JP2019064089A - Epoxy resin sheet, method for producing epoxy resin sheet, and method for producing insulator and method for producing electrical device - Google Patents

Epoxy resin sheet, method for producing epoxy resin sheet, and method for producing insulator and method for producing electrical device Download PDF

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Abstract

To provide an epoxy resin sheet that makes it possible to obtain an insulator having excellent thermal conductivity and a method for producing the same, and methods for producing an insulator and an electrical device using the epoxy resin sheet.SOLUTION: An epoxy resin sheet has a resin layer, and a base material in contact with at least one side of the resin layer, wherein, the side of the base material which is in contact with the resin layer has a surface free energy of 10 mJ/mor more, and the resin layer contains an epoxy resin containing an epoxy compound having a mesogen group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、エポキシ樹脂シート、エポキシ樹脂シートの製造方法、絶縁体の製造方法及び電気機器の製造方法に関する。   The present invention relates to an epoxy resin sheet, a method of producing an epoxy resin sheet, a method of producing an insulator, and a method of producing an electrical device.

発電機、モーター等の動力装置からプリント配線板、ICチップ等の電子機器に到るまでの電気機器の多くは、電気を通すための導体と絶縁体とを含んで構成される。絶縁体としては、絶縁性、耐熱性等の観点から、熱硬化性樹脂の硬化物が広く使われている。   Many of the electrical devices from power devices such as generators and motors to electronic devices such as printed wiring boards and IC chips are configured to include a conductor for conducting electricity and an insulator. As the insulator, a cured product of a thermosetting resin is widely used from the viewpoint of insulation, heat resistance, and the like.

近年、これらの電気機器の小型化及び高出力化に伴って発熱量が増大する傾向にあり、発生した熱を絶縁体において放散させる技術の向上が重要な課題となっている。しかし、樹脂から形成される絶縁体は一般に熱伝導率が低く放熱性に劣るため、熱伝導性の向上が望まれている。   In recent years, the calorific value tends to increase with the miniaturization and high output of these electric devices, and the improvement of the technology to dissipate the generated heat in the insulator has become an important issue. However, since an insulator formed of a resin generally has low thermal conductivity and is poor in heat dissipation, improvement in thermal conductivity is desired.

熱伝導性に優れる硬化物が得られるエポキシ樹脂としては、分子中にメソゲン基を有するエポキシ樹脂が提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献5参照)。メソゲン基を有するエポキシ樹脂は、硬化物中で分子がスタッキングして液晶性を発現する性質を有する。その結果、フォノン散乱を抑制し、高熱伝導性が達成される。   As an epoxy resin from which the hardened | cured material which is excellent in heat conductivity is obtained, the epoxy resin which has a mesogenic group in a molecule | numerator is proposed (for example, refer patent document 1-patent document 5). The epoxy resin having a mesogenic group has a property that molecules are stacked in the cured product to exhibit liquid crystallinity. As a result, phonon scattering is suppressed and high thermal conductivity is achieved.

特許第4118691号公報Patent No. 4118691 gazette 特許第4619770号公報Patent No. 4619770 特許第5471975号公報Patent No. 5471975 特開2011−84557号公報JP, 2011-84557, A 特開2016−155985号公報JP, 2016-155985, A

メソゲン基を有するエポキシ樹脂の硬化物は熱伝導性に優れているが、これを電気機器の絶縁体として用いる場合には、上述したように熱伝導性のいっそうの向上が求められている。
本発明は上記事情に鑑み、熱伝導性に優れる絶縁体が得られるエポキシ樹脂シート及びその製造方法、並びにこのエポキシ樹脂シートを用いた絶縁体及び電気機器の製造方法を提供することを課題とする。
Although a cured product of an epoxy resin having a mesogen group is excellent in thermal conductivity, when it is used as an insulator of an electric device, further improvement of thermal conductivity is required as described above.
An object of the present invention is to provide an epoxy resin sheet capable of obtaining an insulator excellent in thermal conductivity, a method for producing the same, and a method for producing an insulator and an electric device using the epoxy resin sheet. .

上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
<1>樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面に接する基材とを備え、前記基材の前記樹脂層と接する面の表面自由エネルギーが10mJ/m以上であり、前記樹脂層はメソゲン基を有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含む、エポキシ樹脂シート。
<2>前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、3個以上の6員環基が直鎖状に連結した構造を有する、<1>に記載のエポキシ樹脂シート。
<3>前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、下記一般式(I)で表される構造単位を有する、<1>又は<2>に記載のエポキシ樹脂シート。
Means for solving the above problems include the following embodiments.
It has a <1> resin layer and a substrate in contact with at least one surface of the resin layer, and the surface free energy of the surface of the substrate in contact with the resin layer is 10 mJ / m 2 or more, and the resin layer is The epoxy resin sheet containing the epoxy resin containing the epoxy compound which has a mesogenic group.
<2> The epoxy resin sheet according to <1>, wherein the epoxy compound having a mesogenic group has a structure in which three or more 6-membered cyclic groups are linearly linked.
The epoxy resin sheet as described in <1> or <2> which has a structural unit represented with the following general formula (I) the epoxy compound which has a <3> said mesogenic group.

[一般式(I)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示す。]
<4>前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、1分子中に下記一般式(I)で表される構造単位を2つ有する化合物を含む、<1>〜<3>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。
[In general formula (I), R < 1 > -R < 4 > shows a hydrogen atom or a C1-C3 alkyl group each independently. ]
The epoxy compound which has a <4> said mesogenic group is described in any one of <1>-<3> including the compound which has two structural units represented by the following general formula (I) in 1 molecule. Epoxy resin sheet.

[一般式(I)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示す。]
<5>前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、下記一般式(IA)で表される構造単位及び下記一般式(IB)で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一つの構造単位を有する、<1>〜<4>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。
[In general formula (I), R < 1 > -R < 4 > shows a hydrogen atom or a C1-C3 alkyl group each independently. ]
The epoxy compound which has a <5> said mesogenic group is at least 1 structural unit selected from the group which consists of a structural unit represented by the following general formula (IA), and a structural unit represented by the following general formula (IB) The epoxy resin sheet of any one of <1>-<4> which it has.

[一般式(IA)及び一般式(IB)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、Rはそれぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基を示す。nは0〜4の整数を示す。]
<6>前記樹脂層がAステージの状態である、<1>〜<5>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。
<7>前記樹脂層がBステージの状態である、<1>〜<5>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。
<8>前記樹脂層がCステージの状態である、<1>〜<5>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。
<9>基材上に樹脂層を形成する工程を備え、前記基材の前記樹脂層が形成される面の表面自由エネルギーが10mJ/m以上であり、前記樹脂層はメソゲン基を有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含む、<1>〜<8>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シートの製造方法。
<10><9>に記載のエポキシ樹脂シートの製造方法により製造されるエポキシ樹脂シートの前記樹脂層を硬化させる工程を備える、絶縁体の製造方法。
<11><1>〜<8>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シートの前記樹脂層を絶縁対象に接触させる工程を備える、電気機器の製造方法。
[In general formula (IA) and general formula (IB), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 5 each independently has 1 to 8 carbon atoms Represents an alkyl group of n shows the integer of 0-4. ]
The epoxy resin sheet according to any one of <1> to <5>, wherein the <6> resin layer is in the A stage state.
The epoxy resin sheet of any one of <1>-<5> which is a state of the <7> above-mentioned resin layer in B stage.
The epoxy resin sheet of any one of <1>-<5> which is a state of the <8> above-mentioned resin layer of C stage.
<9> comprising a step of forming a resin layer on the substrate, the surface free energy of the surface on which the resin layer is formed of the base material is at 10 mJ / m 2 or more, epoxy said resin layer having a mesogenic group The manufacturing method of the epoxy resin sheet of any one of <1>-<8> containing the epoxy resin containing a compound.
The manufacturing method of the insulator including the process of hardening the said resin layer of the epoxy resin sheet manufactured by the manufacturing method of the epoxy resin sheet as described in <10><9>.
The manufacturing method of an electric device, comprising: a step of bringing the resin layer of the epoxy resin sheet according to any one of <11><1> to <8> into contact with an insulating object.

本発明によれば、熱伝導性に優れる絶縁体が得られるエポキシ樹脂シート及びその製造方法、並びにこのエポキシ樹脂シートを用いた絶縁体及び電気機器の製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the epoxy resin sheet from which the insulator which is excellent in heat conductivity is obtained, its manufacturing method, the insulator using the epoxy resin sheet, and the manufacturing method of an electric equipment are provided.

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において「エポキシ化合物」とは、分子中にエポキシ基を有する化合物を意味し、「エポキシ樹脂」とは、複数のエポキシ化合物を集合体として捉える概念を意味する。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to numerical values and ranges thereof, and does not limit the present invention.
In the present disclosure, the term “step” includes, in addition to steps independent of other steps, such steps as long as the purpose of the step is achieved even if it can not be clearly distinguished from other steps. .
In the numerical value range indicated by using “to” in the present disclosure, the numerical values described before and after “to” are included as the minimum value and the maximum value, respectively.
The upper limit value or the lower limit value described in one numerical value range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the other stepwise description numerical value range in the numerical value range described stepwise in the present disclosure. . In addition, in the numerical range described in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the example.
In the present disclosure, each component may contain a plurality of corresponding substances. When a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, the content or content of each component is the total content or content of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified. Means quantity.
In the present disclosure, particles corresponding to each component may contain a plurality of types. When there are a plurality of particles corresponding to each component in the composition, the particle diameter of each component means the value for the mixture of the plurality of particles present in the composition unless otherwise specified.
In the present disclosure, “epoxy compound” means a compound having an epoxy group in the molecule, and “epoxy resin” means a concept of capturing a plurality of epoxy compounds as an aggregate.

<エポキシ樹脂シート>
本開示のエポキシ樹脂シートは、樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面に接する基材とを備え、前記基材の前記樹脂層と接する面の表面自由エネルギーが10mJ/m以上であり、前記樹脂層はメソゲン基を有するエポキシ化合物(以下、メソゲン含有エポキシ化合物とも称する)を含むエポキシ樹脂を含む、エポキシ樹脂シートである。
<Epoxy resin sheet>
The epoxy resin sheet of the present disclosure includes a resin layer and a substrate in contact with at least one surface of the resin layer, and the surface free energy of the surface of the substrate in contact with the resin layer is 10 mJ / m 2 or more. The resin layer is an epoxy resin sheet containing an epoxy resin containing an epoxy compound having a mesogen group (hereinafter also referred to as a mesogen-containing epoxy compound).

本発明者らの検討の結果、上記構成を有するエポキシ樹脂シートによれば、熱伝導性に優れる絶縁体が得られることがわかった。その理由は必ずしも明らかではないが、樹脂層に接している基材の面が有する特定の性状(表面自由エネルギーが10mJ/m以上である)が樹脂層中のメソゲン含有エポキシ化合物の分子の配向状態に影響し、これが熱伝導性の向上に寄与していると推測される。 As a result of studies by the present inventors, it was found that according to the epoxy resin sheet having the above-described configuration, an insulator having excellent thermal conductivity can be obtained. Although the reason is not necessarily clear, the orientation of the molecules of the mesogen-containing epoxy compound in the resin layer is the specific property (the surface free energy is 10 mJ / m 2 or more) possessed by the surface of the substrate in contact with the resin layer. It influences the state, which is presumed to contribute to the improvement of the thermal conductivity.

なお、本開示のエポキシ樹脂シートにより得られる絶縁体は、樹脂層を硬化して得られる硬化物に相当する。本開示のエポキシ樹脂シートを用いて絶縁体を得る方法としては、例えば、絶縁対象(金属等の導体)にエポキシ樹脂シートの樹脂層側を接触させ、樹脂層を硬化させる方法が挙げられる。   The insulator obtained by the epoxy resin sheet of the present disclosure corresponds to a cured product obtained by curing the resin layer. As a method of obtaining an insulator using the epoxy resin sheet of this indication, the method of making the resin layer side of an epoxy resin sheet contact an insulation object (conductors, such as a metal), for example, and hardening a resin layer is mentioned.

メソゲン含有エポキシ化合物は、硬化すると分子が一定の方向に配向した状態となりやすく、配向の度合いが大きいほど硬化時の熱伝導性が高い傾向にある。本開示のエポキシ樹脂シートでは、表面自由エネルギーが10mJ/m以上である基材の面と樹脂層とが接していることで、樹脂層中のメソゲン含有エポキシ化合物の分子の配向が促進され、得られる絶縁体の熱伝導性が向上すると推測される。 When the mesogen-containing epoxy compound is cured, the molecules tend to be oriented in a certain direction, and the heat conductivity at curing tends to be higher as the degree of orientation is higher. In the epoxy resin sheet of the present disclosure, the orientation of the molecules of the mesogen-containing epoxy compound in the resin layer is promoted by the surface of the base material having a surface free energy of 10 mJ / m 2 or more and the resin layer being in contact. It is assumed that the thermal conductivity of the resulting insulator is improved.

必要に応じ、エポキシ樹脂シートは、基材と樹脂層以外の部材(保護シート等)を備えていてもよい。また、基材と樹脂層の数はそれぞれ1つのみでも、2つ以上であってもよい。また、樹脂層の片面にのみ基材が配置されていても、両面に配置されていてもよい。樹脂層の両面に基材が配置されている場合、少なくとも一方の基材が上述した表面自由エネルギーの条件を満たしていればよい。すなわち、エポキシ樹脂シートを用いて得られる絶縁体が絶縁対象と接する側の基材が少なくとも上述した表面自由エネルギーの条件を満たしていればよい。   The epoxy resin sheet may be provided with members (protective sheet etc.) other than a base material and a resin layer as needed. Moreover, the number of the base material and the resin layer may be one or two or more, respectively. Moreover, even if the base material is disposed only on one side of the resin layer, it may be disposed on both sides. When the base materials are disposed on both sides of the resin layer, it is sufficient that at least one of the base materials satisfies the condition of the surface free energy described above. That is, the base material on the side where the insulator obtained by using the epoxy resin sheet is in contact with the object to be insulated should satisfy at least the condition of the surface free energy described above.

(基材)
基材の材質は、特に制限されない。例えば、樹脂等の有機材料、セラミック、金属等の無機材料、これらの複合体などから選択できる。樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)等の耐熱性に優れる樹脂が挙げられる。
(Base material)
The material of the substrate is not particularly limited. For example, it can be selected from organic materials such as resins, inorganic materials such as ceramics and metals, composites of these, and the like. As resin, resin which is excellent in heat resistance, such as a polyethylene terephthalate (PET) and a polycarbonate (PC), is mentioned.

基材の厚みは、特に制限されない。例えば、10μm〜100μmの範囲から選択することができる。   The thickness of the substrate is not particularly limited. For example, it can be selected from the range of 10 μm to 100 μm.

樹脂層に接する基材の面の表面自由エネルギーは、10mJ/m以上であれば特に制限されない。樹脂層の熱伝導性向上の観点からは、例えば、12mJ/m以上であることが好ましく、15mJ/m以上であることがより好ましい。 The surface free energy of the surface of the base material in contact with the resin layer is not particularly limited as long as it is 10 mJ / m 2 or more. From the viewpoint of thermal conductivity improvement of the resin layer, for example, is preferably 12 mJ / m 2 or more, more preferably 15 mJ / m 2 or more.

樹脂層に接する基材の面の表面自由エネルギーの上限は、特に制限されない。樹脂層からの基材の剥離を容易にする観点からは、例えば、50mJ/m以下であることが好ましく、30mJ/m以下であることがより好ましく、25mJ/m以下であることがさらに好ましい。 The upper limit of the surface free energy of the surface of the substrate in contact with the resin layer is not particularly limited. From the standpoint of facilitating the release of the substrate from the resin layer, for example, is preferably 50 mJ / m 2 or less, it is more preferably 30 mJ / m 2 or less, 25 mJ / m 2 or less More preferable.

樹脂層に接する基材の面の表面自由エネルギーを制御する方法は、特に制限されない。例えば、基材の面に表面処理を施す方法が挙げられる。基材の面に表面処理を施す方法としては、基材の面に離型剤を付与する方法等が挙げられる。   The method of controlling the surface free energy of the surface of the substrate in contact with the resin layer is not particularly limited. For example, the method of surface-treating to the surface of a base material is mentioned. As a method of surface-treating to the surface of a base material, the method of providing a mold release agent on the surface of a base material, etc. are mentioned.

本開示において、基材の樹脂層に接する面の表面自由エネルギーの値は、自動接触角計(例えば、協和界面科学株式会社の商品名:DM500)を用いて、水及びホルムアミドの基材表面に対する接触角をそれぞれ25℃で測定した後、Kaelble−Uy法により算出する。   In the present disclosure, the value of the surface free energy of the surface of the substrate in contact with the resin layer is the water and formamide relative to the substrate surface using an automatic contact angle meter (for example, trade name: Kyowa Interface Science Co., Ltd .: DM 500). The contact angles are respectively measured at 25 ° C. and then calculated by the Kaelble-Uy method.

(樹脂層)
樹脂層の厚みは、特に制限されない。例えば、50μm〜200μmの間から選択することができる。
(Resin layer)
The thickness of the resin layer is not particularly limited. For example, it can be selected from between 50 μm and 200 μm.

樹脂層は、硬化していない状態(Aステージ)であっても、一部硬化した状態(Bステージ)であっても、完全に硬化した状態(Cステージ)であってもよい。Aステージ、Bステージ及びCステージの定義については、JIS K6900:1994の規定を参照するものとする。   The resin layer may be in an uncured state (A stage), a partially cured state (B stage), or a completely cured state (C stage). For definitions of A stage, B stage and C stage, refer to the provisions of JIS K6900: 1994.

Bステージ又はCステージの状態の樹脂層を備えるエポキシ樹脂シートは、例えば、樹脂層がBステージ又はCステージの状態になるまで熱処理することで得ることができる。熱処理は、必要に応じて加圧しながら行ってもよい。   The epoxy resin sheet provided with the resin layer in the B-stage or C-stage state can be obtained, for example, by heat treatment until the resin layer is in the B-stage or C-stage state. The heat treatment may be carried out under pressure if necessary.

エポキシ樹脂シートの取り扱い性の観点からは、樹脂層はBステージの状態であることが好ましい。樹脂層がBステージの状態である場合、昇温により粘度が低下することが好ましい。具体的には、樹脂層の粘度が常温(25℃)においては10Pa・s〜10Pa・sであるのに対して、100℃で10Pa・s〜10Pa・sに粘度が低下するものであることが好ましい。樹脂層の粘度は、動的粘弾性測定(周波数1Hz、荷重40g、昇温速度3℃/分)によって測定される値とする。 From the viewpoint of the handleability of the epoxy resin sheet, the resin layer is preferably in the B-stage state. When the resin layer is in the B-stage state, it is preferable that the viscosity be lowered by the temperature rise. Specifically, while the viscosity of the resin layer is 10 4 Pa · s to 10 5 Pa · s at normal temperature (25 ° C.), the viscosity is 100 2 Pa · s to 10 3 Pa · s at 100 ° C. It is preferable that the viscosity is reduced. The viscosity of the resin layer is a value measured by dynamic viscoelasticity measurement (frequency 1 Hz, load 40 g, heating rate 3 ° C./min).

樹脂層の密度は特に制限されないが、通常、3.0g/cm〜3.4g/cmとされる。柔軟性と熱伝導率の両立を考慮すると、樹脂シートの密度は3.0g/cm〜3.3g/cmであることが好ましく、3.1g/cm〜3.3g/cmであることがより好ましい。樹脂層の密度は、例えば、樹脂層に含まれるフィラー等の配合量により調整することができる。 Although the density of the resin layer is not particularly limited, normally a 3.0g / cm 3 ~3.4g / cm 3 . Considering both flexibility and thermal conductivity, it is preferable that the density of the resin sheet is 3.0g / cm 3 ~3.3g / cm 3 , in 3.1g / cm 3 ~3.3g / cm 3 It is more preferable that The density of the resin layer can be adjusted, for example, by the compounding amount of the filler and the like contained in the resin layer.

樹脂層は、硬化すると後述するスメクチック構造が形成されるものであることが好ましい。硬化した状態でスメクチック構造が形成されていると、熱伝導性により優れる傾向にある。硬化した状態でスメクチック構造が形成される樹脂層は、例えば、樹脂層に含まれるメソゲン含有エポキシ化合物の種類、硬化条件等を適切に選択することで得ることができる。   It is preferable that the resin layer forms a smectic structure described later when it is cured. If the smectic structure is formed in the cured state, the heat conductivity tends to be more excellent. The resin layer in which the smectic structure is formed in the cured state can be obtained, for example, by appropriately selecting the type of the mesogen-containing epoxy compound contained in the resin layer, the curing conditions, and the like.

(エポキシ樹脂)
樹脂層は、メソゲン基を有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂に含まれるメソゲン含有エポキシ化合物は、1種のみでも2種以上であってもよい。
(Epoxy resin)
The resin layer contains an epoxy resin containing an epoxy compound having a mesogenic group. The mesogen-containing epoxy compound contained in the epoxy resin may be one kind alone or two or more kinds.

本開示において、メソゲン含有エポキシ化合物が有するメソゲン基とは、分子間相互作用の働きにより、硬化物に結晶性又は液晶性を発現し易くする官能基のことを指す。具体的には、ビフェニル基、ターフェニル基、フェニルベンゾエート基、シクロヘキシルベンゾエート基、アゾベンゼン基、スチルベン基、アントラセン基、これらの誘導体、これらがアゾメチン基、エステル基等で接続された基が代表として挙げられる。   In the present disclosure, the mesogen group possessed by the mesogen-containing epoxy compound refers to a functional group that facilitates the development of crystallinity or liquid crystallinity in a cured product by the action of intermolecular interaction. Specifically, biphenyl group, terphenyl group, phenyl benzoate group, cyclohexyl benzoate group, azobenzene group, stilbene group, anthracene group, derivatives thereof, and groups in which these are connected by azomethine group, ester group, etc. are mentioned as a representative. Be

絶縁体の熱伝導性向上の観点からは、メソゲン含有エポキシ化合物は、分子中に3つ以上の6員環基が直鎖状に(好ましくは、各6員環の1位又は4位の炭素原子によって)連結した構造を含むものであることが好ましい。6員環基は、ベンゼン、ピリジン、トルエン、ナフタレン等のアセン類に代表される芳香環に由来する6員環基であっても、シクロヘキサン、シクロヘキセン、ピペリジン等の脂肪族環に由来する6員環基であってもよい。中でも、6員環基の少なくとも1つは芳香環に由来する6員環基であることが好ましく、1つが脂肪族環であり、残りの環が全て芳香環であることがより好ましい。   From the viewpoint of improving the thermal conductivity of the insulator, the mesogen-containing epoxy compound has three or more six-membered ring groups in a straight chain in the molecule (preferably, carbon at the 1- or 4-position of each six-membered ring) It is preferred to include structures linked by atoms). Even if the 6-membered ring group is a 6-membered ring group derived from an aromatic ring represented by acenes such as benzene, pyridine, toluene and naphthalene, a 6-membered group derived from an aliphatic ring such as cyclohexane, cyclohexene and piperidine It may be a ring group. Among them, at least one of the six-membered ring groups is preferably a six-membered ring group derived from an aromatic ring, more preferably one is an aliphatic ring, and the remaining rings are all aromatic rings.

メソゲン含有エポキシ化合物を含むエポキシ樹脂は、硬化物中に高次構造を形成する。ここで、高次構造とは、その構成要素が配列してミクロな秩序構造を形成した高次構造体を含む構造を意味し、例えば結晶相及び液晶相が相当する。このような高次構造体の存在の有無は、偏光顕微鏡によって判断することができる。すなわち、クロスニコル状態での観察において、偏光解消による干渉縞が見られることで判別可能である。この高次構造体は、通常は硬化物中に島状に存在してドメイン構造を形成しており、その島の一つが一つの高次構造体に対応する。この高次構造体の構成要素自体は、一般には共有結合により形成されている。   An epoxy resin containing a mesogen-containing epoxy compound forms a higher-order structure in a cured product. Here, the higher order structure means a structure including a higher order structure in which the constituent elements are aligned to form a micro-ordered structure, and corresponds to, for example, a crystal phase and a liquid crystal phase. The presence or absence of such a higher order structure can be determined by a polarization microscope. That is, in the observation in the cross nicol state, it is possible to distinguish by the fact that interference fringes due to depolarization are observed. The higher order structure is usually present in the form of islands in the cured product to form a domain structure, and one of the islands corresponds to one higher order structure. The components themselves of this higher order structure are generally formed by covalent bonds.

高次構造としては、ネマチック構造とスメクチック構造とが挙げられる。ネマチック構造とスメクチック構造は、それぞれ液晶構造の一種である。ネマチック構造は分子長軸が一様な方向を向いており、配向秩序のみをもつ液晶構造である。これに対し、スメクチック構造は配向秩序に加えて一次元の位置の秩序を持ち、層構造を有する液晶構造である。秩序性はネマチック構造よりもスメクチック構造の方が高い。従って、硬化物の熱伝導性及び破壊靭性の観点からは、スメクチック構造の高次構造を形成することがより好ましい。   The higher order structure includes a nematic structure and a smectic structure. The nematic structure and the smectic structure are each a type of liquid crystal structure. The nematic structure is a liquid crystal structure in which the molecular long axis is oriented uniformly and has only an orientational order. On the other hand, the smectic structure is a liquid crystal structure having a layer structure, having a one-dimensional position order in addition to the alignment order. The order is higher in the smectic structure than in the nematic structure. Therefore, from the viewpoint of the thermal conductivity and the fracture toughness of the cured product, it is more preferable to form a higher order structure of the smectic structure.

エポキシ樹脂の硬化物中にスメクチック構造が形成されているか否かは、硬化物のX線回折測定により判断できる。X線回折測定は、例えば、株式会社リガクのX線回折装置を用いて行うことができる。CuKα1線を用い、管電圧40kV、管電流20mA、2θ=2°〜30°の範囲で測定すると、スメクチック構造を有している硬化物であれば、2θ=2°〜10°の範囲に回折ピークが現れる。   Whether or not a smectic structure is formed in the cured product of the epoxy resin can be determined by X-ray diffraction measurement of the cured product. The X-ray diffraction measurement can be performed, for example, using an X-ray diffractometer manufactured by Rigaku Corporation. When a cured product having a smectic structure is measured using a CuKα1 line and a tube voltage of 40 kV and a tube current of 20 mA, 2θ = 2 ° to 30 °, diffraction is made to a range of 2θ = 2 ° to 10 °. A peak appears.

エポキシ樹脂に含まれるメソゲン含有エポキシ化合物は、そのままの状態(モノマーのみ)であっても、メソゲン含有エポキシ化合物の一部を反応させた状態(プレポリマー)であってもよい。
メソゲン含有エポキシ化合物を含むエポキシ樹脂は一般に結晶化しやすく、溶媒への溶解度も低い傾向にあるが、その一部を反応させたプレポリマーの状態とすることで結晶化を抑制できるため、成形性が向上する場合がある。
The mesogen-containing epoxy compound contained in the epoxy resin may be in the state as it is (monomer only) or in a state (prepolymer) in which a part of the mesogen-containing epoxy compound is reacted.
Although epoxy resins containing mesogen-containing epoxy compounds tend to crystallize in general and tend to have low solubility in solvents, the crystallization can be suppressed by making part of them into a prepolymer state, so that the formability is improved. It may improve.

メソゲン含有エポキシ化合物の一部を反応させた状態のエポキシ樹脂としては、例えば、未反応のメソゲン基含有化合物(以下、エポキシモノマーとも称する)と、当該メソゲン基含有化合物に由来する構造単位を2つ以上有するエポキシ化合物(以下、多量体化合物とも称する)の両方を含むエポキシ樹脂が挙げられる。具体的には、例えば、エポキシモノマーとして下記一般式(I’’)で表わされる構造のエポキシ化合物(特許第5471975号公報に記載)と、多量体化合物として下記一般式(I)で表される構造単位を2つ以上有するエポキシ化合物の両方を含むエポキシ樹脂が挙げられる。   As an epoxy resin in a state in which a part of the mesogen-containing epoxy compound is reacted, for example, an unreacted mesogen group-containing compound (hereinafter also referred to as an epoxy monomer) and two structural units derived from the mesogen group-containing compound The epoxy resin containing both of the epoxy compounds (it is also hereafter called a multimer compound) which it has above is mentioned. Specifically, for example, an epoxy monomer is represented by an epoxy compound having a structure represented by the following general formula (I ′ ′) (described in Japanese Patent No. 5471975), and a polymer compound represented by the following general formula (I) The epoxy resin containing both of an epoxy compound which has two or more structural units is mentioned.

一般式(I’’)中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。
さらに、R〜Rのうち、2つ〜4つが水素原子であることが好ましく、3つ又は4つが水素原子であることがより好ましく、4つ全てが水素原子であることがさらに好ましい。R〜Rのいずれかが炭素数1〜3のアルキル基の場合、R及びRの少なくとも一方が炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましい。
In the general formula (I ′ ′), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, It is more preferably an atom or a methyl group, and still more preferably a hydrogen atom.
Furthermore, among R 1 to R 4 , two to four are preferably hydrogen atoms, more preferably three or four are hydrogen atoms, and still more preferably all four are hydrogen atoms. When one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, at least one of R 1 and R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

一般式(I)中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。
さらに、R〜Rのうち、2つ〜4つが水素原子であることが好ましく、3つ又は4つが水素原子であることがより好ましく、4つ全てが水素原子であることがさらに好ましい。R〜Rのいずれかが炭素数1〜3のアルキル基の場合、R及びRの少なくとも一方が炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましい。
In the general formula (I), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or A methyl group is more preferable, and a hydrogen atom is more preferable.
Furthermore, among R 1 to R 4 , two to four are preferably hydrogen atoms, more preferably three or four are hydrogen atoms, and still more preferably all four are hydrogen atoms. When one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, at least one of R 1 and R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

一般式(I)で表される構造単位を2つ以上有するエポキシ化合物として具体的には、一般式(IA)で表される構造単位及び一般式(IB)で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一つを有する化合物が挙げられる。   Specifically, as an epoxy compound having two or more structural units represented by General Formula (I), a group consisting of a structural unit represented by General Formula (IA) and a structural unit represented by General Formula (IB) And compounds having at least one selected from the above.

一般式(IA)及び一般式(IB)中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。
さらに、R〜Rのうち、2つ〜4つが水素原子であることが好ましく、3つ又は4つが水素原子であることがより好ましく、4つ全てが水素原子であることがさらに好ましい。R〜Rのいずれかが炭素数1〜3のアルキル基の場合、R及びRの少なくとも一方が炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましい。
In the general formula (IA) and the general formula (IB), each of R 1 to R 4 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms Is preferable, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a hydrogen atom is more preferable.
Furthermore, among R 1 to R 4 , two to four are preferably hydrogen atoms, more preferably three or four are hydrogen atoms, and still more preferably all four are hydrogen atoms. When one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, at least one of R 1 and R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

一般式(IA)及び一般式(IB)中、Rはそれぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル基を示し、炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。nは0〜4の整数を示し、0〜2の整数であることが好ましく、0〜1の整数であることがより好ましく、0であることがさらに好ましい。 In the general formula (IA) and the general formula (IB), each R 5 independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is preferably a methyl group More preferable. n is an integer of 0 to 4 and is preferably an integer of 0 to 2, more preferably an integer of 0 to 1, and still more preferably 0.

本実施形態においては、一般式(IA)で表される構造単位が下記一般式(IA’)で表される構造単位及び下記一般式(IA’’)で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一つであり、一般式(IB)で表される構造単位が下記一般式(IB’)で表される構造単位及び下記一般式(IB’’)で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一つであることが好ましく、一般式(IA)で表される構造単位が下記一般式(IA’)で表される構造単位であり、一般式(IB)で表される構造単位が下記一般式(IB’)で表される構造単位であることがより好ましい。   In this embodiment, the structural unit represented by the general formula (IA) is a group consisting of a structural unit represented by the following general formula (IA ′) and a structural unit represented by the following general formula (IA ′ ′) The structural unit represented by the following general formula (IB ′) which is at least one selected and represented by the following general formula (IB ′) and the structural unit represented by the following general formula (IB ′ ′) The structural unit represented by the general formula (IA) is preferably a structural unit represented by the following general formula (IA ′), and is represented by the general formula (IB) More preferably, the structural unit is a structural unit represented by the following general formula (IB ′).

一般式(IA’)、一般式(IB’)、一般式(IA’’)及び一般式(IB’’)中、R〜R及びnの具体例は、一般式(IA)及び一般式(IB)と同様であり、その好ましい範囲も同様である。 In the general formula (IA ′), the general formula (IB ′), the general formula (IA ′ ′) and the general formula (IB ′ ′), specific examples of R 1 to R 5 and n are the general formula (IA) and the general formula It is the same as that of formula (IB), and the preferable range is also the same.

上記構造を有する多量体化合物の中でも、一般式(IA’)又は一般式(IB’)で表させる構造を有する多量体化合物が好ましい。これらの構造を有する二量体化合物は、分子構造が直線的になりやすい。このため、分子のスタッキング性が高く、高次構造をより形成し易いと考えられる。   Among the multimeric compounds having the above-mentioned structure, a multimeric compound having a structure represented by the general formula (IA ′) or the general formula (IB ′) is preferable. A dimer compound having these structures is likely to have a linear molecular structure. For this reason, it is considered that the stacking properties of the molecules are high and it is easier to form a higher order structure.

多量体化合物に含まれるメソゲン含有エポキシ化合物に由来する構造単位の数は特に制限されないが、平均値として5以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましい。   The number of structural units derived from the mesogen-containing epoxy compound contained in the multimeric compound is not particularly limited, but is preferably 5 or less as an average value, and more preferably 3 or less.

多量体化合物は、1分子中にメソゲン含有エポキシ化合物に由来する構造単位を2つ有する化合物(以下、「二量体化合物」とも称する)であってもよい。二量体化合物として具体的には、下記一般式(II−A)で表される化合物、下記一般式(II−B)で表される化合物及び下記一般式(II−C)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。   The multimeric compound may be a compound having two structural units derived from the mesogen-containing epoxy compound in one molecule (hereinafter, also referred to as “dimeric compound”). Specifically, as the dimer compound, a compound represented by the following general formula (II-A), a compound represented by the following general formula (II-B), and a compound represented by the following general formula (II-C) At least one selected from the group consisting of compounds is mentioned.

一般式(II−A)、一般式(II−B)及び一般式(II−C)中、R〜R及びnの具体例は、一般式(IA)及び一般式(IB)と同様であり、その好ましい範囲も同様である。 In general formula (II-A), general formula (II-B) and general formula (II-C), specific examples of R 1 to R 5 and n are the same as in general formula (IA) and general formula (IB) The preferable range is also the same.

上記二量体化合物の具体例としては、下記一般式(II−A’)で表される化合物、下記一般式(II−B’)で表される化合物及び下記一般式(II−C’)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。これらの構造を有する二量体化合物は、分子構造が直線的になりやすい。このため、分子のスタッキング性が高く、高次構造をより形成し易いと考えられる。   Specific examples of the dimer compound include a compound represented by the following general formula (II-A ′), a compound represented by the following general formula (II-B ′), and the following general formula (II-C ′) And at least one selected from the group consisting of compounds represented by A dimer compound having these structures is likely to have a linear molecular structure. For this reason, it is considered that the stacking properties of the molecules are high and it is easier to form a higher order structure.

一般式(II−A’)、一般式(II−B’)及び下記一般式(II−C’)中、R〜R及びnの具体例は、一般式(IA)及び一般式(IB)と同様であり、その好ましい範囲も同様である。 In the general formula (II-A ′), the general formula (II-B ′) and the following general formula (II-C ′), specific examples of R 1 to R 5 and n have the general formula (IA) and the general formula It is the same as IB), and the preferable range is also the same.

エポキシ樹脂中に含まれる多量体化合物の構造は、エポキシ樹脂の合成時に使用したモノマー(メソゲン含有エポキシ化合物)の反応により得られると推定される構造の分子量と、UVスペクトル検出器及びマススペクトル検出器を備える液体クロマトグラフを用いて実施される液体クロマトグラフィーにより求めた目的化合物の分子量とを照合させることで決定することができる。
液体クロマトグラフィーは、分析用カラムに株式会社日立製作所のLaChrom II C18を使用し、溶離液にはテトラヒドロフランを用い、流速を1.0ml/minとして行う。UVスペクトル検出器では、280nmの波長における吸光度を検出する。
また、マススペクトル検出器では、イオン化電圧を2700Vとして検出する。
なお、エポキシ樹脂の合成方法及び評価についての詳細は後述する。
The structure of the multimeric compound contained in the epoxy resin is the molecular weight of the structure presumed to be obtained by the reaction of the monomer (mesogen containing epoxy compound) used in the synthesis of the epoxy resin, the UV spectral detector and the mass spectral detector And the molecular weight of the target compound determined by liquid chromatography performed using a liquid chromatograph comprising
In liquid chromatography, LaChrom II C18 manufactured by Hitachi, Ltd. is used as a column for analysis, and tetrahydrofuran is used as an eluent at a flow rate of 1.0 ml / min. The UV spectrum detector detects the absorbance at a wavelength of 280 nm.
Further, in the mass spectrum detector, the ionization voltage is detected as 2700 V.
In addition, the detail about the synthesis method of epoxy resin and evaluation is mentioned later.

エポキシ樹脂の結晶性を低下させ、エポキシ樹脂シートの取り扱い性を良好に維持する観点からは、エポキシ樹脂は、エポキシモノマーと、多量体化合物とを含むことが好ましく、エポキシモノマーと、二量体化合物とを含むことがより好ましい。   From the viewpoint of reducing the crystallinity of the epoxy resin and maintaining the handleability of the epoxy resin sheet well, the epoxy resin preferably contains an epoxy monomer and a polymer compound, and the epoxy monomer and the dimer compound And more preferably.

上記の場合において、エポキシ樹脂に含まれるエポキシモノマーと多量体化合物の割合は、特に制限されない。例えば、エポキシ樹脂全体に占める多量体化合物の割合が15質量%以上であることが好ましい。一方、充分な架橋密度を確保し、良好な熱伝導率と耐熱性を維持する観点からは、エポキシ樹脂全体に占める多量体化合物の割合は28質量%以下であることが好ましい。   In the above-mentioned case, the ratio of the epoxy monomer to the multimer compound contained in the epoxy resin is not particularly limited. For example, the proportion of the multimer compound in the entire epoxy resin is preferably 15% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of securing a sufficient crosslink density and maintaining good thermal conductivity and heat resistance, the proportion of the multimeric compound in the entire epoxy resin is preferably 28% by mass or less.

エポキシ樹脂全体に占めるエポキシモノマー又は多量体化合物の割合は、例えば、逆相クロマトグラフィー(Reversed Phase Liquid Chromatography、RPLC)により測定することができる。   The ratio of the epoxy monomer or multimer compound to the entire epoxy resin can be measured, for example, by reversed phase liquid chromatography (RPLC).

本開示においてRPLC測定は、カラムとして関東化学株式会社のMightysil RP−18を使用し、グラジエント法を用いて、溶離液の混合比(体積基準)をアセトニトリル/テトラヒドロフラン/水=20/5/75からアセトニトリル/テトラヒドロフラン=80/20(開始から20分)を経てアセトニトリル/テトラヒドロフラン=50/50(開始から35分)に連続的に変化させて行う。また、流速を1.0ml/minとする。本開示では、280nmの波長における吸光度を検出し、検出された全てのピークの総面積を100とし、それぞれ該当するピークにおける面積の比率を求め、その値をエポキシ樹脂全体に占める各化合物の割合[質量%]とする。   In the present disclosure, RPLC measurement uses Mightysil RP-18 from Kanto Chemical Co., Ltd. as a column, and using a gradient method, the mixing ratio (by volume) of the eluent is from acetonitrile / tetrahydrofuran / water = 20/5/75. Acetonitrile / tetrahydrofuran = 80/20 (20 minutes from the start) and then acetonitrile / tetrahydrofuran = 50/50 (35 minutes from the start) continuously. Also, the flow rate is 1.0 ml / min. In the present disclosure, the absorbance at a wavelength of 280 nm is detected, the total area of all detected peaks is set to 100, the ratio of the area in each corresponding peak is determined, and the value is the ratio of each compound to the entire epoxy resin [ % By mass].

エポキシ樹脂は、メソゲン含有エポキシ化合物と、メソゲン含有エポキシ化合物以外のエポキシ化合物をさらに含んでいてもよい。この場合、エポキシ樹脂全体に占めるメソゲン含有エポキシ化合物以外のエポキシ化合物の割合は、15質量%未満であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、8質量%以下であることがさらに好ましく、実質的にメソゲン含有エポキシ化合物以外のエポキシ化合物を含まないことが特に好ましい。   The epoxy resin may further contain a mesogen-containing epoxy compound and an epoxy compound other than the mesogen-containing epoxy compound. In this case, the proportion of the epoxy compound other than the mesogen-containing epoxy compound in the entire epoxy resin is preferably less than 15% by mass, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 8% by mass or less It is particularly preferable to be substantially free of any epoxy compound other than the mesogen-containing epoxy compound.

エポキシ樹脂のエポキシ当量は特に制限されないが、例えば、過塩素酸滴定法により測定されるエポキシ当量が245g/eq〜300g/eqであることが好ましく、250g/eq〜290g/eqであることがより好ましく、260g/eq〜280g/eqであることがさらに好ましい。エポキシ樹脂のエポキシ当量が245g/eq以上であると、エポキシ樹脂の結晶性が低く抑えられ、樹脂層がBステージの状態である場合の柔軟性等のハンドリング性が良好に維持される傾向にある。一方、エポキシ樹脂のエポキシ当量が300g/eq以下であると、エポキシ樹脂の架橋密度が充分に確保され、良好な熱伝導率と耐熱性が維持される傾向にある。   The epoxy equivalent of the epoxy resin is not particularly limited. For example, the epoxy equivalent measured by perchloric acid titration method is preferably 245 g / eq to 300 g / eq, and more preferably 250 g / eq to 290 g / eq. Preferably, it is more preferably 260 g / eq to 280 g / eq. When the epoxy equivalent of the epoxy resin is 245 g / eq or more, the crystallinity of the epoxy resin is suppressed to a low level, and handling properties such as flexibility when the resin layer is in the B-stage state tend to be well maintained. . On the other hand, when the epoxy equivalent of the epoxy resin is 300 g / eq or less, the crosslink density of the epoxy resin is sufficiently ensured, and good thermal conductivity and heat resistance tend to be maintained.

エポキシ樹脂の分子量は特に制限されないが、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定における数平均分子量(Mn)が400〜800であることが好ましく、450〜750であることがより好ましく、500〜700であることがさらに好ましい。エポキシ樹脂のMnが400以上であると、エポキシ樹脂の結晶性が低く抑えられ、エポキシ樹脂シートの柔軟性等の取り扱い性が良好に維持される傾向にある。一方、エポキシ樹脂のMnが800以下であると、エポキシ樹脂の架橋密度が充分に確保され、絶縁体の熱伝導率と耐熱性が良好に維持される傾向にある。   The molecular weight of the epoxy resin is not particularly limited. For example, the number average molecular weight (Mn) in gel permeation chromatography (GPC) measurement is preferably 400 to 800, more preferably 450 to 750, and 500 to 500 More preferably, it is 700. If the Mn of the epoxy resin is 400 or more, the crystallinity of the epoxy resin is suppressed to a low level, and the handleability such as flexibility of the epoxy resin sheet tends to be well maintained. On the other hand, when the Mn of the epoxy resin is 800 or less, the crosslinking density of the epoxy resin is sufficiently ensured, and the thermal conductivity and the heat resistance of the insulator tend to be favorably maintained.

本開示におけるGPC測定は、カラムとして東ソー株式会社のG2000HXL及び3000HXLを使用し、移動相としてテトラヒドロフランを用い、試料濃度を0.2質量%とし、流速を1.0ml/minとして測定を行う。ポリスチレン標準サンプルを用いて検量線を作成し、ポリスチレン換算値でMnを計算する。   GPC measurement in the present disclosure is performed using G2000HXL and 3000HXL manufactured by Tosoh Corporation as columns, using tetrahydrofuran as a mobile phase, a sample concentration of 0.2% by mass, and a flow rate of 1.0 ml / min. A calibration curve is prepared using polystyrene standard samples, and Mn is calculated by polystyrene conversion value.

エポキシモノマーと、多量体化合物とを含むエポキシ樹脂を得る方法は、特に制限されない。例えば、エポキシモノマーと、当該エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物と、必要に応じて後述する反応触媒を合成溶媒中に溶解し、加熱しながら撹拌して合成することができる。溶媒を使用せずにエポキシ樹脂モノマーを溶融して反応させる手法でも合成は可能であるが、エポキシモノマーが溶融する温度まで高温にしなければならないことがある。このため、安全性の観点から合成溶媒を使用した合成法が好ましい。   The method for obtaining the epoxy resin containing the epoxy monomer and the multimeric compound is not particularly limited. For example, it can be synthesized by dissolving an epoxy monomer, a compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer, and a reaction catalyst described later as required in a synthesis solvent, and stirring while heating. . Although the synthesis is possible by melting and reacting the epoxy resin monomer without using a solvent, it may be necessary to raise the temperature to a temperature at which the epoxy monomer melts. Therefore, from the viewpoint of safety, a synthesis method using a synthesis solvent is preferable.

合成溶媒としては、エポキシモノマーと、当該エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物とが反応するために必要な温度に加温できる溶媒であれば、特に制限されない。具体的には、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   The synthesis solvent is not particularly limited as long as it is a solvent capable of heating to a temperature necessary for the reaction between the epoxy monomer and the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer. Specifically, cyclohexanone, cyclopentanone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, N-methyl pyrrolidone and the like can be mentioned.

合成溶媒の量は、上記原料を、反応温度において充分に溶解できる量とする。反応前の原料の種類、溶媒の種類等によって溶解性が異なるものの、例えば、仕込み固形分濃度が20質量%〜60質量%となる量であると、合成後の樹脂溶液粘度として好ましい範囲となる傾向にある。   The amount of the synthesis solvent is such that the raw material can be sufficiently dissolved at the reaction temperature. Although the solubility varies depending on the type of raw material before the reaction, the type of solvent, etc., for example, it becomes a preferable range as the resin solution viscosity after synthesis if the amount of charged solid concentration becomes 20 mass% to 60 mass%. There is a tendency.

エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物の種類は特に制限されない。例えば、エポキシ基と反応しうる官能基として2個の水酸基を一つのベンゼン環上に有する化合物(2価フェノール化合物)であってもよい。   The type of compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer is not particularly limited. For example, it may be a compound (dihydric phenol compound) having two hydroxyl groups on one benzene ring as a functional group capable of reacting with an epoxy group.

2価フェノール化合物としては、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、これらの誘導体等が挙げられる。誘導体としては、カテコール、レゾルシノール又はヒドロキノンのベンゼン環に炭素数1〜8のアルキル基等が置換した化合物が挙げられる。2価フェノール化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of dihydric phenol compounds include catechol, resorcinol, hydroquinone, and derivatives thereof. As a derivative, the compound which the C1-C8 alkyl group etc. substituted by the benzene ring of catechol, a resorcinol or hydroquinone is mentioned. The dihydric phenol compounds may be used alone or in combination of two or more.

これらの2価フェノール化合物の中でも、レゾルシノール及びヒドロキノンを用いることが絶縁体の熱伝導率を向上させる観点から好ましく、ヒドロキノンを用いることがより好ましい。ヒドロキノンは2つの水酸基がパラ位の位置関係となるように置換されている構造であるため、エポキシモノマーと反応させて得られる多量体化合物は直線構造となりやすい。このため、分子のスタッキング性が高く、高次構造をより形成し易いと考えられる。   Among these dihydric phenol compounds, it is preferable to use resorcinol and hydroquinone from the viewpoint of improving the thermal conductivity of the insulator, and it is more preferable to use hydroquinone. Since hydroquinone is a structure in which two hydroxyl groups are substituted so as to be in a positional relationship of para position, a polymer compound obtained by reacting with an epoxy monomer tends to be a linear structure. For this reason, it is considered that the stacking properties of the molecules are high and it is easier to form a higher order structure.

反応触媒の種類は特に限定されず、反応速度、反応温度、貯蔵安定性等の観点から適切なものを選択することができる。具体的には、イミダゾール化合物、有機リン化合物、第3級アミン、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。反応触媒は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。中でも、絶縁体の耐熱性の観点から有機リン化合物が好ましい。有機リン化合物として具体的には、有機ホスフィン化合物;有機ホスフィン化合物に無水マレイン酸、キノン化合物(1,4−ベンゾキノン、2,5−トルキノン、1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルベンゾキノン、2,6−ジメチルベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−5−メチル−1,4−ベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−1,4−ベンゾキノン、フェニル−1,4−ベンゾキノン等)、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;有機ホスフィン化合物と有機ボロン化合物(テトラフェニルボレート、テトラ−p−トリルボレート、テトラ−n−ブチルボレート等)との錯体などが挙げられる。   The type of reaction catalyst is not particularly limited, and an appropriate one can be selected from the viewpoint of reaction rate, reaction temperature, storage stability and the like. Specifically, imidazole compounds, organic phosphorus compounds, tertiary amines, quaternary ammonium salts and the like can be mentioned. The reaction catalyst may be used alone or in combination of two or more. Among them, organic phosphorus compounds are preferable from the viewpoint of the heat resistance of the insulator. Specific examples of the organophosphorus compounds include organic phosphine compounds; maleic anhydride, quinone compounds (1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, , 6-Dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5-methyl-1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone, phenyl-1,4-benzoquinone etc.), diazophenylmethane, phenol resin And other compounds having an intramolecular polarization formed by adding a compound having a π bond, etc .; a complex of an organic phosphine compound and an organic boron compound (tetraphenyl borate, tetra-p-tolyl borate, tetra-n-butyl borate, etc.) Can be mentioned.

有機ホスフィン化合物として具体的には、トリフェニルホスフィン、ジフェニル(p−トリル)ホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(アルキルアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルコキシフェニル)ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等が挙げられる。   Specific examples of the organic phosphine compounds include triphenylphosphine, diphenyl (p-tolyl) phosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, tris (alkylalkoxyphenyl) phosphine, tris (dialkylphenyl) phosphine, Tris (trialkylphenyl) phosphine, tris (tetraalkylphenyl) phosphine, tris (dialkoxyphenyl) phosphine, tris (trialkoxyphenyl) phosphine, tris (tetraalkoxyphenyl) phosphine, trialkylphosphine, dialkyl aryl phosphine, alkyl diaryl Phosphine etc. are mentioned.

反応触媒の量は、特に制限されない。反応速度及び貯蔵安定性の観点から、エポキシモノマーと、当該エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物の合計質量に対し、0.1質量%〜1.5質量%であることが好ましく、0.2質量%〜1質量%であることがより好ましい。   The amount of reaction catalyst is not particularly limited. From the viewpoint of reaction rate and storage stability, it is 0.1% by mass to 1.5% by mass with respect to the total mass of the epoxy monomer and the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer Preferably, 0.2% by mass to 1% by mass is more preferable.

エポキシモノマーと、多量体化合物とを含むエポキシ樹脂は、少量スケールであればガラス製のフラスコを使用し、大量スケールであればステンレス製の合成釜を使用して合成できる。具体的な合成方法は、例えば以下の通りである。
まず、エポキシモノマーをフラスコ又は合成釜に投入し、合成溶媒を入れ、オイルバス又は熱媒により反応温度まで加温し、エポキシモノマーを溶解する。そこにエポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物を投入し、合成溶媒中に溶解したことを確認した後に反応触媒を投入し、反応を開始する。所定時間の後に反応溶液を取り出すことで、エポキシモノマーと、多量体化合物とを含むエポキシ樹脂が得られる。また、フラスコ内又は合成釜内において、加温条件のもと減圧下で合成溶媒を留去したものを取り出すことで、エポキシモノマーと、多量体化合物とを含むエポキシ樹脂を室温(25℃)下で固体の状態で得ることができる。
The epoxy resin containing an epoxy monomer and a multimer compound can be synthesized using a glass flask if in a small scale, and using a stainless steel synthesis pot if in a large scale. The specific synthesis method is, for example, as follows.
First, an epoxy monomer is charged into a flask or a synthesis pot, a synthetic solvent is charged, and the temperature is raised to the reaction temperature with an oil bath or a heat medium to dissolve the epoxy monomer. A compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer is charged therein, and after confirming that it has been dissolved in the synthesis solvent, the reaction catalyst is charged to start the reaction. By removing the reaction solution after a predetermined time, an epoxy resin containing an epoxy monomer and a multimeric compound is obtained. In addition, the epoxy resin containing an epoxy monomer and a multimer compound is obtained at room temperature (25 ° C.) by taking out the product obtained by evaporating the synthesis solvent under reduced pressure under heating conditions in a flask or in a synthesis pot. Can be obtained in the solid state.

反応温度は、反応触媒の存在下でエポキシ基と、エポキシ基と反応しうる官能基との反応が進行する温度であれば制限されず、例えば100℃〜180℃の範囲であることが好ましく、100℃〜150℃の範囲であることがより好ましい。反応温度を100℃以上とすることで、反応が完結するまでの時間をより短くできる傾向にある。一方、反応温度を180℃以下とすることで、ゲル化する可能性を低減できる傾向にある。   The reaction temperature is not limited as long as the reaction between the epoxy group and the functional group capable of reacting with the epoxy group proceeds in the presence of the reaction catalyst, and is preferably in the range of 100 ° C. to 180 ° C., for example. More preferably, it is in the range of 100 ° C to 150 ° C. By setting the reaction temperature to 100 ° C. or more, it tends to be possible to shorten the time until the reaction is completed. On the other hand, when the reaction temperature is 180 ° C. or lower, the possibility of gelation tends to be reduced.

エポキシ樹脂中のエポキシモノマーと多量体化合物の割合は、原料として用いるエポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物の配合比を変更することにより調節できる。例えば、エポキシモノマーのエポキシ基数(A)と、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物の官能基数(B)の比率(A/B)を、100/100〜100/1の範囲で変更することにより調節できる。   The ratio of the epoxy monomer to the multimeric compound in the epoxy resin can be adjusted by changing the compounding ratio of the epoxy monomer used as the raw material and the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group. For example, the ratio (A / B) of the epoxy group number (A) of the epoxy monomer and the functional group number (B) of the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group is changed in the range of 100/100 to 100/1. Can be adjusted by

樹脂層がBステージの状態であるときのハンドリング性と、硬化した状態での耐熱性及び熱伝導率の観点からは、A/Bが100/18〜100/10の範囲内であることが好ましい。A/Bを100/10以下とすることで、架橋点密度の低下が抑えられ、良好な耐熱性及び熱伝導率が維持される傾向にある。一方、A/Bを100/18以上とすることで、エポキシ樹脂の結晶性が低く抑えられ、樹脂層がBステージの状態であるときのハンドリング性が良好に維持される傾向にある。   It is preferable that A / B is in the range of 100/18 to 100/10 from the viewpoint of the handling property when the resin layer is in the B-stage state, and the heat resistance and the thermal conductivity in the cured state. . By setting A / B to 100/10 or less, a decrease in the density of crosslinking points is suppressed, and good heat resistance and thermal conductivity tend to be maintained. On the other hand, by setting A / B to 100/18 or more, the crystallinity of the epoxy resin is suppressed to be low, and the handling property tends to be well maintained when the resin layer is in the B-stage state.

(硬化剤)
樹脂層は、硬化剤を含んでいてもよい。硬化剤は、メソゲン含有エポキシ樹脂と硬化反応を生じるものであれば特に制限されず、硬化剤として通常用いられるものから選択できる。具体的には、酸無水物硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、メルカプタン硬化剤等が挙げられる。絶縁体の耐熱性の観点からは、アミン硬化剤及びフェノール硬化剤から選ばれる少なくとも1種が好ましい。硬化剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(Hardening agent)
The resin layer may contain a curing agent. The curing agent is not particularly limited as long as it causes a curing reaction with the mesogen-containing epoxy resin, and can be selected from those commonly used as a curing agent. Specifically, acid anhydride curing agents, amine curing agents, phenol curing agents, mercaptan curing agents and the like can be mentioned. From the viewpoint of the heat resistance of the insulator, at least one selected from an amine curing agent and a phenol curing agent is preferable. The curing agent may be used alone or in combination of two or more.

アミン硬化剤としては、絶縁体の耐熱性の観点からは、芳香環を有するアミン硬化剤が好ましく、芳香環上にアミノ基を有するアミン硬化剤がより好ましい。芳香環としては、ベンゼン環又はナフタレン環が好ましい。硬化性の観点からは、2個以上のアミノ基を有するアミン硬化剤が好ましい。   As the amine curing agent, from the viewpoint of the heat resistance of the insulator, an amine curing agent having an aromatic ring is preferable, and an amine curing agent having an amino group on the aromatic ring is more preferable. As an aromatic ring, a benzene ring or a naphthalene ring is preferable. From the viewpoint of curability, amine curing agents having two or more amino groups are preferred.

アミン硬化剤として具体的には、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメトキシビフェニル、4,4’−ジアミノフェニルベンゾエート、1,5−ジアミノナフタレン、1,3−ジアミノナフタレン、1,2−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、1,4−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジアミノベンズアニリド、トリメチレン−ビス−4−アミノベンゾアート、1,4−ジアミノナフタレン、及び1,8−ジアミノナフタレンが挙げられる。
これらの中でも、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン等の液状のアミン硬化剤を用いると、硬化物を作製するときのプレス圧力が低くても接着性及び絶縁性に優れる絶縁体が得られる傾向にある。
Specifically as an amine curing agent, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-Diaminodiphenyl ether, 4,4'-diamino-3,3'-dimethoxybiphenyl, 4,4'-diaminophenylbenzoate, 1,5-diaminonaphthalene, 1,3-diaminonaphthalene, 1,2- Phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 1,4-phenylenediamine, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-diaminobenzanilide, trimethylene-bis-4-aminobenzoate, 1,4-diamino Naphthalene and 1,8-diaminonaphthalene are mentioned.
Among these, when using a liquid amine curing agent such as 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, insulation excellent in adhesiveness and insulation even when the press pressure is low when producing a cured product. It tends to get a body.

アミン硬化剤の含有量は、特に制限されない。効率的に硬化反応を行う観点からは、アミン硬化剤の活性水素の当量数(アミノ基の当量数)と、エポキシ樹脂のエポキシ基の当量数との比(アミノ基の当量数/エポキシ基の当量数)が、0.3〜3.0であることが好ましく、0.5〜2.0であることがより好ましい。   The content of the amine curing agent is not particularly limited. From the viewpoint of efficient curing reaction, the ratio of the number of equivalents of active hydrogen of amine curing agent (number of equivalents of amino group) to the number of equivalents of epoxy group of epoxy resin (number of equivalents of amino group / epoxy group The number of equivalents) is preferably 0.3 to 3.0, and more preferably 0.5 to 2.0.

フェノール硬化剤としては、絶縁体の熱伝導率の観点からは、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン等の2官能のフェノール化合物、及びこれらをメチレン鎖で連結した状態のフェノールノボラック樹脂が好ましく、絶縁体の耐熱性の観点からは、フェノールノボラック樹脂がより好ましい。   The phenol curing agent is preferably a bifunctional phenol compound such as catechol, resorcinol, hydroquinone or the like, or a phenol novolac resin in which these are linked by a methylene chain, from the viewpoint of the thermal conductivity of the insulator, and the heat resistance of the insulator From the viewpoint of properties, phenol novolac resins are more preferred.

フェノール硬化剤の含有量は、特に制限されない。効率的に硬化反応を行う観点からは、フェノール性水酸基の活性水素の当量数(フェノール性水酸基の当量数)とエポキシ樹脂のエポキシ基の当量数との比(フェノール性水酸基の当量数/エポキシ基の当量数)が0.5〜2であることが好ましく、0.8〜1.2であることがより好ましい。   The content of the phenol curing agent is not particularly limited. From the viewpoint of efficient curing reaction, the ratio of the number of equivalents of active hydrogen of phenolic hydroxyl group (number of equivalents of phenolic hydroxyl group) to the number of equivalents of epoxy group of epoxy resin (number of equivalents of phenolic hydroxyl group / epoxy group The number of equivalents of is preferably 0.5 to 2, and more preferably 0.8 to 1.2.

(硬化触媒)
樹脂層は、硬化触媒を含んでいてもよい。樹脂層が硬化触媒を含むことで、エポキシ樹脂と硬化剤の反応を促進することができる。硬化触媒の種類及び含有率は特に限定されず、反応速度、反応温度、保管性等の観点から、適切な種類及び含有率を選択することができる。具体的には、イミダゾール系化合物、有機リン化合物、第3級アミン、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。硬化触媒は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(Curing catalyst)
The resin layer may contain a curing catalyst. When the resin layer contains a curing catalyst, the reaction between the epoxy resin and the curing agent can be promoted. The type and content of the curing catalyst are not particularly limited, and an appropriate type and content can be selected from the viewpoint of reaction rate, reaction temperature, storage stability and the like. Specific examples thereof include imidazole compounds, organic phosphorus compounds, tertiary amines, and quaternary ammonium salts. The curing catalyst may be used alone or in combination of two or more.

(フィラー)
樹脂層は、フィラーを含んでいてもよい。樹脂層がフィラーを含むことで、得られる絶縁体の熱伝導率が向上する。特に、エポキシ樹脂としてメソゲン含有エポキシ化合物を含む場合、硬化物中にフィラーを中心とした高い秩序性を有する高次構造が形成され、硬化物の熱伝導性が飛躍的に向上する傾向にある(例えば、国際公開第WO2013/065159号公報を参照)。これは、高次構造を形成したエポキシ樹脂の硬化物中でフィラーが効率的な熱伝導パスとして機能するためと考えられている。
(Filler)
The resin layer may contain a filler. When the resin layer contains a filler, the thermal conductivity of the obtained insulator is improved. In particular, when a mesogen-containing epoxy compound is contained as an epoxy resin, a high-order structure having a high order, centering on the filler, is formed in the cured product, and the thermal conductivity of the cured product tends to be dramatically improved. See, for example, International Publication No. WO 2013/065159). It is considered that this is because the filler functions as an efficient heat conduction path in the cured product of the epoxy resin in which the high-order structure is formed.

フィラーを含むエポキシ樹脂の硬化物中で、フィラーを中心とした高次構造が形成されているか否かは、例えば、硬化物(厚さ:約1mm)をスライドガラスに挟んだ状態で偏光顕微鏡(例えば、オリンパス株式会社のBX51)で観察することにより判断できる。このとき、フィラーが存在する領域ではフィラーを中心として干渉模様が観察されるが、フィラーが存在しない領域では干渉模様は観察されない。このことより、硬化物中で、フィラーを中心とした高次構造が形成されているか否かを判断できる。   In a cured product of an epoxy resin containing a filler, whether or not a higher-order structure centering on the filler is formed is, for example, a polarized light microscope with the cured product (thickness: about 1 mm) sandwiched between slide glasses For example, it can judge by observing with BX51 of Olympus Corporation. At this time, an interference pattern is observed around the filler in the region where the filler is present, but no interference pattern is observed in the region where the filler is not present. From this, it can be determined whether or not a higher-order structure centered on the filler is formed in the cured product.

上記観察は、クロスニコル状態ではなく、偏光子に対して検光子を60°回転させた状態で行うことが好ましい。クロスニコル状態で観察すると、干渉模様が観察されない領域(つまり、硬化物が高次構造を形成していない領域)が暗視野となり、フィラー部分と判別できなくなるが、偏光子に対して検光子を60°回転させることで干渉模様が観察されない領域が暗視野でなくなり、フィラー部分との判別が可能となる。   The above observation is preferably performed in a state in which the analyzer is rotated by 60 ° with respect to the polarizer, not in the cross nicol state. When observed in the cross nicol state, a region where no interference pattern is observed (that is, a region where the cured product does not form a high-order structure) becomes a dark field and can not be discriminated as a filler portion. By rotating by 60 °, the area where the interference pattern is not observed disappears from the dark field, and discrimination with the filler portion becomes possible.

樹脂層中のフィラーの含有率は、特に制限されない。樹脂層の成形性及びエポキシ樹脂シートの取り扱い性の観点からは、樹脂層全体におけるフィラーの含有率は50体積%〜90体積%であることが好ましく、絶縁体の熱伝導性の観点からは、60体積%〜85体積%であることがより好ましく、樹脂層をワニス状のエポキシ樹脂組成物を用いて形成する場合のエポキシ樹脂組成物の揺変性の観点からは、65体積%〜78体積%であることがさらに好ましい。   The content of the filler in the resin layer is not particularly limited. From the viewpoint of the moldability of the resin layer and the handleability of the epoxy resin sheet, the content of the filler in the entire resin layer is preferably 50% by volume to 90% by volume, and from the viewpoint of the thermal conductivity of the insulator, The volume ratio is more preferably 60% by volume to 85% by volume, and from the viewpoint of thixotropy of the epoxy resin composition when the resin layer is formed using a varnish-like epoxy resin composition, 65% by volume to 78% by volume It is further preferred that

樹脂層に含まれるフィラーの体積基準の含有率は、例えば、以下のようにして測定される。まず、25℃における樹脂層の質量(Wc)を測定し、これを空気中、400℃で2時間、次いで700℃で3時間加熱し、樹脂分を分解及び燃焼して除去する。その後、25℃における残存したフィラーの質量(Wf)を測定する。次いで、電子比重計又は比重瓶を用いて、25℃におけるフィラーの密度(df)を求める。次いで、同様の方法で25℃における樹脂層の密度(dc)を測定する。次いで、樹脂層の体積(Vc)及び残存したフィラーの体積(Vf)を求め、(式1)に示すように残存したフィラーの体積を樹脂層の体積で除すことで、フィラーの体積比率(Vr)を求める。   The volume based content of the filler contained in the resin layer is measured, for example, as follows. First, the mass (Wc) of the resin layer at 25 ° C. is measured, and this is heated in air at 400 ° C. for 2 hours and then at 700 ° C. for 3 hours to decompose and burn off the resin component. Thereafter, the mass (Wf) of the remaining filler at 25 ° C. is measured. The density (df) of the filler at 25 ° C. is then determined using an electronic densitometer or a pycnometer. Next, the density (dc) of the resin layer at 25 ° C. is measured in the same manner. Next, the volume (Vc) of the resin layer and the volume (Vf) of the remaining filler are determined, and the volume ratio of the filler is calculated by dividing the volume of the remaining filler by the volume of the resin layer as shown in (Expression 1) Calculate Vr).

(式1)
Vc=Wc/dc
Vf=Wf/df
Vr(%)=(Vf/Vc)×100
(Formula 1)
Vc = Wc / dc
Vf = Wf / df
Vr (%) = (Vf / Vc) × 100

Vc:樹脂層の体積(cm
Wc:樹脂層の質量(g)
dc:樹脂層の密度(g/cm
Vf:フィラーの体積(cm
Wf:フィラーの質量(g)
df:フィラーの密度(g/cm
Vr:フィラーの体積比率(%)
Vc: volume of resin layer (cm 3 )
Wc: Mass of resin layer (g)
dc: density of resin layer (g / cm 3 )
Vf: Volume of filler (cm 3 )
Wf: mass of filler (g)
df: density of filler (g / cm 3 )
Vr: volume ratio of filler (%)

樹脂層に含まれるフィラーの質量基準の含有量は、特に限定されない。例えば、樹脂層全体を100質量部としたときに、フィラーの含有量は、1質量部〜99質量部であることが好ましく、50質量部〜97質量部であることがより好ましく、70質量部〜95質量部であることがさらに好ましい。フィラーの含有量が上記範囲内であることにより、より高い熱伝導率を達成することができる。   The content by mass of the filler contained in the resin layer is not particularly limited. For example, when the entire resin layer is 100 parts by mass, the content of the filler is preferably 1 part by mass to 99 parts by mass, more preferably 50 parts by mass to 97 parts by mass, and 70 parts by mass It is further more preferable that it is -95 mass parts. When the content of the filler is in the above range, higher thermal conductivity can be achieved.

フィラーの種類は、特に制限されない。例えば、アルミナ、シリカ、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等が挙げられる。フィラーは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   The type of filler is not particularly limited. For example, alumina, silica, magnesium oxide, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride and the like can be mentioned. The fillers may be used alone or in combination of two or more.

絶縁体の熱伝導性の観点からは、フィラーとしては窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の窒化物が好ましく、窒化ホウ素及び窒化アルミニウムの少なくとも一方がより好ましく、絶縁性の観点からは窒化ホウ素がより好ましい。   From the viewpoint of the thermal conductivity of the insulator, the filler is preferably nitride such as boron nitride, silicon nitride or aluminum nitride, at least one of boron nitride and aluminum nitride is more preferable, and from the viewpoint of insulation property boron nitride is preferable. More preferable.

樹脂層に含まれるフィラーの種類は、例えば、エネルギー分散型X線分析法(EDX)によって確認することができる。   The type of filler contained in the resin layer can be confirmed, for example, by energy dispersive X-ray analysis (EDX).

フィラーは、単一ピークを有する粒径分布を示すものであっても、2つ以上のピークを有する粒径分布を示すものであってもよい。樹脂層におけるフィラーの充填率の観点からは、2つ以上のピークを有する粒径分布を示すことが好ましく、3つ以上のピークを有する粒径分布を示すことがより好ましい。2つ以上のピークを有する粒径分布を示すフィラーは、粒径の異なる2種以上のフィラーを組み合わせて得てもよい。   The filler may exhibit a particle size distribution having a single peak or may exhibit a particle size distribution having two or more peaks. From the viewpoint of the filling ratio of the filler in the resin layer, it is preferable to exhibit a particle size distribution having two or more peaks, and more preferably to exhibit a particle size distribution having three or more peaks. The filler exhibiting a particle size distribution having two or more peaks may be obtained by combining two or more fillers having different particle sizes.

フィラーが3つ以上のピークを有する粒径分布を示す場合、3つのピークを有する粒径分布を示す場合、0.1μm〜0.8μmの範囲に存在する第一のピークと、1μm〜8μmの範囲に存在する第二のピークと、20μm〜60μmの範囲に存在する第三のピークとを有することが好ましい。このような粒度分布のフィラーを得るためには、小粒径粒子として0.1μm〜0.8μmの平均粒子径を示す第一のフィラーと、中粒径粒子として1μm〜8μmの平均粒子径を示す第二のフィラーと、大粒径粒子として20μm〜60μmの平均粒子径を示す第三のフィラーとを併用することが好ましい。   When the filler exhibits a particle size distribution having three or more peaks, the particle size distribution having three peaks exhibits a first peak in the range of 0.1 μm to 0.8 μm, and 1 μm to 8 μm It is preferred to have a second peak present in the range and a third peak present in the range 20 μm to 60 μm. In order to obtain a filler having such a particle size distribution, a first filler exhibiting an average particle diameter of 0.1 μm to 0.8 μm as small particle diameter particles, and an average particle diameter of 1 μm to 8 μm as medium particle diameter particles It is preferable to use together the 2nd filler shown and the 3rd filler which show an average particle diameter of 20 micrometers-60 micrometers as large particle diameter particle | grains.

フィラーが3つ以上のピークを有する粒径分布を示すことで、フィラーの充填率がより向上し、絶縁体の熱伝導率がより向上する傾向にある。フィラーの充填性の観点からは、第三のフィラーの平均粒子径は30μm〜50μmであることが好ましく、第二のフィラーの平均粒子径は第三のフィラーの平均粒子径の1/15〜1/4であることが好ましく、第一のフィラーの平均粒子径は第二のフィラーの平均粒子径の1/10〜1/4であることが好ましい。   When the filler exhibits a particle size distribution having three or more peaks, the filling rate of the filler is further improved, and the thermal conductivity of the insulator tends to be further improved. From the viewpoint of the filling property of the filler, the average particle size of the third filler is preferably 30 μm to 50 μm, and the average particle size of the second filler is 1/15 to 1 of the average particle size of the third filler. The average particle size of the first filler is preferably 1/10 to 1/4 of the average particle size of the second filler.

本開示においてフィラーの粒度分布は、レーザー回折法を用いて測定される体積累積粒度分布をいう。また、フィラーの平均粒子径は、レーザー回折法を用いて測定される体積累積粒度分布が50%となる粒子径をいう。レーザー回折法を用いた粒度分布測定は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置(例えば、ベックマン・コールター社のLS13)を用いて行うことができる。測定に用いるフィラー分散液は、例えば、フィラーを0.1質量%のメタリン酸ナトリウム水溶液に投入し、超音波分散させ、装置の感度上適切な光量となる濃度に調製することで得られる。   In the present disclosure, the particle size distribution of the filler refers to a volume cumulative particle size distribution measured using a laser diffraction method. Moreover, the average particle diameter of a filler means the particle diameter used as 50% of the volume cumulative particle size distribution measured using a laser diffraction method. The particle size distribution measurement using a laser diffraction method can be performed using a laser diffraction scattering particle size distribution measuring apparatus (for example, LS13 manufactured by Beckman Coulter, Inc.). The filler dispersion liquid used for the measurement is obtained, for example, by adding a filler to a 0.1 mass% sodium metaphosphate aqueous solution, ultrasonically dispersing it, and adjusting the concentration to an appropriate amount of light for the sensitivity of the device.

フィラーが上述した第一のフィラー、第二のフィラー及び第三のフィラーを含む場合、第三のフィラーが窒化物フィラーであることが好ましい。この場合、第一のフィラー及び第二のフィラーは、窒化物フィラーであっても、その他のフィラーであってもよいが、絶縁体の熱伝導性、及びワニス状のエポキシ樹脂組成物の揺変性の観点からは、アルミナ及び窒化アルミニウムの少なくとも一方であることが好ましい。   When the filler includes the first filler, the second filler and the third filler described above, the third filler is preferably a nitride filler. In this case, the first filler and the second filler may be nitride fillers or other fillers, but the thermal conductivity of the insulator and the thixotropy of the varnish-like epoxy resin composition From the viewpoint of the above, it is preferable to be at least one of alumina and aluminum nitride.

絶縁体の熱伝導性、接着性、及び機械的強度の観点からは、フィラーとしてアルミナを含むことが好ましく、α−アルミナを含むことがより好ましい。フィラーとしてアルミナを含む場合、アルミナとしてはγ−アルミナ、θ−アルミナ、δ−アルミナ等が挙げられるが、熱伝導性の観点から、α−アルミナのみを含むことが好ましい。   From the viewpoint of thermal conductivity, adhesion, and mechanical strength of the insulator, it is preferable to include alumina as a filler, and more preferable to include α-alumina. When alumina is included as the filler, examples of alumina include γ-alumina, θ-alumina, δ-alumina and the like, but it is preferable to include only α-alumina from the viewpoint of thermal conductivity.

アルミナフィラーの形状は、粒子状であることが好ましい。アルミナフィラーの形状は走査型電子顕微鏡(SEM)によって確認することができる。 アルミナフィラーにおけるα−アルミナの存在は、X線回折スペクトルによって確認することができる。具体的には、特許第3759208号公報の記載に準じて、α−アルミナに特有のピークを指標としてα−アルミナの存在を確認することができる。   The shape of the alumina filler is preferably particulate. The shape of the alumina filler can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM). The presence of α-alumina in the alumina filler can be confirmed by the X-ray diffraction spectrum. Specifically, according to the description of Japanese Patent No. 3759208, the presence of α-alumina can be confirmed by using a peak specific to α-alumina as an index.

アルミナフィラーにおけるα−アルミナの含有率は、熱伝導性及び流動性の観点からアルミナフィラーの総体積の80体積%以上であることが好ましく、90体積%以上であることがより好ましく、100体積%であることが更に好ましい。α−アルミナの含有率が大きいほど、メソゲン含有エポキシ化合物による高次構造の形成が促進され、熱伝導性により優れる絶縁体が得られる傾向にある。なお、アルミナフィラーにおけるα−アルミナの含有率は、X線回折スペクトルによって確認することができる。   The content of α-alumina in the alumina filler is preferably 80% by volume or more of the total volume of the alumina filler from the viewpoint of thermal conductivity and fluidity, more preferably 90% by volume or more, and 100% by volume It is further preferred that As the content of α-alumina is larger, the formation of a higher-order structure by the mesogen-containing epoxy compound is promoted, and an insulator having more excellent thermal conductivity tends to be obtained. In addition, the content rate of the (alpha)-alumina in an alumina filler can be confirmed by a X-ray-diffraction spectrum.

樹脂層中のフィラー全体に占めるα−アルミナフィラーの割合は、例えば、全フィラーの体積を100体積%とした場合に50体積%〜90体積%であることが好ましく、70体積%〜90体積%であることがより好ましい。α−アルミナフィラーの割合が全フィラー体積中の50体積%以上であると、絶縁体の被着体(金属等)に対する良好な密着性が維持され、90体積%以下であると良好な絶縁性が維持される傾向にある。   The ratio of the α-alumina filler to the entire filler in the resin layer is, for example, preferably 50% by volume to 90% by volume, based on 100% by volume of all the fillers, and 70% by volume to 90% by volume It is more preferable that Favorable adhesiveness with respect to the adherend (metal etc.) of an insulator is maintained as the ratio of the (alpha)-alumina filler is 50 volume% or more in the whole filler volume, and good insulation property is 90 volume% or less Tend to be maintained.

前記α−アルミナフィラーは、横軸に粒子径を、縦軸に頻度をとった粒度分布曲線を描いた場合に単一のピークを有していてもよく、複数のピークを有していてもよい。粒度分布曲線が複数のピークを有するα−アルミナフィラーを用いることで、α−アルミナフィラーの充填性がより向上し、絶縁体の熱伝導性がより向上する傾向にある。また、粒度分布曲線が複数のピークを有するα−アルミナフィラーは、例えば、平均粒子径(D50)が異なる2種以上のフィラーを組み合わせて得てもよい。   The α-alumina filler may have a single peak when a particle size distribution curve is drawn with the particle diameter on the horizontal axis and the frequency on the vertical axis, even if it has a plurality of peaks. Good. The use of the α-alumina filler having a plurality of peaks in the particle size distribution curve tends to further improve the packing properties of the α-alumina filler and further improve the thermal conductivity of the insulator. In addition, an α-alumina filler having a plurality of peaks in the particle size distribution curve may be obtained, for example, by combining two or more fillers having different average particle sizes (D50).

α−アルミナフィラーが粒度分布曲線を描いたときに単一のピークを有する場合、α−アルミナフィラーの体積累積粒度分布の小粒径側からの体積累積が50%となるときの粒子径である平均粒子径(D50)は、熱伝導性の観点から、0.1μm〜50μmであることが好ましく、0.1μm〜30μmであることがより好ましい。   When the α-alumina filler has a single peak when the particle size distribution curve is drawn, the particle diameter at which the volume accumulation from the small particle size side of the volume cumulative particle size distribution of the α-alumina filler is 50% The average particle size (D50) is preferably 0.1 μm to 50 μm, and more preferably 0.1 μm to 30 μm from the viewpoint of thermal conductivity.

α−アルミナフィラーが、異なる平均粒子径を持つ2種のフィラーの組み合わせである場合の例としては、平均粒子径(D50)が10μm〜50μmであるフィラー(A)と、平均粒子径(D50)がフィラー(A)の1/2以下であり、かつ0.1μm以上、10μm未満であるフィラー(B)の組み合わせが挙げられる。この組み合わせにおいて、α−アルミナフィラーの総体積を基準(100体積%)として、フィラー(A)が60体積%〜90体積%であり、フィラー(B)が10体積%〜40体積%であることが好ましい。   As an example when the α-alumina filler is a combination of two types of fillers having different average particle sizes, a filler (A) having an average particle size (D50) of 10 μm to 50 μm, and an average particle size (D50) The combination of the filler (B) which is 1/2 or less of a filler (A), and is 0.1 micrometer or more and less than 10 micrometers is mentioned. In this combination, the filler (A) is 60% by volume to 90% by volume and the filler (B) is 10% by volume to 40% by volume based on the total volume of the α-alumina filler (100% by volume). Is preferred.

α−アルミナフィラーが、異なる平均粒子径を持つ3種のフィラーの組み合わせである場合の例としては、平均粒子径(D50)が10μm〜50μmであるα−アルミナフィラー(A’)と、平均粒子径(D50)がα−アルミナフィラー(A’)の1/2以下であり、かつ1μm以上、10μm未満であるフィラー(B’)と、平均粒子径(D50)がα−アルミナフィラー(B’)の1/2以下であり、かつ0.1μm以上、1μm未満であるα−アルミナフィラー(C’)の組み合わせが挙げられる。この組み合わせにおいて、α−アルミナフィラーの総体積を基準(100体積%)として、フィラー(A’)が30体積%〜89体積%であり、フィラー(B’)が10体積%〜40体積%であり、フィラー(C’)が1体積%〜30体積%であることが好ましい。   As an example when the α-alumina filler is a combination of three types of fillers having different average particle sizes, an α-alumina filler (A ′) having an average particle size (D50) of 10 μm to 50 μm, and an average particle size Filler (B ') having a diameter (D50) of 1/2 or less of α-alumina filler (A') and not less than 1 μm and less than 10 μm, and an average particle diameter (D50) of α-alumina filler (B ') Combinations of α-alumina fillers (C ′) which are not more than 1⁄2) and not less than 0.1 μm and less than 1 μm. In this combination, the filler (A ′) is 30% by volume to 89% by volume, and the filler (B ′) is 10% by volume to 40% by volume, based on the total volume of the α-alumina filler (100% by volume) It is preferable that the filler (C ') is 1% by volume to 30% by volume.

上記の組み合わせにおいて、フィラー(A)及び(A’)の平均粒子径は、熱伝導性の観点からは大きいほど好ましい。一方、絶縁体の熱抵抗の観点からは、絶縁体の厚みは薄いほど好ましい。従って、フィラー(A)及び(A’)の平均粒子径は10μm〜50μmであることが好ましく、10μm〜30μmであることがより好ましい。   In the above combination, the average particle size of the fillers (A) and (A ′) is preferably as large as possible from the viewpoint of thermal conductivity. On the other hand, from the viewpoint of the thermal resistance of the insulator, the thinner the insulator, the better. Therefore, the average particle diameter of the fillers (A) and (A ') is preferably 10 μm to 50 μm, and more preferably 10 μm to 30 μm.

フィラーが窒化ホウ素を含む場合、窒化ホウ素の結晶形は、六方晶(hexagonal)、立方晶(cubic)及び菱面体晶(rhombohedral)のいずれであってもよく、粒子径を容易に制御できることから六方晶が好ましい。また、結晶形の異なる窒化ホウ素の二種以上を併用してもよい。   When the filler contains boron nitride, the crystal form of boron nitride may be any of hexagonal, cubic and rhombohedral, and the particle size can be easily controlled, so that the hexagonal shape can be obtained. Crystals are preferred. In addition, two or more kinds of boron nitride having different crystal forms may be used in combination.

絶縁体の熱伝導率、及び樹脂層を形成する際にワニス状のエポキシ樹脂組成物を用いる場合の粘度の観点から、窒化物フィラーは、粉砕加工又は凝集加工したものであることが好ましい。窒化物フィラーの粒子形状としては、丸み状、球形、りん片状等の形状が挙げられる。また、窒化物フィラーは、これらの粒子が凝集した凝集粒子であってもよい。窒化物フィラーの充填性を高くする観点から、粒子の長径と短径との比(アスペクト比)が3以下の丸み状又は球形であることが好ましく、より好ましくはアスペクト比が2以下の丸み状又は球形であり、球形がさらに好ましい。なお、粒子のアスペクト比は、電子顕微鏡等を用いて粒子を画像化し、粒子1つ1つの長径及び短径を測定し、長径と短径との比の算術平均にて得られる値を意味する。本実施形態において、粒子の長径とは、粒子の外接長方形の長さをいい、粒子の短径とは、粒子の外接長方形の幅をいう。また、粒子が球形であるとは、アスペクト比が1.5以下であることをいう。   From the viewpoint of the thermal conductivity of the insulator and the viscosity in the case of using a varnish-like epoxy resin composition when forming the resin layer, the nitride filler is preferably ground or agglomerated. Examples of the particle shape of the nitride filler include round, spherical and scaly shapes. The nitride filler may be aggregated particles in which these particles are aggregated. From the viewpoint of increasing the filling property of the nitride filler, it is preferable that the ratio of the major axis to the minor axis (aspect ratio) of the particles is round or spherical with 3 or less, more preferably round with an aspect ratio of 2 or less Or spherical, with spherical being more preferred. The aspect ratio of particles means the value obtained by imaging particles using an electron microscope or the like, measuring the major axis and minor axis of each particle, and calculating the arithmetic mean of the ratio of major axis to minor axis. . In the present embodiment, the major axis of the particle means the length of the circumscribed rectangle of the particle, and the minor axis of the particle means the width of the circumscribed rectangle of the particle. Further, that the particles are spherical means that the aspect ratio is 1.5 or less.

窒化物フィラーとしては、凝集加工した六方晶窒化ホウ素粒子が好ましい。凝集加工した六方晶窒化ホウ素粒子は隙間を多く有するため、粒子に圧力をかけることで粒子が潰れて変形しやすい。そのため、ワニス状のエポキシ樹脂組成物の低粘度化のためにフィラーの含有率を低くしても、プレス等でエポキシ樹脂組成物を圧縮することで実質的なフィラーの含有率を高めることが可能になる。熱伝導率が高いフィラー同士の接触による熱伝導パスの形成のし易さという観点から見ると、フィラーの粒子形状は球形よりも丸み状又はりん片状の方が、粒子の接触点が多くなり好ましいと考えられるが、フィラーの充填性並びにエポキシ樹脂組成物の揺変性及び粘度の兼ね合いから、球形の粒子が好ましい。   As the nitride filler, agglomerated hexagonal boron nitride particles are preferable. Since agglomerated hexagonal boron nitride particles have many gaps, the particles are easily crushed and deformed by applying pressure to the particles. Therefore, even if the filler content is lowered to lower the viscosity of the varnish-like epoxy resin composition, it is possible to substantially increase the filler content by compressing the epoxy resin composition with a press or the like. become. From the viewpoint of the ease of formation of the heat conduction path due to the contact between the fillers having high thermal conductivity, the particle shape of the filler is more rounded or scaly than that of the sphere, and the contact points of the particles are more Although it is considered to be preferable, spherical particles are preferred in view of the filler filling property and the thixotropy and viscosity of the epoxy resin composition.

窒化物フィラーの体積平均粒子径(D50)は、特に制限されない。樹脂層の成形性の観点からは100μm以下であることが好ましく、絶縁体の熱伝導性及びワニス状のエポキシ樹脂組成物の揺変性の観点からは20μm〜100μmであることがより好ましく、絶縁体の絶縁性の観点からは20μm〜60μmであることがさらに好ましい。   The volume average particle size (D50) of the nitride filler is not particularly limited. It is preferably 100 μm or less from the viewpoint of moldability of the resin layer, and more preferably 20 μm to 100 μm from the viewpoints of thermal conductivity of insulator and thixotropic modification of varnish-like epoxy resin composition, and insulator It is more preferable that it is 20 micrometers-60 micrometers from an insulation viewpoint of these.

フィラーに占める窒化物フィラーの割合は、特に制限されない。ある態様では、絶縁体の絶縁性の観点からは、フィラー全体の10体積%〜100体積%であることが好ましく、ワニス状のエポキシ樹脂組成物の揺変性の観点からは、20体積%〜90体積%であることがより好ましく、絶縁体の熱伝導性の観点からは、30体積%〜85体積%であることがさらに好ましい。
また、フィラーに占める窒化物フィラーの割合は、その他の態様では、フィラー全体の50体積%〜95体積%であることが好ましく、充填性の観点からは、60体積%〜95体積%であることがより好ましく、絶縁体の熱伝導性の観点からは、65体積%〜92体積%であることがさらに好ましい。
The proportion of the nitride filler in the filler is not particularly limited. In one aspect, from the viewpoint of insulation of the insulator, it is preferably 10% by volume to 100% by volume of the entire filler, and from the viewpoint of thixotropic modification of the varnish-like epoxy resin composition, 20% by volume to 90%. The volume ratio is more preferably 30% by volume to 85% by volume from the viewpoint of the thermal conductivity of the insulator.
In addition, the proportion of the nitride filler in the filler is preferably 50% by volume to 95% by volume of the entire filler in another aspect, and 60% by volume to 95% by volume from the viewpoint of the filling property. Is more preferable, and from the viewpoint of the thermal conductivity of the insulator, it is more preferably 65% by volume to 92% by volume.

樹脂層は、必要に応じて、上記成分に加えてその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、溶剤、エラストマ、シランカップリング剤、分散剤、沈降防止剤等が挙げられる。   The resin layer may contain other components in addition to the above components, as necessary. Other components include solvents, elastomers, silane coupling agents, dispersants, anti-settling agents, and the like.

溶剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いて樹脂層を形成する場合、樹脂層中に溶剤の一部が残存していても、残存していなくてもよい。樹脂層中に溶剤の一部が残存している場合、溶剤の含有率は、樹脂層全体の10質量%以下であることが好ましい。溶剤として具体例には、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、乳酸エチル等が挙げられる。   When the resin layer is formed using an epoxy resin composition containing a solvent, part of the solvent may or may not remain in the resin layer. When part of the solvent remains in the resin layer, the content of the solvent is preferably 10% by mass or less of the entire resin layer. Specific examples of the solvent include methyl ethyl ketone, cyclohexanone and ethyl lactate.

樹脂層がシランカップリング剤を含むことで、絶縁体の熱伝導率と絶縁信頼性がより向上する傾向にある。これは例えば、シランカップリング剤がフィラーの表面とその周囲の樹脂成分(エポキシ樹脂及び硬化剤)の間で共有結合を形成する役割(バインダ剤に相当)を果たすためと考えることができる。   When the resin layer contains a silane coupling agent, the thermal conductivity and the insulation reliability of the insulator tend to be further improved. This can be considered, for example, because the silane coupling agent plays a role (corresponding to a binder agent) to form a covalent bond between the surface of the filler and the resin component (epoxy resin and curing agent) therearound.

シランカップリング剤としては、市販のものを使用してもよい。樹脂成分との相溶性、樹脂成分とフィラーとの界面での熱伝導ロスの低減等を考慮すると、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、ウレイド基、水酸基等の官能基を有するシランカップリング剤が好ましい。   A commercially available thing may be used as a silane coupling agent. In consideration of compatibility with the resin component, reduction of heat conduction loss at the interface between the resin component and the filler, and the like, silane coupling agents having functional groups such as epoxy group, amino group, mercapto group, ureido group, hydroxyl group, etc. preferable.

シランカップリング剤として具体的には、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。また、オリゴマー状のシランカップリング剤(例えば、日立化成テクノサービス株式会社のSC−6000KS2)を用いてもよい。シランカップリング剤は、一種を単独で用いても、二種以上を併用してもよい。   Specifically as a silane coupling agent, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane 2- (3,4-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxy Silane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane and the like can be mentioned. In addition, an oligomeric silane coupling agent (for example, SC-6000KS2 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) may be used. The silane coupling agent may be used alone or in combination of two or more.

樹脂層がシランカップリング剤を含有する場合、その含有率は特に制限されない。例えば、樹脂層の固形分全体の0.01質量%〜0.1質量%であることが好ましい。   When the resin layer contains a silane coupling agent, the content is not particularly limited. For example, it is preferable that it is 0.01 mass%-0.1 mass% of the whole solid content of a resin layer.

シランカップリング剤は、樹脂層に含まれるフィラーの表面を被覆した状態で存在していても、フィラーの表面以外の部分に存在していてもよい。   The silane coupling agent may be present in the state of covering the surface of the filler contained in the resin layer, or may be present in a portion other than the surface of the filler.

<エポキシ樹脂シートの製造方法>
本開示のエポキシ樹脂シートの製造方法は、基材上に樹脂層を形成する工程を備え、前記基材の前記樹脂層が形成される面の表面自由エネルギーが10mJ/m以上であり、前記樹脂層はメソゲン基を有するエポキシ化合物(メソゲン含有エポキシ化合物)を含む、エポキシ樹脂シートの製造方法である。
<Method of producing epoxy resin sheet>
The method for producing an epoxy resin sheet of the present disclosure includes the step of forming a resin layer on a substrate, and the surface free energy of the surface of the substrate on which the resin layer is formed is 10 mJ / m 2 or more, A resin layer is a manufacturing method of an epoxy resin sheet containing an epoxy compound (mesogen containing epoxy compound) which has a mesogen group.

上記方法における基材及び樹脂層の詳細及び好ましい態様は、上述したエポキシ樹脂シートにおける基材及び樹脂層の詳細及び好ましい態様と同様である。   The details and the preferred embodiments of the substrate and the resin layer in the above method are the same as the details and the preferred embodiment of the substrate and the resin layer in the epoxy resin sheet described above.

基材上に樹脂層を形成する方法は、特に制限されない。例えば、樹脂層に含まれる成分を含有するエポキシ樹脂組成物を基材上に付与し、必要に応じて熱処理を行う方法であってもよい。   The method for forming the resin layer on the substrate is not particularly limited. For example, it may be a method of applying an epoxy resin composition containing components contained in a resin layer on a substrate and performing heat treatment as necessary.

エポキシ樹脂組成物を用いて基材上に樹脂層を形成する場合、エポキシ樹脂組成物の状態は特に制限されない。例えば、ワニス状であっても、シート状であってもよい。   When forming a resin layer on a base material using an epoxy resin composition, the state in particular of an epoxy resin composition is not restricted. For example, it may be varnish-like or sheet-like.

ワニス状のエポキシ樹脂組成物を用いて基材上に樹脂層を形成する方法は、特に制限されない。具体的には、コンマコート、ダイコート、リップコート、グラビアコート等の方法が挙げられる。所定の厚みにエポキシ樹脂組成物を付与する観点からは、ギャップを設けてその間に基材を通過させるコンマコート法、ノズルから流量を調節したエポキシ樹脂組成物を塗布するダイコート法等が好ましい。   The method for forming a resin layer on a substrate using a varnish-like epoxy resin composition is not particularly limited. Specifically, methods such as comma coating, die coating, lip coating, gravure coating and the like can be mentioned. From the viewpoint of applying the epoxy resin composition to a predetermined thickness, it is preferable to use a comma coating method in which a gap is provided and a base material is passed between them, a die coating method in which an epoxy resin composition whose flow rate is adjusted from a nozzle is applied.

エポキシ樹脂組成物は、粘度調節等のために溶剤を含んでいてもよい。
エポキシ樹脂組成物が溶剤を含有する場合、エポキシ樹脂組成物の25℃における粘度は、0.5Pa・s〜5Pa・sであることが好ましく、0.5Pa・s〜4Pa・sであることがより好ましく、1Pa・s〜3Pa・sであることがさらに好ましい。エポキシ樹脂組成物の25℃における粘度は、コーンプレート(直径40mm、コーン角0°)を装着した回転式のせん断粘度計を用いて、5.0s−1のせん断速度で温度25℃で測定される値をいう。
また、エポキシ樹脂組成物の25℃における揺変指数は、3〜15であることが好ましく、3.5〜10であることがより好ましく、4〜7であることがさらに好ましい。エポキシ樹脂組成物の揺変指数は、25℃に保たれた組成物について、レオメーターを用いて粘度を測定したときの(0.5s−1のせん断速度での粘度)/(5.0s−1のせん断速度での粘度)の値とする。詳細には、「揺変指数」は、せん断粘度として、コーンプレート(直径40mm、コーン角0°)を装着した回転式のせん断粘度計を用いて、温度25℃で測定される。
The epoxy resin composition may contain a solvent for viscosity adjustment or the like.
When the epoxy resin composition contains a solvent, the viscosity at 25 ° C. of the epoxy resin composition is preferably 0.5 Pa · s to 5 Pa · s, and is 0.5 Pa · s to 4 Pa · s More preferably, the pressure is 1 Pa · s to 3 Pa · s. The viscosity of the epoxy resin composition at 25 ° C. is measured at a temperature of 25 ° C. at a shear rate of 5.0 s −1 using a rotary shear viscometer fitted with a cone plate (diameter 40 mm, cone angle 0 °). The value of
The thixotropic index at 25 ° C. of the epoxy resin composition is preferably 3 to 15, more preferably 3.5 to 10, and still more preferably 4 to 7. The thixotropic index of the epoxy resin composition was determined as follows : (viscosity at a shear rate of 0.5 s −1 ) / (5.0 s ) when the viscosity was measured using a rheometer for the composition kept at 25 ° C. The viscosity at a shear rate of 1 ). In particular, the "swinging index" is measured as shear viscosity at a temperature of 25 ° C. using a rotary shear viscometer fitted with a cone plate (diameter 40 mm, cone angle 0 °).

必要に応じ、基材上にエポキシ樹脂組成物を付与した後に、エポキシ樹脂組成物に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去するための乾燥処理を施してもよい。
さらに、樹脂層をBステージ又はCステージの状態にするための熱処理を施してもよい。熱処理の方法は、特に制限されない。熱処理による樹脂層中に空隙(ボイド)が生じるのを抑制する観点からは、熱真空プレス、熱ロールラミネート等が好ましい。
If necessary, after applying the epoxy resin composition on the substrate, a drying treatment may be performed to remove at least a part of the solvent contained in the epoxy resin composition.
Furthermore, heat treatment may be performed to bring the resin layer into a B-stage or C-stage state. The method of heat treatment is not particularly limited. From the viewpoint of suppressing the formation of voids (voids) in the resin layer by heat treatment, a thermal vacuum press, a hot roll laminate, and the like are preferable.

熱処理の条件は、特に制限されない。樹脂層をBステージの状態にする条件としては、例えば、加熱温度80℃〜180℃で、1秒〜3分間、減圧下(例えば、1kPa)で加熱プレス処理する条件が挙げられる。このときのプレスの圧力は、例えば、5MPa〜20MPaであってもよい。樹脂層をCステージの状態にする条件としては、例えば、加熱温度150℃〜250℃で、1分間〜60分間、1MPa〜30MPaで加熱プレス処理する条件が挙げられる。   The conditions of the heat treatment are not particularly limited. As a condition which makes a resin layer a state of B stage, the conditions which heat-press-process under reduced pressure (for example, 1 kPa) at heating temperature 80 degreeC-180 degreeC for 1 second-3 minutes are mentioned, for example. The pressure of the press at this time may be, for example, 5 MPa to 20 MPa. As a condition which makes a resin layer a state of C stage, the conditions which carry out heat press processing by 1MPa-30MPa for 1 minute-60 minutes are mentioned at heating temperature 150 ° C-250 ° C, for example.

<絶縁体の製造方法>
本開示の絶縁体の製造方法は、上述したエポキシ樹脂シートの製造方法により製造されるエポキシ樹脂シートの樹脂層を硬化させる工程を備える、絶縁体の製造方法である。
<Method of manufacturing insulator>
The method of manufacturing an insulator according to the present disclosure is a method of manufacturing an insulator including a step of curing a resin layer of an epoxy resin sheet manufactured by the method of manufacturing an epoxy resin sheet described above.

上記方法により製造される絶縁体は、樹脂層を硬化して得られる硬化物に相当する。絶縁体は、例えば、電気機器の導体等の絶縁対象と接する場所に配置される。絶縁体は、基材と接した状態であっても、基材が除去された状態であってもよい。   The insulator produced by the above method corresponds to a cured product obtained by curing the resin layer. An insulator is arrange | positioned, for example in the place which contact | connects insulation object, such as a conductor of an electric equipment. The insulator may be in contact with the base material or in a state where the base material has been removed.

上記方法において樹脂層を硬化する方法は特に制限されず、周知の方法で行うことができる。   The method for curing the resin layer in the above method is not particularly limited, and can be performed by a known method.

<電気機器の製造方法>
本開示の電気機器の製造方法は、上述したエポキシ樹脂シートの樹脂層を絶縁対象に接触させる工程を備える、電気機器の製造方法である。
<Method of manufacturing electrical equipment>
The method of manufacturing an electric device of the present disclosure is a method of manufacturing an electric device including the step of bringing the resin layer of the epoxy resin sheet described above into contact with an insulation target.

上記方法はさらに、絶縁対象に接触させた樹脂層を硬化させる工程を備えてもよい。   The method may further comprise the step of curing the resin layer brought into contact with the object to be insulated.

上記方法で製造される電気機器は、樹脂層の硬化物を絶縁体として有する。電気機器及び絶縁対象の種類、及び絶縁体が設けられる場所等は特に制限されない。   The electric apparatus manufactured by the said method has the hardened | cured material of a resin layer as an insulator. There are no particular restrictions on the type of electrical equipment and insulation target, and the place where an insulator is provided.

上記方法で製造される電気機器では、エポキシ樹脂シートの基材は絶縁体から最終的には除去されていることが好ましい。エポキシ樹脂シートの基材を除去するタイミングは、特に制限されない。例えば、エポキシ樹脂シートの絶縁層を絶縁対象に接触させる前であっても、エポキシ樹脂シートの絶縁層を絶縁対象に接触させた後であって、樹脂層を硬化させる前であっても、樹脂層を硬化させた後であってもよい。   In the electric device manufactured by the above method, it is preferable that the base material of the epoxy resin sheet is finally removed from the insulator. The timing of removing the base material of the epoxy resin sheet is not particularly limited. For example, even before the insulating layer of the epoxy resin sheet is brought into contact with the insulating object, the resin after the insulating layer of the epoxy resin sheet is brought into contact with the insulating object and before the resin layer is cured, It may be after curing the layer.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

(1)エポキシ樹脂の合成
500mLの三口フラスコに、エポキシモノマーとして4−{4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル}シクロヘキシル=4−(2,3−エポキシプロポキシ)ベンゾエート(エポキシ当量:212g/eq、下記構造、特開2011−74366号公報に記載の方法により合成)を50g(0.118mol)量り取り、そこにプロピレングリコールモノメチルエーテルを80g添加した。三口フラスコに冷却管及び窒素導入管を設置し、溶媒に漬かるように撹拌羽を取り付けた。この三口フラスコを120℃のオイルバスに浸漬し、撹拌を開始した。樹脂Aが溶解し、透明な溶液になったことを確認した後、エポキシモノマーのエポキシ基と反応する官能基を有する化合物としてヒドロキノンを添加し、さらに反応触媒としてトリフェニルホスフィンを0.5g添加し、120℃のオイルバス温度で加熱を継続した。ヒドロキノンは、エポキシモノマーのエポキシ基数(A)とヒドロキノンの水酸基数(B)の比率(A/B)が100/13となるように添加した。
5時間加熱を継続した後に、反応溶液からプロピレングリコールモノメチルエーテルを減圧留去し、残渣を室温(25℃)まで冷却することにより、エポキシモノマーと、エポキシモノマーとヒドロキノンの反応物とを含むエポキシ樹脂を合成した。
(1) Synthesis of epoxy resin In a 500 mL three-necked flask, 4- {4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl} cyclohexyl = 4- (2,3-epoxypropoxy) benzoate (epoxy equivalent weight: 212 g /) as an epoxy monomer. 50 g (0.118 mol) of eq, the following structure, synthesized by the method described in JP-A-2011-74366 was weighed, and 80 g of propylene glycol monomethyl ether was added thereto. A cooling pipe and a nitrogen introducing pipe were placed in a three-necked flask, and a stirring blade was attached so as to be immersed in a solvent. The three-necked flask was immersed in a 120 ° C. oil bath to start stirring. After confirming that the resin A was dissolved and turned into a transparent solution, hydroquinone was added as a compound having a functional group that reacts with the epoxy group of the epoxy monomer, and 0.5 g of triphenylphosphine was added as a reaction catalyst. Heating was continued at an oil bath temperature of 120 ° C. Hydroquinone was added such that the ratio (A / B) of the number of epoxy groups of the epoxy monomer (A) to the number of hydroxyl groups of the hydroquinone (B) was 100/13.
After heating is continued for 5 hours, propylene glycol monomethyl ether is distilled off from the reaction solution under reduced pressure, and the residue is cooled to room temperature (25 ° C.) to obtain an epoxy resin containing the epoxy monomer and the reaction product of the epoxy monomer and hydroquinone. Was synthesized.

合成したエポキシ樹脂とヒドロキノンとの反応より得られると推定される化合物の構造の分子量と、UV及びマススペクトル検出器を備える液体クロマトグラフを用いて実施される液体クロマトグラフィーにより求めた目的化合物の分子量とを照合させた。その結果、下記のうち少なくとも一つの構造を有する化合物(二量体化合物)がエポキシ樹脂に含まれていることを確認した。   Molecular weight of the structure of the compound presumed to be obtained by the reaction between the synthesized epoxy resin and hydroquinone, and molecular weight of the target compound determined by liquid chromatography carried out using a liquid chromatograph equipped with a UV and mass spectral detector I checked against. As a result, it was confirmed that the epoxy resin contained a compound (dimeric compound) having at least one of the following structures.

液体クロマトグラフィーは、カラムとして株式会社日立製作所のLaChrom II C18を使用し、溶離液としてテトラヒドロフランを用い、流速を1.0ml/minとして行った。
UVスペクトル検出器では、280nmの波長における吸光度を検出した。このとき、下記構造の化合物はいずれも17.4分の位置に、また、エポキシモノマーは14.9分の位置にピークが見られた。また、マススペクトル検出器ではイオン化電圧を2700Vとして検出し、下記構造の化合物の分子量はいずれもプロトンが一つ付加した状態で959であった。
The liquid chromatography was performed using LaChrom II C18 manufactured by Hitachi, Ltd. as a column, using tetrahydrofuran as an eluent and a flow rate of 1.0 ml / min.
The UV spectrum detector detected the absorbance at a wavelength of 280 nm. At this time, a peak was observed at a position of 17.4 minutes for all compounds of the following structure, and at a position of 14.9 minutes for the epoxy monomer. In the mass spectrum detector, the ionization voltage was detected as 2700 V, and the molecular weight of the compound having the following structure was 959 in a state in which one proton was added.

エポキシ樹脂の固形分量は、加熱減量法により測定した。具体的には、試料をアルミ製カップに1.0g〜1.1g量り取り、180℃の温度に設定した乾燥機内に30分間放置した後の計測量と加熱前の計測量とに基づき、次式により算出したところ、固形分量は99.6質量%であった。
固形分量(%)=(30分間放置した後の計測量/加熱前の計測量)×100
The solid content of the epoxy resin was measured by the heat loss method. Specifically, 1.0 g to 1.1 g of a sample is weighed in an aluminum cup and left for 30 minutes in a dryer set at a temperature of 180 ° C., based on the measurement amount before measurement and the measurement amount before heating, The solid content was 99.6% by mass as calculated by the equation.
Solid content (%) = (measured after leaving for 30 minutes / measured before heating) × 100

エポキシ樹脂のエポキシ当量を、過塩素酸滴定法により測定したところ、エポキシ当量は275g/eqであった。   The epoxy equivalent of the epoxy resin was measured by the perchloric acid titration method, and the epoxy equivalent was 275 g / eq.

エポキシ樹脂に含まれる二量体化合物の含有率と、未反応のエポキシモノマーの含有率を逆相クロマトグラフィー(RPLC)によって測定したところ、二量体の化合物の含有率は23質量%であり、エポキシモノマーの含有率は69質量%であった。   The content of the dimer compound contained in the epoxy resin and the content of the unreacted epoxy monomer were measured by reverse phase chromatography (RPLC), and the content of the compound of the dimer was 23% by mass, The epoxy monomer content was 69% by mass.

測定には、カラムとして関東化学株式会社のMightysil RP−18を使用した。グラジエント法を用いて、溶離液の混合比(体積基準)をアセトニトリル/テトラヒドロフラン/水=20/5/75からアセトニトリル/テトラヒドロフラン=80/20(開始から20分)を経てアセトニトリル/テトラヒドロフラン=50/50(開始から35分)に連続的に変化させて測定を行った。流速は1.0ml/minとした。280nmの波長における吸光度を検出し、検出された全てのピークの総面積を100とし、それぞれ該当するピークにおける面積の比率を求め、その値をエポキシ樹脂全体における各化合物の含有率[質量%]とした。   For measurement, Mightysil RP-18 manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. was used as a column. Using the gradient method, the mixing ratio (by volume) of the eluents is acetonitrile / tetrahydrofuran / water = 20/5/75 to acetonitrile / tetrahydrofuran = 80/20 (20 minutes from the start), then acetonitrile / tetrahydrofuran = 50/50. The measurement was performed by continuously changing (35 minutes from the start). The flow rate was 1.0 ml / min. Absorbance at a wavelength of 280 nm is detected, the total area of all detected peaks is 100, the ratio of the area of the corresponding peak is determined, and the value is the content rate of each compound in the entire epoxy resin [mass%] did.

(2)エポキシ樹脂組成物の調製
合成したエポキシ樹脂と下記の各材料を表1に記載の比率で混合し、ワニス状のエポキシ樹脂組成物を得た。
(2) Preparation of Epoxy Resin Composition The synthesized epoxy resin and the following materials were mixed in the ratio described in Table 1 to obtain a varnish-like epoxy resin composition.

(フィラー)
・フィラー1[AA−3、アルミナ粒子、住友化学株式会社、D50:3μm]
・フィラー2[AA−04、アルミナ粒子、住友化学株式会社、D50:0.40μm]
・フィラー3[HP−40、窒化ホウ素粒子、水島合金鉄株式会社、D50:40μm、粒子形状(アスペクト比):りん片状の凝集体(1.5)、結晶形:六方晶]
(Filler)
Filler 1 [AA-3, alumina particles, Sumitomo Chemical Co., Ltd., D50: 3 μm]
· Filler 2 [AA-04, alumina particles, Sumitomo Chemical Co., Ltd., D50: 0.40 μm]
· Filler 3 [HP-40, boron nitride particles, Mizushima Alloy Iron Co., Ltd., D50: 40 μm, particle shape (aspect ratio): scaly aggregate (1.5), crystal form: hexagonal crystal]

(硬化剤)
・4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(DDS)[和光純薬工業株式会社]
(Hardening agent)
・ 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (DDS) [Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]

(添加剤)
・シランカップリング剤[KBM−403、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業株式会社]
(Additive)
・ Silane coupling agent [KBM-403, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.]

(溶剤)
・シクロヘキサノン(CHN)
(solvent)
・ Cyclohexanone (CHN)

(3)エポキシ樹脂シートの作製
上記で調整したエポキシ樹脂組成物を、アプリケーターを用いてPETフィルム上に塗布した後、130℃のボックス型オーブンで5分乾燥させた。この状態のPETフィルムを2つ作製し、それぞれの塗布面同士が対向するように重ね合わせた。次いで、温度:150℃、圧力:15MPa、時間:1分の条件で真空プレスにて熱間加圧を行い、樹脂層がBステージの状態であるエポキシ樹脂シートを得た。エポキシ樹脂シートは、上述した方法で測定した樹脂層と接する面の表面自由エネルギーの値が異なる3種のPETフィルムを用いて作製した。
(3) Preparation of Epoxy Resin Sheet The epoxy resin composition prepared above was applied onto a PET film using an applicator and then dried in a 130 ° C. box oven for 5 minutes. Two PET films in this state were produced, and they were superimposed such that the coated surfaces of the two faced each other. Next, hot pressing was performed with a vacuum press under the conditions of temperature: 150 ° C., pressure: 15 MPa, and time: 1 minute to obtain an epoxy resin sheet in which the resin layer is in a B-stage state. The epoxy resin sheet was produced using three types of PET films from which the value of the surface free energy of the surface which touches the resin layer measured by the method mentioned above differs.

(4)樹脂層の硬化
上記で作製したエポキシ樹脂シートに対し、温度:210℃、圧力:15MPa、時間:60分の条件で真空プレスにて熱間加圧を行い、樹脂層を硬化させた。硬化後の樹脂層の厚みは、80μmであった。
(4) Curing of the resin layer The epoxy resin sheet produced above was hot pressed with a vacuum press under the conditions of temperature: 210 ° C., pressure: 15 MPa, time: 60 minutes to cure the resin layer . The thickness of the resin layer after curing was 80 μm.

(5)熱伝導性の評価
樹脂層を硬化させたエポキシ樹脂シートからPETフィルムをはがし、温度波熱分析装置(ai‐Phase社の商品名:ai‐Phase Mobile 1U)を用いて樹脂層の硬化物の熱拡散率を測定した。この値と、アルキメデス法で測定した密度と、DSC(Perkin Elmer社の商品名:DSC Pyris1)にて測定した比熱との積から、樹脂層の硬化物の熱伝導率を求めた。求めた熱伝導率の結果を、PETフィルムの表面自由エネルギーとともに表2に示す。
(5) Evaluation of thermal conductivity A PET film is peeled off from the epoxy resin sheet which hardened the resin layer, and hardening of the resin layer is carried out using a thermal wave thermal analyzer (brand name: ai-Phase Mobile 1U of ai-Phase company). The thermal diffusivity of the object was measured. The heat conductivity of the cured product of the resin layer was determined from the product of this value, the density measured by the Archimedes method, and the specific heat measured by DSC (trade name: DSC Pyris 1 by Perkin Elmer). The results of the determined thermal conductivity are shown in Table 2 together with the surface free energy of the PET film.

熱伝導率λ(W/(m・K))=α×ρ×Cp
α:熱拡散率(m/s)
ρ:密度(kg/cm
Cp:比熱(容量)(kJ/(kg・K))
Thermal conductivity λ (W / (m · K)) = α × ρ × Cp
α: Thermal diffusivity (m 2 / s)
ρ: Density (kg / cm 3 )
Cp: specific heat (volume) (kJ / (kg · K))

表2に示されるように、PETフィルムの樹脂層と接する面の表面自由エネルギーの値が大きいほど、樹脂層の硬化物の熱伝導率が大きい傾向が認められた。
また、樹脂層と接する面の表面自由エネルギーが10mJ/m以上であるPETフィルムを用いることで、絶縁体として充分な熱伝導率を有する樹脂層の硬化物が得られることがわかった。
As shown in Table 2, as the value of surface free energy of the surface in contact with the resin layer of the PET film was larger, the thermal conductivity of the cured product of the resin layer tended to be larger.
Moreover, it turned out that the hardened | cured material of the resin layer which has sufficient heat conductivity as an insulator is obtained by using the PET film whose surface free energy of the surface which touches a resin layer is 10 mJ / m < 2 > or more.

Claims (11)

樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面に接する基材とを備え、前記基材の前記樹脂層と接する面の表面自由エネルギーが10mJ/m以上であり、前記樹脂層はメソゲン基を有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含む、エポキシ樹脂シート。 A resin layer and a substrate in contact with at least one surface of the resin layer, wherein surface free energy of the surface of the substrate in contact with the resin layer is 10 mJ / m 2 or more, and the resin layer contains a mesogen group Epoxy resin sheet containing the epoxy resin containing the epoxy compound which it has. 前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、3個以上の6員環基が直鎖状に連結した構造を有する、請求項1に記載のエポキシ樹脂シート。   The epoxy resin sheet according to claim 1, wherein the epoxy compound having a mesogen group has a structure in which three or more 6-membered ring groups are linearly linked. 前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、下記一般式(I)で表される構造単位を有する、請求項1又は請求項2に記載のエポキシ樹脂シート。

[一般式(I)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示す。]
The epoxy resin sheet according to claim 1 or 2, wherein the epoxy compound having a mesogenic group has a structural unit represented by the following general formula (I).

[In general formula (I), R < 1 > -R < 4 > shows a hydrogen atom or a C1-C3 alkyl group each independently. ]
前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、1分子中に下記一般式(I)で表される構造単位を2つ有する化合物を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。

[一般式(I)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示す。]
The epoxy resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the epoxy compound having a mesogenic group contains a compound having two structural units represented by the following general formula (I) in one molecule. Sheet.

[In general formula (I), R < 1 > -R < 4 > shows a hydrogen atom or a C1-C3 alkyl group each independently. ]
前記メソゲン基を有するエポキシ化合物は、下記一般式(IA)で表される構造単位及び下記一般式(IB)で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一つの構造単位を有する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。

[一般式(IA)及び一般式(IB)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、Rはそれぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基を示す。nは0〜4の整数を示す。]
The epoxy compound having a mesogenic group has at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit represented by the following general formula (IA) and a structural unit represented by the following general formula (IB) The epoxy resin sheet according to any one of claims 1 to 4.

[In general formula (IA) and general formula (IB), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 5 each independently has 1 to 8 carbon atoms Represents an alkyl group of n shows the integer of 0-4. ]
前記樹脂層がAステージの状態である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。   The epoxy resin sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin layer is in an A-stage state. 前記樹脂層がBステージの状態である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。   The epoxy resin sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin layer is in a B-stage state. 前記樹脂層がCステージの状態である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シート。   The epoxy resin sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin layer is in a C-stage state. 基材上に樹脂層を形成する工程を備え、前記基材の前記樹脂層が形成される面の表面自由エネルギーが10mJ/m以上であり、前記樹脂層はメソゲン基を有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含む、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シートの製造方法。 And a step of forming a resin layer on the substrate, the surface free energy of the surface of the substrate on which the resin layer is formed is 10 mJ / m 2 or more, and the resin layer contains an epoxy compound having a mesogenic group The manufacturing method of the epoxy resin sheet of any one of Claims 1-8 containing an epoxy resin. 請求項9に記載のエポキシ樹脂シートの製造方法により製造されるエポキシ樹脂シートの前記樹脂層を硬化させる工程を備える、絶縁体の製造方法。   A method of manufacturing an insulator, comprising the step of curing the resin layer of the epoxy resin sheet manufactured by the method of manufacturing an epoxy resin sheet according to claim 9. 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂シートの前記樹脂層を絶縁対象に接触させる工程を備える、電気機器の製造方法。   A manufacturing method of an electric appliance, comprising a step of bringing the resin layer of the epoxy resin sheet according to any one of claims 1 to 8 into contact with an insulating object.
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