JP5708306B2 - エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物、その硬化物、半導体封止材料、及びプリント配線基板 - Google Patents

エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物、その硬化物、半導体封止材料、及びプリント配線基板 Download PDF

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Description

本発明は、優れた硬化性を発現するとともに、硬化物における耐熱性に優れ、半導体封止材料、プリント配線基板、塗料、注型用途等に好適に用いる事が出来る、エポキシ樹脂、それを含む硬化性樹脂組成物、その硬化物、半導体封止材料、及びプリント配線基板に関する。
エポキシ樹脂は、接着剤、成形材料、塗料、フォトレジスト材料、顕色材料等に用いられている他、得られる硬化物の優れた耐熱性や耐湿性などに優れる点から半導体封止材やプリント配線板用絶縁材料等の電気・電子分野で幅広く用いられている。
これらの各種用途のうち、半導体封止材の分野では、半導体用パッケージの小型・薄型化は急速に進展し、高密度実装性に優れるBGAが新たに開発され、ICやLSIチップのパッケージの主流となってきている。このパッケージは成形後の反りが大きな問題となっており、その解決策として材料の高耐熱化の手法が採られている。また、成形サイクル短縮のため、硬化性に優れる材料が求められている。
一方、近年の環境・安全への取り組みのなかで、ダイオキシン発生が懸念されるハロゲン系難燃剤を用いず、且つ発ガン性が疑われているアンチモン化合物を用いない環境・安全対応型の難燃材料の開発が強く要求されている。また、半導体封止材料の非ハロゲン化は半導体装置の高温放置信頼性の改良にも大きく貢献する技術と期待されている。
半導体封止材料は、エポキシ樹脂を主剤とした硬化性樹脂組成物と無機充填剤とを硬化・一体成形したものが一般的であり高耐熱化、速硬化性、非ハロゲン難燃化を達成するためにエポキシ樹脂の改良が求められている。
非ハロゲン系で難燃性を得る方法としては、例えば、使用するエポキシ樹脂中の芳香族性を高めることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、前記特許文献1で得られる材料は、難燃性は良好であるものの、硬化性に劣り成型サイクルの低下を招くほか、また得られる硬化物の耐熱性が低く、高耐熱性が必要とされる前述のBGAには適用することが困難なものであった。
特開平11−140277号公報
従って、本発明が解決しようとする課題は、硬化性に優れるとともに、その硬化物において耐熱性に著しく優れるエポキシ樹脂、該性能を発現する硬化性樹脂組成物、半導体封止材料、及びプリント配線基板用樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、特定の樹脂構造を有するエポキシ樹脂が、その硬化時において優れた硬化性を発現するとともに、硬化物における耐熱性が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、下記構造式(1)
Figure 0005708306

(式中、R、R、R、及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)で表されることを特徴とするエポキシ樹脂に関する。
本発明は、更に、β−ナフトール化合物、フェノール化合物、及びホルムアルデヒドの重縮合体をポリグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂(α)であって、該エポキシ樹脂(α)中に、前記構造式(1)で表されるエポキシ樹脂(x1)、下記構造式(2)
Figure 0005708306

(式中、R、R、R、及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)
で表されるエポキシ樹脂(x2)、及び、下記構造式(3)
Figure 0005708306

(式中、R、及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)
で表されるエポキシ樹脂(x3)を含有することを特徴とするエポキシ樹脂に関する。
本発明は、更に、前記したエポキシ樹脂、及び硬化剤を必須成分とすることを特徴とする硬化性樹脂組成物に関する。
本発明は、更に、前記硬化性樹脂組成物を硬化反応させてなることを特徴とする硬化物に関する。
本発明は、更に、前記したエポキシ樹脂、硬化剤、及び無機充填材を必須成分とする硬化性樹脂組成物からなる半導体封止材料に関する。
本発明は、更に、前記したエポキシ樹脂、硬化剤に加え、更に有機溶剤を配合してワニス化した樹脂組成物を、補強基材に含浸し銅箔を重ねて加熱圧着させることにより得られたプリント配線基板に関する。
本発明によれば、硬化性に優れるとともに、その硬化物において耐熱性に著しく優れるエポキシ樹脂、該性能を発現する硬化性樹脂組成物、半導体封止材料、及びプリント配線基板用樹脂組成物を提供することにある。
図1は、実施例1で得られたフェノール樹脂(A−1)のGPCチャートである。 図2は、実施例1で得られたエポキシ樹脂(A−2)のGPCチャートである。 図3は、実施例1で得られたエポキシ樹脂(A−2)のC13−NMRチャートである。 図4は、実施例1で得られたエポキシ樹脂(A−2)のMSスペクトルである。 図5は、実施例2で得られたフェノール樹脂(A−3)のGPCチャートである。 図6は、実施例2で得られたエポキシ樹脂(A−4)のGPCチャートである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のエポキシ樹脂は、下記構造式(1)
Figure 0005708306

(式中、R、R、R、及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)で表される分子構造を有することを特徴としている。
即ち、本発明のエポキシ樹脂(以下、これを「エポキシ樹脂(x1)」と略記する。)は、メチロール基を有することから、全体として低分子量体であるにも拘わらず、優れた硬化性を発現する他、該メチロール基自体が硬化反応に関与することに加え、分子骨格中にナフタレン骨格を有することから硬化物の耐熱性も飛躍的に向上する。加えて、メチロール基の存在により硬化物の難燃性も飛躍的に向上する。
上記エポキシ樹脂(x1)は、更に具体的には、例えば、下記構造式a1〜a8で表される構造の化合物が挙げられる。
Figure 0005708306
これらのなかでも前記構造式a1、及びa2で表されるものが150℃における溶融粘度が低く、かつ、優れた硬化性を示す点から好ましい。
本発明では、上記エポキシ樹脂(x1)は、ナフトール化合物とフェノール化合物とホルムアルデヒドとをアルカリ触媒下に反応させて得られる混合物をグリシジルエーテル化して得ることができる。この様にして得られるエポキシ樹脂は、通常、種々のエポキシ樹脂の混合物であり、本発明では、とりわけ該混合物中の主たる成分である前記エポキシ樹脂(x1)と、下記構造式(2)
Figure 0005708306

(式中、R、R、R、及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)
で表されるエポキシ樹脂(以下、これを「エポキシ樹脂(x2)」と略記する。)、及び構造式(3)
Figure 0005708306

(式中、R、及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)
で表されるエポキシ樹脂(以下、これを「エポキシ樹脂(x3)」と略記する。)を必須成分とするエポキシ樹脂混合物(以下、このエポキシ樹脂混合物を「エポキシ樹脂(α)」と略記する。)として用いることが、硬化物における耐熱性が良好となる点から好ましい。
ここで、前記エポキシ樹脂(α)中に占める、前記エポキシ樹脂(x1)、エポキシ樹脂(x2)、及びエポキシ樹脂(x3)の存在割合は、該エポキシ樹脂(α)中、前記エポキシ樹脂(x1)をGPC測定における面積比率で1〜35%、前記エポキシ樹脂(x2)をGPC測定における面積比率で10〜60%、前記エポキシ樹脂(x3)をGPC測定における面積比率で10〜60%となる割合であることが、硬化物における耐熱性と、全エポキシ樹脂成分の溶融粘度が低くなる点から好ましい。とりわけ、前記エポキシ樹脂(x1)の含有率は、GPC測定における面積比率で5〜20%、前記エポキシ樹脂(x2)をGPC測定における面積比率で15〜40%、前記エポキシ樹脂(x3)をGPC測定における面積比率で15〜35%となる割合であることが溶融粘度を低く保持したまま、メチロール基とナフタレン骨格の存在割合が適性な範囲となり硬化性、及び耐熱性が良好なものとなる点から好ましい。
前記エポキシ樹脂(α)は、上記した、前記エポキシ樹脂(x1)、エポキシ樹脂(x2)、及びエポキシ樹脂(x3)の他、高分子量成分(x4)が含まれていてもよい。
斯かる高分子量成分(x4)は、本発明のエポキシ樹脂中、前記エポキシ樹脂(x1)、エポキシ樹脂(x2)、及びエポキシ樹脂(x3)を除く高分子量成分であり、具体的には、下記構造式(4)
Figure 0005708306

で表されるものが挙げられる。構造式(4)中のR、R、R、及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表し、nは繰り返し単位であり、0以上の整数である。また、Yは水酸基、又は下記構造式(5)
Figure 0005708306

で表される構造部位を表す。なお、構造式(5)中のR、R、及びGrは構造式(4)と同義である。
ここで、上記各エポキシ樹脂は、GPC測定によって保持時間が長い順に、前記エポキシ樹脂(x3)、前記エポキシ樹脂(x1)、前記エポキシ樹脂(x2)の順に検出され、前記高分子量成分(x4)は、前記エポキシ樹脂(x2)より、保持時間の短い領域に検出される成分である。前記高分子量成分(x4)のエポキシ樹脂中の存在割合は、GPC測定における面積比率で、1〜40%の範囲であることが該エポキシ樹脂の溶融粘度を低く維持できる点から好ましい。
以上詳述したエポキシ樹脂(α)は、150℃における溶融粘度が0.1〜1.5dPa・sの範囲であることが、エポキシ樹脂成分の流動性に優れる点から好ましく、特に流動性の観点から0.1〜1.0dPa・sの範囲であることが好ましい。
また、前記エポキシ樹脂(α)は、そのエポキシ当量が203〜300g/eqの範囲であることが、硬化物の低熱膨張性が良好となる点から好ましく、特に210〜250g/eq.の範囲であることが好ましい。
ここで、前記エポキシ樹脂(α)中の、前記エポキシ樹脂(x1)、前記エポキシ樹脂(x2)、前記エポキシ樹脂(x3)、及び前記高分子量成分(x4)の含有率とは、下記の条件によるGPC測定によって計算される、エポキシ樹脂(α)の全ピーク面積に対する、前記各構造体のピーク面積の存在割合である。
<GPC測定条件>
測定装置 :東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL−L」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G3000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G4000HXL」
検出器: RI(示差屈折径)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」
測定条件: カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 : 前記「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
(使用ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
試料 : 樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(50μl)。
以上詳述した本発明のエポキシ樹脂は、例えば、有機溶剤及びアルカリ触媒の存在下、フェノール化合物、β−ナフトール化合物、及びホルムアルデヒドを反応させてフェノール樹脂を得(工程1)、次いで、得られたフェノール樹脂にエピハロヒドリンを反応させて(工程2)、目的とするエポキシ樹脂を得る方法により製造することができる。
本発明では、上記方法の工程1において、反応触媒として、アルカリ触媒を用いること、及び、有機溶剤を原料成分に対して少なく使用することにより、前記エポキシ樹脂(x1)、前記エポキシ樹脂(x2)、前記エポキシ樹脂(x3)、及び前記高分子量成分(x4)のエポキシ樹脂(α)中の存在割合を所定範囲に調整することができ、かつ、前記高分子量成分の存在比率も適性範囲となる。
ここで用いるアルカリ触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、金属ナトリウム、金属リチウム、水素化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機アルカリ類などが挙げられる。その使用量は、原料成分であるフェノール化合物、β−ナフトール化合物、及び必要により前記他のノボラック樹脂のフェノール性水酸基の総数に対して、モル基準で0.01〜2.0倍量となる範囲であることが好ましい。
また、有機溶剤としては、メチルセロソルブ、イソプロピルアルコール、エチルセロソルブ、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらのなかでもとりわけ比較的重縮合体が高分子量化する点からイソプロピルアルコールが好ましい。
本発明における有機溶剤の使用量は、原料成分であるフェノール化合物及びβ−ナフトール化合物、更に、他のノボラック樹脂を併用する場合には、原料となるフェノール化合物及びβ−ナフトール化合物の総質量100質量部あたり、5〜80質量部の範囲であることが、前記エポキシ樹脂(x1)のエポキシ樹脂中の存在割合を所定範囲に調整し易い点から好ましい。
原料成分であるフェノール化合物は、具体的には、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−t−ブチルフェノール、p−メトキシフェノール、2,5−ジメチルフェノール、及び2,6−ジメチルフェノール等が挙げられ、また、β−ナフトール化合物は、β−ナフトール及びこれらにメチル基、エチル基、プロピル基、t−ブチル基等のアルキル基が核置換した化合物等が挙げられるこれらのなかでも前記フェノール化合物として、o−クレゾール、前記β−ナフトール化合物としてβ−ナフトールが、最終的に得られるエポキシ樹脂の溶融粘度を低く維持できる点から好ましい。
一方、ここで用いるホルムアルデヒドは、水溶液の状態であるホルマリン溶液でも、固形状態であるパラホルムアルデヒドでもよい。
前記方法の工程1におけるフェノール化合物と、β−ナフトール化合物との使用割合は、モル比(フェノール化合物/β−ナフトール化合物)が[1/0.5]〜[1/10]となる範囲であることが最終的に得られるエポキシ樹脂中の各成分比率の調整が容易であることが好ましい。
ホルムアルデヒドの反応仕込み比率は、フェノール化合物及びβ−ナフトール化合物の総モル数に対して、ホルムアルデヒドが、モル基準で0.5〜2.0倍量となる割合であること、特に、最終的に得られるエポキシ樹脂の流動性に優れる点から、0.5〜1.5倍量となる割合であることが好ましい。
前記方法の工程1では、反応容器に、所定量のβ−ナフトール化合物、フェノール化合物、ホルムアルデヒド、有機溶剤、アルカリ触媒、及び、他のノボラック樹脂を併用する場合には該ノボラック樹脂を仕込み、40〜100℃にて反応させて目的とする重縮合体を得ることができる。この場合他のノボラック樹脂を併用する場合には、フェノール化合物と共に反応容器に加えることが好ましい。
工程1の反応終了後は、反応終了後、反応混合物のpH値が4〜7になるまで中和あるいは水洗処理を行う。中和処理や水洗処理は常法にしたがって行えばよく、例えば酢酸、燐酸、燐酸ナトリウム等の酸性物質を中和剤として用いることができる。中和あるいは水洗処理を行った後、減圧加熱下で有機溶剤を留去し目的とする重縮合体を得ることができる。
次いで、前記方法の工程2は、工程1で得られた重縮合体と、エピハロヒドリンとを反応させることによって目的とするエポキシ樹脂を製造する工程である。斯かる工程2は、具体的には、重縮合体中のフェノール性水酸基のモル数に対し、エピハロヒドリンを2〜10倍量(モル基準)となる割合で添加し、更に、フェノール性水酸基のモル数に対し0.9〜2.0倍量(モル基準)の塩基性触媒を一括添加または徐々に添加しながら20〜120℃の温度で0.5〜10時間反応させる方法が挙げられる。この塩基性触媒は固形でもその水溶液を使用してもよく、水溶液を使用する場合は、連続的に添加すると共に、反応混合物中から減圧下、または常圧下、連続的に水及びエピハロヒドリン類を留出せしめ、更に分液して水は除去しエピハロヒドリンは反応混合物中に連続的に戻す方法でもよい。
なお、工業生産を行う際、エポキシ樹脂生産の初バッチでは仕込みに用いるエピハロヒドリン類の全てが新しいものであるが、次バッチ以降は、粗反応生成物から回収されたエピハロヒドリン類と、反応で消費される分で消失する分に相当する新しいエピハロヒドリン類とを併用することが好ましい。この時、使用するエピハロヒドリンは特に限定されないが、例えばエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン等が挙げられる。なかでも工業的入手が容易なことからエピクロルヒドリンが好ましい。
また、前記塩基性触媒は、具体的には、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ金属水酸化物等が挙げられる。特にエポキシ樹脂合成反応の触媒活性に優れる点からアルカリ金属水酸化物が好ましく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。使用に際しては、これらの塩基性触媒を10〜55質量%程度の水溶液の形態で使用してもよいし、固形の形態で使用しても構わない。また、有機溶媒を併用することにより、エポキシ樹脂の合成における反応速度を高めることができる。このような有機溶媒としては特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、1−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、テトラヒドロフラン、1、4−ジオキサン、1、3−ジオキサン、ジエトキシエタン等のエーテル類、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。これらの有機溶媒は、それぞれ単独で使用してもよいし、また、極性を調整するために適宜2種以上を併用してもよい。
前述のエポキシ化反応の反応物を水洗後、加熱減圧下、蒸留によって未反応のエピハロヒドリンや併用する有機溶媒を留去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキシ樹脂とするために、得られたエポキシ樹脂を再びトルエン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンなどの有機溶媒に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えてさらに反応を行うこともできる。この際、反応速度の向上を目的として、4級アンモニウム塩やクラウンエーテル等の相関移動触媒を存在させてもよい。相関移動触媒を使用する場合のその使用量としては、用いるエポキシ樹脂100質量部に対して0.1〜3.0質量部となる割合であることが好ましい。反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に、加熱減圧下トルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤を留去することにより目的とする本発明のエポキシ樹脂を得ることができる。
次に、本発明の硬化性樹脂組成物は、以上詳述した本発明のエポキシ樹脂(x1)と硬化剤とを必須成分とするものであるが、前記した通り、エポキシ樹脂(x1)を前記エポキシ樹脂(α)として用いることが好ましい。
ここで用いる硬化剤は、アミン系化合物、アミド系化合物、酸無水物系化合物、フェノ−ル系化合物などが挙げられる。具体的には、アミン系化合物としてはジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾ−ル、BF−アミン錯体、グアニジン誘導体等が挙げられ、アミド系化合物としては、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等が挙げられ、酸無水物系化合物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられ、フェノール系化合物としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂(ザイロック樹脂)、レゾルシンノボラック樹脂に代表される多価ヒドロキシ化合物とホルムアルデヒドから合成される多価フェノールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価フェノール化合物)、ビフェニル変性ナフトール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価ナフトール化合物)、アミノトリアジン変性フェノール樹脂(メラミン、ベンゾグアナミンなどでフェノール核が連結された多価フェノール化合物)やアルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂(ホルムアルデヒドでフェノール核及びアルコキシ基含有芳香環が連結された多価フェノール化合物)等の多価フェノール化合物が挙げられる。
これらの中でも、特に芳香族骨格を分子構造内に多く含むものが低熱膨張性の点から好ましく、具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、レゾルシンノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂、ビフェニル変性ナフトール樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂、アルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂(ホルムアルデヒドでフェノール核及びアルコキシ基含有芳香環が連結された多価フェノール化合物)が低熱膨張性に優れることから好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物において、エポキシ樹脂成分として、前記した本発明のエポキシ樹脂を単独で用いてもよいが、本発明の効果を損なわない範囲で他のエポキシ樹脂を使用してもよい。具体的には、エポキシ樹脂成分の全質量に対して前記した本発明のエポキシ樹脂が30質量%以上、好ましくは40質量%以上となる範囲で他のエポキシ樹脂を併用することができる。
ここで前記エポキシ樹脂と併用され得る他のエポキシ樹脂としては、種々のエポキシ樹脂を用いることができるが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、
ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのなかでもフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂や、ナフタレン骨格を含有するナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂や、結晶性のビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂や、アルコキシ基含有芳香環変性ノボラック型エポキシ樹脂(ホルムアルデヒドでグリシジル基含有芳香環及びアルコキシ基含有芳香環が連結された化合物)等が耐熱性に優れる硬化物が得られる点から特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物におけるエポキシ樹脂と硬化剤の配合量としては、特に制限されるものではないが、得られる硬化物特性が良好である点から、エポキシ樹脂(x1)を含むエポキシ樹脂成分の全量のエポキシ基の合計1当量に対して、硬化剤中の活性基が0.7〜1.5当量になる量が好ましい。
また必要に応じて本発明の硬化性樹脂組成物に硬化促進剤を適宜併用することもできる。前記硬化促進剤としては種々のものが使用できるが、例えば、リン系化合物、第3級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩等が挙げられる。特に半導体封止材料用途として使用する場合には、硬化性、耐熱性、電気特性、耐湿信頼性等に優れる点から、リン系化合物ではトリフェニルフォスフィン、第3級アミンでは1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−ウンデセン(DBU)が好ましい。
また、上記硬化性樹脂組成物は、難燃性を発揮させるために、信頼性を低下させない範囲で、実質的にハロゲン原子を含有しない非ハロゲン系難燃剤を配合してもよい。
前記非ハロゲン系難燃剤としては、例えば、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤、無機系難燃剤、有機金属塩系難燃剤等が挙げられ、それらの使用に際しても何等制限されるものではなく、単独で使用しても、同一系の難燃剤を複数用いても良く、また、異なる系の難燃剤を組み合わせて用いることも可能である。
前記リン系難燃剤としては、無機系、有機系のいずれも使用することができる。無機系化合物としては、例えば、赤リン、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウム類、リン酸アミド等の無機系含窒素リン化合物が挙げられる。
また、前記赤リンは、加水分解等の防止を目的として表面処理が施されていることが好ましく、表面処理方法としては、例えば、(i)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、硝酸ビスマス又はこれらの混合物等の無機化合物で被覆処理する方法、(ii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物、及びフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の混合物で被覆処理する方法、(iii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物の被膜の上にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で二重に被覆処理する方法等が挙げられる。
前記有機リン系化合物としては、例えば、リン酸エステル化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、ホスフィンオキシド化合物、ホスホラン化合物、有機系含窒素リン化合物等の汎用有機リン系化合物の他、9,10−ジヒドロ−9−オキサー10−ホスファフェナントレン=10−オキシド、10−(2,5―ジヒドロオキシフェニル)―10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン=10−オキシド、10―(2,7−ジヒドロオキシナフチル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン=10−オキシド等の環状有機リン化合物、及びそれをエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の化合物と反応させた誘導体等が挙げられる。
それらの配合量としては、リン系難燃剤の種類、硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した硬化性樹脂組成物100質量部中、赤リンを非ハロゲン系難燃剤として使用する場合は0.1〜2.0質量部の範囲で配合することが好ましく、有機リン化合物を使用する場合は同様に0.1〜10.0質量部の範囲で配合することが好ましく、特に0.5〜6.0質量部の範囲で配合することが好ましい。
また前記リン系難燃剤を使用する場合、該リン系難燃剤にハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、ホウ化合物、酸化ジルコニウム、黒色染料、炭酸カルシウム、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、活性炭等を併用してもよい。
前記窒素系難燃剤としては、例えば、トリアジン化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物、フェノチアジン等が挙げられ、トリアジン化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物が好ましい。
前記トリアジン化合物としては、例えば、メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メロン、メラム、サクシノグアナミン、エチレンジメラミン、ポリリン酸メラミン、トリグアナミン等の他、例えば、(i)硫酸グアニルメラミン、硫酸メレム、硫酸メラムなどの硫酸アミノトリアジン化合物、(ii)フェノール、クレゾール、キシレノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール等のフェノール類と、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ホルムグアナミン等のメラミン類およびホルムアルデヒドとの共縮合物、(iii)前記(ii)の共縮合物とフェノールホルムアルデヒド縮合物等のフェノール樹脂類との混合物、(iv)前記(ii)、(iii)を更に桐油、異性化アマニ油等で変性したもの等が挙げられる。
前記シアヌル酸化合物の具体例としては、例えば、シアヌル酸、シアヌル酸メラミン等を挙げることができる。
前記窒素系難燃剤の配合量としては、窒素系難燃剤の種類、硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した硬化性樹脂組成物100質量部中、0.05〜10質量部の範囲で配合することが好ましく、特に0.1〜5質量部の範囲で配合することが好ましい。
また前記窒素系難燃剤を使用する際、金属水酸化物、モリブデン化合物等を併用してもよい。
前記シリコーン系難燃剤としては、ケイ素原子を含有する有機化合物であれば特に制限がなく使用でき、例えば、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂等が挙げられる。
前記シリコーン系難燃剤の配合量としては、シリコーン系難燃剤の種類、硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した硬化性樹脂組成物100質量部中、0.05〜20質量部の範囲で配合することが好ましい。また前記シリコーン系難燃剤を使用する際、モリブデン化合物、アルミナ等を併用してもよい。
前記無機系難燃剤としては、例えば、金属水酸化物、金属酸化物、金属炭酸塩化合物、金属粉、ホウ素化合物、低融点ガラス等が挙げられる。
前記金属水酸化物の具体例としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ジルコニウム等を挙げることができる。
前記金属酸化物の具体例としては、例えば、モリブデン酸亜鉛、三酸化モリブデン、スズ酸亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン等を挙げることができる。
前記金属炭酸塩化合物の具体例としては、例えば、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、炭酸鉄、炭酸コバルト、炭酸チタン等を挙げることができる。
前記金属粉の具体例としては、例えば、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、ニッケル、銅、タングステン、スズ等を挙げることができる。
前記ホウ素化合物の具体例としては、例えば、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸、ホウ砂等を挙げることができる。
前記低融点ガラスの具体例としては、例えば、シープリー(ボクスイ・ブラウン社)、水和ガラスSiO−MgO−HO、PbO−B系、ZnO−P−MgO系、P−B−PbO−MgO系、P−Sn−O−F系、PbO−V−TeO系、Al−HO系、ホウ珪酸鉛系等のガラス状化合物を挙げることができる。
前記無機系難燃剤の配合量としては、無機系難燃剤の種類、硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した硬化性樹脂組成物100質量部中、0.05〜20質量部の範囲で配合することが好ましく、特に0.5〜15質量部の範囲で配合することが好ましい。
前記有機金属塩系難燃剤としては、例えば、フェロセン、アセチルアセトナート金属錯体、有機金属カルボニル化合物、有機コバルト塩化合物、有機スルホン酸金属塩、金属原子と芳香族化合物又は複素環化合物がイオン結合又は配位結合した化合物等が挙げられる。
前記有機金属塩系難燃剤の配合量としては、有機金属塩系難燃剤の種類、硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した硬化性樹脂組成物100質量部中、0.005〜10質量部の範囲で配合することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて無機質充填材を配合することができる。前記無機質充填材としては、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、水酸化アルミ等が挙げられる。前記無機充填材の配合量を特に大きくする場合は溶融シリカを用いることが好ましい。前記溶融シリカは破砕状、球状のいずれでも使用可能であるが、溶融シリカの配合量を高め且つ成形材料の溶融粘度の上昇を抑制するためには、球状のものを主に用いる方が好ましい。更に球状シリカの配合量を高めるためには、球状シリカの粒度分布を適当に調整することが好ましい。その充填率は難燃性を考慮して、高い方が好ましく、硬化性樹脂組成物の全体量に対して20質量%以上が特に好ましく、特に半導体封止材料用途に用いる場合には、硬化性樹脂組成物100質量部当たり、30〜95質量%の範囲であることが好ましい。また導電ペーストなどの用途に使用する場合は、銀粉や銅粉等の導電性充填剤を用いることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、シランカップリング剤、離型剤、顔料、乳化剤等の種々の配合剤を添加することができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、上記した各成分を均一に混合することにより得られる。具体的には前記エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、更に必要により硬化促進剤の配合された本発明の硬化性樹脂組成物は従来知られている方法と同様の方法で容易に硬化物とすることができる。該硬化物としては積層物、注型物、接着層、塗膜、フィルム等の成形硬化物が挙げられる。
本発明の硬化性樹脂組成物が用いられる用途としては、半導体封止材料、積層板や電子回路基板等に用いられる樹脂組成物、樹脂注型材料、接着剤、ビルドアップ基板用層間絶縁材料、絶縁塗料等のコーティング材料等が挙げられ、これらの中でも、半導体封止材料に好適に用いることができる。
半導体封止材用に調製された硬化性樹脂組成物を作製するためには、エポキシ樹脂と硬化剤、無機充填剤等の配合剤とを必要に応じて押出機、ニ−ダ、ロ−ル等を用いて均一になるまで充分に混合して溶融混合型の熱硬化性樹脂組成物を得ればよい。その際、充填剤としては、通常シリカが用いられるが、その充填率は、前記した通り、硬化性樹脂組成物100質量部当たり、無機充填剤を30〜95質量%の範囲であることが好ましいが、中でも、難燃性や耐湿性や耐ハンダクラック性の向上、線膨張係数の低下を図るためには、70質量部以上が特に好ましく、それらの効果を格段に上げるためには、80質量部以上が一層その効果を高めることができる。半導体パッケージ成形としては、該組成物を注型、或いはトランスファー成形機、射出成形機などを用いて成形し、さらに50〜200℃で2〜10時間に加熱することにより成形物である半導体装置を得る方法がある。
本発明の硬化性樹脂組成物をプリント回路基板用組成物に加工するには、例えばプリプレグ用樹脂組成物とすることができる。該硬化性樹脂組成物の粘度によっては無溶媒で用いることもできるが、有機溶剤を用いてワニス化することでプリプレグ用樹脂組成物とすることが好ましい。前記有機溶剤としては、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド等の沸点が160℃以下の極性溶剤を用いることが好ましく、単独でも2種以上の混合溶剤としても使用することができる。得られた該ワニスを、紙、ガラス布、ガラス不織布、アラミド紙、アラミド布、ガラスマット、ガラスロービング布などの各種補強基材に含浸し、用いた溶剤種に応じた加熱温度、好ましくは50〜170℃で加熱することによって、硬化物であるプリプレグを得ることができる。この時用いる樹脂組成物と補強基材の質量割合としては、特に限定されないが、通常、プリプレグ中の樹脂分が20〜60質量%となるように調製することが好ましい。また該硬化性樹脂組成物を用いて銅張り積層板を製造する場合は、上記のようにして得られたプリプレグを、常法により積層し、適宜銅箔を重ねて、1〜10MPaの加圧下に170〜250℃で10分〜3時間、加熱圧着させることにより、銅張り積層板を得ることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物をレジストインキとして使用する場合には、例えば該硬化性樹脂組成物の硬化剤としてカチオン重合触媒を用い、更に、顔料、タルク、及びフィラーを加えてレジストインキ用組成物とした後、スクリーン印刷方式にてプリント基板上に塗布した後、レジストインキ硬化物とする方法が挙げられる。
本発明の硬化性樹脂組成物を導電ペーストとして使用する場合には、例えば、微細導電性粒子を該硬化性樹脂組成物中に分散させ異方性導電膜用組成物とする方法、室温で液状である回路接続用ペースト樹脂組成物や異方性導電接着剤とする方法が挙げられる。
本発明の硬化性樹脂組成物からビルドアップ基板用層間絶縁材料を得る方法としては例えば、ゴム、フィラーなどを適宜配合した当該硬化性樹脂組成物を、回路を形成した配線基板にスプレーコーティング法、カーテンコーティング法等を用いて塗布した後、硬化させる。その後、必要に応じて所定のスルーホール部等の穴あけを行った後、粗化剤により処理し、その表面を湯洗することによって、凹凸を形成させ、銅などの金属をめっき処理する。前記めっき方法としては、無電解めっき、電解めっき処理が好ましく、また前記粗化剤としては酸化剤、アルカリ、有機溶剤等が挙げられる。このような操作を所望に応じて順次繰り返し、樹脂絶縁層及び所定の回路パターンの導体層を交互にビルドアップして形成することにより、ビルドアップ基盤を得ることができる。但し、スルーホール部の穴あけは、最外層の樹脂絶縁層の形成後に行う。また、銅箔上で当該樹脂組成物を半硬化させた樹脂付き銅箔を、回路を形成した配線基板上に、170〜250℃で加熱圧着することで、粗化面を形成、メッキ処理の工程を省き、ビルドアップ基板を作製することも可能である。
本発明の硬化物を得る方法としては、一般的なエポキシ樹脂組成物の硬化方法に準拠すればよいが、例えば加熱温度条件は、組み合わせる硬化剤の種類や用途等によって、適宜選択すればよいが、上記方法によって得られた組成物を、15〜250℃程度の温度範囲で加熱すればよい。成形方法なども硬化性樹脂組成物の一般的な方法が用いられ、特に本発明の硬化性樹脂組成物に特有の条件は不要である。
従って、該エポキシ樹脂を用いることによって、硬化時において優れた硬化性を発現するとともに、硬化物における耐熱性が飛躍的に向上する。また、ハロゲン系難燃剤を使用しなくても高度な難燃性が発現できる硬化性樹脂組成物を得ることができる。また、該エポキシ樹脂は、本発明の製造方法にて容易に効率よく製造する事が出来、目的とする前述の性能のレベルに応じた分子設計が可能となる。
次に本発明を実施例、比較例により具体的に説明するが、以下において「部」及び「%」は特に断わりのない限り質量基準である。尚、150℃における溶融粘度及びGPC、NMR、MSスペクトルは以下の条件にて測定した。
1)150℃における溶融粘度:ASTM D4287に準拠
2)GPC:測定条件は以下の通り。
測定装置 :東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL−L」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G3000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G4000HXL」
検出器: RI(示差屈折径)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」
測定条件: カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 : 前記「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
(使用ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
試料 : 樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(50μl)。
3)13C−NMR:測定条件は以下の通り。
装置:日本電子(株)製 AL−400
測定モード:SGNNE(NOE消去の1H完全デカップリング法)
溶媒 :ジメチルスルホキシド
パルス角度:45℃パルス
試料濃度 :30wt%
積算回数 :10000回
4)MS :日本電子株式会社製 JMS−T100GC
実施例1
温度計、滴下ロート、冷却管、分留管、撹拌器を取り付けたフラスコに、β−ナフトール216部(1.5モル)、オルソクレゾール97部(0.90モル)、イソプロピルアルコール133部、37%ホルマリン水溶液138部(1.70モル)、49%水酸化ナトリウム49部(0.60モル)を仕込み、室温から75℃まで攪拌しながら昇温し、75℃で3時間撹拌した。反応終了後、第1リン酸ソーダ72質量部を添加して中和した後、メチルイソブチルケトン500部加え、水250質量部で3回洗浄を繰り返した後に、加熱減圧下乾燥してフェノール樹脂(A−1)310質量部得た。得られたフェノール樹脂(A−1)の水酸基当量は139グラム/当量であり、150℃における溶融粘度が0.7dPa・sであった。得られたフェノール樹脂(A−1)のGPCチャートを図1に示す。また、GPCチャートから下記構造式(x’1)で表される化合物の含有率は29.3%、下記構造式(x’2)で表される化合物の含有率は36.7%、下記構造式(x’3)で表される化合物の含有率は29.3%、その他高分子量体(x’4)の含有率は4.7%であった。
Figure 0005708306



次いで、温度計、冷却管、撹拌器を取り付けたフラスコに窒素ガスパージを施しながら上記反応で得られたフェノール樹脂(A−1)139質量部(水酸基1.0当量)、エピクロルヒドリン463質量部(5.0モル)、n−ブタノール53質量部を仕込み攪拌しながら溶解させた。50℃に昇温した後に、20%水酸化ナトリウム水溶液220質量部(1.10モル)を3時間要して添加し、その後更に50℃で1時間反応させた。反応終了後、攪拌を停止し、下層に溜まった水層を除去し、攪拌を再開し150℃減圧下で未反応エピクロルヒドリンを留去した。それで得られた粗エポキシ樹脂にメチルイソブチルケトン300質量部とn−ブタノール50質量部とを加え溶解した。更にこの溶液に10質量%水酸化ナトリウム水溶液15質量部を添加して80℃で2時間反応させた後に洗浄液のpHが中性となるまで水100質量部で水洗を3回繰り返した。次いで共沸によって系内を脱水し、精密濾過を経た後に、溶媒を減圧下で留去して目的のエポキシ樹脂(A−2)186質量部を得た。得られたエポキシ樹脂(A−2)のエポキシ当量は229グラム/当量であり、150℃における溶融粘度が0.5dPa・sであった。エポキシ樹脂(A−2)のGPCチャートを図2に、13C−NMRスペクトルを図3に、MSスペクトルを図4に示す。また、GPCチャートから下記構造式(x1)で表される化合物の含有率は18.4%、下記構造式(x2)で表される化合物の含有率は28.9%、下記構造式(x3)で表される化合物の含有率は29.3%、その他高分子量体(x4)の含有率は23.4%であった。
Figure 0005708306

実施例2
オルソクレゾールを81部(0.75モル)、イソプロピルアルコール125部、37%ホルマリン水溶液128部(1.58モル)、49%水酸化ナトリウム46部(0.56モル)に変更した以外は、実施例1と同様にしてフェノール樹脂(A−3)305質量部得た。得られたフェノール樹脂(A−3)の水酸基当量は141グラム/当量であり、150℃における溶融粘度は1.0dPa・sであった。フェノール樹脂(A−3)のGPCチャートを図5に示す。また、GPCチャートから前記構造式(x’1)で表される化合物の含有率は19.0%、前記構造式(x’2)で表される化合物の含有率は47.5%、前記構造式(x’3)で表される化合物の含有率は27.8%、その他高分子量体(x’4)の含有率は8.2%であった。
次いで、温度計、冷却管、撹拌器を取り付けたフラスコに窒素ガスパージを施しながら上記反応で得られたフェノール樹脂(A−4)141質量部(水酸基1.0当量)を実施例1と同様にして、目的のエポキシ樹脂(A−4)190質量部を得た。得られたエポキシ樹脂(A−4)のエポキシ当量は228グラム/当量であり、150℃における溶融粘度が0.7dPa・sであった。エポキシ樹脂(A−4)のGPCチャートを図6に示す。また、GPCチャートから前記構造式(x1)で表される化合物の含有率は12.5%、前記構造式(x2)で表される化合物の含有率は36.0%、前記構造式(x3)で表される化合物の含有率は25.9%、その他高分子量体(x4)の含有率は25.6%であった。
実施例3、4と比較例1
エポキシ樹脂として上記A−2及びA−4、比較用のエポキシ樹脂として特許文献1、実施例1に記載されているものと同一の構造を有するビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製「NC−3000」、エポキシ当量:274g/eq)、硬化剤(B)としてフェノールアラルキル樹脂(三井化学株式会社製「XLC−3L」水酸基当量:176g/eq)を用い、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン(TPP)、無機充填材として球状シリカ(株式会社マイクロン製「S−COL」)、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシトリエトキシキシシラン(信越化学工業株式会社製「KBM−403」)、カルナバワックス(株式会社セラリカ野田製「PEARL WAX No.1−P」)、カーボンブラックを用いて表1に示した組成で配合し、2本ロールを用いて85℃の温度で5分間溶融混練して目的の組成物を得た。硬化物の物性は、上記組成物を用いて、評価用サンプルを下記の方法で作成し、難燃性、硬化性(ゲルタイム)、耐熱性を下記の方法で測定し結果を表1に示した。
硬化性(ゲルタイム)
硬化性樹脂組成物0.15gを150℃に加熱したキュアプレート(THERMO ELECTRIC社製)上に載せ、ストップウォッチで計時を開始する。棒の先端にて試料を均一に攪拌し、糸状に試料が切れてプレートに残るようになった時、ストップウォッチを止める。この試料が切れてプレートに残るようになるまでの時間をゲルタイムとした。
耐熱性
粘弾性測定装置(レオメトリック社製固体粘弾性測定装置RSAII、二重カレンチレバー法;周波数1Hz、昇温速度3℃/min)を用いて測定した。
難燃性
幅12.7mm、長さ127mm、厚み1.6mmの評価用サンプルを、トランスファー成形機を用い175℃の温度で90秒成形した後、175℃の温度で5時間後硬化して作成した。作成した試験片を用いUL−94試験法に準拠し、厚さ1.6mmの試験片5本を用いて、燃焼試験を行った。
*1:1回の接炎における最大燃焼時間(秒)
*2:試験片5本の合計燃焼時間(秒)
Figure 0005708306





表1中の略号は以下の通りである。
NC−3000:下記構造式で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製「NC−3000」、エポキシ当量:274g/eq)
Figure 0005708306
(式中、mは0以上の繰り返し単位を表す。)
XLC−3L:フェノールアラルキル樹脂(三井化学株式会社製「XLC−3L」水酸基当量:176g/eq)
TPP:トリフェニルホスフィン
シリカ S−COL:球状シリカ(株式会社マイクロン製「S−COL」)
KBM−403:γ−グリシドキシトリエトキシキシシラン(信越化学工業株式会社製シランカップリング剤「KBM−403」)
PEARL WAX No.1−P:カルナバワックス(株式会社セラリカ野田製「PEARL WAX No.1−P」

Claims (6)

  1. β−ナフトール化合物、フェノール化合物、及びホルムアルデヒドの重縮合体をポリグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂(α)であって、該エポキシ樹脂(α)中に、下記構造式(1)
    Figure 0005708306
    (式中、R 、R 、R 、及びR はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)
    で表されるエポキシ樹脂(x1)、下記構造式(2)
    Figure 0005708306
    (式中、R 、R 、R 、及びR はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)
    で表されるエポキシ樹脂(x2)、及び、下記構造式(3)
    Figure 0005708306
    (式中、R 、及びR はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を示し、Grはグリシジル基を表す。)
    で表されるエポキシ樹脂(x3)を含有することを特徴とするエポキシ樹脂。
  2. エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)とを必須成分とする熱硬化性樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂(A)として、請求項1記載のエポキシ樹脂を用いることを特徴とする硬化性樹脂組成物。
  3. 前記エポキシ樹脂(A)及び硬化剤(B)に加え、さらに、無機充填剤を含有する請求項記載の硬化性樹脂組成物。
  4. 請求項又は記載の硬化性樹脂組成物を硬化させてなる硬化物。
  5. 請求項記載の硬化性樹脂組成物からなる半導体封止材料。
  6. 請求項2記載のエポキシ樹脂(A)及び硬化剤(B)に加え、更に、有機溶剤を配合してワニス化した樹脂組成物を、補強基材に含浸し銅箔を重ねて加熱圧着させることにより得られたプリント配線基板。
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JP6198038B2 (ja) * 2013-03-27 2017-09-20 Dic株式会社 硬化性組成物、硬化物、及びプリント配線基板
JP6277595B2 (ja) * 2013-03-28 2018-02-14 Dic株式会社 硬化性組成物、硬化物、及びプリント配線基板
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124723A (ja) * 1989-10-09 1991-05-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 新規エポキシ樹脂とその製法
JP3074013B2 (ja) * 1989-11-20 2000-08-07 日本化薬株式会社 エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JPH03203922A (ja) * 1989-12-28 1991-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 新規エポキシ樹脂の製造方法
JPH03212419A (ja) * 1990-01-18 1991-09-18 Sumitomo Metal Ind Ltd 液状レゾールの製造方法
JP2963260B2 (ja) * 1991-12-13 1999-10-18 住友ベークライト株式会社 エポキシ樹脂組成物
JP3982659B2 (ja) * 1997-07-18 2007-09-26 日本化薬株式会社 ナフトール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP4349683B2 (ja) * 1998-04-28 2009-10-21 三井化学株式会社 エポキシ樹脂組成物およびその用途
JP2000026572A (ja) * 1998-07-07 2000-01-25 Nippon Kayaku Co Ltd イミド骨格を含有するエポキシ樹脂及びこれを含有する硬化性エポキシ樹脂組成物
JP2000273144A (ja) * 1999-03-25 2000-10-03 Nippon Kayaku Co Ltd エポキシ樹脂の製造方法
JP2002167416A (ja) * 2000-11-30 2002-06-11 Hitachi Chem Co Ltd フェノール樹脂、これを用いた樹脂組成物及び封止用樹脂成形材料並びに電子部品装置
JP4487625B2 (ja) * 2004-05-07 2010-06-23 宇部興産株式会社 フェノールノボラック樹脂の製造方法

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