JP4884644B2 - 硬化剤組成物およびその用途 - Google Patents
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Description
また、固形の封止材のようにフェノール樹脂を硬化剤として用いる場合、硬化後の耐湿熱性は優れているが流動性が低いため希釈用に有機溶剤を使用する必要がある。この場合、硬化の工程において用いられた溶媒の除去ために複雑な工程や排気設備が必要となる。また、溶媒が完全に除去されていない場合は、硬化物内にボイドが発生し不具合の原因となる。
室温にて液状のエポキシ樹脂としてはビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールADのジグリシジルエーテル、ビスフェノールSのジグリシジルエーテル、ジアリルビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ジアリルビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ジアリルビスフェノールSのジグリシジルエーテル、レゾルシンのジグリシジルエーテル、アミノフェノールのトリグリシジルエーテル脂環式エポキシエポキシ樹脂が好ましく、中でもビスフェノールFあるいはビスフェノールAあるいはレゾルシンのジグリシジルエーテルが好ましい。
エピハロヒドリンとの反応によって得られる石油樹脂系エポキシ樹脂;その他の多価フェノールとエピハロヒドリンとの反応によって得られる多価エポキシ樹脂;多価ナフトールとエピハロヒドリンとの反応によって得られる多価ナフタレン樹脂;ジフェニルメタンジアミンテトラグリシジルエーテル、シクロヘキサンジアミンテトラグリシジルエーテル等のグリシジルアミン型多官能エポキシ樹脂が挙げられる。
も異なっていても良い)で示すものを含む硬化剤であり、好ましくは一般式(1)の化合物を20質量%〜100質量%(硬化剤100質量%中)含むことが好ましい。硬化後の物性の最適化を考慮し様々な多価フェノール化合物あるいは樹脂の添加が可能である。添加できるフェノール化合物あるいは樹脂は、均一に相溶あるいは分散すれば特に限定されるものではなく、2官能以上のフェノール化合物であれば、置換基等は特に問題はない。更に好ましくは3官能以上のフェノール化合物であり、組成物あるいは硬化物の物性に合わせて添加すればよい。
具体的な化合物としては一般式(2)で表されるフェノールノボラック樹脂類
一般式(3)で表されるジシクロペンタジエン変性ノボラック樹脂類
一般式(4)で表されるフェノールアラルキル樹脂類
一般式(5)で表されるナフトールアラルキル樹脂類
一般式(6)で表されるビフェノール類
一般式(7)で表されるビスフェノール類
一般式(8)、(9)、(10)、(11)で表される多価フェノール類
本発明で用いるc)硬化促進剤は一般的にエポキシ樹脂とフェノール化合物あるいは樹脂の硬化反応を促進するもので有れば良く特に限定されるものではない
例えば、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリス(ヒドロキシプロピル)ホスフィン、トリス(シアノエチル)ホスフィン、トリス(トリメトキシフェニル)ホスフィン、トリス(ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリス(トリメチルフェニル)ホスフィン、トリス(ジメチルフェニル)ホスフィン、などのホスフィン類、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、メチルトリブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、メチルトリシアノエチルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのホスホニウム塩類、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、2、4−ジシアノ−6−[2−メチルイミダゾリル−(1)]−エチル−S−トリアジン、2、4−ジシアノ−6−[2−ウンデシルイミダゾリル−(1)]−エチル−S−トリアジンなどのイミダゾール類、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、2−メチルイミダゾリウムイソシアヌレート、2−エチル−4−メチルイミダゾリウムテトラフェニルボレート、2−エチル−1,4−ジメチルイミダゾリウムテトラフェニルボレートなどのイミダゾリウム塩類、N−ジメチルアミノピリジン等のピリジン類、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ベンジルメチルアミン、テトラメチルブチルグアニジン、N−メチルピペラジン、2−ジメチルアミノ−1−ピロリンなどのアミノ類、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレートなどのアンモニウム塩類、1,5−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)−5−ノネン、1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)−オクタンなどのジアザビシクロ化合物類、それらジアザビシクロ化合物テトラフェニルボレート塩類、フェノール塩類、フェノールノボラック塩類、2−エチルヘキサン酸塩類、等が挙げられる。これらの硬化促進剤の中で更に好ましい化合物としては、ホスフィン類、イミダゾール類、ジアザビシクロ類、ビリジン類が好ましい。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物には、他の一般のエポキシ樹脂組成物と同様に、d)無機充填剤および用途に応じて各種添加剤を配合することができる。それら各種添加剤としては、たとえば、充填剤、カップリング剤、難燃剤、可塑剤、反応性希釈剤、顔料等が挙げられ、必要に応じて適宜に配合することができる。その無機充填剤としては、たとえば、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム等が挙げられる。無機充填剤は、前記a成分、b成分及びc成分の合計100質量部に対し100〜800質量部の範囲であり、好ましくは200〜500質量部である。難燃剤としては、たとえば、三酸化アンチモン、リン酸等が挙げられる。
2,2'−ビフェノール600gを窒素雰囲気下1800mlのイソプロピルアルコール
に溶解する。水酸化カリウム(純度85.5%)476.6gを添加し完全に溶解させる。反応液を40℃に保ちアリルクロライド542.4gを1時間で滴下し加える。滴下後2時間40℃で攪拌を続け、更に80℃で4時間攪拌する。反応後、濾過して塩を除去し
た後、減圧下にて脱溶媒を行う。ヘキサン600ml、酢酸エチル100mlを加え、1000mlの水で5回水洗を行う。減圧下にて溶媒を除去する。窒素雰囲気下にて反応温度を195〜200℃に保ち5時間反応を行うことにより650gの褐色液体として目的物が得られる。
[合成例2](RX−10(低分子量レゾルシンアラルキル樹脂)の合成法)
ガラス製の反応器にクロルベンゼン200ml、レゾルシン188.7g、パラキシリレンジクロライド30gを仕込み100℃にて1時間反応させた。生成してくる塩酸ガスはアルカリ水を仕込んだトラップにて捕集した。さらに140℃にて1時間撹拌後、微減圧下にて塩酸ガスを完全に除去した。減圧下にてクロルベンゼンの除去を行い、更に未反応のレゾルシンの除去を行うと、軟化点81℃の赤色の樹脂が42g得られた。
[実施例1]
BPF型エポキシ樹脂(EXA830LVP・大日本インキ社製)2.285gに合成例1で得
られた液状フェノール1.33gおよび低分子量フェノールノボラック(VR8210・三井化学社製)0.459gをアルミカップに入れ100℃で1分間混練した。トリフェニルホスフィン0.081gを加え30秒程混練した。1)粘度測定・得られた組成物をICIコーンプレート粘度計により25℃での粘度を測定した。2)ゲルタイム測定・得られた組成物のゲルタイムを175℃の熱板上で測定した。3)Tg測定・アルミカップ中の樹脂を175℃,8時間で硬化後、TMA法によりTgの測定を行った。4),5)上記組成の密着性、強度を測定するため、液状混合物25質量部に対し75質量部の球状シリカ(YXK−35R・龍森社製)を混練し100℃の熱板上でBステージ化を行った。得られたコンパウンドを金型に充填し150℃,10分で成形後、175℃,8時間で後硬化を行った。得られた試験片を用いて曲げ試験を行った。また、吸湿後の曲げ強度測定は同試験片を85℃、湿度85%下に2週間放置し強度測定を行った。密着性試験は上記コンパウンドを銅箔(3EC−III・三井金属工業社製)上にて成形し銅箔が幅10mmの帯状になるように試験片を切り出した。この試験片をストログラフ(V1−C・東洋精機製作所社製)によってピール強度測定を行った。
[実施例3〜6]上記と同様な操作で下記の表の組成物を作製し物性評価を行った。
Claims (7)
- a)2官能以上の室温で液状のエポキシ樹脂、
b)2官能以上のフェノール化合物あるいは樹脂、
c)硬化促進剤
を含み、ビスマレイミドおよびポリマレイミドを含まない液状エポキシ樹脂組成物において、b)2官能以上のフェノール化合物あるいは樹脂が、式(1)で表される液状フェノール化合物を含む硬化剤であることを特徴とする液状エポキシ樹脂組成物。
置は同一でも異なっていてもよい) - 前記硬化剤が、さらに式(2)で表されるフェノールノボラック樹脂類、式(4)で表されるフェノールアラルキル樹脂類、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン、あるいは式(8)または式(9)で表される多価フェノール類を含むことを特徴とする請求項1に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
環状の脂肪族アルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基あるいはフェニル基を表し、R7は水素原子あるいは水酸基を表し、繰り返し単位数nは0〜50の整数を表しその平均
は0〜15の範囲である。)
- 前記硬化剤100質量%中、式(1)で表される液状フェノール化合物を20〜100質量%(残部は式(2)で表されるフェノールノボラック樹脂類、式(4)で表されるフェノールアラルキル樹脂類、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、あるいは式(8)または式(9)で表される多価フェノール類)含むことを特徴とする請求項1または2に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
- 上記a)、b)およびc)に加えて、さらにd)無機充填剤を含み、該成分d)が、これらの成分a)、b)およびc)の合計(a)+b)+c))100質量部に対し、100〜800質量部含まれることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液状エポキシ樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載されている液状エポキシ樹脂組成物の硬化物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載されている液状エポキシ樹脂組成物を用いた液状封止材組成物。
- 請求項6に記載の液状封止材組成物を用いた半導体装置。
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