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JP7809968B2 - Thermosetting resin, resin varnish, and curable resin composition - Google Patents
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JP7809968B2 - Thermosetting resin, resin varnish, and curable resin composition - Google Patents

Thermosetting resin, resin varnish, and curable resin composition

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JP7809968B2 JP2021199485A JP2021199485A JP7809968B2 JP 7809968 B2 JP7809968 B2 JP 7809968B2 JP 2021199485 A JP2021199485 A JP 2021199485A JP 2021199485 A JP2021199485 A JP 2021199485A JP 7809968 B2 JP7809968 B2 JP 7809968B2
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Description

本発明は、熱硬化性樹脂、樹脂ワニス、硬化性樹脂組成物、および当該樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to a thermosetting resin, a resin varnish, a curable resin composition, and a method for producing the resin.

従来から、ノルボルネン系樹脂は電気特性、光学特性、低吸湿性などに優れるという特徴を有し、成形品として種々の用途に用いられている。 Norbornene-based resins have traditionally been characterized by their excellent electrical and optical properties, low moisture absorption, and other characteristics, and have been used in a variety of molded products.

特許文献1には、ガラス転移温度が101~160℃の環状オレフィンホモポリマーと、繊維状導電性フィラーと、他のエラストマーとを樹脂組成物が開示されている。当該樹脂組成物から得られた成形材料は、機械的強度、耐熱性、導電性に優れると記載されている。 Patent Document 1 discloses a resin composition containing a cyclic olefin homopolymer with a glass transition temperature of 101 to 160°C, a fibrous conductive filler, and another elastomer. It states that molding materials obtained from this resin composition have excellent mechanical strength, heat resistance, and conductivity.

特許文献2には、多環式オレフィンモノマーを、パラジウム触媒錯体及び連鎖移動/活性化剤の存在下で重合する多環式オレフィン重合体の製造法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method for producing a polycyclic olefin polymer by polymerizing a polycyclic olefin monomer in the presence of a palladium catalyst complex and a chain transfer/activation agent.

特開2013-231171号公報JP 2013-231171 A 特表2010-523766号公報Special Publication No. 2010-523766

しかしながら、特許文献1~2に記載のポリマーは熱硬化性ではなく、有機溶剤への溶解性が低く、さらに得られる硬化物の低誘電性に改善の余地があった。 However, the polymers described in Patent Documents 1 and 2 are not thermosetting, have low solubility in organic solvents, and there is room for improvement in the low dielectric properties of the resulting cured products.

本発明者らは、特定のノルボルネン系モノマーから誘導される構造単位からなる樹脂が熱硬化性であるとともに有機溶剤への溶解性に優れ、さらに誘電特性にも優れることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下に示すことができる。
The present inventors have discovered that a resin comprising structural units derived from a specific norbornene-based monomer is thermosetting, has excellent solubility in organic solvents, and also has excellent dielectric properties, and have thereby completed the present invention.
That is, the present invention can be shown as follows.

本発明によれば、
下記一般式(1)で表される構造単位aと、
下記一般式(2)で表される構造単位bと、
を含む、を含み、重量平均分子量が500以上10,000以下である熱硬化性樹脂を提供することができる。
(一般式(1)中、R、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素、置換または無置換の炭素数1~30の炭化水素基を示す。nは0、1または2である。)
(一般式(2)中、Qは末端二重結合を有する基を含む基を示す。mは0、1または2である。)
According to the present invention,
A structural unit a represented by the following general formula (1),
A structural unit b represented by the following general formula (2),
and a thermosetting resin having a weight average molecular weight of 500 or more and 10,000 or less.
(In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; and n is 0, 1 or 2.)
(In general formula (2), Q represents a group containing a group having a terminal double bond, and m is 0, 1, or 2.)

本発明によれば、
前記熱硬化性樹脂と、
有機溶剤と、を含む樹脂ワニスを提供することができる。
According to the present invention,
The thermosetting resin;
and an organic solvent.

本発明によれば、
熱硬化性樹脂と、
ラジカル重合開始剤と、
を含む硬化性樹脂組成物を提供することができる。
According to the present invention,
a thermosetting resin;
a radical polymerization initiator;
It is possible to provide a curable resin composition comprising:

本発明によれば、
有機溶剤中で、重合触媒および連鎖移動剤の存在下、下記一般式(1a)で表される化合物a1と、下記一般式(2a)で表される化合物b1と、を反応させる工程を含み、
前記有機溶剤は、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、脂肪族アルコール系溶剤、および芳香族系溶剤から選択される少なくとも1種を含み、
前記連鎖移動剤は、トリアルキルシラン化合物およびシクロブテン化合物から選択される少なくとも1種を含む、前記熱硬化性樹脂の製造方法を提供することができる。
(一般式(1a)中、R、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素、置換または無置換の炭素数1~30の炭化水素基を示す。nは0、1または2である。)
(一般式(2a)中、Qは末端二重結合を有する基を含む基を示す。mは0、1または2である。)
According to the present invention,
The method includes a step of reacting a compound a1 represented by the following general formula (1a) with a compound b1 represented by the following general formula (2a) in an organic solvent in the presence of a polymerization catalyst and a chain transfer agent:
the organic solvent includes at least one selected from a ketone-based solvent, an ether-based solvent, an ester-based solvent, an aliphatic alcohol-based solvent, and an aromatic solvent;
The method for producing the thermosetting resin can be provided, wherein the chain transfer agent contains at least one selected from a trialkylsilane compound and a cyclobutene compound.
(In general formula (1a), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; and n is 0, 1 or 2.)
(In general formula (2a), Q represents a group containing a group having a terminal double bond, and m is 0, 1, or 2.)

本発明の環状オレフィン系樹脂は、熱硬化性であるとともに有機溶剤への溶解性に優れ、さらに低誘電性にも優れる。 The cyclic olefin resin of the present invention is thermosetting, has excellent solubility in organic solvents, and also has low dielectric properties.

実施例2で得られたフィルムの10GHzで測定された誘電正接を示すグラフである。1 is a graph showing the dielectric loss tangent of the film obtained in Example 2 measured at 10 GHz.

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。また、「~」は特に断りがなければ「以上」から「以下」を表す。 The present invention will be described below based on the embodiments. Unless otherwise specified, "~" indicates "above" to "below."

[熱硬化性樹脂]
本実施形態の熱硬化性樹脂は、下記一般式(1)で表される構造単位aと、下記一般式(2)で表される構造単位bと、を含み、重量平均分子量が500以上10,000以下である。
[Thermosetting resin]
The thermosetting resin of the present embodiment contains a structural unit a represented by the following general formula (1) and a structural unit b represented by the following general formula (2), and has a weight average molecular weight of 500 or more and 10,000 or less.

一般式(1)中、nは0、1または2であり、好ましくは0または1である。
、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素、置換または無置換の炭素数1~30の炭化水素基を示す。熱硬化性樹脂中に複数存在するR同士、R同士、R同士およびR同士は、同一でも異なっていてもよい。
In the general formula (1), n is 0, 1 or 2, preferably 0 or 1.
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent hydrogen or a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Multiple R 1 s, R 2 s, R 3 s and R 4 s present in the thermosetting resin may be the same or different.

炭素数1~30の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、またはシクロアルキル等が挙げられる。 Examples of hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, alkylidene groups, aryl groups, aralkyl groups, alkaryl groups, and cycloalkyl groups.

アルキル基としては、たとえばメチル基、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、およびデシル基が挙げられる。
アルケニル基としては、たとえばアリル基、ペンテニル基、およびビニル基が挙げられる。アルキニル基としては、エチニル基が挙げられる。
アルキリデン基としては、たとえばメチリデン基、およびエチリデン基が挙げられる。
Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, and decyl groups.
Alkenyl groups include, for example, allyl, pentenyl, and vinyl groups, and alkynyl groups include ethynyl groups.
Alkylidene groups include, for example, methylidene and ethylidene groups.

アリール基としては、たとえばフェニル基、ナフチル基、およびアントラセニル基が挙げられる。アラルキル基としては、たとえばベンジル基、およびフェネチル基が挙げられる。 Examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, and anthracenyl groups. Examples of aralkyl groups include benzyl and phenethyl groups.

アルカリル基としては、たとえばトリル基、キシリル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、たとえばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、およびシクロオクチル基が挙げられる。
炭素数1~30の炭化水素基は、その構造中に、O、N、S、PおよびSiから選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよい。
Examples of the alkaryl group include tolyl and xylyl groups, and examples of the cycloalkyl group include adamantyl, cyclopentyl, cyclohexyl, and cyclooctyl groups.
The hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms may contain at least one atom selected from O, N, S, P and Si in its structure.

本実施形態において、前記炭素数1~30の炭化水素基は、炭素数1~15の炭化水素基であることが好ましく、炭素数1~10の炭化水素基であることがより好ましい。また、炭素数1~30の炭化水素基は、炭素数1~30のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~15のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1~10のアルキル基であることがさらにより好ましい。 In this embodiment, the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and more preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Furthermore, the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and even more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

置換された炭素数1~30炭化水素基の置換基は、水酸基、アミノ基、シアノ基、エステル基、エーテル基、アミド基、スルホンアミド基等を挙げることができ、少なくとも1種の基で置換されていてもよい。 Substituents on the substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include hydroxyl groups, amino groups, cyano groups, ester groups, ether groups, amide groups, and sulfonamide groups, and the group may be substituted with at least one type of group.

本実施形態において、R、R、RおよびRのいずれか1つが、置換または無置換の炭素数1~30の炭化水素基、残りが水素原子であることが好ましく、全てが水素原子であることがより好ましい。 In this embodiment, it is preferred that one of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and the rest are hydrogen atoms, and it is more preferred that all are hydrogen atoms.

一般式(2)中、mは0、1または2であり、好ましくは0または1である。
Qは末端二重結合を有する基を示す。
末端二重結合を有する基は、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、またはビニルフェニル基を含む。
In the general formula (2), m is 0, 1 or 2, preferably 0 or 1.
Q represents a group having a terminal double bond.
Groups having a terminal double bond include vinyl groups, (meth)acryloyl groups, or vinylphenyl groups.

末端二重結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイルアルキル基、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基、ビニルフェニルアルキル基、ビニルフェニルオキシアルキル基等が挙げられ、これらの基のアルキレン鎖中に、エーテル結合、チオエーテル結合を含んでいてもよい。 Examples of groups having a terminal double bond include vinyl groups, (meth)acryloyl groups, vinylphenyl groups, (meth)acryloylalkyl groups, (meth)acryloyloxyalkyl groups, vinylphenylalkyl groups, and vinylphenyloxyalkyl groups, and these groups may contain ether bonds or thioether bonds in the alkylene chain.

一般式(2)で表される構造単位bとしては、具体的には、ビニルノルボルネン由来の構造単位、ブテニルノルボルネン由来の構造単位、ヘキセニルノルボルネン由来の構造単位、以下の式で表される構造単位を挙げることができ、これらから選択される1種または2種以上を用いることができる。 Specific examples of the structural unit b represented by general formula (2) include structural units derived from vinylnorbornene, structural units derived from butenylnorbornene, structural units derived from hexenylnorbornene, and structural units represented by the following formulas, and one or more selected from these can be used.

本実施形態の熱硬化性樹脂は、熱硬化性および溶媒溶解性の観点から、構造単位aに対する構造単位bのモル比(b/a)が、0.1以上4以下、好ましくは0.1以上3.5以下、さらに好ましくは0.15以上3以下とすることができる。 From the viewpoint of thermosetting property and solvent solubility, the thermosetting resin of this embodiment can have a molar ratio of structural unit b to structural unit a (b/a) of 0.1 or more and 4 or less, preferably 0.1 or more and 3.5 or less, and more preferably 0.15 or more and 3 or less.

本実施形態の熱硬化性樹脂は構造単位aおよび構造単位bを含み、これらの構成単位以外に、他のモノマーから誘導される構造単位を含んでいてもよい。 The thermosetting resin of this embodiment contains structural units a and b, and may contain structural units derived from other monomers in addition to these structural units.

他のモノマーとしては、インデン、スチレン、アセナフチレン、ノルボルナジエン、テルペン化合物(例えば、ピネン、リモネン等)、直鎖アルケン(例えば、ペンテン等)、環状アルケン(シクロヘキセン等)等を挙げることができる。 Other monomers include indene, styrene, acenaphthylene, norbornadiene, terpene compounds (e.g., pinene, limonene, etc.), linear alkenes (e.g., pentene, etc.), and cyclic alkenes (cyclohexene, etc.).

本実施形態の熱硬化性樹脂は、エチレンやα-オレフィンから誘導される構造単位を含まず、また誘電率に影響を与えるマレイン酸、マレイミド、無水マレイン酸等から誘導される構造単位を含まない。 The thermosetting resin of this embodiment does not contain structural units derived from ethylene or α-olefins, nor does it contain structural units derived from maleic acid, maleimide, maleic anhydride, etc., which affect the dielectric constant.

熱硬化性樹脂は、低誘電率の観点から、全構成単位100モル%における構造単位aと構造単位bとの合計量が80モル%以上、好ましくは90モル%、より好ましくは95モル%以上である。上限値は特に限定されないが100モル%以下である。 From the viewpoint of low dielectric constant, the thermosetting resin has a total amount of structural units a and b of 80 mol % or more, preferably 90 mol %, and more preferably 95 mol % or more, based on 100 mol % of all structural units. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 100 mol % or less.

熱硬化性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、本発明の効果の観点から、500以上10,000以下、好ましくは600以上8,000以下、さらに好ましくは700以上7,000以下である。 From the viewpoint of the effects of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the thermosetting resin is 500 or more and 10,000 or less, preferably 600 or more and 8,000 or less, and more preferably 700 or more and 7,000 or less.

前記重量平均分子量が下限値未満であると、熱硬化性に影響を与える場合があり、上限値を超えると溶剤への溶解性が低下してハンドリング性が低下し、プリプレグ等の調製に影響を及ぼす場合がある。すなわち、熱硬化性樹脂の重量平均分子量が上記範囲であると、熱硬化性に優れるとともに、有機溶剤への溶解性が高くハンドリング性にも優れプリプレグ等に好適に用いることができる。 If the weight-average molecular weight is below the lower limit, it may affect thermosetting properties, while if it exceeds the upper limit, it may decrease solubility in solvents, reducing handleability and affecting the preparation of prepregs, etc. In other words, when the weight-average molecular weight of a thermosetting resin is within the above range, it will have excellent thermosetting properties, high solubility in organic solvents, and excellent handleability, making it suitable for use in prepregs, etc.

本実施形態の熱硬化性樹脂のMw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)は、例えば、1.0~6.0、好ましくは1.2~5.0、より好ましくは1.5~4.0とすることができる。なお、Mw/Mnは、分子量分布の幅を示す分散度である。 The thermosetting resin of this embodiment may have a weight-average molecular weight (Mw)/number-average molecular weight (Mn) ratio of, for example, 1.0 to 6.0, preferably 1.2 to 5.0, and more preferably 1.5 to 4.0. Note that Mw/Mn is the dispersity, which indicates the width of the molecular weight distribution.

なお、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、および分子量分布(Mw/Mn)は、たとえばGPC(Gel Permeation Chromatography)測定により得られる標準ポリスチレン(PS)の検量線から求めた、ポリスチレン換算値を用いる。測定条件は、たとえば以下の通りである。
東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置HLC-8320GPC
カラム:東ソー社製TSK-GEL Supermultipore HZ-M
検出器:液体クロマトグラム用RI検出器
測定温度:40℃
溶剤:THF
試料濃度:2.0mg/ミリリットル
The weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw/Mn) are polystyrene-equivalent values obtained from a calibration curve of standard polystyrene (PS) obtained by, for example, GPC (Gel Permeation Chromatography) measurement. The measurement conditions are, for example, as follows:
Tosoh gel permeation chromatography device HLC-8320GPC
Column: TSK-GEL Supermultipore HZ-M manufactured by Tosoh Corporation
Detector: RI detector for liquid chromatography Measurement temperature: 40°C
Solvent: THF
Sample concentration: 2.0 mg/milliliter

本実施形態の熱硬化性樹脂は、例えば25℃におけるトルエンに対する溶解度が、30wt%以上、好ましくは50wt%以上、さらに好ましくは60wt%以上である。なお、溶解度は下記式により算出される。
式:[熱硬化性樹脂の重量/(熱硬化性樹脂の重量+トルエンの重量)]×100
このように有機溶剤への溶解性が高いことから塗膜性・他の樹脂との相溶性に優れる。
The thermosetting resin of this embodiment has a solubility in toluene at 25° C. of 30 wt % or more, preferably 50 wt % or more, and more preferably 60 wt % or more. The solubility is calculated by the following formula.
Formula: [Weight of thermosetting resin/(Weight of thermosetting resin+Weight of toluene)]×100
Because of its high solubility in organic solvents, it has excellent film-forming properties and compatibility with other resins.

下記試験条件で作成された本実施形態の熱硬化性樹脂を含むフィルムは、周波数10GHzで測定したときの誘電正接(tanδ)が、0.006以下であり、好ましくは0.004以下、より好ましくは0.003以下とすることができる。本実施形態の熱硬化性樹脂を含むことにより、フィルム等の誘電特性をより一層向上させることができる。
(試験条件)
ポリヘキシルノルボルネン(a)(pHexNB、Mw:10万)と本実施形態の熱硬化性樹脂(b)とを配合比((a):(b))が70質量部:30質量部となるように混合したトルエン溶液(樹脂濃度30wt%)を基板上に塗布し、この塗布膜を60℃15分~30分間、さらに90℃15分~30分間乾燥して膜厚100μmのフィルムを得る。得られたフィルムについて、10GHzでの誘電正接を空洞共振器法で測定する。
A film containing the thermosetting resin of this embodiment produced under the following test conditions has a dielectric loss tangent (tan δ) of 0.006 or less, preferably 0.004 or less, and more preferably 0.003 or less, when measured at a frequency of 10 GHz. By including the thermosetting resin of this embodiment, the dielectric properties of the film or the like can be further improved.
(Test conditions)
A toluene solution (resin concentration 30 wt%) containing polyhexylnorbornene (a) (pHexNB, Mw: 100,000) and the thermosetting resin (b) of this embodiment mixed in a blending ratio ((a):(b)) of 70 parts by mass:30 parts by mass is applied to a substrate, and the coating is dried at 60°C for 15 to 30 minutes and then at 90°C for 15 to 30 minutes to obtain a film with a thickness of 100 μm. The dielectric loss tangent at 10 GHz of the obtained film is measured using a cavity resonator method.

本実施形態の熱硬化性樹脂は溶融性に優れ(または基板作製時の埋め込み性に優れ)、その溶融温度は、例えば、250℃以下であり、好ましくは230℃以下であり、より好ましくは200℃以下である。溶融温度の下限値は50℃以上、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上である。本実施形態の熱硬化性樹脂は熱硬化性であり、前記溶解温度を有することから、半導体素子の多層配線構造を構成する層間絶縁膜、回路基板を構成するビルドアップ層もしくはコア層等の製造安定性に優れ、これらの半導体用途に好適に用いることができる。 The thermosetting resin of this embodiment has excellent melting properties (or excellent embeddability during substrate fabrication), and its melting temperature is, for example, 250°C or lower, preferably 230°C or lower, and more preferably 200°C or lower. The lower limit of the melting temperature is 50°C or higher, preferably 60°C or higher, and more preferably 70°C or higher. Because the thermosetting resin of this embodiment is thermosetting and has the above melting temperature, it has excellent manufacturing stability for interlayer insulating films that constitute the multilayer wiring structure of semiconductor elements, build-up layers or core layers that constitute circuit boards, and the like, and can be suitably used for these semiconductor applications.

[熱硬化性樹脂の合成方法]
本実施形態の熱硬化性樹脂の合成方法は、たとえば、
有機溶剤中で、重合触媒および連鎖移動剤の存在下、下記一般式(1a)で表される化合物a1と、下記一般式(2a)で表される化合物b1と、を反応させる工程を含む。
[Method for synthesizing thermosetting resin]
The method for synthesizing the thermosetting resin of this embodiment includes, for example,
The method includes a step of reacting a compound a1 represented by the following general formula (1a) with a compound b1 represented by the following general formula (2a) in an organic solvent in the presence of a polymerization catalyst and a chain transfer agent.

一般式(1a)中、R、R、RおよびR、nは一般式(1)と同義である。 In formula (1a), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and n have the same meanings as in formula (1).

一般式(2a)中、Q、mは一般式(1)と同義である。
一般式(2a)で表される化合物b1としては、具体的に、ビニルノルボルネン、ブテニルノルボルネン、ヘキセニルノルボルネン、以下の式で表される化合物(左から順に、メタクリル酸ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2-イル、2-プロペン酸2-メチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2-イルメチルエステル、2-プロペン酸ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2-イルメチルエステル、5-[[(4-エテニルフェニル)メトキシ]メチル]ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン)を挙げることができ、これらから選択される1種または2種以上を用いることができる。
In formula (2a), Q and m have the same meanings as in formula (1).
Specific examples of the compound b1 represented by general formula (2a) include vinyl norbornene, butenyl norbornene, hexenyl norbornene, and compounds represented by the following formulae (from the left, bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl methacrylate, 2-propenoic acid 2-methyl-bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-ylmethyl ester, 2-propenoic acid bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-ylmethyl ester, and 5-[[(4-ethenylphenyl)methoxy]methyl]bicyclo[2.2.1]hept-2-ene), and one or more selected from these can be used.

本実施形態においては、まず、前記化合物a1および前記化合物b1と、連鎖移動剤とを有機溶剤に溶解した後、40℃~85℃程度に予め加温する。なお、前記化合物a1は、添加量を調整して、複数回に分けて追加添加することができ、あるいは前記有機溶剤又は前記連鎖移動剤に溶解して複数回に分けて追加添加することもできる。
一般式(1a)で表される前記化合物a1に対する、下記一般式(2a)で表される前記化合物b1のモル比(b1/a1)は、熱硬化性の観点から、0.1以上4以下、好ましくは0.1以上3.5以下、さらに好ましくは0.15以上3以下とすることができる。
In this embodiment, first, the compound a1, the compound b1, and a chain transfer agent are dissolved in an organic solvent, and then the solution is preheated to about 40° C. to 85° C. The compound a1 can be added in multiple batches by adjusting the amount added, or the compound a1 can be dissolved in the organic solvent or the chain transfer agent and added in multiple batches.
The molar ratio (b1/a1) of the compound b1 represented by the following general formula (2a) to the compound a1 represented by the general formula (1a) can be set to 0.1 or more and 4 or less, preferably 0.1 or more and 3.5 or less, and more preferably 0.15 or more and 3 or less, from the viewpoint of thermosetting properties.

重合触媒と、必要に応じて用いられる助触媒とを、有機溶媒に希釈した触媒希釈液を調製し、加温された前記混合溶液に添加する。前記触媒希釈液は一括添加でもよく滴下して添加してもよい。希釈溶媒としてはトルエン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等が挙げられ、1種または2種以上を混合して用いることができる。 A catalyst dilution solution is prepared by diluting the polymerization catalyst and, if necessary, a cocatalyst in an organic solvent, and added to the heated mixed solution. The catalyst dilution solution may be added all at once or dropwise. Examples of dilution solvents include toluene, ethyl acetate, and tetrahydrofuran, and one or more of these can be used in combination.

前記触媒希釈液を前記混合溶液に添加後、所定時間加熱することにより溶液重合を行う。
このとき、加熱温度は、たとえば30℃~200℃程度であり、加熱時間は、たとえば0.5時間~72時間とすることができる。なお、窒素バブリングにより溶剤中の溶存酸素を除去したうえで、溶液重合を行うことがより好ましい。
また、必要に応じて分子量調整剤を使用することができる。
The diluted catalyst solution is added to the mixed solution, and then heated for a predetermined period of time to carry out solution polymerization.
In this case, the heating temperature may be, for example, about 30° C. to 200° C., and the heating time may be, for example, 0.5 to 72 hours. It is more preferable to carry out the solution polymerization after removing dissolved oxygen in the solvent by nitrogen bubbling.
If necessary, a molecular weight modifier can be used.

前記有機溶剤は、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、非環式脂肪族アルコール系溶剤、芳香族系溶剤等を挙げることができ、これらから選択される1種または2種以上を用いることができる。これらの有機溶剤としては、具体的に、シクロペンタノン、ヘプタノン、アニソール、ブタノール、トルエン等を挙げることができ、これらから選択される1種または2種以上を用いることができる。 Examples of the organic solvent include ketone solvents, ether solvents, ester solvents, acyclic aliphatic alcohol solvents, and aromatic solvents, and one or more selected from these can be used. Specific examples of these organic solvents include cyclopentanone, heptanone, anisole, butanol, and toluene, and one or more selected from these can be used.

これらの有機溶剤を用いることにより、熱硬化性であるとともに有機溶剤への溶解性に優れ、さらに低誘電性にも優れた環状オレフィン系樹脂を得ることができる。 By using these organic solvents, it is possible to obtain cyclic olefin resins that are thermosetting, have excellent solubility in organic solvents, and also have low dielectric properties.

連鎖移動剤としては、例えば、トリメチルシラン、トリエチルシラン、トリブチルシラン等のトリアルキルシラン化合物や、ビシクロ[4.2.0]オクタ-7エン等のシクロブテン化合物等を挙げることができる。これらの連鎖移動剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of chain transfer agents include trialkylsilane compounds such as trimethylsilane, triethylsilane, and tributylsilane, and cyclobutene compounds such as bicyclo[4.2.0]oct-7-ene. These chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more.

これらの連鎖移動剤を用いることにより、熱硬化性であるとともに有機溶剤への溶解性に優れ、さらに低誘電性にも優れた環状オレフィン系樹脂を得ることができる。
本実施形態においては、所望の環状オレフィン系樹脂を得る観点から、前記有機溶剤と前記連鎖移動剤とを組み合わせて用いることがより好ましい。
By using these chain transfer agents, it is possible to obtain a cyclic olefin resin that is thermosetting, has excellent solubility in organic solvents, and also has excellent low dielectric properties.
In this embodiment, from the viewpoint of obtaining a desired cyclic olefin resin, it is more preferable to use the organic solvent and the chain transfer agent in combination.

重合触媒としては、付加重合が進行すれば特に選ばないが、例えばパラジウム錯体およびニッケル錯体に対してホスフィン系や、ジイミン系、ニトリル系などの配位子を配位させ、カウンターアニオンなどを用いても良い。このうちの一種または二種以上を使用できる。 There is no particular restriction on the polymerization catalyst as long as it allows addition polymerization to proceed. For example, palladium complexes and nickel complexes may be coordinated with phosphine, diimine, or nitrile ligands, and counter anions may be used. One or more of these may be used.

上記パラジウム錯体としては、たとえば
パラジウム(II)(アセトニトリル)ビス(トリイソプロピルホスフィン)アセテートテトラキス(2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニル)ボレート、
π-アリルパラジウムクロリドダイマーなどのアリルパラジウム錯体、
パラジウムの酢酸塩、プロピオン酸塩、マレイン酸塩、ナフトエ酸塩などのパラジウムの有機カルボン酸塩、
酢酸パラジウムのトリフェニルホスフィン錯体、酢酸パラジウムのトリ(m-トリル)ホスフィン錯体、酢酸パラジウムのトリシクロヘキシルホスフィン錯体、酢酸パラジウムのトリイソプロピルホスフィン錯体などのパラジウムの有機カルボン酸の錯体、
パラジウムのジブチル亜リン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩などのパラジウムの有機スルフォン酸塩、
ビス(アセチルアセトナート)パラジウム、ビス(ヘキサフロロアセチルアセトナート)パラジウム、ビス(エチルアセトアセテート)パラジウム、ビス(フェニルアセトアセテート)パラジウムなどのパラジウムのβ-ジケトン化合物、
Examples of the palladium complex include palladium(II)(acetonitrile)bis(triisopropylphosphine)acetatetetrakis(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)borate,
allylpalladium complexes such as π-allylpalladium chloride dimer;
Palladium organic carboxylates such as palladium acetate, propionate, maleate, and naphthoate;
complexes of palladium with organic carboxylic acids such as a triphenylphosphine complex of palladium acetate, a tri(m-tolyl)phosphine complex of palladium acetate, a tricyclohexylphosphine complex of palladium acetate, and a triisopropylphosphine complex of palladium acetate;
palladium dibutyl phosphite, palladium p-toluenesulfonate and other organic sulfonates of palladium;
β-diketone compounds of palladium such as bis(acetylacetonato)palladium, bis(hexafluoroacetylacetonato)palladium, bis(ethylacetoacetate)palladium, and bis(phenylacetoacetate)palladium;

ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ビス[トリ(m-トリルホスフィン)]パラジウム、ジブロモビス[トリ(m-トリルホスフィン)]パラジウム、アセトニルトリフェニルホスフォニウム錯体などのパラジウムのハロゲン化物錯体等が挙げられる。 Examples include palladium halide complexes such as dichlorobis(triphenylphosphine)palladium, bis[tri(m-tolylphosphine)]palladium, dibromobis[tri(m-tolylphosphine)]palladium, and acetonyltriphenylphosphonium complexes.

上記ホスフィン配位子としては、トリフェニルホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、シクロヘキシルジフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィンなどが挙げられる。 Examples of the phosphine ligand include triphenylphosphine, dicyclohexylphenylphosphine, cyclohexyldiphenylphosphine, and tricyclohexylphosphine.

上記カウンターアニオンとしては、例えば、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス[3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリブチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなど挙げられる。
重合触媒は、ノルボルネン系モノマー(化合物a1および化合物b1)に対して1ppmmol~1000ppmmolの量で用いることができる。
Examples of the counter anion include tetrakis(pentafluorophenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]borate, triphenylcarbenium tetrakis(2,4,6-trifluorophenyl)borate, triphenylcarbenium tetraphenylborate, and tributylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate.
The polymerization catalyst can be used in an amount of 1 ppmmol to 1000 ppmmol based on the norbornene-based monomers (compound a1 and compound b1).

前助触媒として、弱配位性アニオン塩を含有するイオン錯体を含むのが好ましい。すなわち、前記付加型ノルボルネン系樹脂を合成する場合、前記触媒の他に助触媒を添加する方が好ましい。これにより、付加型ノルボルネン系モノマーの重合速度をより高めることができる。 The pre-cocatalyst preferably contains an ionic complex containing a weakly coordinating anion salt. In other words, when synthesizing the addition-type norbornene-based resin, it is preferable to add a co-catalyst in addition to the catalyst. This can further increase the polymerization rate of the addition-type norbornene-based monomer.

前記助触媒としては、特に限定されるわけではないが、アルキルアルミニウム、ルイス酸又は、弱配位性アニオン(WCA)塩を含むイオン錯体等を挙げることができ、それらの中でも、弱配位性アニオン(WCA)塩を含むイオン錯体が好ましい。 The co-catalyst is not particularly limited, but examples include alkylaluminum, Lewis acids, and ionic complexes containing weakly coordinating anion (WCA) salts, and among these, ionic complexes containing weakly coordinating anion (WCA) salts are preferred.

また、前記助触媒としては、下記式(i)で表されるものが、さらに好ましい。
[C][WCA] 式(i)
(上記式において、Cは、プロトン(H)、有機基含有カチオン、又はアルカリ金属、アルカリ土類金属若しくは遷移金属のカチオンを表し、WCAは、上記で定義したとおりであり、eとdは、それぞれ、カチオン錯体(C)と弱配位性アニオン塩(WCA)の、総合塩錯体上の電子電荷を釣り合わせるように定められる数である。)
Furthermore, the promoter is more preferably one represented by the following formula (i):
[C] e [WCA] d formula (i)
(In the above formula, C represents a proton (H + ), an organic radical-containing cation, or an alkali metal, alkaline earth metal, or transition metal cation; WCA is as defined above; and e and d are numbers determined to balance the electronic charge on the overall salt complex of the cation complex (C) and the weakly coordinating anion salt (WCA), respectively.)

前記弱配位性アニオン(WCA)塩を含むイオン錯体としては、特に限定されるわけではないが、リチウム(ジエチルエーテル)2.5テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジメチルアニリニウム・テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジメチルアニリニウム・テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、H(OEtテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス[(4-メチル)-α,α-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンメタノラト-κO]アルミネート、ナトリウム・テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリアルキル及びトリアリールホスホニウム・テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、並びにトリチル・テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を挙げることができる。
助触媒は、ノルボルネン系モノマー(化合物a1および化合物b1)に対して1ppmmol~1000ppmmolの量で用いることができる。
Examples of ionic complexes containing the weakly coordinating anion (WCA) salt include, but are not limited to, lithium(diethyl ether) 2.5 tetrakis(pentafluorophenyl)borate, dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, dimethylanilinium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate, H( OEt2 ) x tetrakis(pentafluorophenyl)borate, tetrakis[(4-methyl)-α,α-bis(trifluoromethyl)benzenemethanolato-κO]aluminate, sodium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate, trialkyl and triarylphosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, and trityl tetrakis(pentafluorophenyl)borate.
The co-catalyst can be used in an amount of 1 ppmmol to 1000 ppmmol relative to the norbornene-based monomers (compound a1 and compound b1).

得られた熱硬化性樹脂を含む反応液を、例えば、ヘキサンやメタノール等のアルコール中に添加して熱硬化性樹脂を析出させる。次いで、熱硬化性樹脂を濾取し、例えば、ヘキサンやメタノール等のアルコール等により洗浄した後、これを乾燥させる。
本実施形態においては、たとえばこのようにして熱硬化性樹脂を合成することができる。
The resulting reaction solution containing the thermosetting resin is added to an alcohol such as hexane or methanol to precipitate the thermosetting resin, which is then filtered, washed with an alcohol such as hexane or methanol, and dried.
In this embodiment, for example, a thermosetting resin can be synthesized in this manner.

[樹脂ワニス]
本実施形態においては、熱硬化性樹脂が有機溶剤に溶解したポリマー溶液(樹脂ワニス)とすることができる。このポリマー溶液(樹脂ワニス)において、液温25℃で、少なくとも一部のポリマーが溶解していればよいが、全てのポリマーが溶解していることが好ましい。
[Resin varnish]
In this embodiment, a polymer solution (resin varnish) in which a thermosetting resin is dissolved in an organic solvent can be prepared. In this polymer solution (resin varnish), at a liquid temperature of 25° C., it is sufficient that at least a portion of the polymer is dissolved, but it is preferable that all of the polymer is dissolved.

樹脂ワニスに用いられる有機溶剤としては、アセトン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カビトール系、アニソール、N-メチルピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエーテルアセテート、トルエン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等を挙げることができる。有機溶剤はこれらから選択される1種もしくは2種以上を混合して用いることができる。 Organic solvents used in resin varnishes include acetone, ethyl acetate, cyclohexane, heptane, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, cellosolve-based solvents, carbitol-based solvents, anisole, N-methylpyrrolidone, propylene glycol monomethyl ether, methyl ether acetate, toluene, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Organic solvents selected from these can be used alone or in combination of two or more.

樹脂ワニス中の熱硬化性樹脂の含有量の下限は、樹脂ワニス100質量%に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは7質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上である。一方、樹脂ワニス中の熱硬化性樹脂の含有量の上限は、樹脂ワニス100質量%に対して、例えば、50質量%以下、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下である。このような数値範囲内とすることで、樹脂ワニスのハンドリング性を向上でき、耐熱性に優れた樹脂材料を実現できる。 The lower limit of the thermosetting resin content in the resin varnish is, for example, 5% by mass or more, preferably 7% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 15% by mass or more, relative to 100% by mass of the resin varnish. On the other hand, the upper limit of the thermosetting resin content in the resin varnish is, for example, 50% by mass or less, preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 35% by mass or less, relative to 100% by mass of the resin varnish. By keeping the content within this numerical range, the handleability of the resin varnish can be improved, and a resin material with excellent heat resistance can be achieved.

[硬化性樹脂組成物]
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、樹脂ワニスを用いて調製することができ、熱硬化性樹脂と、硬化触媒と、必要に応じて下記その他の成分とを混合することにより調製することができる。本実施形態の硬化性樹脂組成物は、低誘電率材料を提供することができる。
[Curable resin composition]
The curable resin composition of the present embodiment can be prepared using a resin varnish by mixing a thermosetting resin, a curing catalyst, and, if necessary, other components described below. The curable resin composition of the present embodiment can provide a low dielectric constant material.

硬化触媒は、本発明の効果を発揮しうる範囲で、熱により硬化を促進する公知の硬化触媒または光により硬化を促進する公知の硬化触媒を用いることができる。硬化触媒として、熱酸発生剤、光酸発生剤、または光ラジカル発生剤が挙げられる。 As long as the effects of the present invention can be achieved, known curing catalysts that accelerate curing by heat or light can be used. Examples of curing catalysts include thermal acid generators, photoacid generators, and photoradical generators.

熱酸発生剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体等が挙げられる。熱酸発生剤として、これらのうち1種又は2種以上を含んでもよい。 Examples of thermal acid generators include aromatic sulfonium salts, aromatic iodonium salts, ammonium salts, aluminum chelates, and boron trifluoride amine complexes. One or more of these may be included as the thermal acid generator.

光酸発生剤としては、例えばオニウム塩化合物が挙げられる。具体的には、ジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩等のヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩のようなスルホニウム塩、トリアリールビリリウム塩、ベンジルピリジニウムチオシアネート、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアルキルヒドロキシフェニルホスホニウム塩のようなカチオン型光重合開始剤等が挙げられる。
なお、光酸発生剤と熱酸発生剤を併用してもよい。
Examples of photoacid generators include onium salt compounds, specifically cationic photopolymerization initiators such as diazonium salts, iodonium salts such as diaryliodonium salts, sulfonium salts such as triarylsulfonium salts, triarylpyrilium salts, benzylpyridinium thiocyanate, dialkylphenacylsulfonium salts, and dialkylhydroxyphenylphosphonium salts.
The photoacid generator and the thermal acid generator may be used in combination.

光ラジカル発生剤としては、具体的には、例えば、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシー2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-〔4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル〕-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-〔4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル〕フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン、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ン1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-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;
ベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、2-カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテ等のベンゾイン系化合物;
チオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;
2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシカルボキニルナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン等のハロメチル化トリアジン系化合物;
2-トリクロロメチル-5-(2'-ベンゾフリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2'-ベンゾフリル)ビニル〕-1,3,4-オキサジアゾール、4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-フリル-1,3,4-オキサジアゾール等のハロメチル化オキサジアゾール系化合物;
2,2'-ビス(2-クロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール等のビイミダゾール系化合物;
1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)-2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル系化合物;
ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム等のチタノセン系化合物;
p-ジメチルアミノ安息香酸、p-ジエチルアミノ安息香酸等の安息香酸エステル系化合物;
9-フェニルアクリジン等のアクリジン系化合物;等を挙げることができる。
Specific examples of the photoradical generator include alkylphenone compounds such as 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl]phenyl}-2-methylpropan-1-one, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone;
Benzophenone-based compounds such as benzophenone, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, and 2-carboxybenzophenone; benzoin-based compounds such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether;
Thioxanthone compounds such as thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, and 2,4-diethylthioxanthone;
halomethylated triazine compounds such as 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-ethoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, and 2-(4-ethoxycarboxynylnaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine;
halomethylated oxadiazole compounds such as 2-trichloromethyl-5-(2'-benzofuryl)-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-[β-(2'-benzofuryl)vinyl]-1,3,4-oxadiazole, 4-oxadiazole, and 2-trichloromethyl-5-furyl-1,3,4-oxadiazole;
Biimidazole compounds such as 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, and 2,2'-bis(2,4,6-trichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole;
Oxime ester compounds such as 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-2-(O-benzoyloxime)], ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, and 1-(O-acetyloxime);
Titanocene compounds such as bis(η5-2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl)titanium;
Benzoic acid ester compounds such as p-dimethylaminobenzoic acid and p-diethylaminobenzoic acid;
acridine compounds such as 9-phenylacridine; and the like.

また、上記光ラジカル発生剤とともに、光増感剤や光ラジカル重合促進剤を使用する事により、感度や架橋度を更に向上させることができる。例えば、キサンテン色素、クマリン色素などの色素系化合物、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル等のジアルキルアミノベンゼン系化合物、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール等のメルカプト系水素供与体等があげられる。 In addition, sensitivity and the degree of crosslinking can be further improved by using a photosensitizer or photoradical polymerization accelerator in addition to the above-mentioned photoradical generator. Examples include dye-based compounds such as xanthene dyes and coumarin dyes, dialkylaminobenzene-based compounds such as ethyl 4-dimethylaminobenzoate and 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, and mercapto-based hydrogen donors such as 2-mercaptobenzothiazole and 2-mercaptobenzimidazole.

(その他の成分)
本実施形態の硬化性樹脂組成物は各用途の目的や要求特性に応じて、フィラー、熱硬化性樹脂以外の樹脂、架橋剤、酸発生剤、耐熱向上剤、現像助剤、可塑剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、艶消し剤、消泡剤、レベリング剤、帯電防止剤、分散剤、スリップ剤、表面改質剤、揺変化剤、揺変助剤、界面活性剤、シラン系やアルミニウム系、チタン系などのカップリング剤、多価フェノール化合物、有機溶剤等のその他の成分が配合されても良い。
(Other ingredients)
The curable resin composition of the present embodiment may contain other components such as fillers, resins other than thermosetting resins, crosslinking agents, acid generators, heat resistance improvers, developing aids, plasticizers, polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, antioxidants, matting agents, antifoaming agents, leveling agents, antistatic agents, dispersants, slip agents, surface modifiers, thixotropic agents, thixotropic aids, surfactants, silane-based, aluminum-based, titanium-based or other coupling agents, polyhydric phenol compounds, and organic solvents, depending on the purpose and required properties of each application.

本実施形態の低誘電率材料用硬化性樹脂組成物は、所定のノルボルネン系モノマーを重合して得られるポリマーを含むものであるが、熱硬化性であり、さらにハンドリング性に優れ、低誘電率材料を提供することができることから、半導体素子の多層配線構造を構成する層間絶縁膜、回路基板を構成するビルドアップ層もしくはコア層等の製造安定性に優れ、これらの半導体用途に好適に用いることができる。 The curable resin composition for low dielectric constant materials of this embodiment contains a polymer obtained by polymerizing a specified norbornene-based monomer. It is thermosetting, has excellent handleability, and can provide a low dielectric constant material. As a result, it has excellent manufacturing stability for interlayer insulating films that make up the multilayer wiring structure of semiconductor elements, build-up layers or core layers that make up circuit boards, and the like, and is suitable for use in these semiconductor applications.

[用途]
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、必要に応じて有機溶剤を乾燥等により除去し、光または加熱、または光と加熱を併用することにより硬化させることにより硬化物を得ることができる。
[Application]
The curable resin composition of the present embodiment can be cured by removing the organic solvent by drying or the like as needed, and curing the composition by light or heat, or a combination of light and heat, to obtain a cured product.

熱硬化は大気下、窒素雰囲気下、真空下等で行うことができる。得られる硬化物に透明性が要求される場合は、窒素雰囲気下や真空下で実施することが好ましく、または酸化防止剤を併用することが好ましい。 Thermal curing can be carried out in air, a nitrogen atmosphere, or a vacuum. If transparency is required for the resulting cured product, it is preferable to carry out the curing in a nitrogen atmosphere or a vacuum, or to use an antioxidant in combination.

硬化物の周波数10GHzにおける比誘電率は、好ましくは2.6以下、より好ましくは2.4以下とすることができる。これにより、硬化物を低誘電率材料に適用することができる。
さらに、硬化物の周波数10GHzにおける誘電正接(tanδ)は、好ましくは0.004以下であり、より好ましくは0.003以下とすることができる。これにより、硬化物の誘電特性をより一層向上させることができる。
The relative dielectric constant of the cured product at a frequency of 10 GHz can be preferably 2.6 or less, more preferably 2.4 or less, which allows the cured product to be used as a low dielectric constant material.
Furthermore, the dielectric loss tangent (tan δ) of the cured product at a frequency of 10 GHz is preferably 0.004 or less, and more preferably 0.003 or less, thereby further improving the dielectric properties of the cured product.

この低誘電率材料は、各種用途に用いることできるが、例えば、耐熱性や膜形態での使用が求められる用途に適用できる。また、低誘電率材料は、透明性に優れた樹脂膜(低誘電率膜)を提供できる。
具体的な用途として、プリント基板用途や永久膜等の樹脂膜形成用途等が挙げられる。
プリント基板は、ガラスクロス等の低誘電クロスに硬化性樹脂組成物を含侵し、硬化することにより得ることができる。
This low-dielectric-constant material can be used in a variety of applications, including those requiring heat resistance and film-like use. Furthermore, the low-dielectric-constant material can provide a resin film (low-dielectric-constant film) with excellent transparency.
Specific applications include printed circuit boards and resin film formation such as permanent films.
The printed circuit board can be obtained by impregnating a low dielectric cloth such as a glass cloth with a curable resin composition and curing the composition.

一方、樹脂膜は、層間膜、表面保護膜、ダム材などが代表例として知られているが、これに限定されない。樹脂膜は、後述のとおり、半導体素子等の電子部品・電子装置やその製造過程に用いられる。 On the other hand, resin films are known to be used in, but are not limited to, interlayer films, surface protection films, and dam materials. As described below, resin films are used in electronic components and devices such as semiconductor elements and in their manufacturing processes.

層間膜は、多層構造中に設けられる絶縁膜を指し、その種類はとくに限定されない。層間膜としては、たとえば半導体素子の多層配線構造を構成する層間絶縁膜、回路基板を構成するビルドアップ層もしくはコア層等の半導体用途において用いられるものが挙げられる。また、層間膜としては、たとえば表示装置における薄膜トランジスタを覆う平坦化膜、液晶配向膜、MVA型液晶表示装置のカラーフィルタ基板上に設けられる突起、もしくは有機EL素子の陰極を形成するための隔壁等の表示素子用途において用いられるものも挙げられる。 Interlayer films refer to insulating films formed within a multilayer structure, and there are no particular limitations on the type. Examples of interlayer films include those used in semiconductor applications, such as interlayer insulating films that form the multilayer wiring structure of semiconductor elements, and build-up or core layers that form circuit boards. Other examples of interlayer films include those used in display element applications, such as planarizing films that cover thin-film transistors in display devices, liquid crystal alignment films, protrusions formed on color filter substrates in MVA-type liquid crystal display devices, and partition walls for forming the cathodes of organic EL elements.

表面保護膜は、電子部品や電子装置あるいはこれらが形成された基板の表面に形成され、当該表面を保護するための膜を指す。このような表面保護膜の一例としては、たとえば半導体素子上に設けられるパッシベーション膜、バンプ保護膜もしくはバッファーコート層、またはフレキシブル基板上に設けられるカバーコートが挙げられ、有機材料または無機材料で構成される下地との密着性に優れるものである。
また、ダム材は、基板上に光学素子等を配置するための中空部分を形成するために用いられるスペーサである。
A surface protection film is a film formed on the surface of an electronic component or device, or on the surface of a substrate on which these components or devices are formed, to protect the surface. Examples of such a surface protection film include a passivation film, a bump protection film, or a buffer coat layer formed on a semiconductor element, or a cover coat formed on a flexible substrate, and these films have excellent adhesion to an underlying layer made of an organic or inorganic material.
The dam material is a spacer used to form a hollow portion on the substrate for arranging an optical element or the like.

本実施形態の硬化性樹脂組成物は、このような永久膜を形成するために用いることが可能である。すなわち、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜(低誘電率膜)を永久膜に適用できる。なお、樹脂膜(低誘電率膜)を永久膜の一部に用いることもできる。例えば、従来公知の材料からなる永久膜の表面に硬化性樹脂組成物を塗布・硬化し、樹脂膜(低誘電率膜)でコーティングすることができる。 The curable resin composition of this embodiment can be used to form such a permanent film. That is, a resin film (low dielectric constant film) made from the curable resin composition can be used as a permanent film. The resin film (low dielectric constant film) can also be used as part of the permanent film. For example, the curable resin composition can be applied and cured to the surface of a permanent film made from a conventionally known material, thereby coating the surface with a resin film (low dielectric constant film).

本実施形態において、上記樹脂膜の厚みは、用途に応じて適切に調整され得る。上記樹脂膜の厚みの下限は、例えば、10μm以上、15μm以上、20μm以上でもよい。一方、上記樹脂膜の厚みの上限は、例えば、100μm以下、70μm以下、60μm以下、30μm以下でもよい。
本実施形態の硬化性樹脂組成物を用いることにより、前記範囲の厚みである樹脂膜であってもクラックが生じない。
In this embodiment, the thickness of the resin film can be appropriately adjusted depending on the application. The lower limit of the thickness of the resin film may be, for example, 10 μm or more, 15 μm or more, or 20 μm or more. On the other hand, the upper limit of the thickness of the resin film may be, for example, 100 μm or less, 70 μm or less, 60 μm or less, or 30 μm or less.
By using the curable resin composition of this embodiment, cracks do not occur even in a resin film having a thickness within the above range.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の様々な構成を採用することができる。 The above describes embodiments of the present invention, but these are merely examples of the present invention, and various other configurations can be adopted as long as they do not impair the effects of the present invention.

以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
三口フラスコに、ノルボルネン(NB)(75%濃度トルエン溶液)、5-ビニル-2-ノルボルネン(VNB)、トリエチルシラン、1-ブタノール、およびシクロペンタノンを下記表1の重量比で加え、反応液を得た。反応液を窒素バブリングした後、75℃に加熱した。
触媒(パラジウム(II)(アセトニトリル)ビス(トリイソプロピルホスフィン)アセテートテトラキス(2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニル)ボレート、Pd-1206)および助触媒(N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、DANFABA)をトルエン:酢酸エチル=6:4溶液に溶かしたものを用意し、ノルボルネンモノマー総量:触媒:助触媒=20000:1:1(モル比)になるように反応液に投入した。そして、下記表1に記載した温度および時間で加熱して重合した。重合終了後、放冷して反応を停止させた。
反応終了後、反応液115gを500gのメタノールと100gのTHFの混合液中に滴下して再沈殿させた。析出したポリマーを濾別し、風乾させた後、60gのトルエンと30gのTHFに溶解させた。溶解させた液体を500gのメタノールと100gのTHFの混合液中に滴下して再び再沈殿させた。濾別してポリマーを回収した後、100gのメタノールと20gのTHFの混合液で濾物を洗浄し、濾別した。最後に80℃真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
得られたポリマーにおける、ノルボルネンと5-ビニル-2-ノルボルネンとの組成比はH-NMR測定により計算した。
[Example 1]
A reaction solution was obtained by adding norbornene (NB) (75% concentration toluene solution), 5-vinyl-2-norbornene (VNB), triethylsilane, 1-butanol, and cyclopentanone to a three-neck flask in the weight ratios shown in Table 1 below. After bubbling nitrogen through the reaction solution, it was heated to 75°C.
A catalyst (palladium (II) (acetonitrile) bis(triisopropylphosphine) acetate tetrakis(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)borate, Pd-1206) and a co-catalyst (N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, DANFABA) were dissolved in a toluene:ethyl acetate = 6:4 solution to prepare a solution, and added to the reaction solution so that the total amount of norbornene monomer:catalyst:co-catalyst = 20,000:1:1 (molar ratio). Polymerization was then carried out by heating at the temperature and for the time shown in Table 1 below. After completion of polymerization, the reaction was stopped by allowing to cool.
After the reaction was completed, 115 g of the reaction solution was dropped into a mixed solution of 500 g of methanol and 100 g of THF to cause reprecipitation. The precipitated polymer was filtered off, air-dried, and then dissolved in 60 g of toluene and 30 g of THF. The dissolved liquid was dropped into a mixed solution of 500 g of methanol and 100 g of THF to cause reprecipitation again. The polymer was recovered by filtration, and then washed with a mixed solution of 100 g of methanol and 20 g of THF and filtered off. Finally, the polymer was dried in a vacuum at 80°C to obtain a purified polymer.
The composition ratio of norbornene and 5-vinyl-2-norbornene in the obtained polymer was calculated by 1 H-NMR measurement.

[実施例2]
シクロペンタノンをアニソールに変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。反応終了後、反応液110gを500gのメタノールと150gのTHFの混合液中に滴下して再沈殿させた。濾別してポリマーを回収した後、100gのメタノールと100gのTHFの混合液で濾物を洗浄し、濾別した。最後に80℃真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
[Example 2]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1, except that cyclopentanone was replaced with anisole. After completion of the reaction, 110 g of the reaction solution was dropped into a mixture of 500 g of methanol and 150 g of THF to cause reprecipitation. The polymer was recovered by filtration, and then washed with a mixture of 100 g of methanol and 100 g of THF and separated by filtration. Finally, the polymer was vacuum dried at 80°C to obtain a purified polymer.

[実施例3]
シクロペンタノンを2-ヘプタノン(MAK)に変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。反応終了後、反応液120gを500gのメタノールに滴下して再沈殿させた。濾別してポリマーを回収した後、150gのメタノールと50gのTHFの混合液で濾物を洗浄し、濾別した。最後に80℃真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
[Example 3]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that cyclopentanone was replaced with 2-heptanone (MAK) under the conditions shown in Table 1 below. After completion of the reaction, 120 g of the reaction solution was added dropwise to 500 g of methanol to cause reprecipitation. The polymer was recovered by filtration, and then the residue was washed with a mixture of 150 g of methanol and 50 g of THF and separated by filtration. Finally, the polymer was vacuum dried at 80°C to obtain a purified polymer.

[実施例4]
5-ビニル-2-ノルボルネンを、5-(5-ヘキセン-1-イル)ビシクロ[2.2.1]へプト-2-エン(HNB)に変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。反応終了後、反応液113gを850gのメタノールに滴下して再沈殿させた。析出したポリマーを濾別し、風乾させた後、90gのトルエンと180gのTHFに溶解させた。溶解させた液体を2450gのメタノールに滴下して再び再沈殿させ、濾別した。最後に常温下で真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
[Example 4]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1 below, except that 5-vinyl-2-norbornene was replaced with 5-(5-hexen-1-yl)bicyclo[2.2.1]hept-2-ene (HNB). After completion of the reaction, 113 g of the reaction solution was added dropwise to 850 g of methanol to cause reprecipitation. The precipitated polymer was separated by filtration, air-dried, and then dissolved in 90 g of toluene and 180 g of THF. The dissolved liquid was added dropwise to 2,450 g of methanol to cause reprecipitation again, and the polymer was separated by filtration. Finally, the polymer was vacuum-dried at room temperature to obtain a purified polymer.

[実施例5]
5-ビニル-2-ノルボルネンを、5-(3-ブテン-1-イル)ビシクロ[2.2.1]へプト-2-エン(BNB)に変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。反応終了後、反応液68gを510gのメタノールに滴下して再沈殿させた。析出したポリマーを濾別し、風乾させた後、40gのTHFに溶解させた。溶解させた液体を430gのメタノールに滴下して再び再沈殿させ、濾別した。最後に常温中真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
[Example 5]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 5-vinyl-2-norbornene was replaced with 5-(3-buten-1-yl)bicyclo[2.2.1]hept-2-ene (BNB) under the conditions shown in Table 1 below. After completion of the reaction, 68 g of the reaction solution was added dropwise to 510 g of methanol to cause reprecipitation. The precipitated polymer was separated by filtration, air-dried, and then dissolved in 40 g of THF. The dissolved liquid was added dropwise to 430 g of methanol to cause reprecipitation again, and the polymer was separated by filtration. Finally, the polymer was vacuum-dried at room temperature to obtain a purified polymer.

[比較例1]
シクロペンタノンと1-ブタノールとの混合溶媒をシクロペンタノールに変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。
[Comparative Example 1]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1 below, except that the mixed solvent of cyclopentanone and 1-butanol was changed to cyclopentanol.

[比較例2]
連鎖移動剤をトリエチルシランから1-ヘキセンに変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。
[Comparative Example 2]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1 below, except that the chain transfer agent was changed from triethylsilane to 1-hexene.

[比較例3]
下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。反応終了後、反応液56gにTHF47.5gを加え沈殿物を分散させた後、メタノール760gとTHF152gの混合液に滴下して再沈殿させた。濾別してポリマーを回収した後、380gのメタノールと76gのTHFの混合液で濾物を洗浄し、濾別した。最後に常温で真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
[Comparative Example 3]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1 below. After the reaction was completed, 47.5 g of THF was added to 56 g of the reaction solution to disperse the precipitate, which was then added dropwise to a mixed solution of 760 g of methanol and 152 g of THF to cause reprecipitation. The polymer was recovered by filtration, and the residue was washed with a mixed solution of 380 g of methanol and 76 g of THF and then filtered off. Finally, the polymer was vacuum dried at room temperature to obtain a purified polymer.

[実施例6]
連鎖移動剤としてトリエチルシランの他にビシクロ[4.2.0]オクタ-7エン(BCO)を加え、溶媒をシクロペンタノンと1-ブタノールの混合溶媒からトルエンに変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。反応終了後、反応液87gを350gのイソプロパノールに滴下して再沈殿させ、濾別した。最後に80℃真空乾燥で残存溶媒を除き、精製したポリマーを得た。
[Example 6]
In addition to triethylsilane, bicyclo[4.2.0]oct-7-ene (BCO) was added as a chain transfer agent, and the solvent was changed from a mixed solvent of cyclopentanone and 1-butanol to toluene, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions in Table 1 below. After completion of the reaction, 87 g of the reaction solution was added dropwise to 350 g of isopropanol to cause reprecipitation, which was then filtered off. Finally, the remaining solvent was removed by vacuum drying at 80°C, and a purified polymer was obtained.

[実施例7]
連鎖移動剤としてトリエチルシランの他にBCOを加え、溶媒をシクロペンタノンと1-ブタノールの混合溶媒からシクロペンタノンのみの溶媒に変更し、下記表1の条件にしたがい実施例1と同様に重合した。反応終了後、反応液18gを80gのメタノールに滴下して再沈殿させた。濾別してポリマーを回収した後、40gのメタノールの混合液で濾物を洗浄し、濾別した。最後に80℃真空乾燥で残存溶媒を除き精製したポリマーを得た。
[Example 7]
In addition to triethylsilane as a chain transfer agent, BCO was added, and the solvent was changed from a mixed solvent of cyclopentanone and 1-butanol to a solvent of cyclopentanone only, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions in Table 1 below. After completion of the reaction, 18 g of the reaction solution was added dropwise to 80 g of methanol to cause reprecipitation. The polymer was recovered by filtration, and then the residue was washed with a mixed liquid of 40 g of methanol and separated by filtration. Finally, the remaining solvent was removed by vacuum drying at 80°C, and a purified polymer was obtained.

[実施例8]
助触媒をリチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート-エチルエーテルコンプレックスに変更し、さらに5-ビニル-2-ノルボルネンを、5-(5-ヘキセン-1-イル)ビシクロ[2.2.1]へプト-2-エン(HNB)に変更し、実施例1と同様に下記表2の条件で追加添加ありで重合した。追加添加は下記表2の量を40分、70分、95分の3回に分けて添加した。
反応終了後、反応液88gを620gのメタノールに滴下して再沈殿させた。析出したポリマーを濾別し、風乾させた後、18gのTHFと37gのトルエンの混合溶液に溶解させた。溶解させた液体を370gのメタノールに滴下して再び再沈殿させ、濾別した。濾物を50gのメタノールで洗浄し、濾過した。最後に常温中真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
[Example 8]
The co-catalyst was changed to lithium tetrakis(pentafluorophenyl)borate-ethyl ether complex, and further 5-vinyl-2-norbornene was changed to 5-(5-hexen-1-yl)bicyclo[2.2.1]hept-2-ene (HNB), and polymerization was carried out with additional addition under the conditions shown in Table 2 below in the same manner as in Example 1. The additional addition was carried out in three divided additions over 40 minutes, 70 minutes, and 95 minutes in the amount shown in Table 2 below.
After the reaction was completed, 88 g of the reaction solution was added dropwise to 620 g of methanol to cause reprecipitation. The precipitated polymer was filtered off, air-dried, and then dissolved in a mixed solution of 18 g of THF and 37 g of toluene. The dissolved liquid was added dropwise to 370 g of methanol to cause reprecipitation again, and then filtered. The residue was washed with 50 g of methanol and filtered. Finally, the polymer was vacuum-dried at room temperature to obtain a purified polymer.

[実施例9]
助触媒をリチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート-エチルエーテルコンプレックスに変更し、さらに5-ビニル-2-ノルボルネンを、5-(5-ヘキセン-1-イル)ビシクロ[2.2.1]へプト-2-エン(HNB)に変更し、実施例1と同様に下記表2の条件で重合した。追加添加は下記表2の量を23分、55分、95分、135分の4回に分けて添加した。
反応終了後、反応液76gを570gのメタノールに滴下して再沈殿させた。析出したポリマーを濾別し、風乾させた後、30gのTHFと65gのトルエンの混合溶液に溶解させた。溶解させた液体を680gのメタノールに滴下して再び再沈殿させ、濾別した。濾物を110gのメタノールで洗浄し、濾過した。最後に常温中真空乾燥を行い精製したポリマーを得た。
[Example 9]
The co-catalyst was changed to lithium tetrakis(pentafluorophenyl)borate-ethyl ether complex, and further 5-vinyl-2-norbornene was changed to 5-(5-hexen-1-yl)bicyclo[2.2.1]hept-2-ene (HNB), and polymerization was carried out under the conditions shown in Table 2 below in the same manner as in Example 1. The additional addition was carried out in four divided additions over 23 minutes, 55 minutes, 95 minutes, and 135 minutes in the amount shown in Table 2 below.
After the reaction was completed, 76 g of the reaction solution was added dropwise to 570 g of methanol to cause reprecipitation. The precipitated polymer was filtered off, air-dried, and then dissolved in a mixed solution of 30 g of THF and 65 g of toluene. The dissolved liquid was added dropwise to 680 g of methanol to cause reprecipitation again, and then filtered. The residue was washed with 110 g of methanol and filtered. Finally, the polymer was vacuum-dried at room temperature to obtain a purified polymer.

得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)、および数平均分子量(Mn)は、GPC測定により得られる標準ポリスチレン(PS)の検量線から求めた、ポリスチレン換算値を用いた。測定条件は、以下の通りである。
東ソー(株)社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置HLC-8320GPC
カラム:東ソー(株)社製TSK-GEL Supermultipore HZ-M
検出器:液体クロマトグラム用RI検出器
測定温度:40℃
溶剤:THF
試料濃度:2.0mg/ミリリットル
The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer were determined from a calibration curve of standard polystyrene (PS) obtained by GPC measurement, and polystyrene-equivalent values were used. The measurement conditions were as follows:
Gel permeation chromatography device HLC-8320GPC manufactured by Tosoh Corporation
Column: TSK-GEL Supermultipore HZ-M manufactured by Tosoh Corporation
Detector: RI detector for liquid chromatography Measurement temperature: 40°C
Solvent: THF
Sample concentration: 2.0 mg/milliliter

表1、2に示すように、実施例ではMw800~5000程度の分子量のオリゴマーが得られた。有機溶媒としてシクロペンタノールを用いた比較例1では分子量が低く蒸発しやすいため、リフロー時のボイド発生の点で問題があり、連鎖移動剤に1-ヘキセンを用いた比較例2は高分子量化しており、溶剤への溶解性が低下してハンドリング性が低下し、プリプレグ等の調製に影響を及ぼすことが想定された。 As shown in Tables 1 and 2, oligomers with molecular weights of approximately Mw 800 to 5000 were obtained in the examples. Comparative Example 1, which used cyclopentanol as the organic solvent, had a low molecular weight and was prone to evaporation, posing a problem in terms of the generation of voids during reflow. Comparative Example 2, which used 1-hexene as the chain transfer agent, had a high molecular weight, which reduced solubility in solvents and made it easier to handle, which is expected to affect the preparation of prepregs, etc.

<溶融温度>
TGDTA測定器(HITACHI製STA7200RV)を用いて窒素条件下で30℃から5℃/minの速度で温度上昇させ、様相の変化を画像データとして取得した。画像データで確認し、溶解始めた時の温度から全体的に溶解した状態が確認できた温度までの温度範囲を溶解温度とした。
<Melting temperature>
Using a TGDTA measuring device (STA7200RV manufactured by Hitachi), the temperature was raised from 30°C at a rate of 5°C/min under nitrogen conditions, and the change in appearance was obtained as image data. The temperature range from the temperature at which dissolution began to the temperature at which the entire solution was confirmed based on the image data was taken as the dissolution temperature.

<トルエン溶解性>
トルエン0.2gに、得られたポリマーを0.3g加え、目視(通常の照明下)で透明で溶け残りがないことを確認し、以下の基準で評価した。
(基準)
〇:溶解
△:一部溶け残りあり
×:不溶
<Toluene solubility>
0.3 g of the obtained polymer was added to 0.2 g of toluene, and it was confirmed by visual inspection (under normal lighting) that the polymer was transparent and had no insoluble residues, and the result was evaluated according to the following criteria.
(standard)
〇: Dissolved △: Some remains undissolved ×: Insoluble

<トルエン/メチルエチルケトン(MEK)溶解性>
トルエン/メチルエチルケトン(混合比率:1/1)の混合溶剤0.2gに、得られたポリマーを0.3g加え、目視(通常の照明下)で透明で溶け残りがないことを確認し、上記基準で評価した。
<Toluene/methyl ethyl ketone (MEK) solubility>
0.3 g of the obtained polymer was added to 0.2 g of a mixed solvent of toluene/methyl ethyl ketone (mixing ratio: 1/1), and the polymer was visually confirmed (under normal lighting) to be transparent and free of undissolved residues, and evaluated according to the above criteria.

<メチルイソブチルケトン(MIBK)/シクロヘキサノン溶解性>
メチルイソブチルケトン(MIBK)/シクロヘキサノン(混合比率:1/1)の混合溶剤0.3gに、得られたポリマーを0.3g加え、目視(通常の照明下)で透明で溶け残りがないことを確認し、上記基準で評価した。
<Methyl isobutyl ketone (MIBK)/cyclohexanone solubility>
0.3 g of the obtained polymer was added to 0.3 g of a mixed solvent of methyl isobutyl ketone (MIBK)/cyclohexanone (mixing ratio: 1/1), and the resultant solution was visually confirmed (under normal lighting) to be transparent and free of undissolved residues, and evaluated according to the above criteria.

<熱硬化性試験>
得られたポリマー0.5gを、メチル-n-アミルケトン(MAK)/デカン(混合比率:1/1)の混合溶剤0.5gに溶解し、ラジカル重合開始剤であるパーブチルPを0.01g添加した。得られた混合液を加熱し、130℃1時間保持した。前記のGPC測定により下記式により重量平均分子量(Mw)の変化を確認した。
式:130℃1時間加熱後のポリマーの重量平均分子量(Mw)/加熱前のポリマーの重量平均分子量(Mw)
<Thermosetting test>
0.5 g of the obtained polymer was dissolved in 0.5 g of a mixed solvent of methyl-n-amyl ketone (MAK)/decane (mixing ratio: 1/1), and 0.01 g of Perbutyl P, a radical polymerization initiator, was added. The resulting mixture was heated and maintained at 130°C for 1 hour. The change in weight average molecular weight (Mw) was confirmed by the above GPC measurement using the following formula:
Equation: Weight average molecular weight (Mw) of polymer after heating at 130°C for 1 hour/Weight average molecular weight (Mw) of polymer before heating

表3に記載のように、実施例の樹脂は有機溶剤への溶解性に優れることからハンドリング性に優れ、さらに熱硬化性であり、上記のような溶解温度を有することから、半導体素子の多層配線構造を構成する層間絶縁膜、回路基板を構成するビルドアップ層もしくはコア層等の製造安定性に優れ、これらの半導体用途に好適に用いられることが想定された。 As shown in Table 3, the resins of the examples have excellent solubility in organic solvents, making them easy to handle. Furthermore, because they are thermosetting and have the dissolution temperatures described above, they are expected to have excellent manufacturing stability for interlayer insulating films that make up the multilayer wiring structure of semiconductor elements, build-up layers or core layers that make up circuit boards, and other applications in semiconductors.

<ポリマーの誘電特性>
ポリヘキシルノルボルネン(pHexNB、Mw:10万)と下記ポリマー1とを、図1に記載の配合比で混合したトルエン溶液(樹脂濃度30wt%)を基板上に塗布し、この塗布膜を60℃15分~30分間、さらに90℃15分~30分間乾燥して膜厚100μmのフィルムを得た。得られたフィルムについて、10GHzでの誘電正接を空洞共振器法で測定した。結果を図1に示す。
(ポリマー1)
・下記一般式で表される実施例2のポリマー(NB/VNB、p:q=3:5、Mw:2200)
<Dielectric properties of polymers>
A toluene solution (resin concentration 30 wt%) of polyhexylnorbornene (pHexNB, Mw: 100,000) and polymer 1 below mixed in the ratio shown in Figure 1 was applied to a substrate, and the coating was dried at 60°C for 15 to 30 minutes and then at 90°C for 15 to 30 minutes to obtain a film with a thickness of 100 μm. The dielectric loss tangent of the resulting film at 10 GHz was measured using a cavity resonator method. The results are shown in Figure 1.
(Polymer 1)
Polymer of Example 2 represented by the following general formula (NB/VNB, p:q=3:5, Mw: 2200)

実施例2の本発明の熱硬化性樹脂を所定濃度で含むフィルムは、低誘電性に優れ、本発明の熱硬化性樹脂は低誘電性に優れることが確認された。
実施例2の熱硬化性樹脂とラジカル重合開始剤等とを含む硬化性樹脂組成物を調製し、当該樹脂組成物から硬化物(フィルム)を得た場合、含まれる熱硬化性樹脂が硬化しビニル基が消費されることからさらに低誘電性に優れることが想定された。
The film containing the thermosetting resin of the present invention in Example 2 at a predetermined concentration was excellent in low dielectric properties, and it was confirmed that the thermosetting resin of the present invention is excellent in low dielectric properties.
When a curable resin composition containing the thermosetting resin of Example 2 and a radical polymerization initiator and the like was prepared and a cured product (film) was obtained from the resin composition, it was expected that the contained thermosetting resin would be cured and the vinyl groups would be consumed, resulting in an even better low dielectric property.

Claims (6)

熱硬化性樹脂を含む樹脂膜形成材料であって、
前記熱硬化性樹脂は、
下記一般式(1)で表される構造単位aと、
下記一般式(2)で表される構造単位bと、
を含み、
全構造単位における構造単位aと構造単位bとの合計量が80モル%以上であり、
構造単位aに対する構造単位bのモル比(b/a)が、0.1以上4以下であり、
重量平均分子量が500以上10,000以下であり、25℃におけるトルエンに対する溶解度が30wt%以上である、樹脂膜形成材料
(一般式(1)中、R、R、RおよびRは水素原子を示す。nはである。)
(一般式(2)中、Qはビニル基、ブテニル基、またはヘキセニル基を示す。mは0、1または2である。)
A resin film-forming material containing a thermosetting resin,
The thermosetting resin is
A structural unit a represented by the following general formula (1),
A structural unit b represented by the following general formula (2),
Including,
the total amount of the structural units a and b in all structural units is 80 mol % or more;
the molar ratio of the structural unit b to the structural unit a (b/a) is 0.1 or more and 4 or less;
A resin film-forming material having a weight average molecular weight of 500 or more and 10,000 or less, and a solubility in toluene at 25°C of 30 wt% or more .
(In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent hydrogen atoms , and n is 0. )
(In general formula (2), Q represents a vinyl group, a butenyl group, or a hexenyl group , and m is 0, 1, or 2.)
前記熱硬化性樹脂の溶融温度が50℃以上250℃以下である、請求項に記載の樹脂膜形成材料2. The resin film forming material according to claim 1 , wherein the melting temperature of the thermosetting resin is 50°C or higher and 250°C or lower. 熱硬化性樹脂と、
有機溶剤と、
を含む樹脂ワニスであって、
前記熱硬化性樹脂は、
下記一般式(1)で表される構造単位aと、
下記一般式(2)で表される構造単位bと、
を含み、
全構造単位における構造単位aと構造単位bとの合計量が80モル%以上であり、
構造単位aに対する構造単位bのモル比(b/a)が、0.1以上4以下であり、
重量平均分子量が500以上10,000以下であり、25℃におけるトルエンに対する溶解度が30wt%以上である、樹脂ワニス。
(一般式(1)中、R 、R 、R およびR は水素原子を示す。nは0である。)
(一般式(2)中、Qはビニル基、ブテニル基、またはヘキセニル基を示す。mは0、1または2である。)
a thermosetting resin;
an organic solvent;
A resin varnish comprising:
The thermosetting resin is
A structural unit a represented by the following general formula (1),
A structural unit b represented by the following general formula (2),
Including,
the total amount of the structural units a and b in all structural units is 80 mol % or more;
the molar ratio of the structural unit b to the structural unit a (b/a) is 0.1 or more and 4 or less;
A resin varnish having a weight average molecular weight of 500 or more and 10,000 or less, and a solubility in toluene at 25°C of 30 wt% or more .
(In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent hydrogen atoms, and n is 0.)
(In general formula (2), Q represents a vinyl group, a butenyl group, or a hexenyl group, and m is 0, 1, or 2.)
前記有機溶剤が、アセトン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系溶剤、カビトール系溶剤、アニソール、N-メチルピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエーテルアセテート、トルエン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、およびメチルイソブチルケトンから選択される1種もしくは2種以上を含む、請求項3に記載の樹脂ワニス。 The resin varnish according to claim 3, wherein the organic solvent comprises one or more selected from the group consisting of acetone, ethyl acetate, cyclohexane, heptane, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, cellosolve-based solvents, carbitol-based solvents, anisole, N-methylpyrrolidone, propylene glycol monomethyl ether, methyl ether acetate, toluene, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone . 前記熱硬化性樹脂は、前記樹脂ワニス100質量%中に、5質量%以上50質量%以下の量で含まれる、請求項3に記載の樹脂ワニス。 The resin varnish according to claim 3 , wherein the thermosetting resin is contained in an amount of 5% by mass or more and 50% by mass or less based on 100% by mass of the resin varnish. 熱硬化性樹脂と、
ラジカル重合開始剤と、
を含む硬化性樹脂組成物であって、
前記熱硬化性樹脂は、
下記一般式(1)で表される構造単位aと、
下記一般式(2)で表される構造単位bと、
を含み、
全構造単位における構造単位aと構造単位bとの合計量が80モル%以上であり、
構造単位aに対する構造単位bのモル比(b/a)が、0.1以上4以下であり、
重量平均分子量が500以上10,000以下であり、25℃におけるトルエンに対する溶解度が30wt%以上である、硬化性樹脂組成物。
(一般式(1)中、R 、R 、R およびR は水素原子を示す。nは0である。)
(一般式(2)中、Qはビニル基、ブテニル基、またはヘキセニル基を示す。mは0、1または2である。)
a thermosetting resin;
a radical polymerization initiator;
A curable resin composition comprising:
The thermosetting resin is
A structural unit a represented by the following general formula (1),
A structural unit b represented by the following general formula (2),
Including,
the total amount of the structural units a and b in all structural units is 80 mol % or more;
the molar ratio of the structural unit b to the structural unit a (b/a) is 0.1 or more and 4 or less;
A curable resin composition having a weight average molecular weight of 500 or more and 10,000 or less, and a solubility in toluene at 25°C of 30 wt% or more .
(In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent hydrogen atoms, and n is 0.)
(In general formula (2), Q represents a vinyl group, a butenyl group, or a hexenyl group, and m is 0, 1, or 2.)
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