JP5464304B1 - エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料 - Google Patents

エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料 Download PDF

Info

Publication number
JP5464304B1
JP5464304B1 JP2013532766A JP2013532766A JP5464304B1 JP 5464304 B1 JP5464304 B1 JP 5464304B1 JP 2013532766 A JP2013532766 A JP 2013532766A JP 2013532766 A JP2013532766 A JP 2013532766A JP 5464304 B1 JP5464304 B1 JP 5464304B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
epoxy resin
carbon atoms
diglycidyl ether
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013532766A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013146478A1 (ja
Inventor
和郎 有田
創 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp filed Critical DIC Corp
Priority to JP2013532766A priority Critical patent/JP5464304B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5464304B1 publication Critical patent/JP5464304B1/ja
Publication of JPWO2013146478A1 publication Critical patent/JPWO2013146478A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/043Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/14Polycondensates modified by chemical after-treatment
    • C08G59/1494Polycondensates modified by chemical after-treatment followed by a further chemical treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/24Di-epoxy compounds carbocyclic
    • C08G59/245Di-epoxy compounds carbocyclic aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/241Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
    • C08J5/244Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using glass fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0209External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/032Organic insulating material consisting of one material
    • H05K1/0326Organic insulating material consisting of one material containing O
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16Solid spheres
    • C08K7/18Solid spheres inorganic
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0209Inorganic, non-metallic particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4673Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
    • H05K3/4676Single layer compositions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511Of epoxy ether
    • Y10T428/31529Next to metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

低融点で、低溶融粘度で溶剤溶解性、加工性に優れるエポキシ樹脂を提供する、また、流動性、加工性、柔軟性、密着性、熱伝導性に優れるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物を提供する。下記一般式(I)

Description

本発明は、放熱材料として有用なエポキシ樹脂、該エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料に関する。
エポキシ樹脂及びその硬化剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物は、耐熱性、耐湿性などの諸物性に優れることから、半導体封止材やプリント回路基板等の電子部品、電子部品分野、導電ペーストなどの導電性接着剤、その他接着剤、複合材料用マトリックス、塗料、フォトレジスト材料、顕色材料等で広く用いられている。
これら各種用途の中でも昨今特に注目を集めているのが、直流を交流に変換したり、電流の流れや電圧の上げ下げをきめ細かく制御したりするための半導体装置であり、パワー半導体やパワーデバイス、パワーモジュールなどと呼ばれている。パワー半導体は電力の高効率化や省エネルギーに不可欠な技術であり、特に電気自動車などのモーター制御や、太陽光発電や風力発電などの電源制御など、その用途は日々拡大している。
このようなパワー半導体の課題は、非常に大きな発熱をいかに効率よく放熱するかにあり、その放熱効率の律速となっているのが、半導体部分とヒートシンク間の接触熱抵抗を低減することを目的とした放熱材料(TIM)にある。
TIMは主に無機充填材とマトリックス樹脂からなり、これまでTIMのマトリックス樹脂にはシリコーン系の熱伝導グリースが用いられてきたが、半導体装置の高密化や制御する電力量の増加に伴い、熱伝導性や耐熱分解性、基材への密着性等の各種性能の要求レベルは益々高まってきており、従来型のシリコーン系熱伝導グリースでは対応が困難になりつつある。
TIMに対する要求特性は、大きく分けて(1)発熱体から放熱部材に効率よく熱を伝えること、(2)発熱体及び放熱部材の熱変形に柔軟に追従することの2点にある。従来型のエポキシ樹脂は耐熱性に重点を置いて開発されたものが多く、比較的剛直な骨格を有することから熱伝導性は十分なものではなく、また、柔軟性にも劣るものであった。一方、柔軟性に優れる高分子材料はフォノン散乱が大きいことから熱伝導性に劣るものであり、TIM用として最適な高熱伝導性エポキシ樹脂の開発が期待されていた。
無機充填材と複合化させた場合の熱伝導性に優れる樹脂材料として、例えば、下記一般式(3)又は一般式(4)で表わされるエポキシ樹脂が提案されている(下記特許文献1参照)。
Figure 0005464304
Figure 0005464304
(式中、Xは、単結合、−CH=CH−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、Yは、水素原子またはメチル基を表わす。pは0から6の数、qは1から18の数である。)
このようなエポキシ樹脂は従来のエポキシ樹脂と比較して熱伝導性に優れるものの、そのレベルは十分なものではなく、また、基材への密着性にも劣るものであった。
特開2009−242572
従って本発明が解決しようとする課題は、熱伝導性及び基材密着性に優れ、TIM用マトリックス樹脂やその他電子機器材料として有用なエポキシ樹脂、該エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料を提供することにある。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究した結果、下記一般式(I)
Figure 0005464304
[式中、Qはそれぞれ独立に炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレン鎖、前記直鎖状アルキレン鎖の炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレン鎖、または前記アルキレン鎖中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在する連結鎖の何れかを表わし、Aはそれぞれ独立に下記一般式(i)
Figure 0005464304
{式中、Yはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わし、Xは単結合、−O−基、−CH=CH−基、−CH=C(CH)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、lはそれぞれ独立に0〜4の整数を、mは1〜3の整数を表わす。}
で表わされるフェニレンユニットまたは下記一般式(ii)
Figure 0005464304
{式中、Zはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基または炭素原子数1〜8のアルコキシル基の何れかを表す。}
で表わされるナフチレンユニットを表わし、nは、0〜10の整数を表わす。]
で表わされることを特徴とするエポキシ樹脂は、配向性が高いことからその硬化物は熱伝導性が高く、更に基材密着性にも優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記一般式(I)
Figure 0005464304
[式中、Qはそれぞれ独立に炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレン鎖、前記直鎖状アルキレン鎖の炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレン鎖、または前記アルキレン鎖中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在する連結鎖の何れかを表わし、Aはそれぞれ独立に下記一般式(i)
Figure 0005464304
{式中、Yはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わし、Xは単結合、−O−基、−CH=CH−基、−CH=C(CH)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、lはそれぞれ独立に0〜4の整数を、mは1〜3の整数を表わす。}
で表わされるフェニレンユニットまたは下記一般式(ii)
Figure 0005464304
{式中、Zはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基または炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わす。}
で表わされるナフチレンユニットを表わし、nは、0〜10の整数を表わす。]
で表わされることを特徴とするエポキシ樹脂に関する。
本発明は更に、下記一般式(1)
Figure 0005464304
{式中、Yはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わし、Xは単結合、−O−基、−CH=CH−基、−CH=C(CH)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、lはそれぞれ独立に0〜4の整数を、mは1〜3の整数を表わす。}
又は下記一般式(2)
Figure 0005464304
{式中、Zはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基または炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わす。}
で表わされるジオール化合物(a)と、炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレンジオールのジグリシジルエーテル、前記直鎖状アルキレンジオールの炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレンジオールのジグリシジルエーテル、及び前記アルキレンジオール中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在するジオール化合物のジグリシジルエーテルからなる群から選ばれる一種類以上のジグリシジルエーテル化合物(q)とを反応させることを特徴とするエポキシ樹脂の製造方法に関する。
本発明は更に、前記製造方法により製造されるエポキシ樹脂に関する。
本発明は更に、前記エポキシ樹脂と硬化剤とを含有するエポキシ樹脂組成物に関する。
本発明は更に、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物に関する。
本発明は更に、前記エポキシ樹脂、硬化剤、及び無機質充填材を含有し、かつ、前記無機質充填剤の割合が20〜95質量%の範囲にある放熱材料に関する。
本発明は更に、前記エポキシ樹脂、硬化剤、及び無機質充填材を含有し、かつ、前記無機質充填剤の割合が20〜95質量%の範囲にある半導体封止材料に関する。
本発明は更に、前記エポキシ樹脂、硬化剤、及び有機溶媒を含有する組成物を補強基材に含浸した含浸基材を半硬化させて得られるプリプレグに関する。
本発明は更に、前記エポキシ樹脂、硬化剤、及び有機溶媒を含有するワニスからなる板状賦形物と、板の面に重ねた銅箔とを加熱加圧成型して得られる回路基板に関する。
本発明は更に、前記エポキシ樹脂、硬化剤、及び有機溶媒を含有する組成物を基材フィルム上に塗布し、乾燥させて得られるビルドアップフィルムに関する。
本発明に寄れば、熱伝導性及び基材密着性に優れ、TIM用マトリックス樹脂やその他電子機器材料として有用なエポキシ樹脂、該エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料を提供することが出来る。
図1は、実施例1で得たエポキシ樹脂(A−1)のGPCチャートである。 図2は、実施例1で得たエポキシ樹脂(A−1)のC13NMRチャートである。 図3は、実施例1で得たエポキシ樹脂(A−1)のMSスペクトルである。 図4は、実施例2で得たエポキシ樹脂(A−2)のGPCチャートである。 図5は、実施例2で得たエポキシ樹脂(A−2)のC13NMRチャートである。 図6は、実施例2で得たエポキシ樹脂(A−2)のMSスペクトルである。 図7は、実施例3で得たエポキシ樹脂(A−3)のGPCチャートである。 図8は、実施例3で得たエポキシ樹脂(A−3)のC13NMRチャートである。 図9は、実施例3で得たエポキシ樹脂(A−3)のMSスペクトルである。 図10は、実施例4で得たエポキシ樹脂(A−4)のGPCチャートである。 図11は、実施例4で得たエポキシ樹脂(A−4)のC13NMRチャートである。 図12は、実施例4で得たエポキシ樹脂(A−4)のMSスペクトルである。
本発明のエポキシ樹脂は、下記一般式(I)
Figure 0005464304
[式中、Qはそれぞれ独立に炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレン鎖、前記直鎖状アルキレン鎖の炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレン鎖、または前記アルキレン鎖中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在する連結鎖の何れかを表わし、Aはそれぞれ独立に下記一般式(i)
Figure 0005464304
{式中、Yはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わし、Xは単結合、−O−基、−CH=CH−基、−CH=C(CH)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、lはそれぞれ独立に0〜4の整数を、mは1〜3の整数を表わす。}
で表わされるフェニレンユニットまたは下記一般式(ii)
Figure 0005464304
{式中、Zはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基または炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わす。}
で表わされるナフチレンユニットを表わし、nは、0〜10の数を表わす。]
で表わされることを特徴とする。
前記一般式(I)中、Qはアルキレン鎖等の柔軟性に富む構造部位であり、柔軟構造を樹脂の両端部に有する分子構造とすることにより、熱伝導性や基材密着性に優れる樹脂となる。また、式中Aは前記一般式(i)又は(ii)で表される芳香核含有部位であり、このような芳香核含有部位を前記Qで表される2つの柔軟構造の間に有することにより、熱伝導性や基材密着性、柔軟性等の性能を高く維持したまま、更に、耐熱性や耐熱分解性にも優れる樹脂となる。更に、分子構造中に複数存在する水酸基は樹脂の熱伝導性や基材密着性を一層向上させる効果を有する。
前記一般式(I)中、Qはそれぞれ独立に炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレン鎖、前記直鎖状アルキレン鎖の炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレン鎖、または前記アルキレン鎖中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在する連結鎖の何れかを表わす。中でも、熱伝導性や基材密着性、柔軟性に一層優れる硬化物が得られることから、炭素原子数3〜7の直鎖状アルキレン鎖、又は該アルキレン鎖中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在する連結鎖のいずれかであることが好ましく、具体的には、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、へプチレン基、エチレンオキシエチレン基の何れかであることが好ましい。
前記一般式(I)中、Aはそれぞれ独立に前記一般式(i)で表されるフェニレンユニット又は前記一般式(ii)で表されるナフチレンユニットの何れかを表す。中でも、より熱伝導性に優れ、かつ、耐熱性や耐熱分解性にも優れる硬化物が得られることから、下記一般式(i−1)〜(i−3)または(ii−1)
Figure 0005464304
の何れかで表される構造部位であることが好ましい。
また、前記一般式(I)中、nは0〜10の整数である。中でも、融点及び粘度が低く、溶剤溶解性にも優れるエポキシ樹脂となることから、nの値が0〜6の範囲であることが好ましく、0〜3の範囲であることがより好ましい。
本発明の前記一般式(I)で表わされるエポキシ樹脂は、下記一般式(1)
Figure 0005464304
{式中、Yはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わし、Xは単結合、−O−基、−CH=CH−基、−CH=C(CH)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、lはそれぞれ独立に0〜4の整数を、mは1〜3の整数を表わす。}
又は下記一般式(2)
Figure 0005464304
{式中、Zはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基または炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わす。}
で表わされるジオール化合物(a)と、炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレンジオールのジグリシジルエーテル、前記直鎖状アルキレンジオールの炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレンジオールのジグリシジルエーテル、及び前記アルキレンジオール中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在するジオール化合物のジグリシジルエーテルからなる群から選ばれる一種類以上のジグリシジルエーテル化合物(q)とを、常法に従って、反応させることによって容易に製造することができる。
前記一般式(1)又は(2)で表されるジオール化合物(a)の中でも、より熱伝導性に優れ、かつ、耐熱性や耐熱分解性にも優れるエポキシ樹脂となることから、下記一般式(1−1)〜(1−3)または(2−1)
Figure 0005464304
の何れかで表されるジオール化合物であることが好ましい。
前記ジグリシジルエーテル化合物(q)のうち、炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレンジオールのジグリシジルエーテルは、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,3−プロパンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,5−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,7−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、1,8−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,9−ノナンジオールジグリシジルエーテルが挙げられる。
前記炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレンジオールの炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレンジオールのジグリシジルエーテルは、例えば、1,2−プロパンジオールジグリシジルエーテル、1,2−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,2−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、1,2−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,2−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、1,2−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,8−ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,9−デカンジオールジグリシジルエーテル、1,3−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,3−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、1,3−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,3−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、1,3−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,3−ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,3−デカンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、1,4−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,4−デカンジオールジグリシジルエーテル、1,5−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,5−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、1,5−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,5−ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,5−デカンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,6−デカンジオールジグリシジルエーテル、1,7−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,7−ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,7−デカンジオールジグリシジルエーテル、1,8−ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,8−デカンジオールジグリシジルエーテル、1,9−デカンジオールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
また、前記アルキレンジオール中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在するジオール化合物のジグリシジルエーテルは、例えば、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ペンタエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジブチレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
これらのジグリシジルエーテル化合物(q)の中でも、熱伝導性や基材密着性、柔軟性に一層優れるエポキシ樹脂が得られることから、炭素原子数2〜7の直鎖状アルキレングリコールのジグリシジルエーテル、又は該アルキレン鎖中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在するジオール化合物のジグリシジルエーテルが好ましく、具体的には、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,5−ペンタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルが特に好ましい。
前記ジオール化合物(a)と前記ジグリシジルエーテル化合物(q)との反応は、特に制限されるものではなく、適度なグラフト化率が得られ、かつゲル化が起こらない反応条件を適宜選択すればよい。具体的な反応条件としては、例えば、必要に応じて触媒の存在下、上記各原料を20〜200℃で反応させる方法が挙げられる。
ここで、使用し得る触媒は、特に制限されるものではないが、例えば、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、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン等の第三級アミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩、イミダゾール化合物、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。
前記ジオール化合物(a)と前記ジグリシジルエーテル化合物(q)との反応割合は、理論当量か、理論当量のプラスマイナス10%の範囲が好ましい。
上記反応は無用バイ条件下で行っても良いし、適宜有機溶媒を用いても良い。有機溶媒を用いる場合、反応に不活性な溶媒であれば特に制限されないが、副生成物の生成が抑制されやすいという点で、親水性溶媒が好ましい。親水性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールの如きアルコール系溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如きケトン系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドンの如き非プロトン性極性溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、メトキシメチルエーテル、ジエトキシエタンの如きエーテル系溶媒、などが挙げられ、これらの溶媒は、単独で用いることも、2種類以上を混合して用いることもできる。これらの溶媒の中でも、エーテル系溶媒、非プロトン性極性溶媒およびこれらの混合溶媒が好ましく、非プロトン性極性溶媒がより好ましく、ジメチルスルホキシドが特に好ましい。溶媒を用いる場合の使用量は、前記ジオール化合物(a)と前記ジグリシジルエーテル化合物(q)との合計質量に対して、通常0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。
本発明のエポキシ樹脂は、その硬化成形物の高耐熱性、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。エポキシ樹脂の結晶性の発現は、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DSC融点は20℃から250℃の範囲であり、より好ましくは30℃から200℃の範囲である。また、硬化成形物の好ましい熱伝導率は、高い値を示すものほど好ましいが、4W/m・K以上で6W/m・K未満が好ましく、5W/m・K以上が特に好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、その特性を損なわない範囲で、前記一般式(I)で表わされるエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用することができる。そのようなエポキシ樹脂としては、例えば、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、ジヒドロキシフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、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、ポリヒドロキシナフタレン、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールから誘導されるグリシジルエーテル化物等が挙げられる。これらの中でも、ビスフェノール系のエポキシ樹脂が好ましい。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、必要に応じて、本発明の熱硬化性樹脂組成物に、他の熱硬化性樹脂を適宜併用することもできる。ここで使用し得る他の熱硬化性樹脂は、例えばシアネートエステル化合物、ビニルベンジル化合物、アクリル化合物、マレイミド化合物などが挙げられる。上記した他の熱硬化性樹脂を併用する場合、その使用量は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば特に制限を受けないが、本発明の熱硬化性樹脂組成物に対して1〜80重量%の範囲であることが好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いる硬化剤は、その分子内に、エポキシ基と硬化反応し得る官能基を少なくとも2個有するものであればよく、例えば、該官能基がアミノ基であるアミン系硬化剤、該官能基が水酸基であるフェノール系硬化剤、該官能基がカルボキシル基である酸無水物系硬化剤等が挙げられ、アミン系硬化剤またはフェノール系硬化剤が好ましい。
アミン系硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンの如き炭素原子数2〜20の脂肪族多価アミン;p−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタンの如き芳香族多価アミン;4,4’−ジアミノジシクロヘキサン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンの如き脂環式多価アミン;ジシアンジアミド、などが挙げられる。これらのアミン系硬化剤の中でも、芳香族多価アミンが好ましく、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレン及びp−フェニレンジアミンがより好ましい。
フェノール系硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する)、ナフトールアラルキル樹脂、ポリオキシスチレン樹脂等が挙げられる。フェノール樹脂としては、例えばアニリン変性レゾール樹脂、ジメチルエーテルレゾール樹脂の如きレゾール型フェノール樹脂;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂の如きノボラック型フェノール樹脂;ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂の如き特殊フェノール樹脂、などが挙げられる。これらのフェノール系硬化剤の中でも、フェノールノボラック樹脂が好ましい。
酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、などが挙げられる。
これらの化合物は、単独で使用することも、2種類以上を併用して使用することもできる。
硬化剤の使用量は、該硬化剤中のエポキシ基と硬化反応し得る官能基の総量が、エポキシ樹脂組成物中のエポキシ基の総量に対して、通常、0.5〜1.5倍、好ましくは0.9〜1.1倍となる量が用いられる。
さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物には、無機質充填剤、有機溶媒、難燃剤、硬化促進剤、その他の添加剤を含んでいても良い。
無機質充填剤としては、例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、二次凝集シリカ粉末の如きシリカ粉末;アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレイ、マイカ、ガラス繊維の如き無機質充填材;窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、マグネシア(酸化アルミニウム)、アルミナ(酸化アルミニウム)、結晶性シリカ(酸化ケイ素)、溶融シリカ(酸化ケイ素)の如き熱伝導性フィラー等が挙げられる。これらの無機質充填剤は、樹脂とのヌレ性等を改善するために、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネート系カップリング剤などで表面処理を施されたものであっても良い。これらの中でも、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素が好ましく、また、アルミナと、窒化アルミニウム、窒化ホウ素又は窒化ケイ素とを組み合わせて用いることもできる。
無機質充填剤を用いる場合の割合は、本発明の前記一般式(I)で表わされるエポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填材を含有する組成物の20〜95質量%の範囲が好ましく、50〜95質量%の範囲がより好ましい。
有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如きケトン系溶媒;ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドンの如き非プロトン性極性溶媒;酢酸ブチルの如きエステル系溶媒;プロピレングリゴールモノメチルエーテルの如きグリコール系溶媒;トルエン、キシレンの如き芳香族系溶媒;ミネラルターペンの如き脂肪族系溶媒、などが挙げられる。
難燃剤は、難燃剤、或いは難燃助剤としての機能を有するものであれば何等制限されるものではなく、例えば、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤、有機金属塩系難燃剤等が挙げられ、それらの使用に際しても何等制限されるものではなく、単独で使用しても、同一系の難燃剤を複数用いても良く、また、異なる系の難燃剤を組み合わせて用いることも可能である。
臭素系難燃剤としては、ポリ臭素化ジフェニルオキシド、デカブロモジフェニルオキシド、トリス[3−ブロモ−2,2−ビス(ブロモメチル)プロピル]ホスフェート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、テトラブロモフタル酸、テトラブロモビスフェノールAのビス(2,3−ジブロモプロピルエーテル)、臭素化エポキシ樹脂、エチレン−ビス(テトラブロモフタルイミド)、オクタブロモジフェニルエーテル、1,2−ビス(トリブロモフェノキシ)エタン、テトラブロモ−ビスフェノールA、エチレンビス−(ジブロモ−ノルボルナンジカルボキシミド)、トリス−(2,3−ジブロモプロピル)−イソシアヌレート、エチレン−ビス−テトラブロモフタルイミド、などが挙げられる。
臭素系難燃剤を併用する場合の使用割合は、エポキシ樹脂組成物100質量部中の3〜20質量部となる割合が好ましい。
前記リン系難燃剤としては、燐原子を含有する化合物であれば、無機系、有機系のいずれも使用することができる。無機系化合物としては、例えば、加水分解等の防止を目的として表面処理が施されていてもよい赤リン、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウム類、リン酸アミド等の無機系含窒素リン化合物が挙げられる。
前記赤リンの表面処理方法としては、例えば、(i)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、硝酸ビスマス又はこれらの混合物等の無機化合物で被覆処理する方法、(ii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物、及びフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の混合物で被覆処理する方法、(iii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物の被膜の上にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で二重に被覆処理する方法等があり、(i)〜(iii)の何れの方法で処理されたものも使用できる。
前記有機リン系化合物としては、例えば、リン酸エステル化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、ホスフィンオキシド化合物、ホスホラン化合物、有機系含窒素リン化合物等が挙げられる。
前記リン酸エステル化合物としての具体例としては、トリフェニルホスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、レゾルシノールビス(ジ−2,6−キシレノールホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジクレジルホスフェート)、レゾルシニルジフェニルホスフェート等が挙げられる。
前記ホスホン酸化合物は、例えば、ジフェニルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド、10−(2,5−ジヒドロオキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド、10−(2,7−ジヒドロオキシナフチル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド等の環状有機リン化合物、及びそれをエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の化合物と反応させた誘導体等が挙げられる。
前記ホスフィンオキシド化合物の具体例としては、トリフェニルホスフィンオキシド、トリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキシド、ジフェニルホスフィニルハイドロキノン等が挙げられる。
有機系窒素含有リン化合物としてはホスファゼン化合物類等が挙げられる。
それらの配合量としては、リン系難燃剤の種類、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合したエポキシ樹脂組成物100質量部中、赤リンを難燃剤として使用する場合は0.1〜2.0質量部の範囲で配合することが好ましく、有機リン化合物を使用する場合は同様に0.1〜10.0質量部の範囲で配合することが好ましく、特に0.5〜6.0質量部の範囲で配合することが好ましい。
前記金属系難燃剤としては、例えば、金属水酸化物、金属酸化物、金属炭酸塩化合物、金属粉、ホウ素化合物等が挙げられる。
前記金属水酸化物の具体例としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ジルコニウム、及び複合金属水酸化物等を挙げることができる。
前記金属酸化物の具体例としては、例えば、モリブデン酸亜鉛、三酸化モリブデン、スズ酸亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン等を挙げることができる。
前記金属炭酸塩化合物の具体例としては、例えば、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、炭酸鉄、炭酸コバルト、炭酸チタン等を挙げることができる。
前記金属粉の具体例としては、例えば、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、ニッケル、銅、タングステン、スズ等を挙げることができる。
前記ホウ素化合物の具体例としては、例えば、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸、ホウ砂等を挙げることができる。
前記金属系難燃剤を併用する場合の配合量としては、金属系難燃剤の種類、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合したエポキシ樹脂組成物100質量部中、0.05〜20質量部の範囲で配合することが好ましく、特に0.5〜15質量部の範囲で配合することが好ましい。
前記有機金属塩系難燃剤としては、例えば、フェロセン、アセチルアセトナート金属錯体、有機金属カルボニル化合物、有機コバルト塩化合物、有機スルホン酸金属塩、金属原子と芳香族化合物又は複素環化合物がイオン結合又は配位結合した化合物等が挙げられる。
前記有機コバルト塩化合物の具体例としては、例えば、コバルトナフテン酸錯体、コバルトエチレンジアミン錯体、コバルトアセトアセトナート錯体、コバルトピペリジン錯体、コバルトシクロヘキサンジアミン錯体、コバルトテトラアザシクロテトラドデカン錯体、コバルトエチレンジアミン四酢酸錯体、コバルトテトラエチレングリコール錯体、コバルトアミノエタノール錯体、コバルトシクロヘキサジアミン錯体、コバルトグリシン錯体、コバルトトリグリシン錯体、コバルトナフチジリン錯体、コバルトフェナントロリン錯体、コバルトペンタンジアミン錯体、コバルトピリジン錯体、コバルトサリチル酸錯体、コバルトサリチルアルデヒド錯体、コバルトサリチリデンアミン錯体、コバルト錯体ポリフィリン、コバルトチオ尿素錯体等を挙げることができる。
前記有機スルホン酸金属塩の具体例としては、例えば、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸カリウム等を挙げることができる。
前記有機金属塩系難燃剤を併用する場合の配合量としては、有機金属塩系難燃剤の種類、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合したエポキシ樹脂組成物100質量部中、0.005〜10質量部の範囲で配合することが好ましい。
硬化促進剤は、本発明の効果を損なわない限り、公知の種々の硬化促進剤を併用できるが、そのような硬化促進剤としては、例えば、リン系化合物、第3級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩等が挙げられる。これらの中でも、硬化性、耐熱性、電気特性、耐湿信頼性等に優れる点から、ジメチルアミノピリジンやイミダゾール、トリフェニルホスフィン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−ウンデセン(DBU)、ベンジルジメチルアミンが特に好ましい。
硬化促進剤を併用する場合の使用割合は、エポキシ樹脂組成物100質量部中の0.1〜2質量部となる割合が好ましい。
その他の添加剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの如きカップリング剤;カーボンブラックの如き着色剤;シリコーンオイル、シリコーンゴムの如き低応力成分;天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸またはその金属塩、パラフィンの如き離型剤;酸化防止剤等が挙げられる。これらの添加剤の含量は、本発明のエポキシ組成物を硬化させて得られる硬化物の所望の性能を損なわない量であれば特に問題ない。
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、無機充填材等の任意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、必要に応じて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、カップリング剤の添加のタイミングを除き、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。
本発明のエポキシ樹脂組成物はその硬化物が熱伝導性や基材密着性、柔軟性に優れることから各種電子材料用途に好適に用いることが出来、中でも、パワー半導体やパワーデバイス、パワー半導体の放熱部材用途に用いた場合、従来のエポキシ樹脂組成物と比較して高い性能を発現する。また、その他半導体封止材やプリント回路基板、ビルドアップフィルムや絶縁接着剤の他、導電性フィラーを混合することにより導電ペーストや導電性接着剤としての利用、複合材料用マトリックス、フォトレジスト材料、塗料、顕色材料等の各種用途にも用いることができる。
パワーデバイス用の放熱部材としては、例えば、半導体装置とヒートシンク部材とを結合するための部材が挙げられる。この場合、放熱樹脂材料は本願のエポキシ樹脂と硬化剤、その他添加剤を主に含有するものでも良いし、放熱性をより高めるために無機質充填材を含有しても良い。或いは、無機質充填材を含有する放熱層と、金属基材への接着性を担保させるための接着層とを有する多層構造にしても良く、この場合、本願発明のエポキシ樹脂は熱伝導性と基材密着性との両方に優れることから、放熱層及び接着層の何れの用途にも好適に用いることが出来る。
ここで用いる無機質充填材は、より放熱性に優れるものとして、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。放熱樹脂材料における無機質充填材の充填量は、放熱性が高く、かつ、成形性や基材密着性にも優れることから、20〜95質量%の範囲であることが好ましい。該放熱樹脂材料は基材表面に直接塗布して製膜しても良いし、一度シート状に製膜してから用いても良い。製膜後の放熱部材の厚さは10〜400μm程度の厚さとすることにより、絶縁性と放熱性とのバランスに優れるものとなる。
本発明のエポキシ樹脂組成物から半導体封止材料を製造するには、前記一般式(I)で表わされるエポキシ樹脂及び硬化剤を含有するエポキシ組成物に、無機充填剤等の配合剤を必要に応じて押出機、ニ−ダ、ロ−ル等を用いて均一になるまで充分に溶融混合する方法が挙げられる。その際、熱硬化性樹脂組成物中、無機質充填材を70〜95質量%となる割合で配合することにより、本発明の半導体封止材料となる。半導体パッケージ成形としては、該組成物を注型、或いはトランスファー成形機、射出成形機などを用いて成形し、さらに50〜200℃で2〜10時間に加熱することにより成形物である半導体装置を得る方法が挙げられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物をガラス繊維等の繊維状基材と複合させて複合材として用いる場合には、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させて、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。
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。
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もできる。
本発明のエポキシ樹脂組成物からプリント回路基板を製造するには、前記一般式(I)で表わされるエポキシ樹脂及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物に有機溶剤を配合してワニス化した樹脂組成物を、補強基材に含浸し銅箔を重ねて加熱圧着させる方法が挙げられる。ここで使用し得る補強基材は、紙、ガラス布、ガラス不織布、アラミド紙、アラミド布、ガラスマット、ガラスロービング布などが挙げられる。かかる方法を更に詳述すれば、先ず、前記したワニス状の硬化性樹脂組成物を、用いた溶剤種に応じた加熱温度、好ましくは50〜170℃で加熱することによって、硬化物であるプリプレグを得る。この時、用いる樹脂組成物と補強基材の質量割合としては、特に限定されないが、通常、プリプレグ中の樹脂分が20〜60質量%となるように調製することが好ましい。次いで、上記のようにして得られたプリプレグを、常法により積層し、適宜銅箔を重ねて、1〜10MPaの加圧下に170〜250℃で10分〜3時間、加熱圧着させることにより、目的とするプリント回路基板を得ることができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物からビルドアップ基板用層間絶縁材料を得る方法としては例えば、ゴム、フィラーなどを適宜配合した当該エポキシ樹脂組成物を、回路を形成した配線基板にスプレーコーティング法、カーテンコーティング法等を用いて塗布した後、硬化させる。その後、必要に応じて所定のスルーホール部等の穴あけを行った後、粗化剤により処理し、その表面を湯洗することによって、凹凸を形成させ、銅などの金属をめっき処理する。前記めっき方法としては、無電解めっき、電解めっき処理が好ましく、また前記粗化剤としては酸化剤、アルカリ、有機溶剤等が挙げられる。このような操作を所望に応じて順次繰り返し、樹脂絶縁層及び所定の回路パターンの導体層を交互にビルドアップして形成することにより、ビルドアップ基盤を得ることができる。但し、スルーホール部の穴あけは、最外層の樹脂絶縁層の形成後に行う。また、銅箔上で当該樹脂組成物を半硬化させた樹脂付き銅箔を、回路を形成した配線基板上に、170〜250℃で加熱圧着することで、粗化面を形成、メッキ処理の工程を省き、ビルドアップ基板を作製することも可能である。
本発明のエポキシ樹脂組成物からビルドアップ用接着フィルムを製造する方法は、例えば、本発明の硬化性のエポキシ樹脂組成物を、基材フィルム上に塗布し樹脂組成物層を形成させて多層プリント配線板用の接着フィルムとする方法が挙げられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物をビルドアップ用接着フィルムに用いる場合、該接着フィルムは、真空ラミネート法におけるラミネートの温度条件(通常70℃〜140℃)で軟化し、回路基板のラミネートと同時に、回路基板に存在するビアホール或いはスルーホール内の樹脂充填が可能な流動性(樹脂流れ)を示すことが肝要であり、このような特性を発現するよう上記各成分を配合することが好ましい。
ここで、多層プリント配線板のスルーホールの直径は通常0.1〜0.5mm、深さは通常0.1〜1.2mmであり、通常この範囲で樹脂充填を可能とするのが好ましい。なお回路基板の両面をラミネートする場合はスルーホールの1/2程度充填されることが望ましい。
上記した接着フィルムを製造する方法は、具体的には、ワニス状の本発明のエポキシ樹脂組成物を調製した後、基材フィルム(y)の表面に、このワニス状の組成物を塗布し、更に加熱、あるいは熱風吹きつけ等により有機溶剤を乾燥させて硬化性樹脂組成物の層(x)を形成させることにより製造することができる。
形成される層(x)の厚さは、通常、導体層の厚さ以上とする。回路基板が有する導体層の厚さは通常5〜70μmの範囲であるので、樹脂組成物層の厚さは10〜100μmの厚みを有するのが好ましい。
前記した基材フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、更には離型紙や銅箔、アルミニウム箔等の金属箔などを挙げることができる。なお、支持フィルム及び保護フィルムはマッド処理、コロナ処理の他、離型処理を施してあってもよい。
基材フィルムの厚さは特に限定されないが、通常10〜150μmであり、好ましくは25〜50μmの範囲で用いられる。また保護フィルムの厚さは1〜40μmとするのが好ましい。
上記した基材フィルム(y)は、回路基板にラミネートした後に、或いは加熱硬化することにより絶縁層を形成した後に、剥離される。接着フィルムを加熱硬化した後に基材フィルム(y)を剥離すれば、硬化工程でのゴミ等の付着を防ぐことができる。硬化後に剥離する場合、通常、支持フィルムには予め離型処理が施される。
次に、上記のようして得られた接着フィルムを用いて多層プリント配線板を製造する方法は、例えば、層(x)が保護フィルムで保護されている場合はこれらを剥離した後、層(x)を回路基板に直接接するように、回路基板の片面又は両面に、例えば真空ラミネート法によりラミネートする。ラミネートの方法はバッチ式であってもロールでの連続式であってもよい。またラミネートを行う前に接着フィルム及び回路基板を必要により加熱(プレヒート)しておいてもよい。
ラミネートの条件は、圧着温度(ラミネート温度)を好ましくは70〜140℃、圧着圧力を好ましくは1〜11kgf/cm2(9.8×104〜107.9×104N/m2)とし、空気圧20mmHg(26.7hPa)以下の減圧下でラミネートすることが好ましい。
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。なお、実施例における、全ての部、パーセント、比などは、特に断りがない限り、質量基準である。なお、GPC、13C−NMR及びMSは以下の条件にて測定した。
1)GPC:測定条件は以下の通り。
測定装置 :東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL−L」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G3000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G4000HXL」
検出器: RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」
測定条件: カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 : 前記「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
(使用ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
試料 : 樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(50μl)。
2)13C−NMR:測定条件は以下の通り。
装置:日本電子(株)製 AL−400
測定モード:SGNNE(NOE消去の1H完全デカップリング法)
溶媒 :ジメチルスルホキシド
パルス角度:45℃パルス
試料濃度 :30wt%
積算回数 :10000回
3)MSスペクトル:日本電子株式会社製 二重収束型質量分析装置 AX505H(FD505H)
(実施例1)
温度計、冷却管、分留管及び撹拌器を取り付けたフラスコに、ビフェノール186質量部(1モル)及び1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(阪本薬品製SR−16HL、エポキシ当量122g/eq)488質量部(2モル)を仕込み、150℃で、窒素を吹き込みながら撹拌し溶解した。その後、テトラメチルアンモニウムクロライド1.0gを水溶液として添加し、150℃で4時間攪拌することによって、エポキシ当量395g/eqのエポキシ樹脂(A−1)650質量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(A−1)のGPCチャートを図1に、13C−NMRチャートを図2に、MSスペクトルを図3に示す。MSスペクトルから下記構造式で表わされる目的物のピーク(m/z=669(n=0)、m/z=1085(n=1))が検出された。
Figure 0005464304
(実施例2)
実施例1において、ビフェノール186質量部(1モル)を2,6−ジヒドロキシナフタレン160質量部(1モル)に変更した以外は、実施例1と同様にして、エポキシ当量358g/eqのエポキシ樹脂(A−2)648質量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(A−2)のGPCチャートを図4に、13C−NMRチャートを図5に、MSスペクトルを図6に示す。MSスペクトルから下記構造式で表わされる目的物のピーク(m/z=643(n=0)、m/z=1034(n=1))が検出された。
Figure 0005464304
(実施例3)
実施例1において、ビフェノール186質量部(1モル)を4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル202質量部(1モル)に変更した以外は、実施例1と同様にして、エポキシ当量365g/eqのエポキシ樹脂(A−3)690質量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(A−3)のGPCチャートを図7に、13C−NMRチャートを図8に、MSスペクトルを図9に示す。MSスペクトルから下記構造式で表わされる目的物のピーク(m/z=686(n=0)、m/z=1118(n=1))が検出された。
Figure 0005464304
(実施例4)
実施例1において、ビフェノール186質量部(1モル)を4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン214質量部(1モル)に変更した以外は、実施例1と同様にして、エポキシ当量560g/eqのエポキシ樹脂(A−4)702質量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(A−4)のGPCチャートを図10に、13C−NMRチャートを図11に、MSスペクトルを図12に示す。MSスペクトルから下記構造式で表される目的物のピーク(m/z=698(n=0)、m/z=1142(n=1))が検出された。
Figure 0005464304
(実施例5)
実施例1において、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルをジエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス製EX−850、エポキシ当量123g/eq)492質量部(2モル)に変更した以外は、実施例1と同様にして、エポキシ当量394g/eqのエポキシ樹脂(A−5)652質量部を得た。
(実施例6)
実施例1において、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルを1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス製EX−214L、エポキシ当量109g/eq)436質量部(2モル)に変更した以外は、実施例1と同様にして、エポキシ当量367g/eqのエポキシ樹脂(A−6)622質量部を得た。
(比較合成例1)
温度計、冷却管、分留管及び撹拌器を取り付けたフラスコに、99%メタノール200質量部、ビフェノール186質量部(1モル)及び6−ブロモ−ヘキサン−1−オール362質量部(2モル)を仕込み、75℃で、窒素を吹き込みながら撹拌し溶解した。次に、この溶液に、86%水酸化カリウム130質量部(2モル)を溶解させた99%エタノール溶液200質量部を30分間かけて添加し、更に撹拌しながら4時間加熱還流した。反応混合物を室温に冷却した後、30%硫酸を用いて反応液を中和し、濾過、水洗、乾燥を行い、白色結晶を得た。
次いで、温度計、冷却管、分留管及び撹拌器を取り付けたフラスコに、上記で得た白色結晶と、エピクロルヒドリン462質量部、ジメチルスルホキシド231質量部を仕込み、内圧を約6kPaまで減圧した後、50℃で還流させながら、48%水酸化カリウム233質量部を60分間かけて滴下した。尚、反応中は水を系外に留去、除去しながら反応を行った。反応混合物に、48%水酸化カリウムの滴下後、70℃に昇温し、同温度でさらに1時間還流させながら反応させた。
反応終了後、メチルイソブチルケトン400質量部と水450質量部を加え、副生した塩化カリウム水溶液を棄却した。その後、水400質量部を用いてジメチルスルホキシドを洗浄除去した後、150℃まで昇温して、エピクロルヒドリンを減圧蒸留回収し、エポキシ当量300g/eqのエポキシ樹脂(B−1)470質量部を得た。
(比較合成例2)
比較合成例1において、ビフェノール186質量部(1モル)を4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル202質量部(1モル)に変更した以外は、比較例1と同様にして、エポキシ当量の305g/eqのエポキシ樹脂(B−2)475質量部を得た。
(比較合成例3)
温度計、冷却管、分留管及び撹拌器を取り付けたフラスコに、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル202質量部、エピクロルヒドリン462質量部及びジメチルスルホキシド231質量部を仕込み、内圧を約6kPaまで減圧した後、50℃で還流させながら、48%水酸化カリウム233質量部を60分間かけて滴下した。尚、反応中は水を系外に留去、除去しながら反応を行った。反応混合物に、48%水酸化カリウムを滴下した後、70℃に昇温し、同温度でさらに1時間還流させながら反応させた。反応終了後、反応混合物にメチルイソブチルケトン400質量部と水450質量部を加え、副生した塩化カリウム水溶液を棄却した。その後、水400質量部を用いてジメチルスルホキシドを洗浄除去した後、150℃まで昇温して、エピクロルヒドリンを減圧蒸留回収して、エポキシ当量188g/eqのエポキシ樹脂(B−3)304質量部を得た。
(実施例7〜12及び比較例1〜4)
(エポキシ樹脂組成物の調整及び物性評価)
[熱伝導性試験用の硬化物作成条件]
下記、表1及び表2に記載の配合に従い、硬化剤としてDIC製のフェノールノボラック樹脂「TD−2131」を配合し、更に硬化触媒として、2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)を加え、無機充填材として球状アルミナ(平均粒径12.2μm)を400部加えた。
コンパウンド化条件:
ミキサーで十分混合した後、100℃/5分間混練したものを冷却した上で、粉砕した。
硬化条件:150℃で1時間、更に175℃で6時間
成形後板厚:1.2mm、樹脂量20%
上記条件で作成した硬化物を試験片として用い、熱伝導性の評価を行った。結果を表1及び表2にまとめて示した。
[耐熱分解性試験用の硬化物作成条件]
下記、表1及び表2に記載の配合に従い、硬化剤としてDIC製のフェノールノボラック樹脂「TD−2131」を配合し、更に硬化触媒として2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)を加えた。
コンパウンド化条件:ミキサーで十分混合した後、100℃/5分間混練したものを冷却し粉砕。
硬化条件:150℃で1時間、更に175℃で6時間
成形後板厚:0.2mm、樹脂量100%
上記条件で作成した硬化物を試験片として用い、耐熱分解性の評価を行った。結果を表1及び表2にまとめて示した。
[耐はんだ性試験、柔軟性試験、密着性試験用の積層板作成条件]
下記、表1及び表2に記載の配合に従い、硬化剤としてDIC製のフェノールノボラック樹脂「TD−2131」を配合し、更に硬化触媒として2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)を加え、最終的に各組成物の不揮発分(N.V.)が58質量%となるようにメチルエチルケトンを配合して調整した。
基材:100μm 日東紡績株式会社製 プリント配線基板用ガラスクロス「2116」
プライ数:6
銅箔:18μm 日鉱金属株式会社製 TCR箔
プリプレグ化条件:160℃/2分
硬化条件:200℃、2.9MPa、2時間
成形後板厚:0.8mm、樹脂量40%
上記条件で作成した硬化物を試験片として用い、以下の各種の評価を行った。結果を表1及び表2にまとめて示した。
[熱伝導率]
京都電子株式社製QTM−500熱導率計を用いて非定常熱線法により測定した。
[熱分解温度]
150℃で15分間保持した後、昇温速度:5℃/分、雰囲気:窒素ガスフロー、サンプル量:6mgで5%質量が減少する温度を評価した。
[耐はんだ試験]
試験片を各実施例及び比較例それぞれ3個を用意し、121℃プレッシャークッカー試験機に6時間放置した後、288℃半田浴に30秒浸漬した後における膨れの有無を目視にて確認した。膨れの無いものを○、膨れの有るものを×とした。
[3点曲げ伸び率]
試験片を25mm×75mmの大きさに切り出し、JIS K 6911に従って、島津製作所株式会社製の「AUTOGRAPH AG−I」を用いて測定し、曲げのび率を求めた。
[ピール強度]
JIS−K6481に準拠した。
[強度層間剥離強度]
JIS−K6481に準拠した。
Figure 0005464304
Figure 0005464304
表2において、YX−6121は、三菱化学製のビフェノール型エポキシ樹脂(エポキシ当量180g/eq)である。

Claims (12)

  1. 下記一般式(I)
    Figure 0005464304
    [式中、Qはそれぞれ独立に炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレン鎖、前記直鎖状アルキレン鎖の炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレン鎖、または前記アルキレン鎖中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在する連結鎖の何れかを表わし、Aはそれぞれ独立に下記一般式(i)
    Figure 0005464304
    {式中、Yはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わし、Xは単結合、−O−基、−CH=CH−基、−CH=C(CH)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N‐基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、lはそれぞれ独立に0〜4の整数を、mは1〜3の整数を表わす。}
    で表わされるフェニレンユニットまたは下記一般式(ii)
    Figure 0005464304
    {式中、Zはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基または炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わす。}
    で表わされるナフチレンユニットを表わし、nは、0〜10の整数を表わす。]
    で表わされることを特徴とするエポキシ樹脂。
  2. 前記一般式(I)中、Aがそれぞれ独立に下記一般式(i−1)〜(i−3)または(ii−1)
    Figure 0005464304
    の何れかで表される構造部位であり、かつ、Qがそれぞれ独立に炭素原子数3〜7の直鎖状アルキレン鎖またはエチレンオキシエチレンである請求項1記載のエポキシ樹脂。
  3. 下記一般式(1)
    Figure 0005464304
    {式中、Yはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わし、Xは単結合、−O−基、−CH=CH−基、−CH=C(CH)−基、−CH=C(CN)−基、−C≡C−基、−CH=N−基、−CH=CH−CO−基、−N=N−基、−COO−基、−CONH−基または−CO−基を表わし、lはそれぞれ独立に0〜4の整数を、mは1〜3の整数を表わす。}
    又は下記一般式(2)
    Figure 0005464304
    {式中、Zはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜8の炭化水素基または炭素原子数1〜8のアルコキシル基を表わす。}
    で表わされるジオール化合物(a)と、炭素原子数1〜9の直鎖状アルキレンジオールのジグリシジルエーテル、前記直鎖状アルキレンジオールの炭素原子に炭素原子数1〜18のアルキル基が結合した構造を有する分岐状アルキレンジオールのジグリシジルエーテル、及び前記アルキレンジオール中の連続する2個のメチレン基の間にエーテル結合が存在するジオール化合物のジグリシジルエーテルからなる群から選ばれる一種類以上のジグリシジルエーテル化合物(q)とを反応させることを特徴とするエポキシ樹脂の製造方法。
  4. 前記ジオール化合物(a)が下記一般式(1−1)〜(1−3)または(2−1)
    Figure 0005464304
    の何れかで表されるジオール化合物であり、かつ、前記ジグリシジルエーテル化合物(q)が炭素原子数2〜7の直鎖状アルキレンジオールのジグリシジルエーテルまたはジエチレングリコールである請求項3記載のエポキシ樹脂の製造方法。
  5. 請求項3又は4に記載の方法により製造されるエポキシ樹脂。
  6. 請求項1、2又は5の何れか一つに記載のエポキシ樹脂と硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物。
  7. 請求項6記載のエポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物。
  8. 請求項1、2又は5の何れか一つに記載のエポキシ樹脂、硬化剤、及び無機質充填剤を含有し、前記無機質充填剤の割合が20〜95質量%の範囲にある放熱樹脂材料。
  9. 請求項1、2又は5の何れか一つに記載のエポキシ樹脂、硬化剤、及び無機質充填剤を含有し、前記無機質充填剤の割合が20〜95質量%の範囲にある半導体封止材料。
  10. 請求項1、2又は5の何れか一つに記載のエポキシ樹脂、硬化剤、及び有機溶媒を含有する組成物を補強基材に含浸した含浸基材を半硬化させて得られるプリプレグ。
  11. 請求項1、2又は5の何れか一つに記載のエポキシ樹脂、硬化剤、及び有機溶媒を含有するワニスからなる板状賦形物と、板状賦形物の面に重ねた銅箔とを加熱加圧成型して得られる回路基板。
  12. 請求項1、2又は5の何れか一つに記載のエポキシ樹脂、硬化剤、及び有機溶媒を含有する組成物を基材フィルム上に塗布し、乾燥させて得られるビルドアップフィルム。
JP2013532766A 2012-03-27 2013-03-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料 Active JP5464304B1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013532766A JP5464304B1 (ja) 2012-03-27 2013-03-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012071287 2012-03-27
JP2012071287 2012-03-27
PCT/JP2013/057852 WO2013146478A1 (ja) 2012-03-27 2013-03-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料
JP2013532766A JP5464304B1 (ja) 2012-03-27 2013-03-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5464304B1 true JP5464304B1 (ja) 2014-04-09
JPWO2013146478A1 JPWO2013146478A1 (ja) 2015-12-10

Family

ID=49259735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013532766A Active JP5464304B1 (ja) 2012-03-27 2013-03-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9441069B2 (ja)
EP (1) EP2832759B1 (ja)
JP (1) JP5464304B1 (ja)
KR (1) KR101613598B1 (ja)
CN (1) CN104220477B (ja)
TW (1) TWI541261B (ja)
WO (1) WO2013146478A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052990A1 (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 코오롱인더스트리 주식회사 난연성 에폭시 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 난연성 에폭시 수지 조성물

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016088050A (ja) * 2014-11-11 2016-05-23 住友ベークライト株式会社 樹脂層付き金属膜
TWI583714B (zh) * 2015-09-25 2017-05-21 可隆股份有限公司 阻燃性環氧樹脂及其製備方法和包含該阻燃性環氧樹脂的阻燃性環氧樹脂組成物
WO2017066929A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 Dow Global Technologies Llc Modified epoxy resin and curable resin composition comprising same
CN105761910B (zh) * 2016-05-14 2017-10-10 保定元辰变压器制造有限公司 一种改进的干式变压器及其组装方法
KR20170132605A (ko) 2016-05-24 2017-12-04 주식회사 아모그린텍 절연성 방열 코팅조성물 및 이를 통해 형성된 절연성 방열유닛
EP3611208B1 (en) * 2017-04-10 2020-11-04 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Resin composition, prepreg, metal foil-clad laminate, resin sheet and printed wiring board
JP7255497B2 (ja) * 2017-12-28 2023-04-11 株式会社レゾナック 封止組成物及び半導体装置
TWI654218B (zh) 2018-01-08 2019-03-21 財團法人工業技術研究院 樹脂組合物與導熱材料的形成方法
JP2019123834A (ja) * 2018-01-19 2019-07-25 Tdk株式会社 樹脂組成物、樹脂シート、樹脂硬化物および樹脂基板
KR20210064111A (ko) * 2018-09-21 2021-06-02 디아이씨 가부시끼가이샤 수지 조성물, 경화물 및 적층체
JP7415533B2 (ja) * 2019-12-18 2024-01-17 Dic株式会社 エポキシ化合物、組成物、硬化物及び積層体
CN111286006B (zh) * 2020-03-06 2021-08-20 江苏澳盛复合材料科技有限公司 一种环氧树脂固化物、复合材料及其制备方法
CN114213808B (zh) * 2021-12-29 2022-10-14 扬州云翰塑料包装有限公司 一种阻燃型环保可降解复合包装袋及其加工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009185116A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Air Water Inc カルボキシル基含有エポキシアクリレート樹脂、それを含有するアルカリ現像可能な光硬化性・熱硬化性樹脂組成物およびその硬化物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1002973B (it) * 1973-02-21 1976-05-20 Sumitomo Bakelite Co Laminati placcati di metallo fles sibili e metodo per produrli
TW200415197A (en) * 2002-10-03 2004-08-16 Nippon Kayaku Kk Epoxy resin composition for optical semiconductor package
JP4285491B2 (ja) * 2006-02-28 2009-06-24 Dic株式会社 エポキシ樹脂組成物、その硬化物、新規エポキシ樹脂、新規フェノール樹脂、及び半導体封止材料
JP5314911B2 (ja) * 2008-03-31 2013-10-16 新日鉄住金化学株式会社 エポキシ樹脂組成物および成形物
JP5463859B2 (ja) * 2009-11-06 2014-04-09 Dic株式会社 エポキシ樹脂組成物、その硬化物、新規エポキシ樹脂、新規フェノール樹脂、プリプレグ、及び回路基板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009185116A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Air Water Inc カルボキシル基含有エポキシアクリレート樹脂、それを含有するアルカリ現像可能な光硬化性・熱硬化性樹脂組成物およびその硬化物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052990A1 (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 코오롱인더스트리 주식회사 난연성 에폭시 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 난연성 에폭시 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140128354A (ko) 2014-11-05
CN104220477B (zh) 2015-11-25
CN104220477A (zh) 2014-12-17
EP2832759B1 (en) 2017-03-15
US20150104651A1 (en) 2015-04-16
US9441069B2 (en) 2016-09-13
TW201343705A (zh) 2013-11-01
TWI541261B (zh) 2016-07-11
KR101613598B1 (ko) 2016-04-19
JPWO2013146478A1 (ja) 2015-12-10
EP2832759A4 (en) 2015-05-13
EP2832759A1 (en) 2015-02-04
WO2013146478A1 (ja) 2013-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5464304B1 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料
JP4953039B2 (ja) リン原子含有オリゴマー、その製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板
JP5557033B2 (ja) リン原子含有オリゴマー、その製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板
JP5458916B2 (ja) リン原子含有フェノール類の製造方法、リン原子含有フェノール類、硬化性樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP5146793B2 (ja) リン原子含有オリゴマー組成物、硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板
JP6221289B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料
JP6260846B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP2012201798A (ja) 硬化性樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板、及びナフトール樹脂
JP2009203427A (ja) エポキシ樹脂組成物、半導体封止材料及び半導体装置
JP5954571B2 (ja) 硬化性組成物、硬化物、及びプリント配線基板
JP5850228B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、その硬化物、シアン酸エステル樹脂、半導体封止材料、プリプレグ、回路基板、及び、ビルドアップフィルム
JP5532307B2 (ja) リン原子含有多官能フェノールの製造方法、リン原子含有多官能フェノール、硬化性樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物。
JP5402761B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、その硬化物、リン原子含有フェノール類の製造方法、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP2014005338A (ja) 硬化性組成物、硬化物、及びプリント配線基板
JP6137607B2 (ja) フェノール性水酸基含有樹脂、フェノール性水酸基含有樹脂の製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び放熱樹脂材料
JP5590405B2 (ja) 新規リン原子含有エポキシ樹脂、その製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP5637367B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、その硬化物、リン原子含有フェノール樹脂の製造方法、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP5516980B2 (ja) 新規リン原子含有フェノール樹脂、その製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP5713045B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板
JP6048035B2 (ja) クレゾール−ナフトール樹脂、硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板
JP2016117670A (ja) シアン酸エステル化合物、シアン酸エステル樹脂、シアン酸エステル化合物の製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、ビルドアップ用接着フィルム、半導体封止材料、プリプレグ、及び回路基板
JP6094091B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、硬化物、及びプリント配線基板
JP2023074976A (ja) 多価ヒドロキシ樹脂

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5464304

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250