樹脂組合物、樹脂薄片、樹脂固化物和基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及樹脂組合物、樹脂薄片、樹脂固化物和基板。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，受到汽車的動(dòng)力的電力化、半導(dǎo)體的高集成化、LED照明的普及的流行，用 于粘接劑、鑄模劑、密封劑、成型劑、層疊板和基板等中的以熱固化性樹脂為主的有機(jī)絕緣 材料意圖在于放熱，期望例如〇. 3WAm?k)以上的高熱傳導(dǎo)率化。
[0003] 作為具有高熱傳導(dǎo)率的熱固化性的樹脂，已知有具有介晶骨架的環(huán)氧樹脂。例如， 在專利文獻(xiàn)1中，公開了包含具有介晶基團(tuán)（mesogenicgroup)的環(huán)氧樹脂單體的樹脂組 合物。通過這些樹脂組合物能夠得到具有高熱傳導(dǎo)率的樹脂固化物，但是一般而言具有介 晶骨架的樹脂為高熔點(diǎn)，存在成型時(shí)的操作變得非常困難的技術(shù)問題。
[0004] 在專利文獻(xiàn)2中，公開了為了將樹脂組合物的熔點(diǎn)低熔點(diǎn)化至200°C以下而預(yù)先 進(jìn)行熔點(diǎn)超過280°C的4, 4'-二羥基聯(lián)苯的環(huán)氧化的技術(shù)。由此，在成型時(shí)的操作中，加工 性提高，但是該環(huán)氧化技術(shù)是以有柔軟性的鍵將多個(gè)介晶直線排列的技術(shù)，由于交聯(lián)點(diǎn)分 離，存在樹脂固化物的交聯(lián)密度下降，樹脂固化物的耐熱性下降的技術(shù)問題。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-323162號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-002573號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0010] 本發(fā)明鑒于這樣的實(shí)際狀況，其目的在于提供具有適于成型的熔融溫度的樹脂組 合物、包含該樹脂組合物的樹脂薄片、熱傳導(dǎo)性和耐熱性優(yōu)異的樹脂固化物以及基板。
[0011] 解決技術(shù)問題的手段
[0012] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)通過組合使用環(huán)氧化合物、與選自 1，3, 5-三（4-氨基苯基）苯和1，3, 5-三（4-羥基苯基）苯中的固化劑從而解決了上述技 術(shù)問題，至此完成本發(fā)明。
[0013] 本發(fā)明中的樹脂組合物，其特征在于，在包含環(huán)氧化合物、以及選自1，3, 5-三 (4-氨基苯基）苯和1，3, 5-三（4-羥基苯基）苯中的固化劑的樹脂組合物中，成為所述固 化劑的主骨架的1，3, 5-三苯基苯的含有率為所述樹脂組合物中的全部有機(jī)物的15質(zhì)量％ 以上且50質(zhì)量％以下。
[0014] 1，3, 5-三（4-氨基苯基）苯和1，3, 5-三（4-羥基苯基）苯，其主骨架的1，3, 5-三 苯基苯的分子結(jié)構(gòu)剛硬且具有高的熱傳導(dǎo)性。因此，關(guān)于作為混合有環(huán)氧化合物的樹脂組 合物的固化物的樹脂固化物和將包含樹脂組合物的樹脂薄片固化后的基板，也得到高的熱 傳導(dǎo)性。關(guān)于熔融溫度，由于主骨架的1，3, 5-三苯基苯的熔點(diǎn)低至180°C以下，因此，樹脂 組合物和包含樹脂組合物的樹脂薄片為低的熔融溫度。另外，關(guān)于耐熱性，在分子內(nèi)具有 3個(gè)以上的與環(huán)氧化合物反應(yīng)的交聯(lián)點(diǎn)，通過反應(yīng)使交聯(lián)三維地進(jìn)展，因而能夠得到具有高 耐熱性的樹脂固化物以及基板。
[0015]發(fā)明的效果
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有適于成型的熔融溫度的樹脂組合物、樹脂薄片和具有 高熱傳導(dǎo)性和高耐熱性的樹脂固化物、以及基板。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實(shí)施方式所涉及的樹脂薄片的立體截面圖。
[0018] 圖2是本實(shí)施方式所涉及的基板的立體截面圖。
[0019] 符號(hào)的說明
[0020] 1 樹脂組合物
[0021] 2 芯材（織物）
[0022] 10樹脂薄片
[0023] 100 基板
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下，就本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。再有，以下的實(shí)施方式是用于說明本發(fā)明的 例示，本發(fā)明不僅僅限定于該實(shí)施方式，在不脫離其要點(diǎn)的情況下可以以各種形態(tài)實(shí)施。
[0025] 本實(shí)施方式中的樹脂組合物是包含環(huán)氧化合物、以及能與該環(huán)氧化合物反應(yīng)的固 化劑的混合物。
[0026] 本實(shí)施方式中的環(huán)氧化合物沒有特別限制可以使用縮水甘油醚類或者縮水甘油 酯類、縮水甘油胺類等，可以使用多種環(huán)氧化合物。為了得到更高的熱傳導(dǎo)率，更優(yōu)選為在 環(huán)氧化合物的分子內(nèi)導(dǎo)入具有聯(lián)苯骨架或者三聯(lián)苯骨架等的介晶骨架后的環(huán)氧化合物。由 此具有介晶骨架的環(huán)氧化合物彼此或者具有介晶骨架的環(huán)氧化合物與成為固化劑的主骨 架的1，3, 5-三苯基苯之間苯環(huán)的堆積性變得更密，即苯環(huán)彼此的距離變小。由于該堆積性 的提高關(guān)系著密度的提高，另外，有抑制成為樹脂固化物中的熱傳導(dǎo)率下降的原因的分子 的晶格振動(dòng)的散射的作用，因此，從得到高傳導(dǎo)率的方面出發(fā)更優(yōu)選之。
[0027] 在包含環(huán)氧化合物、以及選自1，3, 5-三（4-氨基苯基）苯和1，3, 5-三（4-羥基 苯基）苯中的固化劑的樹脂組合物中，使成為所述固化劑的主骨架的1，3, 5-三苯基苯的含 有率為樹脂組合物中的全部有機(jī)物的15質(zhì)量％以上且50質(zhì)量％以下的范圍。若在該范 圍，則得到環(huán)氧化合物和固化劑可以在低的熔融溫度下均勻熔融且具有高熱傳導(dǎo)性和高耐 熱性的固化物。
[0028] 與環(huán)氧化合物的反應(yīng)中通常相對(duì)于1個(gè)環(huán)氧基反應(yīng)1個(gè)氨基或者羥基的活性氫。 因此，環(huán)氧化合物中的環(huán)氧基與活性氫的數(shù)目之比優(yōu)選為100 : 100。
[0029] 在本實(shí)施方式中的樹脂組合物的環(huán)氧化合物的固化劑中，也可以并用主骨架不含 1，3, 5-三苯基苯的酚、胺、酸酐等。
[0030] 另外，根據(jù)需要，也可以包含其他成分。通過添加例如膦類或者咪唑（2-乙 基-4-甲基咪唑等）類等固化催化劑（固化促進(jìn)劑）作為這樣的成分，能夠提升樹脂組合 物的固化時(shí)間的縮短或者固化性。
[0031] 另外，通過在本實(shí)施方式中的樹脂組合物中添加硅烷偶聯(lián)劑或者鈦酸酯偶聯(lián)劑等 偶聯(lián)劑，從而能夠提高與樹脂組合物混合的無機(jī)填料的分散性，或能夠提高樹脂組合物固 化后的樹脂固化物的機(jī)械強(qiáng)度。
[0032] 鹵素或者磷化合物等的阻燃劑、稀釋劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑等也可以添加到本實(shí)施方 式中的樹脂組合物中。通過添加這些，能夠提高樹脂固化物的阻燃性或者樹脂組合物的流 動(dòng)性、可撓性或者潤(rùn)滑性等特性。
[0033] 經(jīng)過混合所述環(huán)氧化合物與固化劑的混合工序，得到樹脂組合物。在環(huán)氧化合物 和固化劑分別是固態(tài)的情況下，能夠粉碎成粉體狀，并進(jìn)行混合，得到粉體狀的樹脂組合 物。另外，也可以在樹脂組合物中添加溶劑或者無機(jī)填料，用混合器等攪拌裝置攪拌制成均 勻混合的清漆狀的樹脂組成物。
[0034]在樹脂組合物中添加溶劑制成清漆狀的樹脂組成物的情況下，所使用的溶劑只要 是可以溶解或者分散環(huán)氧化合物、1，3, 5-三（4-氨基苯基）苯和1，3, 5-三（4-羥基苯基） 苯的溶劑就沒有特別限定，例如可以使用甲基乙基酮、甲基溶纖劑、甲基異丁基酮、二甲基 甲酰胺、丙二醇單甲基醚、甲苯、二甲苯、丙酮、N-甲基吡咯烷酮，丁內(nèi)酯等以及這些的 混合溶劑。
[0035] 在樹脂組合物中添加無機(jī)填料的情況下，作為無機(jī)填料，如果使用氧化鋁、氫氧化 鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化鎂或者二氧化硅等非導(dǎo)電性填充劑，則能夠作為非導(dǎo)電性的更高 放熱的樹脂固化物來得到。另外，如果使用金、銀、銅、鎳、錫等導(dǎo)電性填充劑，則能夠得到導(dǎo) 電性的更高放熱的樹脂固化物。這些并不特別限制于球狀、不定形、纖維狀等，可以適當(dāng)選 擇來使用。
[0036] 樹脂薄片是指將在制成織物或者無紡布等形狀的纖維等芯材或者PET膜那樣的 基材中浸透或者覆蓋有用溶劑等溶解或者熔融后的樹脂組合物后的薄片狀的樹脂組合物。
[0037] 在環(huán)氧化合物和固化劑分別是固態(tài)的情況下，粉碎成粉體狀并進(jìn)行混合，加熱粉 體狀的樹脂組合物使之熔融，使芯材或者基材浸潤(rùn)在熔融后的樹脂組合物中，或者在芯材 或者基材的一面或者兩面上通過涂布等將熔融后的樹脂組合物在表面上涂開，其后，放冷 或者冷卻，由此可以得到樹脂薄片。
[0038] 在樹脂組合物中添加溶劑制成清漆狀的樹脂組合物的情況下，使芯材或者基材浸 透于清漆狀的樹脂組合物中，或者通過涂布等將溶解于溶劑中的樹脂組合物在芯材或者基 材的一面或者兩面在表面上涂開，其后，通過干燥除去溶劑成分使樹脂組合物固化。此時(shí)的 固化是指具有流動(dòng)性的液狀物變化為可以自立的狀態(tài)的固體狀態(tài)。通常的半固化狀態(tài)也可 以包含在固化狀態(tài)中。例如，能夠在60?150°C下使之固化1?120分鐘左右，優(yōu)選在70? 120°C下在3?90分鐘左右的條件下使之固化。
[0039] 圖1是樹脂薄片10的一個(gè)結(jié)構(gòu)例，在芯材（織物）2的兩面通過涂布等覆蓋了樹 脂組合物1。
[0040] 作為樹脂薄片10中所使用的芯材2,可以適當(dāng)選擇各種公知的芯材來使用，例如 可以列舉由玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、天然纖維、合成纖維、聚酯纖維或者聚酰胺纖維等 的合成纖維等得到的織物或者無紡布等，但是沒有特別限定于這些。這些芯材2可以單 獨(dú)使用1種或者組合使用2種以上。再有，芯材2的厚度只要根據(jù)樹脂薄片10或者基板 100的厚度或者所期望的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等來適當(dāng)設(shè)定即可，沒有特別限定，通常為 0. 03 ?0. 20mm左右。
[0041] 在成型工序中使樹脂組合物或者樹脂薄片10加熱、固化而得到樹脂組合物固化 后的樹脂固化物，或者如圖2所示，層疊有樹脂薄片10的基板100。在該成型工序中，在將 樹脂組合物或者樹脂薄片10保持在規(guī)定形狀的模具內(nèi)的狀態(tài)下加熱，將樹脂組合物或者 樹脂薄片10成型為所期望的形狀，并且通過使環(huán)氧化合物與固化劑反應(yīng)來進(jìn)行固化。
[0042] 對(duì)于通常的基板的模具，大多是最高溫度為250°C左右的模具，因此，樹脂組合物 的熔融溫度優(yōu)選為200°C以下。本實(shí)施方式中的熔融溫度是指由2種以上的化合物構(gòu)成的 樹脂組合物能夠熔融并混合的溫度。熔融溫度的測(cè)定例如可以在熱板上用刮刀等混合樹脂 組合物的一部分，通過目視確認(rèn)開始熔融的最低溫度，并且將該溫度作為熔融溫度。
[0043] 通過在比熔融溫度約高50°C左右的100?250°C的模具溫度下加熱1?300分鐘 左右，從而得到均勻的樹脂固化物。此時(shí)，成型工序根據(jù)需要也可以進(jìn)行對(duì)樹脂組合物或者 樹脂薄片10的加壓和氣氛的氣壓的加壓、減壓。
[0044] 通過重疊多塊樹脂薄片10,并進(jìn)行加熱和加壓，可以得到基板100。基板100可以 通過層疊樹脂薄片10并在100?250°c下0. 5?8MPa左右下加熱和加壓1?300分鐘左 右的成型工序來進(jìn)行制作。再有，也可以使用僅1塊樹脂薄片10作為基板100。
[0045] 制作這些基板100時(shí)，通過在基板100的單面或者兩面配置金屬箔或者金屬板從 而制成金屬包覆基板（Metal-cladsubstrate)。
[0046] 在金屬包覆基板中使用的金屬箔或者金屬板中，可以適當(dāng)選擇并使用各種公知的 金屬箔或者金屬板，例如可以列舉銅、鎳、鋁等金屬箔或者金屬板，但是沒有特別限定于這 些。再有，金屬箔或者金屬板的厚度沒有特別限定，通常為3?150 左右。
[0047] 此外，所述的金屬包覆基板根據(jù)需要可以進(jìn)行刻蝕或者開孔加工，進(jìn)一步還可以 使