(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-13
(45)【発行日】2024-02-21
(54)【発明の名称】ポリエステル樹脂
(51)【国際特許分類】
C08G 63/19 20060101AFI20240214BHJP
C08G 63/672 20060101ALI20240214BHJP
C08J 5/04 20060101ALI20240214BHJP
C08K 3/013 20180101ALI20240214BHJP
C08L 67/02 20060101ALI20240214BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20240214BHJP
H01L 23/29 20060101ALI20240214BHJP
H01L 23/31 20060101ALI20240214BHJP
H05K 1/03 20060101ALI20240214BHJP
【FI】
C08G63/19
C08G63/672
C08J5/04 CFD
C08K3/013
C08L67/02
H01L23/12 501P
H01L23/30 R
H05K1/03 610M
(21)【出願番号】P 2023510991
(86)(22)【出願日】2022-03-18
(86)【国際出願番号】 JP2022012818
(87)【国際公開番号】W WO2022210049
(87)【国際公開日】2022-10-06
【審査請求日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】P 2021055986
(32)【優先日】2021-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000000066
【氏名又は名称】味の素株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小椋 一郎
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 直哉
【審査官】谷合 正光
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-003584(JP,A)
【文献】国際公開第2013/128872(WO,A1)
【文献】特開2007-254557(JP,A)
【文献】特開2016-223033(JP,A)
【文献】特開2018-090560(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08G 63/19
C08G 63/672
C08J 5/04
C08K 3/013
C08L 67/02
H01L 23/12
H01L 23/29
H05K 1/03
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記骨格(A)と骨格(B)の両方を含有し、
分子鎖末端部が、骨格(A
)で封鎖されており、
骨格(A)由来のオキシカルボニル基と骨格(B)由来のオキシカルボニル基のモル比率((A):(B))が、30:70~95:5の範囲である、ポリエステル樹脂(但し、下記式(α)で表されるビスフェノール由来の構成単位及び芳香族ジカルボン酸由来の構成単位を有するポリアリレート樹脂を除く。)。
<骨格(A)> 式:(-)R
1-O-C(=O)-R
3-で表される骨格
<骨格(B)> 式:-R
2-O-C(=O)-R
3-で表される骨格
(式中、
R
1は、
骨格(A)が分子鎖末端部を封鎖している場合は1価の芳香族基を示し、骨格(A)が分子鎖内部にある場合は2価の芳香族基を示し、
R
2は、2価の脂肪族基を示し、
R
3は、2価の芳香族基を示す。)
【化1】
(式中、R
1~R
4はそれぞれ同一又は異なってアルキル基、アリール基又はハロゲン原子を表し、n
1及びn
2はそれぞれ同一又は異なって1~4の整数を表し、k
1~k
4はそれぞれ同一又は異なって0又は1~4の整数を表す。k
1~k
4の内、少なくとも1つが2以上である場合、それぞれ対応するR
1~R
4は同一であっても異なってもよい。R
7及びR
8はそれぞれ同一又は異なって水素原子又はメチル基を表す。)
【請求項2】
下記骨格(A)と骨格(B)の両方を含有し、
分子鎖末端部が、骨格(A
)で封鎖されており、
骨格(A)由来のオキシカルボニル基と骨格(B)由来のオキシカルボニル基のモル比率((A):(B))が、30:70~95:5の範囲である、ポリエステル樹脂。
<骨格(A)> 式:(-)R
1-O-C(=O)-R
3-で表される骨格
<骨格(B)> 式:-R
2-O-C(=O)-R
3-で表される骨格
(式中、
R
1は、
骨格(A)が分子鎖末端部を封鎖している場合は1価の芳香族基を示し、骨格(A)が分子鎖内部にある場合は2価の芳香族基を示し、
R
2は、2価の脂肪族基を示し、
R
3は、2価の芳香族基を示す。)
【請求項3】
全オキシカルボニル基当量が170g/eq.以上であり、且つ、
骨格(A)由来のオキシカルボニル基当量が220g/eq.以上である、請求項1又は2に記載のポリエステル樹脂。
【請求項4】
R
2で表される2価の脂肪族基の炭素原子数が2~5である、請求項1~3の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【請求項5】
(x1)芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を少なくとも含むヒドロキシ化合物と、
(x2)2価芳香族カルボン酸化合物又は2価芳香族カルボン酸ハライド化合物と、
(x3)芳香族性ヒドロキシ基を有する1価ヒドロキシ化合物と
の縮合反応物である、請求項1~4の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【請求項6】
(x1)ヒドロキシ化合物が、
芳香族性ヒドロキシ基を2個以上有するヒドロキシ化合物と、
脂肪族カーボネート又は脂肪族オキサイドと
の反応物である、請求項5に記載のポリエステル樹脂。
【請求項7】
(x1)ヒドロキシ化合物が、芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を10mоl%以上含む、請求項5又は6に記載のポリエステル樹脂。
【請求項8】
下記式(i)で表される構造単位iを含有する、請求項1~7の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【化2】
(式中、
R
1bは、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
R
2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族基を示し、
Lは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を示し、
mは、0~5の整数であり、
y1及びy2は、それぞれ独立に、0又は1であり、
*は結合手を示し、該結合手はR
3と結合しており、ここでR
3は、2価の芳香族基を示す。)
【請求項9】
ポリエステル樹脂が1分子当たり含有する構造単位iの平均数をNとしたとき、0<N≦8を満たす、請求項8に記載のポリエステル樹脂。
【請求項10】
ポリエステル樹脂が1分子当たり含有する構造単位iの平均数をNとしたとき、ポリエステル樹脂1分子当たりに含有される下記式(i-a)で表される構造単位i-a及び式(i-b)で表される構造単位i-bの合計の平均数が0.1N以上である、請求項8又は9に記載のポリエステル樹脂。
【化3】
(式中、
R
1b、R
2、L、m及び*は上記と同じである。)
【請求項11】
下記式(1)で表される、請求項1~10の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【化4】
(式中、
R
1aは、それぞれ独立に、1価の芳香族基を示し、
R
1bは、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
R
2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族基を示し、
R
3は、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
Lは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を示し、
x1及びx2は、0≦x1≦1、0≦x2≦1及び0<x1+x2<2を満たす数を示し、
nは、0~5の範囲の数であり、
Nは、繰り返し数を示し、0<N≦8を満たす数を示す。)
【請求項12】
x1及びx2が、0.1≦x1+x2≦1.5を満たす、請求項11に記載のポリエステル樹脂。
【請求項13】
x1及びx2が、下記条件(a)~(c)の何れか1つを満たす、請求項11又は12に記載のポリエステル樹脂。
(a)x1=0、0<x2≦1
(b)x2=0、0<x1≦1
(c)ポリエステル樹脂の分子数をZ個としたとき、Z×N個のx1とx2の組み合わせ中、少なくとも1個のx1とx2の組み合わせにおいて、x1及びx2の一方のみが0である
【請求項14】
R
1aが、置換基を有していてもよいフェニル基、又は、置換基を有していてもよいナフチル基である、請求項11~13の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【請求項15】
R
2で表される2価の脂肪族基の炭素原子数が2~5である、請求項8~14の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【請求項16】
R
1bが、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基である、請求項8~15の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【請求項17】
Lが、置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、又は、置換基を有していてもよい2価の芳香族基である、請求項8~16の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【請求項18】
数平均分子量が5000以下である、請求項1~17の何れか1項に記載のポリエステル樹脂。
【請求項19】
請求項1~18の何れか1項に記載のポリエステル樹脂を含む、樹脂架橋剤。
【請求項20】
請求項1~18の何れか1項に記載のポリエステル樹脂(X)と、架橋性樹脂(Y)とを含む樹脂組成物。
【請求項21】
架橋性樹脂(Y)が、熱硬化性樹脂及びラジカル重合性樹脂からなる群から選択される1種以上である、請求項20に記載の樹脂組成物。
【請求項22】
架橋性樹脂(Y)に対するポリエステル樹脂(X)の質量比((X)/(Y))が、1.2~2.0である、請求項20又は21に記載の樹脂組成物。
【請求項23】
さらに無機充填材を含む、請求項20~22の何れか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項24】
さらに有機溶媒を含む、請求項20~23の何れか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項25】
プリント配線板の絶縁層用である、請求項20~24の何れか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項26】
半導体封止用である、請求項20~24の何れか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項27】
支持体と、該支持体上に設けられた請求項20~26の何れか1項に記載の樹脂組成物の層とを含む、樹脂シート。
【請求項28】
シート状繊維基材に、請求項20~26の何れか1項に記載の樹脂組成物を含浸させてなる、プリプレグ。
【請求項29】
請求項20~26の何れか1項に記載の樹脂組成物の硬化物。
【請求項30】
請求項20~25の何れか1項に記載の樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を含む、プリント配線板。
【請求項31】
請求項20~24、26の何れか1項に記載の樹脂組成物の硬化物からなる封止層を含む、半導体チップパッケージ。
【請求項32】
ファンアウト(Fan-Out)型パッケージである、請求項31に記載の半導体チップパッケージ。
【請求項33】
請求項30に記載のプリント配線板又は請求項31若しくは32に記載の半導体チップパッケージを含む、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリエステル樹脂に関する。さらには、当該ポリエステル樹脂を用いて得られる、樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグ、硬化物、プリント配線板、半導体チップパッケージ、及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
エポキシ樹脂等の架橋性樹脂とその架橋剤(硬化剤)を含む樹脂組成物は、絶縁性、耐熱性、密着性などに優れる硬化物をもたらすことから、半導体やプリント配線板などの電子部品材料として広く使われてきた。
【0003】
一方、第5世代移動通信システム(5G)などの高速通信では、高周波環境で作動させる際の伝送損失が問題になる。そのため誘電特性(低誘電率、低誘電正接)が飛躍的に優れた絶縁材料が必要となる。またプリント配線板では、微細配線化と薄型化の進行に伴って、ビアや配線パターンと絶縁材料との剥離不良などが起こり易くなっており、それを防止するために、絶縁材料に対してデスミア液などの薬液に対する耐久性の改良が強く要求されている。
【0004】
誘電特性に優れる樹脂材料として、例えば、特許文献1には、エポキシ樹脂の架橋剤として、2価芳香族性ヒドロキシ化合物と芳香族性ジ酸クロリド類との反応物である活性エステル樹脂が開示されている。また特許文献2には、芳香族ジオール類(ビスフェノール類のヒドロキシアルキレンエーテル化物など)と脂肪族ジオール類を芳香族カルボン酸類と反応させて得られる共重合型ポリエステル樹脂が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2009-235165号公報
【文献】特開2014-25022号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1記載の活性エステル樹脂は、従来のフェノール系架橋剤などと比較すると大幅に誘電特性が優れるが、5G用途で求められる伝送損失に関しては、十分満足できる水準にはない。また、この樹脂を用いて誘電特性の一層の改良を図るために、架橋性樹脂との配合比率(質量割合)を調整する方法がある。活性エステル基がエポキシ基に対して過剰になる程度に活性エステル樹脂の配合比率を高めると、誘電特性を高度に改良することができる。しかし同時に、デスミア工程で用いる強酸性および強塩基性の薬品が、余剰の活性エステル基を加水分解して、組織の脆弱化をもたらしクラック不良や界面剥離不良が起こり易くなるという重大な副作用を伴うためにその方法の採用は難しかった。
【0007】
また特許文献2記載のポリエステル樹脂は、実施例にも記載があるように、Tgが135℃以上の熱可塑性樹脂であり、架橋性樹脂の架橋剤として樹脂組成物に配合して用いられるような物性は持たない。また該ポリエステル樹脂の合成に用いるジオール成分は、脂肪族性ヒドロキシ基を2個有するジオール成分である。
【0008】
本発明の課題は、架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらすポリエステル樹脂を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を有するポリエステル樹脂によれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0010】
すなわち、本発明は以下の内容を含む。
[1] 下記骨格(A)と骨格(B)の両方を含有するポリエステル樹脂。
<骨格(A)> 式:(-)R
1-O-C(=O)-R
3-で表される骨格
<骨格(B)> 式:-R
2-O-C(=O)-R
3-で表される骨格
(式中、
R
1は、1価又は2価の芳香族基を示し、
R
2は、2価の脂肪族基を示し、
R
3は、2価の芳香族基を示す。)
[2] 分子鎖末端部が、骨格(A)(式中、R
1は、1価の芳香族基を示す。)で封鎖されている、[1]に記載のポリエステル樹脂。
[3] 骨格(A)由来のオキシカルボニル基と骨格(B)由来のオキシカルボニル基のモル比率((A):(B))が、30:70~95:5の範囲である、[1]又は[2]に記載のポリエステル樹脂。
[4] 全オキシカルボニル基当量が170g/eq.以上であり、且つ、
骨格(A)由来のオキシカルボニル基当量が220g/eq.以上である、[1]~[3]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[5] R
2で表される2価の脂肪族基の炭素原子数が2~5である、[1]~[4]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[6] (x1)芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を少なくとも含むヒドロキシ化合物と、
(x2)2価芳香族カルボン酸化合物又は2価芳香族カルボン酸ハライド化合物と、
(x3)芳香族性ヒドロキシ基を有する1価ヒドロキシ化合物と
の縮合反応物である、[1]~[5]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[7] (x1)ヒドロキシ化合物が、
芳香族性ヒドロキシ基を2個以上有するヒドロキシ化合物と、
脂肪族カーボネート又は脂肪族オキサイドと
の反応物である、請求項6に記載のポリエステル樹脂。
[8] (x1)ヒドロキシ化合物が、芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を10mоl%以上含む、[6]又は[7]に記載のポリエステル樹脂。
[9] 下記式(i)で表される構造単位iを含有する、[1]~[8]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
【化1】
(式中、
R
1bは、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
R
2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族基を示し、
Lは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を示し、
mは、0~5の整数であり、
y1及びy2は、それぞれ独立に、0又は1であり、
*は結合手を示し、該結合手はR
3と結合しており、ここでR
3は、2価の芳香族基を示す。)
[10] ポリエステル樹脂が1分子当たり含有する構造単位iの平均数をNとしたとき、0<N≦8を満たす、[9]に記載のポリエステル樹脂。
[11] ポリエステル樹脂が1分子当たり含有する構造単位iの平均数をNとしたとき、ポリエステル樹脂1分子当たりに含有される下記式(i-a)で表される構造単位i-a及び式(i-b)で表される構造単位i-bの合計の平均数が0.1N以上である、[9]又は[10]に記載のポリエステル樹脂。
【化2】
(式中、
R
1b、R
2、L、m及び*は上記と同じである。)
[12] 下記式(1)で表される、[1]~[11]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
【化3】
(式中、
R
1aは、それぞれ独立に、1価の芳香族基を示し、
R
1bは、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
R
2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族基を示し、
R
3は、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
Lは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を示し、
x1及びx2は、0≦x1≦1、0≦x2≦1及び0<x1+x2<2を満たす数を示し、
nは、0~5の範囲の数であり、
Nは、繰り返し数を示し、0<N≦8を満たす数を示す。)
[13] x1及びx2が、0.1≦x1+x2≦1.5を満たす、[12]に記載のポリエステル樹脂。
[14] x1及びx2が、下記条件(a)~(c)の何れか1つを満たす、[12]又は[13]に記載のポリエステル樹脂。
(a)x1=0、0<x2≦1
(b)x2=0、0<x1≦1
(c)ポリエステル樹脂の分子数をZ個としたとき、Z×N個のx1とx2の組み合わせ中、少なくとも1個のx1とx2の組み合わせにおいて、x1及びx2の一方のみが0である
[15] R
1aが、置換基を有していてもよいフェニル基、又は、置換基を有していてもよいナフチル基である、[12]~[14]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[16] R
2で表される2価の脂肪族基の炭素原子数が2~5である、[9]~[15]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[17] R
1bが、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基である、[9]~[16]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[18] Lが、置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、又は、置換基を有していてもよい2価の芳香族基である、[9]~[17]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[19] 数平均分子量が5000以下である、[1]~[18]の何れかに記載のポリエステル樹脂。
[20] [1]~[19]の何れかに記載のポリエステル樹脂を含む、樹脂架橋剤。
[21] [1]~[19]の何れかに記載のポリエステル樹脂(X)と、架橋性樹脂(Y)とを含む樹脂組成物。
[22] 架橋性樹脂(Y)が、熱硬化性樹脂及びラジカル重合性樹脂からなる群から選択される1種以上である、[21]に記載の樹脂組成物。
[23] 架橋性樹脂(Y)に対するポリエステル樹脂(X)の質量比((X)/(Y))が、1.2~2.0である、[21]又は[22]に記載の樹脂組成物。
[24] さらに無機充填材を含む、[21]~[23]の何れかに記載の樹脂組成物。
[25] さらに有機溶媒を含む、[21]~[24]の何れかに記載の樹脂組成物。
[26] プリント配線板の絶縁層用である、[21]~[25]の何れかに記載の樹脂組成物。
[27] 半導体封止用である、[21]~[25]の何れかに記載の樹脂組成物。
[28] 支持体と、該支持体上に設けられた[21]~[27]の何れかに記載の樹脂組成物の層とを含む、樹脂シート。
[29] シート状繊維基材に、[21]~[27]の何れかに記載の樹脂組成物を含浸させてなる、プリプレグ。
[30] [21]~[27]の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物。
[31] [21]~[26]の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を含む、プリント配線板。
[32] [21]~[25]、[27]の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物からなる封止層を含む、半導体チップパッケージ。
[33] ファンアウト(Fan-Out)型パッケージである、[32]に記載の半導体チップパッケージ。
[34] [31]に記載のプリント配線板又は[32]若しくは[33]に記載の半導体チップパッケージを含む、半導体装置。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらすポリエステル樹脂を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1a】
図1aは、実施例1におけるポリエステル樹脂(1)のGPCチャートを示す。
【
図1b】
図1bは、実施例1におけるポリエステル樹脂(1)のIRチャートを示す。
【
図2a】
図2aは、実施例2におけるポリエステル樹脂(2)のGPCチャートを示す。
【
図2b】
図2bは、実施例2におけるポリエステル樹脂(2)のIRチャートを示す。
【
図3a】
図3aは、実施例3におけるポリエステル樹脂(3)のGPCチャートを示す。
【
図3b】
図3bは、実施例3におけるポリエステル樹脂(3)のIRチャートを示す。
【
図4a】
図4aは、実施例4におけるポリエステル樹脂(4)のGPCチャートを示す。
【
図4b】
図4bは、実施例4におけるポリエステル樹脂(4)のIRチャートを示す。
【
図5a】
図5aは、実施例5におけるポリエステル樹脂(5)のGPCチャートを示す。
【
図5b】
図5bは、実施例5におけるポリエステル樹脂(5)のIRチャートを示す。
【
図6a】
図6aは、実施例6におけるポリエステル樹脂(6)のGPCチャートを示す。
【
図6b】
図6bは、実施例6におけるポリエステル樹脂(6)のIRチャートを示す。
【
図7a】
図7aは、実施例7におけるポリエステル樹脂(7)のGPCチャートを示す。
【
図7b】
図7bは、実施例7におけるポリエステル樹脂(7)のIRチャートを示す。
【
図8a】
図8aは、実施例8におけるポリエステル樹脂(8)のGPCチャートを示す。
【
図8b】
図8bは、実施例8におけるポリエステル樹脂(8)のIRチャートを示す。
【
図9a】
図9aは、実施例9におけるポリエステル樹脂(9)のGPCチャートを示す。
【
図9b】
図9bは、実施例9におけるポリエステル樹脂(9)のIRチャートを示す。
【
図10a】
図10aは、比較例1におけるポリエステル樹脂(10)のGPCチャートを示す。
【
図10b】
図10bは、比較例1におけるポリエステル樹脂(10)のIRチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
<用語の説明>
本明細書において、化合物又は基についていう「置換基を有していてもよい」という用語は、該化合物又は基の水素原子が置換基で置換されていない場合、及び、該化合物又は基の水素原子の一部又は全部が置換基で置換されている場合の双方を意味する。
【0014】
本明細書において、「置換基」という用語は、特に説明のない限り、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、1価の複素環基、アルキリデン基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、カルボキシ基、スルホ基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基及びオキソ基を意味する。
【0015】
置換基として用いられる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、及びヨウ素原子が挙げられる。
【0016】
置換基として用いられるアルキル基は、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。該アルキル基の炭素原子数は、好ましくは1~20、より好ましくは1~14、さらに好ましくは1~12、さらにより好ましくは1~6、特に好ましくは1~3である。該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、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基が挙げられる。
【0017】
置換基として用いられるシクロアルキル基の炭素原子数は、好ましくは3~20、より好ましくは3~12、さらに好ましくは3~6である。該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、及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
【0018】
置換基として用いられるアルコキシ基は、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。該アルコキシ基の炭素原子数は、好ましくは1~20、より好ましくは1~12、さらに好ましくは1~6である。該アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、及びデシルオキシ基が挙げられる。
【0019】
置換基として用いられるシクロアルキルオキシ基の炭素原子数は、好ましくは3~20、より好ましくは3~12、さらに好ましくは3~6である。該シクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、及びシクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
【0020】
置換基として用いられるアリール基は、芳香族炭化水素から芳香環上の水素原子を1個除いた基である。置換基として用いられるアリール基の炭素原子数は、好ましくは6~24、より好ましくは6~18、さらに好ましくは6~14、さらにより好ましくは6~10である。該アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントラセニル基が挙げられる。
【0021】
置換基として用いられるアリールオキシ基の炭素原子数は、好ましくは6~24、より好ましくは6~18、さらに好ましくは6~14、さらにより好ましくは6~10である。置換基として用いられるアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、及び2-ナフチルオキシ基が挙げられる。
【0022】
置換基として用いられるアリールアルキル基の炭素原子数は、好ましくは7~25、より好ましくは7~19、さらに好ましくは7~15、さらにより好ましくは7~11である。該アリールアルキル基としては、例えば、フェニル-C1~C12アルキル基、ナフチル-C1~C12アルキル基、及びアントラセニル-C1~C12アルキル基が挙げられる。
【0023】
置換基として用いられるアリールアルコキシ基の炭素原子数は、好ましくは7~25、より好ましくは7~19、さらに好ましくは7~15、さらにより好ましくは7~11である。該アリールアルコキシ基としては、例えば、フェニル-C1~C12アルコキシ基、及びナフチル-C1~C12アルコキシ基が挙げられる。
【0024】
置換基として用いられる1価の複素環基とは、複素環式化合物の複素環から水素原子1個を除いた基をいう。該1価の複素環基の炭素原子数は、好ましくは3~21、より好ましくは3~15、さらに好ましくは3~9である。該1価の複素環基には、1価の芳香族複素環基(ヘテロアリール基)も含まれる。該1価の複素環としては、例えば、チエニル基、ピロリル基、フラニル基、フリル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、及びイソキノリル基が挙げられる。
【0025】
置換基として用いられるアルキリデン基とは、アルカンの同一の炭素原子から水素原子を2個除いた基をいう。該アルキリデン基の炭素原子数は、好ましくは1~20、より好ましくは1~14、さらに好ましくは1~12、さらにより好ましくは1~6、特に好ましくは1~3である。該アルキリデン基としては、例えば、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、ブチリデン基、sec-ブチリデン基、イソブチリデン基、tert-ブチリデン基、ペンチリデン基、ヘキシリデン基、ヘプチリデン基、オクチリデン基、ノニリデン基、及びデシリデン基が挙げられる。
【0026】
置換基として用いられるアシル基は、式:-C(=O)-Rで表される基(式中、Rはアルキル基又はアリール基)をいう。Rで表されるアルキル基は直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。Rで表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントラセニル基が挙げられる。該アシル基の炭素原子数は、好ましくは2~20、より好ましくは2~13、さらに好ましくは2~7である。該アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、及びベンゾイル基が挙げられる。
【0027】
置換基として用いられるアシルオキシ基は、式:-O-C(=O)-Rで表される基(式中、Rはアルキル基又はアリール基)をいう。Rで表されるアルキル基は直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。Rで表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントラセニル基が挙げられる。該アシルオキシ基の炭素原子数は、好ましくは2~20、より好ましくは2~13、さらに好ましくは2~7である。該アシルオキシ基としては、例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、及びベンゾイルオキシ基が挙げられる。
【0028】
上述の置換基は、さらに置換基(以下、「二次置換基」という場合がある。)を有していてもよい。二次置換基としては、特に記載のない限り、上述の置換基と同じものを用いてよい。
【0029】
本明細書において、「芳香族基」という用語は、芳香族化合物の芳香環から水素原子を1個以上除いた基をいう。詳細には、1価の芳香族基とは、芳香族化合物の芳香環から水素原子を1個除いた基をいい、2価の芳香族基とは、芳香族化合物の芳香環から水素原子を2個除いた基をいう。また、「芳香環」という用語は、環上のπ電子系に含まれる電子数が4n+2個(nは自然数)であるヒュッケル則に従う環を意味し、単環式の芳香環、及び2個以上の単環式の芳香環が縮合した縮合芳香環を含む。芳香環は、炭素環又は複素環であり得る。1価の芳香族基としては、例えば、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基が挙げられ、2価の芳香族基としては、例えば、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基が挙げられる。本明細書において、芳香族基の炭素原子数は、特に記載のない限り、好ましくは3以上、より好ましくは4以上又は5以上、さらに好ましくは6以上であり、その上限は、好ましくは24以下、より好ましくは18以下又は14以下、さらに好ましくは10以下である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。
【0030】
本明細書において、「脂肪族基」という用語は、脂肪族化合物の脂肪族炭素に結合した水素原子を1個以上除いた基をいう。詳細には、1価の脂肪族基とは、脂肪族化合物の脂肪族炭素に結合した水素原子を1個除いた基をいい、2価の脂肪族基とは、脂肪族化合物の脂肪族炭素に結合した水素原子を2個除いた基をいう。1価の脂肪族基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基が挙げられ、2価の脂肪族基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、置換基を有していてもよいシクロアルケニレン基が挙げられる。本明細書において、脂肪族基の炭素原子数は、特に記載のない限り、好ましくは1~20、より好ましくは1~14、1~12又は1~6、さらに好ましくは1~3である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。
【0031】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。ただし、本発明は、下記実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施され得る。
【0032】
[ポリエステル樹脂]
本発明のポリエステル樹脂は、下記骨格(A)と骨格(B)の両方を含有することを特徴とする。
<骨格(A)> 式:(-)R1-O-C(=O)-R3-で表される骨格
<骨格(B)> 式:-R2-O-C(=O)-R3-で表される骨格
(式中、
R1は、1価又は2価の芳香族基を示し、
R2は、2価の脂肪族基を示し、
R3は、2価の芳香族基を示す。)
【0033】
本発明のポリエステル樹脂は、骨格(A)と骨格(B)の両方を含有することにより、架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらすことができる。該ポリエステル樹脂の分子量や骨格(A)と骨格(B)の含有比率の好適範囲については後述する。
【0034】
-骨格(A)-
骨格(A)は、式:(-)R1-O-C(=O)-R3-で表される骨格(式中、R1は、1価又は2価の芳香族基を示し、R3は、2価の芳香族基を示す。)である。
【0035】
骨格(A)を含有することにより、本発明のポリエステル樹脂は、架橋性樹脂の架橋剤として樹脂組成物に配合して用いることができる。
【0036】
R1が1価の芳香族基を示す場合、骨格(A)は、式:R1-O-C(=O)-R3-で表される。R1が2価の芳香族基を示す場合、骨格(A)は、式:-R1-O-C(=O)-R3-で表される。本発明のポリエステル樹脂は、骨格(A)として、式:R1-O-C(=O)-R3-で表される骨格と、式:-R1-O-C(=O)-R3-で表される骨格の両方を含有することが好ましい。
【0037】
好適な一実施形態において、本発明のポリエステル樹脂は、その分子鎖末端部(好ましくは両末端部)が、骨格(A)(式中、R1は、1価の芳香族基を示す。)で封鎖されている。本発明のポリエステル樹脂はまた、その分子鎖内部に、後述の骨格(B)と共に骨格(A)(式中、R1は、2価の芳香族基を示す。)を有することが好ましい。
【0038】
R1で表される1価の芳香族基は、本発明の効果をより享受し得る観点から、好ましくは置換基を有していてもよいアリール基である。R1におけるアリール基の炭素原子数は、好ましくは6~18、より好ましくは6~14、さらに好ましくは6~10である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。好適な一実施形態において、R1で表される1価の芳香族基は、置換基を有していてもよいフェニル基、又は、置換基を有していてもよいナフチル基であり、より好適には置換基を有していてもよいナフチル基である。
【0039】
R1におけるアリール基が有していてもよい置換基は先述のとおりである。中でも、該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1種以上が好ましく、フッ素原子、炭素原子数1~6のアルキル基、及び炭素原子数6~10のアリール基から選択される1種以上がより好ましい。
【0040】
R1で表される2価の芳香族基は、本発明の効果をより享受し得る観点から、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。R1におけるアリーレン基の炭素原子数は、好ましくは6~18、より好ましくは6~14、さらに好ましくは6~10である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。好適な一実施形態において、R1で表される2価の芳香族基は、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基であり、より好適には置換基を有していてもよいフェニレン基である。
【0041】
R1におけるアリーレン基が有していてもよい置換基は先述のとおりである。中でも、該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、及びヒドロキシ基から選択される1種以上が好ましく、フッ素原子、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数6~10のアリール基、アリールアルキル基(アリール基の炭素原子数6~10、アルキル基の炭素原子数1~6)、及びヒドロキシ基から選択される1種以上がより好ましい。
【0042】
R3で表される2価の芳香族基は、本発明の効果をより享受し得る観点から、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。R1におけるアリーレン基の炭素原子数は、好ましくは6~18、より好ましくは6~14、さらに好ましくは6~10である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。好適な一実施形態において、R3で表される2価の芳香族基は、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基であり、より好適には置換基を有していてもよいフェニレン基である。
【0043】
R3におけるアリーレン基が有していてもよい置換基は先述のとおりである。中でも、該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1種以上が好ましく、フッ素原子、炭素原子数1~6のアルキル基、及び炭素原子数6~10のアリール基から選択される1種以上がより好ましい。
【0044】
本発明のポリエステル樹脂は、分子中に骨格(A)を2個以上含有することが好ましい。本発明のポリエステル樹脂において、分子中に含まれる骨格(A)の平均数は、好ましくは2.2以上、より好ましくは2.4以上、さらに好ましくは2.5以上である。該骨格(A)の平均数の上限は、特に限定されないが、後述のポリエステル樹脂の分子量の好適範囲や骨格(B)とのモル比率の好適範囲、骨格(A)由来のオキシカルボニル基当量の好適範囲を満たすことが好ましく、例えば、10以下、8以下などとし得る。
【0045】
-骨格(B)-
骨格(B)は、式:-R2-O-C(=O)-R3-で表される骨格(式中、R2は、2価の脂肪族基を示し、R3は、2価の芳香族基を示す。)である。
【0046】
骨格(B)を含有することにより、本発明のポリエステル樹脂は、5G用途で求められる伝送損失を達成すべく架橋性樹脂に対する配合比率(質量割合)を高める場合であっても、耐薬品性が良好な硬化物をもたらすことができ、ひいてはクラック不良や界面剥離不良が発生することを抑制することができる。
【0047】
先述のとおり、本発明のポリエステル樹脂は、その分子鎖内部に骨格(B)を含有することが好ましい。
【0048】
R2で表される2価の脂肪族基は、本発明の効果をより享受し得る観点から、好ましくは置換基を有していてもよいアルキレン基である。R2におけるアルキレン基は直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、その炭素原子数は、好ましくは1~6、より好ましくは2~5、さらに好ましくは2又は3である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。好適な一実施形態において、R2で表される2価の脂肪族基の炭素原子数は2~5であり、より好適には2又は3である。
【0049】
R2におけるアルキレン基が有していてもよい置換基は先述のとおりである。中でも、該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1種以上が好ましく、フッ素原子、炭素原子数1~6のアルキル基、及び炭素原子数6~10のアリール基から選択される1種以上がより好ましい。
【0050】
R3で表される2価の芳香族基は、骨格(A)について説明したとおりであり、その好適な例も同じである。
【0051】
架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらす観点から、本発明のポリエステル樹脂における骨格(B)の含有割合は所定範囲にあることが好ましい。詳細には、骨格(A)由来のオキシカルボニル基と骨格(B)由来のオキシカルボニル基の総数に対する骨格(A)由来のオキシカルボニル基の数の比率[(A)/((A)+(B))]が、好ましくは0.3以上、より好ましくは0.4以上、さらに好ましくは0.45以上又は0.5以上となり、該比率[(A)/((A)+(B))]の上限が、好ましくは0.95以下、より好ましくは0.9以下、さらに好ましくは0.85以下又は0.8以下となるように、骨格(B)の含有割合を調整することが好適である。
【0052】
したがって好適な一実施形態において、骨格(A)由来のオキシカルボニル基と骨格(B)由来のオキシカルボニル基のモル比率((A):(B))は、30:70~95:5である。該比率((A):(B))は、より好ましくは40:60~90:10、さらに好ましくは45:55~85:15又は50:50~80:20である。
【0053】
架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらす観点から、本発明のポリエステル樹脂において、オキシカルボニル基の当量は所定範囲にあることが好ましい。
【0054】
詳細には、骨格(A)由来のオキシカルボニル基と骨格(B)由来のオキシカルボニル基を含む全オキシカルボニル基の当量は、好ましくは170g/eq.以上、より好ましくは180g/eq.以上、さらに好ましくは190g/eq.以上、200g/eq.以上である。該全オキシカルボニル基の当量の上限は、例えば、500g/eq.以下、450g/eq.以下、400g/eq.以下などとし得る。
【0055】
また、骨格(A)由来のオキシカルボニル基の当量は、全オキシカルボニル基の当量より高く、好ましくは220g/eq.以上、より好ましくは240g/eq.以上、さらに好ましくは260g/eq.以上、280g/eq.以上又は300g/eq.以上である。該骨格(A)由来のオキシカルボニル基の当量の上限は、例えば、1000g/eq.未満、800g/eq.以下、600g/eq.以下、500g/eq.以下などとし得る。
【0056】
好適な一実施形態において、全オキシカルボニル基当量は170g/eq.以上であり、骨格(A)由来のオキシカルボニル基当量は220g/eq.以上である。
【0057】
一実施形態において、本発明のポリエステル樹脂は、下記式(i)で表される構造単位iを含有する。
【0058】
【化4】
(式中、
R
1bは、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
R
2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族基を示し、
Lは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を示し、
mは、0~5の整数であり、
y1及びy2は、それぞれ独立に、0又は1であり、
*は結合手を示し、該結合手はR
3と結合しており、ここでR
3は、2価の芳香族基を示す。)
【0059】
構造単位iにおいて、y1が0である場合の*-C(=O)-O-R1b-で表される部分(*はR3と結合)、y2が0である場合の-R1b-O-C(=O)-*で表される部分(*はR3と結合)が、上記の骨格(A)(R1は2価の芳香族基)に該当する。また、y1が1である場合の*-C(=O)-O-R2-で表される部分(*はR3と結合)、y2が1である場合の-R2-O-C(=O)-*で表される部分(*はR3と結合)が、上記の骨格(B)に該当する。
【0060】
先述のとおり、架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらす観点から、本発明のポリエステル樹脂は、上記の骨格(A)に加えて骨格(B)を有する。よって、本発明のポリエステル樹脂が含有する少なくとも1つの構造単位iにおいて、y1及びy2の一方又は両方(好ましくはy1及びy2の一方)が1である。ここで構造単位iにおいて、y1及びy2は、ポリエステル樹脂を合成する際に用いる原料ヒドロキシ化合物(後述の(x1)成分)の調製において、芳香族性ヒドロキシ基を2個以上有するヒドロキシ化合物に脂肪族カーボネート等を作用させて芳香族性ヒドロキシ基を脂肪族性ヒドロキシ基へと転化させることにより、その値を調整することができる。すなわち、脂肪族性ヒドロキシ基への転化が生じた場合、y1、y2は1であり、他方、脂肪族性ヒドロキシ基への転化が生じなかった場合(芳香族性ヒドロキシ基のままの場合)、y1、y2は0である。構造単位iの好適な態様に関しては、ポリエステル樹脂が1分子当たり含有する該構造単位iの平均数Nと関連して後述する。
【0061】
R1bは、骨格(A)中のR1で表される2価の芳香族基に対応し、その好適な例はR1について説明したとおりである。好適な一実施形態において、R1bは、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基であり、より好適には置換基を有していてもよいフェニレン基である。置換基の好適な例も、R1について説明したとおりである。
【0062】
R2は、骨格(B)中のR2に対応し、その好適な例は骨格(B)中のR2について説明したとおりである。好適な一実施形態において、R2で表される2価の脂肪族基の炭素原子数は2~5であり、より好適には2又は3である。
【0063】
*は結合手を示し、該結合手が結合するR3は、骨格(A)及び骨格(B)中のR3に対応し、その好適な例は骨格(A)及び骨格(B)中のR3について説明したとおりである。好適な一実施形態において、R3で表される2価の芳香族基は、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基であり、より好適には置換基を有していてもよいフェニレン基である。置換基の好適な例も、骨格(A)及び骨格(B)中のR3について説明したとおりである。
【0064】
Lは、単結合又は2価の連結基を示す。Lで表される2価の連結基としては、炭素原子、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子から選ばれる1個以上(例えば1~3000個、1~1000個、1~100個、1~50個)の骨格原子からなる2価の有機基が挙げられ、中でも、置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、又は、置換基を有していてもよい2価の芳香族基が好ましい。したがって好適な一実施形態において、Lは、置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、又は、置換基を有していてもよい2価の芳香族基である。
【0065】
Lにおける2価の脂肪族基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルケニレン基、アルカポリエニレン基(二重結合の数は好ましくは2~10、より好ましくは2~6、さらに好ましくは2~4、さらにより好ましくは2)等が挙げられ、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルケニレン基が好ましく、アルキレン基、シクロアルキレン基がより好ましく、シクロアルキレン基がさらに好ましい。
【0066】
Lにおけるアルキレン基は、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、その炭素原子数は、好ましくは1~12、より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~4である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。該アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基等が挙げられる。
【0067】
Lにおけるシクロアルキレン基の炭素原子数は、好ましくは3~15、より好ましくは3~12、さらに好ましくは3~10である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。シクロアルキレン基としては、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、デカヒドロナフタニレン基、ノルボルナニレン基、ジシクロペンタニレン基、アダマンタニレン基等が挙げられる。
【0068】
Lにおけるアルケニレン基は、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、その炭素原子数は、好ましくは2~12、より好ましくは2~6、さらに好ましくは2~4である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルケニレン基としては、例えば、エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、へキセニレン基等が挙げられる。
【0069】
Lにおけるシクロアルケニレン基の炭素原子数は、好ましくは3~15、より好ましくは3~12、さらに好ましくは3~10である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。シクロアルケニレン基としては、例えば、シクロプロペニレン基、シクロブテニレン基、シクロペンテニレン基、シクロへキセニレン基、ノルボルネニレン基等が挙げられる。
【0070】
また、Lにおける2価の芳香族基としては、例えば、アリーレン基及びヘテロアリーレン基が挙げられ、アリーレン基が好ましい。
【0071】
Lにおけるアリーレン基の炭素原子数は、好ましくは6~24、より好ましくは6~18、さらに好ましくは6~14である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フルオレンジイル基(例えば9H-フルオレン-9,9-ジイル基)、フェナントレンジイル基、インダンジイル基、ピレンジイル基等が挙げられる。
【0072】
Lにおけるヘテロアリーレン基の炭素原子数は、好ましくは3~21、より好ましくは3~15、さらに好ましくは3~9である。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。ヘテロアリーレン基としては、例えば、ピロールジイル基、フランジイル基、チオフェンジイル基、ピリジンジイル基、ピリダジンジイル基、ピリミジンジイル基、ピラジンジイル基、トリアジンジイル基、ピペリジンジイル基、トリアゾールジイル基、プリンジイル基、カルバゾールジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基等が挙げられる。
【0073】
架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらす観点から、Lとしては、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素原子数3~15のシクロアルキレン基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~24のアリーレン基が好ましい。
【0074】
Lで表される2価の基が有していてもよい置換基は先述のとおりである。中でも、該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1種以上が好ましく、フッ素原子、炭素原子数1~6のアルキル基、及び炭素原子数6~10のアリール基から選択される1種以上がより好ましい。
【0075】
mは、0~5の整数であり、好ましくは0~3、より好ましくは0~2の整数である。なお、mが0である場合、R1bで表される2価の芳香族基としては、置換基を有していてもよいナフチレン基が好ましい。
【0076】
本発明のポリエステル樹脂が1分子当たり含有する構造単位iの平均数をNとしたとき、架橋性樹脂の架橋剤として樹脂組成物に配合して用いる観点から、Nは、好ましくは0<N≦8を満たす。該Nの上限は、より好ましくは7以下、6以下、5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3.4以下、3.2以下又は3以下である。
【0077】
5G用途で求められる伝送損失を達成すべく架橋性樹脂に対するポリエステル樹脂の配合比率(質量割合)を高める場合であっても、耐薬品性が良好な硬化物をもたらすことができ、ひいてはクラック不良や界面剥離不良が発生することを抑制することができるという、上記の骨格(B)を含有することにより奏される効果をより享受し得る観点から、本発明のポリエステル樹脂が1分子当たり含有する構造単位iの平均数をNとしたとき、y1及びy2の一方のみが1である構造単位i、すなわち下記式(i-a)で表される構造単位i-a及び下記式(i-b)で表される構造単位i-bの合計の平均数が0.1N以上であることが好適である。該平均数は、より好ましくは0.2N以上、さらに好ましくは0.3以上、0.4N以上又は0.5N以上である。
【0078】
【化5】
(式中、
R
1b、R
2、L、m及び*は上記と同じである。)
【0079】
一実施形態において、本発明のポリエステル樹脂は、下記式(1)で表される。
【0080】
【化6】
(式中、
R
1aは、それぞれ独立に、1価の芳香族基を示し、
R
1bは、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
R
2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族基を示し、
R
3は、それぞれ独立に、2価の芳香族基を示し、
Lは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を示し、
x1及びx2は、0≦x1≦1、0≦x2≦1及び0<x1+x2<2を満たす数を示し、
nは、0~5の範囲の数を示し、
Nは、繰り返し数を示し、0<N≦8を満たす数を示す。)
【0081】
式(1)中、分子鎖末端部のR1a-O-C(=O)-R3-で表される骨格が、上記の骨格(A)(R1は1価の芳香族基)に該当し、分子鎖内部に、上記の構造単位iがN個含有される。分子鎖内部に関し、-R1b-O-C(=O)-R3-で表される骨格が、上記の骨格(A)(R1は2価の芳香族基)に該当し、また、-R2-O-C(=O)-R3-で表される骨格が、上記の骨格(B)に該当する。
【0082】
R1aは、骨格(A)中のR1で表される1価の芳香族基に対応し、その好適な例はR1について説明したとおりである。好適な一実施形態において、R1aは、置換基を有していてもよいフェニル基、又は、置換基を有していてもよいナフチル基であり、より好適には置換基を有していてもよいナフチル基である。置換基の好適な例も、R1について説明したとおりである。
【0083】
R1bは、骨格(A)中のR1で表される2価の芳香族基に対応し、その好適な例はR1について説明したとおりである。好適な一実施形態において、R1bは、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基であり、より好適には置換基を有していてもよいフェニレン基である。置換基の好適な例も、R1について説明したとおりである。
【0084】
R2は、骨格(B)中のR2に対応し、その好適な例は骨格(B)中のR2について説明したとおりである。好適な一実施形態において、R2で表される2価の脂肪族基の炭素原子数は2~5であり、より好適には2又は3である。
【0085】
R3は、骨格(A)及び骨格(B)中のR3に対応し、その好適な例は骨格(A)及び骨格(B)中のR3について説明したとおりである。好適な一実施形態において、R3で表される2価の芳香族基は、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいナフチレン基であり、より好適には置換基を有していてもよいフェニレン基である。置換基の好適な例も、骨格(A)及び骨格(B)中のR3について説明したとおりである。
【0086】
Lは、単結合又は2価の連結基を示し、その好適な例を含め、構造単位iについて説明したとおりである。好適な一実施形態において、Lは、置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、又は、置換基を有していてもよい2価の芳香族基である。架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらす観点から、Lとしては、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素原子数3~15のシクロアルキレン基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~24のアリーレン基が好ましい。置換基の好適な例も、構造単位i中のLについて説明したとおりである。
【0087】
式(1)中、x1及びx2は、0≦x1≦1、0≦x2≦1及び0<x1+x2<2を満たす数を示す。ここで、x1及びx2は、それぞれ上記の構造単位iにおけるy1及びy2の平均値に対応し、y1及びy2と同様、ポリエステル樹脂を合成する際に用いる原料ヒドロキシ化合物(後述の(x1)成分)の調製において、芳香族性ヒドロキシ基を2個以上有するヒドロキシ化合物の該芳香族性ヒドロキシ基を脂肪族性ヒドロキシ基へと転化させることにより、また、その転化の程度を変化させることにより、その値を調整することができる。ポリエステル樹脂の合成手順に関しては後述する。
【0088】
x1及びx2の和(x1+x2)は、架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらす観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.3以上、さらに好ましくは0.5以上、0.6以上又は0.8以上であり、該和(x1+x2)の上限は、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下、さらに好ましくは1.2以下又は1以下である。したがって好適な一実施形態において、式(1)中、x1及びx2は、0.1≦x1+x2≦1.5を満たし、より好適には0.5≦x1+x2≦1.2を満たす。
【0089】
また、5G用途で求められる伝送損失を達成すべく架橋性樹脂に対するポリエステル樹脂の配合比率(質量割合)を高める場合であっても、耐薬品性が良好な硬化物をもたらすことができ、ひいてはクラック不良や界面剥離不良が発生することを抑制することができるという、上記の骨格(B)を含有することにより奏される効果をより享受し得る観点から、x1及びx2は、下記条件(a)~(c)の何れか1つを満たすことが特に好適である。
(a)x1=0、0<x2≦1
(b)x2=0、0<x1≦1
(c)ポリエステル樹脂の分子数をZ個としたとき、Z×N個のx1とx2の組み合わせ中、少なくとも1個のx1とx2の組み合わせにおいて、x1及びx2の一方のみが0である。
【0090】
条件(a)~(c)は何れも、ポリエステル樹脂を合成する際に用いる原料ヒドロキシ化合物が、芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を少なくとも含むことを表す。条件(a)~(c)の何れにおいても、x1、x2の値は、上記和(x1+x2)の好適範囲において決定してよい。特に条件(c)について、Z×N個のx1とx2の組み合わせ中、好ましくは0.1(Z×N)個以上、より好ましくは0.2(Z×N)個以上、さらに好ましくは0.3(Z×N)個以上、0.4(Z×N)個以上又は0.5(Z×N)個以上のx1とx2の組み合わせにおいて、x1及びx2の一方のみが0であることが好適である。
【0091】
式(1)中、nは、0~5の範囲の数を示し、好ましくは0~3、より好ましくは0~2の範囲の数を示す。なお、nが0である場合、R1bで表される2価の芳香族基としては、置換基を有していてもよいナフチレン基が好ましい。
【0092】
好適な一実施形態において、式(1)中、
i)R1aが、置換基を有していてもよいフェニル基、又は、置換基を有していてもよいナフチル基であり、
ii)R2が、炭素原子数2~5の2価の脂肪族基であり、
iii)R3が、置換基を有していてもよいフェニレン基であり、
iv)(a)nが0であり、R1bが置換基を有していてもよいナフチレン基である、又は、(b)nが1~5であり、R1bが置換基を有していてもよいフェニレン基であり、Lが置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素原子数3~15のシクロアルキレン基、若しくは置換基を有していてもよい炭素原子数6~24のアリーレン基である。
【0093】
さらに好適な一実施形態において、式(1)中、
i)R1aが、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1以上の置換基を有していてもよいフェニル基、又は、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1以上の置換基を有していてもよいナフチル基であり、
ii)R2が、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1以上の置換基を有していてもよい炭素原子数2~5のアルキレン基であり、
iii)R3が、ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1以上の置換基を有していてもよいフェニレン基であり、
iv)(a)nが0であり、R1bがハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、及びヒドロキシ基から選択される1以上の置換基を有していてもよいナフチレン基である、又は、(b)nが1~5であり、R1bがハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、及びヒドロキシ基から選択される置換基を有していてもよいフェニレン基であり、Lがハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1以上の置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキレン基;ハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1以上の置換基を有していてもよい炭素原子数3~15のシクロアルキレン基;若しくはハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基から選択される1以上の置換基を有していてもよい炭素原子数6~24のアリーレン基である。
【0094】
式(1)中、Nは、繰り返し数を示し、0<N≦8を満たす数を示す。該Nは、本発明のポリエステル樹脂が1分子当たり含有する構造単位iの平均数に対応し、その好適範囲は先述のとおりである。
【0095】
本発明のポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、架橋性樹脂の架橋剤として樹脂組成物に配合して用いる観点から、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、さらに好ましくは3500以下又は3000以下である。該Mnの下限は、骨格(A)と骨格(B)の両方を含有する限り特に限定されず、例えば、500以上、600以上などとし得る。本発明のポリエステル樹脂のMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算の値として測定できる。Mnの上記好適範囲は、後述する(GPC測定条件)欄に記載の方法にしたがって測定した値に基づく。
【0096】
以下、本発明のポリエステル樹脂の合成手順について一例を示す。
【0097】
一実施形態において、本発明のポリエステル樹脂は、
(x1)芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を少なくとも含むヒドロキシ化合物と、
(x2)2価芳香族カルボン酸化合物又は2価芳香族カルボン酸ハライド化合物と、
(x3)芳香族性ヒドロキシ基を有する1価ヒドロキシ化合物と
を縮合反応させて得られる。
【0098】
-(x1)ヒドロキシ化合物-
(x1)成分は、芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を少なくとも含むヒドロキシ化合物であり、下記式(2)で表される。該(x1)ヒドロキシ化合物を用いることにより、骨格(A)と骨格(B)の両方を含有するポリエステル樹脂を合成することができる。
【0099】
【化7】
(式中、R
1b、R
2、L、x1、x2及びnは先述のとおりである。)
【0100】
(x1)ヒドロキシ化合物は、
(x1-1)芳香族性ヒドロキシ基を2個以上有するヒドロキシ化合物(下記式(3)で表される)と、
(x1-2)脂肪族カーボネート又は脂肪族オキサイド(脂肪族基としてR2を含む)と
を反応させることにより調製することができる。
【0101】
【化8】
(式中、R
1b、L及びnは先述のとおりである。)
【0102】
(x1-1)成分としては、目的とするポリエステル樹脂の構造を達成すべく、任意の芳香族ポリオールを用いてよい。R1b、L及びnの好適な例や範囲は先述のとおりである。上記の式(3)では、2個の芳香族性ヒドロキシ基(R1b-OH)を明示しているが、R1bで表される2価の芳香族基が置換基としてヒドロキシ基を有していてもよいことは先述のとおりである。例えば、斯かる芳香族ポリオールとしては、nが1以上である成分として、1分子中に二重結合を2個含有する不飽和脂肪族環状化合物とフェノール類との重付加反応物、各種ビスフェノール化合物等が挙げられる。不飽和脂肪族環状化合物とフェノール類の重付加反応物としては、例えば、ジシクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、ノルボルナジエン、リモネン、ビニルシクロヘキセン等の不飽和脂肪族環状化合物と、置換基を有していてもよいフェノール(例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、ハロフェノール等)との重付加反応物が挙げられ、具体的には例えば、ジシクロペタジエン-フェノール重付加物等が挙げられる。ビスフェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAF、ビスフェノールAP、ビスフェノールB、ビスフェノールBP、ビスフェノールC、ビスフェノールM等が挙げられる。また、芳香族ポリオールとしては、nが0である成分として、芳香環上の炭素原子に2個のヒドロキシ基が結合したジオール(ベンゼンジオール、ナフタレンジオールなど)等が挙げられる。
【0103】
また(x1-2)成分としては、目的とする骨格(B)中のR2に応じて、任意の脂肪族カーボネート又は脂肪族オキサイドを用いてよい。例えば、目的とする骨格(B)中のR2が炭素原子数2のアルキレン基である場合、エチレンカーボネートやエチレンオキサイドを用いればよく、目的とする骨格(B)中のR2が炭素原子数3のアルキレン基である場合、プロピレンカーボネートやプロピレンオキサイドを用いればよい。
【0104】
(x1-1)成分と(x1-2)成分の反応においては、(x1-1)成分の芳香族性ヒドロキシ基(-R1b-OH)が脂肪族性ヒドロキシ基(-R1b-O-R2-OH)に転化される。斯かる反応において、(x1-1)成分と(x1-2)成分の量比等の条件を変更することにより、脂肪族性ヒドロキシ基への転化率を調整することができ、得られる(x1)ヒドロキシ化合物の組成(式(2)中のx1、x2の値)、ひいてはポリエステル樹脂の構造(構造単位i中のy1、y2の値、式(1)中のx1、x2の値)を調整することができる。
【0105】
ここで、上記の骨格(B)を含有することにより奏される効果をより享受し得る観点から、(x1)ヒドロキシ化合物は、芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を、好ましくは10mol%以上、より好ましくは20mol%以上、さらに好ましくは30mol%以上、40mol%以上又は50mol%以上含むことが好適である。したがって好適な一実施形態において、(x1)ヒドロキシ化合物は、芳香族性ヒドロキシ基と脂肪族性ヒドロキシ基の両方を有するヒドロキシ化合物を10mol%以上含む。
【0106】
-(x2)2価芳香族カルボン酸(ハライド)化合物-
(x2)成分は、2価芳香族カルボン酸化合物又は2価芳香族カルボン酸ハライド化合物であり、下記式(4)で表される。
【0107】
【化9】
(式中、R
3は先述のとおりであり、Xはヒドロキシ基又はハロゲン原子を示す。)
【0108】
(x2)成分としては、目的とする骨格(A)及び骨格(B)中のR3に応じて、任意の2価芳香族カルボン酸(ハライド)化合物を用いてよい。R3の好適な例は先述のとおりである。例えば、目的とする骨格(A)及び骨格(B)中のR3が置換基を有していてもよいフェニレン基である場合、置換基を有していてもよいイソフタル酸(クロリド)や、置換基を有していてもよいテレフタル酸(クロリド)を用いればよい。
【0109】
-(x3)芳香族性ヒドロキシ基を有する1価ヒドロキシ化合物-
(x3)成分は、芳香族性ヒドロキシ基を有する1価ヒドロキシ化合物であり、下記式(5)で表される。
【0110】
【化10】
(式中、R
1aは先述のとおりである。)
【0111】
(x3)成分としては、目的とするポリエステル樹脂の構造を達成すべく、任意の芳香族モノオールを用いてよい。R1aの好適な例は先述のとおりである。例えば、斯かる芳香族モノオールとしては、目的とする骨格(A)中の1価の芳香族基R1が置換基を有していてもよいナフチル基である場合、置換基を有していてもよいナフトールを用いればよく、目的とする骨格(A)中の1価の芳香族基R1が置換基を有していてもよいフェニル基である場合、置換基を有していてもよいフェノールを用いればよい。
【0112】
(x1)成分、(x2)成分及び(x3)成分の縮合反応においては、(x2)成分と(x1)成分との間、(x2)成分と(x3)成分との間で縮合(エステル化)が進行する。斯かる反応において、各成分の量比等の条件を変更することにより、(x2)成分と(x1)成分との間の縮合度を調整することができ、得られるポリエステル樹脂の構造(式(1)中の繰り返し数N)を調整することができる。
【0113】
縮合反応は、溶媒を使用せずに無溶媒系で進行させてもよいし、有機溶媒を使用して有機溶媒系で進行させてもよい。縮合反応に用いる有機溶媒としては、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、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル系溶媒;セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール系溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤が挙げられる。有機溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0114】
縮合反応においては、塩基を用いてもよい。塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)や水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;トリエチルアミン、ピリジン、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン(DMAP)等の第3級アミン類等が挙げられる。塩基は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0115】
縮合反応においてはまた、縮合剤や層間移動触媒を用いてよい。これらは、エステル化反応において用いることのできる従来公知の任意のものを用いてよい。
【0116】
縮合反応における反応温度は、縮合反応が進行する限り特に限定されず、例えば、0~80℃の範囲としてよい。また縮合反応における反応時間は、目的とするポリエステル樹脂の構造が達成される限り特に限定されず、例えば、30分間~8時間の範囲としてよい。
【0117】
縮合反応後にポリエステル樹脂を精製してもよい。例えば、縮合反応後、副生塩や過剰量の出発原料を系内から除去するために、水洗や精密濾過などの精製工程を施してもよい。詳細には、縮合反応後、副生塩を溶解するに必要な量の水を添加して、静置分液して水層を棄却する。さらに必要に応じて酸を添加し中和して水洗を繰り返す。その後、薬剤或いは共沸による脱水工程を経て精密濾過し不純物を除去精製した後に、必要に応じて、有機溶媒を蒸留除去することにより、ポリエステル樹脂を得ることができる。有機溶媒を完全に除去しないでそのまま樹脂組成物の溶剤に使用してもよい。
【0118】
本発明のポリエステル樹脂は、架橋性樹脂との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらすことができる。本発明のポリエステル樹脂はまた、5G用途で求められる伝送損失を達成すべく架橋性樹脂に対する配合比率(質量割合)を高める場合であっても、耐薬品性が良好な硬化物をもたらすことができ、ひいてはクラック不良や界面剥離不良が発生することを抑制することができる。したがって好適な一実施形態において、本発明のポリエステル樹脂は、樹脂架橋剤として好適に用いることができる。
【0119】
[樹脂組成物]
本発明のポリエステル樹脂を用いて樹脂組成物を製造することができる。本発明は、斯かる樹脂組成物も提供する。
【0120】
本発明の樹脂組成物は、ポリエステル樹脂(X)と、架橋性樹脂(Y)とを含み、該ポリエステル樹脂(X)が本発明のポリエステル樹脂、すなわち下記骨格(A)と骨格(B)の両方を含有するポリエステル樹脂であることを特徴とする。
<骨格(A)> 式:(-)R1-O-C(=O)-R3-で表される骨格
<骨格(B)> 式:-R2-O-C(=O)-R3-で表される骨格
(式中、
R1は、1価又は2価の芳香族基を示し、
R2は、2価の脂肪族基を示し、
R3は、2価の芳香族基を示す。)
【0121】
骨格(A)や骨格(B)の好適な例、オキシカルボニル基当量の好適範囲や構造単位・一般式の好適な態様をはじめ、ポリエステル樹脂(X)の詳細は、上記[ポリエステル樹脂]欄にて説明したとおりである。
【0122】
本発明の樹脂組成物において、架橋性樹脂(Y)としては、ポリエステル樹脂(X)との組み合わせにおいて架橋することができる限り、その種類は特に限定されない。ポリエステル樹脂(X)との組み合わせにおいて、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらすことができる観点から、架橋性樹脂(Y)は、熱硬化性樹脂及びラジカル重合性樹脂からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
【0123】
熱硬化性樹脂及びラジカル重合性樹脂としては、プリント配線板や半導体チップパッケージの絶縁層を形成する際に使用される公知の樹脂を用いてよい。以下、架橋性樹脂(Y)として用いることのできる熱硬化性樹脂及びラジカル重合性樹脂について説明する。
【0124】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、ポリエステル樹脂(X)との組み合わせにおいて、誘電特性と耐薬品性の何れにおいても一際優れる硬化物をもたらすことができる観点から、架橋性樹脂(Y)は、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
【0125】
エポキシ樹脂は、1分子中に1個以上(好ましくは2個以上)のエポキシ基を有する限り、その種類は特に限定されない。エポキシ樹脂としては、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F型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フルオレン骨格型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等が挙げられる。ポリエステル樹脂(X)を含む本発明の樹脂組成物によれば、エポキシ樹脂の種類によらず、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらすことができる。
【0126】
エポキシ樹脂は、温度20℃で液状のエポキシ樹脂(以下「液状エポキシ樹脂」という。)と、温度20℃で固体状のエポキシ樹脂(以下「固体状エポキシ樹脂」という。)に分類し得るが、本発明の樹脂組成物は、架橋性樹脂(Y)として、液状エポキシ樹脂のみを含んでもよく、固体状エポキシ樹脂のみを含んでもよく、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを組み合わせて含んでもよい。液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを組み合わせて含む場合、配合割合(液状:固体状)は質量比で20:1~1:20の範囲(好ましくは10:1~1:10、より好ましくは3:1~1:3)としてよい。
【0127】
エポキシ樹脂のエポキシ基当量は、好ましくは50g/eq.~2000g/eq.、より好ましくは60g/eq.~1000g/eq.、さらに好ましくは80g/eq.~500g/eq.である。エポキシ基当量は、1当量のエポキシ基を含むエポキシ樹脂の質量であり、JIS K7236に従って測定することができる。
【0128】
エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは100~5,000、より好ましくは250~3,000、さらに好ましくは400~1,500である。エポキシ樹脂のMwは、GPC法により、ポリスチレン換算の値として測定できる。
【0129】
ラジカル重合性樹脂としては、1分子中に1個以上(好ましくは2個以上)のラジカル重合性不飽和基を有する限り、その種類は特に限定されない。ラジカル重合性樹脂としては、例えば、ラジカル重合性不飽和基として、マレイミド基、ビニル基、アリル基、スチリル基、ビニルフェニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、フマロイル基、及びマレオイル基から選ばれる1種以上を有する樹脂が挙げられる。中でも、ポリエステル樹脂(X)との組み合わせにおいて、誘電特性と耐薬品性の何れにおいても一際優れる硬化物をもたらすことができる観点から、架橋性樹脂(Y)は、マレイミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂及びスチリル樹脂から選ばれる1種以上を含むことが好ましい。
【0130】
マレイミド樹脂としては、1分子中に1個以上(好ましくは2個以上)のマレイミド基(2,5-ジヒドロ-2,5-ジオキソ-1H-ピロール-1-イル基)を有する限り、その種類は特に限定されない。マレイミド樹脂としては、例えば、「BMI-3000J」、「BMI-5000」、「BMI-1400」、「BMI-1500」、「BMI-1700」、「BMI-689」(いずれもデジクナーモレキュールズ社製)などの、ダイマージアミン由来の炭素原子数36の脂肪族骨格を含むマレイミド樹脂;発明協会公開技報公技番号2020-500211号に記載される、インダン骨格を含むマレイミド樹脂;「MIR-3000-70MT」(日本化薬社製)、「BMI-4000」(大和化成社製)、「BMI-80」(ケイアイ化成社製)などの、マレイミド基の窒素原子と直接結合している芳香環骨格を含むマレイミド樹脂が挙げられる。
【0131】
(メタ)アクリル樹脂としては、1分子中に1個以上(好ましくは2個以上)の(メタ)アクリロイル基を有する限り、その種類は特に限定されない。ここで、「(メタ)アクリロイル基」という用語は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の総称である。メタクリル樹脂としては、例えば、「A-DOG」(新中村化学工業社製)、「DCP-A」(共栄社化学社製)、「NPDGA」、「FM-400」、「R-687」、「THE-330」、「PET-30」、「DPHA」(何れも日本化薬社製)などの、(メタ)アクリル樹脂が挙げられる。
【0132】
スチリル樹脂としては、1分子中に1個以上(好ましくは2個以上)のスチリル基又はビニルフェニル基を有する限り、その種類は特に限定されない。スチリル樹脂としては、例えば、「OPE-2St」、「OPE-2St 1200」、「OPE-2St 2200」(何れも三菱ガス化学社製)などの、スチリル樹脂が挙げられる。
【0133】
本発明の樹脂組成物は、架橋性樹脂(Y)として、熱硬化性樹脂のみ含んでもよく、ラジカル重合性樹脂のみ含んでもよく、熱硬化性樹脂とラジカル重合性樹脂を組み合わせて含んでもよい。
【0134】
本発明の樹脂組成物において、架橋性樹脂(Y)に対するポリエステル樹脂(X)の質量比((X)/(Y))は、1以上としてよく、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.2以上としてよい。骨格(A)と骨格(B)の両方を含有するポリエステル樹脂(X)によれば、架橋性樹脂に対する配合比率(質量割合)を上記範囲に高める場合であっても、耐薬品性が良好な硬化物をもたらすことができ、クラック不良や界面剥離不良が発生することを抑制しつつ、5G用途で求められる伝送損失を達成することができる。該質量比((X)/(Y))の上限は、例えば、2以下、1.9以下、1.8以下などとしてよい。したがって一実施形態において、架橋性樹脂(Y)に対するポリエステル樹脂(X)の質量比((X)/(Y))は、1.2~2.0である。
【0135】
本発明の樹脂組成物は、さらに無機充填材を含んでもよい。無機充填材を含有させることにより、線熱膨張率や誘電正接をさらに低下させることができる。
【0136】
無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウムなどが挙げられる。中でもシリカが好適である。シリカとしては、例えば、無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ等が挙げられる。また、シリカとしては、球状シリカが好ましい。無機充填材は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。無機充填材の市販品としては、例えば、「UFP-30」(電化化学工業社製);「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」、「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」、「SC-C2」(何れもアドマテックス社製);「シルフィルNSS-3N」、「シルフィルNSS-4N」、「シルフィルNSS-5N」(トクヤマ社製)等が挙げられる。
【0137】
無機充填材の平均粒径は、硬化物(絶縁層)表面が低粗度となり、微細配線形成を容易にする観点から、好ましくは5μm以下、より好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。該平均粒径の下限は、特に限定されず、例えば0.01μm以上、0.02μm以上、0.03μm以上などとし得る。無機充填材の平均粒径はミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的にはレーザー回折散乱式粒度分布測定装置により、無機充填材の粒度分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。測定サンプルは、無機充填材を超音波により水中に分散させたものを好ましく使用することができる。レーザー回折散乱式粒度分布測定装置としては、堀場製作所社製LA-950等を使用することができる。
【0138】
無機充填材は、アミノシラン系カップリング剤、ウレイドシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、ビニルシラン系カップリング剤、スチリルシラン系カップリング剤、アクリレートシラン系カップリング剤、イソシアネートシラン系カップリング剤、スルフィドシラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物、チタネート系カップリング剤等の表面処理剤で表面処理してその耐湿性、分散性を向上させたものが好ましい。
【0139】
本発明の樹脂組成物が無機充填材を含む場合、樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよいが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、例えば、5質量%以上、10質量%以上であり、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上である。無機充填材の含有量の上限は、特に限定されないが、例えば90質量%以下、80質量%以下などとし得る。
【0140】
本発明の樹脂組成物は、さらにポリエステル樹脂(X)以外の樹脂架橋剤を含んでもよい。
【0141】
ポリエステル樹脂(X)以外の樹脂架橋剤としては、「TD2090」、「TD2131」(DIC社製)、「MEH-7600」、「MEH-7851」、「MEH-8000H」(明和化成社製)、「NHN」、「CBN」、「GPH-65」、「GPH-103」(日本化薬社製)、「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN375」、「SN395」(日鉄ケミカル&マテリアル社製)、「LA7052」、「LA7054」、「LA3018」、「LA1356」(DIC社製)などのフェノール系硬化剤;「F-a」、「P-d」(四国化成社製)、「HFB2006M」(昭和高分子社製)などのベンゾオキサジン系架橋剤;メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物などの酸無水物系架橋剤;PT30、PT60、BA230S75(ロンザジャパン社製)などのシアネートエステル系架橋剤;ベンゾオキサジン系架橋剤などが挙げられる。
【0142】
本発明の樹脂組成物がポリエステル樹脂(X)以外の樹脂架橋剤を含む場合、樹脂組成物中の該樹脂架橋剤の含有量は、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよいが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは40質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下であり、下限は、0.01質量%以上、0.05質量%以上、0.1質量%以上などとし得る。
【0143】
本発明の樹脂組成物は、さらに架橋促進剤を含んでもよい。架橋促進剤を含むことにより、架橋時間及び架橋温度を効率的に調整することができる。
【0144】
架橋促進剤としては、例えば、「TPP」、「TPP-K」、「TPP-S」、「TPTP-S」(北興化学工業社製)などの有機ホスフィン化合物;「キュアゾール2MZ」、「2E4MZ」、「Cl1Z」、「Cl1Z-CN」、「Cl1Z-CNS」、「Cl1Z-A」、「2MZ-OK」、「2MA-OK」、「2PHZ」(四国化成工業社製)などのイミダゾール化合物;ノバキュア(旭化成工業社製)、フジキュア(富士化成工業社製)などのアミンアダクト化合物;1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7,4-ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、4-ジメチルアミノピリジンなどのアミン化合物;コバルト、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、マンガン、スズ等の有機金属錯体又は有機金属塩等が挙げられる。
【0145】
本発明の樹脂組成物が架橋促進剤を含む場合、樹脂組成物中の架橋促進剤の含有量は、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよいが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下であり、下限は、0.001質量%以上、0.01質量%以上、0.05質量%以上などとし得る。
【0146】
本発明の樹脂組成物は、さらに任意の添加剤を含んでもよい。このような添加剤としては、例えば、ゴム粒子等の有機充填材;過酸化物系ラジカル重合開始剤、アゾ系ラジカル重合開始剤等のラジカル重合開始剤;フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂;有機銅化合物、有機亜鉛化合物、有機コバルト化合物等の有機金属化合物;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオディングリーン、ジアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック等の着色剤;ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、フェノチアジン等の重合禁止剤;シリコーン系レベリング剤、アクリルポリマー系レベリング剤等のレベリング剤;ベントン、モンモリロナイト等の増粘剤;シリコーン系消泡剤、アクリル系消泡剤、フッ素系消泡剤、ビニル樹脂系消泡剤等の消泡剤;ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;尿素シラン等の接着性向上剤;トリアゾール系密着性付与剤、テトラゾール系密着性付与剤、トリアジン系密着性付与剤等の密着性付与剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤;スチルベン誘導体等の蛍光増白剤;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;リン系難燃剤(例えばリン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン酸化合物、赤リン)、窒素系難燃剤(例えば硫酸メラミン)、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤(例えば三酸化アンチモン)等の難燃剤;リン酸エステル系分散剤、ポリオキシアルキレン系分散剤、アセチレン系分散剤、シリコーン系分散剤、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤等の分散剤;ボレート系安定剤、チタネート系安定剤、アルミネート系安定剤、ジルコネート系安定剤、イソシアネート系安定剤、カルボン酸系安定剤、カルボン酸無水物系安定剤等の安定剤等が挙げられる。斯かる添加剤の含有量は、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよい。
【0147】
本発明の樹脂組成物は、揮発性成分として、さらに有機溶媒を含んでもよい。有機溶媒としては、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、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル系溶媒;テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル等のエーテル系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒;酢酸2-エトキシエチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチルジグリコールアセテート、γ-ブチロラクトン、メトキシプロピオン酸メチル等のエーテルエステル系溶媒;乳酸メチル、乳酸エチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステルアルコール系溶媒;2-メトキシプロパノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)等のエーテルアルコール系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒;ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられる。有機溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0148】
本発明の樹脂組成物が有機溶媒を含む場合、樹脂組成物中の有機溶媒の含有量は、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよいが、樹脂組成物中の全成分を100質量%とした場合、例えば、60質量%以下、40質量%以下、30質量%以下、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下などとし得る。
【0149】
本発明の樹脂組成物は、上記の成分のうち必要な成分を適宜混合し、また、必要に応じて三本ロール、ボールミル、ビーズミル、サンドミル等の混練手段、あるいはスーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の撹拌手段により混練または混合することにより調製することができる。
【0150】
ポリエステル樹脂(X)と架橋性樹脂(Y)を組み合わせて含む本発明の樹脂組成物は、優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらすことができる。
【0151】
一実施形態において、本発明の樹脂組成物の硬化物は、誘電率(Dk)が低いという特徴を呈する。例えば、後述する[誘電特性]欄に記載のように5.8GHz、23℃で測定した場合、本発明の樹脂組成物の硬化物の誘電率(Dk)は、好ましくは3.0以下、2.9以下又は2.8以下となり得る。
【0152】
一実施形態において、本発明の樹脂組成物の硬化物は、誘電正接(Df)が低いという特徴を呈する。例えば、後述する[誘電特性]欄に記載のように5.8GHz、23℃で測定した場合、本発明の樹脂組成物の硬化物の誘電正接(Df)は、好ましくは0.01以下、0.008以下、0.0075以下又は0.007以下となり得る。
【0153】
一実施形態において、本発明の樹脂組成物の硬化物は、耐薬品性(耐アルカリ性、耐酸性)が高いという特徴を呈する。例えば、後述する[耐薬品性]欄に記載のように10重量%水酸化ナトリウム水溶液あるいは10重量%硫酸に40℃で24時間浸漬した場合、本発明の樹脂組成物の硬化物の重量変化率は、好ましくは1%以下、0.8%以下、0.6%以下、0.5%以下又は0.4%以下となり得る。また、強度変化率も、好ましくは1%以下、0.8%以下、0.6%以下、0.5%以下又は0.4%以下となり得る。
【0154】
本発明の樹脂組成物はまた、架橋性樹脂(Y)に対するポリエステル樹脂(X)の配合比率(質量割合)が高い場合であっても、耐薬品性が良好な硬化物をもたらすことができ、クラック不良や界面剥離不良が発生することを抑制しつつ、5G用途で求められる伝送損失を達成することができる。したがって本発明の樹脂組成物は、プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物)として好適に使用することができ、プリント配線板の層間絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の絶層間縁層用樹脂組成物)としてより好適に使用することができる。本発明の樹脂組成物は、プリント配線板が部品内蔵回路板である場合にも好適に使用することができる。本発明の樹脂組成物はまた、半導体チップを封止するための樹脂組成物(半導体封止用の樹脂組成物)として好適に使用することができ、ビアや配線パターンとの剥離不良を著しく減じることができるため、再配線層を形成するための絶縁層としての再配線形成層用の樹脂組成物(再配線形成層用の樹脂組成物)として好適に使用することができる。本発明の樹脂組成物はさらに、樹脂シート、プリプレグ等のシート状積層材料、ソルダーレジスト、アンダーフィル材、ダイボンディング材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂等、樹脂組成物が必要とされる用途で広範囲に使用できる。
【0155】
[シート状積層材料(樹脂シート、プリプレグ)]
本発明の樹脂組成物は、ワニス状態で塗布して使用することもできるが、該樹脂組成物を含有するシート状積層材料の形態で用いることが好適である。
【0156】
シート状積層材料としては、以下に示す樹脂シート、プリプレグが好ましい。
【0157】
一実施形態において、樹脂シートは、支持体と、該支持体上に設けられた樹脂組成物の層(以下、単に「樹脂組成物層」という。)とを含み、樹脂組成物層が本発明の樹脂組成物から形成されることを特徴とする。
【0158】
樹脂組成物層の厚さは、用途によって好適値は異なり、用途に応じて適宜決定してよい。例えば、樹脂組成物層の厚さは、プリント配線板や半導体チップパッケージの薄型化の観点から、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、120μm以下、100μm以下、80μm以下、60μm以下又は50μm以下である。樹脂組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、通常、1μm以上、5μm以上などとし得る。
【0159】
支持体としては、例えば、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔が好ましい。
【0160】
支持体としてプラスチック材料からなるフィルムを使用する場合、プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル、環状ポリオレフィン、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエーテルサルファイド(PES)、ポリエーテルケトン、ポリイミド等が挙げられる。中でも、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が好ましく、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【0161】
支持体として金属箔を使用する場合、金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられ、銅箔が好ましい。銅箔としては、銅の単金属からなる箔を用いてもよく、銅と他の金属(例えば、スズ、クロム、銀、マグネシウム、ニッケル、ジルコニウム、ケイ素、チタン等)との合金からなる箔を用いてもよい。
【0162】
支持体は、樹脂組成物層と接合する面にマット処理、コロナ処理、帯電防止処理を施してあってもよい。また、支持体としては、樹脂組成物層と接合する面に離型層を有する離型層付き支持体を使用してもよい。離型層付き支持体の離型層に使用する離型剤としては、例えば、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される1種以上の離型剤が挙げられる。離型層付き支持体は、市販品を用いてもよく、例えば、アルキド樹脂系離型剤を主成分とする離型層を有するPETフィルムである、リンテック社製の「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」、東レ社製の「ルミラーT60」、帝人社製の「ピューレックス」、ユニチカ社製の「ユニピール」等が挙げられる。
【0163】
支持体の厚さは、特に限定されないが、5μm~75μmの範囲が好ましく、10μm~60μmの範囲がより好ましい。なお、離型層付き支持体を使用する場合、離型層付き支持体全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。
【0164】
支持体としてはまた、薄い金属箔に剥離が可能な支持基材を張り合わせた支持基材付き金属箔を用いてよい。一実施形態において、支持基材付き金属箔は、支持基材と、該支持基材上に設けられた剥離層と、該剥離層上に設けられた金属箔とを含む。支持体として支持基材付き金属箔を用いる場合、樹脂組成物層は、金属箔上に設けられる。
【0165】
支持基材付き金属箔において、支持基材の材質は、特に限定されないが、例えば、銅箔、アルミニウム箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、銅合金箔等が挙げられる。支持基材として、銅箔を用いる場合、電解銅箔、圧延銅箔であってよい。また、剥離層は、支持基材から金属箔を剥離できれば特に限定されず、例えば、Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、Pからなる群から選択される元素の合金層;有機被膜等が挙げられる。
【0166】
支持基材付き金属箔において、金属箔の材質としては、例えば、銅箔、銅合金箔が好ましい。
【0167】
支持基材付き金属箔において、支持基材の厚さは、特に限定されないが、10μm~150μmの範囲が好ましく、10μm~100μmの範囲がより好ましい。また、金属箔の厚さは、例えば、0.1μm~10μmの範囲としてよい。
【0168】
一実施形態において、樹脂シートは、必要に応じて、任意の層をさらに含んでいてもよい。斯かる任意の層としては、例えば、樹脂組成物層の支持体と接合していない面(即ち、支持体とは反対側の面)に設けられた、保護フィルム等が挙げられる。保護フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、1μm~40μmである。保護フィルムを積層することにより、樹脂組成物層の表面へのゴミ等の付着やキズを抑制することができる。
【0169】
樹脂シートは、例えば、液状の樹脂組成物をそのまま、或いは有機溶剤に樹脂組成物を溶解した樹脂ワニスを調製し、これを、ダイコーター等を用いて支持体上に塗布し、更に乾燥させて樹脂組成物層を形成させることにより製造することができる。
【0170】
有機溶剤としては、樹脂組成物の成分として説明した有機溶剤と同様のものが挙げられる。有機溶剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0171】
乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等の公知の方法により実施してよい。乾燥条件は特に限定されないが、樹脂組成物層中の有機溶剤の含有量が10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように乾燥させる。樹脂組成物又は樹脂ワニス中の有機溶剤の沸点によっても異なるが、例えば30質量%~60質量%の有機溶剤を含む樹脂組成物又は樹脂ワニスを用いる場合、50℃~150℃で3分間~10分間乾燥させることにより、樹脂組成物層を形成することができる。
【0172】
樹脂シートは、ロール状に巻きとって保存することが可能である。樹脂シートが保護フィルムを有する場合、保護フィルムを剥がすことによって使用可能となる。
【0173】
一実施形態において、プリプレグは、シート状繊維基材に本発明の樹脂組成物を含浸させて形成される。
【0174】
プリプレグに用いるシート状繊維基材は特に限定されず、ガラスクロス、アラミド不織布、液晶ポリマー不織布等のプリプレグ用基材として常用されているものを用いることができる。プリント配線板や半導体チップパッケージの薄型化の観点から、シート状繊維基材の厚さは、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、特に好ましくは20μm以下である。シート状繊維基材の厚さの下限は特に限定されない。通常、10μm以上である。
【0175】
プリプレグは、ホットメルト法、ソルベント法等の公知の方法により製造することができる。
【0176】
プリプレグの厚さは、上述の樹脂シートにおける樹脂組成物層と同様の範囲とし得る。
【0177】
本発明のシート状積層材料は、プリント配線板の絶縁層を形成するため(プリント配線板の絶縁層用)に好適に使用することができ、プリント配線板の層間絶縁層を形成するため(プリント配線板の絶層間縁層用)により好適に使用することができる。本発明のシート状積層材料はまた、半導体チップを封止するため(半導体封止用)に好適に使用することができ、ビアや配線パターンとの剥離不良を著しく減じることができるため、再配線層を形成するための絶縁層としての再配線形成層用に好適に使用することができる。
【0178】
[プリント配線板]
本発明のプリント配線板は、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を含む。
【0179】
プリント配線板は、例えば、上記の樹脂シートを用いて、下記(I)及び(II)の工程を含む方法により製造することができる。
(I)内層基板上に、樹脂シートを、樹脂シートの樹脂組成物層が内層基板と接合するように積層する工程
(II)樹脂組成物層を硬化(例えば熱硬化)して絶縁層を形成する工程
【0180】
工程(I)で用いる「内層基板」とは、プリント配線板の基板となる部材であって、例えば、ガラスエポキシ基板、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化型ポリフェニレンエーテル基板等が挙げられる。また、該基板は、その片面又は両面に導体層を有していてもよく、この導体層はパターン加工されていてもよい。基板の片面または両面に導体層(回路)が形成された内層基板は「内層回路基板」ということがある。またプリント配線板を製造する際に、さらに絶縁層及び/又は導体層が形成されるべき中間製造物も本発明でいう「内層基板」に含まれる。プリント配線板が部品内蔵回路板である場合、部品を内蔵した内層基板を使用してもよい。
【0181】
内層基板と樹脂シートの積層は、例えば、支持体側から樹脂シートを内層基板に加熱圧着することにより行うことができる。樹脂シートを内層基板に加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ともいう。)としては、例えば、加熱された金属板(SUS鏡板等)又は金属ロール(SUSロール)等が挙げられる。なお、加熱圧着部材を樹脂シートに直接プレスしてもよく、内層基板の表面凹凸に樹脂シートが十分に追随するよう、耐熱ゴム等の弾性材を介してプレスしてもよい。
【0182】
内層基板と樹脂シートの積層は、真空ラミネート法により実施してよい。真空ラミネート法において、加熱圧着温度は、好ましくは60℃~160℃、より好ましくは80℃~140℃の範囲であり、加熱圧着圧力は、好ましくは0.098MPa~1.77MPa、より好ましくは0.29MPa~1.47MPaの範囲であり、加熱圧着時間は、好ましくは20秒間~400秒間、より好ましくは30秒間~300秒間の範囲である。積層は、好ましくは圧力26.7hPa以下の減圧条件下で実施され得る。
【0183】
積層は、市販の真空ラミネーターによって行うことができる。市販の真空ラミネーターとしては、例えば、名機製作所社製の真空加圧式ラミネーター、ニッコー・マテリアルズ社製のバキュームアップリケーター、バッチ式真空加圧ラミネーター等が挙げられる。
【0184】
積層の後に、常圧下(大気圧下)、例えば、加熱圧着部材を支持体側からプレスすることにより、積層された樹脂シートの平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理のプレス条件は、上記積層の加熱圧着条件と同様の条件とすることができる。平滑化処理は、市販のラミネーターによって行うことができる。なお、積層と平滑化処理は、上記の市販の真空ラミネーターを用いて連続的に行ってもよい。
【0185】
支持体は、工程(I)と工程(II)の間に除去してもよく、工程(II)の後に除去してもよい。なお、支持体として、金属箔を使用した場合、支持体を剥離することなく、該金属箔を用いて導体層を形成してよい。また、支持体として、支持基材付き金属箔を使用した場合、支持基材(と剥離層)を剥離すればよい。そして、金属箔を用いて導体層を形成することができる。
【0186】
工程(II)において、樹脂組成物層を硬化(例えば熱硬化)して、樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を形成する。樹脂組成物層の硬化条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常採用される条件を使用してよい。
【0187】
例えば、樹脂組成物層の熱硬化条件は、樹脂組成物の種類等によっても異なるが、一実施形態において、硬化温度は好ましくは120℃~250℃、より好ましくは150℃~240℃、さらに好ましくは180℃~230℃である。硬化時間は好ましくは5分間~240分間、より好ましくは10分間~150分間、さらに好ましくは15分間~120分間とすることができる。
【0188】
樹脂組成物層を熱硬化させる前に、樹脂組成物層を硬化温度よりも低い温度にて予備加熱してもよい。例えば、樹脂組成物層を熱硬化させるのに先立ち、50℃~120℃、好ましくは60℃~115℃、より好ましくは70℃~110℃の温度にて、樹脂組成物層を5分間以上、好ましくは5分間~150分間、より好ましくは15分間~120分間、さらに好ましくは15分間~100分間予備加熱してもよい。
【0189】
プリント配線板を製造するに際しては、(III)絶縁層に穴あけする工程、(IV)絶縁層を粗化処理する工程、(V)導体層を形成する工程をさらに実施してもよい。これらの工程(III)乃至工程(V)は、プリント配線板の製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。なお、支持体を工程(II)の後に除去する場合、該支持体の除去は、工程(II)と工程(III)との間、工程(III)と工程(IV)の間、又は工程(IV)と工程(V)との間に実施してよい。また、必要に応じて、工程(I)~工程(V)の絶縁層及び導体層の形成を繰り返して実施し、多層配線板を形成してもよい。
【0190】
他の実施形態において、本発明のプリント配線板は、上述のプリプレグを用いて製造することができる。製造方法は基本的に樹脂シートを用いる場合と同様である。
【0191】
工程(III)は、絶縁層に穴あけする工程であり、これにより絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。工程(III)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成等に応じて、例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等を使用して実施してよい。ホールの寸法や形状は、プリント配線板のデザインに応じて適宜決定してよい。
【0192】
工程(IV)は、絶縁層を粗化処理する工程である。通常、この工程(IV)において、スミアの除去(デスミア)も行われる。粗化処理の手順、条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順、条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層を粗化処理することができる。
【0193】
粗化処理に用いる膨潤液としては特に限定されないが、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液であり、該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、アトテックジャパン社製の「スウェリング・ディップ・セキュリガンスP」、「スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU」等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、特に限定されないが、例えば、30℃~90℃の膨潤液に絶縁層を1分間~20分間浸漬することにより行うことができる。絶縁層の樹脂の膨潤を適度なレベルに抑える観点から、40℃~80℃の膨潤液に絶縁層を5分間~15分間浸漬させることが好ましい。
【0194】
粗化処理に用いる酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウム又は過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃~100℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間~30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は5質量%~10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、アトテックジャパン社製の「コンセントレート・コンパクトCP」、「ドージングソリューション・セキュリガンスP」等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。
【0195】
また、粗化処理に用いる中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、アトテックジャパン社製の「リダクションソリューション・セキュリガントP」が挙げられる。
【0196】
中和液による処理は、酸化剤による粗化処理がなされた処理面を30℃~80℃の中和液に5分間~30分間浸漬させることにより行うことができる。作業性等の点から、酸化剤による粗化処理がなされた対象物を、40℃~70℃の中和液に5分間~20分間浸漬する方法が好ましい。
【0197】
工程(V)は、導体層を形成する工程であり、絶縁層上に導体層を形成する。導体層に使用する導体材料は特に限定されない。好適な実施形態では、導体層は、金、白金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、コバルト、クロム、亜鉛、ニッケル、チタン、タングステン、鉄、スズ及びインジウムからなる群から選択される1種以上の金属を含む。導体層は、単金属層であっても合金層であってもよく、合金層としては、例えば、上記の群から選択される2種以上の金属の合金(例えば、ニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金及び銅・チタン合金)から形成された層が挙げられる。中でも、導体層形成の汎用性、コスト、パターニングの容易性等の観点から、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金、銅・チタン合金の合金層が好ましく、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層がより好ましく、銅の単金属層が更に好ましい。
【0198】
導体層は、単層構造であっても、異なる種類の金属若しくは合金からなる単金属層又は合金層が2層以上積層した複層構造であってもよい。導体層が複層構造である場合、絶縁層と接する層は、クロム、亜鉛若しくはチタンの単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層であることが好ましい。
【0199】
導体層の厚さは、所望のプリント配線板のデザインによるが、一般に3μm~35μm、好ましくは5μm~30μmである。
【0200】
一実施形態において、導体層は、メッキにより形成してよい。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の従来公知の技術により絶縁層の表面にメッキして、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができ、製造の簡便性の観点から、セミアディティブ法により形成することが好ましい。以下、導体層をセミアディティブ法により形成する例を示す。
【0201】
まず、絶縁層の表面に、無電解メッキによりメッキシード層を形成する。次いで、形成されたメッキシード層上に、所望の配線パターンに対応してメッキシード層の一部を露出させるマスクパターンを形成する。露出したメッキシード層上に、電解メッキにより金属層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なメッキシード層をエッチング等により除去して、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
【0202】
他の実施形態において、導体層は、金属箔を使用して形成してよい。金属箔を使用して導体層を形成する場合、工程(V)は、工程(I)と工程(II)の間に実施することが好適である。例えば、工程(I)の後、支持体を除去し、露出した樹脂組成物層の表面に金属箔を積層する。樹脂組成物層と金属箔との積層は、真空ラミネート法により実施してよい。積層の条件は、工程(I)について説明した条件と同様としてよい。次いで、工程(II)を実施して絶縁層を形成する。その後、絶縁層上の金属箔を利用して、サブトラクティブ法、モディファイドセミアディティブ法等の従来の公知の技術により、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
【0203】
金属箔は、例えば、電解法、圧延法等の公知の方法により製造することができる。金属箔の市販品としては、例えば、JX日鉱日石金属社製のHLP箔、JXUT-III箔、三井金属鉱山社製の3EC-III箔、TP-III箔等が挙げられる。
【0204】
あるいは、樹脂シートの支持体として、金属箔や、支持基材付き金属箔を使用した場合、該金属箔を用いて導体層を形成してよいことは先述のとおりである。
【0205】
[半導体チップパッケージ]
本発明の半導体チップパッケージは、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる封止層を含む。本発明の半導体チップパッケージはまた、先述のとおり、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる、再配線層を形成するための絶縁層(再配線形成層)を含んでもよい。
【0206】
半導体チップパッケージは、例えば、本発明の樹脂組成物、樹脂シートを用いて、下記(1)乃至(6)の工程を含む方法により製造することができる。工程(3)の封止層あるいは工程(5)の再配線形成層を形成するために、本発明の樹脂組成物、樹脂シートを用いればよい。以下、樹脂組成物や樹脂シートを用いて封止層や再配線形成層を形成する一例を示すが、半導体チップパッケージの封止層や再配線形成層を形成する技術は公知であり、当業者であれば、本発明の樹脂組成物や樹脂シートを用いて、公知の技術に従って半導体パッケージを製造することができる。
(1)基材に仮固定フィルムを積層する工程、
(2)半導体チップを、仮固定フィルム上に仮固定する工程、
(3)半導体チップ上に封止層を形成する工程、
(4)基材及び仮固定フィルムを半導体チップから剥離する工程、
(5)半導体チップの基材及び仮固定フィルムを剥離した面に、絶縁層としての再配線形成層を形成する工程、及び
(6)再配線形成層上に、導体層としての再配線層を形成する工程
【0207】
-工程(1)-
基材に使用する材料は特に限定されない。基材としては、シリコンウェハ;ガラスウェハ;ガラス基板;銅、チタン、ステンレス、冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属基板;ガラス繊維にエポキシ樹脂等をしみこませ熱硬化処理した基板(例えばFR-4基板);ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)からなる基板などが挙げられる。
【0208】
仮固定フィルムは、工程(4)において半導体チップから剥離することができると共に、半導体チップを仮固定することができれば材料は特に限定されない。仮固定フィルムは市販品を用いることができる。市販品としては、日東電工社製のリヴァアルファ等が挙げられる。
【0209】
-工程(2)-
半導体チップの仮固定は、フリップチップボンダー、ダイボンダー等の公知の装置を用いて行うことができる。半導体チップの配置のレイアウト及び配置数は、仮固定フィルムの形状、大きさ、目的とする半導体パッケージの生産数等に応じて適宜設定することができ、例えば、複数行で、かつ複数列のマトリックス状に整列させて仮固定することができる。
【0210】
-工程(3)-
本発明の樹脂シートの樹脂組成物層を、半導体チップ上に積層、又は本発明の樹脂組成物を半導体チップ上に塗布し、硬化(例えば熱硬化)させて封止層を形成する。
【0211】
例えば、半導体チップと樹脂シートの積層は、樹脂シートの保護フィルムを除去した後支持体側から樹脂シートを半導体チップに加熱圧着することにより行うことができる。樹脂シートを半導体チップに加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ともいう。)としては、例えば、加熱された金属板(SUS鏡板等)又は金属ロール(SUSロール)等が挙げられる。なお、加熱圧着部材を樹脂シートに直接プレスするのではなく、半導体チップの表面凹凸に樹脂シートが十分に追随するよう、耐熱ゴム等の弾性材を介してプレスするのが好ましい。半導体チップと樹脂シートの積層は、真空ラミネート法により実施してもよく、その積層条件は、プリント配線板の製造方法に関連して説明した積層条件と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【0212】
積層の後、樹脂組成物を熱硬化させて封止層を形成する。熱硬化の条件は、プリント配線板の製造方法に関連して説明した熱硬化の条件と同様である。
【0213】
樹脂シートの支持体は、半導体チップ上に樹脂シートを積層し熱硬化した後に剥離してもよく、半導体チップ上に樹脂シートを積層する前に支持体を剥離してもよい。
【0214】
本発明の樹脂組成物を塗布して封止層を形成する場合、その塗布条件としては、本発明の樹脂シートに関連して説明した樹脂組成物層を形成する際の塗布条件と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【0215】
-工程(4)-
基材及び仮固定フィルムを剥離する方法は、仮固定フィルムの材質等に応じて適宜変更することができ、例えば、仮固定フィルムを加熱、発泡(又は膨張)させて剥離する方法、及び基材側から紫外線を照射させ、仮固定フィルムの粘着力を低下させ剥離する方法等が挙げられる。
【0216】
仮固定フィルムを加熱、発泡(又は膨張)させて剥離する方法において、加熱条件は、通常、100~250℃で1~90秒間又は5~15分間である。また、基材側から紫外線を照射させ、仮固定フィルムの粘着力を低下させ剥離する方法において、紫外線の照射量は、通常、10mJ/cm2~1000mJ/cm2である。
【0217】
-工程(5)-
再配線形成層(絶縁層)を形成する材料は、再配線形成層(絶縁層)形成時に絶縁性を有していれば特に限定されず、半導体チップパッケージの製造のしやすさの観点から、感光性樹脂、熱硬化性樹脂が好ましい。本発明の樹脂組成物、樹脂シートを用いて再配線形成層を形成してもよい。
【0218】
再配線形成層を形成後、半導体チップと後述する導体層を層間接続するために、再配線形成層にビアホールを形成してもよい。ビアホールは、再配線形成層の材料に応じて、公知の方法により形成してよい。
【0219】
-工程(6)-
再配線形成層上への導体層の形成は、プリント配線板の製造方法に関連して説明した工程(V)と同様に実施してよい。なお、工程(5)及び工程(6)を繰り返し行い、導体層(再配線層)及び再配線形成層(絶縁層)を交互に積み上げて(ビルドアップ)もよい。
【0220】
半導体チップパッケージを製造するにあたって、(7)導体層(再配線層)上にソルダーレジスト層を形成する工程、(8)バンプを形成する工程、(9)複数の半導体チップパッケージを個々の半導体チップパッケージにダイシングし、個片化する工程をさらに実施してもよい。これらの工程は、半導体チップパッケージの製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。
【0221】
優れた誘電特性を呈すると共に耐薬品性も良好である硬化物をもたらす本発明の樹脂組成物、樹脂シートを用いて封止層、再配線形成層を形成することにより、半導体パッケージが、ファンイン(Fan-In)型パッケージであるかファンアウト(Fan-Out)型パッケージであるかの別を問わず、クラック不良や界面剥離不良が発生することを抑制しつつ伝送損失の極めて少ない半導体チップパッケージを実現することができる。一実施形態において、本発明の半導体チップパッケージは、ファンアウト(Fan-Out)型パッケージである。本発明の樹脂組成物、樹脂シートは、ファンアウト型パネルレベルパッケージ(FOPLP)、ファンアウト型ウェハレベルパッケージ(FOWLP)の別を問わず、適用できる。一実施形態において、本発明の半導体パッケージは、ファンアウト型パネルレベルパッケージ(FOPLP)である。他の一実施形態において、本発明の半導体パッケージは、ファンアウト型ウェハレベルパッケージ(FOWLP)である。
【0222】
[半導体装置]
本発明の半導体装置は、本発明の樹脂組成物層の硬化物からなる層を含む。本発明の半導体装置は、本発明のプリント配線板又は半導体チップパッケージを用いて製造することができる。
【0223】
半導体装置としては、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、デジタルカメラ及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等に供される各種半導体装置が挙げられる。
【実施例】
【0224】
<実施例1>ポリエステル樹脂(1)の合成
(1)原料ヒドロキシ化合物(1)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、ジシクロペンタジエン-フェノール重付加物(JFEケミカル社製「J-DPP85」、水酸基当量165g/eq.)99.0gとエチレンカーボネート(試薬)26.4gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して100℃まで昇温し完全に溶解させた。そのなかに48%KOH水溶液2.6gを添加して、攪拌しながら180℃まで昇温した。その間、炭酸ガスが発生して樹脂溶液が激しく発泡した。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン300gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gとリン酸水素二ナトリウム7.0gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過し、最後に180℃で減圧蒸留して、目的の原料ヒドロキシ化合物(1)94gを得た。この化合物の水酸基当量は185g/eq.(理論値187g/eq.;x1+x2=1に対応)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0225】
(2)エステル化反応-ポリエステル樹脂(1)の合成-
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された0.5リットル四つ口丸フラスコに、上記(1)で得られたヒドロキシ化合物(1)37.4g、1-ナフトール14.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.41g、メチルイソブチルケトン190gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(1)67gを得た。
【0226】
得られたポリエステル樹脂(1)について、下記のGPC測定条件およびIR測定条件に基づきゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法及び赤外分光分析(IR)法による測定を行った。該ポリエステル樹脂(1)のGPCによる数平均分子量は872、DSCで測定したTgは65℃であった。該ポリエステル樹脂(1)のGPCチャートを
図1aに、IRチャートを
図1bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=868、x1+x2=1に相当するm/z=912、x1+x2=2に相当するm/z=956の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(1)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0227】
(GPC測定条件)
測定装置:東ソー株式会社製「HLC-8420GPC」
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL-L」+東ソー株式会社製「TSK-GEL SuperHZ2000」+東ソー株式会社製「TSK-GEL SuperHZ2000」+東ソー株式会社製「TSK-GEL SuperHZ3000」+東ソー株式会社製「TSK-GEL SuperHZ4000」
検出器:RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製「GPCワークステーション EcoSEC-WorkStation」
カラム温度:40℃
展開溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.35ml/分
標準:前記「GPCワークステーション EcoSEC-WorkStation」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
TSKgel F-10、F-4、F-1、A-5000、A-1000、A-500(東ソー株式会社製)
試料:樹脂固形分換算で0.2質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(10μl)
【0228】
(IR測定条件)
測定装置:JASCO株式会社製「FT/IR-4600」
【0229】
<実施例2>ポリエステル樹脂(2)の合成
(1)原料ヒドロキシ化合物(2)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、ジシクロペンタジエン-フェノール重付加物(JFEケミカル社製「J-DPP85」、水酸基当量165g/eq.)99.0gとプロピレンカーボネート(試薬)30.6gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して100℃まで昇温し完全に溶解させた。そのなかに48%KOH水溶液2.7gを添加して、攪拌しながら180℃まで昇温した。その間、炭酸ガスが発生して樹脂溶液が激しく発泡した。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン300gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gとリン酸水素二ナトリウム7.0gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過し、最後に180℃で減圧蒸留して目的の原料ヒドロキシ化合物(2)96gを得た。この化合物の水酸基当量は192g/eq.(理論値194g/eq.;x1+x2=1に対応)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0230】
(2)エステル化反応-ポリエステル樹脂(2)の合成-
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された0.5リットル四つ口丸フラスコに、上記(1)で得られたヒドロキシ化合物(2)38.8g、1-ナフトール14.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.42g、メチルイソブチルケトン190gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(2)67gを得た。
【0231】
得られたポリエステル樹脂(2)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(2)のGPCによる数平均分子量は825、DSCで測定したTgは50℃であった。該ポリエステル樹脂(2)のGPCチャートを
図2aに、IRチャートを
図2bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=868、x1+x2=1に相当するm/z=926、x1+x2=2に相当するm/z=984の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(2)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0232】
<実施例3>ポリエステル樹脂(3)の合成
エステル化反応において1-ナフトール14.4gに代えてフェノール9.4gを使用した以外は、実施例2と同様にして、目的のポリエステル樹脂(3)62gを得た。
【0233】
得られたポリエステル樹脂(3)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(3)のGPCによる数平均分子量は895、DSCで測定したTgは49℃であった。該ポリエステル樹脂(3)のGPCチャートを
図3aに、IRチャートを
図3bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=768、x1+x2=1に相当するm/z=826、x1+x2=2に相当するm/z=884の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(3)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0234】
<実施例4>ポリエステル樹脂(4)の合成
(1)原料ヒドロキシ化合物(4)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、ビスフェノールF(本州化学工業社製「Bis-F」、水酸基当量100g/eq.)80.0gとエチレンカーボネート(試薬)49.3gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して100℃まで昇温し完全に溶解させた。そのなかに48%KOH水溶液3.7gを添加して、攪拌しながら180℃まで昇温した。その間、炭酸ガスが発生して樹脂溶液が激しく発泡した。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン200gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gとリン酸水素二ナトリウム7.0gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過し、最後に180℃で減圧蒸留して目的の原料ヒドロキシ化合物(4)110gを得た。この化合物の水酸基当量は132g/eq.(理論値131g/eq.;x1+x2=1.4に対応)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0235】
(2)エステル化反応-ポリエステル樹脂(4)の合成-
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された0.5リットル四つ口丸フラスコに、上記(1)で得られたヒドロキシ化合物(4)26.2g、フェノール9.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.33g、メチルイソブチルケトン150gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(4)48gを得た。
【0236】
得られたポリエステル樹脂(4)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(4)のGPCによる数平均分子量は680、DSCで測定したTgは45℃であった。該ポリエステル樹脂(4)のGPCチャートを
図4aに、IRチャートを
図4bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=648、x1+x2=1に相当するm/z=692、x1+x2=2に相当するm/z=736の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(4)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0237】
<実施例5>ポリエステル樹脂(5)の合成
(1)原料ヒドロキシ化合物(5)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、ビスフェノールF(本州化学工業社製「Bis-F」、水酸基当量100g/eq.)80.0gとプロピレンカーボネート(試薬)40.8gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して100℃まで昇温し完全に溶解させた。そのなかに48%KOH水溶液2.5gを添加して、攪拌しながら180℃まで昇温した。その間、炭酸ガスが発生して樹脂溶液が激しく発泡した。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン200gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gとリン酸水素二ナトリウム7.0gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過し、最後に180℃で減圧蒸留して目的の原料ヒドロキシ化合物(5)87gを得た。この化合物の水酸基当量は131g/eq.(理論値129g/eq.;x1+x2=1に対応)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0238】
(2)エステル化反応-ポリエステル樹脂(5)の合成-
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、上記(1)で得られたヒドロキシ化合物(5)25.8g、1-ナフトール14.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.37g、メチルイソブチルケトン170gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(5)51gを得た。
【0239】
得られたポリエステル樹脂(5)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(5)のGPCによる数平均分子量は722、DSCで測定したTgは51℃であった。該ポリエステル樹脂(5)のGPCチャートを
図5aに、IRチャートを
図5bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=748、x1+x2=1に相当するm/z=806、x1+x2=2に相当するm/z=864の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(5)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0240】
<実施例6>ポリエステル樹脂(6)の合成
エステル化反応においてイソフタル酸クロリドに代えてテレフタル酸クロリドを使用した以外は、実施例1と同様にして、目的のポリエステル樹脂(6)62gを得た。
【0241】
得られたポリエステル樹脂(6)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(6)のGPCによる数平均分子量は928、DSCで測定したTgは67℃であった。該ポリエステル樹脂(6)のGPCチャートを
図6aに、IRチャートを
図6bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=868、x1+x2=1に相当するm/z=912、x1+x2=2に相当するm/z=956の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(6)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0242】
<実施例7>ポリエステル樹脂(7)の合成
(1)原料ヒドロキシ化合物(7)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、ビスフェノールフルオレン(大阪ガスケミカル社製「BPF」、水酸基当量175g/eq.)70.0gとエチレンカーボネート(試薬)17.6gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して150℃まで昇温し完全に溶解させた。そのなかに48%KOH水溶液1.8gを添加して、攪拌しながら180℃まで昇温した。その間、炭酸ガスが発生して樹脂溶液が激しく発泡した。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン200gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gとリン酸水素二ナトリウム7.0gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過して、最後に180℃で減圧蒸留して目的の原料ヒドロキシ化合物(7)70gを得た。この化合物の水酸基当量は195g/eq.(理論値197g/eq.;x1+x2=1に対応)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0243】
(2)エステル化反応-ポリエステル樹脂(7)の合成-
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された0.5リットル四つ口丸フラスコに、上記(1)で得られたヒドロキシ化合物(7)39.4g、1-ナフトール14.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.43g、メチルイソブチルケトン195gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(7)65gを得た。
【0244】
得られたポリエステル樹脂(7)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(7)のGPCによる数平均分子量は803、DSCで測定したTgは75℃であった。該ポリエステル樹脂(7)のGPCチャートを
図7aに、IRチャートを
図7bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=898、x1+x2=1に相当するm/z=942、x1+x2=2に相当するm/z=986の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(7)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0245】
<実施例8>ポリエステル樹脂(8)の合成
(1)原料ヒドロキシ化合物(8)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、2、2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(ビスフェノールAF、水酸基当量168g/eq.)100.8gとエチレンカーボネート(試薬)15.8gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して100℃まで昇温し完全に溶解させた。そのなかに48%KOH水溶液2.4gを添加して、攪拌しながら180℃まで昇温した。その間、炭酸ガスが発生して樹脂溶液が激しく発泡した。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン200gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gとリン酸水素二ナトリウム10.0gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過して、最後に180℃で減圧蒸留して目的の原料ヒドロキシ化合物(8)95gを得た。この化合物の水酸基当量は177g/eq.(理論値175g/eq.;x1+x2=0.6に対応)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0246】
(2)エステル化反応-ポリエステル樹脂(8)の合成-
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された0.5リットル四つ口丸フラスコに、上記(1)で得られたヒドロキシ化合物(8)34.9g、ペンタフルオロフェノール18.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.42g、メチルイソブチルケトン180gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(8)62gを得た。
【0247】
得られたポリエステル樹脂(8)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(8)のGPCによる数平均分子量は1293、DSCで測定したTgは46℃であった。該ポリエステル樹脂(8)のGPCチャートを
図8aに、IRチャートを
図8bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=964、x1+x2=1に相当するm/z=1008、x1+x2=2に相当するm/z=1052の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(8)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0248】
<実施例9>ポリエステル樹脂(9)の合成
(1)ベンジル変性2,7-ジヒドロキシナフタレンの合成
攪拌装置、温度計、窒素ガス吹込み口、ディーンスターク管が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、2,7-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業社製)64.0gとベンジルアルコール(純正化学社製)86.4g、4-トルエンスルホン酸・一水和物(純正化学社製)1.50gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して160℃まで昇温した。その間、脱水による発泡と水の留出が見られた。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン200gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gと50%苛性ソーダ使用液0.9gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過し、最後に180℃で減圧蒸留して、目的のベンジル変性ジヒドロキシナフタレン(1)130gを得た。この化合物の水酸基当量は168g/eq.(理論値170g/eq.)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0249】
(2)原料ヒドロキシ化合物(9)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された2リットル四つ口丸フラスコに、上記(1)で合成したベンジル変性ジヒドロキシナフタレン102.0gとエチレンカーボネート(試薬)26.4gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して100℃まで昇温し完全に溶解させた。そこに48%KOH水溶液2.6gを添加して、攪拌しながら180℃まで昇温した。その間、炭酸ガスが発生して樹脂溶液が激しく発泡した。その発泡が完全に停止したことを確認した後、さらにその温度で1時間攪拌を続けた後に、メチルイソブチルケトン300gを添加して完全に溶解した。そこに蒸留水70gとリン酸水素二ナトリウム7.0gを加えて中和して、さらに同量の蒸留水で3回水洗した。その後共沸脱水した後に精密ろ過し、最後に180℃で減圧蒸留して、目的の原料ヒドロキシ化合物(9)96gを得た。この化合物の水酸基当量は190g/eq.(理論値 192g/eq.;x1+x2=1に対応)であったので、目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0250】
(3)エステル化反応-ポリエステル樹脂(9)の合成-
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された0.5リットル四つ口丸フラスコに、上記(2)で得られたヒドロキシ化合物(9)38.4g、1-ナフトール14.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.41g、メチルイソブチルケトン170gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(9)65gを得た。
【0251】
得られたポリエステル樹脂(9)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(9)のGPCによる数平均分子量は872、DSCで測定したTgは65℃であった。該ポリエステル樹脂(9)のGPCチャートを
図9aに、IRチャートを
図9bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=888、x1+x2=1に相当するm/z=932 、x1+x2=2に相当するm/z=976の各スペクトルが観察された。その結果、得られたポリエステル樹脂(9)は目的の分子構造を有するものであることが確認された。
【0252】
<比較例1>ポリエステル樹脂(10)の合成
攪拌装置、温度計、滴下漏斗、窒素ガス吹込み口が装着された0.5リットル四つ口丸フラスコに、ジシクロペンタジエン-フェノール重付加物(JFEケミカル社製「J-DPP85」、水酸基当量165g/eq.)33g、1-ナフトール14.4g、イソフタル酸クロリド30.5g、層間移動触媒0.39g、メチルイソブチルケトン130gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して完全に溶解させた。30℃で20%苛性ソーダ水溶液60.0gを、発熱に注意しながら、最終的に60℃まで昇温するように1時間要して滴下した。その後、さらに60℃で2時間攪拌を続けた後に、蒸留水50gを添加して、副生無機塩を完全に溶解した後に、その液を分液漏斗に移して静置分液して下層(水層)を棄却した。さらに水洗を3回繰り返し完全に中和した後に共沸蒸留で脱水し、精密ろ過した。その溶液を200℃で真空蒸留して溶媒を除去することによって目的のポリエステル樹脂(10)56gを得た。
【0253】
得られたポリエステル樹脂(10)について、実施例1と同様にGPC及びIRによる測定を行った。該ポリエステル樹脂(10)のGPCによる数平均分子量は947、DSCで測定したTgは60℃であった。該ポリエステル樹脂(10)のGPCチャートを
図10aに、IRチャートを
図10bに示す。またマススペクトルでは、目的物質の理論構造においてN=1の成分における、x1=x2=0に相当するm/z=868のスペクトルが観察された。
【0254】
実施例1~9及び比較例1で合成したポリエステル樹脂(1)~(10)について、その理論構造に係る一般式を示すと共に、各構造単位などをまとめて表1-1、表1-2に示す。
【0255】
【0256】
【0257】
【0258】
<実施例10~18及び比較例2>
(1)樹脂組成物の調製
合成したポリエステル樹脂(1)~(10)を用いて、下記表2に示す組成の樹脂組成物を調製した。
【0259】
(2)樹脂シートの作製
樹脂組成物をポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm、以下「PETフィルム」と略称する。)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが40μmとなるようにダイコーターにて塗布し、120℃で2分間乾燥させて、樹脂シートを作製した。
【0260】
(3)硬化物の製造
作製した樹脂シートを190℃で90分間加熱して樹脂組成物層を熱硬化させた。次いで、PETフィルムを剥離してシート状の硬化物を得た。
【0261】
硬化物について下記要領で評価試験を行った。結果を表3に示す。
【0262】
[誘電特性]
硬化物を、幅2mm、長さ80mmの試験片に切断し、空洞共振器摂動法誘電率測定装置(関東応用電子開発社製「CP521」)及びネットワークアナライザー(アジレントテクノロジー社製「E8362B」)を使用して、空洞共振法で測定周波数5.8GHz、23℃にて比誘電率と誘電正接の測定を行った。各硬化物について、2本の試験片について測定を行い(n=2)、平均値を算出した。
【0263】
[耐薬品性]
(a)重量変化率の評価
硬化物を、幅10mm、長さ50mmの試験片に切断し、100℃に加熱したオーブンで30分間乾燥させた後、重量(M1)を測定した。次いで、試験片を10重量%水酸化ナトリウム水溶液、10重量%硫酸にそれぞれ40℃で24時間浸漬した。その後、浸漬した試験片を水で十分に洗浄後、100℃に加熱したオーブンで30分間乾燥し、重量(M2)を測定した。測定した重量M1及びM2に基づき、薬品浸漬後の重量変化率(%)(=(M1-M2)/M1×100)を算出した。
【0264】
(b)強度変化率の評価
硬化物を、幅10mm、長さ50mmの試験片に切断し、100℃に加熱したオーブンで30分間乾燥させた後、引張強度(S1)を測定した。なお、引張強度は、JIS K7161に準拠し、温度25℃、湿度60%RH、引っ張り速度50mm/分にてテンシロン万能試験機(株式会社エー・アンド・デイ製)により測定した。次いで、試験片を10重量%水酸化ナトリウム水溶液、10重量%硫酸にそれぞれ40℃で24時間浸漬した。その後、浸漬した試験片を水で十分に洗浄後、100℃に加熱したオーブンで30分間乾燥し、引張強度(S2)を測定した。測定した強度S1及びS2に基づき、薬品浸漬後の強度変化率(%)(=(S1-S2)/S1×100)を算出した。
【0265】
【0266】