーマコード(参考)】
4J002
4J005
4J100
【Fターム(参考)】
4J002BC131
4J002EA046
4J002EU196
4J002FD146
4J002GF00
4J002GQ01
4J005AA24
4J005BB02
4J100AB15P
4J100BA02P
4J100BC43P
4J100BC74P
4J100CA01
4J100CA23
4J100DA01
4J100DA04
4J100DA25
4J100DA57
4J100FA19
4J100JA44
(57)【要約】
【課題】低誘電率・低誘電正接である重合体を提供し、低誘電率・低誘電正接であり、且つ、硬化性、接着性、耐熱性及び線膨張係数がバランスよく優れる組成物及び積層体を提供すること。
【解決手段】下記式(1)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(A)。
[R11は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表し、R12は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表し、R13は、2つのR12以外に式(a1)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表し、X1は、独立に-O-、-S-、または-N(R14)-を表し、*は、R13への結合を表し、**は、重合体(A)中の他の構造単位との結合手を表す。]
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(A)。
【化1】
[前記式(1)において、
11は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表し、
12は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表し、
13は、2つのR12以外に下記式(a1)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表し、
1は、独立に-O-、-S-、または-N(R14)-を表し、
14は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、または、前記炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基である。]
【化2】
[前記式(a1)において、
*は、前記R13への結合を表し、
**は、前記重合体(A)中の他の構造単位との結合手を表し、
12およびX1は、それぞれ前記式(1)中のR12およびX1と同義である。]
【請求項2】
下記式(2)で表される繰り返し構造単位をさらに有する、請求項1に記載の重合体(A)。
【化3】
[前記式(2)において、
21は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表し、
22は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表し、
2は、独立に-O-、-S-、または-N(R24)-を表し、
24は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、または、前記炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基である。]
【請求項3】
下記式(y)で表される基Yを末端に有する、請求項1に記載の重合体(A)。
【化4】
[前記式(y)において、Yは、炭素数3~50のエチレン性不飽和二重結合を含有する基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の脂肪族炭化水素基、または、非置換含窒素複素芳香族環である。]
【請求項4】
前記重合体(A)に含まれる全ての構造単位を100モル%とした場合、前記式(1)で表される繰り返し構造単位が、5モル%以上95モル%以下の範囲で含まれる、請求項1に記載の重合体(A)。
【請求項5】
前記式(1)および(a1)中の-R12-が、独立に下記式(5)で表される構造である、請求項1に記載の重合体(A)。
【化5】
[前記式(5)において、
*は、前記R13への結合を表し、
***は、前記X1との結合手を表し、
51は、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、または炭素数3~10のシクロアルキル基を表し、n52は0~4の整数を表し、n53は0~2の整数を表す。]
【請求項6】
前記式(5)で表される構造が、下記式(5-1)または下記式(5-2)である請求項5に記載の重合体(A)。
【化6】
[前記式(5-1)、式(5-2)において、
*は、前記R13への結合を表し、
***は、前記X1との結合手を表し、
51およびn53は、式(5)中のR51およびn53と同義であり、
54は0~3の整数を表し、n55は0~2の整数を表し、
52は炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、または炭素数3~10のシクロアルキル基を表す。]
【請求項7】
請求項1に記載の重合体(A)と、前記重合体(A)以外の硬化性化合物(B)とを含有する組成物。
【請求項8】
前記硬化性化合物(B)が、ビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物、アクリル化合物、メタクリル化合物、チオール化合物、オキサジン化合物、シアネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール化合物、ベンゾシクロブテン化合物、プロパギル化合物、およびシラン化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項7に記載の組成物。
【請求項9】
ヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、硫黄系化合物、金属系化合物、およびヒンダードアミン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含有する、請求項7に記載の組成物。
【請求項10】
下記式(3)で表される繰り返し構造単位および下記式(4)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(A2)と、前記重合体(A2)以外の硬化性化合物(B2)とを含有する組成物。
【化7】
[前記式(3)において、
31は、炭素数3~10の2価の有機基を表し、
32は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表し、
33は、2つのR12と下記式(a2)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表す。]
【化8】
[前記式(a2)において、
*は、前記R33への結合を表し、
**は、前記重合体(A2)中の他の構造単位との結合手を表し、
32は、前記式(3)中のR32と同義である。]
【化9】
[前記式(4)において、
41は、炭素数3~10の2価の有機基を表し、
42は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表し、式中の酸素原子は前記芳香族炭化水素基に直接結合している。]
【請求項11】
前記重合体(A2)が、下記式(y)で表される基Yを末端に有する、請求項10に記載の組成物。
【化10】
[前記式(y)において、Yは、炭素数3~50のエチレン性不飽和二重結合を含有する基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の脂肪族炭化水素基、または、非置換含窒素複素芳香族環である。]
【請求項12】
前記硬化性化合物(B2)が、ビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物、アクリル化合物、メタクリル化合物、チオール化合物、オキサジン化合物、シアネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール化合物、ベンゾシクロブテン化合物、プロパギル化合物、およびシラン化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項10に記載の組成物。
【請求項13】
酸化防止剤をさらに含有する、請求項10に記載の組成物。
【請求項14】
請求項7または10に記載の組成物の硬化体である硬化物。
【請求項15】
基板と、請求項7または10に記載の組成物を用いて形成された硬化物層とを有する積層体。
【請求項16】
請求項14に記載の硬化物を有する電子部品。
【請求項17】
請求項15に記載の積層体を有する電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一実施形態は、重合体、組成物、硬化物、積層体又は電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の情報通信分野では、高速・大容量伝送を目的として、情報通信機器の信号帯域の高周波化が進んでいる。この高周波化に対応するため、プリント配線板や半導体パッケージに用いる絶縁体にも低誘電・低誘電正接材料に対する要求が高まっている。また、前記絶縁体は銅等の金属配線等と接しているため、絶縁体材料には導電時の発熱による膨張(線膨張係数)が配線等の金属種と近いことが望まれている。
【0003】
この高周波化に対応する材料として、ポリオレフィン樹脂、スチレン樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ビニルベンジルエーテル樹脂、又は、ポリフェニレンエーテル樹脂を用いた組成物などが提案されている(特許文献1~6)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平7-188362号公報
【特許文献2】特開2004-83680号公報
【特許文献3】特許第3414556号公報
【特許文献4】特開2003-306591号公報
【特許文献5】特許第5649773号公報
【特許文献6】特開2017-200997号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前記特許文献1~6に記載されている組成物等の従来の材料は、低誘電・低誘電正接にはある程度優れるものの、耐熱性、接着性など電子材料に必要な特性について、必ずしもすべての要求を満たしているわけではなかった。
例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂を用いた組成物やフッ素樹脂は、低誘電・低誘電正接や耐熱性に優れるが、低粗化銅箔への接着性が十分ではなく、銅との線膨張係数の差が大きい。また、銅との線膨張係数の差に起因して銅配線を形成した際に、断線や接続不良などを引き起こすことがある。そこで、前記線膨張係数の差を小さくするために一般的には無機フィラーを併用する方法があるが、添加量が多過ぎると銅配線との密着性を低下させるという問題がある。このように、ポリフェニレンエーテル樹脂を用いた組成物やフッ素樹脂では、種々物性のバランスを取ることが難しい。また、特許文献6に記載の組成物は、低誘電特性の点で改良の余地があった。
【0006】
本発明の課題の一つは、低誘電率・低誘電正接である重合体を提供し、低誘電率・低誘電正接であり、且つ、硬化性、接着性、耐熱性及び線膨張係数がバランスよく優れる組成物及び積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、下記構成例によれば前記課題を解決できることを見出した。本発明の構成例は以下の通りである。
[1]
下記式(1)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(A)。
【0008】
【化1】
[前記式(1)において、
11は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表し、
12は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表し、
13は、2つのR12以外に下記式(a1)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表し、
1は、独立に-O-、-S-、または-N(R14)-を表し、
14は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、または、前記炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基である。]
【0009】
【化2】
[前記式(a1)において、
*は、前記R13への結合を表し、
**は、前記重合体(A)中の他の構造単位との結合手を表し、
12およびX1は、それぞれ前記式(1)中のR12およびX1と同義である。]
【0010】
[2]
下記式(2)で表される繰り返し構造単位をさらに有する、項[1]に記載の重合体(A)。
【0011】
【化3】
[前記式(2)において、
21は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表し、
22は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表し、
2は、独立に-O-、-S-、または-N(R24)-を表し、
24は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、または、前記炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基である。]
【0012】
[3]
下記式(y)で表される基Yを末端に有する、項[1]または[2]に記載の重合体(A)。
【0013】
【化4】
[前記式(y)において、Yは、炭素数3~50のエチレン性不飽和二重結合を含有する基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の脂肪族炭化水素基、または、非置換含窒素複素芳香族環である。]
【0014】
[4]
前記重合体(A)に含まれる全ての構造単位を100モル%とした場合、前記式(1)で表される繰り返し構造単位が、5モル%以上95モル%以下の範囲で含まれる、項[1]~[3]のいずれか1項に記載の重合体(A)。
【0015】
[5]
前記式(1)および(a1)中の-R12-が、独立に下記式(5)で表される構造である、項[1]~[4]のいずれか1項に記載の重合体(A)。
【0016】
【化5】
[前記式(5)において、
*は、前記R13への結合を表し、
***は、前記X1との結合手を表し、
51は、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、または炭素数3~10のシクロアルキル基を表し、n52は0~4の整数を表し、n53は0~2の整数を表す。]
【0017】
[6]
前記式(5)で表される構造が、下記式(5-1)または下記式(5-2)である項[5]に記載の重合体(A)。
【0018】
【化6】
[前記式(5-1)、式(5-2)において、
*は、前記R13への結合を表し、
***は、前記X1との結合手を表し、
51およびn53は、式(5)中のR51およびn53と同義であり、
54は0~3の整数を表し、n55は0~2の整数を表し、
52は炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、または炭素数3~10のシクロアルキル基を表す。]
【0019】
[7]
項[1]に記載の重合体(A)と、前記重合体(A)以外の硬化性化合物(B)とを含有する組成物。
【0020】
[8]
前記硬化性化合物(B)が、ビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物、アクリル化合物、メタクリル化合物、チオール化合物、オキサジン化合物、シアネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール化合物、ベンゾシクロブテン化合物、プロパギル化合物、およびシラン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、項[7]に記載の組成物。
【0021】
[9]
ヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、硫黄系化合物、金属系化合物、およびヒンダードアミン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含有する、項[7]または[8]に記載の組成物。
【0022】
[10]
下記式(3)で表される繰り返し構造単位および下記式(4)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(A2)と、前記重合体(A2)以外の硬化性化合物(B2)とを含有する組成物。
【0023】
【化7】
[前記式(3)において、
31は、炭素数3~10の2価の有機基を表し、
32は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表し、
33は、2つのR12と下記式(a2)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表す。]
【0024】
【化8】
[前記式(a2)において、
*は、前記R33への結合を表し、
**は、前記重合体(A2)中の他の構造単位との結合手を表し、
32は、前記式(3)中のR32と同義である。]
【0025】
【化9】
[前記式(4)において、
41は、炭素数3~10の2価の有機基を表し、
42は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表し、式中の酸素原子は前記芳香族炭化水素基に直接結合している。]
【0026】
[11]
前記重合体(A2)が、下記式(y)で表される基Yを末端に有する、項[10]に記載の組成物。
【0027】
【化10】
[前記式(y)において、Yは、炭素数3~50のエチレン性不飽和二重結合を含有する基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の脂肪族炭化水素基、または、非置換含窒素複素芳香族環である。]
【0028】
[12]
前記硬化性化合物(B2)が、ビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物、アクリル化合物、メタクリル化合物、チオール化合物、オキサジン化合物、シアネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール化合物、ベンゾシクロブテン化合物、プロパギル化合物、およびシラン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、項[10]または[11]に記載の組成物。
【0029】
[13]
酸化防止剤をさらに含有する、項[10]~[12]のいずれか1項に記載の組成物。
[14]
項[7]~[13]のいずれか1項に記載の組成物の硬化体である硬化物。
[15]
基板と、項[7]~[13]のいずれか1項に記載の組成物を用いて形成された硬化物層とを有する積層体。
【0030】
[16]
項[14]に記載の硬化物を有する電子部品。
[17]
項[15]に記載の積層体を有する電子部品。
【発明の効果】
【0031】
本発明の一実施形態によれば、低誘電率・低誘電正接である重合体を提供することができ、低誘電率・低誘電正接であり、且つ、硬化性、接着性、耐熱性及び線膨張係数がバランスよく優れる組成物及び積層体を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に記載された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含むものとして理解されるべきである。
【0033】
本明細書において、「~」を用いて記載された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味である。
【0034】
以下、本発明の一実施形態に係る重合体、組成物、硬化物、積層体又は電子部品を詳細に説明する。
【0035】
≪重合体≫
本発明の一実施形態に係る重合体(以下「重合体(A)」ともいう。)は、下記式(1)で表される繰り返し構造単位(以下「繰り返し単位(1)」ともいう。)を有する。
【0036】
【化11】
[前記式(1)において、
11は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表し、
12は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表し、
13は、2つのR12以外に下記式(a1)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表し、
1は、独立に-O-、-S-、または-N(R14)-を表し、
14は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、または、前記炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基である。]
【0037】
【化12】
[前記式(a1)において、
*は、前記R13への結合を表し、
**は、前記重合体(A)中の他の構造単位との結合手を表し、
12およびX1は、それぞれ前記式(1)中のR12およびX1と同義である。]
【0038】
前記式(1)中のR11は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表す。前記含窒素複素芳香族環の具体例としては、ピロール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、キナゾリン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェナジン環が挙げられる。
【0039】
含窒素複素芳香族環としては、重合反応性よく重合体(A)を合成することができ、各種有機溶媒への溶解性に優れる重合体(A)を容易に得ることができる等の観点から、ピリミジン環が好ましい。
【0040】
含窒素複素芳香族環に結合する2つの結合手(X1等に結合する結合手)の位置は特に限定されないが、重合反応性よく重合体(A)を合成することができる観点からはメタ位が好ましい。
【0041】
含窒素複素芳香族環における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、これら炭化水素基若しくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子及び硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミノ基の塩が挙げられる。
【0042】
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0043】
前記炭素数1~20の1価の炭化水素基としては、例えば、1価の鎖状炭化水素基、1価の脂環式炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基が挙げられる。
【0044】
前記鎖状炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基等のアルキル基;エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等のアルケニル基;エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基等のアルキニル基が挙げられる。
【0045】
前記1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基;ノルボルニル基、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基;シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環のシクロアルケニル基;ノルボルネニル基等の多環のシクロアルケニル基が挙げられる。
【0046】
前記1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基が挙げられる。
【0047】
前記炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基としては、例えば、前記炭素数1~20の1価の炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子で置換した基が挙げられる。
【0048】
前記炭素数1~20の1価の炭化水素基又は炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子及び硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基としては、具体的には、該炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基の一部が-O-、-S-、エステル基やスルホニル基で置換された基が挙げられる。
【0049】
前記アミノ基としては特に制限されず、1級アミノ基(-NH2)でもよく、2級アミノ基(-NHR)でもよく、3級アミノ基(-NR2)でもよい。
該2級アミノ基及び3級アミノ基における置換基(R)は特に限定されないが、例えば、前記炭素数1~20の1価の炭化水素基が挙げられる。
前記アミノ基の塩におけるアニオン部位を構成するアニオンは特に限定されず、Cl-等の公知のアニオンが挙げられる。
【0050】
前記含窒素複素芳香族環における置換基としては、重合反応性よく重合体(A)を合成することができ、重合体(A)の原料となる単量体の溶解性を向上させる観点から、ハロゲン原子、炭素数1~6の1価の炭化水素基、炭素数1~6の1価のハロゲン化炭化水素基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、又はアミノ基の塩が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、ニトロ基、シアノ基、tert-ブチル基、フェニル基、1級アミノ基がより好ましい。
【0051】
前記R11を含む部分の原料となる単量体としては、例えば、4,6-ジクロロピリミジン、4,6-ジブロモピリミジン、2,4-ジクロロピリミジン、2,5-ジクロロピリミジン、2,5-ジブロモピリミジン、5-ブロモ-2-クロロピリミジン、5-ブロモ-2-フルオロピリミジン、5-ブロモ-2-ヨードピリミジン、2-クロロ-5-フルオロピリミジン、2-クロロ-5-ヨードピリミジン、2-フェニル-4,6-ジクロロピリミジン、2-メチルチオ-4,6-ジクロロピリミジン、2-メチルスルホニル-4,6-ジクロロピリミジン、5-メチル-4,6-ジクロロピリミジン、2-アミノ-4,6-ジクロロピリミジン、5-アミノ-4,6-ジクロロピリミジン、2,5-ジアミノ-4,6-ジクロロピリミジン、4-アミノ-2,6-ジクロロピリミジン、5-メトキシ-4,6-ジクロロピリミジン、5-メトキシ-2,4-ジクロロピリミジン、2-メチル-4,6-ジクロロピリミジン、6-メチル-2,4-ジクロロピリミジン、5-メチル-2,4-ジクロロピリミジン、5-ニトロ-2,4-ジクロロピリミジン、4-アミノ-2-クロロ-5-フルオロピリミジン、2-メチル-5-アミノ-4,6-ジクロロピリミジン、5-ブロモ-4-クロロ-2-メチルチオピリミジン等のピリミジン化合物;3,6-ジクロロピリダジン、3,5-ジクロロピリダジン、4-メチル-3,6-ジクロロピリダジン等のピリダジン化合物;2,3-ジクロロピラジン、2,6-ジクロロピラジン、2,5-ジブロモピラジン、2,6-ジブロモピラジン、2-アミノ-3,5-ジブロモピラジン、5,6-ジシアノ-2,3-ジクロロピラジン等のピラジン化合物が挙げられる。なお、これらの単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
【0052】
前記式(1)および(a1)中のR12は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表す。
【0053】
前記2価の非置換の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基等の炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられる。
【0054】
前記2価の置換の芳香族炭化水素基における置換基としては特に制限されないが、例えば、アリル基、ハロゲン原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のアルキルチオ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、ホスホン酸基、リン酸基、ヒドロキシ基、1~3級アミノ基、カルボキシ基の塩、スルホン酸基の塩、ホスホン酸基の塩、リン酸基の塩、ヒドロキシ基の塩、又は1~3級アミノ基の塩が挙げられる。
【0055】
前記式(1)および(a1)中の-R12-は、重合体(A)のガラス転移温度(Tg)を向上させる観点から、独立に下記式(5)で表される構造であることが好ましい。
【0056】
【化13】
[前記式(5)において、
*は、前記R13への結合を表し、
***は、前記X1との結合手を表し、
51は、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数3~10のシクロアルキル基、を表し、n52は0~4の整数を表し、n53は0~2の整数を表す。]
【0057】
また、前記式(5)で表される構造は、低誘電率・低誘電正接を維持して耐熱性(重合体(A)のTg)を向上させる観点から、下記式(5-1)または下記式(5-2)であることが好ましい。
【0058】
【化14】
[前記式(5-1)、式(5-2)において、
*は、前記R13への結合を表し、
***は、前記X1との結合手を表し、
51およびn53は、式(5)中のR51およびn53と同義であり、
54は0~3の整数を表し、n55は0~2の整数を表し、
52は炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、または炭素数3~10のシクロアルキル基を表す。]
【0059】
前記R51およびR52における炭素数1~10アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基が挙げられる。
【0060】
前記R51およびR52における炭素数1~10アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基が挙げられる。
【0061】
前記R51およびR52における炭素数3~10のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
【0062】
前記n52は0~4の整数を表し、好ましくは1~3の整数を表す。また、前記n53は0~2の整数を表し、好ましくは0または1である。また、前記n54は0~3の整数を表し、好ましくは0~2の整数を表し、前記n55は0~2の整数を表し、好ましくは0または1である。
【0063】
前記式(1)中のR13は、前記2つのR12以外に前記式(a1)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表す。前記炭化水素基の構造は、特に制限はされず、芳香環や脂環を含んでいてもよい。
【0064】
前記R13において前記式(a1)で表される基を除いた部分をZとした場合、前記繰り返し単位(1)中の-R12-R13-R12-で表される部分構造は、下記式(1')で表すことができる。すなわち、前記繰り返し単位(1)は、分岐構造を有している。
なお、前記分岐構造は、前記Z中の第3級炭素または第4級炭素により形成されていることが好ましい。
【0065】
【化15】
[前記式(1')において、n1は1以上の整数を表す。]
【0066】
前記-R12-R13-R12-で表される部分構造の原料となる単量体としては、例えば、下記式(6)で表される化合物が挙げられる。
【0067】
【化16】
[前記式(6)において、
Zは、炭素数1~20のn61価の炭化水素基を表し、
61は、独立に炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、または炭素数3~10のシクロアルキル基を表し、
61は2以上4以下の整数を表し、
62は独立して1~5の整数を表し、n63は0~4の整数を表し、1≦n62+n63≦5である。]
【0068】
前記式(6)で表される化合物は、下記式(6-1)または下記式(6-2)で表される化合物であることが好ましい。
【0069】
【化17】
[前記式(6-1)および(6-2)において、Z、R61およびn61は、前記式(6)中のZ、R61およびn61と同義である。]
【0070】
前記式(6)で表される化合物の具体例としては、例えば、以下に示す化合物が挙げられる。
【0071】
【化18】
【0072】
前記式(1)および(a1)中のX1は、独立に-O-、-S-、または-N(R14)-を表す。X1が-O-である場合、柔軟性や溶解性、耐熱性の点で好ましい。X1が-N(R14)-である場合、密着性等の点で好ましい。
【0073】
14は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、または、前記炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基である。
【0074】
14における炭素数1~20の1価の炭化水素基および炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基としては、それぞれ、例えば、前記R11の含窒素複素芳香族環における置換基で例示した炭素数1~20の1価の炭化水素基及び炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基が挙げられる。また、R14における、炭素数1~20の1価の炭化水素基もしくは炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基としては、具体的には、該炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基の一部又は全部がエステル基やスルホニル基で置換された基が挙げられる。
【0075】
14としては、重合反応性よく重合体(A)を合成することができる観点から、水素原子または炭素数1~10の1価の炭化水素基が好ましい。
なお、式(1)において、2つのXが共に-N(R14)-である場合、2つのR14は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0076】
前記式(a1)中の**は、前記重合体(A)中の他の構造単位との結合手を表す。ここで、他の構造単位とは、他の繰り返し単位(1)であってもよく、後述する式(2)で表される繰り返し構造単位、その他の構造単位、または末端基Yであってもよい。なお、ある繰り返し単位(1)中の**が、別の繰り返し単位(1)との結合手を表す場合、前記**は、他の繰り返し単位(1)中のR11と結合し、X1とは結合しない。
【0077】
重合体(A)に含まれる全ての構造単位を100モル%とした場合、前記繰り返し単位(1)の含有割合は、好ましくは5モル%以上95モル%以下、より好ましくは10モル%以上90モル%以下、さらに好ましくは20モル%以上80モル%以下の範囲で含まれる。
【0078】
重合体(A)は、前記繰り返し単位(1)以外に、下記式(2)で表される繰り返し構造単位(以下「繰り返し単位(2)」ともいう。)をさらに有することが好ましい。
【0079】
【化19】
[前記式(2)において、
21は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表し、
22は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表し、
2は、-O-、-S-、または-N(R24)-を表し、
24は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、または、前記炭化水素基もしくはハロゲン化炭化水素基における一部が酸素原子および硫黄原子から選ばれる少なくとも1つで置換された基である。]
【0080】
前記式(2)中のR21は、2価の置換もしくは非置換の含窒素複素芳香族環を表す。
21の具体例や好ましい態様は、前記式(1)中のR11で例示した内容と同様である。また、前記R21を含む部分の原料となる単量体についても、前記式(1)中のR11で例示した単量体と同様のものが挙げられる。
【0081】
前記式(2)中のR22は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表す。前記2価の基としては、下記式(2-1)で表される基を含有することが好ましい。
【0082】
【化20】
〔式(2-1)中、
Ar1及びAr2はそれぞれ独立して、非置換若しくは置換の芳香族炭化水素基である。
Lは、単結合、-O-、-S-、-N(R8)-、-C(O)-、-C(O)-O-、-C(O)-NH-、-S(O)-、-S(O)2-、-P(O)-、又は、2価の有機基である[R8は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、又は、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基である。]。
yは、0~5の整数である。yが2以上の場合、複数のAr1及びLは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
6及びR7はそれぞれ独立して、単結合、メチレン基又は炭素数2~4のアルキレン基である。〕
【0083】
Ar1及びAr2で表される芳香族炭化水素基としては、それぞれ独立して、炭素数6~30の芳香族炭化水素基が好ましく、フェニル基、ナフチル基又はアントリル基であることがより好ましく、フェニル基又はナフチル基であることが特に好ましい。
【0084】
Ar1及びAr2で表される芳香族炭化水素基は、各々1~8個の置換基を有していてもよい。Ar1及びAr2で表される芳香族炭化水素基が有する置換基数は、重合反応性よく重合体(A)を合成することができる等の点から、それぞれ、好ましくは0~8個、より好ましくは0~4個、更に好ましくは0~2個である。
【0085】
前記Ar1及びAr2における置換基としては特に制限されないが、例えば、アリル基、ハロゲン原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のアルキルチオ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、ホスホン酸基、リン酸基、ヒドロキシ基、1~3級アミノ基、カルボキシ基の塩、スルホン酸基の塩、ホスホン酸基の塩、リン酸基の塩、ヒドロキシ基の塩、又は1~3級アミノ基の塩が挙げられる。
【0086】
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0087】
前記炭素数1~20の1価の炭化水素基としては、例えば、1価の鎖状炭化水素基、1価の脂環式炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基が挙げられ、重合体の重合性、低誘電特性の面で1価の鎖状炭化水素基が好ましい。
【0088】
前記鎖状炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基等のアルキル基;エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等のアルケニル基;エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基等のアルキニル基が挙げられる。
【0089】
Lにおける2価の有機基としては、炭素数1~20の2価の有機基が好ましく、例えば、置換または無置換のメチレン基、炭素数2~20のアルキレン基、炭素数2~20のハロゲン化アルキレン基、2価のカルド構造、又は、下記式(L1)で表される基が挙げられる。
【0090】
【化21】
〔式(L1)中、Rcは、非置換若しくは置換の環員数5~30の2価の脂環式炭化水素基である。〕
【0091】
Lにおける置換メチレン基としては、炭素数1~5のアルキル基置換メチレン基が挙げられ、例えば、1-メチルメチレン、1-エチルメチレン、1,1-ジメチルメチレン、1-エチル1-メチルメチレン、1,1-ビストリフルオロメチルメチレンが挙げられる。
【0092】
Lにおける炭素数2~20のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、sec-ブチレン基、ネオペンチレン基、4-メチル-ペンタン-2,2-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,1-ジイル基が挙げられる。
【0093】
Lにおけるハロゲン化メチレン基としては、例えば、メチレン基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子で置換した基が挙げられる。
【0094】
Lにおける炭素数2~20のハロゲン化アルキレン基としては、例えば、前記炭素数2~20のアルキレン基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子で置換した基が挙げられる。
【0095】
Lにおける2価のカルド構造としては、例えば、下記式(L2)で表されるフルオレンに由来する2価の基(即ち、フルオレン骨格を有する化合物における2つの水素原子を除いた基)が挙げられる。
【0096】
【化22】
〔式(L2)中、R8及びR9はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は炭素数1~20の1価の鎖状炭化水素基であり、kは独立して、0~4の整数である。〕
【0097】
前記2価のカルド構造としては、例えば、下記式で表される化合物に由来する構造が挙げられる。
【0098】
【化23】
【0099】
cで表される非置換若しくは置換の環員数5~30の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、非置換若しくは置換の環員数5~15の単環の脂環式炭化水素基、非置換若しくは置換の環員数5~15の単環のフッ素化脂環式炭化水素基、非置換若しくは置換の環員数7~30の多環の脂環式炭化水素基、非置換若しくは置換の環員数7~30の多環のフッ素化脂環式炭化水素基が挙げられる。
【0100】
前記非置換若しくは置換の環員数5~15の単環の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンタン-1,1-ジイル基、シクロヘキサン-1,1-ジイル基、3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロペンテン-3,3-ジイル基、シクロヘキセン-3,3-ジイル基、シクロオクタン-1,1-ジイル基、シクロデカン-1,1-ジイル基、シクロドデカン-1,1-ジイル基、これらの基の水素原子の一部又は全部が炭素数1~20の1価の鎖状炭化水素基で置換された基が挙げられる。
【0101】
前記非置換若しくは置換の環員数5~15の単環のフッ素化脂環式炭化水素基としては、例えば、前記環員数5~15の単環の脂環式炭化水素基として例示した基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。
【0102】
前記非置換若しくは置換の環員数7~30の多環の脂環式炭化水素基としては、例えば、ノルボルナン、ノルボルネン、アダマンタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[5.2.1.02,6]ヘプタン、ピナン、カンファン、デカリン、ノルトリシクラン、ペルヒドロアントラセン、ペルヒドロアズレン、シクロペンタノヒドロフェナントレン、ビシクロ[2.2.2]-2-オクテン等の多環の脂環式炭化水素の1つの炭素原子に結合している2つの水素原子を除いた基、これらの基の水素原子の一部又は全部が炭素数1~20の1価の鎖状炭化水素基で置換された基が挙げられる。
【0103】
前記非置換若しくは置換の環員数7~30の多環のフッ素化脂環式炭化水素基としては、例えば、前記環員数7~30の多環の脂環式炭化水素基として例示した基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。
【0104】
-N(R8)-におけるR8は、水素原子、炭素数1~20の1価の炭化水素基、又は、炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基であり、該炭素数1~20の1価の炭化水素基及び炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基としてはそれぞれ、例えば、前記Ar1で例示した炭素数1~20の1価の炭化水素基及び炭素数1~20の1価のハロゲン化炭化水素基が挙げられる。
【0105】
Lとしては、重合体(A)の構造安定性の観点から、単結合、-O-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-、メチレン基、炭素数1~5のアルキル基置換メチレン基、炭素数2~5のアルキレン基、ハロゲン化メチレン基、炭素数2~10のハロゲン化アルキレン基、又は2価のカルド構造が好ましい。
同様の観点から、yは、0~4が好ましく、0~3がより好ましく、0~1が特に好ましい。
【0106】
6及びR7における炭素数2~4のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、sec-ブチレン基が挙げられる。
6及びR7としてはそれぞれ独立して、重合反応性よく重合体(A)を合成することができる観点から、単結合、メチレン基、又はエチレン基が好ましい。
【0107】
前記R22を含む部分の原料となる単量体としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、フェニルヒドロキノン等のジヒドロキシフェニル化合物;9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-フェニルフェニル)フルオレン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-アリルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-フェニルフェニル)プロパン、4,4'-(1,3-ジメチルブチリデン)ビスフェノール、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-ノナン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,4-ビス[2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、1,3-ビス[2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、4,4'-シクロドデシリデンビスフェノール、4,4'-デシリデンビスフェノール、4,4'-ジヒドロキシ-2,2',3,3',5,5'-ヘキサメチルビフェニル等のビスフェノール化合物;プリプラスト1901、1838、3186、3192、3197、3199(クローダジャパン(株)製)等のジオール化合物が挙げられる。なお、これらの単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
【0108】
前記式(2)中のX2は、独立して、-O-、-S-、または-N(R24)-である。X2の具体例や好ましい態様は、前記式(1)中のX1で例示した内容と同様である。
【0109】
前記繰り返し単位(1)中の**が、前記繰り返し単位(2)との結合手を表す場合、前記**は、前記繰り返し単位(2)中のR21と結合し、X2とは結合しない。
【0110】
重合体(A)に含まれる全ての構造単位を100モル%とした場合、前記繰り返し単位(2)の含有割合は、好ましくは5モル%以上95モル%以下、より好ましくは10モル%以上90モル%以下、さらに好ましくは20モル%以上80モル%以下の範囲で含まれる。
【0111】
重合体(A)は、下記式(y)で表される基Y(以下「末端基Y」ともいう。)を末端に有することが好ましい。
【化24】
[前記式(y)において、Yは、炭素数3~50のエチレン性不飽和二重結合を含有する基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、炭素数6~50の置換もしくは非置換の脂肪族炭化水素基、または、非置換含窒素複素芳香族環である。]
【0112】
なお、末端基Yは、例えば、繰り返し単位(1)と結合する場合、X1と結合するが、R11とは結合しない。同様に、末端基Yが繰り返し単位(2)と結合する場合、X2と結合するが、R21とは結合しない。
【0113】
末端基Yは、誘電特性を改善させるために、分極の小さい芳香族または脂肪族炭化水素基や含窒素複素芳香族環が好ましく、更にエチレン性不飽和二重結合を含む場合には、架橋密度を向上できることから、耐熱性や硬化性が期待できる。
【0114】
前記炭素数3~50のエチレン性不飽和二重結合を含有する基としては、例えば、3-イソプロペニルフェニル基、4-イソプロペニルフェニル基、2-アリルフェニル基、2-メトキシ-4-アリルフェニル基、4-(1-プロペニル)-2-メトキシフェニル基、4-ビニルベンジル基、3-ビニルベンジル基、2-ビニルベンジル基等の芳香環含有基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、メタリル基が挙げられる。
【0115】
炭素数6~50の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基が挙げられる。
【0116】
前記炭素数6~50の脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基;ノルボルニル基、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基;シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環のシクロアルケニル基;ノルボルネニル基等の多環のシクロアルケニル基が挙げられる。
【0117】
前記非置換含窒素複素芳香族環としては、前記R11で例示した環と同様の環が挙げられる。
【0118】
前記炭素数6~50の非置換若しくは置換の芳香族炭化水素基、炭素数6~50の非置換若しくは置換の脂肪族炭化水素基、及び、非置換含窒素複素芳香族環における置換基としては、ヒドロキシ基以外の基であり、具体例としては、前記Ar1における置換基として例示した基と同様の基が挙げられる。
【0119】
前記式(1)におけるR11やR12-R13-R12を与える単量体に加え、1価フェノール、1価アミン、1価チオール、1価芳香族、1価脂肪族ハロゲン化物、1価酸ハロゲン化物、及び、1価酸無水物からなる群より選ばれる少なくとも1種の末端基Y形成用の単量体を原料に用いて反応させることで、末端基Yで末端を封止した重合体(A)を得ることができる。
【0120】
末端基Yが二重結合を含む重合体(A)を合成する場合には、例えば、R11を含む部分の原料となる単量体と、R12およびR13を含む部分の原料となる単量体との重合時に、末端基Y形成用の単量体における二重結合同士が反応し、ゲル化することを避けるため、R11を含む部分の原料となる単量体と、R12およびR13を含む部分の原料となる単量体との重合後に、末端基Y形成用の単量体を添加し反応させてもよい。
【0121】
前記末端基Y形成用の単量体としては、例えば、t-ブチルフェノール、ノニルフェノール、4-イソプロペニルフェノール、4-ビニルフェノール、2-アリルフェノール、イソオイゲノール、トコトリエノール、α-トコフェノール、4-ヒドロキシフェニルマレイミド、2-フェニルフェノール等の1価フェノール化合物;4-ヘキシルアニリン、ジアリルアミン等の1価アミン化合物;1-オクタンチオール等の1価チオール化合物;アリルクロリド、4-(クロロメチル)スチレン、3-(クロロメチル)スチレン等の1価脂肪族ハロゲン化物、アクリルクロリド、メタクリルクロリド、クロトノイルクロリド、シンナモイルクロリド等の1価酸ハロゲン化物、アクリル酸無水物、クロトン酸無水物、メタクリル酸無水物などの1価酸無水物が挙げられる。なお、これらの単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
【0122】
重合体(A)は、前記繰り返し単位(1)および(2)ならびに前記末端基Y以外に、必要に応じてその他の構造単位を有していてもよい。従って、前記繰り返し単位(1)は、例えば、該繰り返し単位(1)同士で結合してもよく、あるいは、前記繰り返し単位(2)、前記その他の構造単位、または前記末端基Yと結合してもよい。
【0123】
重合体(A)が、複数の繰り返し単位(1)を有する場合、複数のR11は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。このことは、R12、R13や、繰り返し単位(2)およびその他の構造単位でも同様である。
【0124】
前記その他の構造単位を誘導する単量体としては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジフェニルチオカーボネート、ジフェニルセレノカーボネート、ホスゲン、チオホスゲン、セレノホスゲン等のカーボネート結合、チオカーボネート結合又はセレノカーボネート結合を含む構造単位を誘導する化合物;ベンゼンジメタノール、シクロヘキサンジメタノール等のジヒドロキシ化合物;ビス(フルオロフェニル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(フルオロフェニル)ナフチルホスフィンオキシド、ビス(フルオロフェニル)アントリルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド化合物;フタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、テレフタル酸ジクロリド等のジカルボン酸のジハロゲン化物が挙げられる。なお、これらの単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
【0125】
<重合体(A)の合成方法>
重合体(A)の合成方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、前記R11を含む部分の原料となる単量体と、前記R12およびR13を含む部分の原料となる単量体と、必要に応じて、前記R21を含む部分の原料となる単量体と、前記R22およびR13を含む部分の原料となる単量体と、前記末端基Y形成用の単量体と、前記他の構造単位を誘導する単量体とを、有機溶媒中、重合禁止剤、アルカリ金属やアルカリ金属化合物等と共に加熱することで合成することができる。前記R21を含む部分の原料となる単量体、前記R22およびR13を含む部分の原料となる単量体、前記他の構造単位を誘導する単量体や前記末端基Y形成用の単量体は、前記R11を含む部分の原料となる単量体と、前記R12を含む部分の原料となる単量体とを重合した後に、加熱混合し反応させてもよい。
【0126】
・アルカリ金属及びアルカリ金属化合物
前記アルカリ金属及びアルカリ金属化合物は、重合体(A)の合成の過程で、原料として、フェノール化合物等のヒドロキシ基を有する化合物を用いる場合、該ヒドロキシ基を有する化合物と反応してアルカリ金属塩を形成する。
【0127】
このようなアルカリ金属及びアルカリ金属化合物としては、例えば、
リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;
水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の水素化アルカリ金属;
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属;
炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩;
炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩が挙げられる。
これらの中では、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、炭酸カリウムがより好ましい。
【0128】
重合体(A)の合成に際し、ヒドロキシ基を有する化合物を用いる場合、アルカリ金属及びアルカリ金属化合物の使用量としては、重合体(A)の合成に用いる全化合物中のヒドロキシ基のモル数に対するアルカリ金属原子のモル数の比の下限が、好ましくは1、より好ましくは1.1、更に好ましくは1.2となる量であり、前記比の上限が、好ましくは3、より好ましくは2、更に好ましくは1.8となる量である。
【0129】
・有機溶媒
前記有機溶媒としては、例えば、
テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、アニソール、フェネトール、ジフェニルエーテル、ジアルコキシベンゼン、トリアルコキシベンゼン等のエーテル系溶媒;
N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の含窒素系溶媒;
γ-ブチロラクトンなどのエステル系溶媒;
スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジフェニルスルホン等の含硫黄系溶媒;
ベンゾフェノン、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;
塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒が挙げられる。
【0130】
これらの有機溶媒の中では、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドン、トルエン、キシレンが好ましく、N-メチル-2-ピロリドン、2-ヘプタノン、シクロヘキサノンがより好ましい。
【0131】
前記合成の際における反応温度の下限としては、好ましくは50℃、より好ましくは80℃であり、上限としては、好ましくは300℃、より好ましくは200℃である。
【0132】
前記合成の際における反応時間の下限としては、好ましくは1時間、より好ましくは2時間、更に好ましくは3時間であり、上限としては、好ましくは100時間、より好ましくは50時間、更に好ましくは24時間である。
【0133】
重合液のゲル化抑制を目的に、末端基Y形成用の単量体を重合後に添加する際の反応温度の下限としては、好ましくは0℃、より好ましくは10℃であり、上限としては、好ましくは130℃、より好ましくは110℃である。
【0134】
前記末端基Y形成用の単量体を重合後に添加して反応させる際の反応時間の下限としては、好ましくは1時間、より好ましくは2時間、更に好ましくは3時間であり、上限としては、好ましくは48時間、より好ましくは24時間、更に好ましくは10時間である。
【0135】
・重合禁止剤
前記重合禁止剤は、重合反応を制御することにより目的の分子量を得る等、通常の目的のために使用することができる。例えばキノン類としては、p-ベンゾキノン2-t-ブチル-p-ベンゾキノン、2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノン、クロラニル、トリメチルキノン等が挙げられる。
【0136】
ヒンダードフェノール系化合物としては、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-3,5-トリアジン、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、2,6-di-tert-butyl-p-cresol(BHT)、1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione[(株)ADEKA製、AO-020]、1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene[(株)ADEKA製、AO-330]等が挙げられる。
【0137】
ヒンダードアミン系化合物としては、4-シクロヘキシルカルボニルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジノオキシル、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジノオキシル、2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-1-オキシル[(株)ADEKA製、アデカスタブLA-7RD]、IRGASTAB UV 10(4,4'-[1,10-ジオキソ-1,10-デカンジイル)ビス(オキシ)]ビス[2,2,6,6-テトラメチル]-1-ピペリジニルオキシ)等が挙げられる。
【0138】
アミン系化合物としては、フェノチアジン、3,7-ジクミルフェノチアジン、N,N'-ジフェニル-1,4-フェニレンジアミン、N,N'-ジ-2-ナフチル-1,4-フェニレンジアミン等が挙げられる。
【0139】
[重合体(A)の物性]
重合体(A)のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)の下限は、好ましくは1,000、より好ましくは2,000、更に好ましくは3,000であり、上限は、好ましくは500,000、より好ましくは100,000、更に好ましくは50,000、特に好ましくは30,000である。
【0140】
Mwが前記範囲にある重合体(A)は、密着性、耐熱性、ガラスクロスへの含浸性、樹脂フローなどの成形性等にバランスよく優れるため好ましい。なお、本発明におけるMwは、下記実施例に記載の条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される値である。
【0141】
重合体(A)の誘電正接(tanδ)は、重合体(A)を含む組成物とした時の伝送損失を低減できる等の点から、好ましくは0.0025以下、より好ましくは0.0020以下、さらに好ましくは0.0012以下であり、その下限は特に制限されないが、好ましくは0.0005以上である。該誘電正接は、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
【0142】
≪第1の組成物≫
本発明の一実施形態に係る第1の組成物(以下「本組成物(1)」ともいう。)は、前記重合体(A)を含有すれば特に制限されないが、重合体(A)以外の硬化性化合物(B)を含むことが好ましい。本組成物(1)は、さらに硬化助剤等のその他の成分を含有していてもよい。
【0143】
<重合体(A)>
本組成物(1)に用いる重合体(A)は、1種でもよく、2種以上でもよい。また、本組成物(1)は、2種以上の重合体(A)の混合物であってもよい。
2種以上の重合体(A)を用いる場合は、求める物性等に応じて、例えば、前記重合体(A)の分子量の範囲で異なる分子量を有する重合体(A)を混合することができる。
【0144】
本組成物(1)における重合体(A)の含有割合は、例えば、本組成物(1)中の固形分全体を100質量%とした場合に、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、好ましくは99.95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。
重合体(A)の含有割合が前記範囲にあると、本組成物(1)から得られる硬化物の接着性、耐熱性、硬化性、電気特性をより向上させることができる等の点から好ましい。
【0145】
<硬化性化合物(B)>
硬化性化合物(B)(以下「化合物(B)」ともいう。)は、重合体(A)以外の化合物であり、熱や光(例:可視光、紫外線、近赤外線、遠赤外線)の照射により硬化する化合物であり、後述する硬化助剤を必要とするものであってもよい。このような化合物(B)としては、例えば、ビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物、アクリル化合物、メタクリル化合物、チオール化合物、オキサジン化合物、シアネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール化合物、ベンゾシクロブテン化合物、プロパルギル化合物、シラン化合物が挙げられる。これらの中でも、重合体(A)との相容性、反応性等の点から、特にビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
化合物(B)は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
【0146】
前記ビニル化合物としては、例えば、下記式(b-1-1)~(b-1-5)で表される化合物が挙げられる。
前記ビニル化合物としては更に、スチレン系熱可塑性エラストマーとして、スチレンブタジエンスチレン共重合体(SBS)、水添スチレンブタジエンスチレン共重合体(SEBS)、スチレンイソプレンスチレン共重合体(SIS)、水添スチレンイソプレンスチレン共重合体、スチレンブタジエンエラストマー(SBR)、tert-ブチルスチレン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-1,3,5-トリアジンなどのビニル基を含有する化合物も挙げられる。
前記ビニル化合物としては更に、TA100(三菱ガス化学(株)製)、ULL-950S(LONZA社製)が挙げられる。
【0147】
【化25】
〔式(b-1-2)及び(b-1-4)中、nは独立して、1~5000である。式(b-1-5)中、l、m及びnはそれぞれ独立して、1~5000である。〕
【0148】
前記マレイミド化合物としては、例えば、下記式(b-2-1)~(b-2-8)で表される化合物が挙げられる。
【0149】
【化26】
〔式(b-2-4)、(b-2-5)、(b-2-7)及び(b-2-8)中、nは独立して、1~50である。〕
【0150】
前記アリル化合物としては、例えば、下記式(b-3-1)~(b-3-6)で表される化合物が挙げられる。
【0151】
【化27】
【0152】
前記アクリル化合物としては、例えば、下記式(b-4-1)~(b-4-7)で表される化合物が挙げられる。
【0153】
【化28】
〔式(b-4-1)、(b-4-2)、(b-4-3)及び式(b-4-6)中、nは独立して、1~50である。式(b-4-3)中、mは1~50である。式(b-4-6)中、Rは炭素数1~20の2価の炭化水素基である。〕
【0154】
前記メタクリル化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシメタクリレート、フェノールノボラック型エポキシメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、SA-9000(Sabic社製)が挙げられる。
【0155】
前記チオール化合物としては、例えば、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(2-(3-スルファニルブタノイルオキシ)エチル)-1,3,5-トリアジナン-2,4,6-トリオン、2-(ジブチルアミノ)-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール、6-ジアリルアミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオールが挙げられる。
【0156】
前記シラン化合物としては、例えば、KF-99(信越化学工業(株)製)、KF-9901(信越化学工業(株)製)が挙げられる。
【0157】
前記オキサジン化合物としては、例えば、下記式(b-5-1)~(b-5-5)で表される化合物が挙げられる。
【0158】
【化29】
【0159】
前記シアネート化合物としては、例えば、下記式(b-6-1)~(b-6-7)で表される化合物が挙げられる。
【0160】
【化30】
〔式(b-6-6)及び(b-6-7)中、nは独立して、0~30である。〕
【0161】
前記エポキシ化合物としては、例えば、下記式(b-7-1)~(b-7-5)で表される化合物が挙げられる。
前記エポキシ化合物としては更に、ジシクロペンタジエン・フェノール重合物のポリグリシジルエーテル、フェノールノボラック型液状エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、スチレン-ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化物、3',4'-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、XER-81(JSR(株)製、エポキシ基含有NBR粒子)、JP-100(日本曹達(株)製)等も挙げられる。
【0162】
【化31】
〔式(b-7-5)中、nは0~5000である。〕
【0163】
前記オキセタン化合物としては、例えば、下記式(b-8-1)~(b-8-3)で表される化合物が挙げられる。
【0164】
【化32】
〔式(b-8-1)及び(b-8-2)中、nはそれぞれ独立に、0~30である。〕
【0165】
前記メチロール化合物としては、例えば、特開2006-178059号公報及び特開2012-226297号公報に記載のメチロール化合物が挙げられる。具体的には、例えば、ポリメチロール化メラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミン等のメラミン系メチロール化合物;ポリメチロール化グリコールウリル、テトラメトキシメチルグリコールウリル、テトラブトキシメチルグリコールウリル等のグリコールウリル系メチロール化合物;3,9-ビス[2-(3,5-ジアミノ-2,4,6-トリアザフェニル)エチル]-2,4,8,10-テトラオキソスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ビス[2-(3,5-ジアミノ-2,4,6-トリアザフェニル)プロピル]-2,4,8,10-テトラオキソスピロ[5.5]ウンデカン等のグアナミンをメチロール化した化合物、及び当該化合物中の活性メチロール基の全部又は一部をアルキルエーテル化した化合物等のグアナミン系メチロール化合物が挙げられる。
【0166】
前記ベンゾシクロブテン化合物としては、例えば、特開2005-60507号公報に記載の化合物が挙げられる。
【0167】
前記プロパルギル化合物としては、例えば、下記式(b-9-1)~(b-9-2)で表される化合物が挙げられる。
【0168】
【化33】
【0169】
[化合物(B)の含有割合]
本組成物(1)における化合物(B)の含有割合は、例えば、本組成物(1)中の固形分全体を100質量%とした場合に、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
化合物(B)の含有割合が前記範囲にあると、本組成物(1)から得られる硬化物の強度、耐熱性をより向上させることができる等の点から好ましい。
【0170】
また、本組成物(1)中の重合体(A)及び化合物(B)の固形分の合計を100質量%とした場合に、化合物(B)の含有割合は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは99質量%以下、より好ましくは95質量%以下、更に好ましくは90質量%以下である。
化合物(B)の含有割合が前記範囲にあると、本組成物(1)から得られる硬化物の靱性、耐熱性をより向上させることができる等の点から好ましい。
【0171】
≪第2の組成物≫
本発明の一実施形態に係る第2の組成物(以下「本組成物(2)」ともいう。)は、下記式(3)で表される繰り返し構造単位(以下「繰り返し単位(3)」ともいう。)および下記式(4)で表される繰り返し構造単位(以下「繰り返し単位(4)」ともいう。)を有する重合体(A2)と、前記重合体(A2)以外の硬化性化合物(B2)とを含有する。本組成物(2)は、さらに硬化助剤等のその他の成分を含有していてもよい。
【0172】
【化34】
[前記式(3)において、
31は、炭素数3~10の2価の有機基を表し、
32は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表し、
33は、2つのR32と下記式(a2)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表す。]
【0173】
【化35】
[前記式(a2)において、
*は、前記R33への結合を表し、
**は、前記重合体(A2)中の他の構造単位との結合手を表し、
32は、前記式(3)中のR32と同義である。]
【0174】
【化36】
[前記式(4)において、
41は、炭素数3~10の2価の有機基を表し、
42は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表し、式中の酸素原子は前記芳香族炭化水素基に直接結合している。]
【0175】
<重合体(A2)>
重合体(A2)は、前記繰り返し単位(3)および前記繰り返し単位(4)を有する。
前記繰り返し単位(3)において、R31は、炭素数3~10の2価の有機基を表す。前記炭素数3~10の2価の有機基としては、特に制限されないが、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、が挙げられる。これらの中では、キシリル基が好ましい。
【0176】
前記繰り返し単位(3)におけるR32は、独立に2価の置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を表す。前記R32の詳細は、前記繰り返し単位(1)におけるR12と同様である。
【0177】
前記繰り返し単位(3)におけるR33は、前記2つのR32と下記式(a2)で表される基が少なくとも1つ結合した炭素数1~20の炭化水素基を表す。前記R33および前記式(a2)で表される基の詳細は、それぞれ前記繰り返し単位(1)におけるR12および前記式(a1)で表される基と同様である。
【0178】
前記繰り返し単位(3)は重合体(A2)中、2以上含まれることがガラス転移温度(Tg)を向上させる観点から好ましい。
【0179】
前記繰り返し単位(4)において、R41は、炭素数3~10の2価の有機基を表す。前記炭素数3~10の2価の有機基としては、特に制限されないが、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、が挙げられる。これらの中では、キシリル基が好ましい。
【0180】
前記繰り返し単位(4)におけるR42は、主鎖に置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基を含む2価の基を表す。前記R42の詳細は、前記繰り返し単位(2)におけるR22と同様である。
【0181】
重合体(A2)に含まれる全ての構造単位を100モル%とした場合、前記繰り返し単位(3)の含有割合は、好ましくは5モル%以上95モル%以下、より好ましくは10モル%以上90モル%以下、さらに好ましくは20モル%以上80モル%以下の範囲で含まれる。
【0182】
また、重合体(A2)に含まれる全ての構造単位を100モル%とした場合、前記繰り返し単位(4)の含有割合は、好ましくは5モル%以上95モル%以下、より好ましくは10モル%以上90モル%以下、さらに好ましくは20モル%以上80モル%以下の範囲で含まれる。
【0183】
前記重合体(A2)は、前述した式(y)で表される基Y(末端基Y)を末端に有することが好ましい。末端基Yの詳細は前述した通りである。
【0184】
なお、末端基Yは、例えば、繰り返し単位(3)と結合する場合、O(酸素原子)と結合するが、R31とは結合しない。同様に、末端基Yが繰り返し単位(4)と結合する場合、O(酸素原子)と結合するが、R41とは結合しない。
【0185】
重合体(A2)は、前記繰り返し単位(3)および(4)ならびに前記末端基Y以外に、必要に応じてその他の構造単位を有していてもよい。従って、前記繰り返し単位(3)は、例えば、該繰り返し単位(3)同士で結合してもよく、あるいは、前記繰り返し単位(4)、前記その他の構造単位、または前記末端基Yと結合してもよい。
【0186】
重合体(A2)が、複数の繰り返し単位(3)を有する場合、複数のR31は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。このことは、R32、R33や、繰り返し単位(4)およびその他の構造単位でも同様である。
【0187】
前記その他の構造単位を誘導する単量体としては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジフェニルチオカーボネート、ジフェニルセレノカーボネート、ホスゲン、チオホスゲン、セレノホスゲン等のカーボネート結合、チオカーボネート結合又はセレノカーボネート結合を含む構造単位を誘導する化合物;ベンゼンジメタノール、シクロヘキサンジメタノール等のジヒドロキシ化合物;ビス(フルオロフェニル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(フルオロフェニル)ナフチルホスフィンオキシド、ビス(フルオロフェニル)アントリルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド化合物;フタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、テレフタル酸ジクロリド等のジカルボン酸のジハロゲン化物が挙げられる。なお、これらの単量体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
【0188】
重合体(A2)の合成方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができ、例えば、前述した重合体(A)と同様の方法で合成することができる。
重合体(A2)の物性は、前述した重合体(A)の物性と同様であることが好ましい。
【0189】
本組成物(2)に用いる重合体(A2)は、1種でもよく、2種以上でもよい。また、本組成物(2)は、2種以上の重合体(A2)の混合物であってもよい。
2種以上の重合体(A2)を用いる場合は、求める物性等に応じて、例えば、前記重合体(A2)の分子量の範囲で異なる分子量を有する重合体(A2)を混合することができる。
【0190】
本組成物(2)における重合体(A2)の含有割合は、例えば、本組成物(2)中の固形分全体を100質量%とした場合に、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、好ましくは99.95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。
重合体(A2)の含有割合が前記範囲にあると、本組成物(2)から得られる硬化物の接着性、耐熱性、硬化性、電気特性をより向上させることができる等の点から好ましい。
【0191】
<硬化性化合物(B2)>
硬化性化合物(B2)(以下「化合物(B2)」ともいう。)は、重合体(A2)以外の化合物であり、熱や光(例:可視光、紫外線、近赤外線、遠赤外線)の照射により硬化する化合物であり、後述する硬化助剤を必要とするものであってもよい。このような化合物(B2)としては、例えば、ビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物、アクリル化合物、メタクリル化合物、チオール化合物、オキサジン化合物、シアネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール化合物、ベンゾシクロブテン化合物、プロパギル化合物、シラン化合物が挙げられる。これらの中でも、重合体(A2)との相容性、反応性等の点から、特にビニル化合物、マレイミド化合物、アリル化合物のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
【0192】
化合物(B2)は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。化合物(B2)のより具体的な例は、上述した化合物(B)と同様である。
【0193】
[化合物(B2)の含有割合]
本組成物(2)における化合物(B2)の含有割合は、例えば、本組成物(2)中の固形分全体を100質量%とした場合に、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
化合物(B2)の含有割合が前記範囲にあると、本組成物(2)から得られる硬化物の強度、耐熱性をより向上させることができる等の点から好ましい。
【0194】
また、本組成物(2)中の重合体(A2)及び化合物(B2)の固形分の合計を100質量%とした場合に、化合物(B2)の含有割合は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは99質量%以下、より好ましくは95質量%以下、更に好ましくは90質量%以下である。
化合物(B2)の含有割合が前記範囲にあると、本組成物(2)から得られる硬化物の靱性、耐熱性をより向上させることができる等の点から好ましい。
【0195】
<その他の成分>
本組成物(1)および(2)(以下、これらをまとめて単に「本組成物」ともいう。)は、重合体(A)及び化合物(B)の他に、更に、本発明の効果を損なわない範囲でその他の成分を含有していてもよい。
【0196】
前記その他の成分としては、例えば、硬化助剤、溶剤、種々の機能を付与するための添加剤、無機充填剤、有機充填剤、重合体(A)または(A2)以外の他の重合体が挙げられる。これらのその他の成分はそれぞれ、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
【0197】
[硬化助剤]
本組成物は、必要に応じて硬化助剤を含有していてもよい。
該硬化助剤としては、例えば、熱又は光ラジカル開始剤、カチオン硬化剤、アニオン硬化剤等の重合開始剤が挙げられる。
【0198】
熱ラジカル開始剤としては、ジクミルパーオキサイド、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物;アゾビスブチロニトリル、1,1'-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)]、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、1,1'-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、ジメチル-2,2'-アゾビス(イソブチレート)、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。
【0199】
カチオン硬化剤としては、例えば、(株)ADEKA製のSP70、SP172,CP66、日本曹達(株)製のCI2855、CI2823、三新化学工業(株)製のSI100、SI150等の、BF4、PF6、SbF6を対アニオンとするジアリルヨ-ドニウム塩、トリアルキルスルホニウム塩、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネートなどのホスホニウム塩、三フッ化ホウ素が挙げられる。
【0200】
アニオン硬化剤としては、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-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾリウムイソシアヌレート、2,4-ジアミノ-6-[2-メチルイミダゾリン-(1)]-エチル-S-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2-エチル-4-メチルイミダゾリン-(1)]-エチル-S-トリアジン等のイミダゾール化合物;トリフェニルホスフィン等のリン化合物;4,4'-ジアミノジフェニルメタン等のアミン化合物が挙げられる。
【0201】
また、化合物(B)または(B2)としてシラン化合物を用いる場合における硬化助剤としては、例えば、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒;パラジウム系触媒;ロジウム系触媒;等の白金族金属触媒、安息香酸亜鉛、オクチル酸亜鉛が挙げられる。
【0202】
化合物(B)または(B2)としてオキサジン化合物を用いる場合における硬化助剤としては、例えば、フェノール及びその誘導体、シアン酸エステル、p-トルエンスルホン酸等のブレンステッド酸、アジピン酸、p-トルエンスルホン酸エステル、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、メラミン等の芳香族アミン化合物、2-エチル-4-メチルイミダゾール等の塩基、三フッ化ホウ素、ルイス酸等の硬化剤が挙げられる。
【0203】
本組成物が硬化助剤を含有する場合、該硬化助剤の含有割合は、本組成物が良好に硬化して、硬化物が得られる範囲であることが好ましい。具体的には、重合体(A)または(A2)及び化合物(B)または(B2)の固形分の合計100質量部に対して、好ましくは0.000001質量部以上、より好ましくは0.001質量部以上であり、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
【0204】
[溶剤]
本組成物は、必要に応じて溶剤を含有していてもよい。
該溶剤としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、γ-ブチロラクトン、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、2-ヘプタノン等のケトン系溶剤、1,2-メトキシエタン、アニソール、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、1-メトキシ-2-プロパノール、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等の多官能性溶剤、ジメチルスルホキシド等のスルホン系溶剤、塩化メチレン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリアルコキシベンゼン(アルコキシ基の炭素数;1~4)が挙げられる。
【0205】
本組成物が溶剤を含有する場合、本組成物中の該溶剤の含有割合は特に限定されないが、例えば、重合体(A)または(A2)及び化合物(B)または(B2)の固形分の合計100質量部に対して、好ましくは0質量部以上2000質量部以下、より好ましくは0質量部以上1000質量部以下である。
また、溶剤に対し、重合体(A)または(A2)や化合物(B)または(B2)の溶解性が高い場合には、本組成物中の前記溶剤の含有割合は、50質量部以上200質量部以下としてもよい。
【0206】
[添加剤]
前記種々の機能を付与する目的で使用される添加剤としては、酸化防止剤、難燃剤、密着助剤を挙げることができる。具体的な化合物としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、硫黄系化合物、金属系化合物、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。これらの中でも、ヒンダードフェノール系化合物が好ましい。
【0207】
ヒンダードフェノール系化合物としては、分子量500以上の化合物が好ましい。分子量500以上のヒンダードフェノール系化合物としては、例えば、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-3,5-トリアジン、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,1,3-トリス[2-メチル-4-〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕-5-t-ブチルフェニル]ブタン、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、3,9-ビス[2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、2,6-di-tert-butyl-p-cresol(BHT)、1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione[(株)ADEKA製、AO-020]、4,4',4''-(1-methylpropanyl-3-ylidene)tris(6-tert-butyl-m-cresol)[(株)ADEKA製、AO-030]、6,6'-di-tert-butyl-4,4'-butylidenedi-m-cresol[(株)ADEKA製、AO-040],1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene[(株)ADEKA製、AO-330]が挙げられる。
【0208】
ヒンダードアミン系化合物としては、2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-1-オキシル[(株)ADEKA製、アデカスタブ LA-7RD]、IRGASTABUV 10(4,4'-[1,10-ジオキソ-1,10-デカンジイル)ビス(オキシ)]ビス[2,2,6,6-テトラメチル]-1-ピペリジニルオキシ)(CAS.2516-92-9)、TINUVIN123(4-ヒドロキシ-2,2,6,6,-テトラメチルピペリジン-N-オキシル)(以上、BASF社製)、FA-711HM、FA-712HM(2,2,6,6-テトラメチルピペリジニルメタクリレート、昭和電工マテリアルズ(株)製)、TINUVIN111FDL、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 765、TINUVIN 770DF、TINUVIN 5100、SANOLLS-2626、CHIMASSORB 119FL、CHIMASSORB 2020 FDL、CHIMASSORB 944 FDL、TINUVIN 622 LD(以上、BASF社製)、LA-52、LA-57、LA-62、LA-63P、LA-68LD、LA-77Y、LA-77G、LA-81、LA-82(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート)、LA-87(以上、(株)ADEKA製)が挙げられる。
【0209】
本組成物が上記添加剤を含有する場合、該添加剤の含有割合は、例えば、重合体(A)または(A2)及び化合物(B)または(B2)の固形分の合計100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上10質量部以下である。
【0210】
[無機充填剤]
前記無機充填剤としては、例えば、天然シリカ、溶融シリカ、アモルファスシリカ等のシリカ類、ホワイトカーボン、チタンホワイト、アエロジル、アルミナ、タルク、天然マイカ、合成マイカ、クレー、硫酸バリウム、E-ガラス、A-ガラス、C-ガラス、L-ガラス、D-ガラス、S-ガラス、S-ガラス、M-ガラスG20が挙げられる。
【0211】
本組成物が無機充填剤を含有する場合、該無機充填剤の含有割合は、例えば、重合体(A)または(A2)及び化合物(B)または(B2)の固形分の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上300質量部以下である。また、無機充填剤は、重合体(A)によって溶媒中に分散した状態であってもよい。
【0212】
[有機充填剤]
前記有機充填剤としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリパーフルオロアルコキシ樹脂、ポリフッ化エチレンプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン-ポリエチレン共重合体等のフッ素系樹脂又はフッ素系粒子、ポリスチレン樹脂又は粒子、ポリブタジエン、スチレンブタジエン樹脂等のゴム状樹脂又は粒子、ジビニルベンゼンやジビニルビフェニルをシェルとする中空状粒子が挙げられる。
【0213】
本組成物が有機充填剤を含有する場合、該有機充填剤の含有割合は、例えば、重合体(A)または(A2)及び化合物(B)または(B2)の固形分の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上300質量部以下である。有機充填剤は、重合体(A)または(A2)によって溶媒中に分散した状態であってもよい。
【0214】
[本組成物の調製方法]
本組成物は、例えば、重合体(A)または(A2)、化合物(B)または(B2)、及び、前記その他の成分を均一に混合することで調製することができる。この場合の混合の順番、混合条件等は特に制限されず、また、混合に際し、従来公知の混合機を使用してもよい。
【0215】
≪硬化物≫
本発明の一実施形態に係る硬化物(以下「本硬化物」ともいう。)は、前述の本組成物の硬化体であり、前述の本組成物を硬化させて得られる。
本硬化物は、例えば、本組成物から溶剤を乾燥させて得られる本組成物の部分硬化物であってもよい。
【0216】
本組成物の硬化方法は特に限定されないが、通常、加熱により熱硬化させる方法や、光の照射により光硬化させる方法が用いられる。なお、これらの方法は併用することもできる。
【0217】
熱硬化させる場合、加熱温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは100℃以上、更に好ましくは120℃以上であり、好ましくは250℃以下、より好ましくは220℃以下である。加熱時間は、好ましくは0.1時間以上、より好ましくは0.5時間以上であり、好ましくは36時間以下、より好ましくは5時間以下である。
光硬化させる場合、照射する光としては、例えば、可視光、紫外線、近赤外線、遠赤外線が挙げられる。
【0218】
・ガラス転移温度(Tg)
本硬化物のTgの下限は、好ましくは100℃、より好ましくは110℃であり、上限は、例えば300℃である。Tgが前記範囲にあることで、溶融成形をより容易に行うことができ、また、耐熱性に優れる硬化物を容易に得ることができる。
【0219】
Tgは、試験片(幅:3mm×長さ:1cm)を作製し、動的粘弾性測定装置(セイコーインスツル(株)製、型番「EXSTAR4000」)を用いて、窒素下で50℃から300℃まで昇温速度10℃/分、1Hzで測定し、300℃まで昇温速度10℃/分、1Hzで測定し、この際のtanδをガラス転移温度(Tg)とした。なおtanδが2つ以上存在する時には、最も低い値をTgとした。
【0220】
本硬化物の誘電正接(tanδ)は、伝送損失を低減できる等の点から、好ましくは0.0025以下、より好ましくは0.0018以下、さらに好ましくは0.0015以下であり、その下限は特に制限されないが、好ましくは0.0005以上である。該誘電正接は、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
【0221】
本硬化物の線膨張係数(CTE)は、好ましくは70ppm/K未満、より好ましくは50ppm/K以下、さらに好ましくは20ppm/K以下であり、その下限は特に制限されないが、好ましくは17ppm/K以上である。該線膨張係数は、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。CTEが前記範囲内にあると、本硬化物と銅配線等の金属種との線膨張係数の差を小さくすることができる。
【0222】
本硬化物の形状は特に限定されず、用途や目的等に応じて適した形状とすればよいが、例えば、フィルムが挙げられる。例えば、本組成物を溶融成形又はキャスト成形することによって、フィルム状の硬化物として得ることができる。
【0223】
前記フィルムの厚みは特に制限されず、所望の用途に応じて適宜選択すればよいが、例えば10μm以上、好ましくは30μm以上であり、例えば2mm以下、好ましくは1mm以下である。
【0224】
≪積層体≫
本発明の一実施形態に係る積層体(以下「本積層体」ともいう。)は、例えば、基板と、前記本組成物を用いて形成された硬化物層とを有する。
本積層体は、2層以上の基板を有していてもよく、2層以上の硬化物層を有していてもよく、基板と硬化物層以外の従来公知の他の層等を有していてもよい。本積層体が、2層以上の基板や硬化物層、他の層を有する場合、これらはそれぞれ同一の層(板)であってもよく、異なる層(板)であってもよい。
【0225】
本積層体は、本組成物を、ガラスクロス、アラミド不織布、ポリエステル不織布等の基板に含浸させ、硬化させたプリプレグであってもよい。
【0226】
前記基板としては、接着性や実用上の観点から、無機基板、金属基板、樹脂基板等が挙げられる。また、前記基板としては、プリプレグであってもよい。
前記無機基板としては、例えば、シリコン、シリコンカーバイト、窒化シリコン、アルミナ、ガラス、窒化ガリウム等を成分として有する無機基板が挙げられる。
前記金属基板としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム等を成分とする金属基板が挙げられる。
前記樹脂基板としては、例えば、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド(ナイロン)、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリオレフィン等を成分とする樹脂基板が挙げられる。
【0227】
前記硬化物層は、例えば、前記硬化物の欄に記載の方法で硬化することで形成することができる。
前記硬化物層の厚みは特に限定されないが、例えば、1μm~3mmである。
【0228】
≪用途≫
重合体(A)、本組成物、本硬化物及び本積層体は、航空機産業や自動車産業等の輸送機産業で用いられる構造用材料、電気電子産業で用いられる電気電子材料等に好適に用いることができる。具体的には、例えば、電気電子部品の封止材、層間絶縁膜、応力緩和用プライマー;積層板用途(例:プリプレグ、銅張り積層板、(多層)プリント配線基板、層間接着剤、ソルダレジスト、ソルダペースト);接着剤用途(例:絶縁層形成用接着シート、熱伝導性接着剤、接着シート);各種構造材料に用いる構造接着剤・プリプレグ;各種コーティング、光学部品用途(例:波長板、位相差板等の光学フィルム、円錐レンズ、球面レンズ、円筒レンズ等の各種特殊レンズ、レンズアレイ)、プリント配線板用絶縁性フィルムに好適に利用することができる。
【0229】
≪電子部品≫
本発明の一実施形態に係る電子部品は、前記本硬化物又は本積層体を有する。該電子部品は、2つ以上の本硬化物や、2つ以上の本積層体を有していてもよく、1つ以上の本硬化物及び1つ以上の本積層体を有していてもよい。2つ以上の本硬化物や本積層体を有する場合、これらはそれぞれ同一であってもよく、異なってもよい。
【0230】
前記電子部品としては、回路基板、半導体パッケージ又は表示基板等が挙げられる。前記本硬化物(硬化膜)は、これら電子部品の、プリプレグ、銅張積層板、プリント配線板、絶縁層形成用接着シート、表面保護膜、再配線層又は平坦化膜として用いることができる。前記本硬化物は、高温高湿下であっても絶縁性を維持できることから、前記電子部品は、埃、熱、湿気などの外部環境から回路パターンを保護できるとともに、回路パターン間の絶縁信頼性に優れ、長年にわたって安定して作動することが可能となる。
【0231】
例えば、前記本硬化物(硬化膜)上に形成されたパターン間に、メッキ等により金属を充填し、必要に応じて、さらに本硬化物(硬化膜)を積層し、金属を充填することを繰り返して再配線層を形成することができ、これにより、基板と、金属配線及び絶縁膜を含む再配線層とを有する電子部品を製造することができる。
【実施例0232】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【0233】
[合成例1]
攪拌装置を備えた四つ口セパラブルフラスコに、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(51.27g)、α,α,α'-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼン(21.23g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、及び、炭酸カリウム(51.31g)を量り入れ、N-メチル-2-ピロリドン(113.92g)を加え、窒素雰囲気下、130℃で6時間反応させた。反応後、容器を10℃に冷却した状態で、クロロメチルスチレン(38.55g)を滴下した後、65℃で6時間反応させた。得られた反応液に、N-メチル-2-ピロリドン(258.1g)を加えて希釈した液から、濾過により塩を除去した後、得られた溶液をメタノール(4960g)に投入した。析出した固体を濾別し、該固体を少量のメタノールで洗浄し、再度濾別して回収した後、真空乾燥機を用いて減圧下80℃で12時間乾燥することにより、下記式で表される重合体(A-1)を得た(収量112.84g、収率91%)。
【0234】
【化37】
【0235】
上記式は重合体(A-1)が上記構造単位を有する重合体であることを表す。上記式中*はいずれかの**と結合していることを表し、重合体(A-1)は重合体末端に上記式(Y)で表される基を有する。以下の合成例においても同様である。
【0236】
[合成例2]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(51.27g)、4,4'-(2-ヒドロキシベンジリデン)ビス(2,3,6-トリメチルフェノール)(18.78g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(51.31g)、クロロメチルスチレン(38.55g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-2)を得た(収量108.17g、収率89%)。
【0237】
【化38】
【0238】
[合成例3]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(51.27g)、1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン(15.32g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(51.31g)、クロロメチルスチレン(38.55g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-3)を得た(収量106.28g、収率90%)。
【0239】
【化39】
【0240】
[合成例4]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(51.27g)、トリス(4-ヒドロキシフェニル)メタン(14.62g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(51.31g)、クロロメチルスチレン(38.55g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-4)を得た(収量104.48g、収率89%)。
【0241】
【化40】
【0242】
[合成例5]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(51.27g)、1,1,1-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン(27.24g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(51.31g)、クロロメチルスチレン(38.55g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-5)を得た(収量118.31g、収率91%)。
【0243】
【化41】
【0244】
[合成例6]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(51.27g)、4,4',4'',4'''-(プロパン-2,2-ジイルビス(シクロヘキサン-4,1,1-トリイル)テトラフェノール(28.84g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(55.98g)、クロロメチルスチレン(49.15g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-6)を得た(収量121.50g、収率88%)。
【0245】
【化42】
【0246】
[合成例7]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(57.68g)、1,1,1-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン(13.62g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(48.98g)、クロロメチルスチレン(33.25g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、重合体(A-7)を得た(収量110.00g、収率92%)。重合体(A-7)は、前記重合体(A-5)における各繰り返し単位の含有割合が異なること以外は同様の構造を有する重合体である。
【0247】
[合成例8]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(32.04g)、1,1,1-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン(68.10g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(58.31g)、クロロメチルスチレン(54.45g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、重合体(A-8)を得た(収量141.97g、収率88%)。重合体(A-8)は、前記重合体(A-5)における各繰り返し単位の含有割合が異なること以外は同様の構造を有する重合体である。
【0248】
[合成例9]
用いた原料を4,4'-ジヒドロキシ-2,2',3,3',5,5'-ヘキサメチルビフェニル(54.07g)、α,α,α'-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼン(21.23g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(51.31g)、クロロメチルスチレン(38.55g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-9)を得た(収量112.84g、収率89%)。
【0249】
【化43】
【0250】
[合成例10]
用いた原料を9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン(56.77g)、α,α,α'-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼン(15.92g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(31.07.g)、炭酸カリウム(38.48g)、クロロメチルスチレン(28.91g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-10)を得た(収量97.96g、収率88%)。
【0251】
【化44】
【0252】
[合成例11]
用いた原料を4,4'-(シクロドデカン-1,1-ジイル)ジフェノール(52.88g)、α,α,α'-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼン(15.92g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(31.07.g)、炭酸カリウム(38.48g)、クロロメチルスチレン(28.91g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-11)を得た(収量98.83g、収率92%)。
【0253】
【化45】
【0254】
[合成例12]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(64.09g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(46.65g)、クロロメチルスチレン(27.95g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A'-12)を得た(収量100.40g、収率92%)。
【0255】
【化46】
【0256】
[合成例13]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(64.09g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(31.08.g)、4,6-ジクロロピリミジン(6.86.g)、炭酸カリウム(46.65g)、クロロメチルスチレン(22.01g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A'-13)を得た(収量93.06g、収率89%)。
【0257】
【化47】
【0258】
[合成例14]
用いた原料を1,1,1-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタンに変更した以外は特開2020-200425号公報に記載の製造例と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A'-14)を得た。
【0259】
【化48】
【0260】
[合成例15]
用いた原料を2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(51.27g)、4,4',4'',4'''-(プロパン-2,2-ジイルビス(シクロヘキサン-4,1,1-トリイル)テトラキス(2-メチルフェノール)(31.63g)、4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン(41.43.g)、炭酸カリウム(55.98g)、クロロメチルスチレン(49.15g)に変更した以外は合成例1と同様の手順で合成し、下記式で表される重合体(A-15)を得た(収量133.27g、収率88%)。
【0261】
【化49】
【0262】
[重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)]
合成例1~15で合成した重合体及び下記比較例で用いたSA-9000の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、GPC装置(東ソー(株)製「HLC-8320」を使用し、下記条件で測定した。結果を表1に示す。
・カラム:東ソー(株)製の「TSKgelα-M」と東ソー(株)製の「TSKgelguardcolumnα」とを連結したもの
・展開溶剤:N-メチル-2-ピロリドン
・カラム温度:40℃
・流速:1.0mL/分・試料濃度:0.75質量%
・試料注入量:50μL
・検出器:屈折計・標準物質:単分散ポリスチレン
・測定用サンプルの濃度:0.1質量%
【0263】
<重合体のガラス転移温度(Tg)>
測定対象の重合体(合成例1~15で合成した重合体及びSA-9000)100質量部、パークミルD(日油(株)製)0.5質量部、トルエン100質量部を混合して評価用ワニスを作製した。次に、ベーカ式アプリケータ(隙間:75μm)を用いて、銅箔(型番:CF-T49A-DS-HD2、福田金属(株)製)上に、作製した評価用ワニスを塗工し、100℃で5分間乾燥し、塗膜を形成した。得られた塗膜上に、銅箔(型番:CF-T49A-DS-HD2、福田金属(株)製)を重ね、150℃で5分間真空プレスした後、窒素下200℃で2時間焼成することで、銅箔付き硬化膜を作製した。作製した銅箔付き硬化膜を、40質量%塩化鉄溶液中に浸漬し、銅箔付き硬化膜から銅箔を除去した後、水で洗浄し、80℃で30分間乾燥し、厚さ50μmのガラス転移温度(Tg)測定用フィルムを作製した。
【0264】
作製したTg測定用フィルムから試験片(幅:3mm×長さ:1cm)を切り出し、動的粘弾性測定装置(セイコーインスツル(株)製、型番「EXSTAR4000」)を用いて、50℃から300℃まで昇温速度10℃/分、1Hzで測定し、この際のtanδをガラス転移温度(Tg)とした。結果を表1に示す。
【0265】
<誘電正接>
Tg測定用フィルムと同様にして作製した硬化膜から試験片(幅:6cm×長さ:6cm)を切り出し、空洞共振器法((株)エーイーティー製、誘電率測定システム TEモード共振器)を用いて、該試験片の10GHzにおける誘電正接を測定した。誘電正接が0.0025以下の場合を「〇」、0.0025より大きい場合を「×」とした。結果を表1に示す。
【0266】
<重合体のピール強度>
測定対象の重合体(合成例1~15で合成した重合体及びSA-9000)100質量部、パークミルD(日油(株)製)0.5質量部、トルエン100質量部を混合して評価用ワニスを作製した。次に、ベーカ式アプリケータ(隙間:75μm)を用いて、銅箔(型番:CF-V9S-SV、福田金属(株)製)上に、作製した評価用ワニスを塗工し、100℃で5分間加熱した後、130℃で5分間乾燥し、塗膜を形成した。得られた塗膜上に、銅箔(型番:CF-V9S-SV、福田金属(株)製)を重ね、150℃で5分間真空プレスした後、窒素下200℃で2時間焼成することで、銅箔付き硬化膜(銅箔:18μm、硬化膜10μm)を作製し、これをピール強度用サンプルとした。
【0267】
作製したピール強度用サンプルから試験片(幅:5mm×長さ:10cm)を切り出し、インストロン社製の「Instron 5567」を用い、500mm/分の条件で硬化膜付き銅箔(ピール強度用サンプルにおける1つの銅箔と硬化膜との積層部分)を90度方向に引っ張り、「IPC-TM-650 2.4.9」に準拠してピール強度を測定した。ピール強度が0.70N/mm以上の場合を「〇」、0.70N/mm未満の場合を「×」とした。結果を表1に示す。
【0268】
【表1】
【0269】
[実施例1~23、比較例1~8]
表2-1および表2-2(以下、これらをまとめて「表2」という。)に記載の組成物種の欄に記載の各成分を、組成物配合比率の欄に記載の比率(質量部)となるようミックスロータで混合し、固形分の濃度が50質量部となるようトルエンで濃度調整することで組成物を調製した。
【0270】
<硬化膜の作製>
前記実施例及び比較例で得られた組成物を、ベーカ式アプリケータ(隙間:125μm)を用いて、銅箔(型番:CF-T49A-DS-HD2、福田金属(株)製)上に塗工した後、100℃で5分間加熱した後、140℃で5分間乾燥し、塗膜を形成した。得られた塗膜上に、銅箔(型番:CF-T49A-DS-HD2、福田金属(株)製)を重ね、160℃で10分間真空プレスした後、窒素下200℃で2時間焼成することで、銅箔付き硬化膜(銅箔:18μm、硬化膜50~100μm)を作製した。得られた銅箔付き硬化膜を、40質量%塩化鉄溶液中に浸漬し、銅箔を除去した後、水で洗浄し、80℃で30分間、オーブンで乾燥することで、厚さ50μmの硬化膜を作製した。
【0271】
<ガラス転移温度(Tg)>
作製した硬化膜から試験片(幅:3mm×長さ:1cm)を切り出し、動的粘弾性測定装置(セイコーインスツル(株)製、「EXSTAR4000」)を用いて、50℃から300℃まで昇温速度10℃/分、1Hzで測定し、この際のtanδをガラス転移温度(Tg)とした。結果を表2に示す。なお、tanδが2つ以上存在する時には、最も低い値をTgとした。
【0272】
<誘電正接>
作製した硬化膜から試験片(幅:6cm×長さ:6cm)を切り出し、空洞共振器法((株)エーイーティー製、誘電率測定システム TEモード共振器)を用いて、該試験片の10GHzにおける誘電正接を測定した。誘電正接が0.0025以下の場合を「〇」、0.0025より大きい場合を「×」とした。結果を表2に示す。
【0273】
<ピール強度>
重合体(合成例1~15で合成した重合体及びSA-9000)70質量部、TAIC又はDVB960 30部、パークミルD(日油(株)製)0.5質量部、トルエン100質量部を混合して評価用ワニスを作製した。次に、ベーカ式アプリケータ(隙間:125μm)を用いて、銅箔(型番:CF-V9S-SV、福田金属(株)製)上に、作製した評価用ワニスを塗工し、100℃で5分間加熱した後、130℃で5分間乾燥し、塗膜を形成した。得られた塗膜上に、銅箔(型番:CF-V9S-SV、福田金属(株)製)を重ね、150℃で5分間真空プレスした後、窒素下200℃で2時間焼成することで、銅箔付き硬化膜(銅箔:18μm、硬化膜10μm)を作製し、これをピール強度用サンプルとした。
【0274】
作製したピール強度用サンプルから試験片(幅:5mm×長さ:10cm)を切り出し、インストロン社製の「Instron 5567」を用い、500mm/分の条件で硬化膜付き銅箔(ピール強度用サンプルにおける1つの銅箔と硬化膜との積層部分)を90度方向に引っ張り、「IPC-TM-650 2.4.9」に準拠してピール強度を測定した。ピール強度が0.70N/mm以上の場合を「〇」、0.70N/mm未満の場合を「×」とした。結果を表2に示す。
【0275】
<線膨張係数(CTE)>
重合体(合成例1~15で合成した重合体及びSA-9000)70質量部、TAIC又はDVB960 30部、パークミルD(日油(株)製)0.5質量部、トルエン100質量部を混合して評価用ワニスを作製した。次に、ベーカ式アプリケータ(隙間:125μm)を用いて、銅箔(型番:CF-T49A-DS-HD2、福田金属(株)製)上に、作製した評価用ワニスを塗工し、100℃で5分間加熱した後、140℃で5分間乾燥し、塗膜を形成した。得られた塗膜上に、銅箔(型番:CF-T49A-DS-HD2、福田金属(株)製)を重ね、160℃で10分間真空プレスした後、窒素下200℃で2時間焼成することで、銅箔付き硬化膜(銅箔:18μm、硬化膜50~100μm)を作製した。作製した銅箔付き硬化膜を、40質量%塩化鉄溶液中に浸漬し、銅箔付き硬化膜から銅箔を除去した後、水で洗浄し、80℃で30分間乾燥し、CTE測定用フィルムを作製した。
【0276】
作製したCTE測定用フィルムの線膨張係数を、Seiko Instruments社製、SSC-5200型TMA測定装置を用いて測定した。この際、CTE測定用フィルムを、そのガラス転移温度よりも20℃高い温度まで5℃/minで昇温、そして降下した際の80~120℃でのTMA曲線の勾配から線膨張係数を算出した。CTEが70ppm/Kを下回る場合を「○」、70ppm以上の場合を「×」とした。結果を表2に示す。
【0277】
【表2-1】
【0278】
【表2-2】
【0279】
表2で用いた略称について以下で説明する。
【0280】
<重合体>
・SA-9000:Sabic社製、末端変性ポリフェニレンエーテル
【0281】
<硬化性化合物>
・TAIC:三菱ケミカル(株)製、トリアリルイソシアヌレート
・DVB960:日鉄ケミカル&マテリアル(株)製、ジビニルベンゼン(ジビニルベンゼン96質量%)
【0282】
<開始剤>
・DCP:ジクミルパーオキサイド、パークミルD、日油(株)製