JPWO2019088122A1 - 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019088122A1
JPWO2019088122A1 JP2019515386A JP2019515386A JPWO2019088122A1 JP WO2019088122 A1 JPWO2019088122 A1 JP WO2019088122A1 JP 2019515386 A JP2019515386 A JP 2019515386A JP 2019515386 A JP2019515386 A JP 2019515386A JP WO2019088122 A1 JPWO2019088122 A1 JP WO2019088122A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
compound
thermosetting resin
resin composition
oxo
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.)
Granted
Application number
JP2019515386A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6944518B2 (ja
Inventor
裕美 紀田
篤 宮田
真二 池下
恵太 小林
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.)
Sakai Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Sakai Chemical Industry 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 Sakai Chemical Industry Co Ltd filed Critical Sakai Chemical Industry Co Ltd
Publication of JPWO2019088122A1 publication Critical patent/JPWO2019088122A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6944518B2 publication Critical patent/JP6944518B2/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
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/085Unsaturated polyimide precursors
    • 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
    • C08G59/02Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/04Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof
    • C08G59/06Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof of polyhydric phenols
    • C08G59/066Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof of polyhydric phenols with chain extension or advancing agents
    • 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
    • C08G59/40Macromolecules 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 curing agents used
    • C08G59/50Amines
    • C08G59/5033Amines 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
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/12Unsaturated polyimide precursors
    • C08G73/121Preparatory processes from unsaturated precursors and polyamines
    • C08G73/122Preparatory processes from unsaturated precursors and polyamines containing chain terminating or branching agents
    • 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
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02Polythioethers
    • C08G75/04Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof
    • C08G75/045Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof from mercapto compounds and unsaturated 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
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • C08K5/132Phenols containing keto groups, e.g. benzophenones
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3415Five-membered rings
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/378Thiols containing heterocyclic rings
    • 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
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/12Unsaturated polyimide precursors
    • C08G73/126Unsaturated polyimide precursors the unsaturated precursors being wholly aromatic
    • 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
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets

Abstract

本発明は、樹脂組成物のハンドリング性、および硬化物の靱性及び耐熱性に優れた樹脂組成物を提供する。本発明は、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)と、1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)と、1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)と、1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)と、を含有する熱硬化性樹脂組成物に関する。

Description

本発明は、熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法に関する。
不飽和結合及びイミド結合を有するビスマレイミド基を含有する熱硬化性樹脂は、電気的物性や熱的物性(耐熱性とも称する)において優れるため、種々の電子・電気部品材料、構造材料などとして産業上広く使用されている。しかしながら、ビスマレイミド化合物を単独で重合して得られた樹脂硬化物は、熱的性質の面では非常に優れている一方、非常に脆く、機械的な性質に劣っていた。
このようなビスマレイミド化合物のみからなる樹脂硬化物の特性を改良するものとして、芳香族ビスマレイミド化合物とジアミン化合物を反応させて得られた樹脂組成物(特許文献1参照)や、芳香族ビスマレイミド化合物と芳香族ジアミン化合物と芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物とを必須成分とする樹脂組成物(特許文献2参照)が提案されている。その他にビスマレイミド化合物とアリル化合物からなる樹脂組成物やビスマレイミド化合物とアリル化合物とチオール化合物からなる熱硬化性樹脂組成物(特許文献3、4参照)等が提案されている。
特公昭46−23250号公報 特開2011−84711号公報 特公昭55−39242号公報 特開2016−74902号公報
上記のように、ビスマレイミド化合物と他の化合物とを組み合わせた樹脂組成物が提案されているが、特許文献1の樹脂組成物の硬化物は機械物性の向上は見られるものの耐熱性が不十分であり、特許文献2の樹脂組成物は原料が全て固体であるため、無溶剤系で使用する際の原料の均一分散が難しいことに課題を有している。特許文献3の樹脂組成物は、液状のアリル化合物を硬化剤として使用することでハンドリング性は良好であり、硬化物の機械的性質は改良されたものであるが、耐熱性が不十分である。特許文献4の樹脂組成物の硬化物は、耐熱性と機械的性質の改良は見られるものの、チオール化合物の添加により熱溶融してからゲル化するまでの時間が短くなり、樹脂組成物のハンドリング性に課題を有している。
このように、従来のビスマレイミド化合物を含む樹脂組成物はいずれも特性の点で十分とはいえず、樹脂組成物のハンドリング性、および硬化物の靱性及び耐熱性に優れた樹脂組成物が求められていた。
本発明は、上記現状に鑑み、樹脂組成物のハンドリング性、および硬化物の靱性及び耐熱性に優れた樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、樹脂組成物のハンドリング性、および硬化物の靱性及び耐熱性の全てに優れた樹脂組成物について種々検討し、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)と、1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)と、1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)に加え、更に1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)を含むことで、得られる樹脂組成物がハンドリング性に優れるとともに、その硬化物が靱性及び耐熱性に優れたものとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)と、1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)と、1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)と、1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)と、を含有する熱硬化性樹脂組成物である。
上記環式化合物(D)は、芳香族系化合物又はキノン系化合物であることが好ましい。
上記熱硬化性樹脂組成物は、環式化合物(D)を、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、0.01重量部以上、6.0重量部以下の割合で含有することが好ましい。
上記熱硬化性樹脂組成物は、環式化合物(D)を、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、0.01重量部以上、1.2重量部未満の割合で含有することが好ましい。
上記熱硬化性樹脂組成物は、環式化合物(D)を、マレイミド化合物(B)100重量部に対して1.2重量部以上、6.0重量部以下の割合で含有することもまた好ましい。
上記熱硬化性樹脂組成物は更に、マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。
上記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることが好ましい。
上記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂100重量部に対する、上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分の合計重量が10重量部以上、80重量部以下であることが好ましい。
本発明はまた、本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる熱硬化性樹脂でもある。
本発明はまた、熱硬化性樹脂組成物を製造する方法であって、該製造方法は、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)と、1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)と、1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)と、1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)と、を混合する混合工程を含む熱硬化性樹脂組成物の製造方法でもある。
上記混合工程は、アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にチオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する工程、又は、マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にアリル化合物(A)とチオール化合物(C)とをこの順に混合する工程のいずれかの工程であることが好ましい。
上記熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、上記混合工程の後、得られた混合物に更に、前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合する工程を含むことが好ましい。
上記熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、上記混合工程の後、得られた混合物に含まれる(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応を一部進行させた後に更に、前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合する工程を含むことが好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ハンドリング性に優れるとともに、その硬化物が靱性及び耐熱性に優れることから、電子・電気部品材料や繊維強化複合材料等として好適に用いることができる。
以下、本発明の好ましい形態について具体的に説明するが、本発明は以下の記載のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
1.熱硬化性樹脂組成物
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)、1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)及び1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)に加えて、更に1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)を含むことを特徴とする。
このような特定の官能基を有する環式化合物(D)を含むことで、得られる熱硬化性樹脂組成物がハンドリング性に優れるとともに、その硬化物(熱硬化性樹脂)が靱性及び耐熱性に優れるものとなる理由は明らかではないが、マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とが反応し、それにより樹脂の構造が変化したことが影響しているものと推測される。また後述する実施例に示されているように、樹脂組成物がチオール化合物(C)を含まない場合には、環式化合物(D)を含むとかえって硬化物の耐熱性が低下する結果となっていることからわかるように、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、上記のような特定の4成分を含む点に技術的意義を有するものである。なお、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、後述する本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法の、光又は熱により上記(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応を一部進行させる工程により上記化合物(A)〜(D)の少なくとも一部が重合反応したものを含んでいてもよい。
以下においては、まず本発明の熱硬化性樹脂組成物の最も重要な特徴である環式化合物(D)について説明し、その後にそれ以外の各成分について順に説明する。
なお、以下において説明する熱硬化性樹脂組成物中の化合物(A)〜(D)の含有量は、全て上記(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応を一部進行させる工程によって重合反応する前の組成物における含有量である。
<環式化合物(D)>
本発明における環式化合物(D)は、1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物である。
環式化合物(D)が2個以上のヒドロキシル基を有することで、熱硬化性樹脂組成物がハンドリング性に優れるとともに、該樹脂組成物から得られる硬化物の耐熱性が向上する。より好ましくは、3個以上のヒドロキシル基を有することであり、ヒドロキシル基を3個以上有していると、ハンドリング性が更に向上する。
環式化合物(D)は、ヒドロキシル基以外の官能基を有していてもいなくてもよく、ヒドロキシル基以外の官能基を有する場合、更にニトロ基、ニトロソ基、スルホニル基、アミノ基、アルキル基からなる群より選ばれる官能基を有していてもよい。
環式化合物(D)は、上記のような特定の官能基を有する環式構造の化合物であれば特に制限されず、環式構造は炭化水素環であっても複素環であってもよく、また脂環式構造であっても芳香環であってもよいが、環式化合物(D)は、芳香族系化合物又はキノン系化合物であることが好ましい。
芳香族系化合物又はキノン系化合物を用いることで、本発明の樹脂組成物の硬化物である熱硬化性樹脂がより耐熱性に優れたものとなる。
環式化合物(D)が芳香族系化合物である場合、環式化合物(D)が有する芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香族炭化水素環や、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、ピリジン環等の複素芳香環等が挙げられる。これらの中でも好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環である。
環式化合物(D)がキノン系化合物である場合、ベンゾキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物等のいずれのキノン系化合物であってもよい。これらの中でも好ましくは、ベンゾキノン系化合物である。
環式化合物(D)の具体例としては、例えば、ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオール、カテコール、ハイドロキノン、ジヒドロキシナフタレン、テトラヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。これらの中でも、ジヒドロキシナフタレン、ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオールが好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物における環式化合物(D)の含有量は特に制限されないが、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、0.01重量部以上、6.0重量部以下の割合であることが好ましい。このような割合であると、本発明の熱硬化性樹脂組成物はハンドリング性がより優れたものとなる。また、本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる熱硬化性樹脂は靱性及び耐熱性がより優れたものとなる。
上記含有割合の中でも、本発明の熱硬化性樹脂組成物における環式化合物(D)の含有量は、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、0.01重量部以上、1.2重量部未満であることが好ましい。このような割合であると、本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる熱硬化性樹脂は、耐熱性が更に優れたものとなる。熱硬化性樹脂の耐熱性を更に優れたものとする点からは、環式化合物(D)の含有量は、より好ましくは、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、0.1重量部以上、1.0重量部以下であり、更に好ましくは、0.3重量部以上、0.8重量部以下である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物においては、上記含有割合の中でも、環式化合物(D)の含有量がマレイミド化合物(B)100重量部に対して1.2重量部以上、6.0重量部以下の割合であることもまた好ましい形態である。環式化合物(D)をこのような割合で含むと、本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる熱硬化性樹脂は、曲げ特性がより優れたものとなる。熱硬化性樹脂の曲げ特性をより優れたものとする点からは、環式化合物(D)の含有量は、より好ましくは、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、1.3重量部以上、3.0重量部以下であり、更に好ましくは、1.3重量部以上、2.0重量部以下である。
<マレイミド化合物(B)>
本発明の熱硬化性樹脂組成物を構成するマレイミド化合物(B)は、1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するものであればよいが、下記式(1)で表される構造を有することが好ましい。
Figure 2019088122
〜Rは、それぞれ独立しており、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基及びヨード基からなる群から選択される1種である。また、Xは芳香環を含む有機基である。Xを構成する芳香環の数は複数であってもよく、複数の芳香環同士はエーテル基、エステル基、アミド基、カルボニル基、アザメチレン基又はアルキレン基を介して結合していてもよく、直接結合していてもよい。
以下に、上記式(1)におけるXについて説明する。
Xは芳香環を含む有機基であり、Xを構成する芳香環の数は複数であってもよく、複数の芳香環同士はエーテル基(−O−)、エステル基(−O−CO−)、アミド基(−CO−NH−)、カルボニル基(−CO−)、アザメチレン基(例えば−NH−)、又はアルキレン基(例えば−CH−)を介して結合していてもよく、複数の芳香環同士が直接結合していてもよい。
Xを構成する芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等が挙げられ、炭素以外の原子(例えば窒素原子、硫黄原子)を含む複素芳香環であってもよい。
Xとしては、下記式(2)及び(3)に示すような、1個のベンゼン環であってもよく、下記式(4)〜(6)に示すように、複数のベンゼン環がアルキレン基(メチレン基)を介して結合していてもよく、下記式(7)に示すように、複数のベンゼン環がエーテル基及びアルキレン基(ジメチルメチレン基:−C(CH−)を介して結合していてもよい。
Figure 2019088122
上記式(2)及び(3)において、R及びRはそれぞれ異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基からなる群から選択される1種である。
Figure 2019088122
上記式(4)〜(6)において、R〜Rはそれぞれ異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基からなる群から選択される1種である。
Figure 2019088122
上記式(7)において、R10はそれぞれ異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基からなる群から選択される1種である。
これらの中では、4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミドが、硬化後の樹脂の耐熱性を向上させる観点から好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物におけるマレイミド化合物(B)の含有割合は、熱硬化性樹脂組成物が含む上記(A)〜(D)の成分の合計100重量部に対して35〜90重量部であることが好ましい。より好ましくは、50〜85重量部であり、更に好ましくは、60〜80重量部である。
<アリル化合物(A)>
本発明の熱硬化性樹脂組成物を構成する、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)としては、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基を有するものであれば特に制限されないが、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上の芳香環とを有する化合物であることが好ましい。より好ましくは、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環とを有する化合物である。
1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有する化合物としては、ジアリル化ビスフェノールA、ジアリル化ビスフェノールAP、ジアリル化ビスフェノールAF、ジアリル化ビスフェノールB、ジアリル化ビスフェノールBP、ジアリル化ビスフェノールC、ジアリル化ビスフェノールE及びジアリル化ビスフェノールF等のジアリル化ビスフェノール化合物、ベンゼンポリ(2〜6)カルボン酸ポリ(2〜6)アリルエステル並びにアリル化ノボラックが好ましく用いられる。
その他に、ビスフェノールG、ビスフェノールM、ビスフェノールS、ビスフェノールP、ビスフェノールPH、ビスフェノールTM、ビスフェノールZをジアリル化したジアリル化ビスフェノール等が挙げられる。
アリル化合物(A)としては、1種の化合物を用いてもよく、2種以上の化合物を用いてもよい。
ジアリル化ビスフェノールAとしては、下記式(8)に示される2,2−ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]プロパン及び2−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−2−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]プロパン、並びに、下記式(9)に示される2,2−ビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]プロパン等が挙げられる。
Figure 2019088122
Figure 2019088122
ジアリル化ビスフェノールAPとしては、1,1−ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−1−フェニルエタン、1,1−ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−1−フェニルエタン、1−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−1−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]プロパン及び1,1−ビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]−1−フェニルエタン等が挙げられる。
ジアリル化ビスフェノールAFとしては、2,2−ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−2−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン及び2,2−ビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。
ジアリル化ビスフェノールBとしては、2,2−ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ブタン、2,2−ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ブタン、2−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−2−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ブタン及び2,2−ビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]ブタン等が挙げられる。
ジアリル化ビスフェノールBPとしては、ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ジフェニルメタン、ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ジフェニルメタン、[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル][3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]ジフェニルメタン及びビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]ジフェニルメタン等が挙げられる。
ジアリル化ビスフェノールCとしては、2,2−ビス[2−(2−プロペニル)−3−メチル−4−ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]プロパン、2−[2−(2−プロペニル)−3−メチル−4−ヒドロキシフェニル]−2−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]プロパン、2−[2−(2−プロペニル)−3−メチル−4−ヒドロキシフェニル]−2−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]プロパン及び2−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]−2−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル]プロパン等が挙げられる。
ジアリル化ビスフェノールEとしては、1,1−ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]エタン、1,1−ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]エタン、1−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−1−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]エタン及び1,1−ビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]エタン等が挙げられる。
ジアリル化ビスフェノールFとしては、ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]メタン、ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]メタン、[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル][3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]メタン及びビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]メタン等が挙げられる。
ベンゼンポリ(2〜6)カルボン酸ポリ(2〜6)アリルエステルにおけるカルボン酸基の数は2〜6であり、上記カルボン酸基と結合しているアリル基の数は2〜6であり、アリル基の数はカルボン酸基の数以下である。
ベンゼンポリ(6)カルボン酸ポリ(6)アリルエステルとしては、メリット酸ヘキサアリルエステル等が挙げられ、ベンゼンポリ(5)カルボン酸ポリ(5)アリルエステルとしては、ベンゼンペンタカルボン酸ペンタアリルエステル等が挙げられ、ベンゼンポリ(4)カルボン酸ポリ(4)アリルエステルとしては、ピロメリット酸テトラアリルエステル等が挙げられ、ベンゼンポリ(3)カルボン酸ポリ(3)アリルエステルとしては、トリメリット酸トリアリルエステル、トリメシン酸トリアリルエステル等が挙げられ、ベンゼンポリ(2)カルボン酸ポリ(2)アリルエステルとしては、ジアリルオルソフタレート(下記式(10)に示す構造)、ジアリルイソフタレート(下記式(11)に示す構造)、ジアリルテレフタレート(下記式(12)に示す構造)等が挙げられる。
これらの中では、ジアリルオルソフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテレフタレート等のベンゼンポリ(2)カルボン酸ポリ(2)アリルエステル[フタル酸ジアリルともいう]が好ましい。
Figure 2019088122
Figure 2019088122
Figure 2019088122
アリル化ノボラックは下記式(13)に示す構造である。
Figure 2019088122
上記式(13)におけるpの値は1〜1000の整数である。
これらのうちでは、2,2−ビス[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]プロパン、2−[2−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]−2−[3−(2−プロペニル)−4−ヒドロキシフェニル]プロパン及び2,2−ビス[4−(2−プロペニルオキシ)フェニル]プロパン等のジアリル化ビスフェノールA;ジアリルオルソフタレート、ジアリルテレフタレート、ジアリルイソフタレート等のフタル酸ジアリル;アリル化ノボラック;等が好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物におけるアリル化合物(A)の含有割合は、熱硬化性樹脂組成物が含むマレイミド化合物(B)100重量部に対して、10〜90重量部であることが好ましい。より好ましくは、15〜60重量部であり、更に好ましくは、20〜50重量部である。
<チオール化合物(C)>
本発明の熱硬化性樹脂組成物を構成するチオール化合物(C)は、1分子中に少なくとも2個以上のチオール基(メルカプト基ともいう)を有している。
上記チオール化合物(C)としては、1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有していれば、その構造は特に限定されないが、下記式(14)で示される構造を有していることが好ましい。
Figure 2019088122
円形の破線で表されるZは環状構造を有する有機基であって、芳香族基、複素環基又は多環基のいずれであってもよい。mは2〜10の整数であり、nは0〜8の整数である。mは2〜5であることが好ましい。
m個のR11はそれぞれ独立しており、鎖状脂肪族基、環状構造を含む脂肪族基及び芳香族基からなる群から選択される1種の有機基、又は、これらの群から選ばれる複数の有機基の組み合わせからなる有機基である。R11は複数の環状構造を有する有機基が、エステル結合、エーテル結合、アミド結合及びウレタン結合からなる群から選択される結合によって結合されたものであってもよい。n個のR12はそれぞれ独立しており、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基及びヨード基からなる群から選択される1種である。
上記式(14)で示されるチオール化合物(C)は、環状構造を有する有機基Zと、上記有機基Zとチオール基とを接続するR11と、上記有機基Zに結合するR12からなる。
まず、チオール化合物(C)を構成する有機基Zについて説明する。
環状構造を有する有機基Zとしては、芳香族基、複素環基又は多環基のいずれであってもよい。
有機基Zが芳香族基である場合、例えば、下記式(15)〜(18)に示す構造から、任意の数の水素原子を取り除いた構造等が挙げられる。
Figure 2019088122
有機基Zが複素環基である場合、例えば、下記式(19)〜(20)に示すものが挙げられる。
Figure 2019088122
有機基Zが上記式(19)〜(20)で示される構造を有する場合、環を構成している窒素原子全てに(−R11−SH)が結合していることが好ましい。
上述した構造以外にも、有機基Zが多環である場合、例えば下記式(21)〜(24)に記載された構造が挙げられる。また、Zとしては、スピロ化合物から2〜10個の水素原子を任意に取り除いたものも含まれる。
Figure 2019088122
続いて、チオール化合物(C)を構成するR11について説明する。
11としては、エステル結合、エーテル結合、アミド結合及びウレタン結合からなる群から選択される結合を含んでも良い炭素数2〜12の直鎖アルキレン基であることが好ましい。なお、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、およびウレタン結合は、イソシアヌル環上の窒素原子およびチオール基を構成する硫黄原子と直接結合していないことが好ましい。
炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基等が挙げられ、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基又はオクチレン基がより好ましく、製造原料の入手のし易さから、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基又はヘキシレン基がさらに好ましい。
なお、エステル結合、エーテル結合、アミド結合およびウレタン結合等の結合がR11に含まれる場合、エステル結合、アミド結合およびウレタン結合を形成する炭素原子は、直鎖アルキレン基の炭素数に含まない。例えば、R11がエステル結合を1つ含む炭素数12の直鎖アルキレン基であった場合、R11の炭素数は13となる。
エステル結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、2−オキソ−3−オキサブチレン基(−CH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソブチレン基(−CH−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサペンチレン基(−CH−CO−O−C−)、3−オキソ−4−オキサペンチレン基(−C−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソペンチレン基(−CH−O−CO−C−)、3−オキサ−4−オキソペンチレン基(−C−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサヘキシレン基(−CH−CO−O−n−C−)、3−オキソ−4−オキサヘキシレン基(−C−CO−O−C−)、4−オキソ−5−オキサヘキシレン基(−n−C−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソヘキシレン基(−CH−O−CO−n−C−)、3−オキサ−4−オキソヘキシレン基(−C−O−CO−C−)、4−オキサ−5−オキソヘキシレン基(−n−C−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサヘプチレン基(−CH−CO−O−n−C−)、3−オキソ−4−オキサヘプチレン基(−C−CO−O−n−C−)、4−オキソ−5−オキサヘプチレン基(−n−C−CO−O−C−)、5−オキソ−6−オキサヘプチレン基(−n−C−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソヘプチレン基(−CH−O−CO−n−C−)、3−オキサ−4−オキソヘプチレン基(−C−O−CO−n−C−)、4−オキサ−5−オキソヘプチレン基(−n−C−O−CO−C−)、5−オキサ−6−オキソヘプチレン基(−n−C−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサオクチレン基(−CH−CO−O−n−C10−)、3−オキソ−4−オキサオクチレン基(−C−CO−O−n−C−)、4−オキソ−5−オキサオクチレン基(−n−C−CO−O−n−C−)、5−オキソ−6−オキサオクチレン基(−n−C−CO−O−C−)、6−オキソ−7−オキサオクチレン基(−n−C10−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソオクチレン基(−CH−O−CO−n−C10−)、3−オキサ−4−オキソオクチレン基(−C−O−CO−n−C−)、4−オキサ−5−オキソオクチレン基(−n−C−O−CO−n−C−)、5−オキサ−6−オキソオクチレン基(−n−C−O−CO−C−)、6−オキサ−7−オキソオクチレン基(−n−C10−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサノニレン基(−CH−CO−O−n−C12−)、3−オキソ−4−オキサノニレン基(−C−CO−O−n−C10−)、4−オキソ−5−オキサノニレン基(−n−C−CO−O−n−C−)、5−オキソ−6−オキサノニレン基(−n−C−CO−O−n−C−)、6−オキソ−7−オキサノニレン基(−n−C10−CO−O−C−)、7−オキソ−8−オキサノニレン基(−n−C12−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソノニレン基(−CH−O−CO−n−C12−)、3−オキサ−4−オキソノニレン基(−C−O−CO−n−C10−)、4−オキサ−5−オキソノニレン基(−n−C−O−CO−n−C−)、5−オキサ−6−オキソノニレン基(−n−C−O−CO−n−C−)、6−オキサ−7−オキソノニレン基(−n−C10−O−CO−C−)、7−オキサ−8−オキソノニレン基(−n−C12−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサデシレン基(−CH−CO−O−n−C14−)、3−オキソ−4−オキサデシレン基(−C−CO−O−n−C12−)、4−オキソ−5−オキサデシレン基(−n−C−CO−O−n−C10−)、5−オキソ−6−オキサデシレン基(−n−C−CO−O−n−C−)、6−オキソ−7−オキサデシレン基(−n−C10−CO−O−n−C−)、7−オキソ−8−オキサデシレン基(−n−C12−CO−O−C−)、8−オキソ−9−オキサデシレン基(−n−C14−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソデシレン基(−CH−O−CO−n−C14−)、3−オキサ−4−オキソデシレン基(−C−O−CO−n−C10−)、4−オキサ−5−オキソデシレン基(−n−C−O−CO−n−C10−)、5−オキサ−6−オキソデシレン基(−n−C−O−CO−n−C−)、6−オキサ−7−オキソデシレン基(−n−C10−O−CO−n−C−)、7−オキサ−8−オキソデシレン基(−n−C12−O−CO−C−)、8−オキサ−9−オキソデシレン基(−n−C12−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサウンデシレン基(−CH−CO−O−n−C16−)、3−オキソ−4−オキサウンデシレン基(−C−CO−O−n−C14−)、4−オキソ−5−オキサウンデシレン基(−n−C−CO−O−n−C12−)、5−オキソ−6−オキサウンデシレン基(−n−C−CO−O−n−C10−)、6−オキソ−7−オキサウンデシレン基(−n−C10−CO−O−n−C−)、7−オキソ−8−オキサウンデシレン基(−n−C12−CO−O−n−C−)、8−オキソ−9−オキサウンデシレン基(−n−C14−CO−O−C−)、9−オキソ−10−オキサウンデシレン基(−n−C16−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソウンデシレン基(−CH−O−CO−n−C16−)、3−オキサ−4−オキソウンデシレン基(−C−O−CO−n−C14−)、4−オキサ−5−オキソウンデシレン基(−n−C−O−CO−n−CH12−)、5−オキサ−6−オキソウンデシレン基(−n−C−O−CO−n−C10−)、6−オキサ−7−オキソウンデシレン基(−n−C10−O−CO−n−C−)、7−オキサ−8−オキソウンデシレン基(−n−C12−O−CO−n−C−)、8−オキサ−9−オキソウンデシレン基(−n−C14−O−CO−C−)、9−オキサ−10−オキソウンデシレン基(−n−C16−O−CO−CH−)、2−オキソ−3−オキサドデシレン基(−CH−CO−O−n−C18−)、3−オキソ−4−オキサドデシレン基(−C−CO−O−n−C16−)、4−オキソ−5−オキサドデシレン基(−n−C−CO−O−n−C14−)、5−オキソ−6−オキサドデシレン基(−n−C−CO−O−n−C12−)、6−オキソ−7−オキサドデシレン基(−n−C10−CO−O−n−C10−)、7−オキソ−8−オキサドデシレン基(−n−C12−CO−O−n−C−)、8−オキソ−9−オキサドデシレン基(−n−C14−CO−O−n−C−)、9−オキソ−10−オキサドデシレン基(−n−C16−CO−O−C−)、10−オキソ−11−オキサドデシレン基(−n−C18−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソドデシレン基(−CH−O−CO−n−C18−)、3−オキサ−4−オキソドデシレン基(−C−O−CO−n−C16−)、4−オキサ−5−オキソドデシレン基(−n−C−O−CO−n−C14−)、5−オキサ−6−オキソドデシレン基(−n−C−O−CO−n−C12−)、6−オキサ−7−オキソドデシレン基(−n−C10−O−CO−n−C10−)、7−オキサ−8−オキソドデシレン基(−n−C12−O−CO−n−C−)、8−オキサ−9−オキソド
デシレン基(−n−C14−O−CO−n−C−)、9−オキサ−10−オキソドデシレン基(−n−C16−O−CO−C−)及び10−オキサ−11−オキソドデシレン基(−n−C18−O−CO−CH−)等が挙げられる。
エステル結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、2−オキサ−3−オキソペンチレン基、3−オキサ−4−オキソペンチレン基、2−オキサ−3−オキソヘキシレン基、3−オキサ−4−オキソヘキシレン基、2−オキサ−3−オキソヘプチレン基、3−オキサ−4−オキソヘプチレン基、2−オキサ−3−オキソオクチレン基又は3−オキサ−4−オキソオクチレン基であることが好ましく、製造原料の入手のし易さから、3−オキサ−4−オキソヘキシレン基又は3−オキサ−4−オキソヘプチレン基であることがより好ましい。
エーテル結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、上記エステル結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基におけるカルボニル基をメチレン基に変更したものに相当し、2−オキサプロピレン基、2−オキサブチレン基、3−オキサブチレン基、2−オキサペンチレン基、3−オキサペンチレン基、4−オキサペンチレン基、2−オキサヘキシレン基、3−オキサヘキシレン基、4−オキサヘキシレン基、5−オキサヘキシレン基、2−オキサヘプチレン基、3−オキサヘプチレン基、4−オキサヘプチレン基、5−オキサヘプチレン基、6−オキサヘプチレン基、2−オキサオクチレン基、3−オキサオクチレン基、4−オキサオクチレン基、5−オキサオクチレン基、6−オキサオクチレン基、7−オキサオクチレン基、2−オキサノニレン基、3−オキサノニレン基、4−オキサノニレン基、5−オキサノニレン基、6−オキサノニレン基、7−オキサノニレン基、8−オキサノニレン基、2−オキサデシレン基、3−オキサデシレン基、4−オキサデシレン基、5−オキサデシレン基、6−オキサデシレン基、7−オキサデシレン基、8−オキサデシレン基、9−オキサデシレン基、2−オキサウンデシレン基、3−オキサウンデシレン基、4−オキサウンデシレン基、5−オキサウンデシレン基、6−オキサウンデシレン基、7−オキサウンデシレン基、8−オキサウンデシレン基、9−オキサウンデシレン基、10−オキサウンデシレン基、2−オキサドデシレン基、3−オキサドデシレン基、4−オキサドデシレン基、5−オキサドデシレン基、6−オキサドデシレン基、7−オキサドデシレン基、8−オキサドデシレン基、9−オキサドデシレン基、10−オキサドデシレン基及び11−オキサドデシレン基等が挙げられる。
エーテル結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、2−オキサプロピレン基、2−オキサブチレン基、2−オキサペンチレン基が好ましく、製造原料の入手のし易さから、2−オキサブチレン基がより好ましい。
アミド結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、上記エステル結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基におけるエーテル基(上記置換基名における[オキサ]部分)をアザメチレン基に変更したものに相当し、2−オキソ−3−アザブチレン基(−CH−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソブチレン基(−CH−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザペンチレン基(−CH−CO−NH−C−)、3−オキソ−4−アザペンチレン基(−C−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソペンチレン基(−CH−NH−CO−C−)、3−アザ−4−オキソペンチレン基(−C−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザヘキシレン基(−CH−CO−NH−n−C−)、3−オキソ−4−アザヘキシレン基(−C−CO−NH−C−)、4−オキソ−5−アザヘキシレン基(−n−C−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソヘキシレン基(−CH−NH−CO−n−C−)、3−アザ−4−オキソヘキシレン基(−C−NH−CO−C−)、4−アザ−5−オキソヘキシレン基(−n−C−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザヘプチレン基(−CH−CO−NH−n−C−)、3−オキソ−4−アザヘプチレン基(−C−CO−NH−n−C−)、4−オキソ−5−アザヘプチレン基(−n−C−CO−NH−C−)、5−オキソ−6−アザヘプチレン基(−n−C−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソヘプチレン基(−CH−NH−CO−n−C−)、3−アザ−4−オキソヘプチレン基(−C−NH−CO−n−C−)、4−アザ−5−オキソヘプチレン基(−n−C−NH−CO−C−)、5−アザ−6−オキソヘプチレン基(−n−C−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザオクチレン基(−CH−CO−NH−n−C10−)、3−オキソ−4−アザオクチレン基(−C−CO−NH−n−C−)、4−オキソ−5−アザオクチレン基(−n−C−CO−NH−n−C−)、5−オキソ−6−アザオクチレン基(−n−C−CO−NH−C−)、6−オキソ−7−アザオクチレン基(−n−C10−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソオクチレン基(−CH−NH−CO−n−C10−)、3−アザ−4−オキソオクチレン基(−C−NH−CO−n−C−)、4−アザ−5−オキソオクチレン基(−n−C−NH−CO−n−C−)、5−アザ−6−オキソオクチレン基(−n−C−NH−CO−C−)、6−アザ−7−オキソオクチレン基(−n−C10−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザノニレン基(−CH−CO−NH−n−C12−)、3−オキソ−4−アザノニレン基(−C−CO−NH−n−C10−)、4−オキソ−5−アザノニレン基(−n−C−CO−NH−n−C−)、5−オキソ−6−アザノニレン基(−n−C−CO−NH−n−C−)、6−オキソ−7−アザノニレン基(−n−C10−CO−NH−C−)、7−オキソ−8−アザノニレン基(−n−C12−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソノニレン基(−CH−NH−CO−n−C12−)、3−アザ−4−オキソノニレン基(−C−NH−CO−n−C10−)、4−アザ−5−オキソノニレン基(−n−C−NH−CO−n−C−)、5−アザ−6−オキソノニレン基(−n−C−NH−CO−n−C−)、6−アザ−7−オキソノニレン基(−n−C10−NH−CO−C−)、7−アザ−8−オキソノニレン基(−n−C12−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザデシレン基(−CH−CO−NH−n−C14−)、3−オキソ−4−アザデシレン基(−C−CO−NH−n−C12−)、4−オキソ−5−アザデシレン基(−n−C−CO−NH−n−C10−)、5−オキソ−6−アザデシレン基(−n−C−CO−NH−n−C−)、6−オキソ−7−アザデシレン基(−n−C10−CO−NH−n−C−)、7−オキソ−8−アザデシレン基(−n−C12−CO−NH−C−)、8−オキソ−9−アザデシレン基(−n−C14−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソデシレン基(−CH−NH−CO−n−C14−)、3−アザ−4−オキソデシレン基(−C−NH−CO−n−C12−)、4−アザ−5−オキソデシレン基(−n−C−NH−CO−n−C10−)、5−アザ−6−オキソデシレン基(−n−C−NH−CO−n−C−)、6−アザ−7−オキソデシレン基(−n−C10−NH−CO−n−C−)、7−アザ−8−オキソデシレン基(−n−C12−NH−CO−C−)、8−アザ−9−オキソデシレン基(−n−C14−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザウンデシレン基(−CH−CO−NH−n−C16−)、3−オキソ−4−アザウンデシレン基(−C−CO−NH−n−C14−)、4−オキソ−5−アザウンデシレン基(−n−C−CO−NH−n−C12−)、5−オキソ−6−アザウンデシレン基(−n−C−CO−NH−n−C10−)、6−オキソ−7−アザウンデシレン基(−n−C10−CO−NH−n−C−)、7−オキソ−8−アザウンデシレン基(−n−C12−CO−NH−n−C−)、8−オキソ−9−アザウンデシレン基(−n−C14−CO−NH−C−)、9−オキソ−10−アザウンデシレン基(−n−C16−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソウンデシレン基(−CH−NH−CO−n−C16−)、3−アザ−4−オキソウンデシレン基(−C−NH−CO−n−C14−)、4−アザ−5−オキソウンデシレン基(−n−C−NH−CO−n−C12−)、5−アザ−6−オキソウンデシレン基(−n−C−NH−CO−n−C10−)、6−アザ−7−オキソウンデシレン基(−n−C10−NH−CO−n−C−)、7−アザ−8−オキソウンデシレン基(−n−C12−NH−CO−n−C−)、8−アザ−9−オキソウンデシレン基(−n−C14−NH−CO−C−)、9−アザ−10−オキソウンデシレン基(−n−C16−NH−CO−CH−)、2−オキソ−3−アザドデシレン基(−CH−CO−NH−n−C18−)、3−オキソ−4−アザドデシレン基(−C−CO−NH−n−C16−)、4−オキソ−5−アザドデシレン基(−n−C−CO−NH−n−C14−)、5−オキソ−6−アザドデシレン基(−n−C−CO−NH−n−C12−)、6−オキソ−7−アザドデシレン基(−n−C10−CO−NH−n−C10−)、7−オキソ−8−アザドデシレン基(−n−C12−CO−NH−n−C−)、8−オキソ−9−アザドデシレン基(−n−C14−CO−NH−n−C−)、9−オキソ−10−アザドデシレン基(−n−C16−CO−NH−C−)、10−オキソ−11−アザドデシレン基(−n−C18−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソドデシレン基(−CH−NH−CO−n−C18−)、3−アザ−4−オキソドデシレン基(−C−NH−CO−n−C16−)、4−アザ−5−オキソドデシレン基(−n−C−NH−CO−n−C14−)、5−アザ−6−オキソドデシレン基(−n−C−NH−CO−n−C12−)、6−アザ−7−オキソドデシレン基(−n−C10−NH−CO−n−C10
−)、7−アザ−8−オキソドデシレン基(−n−C12−NH−CO−n−C−)、8−アザ−9−オキソドデシレン基(−n−C14−NH−CO−n−C−)、9−アザ−10−オキソドデシレン基(−n−C16−NH−CO−C−)及び10−アザ−11−オキソドデシレン基(−n−C18−NH−CO−CH−)等が挙げられる。
アミド結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、2−アザ−3−オキソブチレン基、2−アザ−3−オキソペンチレン基、3−アザ−4−オキソペンチレン基、3−アザ−4−オキソヘキシレン基が好ましく、製造原料の入手のし易さから、3−アザ−4−オキソヘキシレン基がより好ましい。
ウレタン結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基としては、上記エステル結合を含む炭素数2〜12の直鎖アルキレン基に対して、カルボニル基(上記置換基名における[オキソ]部分)に隣接するメチレン基をアザメチレン基に変更したものに相当し、2−オキサ−3−オキソ−4−アザペンチレン基(−CH−O−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサペンチレン基(−CH−NH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソ−4−アザヘキシレン基(−CH−O−CO−NH−C−)、3−オキサ−4−オキソ−5−アザヘキシレン基(−C−O−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサヘキシレン基(−CH−NH−CO−O−C−)、3−アザ−4−オキソ−5−オキサヘキシレン基(−C−NH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソ−4−アザヘプチレン基(−CH−O−CO−NH−n−C−)、3−オキサ−4−オキソ−5−アザヘプチレン基(−C−O−CO−NH−C−)、4−オキサ−5−オキソ−6−アザヘプチレン基(−n−C−O−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサヘプチレン基(−CH−NH−CO−O−n−C−)、3−アザ−4−オキソ−5−オキサヘプチレン基(−C−NH−CO−O−C−)、4−アザ−5−オキソ−6−オキサヘプチレン基(−n−C−NH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソ−4−アザオクチレン基(−CH−O−CO−NH−n−C−)、3−オキサ−4−オキソ−5−アザオクチレン基(−C−O−CO−NH−n−C−)、4−オキサ−5−オキソ−6−アザオクチレン基(−n−C−O−CO−NH−C−)、5−オキサ−6−オキソ−7−アザオクチレン基(−n−C−O−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサオクチレン基(−CH−NH−CO−O−n−C−)、3−アザ−4−オキソ−5−オキサオクチレン基(−C−NH−CO−O−n−C−)、4−アザ−5−オキソ−6−オキサオクチレン基(−n−C−NH−CO−O−C−)、5−アザ−6−オキソ−7−オキサオクチレン基(−n−C−NH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソ−4−アザノニレン基(−CH−O−CO−NH−n−C10−)、3−オキサ−4−オキソ−5−アザノニレン基(−C−O−CO−NH−n−C−)、4−オキサ−5−オキソ−6−アザノニレン基(−n−C−O−CO−NH−n−C−)、5−オキサ−6−オキソ−7−アザノニレン基(−n−C−O−CO−NH−C−)、6−オキサ−7−オキソ−8−アザノニレン基(−n−C10−O−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサノニレン基(−CH−NH−CO−O−n−C10−)、3−アザ−4−オキソ−5−オキサノニレン基(−C−NH−CO−O−n−C−)、4−アザ−5−オキソ−6−オキサノニレン基(−n−C−NH−CO−O−n−C−)、5−アザ−6−オキソ−7−オキサノニレン基(−n−C−NH−CO−O−C−)、6−アザ−7−オキソ−8−オキサノニレン基(−n−C10−NH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソ−4−アザデシレン基(−CH−O−CO−NH−n−C12−)、3−オキサ−4−オキソ−5−アザデシレン基(−C−O−CO−NH−n−C10−)、4−オキサ−5−オキソ−6−アザデシレン基(−n−C−O−CO−NH−n−C−)、5−オキサ−6−オキソ−7−アザデシレン基(−n−C−O−CO−NH−n−C−)、6−オキサ−7−オキソ−8−アザデシレン基(−n−C10−O−CO−NH−C−)、7−オキサ−8−オキソ−9−アザデシレン基(−n−C12−O−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサデシレン基(−CH−NH−CO−O−n−C12−)、3−アザ−4−オキソ−5−オキサデシレン基(−C−NH−CO−O−n−C10−)、4−アザ−5−オキソ−6−オキサデシレン基(−n−C−NH−CO−O−n−C−)、5−アザ−6−オキソ−7−オキサデシレン基(−n−C−NH−CO−O−n−C−)、6−アザ−7−オキソ−8−オキサデシレン基(−n−C10−NH−CO−O−C−)、7−アザ−8−オキソ−9−オキサデシレン基(−n−C12−NH−CO−O−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサウンデシレン基(−CH−NH−CO−O−n−C14−)、3−アザ−4−オキソ−5−オキサウンデシレン基(−C−NH−CO−O−n−C12−)、4−アザ−5−オキソ−6−オキサウンデシレン基(−n−C−NH−CO−O−n−C10−)、5−アザ−6−オキソ−7−オキサウンデシレン基(−n−C−NH−CO−O−n−C−)、6−アザ−7−オキソ−8−オキサウンデシレン基(−n−C10−NH−CO−O−n−C−)、7−アザ−8−オキソ−9−オキサウンデシレン基(−n−C12−NH−CO−O−C−)、8−アザ−9−オキソ−10−オキサウンデシレン基(−n−C14−NH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソ−4−アザウンデシレン基(−CH−O−CO−NH−n−C14−)、3−オキサ−4−オキソ−5−アザウンデシレン基(−C−O−CO−NH−n−C12−)、4−オキサ−5−オキソ−6−アザウンデシレン基(−n−C−O−CO−NH−n−C10−)、5−オキサ−6−オキソ−7−アザウンデシレン基(−n−C−O−CO−NH−n−C−)、6−オキサ−7−オキソ−8−アザウンデシレン基(−n−C10−O−CO−NH−n−C−)、7−オキサ−8−オキソ−9−アザウンデシレン基(−n−C12−O−CO−NH−C−)、8−オキサ−9−オキソ−10−アザウンデシレン基(−n−C14−O−CO−NH−CH−)、2−アザ−3−オキソ−4−オキサドデシレン基(−CH−NH−CO−O−n−C16−)、3−アザ−4−オキソ−5−オキサドデシレン基(−C−NH−CO−O−n−C14−)、4−アザ−5−オキソ−6−オキサドデシレン基(−n−C−NH−CO−O−n−C12−)、5−アザ−6−オキソ−7−オキサドデシレン基(−n−C−NH−CO−O−n−C10−)、6−アザ−7−オキソ−8−オキサドデシレン基(−n−C10−NH−CO−O−n−C−)、7−アザ−8−オキソ−9−オキサドデシレン基(−n−C12−NH−CO−O−n−C−)、8−アザ−9−オキソ−10−オキサドデシレン基(−n−C14−NH−CO−O−C−)、9−アザ−10−オキソ−11−オキサドデシレン基(−n−C16−NH−CO−O−CH−)、2−オキサ−3−オキソ−4−アザドデシレン基(−CH−O−CO−NH−n−C16−)、3−オキサ−4−オキソ−5−アザドデシレン基(−C−O−CO−NH−n−C14−)、4−オキサ−5−オキソ−6−アザドデシレン基(−n−C−O−CO−NH−n−C12−)、5−オキサ−6−オキソ−7−アザドデシレン基(−n−C−O−CO−NH−n−C10−)、6−オキサ−7−オキソ−8−アザドデシレン基(−n−C10−O−CO−NH−n−C−)、7−オキサ−8−オキソ−9−アザドデシレン基(−n−C12−O−CO−NH−n−C−)、8−オキサ−9−オキソ−10−アザドデシレン基(−n−C14−O−CO−NH−C−)及び9−オキサ−10−オキソ−11−アザドデシレン基(−n−C16−O−CO−NH−CH−)等が挙げられる。
なお、R11はZと結合する側の炭素を1番としてカウントし、上記置換基の記載では、左側の端部でZと結合するように記載している。
上記式(14)で示される構造を有する化合物としては、例えば、トリス−[(3−メルカプトピロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,4,6−テトラキス(メルカプトエチル)グリコールウリル等が挙げられる。
上記チオール化合物(C)としては、上記式(14)で示される構造を有する化合物のほかに、下記式(25)で示される構造を有する化合物が挙げられる。
Figure 2019088122
oは2〜6の整数であり、qは0〜4の整数であり、o+qは2〜6の整数である。Zは炭素数1〜6の有機基であって、エステル結合、エーテル結合、アミド結合及びウレタン結合からなる群から選択される結合を含んでいてもよい。o個のR13はそれぞれ独立しており、鎖状脂肪族基、環状構造を含む脂肪族基及び芳香族基からなる群から選択される1種の有機基、又は、これらの群から選ばれる複数の有機基の組み合わせからなる有機基であり、カルボニル基、エーテル結合、アミド結合及びウレタン結合からなる群から選択される基又は結合を1つ以上含んでいてもよい。q個のR14は、それぞれ独立しており、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基及びヨード基からなる群から選択される1種である。
oは2〜6の整数である。チオール基の含有量が多いほど、硬化後の樹脂の耐熱性の向上が期待できるが、耐熱性と曲げ強度や靱性といった機械特性のバランスを考慮すると、oは2〜4であることが好ましい。
またR13としては、既に説明したR11と同様の置換基を好適に用いることができる。
なお、R13はZと結合する側の炭素を1番としてカウントする。
としては、炭素数1〜4の直鎖アルキレン基であることが好ましい。また、Zはエステル結合、エーテル結合、アミド結合およびウレタン結合からなる群から選択される結合を含んでいてもよいが、製造原料の入手のし易さから、これらのなかではエーテル結合を含むことが好ましい。
13は2−オキサ−3−オキソペンチレン基、2−オキサ−3−オキソヘキシレン基、2−オキサ−3−オキソヘプチレン基、2−オキサ−3−オキソオクチレン基、3−オキサ−4−オキソヘキシレン基、3−オキサ−4−オキソヘプチレン基又は3−オキサ−4−オキソオクチレン基の他、−O−(CH−O−CO−(CH−で表される基であることが好ましく、製造原料の入手のし易さから、2−オキサ−3−オキソペンチレン基又は2−オキサ−3−オキソヘキシレン基、−O−(CH−O−CO−(CH−で表される基であることがより好ましい。
がエーテル結合を含む場合には、ジペンタエリスリトールから6つのヒドロキシメチル基(−CH−OH)を取り除いた構造(下記式(26)で示される構造)であることがより好ましい。
Figure 2019088122
上記式(26)で示される構造を有する化合物としては、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)等が挙げられる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物におけるチオール化合物(C)の含有割合は、熱硬化性樹脂組成物が含むマレイミド化合物(B)100重量部に対して、1〜70重量部であることが好ましい。より好ましくは、3〜40重量部であり、更に好ましくは、5〜20重量部である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、アリル化合物(A)、マレイミド化合物(B)、チオール化合物(C)及び環式化合物(D)以外のその他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、無機充填剤(E)、難燃性化合物(F)及びその他の添加剤(G)が挙げられる。特に、無機充填剤(E)を含有することで、硬化後の樹脂の耐熱性を低下させることなく、熱膨張率を低減し、さらに熱伝導率を向上させることができるため、半導体封止材として、半導体封止用に好適に用いることができる。
その他の添加剤(G)としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤、光増感剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、レベリング剤、光沢剤及び帯電防止剤等が挙げられ、2種以上を混合してもよい。
無機充填剤(E)としては、天然シリカ、焼成シリカ、合成シリカ、アモルファスシリカ、ホワイトカーボン、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛、天然マイカ、合成マイカ、アエロジル、カオリン、クレー、タルク、焼成カオリン、焼成クレー、焼成タルク、ウオラストナイト、ガラス短繊維、ガラス微粉末、中空ガラス及びチタン酸カリウム繊維等が挙げられる。
難燃性化合物(F)としては、塩素化パラフィン、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、リン酸アミド、リン酸アミドエステル、ホスフィネート、ホスフィネート塩、リン酸アンモニウム及び赤リン等のリン系難燃剤、メラミン、メラミンシアヌレート、メラム、メレム、メロン及びサクシノグアナミン等の窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤、臭素系難燃剤等の難燃剤並びに三酸化アンチモン等の難燃助剤等が挙げられ、本発明の熱硬化性樹脂組成物の特性を妨げない限り、その配合量は特に限定されない。
無機充填剤(E)の配合量は、特に限定されないが、熱硬化性樹脂組成物全体の固形分重量100重量部に対して、90重量部以下であることが好ましい。
また本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂やマレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を含んでいてもよい。
熱可塑性樹脂としては、例えばポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、熱可塑性ポリベンゾイミダゾール樹脂などが挙げられる。
マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂を混合する際は、上記(A)〜(D)成分及び上記その他の成分を混合する工程が終了した後、重合反応を行う前に上記樹脂を混合してもよいし、後述するように熱や光により重合反応を一部進行させた後の本発明の熱硬化性樹脂組成物を上記樹脂と混合してもよい。
特に、本発明の熱硬化性樹脂を熱や光により反応を一部進行させてオリゴマーとした後、エポキシ樹脂と芳香族ジアミン化合物と混合し、硬化させた熱硬化性樹脂は曲げ特性に優れることが分かっている。したがって、本発明の熱硬化性樹脂組成物が、エポキシ樹脂と芳香族ジアミン化合物とを含むことは本発明の好適な実施形態の1つである。
エポキシ樹脂は1分子中に2個以上のエポキシ基を有するものであれば、その分子量や分子構造等は特に限定されない。具体的には、例えば、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂、脂環式タイプのエポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用しても良い。
また本発明の熱硬化性樹脂組成物を単独で熱硬化する際、もしくは本発明の熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂やマレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂と混合して熱硬化する際は硬化剤を含有してもよく、硬化剤を含有することは本発明の熱硬化性樹脂組成物の好適な実施形態の1つである。
硬化剤としては、例えばエチレンジアミンなどの鎖状脂肪族アミン、イソホロンジアミンなどの環状脂肪族アミン;ジアミノジフェニルスルホンなどのような連結部分にヘテロ原子を有する芳香族ジアミン化合物、ジアミノジフェニルメタンなどのように連結部分がアルキル基で構成される芳香族ジアミン化合物などの芳香族ジアミン;無水フタル酸などの酸無水物系化合物;ジシアンジアミドなどのアミド系化合物;フェノール樹脂、カルボン酸系化合物などが挙げられる。
上述したように本発明の熱硬化性樹脂組成物が、マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含む場合、上記のものの中でも、硬化剤として芳香族ジアミン化合物を含むことが好ましい。
芳香族ジアミン化合物は1分子中に2個以上のアミン基を有する芳香族系化合物であれば、その分子量や分子構造等は特に限定されず、上記芳香族ジアミン化合物の具体例のもの等の1種又は2種以上を用いることができる。
上記硬化剤の使用量は、熱硬化性樹脂組成物中に含まれる反応性官能基と反応し得る量であれば特に制限されない。例えば、本発明の熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂と芳香族ジアミン化合物を含む場合、芳香族ジアミン化合物の割合は、そのアミン基当量がエポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基当量と本発明の熱硬化性樹脂組成物中に含まれるマレイミド基当量との合計に対して、0.7倍以上、1.3倍以下であることが好ましく、より好ましくは0.8倍以上、1.2倍以下である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物がマレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を含む場合、マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂100重量部に対する、上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分の合計重量が10重量部以上、80重量部以下であることが好ましい。本発明の熱硬化性樹脂組成物がマレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含む場合、本発明の熱硬化性樹脂を熱や光により反応を一部進行させてオリゴマーとした後、エポキシ樹脂に対する(A)〜(D)成分の合計割合がこのような範囲となるようにエポキシ樹脂を混合し、硬化させると、曲げ特性に特に優れた熱硬化性樹脂を得ることができる。マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂100重量部に対する、上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分の合計重量は、より好ましくは、20重量部以上、60重量部以下であり、さらに好ましくは30重量部以上、50重量部以下である。
また、本発明の熱硬化性樹脂組成物を熱硬化する際は硬化触媒を含有してもよい。例えばオクチル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等の有機金属塩類;フェノール、クレゾール等のフェノール化合物;1−ブタノール、2−エチルヘキサノール等のアルコール類;2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類及びこれらのイミダゾール類のカルボン酸もしくはその酸無水類の付加体等の誘導体;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン類;ホスフィン系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、ホスホニウム塩系化合物、ダイホスフィン系化合物等のリン化合物;エポキシ−イミダゾールアダクト系化合物、ジ−t−ブチルパーオキサイド等の過酸化物;又はアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。硬化触媒は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
2.熱硬化性樹脂組成物の製造方法
次に、本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法について説明する。
本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)と、1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)と、1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)と、1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)と、を混合する混合工程を含むことを特徴とする。
上述したように、このような4つの成分を混合することで、ハンドリング性に優れ、またその硬化物である熱硬化性樹脂が靱性及び耐熱性に優れたものとなる熱硬化性樹脂組成物を製造することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法における混合工程は、4つの成分が混合されることになる限り4つの成分の混合の順番は特に制限されないが、混合工程が、アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にチオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する工程、又は、マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にアリル化合物(A)とチオール化合物(C)とをこの順に混合する工程のいずれかの工程であることが好ましい。
これらいずれかの混合の順番で4つの成分を混合することで、得られる熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる熱硬化性樹脂が、より耐熱性に優れたものとなる。
より好ましくは、アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にチオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する工程であり、このように4つの成分を混合することで、得られる熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる熱硬化性樹脂が、更に耐熱性に優れたものとなる。
上記混合工程において、「チオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する」とは、チオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)のうち、チオール化合物(C)の添加を先に開始することを意味するものであり、チオール化合物(C)の添加が終了した後にマレイミド化合物(B)の添加を開始することを意味するものではない。したがって、チオール化合物(C)の添加が終了する前にマレイミド化合物(B)の添加が開始してもよい。好ましくは、チオール化合物(C)の添加が終了した後にマレイミド化合物(B)の添加を開始することである。
「アリル化合物(A)とチオール化合物(C)とをこの順に混合する」についても同様であり、アリル化合物(A)とチオール化合物(C)のうち、アリル化合物(A)の添加が先に開始される限り、アリル化合物(A)の添加が終了する前にチオール化合物(C)の添加が開始してもよい。好ましくは、アリル化合物(A)の添加が終了した後にチオール化合物(C)の添加を開始することである。
アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合する工程において、混合方法は特に制限されず、パドルタイプやプロペラタイプ、アンカータイプなどの撹拌羽根を有する撹拌機や遊星方式の回転軸を有する撹拌機などを用いることができる。
また、アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合する工程において、混合温度は特に制限されないが、10℃〜100℃であることが好ましい。環式化合物(D)の均一分散性を高めるという目的では、環式化合物(D)がアリル化合物(A)に溶解している状態が好ましく、その観点からすると、40℃〜100℃がさらに好ましい。
アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にチオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する工程において、混合方法は特に制限されず、タンブラー、リボンミキサー、ロータリーミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸押出機、多軸押出機、ルーダー、ニーダーなどを用いることができる。
アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にチオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する工程において、混合温度は特に制限されないが、10℃〜120℃であることが好ましい。各成分の均一分散性を考慮すると、40℃以上が好ましく、また、混合時点での副反応を抑えるという観点からは100℃以下であることが好ましい。つまり、さらに好ましい温度は40℃〜100℃である。
マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合する工程において、混合方法は特に制限されず、タンブラーミキサー、V型混合機、ヘンシェルミキサーなどを用いることができる。
また、マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合する工程において、混合温度は特に制限されないが、10℃〜100℃であることが好ましい。
マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にアリル化合物(A)とチオール化合物(C)とをこの順に混合する工程において、混合方法は特に制限されず、タンブラー、リボンミキサー、ロータリーミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸押出機、多軸押出機、ルーダー、ニーダーなどの混合機や、パドルタイプ、プロペラタイプ、アンカータイプなどの撹拌羽根を有する撹拌機や遊星方式の回転軸を有する撹拌機などを用いることができる。
マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にアリル化合物(A)とチオール化合物(C)とをこの順に混合する工程において、混合温度は特に制限されないが、10℃〜120℃であることが好ましい。各成分の均一分散性を考慮すると、40℃以上が好ましく、また、混合時点での副反応を抑えるという観点からは100℃以下であることが好ましい。つまり、さらに好ましい温度は40℃〜100℃である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法において使用されるアリル化合物(A)、マレイミド化合物(B)、チオール化合物(C)及び環式化合物(D)の好ましい割合は、上述した本発明の熱硬化性樹脂組成物におけるこれら4つの成分の好ましい割合と同様である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、上記混合工程以外のその他の工程を含んでいてもよく、熱可塑性樹脂やマレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合する工程や硬化剤を混合する工程、上記(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応を一部進行させる工程等の1つ又は2つ以上を含んでいてもよい。
上記(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応を一部進行させる工程は、上記(A)〜(D)の成分のみを含む組成物に対して行ってもよく、更に熱重合開始剤や光重合開始剤を含む組成物に対して行ってもよい。このような重合工程を行うことで、(A)〜(D)の成分の少なくとも一部が重合反応した熱硬化性樹脂組成物が得られることになる。
上記(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応は、(A)〜(D)の成分を混合する混合工程で得られた混合物に対する光照射、又は、加熱により行うことができる。また、当該光照射の時間や加熱温度、時間を調整することで、重合反応の進行を一部だけに留めることができる。重合反応を加熱により行う場合、加熱温度は重合反応が進行する温度であれば特に制限されないが100℃から250℃が好ましく、130℃から200℃がより好ましい。重合する時間は温度に依って変化するが、10分から150分が好ましく、30分から120分がより好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法が、(A)〜(D)の成分を混合する混合工程の後、得られた混合物に更に、前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合する工程を含むことは、本発明の好適な実施形態の1つであり、また、(A)〜(D)の成分を混合する混合工程の後、得られた混合物に含まれる(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応を一部進行させた後に更に、前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合する工程を含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
このように、上記(A)〜(D)の成分を含む熱硬化性樹脂組成物に更に、マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合して用いることは本発明の熱硬化性樹脂組成物の好ましい使用形態の1つである。特に上述したとおり、本発明の熱硬化性樹脂組成物を熱や光により反応を一部進行させてオリゴマーとした後、エポキシ樹脂と芳香族ジアミン化合物と混合し、硬化した熱硬化性樹脂は曲げ特性に優れることが分かっており、本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法が、このような曲げ特性に優れた熱硬化性樹脂を得るための工程を含んでいることは、本発明の好適な実施形態の1つである。
3.熱硬化性樹脂
次に、本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる熱硬化性樹脂について説明する。
本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて熱硬化性樹脂とする際の硬化時の温度は特に限定されないが、操作性の観点及び樹脂組成物を充分に硬化させるために、100〜300℃であることが好ましく、160〜250℃であることがより好ましい。
また、エポキシ樹脂と芳香族ジアミン化合物とを含む熱硬化性樹脂組成物を硬化させる際の硬化時の温度は、160〜220℃であることが好ましく、180℃〜200℃であることがより好ましい。このような温度で硬化させることで、得られる熱硬化性樹脂が曲げ特性に特に優れたものとなる。
また上述した温度範囲内において、所定の時間ごとに段階的に昇温することも好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂は、ガラス転移温度が250℃以上であることが好ましい。
熱硬化性樹脂のガラス転移温度が250℃以上であると、溶融温度が200〜230℃である無鉛はんだを使用したリフロー工程においても熱変形やクラックなどの問題がなく使用することができる。
本発明の熱硬化性樹脂は、上述した本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる樹脂であるから、優れた耐熱性と靭性を併せ持つ。そのため、LEDチップやLSI等の半導体封止用に好適に用いることができる。
本発明を詳細に説明するために以下に具体例を挙げるが、本発明はこれらの例のみに限定されるものではない。特に断りのない限り、「%」及び「wt%」とは「重量%(質量%)」を意味する。なお、各物性の測定方法は以下の通りである。
(実験例1)
まず、樹脂組成物を溶融した際にゲル化するまでの時間を測定した。
4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミドを14.4g、2,2’−ジアリルビスフェノールAを4.1g、トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレートを1.4g、ならびに、表1に示す化合物を0.02g混合した。得られたサンプルを50mlのガラス瓶に添加し、160℃のオーブン内で溶融した。溶融してからゲル化が始まるまでの時間を測定し、以下に示す基準に従い評価を行った。評価は、表1に示す化合物を添加しない組成物をブランクとして行った。結果を表1に示す。なお、表1のN−ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩は、下記式(27)で表される構造の化合物である。
◎◎・・・ブランクのゲル化開始時間に対し30分以上延びた。
◎・・・ブランクのゲル化開始時間に対し10分以上延びたが、30分未満でゲル化が始まった。
○・・・ブランクのゲル化開始時間に対し5分以上延びたが、10分未満でゲル化が始まった。
×・・・ブランクのゲル化開始時間と同じか、延長したゲル化開始時間が5分未満である。
Figure 2019088122
(実験例2)
表1に示す化合物の配合を0.2gに変更したこと以外は実験例1と同様にして実験例2を行い、前述の方法により溶融してからゲル化が始まるまでの時間を測定し、前述の基準に従い評価を行った結果を表1に示す。
Figure 2019088122
[実施例で用いた材料]
<アリル化合物>
(A)2,2’−ジアリルビスフェノールA(大和化成工業社製:DABPA)
<マレイミド化合物>
(B)4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド(大和化成工業社製:BMI−1100H)
<チオール化合物>
(C)トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート(SC有機化学社製:TEMPIC)
<環式化合物>
(D−1)ピロガロール(富士フイルム和光純薬(株)製)
(D−2)2,3−ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業(株)製)
(D−3)2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン(東京化成工業(株)製)
(D−4)ハイドロキノン(富士フイルム和光純薬(株)製)
(D−5)1,2,4−ベンゼントリオール(富士フイルム和光純薬(株)製)
<エポキシ樹脂>
(E−1)XNR−6815(ナガセケムテックス社製)
(E−2)セロキサイド2021P(ダイセル社製)
<マレイミド化合物等>
(F−1)後述する合成例1で得られた化合物(本発明の(A)〜(D)成分を含む熱硬化性樹脂組成物のオリゴマー)
(F−2)BMI−1100H(大和化成工業社製)
(F−3)BMI−2300(大和化成工業社製)
(F−4)DAIMIDE−100(大和化成工業社製)
<硬化剤>
(G−1)セイカキュアS(和歌山精化工業社製)
(G−2)C−100(日本化薬社製)
実施例1
撹拌羽根の付いたオイルジャケット付容器にDABPAを43g、ピロガロールを0.02g添加し、80℃で25分撹拌した。得られた液にTEMPICを14.7g、BMI−1100Hを100g添加し、さらに7分攪拌した。得られた混練物をアルミニウム製のカップに移し、160℃のオーブンで加熱した。内容物が完全に溶融した後、溶融液から気泡が出なくなるまで減圧を行った。大気圧に戻した後、160℃で2時間、180℃で2時間、200℃で2時間、220℃で2時間、240℃で2時間加熱して硬化物1を得た。硬化物1について、後述する方法によりガラス転移温度の測定を行った。また以下の方法により破壊靭性測定を行った。結果を表2に示す。
実施例2〜10
使用する原料の配合を表2に記載のように変更したこと以外は実施例1と同様にして実施例2〜10を行い、硬化物2〜10を得た。硬化物2〜10について、後述する方法によりガラス転移温度の測定を行った。また硬化物2〜6については以下の方法により破壊靭性測定を行った。結果を表2に示す。
[破壊靭性]
各実施例及び比較例に係る硬化物から60mm×10mm×3mmの試験片を切り出し材料万能試験機((株)島津製作所製 AGS−X)を用いて、ASTM D5045−93に準拠する方法によって、支点間距離を40mm、荷重速度を1mm/minとし、3点曲げ法によって破壊靭性試験を行って臨界応力拡大係数(KIC)を算出し、これを破壊靭性値とした。
実施例11
BMI−1100H100gにピロガロール0.69gを添加・混合し、得られた混合物を撹拌羽根の付いたオイルジャケット付容器に入れ、DABPAを28.7g、TEMPICを9.8g添加し、80℃で7分攪拌した。得られた混練物をアルミニウム製のカップに移し、160℃のオーブンで加熱した。内容物が完全に溶融した後、溶融液から気泡が出なくなるまで減圧を行った。大気圧に戻した後、160℃で2時間、180℃で2時間、200℃で2時間、220℃で2時間、240℃で2時間加熱して硬化物11を得た。硬化物11について、後述する方法によりガラス転移温度の測定を行った。また上述した方法により破壊靭性測定を行った。結果を表2に示す。
Figure 2019088122
比較例1〜5
使用する原料の配合を表3に記載のように変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例1〜5を行い、比較硬化物1〜5を得た。比較硬化物1〜5について、後述する方法によりガラス転移温度の測定を行った。また上述した方法により破壊靭性測定を行った。結果を表3に示す。
実施例12
撹拌羽根の付いたオイルジャケット付容器にDABPAを28.7g、TEMPICを9.8g添加し、50℃で20分撹拌した。得られた液に、ピロガロールを0.69g、BMI−1100Hを100g添加し、さらに7分攪拌した。得られた混練物をアルミニウム製のカップに移し、160℃のオーブンで加熱した。内容物が完全に溶融した後、溶融液から気泡が出なくなるまで減圧を行った。大気圧に戻した後、160℃で2時間、180℃で2時間、200℃で2時間、220℃で2時間、240℃で2時間加熱して硬化物12を得た。硬化物12について、後述する方法によりガラス転移温度の測定を行った。結果を表3に示す。
Figure 2019088122
実施例13〜15
使用する原料の配合を表4に記載のように変更したこと以外は実施例1と同様にして実施例13〜15を行い、硬化物13〜15を得た。硬化物13〜15について、後述する方法によりガラス転移温度、曲げ強さ、曲げ弾性率、破断点伸びの評価を行った。実施例6で得られた硬化物6についても同様の評価を行った。結果を表4に示す。
[ガラス転移温度]
各実施例及び比較例に係る硬化物から60mm×10mm×3mmの試験片を切り出し、動的粘弾性測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製 EXSTAR6000)を用いて、JIS K−7244(1998年)に準拠する方法によって、昇温速度を2℃/min、周波数を1Hzとし、曲げモードで測定した。得られた損失正接曲線のピークトップをガラス転移温度とした。
[曲げ強さ、曲げ弾性率、破断点伸び]
各実施例及び比較例に係る硬化物から70mm×10mm×3mmの試験片を切り出し、材料万能試験機((株)島津製作所製 AGS−X)を用いて、JIS K−6911(2006年)に準拠する方法によって、支点間距離を48mm、荷重速度を1.5mm/minとし、3点曲げ試験を行うことによって、曲げ強さ及び曲げ弾性率、破断点伸びを算出した。
Figure 2019088122
合成例1
撹拌羽根の付いたオイルジャケット付容器にDABPAを28.7g、ピロガロールを0.69g添加し、80℃で25分撹拌した。得られた液にTEMPICを9.8g、BMI−1100Hを100g添加し、さらに7分攪拌し、実施例6と同様の混練物を得た。つぎに、オイルジャケットを160℃に昇温し、30分間撹拌し、重合反応を一部進行させた。得られた液を室温まで冷まして固めた後、コーヒーミルで粉砕したものをF−1とした。
実施例16
撹拌羽根の付いたオイルジャケット付容器にXNR−6815を100g、合成例1で得られたF−1を30g、セイカキュアSを39g添加し、130℃で10分間撹拌した。得られた液をアルミニウム製のカップに移し、200℃で2時間加熱して硬化物16を得た。硬化物16について、実施例13〜15と同様の方法によりガラス転移温度、曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げ変位の測定を行った。結果を表5に示す。
実施例17〜22
使用する原料、原料の配合量を表5に記載のように変更したこと以外は実施例16と同様にして実施例17〜22を行い、硬化物17〜22を得た。硬化物17〜22について、実施例16と同様の方法によりガラス転移温度、曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げ変位の評価を行った。結果を表5に示す。
比較例6〜11
使用する原料、原料の配合量を表5に記載のように変更したこと以外は実施例16と同様にして比較例6〜11を行い、比較硬化物6〜11を得た。比較硬化物6〜11について、実施例16と同様の方法によりガラス転移温度、曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げ変位の評価を行った。結果を表5に示す。
Figure 2019088122
実施例、比較例の結果から以下のことが確認された。
表1の結果から、本発明におけるアリル化合物(A)、マレイミド化合物(B)、チオール化合物(C)に加えて環式化合物(D)に該当する化合物を含む樹脂組成物はゲル化し難く、ハンドリング性に優れることが確認された。
また、表2〜4の結果から、アリル化合物(A)、マレイミド化合物(B)、チオール化合物(C)及び環式化合物(D)を含む樹脂組成物は、硬化物が靱性及び耐熱性に優れることが確認された。
更に、表3の比較例2と3を比較すると、チオール化合物(C)を含まないアリル化合物(A)とマレイミド化合物(B)のみの樹脂組成物の場合には、環式化合物(D)を添加するとかえって耐熱性が低下する結果となっている。この点は比較例4と5との比較においても同様である。これらの結果から、環式化合物(D)を添加することの効果は、アリル化合物(A)、マレイミド化合物(B)、チオール化合物(C)を含む樹脂組成物に対して行うことで発揮されることが確認された。なお、比較例2や4の樹脂組成物はガラス転移温度が高くなっているが、表3に示されているとおり、これらはチオール化合物を含まないことから、靱性に劣るものである。
更に、樹脂組成物を製造する際に、アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にチオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する工程を行った実施例6の樹脂組成物や、マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にアリル化合物(A)とチオール化合物(C)とをこの順に混合する工程を行った実施例11の樹脂組成物と、それ以外の順番で混合した実施例12の樹脂組成物を比較すると、これらは4成分の配合は全て同じであるが、実施例6や11の樹脂組成物のほうが実施例12の樹脂組成物よりも硬化物の耐熱性に優れたものとなっており、中でも実施例6の樹脂組成物が硬化物の耐熱性に特に優れたものとなっている。このことから、樹脂組成物を製造する際に4成分を特定の順番で配合することで、得られる樹脂組成物が耐熱性に特に優れたものとなることが確認された。
また、表4の結果から、環式化合物(D)をマレイミド化合物(B)100重量部に対して1.2重量部以上、6.0重量部以下の割合で混合した実施例13〜15では、得られる硬化物の曲げ強さや破断点伸びが実施例6よりも優れたものになることが確認された。
表5の結果から、本発明の熱硬化性樹脂組成物とエポキシ樹脂とを混合して得られた硬化物は、耐熱性に優れ、曲げ特性にも優れたものであることがわかった。
さらに、実施例16、17や実施例20に見られるように本発明の熱硬化性樹脂組成物の(A)〜(D)成分の合計とエポキシ樹脂とが特定の割合となるように、エポキシ樹脂、芳香族ジアミン化合物を混合し、熱硬化した樹脂は、特異的な曲げ特性を示すことが確認された。
また、エポキシ樹脂の種類を変えた実施例20、21の樹脂や、芳香族ジアミンの種類を変えた実施例22の樹脂でも優れた曲げ特性を示すことから、この効果はエポキシ樹脂の構造や芳香族ジアミンの構造に依らないことが確認された。
一方、比較例9〜11のように、本発明の(A)〜(D)の成分を含む熱硬化性樹脂組成物に代えて市販のマレイミド化合物を使用した際には、エポキシ樹脂、芳香族ジアミン化合物を混合しても優れた曲げ特性が得られない結果となっており、エポキシ樹脂、芳香族ジアミン化合物を添加することによって優れた曲げ特性が得られる効果は、本発明の熱硬化性樹脂組成物に特有の効果であることが確認された。

Claims (13)

  1. 1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)と、
    1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)と、
    1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)と、
    1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)と、
    を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  2. 前記環式化合物(D)は、芳香族系化合物又はキノン系化合物であることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3. 前記熱硬化性樹脂組成物は、環式化合物(D)を、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、0.01重量部以上、6.0重量部以下の割合で含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4. 前記熱硬化性樹脂組成物は、環式化合物(D)を、マレイミド化合物(B)100重量部に対して、0.01重量部以上、1.2重量部未満の割合で含有することを特徴とする請求項3に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  5. 前記熱硬化性樹脂組成物は、環式化合物(D)を、マレイミド化合物(B)100重量部に対して1.2重量部以上、6.0重量部以下の割合で含有することを特徴とする請求項3に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  6. 更に、前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
  7. 前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項6に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  8. 前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂100重量部に対する、前記(A)、(B)、(C)及び(D)成分の合計重量が10重量部以上、80重量部以下であることを特徴とする請求項6又は7に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする熱硬化性樹脂。
  10. 熱硬化性樹脂組成物を製造する方法であって、
    該製造方法は、1分子中に少なくとも2個以上のアリル基と1個以上のベンゼン環を有するアリル化合物(A)と、
    1分子中に少なくとも2個以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物(B)と、
    1分子中に少なくとも2個以上のチオール基を有するチオール化合物(C)と、
    1分子中に少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する環式化合物(D)と、
    を混合する混合工程を含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
  11. 前記混合工程は、
    アリル化合物(A)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にチオール化合物(C)とマレイミド化合物(B)とをこの順に混合する工程、又は、
    マレイミド化合物(B)と環式化合物(D)とを混合した後、得られた混合物にアリル化合物(A)とチオール化合物(C)とをこの順に混合する工程
    のいずれかの工程である
    ことを特徴とする請求項10に記載の熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
  12. 前記混合工程の後、得られた混合物に更に、前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合する工程を含むことを特徴とする請求項10又は11に記載の熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
  13. 前記混合工程の後、得られた混合物に含まれる(A)〜(D)の成分のうちの少なくとも1つの重合反応を一部進行させた後に更に、前記マレイミド化合物(B)以外の熱硬化性樹脂を混合する工程を含むことを特徴とする請求項10又は11に記載の熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
JP2019515386A 2017-10-31 2018-10-30 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 Active JP6944518B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017211121 2017-10-31
JP2017211121 2017-10-31
JP2017246539 2017-12-22
JP2017246539 2017-12-22
JP2018126036 2018-07-02
JP2018126036 2018-07-02
PCT/JP2018/040382 WO2019088122A1 (ja) 2017-10-31 2018-10-30 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019088122A1 true JPWO2019088122A1 (ja) 2019-11-14
JP6944518B2 JP6944518B2 (ja) 2021-10-06

Family

ID=66331826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019515386A Active JP6944518B2 (ja) 2017-10-31 2018-10-30 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210395459A1 (ja)
JP (1) JP6944518B2 (ja)
CN (1) CN111278896A (ja)
TW (1) TW201922854A (ja)
WO (1) WO2019088122A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020176241A (ja) * 2019-04-22 2020-10-29 堺化学工業株式会社 繊維強化複合材料用樹脂組成物及びそれを用いたプリプレグ、繊維強化複合材料

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5816232A (ja) * 1981-07-22 1983-01-29 Sumitomo Bakelite Co Ltd フォトレジスト組成物
US20100063184A1 (en) * 2007-04-16 2010-03-11 Designer Molecules, Inc. Low temperature curing acrylate and maleimide based formulations and methods for use thereof
JP2011084711A (ja) * 2009-09-15 2011-04-28 Sumitomo Bakelite Co Ltd 回路基板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、プリント配線板、及び半導体装置
JP2016074902A (ja) * 2014-10-08 2016-05-12 堺化学工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物及び熱硬化性樹脂

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60243125A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Hitachi Ltd 熱硬化性樹脂組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5816232A (ja) * 1981-07-22 1983-01-29 Sumitomo Bakelite Co Ltd フォトレジスト組成物
US20100063184A1 (en) * 2007-04-16 2010-03-11 Designer Molecules, Inc. Low temperature curing acrylate and maleimide based formulations and methods for use thereof
JP2011084711A (ja) * 2009-09-15 2011-04-28 Sumitomo Bakelite Co Ltd 回路基板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、プリント配線板、及び半導体装置
JP2016074902A (ja) * 2014-10-08 2016-05-12 堺化学工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物及び熱硬化性樹脂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FAN, SHILIANG ET AL.: "The application of thiol-ene reaction on preparing UV curable bismaleimide-containing liquid formula", EUROPEAN POLYMER JOURNAL, vol. 2008,Vol.44,No.7, JPN6019002511, pages 2123 - 2129, ISSN: 0004064826 *
OHTSUKA, KEIKO ET AL.: "Novel bismaleimide/diallylbisphenol A resin modified with multifunctional thiol containing isocyanur", HIGH PERFORMANCE POLYMERS, vol. 2016,Vol.28,No.5, JPN6019002510, pages 591 - 599, ISSN: 0004064825 *

Also Published As

Publication number Publication date
TW201922854A (zh) 2019-06-16
CN111278896A (zh) 2020-06-12
WO2019088122A1 (ja) 2019-05-09
JP6944518B2 (ja) 2021-10-06
US20210395459A1 (en) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI503302B (zh) A cyanate ester compound, a hardened resin composition containing a cyanate ester compound, and a hardened product
JP5922582B2 (ja) コンポジット組成物
JP5581180B2 (ja) フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂組成物およびその硬化物
CN102307924A (zh) 用于制造电层压材料的均匀二马来酰亚胺-三嗪-环氧树脂组合物
TWI751299B (zh) 環氧樹脂、環氧樹脂組成物、環氧樹脂硬化物及複合材料
TW201313770A (zh) 可硬化樹脂組成物
JP6278218B2 (ja) 樹脂組成物、プリプレグ及び積層板
TWI693250B (zh) 組成物、環氧樹脂固化劑、環氧樹脂組成物、熱固化性組成物、固化物、半導體裝置以及層間絕緣材料
JP6722933B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物及び熱硬化性樹脂
WO2018070053A1 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び複合材料
JP5812297B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物
JP6351757B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物
TW202219116A (zh) 異氰酸酯改質聚醯亞胺樹脂、樹脂組成物及其硬化物
TW201319112A (zh) 環氧官能樹脂組成物
JPWO2019088122A1 (ja) 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法
JP6859920B2 (ja) 熱硬化性樹脂硬化物の製造方法
KR102556690B1 (ko) 폴리이소시아누레이트 원료 조성물, 및 폴리이소시아누레이트의 제조 방법
CN108473660A (zh) 环氧树脂组合物、纤维增强复合材料用预浸料及纤维增强复合材料
JP6374714B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、接着剤、硬化物及び電子部材
JP7083587B2 (ja) ポリマレイミド組成物、その製造方法及びそれを用いた硬化性組成物、並びに硬化物の製造方法
WO2021199450A1 (ja) 硬化触媒、樹脂組成物、封止材、接着剤、及び硬化物
JP2010084096A (ja) 一液型熱硬化性エポキシ樹脂組成物
JP2022014023A (ja) 一液型エポキシ樹脂組成物
JP2020117574A (ja) エポキシ樹脂組成物
TW201910384A (zh) 熱硬化性樹脂組成物及樹脂硬化物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190403

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190403

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190328

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190822

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20191105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200121

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20200121

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20200128

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20200204

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20200403

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20200407

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20201006

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20210406

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20210420

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20210511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210621

C302 Record of communication

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302

Effective date: 20210621

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20210713

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210831

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210831

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210910

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6944518

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150