DE112020002972T5 - Wärmehärtbare harzzusammensetzung, harzplatte und metallgrundsubstrat - Google Patents

Wärmehärtbare harzzusammensetzung, harzplatte und metallgrundsubstrat Download PDF

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Tomomasa KASHINO
Yoshiki Nishikawa
Tadasuke Endo
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Abstract

Es wird eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung bereitgestellt, die ein Epoxidharz und wärmeleitfähige Partikel beinhaltet. Eine Wärmeleitfähigkeit λ200bei 200 °C eines gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung bei 200 °C für 90 Minuten erhalten wird, beträgt 12 W/(m·K) oder mehr. Außerdem beträgt der spezifische Durchgangswiderstand R200des gehärteten Produkts bei 200 °C vorzugsweise 1,0 × 1010Ω·m oder mehr. Außerdem wird eine Harzplatte unter Verwendung dieser wärmehärtbaren Harzzusammensetzung bereitgestellt. Darüber hinaus wird ein Metallgrundsubstrat unter Verwendung dieser wärmehärtbaren Harzzusammensetzung bereitgestellt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung, eine Harzplatte und ein Metallgrundsubstrat. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung sowie eine Harzplatte und ein Metallgrundsubstrat, die mit der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung oder einem gehärteten Produkt davon versehen sind.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Es gibt Fälle, in denen ein Bedarf an Wärmeableitung bei Harzmaterialien besteht, die elektrische und elektronische Ausstattungen und dergleichen bilden. Um diesen Bedarf zu decken, werden Studien über die Verwendung von wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen zur Bildung von wärmeableitenden Elementen durchgeführt.
  • Beispielsweise beschreibt das Patentdokument 1 eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung, bei der ein wärmeleitfähiger Füllstoff in einer Matrix aus wärmehärtbarem Harz dispergiert ist. Bei dieser wärmehärtbaren Harzzusammensetzung ist der Füllstoff ein sekundäres Aggregat, in dem Primärpartikel, bei denen es sich um Kristalle von Bornitrid handelt, aggregiert sind. Außerdem handelt es sich bei den Hauptbestandteilen der Harzmatrix um ein Epoxidharz und ein phenolisches Härtungsmittel, und das Epoxidharz beinhaltet ein Naphthalin-Epoxidharz und ein Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ. Die Glasübergangstemperatur des gehärteten Produkts dieser wärmehärtenden Harzzusammensetzung beträgt 170 °C oder mehr und die Viskosität dieser wärmehärtenden Harzzusammensetzung bei 100 °C vor dem Härten beträgt 20 Pa·s oder weniger.
  • Als weiteres Beispiel beschreibt das Patentdokument 2 zum Zweck einer hohen Wärmeleitfähigkeit und dergleichen die Herstellung einer mehrschichtigen Harzplatte durch einen Harzschicht-Bildungsschritt, bei dem eine Harzzusammensetzung, die ein Epoxidharz, das ein mesogenes Grundgerüst aufweist, ein Härtungsmittel und einen anorganischen Füllstoff beinhaltet, in Plattenform gebildet wird, um eine Harzschicht zu erhalten, und einen Klebeschicht-Bildungsschritt, bei dem eine isolierende Klebeschicht auf mindestens einer Oberfläche der Harzschicht bereitgestellt wird. Außerdem wird auch beschrieben, dass Licht oder Wärme auf die mehrschichtige Harzplatte aufgebracht wird, um die Harzschicht zu härten.
  • VERWANDTES DOKUMENT
  • PATENTDOKUMENT
    • [Patentdokument 1] Japanisches Patent Nr. 6000749
    • [Patentdokument 2] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2014-139021
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Wie vorstehend beschrieben, sind Versuche bekannt, ein wärmeableitendes Element unter Verwendung einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung zu bilden, die Epoxidharz oder dergleichen beinhaltet.
  • Jedoch gibt es nach den Erkenntnissen der Erfinder der vorliegenden Erfindung noch Raum für Verbesserungen bei den wärmeableitenden Elementen der verwandten Technik. Zum Beispiel gibt es noch Raum für Verbesserungen hinsichtlich der Wärmeableitung, der Isoliereigenschaften und dergleichen im Fall der Bildung von wärmeableitenden Elementen in Spannungsmodulen unter Verwendung der wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen zum Bilden von wärmeableitenden Elementen des Standes der Technik. Dies ist insbesondere bei Spannungsmodulen ein Problem, bei denen eine hohe Zuverlässigkeit gefordert wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieser Umstände gemacht. Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung bereitzustellen, die zum Bilden eines wärmeableitenden Elements in einem Spannungsmodul bevorzugt ist.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Als Ergebnis intensiver Forschung haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung die nachfolgend bereitgestellte Erfindung vervollständigt und das vorstehend beschriebene Problem gelöst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung bereitgestellt, die ein Epoxidharz und wärmeleitfähige Partikel beinhaltet, bei der eine Wärmeleitfähigkeit λ200 bei 200 °C eines gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung auf 200 °C für 90 Minuten erhalten wurde, 12 W/(m·K) oder mehr beträgt.
  • Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Harzplatte bereitgestellt, die ein Trägergrundmaterial und eine Harzschicht, die aus der vorstehend beschriebenen wärmehärtbaren Harzzusammensetzung gebildet ist, die auf dem Trägergrundmaterial bereitgestellt ist, beinhaltet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Metallgrundsubstrat bereitgestellt, das ein Metallsubstrat, eine auf dem Metallsubstrat bereitgestellte Isolierschicht und eine auf der Isolierschicht bereitgestellte Metallschicht beinhaltet, wobei die Isolierschicht aus einer Harzschicht gebildet ist, die aus der vorstehend beschriebenen wärmehärtbaren Harzzusammensetzung oder aus einem gehärteten Produkt der vorstehend beschriebenen wärmehärtbaren Harzzusammensetzung gebildet ist.
  • VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung bereitgestellt, die zum Bilden eines wärmeableitenden Elements in einem Spannungsmodul bevorzugt ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Metallgrundsubstrats der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen dargelegt.
  • In den Zeichnungen werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche Komponenten verwendet, und deren Erläuterungen werden gegebenenfalls nicht wiederholt.
  • Um Komplikationen zu vermeiden, kann es sein, dass in einem Fall, in dem mehrere identische Komponenten in der gleichen Zeichnung vorhanden sind, eine davon mit einem Bezugszeichen versehen wird und nicht alle mit Bezugszeichen versehen werden.
  • Die Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung. Die Formen, Abmessungsverhältnisse und dergleichen jedes Elements in den Zeichnungen entsprechen nicht notwendigerweise denen des tatsächlichen Gegenstands.
  • In der vorliegenden Beschreibung gibt die Angabe „X bis Y“ bei der Beschreibung von Zahlenbereichen X oder mehr und Y oder weniger an, sofern nicht anders angegeben. Beispielsweise bedeutet „1 Massen-% bis 5 Massen-%“ „1 Massen-% oder mehr und 5 Massen-% oder weniger“.
  • Bei der Angabe von Gruppen (Atomgruppen) in der vorliegenden Beschreibung schließen Angaben, die nicht substituiert oder unsubstituiert angeben, sowohl solche Gruppen ohne Substituenten als auch solche Gruppen mit Substituenten ein. Beispielsweise schließt der Begriff „Alkylgruppe“ nicht nur Alkylgruppen ein, die keine Substituenten aufweisen (unsubstituierte Alkylgruppen), sondern auch Alkylgruppen, die Substituenten aufweisen (substituierte Alkylgruppen).
  • Der Begriff „organische Gruppe“ bedeutet in der vorliegenden Beschreibung eine Atomgruppe, von der ein oder mehrere Wasserstoffatome von einer organischen Verbindung entfernt sind, sofern nicht anders angegeben. Beispielsweise stellt eine „einwertige organische Gruppe“ eine Atomgruppe dar, von der ein Wasserstoffatom aus einer beliebigen organischen Verbindung entfernt ist.
  • <Wärmehärtbare Harzzusammensetzung>
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein Epoxidharz und wärmeleitfähige Partikel.
  • Die Wärmeleitfähigkeit λ200 bei 200 °C des gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtenden Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform bei 200 °C für 90 Minuten erhalten wurde, beträgt 12 W/(m·K) oder mehr.
  • Außerdem beträgt der spezifische Durchgangswiderstand R200 bei 200 °C des unter den vorstehenden Erwärmungsbedingungen erhaltenen gehärteten Produkts vorzugsweise 1,0 × 1010 Ω·m oder mehr.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben unter verschiedenen Gesichtspunkten Forschungen zu den Gründen durchgeführt, warum es immer noch Raum für eine Verbesserung der Wärmeableitungs- und Isoliereigenschaften der Wärmeableitungselemente der verwandten Technik gab, insbesondere auf dem Gebiet der Spannungsmodule.
  • Als Ergebnis der Forschungen können beispielsweise Spannungsmodule für Generatoren in der Nähe von Turbinen installiert werden, und es wurde darin ein Zusammenhang mit den Wärmeableitungs- und Isoliereigenschaften gesehen. Insbesondere wurde in Betracht gezogen, dass in einem Fall, in dem ein Spannungsmodul in der Nähe einer Turbine installiert ist, die Temperatur um das Spannungsmodul relativ hoch ist, was Schwierigkeiten bei der vollständigen Wärmeableitung von den Wärmeableitelementen und eine Verschlechterung der Isoliereigenschaften verursachen kann.
  • Auf Grundlage dieser Überlegung haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung bei der Fortführung der Forschung herausgefunden, dass die Wärmeleitfähigkeit und dergleichen des wärmeableitenden Elements in einer Umgebung mit hoher Temperatur eher als in einer Umgebung mit Raumtemperatur, welche die normale Beurteilungsumgebung ist, einen engen Zusammenhang mit der Leistung der Spannungsmodule für Generatoren aufweist.
  • Basierend auf den vorstehenden Erkenntnissen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Wärmeleitfähigkeit λ200 bei 200 °C des gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung auf 200 °C für 90 Minuten erhalten wurde, als einen der Indizes zum Entwerfen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung festgelegt.
  • Die Herstellung einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung mit λ200 von 12 W/(m·K) oder höher (und das Ausbilden des Harzelements in dem Spannungsmodul unter Verwendung der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung) verbesserte erfolgreich die Wärmeableitungs- und Isoliereigenschaften des in einer Umgebung mit relativ hoher Temperatur installierten Spannungsmoduls auf neuartige Weise. λ200 beträgt vorzugsweise 12 bis 25 W/(m·K) und noch bevorzugter 13 bis 23 W/(m·K).
  • Außerdem konzentrierten sich die Erfinder der vorliegenden Erfindung auch auf den spezifischen Durchgangswiderstand R200 bei 200 °C eines gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung auf 200 °C für 90 Minuten erhalten wurde. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt R200 vorzugsweise 1,0 × 1010 Ω·m oder mehr. Aus diesem Grund ist es einfach, den Leckstrom zu reduzieren und einen Effekt der Unterdrückung von Elektrizitätsverlust, Kurzschlüssen und dergleichen während des Hochtemperaturbetriebs des Spannungsmoduls zu erzielen. R200 beträgt vorzugsweise 1,0 × 1010 bis 1,0 × 1014 Ω·m, noch bevorzugter 3,0 × 1010 bis 7,0 × 1013 Ω·m und noch bevorzugter 5,0 × 1010 bis 5,0 × 1013 Ω·m.
  • Auch in einem Fall, in dem Metallpartikel als wärmeleitfähige Partikel verwendet werden, ist es ohne Weiteres möglich, ein λ200 von 12 W/(m·K) oder höher zu entwerfen. In einem solchen Fall ist es jedoch aufgrund der Leitfähigkeit der Metallpartikel nicht einfach, R200 von 1,0 × 1010 Ω·m oder höher zu entwerfen. Diesbezüglich lässt sich jedoch auch sagen, dass die Tatsache, dass R200 1,0 × 1010 Ω·m oder mehr beträgt, mittels numerischer Werte ausdrückt, dass eine geeignete Anwendung der wärmehärtenden Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform eine als „Isoliermaterial“ ist und dass Metallpartikel, die vom Standpunkt der Isoliereigenschaften unerwünscht sind, nicht eingeschlossen werden sollen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, eine wärmehärtbare Harzzusammensetzung herzustellen, bei der λ200 und R200 die vorstehenden Werte annehmen, indem geeignete Materialien wie Epoxidharz verwendet werden und die Menge jedes Materials oder dergleichen geeignet eingestellt wird. Nachfolgend wird gegebenenfalls eine Beschreibung von konkreten Materialien, deren Verwendungsmengen und dergleichen dargelegt.
  • Es folgt eine detailliertere Beschreibung der Bestandteile, Eigenschaften, physikalischen Charakteristika und dergleichen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform.
  • (Epoxidharz)
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein Epoxidharz. Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist eine Zusammensetzung, die aufgrund des Einschlusses des Epoxidharzes oder dergleichen durch Wärme gehärtet wird.
  • Zu Beispielen für das Epoxidharz zählen ohne Beschränkung jedes bekannte Epoxidharz. Zu Beispielen davon zählen Glycidylether wie etwa vom Bisphenol-A-Typ, -F-Typ, -S-Typ und - AD-Typ, hydrierte Glycidylether vom Bisphenol-A-Typ, Glycidylether vom Phenol-Novolak-Typ, Glycidylether vom Kresol-Novolak-Typ, Glycidylether vom Bisphenol-A-Typ Novolak-Typ, Glycidylether vom Naphthalin-Typ, Glycidylether vom Biphenol-Typ, Glycidylether vom Dihydroxypentadien-Typ, Epoxidharze vom Triphenylmethan-Typ, Epoxidharze vom Phenol-Novolak-Typ, Epoxidharze vom Kresol-Novolak-Typ und dergleichen.
  • Das Epoxidharz beinhaltet vorzugsweise ein mesogenes Grundgerüst. Dadurch ist es möglich, die Wärmeleitfähigkeit (Wärmeableitung) beim Härten weiter zu verbessern.
  • Es wird angenommen, dass eine Struktur höherer Ordnung (Flüssigkristallphase oder kristalline Phase) durch das mesogene Grundgerüst gebildet wird, wenn das Epoxidharz, das das mesogene Grundgerüst beinhaltet, gehärtet wird. Es wird angenommen, dass die Wärmeleitfähigkeit (Wärmeableitung) durch die Übertragung von Wärme durch die Struktur höherer Ordnung weiter verbessert wird.
  • Es ist auch möglich, das Vorhandensein der Struktur höherer Ordnung im gehärteten Produkt durch Beobachtung unter Verwendung eines Polarisationslichtmikroskops zu untersuchen.
  • Zu Beispielen für das mesogene Grundgerüst kann ein beliebiges Grundgerüst zählen, das die Ausbildung von Flüssigkristallinität und Kristallinität durch die Wirkung intermolekularer Wechselwirkungen erleichtert. Das mesogene Grundgerüst beinhaltet vorzugsweise eine konjugierte Struktur. Konkrete Beispiele für mesogene Grundgerüste beinhalten Biphenyl-Grundgerüste, Phenylbenzoat-Grundgerüste, Azobenzol-Grundgerüste, Stilben-Grundgerüste, Naphthalin-Grundgerüste, Anthracen-Grundgerüste, Phenanthren-Grundgerüste und dergleichen.
  • Besonders bevorzugt beinhaltet das Epoxidharz ein kondensiertes polycyclisches aromatisches Kohlenwasserstoff-Grundgerüst und besonders bevorzugt ein Naphthalin-Grundgerüst.
  • Bei einem Biphenyl-Grundgerüst (-C6H4-C6H4-) besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass bei hohen Temperaturen durch thermische Bewegung der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindungsabschnitt in der Mitte der linken Struktur „rotiert“ und die Flüssigkristallinität abnimmt. Ebenso besteht bei einem Phenylbenzoat-Grundgerüst (-C6H4-COO-C6H4-) die Möglichkeit, dass die Esterbindung bei hohen Temperaturen rotiert. Bei kondensierten polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff-Grundgerüsten, wie etwa einem Naphthalin-Grundgerüst, gibt es jedoch im Prinzip keine Abnahme der Flüssigkristallinität aufgrund einer solchen Rotation. Mit anderen Worten macht es ein Einschließen eines kondensierten polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff-Grundgerüsts in das Epoxidharz einfacher, λ200 von 12 W/(m·K) oder höher zu entwerfen und somit die Wärmeableitung in Hochtemperaturumgebungen weiter zu verbessern.
  • Außerdem ermöglicht es die Verwendung eines Naphthalin-Grundgerüsts insbesondere als polycyclisches aromatisches Kohlenwasserstoff-Grundgerüst auch, eine übermäßige Steifigkeit des Epoxidharzes zu unterdrücken, während die vorstehenden Vorteile erhalten werden. Dies liegt daran, dass das Naphthalin-Grundgerüst vergleichsweise klein als ein mesogenes Grundgerüst ist. Die Tatsache, dass das Epoxidharz nicht übermäßig steif ist, ist im Hinblick auf die Unterdrückung von Rissen und dergleichen aufgrund der leichten Linderung von Spannungen während des Härtens der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt.
  • Das Epoxidharz beinhaltet vorzugsweise ein bifunktionelles oder höheres Epoxidharz. Mit anderen Worten sind vorzugsweise zwei oder mehr Epoxidgruppen in einem Molekül des Epoxidharzes enthalten. Die Anzahl der funktionellen Gruppen des Epoxidharzes beträgt vorzugsweise 2 bis 6 und bevorzugter 2 bis 4.
  • Bevorzugte Epoxidharze sind beispielsweise eines oder zwei oder mehrere der folgenden.
  • Figure DE112020002972T5_0001
    Figure DE112020002972T5_0002
  • Das Epoxidäquivalent des Epoxidharzes beträgt beispielsweise 100 bis 200 g/eq, vorzugsweise 105 bis 190 g/eq, noch bevorzugter 110 bis 180 g/eq. Die Verwendung eines Epoxidharzes mit einem geeigneten Epoxidäquivalent ermöglicht es, die Härtbarkeit zu steuern, die physikalischen Charakteristika des gehärteten Produkts zu optimieren und dergleichen.
  • Als ein Aspekt beinhaltet das Epoxidharz vorzugsweise ein flüssiges Epoxidharz, das bei Raumtemperatur (23 °C) flüssig ist. Insbesondere liegt ein Teil oder das gesamte Epoxidharz bei 23 °C vorzugsweise in flüssiger Form vor.
  • Die Verwendung eines flüssigen Epoxidharzes ist im Hinblick auf die Leichtigkeit der Bildung eines gehärteten Produkts mit einer gewünschten Form und dergleichen bevorzugt.
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann nur ein Epoxidharz beinhalten oder kann zwei oder mehr Epoxidharze beinhalten.
  • Der untere Grenzwert des Gehalts des Epoxidharzes beträgt beispielsweise 5 Masse-% oder mehr, vorzugsweise 7 Masse-% oder mehr und noch bevorzugter 10 Masse-% oder mehr in den gesamten nichtflüchtigen Komponenten ohne die wärmeleitfähige Partikel. Dadurch ist es möglich, eine ausreichende Härtbarkeit sicherzustellen.
  • Der obere Grenzwert des Epoxidharzgehalts beträgt beispielsweise 40 Masse-% oder weniger, vorzugsweise 35 Masse-% oder weniger und noch bevorzugter 30 Masse-% oder weniger in der gesamten nichtflüchtigen Komponente ohne die wärmeleitfähigen Partikel. Der nicht übermäßige Gehalt an Epoxidharz ermöglicht es, die anderen Komponenten in ausreichendem Maße aufzunehmen und erleichtert es, eine Zusammensetzung zu entwerfen, bei der λ200 12 W/(m·K) oder mehr und/oder R200 1,0 × 1010 Ω·m oder mehr beträgt. Es ist ohne Weiteres möglich, die Wärmeableitungs- und Isoliereigenschaften weiter zu verbessern.
  • Zur Bestätigung sind „nichtflüchtige Komponenten“ diejenigen Komponenten, die sich nicht verflüchtigen und verbleiben, wenn die wärmehärtbare Harzzusammensetzung erwärmt und gehärtet wird. Normalerweise beziehen sich nichtflüchtige Komponenten auf andere Komponenten als flüchtige Lösungsmittel.
  • (Wärmeleitfähige Partikel)
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet wärmeleitfähige Partikel. Das Vorhandensein der wärmeleitfähigen Partikel erleichtert es, eine ausreichende Wärmeableitung zu erreichen.
  • Die wärmeleitfähigen Partikel beinhalten eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid und Magnesiumoxid. Im Hinblick auf das Ausbalancieren von Wärmeleitfähigkeit, Isoliereigenschaften und dergleichen können zwei oder mehr verschiedene wärmeleitfähige Partikel in Kombination verwendet werden.
  • Als wärmeleitfähige Partikel ist Bornitrid im Hinblick auf eine hohe Wärmeleitfähigkeit besonders bevorzugt.
  • Es ist möglich, dass Bornitrid beispielsweise monodisperse Partikel oder aggregierte Partikel von Bornitrid oder Mischungen davon beinhaltet. Das Bornitrid kann in Form von Granulat granuliert sein. Die Verwendung von aggregierten Bornitrid-Partikeln verbessert die Wärmeleitfähigkeit weiter. Die aggregierten Partikel können gesinterte oder nicht gesinterte Partikel sein.
  • Die Menge an wärmeleitfähigen Partikeln beträgt beispielsweise 100 bis 400 Massenteile, vorzugsweise 150 bis 350 Massenteile und noch bevorzugter 200 bis 300 Massenteile, wenn die Gesamtheit der nichtflüchtigen Komponenten ohne die wärmeleitfähige Partikel in der Zusammensetzung 100 Massenteile beträgt. Eine Verwendung einer ausreichend großen Menge an wärmeleitfähigen Partikeln ermöglicht es, die Wärmeleitfähigkeit in ausreichendem Maße zu verbessern. Eine nicht übermäßige Verwendung der wärmeleitfähigen Partikel ermöglicht es, die mechanischen Eigenschaften und dergleichen des gehärteten Produkts vorteilhaft zu gestalten.
  • (Härtungsmittel)
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet vorzugsweise ein Härtungsmittel.
  • Das Härtungsmittel ist nicht besonders beschränkt, solange das Härtungsmittel mit den Epoxidgruppen in dem Epoxidharz reagiert, um die Zusammensetzung zu härten.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben insbesondere festgestellt, dass es ohne Weiteres möglich ist, R200 von 1,0 × 1010 Ω·m oder höher zu entwerfen, indem als Härtungsmittel mindestens ein Härtungsmittel verwendet wird, das durch Reaktion mit einer Epoxidgruppe keine Hydroxygruppe erzeugt (dieses Härtungsmittel wird im Folgenden auch als „Härtungsmittel (a)“ bezeichnet). Somit ist es möglich, die Isoliereigenschaften zu verbessern.
  • Die Einzelheiten des Grundes hierfür sind unbekannt, aber es wird angenommen, dass die Bildung von hochpolaren Hydroxygruppen verringert wird, so dass es für elektrischen Strom schwierig ist, durch sie hindurch zu fließen.
  • Das Härtungsmittel (a) kann eine Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht sein oder kann ein Harz (Polymer oder Oligomer) sein.
  • Beispiele für das Härtungsmittel (a) beinhalten die folgenden.
  • • Polyarylatverbindungen, insbesondere eine durch die allgemeine Formel (a1) dargestellte Verbindung
    Figure DE112020002972T5_0003
  • • Aktivesterverbindungen, zum Beispiel eine durch die allgemeine Formel (a2) dargestellte Verbindung
    Figure DE112020002972T5_0004
  • • Cyanatesterverbindungen, zum Beispiel eine durch die allgemeine Formel (a3) dargestellte Verbindung
    Figure DE112020002972T5_0005
  • • Isocyanatverbindungen, zum Beispiel eine durch die allgemeine Formel (a4) dargestellte Verbindung
    Figure DE112020002972T5_0006
    Figure DE112020002972T5_0007
  • • Imidazolverbindungen
  • Bei den allgemeinen Formeln (a1), (a3) und (a4) sind R und R' jeweils unabhängig eine zweiwertige Verknüpfungsgruppe.
  • R und R' sind vorzugsweise Gruppen, die eine konjugierte Doppelbindung beinhalten. Genauer gesagt sind R und R' aromatische Ringe, aromatische kondensierte Ringe oder Gruppen, die durch die allgemeine Formel -A1-X-A2- dargestellt sind. In dieser allgemeinen Formel stellten A1 und A2 jeweils unabhängig eine Gruppe dar, die aus aromatischen Gruppen, anellierten aromatischen Gruppen, alicyclischen Gruppen und alicyclischen heterocyclischen Gruppen ausgewählt ist. Außerdem ist X eine Einfachbindung oder eine zweiwertige Verknüpfungsgruppe.
  • Als A1 und A2 bevorzugt sind Kohlenwasserstoffgruppen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen einschließlich Benzolringen, Kohlenwasserstoffgruppen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen einschließlich Naphthalinringen, Kohlenwasserstoffgruppen mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen einschließlich Biphenyl-Strukturen, Kohlenwasserstoffgruppen mit 12 bis 36 Kohlenstoffatomen einschließlich drei oder mehr Benzolringen, Kohlenwasserstoffgruppen mit 12 bis 36 Kohlenstoffatomen einschließlich anellierten aromatischen Gruppen, alicyclischen heterocyclischen Gruppen mit 4 bis 36 Kohlenstoffatomen und dergleichen.
  • Zu konkreten Beispielen für A1 und A2 zählen Phenylen, Biphenylen, Naphthylen, Anthracenylen, Cyclohexyl, Pyridyl, Pyrimidyl, Thiophenylen und dergleichen. Die vorstehenden können unsubstituiert sein oder können Substituenten wie etwa aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen, Halogengruppen, Cyanogruppen oder Nitrogruppen aufweisen.
  • Als X bevorzugt ist beispielsweise ein zweiwertiger Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Einfachbindung, -C=C-, -C=C-, -CO-O-, -CO-NH-, -CH=N-, - CH=N-N=CH-, -N=N- und -N(O)=N-.
  • In der allgemeinen Formel (a1) gilt:
    • R1, R2, R3 und R4 sind jeweils unabhängig eine aliphatische Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine aromatische Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen einschließlich eines Benzolrings und dergleichen, und
    • Z ist ein Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe oder eine Alkoxygruppe und
    • n ist die Anzahl der Wiederholungen, typischerweise 1 bis 100.
  • In der allgemeinen Formel (a2) sind Ar und Ar' jeweils unabhängig eine aromatische Gruppe (kann eine heteroaromatische Gruppe sein), eine alicyclische Gruppe und dergleichen.
  • Zu konkreten Beispielen für Ar und Ar' zählen eine Phenylgruppe, Biphenylgruppe, Naphthylgruppe, Anthrylgruppe, Cyclohexylgruppe, Pyridylgruppe, Pyrimidylgruppe, Thienylgruppe und dergleichen. Die aromatische Gruppe und die alicyclische Gruppe von Ar und Ar' können unsubstituiert sein oder können Substituenten aufweisen. Zu Beispielen für Substituenten zählen aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen, Halogengruppen, Cyanogruppen, Nitrogruppen und dergleichen.
  • In einem Fall einer Verwendung des Härtungsmittels (a) kann nur eines verwendet werden, oder es können zwei oder mehr in Kombination verwendet werden.
  • In einem Fall, in dem die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform das Härtungsmittel (a) beinhaltet, beträgt das Äquivalentverhältnis des Härtungsmittels (a) in Bezug auf das Epoxidharz (Molzahl der reaktiven funktionellen Gruppen in dem Härtungsmittel (a)/Molzahl der Epoxidgruppen in dem Epoxidharz) in der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung vorzugsweise 1,0 bis 2,0 und noch bevorzugter 1,1 bis 1,8.
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann ein Härtungsmittel beinhalten, das nicht das Härtungsmittel (a) ist. Zu Beispielen für solche Härtungsmittel zählen Härtungsmittel auf Phenolbasis, Härtungsmittel auf Aminbasis, Härtungsmittel auf Säureanhydridbasis, Härtungsmittel auf Mercaptanbasis und dergleichen. In einem Fall, in dem die vorstehenden verwendet werden, können die vorstehenden allein verwendet werden, oder zwei oder mehr können in Kombination verwendet werden.
  • In einem Fall einer Verwendung eines Härtungsmittels kann nur eines verwendet werden, oder es können zwei oder mehr in Kombination verwendet werden.
  • In einem Fall, in dem die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ein Härtungsmittel beinhaltet, beträgt die Menge vorzugsweise 20 Masse-% bis 70 Masse-% der Gesamtheit der nichtflüchtigen Komponenten ohne die wärmeleitfähigen Partikel in der Zusammensetzung, und noch bevorzugter 30 Masse-% bis 60 Masse-%. Durch geeignetes Einstellen der Menge des Härtungsmittels kann es möglich sein, die Wärmeableitungs- und Isoliereigenschaften weiter zu verbessern. Außerdem kann es auch möglich sein, die Härtbarkeit zu steuern und die mechanischen Eigenschaften des gehärteten Produkts und dergleichen zu verbessern.
  • (Härtungsbeschleuniger)
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann einen Härtungsbeschleuniger beinhalten. Dadurch ist es möglich, die Härtungsreaktion zu beschleunigen.
  • Der Typ und die Mischungsmenge des Härtungsbeschleunigers sind nicht besonders beschränkt. Ein geeigneter Härtungsbeschleuniger kann im Hinblick auf Reaktionsgeschwindigkeit, Reaktionstemperatur, Lagerfähigkeit und dergleichen ausgewählt werden.
  • Zu Beispielen für Härtungsbeschleuniger zählen Imidazole, Organophosphorverbindungen, Organometallsalze, tertiäre Amine, Phenolverbindungen, organische Säuren und dergleichen. Die vorstehenden können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Unter diesen ist es im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit möglich, mindestens eine zu verwenden, die aus der Gruppe bestehend aus Organophosphorverbindungen, Komplexen von Organophosphorverbindungen mit Organoborverbindungen und Verbindungen mit intramolekularer Polarisation, die durch Hinzufügen von Verbindungen mit Π-Bindungen zu Organophosphor Verbindungen erzeugt wird, ausgewählt sind. Zu Beispielen für Verbindungen mit Π-Bindungen zählen Maleinsäureanhydrid, Chinonverbindungen, Diazophenylmethan, Phenolharze und dergleichen. Darüber hinaus können auch Verbindungen auf Basis von quaternären Phosphoniumsalzen, Verbindungen auf Basis von quaternären Ammoniumsalzen, Verbindungen auf Basis von Fettsäuresalzen, Verbindungen auf Basis von Metallchelaten, Verbindungen auf Basis von Metallsalzen und dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus können auch latente Härtungsbeschleuniger wie etwa Dihydrazidverbindungen wie etwa Dicyandiamide und Adipinsäuredihydrazide, Guanaminsäure, Melaminsäure, Additionsverbindungen von Epoxidverbindungen und Imidazolverbindungen, Additionsverbindungen von Epoxidverbindungen und Dialkylaminen, Additionsverbindungen von Aminen und Thioharnstoffen und Additionsverbindungen von Aminen und Isocyanaten verwendet werden.
  • Zu Beispielen für Imidazole zählen 2-Methylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol, 2-Phenyl-4-methylimidazol, 2,4-Diethylimidazol, 2-Phenyl-4-methyl-5-hydroxyimidazol, 2-Phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazoliumtrimellitat und dergleichen.
  • Zu konkreten Beispielen für Organophosphorverbindungen zählen Triphenylphosphin, Tri-p-tolylphosphin, Diphenyl(p-tolyl)phosphin, Tris(alkylphenyl)phosphin, Tris(alkoxyphenyl)phosphin, Tris(alkylalkoxyphenyl)phosphin, Tris(dialkylphenyl)phosphin, Tris(trialkylphenyl)phosphin, Tris(tetraalkylphenyl)phosphin, Tris(dialkoxyphenyl)phosphin, Tris(trialkoxyphenyl)phosphin, Tris(tetraalkoxyphenyl)phosphin, Trialkylphosphin, Dialkylarylphosphin, Alkyldiarylphosphin, 1,2-Bis(diphenylphosphino)ethan und dergleichen.
  • Als Komplexe von Organophosphinverbindungen mit Organoborverbindungen zählen zu konkreten Beispielen Triphenylphosphintriphenylboran, Tetraphenylphosphoniumtetraphenylborat, Tetraphenylphosphoniumtetra-p-tolylborat, Tetrabutylphosphoniumtetraphenylborat, Tetraphenylphosphonium-n-butyltriphenylborat, Butyltriphenylphosphoniumtetraphenylborat, Methyltributylphosphoniumtetraphenylborat und dergleichen.
  • Zu Beispielen für metallorganische Salze zählen Zinknaphthenat, Kobaltnaphthenat, Zinnoctylat, Kobaltoctylat, Kobalt(II)-bisacetylacetonat, Kobalt(III)-trisacetylacetonat und dergleichen.
  • Zu Beispielen für tertiäre Amine zählen Triethylamin, Tributylamin, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, 1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecen-7 und dergleichen.
  • Zu Beispielen für Phenolverbindungen zählen Phenol, Bisphenol A, Nonylphenol, 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan und dergleichen.
  • Zu Beispielen für organische Säuren zählen Essigsäure, Benzoesäure, Salicylsäure, p-Toluolsulfonsäure und dergleichen.
  • Zu Beispielen für Härtungsbeschleuniger auf Phenolbasis zählen Novolak-Phenol-Harze wie etwa Phenol-Novolak-Harz, Kresol-Novolak-Harz, Naphthol-Novolak-Harz, Aminotriazin-Novolak-Harz, Novolak-Harz und Trisphenylmethan-Phenol-Novolak-Harz; modifizierte Phenolharze, wie etwa Terpen-modifizierte Phenolharze und Dicyclopentadien-modifizierte Phenolharze; Aralkylharze wie etwa phenolische Aralkylharze mit Phenylen-Grundgerüsten und/oder Biphenylen-Grundgerüsten und Naphtholaralkylharze mit Phenylen-Grundgerüsten und/oder Biphenylen-Grundgerüsten; Bisphenolverbindungen wie etwa Bisphenol A und Bisphenol F; Phenolharze vom Resol-Typ; Allylphenolharze und dergleichen.
  • In einem Fall, in dem ein Härtungsbeschleuniger verwendet wird, kann nur einer verwendet werden oder es können zwei oder mehr in Kombination verwendet werden.
  • In einem Fall, in dem ein Härtungsbeschleuniger verwendet wird, beträgt die Menge beispielsweise 0,1 Masse-% bis 20 Masse-% der Gesamtheit der nichtflüchtigen Komponenten ohne die wärmeleitfähigen Partikel, vorzugsweise 0,1 Masse-% bis 5 Masse-% und noch bevorzugter 0,2 Masse-% bis 4,5 Masse-%.
  • (Mesogene Struktur enthaltendes Harz)
  • Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet abgesehen von dem Epoxidharz vorzugsweise ein Harz, das eine mesogene Struktur und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 500 oder mehr aufweist. Dadurch ist es möglich, die Wärmeleitfähigkeit (Wärmeableitung) weiter zu verbessern.
  • In der vorliegenden Beschreibung wird dieses Harz auch als „mesogene Struktur enthaltendes Harz“ bezeichnet.
  • Das eine mesogene Struktur enthaltende Harz beinhaltet vorzugsweise ein Phenoxyharz. Das heißt, ein eine mesogene Struktur enthaltendes Harz beinhaltet vorzugsweise ein eine mesogene Struktur enthaltendes Phenoxyharz.
  • „Phenoxyharze“ sind im engeren Sinne aus Bisphenolen und Epichlorhydrin synthetisierte Polyhydroxypolyether, in der vorliegenden Beschreibung beinhalten Phenoxyharze jedoch auch Polymere, die durch die schwere Additionsreaktion von polyfunktionellen Epoxidharzen und polyfunktionellen Phenolen erhalten werden (Phenoxyharze im weiteren Sinne).
  • Im Folgenden wird ein Fall detailliert beschrieben, in dem das eine mesogene Struktur enthaltende Harz ein eine mesogene Struktur enthaltendes Phenoxyharz ist.
  • Ein Beispiel für ein eine mesogene Struktur enthaltendes Phenoxyharz ist ein Harz, das eine von einer Phenolverbindung abgeleitete Struktureinheit und eine von einer Epoxidverbindung abgeleitete Struktureinheit im Molekül beinhaltet und das eine Verbindung beinhaltet, die eine mesogene Struktur in mindestens einer dieser Struktureinheiten aufweist.
  • Ein weiteres Beispiel für ein eine mesogene Struktur enthaltendes Phenoxyharz ist ein Harz, das im Molekül eine Struktureinheit beinhaltet, die von einer eine mesogene Struktur enthaltenden Phenolverbindung abgeleitet ist.
  • Als ein Beispiel ist es möglich, ein eine mesogene Struktur enthaltendes Phenoxyharz zu erhalten, indem eine polyfunktionelle Phenolverbindung mit zwei oder mehr Hydroxygruppen im Molekül mit einer polyfunktionellen Epoxidverbindung mit zwei oder mehr Epoxidgruppen im Molekül umgesetzt wird.
  • Das heißt, es ist möglich, dass das eine mesogene Struktur enthaltende Phenoxyharz eine Reaktionsverbindung einer polyfunktionellen Phenolverbindung und einer polyfunktionellen Epoxidverbindung beinhaltet. Eine oder beide dieser polyfunktionellen Phenolverbindungen und polyfunktionellen Epoxidverbindungen weisen eine mesogene Struktur auf.
  • Als weiteres Beispiel ist es möglich, ein eine mesogene Struktur enthaltendes Phenoxyharz durch die Additionspolymerisationsreaktion einer eine mesogene Struktur enthaltenden Phenolverbindung mit zwei oder mehr phenolischen Gruppen im Molekül in Epichlorhydrin zu erhalten.
  • Das heißt, es ist möglich, dass das eine mesogene Struktur enthaltende Phenoxyharz das Additionspolymerisationsprodukt der eine mesogene Struktur enthaltenden Phenolverbindung beinhaltet.
  • Es ist möglich, die Herstellung des eine mesogene Struktur enthaltenden Phenoxyharzes ohne Lösungsmittel oder in Gegenwart eines Reaktionslösungsmittels durchzuführen. Als Reaktionslösungsmittel kann zweckmäßigerweise ein nichtprotisches organisches Lösungsmittel verwendet werden, beispielsweise Methylethylketon, Dioxan, Tetrahydrofuran, Acetophenon, N-Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid, N,N-Dimethylacetamid, N,N-Dimethylformamid, Sulfolan, Cyclohexanon und dergleichen. Es ist möglich, ein in einem geeigneten Lösungsmittel gelöstes Harz zu erhalten, indem nach der Reaktion eine Lösungsmittelsubstitution oder dergleichen durchgeführt wird. Außerdem ist es auch möglich, das durch die Lösungsmittelreaktion erhaltene Phenoxyharz durch einen Desolvatationsprozess unter Verwendung eines Verdampfers oder dergleichen in ein festes Harz umzuwandeln, das kein Lösungsmittel beinhaltet.
  • Als Reaktionskatalysatoren, die bei der Herstellung des eine mesogene Struktur enthaltenden Phenoxyharzes verwendet werden können, werden zweckmäßigerweise in der verwandten Technik bekannte Polymerisationskatalysatoren, beispielsweise Alkalimetallhydroxide, tertiäre Aminverbindungen, quaternäre Ammoniumverbindungen, tertiäre Phosphinverbindungen, quaternäre Phosphoniumverbindungen und dergleichen verwendet.
  • Die mesogene Struktur hat beispielsweise die durch die allgemeine Formel (1) oder die allgemeine Formel (2) dargestellte Struktur. _A11-X-A12- (1) -X-A11-X- (2)
  • In der allgemeinen Formel (1) und der allgemeinen Formel (2) stellen A11 und A12 jeweils unabhängig eine aromatische Gruppe, eine anellierte aromatische Gruppe, eine alicyclische Gruppe oder eine alicyclische heterocyclische Gruppe dar und x stellt jeweils unabhängig eine direkte Bindung oder eine zweiwertige Bindungsgruppe dar, die aus der Gruppe bestehend aus -O-, -S-, - C=C-, -C=C-, -CO-, -CO-O-, -CO-NH-, -CH=N-, -CH=N-N=CH-, -N=N- und -N(O)=N- ausgewählt ist.
  • Vorzugsweise sind A1 und A2 jeweils unabhängig ausgewählt aus einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen mit einem Benzolring, einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen mit einem Naphthalinring, einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen mit einer Biphenyl-Struktur, einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 36 Kohlenstoffatomen mit drei oder mehr Benzolringen, einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 36 Kohlenstoffatomen mit einer anellierten aromatischen Gruppe und einer alicyclischen heterocyclischen Gruppe mit 4 bis 36 Kohlenstoffatomen. A1 und A2 können unsubstituiert sein oder können Derivate mit Substituenten sein.
  • Zu Beispielen für A1 und A2 in der mesogenen Struktur zählen Phenylen, Biphenylen, Naphthylen, Anthracenylen, Cyclohexyl, Pyridyl, Pyrimidyl, Thiophenylen und dergleichen. Außerdem können die vorstehenden unsubstituiert sein oder können Derivate mit Substituenten sein, wie etwa aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen, Halogengruppen, Cyanogruppen und Nitrogruppen.
  • Als das x, das der Bindungsgruppe (Verknüpfungsgruppe) in der mesogenen Struktur entspricht, ist beispielsweise eine direkte Bindung oder ein zweiwertiger Substituent ausgewählt aus der Gruppe -C=C-, -C=C-, -CO-O-, -CO-NH-, -CH=N-, -CH=N-N=CH-, - N=N- oder -N(O)=N- bevorzugt.
  • Eine direkte Bindung bedeutet hier eine Einfachbindung oder dass A1 und A2 in der mesogenen Struktur miteinander verknüpft sind, um eine Ringstruktur zu bilden. Beispielsweise kann eine Naphthalin-Struktur in der durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Struktur beinhaltet sein.
  • In einem Fall, in dem das eine mesogene Struktur enthaltende Phenoxyharz durch die Reaktion einer polyfunktionellen Phenolverbindung mit einer polyfunktionellen Epoxidverbindung erhalten wird, ist es beispielsweise möglich, als polyfunktionelle Phenolverbindung eine durch die allgemeine Formel (A) dargestellte Verbindung, die eine mesogene Struktur enthält, zu verwenden. Außerdem ist es möglich, als polyfunktionelle Epoxidverbindung eine durch die allgemeine Formel (B) dargestellte Verbindung, die eine mesogene Struktur enthält, zu verwenden.
  • Diese Verbindungen können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
    Figure DE112020002972T5_0008
  • In der allgemeinen Formel (A) gilt:
    • R1 und R3 stellen jeweils unabhängig eine Hydroxygruppe dar,
    • R2 und R4 stellen jeweils unabhängig eines ausgewählt aus einem Wasserstoffatom, einer Ketten- oder cyclischen Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Phenylgruppe und einem Halogenatom dar,
    • a und c sind jeweils ganze Zahlen von 1 bis 3 und
    • b und d sind jeweils ganze Zahlen von 0 bis 2. Jedoch sind a + b und c + d jeweils eine von 1 bis 3.
    • a + c kann 3 oder mehr sein.
    Figure DE112020002972T5_0009
  • In der allgemeinen Formel (B) gilt:
    • R5 und R7 stellen jeweils unabhängig eine Glycidylethergruppe dar,
    • R6 und R8 stellen jeweils unabhängig eines ausgewählt aus einem Wasserstoffatom, einer Ketten- oder cyclischen Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Phenylgruppe und einem Halogenatom dar,
    • e und g sind jeweils unabhängig ganze Zahlen von 1 bis 3 und
    • f und h sind jeweils unabhängig ganze Zahlen von 0 bis 2.
    • e + f und g + h sind jedoch jeweils eine von 1 bis 3.
  • R in der allgemeinen Formel (A) und der allgemeinen Formel (B) stellt -A11-x-A12-, -x-A11-x- bzw. -x- dar, wie vorstehend beschrieben. Die beiden Benzolringe in der allgemeinen Formel (A) können miteinander verknüpft sein, um einen kondensierten Ring zu bilden.
  • Zu konkreten Beispielen für R2, R4, R6 und R8 zählen jeweils ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Butylgruppe, ein Chloratom, ein Bromatom und dergleichen. Von den vorstehenden sind ein Wasserstoffatom und auch eine Methylgruppe besonders bevorzugt.
  • Als die polyfunktionelle Epoxidverbindung, die eine mesogene Struktur enthält, können beispielsweise Additionspolymerisationsprodukte der durch die allgemeine Formel (B) dargestellten Verbindung verwendet werden. Die vorstehenden können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Als die polyfunktionelle Phenolverbindung und die polyfunktionelle Epoxidverbindung können eine polyfunktionelle Phenolverbindung mit drei oder mehr Hydroxygruppen im Molekül und eine polyfunktionelle Epoxidverbindung mit zwei oder mehr Epoxidgruppen im Molekül verwendet werden.
  • Das heißt, es ist möglich, dass das eine mesogene Struktur enthaltende Phenoxyharz eine verzweigte Reaktionsverbindung einer polyfunktionellen Phenolverbindung mit drei oder mehr Hydroxygruppen im Molekül und einer polyfunktionellen Epoxidverbindung mit zwei oder mehr Epoxidgruppen im Molekül beinhaltet.
  • Es ist möglich, dass die polyfunktionelle Phenolverbindung mit drei oder mehr Hydroxygruppen im Molekül beispielsweise Polyphenole oder Polyphenolderivate beinhaltet.
  • Ein Polyphenol ist typischerweise eine Verbindung, die drei oder mehr phenolische Hydroxygruppen in einem Molekül enthält. Außerdem ist das Polyphenol vorzugsweise mit der vorstehend beschriebenen mesogenen Struktur im Molekül versehen. Als die mesogene Struktur ist es beispielsweise möglich, ein Biphenyl-Grundgerüst, ein Phenylbenzoat-Grundgerüst, ein Azobenzol-Grundgerüst, ein Stilben-Grundgerüst oder dergleichen zu verwenden.
  • Zu Polyphenolderivaten zählen Verbindungen, die in Bezug auf Polyphenolverbindungen mit drei oder mehr phenolischen Hydroxygruppen und einer mesogenen Struktur an substituierbaren Positionen in der Verbindung in andere Substituenten umgewandelt sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die vorstehend beschriebene verzweigte Reaktionsverbindung zu erhalten, indem eine oder zwei oder mehrere der vorstehend beschriebenen polyfunktionellen Phenolverbindungen verwendet werden, einschließlich einer polyfunktionellen Phenolverbindung mit mindestens drei oder mehr Hydroxygruppen im Molekül und eines oder zwei oder mehr der vorstehend beschriebenen polyfunktionellen Epoxidharze.
  • Beispielsweise kann eine Kombination einer trifunktionellen Phenolverbindung und einer bifunktionellen Epoxidverbindung oder eine Kombination einer trifunktionellen Phenolverbindung, einer bifunktionellen Phenolverbindung und einer bifunktionellen Epoxidverbindung verwendet werden.
  • Es ist beispielsweise möglich, als trifunktionelle Phenolverbindung Resveratrol zu verwenden, das durch die folgende chemische Formel dargestellt wird.
    Figure DE112020002972T5_0010
  • Es ist beispielsweise möglich, als bifunktionelle Phenolverbindung eine Verbindung zu verwenden, bei der die vorstehend beschriebenen Hydroxygruppen von R1 und R3 an die para-Position des jeweiligen Benzolrings gebunden sind.
  • Außerdem ist es möglich, als bifunktionelle Epoxidverbindung eine Verbindung zu verwenden, in der die vorstehend beschriebenen Glycidylethergruppen von R5 und R7 an die para-Position des jeweiligen Benzolrings gebunden sind.
  • In einem Fall, in dem die bifunktionelle Phenolverbindung mit einem Naphthalinring als kondensierter Ring versehen ist, ist es außerdem möglich, eine bifunktionelle Epoxidverbindung zu verwenden, in der die Hydroxygruppen von R1 und R3 an irgendeine der Positionen 1 und Position 4, Position 1 und Position 5, Position 1 und Position 6, Position 2 und Position 3, Position 2 und Position 6 oder Position 2 und Position 7 des Naphthalinrings gebunden sind. In einem Fall, in dem die vorstehend beschriebene bifunktionelle Epoxidverbindung mit einem Naphthalinring als kondensierter Ring versehen ist, ist es außerdem möglich, eine Verbindung zu verwenden, in der die vorstehend beschriebenen Glycidylethergruppen von R5 und R7 an irgendeine von Position 1 und Position 4, Position 1 und Position 5, Position 1 und Position 6, Position 2 und Position 3, Position 2 und Position 6 oder Position 2 und Position 7 des Naphthalinrings gebunden sind.
  • Es ist möglich, eine verzweigte Reaktionsverbindung (verzweigtes Phenoxyharz) durch Kombinieren einer trifunktionellen Phenolverbindung und einer bifunktionellen Epoxidverbindung, wie vorstehend beschrieben, oder durch Kombinieren einer trifunktionellen Phenolverbindung, einer bifunktionellen Phenolverbindung und einer bifunktionellen Epoxidverbindung zu erhalten.
  • Andererseits können von den vorstehend beschriebenen polyfunktionellen Phenolverbindungen und den polyfunktionellen Epoxidverbindungen bifunktionelle Phenolverbindungen und bifunktionelle Epoxidverbindungen verwendet werden. Die vorstehenden können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Mit anderen Worten ist es möglich, dass ein eine mesogene Struktur enthaltendes Phenoxyharz eine lineare Reaktionsverbindung einer bifunktionellen Phenolverbindung mit zwei Hydroxygruppen im Molekül und einer bifunktionellen Epoxidverbindung mit zwei Epoxidgruppen im Molekül beinhaltet.
  • Es ist möglich, als die bifunktionelle Phenolverbindung eine Verbindung zu verwenden, in der die Hydroxygruppen von R1 und R3 an die para-Position der jeweiligen Benzolringe gebunden sind. Außerdem ist es möglich, als bifunktionelle Epoxidverbindung eine Verbindung zu verwenden, in der die Glycidylethergruppen von R5 und R7 an die para-Positionen der jeweiligen Benzolringe gebunden sind.
  • In einem Fall, in dem die bifunktionelle Phenolverbindung mit einem Naphthalinring als kondensierten Ring versehen ist, ist es möglich, eine Verbindung zu verwenden, in der die Hydroxygruppen von R1 und R3 an irgendeine der Positionen 1 und 3, Position 1 und Position 4, Position 1 und Position 5, Position 1 und Position 6, Position 2 und Position 3, Position 2 und Position 6, Position 2 und Position 7 oder Position 2 und Position 8 des Naphthalinrings gebunden sind. Im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit und Wärmebeständigkeit des Moleküls werden bifunktionelle Phenolverbindungen, die mit Hydroxygruppen-Naphthalinringen an Position 1 und Position 4, Position 1 und Position 5, Position 1 und Position 6, Position 2 und Position 3, Position 2 und Position 6 oder Position 2 und Position 7 versehen sind, bevorzugter ausgewählt. In einem Fall, in dem die bifunktionelle Epoxidverbindung mit einem Naphthalinring als kondensierter Ring versehen ist, ist es außerdem möglich, eine Verbindung zu verwenden, in der die Glycidylethergruppen von R5 und R7 an irgendeine der Positionen 1 und Position 3, Position 1 und Position 4, Position 1 und Position 5, Position 1 und Position 6, Position 2 und Position 3, Position 2 und Position 6, Position 2 und Position 7 oder Position 2 und Position 8 des Naphthalinrings gebunden sind. Im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit und Wärmebeständigkeit des Moleküls werden Epoxidharze, die mit Naphthalinringen mit Glycidylethergruppen an Position 1 und Position 4, Position 1 und Position 5, Position 1 und Position 6, Position 2 und Position 3, Position 2 und Position 6 oder Position 2 und Position 7 versehen sind, bevorzugter ausgewählt.
  • Eine Verwendung einer solchen bifunktionellen Phenolverbindung und einer bifunktionellen Epoxidverbindung macht es möglich, eine lineare Reaktionsverbindung (lineares Phenoxyharz) zu erhalten.
  • Es ist möglich, dass verzweigte Phenoxyharze und lineare Phenoxyharze am Ende des Moleküls Epoxidgruppen oder Hydroxygruppen und innerhalb des Moleküls Epoxidgruppen oder Hydroxygruppen aufweisen. Das Vorhandensein von Epoxidgruppen am Ende oder innerhalb des Moleküls ermöglicht die Bildung von Vernetzungsreaktionen, wodurch es möglich ist, die Wärmebeständigkeit zu erhöhen.
  • Darüber hinaus ermöglicht das Vorhandensein einer linearen Struktureinheit, die starr und elektronenkonjugiert ist, die Wärmeableitungseigenschaften zu verbessern.
  • Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mg) des eine mesogene Struktur enthaltenden Harzes beträgt gewöhnlich 500 oder mehr, vorzugsweise 500 bis 200.000, noch bevorzugter 1.000 bis 100.000 und noch bevorzugter 3.000 bis 50.000. Mg ist ein durch Gelpermeationschromatografie gemessener und unter Verwendung einer Standard-Polystyrol-Kalibrierungskurve umgerechneter Wert.
  • In einem Fall, in dem ein eine mesogene Struktur enthaltendes Harz verwendet wird, kann nur ein eine mesogene Struktur enthaltende Harz verwendet werden, oder es können zwei oder mehr mit unterschiedlichen Strukturen, Molekulargewichten und dergleichen zusammen verwendet werden.
  • In einem Fall, in dem ein eine mesogene Struktur enthaltendes Harz verwendet wird, beträgt dessen Menge beispielsweise 1 Masse-% bis 70 Masse-%, vorzugsweise 2 Masse-% bis 50 Masse-% und noch bevorzugter 3 Masse-% bis 45 Masse-% in der Gesamtheit der nichtflüchtigen Komponenten ohne die wärmeleitfähigen Partikel in der Zusammensetzung.
  • (Andere Komponenten)
  • Es ist möglich, dass die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform andere optionale Komponenten als die vorstehenden Komponenten beinhaltet, solange λ200 12 W/(m·K) oder mehr beträgt. Die wärmehärtbare Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann keine optionalen Komponenten beinhalten, kann nur eine optionale Komponente beinhalten oder kann zwei oder mehr optionale Komponenten beinhalten.
  • Zu Beispielen für die optionalen Komponenten zählen ein SilanKupplungsmittel, ein Antioxidationsmittel, ein Verlaufmittel und dergleichen.
  • Zu Beispielen für Silankupplungsmittel zählen Silankupplungsmittel auf Epoxidbasis, Silankupplungsmittel auf Aminobasis, Silankupplungsmittel auf Mercaptobasis, Silankupplungsmittel auf Ureidobasis, Silankupplungsmittel auf Kationenbasis, Kupplungsmittel auf Titanatbasis, Kupplungsmittel vom Silikonöltyp und dergleichen.
  • Es ist bevorzugt, von den vorstehenden ein Silankupplungsmittel mit Epoxidgruppen, Aminogruppen, Mercaptogruppen, Ureidogruppen oder Hydroxygruppen als funktionellen Gruppen zu verwenden. Außerdem sind im Hinblick auf die Verbesserung der Kompatibilität mit Harzkomponenten auch Silankupplungsmittel mit nicht-reaktiven Phenylgruppen bevorzugt.
  • Zu konkreten Beispielen für Silankupplungsmittel mit funktionellen Gruppen zählen 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptotriethoxysilan, 3-Ureidopropyltriethoxysilan und dergleichen.
  • Zu Beispielen für Silankupplungsmittel, die Phenylgruppen enthalten, zählen 3-Phenylaminopropyltrimethoxysilan, 3-Phenylaminopropyltriethoxysilan, N-Methylanilinopropyltrimethoxysilan, N-Methylanilinopropyltriethoxysilan, 3-Phenyliminopropyltrimethoxysilan, 3-Phenyliminopropyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Triphenylmethoxysilan, Triphenylethoxysilan und dergleichen.
  • In einem Fall, in dem ein Silankupplungsmittel verwendet wird, beträgt dessen Menge beispielsweise 0,05 Massenteile bis 3 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der wärmeleitfähigen Partikel und vorzugsweise 0,1 Massenteile bis 2 Massenteile.
  • (Linearer Ausdehnungskoeffizient des gehärteten Produkts)
  • Das Entwerfen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung derart, dass der lineare Ausdehnungskoeffizient des gehärteten Produkts einen geeigneten Wert annimmt, ermöglicht es beispielsweise, die Zuverlässigkeit des Spannungsmoduls, welches das gehärtete Produkt beinhaltet, weiter zu verbessern.
  • Insbesondere beträgt der lineare Ausdehnungskoeffizient α1 bei 23 °C bis 40 °C des gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform bei 200 °C für 90 Minuten erhalten wird, vorzugsweise 20 ppm/°C oder weniger, noch bevorzugter 19 ppm/°C oder weniger und noch bevorzugter 18 ppm/°C oder weniger. Grundsätzlich gilt: Je kleiner α1 ist, desto besser, aber aus einem praktischen Designgesichtspunkt beträgt α1 13 ppm/°C oder mehr.
  • Es ist möglich, den linearen Ausdehnungskoeffizienten des gehärteten Produkts beispielsweise anhand von Daten zu ermitteln, die durch thermomechanische Analyse (abgekürzt als TMA) gewonnen wurden.
  • (Glasübergangstemperatur des gehärteten Produkts)
  • Das Entwerfen der wärmehärtenden Harzzusammensetzung derart, dass die Glasübergangstemperatur des gehärteten Produkts einen geeigneten Wert annimmt, ermöglicht es beispielsweise, die Zuverlässigkeit des Spannungsmoduls, welches das gehärtete Produkt beinhaltet, weiter zu verbessern. Selbst wenn das Spannungsmodul beispielsweise kontinuierlich in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird, ist es möglich, Ausfälle und Defekte des Spannungsmoduls zu reduzieren.
  • Insbesondere beträgt die Glasübergangstemperatur des gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform auf 200 °C für 90 Minuten erhalten wird, vorzugsweise 180 °C oder mehr, noch bevorzugter 190 °C oder mehr und noch bevorzugter 200 °C oder mehr. Die Obergrenze der Glasübergangstemperatur beträgt vorzugsweise 350 °C oder weniger und noch bevorzugter 300 °C oder weniger im Hinblick auf die Leichtigkeit des Entwurfs der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung.
  • Es ist möglich, als Glasübergangstemperatur des gehärteten Produkts beispielsweise die Spitzentemperatur der Verlusttangente (tan δ) zu nehmen, die erhalten wird, wenn die dynamische Viskoelastizität gemessen wird, während die Temperatur des gehärteten Produkts erhöht wird.
  • (Charakteristika der Zusammensetzung)
  • Die Charakteristika der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform sind beispielsweise lackartig (in flüssiger Form).
  • Es ist möglich, eine lackartige (in flüssiger Form) wärmehärtbare Harzzusammensetzung zu erhalten, beispielsweise durch Einführen jeder der vorstehend beschriebenen Komponenten in ein Lösungsmittel und Auflösen oder Dispergieren jeder Komponente in dem Lösungsmittel. Zu konkreten Verfahren zum Auflösen/Dispergieren zählen ein Ultraschall-Dispersionsverfahren, ein Dispersionsverfahren vom Hochdruckkollisionstyp, ein Hochgeschwindigkeits-Rotations-Dispersionsverfahren, ein Perlmühlen-Verfahren, ein Hochgeschwindigkeits-Scher-Dispersionsverfahren, ein Dispersionsverfahren vom Rotations-Umdrehungs-Typ und dergleichen.
  • Die verwendbaren Lösungsmittel sind nicht besonders beschränkt. Das Lösungsmittel ist typischerweise ein organisches Lösungsmittel. Zu Beispielen hierfür zählen insbesondere Methylethylketon, Methylisobutylketon, Propylenglycolmonomethylether, Toluol, Ethylacetat, Hexan, Cyclohexan, Cyclohexanon, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Ethylenglycol, Anisol, Lösungsmittel auf Cellosolve-Basis, Lösungsmittel auf Carbinol-Basis, N-Methylpyrrolidon und dergleichen. Die Lösungsmittel können allein verwendet werden, oder zwei oder mehr können in Kombination verwendet werden.
  • (Harzplatte)
  • Die Harzplatte der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Trägergrundmaterial und einer Harzschicht, die aus der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform gebildet ist und auf dem Trägergrundmaterial bereitgestellt ist, versehen.
  • Es ist möglich, eine solche Harzplatte herzustellen, beispielsweise durch Auftragen der lackartigen (in flüssiger Form) wärmehärtbaren Harzzusammensetzung, die vorstehend beschrieben wurde, auf das Trägergrundmaterial oder dergleichen.
  • Insbesondere ist es möglich, die Harzplatte der vorliegenden Ausführungsform zu erhalten, indem ein Lösungsmittelentfernungsprozess bezüglich des Beschichtungsfilms (Harzschicht) durchgeführt wird, der durch Beschichten des Trägergrundmaterials mit der lackartigen wärmehärtbaren Harzzusammensetzung erhalten wird.
  • Es ist möglich, dass der Lösungsmittelgehalt in der Harzplatte 10 Masse-% oder weniger, bezogen auf die gesamte wärmehärtbare Harzzusammensetzung, beträgt.
  • Es ist möglich, den Lösungsmittelentfernungsprozess beispielsweise unter Bedingungen von 80 °C bis 200 °C für 1 bis 30 Minuten durchzuführen.
  • Zu Beispielen für das Trägergrundmaterial zählen ein Polymerfilm, eine Metallfolie und dergleichen.
  • Polymerfilme sind nicht besonders beschränkt. Zu Beispielen davon zählen Polyolefine wie etwa Polyethylen und Polypropylen, Polyester wie etwa Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat, Polycarbonate, Trennpapiere wie etwa Silikonplatten, Platten aus thermoplastischem Harz mit Wärmebeständigkeit wie etwa Harze auf Fluorbasis und Polyimidharze und dergleichen.
  • Metallfolien sind nicht besonders beschränkt. Zu Beispielen davon zählen Kupfer und/oder Legierungen auf Kupferbasis, Aluminium und/oder Legierungen auf Aluminiumbasis, Eisen und/oder Legierungen auf Eisenbasis, Silber und/oder Legierungen auf Silberbasis, Gold und Legierungen auf Goldbasis, Zink und Legierungen auf Zinkbasis, Nickel und Legierungen auf Nickelbasis, Zinn und Legierungen auf Zinnbasis und dergleichen.
  • (Harzsubstrat)
  • Das Harzsubstrat der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Isolierschicht versehen, die aus einem gehärteten Produkt einer wärmehärtenden Harzzusammensetzung gebildet ist. Es ist möglich, dieses Harzsubstrat als Material für gedruckte Substrate zum Montieren elektronischer Komponenten wie LEDs und Spannungsmodule zu verwenden.
  • (Metallgrundsubstrat)
  • Es wird eine Beschreibung eines Metallgrundsubstrats 100 der vorliegenden Ausführungsform basierend auf 1 dargelegt.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Konfiguration des Metallgrundsubstrats 100 zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt, ist es möglich, dass das Metallgrundsubstrat 100 mit einem Metallsubstrat 101, einer auf dem Metallsubstrat 101 bereitgestellten Isolierschicht 102 und einer auf der Isolierschicht 102 bereitgestellten Metallschicht 103 versehen wird.
  • Es ist möglich, dass die Isolierschicht 102 aus einem Typ gebildet wird, der aus der Gruppe bestehend aus einer aus einer wärmehärtenden Harzzusammensetzung gebildeten Harzschicht und einem gehärteten Produkt und einem Laminat aus der wärmehärtenden Harzzusammensetzung ausgewählt ist. Jede dieser Harzschichten und jedes dieser Laminate kann aus einer wärmehärtenden Harzzusammensetzung in einem Zustand des B-Stadiums (halbgehärteter Zustand) vor der Schaltungsbearbeitung der Metallschicht 103 gebildet werden und kann ein gehärteter Körper sein, der nach der Schaltungsbearbeitung gehärtet und daraus verarbeitet wird.
  • Die Metallschicht 103 wird auf der Isolierschicht 102 bereitgestellt und einer Schaltungsbearbeitung unterzogen.
  • Zu Beispielen des die Metallschicht 103 bildenden Metalls zählen eine oder zwei oder mehrere Arten von Metall, ausgewählt aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium, Aluminiumlegierung, Nickel, Eisen, Zinn und dergleichen. Unter den vorstehenden ist die Metallschicht 103 vorzugsweise eine Kupferschicht oder eine Aluminiumschicht und besonders bevorzugt eine Kupferschicht. Die Verwendung von Kupfer oder Aluminium ermöglicht eine gute Schaltungsverarbeitbarkeit der Metallschicht 103. Als Metallschicht 103 kann eine in Plattenform erhältliche Metallfolie oder eine in Rollenform erhältliche Metallfolie verwendet werden.
  • Der untere Grenzwert der Dicke der Metallschicht 103 beträgt beispielsweise 0,01 mm oder mehr und vorzugsweise 0,035 mm oder mehr. Die mäßig dicke Metallschicht 103 ermöglicht eine bevorzugte Anwendung bei Anwendungen, die einen hohen Strom erfordern.
  • Der obere Grenzwert der Dicke der Metallschicht 103 beträgt beispielsweise 10,0 mm oder weniger und vorzugsweise 0,5 mm oder weniger. Ein solcher Wert oder weniger ermöglicht es, die Schaltungsverarbeitbarkeit zu verbessern und auch das Substrat insgesamt dünner zu machen.
  • Das Metallsubstrat 101 hat die Aufgabe, die im Metallgrundsubstrat 100 angesammelte Wärme abzuleiten.
  • Solange das Metallsubstrat 101 ein wärmeableitendes Metallsubstrat ist, gibt es diesbezüglich keine besondere Beschränkung. Das Metallsubstrat 101 ist beispielsweise ein Kupfersubstrat, ein Kupferlegierungssubstrat, ein Aluminiumsubstrat oder ein Aluminiumlegierungssubstrat, ein Kupfersubstrat oder ein Aluminiumsubstrat sind bevorzugt, und ein Kupfersubstrat ist bevorzugter. Die Verwendung eines Kupfersubstrats oder eines Aluminiumsubstrats ermöglicht eine gute Wärmeableitung des Metallsubstrats 101.
  • Es ist möglich, die Dicke des Metallsubstrats 101 geeignet einzustellen, solange der Zweck der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
  • Der obere Grenzwert der Dicke des Metallsubstrats 101 beträgt beispielsweise 20,0 mm oder weniger und vorzugsweise 5,0 mm oder weniger. Eine Dicke von 20,0 mm oder weniger ermöglicht es, die Verarbeitbarkeit des Metallgrundsubstrats 100 bei der Konturbearbeitung, der Ausschnittbearbeitung und dergleichen zu verbessern.
  • Außerdem beträgt der untere Grenzwert der Dicke des Metallsubstrats 101 beispielsweise 0,01 mm oder mehr und vorzugsweise 0,6 mm oder mehr. Die Verwendung des Metallsubstrats 101 mit einer Dicke von 0,01 mm oder mehr ermöglicht es, die Wärmeableitung des Metallgrundsubstrats 100 insgesamt zu verbessern.
  • Es ist möglich, das Metallgrundsubstrat 100 für verschiedene Substratanwendungen zu verwenden. Da die Wärmeleitfähigkeit und Wärmebeständigkeit hervorragend sind, ist eine Verwendung als gedrucktes Substrat unter Verwendung von LEDs und Spannungsmodulen möglich.
  • Es ist möglich, dass das Metallgrundsubstrat 100 die Metallschicht 103 aufweist, die durch Ätzen in ein Muster oder dergleichen schaltungsverarbeitet wird. In dem Metallgrundsubstrat 100 kann eine nicht gezeigte Leiterplattenschutzschicht aus Lot auf der äußersten Schicht gebildet sein, und die Elektrodenabschnitte zum Verbinden können freigelegt sein, so dass es möglich ist, darauf elektronische Komponenten durch Belichtung und Entwicklung zu montieren.
  • Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, sind dies Beispiele der vorliegenden Erfindung, und es können verschiedene andere Konfigurationen als die vorstehend genannten übernommen werden. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und Modifikationen, Verbesserungen und dergleichen sind in der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Schutzumfangs enthalten, in dem es möglich ist, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen.
  • [Beispiele]
  • Eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird basierend auf Beispielen und Vergleichsbeispielen bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beispiele beschränkt.
  • <Herstellung einer wärmehärtenden Harzzusammensetzung (lackartig)>
  • Jede der in Tabelle 1 nachfolgend beschriebenen Komponenten wurde zu Methylethylketon (MEK) gegeben und gerührt. Die MEK-Menge wurde unter Berücksichtigung der Filmdicke bei der anschließenden Bewertung geeignet eingestellt. Dadurch wurde eine lackähnliche Harzzusammensetzung (P) erhalten.
  • Die Einheit für die Menge jeder Komponente in Tabelle 1 ist Massenteile.
  • Nähere Angaben zu jeder Komponente in Tabelle 1 folgen.
  • (Epoxidharz)
  • • Epoxid 1: Epoxidharz, dargestellt durch die folgende Strukturformel, Modellnummer „EPICLON 830“, hergestellt von DIC Corporation.
    Figure DE112020002972T5_0011
  • • Epoxid 2: Epoxidharz, dargestellt durch die folgende Strukturformel, Modellnummer „EPICLON HP-4700“, hergestellt von DIC Corporation.
    Figure DE112020002972T5_0012
  • (Härtungsmittel (das durch Reaktion mit einer Epoxidgruppe keine Hydroxygruppe erzeugt))
    • • Cyanat 1: Primaset „PT-30“, hergestellt von Lonza
    • • Aktivester 1: HPC-8000-65T, hergestellt von DIC Corporation.
  • Phenoxyharz (ein ein mesogenes Grundgerüst enthaltendes Harz und dergleichen)
    • • Phenoxy 1: Bisphenol A-Phenoxyharz, dargestellt durch die folgende chemische Formel (keine mesogene Struktur, „jER-4275“, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation)
      Figure DE112020002972T5_0013
    • • Phenoxy 2: Phenoxyharz, erhalten durch die folgende Synthesemethode 23,5 Massenteile eines Epoxidharzes (mesogene Struktur, bifunktionelle Epoxidverbindung mit der folgenden Struktur, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation, YX4000), 72,5 Massenteile Bisphenolverbindung (mesogene Struktur, bifunktionelles Phenol mit der folgenden Struktur, hergestellt von Ueno Pharmaceutical Co., Ltd., HQPOB), 0,04 Massenteile Triphenylphosphin (TPP) und 3,9 Massenteile Lösungsmittel (Methylethylketon) wurden in den Reaktor gegeben. Dann wurde eine Reaktion bei einer Temperatur von 120 °C bis 150 °C durchgeführt, während das Lösungsmittel entfernt wurde. Die Reaktion wurde gestoppt, nachdem durch GPC bestätigt wurde, dass das gewünschte Molekulargewicht erreicht war. Dadurch wurde ein Phenoxyharz (Phenoxy 2) mit einem Molekulargewicht von 4500 erhalten.
      Figure DE112020002972T5_0014
      Figure DE112020002972T5_0015
    • • Phenoxy 3: Phenoxyharz, erhalten durch die folgende Synthesevorschrift
  • Phenoxy 3 wurde durch das gleiche Verfahren wie das vorstehend beschriebene Syntheseverfahren von „Phenoxy 2“ erhalten, außer dass das Epoxidharz 2,6-Dihydroxynaphthalindiglycidylether mit der folgenden Struktur war und die Bisphenolverbindung 2,6-Dihydroxynaphthalin mit der folgenden Struktur war. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des erhaltenen Harzes betrug 4800.
    Figure DE112020002972T5_0016
    Figure DE112020002972T5_0017
  • • Phenoxy 4: Phenoxyharz, erhalten durch die folgende Synthesevorschrift
  • Phenoxy 4 wurde durch das gleiche Verfahren wie das vorstehend beschriebene Syntheseverfahren von „Phenoxy 2“ erhalten, außer dass das Epoxidharz 4,4'-Dihydroxybiphenyldiglycidylether mit der folgenden Struktur war und die Bisphenolverbindung HQ-POB mit der folgenden Struktur war. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des erhaltenen Harzes betrug 6400.
    Figure DE112020002972T5_0018
    Figure DE112020002972T5_0019
  • • Phenoxy 5: Phenoxyharz, erhalten durch die folgende Synthesevorschrift
  • Phenoxy 5 wurde durch das gleiche Verfahren wie das vorstehend beschriebene Syntheseverfahren von „Phenoxy 2“ erhalten, außer dass das Epoxidharz 4,4'-Dihydroxybiphenyldiglycidylether mit der folgenden Struktur war und die Bisphenolverbindung 2,7-Dihydroxynaphthalin mit der folgenden Struktur war. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des erhaltenen Harzes betrug 7700.
    Figure DE112020002972T5_0020
    Figure DE112020002972T5_0021
  • • Phenoxy 6: Phenoxyharz, erhalten durch die folgende Synthesevorschrift
  • Phenoxy 5 wurde durch das gleiche Verfahren wie das vorstehend beschriebene Syntheseverfahren von „Phenoxy 2“ erhalten, außer dass das Epoxidharz 4,4'-Dihydroxybiphenyldiglycidylether mit der folgenden Struktur war und die Bisphenolverbindung Hydrochinon mit der folgenden Struktur war. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des erhaltenen Harzes betrug 4600.
    Figure DE112020002972T5_0022
    Figure DE112020002972T5_0023
  • (Härtungsbeschleuniger)
    • • Novolac 1: Novolac-Harz „PR-51470“, hergestellt von Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
    • • Imidazol 1: 2-Methylimidazol, hergestellt von Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • (Wärmeleitfähige Partikel)
  • Granulares Bornitrid, hergestellt nach dem folgenden Vorschrift
  • [Vorschrift]
  • Im Handel erhältliches Borcarbid-Pulver wurde in einen Kohlenstofftiegel eingebracht und einem Aufstickprozess unter Bedingungen einer Stickstoffatmosphäre bei 2000 °C für 10 Stunden unterzogen.
  • Als Nächstes wurde im Handel erhältliches Dibortrioxid-Pulver dem Bornitrid-Pulver zugesetzt, das einem vorstehend beschriebenen Aufstickprozess unterzogen wurde, und es wurde eine Stunde unter Verwendung eines Mischers gemischt (Bornitrid:Dibortrioxid = 7:3 (Massenverhältnis)). Die erhaltene Mischung wurde in einen Kohlenstofftiegel eingebracht und unter Bedingungen einer Stickstoffatmosphäre bei 2000 °C 10 Stunden gesintert.
  • Granulares Bornitrid wurde wie vorstehend beschrieben erhalten.
  • <Herstellung von Proben für die Messung/Bewertung (gehärtete Produkte für eine Messung)>
  • Ein PET-Film wurde mit einer lackähnlichen Harzzusammensetzung (P) beschichtet und 30 Minuten bei 100 °C wärmebehandelt, um eine wärmeleitfähige Platte in Form des B-Zustands (ein halbgehärteter Zustand) mit einer Filmdicke von 200 µm (0,2 mm) herzustellen. Das Vorstehende wurde dann von dem PET-Film abgezogen und 90 Minuten bei 200 °C wärmebehandelt, um ein gehärtetes Produkt einer wärmeleitfähigen Platte zu erhalten.
  • Dieses gehärtete Produkt einer wärmeleitfähigen Platte wird im Folgenden auch als „gehärtetes Produkt zur Messung“ bezeichnet.
  • <Messung der Charakteristika des gehärteten Produkts einer wärmehärtenden Harzzusammensetzung>
  • (Wärmeleitfähigkeit bei 200 °C λ200)
  • Die Wärmeleitfähigkeit wird durch die Formel α × Cp × ρ bestimmt (a ist der Wärmediffusionskoeffizient, Cp ist die spezifische Wärme und p ist die Dichte). Somit wurden a, Cp bzw. p gemessen, um die Wärmeleitfähigkeit zu bestimmen. Im Einzelnen sind die Ergebnisse wie folgt.
  • • Messung des Wärmediffusionskoeffizienten α bei 200 °C
  • Das gehärtete Produkt zur Messung wurde auf eine Dicke von ungefähr 0,2 mm und eine Größe von 10 mm × 10 mm ausgeschnitten. Dieses wurde in die Apparatur „LFA447 NanoFlash“, hergestellt von NETZSCH, eingebracht und bei 200 °C in Luft gehalten. Dann wurde der thermische Diffusionskoeffizient α bei 200 °C durch das Laser-Flash-Verfahren gemessen.
  • • Messung der spezifischen Wärme Cp bei 200 °C
  • Die spezifische Wärme (Cp) des gehärteten Produkts zur Messung bei 200 °C wurde nach dem DSC-Verfahren gemäß JIS K 7123 gemessen (Messverfahren der spezifischen Wärmekapazität für Kunststoffe).
  • • Messung der Dichte ρ
  • Die Messung der Dichte (ρ) wurde gemäß JIS K 6911 (allgemeines Testverfahren für wärmehärtbare Kunststoffe) durchgeführt. Für das Teststück wurde das gehärtete Produkt zur Messung auf 2 cm Länge × 2 cm Breite × 0,2 mm Dicke ausgeschnitten.
  • Die Dichte ρ wurde bei 23 °C gemessen. Streng genommen ist es zur Bestimmung von λ200 notwendig, die Dichte ρ bei 200 °C zu bestimmen; aufgrund von Messschwierigkeiten und dergleichen wurde jedoch die Dichteänderung zwischen 23 °C und 200 °C ignoriert.
  • • Berechnung der Wärmeleitfähigkeit λ200 bei 200 °C
  • Die Wärmeleitfähigkeit bei 200 °C, λ200, wurde durch Multiplizieren von a, Cp und ρ, bestimmt wie oben beschrieben, berechnet.
  • Durchgangswiderstand bei 200 °C (R200)
  • Die Messung wurde gemäß JIS C 2139 durchgeführt.
  • Insbesondere wurde das gehärtete Produkt zur Messung, das zu einer geeigneten Größe verarbeitet wurde, in einen Ofen bei 200 °C gestellt und der spezifische Durchgangswiderstand wurde gemessen, nachdem die gewünschte Temperatur (d. h. 200 °C) erreicht war.
  • (Linearer Ausdehnungskoeffizient α1 des gehärteten Produkts bei 23 °C bis 40 °C)
  • Ein Teststück zur Messung des linearen Ausdehnungskoeffizienten wurde hergestellt, indem das gehärtete Produkt zur Messung in eine Größe von 4 mm × 20 mm verarbeitet wurde. Dieses Teststück wurde in einen thermomechanischen Analysator (TMA) (TMA/SS6100, hergestellt von Seiko Instruments Inc.) als Testapparatur gegeben. Dann wurden zwei Zyklen thermomechanischer Analyse (TMA) unter Bedingungen einer Temperaturanstiegsrate von 5 °C/min, einer Belastung von 0,05 N, Zugmodus und einem Messtemperaturbereich von 30 °C bis 320 °C gemessen.
  • Aus den erhaltenen Ergebnissen wurden die Durchschnittswerte der linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Ebenenrichtung (XY-Richtung) im Bereich von 23 °C bis 40 °C aus den Werten des zweiten Zyklus bestimmt.
  • (Glasübergangstemperatur Tg des gehärteten Produkts)
  • Die erhaltene lackartige Harzzusammensetzung (P) wurde 30 Minuten bei 100 °C wärmebehandelt, um eine wärmeleitfähige Platte in Form des B-Zustands (ein halbgehärteter Zustand) mit einer Filmdicke von 400 µm herzustellen.
  • Als Nächstes wurde diese wärmeleitfähige Platte 90 Minuten bei 200 °C wärmebehandelt, um ein gehärtetes Produkt einer wärmeleitfähigen Platte zu erhalten.
  • Die Glasübergangstemperatur (Tg) des erhaltenen gehärteten Produkts wurde durch dynamisch-mechanische Analyse (DMA) unter Bedingungen einer Temperaturanstiegsrate von 5 °C/min und einer Frequenz von 1 Hz gemessen. Die Spitzentemperatur von tan δ wurde als Tg verwendet.
  • <Bewertung der Wärmeableitung in einer Hochtemperaturumgebung, welche die Umgebung eines Generators nachahmt>
  • Eine Kupferfolie wurde mit einer lackartigen Harzzusammensetzung (P) beschichtet und 30 Minuten auf 100 °C erwärmt, um eine Kupferfolie mit einer daran angebrachten Harzzusammensetzung in Form des B-Zustands (ein halbgehärteter Zustand) herzustellen.
  • Diese Kupferfolie wurde auf eine Größe von 100 mm × 100 mm ausgeschnitten und gehärtet, während sie auf eine 3 mm dicke SUS-Platte unter den Pressbedingungen von 200 °C und 25 MPa für 90 Minuten gebondet wurde.
  • Auf die vorstehende Weise wurde ein Substrat zur Bewertung der Wärmeableitung hergestellt.
  • Das erhaltene Substrat wurde mit der SUS-Seite als oberer Oberfläche auf eine Heizplatte gelegt und derart vorgewärmt, dass die Oberflächentemperatur 200 °C betrug. Nachdem bestätigt wurde, dass das Substrat die gewünschte Temperatur (200 °C) erreicht hatte, wurde das Substrat schnell auf eine vorher auf 250 °C erwärmte Heizplatte gebracht. Zu diesem Zeitpunkt waren die Vorder- und Rückseite des Substrats unverändert.
  • Nachdem das Substrat verbracht worden war, wurde der Temperaturanstieg auf der Oberfläche des Substrats verfolgt, und die Zeit bis zum Erreichen des Sättigungspunkts (250 °C) wurde gemessen.
  • Die Zeit bis zum Erreichen des Sättigungspunkts wurde mit A (sehr gut), wenn die Zeit weniger als 250 Sekunden betrug, mit B (gut), wenn die Zeit 250 Sekunden oder mehr und 300 Sekunden oder weniger betrug, und mit C (eher schlecht), wenn die Zeit über 300 Sekunden betrug, bewertet.
  • Ein gehärtetes Produkt, das eine kurze Zeit braucht, um den Sättigungspunkt zu erreichen, kann als gehärtetes Produkt bezeichnet werden, das in der Lage ist, selbst in einer Umgebung mit hohen Umgebungstemperaturen, wie etwa an der Peripherie eines Generators, erfolgreich Wärme entweichen zu lassen.
  • Die Zusammensetzungen, Eigenschaften und Bewertungsergebnisse der wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen sind zusammen nachfolgend in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8 Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4 Vergleichsbeispiel 5
    Epoxidharz Epoxid 1 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
    Epoxid 1 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 59 39 39 19
    Härtungsmittel (Härtungsmittel (a)) Cyanat 1 40 40 40 40 40 40 20
    Aktivester 1 40 40 40 40 40 20 59 40
    Phenoxyharz (ein ein mesogenes Grundgerüst enthaltendes Harz oder dergleichen) Phenoxy 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 24
    Phenoxy 2 21 21 21 21 21 21
    Phenoxy 3 21 21
    Phenoxy 4 21 21
    Phenoxy 5 21 21
    Phenoxy 6 21 21 21
    Härtungsbeschleuniger Novolak 1 2 2 2 2 2 2
    Imidazol1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
    Harzaehalt insaesamt 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    Wärmeleitfähiae Partikel Granuläres Bornitrid 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300
    Charakteristika Tg (°C) 234 242 235 245 233 260 265 262 263 258 255 231 246 234 272 258
    Linearer Ausdehnungskoeffizient α1 (ppm) 14,3 13,6 13,4 13,7 14,1 9,6 9,8 10,1 9,9 10,2 10,1 14,3 11,2 13,9 9,3 9,6
    Wärmeleitfähigkeit bei 200 °C (λ200, W/(m·K)) 12,1 13,2 12,5 12,6 12,8 13,5 14,1 14,5 14,5 15,2 14,8 11,2 11,6 10,4 11,8 11,5
    Durchgangswiderstand bei 200 °C (R200, x 1010 Ω·m) 45 56 56 48 52 89 88 88 83 78 79 0,2 1,3 1 100 88
    Bewertung der Wärmeableitung in einer Hochtemperaturumgebung B B B B A B A A A A A C C C C C
  • Beim Vergleich der Beispiele und der Vergleichsbeispiele zeigten die Beispiele eine bessere „Wärmeableitung in einer Hochtemperaturumgebung“. Dies kann als Folge des größeren λ200 in den Beispielen und dergleichen angesehen werden.
  • Außerdem waren die Werte von R200 in den Beispielen 1 bis 11 ausreichend groß.
  • Daraus geht klar hervor, dass es zum Beispiel möglich ist, den Leckstrom zu reduzieren und einen Effekt der Unterdrückung von Elektrizitätsverlusten, Kurzschlüssen und dergleichen während des Hochtemperaturbetriebs des Spannungsmoduls zu erzielen, indem das wärmeableitende Element in dem Spannungsmodul mit den gehärteten Produkten der Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 11 gebildet wird.
  • Diese Anmeldung beansprucht Priorität basierend auf der japanischen Anmeldung JP 2019-115337 , eingereicht am 21. Juni 2019, deren gesamte Offenbarung hiermit hierin aufgenommen wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Metallgrundsubstrat
    101
    Metallsubstrat
    102
    Isolierschicht
    103
    Metallschicht
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 6000749 [0004]
    • JP 2019115337 [0219]

Claims (14)

  1. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung, umfassend: ein Epoxidharz; und wärmeleitfähige Partikel, wobei eine Wärmeleitfähigkeit λ200 bei 200 °C eines gehärteten Produkts, das durch Erwärmen der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung bei 200 °C für 90 Minuten erhalten wird, 12 W/(m·K) oder mehr beträgt.
  2. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei ein spezifischer Durchgangswiderstand R200 des gehärteten Produkts bei 200 °C 1,0 × 1010 Ω·m oder mehr beträgt.
  3. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend ein Härtungsmittel, wobei das Härtungsmittel ein Härtungsmittel (a) beinhaltet, das bei Reaktion mit Epoxidgruppen keine Hydroxygruppen erzeugt.
  4. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das Härtungsmittel (a) eins oder zwei oder mehr beinhaltet, die aus der Gruppe bestehend aus einer Polyarylatverbindung, einer Aktivesterverbindung, einer Cyanatesterverbindung, einer Isocyanatverbindung und einer Imidazolverbindung ausgewählt sind.
  5. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Epoxidharz ein mesogenes Grundgerüst beinhaltet.
  6. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Teil des Epoxidharzes oder das gesamte Epoxidharz bei 23 °C in flüssiger Form vorliegt.
  7. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein Äquivalentverhältnis des Härtungsmittels (a) in Bezug auf das Epoxidharz in der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung 1,0 bis 2,0 beträgt.
  8. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend einen Härtungsbeschleuniger.
  9. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend ein Harz, das zusätzlich zu dem Epoxidharz eine mesogene Struktur und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 500 oder mehr aufweist.
  10. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die wärmeleitfähigen Partikel eines oder mehrere beinhalten, die aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid und Magnesiumoxid ausgewählt sind.
  11. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein linearer Ausdehnungskoeffizient α1 des gehärteten Produkts bei 23 °C bis 40 °C 20 ppm/°C oder weniger beträgt.
  12. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Glasübergangstemperatur des gehärteten Produkts 180 °C oder mehr beträgt.
  13. Harzplatte, umfassend: ein Trägergrundmaterial; und eine Harzschicht, die aus der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 gebildet und auf dem Trägergrundmaterial bereitgestellt ist.
  14. Metallgrundsubstrat, umfassend: ein Metallsubstrat; eine Isolierschicht, die auf dem Metallsubstrat bereitgestellt ist; und eine auf der Isolierschicht bereitgestellte Metallschicht, wobei die Isolierschicht aus einer Harzschicht, die aus der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 gebildet ist, oder einem gehärteten Produkt der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 gebildet ist.
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