JP2020100759A - Resin composition, prepreg, metal-clad laminate and wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低誘電率および低誘電正接を有する配線基板を作成することができる樹脂組成物、プリプレグ、金属張積層板および配線基板に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition, a prepreg, a metal-clad laminate, and a wiring board capable of producing a wiring board having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent.
近年、LSIの高速化や高集積化、メモリーの大容量化などが進み、それに伴って各種電子部品の小型化、軽量化、薄型化などが急速に進んでいる。そのため、材料の面でもより優れた耐熱性、寸法安定性、電気特性などが要求されている。 2. Description of the Related Art In recent years, the speed and integration of LSIs have increased, and the capacity of memories has increased. Accordingly, various electronic components have rapidly become smaller, lighter, and thinner. Therefore, superior heat resistance, dimensional stability, and electrical characteristics are required in terms of materials.
従来、プリント配線板用には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられている。これらの樹脂は、各種の性能をバランスよく有しているものの、高周波領域での誘電特性が不十分である。この問題を解決する新しい材料として、ポリフェニレンエーテルが注目を浴び、銅張積層板への応用が試みられている(特許文献1)。 Conventionally, thermosetting resins such as phenol resins, epoxy resins, and polyimide resins have been used for printed wiring boards. Although these resins have various properties in a well-balanced manner, their dielectric properties in the high frequency region are insufficient. Polyphenylene ether has attracted attention as a new material for solving this problem, and its application to copper-clad laminates has been attempted (Patent Document 1).
しかし、近年においては、さらなる高周波領域での誘電率および誘電正接の低下が要求されている。したがって、特許文献1に記載されたポリフェニレンエーテルを含む樹脂組成物であっても、未だ誘電率および誘電正接が高いという問題がある。 However, in recent years, it has been required to further reduce the dielectric constant and the dielectric loss tangent in a high frequency region. Therefore, even the resin composition containing the polyphenylene ether described in Patent Document 1 has a problem that the dielectric constant and the dielectric loss tangent are still high.
本発明の目的は、誘電率および誘電正接を従来より抑えることができる樹脂組成物、誘電率および誘電正接の低いプリプレグおよび金属張積層板、ならびに優れた高周波特性を有する配線基板を提供することである。 An object of the present invention is to provide a resin composition capable of suppressing the dielectric constant and the dielectric loss tangent, a prepreg having a low dielectric constant and a dielectric loss tangent and a metal-clad laminate, and a wiring board having excellent high frequency characteristics. is there.
本発明の樹脂組成物は、(A)主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルと、(B)ジアリルイソシアヌレートの含有量が500ppm以下のトリアリルイソシアヌレートと、(C)ビニル基含有量が50質量%〜85質量%、スチレン含有量が20質量%〜65質量、数平均分子量が10000以下である、ブタジエン、スチレン、ジビニルベンゼンの共重合体と、(D)分子量が30以上200以下の有機過酸化物と、を含有し、前記(A)変性ポリフェニレンエーテル、前記(B)トリアリルイソシアヌレート、前記(C)共重合体および前記(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、前記(C)共重合体の含有量が2〜40質量%であることを特徴とする。 The resin composition of the present invention comprises (A) a modified polyphenylene ether having a hydroxyl group at the terminal of the main chain modified with an ethylenically unsaturated compound, and (B) triallyl having a content of diallyl isocyanurate of 500 ppm or less. Copolymer of isocyanurate, (C) vinyl group content of 50% by mass to 85% by mass, styrene content of 20% by mass to 65% by mass, and number average molecular weight of 10,000 or less, styrene, divinylbenzene. And (D) an organic peroxide having a molecular weight of 30 or more and 200 or less, the (A) modified polyphenylene ether, the (B) triallyl isocyanurate, the (C) copolymer, and the (D). ) When the total amount of organic peroxides is 100% by mass, the content of the (C) copolymer is 2 to 40% by mass.
本発明のプリプレグは、基材と、前記基材に塗布または含浸させた本発明の樹脂組成物の半硬化物と、を有することを特徴とする。 The prepreg of the present invention is characterized by having a base material and a semi-cured product of the resin composition of the present invention applied or impregnated on the base material.
本発明の金属張積層板は、本発明のプリプレグと、前記プリプレグの表面に設けられた導電性金属箔と、を有することを特徴とする。 The metal-clad laminate of the present invention is characterized by including the prepreg of the present invention and a conductive metal foil provided on the surface of the prepreg.
本発明の配線基板は、複数の絶縁層と該絶縁層間に配置された導体層とを有する配線基板であって、前記絶縁層が、本発明のプリプレグを完全に硬化させたものであることを特徴とする。 The wiring board of the present invention is a wiring board having a plurality of insulating layers and conductor layers arranged between the insulating layers, wherein the insulating layer is obtained by completely curing the prepreg of the present invention. Characterize.
本発明の樹脂組成物によれば、得られる硬化物の誘電率および誘電正接を従来よりも低くできる。したがって、本発明の樹脂組成物を用いることによって、誘電率および誘電正接の低いプリプレグ、金属張積層板、ならびに優れた高周波特性を有する配線基板を得ることができる。さらに、本発明の配線基板を、金属箔との密着性が向上し、耐熱性に優れたものとすることもできる。 According to the resin composition of the present invention, the dielectric constant and dielectric loss tangent of the obtained cured product can be made lower than before. Therefore, by using the resin composition of the present invention, it is possible to obtain a prepreg having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent, a metal-clad laminate, and a wiring board having excellent high-frequency characteristics. Furthermore, the wiring board of the present invention can be made to have improved adhesiveness with the metal foil and excellent heat resistance.
以下、本発明について、実施形態を参照しながら詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、(A)主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性された変性ポリフェニレンエーテルと、(B)トリアリルイソシアヌレートと、(C)ブタジエン、スチレンおよびジビニルベンゼンからなる共重合体と、(D)有機過酸化物と、を含有し、前記(A)ポニフェニレンエーテル、前記(B)トリアリルイソシアヌレート、前記(C)共重合体および前記(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、前記(C)共重合体の含有量が2〜40質量%であることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments.
A resin composition according to an embodiment of the present invention includes (A) a modified polyphenylene ether in which a hydroxyl group at the terminal of the main chain is modified with an ethylenically unsaturated compound, (B) triallyl isocyanurate, and C) containing a copolymer of butadiene, styrene and divinylbenzene, and (D) an organic peroxide, wherein (A) poniphenylene ether, (B) triallyl isocyanurate, and (C) When the total amount of the polymer and the (D) organic peroxide is 100% by mass, the content of the (C) copolymer is 2 to 40% by mass.
本実施形態で用いられる(A)変性ポリフェニレンエーテルは、主鎖の末端に存在するヒドロキシル基がエチレン性不飽和化合物で変性されたポリフェニレンエーテルであり、(B)トリアリルイソシアヌレートおよび(C)共重合体と反応して重合体(架橋物)を形成する成分である。この(A)変性ポリフェニレンエーテルにより、硬化物の誘電率および誘電正接をより低く抑えることができる。
この(A)変性ポリフェニレンエーテルは、例えば、下記一般式(I)で表される化合物
The (A) modified polyphenylene ether is, for example, a compound represented by the following general formula (I).
このR1〜R7は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、またはフェニル基、であることが好ましい。 It is preferable that R 1 to R 7 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group.
なお、上記一般式(I)中におけるR1〜R7の炭素原子を含有する有機基、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基はさらに置換基を有していてもよく、この置換基としては、例えば、カルボキシル基、アルデヒド基、ヒドロキシル基、アミノ基等が挙げられる。 In addition, the organic group containing a carbon atom of R 1 to R 7 in the above general formula (I), for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group may further have a substituent. Examples of the substituent include a carboxyl group, an aldehyde group, a hydroxyl group, an amino group and the like.
(A)変性ポリフェニレンエーテルの含有量は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、29.9〜88質量%が好ましく、40〜75質量%がより好ましい。このような含有割合とすることで、硬化物の誘電率および誘電正接をより低下させることができる。 The content of (A) modified polyphenylene ether is when the total amount of (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100% by mass. , 29.9 to 88 mass% is preferable, and 40 to 75 mass% is more preferable. With such a content ratio, the dielectric constant and dielectric loss tangent of the cured product can be further reduced.
本実施形態で用いられる(B)トリイソシアヌレートは、ジイソシアヌレートの含有量が500ppm以下のトリイソシアヌレートであり、(A)変性ポリフェニレンエーテルおよび(C)共重合体と反応して重合体(架橋物)を形成する成分である。(B)トリイソシアヌレートを用いることにより、優れた誘電特性および耐熱性を有する硬化物を得ることができる。
そして、この(B)トリイソシアヌレートにおいて、不純物として含まれるジアリルイソシアヌレートを500ppm以下とすることで、耐熱性が良好なものとできる。
The (B) triisocyanurate used in the present embodiment is a triisocyanurate having a diisocyanurate content of 500 ppm or less, and reacts with the (A) modified polyphenylene ether and (C) copolymer to obtain a polymer ( It is a component that forms a crosslinked product). By using (B) triisocyanurate, a cured product having excellent dielectric properties and heat resistance can be obtained.
In this (B) triisocyanurate, heat resistance can be improved by adjusting the diallyl isocyanurate contained as an impurity to 500 ppm or less.
この(B)トリイソシアヌレートとしては、市販品を用いることができる。例えば、この市販品としては、TAICROS(エボニックデグサ社製、商品名;ジアリルイソシアヌレート含有量:100〜400ppm)等が挙げられる。 A commercial item can be used as this (B) triisocyanurate. For example, TAICROS (manufactured by Evonik Degussa, trade name; diallyl isocyanurate content: 100 to 400 ppm) and the like can be mentioned as the commercially available product.
(B)トリイソシアヌレートの含有量は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、9.9〜68質量%であることが好ましく、20〜50質量%であることがより好ましい。このような含有範囲とすることで、より高い耐熱性が発揮される。 The content of (B) triisocyanurate is such that the total amount of (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100% by mass. , 9.9 to 68 mass% is preferable, and 20 to 50 mass% is more preferable. With such a content range, higher heat resistance is exhibited.
本実施形態に用いられる(C)共重合体は、ブタジエン、スチレン、ジビニルベンゼンの共重合体であり、(A)変性ポリフェニレンエーテルおよび(B)トリイソシアヌレートと反応して重合体(架橋物)を形成する成分である。この(C)共重合体に存在する二重結合と、(A)変性ポリフェニレンエーテルおよび(B)トリイソシアヌレートに存在する二重結合とが反応して重合し、硬化物となる。 The (C) copolymer used in the present embodiment is a copolymer of butadiene, styrene and divinylbenzene, which reacts with (A) modified polyphenylene ether and (B) triisocyanurate to form a polymer (crosslinked product). Is a component that forms. The double bond present in the (C) copolymer reacts with the double bond present in the (A) modified polyphenylene ether and (B) triisocyanurate to polymerize to form a cured product.
この(C)共重合体は、硬化物の耐熱性の観点から、ビニル基含有量が50質量%〜85質量%、スチレン含有量が20質量%〜65質量%、であることが必要である。ここで、ビニル基含有量とは、本明細書ではブタジエンとジビニルベンゼンのビニル基が合成の過程で消費されずに残った合計量を言う。50質量%以上とすることで耐熱性が向上し、85質量%以下とすることで保存安定性を良好に保持する。また、スチレン含有量が20質量%以上とすることで誘電正接を良好に、65質量%以下とすることで成形性を確保する。
本明細書において、ビニル基含有量はFT-IRを用い、含有する二重結合である1,4-シス(724cm-1)、1,2-ビニル(910cm-1)、および1,4-トランス(966cm-1)の各構造のピーク強度を測定し、これら3つのピーク強度の合計に対する1,2-ビニルのピーク強度の強度比率により算出した。
また、スチレン含有量はFT-IRを用い、スチレン(699cm-1)のピーク強度を測定し、検量線を用い算出した。なお、検量線としては、スチレン含有量が既知のブタジエン、スチレン、ジビニルベンゼンの共重合体を複数用意し、それらのスチレン構造についてのFT-IRを用いたピーク強度を測定し、スチレン含有量とピーク強度との関係を表わす検量線を予め作成して用いればよい。
From the viewpoint of the heat resistance of the cured product, the (C) copolymer needs to have a vinyl group content of 50% by mass to 85% by mass and a styrene content of 20% by mass to 65% by mass. .. Here, the vinyl group content means the total amount of the vinyl groups of butadiene and divinylbenzene left without being consumed in the process of synthesis in the present specification. When it is 50% by mass or more, the heat resistance is improved, and when it is 85% by mass or less, the storage stability is kept good. Further, when the styrene content is 20% by mass or more, the dielectric loss tangent is good, and when it is 65% by mass or less, moldability is secured.
In the present specification, the content of vinyl groups using FT-IR, is a double bond containing 1,4-cis (724cm -1), 1,2- vinyl (910 cm -1), and 1,4 The peak intensity of each structure of trans (966 cm -1 ) was measured, and it was calculated by the intensity ratio of the peak intensity of 1,2-vinyl to the total of these three peak intensities.
Further, the styrene content was calculated by measuring the peak intensity of styrene (699 cm-1) using FT-IR and using a calibration curve. As the calibration curve, styrene having a known styrene content, styrene, a plurality of copolymers of divinylbenzene were prepared, and the peak intensity was measured using FT-IR for those styrene structures. A calibration curve representing the relationship with the peak intensity may be created in advance and used.
また、絶縁信頼性の観点から、(C)共重合体の数平均分子量が10,000以下であることが求められる。 Further, from the viewpoint of insulation reliability, the number average molecular weight of the (C) copolymer is required to be 10,000 or less.
(C)共重合体として、ビニル基含有量が50質量%〜85質量%、スチレン含有量が20質量%〜65質量%、数平均分子量が10,000以下という特性を有する共重合体を用いることで、樹脂組成物を硬化させたとき、硬化後の架橋密度が上がり、その結果ガラス転移温度が高くなり、絶縁信頼性および接続信頼性の高い基板が得られる。 As the (C) copolymer, a copolymer having a vinyl group content of 50% by mass to 85% by mass, a styrene content of 20% by mass to 65% by mass, and a number average molecular weight of 10,000 or less is used. Thus, when the resin composition is cured, the crosslink density after curing is increased, and as a result, the glass transition temperature is increased, and a substrate having high insulation reliability and connection reliability can be obtained.
この(C)共重合体としては、上記特性を有するものとして合成してもよいし、上記特性を有する市販品を用いることもできる。市販品としては、RICON250(CRAY VALLEY製、商品名;ビニル基含有量 70質量%、スチレン含有量 35質量%、数平均分子量 5,300)等が挙げられる。 This (C) copolymer may be synthesized as one having the above characteristics, or a commercial product having the above characteristics may be used. Examples of commercially available products include RICON250 (manufactured by CRAY VALLEY, trade name; vinyl group content 70% by mass, styrene content 35% by mass, number average molecular weight 5,300).
(C)共重合体の含有量は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、2〜40質量%が好ましい。(C)共重合体がこのような割合で含まれることによって、誘電率、誘電正接を低く維持した状態で、密着性をより向上させることが可能となる。これらの共重合体は5〜30質量%の割合で含まれていることがより好ましい。 The content of the (C) copolymer is when the total amount of (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100% by mass. , 2 to 40 mass% is preferable. By including the copolymer (C) in such a proportion, it becomes possible to further improve the adhesiveness while keeping the dielectric constant and the dielectric loss tangent low. It is more preferable that these copolymers are contained in a proportion of 5 to 30% by mass.
(C)共重合体は以下のように製造することができる。
この(C)共重合体の合成方法にはアルキルリチウムを開始剤とするアニリンリビング重合法などが用いられる。アニオン重合開始剤を重合開始剤とするアニオン重合法により、化合物を単独重合させた後、あるいは共重合可能な化合物と共重合させた後、さらに多官能性カップリング剤を共重合させる。
The (C) copolymer can be produced as follows.
An aniline living polymerization method using an alkyl lithium as an initiator is used for the method of synthesizing the (C) copolymer. The compound is homopolymerized or copolymerized with a copolymerizable compound by an anionic polymerization method using an anionic polymerization initiator as a polymerization initiator, and then a polyfunctional coupling agent is further copolymerized.
多官能性カップリング剤として、具体的には、ジビニル芳香族化合物であり、ジビニル芳香族化合物としては、例えば、1,3−ジビニルベンゼン、1,4−ジビニルベンゼン、1,2−ジイソプロペニルベンゼン、1,3−ジイソプロペニルベンゼン、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、1,3−ジビニルナフタレン、1,8−ジビニルナフタレン、2,4−ジビニルビフェニル、1,2−ジビニル−3,4−ジメチルベンゼン、1,3−ジビニル−4,5,8−トリブチルナフタレン、2,2′−ジビニル−4−エチル−4′−プロピルビフェニル等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The polyfunctional coupling agent is specifically a divinyl aromatic compound, and examples of the divinyl aromatic compound include 1,3-divinylbenzene, 1,4-divinylbenzene and 1,2-diisopropenyl. Benzene, 1,3-diisopropenylbenzene, 1,4-diisopropenylbenzene, 1,3-divinylnaphthalene, 1,8-divinylnaphthalene, 2,4-divinylbiphenyl, 1,2-divinyl-3,4 -Dimethylbenzene, 1,3-divinyl-4,5,8-tributylnaphthalene, 2,2'-divinyl-4-ethyl-4'-propylbiphenyl and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
アニオン重合開始剤としては、アルカリ金属または有機アルカリ金属を例示することができ、アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等を例示することができ、有機アルカリ金属としては、上記アルカリ金属のアルキル化物、アリル化物、アリール化物等を例示することができ、具体的には、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、エチルナトリウム、リチウムビフェニル、リチウムナフタレン、リチウムトリフェニル、ナトリウムナフタレン、α−メチルスチレンナトリウムジアニオン、1,1−ジフェニルヘキシルリチウム、1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム等を挙げることができる。 Examples of the anionic polymerization initiator include alkali metal or organic alkali metal, examples of the alkali metal include lithium, sodium, potassium, cesium, and the like. Examples thereof include alkylated products, allylated products, arylated products, and the like. Specific examples include ethyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, ethyl sodium, lithium biphenyl, lithium naphthalene, lithium tri. Examples thereof include phenyl, sodium naphthalene, α-methylstyrene sodium dianion, 1,1-diphenylhexyllithium, and 1,1-diphenyl-3-methylpentyllithium.
重合反応としては、モノマー(混合)溶液中にアニオン重合開始剤を滴下する方法や、アニオン重合開始剤を含む溶液にモノマー(混合)溶液を滴下する方法のいずれの方法でも行うことができるが、分子量および分子量分布を制御することができることから、アニオン重合開始剤を含む溶液にモノマー(混合)溶液を滴下する方法が好ましい。この合成反応は、通常、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、有機溶媒中において、−100〜50℃、好ましくは−100〜40℃の範囲の温度下で行われる。 The polymerization reaction can be carried out by any of a method of dropping an anionic polymerization initiator into a monomer (mixed) solution and a method of dropping a monomer (mixed) solution into a solution containing an anionic polymerization initiator, Since the molecular weight and the molecular weight distribution can be controlled, the method of dropping the monomer (mixed) solution into the solution containing the anionic polymerization initiator is preferable. This synthesis reaction is usually carried out in an organic solvent under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon at a temperature in the range of -100 to 50°C, preferably -100 to 40°C.
合成反応に用いられる有機溶媒としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環族炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等のエーテル類の他、アニソール、ヘキサメチルホスホルアミド等のアニオン重合において通常使用される有機溶媒を挙げることができ、これらは一種単独溶媒または二種以上の混合溶媒として使用することができる。これらのうち、極性および溶解性の観点から、テトラヒドロフランとトルエン、テトラヒドロフランとヘキサン、テトラヒドロフランとメチルシクロヘキサンの各混合溶媒が好ましい。 Examples of the organic solvent used in the synthesis reaction include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and cyclopentane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, and diethyl. In addition to ethers such as ether, tetrahydrofuran (THF) and dioxane, there can be mentioned organic solvents usually used in anionic polymerization such as anisole and hexamethylphosphoramide. These are one kind of a single solvent or a mixture of two or more kinds. It can be used as a solvent. Of these, mixed solvents of tetrahydrofuran and toluene, tetrahydrofuran and hexane, and tetrahydrofuran and methylcyclohexane are preferable from the viewpoint of polarity and solubility.
重合形態としては、各成分がコポリマー鎖全体に統計的に分布しているランダム共重合体、部分ブロック共重合体、完全ブロック共重合体を挙げることができ、化合物の添加法を選択することにより、それぞれ合成することができる。 Examples of the polymerization form include random copolymers in which each component is statistically distributed throughout the copolymer chain, partial block copolymers, complete block copolymers, and by selecting the compound addition method. , Can be respectively synthesized.
なお、本実施形態に係る樹脂組成物には、(C)共重合体以外の熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の少なくとも1種が添加されていてもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、GPPS(汎用ポリスチレン)、HIPS(耐衝撃性ポリスチレン)などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 In addition, at least 1 sort(s) of the thermoplastic resin and thermosetting resin other than the (C) copolymer may be added to the resin composition which concerns on this embodiment. Examples of the thermoplastic resin include GPPS (general-purpose polystyrene) and HIPS (impact-resistant polystyrene). Examples of thermosetting resins include epoxy resins. These resins may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態で用いられる(D)有機過酸化物は、分子量が30以上200以下であり、ラジカル開始剤として作用する化合物である。この(D)有機過酸化物は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレートおよび(C)共重合体をラジカル反応により重合させて、これらの重合体(架橋物)を得るために、穏和な条件でラジカルを発生させ、重合反応を進める化合物である。 The (D) organic peroxide used in this embodiment is a compound having a molecular weight of 30 or more and 200 or less and acting as a radical initiator. This (D) organic peroxide is obtained by polymerizing (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate and (C) copolymer by a radical reaction to obtain these polymers (crosslinked products). , A compound that generates radicals under mild conditions to promote the polymerization reaction.
この(D)有機過酸化物は、公知のラジカル開始剤として機能する有機過酸化物が挙げられ、誘電率をより低くする観点から、分子量:200以下であることが必要である。市販品としてはパーブチルD(日油(株)製、商品名;ジ−t−ブチルパーオキサイド、分子量:146)、パーブチルZ(日油(株)製、商品名;t−ブチルパーオキシベンゾエート、分子量:194)等が挙げられる。なお、(D)有機過酸化物は、ベンゼン環を有しない構造が好ましい。ベンゼン環を有しないことで、誘電正接をより効率よく低下させることができる。 Examples of the organic peroxide (D) include known organic peroxides that function as radical initiators, and it is necessary that the molecular weight is 200 or less from the viewpoint of lowering the dielectric constant. Commercially available products include Perbutyl D (NOF Corporation, trade name: di-t-butylperoxide, molecular weight: 146), Perbutyl Z (NOF CORPORATION, trade name: t-butylperoxybenzoate, Molecular weight: 194) and the like. The organic peroxide (D) preferably has a structure having no benzene ring. By not having a benzene ring, the dielectric loss tangent can be lowered more efficiently.
(D)有機過酸化物の含有量は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、0.1〜7質量%が好ましく、1〜6質量%がより好ましい。(D)有機過酸化物がこのような割合で含まれることによって、より高い耐熱性を有する硬化物を得ることができる。 The content of the (D) organic peroxide was set such that the total amount of the (A) modified polyphenylene ether, the (B) triisocyanurate, the (C) copolymer, and the (D) organic peroxide was 100% by mass. At this time, 0.1 to 7 mass% is preferable, and 1 to 6 mass% is more preferable. By including the organic peroxide (D) in such a ratio, a cured product having higher heat resistance can be obtained.
本実施形態においては、さらに、(E)シリコーン系重合体を有するコアシェル構造体を含んでもよい。この(E)コアシェル構造体は、コア部およびシェル部の少なくともいずれか一方にシリコーン系重合体を有するものであり、樹脂組成物の硬化物に弾性を付与するために使用される成分である。
例えばコアシェル構造体でないシリコンレジンを使用した場合、樹脂組成物の硬化物に弾性を付与することが出来ない。また、コアシェル構造体でないシリコンゴムを使用した場合、溶剤で膨潤してしまい、十分に分散せず樹脂組成物の硬化物に弾性を付与することが出来ない。
その一方、コア部がシリコンゴムのように弾性を有するシリコーン系重合体で、シェル部がシリコンレジンのように耐溶剤性を有するシリコーン系重合体とすると、コアシェル構造体の場合、十分に分散し、樹脂組成物の硬化物に弾性を付与することが出来る。
また、コア部にシリコーン系重合体を用いた場合、耐溶剤性が良好、シェルにシリコーン系重合体を用いた場合、耐熱性が良好である。
In the present embodiment, a core-shell structure having (E) a silicone-based polymer may be further included. This (E) core-shell structure has a silicone polymer in at least one of the core part and the shell part, and is a component used for imparting elasticity to the cured product of the resin composition.
For example, when a silicone resin that is not a core-shell structure is used, elasticity cannot be imparted to the cured product of the resin composition. Further, when silicone rubber that is not a core-shell structure is used, it swells with a solvent and is not sufficiently dispersed, so that it is impossible to impart elasticity to the cured product of the resin composition.
On the other hand, if the core part is a silicone-based polymer having elasticity like silicon rubber and the shell part is a silicone-based polymer having solvent resistance like silicon resin, in the case of a core-shell structure, it is sufficiently dispersed. It is possible to impart elasticity to the cured product of the resin composition.
Further, when the silicone polymer is used for the core part, the solvent resistance is good, and when the silicone polymer is used for the shell, the heat resistance is good.
この(E)コアシェル構造体は、核となる粒子状のコア部と、このコア部の外側表面に形成されるシェル部とからなるコアシェル構造を有しており、コア部とシェル部の少なくとも一方がシリコーン系重合体で形成されている構造体である。 The (E) core-shell structure has a core-shell structure composed of a core part in the form of particles serving as a core and a shell part formed on the outer surface of the core part, and at least one of the core part and the shell part. Is a structure formed of a silicone polymer.
ここで用いられるシリコーン系重合体としては、ジクロロジメチルシランをはじめとする各種のシラン類を加水分解し、生成したシラノール (R-Si-OH) が脱水縮合したオリゴマー、ポリマー等が挙げられる。
また、コア部およびシェル部において、シリコーン系重合体以外の材料としては、アクリルゴム、ブタジエンゴム、PTEF等が挙げられる。
Examples of the silicone-based polymer used here include oligomers and polymers in which silanol (R-Si-OH) produced by hydrolyzing various silanes such as dichlorodimethylsilane is dehydrated and condensed.
Examples of materials other than the silicone-based polymer in the core portion and the shell portion include acrylic rubber, butadiene rubber, and PTFE.
また、(E)コアシェル構造体の形状としては、樹脂組成物の硬化物に弾性を付与する観点からシェルの厚さはコアの厚さの1/10以下で、シェルとコアの界面は十分な強度を有していることが望ましい。 Further, as the shape of the (E) core-shell structure, the thickness of the shell is 1/10 or less of the thickness of the core from the viewpoint of imparting elasticity to the cured product of the resin composition, and the interface between the shell and the core is sufficient. It is desirable to have strength.
この(E)コアシェル構造体の平均粒子径は、特に限定されないが、0.1〜5μmが好ましく、0.5〜2.0μmがより好ましい。このような範囲であると、硬化物に良好に弾性を付与できる。この(E)コアシェル構造体は、市販品を用いてもよく、例えば、KMP−600(信越シリコーン(株)製、商品名)などが挙げられる。 The average particle diameter of the (E) core-shell structure is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.5 to 2.0 μm. Within such a range, the cured product can have good elasticity. As the (E) core-shell structure, a commercially available product may be used, and examples thereof include KMP-600 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).
この(E)コアシェル構造体の製造方法は、粒子状のコア部の外側に、重合体を形成してシェル部とする方法であれば、特に限定されない。例えば、(E)コアシェル構造体は、シリコーン系重合体で形成された粒子(コア部)の存在下で、シェル部を形成するモノマー成分を重合させることによって得られる。このモノマー成分は特に限定されないが、耐溶剤を有するものが好ましい。通常、コア部を形成するシリコーン系重合体を構成しているモノマー成分とは異なるモノマー成分が使用される。 The method of producing the (E) core-shell structure is not particularly limited as long as it is a method of forming a polymer on the outside of the particulate core portion to form a shell portion. For example, the (E) core-shell structure is obtained by polymerizing a monomer component forming a shell part in the presence of particles (core part) formed of a silicone-based polymer. The monomer component is not particularly limited, but those having solvent resistance are preferable. Usually, a monomer component different from the monomer component constituting the silicone polymer forming the core portion is used.
シェル部を形成するモノマー成分としては、例えば、コア部を形成するシリコーン系重合体と反応性を有するモノマー成分が挙げられる。このようなモノマー成分を使用することによって、コア部の外側にモノマー成分がグラフト化し、シリコーン系重合体で形成されるコア部とコア部の外側にグラフト重合体で形成されるシェル部とで構成されるコアシェルシリコーンが得られる。 Examples of the monomer component that forms the shell portion include a monomer component that is reactive with the silicone-based polymer that forms the core portion. By using such a monomer component, the monomer component is grafted on the outer side of the core part, and is composed of a core part formed of a silicone polymer and a shell part formed of a graft polymer on the outer side of the core part. The obtained core-shell silicone is obtained.
また、シェル部がシリコーン系重合体で、コア部がシリコーン系重合体以外の材料の場合、形成材料を入れ替えて、上記と同様の操作により形成すればよい。すなわち、シリコーン系重合体以外の重合体を形成するモノマー成分でコア部を形成しておき、その外側にシリコーン系重合体を形成すればよい。 When the shell part is a silicone-based polymer and the core part is made of a material other than the silicone-based polymer, the forming materials may be replaced and the same operation as described above may be performed. That is, the core portion may be formed with a monomer component that forms a polymer other than the silicone polymer, and the silicone polymer may be formed on the outside of the core portion.
(E)コアシェル構造体の含有量は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、外添で0.1〜5.0質量%が好ましく、1.0〜3.0質量%がより好ましい。(E)コアシェル構造体がこのような含有範囲であると、弾性を良好に付与することできる。特に、この含有量を5.0質量%未満とすることで、誘電率等の他の特性に悪影響を及ぼすことがない。 The content of the (E) core-shell structure is when the total amount of the (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100% by mass. 0.1 to 5.0 mass% is preferable, and 1.0 to 3.0 mass% is more preferable. When the core shell structure (E) has such a content range, elasticity can be imparted well. In particular, when the content is less than 5.0% by mass, other characteristics such as the dielectric constant are not adversely affected.
本発明の実施形態において、さらに、(F)トルエンを含有してもよい。(F)トルエンは、樹脂成分、すなわち(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体およびそれらの重合体(架橋物)、を溶解または分散させるための溶剤として用いられる。
(F)トルエンの含有量は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、外添で70〜140質量%が好ましい。なお、(F)トルエン以外に、ベンゼン、キシレンなどの芳香族系溶剤、アセトンなどのケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、クロロホルムなどの溶剤を併用してもよい。
In the embodiment of the present invention, (F) toluene may be further contained. (F) Toluene is used as a solvent for dissolving or dispersing the resin components, that is, (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer and their polymers (crosslinked products). To be
The content of (F) toluene is outside when the total amount of (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100% by mass. In addition, 70 to 140 mass% is preferable. In addition to (F) toluene, aromatic solvents such as benzene and xylene, ketone solvents such as acetone, and solvents such as tetrahydrofuran and chloroform may be used together.
本実施形態に係る樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、シリカ、難燃剤、応力緩和剤などを含んでもよい。
シリカとしては、この種の組成物に配合されるものであればよく、例えば、粉砕シリカ、溶融シリカなどが挙げられ、これらを単独でまたは2種以上を混合して用いてもよい。より具体的には、メタクリルシランで表面処理した溶融シリカが挙げられ、例えば、SFP−130MC(電気化学工業(株)製、商品名)、FUSELEX E−2、Adma FineSO−C5、PLV−3(いずれも(株)龍森製、商品名)などを用いることができる。
The resin composition according to the present embodiment may contain silica, a flame retardant, a stress relaxation agent, etc., if necessary, within a range that does not impair the effects of the present invention.
The silica may be any one that can be added to the composition of this type, and examples thereof include ground silica and fused silica. These may be used alone or in combination of two or more. More specifically, a fused silica surface-treated with methacrylsilane can be used. In any case, a product manufactured by Tatsumori Co., Ltd. or the like can be used.
シリカとしては、10μm以下の平均粒径を有するシリカ粒子が用いることが好ましい。このような大きさのシリカ粒子を用いることによって、樹脂組成物が、例えば金属張積層板などの形成に用いられる場合に、金属箔との密着性をより向上させることができる。
シリカは、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量部としたときに、好ましくは5〜40質量部の割合で含まれる。シリカがこのような割合で含まれることによって樹脂組成物の溶融流動性がより向上する。さらに、樹脂組成物が、例えば金属張積層板などに用いられる場合に、金属箔との密着性をより向上させることができ、スルーホール接続信頼性もより向上させることができる。
As silica, it is preferable to use silica particles having an average particle diameter of 10 μm or less. By using the silica particles having such a size, when the resin composition is used for forming a metal-clad laminate, for example, the adhesiveness with the metal foil can be further improved.
Silica is preferably 5 to 40 parts by mass when the total amount of (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100 parts by mass. Included as a percentage. By including silica in such a ratio, the melt fluidity of the resin composition is further improved. Furthermore, when the resin composition is used in, for example, a metal-clad laminate, the adhesion with the metal foil can be further improved, and the through-hole connection reliability can be further improved.
難燃剤も、この種の樹脂組成物に配合されるものであればよく、特に限定されず、例えば、リン酸メラミン、ポリリン酸メラム、ポリリン酸メレム、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、赤燐、芳香族リン酸エステル、ホスホン酸エステル、ホスフィン酸エステル、ホスフィンオキサイド、ホスファゼン、メラミンシアノレートなどが挙げられる。これらの難燃剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。誘電特性並びに耐燃性、耐熱性、密着性、耐湿性、耐薬品性、信頼性などの観点から、好ましくはピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラム、ポリリン酸アンモニウムが用いられる。 The flame retardant may also be blended in this type of resin composition, and is not particularly limited, and examples thereof include melamine phosphate, melam polyphosphate, melem polyphosphate, melamine pyrophosphate, ammonium polyphosphate, red phosphorus, Examples thereof include aromatic phosphoric acid ester, phosphonic acid ester, phosphinic acid ester, phosphine oxide, phosphazene, and melamine cyanolate. These flame retardants may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of dielectric properties, flame resistance, heat resistance, adhesion, moisture resistance, chemical resistance, reliability, etc., melamine pyrophosphate, melamine polyphosphate, melam polyphosphate, and ammonium polyphosphate are preferably used.
難燃剤は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量部としたときに、好ましくは15〜45質量部の割合で含まれる。難燃剤がこのような割合で含まれることによって誘電特性、密着性および耐湿性にほとんど影響を与えることなく、耐燃性や耐熱性をより向上させることができる。 The flame retardant is preferably 15 to 45 when the total amount of (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100 parts by mass. Included in the ratio of parts by mass. By including the flame retardant in such a ratio, the flame resistance and heat resistance can be further improved with almost no influence on the dielectric properties, adhesion and moisture resistance.
応力緩和剤は、この種の樹脂組成物に配合されるものであればよく、特に限定されず、例えば、上記説明した(E)コアシェル構造体以外のシリコーン樹脂粒子などが挙げられる。シリコーン樹脂粒子としては、例えば、シリコンゴム−シリコンレジン複合パウダー(X−52−7030(信越化学工業(株)製、商品名)、MSP−1500(日興リカ(株)製、商品名)、MSP−3000(日興リカ(株)製、商品名))などが挙げられる。これらの応力緩和剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The stress relaxation agent is not particularly limited as long as it is blended with the resin composition of this type, and examples thereof include silicone resin particles other than the (E) core-shell structure described above. Examples of the silicone resin particles include silicon rubber-silicone resin composite powder (X-52-7030 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), MSP-1500 (trade name, manufactured by Nikko Rica Co., Ltd.), MSP. -3000 (manufactured by Nikko Rica Co., Ltd., trade name) and the like. These stress relaxation agents may be used alone or in combination of two or more.
応力緩和剤としては、好ましくは10μm以下の平均粒径を有するものが用いられる。このような平均粒径を有する応力緩和剤を用いることによって、樹脂組成物が、例えば金属張積層板などの形成に用いられる場合に、金属箔との密着性をより向上させることができる。応力緩和剤は、(A)変性ポリフェニレンエーテル、(B)トリイソシアヌレート、(C)共重合体、および(D)有機過酸化物の合計量を100質量部としたときに、好ましくは1〜10質量部の割合で含まれる。応力緩和剤がこのような割合で含まれることによって、樹脂組成物が、例えば、金属張積層板などに用いられる場合に、金属箔との密着性および耐吸湿性をより向上させることができ、スルーホール接続信頼性もより向上させることができる。 As the stress relaxation agent, one having an average particle diameter of 10 μm or less is preferably used. By using the stress relaxation agent having such an average particle size, the adhesiveness with the metal foil can be further improved when the resin composition is used for forming a metal-clad laminate, for example. When the total amount of (A) modified polyphenylene ether, (B) triisocyanurate, (C) copolymer, and (D) organic peroxide is 100 parts by mass, the stress relaxation agent is preferably 1 to It is contained at a ratio of 10 parts by mass. By including the stress relaxation agent in such a ratio, the resin composition, for example, when used in a metal-clad laminate, it is possible to further improve the adhesion to the metal foil and the moisture absorption resistance, Through hole connection reliability can be further improved.
この樹脂組成物には、上述の成分以外にも、その用途に応じてシリカ以外の充填剤、添加剤などが適宜添加されていてもよい。シリカ以外の充填剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、チタン酸バリウム、ガラスビーズ、ガラス中空球などが挙げられる。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤、可塑剤、顔料、染料、着色剤などが挙げられる。添加剤の具体的なものは、例えば、R−42(堺化学(株)製)、IRGANOX1010(BASF社製)などが挙げられる。充填剤や添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 In addition to the above-mentioned components, a filler, an additive, etc. other than silica may be appropriately added to the resin composition depending on its use. Examples of the filler other than silica include carbon black, titanium oxide, barium titanate, glass beads, and glass hollow spheres. Examples of the additive include an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent, a plasticizer, a pigment, a dye and a colorant. Specific examples of the additive include R-42 (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) and IRGANOX1010 (manufactured by BASF). The fillers and additives may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態に係る樹脂組成物は、例えば、上述の(A)〜(F)の各成分および必要に応じて他の成分を混合して得られるが、混合方法は公知の方法により行えばよく、特に限定されない。混合方法としては、例えば、全成分を溶媒中に均一に溶解または分散させる溶液混合法、押出機などにより加熱して行う溶融ブレンド法などが挙げられる。 The resin composition according to the present embodiment can be obtained, for example, by mixing the above-mentioned components (A) to (F) and, if necessary, other components, and the mixing method may be a known method. It is not particularly limited. Examples of the mixing method include a solution mixing method in which all components are uniformly dissolved or dispersed in a solvent, and a melt blending method in which heating is performed using an extruder or the like.
次に、本実施形態に係るプリプレグについて説明する。
本実施形態に係るプリプレグは、基材と、この基材に塗布または含浸された本実施形態に係る樹脂組成物の半硬化物と、を有して構成される。例えば、上記説明した樹脂組成物を、常法に従って、基材に塗布または含浸後、乾燥して半硬化させて得られる。基材としては、例えば、ガラス、ポリイミドなど繊維の織布および不織布、紙などが挙げられる。ガラスの材質は、通常のEガラスの他、Dガラス、Sガラス、クォーツガラスなどが挙げられる。
Next, the prepreg according to the present embodiment will be described.
The prepreg according to the present embodiment includes a base material and a semi-cured product of the resin composition according to the present embodiment applied or impregnated on the base material. For example, it can be obtained by applying or impregnating a base material with the resin composition described above, followed by drying and semi-curing. Examples of the substrate include woven and non-woven fabrics of fibers such as glass and polyimide, and paper. Examples of the material of the glass include ordinary E glass, D glass, S glass, and quartz glass.
プリプレグの中で基材の占める割合は、プリプレグ全体の好ましくは20〜80質量%である。基材がこのような割合であれば、プリプレグの硬化後の寸法安定性および強度がより発揮されやすい。さらに、より優れた誘電特性も得られる。このプリプレグには、必要に応じてシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤などのカップリング剤を使用することができる。 The proportion of the base material in the prepreg is preferably 20 to 80 mass% of the entire prepreg. When the base material has such a ratio, dimensional stability and strength of the prepreg after curing are more likely to be exhibited. Furthermore, better dielectric properties can be obtained. If necessary, a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent can be used in this prepreg.
本実施形態に係るプリプレグを製造する方法は特に限定されず、例えば、本実施形態に係る樹脂組成物を、必要に応じて溶媒(例えば、上述の芳香族系溶媒、アセトンのようなケトン系溶媒など)に均一に溶解または分散させて、基材に塗布または含浸後、乾燥する方法が挙げられる。また、樹脂組成物を溶融して、基材中に含浸させてもよい。 The method for producing the prepreg according to the present embodiment is not particularly limited, and for example, the resin composition according to the present embodiment may be used as a solvent (for example, the above-mentioned aromatic solvent, a ketone solvent such as acetone, if necessary). Etc.) and then uniformly applied or impregnated on the substrate and then dried. Alternatively, the resin composition may be melted and impregnated into the base material.
塗布方法および含浸方法は特に限定されず、例えば、樹脂組成物の溶解液または分散液をスプレー、刷毛、バーコーターなどを用いて塗布する方法、樹脂組成物の溶解液または分散液に基材を浸漬する方法(ディッピング)などが挙げられる。塗布または含浸は、必要に応じて複数回繰り返すことも可能である。あるいは、樹脂濃度の異なる複数の溶解液または分散液を用いて、塗布または含浸を繰り返すことも可能である。 The coating method and the impregnation method are not particularly limited, and for example, a method of applying a solution or dispersion of the resin composition using a spray, a brush, a bar coater, or the like, a solution or dispersion of the resin composition with a substrate. Examples include a method of dipping (dipping). The application or impregnation can be repeated a plurality of times as necessary. Alternatively, application or impregnation can be repeated using a plurality of solutions or dispersions having different resin concentrations.
このプリプレグは、例えば加熱成形に供されて積層板に加工される。積層板は、例えば、所望の厚さに応じてプリプレグを複数枚重ね合わせ、加熱加圧成形することによって得られる。さらに、得られた積層板と別のプリプレグとを組み合わせて、より厚い積層板を得ることもできる。積層成形および硬化は、通常熱プレス機を用いて同時に行われるが、両者を分けて行ってもよい。すなわち、最初に積層成形して半硬化の積層板を得、次に熱処理機で処理して完全に硬化させてもよい。加熱加圧成形は、好ましくは80〜300℃、0.1〜50MPaの加圧下、1分〜10時間程度行われ、より好ましくは、150〜250℃、0.5〜10MPaの加圧下、10分〜5時間程度行われる。 This prepreg is subjected to, for example, heat molding to be processed into a laminated plate. The laminated plate can be obtained, for example, by stacking a plurality of prepregs according to a desired thickness and heat-pressing. Furthermore, a thicker laminate can be obtained by combining the obtained laminate and another prepreg. Laminating and curing are usually performed simultaneously using a hot press machine, but both may be performed separately. That is, it is possible to first laminate and mold to obtain a semi-cured laminate, and then treat with a heat treatment machine to completely cure. The heat and pressure molding is preferably performed under a pressure of 80 to 300° C. and a pressure of 0.1 to 50 MPa for about 1 minute to 10 hours, and more preferably under a pressure of 150 to 250° C. and a pressure of 0.5 to 10 MPa. Minutes to 5 hours.
また、このプリプレグには、本実施形態の樹脂組成物が(F)トルエンを含有する樹脂組成物を用いる場合、プリプレグ中における(F)トルエンが0.5質量%以下(但し、0質量%を除く)となるようにすることが好ましい。すなわち、プリプレグ中に(F)トルエンが0質量%を超えて残存していると、得られるプリプレグの流動性が改善され、硬化後のプリプレグの銅箔との密着性も向上する。一方、プリプレグ中に(F)トルエンが0.5質量%以下である場合、硬化後のプリプレグのガラス転移温度の低下を抑制し、耐熱性を維持できる。プリプレグ中における(F)トルエンの残存量は、好ましくは0.1〜0.3質量%である。(F)トルエンの残存量は、例えばガスクロマトグラフを用いて測定されるが、この測定方法に限定されない。 Further, in the case where the resin composition of the present embodiment contains (F) toluene, the (F) toluene in the prepreg is 0.5% by mass or less (however, 0% by mass is used for this prepreg). Except). That is, when (F) toluene remains in the prepreg in an amount of more than 0% by mass, the fluidity of the obtained prepreg is improved and the adhesion of the prepreg after curing to the copper foil is also improved. On the other hand, when the content of (F) toluene in the prepreg is 0.5% by mass or less, the decrease in the glass transition temperature of the prepreg after curing can be suppressed and the heat resistance can be maintained. The residual amount of (F) toluene in the prepreg is preferably 0.1 to 0.3% by mass. The residual amount of (F) toluene is measured using, for example, a gas chromatograph, but is not limited to this measuring method.
(F)トルエンのプリプレグ中における含有量は、下記の方法で求められる。例えば、プリプレグをエチルベンゼンに溶かし、この溶液をガスクロマトグラフに導入する。その溶液中のトルエン量を測定し、プリプレグ全体中のトルエンの質量を算出することで含有量が得られる。 The content of (F) toluene in the prepreg is determined by the following method. For example, a prepreg is dissolved in ethylbenzene and this solution is introduced into a gas chromatograph. The content is obtained by measuring the amount of toluene in the solution and calculating the mass of toluene in the entire prepreg.
次に、本実施形態に係る金属張積層板について説明する。本実施形態に係る金属張積層板は、本実施形態に係るプリプレグの表面に導電性金属箔を備えて構成されている。この金属張積層板は、プリプレグと導電性金属箔とを重ね合わせ、加熱加圧成形して得ることができる。 Next, the metal-clad laminate according to this embodiment will be described. The metal-clad laminate according to this embodiment is configured by providing a conductive metal foil on the surface of the prepreg according to this embodiment. This metal-clad laminate can be obtained by stacking a prepreg and a conductive metal foil, and heat-pressing them.
ここで、導電性金属箔としては、公知の金属張積層板に用いられる導電性金属箔であればよく、特に限定されず、例えば、電解銅箔、圧延銅箔などの銅箔、アルミニウム箔、これらの金属箔を重ね合わせた複合箔などが挙げられる。これらの導電性金属箔の中でも、銅箔が好ましい。 Here, the conductive metal foil, as long as it is a conductive metal foil used in a known metal-clad laminate, is not particularly limited, for example, electrolytic copper foil, copper foil such as rolled copper foil, aluminum foil, A composite foil obtained by stacking these metal foils may be mentioned. Among these conductive metal foils, copper foil is preferable.
導電性金属箔の厚みは特に限定されず、好ましくは5〜105μm程度である。本実施形態に係る金属張積層板は、本実施形態に係るプリプレグと導電性金属箔とをそれぞれ所望の枚数重ね合わせ、加熱加圧成形しても得られる。この金属張積層板は、例えばプリント基板の製造などに用いられる。 The thickness of the conductive metal foil is not particularly limited and is preferably about 5 to 105 μm. The metal-clad laminate according to the present embodiment can also be obtained by stacking a desired number of the prepreg and the conductive metal foil according to the present embodiment on each other and heating and pressing. This metal-clad laminate is used, for example, in manufacturing a printed board.
次に、本実施形態に係る配線基板について説明する。本実施形態に係る配線基板は、複数の絶縁層と該絶縁層間に配置された導体層とを具備しており、絶縁層が基材と本実施形態に係る樹脂組成物の硬化物とで(すなわち、本実施形態のプリプレグの硬化物で)形成されている。この配線基板は、例えば、本実施形態に係る金属張積層板に回路およびスルーホールが形成された内層板とプリプレグとを重ね合わせ、プリプレグの表面に導電性金属箔を積層させた後、加熱加圧成形して得られる。さらに、表面の導電性金属箔に回路およびスルーホールを形成して、多層プリント配線基板としてもよい。 Next, the wiring board according to the present embodiment will be described. The wiring board according to the present embodiment includes a plurality of insulating layers and a conductor layer disposed between the insulating layers, and the insulating layer includes a base material and a cured product of the resin composition according to the present embodiment ( That is, the prepreg of the present embodiment is formed). In this wiring board, for example, an inner layer board having circuits and through holes formed on a metal-clad laminate according to the present embodiment and a prepreg are superposed, a conductive metal foil is laminated on the surface of the prepreg, and then heated. Obtained by pressure molding. Furthermore, a circuit and a through hole may be formed on the surface of the conductive metal foil to form a multilayer printed wiring board.
以下、実施例により本発明についてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1〜3、比較例1〜3)
表1に示す割合となるように、ポリフェニレンエーテル、トリアリルイソシアヌレート、重合体、有機過酸化物、および無機充填材を混合した。これらを室温(25℃)で撹拌して樹脂組成物を得た。さらに、樹脂組成物をトルエンに溶解させて樹脂ワニスを得た。
(Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3)
Polyphenylene ether, triallyl isocyanurate, a polymer, an organic peroxide, and an inorganic filler were mixed in the proportions shown in Table 1. These were stirred at room temperature (25° C.) to obtain a resin composition. Further, the resin composition was dissolved in toluene to obtain a resin varnish.
得られた樹脂ワニスに100μmの厚みを有するガラス織布を浸漬して、樹脂ワニスをガラス織布に含浸させた。その後、ガラス織布を130℃で7分間乾燥させ、130μmの厚みを有するプリプレグを得た。 A glass woven cloth having a thickness of 100 μm was immersed in the obtained resin varnish to impregnate the glass woven cloth with the resin varnish. Then, the glass woven fabric was dried at 130° C. for 7 minutes to obtain a prepreg having a thickness of 130 μm.
次に、得られたプリプレグを8枚重ね合わせ積層体を調製した。得られた積層体の両面に18μmの厚みを有する銅箔を積層した。3MPaの加圧下で90分間加熱し(190℃)、プリプレグ中の樹脂を硬化させて、0.9mmの厚みを有する銅張積層板を得た。 Next, eight prepregs thus obtained were stacked to prepare a laminated body. Copper foil having a thickness of 18 μm was laminated on both surfaces of the obtained laminate. The resin in the prepreg was cured by heating for 90 minutes under a pressure of 3 MPa (190° C.) to obtain a copper clad laminate having a thickness of 0.9 mm.
なお、実施例および比較例で使用した成分は、下記のとおりである。
[ポリフェニレンエーテル]
(A1)メタクリル変性ポリフェニレンエーテル SA9000(サビックス社製、商品名;数平均分子量Mn 2,000〜3,000)
(A2)メタクリル変性ポリフェニレンエーテル SA6000(サビックス社製、商品名;数平均分子量Mn 3,000〜5,000)
(CA1)両末端水酸基ポリフェニレンエーテル SA90(サビックス社製、商品名;数平均分子量Mn 2,000〜3,000)
The components used in the examples and comparative examples are as follows.
[Polyphenylene ether]
(A1) Methacryl-modified polyphenylene ether SA9000 (manufactured by Savix, trade name; number average molecular weight Mn 2,000 to 3,000)
(A2) Methacryl-modified polyphenylene ether SA6000 (manufactured by Savix, trade name; number average molecular weight Mn 3,000 to 5,000)
(CA1) Both-end hydroxyl group polyphenylene ether SA90 (manufactured by Savix, trade name; number average molecular weight Mn 2,000 to 3,000)
[トリアリルイソシアヌレート]
(B1)TAICROS(エボニック(株)製、商品名;ジアリルイソシアヌレート量 300ppm)
[Triallyl isocyanurate]
(B1) TAICROS (manufactured by Evonik Ltd., trade name; diallyl isocyanurate amount 300 ppm)
[重合体]
(C1)ブタジエン−スチレン−ジビニルベンゼン共重合体(合成品A;ビニル基含有量 65質量%、スチレン含有量 30質量%、数平均分子量 9,500、固形分 52%)
[Polymer]
(C1) Butadiene-styrene-divinylbenzene copolymer (synthetic product A; vinyl group content 65 mass%, styrene content 30 mass%, number average molecular weight 9,500, solid content 52%)
この合成品Aは、次の操作により得た。
窒素雰囲気下において、トルエンとテトラヒドロフランの混合溶媒中にn−ブチルリチウムを加え、撹拌下、−40℃に保持しながら、スチレンを1時間かけて滴下し、さらに1時間反応を継続した。
次いで、ブタジエンを15分かけて滴下し、さらに1時間反応を継続した。最後に、反応系を−40℃に保持し、ジビニルベンゼンを添加した後に反応を5時間継続した。次に、反応系にメタノールを加えて反応を停止させ、反応液を大量のメタノール中に投入してポリマーを析出させ、濾過、洗浄後、60℃で15時間減圧乾燥してポリマーを得た。また、その後ポリマーにトルエンを加え60℃で1時間加熱し、ワニスを得た。さらに合成に用いたブタジエン、スチレン、ジビニルベンゼンの比率はブタジエン 55質量%、スチレン 40質量%、ジビニルベンゼン 5質量%とした。
This synthetic product A was obtained by the following operation.
Under a nitrogen atmosphere, n-butyllithium was added to a mixed solvent of toluene and tetrahydrofuran, styrene was added dropwise over 1 hour while maintaining the temperature at -40°C under stirring, and the reaction was further continued for 1 hour.
Then, butadiene was added dropwise over 15 minutes, and the reaction was continued for another 1 hour. Finally, the reaction system was kept at -40°C, and after the addition of divinylbenzene, the reaction was continued for 5 hours. Next, methanol was added to the reaction system to stop the reaction, the reaction solution was poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer, which was filtered, washed, and then dried under reduced pressure at 60° C. for 15 hours to obtain a polymer. Further, after that, toluene was added to the polymer and heated at 60° C. for 1 hour to obtain a varnish. Further, the ratio of butadiene, styrene and divinylbenzene used in the synthesis was 55% by mass of butadiene, 40% by mass of styrene and 5% by mass of divinylbenzene.
(C2)ブタジエン−スチレン−ジビニルベンゼン共重合体(合成品B;ビニル基含有量 75質量%、スチレン含有量 40質量%、数平均分子量 9,200、固形分 52%) (C2) Butadiene-styrene-divinylbenzene copolymer (synthetic product B; vinyl group content 75 mass%, styrene content 40 mass%, number average molecular weight 9,200, solid content 52%)
この合成品Bは、次の操作により得た。
窒素雰囲気下において、トルエンとテトラヒドロフランの混合溶媒中にn−ブチルリチウムを加え、撹拌下、−40℃に保持しながら、スチレンを1時間かけて滴下し、さらに1時間反応を継続した。
次いで、ブタジエンを15分かけて滴下し、さらに1時間反応を継続した。最後に、反応系を−40℃に保持し、ジビニルベンゼンを添加した後に反応を5時間継続した。次に、反応系にメタノールを加えて反応を停止させ、反応液を大量のメタノール中に投入してポリマーを析出させ、濾過、洗浄後、60℃で15時間減圧乾燥してポリマーを得た。また、その後ポリマーにトルエンを加え60℃で1時間加熱し、ワニスを得た。さらに合成に用いたブタジエン、スチレン、ジビニルベンゼンの比率はブタジエン 55質量%、スチレン 30質量%、ジビニルベンゼン 15質量%とした。
This synthetic product B was obtained by the following operation.
Under a nitrogen atmosphere, n-butyllithium was added to a mixed solvent of toluene and tetrahydrofuran, styrene was added dropwise over 1 hour while maintaining the temperature at -40°C under stirring, and the reaction was further continued for 1 hour.
Then, butadiene was added dropwise over 15 minutes, and the reaction was continued for another 1 hour. Finally, the reaction system was kept at -40°C, and after the addition of divinylbenzene, the reaction was continued for 5 hours. Next, methanol was added to the reaction system to stop the reaction, the reaction solution was poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer, which was filtered, washed, and then dried under reduced pressure at 60° C. for 15 hours to obtain a polymer. Further, after that, toluene was added to the polymer and heated at 60° C. for 1 hour to obtain a varnish. Further, the ratio of butadiene, styrene and divinylbenzene used in the synthesis was 55% by mass of butadiene, 30% by mass of styrene and 15% by mass of divinylbenzene.
(C3) ブタジエン−スチレン−ジビニルベンゼン共重合体 RICON250(CRAY VALLEY製、商品名;ビニル基含有量 70質量%、スチレン含有量 35質量%、数平均分子量 5,300、固形分 52%) (C3) Butadiene-styrene-divinylbenzene copolymer RICON250 (manufactured by CRAY VALLEY, trade name; vinyl group content 70% by mass, styrene content 35% by mass, number average molecular weight 5,300, solid content 52%)
(CC1)ポリブタジエン RICON150(CRAY VALLEY製、商品名)
(CC2)マレイン酸変性ポリブタジエン RICON156MA17(CRAY VALLEY製、商品名)
(CC1) Polybutadiene RICON150 (manufactured by CRAY VALLEY, trade name)
(CC2) Maleic acid modified polybutadiene RICON 156MA17 (manufactured by CRAY VALLEY, trade name)
[有機過酸化物]
(D1)パーブチルD(日油(株)製、商品名;ジ−t−ブチルパーオキサイド、分子量 146)
[Organic peroxide]
(D1) Perbutyl D (manufactured by NOF CORPORATION, trade name; di-t-butyl peroxide, molecular weight 146)
[無機充填材]
溶融シリカ SFP−30MHM(電気化学工業(株)製、商品名)
[Inorganic filler]
Fused silica SFP-30MHM (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
[特性]
上記得られた銅張積層板について、以下のように特性を評価した。
(誘電率、誘電正接)
得られた銅張積層板の銅箔を剥離して、10GHzにおける誘電率および誘電正接を円盤型空洞共振器法にて測定した。結果を表1に示す。
[Characteristic]
The characteristics of the obtained copper clad laminate were evaluated as follows.
(Dielectric constant, dielectric loss tangent)
The copper foil of the obtained copper-clad laminate was peeled off, and the dielectric constant and dielectric loss tangent at 10 GHz were measured by the disk-type cavity resonator method. The results are shown in Table 1.
(はんだ耐熱性)
耐熱性について、銅張積層板をハンダ中(288℃、300℃、320℃)にそれぞれ5分間浸漬した後に、銅張積層板の銅箔に膨れが発生するか否かで判断した。3枚の銅張積層板について評価し、320℃で3枚とも膨れが発生しなかった場合は耐熱性を「◎」とし、300℃で3枚とも膨れが発生しなかった場合は耐熱性を「○」とし、288℃で3枚とも膨れが発生しなかった場合は耐熱性を「△」とし、288℃で1枚でも膨れが生じた場合は耐熱性を「×」とした。
(Solder heat resistance)
The heat resistance was judged by immersing the copper clad laminate in solder (288° C., 300° C., 320° C.) for 5 minutes, respectively, and then determining whether or not the copper foil of the copper clad laminate swells. The three copper-clad laminates were evaluated, and if no swelling occurred at 320° C., the heat resistance was set to “◎”, and if no swelling occurred at 300° C., the heat resistance was evaluated. The heat resistance was “◯”, and the heat resistance was “Δ” when no swelling occurred at 288° C., and the heat resistance was “X” when even one swelling occurred at 288° C.
(ピール強度)
ピール強度については、銅張積層板の銅箔に対して、90度剥離試験を行うことにより測定した(単位:kN/m)。結果を表1に示す。90度剥離試験は、硬化した銅張積層板の一端を約10mm剥がした試料を、支持金具に取り付け、上記で剥がした銅箔の先端をつかみ、試料の表面に垂直な方向に50mm/minの速さで25mm以上剥がして行った。
(Peel strength)
The peel strength was measured by performing a 90-degree peel test on the copper foil of the copper-clad laminate (unit: kN/m). The results are shown in Table 1. In the 90-degree peeling test, a sample in which one end of a hardened copper-clad laminate was peeled off by about 10 mm was attached to a support metal fitting, the tip of the copper foil peeled off was grasped, and 50 mm/min was applied in a direction perpendicular to the surface of the sample. It was peeled off at a speed of 25 mm or more.
(絶縁信頼性)
次に、得られた銅張積層板にスルーホールを形成した後、回路(配線層)およびスルーホール導体を形成して内層板を得た。この内層板とプリプレグを重ね合わせて、190℃4MPaで加熱加圧して3.0mm配線基板を得た。スルーホール間の絶縁性を、前処理:Pbフリーリフロー 10サイクル、条件:65℃/85%/20VDCで試験し、絶縁抵抗が108Ω以上を維持されていた時間を測定した。
(Insulation reliability)
Next, after forming a through hole in the obtained copper clad laminate, a circuit (wiring layer) and a through hole conductor were formed to obtain an inner layer plate. The inner layer board and the prepreg were superposed and heated and pressed at 190° C. and 4 MPa to obtain a 3.0 mm wiring board. The insulation property between through holes was tested by pretreatment: Pb-free reflow 10 cycles, condition: 65° C./85%/20 VDC, and the time during which the insulation resistance was maintained at 10 8 Ω or more was measured.
(接続信頼性)
次に、得られた銅張積層板にスルーホールを形成した後、回路(配線層)およびスルーホール導体を形成して内層板を得た。この内層板とプリプレグを重ね合わせて、190℃、4MPaで加熱加圧して3.0mm配線基板を得た。スルーホール導体と配線基板との接続性を、Pbフリーリフロー10サイクルで前処理し、−65℃×30分と125℃×30分の条件での処理を1サイクルとして繰り返し試験し、配線基板の断面を走査型電子顕微鏡で確認した。スルーホール導体と配線基板とが2000サイクル後に問題なく接続されている場合に接続性を「◎」、スルーホール導体と配線基板とが1000サイクル後に問題なく接続されている場合に接続性を「○」、一部のスルーホール導体と配線層が接続されていない場合に接続性を「×」とした。結果を表1に示す。
(Connection reliability)
Next, after forming a through hole in the obtained copper clad laminate, a circuit (wiring layer) and a through hole conductor were formed to obtain an inner layer plate. The inner layer board and the prepreg were superposed and heated and pressed at 190° C. and 4 MPa to obtain a 3.0 mm wiring board. The connectivity between the through-hole conductor and the wiring board was pretreated by 10 cycles of Pb-free reflow, and the test under the conditions of -65°C x 30 minutes and 125°C x 30 minutes was repeated as one cycle to test the wiring board. The cross section was confirmed with a scanning electron microscope. When the through-hole conductor and the wiring board are connected without any problem after 2000 cycles, the connectivity is "◎", and when the through-hole conductor and the wiring board are connected without any problem after 1000 cycles, the connectivity is "○". "," when some of the through-hole conductors and the wiring layer were not connected, the connectivity was rated as "x". The results are shown in Table 1.
表1に示すように、実施例に示す樹脂組成物を用いて得られた銅張積層板は誘電正接が低く抑えられており、かつ、これを用いて得られる配線基板は絶縁信頼性に優れていることがわかる。 As shown in Table 1, the copper clad laminates obtained by using the resin compositions shown in the examples have a low dielectric loss tangent, and the wiring boards obtained by using the same have excellent insulation reliability. You can see that
Claims (7)
(B)ジアリルイソシアヌレートの含有量が500ppm以下のトリアリルイソシアヌレートと、
(C)ビニル基含有量が50質量%〜85質量%、スチレン含有量が20質量%〜65質量%、数平均分子量が10000以下のブタジエン、スチレン、ジビニルベンゼンの共重合体と、
(D)分子量が30以上200以下の有機過酸化物と、
を含有し、
前記(A)変性ポリフェニレンエーテル、前記(B)トリアリルイソシアヌレート、前記(C)共重合体および前記(D)有機過酸化物の合計量を100質量%としたとき、前記(C)共重合体の含有量が2〜40質量%であることを特徴とする樹脂組成物。 (A) a modified polyphenylene ether in which a hydroxyl group at the terminal of the main chain is modified with an ethylenically unsaturated compound,
(B) a triallyl isocyanurate having a content of diallyl isocyanurate of 500 ppm or less,
(C) a copolymer of butadiene, styrene, and divinylbenzene having a vinyl group content of 50% by mass to 85% by mass, a styrene content of 20% by mass to 65% by mass, and a number average molecular weight of 10,000 or less,
(D) an organic peroxide having a molecular weight of 30 or more and 200 or less,
Containing
When the total amount of the (A) modified polyphenylene ether, the (B) triallyl isocyanurate, the (C) copolymer and the (D) organic peroxide is 100% by mass, the (C) copolymer weight Content of the coalescence is 2-40 mass %, The resin composition characterized by the above-mentioned.
前記基材に塗布または含浸させた請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物の半硬化物と、
を有することを特徴とするプリプレグ。 Base material,
A semi-cured product of the resin composition according to any one of claims 1 to 4, which is applied or impregnated on the substrate,
A prepreg characterized by having.
前記プリプレグの表面に設けられた導電性金属箔と、
を有することを特徴とする金属張積層板。 The prepreg according to claim 5,
A conductive metal foil provided on the surface of the prepreg,
A metal-clad laminate, comprising:
前記絶縁層が、請求項5に記載のプリプレグを完全に硬化させたものであることを特徴とする配線基板。 A wiring board having a plurality of insulating layers and a conductor layer arranged between the insulating layers,
A wiring board, wherein the insulating layer is obtained by completely curing the prepreg according to claim 5.
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