JP6721999B2 - 硬化性樹脂組成物、及び硬化性成形材料 - Google Patents

硬化性樹脂組成物、及び硬化性成形材料 Download PDF

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Description

本発明は、シアネート樹脂、エポキシ樹脂、及び硬化促進剤を含む硬化性樹脂組成物、並びに該硬化性樹脂組成物の硬化物を含有する硬化性成形材料に関する。
近年、多層回路基板、高集積回路基板等の電気・電子機器材料については、機器の小型化、軽量化、及び高機能化が進み、更なる多層化、高密度化、薄型化、軽量化、信頼性、及び成形加工性等の向上が求められている。熱や活性エネルギー線によって硬化しうる硬化性樹脂組成物は、各種用途への適用が種々検討され、各用途で要求される特性に優れた硬化性樹脂組成物の開発がなされている。
代表的な硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は従来から各種用途へ適用されているが、より耐熱性、成型性、加工性、保存安定性等の向上の点から現在も改良が継続して実施されている。また、電気・電子機器材料向けの代表的な樹脂としてシアネート樹脂も挙げられる。シアネート樹脂は、熱硬化樹脂としての良好な耐熱性に加え、誘電率・誘電正接といった誘電特性が優れているため、近年要求が高まっている高周波領域での絶縁層として開発がなされている。
さらにシアネート樹脂をエポキシ樹脂と併用することで硬化物の特性を向上させる検討がなされている。例えば、三官能又は四官能のエポキシ樹脂、1分子内に少なくとも2個のエポキシ基と反応する基を有する硬化剤、1分子内に少なくとも2個のシアネート基を有する化合物及び無機充填剤を含有するエポキシ樹脂組成物(特許文献1);シアネートエステル化合物及び/又はそのプレポリマーとエポキシ樹脂とを併用してなる熱硬化性樹脂組成物に、硬化触媒として有機アルミニウム化合物とシラノール基又はアルコキシ基を有する有機ケイ素化合物とを配合した熱硬化性樹脂組成物(特許文献2);エポキシ樹脂、フェノール樹脂、トリアジン環を有するシアネートエステルプレポリマーであるトリアジン樹脂、硬化促進剤、及び無機質充填剤を必須成分として含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物(特許文献3);シアネート樹脂及びエポキシ樹脂を含有し、該樹脂組成物の硬化物が特定の物性を有する樹脂組成物(特許文献4);等が開示されている。また、非特許文献1には、ビスフェノールA型ジシアネート(BADCy)の硬化に、硬化促進剤としてTPP−MK(テトラフェニルホスホニウム・テトラキス(4−メチルフェニル)ボレート、北興化学社製)を使用する手法が開示されている。
国際公開第2007/037500号パンフレット 特開平9−100349号公報 特開2001−206931号公報 特開2012−12555号公報
横浜国立大学 高橋昭雄、「シアネートを使用した機能材料の研究」、精密ネットワークポリマー研究会配布資料、高分子学会 精密ネットワークポリマー研究会、平成23年4月21日
上述したように、エポキシ樹脂、シアネート樹脂を使用した組成物、及び当該組成物の硬化物については、様々な用途に適用するべく検討されているが、さらに耐熱性や加工性の優れた樹脂組成物が所望されている。
特にシアネート樹脂は、電気・電子材料として充分な特性を有する硬化物を得るには、シアネート基を十分に反応させるために、一般に250℃以上の加熱が必要とされている。このため、硬化の際に、種々の金属塩化合物や酸性・塩基性化合物等の硬化促進剤を共存させる検討がなされている。一方で、高温加熱による硬化反応暴走の危険もあるため、硬化反応を促進し且つ加熱温度を低温化させるための技術開発も必要とされている。
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたもので、成型性、加工性及び保存安定性に優れ、且つ低温で硬化しうると共に、硬化物が耐熱性に優れる硬化性樹脂組成物等を提供することを課題とする。
本発明者等が鋭意検討を重ねた結果、特定の骨格を有する、エポキシ樹脂、シアネート樹脂及び硬化促進剤を必須とする硬化性樹脂組成物が上記課題を解決しうることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、以下に示す種々の具体的態様を提供する。
[1]下記一般式(1)〜(5)から選択される少なくとも1種のシアネート化合物を含有するシアネート樹脂;
Figure 0006721999
(一般式(1)において、Xは単結合、−O−、−S−、−SO−、又は置換もしくは無置換の2価の炭化水素基を表し、R及びRはそれぞれ独立して、置換もしくは無置換の炭化水素基を表わし、ここでR及びRは互いに連結していてもよい。a及びbは、それぞれ独立して0〜4の整数を表し、cは1〜3の整数を表す。)
Figure 0006721999
(一般式(2)において、Yは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表す。dは2又は3を表す。)
Figure 0006721999
(一般式(3)において、Za及びZbはそれぞれ独立して、単結合、又は置換もしくは無置換の2価の炭化水素基を表し、R及びRはそれぞれ独立して、置換又は無置換の炭化水素基を表す。e及びfはそれぞれ独立して0〜4の整数を表し、gは0又は1を表し、hは1〜10の整数を表す。)
Figure 0006721999
(一般式(4)において、R及びRはそれぞれ独立して、置換又は無置換の炭化水素基を表し、Rは置換又は無置換のアルキル基を表す。i、j及びkはそれぞれ独立して0〜3の整数を表す。)
Figure 0006721999
(一般式(5)において、R及びRはそれぞれ独立して、置換又は無置換の炭化水素基を表す。l及びmはそれぞれ独立して0〜4の整数を表す。)
下記一般式(6)〜(9)から選択される少なくとも1種のエポキシ化合物を含有するエポキシ樹脂;
Figure 0006721999
(一般式(6)において、Aは単結合、−O−、−S−、−SO−、又は置換もしくは無置換の2価の脂肪族炭化水素基を表し、oは0〜4の整数を表す。R10及びR11は、それぞれ独立して置換又は無置換のアルキル基を表し、ここでR10及びR11は互いに連結していてもよい。n及びpはそれぞれ独立して0〜3の整数を表す。)
Figure 0006721999
(一般式(7)において、R10及びR11は一般式(6)と同義であり、q及びrはそれぞれ独立して0〜2の整数を表す。)
Figure 0006721999
(一般式(8)において、R12は置換又は無置換のアルキル基を表し、sは0〜3の整数を表す。tは0又は1を示し、Lは、tが0の場合は単結合を表し、tが1の場合は−O−を表す。)
Figure 0006721999
(一般式(9)において、uは1〜2の整数を表し、vは1〜3の整数を表し、wは0〜2の整数を表す。ただしuが1の場合は、wは1〜2の整数を表す。)
及び硬化促進剤を含む、
硬化性樹脂組成物。
[2]硬化促進剤が、下記式(10)で表される4級ホスホニウムボレート;
Figure 0006721999
(一般式(10)において、R13〜R16はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換の芳香族基、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表し、且つこれらは式中のリン原子とP−C結合を形成する。また、R17〜R20はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換の芳香族基、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表し、且つこれらは式中のホウ素原子とB−C結合を形成する。)
である上記[1]の硬化性樹脂組成物。
[3]上記[1]又は[2]の硬化性樹脂組成物の硬化物を含有する、硬化性成形材料。
本発明によれば、成型性、加工性及び保存安定性に優れ、且つ低温で硬化しうる組成物を提供することができる。さらに当該組成物を硬化した硬化物は、耐熱性に優れる硬化物となる。
以下、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本実施形態の硬化性樹脂組成物(以降、単に「本硬化性樹脂組成物」とも称する。)は、シアネート化合物を含有するシアネート樹脂、エポキシ化合物を含有するエポキシ樹脂、及び硬化促進剤を含む、硬化性樹脂組成物である。このとき、本実施形態のシアネート樹脂(以降、単に「本シアネート樹脂」とも称する。)、及び本実施形態のエポキシ樹脂(以降、単に「本エポキシ樹脂」とも称する。)は、特定の構造を有する。以下、各成分について詳細に説明する。
[シアネート樹脂]
本シアネート樹脂とは、後述する一般式(1)〜(5)から選択される少なくとも1種のシアネート化合物を含有する樹脂をいう。より詳細には、一般式(1)〜(5)から選択される少なくとも1種のシアネート化合物から得られる樹脂をいう。
<一般式(1)で表されるシアネート化合物>
一般式(1)で表されるシアネート化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(1)において、Xは単結合、−O−、−S−、−SO−、又は置換もしくは無置換の2価の炭化水素基を表す。
2価の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基が挙げられる。これらの炭化水素基は、それぞれ組み合わせて2価の炭化水素基としてもよい。脂肪族炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基が挙げられる。
飽和脂肪族炭化水素基としては、鎖状、環状のいずれでもよい。具体的には、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン等の直鎖状アルキレン基;メチルエチレン、メチルプロピレン、エチルエチレン、1,2−ジメチルエチレン、1,1−ジメチルエチレン、1−エチルプロピレン、2−エチルプロピレン、1−プロピルプロピレン、2−プロピルプロピレン、1−メチル−1−エチルプロピレン、1−メチル−2−エチルプロピレン、1−エチル−2−メチルプロピレン、2−メチル−2−エチルプロピレン、1−メチルブチレン、2−メチルブチレン、3−メチルブチレン、2−エチルブチレン等の分岐鎖状アルキレン基;シクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロヘプチレン、シクロオクチレン等のシクロアルキレン基等が挙げられるが、これらに特に限定されない。鎖状飽和脂肪族炭化水素基としては、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6のアルキレン基が好ましい。環状飽和脂肪族炭化水素基としては、炭素数3〜12のシクロアルキレン基が好ましい。
不飽和脂肪族炭化水素基としては、鎖状、環状のいずれでもよい。具体的には、cis−エテニレン、trans−エテニレン、cis−メチルエテニレン、trans−メチルエテニレン、メチリデンエチレン、n−プロペニレン、1−ブテニレン、2−ブテニレン、1−ペンテニレン、1,4−ペンタンジエン、1,3,5−ヘキサントリエン等の鎖状不飽和脂肪族炭化水素基;シクロペンチレン、シクロヘキシレン基等の環状不飽和脂肪族炭化水素基が挙げられるが、これらに特に限定されない。鎖状不飽和脂肪族炭化水素基としては、直鎖状の炭素数2〜4のアルケニレン基又は炭素数3〜4のアルキニレン基が好ましい。環状不飽和脂肪族炭化水素基としては、炭素数4〜12のシクロアルケニレン基又はシクロアルキニレン基が好ましい。
芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。好ましくはベンゼン環又はナフタレン環である。
これらの2価の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、アセチル基等が挙げられる。
及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル等の炭素数1〜12のアルキル基及びフェニル基、ナフチル基、3,5−ジクロロフェニル基、p−トリル基等の炭素数6〜12のアリール基からなる群から選ばれる置換もしくは無置換の炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、2−メトキシエトキシ基等の炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はフェノキシ基、p−メチルフェノキシ基、p−クロロフェノキシ基、ナフトキシ基等の炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。中でも、R及びRは、置換もしくは無置換の炭化水素基であることが好ましく、置換もしくは無置換のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基が特に好ましい。ここで、R及びRは互いに連結していてもよい。具体的は、下記のような構造を有する場合である。
Figure 0006721999
a及びbは、それぞれ独立して0〜4の整数を表す。好ましくは、0〜3の整数を表す。cは、1〜3の整数を表す。
一般式(1)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、上記も含め、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
Figure 0006721999
その内、特に以下の化合物が硬化物の耐熱性と入手の容易さの観点から好ましい。
Figure 0006721999
<一般式(2)で表されるシアネート化合物>
一般式(2)で表されるシアネート化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(2)において、Yは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表す。芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。好ましくはベンゼン環又はナフタレン環である。Yは、置換基を有していてもよい。置換基としては、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基等が挙げられる。これらの具体例については、先に述べた通りである。dは、2又は3を表す。
一般式(2)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
中でも、特に以下の化合物が入手性の観点から好ましい。
Figure 0006721999
<一般式(3)で表されるシアネート化合物>
一般式(3)で表されるシアネート化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(3)において、Za及びZbはそれぞれ独立して、単結合、又は置換もしくは無置換の2価の炭化水素基を表す。Zaの2価の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基が挙げられる。これらの炭化水素基は、それぞれ組み合わせて2価の炭化水素基としてもよい。脂肪族炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基が挙げられる。
飽和脂肪族炭化水素基としては、鎖状、環状のいずれでもよい。これらの具体例については、先に述べた通りである。鎖状飽和脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜3のアルキレン基が好ましい。環状飽和脂肪族炭化水素基としては、炭素数3〜12のシクロアルキレン基が好ましい。
不飽和脂肪族炭化水素基としては、鎖状、環状のいずれでもよい。これらの具体例については、先に述べた通りである。鎖状不飽和脂肪炭化水素基としては、直鎖状の炭素数炭素数2〜4のアルケニレン基又は炭素数3〜4のアルキニレン基が好ましい。環状不飽和脂肪炭化水素基としては、炭素数4〜12のシクロアルケニレン基又はシクロアルキニレン基が好ましい。
芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。好ましくはベンゼン環又はナフタレン環である。
これらの2価の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。
Zbの2価の炭化水素基としては、置換又は無置換の炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。このときの好ましい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。
及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、又は炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。中でも、R及びRは、置換もしくは無置換の炭化水素基が好ましく、置換もしくは無置換のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基がさらに好ましい。e及びfはそれぞれ独立して0〜4の整数を表し、gは0又は1を表し、hは1〜10の整数を表す。
一般式(3)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
<一般式(4)で表されるシアネート化合物>
一般式(4)で表されるシアネート化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(4)において、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、又は炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。中でも、R及びRは、置換もしくは無置換の炭化水素基が好ましく、置換又は無置換のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基が特に好ましい。Rは置換又は無置換のアルキル基を表す。アルキル基としては、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基がさらに好ましい。これらの具体例については、先に述べた通りである。メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基が特に好ましく用いられる。R〜Rが有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子が挙げられる。i、j、及びkはそれぞれ独立して0〜3の整数を表す。
一般式(4)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
<一般式(5)で表されるシアネート化合物>
一般式(5)で表されるシアネート化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(5)において、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルキル基及び炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基からなる群から選ばれる置換もしくは無置換の炭化水素基、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又は炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。中でも、R及びRは、置換又は無置換の炭化水素基であることが好ましく、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基がさらに好ましい。l及びmはそれぞれ独立して0〜4の整数を表す。
一般式(5)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
本硬化性樹脂組成物に含まれるシアネート化合物は、1分子中に少なくとも2個以上のシアネート基を有する。また、上記一般式(1)〜(5)で示される化合物に含まれるシアネート基の一部が付加反応又は環化して、直線状の付加体やトリアジン環を形成する等の多量体(プレポリマーと称することがある)となっていてもよい。
また、シアネート化合物の性状は、室温(25℃)で固形状、液状のいずれでもよいが、他の成分との相溶性や取り扱い性の点から、液状もしくは100℃以下で溶融する固形状であることが好ましい。
本硬化性樹脂組成物中に含まれるシアネート化合物は、上記一般式(1)〜(5)で表されるシアネート化合物から1種類のみ使用してもよく、2種類以上の組み合わせであってもよい。またそれらの組み合わせに用いるシアネート化合物はプレポリマーであってもよい。
本硬化性樹脂組成物中に含まれるシアネート化合物のシアネート当量(シアネート化合物に含まれるシアネート基1モルあたりの質量(g))には特に制限はないが、加工性、耐熱性、電気特性等の各種バランスの観点から、50〜500g/eq.であることが好ましく、50〜400g/eq.であることがより好ましい。
[エポキシ樹脂]
本エポキシ樹脂とは、後述する一般式(6)〜(9)から選択される少なくとも1種のエポキシ化合物を含有するエポキシ樹脂をいう。より詳細には、一般式(6)〜(9)から選択される少なくとも1種のシアネート化合物から得られる樹脂をいう。
<一般式(6)で表されるエポキシ化合物>
一般式(6)で表されるエポキシ化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(6)において、Aは単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO−、又は置換もしくは無置換の2価の脂肪族炭化水素基を表す。2価の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、1,1−エチレン基、2,2−プロピレン基、1,1,1,3,3,3,−ヘキサフルオロ−2−2−プロピレン基、シクロヘキシレン基が挙げられる。中でも単結合、メチレン基、1,1−エチレン基、2,2−プロピレン基が好ましい。置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。oは0〜4の整数を表す。oが0の場合、Aは単結合を表す。
10及びR11はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、又は炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。中でも、R10及びR11は置換もしくは無置換のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基が特に好ましい。また、R10及びR11は互いに連結していてもよい。具体的には下記のような構造が挙げられる。
Figure 0006721999
n及びpは、それぞれ独立して0〜3の整数を表す。
一般式(6)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、上述のものも含め、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
中でも、特に以下の化合物が耐熱性と合成の容易さの観点から好ましい。
Figure 0006721999
<一般式(7)で表されるエポキシ化合物>
一般式(7)で表されるエポキシ化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(7)において、R10及びR11は一般式(6)と同義であり、q及びrはそれぞれ独立して0〜2の整数を表す。一般式(7)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
<一般式(8)で表されるエポキシ化合物>
一般式(8)で表されるエポキシ化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(8)において、R12は置換又は無置換のアルキル基を表す。好ましいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基である。置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。sは0〜3の整数を表す。tは0又は1を示し、Lは、tが0の場合はLは単結合を表し、tが1の場合はLは−O−を表す。
一般式(8)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
<一般式(9)で表されるエポキシ化合物>
一般式(9)で表されるエポキシ化合物の構造は、下記式の通りである。
Figure 0006721999
一般式(9)において、uは、1〜2の整数を表し、vは、1〜3の整数を表し、wは、0〜2の整数を表す。ただしuが1の場合は、wは1〜2の整数を表す。
一般式(9)に属する化合物の例としては、特に限定されないが、以下が挙げられる。
Figure 0006721999
中でも、特に以下の化合物が耐熱性と加工性の観点から好ましい。
Figure 0006721999
本硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ化合物は、1分子中に少なくとも3個以上のエポキシ基を有する。また、一般式(6)〜(9)で表されるエポキシ化合物から1種類のみ使用してもよく、2種類以上の組み合わせであってもよい。
上述のエポキシ化合物の性状は、室温(25℃)で固形状、液状のいずれでもよいが、他の成分との相溶性や取り扱い性の点から、液状であることが好ましい。
本硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ化合物のエポキシ当量(エポキシ化合物に含まれるエポキシ基1モルあたりの質量(g))には特に制限はないが、加工性、耐熱性、電気特性等の各種バランスの観点から、50〜500g/eq.であることが好ましく、50〜300g/eq.であることがより好ましい。
また、上述のエポキシ化合物を事前にフェノキシ樹脂へ誘導してから用いることもできる。フェノキシ樹脂とは、例えば特許公報第5348740号公報に記載されているような製法でエポキシ化合物から誘導される直鎖状のエポキシオリゴマーである。エポキシ化合物をフェノキシ樹脂へ変換してから用いる場合、その分子量には特に制限はないが、組成物としたときの加工性を良好に保つために、重量平均分子量で200〜5000が好ましく、300〜2000がより好ましい。ここで重量平均分子量は、例えばポリスチレンを標準物質とする一般的なGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定により求めることができる。
[硬化促進剤]
本実施形態の硬化促進剤(以降、単に「本硬化促進剤」とも称する。)とは、本シアネート樹脂及び本エポキシ樹脂の硬化反応に寄与する物質であればよく、一般的にシアネート樹脂やエポキシ樹脂の硬化促進剤として知られているもの等が使用できる。
本硬化性樹脂組成物においては、これらの硬化促進剤を単独で又は任意の組み合わせで使用することができる。さらにこれらの硬化促進剤を単独で又は任意の組み合わせで含むことにより、本硬化性樹脂組成物は、優れた強度、耐熱性を得ることができる。
硬化促進剤の例としては、特に限定されないが、イミダゾール類、第3級アミン、有機ホスフィン類、ホスホニウム塩、テトラフェニルボロン塩、金属系硬化促進剤、有機酸ジヒドラジド、ハロゲン化ホウ素アミン錯体等が挙げられる。
本硬化性樹脂組成物において、好適に用いられる硬化促進剤としては、一般式(10)で表される4級ホスホニウムボレートが挙げられる。
Figure 0006721999
一般式(10)において、Pはリン原子を表す。R13〜R16はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換の芳香族基、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表し、且つR13〜R16はリン原子と各置換基がP−C結合を形成するものである。また、R13〜R16は同一であっても異なってもよい。このような基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、t−ブチル基、アリル基、フェニル基、トリル基、ベンジル基、エチルフェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。好ましくはフェニル基である。
また、一般式(10)を構成するホスホニウム基としては、例えば、テトラフェニルホスホニウム基、テトラトリルホスホニウム基、テトラエチルホスホニウム基、テトラメチルホスホニウム基、テトラナフチルホスホニウム基、テトラベンジルホスホニウム基、エチルトリフェニルホスホニウム基、n−ブチルトリフェニルホスホニウム基、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム基、トリメチルフェニルホスホニウム基、メチルジエチルフェニルホスホニウム基、メチルジアリルフェニルホスホニウム基、テトラ-n-ブチルホスホニウム基等を挙げることができる。好ましくは、テトラフェニルホスホニウム基である。
一般式(10)において、Bはホウ素原子を表す。ボレート側のR17〜R20はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換の芳香族基、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表し、且つR17〜R20はホウ素原子と各置換基がB−C結合を形成するものである。R17〜R20は同一であっても異なってもよい。このような基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、t−ブチル基、アリル基、フェニル基、トリル基、ベンジル基、エチルフェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。好ましくはトリル基である。
また、前記一般式(10)を構成するボレート基としては、例えば、テトラフェニルボレート基、テトラトリルボレート基、テトラエチルボレート基、テトラナフチルボレート基、テトラベンジルボレート基等を挙げることができる。好ましくは、テトラトリルボレート基である。
前記一般式(10)で表される4級ホスホニウムボレートは、活性種であるホスホニウムカチオン及びボレートアニオンが、互いにイオン対を形成して保護されているために、常温では触媒活性が抑制されるが、硬化時の温度ではイオン対がアニオンとカチオンに解離して、急激に触媒活性を発現するため、シアネート樹脂及びエポキシ樹脂の常温保存性と硬化性の両立が可能となる。また、CuやZnといった従来の金属触媒と比較して、低温、短時間で硬化が可能となる。
さらに、シアネートエステル樹脂とエポキシ樹脂等とを効率的に硬化させる好適な硬化促進剤として、金属系硬化促進剤が挙げられる。これらは1種又は2種以上組み合わせて使用してもよい。金属系硬化促進剤としては、特に限定されないが、コバルト 、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、マンガン、スズ等の金属の、有機金属錯体又は有機金属塩が挙げられる。有機金属錯体の具体例としては、特に限定されないが、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート等の有機コバルト錯体、銅(II)アセチルアセトナート等の有機銅錯体、亜鉛(II)アセチルアセトナート等の有機亜鉛錯体、鉄(III)アセチルアセトナート等の有機鉄錯体、ニッケル(II)アセチルアセトナート等の有機ニッケル錯体、マンガン(II)アセチルアセトナート等の有機マンガン錯体等が挙げられる。有機金属塩としては、特に限定されないが、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸スズ、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。金属系硬化促進剤としては、硬化性、溶剤溶解性の観点から、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート、亜鉛(II)アセチルアセトナート、ナフテン酸亜鉛、鉄(III)アセチルアセトナートが好ましく、特にコバルト(III)アセチルアセトナート、ナフテン酸亜鉛が好ましい。金属系硬化促進剤は1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
金属系硬化促進剤の添加量の上限値は、樹脂組成物の保存安定性、絶縁性の低下を防止するという観点から、本シアネート樹脂及び本エポキシ樹脂との総量100質量%に対する、金属系硬化促進剤に含まれる金属元素換算の含有量が、500ppm以下が好ましく、200ppm以下がより好ましい。一方、樹脂組成物中の金属系硬化促進剤の添加量の下限値は、低粗度の絶縁層表面へのピール強度に優れる導体層の形成が困難となるのを防止するという観点から、樹脂組成物中の不揮発分100質量%に対し、金属系硬化促進剤に含まれる金属元素換算の含有量が、20ppm以上が好ましく、30ppm以上がより好ましい。
硬化促進剤の種類の選択は、硬化条件、硬化物の形状、硬化物の接着性や曲げ強度等の物性等のバランスに応じて行えばよい。またこれらの硬化促進剤は1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
金属系硬化促進剤以外の上記硬化促進剤の添加量は、特に限定されないが、本シアネート樹脂及び本エポキシ樹脂との総量100質量部に対して0.001質量以上20質量部以下の範囲で用いることが好ましい。より好ましくは0.005質量部以上、さらに好ましくは0.01質量部以上であり、一方、より好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。
[その他の成分]
本硬化性樹脂組成物の効果を妨げることのない範囲において、通常エポキシ化合物の硬化に用いられる硬化剤を用いてもよい。
用いてもよい硬化剤の例としては、特に限定されないが、フェノール系硬化剤、エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、メルカプタン系硬化剤、有機ホスフィン系硬化剤等が挙げられる。またフェノキシ樹脂を硬化剤として用いることも可能である。
これらの硬化剤は1種のみで用いてもよく、また、それ以外の1種以上の硬化剤を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。
本硬化性組成物に用いることができる硬化剤の含有量は、組成物に含まれるエポキシ基が未反応のまま残留させない点では多いことが好ましいが、本硬化性樹脂組成物の硬化を妨げることを防ぐため、及び硬化剤のエポキシ基と反応する部位が未反応のまま残留させない点では少ないことが好ましい。硬化剤を用いる場合には、これらの観点から適宜調整することが望ましい。例えば、本硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ基と、硬化剤における反応部位(フェノール系硬化剤の水酸基、エステル系硬化剤のエステル基、ベンゾオキサジン系硬化剤のNO基、酸無水物系硬化剤の酸無水物基、アミン系硬化剤のアミノ基等)との当量比で、0.05以上となるように用いることが好ましく、0.1以上となるように用いることがさらに好ましく、また、一方で、1.5以下となるように用いることが好ましく、1.2以下となるように用いることがさらに好ましい。
硬化剤は、1種のみで用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。2種以上の硬化剤を用いた場合におけるその含有量は、合計量が上記の好ましい範囲であることが好ましい。
その他、本硬化性組成物に含まれていてもよいものとしては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、タルク、クレイ等の無機充填剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤、表面処理剤等の公知の添加剤を含んでいてもよい。組成は、硬化物の使用用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、半導体封止材用途であれば、シリカを含んでいることが好ましい。
さらに本硬化性組成物は加工時の粘度調整及び硬化させるときの取り扱い性等のための溶媒を含有していてもよい。具体的な溶媒としては、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(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ヘキサン、シクロヘキサン等のアルカン類;トルエン、キシレン等の芳香族類等が挙げられる。これらの溶媒は、1種のみで用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。なお、溶媒を用いる場合、溶媒の含有量は、溶媒残留により硬化物中にボイドが形成され難い点では用いない又は少ないことが好ましい。一方、組成物の高粘度化に伴うクラックが発生し難い点では多いことが好ましい。溶媒を用いる場合には、これらの観点からその使用量を適宜調整することが望ましい
[シアネート化合物の製造方法]
一般式(1)〜(5)で表されるシアネート化合物の製造方法は、特に限定されない。例えば、フェノール性水酸基含有化合物と塩化シアン、臭化シアン等のハロゲン化シアンから製造することができる。具体的には、例えば特開2015−209381号公開公報に記載されているように、塩基性物質存在下でフェノール性水酸基含有化合物とハロゲン化シアンとを縮合させることにより製造できる。
[エポキシ化合物の製造方法]
一般式(6)〜(8)で表されるエポキシ化合物の製造方法も、特に限定されない。例えば、アリル基とフェノール性水酸基を有する化合物から、フェノール性水酸基をエピハロヒドリンでグリシジル化した後にアリル基を酸化してエポキシ環を形成させる方法、又はフェノール性水酸基をアリル化した後にすべてのアリル基を酸化してエポキシ環を形成させる方法等により製造することができる。
また、一般式(9)で表されるエポキシ化合物の製造方法も、特に限定されない。スルホンアミド基とフェノール性水酸基を有する化合物をエピハロヒドリンでグリシジル化する方法、又は窒素原子上にアリル基を有するスルホンアミドやフェノール性水酸基をアリル化して得られるアリルエーテルなどのアリル基を酸化してエポキシ環を形成させる方法等により製造することができる。
[硬化性樹脂組成物の調製方法]
本硬化性樹脂組成物は、上述したシアネート樹脂、エポキシ樹脂、及び硬化促進剤を、攪拌、混合、分散を行うことにより得ることができる。このとき、シアネート樹脂及びエポキシ樹脂と、硬化促進剤との攪拌、混合、分散は同時に行ってもよい。また、予めシアネート樹脂及び/又はエポキシ樹脂の攪拌、混合、分散を、必要に応じて加熱処理を加えて溶融させながら行うことでプレポリマー化を行い、その後に硬化促進剤を加えてさらに攪拌、混合、分散を行ってもよい。
本硬化性樹脂組成物中のシアネート基に対するエポキシ基の官能基量比は、特に限定されないが、シアネート基1モルに対してエポキシ基0.01モル以上、1.0モル以下であることが好ましく、エポキシ基0.03モル以上、0.7モル以下であることがさらに好ましい。この範囲であれば、シアネート樹脂の有する高いガラス転移温度を維持しつつ、シアネート樹脂単独の場合と比較して良好な加工性と低い温度での硬化が可能となる。
本硬化性樹脂組成物中に含まれる本シアネート樹脂の含有量は特に限定されないが、硬化性樹脂組成物の総量に対して、40〜99質量%であることが好ましく、50〜95質量%であることがより好ましい。また、本硬化性樹脂組成物中に含まれる本エポキシ樹脂の含有量は特に限定されないが、硬化性樹脂組成物の総量に対して、1〜60質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましい。なお、本明細書において、硬化性樹脂組成物の総量に対する含有成分の含有量とは、上述した三成分の合計量を100質量%とするものとする。また、シアネート樹脂が二種類以上のシアネート化合物を含有する場合、それらの合計含有量をシアネート樹脂の含有量とする。同様に、エポキシ樹脂が二種類以上のエポキシ化合物を含有する場合、それらの合計含有量をエポキシ樹脂の含有量とする。本硬化性組成物中における、本シアネート樹脂及び本エポキシ樹脂それぞれの含有量は特に限定されず、使用用途によって任意の割合で使用することができるが、上記の範囲内とすることで硬化物の耐熱性が向上する傾向にある。
本硬化性樹脂組成物を熱硬化することによって、その硬化物を含有する硬化性成形材料を得ることができる。硬化温度としては、150℃以上、250℃以下が好ましい。熱硬化は多段階で実施してもよい。
[効果]
シアネート樹脂は、含有するシアネート基が付加反応により自己三量化してトリアジン環を形成しながらネットワーク化していくことで、高い強度や熱安定性と良好な誘電特性を示すことが知られている。前述したように、その自己三量化反応は250℃を超える高温が必要であることから、触媒添加による反応加速が検討されている他、エポキシ化合物等を併用する方法も検討されている(参考文献「ネットワークポリマー」33巻、3号、130頁、2012年)。それによると、シアネート化合物とエポキシ化合物との反応物として、(1)オキサゾリンやオキサゾリジノン誘導体、及び(2)イソシアヌレート誘導体等の相互反応生成物が形成されることが示されている。
本硬化性樹脂組成物は、シアネート樹脂及びエポキシ樹脂を含有することにより、その硬化反応において、シアネート化合物とエポキシ化合物との相互反応生成物が形成されているものと推定できる。特に、本エポキシ樹脂は架橋密度が高いために、本硬化性樹脂組成物では、上記の複数の相互反応生成物等を含む架橋ネットワーク形成がより密に進行する。そのため、本硬化性成形材料には、高い熱安定性が付与されて、優れた耐熱性を示すと考えられる。
さらに、シアネート化合物を事前に加熱しプレポリマー化することは組成物の混合流動性や他成分との親和性を向上させる処方として一般に知られている。本硬化性樹脂組成物においても、シアネート樹脂とエポキシ樹脂とを含有しているため、これらの混合時に同様な事前加熱処理を行うことで、公知例と同様に流動性等の加工性や成型性が向上すると共に、硬化時の発熱開始温度を低下させることができる。さらには、事前加熱処理の後の硬化により得られる硬化性成形材料は、熱特性(ガラス転移温度等)が向上したものとなる。事前加熱処理においてはFT−IR及びH−NMR測定から、エポキシ基量の変化は見られずシアネート基のみが一部反応消費されている様子が観察されており、本エポキシ樹脂が共存することで、本シアネート樹脂の反応性が促進されているために、良好な硬化物特性が得られたことが推察される。
[用途]
本発明の硬化性樹脂組成物は、上記の通り硬化物の熱特性に優れることから、電気・電子材料、例えば、半導体デバイスの封止材等として用いることができる。従来、封止材は、フィラーを70質量%以上含むことで、高温でも低い熱膨張率を有し、且つ応力を緩和することでクラックが生じにくく信頼性に優れるものとなっていた。しかしながら、フィラーを含むことによって、組成物の状態での粘度上昇が生じ、また耐熱性に影響を及ぼしていた。本発明の硬化性樹脂組成物によれば、硬化物の熱膨張率が抑えられていることからフィラーの含有量を低下でき、さらにより高耐熱性を付与することができるため、特にパワー半導体の封止材の用途に好適に使用される。
以下、実験例(実施例、比較例)により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。なお、下記の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は、前記上限又は下限の値と下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。
以下、実施例及び比較例で用いた測定手法、並びに材料及び試薬について説明する。
<測定手法>
実施例、及び比較例における各種測定は以下の通り行った。
・エポキシ価測定
JIS K7236:2001に準じて実施した。精秤した試料をクロロホルムに溶解させ、酢酸と臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加えた後、0.1mol/L過塩素酸酢酸標準液によって滴定する。終了点はクリスタルバイオレット指示薬を用いて、判定した。
H−NMR分析
合成したエポキシ化合物のH−NMR分析を下記の条件にて実施した。
装置:BRUKER社製 AVANCE400, 400MHz
溶媒:0.03体積%テトラメチルシラン含有重クロロホルム
積算回数:16回
以下のデータでは、H−NMR(400MHz、CDCl)におけるδ値を表す。
・組成物の粘度
シアネート化合物とエポキシ化合物を120℃で5時間撹拌してプレポリマー化を行った組成物の120℃における粘度を、JIS Z8803:2011に記載の「円すい−平板形回転粘度計による 粘度測定方法」に従って測定した。なお、表1には、120℃に設定した装置に組成物を投入してから530秒後の粘度測定値を組成物粘度として記載した。
装置:レオメータ(Anton Paar社製 MCR302)
温調システム:ペルチエ方式温度制御デバイス(P−PTD200/62)及びフード型ペルチエ温調システム(H−PTD2000)
プレート:50mmφコーンプレート(コーン角度1°)
測定ギャップ:0.102mm
せん断速度:10s−1
・ガラス転移温度
厚さ50mmの硬化物から、長さ45mm、幅10mm、厚さ2mmの短冊状に切り出し、測定用サンプルとした。ガラス転移温度は、動的粘弾性測定におけるTanδピークの極大値とした。
装置:SIIナノテクノロジー社製 DMS−6100
昇温速度:5℃/min
周波数:1Hz
・平均線膨張率
厚さ50mmの硬化物から、長さ4.5mm、幅4.5mm、厚さ10mmに切り出し、測定用サンプルとした。熱機械分析により、まずサンプルをガラス転移温度以上に加熱することでひずみ除去を行い、その後に厚み方向の線膨張を測定した。平均線膨張率は測定結果における50〜100℃の温度範囲から評価した。
装置:島津製作所社製 TMA−60
雰囲気:窒素
ひずみ除去条件
昇温速度:10℃/min
荷重:0g
300℃でのホールド時間:10min
測定条件
昇温速度:5℃/min
荷重:5g
実施例及び比較例で用いた材料、試薬は以下の通りである。なお、合成方法については記載した方法に限定されるものではなく、任意の公知方法を適用することができる。
エポキシ樹脂EP−1、EP−2は、それぞれ、合成例1、2の通り合成した。
<合成例1>
EP−1は以下の式(A)で表される構造のエポキシ化合物である。EP−1は、特許2539648の「テトラグリシジル化合物の製造B1」に記載の方法で合成した。合成後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、EP−1を取得した。このEP−1のエポキシ当量は105g/eq.であり、H−NMRデータは以下の通りであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ:2.58−2.64(2H、m、C−グリシジル末端)、2.77−2.82(2H+2H、m、C−グリシジル末端、O−グリシジル末端)、2.87−2.96(2H+2H、m、C−C −CH−、O−グリシジル末端)、2.97−3.06(2H、m、C−CH−C−)、3.25(2H、m、C−CH−C−)、3.39(2H、m、O−CH−C−)、3.95−4.05(2H、m、O−C −CH)、4.27−4.34(2H、m、O−C −CH)、6.88−6.92(2H、m、Ar)、7.37−7.41(4H、m、Ar)
Figure 0006721999
<合成例2>
EP−2は、以下の式(B)で表される構造のエポキシ化合物である。EP−2は、出発物質として2,2−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンを用いる以外は、EP−1と同様の方法で合成した。合成後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してEP−2を取得した。このEP−2のエポキシ当量は117g/eq.であり、H−NMRデータは以下の通りであった。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ:1.63(6H、s、Me)、2.52−2.56(2H、m、C−グリシジル末端)、2.72−2.83(2H+2H+2H、m、C−グリシジル末端、O−グリシジル末端、C−C −CH)、2.86−2.94(4H、m、O−グリシジル末端、C−CH−C)、3.13−3.20(2H、m、C−CH−C−)、3.32−3.38(2H、m、O−CH−C−)、3.90−3.98(2H、m、O−C −CH−)、4.19−4.26(2H、m、O−C −CH−)、6.72−6.76(2H、m、Ar)、7.00−7.08(4H、m、Ar)
Figure 0006721999
BADCyは三菱ガス化学社製(化学名:2,2−ビス(4−シアネートフェニル)プロパン)であり、その構造式は以下の式(C)に示される通りである。
Figure 0006721999
DGEBAは三菱化学社製(化学名:2,2−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)プロパン)であり、エポキシ価が190g/eq.のエポキシ化合物である。その構造式は以下の式(D)に示される通りである。
Figure 0006721999
jER157s70は三菱化学社製であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が約1900、エポキシ価が208g/eq.のビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物である。その構造式は以下の式(E)に示される通りである。
Figure 0006721999
TPP−MKは北興産業社製(化学名:テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリルボレート)であり、その構造式は以下の式(F)に示される通りである。
Figure 0006721999
<実施例1>
BADCyを6.52g、EP−1を1.48g加えて、120℃で5時間撹拌してプレポリマー化を行った。プレポリマー化を行った組成物にTPP−MKを0.08g加えて、120℃でさらに20分間撹拌、混合することにより硬化性樹脂組成物(以下「組成物」と略記する。)(LME−1)を得た。
組成物(LME−1)を型枠へ流し込み、120℃で20分間真空脱気を行った後に120℃1時間、160℃2時間、180℃2時間、200℃2時間の加熱硬化を行い、厚み約50mmの硬化物(HLME−1)を得た。
<実施例2>
BADCyを6.52g、EP−1を1.48g加えて、120℃で5時間撹拌、混合してプレポリマー化を行った。プレポリマー化を行った組成物にTPP−MKを0.08g加えて、120℃でさらに20分間撹拌、混合することにより組成物(LME−2)を得た。
組成物(LME−2)を型枠へ流し込み、120℃で20分間真空脱気を行った後に120℃1時間、160℃2時間、180℃2時間の加熱硬化を行い、厚み約50mmの硬化物(HLME−2)を得た。
<実施例3>
BADCyを5.57g、EP−2を1.43g加えて、120℃で5時間撹拌してプレポリマー化を行った。プレポリマー化を行った組成物にTPP−MKを0.07g加えて、120℃でさらに20分間撹拌、混合することにより組成物(LME−3)を得た。
組成物(LME−1)に代えて組成物(LME−3)を用いる以外は、実施例1と同様に行い、厚み約50mmの硬化物(HLME−3)を得た。
<比較例1>
比較例1においては、エポキシ樹脂としてDGEBAを使用し、表1に示す硬化性組成物(LME−4)を得た。
具体的には、BADCyを5.67g、DGEBAを2.33g加えて、120℃で5時間撹拌してプレポリマー化を行った。プレポリマー化を行った組成物にTPP−MKを0.08g加えて、120℃でさらに20分間撹拌、混合することにより組成物(LME−4)を得た。
組成物(LME−1)に代えてLME−4を用いる以外は、実施例1と同様に行い、厚み約50mmの硬化物(HLME−4)を得た。
<比較例2>
比較例2においては、エポキシ樹脂としてjER157s70を使用し、表1に示す硬化性組成物(LME−5)を得た。
具体的には、BADCyを4.83g、jER157s70を2.17g加えて、120℃で5時間撹拌してプレポリマー化を行った。プレポリマー化を行った組成物にTPP−MKを0.07g加えて、120℃でさらに20分間撹拌、混合することにより組成物(LME−5)を得た。
組成物(LME−1)に代えてLME−5を用いる以外は、実施例1と同様に行い、厚み約50mmの硬化物(HLME−5)を得た。
上記実施例及び比較例の硬化性組成物の各成分の含有量(g)、硬化条件、並びに組成物及び硬化物の物性測定結果を表1に示す。
Figure 0006721999
<評価>
実施例1〜3の硬化性樹脂組成物は、粘度が抑えられており、成形性及び加工性に優れたものであることが分かる。さらには、実施例1〜3の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化性成形材料は、ガラス転移温度が向上するとともに、線膨張率が抑えられており、耐熱性に優れたものであることが分かる。

Claims (4)

  1. 下記一般式(1)、(4)、(5)から選択される少なくとも1種のシアネート化合物を含有するシアネート樹脂;
    Figure 0006721999

    (一般式(1)において、Xは単結合、−O−、−S−、−SO−、又は置換もしくは無置換の2価の炭化水素基を表し、R及びRは、それぞれ独立して置換もしくは無置換の炭化水素基を表わし、ここでR及びRは互いに連結していてもよい。a及びbは、それぞれ独立して0〜4の整数を表し、cは1〜3の整数を表す。
    Figure 0006721999

    (一般式(4)において、R及びRはそれぞれ独立して、置換又は無置換の炭化水素基を表し、Rは置換又は無置換のアルキル基を表す。i、j及びkはそれぞれ独立して0〜3の整数を表す。)
    Figure 0006721999

    (一般式(5)において、R及びRはそれぞれ独立して、置換又は無置換の炭化水素基を表す。l及びmはそれぞれ独立して0〜4の整数を表す。)
    下記一般式(6)のエポキシ化合物を含有するエポキシ樹脂;
    Figure 0006721999

    (一般式(6)において、Aは単結合、−O−、−S−、−SO−、又は置換もしくは無置換の2価の脂肪族炭化水素基を表し、oは0〜4の整数を表す。R10及びR11は、それぞれ独立して置換又は無置換のアルキル基を表し、ここでR10及びR11は互いに連結していてもよい。n及びpはそれぞれ独立して0〜3の整数を表す。
    び硬化促進剤を含む、
    硬化性樹脂組成物。
  2. 前記硬化促進剤が、下記式(10)で表される4級ホスホニウムボレート;
    Figure 0006721999

    (一般式(10)において、R13〜R16はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換の芳香族基、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表し、且つこれらは式中のリン原子とP−C結合を形成する。また、R17〜R20はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換の芳香族基、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表し、且つこれらは式中のホウ素原子とB−C結合を形成する。)
    である請求項1記載の硬化性樹脂組成物。
  3. 前記シアネート樹脂の含有量が、前記硬化性樹脂組成物の総量に対して50〜95質量%であり、前記エポキシ樹脂の含有量が、前記硬化性樹脂組成物の総量に対して5〜50質量%である、請求項1又は2記載の硬化性樹脂組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物を含有する、
    硬化性成形材料。
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