JP2021102702A - Curable resin composition, cured product thereof, and semiconductor sealing material - Google Patents
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Abstract
【課題】硬化性に優れ、硬化物のガラス転移点が高く、耐湿信頼性に優れ、かつ、誘電特性を兼備する硬化物を与えることができる硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び半導体封止材料の提供。【解決手段】エポキシ樹脂(A)、活性エステル(B)、及び4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩(C)を必須成分とする硬化性樹脂組成物、およびその硬化物。特に4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩(C)として、下記一般式(1)〔式(1)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜16の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、または芳香環状に置換基を有していてもよいフェニル基。〕で表されるホスホニウムカチオンと、脂肪族ポリカルボン酸、脂環式ポリカルボン酸、または芳香族ポリカルボン酸のアニオン残基との塩を含むものであることが好ましい。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curable resin composition having excellent curability, a high glass transition point of a cured product, excellent moisture resistance reliability, and a cured product having dielectric properties, a cured product thereof, and a semiconductor seal. Providing stop material. A curable resin composition containing an epoxy resin (A), an active ester (B), and a quaternary phosphonium salt carboxylate (C) as essential components, and a cured product thereof. In particular, as the carboxylate (C) of the quaternary phosphonium salt, the following general formulas (1) [in the formula (1), R1 to R4 are independently linear or branched with 1 to 16 carbon atoms. Alkyl group, or a phenyl group which may have a substituent on the aromatic ring. ], It is preferable that the phosphonium cation contains a salt of an aliphatic polycarboxylic acid, an alicyclic polycarboxylic acid, or an anionic residue of an aromatic polycarboxylic acid. [Selection diagram] None
Description
本発明は得られる硬化物の硬化性と耐湿信頼性とに優れ、プリント配線基板、半導体パッケージ基板等の回路基板、半導体封止材、塗料、注型用途等に好適に用いる事が出来る硬化性樹脂組成物、その硬化物に関する。 The present invention is excellent in curability and moisture resistance reliability of the obtained cured product, and can be suitably used for circuit boards such as printed wiring boards and semiconductor package substrates, semiconductor encapsulants, paints, casting applications, and the like. The present invention relates to a resin composition and a cured product thereof.
エポキシ樹脂を主剤とする熱硬化性組成物は、接着剤、成形材料、塗料、フォトレジスト材料、顕色材料等に用いられている他、得られる硬化物の優れた耐熱性や耐湿性などの特性から半導体封止材やプリント配線板用絶縁材料等の電気・電子分野で幅広く用いられている。 Thermosetting compositions containing epoxy resin as the main ingredient are used in adhesives, molding materials, paints, photoresist materials, color-developing materials, etc., and also have excellent heat resistance and moisture resistance of the obtained cured products. Due to its characteristics, it is widely used in the electrical and electronic fields such as semiconductor encapsulants and insulating materials for printed wiring boards.
かかる電気・電子分野では、各種電子機器における信号の高速化、高周波数通信に伴う伝送特性向上の傾向から、半導体封止材やプリント配線板用絶縁材料には誘電率と誘電正接の低い絶縁材料が望まれている。加えて、半導体封止材料においては、半導体素子を保護するために、耐湿時の塩素量低減が必要不可欠な特性となっている。 In the electrical and electronic fields, due to the tendency of high-speed signals in various electronic devices and improvement of transmission characteristics due to high-frequency communication, insulating materials with low dielectric constant and dielectric loss tangent are used as insulating materials for semiconductor encapsulants and printed wiring boards. Is desired. In addition, in the semiconductor encapsulating material, reduction of the amount of chlorine during moisture resistance is an indispensable property in order to protect the semiconductor element.
これまで、硬化物における誘電率や誘電正接の低い樹脂材料として、ジ(α−ナフチル)イソフタレートをエポキシ樹脂の硬化剤として用いる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。前記特許文献1に記載されたエポキシ樹脂組成物は、ジ(α−ナフチル)イソフタレートをエポキシ樹脂硬化剤として用いることにより、フェノールノボラック樹脂のような従来型のエポキシ樹脂硬化剤を用いた場合と比較して硬化物における誘電率や誘電正接の値は確かに低いものの、硬化性が低く、ピリジン類やイミダゾール類などの塩基性の高い硬化促進剤が必要となり、湿熱処理時に多くの塩素を引き抜くため耐湿信頼性が課題となっていた。 So far, a technique of using di (α-naphthyl) isophthalate as a curing agent for an epoxy resin has been known as a resin material having a low dielectric constant and dielectric loss tangent in a cured product (see, for example, Patent Document 1). The epoxy resin composition described in Patent Document 1 is based on the case where a conventional epoxy resin curing agent such as phenol novolac resin is used by using di (α-naphthyl) isophthalate as the epoxy resin curing agent. In comparison, the dielectric constant and dielectric tangent value of the cured product are certainly low, but the curability is low, and a highly basic curing accelerator such as pyridines and imidazoles is required, and a large amount of chlorine is extracted during wet heat treatment. Therefore, moisture resistance and reliability have been an issue.
またエポキシ樹脂用の硬化剤として、活性エステル樹脂とフェノール化合物を併用する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。前記特許文献2では、フェノール化合物を併用することにより、低塩素引抜性で知られるリン系硬化促進剤でも十分な硬化性を発現するが、硬化物中に2級水酸基が発生するため活性エステル樹脂のみを硬化剤として使用した時と比べ、誘電率・誘電正接が高い値となっていた。 Further, as a curing agent for an epoxy resin, a technique of using an active ester resin and a phenol compound in combination has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In Patent Document 2, when a phenol compound is used in combination, sufficient curability is exhibited even with a phosphorus-based curing accelerator known for its low chlorine extraction property, but a secondary hydroxyl group is generated in the cured product, so that the active ester resin is used. The dielectric constant and dielectric loss tangent were higher than when only the curing agent was used as the curing agent.
また、近年、広く採用されているフリップチップ接続方式による半導体装置と、パッケージ基板などの回路基板との接合方式は、はんだリフロー時に回路基板自体が高熱環境に晒されることになる為、回路基板材料自体の硬化が十分でない場合、はんだリフロー時に絶縁材料のガラス転移温度が高くなって硬化収縮を引き起こすことが問題となっている。前記した活性エステル化合物を用いた場合、活性エステル化合物とエポキシ樹脂との反応性が低く硬化不十分な回路基板となることから、はんだリフローなどの硬化物の再加熱時にガラス転移温度が高くなってこの硬化収縮を引き起こし、回路基板と半導体との接合部であるはんだボールに大きな応力が生じて配線の接続不良を起こすものであった。 Further, in the bonding method between a semiconductor device using a flip chip connection method, which has been widely adopted in recent years, and a circuit board such as a package board, the circuit board itself is exposed to a high thermal environment during solder reflow, so that the circuit board material If the curing itself is not sufficient, there is a problem that the glass transition temperature of the insulating material rises during solder reflow, causing curing shrinkage. When the above-mentioned active ester compound is used, the reactivity between the active ester compound and the epoxy resin is low and the circuit board is insufficiently cured. Therefore, the glass transition temperature becomes high when the cured product such as solder reflow is reheated. This curing shrinkage is caused, and a large stress is generated in the solder ball which is the joint portion between the circuit board and the semiconductor, which causes a poor connection of the wiring.
一方、活性エステルとエポキシ樹脂との反応性を高める手段としては、硬化触媒の増量が挙げられるが、この場合、硬化時間が極端に短くなるため、必要な成型時間が確保できず、成型不良を引き起こすものであった。さらに、多くのプリント基板の製造工程には溶剤に溶解したエポキシ樹脂組成物をガラスクロスに含浸、乾燥させてプリプレグとする工程があるが、硬化時間が極端に短いと、前記乾燥時間中にエポキシ樹脂組成物の硬化が一部進行する、あるいはこれを防止するために乾燥時間を短縮するとプリプレグ中に残存する溶剤量が増加するため、最終的に成型不良や硬化不良を引き起こす為、硬化触媒の増量には限界があった。 On the other hand, as a means for increasing the reactivity between the active ester and the epoxy resin, an increase in the amount of the curing catalyst can be mentioned, but in this case, the curing time becomes extremely short, so that the required molding time cannot be secured and molding defects occur. It was the one that caused it. Further, in many printed circuit board manufacturing processes, there is a step of impregnating a glass cloth with an epoxy resin composition dissolved in a solvent and drying it to form a prepreg. However, if the curing time is extremely short, the epoxy is epoxy during the drying time. Curing of the resin composition partially progresses, or if the drying time is shortened to prevent this, the amount of solvent remaining in the prepreg increases, which eventually causes molding defects and curing defects. There was a limit to the amount increase.
このように、低誘電率・低誘電正接を実現すると共に、硬化性と耐湿信頼性とに優れる組成物やその硬化物が得られていないのが現状であった。 As described above, the present situation is that a composition having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent and having excellent curability and moisture resistance reliability and a cured product thereof have not been obtained.
従って、本発明が解決しようとする課題は、硬化性に優れ、硬化物のガラス転移点が高く、耐湿信頼性に優れ、かつ、誘電特性を兼備する硬化物を与えることができる硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び半導体封止材料を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is a curable resin composition capable of providing a cured product having excellent curability, a high glass transition point of the cured product, excellent moisture resistance reliability, and having dielectric properties. It is an object of the present invention to provide a product, a cured product thereof, and a semiconductor encapsulating material.
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、活性エステルをエポキシ樹脂用の硬化剤として用いる樹脂組成物に特定の化合物を加えることにより、十分な硬化性と硬化物の耐湿信頼性が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have added a specific compound to a resin composition using an active ester as a curing agent for an epoxy resin to obtain sufficient curability and moisture resistance of the cured product. We have found that reliability can be obtained, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、エポキシ樹脂(A)、活性エステル化合物(B)、及び4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩(C)を必須成分とすることを特徴とする硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びこれを用いてなる半導体封止材料を提供するものである。 That is, the present invention is a curable resin composition containing an epoxy resin (A), an active ester compound (B), and a carboxylate (C) of a quaternary phosphonium salt as essential components, and a cured product thereof. , And a semiconductor encapsulating material using the same.
本発明によれば、硬化物のガラス転移点が高く、また、優れた誘電特性と耐湿信頼性を兼備した硬化物を与え、かつ、硬化時には十分な硬化性を有する硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びこれらの性能を有する半導体封止材料を提供できる。 According to the present invention, a curable resin composition having a high glass transition point of a cured product, providing a cured product having excellent dielectric properties and moisture resistance reliability, and having sufficient curability at the time of curing. A cured product and a semiconductor encapsulating material having these performances can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の硬化性樹脂組成物で用いるエポキシ樹脂(A)は、特に限定されるものではなく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂等のビフェニル型エポキシ樹脂;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、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;トリフェニルメタン型エポキシ樹脂;テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂;フェノールアラルキル型エポキシ樹脂;ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ジグリシジルオキシナフタレン、下記構造式
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The epoxy resin (A) used in the curable resin composition of the present invention is not particularly limited, and for example, a bisphenol type epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy resin; a biphenyl type epoxy resin, Biphenyl type epoxy resin such as tetramethylbiphenyl type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, epoxy product of condensate of phenols and aromatic aldehyde having phenolic hydroxyl group , Novolak type epoxy resin such as biphenyl novolac type epoxy resin; triphenylmethane type epoxy resin; tetraphenylethane type epoxy resin; dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin; phenol aralkyl type epoxy resin; naphthol novolac type epoxy resin, Naftor-phenol co-condensed novolak type epoxy resin, naphthol-cresol co-condensed novolak type epoxy resin, diglycidyloxynaphthalene, structural formula below
ここで、リン原子含有エポキシ樹脂としては、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド(以下、「HCA」と略記する。)のエポキシ化物、HCAとキノン類とを反応させて得られるフェノール樹脂のエポキシ化物、フェノールノボラック型エポキシ樹脂をHCAで変性したエポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂をHCAで変性したエポキシ樹脂、また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を、HCAとキノン類とを反応させて得られるフェノール樹脂で変成して得られるエポキシ樹脂、及びビスフェニールA型エポキシ樹脂を、HCAとキノン類とを反応させて得られるフェノール樹脂で変成して得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。 Here, the phosphorus atom-containing epoxy resin includes epoxies of 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (hereinafter abbreviated as "HCA"), HCA and quinones. Epoxy products of phenol resin obtained by reacting with HCA, epoxy resin obtained by modifying phenol novolac type epoxy resin with HCA, epoxy resin obtained by modifying cresol novolac type epoxy resin with HCA, and bisphenol A type epoxy resin with HCA and quinone. Epoxy resin obtained by modifying with a phenol resin obtained by reacting with other species, and epoxy resin obtained by modifying bisphenyl A type epoxy resin with a phenol resin obtained by reacting HCA with quinones, etc. Can be mentioned.
また、硬化性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度を高くして耐熱性を高めるには、エポキシ樹脂(A)のエポキシ基当量は1,000g/当量以下、中でも700g/当量以下、とりわけ500g/当量以下であることが好ましい。 Further, in order to raise the glass transition temperature of the cured product of the curable resin composition to improve the heat resistance, the epoxy group equivalent of the epoxy resin (A) is 1,000 g / equivalent or less, particularly 700 g / equivalent or less, particularly 500 g. / It is preferably equal to or less than the equivalent amount.
これらのエポキシ樹脂(A)の中でも特に、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂及びキサンテン型エポキシ樹脂が、難燃性や誘電特性に優れる点から特に好ましく、特に硬化物の誘電特性に優れる点からジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂が好ましい。 Among these epoxy resins (A), dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, biphenyl novolac type epoxy resin and xantene type epoxy resin are particularly. A dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin is particularly preferable from the viewpoint of excellent flame retardancy and dielectric properties, and particularly preferably from the viewpoint of excellent dielectric properties of the cured product.
本発明で用いる活性エステル(B)は、エポキシ基と反応性を有する、1分子中に2個以上のカルボニルオキシ結合を有する化合物または樹脂であり、具体的には、多価カルボン酸とフェノール類とを反応させたエステル化合物(b1)、多価フェノールのポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b2)、ビスフェノールのポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b3)、ビフェノールのポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b4)、フェノール樹脂のポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b5)、多価芳香族フェノールと多価カルボン酸と1官能性フェノール若しくは1官能性カルボン酸を反応させて得られる芳香族ポリエステル(b6)が挙げられる。ここで、前記(b2)〜(b5)におけるアルキルエステル又はアリールエステルを構成するアルキル基又はアリール基としては、具体的には、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、t−ブチル等の炭素原子数1〜4のアルキル基、或いは、フェニル基、ビフェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、i−プロピルフェニル基、t−ブチルフェニル基等の炭素原子数1〜4のアルキル基で核置換したフェニル基が挙げられる。これらのなかでも特に耐熱性の点から、アリール基であることが好ましい。 The active ester (B) used in the present invention is a compound or resin that is reactive with an epoxy group and has two or more carbonyloxy bonds in one molecule, and specifically, polyvalent carboxylic acids and phenols. Ester compound (b1) reacted with, polyhydric phenol polyaryl ester or polyalkyl ester (b2), bisphenol polyaryl ester or polyalkyl ester (b3), biphenol polyaryl ester or polyalkyl ester (b4) ), Polyaryl ester or polyalkyl ester of phenol resin (b5), aromatic polyester (b6) obtained by reacting polyvalent aromatic phenol with polyvalent carboxylic acid with monofunctional phenol or monofunctional carboxylic acid. Can be mentioned. Here, as the alkyl group or aryl group constituting the alkyl ester or aryl ester in the above (b2) to (b5), specifically, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, t-butyl and the like can be used. Alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms such as phenyl group, biphenyl group, methylphenyl group, ethylphenyl group, n-propylphenyl group, i-propylphenyl group, t-butylphenyl group, etc. Examples thereof include a phenyl group nuclearly substituted with an alkyl group of 4. Among these, an aryl group is particularly preferable from the viewpoint of heat resistance.
前記した多価カルボン酸とフェノール類とを反応させたエステル化合物(b1)に用いられる多価カルボン酸は、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸、フタル酸無水物、テレフタル酸等の芳香族カルボン酸が挙げられ、また、フェノール類としてはフェノール、クレゾール、α−ナフトール、β−ナフトールが挙げられる。前記した多価フェノールのポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b2)は、レゾルシノール、ハイドロキノン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロシキナフタレン等の多価フェノールをアルキルエステル化剤又はアリールエステル化剤と反応させて得られるエステル化合物が挙げられる。 The polyvalent carboxylic acid used in the ester compound (b1) obtained by reacting the polyvalent carboxylic acid with phenols is an aliphatic carboxylic acid such as adipic acid, an aromatic carboxylic acid such as phthalic acid anhydride, or terephthalic acid. And examples of the phenols include phenol, cresol, α-naphthol, and β-naphthol. The polyaryl ester or polyalkyl ester (b2) of the polyhydric phenol described above is an alkyl esterifying agent or aryl esterification of a polyhydric phenol such as resorcinol, hydroquinone, 1,6-dihydroxynaphthalene, and 2,7-dihydroshiquinaphthalene. Examples thereof include ester compounds obtained by reacting with an agent.
前記したビスフェノールのポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b3)は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類をアルキルエステル化剤又はアリールエステル化剤と反応させてフェノール性水酸基をエステル化した化合物が挙げられ、前記したビフェノールのポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b4)は、ビフェノール、テトラメチルビフェノール等のビフェノール類をアルキルエステル化剤又はアリールエステル化剤と反応させてフェノール性水酸基をエステル化した化合物が挙げられる。 The above-mentioned polyaryl ester or polyalkyl ester of bisphenol (b3) is a compound obtained by reacting bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S with an alkyl esterifying agent or an aryl esterifying agent to esterify a phenolic hydroxyl group. In the above-mentioned polyaryl ester or polyalkyl ester of biphenol (b4), biphenols such as biphenol and tetramethylbiphenol were reacted with an alkyl esterifying agent or an aryl esterifying agent to esterify a phenolic hydroxyl group. Examples include compounds.
前記したフェノール樹脂のポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b5)は、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、下記一般式(1) The polyaryl ester or polyalkyl ester (b5) of the phenol resin described above is a phenol novolac resin, a cresol novolak resin, a naphthol novolak resin, and the following general formula (1).
であらわされるアラルキル型フェノール樹脂、下記一般式(2)
Aralkyl type phenol resin represented by the following general formula (2)
で表されるフェノール樹脂をアルキルエステル化剤又はアリールエステル化剤とを反応させてフェノール性水酸基をエステル化した樹脂が挙げられる。
Examples thereof include a resin obtained by reacting a phenol resin represented by (1) with an alkyl esterifying agent or an aryl esterifying agent to esterify a phenolic hydroxyl group.
ここで、前記(b1)〜(b5)の製造に用いられるアルキルエステル化剤としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸等の飽和脂肪酸、並びに、これらの酸フッ化物、酸塩化物、酸臭化物、酸ヨウ化物等の酸ハロゲン化物、及び、これら飽和脂肪酸の2分子脱水縮合物である酸無水物が挙げられ、アリールエステル化剤としては、安息香酸、或いは、フェニル安息香酸、メチル安息香酸、エチル安息香酸、n−プロピル安息香酸、i−プロピル安息香酸及びt−ブチル安息香酸等のアルキル安息香酸、並びにこれらの酸フッ化物、酸塩化物、酸臭化物、酸ヨウ化物等の酸ハロゲン化物、及び、これらアルキル安息香酸の2分子脱水縮合物である酸無水物が挙げられる。 Here, examples of the alkyl esterifying agent used in the production of (b1) to (b5) include saturated fatty acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid and butanoic acid, and acid fluorides, acidified compounds and acids thereof. Examples thereof include acid halides such as bromides and acid iodides, and acid anhydrides which are bimolecular dehydration condensates of these saturated fatty acids. Examples of the aryl esterifying agent include benzoic acid, phenylbenzoic acid and methylbenzoic acid. , Ethyl benzoic acid, n-propyl benzoic acid, alkyl benzoic acids such as i-propyl benzoic acid and t-butyl benzoic acid, and acid halides such as acid fluorides, acidified compounds, acid bromides and acid iodide. , And acid anhydride which is a bimolecular dehydration condensate of these alkyl benzoic acids.
また、前記した多価芳香族フェノールと多価カルボン酸と1官能性フェノール若しくは1官能性カルボン酸を反応させて得られる芳香族ポリエステル(b6)としては、前記した多価フェノール、ビスフェノール又はビフェノールと、芳香族ジカルボン酸又はそのハライドとを反応させて得られるポリアリレート(b6−1)、脂肪族環状炭化水素基を介してフェノール類が結節された分子構造を有するフェノール樹脂、芳香族ジカルボン酸又はそのハライド、及び、芳香族モノヒドロキシ化合物を反応させて得られる構造を有するポリアリレート(b−2)が挙げられる。 The aromatic polyester (b6) obtained by reacting the above-mentioned polyhydric aromatic phenol with the polyvalent carboxylic acid with a monofunctional phenol or a monofunctional carboxylic acid includes the above-mentioned polyhydric phenol, bisphenol or biphenol. , Polyallylate (b6-1) obtained by reacting aromatic dicarboxylic acid or its halide, phenolic resin having a molecular structure in which phenols are knotted via an aliphatic cyclic hydrocarbon group, aromatic dicarboxylic acid or Examples thereof include the halide and polyarylate (b-2) having a structure obtained by reacting an aromatic monohydroxy compound.
これらのなかでも特に、エポキシ樹脂(A)との反応性に優れる点からフェノール樹脂のポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステル(b5)、及び、多価芳香族フェノールと多価カルボン酸と1官能性フェノール若しくは1官能性カルボン酸を反応させて得られる芳香族ポリエステル(b6)が好ましい。また、該(b5)のなかでもとりわけフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック樹脂のポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステルは、本発明による改善効果が顕著なものとなる点から好ましい。 Among these, polyaryl ester or polyalkyl ester (b5) of phenol resin, polyaromatic phenol, polyvalent carboxylic acid and monofunctional phenol from the viewpoint of excellent reactivity with epoxy resin (A). Alternatively, an aromatic polyester (b6) obtained by reacting with a monofunctional carboxylic acid is preferable. Further, among the above (b5), polyaryl esters or polyalkyl esters of novolak resins such as phenol novolac resin, cresol novolak resin, and naphthol novolak resin are particularly preferable because the improvement effect according to the present invention is remarkable.
ここで、ノボラック樹脂のポリアリールエステル若しくはポリアルキルエステルは、該ノボラック樹脂のフェノール性水酸基の一部乃至全部がエステル化されているものであり、特にノボラック型フェノール樹脂のフェノール性水酸基の60〜95%をアルキルエステル化又はアリールエステル化した分子構造を有し、かつ、その軟化点が80〜160℃の範囲にある変性フェノール樹脂であるものが好ましい。ここで、フェノール樹脂の軟化点は、「JIS K7234−86」に準拠する環球法(昇温速度:5℃/分)によって測定される値である。 Here, the polyaryl ester or polyalkyl ester of the novolak resin is one in which a part or all of the phenolic hydroxyl groups of the novolak resin is esterified, and in particular, 60 to 95 of the phenolic hydroxyl groups of the novolak type phenol resin. It is preferable that the modified phenol resin has a molecular structure in which% is alkyl-esterified or aryl-esterified, and the softening point thereof is in the range of 80 to 160 ° C. Here, the softening point of the phenol resin is a value measured by the ring-and-ball method (heating rate: 5 ° C./min) based on "JIS K7234-86".
また、該(b6)のなかでもとりわけ脂肪族環状炭化水素基を介してフェノール類が結節された分子構造を有するフェノール樹脂(i)、芳香族ジカルボン酸又はそのハライド(ii)、及び、芳香族モノヒドロキシ化合物(iii)を反応させて得られる構造を有するポリアリレート(b6−2)が耐熱性に優れる点からから好ましい。 Further, among the (b6), a phenol resin (i) having a molecular structure in which phenols are knotted via an aliphatic cyclic hydrocarbon group, an aromatic dicarboxylic acid or its halide (ii), and an aromatic. A polyaromatic (b6-2) having a structure obtained by reacting a monohydroxy compound (iii) is preferable because it has excellent heat resistance.
前記ポリアリレート(b6−2)につき、更に詳述すれば、前記芳香族ジカルボン酸又はそのハライド(ii)中のカルボキシル基又は酸ハライド基1モルに対して、前記フェノール樹脂(i)中のフェノール性水酸基が0.05〜0.75モル、前記芳香族モノヒドロキシ化合物(iii)が0.25〜0.95モルとなる割合で反応させて得られる構造を有するものであることが、とりわけ硬化物の誘電正接が低くなる点から好ましい。 More specifically, the polyallylate (b6-2) is a phenol in the phenol resin (i) with respect to 1 mol of the carboxyl group or the acid halide group in the aromatic dicarboxylic acid or its halide (ii). It is particularly cured that it has a structure obtained by reacting the aromatic monohydroxy compound (iii) in a proportion of 0.05 to 0.75 mol and the aromatic monohydroxy compound (iii) in an amount of 0.25 to 0.95 mol. This is preferable because the dielectric adjacency of the object is low.
ここでフェノール樹脂(i)において、脂肪族環状炭化水素基を介してフェノール類が結節された分子構造とは、1分子中に二重結合を2個含有する不飽和脂肪族環状炭化水素化合物とフェノール類とを重付加反応させて得られる構造が挙げられる。ここで、フェノール類としては、フェノール、及びアルキル基、アルケニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基或いはハロゲン基等が1個または複数個置換した置換フェノール類が挙げられる。具体的には、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ビニルフェノール、イソプロペニルフェノール、アリルフェノール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、クロルフェノール、ブロムフェノール、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。またこれらの混合物を用いても構わない。これらの中でも流動性および硬化性が優れる点からフェノールが特に好ましい。 Here, in the phenol resin (i), the molecular structure in which phenols are knotted via an aliphatic cyclic hydrocarbon group is an unsaturated aliphatic cyclic hydrocarbon compound containing two double bonds in one molecule. Examples thereof include a structure obtained by a double addition reaction with phenols. Here, examples of the phenols include phenols and substituted phenols in which one or more alkyl groups, alkenyl groups, allyl groups, aryl groups, aralkyl groups, halogen groups and the like are substituted. Specific examples include cresol, xylenol, ethylphenol, isopropylphenol, butylphenol, octylphenol, nonylphenol, vinylphenol, isopropenylphenol, allylphenol, phenylphenol, benzylphenol, chlorphenol, bromphenol, naphthol, dihydroxynaphthalene and the like. Be done. Moreover, you may use a mixture of these. Among these, phenol is particularly preferable because it has excellent fluidity and curability.
また、不飽和脂環族環状炭化水素化合物としては、具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、4−ビニルシクロヘキセン、5−ビニルノルボナ−2−エン、α−ピネン、β−ピネン、リモネン等が挙げられる。これらの中でも特性バランス、特に耐熱性、吸湿性の点からジシクロペンタジエンが好ましい。またジシクロペンタジエンは石油留分中に含まれることから、工業用ジシクロペンタジエンには他の脂肪族或いは芳香族性ジエン類等が不純物として含有されることがあるが、耐熱性、硬化性、成形性等を考慮すると、ジシクロペンタジエンの純度90質量%以上の製品であることが望ましい。 Specific examples of the unsaturated alicyclic hydrocarbon compound include cyclopentadiene, dicyclopentadiene, tricyclopentadiene, tetrahydroindene, 4-vinylcyclohexene, 5-vinylnorbona-2-ene, α-pinene, and the like. Examples include β-pinene and limonene. Among these, dicyclopentadiene is preferable from the viewpoint of characteristic balance, particularly heat resistance and hygroscopicity. Since dicyclopentadiene is contained in petroleum fractions, industrial dicyclopentadiene may contain other aliphatic or aromatic diene as impurities, but it has heat resistance and curability. Considering moldability and the like, it is desirable that the product has a purity of 90% by mass or more of dicyclopentadiene.
次に、前記芳香族ジカルボン酸又はそのハライド(ii)は、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−、2,3−、あるいは2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、及びこれらの酸フッ化物、酸塩化物、酸臭化物、酸ヨウ化物等の酸ハロゲン化物が挙げられる。これらのなかでも特に反応性が良好である点から芳香族ジカルボン酸の酸塩化物であること、なかでもイソフタル酸のジクロライド、テレフタル酸のジクロライドが好ましく、特にイソフタル酸のジクロライドが好ましい。 Next, the aromatic dicarboxylic acid or its halide (ii) is an aromatic dicarboxylic acid such as isophthalic acid, terephthalic acid, 1,4-, 2,3-, or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and these. Examples thereof include acid halides such as acid fluorides, acid salts, acid bromides and acid iodides. Among these, an acid chloride of an aromatic dicarboxylic acid is preferable from the viewpoint of particularly good reactivity, and dichloride of isophthalic acid and dichloride of terephthalic acid are preferable, and dichloride of isophthalic acid is particularly preferable.
次に、芳香族モノヒドロキシ化合物(iii)としては、例えば、フェノール;o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、3,5−キシレノール等のアルキルフェノール類;o−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、2−ベンジルフェノール、4−ベンジルフェノール、4−(α−クミル)フェノール等のアラルキルフェノール類;α−ナフトール、β−ナフトール等のナフトール類が挙げられる。これらのなかでも、特に硬化物の誘電正接が低くなる点からα−ナフトール、β−ナフトールが好ましい。 Next, examples of the aromatic monohydroxy compound (iii) include phenols; alkylphenols such as o-cresol, m-cresol, p-cresol, and 3,5-xylenol; o-phenylphenol, p-phenylphenol, and the like. Aromatic phenols such as 2-benzylphenol, 4-benzylphenol and 4- (α-cumyl) phenol; naphthols such as α-naphthol and β-naphthol can be mentioned. Among these, α-naphthol and β-naphthol are particularly preferable from the viewpoint of lowering the dielectric loss tangent of the cured product.
上記した活性エステル化合物(b6−2)は、フェノール樹脂(i)、芳香族ジカルボン酸又はそのハライド(ii)、及び、芳香族モノヒドロキシ化合物(iii)を反応させて得られる構造を有するものであるが、特に、下記構造式(3) The above-mentioned active ester compound (b6-2) has a structure obtained by reacting a phenol resin (i), an aromatic dicarboxylic acid or a halide (ii) thereof, and an aromatic monohydroxy compound (iii). However, in particular, the following structural formula (3)
で表される構造のものがとりわけ硬化物の誘電正接が低くなる点から好ましい。
The structure represented by is particularly preferable because the dielectric loss tangent of the cured product is low.
特に、上記構造式(3)においてnの値、即ち、繰り返し単位の平均値が0.25〜3.0の範囲にあるものが、溶液粘度が低く、製造が容易となる点から好ましい。また、上記構造式(3)中、kの値は0であることが、本発明の効果が顕著なものとなる点から好ましい。 In particular, the value of n in the structural formula (3), that is, the average value of the repeating units in the range of 0.25 to 3.0 is preferable because the solution viscosity is low and the production is easy. Further, in the structural formula (3), it is preferable that the value of k is 0 from the viewpoint that the effect of the present invention becomes remarkable.
ここで上記構造式(1)中のnは以下の様にして求めることができる。
[構造式(1)中のnの求め方]
下記の条件にて行ったGPC測定によりn=1、n=2、n=3、n=4のそれぞれに対応するスチレン換算分子量(α1、α2、α3、α4)と、n=1、n=2、n=3、n=4のそれぞれの理論分子量(β1、β2、β3、β4)との比率(β1/α1、β2/α2、β3/α3、β4/α4)を求め、これら(β1/α1〜β4/α4)の平均値を求める。GPCで求めた数平均分子量(Mn)にこの平均値を掛け合わせた数値を平均分子量とする。次いで、前記構造式aの分子量を前記平均分子量としてnの値を算出する。
Here, n in the structural formula (1) can be obtained as follows.
[How to find n in structural formula (1)]
The styrene-equivalent molecular weights (α1, α2, α3, α4) corresponding to each of n = 1, n = 2, n = 3, and n = 4 and n = 1, n = by GPC measurement performed under the following conditions. The ratios (β1 / α1, β2 / α2, β3 / α3, β4 / α4) to the theoretical molecular weights (β1, β2, β3, β4) of 2, n = 3, and n = 4 were obtained, and these (β1 / Obtain the average value of α1 to β4 / α4). The value obtained by multiplying the number average molecular weight (Mn) obtained by GPC by this average value is defined as the average molecular weight. Next, the value of n is calculated by using the molecular weight of the structural formula a as the average molecular weight.
(GPC測定条件)
測定装置 :東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL−L」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G3000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G4000HXL」
検出器: RI(示差屈折径)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」
測定条件: カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 : 前記「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
(使用ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
試料 : 樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(50μl)。
(GPC measurement conditions)
Measuring device: "HLC-8220 GPC" manufactured by Tosoh Corporation,
Column: Guard column "HXL-L" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G2000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G2000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G3000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G4000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
Detector: RI (Differential Refractometer)
Data processing: "GPC-8020 Model II Version 4.10" manufactured by Tosoh Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40 ° C
Developing solvent tetrahydrofuran
Flow velocity 1.0 ml / min Standard: The following monodisperse polystyrene with a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of "GPC-8020 Model II Version 4.10".
(Polystyrene used)
"A-500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
"F-1" manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
"F-4" manufactured by Tosoh Corporation
"F-10" manufactured by Tosoh Corporation
"F-20" manufactured by Tosoh Corporation
"F-40" manufactured by Tosoh Corporation
"F-80" manufactured by Tosoh Corporation
"F-128" manufactured by Tosoh Corporation
Sample: A solution obtained by filtering 1.0 mass% of a tetrahydrofuran solution in terms of resin solid content with a microfilter (50 μl).
フェノール樹脂(ii−1)、芳香族ジカルボン酸又はそのハライド(ii−2)、及び、芳香族モノヒドロキシ化合物(ii−3)を反応させる方法は、具体的には、これらの各成分をアルカリ触媒の存在下に反応させることができる。 The method of reacting a phenol resin (ii-1), an aromatic dicarboxylic acid or a halide thereof (ii-2), and an aromatic monohydroxy compound (ii-3) specifically makes each of these components alkaline. It can be reacted in the presence of a catalyst.
ここで使用し得るアルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、ピリジン等が挙げられる。これらのなかでも特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが水溶液の状態で使用することができ、生産性が良好となる点から好ましい。また、該反応にはこれらのアルカリ触媒に加え、必要に応じて四級アンモニウム塩や四級ホスホニウム塩などの相関移動触媒を併用してもよい。 Examples of the alkaline catalyst that can be used here include sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, pyridine and the like. Among these, sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferable because they can be used in an aqueous solution state and the productivity is improved. In addition to these alkaline catalysts, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt may be used in combination with the reaction, if necessary.
このようにして得られる活性エステル(B)は、半導体封止材料、積層板用ワニスやビルドアップ用接着フィルムとして用いる場合には、そのままで他の配合成分と混合し、更に、適宜、有機溶媒量を調節して目的とする硬化性樹脂組成物を製造することができる。 When the active ester (B) thus obtained is used as a semiconductor encapsulating material, a varnish for a laminated board, or an adhesive film for build-up, it is mixed with other compounding components as it is, and further, an organic solvent is appropriately used. The desired curable resin composition can be produced by adjusting the amount.
活性エステル(B)の配合量は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ基と活性エステル(B)のエステル基のモル比が、0.8〜1.1の範囲であることが硬化性が良好なものとなり好ましい。 As for the blending amount of the active ester (B), the curability is good when the molar ratio of the epoxy group of the epoxy resin (A) to the ester group of the active ester (B) is in the range of 0.8 to 1.1. It becomes a thing and is preferable.
本発明で用いる4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩(C)は、前述のエポキシ樹脂(A)と活性エステル(B)の硬化触媒としての機能を有し、樹脂組成物中に配合することによって、硬化性を良好とすることができる。 The quaternary phosphonium salt carboxylate (C) used in the present invention has a function as a curing catalyst for the above-mentioned epoxy resin (A) and active ester (B), and can be blended into the resin composition. The curability can be improved.
また、4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩(C)は、その母核が塩素引抜能の低いリン系促進剤(ホスホニウム塩)であり、さらにエステル系アニオンであるカルボキシレートアニオンを持たせることで、硬化性と、硬化物の耐湿信頼性(低塩素引抜性)とを両立することができる。 Further, the carboxylate (C) of the quaternary phosphonium salt has a phosphorus-based accelerator (phosphonium salt) whose mother nucleus has a low chlorine extraction ability, and further has a carboxylate anion which is an ester-based anion. It is possible to achieve both curability and moisture resistance reliability (low chlorine extraction property) of the cured product.
特にカルボン酸塩としては2以上の多塩基酸構造有するカルボン酸塩であることがこれらの効果がより一層堅調である点から好ましい。 In particular, the carboxylic acid salt is preferably a carboxylic acid salt having a polybasic acid structure of 2 or more because these effects are even more robust.
前記4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩(C)としては、例えば、下記一般式(1) Examples of the carboxylate (C) of the quaternary phosphonium salt include the following general formula (1).
で表されるホスホニウムカチオンと、
脂肪族ポリカルボン酸(c−1)、脂環式ポリカルボン酸(c−2)、または芳香族ポリカルボン酸(c−3)のアニオン残基との塩を含むものである。
The phosphonium cation represented by
It contains a salt with an anion residue of an aliphatic polycarboxylic acid (c-1), an alicyclic polycarboxylic acid (c-2), or an aromatic polycarboxylic acid (c-3).
前記脂肪族ポリカルボン酸(c−1)としては、例えば、下記一般式(2−1) Examples of the aliphatic polycarboxylic acid (c-1) include the following general formula (2-1).
で表される脂肪族ポリカルボン酸であることが好ましい。
It is preferably an aliphatic polycarboxylic acid represented by.
なお、ポリカルボン酸のアニオン残基とは、ポリカルボン酸の1個又は2個以上(典型的には1個)のカルボキシル基の水素原子が外れて、1価又は2価以上(典型的には1価)のカルボキシルアニオンとなったものをいう。 The anion residue of the polycarboxylic acid is monovalent or divalent or more (typically) with the hydrogen atom of one or two or more (typically one) carboxyl groups of the polycarboxylic acid removed. Is a monovalent) carboxyl anion.
上記のホスホニウムカチオンと少なくとも1種の脂肪族ポリカルボン酸のアニオン残基との塩は公知であるか、又は、公知の方法、例えば、特開昭63−190893号公報に記載の方法により容易に製造できる。 A salt of the above phosphonium cation and an anion residue of at least one aliphatic polycarboxylic acid is known, or can be easily obtained by a known method, for example, the method described in JP-A-63-190893. Can be manufactured.
例えば、テトラ置換ホスホニウムハライドの溶液(溶媒は、水、メタノール等)を、イオン交換することによりテトラ置換ホスホニウムヒドロキシドの溶液(溶媒は、水、メタノール等)とし、該溶液中で、そのテトラ置換ホスホニウムヒドロキシド1モルに対して上記一般式(2−1)で表される脂肪族ポリカルボン酸を0.5〜5モル、より好ましくは0.5〜2モル用いて中和することにより塩形成する方法などが挙げられる。 For example, a solution of tetra-substituted phosphonium halide (solvent is water, methanol, etc.) is converted into a solution of tetra-substituted phosphonium hydroxide (solvent is water, methanol, etc.) by ion exchange, and the tetra-substituted solution thereof is used in the solution. A salt by neutralizing 1 mol of phosphonium hydroxide with 0.5 to 5 mol, more preferably 0.5 to 2 mol of the aliphatic polycarboxylic acid represented by the above general formula (2-1). Examples include the method of forming.
得られた塩を含む反応混合物から、適当な方法、例えば、減圧蒸留等により溶媒を除去して、目的の塩を分離する。なお、上記テトラ置換ホスホニウムヒドロキシドは市販されているものを使用してもよい。 From the reaction mixture containing the obtained salt, the solvent is removed by an appropriate method, for example, vacuum distillation or the like to separate the desired salt. As the tetra-substituted phosphonium hydroxide, a commercially available product may be used.
また、一般式(2−1)で表される脂肪族ポリカルボン酸は、水和水、結晶水、吸着水などを含んでいてもよく、また、単独で、又は2種類以上を混合して使用することができる。 Further, the aliphatic polycarboxylic acid represented by the general formula (2-1) may contain hydrated water, water of crystallization, adsorbed water and the like, and may be used alone or in combination of two or more. Can be used.
さらに、脂肪族ポリカルボン酸の代わりに、それぞれ、対応する脂肪族ポリカルボン酸無水物を使用してもよい。 Further, instead of the aliphatic polycarboxylic acid, the corresponding aliphatic polycarboxylic acid anhydride may be used respectively.
上記の方法により得られる塩は、通常は、ホスホニウムカチオン1モルと少なくとも1種の脂肪族ポリカルボン酸のアニオン残基1モルとの1:1塩が主成分であり、 The salt obtained by the above method is usually mainly composed of a 1: 1 salt of 1 mol of a phosphonium cation and 1 mol of an anion residue of at least one aliphatic polycarboxylic acid.
で表されるものである。
It is represented by.
前記式中のホスホニウムカチオンにおけるR1〜R4は、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基としてメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基が好ましく、または、アルキル基で置換してもよいフェニル基としては、フェニル基、p−トリル基であることが好ましい。特にR1〜R4の全てが、上記した直鎖状若しくは分岐鎖状のブチル基であることがより好ましい。 R 1 to R 4 in the phosphonium cation in the above formula is a methyl group as a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an ethyl group, n- propyl group, i- propyl, n- butyl A group, a sec-butyl group, an iso-butyl group, and a tert-butyl group are preferable, or the phenyl group which may be substituted with an alkyl group is preferably a phenyl group or a p-tolyl group. In particular , it is more preferable that all of R 1 to R 4 are the above-mentioned linear or branched butyl groups.
また、前記式中のアニオン部は、一般式(2−1)で表される脂肪族ポリカルボン酸のアニオン残基(1価のアニオン残基)を示し、厳密には、複数のカルボキシル基もしくはカルボキシルアニオンのうち、エチレン鎖を隔てて存在するカルボキシル基及びカルボキシルアニオンがホスホニウムカチオンに配位したアニオン残基である。 Further, the anion portion in the above formula represents an anion residue (monovalent anion residue) of the aliphatic polycarboxylic acid represented by the general formula (2-1), and strictly speaking, a plurality of carboxyl groups or Among the carboxyl anions, the carboxyl group existing across the ethylene chain and the carboxyl anion are anion residues coordinated with the phosphonium cation.
前記アニオン残基がホスホニウムカチオンに配位することにより、加熱初期において活性発現までのタイムラグが生じ、加熱初期の低粘性(潜在性)の要因となっていると考えられる。この場合、潜在性と配位力のバランスの観点からエチレン鎖が最適である。 It is considered that the coordination of the anion residue with the phosphonium cation causes a time lag until the onset of activity in the initial stage of heating, which causes low viscosity (potential) in the initial stage of heating. In this case, the ethylene chain is optimal from the viewpoint of the balance between the potential and the coordination force.
このため、一般式(2−1)に記載の好適な脂肪族ポリカルボン酸としては、R5〜R8が全て水素原子となるコハク酸、R5〜R7が水素原子でR8が水酸基となるリンゴ酸、R5,R6が水素原子であり、R7が水酸基、R8がカルボキシルメチル基で示されるクエン酸及びR5、R7が水素原子でR6,R8がカルボキシル基となるブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸などが好ましい。また、これらの脂肪族ポリカルボン酸は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Therefore, as suitable aliphatic polycarboxylic acids described in the general formula (2-1), succinic acid in which all R 5 to R 8 are hydrogen atoms, R 5 to R 7 are hydrogen atoms, and R 8 is a hydroxyl group. become malic acid, R 5, R 6 is a hydrogen atom, R 7 is hydroxyl, R 6 citrate and R 5 R 8 are represented by carboxymethyl group, R 7 is a hydrogen atom, R 8 is a carboxyl group Butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid and the like are preferable. In addition, these aliphatic polycarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.
前記脂環式ポリカルボン酸(c−2)が、下記一般式(2−2)、(2−3) The alicyclic polycarboxylic acid (c-2) has the following general formulas (2-2) and (2-3).
で表される脂環式ポリカルボン酸である
It is an alicyclic polycarboxylic acid represented by
このような4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩も、前述と同様の方法で得ることができる。一般式(2−2)で表される脂環族ポリカルボン酸及び一般式(2−3)で表される脂環族ポリカルボン酸の代わりに、それぞれ、対応する脂環族ポリカルボン酸無水物を使用してもよい。 Such a carboxylate of a quaternary phosphonium salt can also be obtained by the same method as described above. Instead of the alicyclic polycarboxylic acid represented by the general formula (2-2) and the alicyclic polycarboxylic acid represented by the general formula (2-3), the corresponding alicyclic polycarboxylic acid anhydrides, respectively. You may use things.
前述と同様の方法で得られる反応生成物中には、1:1塩に加えて、他のタイプの塩(一般式(1)で表されるホスホニウムカチオンと少なくとも1種の脂環族ポリカルボン酸のアニオン残基との塩)が若干混在することもあるが、そのような反応生成物をそのまま使用することもできる。 In the reaction product obtained by the same method as described above, in addition to the 1: 1 salt, other types of salts (phosphonium cation represented by the general formula (1) and at least one alicyclic polycarboxylic acid) Although some salts (salts with anionic residues of the acid) may be mixed, such reaction products can be used as they are.
工業的に入手容易な一般式(2−2)で表される脂環族ポリカルボン酸は、通常、一般式(2−2)で表される酸の2種以上を含む混合物であることが多い。従って、一般式(2−2)で表される脂環族ポリカルボン酸の2種以上を含む混合物由来の混合アニオン残基と一般式(1)で表されるホスホニウムカチオンとの塩を使用してもよく、この場合も、優れた効果を示す。 The alicyclic polycarboxylic acid represented by the general formula (2-2), which is industrially easily available, is usually a mixture containing two or more kinds of acids represented by the general formula (2-2). There are many. Therefore, a salt of a mixed anion residue derived from a mixture containing two or more alicyclic polycarboxylic acids represented by the general formula (2-2) and a phosphonium cation represented by the general formula (1) is used. In this case as well, an excellent effect is exhibited.
また、一般式(1)で表されるホスホニウムカチオンと一般式(2−3)で表される脂環族ポリカルボン酸のアニオン残基との塩を含むホスホニウム塩に関しては、一般式(2−3)で表される脂環族ポリカルボン酸は実質上単品で工業上入手されることが多いので、通常は、1種類の一般式(2−3)で表される脂環族ポリカルボン酸を用いて得られる塩を使用するのが、工業的な入手容易性の観点からは、有利である。従って、一般式(2−3)で表される脂環族ポリカルボン酸を原料とする場合、典型的には、1:1塩である。 Further, regarding the phosphonium salt containing the salt of the phosphonium cation represented by the general formula (1) and the anion residue of the alicyclic polycarboxylic acid represented by the general formula (2-3), the general formula (2-). Since the alicyclic polycarboxylic acid represented by 3) is practically a single product and is often obtained industrially, usually, the alicyclic polycarboxylic acid represented by one general formula (2-3) is used. It is advantageous from the viewpoint of industrial availability to use the salt obtained by using. Therefore, when the alicyclic polycarboxylic acid represented by the general formula (2-3) is used as a raw material, it is typically a 1: 1 salt.
一般式(2−2)及び一般式(2−3)の脂環族ポリカルボン酸に関しては、次のものが好ましいものとして例示できる。 Regarding the alicyclic polycarboxylic acids of the general formula (2-2) and the general formula (2-3), the following can be exemplified as preferable ones.
一般式(2−2)において、R10がメチレン基であり、R11〜R14は全てが水素原子である脂環族ポリカルボン酸、R10がメチレン基であり、R11〜R14の内いずれか1つがメチル基で残り3つが水素原子である脂環族ポリカルボン酸、又はこれらの混合物であるのが好ましい。 In the general formula (2-2), a R 10 is methylene group, R 11 to R 14 are all alicyclic polycarboxylic acid which is a hydrogen atom, R 10 is a methylene group, the R 11 to R 14 It is preferable that an alicyclic polycarboxylic acid in which any one of them is a methyl group and the remaining three are hydrogen atoms, or a mixture thereof.
一般式(2−3)において、R15〜R18がすべて水素原子である脂環族ポリカルボン酸、又は、R15〜R18の内いずれか1つがメチル基で残り3つが水素原子である脂環族ポリカルボン酸、R15〜R18のうちの2つが(特に、R16及びR17が)カルボキシル基で残り2つが水素原子である脂環族ポリカルボン酸が好ましい。 In the general formula (2-3), any one of R 15 to R 18 is an alicyclic polycarboxylic acid in which all hydrogen atoms are hydrogen atoms, or one of R 15 to R 18 is a methyl group and the remaining three are hydrogen atoms. Alicyclic polycarboxylic acids, in which two of R 15 to R 18 (particularly R 16 and R 17 ) are carboxyl groups and the remaining two are hydrogen atoms, are preferred.
特に、一般式(2−3)において、R15〜R18がすべて水素原子である脂環族ポリカルボン酸のアニオン残基であるか、又は、RR15〜R18のうちの2つが(特に、R16及びR17が)カルボキシル基で残り2つが水素原子である脂環族ポリカルボン酸がより好ましい。 In particular, in the general formula (2-3), either R 15 to R 18 are all anionic residues of the alicyclic polycarboxylic acid which are hydrogen atoms, or two of RR 15 to R 18 (particularly). , R 16 and R 17 ) are carboxyl groups and the remaining two are hydrogen atoms, more preferably alicyclic polycarboxylic acids.
なお、一般式(2−2)及び(2−3)で表される脂環族ポリカルボン酸においては、隣接する炭素原子にそれぞれ結合した二つのカルボキシル基がシス配置である異性体と、該二つのカルボキシル基がトランス配置である異性体が存在する。上記シス配置は、該二つのカルボキシル基が結合する二つの炭素原子の間の一重結合に関して、該二つのカルボキシル基が同じ側に存在する場合を指す。また、トランス配置は、該二つのカルボキシル基が結合する二つの炭素原子の間の一重結合に関して、該二つのカルボキシル基のうちの一方が、他方とは異なる側に存在している場合を指す。 In the alicyclic polycarboxylic acids represented by the general formulas (2-2) and (2-3), isomers in which two carboxyl groups bonded to adjacent carbon atoms are cis-arranged and isomers thereof. There are isomers in which the two carboxyl groups are trans-arranged. The cis configuration refers to the case where the two carboxyl groups are present on the same side with respect to the single bond between the two carbon atoms to which the two carboxyl groups are bonded. Further, the transformer arrangement refers to the case where one of the two carboxyl groups is present on a side different from the other with respect to the single bond between the two carbon atoms to which the two carboxyl groups are bonded.
本発明においては、アニオン残基は、シス配置の脂環族ポリカルボン酸由来のもの及びトランス配置の脂環族ポリカルボン酸由来のものの何れであってもよく、また、両者の混合物であってもよい。原料とする該脂環族ポリカルボン酸がトランス−シス混合物であって、且つ隣接する炭素原子に結合した二つのカルボキシル基が1組である場合、シス配置の脂環族ポリカルボン酸由来のアニオン残基が、80%以上(GC(ガスクロマトグラフィー)分析による面積基準)であるのが好ましい。基本的には、原料脂環族ポリカルボン酸の立体配置は、ホスホニウム塩の形成反応においても保存され、原料脂環族ポリカルボン酸のシス体含有量が、生成するホスホニウムと脂環族ポリカルボン酸アニオン残基との塩のシス体含有量とほぼ同一となるものと考えられる。 In the present invention, the anion residue may be derived from alicyclic polycarboxylic acid in a cis configuration or derived from alicyclic polycarboxylic acid in a trans configuration, or is a mixture of both. May be good. When the alicyclic polycarboxylic acid used as a raw material is a trans-cis mixture and two carboxyl groups bonded to adjacent carbon atoms are a set, an anion derived from the alicyclic polycarboxylic acid in the cis configuration. It is preferable that the residue is 80% or more (area standard by GC (gas chromatography) analysis). Basically, the configuration of the raw material alicyclic polycarboxylic acid is also preserved in the phosphonium salt formation reaction, and the cis form content of the raw material alicyclic polycarboxylic acid produces phosphonium and alicyclic polycarboxylic acid. It is considered that the cis form content of the salt with the acid anion residue is almost the same.
前記芳香族ポリカルボン酸(c−3)としては、特に限定されるものではないが、例えば、下記一般式(2−4) The aromatic polycarboxylic acid (c-3) is not particularly limited, but for example, the following general formula (2-4)
で表される芳香族ポリカルボン酸であることが好ましい。
It is preferably an aromatic polycarboxylic acid represented by.
一般式(2−4)で表される化合物としてはフタル酸、4−メチルフタル酸、4−ヒドロキシフタル酸、4−アミノフタル酸、4−メトキシフタル酸などが挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula (2-4) include phthalic acid, 4-methylphthalic acid, 4-hydroxyphthalic acid, 4-aminophthalic acid, 4-methoxyphthalic acid and the like.
ホスホニウムカチオンとフタル酸類のアニオン残基との塩は公知であるか、または、公知の方法により容易に製造できる。 Salts of phosphonium cations and anionic residues of phthalates are known or can be easily prepared by known methods.
例えば、テトラ置換ホスホニウムハライドとフタル酸類のアルカリ金属塩の溶液を、溶媒中(溶媒は、水、メタノール等)で反応させることにより塩形成する方法などが挙げられる。この場合、テトラ置換ホスホニウムハライドとフタル酸類のアルカリ金属塩をそれぞれ単独もしくは2種類以上を使用して上記塩を形成させてもよい。2種類以上を混合する場合は、2種類以上のテトラ置換ホスホニウムハライドおよびフタル酸類のアルカリ金属塩同士を先に混合した後に、ホスホニウムフタル酸塩類を形成させてもよいし、2種類以上のホスホニウムフタル酸塩類を混合してもよい。上記の方法により得られる塩は、通常は、ホスホニウムカチオン1モルとフタル酸類のアニオン残基1モルとの1:1塩が主成分であり、一般式で示される。 For example, a method of forming a salt by reacting a solution of a tetra-substituted phosphonium halide with an alkali metal salt of phthalic acids in a solvent (solvent is water, methanol, etc.) can be mentioned. In this case, the tetra-substituted phosphonium halide and the alkali metal salts of phthalates may be used alone or in combination of two or more to form the above salt. When two or more kinds are mixed, two or more kinds of tetra-substituted phosphonium halides and alkali metal salts of phthalates may be mixed first, and then phosphonium phthalates may be formed, or two or more kinds of phosphonium phthalates may be formed. The acid salts may be mixed. The salt obtained by the above method usually contains a 1: 1 salt of 1 mol of a phosphonium cation and 1 mol of an anion residue of phthalates as a main component, and is represented by a general formula.
前記式において、アニオン部は、一般式(2−4)で表されるフタル酸類のアニオン残基(1価のアニオン残基)を示し、このとき、カルボキシル基およびカルボキシルアニオンは、実際には等価である。 In the above formula, the anion portion represents an anion residue (monovalent anion residue) of phthalates represented by the general formula (2-4), and at this time, the carboxyl group and the carboxyl anion are actually equivalent. Is.
前記式の化合物が組成物中で均一化し難い場合などは、均一化を容易にすることなどを目的として、当該化合物をあらかじめ活性エステル(B)と混合、あるいは反応させて得たマスターバッチとして用いてもよい。 When the compound of the above formula is difficult to homogenize in the composition, it is used as a masterbatch obtained by mixing or reacting the compound with the active ester (B) in advance for the purpose of facilitating homogenization. You may.
前記式で表される化合物としては、テトラフェニルホスホニウムフタル酸塩、テトラフェニルホスホニウム4−メチルフタル酸塩、テトラフェニルホスホニウム4−ヒドロキシフタル酸塩、テトラフェニルホスホニウム4−アミノフタル酸塩、テトラフェニルホスホニウム4−メトキシフタル酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムフタル酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウム4−メチルフタル酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウム4−ヒドロキシフタル酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウム4−アミノフタル酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウム4−メトキシフタル酸塩、等が挙げられる。 Examples of the compound represented by the above formula include tetraphenylphosphonium phthalate, tetraphenylphosphonium 4-methylphthalate, tetraphenylphosphonium 4-hydroxyphthalate, tetraphenylphosphonium 4-aminophthalate, and tetraphenylphosphonium 4-. Methoxyphthalate, (4-methylphenyl) triphenylphosphonium phthalate, (4-methylphenyl) triphenylphosphonium 4-methylphthalate, (4-methylphenyl) triphenylphosphonium 4-hydroxyphthalate, ( Examples thereof include 4-methylphenyl) triphenylphosphonium 4-aminophthalate, (4-methylphenyl) triphenylphosphonium 4-methoxyphthalate and the like.
ここで、前記4級ホスホニウム塩のカルボン酸塩(C)の配合割合は、エポキシ樹脂(A)及び活性エステル(B)の合計質量100質量部あたり0.5〜10質量部となる割合であることが本発明の効果が顕著に現れる点から好ましい。なかでも0.5〜4.0質量部の範囲である場合には、より硬化性と耐湿信頼性のバランスに優れる。 Here, the blending ratio of the carboxylic acid salt (C) of the quaternary phosphonium salt is 0.5 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total mass of the epoxy resin (A) and the active ester (B). This is preferable from the viewpoint that the effect of the present invention is remarkably exhibited. Above all, when it is in the range of 0.5 to 4.0 parts by mass, the balance between curability and moisture resistance reliability is more excellent.
本発明の硬化性樹脂組成物では、エポキシ樹脂用硬化剤として前記活性エステル(B)の他、本発明の効果を損なわない範囲でアミン系化合物、アミド系化合物、酸無水物系化合物、フェノ−ル系化合物など、その他のエポキシ樹脂用硬化剤(B’)を併用してもよい。この場合、硬化剤(B’)は、前記活性エステル(B)の一部を硬化剤(B’)に置き換えて使用することができる。即ち、硬化剤(B’)を併用する場合、該硬化剤(B’)中の活性水素と、活性エステル(B)中のエステル結合との合計が、エポキシ樹脂(A)中のエポキシ基1モルに対して、0.7〜1.2となる割合であることが好ましい。また、硬化剤(B’)は、活性エステル(B)との合計質量に対して、50質量%以下となる割合で使用することができる。 In the curable resin composition of the present invention, in addition to the active ester (B) as a curing agent for epoxy resins, amine compounds, amide compounds, acid anhydride compounds, and pheno compounds are used as long as the effects of the present invention are not impaired. Other epoxy resin curing agents (B') such as compound compounds may be used in combination. In this case, the curing agent (B') can be used by replacing a part of the active ester (B) with the curing agent (B'). That is, when the curing agent (B') is used in combination, the total of the active hydrogen in the curing agent (B') and the ester bond in the active ester (B) is the epoxy group 1 in the epoxy resin (A). The ratio is preferably 0.7 to 1.2 with respect to the molar. Further, the curing agent (B') can be used at a ratio of 50% by mass or less with respect to the total mass of the active ester (B).
ここで使用し得る、アミン系化合物は、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾ−ル、BF3−アミン錯体、グアニジン誘導体等が挙げられる。 アミド系化合物は、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等が挙げられる。 May be used herein, amine compounds, diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diaminodiphenyl sulfone, isophoronediamine, imidazo - Le, BF 3 - amine complex, guanidine derivatives and the like. Examples of the amide compound include a polyamide resin synthesized from a dimer of dicyandiamide and linolenic acid and ethylenediamine.
酸無水物系化合物は、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。 Acid anhydride compounds include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride. Examples include phthalic acid.
フェノール系化合物は、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂、α−ナフトールアラルキル樹脂、β−ナフトールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。また、前記アミノトリアジン変性フェノール樹脂は、具体的には、メラミンやベンゾグアナミン等のアミノ基含有トリアジン化合物と、フェノール、クレゾール等のフェノール類と、ホルムアルデヒドとの共重合体が挙げられる。 Phenol-based compounds include phenol novolac resin, cresol novolac resin, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin-modified phenol resin, dicyclopentadienephenol-added resin, phenol aralkyl resin, α-naphthol aralkyl resin, β-naphthol aralkyl resin, biphenyl aralkyl resin. , Trimethylol methane resin, tetraphenylol ethane resin, naphthol novolac resin, naphthol-phenol co-shrink novolac resin, naphthol-cresol co-shrink novolak resin, aminotriazine-modified phenol resin and the like. Specific examples of the aminotriazine-modified phenolic resin include copolymers of amino group-containing triazine compounds such as melamine and benzoguanamine, phenols such as phenol and cresol, and formaldehyde.
これらの中でも、特に、硬化物の線膨張係数がより低くなり、熱的衝撃及び物理的衝撃に強く靱性に優れる点から多価フェノール系化合物が好ましく、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、α−ナフトールアラルキル樹脂、β−ナフトールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂が好ましい。 Among these, a polyhydric phenol-based compound is particularly preferable because it has a lower linear expansion coefficient of the cured product, is resistant to thermal and physical impacts, and has excellent toughness, and is preferably a phenol novolac resin, a cresol novolac resin, or a phenol aralkyl resin. , Α-Naftor aralkyl resin, β-naphthol aralkyl resin, biphenyl aralkyl resin, aminotriazine-modified phenol resin are preferable.
本発明の硬化性樹脂組成物は、上記した各成分に加え、更に、硬化促進剤を併用してもよい。 In the curable resin composition of the present invention, a curing accelerator may be used in combination with each of the above-mentioned components.
ここで使用し得る硬化促進剤は、イミダゾール類、三級アミン類、三級ホスフィン類等が挙げられる。 Examples of the curing accelerator that can be used here include imidazoles, tertiary amines, and tertiary phosphines.
ここでイミダゾール類としては、具体的には2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−ビニル−2−メチルイミダゾール、1−プロピル−2−メチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、1−シアノメチル−2−メチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール等の他、マスク化イミダゾール類が挙げられる。 Here, as the imidazoles, specifically, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2 -Phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 1- Vinyl-2-methylimidazole, 1-propyl-2-methylimidazole, 2-isopropylimidazole, 1-cyanomethyl-2-methyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2- In addition to undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole and the like, masked imidazoles can be mentioned.
三級アミン類としては、具体的にはトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、テトラメチルブタンジアミン、テトラメチルペンタンジアミン、テトラメチルヘキサジアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチルトルイジン、N,N−ジメチルアニシジン、ピリジン、ピコリン、キノリン、N,N’−ジメチルアミノピリジン、N−メチルピペリジン、N,N′−ジメチルピペラジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)等が挙げられる。 Specific examples of tertiary amines include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tetramethylbutanediamine, tetramethylpentanediamine, tetramethylhexadiamine, triethylenediamine, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-dimethylaniline, N, N-dimethyltoluidine, N, N-dimethylaniline, pyridine, picolin, quinoline, N, N'-dimethylaminopyridine, N-methylpiperidine, N, N'-dimethylpiperazine, 1, 8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene (DBU) and the like can be mentioned.
三級ホスフィン類として具体的には、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等が挙げられる。 Specific examples of tertiary phosphines include trimethylphosphine, triethylphosphine, tripropylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, dimethylphenylphosphine, and methyldiphenylphosphine.
本発明の樹脂組成物において、前記エポキシ樹脂(A)と活性エステル(B)との配合量は、硬化性に優れる観点より、エポキシ基の合計1当量に対して、活性エステル(B)を含む硬化剤中の活性基の合計が0.8〜1.2当量となる割合であることが好ましい。 In the resin composition of the present invention, the blending amount of the epoxy resin (A) and the active ester (B) contains the active ester (B) with respect to a total of 1 equivalent of the epoxy groups from the viewpoint of excellent curability. It is preferable that the total number of active groups in the curing agent is 0.8 to 1.2 equivalents.
また、前記硬化性樹脂組成物は、その他の熱硬化性樹脂を併用しても良い。 In addition, other thermosetting resins may be used in combination with the curable resin composition.
その他の熱硬化性樹脂としては、例えば、シアネートエステル樹脂、ベンゾオキサジン構造を有する樹脂、マレイミド化合物、ビニルベンジル化合物、アクリル化合物、スチレンとマレイン酸無水物の共重合物などが挙げられる。前記した他の熱硬化性樹脂を併用する場合、その使用量は本発明の効果を阻害しなければ特に制限をうけないが、樹脂組成物100質量部中1〜50質量部の範囲であることが好ましい。 Examples of other thermosetting resins include cyanate ester resins, resins having a benzoxazine structure, maleimide compounds, vinylbenzyl compounds, acrylic compounds, and copolymers of styrene and maleic acid anhydride. When the other thermosetting resin described above is used in combination, the amount used is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but it should be in the range of 1 to 50 parts by mass out of 100 parts by mass of the resin composition. Is preferable.
前記シアネートエステル樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールF型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールE型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールS型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールスルフィド型シアネートエステル樹脂、フェニレンエーテル型シアネートエステル樹脂、ナフチレンエーテル型シアネートエステル樹脂、ビフェニル型シアネートエステル樹脂、テトラメチルビフェニル型シアネートエステル樹脂、ポリヒドロキシナフタレン型シアネートエステル樹脂、フェノールノボラック型シアネートエステル樹脂、クレゾールノボラック型シアネートエステル樹脂、トリフェニルメタン型シアネートエステル樹脂、テトラフェニルエタン型シアネートエステル樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型シアネートエステル樹脂、フェノールアラルキル型シアネートエステル樹脂、ナフトールノボラック型シアネートエステル樹脂、ナフトールアラルキル型シアネートエステル樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型シアネートエステル樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型シアネートエステル樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型シアネートエステル樹脂、ビフェニル変性ノボラック型シアネートエステル樹脂、アントラセン型シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。 Examples of the cyanate ester resin include bisphenol A type cyanate ester resin, bisphenol F type cyanate ester resin, bisphenol E type cyanate ester resin, bisphenol S type cyanate ester resin, bisphenol sulfide type cyanate ester resin, and phenylene ether type cyanate ester resin. , Naftyrene ether type cyanate ester resin, biphenyl type cyanate ester resin, tetramethylbiphenyl type cyanate ester resin, polyhydroxynaphthalene type cyanate ester resin, phenol novolac type cyanate ester resin, cresol novolac type cyanate ester resin, triphenylmethane type cyanate. Ester resin, tetraphenylethane type cyanate ester resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction type cyanate ester resin, phenol aralkyl type cyanate ester resin, naphthol novolac type cyanate ester resin, naphthol aralkyl type cyanate ester resin, naphthol-phenol co-condensed novolak Examples thereof include type cyanate ester resin, naphthol-cresol co-condensed novolak type cyanate ester resin, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin modified phenol resin type cyanate ester resin, biphenyl modified novolak type cyanate ester resin, and anthracene type cyanate ester resin. Each of these may be used alone, or two or more types may be used in combination.
これらのシアネートエステル樹脂の中でも、特に耐熱性に優れる硬化物が得られる点においては、ビスフェノールA型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールF型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールE型シアネートエステル樹脂、ポリヒドロキシナフタレン型シアネートエステル樹脂、ナフチレンエーテル型シアネートエステル樹脂、ノボラック型シアネートエステル樹脂を用いることが好ましく、誘電特性に優れる硬化物が得られる点においては、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型シアネートエステル樹脂が好ましい。 Among these cyanate ester resins, bisphenol A type cyanate ester resin, bisphenol F type cyanate ester resin, bisphenol E type cyanate ester resin, and polyhydroxynaphthalene type cyanate ester resin are particularly excellent in heat resistance. , Naftylene ether type cyanate ester resin and novolak type cyanate ester resin are preferably used, and dicyclopentadiene-phenol addition reaction type cyanate ester resin is preferable in that a cured product having excellent dielectric properties can be obtained.
ベンゾオキサジン構造を有する樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールFとホルマリンとアニリンの反応生成物(F−a型ベンゾオキサジン樹脂)やジアミノジフェニルメタンとホルマリンとフェノールの反応生成物(P−d型ベンゾオキサジン樹脂)、ビスフェノールAとホルマリンとアニリンの反応生成物、ジヒドロキシジフェニルエーテルとホルマリンとアニリンの反応生成物、ジアミノジフェニルエーテルとホルマリンとフェノールの反応生成物、ジシクロペンタジエン−フェノール付加型樹脂とホルマリンとアニリンの反応生成物、フェノールフタレインとホルマリンとアニリンの反応生成物、ジフェニルスルフィドとホルマリンとアニリンの反応生成物などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。 The resin having a benzoxazine structure is not particularly limited, but for example, a reaction product of bisphenol F, formalin and aniline (FA type benzoxazine resin) or a reaction product of diaminodiphenylmethane, formalin and phenol (P-). d-type benzoxazine resin), reaction product of bisphenol A, formalin and aniline, reaction product of dihydroxydiphenyl ether, formalin and aniline, reaction product of diaminodiphenyl ether, formalin and phenol, dicyclopentadiene-phenol-added resin and formalin And aniline reaction products, phenolphthalein, formalin and aniline reaction products, diphenylsulfide, formalin and aniline reaction products, and the like. Each of these may be used alone, or two or more types may be used in combination.
前記マレイミド化合物としては、例えば、下記構造式(i)〜(iii)の何れかで表される各種の化合物等が挙げられる。 Examples of the maleimide compound include various compounds represented by any of the following structural formulas (i) to (iii).
また、本発明の樹脂組成物に高い難燃性が求められる用途に用いる場合には、実質的にハロゲン原子を含有しない非ハロゲン系難燃剤を配合してもよい。 Further, when the resin composition of the present invention is used for applications requiring high flame retardancy, a non-halogen flame retardant that does not substantially contain a halogen atom may be blended.
前記非ハロゲン系難燃剤は、例えば、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤、無機系難燃剤、有機金属塩系難燃剤等が挙げられ、それらの使用に際しても何等制限されるものではなく、単独で使用しても、同一系の難燃剤を複数用いても良く、また、異なる系の難燃剤を組み合わせて用いることも可能である。 Examples of the non-halogen flame retardant include phosphorus flame retardants, nitrogen flame retardants, silicone flame retardants, inorganic flame retardants, organic metal salt flame retardants, and the like, and their use is also restricted. It may be used alone, a plurality of flame retardants of the same system may be used, and flame retardants of different systems may be used in combination.
前記リン系難燃剤は、無機系、有機系のいずれも使用することができる。無機系化合物としては、例えば、赤リン、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウム類、リン酸アミド等の無機系含窒素リン化合物が挙げられる。 As the phosphorus-based flame retardant, either an inorganic type or an organic type can be used. Examples of the inorganic compound include ammonium phosphates such as red phosphorus, monoammonium phosphate, diammonium phosphate, triammonium phosphate and ammonium polyphosphate, and inorganic nitrogen-containing phosphorus compounds such as phosphate amide. ..
また、前記赤リンは、加水分解等の防止を目的として表面処理が施されていることが好ましく、表面処理方法としては、例えば、(i)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、硝酸ビスマス又はこれらの混合物等の無機化合物で被覆処理する方法、(ii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物、及びフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の混合物で被覆処理する方法、(iii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物の被膜の上にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で二重に被覆処理する方法等が挙げられる。 The red phosphorus is preferably surface-treated for the purpose of preventing hydrolysis and the like, and examples of the surface treatment method include (i) magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zinc hydroxide, and water. A method of coating with an inorganic compound such as titanium oxide, bismuth oxide, bismuth hydroxide, bismuth nitrate or a mixture thereof, (ii) inorganic compounds such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zinc hydroxide and titanium hydroxide, and Method of coating with a mixture of thermosetting resins such as phenol resin, (iii) Thermocurability of phenol resin or the like on a film of an inorganic compound such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zinc hydroxide, titanium hydroxide Examples thereof include a method of double coating with a resin.
前記有機リン系化合物は、例えば、リン酸エステル化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、ホスフィンオキシド化合物、ホスホラン化合物、有機系含窒素リン化合物等の汎用有機リン系化合物の他、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド、10−(2,5―ジヒドロオキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド、10−(2,7−ジヒドロオキシナフチル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド等の環状有機リン化合物及びそれをエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の化合物と反応させた誘導体等が挙げられる。 The organic phosphorus compounds include, for example, general-purpose organic phosphorus compounds such as phosphoric acid ester compounds, phosphonic acid compounds, phosphinic acid compounds, phosphine oxide compounds, phosphoran compounds, and organic nitrogen-containing phosphorus compounds, as well as 9,10-dihydro. -9-Oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10- (2,5-dihydrooxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10- (2,7-) Examples thereof include cyclic organophosphorus compounds such as dihydrooxynaphthyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide and derivatives obtained by reacting the cyclic organophosphorus compounds with compounds such as epoxy resins and phenol resins.
これらリン系難燃剤の配合量としては、リン系難燃剤の種類、樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した樹脂組成物100質量部中、赤リンを非ハロゲン系難燃剤として使用する場合には0.1質量部〜2.0質量部の範囲で配合することが好ましく、有機リン化合物を用いる場合には同様に0.1質量部〜10.0質量部の範囲で配合することが好ましく、0.5質量部〜6.0質量部の範囲で配合することがより好ましい。 The blending amount of these phosphorus-based flame retardants is appropriately selected depending on the type of the phosphorus-based flame retardant, other components of the resin composition, and the desired degree of flame retardancy. For example, a non-halogen flame retardant. When red phosphorus is used as a non-halogen flame retardant, it is blended in the range of 0.1 parts by mass to 2.0 parts by mass in 100 parts by mass of the resin composition containing all of the fillers and other additives. In the same way, when an organic phosphorus compound is used, it is preferably blended in the range of 0.1 parts by mass to 10.0 parts by mass, and blended in the range of 0.5 parts by mass to 6.0 parts by mass. It is more preferable to do so.
また前記リン系難燃剤を使用する場合、該リン系難燃剤にハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、ホウ素化合物、酸化ジルコニウム、黒色染料、炭酸カルシウム、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、活性炭等を併用してもよい。 When the phosphorus-based flame retardant is used, hydrotalcite, magnesium hydroxide, boron compound, zirconium oxide, black dye, calcium carbonate, zeolite, zinc molybdate, activated charcoal, etc. may be used in combination with the phosphorus-based flame retardant. Good.
前記窒素系難燃剤は、例えば、トリアジン化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物、フェノチアジン等が挙げられ、トリアジン化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物が好ましい。 Examples of the nitrogen-based flame retardant include triazine compounds, cyanuric acid compounds, isocyanuric acid compounds, and phenothiazine, and triazine compounds, cyanuric acid compounds, and isocyanuric acid compounds are preferable.
前記トリアジン化合物は、例えば、メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メロン、メラム、サクシノグアナミン、エチレンジメラミン、ポリリン酸メラミン、トリグアナミン等の他、例えば、(1)硫酸グアニルメラミン、硫酸メレム、硫酸メラムなどの硫酸アミノトリアジン化合物、(2)フェノール、クレゾール、キシレノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール等のフェノール類と、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ホルムグアナミン等のメラミン類及びホルムアルデヒドとの共縮合物、(3)前記(2)の共縮合物とフェノールホルムアルデヒド縮合物等のフェノール樹脂類との混合物、(4)前記(2)、(3)を更に桐油、異性化アマニ油等で変性したもの等が挙げられる。 The triazine compound includes, for example, melamine, acetoguanamine, benzoguanamine, melon, melam, succinoguanamine, ethylenedimelamine, polyphosphate melamine, triguanamine and the like, and for example, (1) guanyl melamine sulfate, melem sulfate, melam sulfate. Aminotriazine sulfate compounds such as, (2) Phenols such as phenol, cresol, xylenol, butylphenol, nonylphenol, and melamines such as melamine, benzoguanamine, acetguanamine, formguanamine and formaldehyde, (3) the above. Examples thereof include a mixture of the cocondensate of (2) and a phenol resin such as a phenol formaldehyde condensate, and (4) the above (2) and (3) further modified with tung oil, isomerized melamine oil and the like.
前記シアヌル酸化合物は、例えば、シアヌル酸、シアヌル酸メラミン等を挙げることができる。 Examples of the cyanuric acid compound include cyanuric acid and melamine cyanuric acid.
前記窒素系難燃剤の配合量としては、窒素系難燃剤の種類、樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した樹脂組成物100質量部中、0.05〜10質量部の範囲で配合することが好ましく、0.1質量部〜5質量部の範囲で配合することがより好ましい。 The blending amount of the nitrogen-based flame retardant is appropriately selected depending on the type of the nitrogen-based flame retardant, other components of the resin composition, and the desired degree of flame retardancy. For example, a non-halogen flame retardant. And other fillers, additives, etc. are all blended in the range of 0.05 to 10 parts by mass, preferably in the range of 0.1 parts by mass to 5 parts by mass, out of 100 parts by mass of the resin composition. It is more preferable to do so.
また前記窒素系難燃剤を使用する際、金属水酸化物、モリブデン化合物等を併用してもよい。 When using the nitrogen-based flame retardant, a metal hydroxide, a molybdenum compound, or the like may be used in combination.
前記シリコーン系難燃剤は、ケイ素原子を含有する有機化合物であれば特に制限がなく使用でき、例えば、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂等が挙げられる。前記シリコーン系難燃剤の配合量としては、シリコーン系難燃剤の種類、樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した樹脂組成物100質量部中、0.05〜20質量部の範囲で配合することが好ましい。また前記シリコーン系難燃剤を使用する際、モリブデン化合物、アルミナ等を併用してもよい。 The silicone-based flame retardant can be used without particular limitation as long as it is an organic compound containing a silicon atom, and examples thereof include silicone oil, silicone rubber, and silicone resin. The blending amount of the silicone flame retardant is appropriately selected depending on the type of the silicone flame retardant, other components of the resin composition, and the desired degree of flame retardancy. For example, a non-halogen flame retardant. It is preferable to blend in the range of 0.05 to 20 parts by mass in 100 parts by mass of the resin composition containing all of the other fillers and additives. Further, when using the silicone flame retardant, a molybdenum compound, alumina or the like may be used in combination.
前記無機系難燃剤は、例えば、金属水酸化物、金属酸化物、金属炭酸塩化合物、金属粉、ホウ素化合物、低融点ガラス等が挙げられる。 Examples of the inorganic flame retardant include metal hydroxides, metal oxides, metal carbonate compounds, metal powders, boron compounds, and low melting point glass.
前記金属水酸化物は、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ジルコニウム等を挙げることができる。 Examples of the metal hydroxide include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, dolomite, hydrotalcite, calcium hydroxide, barium hydroxide, zirconium hydride and the like.
前記金属酸化物は、例えば、モリブデン酸亜鉛、三酸化モリブデン、スズ酸亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン等を挙げることができる。 The metal oxide includes, for example, zinc molybdate, molybdenum trioxide, zinc tinate, tin oxide, aluminum oxide, iron oxide, titanium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, and bismuth oxide. Examples thereof include chromium oxide, nickel oxide, copper oxide, and tungsten oxide.
前記金属炭酸塩化合物は、例えば、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、炭酸鉄、炭酸コバルト、炭酸チタン等を挙げることができる。 Examples of the metal carbonate compound include zinc carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, basic magnesium carbonate, aluminum carbonate, iron carbonate, cobalt carbonate, titanium carbonate and the like.
前記金属粉は、例えば、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、ニッケル、銅、タングステン、スズ等を挙げることができる。 Examples of the metal powder include aluminum, iron, titanium, manganese, zinc, molybdenum, cobalt, bismuth, chromium, nickel, copper, tungsten, tin and the like.
前記ホウ素化合物は、例えば、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸、ホウ砂等を挙げることができる。 Examples of the boron compound include zinc borate, zinc metaborate, barium metaborate, boric acid, and borax.
前記低融点ガラスは、例えば、シープリー(ボクスイ・ブラウン社)、水和ガラスSiO2−MgO−H2O、PbO−B2O3系、ZnO−P2O5−MgO系、P2O5−B2O3−PbO−MgO系、P−Sn−O−F系、PbO−V2O5−TeO2系、Al2O3−H2O系、ホウ珪酸鉛系等のガラス状化合物を挙げることができる。 The low melting point glass includes, for example, Shipley (Boxy Brown), hydrated glass SiO2-MgO-H2O, PbO-B2O3 series, ZnO-P2O5-MgO series, P2O5-B2O3-PbO-MgO series, P-Sn- Examples thereof include glassy compounds such as OF-based, PbO-V2O5-TeO2-based, Al2O3-H2O-based, and lead borosilicate-based.
前記無機系難燃剤の配合量としては、無機系難燃剤の種類、樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した樹脂組成物100質量部中、0.05質量部〜20質量部の範囲で配合することが好ましく、0.5質量部〜15質量部の範囲で配合することがより好ましい。 The blending amount of the inorganic flame retardant is appropriately selected depending on the type of the inorganic flame retardant, other components of the resin composition, and the desired degree of flame retardancy. For example, a non-halogen flame retardant. It is preferable to blend in the range of 0.05 parts by mass to 20 parts by mass, and in the range of 0.5 parts by mass to 15 parts by mass, out of 100 parts by mass of the resin composition containing all of the other fillers and additives. It is more preferable to mix with.
前記有機金属塩系難燃剤は、例えば、フェロセン、アセチルアセトナート金属錯体、有機金属カルボニル化合物、有機コバルト塩化合物、有機スルホン酸金属塩、金属原子と芳香族化合物又は複素環化合物がイオン結合又は配位結合した化合物等が挙げられる。 The organometallic salt-based flame retardant includes, for example, ferrocene, an acetylacetonate metal complex, an organometallic carbonyl compound, an organocobalt salt compound, an organosulfonic acid metal salt, a metal atom and an aromatic compound or a heterocyclic compound in an ionic bond or arrangement. Examples thereof include position-bonded compounds.
前記有機金属塩系難燃剤の配合量としては、有機金属塩系難燃剤の種類、樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、非ハロゲン系難燃剤及びその他の充填材や添加剤等全てを配合した樹脂組成物100質量部中、0.005質量部〜10質量部の範囲で配合することが好ましい。 The blending amount of the organic metal salt-based flame retardant is appropriately selected depending on the type of the organic metal salt-based flame retardant, other components of the resin composition, and the desired degree of flame retardancy. It is preferable to blend in the range of 0.005 parts by mass to 10 parts by mass in 100 parts by mass of the resin composition containing all of the halogen-based flame retardant and other fillers and additives.
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて無機充填材を配合することができる。前記無機充填材は、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、水酸化アルミ等が挙げられる。前記無機充填材の配合量を特に大きくする場合は溶融シリカを用いることが好ましい。前記溶融シリカは破砕状、球状のいずれでも使用可能であるが、溶融シリカの配合量を高め且つ成形材料の溶融粘度の上昇を抑制するためには、球状のものを主に用いる方が好ましい。更に球状シリカの配合量を高めるためには、球状シリカの粒度分布を適当に調整することが好ましい。その充填率は難燃性を考慮して、高い方が好ましく、樹脂組成物の全質量に対して20質量%以上が特に好ましい。また導電ペーストなどの用途に使用する場合は、銀粉や銅粉等の導電性充填剤を用いることができる。 The resin composition of the present invention may contain an inorganic filler, if necessary. Examples of the inorganic filler include fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, aluminum hydroxide and the like. When the blending amount of the inorganic filler is particularly large, it is preferable to use fused silica. The molten silica can be used in either a crushed form or a spherical shape, but in order to increase the blending amount of the molten silica and suppress an increase in the melt viscosity of the molding material, it is preferable to mainly use a spherical one. Further, in order to increase the blending amount of spherical silica, it is preferable to appropriately adjust the particle size distribution of spherical silica. The filling rate is preferably high in consideration of flame retardancy, and is particularly preferably 20% by mass or more with respect to the total mass of the resin composition. When used for applications such as conductive paste, a conductive filler such as silver powder or copper powder can be used.
本発明の樹脂組成物は、この他、必要に応じて、シランカップリング剤、離型剤、顔料、乳化剤等の種々の配合剤を添加することができる。 In addition to this, various compounding agents such as a silane coupling agent, a mold release agent, a pigment, and an emulsifier can be added to the resin composition of the present invention, if necessary.
<硬化性樹脂組成物の用途>
本発明の硬化性樹脂組成物は、半導体封止材料、半導体装置、プリプレグ、プリント回路基板、ビルドアップ基板、ビルドアップフィルム、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、導電ペースト等に適用することができる。
<Use of curable resin composition>
The curable resin composition of the present invention shall be applied to semiconductor encapsulant materials, semiconductor devices, prepregs, printed circuit boards, build-up substrates, build-up films, fiber-reinforced composite materials, fiber-reinforced resin molded products, conductive pastes, and the like. Can be done.
1.半導体封止材料
本発明の硬化性樹脂組成物から半導体封止材料を得る方法としては、前記硬化性樹脂組成物を必要に応じて押出機、ニ−ダ、ロ−ル等を用いて均一になるまで充分に溶融混合する方法が挙げられる。その際、無機充填剤としては、通常、溶融シリカが用いられるが、パワートランジスタ、パワーIC用高熱伝導半導体封止材として用いる場合は、溶融シリカよりも熱伝導率の高い結晶シリカ,アルミナ,窒化ケイ素などの高充填化、または溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ケイ素などを用いるとよい。その充填率は硬化性樹脂組成物100質量部当たり、無機充填剤を30質量%〜95質量%の範囲で用いることが好ましく、中でも、難燃性や耐湿性や耐半田クラック性の向上、線膨張係数の低下を図るためには、70質量部以上がより好ましく、80質量部以上であることがさらに好ましい。
1. 1. Semiconductor encapsulation material As a method for obtaining a semiconductor encapsulation material from the curable resin composition of the present invention, the curable resin composition is uniformly obtained by using an extruder, a feeder, a roll or the like as necessary. Examples thereof include a method of sufficiently melting and mixing until it becomes possible. At that time, fused silica is usually used as the inorganic filler, but when used as a high thermal conductivity semiconductor encapsulant for power transistors and power ICs, crystalline silica, alumina, and silicon nitride having higher thermal conductivity than fused silica are used. It is preferable to use high-filling silicon or the like, or use molten silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, or the like. It is preferable to use an inorganic filler in the range of 30% by mass to 95% by mass per 100 parts by mass of the curable resin composition, and among them, improvement of flame retardancy, moisture resistance and solder crack resistance, wire In order to reduce the coefficient of expansion, 70 parts by mass or more is more preferable, and 80 parts by mass or more is further preferable.
2.半導体装置
本発明の硬化性樹脂組成物から半導体装置を得る方法としては、前記半導体封止材料を注型、或いはトランスファー成形機、射出成形機などを用いて成形し、さらに50〜200℃で2〜10時間の間、加熱する方法が挙げられる。
2. Semiconductor device As a method for obtaining a semiconductor device from the curable resin composition of the present invention, the semiconductor encapsulant material is cast or molded using a transfer molding machine, an injection molding machine, or the like, and further at 50 to 200 ° C. 2 A method of heating for 10 hours can be mentioned.
3.プリプレグ
本発明の硬化性樹脂組成物からプリプレグを得る方法としては、有機溶剤を配合してワニス化した硬化性樹脂組成物を、補強基材(紙、ガラス布、ガラス不織布、アラミド紙、アラミド布、ガラスマット、ガラスロービング布など)に含浸したのち、用いた溶剤種に応じた加熱温度、好ましくは50〜170℃で加熱することによって、得る方法が挙げられる。この時用いる樹脂組成物と補強基材の質量割合としては、特に限定されないが、通常、プリプレグ中の樹脂分が20質量%〜60質量%となるように調製することが好ましい。
3. 3. Prepreg As a method for obtaining a prepreg from the curable resin composition of the present invention, a curable resin composition obtained by blending an organic solvent to form a varnish is used as a reinforcing base material (paper, glass cloth, glass non-woven fabric, aramid paper, aramid cloth). , Glass mat, glass roving cloth, etc.) and then heated at a heating temperature, preferably 50 to 170 ° C., depending on the type of solvent used. The mass ratio of the resin composition and the reinforcing base material used at this time is not particularly limited, but it is usually preferable to prepare the resin content in the prepreg to be 20% by mass to 60% by mass.
ここで用いる有機溶剤としては、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられ、その選択や適正な使用量は用途によって適宜選択し得るが、例えば、下記のようにプリプレグからプリント回路基板をさらに製造する場合には、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド等の沸点が160℃以下の極性溶剤を用いることが好ましく、また、不揮発分が40質量%〜80質量%となる割合で用いることが好ましい。 Examples of the organic solvent used here include methyl ethyl ketone, acetone, dimethylformamide, methyl isobutyl ketone, methoxypropanol, cyclohexanone, methyl cellosolve, ethyl diglycol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and the like. It can be appropriately selected depending on the application, but for example, when further producing a printed circuit board from prepylene as described below, it is preferable to use a polar solvent having a boiling point of 160 ° C. or lower, such as methyl ethyl ketone, acetone, or dimethylformamide. , It is preferable to use the non-volatile content at a ratio of 40% by mass to 80% by mass.
4.プリント回路基板
本発明の硬化性樹脂組成物からプリント回路基板を得る方法としては、前記プリプレグを、常法により積層し、適宜銅箔を重ねて、1〜10MPaの加圧下に170〜300℃で10分〜3時間、加熱圧着させる方法が挙げられる。
4. Printed circuit board As a method for obtaining a printed circuit board from the curable resin composition of the present invention, the prepregs are laminated by a conventional method, copper foils are appropriately laminated, and the temperature is 170 to 300 ° C. under a pressure of 1 to 10 MPa. Examples thereof include a method of heat-bonding for 10 minutes to 3 hours.
5.ビルドアップ基板
本発明の硬化性樹脂組成物からビルドアップ基板を得る方法としては、工程1〜3を経由する方法が挙げられる。工程1では、まず、ゴム、フィラーなどを適宜配合した前記硬化性樹脂組成物を、回路を形成した回路基板にスプレーコーティング法、カーテンコーティング法等を用いて塗布した後、硬化させる。工程2では、必要に応じて、硬化性樹脂組成物が塗布された回路基板に所定のスルーホール部等の穴あけを行った後、粗化剤により処理し、その表面を湯洗することによって、前記基板に凹凸を形成させ、銅などの金属をめっき処理する。工程3では、工程1〜2の操作を所望に応じて順次繰り返し、樹脂絶縁層及び所定の回路パターンの導体層を交互にビルドアップしてビルドアップ基板を成形する。なお、前記工程において、スルーホール部の穴あけは、最外層の樹脂絶縁層の形成後に行うとよい。また、本発明のビルドアップ基板は、銅箔上で当該樹脂組成物を半硬化させた樹脂付き銅箔を、回路を形成した配線基板上に、170〜300℃で加熱圧着することで、粗化面を形成、メッキ処理の工程を省き、ビルドアップ基板を作製することも可能である。
5. Build-up substrate As a method for obtaining a build-up substrate from the curable resin composition of the present invention, a method via steps 1 to 3 can be mentioned. In step 1, first, the curable resin composition in which rubber, a filler and the like are appropriately mixed is applied to a circuit board on which a circuit is formed by a spray coating method, a curtain coating method, or the like, and then cured. In step 2, if necessary, a circuit board coated with the curable resin composition is drilled with a predetermined through-hole portion or the like, treated with a roughening agent, and the surface thereof is washed with hot water. Concavities and convexities are formed on the substrate, and a metal such as copper is plated. In step 3, the operations of steps 1 and 2 are sequentially repeated as desired, and the resin insulating layer and the conductor layer having a predetermined circuit pattern are alternately built up to form a build-up substrate. In the above step, the through-hole portion may be drilled after the outermost resin insulating layer is formed. Further, the build-up substrate of the present invention is roughened by heat-pressing a resin-containing copper foil obtained by semi-curing the resin composition on a copper foil onto a wiring substrate on which a circuit is formed at 170 to 300 ° C. It is also possible to produce a build-up substrate by omitting the steps of forming a surface and plating.
6.ビルドアップフィルム
本発明の硬化性樹脂組成物からビルドアップフィルムを得る方法としては、例えば、支持フィルム上に硬化性樹脂組成物を塗布したのち、乾燥させて、支持フィルムの上に樹脂組成物層を形成する方法が挙げられる。本発明の硬化性樹脂組成物をビルドアップフィルムに用いる場合、該フィルムは、真空ラミネート法におけるラミネートの温度条件(通常70℃〜140℃)で軟化し、回路基板のラミネートと同時に、回路基板に存在するビアホール或いはスルーホール内の樹脂充填が可能な流動性(樹脂流れ)を示すことが肝要であり、このような特性を発現するよう前記各成分を配合することが好ましい。
6. Build-up film As a method of obtaining a build-up film from the curable resin composition of the present invention, for example, a curable resin composition is applied on a support film, dried, and a resin composition layer is placed on the support film. There is a method of forming. When the curable resin composition of the present invention is used as a build-up film, the film is softened under the temperature conditions of lamination (usually 70 ° C. to 140 ° C.) in the vacuum laminating method, and is applied to the circuit board at the same time as laminating the circuit board. It is important to show fluidity (resin flow) capable of filling the existing via hole or through hole with resin, and it is preferable to blend each of the above components so as to exhibit such characteristics.
ここで、回路基板のスルーホールの直径は通常0.1〜0.5mm、深さは通常0.1〜1.2mmであり、通常この範囲で樹脂充填を可能とするのが好ましい。なお回路基板の両面をラミネートする場合はスルーホールの1/2程度充填されることが望ましい。 Here, the diameter of the through hole of the circuit board is usually 0.1 to 0.5 mm, and the depth is usually 0.1 to 1.2 mm, and it is usually preferable to enable resin filling in this range. When laminating both sides of a circuit board, it is desirable to fill about 1/2 of the through holes.
前記したビルドアップフィルムを製造する具体的な方法としては、有機溶剤を配合してワニス化した樹脂組成物を調製した後、支持フィルム(Y)の表面に、前記組成物を塗布し、更に加熱、あるいは熱風吹きつけ等により有機溶剤を乾燥して硬化性樹脂組成物の層(X)を形成する方法が挙げられる。 As a specific method for producing the above-mentioned build-up film, after preparing a varnished resin composition by blending an organic solvent, the composition is applied to the surface of the support film (Y) and further heated. Alternatively, a method of drying the organic solvent by blowing hot air or the like to form the layer (X) of the curable resin composition can be mentioned.
ここで用いる有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等を用いることが好ましく、また、不揮発分30質量%〜60質量%となる割合で使用することが好ましい。 Examples of the organic solvent used here include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, acetates such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and carbitol acetate, cellosolve and butyl carbitol and the like. Carbitols, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like are preferably used, and the non-volatile content is 30% by mass to 60% by mass. Is preferable.
なお、形成される前記樹脂組成物の層(X)の厚さは、通常、導体層の厚さ以上とする必要がある。回路基板が有する導体層の厚さは通常5〜70μmの範囲であるので、樹脂組成物層の厚さは10〜100μmの厚みを有するのが好ましい。なお、本発明における前記樹脂組成物の層(X)は、後述する保護フィルムで保護されていてもよい。保護フィルムで保護することにより、樹脂組成物層表面へのゴミ等の付着やキズを防止することができる。 The thickness of the layer (X) of the resin composition to be formed usually needs to be equal to or larger than the thickness of the conductor layer. Since the thickness of the conductor layer of the circuit board is usually in the range of 5 to 70 μm, the thickness of the resin composition layer is preferably 10 to 100 μm. The layer (X) of the resin composition in the present invention may be protected by a protective film described later. By protecting with a protective film, it is possible to prevent dust and the like from adhering to the surface of the resin composition layer and scratches.
前記した支持フィルム及び保護フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、更には離型紙や銅箔、アルミニウム箔等の金属箔などを挙げることができる。なお、支持フィルム及び保護フィルムはマッド処理、コロナ処理の他、離型処理を施してあってもよい。支持フィルムの厚さは特に限定されないが、通常10〜150μmであり、好ましくは25〜50μmの範囲で用いられる。また保護フィルムの厚さは1〜40μmとするのが好ましい。 The support film and protective film described above include polyolefins such as polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate (hereinafter, may be abbreviated as "PET"), polyesters such as polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyimide, and further release. Examples include metal foils such as patterns, copper foils, and aluminum foils. The support film and the protective film may be subjected to a mold release treatment in addition to the mud treatment and the corona treatment. The thickness of the support film is not particularly limited, but is usually 10 to 150 μm, and is preferably used in the range of 25 to 50 μm. The thickness of the protective film is preferably 1 to 40 μm.
前記した支持フィルム(Y)は、回路基板にラミネートした後に、或いは加熱硬化することにより絶縁層を形成した後に、剥離される。ビルドアップフィルムを構成する樹脂組成物層が加熱硬化した後に支持フィルム(Y)を剥離すれば、硬化工程でのゴミ等の付着を防ぐことができる。硬化後に剥離する場合、通常、支持フィルムには予め離型処理が施される。 The support film (Y) described above is peeled off after being laminated on a circuit board or after forming an insulating layer by heat curing. If the support film (Y) is peeled off after the resin composition layer constituting the build-up film is heat-cured, it is possible to prevent the adhesion of dust and the like in the curing step. When peeling after curing, the support film is usually subjected to a mold release treatment in advance.
なお、前記のようにして得られたビルドアップフィルムから多層プリント回路基板を製造することができる。例えば、前記樹脂組成物の層(X)が保護フィルムで保護されている場合はこれらを剥離した後、前記樹脂組成物の層(X)を回路基板に直接接するように回路基板の片面又は両面に、例えば真空ラミネート法によりラミネートする。ラミネートの方法はバッチ式であってもロールでの連続式であってもよい。また必要により、ラミネートを行う前にビルドアップフィルム及び回路基板を必要により加熱(プレヒート)しておいてもよい。ラミネートの条件は、圧着温度(ラミネート温度)を70〜140℃とすることが好ましく、圧着圧力を1〜11kgf/cm2(9.8×104〜107.9×104N/m2)とすることが好ましく、空気圧を20mmHg(26.7hPa)以下の減圧下でラミネートすることが好ましい。 A multilayer printed circuit board can be manufactured from the build-up film obtained as described above. For example, when the layer (X) of the resin composition is protected by a protective film, the layers (X) of the resin composition are peeled off, and then one side or both sides of the circuit board are brought into direct contact with the layer (X) of the resin composition. , For example, by the vacuum laminating method. The laminating method may be a batch method or a continuous method using a roll. If necessary, the build-up film and the circuit board may be preheated if necessary before laminating. As for the laminating conditions, the crimping temperature (lamination temperature) is preferably 70 to 140 ° C., and the crimping pressure is preferably 1 to 11 kgf / cm2 (9.8 × 104 to 107.9 × 104 N / m2). , It is preferable to laminate under a reduced air pressure of 20 mmHg (26.7 hPa) or less.
7.繊維強化複合材料
本発明の硬化性樹脂組成物から繊維強化複合材料(樹脂が強化繊維に含浸したシート状の中間材料)を得る方法としては、硬化性樹脂組成物を構成する各成分を均一に混合してワニスを調整し、次いでこれを強化繊維からなる強化基材に含浸した後、重合反応させることにより製造する方法が挙げられる。
7. Fiber-reinforced composite material As a method for obtaining a fiber-reinforced composite material (a sheet-like intermediate material in which a resin is impregnated in a reinforcing fiber) from the curable resin composition of the present invention, each component constituting the curable resin composition is uniformly applied. Examples thereof include a method of mixing to prepare a varnish, then impregnating the reinforcing base material made of reinforcing fibers with the varnish, and then carrying out a polymerization reaction.
かかる重合反応を行う際の硬化温度は、具体的には、50〜250℃の温度範囲であることが好ましく、特に、50〜100℃で硬化させ、タックフリー状の硬化物にした後、更に、120〜200℃の温度条件で処理することが好ましい。 Specifically, the curing temperature at the time of carrying out such a polymerization reaction is preferably in the temperature range of 50 to 250 ° C., in particular, after curing at 50 to 100 ° C. to obtain a tack-free cured product, further , 120-200 ° C. is preferable.
ここで、強化繊維は、有撚糸、解撚糸、又は無撚糸などいずれでも良いが、解撚糸や無撚糸が、繊維強化プラスチック製部材の成形性と機械強度を両立することから、好ましい。さらに、強化繊維の形態は、繊維方向が一方向に引き揃えたものや、織物が使用できる。織物では、平織り、朱子織りなどから、使用する部位や用途に応じて自由に選択することができる。具体的には、機械強度や耐久性に優れることから、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維などが挙げられ、これらの2種以上を併用することもできる。これらの中でもとりわけ成形品の強度が良好なものとなる点から炭素繊維が好ましく、かかる、炭素繊維は、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系、レーヨン系などの各種のものが使用できる。中でも、容易に高強度の炭素繊維が得られるポリアクリロニトリル系のものが好ましい。ここで、ワニスを強化繊維からなる強化基材に含浸して繊維強化複合材料とする際の強化繊維の使用量は、該繊維強化複合材料中の強化繊維の体積含有率が40%〜85%の範囲となる量であることが好ましい。 Here, the reinforcing fiber may be any of twisted yarn, untwisted yarn, untwisted yarn and the like, but the untwisted yarn and the untwisted yarn are preferable because both the moldability and the mechanical strength of the fiber-reinforced plastic member are compatible. Further, as the form of the reinforcing fiber, one in which the fiber directions are aligned in one direction or a woven fabric can be used. For woven fabrics, plain weaves, satin weaves, and the like can be freely selected according to the part to be used and the intended use. Specific examples thereof include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, boron fiber, alumina fiber, and silicon carbide fiber because of their excellent mechanical strength and durability, and two or more of these can be used in combination. Among these, carbon fibers are particularly preferable from the viewpoint of improving the strength of the molded product, and various carbon fibers such as polyacrylonitrile-based, pitch-based, and rayon-based can be used. Of these, polyacrylonitrile-based ones, which can easily obtain high-strength carbon fibers, are preferable. Here, the amount of the reinforcing fiber used when impregnating the reinforcing base material made of the reinforcing fiber with the varnish to obtain the fiber-reinforced composite material is such that the volume content of the reinforcing fiber in the fiber-reinforced composite material is 40% to 85%. The amount is preferably in the range of.
8.繊維強化樹脂成形品
本発明の硬化性樹脂組成物から繊維強化成形品(樹脂が強化繊維に含浸したシート状部材が硬化した成形品)を得る方法としては、型に繊維骨材を敷き、前記ワニスを多重積層してゆくハンドレイアップ法やスプレーアップ法、オス型・メス型のいずれかを使用し、強化繊維からなる基材にワニスを含浸させながら積み重ねて成形、圧力を成形物に作用させることのできるフレキシブルな型をかぶせ、気密シールしたものを真空(減圧)成型する真空バッグ法、あらかじめ強化繊維を含有するワニスをシート状にしたものを金型で圧縮成型するSMCプレス法、繊維を敷き詰めた合わせ型に前記ワニスを注入するRTM法などにより、強化繊維に前記ワニスを含浸させたプリプレグを製造し、これを大型のオートクレーブで焼き固める方法などが挙げられる。なお、前記で得られた繊維強化樹脂成形品は、強化繊維と硬化性樹脂組成物の硬化物とを有する成形品であり、具体的には、繊維強化成形品中の強化繊維の量は、40質量%〜70質量%の範囲であることが好ましく、強度の点から50質量%〜70質量%の範囲であることが特に好ましい。
8. Fiber-reinforced resin molded product As a method for obtaining a fiber-reinforced molded product (a molded product in which a sheet-like member impregnated with resin impregnated in reinforcing fibers is cured) from the curable resin composition of the present invention, a fiber aggregate is laid on a mold and described above. Using either the hand lay-up method, spray-up method, or male or female type, in which varnish is laminated in multiple layers, the base material made of reinforcing fibers is impregnated with varnish and stacked to form, and pressure is applied to the molded product. Vacuum bag method in which a flexible mold that can be made to be covered and airtightly sealed is vacuum (decompressed) molded, SMC press method in which a varnish containing reinforcing fibers is previously made into a sheet and compression molded with a mold, fibers Examples thereof include a method of producing a prepreg in which reinforcing fibers are impregnated with the varnish by an RTM method or the like in which the varnish is injected into a combined mold in which the varnish is spread, and then baking the prepreg with a large autoclave. The fiber-reinforced resin molded product obtained above is a molded product having a reinforcing fiber and a cured product of a curable resin composition. Specifically, the amount of the reinforcing fiber in the fiber-reinforced molded product is It is preferably in the range of 40% by mass to 70% by mass, and particularly preferably in the range of 50% by mass to 70% by mass from the viewpoint of strength.
9.導電ペースト
本発明の硬化性樹脂組成物から導電ペーストを得る方法としては、例えば、微細導電性粒子を該硬化性樹脂組成物中に分散させる方法が挙げられる。前記導電ペーストは、用いる微細導電性粒子の種類によって、回路接続用ペースト樹脂組成物や異方性導電接着剤とすることができる。
9. Conductive Paste As a method for obtaining a conductive paste from the curable resin composition of the present invention, for example, a method of dispersing fine conductive particles in the curable resin composition can be mentioned. The conductive paste can be a paste resin composition for circuit connection or an anisotropic conductive adhesive depending on the type of fine conductive particles used.
次に本発明を実施例、比較例により具体的に説明するが、以下において「部」及び「%」は特に断わりのない限り質量基準である。 Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the following, "parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.
実施例1〜2、比較例1〜4
表1に示す割合で各成分を配合し、硬化性樹脂組成物を得た。得られた硬化性樹脂組成物について、ゲルタイムを測定した。また、プレス機を用いて硬化性樹脂組成物を所定の型枠へ流し込み、175℃の温度で10分間成型した。型枠から成型物を取り出し、175℃の温度で5時間硬化させた。得られた硬化物について、下記要領で、誘電率・誘電正接、ガラス転移温度、耐湿信頼性評価を実施した。結果を表2に示す。
Examples 1-2, Comparative Examples 1-4
Each component was blended in the ratio shown in Table 1 to obtain a curable resin composition. The gel time of the obtained curable resin composition was measured. Further, the curable resin composition was poured into a predetermined mold using a press machine and molded at a temperature of 175 ° C. for 10 minutes. The molded product was taken out from the mold and cured at a temperature of 175 ° C. for 5 hours. The obtained cured product was evaluated for dielectric constant / dielectric loss tangent, glass transition temperature, and moisture resistance reliability as follows. The results are shown in Table 2.
なお、硬化性樹脂組成物の調整に用いた原料は以下の通り。
・エポキシ樹脂:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、「EPICLON N−655−EXP−S」エポキシ当量:202g/eq.)
・活性エステル:DIC株式会社製「EPICLON EXB−8」、エステル当量:209g/eq.
・フェノール樹脂:フェノールノボラック樹脂(DIC株式会社製、「PHENOLITE TD−2131」、水酸基当量:104g/eq.)
・TBP−3S:北興化学工業株式会社製「テトラ(n−ブチル)ホスホニウム−水素−ヘキサヒドロフタル酸塩」
・TPP−フタル酸:北興化学工業株式会社製「テトラフェニルホスホニウム−水素−フタル酸塩」
・TPP:北興化学工業株式会社製「トリフェニルホスフィン」
・2E4MZ:四国化成工業株式会社製「2−エチル−4−メチルイミダゾール」
・DMAP:広栄化学工業株式会社製「N,N−ジメチル−4−アミノピリジン」
The raw materials used for adjusting the curable resin composition are as follows.
-Epoxy resin: Cresol novolac type epoxy resin (manufactured by DIC Corporation, "EPICLON N-655-EXP-S" epoxy equivalent: 202 g / eq.)
-Active ester: "EPICLON EXB-8" manufactured by DIC Corporation, ester equivalent: 209 g / eq.
-Phenol resin: Phenol novolac resin (manufactured by DIC Corporation, "PHENOLITE TD-2131", hydroxyl group equivalent: 104 g / eq.)
-TBP-3S: "Tetra (n-butyl) phosphonium-hydrogen-hexahydrophthalate" manufactured by Hokuko Chemical Industry Co., Ltd.
-TPP-phthalic acid: "Tetraphenylphosphonium-hydrogen-phthalate" manufactured by Hokuko Chemical Industry Co., Ltd.
・ TPP: "Triphenylphosphine" manufactured by Hokuko Chemical Industry Co., Ltd.
2E4MZ: "2-Ethyl-4-methylimidazole" manufactured by Shikoku Chemicals Corporation
-DMAP: "N, N-dimethyl-4-aminopyridine" manufactured by Koei Chemical Industry Co., Ltd.
ゲルタイムの測定
表1に示す割合で各成分を配合し、硬化性樹脂組成物とした直後に、175℃に熱したホットプレート上に硬化性組成物0.15gを載せ、スパチュラで撹拌しながらゲル状になるまでの時間を測定した。同操作を三回繰り返し、その平均値で評価した。
Measurement of gel time Immediately after mixing each component in the ratio shown in Table 1 to prepare a curable resin composition, 0.15 g of the curable composition was placed on a hot plate heated to 175 ° C., and the gel was stirred with a spatula. The time until the shape was formed was measured. The same operation was repeated three times, and the average value was used for evaluation.
誘電率・誘電正接の測定
硬化後の成形物を1mm×54mm×1.6mmのサイズに切り出し、これを試験片とした。加熱真空乾燥後、23℃、湿度50%の室内に24時間保管した試験片について、JIS−C−6481に準拠し、アジレント・テクノロジー株式会社製インピーダンス・マテリアル・アナライザ「HP4291B」を用い、1GHzでの誘電率および誘電正接を測定した。
Measurement of Dielectric Permittivity and Dissipation Factor A cured molded product was cut into a size of 1 mm × 54 mm × 1.6 mm and used as a test piece. Test pieces stored in a room at 23 ° C. and 50% humidity for 24 hours after being vacuum-dried by heating are conformed to JIS-C-6481 and used with an impedance material analyzer "HP4291B" manufactured by Agilent Technologies, Inc. at 1 GHz. Dielectric constant and dielectric loss tangent were measured.
ガラス転移温度の測定
先で得た硬化物を幅5mm、長さ54mmのサイズに切り出し、これを試験片として、粘弾性測定装置(レオメトリック社製「固体粘弾性測定装置RSAII」)を用い、レクタンギュラーテンション法、周波数1Hz、昇温速度3℃/分の測定条件で、弾性率変化が最大となる(tanδ変化率が最も大きい)温度をガラス転移温度として評価した。
Measurement of glass transition temperature The cured product obtained above was cut into a size of 5 mm in width and 54 mm in length, and this was used as a test piece using a viscoelasticity measuring device (“Solid viscoelasticity measuring device RSAII” manufactured by Leometric). The temperature at which the change in viscoelasticity was maximum (the rate of change in tan δ was the largest) was evaluated as the glass transition temperature under the measurement conditions of the rectangular tension method, the frequency of 1 Hz, and the heating rate of 3 ° C./min.
耐湿信頼性
PCT容器に硬化物とイオン交換水を入れ、160℃で20hrs処理をした。処理水を電位差滴定で測定することで抽出塩素イオンを算出した(樹脂硬化物:5g、イオン交換水:50g)。
◎:5ppm未満
〇:5ppm以上、10ppm未満
×:10ppm以上
Moisture resistance and reliability A cured product and ion-exchanged water were placed in a PCT container and treated at 160 ° C. for 20 hrs. Extracted chloride ions were calculated by measuring the treated water by potentiometric titration (cured resin product: 5 g, ion-exchanged water: 50 g).
⊚: less than 5 ppm 〇: 5 ppm or more and less than 10 ppm ×: 10 ppm or more
Claims (11)
で表されるホスホニウムカチオンと、
脂肪族ポリカルボン酸(c−1)、脂環式ポリカルボン酸(c−2)、または芳香族ポリカルボン酸(c−3)のアニオン残基との塩を含むものである請求項1又は2記載の硬化性樹脂組成物。 The carboxylate (C) of the quaternary phosphonium salt has the following general formula (1).
The phosphonium cation represented by
The claim 1 or 2 which comprises a salt with an anion residue of an aliphatic polycarboxylic acid (c-1), an alicyclic polycarboxylic acid (c-2), or an aromatic polycarboxylic acid (c-3). Curable resin composition.
で表される脂肪族ポリカルボン酸である請求項2記載の硬化性樹脂組成物。 The aliphatic polycarboxylic acid (c-1) has the following general formula (2-1).
The curable resin composition according to claim 2, which is an aliphatic polycarboxylic acid represented by.
で表される脂環式ポリカルボン酸である請求項2記載の硬化性樹脂組成物。 The alicyclic polycarboxylic acid (c-2) has the following general formulas (2-2) and (2-3).
The curable resin composition according to claim 2, which is an alicyclic polycarboxylic acid represented by.
で表される芳香族ポリカルボン酸である請求項2記載の硬化性樹脂組成物。 The aromatic polycarboxylic acid (c-3) has the following general formula (2-4).
The curable resin composition according to claim 2, which is an aromatic polycarboxylic acid represented by.
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