CN110177820B - 环氧树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有优良的低介电特性的环氧树脂组合物。具体而言，提供含有具有特定的结构的环氧树脂和聚苯醚的环氧树脂组合物。

Description

环氧树脂组合物
技术领域
本发明涉及环氧树脂组合物。另外，还涉及该组合物的制造方法和该组合物的用途等。
背景技术
作为热固性树脂之一的环氧树脂由于其固化物具有优良的耐热性、电绝缘性等特性，因此被用于电气和电子材料、涂料、胶粘剂、复合材料等各种各样的领域中。特别是在电气和电子材料领域中，环氧树脂被用于半导体封装材料、印刷基板材料等。
近年来，伴随着电子器件的高性能化和轻薄短小化，传输信号的高频化不断发展。伴随着高频化，对于印刷布线板和半导体封装材料中使用的材料强烈要求高频区域中的低介电化。在该领域中，环氧树脂等热固性树脂作为基板材料、封装材料被广泛使用。在专利文献1中记载了：含有聚苯醚的环氧树脂组合物具有低介电特性。另一方面，在专利文献2中记载了含有硅原子的环氧树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-231728号公报
专利文献2：英国专利第1123960号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1中，通过使用聚苯醚作为固化剂而改善了特定的环氧树脂固化物的各种特性，但还不能说是充分的。
因此，本发明的课题在于提供具有优良的低介电特性的环氧树脂组合物。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，含有具有特定的化学结构的环氧树脂和聚苯醚的环氧树脂组合物具有优良的低介电特性，并进一步反复进行了研究，从而完成了本发明。
本发明包括下述所示的主题。
项1.一种环氧树脂组合物，其含有式(1)所表示的环氧树脂和聚苯醚。
Figure BDA0002123381800000021
(式中，X环为饱和烃环或不饱和烃环、或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合或以2个连接而成的结构的环，
RXa、RXb、RXc和RXd相同或不同，表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、低级烯基、卤素原子或式(3)所表示的基团，
Figure BDA0002123381800000022
(式中，R1相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R2表示碳原子数1～18的亚烷基，该基团的除直接键合在硅原子上的碳原子以外的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R3相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
m表示0～6的整数，
n表示0～3的整数。)
其中，RXa、RXb、RXc和RXd中，至少一个为式(3)所表示的基团，
在形成构成X环的烃环并且未键合RXa、RXb、RXc和RXd的碳原子上键合的氢原子可以被低级烷基、低级烷氧基、低级烯基或卤素原子取代。)
项2.如项1所述的环氧树脂组合物，其中，上述具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2个连接而成的结构的环为式(2)所表示的环。
Figure BDA0002123381800000031
(式中，X1环和X2环相同或不同，表示饱和烃环或不饱和烃环，Y表示结合键、可以被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基、氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、-SO-或-SO2-。)
项3.如项1或2所述的环氧树脂组合物，其中，
上述饱和烃环为碳原子数4～8的饱和烃环，
上述不饱和烃环为碳原子数4～8的不饱和烃环。
项4.如项1所述的环氧树脂组合物，其中，含有选自由式(1-iia)所表示的环氧树脂以及式(1-iiia)所表示的环氧树脂组成的组中的至少一种环氧树脂和聚苯醚。
Figure BDA0002123381800000041
(式中，Xii表示从饱和烃环或不饱和烃环或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合而成的结构的环中除去2个氢原子而得到的二价基团、或者式(2g-iia)所表示的二价基团，
Figure BDA0002123381800000042
(式中，Y表示结合键、可以被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基、氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、-SO-或-SO2-。)
R1相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R2相同或不同，表示碳原子数1～18的亚烷基，该基团的除直接键合在硅原子上的碳原子以外的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R3相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
m表示0～6的整数，
n表示0～3的整数。)
Figure BDA0002123381800000043
(式中，Xiii表示从饱和烃环或不饱和烃环或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合而成的结构的环中除去3个氢原子而得到的三价基团、或者式(2g-iiia)所表示的三价基团，
Figure BDA0002123381800000051
(式中，Y与前述相同。)
R1、R2、R3、m和n与前述相同。)
项5.如项1～4中任一项所述的环氧树脂组合物，其中，上述聚苯醚的分子量为500～200000。
项6.如项1～5中任一项所述的环氧树脂组合物，其中，上述聚苯醚的反应性的官能团当量为200～5000g/eq。优选为项5所述的环氧树脂组合物，其中，上述聚苯醚的分子量为500以上且小于5000，并且反应性的官能团当量为200～5000g/eq。
项7.一种固化物，其为项1～6中任一项所述的环氧树脂组合物的固化物。
项8.一种半导体封装体、液态封装材料、灌封材料、密封材料、层间绝缘膜、胶粘层、覆盖膜、电磁波屏蔽膜、印刷基板材料或复合材料，其使用了项1～6中任一项所述的环氧树脂组合物或项7所述的固化物。
项9.如项1～6中任一项所述的环氧树脂组合物或项7所述的固化物，其用于半导体封装体、液态封装材料、灌封材料、密封材料、层间绝缘膜、胶粘层、覆盖膜、电磁波屏蔽膜、印刷基板材料或复合材料的用途。
项10.项1～6中任一项所述的环氧树脂组合物或项7所述的固化物在制造半导体封装体、液态封装材料、灌封材料、密封材料、层间绝缘膜、胶粘层、覆盖膜、电磁波屏蔽膜、印刷基板材料或复合材料中的应用。
发明效果
本发明的环氧树脂组合物含有上述式(1)所表示的环氧树脂和聚苯醚，因此，其固化物具有优良的电特性(低介电特性)和与金属的高胶粘强度。因此，本发明的环氧树脂组合物能够适合用于例如半导体封装体、液态封装材料、灌封材料、密封材料、层间绝缘膜、胶粘层、覆盖膜、电磁波屏蔽膜、印刷基板材料、复合材料等广泛的用途。
具体实施方式
以下，对本发明的各实施方式更详细地进行说明。
本发明中包含的环氧树脂组合物含有式(1)所表示的环氧树脂和聚苯醚。
Figure BDA0002123381800000061
式(1)中，RXa、RXb、RXc和RXd相同或不同，表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、低级烯基、卤素原子或式(3)所表示的基团(以下有时称为“式(3)的基团”)。
Figure BDA0002123381800000071
需要说明的是，以下，有时将低级烷基、低级烷氧基和低级烯基统称为“低级碳取代基”。在本发明中，低级碳取代基中，更优选低级烷基或低级烷氧基。
其中，RXa、RXb、RXc和RXd中，至少一个为式(3)的基团。换言之，RXa、RXb、RXc和RXd中，3个为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、1个为式(3)的基团，或者2个为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、2个为式(3)的基团，或者1个为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、3个为式(3)的基团，或者全部为式(3)的基团。更具体而言，例如，RXa、RXb、RXc和RXd中，可能是(i)RXa、RXb和RXc为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、RXd为式(3)的基团，或者(ii)RXa和RXb为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、RXc和RXd为式(3)的基团，或者(iii)RXa为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、RXb、RXc和RXd为式(3)的基团，或者(iv)RXa、RXb、RXc和RXd全部为式(3)的基团。需要说明的是，更优选RXa、RXb、RXc和RXd中不为式(3)的基团的基团为氢原子或低级碳取代基。
式(1)中，RXa、RXb、RXc和RXd可以相同或不同，因此，在(i)RXa、RXb和RXc为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、RXd为式(3)的基团的情况下，RXa、RXb和RXc可以相同或不同。在(ii)RXa和RXb为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、RXc和RXd为式(3)的基团的情况下，RXa和RXb可以相同或不同，RXc和RXd也可以相同或不同。在(iii)RXa为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、RXb、RXc和RXd为式(3)的基团的情况下，RXb、RXc和RXd可以相同或不同。在(iv)RXa、RXb、RXc和RXd全部为式(3)的基团的情况下，RXa、RXb、RXc和RXd可以相同或不同。需要说明的是，在上述任意一种情况下，都更优选式(3)的基团相同。
另外，在RXa、RXb、RXc和RXd中2个或3个为卤素原子或低级碳取代基的情况下，这些卤素原子或低级碳取代基也可以相同或不同。这种情况下，进一步优选RXa、RXb、RXc和RXd中2个或3个为相同的低级碳取代基。
本说明书中，低级碳取代基是指低级烷基、低级烷氧基或低级烯基。此处的低级意味着碳原子数为1～6(1、2、3、4、5或6)。低级碳取代基中，优选为低级烷基或低级烷氧基。作为低级烷基，具体而言，可以优选例示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等。作为低级烷氧基，可以优选例示甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基等。
另外，本说明书中，卤素原子为氟原子、氯原子、溴原子或碘原子，优选为氟原子、氯原子或溴原子，更优选为氟原子或溴原子。
式(1)中，X环表示饱和烃环或不饱和烃环、或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合或以2个连接而成的结构的环。本说明书中，作为饱和烃环，优选例如碳原子数4～8(4、5、6、7或8)的饱和烃环，特别优选环戊烷环、环己烷环等。另外，本说明书中，作为不饱和烃环，优选例如碳原子数4～8(4、5、6、7或8)的不饱和烃环，特别优选苯环等。另外，本说明书中，作为具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合而成的结构的环，优选饱和烃环和/或不饱和烃环以2个、3个或4个稠合而成的环，更优选饱和烃环和/或不饱和烃环以2个或3个稠合而成的环。更具体而言，可以列举例如十氢化萘环、金刚烷环、萘环、菲环、蒽环、芘环、苯并菲环、四氢化萘环、1,2,3,4,5,6,7,8-八氢化萘环、降冰片烯环等。
需要说明的是，本说明书中，有时将饱和烃环或不饱和烃环、或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合而成的结构的环统称为“烃环”。
作为具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2个连接而成的结构的环，优选式(2)所表示的环。
Figure BDA0002123381800000091
式(2)中，X1环和X2环相同或不同，表示饱和烃环或不饱和烃环。即，X1环和X2环两者均为饱和烃环，或者两者均为不饱和烃环，或者一者为饱和烃环且另一者为不饱和烃环。优选X1环和X2环两者均为饱和烃环、或者两者均为不饱和烃环。例如，优选X1环和X2环两者为苯环、两者为环己烷环、或者一者为苯环且另一者为环己烷环，更优选两者为苯环。
另外，Y表示结合键、可以被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基、氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、-SO-或-SO2-。作为此处的碳原子数1～6的亚烷基，可以例示亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、六亚甲基等。另外，作为成为取代基的碳原子数1～4的烷基，可以例示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等。作为优选的被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基，可以例示-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2C(CH3)2CH2-等。Y优选为结合键、氧原子、亚甲基、二甲基亚甲基、-S-、-SO2-，更优选为结合键、二甲基亚甲基、氧原子、-SO2-。
式(2)所表示的环被RXa、RXb、RXc和RXd进行了取代。在式(1)中的X环为式(2)所表示的环、RXa～RXd中的3个为氢原子或卤素原子或低级碳取代基且1个为式(3)的基团的情况下，可以是X1环和X2环中的任一者被式(3)的基团取代。另外，这种情况下，式(2)所表示的环被0、1、2或3个卤素原子或低级碳取代基取代时，卤素原子或低级碳取代基的(X1环的取代数：X2环的取代数)可能为(1：0)、(0：1)、(2：0)、(1：1)、(0：2)、(3：0)、(2：1)、(1：2)或(0：3)。在RXa～RXd中的2个为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、2个为式(3)的基团的情况下，可以是X1环和X2环中的任一者被2个式(3)的基团取代，也可以是X1环和X2环各1个被式(3)的基团取代，优选X1环和X2环各1个被式(3)的基团取代。这种情况下，式(2)所表示的环被0、1或2个卤素原子或低级碳取代基取代时，卤素原子或低级碳取代基的(X1环的取代数：X2环的取代数)可能为(1：0)、(0：1)、(2：0)、(1：1)或(0：2)。在RXa～RXd中的1个为氢原子或卤素原子或低级碳取代基、3个为式(3)的基团的情况下，可以是X1环和X2环中的任一者被3个式(3)的基团取代，也可以是X1环被2个式(3)的基团取代、X2环被1个式(3)的基团取代，也可以是X1环被1个式(3)的基团取代、X2环被2个式(3)的基团取代，优选X1环被2个式(3)的基团取代、X2环被1个式(3)的基团取代或者X1环被1个式(3)的基团取代、X2环被2个式(3)的基团取代。这种情况下，式(2)所表示的环被0或1个卤素原子或低级碳取代基取代时，卤素原子或低级碳取代基的(X1环的取代数：X2环的取代数)可能为(1：0)或(0：1)。在RXa～RXd全部为式(3)的基团的情况下，可以是X1环和X2环中的任一者被4个式(3)的基团取代，也可以是X1环被3个式(3)的基团取代、X2环被1个式(3)的基团取代，也可以是X1环被1个式(3)的基团取代、X2环被3个式(3)的基团取代，还可以是X1环被2个式(3)的基团取代、X2环被2个式(3)的基团取代，优选X1环被2个式(3)的基团取代、X2环被2个式(3)的基团取代。
作为成为式(1)的一部分的基团、即式(1’)所表示的四价基团，
Figure BDA0002123381800000101
(式(1’)中，X环与前述相同。)
特别优选列举以下的式所表示的基团。即，为：
Figure BDA0002123381800000111
(式(2g)中，Y与前述相同。)
所表示的基团。
式(3)中，R1相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子(优选氧原子)取代。该一部分碳原子优选为未直接键合于硅原子上的碳原子。另外，该可以被取代的一部分碳原子为1或多(例如2、3、4、5或6)个碳原子，优选为1个碳原子。需要说明的是，从合成的简便性的观点等考虑，优选键合于同一硅原子上的R1相同。另外，更优选式(1)中存在的全部R1相同。
R1所表示的碳原子数1～18的烷基为直链或支链状的烷基，可以列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、2,2,4-三甲基戊基、正辛基、异辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基等。优选为碳原子数1～10的烷基，更优选为碳原子数1～6的烷基，进一步优选为碳原子数1～3的烷基，特别优选为甲基。
R1所表示的碳原子数2～9的烯基为直链或支链状的烯基，可以列举例如乙烯基、烯丙基、2-丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基等。优选为碳原子数2～4的烯基。
作为R1所表示的环烷基，可以列举3～8元环的环烷基，可以列举例如环戊基、环己基、环庚基、甲基环己基等。
作为R1所表示的芳基，可以列举单环或二环的芳基，可以列举例如苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、萘基等。优选为苯基。
作为R1所表示的芳烷基，可以列举被芳基(特别是苯基)取代的碳原子数1～4的烷基，可以列举例如苄基、α-苯乙基、β-苯乙基、β-甲基苯乙基等。
R1优选为碳原子数1～3的烷基，更优选为甲基。
式(3)中，R2表示碳原子数1～18的亚烷基。该亚烷基为直链或支链状的亚烷基，优选为直链状的亚烷基。可以列举例如亚甲基、甲基亚甲基、乙基亚甲基、二甲基亚甲基、二乙基亚甲基、二亚甲基(-CH2CH2-)、三亚甲基(-CH2CH2CH2-)、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十一亚甲基、十二亚甲基、十三亚甲基等。例如为碳原子数2～18的亚烷基，优选为碳原子数2～10的亚烷基，更优选为碳原子数2～8的亚烷基，进一步优选为碳原子数2～6的亚烷基，特别优选为碳原子数2～5的亚烷基。
上述碳原子数1～18的亚烷基的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子(优选氧原子)取代。该一部分碳原子优选为未直接键合于硅原子和3～8元环或环氧环中的任一者上的碳原子。另外，该可以被取代的一部分碳原子为1或多(例如2、3、4、5或6)个碳原子，优选为1个碳原子。
作为该基团，在将R2的键合于硅原子上的一侧设定为(*)的情况下，可以列举例如(*)-碳原子数2～9的亚烷基-O-碳原子数1～8的亚烷基-、优选(*)-碳原子数2～4的亚烷基-O-碳原子数1～3的亚烷基-、更优选(*)-碳原子数2～4的亚烷基-O-碳原子数1～2的亚烷基-、特别优选(*)-碳原子数3的亚烷基-O-亚甲基-。
具体而言，可以列举例如(*)-(CH2)2-O-CH2-、(*)-(CH2)3-O-CH2-、(*)-(CH2)3-O-(CH2)2-、(*)-(CH2)5-O-(CH2)4-等，其中，优选(*)-(CH2)3-O-CH2-。
式(3)中，m表示0～6的整数(即，0、1、2、3、4、5或6)。另外，n表示0～3的整数(即，0、1、2或3)。在此，将式(3)的键合着R2的基团(未键合于硅原子上的一侧)用式(4)表示(以下有时称为“式(4)的基团”)时，如下所示。
Figure BDA0002123381800000131
关于式(4)的基团，将m为1～6的整数的情况具体地用结构式记载时，
在m＝1的情况下表示为：
Figure BDA0002123381800000132
在m＝2的情况下表示为：
Figure BDA0002123381800000141
在m＝3的情况下表示为：
Figure BDA0002123381800000142
在m＝4的情况下表示为：
Figure BDA0002123381800000143
在m＝5的情况下表示为：
Figure BDA0002123381800000144
在m＝6的情况下表示为：
Figure BDA0002123381800000145
关于式(4)的基团，在m为0的情况下，仅剩环氧环，n为0～3的整数，因此表示以下任意一个基团。
Figure BDA0002123381800000151
式(3)中，R2和R3键合于3～8元环或环氧环上。需要说明的是，n表示键合于3～8元环或环氧环上的R3的数目。
式(3)中，R3相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代。该一部分碳原子优选为未直接键合于3～8元环或环氧环上的碳原子。另外，该可以被取代的一部分碳原子为1或多(例如2、3、4、5或6)个碳原子，优选为1个碳原子。
R3所表示的碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基和芳烷基分别可以列举与上述R1所表示的对应取代基同样的基团。
作为R3，优选为碳原子数1～3的烷基，更优选为甲基或乙基。
其中，作为优选的式(3)的基团的示例，可以列举R1、R2、R3、m和n与前述相同、并且R1全部相同、R3(存在有多个时)全部相同的基团。该基团在式(1)所表示的环氧树脂中存在1、2、3或4个，各个基团可以相同或不同，优选相同。
另外，作为式(4)的基团，作为特别优选的具体例，可以列举R3与前述相同、m表示0、1、2、3或4、n表示0、1或2的基团，其中，更优选列举以下的基团(R3均与前述相同)。
Figure BDA0002123381800000161
式(4)的基团在式(1)所表示的环氧树脂中存在1、2、3或4个，各个基团可以相同或不同，优选相同。
另外，在形成构成X环的烃环并且未键合RXa、RXb、RXc和RXd的碳原子上键合的氢原子可以被低级碳取代基或卤素原子(优选低级碳取代基)取代。即，在X环为饱和烃环或不饱和烃环、或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合而成的结构的环的情况下，在构成这些环并且未键合RXa、RXb、RXc和RXd的碳原子上键合的氢原子可以被低级碳取代基或卤素原子(优选低级碳取代基)取代，另外，在X环为具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2个连接而成的结构的环的情况下，在构成这些进行了连接的饱和烃环和/或不饱和烃环并且未键合RXa、RXb、RXc和RXd的碳原子上键合的氢原子可以被低级碳取代基或卤素原子(优选低级碳取代基)取代。需要说明的是，对X环为式(2)所表示的环的情况更具体地进行说明时，可以说键合于构成X1环和X2环并且未键合RXa、RXb、RXc和RXd的碳原子上的氢原子可以被低级碳取代基或卤素原子(优选低级碳取代基)取代。
本说明书中，有时将形成构成X环的烃环并且未键合RXa、RXb、RXc和RXd的碳原子称为“RXa-d非键合碳原子”。
可以取代键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子的低级碳取代基或卤素原子优选在1个RXa-d非键合碳原子上仅键合1个。即，在键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子被取代的情况下，优选键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子中仅1个氢原子被低级碳取代基或卤素原子取代。另外，该取代的数目(即，低级碳取代基和卤素原子的合计)优选比RXa-d非键合碳原子的数目少。更具体而言，该取代的数目优选为1～6(1、2、3、4、5或6)，更优选为1～4，进一步优选为1～2。另外，特别是在X环为式(2)所表示的环的情况下，被取代的氢原子优选为键合于未键合Y的碳原子上的氢原子。
在RXa、RXb、RXc和RXd中至少1个为低级碳取代基、并且在RXa-d非键合碳原子上键合至少1个低级碳取代基的情况下，优选全部低级碳取代基相同。即，在RXa、RXb、RXc和RXd中存在低级碳取代基、并且存在键合于RXa-d非键合碳原子上的低级碳取代基的情况下，优选全部低级碳取代基相同。另外，虽然没有特别限制，但在RXa、RXb、RXc和RXd中至少1个为卤素原子、并且在RXa-d非键合碳原子上键合至少1个卤素原子的情况下，优选全部卤素原子相同。即，在RXa、RXb、RXc和RXd中存在卤素原子、并且存在键合于RXa-d非键合碳原子上的卤素原子的情况下，优选全部卤素原子相同。
进一步具体地进行说明时，例如，上述式(1’)所表示的四价基团为
Figure BDA0002123381800000171
的情况下，作为式(1)所表示的环氧树脂，可以优选例示式(1-X1)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000181
(式(1-X1)中，RXa、RXb、RXc和RXd与前述相同，RXg1和RXg2相同或不同，表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或低级烯基。)
式(1-X1)中，RXa、RXb、RXc、RXd、RXg1和RXg2分别更优选键合于苯环上的不同碳原子上。式(1-X1)所表示的环氧树脂中，优选RXg1和RXg2为氢原子的情况。
式(1-X1)所表示的环氧树脂中，作为更优选的示例，可以例示：
式(1-X1a)所表示的环氧树脂，
Figure BDA0002123381800000182
(式(1-X1a)中，RXa、RXb、RXc和RXd与前述相同，RXg1和RXg2与前述相同。)；
式(1-X1b)所表示的环氧树脂，
Figure BDA0002123381800000183
(式(1-X1b)中，RXa、RXb、RXc和RXd与前述相同，RXg1和RXg2与前述相同。)。
式(1-X1a)所表示的环氧树脂中，更优选例如：RXa和RXb为氢原子、RXc和RXd为式(3)的基团、RXg1和RXg2为氢原子的情况；RXa和RXc为氢原子、RXb和RXd为式(3)的基团、RXg1和RXg2为氢原子的情况。
另外，式(1-X1b)所表示的环氧树脂中，更优选例如RXa为氢原子、RXb、RXc和RXd为式(3)的基团、RXg1和RXg2为氢原子的情况。
另外，在上述式(1’)所表示的四价基团为
Figure BDA0002123381800000191
(式(2g)中，Y与前述相同。)
所表示的基团的情况下，作为式(1)所表示的环氧树脂，还可以优选例示式(1-X2)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000192
(式(1-X2)中、Y与前述相同，RXa、RXb、RXc和RXd与前述相同，RX11、RX12和RX13以及RX21、RX22和RX23相同或不同，表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或低级烯基。)
式(1-X2)中，优选RXa、RXc、RX11、RX12和RX13分别键合于不同的碳原子上，另外，更优选RXb、RXd、RX21、RX22和RX23分别键合于不同的碳原子上。另外，RXa、RXb、RXc、RXd、RX11、RX12、RX13、RX21、RX22和RX23均不键合于键合有Y的碳原子上。
式(1-X2)所表示的环氧树脂中，作为更优选的示例，可以例示：
式(1-X2a)所表示的环氧树脂，
Figure BDA0002123381800000201
(式(1-X2a)中，Y与前述相同，RXa、RXb、RXc和RXd与前述相同，RX11、RX12和RX13以及RX21、RX22和RX23相同或不同，表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或低级烯基。)；
式(1-X2b)所表示的环氧树脂，
Figure BDA0002123381800000202
(式(1-X2b)中，Y与前述相同，RXa、RXb、RXc和RXd与前述相同，RX11、RX12和RX13以及RX21、RX22和RX23相同或不同，表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或低级烯基。)；
式(1-X2c)所表示的环氧树脂，
Figure BDA0002123381800000203
(式(1-X2c)中，Y与前述相同，RXa、RXb、RXc和RXd与前述相同，RX11、RX12和RX13以及RX21、RX22和RX23相同或不同，表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或低级烯基。)。
式(1-X2a)所表示的环氧树脂中，优选例如RXa、RXb、RXc和RXd为式(3)的基团、RX11和RX21为低级碳取代基、RX12、RX13、RX22和RX23为氢原子的情况。其中，特别优选Y为可以被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基(特别是-C(CH3)2-)、RXa、RXb、RXc和RXd为式(3)的基团、RX11和RX21为低级烷氧基、RX12、RX13、RX22和RX23为氢原子的情况。这些情况下，更优选RXa、RXb、RXc和RXd的式(3)的基团全部相同、RX11和RX21的低级碳取代基相同的情况。
另外，式(1-X2b)所表示的环氧树脂中，优选例如RXa和RXb为氢原子、RXc和RXd为式(3)的基团、RX11、RX12、RX13、RX21、RX22和RX23为氢原子的情况。这种情况下，更优选RXc和RXd的式(3)的基团相同的情况。
另外，式(1-X2c)所表示的环氧树脂中，优选例如RXa为氢原子、RXb、RXc和RXd为式(3)的基团、RX11、RX12、RX13、RX21、RX22和RX23为氢原子的情况。这种情况下，更优选RXb、RXc和RXd的式(3)的基团相同的情况。
本说明书中，关于式(1)中的X环、RXa、RXb、RXc和RXd、以及式(3)的基团中的R1、R2、R3、m和n的说明，也包括关于式(4)的基团的说明，均可以任意地进行组合，由其组合表示的任意一种环氧树脂都能够用于本发明。
式(1)中，可能是(iia)键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子未被取代、并且RXa、RXb、RXc和RXd中RXa和RXb为氢原子、RXc和RXd为式(3)的基团；或者(iiia)键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子未被取代、并且RXa、RXb、RXc和RXd中RXa为氢原子、RXb、RXc和RXd为式(3)的基团；或者(iva)键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子未被取代、并且RXa、RXb、RXc和RXd全部为式(3)的基团。
在(iia)的情况下，式(1)所表示的环氧树脂优选包含下述式(1-iia)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000221
[式中，Xii表示从烃环中除去2个氢原子而得到的二价基团、或者式(2g-iia)所表示的二价基团，
Figure BDA0002123381800000222
(式中，Y与前述相同。)
R1、R2、R3、m和n与前述相同。]
需要说明的是，R1、R2、R3、m和n均分别可以相同或不同，优选相同。
作为Xii所表示的二价基团，优选可以列举环己烷-1,4-二基、1,4-亚苯基，更优选为1,4-亚苯基。
式(2g-iia)所表示的二价基团中，优选为式(2g-iia’)所表示的基团。
Figure BDA0002123381800000223
(式中，Y与前述相同。)
式(2g-iia’)中，特别优选Y为结合键、二甲基亚甲基、氧原子或-SO2-的基团。
作为Xii，其中，优选可以列举环己烷-1,4-二基、1,4-亚苯基、式(2g-iia’)，更优选为1,4-亚苯基。
例如，在本发明中可以更优选使用通过式(1-iia)中m相同地表示0、1、2、3或4(特别优选m相同地表示0或4)、n相同地表示0(即，环未被R3取代)、Xii表示从烃环(特别优选苯环)中除去2个氢原子而得到的二价基团、R1相同地表示碳原子数1～3的烷基、R2相同地表示未直接键合于硅原子和3～6元环或环氧环中的任一者上的1个碳原子可以被氧原子取代的碳原子数2～6的亚烷基而示出的环氧树脂。
在(iiia)的情况下，式(1)所表示的环氧树脂优选包含下述式(1-iiia)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000231
[式中，Xiii表示从烃环中除去3个氢原子而得到的三价基团、或者式(2g-iiia)所表示的三价基团，
Figure BDA0002123381800000232
(式中，Y与前述相同。)
R1、R2、R3、m和n与前述相同。]
需要说明的是，R1、R2、R3、m和n均分别可以相同或不同，优选相同。
作为Xiii所表示的三价基团，优选可以列举以下的基团。
Figure BDA0002123381800000241
式(2g-iiia)所表示的三价基团中，优选为式(2g-iiia’)所表示的基团。
Figure BDA0002123381800000242
(式中，Y与前述相同。)
式(2g-iiia’)中，特别优选Y为结合键、二甲基亚甲基、氧原子或-SO2-的基团。
例如，在本发明中可以更优选使用通过式(1-iiia)中m相同地表示0、1、2、3或4(特别优选m相同地表示0或4)、n相同地表示0(即，环未被R3取代)、Xiii表示从烃环(特别优选苯环)中除去3个氢原子而得到的三价基团、R1相同地表示碳原子数1～3的烷基、R2相同地表示未直接键合于硅原子和3～6元环或环氧环中的任一者上的1个碳原子可以被氧原子取代的碳原子数2～6的亚烷基而示出的环氧树脂。
在(iva)的情况下，式(1)所表示的环氧树脂包含下述式(1-iva)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000251
[式中，Xiv表示作为上述(1’)所表示的四价基团、并且X环中键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子未被取代的基团，R1、R2、R3、m和n与前述相同。]
需要说明的是，R1、R2、R3、m和n均分别可以相同或不同，优选相同。
作为Xiv所表示的四价基团，优选可以列举以下的基团。
Figure BDA0002123381800000252
作为Xiv所表示的四价基团，为式(2g)所表示的四价基团、并且键合于RXa-d非键合碳原子上的氢原子未被取代的基团中，优选可以列举式(2g-iva’)所表示的基团。
Figure BDA0002123381800000261
(式中，Y与前述相同。)
式(2g-iva’)中，特别优选Y为结合键、二甲基亚甲基、氧原子或-SO2-的基团。
例如，在本发明中可以更优选使用通过式(1-iva)中m相同地表示0、1、2、3或4(特别优选m相同地表示0或4)、n相同地表示0(即，环未被R3取代)、Xiv表示从烃环(特别优选苯环)中除去4个氢原子而得到的四价基团、R1相同地表示碳原子数1～3的烷基、R2相同地表示未直接键合于硅原子和3～6元环或环氧环中的任一者上的1个碳原子可以被氧原子取代的碳原子数2～6的亚烷基而示出的环氧树脂。
式(1)所表示的环氧树脂中，作为更优选的示例，具体而言，可以列举例如式(1-IIa)所表示的化合物。
Figure BDA0002123381800000262
(式中，R1、R2和Xii与前述相同。)
式(1-IIa)所表示的化合物中，优选Xii为1,4-亚苯基或式(2g-iia’)所表示的基团(优选1,4-亚苯基)、R1相同或不同(优选相同)地为碳原子数1～3的烷基(特别是甲基)、R2相同或不同(优选相同)地为碳原子数2～6的亚烷基、(*)-(CH2)2-O-CH2-、(*)-(CH2)3-O-CH2-、(*)-(CH2)3-O-(CH2)2-或(*)-(CH2)5-O-(CH2)4-的化合物。需要说明的是，与上述同样地，(*)表示R2的键合于硅原子的一侧。
上述式(1-IIa)所表示的环氧树脂中，作为更优选的示例，可以例示式(1-IIa1)或式(1-IIa2)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000271
(式中，R1和Xii与前述相同。)
Figure BDA0002123381800000272
(式中，R1和Xii与前述相同。)
需要说明的是，R1可以相同或不同，优选相同。
式(1-IIa1)或(1-IIa2)中，更优选R1相同或不同(优选相同)地为碳原子数1～3的烷基(特别是甲基)、Xii为1,4-亚苯基或式(2g-iia’)所表示的基团的情况。
另外，式(1)所表示的环氧树脂中，作为更优选的示例，还可以列举例如式(1-IIb)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000273
(式中，R1、R2、R3、Xii和n与前述相同。)
需要说明的是，R1、R2、R3和n均分别可以相同或不同，优选相同。
式(1-IIb)中，更优选Xii为1,4-亚苯基或式(2g-iia’)所表示的基团(优选1,4-亚苯基)、R1相同或不同(优选相同)地为碳原子数1～3的烷基(特别是甲基)、n均为0(即，环未被R3取代)、R2相同或不同(优选相同)地为碳原子数2～6的亚烷基(优选二亚甲基：-(CH2)2-)的情况。
另外，式(1)所表示的环氧树脂中，作为更优选的示例，还可以进一步列举例如式(1-IIIa)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000281
(式中，R1、R2、R3、Xiii和n与前述相同。)
需要说明的是，R1、R2、R3和n均分别可以相同或不同，优选相同。
式(1-IIIa)中，更优选Xiii为
Figure BDA0002123381800000282
或式(2g-iiia’)所表示的基团、R1相同或不同(优选相同)地为碳原子数1～3的烷基(特别是甲基)、n均为0(即，环未被R3取代)、R2相同或不同(优选相同)地为碳原子数2～6的亚烷基(优选二亚甲基：-(CH2)2-)的情况。
本发明的环氧树脂组合物中，式(1)所表示的环氧树脂可以单独使用或者组合使用两种以上。
式(1)所表示的环氧树脂可以基于或根据公知的方法、例如基于或根据专利文献2(英国专利第1123960号公报)等的记载来制造。另外，可以通过例如下述反应式所表示的反应来制造式(1-iia)所表示的环氧树脂。
Figure BDA0002123381800000291
(式中，R2A为碳原子数2～18的烯基，该基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代。R1、R2、R3和Xii与前述相同。)
R2A所表示的碳原子数2～18的烯基为直链或支链状的烯基，优选为直链状。具体而言，可以列举例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、降冰片烯基、环己烯基等。优选为碳原子数2～10的烯基，更优选为碳原子数2～8的烯基，进一步优选为碳原子数2～6的烯基，特别优选为乙烯基、烯丙基或丁烯基。需要说明的是，该烯基优选为α-烯基。
这些碳原子数2～18的烯基的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子(优选氧原子)取代。该一部分碳原子优选为未直接键合于环氧环上的碳原子。另外，该可以被取代的一部分碳原子为1或多(例如2、3、4、5或6)个碳原子，优选为1个碳原子。作为该基团，可以列举例如碳原子数为2～9的烯基-O-碳原子数为1～8的亚烷基-、优选碳原子数为2～4的烯基-O-碳原子数为1～3的亚烷基-、更优选碳原子数为2～4的烯基-O-碳原子数为1～2的亚烷基-、特别优选碳原子数为3的烯基-O-CH2-。具体而言，可以列举例如CH2＝CH-O-CH2-、CH2＝CH-CH2-O-CH2-、CH2＝CH-CH2-O-(CH2)2-、CH2＝CH-(CH2)3-O-(CH2)4-等，其中，优选CH2＝CH-CH2-O-CH2-(烯丙氧基甲基)。
式(1-iia)所表示的环氧树脂可以通过使式(5-iia)所表示的化合物与式(6)所表示的化合物进行氢化硅烷化反应而制造。氢化硅烷化反应通常可以在催化剂的存在下、在溶剂的存在下或非存在下实施。另外，通过在式(5-iia)所表示的化合物的基础上使用式(5-iiia)：
Figure BDA0002123381800000301
(式中，R1和Xiii与前述相同。)
或式(5-iva)：
Figure BDA0002123381800000302
(式中，R1和Xiii与前述相同。)
或式(5-ia)：
Figure BDA0002123381800000311
(式中，Xi表示从烃环中除去1个氢原子而得到的一价基团，R1与前述相同。)
所表示的化合物，也可以制造上述式(1-iiia)或(1-iva)所表示的环氧树脂、具有在烃环上键合有1个式(3)的基团的结构的环氧树脂。另外，通过使用这些化合物的结构中Xi～Xiv分别被取代为从X环中除去1个氢原子而得到的一价基团、从X环中除去2个氢原子而得到的二价基团、从X环中除去3个氢原子而得到的三价基团或从X环中除去4个氢原子而得到的四价基团的结构的化合物，可以制造式(1)所表示的各种化合物。
氢化硅烷化反应中使用的催化剂可以是公知的催化剂，可以列举例如：铂碳、氯铂酸、铂的烯烃络合物、铂的烯基硅氧烷络合物、铂的羰基络合物等铂系催化剂；三(三苯基膦)铑等铑系催化剂；双(环辛二烯基)二氯化铱等铱系催化剂。上述的催化剂可以为溶剂合物(例如水合物、醇合物等)的形态，另外，也可以在使用时将催化剂溶解于醇(例如乙醇等)中而以溶液的形态使用。需要说明的是，催化剂可以单独使用或者组合使用两种以上。
催化剂的使用量可以是作为催化剂的有效量，例如，相对于上述式(5-ia)、(5-iia)、(5-iiia)或(5-iva)所表示的化合物与式(6)所表示的化合物的合计量100质量份为0.00001～20质量份，优选为0.0005～5质量份。
上述氢化硅烷化反应即使在不使用溶剂的条件下也进行，但通过使用溶剂，能够在温和的条件下进行反应。作为溶剂，可以列举例如：甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂；己烷、辛烷等脂肪族烃溶剂；四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚系溶剂；乙醇、异丙醇等醇系溶剂等，这些溶剂可以单独使用或者组合使用两种以上。
关于式(6)所表示的化合物的使用量，例如，相对于式(5-ia)、(5-iia)、(5-iiia)或(5-iva)所表示的化合物中的Si-H基1摩尔，通常为0.5～2摩尔，优选为0.6～1.5摩尔，更优选为0.8～1.2摩尔。
反应温度通常为0℃～150℃、优选为10℃～120℃，反应时间通常为约1小时～约24小时。
反应结束后，通过使用从反应液中蒸馏除去溶剂的方法等公知的分离方法，可以得到式(1)所表示的环氧树脂。
作为本发明中使用的聚苯醚，可以优选列举例如包含下述式(7)所表示的亚苯基醚的重复结构的聚苯醚。
Figure BDA0002123381800000321
式(7)中，R4相同或不同，表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代。
R4所表示的、碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基可以列举与上述R1所表示的取代基同样的基团。
式(7)所表示的亚苯基醚的重复结构中，作为优选的示例，可以列举下述式(7a)所表示的重复结构。
Figure BDA0002123381800000331
(式中，R4a相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基。)
式(7a)中，R4a优选相同。另外，R4a所表示的碳原子数1～18的烷基优选为碳原子数1～10的烷基，更优选为碳原子数1～6的烷基，进一步优选为碳原子数1、2、3或4的烷基。
上述聚苯醚的分子量优选为500～200000，更优选为1000～100000，进一步优选为1000～80000的范围。
其中，例如在将本发明的树脂组合物用于硬式印刷基板、预浸料的情况下，特别优选聚苯醚的分子量为500以上且小于5000。另外，例如在将本发明的树脂组合物用于胶粘层、膜的情况下，从膜的柔软性等观点考虑，优选聚苯醚的分子量为5000～200000。
在使用分子量小于5000(特别是500以上且小于5000)的聚苯醚的情况下，从耐热性的观点考虑，优选与环氧树脂反应的聚苯醚。优选在聚苯醚的分子链末端具有反应性的官能团的聚苯醚，例如，优选具有酚性羟基、不饱和键基团的聚苯醚，进一步从交联性、耐热性的观点考虑，优选在两末端具有反应性的官能团。这种情况下的聚苯醚所具有的反应性的官能团当量优选设定为约200g/eq～约5000g/eq，更优选为300～2500g/eq，进一步优选为400～2000g/eq。反应性的官能团(特别是羟基)当量大于5000g/eq时，固化物的交联程度变得不充分，耐热性等特性有时较差。
本发明中使用的聚苯醚的配合比例只要是能够发挥本发明效果的范围，则没有特别限制。
本发明的环氧树脂与聚苯醚的配合比率以质量比计例如优选为20：1～1：50，更优选为10：1～1：30。
另外，特别是在使用分子量小于5000(特别是500以上且小于5000)的聚苯醚的情况下，优选与环氧树脂反应的聚苯醚，作为环氧树脂与聚苯醚的配合比率，例如，环氧树脂的环氧基与聚苯醚的反应性官能团的当量比(环氧基/聚苯醚的反应性官能团)优选为0.1～10，更优选为0.15～6，进一步优选为0.2～3。上述当量比在上述范围内时，能够使聚苯醚中的反应性官能团更高效地进行反应。上述当量比为10以下时，能够进一步提高介电特性。另外，上述当量比为0.1以上时，环氧树脂与聚苯醚的反应充分进行，耐热性等进一步提高。
需要说明的是，在本说明书中，聚苯醚也包括本技术领域中被称为改性聚苯醚的物质。作为狭义的聚苯醚，有时是指由式(7a)中R4a相同地表示甲基的重复结构构成的聚苯醚，但本说明书中的聚苯醚不限于此。
另外，具有式(7a)所表示的亚苯基醚的重复结构的聚苯醚中，例如以下的式所表示的聚苯醚可以优选在本发明中使用。
Figure BDA0002123381800000341
(式中，R4a相同或不同，与前述相同，Xppe相同或不同，表示氢原子、或者
Figure BDA0002123381800000351
所表示的基团，Yppe表示可以被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基，mppe和nppe合计表示2～60。)
Yppe优选为被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基，更优选为被2个碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～4的亚烷基，进一步优选为被2个甲基取代的碳原子数1或3的亚烷基，具体而言，可以例示-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2C(CH3)2CH2-等。最优选为二甲基亚甲基。
另外，mppe和nppe优选合计表示2～55，更优选合计表示2～50。另外，优选mppe表示1～30。另外，优选nppe表示1～30。更优选mppe表示1～25、nppe表示1～25。
另外，具有式(7a)所表示的亚苯基醚的重复结构的聚苯醚中，例如，以下的式所表示的聚苯醚也可以优选在本发明中使用。
Figure BDA0002123381800000361
(式中，R4a相同或不同，与前述相同，lppe表示约1～约500。)
虽然没有特别限制，但lppe的上限可以为400、300、200、100或50。
作为上述聚苯醚，可以使用通常市售的产品。可以列举例如：三菱瓦斯化学公司制造的作为二官能聚苯醚的OPE-1000和OPE-2000、作为环氧改性聚苯醚的OPE-2Gly、作为苯乙烯改性聚苯醚的OPE-2st、作为丙烯酸改性聚苯醚的OPE-2EA、SABIC公司制造的作为聚苯醚的SA120、作为二官能聚苯醚的SA90、作为甲基丙烯酸改性聚苯醚的SA9000、作为聚苯醚的PPO630、PPO640、PPO646、PPO800、PPO803、PPO808、旭化成化学公司制造的作为聚苯醚的ザイロンS201A、ザイロンS202A等。另外，在不损害本发明效果的范围内，也可以使用公知的聚苯醚。作为优选的公知的聚苯醚，可以列举例如WO2014/034103中记载的聚苯醚。WO2014/034103的说明书和/或附图中记载的内容通过参照而并入本说明书中。
本发明的环氧树脂组合物中，聚苯醚可以单独使用或者组合使用两种以上。
在不损害本发明效果的范围内，本发明的环氧树脂组合物可以含有上述式(1)所表示的环氧树脂以外的环氧树脂。作为该环氧树脂，可以使用例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、脂环式环氧树脂、溴化环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯、氢化双酚A型环氧树脂、脂肪族系环氧树脂、缩水甘油基醚型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联苯型环氧树脂、二环型环氧树脂、萘型环氧树脂等。这些环氧树脂可以单独使用，也可以组合使用两种以上。
在配合式(1)所表示的环氧树脂以外的环氧树脂的情况下，式(1)所表示的环氧树脂与式(1)所表示的环氧树脂以外的环氧树脂的配合比率以质量比计例如为100：0～20：80，优选为100：0～30：70，更优选为100：0～40：60。
本发明的环氧树脂组合物中，可以在不损害本发明的目的和效果的范围内根据需要含有填料、固化剂、固化催化剂、热塑性树脂、添加剂等。
作为上述填料，可以列举例如二氧化硅(更具体而言，结晶性二氧化硅、熔融二氧化硅、球状熔融二氧化硅等)、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化锡、氮化硅、碳化硅、氮化硼、碳酸钙、硅酸钙、钛酸钾、氮化铝、氧化铟、氧化铝、氧化锑、氧化铈、氧化镁、氧化铁、锡掺杂的氧化铟(ITO)等无机化合物。另外，可以列举金、银、铜、铝、镍、铁、锌、不锈钢等金属。另外，可以列举蒙脱土、滑石、云母、勃姆石、高岭土、蒙脱石、烧蛭石、蛭石、硅藻土等矿物。作为其他填料，可以列举：炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管等碳化合物；氢氧化铝、氢氧化镁等金属氢氧化物；玻璃珠、玻璃鳞片、玻璃球等各种玻璃等。另外，填料可以直接使用粉体，也可以使用分散于树脂中而成的物质。作为上述填料，可以考虑组合物和固化物中所需的流动性、耐热性、低热膨胀性、机械特性、硬度、耐擦伤性和胶粘性等而单独使用或者混合使用多种。
作为上述固化剂，可以列举例如胺系固化剂、酰胺系固化剂、酸酐系固化剂、酚系固化剂、硫醇系固化剂、异氰酸酯系固化剂、活性酯系固化剂、氰酸酯系固化剂等。固化剂可以单独使用，另外，可以根据所要求的特性而分开使用，可以组合使用两种以上。
作为胺系固化剂，可以列举例如：乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺等链状脂肪族胺；异佛尔酮二胺、苯二胺、双(4-氨基环己基)甲烷、双(氨基甲基)环己烷、二氨基二环己基甲烷等脂环式胺；间苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、二氨基二乙基二苯基甲烷等芳香族胺；苄基二甲基胺、三乙二胺、哌啶、2-(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、DBU(1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳烯-7)、DBN(1,5-二氮杂双环(4,3,0)-壬烯-5)等仲胺和叔胺等。
作为酰胺系固化剂，可以列举例如二氰基二酰胺及其衍生物、聚酰胺树脂(聚氨基酰胺等)等。
作为酸酐系固化剂，可以列举例如：马来酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐等脂肪族酸酐；邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐等芳香族酸酐；甲基纳迪克酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、4-甲基六氢邻苯二甲酸酐等脂环式酸酐等。
作为酚系固化剂，可以列举例如苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、联苯型酚醛清漆树脂、三苯基甲烷型酚醛树脂、萘酚酚醛清漆树脂、苯酚联苯树脂、苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基型酚醛树脂、改性聚苯醚树脂、具有苯并
Figure BDA0002123381800000381
唑环的化合物等。
作为硫醇系固化剂，可以列举例如三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三-[(3-巯基丙酰氧基)-乙基]-异氰脲酸酯、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)、多硫化物聚合物等。
作为异氰酸酯系固化剂，可以列举例如六亚甲基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、2-甲基戊烷-1,5-二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等。
作为活性酯系固化剂，例如是在1分子中具有1个以上的与环氧树脂反应的酯基的化合物，可以列举酚酯、硫酚酯、N-羟基胺酯和杂环羟基化合物酯等。
作为上述固化催化剂，可以列举例如咪唑化合物、二氰基二酰胺、叔胺、磷系化合物、路易斯酸化合物、阳离子聚合引发剂等。固化促进剂可以单独使用，另外，可以根据所要求的特性而分开使用，可以组合使用两种以上。
作为上述热塑性树脂，可以列举例如聚烯烃树脂、丙烯酸类树脂、苯氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂和它们的酸改性物等。从与本发明的环氧树脂组合物的相容性和耐热性的观点考虑，优选聚烯烃树脂、丙烯酸类树脂、苯氧树脂、聚丙烯酸酯树脂和它们的酸改性物，其中，更优选聚烯烃树脂、酸改性聚烯烃树脂。热塑性树脂可以单独使用或者组合使用两种以上。
作为上述添加剂，可以列举例如抗氧化剂、无机荧光体、润滑剂、紫外线吸收剂、热光稳定剂、防静电剂、阻聚剂、消泡剂、溶剂、防老化剂、自由基抑制剂、胶粘性改良剂、阻燃剂、表面活性剂、保存稳定性改良剂、防臭氧老化剂、增粘剂、增塑剂、放射线遮断剂、成核剂、偶联剂、导电性赋予剂、磷系过氧化物分解剂、颜料、金属钝化剂、物性调节剂等。
本发明的环氧树脂组合物可以通过将式(1)所表示的环氧树脂和聚苯醚、以及根据需要的其他成分混合来制造。混合方法只要是能够均匀混合的方法则没有特别限定。本发明的环氧树脂组合物中，可以在不给本发明效果带来不利影响的范围内添加溶剂(例如甲苯、二甲苯、甲乙酮、丙酮、环己酮、甲基环己烷、环己烷等)。
通过使本发明的环氧树脂组合物固化，可以得到固化物(即，该环氧树脂组合物的固化物)。固化的方法可以通过例如对该组合物进行加热固化来实施。固化温度通常为室温～250℃，固化时间根据组成而有所不同，通常可以在30分钟～1周内宽泛地设定。
本发明的环氧树脂组合物的固化后的固化物具有优良的电特性、与金属的高胶粘强度。因此，本发明的环氧树脂组合物能够适合用于例如半导体封装体、液态封装材料、灌封材料、密封材料、层间绝缘膜、胶粘层、覆盖膜、电磁波屏蔽膜、印刷基板材料、复合材料等广泛的用途。
需要说明的是，在本说明书中，“包含”也包括“本质上由…构成”和“由…构成”(The term“comprising”includes“consisting essentially of”and“consisting of.”)。
实施例
以下，列举实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明不仅仅限定于这些实施例。
制造例1(环氧树脂A的制造)
在氮气气氛下向具备搅拌机、温度计和冷凝器的容量为200mL的四口烧瓶中投入烯丙基缩水甘油基醚5.9g、六氯铂酸六水合物的2重量％乙醇溶液0.05g、甲苯100g，使液温升温至70℃。然后，用15分钟滴加1,4-双(二甲基甲硅烷基)苯5.0g，接着，在90℃下搅拌4小时。通过浓缩除去甲苯后，获得无色透明液体的1,4-双[(2,3-环氧丙氧基丙基)二甲基甲硅烷基]苯(环氧树脂A)10.3g(环氧当量211g/eq)。
制造例2(环氧树脂B的制造)
在氮气气氛下向具备搅拌机、温度计和冷凝器的容量为200mL的四口烧瓶中投入1,2-环氧-5-己烯5.0g、六氯铂酸六水合物的2重量％乙醇溶液0.05g、甲苯100g，使液温升温至70℃。然后，用15分钟滴加1,4-双(二甲基甲硅烷基)苯5.0g，接着，在90℃下搅拌5小时。通过浓缩除去甲苯后，获得无色透明液体的1,4-双[(2,3-环氧丁基)二甲基甲硅烷基]苯(环氧树脂B)9.5g(环氧当量195g/eq)。
制造例3(环氧树脂C的制造)
在氮气气氛下向具备搅拌机、温度计和冷凝器的容量为200mL的四口烧瓶中投入1,2-环氧-4-乙烯基环己烷6.4g、六氯铂酸六水合物的2重量％乙醇溶液0.05g、甲苯100g，使液温升温至70℃。然后，用15分钟滴加1,4-双(二甲基甲硅烷基)苯5.0g，接着，在90℃下搅拌4小时。通过浓缩除去甲苯后，获得无色透明液体的1,4-双{[2-(3,4-环氧环己基)乙基]二甲基甲硅烷基}苯(环氧树脂C)10.8g(环氧当量221g/eq)。
制造例4(环氧树脂D的制造)
在氮气气氛下向具备搅拌机、温度计和冷凝器的容量为200mL的四口烧瓶中投入1,2-环氧-4-乙烯基环己烷4.3g、六氯铂酸六水合物的2重量％乙醇溶液0.05g、甲苯250g，使液温升温至70℃。然后，用15分钟滴加双[(对二甲基甲硅烷基)苯基]醚5.0g，接着，在90℃下搅拌6小时。通过浓缩除去甲苯后，获得无色透明液体的4,4’-双{[2-(3,4-环氧环己基)乙基]二甲基甲硅烷基}二苯基醚(环氧树脂D)8.9g(环氧当量267g/eq)。
制造例5(环氧树脂E的制造)
在氮气气氛下向具备搅拌机、温度计和冷凝器的容量为200mL的四口烧瓶中投入1,2-环氧-4-乙烯基环己烷7.4g、六氯铂酸六水合物的2重量％乙醇溶液0.05g、甲苯250g，使液温升温至70℃。然后，用15分钟滴加1,3,5-三(二甲基甲硅烷基)苯5.0g，接着，在90℃下搅拌6小时。通过浓缩除去甲苯后，获得无色透明液体的1,3,5-三{[2-(3,4-环氧环己基)乙基]二甲基甲硅烷基}苯(环氧树脂E)11.8g(环氧当量208g/eq)。
实施例、比较例
将表1和表2中记载的配合量(质量比)的各成分称量至烧杯中，利用磁力搅拌器，在100℃下进行加温的同时搅拌5分钟，制备环氧树脂组合物。
表1和表2中的各成分如下所述。需要说明的是，表1和表2的各成分的数值表示质量份。
·环氧树脂F：三菱化学公司制造的Bis-A型环氧树脂(828级)(环氧当量189g/eq)
·环氧树脂G：大赛璐公司制造的脂环式环氧树脂(セロキサイド2021P；通用名为3’,4’-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷羧酸酯)(环氧当量137g/eq)
·聚苯醚A：二官能聚苯醚(三菱瓦斯化学公司制造的OPE-1000)分子量1000(官能团当量422g/eq)
·聚苯醚B：苯乙烯改性聚苯醚(三菱瓦斯化学公司制造的OPE-1200st)分子量1200(官能团当量670g/eq)
·聚苯醚C：聚苯醚(SABIC公司制造的SA-90)分子量1700(官能团当量840g/eq)
·聚苯醚D：SABIC公司制造的PPO630(分子量34000)(官能团当量34000g/eq)；
·聚苯醚E：旭化成公司制造的ザイロンS201A(分子量19000)(官能团当量19000g/eq)
需要说明的是，聚苯醚D和E均为聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
·固化剂A：酸酐系固化剂(新日本理化公司制造的MH-700)
·固化催化剂A：咪唑系固化催化剂(三菱化学公司制造的EMI24)
·固化催化剂B：阳离子聚合引发剂(三新化学工业公司制造的サンエイドSI-100L)
·热塑性树脂A：酸改性聚烯烃树脂(旭化成公司制造的タフテックM1913)；马来酸酐改性氢化SEBS(苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯共聚物)
试验例
(1)对铜箔的90度剥离强度
将实施例和比较例中得到的环氧树脂组合物涂布到铝板上，从其上方重叠厚度35μm的电解铜箔(古河电气工业公司制造)。在100℃下加热1小时、120℃下加热2小时、150℃下加热2小时，使其固化。固化后，以使宽度达到1cm的方式用切割工具形成裂缝，作为90度剥离强度试验片。对于所得到的试验片，使用AGS-X(岛津制作所公司制造)在试验速度50mm/分钟的条件下实施90度剥离强度试验。将其结果示于表1和表2中。
(2)电特性(相对介电常数、介质损耗角正切)
将实施例和比较例中得到的各环氧树脂组合物浇注到树脂制模型(厚度2mm)中，在100℃下加热1小时、120℃下加热2小时、150℃下加热2小时，使其固化。接着，将固化物切成宽度20mm×长度30mm×厚度2mm的尺寸，作为介电常数测定用试验片。
对于所得到的试验片，使用介电常数测定装置(阻抗分析仪、安捷伦公司制造)在25℃下测定相对介电常数(1GHz)和介质损耗角正切(1GHz)。另外，介电常数测定装置的校正使用PTFE来进行。将其结果示于表1和表2中。
Figure BDA0002123381800000441
[表2]
Figure BDA0002123381800000451

Claims (8)

1.一种环氧树脂组合物，其含有式(1)所表示的环氧树脂和聚苯醚，
Figure FDA0003342984380000011
式(1)中，X环为饱和烃环或不饱和烃环、或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合或以2个连接而成的结构的环，
RXa、RXb、RXc和RXd相同或不同，表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数2～6的烯基、卤素原子或式(3)所表示的基团，
其中，RXa、RXb、RXc和RXd中，至少两个为式(3)所表示的基团，
在形成构成X环的烃环并且未键合RXa、RXb、RXc和RXd的碳原子上键合的氢原子可以被碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数2～6的烯基或卤素原子取代，
Figure FDA0003342984380000012
式(3)中，R1相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R2表示碳原子数1～18的亚烷基，该基团的除直接键合在硅原子上的碳原子以外的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R3相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
m表示0～6的整数，
n表示0～3的整数。
2.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2个连接而成的结构的环为式(2)所表示的环，
Figure FDA0003342984380000021
式(2)中，X1环和X2环相同或不同，表示饱和烃环或不饱和烃环，Y表示结合键、可以被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基、氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、-SO-或-SO2-。
3.如权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其中，
所述饱和烃环为碳原子数4～8的饱和烃环，
所述不饱和烃环为碳原子数4～8的不饱和烃环。
4.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，含有选自由式(1-iia)所表示的环氧树脂以及式(1-iiia)所表示的环氧树脂组成的组中的至少一种环氧树脂和聚苯醚，
Figure FDA0003342984380000022
式(1-iia)中，Xii表示从饱和烃环或不饱和烃环或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合而成的结构的环中除去2个氢原子而得到的二价基团、或者式(2g-iia)所表示的二价基团，
R1相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R2相同或不同，表示碳原子数1～18的亚烷基，该基团的除直接键合在硅原子上的碳原子以外的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
R3相同或不同，表示碳原子数1～18的烷基、碳原子数2～9的烯基、环烷基、芳基或芳烷基，这些基团的一部分碳原子可以被选自由氧原子和氮原子组成的组中的至少一种原子取代，
m表示0～6的整数，
n表示0～3的整数，
Figure FDA0003342984380000031
式(2g-iia)中，Y表示结合键、可以被碳原子数1～4的烷基取代的碳原子数1～6的亚烷基、氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、-SO-或-SO2-，
Figure FDA0003342984380000032
式(1-iiia)中，Xiii表示从饱和烃环或不饱和烃环或者具有饱和烃环和/或不饱和烃环以2～6个稠合而成的结构的环中除去3个氢原子而得到的三价基团、或者式(2g-iiia)所表示的三价基团，
R1、R2、R3、m和n与前述相同，
Figure FDA0003342984380000033
式(2g-iiia)中，Y与前述相同。
5.如权利要求1或4所述的环氧树脂组合物，其中，所述聚苯醚的分子量为500～200000。
6.如权利要求1或4所述的环氧树脂组合物，其中，所述聚苯醚的反应性的官能团当量为200～5000g/eq。
7.一种固化物，其为权利要求1～6中任一项所述的环氧树脂组合物的固化物。
8.一种半导体封装体、液态封装材料、灌封材料、密封材料、层间绝缘膜、胶粘层、覆盖膜、电磁波屏蔽膜、印刷基板材料或复合材料，其使用了权利要求1～6中任一项所述的环氧树脂组合物或权利要求7所述的固化物。
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