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CN116917376A - 聚合物、组合物、硬化物、层叠体及电子零件 - Google Patents

聚合物、组合物、硬化物、层叠体及电子零件 Download PDF

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CN116917376A
CN116917376A CN202280017152.5A CN202280017152A CN116917376A CN 116917376 A CN116917376 A CN 116917376A CN 202280017152 A CN202280017152 A CN 202280017152A CN 116917376 A CN116917376 A CN 116917376A
Authority
CN
China
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group
compounds
hydrocarbon group
carbon atoms
polymer
Prior art date
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Pending
Application number
CN202280017152.5A
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English (en)
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川岛直之
山下祐徳
穴吹翔马
亀山洸瑠
西野健太
篠原新
藤冨晋太郎
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Jicc 02 Co ltd
Original Assignee
JSR Corp
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Publication date
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Abstract

本发明的一实施方式涉及一种聚合物、组合物、硬化物、层叠体或电子零件,所述聚合物具有式(1)所表示的重复结构单元,并在末端具有式(a)所表示的基Y:X分别独立地为‑O‑、‑S‑或‑N(R3)‑,R3为氢原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、或者这些烃基或卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基,R1为二价有机基,R2为二价未经取代或经取代的含氮杂芳香族环;‑Y(a)Y为碳数3~50的含有乙烯性不饱和双键的基、碳数6~50的未经取代或经取代的芳香族烃基、碳数6~50的未经取代或经取代的脂肪族烃基、或未经取代的含氮杂芳香族环,在所述芳香族烃基或脂肪族烃基具有取代基的情况下,所述取代基为羟基以外的基。

Description

聚合物、组合物、硬化物、层叠体及电子零件
技术领域
本发明的一实施方式涉及一种聚合物、组合物、硬化物、层叠体或电子零件。
背景技术
在近年来的信息通信领域中,为了实现高速-大容量传输,不断发展信息通信设备的信号带的高频化。为了应对所述高频化,对于印刷配线板或半导体封装中使用的绝缘体而言,也不断提高对低介电常数/低介电损耗角正切材料的要求。
作为应对所述高频化的材料,提出有聚烯烃树脂、苯乙烯树脂、氟树脂、聚苯醚树脂、乙烯基苄基醚树脂或使用聚苯醚树脂的组合物等(专利文献1~专利文献6)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平7-188362号公报
专利文献2:日本专利特开2004-83680号公报
专利文献3:日本专利第3414556号公报
专利文献4:日本专利特开2003-306591号公报
专利文献5:日本专利第5649773号公报
专利文献6:日本专利特开2017-200997号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,所述专利文献1~专利文献6中所记载的组合物等的现有的材料虽然在低介电常数/低介电损耗角正切方面某程度优异,但是在耐热性、耐化学品性、接着性等电子材料所需的特性方面,未必满足所有的要求。
例如,使用聚苯醚树脂的组合物或氟树脂虽低介电常数/低介电损耗角正切或耐热性优异,但对于低粗糙化铜箔的接着性并不充分,另外,专利文献6中记载的组合物在耐化学品性或低介电特性方面有改良的余地。
本发明的一实施方式提供一种介电常数低/介电损耗角正切低的聚合物,并提供一种介电常数低/介电损耗角正切低并且硬化性、接着性及耐热性平衡良好且优异的组合物及层叠体。
解决问题的技术手段
本发明人为了解决所述课题而进行了努力研究,结果发现,根据下述结构例而可解决所述课题。
本发明的结构例如以下所述。
[1]一种聚合物,具有下述式(1)所表示的重复结构单元,并
在末端具有下述式(a)所表示的基Y。
[化1]
〔式(1)中,X分别独立地为-O-、-S-或-N(R3)-,R3为氢原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、或者这些烃基或卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基,R1为二价有机基,R2为二价未经取代或经取代的含氮杂芳香族环〕
[化2]
-Y (a)
〔式(a)中,Y为碳数3~50的含有乙烯性不饱和双键的基、碳数6~50的未经取代或经取代的芳香族烃基、碳数6~50的未经取代或经取代的脂肪族烃基、或未经取代的含氮杂芳香族环,在所述芳香族烃基或脂肪族烃基具有取代基的情况下,所述取代基为羟基以外的基〕
[2]根据[1]所述的聚合物,其中,所述式(1)中的R1所表示的二价有机基含有下述式(2-1)所表示的基。
[化3]
〔式(2-1)中,Ar1及Ar2分别独立地为未经取代或经取代的芳香族烃基,L为单键、-O-、-S-、-N(R8)-、-C(O)-、-C(O)-O-、-C(O)-NH-、-S(O)-、-S(O)2-、-P(O)-或二价有机基,R8为氢原子、碳数1~20的一价烃基或碳数1~20的一价卤化烃基,y为0~5的整数,在y为2以上的情况下,多个Ar1及L分别可相同,也可不同,R6及R7分别独立地为单键、亚甲基或碳数2~4的亚烷基〕
[3]根据[2]所述的聚合物,其中,所述式(2-1)中的Ar1及Ar2分别独立地为具有烯丙基的芳香族烃基。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的聚合物,其中,聚苯乙烯换算的重量平均分子量为1,000~500,000。
[5]一种组合物,含有:根据[1]至[4]中任一项所述的聚合物;及
所述聚合物以外的硬化性化合物(B)。
[6]根据[5]所述的组合物,其中,所述硬化性化合物(B)包含选自由乙烯基化合物、马来酰亚胺化合物、烯丙基化合物、丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物、硫醇化合物、恶嗪化合物、氰酸酯化合物、环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、羟甲基化合物、苯并环丁烯化合物、炔丙基化合物及硅烷化合物所组成的群组中的至少一种。
[7]根据[5]或[6]所述的组合物,还含有抗氧化剂。
[8]一种硬化物,为根据[5]至[7]中任一项所述的组合物的硬化体。
[9]一种层叠体,具有:基板;及
使用根据[5]至[7]中任一项所述的组合物而形成的硬化物层。
[10]一种电子零件,具有根据[8]所述的硬化物或根据[9]所述的层叠体。
发明的效果
根据本发明的一实施方式,可提供介电常数低/介电损耗角正切低的聚合物,可获得介电常数低/介电损耗角正切低并且硬化性、接着性及耐热性平衡良好且优异的组合物及层叠体。
具体实施方式
以下,对本发明的适宜的实施方式进行详细说明。再者,本发明并不仅限定于以下所记载的实施方式,应理解为也包含在不变更本发明的主旨的范围内所实施的各种变形例的实施方式。
在本说明书中,使用“~”所记载的数值范围是包含“~”的前后所记载的数值作为下限值及上限值的含义。
以下,对本发明的一实施方式的聚合物、组合物、硬化物、层叠体或电子零件进行详细说明。
《聚合物》
本发明的一实施方式的聚合物(以下也称为“聚合物(A)”)具有下述式(1)所表示的重复结构单元,并在末端具有下述式(a)所表示的基Y(末端基Y)。
[化4]
〔式(1)中,
X分别独立地为-O-、-S-或-N(R3)-;R3为氢原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、或者这些烃基或卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基;
R1为二价有机基;
R2为二价未经取代或经取代的含氮杂芳香族环〕
[化5]
-Y (a)
〔式(a)中,Y为碳数3~50的含有乙烯性不饱和双键的基、碳数6~50的未经取代或经取代的芳香族烃基、碳数6~50的未经取代或经取代的脂肪族烃基、或未经取代的含氮杂芳香族环,在所述芳香族烃基或脂肪族烃基具有取代基的情况下,所述取代基为羟基以外的基〕
作为所述R1所表示的二价有机基,优选为含有下述式(2-1)所表示的基。
[化6]
〔式(2-1)中,
Ar1及Ar2分别独立地为未经取代或经取代的芳香族烃基;
L为单键、-O-、-S-、-N(R8)-、-C(O)-、-C(O)-O-、-C(O)-NH-、-S(O)-、-S(O)2-、-P(O)-或二价有机基[R8为氢原子、碳数1~20的一价烃基或碳数1~20的一价卤化烃基];
y为0~5的整数;在y为2以上的情况下,多个Ar1及L分别可相同,也可不同;
R6及R7分别独立地为单键、亚甲基或碳数2~4的亚烷基〕
作为Ar1及Ar2所表示的芳香族烃基,分别独立地优选为碳数6~30的芳香族烃基,更优选为苯基、萘基或蒽基,特别优选为苯基或萘基。
Ar1及Ar2所表示的芳香族烃基可各自具有1个~8个取代基。就可聚合反应性良好地合成聚合物(A)等方面而言,Ar1及Ar2所表示的芳香族烃基所具有的取代基数分别优选为0个~8个,更优选为0个~4个,进而优选为0个~2个。
作为所述Ar1及Ar2中的取代基,并无特别限制,例如可列举:烯丙基、卤素原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、碳数1~20的烷氧基、碳数1~20的烷硫基、硝基、氰基、羧基、磺酸基、膦酸基、磷酸基、羟基、一级~三级氨基、羧基的盐、磺酸基的盐、膦酸基的盐、磷酸基的盐、羟基的盐或一级~三级氨基的盐。这些中,优选为烯丙基。
作为卤素原子,例如可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作为所述碳数1~20的一价烃基,例如可列举:一价链状烃基、一价脂环式烃基、一价芳香族烃基。
作为所述链状烃基,例如可列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基等烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基等烯基;乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基等炔基。
作为所述一价脂环式烃基,例如可列举:环丙基、环丁基、环戊基、环己基等单环的环烷基;降冰片基、金刚烷基等多环的环烷基;环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基等单环的环烯基;降冰片烯基等多环的环烯基。
作为所述一价芳香族烃基,例如可列举:苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基等芳基;苄基、苯乙基、苯基丙基、萘基甲基等芳烷基。
作为所述碳数1~20的一价卤化烃基,例如可列举利用氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子将所述碳数1~20的一价烃基的氢原子的一部分或全部取代而成的基。
作为碳数1~20的烷氧基,例如可列举:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基。
作为碳数1~20的烷硫基,例如可列举:甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、辛硫基。
二级氨基(-NHR)及三级氨基(-NR2)中的取代基(R)并无特别限定,例如可列举碳数1~20的一价烃基。作为具体例,可列举作为下述含氮杂芳香族环中的取代基而例示的基。
构成羧基的盐、磺酸基的盐、膦酸基的盐、磷酸基的盐及羟基的盐中的阳离子部位的阳离子并无特别限定,可列举Na+等公知的阳离子。
构成氨基的盐中的阴离子部位的阴离子并无特别限定,可列举Cl-等公知的阴离子。
就可容易地获得交联密度高的硬化物等方面而言,所述Ar1及Ar2可分别独立地为具有烯丙基的芳香族烃基。
作为L中的二价有机基,优选为碳数1~20的二价有机基,例如可列举:亚甲基、碳数2~20的亚烷基、卤化亚甲基、碳数2~20的卤化亚烷基、二价卡多(Cardo)结构或下述式(L1)所表示的基。
[化7]
〔式(L1)中,Rc为未经取代或经取代的环员数5~30的二价脂环式烃基〕
作为L中的碳数2~20的亚烷基,例如可列举:亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚仲丁基、亚新戊基、4-甲基-戊烷-2,2-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,1-二基。
作为L中的卤化亚甲基,例如可列举利用氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子将亚甲基的氢原子的一部分或全部取代而成的基。
作为L中的碳数2~20的卤化亚烷基,例如可列举利用氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子将所述碳数2~20的亚烷基的氢原子的一部分或全部取代而成的基。
作为L中的二价卡多结构,例如可列举下述式(L2)所表示的源自芴的二价基(即,去除具有芴骨架的化合物中的两个氢原子而成的基)。
[化8]
〔式(L2)中,R8及R9分别独立地为氢原子、氟原子或碳数1~20的一价链状烃基,k独立地为0~4的整数〕
作为所述二价卡多结构,例如可列举源自下述式所表示的化合物的结构。
[化9]
作为Rc所表示的未经取代或经取代的环员数5~30的二价脂环式烃基,例如可列举:未经取代或经取代的环员数5~15的单环的脂环式烃基、未经取代或经取代的环员数5~15的单环的氟化脂环式烃基、未经取代或经取代的环员数7~30的多环的脂环式烃基、未经取代或经取代的环员数7~30的多环的氟化脂环式烃基。
作为所述未经取代或经取代的环员数5~15的单环的脂环式烃基,例如可列举:环戊烷-1,1-二基、环己烷-1,1-二基、3,3,5-三甲基环己烷-1,1-二基、环戊烯-3,3-二基、环己烯-3,3-二基、环辛烷-1,1-二基、环癸烷-1,1-二基、环十二烷-1,1-二基、这些基的氢原子的一部分或全部经碳数1~20的一价链状烃基取代而成的基。
作为所述未经取代或经取代的环员数5~15的单环的氟化脂环式烃基,例如可列举作为所述环员数5~15的单环的脂环式烃基而例示的基的氢原子的一部分或全部经氟原子取代而成的基。
作为所述未经取代或经取代的环员数7~30的多环的脂环式烃基,例如可列举去除降冰片烷、降冰片烯、金刚烷、三环[5.2.1.02,6]癸烷、三环[5.2.1.02,6]庚烷、蒎烷、莰烷(camphane)、十氢萘、三环[2.2.1.02,6]庚烷(nortricyclane)、全氢蒽(perhydroanthracene)、全氢薁、环戊烷并氢菲(cyclopentano-hydrophenanthrene)、双环[2.2.2]-2-辛烯等多环的脂环式烃的一个碳原子上所键结的两个氢原子而成的基;这些基的氢原子的一部分或全部经碳数1~20的一价链状烃基取代而成的基。
作为所述未经取代或经取代的环员数7~30的多环的氟化脂环式烃基,例如可列举作为所述环员数7~30的多环的脂环式烃基而例示的基的氢原子的一部分或全部经氟原子取代而成的基。
-N(N8)-中的R8为氢原子、碳数1~20的一价烃基或碳数1~20的一价卤化烃基,作为所述碳数1~20的一价烃基及碳数1~20的一价卤化烃基,例如分别可列举所述Ar1中所例示的碳数1~20的一价烃基及碳数1~20的一价卤化烃基。
作为L,就聚合物(A)的结构稳定性的观点而言,优选为单键、-O-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-、亚甲基、碳数2~5的亚烷基、卤化亚甲基、碳数2~10的卤化亚烷基或二价卡多结构。
就相同的观点而言,y优选为0~4,更优选为0~3。
作为R6及R7中的碳数2~4的亚烷基,例如可列举:亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚仲丁基。作为R6及R7,就可聚合反应性良好地合成聚合物(A)的观点而言,分别独立地优选为单键、亚甲基或亚乙基。
作为成为包含所述R1的部分的原料的单体,例如可列举:对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、苯基对苯二酚等二羟基苯基化合物;9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-苯基苯基)芴、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-烯丙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-苯基苯基)丙烷、4,4'-(1,3-二甲基亚丁基)双酚、1,1-双(4-羟基苯基)-壬烷、双(4-羟基苯基)砜、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(3-环己基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,4-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯、1,3-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯、4,4'-亚环十二烷基双酚、4,4'-亚癸基双酚等双酚化合物;普立普拉斯特(PRIPLAST)1901、1838、3186、3192、3197、3199(日本禾大(CrodaJapan)(股)制造)等二醇化合物。再者,这些单体可单独使用一种,也可使用两种以上。
R2表示二价未经取代或经取代的含氮杂芳香族环。
作为含氮杂芳香族环的具体例,可列举:吡咯环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环、酞嗪环、喹唑啉环、萘啶环、咔唑环、吖啶环、吩嗪环。
作为含氮杂芳香族环,就可聚合反应性良好地合成聚合物(A)、可容易地获得对于各种有机溶媒的溶解性优异的聚合物(A)等观点而言,优选为嘧啶环。
键结于含氮杂芳香族环上的两个键结键(键结于X上的键结键)的位置并无特别限定,就可聚合反应性良好地合成聚合物(A)的观点而言,优选为间位。
作为含氮杂芳香族环中的取代基,例如可列举:卤素原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、这些烃基或卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基、硝基、氰基、氨基、氨基的盐。
作为所述卤素原子,例如可列举:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作为所述碳数1~20的一价烃基,例如可列举:一价链状烃基、一价脂环式烃基、一价芳香族烃基。
作为所述链状烃基,例如可列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基等烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基等烯基;乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基等炔基。
作为所述一价脂环式烃基,例如可列举:环丙基、环丁基、环戊基、环己基等单环的环烷基;降冰片基、金刚烷基等多环的环烷基;环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基等单环的环烯基;降冰片烯基等多环的环烯基。
作为所述一价芳香族烃基,例如可列举:苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基等芳基;苄基、苯乙基、苯基丙基、萘基甲基等芳烷基。
作为所述碳数1~20的一价卤化烃基,例如可列举利用氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子将所述碳数1~20的一价烃基的氢原子的一部分或全部取代而成的基。
作为所述碳数1~20的一价烃基或碳数1~20的一价卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基,具体而言,可列举所述烃基或卤化烃基的一部分经-O-、-S-、酯基或磺酰基取代而成的基。
作为所述氨基,并无特别限制,可为一级氨基(-NH2),也可为二级氨基(-NHR)、也可为三级氨基(-NR2)。
所述二级氨基及三级氨基中的取代基(R)并无特别限定,例如可列举所述碳数1~20的一价烃基。
构成所述氨基的盐中的阴离子部位的阴离子并无特别限定,可列举Cl-等公知的阴离子。
作为所述含氮杂芳香族环中的取代基,就可聚合反应性良好地合成聚合物(A)、提高成为聚合物(A)的原料的单体的溶解性的观点而言,优选为卤素原子、碳数1~6的一价烃基、碳数1~6的一价卤化烃基、硝基、氰基、氨基或氨基的盐,更优选为氟原子、氯原子、甲基、硝基、氰基、叔丁基、苯基、一级氨基。
作为成为包含所述R2的部分的原料的单体,例如可列举:4,6-二氯嘧啶、4,6-二溴嘧啶、2,4-二氯嘧啶、2,5-二氯嘧啶、2,5-二溴嘧啶、5-溴-2-氯嘧啶、5-溴-2-氟嘧啶、5-溴-2-碘嘧啶、2-氯-5-氟嘧啶、2-氯-5-碘嘧啶、2-苯基-4,6-二氯嘧啶、2-甲硫基-4,6-二氯嘧啶、2-甲基磺酰基-4,6-二氯嘧啶、5-甲基-4,6-二氯嘧啶、2-氨基-4,6-二氯嘧啶、5-氨基-4,6-二氯嘧啶、2,5-二氨基-4,6-二氯嘧啶、4-氨基-2,6-二氯嘧啶、5-甲氧基-4,6-二氯嘧啶、5-甲氧基-2,4-二氯嘧啶、2-甲基-4,6-二氯嘧啶、6-甲基-2,4-二氯嘧啶、5-甲基-2,4-二氯嘧啶、5-硝基-2,4-二氯嘧啶、4-氨基-2-氯-5-氟嘧啶、2-甲基-5-氨基-4,6-二氯嘧啶、5-溴-4-氯-2-甲硫基嘧啶等嘧啶化合物;3,6-二氯哒嗪、3,5-二氯哒嗪、4-甲基-3,6-二氯哒嗪等哒嗪化合物;2,3-二氯吡嗪、2,6-二氯吡嗪、2,5-二溴吡嗪、2,6-二溴吡嗪、2-氨基-3,5-二溴吡嗪、5,6-二氰基-2,3-二氯吡嗪等吡嗪化合物。再者,这些单体可单独使用一种,也可使用两种以上。
所述式(1)中的X分别独立地为-O-、-S-或-N(R3)-。在X为-O-的情况下,就柔软性或溶解性、耐热性方面而言优选。在X为-N(R3)-的情况下,就密接性等方面而言优选。
R3为氢原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、或者这些烃基或卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基。
作为R3中的碳数1~20的一价烃基及碳数1~20的一价卤化烃基,例如分别可列举所述Ar1中所例示的碳数1~20的一价烃基及碳数1~20的一价卤化烃基。另外,作为R3中的、碳数1~20的一价烃基或碳数1~20的一价卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基,具体而言,可列举所述烃基或卤化烃基的一部分或全部经酯基或磺酰基取代而成的基。
作为R3,就可聚合反应性良好地合成聚合物(A)的观点而言,优选为氢原子或碳数1~10的一价烃基。
再者,于在式(1)中R1的两侧的X均为-N(R3)-的情况下,两个R3可相同,也可不同。
聚合物(A)通常除所述式(1)所表示的重复单元以外,还可视需要而具有其他结构单元。因此,关于所述式(1)所表示的重复单元,所述重复单元彼此键结或者与所述其他结构单元或式(a)所表示的末端基Y键结。
在聚合物(A)具有多个式(1)所表示的重复单元的情况下,多个R1分别可相同,也可不同。所述情况对于R2或其他结构单元而言也相同。
作为衍生所述其他结构单元的单体,例如可列举:二苯基碳酸酯、二苯基硫代碳酸酯、二苯基硒代碳酸酯、光气、硫光气(thiophosgene)、硒光气等衍生包含碳酸酯键、硫代碳酸酯键或硒代碳酸酯键的结构单元的化合物;苯二甲醇、环己烷二甲醇等二羟基化合物;双(氟苯基)苯基氧化膦、双(氟苯基)萘基氧化膦、双(氟苯基)蒽基氧化膦等氧化膦化合物;邻苯二甲酸二氯化物、间苯二甲酸二氯化物、对苯二甲酸二氯化物等二羧酸的二卤化物。再者,这些单体可单独使用一种,也可使用两种以上。
聚合物(A)的末端基Y(末端结构)由下述式(a)表示。
[化10]
-Y (a)
〔式(a)中,Y为碳数3~50的含有乙烯性不饱和双键的基、碳数6~50的未经取代或经取代的芳香族烃基、碳数6~50的未经取代或经取代的脂肪族烃基、或未经取代的含氮杂芳香族环,在所述芳香族烃基或脂肪族烃基具有取代基的情况下,所述取代基为羟基以外的基〕
再者,末端基Y键结于聚合物(A)的主链末端,具体而言,形成下述式(a1)或式(a2)所表示的聚合物(A)的末端部分。即,末端基Y为与构成R1、R2及X的端部(例如:Ar1、Ar2及R2中的取代基、X的-N(R3)-中的R3)的基不同的基。
[化11]
-X'-R1-X-Y (a1)
-X'-R2-X-Y (a2)
〔式(a1)及式(a2)中,
Y与所述式(a)中的Y为相同含义;
X、R1及R2与所述式(1)中的X、R1及R2为相同含义;
X'为单键、-O-、-S-或-N(R3)-;R3与所述式(1)中的R3为相同含义〕
为了改善介电特性,末端基Y优选为极化小的芳香族烃基或脂肪族烃基或含氮杂芳香族环,在还包含乙烯性不饱和双键的情况下,由于可提高交联密度,因此可期待耐热性或硬化性。
作为所述碳数3~50的含有乙烯性不饱和双键的基,例如可列举:3-异丙烯基苯基、4-异丙烯基苯基、2-烯丙基苯基、2-甲氧基-4-烯丙基苯基、4-(1-丙烯基)-2-甲氧基苯基、4-乙烯基苄基、3-乙烯基苄基、2-乙烯基苄基等含芳香环的基、烯丙基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、甲基烯丙基。
作为碳数6~50的芳香族烃基,例如可列举:苯基、联苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基等芳基;苄基、苯乙基、苯基丙基、萘基甲基等芳烷基。
作为碳数6~50的脂肪族烃基,例如可列举:环丙基、环丁基、环戊基、环己基等单环的环烷基;降冰片基、金刚烷基等多环的环烷基;环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基等单环的环烯基;降冰片烯基等多环的环烯基。
作为所述未经取代的含氮杂芳香族环,可列举与在所述R2中所例示的环相同的环。
所述碳数6~50的未经取代或经取代的芳香族烃基、碳数6~50的未经取代或经取代的脂肪族烃基及未经取代的含氮杂芳香族环中的取代基为羟基以外的基,作为具体例,可列举与作为所述Ar1中的取代基而例示的基相同的基。
作为所述取代基,并无特别限制,例如可列举:烯丙基、卤素原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、碳数1~20的烷氧基、碳数1~20的烷硫基、硝基、氰基、羧基、磺酸基、膦酸基、磷酸基、一级~三级氨基、羧基的盐、磺酸基的盐、膦酸基的盐、磷酸基的盐、一级~三级氨基的盐。这些中,优选为烯丙基。
除提供所述式(1)中的R1或R2的单体以外,还将选自由一价酚、一价胺、一价硫醇、一价芳香族、一价脂肪族卤化物、一价酸卤化物及一价酸酐所组成的群组中的至少一种末端基Y形成用的单体用作原料来进行反应,由此可获得由末端基Y密封了末端的聚合物(A)。
在合成末端基Y包含双键的聚合物(A)的情况下,例如为了避免在成为包含R1的部分的原料的单体与成为包含R2的部分的原料的单体聚合时,末端基Y形成用的单体中的双键彼此反应而凝胶化这一情况,可在成为包含R1的部分的原料的单体与成为包含R2的部分的原料的单体的聚合后添加末端基Y形成用的单体来进行反应。
作为所述末端基Y形成用的单体,例如可列举:叔丁基苯酚、壬基苯酚、4-异丙烯基苯酚、4-乙烯基苯酚、2-烯丙基苯酚、异丁香酚、生育三烯酚、α-生育酚、4-羟基苯基马来酰亚胺、2-苯基苯酚等一价酚化合物;4-己基苯胺、二烯丙基胺等一价胺化合物;1-辛烷硫醇等一价硫醇化合物;氯化烯丙基、4-(氯甲基)苯乙烯、3-(氯甲基)苯乙烯等一价脂肪族卤化物;丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、巴豆酰氯、桂皮酰氯等一价酸卤化物;丙烯酸酐、巴豆酸酐、甲基丙烯酸酐等一价酸酐。再者,这些单体可单独使用一种,也可使用两种以上。
聚合物(A)中的所述式(1)所表示的重复单元的含有比例优选为30摩尔%以上,更优选为50摩尔%以上,进而优选为60摩尔%以上,且优选为99.5摩尔%以下,更优选为98摩尔%以下,进而优选为95摩尔%以下。
<各重复单元的排列>
作为具有所述式(1)所表示的重复单元与所述式(a)所表示的末端基Y的聚合物(A)的例子,可列举在主链中具有这些重复单元的组合等的聚合物,作为具体例,可列举以下的式(3)或式(4)所表示的聚合物。此处,所谓“主链”是指聚合物中相对而言最长的键结链。
[化12]
在所述式中,R1、R2、X、Y及X'与所述式(1)、式(a)、式(a1)及式(a2)中的R1、R2、X、Y及X'为相同含义。n为0~100的整数,更优选为2~30。
在所述式中,多个R1、R2、X、Y及X'可相同,也可不同。
<聚合物(A)的合成方法>
聚合物(A)的合成方法并无特别限定,可使用公知的方法。例如,可通过在有机溶媒中将成为包含所述R1的部分的原料的单体、成为包含所述R2的部分的原料的单体、所述末端基Y形成用的单体及视需要的衍生所述其他结构单元的单体与碱金属或碱金属化合物等一起加热来合成。衍生所述其他结构单元的单体或所述末端基Y形成用的单体也可在将成为包含所述R1的部分的原料的单体与成为包含所述R2的部分的原料的单体聚合后加热混合来进行反应。
·碱金属及碱金属化合物
在聚合物(A)的合成过程中,在使用酚化合物等具有羟基的化合物作为原料的情况下,所述碱金属及碱金属化合物与所述具有羟基的化合物反应而形成碱金属盐。
作为此种碱金属及碱金属化合物,例如可列举:
锂、钠、钾等碱金属;
氢化锂、氢化钠、氢化钾等氢化碱金属;
氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等氢氧化碱金属;
碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐;
碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾等碱金属碳酸氢盐。
这些中,优选为碱金属碳酸盐,更优选为碳酸钾。
在合成聚合物(A)时,在使用具有羟基的化合物的情况下,关于碱金属及碱金属化合物的使用量,为碱金属原子的摩尔数相对于聚合物(A)的合成中使用的所有化合物中的羟基的摩尔数的比的下限成为优选为1、更优选为1.1、进而优选为1.2的量,且为所述比的上限成为优选为3、更优选为2、进而优选为1.8的量。
·有机溶媒
作为所述有机溶媒,例如可列举:
四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)、二恶烷、环戊基甲基醚、苯甲醚、苯乙醚、二苯基醚、二烷氧基苯、三烷氧基苯等醚系溶媒;
N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等含氮系溶媒;
γ-丁内酯等酯系溶媒;
环丁砜、二甲基亚砜、二乙基亚砜、二甲基砜、二乙基砜、二异丙基砜、二苯基砜等含硫系溶媒;
二苯甲酮、2-庚酮、环己酮、甲基乙基酮等酮系溶媒;
二氯甲烷、氯仿、氯苯等卤素系溶媒;
苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶媒。
这些有机溶媒中,优选为2-庚酮、环己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲苯、二甲苯,更优选为N-甲基-2-吡咯烷酮、2-庚酮、环己酮。
作为所述合成时的反应温度的下限,优选为50℃,更优选为80℃,作为上限,优选为300℃,更优选为200℃。
作为所述合成时的反应时间的下限,优选为1小时,更优选为2小时,进而优选为3小时,作为上限,优选为100小时,更优选为50小时,进而优选为24小时。
为了抑制聚合液的凝胶化,作为在聚合后添加末端基Y形成用的单体时的反应温度的下限,优选为0℃,更优选为10℃,作为上限,优选为130℃,更优选为110℃。
作为在聚合后添加所述末端基Y形成用的单体来进行反应时的反应时间的下限,优选为1小时,更优选为2小时,进而优选为3小时,作为上限,优选为48小时,更优选为24小时,进而优选为10小时。
[聚合物(A)的物性]
聚合物(A)的聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)的下限优选为1,000,更优选为2,000,进而优选为3,000,特别优选为5,000,上限优选为500,000,更优选为100,000,进而优选为50,000,进而更优选为30,000,特别优选为15,000。
Mw处于所述范围内的聚合物(A)的密接性、耐热性、对于玻璃布的含浸性、树脂流动等成形性等平衡良好且优异,因此优选。
本发明中的Mw是在下述实施例中记载的条件下利用凝胶渗透色谱法(gelpermeation chromatography,GPC)测定所得的值。
就可减低制成包含聚合物(A)的组合物时的传输损耗等方面而言,聚合物(A)的介电损耗角正切(tanδ)优选为未满0.0030,更优选为0.0020以下,进而优选为0.0012以下,其下限并无特别限制,优选为0.0005以上。
具体而言,所述介电损耗角正切可利用下述实施例中记载的方法来测定。
《组合物》
本发明的一实施方式的组合物(以下也称为“本组合物”)只要含有所述聚合物(A),则并无特别限制,优选为包含聚合物(A)以外的硬化性化合物(B)。本组合物也可还含有硬化助剂等其他成分。
<聚合物(A)>
本组合物中使用的聚合物(A)可为一种,也可为两种以上。另外,本组合物也可为两种以上的聚合物(A)的混合物。
在使用两种以上的聚合物(A)的情况下,可根据所要求的物性等而将例如在所述聚合物(A)的分子量的范围内具有不同的分子量的聚合物(A)混合。
在将本组合物中的固体成分整体设为100质量%的情况下,本组合物中的聚合物(A)的含有比例例如优选为0.05质量%以上,更优选为10质量%以上,进而优选为20质量%以上,且优选为99.95质量%以下,更优选为90质量%以下,进而优选为80质量%以下。
若聚合物(A)的含有比例处于所述范围内,则就可进一步提高由本组合物获得的硬化物的接着性、耐热性、硬化性、电特性等方面而言优选。
<硬化性化合物(B)>
硬化性化合物(B)(以下也称为“化合物(B)”)为聚合物(A)以外的化合物,且为通过热或光(例如:可见光、紫外线、近红外线、远红外线)的照射而硬化的化合物,也可为需要后述的硬化助剂的化合物。作为此种化合物(B),例如可列举:乙烯基化合物、马来酰亚胺化合物、烯丙基化合物、丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物、硫醇化合物、恶嗪化合物、氰酸酯化合物、环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、羟甲基化合物、苯并环丁烯化合物、炔丙基化合物、硅烷化合物。这些中,就与聚合物(A)的相容性、反应性等方面而言,特别优选为乙烯基化合物、马来酰亚胺化合物、烯丙基化合物中的至少一种。
化合物(B)可单独使用一种,也可使用两种以上。
作为所述乙烯基化合物,例如可列举下述式(b-1-1)~式(b-1-5)所表示的化合物。
作为所述乙烯基化合物,也可进而列举作为苯乙烯系热塑性弹性体的、苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物(Styrene Butadiene Styrene,SBS)、氢化苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物(苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(Styrene Ethylene Butylene Styrene,SEBS))、苯乙烯异戊二烯苯乙烯共聚物(Styrene Isoprene Styrene,SIS)、氢化苯乙烯异戊二烯苯乙烯共聚物、苯乙烯丁二烯弹性体(苯乙烯丁二烯橡胶(Styrene Butadiene Rubber,SBR))、叔丁基苯乙烯、2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪等含有乙烯基的化合物。
作为所述乙烯基化合物,可进而列举TA100(三菱瓦斯(Mitsubishi Gas)化学(股)制造)、ULL-950S(龙沙(LONZA)公司制造)。
[化13]
〔式(b-1-2)及式(b-1-4)中,n独立地为1~5000;式(b-1-5)中,l、m及n分别独立地为1~5000〕
作为所述马来酰亚胺化合物,例如可列举下述式(b-2-1)~式(b-2-8)所表示的化合物。
[化14]
〔式(b-2-4)、式(b-2-5)、式(b-2-7)及式(b-2-8)中,n独立地为1~50〕
作为所述烯丙基化合物,例如可列举下述式(b-3-1)~式(b-3-6)所表示的化合物。
[化15]
作为所述丙烯酸化合物,例如可列举下述式(b-4-1)~式(b-4-7)所表示的化合物。
[化16]
〔式(b-4-1)、式(b-4-2)、式(b-4-3)及式(b-4-6)中,n独立地为1~50;式(b-4-3)中,m为1~50;式(b-4-6)中,R为碳数1~20的二价烃基〕
作为所述甲基丙烯酸化合物,例如可列举:双酚A型环氧甲基丙烯酸酯、苯酚酚醛清漆型环氧甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、SA-9000(沙特基础工业(Sabic)公司制造)。
作为所述硫醇化合物,例如可列举:1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(2-(3-氢硫基丁酰氧基)乙基)-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮、2-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-4,6-二硫醇、6-二烯丙基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇。
作为所述硅烷化合物,例如可列举KF-99(信越化学工业(股)制造)、KF-9901(信越化学工业(股)制造)。
作为所述恶嗪化合物,例如可列举下述式(b-5-1)~式(b-5-5)所表示的化合物。
[化17]
作为所述氰酸酯化合物,例如可列举下述式(b-6-1)~式(b-6-7)所表示的化合物。
[化18]
〔式(b-6-6)及式(b-6-7)中,n独立地为0~30〕
作为所述环氧化合物,例如可列举下述式(b-7-1)~式(b-7-5)所表示的化合物。
作为所述环氧化合物,也可进而列举:二环戊二烯-酚聚合物的聚缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆型液状环氧化合物、甲酚酚醛清漆型环氧化合物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的环氧化物、3',4'-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、XER-81(JSR(股)制造、含环氧基的腈基丁二烯橡胶(Nitrile Butadiene Rubber,NBR)粒子)、JP-100(日本曹达(股)制造)等。
[化19]
〔式(b-7-5)中,n为0~5000〕
作为所述氧杂环丁烷化合物,例如可列举下述式(b-8-1)~式(b-8-3)所表示的化合物。
[化20]
〔式(b-8-1)及式(b-8-2)中,n分别独立地为0~30〕
作为所述羟甲基化合物,例如可列举日本专利特开2006-178059号公报及日本专利特开2012-226297号公报中记载的羟甲基化合物。具体而言,例如可列举:聚羟甲基化三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、六乙氧基甲基三聚氰胺、六丙氧基甲基三聚氰胺、六丁氧基甲基三聚氰胺等三聚氰胺系羟甲基化合物;聚羟甲基化甘脲、四甲氧基甲基甘脲、四丁氧基甲基甘脲等甘脲系羟甲基化合物;3,9-双[2-(3,5-二氨基-2,4,6-三氮杂苯基)乙基]-2,4,8,10-四侧氧基螺[5.5]十一烷、3,9-双[2-(3,5-二氨基-2,4,6-三氮杂苯基)丙基]-2,4,8,10-四侧氧基螺[5.5]十一烷等的胍胺经羟甲基化而得的化合物、以及所述化合物中的活性羟甲基的全部或一部分经烷基醚化而得的化合物等胍胺系羟甲基化合物。
作为所述苯并环丁烯化合物,例如可列举日本专利特开2005-60507号公报中记载的化合物。
作为所述炔丙基化合物,例如可列举下述式(b-9-1)~式(b-9-2)所表示的化合物。
[化21]
[化合物(B)的含有比例]
在将本组合物中的固体成分整体设为100质量%的情况下,本组合物中的化合物(B)的含有比例例如优选为0.05质量%以上,更优选为10质量%以上,进而优选为20质量%以上,且优选为99.95质量%以下,更优选为90质量%以下,进而优选为80质量%以下。
若化合物(B)的含有比例处于所述范围内,则就可进一步提高由本组合物获得的硬化物的强度、耐热性、耐化学品性等方面而言优选。
另外,在将本组合物中的聚合物(A)及化合物(B)的固体成分的合计设为100质量%的情况下,化合物(B)的含有比例优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上,进而优选为10质量%以上,且优选为99质量%以下,更优选为95质量%以下,进而优选为90质量%以下。
若化合物(B)的含有比例处于所述范围内,则就可进一步提高由本组合物获得的硬化物的韧性、耐热性、耐化学品性等方面而言优选。
<其他成分>
本组合物除聚合物(A)及化合物(B)以外,还可在不损及本发明的效果的范围内还含有其他成分。
作为所述其他成分,例如可列举:硬化助剂、溶剂、用于增加稳定性的聚合抑制剂、抗氧化剂、无机填充剂、有机填充剂、密接助剂、润滑剂、阻燃剂、抗菌剂、着色剂、脱模剂、发泡剂、聚合物(A)以外的其他聚合物。
这些其他成分分别可单独使用一种,也可使用两种以上。
[硬化助剂]
本组合物也可视需要而含有硬化助剂。
作为所述硬化助剂,例如可列举:热或光自由基引发剂、阳离子硬化剂、阴离子硬化剂等聚合引发剂。
作为热自由基引发剂,可列举:二枯基过氧化物、1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷、二(叔丁基过氧基异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己炔-3、过氧化苯甲酰等有机过氧化物;偶氮双丁腈、1,1'-偶氮双(1-乙酰氧基-1-苯基乙烷)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、1,1'-偶氮双(环己烷-1-碳腈)、二甲基-2,2'-偶氮双(异丁酸酯)、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)等偶氮化合物。
作为阳离子硬化剂,例如可列举:艾迪科(ADEKA)(股)制造的SP70、SP172、CP66、日本曹达(股)制造的CI2855、CI2823、三新化学工业(股)制造的SI100、SI150等将BF4、PF6、SbF6设为抗衡阴离子的二烯丙基錪盐、三烷基锍盐、丁基三苯基鏻硫代氰酸酯等鏻盐、三氟化硼。
作为阴离子硬化剂,例如可列举:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑鎓异氰脲酸酯、2,4-二氨基-6-[2-甲基咪唑啉-(1)]-乙基-S-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-乙基-4-甲基咪唑啉-(1)]-乙基-S-三嗪等咪唑化合物;三苯基膦等磷化合物;4,4'-二氨基二苯基甲烷等胺化合物。
另外,作为将硅烷化合物用作化合物(B)时的硬化助剂,例如可列举:铂黑、四氯化铂、氯铂酸、氯铂酸与一元醇的反应产物、氯铂酸与烯烃类的络合物、双乙酰乙酸铂等铂系催化剂;钯系催化剂;铑系催化剂等铂族金属催化剂;苯甲酸锌、辛酸锌。
作为将恶嗪化合物用作化合物(B)时的硬化助剂,例如可列举:酚及其衍生物、氰酸酯、对甲苯磺酸等布忍斯特酸、己二酸、对甲苯磺酸酯、4,4'-二氨基二苯基砜、三聚氰胺等芳香族胺化合物、2-乙基-4-甲基咪唑等碱、三氟化硼、路易斯酸等硬化剂。
在本组合物含有硬化助剂的情况下,所述硬化助剂的含有比例优选为本组合物可良好地硬化而获得硬化物的范围。具体而言,相对于聚合物(A)及化合物(B)的固体成分的合计100质量份,优选为0.000001质量份以上,更优选为0.001质量份以上,且优选为20质量份以下,更优选为10质量份以下。
[溶剂]
本组合物也可视需要而含有溶剂。
作为所述溶剂,例如可列举:N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;γ-丁内酯、乙酸丁酯等酯系溶剂;环戊酮、环己酮、甲基乙基酮、2-庚酮等酮系溶剂;1,2-甲氧基乙烷、苯甲醚、四氢呋喃等醚系溶剂;1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇甲醚乙酸酯等多官能性溶剂;二甲基亚砜等砜系溶剂;二氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯、三烷氧基苯(烷氧基的碳数:1~4)。
在本组合物含有溶剂的情况下,本组合物中的所述溶剂的含有比例并无特别限定,例如,相对于聚合物(A)及化合物(B)的固体成分的合计100质量份,优选为0质量份以上、2000质量份以下,更优选为0质量份以上、1000质量份以下。
另外,在对于溶剂而言,聚合物(A)或化合物(B)的溶解性高的情况下,本组合物中的所述溶剂的含有比例可设为50质量份以上、200质量份以下。
[聚合抑制剂]
作为所述聚合抑制剂,例如可列举:对苯二酚、甲基对苯二酚、对苯醌、氯醌、三甲基醌等醌类、芳香族二醇类。
在本组合物含有聚合抑制剂的情况下,相对于聚合物(A)及化合物(B)的固体成分的合计100质量份,所述聚合抑制剂的含有比例例如优选为0.000001质量份以上、10质量份以下。
[抗氧化剂]
作为所述抗氧化剂,例如可列举:受阻酚系化合物、磷系化合物、硫系化合物、金属系化合物、受阻胺系化合物等。这些中,优选为受阻酚系化合物。
作为受阻酚系化合物,优选为分子量500以上的化合物。作为分子量500以上的受阻酚系化合物,例如可列举:三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双-(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二-叔丁基苯胺基)-3,5-三嗪、季戊四醇四[3-(3,5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,1,3-三[2-甲基-4-〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基〕-5-叔丁基苯基]丁烷、2,2-硫基-二亚乙基双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基-氢桂皮酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯、三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-异氰脲酸酯、3,9-双[2-〔3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、2,6-二-叔丁基对甲酚(2,6-di-tert-butyl-p-cresol,BHT)、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)[艾迪科(ADEKA)(股)制造、AO-020]、4,4',4”-(1-甲基丙基-3-亚基)三(6-叔丁基间甲酚)(4,4',4”-(1-methylpropanyl-3-ylidene)tris(6-tert-butyl-m-cresol))[艾迪科(ADEKA)(股)制造、AO-030]、6,6'-二-叔丁基-4,4'-亚丁基二间甲酚(6,6'-di-tert-butyl-4,4'-butylidenedi-m-cresol)[艾迪科(ADEKA)(股)制造、AO-040]、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基甲基)-2,4,6-三甲基苯(1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene)[艾迪科(ADEKA)(股)制造、AO-330]。
作为受阻胺系化合物,可列举:2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧基[艾迪科(ADEKA)(股)制造、艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-7RD];伊鲁卡斯塔波(IRGASTAB)UV10(4,4'-[(1,10-二侧氧基-1,10-癸烷二基)双(氧基)]双[2,2,6,6-四甲基]-1-哌啶氧基)(CAS.2516-92-9)、帝奴彬(TINUVIN)123(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基)(以上为巴斯夫(BASF)公司制造);FA-711HM、FA-712HM(2,2,6,6-四甲基哌啶基甲基丙烯酸酯、昭和电工材料(股)制造);帝奴彬(TINUVIN)111FDL、帝奴彬(TINUVIN)144、帝奴彬(TINUVIN)152、帝奴彬(TINUVIN)292、帝奴彬(TINUVIN)765、帝奴彬(TINUVIN)770DF、帝奴彬(TINUVIN)5100、萨诺鲁(SANOL)LS-2626、智玛索布(CHIMASSORB)119FL、智玛索布(CHIMASSORB)2020FDL、智玛索布(CHIMASSORB)944FDL、帝奴彬(TINUVIN)622LD(以上为巴斯夫(BASF)公司制造);LA-52、LA-57、LA-62、LA-63P、LA-68LD、LA-77Y、LA-77G、LA-81、LA-82(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯)、LA-87(以上为艾迪科(ADEKA)(股)制造)。
在本组合物含有抗氧化剂的情况下,相对于聚合物(A)及化合物(B)的固体成分的合计100质量份,所述抗氧化剂的含有比例例如优选为0.001质量份以上、10质量份以下。
[无机填充剂]
作为所述无机填充剂,例如可列举:天然二氧化硅、熔融二氧化硅、非晶二氧化硅等二氧化硅类;白炭黑、钛白、气相二氧化硅(Aerosil)、氧化铝、滑石、天然云母、合成云母、粘土、硫酸钡、E-玻璃、A-玻璃、C-玻璃、L-玻璃、D-玻璃、S-玻璃、M-玻璃G20。
在本组合物含有无机填充剂的情况下,相对于聚合物(A)及化合物(B)的固体成分的合计100质量份,所述无机填充剂的含有比例例如优选为0.1质量份以上、300质量份以下。另外,无机填充剂也可为通过聚合物(A)而分散于溶媒中的状态。
[有机填充剂]
作为所述有机填充剂,可列举:聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)、聚全氟烷氧基树脂、聚氟化乙烯丙烯树脂、聚四氟乙烯-聚乙烯共聚物等氟系树脂或氟系粒子、聚苯乙烯树脂或粒子、聚丁二烯、苯乙烯丁二烯树脂等橡胶状树脂或粒子、将二乙烯基苯或二乙烯基联苯设为壳的中空状粒子。
在本组合物含有有机填充剂的情况下,相对于聚合物(A)及化合物(B)的固体成分的合计100质量份,所述有机填充剂的含有比例例如优选为0.1质量份以上、300质量份以下。有机填充剂也可为通过聚合物(A)而分散于溶媒中的状态。
[本组合物的物性]
本组合物的树脂流动量优选为0%以上,更优选为10%以上,且优选为25%以下,更优选为20%以下。
若树脂流动量处于所述范围内,则使用本组合物而获得的预浸体或覆铜层叠板等的膜厚均匀性变得良好。
具体而言,所述树脂流动量可利用下述实施例中记载的方法来测定。
[本组合物的制备方法]
本组合物例如可通过将聚合物(A)、化合物(B)及所述其他成分均匀混合来制备。
此时的混合顺序、混合条件等并无特别限制,另外,在混合时,可使用现有公知的混合机。
《硬化物》
本发明的一实施方式的硬化物(以下也称为“本硬化物”)为所述本组合物的硬化体,可使所述本组合物硬化而获得。
本硬化物例如也可为从本组合物中干燥溶剂而获得的本组合物的部分硬化物。
本组合物的硬化方法并无特别限定,通常可使用通过加热而热硬化的方法或通过光的照射而光硬化的方法。再者,这些方法也可并用。
在热硬化的情况下,加热温度优选为50℃以上,更优选为100℃以上,进而优选为120℃以上,且优选为250℃以下,更优选为220℃以下。加热时间优选为0.1小时以上,更优选为0.5小时以上,且优选为36小时以下,更优选为5小时以下。
在光硬化的情况下,作为照射的光,例如可列举:可见光、紫外线、近红外线、远红外线。
·玻璃化温度(Tg)
本硬化物的Tg的下限优选为100℃,更优选为110℃,上限例如为300℃。
通过Tg处于所述范围内,可更容易地进行熔融成形,另外,可容易地获得耐热性优异的硬化物。
关于Tg,制作试验片(宽度:3mm×长度:1cm),使用动态粘弹性测定装置(精工仪器(Seiko Instruments)(股)制造、型号“艾萨特(EXSTAR)4000”),在氮气下从50℃至300℃以升温速度10℃/分钟、1Hz进行测定,并至300℃以升温速度10℃/分钟、1Hz进行测定,将此时的tanδ设为玻璃化温度(Tg)。再者,在存在两个以上的tanδ时,将最低的值设为Tg。
就可减低传输损耗等方面而言,本硬化物的介电损耗角正切(tanδ)优选为0.0025以下,更优选为0.0018以下,进而优选为0.0015以下,其下限并无特别限制,优选为0.0005以上。
具体而言,所述介电损耗角正切可利用下述实施例中记载的方法来测定。
本硬化物的形状并无特别限定,只要根据用途或目的等而设为合适的形状即可,例如可列举膜。
例如,通过将本组合物熔融成形或浇铸成形,可以膜状的硬化物的形式获得。
所述膜的厚度并无特别限制,只要根据所期望的用途来适当选择即可,例如为10μm以上,优选为30μm以上,且例如为2mm以下,优选为1mm以下。
《层叠体》
本发明的一实施方式的层叠体(以下也称为“本层叠体”)例如具有基板及使用所述本组合物而形成的硬化物层。
本层叠体可具有两层以上的基板,也可具有两层以上的硬化物层,也可具有基板与硬化物层以外的现有公知的其他层等。在本层叠体具有两层以上的基板或硬化物层、其他层的情况下,这些分别可为相同的层(板),也可为不同的层(板)。
本层叠体也可为将本组合物含浸于玻璃布、聚芳酰胺不织布、聚酯不织布等基板中并加以硬化而成的预浸体。
作为所述基板,就接着性或实用上的观点而言,可列举:无机基板、金属基板、树脂基板等。另外,作为所述基板,也可为预浸体。
作为所述无机基板,例如可列举具有硅、碳化硅、氮化硅、氧化铝、玻璃、氮化镓等作为成分的无机基板。
作为所述金属基板,例如可列举将铜、铝、金、银、镍、钯等设为成分的金属基板。
作为所述树脂基板,例如可列举将液晶聚合物、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰胺(尼龙)、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、环烯烃聚合物、聚烯烃等设为成分的树脂基板。
所述硬化物层例如可通过利用所述硬化物一栏中记载的方法进行硬化来形成。
所述硬化物层的厚度并无特别限定,例如为1μm~3mm。
《用途》
聚合物(A)、本组合物、本硬化物及本层叠体可适宜地用于航空器产业或自动车产业等运输机产业中所使用的结构用材料、电气电子产业中所使用的电气电子材料等。具体而言,例如可适宜地用于:电气电子零件的密封材、层间绝缘膜、应力松弛用底漆;层叠板用途(例如:预浸体、覆铜层叠板、(多层)印刷配线基板、层间接着剂、阻焊剂、焊料膏);接着剂用途(例如:绝缘层形成用接着片、热传导性接着剂、接着片);各种结构材料中使用的结构接着剂、预浸体;各种涂布、光学零件用途(例如:波长板、相位差板等光学膜;圆锥透镜、球面透镜、圆筒透镜等各种特殊透镜;透镜阵列)、印刷配线板用绝缘性膜。
《电子零件》
本发明的一实施方式的电子零件具有所述本硬化物或本层叠体。所述电子零件可具有两个以上的本硬化物或两个以上的本层叠体,也可具有一个以上的本硬化物及一个以上的本层叠体。在具有两个以上的本硬化物或本层叠体的情况下,这些分别可相同,也可不同。
作为所述电子零件,可列举:电路基板、半导体封装或显示基板等。所述本硬化物(硬化膜)可用作这些电子零件的、预浸体、覆铜层叠板、印刷配线板、绝缘层形成用接着片、表面保护膜、再配线层或平坦化膜。所述本硬化物即便在高温高湿下也可维持绝缘性,因此所述电子零件可保护电路图案免受尘埃、热、湿气等外部环境的影响,并且电路图案间的绝缘可靠性优异,能够常年稳定地工作。
例如,通过镀敷等而将金属填充于所述本硬化物(硬化膜)的图案间,视需要进而层叠本硬化物(硬化膜)并填充金属,反复进行所述操作而可形成再配线层,由此可制造具有基板、以及包含金属配线及绝缘膜的再配线层的电子零件。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于以下的实施例。
[合成例1]
在包括搅拌装置的四口可分离式烧瓶中量入1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(86.92g)、4,6-二氯嘧啶(47.58g)、异丙烯基苯酚(10.67g)及碳酸钾(50.66g),并加入N-甲基-2-吡咯烷酮(64.00g),在氮气环境下且在130℃下反应6小时。反应结束后,加入N-甲基-2-吡咯烷酮(368.0g)进行稀释,将通过过滤而去除盐后的溶液投入至甲醇(19.4kg)中。对所析出的固体进行过滤分离,利用少量的甲醇对所述固体进行清洗,再次进行过滤分离并回收,然后使用真空干燥机,在减压下且在120℃下干燥12小时,从而获得下述式(1)所表示的聚合物(产量122.0g、产率90%)。
[化22]
[合成例2]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(62.08g)、异丙烯基苯酚(2.170g)、4,6-二氯嘧啶(30.99g)、碳酸钾(38.83g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(2)所表示的聚合物(产量80.08g、产率90%)。
[化23]
[合成例3]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(86.92g)、4,6-二氯嘧啶(47.58g)、2-烯丙基苯酚(10.67g)、碳酸钾(59.66g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(3)所表示的聚合物(产量121.9g、产率90%)。
[化24]
[合成例4]
在包括搅拌装置的四口可分离式烧瓶中量入1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(86.92g)、4,6-二氯嘧啶(47.58g)及碳酸钾(59.66g),并加入N-甲基-2-吡咯烷酮(64.00g),在氮气环境下且在130℃下反应6小时。反应后,在将容器冷却至10℃的状态下滴加溴化烯丙基(10.67g),然后在70℃下反应6小时。在所获得的反应液中加入N-甲基-2-吡咯烷酮(368.0g)进行稀释,从所得液中通过过滤而去除盐,然后将所获得的溶液投入至甲醇(19.40kg)中。对所析出的固体进行过滤分离,利用少量的甲醇对所述固体进行清洗,再次进行过滤分离并回收,然后使用真空干燥机,在减压下且在120℃下干燥12小时,从而获得下述式(4)所表示的聚合物(产量121.9g、产率90%)。
[化25]
[合成例5]
在包括搅拌装置的四口可分离式烧瓶中量入1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(71.13g)、4,6-二氯嘧啶(29.79g)及碳酸钾(39.27g),并加入N-甲基-2-吡咯烷酮(64.00g),在氮气环境下且在130℃下反应6小时。反应后,在将容器冷却至10℃的状态下滴加甲基丙烯酰氯(6.094g),然后在50℃下反应6小时。在所获得的反应液中加入N-甲基-2-吡咯烷酮(368.0g)进行稀释,从所得液中通过过滤而去除盐,然后将所获得的溶液投入至甲醇(19.40kg)中。对所析出的固体进行过滤分离,利用少量的甲醇对所述固体进行清洗,再次进行过滤分离并回收,然后使用真空干燥机,在减压下且在120℃下干燥12小时,从而获得下述式(5)所表示的聚合物(产量92.30g、产率90%)。
[化26]
[合成例6]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(58.98g)、2,2'-二烯丙基双酚A(3.084g)2-苯基苯酚(2.764g)、4,6-二氯嘧啶(30.99g)、碳酸钾(37.317g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(6)所表示的聚合物(产量77.04g、产率90%)。
[化27]
[合成例7]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(51.26g)、异丙烯基苯酚(7.834g)、4,6-二氯嘧啶(34.10g)、碳酸钾(35.93g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(7)所表示的聚合物(产量68.70g、产率90%)。
[化28]
[合成例8]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(51.27g)、异丙烯基苯酚(7.83g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(51.51g)、碳酸钾(35.93g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(8)所表示的聚合物(产量86.10g、产率90%)。
[化29]
[合成例9]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(58.98g)、4-氯嘧啶(1.145g)、4,6-二氯嘧啶(29.34g)、碳酸钾(37.31g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(9)所表示的聚合物(产量77.00g、产率90%)。
[化30]
[合成例10]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(46.56g)、4,6-二氯嘧啶(21.45g)、碳酸钾(22.80g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(10)所表示的聚合物(产量70.00g、产率90%)。
[化31]
[合成例11]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(56.237g、181.15mmol)、4,6-二氯嘧啶(26.959g、180.97mmol)、碳酸钾(33.800g、244.56mmol)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得所述式(10)所表示的、重量平均分子量Mw为50,000的介电损耗角正切评价用的聚合物(产量70g、产率90%)。
[合成例12]
在包括搅拌装置的四口可分离式烧瓶中量入2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(26.43g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(17.08g)及碳酸钾(19.23g),并加入N-甲基-2-吡咯烷酮(42.50g),在氮气环境下且在100℃下反应6小时。反应后,在将容器冷却至10℃的状态下滴加间,对-(氯甲基)苯乙烯(11.53g),然后在100℃下反应4小时。在所获得的反应液中加入N-甲基-2-吡咯烷酮(55.0g)进行稀释,从所得液中通过过滤而去除盐,然后将所获得的溶液投入至甲醇(6900g)中。对所析出的固体进行过滤分离,利用少量的甲醇对所述固体进行清洗,再次进行过滤分离并回收,然后使用真空干燥机,在减压下且在60℃下干燥12小时,从而获得下述式(11)所表示的聚合物(产量44.10g、产率90%)。
[化32]
[合成例13]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(33.85g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(16.66g)、间,对-氯甲基苯乙烯(8.680g)、碳酸钾(18.66g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(42.50g)以外,利用与合成例12相同的程序来合成,从而获得下述式(12)所表示的聚合物(产量46.55g、产率90%)。
[化33]
[合成例14]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(25.63g)、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴(37.84g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(33.31g)、间,对-氯甲基苯乙烯(17.36g)、碳酸钾(37.31g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(181.4g)以外,利用与合成例12相同的程序来合成,从而获得下述式(13)所表示的聚合物(产量89.30g、产率90%)。
[化34]
[合成例15]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(25.63g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(13.50g)、间,对-(氯甲基)苯乙烯(16.96g)、碳酸钾(18.66g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(78.28g)以外,利用与合成例12相同的程序来合成,从而获得下述式(14)所表示的聚合物(产量39.69g、产率88%)。
[化35]
[合成例16]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(25.63g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(19.81g)、间,对-(氯甲基)苯乙烯(5.087g)、碳酸钾(18.66g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(78.28g)以外,利用与合成例12相同的程序来合成,从而获得下述式(15)所表示的聚合物(产量37.91g、产率90%)。
[化36]
[合成例17]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(26.43g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(17.08g)、碳酸钾(19.23g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(42.50g)以外,利用与合成例12相同的程序来合成,从而获得下述式(16)所表示的聚合物(产量40.55g、产率90%)。
[化37]
[合成例18]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(25.63g)、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴(37.84g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(33.31g)、碳酸钾(37.31g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(181.4g)以外,利用与合成例14相同的程序来合成,从而获得下述式(17)所表示的聚合物(产量76.44g、产率89%)。
[化38]
[合成例19]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(33.85g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(16.65g)、碳酸钾(18.65g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(50.5g)以外,利用与合成例17相同的程序来合成,从而获得下述式(18)所表示的聚合物(产量45.05g、产率90%)。
[化39]
[合成例20]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(25.63g)、4,6-二氯-2-苯基嘧啶(29.25g)、2-烯丙基苯酚(8.131g)、碳酸钾(24.31g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(19)所表示的聚合物(产量48.19g、产率90%)。
[化40]
[合成例21]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(25.63g)、4,6-二氯嘧啶(16.57g)、碳酸钾(18.65g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(64.00g)、甲基丙烯酰氯(7.657g)以外,利用与合成例5相同的程序来合成,从而获得下述式(20)所表示的聚合物(产量34.71g、产率85%)。
[化41]
[合成例22]
除将所使用的原料及碱金属化合物变更为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(31.04g)、2,2'-二烯丙基双酚A(7.711g)、4-氯嘧啶(5.267g)、4,6-二氯嘧啶(21.33g)、碳酸钾(27.61g)以外,利用与合成例1相同的程序来合成,从而获得下述式(21)所表示的聚合物(产量44.71g、产率90%)。
[化42]
[重量平均分子量(Mw)、数量平均分子量(Mn)]
合成例1~合成例10、合成例12~合成例22中合成的聚合物及下述比较例中使用的SA-9000的重量平均分子量(Mw)及数量平均分子量(Mn)是使用GPC装置(东曹(股)制造的“HLC-8320”)在下述条件下进行测定。将结果示于表1及表2中。
·管柱:连结东曹(股)制造的“TSK凝胶(TSKgel)α-M”与东曹(股)制造的“TSK凝胶保护柱(TSKgel guardcolumn)α”而成的管柱
·展开溶剂:N-甲基-2-吡咯烷酮
·管柱温度:40℃
·流速:1.0mL/分钟
·试样浓度:0.75质量%
·试样注入量:50μL
·检测器:折射计
·标准物质:单分散聚苯乙烯
·测定用样品的浓度:0.1质量%
<介电损耗角正切>
将测定对象的聚合物(合成例1~合成例10、合成例12~合成例22中合成的聚合物及SA-9000)与合成例11中合成的聚合物分别以90:10、75:25、50:50调配而成的样品旋涂于基板上,利用氮气条件下的烘箱在100℃下煅烧5分钟,进而在250℃下煅烧1小时。
使用所获得的煅烧物,并使用空腔谐振器法(AET(股)制造、介电常数测定系统TE模式谐振器)来进行10GHz下的介电损耗角正切的测定。根据所获得的介电损耗角正切的结果与测定对象的聚合物的含有比率的关系的外推值来算出测定对象的聚合物的介电损耗角正切。将结果示于表1及表2中。
[表1]
<聚合物的玻璃化温度(Tg)>
将测定对象的聚合物(合成例12~合成例19中合成的聚合物及SA-9000)100质量份、帕库米卢(Percumyl)D(日油(股)制造)0.5质量份、甲苯100质量份混合而制作评价用清漆后,使用贝克(Baker)式敷料器(间隙:75μm)将所制作的评价用清漆涂敷于铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造))上,在100℃下干燥5分钟,形成涂膜。在所获得的涂膜上重叠铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造)),在150℃下真空压制5分钟后,在氮气下且在200℃下煅烧2小时,由此制作带有铜箔的硬化膜。将所制作的带有铜箔的硬化膜浸渍于40质量%氯化铁溶液中,从带有铜箔的硬化膜去除铜箔,然后利用水进行清洗,在80℃下干燥30分钟,从而制作玻璃化温度(Tg)测定用膜。将结果示于表2中。
从所制作的Tg测定用膜切出试验片(宽度:3mm×长度:1cm),使用动态粘弹性测定装置(精工仪器(Seiko Instruments)(股)制造、型号“艾萨特(EXSTAR)4000”),从50℃至300℃以升温速度10℃/分钟、1Hz进行测定,将此时的tanδ设为玻璃化温度(Tg)。
<聚合物的剥离强度>
将测定对象的聚合物(合成例12~合成例19中合成的聚合物及SA-9000)100质量份、帕库米卢(Percumyl)D(日油(股)制造)0.5质量份、甲苯100质量份混合而制作评价用清漆后,使用贝克式敷料器(间隙:75μm)将所制作的评价用清漆涂敷于铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造))上,在100℃下加热5分钟,然后在130℃下干燥5分钟,形成涂膜。在所获得的涂膜上重叠铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造)),在150℃下真空压制5分钟,然后在氮气下且在200℃下煅烧2小时,由此制作带有铜箔的硬化膜,将其设为剥离强度用样品。
从所制作的剥离强度用样品切出试验片(宽度:5mm×长度:10cm),使用英斯特朗(Instron)公司制造的“英斯特朗(Instron)5567”,在500mm/分钟的条件下将带有硬化膜的铜箔(玻璃强度用样品中的一个铜箔与硬化膜的层叠部分)朝90度方向拉伸,依据“IPC-TM-650 2.4.9”来测定剥离强度。将结果示于表2中。
[表2]
[实施例1~实施例14、实施例29~实施例31及比较例1~比较例7、比较例18]
利用搅拌转子(mix rotor)将表3-1、表3-2及表4中记载的组合物种类一栏中记载的各成分以成为表3-1、表3-2及表4中记载的组合物调配比率一栏中记载的比率(质量份)的方式混合,并利用甲苯以固体成分的浓度成为50质量份的方式进行浓度调整,由此制备组合物。
<树脂流动评价>
利用搅拌转子将表3-1、表3-2及表4中记载的组合物种类一栏中记载的各成分以成为表3-1、表3-2及表4中记载的组合物调配比率一栏中记载的比率(质量份)的方式混合,相对于所述混合物100质量%,添加甲苯67质量%,由此制备清漆。将玻璃布(东洋纺NE玻璃、#1027)在所制备的清漆中浸渍2分钟,将玻璃布从清漆中取出后,在100℃下干燥5分钟,继而在160℃下干燥10分钟,由此制作预浸体。在所制作的预浸体(10cm×10cm)的两面上重叠铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造、10cm×10cm)),在室温下且在3MPa下真空压制,然后以10℃/分钟升温至200℃,并在200℃下保持2小时,由此制作覆铜层叠板(10cm×10cm)。从所制作的覆铜层叠板(10cm×10cm)切下突出的树脂,测量突出的树脂的质量。树脂流动(%)是通过以下的计算式来算出。
树脂流动(%)=压制后突出的树脂的质量/预浸体的质量×100
<硬化膜的制作>
使用贝克式敷料器(间隙:125μm)将所述实施例及比较例中所获得的组合物涂敷于铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造))上,然后在100℃下干燥5分钟,在使用实施例4或比较例2中所获得的组合物的情况下,在氮气下且在120℃下煅烧1.5小时,然后在氮气下且在250℃下煅烧3小时,在使用其他实施例及比较例中所获得的组合物的情况下,在氮气下且在120℃下煅烧1.5小时,然后在氮气下且在180℃下煅烧3小时。
将所获得的带有铜箔的硬化膜浸渍于40质量%氯化铁溶液中,去除铜箔,然后利用水进行清洗,利用烘箱在80℃下干燥30分钟,由此制作硬化膜。
<层叠体的制作>
使用贝克式敷料器(间隙:12.5μm)将所述实施例及比较例中所获得的组合物涂敷于卡普顿(Kapton)膜(150EN-C(东丽杜邦(Toray DuPont)(股)制造))上,在100℃下干燥5分钟。在所获得的涂膜与卡普顿膜的层叠体的涂膜上配置厚度12μm的铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造)),使用热层压机(VA-700(大成层压机(股)制造))将所述涂膜与铜箔在150℃、0.3m/min的条件下贴合后,在使用实施例4或比较例2中所获得的组合物的情况下,在氮气下且在120℃下煅烧1.5小时,然后在氮气下且在250℃下煅烧3小时,在使用其他实施例及比较例中所获得的组合物的情况下,在氮气下且在120℃下煅烧1.5小时,然后在氮气下且在180℃下煅烧3小时,由此制作层叠体。
<介电损耗角正切>
从所制作的硬化膜中切出试验片(宽度:6cm×长度:6cm),使用空腔谐振器法(AET(股)制造、介电常数测定系统TE模式谐振器)来测定所述试验片的10GHz下的介电损耗角正切。将结果示于表3-1、表3-2及表4中。
<剥离强度>
从所制作的层叠体切出试验片(宽度:5mm×长度:10cm),使用英斯特朗(Instron)公司制造的“英斯特朗(Instron)5567”,在500mm/分钟的条件下将带有硬化膜的卡普顿膜朝90度方向拉伸,依据“IPC-TM-650 2.4.9”来测定硬化膜与铜箔的剥离强度。将结果示于表3-1、表3-2及表4中。
<玻璃化温度(Tg)>
从所制作的硬化膜切出试验片(宽度:3mm×长度:1cm),使用动态粘弹性测定装置(精工仪器(Seiko Instruments)(股)制造、“艾萨特(EXSTAR)4000”),从50℃至300℃以升温速度10℃/分钟、1Hz进行测定,将此时的tanδ设为玻璃化温度(Tg)。将结果示于表3-1、表3-2及表4中。
再者,在存在两个以上的tanδ时,将最低的值设为Tg。
<耐化学品性>
使用贝克式敷料器(间隙:125μm)将所述实施例及比较例中所获得的组合物涂敷于铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造))上,然后在100℃下干燥5分钟,在使用实施例4或比较例2中所获得的组合物的情况下,在氮气下且在120℃下煅烧1.5小时,然后在氮气下且在250℃下煅烧3小时,在使用其他实施例及比较例中所获得的组合物的情况下,在氮气下且在120℃下煅烧1.5小时,然后在氮气下且在180℃下煅烧3小时,由此获得带有铜箔的硬化膜,测定所获得的带有铜箔的硬化膜的质量。再者,预先秤量涂敷前的铜箔的质量,将从所获得的带有铜箔的硬化膜的质量减去预先秤量的铜箔的质量所得的质量设为“浸渍前硬化膜质量”。
将所获得的带有铜箔的硬化膜在甲基乙基酮(1.5L)中且在室温下浸渍10分钟,然后在120℃下真空干燥3小时,并测定带有铜箔的硬化膜的质量。将从真空干燥后的带有铜箔的硬化膜的质量减去预先秤量的铜箔的质量所得的质量设为“浸渍后硬化膜质量”。
通过下述式来算出质量变化率,由此评价耐化学品性。将质量变化率为90%以上的情况设为○,将90%以下的情况设为×。将结果示于表3-1、表3-2及表4中。
质量变化率(%)=浸渍后硬化膜质量×100/浸渍前硬化膜质量
<外观>
目视观察所制作的硬化膜的外观,将观察到裂纹的硬化膜设为“×”,将未观察到裂纹的硬化膜设为“○”。将结果示于表3-1、表3-2及表4中。
<含浸试验>
使所述实施例或比较例中所获得的组合物含浸于5cm×7cm×厚度95μm的玻璃布(日东纺织(股)制造、#2116型)中,在160℃下加热干燥10分钟,由此获得厚度110μm的预浸体。使用数字显微镜(基恩士(KEYENCE)(股)制造、VHX-6000),以透过模式、300倍观察所获得的预浸体,并观察玻璃布与树脂层之间的空隙。另外,将预浸体向长边侧与短边侧弯折180°,目视观察树脂有无掉粉。
将未观察到空隙且也未观察到掉粉的情况设为“○”,将观察到空隙或观察到掉粉的情况设为“×”。将结果示于表3-1、表3-2及表4中。
[表3-1]
关于表3-1、表3-2及表4中使用的简称,以下进行说明。
<聚合物>
·SA-9000:沙特基础工业(Sabic)公司制造、末端改性聚苯醚
<硬化性化合物>
·SLK-1500:信越化学工业(股)制造、双马来酰亚胺、数量平均分子量1500
·TAIC:三菱化学(股)制造、三烯丙基异氰脲酸酯
·塔付普伦(Tufprene)912:旭化成(股)制造、苯乙烯丁二烯苯乙烯热塑性弹性体
<其他添加剂>
·添加剂-1:二氧化硅粒子、亚都玛法因(ADMAFINE)(亚都玛科技(Admatechs)(股)制造、苯基氨基硅烷改性粒子、粒子径0.4μm~0.6μm)
·添加剂-2:氟树脂粉末、氟隆(Fluon)+EA-2000(AGC(股)制造)
<引发剂>
·DCP:二枯基过氧化物、东京化成工业(股)制造
[实施例15~实施例28及比较例8~比较例17]
利用搅拌转子将表5及表6中记载的组合物种类一栏中记载的各成分以成为表5及表6中记载的组合物调配比率一栏中记载的比率(质量份)的方式混合,并利用甲苯以固体成分的浓度成为30质量份的方式进行浓度调整,由此制备组合物。
<树脂流动评价>
利用搅拌转子将表5及表6中记载的组合物种类一栏中记载的各成分以成为表5及表6中记载的组合物调配比率一栏中记载的比率(质量份)的方式混合,相对于所述混合物100质量%,添加甲苯67质量%,由此制备清漆。将玻璃布(东洋纺NE玻璃、#1027)在所制备的清漆中浸渍2分钟,将玻璃布从清漆中取出后,在100℃下干燥5分钟,继而在160℃下干燥10分钟,由此制作预浸体。在所制作的预浸体(10cm×10cm)的两面上重叠铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造、10cm×10cm)),在室温下且在3MPa下真空压制后,以10℃/分钟升温至200℃,并在200℃下保持2小时,由此制作覆铜层叠板(10cm×10cm)。从所制作的覆铜层叠板(10cm×10cm)切下突出的树脂,测量突出的树脂的质量。树脂流动(%)是通过以下的计算式来算出。
树脂流动(%)=压制后突出的树脂的质量/预浸体的质量×100
<介电损耗角正切>
将实施例15~实施例28及比较例8~比较例17中所获得的组合物旋涂于3英寸石英基板上,在100℃下干燥5分钟,在氮气下且在200℃下煅烧2小时,由此制作在石英基板上形成有硬化膜的介电损耗角正切测定用基板。
针对涂敷前的石英基板及所制作的介电损耗角正切测定用基板,分别使用空腔谐振器法(AET(股)制造、介电常数测定系统TE模式谐振器)来测定10GHz下的介电损耗角正切。基于所获得的结果,并根据以下的计算式来计算各组合物的介电损耗角正切。将结果示于表5及表6中。
在使用石英基板的情况下,将介电常数设为Dk1,将介电损耗角正切设为Df1,将石英基板的厚度设为t1,将硬化膜的介电常数设为Dk2,将硬化膜的介电损耗角正切设为Df2,将硬化膜的厚度设为t2,在使用介电损耗角正切测定用基板的情况下,将介电常数设为Dk3,将介电损耗角正切设为Df3,将介电损耗角正切测定用基板的厚度设为t3,此时,硬化膜的介电常数(Dk2)与介电损耗角正切(Df2)可利用以下的计算式来算出。
Dk2=[(Dk3×t3)-(Dk1×t1)]/t2
Df2=[(Dk3×Df3×t3)-(Dk1×Df1×t1)]/(Dk2×t2)
<剥离强度>
使用贝克式敷料器(间隙:12.5μm)将实施例15~实施例28及比较例8~比较例17中所获得的组合物涂敷于厚度18μm的铜箔(CF-V9S-SV-18(福田金属箔粉工业(股)制造))上,在100℃下干燥5分钟,继而在130℃下干燥5分钟,由此形成涂膜。在所形成的涂膜上重叠厚度18μm的铜箔(CF-V9S-SV-18(福田金属)),在150℃下且在真空下压制5分钟,然后在氮气下且在200℃下煅烧2小时,从而制作层叠体。
使用所制作的层叠体,与所述实施例1等同样地操作,来测定剥离强度。将结果示于表5及表6中。
<玻璃化温度(Tg)及外观>
使用贝克式敷料器(间隙:75μm)将实施例15~实施例28及比较例8~比较例17中所获得的组合物涂敷于铜箔(TQ-M4-VSP(三井金属(股)制造))上,然后在100℃下干燥5分钟,在氮气下且在200℃下煅烧2小时。
将所获得的带有铜箔的硬化膜浸渍于40质量%氯化铁溶液中,去除铜箔,然后利用水进行清洗,利用烘箱在80℃下干燥30分钟,由此获得硬化膜。
使用所获得的硬化膜,与所述实施例1等同样地操作,对玻璃化温度(Tg)及外观进行测定、评价。将结果示于表5及表6中。
<耐化学品性及含浸试验>
除使用实施例15~实施例28及比较例8~比较例17中所获得的组合物以外,与实施例1同样地操作,来进行耐化学品性及含浸试验。将结果示于表5及表6中。
[表5]
关于表5及表6中使用的简称,以下进行说明。
<聚合物>
·SA-9000:沙特基础工业(Sabic)公司制造、末端改性聚苯醚
<硬化性化合物>
·TAIC:三菱化学(股)制造、三烯丙基异氰脲酸酯
·DVB960:日铁化学&材料(股)制造、二乙烯基苯(二乙烯基苯96质量%)
·BMI-3000:设计分子(Designer Molecules)公司制造、双马来酰亚胺(二官能双马来酰亚胺、Mw:约3000)
·BMI-70:KI化成(股)制造、双-(3-乙基-5-甲基-4马来酰亚胺苯基)甲烷
<抗氧化剂>
·抗氧化剂-1:TCI(股)制造、2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧基
·抗氧化剂-2:TCI(股)制造、3,5-二-叔-4-丁基羟基甲苯
·抗氧化剂-3:艾迪科(ADEKA)(股)制造、AO-030(化学名:4,4',4”-(1-甲基丙基-3-亚基)三(6-叔丁基间甲酚)(4,4',4”-(1-methylpropanyl-3-ylidene)tris(6-tert-butyl-m-cresol)))
<引发剂>
·DCP:二枯基过氧化物、东京化成工业(股)制造

Claims (10)

1.一种聚合物,具有下述式(1)所表示的重复结构单元,并
在末端具有下述式(a)所表示的基Y:
[化1]
式(1)中,X分别独立地为-O-、-S-或-N(R3)-,R3为氢原子、碳数1~20的一价烃基、碳数1~20的一价卤化烃基、或者这些烃基或卤化烃基中的一部分经选自氧原子及硫原子中的至少一种取代而成的基,R1为二价有机基,R2为二价未经取代或经取代的含氮杂芳香族环;
[化2]
-Y(a)
式(a)中,Y为碳数3~50的含有乙烯性不饱和双键的基、碳数6~50的未经取代或经取代的芳香族烃基、碳数6~50的未经取代或经取代的脂肪族烃基、或未经取代的含氮杂芳香族环,在所述芳香族烃基或脂肪族烃基具有取代基的情况下,所述取代基为羟基以外的基。
2.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述式(1)中的R1所表示的二价有机基含有下述式(2-1)所表示的基:
[化3]
式(2-1)中,Ar1及Ar2分别独立地为未经取代或经取代的芳香族烃基,L为单键、-O-、-S-、-N(R8)-、-C(O)-、-C(O)-O-、-C(O)-NH-、-S(O)-、-S(O)2-、-P(O)-或二价有机基,R8为氢原子、碳数1~20的一价烃基或碳数1~20的一价卤化烃基,y为0~5的整数,在y为2以上的情况下,多个Ar1及L分别可相同,也可不同,R6及R7分别独立地为单键、亚甲基或碳数2~4的亚烷基。
3.根据权利要求2所述的聚合物,其中,所述式(2-1)中的Ar1及Ar2分别独立地为具有烯丙基的芳香族烃基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物,其中,聚苯乙烯换算的重量平均分子量为1,000~500,000。
5.一种组合物,含有:如权利要求1至4中任一项所述的聚合物;及
所述聚合物以外的硬化性化合物(B)。
6.根据权利要求5所述的组合物,其中,所述硬化性化合物(B)包含选自由乙烯基化合物、马来酰亚胺化合物、烯丙基化合物、丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物、硫醇化合物、恶嗪化合物、氰酸酯化合物、环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、羟甲基化合物、苯并环丁烯化合物、炔丙基化合物及硅烷化合物所组成的群组中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的组合物,还含有抗氧化剂。
8.一种硬化物,为如权利要求5至7中任一项所述的组合物的硬化体。
9.一种层叠体,具有:基板;及
使用如权利要求5至7中任一项所述的组合物而形成的硬化物层。
10.一种电子零件,具有如权利要求8所述的硬化物或如权利要求9所述的层叠体。
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