KR20190035731A

KR20190035731A - 말레이미드 수지 조성물, 프리프레그, 그 경화물 및 반도체 장치

Info

Publication number: KR20190035731A
Application number: KR1020197003403A
Authority: KR
Inventors: 카즈키 마츠우라; 마사타카 나카니시; 켄이치 쿠보키
Original assignee: 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2019-04-03
Also published as: JPWO2018025921A1; WO2018025921A9; JP6935402B2; CN109563344A; TW201815946A; US20190203048A1; WO2018025921A1

Abstract

말레이미드 화합물과 하기 구조를 갖는 술포닐 화합물을 포함하는, 에폭시 수지와 동등한 경화 프로세스로 경화 가능하고, 200℃ 이하에서의 성형성(경화성), 250℃ 이상의 내열성, 250℃에서의 높은 열안정성과 높은 탄성률의 유지, 및, 저유전·저유전 정접을 달성할 수 있는 말레이미드 수지 조성물을 제공한다.

(R: 알케닐, 알케닐에테르, 수소, 할로겐, C_1-10 알킬, C_1-4 플루오로알킬, 히드록시, 알릴옥시, 아미노, 시아노, 니트로, 아실, 아실옥시, 카르복시, 3급 탄소 함유기, 환상 알킬, 글리시딜(단, 1 이상의 R은 알케닐 또는 알케닐에테르); a:1-4)

Description

말레이미드 수지 조성물, 프리프레그, 그 경화물 및 반도체 장치

본 발명은 말레이미드 수지 조성물, 프리프레그 및 그 경화물에 관한 것이다. 상세하게는, 고신뢰성 반도체 밀봉재 용도, 전기·전자부품 절연재료 용도, 및 적층판(프린트 배선 유리섬유 강화 복합재료)이나 CFRP(탄소섬유 강화 복합재료)를 비롯한 각종 복합재료 용도, 각종 접착제 용도, 각종 도료 용도, 구조용 부재 등에 유용한 말레이미드 수지 조성물, 프리프레그, 그 경화물 및 반도체 장치에 관한 것이다.

열경화성 수지인 에폭시 수지는 여러 가지 경화제로 경화시킴으로써, 일반적으로 기계적 성질, 내수성, 내약품성, 내열성, 전기적 성질 등이 우수한 경화물이 되고, 접착제, 도료, 적층판, 성형 재료, 주형 재료, 밀봉 재료 등의 폭넓은 분야에 이용되고 있다. 최근, 전기·전자부품을 탑재하는 적층판은 그 이용분야의 확대에 의해, 요구특성이 광범하고 또한 고도화되고 있다.

최근, 특히 파워 반도체의 고기능화에 따라, 차세대 디바이스로서 SiC(탄화규소)나 GaN(질화갈륨) 등의 와이드 밴드갭 디바이스가 주목받고 있다. SiC나 GaN 파워 반도체 디바이스를 사용하면 소형화에 의한 공간절약화나 대폭적인 손실 저감이 가능해지기 때문에, SiC나 GaN 디바이스의 조기 보급이 요구되고 있다. 그러나, 현재의 상태에서는 그 특성을 끌어내기 위한 구동 온도가 200℃ 이상, 특히 250℃ 부근으로 지나치게 높기 때문에, 주변재료의 내구성이 충분하지 않아 이 구동 조건에 견딜 수 있는 수지 재료의 개발이 요구되고 있다.

이러한 용도에 있어서는 200℃ 이상, 특히 250℃에서의 내열성(Tg) 뿐만 아니라, 열안정성이 중요시되고, 200℃ 부근부터 열분해가 시작되는 에폭시 수지의 사용은 곤란하게 여겨지고 있다. 그래서, 말레이미드 수지나 벤조옥사진 수지 등의 내열성의 수지가 정력적으로 검토되고 있지만, 200℃ 이상, 또한 250℃라고 하는 높은 온도에서의 성형이 필요하게 되기 때문에, 성형기의 허용 온도를 넘어 버려 성형성에 과제가 있다. 또한, 5% 열중량 감소 온도에서는 매우 높은 온도의 내열 안정성을 나타내지만, 이들 수지의 초기의 열분해 온도는 비교적 빠른 것이 과제이었다.

따라서, 200℃ 이하에서의 성형성(경화성), 250℃ 이상의 내열성, 250℃에서의 열안정성의 해결이 급선무이다.

또한 이것은 동시에 이들 반도체를 탑재하는 프린트 배선기판(이하, 기판이라고 칭한다)에도 요구되고 있어, 상술의 특성은 차세대 반도체 주변재료에는 필수적인 특성이 된다.

또한 차재용의 기판 뿐만 아니라, 스마트폰이나 태블릿으로 대표되는 전자 디바이스용의 기판에도 내열성의 요구 특성이 높아지고 있다.

특히 박형화가 중요시되고 있는 이 분야에 있어서는 당연하지만 디바이스 내부에 탑재되는 기판도 한장 한장이 박층화하고 있어, 실장까지의 각 공정에 있어서 고온에 노출되는 경우가 많다. 반도체 실장시에는 250℃ 이상의 고온에 노출되어, 250℃ 이상에서의 탄성률이 낮으면(부드러워지면) 기판이 변형되어 버릴 우려가 있다. 한편, 경화 온도는 동박 표면의 산화의 문제 때문에, 200℃, 특히 230℃를 초과하는 온도 영역에서의 성형이 곤란하다. 즉 본 분야에 있어서는 200℃ 이하에서 경화·성형할 수 있고, 또한 250℃에 있어서의 탄성률이 높은(단단한) 것이 중요시되고 있다.

또한, 최근 특히 주목받고 있는 것은 이들 전자 디바이스에 있어서의 고속 통신화이다. 고주파 기판은 물론, 스마트폰이나 태블릿의 정보통신량이 매우 많아져서, 어떻게 빠르게 많은 정보를 전달할 수 있는가라고 하는 것이 중요하게 되고 있으며, 고속 통신화가 패키지 기판에 대해서 중요한 팩터로 되기 때문에 유전 특성, 특히 유전 정접이 중요시된다. 일반의 에폭시 수지 경화물(수지만)에서는 유전 정접이 0.02(1㎓에서의 측정)에 대하여 3/4 이하, 즉 0.015 이하, 특히 0.010 이하의 유전 정접이 요구되고 있고, 이들 특성을 만족시키는 재료의 개발이 급선무이다.

또한 섬유강화 복합재료는 매트릭스 수지와, 탄소섬유, 유리섬유, 알루미나 섬유, 붕소 섬유나 아라미드 섬유 등의 강화섬유로 이루어지고, 일반적으로 경량이며 또한 고강도의 특징을 갖는다. 이러한 섬유강화 복합재료는 전기 전자부품용 절연재료 및 적층판(프린트 배선판, 빌드업 기판 등), 여객기의 기체나 날개 등의 항공우주 재료, 로롯 핸드암으로 대표되는 공작기계 부재나, 건축·토목 보수재로서의 용도, 또한 골프채나 테니스 라켓 등의 레저용품 용도 등에 폭넓게 사용되고 있다.

특히 여객기의 기체나 날개 등의 항공우주 재료, 로봇 핸드암으로 대표되는 공작기계 부재에 있어서 탄소섬유 강화 복합재료(이하 CFRP라고 칭한다)에는, 실온부터 약 200℃까지의 온도 범위에서 강성을 유지하는 내열성, 기계 특성, 장기 신뢰성, 즉 열분해 온도가 충분히 높고 고온에서의 탄성률이 높은 것이 요구되고 있다.

섬유강화 복합재료의 매트릭스 수지로서는, 종래 에폭시계 수지가 널리 사용되고 있지만, 특히 엔진 부분 등으로의 적용에 있어서는 고온시에도 탄성률을 유지할 수 있는 것이 중요하고, 에폭시 수지에서는 내열성이 불충분하여 말레이미드 수지를 사용한 경화계가 검토되고 있다.

그러나 말레이미드 수지만으로는 경화성이 나쁘고, 또한 성형품이 물러지기 때문에, 이것을 개선하기 위해서 각종 변성제가 개발되어 있다. 그 해결책으로서, 여러 가지 변성이 행하여지고 있고, 예를 들면 시안산 에스테르계 수지 조성물에 메타(아크릴로일)기를 도입한 변성 부타디엔계 수지를 배합하는 것(특허문헌 1), 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체를 첨가하는 것(특허문헌 2), 또는 이것들에 또한 에폭시 수지를 첨가한 것(특허문헌 3) 등이 알려져 있다. 그러나, 이들 방법에서는 성형품의 무름은 경감되지만, 모두 내열, 기계강도의 저하가 피할 수 없는 문제였다.

한편, 말레이미드 수지를 말레이미드 수지의 반응성 희석제, 가교제, 난연제 등의 첨가제로서 알려지는 알릴 화합물로 변성하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 4,4'-디페닐메탄비스말레이미드에 상온에서 액상인 o,o'-디알릴비스페놀A를 가열 용융 혼합해서 얻어지는 수지 조성물이 개시되어 있고, 무용제로 탄소섬유 시트에 함침시키는 것이 가능하다고 기재되어 있다(특허문헌 4). 또한, 노볼락형의 폴리페닐메탄말레이미드와 o,o'-디알릴비스페놀A를 함유하는 말레이미드 수지 조성물이 개시되어 있다(특허문헌 5).

일본국 특허공개 소 57-153045호 공보 일본국 특허공개 소 57-153046호 공보 일본국 특허공개 소 56-157424호 공보 일본국 특허공개 평 5-222186호 공보 일본국 특허공개 2012-201816호 공보

그러나, 특허문헌 4에서는 o,o'-디알릴비스페놀A는 반응성이 낮기 때문에, 종래의 에폭시 수지 조성물을 성형할 수 있는 경화 조건에서 경화 성형체를 생성하는 것은 곤란하고, 높은 경화 온도(235∼250℃), 장시간의 성형이 필요하여 작업성과 비용이 들며, 적층판은 물론, 또한 성형 싸이클이 짧은 것이 요구되는 반도체밀봉재료 용도 등의 사용개소에 제한이 있어 사용할 수 없는 등의 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 에폭시 수지와 동등한 경화 프로세스로 경화 가능하고, 200℃ 이하에서의 성형성(경화성), 250℃ 이상의 내열성, 250℃에서의 높은 열안정성과 높은 탄성률의 유지, 또한 저유전·저유전 정접을 달성할 수 있는 말레이미드 수지 조성물, 프리프레그, 그 경화물 및 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구한 결과, 알케닐기 또는 알케닐에테르기를 갖는 특정의 구조를 갖는 술포닐 화합물이 말레이미드기에 대한 반응성에 뛰어난 것을 찾아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은,

[1] 말레이미드 화합물(A), 및 하기 식 (1)로 나타내어지는 구조를 분자 중에 포함하는 술포닐 화합물(B)을 포함하는 말레이미드 수지 조성물,

(식 중, 복수의 R은 각각 독립적으로 알케닐기, 알케닐에테르기, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼4의 플루오로알킬기, 히드록실기, 알릴옥시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 아실기, 아실옥시기, 카르복실기, 제3급 탄소구조를 갖는 기, 환상 알킬기, 글리시딜기를 나타내고, R의 적어도 1개는 알케닐기 또는 알케닐에테르기이다. a는 1∼4의 정수를 나타낸다.)

[2] 상기 말레이미드 화합물(A)이 방향족 말레이미드 화합물 및 지방족 말레이미드 화합물에서 선택되는 적어도 어느 하나인 전항 [1]에 기재의 말레이미드 수지 조성물,

[3] 상기 술포닐 화합물(B)이 하기 식 (2)로 나타내어지는 술포닐 화합물인 전항 [1] 또는 [2]에 기재의 말레이미드 수지 조성물,

(식 중, 복수의 R은 각각 독립적으로 알케닐기, 알케닐에테르기, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼4의 플루오로알킬기, 히드록실기, 알릴옥시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 아실기, 아실옥시기, 카르복실기, 제3급 탄소구조를 갖는 기, 환상 알킬기, 글리시딜기를 나타내고, R의 적어도 1개는 알케닐기 또는 알케닐에테르기이다. X는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 글리시딜기를 나타낸다. a는 1∼4의 정수를 나타낸다. n은 0∼10이며, 그 평균값은 0∼10의 실수를 나타낸다.)

[4] 상기 술포닐 화합물과 페놀류, 나프톨류를 중합하고, 메틸렌 결합, 에틸리덴 결합, 프로필리덴 결합 등의 알킬리덴 결합을 통해서 결합하고 있는 분자구조를 갖는 변성 술포닐 화합물을 포함하는 전항 [1]∼[3] 중 어느 한 항에 기재의 말레이미드 수지 조성물,

[5] 라디칼 중합개시제(C)를 더 포함하는 전항 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재의 말레이미드 수지 조성물,

[6] 상기 라디칼 중합개시제(C)가 유기 과산화물 및 아조 화합물에서 선택되는 적어도 어느 하나인 전항 [5]에 기재의 말레이미드 수지 조성물,

[7] 상기 [1]∼[6] 중 어느 한 항에 기재된 말레이미드 수지 조성물을 시트상의 섬유 기재에 유지하여, 반경화 상태에 있는 프리프레그,

[8] 상기 [1]∼[6] 중 어느 한 항에 기재된 말레이미드 수지 조성물의 경화물,

[9] 상기 [7]에 기재된 프리프레그의 경화물,

[10] 상기 [1]∼[6] 중 어느 한 항에 기재된 말레이미드 수지 조성물을 이용하여 밀봉한 반도체 장치,

에 관한 것이다.

(발명의 효과)

본 발명의 말레이미드 수지 조성물은 저온에서의 경화성이 뛰어나고, 그 경화물이 내열성, 흡수 특성, 전기 신뢰성 및 기계 강도를 갖기 때문에, 전기 전자부품용 절연재료, 반도체 밀봉재료 용도 및 적층판(프린트 배선판, 빌드업 기판 등)이나 CFRP를 비롯한 각종 복합재료, 접착제, 도료 등에 유용하다.

도 1은 실시예 22에 있어서 사용하는 리드프레임의 개략도이다.
도 2는 실시예 22에 있어서 작성하는 밀봉재의 개략도이다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물에 대해서 이하에 설명한다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물은 말레이미드 화합물(A), 및 상하기 식 (1)로 나타내어지는 구조를 분자 중에 포함하는 술포닐 화합물(B)을 함유하는 것을 특징으로 한다.

알케닐기 또는 알케닐에테르기를 함유하는 비스페놀S형의 화합물인 상기 식 (1)로 나타내어지는 구조를 분자 중에 포함하는 술포닐 화합물(B)은, 전자흡인체인 술포닐기의 존재에 의해 최고 피점 궤도(HOMO)의 밀도는 알케닐기 또는 알케닐에테르기에 국재화하여, 전자수용체의 말레이미드기를 갖는 화합물(A)과의 반응성을 좋게 하고 있다고 생각된다. 또한, 라디칼 중합개시제를 사용함으로써 경화 속도를 빠르게 할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 말레이미드 화합물(A)은, 하기의 식 (3)으로 나타내어지는 말레이미드기를 분자 중에 1개 이상 함유하는 화합물이다.

본 발명에 사용되는 말레이미드 화합물(A)은 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 지방족/지환족 말레이미드 화합물, 방향족 말레이미드 화합물 등을 들 수 있다.

지방족/지환족 말레이미드 화합물의 구체예로서는, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-프로필말레이미드, N-헥실말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 말레이미드카르복실산 등의 단관능 말레이미드나 N-2,2'-히드록시에틸말레이미드, N-1-메톡시메틸프로필말레이미드, N-1-에톡시메틸프로필말레이미드, N-1-메톡시메틸부틸말레이미드, N,N'-3,6-디옥사옥탄-1,8-비스말레이미드, N,N'-4,7-디옥산데칸-1,10-비스말레이미드, N,N'-3,6,9-트리옥사도데칸-1,11-비스말레이미드, N,N'-4,9-디옥사도데칸-1,12-비스말레이미드, N,N'-4,7,10-트리옥사트리데칸-1,13-비스말레이미드, N,N'-7-메틸-4,10-트리옥사트리데칸-1,13-비스말레이미드, N,N'-3,6,9,12-테트라옥사테트라데칸-1,14-비스말레이미드, N,N'-3,6,9,12,15-펜타옥사헵타데칸-1,17-비스말레인드, 비스(3-N-말레이미드프로필)폴리테트라히드로푸란을 들 수 있다.

상기 식 (3)으로 나타내어지는 말레이미드기를 1개 갖는 방향족 말레이미드 화합물로서는 N-페닐말레이미드, N-메틸페닐말레이미드 등의 단관능 말레이미드를 들 수 있다.

상기 식 (3)으로 나타내어지는 말레이미드기를 2개 갖는 방향족 말레이미드 화합물로서는, N,N'-메틸렌비스말레이미드, N,N'-트리메틸렌비스말레이미드, N,N'-도데카메틸렌비스말레이미드, N,N'-(4,4'-디페닐메탄)비스말레이미드, 1,4-디말레이미드시클로헥산, 이소포론비스우레탄비스(N-에틸말레이미드), N,N'-P-페닐렌비스말레이미드, N,N'-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-페닐렌비스말레이미드, N,N'-디페닐에테르비스말레이미드, N,N'-디페닐술폰비스말레이미드, N,N'-디시클로헥실메탄비스말레이미드, N,N'-크실렌비스말레이미드, N,N'-톨릴렌비스말레이미드, N,N'-크실릴렌비스말레이미드, N,N'-디페닐시클로헥산비스말레이미드, N,N'-디클로로디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-디페닐시클로헥산비스말레이미드, N,N'-디페닐메탄비스메틸말레이미드, N,N'-디페닐에테르비스메틸말레이미드, N,N'-디페닐술폰비스메틸말레이미드(각각 이성체를 포함한다.), N,N'-에틸렌비스말레이미드, N,N'-헥사메틸렌비스말레이미드, N,N'-헥사메틸렌비스말레이미드, N,N'-도데카메틸렌비스말레이미드, N,N'-m-크실릴렌비스말레이미드, N,N'-p-크실릴렌디말레이미드, N,N'-1,3-비스메틸렌시클로헥산비스말레이미드, N,N'-1,4-비스메틸렌시클로헥산비스말레이미드, N,N'-2,4-톨릴렌비스말레이미드, N,N'-2,6-톨릴렌비스말레이미드, N,N'-3,3-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-4,4'-디페닐메탄비스말레이미드, 3,3'-디페닐술폰비스말레이미드, 4,4'-디페닐술폰비스말레이미드, N,N'-4,4'-디페닐술피드비스말레이미드, N,N'-p-벤지페논비스말레이미드, N,N'-디페닐에탄비스말레이미드, N,N'-디페닐에테르비스말레이미드, N,N'-(메틸렌-디테트라히드로페닐)비스말레이미드, N,N'-(3-에틸)-4,4'-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-(3,3'-디메틸)-4,4'-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-(3,3'-디에틸)-4,4'-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-(3,3'-디클로로)-4,4'-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-톨리딘비스말레이미드, N,N'-이소포론비스말레이미드, N,N'-p,p'-디페닐디메틸실릴비스말레이미드, N,N'-벤조페논비스말레이미드, N,N'-디페닐프로판비스말레이미드, N,N'-나프탈렌비스말레이미드, N,N'-m-페닐렌비스말레이미드, N,N'-4,4'-(1,1-디페닐-시클로헥산)-비스말레이미드, N,N'-3,5-(1,2,4-트리아졸)-비스말레이미드, N,N'-피리딘-2,6-디일비스말레이미드, N,N'-5-메톡시-1,3-페닐렌비스말레이미드, 1,2-비스(2-말레이미드에톡시)에탄, 1,3-비스(3-말레이미드프로폭시)프로판, N,N'-4,4'-디페닐메탄-비스-디메틸말레이미드, N,N'-헥사메틸렌-비스-디메틸말레이미드, N,N'-4,4'-(디페닐에테르)-비스-디메틸말레이미드, N,N'-4,4'-(디페닐술폰)-비스-디메틸말레이미드, N,N'-4,4'-(디아미노)-트리페닐포스페이트의 N,N'-비스말레이미드 등으로 대표되는 2관능 말레이미드 화합물 등을 들 수 있다.

상기 식 (3)으로 나타내어지는 말레이미드기를 3개 이상 갖는 방향족 말레이미드 화합물로서는, 아닐린과 포르말린의 반응생성물(폴리아민 화합물), 3,4,4'-트리아미노디페닐메탄, 트리아미노페놀 등과 무수 말레산의 반응에서 얻어지는 다관능 말레이미드 화합물을 들 수 있다.

트리스-(4-아미노페닐)-포스페이트, 트리스(4-아미노페닐)-포스페이트, 트리스(4-아미노페닐)-티오포스페이트와 무수 말레산의 반응에서 얻어지는 말레이미드 화합물, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-메틸-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-클로로-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-브로모-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-에틸-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-프로필-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-이소프로필-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-부틸-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-제2급 부틸-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-메톡시-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 1,1-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]에탄, 1,1-비스[3-메틸4-(4-말레이미드페녹시)페닐]에탄, 1,1-비스[3-클로로-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]에탄, 1,1-비스[3-브로모-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]에탄, 비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]메탄, 비스[3-메틸-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]메탄, 비스[3-클로로-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]메탄, 비스[3-브로모-4-(4-말레이미드페녹시)페닐]메탄, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 1,1,1,3,3,3-헥사클로로-2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 3,3-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]펜탄, 1,1-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스[3,5-디메틸-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스[3,5-디브로모-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판 및 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스[3,5-메틸-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판 및 이들 N,N'-비스말레이미드 화합물과 디아민류를 부가시켜서 얻어지는 말단이 N,N'-비스말레이미드 골격을 갖는 프리폴리머 및 아닐린·포르말린 중축합물의 말레이미드화물 또는 메틸말레이미드 화합물 등을 예시할 수 있다.

이들 말레이미드 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해서 사용해도 좋다. 방향족 말레이미드 화합물과 지방족 말레이미드 화합물을 병용해서 사용해도 좋다.

본 발명에 있어서는 특히 내열성(유리전이점) 및/또는 탄성률의 면으로부터 방향족 말레이미드가 바람직하고, 관능기를 1분자 중에 2개 이상 갖는 말레이미드와의 조합이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 술포닐 화합물(B)은 하기 식 (1)로 나타내어지는 구조를 분자 중에 포함하는 화합물이다.

상기 (B)성분은 말레이미드기를 갖는 화합물(A)의 방향족 액상 반응성 희석제로서 사용된다. 비스페놀S 구조가 비스페놀A 구조에 대하여 말레이미드기를 갖는 화합물에 대한 반응성이 우수하다. 이것은, 상술한 바와 같이 술포닐기의 전자흡인성에 기인한다고 생각된다.

식 중의 알케닐기 또는 알케닐에테르기로서는 비닐기, 스티릴기, 알릴기, 치환 알릴기, 프로페닐기, 치환 프로페닐기, 비닐에테르기, 알릴에테르기, 메타릴에테르기를 들 수 있다.

식 중의 알케닐기 또는 알케닐에테르기 이외의 치환기로서는, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 4의 플루오로알킬기, 히드록실기, 알릴옥시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 아실기, 아실옥시기, 카르복실기, 제3급 탄소구조를 갖는 기, 환상 알킬기, 글리시딜기 또는 그것들의 조합을 들 수 있다.

식 중의 a는 1∼4이며, 바람직하게는 1∼2이다.

식 (1)로 나타내어지는 구조를 분자 중에 포함하는 술포닐 화합물(B)은, 하기 식 (2)로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R은 1개 이상의 알케닐기 또는 알케닐에테르기를 갖고, 그 이외의 치환기로서 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼4의 플루오로알킬기, 히드록실기, 알릴옥시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 아실기, 아실옥시기, 카르복실기, 제3급 탄소구조를 갖는 기, 환상 알킬기, 글리시딜기를 나타낸다. X는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 글리시딜기를 나타낸다. a는 1∼4의 정수를 나타낸다. n은 0∼10이며, 그 평균값은 0∼10의 실수를 나타낸다.)

식 (2) 중, n은 0∼10이며, 0∼5가 바람직하다. n의 평균값은 0∼10이며, 바람직하게는 0∼5이다.

식 (1)로 나타내어지는 구조를 포함하거나 또는 식 (2)로 나타내어지는 술포닐 화합물(B)의 구체예로서는, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀, 2-알릴-2'-프로페닐-4,4'-술포닐디페놀, 2,2'-디프로페닐-4,4'-술포닐디페놀, 2,2'-디알릴-6,6'-술포닐디페놀, 2-알릴-2'-프로페닐-6,6'-술포닐디페놀, 2,2'-디프로페닐-6,6'-술포닐디페놀, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디글리시딜에테르, 2-알릴-2'-프로페닐-4,4'-술포닐디글리시딜에테르, 2,2'-디프로페닐-4,4'-술포닐디글리시딜에테르, 2,2'-디알릴-6,6'-술포닐디디글리시딜에테르, 2-알릴-2'-프로페닐-6,6'-술포닐디글리시딜에테르, 2,2'-디프로페닐-6,6'-술포닐디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.

(B)성분의 연화점으로서는 통상 60∼130℃이며, 70∼120℃가 바람직하고, 80∼120℃가 보다 바람직하다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물은 (A)성분, 및 (B)성분을 적어도 함유하고, (A)성분 100중량부에 대한 (B)성분의 함유량은 1중량부 이상, 바람직하게는 10중량부 이상, 200중량부 이하, 바람직하게는 100중량부 이하이다.

상기 범위보다 (B)성분이 적으면 조성물의 점도가 높아지고, 조성물의 불균일성이 증가하여 성형성이 불량으로 될 경우가 있고, 상기 범위보다 (B)성분이 많으면 경화물의 유리전이온도가 저하할 경우가 있다.

또한 (A)성분과 (B)성분은, 이것들의 합계에 대한 (A)성분의 비율(중량비)이 바람직하게는 0.5∼0.9, 보다 바람직하게는 0.5∼0.8이 되도록 배합한다. (A)성분과 (B)성분의 합계에 대한 (A)성분의 비율이 상기 하한보다 낮으면 경화물의 유리전이온도가 현저하게 저하하여 300℃ 24시간 처리시의 중량이 현저하게 감소하고, 상기 상한보다 많으면 조성물의 점도가 대폭 상승하고, 또한 조성물이 현저하게 불균일하게 되어 성형성이 불량으로 되는 경우가 있다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물에 있어서, 상기 (A)성분 및 (B)성분 이외에, 라디칼 중합개시제(C)를 포함할 수 있다. 라디칼 중합개시제(C)는 말레이미드 수지 조성물에 있어서, 알케닐기 또는 알케닐에테르기와 말레이미드기의 반응을 촉진시킬 목적으로 사용한다.

사용할 수 있는 라디칼 중합개시제(C)로서는 특별히 제한은 없지만, 유기 과산화물, 아조 화합물을 들 수 있고, 바람직하게는 유기 과산화물이다.

유기 과산화물로서는, 예를 들면 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥산퍼옥사이드, 3,3,5-트리메틸시클로헥산온퍼옥사이드, 메틸시클로헥산온퍼옥사이드, 메틸아세토아세테이트퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)옥탄, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발레이트, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, p-메탄하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥산-2,5-디하이드로퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, α,α'-비스(t-부틸퍼옥시-m-이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥신, 아세틸퍼옥사이드, 이소부틸퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 데카노일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, 숙신산 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, m-톨루오일퍼옥사이드, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카보네이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디미리스틸퍼옥시디카보네이트, 디-2-에톡시에틸퍼옥시디카보네이트, 디메톡시이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시디카보네이트, 디알릴퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시네오데카네이트, 쿠밀퍼옥시네오데카네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사네이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사네이트, t-부틸퍼옥시라울레이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디-t-부틸퍼옥시이소프탈레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시말레산, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 쿠밀퍼옥시옥테이트, t-헥실퍼옥시네오데카네이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시네오헥사네이트, 아세틸시클로헥실술포닐퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시알릴카보네이트 등을 들 수 있다.

이들 유기 과산화물 중, 분해해서 라디칼을 발생하는 온도가 120℃ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 유기 과산화계 화합물로서 과산화벤조일, 디이소프로필퍼옥시카보네이트, 라우로일퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드가 바람직하다.

아조 화합물로서는 아조이소부틸니트릴 등을 들 수 있다. 특히 열에 의해 활성화되는 화합물이 적합하게 사용된다. 이것들은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해서 사용해도 좋다.

(C)성분의 중합개시제의 양으로서는, (A)성분 100중량부에 대하여 통상 0.001중량부 이상 10중량부 이하이며, 0.01중량부 이상 5중량부 이하가 바람직하고, 0.01중량부 이상 3중량부 이하가 보다 바람직하고, 0.01중량부 이상 1중량부 이하가 특히 바람직하다.

(C)성분이 상기 범위보다 적으면 중합 촉진 효과를 충분하게 얻을 수 없어 경화 불량의 원인이 되고, 또한 지나치게 많으면 수지 조성물의 경화물성에 악영향을 미치게 할 경우가 있다. 그 때문에 (A)성분 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.001∼10중량% 첨가한다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물은, 필요에 따라서 라디칼 중합개시제의 다른 경화촉진제를 사용하거나, 또는 병용할 수 있다. 사용할 수 있는 경화촉진제로서는, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸류, 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 1,8-디아자-비시클로(5,4,0)운데센-7, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 벤질디메틸아민 등의 아민류, 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀, 트리옥틸포스핀 등의 포스핀류 및 옥틸산 주석, 옥틸산 아연, 디부틸주석말레에이트, 나프텐산 아연, 나프텐산 코발트, 올레산 주석 등의 유기 금속염, 염화아연, 염화알루미늄, 염화주석 등의 금속 염화물 등의 유기금속 화합물 등이 있고, 벤조일퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, t-부틸퍼벤조에이트 등 유기 과산화물이 있다. 경화촉진제는 지나치게 적으면 경화 불량의 원인이 되고, 지나치게 많으면 수지 조성물의 경화물성에 악영향을 미치게 할 경우가 있다. 그 때문에 말레이미드 수지에 대하여 바람직하게는 0.01∼20중량%, 보다 바람직하게는 0.01∼10중량% 첨가한다.

한편, 라디칼 중합촉진제는 본 발명에서 사용하는 (A), (B) 양 성분에 대하여 중합 촉진 효과를 발휘하지만, 일부의 성분의 말단에 대하여 불안정한 산소-탄소 결합을 형성한다. 이 산소-탄소 결합은 고온으로 되면 연소해서 열중량 감소의 원인이 되기 때문에, 중합촉진제로서 라디칼 중합촉진제만을 사용한 폴리말레이미드계 조성물로부터 얻어지는 경화물은, 장기간 고온 조건 하에 두었을 경우의 열중량 감소율이 커질 경우가 있다. 그 때문에, 음이온 중합촉진제와 라디칼 중합촉진제를 병용함으로써, 각각의 장점을 살린 뒤에 단점을 서로 보충하고, 이것에 의해, 내열성의 향상과 열중량 감소의 억제를 꾀할 수 있다. 첨가하는 촉매에는 특히 음이온 중합제가 바람직하다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물에는 상기 (A)∼(C) 성분 이외에 시아네이트 에스테르 화합물을 배합할 수도 있다. 본 발명의 말레이미드 수지 조성물에 배합할 수 있는 시아네이트 에스테르 화합물로서는 종래 공지의 시아네이트 에스테르 화합물을 사용할 수 있다. 시아네이트 에스테르 화합물의 구체예로서는, 페놀류와 각종 알데히드의 중축합물, 페놀류와 각종 디엔 화합물의 중합물, 페놀류와 케톤류의 중축합물 및 비스페놀류와 각종 알데히드의 중축합물 등을 할로겐화시안과 반응 시킴으로써 얻어지는 시아네이트 에스테르 화합물을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다. 이것들은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 사용해도 된다.

또한, 일본국 특허공개 2005-264154호 공보에 합성 방법이 기재되어 있는 시아네이트 에스테르 화합물은, 저흡습성, 난연성, 유전 특성이 우수하기 때문에 시아네이트 에스테르 화합물로서 특히 바람직하다.

또한 본 발명의 말레이미드 수지 조성물에는, 필요에 따라서 공지의 첨가제를 배합할 수 있다. 사용할 수 있는 첨가제의 구체예로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지용 경화제, 폴리부타디엔 및 이 변성물, 아크릴로니트릴 공중합체의 변성물, 폴리페닐렌에테르, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드, 불소 수지, 말레이미드계 화합물, 시아네이트 에스테르계 화합물, 실리콘 겔, 실리콘 오일, 및 실리카, 알루미나, 탄산 칼슘, 석영분, 알루미늄 분말, 그래파이트, 탤크, 클레이, 산화철, 산화티탄, 질화알루미늄, 아스베스토, 마이카, 유리 분말 등의 무기충전재, 실란커플링제와 같은 충전재의 표면 처리제, 이형제, 카본블랙, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린 등의 착색제를 들 수 있다. 이들 첨가제의 배합량은 말레이미드 수지 조성물 100중량부에 대하여 바람직하게는 1,000중량부 이하, 보다 바람직하게는 700중량부 이하의 범위이다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물의 조제 방법은 특별하게 한정되지 않지만, 각 성분을 균일하게 혼합하는 것 만이어도 좋고, 또는 프리폴리머화해도 좋다. 예를 들면 본 발명에서 사용되는 말레이미드 수지(A)와 알케닐기 또는 알케닐에테르기 함유 술포닐 화합물(B)을 촉매의 존재 하 또는 비존재 하, 용제의 존재 하 또는 비존재 하에 있어서 가열함으로써 프리폴리머화한다. 필요에 따라, 아민 화합물, 시아네이트 에스테르 화합물, 페놀 수지, 산무수물 화합물 등의 경화제 및 기타 첨가제를 추가해서 프리폴리머화해도 좋다. 각 성분의 혼합 또는 프리폴리머화는 용제의 비존재 하에서는 예를 들면 압출기, 니더, 롤 등을 사용하고, 용제의 존재 하에서는 교반 장치가 있는 반응가마 등을 사용한다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물에 유기용제를 첨가해서 바니시상의 조성물(이하, 단지 바니시라고 한다)로 할 수 있다. 본 발명의 말레이미드 수지 조성물을 필요에 따라서 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 용제에 용해시켜 에폭시 수지 조성물 바니시로 하고, 탄소섬유, 유리섬유, 카본 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 알루미나 섬유, 종이 등의 기재에 함침시켜서 가열 건조해서 얻은 프리프레그를 열프레스 성형함으로써, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물의 경화물로 할 수 있다. 이 때의 용제는, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물과 상기 용제의 혼합물 중에서 통상 10∼70중량%, 바람직하게는 15∼70중량%를 차지하는 양을 사용한다. 또한 액상 조성물이면, 그대로 예를 들면, RTM 방식으로 카본 섬유를 함유하는 말레이미드 수지 조성물의 경화물을 얻을 수도 있다.

또한, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물을 필름형 조성물의 개질제로서도 사용할 수 있다. 구체적으로는 B-스테이지에 있어서의 가요성을 등을 향상시킬 경우에 사용할 수 있다. 이러한 필름형의 수지 조성물은, 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 상기 에폭시 수지 조성물 바니시로 해서 박리 필름 상에 도포하고, 가열 하에서 용제를 제거한 후, B스테이지화를 행함으로써 시트상의 접착제로서 얻어진다. 이 시트상 접착제는 다층 기판 등에 있어서의 층간절연층으로서 사용할 수 있다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물을 가열 용융하고, 저점도화해서 유리섬유, 카본 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 알루미나 섬유 등의 강화섬유에 함침시킴으로써 본 발명의 프리프레그를 얻을 수 있다.

또한, 상기 바니시를, 강화섬유에 함침시켜서 가열 건조시킴으로써 본 발명의 프리프레그를 얻을 수도 있다.

이들 강화섬유에 본 발명의 말레이미드 수지 조성물을 함침시키는 방법에도 특별히 제한은 없지만, 용제를 사용하지 않는 방법이 바람직하기 때문에, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물을 60∼110℃로 가온하고, 유동성이 있는 상태에서 함침시키는 핫멜트법이 바람직하다.

얻어지는 프리프레그(강화섬유에 말레이미드 수지 조성물을 함침시킨 것)에 차지하는 폴리말레이미드계 조성물의 비율은, 강화섬유의 형태에도 의하지만 통상 20중량% 이상 80중량% 이하, 바람직하게는 25중량% 이상 65중량% 이하, 보다 바람직하게는 30중량% 이상 50% 이하이다. 이 범위보다 폴리말레이미드 수지 조성물의 비율이 많으면 상대적으로 강화섬유의 비율이 줄어드는 것에 의해 충분한 보강 효과가 얻어지지 않고, 반대로 폴리말레이미드 수지 조성물이 적으면 성형성이 손상된다.

이 프리프레그는 공지의 방법에 의해 경화시켜서 최종 성형품으로 할 수 있다. 예를 들면, 프리프레그를 적층하여 오토클레이브 중에서 2∼10kgf/㎠로 가압하고, 150℃∼200℃에서 30분 내지 3시간 가열 경화시켜서 성형체로 할 수 있지만, 내열성을 더욱 향상시키기 위해서 포스트 큐어로서 180℃∼280℃의 온도 범위에서 온도를 스텝적으로 가온하면서 1시간∼12시간 처리함으로써 섬유강화 복합재 성형품으로 할 수 있다.

상기 프리프레그를 소망의 형태로 재단, 필요에 따라 동박 등과 적층 후, 적층물에 프레스 성형법이나 오토클레이브 성형법, 시트 와인딩 성형법 등으로 압력을 가하면서 적층판용 에폭시 수지 조성물을 가열 경화시킴으로써 적층판을 얻을 수 있다.

또한, 표면에 동박을 겹쳐서 만든 적층판에 회로를 형성하고, 그 위에 프리프레그나 동박 등을 겹쳐서 상기의 조작을 반복하여 다층의 회로기판을 얻을 수 있다.

본 발명의 말레이미드 수지 조성물, 프리프레그 또는 그것들의 경화물, 특히 프리프레그의 경화물은, 특히 액정 유리 기판 반송용 로봇 핸드 용도로서 유용하다. 단, 본 발명의 경화물의 용도는 액정 유리 기판 반송용 로봇 핸드 용도에 한정되는 것은 아니고, 기타, 규소 웨이퍼 반송용 디스크 용도, 항공우주용 부재 용도, 자동차의 엔진 부재 용도 등, 경량이고 고강도이며 또한 고내열성이 요구되는 부재에 널리 적용할 수 있다.

이어서, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 이하에 있어서 부는 특별히 단정하지 않는 한 「중량부」이다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하에 실시예에서 사용한 각종 분석 방법에 대해서 기재한다.

(실시예)

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 실시예에 있어서, 에폭시 당량, 용융점도, 연화점, 전체 염소농도는 이하의 조건으로 측정했다.

에폭시 당량: JIS K-7236에 준한 방법으로 측정.

용융점도: 150℃에 있어서의 콘플레이트법에 있어서의 용융점도.

연화점: JIS K-7234에 준한 방법으로 측정.

식 (1) 또는 (2)에 있어서의 전체 R 중의 프로페닐기의 비율: NMR에 의해 측정.

(합성예 1)

2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(니폰카야쿠(주)제 ARM-019, B1) 165중량부, 메탄올 200중량부를 반응용기에 투입하고, 교반, 용해 후, 입자상의 수산화칼륨(순도 85%) 105중량부를 첨가했다. 첨가 후, 가열하면서 메탄올을 증류제거하고, 내부온도를 100℃로 유지하면서 4시간 반응을 행하였다. 염산으로 중화를 행한 후, 메틸이소부틸케톤을 330중량부 첨가해, 수세를 반복했다. 이어서 유층으로부터 가열 감압 하에 있어서 메틸이소부틸케톤을 증류제거함으로써 2,2'-디프로페닐-4,4'-술포닐디페놀 161중량부를 얻었다. 얻어진 2,2'-디프로페닐-4,4'-술포닐디페놀(B2)의 연화점은 81℃이었다.

(합성예 2)

합성예 1에서 얻어진 2,2'-디프로페닐-4,4'-술포닐디페놀(B2) 165중량부, 에피클로로히드린 510중량부, 디메틸술폭시드 130중량부를 반응용기에 투입하고, 가열, 교반, 용해 후, 온도를 45℃로 유지하면서 플레이크상 수산화나트륨 41중량부를 1.5시간 걸쳐서 연속적으로 첨가했다. 수산화나트륨 첨가 완료 후, 45℃에서 2시간, 70℃에서 1시간 반응을 행했다. 이어서 가열 감압 하에 있어서 과잉의 에피클로로히드린과 디메틸술폭시드를 증류제거하고, 잔류물에 330중량부의 메틸이소부틸케톤을 첨가해 잔류물을 용해시켰다. 이 메틸이소부틸케톤 용액으로부터 수세에 의해 부생염을 제거한 후, 30% 수산화나트륨 수용액 10중량부를 첨가하고, 70℃에서 1시간 반응시킨 후, 반응액의 수세를 세정액이 중성으로 될 때까지 반복했다. 이어서 유층으로부터 가열 감압 하에 있어서 메틸이소부틸케톤을 증류제거함으로써 에폭시기를 갖는 술포닐 화합물(B3) 207중량부를 얻었다. 얻어진 에폭시기를 갖는 술포닐 화합물(B3)의 에폭시 당량은 236g/eq, 연화점 64℃, 용융점도 0.09Pa·s, 식 (2)에 있어서의 전체 R 중의 프로페닐기의 비율은 100%이었다.

(합성예 3)

2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1) 165중량부, 에피클로로히드린 510중량부, 디메틸술폭시드 130중량부를 반응용기에 투입하고, 가열, 교반, 용해 후, 온도를 45℃로 유지하면서 플레이크상의 수산화나트륨 41중량부를 1.5시간 걸쳐서 연속적으로 첨가했다. 수산화나트륨 첨가 완료 후, 45℃에서 2시간, 70℃에서 1시간 반응을 행했다. 이어서 가열 감압 하에 있어서 과잉의 에피클로로히드린과 디메틸술폭시드를 증류제거하고, 잔류물에 330중량부의 메틸이소부틸케톤을 첨가해 잔류물을 용해시켰다. 이 메틸이소부틸케톤 용액으로부터 수세에 의해 부생염을 제거한 후, 30% 수산화나트륨 수용액 10중량부를 첨가하여 70℃에서 1시간 반응시킨 후, 반응액의 수세를 세정액이 중성으로 될 때까지 반복했다. 이어서 유층으로부터 가열 감압 하에 있어서 메틸이소부틸케톤을 증류제거함으로써 에폭시기를 갖는 술포닐 화합물(B4) 207중량부를 얻었다. 얻어진 에폭시기를 갖는 술포닐 화합물(B4)의 에폭시 당량은 229g/eq, 연화점 64℃, 용융점도 0.09Pa·s, 식 (2)에 있어서의 전체 R 중의 프로페닐기의 비율은 100%이었다.

(합성예 4)

온도계, 냉각관, 딘스타크 공비 증류 트랩, 교반기를 부착한 플라스크에 아닐린 372부와 톨루엔 200부를 투입하고, 실온에서 35% 염산 146부를 1시간으로 적하했다. 적하 종료 후 가열해서 공비되어 오는 물과 톨루엔을 냉각·분액한 후, 유기층인 톨루엔만을 계내로 되돌려서 탈수를 행하였다. 이어서 4,4'-비스(클로로메틸)비페닐 125부를 60∼70℃로 유지하면서 1시간 걸쳐서 첨가하고, 또한 동 온도에서 2시간 반응을 행했다. 반응 종료 후, 승온을 하면서 톨루엔을 증류제거해서 계내를 195∼200℃로 하고, 이 온도에서 15시간 반응을 행했다. 그 후 냉각하면서 30% 수산화나트륨 수용액 330부를 계내가 격렬하게 환류하지 않도록 천천히 적하하고, 80℃ 이하에서 승온시에 증류제거한 톨루엔을 계내로 되돌리고, 70℃∼80℃에서 정치했다. 분리한 하층의 수층을 제거하고, 반응액의 수세를 세정액이 중성으로 될 때까지 반복했다. 이어서 로터리 이베퍼레이터에서 유층으로부터 가열 감압 하(200℃, 0.6KPa)에 있어서 과잉의 아닐린과 톨루엔을 증류제거함으로써 방향족 아민 수지 173부를 얻었다. 방향족 아민 수지 중의 디페닐아민은 2.0%이었다.

얻어진 수지를, 다시 로터리 이베퍼레이터에서 가열 감압 하(200℃, 4KPa)에 있어서 수증기 불어넣기 대신에 물을 소량씩 적하했다. 그 결과, 방향족 아민 수지(a1) 166부를 얻었다. 얻어진 방향족 아민 수지(a1)의 연화점은 56℃, 용융점도는 0.035Pa·s, 디페닐아민은 0.1% 이하이었다.

(합성예 5)

온도계, 냉각관, 딘스타크 공비 증류 트랩, 교반기를 부착한 플라스크에 무수 말레산 147부와 톨루엔 300부를 투입하고, 가열해서 공비되어 오는 물과 톨루엔을 냉각·분액한 후, 유기층인 톨루엔만을 계내로 되돌려서 탈수를 행하였다. 다음에, 합성예 4에서 얻어진 방향족 아민 수지(a1) 195부를 N-메틸-2-피롤리돈 195부에 용해한 수지 용액을, 계내를 80∼85℃로 유지하면서 1시간 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 동 온도에서 2시간 반응을 행하고, p-톨루엔술폰산 3부를 첨가하고, 환류 조건에서 공비되어 오는 축합수와 톨루엔을 냉각·분액한 후, 유기층인 톨루엔만을 계내로 되돌려서 탈수를 행하면서 20시간 반응을 행했다. 반응 종료 후, 톨루엔을 120부 추가하고, 수세를 반복해서 p-톨루엔술폰산 및 과잉의 무수 말레산을 제거하고, 가열해서 공비에 의해 물을 계내로부터 제거했다. 이어서 반응 용액을 농축하여 말레이미드 수지(A1)를 70% 함유하는 수지 용액을 얻었다.

(합성예 6)

교반기, 환류 냉각관, 교반 장치를 구비한 플라스크에, 디메틸술폭시드 720질량부, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1 수산기 당량 263g/eq. 연화점 65℃) 540질량부, 알릴클로라이드(순도 99% 토쿄 카세이 고교제) 280질량부(페놀 수지의 수산기 1몰당량에 대하여 1.2몰당량)를 첨가하고, 27℃로 승온해 용해시켰다. 이어서 46.3질량% 수산화나트륨 수용액 134질량부를, 내부온도 35℃를 초과하지 않도록 천천히 첨가하고, 그 후에 플레이크상의 수산화나트륨(순도 99% 토소제) 70.0질량부(페놀 수지의 수산기 1몰당량에 대하여 1.1몰당량)를 60분 걸쳐서 첨가했다. 그대로 30∼35℃에서 4시간, 40∼45℃에서 1시간, 55∼60℃에서 1시간 반응을 행했다. 이 때의 반응 추적은 HPLC를 이용하여 행하고, 원료 페놀 수지의 소실이나, n=1체와 n=2체의 피크의 중간의 피크가 증대되어 있지 않은 것을 확인했다.

반응 종료 후, 로터리 이베퍼레이터에서 물이나 디메틸술폭시드 등을 증류제거했다. 그리고, 아세트산 30질량부를 첨가해서 중화하고, 메틸이소부틸케톤 700질량부를 첨가해, 수세를 반복하고, 수층이 중성이 된 것을 확인했다. 그 후 유층으로부터 로터리 이베퍼레이터를 이용하여 감압 하, 질소 버블링하면서 용제류를 증류제거함으로써 n=2.0인 식 (2)의 알릴에테르기를 갖는 술포닐 화합물(B5) 629질량부를 얻었다.

(합성예 7)

교반기, 환류 냉각관, 교반 장치를 구비한 플라스크에, 디메틸술폭시드 720질량부, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1 수산기 당량 263g/eq. 연화점 65℃) 540질량부, 메타릴클로라이드(순도 99% 토쿄 카세이 고교제) 299질량부(페놀 수지의 수산기 1몰당량에 대하여 1.1몰당량)를 첨가하고, 27℃로 승온해 용해시켰다. 이어서 46.3질량% 수산화나트륨 수용액 134질량부를, 내부온도 35℃를 초과하지 않도록 천천히 첨가하고, 그 후에 플레이크상의 가성소다(순도 99% 토소제) 70.0질량부(페놀 수지의 수산기 1몰당량에 대하여 1.1몰당량)를 60분 걸쳐서 첨가했다. 그대로 30∼35℃에서 4시간, 40∼45℃에서 1시간, 55∼60℃에서 1시간 반응을 행했다.

반응 종료 후, 로터리 이베퍼레이터에서 물이나 디메틸술폭시드 등을 증류제거했다. 그리고, 아세트산 30질량부를 첨가해서 중화하고, 메틸이소부틸케톤 700질량부를 첨가하고 수세를 반복하여 수층이 중성으로 된 것을 확인했다. 그 후 유층으로부터 로터리 이베퍼레이터를 이용하여 감압 하, 질소 버블링하면서 용제류를 증류제거함으로써 n=2.0인 식 (2)의 메타릴에테르기를 갖는 술포닐 화합물(B6) 630질량부를 얻었다.

(실시예 1)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1) 35중량부를 배합하여 150℃에서 혼련하고, 그 후에 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(DCP 가야쿠아쿠조제 C1)를 2중량부 배합하여 80℃에서 혼련하고, 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 말레이미드 수지 조성물의 발열 거동을 관찰하기 위해서 MDSC 측정을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, 합성예 1로부터 얻어진 술포늄 화합물(B2) 35중량부를 배합하여 150℃에서 혼련하고, 그 후에 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 80℃에서 혼련하고, 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 말레이미드 수지 조성물의 발열 거동을 관찰하기 위해서 MDSC 측정을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 1)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, o,o'-디알릴비스페놀A(b1) 35중량부를 배합하여 150℃에서 혼련하고, 그 후에 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 80℃에서 혼련하고, 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 말레이미드 수지 조성물의 발열 거동을 관찰하기 위해서 MDSC 측정을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

·경화 발열: 모듈레이티드 DSC(MDSC) 측정에 의한 경화 발열 개시 온도, 경화 발열 피크 톱 온도 및 발열 종료 온도의 측정

해석 조건

해석 모드: MDSC 측정

측정기: Q2000 TA-instruments사제,

승온속도: 3℃/min

표 1로부터, 비스A형 알릴페놀을 사용한 말레이미드 수지 조성물과 비교하여, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물은 200℃ 이하의 비교적 저온에서 경화 종료되어 있어 뛰어난 경화성을 갖는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, 전자흡인성의 술포닐기가 인접하는 탄소에 공역으로 함으로써 알케닐, 알케닐에테르기의 경화성을 부여한 것으로 생각된다. 또한, 발열 개시 온도가 100℃ 이상인 것으로부터 100℃ 이상에서의 혼련시의 점도 증가를 억제할 수 있는 것으로 생각된다.

또한, 175℃에서의 겔타임이 30초 정도인 것으로부터, 밀봉재로 사용되고 있는 에폭시 수지/페놀 경화계와 동등의 경화성을 갖고 있기 때문에, 경화 사이클의 속도가 특히 요구되는 반도체 밀봉재료 분야에서도 사용할 수 있는 것으로 생각된다.

(실시예 3)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1) 35중량부를 배합하여 150℃에서 혼련하고, 그 후에 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 80℃에서 혼련하고, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 말레이미드 수지 조성물을 180℃×1h에서의 경화 조건에서 경화 샘플을 작성하고, 경화성을 평가하기 위해서 겔분율을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(실시예 4∼14와 비교예 2∼3)

실시예 3에 있어서, 말레이미드 수지(A1), 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1), 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를, 표 2에 기재된 소재/배합량으로 바꾼 것 이외에는 같은 방법에 의해 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 말레이미드 수지 조성물을 180℃×1h에서의 경화 조건에서 경화 샘플을 작성하고, 경화성을 평가하기 위해서 겔분율을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

겔분율(%): 얻어진 경화물을 50∼100㎛로 분쇄하고, 분쇄물을 5g을 환류하고 있는 메틸에틸케톤 중에 약 8시간 방치하여 추출하고, 그 후, 을 80℃에서 3시간, 120℃에서 5시간 건조하여 중량을 측정했다.

겔분율%=(메틸에틸케톤 처리 후의 중량(g)/5g)×100

겔타임: 175℃의 오븐 상에서의 겔화까지의 시간을 측정

트랜스퍼 성형성: 175℃, 20분 이내에 금형으로부터 경화 수지를 인출시키는 것.

표 2로부터, 비교용의 비스A형의 알릴페놀에 비하여 비스S형의 알케닐기의 반응성은 구조가 다른 말레이미드 수지에서도 뛰어나고, 또한 페놀 이외의 치환기를 가져도 뛰어난 반응성을 갖는 것을 알 수 있다.

또한, 175℃에서의 겔타임이 30초 정도이기 때문에 밀봉재로 사용되고 있는 에폭시 수지/페놀 경화계와 동등한 경화성을 갖고 있으므로, 경화 사이클의 속도가 특히 요구되는 반도체 밀봉재료 분야에서도 사용할 수 있는 것으로 생각된다.

(실시예 15)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1)을 35중량부, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 트윈 롤로 혼련하고, 175℃의 트랜스퍼 성형하여 200℃×2h의 경화 조건으로 경화물을 얻었다. 얻어진 경화물의 하기의 물성을 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(실시예 16)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, 합성예 1로부터 얻어진 술포늄 화합물(B2)을 35중량부, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 트윈 롤로 혼련하고, 175℃의 트랜스퍼 성형하여 200℃×2h의 경화 조건으로 경화물을 얻었다. 얻어진 경화물의 하기의 물성을 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(실시예 17)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 64중량부, 합성예 1로부터 얻어진 술포늄 화합물(B2)을 36중량부 배합하여 트윈 롤로 혼련하고, 175℃의 트랜스퍼 성형하여 200℃×2h의 경화 조건으로 경화물을 얻었다. 얻어진 경화물의 하기의 물성을 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(비교예 4)

EPPN-502H(니폰카야쿠제 에폭시 당량 169g/eq. 연화점 67.5℃ EP1)를 61부, 페놀노볼락(P-2 메이와카세이제 H-1, 수산기 당량 106g/eq.) 38중량부, 트리페닐포스핀(TPP 순정화학 시약) 1중량부를 배합하고, 믹싱 롤을 이용하여 균일하게 혼합·혼련하여 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 이 에폭시 수지 조성물을 태블릿화 후, 트랜스퍼 성형으로 수지 성형체를 조제하고, 경화 조건 160℃×2h+180℃×6h로 경화물을 얻었다. 얻어진 경화물의 하기의 물성을 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(비교예 5)

EOCN-1020-55(니폰카야쿠제 에폭시 당량 194g/eq. 연화점 54.8℃ EP2)를 65부, 페놀노볼락(P-2 메이와카세이제 H-1, 수산기 당량 106g/eq.) 34중량부, TPP(순정화학 시약) 1중량부를 배합하고 믹싱 롤로 혼 믹싱 롤을 이용하여 균일하게 혼합·혼련하여 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 이 에폭시 수지 조성물을 태블릿화 후, 트랜스퍼 성형으로 수지 성형체를 조제하고, 경화 조건 160℃×2h+180℃×6h로 경화물을 얻었다. 얻어진 경화물의 하기의 물성을 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

얻어진 경화물을 하기의 측정을 실시했다.

·DMA

측정 항목: 30℃, 200℃, 250℃의 저장탄성률,

: 유리전이온도(tanδ 최대시의 온도)

측정 방법: 동적 점탄성 측정기 TA-instruments제, Q-800

측정온도 범위: 30℃∼350℃

온속도: 2℃/min

시험편 사이즈: 5㎜×50㎜로 잘라낸 것을 사용했다(두께는 약 800㎛).

·유전율 및 유전 정접 :

측정 방법: 공동 공진기 Agilent Technologies사제

K6991에 준거해서 1㎓에 있어서 측정

·굴곡 시험

측정 항목: 굽힘 강도, 굽힘 탄성률

측정 방법: JIS-6481(굽힘 강도)에 준거해 30℃에서 측정.

·열분해 측정 :

측정 방법: TG-DTA6220 SII사제

측정온도 범위: 30∼580℃

승온속도: 10℃/min

Td1: 1% 중량 감소 온도

Td5: 5% 중량 감소 온도

표 3으로부터, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물의 경화물은 에폭시 수지와 같은 경화 조건에서 성형 가능하고, 또한 얻어진 경화물은 고내열 에폭시 수지를 사용했을 경우와 비교하여 Tg가 약 100℃ 높고, 기계 강도, 고탄성률, 저유전 특성에 뛰어나며, 또한 실온 및 고온에서의 탄성률 변화가 적은 것을 알 수 있다.

(실시예 18)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1)을 35중량부, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부를, 100중량부의 MEK에 녹이고, 바니시를 작성했다. 작성한 바니시를 두께 0.1㎜의 유리 크로스(아리사와 세이사쿠쇼제 품번 1031 NT-105 S640)에 함침하고, 120℃×5min으로 건조시킴으로써 프리프레그를 작성했다. 그 후, 동박(CF-T9LK-STD-18, 후쿠다킨조쿠 하쿠훈 고교 가부시키가이샤제)에 프리프레그를 20매를 끼우고, 감압 하, 압력 1.0MPa, 180℃×2h로 열프레스하여 두께 2㎜의 동박 프린트 배선판을 작성하고, 동박의 90℃ 박리강도를 측정하여 표 4에 나타냈다.

(비교예 6)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, o,o'-디알릴비스페놀A(b1)를 35중량부를 배합하여 150℃에서 혼련하고, 그 후, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부를 첨가하여 100중량부의 MEK에 녹이고, 바니시를 작성했다. 작성한 바니시를 두께 0.1㎜의 유리 크로스(아리사와 세이사쿠쇼제 품번 1031 NT-105 S640)에 함침하고, 120℃×5min으로 건조시킴으로써 프리프레그를 작성했다. 그 후, 동박(CF-T9LK-STD-18, 후쿠다킨조쿠 하쿠훈 고교 가부시키가이샤제)에 프리프레그를 20매를 끼우고, 감압 하, 압력 1.0MPa, 230℃×2h로 열프레스하여 두께 2㎜의 동박 프린트 배선판을 작성하고, 동박의 90℃ 박리강도를 측정하여 표 4에 나타냈다.

90℃ 박리강도 측정 방법: JIS C 6481에 준거했다.

표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 비스A형 알릴페놀과 비교해서 비스S형 알릴페놀은 뛰어난 동박 밀착성을 갖기 때문에 뛰어난 접착재인 것을 알 수 있었다.

(실시예 19)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, 2,2'-디알릴-4,4'-술포닐디페놀(B1)을 35중량부, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 트윈 롤로 혼련하고, 믹싱 롤을 이용하여 균일하게 혼합·혼련하여 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 이 말레이미드 수지 조성물을 믹서로 분쇄하고, 또한 태블릿 머신으로 태블릿화했다. 이 태블릿화된 말레이미드 수지 조성물을 트랜스퍼 성형(175℃×60초)하고, 또한 175℃의 트랜스퍼 성형하여 200℃×2h의 경화 조건에서 경화 샘플을 작성하고, 평가용 시험편을 얻었다. 하기의 측정 조건에 있어서 난연성 시험을 행하였다. 평가 결과도 표 5에 나타낸다.

(실시예 20)

말레이미드 화합물(BMＩ-2300, 야마토 카세이 고교(주)제)을 54중량부, 합성예 2에서 얻어진 술포늄 화합물(B3) 44중량부를 배합하고, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 트윈 롤로 혼련하고, 믹싱 롤을 이용하여 균일하게 혼합·혼련하여 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 이 말레이미드 수지 조성물을 믹서로 분쇄하고, 또한 태블릿 머신으로 태블릿화했다. 이 태블릿화된 말레이미드 수지 조성물을 트랜스퍼 성형(175℃×60초)하고, 또한 175℃의 트랜스퍼 성형하여 200℃×2h의 경화 조건에서 경화 샘플을 작성하고, 평가용 시험편을 얻었다. 하기의 측정 조건에 있어서 난연성 시험을 행하였다. 평가 결과도 표 5에 나타낸다.

(실시예 21)

말레이미드 화합물(BMＩ-1000, 야마토 카세이 고교(주)제)을 56중량부, 합성예 2에서 얻어진 술포늄 화합물(B3) 42중량부를 배합하고, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 트윈 롤로 혼련하고, 믹싱 롤을 이용하여 균일하게 혼합·혼련하여 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 이 말레이미드 수지 조성물을 믹서로 분쇄하고, 또한 태블릿 머신으로 태블릿화했다. 이 태블릿화된 말레이미드 수지 조성물을 트랜스퍼 성형(175℃×60초)하고, 또한 175℃의 트랜스퍼 성형하여 200℃×2h의 경화 조건에서 경화 샘플을 작성하고, 평가용 시험편을 얻었다. 하기의 측정 조건에 있어서 난연성 시험을 행하였다. 평가 결과도 표 5에 나타낸다.

(비교예 7)

합성예 5에서 얻어진 말레이미드 수지(A1)를 63중량부, o,o'-디알릴비스페놀A(b1) 35중량부를 배합하고, 경화촉진제인 디쿠밀퍼옥사이드(C1)를 2중량부 배합하여 트윈 롤로 혼련하고, 믹싱 롤을 이용하여 균일하게 혼합·혼련하여 말레이미드 수지 조성물을 얻었다. 이 말레이미드 수지 조성물을 믹서로 분쇄하고, 또한 태블릿 머신으로 태블릿화했다. 이 태블릿화된 에폭시 수지 조성물을 트랜스퍼 성형(175℃×60초)하고, 또한 175℃의 트랜스퍼 성형하여 200℃×2h의 경화 조건에서 경화 샘플을 작성하고, 평가용 시험편을 얻었다. 하기의 측정 조건에 있어서 난연성 시험을 행하였다. 평가 결과도 표 5에 나타낸다.

난연성 시험

·난연성: UL94에 준거해 행하였다. 단, 샘플 사이즈는 폭 12.5㎜×길이 150㎜로 하고, 두께는 0.8㎜으로 시험을 행하였다.

·잔염 시간: 5개 1세트의 샘플에 10회 접염한 뒤의 잔염 시간의 합계

표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 비스A형 알릴페놀과 비교해서 비스S형 알릴페놀은 뛰어난 난연성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 할로겐이나 안티몬 화합물 등의 난연제를 사용하지 않더라도 난연을 나타내는 것이 명확하다.

(실시예 22)

상술의 실시예 18의 말레이미드 수지 조성물에 있어서, 표면이 금속의 동제인 도 1에 나타내는 96Pin QFP(칩 사이즈: 7×7×두께 0.1㎜, 패키지 사이즈: 14×14×두께 1.35㎜) 리드프레임((주)켄쇼우도제: 니폰카야쿠 특별주문품)을 작성했다. 우선, 리드프레임을 트랜스퍼 성형 금형에 셋팅하고, 상기와 마찬가지로 해서 태블릿화한 말레이미드 수지 조성물을 트랜스퍼 성형(175℃×60초)하고, 또한 탈형후 180℃×2시간의 조건에서 경화의 96Pin QFP의 밀봉재(도 2)를 작성했다.

실시예 22로부터, 본 발명의 말레이미드 수지 조성물은 종래의 에폭시 수지 조성물 등과 같은 경화 과정에서 리드프레임을 밀봉하는 것을 확인할 수 있다. 이것으로부터 반도체 밀봉재료에 적용할 수 있는 것을 알 수 있다.

본 발명을 특정의 형태를 참조해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 수정이 가능한 것은 당업자에 있어서 명확하다.

또한, 본 출원은 2016년 8월 5일자로 출원된 일본국 특허출원(특원 2016-154824)에 기초하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다. 또한, 여기에 인용되는 모든 참조는 전체로서 받아들인다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 말레이미드 수지 조성물, 프리프레그 및 그 경화물은 고신뢰성 반도체 밀봉재 용도, 전기·전자부품 절연재료 용도, 및 적층판(프린트 배선 유리섬유 강화 복합재료)이나 CFRP(탄소섬유 강화 복합재료)를 비롯하는 각종 복합재료 용도, 각종 접착제 용도, 각종 도료 용도, 구조용 부재 등에 사용할 수 있다.

Claims

말레이미드 화합물(A), 및 하기 식 (1)로 나타내어지는 구조를 분자 중에 포함하는 술포닐 화합물(B)을 포함하는 말레이미드 수지 조성물.

(식 중, 복수의 R은 각각 독립적으로 알케닐기, 알케닐에테르기, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼4의 플루오로알킬기, 히드록실기, 알릴옥시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 아실기, 아실옥시기, 카르복실기, 제3급 탄소구조를 갖는 기, 환상 알킬기, 글리시딜기를 나타내고, R의 적어도 1개는 알케닐기 또는 알케닐에테르기이다. a는 1∼4의 정수를 나타낸다.)
제 1 항에 있어서,
상기 말레이미드 화합물(A)이 방향족 말레이미드 화합물 및 지방족 말레이미드 화합물에서 선택되는 적어도 어느 하나인 말레이미드 수지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 술포닐 화합물(B)이 하기 식 (2)로 나타내어지는 술포닐 화합물인 말레이미드 수지 조성물.

(식 중, 복수의 R은 각각 독립적으로 알케닐기, 알케닐에테르기, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼4의 플루오로알킬기, 히드록실기, 알릴옥시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 아실기, 아실옥시기, 카르복실기, 제3급 탄소구조를 갖는 기, 환상 알킬기, 글리시딜기를 나타내고, R의 적어도 1개는 알케닐기 또는 알케닐에테르기이다. X는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 글리시딜기를 나타낸다. a는 1∼4의 정수를 나타낸다. n은 0∼10이며, 그 평균값은 0∼10의 실수를 나타낸다.)
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
라디칼 중합개시제(C)를 더 포함하는 말레이미드 수지 조성물.
제 4 항에 있어서,
상기 라디칼 중합개시제(C)가 유기 과산화물 및 아조 화합물에서 선택되는 적어도 어느 하나인 말레이미드 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 말레이미드 수지 조성물을 시트상의 섬유 기재에 유지하여, 반경화 상태에 있는 프리프레그.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 말레이미드 수지 조성물의 경화물.
제 6 항에 기재된 프리프레그의 경화물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 말레이미드 수지 조성물을 이용하여 밀봉한 반도체 장치.