JP5314911B2 - Epoxy resin composition and molded article - Google Patents

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Description

本発明は、信頼性に優れた半導体封止、積層板、放熱基板等の電気・電子材料用絶縁材料として有用なエポキシ樹脂組成物及びそれを用いた成形物に関する。   The present invention relates to an epoxy resin composition useful as an insulating material for electrical / electronic materials such as semiconductor sealing, laminates, and heat dissipation substrates with excellent reliability, and a molded article using the same.

従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路等の電気、電子部品や、半導体装置等の封止方法として、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂等による封止方法やガラス、金属、セラミック等を用いたハーメチックシール法が採用されていたが、近年では信頼性の向上と共に大量生産が可能で、コストメリットのあるトランスファー成形による樹脂封止が主流を占めている。   Conventionally, as a sealing method for electrical and electronic parts such as diodes, transistors, and integrated circuits, and semiconductor devices, for example, a sealing method using an epoxy resin, a silicon resin, or the like, or a hermetic sealing method using glass, metal, ceramic, etc. In recent years, resin sealing by transfer molding, which can be mass-produced with improved reliability and cost-effective, has been the mainstream in recent years.

トランスファー成形による樹脂封止に用いられる樹脂組成物においては、エポキシ樹脂と、硬化剤としてフェノール樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる封止材料が一般的に使用されている。   In a resin composition used for resin sealing by transfer molding, a sealing material composed of an epoxy resin and a resin composition mainly composed of a phenol resin as a curing agent is generally used.

パワーデバイスなどの素子を保護する目的で使用されるエポキシ樹脂組成物は、素子が放出する多量の熱に対応するため、結晶シリカなどの無機充填材を高密度に充填している。   Epoxy resin compositions used for the purpose of protecting elements such as power devices are filled with an inorganic filler such as crystalline silica at a high density in order to cope with a large amount of heat released from the element.

パワーデバイスには、ICの技術を組み込んだワンチップで構成されるものやモジュール化されたものなどがあり、封止材料に対する熱放散性、熱膨張性の更なる向上が望まれている。   As power devices, there are ones constituted by a single chip incorporating IC technology and those made modular, and further improvements in heat dissipation and thermal expansion properties for sealing materials are desired.

これらの要求に対応するべく、熱伝導率を向上するために熱伝導率の大きい結晶シリカ、窒化珪素、窒化アルミニウム、球状アルミナ粉末等の無機充填材を含有させるなどの試みがなされている(特許文献1、2)が、無機充填材の含有率を上げていくと成形時の粘度上昇とともに流動性が低下し、成形性が損なわれるという問題が生じる。従って、単に無機充填材の含有率を高める方法には限界があった。   In order to meet these demands, attempts have been made to include inorganic fillers such as crystalline silica, silicon nitride, aluminum nitride, and spherical alumina powder having high thermal conductivity in order to improve thermal conductivity (patents). As Documents 1 and 2) increase the content of the inorganic filler, there is a problem in that the fluidity decreases with increasing viscosity during molding, and the moldability is impaired. Therefore, there is a limit to the method of simply increasing the content of the inorganic filler.

上記背景から、マトリックス樹脂自体の高熱伝導率化によって組成物の熱伝導率を向上する方法も検討されている。例えば、特許文献3、特許文献4および特許文献5には、剛直なメソゲン基を有する液晶性のエポキシ樹脂およびそれを用いたエポキシ樹脂組成物が提案されている。しかし、これらのエポキシ樹脂組成物に用いる硬化剤としては、芳香族ジアミン化合物を用いており、無機充填材の高充填率化に限界があるとともに、電気絶縁性の点でも問題があった。また、芳香族ジアミン化合物を用いた場合、硬化物の液晶性は確認できるものの、硬化物の結晶化度は低く、高熱伝導性、低熱膨張性、低吸湿性等の点で十分ではなかった。さらには液晶性発現のために、強力な磁場をかけて分子を配向させる必要があり、工業的に広く利用するためには設備的にも大きな制約があった。また、無機充填材との配合系では、マトリックス樹脂の熱伝導率に比べて無機充填材の熱伝導率が圧倒的に大きく、マトリックス樹脂自体の熱伝導率を高くしても、複合材料としての熱伝導率向上には大きく寄与しないという現実があり、十分な熱伝導率向上効果は得られていなかった。   From the above background, a method for improving the thermal conductivity of the composition by increasing the thermal conductivity of the matrix resin itself has been studied. For example, Patent Literature 3, Patent Literature 4 and Patent Literature 5 propose a liquid crystalline epoxy resin having a rigid mesogenic group and an epoxy resin composition using the same. However, an aromatic diamine compound is used as the curing agent used in these epoxy resin compositions, and there is a limit in increasing the filling rate of the inorganic filler, and there is also a problem in terms of electrical insulation. Further, when an aromatic diamine compound is used, the liquid crystallinity of the cured product can be confirmed, but the crystallinity of the cured product is low, which is not sufficient in terms of high thermal conductivity, low thermal expansion, low hygroscopicity, and the like. Furthermore, in order to exhibit liquid crystallinity, it is necessary to orient the molecules by applying a strong magnetic field, and there are significant restrictions in terms of equipment for wide industrial use. In addition, in the compounding system with the inorganic filler, the thermal conductivity of the inorganic filler is overwhelmingly larger than that of the matrix resin, and even if the thermal conductivity of the matrix resin itself is increased, There is a reality that it does not greatly contribute to the improvement of thermal conductivity, and a sufficient effect of improving thermal conductivity has not been obtained.

特開平11−147936号公報JP-A-11-147936 特開2002−309067号公報JP 2002-309067 A 特開平11−323162号公報JP-A-11-323162 特開平2004−331811号公報JP-A-2004-331811 特開平9−118673号公報JP-A-9-118673

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、成形性に優れ、無機充填材と複合化させた場合の熱伝導率が高く、かつ低熱膨張性で耐熱性および耐湿性に優れた成形物を与えるエポキシ樹脂組成物を提供し、更にそれを用いた成形物を提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, have excellent moldability, high thermal conductivity when combined with an inorganic filler, low thermal expansion, and excellent heat resistance and moisture resistance. It is to provide an epoxy resin composition that gives a product, and further to provide a molded product using the same.

本発明者らは、メソゲン基を有するエポキシ樹脂と線状に反応が進行する特定の二官能の硬化剤を組み合わせた場合において、熱伝導率、耐熱性、低熱膨張性等の物性が特異的に向上することを見出し、本発明に到達した。   In the case of combining a specific bifunctional curing agent in which a reaction proceeds linearly with an epoxy resin having a mesogenic group, the present inventors have specific physical properties such as thermal conductivity, heat resistance, and low thermal expansion. It has been found that it has been improved and has reached the present invention.

本発明は、エポキシ樹脂及び硬化剤、及び無機充填材を主成分とするエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂の50wt%以上がメソゲン基を持つエポキシ樹脂であり、硬化剤の75wt%以上が二官能フェノール性化合物であること、無機充填材を80〜96wt%含有すること、及びこのエポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化成形物は、走査示差熱分析で結晶の融解に伴う吸熱ピークを融点として120℃から280℃の範囲で観測することができることを特徴とする結晶性を有する硬化成形物を得るために使用されるエポキシ樹脂組成物である。 The present invention relates to an epoxy resin composition mainly composed of an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler, wherein 50 wt% or more of the epoxy resin is an epoxy resin having a mesogenic group, and 75 wt% or more of the curing agent is bifunctional. It is a phenolic compound, contains 80 to 96 wt% of an inorganic filler, and a cured molded product obtained by curing this epoxy resin composition has a melting point with an endothermic peak accompanying melting of crystals by scanning differential thermal analysis. It is an epoxy resin composition used to obtain a cured molded product having crystallinity characterized by being able to be observed in the range of 120 ° C. to 280 ° C.

上記メソゲン基を持つエポキシ樹脂としては、下記式(1)で表されるビスフェニレンユニットまたは下記式(2)で表されるナフチレンユニットを有するエポキシ樹脂が好ましく挙げられる。ここで、ナフチレンユニットとしては、1,4−ナフチレン基、1,5−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,7−ナフチレン基が好ましい。

Figure 0005314911
(但し、Yはハロゲン原子、炭素数1〜8の炭化水素基または炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、Xは単結合、−CH=CH−基、−CH=C(Me)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=N(→O)−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−N=N(→O)−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を示し、nは1〜3の数、mは0〜4の数を示す。)
Figure 0005314911
Preferred examples of the epoxy resin having a mesogenic group include an epoxy resin having a bisphenylene unit represented by the following formula (1) or a naphthylene unit represented by the following formula (2). Here, as the naphthylene unit, a 1,4-naphthylene group, a 1,5-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, and a 2,7-naphthylene group are preferable.
Figure 0005314911
(Y represents a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents a single bond, —CH═CH— group, —CH═C (Me) — group. , —CH═C (CN) — group, —C≡C— group, —CH═N— group, —CH═N (→ O) — group, —CH═CH—CO— group, —N═N— A group, —N═N (→ O) — group, —COO— group, —CONH— group or —CO— group, n is a number from 1 to 3, and m is a number from 0 to 4.
Figure 0005314911

上記二官能フェノール性化合物としては、メソゲン基を持つフェノール性化合物が好ましく挙げられる。また、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、1,5−ナフタレンジオール、2,7−ナフタレンジオール及び2,6−ナフタレンジオールからなる群れより選ばれる少なくとも1種の二官能フェノール性化合物が好ましく挙げられる。   Preferred examples of the bifunctional phenolic compound include phenolic compounds having a mesogenic group. Also, hydroquinone, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenyl ketone, 1,4-bis (4-hydroxyphenoxy) benzene, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, Preferable examples include at least one bifunctional phenolic compound selected from the group consisting of 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide, 1,5-naphthalenediol, 2,7-naphthalenediol, and 2,6-naphthalenediol.

本発明のエポキシ樹脂組成物は無機充填材を含むことができ、この場合エポキシ樹脂組成物中に無機充填材を80〜96wt%含有することが好ましい。また、無機充填材としては、球状のアルミナが好ましく挙げられ、この使用量は無機充填材の50wt%以上であることがよい。   The epoxy resin composition of the present invention can contain an inorganic filler. In this case, the epoxy resin composition preferably contains 80 to 96 wt% of the inorganic filler. As the inorganic filler, spherical alumina is preferably exemplified, and the amount used is preferably 50 wt% or more of the inorganic filler.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、電子材料用又は封止材用のエポキシ樹脂組成物として適する。   The epoxy resin composition of the present invention is suitable as an epoxy resin composition for electronic materials or sealing materials.

また、本発明は、上記のエポキシ樹脂組成物を、繊維状基材に含浸してなることを特徴とする複合材である。   Moreover, this invention is a composite material formed by impregnating a fibrous base material with said epoxy resin composition.

更に、本発明は、上記のエポキシ樹脂組成物を反応させて成形硬化して得られることを特徴とする硬化成形物である。   Furthermore, the present invention is a cured molded product obtained by reacting the above epoxy resin composition and molding and curing it.

上記硬化成形物は、熱伝導率が4W/m・K以上であること、走査示差熱分析における融点のピークが120℃から280℃の範囲にあること、または走査示差熱分析における樹脂成分換算の吸熱量が10J/g以上であることのいずれか1以上を満足することが好ましい。   The cured molded product has a thermal conductivity of 4 W / m · K or more, a melting point peak in the scanning differential thermal analysis is in the range of 120 ° C. to 280 ° C., or a resin component conversion in the scanning differential thermal analysis. It is preferable to satisfy at least one of the endothermic amounts of 10 J / g or more.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形性、信頼性に優れ、かつ高熱伝導性、低吸水性、低熱膨張性、高耐熱性に優れた成形物を与え、半導体封止、積層板、放熱基板等の電気・電子材料用絶縁材料として好適に応用され、優れた高放熱性および寸法安定性が発揮される。このような特異的な効果が生ずる理由は、樹脂層の配向性が良くなり結晶性が向上するためと推察される。   The epoxy resin composition of the present invention is excellent in moldability and reliability, and gives a molded product excellent in high thermal conductivity, low water absorption, low thermal expansion, and high heat resistance. It is suitably applied as an insulating material for electrical and electronic materials such as, and exhibits excellent high heat dissipation and dimensional stability. The reason why such a specific effect occurs is presumed that the orientation of the resin layer is improved and the crystallinity is improved.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明のエポキシ樹脂組成物に用いるエポキシ樹脂は、分子中にメソゲン基を1つ以上持つエポキシ樹脂を50wt%以上含む。   The epoxy resin used in the epoxy resin composition of the present invention contains 50 wt% or more of an epoxy resin having one or more mesogenic groups in the molecule.

ここで、メソゲン基とは、液晶性を発現するために必要な剛直構造を有する二価の有機基であり、液晶物質にその例を見ることができる。液晶物質としては、例えば、Liquid Crystals in Tabellen II, D. Demes etal Eds., VEB Deutscher Verlag fur grundstoffindustrie, Leipzig(1984)を参考とすることができる。また、メソゲン基を持つエポキシ樹脂は、上記特許文献3〜5等により公知である。   Here, the mesogenic group is a divalent organic group having a rigid structure necessary for exhibiting liquid crystallinity, and examples thereof can be found in liquid crystal substances. Examples of liquid crystal substances include Liquid Crystals in Tablen II, D.C. Demes et al Eds. , VEB Deutscher Verlag fur grundstoffindustrie, Leipzig (1984). Moreover, the epoxy resin which has a mesogenic group is well-known by the said patent documents 3-5.

好ましいメソゲン基を持つエポキシ樹脂としては、上記式(1)で表されるビスフェニレンユニットを持つエポキシ樹脂を挙げることができる。   As an epoxy resin having a preferred mesogenic group, an epoxy resin having a bisphenylene unit represented by the above formula (1) can be exemplified.

上記式(1)において、Yは、F、Cl、Br等のハロゲン原子、炭素数1〜8の炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基を示すが、一分子中にYが2つ以上ある場合、それらが同一であっても良いし、異なっていても良い。それらの置換位置としては、一分子中のそれぞれのベンゼン環において、同じ位置でも良いし、異なった位置に置換していてもよく、式(1)のメソゲン基は、必ずしも対称性のある構造である必要はない。また、Xは単結合、−CH=CH−基、−CH=C(Me)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=N(→O)−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−N=N(→O)−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を示す。ここで、一分子中に2つ以上のXを有し、かつXが非対称性の基である場合、その置換位置は全てが同じ向きでも良いし異なっていても良い。また、nは1〜3の数であり、mは0〜4の数である。   In the above formula (1), Y represents a halogen atom such as F, Cl, or Br, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and two Y atoms per molecule. When there are the above, they may be the same or different. These substitution positions may be the same or different at each benzene ring in one molecule, and the mesogenic group of the formula (1) is not necessarily a symmetrical structure. There is no need. X is a single bond, —CH═CH— group, —CH═C (Me) — group, —CH═C (CN) — group, —C≡C— group, —CH═N— group, —CH ═N (→ O) — group, —CH═CH—CO— group, —N═N— group, —N═N (→ O) — group, —COO— group, —CONH— group or —CO— group. Indicates. Here, when two or more Xs are contained in one molecule and X is an asymmetric group, all of the substitution positions may be the same or different. N is a number from 1 to 3, and m is a number from 0 to 4.

また、好ましいメソゲン基を持つエポキシ樹脂として、上記式(2)で表されるナフチレンユニットを持つエポキシ樹脂を挙げることができる。好ましいナフチレンユニットは、1,4−ナフチレン基、1,5−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,7−ナフチレン基である。   Moreover, an epoxy resin having a naphthylene unit represented by the above formula (2) can be given as a preferable epoxy resin having a mesogenic group. Preferred naphthylene units are 1,4-naphthylene group, 1,5-naphthylene group, 2,6-naphthylene group and 2,7-naphthylene group.

本発明に用いるメソゲン基を持つエポキシ樹脂において、エポキシ基は、上記メソゲンユニットに直接、オキシラン基、グリシジル基、あるいはグリシジルエーテル基が結合したものでも良いし、柔軟性のあるスペーサー基としての炭素数2〜30程度のアルカン鎖あるいはオキシアルカン鎖を介して、オキシラン基、グリシジル基、あるいはグリシジルエーテル基が結合したものであってもよい。   In the epoxy resin having a mesogen group used in the present invention, the epoxy group may be one in which an oxirane group, a glycidyl group, or a glycidyl ether group is directly bonded to the mesogen unit, or a carbon number as a flexible spacer group. An oxirane group, a glycidyl group, or a glycidyl ether group may be bonded through about 2 to 30 alkane chains or oxyalkane chains.

中でも、好ましいメソゲン基を持つエポキシ樹脂は、下記式(3)において、Xが単結合、−CH=CH−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基で、Yが水素原子またはメチル基であり、pが0から6の数であるエポキシ樹脂、または下記式(4)において、Xが単結合、−CH=CH−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基で、Yが水素原子またはメチル基であり、qが1から18の数であるエポキシ樹脂である。   Among them, an epoxy resin having a preferred mesogenic group is represented by the following formula (3), wherein X is a single bond, —CH═CH— group, —COO— group, —CONH— group or —CO— group, and Y is a hydrogen atom. Or an epoxy resin which is a methyl group and p is a number from 0 to 6, or in the following formula (4), X is a single bond, —CH═CH— group, —COO— group, —CONH— group or —CO -An epoxy resin in which Y is a hydrogen atom or a methyl group and q is a number from 1 to 18.

Figure 0005314911
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メソゲン基を持つエポキシ樹脂の製法は、特に限定されるものではないが、上記のメソゲン基を持つジヒドロキシ体とエピクロルヒドリンを反応させることにより製造することができる。この反応は、通常のエポキシ化反応と同様に行うことができる。   Although the manufacturing method of the epoxy resin which has a mesogen group is not specifically limited, It can manufacture by making said dihydroxy body and epichlorohydrin which have said mesogen group react. This reaction can be performed in the same manner as a normal epoxidation reaction.

例えば、メソゲン基を持つジヒドロキシ体を過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下に、50〜150℃、好ましくは、60〜100℃の範囲で1〜10時間反応させる方法が挙げられる。この際の、アルカリ金属水酸化物の使用量は、ジヒドロキシ体中の水酸基1モルに対して、0.8〜1.2モル、好ましくは、0.9〜1.0モルの範囲である。エピクロルヒドリンは、ジヒドロキシ体中の水酸基に対して過剰量が用いられ、通常は、ジヒドロキシ体中の水酸基1モルに対して、1.5から15モルである。反応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留去することにより目的のエポキシ樹脂を得ることができる。   For example, a dihydroxy compound having a mesogenic group is dissolved in excess epichlorohydrin and then in the presence of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, preferably in the range of 50 to 150 ° C., preferably 60 to 100 ° C. And reacting for 1 to 10 hours. In this case, the amount of the alkali metal hydroxide used is in the range of 0.8 to 1.2 mol, preferably 0.9 to 1.0 mol, relative to 1 mol of the hydroxyl group in the dihydroxy body. Epichlorohydrin is used in an excess amount with respect to the hydroxyl group in the dihydroxy body, and is usually 1.5 to 15 moles relative to 1 mole of the hydroxyl group in the dihydroxy body. After completion of the reaction, excess epichlorohydrin is distilled off, the residue is dissolved in a solvent such as toluene, methyl isobutyl ketone, filtered, washed with water to remove inorganic salts, and then the target epoxy is removed by distilling off the solvent. A resin can be obtained.

本発明のエポキシ樹脂組成物に用いるエポキシ樹脂は、メソゲン基を持つジヒドロキシ体とメソゲン基を持たない他のフェノール性化合物と混合させたものを用いて合成することもできる。この場合のメソゲン基を持つジヒドロキシ体の混合比率は50wt%以上である。また、他のフェノール性化合物には特に制約はなく、一分子中に水酸基を2個以上有するものの中から選択される。   The epoxy resin used for the epoxy resin composition of the present invention can also be synthesized using a mixture of a dihydroxy compound having a mesogenic group and another phenolic compound having no mesogenic group. In this case, the mixing ratio of the dihydroxy compound having a mesogenic group is 50 wt% or more. Other phenolic compounds are not particularly limited and are selected from those having two or more hydroxyl groups in one molecule.

本発明のエポキシ樹脂組成物に用いるメソゲン基を持つエポキシ樹脂のエポキシ当量は、通常150から600の範囲であるが、無機フィラーの高充填率化および流動性向上の観点から低粘度性のものが好ましく、エポキシ当量が160から400の範囲のものが好ましい。   The epoxy equivalent of the epoxy resin having a mesogenic group used in the epoxy resin composition of the present invention is usually in the range of 150 to 600, but it has a low viscosity from the viewpoint of increasing the filling rate of inorganic filler and improving fluidity. The epoxy equivalent is preferably in the range of 160 to 400.

このメソゲン基を持つエポキシ樹脂は、通常、常温で結晶性を有するものである。好ましい融点の範囲は50℃〜250℃であり、より好ましくは、60℃〜150℃の範囲である。これより低いとブロッキング等が起こりやすくなり固体としての取扱い性に劣り、これより高いと硬化剤等との相溶性、溶剤への溶解性等が低下する。   This epoxy resin having a mesogenic group usually has crystallinity at room temperature. The range of preferable melting | fusing point is 50 to 250 degreeC, More preferably, it is the range of 60 to 150 degreeC. If it is lower than this, blocking and the like are likely to occur, resulting in poor handling as a solid, and if it is higher than this, compatibility with a curing agent or the like, solubility in a solvent, and the like are reduced.

このメソゲン基を持つエポキシ樹脂の純度、特に加水分解性塩素量は、適用する電子部品の信頼性向上の観点より少ない方がよい。特に限定するものではないが、好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは500ppm以下である。なお、本発明でいう加水分解性塩素とは、以下の方法により測定された値をいう。すなわち、試料0.5gをジオキサン30mlに溶解後、1N−KOH、10mlを加え30分間煮沸還流した後、室温まで冷却し、さらに80%アセトン水100mlを加え、0.002N−AgNO3水溶液で電位差滴定を行い得られる値である。 The purity of the epoxy resin having a mesogenic group, in particular the amount of hydrolyzable chlorine, is preferably smaller than the viewpoint of improving the reliability of the applied electronic component. Although it does not specifically limit, Preferably it is 1000 ppm or less, More preferably, it is 500 ppm or less. In addition, the hydrolyzable chlorine as used in the field of this invention means the value measured by the following method. That is, the potential difference the sample 0.5g were dissolved in dioxane 30 ml, 1N-KOH, after the added boiled under reflux for 30 minutes 10 ml, cooled to room temperature, 80% aqueous acetone 100ml was added, with 0.002 N-AgNO 3 aqueous solution This is a value obtained by titration.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、必須成分として使用されるメソゲン基を持つエポキシ樹脂以外に、エポキシ樹脂成分として分子中にエポキシ基を2個以上有する他のエポキシ樹脂を併用してもよい。例を挙げれば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、フルオレンビスフェノール、2,2’−ビフェノール、レゾルシン、カテコール、t‐ブチルカテコール、t‐ブチルハイドロキノン、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化フェノールノボラック等の2価のフェノール類、あるいは、フェノールノボラック、ビスフェノールAノボラック、o‐クレゾールノボラック、m‐クレゾールノボラック、p‐クレゾールノボラック、キシレノールノボラック、ポリ‐p‐ヒドロキシスチレン、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フルオログリシノール、ピロガロール、t‐ブチルピロガロール、アリル化ピロガロール、ポリアリル化ピロガロール、1,2,4‐ベンゼントリオール、2,3,4‐トリヒドロキシベンゾフェノン、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等の3価以上のフェノール類、または、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類から誘導されるグリシジルエーテル化物等がある。これらのエポキシ樹脂は、1種または2種以上を用いることができる。また、メソゲン基を持つエポキシ樹脂についても、1種または2種以上を用いることができる。   In addition to the epoxy resin having a mesogenic group used as an essential component, the epoxy resin composition of the present invention may be used in combination with another epoxy resin having two or more epoxy groups in the molecule as an epoxy resin component. Examples include bisphenol A, bisphenol F, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide, Divalent phenols such as fluorene bisphenol, 2,2'-biphenol, resorcin, catechol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, allylated bisphenol A, allylated bisphenol F, allylated phenol novolak, or phenol novolak Bisphenol A novolak, o-cresol novolak, m-cresol novolak, p-cresol novolak, xylenol novolak, poly-p-hydroxystyrene, tris- (4-hydroxyphenyl) meta 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, fluoroglycinol, pyrogallol, t-butyl pyrogallol, allylated pyrogallol, polyallylated pyrogallol, 1,2,4-benzenetriol, 2,3, There are glycidyl ethers derived from 4-trihydroxybenzophenone, phenol aralkyl resins, naphthol aralkyl resins, trivalent or higher phenols such as dicyclopentadiene resins, or halogenated bisphenols such as tetrabromobisphenol A. . These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more. Moreover, 1 type, or 2 or more types can be used also about the epoxy resin which has a mesogenic group.

本発明のエポキシ樹脂組成物に用いるメソゲン基を持つエポキシ樹脂の配合割合は、全エポキシ樹脂の50wt%以上であり、好ましくは70wt%以上、より好ましくは90wt%以上である。さらには、二官能性エポキシ樹脂の合計量が90wt%以上、好ましくは95wt%以上であることが望ましい。これより少ないと硬化物とした際の熱伝導率等の物性向上効果が小さい。これは、メソゲン基を持つエポキシ樹脂の含有率が高く、かつ二官能性エポキシ樹脂の含有率が高いものほど、成形物としての結晶化度が高くなるためである。   The blending ratio of the epoxy resin having a mesogenic group used in the epoxy resin composition of the present invention is 50 wt% or more of the total epoxy resin, preferably 70 wt% or more, more preferably 90 wt% or more. Furthermore, it is desirable that the total amount of the bifunctional epoxy resin is 90 wt% or more, preferably 95 wt% or more. If it is less than this, the effect of improving physical properties such as thermal conductivity when cured is small. This is because the higher the content of the epoxy resin having a mesogenic group and the higher the content of the bifunctional epoxy resin, the higher the crystallinity as a molded product.

メソゲン基を持つエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂としては、下記一般式(5)で表されるビスフェノール系エポキシ樹脂が好ましい。

Figure 0005314911
(但し、Zはメチレン基、酸素原子または硫黄原子、rは0〜1の数を示す。) As an epoxy resin other than an epoxy resin having a mesogenic group, a bisphenol-based epoxy resin represented by the following general formula (5) is preferable.
Figure 0005314911
(However, Z represents a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom, and r represents a number of 0 to 1.)

これらのエポキシ樹脂は、例えば、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィドを原料として、通常のエポキシ化反応を行うことで合成することができる。これらのエポキシ樹脂は、原料段階でメソゲン基を持つジヒドロキシ化合物と混合させたものを用いて合成してもよい。   These epoxy resins can be synthesized by performing a normal epoxidation reaction using, for example, hydroquinone, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, and 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide as raw materials. Can do. You may synthesize | combine these epoxy resins using what was mixed with the dihydroxy compound which has a mesogen group in a raw material stage.

硬化剤として用いる二官能フェノール性化合物は、一分子中に2個のフェノール性水酸基を有するものである。特に限定されるものではないが、例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’−ジヒドロキシビフェニル、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、ヒドロキノン、レゾルシン、t‐ブチルハイドロキノン、1,2‐ジヒドロキシナフタレン、1,3‐ジヒドロキシナフタレン、1,4‐ジヒドロキシナフタレン、1,5‐ジヒドロキシナフタレン、1,6‐ジヒドロキシナフタレン、1,7‐ジヒドロキシナフタレン、1,8‐ジヒドロキシナフタレン、2,3‐ジヒドロキシナフタレン、2,6‐ジヒドロキシナフタレン、2,7‐ジヒドロキシナフタレン等を挙げることができる。これらは2種類以上を使用しても良い。なお、本発明でいう二官能フェノール性化合物は、フェノール樹脂以外であることがよい。   The bifunctional phenolic compound used as a curing agent has two phenolic hydroxyl groups in one molecule. Although not particularly limited, for example, bisphenol A, bisphenol F, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-bis (4-hydroxyphenoxy) benzene, 1,3-bis (4-hydroxyphenoxy) benzene, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl ketone, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2'-dihydroxybiphenyl 10- (2,5-dihydroxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, hydroquinone, resorcin, t-butylhydroquinone, 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3- Dihydroxynaphtha 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene 2,7-dihydroxynaphthalene and the like. Two or more of these may be used. The bifunctional phenolic compound referred to in the present invention is preferably other than a phenol resin.

硬化剤として用いる二官能フェノール性化合物としては、メソゲン基を有するものが好ましく用いられ、上記式(1)のビスフェニレンユニットを持つもの、または上記式(2)のナフチレンユニットを持つものを挙げることができる。具体的には、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、1,5−ナフタレンジオール、2,6−ナフタレンジオール、2,7−ナフタレンジオールを例示することができる。また、メソゲン基を持たないもので、好ましい二官能フェノール性化合物としては、ヒドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィドを挙げることができる。   As the bifunctional phenolic compound used as the curing agent, those having a mesogenic group are preferably used, and those having a bisphenylene unit of the above formula (1) or those having a naphthylene unit of the above formula (2) are exemplified. be able to. Specifically, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenyl ketone, 1,5-naphthalenediol, 2,6-naphthalenediol, and 2,7-naphthalenediol can be exemplified. In addition, those having no mesogenic group and preferred bifunctional phenolic compounds include hydroquinone, resorcin, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-bis (4-hydroxyphenoxy) Mention may be made of benzene and 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide.

硬化剤として用いる二官能フェノール性化合物の使用量は全硬化剤の75wt%以上、好ましくは80wt%以上、より好ましくは90wt%以上、さらに好ましくは95wt%以上である。これより少ないと硬化物とした際の熱伝導率等の物性向上効果が小さい。これは、二官能フェノール性化合物の含有率が高いものほど、成形物としての結晶化度が高くなるためである。   The amount of the bifunctional phenolic compound used as the curing agent is 75 wt% or more of the total curing agent, preferably 80 wt% or more, more preferably 90 wt% or more, and even more preferably 95 wt% or more. If it is less than this, the effect of improving physical properties such as thermal conductivity when cured is small. This is because the higher the content of the bifunctional phenolic compound, the higher the crystallinity as a molded product.

本発明のエポキシ樹脂組成物にて用いる硬化剤としては、上記の二官能フェノール性化合物以外に、硬化剤として一般的に知られている他の硬化剤を併用して用いることができる。例を挙げれば、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等が挙げられる。これら他の硬化剤の配合量は、配合する硬化剤の種類や得られる熱伝導性エポキシ樹脂成形体の物性を考慮して適宜設定すればよい。しかし、全硬化剤の25wt%を超えない。   As a hardening | curing agent used with the epoxy resin composition of this invention, the other hardening agent generally known as a hardening | curing agent other than said bifunctional phenolic compound can be used in combination. Examples include amine curing agents, acid anhydride curing agents, phenolic curing agents, polymercaptan curing agents, polyaminoamide curing agents, isocyanate curing agents, block isocyanate curing agents, and the like. What is necessary is just to set the compounding quantity of these other hardening | curing agents suitably considering the kind of hardening | curing agent to mix | blend and the physical property of the heat conductive epoxy resin molded object obtained. However, it does not exceed 25 wt% of the total curing agent.

アミン系硬化剤の具体例としては、脂肪族アミン類、ポリエーテルポリアミン類、脂環式アミン類、芳香族アミン類等が挙げられる。脂肪族アミン類としては、エチレンジアミン、1,3‐ジアミノプロパン、1,4‐ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、2,5‐ジメチルヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、N‐ヒドロキシエチルエチレンジアミン、テトラ(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン等が挙げられる。ポリエーテルポリアミン類としては、トリエチレングリコールジアミン、テトラエチレングリコールジアミン、ジエチレングリコールビス(プロピルアミン)、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン類等が挙げられる。脂環式アミン類としては、イソホロンジアミン、メタセンジアミン、N‐アミノエチルピペラジン、ビス(4‐アミノ‐3‐メチルジシクロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、3,9‐ビス(3‐アミノプロピル)2,4,8,10‐テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、ノルボルネンジアミン等が挙げられる。芳香族アミン類としては、テトラクロロ‐p‐キシレンジアミン、m‐キシレンジアミン、p‐キシレンジアミン、m‐フェニレンジアミン、o‐フェニレンジアミン、p‐フェニレンジアミン、2,4‐ジアミノアニゾール、2,4‐トルエンジアミン、2,4‐ジアミノジフェニルメタン、4,4’‐ジアミノジフェニルメタン、4,4’‐ジアミノ‐1,2‐ジフェニルエタン、2,4‐ジアミノジフェニルスルホン、4,4’‐ジアミノジフェニルスルホン、m‐アミノフェノール、m‐アミノベンジルアミン、ベンジルジメチルアミン、2‐ジメチルアミノメチル)フェノール、トリエタノールアミン、メチルベンジルアミン、α‐(m‐アミノフェニル)エチルアミン、α‐(p‐アミノフェニル)エチルアミン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、α,α’‐ビス(4‐アミノフェニル)‐p‐ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。   Specific examples of the amine curing agent include aliphatic amines, polyether polyamines, alicyclic amines, aromatic amines and the like. Aliphatic amines include ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminopropane, hexamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, diethylenetriamine, iminobispropylamine, bis ( Hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, N-hydroxyethylethylenediamine, tetra (hydroxyethyl) ethylenediamine and the like. Examples of polyether polyamines include triethylene glycol diamine, tetraethylene glycol diamine, diethylene glycol bis (propylamine), polyoxypropylene diamine, and polyoxypropylene triamines. Cycloaliphatic amines include isophorone diamine, metacene diamine, N-aminoethylpiperazine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, 3,9-bis (3-amino). Propyl) 2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, norbornenediamine and the like. Aromatic amines include tetrachloro-p-xylenediamine, m-xylenediamine, p-xylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminoanisole, 2, 4-toluenediamine, 2,4-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 2,4-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone , M-aminophenol, m-aminobenzylamine, benzyldimethylamine, 2-dimethylaminomethyl) phenol, triethanolamine, methylbenzylamine, α- (m-aminophenyl) ethylamine, α- (p-aminophenyl) Ethylamine, diaminodiethyl And rudimethyldiphenylmethane, α, α'-bis (4-aminophenyl) -p-diisopropylbenzene, and the like.

酸無水物系硬化剤の具体例としては、ドデセニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物、ポリ(フェニルヘキサデカン二酸)無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、無水ヘット酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、5‐(2,5‐ジオキソテトラヒドロ‐3‐フラニル)‐3‐メチル‐3‐シクロヘキサン‐1,2‐ジカルボン酸無水物、3,4‐ジカルボキシ‐1,2,3,4‐テトラヒドロ‐1‐ナフタレンコハク酸二無水物、1‐メチル‐ジカルボキシ‐1,2,3,4‐テトラヒドロ‐1‐ナフタレンコハク酸二無水物等が挙げられる。   Specific examples of acid anhydride curing agents include dodecenyl succinic anhydride, polyadipic acid anhydride, polyazeline acid anhydride, polysebacic acid anhydride, poly (ethyloctadecanedioic acid) anhydride, poly (phenylhexadecanedioic acid) Anhydride, Methyltetrahydrophthalic anhydride, Methylhexahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride, Methylhymic anhydride, Tetrahydrophthalic anhydride, Trialkyltetrahydrophthalic anhydride, Methylcyclohexene dicarboxylic anhydride, Methylcyclohexene tetracarboxylic Acid anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bistrimellitate, het anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride 5- (2,5 -Geo Sotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride Examples thereof include 1-methyl-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride.

本発明のエポキシ樹脂組成物では、エポキシ樹脂と硬化剤の配合比率は、エポキシ基と硬化剤中の官能基が当量比で0.8〜1.5の範囲であることが好ましい。この範囲外では硬化後も未反応のエポキシ基、または硬化剤中の官能基が残留し、電子部品用絶縁材料に関しての信頼性が低下する。   In the epoxy resin composition of the present invention, the mixing ratio of the epoxy resin and the curing agent is preferably in the range of 0.8 to 1.5 in terms of an equivalent ratio of the epoxy group and the functional group in the curing agent. Outside this range, unreacted epoxy groups or functional groups in the curing agent remain after curing, and the reliability of the insulating material for electronic parts is lowered.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、無機充填材が配合されることが好ましい。この場合の無機充填材の添加量は、通常、エポキシ樹脂組成物に対して50〜98wt%であるが、好ましくは80〜96wt%、さらに好ましくは86〜96wt%である。これより少ないと高熱伝導性、低熱膨張性、高耐熱性等の効果が十分に発揮されない。これらの効果は、無機充填材の添加量が多いほど向上するが、その体積分率に応じて向上するものではなく、特定の添加量以上となった時点から飛躍的に向上する。これらの物性は、高分子状態での高次構造が制御された効果によるものであり、この高次構造が主に無機充填材表面で達成されることから、特定量の無機充填材を必要とするものであると考えられる。一方、無機充填材の添加量がこれより多いと粘度が高くなり、成形性が悪化する。   The epoxy resin composition of the present invention preferably contains an inorganic filler. In this case, the amount of the inorganic filler added is usually 50 to 98 wt% with respect to the epoxy resin composition, preferably 80 to 96 wt%, and more preferably 86 to 96 wt%. If it is less than this, effects such as high thermal conductivity, low thermal expansion, and high heat resistance will not be sufficiently exhibited. These effects are improved as the added amount of the inorganic filler is increased, but are not improved in accordance with the volume fraction, and are drastically improved from the point when the added amount exceeds the specific amount. These physical properties are due to the effect of controlling the higher order structure in the polymer state, and since this higher order structure is achieved mainly on the surface of the inorganic filler, a specific amount of inorganic filler is required. It is thought to be. On the other hand, when the added amount of the inorganic filler is larger than this, the viscosity is increased and the moldability is deteriorated.

無機充填材は球状のものが好ましく、断面が楕円上であるものも含めて球状であれば特に限定されるものではないが、流動性改善の観点からは、極力真球状に近いものであることが特に好ましい。これにより、面心立方構造や六方稠密構造等の最密充填構造をとり易く、充分な充填量を得ることができる。球形でない場合、充填量が増えると充填材同士の摩擦が増え、上記の上限に達する前に流動性が極端に低下して粘度が高くなり、成形性が悪化する。   The inorganic filler is preferably spherical and is not particularly limited as long as it has a spherical shape including those having a cross section on an ellipse, but from the viewpoint of improving fluidity, it should be as close to a true sphere as possible. Is particularly preferred. Thereby, it is easy to take a close-packed structure such as a face-centered cubic structure or a hexagonal close-packed structure, and a sufficient filling amount can be obtained. When the amount is not spherical, the friction between the fillers increases as the filling amount increases, and before reaching the above upper limit, the fluidity is extremely lowered to increase the viscosity and the moldability is deteriorated.

熱伝導率向上の観点からは、無機充填材の50wt%以上、好ましくは80wt%以上を、熱伝導率が5W/m・K以上のものとすることがよい。かかる無機充填材としては、アルミナ、窒化アルミニウム、結晶シリカ等が好適である。これらの中でも、球状アルミナが優れる。その他、必要に応じて形状に関係なく無定形無機充填材、例えば溶融シリカ、結晶シリカなどを併用しても良い。   From the viewpoint of improving thermal conductivity, it is preferable that 50 wt% or more, preferably 80 wt% or more of the inorganic filler has a thermal conductivity of 5 W / m · K or more. As such an inorganic filler, alumina, aluminum nitride, crystalline silica and the like are suitable. Among these, spherical alumina is excellent. In addition, an amorphous inorganic filler such as fused silica or crystalline silica may be used in combination, if necessary, regardless of the shape.

また、無機充填材の平均粒径は30μm以下であることが好ましい。平均粒径がこれより大きいとエポキシ樹脂組成物の流動性が損なわれ、また強度も低下する。   Moreover, it is preferable that the average particle diameter of an inorganic filler is 30 micrometers or less. If the average particle size is larger than this, the fluidity of the epoxy resin composition is impaired, and the strength is also lowered.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、従来より公知の硬化促進剤を用いることができる。例を挙げれば、アミン類、イミダゾール類、有機ホスフィン類、ルイス酸等があり、具体的には、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの三級アミン、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−へプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフイン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレートなどのテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルポレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルポレートなどのテトラフェニルボロン塩などがある。添加量としては、通常、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.2〜10重量部の範囲である。これらは単独で用いても良く、併用しても良い。   A conventionally well-known hardening accelerator can be used for the epoxy resin composition of this invention. Examples include amines, imidazoles, organic phosphines, Lewis acids, etc., specifically 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, Tertiary amines such as ethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol, imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, Organic phosphines such as tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / ethyltriphenyl Rate, tetra-substituted phosphonium tetra-substituted borate such as tetrabutylphosphonium-tetrabutyl borate, 2-ethyl-4-methylimidazole · tetraphenyl port rate, and the like tetraphenyl boron salts such as N- methylmorpholine-tetraphenyl port rate. As addition amount, it is the range of 0.2-10 weight part normally with respect to 100 weight part of epoxy resins. These may be used alone or in combination.

上記硬化促進剤の添加量は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計に対して、0.1〜10.0wt%が好ましい。0.1wt%未満ではゲル化時間が遅くなって加熱反応時の剛性低下による作業性の低下をもたらし、逆に10.0wt%を超えると成形途中で反応が進んでしまい、未充填が発生し易くなる。   As for the addition amount of the said hardening accelerator, 0.1-10.0 wt% is preferable with respect to the sum total of an epoxy resin and a hardening | curing agent. If it is less than 0.1 wt%, the gelation time will be delayed, resulting in a decrease in workability due to a decrease in rigidity during the heating reaction. Conversely, if it exceeds 10.0 wt%, the reaction will progress during the molding and unfilling will occur. It becomes easy.

本発明のエポキシ樹脂組成物においては、上記成分の他に、離型剤、カップリング剤、熱可塑性のオリゴマー類、その他の一般的にエポキシ樹脂組成物に使用可能なものを適宜配合して用いることができる。例えば、リン系難燃剤、ブロム化合物や三酸化アンチモン等の難燃剤、及びカーボンブラックや有機染料等の着色剤等を使用することができる。   In the epoxy resin composition of the present invention, in addition to the above components, a mold release agent, a coupling agent, a thermoplastic oligomer, and other components that can be generally used for an epoxy resin composition are appropriately blended and used. be able to. For example, phosphorus-based flame retardants, flame retardants such as bromine compounds and antimony trioxide, and colorants such as carbon black and organic dyes can be used.

離型剤としては、ワックスが使用できる。ワックスとしては、例えばステアリン酸、モンタン酸、モンタン酸エステル、リン酸エステル等が使用可能である。   Wax can be used as the release agent. As the wax, for example, stearic acid, montanic acid, montanic acid ester, phosphoric acid ester and the like can be used.

カップリング剤としては、例えばエポキシシランが使用可能である。カップリング剤の添加量は、エポキシ樹脂組成物に対して、0.1〜2.0wt%が好ましい。0.1wt%未満では樹脂と基材のなじみが悪く成形性が悪くなり、逆に2.0wt%を超えると連続成形性での成形品汚れが生じる。カップリング剤は無機充填材と樹脂成分の接着力を向上させるために用いられる。   As the coupling agent, for example, epoxy silane can be used. The addition amount of the coupling agent is preferably 0.1 to 2.0 wt% with respect to the epoxy resin composition. If it is less than 0.1 wt%, the resin and the base material will not be well-matched, and the moldability will be poor. Conversely, if it exceeds 2.0 wt%, the molded product will become dirty with continuous moldability. The coupling agent is used to improve the adhesion between the inorganic filler and the resin component.

熱可塑性のオリゴマー類としては、C5系およびC9系の石油樹脂、スチレン樹脂、インデン樹脂、インデン・スチレン共重合樹脂、インデン・スチレン・フェノール共重合樹脂、インデン・クマロン共重合樹脂、インデン・ベンゾチオフェン共重合樹脂等が例示さえる。添加量としては、通常、エポキシ樹脂100重量部に対して、2〜30重量部の範囲である。熱可塑性のオリゴマー類は、エポキシ樹脂組成物の成形時の流動性改良およびリードフレーム等の基材との密着性向上のために用いられる。   Thermoplastic oligomers include C5 and C9 petroleum resins, styrene resins, indene resins, indene / styrene copolymer resins, indene / styrene / phenol copolymer resins, indene / coumarone copolymer resins, indene / benzothiophene. Examples thereof include copolymer resins. As addition amount, it is the range of 2-30 weight part normally with respect to 100 weight part of epoxy resins. Thermoplastic oligomers are used to improve fluidity during molding of the epoxy resin composition and to improve adhesion to a substrate such as a lead frame.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と硬化剤を必須成分として含み、無機充填材等の成分を含む配合成分(カップリング剤を除く)をミキサー等によって均一に混合した後、カップリング剤を添加し、加熱ロール、ニーダー等によって混練して製造することができる。これらの成分の配合順序にはカップリング剤を除き特に制限はない。更に、混練後に溶融混練物の粉砕を行い、パウダー化することやタブレット化することも可能である。   The epoxy resin composition of the present invention comprises an epoxy resin and a curing agent as essential components, and a blending component (excluding a coupling agent) containing components such as an inorganic filler is uniformly mixed by a mixer or the like, and then a coupling agent. And knead | mixing with a heating roll, a kneader, etc. can manufacture. There is no restriction | limiting in particular in the compounding order of these components except a coupling agent. Further, after kneading, the melt-kneaded material can be pulverized to be powdered or tableted.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、特に電子部品封止用および放熱基板用として優れるので、電子材料用のエポキシ樹脂組成物として適する。   The epoxy resin composition of the present invention is particularly suitable as an epoxy resin composition for electronic materials because it is excellent for electronic component sealing and heat dissipation substrates.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、ガラス繊維等の繊維状基材と複合させて複合材とすることができる。例えば、エポキシ樹脂および硬化剤を主成分としたエポキシ樹脂組成物を有機溶剤に溶解させたものを、シート状繊維基材に含浸し加熱乾燥して、エポキシ樹脂を部分反応させて、プリプレグとすることができる。   The epoxy resin composition of the present invention can be combined with a fibrous base material such as glass fiber to form a composite material. For example, a sheet fiber base material impregnated with an epoxy resin composition mainly composed of an epoxy resin and a curing agent in an organic solvent is impregnated and dried by heating to partially react the epoxy resin to obtain a prepreg. be able to.

本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて硬化成形物を得るためには、例えば、トランスファー成形、プレス成形、注型成形、射出成形、押出成形等の加熱成形方法が適用されるが、量産性の観点からは、トランスファー成形が好ましい。   In order to obtain a cured molded product using the epoxy resin composition of the present invention, for example, a heat molding method such as transfer molding, press molding, cast molding, injection molding, extrusion molding or the like is applied. From the viewpoint, transfer molding is preferable.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂および硬化剤がともに二官能性のもののみから構成された場合においても、加熱反応させた場合、エポキシ樹脂と硬化剤が反応して生成する水酸基の一部がさらにエポキシ樹脂中のエポキシ基と反応するため、通常は三次元硬化物を与えるが、場合により有機溶剤の使用、硬化促進剤種の選択、および反応温度等の加熱反応条件の制御により、実質的に二次元高分子のみで構成された熱可塑性の成形物とすることができる。   Even when the epoxy resin composition of the present invention is composed only of a bifunctional epoxy resin and a curing agent, when the epoxy resin and the curing agent are heated and reacted, the epoxy resin and the curing agent react with each other. Since this part further reacts with the epoxy group in the epoxy resin, it usually gives a three-dimensional cured product, but in some cases, by use of an organic solvent, selection of a curing accelerator type, and control of heating reaction conditions such as reaction temperature, It can be set as the thermoplastic molding substantially comprised only by the two-dimensional polymer.

本発明の硬化成形物は、高耐熱性、低熱膨張性および高熱伝導性の観点から結晶性を有するものであることが好ましい。成形物の結晶性の発現は、走査示差熱分析で結晶の融解に伴う吸熱ピークを融点として観測することにより確認することができる。好ましい融点は120℃から280℃の範囲であり、より好ましくは150℃から250℃の範囲である。また、硬化成形物の好ましい熱伝導率は4W/m・K以上であり、特に好ましく6W/m・K以上である。   The cured molded product of the present invention preferably has crystallinity from the viewpoints of high heat resistance, low thermal expansion and high thermal conductivity. The expression of the crystallinity of the molded product can be confirmed by observing an endothermic peak accompanying melting of the crystal as a melting point by scanning differential thermal analysis. A preferred melting point is in the range of 120 ° C. to 280 ° C., more preferably in the range of 150 ° C. to 250 ° C. Moreover, the preferable thermal conductivity of the cured molded product is 4 W / m · K or more, and particularly preferably 6 W / m · K or more.

ここで結晶性発現の効果を簡単に説明する。一般的に、エポキシ樹脂硬化物においては耐熱性の指標としてガラス転移点が用いられる。これは、通常のエポキシ樹脂硬化物が結晶性を持たないアモルファス状(ガラス状)の成形物でありガラス転移点を境として物性が大きく変化するためである。従って、エポキシ樹脂硬化物の耐熱性を高くするため、すなわちガラス転移点を高くするためには架橋密度を高くする必要があるが、逆に可撓性が低下し脆くなる欠点があった。これに対して、本発明の硬化成形物は、結晶性を発達させる点に特徴があるが、融点まで物性変化が少ないことから融点を耐熱性の指標とすることができる。高分子物質は、融点の方がガラス転移点よりも高い温度にあるため、本発明の硬化成形物は、低い架橋密度により高い可撓性を維持しつつ、高い耐熱性を確保できる。また、結晶性発現は、高い分子間力を意味しており、これにより分子の運動が抑制され、低熱膨張性の達成とともに、高い熱拡散率が発揮され熱伝導率が向上する。   Here, the effect of crystallinity will be briefly described. Generally, in a cured epoxy resin, a glass transition point is used as an index of heat resistance. This is because a normal epoxy resin cured product is an amorphous (glassy) molded product having no crystallinity, and the physical properties greatly change at the glass transition point. Therefore, in order to increase the heat resistance of the cured epoxy resin, that is, to increase the glass transition point, it is necessary to increase the crosslink density. On the other hand, the cured molded product of the present invention is characterized in that crystallinity is developed, but since the change in physical properties is small up to the melting point, the melting point can be used as an index of heat resistance. Since the polymer material has a melting point higher than the glass transition point, the cured molded product of the present invention can ensure high heat resistance while maintaining high flexibility due to low crosslink density. In addition, the expression of crystallinity means a high intermolecular force, which suppresses the movement of molecules, achieves low thermal expansibility, exhibits high thermal diffusivity, and improves thermal conductivity.

従って、本発明の硬化成形物の結晶化度は高いものほどよい。ここで結晶化の程度は走査示差熱分析での結晶の融解に伴う吸熱量から評価することができる。好ましい吸熱量は、充填材を除いた樹脂成分の単位重量あたり10J/g以上である。より好ましくは30J/g以上であり、特に好ましくは50J/g以上である。これより小さいと成形物としての耐熱性、低熱膨張性および熱伝導率の向上効果が小さい。なお、ここでいう吸熱量は、示差走査熱分析計により、約10mgを精秤した試料を用いて、窒素気流下、昇温速度10℃/分の条件で測定して得られる吸熱量を指す。また、結晶化した本発明の硬化成形物は、広角X線回折においても、明確なピークとして観察することができる。この場合、結晶化度は、全体のピーク面積から結晶化していないアモルファス状樹脂のピークを差引いた面積を全体のピーク面積で除することにより求めることができる。このようにして求めた望ましい結晶化度は15%以上、より望ましくは30%以上、特に望ましくは50%以上である。   Accordingly, the higher the degree of crystallinity of the cured molded product of the present invention, the better. Here, the degree of crystallization can be evaluated from the endothermic amount accompanying the melting of the crystal in the scanning differential thermal analysis. A preferable endothermic amount is 10 J / g or more per unit weight of the resin component excluding the filler. More preferably, it is 30 J / g or more, Most preferably, it is 50 J / g or more. When smaller than this, the improvement effect of the heat resistance, low thermal expansibility, and thermal conductivity as a molded product is small. The endothermic amount referred to here refers to the endothermic amount obtained by measuring with a differential scanning calorimeter using a sample accurately weighed about 10 mg in a nitrogen stream under a temperature rising rate of 10 ° C./min. . Further, the crystallized cured molded product of the present invention can be observed as a clear peak even in wide-angle X-ray diffraction. In this case, the crystallinity can be obtained by dividing the area obtained by subtracting the peak of the amorphous resin that is not crystallized from the entire peak area by the entire peak area. The desired crystallinity thus obtained is 15% or more, more preferably 30% or more, and particularly preferably 50% or more.

本発明の硬化成形物は、上記成形方法により加熱反応させることにより得ることができるが、通常、成形温度としては80℃から250℃であるが、成形物の結晶化度を上げるためには、成形物の融点よりも低い温度で反応させることが望ましい。好ましい成形温度は100℃から200℃の範囲であり、より好ましくは130℃から180℃である。また、好ましい成形時間は30秒から1時間であり、より好ましくは1分から30分である。さらに成形後、ポストキュアにより、さらに結晶化度を上げることができる。通常、ポストキュア温度は130℃から250℃であり、時間は1時間から20時間の範囲であるが、示差熱分析における吸熱ピーク温度よりも5℃から40℃低い温度で、1時間から24時間かけてポストキュアを行うことが望ましい。   The cured molded product of the present invention can be obtained by heat reaction by the above molding method. Usually, the molding temperature is 80 ° C. to 250 ° C. In order to increase the crystallinity of the molded product, It is desirable to react at a temperature lower than the melting point of the molded product. A preferable molding temperature is in the range of 100 ° C to 200 ° C, more preferably 130 ° C to 180 ° C. The preferable molding time is 30 seconds to 1 hour, more preferably 1 minute to 30 minutes. Further, after molding, the crystallinity can be further increased by post-cure. Usually, the post-cure temperature is 130 ° C. to 250 ° C., and the time is in the range of 1 hour to 20 hours. However, the temperature is 5 ° C. to 40 ° C. lower than the endothermic peak temperature in the differential thermal analysis. It is desirable to perform post-cure.

以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

参考例1
4,4’−ジヒドロキシビフェニル100.0g、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン50.0gをエピクロルヒドリン720g、ジエチレングリコールジメチルエーテル100gに溶解し、60℃にて、減圧下(約130Torr)、48%水酸化ナトリウム水溶液127gを3時間かけて滴下した。この間、生成する水はエピクロルヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロルヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに1時間反応を継続して脱水後、エピクロルヒドリンを留去し、メチルイソブチルケトン950gを加えた後、水洗を行い、塩を除いた。その後、85℃にて48%水酸化ナトリウムを2.8g添加して1時間攪拌し、温水1000mLで水洗した。その後、分液により水を除去後、メチルイソブチルケトンを減圧留去し、白色結晶状のエポキシ樹脂215gを得た。
Reference example 1
480.0% aqueous sodium hydroxide solution is prepared by dissolving 100.0 g of 4,4′-dihydroxybiphenyl and 50.0 g of 4,4′-dihydroxydiphenylmethane in 720 g of epichlorohydrin and 100 g of diethylene glycol dimethyl ether at 60 ° C. under reduced pressure (about 130 Torr). 127 g was added dropwise over 3 hours. During this time, the generated water was removed from the system by azeotropy with epichlorohydrin, and the distilled epichlorohydrin was returned to the system. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued for 1 hour, followed by dehydration. Then, epichlorohydrin was distilled off, and 950 g of methyl isobutyl ketone was added, followed by washing with water to remove the salt. Thereafter, 2.8 g of 48% sodium hydroxide was added at 85 ° C., stirred for 1 hour, and washed with 1000 mL of warm water. Then, after removing water by liquid separation, methyl isobutyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain 215 g of white crystalline epoxy resin.

このエポキシ樹脂のエポキシ当量は168であり、加水分解性塩素は340ppm、キャピラリー法による融点は145℃から150℃であり、150℃での粘度は6mPa・sであった。GPC測定より求められた4,4’−ジヒドロキシビフェニルより得られるエポキシ樹脂のビフェニレン基を1つ含むものが54%、2つ含むものが5%であった。また、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタンより得られるエポキシ樹脂のジフェニルメタン基を1つ含むものが24%、2つ含むものが6%であった。ここで、加水分解性塩素とは、試料0.5gをジオキサン30mlに溶解後、1N−KOH、10mlを加え30分間煮沸還流した後、室温まで冷却し、さらに80%アセトン水100mlを加えたものを、0.002N−AgNO3水溶液で電位差滴定を行うことにより測定された値である。また融点とは、キャピラリー法により昇温速度2℃/分で得られる値である。粘度はBROOKFIELD製、CAP2000Hで測定した。また、GPC測定は、装置;日本ウォーターズ(株)製、515A型、カラム;TSK−GEL2000×3本およびTSK−GEL4000×1本(いずれも東ソー(株)製)、溶媒;テトラヒドロフラン、流量;1 ml/min、温度;38℃、検出器;RIの条件に従った。 The epoxy equivalent of this epoxy resin was 168, hydrolyzable chlorine was 340 ppm, the melting point by capillary method was 145 ° C. to 150 ° C., and the viscosity at 150 ° C. was 6 mPa · s. Of the epoxy resin obtained from 4,4′-dihydroxybiphenyl obtained by GPC measurement, 54% contained one biphenylene group and 5% contained two. Moreover, the thing containing one diphenylmethane group of the epoxy resin obtained from 4,4'-dihydroxydiphenylmethane was 24%, and the thing containing 2 was 6%. Here, hydrolyzable chlorine is obtained by dissolving 0.5 g of a sample in 30 ml of dioxane, adding 1 N-KOH, 10 ml, boiling and refluxing for 30 minutes, cooling to room temperature, and further adding 100 ml of 80% acetone water. Is a value measured by performing potentiometric titration with a 0.002N-AgNO 3 aqueous solution. The melting point is a value obtained by a capillary method at a heating rate of 2 ° C./min. The viscosity was measured with CAP2000H manufactured by BROOKFIELD. In addition, GPC measurement was carried out using a device: Nippon Waters Co., Ltd., Model 515A, column: TSK-GEL2000 × 3 and TSK-GEL4000 × 1 (both manufactured by Tosoh Corporation), solvent: tetrahydrofuran, flow rate: ml / min, temperature; 38 ° C., detector; RI conditions were followed.

参考例2
3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシ−trans−スチルベン100gをエピクロルヒドリン480g、ジエチレングリコールジメチルエーテル70gに溶解し、60℃にて、減圧下(約130Torr)、48%水酸化ナトリウム水溶液60.8gを3時間かけて滴下した。この間、生成する水はエピクロルヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロルヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに1時間反応を継続して脱水後、エピクロルヒドリンを留去し、メチルイソブチルケトン570gを加えた後、水洗を行い塩を除いた。その後、85℃にて48%水酸化ナトリウムを2.5g添加して1時間攪拌し、温水1000mLで水洗した。その後、分液により水を除去後、メチルイソブチルケトンを減圧留去し、白色結晶状のエポキシ樹脂125gを得た。
Reference example 2
100 g of 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-dihydroxy-trans-stilbene is dissolved in 480 g of epichlorohydrin and 70 g of diethylene glycol dimethyl ether, and 48% water at 60 ° C. under reduced pressure (about 130 Torr). 60.8 g of an aqueous sodium oxide solution was added dropwise over 3 hours. During this time, the generated water was removed from the system by azeotropy with epichlorohydrin, and the distilled epichlorohydrin was returned to the system. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued for 1 hour, followed by dehydration. Then, epichlorohydrin was distilled off, 570 g of methyl isobutyl ketone was added, and then washed with water to remove the salt. Thereafter, 2.5 g of 48% sodium hydroxide was added at 85 ° C., stirred for 1 hour, and washed with 1000 mL of warm water. Thereafter, water was removed by liquid separation, and methyl isobutyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain 125 g of a white crystalline epoxy resin.

このエポキシ樹脂のエポキシ当量は204であり、加水分解性塩素は340ppm、DSC法による融点は145℃であり、150℃での粘度は20mPa・sであった。得られた樹脂のGPC測定より求められた各成分比は、スチルベン基を1つ含むものが86%、2つ含むものが11%であった。   The epoxy equivalent of this epoxy resin was 204, hydrolyzable chlorine was 340 ppm, the melting point by DSC method was 145 ° C., and the viscosity at 150 ° C. was 20 mPa · s. As for each component ratio calculated | required from GPC measurement of the obtained resin, the thing containing 1 stilbene group was 86%, and the thing containing 2 was 11%.

実施例1〜7、比較例1〜4
エポキシ樹脂として、参考例1で得たエポキシ樹脂(エポキシ樹脂A)および参考例2で得たエポキシ樹脂(エポキシ樹脂B)、ビフェニル系エポキシ樹脂(エポキシ樹脂C:ジャパンエポキシレジン製、YL−6121(4,4’−ジヒドロキシビフェニルのエポキシ化物と3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニルのエポキシ化物との1:1の混合物)、エポキシ当量183)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテルのエポキシ化物(エポキシ樹脂D:東都化成製、YSLV−80DE、エポキシ当量178)、または3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタンのエポキシ化物(エポキシ樹脂E:東都化成製、YSLV−80XY、エポキシ当量192)を使用する。硬化剤として4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル(硬化剤A)、2,6−ジヒドロキシナフタレン(硬化剤B)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(硬化剤C)、またはフェノールアラルキル樹脂(硬化剤D:三井化学製、XL−225−LL;OH当量174、軟化点75℃)を使用する。硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン、無機充填材として、球状アルミナ(平均粒径12.2μm)を使用する。
Examples 1-7, Comparative Examples 1-4
As the epoxy resin, the epoxy resin obtained in Reference Example 1 (Epoxy Resin A), the epoxy resin obtained in Reference Example 2 (Epoxy Resin B), and a biphenyl type epoxy resin (Epoxy Resin C: Japan Epoxy Resin, YL-6121 ( 1: 1 mixture of epoxidized 4,4′-dihydroxybiphenyl and epoxidized 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-dihydroxybiphenyl), epoxy equivalent 183), 4, Epoxidized 4′-dihydroxydiphenyl ether (epoxy resin D: manufactured by Toto Kasei, YSLV-80DE, epoxy equivalent 178), or epoxidized 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-dihydroxydiphenylmethane (Epoxy resin E: manufactured by Tohto Kasei, YSLV-80XY, epoxy equivalent 192) is used. 4,4′-dihydroxydiphenyl ether (curing agent A), 2,6-dihydroxynaphthalene (curing agent B), 4,4′-dihydroxybiphenyl (curing agent C), or phenol aralkyl resin (curing agent D: Mitsui Chemicals, XL-225-LL; OH equivalent 174, softening point 75 ° C.) is used. Triphenylphosphine is used as a curing accelerator, and spherical alumina (average particle size 12.2 μm) is used as an inorganic filler.

表1に示す成分を配合し、ミキサーで十分混合した後、加熱ロールで約5分間混練したものを冷却し、粉砕してそれぞれ実施例1〜7、比較例1〜4のエポキシ樹脂組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物を用いて170℃、5分の条件で成形後、170℃で12時間ポストキュアを行い成形物を得て硬化成形物を得て、その物性を評価した。結果をまとめて表1に示す。なお、表1中の各成分の数字は重量部を表す。   After blending the components shown in Table 1 and mixing thoroughly with a mixer, the mixture kneaded for about 5 minutes with a heating roll was cooled and ground to obtain the epoxy resin compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4, respectively. Obtained. Using this epoxy resin composition, after molding at 170 ° C. for 5 minutes, post-curing was carried out at 170 ° C. for 12 hours to obtain a molded product to obtain a cured molded product, and its physical properties were evaluated. The results are summarized in Table 1. In addition, the number of each component in Table 1 represents parts by weight.

[評価]
(1)熱伝導率
熱伝導率は、NETZSCH製LFA447型熱伝導率計を用いて非定常熱線法により測定した。
(2)融点、融解熱の測定(DSC法)
示差走査熱量分析装置(セイコーインスツル製DSC6200型)を用い、昇温速度10℃/分で測定した。
(3)線膨張係数、ガラス転移温度
線膨張係数およびガラス転移温度は、セイコーインスツル(株)製TMA120C型熱機械測定装置を用いて、昇温速度10℃/分にて測定した。
(3)吸水率
直径50mm、厚さ3mmの円盤を成形し、ポストキュア後、85℃、相対湿度85%の条件で100時間吸湿させた後の重量変化率とした。
[Evaluation]
(1) Thermal conductivity Thermal conductivity was measured by the unsteady hot wire method using an LFA447 type thermal conductivity meter manufactured by NETZSCH.
(2) Measurement of melting point and heat of fusion (DSC method)
Using a differential scanning calorimeter (Seiko Instruments DSC6200 type), the temperature was increased at a rate of 10 ° C./min.
(3) Linear expansion coefficient and glass transition temperature The linear expansion coefficient and glass transition temperature were measured at a temperature elevation rate of 10 ° C / min using a TMA120C type thermomechanical measuring device manufactured by Seiko Instruments Inc.
(3) Water absorption rate A disk having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm was formed, and after post-curing, the weight change rate after absorbing for 100 hours under the conditions of 85 ° C. and relative humidity of 85% was used.

Figure 0005314911
Figure 0005314911

Claims (9)

エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含むエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂の50wt%以上がメソゲン基を持つエポキシ樹脂であり、硬化剤の75wt%以上が二官能フェノール性化合物であること、無機充填材を80〜96wt%含有すること、及びこのエポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化成形物は、走査示差熱分析で結晶の融解に伴う吸熱ピークを融点として120℃から280℃の範囲で観測することができることを特徴とする結晶性を有する硬化成形物を得るために使用されるエポキシ樹脂組成物。 In an epoxy resin composition containing an epoxy resin , a curing agent and an inorganic filler , 50 wt% or more of the epoxy resin is an epoxy resin having a mesogenic group, and 75 wt% or more of the curing agent is a bifunctional phenolic compound , inorganic The cured molded product obtained by containing 80 to 96 wt% of the filler and curing this epoxy resin composition is in the range of 120 ° C. to 280 ° C. with the endothermic peak accompanying melting of the crystal as determined by scanning differential thermal analysis. An epoxy resin composition used for obtaining a cured molded product having crystallinity, characterized in that it can be observed by: メソゲン基を持つエポキシ樹脂が、下記式(1)で表されるビスフェニレンユニットまたは下記式(2)で表されるナフチレンユニットを有するエポキシ樹脂である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 0005314911
(但し、Yはハロゲン原子、炭素数1〜8の炭化水素基または炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、Xは単結合、−CH=CH−基、−CH=C(Me)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=N(→O)−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−N=N(→O)−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を示し、nは1〜3の数、mは0〜4の数を示す。)
Figure 0005314911
(但し、結合基の位置は、1,4-位、1,5-位、2,6-位、または2,7-位である。)
The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the epoxy resin having a mesogenic group is an epoxy resin having a bisphenylene unit represented by the following formula (1) or a naphthylene unit represented by the following formula (2).
Figure 0005314911
(Y represents a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents a single bond, —CH═CH— group, —CH═C (Me) — group. , —CH═C (CN) — group, —C≡C— group, —CH═N— group, —CH═N (→ O) — group, —CH═CH—CO— group, —N═N— A group, —N═N (→ O) — group, —COO— group, —CONH— group or —CO— group, n is a number from 1 to 3, and m is a number from 0 to 4.
Figure 0005314911
(However, the position of the linking group is 1,4-position, 1,5-position, 2,6-position, or 2,7-position.)
二官能フェノール性化合物がメソゲン基を持つフェノール性化合物である請求項1または2に記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, wherein the bifunctional phenolic compound is a phenolic compound having a mesogenic group. 二官能フェノール性化合物が、ヒドロキノン、4,4'−ジヒドロキシビフェニル、4,4'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4'−ジヒドロキシジフェニルケトン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、4,4'−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、1,5−ナフタレンジオール、2,7−ナフタレンジオール及び2,6−ナフタレンジオールからなる群れより選ばれる少なくとも1種のフェノール性化合物である請求項1または2に記載のエポキシ樹脂組成物。   Bifunctional phenolic compounds are hydroquinone, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenyl ketone, 1,4-bis (4-hydroxyphenoxy) benzene, 4,4 It is at least one phenolic compound selected from the group consisting of '-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 1,5-naphthalenediol, 2,7-naphthalenediol, and 2,6-naphthalenediol. Item 3. The epoxy resin composition according to Item 1 or 2. 無機充填材の50wt%以上が球状のアルミナである請求項1〜4のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein 50 wt% or more of the inorganic filler is spherical alumina . 電子材料用のエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 It is an epoxy resin composition for electronic materials, The epoxy resin composition in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜5のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を成形硬化して得られることを特徴とする硬化成形物 A cured molded product obtained by molding and curing the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 5 . 熱伝導率が4W/m・K以上である請求項7に記載の硬化成形物 The cured molded article according to claim 7, which has a thermal conductivity of 4 W / m · K or more . 走査示差熱分析における樹脂成分換算の吸熱量が10J/g以上である請求項7または8に記載の硬化成形物。 The cured molded article according to claim 7 or 8, wherein an endothermic amount in terms of a resin component in scanning differential thermal analysis is 10 J / g or more .
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