熱固化性樹脂組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及熱固化性樹脂組合物。具體說來，涉及具有高耐壓絕緣性的耐熱性優 異的熱固化性樹脂組合物。
【背景技術】
[0002] 近年來，基于涉及全球變暖對策和能源問題的全球水平的環境對策，在機動車領 域混合動力型車和電動機動車得到普及；在家用電器的領域，作為節能對策其變頻馬達的 搭載也在增加著。在這些的混合能源型車和電動機動車以及變頻馬達中，擔負著將交流電 轉換為直流電、將直流電轉換為交流電的功能、或者變壓電壓的功能的功率半導體則顯得 至為重要。
[0003] 然而，長期以來作為功率半導體所使用的硅酮（Si)其已近性能極限，對其性能已 難以期待有飛躍性的提高。于是，人們將目光聚集在已使用碳化硅（Sic)和氮化鎵（GaN) 以及金剛石等材料的下一代型功率半導體上。
[0004]SiC和GaN具有能隙約為Si的3倍、且絕緣破壞場強度為Si的10倍以上的優異 的特性。另外，還具有高溫作業（SiC具有在650°C下進行作業的報告）、高熱傳導系數（SiC 與Cu相媲美）以及高飽和電子漂移速度等的特性。依據這些特性，且通過使用SiC和GaN， 進而能夠減少功率半導體的導通電阻，且能夠大幅度地削減電能變換電路的電力損失。
[0005] 現在的功率半導體，一般通過環氧樹脂的轉送成形，且通過利用硅酮凝膠的鑄封 封裝等被保護。特別是在機動車的用途上，從小型化和輕量化的角度來看，其通過環氧樹脂 的轉送成形正在成為主流。環氧樹脂為能夠兼顧優異的成型性和與基材的粘著性以及機械 強度為一身的熱固化性樹脂。但是，環氧樹脂在超過200°C的溫度下，則發生交聯點的熱分 解。因此，在SiC和GaN所期待的高溫下的作業環境中，則有不能作為封裝材料發揮作用的 擔心。
[0006] 為此，作為超越環氧樹脂的熱固化性組合物，其具有超過200°C的耐熱性的氰酸酯 化合物的固化物被探討著。該氰酸酯化合物的固化物，由于通常不發生在低溫下的熱固化 (環三聚）反應，因此，通過混合促進固化的催化劑而獲得（例如，專利文獻1~3)。
[0007] 現有技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1日本特開2010-254838公報
[0010] 專利文獻2日本特開2003-332701公報
[0011] 專利文獻3日本特開2003-2949號公報
【發明內容】
[0012] 發明要解決的問題
[0013] 但是，在為了提高氰酸酯化合物的固化速度而添加催化劑時，通常以催化劑均勻 地分散在化合物中的方式將催化劑溶解在溶劑中進而作為溶液，并將該溶液配合在氰酸酯 化合物中。但由于在該化合物的加熱固化時同時發生溶劑的揮發，進而具有對固化物造成 缺陷或由于溶劑成分的耐熱性低而導致的固化物的長期耐熱性降低的諸問題。另外，作為 促進氰酸酯化合物的熱固化反應的催化劑而主要使用的有機金屬化合物，由于成為導致耐 電壓低下的原因，也有被稱之為在作為高耐壓絕緣性材料使用時并不完美的問題。
[0014] 在此，鑒于以上問題，本發明的目的在于提供一種具有高耐熱性的熱固化性樹脂 組合物。該耐熱性樹脂組合物其兼顧在低溫的反應性和保存穩定性、且玻璃化轉變溫度高、 并且在高溫的大氣環境條件下劣化少。
[0015] 用于解決問題的方案
[0016]S卩，本發明提供以下的組合物：
[0017] (1)-種熱固化性樹脂組合物，其特征在于，包括：
[0018] 下述（A)~（C)成分，
[0019] (A)氰酸酯化合物，其在1分子中具有2個以上的氰酰基；
[0020] ⑶酚類固化劑，其含有用下述通式⑴所代表的間苯二酚型酚醛樹脂，
[0021]
[0022](通式中，n表示為0以上至10以下的整數，R1和R2分別獨立表示選自氫原子、碳 原子數為1以上至10以下的烷基、烯丙基以及乙烯基中的一價的基團。）；
[0023] (C)選自四取代轔化合物的四苯基硼酸鹽、和下述通式⑵所表示的四苯基硼酸 鹽中的至少一種化合物。
[0024]
[0025] (R3選自氫原子、碳原子數為1~6的烷基和苯基，且n為1~3的整數。）
[0026] (2)如⑴所述的熱固化性樹脂組合物，其特征在于，
[0027] 相對所述⑶酚類固化劑的通式（1)的間苯二酚型酚醛樹脂中的羥基（0H基）1 當量，其（A)成分的氰酸酯化合物中的氰酰基為1~100當量的量。
[0028] (3)如權利要求⑴或⑵所述的熱固化性樹脂組合物，其特征在于，
[0029] 所述（A)成分的氰酸酯化合物在80°C下為液態。
[0030] (4)如權利要求⑴~⑶的任一項所述的熱固化性樹脂組合物，其特征在于，
[0031] 在所述（C)成分中，其1，8-二氮雜雙環[5. 4. 0]i^一烯_7衍生物的四苯基硼酸 鹽以下述通式（3)所表示、1，5-二氮雜雙環[4. 3. 0]壬烯-5衍生物的四苯基硼酸鹽以下述 通式⑷所表示，
[0032]
[0033](在通式中，R4和R5表示選自氫原子、碳原子數為1~30的一價飽和烴基、或者碳 原子數為2~30的一價不飽和烴基中的基團。）
[0034] 發明的效果
[0035] 若根據本發明，能夠提供一種熱固化性樹脂組合物。該熱固化性樹脂組合物不使 用有機金屬化合物的催化劑和其催化劑的溶液仍能夠推進氰酸酯化合物（=氰酸酯化合 物）的固化反應，并且其固化物的玻璃化轉變溫度達到200C°以上，進一步，在高溫的大氣 環境條件下未觀測到具有劣化，并且具有保存穩定性。
【附圖說明】
[0036] 圖1為表示玻璃化轉變溫度的決定方法的圖。
【具體實施方式】
[0037] 以下，對本發明加以詳細說明。
[0038] [(A):氰酸酯化合物]
[0039] (A)成分為本發明的組合物的主要成分，其為具有2個以上的氰酰基的氰酸酯化 合物。
[0040] 作為具有2個以上的氰酰基的氰酸酯化合物，可使用一般所公知的化合物。例如， 可列舉為雙（4-氰酰苯基）甲烷、雙（3-甲基-4-氰酰苯基）甲烷、雙（3-乙基-4-氰酰 苯基）甲烷、雙（3, 5-二甲基-4-氰酰苯基）甲烷、1，1-雙（4-氰酰苯基）乙烷、2, 2-雙 (4-氛酰苯基）丙烷、2, 2-雙（4-氛酰苯基）-1，1，1，3, 3, 3-六氣丙烷、二（4-氛酰苯基） 硫釀、1，3-二氛酰苯、1，4-二氛酰苯、2-叔-丁基-1，4-二氛酰苯、2, 4-二甲基-1，3-二氛 酰苯、2, 5-二叔丁基-1，4-二氰酰苯、四甲基-1，4-二氰酰苯、1，3, 5-三氰酰苯、2, 2' -二 氰酰聯苯、4, 4' -二氰酰聯苯、3, 3'，5, 5' -四甲基-4, 4' -二氰酰聯苯、1，3-二氰酰萘、 1，4-二氛酰萘、1，5-二氛酰萘、1，6-二氛酰萘、1，8-二氛酰萘、2, 6-二氛酰萘、2, 7-二氛酰 萘、1，3, 6-三氰酰萘、1，1，1-三（4-氰酰苯基）乙烷、雙（4-氰酰苯基）醚、4, 4'-(1，3-亞 苯基二異亞丙基）二苯基氰酸鹽、雙（4-氰酰苯基）硫醚、雙（4-氰酰苯基）砜、三（4-氰 酰苯基）膦、酚醛型氰酸鹽、甲酚酚醛型氰酸鹽以及二環戊二烯酚醛型氰酸鹽等。這些氰酸 酯化合物既可一種使用或也可二種以上混合使用。
[0041] 其中，即使在80°C溫度下也為液態的氰酸酯化合物，由于其在調制組合物時和調 制后的組合物的處理容易，因此為優選。作為這樣的氰酸酯化合物的例，可例舉雙（4-氰酰 苯基）甲烷、雙（3-甲基-4-氰酰苯基）甲烷、1，1_雙（4-氰酰苯基）乙烷、酚醛清漆型氰 酸酯。更優選為1，1_雙（4-氰酰苯基）乙烷和酚醛清漆型氰酸酯。
[0042] (A)成分的配合量為組合物整體的3. 0~98質量％。其優選為3. 5~98質量％。 更為優選為4. 0~97質量％。（A)成分的配合量若低于3. 0質量％，則產生不表現出耐熱 性等特征的問題；而一旦超過98質量％，則發生產生固化不良的問題。
[0043] [⑶：酸類固化劑]
[0044] (B)酚類固化劑含有以下述通式（1)所表示的間苯二酚型酚醛樹脂。下述通式 (1) 的n其優選為從熔融流動性的角度來看為0以上至10以下。在n超出10的范圍的情 況下，則在l〇〇°C以下不熔融，進而樹脂組合物的流動性降低。可將兩種以上的n值不同的 間苯二酚型酚醛樹脂進行混合使用。也可使用持有在n值的分布的間苯二酚型酚醛樹脂。 下述通式⑴的R1和R2其優選為從氫原子、碳原子數1以上至10以下的烷基、丙烯基以及 乙烯基中所選擇的一價基團。特別優選為從氫原子、碳原子數1~4的烷基、丙烯基以及乙