CN112088190A - 树脂组合物、树脂片、树脂固化物和树脂基板 - Google Patents

Abstract

本发明的树脂组合物，其特征在于，包含：含有液晶原的热固性树脂和含有磷原子的热塑性聚合物型阻燃剂，其中，热塑性聚合物型阻燃剂是将以下通式(1)或(2)所示的单体聚合或共聚而成的含有磷原子的高分子化合物，式中R1、R2表示烷基、烷氧基、芳基和芳氧基中的任意种，彼此可以不同，也可以相同，式中R3为甲基或氢。

Description

树脂组合物、树脂片、树脂固化物和树脂基板

技术领域

本发明涉及一种包含环氧树脂的树脂组合物，以及使用该树脂组合物的树脂片、树脂固化物和树脂基板。

本申请要求基于2018年3月8日在日本申请的特愿2018-041990的优先权，将其内容引用于此。

背景技术

近年，随着电子设备的小型化，部件的高功能化、高密度封装化不断发展，来自部件的发热量增大。

电子部件等产生的热主要通过基板向外部散热。其中，层叠有树脂基板的电源用层叠基板的导热率比金属基板等低，因此在树脂中添加氧化铝、或氮化硼、氧化镁等的导热性填料，提高导热性。

但是，如果为了提高导热性而增加树脂组合物中的导热性填料的含量，树脂基板成形时涂料的流动性会产生问题。因此，为了抑制树脂组合物中的导热性填料的含量，确保涂料的流动性，能得到具有高散热性的树脂基板，正在进行能够得到导热率高的树脂固化物的树脂的开发。

作为树脂固化物的高导热化的方法，有在树脂中导入被称为液晶原的刚直的棒状骨架的高取向的液晶性环氧树脂的方法(例如，专利文献1)。

另一方面，在将上述的高导热性环氧树脂组合物作为基板等使用的情况下，不仅导热率而且阻燃性也很重要。作为赋予树脂阻燃性的方法，通常添加含磷或溴的化合物。近年，从环境方面出发，需要无卤素，因此磷系阻燃剂被广泛使用。

作为磷系阻燃剂，大致存在与热固性树脂反应的类型和与不反应的类型。反应的类型已知如专利文献2中所述的化合物。此外，不反应的类型可以使用磷酸酯和氧化膦(非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-131992号公报(A)

专利文献2：日本特开2006-342217号公报(A)

非专利文献1：J.Polym.Sci.PartA:Polym.Chem.,34,387(1996)

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在使用磷系阻燃剂来表现阻燃性的情况下，有必要使树脂中包含的磷原子相对于树脂重量为1～3wt％左右。在专利文献2中记载的反应性阻燃剂被用于高取向的液晶性环氧树脂的情况下，如果添加可以表现出阻燃性的量，取向结构会被破坏，从而引起导热率大幅降低。另一方面，非专利文献1记载的非反应性阻燃剂在树脂中扩散，引起渗出，最终失去阻燃性。

由于上述原因，在一般常用的阻燃剂中，树脂的导热率和阻燃性成为权衡。为了消除这种权衡，需要不阻碍树脂的取向结构的形成的阻燃剂。进而，为了长期保持阻燃性，也同时要求阻燃剂不引起渗出。

本发明是鉴于这样的问题而提出的，其目在于提供兼具高取向下的高导热性以及阻燃性的树脂组合物、树脂片、树脂固化物以及树脂基板。

解决技术问题的手段

本发明人为了解决上述问题，反复进行了如下所示的努力研究。结果发现：一种树脂组合物，通过组合含有液晶原的热固性树脂成分、以及包含磷原子的热塑性聚合物型阻燃剂，可以解决导热率、阻燃性和渗出的所有问题。本发明包括以下方面。

[1]：一种树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物包含：含有液晶原的热固性树脂成分、导热率为30W/(m·K)以上的导热性填料、以及含有磷原子的高分子化合物，其中，所述含有磷原子的高分子化合物是将以下通式(1)或(2)所示的单体聚合或共聚而成的，

(式中R1、R2表示烷基、烷氧基、芳基和芳氧基中的任意种，彼此可以不同，也可以相同，式中R3为甲基或氢。)

[2]：根据[1]所述的树脂组合物，其特征在于，所述热固性树脂成分为环氧树脂。

[3]：根据[1]或[2]所述的树脂组合物，其特征在于，所述液晶原为联苯基。

[4]：一种树脂固化物，其中，所述树脂固化物是将[1]～[3]的树脂组合物固化而得到的。

[5]：一种树脂片，其中，所述树脂片包含[1]～[3]的树脂组合物。

[6]：一种树脂基板，其中，所述树脂基板是通过将[5]所述的树脂片1片成形固化而得到的，或者是通过将[5]所述的树脂片多片层叠并成形固化而得到的。

[7]：根据[4]所述的树脂固化物，其特征在于，在使用Cukα射线的XRD测定中，衍射角在成为2θ≤30°的范围内有峰。

发明的效果

根据本发明的方式的树脂组合物，可以兼具由于高取向性的高导热和由于磷的阻燃性。

附图说明

图1是表示使用本发明的实施方式的树脂组合物的树脂片的结构的截面图。

图2是表示使用本发明的实施方式的树脂组合物的树脂片的其它结构的截面图。

图3是表示使用本发明的实施方式的树脂组合物的树脂片的进一步其它结构的截面图。

图4是表示使用本发明的实施方式的树脂固化物的树脂基板的结构的截面图。

图5是表示使用本发明的实施方式的树脂固化物的树脂基板的其它结构的截面图。

图6是表示使用本发明的实施方式的树脂固化物的树脂基板的进一步其它结构的截面图。

图7是表示使用本发明的实施方式的树脂固化物的树脂基板的进一步其它结构的截面图。

图8是用于说明图7所示的树脂基板的制造方法的截面图。

图9是实施例9和比较例13的XRD光谱。

符号说明

1 树脂组合物层

2 芯材

3 树脂固化物层

10、20、30 树脂片

40、50、60、70 树脂基板

具体实施方式

以下，适当参考附图详细说明本发明的实施方式。在以下的说明中使用的附图，为了使本发明的实施方式的特征易于理解，有时为了方便而放大表示成为特征的部分。因此，附图中所记载的各结构要素的尺寸比例等有时与实际不同。在以下的说明中所例示的材料、尺寸等是一个例子，本发明不限于此，在不脱离其主旨的情况下可以变更为各种实施方式。

<1.树脂组合物>

首先，说明本发明一个实施方式的树脂组合物。

树脂组合物用于制造后述的树脂片、树脂固化物、以及树脂基板等。但是，树脂组合物的用途也可以是其它的用途。

<1-1.结构>

该树脂组合物的特征在于，作为阻燃剂，包含：将下式(1)或(2)所表示的单体聚合或共聚而得到的化合物(以下称为聚合物型阻燃剂)、以及含有液晶原的热固性树脂成分。

(式中R1、R2表示烷基、烷氧基、芳基和芳氧基中的任意种，彼此可以不同，也可以相同，式中R3为甲基或氢。)

如上所述，此处说明的树脂组合物用于制造树脂片等的中间产物，同时用于制造树脂基板等的最终产物(树脂固化物)。如后所述，该“中间产物”是指树脂组合物的固化反应(交联反应)实质上没有完成的状态的物质。此外，如后所述，“最终产物”是指其中树脂组合物的固化反应实质上完成的状态的物质，包含将含有液晶原的热固性树脂与聚合物型阻燃剂组合的结构。

[聚合物型阻燃剂]

由于聚合物型阻燃剂不与热固性树脂反应，因此不会打乱热固性树脂因反应而形成的重复单元。因此，聚合物链的取向结构不易被破坏，可以实现源自该取向结构的高导热率。

使用磷来实现UL94 V-0(表示塑料材料的可燃性的国际标准)的阻燃性时，可以将全部树脂重量中的磷原子的含量设为1wt％～3wt％。如果低于1wt％则不会出现阻燃效果，如果超过3wt％则相对于阻燃效果磷含量过剩。此外，虽说聚合物型阻燃剂不易破坏取向结构，但树脂组合物中聚合物型阻燃剂的添加量过多，有可能导致成为树脂固化物时的导热率降低。因此，聚合物型阻燃剂中磷原子的含量越高越好，具体地，优选为10wt％以上，更优选为15wt％以上，最优选为20wt％以上。

由于聚合物型阻燃剂不会与聚合物链之间形成共价键，因此，如果分子量变得过小，则会引起渗出。因此，聚合物型阻燃剂的聚合度优选为5以上，更优选为10以上，最优选为20以上。此外，如果聚合物型阻燃剂的聚合度过大，则相对于溶剂的溶解度降低，因此优选为10,000以下。

式(1)和(2)中的R1、R2包括选自烷基、烷氧基、芳基和芳氧基的结构。

作为烷基、烷氧基、芳基和芳氧基的种类，没有特别限制，其典型的取代基可以列举如下。作为烷基，有甲基、乙基、正丙基、异丙基等。作为烷氧基，有甲氧基、环氧基、正丙氧基、异丙氧基等。芳基和芳氧基的结构也可以由下式(3-1)～(3-6)表示。

聚合物型阻燃剂可以采取均聚物、无规共聚物或嵌段共聚物的任意种形式。通过进行共聚，提高了聚合物型阻燃剂在溶剂中的溶解性以及与热固性树脂的相容性。此外，作为聚合物型阻燃剂的共聚成分，也可以使用不含磷原子的苯乙烯、MMA等。作为共聚的组合没有特别限制，也可以由下式(4-1)～(4-3)表示。

(式中的R1、R2、R1’、R2’表示烷基、烷氧基、芳基和芳氧基中的任意种，彼此可以不同，也可以相同，式中的R3为甲基或氢。式中的n、m为0以上的整数且为n+m>0的任意的数字。)

作为聚合物型阻燃剂的原料的单体的聚合方法没有特别限制，可以适当选择引发剂、催化剂、溶剂、反应条件等。作为引发剂或催化剂，可以使用自由基聚合引发剂、阴离子聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、茂金属类等的金属络合物。作为溶剂，只要是THF或甲苯等可以溶解单体的溶剂就没有特别限制，只要单体为液体，可以无溶剂。此外，不仅可以用均相体系溶液，也可以用乳化聚合那样不均相体系进行合成。

[热固性树脂]

本实施方式中的“液晶原”是指为了显示液晶性所必需的“包含两个以上的环结构的棒状或板状的功能性部位”，它是包含如萘和蒽这样的多环芳烃的骨架并具有刚性和取向性的原子团的总称。

两个以上的芳香环或非芳香环通过单键或非单键被结合，通过单键被结合的骨架的例子为联苯或三联苯等。此外，结合的种类可以是仅单键，也可以是仅非单键，也可以是单键和非单键混合存在。

此外，非单键的种类不限于一种种类。

“非单键”是包含1种或2种以上的结构元素并且包含1个或2个以上的多价键的二价基团的总称。具体地，非单键包含例如碳(C)、氮(N)、氧(O)和氢(H)等结构元素中的任意1种或2种以上。此外，非单键作为多价键包括二价键和三价键中的一个或两个。

非单键的具体例子包括由下式(5-1)～(5-10)分别表示的键。

另外，式(5-6)和式(5-10)中分别标示的箭头表示配位键。

这些液晶原可以具有烷基、烷氧基、氰基等取代基，但是从取向的观点出发，优选不包含取代基。此外，作为液晶原，从具有高的分子间堆积特性出发，优选为联苯骨架。

作为热固性树脂，具有从环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅树脂、乙烯基酯树脂中选择的任意1种以上的聚合方式。虽然没有特别限制，但是为了易于处理，优选包含环氧树脂。

当使含有液晶原的热固性树脂固化时聚合物链取向，X射线衍射光谱的测定中观察到在2θ≤30°的范围内的峰。在该范围内未观察到峰的情况下，由于未发生聚合物链的取向，因此即使含有液晶原，导热率也有降低的倾向。

[其它材料]

该树脂组合物可以与上述聚合物型阻燃剂和热固性树脂成分一起，还可以包括其它材料中的任意1种或2种以上。

其它材料的种类没有特别限制，例如是添加剂、溶剂、阻燃剂、导热性填料等。

添加剂例如是固化催化剂、增塑剂和偶联剂等。固化催化剂根据所选择的聚合方式不同，为咪唑或叔胺等的碱性物质；过氧化物或偶氮化合物、三乙基硼烷等的自由基产生剂；布氏酸或路易斯酸、碳正离子等的离子聚合引发剂等。增塑剂是仅具有一个可以与选择的热固性树脂反应的反应性基团的分子性化合物。偶联剂的具体例子是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。

溶剂用于分散或溶解聚合物型阻燃剂和热固性树脂成分。该溶剂是有机溶剂中的任意1种或2种以上，该有机溶剂的具体例子是甲基乙基酮、乙二醇单甲醚、甲基异丁基酮、二甲基甲酰胺、丙二醇单甲醚、甲苯、二甲苯、丙酮、1,3-二氧戊烷、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯。

作为其它树脂成分，没有特别限制，也可以包含热塑性树脂、不含液晶原的热固性树脂成分等。

另外，从效果的观点出发，优选树脂组合物中的一半以上为含有液晶原的热固性树脂成分。

导热性填料是颗粒状的无机材料的任意1种或2种以上。该导热性填料的具体例子是氧化镁(MgO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氢氧化铝(Al(OH)₃)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN))、氮化硅(Si₃N₄)等。其中，导热性填料的导热率越高，越有利于提高复合材料的导热率，因此希望导热性填料的导热率为3OW/(m·K)以上。作为具体例子，为氧化镁、氧化铝、氮化硼、碳化硅、氮化硅等。在上述中，由于氧化镁和氮化硼的化学稳定性和加工性良好，因此优选作为添加的导热性填料。

<1-2.制造方法>

该树脂组合物例如通过以下步骤制造。

将聚合物型阻燃剂和含有液晶原的热固性树脂成分混合。当用于树脂组合物的材料为块状时，也可以在混合之前粉碎。由此，可以得到包含聚合物型阻燃剂和含有液晶原的热固性树脂成分的树脂组合物。

可以将溶剂添加到由此得到的树脂组合物中使用。在这种情况下，在将溶剂加入到包含上述聚合物型阻燃剂和含有液晶原的热固性树脂成分中，然后使用混合器等的搅拌装置进行搅拌溶剂。由此，各成分分散或溶解在溶剂中。

此外，树脂组合物可以加热熔融使用，也可以根据需要使用模具等将树脂组合物的熔融物成形，冷却并使用该熔融物。

<1-3.作用和效果>

根据该树脂组合物，包含如式(1)所示的聚合物型阻燃剂和含有液晶原的热固性树脂成分。在这种情况下，如上所述，可以得到具有良好的导热性和阻燃性的树脂固化物。

<2.树脂片>

接着，对本发明的一个实施方式的树脂片进行说明。以下，将已经说明过的树脂组合物称为“本发明的树脂组合物”。

树脂片包含本发明的树脂组合物。该树脂片的结构只要包含本发明的树脂组合物，则没有特别限制。即，树脂片可以不与树脂组合物一起具有其它结构要素，也可以与树脂组合物一起具有其它结构要素。

<2-1.结构>

图1表示树脂片10的截面结构。该树脂片10是成形为片状的树脂组合物(树脂组合物层1)，更具体地，是由1层树脂组合物层1构成的单层体。树脂片10的厚度等没有特别限制。树脂组合物层1的结构除了成形为片状以外，与本发明的树脂组合物的结构相同。

图2表示树脂片20的截面结构。该树脂片20是由多层树脂组合物层1层叠而成的层叠体。在树脂片20中，树脂组合物层1的层叠的数量(层叠数)只要是2层以上，则没有特别限制。在图2中，例如示出了树脂组合物层1的层叠数为3层的情况。另外，在树脂片20中，各树脂组合物层1的结构没有特别限制。即，各树脂组合物层1中的树脂组合物的结构可以相同，也可以不同。当然，在多个树脂组合物层1中，树脂组合物层1的一部分中的树脂组合物的结构也可以相同。

图3表示树脂片30的截面结构。该树脂片30与成形为片状的树脂组合物(树脂组合物层1)一起具有芯材2，例如，具有由2层树脂组合物层1夹持芯材2的3层结构。

芯材2包含例如纤维状物质和非纤维状物质等中的任意1种或2种以上，并成形为片状。纤维状物质例如是玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、天然纤维和合成纤维等，成形为片状的纤维状物质例如是织布和无纺布。合成纤维的具体例子是聚酯纤维和聚酰胺纤维等。非纤维状物质例如是高分子化合物等，成形为片状的非纤维状物质例如是高分子膜。高分子化合物的具体例子为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

另外，树脂片30中使用的树脂组合物层1可以仅为1层，也可以为2层以上。可以以这种方式使用1层或2层以上，这对于芯材2也是一样的。

此外，树脂片30不限于由2层树脂组合物层1夹持芯材2的3层结构，也可以具有树脂组合物层1和芯材2层叠而成的2层结构。另外，可以层叠2片以上的树脂片30。

<2-2.制造方法>

在制造树脂片10时，例如，使用与本发明的树脂组合物的制造方法相同的步骤。

具体地，将树脂组合物成形为片状，以形成树脂组合物层1。在这种情况下，也可以将树脂组合物的熔融物成形。在使熔融物成形的情况下，首先加热树脂组合物，使树脂组合物熔融。接着，将树脂组合物的熔融物成形后，冷却其成形物。

使用添加了溶剂的树脂组合物时，在高分子膜等的支持体表面涂布树脂组合物后，使溶剂挥发。由此，在支持体的表面，树脂组合物成形为片状。即，在支持体的表面，树脂组合物膜化。因此，形成树脂组合物层1。然后，从支持体剥离树脂组合物层1。

在制造树脂片20的情况下，重复上述树脂组合物层1的形成步骤，使多层树脂组合物层1层叠。在这种情况下，形成由多层树脂组合物层1层叠而成的层叠体，然后可以根据需要加热，同时加压层叠体。由此，树脂组合物层1彼此紧密接触。

在制造具有3层结构的树脂片30的情况下，例如，在芯材2的两面涂布添加了溶剂的树脂组合物，然后使溶剂挥发。由此，如夹持芯材2那样形成2层树脂组合物层1。在该涂布工序中，在芯材2含有纤维状物质的情况下，芯材2的表面被该树脂组合物覆盖的同时，树脂组合物的一部分浸入至芯材2的内部。此外，在芯材2含有非纤维状物质的情况下，芯材2的表面被该液体状的树脂组合物覆盖。

当然，在制造具有2层结构的树脂片30的情况下，可以将树脂组合物仅涂覆在芯材2的一面。

另外，在制造树脂片30的情况下，例如，可以加热树脂组合物以使树脂组合物熔融，然后可以将芯材2浸入该熔融物中。在这种情况下，将芯材2从该熔融物中取出，然后将该芯材2冷却。由此，在芯材2的两面形成树脂组合物层1。

这里，为了制造树脂片10～30而使用添加了溶剂的树脂组合物的情况下，如上所述，在溶剂挥发工序中液体状的树脂组合物膜化(固体化)。但是，这里说明的“膜化(固体化)”是指具有流动性状态的物质变化为能够自立的状态，也包括所谓的半固化状态。即，在液体状的树脂组合物膜化的情况下，由于固化反应实质上没有完成，所以该树脂组合物实质上处于未固化的状态。因此，使添加了溶剂的树脂组合物膜化时的溶剂挥发条件，优选为实质上没有完成固化反应的条件。具体地，优选干燥温度为50℃～100℃的同时干燥时间为1分钟～120分钟，更优选干燥温度为50℃～80℃的同时干燥时间为3分钟～90分钟。

为了制造树脂片10～30而使用固体状的树脂组合物的熔融物的情况下也是同样地，优选为实质上没有完成固化反应的条件。即，熔融树脂组合物时的加热条件(加热温度和加热时间)优选为实质上没有完成固化反应的条件。

<2-3.作用和效果>

根据该树脂片，由于包含上述本发明的树脂组合物，因此由于与该树脂组合物相同的理由，可以得到良好的导热性和阻燃性。除此以外的作用和效果与本发明的树脂组合物相同。

<3.树脂固化物>

接着，对本发明的一个实施方式的树脂固化物进行说明。

<3-1.结构>

在此，在含有液晶原的热固性树脂的固化物取向的情况下，使用CuKα射线进行XRD测定时，在2θ为30°以下的区域观察到衍射峰。出现在从10°到30°范围内的衍射峰是由聚合物链间的排列引起的，出现在10°以下的区域中的峰是由液晶原形成的近晶相结构。在该区域具有衍射峰的树脂固化物由于聚合物链的有序性而显示出高的导热率。

<3-2.制造方法>

在制造该树脂固化物的情况下，有加热树脂组合物或照射光、与水蒸气接触等的方法。由此，树脂组合物发生固化反应，因此可以得到作为固化反应物的树脂固化物。

加热温度和加热时间、照射的光的波长和强度、以及水蒸气的浓度等固化条件没有特别限制，但是与上述树脂片的制造方法不同，优选为使固化反应实质上进行的条件。

<3-3.作用和效果>

根据该树脂固化物，由于包含了上述本发明的树脂组合物的固化反应物，根据与该树脂组合物相同的理由，可以得到良好的导热性和阻燃性。除此以外的作用和效果与本发明的树脂组合物相同。

<4.树脂基材>

接着，对本发明的一个实施方式的树脂基板进行说明。以下，分别将已经说明的树脂片称为“本发明的树脂片”，将树脂固化物称为“本发明的树脂固化物”。

树脂基材是上述树脂固化物的应用例之一，此处说明的树脂基材是例如本发明的树脂片的固化反应物。该树脂基板的结构只要包含1片或2片以上的树脂片的固化反应物，就没有特别限制。

<4-1.结构>

图4表示树脂基板40的截面结构。该树脂基板40是图1所示的树脂片10的固化反应物。即，树脂基板40是树脂组合物层1的固化反应物(树脂固化物层3)，更具体地，是由1层树脂固化物层3构成的单层体。

图5表示树脂基板50的截面结构。该树脂基板50是图2所示的树脂片20的固化反应物，更具体地，是层叠有多层树脂组合物层1的固化反应物(树脂固化物层3)的层叠体。树脂固化物层3的层叠的数量(层叠数)只要为2层以上，就没有特别限制。图5例如示出了树脂固化物层3的层叠数为3层的情况。

图6表示树脂基板60的截面结构。该树脂基板60是图3所示的树脂片30的固化反应物，更具体地，具有由2层树脂固化物层3夹持着一个芯材2的3层结构。

图7表示树脂基板70的截面结构。在该树脂基板70中，层叠有2片以上的树脂片30的固化反应物。在此，例如，层叠有3片树脂片30的固化反应物。即，形成由2层树脂固化物层3夹持着一个芯材2的3层结构，该3层结构为3级重叠。

另外，上述3层结构重叠的数量(级数)不限于3级，可以是2级、也可以是4级以上。该级数可以基于树脂基板70的厚度和强度等的条件来适当地设置。

尽管没有示出，但是树脂基板70可以包括金属层。该金属层例如设置在最上层的树脂固化物层3的表面上，同时设置在最下层的树脂固化物层3的表面上。

金属层包括例如钢、镍和铝中的任意1种或2种以上。此外，金属层包括例如金属箔和金属板等中的任意1种或2种以上，可以是单层的，也可以是多层的。金属层的厚度没有特别限制，例如为3μm～150μm。具有该金属层的树脂基板70是所谓的金属拉伸基板。

另外，金属层可以仅设置在最上层的树脂固化物层3的表面上，也可以仅设置在最下层的树脂固化物层3的表面上。

在具有该金属层的树脂基板70上，可以根据需要实施蚀刻处理、打孔处理等的各种处理中的任意1种或2种以上。在这种情况下，可以重叠树脂基板70、实施了上述各种处理的金属层、以及树脂片10～30中的任意1种或2种以上，由此制成多层基板。

如上所述，可以设置金属层、或也可以制成多层基板，不限于树脂基板70，对于上述树脂基板40～60也是相同的。

<4-2.制造方法>

在制造树脂基板40的情况下，加热树脂片10。由此，如上所述，由于树脂组合物层1中树脂组合物的固化反应实质上完成，因此如图4所示，形成作为树脂组合物层1的固化反应物的树脂固化物层3。

在制造树脂基板50的情况下，加热树脂片20。由此，如上所述，由于各树脂组合物层1中树脂组合物的固化反应实质上完成，因此如图5所示，形成作为多个树脂组合物层1的固化反应的多个树脂固化物层3。

在制造树脂基板60的情况下，加热树脂片30。由此，如上所述，在各树脂组合物层1中树脂组合物的固化反应实质上完成，因此如图6所示，在芯材2的两面形成作为树脂组合物层1的固化反应物的树脂固化物层3。

图8是用于说明树脂基板70的制造方法而表示与图7相对应的截面结构。在制造该树脂基板70的情况下，首先，如图8所示，使3片树脂片30层叠。由此，可以得到3片树脂片30的层叠体。然后对层叠体进行加热。由此，在各树脂片30中，各树脂组合物层1中的树脂组合物的固化反应实质上完成，因此如图7所示，在各芯材2的两面形成作为树脂组合物层1的固化反应物的树脂固化物层3。

此处，为了制造树脂片10～30而使用树脂组合物的熔融物的情况下，如上所述，避免了树脂组合物熔融时固化反应实质上完成。因此，优选使加热树脂组合物以得到熔融物的温度低于树脂组合物的固化反应实质上完成的温度。换言之，优选树脂组合物的熔融温度低于该树脂组合物的固化反应实质上完成的温度。

<4-3.作用和效果>

根据该树脂基板，由于包含本发明的树脂固化物，基于与该树脂固化物相同的理由，可以得到良好的导热性和阻燃性。除此以外的用和效果与本发明的树脂固化物相同。

实施例

对本发明的实施例进行详细说明。

(实施例1～15、比较例1～14)

按照以下说明的步骤制造树脂组合物，通过对得到的树脂组合物进行加热，制备树脂固化物。

首先，混合热固性树脂成分和阻燃剂。在这种情况下，通过调节热固性树脂成分和阻燃剂的量以使得相对于树脂包含2wt％的磷原子来制备树脂组合物。将得到的树脂组合物在150℃的加热板上进行约20分钟加热搅拌后，在130℃的干燥器中加热2小时进行固化。

环氧树脂、固化剂的种类以及混合物中的含量(质量份)如表1(实施例)和表2(比较例)所示。作为热固性树脂成分，使用了1,7-辛二烯二环氧化物(东京化成工业株式会社制)、4,4’-联苯二酚(东京化成工业株式会社制)、化合物1、对苯二酚(东京化成工业株式会社制)。作为阻燃剂，使用聚合物型阻燃剂1～5(片山化学工业株式会社制造)、HCA-HQ-HS(三光株式会社)、TX-1320A-EK70(新日铁住金化学)、三苯基氧化膦(东京化成工业株式会社制)。此外，导热性填料使用了氧化铝(CB-P10；昭和电工株式会社制)。固化催化剂使用了N,N-二甲基-间茴香胺(东京化成工业株式会社制)的同时，其添加量相对于环氧树脂中包含的环氧基的合计为0.1wt％。

表1

表2

LC-MS使用由Agilent Technologis制造的1260Infinity和6120Quadrupole LC/MS进行测定。

以下式(6)记载的化合物1根据常规方法合成。将4,4’-联苯二酚(25.0g，0.134mol)溶于丙酮(1L)中，加入1-溴-3-丁烯(52.3g，0.402mol)和氢氧化钾(22.5g，0.402mol)使其循环14小时。通过从反应混合物中除去溶剂，用甲醇清洗得到的固体，得到34.3g作为目标的下式(7)所述的烯烃。

将得到的烯烃(34.3g，0.117mol)溶于二氯甲烷(1L)中并冷却至0℃。向其中加入mCPBA(约含水30％，86.6g)，一边搅拌一边将温度升至室温，然后继续搅拌6小时。将得到的反应混合物用甲醇稀释，馏去二氯甲烷组分。将生成的沉淀过滤并回收，用甲醇反复清洗。按照收量、收率得到作为白色粉末的下式(6)记载的化合物1。LC/MS(APCI)：325：1.00，326：0.22，327：0.03(-H+)，Culc.MASS：326

聚合物型阻燃剂1～5的结构分别如下式(8)～(12)。数均分子量Mn和重均分子量Mw是根据GPC柱使用TSKgel SuperAW2500(6*150)、洗脱液使用DMF、检测器使用RI的测定结果来算出的。

聚合物型阻燃剂1：下式(8)

(Mn＝8967，Mw＝10355，Mw/Mn＝1.155)

聚合物型阻燃剂2：下式(9)

(Mn＝9016，Mw＝10563，Mw/Mn＝1.172)

聚合物型阻燃剂3：下式(10)

(Mn＝26229，Mw＝34245，Mw/Mn＝1.306)

聚合物型阻燃剂4：下式(11)

(Mn＝25376，Mw＝33988，Mw/Mn＝1.339)

聚合物型阻燃剂5：下式(12)

(式中n与m的比为1：1。Mn＝8992，Mw＝10423，Mw/Mn＝1.159)

固化物的导热率是将热扩散率、比热和密度相乘后算出的。使用氙气闪光法热扩散率测定装置TD-1HTV(ADVANCE RIKO,Inc.制)测定热扩散率。使用MDSC Q2000(TAInstrumental制)求出比热(25℃)。密度是根据阿基米德法求出。

根据ASTM D3801进行阻燃试验。在渗出(Bleedout)试验中，将可燃性试验用的样品(sample)在125℃的恒温浴中静置24小时，然后用丙酮清洗表面，重复三次该工序，然后进行可燃性试验。表1(实施例)和表2(比较例)示出各个测定结果。

满足UL94-V0判定标准的样品用“○”(圆)表示，不满足的样品用“x”(x印)表示。

与未添加阻燃剂的情况(比较例1和2)相比，使用聚合物型阻燃剂的实施例1～4、9～13的导热率的减少率为10％以下的减少率。另一方面，在添加了常规型阻燃剂的情况下，在比较例3、4、6、7中，与未添加阻燃剂的情况相比(比较例1和2)，减少率成为降低20％以上的结果，此外，在比较例5、8中，渗出试验后的阻燃性成为低于标准的结果。

即使将聚合物型阻燃剂与HCA-HQ-HS以2：1的重量比混合，导热率的减少率也为10％以下(实施例5～8)。

在使用不含有液晶原的热固性树脂成分的情况下，无论是聚合物型阻燃剂还是常规型阻燃剂，在导热率上都没有大的差异(比较例9、10)。

加入50vol％的氧化铝作为导热性填料的情况下的导热率，在使用聚合物型阻燃剂的情况下为3W/m·K以上(实施例1 4、15)。另一方面，在使用常规型阻燃剂的情况下成为2.2W/m·K以下(比较例12、13)。使用聚合物型阻燃剂来抑制树脂的导热率的降低，因此作为复合材料也可以得到更高的导热率。

根据表1和表2所示的结果，通过将聚合物型阻燃剂和含有液晶原的热固性树脂组合使用，得到具有高导热率的树脂固化物。

(实施例16)

对于图5所示的树脂基板50，在与实施例2相同的条件下制备树脂组合物后，添加溶剂(甲基乙基酮)，搅拌溶剂。由此，将环氧树脂、固化剂溶解在溶剂中，得到液体状的树脂组合物。在这种情况下，固体成分(固化剂)的浓度设定为65质量％。

接着，在支持体(PET膜，厚度＝0.05mm)的表面涂布了液体状的树脂组合物，然后干燥该液体状的树脂组合物(温度＝80℃)。由此，在支持体的表面上形成树脂组合物层1，因此得到图1所示的作为单层体的树脂片10(厚度＝0.1mm)。然后从支持体剥离树脂片10。

接着，将10片树脂片10重叠，制备图2所示的层叠体的树脂片20(树脂组合物层1的层叠数＝10层)。最后，使用平板压力机加热层叠体(温度＝110℃)并加压(压力＝1MPa，时间＝20分钟)，然后进一步加热层叠体(温度＝130℃)并加压(压力＝4MPa，时间＝1小时)。在该加热工序中，各树脂组合物层1中的树脂组合物的反应实质上完成，因此形成了包含该树脂组合物的固化反应物的树脂固化物层3。由此，完成了树脂基板50(树脂固化物层3的层叠数＝10层，厚度＝0.9mm)。

制造的树脂基板的导热率为0.49W/m·K，得到了具有高导热率的树脂基板。

(实施例17)

在以与实施例12相同的条件制备树脂组合物之后，以与实施例13相同的方式制备树脂基板。但是，此时的固体成分(固化剂、导热性填料)的浓度为80质量％。

制备的含有氧化铝的树脂基板的导热率为2.89W/m·K，得到具有高导热率的树脂基板。

使用常规的XRD装置(Empyrean，PANalytical公司制)进行XRD测定。测定条件如下。

线源：Cukα射线

扫描条件：0.026°/Step

入射狭缝：0.04rad

罩幅：10mm

受光狭缝：0.04rad

测定时间：197秒/Step

测定范围：2θ＝4°～40°

测定的实施例9的XRD光谱示于图9(由实线表示)。

在2θ≤30°的区域内观察到清晰的衍射峰。

(比较例13)

将与实施例9相同组成的树脂在250℃、5分钟的条件下固化而制备的树脂固化物，以与实施例9相同的条件进行XRD测定。测定的XRD光谱示于图9中(由虚线表示)。与实施例9的情况不同，仅观察到源自非晶的光晕图案，衍射峰消失。该树脂的导热率为0.33W/(m·K)，显示出大幅低于实施例9的导热率。

以上，举出实施方式和实施例来说明本发明，但是本发明不限于实施方式和实施例中说明的方式，可以进行各种变形。

工业上的利用可能性

可以提供兼具高导热性和高阻燃性的树脂片、树脂基板等。

Claims (7)

1.一种树脂组合物，其特征在于，

所述树脂组合物包含：含有液晶原的热固性树脂成分、导热率为30W/m·K以上的导热性填料、以及含有磷原子的高分子化合物，其中，所述含有磷原子的高分子化合物是将以下通式(1)或(2)所示的单体中的任意一种聚合或共聚而成的，

式中R1、R2表示烷基、烷氧基、芳基和芳氧基中的任意种，彼此不同或相同，式中R3为甲基或氢。

2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，

所述热固性树脂成分为环氧树脂。

3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于，

所述液晶原为联苯基。

4.一种树脂固化物，其特征在于，

所述树脂固化物是将权利要求1～3中任一项所述的树脂组合物固化而得到的。

5.一种树脂片，其特征在于，

所述树脂片包含权利要求1～3中任一项所述的树脂组合物。

6.一种树脂基板，其特征在于，

所述树脂基板是通过将权利要求5所述的树脂片1片成形固化而得到的，或者是通过将权利要求5所述的树脂片多片层叠并成形固化而得到的。

7.根据权利要求4所述的树脂固化物，其特征在于，

在使用Cukα射线的XRD测定中，衍射角在成为2θ≤30°的范围内有峰。

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