JP2019157022A - Resin composition, resin sheet, laminated substrate and resin cured product - Google Patents

Resin composition, resin sheet, laminated substrate and resin cured product Download PDF

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強 杉山
Tsuyoshi Sugiyama
強 杉山
広志 首藤
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Abstract

To provide a resin composition capable of obtaining a cured product having high heat conductivity.SOLUTION: There is provided a resin composition comprising a thermally conductive filler, a solvent and an organic component other than the solvent, wherein the organic component includes an organic solid matter which has a melting point of 180°C or more and is not dissolved in the solvent and 49 to 65 vol.% of the conductive filler and 4 vol.% or more of the organic solid matter are contained in the resin composition excluding the solvent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、樹脂組成物、樹脂シート、積層基板および樹脂硬化物に関する。   The present invention relates to a resin composition, a resin sheet, a laminated substrate, and a cured resin product.

近年、自動車に搭載される電子機器の数は、増加傾向にある。このため、電子機器の小型化が急速に進んでいる。一方、電子機器の小型化に伴って、電子機器の有する高密度化された導体から発生する発熱量が大きくなってきている。このため、如何に電子機器から熱を放散させるかが重要な課題となっている。   In recent years, the number of electronic devices mounted on automobiles has been increasing. For this reason, downsizing of electronic devices is progressing rapidly. On the other hand, with the miniaturization of electronic devices, the amount of heat generated from the high-density conductors of electronic devices is increasing. For this reason, how to dissipate heat from electronic devices is an important issue.

特許文献1には、織布基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸させて得られたプリプレグであって、熱硬化性樹脂100体積部に対して無機充填材80〜200体積部を含有するプリプレグが開示されている。   Patent Document 1 discloses a prepreg obtained by impregnating a woven fabric base material with a thermosetting resin composition, and contains 80 to 200 parts by volume of an inorganic filler with respect to 100 parts by volume of the thermosetting resin. A prepreg is disclosed.

特許第5776019号公報Japanese Patent No. 5776019

放熱性の良好な樹脂組成物の硬化物を得るためには、樹脂組成物中のフィラー含有量を多くすることが好ましい。しかし、熱伝導率の高いフィラーは密度が高い。このため、樹脂組成物中のフィラー含有量を増やすと、硬化物の単位体積当たりの重量が重くなり、これを用いた電子機器の重量を増加させてしまう。
このことから、樹脂組成物中のフィラーの含有量を増やすことなく、硬化物の熱伝導率を高くすることが要求されている。
In order to obtain a cured product of a resin composition with good heat dissipation, it is preferable to increase the filler content in the resin composition. However, fillers with high thermal conductivity have a high density. For this reason, when filler content in a resin composition is increased, the weight per unit volume of hardened | cured material will become heavy, and the weight of the electronic device using this will be increased.
For this reason, it is required to increase the thermal conductivity of the cured product without increasing the filler content in the resin composition.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱伝導率の高い硬化物が得られる樹脂組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記樹脂組成物の半硬化物を含む樹脂シート、上記樹脂組成物の硬化物を含む樹脂基板を有する熱伝導率の高い積層基板、上記樹脂組成物の硬化物を含む熱伝導率の高い樹脂硬化物を提供することを課題とする。
This invention is made | formed in view of the said subject, and makes it a subject to provide the resin composition from which hardened | cured material with high heat conductivity is obtained.
The present invention also provides a resin sheet containing a semi-cured product of the resin composition, a laminated substrate having a high thermal conductivity having a resin substrate containing a cured product of the resin composition, and a heat containing a cured product of the resin composition. It is an object to provide a cured resin having high conductivity.

本発明者は、上記課題を解決するために、樹脂組成物の硬化過程における熱伝導フィラーの分布に着目し、鋭意検討を重ねた。その結果、溶剤以外の有機成分として、融点180℃以上で樹脂組成物中の溶剤に溶解しない有機固形物を十分に含み、かつ熱伝導フィラーを所定量含む樹脂組成物とすればよいことを見出した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has focused on the distribution of the heat conductive filler in the curing process of the resin composition, and has made extensive studies. As a result, it has been found that the organic composition other than the solvent may be a resin composition that sufficiently includes an organic solid that does not dissolve in the solvent in the resin composition at a melting point of 180 ° C. or higher and that includes a predetermined amount of the heat conductive filler. It was.

すなわち、上記の樹脂組成物を硬化させる場合、樹脂組成物の加熱を開始してから樹脂組成物の温度が有機固形物の融点に達するまでの間、樹脂組成物中には固体状態の有機固形物が存在している。この時、樹脂組成物中における熱導電フィラーの存在可能な領域は、有機固形物が占有していない領域のみに限定される。したがって、上記の樹脂組成物では、有機固形物を含まず熱伝導フィラーを同量含有する樹脂組成物と比較して、熱導電フィラーの存在可能な体積が、有機固形分の体積分だけ少なくなる。よって、上記の樹脂組成物が有機固形物の融点以下の温度である間は、樹脂組成物中の有機固形物が占有していない領域に、均一に分散した場合よりも高濃度で、熱導電フィラーが存在している。   That is, when the above resin composition is cured, the resin composition is in a solid state from the start of heating of the resin composition until the temperature of the resin composition reaches the melting point of the organic solid. Things exist. At this time, the region where the thermally conductive filler can exist in the resin composition is limited to only a region not occupied by the organic solid. Therefore, in the above resin composition, the volume in which the thermally conductive filler can exist is reduced by the volume of the organic solid, compared to the resin composition that does not include the organic solid and contains the same amount of the thermally conductive filler. . Therefore, while the above resin composition is at a temperature equal to or lower than the melting point of the organic solid, the thermal conductivity is higher in concentration than in the case where the organic solid in the resin composition is not uniformly dispersed, compared with the case where the resin composition is uniformly dispersed. Filler is present.

その後、さらに加熱することによって、樹脂組成物の温度が有機固形物の融点を超え、有機固形物の一部または全部が溶融しても、有機固形物が溶融する前の熱伝導フィラーの分布状態が受け継がれ、樹脂組成物中に高濃度で熱伝導フィラーが存在する領域が形成される。
したがって、上記の樹脂組成物を硬化させた硬化物には、例えば、有機固形物を含まず熱伝導フィラーを同量含有する樹脂組成物を硬化させた硬化物と比較して、熱伝導フィラー同士が接触してなる熱伝導パスが形成されやすい。このことから、上記の樹脂組成物を硬化させることにより、有機固形物を含まず熱伝導フィラーを同量含有する樹脂組成物の硬化物と比較して、熱伝導率の高い硬化物が得られると推定される。
本発明者は、このような知見に基づいて本発明を想到した。すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
Then, by further heating, even if the temperature of the resin composition exceeds the melting point of the organic solid and a part or all of the organic solid is melted, the distribution state of the heat conductive filler before the organic solid is melted Is inherited, and a region in which the heat conductive filler is present at a high concentration in the resin composition is formed.
Therefore, the cured product obtained by curing the above resin composition includes, for example, a thermally conductive filler compared to a cured product obtained by curing a resin composition that does not include an organic solid and contains the same amount of a thermally conductive filler. A heat conduction path formed by contact with each other is easily formed. From this, by curing the above resin composition, a cured product having a high thermal conductivity can be obtained as compared with a cured product of a resin composition not containing an organic solid and containing the same amount of a heat conductive filler. It is estimated to be.
The present inventor has conceived the present invention based on such knowledge. That is, the present invention relates to the following inventions.

[1]熱伝導フィラーと、溶剤と、前記溶剤以外の有機成分とを含む樹脂組成物であり、
前記有機成分は、融点180℃以上で前記溶剤に溶解しない有機固形物を含み、
前記溶剤を除く前記樹脂組成物中に、前記熱伝導フィラーが49体積%〜65体積%、前記有機固形物が4体積%以上含まれていることを特徴とする樹脂組成物。
[1] A resin composition comprising a heat conductive filler, a solvent, and an organic component other than the solvent,
The organic component includes an organic solid that has a melting point of 180 ° C. or higher and does not dissolve in the solvent,
In the resin composition excluding the solvent, the heat conductive filler is contained in 49% by volume to 65% by volume, and the organic solid is contained in 4% by volume or more.

[2]前記有機成分は、エポキシ化合物と硬化剤とを含み、
前記エポキシ化合物と前記硬化剤のうち、いずれか一方または両方が、前記有機固形物を含むことを特徴とする[1]に記載の樹脂組成物。
[3]前記硬化剤がリン原子を含む化合物を含むことを特徴とする[2]に記載の樹脂組成物。
[4]前記硬化剤が、下記式(1)〜(3)で表される化合物から選ばれるいずれか1種または2種以上を含むことを特徴とする[3]に記載の樹脂組成物。
[2] The organic component includes an epoxy compound and a curing agent,
One or both of the epoxy compound and the curing agent contains the organic solid, The resin composition according to [1].
[3] The resin composition as described in [2], wherein the curing agent includes a compound containing a phosphorus atom.
[4] The resin composition as described in [3], wherein the curing agent includes any one or more selected from compounds represented by the following formulas (1) to (3).

Figure 2019157022
Figure 2019157022

[5][1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物の半硬化物を含むことを特徴とする樹脂シート。
[6]1枚もしくは複数枚の樹脂シートが積層された積層基板であり、
前記1枚もしくは複数枚の樹脂シートのうち1枚または2枚以上の樹脂シートが、[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物を含むこと特徴とする積層基板。
[7][1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物を含む樹脂硬化物。
[5] A resin sheet comprising a semi-cured product of the resin composition according to any one of [1] to [4].
[6] A laminated substrate in which one or a plurality of resin sheets are laminated,
A laminated substrate, wherein one or two or more of the one or more resin sheets contain a cured product of the resin composition according to any one of [1] to [4].
[7] A cured resin containing a cured product of the resin composition according to any one of [1] to [4].

本発明の樹脂組成物によれば、これを硬化させることにより、有機固形物を含まず熱伝導フィラーを同量含有する樹脂組成物の硬化物と比較して、熱伝導率の高い硬化物が得られる。しかも、本発明の樹脂組成物によれば、有機固形物を含有させずに熱伝導フィラーを増やして硬化物の熱伝導率を向上させた場合と比較して、単位体積当たりの重量の少ない硬化物が得られる。   According to the resin composition of the present invention, by curing this, a cured product having a high thermal conductivity is obtained compared to a cured product of a resin composition that does not contain an organic solid and contains the same amount of a heat conductive filler. can get. Moreover, according to the resin composition of the present invention, compared with the case where the heat conductivity of the cured product is improved by increasing the heat conductive filler without containing organic solids, the weight is less cured per unit volume. A thing is obtained.

本発明の樹脂シートは、本発明の樹脂組成物の半硬化物である。このため、例えば、本発明の樹脂シートを1枚もしくは複数枚積層して加熱加圧することで、樹脂組成物の硬化物を含む熱伝導率の高い積層基板が得られる。
本発明の積層基板は、複数枚の樹脂シートのうち1枚または2枚以上の樹脂シートが本発明の樹脂組成物の硬化物を含むため、高い熱伝導率を有する。
本発明の樹脂硬化物は、本発明の樹脂組成物の硬化物を含むため、高い熱伝導率を有する。
The resin sheet of the present invention is a semi-cured product of the resin composition of the present invention. For this reason, for example, by laminating one or a plurality of the resin sheets of the present invention and heating and pressing, a multilayer substrate having a high thermal conductivity containing a cured product of the resin composition can be obtained.
The laminated substrate of the present invention has a high thermal conductivity because one or two or more of the plurality of resin sheets contain a cured product of the resin composition of the present invention.
Since the cured resin of the present invention includes the cured product of the resin composition of the present invention, it has a high thermal conductivity.

本実施形態の樹脂シートの一例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed an example of the resin sheet of this embodiment. 図1のI−I線断面図である。It is the II sectional view taken on the line of FIG. 本実施形態の樹脂硬化物の一例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed an example of the resin cured material of this embodiment. 本実施形態の積層基板の一例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed an example of the laminated substrate of this embodiment.

以下、本発明の樹脂組成物、樹脂シート、積層基板および樹脂硬化物(「硬化物」と略記する場合がある。)について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合がある。したがって、図面に記載された各構成要素の寸法比率などは、実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施できる。   Hereinafter, the resin composition, the resin sheet, the laminated substrate, and the cured resin (sometimes abbreviated as “cured product”) of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, in order to make the characteristics of the present invention easier to understand, there are cases where the characteristic parts are enlarged for convenience. Therefore, the dimensional ratios of the components described in the drawings may be different from actual ones. The materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and can be implemented with appropriate modifications within a range that does not change the gist thereof.

[樹脂組成物]
本実施形態の樹脂組成物は、熱伝導フィラーと、溶剤と、前記溶剤以外の有機成分とを含む。
(有機成分)
有機成分は、樹脂組成物中に含まれる溶剤以外の有機化合物である。有機成分は、溶媒を除く樹脂組成物中に30〜70体積%含まれていることが好ましく、35〜51体積%含まれていることがより好ましい。有機成分が、溶媒を除く樹脂組成物中に30体積%以上含まれていると、良好な成形性が得られるため好ましい。有機成分が、溶媒を除く樹脂組成物中に70体積%以下含まれていると、熱導電フィラーの含有量を確保しやすくなり、熱伝導率の高い硬化物が得られやすく、好ましい。
[Resin composition]
The resin composition of this embodiment contains a heat conductive filler, a solvent, and organic components other than the solvent.
(Organic component)
The organic component is an organic compound other than the solvent contained in the resin composition. The organic component is preferably contained in the resin composition excluding the solvent in an amount of 30 to 70% by volume, and more preferably in an amount of 35 to 51% by volume. If the organic component is contained in an amount of 30% by volume or more in the resin composition excluding the solvent, it is preferable because good moldability can be obtained. When the organic component is contained in the resin composition excluding the solvent in an amount of 70% by volume or less, the content of the heat conductive filler is easily secured, and a cured product having high heat conductivity is easily obtained, which is preferable.

有機成分は、有機固形物を含む。有機固形物は、融点が180℃以上であって、樹脂組成物中の溶剤に溶解しないものである。したがって、樹脂組成物を180℃未満の温度に加熱しても、樹脂組成物中の有機固形物は溶融せず、固体状態を維持できる。樹脂組成物を半硬化させるための加熱温度は、通常180℃未満である。このため、有機固形物は、樹脂組成物を半硬化させるための通常の加熱を行っても溶融せず、固体の状態を維持したまま樹脂組成物中に存在する。また、樹脂組成物を硬化させるための加熱温度は、180℃以上である場合がある。したがって、有機固形物は、樹脂組成物を硬化させるための加熱によって、一部または全部が溶融してもよい。   The organic component includes an organic solid. The organic solid has a melting point of 180 ° C. or higher and does not dissolve in the solvent in the resin composition. Therefore, even when the resin composition is heated to a temperature of less than 180 ° C., the organic solid in the resin composition does not melt and can maintain a solid state. The heating temperature for semi-curing the resin composition is usually less than 180 ° C. For this reason, the organic solid is not melted even if normal heating for semi-curing the resin composition is performed, and is present in the resin composition while maintaining the solid state. Moreover, the heating temperature for hardening a resin composition may be 180 degreeC or more. Therefore, a part or all of the organic solid material may be melted by heating for curing the resin composition.

有機固形物の融点は、210℃以上であることが好ましい。有機固形物の融点が210℃以上であると、樹脂組成物を硬化させるための加熱を開始してから樹脂組成物の温度が有機固形物の融点に達するまでの間が長くなったり、樹脂組成物を硬化させるための加熱を行っても樹脂組成物の温度が有機固形物の融点に達しなかったりする。その結果、熱伝導フィラーが高濃度で存在する領域がより一層形成されやすくなり、より熱伝導率の高い硬化物が得られやすく、好ましい。   The melting point of the organic solid is preferably 210 ° C. or higher. When the melting point of the organic solid is 210 ° C. or higher, the time until the temperature of the resin composition reaches the melting point of the organic solid becomes longer after the heating for curing the resin composition is started. Even if the heating for curing the product is performed, the temperature of the resin composition does not reach the melting point of the organic solid. As a result, a region where the heat conductive filler is present at a high concentration is more easily formed, and a cured product having higher heat conductivity is easily obtained, which is preferable.

有機固形物の融点は、300℃以下であることが好ましい。樹脂組成物を硬化させるための加熱温度は、通常300℃以下である。有機固形物の融点が300℃以下であると、樹脂組成物を硬化させるための通常の加熱によって、有機固形物を溶融させることができる。したがって、例えば、有機固形物として、エポキシ化合物および/または硬化剤などの硬化時に溶融して硬化物の形成に寄与する化合物を用いることができ、好ましい。   The melting point of the organic solid is preferably 300 ° C. or lower. The heating temperature for curing the resin composition is usually 300 ° C. or lower. When the melting point of the organic solid is 300 ° C. or lower, the organic solid can be melted by normal heating for curing the resin composition. Therefore, for example, a compound that melts at the time of curing such as an epoxy compound and / or a curing agent and contributes to the formation of a cured product can be used as the organic solid, which is preferable.

本実施形態では、溶媒を除く樹脂組成物中に、有機固形物が4体積%以上含まれている。このため、樹脂組成物を硬化させる際に、熱伝導フィラーが高濃度で存在する領域が十分に形成され、有機固形物を含まず熱伝導フィラーを同量含有する樹脂組成物の硬化物と比較して、熱伝導率の高い硬化物が得られる。有機固形物は、樹脂組成物を硬化させる際の流動性を確保でき、良好な成形性が得られるため、溶媒を除く樹脂組成物中に10体積%以下含まれていることが好ましい。   In the present embodiment, 4% by volume or more of organic solids is contained in the resin composition excluding the solvent. For this reason, when the resin composition is cured, a region where the heat conductive filler is present at a high concentration is sufficiently formed, and compared with a cured product of the resin composition containing the same amount of the heat conductive filler without containing an organic solid. Thus, a cured product having high thermal conductivity can be obtained. The organic solid is preferably contained in an amount of 10% by volume or less in the resin composition excluding the solvent because the fluidity at the time of curing the resin composition can be secured and good moldability can be obtained.

有機固形物としては、市販のレーザ回折式粒度分布測定装置によって測定される体積基準の平均粒子径が0.1〜100μmであるものを用いることが好ましく、1〜50μmであるものを用いることがより好ましい。有機固形物の平均粒子径が0.1μm以上であると、樹脂組成物を硬化させる際に、熱伝導フィラーが高濃度で存在する領域がより一層形成されやすくなり、好ましい。また、有機固形物の平均粒子径が100μm以下であると、樹脂組成物の成形性が良好となり、厚みの薄い硬化物、および厚みの均一な硬化物を容易に形成でき、好ましい。上記測定装置によって測定される有機固形物の粒度分布は、複数のピークを有していてもよい。   As the organic solid material, it is preferable to use one having a volume-based average particle diameter of 0.1 to 100 μm measured by a commercially available laser diffraction particle size distribution analyzer, and one having 1 to 50 μm is used. More preferred. When the average particle diameter of the organic solid is 0.1 μm or more, a region where the heat conductive filler exists at a high concentration is more easily formed when the resin composition is cured, which is preferable. Moreover, it is preferable that the average particle size of the organic solid is 100 μm or less because the moldability of the resin composition is good, and a cured product having a small thickness and a cured product having a uniform thickness can be easily formed. The particle size distribution of the organic solid substance measured by the measuring device may have a plurality of peaks.

有機成分は、エポキシ化合物と硬化剤とを含んでいてもよく、エポキシ化合物と硬化剤のみであってもよい。有機成分がエポキシ化合物と硬化剤とを含む場合、エポキシ化合物と硬化剤のうち、いずれか一方または両方が、有機固形物を含んでいてもよい。   The organic component may contain an epoxy compound and a curing agent, or only an epoxy compound and a curing agent. When the organic component contains an epoxy compound and a curing agent, either one or both of the epoxy compound and the curing agent may contain an organic solid.

(エポキシ化合物)
エポキシ化合物は、硬化剤によって重合し、硬化剤とともに半硬化物および樹脂硬化物を形成する。エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、及びグリシジルアミン型等が挙げられる。エポキシ化合物としては、これらのうち一種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ化合物のエポキシ当量は、例えば100〜1000g/eqであってもよい。
(Epoxy compound)
The epoxy compound is polymerized by a curing agent to form a semi-cured product and a resin cured product together with the curing agent. Examples of the epoxy compound include bisphenol A type, bisphenol F type, glycidyl ether type, glycidyl ester type, and glycidyl amine type. As the epoxy compound, one of them may be used alone, or a plurality of them may be used in combination.
The epoxy equivalent of the epoxy compound may be, for example, 100 to 1000 g / eq.

エポキシ化合物としては、メソゲン骨格を有するものを用いることが好ましい。メソゲン骨格を有するエポキシ化合物としては、ビフェニル骨格、ターフェニル骨格などの1分子中にベンゼン環を2つ以上有するものが挙げられる。エポキシ化合物として、メソゲン骨格を有するエポキシ化合物を用いることで、熱伝導率が高く、放熱性の良好な硬化物の得られる樹脂組成物となる。   It is preferable to use an epoxy compound having a mesogen skeleton. Examples of the epoxy compound having a mesogen skeleton include those having two or more benzene rings in one molecule such as a biphenyl skeleton and a terphenyl skeleton. By using an epoxy compound having a mesogenic skeleton as the epoxy compound, a resin composition is obtained in which a cured product having high thermal conductivity and good heat dissipation is obtained.

メソゲン骨格を有するエポキシ化合物としては、1分子中にビフェニル骨格と2個以上のエポキシ基とを有するグリシジルエーテル類を用いることができる。グリシジルエーテル類としては、例えば、ビフェニルグリシジルエーテル、テトラメチルビフェニルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
メソゲン骨格を有するエポキシ化合物としては、1分子中にターフェニル骨格を有するグリシジルエーテル類を用いてもよい。
As the epoxy compound having a mesogen skeleton, glycidyl ethers having a biphenyl skeleton and two or more epoxy groups in one molecule can be used. Examples of glycidyl ethers include biphenyl glycidyl ether and tetramethylbiphenyl glycidyl ether.
As the epoxy compound having a mesogen skeleton, glycidyl ethers having a terphenyl skeleton in one molecule may be used.

エポキシ化合物としては、リン原子を含有するリン含有エポキシ化合物を用いてもよい。エポキシ化合物としてリン含有エポキシ化合物を用いることで、難燃性の良好な硬化物が得られる樹脂組成物となる。   As the epoxy compound, a phosphorus-containing epoxy compound containing a phosphorus atom may be used. By using a phosphorus containing epoxy compound as an epoxy compound, it becomes the resin composition from which hardened | cured material with favorable flame retardance is obtained.

エポキシ化合物としては、融点が180℃以上のものを用いてもよい。このようなエポキシ化合物としては、4,4‘’−ヒドロキシ2−メチルターフェニル型エポキシなどが挙げられる。融点が180℃以上のエポキシ化合物は、溶剤としてこれを溶解しないものを用いることで、有機固形物として用いることができる。   An epoxy compound having a melting point of 180 ° C. or higher may be used. Examples of such an epoxy compound include 4,4 ′ ″-hydroxy 2-methylterphenyl type epoxy. An epoxy compound having a melting point of 180 ° C. or higher can be used as an organic solid by using a solvent that does not dissolve it as a solvent.

(硬化剤)
硬化剤としては、公知の硬化剤のうち一種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
硬化剤は、リン原子を含む化合物を含むことが好ましい。硬化剤がリン原子を含む化合物を含む場合、難燃性の良好な硬化物の得られる樹脂組成物となる。
(Curing agent)
As the curing agent, one type of known curing agents may be used alone, or a plurality of types may be used in combination.
The curing agent preferably contains a compound containing a phosphorus atom. When a hardening | curing agent contains the compound containing a phosphorus atom, it becomes a resin composition from which the hardened | cured material with favorable flame retardance is obtained.

硬化剤としては、具体的には、下記式(1)に示される10−[2−(ジヒドロキシナフチル)]−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナントレン−10−オキサイド、下記式(2)に示される10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−9,10−ジヒドロ9−オキサ−10−フォスファフェナントレン−10−オキサイド、下記式(3)に示される2−(ジフェニルホスフィニル)ハイドロキノン、下記式(4)に示される4,4‘−ビフェノール、下記式(5)に示される1.3.5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼンなどのフェノール性水酸基を有するフェノール類、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド、イミダゾールなどを用いることができる。   Specifically, as the curing agent, 10- [2- (dihydroxynaphthyl)]-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide represented by the following formula (1), 10- (2,5-dihydroxyphenyl) -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide represented by the formula (2), 2- (diphenylphosphine represented by the following formula (3) Phinyl) hydroquinone, 4,4′-biphenol represented by the following formula (4), phenol having a phenolic hydroxyl group such as 1.3.5-tris (4-hydroxyphenyl) benzene represented by the following formula (5) , Amine curing agents, acid anhydride curing agents, dicyandiamide, imidazole, and the like can be used.

Figure 2019157022
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Figure 2019157022
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硬化剤としては、融点が180℃以上のものを用いてもよい。このような硬化剤としては、例えば、上記式(1)〜(5)で示される化合物、ジシアンジアミドなどが挙げられる。これらの硬化剤の中でも特に、リン原子を含む化合物である式(1)〜(3)で表される化合物から選ばれるいずれか1種または2種以上を用いることが好ましい。融点が180℃以上の硬化剤は、溶剤としてこれを溶解しないものを用いることで、有機固形物として用いることができる。   A curing agent having a melting point of 180 ° C. or higher may be used. Examples of such a curing agent include compounds represented by the above formulas (1) to (5), dicyandiamide, and the like. Among these curing agents, it is particularly preferable to use one or more selected from compounds represented by formulas (1) to (3) which are compounds containing phosphorus atoms. A curing agent having a melting point of 180 ° C. or higher can be used as an organic solid by using a solvent that does not dissolve it as a solvent.

(熱伝導フィラー)
本実施形態の樹脂組成物は、熱伝導フィラーを含有する。熱伝導フィラーを含むことにより、熱伝導率の高い硬化物が得られる。
熱伝導フィラーとしては、例えば、窒化ホウ素粒子、酸化マグネシウム粒子、アルミナ粒子、水酸化アルミニウム粒子、窒化アルミニウム粒子、及びシリカ粒子等が挙げられる。熱伝導フィラーとしては、これらのうち一種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
(Thermal conductive filler)
The resin composition of this embodiment contains a heat conductive filler. By including a heat conductive filler, a cured product having high heat conductivity can be obtained.
Examples of the heat conductive filler include boron nitride particles, magnesium oxide particles, alumina particles, aluminum hydroxide particles, aluminum nitride particles, and silica particles. As the heat conductive filler, one of these may be used alone, or a plurality of may be used in combination.

熱伝導フィラーは、溶剤を除く樹脂組成物中に49体積%〜65体積%含まれ、好ましくは49体積%〜60体積%含まれる。溶剤を除く樹脂組成物中に熱伝導フィラーが49体積%以上含まれていると、熱伝導フィラー同士が接触しやすくなるため、熱伝導率の高い硬化物が得られる。溶剤を除く樹脂組成物中に熱伝導フィラーが65体積%以下含まれていると、樹脂組成物の硬化物を成形する際に、熱伝導フィラーによって樹脂組成物の流動性が損なわれにくくなり、成形性が良好となる。   The heat conductive filler is contained in the resin composition excluding the solvent in an amount of 49 volume% to 65 volume%, preferably 49 volume% to 60 volume%. When the heat conductive filler is contained in the resin composition excluding the solvent in an amount of 49% by volume or more, the heat conductive fillers are easily brought into contact with each other, so that a cured product having high heat conductivity is obtained. When the heat conductive filler is contained in the resin composition excluding the solvent in an amount of 65% by volume or less, the flowability of the resin composition is hardly impaired by the heat conductive filler when molding a cured product of the resin composition. Good formability.

熱伝導フィラーとしては、市販のレーザ回折式粒度分布測定装置によって測定される体積基準の平均粒子径が1〜100μmであるものを用いることが好ましく、1〜30μmであるものを用いることがより好ましい。上記測定装置によって測定される熱伝導フィラーの粒度分布は、複数のピークを有していてもよい。   As the heat conductive filler, it is preferable to use those having a volume-based average particle diameter of 1 to 100 μm, more preferably 1 to 30 μm, as measured by a commercially available laser diffraction particle size distribution analyzer. . The particle size distribution of the heat conductive filler measured by the measuring device may have a plurality of peaks.

(溶剤)
溶剤としては、有機固形物として用いる融点180℃以上の有機成分を溶解しないものが用いられ、有機固形物として用いる化合物の種類などに応じて適宜選択できる。
例えば、有機固形物としてエポキシ化合物である4,4‘’−ヒドロキシ2−メチルターフェニル型エポキシなどを用いる場合、溶剤として、アルコール、ケトン、エーテル類などを用いることができる。
また、有機固形物として硬化剤である上記式(1)〜(4)で示される化合物のうちの何れかを用いる場合、溶剤として、アルコール、ケトン、エーテル類などを用いることができる。
(solvent)
As the solvent, a solvent that does not dissolve an organic component having a melting point of 180 ° C. or higher used as an organic solid is used, and can be appropriately selected according to the type of the compound used as the organic solid.
For example, when a 4,4 ″ -hydroxy 2-methylterphenyl type epoxy, which is an epoxy compound, is used as the organic solid material, alcohol, ketone, ethers, or the like can be used as the solvent.
Moreover, alcohol, a ketone, ethers, etc. can be used as a solvent, when using any of the compounds shown by said formula (1)-(4) which is a hardening | curing agent as an organic solid substance.

本実施形態の樹脂組成物は、エポキシ化合物と硬化剤とフィラーと溶剤の他に、必要に応じて任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、ホスフィン類及びイミダゾール類(2−エチル−4−メチルイミダゾール等)等の硬化促進剤(硬化触媒)、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤、ハロゲン等の難燃剤、可塑剤、並びに滑剤等が挙げられる。   The resin composition of this embodiment may contain arbitrary components as needed in addition to the epoxy compound, the curing agent, the filler, and the solvent. Optional components include curing accelerators (curing catalysts) such as phosphines and imidazoles (such as 2-ethyl-4-methylimidazole), coupling agents such as silane coupling agents and titanate coupling agents, and difficulties such as halogens. Examples include a flame retardant, a plasticizer, and a lubricant.

本実施形態の樹脂組成物は、例えば、熱伝導フィラーと、溶剤と、溶剤以外の有機成分と、必要に応じて含有される任意成分とを混合する方法により製造できる。   The resin composition of the present embodiment can be produced by, for example, a method of mixing a heat conductive filler, a solvent, an organic component other than the solvent, and an optional component contained as necessary.

本実施形態の樹脂組成物は、熱伝導フィラーと、溶剤と、溶剤以外の有機成分とを含み、有機成分は、融点180℃以上で樹脂組成物中の溶剤に溶解しない有機固形物を含み、溶剤を除く樹脂組成物中に、熱伝導フィラーが49体積%〜65体積%、有機固形物が4体積%以上含まれている。このため、本実施形態の樹脂組成物を硬化させることにより、有機固形物を含まず熱伝導フィラーを同量含有する樹脂組成物の硬化物と比較して、熱伝導率の高い硬化物が得られる。
しかも、有機固形物は熱伝導フィラーと比較して密度が低い。したがって、本実施形態の樹脂組成物によれば、有機固形物を含有させずに熱伝導フィラーを増やして硬化物の熱伝導率を向上させた場合と比較して、単位体積当たりの重量の少ない硬化物が得られる。
The resin composition of the present embodiment includes a heat conductive filler, a solvent, and an organic component other than the solvent, and the organic component includes an organic solid that has a melting point of 180 ° C. or higher and does not dissolve in the solvent in the resin composition, The resin composition excluding the solvent contains 49% to 65% by volume of the heat conductive filler and 4% by volume or more of the organic solid. For this reason, by curing the resin composition of the present embodiment, a cured product having a high thermal conductivity is obtained as compared with a cured product of a resin composition that does not contain an organic solid and contains the same amount of a heat conductive filler. It is done.
Moreover, the organic solid has a lower density than the heat conductive filler. Therefore, according to the resin composition of the present embodiment, the weight per unit volume is small as compared with the case where the thermal conductivity of the cured product is improved by increasing the thermal conductive filler without containing organic solids. A cured product is obtained.

[樹脂シート]
図1は、本実施形態の樹脂シートの一例としてのプリプレグを示した斜視図である。図2は、図1のI−I線断面図である。図2は、図1に示すプリプレグを厚さ方向に沿って切断したときの断面を示している。
[Resin sheet]
FIG. 1 is a perspective view showing a prepreg as an example of a resin sheet of the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. FIG. 2 shows a cross section when the prepreg shown in FIG. 1 is cut along the thickness direction.

図2に示すプリプレグ12は、繊維状の芯材30と、芯材30に含浸された半硬化状態(Bステージ状態)の樹脂成分22とを含む樹脂シートである。図2に示すプリプレグ12の樹脂成分22は、上述した実施形態の樹脂組成物の半硬化物である。
芯材30としては、例えば、織布及び不織布等が挙げられる。織布及び不織布の材料としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、天然繊維、ポリエステル繊維又はポリアミド繊維等の合成繊維等から選ばれる1種または2種以上の繊維が挙げられる。ただし、芯材30は、これらに限定されない。芯材30を含まない樹脂シートでもよい。
The prepreg 12 shown in FIG. 2 is a resin sheet including a fibrous core material 30 and a resin component 22 in a semi-cured state (B stage state) impregnated in the core material 30. The resin component 22 of the prepreg 12 shown in FIG. 2 is a semi-cured product of the resin composition of the above-described embodiment.
Examples of the core material 30 include woven fabric and non-woven fabric. Examples of the material for the woven fabric and the non-woven fabric include one type or two or more types of fibers selected from glass fibers, carbon fibers, metal fibers, natural fibers, polyester fibers, polyamide fibers, and other synthetic fibers. However, the core material 30 is not limited to these. A resin sheet that does not include the core material 30 may be used.

図2に示すプリプレグ12は、例えば、以下に示す方法により製造できる。
芯材30に樹脂組成物を塗布又は浸漬する等の手法によって含浸させた後、樹脂組成物の含浸された芯材30を加熱する。この加熱によって、樹脂組成物を半硬化させて、樹脂成分22を含むプリプレグ12とする。
樹脂組成物を半硬化させる加熱の条件は、例えば、60〜150℃で1〜120分間程度とすることができ、70〜120℃で3〜90分間程度であってもよい。
The prepreg 12 shown in FIG. 2 can be manufactured by the method shown below, for example.
After impregnating the core material 30 with a technique such as applying or immersing the resin composition, the core material 30 impregnated with the resin composition is heated. By this heating, the resin composition is semi-cured to obtain the prepreg 12 including the resin component 22.
The heating conditions for semi-curing the resin composition can be, for example, 60 to 150 ° C. for about 1 to 120 minutes, and 70 to 120 ° C. for about 3 to 90 minutes.

本実施形態では、樹脂組成物中に、融点が180℃以上であって樹脂組成物中の溶剤に溶解しない有機固形物が含まれている。有機固形物は、樹脂組成物を半硬化させるための加熱を行っても溶融せず、固体の状態を維持したままプリプレグ12の樹脂成分22中に存在する。   In the present embodiment, the resin composition contains an organic solid that has a melting point of 180 ° C. or higher and does not dissolve in the solvent in the resin composition. The organic solid does not melt even when heating for semi-curing the resin composition, and exists in the resin component 22 of the prepreg 12 while maintaining the solid state.

図2に示すプリプレグ12は、芯材30に含浸された半硬化状態の樹脂成分22が、上述した実施形態の樹脂組成物の半硬化物である。このため、樹脂成分22中には、固体状態の有機固形物が存在しており、樹脂成分22中の有機固形物が占有していない領域に、均一に分散した場合よりも高濃度で熱導電フィラーが存在している。
したがって、例えば、図2に示すプリプレグ12を複数枚積層して加熱加圧することで、熱伝導フィラー同士が接触してなる熱伝導パスが形成されやすく、樹脂組成物の硬化物を含む熱伝導率の高い積層基板が得られる。
In the prepreg 12 shown in FIG. 2, the semi-cured resin component 22 impregnated in the core material 30 is a semi-cured product of the resin composition of the above-described embodiment. For this reason, solid organic solids are present in the resin component 22, and the thermal conductivity is higher than that in the case where the organic solids in the resin component 22 are not uniformly dispersed in the region. Filler is present.
Therefore, for example, by laminating a plurality of prepregs 12 shown in FIG. 2 and applying heat and pressure, a heat conduction path formed by contacting the heat conductive fillers is easily formed, and the heat conductivity including a cured product of the resin composition. A highly laminated substrate can be obtained.

[樹脂硬化物]
図3は、本実施形態の樹脂硬化物の一例を示した断面図である。図3に示す樹脂硬化物20は、上述した実施形態の樹脂組成物の硬化物からなる樹脂硬化物シート50である。
樹脂硬化物シート50は、例えば、樹脂組成物をポリエチレンテレフタレート(PET)などからなる離形フィルム上に塗布して塗膜を形成し、これを加熱して樹脂組成物を硬化させて樹脂硬化物20とする方法により製造できる。
樹脂組成物を硬化させる加熱の条件は、例えば、100〜250℃で1〜300分間程度である。
[Resin cured product]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the cured resin product of the present embodiment. A cured resin product 20 shown in FIG. 3 is a cured resin sheet 50 made of a cured product of the resin composition of the above-described embodiment.
The cured resin sheet 50 is formed, for example, by applying the resin composition onto a release film made of polyethylene terephthalate (PET) or the like to form a coating film, and heating the resin composition to cure the resin composition. 20 can be produced.
The heating conditions for curing the resin composition are, for example, about 100 to 250 ° C. and about 1 to 300 minutes.

本実施形態では、樹脂組成物中に、融点が180℃以上であって樹脂組成物中の溶剤に溶解しない有機固形物が含まれている。有機固形物は、樹脂組成物を硬化させるための加熱温度が融点以下である場合には溶解せず、固体の状態を維持したまま樹脂硬化物20中に存在する。よって、樹脂硬化物20の有機固形物が占有していない領域には、均一に分散した場合よりも高濃度で熱導電フィラーが存在する領域が形成される。
また、樹脂組成物を硬化させるための加熱温度が融点を超える場合には、硬化物を形成するための加熱によって、有機固形物の一部または全部が溶融する。しかし、樹脂硬化物20には、有機固形物が溶融する前の熱伝導フィラーの分布状態が受け継がれるため、均一に分散した場合よりも高濃度で熱導電フィラーが存在する領域が形成される。
このことから、本実施形態の樹脂組成物の硬化物である本実施形態の樹脂硬化物シートは、高い熱伝導率を有する。
In the present embodiment, the resin composition contains an organic solid that has a melting point of 180 ° C. or higher and does not dissolve in the solvent in the resin composition. The organic solid does not dissolve when the heating temperature for curing the resin composition is equal to or lower than the melting point, and exists in the cured resin 20 while maintaining a solid state. Therefore, in the area | region which the organic solid of resin cured | curing material 20 does not occupy, the area | region where a thermally conductive filler exists in a higher density | concentration than the case where it disperse | distributes uniformly is formed.
Moreover, when the heating temperature for hardening a resin composition exceeds melting | fusing point, a part or all of organic solid substance fuse | melts by the heating for forming hardened | cured material. However, since the distribution state of the heat conductive filler before the organic solid is melted is inherited in the cured resin 20, a region where the heat conductive filler is present at a higher concentration than when uniformly dispersed is formed.
From this, the cured resin sheet of the present embodiment, which is a cured product of the resin composition of the present embodiment, has a high thermal conductivity.

[積層基板]
図4は、本実施形態の積層基板の一例を示した断面図である。図4に示す積層基板41は、積層された2枚の繊維強化樹脂シート(樹脂基板)42、42と、一方の繊維強化樹脂シート42に接して配置された金属箔40とを有する。繊維強化樹脂シート42、42は、それぞれ上述した実施形態の樹脂組成物の硬化物を含む樹脂層20と、樹脂層20内に配置された繊維状の芯材30とを有する。
[Laminated substrate]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the multilayer substrate of the present embodiment. A laminated substrate 41 shown in FIG. 4 includes two laminated fiber reinforced resin sheets (resin substrates) 42 and 42 and a metal foil 40 disposed in contact with one of the fiber reinforced resin sheets 42. The fiber reinforced resin sheets 42 and 42 each have a resin layer 20 containing a cured product of the resin composition of the above-described embodiment, and a fibrous core material 30 disposed in the resin layer 20.

金属箔40としては、公知のものを適宜選択して用いることができる。具体的には、金属箔40として、例えば、銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔などを用いることができる。金属箔40の厚みは、特に限定されず、例えば3〜150μm程度である。金属箔40は、エッチングおよび/または穴開け加工が施されていてもよい。
芯材30としては、図2に示すプリプレグ12に用いることができる芯材30と、同様のものを用いることができる。
As the metal foil 40, a known one can be appropriately selected and used. Specifically, as the metal foil 40, for example, a copper foil, a nickel foil, an aluminum foil, or the like can be used. The thickness of the metal foil 40 is not specifically limited, For example, it is about 3-150 micrometers. The metal foil 40 may be etched and / or punched.
As the core material 30, the same material as the core material 30 that can be used for the prepreg 12 shown in FIG. 2 can be used.

図4に示す積層基板41は、例えば、以下に示す方法により製造できる。
図2に示すプリプレグ12を2枚重ね、その上に金属箔40を積層して加熱する。この加熱によって、樹脂成分22が硬化して樹脂層20になるとともに、2枚の繊維強化樹脂シート42、42と金属箔40とが一体化した積層基板41となる。続いて、金属箔40に対し、エッチングおよび/または穴開け加工を施してもよい。
半硬化物である樹脂成分22を硬化させる加熱の条件は、例えば、100〜250℃で1〜300分間程度である。
表面に金属箔40を積層したプリプレグ12を加熱する際には、加圧してもよい。加圧の条件は、例えば、0.1〜10MPa程度とすることができる。
The laminated substrate 41 shown in FIG. 4 can be manufactured by the method shown below, for example.
Two prepregs 12 shown in FIG. 2 are stacked, and a metal foil 40 is stacked thereon and heated. By this heating, the resin component 22 is cured to become the resin layer 20 and the laminated substrate 41 in which the two fiber reinforced resin sheets 42 and 42 and the metal foil 40 are integrated. Subsequently, the metal foil 40 may be etched and / or punched.
The heating conditions for curing the resin component 22 that is a semi-cured product are, for example, about 100 to 250 ° C. and about 1 to 300 minutes.
When heating the prepreg 12 having the metal foil 40 laminated on the surface, it may be pressurized. The pressurizing condition can be, for example, about 0.1 to 10 MPa.

本実施形態の積層基板41は、2枚の繊維強化樹脂シート42、42と金属箔40とが積層されたものであり、繊維強化樹脂シート42、42が、上述した実施形態の樹脂組成物の硬化物を含む。このため、本実施形態の積層基板41は、高い熱伝導率を有する。   The laminated substrate 41 of this embodiment is obtained by laminating two fiber reinforced resin sheets 42 and 42 and a metal foil 40. The fiber reinforced resin sheets 42 and 42 are made of the resin composition of the above-described embodiment. Includes cured products. For this reason, the laminated substrate 41 of this embodiment has a high thermal conductivity.

以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態では、積層基板41として、積層された2枚の繊維強化樹脂シート42、42と、一方の繊維強化樹脂シート42に接して配置された金属箔40とを有するものを例に挙げて説明したが、積層された2枚の繊維強化樹脂シート42、42の両面に金属箔40が配置されていてもよいし、金属箔はなくてもよい。
As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment at all.
For example, in the above-described embodiment, the laminated substrate 41 is an example having two laminated fiber reinforced resin sheets 42 and 42 and a metal foil 40 arranged in contact with one fiber reinforced resin sheet 42. As described above, the metal foil 40 may be disposed on both surfaces of the two laminated fiber reinforced resin sheets 42, 42, or the metal foil may not be provided.

また、積層基板は、複数枚の樹脂基板のうち1枚または2枚以上の樹脂基板(図4に示す例では繊維強化樹脂シート42、42)が、本発明の樹脂組成物の硬化物を含むものであればよく、例えば、図3に示す樹脂硬化物シート50が複数枚積層されたものであってもよい。
例えば、上述した実施形態では、樹脂硬化物20として、シート状に成形された樹脂硬化物シート50を例に挙げて説明したが、樹脂硬化物は、例えば接着剤のように不定形の樹脂組成物を硬化させたものであってもよい。
In the laminated substrate, one or more of the plurality of resin substrates (in the example shown in FIG. 4, fiber reinforced resin sheets 42 and 42) includes a cured product of the resin composition of the present invention. For example, a plurality of cured resin sheets 50 shown in FIG. 3 may be laminated.
For example, in the above-described embodiment, the resin cured product sheet 50 formed into a sheet shape has been described as an example of the resin cured product 20, but the resin cured product has an amorphous resin composition such as an adhesive, for example. It may be a cured product.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明の内容をより詳細に説明する。本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the following examples.

(実施例1〜10、比較例1〜12)
以下に示すエポキシ化合物と硬化剤と硬化触媒と熱伝導フィラーと溶剤とを混合し、溶剤の添加量を調節することにより粘度を1000cps程度とし、実施例1〜10、比較例1〜12の樹脂組成物を調製した。
実施例1〜10、比較例1〜12において、溶剤以外の有機成分は、エポキシ化合物、硬化剤および硬化触媒である。エポキシ化合物と硬化剤と硬化触媒の含有量(溶剤を除く樹脂組成物中の体積比(体積%))を表1および表2に示す。
(Examples 1-10, Comparative Examples 1-12)
The following epoxy compounds, curing agents, curing catalysts, thermally conductive fillers and solvents are mixed, and the viscosity is set to about 1000 cps by adjusting the amount of the solvent added. The resins of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 12 A composition was prepared.
In Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 12, organic components other than the solvent are an epoxy compound, a curing agent, and a curing catalyst. Tables 1 and 2 show the contents of the epoxy compound, the curing agent, and the curing catalyst (volume ratio (volume%) in the resin composition excluding the solvent).

Figure 2019157022
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Figure 2019157022
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表1および表2に示す有機固形物の成分比および熱伝導フィラーの成分比とは、溶剤を除く樹脂組成物中における体積比(体積%)である。
また、表1および表2におけるエポキシ化合物Cと硬化剤b〜eは、融点が180℃以上であって、樹脂組成物中の溶剤に溶解しない有機固形物である。硬化剤aは、融点180℃以上の有機化合物であるが、樹脂組成物中の溶剤に溶解するため有機固形物ではない。
The component ratio of the organic solid and the component ratio of the heat conductive filler shown in Table 1 and Table 2 are volume ratios (volume%) in the resin composition excluding the solvent.
Moreover, the epoxy compound C and the curing agents b to e in Tables 1 and 2 are organic solids having a melting point of 180 ° C. or higher and not dissolved in the solvent in the resin composition. The curing agent a is an organic compound having a melting point of 180 ° C. or higher, but is not an organic solid because it is dissolved in the solvent in the resin composition.

(エポキシ化合物)
エポキシ化合物A:ビスフェノールF型の液状エポキシ樹脂である。(商品名:830−S、DIC株式会社製)
エポキシ化合物B:テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂と4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂の約1:1の混合物である。(商品名:YL−6121H、三菱化学株式会社製)
エポキシ化合物C:4,4‘’−ヒドロキシ2−メチルターフェニル型エポキシ(融点180℃、平均粒子径:30μm、比重1.16)
(Epoxy compound)
Epoxy compound A: a bisphenol F type liquid epoxy resin. (Product name: 830-S, manufactured by DIC Corporation)
Epoxy compound B: about 1: 1 mixture of tetramethylbiphenol type epoxy resin and 4,4′-biphenol type epoxy resin. (Product name: YL-6121H, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Epoxy compound C: 4,4 ″ -hydroxy 2-methylterphenyl type epoxy (melting point: 180 ° C., average particle size: 30 μm, specific gravity: 1.16)

(硬化剤)
硬化剤a:下記式(5)で示される化合物(融点229℃、比重1.27)
硬化剤b:下記式(3)で示される化合物(融点215℃、平均粒子径(メジアン径(d50)):10μm、比重1.40)
硬化剤c:下記式(1)で示される化合物(融点250℃、平均粒子径(d50):2μm、比重1.40)
硬化剤d:下記式(2)で示される化合物(融点250℃、平均粒子径(d50):46μm、比重1.40)
硬化剤e:下記式(4)で示される化合物(融点280℃、平均粒子径(d50):31μm、比重1.22)
(Curing agent)
Curing agent a: Compound represented by the following formula (5) (melting point: 229 ° C., specific gravity: 1.27)
Curing agent b: Compound represented by the following formula (3) (melting point: 215 ° C., average particle diameter (median diameter (d50)): 10 μm, specific gravity: 1.40)
Curing agent c: compound represented by the following formula (1) (melting point: 250 ° C., average particle size (d50): 2 μm, specific gravity: 1.40)
Curing agent d: Compound represented by the following formula (2) (melting point: 250 ° C., average particle diameter (d50): 46 μm, specific gravity: 1.40)
Curing agent e: compound represented by the following formula (4) (melting point: 280 ° C., average particle size (d50): 31 μm, specific gravity: 1.22)

Figure 2019157022
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Figure 2019157022
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(硬化触媒)
2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)(常温で液体、溶剤として用いたメチルエチルケトンに溶解する)
(熱伝導フィラー)
酸化マグネシウム粒子(平均粒子径(d50):20μm)
(溶剤)
メチルエチルケトン
(Curing catalyst)
2-Ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ) (liquid at room temperature, soluble in methyl ethyl ketone used as solvent)
(Thermal conductive filler)
Magnesium oxide particles (average particle size (d50): 20 μm)
(solvent)
Methyl ethyl ketone

次に、実施例1〜10、比較例1〜12の樹脂組成物をそれぞれ、厚さ0.05mm、布重量47g/mのガラス繊維織布からなる芯材に含浸させ、80℃にて10分間加熱して樹脂組成物を半硬化させ、布重量が350g/mの樹脂シートを得た。
得られた樹脂シートを6枚積層し、圧力3MPaにて40℃から220℃まで60分かけて昇温し、220℃で約1時間保持して樹脂組成物を硬化させた後、冷却、解圧し、厚さ約1mmの積層基板を得た。
このようにして得られた実施例1〜10、比較例1〜12の積層基板について、以下に示す方法により「熱伝導率」「変化率」「成形性」を調べた。その結果を表1および表2に示す。
Next, each of the resin compositions of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 12 was impregnated into a core material made of a glass fiber woven fabric having a thickness of 0.05 mm and a fabric weight of 47 g / m 2 , and at 80 ° C. The resin composition was semi-cured by heating for 10 minutes to obtain a resin sheet having a cloth weight of 350 g / m 2 .
Six sheets of the obtained resin sheets were laminated, heated from 40 ° C. to 220 ° C. over 60 minutes at a pressure of 3 MPa, held at 220 ° C. for about 1 hour to cure the resin composition, and then cooled, And a laminated substrate having a thickness of about 1 mm was obtained.
With respect to the laminated substrates of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 12 thus obtained, “thermal conductivity”, “change rate”, and “moldability” were examined by the following method. The results are shown in Tables 1 and 2.

「熱伝導率」
作製した厚さ約1mmの各実施例及び各比較例の積層基板を、直径10mmの円盤状に切り出して試験片を作製した。レーザフラッシュ法熱伝導率測定装置(アルバック理工株式会社製、装置名:TC−7000)を用いて、試験片の熱拡散係数α[m/s]を測定した。示差熱分析(DSC)によって、試験片の比熱Cp[J/(kg・K)]を測定した。このとき、サファイアを標準サンプルとして測定を行った。アルキメデス法によって、試験片の密度r(kg/m)を測定した。これらの測定値を用いて、下記式によって熱伝導率λ[W/(m・K)]を算出した。
λ=α×Cp×r
"Thermal conductivity"
The produced laminated substrates of each Example and each Comparative Example having a thickness of about 1 mm were cut into a disk shape having a diameter of 10 mm to produce test pieces. The thermal diffusion coefficient α [m 2 / s] of the test piece was measured using a laser flash method thermal conductivity measuring device (manufactured by ULVAC-RIKO, Inc., device name: TC-7000). The specific heat Cp [J / (kg · K)] of the test piece was measured by differential thermal analysis (DSC). At this time, measurement was performed using sapphire as a standard sample. The density r (kg / m 3 ) of the test piece was measured by the Archimedes method. Using these measured values, the thermal conductivity λ [W / (m · K)] was calculated by the following formula.
λ = α × Cp × r

「変化率」
エポキシ化合物および熱伝導フィラーの成分比が同じであって有機固形物を含まない比較例の「熱伝導率」に対する各実施例の「熱伝導率」の増加量を下記式により算出し、変化率とした。実施例10については、比較例10の「熱伝導率」に対する「熱伝導率」の増加量を算出した。
変化率(%)={(熱伝導率/エポキシ化合物が同じであって有機固形物を含まない比較例の熱伝導率)×100}−100
"Rate of change"
The amount of increase in the “thermal conductivity” of each example relative to the “thermal conductivity” of the comparative example in which the component ratio of the epoxy compound and the thermal conductive filler is the same and does not include organic solids is calculated by the following formula, It was. For Example 10, the amount of increase in “thermal conductivity” relative to “thermal conductivity” in Comparative Example 10 was calculated.
Rate of change (%) = {(thermal conductivity / thermal conductivity of comparative example with the same epoxy compound and no organic solid) × 100} −100

「成形性」
作製した厚さ約1mmの各実施例及び各比較例の積層基板から、20mm×20mmの正方形の試験片を切り出し、断面を#300の紙やすりで研磨した。試験片の表面および断面を、光学顕微鏡を用いて倍率10倍で観察し、表面および切断面のボイドの有無を確認し、以下に示す規準により評価した。
○:試験片の表面および断面にボイドが形成されていなかった。
×:試験片の表面および/または断面にボイドが形成されていた。
"Formability"
A 20 mm × 20 mm square test piece was cut out from the laminated substrates of each Example and Comparative Example having a thickness of about 1 mm, and the cross section was polished with # 300 sandpaper. The surface and cross section of the test piece were observed at a magnification of 10 times using an optical microscope, the presence or absence of voids on the surface and the cut surface was confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: No void was formed on the surface and cross section of the test piece.
X: A void was formed on the surface and / or cross section of the test piece.

表1および表2に示すとおり、有機固形物を十分に含み、かつ熱伝導フィラーを所定量含む実施例1〜10では、変化率が5.0%以上であり、有機固形物を含まず熱伝導フィラーを同量含有する比較例の硬化物と比較して、熱伝導率の高い硬化物が得られた。
これに対し、有機固形物を十分に含んでいるものの熱伝導フィラーが不足する比較例1、6では、熱伝導率向上効果が得られなかった(変化率0%)。また、熱伝導フィラーを過剰に含む比較例12では、成形性の評価が「×」であった。
また、熱伝導フィラーを所定量含むものの有機固形物が不足する比較例11では、熱伝導率向上効果が得られなかった(変化率0%)。
As shown in Table 1 and Table 2, in Examples 1 to 10 that sufficiently contain organic solids and include a predetermined amount of heat conductive filler, the rate of change is 5.0% or more, and no organic solids are contained. Compared with the cured product of the comparative example containing the same amount of conductive filler, a cured product having high thermal conductivity was obtained.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 6, which sufficiently contained organic solids but lacked the heat conductive filler, the effect of improving the heat conductivity was not obtained (rate of change 0%). Moreover, in the comparative example 12 which contains a heat conductive filler excessively, moldability evaluation was "x".
Further, in Comparative Example 11 in which a predetermined amount of the heat conductive filler was included but the organic solid was insufficient, the effect of improving the heat conductivity was not obtained (change rate 0%).

12…プリプレグ、20…樹脂層、22…樹脂成分、30…芯材、40…金属箔、41…積層基板、42…繊維強化樹脂シート、50…樹脂硬化物シート。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Prepreg, 20 ... Resin layer, 22 ... Resin component, 30 ... Core material, 40 ... Metal foil, 41 ... Laminated substrate, 42 ... Fiber reinforced resin sheet, 50 ... Resin hardened material sheet.

Claims (7)

熱伝導フィラーと、溶剤と、前記溶剤以外の有機成分とを含む樹脂組成物であり、
前記有機成分は、融点180℃以上で前記溶剤に溶解しない有機固形物を含み、
前記溶剤を除く前記樹脂組成物中に、前記熱伝導フィラーが49体積%〜65体積%、前記有機固形物が4体積%以上含まれていることを特徴とする樹脂組成物。
A heat conductive filler, a solvent, and a resin composition containing an organic component other than the solvent,
The organic component includes an organic solid that has a melting point of 180 ° C. or higher and does not dissolve in the solvent,
In the resin composition excluding the solvent, the heat conductive filler is contained in 49% by volume to 65% by volume, and the organic solid is contained in 4% by volume or more.
前記有機成分は、エポキシ化合物と硬化剤とを含み、
前記エポキシ化合物と前記硬化剤のうち、いずれか一方または両方が、前記有機固形物を含むことを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
The organic component includes an epoxy compound and a curing agent,
2. The resin composition according to claim 1, wherein one or both of the epoxy compound and the curing agent includes the organic solid.
前記硬化剤がリン原子を含む化合物を含むことを特徴とする請求項2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 2, wherein the curing agent contains a compound containing a phosphorus atom. 前記硬化剤が、下記式(1)〜(3)で表される化合物から選ばれるいずれか1種または2種以上を含むことを特徴とする請求項3に記載の樹脂組成物。
Figure 2019157022
The resin composition according to claim 3, wherein the curing agent contains one or more selected from compounds represented by the following formulas (1) to (3).
Figure 2019157022
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の樹脂組成物の半硬化物を含むことを特徴とする樹脂シート。   A resin sheet comprising a semi-cured product of the resin composition according to any one of claims 1 to 4. 1枚もしくは複数枚の樹脂シートが積層された積層基板であり、
前記1枚もしくは複数枚の樹脂シートのうち1枚または2枚以上の樹脂シートが、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の樹脂組成物の硬化物を含むこと特徴とする積層基板。
A laminated substrate in which one or a plurality of resin sheets are laminated,
Lamination | stacking characterized by the 1 or 2 or more resin sheet of the said 1 sheet or several sheets of resin sheet containing the hardened | cured material of the resin composition as described in any one of Claims 1-4. substrate.
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の樹脂組成物の硬化物を含む樹脂硬化物。   Hardened resin containing the hardened | cured material of the resin composition as described in any one of Claims 1-4.
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