[发明专利]酚类聚合物、其制造方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及在成形材料、各种粘合剂、涂布材料、层积材料等中有用的酚类聚合物、其制造方法以及将其作为环氧树脂固化剂使用的环氧树脂组合物及其固化物。特别涉及可用作环氧树脂类半导体密封材料的固化剂且兼具阻燃性、速固性、低熔融粘度的酚类聚合物及其制造方法。

背景技术

作为半导体的密封方法，从经济性、生产率、物性的良好平衡的角度出发，通常使用环氧树脂进行树脂密封，其中广泛使用由邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆固化剂和二氧化硅等无机填充剂形成的树脂密封。但近年来伴随着LSI芯片大型化、封装薄型化/小型化、安装方式改变等，对密封材料的性能要求发生了较大改变，现有的环氧树脂密封材料在耐湿性、耐热性、可靠性等方面难以充分令人满意。例如在锡焊中的热处理时存在伴随吸湿水分的急剧气化膨胀而出现封装开裂、剥离的问题。特别是最近常用无铅焊锡，此问题进一步加剧。另外，因环境问题而重新考虑作为阻燃剂使用的溴化物、锑化合物等的使用。

因此，希望开发出吸湿性低、锡焊温度下的弹性模量低、粘接性优异的环氧树脂和固化剂。并且希望开发出不易燃的阻燃性优异的环氧树脂和固化剂。

作为满足上述要求的固化剂，具有由4，4’-双甲基联苯化合物和酚类衍生的联苯骨架的酚类聚合物令人关注(例如参照专利文献1～2)。但是，用所述酚类聚合物作为固化剂的环氧树脂组合物与用由4，4’-亚二甲苯基化合物和酚类衍生的苯酚芳烷基树脂作为固化剂的环氧树脂组合物相比，存在固化性差这一缺点。此外，制造半导体密封材料等时的混炼辊或捏合机的温度为120℃以下，若在此以上的高温下，则会引起因混炼中环氧树脂与固化剂反应所引起的粘度增加等问题，从而使密封材料的制造变得困难。因此，用于该用途的固化剂和环氧树脂的软化温度以100℃以下为宜，优选80℃以下。另一方面，为了即使大量掺入半导体密封材料中必须掺合的无机填充剂也能将成形时的熔融粘度维持在低水平，优选固化剂和环氧树脂在成形温度范围内的熔融粘度低。但上述文献记载的具有联苯骨架的酚类聚合物若为了降低熔融粘度而减少平均分子量，则存在易引起结晶、软化温度急剧上升这样的问题。

专利文献1：日本专利特开2000-129092号公报

专利文献2：日本专利特开2000-226498号公报

发明的揭示

因此，本发明者为了在实质上不损坏上述具有联苯骨架的酚类聚合物的特性的前提下得到固化性、粘度特性、阻燃性等得以改善的酚类聚合物进行了探讨。结果发现：通过在4，4’-双甲基联苯化合物与酚类反应时加入特定量的芳香醛，能得到所需性状的酚类聚合物。因此，本发明的目的在于提供物性得以改善的酚类聚合物、其制造方法及其用途。

即，本发明涉及下述通式(1)表示的酚类聚合物。

式中，R¹是氢、碳原子数为1～6的烷基或芳基，(m+n+1)个R¹可以分别相同或不同。R²是芳基，m个R²可以分别相同或不同。m、n是整数，m+n为2～30、m/n为5/95～50/50。

本发明还涉及由下述通式(2)表示的酚类、下述通式(3)表示的联苯化合物和下述通式(4)表示的芳香醛反应得到的酚类聚合物。

R²-CHO    (4)

式(2)中R¹是氢、碳原子数为1～6的烷基或芳基，式(3)中X是卤素、OH基或OCH₃基，式(4)中R²是芳基。上述酚类聚合物优选按联苯化合物与芳香醛之和相对于酚类的摩尔比为0.10～0.60、芳香醛/联苯化合物(摩尔比)为5/95～50/50的比例反应得到。

上述反应中，当式(3)中的X为OH基或OCH₃基时，可以在酸催化剂的存在下进行，当式(3)中的X为卤素时，可以在水的存在下进行。

本发明还涉及由上述酚类聚合物形成的环氧树脂用固化剂、含有上述酚类聚合物和环氧树脂的环氧树脂组合物以及由其固化形成的环氧树脂固化物。

本发明能提供在成形材料、各种粘合剂、涂布材料、层积材料等中有用的、软化温度低且熔融粘度低的酚类聚合物。所述酚类聚合物作为环氧树脂固化剂特别有用，尤其是用于半导体密封时，可以形成具有低熔融粘度、速固性、低吸水性、高粘接性、受热时低弹性模量且阻燃性优异的环氧树脂组合物。

实施发明的最佳方式