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CN114867711A - 化合物和其制造方法、树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板以及半导体装置 - Google Patents

化合物和其制造方法、树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板以及半导体装置 Download PDF

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Abstract

本发明的化合物(A)用式(1)表示。(式(1)中,R1各自独立地表示式(2)所示的基团、或氢原子,R2各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基。其中,R1中的至少1者为式(2)所示的基团。)。(式(2)中,‑*表示原子键。)。
Figure DDA0003684073990000011

Description

化合物和其制造方法、树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板 以及半导体装置
技术领域
本发明涉及:化合物和其制造方法、树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板以及半导体装置。
背景技术
由于多层印刷电路板的小型化和高密度化,正在积极进行将多层印刷电路板中使用的层叠板薄型化的研究。随着薄型化,关于绝缘层也要求薄型化,要求不包含玻璃布的树脂片。作为绝缘层的材料的树脂组合物中,热固化性树脂为主流,在绝缘层间用于得到导通的钻孔一般通过激光加工来进行。
另一方面,基于激光加工的钻孔存在如下问题:越为孔数多的高密度基板,加工时间变得越长。因此,近年来,谋求通过使用基于光线等的照射而曝光部固化(曝光工序)、能去除未曝光部(显影工序)的树脂组合物,从而在曝光和显影工序中能一次性进行钻孔加工的树脂片。
作为曝光的方法,使用了以汞灯为光源并隔着光掩模进行曝光的方法,寻求在该汞灯的光源中能适合曝光的材料。该以汞灯为光源的曝光方法使用ghi混合射线(g射线的波长436nm、h射线的波长405nm、i射线的波长365nm)等,可以选择通用的光固化引发剂。另外,近年来,作为曝光方法,基于图案的数字数据,也进行了在不隔着光掩模的状态下在感光性树脂组合物层直接描绘的直接描绘曝光法的导入。该直接描绘曝光法与借助光掩模的曝光法相比,位置对准精度良好,并且可得到高精细的图案,因此在需要形成高密度的布线的基板中,尤其正在进行导入。其光源使用激光等单色光,其中在可形成高精细的抗蚀图案的DMD(数字微镜装置,Digital Micro mirror Device)方式的装置中,使用了波长405nm(h射线)的光源。
作为显影方法,从可以得到高精细的图案的方面出发,使用有碱显影。
专利文献1中,作为层叠板、树脂片中使用的感光性的树脂组合物,记载了一种树脂组合物,其包含:双马来酰亚胺化合物(固化性树脂)和光自由基聚合引发剂(固化剂)。
另外,专利文献2中有关于一种树脂组合物的记载,所述树脂组合物包含:使双马来酰亚胺与单胺反应后、与酸酐反应而得到的含多元羧基化合物;以及环氧树脂等固化性树脂。而且,专利文献2中有关于能得到具有碱显影性的固化物的含多元羧基化合物的记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2018/56466A1
专利文献2:日本特开2015-229734公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,专利文献1中,使用双马来酰亚胺化合物作为固化性树脂,但通常马来酰亚胺化合物的透光性差,因此,如果包含马来酰亚胺化合物,则光无法充分到达至光固化引发剂,光固化引发剂不易产生自由基,其反应性非常低。因此,专利文献1中,在显影前进行追加加热,从而使马来酰亚胺化合物固化,但伴有加热,因此,得不到高精细的抗蚀图案。另外,专利文献1中记载的树脂组合物的碱显影性原本不充分,因此,在显影后未曝光的树脂组合物有残留。因此,从这一点,专利文献1中,也得不到高精细的抗蚀图案,无法用于高密度印刷电路板的制造。
另外,专利文献2中记载的含多元羧基化合物必须使双马来酰亚胺与单胺反应后、与酸酐反应而得到,因此,工序复杂。另外,使用芳香族胺化合物作为单胺,因此,该含多元羧基化合物在其结构中包含具有芳香环的酰胺基。因此,该含多元羧基化合物的透光性差,妨碍光固化反应,因此,实际上难以用于感光性树脂组合物。
因此,本发明是鉴于这种现有技术的课题而作出的,本发明提供:用于制作多层印刷电路板时,在曝光工序中不妨碍光固化反应,在显影工序中能赋予碱显影性的化合物、和该化合物的制造方法、包含该化合物的树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、以及半导体装置。
用于解决问题的方案
本发明人等进行了深入研究,结果发现:多层印刷电路板的制作中的曝光工序和显影工序中,使用包含特定羧基的化合物,从而可以不妨碍光固化反应而适合地得到固化物,且可以对树脂组合物赋予优异的碱显影性,至此完成了本发明。
即,本发明包含以下的内容。
[1]一种化合物(A),其用下述式(1)表示。
Figure BDA0003684073970000031
(式(1)中,R1各自独立地表示下述式(2)所示的基团、或氢原子,R2各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基。其中,R1中的至少1者为下述式(2)所示的基团。)
Figure BDA0003684073970000032
(式(2)中,-*表示原子键。)
[2]根据[1]所述的化合物(A),其中,前述R1中的至少1者为下述式(3)所示的基团。
Figure BDA0003684073970000041
(式(3)中,-*表示原子键。)
[3]一种[1]或[2]所述的化合物(A)的制造方法,其包括如下工序:
使下述式(4)所示的醇化合物与下述式(5)所示的酸酐进行反应。
Figure BDA0003684073970000042
(式(4)中,R3各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基。)
Figure BDA0003684073970000043
[4]根据[3]所述的制造方法,其中,前述式(5)所示的酸酐包含下述式(6)所示的酸酐。
Figure BDA0003684073970000044
[5]根据[3]或[4]所述的制造方法,其中,前述反应在无催化剂下进行。
[6]根据[3]~[5]中任一项所述的制造方法,其中,前述反应在选自由卤素溶剂、酮溶剂和酯溶剂组成的组中的至少1种溶剂中进行。
[7]根据[6]所述的制造方法,其中,前述溶剂为选自由二氯甲烷、甲乙酮、乙酸丁酯、γ-丁内酯和丙二醇单甲醚乙酸酯组成的组中的至少1种。
[8]一种树脂组合物,其包含[1]或[2]所述的化合物(A)。
[9]根据[8]所述的树脂组合物,其还包含如下的双马来酰亚胺化合物(B),所述双马来酰亚胺化合物(B)含有下述式(7)所示的结构单元和位于分子链的两末端的马来酰亚胺基。
Figure BDA0003684073970000051
(式(7)中,R4表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基。R5表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基。R6各自独立地表示氢原子、碳数1~16的直链状或支链状的烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的烯基。n1各自独立地表示1~10的整数。)
[10]根据[8]或[9]所述的树脂组合物,其还包含:选自由下述式(8)所示的化合物、下述式(9)所示的化合物、下述式(10)所示的化合物、下述式(11)所示的化合物、下述式(12)所示的化合物和下述式(13)所示的化合物组成的组中的至少1种的马来酰亚胺化合物(C)。
Figure BDA0003684073970000052
(式(8)中,R7、R8和R9各自独立地表示氢原子、或任选具有取代基的、碳数1~8的直链状或支链状的烷基。)
Figure BDA0003684073970000061
(式(9)中,R10、R11和R12各自独立地表示氢原子、羟基、或任选具有取代基的、碳数1~6的直链状或支链状的烷基。n2表示1~10的整数。)
Figure BDA0003684073970000062
(式(10)中,R13各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基,R14各自独立地表示氢原子或甲基。)
Figure BDA0003684073970000063
(式(11)中,R15各自独立地表示氢原子或甲基。n3表示1~10的整数。)
Figure BDA0003684073970000064
(式(12)中,R16各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基。)
Figure BDA0003684073970000065
(式(13)中,R17各自独立地表示氢原子或甲基。n4表示1~10的整数。)
[11]根据[8]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其还包含光固化引发剂(D)。
[12]根据[11]所述的树脂组合物,其中,前述光固化引发剂(D)包含下述式(14)所示的化合物。
Figure BDA0003684073970000071
(式(14)中,R18各自独立地表示下述式(15)所示的基团或苯基。)
Figure BDA0003684073970000072
(式(15)中,-*表示原子键,R19各自独立地表示氢原子或甲基。)
[13]一种树脂片,其具有:支撑体、和配置于前述支撑体的单面或两面的树脂层,前述树脂层包含[8]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
[14]根据[13]所述的树脂片,其中,前述树脂层的厚度为1~50μm。
[15]一种多层印刷电路板,其具有:绝缘层、和在前述绝缘层的单面或两面形成的导体层,前述导体层包含[8]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
[16]一种半导体装置,其包含[8]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
发明的效果
根据本发明,可以提供:在多层印刷电路板的制作中的曝光工序和显影工序中,通过使用包含特定羧基的化合物,从而可以不妨碍光固化反应而适合地得到固化物,且能对树脂组合物赋予优异的碱显影性的化合物、和该化合物的制备方法、包含该化合物的树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、以及半导体装置。
附图说明
图1为酰胺酸化合物(MA-TMDA)的1H-NMR的谱图。
图2为马来酰亚胺化合物(TMDM)的1H-NMR的谱图。
图3为实施例1中得到的化合物(A-1)的1H-NMR的谱图。
图4为实施例2中得到的化合物(A-2)的1H-NMR的谱图。
图5为实施例7和比较例1中使用树脂片进行的碱显影后的照片,所述树脂片是使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线而得到的。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式(以下,称为“本实施方式”。)详细地进行说明。以下的本实施方式为用于对本发明进行说明的例示,并不旨在将本发明限定于以下的内容。本发明在其主旨的范围内可以适宜进行变形而实施。
需要说明的是,本说明书中的“(甲基)丙烯酰氧基”是指“丙烯酰氧基”和与其对应的“甲基丙烯酰氧基”这两者,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和与其对应的“甲基丙烯酸”这两者。另外,本实施方式中,“树脂固体成分”或“树脂组合物中的树脂固体成分”只要没有特别限定,就是指树脂组合物中的除化合物(A)、光固化引发剂(D)、添加剂、溶剂、和填充材料之外的成分,“树脂固体成分100质量份”是指,树脂组合物中的除化合物(A)、光固化引发剂(D)、添加剂、溶剂、和填充材料之外的成分的总计为100质量份。
对本实施方式的化合物(A)进行说明。
[化合物(A)]
本实施方式的化合物(A)(也称为成分(A))用式(1)表示。
Figure BDA0003684073970000091
式(1)中,R1各自独立地表示式(2)所示的基团、或氢原子,R2各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基。其中,R1中的至少1者为式(2)所示的基团。
Figure BDA0003684073970000092
式(2)中,-*表示与直接连接于式(1)中的R1的氧原子(O)连接的原子键。
本实施方式中,在多层印刷电路板的制作中的曝光工序和显影工序中,通过使用化合物(A),从而可以不妨碍光固化反应而适合地得到固化物,且在曝光后也可以对未曝光部的树脂组合物赋予优异的碱显影性。其理由不清楚,但本发明人等推定如下。即,多层印刷电路板的制作的曝光工序中,化合物(A)不具有参与曝光工序中的光固化反应的官能团,不妨碍光固化反应。另外,化合物(A)不具有妨碍透光性的骨架,还具有非常优异的透光性。因此,即使包含化合物(A),也进行光聚合,可以适合地得到固化物。而且,化合物(A)不参与光固化反应,因此,可以存在于未曝光部的树脂组合物中。因此,显影工序中,碱显影液如果流入到未曝光部,则碱显影液中的碱成分与化合物(A)中的羧基可以适合地形成盐,水溶性改善,因此,可以得到优异的碱显影性。另外,化合物(A)具有多个羧基,因此,还推定可以赋予优异的碱显影性。
制备以1质量%包含化合物(A)的N-甲基吡咯烷酮溶液,使用包含波长365nm(i射线)的活性能量射线,测定以1质量%包含化合物(A)的N-甲基吡咯烷酮溶液的透射率的情况下,其透射率为5%以上。如此化合物(A)体现非常优异的透光性。另外,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,测定以1质量%包含化合物(A)的N-甲基吡咯烷酮溶液的透射率的情况下,其透射率为5%以上。该情况下,也体现非常优异的透光性。如此使用化合物(A)时,例如,利用直接描绘曝光法制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板时,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的情况下,例如也有效地引发马来酰亚胺的光自由基反应。对于波长365nm(i射线)下的透射率,从基于光固化性而可以得到优异的树脂组合物的方面出发,8%以上、10%以上、20%以上、30%以上、和40%以上依次成为优选的范围。对于波长405nm(h射线)下的透射率,从基于光固化性而可以得到优异的树脂组合物的方面出发,8%以上、10%以上、20%以上、30%以上、和40%以上依次成为优选的范围。需要说明的是,在波长365nm(i射线)下的透射率和波长405nm(h射线)下的透射率中,各自的上限例如为99.9%以下。
化合物(A)中,式(1)中的R1各自独立地表示式(2)所示的基团、或氢原子。从可以赋予更优异的碱显影性的方面出发,R1优选包含2个以上式(2)所示的基团,更优选包含3个以上,进一步优选R1的全部为式(2)所示的基团。对于式(2)所示的基团,使羰基相对于环己烷环的位置设为1位的情况下,如果相对于该羰基在2位的位置键合羧基,则另一个羧基可以键合于环己烷环的3~6位中的任意者。另外,化合物(A)在式(2)所示的基团中,键合于环己烷环的羰基与2个羧基的结构具有立体结构,因此,以顺式体、反式体、和顺式体与反式体的混合物的形式存在。即,化合物(A)可以为单独1种,或可以为包含2种以上的异构体的混合物。
式(1)中,对于R1,从可以赋予更优异的碱显影性的方面出发,优选R1中的至少1者为式(3)所示的基团。即,式(3)所示的基团中,优选键合于环己烷环的1位的羰基与2位的羧基的立体结构为顺式体。对于另1个羧基,其立体结构可以为顺式体,也可以为反式体。从可以进一步赋予更优异的碱显影性的方面出发,R1优选包含2个以上式(3)所示的基团,更优选包含3个以上,进一步优选R1的全部为式(3)所示的基团。虽然对于R1中的至少1者为式(3)所示的基团时,可以赋予更优异的碱显影性的这一点不清楚,但本发明人等推定如下。即,推定这是由于,键合于1位的羰基与键合于2位的羧基如果为顺式体,则树脂组合物中,2位的羧基与碱显影液中的碱成分可以得到容易形成盐的立体结构,因此,水溶性进一步改善,进一步促进碱显影液向树脂组合物中流入。
Figure BDA0003684073970000111
式(3)中,-*表示与直接连接于式(1)中的R1的氧原子(O)连接的原子键。
R2各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基。
作为碳数1~6的直链状或支链状的烷基,例如可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、叔戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-己基、3-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、和2-甲基戊烷-3-基。
作为R2,从体现对溶剂的良好的溶解性的观点出发,优选碳数1~6的直链状的烷基,更优选甲基、乙基、正丙基、2-丁基、异丁基、叔丁基、和正戊基,进一步优选甲基、乙基、和正丙基。
从可以赋予更优异的碱显影性、进而体现对溶剂的良好的溶解性的观点出发,化合物(A)优选为式(16)所示的化合物和式(17)所示的化合物,更优选为式(17)所示的化合物。
Figure BDA0003684073970000121
〔化合物(A)的制造方法〕
化合物(A)可以通过公知的方法而制造,例如可以通过包括如下工序而得到:使式(4)所示的醇化合物与式(5)所示的酸酐(环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐)进行酯化反应。需要说明的是,对于式(5)所示的酸酐,由于键合于环己烷环的2个羰基与1个羧基的结构具有立体结构,因此,以顺式体、反式体、和顺式体与反式体的混合物的形式存在。即,式(5)所示的酸酐可以为单独1种,或可以为包含2种以上的异构体的混合物。
Figure BDA0003684073970000122
式(4)中,R3各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基。
作为碳数1~6的直链状或支链状的烷基,也包含其优选的方式,可以参照前述式(1)中的R2
Figure BDA0003684073970000131
作为式(4)所示的醇化合物,例如可以举出二(三羟甲基)乙烷、二(三羟甲基)丙烷、二(三羟甲基)丁烷、二(三羟甲基)戊烷、2,2’-(氧双(亚甲基))双(丙烷-1,3-二醇)、2,2’-(氧双(亚甲基))双(2-甲基丙烷-1,3-二醇)、和2-((2,2-双(羟基甲基)丁氧基)甲基)-2-甲基丙烷-1,3-二醇等。
作为式(5)所示的酸酐,从使用化合物(A)制造固化物时,可以赋予优异的碱显影性的方面出发,优选包含式(6)所示的酸酐(顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐)。即,式(6)所示的酸酐中,使羰基相对于环己烷环的位置设为1位和2位的情况下,相对于该羰基键合于4位的位置的羧基与2个羰基的立体结构优选为顺式体。
Figure BDA0003684073970000132
酯化反应可以在溶剂中进行,也可以在无溶剂下进行。作为溶剂,只要为不与醇化合物和酸酐发生反应的溶剂就没有特别限定。
作为这种溶剂,例如可以举出二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、和氯苯等卤素溶剂;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧杂环己烷、和乙腈等非质子性极性溶剂;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环戊酮、和环己酮等酮溶剂;2-乙氧基乙醇、和丙二醇单甲醚等溶纤剂溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、和丁醇等脂肪族醇溶剂;苯酚、和甲酚等含芳香族基团酚溶剂;乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、甲氧基丙酸甲酯、羟基异丁酸甲酯、γ-丁内酯、和丙二醇单甲醚乙酸酯等酯溶剂;甲苯、和二甲苯等芳香族烃溶剂。这些溶剂可以单独使用1种或适宜混合2种以上而使用。
其中,从可以使醇化合物和酸酐充分溶解的方面出发,优选卤素溶剂、非质子性极性溶剂、酮溶剂、和酯溶剂。
作为卤素溶剂,优选二氯甲烷。作为非质子性极性溶剂,优选二甲基乙酰胺。作为酮溶剂,优选甲乙酮。作为溶纤剂溶剂,优选丙二醇单甲醚。作为酯溶剂,优选乙酸丁酯、γ-丁内酯、和丙二醇单甲醚乙酸酯。
使用溶剂时的用量相对于醇化合物和酸酐的总计100质量份,通常为20~2000质量份。
酯化反应可以为无催化剂,也可以使用催化剂。
使用催化剂的情况下,作为催化剂,可以举出盐酸、硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸、硝酸、三氟乙酸、和三氯乙酸等酸性化合物;氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、和氢氧化镁等金属氢氧化物;三乙胺、三丙胺、二异丙基乙胺、和三丁胺等胺化合物;苯胺、N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、和苄胺等具有芳香环的脂肪族胺类;吡啶、4-二甲基氨基吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、咪唑、三唑、和四唑等杂环式化合物;四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三甲基乙基氢氧化铵、三甲基丙基氢氧化铵、三甲基丁基氢氧化铵、三甲基十六烷基氢氧化铵、三辛基甲基氢氧化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四甲基碘化铵、四甲基乙酸铵、和三辛基甲基乙酸铵等季铵盐;原钛酸四乙酯、和原钛酸四甲酯等原钛酸类;辛酸锡、辛酸钴、辛酸锌、辛酸锰、辛酸钙、辛酸钠、和辛酸钾等金属皂类。这些催化剂可以单独使用1种或适宜混合2种以上而使用。其中,从反应性良好的方面出发,优选胺化合物、具有芳香环的脂肪族胺类、和杂环式化合物,更优选三乙胺和4-二甲基氨基吡啶。另外,使用催化剂时的用量相对于醇化合物1质量份,通常为0.0001~1000质量份。
催化剂的添加方法例如可以举出如下方法:在醇化合物和/或酸酐中直接添加的方法;在醇化合物、酸酐、和/或包含它们的溶剂中添加溶解于可溶性溶剂等的溶液的方法。
使用催化剂进行酯化的情况下,酯化的反应温度也不受催化剂量、和使用溶剂的特别限定,通常为-20~150℃。另外,反应时间也没有特别限定,通常为0.5~100小时。反应可以以1阶段结束,也可以进行2阶段以上。
本实施方式中,从反应性较高的方面出发,式(4)所示的醇化合物与式(5)所示的酸酐也可以利用无催化剂方式进行酯化。作为式(5)所示的酸酐,从与醇化合物的反应性更高的方面出发,优选包含式(6)所示的酸酐。本实施方式中,无催化剂是指,不添加有利于酯化反应的催化剂,或仅添加极其少量。具体而言,是指,反应中,相对于式(4)所示的醇化合物1质量份,使催化剂为50ppm以下。另外,反应中,有利于酯化反应的催化剂优选为0ppm。
在无催化剂下进行酯化的情况下,作为溶剂,从可以使醇化合物和酸酐充分溶解、得到的化合物(A)也可以充分溶解的方面出发,优选卤素溶剂、酮溶剂、和酯溶剂。另外,从可以体现更优异的溶解性、可以抑制酸酐的水解的方面出发,更优选卤素溶剂和酯溶剂。进而,从可以使醇化合物与酸酐良好地反应、可以抑制酸酐的水解、可以实现环境负荷的减少的方面出发,进一步优选酯溶剂。作为卤素溶剂,从可以体现更优异的溶解性的方面出发,优选二氯甲烷。作为酮溶剂,从可以体现更优异的溶解性的方面出发,优选甲乙酮。作为酯溶剂,从可以体现更优异的溶解性的方面出发,优选乙酸丁酯、γ-丁内酯、和丙二醇单甲醚乙酸酯。
通过在无催化剂下使用这样的溶剂,从而也可以省略从后述的反应混合物分离化合物(A)的工序、纯化工序。需要说明的是,对于反应温度和反应时间,如后述。
对于其理由虽然不清楚,但本发明人等推定如下。即,通过使用卤素溶剂、酮溶剂、和酯溶剂,从而可以适合地抑制式(5)所示的酸酐的水解,抑制目标酯化反应以外的副反应。因此推定,可以得到不易产生杂质、纯度高的目标物。
另外,溶剂的用量相对于醇化合物和酸酐的总计100质量份,通常为20~2000质量份,从可以实现环境负荷的减少的方面出发,优选为20~1000质量份、更优选为20~500质量份。
在无催化剂下进行酯化的情况下,酯化的反应温度可以根据使用的溶剂而适宜设定,通常为-20~150℃,从酯化更良好地进行的方面出发,更优选为0~150℃、更优选为20~120℃。
在无催化剂下进行酯化的情况下,反应时间通常为0.5~100小时,从抑制副反应、酯化更良好地进行的方面出发,更优选为0.5~80小时、更优选为0.5~50小时。需要说明的是,反应可以以1阶段结束,也可以进行2阶段以上。
如果使用酯溶剂作为溶剂,则可以在无催化剂下使醇化合物与酸酐充分酯化,因此,可以削减催化剂所花费的费用,可以省略去除催化剂的工序,可以得到不易产生杂质、纯度较高的化合物。因此,如果为该制造条件,则也可以省略从后述的反应混合物分离化合物(A)的工序、纯化工序。需要说明的是,对于反应温度和反应时间,如前述。
对于其理由虽然不清楚,但本发明人等推定如下。即,酯溶剂可以进一步抑制式(5)所示的酸酐的水解,可以进一步抑制除目标酯化反应以外的副反应。因此推定,与其他溶剂相比,更不易产生杂质,可以得到纯度更高的目标物。
对于从包含化合物(A)的反应混合物分离作为目标物的化合物(A)的方法,在目标物从反应溶剂析出的情况下,可以通过滤取或离心分离进行分离。另外,在目标物溶解于反应溶剂的情况下,减压下将溶剂蒸馏去除、或在反应混合物中加入适当的不良溶剂、或将反应混合物排入至不良溶剂中等而析出,通过滤取或离心分离可以进行分离。需要说明的是,作为不良溶剂,例如可以举出己烷、庚烷、环己烷、甲苯、和二甲苯等烃。这些溶剂可以单独使用1种或适宜混合2种以上而使用。
需要进一步纯化分离后的化合物(A)的情况下,可以采用公知的方法进行纯化。作为这种方法,例如可以举出蒸馏纯化法、重结晶法、柱色谱法、沉淀物处理、和活性炭处理等。
得到的化合物(A)可以根据NMR(核磁共振分析)等公知的方法而鉴定。化合物(A)的纯度例如可以用GPC、液相色谱法、和IR光谱法等进行分析。化合物(A)中的副产物和残留溶剂等挥发成分例如可以用GPC和气相色谱法进行定量分析。残留于化合物(A)中的卤素化合物例如可以用液相色谱质谱仪鉴定。另外,残留于化合物(A)中的卤素化合物也可以基于使用硝酸银溶液的电位差滴定或燃烧法在分解后,用离子色谱法进行定量。
[树脂组合物]
本实施方式的树脂组合物包含化合物(A),适合用于多层印刷电路板的制作。通过使用树脂组合物,从而在多层印刷电路板的制作中的曝光工序和显影工序中,可以不妨碍光固化反应而适合地得到固化物,在曝光后可以赋予优异的碱显影性。
树脂组合物中,从可以赋予更优异的碱显影性、可以不妨碍光固化反应而体现树脂组合物中良好的固化性的方面出发,化合物(A)的含量相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选0.1~30质量份、更优选0.5~15质量份、进一步优选1~15质量份。
另外,树脂组合物中包含后述的双马来酰亚胺化合物(B)和后述的马来酰亚胺化合物(C)的情况下,从可以赋予更优异的碱显影性、可以不妨碍光固化反应而体现树脂组合物中良好的固化性的方面出发,化合物(A)的含量相对于后述的双马来酰亚胺化合物(B)和后述的马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,优选0.1~30质量份、更优选0.5~15质量份、进一步优选1~15质量份。
〔双马来酰亚胺化合物(B)〕
本实施方式的树脂组合物优选还包含双马来酰亚胺化合物(B)(也称为成分(B))。双马来酰亚胺化合物(B)含有式(7)所示的结构单元和位于分子链的两末端的马来酰亚胺基。
Figure BDA0003684073970000181
式(7)中,R4表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基。R5表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基。R6各自独立地表示氢原子、碳数1~16的直链状或支链状的烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的烯基。n1各自独立地表示1~10的整数。
通常,马来酰亚胺化合物的水溶性极低,不具有与碱显影液中的碱成分的反应性,因此,不易得到碱显影性。然而,树脂组合物通过同时包含化合物(A)以及双马来酰亚胺化合物(B),从而具有优异的光固化性,且具有非常良好的碱显影性。其理由虽然不清楚,但本发明人等推定如下。
即,树脂组合物中,包含不妨碍光固化反应而可以对树脂组合物赋予优异的碱显影性的化合物(A)。而且,双马来酰亚胺化合物(B)具有长链、柔软的结构,而且不具有引发与碱显影液中的碱成分相互作用的结构。因此,伴随在碱显影液中保持化合物(A)的结构不变地而化合物(A)向碱显影液中的溶解的同时,双马来酰亚胺化合物(B)可以溶解于碱显影液。因此,显影工序中,如果碱显影液流入至未曝光部(树脂组合物),则不对双马来酰亚胺化合物(B)造成障碍,碱显影液中的碱成分与化合物(A)中的羧基可以迅速、适合地形成盐,水溶性改善。因此推定,树脂组合物具有优异的碱显影性。
而且,本发明人等对于通过同时包含化合物(A)以及双马来酰亚胺化合物(B)从而树脂组合物具有优异的光固化反应性,推定基于如下理由。
通常,马来酰亚胺化合物的透光性差,因此若树脂组合物包含马来酰亚胺化合物,则光未充分到达至分散于树脂组合物中的光固化引发剂,光固化引发剂难以产生自由基。因此,通常马来酰亚胺化合物的光自由基反应难以进行,即使进行马来酰亚胺单独的自由基聚合、二聚化反应,其反应性也非常低。然而,双马来酰亚胺化合物(B)具有式(7)所示的结构单元、即、脂环骨架,因此,透光性非常优异。另外,化合物(A)也具有非常优异的透光性。因此,光可以充分到达至光固化引发剂,有效地引发马来酰亚胺的光自由基反应,化合物(A)和双马来酰亚胺化合物(B)、以及根据需要配混的、后述的马来酰亚胺化合物(C)和后述的光固化引发剂(D)可以使用各种活性能量射线进行光固化。
对于双马来酰亚胺化合物(B),制备以1质量%包含的氯仿溶液,使用包含波长365nm(i射线)的活性能量射线,测定以1质量%包含双马来酰亚胺化合物(B)的氯仿溶液的透射率的情况下,其透射率为5%以上,体现非常优异的透光性。另外,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,测定以1质量%包含双马来酰亚胺化合物(B)的氯仿溶液的透射率的情况下,其透射率为5%以上,体现非常优异的透光性。因此,例如,使用直接描绘曝光法制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板时,即使在使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的情况下,也有效地引发马来酰亚胺的光自由基反应。从体现更优异的透光性的方面出发,波长365nm(i射线)下的透射率优选8%以上、更优选10%以上。从制造具有更高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板的方面出发,波长405nm(h射线)下的透射率优选8%以上、更优选10%以上。需要说明的是,在波长365nm(i射线)下的透射率、和波长405nm(h射线)下的透射率中,各自的上限例如为99.9%以下。
通常,光固化引发剂对于长波长区域的光有吸光度变低的倾向。例如,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线(光线)的情况下,该波长的光为较长的波长,因此,采用通常的光固化引发剂不发生吸收,如果不使用适合地吸收该光且能产生自由基的光固化引发剂,则不进行聚合。因此,作为后述的光固化引发剂(D),优选使用如下光固化引发剂:测定以0.01质量%包含光固化引发剂(D)的氯仿溶液的吸光度的情况下,对于波长405nm(h射线)的光,若其吸光度为0.1以上,则体现非常优异的吸收性的光固化引发剂。
双马来酰亚胺化合物(B)如前述透光性优异,因此,例如在使用包含波长365nm的活性能量射线、或包含波长405nm的活性能量射线的情况下,光也充分到达至光固化引发剂,进行使用自光固化引发剂产生的自由基的自由基反应,大量配混有双马来酰亚胺化合物(B)的组合物中,也能实现光固化。
而且,树脂组合物的碱显影性和光固化性优异。另外,得到的固化物的耐热性、绝缘可靠性、和热稳定性优异。因此,根据本实施方式,可以适合地形成多层印刷电路板和半导体装置中的保护膜、和绝缘层。
双马来酰亚胺化合物(B)只要发挥本发明的效果就没有特别限定,从可以得到适合的粘度、可以抑制清漆的粘度上升的方面出发,质均分子量优选100~5000、更优选300~4500。需要说明的是,本实施方式中,“质均分子量”是指,基于凝胶渗透色谱法(GPC)的、聚苯乙烯标准换算的质均分子量。
接着,对双马来酰亚胺化合物(B)的结构进行说明。
双马来酰亚胺化合物(B)的式(7)中,R4表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基。作为R4,从可以得到适合的粘度、可以控制清漆的粘度上升的方面出发,优选为直链状或支链状的亚烷基,更优选为直链状的亚烷基。
作为亚烷基的碳数,从可以得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,优选2~14、更优选4~12。
作为直链状或支链状的亚烷基,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、2,2-二甲基亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十二烷基、亚十一烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、新亚戊基、二甲基亚丁基、甲基亚己基、乙基亚己基、二甲基亚己基、三甲基亚己基、甲基亚庚基、二甲基亚庚基、三甲基亚庚基、四甲基亚庚基、乙基亚庚基、甲基亚辛基、甲基亚壬基、甲基亚癸基、甲基亚十二烷基、甲基亚十一烷基、甲基亚十三烷基、甲基亚十四烷基、和甲基亚十五烷基。
作为亚烯基的碳数,从可以得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,优选2~14、更优选4~12。
作为直链状或支链状的亚烯基,例如可以举出亚乙烯基、1-甲基亚乙烯基、亚烯丙基、亚丙烯基、亚异丙烯基、1-亚丁烯基、2-亚丁烯基、1-亚戊烯基、2-亚戊烯基、亚异戊烯基、亚环戊烯基、亚环己烯基、和二亚环戊二烯基等。
式(1)中,R5表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基。作为R5,从可以得到适合的粘度、可以控制清漆的粘度上升的方面出发,优选为直链状或支链状的亚烷基,更优选为直链状的亚烷基。
作为亚烷基的碳数,从可以得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,优选2~14、更优选4~12。
作为直链状或支链状的亚烷基,可以参照前述R4
作为亚烯基的碳数,从可以得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,优选2~14、更优选4~12。
作为直链状或支链状的亚烯基,可以参照前述R4
式(7)中,R4与R5可以相同也可以不同,从可以更容易地合成双马来酰亚胺化合物(B)的方面出发,优选相同。
式(7)中,R6各自独立地表示氢原子、碳数1~16的直链状或支链状的烷基、或者碳数2~16的直链状或支链状的烯基。从可以得到适合的粘度、可以控制清漆的粘度上升的方面出发,R6优选各自独立地为氢原子、或碳数1~16的直链状或支链状的烷基,更优选R6中的、1~5个基团(R6)为碳数1~16的直链状或支链状的烷基、剩余的基团(R6)为氢原子,进一步优选R6中的、1~3个基团(R6)为碳数1~16的直链状或支链状的烷基、剩余的基团(R6)为氢原子。
作为烷基的碳数,从可以得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,优选2~14、更优选4~12。
作为直链状或支链状的烷基,例如可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-乙基丙基、正丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、叔戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-己基、3-己基、正庚基、正辛基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2-甲基戊烷-3-基、和正壬基。
作为烯基的碳数,从可以得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,优选2~14、更优选4~12。
作为直链状或支链状的烯基,例如可以举出乙烯基、烯丙基、4-戊烯基、异丙烯基、异戊烯基、2-庚烯基、2-辛烯基、和2-壬烯基。
式(7)中,n1各自独立地表示1~10的整数。
双马来酰亚胺化合物(B)具有位于分子链的两末端的马来酰亚胺基。两末端是指,在双马来酰亚胺化合物(B)的分子链中的两个末端,例如,式(7)所示的结构单元位于双马来酰亚胺化合物(B)的分子链的末端的情况是指,在R4的分子链的末端具有马来酰亚胺基、在马来酰亚胺环的N原子中的分子链的末端具有马来酰亚胺基、或在两者的末端具有马来酰亚胺基。双马来酰亚胺化合物(B)除分子链的两末端以外也可以具有马来酰亚胺基。
马来酰亚胺基用式(18)表示,N原子键合于双马来酰亚胺化合物(B)的分子链。另外,键合于双马来酰亚胺化合物(B)的马来酰亚胺基可以完全相同也可以不同,优选分子链的两末端的马来酰亚胺基相同。
Figure BDA0003684073970000231
式(18)中,R20各自独立地表示氢原子、或碳数1~4的直链状或支链状的烷基。从适宜地进行光固化的方面出发,R20优选两者均为氢原子。
作为烷基的碳数,从适宜地进行光固化的方面出发,优选1~3、更优选1~2。
作为直链状或支链状的烷基,可以参照前述R6
作为这种双马来酰亚胺化合物(B),例如可以举出式(19)所示的马来酰亚胺化合物。它们可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
Figure BDA0003684073970000232
式(19)中,a表示1~10的整数。从可以得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,a优选1~6的整数。
双马来酰亚胺化合物(B)也可以利用市售品。作为市售品,例如可以举出日本化药株式会社制MIZ-001(商品名、包含式(19)的马来酰亚胺化合物)。
树脂组合物中,对于双马来酰亚胺化合物(B)的含量,从可以得到以双马来酰亚胺化合物为主成分的固化物、可以改善光固化性、得到更优异的耐热性和热稳定性的观点出发,在树脂固体成分100质量份中,优选包含10~90质量份,更优选包含30~80质量份,进一步优选包含40~70质量份。
另外,树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和后述的马来酰亚胺化合物(C)的情况下,对于双马来酰亚胺化合物(B)的含量,从可以得到以双马来酰亚胺化合物为主成分的固化物、可以改善光固化性、得到更优异的耐热性和热稳定性的观点出发,相对于双马来酰亚胺化合物(B)和后述的马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,优选包含10~90质量份,更优选包含30~80质量份,进一步优选包含40~70质量份。
双马来酰亚胺化合物(B)可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
(双马来酰亚胺化合物(B)的制造方法)
双马来酰亚胺化合物(B)可以通过公知的方法而制造。例如:使1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、含有包含二聚体二胺等的二胺的单体、和马来酸酐在通常80~250℃左右、优选100~200℃左右的温度下进行通常0.5~50小时左右、优选1~20小时左右的加聚反应,得到加聚物。之后,在通常60~120℃左右、优选80~100℃左右的温度下,使加聚物进行通常0.1~2小时左右、优选0.1~0.5小时左右的酰亚胺化反应、即脱水闭环反应,从而可以得到双马来酰亚胺化合物(B)。
二聚体二胺例如可以通过二聚体酸的还原胺化反应而得到,胺化反应例如可以通过使用氨和催化剂的还原法等公知的方法(例如日本特开平9-12712号公报中记载的方法)而进行。二聚体酸是指,不饱和脂肪酸通过分子间聚合反应等进行二聚化从而得到的二元酸。虽然还取决于合成条件和纯化条件,但通常除二聚体酸之外还包含少量的单体酸、三聚体酸等。反应后得到的分子内残留有双键,但本实施方式中,通过加氢反应而存在于分子内的双键被还原、成为饱和二元酸者也包含于二聚体酸中。二聚体酸例如可以如下得到:使用路易斯酸和布朗斯台德酸作为催化剂,进行不饱和脂肪酸的聚合,从而可以得到。二聚体酸可以通过公知的方法(例如日本特开平9-12712号公报中记载的方法)而制造。作为不饱和脂肪酸,例如可以举出巴豆酸、肉豆蔻烯酸、棕榈油酸、油酸、反油酸、十八碳烯酸、烯酸、二十碳烯酸、芥酸、神经酸、亚油酸、皮诺敛酸、桐酸、米德酸、二均-γ-亚麻酸、二十碳三烯酸、十八碳四烯酸、花生四烯酸、二十碳四烯酸、肾上腺酸、伯色五烯酸(bosseopentaenoicacid)、二十二碳五烯酸(osbond acid)、鰶油酸(clupanodonic acid)、二十四碳五烯酸、二十二碳六烯酸、和二十四碳六烯酸(nisinic acid)。不饱和脂肪酸的碳数通常为4~24,优选14~20。
双马来酰亚胺化合物(B)的制造中,包含二胺的单体优选预先例如在氩气、氮气等非活性气氛中、溶解或以浆料状分散于有机溶剂中,形成包含二胺的单体溶液。然后,优选1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐溶解或以浆料状分散于有机溶剂后、或者以固体的状态添加至上述包含二胺的单体溶液中。
通过调节1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐的摩尔数与包含二胺的单体和马来酰亚胺化合物的总量的摩尔数,从而可以得到任意的双马来酰亚胺化合物(B)。
加聚反应和酰亚胺化反应时,可以使用各种公知的溶剂。作为溶剂,例如可以举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、和N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、和异佛尔酮等酮类;γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯、α-甲基-γ-丁内酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、和乙酸丁酯等酯类;甲醇、乙醇、和丙醇等碳数1~10的脂肪族醇类;苯酚、和甲酚等含芳香族基团的酚类;苄醇等含芳香族基团的醇类;乙二醇、和丙二醇等二醇类、或这些二醇类与甲醇、乙醇、丁醇、己醇、辛醇、苄醇、苯酚、和甲酚等形成的单醚或二醚、或这些单醚的酯类等二醇醚类;二氧杂环己烷、和四氢呋喃等环状醚类;碳酸亚乙酯、和碳酸亚丙酯等环状碳酸酯类;脂肪族和甲苯、和二甲苯等香族烃类;二甲基亚砜等非质子性极性溶剂。这些溶剂根据需要可以单独使用1种,或组合2种以上而使用。
另外,酰亚胺化反应中,优选使用催化剂。作为催化剂,例如可以使用叔胺、和脱水催化剂。作为叔胺,优选杂环式的叔胺,例如可以举出吡啶、甲基吡啶、喹啉、和异喹啉等。作为脱水催化剂,例如可以举出乙酸酐、丙酸酐、正丁酸酐、苯甲酸酐、和三氟乙酸酐等。
催化剂的添加量例如优选如下:使酰亚胺化剂相对于酰胺基为0.5~5.0倍摩尔当量左右,使脱水催化剂相对于酰胺基为0.5~10.0倍摩尔当量。
酰亚胺化反应结束后,可以使用该溶液作为双马来酰亚胺化合物(B)溶液,也可以在反应溶剂中投入不良溶剂将双马来酰亚胺化合物(B)形成固体物。作为不良溶剂,例如可以举出水、甲醇、乙醇、2-丙醇、乙二醇、三乙二醇、2-丁醇、2-戊醇、2-己醇、环戊醇、环己醇、苯酚、叔丁醇等。
<马来酰亚胺化合物(C)>
本实施方式的树脂组合物优选还包含除本实施方式的双马来酰亚胺化合物(B)以外的马来酰亚胺化合物(C)(也称为成分(C))。马来酰亚胺化合物(C)为选自由式(8)所示的化合物、式(9)所示的化合物、式(10)所示的化合物、式(11)所示的化合物、式(12)所示的化合物、和式(13)所示的化合物组成的组中的至少1种。马来酰亚胺化合物(C)可以单独使用1种或适宜混合2种以上而使用。作为马来酰亚胺化合物(C),从耐热性和热稳定性更优异、以及对溶剂的良好的溶解性、低熔点、低吸水性、和体现与其他树脂的良好的相溶性的观点出发,优选为式(8)所示的化合物、式(9)所示的化合物、和式(10)所示的化合物,更优选为式(8)所示的化合物、和式(9)所示的化合物。
如前述,通常,马来酰亚胺化合物的光自由基的反应性非常低。然而,双马来酰亚胺化合物(B)如前述,透光性非常优异。另外,化合物(A)也具有非常优异的透光性,因此,通过同时使用化合物(A)、马来酰亚胺化合物(C)、根据需要配混的后述的光固化引发剂(D)以及双马来酰亚胺化合物(A),从而光充分到达至光固化引发剂,有效地引发马来酰亚胺的光自由基反应,可以使用各种活性能量射线进行光固化。
化合物(A)和双马来酰亚胺化合物(B)的透光性优异,因此,即使使用例如包含波长365nm的活性能量射线、或包含波长405nm的活性能量射线,光也充分到达至光固化引发剂,进行使用自光固化引发剂产生的自由基的自由基反应,配混有马来酰亚胺化合物(C)的组合物中也能进行光固化。
而且,树脂组合物的碱显影性和光固化性优异。另外,得到的固化物的耐热性、绝缘可靠性、和热稳定性优异,因此,可以适合地形成保护膜、和绝缘层。
接着,对马来酰亚胺化合物(C)中所含的、式(8)~式(13)所示的化合物进行说明。
(式(8)所示的化合物)
式(8)所示的化合物为如下化合物。
Figure BDA0003684073970000271
式(8)中,R7、R8、和R9各自独立地表示氢原子、或任选具有取代基的、碳数1~8的直链状或支链状的烷基。
作为任选具有取代基的、碳数1~8的直链状或支链状的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基、己基、和庚基等。这些烷基中的氢原子可以被氟原子、和氯原子等卤素原子、以及氰基等所取代。这些烷基中,从光固化性、耐热性、和热稳定性更优异、以及对溶剂的良好的溶解性、低熔点、低吸水性、和体现与其他树脂的良好的相溶性的观点出发,优选甲基、乙基、异丙基、和叔丁基,更优选甲基、乙基、和异丙基,进一步优选甲基。
作为式(8)所示的化合物,从体现进一步优异的、光固化性、耐热性、和热稳定性、对溶剂的溶解性、低熔点、低吸水性、和与其他树脂的相溶性的观点出发,进一步更优选为式(20)所示的化合物(本实施方式中,也称为TMDM)。
Figure BDA0003684073970000281
(式(9)所示的化合物)
式(9)所示的化合物为如下化合物。
Figure BDA0003684073970000282
式(9)中,R10、R11、和R12各自独立地表示氢原子、羟基、或任选具有取代基的、碳数1~6的直链状或支链状的烷基。n2表示1~10的整数。
作为碳数1~6的直链状或支链状的烷基,可以参照前述式(1)中的R2。作为烷基,从体现对溶剂的良好的溶解性、低熔点、低吸水性、和与其他树脂的良好的相溶性的观点出发,优选甲基、乙基、正丙基、和异丙基,更优选甲基。
另外,R10、R11、和R12中,从体现更优异的对溶剂的溶解性的观点出发,优选R9和R12为碳数1~6的直链状或支链状的烷基、且R11为氢原子。需要说明的是,对于优选的烷基,如前述。
从对溶剂的溶解性优异、得到更适合的粘度、且可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,n2优选1~10的整数、更优选1~6的整数。
作为式(9)所示的化合物,可以使用市售品,例如可以举出式(21)所示的群荣化学工业株式会社制BCPH13(商品名)、群荣化学工业株式会社制BCPH01(商品名)、和式(22)所示的群荣化学工业株式会社制BMCX426(商品名)。
Figure BDA0003684073970000291
式(21)中,n21为1~5的整数。
Figure BDA0003684073970000292
式(22)中,n22为1~10的整数。
(式(10)所示的化合物)
式(10)所示的化合物为如下化合物。
Figure BDA0003684073970000293
式(10)中,R13各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基,R14各自独立地表示氢原子或甲基。
作为R13,从体现对溶剂的良好的溶解性、低熔点、低吸水性、和与其他树脂的良好的相溶性的观点出发,优选甲基、或乙基。
作为R14,从体现对溶剂的良好的溶解性、低熔点、低吸水性、和与其他树脂的良好的相溶性的观点出发,优选氢原子。
作为式(10)所示的马来酰亚胺化合物,可以使用市售品,例如可以举出式(23)所示的K·I Chemical Industry Co.,LTD.制BMI-70(商品名)。
Figure BDA0003684073970000301
(式(11)所示的化合物)
式(11)所示的化合物为如下化合物。
Figure BDA0003684073970000302
式(11)中,R15各自独立地表示氢原子或甲基。n3表示1~10的整数。
作为式(11)所示的马来酰亚胺化合物,可以使用市售品,例如可以举出式(24)所示的日本化药株式会社制MIR-3000(商品名)。
Figure BDA0003684073970000303
式(24)中,n31为1~10的整数。
(式(12)所示的化合物)
式(12)所示的化合物为如下化合物。
Figure BDA0003684073970000304
式(12)中,R16各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基。
作为R16,从体现对溶剂的良好的溶解性、低熔点、低吸水性、和与其他树脂的良好的相溶性的观点出发,优选甲基、或乙基。
作为式(12)所示的马来酰亚胺化合物,可以使用市售品,例如可以举出式(25)所示的K·I Chemical Industry Co.,LTD.制BMI-80(商品名)。
Figure BDA0003684073970000311
(式(13)所示的化合物)
式(13)所示的化合物为如下化合物。
Figure BDA0003684073970000312
式(13)中,R17各自独立地表示氢原子或甲基。n4表示1~10的整数。
作为R17,从体现对溶剂的良好的溶解性、低熔点、低吸水性、和与其他树脂的良好的相溶性的观点出发,优选氢原子。
作为n4,从对溶剂的溶解性优异、得到更适合的粘度、可以进一步控制清漆的粘度上升的方面出发,更优选1~5的整数。
作为式(13)所示的马来酰亚胺化合物,可以使用市售品,例如可以举出式(26)所示的大和化成工业株式会社制BMI-2300(商品名)。
Figure BDA0003684073970000313
式(26)中,n41为1~5的整数。
树脂组合物中,对于马来酰亚胺化合物(C)的含量,从得到更优异的耐热性和热稳定性的观点出发,在树脂固体成分100质量份中,优选包含10~90质量份,更优选包含20~70质量份,进一步优选包含30~60质量份。
另外,树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,对于马来酰亚胺化合物(C)的含量,从得到更优异的耐热性和热稳定性的观点出发,相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,优选包含10~90质量份,更优选包含20~70质量份,进一步优选包含30~60质量份。
〔光固化引发剂(D)〕
本实施方式的树脂组合物优选还包含光固化引发剂(D)(也称为成分(D))。光固化引发剂(D)没有特别限定,可以使用通常光固化性树脂组合物中使用的领域中公知的物质。光固化引发剂(D)与化合物(A)、以及根据需要配混的、双马来酰亚胺化合物(B)、和马来酰亚胺化合物(C)等一起用于使用各种活性能量射线而进行的光固化。
作为光固化引发剂(D),例如可以举出:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、和苯偶姻异丁醚等苯偶姻类、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰、对氯苯甲酰过氧化物、和二过苯二甲酸二叔丁酯等中示例的有机过氧化物;2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦、苯甲酰-二苯基-氧化膦、和双苯甲酰-苯基氧化膦等氧化膦类;苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉代-丙烷-1-酮、和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮等苯乙酮类;2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氯蒽醌、和2-戊基蒽醌等蒽醌类;2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、和2-氯噻吨酮等噻吨酮类;苯乙酮二甲基缩酮、和苯偶酰二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫醚、和4,4’-双甲基氨基二苯甲酮等二苯甲酮类;1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(O-苯甲酰肟)、和1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮1-(O-乙酰肟)等肟酯类等自由基型光固化引发剂;
对甲氧基苯基重氮氟膦酸盐、和N,N-二乙基氨基苯基重氮六氟膦酸盐等路易斯酸的重氮盐;二苯基碘鎓六氟膦酸盐、和二苯基碘鎓六氟锑酸盐等路易斯酸的碘鎓盐;三苯基锍六氟膦酸盐、和三苯基锍六氟锑酸盐等路易斯酸的锍盐;三苯基鏻六氟锑酸盐等路易斯酸的鏻盐;其他卤化物;三嗪系引发剂;硼酸盐系引发剂;其他光产酸剂等阳离子系光聚合引发剂。
光固化引发剂(D)也可以利用市售品,例如可以举出IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)369(商品名)、IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)819(商品名)、IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)819DW(商品名)、IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)907(商品名)、IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)TPO(商品名)、IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)TPO-G(商品名)、IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)784(商品名)、BASF Japan株式会社制Irgacure(注册商标)OXE01(商品名)、BASF Japan株式会社制Irgacure(注册商标)OXE02(商品名)、BASF Japan株式会社制Irgacure(注册商标)OXE03(商品名)、和BASF Japan株式会社制Irgacure(注册商标)OXE04(商品名)等。
这些光固化引发剂(D)可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
制备以0.01质量%包含光固化引发剂(D)的氯仿溶液,使用包含波长365nm(i射线)的活性能量射线,测定以0.01质量%包含光固化引发剂(D)的氯仿溶液的吸光度的情况下,其吸光度优选0.1以上,该光固化引发剂(D)体现非常优异的吸光性。另外,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,测定以0.01质量%包含光固化引发剂(D)的氯仿溶液的吸光度的情况下,其吸光度优选0.1以上,该情况下也体现非常优异的吸光性。如果使用这种光固化引发剂(D),则例如使用直接描绘曝光法制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板时,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的情况下,也有效地引发马来酰亚胺的光自由基反应。需要说明的是,从可以得到光固化性更优异的树脂组合物的方面出发,波长365nm(i射线)下的吸光度更优选0.15以上。从可以得到光固化性更优异的树脂组合物的方面出发,波长405nm(h射线)下的吸光度更优选0.15以上。需要说明的是,波长365(i射线)下的吸光度、和波长405nm(h射线)下的吸光度中,各自的上限例如为99.9以下。
作为这种光固化引发剂(D),优选式(14)所示的化合物。
Figure BDA0003684073970000341
式(14)中,R18各自独立地表示式(15)所示的取代基或苯基。
Figure BDA0003684073970000342
式(15)中,R19各自独立地表示氢原子或甲基。式(15)中,-*表示与直接连接于式(14)中的R18的磷原子(P)连接的原子键。
对于式(14)所示的化合物,制备以0.01质量%包含该化合物的氯仿溶液,使用包含波长365nm(i射线)的活性能量射线测定该氯仿溶液的吸光度的情况下,若吸光度为0.1以上,则对波长365nm(i射线)的光示出非常优异的吸收性。因此,该化合物对波长365nm(i射线)的光适宜地产生自由基。吸光度优选0.15以上。上限值例如为10.0以下,可以为5.0以下,也可以为2.0以下。
对于式(14)所示的化合物,制备以0.01质量%包含该化合物的氯仿溶液,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线测定该氯仿溶液的吸光度的情况下,若吸光度为0.1以上,则对波长405nm(h射线)的光示出非常优异的吸收性。因此,该化合物对波长405nm(h射线)的光适宜地产生自由基。吸光度更优选0.15以上。上限值例如为10.0以下,可以为5.0以下,也可以为2.0以下。
式(14)中,R18各自独立地表示式(15)所示的取代基或苯基。R18中、1个以上优选为式(15)所示的取代基。
式(15)中,R19各自独立地表示氢原子或甲基。R19中、1个以上优选为甲基,更优选全部为甲基。
作为式(14)所示的化合物,例如可以举出2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦、和双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦等酰基氧化膦类。这些之中,从具有优异的透光性的方面出发,优选双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦。这些化合物可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
酰基氧化膦类对包含波长405nm(h射线)的活性能量射线示出非常优异的吸收性,例如,在波长405nm(h射线)下,可以使双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)适合地进行自由基聚合。因此,根据本实施方式,特别用于多层印刷电路板时,可以适合地制造曝光工序中不妨碍光固化反应而具有优异的光固化性、显影工序中可以赋予优异的碱显影性的树脂组合物、使用其的树脂片、多层印刷电路板、和半导体装置。
树脂组合物中,对于光固化引发剂(D)的含量,从在树脂组合物中不妨碍光固化反应而使光固化充分进行、碱显影性上使曝光部充分不溶解的观点出发,在树脂固体成分100质量份中,优选0.1~50质量份、更优选0.2~30质量份、进一步优选0.3~10质量份。
另外,树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,对于光固化引发剂(D)的含量,从在树脂组合物中不妨碍光固化反应而使光固化充分进行、碱显影性上使曝光部充分不溶解的观点出发,相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,优选0.1~50质量份、更优选0.2~30质量份、进一步优选0.3~10质量份。
〔除双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)以外的马来酰亚胺化合物(E)〕
本实施方式的树脂组合物中,只要发挥本发明的效果就可以使用除双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)以外的马来酰亚胺化合物(E)(也称为成分(E))。化合物(A)和双马来酰亚胺化合物(B)如前述,透光性非常优异,因此,即使使用马来酰亚胺化合物(E),光也充分到达至光固化引发剂,有效地引起马来酰亚胺的光自由基反应,可以使用各种活性能量射线进行光固化。因此,即使使用例如包含波长365nm的活性能量射线、或包含波长405nm的活性能量射线,光也充分到达至光固化引发剂,进行利用由光固化引发剂产生的自由基的自由基反应,配混马来酰亚胺化合物(E)的组合物中光固化也成为可能。
作为马来酰亚胺化合物(E),只要为除双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)以外、且分子中具有一个以上马来酰亚胺基的化合物就没有特别限定。例如可以举出:N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-羟基苯基马来酰亚胺、N-苯胺基苯基马来酰亚胺、N-羧基苯基马来酰亚胺、N-(4-羧基-3-羟基苯基)马来酰亚胺、6-马来酰亚胺己酸、4-马来酰亚胺丁酸、双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2,2-双{4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基}丙烷、4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、双(3,5-二甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(3,5-二乙基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、苯基甲烷马来酰亚胺、邻亚苯基双马来酰亚胺、间亚苯基双马来酰亚胺、对亚苯基双马来酰亚胺、邻亚苯基双柠康酰亚胺、间亚苯基双柠康酰亚胺、对亚苯基双柠康酰亚胺、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、4-甲基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、1,2-双马来酰亚胺乙烷、1,4-双马来酰亚胺丁烷、1,5-双马来酰亚胺戊烷、1,5-双马来酰亚胺-2-甲基戊烷、1,6-双马来酰亚胺己烷、1,6-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷、1,8-双马来酰亚胺-3,6-二氧杂辛烷、1,11-双马来酰亚胺-3,6,9-三氧杂十一烷、1,3-双(马来酰亚胺甲基)环己烷、1,4-双(马来酰亚胺甲基)环己烷、4,4-二苯醚双马来酰亚胺、4,4-二苯基砜双马来酰亚胺、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺苯氧基)苯、4,4-二苯基甲烷双柠康酰亚胺、2,2-双[4-(4-柠康酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、双(3,5-二甲基-4-柠康酰亚胺苯基)甲烷、双(3-乙基-5-甲基-4-柠康酰亚胺苯基)甲烷、双(3,5-二乙基-4-柠康酰亚胺苯基)甲烷、聚苯甲基马来酰亚胺、荧光素-5-马来酰亚胺、和这些马来酰亚胺化合物的预聚物、以及马来酰亚胺化合物与胺化合物的预聚物等。这些马来酰亚胺化合物(E)可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,对于马来酰亚胺化合物(E)的含量,从体现优异的光固化性的观点出发,相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,优选包含1~50质量份,更优选包含1~40质量份,进一步优选包含1~30质量份。
〔填充材料(F)〕
本实施方式的树脂组合物中,为了改善涂膜性、耐热性等各特性,可以使用填充材料(F)(也称为成分(F))。作为填充材料(F),优选具有绝缘性、不妨碍对于光固化中所使用的各种活性能量射线的透射性者,更优选不妨碍对于包含波长365nm(i射线)、和/或波长405nm(h射线)的活性能量射线的透射性者。
作为填充材料(F),例如可以举出二氧化硅(例如天然二氧化硅、熔融二氧化硅、无定形二氧化硅、和中空二氧化硅等)、铝化合物(例如勃姆石、氢氧化铝、氧化铝、和氮化铝等)、硼化合物(例如氮化硼等)、镁化合物(例如氧化镁、和氢氧化镁等)、钙化合物(例如碳酸钙等)、钼化合物(例如氧化钼、和钼酸锌等)、钡化合物(例如硫酸钡、和硅酸钡等)、滑石(例如天然滑石、和焙烧滑石等)、云母、玻璃(例如短纤维状玻璃、球状玻璃、微粉末玻璃、E玻璃、T玻璃、和D玻璃等)、有机硅粉末、氟树脂系填充材料、聚氨酯树脂系填充材料、(甲基)丙烯酸类树脂系填充材料、聚乙烯系填充材料、苯乙烯·丁二烯橡胶、以及有机硅橡胶等。这些填充材料(F)可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
这些之中,优选选自由二氧化硅、勃姆石、硫酸钡、有机硅粉末、氟树脂系填充材料、聚氨酯树脂系填充材料、(甲基)丙烯酸类树脂系填充材料、聚乙烯系填充材料、苯乙烯·丁二烯橡胶、和有机硅橡胶组成的组中的一种以上。
这些填充材料(F)可以用后述的硅烷偶联剂等进行表面处理。
从改善固化物的耐热性、而且可以得到良好的涂膜性的观点出发,优选二氧化硅,更优选熔融二氧化硅。作为二氧化硅的具体例,可以举出电化株式会社制的SFP-130MC(商品名)、ADMATECHS CO.,LTD.制的SC2050-MB(商品名)、SC1050-MLE(商品名)、YA010C-MFN(商品名)、和YA050C-MJA(商品名)。
填充材料(F)的粒径没有特别限定,从树脂组合物的紫外透射性的观点出发,通常为0.005~10μm、优选0.01~1.0μm。
树脂组合物中,从使树脂组合物的透光性、固化物的耐热性良好的观点出发,填充材料(F)的含量通常相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选设为300质量份以下,更优选设为200质量份以下,进一步优选设为100质量份以下。需要说明的是,含有填充材料的情况下,从得到改善涂膜性、耐热性等各特性的效果的观点出发,下限值相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,通常为1质量份。
〔硅烷偶联剂和湿润分散剂〕
本实施方式的树脂组合物中,为了改善填充材料的分散性、聚合物和/或树脂与填充材料的粘接强度,可以组合使用硅烷偶联剂和/或湿润分散剂。
作为这些硅烷偶联剂,只要为通常无机物的表面处理中使用的硅烷偶联剂就没有特别限定。例如可以举出:3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、[3-(6-氨基己基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、和[3-(N,N-二甲基氨基)-丙基]三甲氧基硅烷等氨基硅烷系;γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-环氧丙氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、和[8-(缩水甘油醚氧基)-正辛基]三甲氧基硅烷等环氧硅烷系;乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、三甲氧基(7-辛烯-1-基)硅烷、和三甲氧基(4-乙烯基苯基)硅烷等乙烯基硅烷系;3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷等甲基丙烯酰基硅烷系、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、和3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等丙烯酰基硅烷系;3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、和3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等异氰酸酯硅烷系;三-(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯等异氰脲酸酯硅烷系;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、和3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷等巯基硅烷系;3-脲丙基三乙氧基硅烷等脲硅烷系;对苯乙烯基三甲氧基硅烷等苯乙烯基硅烷系;N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐等阳离子硅烷系;[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]琥珀酸酐等酸酐系;苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷、二乙氧基甲基苯基硅烷、和对甲苯基三甲氧基硅烷等苯基硅烷系;三甲氧基(1-萘基)硅烷等芳基硅烷系。这些硅烷偶联剂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,硅烷偶联剂的含量通常相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,为0.1~10质量份。
作为湿润分散剂,只要为涂料用中使用的分散稳定剂就没有特别限定。作为具体例,例如可以举出BYK Japan Co.,Ltd.制的DISPERBYK(注册商标)-110(商品名)、111(商品名)、118(商品名)、180(商品名)、161(商品名)、BYK(注册商标)-W996(商品名)、W9010(商品名)、和W903(商品名)。这些湿润分散剂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,湿润分散剂的含量通常相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,为0.1~10质量份。
〔氰酸酯化合物、酚醛树脂、氧杂环丁烷树脂、苯并噁嗪化合物、环氧树脂、和其他化合物〕
本实施方式中,只要发挥本发明的效果即可,根据固化后的固化物的阻燃性、耐热性、和热膨胀特性等特性,可以使用除化合物(A)、双马来酰亚胺化合物(B)、马来酰亚胺化合物(C)、光固化引发剂(D)、和马来酰亚胺化合物(E)以外的、氰酸酯化合物、酚醛树脂、氧杂环丁烷树脂、苯并噁嗪化合物、环氧树脂、和其他化合物等各种种类的化合物和树脂。另外,这些化合物和树脂在包含波长365nm(i射线)的活性能量射线、和/或包含波长405nm(h射线)的活性能量射线下进行曝光的情况下,优选树脂组合物感光而光固化。
这些化合物和树脂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
<氰酸酯化合物>
作为氰酸酯化合物,只要为分子内具有被至少1个氰酰基(氰酸酯基)取代的芳香族部分的树脂,就没有特别限定。
例如可以举出式(27)所示的化合物。
Figure BDA0003684073970000411
式(27)中,Ar1表示苯环、萘环或2个苯环进行单键键合而成者。具有多个的情况下,彼此可以相同也可以不同。Ra各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、碳数2~6的烯基、碳数6~12的芳基、碳数1~4的烷氧基、和碳数1~6的烷基与碳数6~12的芳基键合而成的基团。Ra中的芳香环任选具有取代基,Ar1及Ra中的取代基可以选择任意的位置。p表示键合于Ar1的氰酰基的数量,各自独立地为1~3的整数。q表示键合于Ar1的Ra的数量,在Ar1为苯环时为4-p,在为萘环时为6-p,在为2个苯环进行单键键合而成者时为8-p。t表示平均重复数,为0~50的整数,氰酸酯化合物可以是t不同的化合物的混合物。对于X,具有多个的情况下,各自独立地表示单键、碳数1~50的2价的有机基团(氢原子任选被杂原子取代。)、氮数1~10的2价的有机基团(例如-N-R-N-、此处R表示有机基团)、羰基(-CO-)、羧基(-C(=O)O-)、羰基二氧基(-OC(=O)O-)、磺酰基(-SO2-)、2价的硫原子或2价的氧原子中的任意者。
式(27)的Ra中的烷基可以具有直链或支链的链状结构、及环状结构(例如环烷基等)中的任意者。
另外,式(27)中的烷基及Ra中的芳基中的氢原子可以被氟原子、和氯原子等卤素原子、甲氧基、和苯氧基等烷氧基、或氰基等取代。
作为烷基的具体例,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基、己基、环己基、及三氟甲基等。
作为烯基的具体例,可举出乙烯基、(甲基)烯丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-甲基-2-丙烯基、2-戊烯基、及2-己烯基等。
作为芳基的具体例,可举出苯基、二甲苯基、三甲苯基、萘基、苯氧基苯基、乙基苯基、邻-、间-或对-氟苯基、二氯苯基、二氰基苯基、三氟苯基、甲氧基苯基、及邻-、间-或对-甲苯基等。
作为烷氧基,例如可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、及叔丁氧基等。
作为式(27)的X中的碳数1~50的2价的有机基团的具体例,可举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚环戊基、亚环己基、三甲基亚环己基、联苯基亚甲基、二甲基亚甲基-亚苯基-二甲基亚甲基、芴二基、及苯酞二基等。2价的有机基团中的氢原子可以被氟原子、和氯原子等卤素原子、甲氧基、和苯氧基等烷氧基、以及氰基等取代。
作为式(27)的X中的氮数1~10的2价的有机基团,可举出亚氨基、和聚酰亚胺基等。
另外,作为式(27)中的X的有机基团,例如可以举出具有式(28)所示的结构者、或具有式(29)所示的结构者。
Figure BDA0003684073970000421
式(28)中,Ar2表示苯二基、萘二基或联苯基二基,u为2以上的整数的情况下,彼此可以相同也可以不同。Rb、Rc、Rf、及Rg各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、碳数6~12的芳基、三氟甲基、或具有至少1个酚羟基的芳基。Rd及Re各自独立地选自氢原子、碳数1~6的烷基、碳数6~12的芳基、碳数1~4的烷氧基、或羟基中的任一种。u表示0~5的整数。
Figure BDA0003684073970000431
式(29)中,Ar3表示苯二基、萘二基或联苯基二基,v为2以上的整数的情况下,彼此可以相同也可以不同。Ri及Rj各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、碳数6~12的芳基、苄基、碳数1~4的烷氧基、羟基、三氟甲基、或被至少1个氰酰基取代的芳基。v表示0~5的整数,也可以为v不同的化合物的混合物。
进而,作为式(27)中的X,可举出下述所示的2价的基团。
Figure BDA0003684073970000432
此处,式中,z表示4~7的整数。Rk各自独立地表示氢原子或碳数1~6的烷基。
作为式(28)的Ar2及式(29)的Ar3的具体例,可举出:式(28)所示的2个碳原子或式(29)所示的2个氧原子键合于1,4位或1,3位的苯二基,2个碳原子或2个氧原子键合于4,4’位、2,4’位、2,2’位、2,3’位、3,3’位、或3,4’位的联苯基二基,及2个碳原子或2个氧原子键合于2,6位、1,5位、1,6位、1,8位、1,3位、1,4位、或2,7位的萘二基。
对于式(28)的Rb、Rc、Rd、Re、Rf及Rg、以及式(29)的Ri、和Rj中的烷基及芳基,与前述式(27)中的含义相同。
作为式(27)所示的氰酰基取代芳香族化合物的具体例,可举出氰酰基苯、1-氰酰基-2-甲基苯、1-氰酰基-3-甲基苯、或1-氰酰基-4-甲基苯、1-氰酰基-2-甲氧基苯、1-氰酰基-3-甲氧基苯、或1-氰酰基-4-甲氧基苯、1-氰酰基-2,3-二甲基苯、1-氰酰基-2,4-二甲基苯、1-氰酰基-2,5-二甲基苯、1-氰酰基-2,6-二甲基苯、1-氰酰基-3,4-二甲基苯或1-氰酰基-3,5-二甲基苯、氰酰基乙基苯、氰酰基丁基苯、氰酰基辛基苯、氰酰基壬基苯、2-(4-氰酰基苯基)-2-苯基丙烷(4-α-枯基苯酚的氰酸酯)、1-氰酰基-4-环己基苯、1-氰酰基-4-乙烯基苯、1-氰酰基-2-氯苯或1-氰酰基-3-氯苯、1-氰酰基-2,6-二氯苯、1-氰酰基-2-甲基-3-氯苯、氰酰基硝基苯、1-氰酰基-4-硝基-2-乙基苯、1-氰酰基-2-甲氧基-4-烯丙基苯(丁子香酚的氰酸酯)、甲基(4-氰酰基苯基)硫醚、1-氰酰基-3-三氟甲基苯、4-氰酰基联苯、1-氰酰基-2-乙酰基苯或1-氰酰基-4-乙酰基苯、4-氰酰基苯甲醛、4-氰酰基苯甲酸甲酯、4-氰酰基苯甲酸苯酯、1-氰酰基-4-乙酰氨基苯、4-氰酰基二苯甲酮、1-氰酰基-2,6-二叔丁基苯、1,2-二氰酰基苯、1,3-二氰酰基苯、1,4-二氰酰基苯、1,4-二氰酰基-2-叔丁基苯、1,4-二氰酰基-2,4-二甲基苯、1,4-二氰酰基-2,3,4-二甲基苯、1,3-二氰酰基-2,4,6-三甲基苯、1,3-二氰酰基-5-甲基苯、1-氰酰基萘或2-氰酰基萘、1-氰酰基-4-甲氧基萘、2-氰酰基-6-甲氧基萘、2-氰酰基-7-甲氧基萘、2,2’-二氰酰基-1,1’-联萘、1,3-二氰酰基萘、1,4-二氰酰基萘、1,5-二氰酰基萘、1,6-二氰酰基萘、1,7-二氰酰基萘、2,3-二氰酰基萘、2,6-二氰酰基萘、或2,7-二氰酰基萘、2,2’-二氰酰基联苯或4,4’-二氰酰基联苯、4,4’-二氰酰基八氟联苯、2,4’-二氰酰基二苯基甲烷或4,4’-二氰酰基二苯基甲烷、双(4-氰酰基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)乙烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(2-氰酰基-5-联苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-氰酰基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)异丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)戊烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-3-甲基丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-2,2-二甲基丙烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)丁烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)戊烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)己烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-4-甲基戊烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-3,3-二甲基丁烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)庚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)辛烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基戊烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,2-二甲基戊烷、4,4-双(4-氰酰基苯基)-3-甲基庚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基庚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,2-二甲基己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,4-二甲基己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,2,4-三甲基戊烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、双(4-氰酰基苯基)苯基甲烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-1-苯基乙烷、双(4-氰酰基苯基)联苯基甲烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)环戊烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)环己烷、2,2-双(4-氰酰基-3-异丙基苯基)丙烷、1,1-双(3-环己基-4-氰酰基苯基)环己烷、双(4-氰酰基苯基)二苯基甲烷、双(4-氰酰基苯基)-2,2-二氯乙烯、1,3-双[2-(4-氰酰基苯基)-2-丙基]苯、1,4-双[2-(4-氰酰基苯基)-2-丙基]苯、1,1-双(4-氰酰基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4-[双(4-氰酰基苯基)甲基]联苯、4,4-二氰酰基二苯甲酮、1,3-双(4-氰酰基苯基)-2-丙烯-1-酮、双(4-氰酰基苯基)醚、双(4-氰酰基苯基)硫化物、双(4-氰酰基苯基)砜、4-氰酰基苯甲酸-4-氰酰基苯酯(4-氰酰基苯基-4-氰酰基苯甲酸酯)、双-(4-氰酰基苯基)碳酸酯、1,3-双(4-氰酰基苯基)金刚烷、1,3-双(4-氰酰基苯基)-5,7-二甲基金刚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)异苯并呋喃-1(3H)-酮(酚酞的氰酸酯)、3,3-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)异苯并呋喃-1(3H)-酮(邻甲酚酞的氰酸酯)、9,9’-双(4-氰酰基苯基)芴、9,9-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(2-氰酰基-5-联苯基)芴、三(4-氰酰基苯基)甲烷、1,1,1-三(4-氰酰基苯基)乙烷、1,1,3-三(4-氰酰基苯基)丙烷、α,α,α’-三(4-氰酰基苯基)-1-乙基-4-异丙基苯、1,1,2,2-四(4-氰酰基苯基)乙烷、四(4-氰酰基苯基)甲烷、2,4,6-三(N-甲基-4-氰酰基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(N-甲基-4-氰酰基苯胺基)-6-(N-甲基苯胺基)-1,3,5-三嗪、双(N-4-氰酰基-2-甲基苯基)-4,4’-氧双苯二甲酰亚胺、双(N-3-氰酰基-4-甲基苯基)-4,4’-氧双苯二甲酰亚胺、双(N-4-氰酰基苯基)-4,4’-氧双苯二甲酰亚胺、双(N-4-氰酰基-2-甲基苯基)-4,4’-(六氟异亚丙基)二苯甲酰亚胺、三(3,5-二甲基-4-氰酰基苄基)异氰脲酸酯、2-苯基-3,3-双(4-氰酰基苯基)苄甲内酰胺(phthalimidine)、2-(4-甲基苯基)-3,3-双(4-氰酰基苯基)苄甲内酰胺、2-苯基-3,3-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)苄甲内酰胺、1-甲基-3,3-双(4-氰酰基苯基)吲哚啉-2-酮、及2-苯基-3,3-双(4-氰酰基苯基)吲哚啉-2-酮。
这些氰酸酯化合物可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
作为式(27)所示的氰酸酯化合物的另一具体例,可举出使苯酚酚醛清漆树脂及甲酚酚醛清漆树脂(通过公知的方法,使苯酚、烷基取代苯酚或卤素取代苯酚与福尔马林、多聚甲醛等甲醛化合物在酸性溶液中反应而成者)、三苯酚酚醛清漆树脂(使羟基苯甲醛与苯酚在酸性催化剂的存在下反应而成者)、芴酚醛清漆树脂(使芴酮化合物与9,9-双(羟基芳基)芴类在酸性催化剂的存在下反应而成者)、苯酚芳烷基树脂、甲酚芳烷基树脂、萘酚芳烷基树脂及联苯芳烷基树脂(通过公知的方法,使Ar4-(CH2Y)2(Ar4表示苯基,Y表示卤素原子。以下,该段落中同样。)所示那样的双卤代甲基化合物与酚化合物在酸性催化剂或无催化剂下反应而成者、使Ar4-(CH2OR)2(R表示烷基。)所示那样的双(烷氧基甲基)化合物与酚化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者、或使Ar4-(CH2OH)2所示那样的双(羟基甲基)化合物与酚化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者、或使芳香族醛化合物与芳烷基化合物与酚化合物缩聚而成者)、酚改性二甲苯甲醛树脂(通过公知的方法,使二甲苯甲醛树脂与酚化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者)、改性萘甲醛树脂(通过公知的方法,使萘甲醛树脂与羟基取代芳香族化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者)、酚改性二环戊二烯树脂、或具有聚萘醚结构的酚醛树脂(通过公知的方法,使1分子中具有2个以上酚羟基的多羟基萘化合物在碱性催化剂的存在下脱水缩合而成者)等酚醛树脂通过与前述同样的方法进行氰酸酯化而成者等、以及它们的预聚物等。这些氰酸酯化合物可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
作为这些氰酸酯化合物的制造方法,不特别限定,可以使用公知的方法。作为具体例,可举出获得或合成具有期望骨架的含羟基化合物,通过公知的方法对羟基进行修饰而进行氰酸酯化的方法。作为对羟基进行氰酸酯化的方法,例如,可举出Ian Hamerton,“Chemistry and Technology of Cyanate Ester Resins,”Blackie Academic&Professional中记载的方法。
使用这些氰酸酯化合物的固化物具有玻璃化转变温度、低热膨胀性和镀覆密合性等优异的特性。
树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,氰酸酯化合物的含量相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,为0.01~40质量份。
<酚醛树脂>
作为酚醛树脂,只要为1分子中具有2个以上羟基的酚醛树脂,就可以使用通常公知的物质。例如,可举出双酚A型酚醛树脂、双酚E型酚醛树脂、双酚F型酚醛树脂、双酚S型酚醛树脂、苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆型酚醛树脂、缩水甘油酯型酚醛树脂、芳烷基酚醛清漆型酚醛树脂、联苯芳烷基型酚醛树脂、甲酚酚醛清漆型酚醛树脂、多官能酚醛树脂、萘酚树脂、萘酚酚醛清漆树脂、多官能萘酚树脂、蒽型酚醛树脂、萘骨架改性酚醛清漆型酚醛树脂、苯酚芳烷基型酚醛树脂、萘酚芳烷基型酚醛树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、脂环式酚醛树脂、多元醇型酚醛树脂、含磷酚醛树脂、含聚合性不饱和烃基的酚醛树脂及含羟基有机硅树脂类等。这些酚醛树脂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,酚醛树脂的含量相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,为0.01~40质量份。
<氧杂环丁烷树脂>
作为氧杂环丁烷树脂,可以使用通常公知的物质。例如,可举出氧杂环丁烷、2-甲基氧杂环丁烷、2,2-二甲基氧杂环丁烷、3-甲基氧杂环丁烷、3,3-二甲基氧杂环丁烷等烷基氧杂环丁烷、3-甲基-3-甲氧基甲基氧杂环丁烷、3,3-二(三氟甲基)全氟氧杂环丁烷、2-氯甲基氧杂环丁烷、3,3-双(氯甲基)氧杂环丁烷、联苯型氧杂环丁烷、OXT-101(东亚合成株式会社制、商品名)、OXT-121(东亚合成株式会社制、商品名)、和OXT-221(东亚合成株式会社制、商品名)等。这些氧杂环丁烷树脂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,氧杂环丁烷树脂的含量相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,为0.01~40质量份。
<苯并噁嗪化合物>
作为苯并噁嗪化合物,只要为1分子中具有2个以上二氢苯并噁嗪环的化合物,就可以使用通常公知的物质。例如,可举出双酚A型苯并噁嗪BA-BXZ(小西化学工业株式会社制、商品名)、双酚F型苯并噁嗪BF-BXZ(小西化学工业株式会社制、商品名)、双酚S型苯并噁嗪BS-BXZ(小西化学工业株式会社制、商品名)、和酚酞型苯并噁嗪等。这些苯并噁嗪化合物可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,苯并噁嗪化合物的含量相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,为0.01~40质量份。
<环氧树脂>
作为环氧树脂,不特别限定,可以使用通常公知的物质。例如,可举出双酚A型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、二甲苯酚醛清漆型环氧树脂、多官能酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘骨架改性酚醛清漆型环氧树脂、萘醚型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、蒽型环氧树脂、3官能酚型环氧树脂、4官能酚型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、缩水甘油酯型环氧树脂、脂环式环氧树脂、二环戊二烯酚醛清漆型环氧树脂、联苯酚醛清漆型环氧树脂、苯酚芳烷基酚醛清漆型环氧树脂、萘酚芳烷基酚醛清漆型环氧树脂、芳烷基酚醛清漆型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、多元醇型环氧树脂、含磷环氧树脂、缩水甘油胺、将丁二烯等的双键进行环氧化而成的化合物、通过含羟基有机硅树脂类与环氧氯丙烷的反应而得到的化合物、及它们的卤化物。这些环氧树脂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
作为环氧树脂,可以利用市售品,例如可以举出式(30)所示的环氧树脂(日本化药株式会社制NC-3000FH(商品名)、式(39)中,n5约为4)、和式(31)所示的萘型环氧树脂(DIC株式会社制HP-4710(商品名))。
Figure BDA0003684073970000491
这些环氧树脂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,环氧树脂的含量相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,为0.01~40质量份。
<其他化合物>
作为其他化合物,可举出乙基乙烯醚、丙基乙烯醚、羟乙基乙烯醚、和乙二醇二乙烯醚等乙烯醚类、苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、和二乙烯基苯等苯乙烯类;异氰脲酸三烯丙酯、三甲代烯丙基异氰脲酸酯、及双烯丙基纳迪克酰亚胺等。这些化合物可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,包含双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的情况下,其他化合物的含量相对于双马来酰亚胺化合物(B)和马来酰亚胺化合物(C)的总计100质量份,为0.01~40质量份。
〔有机溶剂〕
本实施方式的树脂组合物中,根据需要可以含有有机溶剂。如果使用有机溶剂,则可以调整制备树脂组合物时的粘度。有机溶剂的种类只要能使树脂组合物中的树脂的一部分或全部溶解就没有特别限定。作为有机溶剂,例如可以举出二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、和氯苯等卤素溶剂;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧杂环己烷、和乙腈等非质子性极性溶剂;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环戊酮、和环己酮等酮溶剂;2-乙氧基乙醇、和丙二醇单甲醚等溶纤剂溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、和丁醇等脂肪族醇溶剂;苯酚、和甲酚等含芳香族基酚溶剂;乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、甲氧基丙酸甲酯、羟基异丁酸甲酯、γ-丁内酯、和丙二醇单甲醚乙酸酯等酯溶剂;甲苯、和二甲苯等芳香族烃溶剂等。
其中,从对于化合物(A)、进而对于其他树脂和化合物也体现优异的溶解性的观点出发,优选非质子性极性溶剂、酮溶剂、溶纤剂溶剂、和酯溶剂,从体现更优异的溶解性的方面出发,更优选非质子性极性溶剂、酮溶剂、和酯溶剂。
作为非质子性极性溶剂,优选二甲基乙酰胺。作为酮溶剂,优选甲乙酮。作为溶纤剂溶剂,优选丙二醇单甲醚。作为酯溶剂,优选乙酸丁酯、γ-丁内酯、和丙二醇单甲醚乙酸酯。
这些有机溶剂可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
〔其他成分〕
本实施方式的树脂组合物中,在不损害本实施方式的特性的范围内,也可以组合使用目前为止未举出的热固化性树脂、热塑性树脂及其低聚物、以及弹性体类等各种高分子化合物;目前为止未举出的阻燃性的化合物;添加剂等。这些只要为通常使用的化合物,就没有特别限定。例如,对于阻燃性的化合物,可举出三聚氰胺、苯并胍胺等含氮化合物;含噁嗪环化合物;磷系化合物的磷酸酯化合物、芳香族缩合磷酸酯、和含卤素缩合磷酸酯等磷系化合物等。作为添加剂,可举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、荧光增白剂、光敏化剂、染料、颜料、增稠剂、润滑剂、消泡剂、表面调节剂、光泽剂、阻聚剂、和热固化促进剂等。这些成分可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
树脂组合物中,其他成分的含量通常相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,分别为0.1~10质量份。
〔树脂组合物和清漆的制造方法〕
本实施方式的树脂组合物可以通过将化合物(A)、根据需要的双马来酰亚胺化合物(B)、马来酰亚胺化合物(C)、光固化引发剂(D)、马来酰亚胺化合物(E)、填充材料(F)、和其他树脂、其他化合物、以及添加剂等适宜混合而制备。树脂组合物的制造方法例如可以举出如下方法:在溶剂中依次配混前述各成分,充分搅拌。
在树脂组合物的制造时,根据需要,可以进行用于使各成分均匀地溶解或分散的公知的处理(搅拌、混合、和混炼处理等)。具体而言,通过使用附设具有适当搅拌能力的搅拌机的搅拌槽来进行搅拌分散处理,能够提高树脂组合物中的、化合物(A)等各成分的分散性。搅拌、混合、和混炼处理例如可以使用超声波均化器等以分散为目的的搅拌装置、三辊式磨机、球磨机、珠磨机、和砂磨机等以混合为目的的装置、或公转或自转型的混合装置等公知的装置来适宜进行。另外,在树脂组合物的制备时,根据需要可以使用有机溶剂。对于有机溶剂的种类,只要能将树脂组合物中的树脂溶解,就不特别限定,其具体例如前所述。
树脂组合物可以适合作为制作后述的本实施方式的树脂片时的清漆使用。清漆可以通过公知的方法而得到。例如,清漆可以如下得到:相对于树脂组合物中的除有机溶剂之外的成分100质量份,加入有机溶剂10~900质量份、优选30~500质量份,进行前述公知的处理(搅拌、混合、和混炼处理等),从而可以得到。需要说明的是,清漆的制备中使用的有机溶剂没有特别限定,其具体例如前述。
[用途]
本实施方式的树脂组合物可以适合用于多层印刷电路板的制作,可以优选用于需要绝缘性的树脂组合物的用途。例如可以用于感光性薄膜、带支撑体的感光性薄膜、预浸料、树脂片、电路基板(层叠板用途、多层印刷电路板用途等)、阻焊剂、底部填充材料、芯片接合材料、半导体密封材料、填孔树脂、及部件填埋树脂等。其中,树脂组合物的光固化性和碱显影性优异,因此,可以适合用作多层印刷电路板的绝缘层用、或阻焊剂用。
[固化物]
固化物是使树脂组合物固化而得到的。固化物例如可以如下得到:使树脂组合物熔融或溶解于溶剂后,注入模内,利用光在通常的条件下进行固化,从而可以得到。光的波长区域优选在利用光聚合引发剂等有效地推进固化的100~500nm的范围内进行固化。
[树脂片]
本实施方式的树脂片为一种带支撑体的树脂片,其具有:支撑体、和配置于支撑体的单面或两面的树脂层,树脂层包含本实施方式的树脂组合物。对于树脂片,可以将树脂组合物涂布于支撑体上并进行干燥来制造。树脂片中的树脂层具有优异的光固化性和碱显影性。
支撑体可以使用公知的支撑体,没有特别限定,优选为树脂薄膜。作为树脂薄膜,例如,可举出聚酰亚胺薄膜、聚酰胺薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、及三乙酰乙酸酯薄膜等。它们之中,优选PET薄膜。
对于树脂薄膜,为了使自树脂层的剥离容易,优选将剥离剂涂布于表面。树脂薄膜的厚度优选为5~100μm的范围,更优选为10~50μm的范围。该厚度不足5μm时,有在碱显影前进行的支撑体剥离时支撑体容易破裂的倾向,厚度超过100μm时,有自支撑体上进行曝光时的分辨率降低的倾向。
另外,为了减少曝光时的光的散射,树脂薄膜也优选透明性优异者。
进而,树脂片中,其树脂层可以被保护薄膜保护。
通过用保护薄膜来保护树脂层侧,能够防止树脂层表面上的污垢等的附着、损伤。作为保护薄膜,可以使用由与树脂薄膜同样的材料构成的薄膜。保护薄膜的厚度优选为1~50μm的范围,更优选为5~40μm的范围。厚度不足1μm时,有保护薄膜的处理性降低的倾向,超过50μm时,有廉价性差的倾向。需要说明的是,保护薄膜优选的是:相对于树脂层与支撑体的粘接力,树脂层与保护薄膜的粘接力更小的保护薄膜。
树脂片的制造方法例如可举出:将树脂组合物涂布于PET薄膜等支撑体,通过干燥将有机溶剂去除,由此制造树脂片的方法等。
涂布方法可以通过例如使用辊涂机、逗点涂布机、凹版涂布机、模涂机、棒涂机、唇式涂布机、刀涂机、及挤出涂布机等的公知的方法进行。干燥例如可以通过在60~200℃的干燥机中进行1~60分钟加热的方法等来进行。
对于残留于树脂层中的有机溶剂量,从防止之后的工序中的有机溶剂的扩散的观点出发,相对于树脂层的总质量,优选设为5质量%以下。对于树脂层的厚度,从提高处理性的观点出发,优选设为1~50μm。
树脂片可以优选用作多层印刷电路板的绝缘层的制造用。
[多层印刷电路板]
本实施方式的多层印刷电路板具有:绝缘层、形成于绝缘层的单面或两面的导体层,绝缘层包含本实施方式的树脂组合物。例如也可以重叠1张以上的树脂片并固化而得到绝缘层。绝缘层与导体层各自的层叠数可以根据目标用途而适宜设定层叠数。另外,绝缘层与导体层的顺序也没有特别限定。作为导体层,可以为用于各种印刷电路板材料的金属箔,例如可以举出铜、和铝等的金属箔。作为铜的金属箔,可以举出压延铜箔、和电解铜箔等铜箔。导体层的厚度通常为1~100μm。具体而言,可以通过以下的方法而制造。
(层压工序)
层压工序中,用真空层压机将树脂片的树脂层一侧层压于电路基板的单面或两面。作为电路基板,例如,可举出玻璃环氧基板、金属基板、陶瓷基板、硅基板、半导体密封树脂基板、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、及热固化型聚苯醚基板等。需要说明的是,电路基板是指,在如前所述的基板的单面或两面形成有经图案加工的导体层(电路)的基板。另外,将导体层与绝缘层交替地层叠而成的多层印刷电路板中,多层印刷电路板的最外层的单面或两面形成经图案加工而成的导体层(电路)的基板也包含在电路基板中。需要说明的是,多层印刷电路板上层叠的绝缘层可以为重叠1张以上的本实施方式的树脂片并固化而得到的绝缘层,也可以为分别重叠1张以上的本实施方式的树脂片、和不同于本实施方式的树脂片的公知的树脂片而得到的绝缘层。需要说明的是,本实施方式的树脂片与不同于本实施方式的树脂片的公知的树脂片的重叠方法没有特别限定。可以通过黑化处理、和/或铜蚀刻等对导体层表面预先实施粗糙化处理。层压工序中,树脂片具有保护薄膜的情况下,将保护薄膜剥离去除后,根据需要对树脂片及电路基板进行预热,边对树脂片的树脂层进行加压及加热边压接于电路基板。本实施方式中,适合使用通过真空层压法在减压下将树脂片的树脂层层压于电路基板的方法。
层压工序的条件例如优选的是,将压接温度(层压温度)设为50~140℃、压接压力设为1~15kgf/cm2、压接时间设为5~300秒钟、在将气压设为20mmHg以下的减压下进行层压。另外,层压工序可以为间歇式,也可以为使用辊的连续式。真空层压法可以使用市售的真空层压机来进行。作为市售的真空层压机,例如,可举出Nikko-Materials Co.,Ltd.制2阶积层层压机等。
(曝光工序)
曝光工序中,通过层压工序,在电路基板上设置树脂层后,对树脂层的规定部分照射作为光源的活性能量射线,使照射部的树脂层固化。化合物(A)在曝光工序中不妨碍光固化反应。
照射可以通过掩模图案,也可以使用直接照射的直接描绘法。作为活性能量射线,例如,可举出紫外线、可见光线、电子束、及X射线等。作为活性能量射线的波长,例如为200~600nm的范围。使用紫外线的情况下,其照射量大致为10~1000mJ/cm2。另外,利用步进曝光法制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板时,作为活性能量射线,例如优选使用包含波长365nm(i射线)的活性能量射线。使用包含波长365nm(i射线)的活性能量射线的情况下,其照射量大致为10~10000mJ/cm2。利用直接描绘曝光法制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板时,作为活性能量射线,例如优选使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线。使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的情况下,其照射量大致为10~10000mJ/cm2
通过掩模图案的曝光方法有使掩模图案密合于多层印刷电路板而进行的接触曝光法、和不密合地使用平行光线进行曝光的非接触曝光法,两种方法均可以使用。另外,在树脂层上存在有支撑体的情况下,可以从支撑体上进行曝光,也可以将支撑体剥离后进行曝光。
(碱显影工序)
在树脂层上不存在支撑体的情况下,在曝光工序后,直接利用碱显影将未光固化的部分(未曝光部)去除并进行显影,从而可以形成绝缘层的图案。
另外,在树脂层上存在支撑体的情况下,在曝光工序后,将该支撑体去除后,利用碱显影将未光固化的部分(未曝光部)去除并进行显影,从而可以形成绝缘层的图案。
包含本实施方式的树脂组合物的未曝光的树脂层包含化合物(A),因此,具有优异的碱显影性,可以迅速地去除未曝光的树脂组合物。因此,可以得到具有高精细的图案的印刷电路板。
碱显影的情况下,作为显影液,只要可以选择性地溶出未曝光部分就没有特别限定,可以使用四甲基氢氧化铵水溶液、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液、氢氧化钠水溶液、和氢氧化钾水溶液等碱显影液。本实施方式中,更优选使用四甲基氢氧化铵水溶液。这些碱显影液可以单独使用1种,或也可以适宜混合2种以上而使用。
另外,作为碱显影方法,例如可以以浸渍、桨、喷雾、揺动浸渍、刷洗、和刮削等公知的方法而进行。图案形成中,根据需要,可以将这些显影方法组合使用而使用。另外,作为显影方法,使用高压喷雾时,分辨率进一步改善,因此是适合的。作为采用喷雾方式时的喷雾压力,优选0.02~0.5MPa。
(后烘烤工序)
本实施方式中,碱显影工序结束后,进行后烘烤工序,形成绝缘层(固化物)。作为后烘烤工序,可举出利用高压汞灯的紫外线照射工序、使用了无尘烘箱的加热工序等,也可以组合使用这些。照射紫外线的情况下,根据需要可以调整其照射量,例如,可以以0.05~10J/cm2左右的照射量进行照射。另外,加热的条件可以根据需要来适宜选择,优选在150~220℃、20~180分钟的范围、更优选在160~200℃、30~150分钟的范围内进行选择。
(导体层形成工序)
形成绝缘层(固化物)后,通过干式镀覆在绝缘层表面形成导体层。
需要说明的是,形成导体层时,在干式镀覆前,对绝缘层表面可以进行表面改性处理。作为表面改性处理,可以使用等离子体蚀刻处理、逆溅射处理、和电晕处理等公知的方法。
作为干式镀覆,可以使用蒸镀法、溅射法及离子镀法等公知的方法。对于蒸镀法(真空蒸镀法),例如,通过将多层印刷电路板放入到真空容器内并使金属加热蒸发,能够在绝缘层上形成金属膜。溅射法也可以如下:例如,将多层印刷电路板放入至真空容器内,导入氩气等非活性气体,施加直流电压,使经离子化的非活性气体撞击靶金属,由被碰撞出的金属在绝缘层上形成金属膜。
接着,通过化学镀、电镀等形成导体层。作为其后的图案形成的方法,例如可以使用减去法、半添加法等。
[半导体装置]
本实施方式的半导体装置包含本实施方式的树脂组合物。具体而言,可以通过以下的方法来制造。可以通过在多层印刷电路板的导通部位安装半导体芯片来制造半导体装置。此处,导通部位为多层印刷电路板中的传送电信号的部位,其场所可以为表面,也可以为埋入的部位。另外,半导体芯片只要为以半导体为材料的电气电路元件,就没有特别限定。
对于制造半导体装置时的半导体芯片的安装方法,只要半导体芯片有效地发挥作用,就没有特别限定。具体而言,可举出引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、基于无凸块积层(BBUL)的安装方法、基于各向异性导电薄膜(ACF)的安装方法、及基于非导电性薄膜(NCF)的安装方法等。
另外,通过在半导体芯片、搭载有半导体芯片的基板上形成包含树脂组合物的绝缘层,也可以制造半导体装置。搭载有半导体芯片的基板的形状可以为晶圆状也可以为面板状。形成后可以使用与前述的多层印刷电路板同样的方法来制造。
实施例
以下,利用实施例和比较例对本实施方式更具体地进行说明。本实施方式不受以下的实施例的任何限定。
〔马来酰亚胺化合物(TMDM)的合成〕
[合成例1]
如下合成式(20)所示的化合物(TMDM)。
〔酰胺酸化合物(以下,简记作MA-TMDA)的合成〕
首先,以下述方法合成式(32)所示的MA-TMDA。
Figure BDA0003684073970000581
在具备氩气吹入口、迪安-斯达克榻分水器装置、蛇形冷凝管、和温度计的100mL四口烧瓶中,加入马来酸酐5.2g(53mmol)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)20mL和甲苯20mL,在氩气气流下、在室温(25℃)下搅拌,使马来酸酐完全溶解。在该溶液中,加入TMDA(日本纯良药品(株)制、5-氨基-1,3,3-三甲基-1-(4-氨基苯基)-茚满与6-氨基-1,3,3-三甲基-1-(4-氨基苯基)-茚满的混合物)5.0g(19mmol)、和NMP10mL,在室温(25℃)下搅拌17小时。
分取反应溶液一部分,加入水和乙酸乙酯并振荡。之后,取出有机层,用硫酸镁干燥。将上清液以40℃蒸馏去除溶剂,得到黄色油。进行1H-NMR测定,确认了为式(32)所示的MA-TMDA。
将式(32)所示的MA-TMDA的1H-NMR的归属示于以下。另外,将1H-NMR谱图示于图1。
1H-NMR(300MHz、DMSO-d6)δ(ppm):10.40(m、2H、-COOH)、7.30(m、7H、ArH)、6.33(m、4H、=CH-)、2.11(m、2H、-CH2-)、1.48(d、3H、-CH3)、1.21(d、3H、-CH3)、0.92(d、3H、-CH3)
〔TMDM的合成〕
在前述反应溶液中,加入对甲苯磺酸一水合物0.67g(3.5mmol),以127℃加热回流2.5小时。冷却至室温(25℃)后,边搅拌边向饱和碳酸氢钠水溶液50mL与乙酸乙酯100mL的混合溶液中注入冷却后的反应溶液。进而,加入水100mL和乙酸乙酯100mL并搅拌,静置5分钟。之后,分液,将水层用乙酸乙酯50mL提取3次。合并全部有机层,用水100mL清洗1次、用饱和食盐水10mL清洗1次、用饱和食盐水5mL清洗2次。用硫酸镁干燥,将固体成分滤除后,以40℃进行溶剂蒸馏去除,得到黄色固体。
使得到的黄色固体溶解于丙酮6.5mL,在水300mL中注入丙酮溶液。滤取析出的固体,用少量的异丙醇(IPA)清洗后,以50℃减压干燥20小时,得到黄色固体5.71质量份。进行1H-NMR测定,确认了为式(20)所示的马来酰亚胺化合物(TMDM)。
将TMDM的1H-NMR的归属示于以下。另外,将1H-NMR谱图示于图2。
1H-NMR(300MHz、DMSO-d6)δ(ppm):7.19(m、11H、ArH、-CH=CH-)、2.42(m、2H、-CH2-)、1.66(d、3H、-CH3)、1.32(d、3H、-CH3)、1.00(d、3H、-CH3)
〔式(16)所示的化合物的合成〕
[实施例1]
如下合成式(16)所示的化合物(也称为化合物(A-1))。
在200mL的烧瓶中,加入二(三羟甲基)丙烷(东京化成工业株式会社制)6.26g(25mmol)、环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化学株式会社制、H-TMAn(商品名))20.81g(105mmol)、4-二甲基氨基吡啶3.05g(25mmol)、三乙胺11.13g和二氯甲烷70g,在室温(25℃)下搅拌7小时。
在反应溶液中,加入水50mL和甲醇6mL,搅拌1小时后,进一步加入5%盐酸50mL并搅拌。之后,分液,去除水层,在有机层中加入甲乙酮350mL和5%盐酸100mL。将溶液转移至分液漏斗,用5%盐酸150mL清洗1次、用水150mL清洗2次后,用硫酸镁干燥,进行溶剂蒸馏去除。以130℃进行真空干燥,从而得到白色固体16.02g。对于得到的白色固体,进行1H-NMR测定,结果确认了为式(16)所示的化合物(A-1)。
将化合物(A-1)的1H-NMR的归属示于以下。另外,将1H-NMR谱图示于图3。
1H-NMR(500MHz、DMSO-d6)δ(ppm):12.26(s、8H、-COOH)、3.87(m、8H)、3.21(s、4H)、3.08(s、4H)、2.58(m、4H)、2.3-2.0(m、9H)、1.9-1.0(m、23H)、0.77(m、6H)
另外,对于前述中得到的反应溶液,通过下述方法,测定反应溶液中所含的化合物(A-1)的含有率。
在THF(四氢呋喃)4500mg中加入反应溶液50mg,形成试样溶液,对于该溶液,在下述条件下进行GPC测定。由得到的溶出曲线,算出峰面积,算出反应溶液中所含的各成分的GPC面积分率(含有率)。需要说明的是,峰面积由溶出曲线与基线间的面积算出,对于分离不完全的峰,进行垂直分割,从而算出。
(测定条件)
测定设备:株式会社岛津制作所制Prominence(商品名)
柱:昭和电工株式会社制KF-801(商品名)、昭和电工株式会社制KF-802(商品名)、昭和电工株式会社制KF-803(商品名)、和昭和电工株式会社制KF-804(商品名)
流速:1mL/分钟
柱温:40℃
检测器:RI(Refractive Index、折射率)检测器
GPC测定的结果如下:反应溶液中所含的化合物(A-1)的含有率为88%。
〔式(17)所示的化合物的合成〕
[实施例2]
如下合成式(17)所示的化合物(也称为化合物(A-2))。
在200mL的烧瓶中,加入二(三羟甲基)丙烷(东京化成工业株式会社制)12.52g(50mmol)、顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化学株式会社制、H-TMAn-S(商品名))41.62g(210mmol)、4-二甲基氨基吡啶6.10g(50mmol)、三乙胺22.26g和二氯甲烷150g,在室温(25℃)下搅拌9小时。
在反应溶液中,加入10%盐酸200mL和甲乙酮200mL,转移至分液漏斗,用10%盐酸100mL清洗2次、用饱和食盐水150mL清洗2次后,用硫酸镁干燥,进行溶剂蒸馏去除。以120℃进行真空干燥,从而得到白色固体44.00g。对于得到的白色固体,进行1H-NMR测定,结果确认了为式(17)所示的化合物(A-2)。
将化合物(A-2)的1H-NMR的归属示于以下。另外,将1H-NMR谱图示于图4。
1H-NMR(500MHz、DMSO-d6)δ(ppm):12.25(s、8H、-COOH)、3.85(s、8H)、3.20(s、4H)、3.08(s、4H)、2.58(m、4H)、2.26(t、4H)、2.09(m、8H)、1.74(m、8H)、1.60(m、4H)、1.33(m、4H)、1.15(m、4H)、0.78(t、6H)
另外,在与前述式(16)所示的化合物的合成中记载的GPC测定同样的条件下,算出前述中得到的反应溶液中所含的化合物(A-2)的GPC面积分率(含有率)。其结果,含有率为88%。
[实施例3]
如下合成化合物(A-2)。
在200mL的烧瓶中,加入二(三羟甲基)丙烷(东京化成工业株式会社制)7.51g(30mmol)、顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化学株式会社制、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、和丙二醇单甲醚乙酸酯(Fuji Film Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.制、和光一级)31.29g,氮气气氛下、以100℃搅拌7小时。之后,冷却至室温(25℃),得到反应溶液。
对于得到的反应溶液,进行1H-NMR测定,结果确认为了包含式(17)所示的化合物(A-2)。
另外,对于得到的反应溶液,在与前述式(16)所示的化合物的合成中记载的GPC测定同样的条件下,进行GPC测定。其结果,确认了源自二(三羟甲基)丙烷的峰、和源自顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐的峰的消失。另外,算出反应溶液中所含的化合物(A-2)的GPC面积分率(含有率),结果其含有率为82%。
[实施例4]
如下合成化合物(A-2)。
在200mL的烧瓶中,加入二(三羟甲基)丙烷(东京化成工业株式会社制)7.51g(30mmol)、顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化学株式会社制、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、和乙酸丁酯(Fuji Film Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制、试剂特级)31.29g,在氮气气氛下、以100℃搅拌6小时。之后,冷却至室温(25℃),得到反应溶液。
对于得到的反应溶液,进行1H-NMR测定,结果确认了包含式(17)所示的化合物(A-2)。
另外,对于得到的反应溶液,在与前述式(16)所示的化合物的合成中记载的GPC测定同样的条件下进行GPC测定。其结果,确认了源自二(三羟甲基)丙烷的峰、和源自顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐的峰的消失。另外,算出反应溶液中所含的化合物(A-2)的GPC面积分率(含有率),结果其含有率为77%。
[实施例5]
如下合成化合物(A-2)。
在200mL的烧瓶中,加入二(三羟甲基)丙烷(东京化成工业株式会社制)7.51g(30mmol)、顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化学株式会社制、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、和γ-丁内酯(Fuji Film Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制、和光特级)31.29g,在氮气气氛下、以100℃搅拌7小时。之后,冷却至室温(25℃),得到反应溶液。
对于得到的反应溶液,进行1H-NMR测定,结果确认了包含式(17)所示的化合物(A-2)。
对得到的反应溶液,在与前述式(16)所示的化合物的合成中记载的GPC测定同样的条件下,进行GPC测定。其结果,确认了源自二(三羟甲基)丙烷的峰、和源自顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐的峰的消失。另外,算出反应溶液中所含的化合物(A-2)的GPC面积分率(含有率),结果其含有率为86%。
[实施例6]
如下合成化合物(A-2)。
在200mL的烧瓶中,加入二(三羟甲基)丙烷(东京化成工业株式会社制)7.51g(30mmol)、顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化学株式会社制、H-TMAn-S(商品名))23.78g(120mmol)、和甲乙酮(Fuji Film Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制、有机合成用、超脱水)31.29g,在氮气气氛下、以80℃搅拌15小时。之后,冷却至室温(25℃),得到反应溶液。
对于得到的反应溶液,进行1H-NMR测定,结果确认了包含式(17)所示的化合物(A-2)。
另外,对于得到的反应溶液,在与前述式(16)所示的化合物的合成中记载的GPC测定同样的条件下,进行GPC测定。其结果,确认了源自二(三羟甲基)丙烷的峰、和源自顺式,顺式-环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐的峰,确认了在反应溶液中残留有这些化合物。另外,算出反应溶液中所含的化合物(A-2)的GPC面积分率(含有率),结果其含有率为53%。
[原料的评价]
〔透射率、和吸光度〕
使用实施例1中得到的化合物(A-1)作为化合物(A),制备以1质量%包含该化合物(A-1)的N-甲基吡咯烷酮溶液,使用UV-vis测定装置(Hitachi High-TechnologiesCorporation制日立分光光度计U-4100),进行在波长365nm、和405nm下的各透射率的测定。
同样地,使用实施例2中得到的化合物(A-2)作为化合物(A),进行在波长365nm、和405nm下的各吸光度的测定。
作为双马来酰亚胺化合物(B),使用日本化药株式会社制MIZ-001(商品名、质均分子量(Mw):3000),制备以1质量%包含该MIZ-001(商品名)的氯仿溶液,使用UV-vis测定装置(Hitachi High-Technologies Corporation制日立分光光度计U-4100(商品名)),进行波长365nm、和405nm下的各透射率的测定。
作为光固化引发剂(D),使用双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦(IGM ResinsB.V.公司制Omnirad(注册商标)819(商品名)),制备以0.01质量%包含该Omnirad(注册商标)819(商品名)的氯仿溶液,使用UV-vis测定装置(U-4100(商品名)),进行波长365nm、和405nm下的各吸光度的测定。
将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0003684073970000651
[实施例7]
(树脂组合物和树脂片的制作)
将作为化合物(A)的实施例1中得到的化合物(A-1)7.5质量份、作为双马来酰亚胺化合物(B)的日本化药株式会社制MIZ-001(商品名、质均分子量(Mw):3000)60质量份、作为马来酰亚胺化合物(C)的群荣化学工业株式会社制BCPH13(商品名)25质量份、作为马来酰亚胺化合物(C)的TMDM15质量份、和作为光固化引发剂(D)的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(IGM Resins B.V.公司制Omnirad(注册商标)819(商品名))5质量份进行混合,加入甲乙酮(出光兴产株式会社制)168.8质量份,使用70℃热水浴进行加热搅拌,得到清漆(树脂组合物)。在厚度38μm的PET薄膜(Unitika Ltd.制Unipeel(注册商标)TR1-38(商品名))上滴加该清漆,通过旋涂(以300rpm10秒、之后以1000rpm30秒)形成涂膜。使得到的涂膜以90℃干燥5分钟,得到以PET薄膜为支撑体、树脂层的厚度为10μm的树脂片。
(评价用树脂的制作)
将得到的树脂片的树脂面贴合,用真空层压机(Nikko-Materials Co.,Ltd.制)进行30秒抽真空(5.0hPa以下)后,在压力10kgf/cm2、温度70℃下进行30秒的层叠成型。进而在压力7kgf/cm2、温度70℃下,进行60秒的层叠成型,从而得到在两面具有支撑体的评价用树脂。
(内层回路基板的制成)
对形成有内层电路的玻璃布基材BT(双马来酰亚胺·三嗪)树脂两面覆铜层叠板(铜箔厚度18μm、厚度0.2mm、三菱瓦斯化学株式会社制CCL(注册商标)-HL832NS(商品名))的两面,用MEC Co.,Ltd.制CZ8100(商品名)进行铜表面的粗糙化处理,得到内层电路基板。
(评价用层叠体的制作)
将得到的树脂片的树脂面配置于前述内层电路基板的铜表面(单面)上,用真空层压机(Nikko-Materials Co.,Ltd.制)进行30秒抽真空(5.0hPa以下)后,在压力10kgf/cm2、温度70℃下进行30秒的层叠成型。进而在压力10kgf/cm2、温度70℃下进行60秒的层叠成型,从而得到层叠有内层电路基板、树脂层和支撑体的评价用层叠体。
[实施例8]
作为化合物(A),使用实施例2中得到的化合物(A-2)7.5质量份代替实施例1中得到的化合物(A-1)7.5质量份,除此之外,与实施例7同样地得到清漆和树脂片。另外,使用树脂片,与实施例7同样地得到评价用树脂和评价用层叠体。
[比较例1]
使用顺式-4-环己烯-1,2-二羧酸酐(东京化成工业株式会社制)10质量份代替实施例1中得到的化合物(A-1)7.5质量份,使用甲乙酮172.5质量份代替甲乙酮168.8质量份,除此之外,与实施例7同样地得到清漆和树脂片。另外,使用树脂片,与实施例7同样地得到评价用树脂和评价用层叠体。
[比较例2]
使用二(三羟甲基)丙烷(东京化成工业株式会社制)10质量份代替实施例1中得到的化合物(A-1)7.5质量份,使用甲乙酮172.5质量份代替甲乙酮168.8质量份,除此之外,与实施例7同样地得到清漆和树脂片。另外,使用树脂片,与实施例7同样地得到评价用树脂和评价用层叠体。
〔评价〕
通过以下的方法测定实施例和比较例中得到的评价用树脂、和评价用层叠体并评价。将这些结果示于表2和图5。
<光固化性>
使用附带有能照射包含波长200~600nm的活性能量射线的光源(U-VIXCorporation制Omnicure(注册商标)S2000(商品名))的Photo DSC(TA Instruments JapanInc.制DSC-2500(商标名)),对得到的评价用树脂,以照度30mW、曝光时间3.5分钟照射包含波长200~600nm的活性能量射线,得到横轴为时间(秒)、纵轴为热流(mW)的图表。
另外,作为光源,使用波长405nm(h射线)滤光器,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,除此之外,通过与前述同样的条件,得到横轴为时间(秒)、纵轴为热流(mW)的图表。
各图表中,将从图表的终点沿水平方向画线时的峰面积作为焓(J/g)。固化性按照以下的基准进行评价。
“AA”:焓为1(J/g)以上。
“CC”:焓低于1(J/g)。
需要说明的是,焓为1(J/g)以上是指,通过规定波长下的曝光,树脂的固化充分进行。
<碱显影性>
对于得到的评价用层叠体,使用能照射包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的光源(Mikasa Co.,Ltd.制MA-20(商品名)),从支撑体上,以照射量300mJ/cm2进行照射,将树脂层的一半曝光,使剩余为未曝光。之后,剥离支撑体(PET薄膜),在2.38%TMAH(四甲基氢氧化铵)水溶液(显影液、Tokuyama Corporation制)中振荡180秒。此时,振荡90秒时确认显影性,有溶解残留物的情况下,进一步进行90秒振荡。碱显影性依据以下基准以目视评价。
“AA”:曝光部不溶,但未曝光部在90秒的振荡下溶解。
“AB”:曝光部不溶,但未曝光部在180秒的振荡下溶解。
“BB”:曝光部不溶,但未曝光部在180秒的振荡下一部分溶解。
“CC”:曝光部和未曝光部均不溶。
另外,将使用实施例7和比较例1中得到的各树脂片进行碱显影后的照片示于图5。
[表2]
Figure BDA0003684073970000691
由表2表明,根据本实施方式,在包含405nm(h射线)的活性能量射线、和包含波长200~600nm的活性能量射线的任意光线下进行曝光的情况下,均良好地感光,能进行光固化。另外,根据本实施方式,可以得到具有优异的碱显影性的固化物。
本申请基于2019月12月11日申请的日本专利申请(日本特愿2019-223931),将其内容作为参照引入至此。
产业上的可利用性
本实施方式的树脂组合物在多层印刷电路板的制作中的曝光工序中不妨碍光固化反应,显影工序中,可以赋予优异的碱显影性,因此,在工业上是有用的,用于感光性薄膜、带支撑体的感光性薄膜、预浸料、树脂片、电路基板(层叠板用途、多层印刷电路板用途等)、阻焊剂、底部填充材料、芯片接合材料、半导体密封材料、填孔树脂、和部件填埋树脂等。

Claims (16)

1.一种化合物(A),其用下述式(1)表示,
Figure FDA0003684073960000011
式(1)中,R1各自独立地表示下述式(2)所示的基团、或氢原子,R2各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基,其中,R1中的至少1者为下述式(2)所示的基团,
Figure FDA0003684073960000012
式(2)中,-*表示原子键。
2.根据权利要求1所述的化合物(A),其中,所述R1中的至少1者为下述式(3)所示的基团,
Figure FDA0003684073960000013
式(3)中,-*表示原子键。
3.一种权利要求1或2所述的化合物(A)的制造方法,其包括如下工序:
使下述式(4)所示的醇化合物与下述式(5)所示的酸酐进行反应,
Figure FDA0003684073960000021
式(4)中,R3各自独立地表示氢原子、或碳数1~6的直链状或支链状的烷基,
Figure FDA0003684073960000022
4.根据权利要求3所述的制造方法,其中,所述式(5)所示的酸酐包含下述式(6)所示的酸酐,
Figure FDA0003684073960000023
5.根据权利要求3或4所述的制造方法,其中,所述反应在无催化剂下进行。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的制造方法,其中,所述反应在选自由卤素溶剂、酮溶剂和酯溶剂组成的组中的至少1种溶剂中进行。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其中,所述溶剂为选自由二氯甲烷、甲乙酮、乙酸丁酯、γ-丁内酯和丙二醇单甲醚乙酸酯组成的组中的至少1种。
8.一种树脂组合物,其包含权利要求1或2所述的化合物(A)。
9.根据权利要求8所述的树脂组合物,其还包含如下的双马来酰亚胺化合物(B),所述双马来酰亚胺化合物(B)含有下述式(7)所示的结构单元和位于分子链的两末端的马来酰亚胺基,
Figure FDA0003684073960000031
式(7)中,R4表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基,R5表示碳数1~16的直链状或支链状的亚烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的亚烯基,R6各自独立地表示氢原子、碳数1~16的直链状或支链状的烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的烯基,n1各自独立地表示1~10的整数。
10.根据权利要求8或9所述的树脂组合物,其还包含:选自由下述式(8)所示的化合物、下述式(9)所示的化合物、下述式(10)所示的化合物、下述式(11)所示的化合物、下述式(12)所示的化合物和下述式(13)所示的化合物组成的组中的至少1种的马来酰亚胺化合物(C),
Figure FDA0003684073960000032
式(8)中,R7、R8和R9各自独立地表示氢原子、或任选具有取代基的、碳数1~8的直链状或支链状的烷基,
Figure FDA0003684073960000033
式(9)中,R10、R11和R12各自独立地表示氢原子、羟基、或任选具有取代基的、碳数1~6的直链状或支链状的烷基,n2表示1~10的整数,
Figure FDA0003684073960000041
式(10)中,R13各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基,R14各自独立地表示氢原子或甲基,
Figure FDA0003684073960000042
式(11)中,R15各自独立地表示氢原子或甲基,n3表示1~10的整数,
Figure FDA0003684073960000043
式(12)中,R16各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基,
Figure FDA0003684073960000044
式(13)中,R17各自独立地表示氢原子或甲基,n4表示1~10的整数。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的树脂组合物,其还包含光固化引发剂(D)。
12.根据权利要求11所述的树脂组合物,其中,所述光固化引发剂(D)包含下述式(14)所示的化合物,
Figure FDA0003684073960000051
式(14)中,R18各自独立地表示下述式(15)所示的基团或苯基,
Figure FDA0003684073960000052
式(15)中,-*表示原子键,R19各自独立地表示氢原子或甲基。
13.一种树脂片,其具有:
支撑体、和
配置于所述支撑体的单面或两面的树脂层,
所述树脂层包含权利要求8~12中任一项所述的树脂组合物。
14.根据权利要求13所述的树脂片,其中,所述树脂层的厚度为1~50μm。
15.一种多层印刷电路板,其具有:
绝缘层、和
在所述绝缘层的单面或两面形成的导体层,
所述导体层包含权利要求8~12中任一项所述的树脂组合物。
16.一种半导体装置,其包含权利要求8~12中任一项所述的树脂组合物。
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