JP7599800B2 - Photocurable maleimide resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、光硬化性マレイミド樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a photocurable maleimide resin composition.
UV硬化樹脂を代表とする光硬化樹脂(感光性樹脂)はすでに多くの場所で使用されている。UV硬化樹脂は、アクリル基などの不飽和二重結合のラジカル重合により硬化するタイプと、エポキシ基などのカチオン重合により硬化するタイプに大別することができるが、一般的に酸素原子を始めとするヘテロ原子を含む官能基を有することが多く、硬化物の比誘電率、誘電正接の値は大きいものが多い。 Photocurable resins (photosensitive resins), such as UV-curable resins, are already being used in many places. UV-curable resins can be broadly divided into types that cure through radical polymerization of unsaturated double bonds such as acrylic groups, and types that cure through cationic polymerization such as epoxy groups. Generally, they often have functional groups that contain heteroatoms such as oxygen atoms, and the values of the dielectric constant and dielectric tangent of the cured product are large.
近年、5Gという次世代通信システムが開発されており、今以上の高速、大容量、低遅延通信を実現しようとしている。これらを実現するためには、高周波帯用の材料が必要であり、ノイズ対策として伝送損失の低減が必須となる。そのため、基板のバインダー樹脂や半導体用配線積層用材料、接着剤などに誘電特性の優れた(低比誘電率かつ低誘電正接)絶縁材料の開発が求められている。 In recent years, the next-generation communication system known as 5G has been developed, aiming to realize faster, larger capacity, and lower latency communications than ever before. To achieve this, materials for high frequency bands are required, and reducing transmission loss as a noise countermeasure is essential. For this reason, there is a demand for the development of insulating materials with excellent dielectric properties (low dielectric constant and low dielectric tangent) for use in binder resins for circuit boards, materials for laminating wiring for semiconductors, adhesives, etc.
上述のように、光硬化樹脂は誘電特性に劣る(高比誘電率かつ高誘電正接)ものが多いものの、有色ではあるが透明性のある特殊なマレイミド樹脂を用いることでこれらの課題を解決しようという報告がなされている(特許文献1~5)。 As mentioned above, many photocurable resins have poor dielectric properties (high dielectric constant and high dielectric tangent), but there have been reports of attempts to solve these problems by using a special colored but transparent maleimide resin (Patent Documents 1 to 5).
しかし、前述の報告で使用されている特殊マレイミド化合物は直鎖又は分岐のアルキル基を多く有し、架橋密度を低くすることで誘電特性に優れる傾向にある。一方で、架橋密度が低い弊害として、熱膨張係数(CTE)が大きく、ガラス転移温度(Tg)が低いという課題があることもわかっている。 However, the special maleimide compound used in the aforementioned report has many linear or branched alkyl groups, and by lowering the crosslink density, it tends to have excellent dielectric properties. On the other hand, it is also known that the disadvantages of low crosslink density include a high coefficient of thermal expansion (CTE) and a low glass transition temperature (Tg).
これを解決する方法として高分子の芳香族マレイミド化合物の使用が報告されている(特許文献6)。該高分子の芳香族マレイミド化合物を含む組成物の硬化物の誘電特性は他の樹脂よりも悪く(高比誘電率かつ高誘電正接)、該組成物はそもそも光硬化性が乏しく、該組成物に光を照射した後、溶剤にさらさすと容易に溶解することがわかった。 As a method to solve this problem, the use of a polymeric aromatic maleimide compound has been reported (Patent Document 6). The dielectric properties of the cured product of a composition containing this polymeric aromatic maleimide compound are poorer than other resins (high relative dielectric constant and high dielectric loss tangent), and the composition has poor photocurability to begin with, and it was found that the composition is easily dissolved when exposed to a solvent after being irradiated with light.
従って、本発明は、優れた誘電特性を有し、ガラス転移温度が高く、熱膨張係数が小さい硬化物となる、硬化性に優れる光硬化性マレイミド樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide a photocurable maleimide resin composition with excellent curing properties that has excellent dielectric properties, a high glass transition temperature, and a small thermal expansion coefficient.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、下記光硬化性マレイミド樹脂組成物が、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of extensive research to solve the above problems, the inventors discovered that the following photocurable maleimide resin composition can achieve the above objective, and thus completed the present invention.
<1>
(A)一般式(1)で示されるマレイミド化合物
及び
(B)光硬化開始剤
を含有する光硬化性マレイミド樹脂組成物。
Aは独立して環状構造を有する4価の有機基であり、
Bは独立して炭素数6~200の2価炭化水素基であり、
Qは独立して下記式(2)
で示されるシクロヘキサン骨格を有する炭素数6~60の2価の脂環式炭化水素基であり、
WはB又はQであり、
B及びWの少なくとも1つはダイマー酸骨格由来の炭化水素基であり、
nは1~100であり、mは1~200である。n及びmで括られた各繰り返し単位の順序は限定されず、結合様式は、交互であっても、ブロックであっても、ランダムであってもよい。)
<2>
式(1)中のAが下記構造式で示される4価の有機基のいずれかである<1>に記載の光硬化性マレイミド樹脂組成物。
<3>
さらに(C)成分として、重合禁止剤を含有する<1>又は<2>に記載の光硬化性マレイミド樹脂組成物。
<4>
(B)成分の光硬化開始剤の含有量が(A)成分100質量部に対して、0.1~5.0質量部である<1>~<3>のいずれか1項に記載の光硬化性マレイミド樹脂組成物。
<5>
(C)成分の重合禁止剤の含有量が(A)成分100質量部に対して、0.01~0.50質量部である<3>又は<4>に記載の光硬化性マレイミド樹脂組成物。
<6>
さらに(D)成分として接着助剤を含有する<1>~<5>のいずれか1項に記載の光硬化性マレイミド樹脂組成物。
<7>
(D)成分の接着助剤が(A)成分中のマレイミド基と反応しうる官能基を有するものである<6>に記載の光硬化性マレイミド樹脂組成物。
<1>
1. A photocurable maleimide resin composition comprising (A) a maleimide compound represented by general formula (1) and (B) a photocuring initiator.
A is independently a tetravalent organic group having a cyclic structure,
B is independently a divalent hydrocarbon group having 6 to 200 carbon atoms;
Q is independently represented by the following formula (2):
is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms and a cyclohexane skeleton represented by
W is B or Q;
At least one of B and W is a hydrocarbon group derived from a dimer acid skeleton,
n is 1 to 100, and m is 1 to 200. The order of the repeating units bracketed by n and m is not limited, and the bonding pattern may be alternating, block, or random.
<2>
The photocurable maleimide resin composition according to <1>, wherein A in formula (1) is any one of tetravalent organic groups represented by the following structural formulas:
<3>
The photocurable maleimide resin composition according to <1> or <2>, further comprising a polymerization inhibitor as a component (C).
<4>
<4> The photocurable maleimide resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein the content of the photocuring initiator of the component (B) is 0.1 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of the component (A).
<5>
The photocurable maleimide resin composition according to <3> or <4>, wherein the content of the polymerization inhibitor in the component (C) is 0.01 to 0.50 parts by mass per 100 parts by mass of the component (A).
<6>
The photocurable maleimide resin composition according to any one of <1> to <5>, further comprising an adhesive assistant as a component (D).
<7>
The photocurable maleimide resin composition according to <6>, wherein the adhesive aid of the component (D) has a functional group capable of reacting with the maleimide group in the component (A).
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は、誘電特性に優れ(低比誘電率かつ低誘電正接)、かつガラス転移温度が高く、熱膨張係数が小さい硬化物となる光硬化性の樹脂組成物である。また、本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は光照射後に溶剤へ溶出することなく硬化性に優れるものである。従って、本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は例えば、配線層間絶縁層及びソルダーレジストなどの保護膜などとして有用である。 The photocurable maleimide resin composition of the present invention is a photocurable resin composition that produces a cured product having excellent dielectric properties (low relative dielectric constant and low dielectric tangent), a high glass transition temperature, and a small thermal expansion coefficient. Furthermore, the photocurable maleimide resin composition of the present invention has excellent curing properties without dissolving into a solvent after irradiation with light. Therefore, the photocurable maleimide resin composition of the present invention is useful, for example, as a protective film for wiring interlayer insulating layers and solder resists.
以下、本発明につき更に詳しく説明する。 The present invention will be explained in more detail below.
[(A)1分子中に飽和又は不飽和の炭素数6から200の2価の炭化水素基を1個以上有するマレイミド化合物]
本発明で用いる(A)成分は、下記式(1)で示される特定のマレイミド化合物であり、1分子中に飽和又は不飽和の炭素数6から200の2価の炭化水素基を1個以上有し、1分子中に少なくとも1つのダイマー酸骨格を有するマレイミド化合物である。
Aは独立して環状構造を有する4価の有機基であり、
Bは独立して炭素数6~200の2価炭化水素基であり、
Qは独立して下記式(2)
で示されるシクロヘキサン骨格を有する炭素数6~60の2価の脂環式炭化水素基であり、
WはB又はQであり、
B及びWの少なくとも1つはダイマー酸骨格由来の炭化水素基であり、
nは1~100であり、mは1~200であり、n及びmで括られた各繰り返し単位の順序は限定されず、結合様式は、交互であっても、ブロックであっても、ランダムであってもよい。)
[(A) Maleimide compound having one or more saturated or unsaturated divalent hydrocarbon groups having 6 to 200 carbon atoms per molecule]
The component (A) used in the present invention is a specific maleimide compound represented by the following formula (1), which is a maleimide compound having one or more saturated or unsaturated divalent hydrocarbon groups having 6 to 200 carbon atoms per molecule and at least one dimer acid skeleton per molecule.
A is independently a tetravalent organic group having a cyclic structure,
B is independently a divalent hydrocarbon group having 6 to 200 carbon atoms;
Q is independently represented by the following formula (2):
is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms and a cyclohexane skeleton represented by
W is B or Q;
At least one of B and W is a hydrocarbon group derived from a dimer acid skeleton,
n is 1 to 100, m is 1 to 200, the order of the repeating units bounded by n and m is not limited, and the bonding pattern may be alternating, block, or random.
この式(1)で示されるマレイミド化合物を使用すると、硬化前後共に、誘電特性に優れ、銅箔との密着力が強く、高Tgであり、信頼性の高い組成物となる。 When the maleimide compound represented by formula (1) is used, the resulting composition has excellent dielectric properties both before and after curing, strong adhesion to copper foil, and a high Tg, making it highly reliable.
前記(A)成分のマレイミド化合物は2価の脂肪族炭化水素基を有するが、1分子中に1つはダイマー酸骨格由来の炭化水素基を有する。 The maleimide compound of component (A) has a divalent aliphatic hydrocarbon group, and each molecule has one hydrocarbon group derived from a dimer acid skeleton.
ここで言う、ダイマー酸とは、植物系油脂などの天然物を原料とする炭素数18の不飽和脂肪酸の二量化によって生成された、炭素数36のジカルボン酸を主成分とする液状の二塩基酸であり、ダイマー酸は単一の骨格ではなく、複数の構造を有し、何種類かの異性体が存在する。ダイマー酸の代表的なものは直鎖型(a)、単環型(b)、芳香族環型(c)、多環型(d)という名称で分類される。本明細書において、ダイマー酸骨格とは、このようなダイマー酸のカルボキシ基を1級アミノメチル基で置換した構造を有するダイマージアミンから誘導される基をいう。すなわち、(A)成分は、ダイマー酸骨格として、下記(a)~(d)で示される各ダイマー酸において、2つのカルボキシ基がメチレン基で置換された基を有するものが好ましい。
また、(A)成分のマレイミド化合物がダイマー酸骨格由来の炭化水素基を有する場合、該ダイマー酸骨格由来の炭化水素基は、水添反応により、該ダイマー酸骨格由来の炭化水素基中の炭素-炭素二重結合が低減した構造を有するものが、硬化物の耐熱性や信頼性の観点からより好ましい。
Furthermore, when the maleimide compound of component (A) has a hydrocarbon group derived from a dimer acid skeleton, the hydrocarbon group derived from the dimer acid skeleton preferably has a structure in which the carbon-carbon double bonds in the hydrocarbon group derived from the dimer acid skeleton are reduced by a hydrogenation reaction, from the viewpoint of the heat resistance and reliability of the cured product.
また、前記式(1)中、Qは独立して下記式(2)
で示されるシクロヘキサン骨格を有する炭素数6~60、好ましくは7~30、より好ましくは8~20の2価の脂環式炭化水素基である。
In addition, in the formula (1), Q independently represents the following formula (2):
It is a divalent alicyclic hydrocarbon group having a cyclohexane skeleton and having 6 to 60, preferably 7 to 30, and more preferably 8 to 20 carbon atoms, represented by the following formula:
ここで、R1の具体例は、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基などが挙げられる。中でも水素原子及びメチル基が好ましい。なお、各R1は同じであっても異なっていてもよい。
また、前記x1及びx2はそれぞれ独立に0~4の数であり、好ましくは0~2の数である。なお、x1及びx2は同じであっても異なっていてもよい。
Specific examples of R 1 include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group. Among these, a hydrogen atom and a methyl group are preferable. Each R 1 may be the same or different.
Moreover, the above x1 and x2 are each independently a number from 0 to 4, and preferably a number from 0 to 2. Note that x1 and x2 may be the same or different.
前記Qの具体例としては、以下のような構造式で表される2価の脂環式炭化水素基が挙げられる。
前記式(1)において、WはB又はQである。前記Wについては、製造方法の違いによって、B又はQを有するいずれの構造単位かが決まる。 In the formula (1), W is B or Q. The structural unit W has B or Q is determined by the manufacturing method.
前記式(1)において、nは1~100であり、好ましくは1~60であり、より好ましくは2~50であり、mは1~200であり、好ましくは1~50であり、より好ましくは3~40である。nやmが大きすぎると流動性が低下し、成形性に劣るおそれがある。
n及びmで括られた各繰り返し単位の順序は限定されず、結合様式は、交互であっても、ブロックであっても、ランダムであってもよい。
In the formula (1), n is 1 to 100, preferably 1 to 60, and more preferably 2 to 50, and m is 1 to 200, preferably 1 to 50, and more preferably 3 to 40. If n or m is too large, the flowability may decrease, and moldability may be poor.
The order of the repeating units bracketed by n and m is not limited, and the bonding pattern may be alternating, block, or random.
また、前記式(1)中、Aは独立して環状構造を有する4価の有機基を示し、中でも下記構造式で示される4価の有機基のいずれかであることが好ましい。
また、前記式(1)中、Bは独立して炭素数6~200、好ましくは8~100、より好ましくは10~50の2価炭化水素基である。中でも、前記2価炭化水素基中の水素原子の1個以上が、炭素数6~200、好ましくは8~100、より好ましくは10~50のアルキル基又はアルケニル基で置換されている分岐状2価炭化水素基であることが好ましい。分岐状2価炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和炭化水素基のいずれでもよく、分子鎖の途中に脂環式構造又は芳香族環構造を有していてもよい。
前記分岐状2価炭化水素基として、具体的には、ダイマージアミンと呼ばれる両末端ジアミン由来の2価炭化水素基が挙げられる。なお、ダイマージアミンとは、オレイン酸などの不飽和脂肪酸の二量体(ダイマー酸)から誘導される化合物であり、従って、Bとしては、上記(a)~(d)で示される各ダイマー酸において、2つのカルボキシ基がそれぞれメチレン基で置換された基が特に好ましい。
In addition, in the formula (1), B is independently a divalent hydrocarbon group having 6 to 200 carbon atoms, preferably 8 to 100, and more preferably 10 to 50 carbon atoms. Among these, a branched divalent hydrocarbon group in which one or more hydrogen atoms in the divalent hydrocarbon group are substituted with an alkyl or alkenyl group having 6 to 200 carbon atoms, preferably 8 to 100, and more preferably 10 to 50 carbon atoms, is preferred. The branched divalent hydrocarbon group may be either a saturated aliphatic hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, and may have an alicyclic structure or an aromatic ring structure in the middle of the molecular chain.
Specific examples of the branched divalent hydrocarbon group include divalent hydrocarbon groups derived from diamines at both ends, called dimer diamines. Note that dimer diamines are compounds derived from dimers (dimer acids) of unsaturated fatty acids such as oleic acid, and therefore B is particularly preferably a group in which the two carboxy groups in each of the dimer acids (a) to (d) above are each substituted with a methylene group.
(A)成分のマレイミド化合物の数平均分子量は特に制限はないが、組成物のハンドリング性の観点から800~50,000が好ましく、より好ましくは900~30,000である。また、(A)成分は1種単独で用いても、2種以上混合して用いても良い。
なお、本明細書中で言及する数平均分子量とは、下記条件で測定したゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレンを標準物質とした数平均分子量を指すこととする。
The number average molecular weight of the maleimide compound of component (A) is not particularly limited, but from the viewpoint of the handleability of the composition, it is preferably from 800 to 50,000, and more preferably from 900 to 30,000. Furthermore, component (A) may be used alone or in combination of two or more types.
The number average molecular weight referred to in this specification refers to the number average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions using polystyrene as a standard substance.
[測定条件]
展開溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:0.35mL/min
検出器:示差屈折率検出器(RI)
カラム:TSK Guardcolumn SuperH-L
TSKgel SuperHZ4000(4.6mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperHZ3000(4.6mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperHZ2000(4.6mmI.D.×15cm×2)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:5μL(濃度0.2質量%のTHF溶液)
[Measurement conditions]
Developing solvent: tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 0.35mL/min
Detector: Refractive index detector (RI)
Column: TSK Guard column Super H-L
TSKgel SuperHZ4000 (4.6mm I.D. x 15cm x 1)
TSKgel SuperHZ3000 (4.6mm I.D. x 15cm x 1)
TSKgel SuperHZ2000 (4.6mm I.D. x 15cm x 2)
(Both manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 40°C
Sample injection volume: 5 μL (THF solution with a concentration of 0.2% by mass)
[(B)光硬化開始剤]
(B)成分である光硬化開始剤は、(A)成分であるマレイミド化合物の架橋反応や(A)成分中のマレイミド基と反応しうる反応基との架橋反応を促進するために添加するものである。また、アミン化合物、尿素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物、ニトリル化合物等の光増感剤を併用してもよい。
[(B) Photocuring initiator]
The photocuring initiator (B) is added to promote the crosslinking reaction of the maleimide compound (A) or the crosslinking reaction with a reactive group capable of reacting with the maleimide group in component (A). A photosensitizer such as an amine compound, a urea compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound, or a nitrile compound may also be used in combination.
光硬化開始剤としては、光によって反応を開始させるものであれば特に限定はしない。光硬化開始剤としては、例えば、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-メチル-1-(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モルフォリノプロパノン-1、2,4-ジエチルチオキサントン、2-エチルアントラキノン、及びフェナントレンキノン等の芳香族ケトン;ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体;2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-フェニルイミダゾール二量体、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2,4-ジ(p-メトキシフェニル)-5-フェニルイミダゾール二量体、及び2-(2,4-ジメトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体;9-フェニルアクリジン、及び1,7-ビス(9,9’-アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体;ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルホスフィンオキサイド、及びビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド等のビスアシルホスフィンオキサイド;1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン等のアルキルフェノン系化合物;2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系化合物、ベンゾフェノン化合物等が挙げられる。 There are no particular limitations on the photocuring initiator as long as it initiates a reaction by light. Examples of photocuring initiators include aromatic ketones such as 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholinopropanone-1, 2,4-diethylthioxanthone, 2-ethylanthraquinone, and phenanthrenequinone; benzyl dimethyl ketal; Benzyl derivatives; 2-(o-chlorophenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2-(o-chlorophenyl)-4,5-di(m-methoxyphenyl)imidazole dimer, 2-(o-fluorophenyl)-4,5-phenylimidazole dimer, 2-(o-methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2-(p-methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4-di(p-methoxyphenyl)-5-phenylimidazole 2,4,5-triarylimidazole dimers such as 2-(2,4-dimethoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer; acridine derivatives such as 9-phenylacridine and 1,7-bis(9,9'-acridinyl)heptane; bisacylphosphine oxadiazines such as bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide; ides; alkylphenone compounds such as 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone; acylphosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, benzophenone compounds, etc.
(B)成分の光硬化開始剤の含有量は(A)成分100質量部に対して、好ましくは0.1~5.0質量部であり、より好ましくは0.2~4.5質量部であり、更に好ましくは0.5~4.0質量部である。
また、本発明の組成物が後述する(A)成分以外の、マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂を含有する場合、(B)成分の含有量は、(A)成分及び(A)成分以外の、マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂の総和(以下、両成分を合わせて単に「光硬化性樹脂成分」という場合がある)100質量部に対して、好ましくは0.1~7.0質量部であり、より好ましくは0.2~6.0質量部であり、更に好ましくは0.5~5.0質量部である。
(A)成分100質量部に対する(B)成分の配合量が0.1質量部未満では光硬化の進行が遅くなることがあり、5.0質量部より多くなると後述する重合禁止剤を入れても保存安定性に欠けるものになってしまう場合がある。
また、(B)成分は1種単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
The content of the photocuring initiator, component (B), relative to 100 parts by mass of component (A) is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 4.5 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 4.0 parts by mass.
Furthermore, when the composition of the present invention contains a photocurable resin having a reactive group capable of reacting with a maleimide group other than the component (A) described below, the content of the component (B) is preferably 0.1 to 7.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 6.0 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 5.0 parts by mass relative to 100 parts by mass of the sum of the component (A) and the photocurable resins having a reactive group capable of reacting with a maleimide group other than the component (A) (hereinafter, both components may be collectively referred to simply as the "photocurable resin component").
When the amount of the (B) component is less than 0.1 parts by mass per 100 parts by mass of the (A) component, the photocuring may proceed slowly. When the amount of the (B) component is more than 5.0 parts by mass, the composition may lack storage stability even if a polymerization inhibitor described below is added.
The component (B) may be used alone or in combination of two or more.
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。その他の添加剤を以下に例示する。 The photocurable maleimide resin composition of the present invention may further contain various additives as necessary, provided that the effects of the present invention are not impaired. Examples of other additives are given below.
[(C)重合禁止剤]
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は、(C)成分として重合禁止剤を配合してもよい。重合禁止剤は、本発明の光硬化性樹脂組成物の保存安定性を高めるために配合するものであり、保存安定性を向上できるものであれば特に制限はない。
[(C) Polymerization inhibitor]
The photocurable maleimide resin composition of the present invention may contain a polymerization inhibitor as component (C). The polymerization inhibitor is added to improve the storage stability of the photocurable resin composition of the present invention, and is not particularly limited as long as it can improve the storage stability.
重合禁止剤としては、例えば、カテコール、レゾルシノール、1,4-ヒドロキノンなど一般的に良く使用されるものを始め、2-メチルカテコール、3-メチルカテコール、4-メチルカテコール、2-エチルカテコール、3-エチルカテコール、4-エチルカテコール、2-プロピルカテコール、3-プロピルカテコール、4-プロピルカテコール、2-n-ブチルカテコール、3-n-ブチルカテコール、4-n-ブチルカテコール、2-tert-ブチルカテコール、3-tert-ブチルカテコール、4-tert-ブチルカテコール、3,5-ジ-tert-ブチルカテコール等のアルキルカテコール系化合物;2-メチルレゾルシノール、4-メチルレゾルシノール、2-エチルレゾルシノール、4-エチルレゾルシノール、2-プロピルレゾルシノール、4-プロピルレゾルシノール、2-n-ブチルレゾルシノール、4-n-ブチルレゾルシノール、2-tert-ブチルレゾルシノール、4-tert-ブチルレゾルシノール等のアルキルレゾルシノール系化合物;メチルヒドロキノン、エチルヒドロキノン、プロピルヒドロキノン、tert-ブチルヒドロキノン等のアルキルヒドロキノン系化合物;トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物;トリオクチルホスフィンオキサイド、トリフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド化合物;トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト等のホスファイト化合物;2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル等のヒンダードアミン系化合物;1,4-ジヒドロキシ-2-ナフタレンスルホン酸アンモニウム、4-メトキシ-1-ナフトール等のナフタレン化合物、1,4-ナフトキノン、2-ヒドロキシ-1,4-ナフトキノン、アントロン等のナフトキノン化合物;ピロガロール、フロログルシン、4,4’-ブチリデン-ビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。 Examples of polymerization inhibitors include commonly used ones such as catechol, resorcinol, and 1,4-hydroquinone, as well as 2-methylcatechol, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 2-ethylcatechol, 3-ethylcatechol, 4-ethylcatechol, 2-propylcatechol, 3-propylcatechol, 4-propylcatechol, 2-n-butylcatechol, 3-n-butylcatechol, 4-n-butylcatechol, 2-tert-butylcatechol, and 3-tert-butylcatechol. alkyl catechol compounds such as catechol, 4-tert-butylcatechol, and 3,5-di-tert-butylcatechol; alkyl resorcinol compounds such as 2-methylresorcinol, 4-methylresorcinol, 2-ethylresorcinol, 4-ethylresorcinol, 2-propylresorcinol, 4-propylresorcinol, 2-n-butylresorcinol, 4-n-butylresorcinol, 2-tert-butylresorcinol, and 4-tert-butylresorcinol; methylhydroquinone compounds such as methylhydroquinone, methylhydroquinone, and methylhydroquinone; alkylhydroquinone compounds such as ethylhydroquinone, propylhydroquinone, and tert-butylhydroquinone; phosphine compounds such as tributylphosphine, trioctylphosphine, tricyclohexylphosphine, and triphenylphosphine; phosphine oxide compounds such as trioctylphosphine oxide and triphenylphosphine oxide; phosphite compounds such as triphenylphosphine and trisnonylphenylphosphite; 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1 -oxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, and other hindered amine compounds; naphthalene compounds such as 1,4-dihydroxy-2-naphthalenesulfonate ammonium, 4-methoxy-1-naphthol, and other naphthoquinone compounds such as 1,4-naphthoquinone, 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone, and anthrone; and phenolic antioxidants such as pyrogallol, phloroglucin, and 4,4'-butylidene-bis(6-tert-butyl-m-cresol).
(C)成分の重合禁止剤の含有量は(A)成分100質量部に対して、好ましくは0.01~0.50質量部であり、より好ましくは0.02~0.45質量部であり、更に好ましくは0.03~0.40質量部である。
また、本発明の組成物が後述する(A)成分以外の、マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂を含有する場合、光硬化性樹脂成分100質量部に対して、好ましくは0.01~0.70質量部であり、より好ましくは0.02~0.60質量部であり、更に好ましくは0.03~0.50質量部である。
(A)成分100質量部に対する(C)成分の配合量が0.01質量部未満では重合禁止の効果が弱くなることがあり、0.50質量部より多くなると効果が頭打ちとなり保存安定性の向上もあまり期待できないだけでなく、硬化性に影響を及ぼす可能性がある。
また、(C)成分は1種単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
The content of the polymerization inhibitor as component (C) is preferably 0.01 to 0.50 parts by mass, more preferably 0.02 to 0.45 parts by mass, and even more preferably 0.03 to 0.40 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A).
Furthermore, when the composition of the present invention contains a photocurable resin having a reactive group capable of reacting with a maleimide group other than the component (A) described below, the amount is preferably 0.01 to 0.70 parts by mass, more preferably 0.02 to 0.60 parts by mass, and even more preferably 0.03 to 0.50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the photocurable resin component.
When the amount of the (C) component is less than 0.01 part by mass per 100 parts by mass of the (A) component, the polymerization inhibiting effect may be weakened. When the amount is more than 0.50 parts by mass, the effect reaches a plateau, and not only is it difficult to expect significant improvement in storage stability, but curability may also be affected.
The component (C) may be used alone or in combination of two or more types.
[(D)接着助剤]
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は、(D)成分として、接着助剤を配合してもよい。接着助剤は本発明の光硬化性樹脂組成物の接着力を向上させるために配合される。(A)成分のマレイミド化合物は金属に対して強い接着力を有し、(D)成分を配合することで、さらにガラス等一部の物質に対する組成物の接着力も向上させることができる。
[(D) Adhesive assistant]
The photocurable maleimide resin composition of the present invention may contain an adhesive aid as component (D). The adhesive aid is added to improve the adhesive strength of the photocurable resin composition of the present invention. The maleimide compound of component (A) has strong adhesive strength to metals, and by adding component (D), the adhesive strength of the composition to some substances such as glass can be further improved.
接着助剤としては、シランカップリング剤、トリアゾール系化合物、テトラゾール系化合物等が挙げられる。 Examples of adhesive aids include silane coupling agents, triazole-based compounds, and tetrazole-based compounds.
接着助剤としては、特に種類を問わないが、(A)成分中のマレイミド基と反応しうる官能基を有することが好ましい。マレイミド基と反応しうる官能基としては、マレイミド基、エポキシ基、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基、フェノール性水酸基、アミノ基等が挙げられる。中でも光硬化性に優れるマレイミド基及び(メタ)アクリル基のうち少なくともいずれかを有するものが好ましい。 There is no particular restriction on the type of adhesive aid, but it is preferable that it has a functional group that can react with the maleimide group in component (A). Examples of functional groups that can react with the maleimide group include maleimide groups, epoxy groups, (meth)acrylic groups, vinyl groups, allyl groups, phenolic hydroxyl groups, and amino groups. Among these, those that have at least one of maleimide groups and (meth)acrylic groups, which have excellent photocuring properties, are preferred.
シランカップリング剤としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有アルコキシシラン;3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリル基含有アルコキシシラン;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のアルケニル基含有アルコキシシラン及びN-2-(アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン等が挙げられる。
トリアゾール系化合物としては、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、ベンゾトリアゾール、N-トリメチルシリル-ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
テトラゾール系化合物としては、1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、1-フェニル-5-メルカプト-1H-テトラゾール等が挙げられる。
Examples of the silane coupling agent include epoxy group-containing alkoxysilanes such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane; 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, and 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane; Examples of alkoxysilanes include (meth)acrylic group-containing alkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane; alkenyl group-containing alkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane; and amino group-containing alkoxysilanes such as N-2-(aminoethyl)3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane.
Examples of triazole compounds include 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, benzotriazole, and N-trimethylsilyl-benzotriazole.
Examples of the tetrazole compounds include 1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, and 1-phenyl-5-mercapto-1H-tetrazole.
(D)成分の接着助剤の含有量は(A)成分100質量部に対して、好ましくは0.01~10.0質量部であり、より好ましくは0.05~8.0質量部であり、更に好ましくは0.1~5.0質量部である。
また、本発明の組成物が後述する(A)成分以外の、マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂を含有する場合、(D)成分の含有量は、光硬化性樹脂成分100質量部に対して、好ましくは0.01~12.0質量部であり、より好ましくは0.05~10.0質量部であり、更に好ましくは0.1~8.0質量部である。
また、(D)成分は1種単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
The content of the adhesive aid of the component (D) is preferably 0.01 to 10.0 parts by mass, more preferably 0.05 to 8.0 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (A).
Furthermore, when the composition of the present invention contains a photocurable resin having a reactive group capable of reacting with a maleimide group other than the component (A) described below, the content of the component (D) is preferably 0.01 to 12.0 parts by mass, more preferably 0.05 to 10.0 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 8.0 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the photocurable resin component.
The component (D) may be used alone or in combination of two or more types.
[マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂]
本発明ではさらに、(A)成分以外の、マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂(A’)を添加してもよい。
該光硬化性樹脂としてはその種類を限定するものではなく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、(A)成分以外のマレイミド化合物を始めとする環状イミド樹脂、ユリア樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂など(A)成分以外の各種樹脂が挙げられる。また、マレイミド基と反応しうる反応性基としては、エポキシ基、マレイミド基、水酸基、酸無水物基、アリル基やビニル基のようなアルケニル基、(メタ)アクリル基、チオール基などが挙げられる。
[Photocurable resin having a reactive group capable of reacting with a maleimide group]
In the present invention, a photocurable resin (A') having a reactive group capable of reacting with a maleimide group other than the component (A) may also be added.
The photocurable resin is not limited to a specific type, and examples thereof include various resins other than component (A), such as epoxy resins, phenolic resins, melamine resins, silicone resins, cyclic imide resins including maleimide compounds other than component (A), urea resins, thermosetting polyimide resins, modified polyphenylene ether resins, thermosetting acrylic resins, epoxy-silicone hybrid resins, etc. Examples of reactive groups that can react with maleimide groups include epoxy groups, maleimide groups, hydroxyl groups, acid anhydride groups, alkenyl groups such as allyl groups and vinyl groups, (meth)acrylic groups, and thiol groups.
反応性の観点から、光硬化性樹脂の反応性基は、マレイミド基、(メタ)アクリル基であることが好ましい。ただし、マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂の配合量は、光硬化性樹脂の総和中、0~50質量%である。 From the viewpoint of reactivity, the reactive group of the photocurable resin is preferably a maleimide group or a (meth)acrylic group. However, the amount of the photocurable resin having a reactive group capable of reacting with a maleimide group is 0 to 50 mass % of the total amount of the photocurable resin.
[無機充填材]
本発明ではさらに、無機充填材を添加してもよい。本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物の硬化物の強度や剛性を高めたり、熱膨張係数や硬化物の寸法安定性を調整したりする目的で配合することができる。無機充填材としては、通常エポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、球状シリカ、溶融シリカ及び結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、硫酸バリウム、タルク、クレー、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維及びガラス粒子等が挙げられる。さらに誘電特性改善のために含フッ素樹脂、コーティングフィラー、及び/又は中空粒子を添加してもよい。無機充填材は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
[Inorganic filler]
In the present invention, an inorganic filler may be further added. It may be blended for the purpose of increasing the strength or rigidity of the cured product of the photocurable maleimide resin composition of the present invention, or adjusting the thermal expansion coefficient or dimensional stability of the cured product. As the inorganic filler, those usually blended in epoxy resin compositions or silicone resin compositions can be used. For example, silicas such as spherical silica, fused silica, and crystalline silica, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, barium sulfate, talc, clay, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, glass fiber, and glass particles may be mentioned. Furthermore, fluorine-containing resins, coating fillers, and/or hollow particles may be added to improve the dielectric properties. The inorganic filler may be used alone or in combination of two or more types.
無機充填材の平均粒径及び形状は特に限定されないが、平均粒径が0.5~5μmの球状シリカが好適に用いられる。なお、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50(又はメジアン径)として求めた値である。 The average particle size and shape of the inorganic filler are not particularly limited, but spherical silica having an average particle size of 0.5 to 5 μm is preferably used. The average particle size is determined as the mass average value D 50 (or median diameter) in particle size distribution measurement by laser light diffraction method.
さらに無機充填材は特性を向上させるために、マレイミド基と反応しうる有機基を有するシランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。このようなシランカップリング剤としては、エポキシ基含有アルコキシシラン、アミノ基含有アルコキシシラン、(メタ)アクリル基含有アルコキシシラン、及びアルケニル基含有アルコキシシラン等が挙げられる。
前記シランカップリング剤としては、(メタ)アクリル基及び/又はアミノ基含有アルコキシシランが好適に用いられ、具体的には、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
Furthermore, in order to improve the properties of the inorganic filler, it is preferable that the inorganic filler is surface-treated with a silane coupling agent having an organic group capable of reacting with a maleimide group. Examples of such silane coupling agents include epoxy group-containing alkoxysilane, amino group-containing alkoxysilane, (meth)acrylic group-containing alkoxysilane, and alkenyl group-containing alkoxysilane.
As the silane coupling agent, a (meth)acrylic group- and/or amino group-containing alkoxysilane is suitably used, and specific examples thereof include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyltrimethoxysilane.
無機充填材の配合量は、光の透過性の観点から光硬化性樹脂の総和中、0~70質量%である。 The amount of inorganic filler to be mixed is 0 to 70 mass % of the total photocurable resin from the viewpoint of light transmittance.
[その他]
上記以外に、無官能シリコーンオイル、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、光安定剤、難燃剤、顔料、染料等を配合してもよい。
[others]
In addition to the above, non-functional silicone oil, thermoplastic resin, thermoplastic elastomer, organic synthetic rubber, light stabilizer, flame retardant, pigment, dye, etc. may be blended.
[製造方法]
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物の製造方法としては、上述した各成分を混合する方法が挙げられる。
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は、有機溶剤に溶解してワニスとして扱うこともでき、上述した各成分と有機溶剤とを混合することにより、ワニスとして光硬化性マレイミド樹脂組成物を製造してもよい。有機溶剤に関しては(A)成分及びその他の添加剤としてのマレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂が溶解するものであれば制限なく使用することができ、例えば、アニソール、キシレン、トルエン、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
[Production method]
The photocurable maleimide resin composition of the present invention can be produced by mixing the above-mentioned components.
The photocurable maleimide resin composition of the present invention can be dissolved in an organic solvent and treated as a varnish, and the photocurable maleimide resin composition can be produced as a varnish by mixing each of the above-mentioned components with an organic solvent. Any organic solvent can be used without limitation as long as it dissolves the photocurable resin having a reactive group capable of reacting with the maleimide group as component (A) and other additives, and examples of the organic solvent include anisole, xylene, toluene, tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), acetonitrile, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
他にも、(A)成分が室温で液状であれば、各成分を配合し、プラネタリーミキサー(井上製作所(株)製)や、攪拌機THINKY CONDITIONING MIXER(シンキー(株)製)を使用して混合することができる。
他にも、各成分をあらかじめ予備混合し、溶融混練機を用いてシート状又はフィルム状に押し出してそのまま使用することもできる。さらにはそのシート状やフィルム状のものを加工して、顆粒やタブレット状として使用することもできる。
Alternatively, when component (A) is liquid at room temperature, the individual components can be blended and mixed using a planetary mixer (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) or a mixer such as a THINKY CONDITIONING MIXER (manufactured by Thinky Corporation).
Alternatively, the components may be premixed and extruded into a sheet or film using a melt kneader, and then used as is. Furthermore, the sheet or film may be processed into granules or tablets.
[用途]
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は、絶縁性の樹脂組成物が必要とされる用途に使用することができ、特に限定されないが、室温でフィルム化可能な樹脂組成物であれば、感光性フィルム、支持体付き感光性フィルム、プリプレグ等の絶縁樹脂シート、回路基板(積層板用途、多層プリント配線板用途等)、ソルダーレジスト、アンダーフィル材、ダイボンディング材、半導体封止材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂、金属と金属を接合する接着剤等の用途に使用することができる。中でも、多層プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物やソルダーレジストとして好適に使用することができる。一方、室温で液状の場合は接着剤、特に熱をあまりかけられない部位に使用する接着剤として好適に用いられる。
[Application]
The photocurable maleimide resin composition of the present invention can be used for applications requiring an insulating resin composition, and is not particularly limited, but as long as it is a resin composition that can be formed into a film at room temperature, it can be used for applications such as photosensitive films, photosensitive films with supports, insulating resin sheets such as prepregs, circuit boards (for laminates, multilayer printed wiring boards, etc.), solder resists, underfill materials, die bonding materials, semiconductor encapsulants, hole filling resins, component embedding resins, and adhesives for bonding metals to metals. Among these, it can be suitably used as a resin composition for insulating layers of multilayer printed wiring boards or as a solder resist. On the other hand, when it is liquid at room temperature, it is suitably used as an adhesive, particularly an adhesive for use in areas where little heat can be applied.
本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は、光硬化樹脂の硬化条件として常法の波長、照度、時間等の諸条件の光照射により硬化するものであり、例えば、365nmなどのUV光を照射することにより硬化する。また、用途に応じて、前述の条件で光硬化後、180℃、1時間等の条件で熱硬化を組み合わせてもよい。 The photocurable maleimide resin composition of the present invention is cured by irradiation with light under the usual conditions of wavelength, illuminance, time, etc., as the curing conditions for photocurable resins. For example, it is cured by irradiation with UV light of 365 nm or the like. Depending on the application, after photocuring under the above conditions, it may be combined with thermal curing under conditions such as 180°C for 1 hour.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 The present invention will be specifically explained below with examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[(A)マレイミド化合物]
(A-1):下記式で示される直鎖アルキレン基含有ビスマレイミド化合物(商品名:X-45-2600、信越化学工業(株)製)
n≒5(平均値)、m≒1(平均値)
(A-2):下記式で示される直鎖アルキレン基含有ビスマレイミド化合物(商品名:BMI-2500、Designer Molecule Inc.製)
n≒5(平均値)、m≒1(平均値)
[(A) Maleimide compound]
(A-1): A linear alkylene group-containing bismaleimide compound represented by the following formula (product name: X-45-2600, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
n ≒ 5 (average value), m ≒ 1 (average value)
(A-2): A linear alkylene group-containing bismaleimide compound represented by the following formula (product name: BMI-2500, manufactured by Designer Molecules Inc.)
n ≒ 5 (average value), m ≒ 1 (average value)
[(A')マレイミド基と反応しうる反応性基を有する光硬化性樹脂((A)成分以外のマレイミド化合物)]
(A-3):下記式で示される直鎖アルキレン基含有ビスマレイミド化合物(商品名:BMI-3000、Designer Molecules Inc.製)
n≒5(平均値)
(A-4):下記構造の芳香族マレイミド(商品名:BMI-6100、Designer Molecules Inc.製)
(A-5):4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド(商品名:BMI-1000、大和化成工業(株)製)
(A-6):ビスフェノールA-ジフェニルエーテルビスマレイミド(商品名:BMI-4000、大和化成工業(株))
[(A') Photocurable resin having a reactive group capable of reacting with a maleimide group (maleimide compound other than component (A)]
(A-3): A linear alkylene group-containing bismaleimide compound represented by the following formula (product name: BMI-3000, manufactured by Designer Molecules Inc.)
n ≒ 5 (average value)
(A-4): Aromatic maleimide having the following structure (product name: BMI-6100, manufactured by Designer Molecules Inc.)
(A-5): 4,4'-diphenylmethane bismaleimide (product name: BMI-1000, manufactured by Daiwa Chemical Industry Co., Ltd.)
(A-6): Bisphenol A-diphenyl ether bismaleimide (product name: BMI-4000, Daiwa Chemical Industry Co., Ltd.)
[(B)光硬化開始剤]
(B-1):ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニル-ホスフィンオキシド(商品名:Ominirad819、iGM Resins製)
[(B) Photocuring initiator]
(B-1): Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl-phosphine oxide (product name: Ominirad 819, manufactured by iGM Resins)
[(C)重合禁止剤]
(C-1)4,4’-ブチリデン-ビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)(商品名:ANTAGE W-300、川口化学工業株式会社製)
[(C) Polymerization inhibitor]
(C-1) 4,4'-butylidene-bis(6-tert-butyl-m-cresol) (product name: ANTAGE W-300, manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.)
[(D)接着助剤]
(D-1):3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM-503、信越化学工業(株)製)
[(D) Adhesive assistant]
(D-1): 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (product name: KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[実施例1~3、比較例1~7]
<ワニスの作製>
表1及び2の配合で、ジムロート冷却管及び撹拌装置を備えた500mLの4つ口フラスコに、表1及び2に示す各成分を投入し、50℃で2時間撹拌させることでワニス状の樹脂組成物を得た。
[Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 7]
<Preparation of varnish>
The components shown in Tables 1 and 2 were added to a 500 mL four-neck flask equipped with a Dimroth condenser and a stirrer, and the mixture was stirred at 50° C. for 2 hours to obtain a varnish-like resin composition.
<比誘電率、誘電正接、ガラス転移温度、熱膨張係数、硬化性>
上記方法で作製したワニス状光硬化性環状イミド樹脂組成物を厚さ38μmのPETフィルム上にローラーコーターで塗布し、実施例と比較例1~3は100℃で10分間、比較例4~7は180℃で10分間乾燥させて厚さ50μmの未硬化樹脂フィルムを得た。次に、得られた未硬化樹脂フィルムに2000mJ/cm2のUVを3秒間照射し、光硬化させ硬化樹脂フィルムを得た。
この硬化樹脂フィルムを用いて、ネットワークアナライザ(キーサイト製、製品名:E5063-2D5)とストリップライン(キーコム株式会社製)を接続し、上記硬化樹脂フィルムの周波数10GHzにおける比誘電率と誘電正接を測定した。
また、硬化樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)及び熱膨張係数(CTE、0~40℃)をTAインスツルメント製DMA-800により測定した。
さらに、光硬化させた硬化樹脂フィルムをアニソールに6時間浸漬させた前後の硬化樹脂フィルム重量において、初期の重量に対して重量変化が0.3%以下のものを〇、0.3%超のものを×として硬化性を評価した。
<Dielectric constant, dielectric tangent, glass transition temperature, thermal expansion coefficient, hardening>
The varnish-like photocurable cyclic imide resin composition prepared by the above method was applied to a 38 μm-thick PET film using a roller coater, and an uncured resin film having a thickness of 50 μm was obtained by drying for 10 minutes at 100° C. for Examples and Comparative Examples 1 to 3, and for 10 minutes at 180° C. for Comparative Examples 4 to 7. Next, the uncured resin film obtained was irradiated with 2000 mJ/ cm2 UV for 3 seconds to photocure the film, and a cured resin film was obtained.
Using this cured resin film, a network analyzer (manufactured by Keysight, product name: E5063-2D5) and a strip line (manufactured by Keycom Corporation) were connected to measure the relative dielectric constant and dielectric loss tangent of the cured resin film at a frequency of 10 GHz.
The glass transition temperature (Tg) and coefficient of thermal expansion (CTE, 0 to 40° C.) of the cured resin film were measured using a DMA-800 manufactured by TA Instruments.
Furthermore, the photocured resin film was immersed in anisole for 6 hours, and the curability was evaluated by assigning a weight change of 0.3% or less to the initial weight as "good" and a weight change of more than 0.3% as "bad."
<銅箔への接着性>
上記方法で作製したワニス状光硬化性環状イミド樹脂組成物をRz=0.6μm、18μm厚の銅箔(商品名:TQ-M4-VLP、三井金属製)の上にローラーコーターで塗布し、100℃で10分間乾燥させて銅箔上に厚さ50μmの未硬化樹脂フィルムを作製した。この銅箔上の未硬化樹脂フィルムを形成した面にスライドガラス(商品名:S1111、松波硝子工業製)を真空プレス(ニッコーマテリアル(株)製、製品名:V-130)を用いて100℃、0.3MPa圧、60秒の条件でラミネートした。それをスライドガラス側から2000mJ/cm2のUVを3秒間照射し、光硬化させ、追加で180℃で1時間熱硬化させた。
接着性を評価するために、JIS-C-6481「プリント配線板用銅張積層板試験方法」に準拠し、温度23℃及び引張速度50mm/分の条件で、接着試験片の銅箔をスライドガラスから剥がすときの90°はく離接着強さ(kN/m)を測定した。
<Adhesion to copper foil>
The varnish-like photocurable cyclic imide resin composition prepared by the above method was applied to a copper foil (trade name: TQ-M4-VLP, Mitsui Metal Co., Ltd.) having a thickness of 18 μm and Rz = 0.6 μm with a roller coater, and dried at 100 ° C for 10 minutes to prepare an uncured resin film having a thickness of 50 μm on the copper foil. A slide glass (trade name: S1111, Matsunami Glass Industry Co., Ltd.) was laminated on the surface on which the uncured resin film was formed on the copper foil using a vacuum press (Nikko Materials Co., Ltd., product name: V-130) under conditions of 100 ° C, 0.3 MPa pressure, and 60 seconds. It was irradiated with 2000 mJ / cm 2 UV from the slide glass side for 3 seconds, photocured, and additionally thermally cured at 180 ° C for 1 hour.
In order to evaluate the adhesion, the 90° peel adhesion strength (kN/m) was measured when peeling the copper foil of the adhesive test piece from the slide glass at a temperature of 23° C. and a tensile speed of 50 mm/min in accordance with JIS-C-6481 "Test methods for copper-clad laminates for printed wiring boards."
*2:TMAカーブに変曲点が2つ観測された。
*2: Two inflection points were observed in the TMA curve.
以上より、本発明の光硬化性マレイミド樹脂組成物は、誘電特性に優れ(低比誘電率かつ低誘電正接であり)、ガラス転移温度が高く、熱膨張係数が小さい硬化物となることから、配線層間絶縁層及びソルダーレジストなどの保護膜としての有用性を確認することができた。 From the above, the photocurable maleimide resin composition of the present invention has excellent dielectric properties (low dielectric constant and low dielectric tangent), a high glass transition temperature, and a small thermal expansion coefficient in the cured product, and therefore it has been confirmed that it is useful as a protective film for wiring interlayer insulation layers and solder resists, etc.
Claims (2)
(B)光硬化開始剤を(A)成分100質量部に対して、0.1~5.0質量部、
(C)重合禁止剤を(A)成分100質量部に対して、0.01~0.50質量部
及び
(D)マレイミド基、エポキシ基、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基、フェノール性水酸基、及びアミノ基から選ばれる(A)成分中のマレイミド基と反応しうる官能基を有する接着助剤を(A)成分100質量部に対して、0.1~5.0質量部
を含有する光硬化性マレイミド樹脂組成物。
Aは独立して環状構造を有する4価の有機基であり、
Bは独立して炭素数6~200の2価炭化水素基であり、
Qは独立して下記式(2)
で示されるシクロヘキサン骨格を有する炭素数6~60の2価の脂環式炭化水素基であり、
WはB又はQであり、
B及びWの少なくとも1つはダイマー酸骨格由来の炭化水素基であり、
nは1~100であり、mは1~200である。n及びmで括られた各繰り返し単位の順序は限定されず、結合様式は、交互であっても、ブロックであっても、ランダムであってもよい。) (A) a maleimide compound represented by general formula (1),
(B) 0.1 to 5.0 parts by mass of a photocuring initiator relative to 100 parts by mass of the (A) component;
(C) 0.01 to 0.50 parts by mass of a polymerization inhibitor relative to 100 parts by mass of the component (A), and (D) 0.1 to 5.0 parts by mass of an adhesive aid having a functional group capable of reacting with the maleimide group in the component (A), selected from a maleimide group, an epoxy group, a (meth)acrylic group, a vinyl group, an allyl group, a phenolic hydroxyl group, and an amino group, relative to 100 parts by mass of the component (A) .
A photocurable maleimide resin composition comprising:
A is independently a tetravalent organic group having a cyclic structure,
B is independently a divalent hydrocarbon group having 6 to 200 carbon atoms;
Q is independently represented by the following formula (2):
is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms and a cyclohexane skeleton represented by
W is B or Q;
At least one of B and W is a hydrocarbon group derived from a dimer acid skeleton,
n is 1 to 100, and m is 1 to 200. The order of the repeating units bracketed by n and m is not limited, and the bonding pattern may be alternating, block, or random.
2. The photocurable maleimide resin composition according to claim 1, wherein A in formula (1) is any one of tetravalent organic groups represented by the following structural formulas:
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