Reactivity and Polymerization Behavior of Imidazole-Initiated Polymerization of Epoxy Resin Containing 1,4-butanediol Type Side Group

本研究では，半導体パッケージ封止剤用途への展開を目的とし，単官能の1,4-ブタンジオール型エポキシ樹脂（BDO-Ep）およびポリテトラヒドロフラン型エポキシ樹脂（PTHF-Ep）と2-エチル-4-メチルイミダゾール（2E4MZ）との反応メカニズムおよび重合性を検証した．併せてこれら樹脂とグリシジルフェニルエーテル（GPE）との共重合性についても検討した．BDO-Ep, PTHF-EpおよびGPEそれぞれに2E4MZを10 phr添加した混合物の反応追跡の結果，BDO-EpとGPEはエポキシ基の開環にともない重合が進行したが，PTHF-Epは反応時間にともないエポキシ基は開環するものの，分子量の大幅な増加は見られなかった．PTHF-Epに対し2E4MZが過剰量であったことを考慮し，添加量を2 phrに減量し，加えて反応温度の高温化による影響を検討した．10 phrより反応速度は遅くなったが，120°C, 150°Cにおいて，時間にともなって開環反応が進行し，数平均分子量Mnが若干増加した．また150°C/12 h, 180°C/12 hの反応により，SECクロマトグラムの高分子量側がややブロードとなり，120°C/12 hより重合が進行した傾向が観られた．最後にPTHF-Epと反応速度が速いGPEを併用した混合物での120°C, 150°C, 180°Cにおける反応性を追跡した結果，反応温度にかかわらずGPEの開環が優先的に進むことがわかった．反応速度は遅れるものの，PTHF-Epも徐々に開環が進行していた．また，120°C, 150°Cでは120 min反応後も重量平均分子量Mwは2000程度，分子量分布Mw/Mnは1.5以下であるのに対し，180°Cでは120 minの反応によりMwが約7000, Mw/Mnが4.8に増加しており，一部のPTHF-Epが重合していることが示唆された．