JP5471423B2 - Underfill agent and semiconductor device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、アンダーフィル剤に関する。より詳しくは、半導体素子と基板との接合に好ましく用いられるアンダーフィル剤に関する。 The present invention relates to an underfill agent. More specifically, the present invention relates to an underfill agent that is preferably used for bonding a semiconductor element and a substrate.
近年、半導体素子の大型化が急速に進み、半導体素子と基板との間に大きな熱応力が発生している。従来より、半導体素子と基板との接合の後、空隙にエポキシ系アンダーフィル剤を充填することにより、応力を分散させて、半導体素子/基板界面の接合信頼性を高める手法が知られている。アンダーフィル剤に求められる特性としては、半導体素子と基板との隙間に素早く進入し、ボイドが生じないこと、保存安定性が良好なこと、硬化後の熱的・物理的応力に対しての接続信頼性、耐熱性・強靭性が高いことや短時間・低温硬化性が挙げられる。エポキシ樹脂は硬くて脆い性質を有するため、機械的・熱的ストレスをより吸収させるために、各種熱可塑性樹脂をエポキシ樹脂に混合する技術が提案されている。例えば、ビスマレイミド化合物とエポキシ樹脂を含有する熱硬化性樹脂組成物(例えば、特許文献1参照)や、液状エポキシ樹脂、硬化剤、ポリエーテル系化合物を含有する液状エポキシ樹脂組成物(例えば、特許文献2参照)が開示されている。しかしながら、これらに開示された樹脂組成物は、経時で高粘度化、ゲル化するなど保存安定性が不十分である課題があった。一方で、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂組成物として、エポキシ樹脂、多価フェノール系のエポキシ樹脂硬化剤およびポリエーテルスルホンを含有する樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献3参照)。また、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂および高沸点溶媒を含有し、25℃の溶液粘度が500センチポイズ以下であるアンダーフィル剤が提案されている(例えば、特許文献4参照)。これらの材料は、トリグライムなどの高沸点溶媒に溶解させるものであり、これをアンダーフィル剤として用いた場合、接合後に高沸点溶媒の飛散によりボイドが発生して信頼性が低下したり、経時により高粘度化するなど、実用的ではなかった。 In recent years, the increase in size of semiconductor elements has rapidly progressed, and a large thermal stress has been generated between the semiconductor elements and the substrate. 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which, after bonding between a semiconductor element and a substrate, a gap is filled with an epoxy-based underfill agent to disperse stress and thereby increase bonding reliability at the semiconductor element / substrate interface. The characteristics required for the underfill agent are that it quickly enters the gap between the semiconductor element and the substrate, does not cause voids, has good storage stability, and is connected to thermal and physical stress after curing. High reliability, heat resistance and toughness, short time and low temperature curability. Since epoxy resins are hard and brittle, techniques for mixing various thermoplastic resins with epoxy resins have been proposed in order to absorb more mechanical and thermal stresses. For example, a thermosetting resin composition containing a bismaleimide compound and an epoxy resin (for example, see Patent Document 1), or a liquid epoxy resin composition containing a liquid epoxy resin, a curing agent, and a polyether compound (for example, a patent) Reference 2) is disclosed. However, the resin compositions disclosed therein have a problem that the storage stability is insufficient, such as high viscosity and gelation over time. On the other hand, as a thermosetting resin composition having excellent heat resistance, a resin composition containing an epoxy resin, a polyhydric phenol epoxy resin curing agent and polyethersulfone has been proposed (see, for example, Patent Document 3). ). In addition, an underfill agent containing a polyimide resin, an epoxy resin, and a high-boiling solvent and having a solution viscosity at 25 ° C. of 500 centipoise or less has been proposed (for example, see Patent Document 4). These materials are dissolved in a high boiling point solvent such as triglyme, and when this is used as an underfill agent, voids are generated due to scattering of the high boiling point solvent after bonding, and the reliability decreases. It was not practical, such as increasing the viscosity.
このように、従来技術では保存安定性と粘度特性を両立したアンダーフィル剤は得られていなかった。本発明は、上記課題を解決すべく、保存安定性と粘度特性に優れたアンダーフィル剤を提供することを目的とする。 Thus, in the prior art, an underfill agent having both storage stability and viscosity characteristics has not been obtained. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an underfill agent excellent in storage stability and viscosity characteristics.
本発明は、(a)重量平均分子量3万以上のポリエーテルスルホン樹脂と、(b)エポキシ化合物を含有し、(c)溶剤の含有量が1重量%以下であり、(b)エポキシ化合物が、SP値が1.60×10 4 〜1.80×10 4 (J/m 3 ) 1/2 である脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ化合物と、SP値が2.00×10 4 〜2.60×10 4 (J/m 3 ) 1/2 であるエポキシ化合物とをそれぞれ1種類以上含有することを特徴とするアンダーフィル剤である。 The present invention, (a) containing a weight average molecular weight of 30,000 or more polyether sulfone resin, a (b) an epoxy compound state, and are 1 wt% or less content of (c) a solvent, (b) an epoxy compound Is an aliphatic glycidyl ether type epoxy compound having an SP value of 1.60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 , and an SP value of 2.00 × 10 4 to 2. It is an underfill agent characterized by containing at least one epoxy compound that is 60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 .
本発明によれば、優れた保存安定性と粘度特性を有するアンダーフィル剤を得ることができる。 According to the present invention, an underfill agent having excellent storage stability and viscosity characteristics can be obtained.
本発明のアンダーフィル剤は(a)重量平均分子量3万以上のポリエーテルスルホン樹脂と、(b)エポキシ化合物を含有し、(c)溶剤の含有量が1重量%以下であり、(b)エポキシ化合物が、SP値が1.60×10 4 〜1.80×10 4 (J/m 3 ) 1/2 である脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ化合物と、SP値が2.00×10 4 〜2.60×10 4 (J/m 3 ) 1/2 であるエポキシ化合物とをそれぞれ1種類以上含有することを特徴とする。実質的に無溶剤であるため、ボイドの発生を抑制し、接合後の絶縁信頼性を高めることができる。また、ポリエーテルスルホン樹脂は剛直な構造を有し、ガラス転移温度が200℃以上と非常に高く、高温での流動性に優れる特徴を有する。ガラス転移温度の高いポリエーテルスルホン樹脂を含有することにより、得られるアンダーフィル剤の硬化後の耐熱性(ガラス転移温度)を向上させることができる。さらに、(a)重量平均分子量3万以上のポリエーテルスルホン樹脂は(b)エポキシ化合物と25℃、1.013×105N/m2の条件下で非相溶である。このため、無溶剤中でポリエーテルスルホン樹脂はエポキシ化合物に溶解せず、粒子としてエポキシ化合物中に分散している。このような分散状態を有することで、ポリエーテルスルホン樹脂とエポキシ化合物が互いに凝集することなく流動するため、低粘度特性を有する。したがって、本発明のアンダーフィル剤は基板への塗布性や浸透性に優れる。また、ポリエーテルスルホン樹脂がエポキシ化合物中に分散していることにより、系内の凝集密度が低いため、経時での高粘度化やゲル化を抑制することができ、保存安定性に優れる。 Underfill agent of the present invention and (a) a weight-average molecular weight of 30,000 or more polyether sulfone resin, (b) containing epoxy compound state, and are 1 wt% or less content of (c) a solvent, (b ) An aliphatic glycidyl ether type epoxy compound having an SP value of 1.60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 and an SP value of 2.00 × 10 4 It is characterized by containing 1 or more types of epoxy compounds which are -2.60x10 < 4 > (J / m < 3 > ) < 1/2 > . Since it is substantially solvent-free, generation of voids can be suppressed and insulation reliability after bonding can be improved. The polyethersulfone resin has a rigid structure, has a very high glass transition temperature of 200 ° C. or higher, and is excellent in fluidity at high temperatures. By containing a polyether sulfone resin having a high glass transition temperature, the heat resistance (glass transition temperature) after curing of the resulting underfill agent can be improved. Furthermore, (a) a polyethersulfone resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more is incompatible with (b) an epoxy compound under the conditions of 25 ° C. and 1.013 × 10 5 N / m 2 . For this reason, the polyethersulfone resin does not dissolve in the epoxy compound in the absence of a solvent, but is dispersed in the epoxy compound as particles. By having such a dispersed state, the polyethersulfone resin and the epoxy compound flow without agglomerating with each other, and thus have low viscosity characteristics. Therefore, the underfill agent of this invention is excellent in the applicability | paintability and permeability | transmittance to a board | substrate. Further, since the polyethersulfone resin is dispersed in the epoxy compound, the cohesive density in the system is low, so that the increase in viscosity and gelation with time can be suppressed, and the storage stability is excellent.
また、本発明のアンダーフィル剤を加熱することにより、エポキシ化合物中に分散しているポリエーテルスルホン樹脂の粒子がエポキシ化合物に溶解し、その後硬化反応する。そのため、保存中は低粘度で優れた安定性を保ちながら、加熱処理によって均一に溶解した熱硬化反応性のアンダーフィル剤として用いることができる。 Also, by heating the underfill agent of the present invention, the polyethersulfone resin particles dispersed in the epoxy compound are dissolved in the epoxy compound, and then undergo a curing reaction. Therefore, it can be used as a thermosetting reactive underfill agent that is uniformly dissolved by heat treatment while keeping excellent stability at low viscosity during storage.
本発明のアンダーフィル剤において、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂は、(b)エポキシ化合物と溶解せずに粒子状に分散するために、重量平均分子量が3万以上であることが重要である。重量平均分子量が3万を下回ると、(b)エポキシ化合物に溶解し、得られるアンダーフィル剤の粘度が上昇する。また、凝集密度が増加するため、経時により高粘度化やゲル化が生じ保存安定性が低下する。また、硬化後の強靭性が低下する場合がある。硬化後の強靭性の観点からは、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂の重量平均分子量は4万以上が好ましく、5万以上がより好ましい。一方、粘度特性をより適切な範囲に調整し、浸透性をより向上させるために、10万以下が好ましく、8万以下がより好ましい。ポリエーテルスルホン樹脂を2種以上含有してもよく、各樹脂の重量平均分子量がいずれも3万以上であることが好ましい。 In the underfill agent of the present invention, it is important that the polyethersulfone resin (a) component has a weight average molecular weight of 30,000 or more in order to disperse in a particulate form without being dissolved with the (b) epoxy compound. is there. When the weight average molecular weight is less than 30,000, the viscosity of the resulting underfill agent is increased by dissolving in (b) the epoxy compound. Further, since the aggregation density increases, the storage stability is lowered due to increase in viscosity and gelation with time. In addition, the toughness after curing may be reduced. From the viewpoint of toughness after curing, the weight average molecular weight of the polyethersulfone resin (a) is preferably 40,000 or more, and more preferably 50,000 or more. On the other hand, 100,000 or less is preferable and 80,000 or less is more preferable in order to adjust the viscosity characteristics to a more appropriate range and further improve the permeability. Two or more kinds of polyethersulfone resins may be contained, and it is preferable that the weight average molecular weight of each resin is 30,000 or more.
本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、NMP/H3PO4の混合溶媒を用いてポリエーテルスルホン樹脂の分子量を測定し、標準ポリスチレンの校正曲線を用いて算出した値を指す。 The weight average molecular weight in the present invention is calculated by measuring the molecular weight of the polyethersulfone resin by a gel permeation chromatography (GPC) method using a mixed solvent of NMP / H 3 PO 4 and using a calibration curve of standard polystyrene. Indicates the value.
ポリエーテルスルホン樹脂は、フェノール性水酸基とアルカリ金属炭酸塩とを反応させてフェノール化合物のアルカリ金属塩を生成し、これにジハロゲノジフェニルスルホンを反応させることによって得ることができる。例えば、反応系でフェノール化合物のアルカリ金属塩を合成し、またはフェノール化合物のアルカリ金属塩を予め合成しておいて、ジハロゲノジフェニルスルホンを有機溶剤中で反応させた後、ジクロロメタンを用いて末端停止反応を行う技術が知られている。例えば、特開昭53−12991号公報、特開昭53―16098号公報には、4,4’−ヒドロキシジフェニルスルホンと、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン、無水炭酸カリウムを用いて、芳香族ポリエーテルスルホンを製造し、反応終了後、クロロメタンを吹き込む技術が開示されている。 The polyethersulfone resin can be obtained by reacting a phenolic hydroxyl group with an alkali metal carbonate to produce an alkali metal salt of a phenol compound, and reacting this with a dihalogenodiphenylsulfone. For example, an alkali metal salt of a phenol compound is synthesized in a reaction system, or an alkali metal salt of a phenol compound is synthesized in advance and reacted with dihalogenodiphenylsulfone in an organic solvent, and then terminated with dichloromethane. Techniques for performing the reaction are known. For example, in JP-A-53-12991 and JP-A-53-16098, 4,4′-hydroxydiphenylsulfone, 4,4′-dichlorodiphenylsulfone, and anhydrous potassium carbonate are used. A technique for producing polyethersulfone and blowing chloromethane after completion of the reaction is disclosed.
本発明で用いられるポリエーテルスルホン樹脂に使用されるジハロゲノジフェニルスルホンとしては、例えば、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン、4,4’−ジフルオロジフェニスルホン、4−クロロ−4’−フルオロジフェニルスルホン、4,4’−ジブロモジフェニルスルホン、1,4−ビス(4−クロロベンゼンスルホニル)ベンゼン、ビス(4’−クロロベンゼンスルホニル)エーテル、1,3−ビス(4’−クロロベンゼンスルホニル)ベンゼン、ビス(3’−クロロベンゼンスルホニル)エーテル、1,2−ビス(4’−クロロベンゼンスルホニル)ベンゼン、ビス(2’−クロロベンゼンスルホニル)エーテル、4,4’−ビス(4−クロロフェニルスルホニル)ジフェニルなどが挙げられる。 Examples of the dihalogenodiphenylsulfone used in the polyethersulfone resin used in the present invention include 4,4′-dichlorodiphenylsulfone, 4,4′-difluorodiphenylsulfone, and 4-chloro-4′-fluorodiphenyl. Sulfone, 4,4′-dibromodiphenylsulfone, 1,4-bis (4-chlorobenzenesulfonyl) benzene, bis (4′-chlorobenzenesulfonyl) ether, 1,3-bis (4′-chlorobenzenesulfonyl) benzene, bis ( 3'-chlorobenzenesulfonyl) ether, 1,2-bis (4'-chlorobenzenesulfonyl) benzene, bis (2'-chlorobenzenesulfonyl) ether, 4,4'-bis (4-chlorophenylsulfonyl) diphenyl, and the like.
本発明で用いられるポリエーテルスルホン樹脂に使用されるフェノール化合物としては、例えば、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、2,2’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4,4’−トリヒドロキシトリフェニルメタン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、α,α,α−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、2,2’−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジメチルフェニル)プロパン、ビス(4’−ジヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4’−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4’−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)エタン、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、1,4−ビス(4’−ヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4’−ヒドロキシベンゼンスルホニル)ベンゼンなどの2価のフェノール化合物や、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノール、4−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ安息香酸、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、2,3−ジメチルフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジメチルフェノール、o−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、p−メトキシフェノール、o−エトキシフェノール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノール、o−n−プロピルフェノール、o−イソプロピルフェノール、m−n−プロピルフェノール、m−イソプロピルフェノール、p−n−プロピルフェノール、p−イソプロピルフェノール、o−n−ブチルフェノール、o−sec−ブチルフェノール、o−tert−ブチルフェノール、m−n−ブチルフェノール、m−sec−ブチルフェノール、m−tert−ブチルフェノール、p−n−ブチルフェノール、p−sec−ブチルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、o−フェニルフェノール、m−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,4,6−トリメチルフェノール、o−ベンジルフェノール、m−ベンジルフェノール、p−ベンジルフェノール、o−ブトキシフェノール、m−ブトキシフェノール、p−ブトキシフェノール、6−tert−ブチル−p−キシレノール、2−tert−ブチル−p−キシレノール、2−tert−ブチル−p−クレゾール、o−シクロヘキシルフェノール、m−シクロヘキシルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、4,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシメチルフェノール、2,4−ジメトキシフェノール、2,6−ジメトキシフェノール、バニリン、クミルフェノールなどの1価のフェノール化合物などが挙げられる。 Examples of the phenol compound used in the polyethersulfone resin used in the present invention include 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, 2,2′-dihydroxydiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide, and 4,4 ′. -Dihydroxybenzophenone, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4,4'-trihydroxytriphenylmethane, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 9,9'-bis (4-hydroxyphenyl) ) Fluorene, α, α, α-tris (4-hydroxyphenyl) -1-ethyl-4-isopropylbenzene, α, α′-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -1,4-diisopropyl Benzene, 2,2′-bis (4′-hydroxyphenyl) propane, 2 , 2-bis (4′-hydroxy-3 ′, 5′-dimethylphenyl) propane, bis (4′-dihydroxyphenyl) propane, bis (4′-hydroxyphenyl) methane, bis (4′-hydroxyphenyl) cyclohexane 1,1-bis (4′-hydroxyphenyl) ethane, 1,4-bis (4′-hydroxyphenoxy) benzene, 1,3-bis (4′-hydroxyphenoxy) benzene, 1,4-bis (4 Divalent phenolic compounds such as' -hydroxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (4'-hydroxybenzenesulfonyl) benzene, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2-aminophenol, 3 -Aminophenol, 4-aminophenol, 2-aminothiophenol, 3-aminothiophene 4-aminothiophenol, 4-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, 2,3-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, o-methoxyphenol, m-methoxyphenol, p-methoxyphenol, o-ethoxyphenol, m- Ethoxyphenol, p-ethoxyphenol, on-propylphenol, o-isopropylphenol, mn-propylphenol, m-isopropylphenol, pn-propylphenol, p-isopropylphenol, on-butylphenol, o-sec- Tylphenol, o-tert-butylphenol, mn-butylphenol, m-sec-butylphenol, m-tert-butylphenol, pn-butylphenol, p-sec-butylphenol, p-tert-butylphenol, o-phenylphenol, m-phenylphenol, p-phenylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2,4,6-trimethylphenol, o-benzylphenol, m-benzylphenol, p-benzyl Phenol, o-butoxyphenol, m-butoxyphenol, p-butoxyphenol, 6-tert-butyl-p-xylenol, 2-tert-butyl-p-xylenol, 2-tert-butyl-p-cresol, o-si Cyclohexylphenol, m-cyclohexylphenol, p-cyclohexylphenol, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 4,6-di-tert-butyl-4-hydroxymethylphenol, 2,4-dimethoxyphenol , Monovalent phenol compounds such as 2,6-dimethoxyphenol, vanillin, cumylphenol, and the like.
ポリエーテルスルホン樹脂の重量平均分子量を3万以上にするためには、ジハロゲノジフェニルスルホンを2価フェノール化合物に対して0.9〜1.0当量、1価のフェノール化合物については0.45〜0.5当量使用することが好ましい。 In order to increase the weight average molecular weight of the polyethersulfone resin to 30,000 or more, 0.9 to 1.0 equivalent of dihalogenodiphenylsulfone with respect to the dihydric phenol compound and 0.45 to 1.55 with respect to the monovalent phenol compound. It is preferable to use 0.5 equivalent.
本発明で用いられるポリエーテルスルホン樹脂に使用されるアルカリ金属塩のアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムが挙げられ、カリウムまたはナトリウムが好ましい。ジアルカリ塩を形成させるために用いられる金属化合物としては、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩が挙げられ、水酸化物または炭酸塩が好ましい。したがって、ビスフェノール類のジアルカリ塩を形成させるためには、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムが好ましく、これらを2種以上用いてもよい。これらアルカリ金属塩の量はその種類によって差があるが、ビスフェノール化合物を基準にその1倍モル以上が好ましく、2倍モル以上がより好ましい。この範囲であれば、ビスフェノールのアルカリ金属塩を十分生成させることができ、重量平均分子量3万以上の高分子量の重合体を容易に得ることができる。一方、副反応を抑制する観点からは、8倍モル以下が好ましく、4倍モル以下がより好ましい。 Examples of the alkali metal of the alkali metal salt used in the polyethersulfone resin used in the present invention include lithium, sodium, potassium, and rubidium, and potassium or sodium is preferable. Examples of the metal compound used for forming the dialkali salt include hydroxides, carbonates, and hydrogen carbonates, and hydroxides or carbonates are preferable. Accordingly, potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium carbonate or sodium carbonate is preferable for forming a dialkali salt of bisphenols, and two or more of these may be used. The amount of these alkali metal salts varies depending on the type, but it is preferably at least 1 mol, more preferably at least 2 mol based on the bisphenol compound. If it is this range, the alkali metal salt of bisphenol can fully be produced | generated, and a high molecular weight polymer with a weight average molecular weight of 30,000 or more can be obtained easily. On the other hand, from the viewpoint of suppressing side reactions, it is preferably 8 times mol or less, more preferably 4 times mol or less.
重合温度は100〜300℃の範囲が好ましい。温度を100℃以上とすることで、重量平均分子量3万以上の高分子量の重合体を容易に得ることができる。また、300℃以下とすることで、ポリマーの副反応を抑制することができる。重合時間は2〜4時間程度が好ましい。 The polymerization temperature is preferably in the range of 100 to 300 ° C. By setting the temperature to 100 ° C. or higher, a high molecular weight polymer having a weight average molecular weight of 30,000 or more can be easily obtained. Moreover, the side reaction of a polymer can be suppressed by setting it as 300 degrees C or less. The polymerization time is preferably about 2 to 4 hours.
反応溶媒として用いる有機溶媒は、非プロトン性極性溶媒が好ましい。例えば、ジフェニルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルスルホン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジエチルスルホン、ジエチルスルホキシド、1,4−ジメチルベンダゾリジノン、ヘキサメチルトリアミド、1,3−ジメチルイミダゾリジノンなどが挙げられる。また、これらにトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−メトキシブタノールアセテートなどのエステル系溶媒などを加えることもできる。 The organic solvent used as the reaction solvent is preferably an aprotic polar solvent. For example, diphenyl sulfone, dimethyl sulfoxide, sulfolane, dimethyl sulfone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, diethyl sulfone, diethyl sulfoxide, 1,4-dimethylbenzazolidinone, Examples include hexamethyltriamide and 1,3-dimethylimidazolidinone. In addition, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate and methyl-methoxybutanol acetate can be added to these.
重縮合で使用される溶媒の量は、全モノマーの重量に対して0.5倍以上が好ましく、2倍以上がより好ましい。溶媒の量を全モノマーの重量に対して0.5倍以上とすることにより、撹拌などの操作が容易となり、重縮合反応が順調に進行し易くなる。一方、20倍以下が好ましく、8倍以下がより好ましい。20倍以下とすることによって、溶媒中のモノマー濃度が高くなり重合速度が向上するため、重量平均分子量3万以上の高分子量の重合体を容易に得ることができる。 The amount of the solvent used in the polycondensation is preferably 0.5 times or more, more preferably 2 times or more based on the weight of all monomers. By setting the amount of the solvent to 0.5 times or more with respect to the weight of all monomers, operations such as stirring are facilitated, and the polycondensation reaction easily proceeds smoothly. On the other hand, 20 times or less is preferable and 8 times or less is more preferable. By setting it to 20 times or less, the monomer concentration in the solvent is increased and the polymerization rate is improved, so that a high molecular weight polymer having a weight average molecular weight of 30,000 or more can be easily obtained.
重量平均分子量が3万以上のポリエーテルスルホン樹脂は、前記のように公知の技術で重合することもできるが、市販のポリエーテルスルホン樹脂の汎用グレードを用いてもよい。さらに、市販のポリエーテルスルホン樹脂にフェノール化合物と金属塩を有機溶剤中で反応させることによって、重合製造することができる。 The polyethersulfone resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more can be polymerized by a known technique as described above, but a general-purpose grade of a commercially available polyethersulfone resin may be used. Furthermore, it can superpose | polymerize and manufacture by making a phenolic compound and a metal salt react with a commercially available polyethersulfone resin in an organic solvent.
ポリエーテルスルホン樹脂の市販品としては、“スミカエクセル(登録商標)”3600P(重量平均分子量46100)、“スミカエクセル”4100P(重量平均分子量53250)、“スミカエクセル”4800P(重量平均分子量66700)、“スミカエクセル”5200P(重量平均分子量69700)、“スミカエクセル”5003P(重量平均分子量67250)(以上、商品名、住友化学工業(株)製)、“Ultrazon(登録商標)”E2010(重量平均分子量55400)、“Ultrazon”E2020P(重量平均分子量56700)、“Ultrazon”E3010(重量平均分子量62000)、“Ultrazon”E6020P(重量平均分子量76000)、(以上、商品名、BASFジャパン(株)製)、“GAFONE(登録商標)”3000RP(重量平均分子量62000〜64000),“GAFONE”3100RP(重量平均分子量52000〜53000),“GAFONE”3200RP(重量平均分子量45000〜47000),“GAFONE”3600RP(重量平均分子量43000)(以上、商品名、ソルベイアドバンスドポリマーズ(株)製)などが挙げられる。これらのポリエーテルスルホン樹脂を2種以上含有してもよい。 As a commercially available product of the polyethersulfone resin, “Sumika Excel (registered trademark)” 3600P (weight average molecular weight 46100), “Sumika Excel” 4100P (weight average molecular weight 53250), “Sumika Excel” 4800P (weight average molecular weight 66700), “Sumika Excel” 5200P (weight average molecular weight 69700), “Sumika Excel” 5003P (weight average molecular weight 67250) (the trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), “Ultrazon (registered trademark)” E2010 (weight average molecular weight) 55400), “Ultrazon” E2020P (weight average molecular weight 56700), “Ultrazon” E3010 (weight average molecular weight 62000), “Ultrazon” E6020P (weight average molecular weight 76000), (above, trade name, BASF JA "GAFONE (registered trademark)" 3000RP (weight average molecular weight 62000-64000), "GAFONE" 3100RP (weight average molecular weight 52000-53000), "GAFONE" 3200RP (weight average molecular weight 45000-47000), “GAFONE” 3600RP (weight average molecular weight 43000) (above, trade name, manufactured by Solvay Advanced Polymers Co., Ltd.). You may contain 2 or more types of these polyether sulfone resins.
また、本発明において、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂の含有量は、5重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましい。5重量%以上とすることで、エポキシ樹脂が本来有するもろさや硬さを改善することができる。一方、粘度をより低減して浸透性を向上させる観点から、40重量%以下が好ましく、30重量%以下がより好ましい。 In the present invention, the content of the component (a) polyethersulfone resin is preferably 5% by weight or more, and more preferably 10% by weight or more. By setting the content to 5% by weight or more, the brittleness and hardness inherent in the epoxy resin can be improved. On the other hand, from the viewpoint of further reducing the viscosity and improving the permeability, the content is preferably 40% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less.
また、本発明において、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂は末端にフェノール性水酸基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、メトキシ基、エトキシ基などを有してもよく、これらの基を2種以上有してもよい。これらの中でも、フェノール性水酸基を有することが望ましい。フェノール性水酸基を有することでエポキシ化合物のオキシラン環またはエポキシ化合物の反応性基と反応し、密度の高い網目構造を形成するため、得られる硬化物は、高い耐熱性と強靭性を発現する。 In the present invention, the polyethersulfone resin as component (a) may have a phenolic hydroxyl group, a fluoro group, a chloro group, a bromo group, a methoxy group, an ethoxy group, or the like at the terminal. You may have more. Among these, it is desirable to have a phenolic hydroxyl group. Having a phenolic hydroxyl group reacts with the oxirane ring of the epoxy compound or the reactive group of the epoxy compound to form a dense network structure, so that the resulting cured product exhibits high heat resistance and toughness.
末端のフェノール性水酸基量は、核磁気共鳴(1H−NMR)法から析出したピークの積分値を求めることによって測定することができる。樹脂中の繰り返し単位を除く末端官能基量中、フェノール性水酸基を5モル%以上含有することが好ましく、30モル%以上がより好ましい。フェノール性水酸基を5モル%以上有することにより、エポキシ化合物との親和性が向上し、硬化後の耐熱性や強靭性が向上する。一方、90モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましい。90モル%以下とすることで、室温においてエポキシ化合物中に分散し、保存安定性がより良好となる。 The amount of the terminal phenolic hydroxyl group can be measured by determining the integrated value of the peak deposited from the nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) method. In the amount of the terminal functional group excluding the repeating unit in the resin, the phenolic hydroxyl group is preferably contained in an amount of 5 mol% or more, more preferably 30 mol% or more. By having 5 mol% or more of the phenolic hydroxyl group, the affinity with the epoxy compound is improved, and the heat resistance and toughness after curing are improved. On the other hand, 90 mol% or less is preferable and 80 mol% or less is more preferable. By setting it to 90 mol% or less, it is dispersed in the epoxy compound at room temperature, and the storage stability becomes better.
このような末端にフェノール基を有するポリエーテルスルホン樹脂としては、“スミカエクセル”5003P、“Ultrazon”E2020P、“GAFONE”3000RP、3600RPなどが挙げられる。 Examples of the polyethersulfone resin having a phenol group at the terminal include “SUMICA EXCEL” 5003P, “Ultrazon” E2020P, “GAFONE” 3000RP, 3600RP, and the like.
ポリエーテルスルホン樹脂は、フレーク状またはパウダー状のものが好ましく、パウダー状のものがより好ましい。パウダー状のポリエーテルスルホン樹脂は、ペレット状またはフレーク状の樹脂を凍結粉砕することで容易に得ることができる。パウダー状のポリエーテルスルホン樹脂の粒子径は1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。粒子径を1μm以上とすることによって、粒子同士の凝集を抑制し、より均一に分散させることができる。一方、100μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。100μm以下とすることで、比重の軽いポリエーテルスルホン樹脂の粒子とエポキシ化合物との分離を抑制し、より均一に分散することができる。 The polyethersulfone resin is preferably flaky or powdery, and more preferably powdery. The powdery polyethersulfone resin can be easily obtained by freeze-pulverizing a pellet-like or flake-like resin. The particle size of the powdered polyethersulfone resin is preferably 1 μm or more, and more preferably 5 μm or more. By setting the particle diameter to 1 μm or more, aggregation of particles can be suppressed and the particles can be more uniformly dispersed. On the other hand, 100 μm or less is preferable, and 30 μm or less is more preferable. By setting it to 100 μm or less, separation of the polyethersulfone resin particles having a low specific gravity and the epoxy compound can be suppressed, and the particles can be more uniformly dispersed.
本発明のアンダーフィル剤は、(b)エポキシ化合物を含有する。エポキシ樹脂は、他の化合物との熱反応性が良好であり、硬化後の接着強度が高く、熱収縮の少ない成型物を与えることができる。 The underfill agent of the present invention contains (b) an epoxy compound. Epoxy resins have good thermal reactivity with other compounds, have high adhesive strength after curing, and can give molded products with little heat shrinkage.
本発明における(b)エポキシ化合物の好ましい態様の一つとして、分子内に窒素原子を有するグリシジルアミン型エポキシ化合物が挙げられる。このようなエポキシ化合物は、分子内窒素原子の作用により硬化反応を短縮することができる。グリシジルアミン型のエポキシ化合物は1級または2級アミン化合物の活性水素をエピクロルヒドリンと反応させてグリシジル基を置換することで合成される。その中でも、下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるエポキシ化合物を含有することが好ましい。これら芳香族系のグリシジルアミン型エポキシ化合物は、硬化後は高いガラス転移温度を有することから、硬化物の耐熱性を高くすることができる。これらを2種以上含有してもよい。 One preferred embodiment of the (b) epoxy compound in the present invention includes a glycidylamine type epoxy compound having a nitrogen atom in the molecule. Such an epoxy compound can shorten the curing reaction by the action of an intramolecular nitrogen atom. A glycidylamine type epoxy compound is synthesized by reacting an active hydrogen of a primary or secondary amine compound with epichlorohydrin to replace a glycidyl group. Among these, it is preferable to contain an epoxy compound represented by any one of the following general formulas (1) to (3). Since these aromatic glycidylamine type epoxy compounds have a high glass transition temperature after curing, the heat resistance of the cured product can be increased. Two or more of these may be contained.
上記一般式(1)〜(3)中、R1〜R17は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはアリール基を表し、同じでも異なっていてもよい。アルキル基は鎖状でも環状でもよい。上記一般式(3)中、X1は直接結合、エーテル基、チオエーテル基、SO2基、イソプロピレン基または下記一般式(4)または(5)で表される基を示す。 In the general formulas (1) to (3), R 1 to R 17 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, or an aryl group, which may be the same or different. Also good. The alkyl group may be linear or cyclic. In the general formula (3), X 1 represents a direct bond, an ether group, a thioether group, an SO 2 group, an isopropylene group, or a group represented by the following general formula (4) or (5).
上記一般式(4)〜(5)中、R18〜R23は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはアリール基を表し、同じでも異なっていてもよい。アルキル基は鎖状でも環状でもよい。上記一般式中X2およびX3は直接結合、エーテル基、チオエーテル基、SO2基、イソプロピレン基または下記一般式(6)で表される基を示す。 In the general formulas (4) to (5), R 18 to R 23 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, or an aryl group. Also good. The alkyl group may be linear or cyclic. In the above general formula, X 2 and X 3 represent a direct bond, an ether group, a thioether group, an SO 2 group, an isopropylene group, or a group represented by the following general formula (6).
上記一般式(6)中、R24〜R25は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはアリール基を表し、同じでも異なっていてもよい。アルキル基は鎖状でも環状でもよい。 In the general formula (6), R 24 to R 25 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, or an aryl group, and may be the same or different. The alkyl group may be linear or cyclic.
上記一般式(1)で表される2官能性グリシジルアミンの具体例としては、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、ジグリシジルメトキシアニリン、ジグリシジルフェニルアニリン、ジグリシジルエチルアニリン、ジグリシジルジメチルアニリン、ジグリシジルトリフルオロメチルアニリンなどが挙げられる。市販品としては、GAN、GOT(以上、商品名、日本化薬(株)製)などが挙げられる。これらのエポキシ化合物は、非常に低い粘度を有し、硬化後の耐熱性を損なわない範囲で反応希釈剤として用いることができる。 Specific examples of the bifunctional glycidylamine represented by the general formula (1) include diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, diglycidylmethoxyaniline, diglycidylphenylaniline, diglycidylethylaniline, diglycidyldimethylaniline, diglycidylamine. Examples thereof include glycidyl trifluoromethyl aniline. Examples of commercially available products include GAN and GOT (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). These epoxy compounds have a very low viscosity and can be used as a reaction diluent as long as the heat resistance after curing is not impaired.
上記一般式(2)で表されるアミノフェノール型エポキシ化合物の具体例としては、p−アミノフェノール、m−アミノフェノール、o−アミノクレゾール、トリフルオロメチルヒドロキシアニリン、ヒドロキシフェニルアニリン、メトキシヒドロキシアニリン、ブチルヒドロキシアニリンのトリグリシジル化物などが挙げられる。市販品としては、ELM120、ELM100(以上、商品名、住友化学工業(株)製)、“アラルダイト(登録商標)”MY0500、“アラルダイト”MY0510(以上、商品名、Vantico(株)製)、“jER(登録商標)”630(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)などが挙げられる。これらのエポキシ化合物は、低粘度性を有し、かつ化合物中のエポキシ基の密度が大きく、硬化後の架橋密度を高くすることができ、硬化後の耐熱性に優れている。 Specific examples of the aminophenol type epoxy compound represented by the general formula (2) include p-aminophenol, m-aminophenol, o-aminocresol, trifluoromethylhydroxyaniline, hydroxyphenylaniline, methoxyhydroxyaniline, Examples thereof include triglycidylated butylhydroxyaniline. As commercial products, ELM120, ELM100 (above, trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), “Araldite (registered trademark)” MY0500, “Araldite” MY0510 (above, trade name, manufactured by Vantico Co., Ltd.), “ jER (registered trademark) "630 (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and the like. These epoxy compounds have low viscosity, have a high density of epoxy groups in the compound, can increase the crosslinking density after curing, and are excellent in heat resistance after curing.
上記一般式(3)で表される芳香族系グリシジルアミン型エポキシ化合物の具体例としては、テトラグリシジルジアミノジフェニルエーテル、テトラグリシジルテトラメチルジアミノジフェニルエーテル、テトラグリシジルテトラエチルジアミノジフェニルエーテル、テトラグリシジルビス(アミノフェノキシフェニル)プロパン、テトラグリシジルビス(アミノフェノキシフェニル)スルホン、テトラグリシジルビス(トリフルオロメチル)ジアミノビフェニル、テトラグリシジルベンチジン、テトラグリシジルトリジン、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼンとエピクロルヒドリンの1:4の付加反応生成物などが挙げられる。市販品としては、ELM434(以上、商品名、住友化学工業(株)製)、“アラルダイト(登録商標)”MY720、“アラルダイト”MY721、“アラルダイト” MY722、“アラルダイト” MY9512、“アラルダイト” MY9612、“アラルダイト” MY9634、“アラルダイト” MY9663(以上、商品名、Vantico(株)製)、“jER(登録商標)”604(ジャパンエポキシレジン(株)製)、“エピクロン(登録商標)”430(DIC(株)製)などが挙げられる。これらのエポキシ化合物はやや高粘度であるが、保存安定性が良好であり、また化合物中のエポキシ基の密度が大きく、硬化後の架橋密度を高くすることができ、硬化後の高耐熱性や強靭性をバランスよく得ることができる。 Specific examples of the aromatic glycidylamine type epoxy compound represented by the general formula (3) include tetraglycidyldiaminodiphenyl ether, tetraglycidyltetramethyldiaminodiphenylether, tetraglycidyltetraethyldiaminodiphenylether, and tetraglycidylbis (aminophenoxyphenyl). Propane, tetraglycidylbis (aminophenoxyphenyl) sulfone, tetraglycidylbis (trifluoromethyl) diaminobiphenyl, tetraglycidylbenzidine, tetraglycidyltrizine, tetraglycidyldiaminodiphenylsulfone, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, α, α'-bis ( 4-aminophenyl) -1,4-diisopropylbenzene and epichlorohydrin 1: 4 addition reaction product Such as things. Commercially available products include ELM434 (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), “Araldite (registered trademark)” MY720, “Araldite” MY721, “Araldite” MY722, “Araldite” MY9512, “Araldite” MY9612, “Araldite” MY9634, “Araldite” MY9663 (trade name, manufactured by Vantico), “jER (registered trademark)” 604 (produced by Japan Epoxy Resin), “Epiclon (registered trademark)” 430 (DIC) Etc.). These epoxy compounds have a slightly high viscosity, but have good storage stability, a large density of epoxy groups in the compound, a high crosslinking density after curing, and high heat resistance after curing. The toughness can be obtained with a good balance.
また、さらに硬化性を高めるために、ヘキサグリジシジルビス(アミノヒドロキシフェニル)スルホン、ヘキサグリジシジルビス(アミノヒドロキシフェニル)プロパン、ヘキサグリジシジルビス(アミノヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンなどの6官能のエポキシ化合物などを含有してもよい。 Further, in order to further improve the curability, 6 such as hexaglycidyl bis (aminohydroxyphenyl) sulfone, hexaglycidyl bis (aminohydroxyphenyl) propane, hexaglycidyl bis (aminohydroxyphenyl) hexafluoropropane, etc. It may contain a functional epoxy compound.
本発明のアンダーフィル剤は、低粘度性と硬化後の耐熱性をより高いレベルで両立するため、一般式(1)で表されるエポキシ化合物を全エポキシ化合物中25〜50重量%含有することが好ましく、一般式(2)で表されるエポキシ化合物を全エポキシ化合物中20〜40重量%含有することが好ましい。さらに、耐熱性をより大きく向上させる点から、一般式(3)で表されるエポキシ化合物を全エポキシ化合物中20〜40重量%含有することが好ましい。低粘度性と硬化後の耐熱性をより高いレベルで両立する点からは、(1)〜(3)で表されるエポキシ化合物を全て含有することが好ましい。 The underfill agent of the present invention contains 25 to 50% by weight of the epoxy compound represented by the general formula (1) in the total epoxy compound in order to achieve both low viscosity and heat resistance after curing at a higher level. It is preferable that the epoxy compound represented by the general formula (2) is contained in an amount of 20 to 40% by weight in all epoxy compounds. Furthermore, it is preferable to contain 20 to 40% by weight of the epoxy compound represented by the general formula (3) from the viewpoint of greatly improving heat resistance. It is preferable to contain all the epoxy compounds represented by (1) to (3) from the viewpoint of achieving both low viscosity and heat resistance after curing at a higher level.
また、これらの一般式(1)〜(3)で表されるエポキシ化合物に加えて、他のエポキシ化合物を含有することもできる。このようなエポキシ化合物のうち、1官能性エポキシ化合物としては、1,2−エポキシペンタン(商品名、東京化成工業(株)製)、YED111N、YED122(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、エポライトM1230(以上、商品名、共栄社化学(株)製)などが挙げられる。2官能性エポキシ化合物としては、EX−214L、EX−212L、EX−216L、EX−850L(以上、商品名、ナガセケムテックス(株)製)、エポライト40E、エポライト100E、200E、エポライト400E、エポライト200P、エポライト400P、エポライト3002、エポライト80MF、エポライト100MF、エポライト4000、エポライト70P、エポライト1500NP、エポライト1600(以上、品名、共栄社化学(株)製)、リカレジンDME−100(商品名、新日本理化(株)製)、YED216、YED216M(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、“jER(登録商標)”807、“jER”828、“jER”1002、“jER”1750、“jER”1007、YX−8100−BH30、E1256、E4250、E4275(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、“エピクロン(登録商標)”EXA−9583、HP4032(以上、商品名、DIC(株)製)、NC3000、NC6000(以上、商品名、日本化薬(株)製)などが挙げられる。3官能性エポキシ化合物としては、“デナコール(登録商標)”EX−321L(商品名、ナガセケムテックス(株)製)、VG3101(商品名、三井化学(株)製)、“テピック(登録商標)”S、“テピック”G、“テピック”P(以上、商品名、日産化学工業(株)製)などが挙げられる。4官能性以上のエポキシ化合物としては、PB3600、PB4700(商品名、ダイセル化学工業(株)製)、エポトート(登録商標)”YH−434L(以上、商品名、東都化成(株)製)、EPPN502H(商品名、日本化薬(株)製)、“エピクロン(登録商標)”N695、HP7200(以上、商品名、DIC(株)製)、“jER(登録商標)”1032(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)などが挙げられる。これらのエポキシ化合物を2種以上含有してもよい。 In addition to the epoxy compounds represented by these general formulas (1) to (3), other epoxy compounds can also be contained. Among such epoxy compounds, monofunctional epoxy compounds include 1,2-epoxypentane (trade name, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), YED111N, YED122 (above, trade names, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.). And Epolite M1230 (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.). As the bifunctional epoxy compound, EX-214L, EX-212L, EX-216L, EX-850L (above, trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), Epolite 40E, Epolite 100E, 200E, Epolite 400E, Epolite 200P, Epolite 400P, Epolite 3002, Epolite 80MF, Epolite 100MF, Epolite 4000, Epolite 70P, Epolite 1500NP, Epolite 1600 (above, product name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Rica Resin DME-100 (trade name, Shin Nippon Rika ( YED216, YED216M (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), “jER (registered trademark)” 807, “jER” 828, “jER” 1002, “jER” 1750, “jER” 1007 YX-8100-BH30, E1256, E4250, E4275 (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), “Epiclon (registered trademark)” EXA-9583, HP4032 (above, trade name, manufactured by DIC Corporation) NC3000, NC6000 (above, trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and the like. Examples of trifunctional epoxy compounds include “Denacol (registered trademark)” EX-321L (trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), VG3101 (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), “Tepic (registered trademark)”. “S”, “Tepic” G, “Tepic” P (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and the like. Examples of tetrafunctional or higher functional epoxy compounds include PB3600, PB4700 (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Epototo (registered trademark) “YH-434L (above, trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), EPPN502H. (Trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), “Epiclon (registered trademark)” N695, HP7200 (above, product name, manufactured by DIC Corporation), “jER (registered trademark)” 1032 (above, product name, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), etc. Two or more of these epoxy compounds may be contained.
本発明における(b)エポキシ化合物は、SP値が1.60×104〜1.80×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物と、SP値が2.00×104〜2.60×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物とをそれぞれ一種以上含有することが必要である。本発明では(a)重量平均分子量3万以上のポリエーテルスルホン樹脂と、上記のエポキシ樹脂を用いることによって、硬化後の強靭性と耐熱性を向上させることができる。 The epoxy compound (b) in the present invention has an SP value of 1.60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 and an SP value of 2.00 × 10 4. It is necessary to contain at least one epoxy compound that is ˜2.60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 . In the present invention, the toughness and heat resistance after curing can be improved by using (a) a polyethersulfone resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more and the above epoxy resin.
SP値(溶解性パラメーター値)の求め方は各種あるが、本発明においては、文献「ポリマー・エンジニアリング・アンド・サイエンス(R.F.Fedors,Polymer.Eng.,14,(2)147−154(1974)」に記載された方法により求める。すなわち、求める化合物の構造式において、原子および原子団の蒸発エネルギーとモル体積のデータより次式にて計算する。 There are various methods for obtaining the SP value (solubility parameter value). In the present invention, the document “Polymer Engineering and Science (RF Fedors, Polymer. Eng., 14, (2) 147-154” is used. (1974) ”That is, in the structural formula of the compound to be obtained, the following formula is calculated from the evaporation energy and molar volume data of atoms and atomic groups.
上記式において、Δeiは原子または基に帰属する25℃における蒸発エネルギー、Δviは25℃におけるモル体積を示し、分子中のi個の原子および基に与えられた一定の数値である。代表的な原子および基のΔeiおよびΔviは、前記文献に記載された値を用いる。 In the above formula, Δe i represents the evaporation energy at 25 ° C. belonging to the atom or group, Δv i represents the molar volume at 25 ° C., and is a constant value given to i atoms and groups in the molecule. The values described in the above documents are used for Δe i and Δv i of typical atoms and groups.
強靭性を向上させるための一つの方法として、硬化後の樹脂組成物が海島構造を有することが知られている。SP値が2.00×104〜2.60×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物は、本発明における(a)成分の分子量3万以上のポリエーテルスルホン樹脂と相溶性が高く、硬化後にエポキシ化合物とポリエーテルスルホン樹脂とが均一な相を形成しやすい。一方で、SP値が1.60×104〜1.80×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物は、本発明の(a)成分の分子量3万以上のポリエーテルスルホン樹脂との相溶性が低く、硬化後にエポキシ化合物とポリエーテルスルホン樹脂が相分離構造を形成しやすい。このため硬化後にポリエーテルスルホン樹脂とエポキシ化合物間で相分離構造が形成されやすく、硬化後の強靭性を向上させることができる。さらに、前述のSP値が2.00×104〜2.60×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物は、耐熱性を向上させることができ、前述のSP値が1.60×104〜1.80×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物は、容易に低粘度特性を向上させることができる。以上のことから、これらのエポキシ化合物をそれぞれ一種以上含有することにより、硬化後の強靭性と耐熱性を向上させることができ、また、より容易に低粘度特性を得ることができる。 As one method for improving toughness, it is known that the cured resin composition has a sea-island structure. An epoxy compound having an SP value of 2.00 × 10 4 to 2.60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 is in phase with a polyethersulfone resin having a molecular weight of 30,000 or more as the component (a) in the present invention. The solubility is high, and it is easy to form a uniform phase between the epoxy compound and the polyethersulfone resin after curing. On the other hand, an epoxy compound having an SP value of 1.60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 is a polyethersulfone having a molecular weight of 30,000 or more as the component (a) of the present invention. The compatibility with the resin is low, and the epoxy compound and the polyethersulfone resin tend to form a phase separation structure after curing. Therefore, a phase separation structure is easily formed between the polyethersulfone resin and the epoxy compound after curing, and the toughness after curing can be improved. Furthermore, an epoxy compound having the aforementioned SP value of 2.00 × 10 4 to 2.60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 can improve heat resistance, and the aforementioned SP value is 1. The epoxy compound which is .60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 can easily improve the low viscosity property. From the above, by containing one or more of these epoxy compounds, the toughness and heat resistance after curing can be improved, and low viscosity characteristics can be obtained more easily.
SP値が1.60×104〜1.80×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物としては、2官能型の脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が好ましく、EX−212L(SP値=8.25(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3))1/2)、EX−214L(SP値=8.28(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3)1/2)、EX−850L(SP値=8.42(cal/cm3)1/2=1.72×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、ナガセケムテックス(株)製)、“エピクロン(登録商標)”705(SP値=8.10(cal/cm3)1/2=1.66×104(J/m3)1/2)、“エピクロン”707(SP値=7.98(cal/cm3)1/2=1.63×104(J/m3)1/2)、“エピクロン”720(SP値=8.45(cal/cm3)1/2=1.73×104(J/m3)1/2)、“エピクロン”726(SP値=8.25(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3)1/2)、EXA−4880(SP値=8.35(cal/cm3)1/2=1.71×104(J/m3)1/2)、EXA−4882(SP値=7.98(cal/cm3)1/2=1.63×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、DIC(株)製)、エポライト40E(SP値=8.33(cal/cm3)1/2=1.70×104(J/m3)1/2)、エポライト100E(SP値=8.42(cal/cm3)1/2=1.72×104(J/m3)1/2)、エポライト200E(SP値=8.50(cal/cm3)1/2=1.74×104(J/m3)1/2)、エポライト400E(SP値=8.58(cal/cm3)1/2=1.76×104(J/m3)1/2)、エポライト70P(SP値=8.13(cal/cm3)1/2=1.66×104(J/m3)1/2)、エポライト200P(SP値=8.10(cal/cm3)1/2=1.66×104(J/m3)1/2)、エポライト400P(SP値=7.98(cal/cm3)1/2=1.63×104(J/m3)1/2)、エポライト1500NP(SP値=8.45(cal/cm3)1/2=1.73×104(J/m3)1/2)、エポライト1600(SP値=8.25(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、共栄社化学(株)製)、YED216(SP値=8.25(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3)1/2)、YED216D(SP値=8.25(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3)1/2)、YED216M(SP値=8.25(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。 The SP value of 1.60 × 10 4 ~1.80 × 10 4 (J / m 3) epoxy compound is 1/2, bifunctional aliphatic glycidyl ether epoxy resin is preferable, EX-212L ( SP value = 8.25 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3 )) 1/2 ), EX-214L (SP value = 8.28 (cal / cm 3 )) 1/2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) , EX-850L (SP value = 8.42 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.72 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corp.), “Epicron (registered trademark)” 705 (SP value = 8.10 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.66 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), “Epiclon” 707 (SP value = 7.98 ( cal / cm 3 ) 1/2 = 1.63 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), “Epiclon” 720 (SP value = 8.45 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.73 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), “Epiclon” 726 (SP value = 8.25 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), EXA-4880 (SP value = 8.35 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.71 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), EXA-4882 (SP value = 7.98 ( cal / cm 3 ) 1/2 = 1.63 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (trade name, manufactured by DIC Corporation), Epolite 40E (SP value = 8.33 (cal / cm 3) 1/2 = 1.70 × 10 4 (J / m 3) 1/2), Epolight 100E (SP value = 8.42 ( al / cm 3) 1/2 = 1.72 × 10 4 (J / m 3) 1/2), Epolite 200E (SP value = 8.50 (cal / cm 3) 1/2 = 1.74 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), Epolite 400E (SP value = 8.58 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.76 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), Epolite 70P (SP value = 8.13 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.66 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), Epolite 200P (SP value = 8.10 (cal / cm 3 ) 1 / 2 = 1.66 × 10 4 ( J / m 3) 1/2), Epolite 400P (SP value = 7.98 (cal / cm 3) 1/2 = 1.63 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2), Epolight 1500NP (SP value = 8.45 (cal / cm 3) 1/2 = 1 73 × 10 4 (J / m 3) 1/2), Epolite 1600 (SP value = 8.25 (cal / cm 3) 1/2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3) 1/2) (The above is a trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) , YED216 (SP value = 8.25 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), YED216D (SP value = 8.25 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), YED216M (SP value = 8.25 (cal / cm 3 ) 1 / 2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and the like. Two or more of these may be contained.
SP値が2.00×104〜2.60×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物としては、低粘度性を有する観点から2官能型のビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。また、耐熱性の観点からは、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。 The epoxy compound having an SP value of 2.00 × 10 4 to 2.60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 is preferably a bifunctional bisphenol type epoxy resin from the viewpoint of low viscosity. Also, from the viewpoint of heat resistance, phenol novolac type, cresol novolac type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, and biphenyl type epoxy resin are preferable.
2官能型のビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、“エピクロン(登録商標)”830(SP値=11.47(cal/cm3)1/2=2.35×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、DIC(株)製)、RE−303S(SP値=11.47(cal/cm3)1/2=2.35×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、日本化薬(株)製)、“jER(登録商標)”806(SP値=11.50(cal/cm3)1/2=2.35×104(J/m3)1/2)、“jER”807(SP値=11.50(cal/cm3)1/2=2.35×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、2官能型のビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、840(SP値=12.31(cal/cm3)1/2=2.52×104(J/m3)1/2)、850(SP値=12.31(cal/cm3)1/2=2.52×104(J/m3)1/2)、860(SP値=12.31(cal/cm3)1/2=2.52×104(J/m3)1/2)((以上、商品名、DIC(株)製)、RE−310S(SP値=12.31(cal/cm3)1/2=2.52×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、日本化薬(株)製)、“jER”827(SP値=12.31(cal/cm3)1/2=2.52×104(J/m3)1/2)、“jER”828(SP値=12.31(cal/cm3)1/2=2.52×104(J/m3)1/2)、“jER”834(SP値=12.35(cal/cm3)1/2=2.53×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、“エピクロン”N−540(SP値=11.26(cal/cm3)1/2=2.30×104(J/m3)1/2)、N−740、N−770(いずれもSP値=11.30(cal/cm3)1/2=2.30×104(J/m3)1/2)、(以上、商品名、DIC(株)製)、EPPN−201(SP値=11.26(cal/cm3)1/2=2.30×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、日本化薬(株)製)、“jER”152、154(いずれもSP値=11.30(cal/cm3)1/2=2.30×104(J/m3)1/2)、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、“エピクロン”N−660、N−665、N−670、N−680、N−690(いずれもSP値=10.28(cal/cm3)1/2=2.10×104(J/m3)1/2)(以上、商品名、DIC(株)製)、EOCN−1020(SP値=10.40(cal/cm3)1/2=2.13×104(J/m3)1/2)、EOCN−102S(SP値=10.44(cal/cm3)1/2=2.14×104(J/m3)1/2)、EOCN−103S(SP値=10.48(cal/cm3)1/2=2.14×104(J/m3)1/2)、EOCN−104S(SP値=10.52(cal/cm3)1/2=2.15×104(J/m3)1/2)、(以上、商品名、日本化薬(株)製)、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、“エピクロン”HP4700、EXA4710、HP4770(いずれもSP値=10.09(cal/cm3)1/2=2.06×104(J/m3)1/2)、(以上、商品名、DIC(株)製)、ビフェニル型エポキシ樹脂としては“jER”YX4000(SP値=9.89(cal/cm3)1/2=2.02×104(J/m3)1/2)、YL6121H(SP値=11.44(cal/cm3)1/2=2.34×104(J/m3)1/2)、(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、NC3000、NC3000H(いずれもSP値=11.23(cal/cm3)1/2=2.30×104(J/m3)1/2)、(以上、商品名、日本化薬(株)製)などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。 As the bifunctional bisphenol F type epoxy resin, “Epiclon (registered trademark)” 830 (SP value = 11.47 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.35 × 10 4 (J / m 3 ) 1 / 2 ) (above, trade name, manufactured by DIC Corporation), RE-303S (SP value = 11.47 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.35 × 10 4 (J / m 3 ) 1 / 2 ) (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), “jER (registered trademark)” 806 (SP value = 11.50 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.35 × 10 4 (J / M 3 ) 1/2 ), “jER” 807 (SP value = 11.50 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.35 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, product Name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), as bifunctional bisphenol A type epoxy resin, 84 0 (SP value = 12.31 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.52 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), 850 (SP value = 12.31 (cal / cm 3 ) 1 / 2 = 2.52 × 10 4 ( J / m 3) 1/2), 860 (SP value = 12.31 (cal / cm 3) 1/2 = 2.52 × 10 4 (J / m 3) 1/2 ) ((product name, manufactured by DIC Corporation)), RE-310S (SP value = 12.31 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.52 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), “jER” 827 (SP value = 12.31 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.52 × 10 4 (J / m 3) 1/2), "jER" 828 (SP value = 12.31 (cal / cm 3) 1/2 = 2.52 × 10 4 (J / m 3) 1/2) "JER" 834 (SP value = 12.35 (cal / cm 3) 1/2 = 2.53 × 10 4 (J / m 3) 1/2) ( trade names, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd. ), As phenol novolac type epoxy resin, “Epiclon” N-540 (SP value = 12.66 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.30 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), N-740, N-770 (both SP value = 11.30 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.30 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), (above, trade name, DIC ), EPPN-201 (SP value = 11.26 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.30 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, product name, Nipponization (Manufactured by Yakuhin Co., Ltd.), "jER" 152, 154 (both SP values = 11.30 (ca / Cm 3) 1/2 = 2.30 × 10 4 (J / m 3) 1/2), as the cresol novolak type epoxy resin, "EPICLON" N-660, N-665 , N-670, N- 680, N-690 (both SP value = 10.28 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.10 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, trade name, DIC Corporation) Manufactured), EOCN-1020 (SP value = 10.40 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.13 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), EOCN-102S (SP value = 10.44) (Cal / cm < 3 >) < 1/2 > = 2.14 * 10 < 4 > (J / m < 3 >) < 1/2 >), EOCN-103S (SP value = 10.48 (cal / cm < 3 >) < 1/2 > = 2.14. × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), EOCN-104S (SP value = 10. 52 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.15 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), naphthalene type epoxy resin, “Epiclon” HP4700, EXA4710, HP4770 (all SP values = 1.09 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.06 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ), DIC Corporation), “jER” YX4000 (SP value = 9.89 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.02 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) as a biphenyl type epoxy resin YL6121H (SP value = 11.44 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.34 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 ) (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) , NC3000, NC3000H (both SP = 11.23 (cal / cm 3) 1/2 = 2.30 × 10 4 (J / m 3) 1/2), manufactured (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co.) and the like. Two or more of these may be contained.
さらに、(b)エポキシ化合物に加えて、オキセタン化合物を含有することができる。オキセタン化合物を含有することで、熱安定性が向上するため、硬化後の耐熱性を向上させることができる。このようなオキセタン化合物のうち、1官能性オキセタン化合物としては、エタナコール(登録商標)”EHO、“エタナコール”OXMA、(以上、商品名、宇部興産(株)製)、OXT−101、OXT−211、OXT−212、OXT−610(以上、商品名、東亜合成(株)製)、3−エチル−3−(シクロヘキシロキシ)メチルオキセタンが挙げられ、2官能性オキセタン化合物としては、“エタナコール“OXBP、“エタナコール”OXTP、“エタナコール”OXIPA(以上、商品名、宇部興産(株)製)、OXT−121、OXT−221(以上、商品名、東亜合成(株)製)、3つ以上のオキセタニル基を有する化合物としては、オキセタン化フェノール樹脂や、オキセタニルシリケート、フェノールノボラック型オキセタン化合物が挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。 Furthermore, in addition to the (b) epoxy compound, an oxetane compound can be contained. By containing the oxetane compound, the thermal stability is improved, so that the heat resistance after curing can be improved. Among such oxetane compounds, monofunctional oxetane compounds include etanacol (registered trademark) “EHO”, “etanacol” OXMA (above, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.), OXT-101, OXT-211. , OXT-212, OXT-610 (above, trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), 3-ethyl-3- (cyclohexyloxy) methyloxetane, and bifunctional oxetane compounds include “Ethanacol” OXBP , "Ethanacol" OXTP, "Ethanacol" OXIPA (above, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.), OXT-121, OXT-221 (above, trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), 3 or more oxetanyl Examples of the compound having a group include oxetaneated phenol resin, oxetanyl silicate, and phenol novolac type Kisetan compounds. May contain two or more kinds.
本発明のアンダーフィル剤は、粘度を調節したり、塗布性を向上する目的で、(c)溶剤を1重量%以下含有することもできる。溶剤含有量を1重量%以下とすることで、熱処理時の溶媒飛散によるボイドの発生を抑制することができ、またポリエーテルスルホン樹脂の粒子を凝集させることなく保存安定性を良好にすることができる。 The underfill agent of the present invention may contain 1% by weight or less of (c) a solvent for the purpose of adjusting the viscosity or improving the coating property. By setting the solvent content to 1% by weight or less, generation of voids due to solvent scattering during heat treatment can be suppressed, and storage stability can be improved without agglomerating the polyethersulfone resin particles. it can.
溶剤としては、例えば、ケトン系溶剤のアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、エーテル系溶剤の1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、グリコールエーテル系溶剤のメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、芳香族炭化水素系溶剤のベンゼン、キシレン、トルエン、その他ベンジルアルコール、プロパノール、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、酢酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。特に大気圧下沸点が120℃以下であるものを用いると、低温、短時間で脱溶媒できるため好ましい。 Solvents include, for example, ketone solvents acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ether solvents 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, diglyme, glycol ether solvents methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene Glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, aromatic hydrocarbon solvents benzene, xylene, toluene, other benzyl alcohol, propanol, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, ethyl acetate , N, N-dimethylformamide and the like. Two or more of these may be contained. In particular, it is preferable to use one having a boiling point under atmospheric pressure of 120 ° C. or lower because the solvent can be removed at a low temperature in a short time.
本発明のアンダーフィル剤は、(d)シリカ、チタニア、ジルコニア、窒化ケイ素、アルミナ、セリア、タルクおよび炭酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の無機微粒子を含有することができる。これらの無機微粒子を含有することにより、熱伝導性を付与したり、硬化後の熱線膨張係数を低減することができる。熱伝導性を付与する場合は、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、チタニア、シリカ−チタニア複合粒子が好ましい。さらに、無機微粒子とマトリックス樹脂の界面を強固に結合するために、無機微粒子表面をシラン系、チタン系、アルミニウム系などの各種カップリング剤、脂肪酸、リン酸エステルなどで処理したものや、ロジン処理、酸性処理、塩基性処理を施したものも好適に用いられる。シランカップリング剤はエポキシ化合物との親和性を高めるため好ましく、特にエポキシ基を有するシランカップリング剤は、強靭性を高める点から好ましく用いられる。シランカップリング剤の好ましい例としては、γ−グリシドキシトリメトトキシシラン、γ−グリシドキシトリエトトキシシラン、γ−グリシドキシトリプロポキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリプロポキシシランなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。 The underfill agent of the present invention can contain (d) at least one inorganic fine particle selected from the group consisting of silica, titania, zirconia, silicon nitride, alumina, ceria, talc and calcium carbonate. By containing these inorganic fine particles, thermal conductivity can be imparted or the thermal linear expansion coefficient after curing can be reduced. In the case of imparting thermal conductivity, calcium carbonate, silica, alumina, titania, and silica-titania composite particles are preferable. Furthermore, in order to firmly bond the interface between the inorganic fine particles and the matrix resin, the surface of the inorganic fine particles is treated with various coupling agents such as silane, titanium and aluminum, fatty acids, phosphate esters, etc., or rosin treatment Those subjected to acidic treatment and basic treatment are also preferably used. A silane coupling agent is preferable in order to increase the affinity with the epoxy compound, and in particular, a silane coupling agent having an epoxy group is preferably used in terms of increasing toughness. Preferred examples of the silane coupling agent include γ-glycidoxytrimethoxysilane, γ-glycidoxytriethoxysilane, γ-glycidoxytripropoxysilane, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-amino And propyltripropoxysilane. Two or more of these may be used.
これら(d)無機微粒子の含有量は、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂と(b)成分のエポキシ化合物との総量100重量部に対して10〜5000重量部が好ましい。無機微粒子の含有量が10重量部以上であることで、熱伝導性を向上させたり、熱線膨張係数をより低減したりすることができ、5000重量部以下とすることでアンダーフィル剤の粘度上昇を防ぐことができる。より好ましくは20重量部以上500重量部以下である。 The content of the inorganic fine particles (d) is preferably 10 to 5000 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the polyethersulfone resin as the component (a) and the epoxy compound as the component (b). When the content of the inorganic fine particles is 10 parts by weight or more, the thermal conductivity can be improved or the thermal linear expansion coefficient can be further reduced. By setting the content to 5000 parts by weight or less, the viscosity of the underfill agent is increased. Can be prevented. More preferably, it is 20 parts by weight or more and 500 parts by weight or less.
また、無機微粒子の平均粒子径は5nm〜30μmが好ましく、さらに好ましくは5nm〜10μmである。ここで、本発明における平均粒子径は、超薄切片法を用いて調製した厚さ20μmのコーティング被膜の断面を、透過型電子顕微鏡(日立製作所(株)製、H−7100FA型)を用いて、加速電圧100kVの条件にて観察倍率200000倍で観察し、得られた像から個々の粒子単一の粒子径を測定し、それらの数平均値とする。測定に用いる粒子の個数は数百から数千個である。平均粒子径が5nm以上であることで、適度な粘性を付与すると同時に安定した粒子分散性を得ることができ、30μm以下とすることで、低粘度特性を向上させ、無機微粒子の沈降を防ぐことができる。 The average particle size of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 30 μm, more preferably 5 nm to 10 μm. Here, the average particle diameter in the present invention is obtained by using a transmission electron microscope (H-7100FA type, manufactured by Hitachi, Ltd.) as a cross section of a coating film having a thickness of 20 μm prepared using an ultrathin section method. Observation is performed at an observation magnification of 200000 times under the condition of an acceleration voltage of 100 kV, and the particle diameter of each individual particle is measured from the obtained image, and the number average value thereof is obtained. The number of particles used for measurement is several hundred to several thousand. When the average particle size is 5 nm or more, it is possible to obtain an appropriate viscosity and at the same time obtain stable particle dispersibility. By setting the average particle size to 30 μm or less, the low viscosity property is improved and the sedimentation of inorganic fine particles is prevented. Can do.
本発明のアンダーフィル剤は、(e)ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも一種の有機微粒子を含有することができる。これらの有機微粒子を含有することにより、耐熱性や低吸湿性を付与することができる。 The underfill agent of the present invention can contain (e) at least one organic fine particle selected from the group consisting of polyimide, polyamide, polyamideimide, polystyrene, polyacrylonitrile, polyphenylene ether, polyester and polycarbonate. By containing these organic fine particles, heat resistance and low hygroscopicity can be imparted.
これら(e)有機微粒子の含有量は、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂と(b)成分のエポキシ化合物との総量100重量部に対して5〜5000重量部が好ましい。有機微粒子の含有量が5重量部以上であることで、耐熱性や低吸湿性をより容易に付与することができ、5000重量部以下とすることで樹脂組成物の粘度上昇を防ぐことができる。 The content of these (e) organic fine particles is preferably 5 to 5000 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the polyethersulfone resin as the component (a) and the epoxy compound as the component (b). When the content of the organic fine particles is 5 parts by weight or more, heat resistance and low hygroscopicity can be easily imparted, and when the content is 5000 parts by weight or less, an increase in the viscosity of the resin composition can be prevented. .
また、有機微粒子の平均粒子径は5nm〜10μmが好ましく、さらに好ましくは5nm〜5μmである。有機微粒子の平均粒子径の測定方法は、上記の無機微粒子の平均粒子径の測定方法と同様である。 The average particle size of the organic fine particles is preferably 5 nm to 10 μm, more preferably 5 nm to 5 μm. The method for measuring the average particle size of the organic fine particles is the same as the method for measuring the average particle size of the inorganic fine particles.
その他にフェノキシ樹脂、ポリウレタン、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)、スチレン−ブタジエン共重合体、(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体などを含有してもよい。 In addition, phenoxy resin, polyurethane, polypropylene, acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), styrene-butadiene copolymer, (SBR), acrylonitrile-butadiene-methacrylic acid copolymer, acrylonitrile-butadiene-acrylic acid copolymer, etc. It may contain.
本発明のアンダーフィル剤は、さらに硬化剤や硬化促進剤を含有することができる。ここで、硬化剤とは、単独で硬化する作用を有するものをいい、硬化促進剤とは、硬化剤とともに用いて反応を促進する作用を有するものをいう。本発明のアンダーフィル剤に用いることのできる硬化剤または硬化促進剤としては、脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン、酸無水物、フェノール樹脂、ジシアンジアミドとその誘導体、イミダゾール類とその誘導体、アミン誘導体とホルムアルデヒドの縮合体(尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド)、3級アミン化合物、有機金属錯体、ポリチオール類、オニウム塩類などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。 The underfill agent of the present invention can further contain a curing agent and a curing accelerator. Here, the curing agent refers to an agent that has an effect of curing alone, and the curing accelerator refers to an agent that has an effect of promoting the reaction when used together with the curing agent. Curing agents or curing accelerators that can be used in the underfill agent of the present invention include aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, acid anhydrides, phenol resins, dicyandiamide and derivatives thereof, and imidazoles and derivatives thereof. Condensates of amine derivatives and formaldehyde (urea formaldehyde, melamine formaldehyde), tertiary amine compounds, organometallic complexes, polythiols, onium salts and the like. Two or more of these may be contained.
具体的には、脂肪族ポリアミンとしては、ジエチルトリアミン、トリエチレンテトラミン、キシレンジアミンなど、脂環式ポリアミンとしては、イソホロンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ノルボルネンジアミンなど、芳香族ポリアミンとしては、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ビスアミノフェノキシベンゼンなどのフェノキシ系ジアミンなどが挙げられる。また、酸無水物としては、無水こはく酸、イタコン酸無水物、無水フタール酸、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、ヘキサハイドロフタル酸無水物、メチルテトラハイドロフタル酸無水物、“アデカハードナー(登録商標)”EH−3326、“アデカハードナー”EH−703、“アデカハードナー”EH−705A(以上、商品名、旭電化工業(株)製)、“エピクロン”B−570、“エピクロン”B−650(以上、商品名、大日本インキ化学(株)製)、“リカシッド(登録商標)”MH−700(商品名、新日本理化(株)製)などが挙げられる。フェノール樹脂としては、各種フェノールノボラック樹脂やクレゾールノボラック樹脂、MEH−7500、MEH−7800、MEH−7851、MEH−8000H(以上、商品名、明和化成(株)製)などが挙げられる。ジシアンジアミドとその誘導体としては、DICY7、DICY15、DICY50(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、“アミキュア(登録商標)”AH−154、“アミキュア”AH−162(以上、商品名、味の素ファインテクノ(株)製)などが挙げられる。イミダゾール類とその誘導体としては、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシイミダゾール、イミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイトや、IS−1000、IS−1000D、IM−1000、SP−1000、IA−100A、IA−100P、IA−100F(以上、商品名、日鉱マテリアルズ(株)製)などのイミダゾールシランなどが挙げられる。アミン誘導体とホルムアルデヒドの縮合体(尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド)としては、4−クロロ−フェニル−N,N−ジメチル尿素、3,4−ジクロロフェニル−N,N−ジメチル尿素(DCMU)などが挙げられる。3級アミン化合物としては、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−7(DBU)、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)−ノネン−5(DBN)およびその塩が挙げられ、具体的には、U−CATSA1(DBU−フェノール塩)、U−CAT SA102(DBU−オクチル酸塩)、U−CATSA603(DBU−蟻酸塩)、U−CAT SA810(DBU−オルソフタル酸塩)、U−CATSA841(DBU−フェノールノボラック樹脂塩)、U−CAT SA881(DBN−フェノールノボラック樹脂塩)(以上、商品名、サンアプロ(株)製)などが挙げられる。有機金属錯体としては、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスホニウムトリフェニルボレートなど、ポリチオール類としては、脂肪族ポリチオエーテル、脂肪族ポリチオエステル、芳香族環含有ポリチオエーテルなどが挙げられる。オニウム塩類としては、スルホニウムやヨードニウムなどのオニウム塩が挙げられ、オニウム塩型のジフェニルヨードニウムヘキサフロロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスフェート、サイラキュアーUVI−6992、サイラキュアーUVI−6974(以上、商品名、ダウ・ケミカル日本(株)製)、アデカオプトマーSP150、アデカオプトマーSP170(以上、商品名、旭電化工業(株)製)、サンエイドSI−60L、SI−80L、SI−100L、SI−150L(以上、商品名、三新化学工業(株)製)などが挙げられる。 Specifically, examples of the aliphatic polyamine include diethyltriamine, triethylenetetramine, and xylenediamine. Examples of the alicyclic polyamine include isophoronediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, and norbornenediamine. Phenoxy diamines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, and bisaminophenoxybenzene. Acid anhydrides include succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride, methylhexahydrophthalic anhydride , Hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, “ADEKA HARDNER (registered trademark)” EH-3326, “ADEKA HARDNER” EH-703, “ADEKA HARDNER” EH-705A (above, trade name, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), "Epiclon" B-570, "Epicron" B-650 (above, trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), "Licacid (registered trademark)" MH-700 (Product) Name, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.). Examples of the phenol resin include various phenol novolac resins, cresol novolac resins, MEH-7500, MEH-7800, MEH-7851, MEH-8000H (above, trade names, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) and the like. As dicyandiamide and derivatives thereof, DICY7, DICY15, DICY50 (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), “Amure (registered trademark)” AH-154, “Amure” AH-162 (above, trade name, Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.). Examples of imidazoles and derivatives thereof include imidazole, 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxy. Imidazole, imidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1 -Cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, IS-1000, IS-1000D, IM-1000, SP-1000, IA-100A, IA-100P, IA-100F ( Less than , Trade name, manufactured by Nikko Materials Co., Ltd.), and the like imidazole silane, such as. Examples of the condensate of amine derivative and formaldehyde (urea formaldehyde, melamine formaldehyde) include 4-chloro-phenyl-N, N-dimethylurea and 3,4-dichlorophenyl-N, N-dimethylurea (DCMU). Tertiary amine compounds include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo (4,3,0) -nonene-5 (DBN) and salts thereof. Specifically, U-CATSA1 (DBU-phenol salt), U-CAT SA102 (DBU-octylate), U-CATSA603 (DBU-formate), U-CAT SA810 (DBU-orthophthalate) ), U-CATSA841 (DBU-phenol novolac resin salt), U-CAT SA881 (DBN-phenol novolac resin salt) (above, trade name, manufactured by San Apro Co., Ltd.) and the like. Examples of organometallic complexes include triphenylphosphine and triphenylphosphonium triphenylborate, and examples of polythiols include aliphatic polythioethers, aliphatic polythioesters, and aromatic ring-containing polythioethers. Examples of onium salts include onium salts such as sulfonium and iodonium, and onium salt-type diphenyliodonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, Syracure UVI-6992, Syracure UVI-6974 (above, trade names, Dow Chemical Japan Co., Ltd.), Adekaoptomer SP150, Adekaoptomer SP170 (above, trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Sun-Aid SI-60L, SI-80L, SI-100L, SI-150L (The above is a trade name, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.).
その他に、エポキシ化合物に混合した状態で長時間保存でき、熱・光・圧力・湿気などの刺激を与えると硬化反応を開始する潜在性硬化剤の例としては、加熱硬化型潜在性硬化剤、マイクロカプセル型潜在性硬化剤、アミンアダクト型潜在性硬化剤などが挙げられる。加熱硬化型潜在性硬化剤の具体例としては、ジシアンジアミド、3,4−ジクロロフェニル−N,N−ジメチル尿素(DCMU)が挙げられる。マイクロカプセル型潜在性硬化剤は、コア(芯物質)/シェル(カプセル膜)構造を有する硬化剤である。コアとしては、種々のイミダゾール化合物やトリフェニルホスフィンなど、シェルとしては、有機ポリマーや無機化合物などが挙げられる。具体的には、“ノバキュア(登録商標)”HX−3941HP、“ノバキュア”HXA3922HP、“ノバキュア”HXA3932HP、“ノバキュア”HXA3042HP(以上商品名、旭化成ケミカルズ(株)製)などが挙げられる。 In addition, as an example of a latent curing agent that can be stored for a long time in a state mixed with an epoxy compound and initiates a curing reaction when stimulated by heat, light, pressure, moisture, etc., a thermosetting latent curing agent, Examples include a microcapsule type latent curing agent and an amine adduct type latent curing agent. Specific examples of the heat curable latent curing agent include dicyandiamide and 3,4-dichlorophenyl-N, N-dimethylurea (DCMU). The microcapsule-type latent curing agent is a curing agent having a core (core material) / shell (capsule film) structure. Examples of the core include various imidazole compounds and triphenylphosphine, and examples of the shell include organic polymers and inorganic compounds. Specific examples include “Novacure (registered trademark)” HX-3941HP, “Novacure” HXA3922HP, “Novacure” HXA3932HP, “Novacure” HXA3042HP (trade name, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation).
アミンアダクト型潜在性硬化剤は、イミダゾール化合物、3級アミノ基含有化合物またはヒドラジド化合物をエポキシ化合物やイソシアネート化合物などと反応させて高分子量化したものを微粉砕化したものであり、常温での溶解度が低く、潜在性を示す。具体的には、“アミキュア”PN−23、“アミキュア”PN−40、“アミキュア”MY−24、“アミキュア”MY−H(以上、商品名、味の素ファインテクノ(株)製)、“フジキュア(登録商標)”FXR−1030(商品名、富士化成(株)製)、“アミキュア”VDH、“アミキュア”UDH(以上、商品名、味の素ファインテクノ(株)製)などが挙げられる。 The amine adduct type latent curing agent is a pulverized product obtained by reacting an imidazole compound, a tertiary amino group-containing compound or a hydrazide compound with an epoxy compound or an isocyanate compound to obtain a high molecular weight, and has a solubility at room temperature. Is low and shows potential. Specifically, “Amicure” PN-23, “Amicure” PN-40, “Amicure” MY-24, “Amicure” MY-H (trade name, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.), “Fujicure ( Registered trademark) "FXR-1030 (trade name, manufactured by Fuji Kasei Co., Ltd.)", "Amicure" VDH, "Amicure" UDH (trade name, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.), and the like.
本発明においては、アンダーフィル剤への硬化性が良好な点から、芳香族ポリアミンと、マイクロカプセル型潜在性硬化剤が好ましく、さらに保存安定性と分散性が良好な点から芳香族ポリアミンがより好ましい。このような芳香族ポリアミンの例としては、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、2,4−トルエンジアミン、2,5−トルエンジアミン、ジメチルトルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−ジフェニルメタン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジメチル−ジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジクロロ−ジフェニルメタン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジクロロ−ジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラメチル−ジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−ジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラエチル−ジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、ビス(p−(m−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(p−(p−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、3,3’−ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’−ビス(p−アミノフェノキシ)フェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ビス(m−アミノフェノキシ)ビフェニル、m−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、p−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、m−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、p−ビス(p−アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル、p−ビス(m−アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル、ビス(p−(p−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼンなどが挙げられる。この中でも高い融点を持ち、保存安定性が良好な点から芳香族スルホン系ジアミンが好ましく用いられる。芳香族スルホン系ジアミンとしては、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホンが挙げられ、市販品としてはセイカキュアS(商品名、セイカ(株)製)が挙げられる。 In the present invention, an aromatic polyamine and a microcapsule-type latent curing agent are preferable from the viewpoint of good curability to an underfill agent, and an aromatic polyamine is more preferable from the viewpoint of good storage stability and dispersibility. preferable. Examples of such aromatic polyamines include metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 2,4-toluenediamine, 2,5-toluenediamine, dimethyltoluenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4 , 4′-diamino-3,3′-dimethyl-diphenylmethane, 3,3′-diamino-4,4′-dimethyl-diphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-dichloro-diphenylmethane, 3,3 '-Diamino-4,4'-dichloro-diphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3', 5,5'-tetramethyl-diphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyl-diphenylmethane 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-diphenylmethane, 3, '-Diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, bis (p- (m-aminophenoxy) phenyl) sulfone, bis (p -(P-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 3,3'-bis (p-aminophenoxy) biphenyl, 2,2'-bis (p-aminophenoxy) phenyl) -1,1,1,3,3 3-hexafluoropropane, 4,4′-bis (m-aminophenoxy) biphenyl, m-bis (p-aminophenoxy) benzene, p-bis (p-aminophenoxy) benzene, m-bis (m-aminophenoxy) ) Benzene, 1,3-bis (4-amino-3-hydroxyphenoxy) benzene, p-bis (p-amino) Phenoxy) diphenyl ether, p- bis (m-aminophenoxy) diphenyl ether, bis (p-(p-aminophenoxy) phenoxy) benzene, and the like. Of these, aromatic sulfone diamines are preferably used because they have a high melting point and good storage stability. Examples of the aromatic sulfone-based diamine include 3,3′-diaminodiphenyl sulfone and 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, and examples of commercially available products include Seika Cure S (trade name, manufactured by Seika Co., Ltd.).
フェノキシ系ジアミンは、エーテル結合を有し、湿度の影響によるTg低下を防止し、硬化後の耐湿性を向上させることができる。さらに、下記一般式(7)で表されるフェノキシ系ジアミンは、室温および高温におけるアンダーフィル剤の粘度を大きく下げる作用を有する。 The phenoxy-based diamine has an ether bond, can prevent a decrease in Tg due to the influence of humidity, and can improve the moisture resistance after curing. Furthermore, the phenoxy-type diamine represented by the following general formula (7) has an effect of greatly reducing the viscosity of the underfill agent at room temperature and high temperature.
上記一般式(7)中、aは2〜4の整数を表す。R26〜R29は水素原子、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはアリール基を表し、同じでも異なっていてもよい。アルキル基は鎖状でも環状でもよい。 In the general formula (7), a represents an integer of 2 to 4. R 26 to R 29 represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, or an aryl group, and may be the same or different. The alkyl group may be linear or cyclic.
前記一般式(7)で表されるフェノキシ系ジアミンは、特に、SP値が1.60×104〜1.80×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物と、SP値が2.00×104〜2.60×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物と組み合わせて用いることが好ましく、硬化後の強靭性を向上させることができる。前記一般式(7)で表されるフェノキシ系ジアミンとしては、m−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、p−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、m−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,3’−ビス(3”−アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(3”−アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル、ビス(p−(p−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、ビス(m−(m−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼンなどが挙げられ、市販品として、APB、APB−N、APB−NP、APB−5(以上、商品名、三井化学(株)製)、TPE−R、TPE−Q(以上、商品名、和歌山精化工業(株)製)、4−APB、3,4’−DAPE、3−APB、AHPB(以上、商品名、日本純良薬品(株)製)などが挙げられる。 The phenoxy-based diamine represented by the general formula (7) has an SP value of SP value of 1.60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 , in particular. Is preferably used in combination with an epoxy compound having a ratio of 2.00 × 10 4 to 2.60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 and the toughness after curing can be improved. Examples of the phenoxy diamine represented by the general formula (7) include m-bis (p-aminophenoxy) benzene, p-bis (p-aminophenoxy) benzene, m-bis (m-aminophenoxy) benzene, 3 , 3′-bis (3 ″ -aminophenoxy) diphenyl ether, 4,4′-bis (3 ″ -aminophenoxy) diphenyl ether, bis (p- (p-aminophenoxy) phenoxy) benzene, bis (m- (m- Aminophenoxy) phenoxy) benzene, 1,3-bis (4-amino-3-hydroxyphenoxy) benzene and the like, and commercially available products such as APB, APB-N, APB-NP, APB-5 (and above, trade names) , Manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), TPE-R, TPE-Q (above, trade name, manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.), 4-APB, 3, 4'- APE, 3-APB, AHPB (or more, trade name, manufactured by Nippon Junryo Pharmaceutical Co., Ltd.), and the like.
その他に本発明で好ましく用いられる硬化促進剤としては、ポリエーテルスルホン樹脂とエポキシ化合物に常温で非相溶で混合できることから、加熱硬化型潜在性硬化剤である3−フェニル−N、N−ジメチル尿素、4−クロロフェニル−N,N−ジメチル尿素、3,4−ジクロロフェニル−N,N−ジメチル尿素、3−クロロ−4−メチルフェニル−N,N−ジメチル尿素などが挙げられる。 In addition, as a curing accelerator preferably used in the present invention, 3-phenyl-N, N-dimethyl, which is a thermosetting latent curing agent, can be mixed with a polyethersulfone resin and an epoxy compound in an incompatible state at room temperature. Examples include urea, 4-chlorophenyl-N, N-dimethylurea, 3,4-dichlorophenyl-N, N-dimethylurea, and 3-chloro-4-methylphenyl-N, N-dimethylurea.
本発明のアンダーフィル剤において、硬化剤の含有量は(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂と(b)エポキシ化合物との総量100重量部に対して0.1〜60重量部が好ましい。硬化剤の含有量を0.1重量部以上とすることでエポキシ化合物の硬化を効果的に行い、60重量部以下とすることで硬化物の高粘度化を防ぐことができる。 In the underfill agent of the present invention, the content of the curing agent is preferably 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyethersulfone resin as the component (a) and the epoxy compound (b). By setting the content of the curing agent to 0.1 parts by weight or more, the epoxy compound is effectively cured, and by setting the content to 60 parts by weight or less, it is possible to prevent the viscosity of the cured product from being increased.
硬化剤の形状は、液状、固体状でも特に限定されないが、固体状の場合は、分散性や溶解性の点から粉末状が好ましい。また、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を用いる場合、硬化剤の平均粒子径は5nm〜10μmが好ましく、さらに好ましくは5nm〜5μmである。平均粒子径の測定は、上記の無機微粒子の平均粒子径の測定方法と同様である。 The shape of the curing agent is not particularly limited even if it is liquid or solid, but in the case of a solid, a powder is preferable from the viewpoint of dispersibility and solubility. Moreover, when using a microcapsule type | mold latent hardener, 5 nm-10 micrometers are preferable, and, as for the average particle diameter of a hardener, More preferably, they are 5 nm-5 micrometers. The measurement of the average particle diameter is the same as the method for measuring the average particle diameter of the inorganic fine particles.
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、さらに熱架橋剤を含有してもよい。熱架橋剤としては、例えば、エチニル基、ビニル基、メチロール基、メトキシメチロール基などを有する化合物や、ベンゾオキサジン化合物を挙げることができる。さらに、無水マレイン酸、エチニルフタール酸無水物、エチニルアニリン、ビニルアニリンなどのように熱架橋基とエポキシ化合物の硬化機能を有する化合物を含有してもよい。 The thermosetting resin composition of the present invention may further contain a thermal crosslinking agent. Examples of the thermal crosslinking agent include a compound having an ethynyl group, a vinyl group, a methylol group, a methoxymethylol group, or a benzoxazine compound. Furthermore, you may contain the compound which has the hardening function of a thermal crosslinking group and an epoxy compound like maleic anhydride, an ethynyl phthalic anhydride, an ethynyl aniline, a vinyl aniline.
そのほか、本発明のアンダーフィル剤は、ノニオン性、カチオン性、アニオン性の界面活性剤、多価カルボン酸などの湿潤剤、両親和性物質、高立体障害の置換基を有する樹脂などを含有してもよい。また、必要に応じて、安定化剤、分散剤、沈降防止剤、可塑剤、酸化防止剤などを含有してもよい。 In addition, the underfill agent of the present invention contains nonionic, cationic, anionic surfactants, wetting agents such as polyvalent carboxylic acids, amphoteric substances, resins having highly sterically hindered substituents, and the like. May be. Moreover, you may contain a stabilizer, a dispersing agent, an anti-settling agent, a plasticizer, antioxidant, etc. as needed.
一般的にアンダーフィル剤として使用する場合、基板温度である70〜120℃の温度範囲内で、粘度の最低値が1.0×102Pa・s以下であると、半導体素子と基板の隙間に速やかに充填することができる。このため、本発明のアンダーフィル剤は、動的粘弾性測定(昇温速度2℃/分)により得られる粘弾性−温度曲線において、粘度の最低値η*が1.0×102Pa・s以下であり、かつ粘度の最低値を示す温度が70〜120℃であることが好ましい。さらに好ましくは1.0×10Pa・s以下である。
In general, when used as an underfill agent, the gap between the semiconductor element and the substrate is within a temperature range of 70 to 120 ° C., which is the substrate temperature, and the minimum value of the viscosity is 1.0 × 10 2 Pa · s or less. Can be quickly filled. For this reason, the underfill agent of the present invention has a minimum viscosity η * of 1.0 × 10 2 Pa · in a viscoelasticity-temperature curve obtained by dynamic viscoelasticity measurement (
アンダーフィル剤の粘度は、平行円板型の測定システムを用いた動的粘弾性測定により求める。平行円板型の場合、両円板の間に試料を満たし、一方の円板を一定の周波数で振動させ、その際に他方の円板に生じるトルクと位相差から剛性率、粘度、tanδを求める。ここでいう粘度とは、測定によって得られる複素粘性率を示し、単位はPa・sである。本発明においては、振幅0.5deg、角周波数3s−1、周波数0.5Hz、測定温度25℃〜170℃、昇温速度2℃/分、N2ガス気流中の条件で測定する。 The viscosity of the underfill agent is determined by dynamic viscoelasticity measurement using a parallel disk type measurement system. In the case of the parallel disk type, a sample is filled between both disks, and one disk is vibrated at a constant frequency, and the rigidity, viscosity, and tan δ are obtained from the torque and phase difference generated in the other disk. The viscosity here indicates a complex viscosity obtained by measurement, and its unit is Pa · s. In the present invention, the measurement is performed under conditions of an amplitude of 0.5 deg, an angular frequency of 3 s −1 , a frequency of 0.5 Hz, a measurement temperature of 25 ° C. to 170 ° C., a temperature increase rate of 2 ° C./min, and an N 2 gas stream.
このような粘度特性を有するアンダーフィル剤を得るためには、(a)成分のポリエーテル樹脂の含有量を40重量%以下にすることが好ましく、30重量%以下がより好ましく、20重量%以下がより好ましい。また、反応希釈剤として、低粘度性を有するエポキシ化合物、例えば前記一般式(1)で表されるエポキシ化合物を用いることが好ましい。低粘度性を有するエポキシ化合物は、25℃、1.013×105N/m2における粘度が200mPa・s未満であることが好ましい。25℃、1.013×105N/m2における粘度が200mPa・s未満のエポキシ化合物の具体例としては、YED216M,YED216D,YED111N、YED122N(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、エポライト40E、エポライト100E、エポライト200E、エポライト400E、エポライト70P、エポライト200P、エポライト400P、エポライト1500NP、エポライト1600、エポライト80MF、エポライト100MF(以上、商品名、共栄社化学(株)製)、EX−214L、EX−212L、EX−216L、EX−850L(以上、商品名、ナガセケムテックス(株)製)、“エピクロン(登録商標)”EXA−4880、“エピクロン”520、“エピクロン”703、“エピクロン”705、“エピクロン”725、“エピクロン”727、(以上、商品名、DIC(株)製)や、前記一般式(1)で表されるエポキシ化合物が挙げられる。この中でも具体的にはGAN、GOT(以上、商品名、日本化薬(株)製)が好ましい。また、ヒドロキシメチルオキセタン、エチルオキセタンメタノール、メチルオキセタンメタノールなどの1価のオキセタン化合物を含有することによっても粘度を低下させることができる。 In order to obtain an underfill agent having such viscosity characteristics, the content of the polyether resin as the component (a) is preferably 40% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and 20% by weight or less. Is more preferable. Moreover, as a reaction diluent, it is preferable to use the epoxy compound which has low viscosity, for example, the epoxy compound represented by the said General formula (1). The epoxy compound having low viscosity preferably has a viscosity of less than 200 mPa · s at 25 ° C. and 1.013 × 10 5 N / m 2 . Specific examples of the epoxy compound having a viscosity of less than 200 mPa · s at 25 ° C. and 1.013 × 10 5 N / m 2 include YED216M, YED216D, YED111N, and YED122N (trade names, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.). Epolite 40E, Epolite 100E, Epolite 200E, Epolite 400E, Epolite 70P, Epolite 200P, Epolite 400P, Epolite 1500NP, Epolite 1600, Epolite 80MF, Epolite 100MF (above, trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), EX-214L , EX-212L, EX-216L, EX-850L (above, trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), “Epicron (registered trademark)” EXA-4880, “Epicron” 520, “Epicron” 70 , "EPICLON" 705, "EPICLON" 725, "EPICLON" 727, (trade names, DIC (Ltd.)) or, the epoxy compounds represented by the general formula (1). Of these, GAN and GOT (trade names, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) are specifically preferable. The viscosity can also be lowered by containing a monovalent oxetane compound such as hydroxymethyl oxetane, ethyl oxetane methanol, or methyl oxetane methanol.
アンダーフィル剤の粘度を上記範囲に調整するその他の手法としては、硬化剤として前記一般式(7)で表されるフェノキシ系ジアミンを用いる方法が挙げられ、室温から高温にかけて粘度を大きく下げることができる。 Other methods for adjusting the viscosity of the underfill agent to the above range include a method using a phenoxy-based diamine represented by the general formula (7) as a curing agent, and greatly reducing the viscosity from room temperature to high temperature. it can.
アンダーフィル剤の反応開始温度を70℃付近にするためには、硬化剤として脂肪族系ポリアミンや2級アミンなどのアミン類、イミダゾール類が好適に用いられる。また反応開始温度を70〜120℃付近にするためには、2級アミン、3級アミン、芳香族系アミン、マイクロカプセル型潜在性硬化剤が好適に用いられる。さらに120℃を越えて硬化反応を開始させたい場合は、DCMU、DCMU型潜在性硬化剤、DICY(ジシアンジアミド)、DICY型潜在性硬化剤などが好適に用いられる。また、硬化剤を2種以上含有したり、硬化促進剤と組み合わせることにより、硬化速度を調節してもよい。 In order to set the reaction start temperature of the underfill agent to around 70 ° C., amines such as aliphatic polyamines and secondary amines, and imidazoles are preferably used as the curing agent. Moreover, in order to make reaction start temperature 70-120 degreeC vicinity, a secondary amine, tertiary amine, an aromatic amine, and a microcapsule type | mold latent hardening | curing agent are used suitably. Furthermore, when it is desired to initiate the curing reaction at a temperature exceeding 120 ° C., DCMU, DCMU type latent curing agent, DICY (dicyandiamide), DICY type latent curing agent, and the like are preferably used. Moreover, you may adjust a cure rate by containing 2 or more types of hardening | curing agents, or combining with a hardening accelerator.
本発明のアンダーフィル剤は、硬化後の耐熱性の指標として、硬化後のガラス転移温度が100℃以上であることが好ましく、150℃以上がより好ましく、180℃以上がより好ましく、200℃以上がより好ましい。かかるガラス転移温度は、(a)重量平均分子量3万以上のポリエーテルスルホン樹脂の高いガラス転移温度や、エポキシ化合物のガラス転移温度に起因する。 The underfill agent of the present invention preferably has a glass transition temperature after curing of 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, and 200 ° C. or higher, as an indicator of heat resistance after curing. Is more preferable. Such a glass transition temperature is caused by (a) a high glass transition temperature of a polyethersulfone resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more and a glass transition temperature of an epoxy compound.
本発明のアンダーフィル剤の硬化後の破壊靭性値K1cは1.5MPa・m1/2以上であることが好ましく、さらに好ましくは2.0MPa・m1/2以上である。破壊靭性値K1cが1.5MPa・m1/2以上であれば、本発明のアンダーフィル剤の硬化後の半導体素子と基板間の接続信頼性や耐熱衝撃性を高めることができる。 The fracture toughness value K1c after curing of the underfill agent of the present invention is preferably 1.5 MPa · m 1/2 or more, more preferably 2.0 MPa · m 1/2 or more. If the fracture toughness value K1c is 1.5 MPa · m 1/2 or more, the connection reliability and thermal shock resistance between the semiconductor element and the substrate after curing of the underfill agent of the present invention can be improved.
破壊靭性値の測定・算出方法は、ASTMD5045−93[プラスチック材料の平面歪み破壊靭性及び歪みエネルギー解放率](=ISO13586)により規定されている。本発明においては、厚み6mm×幅12mm×長さ52.8mmの試験片に予備クラックを入れ、テンシロン万能試験機(エーアンドデイ(株)製)を用いて、試験温度23℃、クロスヘッド速度10mm/分、エッジスパン間隔48mmで3点曲げ試験を行い、最大破壊荷重から破壊靭性値K1cを求める。K1cの値を求める式は次の式で表され、単位はMPa・m1/2である。
K1c=PmaxSf(a/W)/BW3/2
ただし、Pmaxは最大破壊荷重[kN]、Sはスパン間距離(治具ローラー間距離)[cm]、aはき裂長さ[cm]、Wは試験片幅[cm]、Bは試験片厚さ[cm]である。またf(a/W)は、a/W=X、S/W=4.0とし、f(X)は次の式で求められる。
The method for measuring and calculating the fracture toughness value is defined by ASTM D5045-93 [Plane strain fracture toughness and strain energy release rate of plastic material] (= ISO13586). In the present invention, a preliminary crack is put in a test piece having a thickness of 6 mm, a width of 12 mm, and a length of 52.8 mm, and a test temperature of 23 ° C. and a crosshead speed of 10 mm / The three-point bending test is performed at an edge span interval of 48 mm, and the fracture toughness value K1c is obtained from the maximum fracture load. The equation for obtaining the value of K1c is represented by the following equation, and the unit is MPa · m 1/2 .
K1c = P max Sf (a / W) / BW 3/2
Where P max is the maximum breaking load [kN], S is the span distance (distance between the jig rollers) [cm], a is the crack length [cm], W is the specimen width [cm], and B is the specimen. The thickness is [cm]. Further, f (a / W) is set to a / W = X and S / W = 4.0, and f (X) is obtained by the following equation.
このような破壊靭性値を有するアンダーフィル剤を得るためには、例えば、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂の重量平均分子量が3万以上であることが好ましい。より好ましくは5万以上である。さらに、ガラス転移温度を高くし、耐熱性と強靭性をより高いレベルで両立するためには、グリシジルアミン型エポキシ化合物、特に芳香族系のグリシジルアミン型エポキシ化合物が好適である。このような芳香族系グリシジルアミン型エポキシ化合物は下記一般式(2)または(3)で表される化合物が挙げられる。具体例としては、“jER”604、“jER”630(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)などが挙げられる。その他にビスフェノール構造を有するエポキシ化合物やフェノールノボラック、クレゾールノボラックなどのフェノール類のグリシジルエーテル型のエポキシ化合物、ナフタレン含有型エポキシ化合物を含有することによっても、破壊靭性値を高くすることができる。特にビスフェノール骨格は強靭性を付与するため好ましい。ビスフェノール型エポキシ化合物の具体例としては、“jER”807、“jER”828(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、エポライト3002(商品名、共栄社化学(株)製)などが挙げられる。 In order to obtain an underfill agent having such a fracture toughness value, for example, the weight average molecular weight of the polyethersulfone resin as the component (a) is preferably 30,000 or more. More preferably, it is 50,000 or more. Furthermore, a glycidylamine type epoxy compound, particularly an aromatic glycidylamine type epoxy compound is preferred in order to increase the glass transition temperature and achieve both heat resistance and toughness at a higher level. Examples of such aromatic glycidylamine type epoxy compounds include compounds represented by the following general formula (2) or (3). Specific examples include “jER” 604, “jER” 630 (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.) and the like. In addition, the fracture toughness value can be increased by containing an epoxy compound having a bisphenol structure, a glycidyl ether type epoxy compound of phenols such as phenol novolak and cresol novolak, and a naphthalene-containing type epoxy compound. In particular, a bisphenol skeleton is preferable because it provides toughness. Specific examples of the bisphenol type epoxy compound include “jER” 807, “jER” 828 (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Epolite 3002 (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and the like. It is done.
また、強靭性と低粘度特性をより高いレベルで両立するためには、(b)成分のエポキシ化合物が、SP値が1.60×104〜1.80×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物と、SP値が2.00×104〜2.60×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物とをそれぞれ一種以上含有し、硬化剤として、前記一般式(7)で表されるフェノキシ系ジアミンを含有することが好適である。 Moreover, in order to achieve both toughness and low viscosity characteristics at a higher level, the epoxy compound of component (b) has an SP value of 1.60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ). Each containing one or more epoxy compounds having an SP value of 1/2 and an epoxy compound having an SP value of 2.00 × 10 4 to 2.60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 , It is preferable to contain a phenoxy diamine represented by the general formula (7).
本発明のアンダーフィル剤は、例えば、(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂と(b)成分のエポキシ化合物を混合し、非相溶状態で分散させることで得ることができる。分散方法は特に限定されず、例えば、超音波分散、超音波分散、ボールミル、ロールミル、ニーダー、クレアミックス、ホモジナイザー、メディア分散機などの方法を挙げることができる。(a)成分の撹拌は、40℃以下で行うことが好ましく、25℃以下がより好ましい。 The underfill agent of the present invention can be obtained, for example, by mixing the polyethersulfone resin as the component (a) and the epoxy compound as the component (b) and dispersing them in an incompatible state. The dispersion method is not particularly limited, and examples thereof include ultrasonic dispersion, ultrasonic dispersion, ball mill, roll mill, kneader, clear mix, homogenizer, and media disperser. (A) It is preferable to perform stirring of a component at 40 degrees C or less, and 25 degrees C or less is more preferable.
(b)エポキシ化合物には液状と固体状の2種類があり、固体状のエポキシ化合物の場合は、液状のエポキシ化合物にあらかじめ溶解させてもよい。この場合、室温から150℃、好ましくは30℃〜100℃の温度範囲で熱溶解させることが好ましい。 (B) There are two types of epoxy compounds, liquid and solid. In the case of a solid epoxy compound, it may be dissolved in advance in a liquid epoxy compound. In this case, it is preferable to heat-dissolve in a temperature range from room temperature to 150 ° C, preferably from 30 ° C to 100 ° C.
(b)以外のエポキシ成分、有機/無機微粒子、硬化剤、硬化促進剤などを含有する場合は、前記の(a)成分のポリエーテルスルホン樹脂と(b)成分のエポキシ化合物を混合した後でこれらを添加し、混合することが好ましい。 In the case of containing an epoxy component other than (b), organic / inorganic fine particles, a curing agent, a curing accelerator and the like, after mixing the polyethersulfone resin of the component (a) and the epoxy compound of the component (b) These are preferably added and mixed.
硬化剤および硬化促進剤の添加方法は特に限定されないが、反応性が高い硬化剤および硬化促進剤は常温で樹脂組成物に分散・溶解させてもよいし、反応性が低い硬化剤および硬化促進剤は樹脂組成物に熱溶解させてもよい。熱溶解する場合、30℃〜180℃の温度範囲で、0.5時間〜8時間撹拌することが好ましく、より好ましくは50℃〜80℃の範囲で1時間〜2時間である。 The addition method of the curing agent and the curing accelerator is not particularly limited, but the curing agent and the curing accelerator having high reactivity may be dispersed and dissolved in the resin composition at room temperature, or the curing agent and curing acceleration having low reactivity. The agent may be heat-dissolved in the resin composition. In the case of heat melting, stirring is preferably performed in a temperature range of 30 ° C. to 180 ° C. for 0.5 hour to 8 hours, and more preferably in a range of 50 ° C. to 80 ° C. for 1 hour to 2 hours.
また、硬化剤および硬化促進剤の添加順序は特に限定されないが、反応性が高い硬化剤および硬化促進剤は保存安定性を考慮して最後に添加することが好ましい。一方、反応性が低い硬化剤および硬化促進剤はあらかじめエポキシ化合物に添加し、溶解させて用いてもよい。 The order of addition of the curing agent and the curing accelerator is not particularly limited, but the curing agent and the curing accelerator having high reactivity are preferably added last in consideration of storage stability. On the other hand, a curing agent and a curing accelerator having low reactivity may be added to an epoxy compound in advance and dissolved.
無機微粒子または有機微粒子を含有する場合、分散方法は特に限定されないが、特に分散性の点でボールミル、ホモジナイザーを用いることが好ましい。 When inorganic fine particles or organic fine particles are contained, the dispersion method is not particularly limited, but it is particularly preferable to use a ball mill or a homogenizer from the viewpoint of dispersibility.
無機微粒子の分散性を向上させるために、例えば、分散剤や界面活性剤、溶剤を添加してもよい。分散剤の例としては、リン酸、カルボン酸、脂肪酸、およびそれらのエステル類などの酸基を有する分散剤などが挙げられる。特に、無機微粒子表面の水酸基と反応し、粒子表面を覆うことができることから、リン酸化合物が好ましく用いられる。 In order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles, for example, a dispersant, a surfactant, or a solvent may be added. Examples of the dispersant include a dispersant having an acid group such as phosphoric acid, carboxylic acid, fatty acid, and esters thereof. In particular, a phosphoric acid compound is preferably used because it reacts with the hydroxyl groups on the surface of the inorganic fine particles to cover the particle surface.
本発明のアンダーフィル剤は、半導体素子と基板を接合するための接着剤(アンダーフィル剤)として好適に用いられる。その他にも、本発明のアンダーフィル剤を硬化して得られる膜を、半導体素子の保護膜、高密度実装用多層配線の層間絶縁膜、ビルドアッププリント配線板用の層間絶縁膜、回路基板の配線保護絶縁膜などの用途に用いることもできる。 The underfill agent of the present invention is suitably used as an adhesive (underfill agent) for joining a semiconductor element and a substrate. In addition, the film obtained by curing the underfill agent of the present invention includes a protective film for semiconductor elements, an interlayer insulating film for multilayer wiring for high-density mounting, an interlayer insulating film for build-up printed wiring boards, and a circuit board. It can also be used for applications such as a wiring protective insulating film.
本発明のアンダーフィル剤の充填方法としては、半導体素子と基板の空隙にアンダーフィル剤を滴下する方法などが一般的であり、その他ディスペンサー法や印刷法で塗布する方法が挙げられる。また塗布後のアンダーフィル剤の充填速度は好ましくは0.5cm/分以上、より好ましくは1.0cm/分以上である。 The underfill agent filling method of the present invention is generally a method of dropping the underfill agent into the gap between the semiconductor element and the substrate, and other methods such as applying by a dispenser method or a printing method. The filling rate of the underfill agent after coating is preferably 0.5 cm / min or more, more preferably 1.0 cm / min or more.
本発明のアンダーフィル剤は、加熱処理によりポリエーテルスルホン樹脂がエポキシ化合物に溶解し、その後硬化反応を開始する。本発明のアンダーフィル剤の溶解条件は、50℃〜250℃の温度範囲で1分間〜3時間が好ましい。50℃を下回ると溶解させることが困難になる場合がある。エポキシ化合物の硬化反応性を考慮すると50℃〜160℃の温度範囲で溶解させることがより好ましい。また、本発明のアンダーフィル剤を保存する際の温度は−10〜25℃の範囲が好ましく、より好ましくは9℃以下、さらに好ましくは5℃以下である。 In the underfill agent of the present invention, the polyethersulfone resin is dissolved in the epoxy compound by heat treatment, and then the curing reaction is started. The dissolution condition of the underfill agent of the present invention is preferably 1 minute to 3 hours in a temperature range of 50 ° C to 250 ° C. If it is below 50 ° C., it may be difficult to dissolve. Considering the curing reactivity of the epoxy compound, it is more preferable to dissolve the epoxy compound in a temperature range of 50 ° C to 160 ° C. Moreover, the temperature at the time of preserving the underfill agent of this invention has the preferable range of -10-25 degreeC, More preferably, it is 9 degrees C or less, More preferably, it is 5 degrees C or less.
本発明のアンダーフィル剤は、ポリエーテルスルホン樹脂をエポキシ化合物に溶解してから塗布しても、ポリエーテルスルホン樹脂が粒子状でエポキシ化合物に分散している溶液を予め設定温度にした基板上に塗布し、その後溶解しても差し支えない。一度溶解した後に徐々に硬化反応が開始するため、溶解後は0.1秒〜30分の間に塗布することが好ましい。 Even when the polyethersulfone resin is dissolved in an epoxy compound and then applied, the underfill agent of the present invention is applied to a substrate in which a solution in which the polyethersulfone resin is in the form of particles and dispersed in the epoxy compound is set to a preset temperature. It can be applied and then dissolved. Since the curing reaction starts gradually after being dissolved once, it is preferably applied for 0.1 seconds to 30 minutes after dissolution.
本発明のアンダーフィル剤を半導体素子と基板の空隙に充填し、硬化させる。アンダーフィル剤の硬化条件としては、通常は室温以上250℃以下の温度で0.5分間〜10時間の処理を行うが、他の電子部品などの損傷防止およびラインタクト短縮のために、低温硬化性および短時間化が望ましい。本発明のアンダーフィル剤の硬化条件は160℃〜250℃の温度範囲で30分間〜5時間が好ましい。これ以外の硬化条件としては50〜160℃の低温から中温で1〜100時間硬化する方法や、250℃〜300℃の高温で1秒〜3時間硬化する方法も挙げられ、また予備加熱として50〜160℃の低温〜中温で1分〜1時間行ってもよい。 The underfill agent of the present invention is filled in the gap between the semiconductor element and the substrate and cured. The underfill agent is usually cured at a temperature of room temperature to 250 ° C for 0.5 minutes to 10 hours, but it is cured at a low temperature to prevent damage to other electronic components and shorten line tact. And shorter time are desirable. The curing condition of the underfill agent of the present invention is preferably 30 minutes to 5 hours in a temperature range of 160 ° C to 250 ° C. Other curing conditions include a method of curing at a low temperature from 50 to 160 ° C. to a medium temperature for 1 to 100 hours and a method of curing at a high temperature of 250 to 300 ° C. for 1 second to 3 hours. It may be performed at a low temperature to a medium temperature of ˜160 ° C. for 1 minute to 1 hour.
本発明のアンダーフィル剤を用いた半導体装置において、アンダーフィル剤は半導体素子と基板間に位置する。半導体装置の好ましい製造例としては、バンプを有する基板素子を、配線基板表面と接合させ、接合と同時、または接合後にアンダーフィル剤を半導体素子と基板間の空隙に充填し、熱硬化して半導体素子と基板が固着された半導体装置を得る方法が挙げられる。その他にアンダーフィル剤を先に補給する製造例としては、まず配線基板表面にアンダーフィル剤をディスペンサー法または印刷法などで塗布し、その後バンプを有する半導体素子を基板と接合させ、接合と同時、または接合後にアンダーフィル剤を熱硬化して半導体素子と基板が固着された半導体装置を得る方法が挙げられる。 In the semiconductor device using the underfill agent of the present invention, the underfill agent is located between the semiconductor element and the substrate. As a preferable manufacturing example of a semiconductor device, a substrate element having bumps is bonded to a wiring substrate surface, and an underfill agent is filled in a gap between the semiconductor element and the substrate at the same time as bonding or after bonding, and is thermally cured to form a semiconductor. There is a method of obtaining a semiconductor device in which an element and a substrate are fixed. In addition, as an example of manufacturing to replenish the underfill agent first, the underfill agent is first applied to the surface of the wiring board by a dispenser method or a printing method, and then a semiconductor element having bumps is joined to the substrate, simultaneously with the joining, Alternatively, there is a method of obtaining a semiconductor device in which a semiconductor element and a substrate are fixed by thermally curing an underfill agent after bonding.
以下実施例および技術をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、実施例中の測定、評価は以下の方法により行った。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and techniques, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the measurement and evaluation in an Example were performed with the following method.
(1)ポリエーテルスルホン樹脂の分子量の測定
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、システムコントローラーWaters 2690(ウォーターズ(株)製)を用いて、NMP(LiCl(0.05mol/L))/H3PO4(0.05mol/L)=10/1の展開溶媒を0.4mL/分の条件で用いてポリエーテルスルホン樹脂の分子量を測定し、標準ポリスチレンの校正曲線を用いて重量平均分子量(Mw)を算出した。
(1) Measurement of molecular weight of polyethersulfone resin NMP (LiCl (0.05 mol / L)) / H was measured by a system controller Waters 2690 (manufactured by Waters Co., Ltd.) by gel permeation chromatography (GPC) method. 3 The molecular weight of the polyethersulfone resin was measured using a developing solvent of PO 4 (0.05 mol / L) = 10/1 under the conditions of 0.4 mL / min, and the weight average molecular weight ( Mw) was calculated.
(2)ガラス転移温度の測定
アンダーフィル剤にNMPを固形分濃度70重量%になるように加えて溶液を作製した後、スピンコート法で塗布し、次いで120℃のホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製SKW−636)で3分間ベークし、厚さ10μm±1μmのプリベーク膜を作製した。この膜をイナートオーブン(光洋サーモシステム(株)製INH−21CD)に投入し、170℃の硬化温度まで80分間かけて上昇させ、170℃で120分間加熱処理を行った。その後、オーブン内が50℃以下になるまで徐冷し、キュア膜を得た。次に得られたシリコンウエハ上のキュア膜を47重量%フッ化水素酸に室温で7分間浸した後、水道水で洗浄し、破れないように慎重にシリコンウエハから剥離した。
(2) Measurement of glass transition temperature A solution was prepared by adding NMP to the underfill agent to a solid content concentration of 70% by weight, and then applied by spin coating, and then a hot plate at 120 ° C. (Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd.) The prebaked film having a thickness of 10 μm ± 1 μm was prepared by baking with SKW-636 (manufactured by Co., Ltd.) for 3 minutes. This film was put into an inert oven (INH-21CD manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.), raised to a curing temperature of 170 ° C. over 80 minutes, and heat-treated at 170 ° C. for 120 minutes. Thereafter, the oven was gradually cooled to 50 ° C. or lower to obtain a cured film. Next, the cured film on the obtained silicon wafer was immersed in 47 wt% hydrofluoric acid for 7 minutes at room temperature, then washed with tap water, and carefully peeled from the silicon wafer so as not to be broken.
上記の方法で得られたキュア膜10mgをアルミニウムセルに入れ、シールしたものを測定用サンプルとした。示差走査熱量計DSC−50(島津製作所(株)製)を用いて、窒素流量20ml/分の条件で、昇温速度5℃/分で300℃まで昇温し、アニール処理した後、冷却し、昇温速度20℃/分で再び30℃〜300℃の温度範囲で測定を行った。dDSC/dtの極小点における温度をガラス転移温度とした。 10 mg of the cured film obtained by the above method was put in an aluminum cell and sealed to obtain a measurement sample. Using a differential scanning calorimeter DSC-50 (manufactured by Shimadzu Corporation), the temperature was raised to 300 ° C. at a temperature rising rate of 5 ° C./min under the condition of a nitrogen flow rate of 20 ml / min. The measurement was again performed in the temperature range of 30 ° C. to 300 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min. The temperature at the minimum point of dDSC / dt was taken as the glass transition temperature.
(3)末端水酸基含有率の測定
核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)測定法により、測定機器は日本電子EX−270型(270MHz)を用いた。測定溶媒にはCDCl3、DMSOを用い必要に応じて重水(D2O)を用いた。CDCl3を用いた場合は化学シフトσ7.26PPMをリファレンスとし、DMSOを用いた場合は化学シフトσ2.5PPMをリファレンスとした。サンプルを2滴程サンプルチューブに投入しサンプルチューブの底から高さ4cm位になるように測定溶媒を投入し、重水は必要に応じて上下に振り撹拌して測定用サンプルとした。化学シフトがσ7.50〜σ6.50PPMにシフトされるポリマーユニット由来の芳香族環の水素原子と末端フェノール性水酸基の検出ピークの積分強度比から末端水酸基含有率(モル%)を求めた。
(3) Measurement of terminal hydroxyl group content JEOL EX-270 type (270 MHz) was used as the measuring instrument by the nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR) measurement method. CDCl 3 and DMSO were used as measurement solvents, and heavy water (D 2 O) was used as required. When CDCl 3 was used, the chemical shift σ7.26 PPM was used as a reference, and when DMSO was used, the chemical shift σ2.5 PPM was used as a reference. About 2 drops of the sample was put into the sample tube, the measurement solvent was added so that the height was about 4 cm from the bottom of the sample tube, and heavy water was shaken up and down as necessary to prepare a measurement sample. The terminal hydroxyl group content (mol%) was determined from the integrated intensity ratio of the hydrogen atom of the aromatic ring derived from the polymer unit whose chemical shift is shifted to σ7.50 to σ6.50PPM and the detected peak of the terminal phenolic hydroxyl group.
(4)粘度特性の測定
アンダーフィル剤を直径25mmの円板型アルミニウム製ディスポーザブルパラレルプレート二枚の間隔が0.5mmになるように二枚の平行円板の間に充填し、ついでAR−G2レオメーター(ティーエーインスツルメント(株)製)にて昇温速度2℃/分、角周波数3s−1(周波数は0.5Hz)の条件で、25〜170℃における粘弾性−温度曲線を測定した。
(4) Viscosity characteristics measurement An underfill agent was filled between two parallel circular plates so that the distance between two disc-shaped aluminum disposable parallel plates with a diameter of 25 mm was 0.5 mm, and then the AR-G2 rheometer. A viscoelasticity-temperature curve at 25 to 170 ° C. was measured under the conditions of a temperature increase rate of 2 ° C./min and an angular frequency of 3 s −1 (frequency is 0.5 Hz) (manufactured by TA Instruments). .
(5)溶解性の評価
アンダーフィル剤をガラスのスクリュー管に入れ、各サンプルを23℃で6時間静置後肉眼で観察し、アンダーフィル剤の溶解性を評価した。全体的に非相溶であり、均一にポリマーが分散されているものを非相溶、所々でポリマーがやや不均一に溶解され、一部凝集がみられるものを部分相溶、全体的に均一にポリマーが溶解されているものを溶解とした。
(5) Evaluation of solubility The underfill agent was put into a glass screw tube, and each sample was allowed to stand at 23 ° C. for 6 hours and then observed with the naked eye to evaluate the solubility of the underfill agent. Incompatible with the whole, in which the polymer is evenly dispersed, incompatible, and in some places the polymer is slightly non-uniformly dissolved and partially agglomerated, partially compatible, overall uniform The solution in which the polymer was dissolved was defined as dissolution.
(6)保存安定性の測定
アンダーフィル剤をガラスのスクリュー管に入れて、各サンプルを23℃で粘度η0を測定し2週間放置後、上記(3)の方法を用いて再度室温での粘度η1を測定し以下の式の通り増粘率(%)を算出した。粘度が変わらないものを○、30%以上増粘したものを×とした。
増粘率(%)=[(η1−η0)/(η0)]×100 。
(6) Measurement of storage stability An underfill agent was put into a glass screw tube, each sample was measured for viscosity η 0 at 23 ° C. and allowed to stand for 2 weeks, and then again at room temperature using the method (3) above. Viscosity η 1 was measured and the thickening rate (%) was calculated according to the following formula. The case where the viscosity did not change was rated as ◯, and the case where the viscosity was increased by 30% or more was rated as x.
Thickening rate (%) = [(η 1 −η 0 ) / (η 0 )] × 100.
(7)硬化開始温度の測定
上記(2)に記載の方法で得られたキュア膜10mgをアルミニウムセルに入れ、シールしたものを測定用サンプルとした。示差走査熱量計DSC−50(島津製作所(株)製)を用いて、窒素流量20ml/分の条件で、昇温速度5℃/分、20℃〜300℃の温度範囲で熱量の測定を行った。得られたチャートを用いて硬化開始温度を次のようにして求めた。例えば、図1は、実施例7のアンダーフィル剤G−1のDSC曲線である。図1においてDSC曲線1は25〜140℃の温度範囲に認められる直線部分L1、立ち上がり後ピークPに到達するまでに認められる直線部分L2を有する。L1の延長線である直線2と、L2の延長線である直線3との交点4をアンダーフィル剤G−1の硬化開始温度とした。
(7) Measurement of curing start temperature 10 mg of the cured film obtained by the method described in (2) above was placed in an aluminum cell and sealed to obtain a measurement sample. Using a differential scanning calorimeter DSC-50 (manufactured by Shimadzu Corporation), the calorific value is measured at a temperature rising rate of 5 ° C./min and a temperature range of 20 ° C. to 300 ° C. under a nitrogen flow rate of 20 ml / min. It was. The curing start temperature was determined as follows using the obtained chart. For example, FIG. 1 is a DSC curve of the underfill agent G-1 of Example 7. In FIG. 1, the DSC curve 1 has a straight line portion L 1 recognized in a temperature range of 25 to 140 ° C. and a straight line portion L 2 recognized until reaching the peak P after rising. A
(8)破壊靭性値の測定
ASTM D5045に準じて破壊靭性値K1cの測定を行った。すなわち、アンダーフィル剤を“テフロン(登録商標)”製の鋳型に流し込み、イナートオーブン(光洋サーモシステム(株)製INH−21CD)に投入し、170℃の硬化温度まで80分間かけて上昇させ、170℃で120分間加熱処理を行った。その後、オーブン内が50℃以下になるまで徐冷し、硬化物を得た。得られた硬化物をオートカッターで切り出し、厚み6mm×幅12mm×長さ52.8mmの試料片を得た後、さらに予備クラックを入れ、テンシロン万能試験機(エーアンドデイ(株)製)を用いて、温度23℃、クロスヘッド速度10mm/分、エッジスパン間隔48mmの条件で3点曲げ試験を行い、測定した最大破壊荷重から、破壊靭性値K1c(MPa・m1/2)の値を求めた。K1cの値を求める式は次の式で表される。
K1c=PmaxSf(a/W)/BW3/2
ただし、Pmaxは最大破壊荷重[kN]、Sはスパン間距離(治具ローラー間距離)[cm]、aはき裂長さ[cm]、W=試験片幅[cm]、B=試験片厚さ[cm]である。またf(a/W)は、a/W=X、S/W=4.0とし、f(X)は次の式で求められる。
(8) Measurement of fracture toughness value Fracture toughness value K1c was measured according to ASTM D5045. That is, the underfill agent was poured into a mold made of “Teflon (registered trademark)”, put into an inert oven (INH-21CD manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.), and raised to a curing temperature of 170 ° C. over 80 minutes. Heat treatment was performed at 170 ° C. for 120 minutes. Then, it annealed until the inside of oven became 50 degrees C or less, and obtained hardened | cured material. The obtained cured product was cut out with an autocutter to obtain a sample piece having a thickness of 6 mm, a width of 12 mm, and a length of 52.8 mm, and further a preliminary crack was put therein, using a Tensilon universal testing machine (manufactured by A & D Corporation). A three-point bending test was performed under the conditions of a temperature of 23 ° C., a crosshead speed of 10 mm / min, and an edge span interval of 48 mm, and the fracture toughness value K1c (MPa · m 1/2 ) was determined from the measured maximum fracture load. . The equation for obtaining the value of K1c is represented by the following equation.
K1c = P max Sf (a / W) / BW 3/2
Where P max is the maximum breaking load [kN], S is the span distance (distance between the jig rollers) [cm], a is the crack length [cm], W = test specimen width [cm], B = test specimen The thickness is [cm]. Further, f (a / W) is set to a / W = X and S / W = 4.0, and f (X) is obtained by the following equation.
(9)ボイド評価
銅回路が形成されたポリイミド基板と、該基板上に搭載された半導体素子との空隙に、アンダーフィル剤を充填し、その後170℃で1時間加熱処理して硬化させた。直径3μm以上のボイドの有無を半導体検査装置C−SAM(SONIX(株)製)を用いて調
べた。測定範囲は3mm×3mmとした。
(9) Evaluation of voids An underfill agent was filled in a gap between a polyimide substrate on which a copper circuit was formed and a semiconductor element mounted on the substrate, and then cured by heating at 170 ° C. for 1 hour. The presence or absence of voids having a diameter of 3 μm or more was examined using a semiconductor inspection apparatus C-SAM (manufactured by SONIX). The measurement range was 3 mm × 3 mm.
(10)平均熱線膨張係数の測定
上記(2)に記載の方法で得られたキュア膜を3mm×17mmに切り出し、熱機械分析装置SS−6100(セイコーインスツルメント(株)製)を用いて、引っ張りモード、温度範囲25〜170℃、昇温速度5℃/分、初期荷重0.5g、チャック間15mmの条件でキュア膜の伸びを測定した。得られた測定結果から下記の計算式を用いてT1〜T2℃の平均熱線膨張係数を算出した。ここでLT1はT1℃でのサンプル長、LT2はT2℃でのサンプル長である。
平均熱線膨張係数=(1/LT1)[(LT2−LT1)/(T2−T1)] 。
(10) Measurement of average thermal linear expansion coefficient The cured film obtained by the method described in (2) above was cut into 3 mm × 17 mm, and a thermomechanical analyzer SS-6100 (manufactured by Seiko Instruments Inc.) was used. The elongation of the cured film was measured under the following conditions: tensile mode, temperature range 25-170 ° C., temperature rising rate 5 ° C./min, initial load 0.5 g, and chuck interval 15 mm. From the obtained measurement results, the average coefficient of thermal expansion at T 1 to T 2 ° C. was calculated using the following formula. Here, LT 1 is the sample length at T 1 ° C, and LT 2 is the sample length at T 2 ° C.
Average coefficient of thermal linear expansion = (1 / LT 1 ) [(LT 2 −LT 1 ) / (T 2 −T 1 )].
(11)SP値の算出
SP値は、文献「ポリマー・エンジニアリング・アンド・サイエンス(R.F.Fedors,Polymer.Eng.,14,(2)147−154(1974)」に記載された方法により求めた。すなわち、求める化合物の構造式において、原子および原子団の蒸発エネルギーとモル体積のデータより次式にて算出した。
(11) Calculation of SP value The SP value is determined by the method described in the document "Polymer Engineering and Science (RF Fedors, Polymer. Eng., 14, (2) 147-154 (1974)". That is, in the structural formula of the desired compound, the following formula was calculated from the evaporation energy and molar volume data of atoms and atomic groups.
ただし、Δeiは原子または基に帰属する25℃における蒸発エネルギー、Δviは25℃におけるモル体積を示す。代表的な原子および基のΔeiおよびΔviは、前記文献に記載された値を用いた。 However, .DELTA.e i is evaporation energy at 25 ° C. attributable to atoms or groups, the Delta] v i indicate the molar volume at 25 ° C.. The values described in the above literature were used for Δe i and Δv i of typical atoms and groups.
合成例1:ポリエーテルスルホン樹脂Aの合成(直接重合方法)
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン25.02g(0.1モル、和光純薬工業(株)製)と、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン28.72g(0.1モル、和光純薬工業(株)製)と、無水炭酸カリウム27.6g(0.2モル、東京化成工業(株)製)をNMP(三菱化学(株)製)440gとトルエン49g(東京化成工業(株)製)に溶解させ、溶液の温度を150℃で6時間反応させた。その後冷却を行い、溶液の温度が室温にまで低下したら、メタノール3Lに溶液を投入し、白色のポリマー固体を得た。このポリマー固体をろ過で集め、さらにメタノール洗浄を2回行った後、水で3回洗浄を行った。洗浄後、集めたポリマー固体を90℃の真空乾燥機で72時間乾燥しポリエーテルスルホン樹脂Aを得た。得られた粉体を、KBr法による赤外吸収スペクトルで測定したところ、ポリエーテルスルホンの構造に起因するピークが1578cm−1付近、1484cm−1、1238cm−1、1149cm−1、1103cm−1付近に検出された。このようにして得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)を算出したところ、92000であった。また末端水酸基含有率は40モル%であった。また得られた粉体を用いてDSC法を用いてガラス転移温度を測定したところ、230℃であった。
Synthesis Example 1: Synthesis of polyethersulfone resin A (direct polymerization method)
25.02 g of 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone (0.1 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in a 500 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introducing tube, a stirring rod, and a thermometer under a dry nitrogen stream 4,4'-dichlorodiphenylsulfone 28.72 g (0.1 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and anhydrous potassium carbonate 27.6 g (0.2 mol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) Was dissolved in 440 g of NMP (Mitsubishi Chemical Corporation) and 49 g of toluene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and the temperature of the solution was reacted at 150 ° C. for 6 hours. Thereafter, cooling was performed, and when the temperature of the solution decreased to room temperature, the solution was poured into 3 L of methanol to obtain a white polymer solid. The polymer solid was collected by filtration, further washed with methanol twice, and then washed with water three times. After washing, the collected polymer solid was dried in a vacuum dryer at 90 ° C. for 72 hours to obtain polyethersulfone resin A. The resulting powder was measured by infrared absorption spectrum by KBr method, around -1 peak 1578cm due to the structure of polyethersulfone, 1484cm -1, 1238cm -1, 1149cm -1, 1103cm around -1 Detected. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer thus obtained was calculated to be 92000. The terminal hydroxyl group content was 40 mol%. Moreover, when the glass transition temperature was measured using DSC method using the obtained powder, it was 230 degreeC.
合成例2:ポリエーテルスルホン樹脂Bの合成(解重合方法)
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、スミカエクセル4800P24.6g(0.11モル、住友化学工業(株)製)と、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン0.41g(0.0016モル、和光純薬工業(株)製)と、無水炭酸カリウム1.47g(0.01モル、東京化成工業(株)製)をNMP180gとトルエン20gに溶解させ、溶液の温度を150℃で5時間反応させた。その後冷却を行い、溶液の温度が室温にまで低下したら、メタノール3Lに溶液を投入し、白色のポリマー固体を得た。このポリマー固体をろ過で集め、さらにメタノール洗浄を2回行った後、水で3回洗浄を行った。洗浄後、集めたポリマー固体を90℃の真空乾燥機で72時間乾燥しポリエーテルスルホン樹脂Bを得た。得られた粉体を、KBr法による赤外吸収スペクトルで測定したところ、ポリエーテルスルホンの構造に起因するピークが1578cm−1付近、1484cm−1、1238cm−1、1149cm−1、1103cm−1付近に検出された。このようにして得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)を算出したところ、33000であった。また末端水酸基含有率は50モル%であった。また得られたポリマー粉体を用いてDSC法を用いてガラス転移温度を測定したところ、220℃であった。
Synthesis Example 2: Synthesis of polyethersulfone resin B (depolymerization method)
In a 500 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a stirring rod, and a thermometer, 24.6 g (0.11 mol, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 4,4′- Dihydroxydiphenyl sulfone 0.41 g (0.0016 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and anhydrous potassium carbonate 1.47 g (0.01 mol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are dissolved in 180 g of NMP and 20 g of toluene. And the temperature of the solution was reacted at 150 ° C. for 5 hours. Thereafter, cooling was performed, and when the temperature of the solution decreased to room temperature, the solution was poured into 3 L of methanol to obtain a white polymer solid. The polymer solid was collected by filtration, further washed with methanol twice, and then washed with water three times. After washing, the collected polymer solid was dried in a vacuum dryer at 90 ° C. for 72 hours to obtain polyethersulfone resin B. The resulting powder was measured by infrared absorption spectrum by KBr method, around -1 peak 1578cm due to the structure of polyethersulfone, 1484cm -1, 1238cm -1, 1149cm -1, 1103cm around -1 Detected. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer thus obtained was calculated to be 33000. The terminal hydroxyl group content was 50 mol%. Moreover, it was 220 degreeC when the glass transition temperature was measured using DSC method using the obtained polymer powder.
合成例3:ポリエーテルスルホン樹脂Cの合成(解重合方法)
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、スミカエクセル5300P20g(0.086モル、住友化学工業(株)製)と、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン1.13g(0.0045モル、和光純薬工業(株)製)と、無水炭酸カリウム0.251g(0.0086モル、東京化成工業(株)製)をNMP180gとトルエン20gに溶解させ、溶液の温度を150℃で5時間反応させた。その後冷却を行い、溶液の温度が室温にまで低下したら、メタノール3Lに溶液を投入し、白色のポリマー固体を得た。このポリマー固体をろ過で集め、さらにメタノール洗浄を2回行った後、水で3回洗浄を行った。洗浄後、集めたポリマー固体を90℃の真空乾燥機で72時間乾燥しポリエーテルスルホン樹脂Cを得た。得られた粉体を、KBr法による赤外吸収スペクトルで測定したところ、ポリエーテルスルホンの構造に起因するピークが1578cm−1付近、1484cm−1、1238cm−1、1149cm−1、1103cm−1付近に検出された。このようにして得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)を算出したところ、20100であった。また末端水酸基含有率は50モル%であった。また得られたポリマー粉体を用いてDSC法を用いてガラス転移温度を測定したところ、210℃であった。
Synthesis Example 3: Synthesis of polyethersulfone resin C (depolymerization method)
Sumika Excel 5300P 20 g (0.086 mol, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 4,4′-dihydroxydiphenyl were added to a 500 mL three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirring rod, and a thermometer under a dry nitrogen stream. 1.13 g of sulfone (0.0045 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.251 g of anhydrous potassium carbonate (0.0086 mol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were dissolved in 180 g of NMP and 20 g of toluene, The temperature of the solution was reacted at 150 ° C. for 5 hours. Thereafter, cooling was performed, and when the temperature of the solution decreased to room temperature, the solution was poured into 3 L of methanol to obtain a white polymer solid. The polymer solid was collected by filtration, further washed with methanol twice, and then washed with water three times. After washing, the collected polymer solid was dried in a 90 ° C. vacuum dryer for 72 hours to obtain polyethersulfone resin C. The resulting powder was measured by infrared absorption spectrum by KBr method, around -1 peak 1578cm due to the structure of polyethersulfone, 1484cm -1, 1238cm -1, 1149cm -1, 1103cm around -1 Detected. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer thus obtained was calculated to be 20100. The terminal hydroxyl group content was 50 mol%. Moreover, it was 210 degreeC when the glass transition temperature was measured using DSC method using the obtained polymer powder.
合成例4:ポリエーテルスルホン樹脂Dの合成(解重合方法)
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコに乾燥窒素気流下、スミカエクセル4800P20g(0.086モル、住友化学工業(株)製)と、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン5.38g(0.00215モル、和光純薬工業(株)製)と、無水炭酸カリウム1.19g(0.0086モル、東京化成工業(株)製)をNMP180gとトルエン20gに溶解させ、溶液の温度を150℃で5時間反応させた。その後冷却を行い、溶液の温度が室温にまで低下したら、メタノール3Lに溶液を投入し、白色のポリマー固体を得た。このポリマー固体をろ過で集め、さらにメタノール洗浄を2回行った後、水で3回洗浄を行った。洗浄後、集めたポリマー固体を90℃の真空乾燥機で72時間乾燥しポリエーテルスルホン樹脂Dを得た。得られた粉体を、KBr法による赤外吸収スペクトルで測定したところ、ポリエーテルスルホンの構造に起因するピークが1578cm−1付近、1484cm−1、1238cm−1、1149cm−1、1103cm−1付近に検出された。このようにして得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)を算出したところ、7968であった。また末端水酸基含有率は50モル%であった。また得られたポリマー粉体を用いてDSC法を用いてガラス転移温度を測定したところ、210℃であった。
Synthesis Example 4: Synthesis of polyethersulfone resin D (depolymerization method)
Sumika Excel 4800P20g (0.086 mol, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 4,4'-dihydroxydiphenyl in a 500 mL three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stir bar, and a thermometer under a dry nitrogen stream 5.38 g of sulfone (0.00215 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1.19 g of anhydrous potassium carbonate (0.0086 mol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were dissolved in 180 g of NMP and 20 g of toluene, The temperature of the solution was reacted at 150 ° C. for 5 hours. Thereafter, cooling was performed, and when the temperature of the solution decreased to room temperature, the solution was poured into 3 L of methanol to obtain a white polymer solid. The polymer solid was collected by filtration, further washed with methanol twice, and then washed with water three times. After washing, the collected polymer solid was dried in a vacuum dryer at 90 ° C. for 72 hours to obtain polyethersulfone resin D. The resulting powder was measured by infrared absorption spectrum by KBr method, around -1 peak 1578cm due to the structure of polyethersulfone, 1484cm -1, 1238cm -1, 1149cm -1, 1103cm around -1 Detected. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer thus obtained was calculated to be 7968. The terminal hydroxyl group content was 50 mol%. Moreover, it was 210 degreeC when the glass transition temperature was measured using DSC method using the obtained polymer powder.
合成例5:変性ポリプロピレングリコール化合物の合成
冷却管および撹拌装置付きの1Lセパラブルフラスコに、数平均分子量1100のジオール型ポリプロピレングリコール110g(0.1mol)を入れて窒素雰囲気下、80℃で撹拌しながらジブチルスズラウリレート0.67gを滴下した。その後、フェニルイソシアネート23.8g(0.2mol)を加えて、80℃で90分間撹拌してフェニルイソシアネートで末端封止したポリプロピレングリコールを得た。合成した液状末端フェニルイソシアネート変性ポリプロピレングリコールの構造はFT−IRと1H−NMRとGPCで確認した。数平均分子量は1340であった。
Synthesis Example 5 Synthesis of Modified Polypropylene Glycol Compound 110 g (0.1 mol) of a diol type polypropylene glycol having a number average molecular weight of 1100 was placed in a 1 L separable flask equipped with a condenser and a stirrer and stirred at 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 0.67 g of dibutyltin laurate was added dropwise. Thereafter, 23.8 g (0.2 mol) of phenyl isocyanate was added and stirred at 80 ° C. for 90 minutes to obtain polypropylene glycol end-capped with phenyl isocyanate. The structure of the synthesized liquid terminal phenyl isocyanate-modified polypropylene glycol was confirmed by FT-IR, 1 H-NMR and GPC. The number average molecular weight was 1340.
合成例6:ポリイミド化合物の合成
冷却管および撹拌装置付きの1Lセパラブルフラスコに、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物411.9g(1.40mol)、ビス(3−カルボキシ−4−アミノフェニル)メタン71.58g(0.25mol)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン186g(0.75mol)をトリエチレングリコールジメチルエーテル(商品名、丸善石油化学(株)製)溶媒中で温度160℃で6時間撹拌してポリイミド溶液(固形分濃度56.5%)を得た。撹拌終了し、室温まで冷却後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿をろ過して回収し、水で3回洗浄した後、真空乾燥機を用いて80℃、20時間乾燥し、白色粉末のポリイミド化合物を得た。
Synthesis Example 6 Synthesis of Polyimide Compound In a 1 L separable flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 411.9 g (1.40 mol) of 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3 -Carboxy-4-aminophenyl) methane 71.58 g (0.25 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane 186 g (0.75 mol) triethylene glycol dimethyl ether (trade name, Maruzen Petroleum) A polyimide solution (solid content concentration 56.5%) was obtained by stirring in a solvent at a temperature of 160 ° C. for 6 hours. After stirring, the solution was cooled to room temperature, and then the solution was poured into 3 L of water to obtain a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed three times with water, and then dried at 80 ° C. for 20 hours using a vacuum dryer to obtain a white powdered polyimide compound.
各実施例および比較例で使用した原料を以下に示す。
ポリエーテルスルホン樹脂:
スミカエクセル5003P(商品名、住友化学工業(株)製:重量平均分子量67250、末端フェノール性水酸基含有率46モル%、ガラス転移温度230℃)
ウルトラゾーンE2020P(商品名、住友化学工業(株)製:重量平均分子量56000、末端フェノール性水酸基含有率44モル%、ガラス転移温度225℃)
スミカエクセル4800P(商品名、住友化学工業(株)製:重量平均分子量66700、末端フェノール性水酸基無し、ガラス転移温度225℃)
スミカエクセル3600P(商品名、住友化学工業(株)製:重量平均分子量46000、末端フェノール性水酸基無し、ガラス転移温度225℃)
一般式(1)で表されるエポキシ化合物:
GAN(商品名、日本化薬工業(株)製):ジグリシジルアニリン)
GOT(商品名、日本化薬工業(株)製):ジグリシジルオルソトルイジン)
一般式(2)で表されるエポキシ化合物:
トリグリシジルp−アミノフェノール=“jER”630(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製:p−アミノフェノールトリグリシジルエポキシ化合物)
トリグリシジルp−アミノクレゾール=p−アミノクレゾールトリグリシジルエポキシ化合物
一般式(3)で表されるエポキシ化合物:
TGDDM=“jER”604(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製:ジアミノジフェニルメタン型エポキシ化合物)
TGDDS:ジアミノジフェニルスルホン型エポキシ化合物
(1)〜(3)以外のエポキシ化合物:
“jER”807(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製:ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂)
YED216M(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製):1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル)
エポキシ化合物A=“エピクロン”850S(商品名、大日本インキ化学工業(株)製:ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂)
エポキシ化合物B=2−t−ブチル−5−メチルフェノールと4−ヒドロキシベンズアルデヒドとの重縮合物から誘導されるエポキシ化合物(特公平7−121979号公報、参考例1に準じて合成)
エポキシ化合物C= “jER”157S70(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製):ビスフェノールA型ノボラックエポキシ化合物)
エポキシ化合物D==“jER”1032H60(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製):トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ化合物)
SP値が2.00×104〜2.60×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物:
“jER”828(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製):エポキシ当量187g/eq、SP値=12.31(cal/cm3)1/2=2.52×104(J/m3)1/2
“jER”807(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製):エポキシ当量169g/eq、SP値=11.47(cal/cm3)1/2=2.35×104(J/m3)1/2
N660(商品名、DIC(株)製:クレゾールノボラック型固形エポキシ樹脂:エポキシ当量206g/eq、SP値=10.11(cal/cm3)1/2=2.07×104(J/m)1/2)
EXA4710(商品名、DIC(株)製:ナフタレン型固形エポキシ樹脂:エポキシ当量170g/eq、SP値=10.07(cal/cm3)1/2=2.06×104(J/m)1/2))
SP値が1.60×104〜1.80×104(J/m3)1/2であるエポキシ化合物:
エポライト400E(商品名、共栄社化学(株)製):ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量264〜290g/eq、SP値=8.58(cal/cm3)1/2=1.76×104(J/m3)1/2
YED216M(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製):1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エポキシ当量148g/eq、SP値=8.25(cal/cm3)1/2=1.69×104(J/m3)1/2
オキセタン化合物:
POX(略号)=OXT−211(商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製):3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン
OXIPA(略号)=“エタナコール”OXIPA(商品名、宇部興産(株)製)
硬化剤および硬化促進剤:
硬化剤A:芳香族ジアミン(4,4’−ジアミノジフェニルスルホンと3,3’−ジアミノジフェニルスルホンの1対1混合物(和光純薬工業(株)製))
硬化剤A−2:APB−N:芳香族ジアミン:m−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゼン(三井化学(株)製))
硬化剤A−3:TPE−R:芳香族ジアミン:m−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン(和歌山精化工業(株)製))
硬化剤A−4:APB−5:芳香族ジアミン:ビス(m−(m−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン(三井化学(株)製))
硬化促進剤B:3,4−ジクロロフェニル−N,N−ジメチル尿素(東京化成工業(株)製)
硬化剤C:2E4MZ(2−エチル−4−メチルイミダゾール)(商品名、四国化成工業(株)製、非水溶性)
硬化剤D:芳香族ジアミン=カヤハードA−A(商品名、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、日本化薬(株)製)
ポリエーテルスルホン以外の熱可塑性樹脂:
マレイミド化合物:下記一般式(8)で表される、b=2〜3のポリテトラメチレングリコール連結鎖を有する化合物
変性ポリプロピレングリコール化合物:合成例5で得られた化合物
ポリイミド化合物:合成例6で得られたポリイミド化合物
無機微粒子および有機微粒子:
球状シリカ微粒子A:アドマファインGRJ(商品名、アドマテックス(株)製:表面型修飾シリカ微粒子、表面修飾粒子、平均粒子径0.5μm)
球状スチレン微粒子A:ガンツパール(商品名、ガンツ化成(株)製、:ポリスチレン系有機微粒子、平均粒子径2.5μm)
溶剤:
溶剤A:NMP(略号)=:N−メチルピロリドン(商品名、東京化成工業(株)製、沸点202−204℃)
溶剤B:DMF(略号)=:N,N−ジメチルホルムアミド(商品名、和光純薬工業(株)製、沸点153℃)
溶剤C:トリグライム(略号)=:トリエチレングリコールジメチルエーテル(商品名、丸善石油化学(株)製、沸点216℃) 。
The raw materials used in each example and comparative example are shown below.
Polyethersulfone resin:
Sumika Excel 5003P (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .: weight average molecular weight 67250, terminal phenolic hydroxyl group content 46 mol%, glass transition temperature 230 ° C.)
Ultrazone E2020P (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .: weight average molecular weight 56000, terminal phenolic hydroxyl group content 44 mol%, glass transition temperature 225 ° C.)
Sumika Excel 4800P (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .: weight average molecular weight 66700, no terminal phenolic hydroxyl group, glass transition temperature 225 ° C.)
Sumika Excel 3600P (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .: weight average molecular weight 46000, no terminal phenolic hydroxyl group, glass transition temperature 225 ° C.)
Epoxy compound represented by general formula (1):
GAN (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.): Diglycidylaniline)
GOT (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.): Diglycidyl orthotoluidine)
Epoxy compound represented by general formula (2):
Triglycidyl p-aminophenol = “jER” 630 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd .: p-aminophenol triglycidyl epoxy compound)
Triglycidyl p-aminocresol = p-aminocresol triglycidyl epoxy compound Epoxy compound represented by formula (3):
TGDDM = “jER” 604 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd .: diaminodiphenylmethane type epoxy compound)
TGDDS: Epoxy compounds other than diaminodiphenyl sulfone type epoxy compounds (1) to (3):
“JER” 807 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd .: bisphenol F type liquid epoxy resin)
YED216M (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.): 1,6-hexanediol diglycidyl ether)
Epoxy compound A = “Epiclon” 850S (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: bisphenol A type liquid epoxy resin)
Epoxy compound B = 2 epoxy compound derived from polycondensate of 2-t-butyl-5-methylphenol and 4-hydroxybenzaldehyde (synthesized according to Japanese Patent Publication No. 7-121979, Reference Example 1)
Epoxy compound C = “jER” 157S70 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.): bisphenol A type novolac epoxy compound)
Epoxy compound D == “jER” 1032H60 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd .: trishydroxyphenylmethane type epoxy compound)
Epoxy compound having an SP value of 2.00 × 10 4 to 2.60 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 :
“JER” 828 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.): epoxy equivalent 187 g / eq, SP value = 12.31 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.52 × 10 4 (J / m 3 1/2
“JER” 807 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.): Epoxy equivalent 169 g / eq, SP value = 11.47 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.35 × 10 4 (J / m 3 1/2
N660 (trade name, manufactured by DIC Corporation: cresol novolac solid epoxy resin: epoxy equivalent 206 g / eq, SP value = 10.11 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.07 × 10 4 (J / m ) 1/2 )
EXA4710 (trade name, manufactured by DIC Corporation: naphthalene type solid epoxy resin: epoxy equivalent 170 g / eq, SP value = 10.07 (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.06 × 10 4 (J / m) 1/2 ))
Epoxy compound having an SP value of 1.60 × 10 4 to 1.80 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2 :
Epolite 400E (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.): polyethylene glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent of 264 to 290 g / eq, SP value = 8.58 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.76 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2
YED216M (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.): 1,6-hexanediol diglycidyl ether, epoxy equivalent 148 g / eq, SP value = 8.25 (cal / cm 3 ) 1/2 = 1.69 × 10 4 (J / m 3 ) 1/2
Oxetane compounds:
POX (abbreviation) = OXT-211 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.): 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane OXIPA (abbreviation) = “Ethanacol” OXIPA (trade name, Ube Industries, Ltd.) Made)
Curing agents and curing accelerators:
Curing agent A: aromatic diamine (one-to-one mixture of 4,4′-diaminodiphenylsulfone and 3,3′-diaminodiphenylsulfone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.))
Curing agent A-2: APB-N: aromatic diamine: m-bis (m-aminophenoxy) benzene (manufactured by Mitsui Chemicals)
Curing agent A-3: TPE-R: aromatic diamine: m-bis (p-aminophenoxy) benzene (manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.)
Curing agent A-4: APB-5: Aromatic diamine: Bis (m- (m-aminophenoxy) phenoxy) benzene (Mitsui Chemicals, Inc.))
Curing accelerator B: 3,4-dichlorophenyl-N, N-dimethylurea (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Curing agent C: 2E4MZ (2-ethyl-4-methylimidazole) (trade name, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd., water-insoluble)
Curing agent D: aromatic diamine = Kayahard AA (trade name, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Thermoplastic resins other than polyethersulfone:
Maleimide compound: a compound having a polytetramethylene glycol linking chain of b = 2 to 3 represented by the following general formula (8) Modified polypropylene glycol compound: compound obtained in Synthesis Example 5 Polyimide compound: obtained in Synthesis Example 6 Polyimide compound inorganic fine particles and organic fine particles obtained:
Spherical silica fine particles A: Admafine GRJ (trade name, manufactured by Admatechs Co., Ltd .: surface modified silica fine particles, surface modified particles, average particle size 0.5 μm)
Spherical styrene fine particles A: Ganzpearl (trade name, manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd .: polystyrene organic fine particles, average particle size 2.5 μm)
solvent:
Solvent A: NMP (abbreviation) =: N-methylpyrrolidone (trade name, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., boiling point 202-204 ° C.)
Solvent B: DMF (abbreviation) =: N, N-dimethylformamide (trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., boiling point 153 ° C.)
Solvent C: Triglyme (abbreviation) =: Triethylene glycol dimethyl ether (trade name, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., boiling point 216 ° C.).
実施例1
合成例1で得られたポリエーテルスルホン樹脂A10g、GOT12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させ、その後硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤A−1を得た。得られたアンダーフィル剤A−1のガラス転移温度、粘度特性、溶解性、保存安定性、硬化開始温度、破壊靭性値、ボイドの有無を、前記方法により測定および評価した。
Example 1
The polyethersulfone resin A 10 g, GOT 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, and TGDDM 10 g obtained in Synthesis Example 1 were stirred and mixed at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring and degassing machine (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)). Then, 17 g of the curing agent A was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes, and finally defoamed to obtain an underfill agent A-1. The obtained underfill agent A-1 was measured and evaluated by the above methods for the glass transition temperature, viscosity characteristics, solubility, storage stability, curing start temperature, fracture toughness value, and presence of voids.
実施例2
ポリエーテルスルホン樹脂A10gに代えてスミカエクセル5003P10gを用いた以外は実施例1と同様にして、アンダーフィル剤B−1を得、実施例1と同様に測定および評価した。
Example 2
Underfill agent B-1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Sumika Excel 5003P10 g was used instead of the polyethersulfone resin A10 g, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1.
実施例3
ポリエーテルスルホン樹脂A10gに代えてウルトラゾーンE2020P10gを用いた以外は実施例1と同様にして、アンダーフィル剤C−1を得、実施例1と同様に測定および評価した。
Example 3
Underfill agent C-1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Ultra Zone E2020P10 g was used in place of the polyethersulfone resin A10 g, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1.
実施例4
ポリエーテルスルホン樹脂A10gに代えて合成例2で得られたポリエーテルスルホン樹脂B10gを用いた以外は実施例1と同様にして、アンダーフィル剤D−1を得、実施例1と同様に測定および評価した。
Example 4
Underfill agent D-1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyethersulfone resin B10g obtained in Synthesis Example 2 was used in place of the polyethersulfone resin A10g. evaluated.
実施例5
ポリエーテルスルホン樹脂A10gに代えてスミカエクセル4800P10gを用いた以外は実施例1と同様にして、アンダーフィル剤E−1を得、実施例1と同様に測定および評価した。
Example 5
Underfill agent E-1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Sumika Excel 4800P10 g was used instead of 10 g of the polyethersulfone resin A, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1.
実施例6
ポリエーテルスルホン樹脂A10gに代えてスミカエクセル3600P10gを用いた以外は実施例1と同様にして、アンダーフィル剤F−1を得、実施例1と同様に測定および評価した。
Example 6
Underfill agent F-1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Sumika Excel 3600P10 g was used instead of the polyethersulfone resin A10 g, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1.
実施例7
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させ、その後硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−1を得た。得られたアンダーフィル剤G−1のガラス転移温度、粘度特性、溶解性、保存安定性、硬化開始温度、破壊靭性値、ボイドの有無、平均熱線膨張係数を、前記方法により測定および評価した。平均熱線膨張係数の測定温度範囲はT1=25℃、T2=170℃とした。
Example 7
Sumika Excel 5003P10g, GAN12g, triglycidyl p-aminophenol 10g, and TGDDM 10g were mixed by stirring for 60 minutes at 25 ° C using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then 17g of curing agent A was added. The mixture was further stirred for 30 minutes and mixed, and finally defoamed to obtain an underfill agent G-1. The glass transition temperature, viscosity characteristics, solubility, storage stability, curing start temperature, fracture toughness value, presence / absence of voids, and average thermal expansion coefficient of the obtained underfill agent G-1 were measured and evaluated by the above methods. The measurement temperature ranges of the average thermal linear expansion coefficient were T 1 = 25 ° C. and T 2 = 170 ° C.
実施例8
スミカエクセル5003P10gを25gに代えた以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G−2を得た。得られたアンダーフィル剤G−2のガラス転移温度、粘度特性、溶解性、保存安定性、硬化開始温度、破壊靭性値、ボイドの有無を、前記方法により測定および評価した。
Example 8
Underfill agent G-2 was obtained in the same manner as in Example 7 except that Sumika Excel 5003P10 g was replaced with 25 g. The obtained underfill agent G-2 was measured and evaluated by the above-mentioned methods for glass transition temperature, viscosity characteristics, solubility, storage stability, curing start temperature, fracture toughness value, and presence of voids.
実施例9
スミカエクセル5003P10gを5gに代えた以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G−3を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 9
Underfill agent G-3 was obtained in the same manner as in Example 7 except that 5 g of Sumika Excel 5003P was replaced with 5 g, and measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例10
トリグリシジルp−アミノフェノール10gに代えてトリグリシジルp−アミノクレゾール10gを用いた以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G−4を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 10
Underfill agent G-4 was obtained in the same manner as in Example 7 except that 10 g of triglycidyl p-aminocresol was used instead of 10 g of triglycidyl p-aminophenol, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 8.
実施例11
TGDDM10gに代えてTGDDS10gを用いた以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G−5を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 11
Underfill agent G-5 was obtained in the same manner as in Example 7 except that TGDDS 10 g was used instead of TGDDM 10 g, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 8.
実施例12
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させ、その後硬化剤Aを17g、硬化促進剤Bを1g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−6を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 12
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, and TGDDM 10 g were mixed by stirring at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then 17 g of curing agent A, 1 g of curing accelerator B was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-6, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例13
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、球状シリカ微粒子Aを6g加えて,30分間撹拌して混合させた後、3本ロールで混練した。その後硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−7を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Example 13
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, and TGDDM 10 g were mixed by stirring at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then spherical silica fine particles A were mixed. 6 g was added and mixed by stirring for 30 minutes, and then kneaded with three rolls. Thereafter, 17 g of curing agent A was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-7, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
実施例14
球状シリカ微粒子A6gを25gに代えた以外は実施例13と同様にして、アンダーフィル剤G−8を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Example 14
Underfill agent G-8 was obtained in the same manner as in Example 13 except that the spherical silica fine particles A6g were replaced with 25 g, and measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
実施例15
球状シリカ微粒子A6gを60gに代えた以外は実施例13と同様にして、アンダーフィル剤G−9を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Example 15
Underfill agent G-9 was obtained in the same manner as in Example 13 except that 6 g of spherical silica fine particles A was replaced with 60 g, and measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
実施例16
球状シリカ微粒子A6gを140gに代えた以外は実施例13と同様にして、アンダーフィル剤G−10を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Example 16
Underfill agent G-10 was obtained in the same manner as in Example 13 except that the spherical silica fine particles A6g were replaced with 140 g, and measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
実施例17
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、球状スチレン微粒子Aを25g加えて、30分間撹拌して混合させた後,3本ロールで混練した。その後硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−11を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Example 17
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, and TGDDM 10 g were mixed by stirring at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring and degassing machine (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)). 25 g was added and mixed by stirring for 30 minutes, and then kneaded with three rolls. Thereafter, 17 g of curing agent A was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-11, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
実施例18
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、溶剤Aを0.5g加えてさらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−12を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 18
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, and TGDDM 10 g were mixed by stirring for 60 minutes at 25 ° C. using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)). 5 g was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to be mixed, and finally defoamed to obtain an underfill agent G-12, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例19
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10g、OXIPA5gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−13を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 19
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, TGDDM 10 g, and OXIPA 5 g were mixed by stirring for 60 minutes at 25 ° C. using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then curing agent A 17 g was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-13, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例20
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10g、POX5gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−14を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 20
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, TGDDM 10 g, and POX 5 g were mixed by stirring at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then curing agent A Was added and stirred for another 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-14, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例21
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10g、“jER”807 10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−15を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 21
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, TGDDM 10 g, and “jER” 807 10 g were stirred and mixed at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)). Then, 17 g of curing agent A was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-15, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例22
スミカエクセル5003P10g、GAN12g、トリグリシジルp−アミノフェノール10g、TGDDM10g、YED216M5gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、硬化剤Aを17g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−16を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 22
Sumika Excel 5003P 10 g, GAN 12 g, triglycidyl p-aminophenol 10 g, TGDDM 10 g, and YED216M5 g were stirred and mixed at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), then curing agent A 17 g was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-16, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例23
スミカエクセル5003P10g、“jER”828 10g、YED216M10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、硬化剤A−2を8.85g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−17を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 23
Sumika Excel 5003P 10 g, “jER” 828 10 g, and YED216M 10 g were mixed by stirring for 60 minutes at 25 ° C. using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then 8.85 g of curing agent A-2. The mixture was further stirred for 30 minutes and mixed, and finally defoamed to obtain an underfill agent G-17, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例24
“jER”828 10gに代えて“jER”807 10gを用い、硬化剤A−2を8.85gから9.26gに変更した以外は実施例23と同様にして、アンダーフィル剤G−18を得た。得られたアンダーフィル剤G−18のガラス転移温度、粘度特性、溶解性、保存安定性、硬化開始温度、破壊靭性値、ボイドの有無、平均熱線膨張係数(T1=25℃、T2=60℃)を、前記方法により測定および評価した。
Example 24
Underfill agent G-18 was obtained in the same manner as in Example 23, except that 10 g of “jER” 807 was used instead of 10 g of “jER” 828, and curing agent A-2 was changed from 8.85 g to 9.26 g. It was. The underfill agent G-18 obtained has a glass transition temperature, viscosity characteristics, solubility, storage stability, curing start temperature, fracture toughness value, presence of voids, average coefficient of thermal expansion (T 1 = 25 ° C., T 2 = 60 ° C.) was measured and evaluated by the above method.
実施例25
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコにN660 10gとYED216M10gを投入し、乾燥窒素気流下、70℃で1時間撹拌して溶解させた。さらにスミカエクセル5003P10gを添加し、遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で30分間撹拌して混合させた後、硬化剤A−2を8.48g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−19を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 25
10 g of N660 and 10 g of YED216M were put into a 500 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introducing tube, a stirring rod, and a thermometer, and dissolved by stirring at 70 ° C. for 1 hour under a dry nitrogen stream. Further, 10 g of Sumika Excel 5003P was added, and after stirring and mixing at 25 ° C. for 30 minutes using a planetary stirring and defoaming machine (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), 8.48 g of curing agent A-2 was added. The mixture was stirred for 30 minutes and finally defoamed to obtain an underfill agent G-19, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例26
窒素導入管、撹拌棒、温度計を取り付けた500mLの3つ口フラスコにEXA4710 10gとYED216M10gを投入し、乾燥窒素気流下、80℃で1時間撹拌して溶解させた。さらにスミカエクセル5003P10gを添加し、遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で30分間撹拌して混合させた後、硬化剤A−2を9.24g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−20を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 26
10 g of EXA4710 and 10 g of YED216M were put into a 500 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a stirring rod, and a thermometer, and dissolved by stirring at 80 ° C. for 1 hour in a dry nitrogen stream. Further, 10 g of Sumika Excel 5003P was added, and after stirring and mixing for 30 minutes at 25 ° C. using a planetary stirring and defoaming machine (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), 9.24 g of curing agent A-2 was added, and The mixture was stirred for 30 minutes and finally defoamed to obtain an underfill agent G-20, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
実施例27
YED216M10gに代えてエポライト400E 10gを用い、硬化剤A−2を9.26gから6.96gに変更した以外は実施例24と同様にして、アンダーフィル剤G−21を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 27
Underfill agent G-21 was obtained in the same manner as in Example 24 except that 10 g of Epolite 400E was used instead of 10 g of YED216M and the curing agent A-2 was changed from 9.26 g to 6.96 g. Measured and evaluated.
実施例28
硬化剤A−2 9.26gに代えて硬化剤A−3 9.26gを用いた以外は実施例24と同様にして、アンダーフィル剤G−22を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 28
Underfill agent G-22 was obtained in the same manner as in Example 24 except that 9.26 g of curing agent A-3 was used instead of 9.26 g of curing agent A-2, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 8. did.
実施例29
硬化剤A−2 9.26gに代えて硬化剤A−4 15.10gを用いた以外は実施例24と同様にして、アンダーフィル剤G−23を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 29
Underfill agent G-23 was obtained in the same manner as in Example 24 except that 15.10 g of curing agent A-4 was used instead of 9.26 g of curing agent A-2. Measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 8. did.
実施例30
スミカエクセル5003P10g、“jER”807 10g、YED216M10gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、球状シリカ微粒子Aを4.36g加えて、30分間撹拌して混合させた後、3本ロールで混練した。硬化剤A−2を9.26g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィル剤G−24を得、実施例24と同様に測定および評価した。
Example 30
Sumika Excel 5003P 10 g, “jER” 807 10 g, and YED216M 10 g were stirred and mixed at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then 4.36 g of spherical silica fine particles A were added. The mixture was stirred for 30 minutes and mixed, and then kneaded with three rolls. 9.26 g of curing agent A-2 was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to be mixed. Finally, defoaming was performed to obtain an underfill agent G-24, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 24.
実施例31
硬化剤A−2 9.26gに代えて硬化剤A 7.86gを用いた以外は実施例24と同様にして、アンダーフィル剤G−25を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Example 31
Underfill agent G-25 was obtained in the same manner as in Example 24 except that 7.86 g of curing agent A was used instead of 9.26 g of curing agent A-2, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 8.
比較例1
溶剤A0.5gを40gに代えた以外は実施例15と同様にして、アンダーフィル剤G’−1を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Comparative Example 1
Underfill agent G′-1 was obtained in the same manner as in Example 15 except that 0.5 g of solvent A was replaced with 40 g, and measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
比較例2
エポキシ化合物を用いなかった以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G’−2を得たが、固体粉体の状態であった。
Comparative Example 2
Underfill agent G′-2 was obtained in the same manner as in Example 7 except that the epoxy compound was not used, but it was in a solid powder state.
比較例3
スミカエクセル5003Pを用いなかった以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G’−3を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Comparative Example 3
Underfill agent G′-3 was obtained in the same manner as in Example 7 except that Sumika Excel 5003P was not used, and was measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
比較例4
スミカエクセル5003P10gに代えてポリエーテルスルホン樹脂Cを用いた以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G’−4を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Comparative Example 4
Underfill agent G′-4 was obtained in the same manner as in Example 7 except that polyethersulfone resin C was used instead of Sumika Excel 5003P10 g, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 8.
比較例5
スミカエクセル5003P10gに代えてポリエーテルスルホン樹脂Dを用いた以外は実施例7と同様にして、アンダーフィル剤G’−5を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Comparative Example 5
Underfill agent G′-5 was obtained in the same manner as in Example 7 except that polyethersulfone resin D was used instead of Sumika Excel 5003P10 g, and measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 8.
比較例6
エポキシ樹脂A10g、マレイミド化合物10g、球状シリカ微粒子A12gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、3本ロールで混練した。その後硬化剤Cを0.2g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィルG’−6を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Comparative Example 6
10 g of epoxy resin A, 10 g of maleimide compound, and 12 g of spherical silica fine particles A were mixed by stirring for 60 minutes at 25 ° C. using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), and then kneaded with three rolls. Thereafter, 0.2 g of curing agent C was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain underfill G′-6, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
比較例7
トリグリシジルp−アミノフェノール25g、YED216M25g、エポキシ樹脂A25g、変性ポリプロピレングリコール化合物13g、球状シリカ微粒子A154gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、3本ロールで混練した。その後硬化剤Dを48g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、最後に脱泡を行い、アンダーフィルG’−7を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Comparative Example 7
25 g of triglycidyl p-aminophenol, 25 g of YED216M, 25 g of epoxy resin A, 13 g of modified polypropylene glycol compound, and A154 g of spherical silica fine particles were stirred and mixed at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (Kurabo)). Then, the mixture was kneaded with three rolls. Thereafter, 48 g of curing agent D was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes. Finally, defoaming was performed to obtain underfill G′-7, which was measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
比較例8
スミカエクセル5003P30g、エポキシ樹脂B47g、エポキシ樹脂C23g、エポキシ樹脂D23g、球状シリカ微粒子A25gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、3本ロールで混練した。その後硬化剤Cを0.1g添加し、さらに30分間撹拌して混合させた。最後に溶剤Bを100g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、脱泡を行い、アンダーフィルG’−8を得、実施例7と同様に測定および評価した。
Comparative Example 8
Sumika Excel 5003P 30 g, Epoxy resin B 47 g, Epoxy resin C 23 g, Epoxy resin D 23 g, and spherical silica fine particles A 25 g were stirred and mixed at 25 ° C. for 60 minutes using a planetary stirring deaerator (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)). It knead | mixed with 3 rolls. Thereafter, 0.1 g of curing agent C was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to be mixed. Finally, 100 g of solvent B was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes, defoamed to obtain underfill G′-8, and measured and evaluated in the same manner as in Example 7.
比較例9
エポキシ樹脂D15g、ポリイミド化合物57gを遊星式撹拌脱泡機(マゼルスター(クラボウ製))を用いて25℃で60分間撹拌して混合させた後、硬化剤Cを0.3g添加し、さらに30分間撹拌して混合させた。最後に溶剤Cを44g添加し、さらに30分間撹拌して混合させ、脱泡を行い、アンダーフィルG’−9を得、実施例8と同様に測定および評価した。
Comparative Example 9
After 15 g of epoxy resin D and 57 g of polyimide compound were mixed by stirring for 60 minutes at 25 ° C. using a planetary stirring and defoaming machine (Mazerustar (manufactured by Kurabo Industries)), 0.3 g of curing agent C was added, and another 30 minutes Stir and mix. Finally, 44 g of solvent C was added, and the mixture was further stirred and mixed for 30 minutes, defoamed to obtain underfill G′-9, and measured and evaluated in the same manner as in Example 8.
各実施例および比較例の組成を表1〜4に、評価結果を表5〜7に示す。 The composition of each Example and Comparative Example is shown in Tables 1-4, and the evaluation results are shown in Tables 5-7.
1:DSC曲線
2:L1の延長線
3:L2の延長線
4:交点
P:ピーク
L1:直線部分
L2:立ち上がり後ピークに到達するまでに認められる直線部分
1: DSC curve 2: extension line of L 1 3: extension line of L 2 4: intersection point P: peak L 1 : straight line portion L 2 : straight line portion recognized until reaching the peak after rising
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