环氧树脂、环氧树脂的制造方法、环氧树脂组合物、其固化物、以及散热树脂材料的制作方法
【专利摘要】本发明提供低熔点、低熔融粘度且溶剂溶解性、加工性优异的环氧树脂，此外，提供流动性、加工性、柔软性、密合性、导热性优异的环氧树脂组合物及其固化物。一种环氧树脂，其由下述通式⑴（Q:可以在侧链具有C1?18的烷基的直链部分为C1?9的亚烷基链、在亚烷基链中的连续的2个亚甲基之间存在醚键的连接链，A:2?4个亚苯基直接或者介由连接链键合而成的亚苯基单元、亚萘基单元，n:0?10)表示。一种环氧树脂组合物，其含有前述环氧树脂和固化剂。一种组合物，其包含前述环氧树脂。
【专利说明】环氧树脂、环氧树脂的制造方法、环氧树脂组合物、其固化 物、以及散热树脂材料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为散热材料有用的环氧树脂、该环氧树脂的制造方法、环氧树脂组 合物、其固化物、以及散热树脂材料。
【背景技术】
[0002] 以环氧树脂及其固化剂作为必需成分的环氧树脂组合物由于耐热性、耐湿性等 各物性优异，因此在半导体封装材料、印刷电路基板等电子部件、电子部件领域、导电糊剂 等导电性粘接剂、其它粘接剂、复合材料用基质、涂料、光致抗蚀材料、显色材料等中广泛使 用。
[0003] 在这些各种用途当中，最近特别关注的是用于将直流转换为交流或精细地控制电 流的流动、电压的升降的半导体装置，称为功率半导体、功率元件、功率模块等。功率半导体 是对于电力的高效率化、节能而言不可或缺的技术，尤其是电动汽车等的发动机控制、太阳 能发电、风力发电等的电源控制等，其用途日益扩大。
[0004] 这样的功率半导体的问题在于如何效率良好地对极其大量的发热进行散热，作为 其散热效率的速率控制手段，在于以降低半导体部分与散热片间的接触热阻为目的的散热 材料（TIM)。
[0005] TM主要包含无机填充材料和基质树脂，至今TM的基质树脂中使用有机硅系的 导热润滑脂，而伴随半导体装置的高密化、控制的电力量的增加，导热性、耐热分解性、对基 材的密合性等各种性能的需求水平日益提高，依靠现有类型的有机硅系导热润滑脂越来越 难以对应。
[0006] 对于TIM的需求特性大致分为以下两点：（1)效率良好地将热从发热体传导到散 热构件、（2)柔软地追随发热体以及散热构件的热变形。现有类型的环氧树脂大多把重点 放在耐热性上来开发，具有较刚性的骨架，因此导热性不充分，而且柔软性也差。另一方面， 柔软性优异的高分子材料由于声子散射大，因此导热性差，期待开发最适于作为TM用途 的高导热性环氧树脂。
[0007] 作为与无机填充材料复合化时的导热性优异的树脂材料，例如提出了下述通式 (3)或者通式（4)所示的环氧树脂（参见下述专利文献1)。
[0008]
【权利要求】
1. 一种环氧树脂，其特征在于，由下述通式（I)表示，
式（I)中，Q分别独立地表示碳原子数1?9的直链状亚烷基链、具有在所述直链状亚 烷基链的碳原子上键合有碳原子数1?18的烷基的结构的支链状亚烷基链、或者在所述亚 烷基链中的连续的2个亚甲基之间存在醚键的连接链中的任意种，A分别独立地表示下述 通式（i)所示的亚苯基单元或者下述通式（ii)所示的亚萘基单元，n表示O?10的整数，
式（i)中，Y分别独立地表示卤素原子、碳原子数1?8的烃基或者碳原子数1?8的烷 氧基，X 表不单键、_0_ 基、-CH = CH-基、-CH = C (CH3)_ 基、-CH = C (CN)_ 基、-C = C-基、-CH =N-基、-CH = CH-CO-基、-N = N-基、-COO-基、-CONH-基或者-CO-基，1分别独立地表 示0?4的整数，m表示1?3的整数，
式（ii)中，Z分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1?8的烃基或者碳原子数 1?8的烧氧基。
2. 根据权利要求1所述的环氧树脂，其中，所述通式（I)中，A分别独立地为下述通式 (i-1)?（i-3)或者（ii-1)中的任意者所示的结构部位，
并且，Q分别独立地为碳原子数3?7的直链状亚烷基链或者亚乙基氧基亚乙基。
3. -种环氧树脂的制造方法，其特征在于，使二醇化合物（a)与二缩水甘油醚化合物 (q)反应，所述二醇化合物（a)由下述通式（1)或下述通式（2)表示，
式（1)中，Y分别独立地表示卤素原子、碳原子数1?8的烃基或者碳原子数1?8的烷 氧基，X 表不单键、_0_ 基、-CH = CH-基、-CH = C (CH3)_ 基、-CH = C (CN)_ 基、-C = C-基、-CH =N-基、-CH = CH-CO-基、-N = N-基、-C00-基、-CONH-基或者-CO-基，1分别独立地表 示O?4的整数，m表示1?3的整数，
) 式（2)中，Z分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1?8的烃基或者碳原子数 1?8的烧氧基， 所述二缩水甘油醚化合物（q)为选自由碳原子数1?9的直链状亚烷基二醇的二缩水 甘油醚、具有在所述直链状亚烷基二醇的碳原子上键合有碳原子数1?18的烷基的结构的 支链状亚烷基二醇的二缩水甘油醚、以及在所述亚烷基二醇中的连续的2个亚甲基之间存 在醚键的二醇化合物的二缩水甘油醚组成的组中的一种以上。
4. 根据权利要求3所述的环氧树脂的制造方法，其中，所述二醇化合物（a)为下述通式 (1-1)?（1-3)或者（2-1)中的任意者所示的二醇化合物，
并且，所述二缩水甘油醚化合物（q)为碳原子数2?7的直链状亚烷基二醇的二缩水 甘油醚或者二乙二醇。
5. -种环氧树脂，其通过权利要求3或者4所述的方法制造。
6. -种环氧树脂组合物，其含有权利要求1、2或者5中任一项所述的环氧树脂和固化 剂。
7. -种固化物，其是使权利要求6所述的环氧树脂组合物固化而得到的。
8. -种散热树脂材料，其含有权利要求1、2或者5中任一项所述的环氧树脂、固化剂以 及无机填充剂，所述无机填充剂的比率为20?95质量％的范围。
9. 一种半导体封装材料，其含有权利要求1、2或者5中任一项所述的环氧树脂、固化 齐U、以及无机填充剂，所述无机填充剂的比率为20?95质量％的范围。
10. -种预浸料，其是使将含有权利要求1、2或者5中任一项所述的环氧树脂、固化剂 以及有机溶剂的组合物浸渗到加强基材中而得到的浸渗基材半固化而得到的。
11. 一种电路基板，其是将由含有权利要求1、2或者5中任一项所述的环氧树脂、固化 剂以及有机溶剂的清漆形成的板状赋形物、和重叠于板状赋形物的表面上的铜箔加热加压 成型而得到的。
12. -种积层薄膜，其是将含有权利要求1、2或者5中任一项所述的环氧树脂、固化剂 以及有机溶剂的组合物涂布到基材薄膜上并使其干燥而得到的。
【文档编号】C08G59/14GK104220477SQ201380017218
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年3月19日 优先权日:2012年3月27日
【发明者】有田和郎, 渡边创 申请人:Dic株式会社