JP6350776B1 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6350776B1
JP6350776B1 JP2018512447A JP2018512447A JP6350776B1 JP 6350776 B1 JP6350776 B1 JP 6350776B1 JP 2018512447 A JP2018512447 A JP 2018512447A JP 2018512447 A JP2018512447 A JP 2018512447A JP 6350776 B1 JP6350776 B1 JP 6350776B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
epoxy resin
resin composition
epoxy
naphthalene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018512447A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018116757A1 (ja
Inventor
和久 矢本
和久 矢本
信哉 中村
信哉 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp filed Critical DIC Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6350776B1 publication Critical patent/JP6350776B1/ja
Publication of JPWO2018116757A1 publication Critical patent/JPWO2018116757A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/24Di-epoxy compounds carbocyclic
    • C08G59/245Di-epoxy compounds carbocyclic aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/3218Carbocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • C08J5/08Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials glass fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06Elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/032Organic insulating material consisting of one material
    • H05K1/0326Organic insulating material consisting of one material containing O
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H05K1/056Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an organic insulating layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0806Silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/085Copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/001Conductive additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/16Applications used for films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

硬化成形時の収縮率、硬化物の耐熱性、及び硬化物の熱時弾性率のバランスに優れるエポキシ樹脂組成物を提供する。具体的には、ナフタレン型エポキシ化合物とエポキシ樹脂用硬化剤とを含有するエポキシ樹脂組成物であって、ナフタレン型エポキシ化合物が、ナフタレン環と、ナフタレン環に直接結合するアリル基及びグリシジル基からなる群より選択される少なくとも一種の基(A)と、ナフタレン環に直接結合するアリルオキシ基及びグリシジルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種の基(B)と、を有し、且つ、アリル基及びアリルオキシ基のうち少なくとも一種と、グリシジル基及びグリシジルオキシ基のうち少なくとも一種と、を有する、エポキシ樹脂組成物を提供する。

Description

本発明は、エポキシ樹脂組成物に関する。また、本発明は、エポキシ樹脂組成物を利用した樹脂材料、半導体封止材料、半導体装置、プリプレグ、回路基板、ビルドアップフィルム、繊維強化複合材料、及び繊維強化樹脂成形品に関する。
エポキシ樹脂組成物は、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るほか、硬化物が耐熱性及び耐湿性に優れるため、半導体封止材、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。
これらの各種用途に用いるため、これまでにも様々なエポキシ樹脂組成物が検討されている。例えば、特許文献1には、分子内の同一芳香環に結合したグリシジル基及びグリシジルエーテル基を有する多価グリシジル化合物(A)と、フェノール性水酸基のオルト位に置換基を有さないフェノール系硬化剤(B)とを含む硬化性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献2には、少なくとも1つのアルコキシシリル基及び少なくとも2つのエポキシ基を有するアルコキシシリル系エポキシ化合物が記載されている。
特開2015−127397号公報 特表2015−535814号公報
近年の電子機器の小型化・軽量化の流れに伴い、半導体装置の配線ピッチの狭小化による高密度化の傾向が著しく、これに対応した半導体実装方法として、はんだボールにより半導体装置と基板とを接合させるフリップチップ接続方式が広く用いられている。
このフリップチップ接続方式は、配線板と半導体との間にはんだボールを配置し、全体を加熱して溶融接合させる、いわゆるリフロー方式による半導体実装方式である。このため、はんだリフロー時に配線板自体が高熱環境に晒され、配線板の熱収縮により反りが発生して、配線板と半導体を接続するはんだボールに大きな応力が発生し、配線の接続不良を起こす場合があった。このような配線板の反りを抑える目的で、封止材として、熱時弾性率及び収縮率の高い封止材が求められている。
また、半導体封止材料の分野では、鉛フリーはんだへの移行によりリフロー処理温度が高温化するに至り、耐はんだクラック性(耐リフロー性)の向上が求められている。このため、半導体封止材料には、硬化物の耐熱性及び熱安定性に優れる樹脂材料が求められている。
本発明の目的の一つは、硬化成形時の収縮率、硬化物の耐熱性、及び硬化物の熱時弾性率のバランスに優れるエポキシ樹脂組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的の一つは、上記エポキシ樹脂組成物又はその硬化物を用いた、樹脂材料、半導体封止材料、半導体装置、プリプレグ、回路基板、ビルドアップフィルム、繊維強化複合材料及び繊維強化樹脂成形品を提供することにある。
本発明の一側面は、ナフタレン型エポキシ化合物とエポキシ樹脂用硬化剤とを含有するエポキシ樹脂組成物に関する。このエポキシ樹脂組成物において、ナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン環と、上記ナフタレン環に直接結合するアリル基及びグリシジル基からなる群より選択される少なくとも一種の基(A)と、上記ナフタレン環に直接結合するアリルオキシ基及びグリシジルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種の基(B)と、を有しており、且つ、上記アリル基及び上記アリルオキシ基のうち少なくとも一種と、上記グリシジル基及び上記グリシジルオキシ基のうち少なくとも一種と、を有している。
このエポキシ樹脂組成物は、剛直なナフタレン環をコア構造とするナフタレン型エポキシ化合物を含有するため、硬化物に優れた耐熱性が付与される。また、このナフタレン型エポキシ化合物は、エポキシ含有基(グリシジル基、グリシジルオキシ基)だけでなく、オレフィン含有基(アリル基、アリルオキシ基)を有していることから、エポキシ含有基同士の架橋反応だけでなく、オレフィン含有基同士の架橋反応によっても架橋構造を形成でき、複雑な架橋構造を有する硬化物を形成することができる。この複雑な架橋構造により、エポキシ樹脂組成物の硬化成形時の収縮率及び硬化物の熱時弾性率が高くなると考えられる。さらに、上記ナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン環への結合様式が異なる基(A)と基(B)とを有しており、この結合様式の違いによって架橋構造が更に複雑化して、硬化成形時の収縮率及び硬化物の熱時弾性率が一層向上すると考えられる。
一態様において、上記ナフタレン型エポキシ化合物は、上記グリシジル基及び上記グリシジルオキシ基の両方を有していてよい。
一態様において、上記基(A)は、上記ナフタレン環の上記基(B)と隣接する位置に結合していてよい。
本発明の他の一側面は、上記エポキシ樹脂組成物の硬化物を含有する、樹脂材料に関する。
本発明の更に他の一側面は、上記エポキシ樹脂組成物を含み、上記エポキシ樹脂組成物が無機充填材を更に含有する、半導体封止材料に関する。
本発明の更に他の一側面は、上記半導体封止材料の硬化物を含有する封止材を備える、半導体装置に関する。
本発明の更に他の一側面は、補強基材と、上記補強基材に含浸させた上記エポキシ樹脂組成物と、を含有する含浸基材の半硬化物である、プリプレグに関する。
本発明の更に他の一側面は、金属箔と、上記金属箔上に設けられた上記エポキシ樹脂組成物の硬化物を含有する硬化樹脂層と、を備える、回路基板に関する。
本発明の更に他の一側面は、上記エポキシ樹脂組成物を含有する、ビルドアップフィルムに関する。
本発明の更に他の一側面は、上記エポキシ樹脂組成物の硬化物と強化繊維とを含有する、繊維強化複合材料に関する。
本発明の更に他の一側面は、上記エポキシ樹脂組成物と導電性粒子とを含有する、導電ペーストに関する。
本発明によれば、硬化成形時の収縮率、硬化物の耐熱性、及び硬化物の熱時弾性率のバランスに優れるエポキシ樹脂組成物が提供される。
以下、本発明の好適な一実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されず、例えば、発明の趣旨を逸脱しない範囲で以下の実施形態を適宜変更して実施できる。
<エポキシ樹脂組成物>
本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、ナフタレン型エポキシ化合物とエポキシ樹脂用硬化剤とを含有する。
本実施形態において、ナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン環と、ナフタレン環に直接結合するアリル基及びグリシジル基からなる群より選択される少なくとも一種の基(A)と、ナフタレン環に直接結合するアリルオキシ基及びグリシジルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種の基(B)と、を有している。また、ナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン環に直接結合するグリシジル基及びグリシジルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種のエポキシ含有基と、ナフタレン環に直接結合するアリル基及びアリルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種のオレフィン含有基と、を有している。
本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、剛直なナフタレン環をコア構造とするナフタレン型エポキシ化合物を含有するため、硬化物の耐熱性に優れる。また、このナフタレン型エポキシ化合物は、エポキシ含有基だけでなく、オレフィン含有基を有していることから、エポキシ含有基同士の架橋反応だけでなく、オレフィン含有基同士の架橋反応によっても架橋構造を形成でき、複雑な架橋構造を有する硬化物を形成することができる。この複雑な架橋構造により、エポキシ樹脂組成物の硬化成形時の収縮率及び硬化物の熱時弾性率が高くなると考えられる。さらに、ナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン環への結合様式が異なる基(A)と基(B)とを有しており、この結合様式の違いによって架橋構造が更に複雑化して、硬化成形時の収縮率及び硬化物の熱時弾性率が一層向上すると考えられる。
(ナフタレン型エポキシ化合物)
ナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン環と、ナフタレン環に直接結合するアリル基及びグリシジル基からなる群より選択される少なくとも一種の基(A)と、ナフタレン環に直接結合するアリルオキシ基及びグリシジルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種の基(B)と、を有している。基(A)は、ナフタレン環に炭素原子で結合しており、基(B)は、ナフタレン環に酸素原子で結合している。
ここで、アリル基は、下記式(1−1)で表される基であり、アリルオキシ基は、下記式(1−2)で表される基である。なお、式(1−1)及び(1−2)中の波線は、その先でナフタレン環に直接結合していることを意味する。また、グリシジル基は、アリル基のオレフィン部分がエポキシ化した基であり、グリシジルオキシ基は、アリルオキシ基のオレフィン部分がエポキシ化した基である。
Figure 0006350776
また、ナフタレン型エポキシ化合物において、基(A)及び基(B)のうち少なくとも一つは、グリシジル基及びグリシジルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種のエポキシ含有基である。ナフタレン型エポキシ化合物は、エポキシ含有基とエポキシ樹脂用硬化剤との反応により、エポキシ樹脂組成物を硬化する機能を有している。
また、ナフタレン型エポキシ化合物において、基(A)及び基(B)のうち少なくとも一つは、アリル基及びアリルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種のオレフィン含有基である。ナフタレン型エポキシ化合物は、エポキシ含有基だけでなく、オレフィン含有基をも有するため、複雑な架橋構造を有する硬化物を形成できる。
ナフタレン型エポキシ化合物は、上記特徴を有する一種の化合物であってよく、複数種の化合物の混合物であってもよい。
ナフタレン型エポキシ化合物において、エポキシ含有基及びオレフィン含有基の合計数C1+2に対する、オレフィン含有基の合計数Cの比C/C1+2は、例えば0.1以上であってよく、好ましくは0.2以上であり、例えば0.9以下であってよく、好ましくは0.8以下である。比C/C1+2を大きくすることで硬化成形時の収縮率と、硬化物の熱時弾性率が大きくなる傾向があり、比C/C1+2を小さくすることで硬化物のガラス転移温度が高くなる傾向がある。
ナフタレン型エポキシ化合物は、基(A)の少なくとも一つがグリシジル基、且つ、基(B)の少なくとも一つがグリシジルオキシ基であることが好ましい。すなわち、ナフタレン型エポキシ化合物としては、ナフタレン環に直接結合するグリシジル基及びグリシジルオキシ基を有していることが好ましい。このようなナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン環への結合様式が異なるエポキシ含有基を有しており、この結合様式に起因する複雑な架橋構造を形成できる。
ナフタレン型エポキシ化合物において、基(A)は、ナフタレン環の基(B)と隣接する位置に結合していることが好ましい。例えば、ナフタレン型エポキシ化合物中で、ナフタレン環の1位に基(B)が結合している場合、基(A)はナフタレン環の2位に結合していることが好ましい。また、ナフタレン環の2位に基(B)が結合している場合、基(A)はナフタレン環の1位又は3位に結合していることが好ましく、1位に結合していることがより好ましい。このようなナフタレン型エポキシ化合物は、原料化合物をSynlett,2006,14,2211に記載の方法等によって容易に合成できるため、生産性に優れている。
ナフタレン型エポキシ化合物は、分子内に、基(A)を2以上有することが好ましい。基(A)の数は、好ましくは2〜4であり、より好ましくは2〜3である。
ナフタレン型エポキシ化合物は、分子内に、基(B)を2以上有することが好ましい。基(B)の数は、好ましくは2〜4であり、より好ましくは2〜3である。
ナフタレン型エポキシ化合物は、分子内に、エポキシ含有基を2以上有することが好ましい。エポキシ含有基の数は、好ましくは2〜4であり、より好ましくは2〜3である。
ナフタレン型エポキシ化合物のナフタレン環には、他の環が縮合していてもよい。また、ナフタレン型エポキシ化合物のナフタレン環には、基(A)及び基(B)以外の基(以下、他の基ともいう。)が更に結合していてもよい。他の基は、エポキシ樹脂組成物の硬化を阻害しない基であればよい。他の基としては、例えば、ハロゲノ基(例えば、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等)、アルコキシ基(例えば、炭素数1〜10のアルコキシ基)、アリールオキシ基(例えば、炭素数6〜10のアリールオキシ基)、アシル基(例えば、炭素数1〜10のアシル基)、アシルオキシ基(例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基)、炭化水素基(例えば、炭素数1〜20の炭化水素基)等が挙げられる。また、これらの基は、その基が有する水素原子の一部又は全部がハロゲノ基で置換されていてよく、その基の内部に、第二級アミノ基、第三級アミノ基、オキシ基及びカルボニル基からなる群より選択される少なくとも一種が挿入されていてもよい。なお、「第二級アミノ基、第三級アミノ基、オキシ基及びカルボニル基からなる群より選択される少なくとも一種が挿入されていてもよい」とは、上記基が有するC−C結合又はC−H結合の間に、第二級又は第三級アミノ基(−NR−)、オキシ基(−O−)、カルボニル基(−C(=O)−)、これらが連結したアミド基(−C(=O)NR−)、オキシカルボニル基(−OC(=O)−)等が挿入されていてもよいことを意味する。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基等が挙げられる。また、アルコキシ基の内部に、第二級アミノ基、第三級アミノ基、オキシ基及びカルボニル基からなる群より選択される少なくとも一種が挿入された基としては、例えば、メトキシエトキシ基、メチルカルボキシ基、エチルカルボキシ基等が挙げられる。
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、トリルオキシ基等が挙げられる。アリールオキシ基の内部に、第二級アミノ基、第三級アミノ基、オキシ基及びカルボニル基からなる群より選択される少なくとも一種が挿入された基としては、例えば、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、t−ブトキシフェノキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
炭化水素基としては、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基が挙げられる。飽和炭化水素基及び不飽和炭化水素基は、それぞれ直鎖状、分岐状又は環状であってよい。すなわち、炭化水素基には、アルキル基(例えば、メチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロヘキシル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロピニル基等)、アルケニル基(例えば、エテニル基、プロペニル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ベンジル基、トリル基等)が含まれる。炭化水素基の内部に、第二級アミノ基、第三級アミノ基、オキシ基及びカルボニル基からなる群より選択される少なくとも一種が挿入された基としては、例えば、メトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基等が挙げられる。
ナフタレン型エポキシ化合物としては、例えば、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006350776
式(2)中、Rは基(A)及び基(B)以外の基を表す。また、jは0〜6の整数を表し、k、l、m及びnはそれぞれ独立に0〜7の整数を表し、j+k+l+m+nは2以上8以下であり、k+mは1以上7以下であり、l+nは1以上7以下であり、k+lは1以上7以下であり、m+nは1以上7以下である。
k及びlは、それぞれ、1〜4であることが好ましく、1〜3であることがより好ましく、1又は2であることが更に好ましい。また、k及びlのうち少なくとも一方が2であることが好ましく、他方が1又は2であることがより好ましい。また、k+mは、2〜4であることが好ましく、2〜3であることがより好ましく、2であることが更に好ましい。また、l+nは、2〜4であることが好ましく、2〜3であることがより好ましく、2であることが更に好ましい。
ナフタレン型エポキシ化合物の具体例としては、1−グリシジルオキシ−5−アリルオキシ−2,6−ジグリシジルナフタレン、1−グリシジルオキシ−5−アリルオキシ−2−グリシジル−6−アリルナフタレン、1−グリシジルオキシ−5−アリルオキシ−2,6−ジアリルナフタレン、1,5−ジアリルオキシ−2,6−ジグリシジルナフタレン等が挙げられる。
ナフタレン型エポキシ化合物の製造方法は特に限定されない。例えば、ナフタレン環と、ナフタレン環に直接結合するアリル基及びアリルオキシ基と、を有する原料化合物を準備し、当該原料化合物中のアリル基及びアリルオキシ基の一部をエポキシ化することで、ナフタレン型エポキシ化合物を製造できる。
エポキシ樹脂組成物中のナフタレン型エポキシ化合物の含有量は、例えば、10質量%以上であってよく、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。
(エポキシ樹脂用硬化剤)
エポキシ樹脂用硬化剤は特に限定されず、ナフタレン型エポキシ化合物が有するエポキシ含有基同士を架橋可能な成分であればよい。
エポキシ樹脂用硬化剤としては、例えば、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−ル系化合物などの各種の公知の硬化剤が挙げられる。
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る。また、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る。また、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る。また、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)、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェニロールメタン樹脂、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性水酸基含有化合物)、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性水酸基含有化合物)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性水酸基含有化合物)等の多価フェノール性水酸基含有化合物が挙げられる。
エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂用硬化剤の含有量は、例えば、0.001質量%以上であってよく、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂用硬化剤の含有量は、例えば、90質量%以下であってよく、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。
(他の成分)
エポキシ樹脂組成物は、ナフタレン型エポキシ化合物及びエポキシ樹脂用硬化剤以外の他の成分を更に含有していてよい。
例えば、エポキシ樹脂組成物は、ナフタレン型エポキシ化合物以外の熱硬化性樹脂を更に含有していてもよい。
この熱硬化性樹脂としては、例えば、シアネートエステル樹脂、ベンゾオキサジン構造を有する樹脂、マレイミド化合物、活性エステル樹脂、ビニルベンジル化合物、アクリル化合物、スチレンとマレイン酸無水物の共重合物などが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂を併用する場合、その使用量は、上述の効果を阻害しない範囲であれば特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂組成物の総量基準で50質量%未満であることが好ましい。
シアネートエステル樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールF型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールE型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールS型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールスルフィド型シアネートエステル樹脂、フェニレンエーテル型シアネートエステル樹脂、ナフチレンエーテル型シアネートエステル樹脂、ビフェニル型シアネートエステル樹脂、テトラメチルビフェニル型シアネートエステル樹脂、ポリヒドロキシナフタレン型シアネートエステル樹脂、フェノールノボラック型シアネートエステル樹脂、クレゾールノボラック型シアネートエステル樹脂、トリフェニルメタン型シアネートエステル樹脂、テトラフェニルエタン型シアネートエステル樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型シアネートエステル樹脂、フェノールアラルキル型シアネートエステル樹脂、ナフトールノボラック型シアネートエステル樹脂、ナフトールアラルキル型シアネートエステル樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型シアネートエステル樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型シアネートエステル樹脂、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シアネートエステル樹脂、ビフェニル変性ノボラック型シアネートエステル樹脂、アントラセン型シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
これらのシアネートエステル樹脂の中でも、特に耐熱性に優れる硬化物が得られる点においては、ビスフェノールA型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールF型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールE型シアネートエステル樹脂、ポリヒドロキシナフタレン型シアネートエステル樹脂、ナフチレンエーテル型シアネートエステル樹脂、ノボラック型シアネートエステル樹脂を用いることが好ましく、誘電特性に優れる硬化物が得られる点においては、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型シアネートエステル樹脂が好ましい。
ベンゾオキサジン構造を有する樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールFとホルマリンとアニリンの反応生成物(F−a型ベンゾオキサジン樹脂)、ジアミノジフェニルメタンとホルマリンとフェノールの反応生成物(P−d型ベンゾオキサジン樹脂)、ビスフェノールAとホルマリンとアニリンの反応生成物、ジヒドロキシジフェニルエーテルとホルマリンとアニリンの反応生成物、ジアミノジフェニルエーテルとホルマリンとフェノールの反応生成物、ジシクロペンタジエン−フェノール付加型樹脂とホルマリンとアニリンの反応生成物、フェノールフタレインとホルマリンとアニリンの反応生成物、ジフェニルスルフィドとホルマリンとアニリンの反応生成物などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
マレイミド化合物としては、例えば、下記式(i)〜(iii)で表される化合物が挙げられる。マレイミド化合物は一種を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
Figure 0006350776
式(i)中、Rはs価の有機基を表し、α及びβはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を表し、sは1以上の整数を表す。
Figure 0006350776
式(ii)中、Rは水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基又はアルコキシ基を表し、sは1〜3の整数を表し、tは繰り返し単位の平均で0〜10である。
Figure 0006350776
式(iii)中、Rは水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子、水酸基又はアルコキシ基を表し、sは1〜3の整数を表し、tは繰り返し単位の平均で0〜10である。
前記活性エステル樹脂としては、特に制限はないが、一般にフェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する化合物が好ましく用いられる。活性エステル樹脂は、カルボン酸化合物及び/又はチオカルボン酸化合物と、ヒドロキシ化合物及び/又はチオール化合物との縮合反応によって得られるものが好ましい。特に耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物又はそのハライドとヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル樹脂が好ましく、カルボン酸化合物又はそのハライドと、フェノール化合物及び/又はナフトール化合物とから得られる活性エステル樹脂がより好ましい。カルボン酸化合物としては、例えば安息香酸、酢酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等、又はそのハライドが挙げられる。フェノール化合物又はナフトール化合物としては、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ジヒドロキシジフェニルエーテル、フェノールフタレイン、メチル化ビスフェノールA、メチル化ビスフェノールF、メチル化ビスフェノールS、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、カテコール、α−ナフトール、β−ナフトール、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール、ジシクロペンタジエン−フェノール付加型樹脂等が挙げられる。
活性エステル樹脂として、具体的には、ジシクロペンタジエン−フェノール付加構造を含む活性エステル系樹脂、ナフタレン構造を含む活性エステル樹脂、フェノールノボラックのアセチル化物である活性エステル樹脂、フェノールノボラックのベンゾイル化物である活性エステル樹脂等が好ましく、なかでもピール強度の向上に優れるという点で、ジシクロペンタジエン−フェノール付加構造を含む活性エステル樹脂、ナフタレン構造を含む活性エステル樹脂がより好ましい。ジシクロペンタジエン−フェノール付加構造を含む活性エステル樹脂として、より具体的には下記一般式(iv)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006350776
式(iv)中、Rはフェニル基又はナフチル基を表し、uは0又は1を表し、nは繰り返し単位の平均で0.05〜2.5である。なお、エポキシ樹脂組成物の硬化物の誘電正接を低下させ、耐熱性を向上させるという観点から、Rはナフチル基が好ましく、uは0が好ましく、また、nは0.25〜1.5が好ましい。
本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、ナフタレン型エポキシ化合物及びエポキシ樹脂用硬化剤のみでも硬化は進行するが、硬化促進剤を併用してもよい。硬化促進剤としてはイミダゾール、ジメチルアミノピリジン等の3級アミン化合物;トリフェニルホスフィン等の燐系化合物;3フッ化ホウ素、3フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体等の3フッ化ホウ素アミン錯体;チオジプロピオン酸等の有機酸化合物;チオジフェノールベンズオキサジン、スルホニルベンズオキサジン等のベンズオキサジン化合物;スルホニル化合物等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。これら触媒の量は、エポキシ樹脂組成物の総量基準で、0.001〜15質量%の範囲であることが好ましい。
本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、高い難燃性を得ることを目的に、難燃剤が配合されていてもよい。これにより、高い難燃性が求められる用途に好適に用いられる。難燃剤としては、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が好ましい。
非ハロゲン系難燃剤は、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る。これらは単独で使用しても、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。
リン系難燃剤は、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。
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。
有機リン系化合物は、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−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。
リン系難燃剤の配合量は、リン系難燃剤の種類、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度等によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂組成物の総量基準で、赤リンを非ハロゲン系難燃剤として使用する場合には0.1〜2.0質量%の範囲で配合することが好ましく、有機リン化合物を用いる場合には同様に0.1〜10.0質量%の範囲で配合することが好ましく、0.5〜6.0質量%の範囲で配合することがより好ましい。
リン系難燃剤を使用する場合、ハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、ホウ素化合物、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。
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。
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、(1)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、(2)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及びホルムアルデヒドとの共縮合物、(3)上記(2)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、(4)上記(2)又は(3)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。
シアヌル酸化合物としては、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。
窒素系難燃剤の配合量としては、窒素系難燃剤の種類、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度等によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂組成物の総量基準で、0.05〜10質量%の範囲で配合することが好ましく、0.1〜5質量%の範囲で配合することがより好ましい。
また、窒素系難燃剤を使用する際は、金属水酸化物、モリブデン化合物等を併用してもよい。
シリコーン系難燃剤は、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。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、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度等によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂組成物の総量基準で、0.05〜20質量%の範囲で配合することが好ましい。また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。
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。
金属水酸化物としては、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。
金属酸化物としては、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。
金属炭酸塩化合物としては、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。
金属粉としては、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。
ホウ素化合物としては、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。
低融点ガラスは、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。
無機系難燃剤の配合量は、無機系難燃剤の種類、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度等によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂組成物の総量基準で、0.05〜20質量%の範囲で配合することが好ましく、0.5〜15質量%の範囲で配合することがより好ましい。
有機金属塩系難燃剤は、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。
有機金属塩系難燃剤の配合量は、有機金属塩系難燃剤の種類、エポキシ樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度等によって適宜選択されるものであるが、例えば、エポキシ樹脂組成物の総量基準で、0.005〜10質量%の範囲で配合することが好ましい。
エポキシ樹脂組成物には、必要に応じて無機充填材を配合してもよい。無機充填材としては、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。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。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、エポキシ樹脂組成物(無機充填材を含む)の総量基準で20質量%以上が特に好ましい。また、無機充填材の充填率は、例えば、エポキシ樹脂組成物の総量基準で95質量%以下であってよい。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。
エポキシ樹脂組成物は、この他、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。
<エポキシ樹脂組成物の用途>
本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、硬化成形時の収縮率、硬化物の耐熱性、及び硬化物の熱時弾性率に優れている。このため、エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物の硬化物、及び、当該硬化物を含む樹脂材料は、それぞれ様々な用途に好適に用いることができる。例えば、本実施形態では、エポキシ樹脂組成物を、半導体封止材料、半導体装置、プリプレグ、回路基板(プリント回路基板、ビルドアップ基板等)、ビルドアップフィルム、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、導電ペースト等に適用することができる。
1.半導体封止材料
本実施形態に係る半導体封止材料は、上述のエポキシ樹脂組成物を含有している。エポキシ樹脂組成物は無機充填材を含んでおり、更に他の配合剤を含んでいてもよい。半導体封止材料は、例えば、ナフタレン型エポキシ化合物、エポキシ樹脂用硬化剤及び無機充填材(必要に応じて更に他の配合剤)を、押出機、ニーダ、ロール等を用いて溶融混合することにより調製してよい。無機充填剤としては、通常、溶融シリカが用いられる。また、パワートランジスタ、パワーIC等に使用される高熱伝導半導体封止材として用いる場合は、より熱伝導率の高い、結晶シリカ、アルミナ、窒化ケイ素などを用い、高充填化してもよい。
無機充填材の充填率は、エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、例えば30〜95質量部であることが好ましい。また、難燃性、耐湿性及び耐はんだクラック性の向上、並びに、線膨張係数の低下を図る観点からは、無機充填材の充填率は、エポキシ樹脂組成物100質量部に対して70質量部以上がより好ましく、80質量部以上がさらに好ましい。
2.半導体装置
本実施形態に係る半導体装置は、上述の半導体封止材料の硬化物を含有する封止材を備えている。封止材の形成方法は特に限定されず、例えば、半導体封止材料を、注型成形機、トランスファー成形機、射出成形機等を用いて成形し、50〜200℃で2〜10時間の間、加熱する方法が挙げられる。
本実施形態では、封止材以外の半導体装置の構成は特に限定されず、公知の構成であってよい。すなわち、本実施形態に係る半導体装置は、公知の半導体装置における封止材を、上述の封止材に置き換えたものであってよい。
3.プリプレグ
本実施形態に係るプリプレグは、補強基材と、当該補強基材に含浸させた上述のエポキシ樹脂組成物と、を含有する含浸基材の半硬化物である。プリプレグの製造方法は特に限定されず、例えば、有機溶剤を配合してワニス化したエポキシ樹脂組成物を、補強基材(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等)に含浸したのち、用いた溶剤種に応じた加熱温度(例えば、50〜170℃)で加熱する方法が挙げられる。エポキシ樹脂組成物と補強基材の割合は特に限定されないが、例えば、プリプレグ中の樹脂分が20〜60質量%となるように調整することが好ましい。
ここで用いる有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。有機溶剤の種類及び使用量は、用途によって適宜選択し得る。例えば、プリプレグからプリント回路基板を製造する場合には、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、また、不揮発分が40質量%〜80質量%となる割合で用いることが好ましい。
4.回路基板
本実施形態に係る回路基板は、金属箔と、金属箔上に設けられた硬化樹脂層と、を備えており、硬化樹脂層は、上述のエポキシ樹脂組成物の硬化物を含んでいる。本実施形態に係る回路基板の具体例としては、プリント回路基板、ビルドアップ基板等が挙げられる。
4−1.プリント回路基板
本実施形態に係るプリント回路基板は、金属箔と、金属箔上に設けられた硬化樹脂層とを備えている。本実施形態において、例えば、硬化樹脂層は、上述のプリプレグの硬化物から構成されていてよい。すなわち、硬化樹脂層は、エポキシ樹脂組成物の硬化物と補強基材とを含んでいてよい。金属箔としては、例えば銅箔が挙げられ、銅箔が好ましい。
本実施形態に係るプリント回路基板は、上記以外の構成は特に限定されず、例えば公知のプリント回路基板が備える構成を、更に備えていてよい。
プリント回路基板の製造方法は特に限定されない。例えば、プリント回路基板の製造方法は、上述のプリプレグと銅箔と積層させ、1〜10MPaの加圧下、170〜300℃で10分〜3時間、加熱圧着させる工程を含んでいてよい。
4−2.ビルドアップ基板
本実施形態に係るビルドアップ基板は、金属箔と、金属箔上に設けられた硬化樹脂層とを備えており、硬化樹脂層は、上述のエポキシ樹脂組成物の硬化物を含んでいる。金属箔としては、例えば銅箔が挙げられ、銅箔が好ましい。
本実施形態に係るビルドアップ基板は、上記以外の構成は特に限定されず、例えば公知のビルドアップ基板が備える構成を、更に備えていてよい。
ビルドアップ基板の製造方法は特に限定されない。例えば、ビルドアップ基板の製造方法は、以下の工程1〜3を含んでいてよい。工程1では、まず、ゴム、フィラー等を適宜配合した上述のエポキシ樹脂組成物を、回路基板に、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。工程1により、回路基板上にエポキシ樹脂組成物の硬化物を含む硬化樹脂層が形成される。工程2では、エポキシ樹脂組成物が塗布された回路基板に必要に応じて所定のスルーホール部等穴あけを行った後、粗化剤により処理し、その表面を湯洗することによって基板に凹凸を形成させ、銅などの金属をめっき処理する。工程2により、硬化樹脂層上に金属箔が形成される。工程3では、工程1及び工程2の操作を所望に応じて順次繰り返し、樹脂絶縁層(硬化樹脂層)と所定の回路パターンの導体層とを交互にビルドアップして、ビルドアップ基板を成形する。なお、この製造方法において、スルーホール部の穴あけは、例えば最外層の樹脂絶縁層を形成した後に行うことが好ましい。
また、ビルドアップ基板の製造方法の他の一態様では、例えば、金属箔上でエポキシ樹脂組成物を半硬化させた樹脂付き金属箔を、回路基板上に、170〜300℃で加熱圧着することで粗化面を形成してもよい。これによりメッキ処理の工程を省略できる。
5.ビルドアップフィルム
本実施形態に係るビルドアップフィルムは、上述のエポキシ樹脂組成物を含有する。本実施形態に係るビルドアップフィルムは、基材フィルムと、基材フィルム上に設けられた上述のエポキシ樹脂組成物を含有する樹脂層と、を備えていてもよい。ビルドアップフィルムは、樹脂層の基材フィルムと反対側の面上に、保護フィルムを更に備えていてもよい。
ビルドアップフィルムは、真空ラミネート法におけるラミネートの温度条件(通常70〜140℃)で軟化し、回路基板へのラミネートの際に、回路基板のビアホール又はスルーホール内の樹脂充填が可能な流動性(樹脂流れ)を示すことが肝要であり、エポキシ樹脂組成物は、このような特性を発現するように各成分が配合されていることが好ましい。
なお、回路基板のスルーホールの直径は通常0.1〜0.5mm、深さは通常0.1〜1.2mmであり、ビルドアップフィルムは、このようなスルーホールを樹脂充填できるものであることが好ましい。なお、回路基板の両面にラミネートする場合は、スルーホールの1/2程度の深さまで充填されればよい。
ビルドアップフィルムの製造方法は特に限定されない。例えば、ビルドアップフィルムの製造方法としては、基材フィルム上にエポキシ樹脂組成物を塗布したのち、乾燥させて樹脂層を形成する方法が挙げられる。エポキシ樹脂組成物は、有機溶剤を配合してワニス化して、基材フィルム上に塗布してよい。また、有機溶剤の乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等により行うことができる。
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、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を用いることが好ましく、また、不揮発分が30質量%〜60質量%となる割合で使用することが好ましい。
樹脂層の厚さは、通常、回路基板が有する導体層の厚さ以上とする必要がある。回路基板の導体層の厚さは通常5〜70μmの範囲であるので、樹脂層は10〜100μmの厚みを有することが好ましい。
樹脂層は、保護フィルムで保護されていてもよい。保護フィルムで保護することにより、樹脂層表面へのゴミ等の付着やキズを防止することができる。
基材フィルム及び保護フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミドなどの樹脂フィルムであってよい。また、基材フィルム及び保護フィルムは、離型紙、金属箔(例えば、銅箔、アルミニウム箔等)等であってもよい。基材フィルム及び保護フィルムは、マッド処理、コロナ処理、離型処理等の表面処理を施してあってもよい。支持フィルムの厚さは特に限定されないが、通常10〜150μmであり、好ましくは25〜50μmである。また保護フィルムの厚さは特に限定されないが、1〜40μmとすることが好ましい。
基材フィルムは、ビルドアップフィルムを回路基板にラミネートした後、又は、加熱硬化により樹脂層を硬化して樹脂絶縁層を形成した後に、剥離されてよい。ビルドアップフィルムの樹脂層を加熱硬化した後に基材フィルムを剥離すれば、硬化工程でのゴミ等の付着を防ぐことができる。樹脂層の硬化後に基材フィルムを剥離する場合、基材フィルムには予め離型処理が施されていることが好ましい。
ビルドアップフィルムの用途は限定されず、例えば、多層プリント回路基板の製造に用いることができる。ビルドアップフィルムは、例えば、樹脂層が保護フィルムで保護されている場合はこれを剥離した後、回路基板の片面又は両面に、樹脂層が回路基板に直接接するようにラミネートされる。ラミネートは、例えば真空ラミネート法等により実施できる。また、ラミネートの方法は、バッチ式であってよく、ロールでの連続式であってもよい。また、必要により、ラミネートを行う前に、ビルドアップフィルム及び回路基板を加熱(プレヒート)しておいてもよい。ラミネートの条件は、圧着温度(ラミネート温度)を70〜140℃とすることが好ましく、圧着圧力を1〜11kgf/cm(9.8×10〜107.9×10N/m)とすることが好ましく、空気圧を20mmHg(26.7hPa)以下の減圧下でラミネートすることが好ましい。
6.繊維強化複合材料
本実施形態に係る繊維強化複合材料は、上述のエポキシ樹脂組成物の硬化物と強化繊維とを含有している。本実施形態に係る繊維強化複合材料は、強化繊維にエポキシ樹脂組成物が含浸させ、硬化した複合材料であってよく、エポキシ樹脂組成物中に強化繊維を分散させ、硬化した複合材料であってもよい。
繊維強化複合材料の製造方法は特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂組成物のワニスを強化繊維からなる強化繊維基材に含浸させた後、重合反応させることにより製造することができる。重合反応の硬化温度は、例えば50〜250℃であることが好ましく、50〜100℃で硬化させてタックフリー状の硬化物にした後、更に120〜200℃で処理することが好ましい。
強化繊維は特に限定されず、有撚糸、解撚糸、無撚糸等であってよく、繊維強化樹脂成形品の成形性と機械強度とを両立する観点からは、解撚糸及び無撚糸が好ましい。また、強化繊維の形態は特に限定されず、例えば、繊維方向が一方向に引き揃えられたもの、織物等が使用できる。織物では、平織り、朱子織りなどから、使用する部位や用途に応じて自由に選択することができる。
強化繊維の材質としては、機械強度や耐久性に優れることから、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維などが挙げられ、これらの2種以上を併用することもできる。これらの中でもとりわけ成形品の強度が良好なものとなる点から炭素繊維が好ましい。また、炭素繊維は、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系、レーヨン系などの各種のものが使用できる。中でも、容易に高強度の炭素繊維が得られるポリアクリロニトリル系のものが好ましい。ワニスを強化繊維からなる強化繊維基材に含浸させて繊維強化複合材料とする際の強化繊維の使用量は、繊維強化複合材料中の強化繊維の体積含有率が40%〜85%の範囲となる量であることが好ましい。
7.繊維強化樹脂成形品
本実施形態に係る繊維強化樹脂成形品は、上述の繊維強化複合材料を含有するものであってよい。本実施形態に係る繊維強化樹脂成形品は、強化繊維と、上述のエポキシ樹脂組成物の硬化物と、を含有する成形品ということもできる。
繊維強化樹脂成形品の製造方法は特に限定されない。例えば、繊維強化樹脂成形品は、上述のエポキシ樹脂組成物及び強化繊維を含む複合材料を加熱硬化させて得ることができる。また、繊維強化樹脂成形品は、型に繊維骨材を敷き、エポキシ樹脂組成物のワニスを多重積層してゆくハンドレイアップ法又はスプレーアップ法により製造してよい。また、繊維強化樹脂成形品は、オス型又はメス型を使用して強化繊維からなる強化繊維基材にワニスを含浸させながら積み重ねて成形し、圧力を成形物に作用させることのできるフレキシブルな型をかぶせ、気密シールしたものを、真空(減圧)成型する真空バッグ法により製造してもよい。また、繊維強化樹脂成形品は、エポキシ樹脂組成物のワニスに強化繊維を配合し、シート状成形し、金型で圧縮成型するSMCプレス法、強化繊維を敷き詰めた合わせ型にエポキシ樹脂組成物のワニスを注入するRTM法等の方法で、強化繊維にワニスを含浸させたプリプレグを製造し、これを大型のオートクレーブ等で焼き固めることで製造してもよい。
繊維強化樹脂成形品中の強化繊維の量は、40〜70質量%であることが好ましく、強度の点から50〜70質量%であることが特に好ましい。
8.導電ペースト
本実施形態に係る導電ペーストは、上述のエポキシ樹脂組成物と、導電性粒子とを含有している。導電性粒子としては、例えば銀粒子、銅粒子等が挙げられる。
導電ペーストは、例えば回路接続用樹脂ペースト、異方性導電接着剤等の用途で使用することができる。導電ペーストの導電性粒子は、これらの用途に応じて適宜選択してよい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
<合成例1−1>
Synlett,2006,14,2211.に記載の方法を参考に、1,5−ジヒドロキシナフタレンを原料として、下記式で表される1,5−ジアリルオキシ−2,6−ジアリルナフタレンを合成した。
Figure 0006350776
<合成例2−1>
2.0Lナスフラスコに、タングステン酸ナトリウム二水和物(26.6g、80.6mmol)、メチルトリ−n−オクチルアンモニウム硫酸水素塩(38.5g、82.7mmol)、メチレンジホスホン酸(3.5g、19.9mmol)、硫酸ナトリウム(102.5g、721.8mmol)、及び、1,5−ジアリルオキシ−2,6−ジアリルナフタレン(80.3g、250.6mmol)をトルエン(500ml)に溶解させた。次いで、30%過酸化水素水(192.3g、1.70mol)を加え、40℃で16時間反応させた。反応後、トルエン(1000ml)を加え、有機層を分離し、蒸留水(500ml)で3回分液洗浄し、減圧下で溶媒留去して、褐色固体のエポキシ化合物A−1(75.3g)を得た。
エポキシ化合物A−1を分析したところ、オレフィン含有基の転化率は88%、エポキシ含有基の収率は81%、エポキシ化選択率は92%、エポキシ当量は128g/eq.であった。なお、オレフィン含有基の転化率、エポキシ含有基の収率及びエポキシ化選択率は、H NMRにより分析した結果を元に、以下の計算式から求められる。
オレフィン含有基の転化率(%)=(1−未反応のオレフィン含有基の合計量(mol)/原料化合物のオレフィン含有基の合計量(mol))×100
エポキシ含有基の収率(%)=(生成したエポキシ含有基の合計量(mol)/原料化合物のオレフィン含有基の合計量(mol))×100
エポキシ化選択率(%)=(エポキシ含有基の収率/オレフィン含有基の転化率)×100
<合成例2−2>
2.0Lナスフラスコに、タングステン酸ナトリウム二水和物(26.6g、80.6mmol)、メチルトリ−n−オクチルアンモニウム硫酸水素塩(38.5g、82.7mmol)、メチレンジホスホン酸(3.5g、19.9mmol)、硫酸ナトリウム(102.5g、721.8mmol)、及び、1,5−ジアリルオキシ−2,6−ジアリルナフタレン(80.3g、250.6mmol)をトルエン(500ml)に溶解させた。次いで、30%過酸化水素水(147.3g、1.1mol)を加え、40℃で16時間反応させた。反応後、トルエン(1000ml)を加え、有機層を分離し、蒸留水(500ml)で3回分液洗浄し、減圧下で溶媒留去して、褐色固体のエポキシ化合物A−2(65.4g)を得た。
エポキシ化合物A−2を分析したところ、オレフィン含有基の転化率は58%、エポキシ含有基の収率は53%、エポキシ化選択率は91%、エポキシ当量は181g/eq.であった。
<実施例1>
エポキシ化合物A−1を104質量部、硬化剤(DIC株式会社製、TD−2131:フェノールノボラック樹脂、水酸基当量:104g/eq)を85質量部、硬化促進剤(北興化学株式会社製、トリフェニルホスフィン)を3質量部、溶融シリカ(電気化学株式会社製、球状シリカ FB−560)を800質量部、シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製、γ−グリシドキシトリエトキシキシシラン KBM−403)を3質量部、カルナウバワックス(電気化学株式会社製、PEARL WAX No.1−P)を2質量部、カーボンブラック(三菱化学製、#2600)を3質量部配合したのち、2本ロールを用いて90℃の温度で5分間溶融混練して目的のエポキシ樹脂組成物を得た。
<ガラス転移温度、熱時弾性率の測定>
次に、得られたエポキシ樹脂組成物を粉砕したものを、トランスファー成形機にて、圧力70kg/cm、温度175℃、時間180秒でφ50mm×3(t)mmの円板状に成形し、180℃で5時間さらに硬化して、エポキシ樹脂組成物の硬化成形物を得た。
エポキシ樹脂組成物の硬化成形物を、厚さ0.8mm、幅5mm、長さ54mmのサイズに切り出し、これを試験片1とした。この試験片1を粘弾性測定装置(DMA:レオメトリック社製固体粘弾性測定装置「RSAII」、レクタンギュラーテンション法:周波数1Hz、昇温速度3℃/分)を用いて、弾性率変化が最大となる(tanδ変化率が最も大きい)温度をガラス転移温度、260℃での貯蔵弾性率を熱時弾性率として測定した。
<成形時の収縮率の測定>
成形時の収縮率は、以下の方法で測定した。まず、トランスファー成形機(コータキ精機製、KTS−15−1.5C)を用いて、金型温度150℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間600秒の条件下で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して、縦110mm、横12.7mm、厚さ1.6mmの試験片を作製した。その後、試験片を175℃で5時間ポストキュアするとともに、金型キャビティの内径寸法を測定した。最後に、ポストキュア後の試験片の外径寸法を室温(25℃)で測定した。25℃での金型の縦方向の寸法(以下、25℃の金型寸法)、ポストキュア後の試験片の縦方向の寸法(以下、25℃の硬化物寸法)、175℃での金型の縦方向の寸法(以下、175℃の金型寸法)から、以下の式により収縮率を算出した。
収縮率(%)={(25℃の金型寸法)−(25℃の硬化物寸法)}/(175℃の金型寸法)×100(%)
<実施例2>
エポキシ化合物A−1に代えてエポキシ化合物A−2を120質量部用い、硬化剤の量を69質量部としたこと以外は、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、評価した。評価結果を表1に示す。
<比較例1>
エポキシ化合物A−1に代えて、下記式で表される化合物(DIC株式会社製、EPICLON 850−S)を122質量部用い、硬化剤の量を67質量部としたこと以外は、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、評価した。評価結果を表1に示す。
Figure 0006350776
<比較例2>
エポキシ化合物A−1に代えて、下記式で表される化合物(DIC株式会社製、EPICLON HP−4032D)を109質量部用い、硬化剤の量を80質量部としたこと以外は、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、評価した。評価結果を表1に示す。
Figure 0006350776
<比較例3>
エポキシ化合物A−1に代えて、下記式で表される4官能型(非特許文献Synlett,2006,14,2211.を参考に、ビスフェノールAから合成した化合物)を98質量部用い、硬化剤の量を91質量部としたこと以外は、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、評価した。評価結果を表1に示す。
Figure 0006350776
Figure 0006350776
本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、半導体封止材料、半導体装置、プリプレグ、回路基板、ビルドアップフィルム、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、導電ペースト等の用途に好適に利用することができる。

Claims (10)

  1. ナフタレン型エポキシ化合物とエポキシ樹脂用硬化剤とを含有するエポキシ樹脂組成物であって、
    前記ナフタレン型エポキシ化合物が、ナフタレン環と、前記ナフタレン環に直接結合するアリル基及びグリシジル基からなる群より選択される少なくとも一種の基(A)と、前記ナフタレン環に直接結合するアリルオキシ基及びグリシジルオキシ基からなる群より選択される少なくとも一種の基(B)と、を有し、且つ、前記アリル基及び前記アリルオキシ基のうち少なくとも一種と、前記グリシジル基及び前記グリシジルオキシ基の両方を有する、
    エポキシ樹脂組成物。
  2. 前記基(A)が、前記ナフタレン環の前記基(B)と隣接する位置に結合している、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  3. 請求項1〜のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物を含有する、樹脂材料。
  4. 請求項1〜のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を含み、
    前記エポキシ樹脂組成物が無機充填材を更に含有する、半導体封止材料。
  5. 請求項に記載の半導体封止材料の硬化物を含有する封止材を備える、半導体装置。
  6. 補強基材と、前記補強基材に含浸させた請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物と、を含有する含浸基材の半硬化物である、プリプレグ。
  7. 金属箔と、前記金属箔上に設けられた請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物を含有する硬化樹脂層と、を備える、回路基板。
  8. 請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物を含有する、ビルドアップフィルム。
  9. 請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物と強化繊維とを含有する、繊維強化複合材料。
  10. 請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物と導電性粒子とを含有する、導電ペースト。
JP2018512447A 2016-12-20 2017-11-28 エポキシ樹脂組成物 Active JP6350776B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016246983 2016-12-20
JP2016246983 2016-12-20
PCT/JP2017/042549 WO2018116757A1 (ja) 2016-12-20 2017-11-28 エポキシ樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6350776B1 true JP6350776B1 (ja) 2018-07-04
JPWO2018116757A1 JPWO2018116757A1 (ja) 2018-12-20

Family

ID=62626248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018512447A Active JP6350776B1 (ja) 2016-12-20 2017-11-28 エポキシ樹脂組成物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200115543A1 (ja)
JP (1) JP6350776B1 (ja)
KR (1) KR102283388B1 (ja)
CN (1) CN110088164B (ja)
TW (1) TWI752114B (ja)
WO (1) WO2018116757A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018141151A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 三菱ケミカル株式会社 多官能エポキシ樹脂組成物、および該多官能エポキシ樹脂組成物を硬化させてなる硬化物
JP7163654B2 (ja) * 2018-07-27 2022-11-01 味の素株式会社 樹脂組成物、シート状積層材料、プリント配線板、半導体チップパッケージ、及び半導体装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0543658A (ja) * 1991-08-13 1993-02-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物
JPH0586156A (ja) * 1991-09-30 1993-04-06 Nippon Kayaku Co Ltd 新規ノボラツク型化合物、樹脂、及びその製造法
JPH07258241A (ja) * 1994-03-24 1995-10-09 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd グリシジルエーテル化合物及びエポキシ樹脂組成物
JP2014531473A (ja) * 2011-08-25 2014-11-27 コリア インスティチュート オブ インダストリアル テクノロジー アルコキシシリル基を有するエポキシ化合物、その製造方法、それを含む組成物と硬化物及びその用途

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290882A (en) * 1991-08-13 1994-03-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermosetting resin compositions
WO2010099029A1 (en) 2009-02-27 2010-09-02 Cytec Technology Corp. Epoxy compositions with improved mechanical performance
JP5013234B2 (ja) * 2010-07-30 2012-08-29 Dic株式会社 硬化性樹脂組成物、その硬化物、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂、及び半導体封止材料
KR101596880B1 (ko) 2012-09-17 2016-02-23 한국생산기술연구원 알콕시실릴기를 갖는 에폭시 화합물, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 조성물, 경화물 및 이의 용도
JP5859949B2 (ja) * 2012-09-27 2016-02-16 三ツ星ベルト株式会社 導電性組成物
JP6114037B2 (ja) 2013-01-07 2017-04-12 旭化成株式会社 エポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂組成物
CN103408510B (zh) * 2013-07-26 2015-12-09 深圳先进技术研究院 含萘液晶环氧树脂化合物,其制备方法及组合物
JP6511760B2 (ja) 2013-10-02 2019-05-15 三菱ケミカル株式会社 エポキシ化合物の製造方法及びエポキシ化反応用触媒組成物
JP6529245B2 (ja) 2013-11-27 2019-06-12 昭和電工株式会社 硬化性樹脂組成物
CN104163912B (zh) * 2014-02-12 2016-09-14 安徽善孚新材料科技股份有限公司 一种双重网络交联型环氧树脂及其制备方法
JP2015172144A (ja) 2014-03-12 2015-10-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 プリプレグ、金属張積層板、プリント配線板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0543658A (ja) * 1991-08-13 1993-02-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物
JPH0586156A (ja) * 1991-09-30 1993-04-06 Nippon Kayaku Co Ltd 新規ノボラツク型化合物、樹脂、及びその製造法
JPH07258241A (ja) * 1994-03-24 1995-10-09 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd グリシジルエーテル化合物及びエポキシ樹脂組成物
JP2014531473A (ja) * 2011-08-25 2014-11-27 コリア インスティチュート オブ インダストリアル テクノロジー アルコキシシリル基を有するエポキシ化合物、その製造方法、それを含む組成物と硬化物及びその用途

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190093187A (ko) 2019-08-08
CN110088164A (zh) 2019-08-02
KR102283388B1 (ko) 2021-08-02
JPWO2018116757A1 (ja) 2018-12-20
TWI752114B (zh) 2022-01-11
TW201831551A (zh) 2018-09-01
US20200115543A1 (en) 2020-04-16
CN110088164B (zh) 2021-07-27
WO2018116757A1 (ja) 2018-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6443585B2 (ja) フェノールノボラック樹脂、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP5557033B2 (ja) リン原子含有オリゴマー、その製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板
JPWO2018180451A1 (ja) エポキシ樹脂、製造方法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP6376392B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、硬化性樹脂組成物、活性エステル、硬化物、半導体封止材料、半導体装置、プレプリグ、フレキシルブル配線基板、回路基板、ビルドアップフィルム、ビルドアップ基板、繊維強化複合材料、成形品
JP5904387B1 (ja) エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物、硬化物、半導体封止材料、半導体装置、プレプリグ、回路基板、ビルドアップフィルム、ビルドアップ基板、繊維強化複合材料、及び繊維強化成形品
JP5146793B2 (ja) リン原子含有オリゴマー組成物、硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板
JP6260846B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP2016028135A (ja) エポキシ樹脂組成物、硬化性樹脂組成物、活性エステル、硬化物、半導体封止材料、半導体装置、プレプリグ、フレキシルブル配線基板、回路基板、ビルドアップフィルム、ビルドアップ基板、繊維強化複合材料、成形品
JP6350776B1 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP6809200B2 (ja) エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP6492455B2 (ja) 硬化性組成物、硬化物、半導体封止材料、半導体装置、プリプレグ、プリント回路基板、フレキシルブル配線基板、ビルドアップフィルム、ビルドアップ基板、繊維強化複合材料、成形品
JP7140115B2 (ja) エポキシ樹脂、製造方法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP6874359B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP6024121B2 (ja) シアン酸エステル樹脂、硬化性樹脂組成物、その硬化物、半導体封止材料、プリプレグ、回路基板、及び、ビルドアップフィルム
JP2017105898A (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP2018100319A (ja) フェノール樹脂、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP5516980B2 (ja) 新規リン原子含有フェノール樹脂、その製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP5637367B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、その硬化物、リン原子含有フェノール樹脂の製造方法、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP2018100368A (ja) エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP5516979B2 (ja) 新規リン原子含有フェノール樹脂、その製造方法、硬化性樹脂組成物、その硬化物、プリント配線基板用樹脂組成物、プリント配線基板、フレキシブル配線基板用樹脂組成物、半導体封止材料用樹脂組成物、及びビルドアップ基板用層間絶縁材料用樹脂組成物
JP7024227B2 (ja) エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2018048251A (ja) 多官能エポキシ樹脂、その製造方法、硬化性樹脂組成物及びその硬化物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180307

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180307

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20180307

AA64 Notification of invalidation of claim of internal priority (with term)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764

Effective date: 20180320

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180329

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20180501

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180508

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180521

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6350776

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250