CN109415484B - 活性酯组合物及其固化物 - Google Patents

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Abstract

提供固化性高、并且固化物的低介电性等各性能优异的活性酯组合物、其固化物、使用前述活性酯组合物而成的半导体密封材料及印刷电路基板。活性酯组合物、其固化物、使用前述活性酯组合物而成的半导体密封材料及印刷电路基板，所述活性酯组合物的特征在于，将活性酯化合物(A)和含酚羟基化合物(B)作为必需的成分，所述活性酯化合物(A)为分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)与芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)的酯化物。

Description

活性酯组合物及其固化物
技术领域
本发明涉及固化性高、并且固化物的低介电性等各性能优异的活性酯组合物、固化性组合物和其固化物、使用前述固化性组合物而成的半导体密封材料及印刷电路基板。
背景技术
在半导体、多层印刷基板等中所用的绝缘材料的技术领域中，随着各种电子构件的薄型化、小型化，要求符合它们的市场动向的新的树脂材料的开发。例如，为了应对信号的高速化及高频化，减少发热能量损失，正在进行固化物的介电常数及介质损耗角正切均低的树脂材料的开发。进而，作为半导体密封材料所要求的性能，可列举出：为了提高回流焊性，要求高温条件下的弹性模量低；为了抑制半导体的薄型化带来的构件的“翘曲”导致的可靠性降低，要求固化收缩率低等。
作为固化物的介电常数、介质损耗角正切低的树脂材料，已知有使用二(α-萘基)间苯二甲酸酯作为环氧树脂的固化剂的技术(参照下述专利文献1)。专利文献1中记载的环氧树脂组合物通过使用二(α-萘基)间苯二甲酸酯作为环氧树脂固化剂，从而与使用苯酚酚醛清漆树脂这样的以往类型的环氧树脂固化剂的情况相比，固化物的介电常数、介质损耗角正切的值确实低，但固化性低、高温并且需要长时间下的固化，因此在工业上利用时生产率降低，在能量成本方面存在问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-82063号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此，本发明要解决的问题在于，提供固化性高、并且固化物的低介电性等各性能优异的活性酯组合物、固化性组合物和其固化物、使用前述固化性组合物而成的半导体密封材料及印刷电路基板。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述问题进行了深入研究，结果发现，含有含酚羟基化合物与芳香族多羧酸或其酰卤化物的酯化物和含酚羟基化合物的组合物的固化性高、并且固化物的低介电性等各性能优异，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种活性酯组合物，其特征在于，将活性酯化合物(A)和含酚羟基化合物(B)作为必需的成分，所述活性酯化合物(A)为分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)与芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)的酯化物。
本发明还涉及一种固化性组合物，其含有前述活性酯组合物和固化剂。
本发明还涉及一种固化物，其为前述固化性组合物的固化物。
本发明还涉及一种半导体密封材料，其是使用前述固化性组合物而成的。
本发明还涉及一种印刷电路基板，其是使用前述固化性组合物而成的。
发明的效果
根据本发明，能够提供固化性高、并且固化物的低介电性等各性能优异的活性酯组合物、固化性组合物和其固化物、使用前述固化性组合物而成的半导体密封材料及印刷电路基板。
具体实施方式
以下，详细地对本发明进行说明。
本发明的活性酯组合物的特征在于，将活性酯化合物(A)和含酚羟基化合物(B)作为必需的成分，所述活性酯化合物(A)为分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)与芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)的酯化物。
前述活性酯化合物(A)只要为分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)与芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)的酯化物，就对其具体结构没有特别限定，可以使用具有各种各样的分子结构的化合物。
前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)只要为芳香环上具有一个羟基的芳香族化合物，就可以为任意化合物，对其他具体结构没有特别限定。本发明中，分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)可以单独使用一种，也可以组合使用2种以上。前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)具体而言，可列举出苯酚或苯酚的芳香核上具有一个或多个取代基的苯酚化合物、萘酚或萘酚的芳香核上具有一个或多个取代基的萘酚化合物、蒽酚或蒽酚的芳香核上具有一个或多个取代基的蒽酚化合物等。芳香核上的取代基例如可列举出：甲基、乙基、乙烯基、丙基、丁基、戊基、己基、环己基、庚基、辛基、壬基等脂肪族烃基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等烷氧基；氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子；苯基、萘基、蒽基、及在它们的芳香核上前述脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子等进行了取代而成的芳基；苯基甲基、苯基乙基、萘基甲基、萘基乙基、及在它们的芳香核上前述脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子等进行了取代而成的芳烷基等。
这些当中，从得到固化收缩率小、高温条件下的弹性模量低的固化物的方面出发，优选苯酚化合物或萘酚化合物，更优选苯酚、萘酚或在它们的芳香核上具有1种或2种一个或多个脂肪族烃基或芳基的化合物。
前述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)只要为可与前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)具有的酚羟基反应而形成酯键的芳香族化合物，就对具体结构没有特别限定，可以为任意化合物。作为具体例，例如，可列举出间苯二甲酸、对苯二甲酸等苯二羧酸、偏苯三酸等苯三羧酸、萘-1,4-二羧酸、萘-2,3-二羧酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸等萘二羧酸、它们的酰卤化物、及在它们的芳香核上前述脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子等进行了取代而成的化合物等。酰卤化物例如可列举出酰氯化物、酰溴化物、酰氟化物、酰碘化物等。这些可以各自单独使用，也可以组合使用2种以上。其中，从成为固化时的收缩率及固化物在高温条件下的弹性模量均低的活性酯组合物的方面出发，优选间苯二甲酸、对苯二甲酸等苯二羧酸或其酰卤化物。
根据以上，作为前述活性酯化合物(A)的优选的具体结构，例如，可列举出下述结构式(1)等。
Figure BDA0001934919550000041
(式中R1各自独立地为脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子、芳基、芳烷基中的任意者，m为0或1～7的整数。)
前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)与前述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)的反应例如可以通过在碱催化剂的存在下、在40～65℃左右的温度条件下进行加热搅拌的方法来进行。反应根据需要可以在有机溶剂中进行。另外，反应结束后可以根据期望通过水洗、再沉淀等对反应产物进行纯化。
前述碱催化剂例如可列举出氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺、吡啶等。这些可以各自单独使用，也可以组合使用2种以上。另外，也可以以3.0～30％左右的水溶液的形式使用。其中，优选催化能力高的氢氧化钠或氢氧化钾。
前述有机溶剂例如可列举出丙酮、甲乙酮、环己酮等酮溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯等乙酸酯溶剂、溶纤剂、丁基卡必醇等卡必醇溶剂、甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。这些可以各自单独使用，也可以采用2种以上的混合溶剂。
对于前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)与前述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)的反应比例，从以高收率获得目标活性酯化合物(A)的方面出发，优选相对于前述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)具有的羧基或酰卤基团的合计1摩尔，前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)为0.95～1.05摩尔的比例。
对于前述活性酯化合物(A)的熔融粘度，优选依据ASTM D4287、用ICI粘度计测定的150℃下的值为0.01～5dPa·s的范围。
对于本发明的活性酯组合物，可以与前述活性酯化合物(A)一起含有其他活性酯化合物或树脂。前述其他活性酯化合物或树脂例如可列举出将分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a3)、分子结构中具有2个以上酚羟基的化合物(a4)及芳香族多羧酸或其酰卤化物(a5)作为必需的反应原料的活性酯树脂(A’)等。
对于前述活性酯树脂(A’)，前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a3)可列举出与前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)同样的化合物。
前述分子结构中具有2个以上酚羟基的化合物(a4)例如可列举出：将与前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)同样的化合物作为反应原料的酚醛清漆型树脂、将与前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)同样的化合物和下述结构式(x-1)～(x-5)中的任意者所示的化合物(x)作为必需的反应原料的反应物等。
Figure BDA0001934919550000061
[式中h为0或1。R2各自独立地为脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子、芳基、芳烷基中的任意者，i为0或1～4的整数。Z为乙烯基、卤代甲基、羟基甲基、烷氧基甲基中的任意者。Y为碳原子数1～4的亚烷基、氧原子、硫原子、羰基中的任意者。j为1～4的整数。]
化合物(a4)例如可以通过将前述化合物(a1)和化合物(x)在酸催化剂条件下、在80～180℃左右的温度条件下加热搅拌的方法来制造。
前述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a5)可列举出与前述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)同样的化合物。
前述活性酯树脂(A’)除了前述(a3)～(a5)成分以外，还可以以其他化合物为反应原料。其他化合物例如可列举出用于导入脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子、芳基、芳烷基作为活性酯树脂(A2)中的芳香环上的取代基的取代基导入剂(a6)等。
对制造前述活性酯树脂(A’)的方法没有特别限定，例如，可以通过在碱催化剂的存在下、在40～65℃左右的温度条件下对包含前述(a3)～(a5)成分的反应原料进行加热搅拌的方法来进行。反应根据需要可以在有机溶剂中进行。另外，反应结束后可以根据期望通过水洗、再沉淀等对反应产物进行纯化。
前述碱催化剂例如可列举出氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺、吡啶等。这些可以各自单独使用，也可以组合使用2种以上。另外，也可以以3.0～30％左右的水溶液的形式使用。其中，优选催化能力高的氢氧化钠或氢氧化钾。
前述有机溶剂例如可列举出丙酮、甲乙酮、环己酮等酮溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯等乙酸酯溶剂、溶纤剂、丁基卡必醇等卡必醇溶剂、甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。这些可以各自单独使用，也可以采用2种以上的混合溶剂。
前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a3)、前述分子结构中具有2个以上酚羟基的化合物(a4)、及前述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a5)的反应比例可以根据期望的分子设计来适宜变更。其中，从成为溶剂溶解性高、容易用于各种用途的活性酯树脂组合物的方面出发，优选前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a3)具有的羟基的摩尔数(a3OH)与前述分子结构中具有2个以上酚羟基的化合物(a4)具有的羟基的摩尔数(a4OH)的比例[(a3OH)/(a4OH)]为10/90～75/25的比例、更优选为25/75～50/50的比例。
另外，优选相对于芳香族多羧酸或其酰卤化物(a5)具有的羧基或酰卤基团的合计1摩尔，前述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a3)具有的羟基的摩尔数与前述分子结构中具有2个以上酚羟基的化合物(a4)具有的羟基的摩尔数的合计为0.95～1.05摩尔的比例。
对于活性酯树脂(A’)，其重均分子量(Mw)优选为600～5,000的范围、特别优选为800～3,000的范围。需要说明的是，活性酯树脂(A’)的重均分子量(Mw)为利用下述条件的GPC测定的值。
测定装置：东曹株式会社制“HLC-8320GPC”、
柱：东曹株式会社制保护柱“HXL-L”
+东曹株式会社制“TSK-GEL G4000HXL”
+东曹株式会社制“TSK-GEL G3000HXL”
+东曹株式会社制“TSK-GEL G2000HXL”
+东曹株式会社制“TSK-GEL G2000HXL”
检测器：RI(示差折射计)
数据处理：东曹株式会社制“GPC工作站EcoSEC-WorkStation”
测定条件：柱温度 40℃
展开溶剂 四氢呋喃
流速 1.0ml/分钟
标准：依据前述“GPC-8320”的测定手册，使用分子量已知的下述单分散聚苯乙烯。
(使用聚苯乙烯)
东曹株式会社制“A-500”
东曹株式会社制“A-1000”
东曹株式会社制“A-2500”
东曹株式会社制“A-5000”
东曹株式会社制“F-1”
东曹株式会社制“F-2”
东曹株式会社制“F-4”
东曹株式会社制“F-10”
东曹株式会社制“F-20”
东曹株式会社制“F-40”
东曹株式会社制“F-80”
东曹株式会社制“F-128”
试样：用微型过滤器对以树脂固体成分换算为1.0质量％的四氢呋喃溶液进行过滤而得到的物质(50μl)
另外，前述活性酯树脂(A’)的软化点以基于JIS K7234测定的值计优选为100～180℃的范围、更优选为120～170℃的范围。
本发明的活性酯组合物同时含有前述活性酯化合物(A)和前述活性酯树脂(A’)的情况下，对于前述活性酯化合物(A)相对于两者的合计的比例，从成为固化时的收缩率及固化物在高温条件下的弹性模量均低的活性酯组合物的方面出发，优选为40～99质量％的范围、更优选为50～99质量％的范围、特别优选为65～99质量％的范围。
前述含酚羟基化合物(B)只要为分子结构中具有一个或多个酚羟基的化合物，就对其具体结构、分子量、羟基当量等没有特别限定，可以使用多种多样的化合物。
作为前述含酚羟基化合物(B)，例如，可列举出苯、萘、蒽骨架上具有一个或多个酚羟基的含酚羟基单分子化合物(B1)、将前述含酚羟基单分子化合物(B1)作为反应原料的含酚羟基树脂(B2)等。
关于前述含酚羟基单分子化合物(B1)，对于一分子中的酚羟基的数量，从成为固化性与固化物的低介电性等各性能的平衡优异的活性酯组合物的方面出发，优选为1～3的范围。即，前述含酚羟基单分子化合物(B1)可列举出苯酚、二羟基苯、三羟基苯、萘酚、二羟基萘、三羟基萘、蒽酚、二羟基蒽、三羟基蒽、它们的芳香核上具有一个或多个取代基的化合物。芳香核上的取代基例如可列举出甲基、乙基、乙烯基、丙基、丁基、戊基、己基、环己基、庚基、辛基、壬基等脂肪族烃基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等烷氧基；氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子；苯基、萘基、蒽基、及在它们的芳香核上前述脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子等进行了取代而成的芳基；苯基甲基、苯基乙基、萘基甲基、萘基乙基、及在它们的芳香核上前述脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子等进行了取代而成的芳烷基等。这些当中，从成为固化性与固化物的低介电性等各性能的平衡优异的活性酯组合物的方面出发，优选苯酚、二羟基苯、三羟基苯、萘酚、二羟基萘、三羟基萘、蒽酚、二羟基蒽、三羟基蒽中的任意化合物。
含酚羟基树脂(B2)例如可列举出作为前述含酚羟基单分子化合物(B1)与醛化合物的缩合反应物的酚醛清漆型树脂、将前述含酚羟基单分子化合物(B1)和前述结构式(x-1)～(x-5)中的任意者所示的化合物(x)作为必需的反应原料的反应物等。
对于作为前述含酚羟基单分子化合物(B1)与醛化合物的缩合反应物的酚醛清漆型树脂，使用的醛化合物除了甲醛以外，还可列举出乙醛等烷基醛、苯甲醛等芳香族醛等。前述含酚羟基单分子化合物(B1)与醛化合物的反应比例根据期望的分子量等来适宜调整，例如，优选相对于前述含酚羟基单分子化合物(B1)1摩尔以0.01～0.9摩尔的范围使用醛化合物。该酚醛清漆型树脂可以通过与通常的苯酚酚醛清漆型树脂同样的方法来制造，例如，可以通过在酸催化剂条件下、根据需要使用有机溶剂、在80～180℃左右的温度条件下进行加热搅拌的方法来制造。前述酚醛清漆型树脂的羟基当量优选为100～250g/当量的范围、软化点优选为60～130℃的范围。
将前述含酚羟基单分子化合物(B1)和前述结构式(x-1)～(x-5)中的任意者所示的化合物(x)作为必需的反应原料的反应物例如可以通过如下方法来制造：将前述含酚羟基单分子化合物(B1)和前述化合物(x)、在酸催化剂条件下、根据需要使用有机溶剂、在80～180℃左右的温度条件下进行加热搅拌。得到的反应物的羟基当量优选为150～300g/当量的范围、软化点优选为60～150℃的范围。将前述含酚羟基单分子化合物(B1)与前述结构式(x-1)～(x-5)中的任意者所示的化合物(x)作为必需的反应原料的反应物中，使用前述结构式(x-2)所示的化合物作为化合物(x)而得到的物质通常相当于被称为苯酚芳烷基树脂等的物质。另外，使用前述结构式(x-3)所示的化合物作为化合物(x)而得到的物质通常相当于被称为联苯芳烷基树脂等的物质。
本发明的活性酯组合物中，前述活性酯化合物(A)与前述含酚羟基化合物(B)的配混比例根据期望的固化性、固化物的物性来适宜调整，特别是从固化性与固化物的物性的平衡优异的方面出发，优选相对于前述活性酯化合物(A)100质量份，以0.1～300质量份的范围含有前述含酚羟基化合物(B)。进而作为前述含酚羟基化合物(B)使用前述含酚羟基单分子化合物(B1)的情况下，相对于前述活性酯化合物(A)100质量份，优选以0.1～50质量份的范围含有前述含酚羟基单分子化合物(B1)、优选以0.5～20质量份的范围含有。另一方面，作为前述含酚羟基化合物(B)使用前述含酚羟基树脂(B2)的情况下，相对于前述活性酯化合物(A)100质量份，优选以1～300质量份的范围含有前述含酚羟基树脂(B2)、优选以5～200质量份的范围含有、进一步优选以10～200质量份的范围含有。
对于本发明的活性酯组合物的官能团当量，从固化性与固化物的物性的平衡优异的方面出发，优选为150～360g/当量的范围。需要说明的是，本发明中活性酯组合物中的官能团是指活性酯组合物中的酯键合部位与酚羟基。另外，活性酯组合物的官能团当量为根据反应原料的投入量算出的值。
本发明的固化性组合物含有前述活性酯组合物和固化剂。前述固化剂只要为可与本发明的活性酯组合物反应的化合物即可，没有特别限定，可以利用各种化合物。作为固化剂的一例，例如，可列举出环氧树脂。
前述环氧树脂例如可列举出苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、四苯酚乙烷型环氧树脂、二环戊二烯-苯酚加成反应型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂等。
本发明的固化性组合物中，活性酯组合物与固化剂的配混比例没有特别限定，可以根据期望的固化物性能等进行适宜调整。作为使用环氧树脂作为固化剂时的配混的一例，优选相对于环氧树脂中的环氧基的合计1摩尔，前述活性酯组合物中的官能团的合计为0.7～1.5摩尔的比例。
本发明的固化性组合物可以还含有固化促进剂。前述固化促进剂例如可列举出磷系化合物、叔胺、咪唑化合物、吡啶化合物、有机酸金属盐、路易斯酸、胺络盐等。其中，从固化性、耐热性、介电特性、耐吸湿性等优异的方面出发，磷系化合物优选三苯基膦、叔胺优选1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-十一碳烯(DBU)、咪唑化合物优选2-乙基-4-甲基咪唑、吡啶化合物优选4-二甲基氨基吡啶、2-苯基咪唑。这些固化促进剂的添加量在固化性组合物100质量份中优选为0.01～15质量％的范围。
本发明的固化性组合物还可以含有其他树脂成分。其他树脂成分例如可列举出二氨基二苯基甲烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、二氨基二苯基砜、异佛尔酮二胺、咪唑、BF3-胺络合物、胍衍生物等胺化合物；双氰胺、由亚麻酸的二聚体与乙二胺合成的聚酰胺树脂等酰胺化合物；邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐等酸酐；氰酸酯树脂；双马来酰亚胺树脂；苯并噁嗪树脂；苯乙烯-马来酸酐树脂；二烯丙基双酚、三烯丙基异氰脲酸酯所代表的含烯丙基树脂；多聚磷酸酯、磷酸酯-碳酸酯共聚物等。这些可以各自单独使用，也可以组合使用2种以上。
这些其他树脂成分的配混比例没有特别限定，可以根据期望的固化物性能等进行适宜调整。作为配混比例的一例，优选以本发明的固化性组合物中1～50质量％的范围使用。
本发明的固化性组合物根据需要可以含有阻燃剂、无机质填充材料、硅烷偶联剂、脱模剂、颜料、乳化剂等各种添加剂。
前述阻燃剂例如可列举出红磷、磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸三铵、多聚磷酸铵等磷酸铵、磷酸酰胺等无机磷化合物；磷酸酯化合物、膦酸化合物、次膦酸化合物、氧化膦化合物、正膦化合物、有机系含氮磷化合物、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(2,7-二羟基萘基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等环状有机磷化合物、及使其与环氧树脂、酚醛树脂等化合物反应而得到的衍生物等有机磷化合物；三嗪化合物、氰脲酸化合物、异氰脲酸化合物、吩噻嗪等氮系阻燃剂；硅油、有机硅橡胶、有机硅树脂等有机硅系阻燃剂；金属氢氧化物、金属氧化物、金属碳酸盐化合物、金属粉、硼化合物、低熔点玻璃等无机阻燃剂等。使用这些阻燃剂的情况下，优选为在固化性组合物中0.1～20质量％的范围。
前述无机质填充材料例如在将本发明的固化性组合物用于半导体密封材料用途时等配混。前述无机质填充材料例如可列举出熔融二氧化硅、晶体二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氢氧化铝等。其中，从可配混更多无机质填充材料的方面出发，优选前述熔融二氧化硅。前述熔融二氧化硅可以使用破碎状、球状中的任意者，为了提高熔融二氧化硅的配混量、并且抑制固化性组合物的熔融粘度的上升，优选主要使用球状的熔融二氧化硅。进而，为了提高球状二氧化硅的配混量，优选适当地调整球状二氧化硅的粒度分布。对于其填充率，优选在固化性组合物100质量份中以0.5～95质量份的范围配混。
此外，将本发明的固化性组合物用于导电糊剂等用途的情况下，可以使用银粉、铜粉等导电性填充剂。
本发明的活性酯组合物及使用其的固化性组合物具有固化性高、固化物的低介电性等各性能优异的特征。作为固化物性能，除了低介电性以外，还可列举出高温条件下的弹性模量低、耐吸湿性、耐热性优异等。此外，固化时的固化收缩率低、在通用有机溶剂中的溶解性高等树脂材料所要求的一般的要求性能也足够高。因此，除了半导体密封材料、印刷电路基板、抗蚀材料等电子材料用途以外，还可以广泛用于涂料、粘接剂、成型品等用途。
将本发明的固化性组合物用于半导体密封材料用途的情况下，通常优选配混无机质填充材料。半导体密封材料例如可以使用挤出机、捏合机、辊等将配混物混合来制备。对于使用所得半导体密封材料将半导体封装体成型的方法，例如，可列举出使用铸模或传递成型机、注射成型机等将该半导体密封材料成型，进而在50～200℃的温度条件下加热2～10小时的方法，通过这样的方法，能够得到作为成型物的半导体装置。
将本发明的固化性组合物用于印刷电路基板用途、积层粘接薄膜用途的情况下，通常优选配混有机溶剂并稀释而使用。前述有机溶剂可列举出甲乙酮、丙酮、二甲基甲酰胺、甲基异丁基酮、甲氧基丙醇、环己酮、甲基溶纤剂、二乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等。有机溶剂的种类、配混量可以根据固化性组合物的使用环境来适宜调整，例如，在印刷电路板用途中，优选为甲乙酮、丙酮、二甲基甲酰胺等沸点为160℃以下的极性溶剂，优选以成为40～80质量％的比例使用不挥发成分。积层粘接薄膜用途中，优选使用丙酮、甲乙酮、环己酮等酮溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯等乙酸酯溶剂、溶纤剂、丁基卡必醇等卡必醇溶剂、甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等，不挥发成分优选以30～60质量％的比例使用。
另外，对于使用本发明的固化性组合物制造印刷电路基板的方法，例如，可列举出使固化性组合物浸渗于强化基材并固化而得到预浸料，将其与铜箔重叠而进行加热压接的方法。前述强化基材可列举出纸、玻璃布、玻璃无纺布、芳纶纸、芳纶布、玻璃垫、玻璃粗纱布等。固化性组合物的浸渗量没有特别限定，通常以预浸料中的树脂成分成为20～60质量％的方式进行制备。
实施例
接着通过实施例、比较例具体地对本发明进行说明。实施例中的“份”及“％”的记载只要没有特别说明就为质量基准。
本实施例中，活性酯化合物(A)的熔融粘度为依据ASTM D4287、用ICI粘度计测定的150℃下的值。
制造例1活性酯化合物(A1)的制造
在安装有温度计、滴液漏斗、冷凝管、分馏管、搅拌器的烧瓶中，投入间苯二甲酰氯202.0g、甲苯1250g，边对体系内进行减压氮气置换边使其溶解。接着，投入1-萘酚288.0g，边对体系内进行减压氮气置换边使其溶解。加入四丁基溴化铵0.63g，边实施氮气吹扫边将体系内控制为60℃以下，用3小时滴加20％氢氧化钠水溶液400g。滴加结束后，保持该状态继续搅拌1小时使其反应。反应结束后，将反应混合物静置，进行分液，去除水层。向残留的有机层中加入水，进行约15分钟搅拌混合后，将混合物静置，进行分液，去除水层。重复该操作至水层的pH变为7为止后，通过倾析器脱水将水分和甲苯去除，得到活性酯化合物(A1)，活性酯化合物(A1)的熔融粘度为0.6dPa·s。
制造例2活性酯化合物(A-2)的制造
在安装有温度计、滴液漏斗、冷凝管、分馏管、搅拌器的烧瓶中，投入间苯二甲酰氯202.0g、甲苯1400g，边对体系内进行减压氮气置换边使其溶解。接着，投入邻苯基苯酚340.0g，边对体系内进行减压氮气置换边使其溶解。加入四丁基溴化铵0.70g，边实施氮气吹扫边将体系内控制为60℃以下，用3小时滴加20％氢氧化钠水溶液400g。滴加结束后，保持该状态继续搅拌1小时使其反应。反应结束后，将反应混合物静置，进行分液，去除水层。向残留的有机层中加入水，进行约15分钟搅拌混合后，将混合物静置，进行分液，去除水层。重复该操作至水层的pH变为7为止后，通过倾析器脱水将水分和甲苯去除，得到活性酯化合物(A-2)。活性酯化合物(A-2)的熔融粘度为0.2dP.s。
实施例1～7及比较例1、2
按下述表1所示的比例配混各成分，得到固化性组合物。对所得固化性组合物按照下述要领测定凝胶时间、固化物的介电常数、高温条件下的弹性模量。将结果示于表1。
凝胶时间的测定
按表1所示的比例配混各成分，制成固化性组合物后立即将固化性组合物0.15g载置于加热至175℃的热板上，边用刮铲搅拌边测定变为凝胶状为止的时间。重复三次该操作，用其平均值进行评价。
A：10秒以上且不足50秒
B：50秒以上且不足100秒
C：100秒以上且不足150秒
D：150秒以上
介电常数的测定
使用压制机将固化性组合物流入模板，在175℃的温度下进行10分钟成型。从模板中取出成型物、在175℃的温度下固化5小时。将固化后的成型物切出为1mm×54mm×1.6mm的尺寸，将其作为试验片。
对加热真空干燥后、在23℃、湿度50％的室内保管24小时的试验片，依据JIS-C-6481、使用Agilent Technologies公司制阻抗材料分析仪“HP4291B”，测定1GHz下的介电常数及介质损耗角正切。
A：不足3.00
B：3.00以上
高温条件下的弹性模量的测定
使用压制机将固化性组合物流入模板，在175℃的温度下进行10分钟成型。从模板中取出成型物，在175℃的温度下固化5小时。将固化后的成型物切出为5mm×54mm×2.4mm的尺寸，将其作为试验片。
使用粘弹性测定装置(Rheometric公司制“固体粘弹性测定装置RSAII”)，通过矩形拉伸法、在频率1Hz、升温温度3℃/分钟的条件下测定试验片在260℃下的储能模量。
A：1MPa以上且不足25MPa
B：25MPa以上且不足50MPa
C：50MPa以上
[表1]
Figure BDA0001934919550000171
表中各成分的详细情况
含酚羟基单分子化合物(B1-1)：邻苯三酚
含酚羟基树脂(B2-1)：苯酚酚醛清漆树脂(DIC株式会社制“TD-2131”、羟基当量104g/当量、软化点80℃)
含酚羟基树脂(B2-2)：苯酚芳烷基树脂(AIR WATER INC.制“HE100C-15”、羟基当量174g/当量、软化点75℃)
含酚羟基树脂(B2-3)：联苯芳烷基树脂(AIR WATER INC.制“HE200C-10”、羟基当量204g/当量、软化点72℃)
环氧树脂(1)：甲酚酚醛清漆型环氧树脂(DIC株式会社制“N-655-EXP-S”、环氧当量202g/当量)
实施例8～14及比较例3
按下述表2所示的比例配混各成分，得到固化性组合物。对所得固化性组合物按照下述要领测定固化物的耐吸湿性和固化收缩率。将结果示于表2。
耐吸湿性的评价
使用压制机将固化性组合物流入模板，在175℃的温度下进行10分钟成型。从模板中取出成型物，在175℃的温度下固化5小时。将固化后的成型物切出为90mm×110mm×2.4mm的尺寸，将其作为试验片。
将所得成型物在85℃/85％RH的气氛下放置300小时，进行吸湿试验。测定试验前后的成型物的质量，将其质量变化率作为吸湿率进行评价。
A：不足1质量％
B：1质量％以上
固化收缩率的测定
使用传递成型机(Kohtaki Precision Machine Co.,Ltd.制“KTS-15-1.5C”)，在模具温度154℃、成型压力9.8MPa、固化时间600秒的条件下，将固化性组合物注入成型，得到纵110mm、横12.7mm、厚度1.6mm的成型物。接着，使所得成型物在175℃下固化5小时后，在室温(25℃)下放置24小时以上，将其作为试验片。分别测定试验片在室温下的纵向尺寸、模具在154℃下的纵向内尺寸，通过下述式算出固化收缩率。
固化收缩率(％)＝{(模具在154℃下的纵向内尺寸)-(试验片在室温下的纵向尺寸)}/(模具在154℃下的纵向内尺寸)×100(％)
A：不足1％
B：1％以上
[表2]
Figure BDA0001934919550000191

Claims (15)

1.一种活性酯组合物，其特征在于，将活性酯化合物(A)和含酚羟基化合物(B)作为必需的成分，所述活性酯化合物(A)为分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)与芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)的酯化物，
所述含酚羟基化合物(B)为选自下述中的一种以上：苯、萘、蒽骨架上具有一个或多个酚羟基的含酚羟基单分子化合物(B1)；作为所述苯、萘、蒽骨架上具有一个或多个酚羟基的含酚羟基单分子化合物(B1)与醛化合物的缩合反应物且羟基当量为100～250g/当量的范围的酚醛清漆型树脂；作为以所述苯、萘、蒽骨架上具有一个或多个酚羟基的含酚羟基单分子化合物(B1)和下述结构式(x-1)～(x-4)中的任意者所示的化合物(x)为必需的反应原料的反应物且羟基当量为150～300g/当量的范围的物质，
Figure FDA0002792795730000011
式中h为0或1，R2各自独立地为脂肪族烃基、烷氧基、卤素原子、芳基、芳烷基中的任意者，i为0或1～4的整数，Z为乙烯基、卤代甲基、羟基甲基、烷氧基甲基中的任意者，Y为碳原子数1～4的亚烷基、氧原子、硫原子、羰基中的任意者，j为1～4的整数。
2.根据权利要求1所述的活性酯组合物，其中，所述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)为苯酚或苯酚的芳香核上具有一个或多个取代基的苯酚化合物、萘酚或萘酚的芳香核上具有一个或多个取代基的萘酚化合物。
3.根据权利要求1所述的活性酯组合物，其中，所述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)为苯二羧酸、苯三羧酸、萘二羧酸中的任意者。
4.根据权利要求3所述的活性酯组合物，其中，所述苯二羧酸为间苯二甲酸或对苯二甲酸。
5.根据权利要求3所述的活性酯组合物，其中，所述苯三羧酸为偏苯三酸。
6.根据权利要求3所述的活性酯组合物，其中，所述萘二羧酸为萘-1,4-二羧酸、萘-2,3-二羧酸、萘-2,6-二羧酸或萘-2,7-二羧酸。
7.根据权利要求1所述的活性酯组合物，其中，所述分子结构中具有一个酚羟基的化合物(a1)为苯酚或苯酚的芳香核上具有一个或多个取代基的苯酚化合物、萘酚或萘酚的芳香核上具有一个或多个取代基的萘酚化合物，并且，所述芳香族多羧酸或其酰卤化物(a2)为苯二羧酸、苯三羧酸、萘二羧酸中的任意者。
8.根据权利要求7所述的活性酯组合物，其中，所述苯二羧酸为间苯二甲酸或对苯二甲酸。
9.根据权利要求7所述的活性酯组合物，其中，所述苯三羧酸为偏苯三酸。
10.根据权利要求7所述的活性酯组合物，其中，所述萘二羧酸为萘-1,4-二羧酸、萘-2,3-二羧酸、萘-2,6-二羧酸或萘-2,7-二羧酸。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的活性酯组合物，其中，相对于所述活性酯化合物(A)100质量份，以0.1～300质量份的范围含有所述含酚羟基化合物(B)。
12.一种固化性组合物，其含有权利要求1～11中任一项所述的活性酯组合物和固化剂。
13.一种固化物，其为权利要求12所述的固化性组合物的固化物。
14.一种半导体密封材料，其使用了权利要求12所述的固化性组合物。
15.一种印刷电路基板，其使用了权利要求12所述的固化性组合物。
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