TW201945422A - 環氧樹脂組成物、環氧樹脂硬化物、熱傳導薄膜、及環氧樹脂硬化物的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種環氧樹脂組成物,其包含環氧化合物與硬化劑,且是可形成層列型液晶結構之反應誘發型環氧樹脂組成物,其中,該環氧樹脂組成物不含填料、或填料含有率為前述環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的20質量%以下。
Description
本發明關於一種環氧樹脂組成物、環氧樹脂硬化物、熱傳導薄膜、及環氧樹脂硬化物的製造方法。
近年來,隨著電子機器的小型化和高性能化造成能量密度增加,每單位體積相應的發熱量也處於增大的傾向。因此,就構成電子機器的絕緣材料而言,要求高的熱傳導性。另外,就絕緣材料而言,由高絕緣耐壓和容易成形的觀點來看,廣泛使用含有環氧樹脂之環氧樹脂組成物。
為了提高環氧樹脂組成物的硬化物的熱傳導性,一般會使用一種在樹脂中添加氧化鋁粒子等熱傳導率高的填料的方法(例如,參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1:日本特開2001-348488號公報
[發明所欲解決的問題] 然而,若在環氧樹脂組成物中含有填料,則會有產生黏度變高、製成硬化物時的黏接強度降低等的對於性能的不良影響的傾向。另外,一般而言,以高含有率來包含填料之環氧樹脂組成物,其會有薄膜化變得困難的傾向。 有鑑於上述狀況,本發明所欲解決的問題在於提供一種環氧樹脂組成物、環氧樹脂硬化物、熱傳導薄膜、及環氧樹脂硬化物的製造方法,該環氧樹脂組成物的薄膜成形性與硬化狀態下的熱傳導性優良。
[用以解決問題的技術手段] 用以解決上述問題的具體手段如下。 <1>一種環氧樹脂組成物,其包含環氧化合物與硬化劑,且是可形成層列型液晶結構之反應誘發型環氧樹脂組成物,其中,該環氧樹脂組成物不含填料、或填料含有率為前述環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的20質量%以下。 <2>如<1>所述之環氧樹脂組成物,其中,前述層列型液晶結構形成區塊,且前述區塊的直徑的平均值為20μm(微米)以上。 <3>如<1>或<2>所述之環氧樹脂組成物,其中,前述層列型液晶結構形成區塊,且前述區塊包含球晶。 <4>如<1>~<3>中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述層列型液晶結構經由向列型液晶結構而形成。 <5>如<1>~<4>中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,在由130℃~160℃的範圍選出的任意硬化溫度下,皆可形成層列型液晶結構。 <6>如<1>~<5>中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,在160℃的硬化溫度下,可在3分鐘以內形成層列型液晶結構。 <7>如<1>~<6>中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述環氧化合物包含具有液晶原結構之環氧化合物。 <8>如<1>~<7>中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述環氧化合物包含由下述通式(I)表示的化合物。
通式(I)中,R1
〜R4
各自獨立地表示氫原子或碳數1〜3的烷基。 <9>如<8>所述之環氧樹脂組成物,其中,前述環氧化合物包含前述由通式(I)表示的化合物與二元酚化合物之反應生成物。 <10>如<1>~<9>中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述硬化劑包含苯酚酚醛清漆樹脂。 <11>如<1>~<10>中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述填料包含選自由氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鎂粒子、氮化鋁粒子及氮化硼粒子所組成之群組中的至少一種。 <12>一種環氧樹脂硬化物,其是<1>~<11>中任一項所述之環氧樹脂組成物的硬化物。 <13>如<12>所述之環氧樹脂硬化物,其中,具有層列型液晶結構的周期性結構,且前述周期性結構的周期長度為1.0nm(奈米)~4.0nm。 <14>一種熱傳導薄膜,其是<12>或<13>所述之環氧樹脂硬化物的薄膜狀物。 <15>一種環氧樹脂硬化物的製造方法,其包含將<1>~<11>中任一項所述之環氧樹脂組成物作熱處理的步驟,且前述熱處理是在滿足下述式的溫度X的條件下來進行: (B+5℃)≦X≦(A-5℃), 式中,A為前述環氧樹脂組成物可形成層列型液晶結構的溫度的上限值,B為前述環氧樹脂組成物可形成層列型液晶結構的溫度的下限值,且X、A、B的單位為℃。 <16>如<15>所述之環氧樹脂硬化物的製造方法,其中,在前述環氧樹脂組成物為薄膜的狀態下,進行前述熱處理。
[發明的功效] 若依據本發明,則提供一種環氧樹脂組成物、環氧樹脂硬化物、熱傳導薄膜、及環氧樹脂硬化物的製造方法,該環氧樹脂組成物的薄膜成形性與硬化狀態下的熱傳導性優良。
以下,針對本發明作詳細說明。不過,本發明並非限定於以下的實施形態。在以下的實施形態中,就其構成要素(也包含步驟要素等)而言,除非是在特別明示的情況下,否則並非必須。關於數值和其範圍也相同,並非用以限制本發明。 在本說明書中,使用「~」所表示的數値範圍,是將「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值來包含。 在本說明書中級別性記載的數值範圍中,某一級別的數值範圍所記載的上限值或下限值,也可置換為其他級別性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,在本說明書中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值,也可置換為實施例中所示的值。 在本說明書中,組成物中的各成分的含有率,當在組成物中存在複數種對應於各成分的物質時,只要無特別說明,則意指存在於組成物中的該複數種物質的合計含有率。 在本說明書中,組成物中各成分的粒徑,當在組成物中存在複數種對應於各成分的粒子時,只要無特別說明,則意指針對存在於組成物中的該複數種粒子的混合物的數值。 在本發明中,平均厚度(也稱為厚度的平均值)設為測定對象物的隨機選擇的5個點的厚度後,作為其算術平均值所賦予的數值。厚度能夠使用測微計等來測定。
<環氧樹脂組成物> 本實施型態的環氧樹脂組成物,其包含環氧化合物與硬化劑,且是可形成層列型液晶結構之反應誘發型環氧樹脂組成物,其中,該環氧樹脂組成物不含填料、或填料含有率為前述環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的20質量%以下。
本實施型態的環氧樹脂組成物(以下,也簡稱為環氧樹脂組成物),其不含填料、或填料含有率為前述環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的20質量%以下,因此由於含有填料而造成的薄膜形成性降低會受到抑制。另外,認為因為環氧樹脂組成物是反應誘發型,所以在硬化溫度下中的硬化前的流動性優良,而能夠達成良好的薄膜形成性。
進一步,認為本實施型態的環氧樹脂組成物,其可形成層列型液晶結構,因此在硬化後能夠達成良好的熱傳導性。
在本說明書中,「反應誘發型的環氧樹脂組成物」,意謂具有下述性質的環氧樹脂組成物:在開始硬化反應之前,不形成液晶結構而為各向同性結構(isotropic structure,各向同性相),但隨著硬化反應進行,會形成液晶結構的性質。作為並非反應誘發型的環氧樹脂組成物,能夠舉出下述樹脂組成物:在硬化反應開始之前已經形成液晶結構,且在液晶結構的狀態下進行硬化反應的樹脂組成物。
環氧樹脂組成物,比起在液晶結構狀態時,在各向同性結構的狀態時,流動性更高。因此,反應誘發型的環氧樹脂組成物,其有下述傾向:比起並非反應誘發型的環氧樹脂組成物,在硬化溫度中的硬化前的流動性更高。另外,反應誘發型的環氧樹脂組成物,其與並非反應誘發型的環氧樹脂組成物同樣地,在硬化後會形成液晶結構,因此能夠獲得高的熱傳導率。
環氧樹脂組成物是否為反應誘發型,其取決於環氧化合物的分子結構及硬化劑的分子結構。
本實施型態的環氧樹脂組成物,其可藉由環氧化合物與硬化劑的反應而形成層列型液晶結構。作為可與硬化劑反應而形成層列型液晶結構等液晶結構之環氧化合物(以下,也稱為液晶性環氧化合物),能夠舉出具有液晶原(mesogen)結構之環氧化合物。在本說明書中,「具有液晶原結構之環氧化合物」,意謂具有環氧基與液晶原結構之化合物。作為液晶原結構,能夠舉出:聯苯結構、聯三苯(terphenyl)結構、聯三苯類似結構、蒽結構、這些液晶原結構的二種以上利用偶氮甲鹼基(azomethine group)或酯基連接而成的結構、苯甲酸苯酯結構、苯甲酸環己酯(cyclohexyl benzoate)結構等。
具有液晶原結構之環氧化合物,其在與硬化劑反應而形成樹脂基質時,會在樹脂基質中形成高階結構(也稱為周期結構),該高階結構源自於環氧化合物的分子中的液晶原結構。
在本說明書中,「樹脂基質」意謂:在環氧樹脂組成物的硬化物(以下,也稱為環氧樹脂硬化物)中,相當於環氧化合物與硬化物的反應物的部分。
在本說明書中,在樹脂基質中形成的高階結構(周期結構)意謂:在樹脂基質中,分子以配向的狀態而排列的狀態(例如,在樹脂基質中存在結晶結構或液晶結構的狀態)。這種結晶結構或液晶結構,其例如能夠藉由在正交偏光(crossed-nicol)下,藉由偏光顯微鏡而實行的觀察或X射線散射來直接確認其存在。或者,能夠利用若存在結晶結構或液晶結構,則樹脂的儲存模數(storage modulus,或稱儲存彈性率)相對於溫度的變化會變小的性質,藉由測定儲存模數相對於溫度的變化來間接確認結晶結構或液晶結構的存在。
作為源自於液晶原結構的高規則性的高階結構,能夠舉出向列型液晶結構、層列型液晶結構等。向列型液晶結構是分子長軸朝向相同的方向而僅具有方向秩序(orientational order)之液晶結構。相對於此,層列型液晶結構除了方向秩序之外,還具有一維的位置秩序(positional order)而具有特定周期的層結構之液晶結構。另外,在層列型液晶結構的同一周期結構內部,層狀結構的周期的方向相同。亦即,關於分子秩序性,比起向列型液晶結構,層列型液晶結構更高。若秩序性高的周期結構形成在樹脂基質中,則能夠抑制熱傳導的介質也就是聲子發生散射。因此,比起具有向列型液晶結構之樹脂基質,具有層列型液晶結構之樹脂基質,會有熱傳導率變高的傾向。
在本實施型態中,若環氧化合物與硬化劑反應,則會形成層列型液晶結構。是否藉由環氧化合物與硬化劑的反應而形成層列型液晶結構,其取決於環氧化合物的分子結構、硬化劑的分子結構、硬化溫度等。 在本實施型態中,在樹脂基質中形成的周期結構,其可以全體是層列型液晶結構,也可以一部分是層列型液晶結構。
在樹脂基質中形成的周期結構是否包含層列型液晶結構,其能夠藉由下述方法來判斷。 使用CuKα
1射線,並在管電壓40kV、管電流20mA、2θ為0.5°~30°的範圍內,使用X射線分析裝置(例如,理學股份有限公司(Rigaku Corporation)製)來進行X射線繞射測定。在2θ為1°〜10°的範圍內存在繞射峰時,判斷為周期結構包含層列型液晶結構。 由熱傳導性的觀點來看,樹脂基質中的周期結構全體中的層列型液晶結構的比率,其較佳為60體積%以上,更佳為80體積%以上。
周期結構全體中的層列型液晶結構的比率,其例如能夠藉由將環氧樹脂硬化物研磨至預定厚度(例如,50μm)並利用偏光顯微鏡加以觀察來簡易地測定。具體而言,將形成有層列型液晶結構之環氧樹脂硬化物研磨至50μm的厚度,並利用偏光顯微鏡(例如,尼康股份有限公司製,製品名:「OPTIPHOT2-POL」)加以觀察來測定層列型液晶結構的周期結構的面積後,求取相對於利用偏光顯微鏡觀察到的視野全體的面積的百分率,藉此,能夠簡易地測定周期結構全體中的層列型液晶結構的比率。
層列型液晶結構的周期結構,其周期長度(單一周期的長度)較佳為1.0nm以上,更佳為2.0nm以上。 藉由周期長度為1.0nm以上,可發揮更高的熱傳導率。周期長度可以是4.0nm,較佳為1.0nm~4.0nm。
周期結構的周期長度能夠藉由下述來獲得:使用廣角X射線繞射裝置(例如,理學股份有限公司製,製品名:「RINT2500HL」),在上述測定條件下,將環氧樹脂硬化物作成測定樣品並進行X射線繞射,且將由此獲得的繞射角藉由下述布拉格方程式(Bragg's equation)加以換算。
布拉格方程式:2dsinθ=nλ 此處,d表示單一周期的長度,θ表示繞射角,n表示反射次數,λ表示X射線波長(0.15406nm)。
環氧樹脂組成物形成層列型液晶結構的過程,其並無特別限制。由抑制急劇的體積收縮的觀點來看,較佳為經由向列型液晶結構來形成層列型液晶結構。 這是因為,若不經由向列型液晶結構而由各向同性結構直接轉變成層列型液晶結構,則密度的變化大,因此會有體積收縮急劇地產生的傾向。
作為環氧樹脂組成物經由向列型液晶結構而形成層列型液晶結構的方法,能夠舉出一種使用在寬廣的溫度區域內展現向列型液晶結構之環氧化合物的方法。
由熱傳導性的觀點來看,由環氧樹脂組成物形成的層列型液晶結構形成區塊,區塊的直徑的平均值較佳為20μm以上,更佳為40μm以上,進一步較佳為60μm以上。由各向同性的觀點來看,區塊的直徑的平均值較佳為100μm以下。
在本說明書中,「區塊」意謂:在樹脂基質中,相當於在一個方向上形成有周期結構之部分,且被未形成有周期結構之部分、或在與該區塊的周期結構不同的方向上形成有周期結構之部分包圍而成的島狀區域。
區塊的直徑及其平均值,其作為環氧樹脂硬化物的觀察剖面中出現的區塊的剖面的直徑及其平均值,能夠以模擬的方式來加以測定。 區塊剖面的直徑,其例如藉由如上所述的環氧樹脂硬化物的偏光顯微鏡觀察來測定。 區塊剖面的直徑的平均值,其在環氧樹脂硬化物的觀察剖面中出現的區塊中,針對隨機選擇的10個區塊進行其直徑的測定後,將其算術平均值作為層列型液晶結構的區塊的直徑。
在本說明書中,於區塊的形狀並非正圓形的形狀(橢圓、多邊形等)的情況下,區塊的直徑意謂區塊的最大直徑。最大直徑設為下述:將位於環氧樹脂硬化物的觀察剖面中出現的區塊的輪廓線上的任意兩點加以連接而成的線段中,長度最長的線段的長度。
區塊的直徑能夠藉由例如環氧樹脂組成物的硬化條件來控制。一般而言,環氧樹脂組成物的硬化溫度越低,區塊的成長速度就變得越慢,其結果,區塊的直徑會傾向變大。另外,環氧樹脂組成物的硬化時間越長,區塊就越充分成長,直徑就越傾向變大。
由獲得直徑大的區塊的觀點來看,環氧樹脂組成物的硬化溫度較佳為160℃以下,更佳為150℃以下,進一步較佳為140℃以下。另外,環氧樹脂組成物的硬化時間較佳為30秒以上,更佳為1分鐘以上。
另一方面,由硬化時間的觀點來看,環氧樹脂組成物的硬化溫度較佳為不要太低。因此,硬化溫度較佳為130℃以上。另外,由縮短環氧樹脂組成物的硬化時間的觀點來看,硬化時間較佳為5分鐘以內,更佳為3分鐘以內。
在某一實施態樣中,環氧樹脂組成物在由130℃~160℃的範圍選出的任意硬化溫度下,皆可形成層列型液晶結構。只要經過130℃~160℃的硬化溫度範圍,則就算不是特定的硬化溫度,也可以形成層列型液晶結構。例如,在由30℃而以5℃/分鐘升溫至180℃為止的過程中,也可形成層列型液晶結構。 在某一實施態樣中,環氧樹脂組成物可在160℃的硬化溫度下,於3分鐘以內形成層列型液晶結構。
由熱傳導性的觀點來看,由環氧樹脂組成物形成的層列型液晶結構,較佳為呈區塊狀態且包含球晶。在本說明書中,球晶意謂立體形狀是球體狀、橢圓體狀或圓盤狀的區塊。層列型液晶結構的區塊是否包含球晶,其能夠藉由例如環氧樹脂硬化物的觀察剖面中出現的區塊的形狀是否為圓形、橢圓形等來加以判斷。
作為將區塊製成球晶狀態的方法,能夠舉出以各個區塊不會因相鄰的區塊而變形的方式來成長的方法。例如,能夠舉出在硬化前的環氧樹脂組成物中含有溶劑的方法。
一般而言,形成層列型液晶結構的核的間隔狹窄,因此在伴隨硬化而成長層列型液晶結構的區塊的過程中,區塊與區塊之間會發生衝突。其結果,各個區塊不會成為球晶,而傾向於剖面成為多邊形的形狀等。另一方面,若在硬化前的環氧樹脂組成物中含有溶劑,而一邊揮發溶劑一邊硬化,則環氧樹脂組成物會被溶劑稀釋,因此形成層列型液晶結構的核的間隔會變寬。其結果,在伴隨硬化而成長層列型液晶結構的過程中,層列型液晶結構的區塊與區塊之間不會發生衝突,各個區域傾向於成為球晶。
以下,針對本實施型態的環氧樹脂組成物所包含的成分作詳細說明。
(環氧化合物) 環氧化合物只要是可與硬化劑反應而形成層列型液晶結構之環氧化合物則無特別限制,可以是僅一種,也可以是二種以上。
由有效形成層列型液晶結構的觀點來看,環氧化合物,其作為具有液晶原結構之環氧化合物,較佳為包含由下述通式(I)表示的化合物。由通式(I)表示的化合物可以是僅一種,也可以是二種以上。
通式(I)中,R1
〜R4
各自獨立地表示氫原子或碳數1〜3的烷基。R1
〜R4
較佳為各自獨立是氫原子或碳數1~2的烷基,更佳為氫原子或甲基,進一步較佳為氫原子。另外,較佳為R1
〜R4
之中的2個~4個是氫原子,更佳為3個或4個是氫原子,進一步較佳為4個全部是氫原子。在R1
〜R4
的任一者是碳數1~3的烷基的情況下,較佳為R1
及R4
的至少一者是碳數1~3的烷基。
由通式(I)表示的化合物的較佳例,其例如記載於日本特開2011-74366號公報。具體而言,作為較佳例,能夠舉出選自由4-{4-(2,3-環氧丙氧基)苯基}環己基=4-(2,3-環氧丙氧基)苯甲酸酯、和4-{4-(2,3-環氧丙氧基)苯基}環己基=4-(2,3-環氧丙氧基)-3-苯甲酸甲酯所組成之群組中的至少一種化合物。
環氧化合物的至少一部分可以是與後述硬化劑等(預聚合劑)反應而獲得的預聚合物的狀態。包含由通式(I)表示的化合物,且在分子中具有液晶原結構之環氧化合物,其一般而言容易結晶化,且多半是對於溶劑的溶解度比其他環氧樹脂化合物更低。藉由將具有液晶原結構之環氧化合物的一部分加以聚合來製成預聚合物,會抑制結晶化,且環氧樹脂組成物的成形性會有提升的傾向。
預聚合化劑可以是與後述硬化劑相同者,也可以是不同者。具體而言,作為預聚合化劑,較佳為在一個苯環上具有二個羥基作為取代基之化合物(二元酚化合物)。作為二元酚化合物,能夠舉出鄰苯二酚(catechol)、間苯二酚(resorcinol)、對苯二酚(hydroquinone)、該等的衍生物等。作為二元酚化合物的衍生物,能夠舉出在苯環上取代有碳數1〜8的烷基等之化合物。在這些二元酚化合物中,使用選自由間苯二酚及對苯二酚所組成之群組中的至少一種,由提升硬化物的熱傳導率的觀點來看較佳,使用對苯二酚則更佳。因為對苯二酚是二個羥基以成為對位的位置關係取代而成的結構,所以與環氧化合物反應而獲得的預聚合物容易成為直線結構。認為因此分子的堆疊性高,而更容易形成高階結構。 預聚合化使用的預聚合化劑可以是僅一種,也可以是二種以上。
在將環氧化合物作預聚合化時,環氧化合物與預聚合化劑的調配比率並無特別限制,能夠根據所需的分子量、相對於環氧化合物全體的比率等來選擇。
在將環氧化合物作預聚合化時的環氧化合物與預聚合化劑的調配比率,其環氧化合物中的環氧基與預聚合化劑中的羥基的當量比(環氧基/羥基)較佳為成為下述調配比率:較佳為100/5~100/25,更佳為100/10~100/15。
環氧化合物的含有率,其由成形性和黏接性的觀點來看,在環氧樹脂組成物的總非揮發成分中,較佳為5體積%〜40體積%,更佳為10體積%〜35體積%,進一步較佳為15體積%〜35體積%,特佳為15體積%〜30體積%。
在本說明書中,相對於環氧樹脂組成物的總非揮發成分,環氧化合物的體積基準的含有率,設為藉由下式求得的數值。 環氧化合物的相對於總非揮發成分的含有率(體積%)={(Bw/Bd)/((Aw/Ad)+(Bw/Bd)+(Cw/Cd) +(Dw/Dd))}×100 此處,各個變數如下所述。 Aw:填料的質量組成比(質量%) Bw:環氧化合物的質量組成比(質量%) Cw:硬化劑的質量組成比(質量%) Dw:其他任意成分(除了溶劑)的質量組成比(質量%) Ad:填料的比重 Bd:環氧化合物的比重 Cd:硬化劑的比重 Dd:其他任意成分(除了溶劑)的比重
環氧樹脂組成物所包含的環氧化合物,其可以是液晶性環氧化合物與液晶性環氧化合物以外的其他環氧化合物的組合。作為其他環氧化合物,能夠舉出雙酚A、雙酚F、雙酚S、苯酚酚醛清漆樹脂(phenol novolac resin)、甲酚酚醛清漆樹脂(cresol novolac resin)、間苯二酚酚醛清漆樹脂(resorcinol novolac resin)等酚化合物的縮水甘油醚(glycidyl ether);丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇化合物的環氧丙基醚;鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、四氫酞酸(tetrahydrophthalic acid)等羧酸化合物的縮水甘油酯;苯胺、異三聚氰酸等將鍵結於氮原子的活性氫利用環氧丙基加以取代而成者等環氧丙基型(也包含環氧丙基甲基型)環氧化合物;將分子內的烯烴鍵結加以環氧化所獲得的乙烯環己烯環氧化物、3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧基)環己基-5,5-螺接(3,4-環氧基)環己烷-間-二噁烷等脂環族環氧化合物;雙(4-羥基)硫醚的環氧化物;對二甲苯改性酚醛樹脂、間二甲苯對二甲苯改性酚醛樹脂、萜烯改性酚醛樹脂、二環戊二烯改性酚醛樹脂、環戊二烯改性酚醛樹脂、多環芳香環改性酚醛樹脂、含有萘環的酚醛樹脂等縮水甘油醚;二苯乙烯型環氧化合物;鹵化苯酚酚醛清漆型環氧化合物等(不過,這些當中,除了液晶性環氧化合物)。其他環氧化合物,可以單獨使用一種,也可以併用二種以上。
其他環氧化合物的含有量並無特別限制,在以質量為基準時,將液晶性環氧化合物設為1的情況下,較佳為0.3以下,更佳為0.2以下,進一步較佳為0.1以下。
(硬化劑) 環氧樹脂組成物含有硬化劑。硬化劑只要是能夠與環氧化合物發生硬化反應的化合物則無特別限制。作為硬化劑的具體例,能夠舉出胺硬化劑、酸酐硬化劑、酚硬化劑、聚硫醇硬化劑、聚胺基醯胺基硬化劑、異氰酸酯硬化劑、封端異氰酸酯硬化劑等。硬化劑可以是僅一種,也可以是二種以上。
由形成環氧樹脂組成物的半硬化物或硬化物的周期結構的觀點來看,作為硬化劑,較佳為胺硬化劑或酚硬化劑,更佳為酚硬化劑,進一步較佳為包含酚醛清漆樹脂的酚硬化劑。
作為酚硬化劑,能夠使用低分子酚化合物和將其酚醛清漆化後的酚醛樹脂。作為低分子酚化合物,可使用苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚等單官能基酚化合物;兒茶酚、間苯二酚、對苯二酚等二官能基酚化合物;1,2,3-三羥基苯、1,2,4-三羥基苯、1,3,5-三羥基苯等三官能基酚化合物等。另外,作為硬化劑,也可以使用將這些低分子酚化合物利用亞甲基鏈等加以連結而酚醛清漆化所獲得的苯酚酚醛清漆樹脂。
作為硬化劑所使用的苯酚酚醛清漆樹脂,其可包含單體的酚化合物。苯酚酚醛清漆樹脂中的單體的含有比率(以下,也稱為「單體含有比率」)並無特別限制。由熱傳導性和成形性的觀點來看,單體含有比率較佳為5質量%〜80質量%,更佳為15質量%〜60質量%,進一步較佳為20質量%〜50質量%。若單體含有比率為80質量%以下,則在硬化反應時,對交聯沒有貢獻的單體的量會受到抑制,且交聯的高分子量體會變多,因此會形成更高密度的高階結構,而有提升熱傳導性的傾向。另外,若單體含有比率為5質量%以上,則在成形時容易流動,因此在環氧樹脂組成物含有無機填料的情況下,與該填料的密接性會更加提升,而有可達成更優良的熱傳導性和耐熱性的傾向。
環氧樹脂組成物中的硬化劑的含有量,其能夠考慮調配的硬化劑的種類和環氧化合物的物性來適當設定。 具體而言,相對於環氧化合物中的環氧基的1當量,硬化劑的官能基的當量數較佳為0.005當量〜5當量,更佳為0.01當量〜3當量,進一步較佳為0.5當量~1.5當量。若相對於環氧基1當量,硬化劑的官能基的當量數是0.005當量以上,則有能夠更加提升環氧化合物的硬化速度的傾向。另外,若相對於環氧基1當量,硬化劑的官能基的當量數是5當量以下,則有能夠更適當地控制硬化反應的傾向。
並且,本說明書中的化學當量,其例如在使用酚硬化劑作為硬化劑時,表示相對於環氧基1當量的酚硬化劑的羥基的當量數,在使用胺硬化劑作為硬化劑時,表示相對於環氧基1當量的胺硬化劑的活性氫的當量數。
(硬化促進劑) 作為硬化劑,特別是使用酚化合物的情況下,可根據需要來併用硬化促進劑。藉由併用硬化促進劑,能夠使環氧樹脂組成物進一步充分硬化。硬化促進劑的種類並無特別限制,可以從通常使用的硬化促進劑中作選擇。作為硬化促進劑,能夠舉出例如咪唑化合物、膦化合物、以及硼酸鹽化合物。
(填料) 環氧樹脂組成物可含有填料。作為填料,由熱傳導性與絕緣性的觀點來看,能夠使用陶瓷粒子。作為陶瓷粒子,能夠舉出氧化鋁粒子、氧化矽粒子、氧化鎂粒子、氮化硼粒子、氮化鋁粒子、氮化矽粒子等。填料較佳為包含選自由氧化鋁粒子、氮化硼粒子、氮化鋁粒子及氧化鎂粒子所組成之群組中的至少一種,更佳為包含氧化鋁粒子。氧化鋁粒子較佳為包含結晶性高的氧化鋁粒子,且更佳為包含α-氧化鋁粒子。
另外,填料包含氧化鋁粒子時,由熱導導性的觀點來看,較佳為在相對於氧化鋁粒子的表面呈垂直的方向上形成層列型液晶結構的周期結構。層列型液晶結構的周期結構是否形成在相對於氧化鋁粒子的表面呈垂直的方向上,其能夠藉由例如上述的環氧樹脂硬化物的偏光顯微鏡觀察來加以確認。
填料的體積平均粒徑,其由熱傳導性的觀點來看,較佳為0.01μm〜1mm,由填充性的觀點來看,更佳為0.10μm〜100μm。 此處,填料的體積平均粒徑是使用雷射繞射法來作測定。藉由雷射繞射法實行的測定,其能夠使用雷射繞射散射粒度分布測定裝置(例如,BECKMAN COULTER公司製的LS230)來進行。在使用雷射繞射散射粒度分布測定裝置來描繪體積累計分布曲線時,將自低粒徑側起算的體積的累計成為50%的粒徑(D50
)作為填料的體積平均粒徑。
環氧樹脂組成物所包含的填料的體積平均粒徑,其在由環氧樹脂組成物提取填料後,使用雷射繞射散射粒度分布測定裝置來加以測定。
提取填料與測定體積平均粒徑例如能夠如下述般地進行:使用有機溶劑、硝酸、王水等,將環氧樹脂組成物的填料以外的成分加以溶解所獲得的物質,利用超音波分散機等充分地分散來調製分散液,並使用此分散液來進行。提取環氧樹脂硬化物或熱傳導薄膜所包含的填料與測定體積平均粒徑也能夠同樣地進行。
環氧樹脂組成物含有填料時,其含有率為環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的20質量%以下,較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下。藉由環氧樹脂組成物以特定比率以下的量來含有填料,硬度、柔軟性、流動性等會變成容易調整,而能夠期待填料成為核而促進層列型液晶結構的成長等效果。
藉由填料的含有率為環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的20質量%以下,會良好地維持環氧樹脂組成物的薄膜形成性。另外,在使環氧樹脂組成物與其他構件作接觸的狀態下來硬化時,會有能夠充分獲得對其他構件的黏接性的傾向。進一步,由硬化反應所形成的層列型液晶結構中的區塊不易與填料衝突,於是會有充分成長而能夠獲得高的熱傳導性的傾向。
(其他成分) 環氧樹脂組成物可進一步含有溶劑、偶合劑、分散劑、彈性體、脫模劑(releasing agent)等其他成分。由形成球晶狀態的區塊的觀點來看,環氧樹脂組成物較佳為含有溶劑。溶劑的種類並無特別限制,能夠使用丙酮、異丁醇、異丙醇、異戊醇、二乙醚、乙二醇單乙醚、二甲苯、甲酚、氯苯、乙酸異丁酯、乙酸異丙酯、乙酸異戊酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、環己醇、環己酮、1,4-二噁烷、二氯甲烷、苯乙烯、四氯乙烯、四氫呋喃、甲苯、正己烷、1-丁醇、2-丁醇、甲醇、甲基異丁酮、甲基乙基酮、甲基環己醇、甲基環己酮、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等一般用於各種化學製品的製造技術中的有機溶劑的一種或二種以上。
(環氧樹脂組成物的用途等) 本實施型態的環氧樹脂組成物,其環氧化合物的配向性高,製成硬化物時的熱傳導性優良。因此,本實施型態的環氧樹脂組成物能夠合適地用於各種電氣及電子機器的發熱性電子零件(例如,積體電路(Integrated Circuit,IC)晶片或印刷電路板)的構件(例如,散熱材料)。
<環氧樹脂硬化物的製造方法> 本實施型態的環氧樹脂硬化物的製造方法,其包含將本實施型態的環氧樹脂組成物作熱處理的步驟,且前述熱處理是在滿足下述式的溫度X(單位:℃)的條件下來進行。 (B+5℃)≦X≦(A-5℃)
式中,A為前述環氧樹脂組成物可形成層列型液晶結構的溫度的上限值(單位:℃),B為前述環氧樹脂組成物可形成層列型液晶結構的溫度的下限值(單位:℃)。並且,A與B滿足B<A-10的關係。
熱處理的溫度X,其可根據環氧樹脂組成物所包含的成分的種類、組成比等來作設定。例如,較佳為從100℃〜200℃的範圍作選擇,更佳為從120℃〜180℃的範圍作選擇。熱處理的溫度X,其可以自熱處理開始到結束為止皆為固定,也可以變化。在X變化的情況下,較佳為在硬化的初始階段滿足上述條件。另外,較佳為在整個熱處理時間的20%以上,X滿足上述條件。
熱處理的時間並無特別限制,例如,較佳為從5分鐘〜60分鐘的範圍作選擇,更佳為從10分鐘〜30分鐘的範圍作選擇。
根據需要,可以對熱處理後所獲得的環氧樹脂硬化物進一步進行其他熱處理(以下,也稱為「後硬化處理」)。藉由對環氧樹脂硬化物進行後硬化處理,交聯密度會有提升更多的傾向。後硬化處理可實施僅一次,也可實施二次以上。
後硬化處理的溫度並無特別限制,例如,較佳為從140℃〜240℃的範圍作選擇,更佳為從160℃〜220℃的範圍作選擇 後硬化處理的溫度可以自熱處理開始到結束為止皆為固定,也可以變化。
後硬化處理的時間並無特別限制,例如,較佳為從10分鐘〜600分鐘的範圍作選擇,更佳為從60分鐘〜300分鐘的範圍作選擇。
後硬化所使用的加熱裝置並無特別限制,能夠使用一般使用的加熱裝置。
環氧樹脂硬化物的製造方法,其可在環氧樹脂組成物為薄膜的狀態下,進行熱處理。藉此,能夠製造本實施型態的熱傳導薄膜,其是環氧樹脂硬化物的薄膜狀物。
<環氧樹脂硬化物及熱傳導薄膜> 本實施型態的環氧樹脂硬化物,其是本實施型態的環氧樹脂組成物的硬化物。本實施型態的熱傳導薄膜,其是本實施型態的環氧樹脂硬化物的薄膜狀物。
本實施型態的環氧樹脂硬化物及熱傳導薄膜是將本實施型態的環氧樹脂組成物加以硬化所獲得,因此薄膜形成性優良,且熱傳導性優良。
本實施型態的環氧樹脂硬化物及熱傳導薄膜,其形成有層列型液晶結構的周期結構。由熱傳導性的觀點來看,層列型液晶結構的周期結構的周期長度較佳為2.0nm〜4.0nm,更佳為2.0nm〜3.0nm。
熱傳導薄膜,較佳為在環氧樹脂組成物成形為薄膜形狀的狀態下進行熱處理來製作。熱傳導薄膜的平均厚度並無特別限制,例如,能夠從0.01mm~3mm的範圍作選擇。 [實施例]
以下,藉由實施例來具體說明本實施型態,但本實施型態並非僅限於這些實施例。
<實施例1> (1)環氧化合物的預聚合物的合成 具有液晶原結構之環氧化合物(4-{4-(2,3-環氧丙氧基)苯基}環己基=4-(2,3-環氧丙氧基)苯甲酸酯,也就是由通式(I)表示的化合物)(以下,也稱為環氧化合物1)、與作為預聚合化劑的對苯二酚,以莫耳比(環氧化合物1/對苯二酚)成為10/1.3的方式進行反應,而合成預聚合物(以下,也稱為環氧化合物2)。
(2)硬化劑(苯酚酚醛清漆樹脂)的合成 在氮氣沖洗(nitrogen purge)後的可拆式燒瓶中,作為酚化合物,量取間苯二酚105克(0.95莫耳)及兒茶酚5克(0.05莫耳),作為催化劑,量取草酸0.11克(相對於酚化合物是0.1質量%),作為溶劑,量取甲醇15克,之後,攪拌內容物,以成為40℃以下的方式,在油浴中一邊冷卻一邊加入福馬林(formalin)30克(約0.33莫耳,福馬林(P)與酚化合物(F)的莫耳比:P/F = 0.33)。攪拌2小時後,一邊以成為100℃的方式將油浴加溫,一邊減壓餾去水及甲醇。確認沒有再餾出水及甲醇後,以苯酚酚醛清漆樹脂成為50質量%的方式加入環己酮,而獲得苯酚酚醛清漆樹脂溶液(以下,也稱為硬化劑1)。 在藉由凝膠滲透層析術(gel permeation chromatography,GPC)而實行的分子量測定中,所獲得的苯酚酚醛清漆樹脂的數量平均分子量是484,結構單元數n平均是3.9。另外,單體含有比率為40質量%。 藉由1
H-NMR的測定,可知相應於一個苯酚酚醛清漆樹脂的結構單元(相當於一分子的酚化合物),平均包含羥基2.1個。羥基當量是62克/當量。
(3)環氧樹脂組成物的調製 將環氧化合物2、硬化劑1、作為硬化促進劑的三苯基膦加以混合,而調製環氧樹脂組成物。 環氧化合物2與硬化劑1的調配量,其調整為:硬化劑1的羥基的當量數相對於環氧化合物2的環氧基的當量數的比(環氧基:羥基)是1:1。硬化促進劑的調配量,其設為下述的量:相對於環氧化合物2與硬化劑的合計質量,成為0.8質量%。
(4)熱傳導薄膜的製作 將調製得到的環氧樹脂組成物,使用研缽與研杵,在室溫(25℃)拌勻30分鐘。其後,將環氧樹脂組成物一邊在140℃熔融,一邊成形為平均厚度50μm的薄膜狀。隨後,在140℃進行30分鐘的熱處理,使環氧樹脂組成物硬化,而製作熱傳導薄膜。
藉由在熱處理中途取出環氧樹脂組成物複數次,並利用偏光顯微鏡來觀察,以調查熱處理期間的硬化反應所伴隨的相變化的狀況。其結果,各向同性的結構(Iso)、向列型液晶結構(N)、層列型液晶結構(Sm)的順序有變化。 針對實施例1,進一步改變溫度來進行複數次熱處理,而與上述同樣地調查相變化的狀況。其結果,獲得第1圖所示的模式的相圖。
(5)周期結構的評估 使用廣角X射線繞射裝置(理學股份有限公司製的「RINT2500HL」),測定源自於製作出的熱傳導薄膜的周期結構的繞射角。隨後,藉由布拉格方程式,將測定到的繞射角加以換算,而求得周期長度。將結果顯示於表1。
X射線繞射是藉由上述的測定條件來進行。測定到的繞射角2θ為3.2°,確認到形成有層列型液晶結構的周期結構。另外,藉由布拉格方程式,將測定到的繞射角加以換算所獲得的周期長度為2.7(nm)。
(6)區塊直徑的測定 藉由偏光顯微鏡(尼康股份有限公司製,製品名:「OPTIPHOT2-POL」),觀察製作出的熱傳導薄膜的表面。其結果,觀察到複數個層列型液晶結構的區塊。針對觀察到的區塊中,任意選擇的10個區塊進行直徑的測定,並求取其算術平均值,結果是70μm。區塊直徑的測定是在上述條件下進行。
(7)熱傳導性的評估 將製作出的熱傳導薄膜切出成邊長1cm的正方形,作為用於測定熱擴散率的試片。使用閃光法裝置(NETZSCH公司製的「NanoFlash LFA447」),測定試片的熱擴散率。測定結果,將藉由阿基米德法測定獲得的密度與藉由DSC法測定獲得的比熱相乘,藉此求出熱傳導薄膜的厚度方向的熱傳導率,結果是0.8W/(m.K)。
(實施例2、3) 針對實施例1,除了將氧化鋁粒子(NIPPON STEEL & SUMIKIN MATERIALS CO., LTD. Micron Company製,商品名:「AX3-32」,體積平均粒徑:4μm,在以下的實施例及比較例中皆相同),以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與實施例1同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(實施例4) 針對實施例1,除了使用環氧化合物1來取代環氧化合物2之外,其餘與實施例1同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
環氧化合物1與硬化劑1的調配量調整如下:硬化劑1的羥基的當量數相對於環氧化合物1的環氧基的當量數的比率(環氧基:羥基)成為1:1。硬化促進劑的調配量設為下述量:相對於環氧化合物1與硬化劑1的合計質量,成為0.8質量%。
(實施例5、6) 針對實施例4,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與實施例4同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(實施例7) 針對實施例1,除了使用具有液晶原結構之環氧化合物(1-(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-4-(環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯)(以下,也稱為環氧化合物3)來取代環氧化合物2之外,其餘與實施例1同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
環氧化合物3與硬化劑1的調配量調整如下:硬化劑1的羥基的當量數相對於環氧化合物3的環氧基的當量數的比率(環氧基:羥基)成為1:1。硬化促進劑的調配量設為下述量:相對於環氧化合物3與硬化劑1的合計質量,成為0.8質量%。
(實施例8、9) 針對實施例7,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與實施例7同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(實施例10) 針對實施例7,除了使用1,5-二胺基萘(以下,也稱為硬化劑2)來取代硬化劑1和省略硬化促進劑之外,其餘與實施例7同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
環氧化合物3與硬化劑2的調配量調整如下:硬化劑2的胺基的當量數相對於環氧化合物3的環氧基的當量數的比率(環氧基:胺基)成為1:1。
(實施例11、12) 針對實施例10,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與實施例10同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(實施例13) 針對實施例1,作為溶劑,進一步加入5克的甲基乙基酮(MEK)以調製環氧樹脂組成物。將調製出的環氧樹脂組成物,使用混合輥,在室溫(25℃)攪拌30分鐘。其後,在室溫下,成形為薄膜狀。隨後,在140℃進行30分鐘的熱處理,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(實施例14、15) 針對實施例13,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與實施例13同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(比較例1) 針對實施例1,除了使用不具有液晶原結構之環氧化合物也就是雙酚A型環氧化合物(三菱化學股份有限公司製,商品名:「jER828」,以下也稱為「環氧化合物4」)來取代環氧化合物1之外,其餘與實施例1同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
環氧化合物4與硬化劑1的調配量調整如下:硬化劑1的羥基的當量數相對於環氧化合物4的環氧基的當量數的比率(環氧基:羥基)成為1:1。硬化促進劑的調配量設為下述量:相對於環氧化合物4與硬化劑1的合計質量,成為0.8質量%。
(比較例2、3) 針對比較例1,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與比較例1同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(比較例4) 針對實施例10,除了使用環氧化合物4來取代環氧化合物3之外,其餘與實施例1同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
環氧化合物4與硬化劑2的調配量調整如下:硬化劑2的胺基的當量數相對於環氧化合物4的環氧基的當量數的比率(環氧基:胺基)成為1:1。
(比較例5、6) 針對比較例4,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與比較例4同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(比較例7) 針對實施例13,除了使用環氧化合物4來取代環氧化合物2之外,其餘與實施例13同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
環氧化合物4與硬化劑1的調配量調整如下:硬化劑1的羥基的當量數相對於環氧化合物4的環氧基的當量數的比率(環氧基:羥基)成為1:1。硬化促進劑的調配量設為下述量:相對於環氧化合物4與硬化劑1的合計質量,成為0.8質量%。
(比較例8、9) 針對比較例7,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率分別成為5質量%、10質量%的方式來加以調配之外,其餘與比較例7同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
(比較例10) 針對實施例1,除了將氧化鋁粒子以相對於環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的含有率成為50質量%的方式來加以調配之外,其餘與實施例1同樣地調製環氧樹脂組成物,而製作熱傳導薄膜。然後,與實施例1同樣地,求取相變化的狀況、周期結構的周期長度、區塊直徑及熱傳導率。將結果顯示於表1。
[表1]
表1中的溶劑欄的「-」表示未使用溶劑。 表1中的周期結構欄的「-」表示該欄對應的熱傳導薄膜中未形成周期結構。 表1中的區塊直徑欄的「-」表示該欄對應的熱傳導薄膜中未形成區塊。 表1中的熱傳導率欄的「-」表示無法製作該欄對應的熱傳導薄膜。
如表1所示,在比較例1~9中製作的熱傳導薄膜,其比起在實施例中製作的熱傳導薄膜,熱傳導率較低。作為其理由,認為在實施例中製作的熱傳導薄膜中,形成有層列型液晶結構的區塊,相較於此,在比較例中製作的熱傳導薄膜中,未形成有層列型液晶結構的區塊。 雖然在製作氧化鋁粒子的含有率超過20質量%的比較例10中製作的熱傳導薄膜,其形成有層列型液晶結構的區塊,但區塊直徑比實施例1~15更小。這被認為是因為區塊的成長與氧化鋁粒子衝突而停止的比率比實施例更大。另外,無法形成平均厚度50μm的熱傳導薄膜。
無
第1圖是表示在實施例1中製作的環氧樹脂組成物中的硬化溫度與至形成向列型液晶結構或層列型液晶結構為止的時間之間的關係的相圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
Claims (16)
- 一種環氧樹脂組成物,其包含環氧化合物與硬化劑,且是可形成層列型液晶結構之反應誘發型環氧樹脂組成物,其中,該環氧樹脂組成物不含填料、或填料含有率為前述環氧樹脂組成物的非揮發性成分全體的20質量%以下。
- 如請求項1所述之環氧樹脂組成物,其中,前述層列型液晶結構形成區塊,且前述區塊的直徑的平均值為20微米以上。
- 如請求項1或2所述之環氧樹脂組成物,其中,前述層列型液晶結構形成區塊,且前述區塊包含球晶。
- 如請求項1~3中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述層列型液晶結構經由向列型液晶結構而形成。
- 如請求項1~4中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,在由130℃~160℃的範圍選出的任意硬化溫度下,皆可形成層列型液晶結構。
- 如請求項1~5中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,在160℃的硬化溫度下,可在3分鐘以內形成層列型液晶結構。
- 如請求項1~6中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述環氧化合物包含具有液晶原結構之環氧化合物。
- 如請求項1~7中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述環氧化合物包含由下述通式(I)表示的化合物: 通式(I)中,R1 〜R4 各自獨立地表示氫原子或碳數1〜3的烷基。
- 如請求項8所述之環氧樹脂組成物,其中,前述環氧化合物包含前述由通式(I)表示的化合物與二元酚化合物之反應生成物。
- 如請求項1~9中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述硬化劑包含苯酚酚醛清漆樹脂。
- 如請求項1~10中任一項所述之環氧樹脂組成物,其中,前述填料包含選自由氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鎂粒子、氮化鋁粒子及氮化硼粒子所組成之群組中的至少一種。
- 一種環氧樹脂硬化物,其是請求項1~11中任一項所述之環氧樹脂組成物的硬化物。
- 如請求項12所述之環氧樹脂硬化物,其中,具有層列型液晶結構的周期性結構,且前述周期性結構的周期長度為1.0奈米~4.0奈米。
- 一種熱傳導薄膜,其是請求項12或13所述之環氧樹脂硬化物的薄膜狀物。
- 一種環氧樹脂硬化物的製造方法,其包含將請求項1~11中任一項所述之環氧樹脂組成物作熱處理的步驟,且前述熱處理是在滿足下述式的溫度X的條件下來進行: (B+5℃)≦X≦(A-5℃), 式中,A為前述環氧樹脂組成物可形成層列型液晶結構的溫度的上限值,B為前述環氧樹脂組成物可形成層列型液晶結構的溫度的下限值,且X、A、B的單位為℃。
- 如請求項15所述之環氧樹脂硬化物的製造方法,其中,在前述環氧樹脂組成物為薄膜的狀態下,進行前述熱處理。
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