JP6120363B2 - エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 - Google Patents

エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 Download PDF

Info

Publication number
JP6120363B2
JP6120363B2 JP2013087967A JP2013087967A JP6120363B2 JP 6120363 B2 JP6120363 B2 JP 6120363B2 JP 2013087967 A JP2013087967 A JP 2013087967A JP 2013087967 A JP2013087967 A JP 2013087967A JP 6120363 B2 JP6120363 B2 JP 6120363B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
epoxy resin
phenol
epoxy
resin composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013087967A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014210860A (ja
Inventor
篤彦 長谷川
篤彦 長谷川
清二 江原
清二 江原
一真 井上
一真 井上
香津美 小淵
香津美 小淵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP2013087967A priority Critical patent/JP6120363B2/ja
Publication of JP2014210860A publication Critical patent/JP2014210860A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6120363B2 publication Critical patent/JP6120363B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

本発明は耐熱性、熱伝導特性に優れ、溶剤溶解性の良好なフェノール樹脂、エポキシ樹脂、これらを含有するエポキシ樹脂組成物およびその硬化物に関する。
エポキシ樹脂は種々の硬化剤で硬化させることにより、一般的に機械的性質、耐水性、耐薬品性、耐熱性、電気的性質などに優れた硬化物となり、接着剤、塗料、積層板、成形材料、注型材料などの幅広い分野に利用されている。従来工業的に最も使用されているエポキシ樹脂としてはビスフェノールAにエピクロルヒドリンを反応させて得られる化合物が知られている。半導体封止材などの用途においては耐熱性が要求されるためクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が広く利用されている。
近年、エポキシ樹脂組成物の代表的な用途である電気・電子産業分野においては、多機能化、高性能化、コンパクト化を目的とした半導体の高密度実装やプリント配線板の高密度配線化が進んでおり、半田リフロー時からの熱収縮に起因するパッケージの反り、半導体素子やプリント配線板の内部から発生する熱に起因する誤作動等、電気信頼性に対する要求が高度化している。これらの対策として、特許文献1〜3ではガラス転移温度の高い硬化物を与える高耐熱樹脂を用いて、温度収縮率のα領域を狭める方法が提案されている。特許文献4では、構造中にメソゲン基を導入することで、分子配向を高め、発生した熱を効率よく外部に放出させる高熱伝導樹脂を開発している。
特開2006−213823 特開平2−252724 特開平7−330645 特開2006−63315
しかしながら、一般的に高熱伝導特性を発現するエポキシ樹脂はメソゲン基を有することから、配向性が高く、溶剤への溶解性が低いという課題が有る。特に熱伝導特性が必要な熱伝導シートや耐熱基板においては、溶剤へ溶解できないと成型ができない。さらには溶解しても、保管時に結晶が析出すると、そのエポキシ樹脂組成物では均一な硬化物ができないことが多く、その結晶部は基板等の欠陥部位となり得る。また熱伝導特性の必要な分野には、例えば車載用のパワーデバイスなどが挙げられるが、このような分野では高熱条件下に曝されることが多く、高い耐熱性が要求される。このことからも、熱伝導特性・耐熱性・溶剤溶解性を満たす樹脂の開発が求められていた。
本発明者らはこうした実情に鑑み、耐熱性・熱伝導特性・溶剤溶解性に優れたエポキシ樹脂、これらを含有するエポキシ樹脂組成物およびその硬化物を求めて鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は、下記(1)〜(4)に関する。
(1)下記一般式(1)
Figure 0006120363
(式中複数存在するRは同一であっても異なっていてもよく、Rはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基又はその金属塩、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、又は置換基を有しても良いフェニル基を示す。)
で表されるフェノール化合物と、
下記一般式(2)
Figure 0006120363
(式中複数存在するRは同一であっても異なっていてもよく、Rはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基又はその金属塩、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、又は置換基を有しても良いフェニル基を示す。m、nは1〜5の正数を示す。)
で表されるポリホルミルポリフェニル誘導体を縮合させて得られるフェノール樹脂(a)に、エピハロヒドリンを反応させて得られるエポキシ樹脂(b)において、
X=(エポキシ当量/軟化点)
で定義されるXの値が2.5以下であることを特徴とするエポキシ樹脂。
(2)(1)に記載のエポキシ樹脂と硬化剤および/または硬化促進剤を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
(3)(2)に記載のエポキシ樹脂組成物を熱硬化して得られる硬化物。
(4)(3)に記載の硬化物より構成される半導体素子。
本発明のエポキシ樹脂は、耐熱性・熱伝導特性・溶剤溶解性に優れた硬化物を与えることができるため、熱伝導特性・耐熱性・溶剤溶解性を満たす樹脂が求められる分野に有用である。
以下、本発明のエポキシ樹脂について詳細に説明する。
本発明のエポキシ樹脂は下記一般式(1)
Figure 0006120363
(式中複数存在するRは同一であっても異なっていてもよく、Rはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基又はその金属塩、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、又は置換基を有しても良いフェニル基を示す。)
で表されるフェノール化合物と、
下記一般式(2)
Figure 0006120363
(式中複数存在するRは同一であっても異なっていてもよく、Rはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基又はその金属塩、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、又は置換基を有しても良いフェニル基を示す。m、nは1〜5の正数を示す。)
で表されるポリホルミルポリフェニル誘導体を縮合させて得られるフェノール樹脂(a)を原料とする。
ここでフェノール化合物とはフェノール性水酸基を少なくとも1個有する化合物が該当する。例えばフェノール、クレゾール、エチルフェノール、n−プロピルフェノール、イソブチルフェノール、t−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、キシレノール、メチルブチルフェノール、ジ−t−ブチルフェノールなどを代表例とするアルキルフェノールの各種o−,m−,p−異性体、またはビニルフェノール、アリルフェノール、プロペニルフェノール、エチニルフェノールの各種o−m−p−異性体、またはシクロペンチルフェノール、シクロヘキシルフェノール、シクロヘキシルクレゾールなどを代表例とするシクロアルキルフェノール、またはフェニルフェノール等の置換フェノール類、あるいはα−ナフトール、β−ナフトールなどのナフトール類が例示されるが、これらに限定されない。好ましくはフェノール、クレゾール、キシレノールが挙げられる。これらのフェノール類は1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。上記縮合反応を行う場合フェノール類の使用量は、式(2)で表されるポリホルミルポリフェニル誘導体のホルミル基の1モルに対して、通常2〜50モルであり、2〜20モルが好ましく、2〜10モルが特に好ましい。
本発明において用いるポリホルミルポリフェニル誘導体の具体例は、2,2’−ジクロロメチルホルミルジフェニル、2,4’−ジホルミルジフェニル、3,3’−ジホルミルジフェニル、4,4’−ジホルミルジフェニル、3,3’,4,4’−テトラホルミルジフェニル、3,3’,5,5’−テトラホルミルジフェニル、3,3’,5,5’−テトラホルミル−4,4’−ジヒドロキシジフェニル、2,2’−ジホルミル−1,1’−ビナフチルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に4,4’−ジホルミルジフェニルが好ましい。
上記縮合反応において、必要により酸触媒を用いる。酸触媒としては種々のものが使用できるが塩酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、シュウ酸等の無機あるいは有機酸、三弗化ホウ素、無水塩化アルミニウム、塩化亜鉛などのルイス酸が挙げられる。また、酸の種類によってはフェノール樹脂の配向性が変わるため、必要に応じて適宜選択すべきである。例えば、オルト配向性が増すと溶剤への溶解性が向上する可能性が有る。また、パラ配向性が増すと分子量分布が低くなる傾向があり、低粘度化できる可能性が有る。本発明者らの知見によれば、酸性度の高いものの方がよりパラ配向性が強くなる傾向がある。これら酸触媒の使用量は触媒の種類により異なるが、式(1)で表される化合物の0.0005重量%〜200重量%の範囲内で適正量を添加すれば良い。好ましくは0.1〜30重量%の範囲で選択する。
反応は無溶媒で行ってもよく、溶媒を使用してもよい。溶媒を使用する場合、溶剤の使用量は仕込んだ原料の総重量に対して50〜300重量%が好ましく、特に100〜250重量%が好ましい。使用しうる溶媒としては反応に不活性なアルコール類、ケトン類、アルキル置換フェニル類等が挙げられる。具体的にアルコール類としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ケトン類としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アルキル置換フェニル類としては、トルエン、キシレン等が好ましいが、これらに限定されるものではない。式(1)で表されるフェノール化合物を過剰量仕込んで、溶剤としても構わない。フェノール化合物の仕込み量を任意に選択することによって、本発明のフェノール樹脂の分子量分布を制御することができる。また、これらの溶剤類は単独で、あるいは数種類を混合して用いることが出来る。反応中に生成する水あるいはアルコール類などを系外に分留管などを用いて留去することは、反応を速やかに行う上で好ましい。
反応温度は通常40〜200℃、好ましくは50〜150℃である。反応時間は0.5〜20時間、好ましくは1〜15時間である。反応は、全原料を一括投入して昇温しながら行っても、分割して逐次添加して行っても良いが、一定の分子量分布を得る観点から、一括投入することが好ましい。
反応終了後、洗浄液のpH値が3〜8、好ましくは5〜8になるまで水洗処理を行う。水洗処理を行う場合は必要により水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、リン酸二水素ナトリウムさらにはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、アニリン、フェニレンジアミンなどの有機アミンなど様々な塩基性物質等を中和剤として用いてもよい。また、場合によっては、溶剤を追加しても良い。用いうる溶剤としては高分子量物を溶解し、水層との分離が良好であれば特に制限はなく、例えばトルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。水洗処理は常法にしたがって行えばよく、例えば反応混合物中に上記中和剤を溶解した温水を加え、分液抽出操作をくり返す。
得られた有機層をロータリーエバポレーターにより加熱減圧下、溶剤および未反応のフェノール類を除去することでフェノール樹脂(a)を得ることができる。こうして得られるフェノール樹脂(a)は下記一般式(3)
Figure 0006120363
(式中複数存在するR、R、m、nは前述と同じ意味を表す。)
で表される構造を主成分とし、エポキシ樹脂(b)の原料として用いることができる。
ここで、R、Rとしては、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基が好ましい。尚、破線は存在していても存在していなくても良いことを示している。
また、当該フェノール樹脂(a)は、前記一般式(1)で表されるフェノール化合物と、前記一般式(3)で表されるポリホルミルポリフェニル誘導体を縮合させて得られるが、この場合において、上記式(3)で表されるフェノール樹脂の含有割合はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定での面積%において、40面積%以上が好ましく、60面積%以上が特に好ましい。
また、こうして得られるフェノール樹脂(c)の全配向中のパラ配向比率は、通常50%以上であり、好ましくは55%、より好ましくは60%以上である。パラ配向性が高いと、硬化物中分子が配向しやすく、熱伝導特性が良好になる傾向が有る。尚、パラ配向性は、13C−NMR(炭素核磁気共鳴分光法)を用いて、下記条件下、パラ配向とオルト配向の割合を算出した。
13C−NMRの各種条件
NMRモデル: 日本電子(株)JNM−ECS400
溶媒:DMSO−d
濃度:100mg/0.5mL
周波数領域:400MHz
パルス間隔: 3.7us
積算回数:3000回
測定温度:9.4T
本発明のエポキシ樹脂を得る反応において、エピハロヒドリンとしては工業的に入手が容易なエピクロルヒドリンが好ましい。エピハロヒドリンの使用量はフェノール樹脂(a)の水酸基1モルに対し通常3.0〜15モル、好ましくは3.0〜10モル、より好ましくは3.5〜8.5モルであり、特に好ましくは5.5〜8.5モルである。
3.0モルを下回るとエポキシ当量が大きくなる恐れがあり、また、できたエポキシ樹脂の作業性が悪くなる可能性が高いため好ましくなく、15モルを超えると溶剤量が多量であり、産業上好ましくない。
上記反応において使用しうるアルカリ金属水酸化物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、固形物を利用してもよく、その水溶液を使用してもよいが、本発明においては特に、溶解性、ハンドリングの面からフレーク状に成型された固形物の使用が好ましい。
アルカリ金属水酸化物の使用量は原料フェノール混合物の水酸基1モルに対して通常0.90〜1.5モルであり、好ましくは0.95〜1.25モル、より好ましくは0.99〜1.15モルである。
反応を促進するためにテトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩を触媒として添加してもかまわない。4級アンモニウム塩の使用量としては原料フェノール混合物の水酸基1モルに対し通常0.1〜15gであり、好ましくは0.2〜10gである。
本反応においては上記エピハロヒドリンに加え、非極性プロトン溶媒(ジメチルスルホキシド、ジオキサン、ジメチルイミダゾリジノン等)や、炭素数1〜5のアルコールを併用することが好ましい。炭素数1〜5のアルコールとしてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類である。非極性プロトン溶媒もしくは炭素数1〜5のアルコールの使用量はエピハロヒドリンの使用量に対し通常2〜50重量%、好ましくは4〜25重量%である。また、共沸脱水等の手法により、系内の水分をコントロールしながらエポキシ化を行ってもかまわない。
系中の水分が多い場合には、得られたエポキシ樹脂において電気信頼性が悪くなるため好ましくなく、水分は5%以下にコントロールして合成することが好ましい。また、非極性プロトン溶媒を使用してエポキシ樹脂を得た際には、電気信頼性に優れるエポキシ樹脂が得られるため、非極性プロトン溶媒は好適に使用できる。
反応温度は通常30〜90℃であり、好ましくは35〜80℃である。特に本発明においては、より高純度なエポキシ化のために60℃以上が好ましく、還流条件に近い条件での反応が特に好ましい。反応時間は通常0.5〜10時間であり、好ましくは1〜8時間、特に好ましくは1〜3時間である。反応時間が短いと反応が進みきらず、反応時間が長くなると副生成物ができることから好ましく無い。
これらのエポキシ化反応の反応物を水洗後、または水洗無しに加熱減圧下でエピハロヒドリンや溶媒等を除去する。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、回収したエポキシ樹脂を炭素数4〜7のケトン化合物(たとえば、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。)を溶剤として溶解し、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反応を行い、閉環を確実なものにすることも出来る。この場合アルカリ金属水酸化物の使用量はエポキシ化に使用したフェノール樹脂(a)の水酸基1モルに対して通常0.01〜0.3モル、好ましくは0.05〜0.2モルである。反応温度は通常50〜120℃、反応時間は通常0.5〜2時間である。
反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に加熱減圧下溶剤を留去することにより本発明のエポキシ樹脂が得られる。
このようにして得られる本発明のエポキシ樹脂は、下記一般式(4)
Figure 0006120363
(式中複数存在するR、R、m、nは前述と同じ意味を表す。)
で表される構造を主成分とし、下記式X
X=(エポキシ当量/軟化点)
で定義されるXの値が通常2.5以下であり、好ましくは2.3以下であり、より好ましくは2.2以下である。Xの値が2.5以下であることから反応中間物が少なく良好な硬化物が得られる。そのことから、耐熱性・熱伝導特性に優れる。ここでXの値はエポキシ当量をアルデヒド基に対するフェノールの反応率とフェノール性水酸基のエポキシ化率を表す指標とし、軟化点を分子量分布の指標としている。このためXの値が2.5以上の場合、一定の分子量分布に対し、アルデヒド基に対するフェノールの反応および/またはフェノール性水酸基に対するエポキシ化の進行が悪い可能性が有り、良好な硬化物が得られないことから、耐熱性・熱伝導特性が悪くなる可能性が有る。尚、Xの下限値については、特に限定はないが、例えば、1.0あたりに設けることができる。
ここで、R、Rとしては水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基が好ましい。
本発明のエポキシ樹脂においては、軟化点が90℃以上であることが好ましく、95℃以上がより好ましく、100℃以上が特に好ましい。当該軟化点の範囲にあることで、耐熱性を向上させることができ、粘度を低下させることができ、保存安定性が向上するためである。
また、本発明のエポキシ樹脂は、前記一般式(1)で表されるフェノール化合物と、前記一般式(3)で表されるポリホルミルポリフェニル誘導体を縮合させて得られるフェノール樹脂(a)をエポキシ化することで得ることができるが、この場合において、上記式(4)で表されるエポキシ樹脂の含有割合はGPCでの測定による面積%において、20面積%以上が好ましく、40面積%以上が特に好ましい。
さらに、こうして得られるエポキシ樹脂(a)の全配向中のパラ配向比率は、通常50%以上であり、好ましくは55%、より好ましくは60%以上である。パラ配向性が高いと、硬化物中分子が配向しやすく、熱伝導特性が良好になる傾向が有る。尚、パラ配向性は、13C−NMR(炭素核磁気共鳴分光法)を用いて、下記条件下、パラ配向とオルト配向の割合を算出した。
13C−NMRの各種条件
NMRモデル: 日本電子(株)JNM−ECS400
溶媒:DMSO−d
濃度:100mg/0.5mL
周波数領域:400MHz
パルス間隔: 3.7us
積算回数:3000回
測定温度:9.4T
以下に本発明のエポキシ樹脂組成物について記載する。本発明のエポキシ樹脂組成物は溶剤溶解性が良好であることから組成物を均一に配合しやすく、耐熱性、熱伝導特性に優れた硬化物を得ることができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は他のエポキシ樹脂を併用することが出来る。併用する場合、本発明のエポキシ樹脂の占める割合は30重量%以上が好ましく、特に40重量%以上が好ましい。
本発明のエポキシ樹脂と併用し得る他のエポキシ樹脂としてはノボラック型エポキシ樹脂、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、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、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などが挙げられる。具体的には、ビスフェノールA、ビスフェノールS、チオジフェノール、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロルメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4−ビス(クロロメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類、アルコール類から誘導されるグリシジルエーテル化物、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、等シルセスキオキサン系のエポキシ樹脂(鎖状、環状、ラダー状、あるいはそれら少なくとも2種以上の混合構造のシロキサン構造にグリシジル基、および/またはエポキシシクロヘキサン構造を有するエポキシ樹脂)等の固形または液状エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
電気、電子部品用に使用される場合、加水分解性塩素濃度が小さいものが好ましい。即ちエポキシ樹脂をジオキサンに溶解し、1規定KOHで還流下30分処理した時の脱離塩素で規定される、加水分解性塩素が0.2重量%以下のものが好ましく、0.15重量%以下のものがより好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤を含有する。硬化剤の具体例としては例えばフェノール樹脂、フェノール系化合物、アミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、カルボン酸系化合物などが挙げられる。用いうる硬化剤の具体例としては フェノール樹脂、フェノール化合物;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロロメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4’−ビス(クロロメチル)ベンゼン、1,4’−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類、テルペンとフェノール類の縮合物などのポリフェノール類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
好ましいフェノール樹脂としては、誘電率の面からフェノールアラルキル樹脂(芳香族アルキレン構造を有する樹脂)が挙げられ、特に好ましくはフェノール、ナフトール、クレゾールから選ばれる少なくとも一種を有する構造であり、そのリンカーとなるアルキレン部が、ベンゼン構造、ビフェニル構造、ナフタレン構造から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする樹脂(具体的にはザイロック、ナフトールザイロック、フェノールビフェニレンノボラック樹脂、クレゾール−ビフェニレンノボラック樹脂、フェノール−ナフタレンノボラック樹脂などが挙げられる。)である。
アミン系化合物、アミド系化合物;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、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より合成されるポリアミド樹脂などの含窒素化合物
酸無水物系化合物、カルボン酸系化合物;無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、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、無水ナジック酸、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、ブタンテトラカルボン酸無水物、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチルビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物、などの酸無水物;各種アルコール、カルビノール変性シリコーン、と前述の酸無水物との付加反応により得られるカルボン酸樹脂;
その他;イミダゾール、トリフルオロボラン−アミン錯体、グアニジン誘導体の化合物などが挙げられる
これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
エポキシ樹脂の硬化剤としては、エポキシ樹脂のエポキシ基に対し、フェノール性水酸基が通常0.55〜1.0当量、好ましくは0.6〜0.95当量となる量使用する。硬化剤が0.55当量未満の場合、未反応のエポキシ基が多くなり、特にトランスファー成型時の作業性が低下する。1.0当量を越える場合、未反応硬化剤量が多くなり、熱的及び機械的物性が低下し好ましくない。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要により硬化促進剤を添加しても良い。硬化促進剤の具体例としては、トリフェニルフォスフィン、ビス(メトキシフェニル)
フェニルフォスフィン等のフォスフィン類、2―メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2―エチル,4―メチルイミダゾール等のイミダゾール類、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、トリスジメチルアミノメチルフェノール、ジアザビシクロウンデセン等の3級アミン類、テトラブチルアンモニウム塩、トリイソプロピルメチルアンモニウム塩、トリメチルデカニルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩などの4級アンモニウム塩、トリフェニルベンジルフォスフォニウム塩、トリフェニルエチルフォスフォニウム塩、テトラブチルフォスフォニウム塩などの4級フォスフォニウム塩(4級塩のカウンターイオンはハロゲン、有機酸イオン、水酸化物イオンなど、特に指定は無いが、特に有機酸イオン、水酸化物イオンが好ましい。)、オクチル酸スズ等の金属化合物等が例示される。
硬化促進剤の使用量は、エポキシ樹脂100重量部当たり、通常0.2〜5.0重量部、好ましくは、0.2〜4.0重量部である。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、リン含有化合物を難燃性付与成分として含有させることもできる。リン含有化合物としては反応型のものでも添加型のものでもよい。リン含有化合物の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシリレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジル−2,6−ジキシリレニルホスフェート、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4’−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)等のリン酸エステル類;9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のホスファン類;エポキシ樹脂と前記ホスファン類の活性水素とを反応させて得られるリン含有エポキシ化合物、赤リン等が挙げられるが、リン酸エステル類、ホスファン類またはリン含有エポキシ化合物が好ましく、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4’−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)またはリン含有エポキシ化合物が特に好ましい。リン含有化合物の含有量はリン含有化合物/全エポキシ樹脂=0.1〜0.6(重量比)が好ましい。0.1以下では難燃性が不十分であり、0.6以上では硬化物の吸湿性、誘電特性に悪影響を及ぼす懸念がある。
さらに本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて酸化防止剤を添加しても構わない。使用できる酸化防止剤としては、フェノール系、イオウ系、リン系酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。酸化防止剤の使用量は、本発明のエポキシ樹脂組成物中の樹脂成分に対して100重量部に対して、通常0.008〜1重量部、好ましくは0.01〜0.5重量部である。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。フェノール系酸化防止剤の具体例として、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−p−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、等のモノフェノール類;2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−{β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルスルホン酸エチル)カルシウム等のビスフェノール類;1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス−(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トコフェノール等の高分子型フェノール類が例示される。
イオウ系酸化防止剤の具体例として、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルル−3,3’−チオジプロピオネート等が例示される。
リン系酸化防止剤の具体例として、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビ(2,4−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、ビス[2−t−ブチル−6−メチル−4−{2−(オクタデシルオキシカルボニル)エチル}フェニル]ヒドロゲンホスファイト等のホスファイト類;9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のオキサホスファフェナントレンオキサイド類などが例示される。
これらの酸化防止剤はそれぞれ単独で使用できるが、2種以上を組み合わせて併用しても構わない。特に本発明においてはリン系の酸化防止剤が好ましい。
さらに本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて光安定剤を添加しても構わない。
光安定剤としては、ヒンダートアミン系の光安定剤、特にHALS等が好適である。HALSとしては特に限定されるものではないが、代表的なものとしては、ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’―ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ〔{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)〔〔3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドリキシフェニル〕メチル〕ブチルマロネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−オクチロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、等が挙げられる。HALSは1種のみが用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
さらに本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じてバインダー樹脂を配合することも出来る。バインダー樹脂としてはブチラール系樹脂、アセタール系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ−ナイロン系樹脂、NBR−フェノール系樹脂、エポキシ−NBR系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。バインダー樹脂の配合量は、硬化物の難燃性、耐熱性を損なわない範囲であることが好ましく、樹脂成分100重量部に対して通常0.05〜50重量部、好ましくは0.05〜20重量部が必要に応じて用いられる。
更に、本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じ、無機充填材、顔料、離型剤、シランカップリング剤、柔軟剤等を添加することができる。特に、不燃性無機充填材の添加は、さらに本組成物の難燃性を向上させる効果があり、作業性、硬化後の物性に支障がない限り、難燃性の点では、多く添加することが望ましい。不燃性無機充填材としては、水酸化アルミ、水酸化マグネシウム、水酸化鉄等の水酸化物。錫酸亜鉛、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、窒化アルミ、窒化珪素等が例示される。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、各成分を所定の割合で均一に混合することにより得ることができる。本発明のエポキシ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その硬化物とすることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えばエポキシ樹脂と硬化剤を予め、100〜200℃
に加温し、少なくともエポキシ樹脂または硬化剤のどちらか一方を溶融させ、この溶融液に他方を溶解させた後、押出機、ロール、ニーダー等で必要により無機充填材、顔料、離型剤、難燃剤、シランカップリング剤等及び硬化促進剤を添加、混合することにより得ることが出来る。また、場合により溶融工程を経ずに上記各成分を押出機、ロール、ニーダー等で混合しても良い。得られたエポキシ樹脂組成物は通常トランスファー成型機等を用いて成型し、硬化させるが、更に80〜200℃
で2〜10時間後硬化を行うと性能が向上する。また、液状封止材とする場合には液状エポキシ樹脂を用い、本発明のエポキシ樹脂組成物を室温で混合し製造できる。
また、溶剤に溶解した形で使用することもできる。本発明のエポキシ樹脂組成物を必要に応じてトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の溶剤に溶解させ、エポキシ樹脂組成物ワニスとし、ガラス繊維、カ−ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アルミナ繊維、紙などの基材に含浸させて加熱乾燥して得たプリプレグを熱プレス成形することにより、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物とすることができる。この際の溶剤は、本発明のエポキシ樹脂組成物と該溶剤の混合物中で通常10〜70重量%、好ましくは15〜70重量%を占める量を用いる。また液状組成物であれば、そのまま例えば、RTM方式でカーボン繊維を含有するエポキシ樹脂硬化物を得ることもできる。
また本発明のエポキシ樹脂組成物をフィルム型組成物の改質剤としても使用できる。具体的にはB−ステージにおけるフレキ性等を向上させる場合に用いることができる。このようなフィルム型の樹脂組成物は、本発明のエポキシ樹脂組成物を前記エポキシ樹脂組成物ワニスとして剥離フィルム上に塗布し、加熱下で溶剤を除去した後、Bステージ化を行うことによりシート状の接着剤として得られる。このシート状接着剤は多層基板などにおける層間絶縁層として使用することが出来る。
本発明の硬化物は成型材料、接着剤、複合材料、塗料など各種用途に使用できる。特に本発明のエポキシ樹脂硬化物は優れた耐熱性・熱伝導特性を示すため、IC封止材料、積層材料、電気絶縁材料等などの電気・電子分野に有用である。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下において部は特に断わりのない限り重量部であり、面積%はGPCでの測定結果である。なお、水酸基当量、エポキシ当量、軟化点、ICI粘度は以下の条件で測定した。
・水酸基当量
JISK−7236に記載された方法で測定し、単位はg/eq.である。
・エポキシ当量
JISK−7236に記載された方法で測定し、単位はg/eq.である。
・軟化点
JISK−7234に準拠した方法で測定し、単位は℃である
・ICI粘度
JISK−7117−2に準拠した方法で測定
・GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)
メーカー:島津製作所
カラム:ガードカラムSHODEXGPCKF−802.5(2本)KF−802KF−803
流速:1.0ml/min.
カラム温度:40℃
使用溶剤:THF(テトラヒドロフラン)
検出器:RI(示差屈折検出器)
・13C−NMRの各種条件
NMRモデル:日本電子(株)JNM−ECS400
溶媒:DMSO−d6
濃度:100mg/0.5mL
周波数領域:400MHz
パルス間隔:3.7us
積算回数:3000回
測定温度:9.4T
実施例1(合成例1)〜フェノール−ジホルミルジフェニル型フェノール樹脂の合成1〜
攪拌機、還流冷却管、攪拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらフェノール1506部、4,4’−ジホルミルジフェニル84部、p−トルエンスルホン酸25部を加え、100℃に昇温し、そのままの温度を保ち8時間反応を行った。反応終了後、メチルイソブチルケトン(MIBK)を300部加え、水層が中性になるまで水洗を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターで180℃で減圧下、過剰のフェノールを留去することでフェノール樹脂202部を得た。得られたフェノール樹脂は赤色固形であり、水酸基当量は145g/eq.、一般式(3)で表される構造の含有率は86面積%であった。パラ配向比率は74%であった。
実施例2(合成例2)〜フェノール−ジホルミルジフェニル型フェノール樹脂の合成2〜
攪拌機、還流冷却管、攪拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらフェノール706部、4,4’−ジホルミルジフェニル105部、p−トルエンスルホン酸11.7部を加え、100℃に昇温し、そのままの温度を保ち8時間反応を行った。反応終了後、MIBKを300部加え、水層が中性になるまで水洗を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターで180℃で減圧下、過剰のフェノールを留去することでフェノール樹脂252部を得た。得られたフェノール樹脂は赤色固形であり、水酸基当量は142g/eq.、一般式(3)で表される構造の含有率は72面積%であった。
実施例3(合成例3)〜クレゾール−ジホルミルジフェニル型フェノール樹脂の合成〜
攪拌機、還流冷却管、攪拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらクレゾール811部、4,4’−ジホルミルジフェニル105部、p−トルエンスルホン酸13.4部を加え、100℃に昇温し、そのままの温度を保ち8時間反応を行った。反応終了後、MIBKを300部加え、水層が中性になるまで水洗を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターで180℃で減圧下、過剰のフェノールを留去することでフェノール樹脂297部を得た。得られたフェノール樹脂は赤色固形であり、水酸基当量は157g/eq.、一般式(3)で表される構造の含有率は80面積%であった。
実施例4〜フェノール−ジホルミルジフェニル型エポキシ樹脂の合成1〜
攪拌機、還流冷却管、攪拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら実施例1で得られたフェノール樹脂202部、エピクロロヒドリン773部、メタノール50部、水7.8部を加え、75℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム58部を90分かけて分割添加した後、さらに75℃で75分間反応を行った。反応終了後水洗を行い、有機層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロロヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン532部を加え溶解し、75℃にまで昇温した。攪拌下でメタノール6.3部、30%水酸化ナトリウム水溶液18部を加え、1時間反応を行った後、洗浄水が中性になるまで有機層を水洗し得られた有機層からロータリーエバポレーターを用いて180℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等の溶剤を留去することで本発明のエポキシ樹脂を257部得た。得られたエポキシ樹脂は黄色固形であり、エポキシ当量は217g/eq.、軟化点は99℃、150℃における粘度は2.7Pa・s、一般式(4)で表される構造の含有率は67面積%であった。パラ配向比率は55%であった。
実施例5〜フェノール−ジホルミルジフェニル型エポキシ樹脂の合成2〜
攪拌機、還流冷却管、攪拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら実施例2で得られたフェノール樹脂253部、エピクロロヒドリン966部、メタノール63部、水9.7部を加え、75℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム72部を90分かけて分割添加した後、さらに75℃で75分間反応を行った。反応終了後水洗を行い、有機層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロロヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン665部を加え溶解し、75℃にまで昇温した。攪拌下でメタノール7.9部、30%水酸化ナトリウム水溶液23部を加え、1時間反応を行った後、洗浄水が中性になるまで有機層を水洗し得られた有機層からロータリーエバポレーターを用いて180℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等の溶剤を留去することで本発明のエポキシ樹脂を321部得た。得られたエポキシ樹脂は黄色固形であり、エポキシ当量は211g/eq.、軟化点は105℃、150℃における粘度は8.6Pa・s、一般式(4)で表される構造の含有率は59面積%であった。
実施例6〜クレゾール−ジホルミルジフェニル型エポキシ樹脂の合成〜
攪拌機、還流冷却管、攪拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら実施例3で得られたフェノール樹脂253部、エピクロロヒドリン966部、メタノール63部、水9.7部を加え、75℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム72部を90分かけて分割添加した後、さらに75℃で75分間反応を行った。反応終了後水洗を行い、有機層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロロヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン665部を加え溶解し、75℃にまで昇温した。攪拌下でメタノール7.9部、30%水酸化ナトリウム水溶液23部を加え、1時間反応を行った後、洗浄水が中性になるまで有機層を水洗し得られた有機層からロータリーエバポレーターを用いて180℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等の溶剤を留去することで本発明のエポキシ樹脂を321部得た。得られたエポキシ樹脂は黄色固形であり、エポキシ当量は220g/eq.、軟化点は106℃、150℃における粘度は6.8Pa・s、一般式(4)で表される構造の含有率は68面積%であった。
実施例7〜9
各種成分を表1の割合(部)で配合し、ミキシングロールで混練、タブレット化後、トランスファー成形で樹脂成形体を調製し、160℃で2時間、更に180℃で8時間加熱を行い、本発明のエポキシ樹脂組成物及び比較用樹脂組成物の硬化物を得た。これら硬化物の物性を以下の条件で測定した結果を表1に示した。
・DMA
動的粘弾性測定器:TA−instruments製DMA−2980
昇温速度:2℃/分
・TMA
TMA熱機械測定装置:真空理工(株)製TM−7000
昇温速度:2℃/min.
・ピール強度
JISK−6911に準拠
・吸水湿性
直径5cm×厚み4mmの円盤状の試験片を100℃−浸水、85℃−85%、121℃
−100%の各条件下、24時間煮沸した後の重量増加率(%)
・硬化収縮
JISK−6911(成型収縮率)に準拠
・誘電性
K6991に準拠して1GHzにおいて測定
・熱伝導
熱伝導率測定装置:Anter社製Unitherm2022ASTME−1530に準拠
Figure 0006120363
エポキシ樹脂1:実施例4で得られたエポキシ樹脂
エポキシ樹脂2:実施例5で得られたエポキシ樹脂
エポキシ樹脂3:実施例6で得られたエポキシ樹脂
硬化剤1:フェノールノボラック(明和化成工業株式会社製H−1)
触媒:トリフェニルホスフィン(純正化学株式会社製)
実施例10〜12、比較例
各種成分を表2の割合(部)で配合し、ミキシングロールで混練、タブレット化後、トランスファー成形で樹脂成形体を調製し、160℃で2時間、更に180℃で8時間加熱を行い、本発明のエポキシ樹脂組成物及び比較用樹脂組成物の硬化物を得た。これら硬化物の物性を以下の条件で測定した結果を表2に示した。
Figure 0006120363
エポキシ樹脂1:実施例4で得られたエポキシ樹脂
エポキシ樹脂2:実施例5で得られたエポキシ樹脂
エポキシ樹脂3:実施例6で得られたエポキシ樹脂
エポキシ樹脂5:トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製EPPN−501HYエポキシ当量:167g/eq.)
硬化剤3:ジフェニルジアミノメタン(東京化成工業株式会社製)
以上の結果から、本発明で得られたエポキシ樹脂は高い耐熱性および熱伝導特性を有する硬化物を与えることができ、特にIC封止材料、積層材料、電気絶縁材料等などの電気・電子分野に有用である。

Claims (4)

  1. 下記一般式(1)で表されるフェノール化合物と、下記一般式(2)で表されるポリホルミルポリフェニル誘導体を縮合させて得られるフェノール樹脂(a)に、エピハロヒドリンを反応させて得られるエポキシ樹脂(b)において、
    X=(エポキシ当量(g/eq.)/軟化点(℃)
    で定義されるXの値が1.0〜2.3であることを特徴とするエポキシ樹脂。
    Figure 0006120363
    (式中複数存在するRは同一であっても異なっていてもよく、Rはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基又はその金属塩、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、又は置換基を有しても良いフェニル基を示す。破線は存在していても存在していなくても良い。)
    Figure 0006120363
    (式中複数存在するRは同一であっても異なっていてもよく、Rはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基又はその金属塩、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、又は置換基を有しても良いフェニル基を示す。m、nは1〜5の正数を示す。破線は存在していても存在していなくても良い。)
  2. 請求項1に記載のエポキシ樹脂と硬化剤および/または硬化促進剤を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
  3. 請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物を熱硬化して得られる硬化物。
  4. 請求項3に記載の硬化物より構成される半導体素子。
JP2013087967A 2013-04-19 2013-04-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 Expired - Fee Related JP6120363B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013087967A JP6120363B2 (ja) 2013-04-19 2013-04-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013087967A JP6120363B2 (ja) 2013-04-19 2013-04-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014210860A JP2014210860A (ja) 2014-11-13
JP6120363B2 true JP6120363B2 (ja) 2017-04-26

Family

ID=51930852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013087967A Expired - Fee Related JP6120363B2 (ja) 2013-04-19 2013-04-19 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6120363B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102286095B1 (ko) * 2017-07-14 2021-08-06 후지필름 가부시키가이샤 열전도 재료, 열전도층 부착 디바이스, 열전도 재료 형성용 조성물, 액정성 원반상 화합물
WO2022202333A1 (ja) * 2021-03-23 2022-09-29 日本化薬株式会社 フェノール樹脂混合物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
CN117043220A (zh) * 2021-03-23 2023-11-10 日本化药株式会社 酚树脂混合物、硬化性树脂组合物及其硬化物
CN114989376B (zh) * 2022-07-05 2024-08-23 上海衡封新材料科技有限公司 一种酚醛树脂、环氧树脂及其固化物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5890572A (ja) * 1981-11-24 1983-05-30 Mitsubishi Petrochem Co Ltd ポリエポキシ化合物
JPH02252724A (ja) * 1989-03-28 1990-10-11 Dainippon Ink & Chem Inc 新規エポキシ樹脂組成物
US5134204A (en) * 1989-05-12 1992-07-28 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Resin composition for sealing semiconductors
JPH07330645A (ja) * 1994-04-13 1995-12-19 Nippon Kayaku Co Ltd ポリフェノール類化合物、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JPH11140148A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Meiwa Kasei Kk ビフェニルノボラック縮合体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014210860A (ja) 2014-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI638850B (zh) Epoxy resin mixture, epoxy resin composition, cured product and semiconductor device
JP6120363B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物
TWI648317B (zh) Phenolic resin, phenol resin mixture, epoxy resin, epoxy resin composition and hardened materials thereof
KR101408535B1 (ko) 변성 액상 에폭시 수지, 및 그것을 이용한 에폭시 수지 조성물 및 그 경화물
JP2016089072A (ja) フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびそれらの硬化物
TWI642701B (zh) 酚樹脂、環氧樹脂、環氧樹脂組成物及該等之硬化物
JP6041663B2 (ja) フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
KR102047682B1 (ko) 에폭시 수지 혼합물, 에폭시 수지 조성물 및 그 경화물
TW201522434A (zh) 酚樹脂之製造方法、酚樹脂、環氧樹脂及環氧樹脂組成物
KR102226438B1 (ko) 에폭시 수지, 에폭시 수지 조성물 및 그 경화물
JP6090784B2 (ja) エポキシ樹脂ワニス、エポキシ樹脂組成物、硬化性シート、プリプレグ、積層板、プリント配線板および半導体装置
WO2015060307A1 (ja) フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、およびその硬化物
JP6508780B2 (ja) エポキシ樹脂混合物、エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、およびその硬化物
JP2015067615A (ja) エポキシ樹脂混合物、硬化性樹脂組成物、およびその硬化物
KR102250971B1 (ko) 에폭시 수지 혼합물, 에폭시 수지 조성물, 그 경화물, 및 반도체 장치
JP6240613B2 (ja) 多価フェニレンエーテルノボラック樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物
JP6470186B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、その硬化物、および半導体装置
WO2015137299A1 (ja) エポキシ樹脂混合物、硬化性樹脂組成物、その硬化物、および半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151009

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170307

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170323

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170323

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6120363

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees