JP2014148579A - Epoxy composition and epoxy resin molded article - Google Patents

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JP2014148579A JP2013017086A JP2013017086A JP2014148579A JP 2014148579 A JP2014148579 A JP 2014148579A JP 2013017086 A JP2013017086 A JP 2013017086A JP 2013017086 A JP2013017086 A JP 2013017086A JP 2014148579 A JP2014148579 A JP 2014148579A
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epoxy resin
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誠治 泉谷
Saori Fukuzaki
沙織 福崎
Yoshio Yamaguchi
美穂 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin molded article excellent in thermal conductivity and an epoxy composition suitable for forming such an epoxy resin molded article.SOLUTION: The present invention relates to an epoxy composition containing an epoxy monomer having a mesogenic skeleton and a phenolic curing agent having a triphenylmethane structure.

Description

本発明は、エポキシ組成物、及び、エポキシ樹脂成形体に関し、エポキシモノマーとともに硬化剤を含有するエポキシ組成物、及び、該エポキシ組成物によって形成されてなるエポキシ樹脂成形体に関する。   The present invention relates to an epoxy composition and an epoxy resin molded body, and relates to an epoxy composition containing a curing agent together with an epoxy monomer, and an epoxy resin molded body formed from the epoxy composition.

従来、エポキシモノマーと硬化剤とを含有するエポキシ組成物は、その硬化物が半導体パッケージや電気絶縁材などの成形体を形成させるための材料として広く用いられている。
近年、半導体パッケージや電気絶縁材などのエポキシ樹脂成形体においては、優れた熱伝導性を発揮させることが求められており、当該エポキシ樹脂成形体の形成に用いるエポキシ組成物に窒化ホウ素や酸化アルミニウムなどの熱伝導性に優れた無機フィラーを配合することが行われている。
この種のエポキシ組成物は、無機フィラーを高充填させるほど熱伝導性に優れたエポキシ樹脂成形体を形成させることが可能になるが、過度に無機フィラーを含有させるとエポキシ樹脂成形体の機械的特性が損なわれるおそれを有する。
Conventionally, an epoxy composition containing an epoxy monomer and a curing agent has been widely used as a material for the cured product to form a molded body such as a semiconductor package or an electrical insulating material.
In recent years, epoxy resin moldings such as semiconductor packages and electrical insulating materials have been required to exhibit excellent thermal conductivity. Boron nitride or aluminum oxide is used as an epoxy composition for forming the epoxy resin molding. For example, an inorganic filler having excellent thermal conductivity is blended.
This type of epoxy composition makes it possible to form an epoxy resin molded article having excellent thermal conductivity as the inorganic filler is filled more. However, if an inorganic filler is excessively contained, the mechanical properties of the epoxy resin molded article are increased. There is a risk that the characteristics are impaired.

このようなことからエポキシ樹脂自体の熱伝導率を従来のエポキシ樹脂に比べて向上させることが試みられている。
例えば、下記特許文献1においては、高い熱伝導率を有するエポキシ樹脂成形体を形成させるべく、メソゲン骨格を有するエポキシモノマーを用い、高い磁場を一方向に印加してエポキシ樹脂成形体を形成させることが記載されている。
このようなメソゲン骨格を有するエポキシ樹脂は、分子鎖がそろった結晶化箇所を成形体内に形成させ易く、該結晶化箇所が他のアモルファスな箇所に比べて高い熱伝導性を示すことから熱伝導率に優れたエポキシ樹脂成形体を形成させる上において一般的なエポキシ樹脂に比べて有利である。
For this reason, attempts have been made to improve the thermal conductivity of the epoxy resin itself as compared to conventional epoxy resins.
For example, in the following Patent Document 1, in order to form an epoxy resin molded body having high thermal conductivity, an epoxy monomer having a mesogen skeleton is used, and a high magnetic field is applied in one direction to form an epoxy resin molded body. Is described.
The epoxy resin having such a mesogenic skeleton easily forms a crystallized portion with a uniform molecular chain in the molded body, and the crystallized portion exhibits higher thermal conductivity than other amorphous portions. It is more advantageous than general epoxy resins in forming an epoxy resin molded article having an excellent rate.

しかし、特許文献1のように特定の製造方法によってエポキシ樹脂成形体に優れた熱伝導性を発揮させることは、エポキシ樹脂成形体の生産性などの観点から好ましいものではない。   However, it is not preferable from the viewpoint of productivity of an epoxy resin molded article to exhibit excellent thermal conductivity in an epoxy resin molded article by a specific manufacturing method as in Patent Document 1.

特許第4414674号公報Japanese Patent No. 4414674

本発明は、製造方法が著しく制限されることなく優れた熱伝導性を発揮しうるエポキシ樹脂成形体を提供すべく、このようなエポキシ樹脂成形体を形成にさせるのに適したエポキシ組成物の提供を課題としている。   The present invention provides an epoxy resin molded article suitable for forming such an epoxy resin molded article in order to provide an epoxy resin molded article that can exhibit excellent thermal conductivity without significantly limiting the production method. Offering is an issue.

このような課題を解決するためのエポキシ組成物に係る本発明は、下記一般式(1)〜(4)で表されるいずれかのエポキシモノマーと下記一般式(5)で表されるフェノール系硬化剤とを含有することを特徴としている。   The present invention relating to an epoxy composition for solving such a problem includes any one of the epoxy monomers represented by the following general formulas (1) to (4) and the phenolic system represented by the following general formula (5). It is characterized by containing a curing agent.

Figure 2014148579
(ただし、式中の「G」は、グリシジルエーテルを表す。また、「X1」〜「X11」は、下記一般式(x)
Figure 2014148579
(However, “G” in the formula represents glycidyl ether. “X 1 ” to “X 11 ” are represented by the following general formula (x).

Figure 2014148579
(ただし、式中の「R1」〜「R4」は、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかで「R1」〜「R4」は、互いに共通していても異なっていても良い。)
で表される置換、又は、非置換のフェニレンを表し、「X1」〜「X11」は、互いに共通していても異なっていてもよい。
さらに、「A」、「A’」は、それぞれ、下記一般式(a)、(a’)
Figure 2014148579
(However, “R 1 ” to “R 4 ” in the formula are either a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hydrogen atom, and “R 1 ” to “R 4 ” are common to each other. May be different.)
Represents substituted or unsubstituted phenylene, and “X 1 ” to “X 11 ” may be the same as or different from each other.
Furthermore, “A” and “A ′” are the following general formulas (a) and (a ′), respectively.

Figure 2014148579
で表されるアゾメチン基を表す。)
Figure 2014148579
Represents an azomethine group represented by: )

Figure 2014148579
(ただし、「R5」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、「Ph1」、「Ph2」及び「Ph3」は、下記一般式(p)
Figure 2014148579
(However, “R 5 ” is any one of a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hydrogen atom, and “Ph 1 ”, “Ph 2 ”, and “Ph 3 ” are represented by the following general formula ( p)

Figure 2014148579
(ただし、式中の「R6」〜「R10」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、少なくとも1つ以上が水酸基である。)
で表される置換フェニルを表し、「Ph1」〜「Ph3」は、互いに共通していても異なっていてもよい。)
Figure 2014148579
(However, “R 6 ” to “R 10 ” in the formula are any one of a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a hydrogen atom, and at least one is a hydroxyl group.)
And “Ph 1 ” to “Ph 3 ” may be the same or different from each other. )

また、上記課題を解決するためのエポキシ樹脂成形体に係る本発明は、上記のようなエポキシ組成物によって形成されていることを特徴としている。   Moreover, this invention which concerns on the epoxy resin molding for solving the said subject is formed with the above epoxy compositions, It is characterized by the above-mentioned.

本発明のエポキシ組成物は、特定の硬化剤とともに特定のエポキシモノマーが含有されていることから当該硬化剤とエポキシモノマーとにより分子の配向性に優れ、高い熱伝導率を有する硬化物を形成させ得る。
従って、本発明によれば熱伝導性に優れたエポキシ樹脂成形体を形成させ得る。
Since the epoxy composition of the present invention contains a specific epoxy monomer together with a specific curing agent, the cured agent and the epoxy monomer form a cured product having excellent molecular orientation and high thermal conductivity. obtain.
Therefore, according to the present invention, an epoxy resin molded article having excellent thermal conductivity can be formed.

以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本実施形態におけるエポキシ樹脂成形体は、アゾメチン基(−CH=N−)を有するエポキシモノマーどうしを特定の硬化剤によって結合させてなるエポキシ樹脂を主成分とするものである。
本実施形態におけるエポキシ樹脂成形体は、無機フィラーなどを含有させないエポキシ樹脂のみからなる状態で、0.3W/(m・K)以上もの優れた熱伝導性を発揮するものである。
また、本実施形態におけるエポキシ樹脂成形体は、その製造時において高磁場を印加するなどの特別な操作を行うことなく上記のような優れた熱伝導性を発揮するものである。
The preferred embodiments of the present invention will be described below.
The epoxy resin molded body in the present embodiment is mainly composed of an epoxy resin obtained by bonding epoxy monomers having an azomethine group (—CH═N—) with a specific curing agent.
The epoxy resin molded body in the present embodiment exhibits excellent thermal conductivity of 0.3 W / (m · K) or more in a state consisting only of an epoxy resin not containing an inorganic filler or the like.
Moreover, the epoxy resin molded body in the present embodiment exhibits excellent thermal conductivity as described above without performing a special operation such as applying a high magnetic field during the production thereof.

このエポキシ樹脂成形体の形成に用いるエポキシ組成物は、アゾメチン基を有するエポキシモノマーとフェノール系硬化剤とを含有している。
このエポキシ組成物を硬化させた硬化物は、前記エポキシモノマーがアゾメチン基を有することにより、分子鎖が一方向に揃った結晶化箇所を一般的なエポキシ樹脂からなる硬化物に比べて多くの割合で含有し、前記分子鎖の方向に効率的に熱を伝導させることができるものである。
The epoxy composition used for forming this epoxy resin molded body contains an epoxy monomer having an azomethine group and a phenolic curing agent.
The cured product obtained by curing this epoxy composition has a larger proportion of the crystallization portion where molecular chains are aligned in one direction due to the epoxy monomer having an azomethine group compared to a cured product made of a general epoxy resin. And can efficiently conduct heat in the direction of the molecular chain.

このエポキシモノマーとしては、下記一般式(1)〜(4)で表されるいずれかを採用することが熱伝導性に優れたエポキシ樹脂成形体を形成させる上において重要である。   As this epoxy monomer, adopting any one of the following general formulas (1) to (4) is important in forming an epoxy resin molded article having excellent thermal conductivity.

Figure 2014148579
(ただし、式中の「G」は、グリシジルエーテルを表す。また、「X1」〜「X11」は、下記一般式(x)
Figure 2014148579
(However, “G” in the formula represents glycidyl ether. “X 1 ” to “X 11 ” are represented by the following general formula (x).

Figure 2014148579
(ただし、式中の「R1」〜「R4」は、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかで「R1」〜「R4」は、互いに共通していても異なっていても良い。)
で表される置換、又は、非置換のフェニレンを表し、「X1」〜「X11」は、互いに共通していても異なっていてもよい。
さらに、「A」、「A’」は、それぞれ、下記一般式(a)、(a’)
Figure 2014148579
(However, “R 1 ” to “R 4 ” in the formula are either a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hydrogen atom, and “R 1 ” to “R 4 ” are common to each other. May be different.)
Represents substituted or unsubstituted phenylene, and “X 1 ” to “X 11 ” may be the same as or different from each other.
Furthermore, “A” and “A ′” are the following general formulas (a) and (a ′), respectively.

Figure 2014148579
で表されるアゾメチン基を表す。)
なお、前記「R1」〜「R4」のいずれかがプロピル基である場合には、ノルマルプロピル基であってもイソプロピル基であってもよい。
Figure 2014148579
Represents an azomethine group represented by: )
In addition, when any of the “R 1 ” to “R 4 ” is a propyl group, it may be a normal propyl group or an isopropyl group.

上記一般式(1)〜(4)で表されるエポキシモノマーの中でも、分子内にアゾメチンを2つ以上有している一般式(2)〜(4)で表されるエポキシモノマーが好ましい。
本実施形態のエポキシ組成物に含有させるエポキシモノマーの好ましい具体例を挙げると、例えば、テレフタリリデン−ビス−(4−アミノ−3−メチルフェノール)ジグリシジルエーテル、テレフタリリデン−ビス−(p−アミノフェノール)ジグリシジルエーテル等が挙げられる。
Among the epoxy monomers represented by the general formulas (1) to (4), epoxy monomers represented by the general formulas (2) to (4) having two or more azomethines in the molecule are preferable.
When the preferable specific example of the epoxy monomer contained in the epoxy composition of this embodiment is given, for example, terephthalylidene-bis- (4-amino-3-methylphenol) diglycidyl ether, terephthalylidene-bis- (p-aminophenol) And diglycidyl ether.

なお、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂は、該メソゲン骨格部が規則的に配列された液晶状態を所定温度域において形成させることができ、熱伝導性に優れた結晶箇所をエポキシ樹脂成形体中に多く形成させることができる点において優れている。
従って、分子内にアゾメチンを2つ以上有している前記エポキシモノマーは、当該エポキシモノマーどうしを結合させてなるエポキシ樹脂にアゾメチン基を主要部とするメソゲン構造を多く導入させることができ、熱伝導性に優れたエポキシ樹脂成形体を形成させ得る点において優れている。
The epoxy resin having a mesogen skeleton can form a liquid crystal state in which the mesogen skeleton is regularly arranged in a predetermined temperature range, and there are many crystal parts having excellent thermal conductivity in the epoxy resin molded body. It is excellent in that it can be formed.
Therefore, the epoxy monomer having two or more azomethines in the molecule can introduce a large number of mesogenic structures mainly composed of azomethine groups into an epoxy resin obtained by bonding the epoxy monomers together, and can conduct heat. In the point which can form the epoxy resin molding excellent in property, it is excellent.

前記液晶状態の種類としては、ネマティック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック等が挙げられる。
これらの液晶状態は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって液晶に固有の強い複屈折性の発現で確認することができる。
エポキシ樹脂が発現する液晶状態の中でも、特に優れた熱伝導性を発揮させることができることから、スメクティック相を発現するエポキシ樹脂が好ましい。
スメクティック相を発現するエポキシ樹脂は、アゾメチン基を主要部とするメソゲン骨格を有するエポキシモノマーどうしを前記フェノール系硬化剤によって結合させることにより容易に得ることができる。
Examples of the type of liquid crystal state include nematic, smectic, cholesteric, and discotic.
These liquid crystal states can be confirmed by the expression of strong birefringence inherent in liquid crystals by a normal polarization inspection method using orthogonal polarizers.
Among the liquid crystal states expressed by the epoxy resin, an epoxy resin that exhibits a smectic phase is preferable because it can exhibit particularly excellent thermal conductivity.
An epoxy resin that exhibits a smectic phase can be easily obtained by bonding epoxy monomers having a mesogenic skeleton mainly composed of an azomethine group to each other with the phenolic curing agent.

また、エポキシ組成物には、要すれば、アゾメチン基を主要部とするメソゲン骨格以外の他のメソゲン骨格を有するエポキシモノマーを含有させてもよい。
他のメソゲン骨格の具体例としては、ビフェニル、シアノビフェニル、ターフェニル、シアノターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン、アゾキシベンゼン、スチルベン、フェニルシクロヘキシル、ビフェニルシクロヘキシル、フェノキシフェニル、ベンジリデンアニリン、ベンジルベンゾエート、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、ベンゾイルアニリン、トラン等及びこれらの誘導体などが挙げられる。
Further, the epoxy composition may contain an epoxy monomer having a mesogenic skeleton other than the mesogenic skeleton having an azomethine group as a main part, if necessary.
Specific examples of other mesogenic skeletons include biphenyl, cyanobiphenyl, terphenyl, cyanoterphenyl, phenylbenzoate, azobenzene, azoxybenzene, stilbene, phenylcyclohexyl, biphenylcyclohexyl, phenoxyphenyl, benzylideneaniline, benzylbenzoate, phenylpyrimidine , Phenyldioxane, benzoylaniline, tolan and the like and derivatives thereof.

また、本実施形態の前記エポキシ樹脂は、アゾメチン基を主要部とするメソゲン骨格を有する前記エポキシモノマーの間に、脂肪族炭化水素基、脂肪族エーテル基、脂肪族エステル基、シロキサン結合等から構成される屈曲鎖(スペーサー)と呼ばれる柔軟構造部を有していても良い。   Further, the epoxy resin of the present embodiment is composed of an aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic ether group, an aliphatic ester group, a siloxane bond, etc., between the epoxy monomers having a mesogen skeleton mainly composed of an azomethine group. It may have a flexible structure part called a bent chain (spacer).

前記エポキシモノマーどうしの結合に用いる前記フェノール系硬化剤としては、熱伝導性に優れたエポキシ樹脂成形体を形成させる上において下記一般式(5)で表される構造を有するものを採用することが重要である。   The phenolic curing agent used for bonding the epoxy monomers may be one having a structure represented by the following general formula (5) in forming an epoxy resin molded article having excellent thermal conductivity. is important.

Figure 2014148579
(ただし、「R5」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、「Ph1」、「Ph2」及び「Ph3」は、下記一般式(p)
Figure 2014148579
(However, “R 5 ” is any one of a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hydrogen atom, and “Ph 1 ”, “Ph 2 ”, and “Ph 3 ” are represented by the following general formula ( p)

Figure 2014148579
(ただし、式中の「R6」〜「R10」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、少なくとも1つ以上が水酸基である。)
で表される置換フェニルを表し、「Ph1」〜「Ph3」は、互いに共通していても異なっていてもよい。)
Figure 2014148579
(However, “R 6 ” to “R 10 ” in the formula are any one of a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a hydrogen atom, and at least one is a hydroxyl group.)
And “Ph 1 ” to “Ph 3 ” may be the same or different from each other. )

なお、前記フェノール系硬化剤としては、各フェニル(「Ph1」〜「Ph3」)の水酸基の数が、1又は2であることが好ましい。
また、前記フェノール系硬化剤としては、各フェニルに水酸基以外の置換基を有していないことが好ましい(水酸基以外が水素原子であることが好ましい)。
即ち、本実施形態における前記フェノール系硬化剤は、4,4’,4”−メチリジントリスフェノールなどであることが好ましい。
Incidentally, as the phenolic curing agent, it is preferable that the number of hydroxyl groups of the phenyl ( "Ph 1" - "Ph 3") is 1 or 2.
Moreover, as said phenol type hardening | curing agent, it is preferable that each phenyl does not have substituents other than a hydroxyl group (it is preferable that other than a hydroxyl group is a hydrogen atom).
That is, the phenolic curing agent in the present embodiment is preferably 4,4 ′, 4 ″ -methylidynetrisphenol.

前記エポキシモノマーとの配合比率や硬化促進剤などといったその他の配合材料の有無などにもよるが、上記のような好ましいフェノール系硬化剤を採用することで本実施形態のエポキシ組成物は、ガラス転移温度が150℃以上もの値を示す硬化物を形成可能なものとなる。
即ち、耐熱性に優れたエポキシ樹脂成形体を得る上においても本実施形態のエポキシ組成物には4,4’,4”−メチリジントリスフェノールなどのフェノール系硬化剤を採用することが好ましい。
Depending on the blending ratio with the epoxy monomer and the presence or absence of other blending materials such as a curing accelerator, the epoxy composition of the present embodiment adopts a preferable phenol-based curing agent as described above to achieve a glass transition. A cured product having a temperature of 150 ° C. or higher can be formed.
That is, in order to obtain an epoxy resin molded article having excellent heat resistance, it is preferable to employ a phenolic curing agent such as 4,4 ′, 4 ″ -methylidinetrisphenol in the epoxy composition of the present embodiment.

該フェノール系硬化剤は、通常、水酸基の数が前記エポキシモノマーのグリシジル基の数と略同等(例えば、0.8倍〜1.25倍の間の比率)になるようにエポキシ組成物に含有させることができる。   The phenolic curing agent is usually contained in the epoxy composition so that the number of hydroxyl groups is substantially the same as the number of glycidyl groups of the epoxy monomer (for example, a ratio between 0.8 times to 1.25 times). Can be made.

なお、本実施形態のエポキシ組成物は、要すれば、その他のフェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等を本発明の効果が著しく損なわれない範囲において含有してもよい。   In addition, the epoxy composition of the present embodiment includes other phenolic curing agents, amine curing agents, acid anhydride curing agents, polymercaptan curing agents, polyaminoamide curing agents, and isocyanate curing agents, if necessary. Further, a blocked isocyanate curing agent and the like may be contained within a range in which the effects of the present invention are not significantly impaired.

また、本実施形態のエポキシ組成物は、前記フェノール系硬化剤とともに硬化促進剤を含有させることが好ましく、なかでもホスホニウム塩系硬化促進剤、スルホニウム塩系硬化促進剤などのオニウム塩系硬化促進剤を含有させることが好ましい。
前記に示したフェノール系硬化剤やエポキシモノマーは、軟化温度が200℃を超えるものが多いため、エポキシ組成物に含有させる硬化促進剤としては200℃以下の温度において触媒活性が過度に発揮されないものが好ましい。
そのようなことから本実施形態のエポキシ組成物は、前記オニウム塩系硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウム塩系硬化促進剤やトリフェニルホスホニウム塩系硬化促進剤といったホスホニウム塩系硬化促進剤を含有させることが特に好ましく、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートを含有させることが最も好ましい。
該テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのオニウム塩系硬化促進剤は、通常、エポキシモノマー100質量部に対する割合が0.1質量部以上5質量部以下となるようにエポキシ組成物に含有させることができる。
The epoxy composition of the present embodiment preferably contains a curing accelerator together with the phenolic curing agent, and among them, onium salt-based curing accelerators such as phosphonium salt-based curing accelerators and sulfonium salt-based curing accelerators. It is preferable to contain.
Many of the phenolic curing agents and epoxy monomers shown above have a softening temperature exceeding 200 ° C, so that the catalyst activity is not excessively exhibited at a temperature of 200 ° C or less as a curing accelerator to be contained in the epoxy composition. Is preferred.
Therefore, the epoxy composition of the present embodiment contains a phosphonium salt-based curing accelerator such as a tetraphenylphosphonium salt-based curing accelerator or a triphenylphosphonium salt-based curing accelerator as the onium salt-based curing accelerator. Is particularly preferable, and it is most preferable to contain tetraphenylphosphonium tetraphenylborate.
The onium salt-based curing accelerator such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate can usually be contained in the epoxy composition so that the ratio with respect to 100 parts by mass of the epoxy monomer is 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less. .

本実施形態のエポキシ組成物には、エポキシ樹脂成形体の熱伝導性を向上させるために、熱伝導性に優れた無機フィラーなどを適量配合することも可能である。
該無機フィラーとしては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、炭素、金属被覆樹脂などからなる粒状物、板状物、繊維状物等が挙げられる。
前記金属としては、銀、銅、金、白金、ジルコン等、金属酸化物としては酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等、金属窒化物としては窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等、金属炭化物としては炭化ケイ素等、金属水酸化物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等、炭素としては、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等が挙げられる。
In order to improve the thermal conductivity of the epoxy resin molded body, an appropriate amount of an inorganic filler having excellent thermal conductivity can be blended with the epoxy composition of the present embodiment.
Examples of the inorganic filler include particles, plates and fibers made of metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide, metal hydroxide, carbon, metal-coated resin, and the like.
As the metal, silver, copper, gold, platinum, zircon, etc., as metal oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, etc., as metal nitride, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, etc., as metal carbide, silicon carbide, etc. Examples of the metal hydroxide include aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, and examples of the carbon include carbon black, graphite, carbon nanotube, and carbon nanohorn.

本実施形態のエポキシ組成物に前記無機フィラーを含有させる場合には、該エポキシ組成物の硬化物に占める前記無機フィラーの体積割合が、通常、30体積%以上90体積%以下となるように含有させることができる。
本実施形態のエポキシ組成物は、前記無機フィラーとして、特に熱伝導性に優れた窒化ホウ素粒子を含有させることが好ましい。
When the inorganic filler is contained in the epoxy composition of the present embodiment, the inorganic filler is contained so that the volume ratio of the inorganic filler in the cured product of the epoxy composition is usually 30% by volume or more and 90% by volume or less. Can be made.
The epoxy composition of the present embodiment preferably contains boron nitride particles having particularly excellent thermal conductivity as the inorganic filler.

また、エポキシ組成物には必要に応じて顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱安定剤、滑剤、可塑剤、溶剤等を適宜含有させることも可能である。   In addition, the epoxy composition contains pigments, dyes, fluorescent brighteners, dispersants, stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antioxidants, flame retardants, heat stabilizers, lubricants, plasticizers, as necessary. It is also possible to appropriately contain a solvent or the like.

本実施形態におけるエポキシ樹脂成形体は、上記のようなエポキシ組成物のみを、或いは、別の部材などとともにエポキシ組成物を射出成形やプレス成形などに供し、必要に応じて後加工を施して形成させることができる。
また、本実施形態におけるエポキシ樹脂成形体は、このような成形時にエポキシ組成物を硬化反応開始温度以上に加熱することによって硬化させて形成させることができる。
そして、前記エポキシ組成物の硬化物によって形成された部位には、優れた熱伝導性を発揮させることができる。
本実施形態のエポキシ樹脂成形体は、製造時において高磁場を印加するなどの特別な操作を実施しなくても優れた熱伝導性を発揮するものであるが、さらなる熱伝導率の向上を図る目的などから磁場の印加によりエポキシ樹脂の配向性を向上させるようにしてもよい。
The epoxy resin molded body in the present embodiment is formed by subjecting the epoxy composition only to the above-mentioned epoxy composition or another member or the like to injection molding or press molding, and performing post-processing as necessary. Can be made.
Moreover, the epoxy resin molded body in the present embodiment can be formed by curing the epoxy composition by heating it to the curing reaction start temperature or higher during such molding.
And the site | part formed with the hardened | cured material of the said epoxy composition can exhibit the outstanding thermal conductivity.
The epoxy resin molded body of the present embodiment exhibits excellent thermal conductivity without performing a special operation such as applying a high magnetic field at the time of production, but further improves the thermal conductivity. For the purpose and the like, the orientation of the epoxy resin may be improved by applying a magnetic field.

このエポキシ樹脂成形体の具体的な態様としては、プリント配線基板、半導体パッケージ、封止剤、筐体、ヒートパイプ、放熱板、熱拡散板、接着剤等の放熱部材や絶縁材を挙げることができるが、本発明のエポキシ樹脂成形体は、このようなものに限定されるものではない。   Specific examples of the epoxy resin molded body include printed wiring boards, semiconductor packages, sealing agents, housings, heat pipes, heat radiating plates, heat diffusing plates, adhesives and other heat radiating members and insulating materials. Although it can, the epoxy resin molding of the present invention is not limited to such a thing.

また、本発明のエポキシ組成物やエポキシ樹脂成形体については、従来公知の技術事項を本発明の効果が著しく損なわれない範囲において適宜採用することが可能なものであり、上記例示に限定されるものではない。   Moreover, about the epoxy composition and epoxy resin molding of this invention, it can be suitably employ | adopted suitably in the range by which a conventionally well-known technical matter is not impaired remarkably, It is limited to the said illustration. It is not a thing.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.

(実施例1)
テレフタリリデン−ビス−(4−アミノ−3−メチルフェノール)ジグリシジルエーテル(DGETAM:エポキシ当量228)と4,4’,4”−メチリジントリスフェノール(TrisP−PHBA:水酸基当量97)とをDGETAMによるエポキシ基の数とTrisP−PHBAによる水酸基の数とが1:1となるようにメチルエチルケトン(MEK)に溶解させて溶液を作製し、該溶液にDGETAM 100質量部に対する割合が1質量部となるようにテトラフェニルホスホニウム テトラフェニルボレートを加え実施例1のエポキシ組成物を調製した。
このエポキシ組成物をアルミカップに流し入れ、約100℃の温度に加熱して溶媒(MEK)を除去し乾燥固体を作製した。
次いで、この乾燥固体をガラス板の上に乗せた状態で150℃の真空チャンバー内に10分間保管し、溶融脱泡させた。
このガラス板の周囲にスペーサーを乗せ、さらにその上に別のガラス板を乗せて180℃の乾燥機中に3時間保管する間にDGETAMとTrisP−PHBAとを十分に反応させ、厚み0.45mmの板状の硬化体(エポキシ樹脂成形体)を作製した。
この硬化体の熱伝導率を測定した結果0.35W/m・Kであった。
また、ガラス転移温度は、193℃であった。
Example 1
Terephthalylidene-bis- (4-amino-3-methylphenol) diglycidyl ether (DGETAM: epoxy equivalent 228) and 4,4 ′, 4 ″ -methylidyne trisphenol (TrisP-PHBA: hydroxyl group equivalent 97) by DGETAM A solution is prepared by dissolving in methyl ethyl ketone (MEK) so that the number of epoxy groups and the number of hydroxyl groups by TrisP-PHBA is 1: 1, and the ratio of the solution to 100 parts by mass of DGETAM is 1 part by mass. The epoxy composition of Example 1 was prepared by adding tetraphenylphosphonium tetraphenylborate to the mixture.
This epoxy composition was poured into an aluminum cup and heated to a temperature of about 100 ° C. to remove the solvent (MEK) to produce a dry solid.
Next, the dried solid was placed on a glass plate and stored in a vacuum chamber at 150 ° C. for 10 minutes to melt and degas.
DGETAM and TrisP-PHBA are sufficiently reacted while a spacer is placed around the glass plate and another glass plate is placed thereon and stored in a dryer at 180 ° C. for 3 hours to obtain a thickness of 0.45 mm. A plate-shaped cured body (epoxy resin molded body) was prepared.
It was 0.35 W / m * K as a result of measuring the heat conductivity of this hardening body.
Moreover, the glass transition temperature was 193 degreeC.

なお、硬化体の熱伝導率は、パルス加熱法によって求めることができ、例えば、キセノンフラッシュアナライザー「LFA−447型」(NETZSCH社製)によって測定することができる。なお、硬化体の熱伝導率は、レーザーフラッシュ法またはTWA法により測定することができ、例えば、レーザーフラッシュ法では、「TC−9000」(アルバック理工社製)を用いて、TWA法では、「ai−Phase mobile」(アイフェイズ社製)を用いて測定することができる。   The thermal conductivity of the cured product can be determined by a pulse heating method, and can be measured by, for example, a xenon flash analyzer “LFA-447 type” (manufactured by NETZSCH). The thermal conductivity of the cured product can be measured by a laser flash method or a TWA method. For example, in the laser flash method, “TC-9000” (manufactured by ULVAC-RIKO) is used, and in the TWA method, “ It can measure using "ai-Phase mobile" (made by an eye phase company).

また、ガラス転移点は、1ヘルツの振動数にて動的粘弾性測定を行なったときに得られるtanδ(損失正接)のピーク値として求められる。   The glass transition point is obtained as a peak value of tan δ (loss tangent) obtained when dynamic viscoelasticity measurement is performed at a frequency of 1 hertz.

以上のようなことからも、本発明によれば熱伝導性に優れたエポキシ樹脂成形体、及び、このようなエポキシ樹脂成形体の形成に適したエポキシ組成物を提供し得ることがわかる。   From the above, it can be seen that the present invention can provide an epoxy resin molded article excellent in thermal conductivity and an epoxy composition suitable for forming such an epoxy resin molded article.

Claims (5)

下記一般式(1)〜(4)で表されるいずれかのエポキシモノマーと下記一般式(5)で表されるフェノール系硬化剤とを含有することを特徴とするエポキシ組成物。
Figure 2014148579
(ただし、式中の「G」は、グリシジルエーテルを表す。また、「X1」〜「X11」は、下記一般式(x)
Figure 2014148579
(ただし、式中の「R1」〜「R4」は、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかで「R1」〜「R4」は、互いに共通していても異なっていても良い。)
で表される置換、又は、非置換のフェニレンを表し、「X1」〜「X11」は、互いに共通していても異なっていてもよい。
さらに、「A」、「A’」は、それぞれ、下記一般式(a)、(a’)
Figure 2014148579
で表されるアゾメチン基を表す。)
Figure 2014148579
(ただし、「R5」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、「Ph1」、「Ph2」及び「Ph3」は、下記一般式(p)
Figure 2014148579
(ただし、式中の「R6」〜「R10」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、少なくとも1つ以上が水酸基である。)
で表される置換フェニルを表し、「Ph1」〜「Ph3」は、互いに共通していても異なっていてもよい。)
An epoxy composition comprising any epoxy monomer represented by the following general formulas (1) to (4) and a phenolic curing agent represented by the following general formula (5).
Figure 2014148579
(However, “G” in the formula represents glycidyl ether. “X 1 ” to “X 11 ” are represented by the following general formula (x).
Figure 2014148579
(However, “R 1 ” to “R 4 ” in the formula are either a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hydrogen atom, and “R 1 ” to “R 4 ” are common to each other. May be different.)
Represents substituted or unsubstituted phenylene, and “X 1 ” to “X 11 ” may be the same as or different from each other.
Furthermore, “A” and “A ′” are the following general formulas (a) and (a ′), respectively.
Figure 2014148579
Represents an azomethine group represented by: )
Figure 2014148579
(However, “R 5 ” is any one of a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hydrogen atom, and “Ph 1 ”, “Ph 2 ”, and “Ph 3 ” are represented by the following general formula ( p)
Figure 2014148579
(However, “R 6 ” to “R 10 ” in the formula are any one of a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a hydrogen atom, and at least one is a hydroxyl group.)
And “Ph 1 ” to “Ph 3 ” may be the same or different from each other. )
オニウム塩系硬化促進剤をさらに含有する請求項1記載のエポキシ組成物。   The epoxy composition according to claim 1, further comprising an onium salt-based curing accelerator. 前記エポキシモノマーが、前記一般式(2)、(3)、又は(4)のいずれかである請求項1又は2記載のエポキシ組成物。   The epoxy composition according to claim 1 or 2, wherein the epoxy monomer is any one of the general formulas (2), (3), and (4). 前記オニウム塩系硬化促進剤が、ホスホニウム塩系硬化促進剤である請求項2又は3記載のエポキシ組成物。   The epoxy composition according to claim 2 or 3, wherein the onium salt-based curing accelerator is a phosphonium salt-based curing accelerator. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエポキシ組成物によって形成されてなるエポキシ樹脂成形体。   The epoxy resin molding formed by the epoxy composition of any one of Claims 1 thru | or 4.
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