JP2003165823A - Epoxy resin, method for producing the same and its application - Google Patents

Epoxy resin, method for producing the same and its application

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JP2003165823A
JP2003165823A JP2001367548A JP2001367548A JP2003165823A JP 2003165823 A JP2003165823 A JP 2003165823A JP 2001367548 A JP2001367548 A JP 2001367548A JP 2001367548 A JP2001367548 A JP 2001367548A JP 2003165823 A JP2003165823 A JP 2003165823A
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嘉久 曽根
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin suitable for a semiconductor sealant, having a low melt viscosity and a high glass transition point. <P>SOLUTION: This epoxy resin is obtained by glycidylating a phenol-based polymer derived from a phenol, formaldehyde and a salicylaldehyde and having phenol novolak polymerization units and triphenol methane polymerization units, and a composition comprising the epoxy resin and a phenolic resin-based curing agent is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、成形材、ワニス、
各種バインダー、積層材、接着剤、封止材、強化プラス
チック用材、粉体塗料などに有用な新規エポキシ樹脂、
その製造方法及びフェノール樹脂系硬化剤との組成物な
いしはその硬化物に関する。とくには、高ガラス転移温
度が要求される構造部材のバインダーやエポキシ樹脂系
半導体封止材のベース樹脂として有用な、低溶融粘度、
高ガラス転移温度を兼ね備えたエポキシ樹脂に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a molding material, a varnish,
New epoxy resin useful for various binders, laminates, adhesives, encapsulants, reinforced plastics materials, powder coatings, etc.
The present invention relates to a method for producing the same and a composition with a phenol resin-based curing agent or a cured product thereof. In particular, low melt viscosity, useful as a binder for structural members that require a high glass transition temperature and a base resin for epoxy resin-based semiconductor encapsulants,
The present invention relates to an epoxy resin having a high glass transition temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂は、優れた電気絶縁性、接
着性、耐熱性、耐薬品性、機械的特性などを有するとこ
ろから、各種分野で広く用いられている。近年、これを
構成材料とする製品の小型軽量化などに伴い、低粘度で
ガラス転移温度が高いエポキシ樹脂の出現が望まれてい
る。例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂は低粘
度であるが、ガラス転移温度は比較的低い。一方、トリ
フェノールメタン型エポキシ樹脂(特開57−1414
19号公報)はガラス転移温度の高い樹脂として知られ
ているが、高粘度である。
2. Description of the Related Art Epoxy resins are widely used in various fields because they have excellent electric insulation, adhesiveness, heat resistance, chemical resistance, mechanical properties and the like. In recent years, along with the reduction in size and weight of products using this as a constituent material, the advent of an epoxy resin having a low viscosity and a high glass transition temperature has been desired. For example, a phenol novolac type epoxy resin has a low viscosity, but has a relatively low glass transition temperature. On the other hand, triphenol methane type epoxy resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-1414)
No. 19) is known as a resin having a high glass transition temperature, but has a high viscosity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これまでのエポキシ樹
脂では、上記例のように、低粘度と高ガラス転移温度の
両立の点では問題があった。そこで本発明の目的は、低
溶融粘度でしかも高ガラス転移温度である新規なエポキ
シ樹脂を提供することにある。本発明の他の目的は、こ
のようなエポキシ樹脂を効率よく製造する方法を提供す
ることにある。本発明のさらに他の目的は、このような
エポキシ樹脂とフェノール樹脂系硬化剤を含有する組成
物ならびにその硬化物を提供することにある。
The conventional epoxy resins have a problem in that they have both a low viscosity and a high glass transition temperature, as in the above examples. Therefore, an object of the present invention is to provide a novel epoxy resin having a low melt viscosity and a high glass transition temperature. Another object of the present invention is to provide a method for efficiently producing such an epoxy resin. Still another object of the present invention is to provide a composition containing such an epoxy resin and a phenol resin-based curing agent, and a cured product thereof.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明によれ
ば、下記一般式(1)で表され、150℃における溶融
粘度が10〜300mPa・sであるエポキシ樹脂が提
供される。
That is, according to the present invention, there is provided an epoxy resin represented by the following general formula (1) and having a melt viscosity at 150 ° C. of 10 to 300 mPa · s.

【0005】[0005]

【化3】 (式中、Gはグリシジル基、R、R、R及びR
はそれぞれ水素又はアルキル基、p、q、r及びsはそ
れぞれ1〜2、m/nが0.7〜1.5である)
[Chemical 3] (In the formula, G is a glycidyl group, R 1 , R 2 , R 3 and R 4
Are each hydrogen or an alkyl group, p, q, r and s are each 1-2, and m / n is 0.7-1.5).

【0006】本発明によればまた、下記一般式(2)で
表されるフェノール系重合体とエピハロヒドリンを反応
させることを特徴とする上記一般式(1)のエポキシ樹
脂を製造する方法が提供される。
According to the present invention, there is also provided a method for producing an epoxy resin of the above general formula (1), which comprises reacting a phenolic polymer represented by the following general formula (2) with epihalohydrin. It

【0007】[0007]

【化4】 (式中、R、R、R及びRはそれぞれ水素又は
アルキル基、p、q、r及びsはそれぞれ1〜2、m/
nが0.7〜1.5である)
[Chemical 4] (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each hydrogen or an alkyl group, p, q, r and s are each 1 to 2, m /
n is 0.7 to 1.5)

【0008】本発明によればまた、上記式(1)で示さ
れるエポキシ樹脂とフェノール樹脂系硬化剤とからなる
エポキシ樹脂組成物及びその硬化物が提供される。本発
明によればまた、上記式(1)で示されるエポキシ樹脂
とフェノール樹脂系硬化剤とからなるエポキシ樹脂組成
物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置が提供
される。
The present invention also provides an epoxy resin composition comprising an epoxy resin represented by the above formula (1) and a phenol resin type curing agent, and a cured product thereof. According to the present invention, there is also provided a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed with an epoxy resin composition containing an epoxy resin represented by the above formula (1) and a phenolic resin-based curing agent.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のエポキシ樹脂は、式
(1)で示すとおり、グリシジル化されたトリフェノー
ルメタン型樹脂の重合単位をn個、グリシジル化された
フェノールノボラック樹脂の重合単位をm個有する共重
合タイプのエポキシ樹脂である。式(1)における
、R、R及びRはそれぞれ水素又はアルキル
基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、t−ブチルなどのアルキル基、p、
q、r及びsはそれぞれ1〜2であるが、最も好ましい
ものはR、R、R及びRが全て水素のもの、す
なわち下記式(3)で表されるものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As shown in formula (1), the epoxy resin of the present invention has n polymer units of a glycidylated triphenolmethane type resin and m polymer units of a glycidylated phenol novolac resin. It is a co-polymer type epoxy resin that has a number. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the formula (1) are each hydrogen or an alkyl group, for example, an alkyl group such as methyl, ethyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl and t-butyl, p,
q, r and s are each 1 to 2, but the most preferable ones are those in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are all hydrogen, that is, those represented by the following formula (3).

【0010】[0010]

【化5】 [Chemical 5]

【0011】式(1)及び式(3)のエポキシ樹脂は、
150℃における溶融粘度が10〜300mPa・s、
好ましくは10〜100mPa・sの範囲にあり、エポ
キシ当量が145〜180g/eq、とくに155〜1
65g/eqの範囲にあるものが好ましい。このような
溶融粘度及びエポキシ当量を有するものとして、各重合
単位の重合度n及びmが、通常0〜10である重合体の
混合物で、平均重合度がn、mいずれも0.6〜2.
0、好ましくは0.8〜1.4のものが用いられる。平
均重合度が高く、溶融粘度が上記範囲より高くなると流
動性が低下する。またこれより低重合度で溶融粘度が低
いものは、ガラス転移温度が低くなるので好ましくな
い。
The epoxy resins of the formulas (1) and (3) are
A melt viscosity at 150 ° C. of 10 to 300 mPa · s,
It is preferably in the range of 10 to 100 mPa · s and has an epoxy equivalent of 145 to 180 g / eq, particularly 155-1.
Those in the range of 65 g / eq are preferable. As a polymer having such a melt viscosity and an epoxy equivalent, the degree of polymerization n and m of each polymerized unit is usually a mixture of 0 to 10 and the average degree of polymerization is 0.6 to 2 for both n and m. .
0, preferably 0.8 to 1.4 is used. When the average degree of polymerization is high and the melt viscosity is higher than the above range, the fluidity is lowered. Further, a polymer having a lower degree of polymerization and a lower melt viscosity than this is not preferable because it has a low glass transition temperature.

【0012】式(1)及び式(3)のエポキシ樹脂にお
いてはまた、各重合単位の平均重合度の比m/nが0.
7〜1.5、好ましくは0.9〜1.4である。m/n
が上記値より大きいものはガラス転移温度が低くなりま
た硬化速度が遅くなる。一方、m/nが上記値より小さ
いものは溶融粘度が上昇し、流動性が悪くなる。
In the epoxy resins of the formulas (1) and (3), the ratio m / n of the average degree of polymerization of each polymerized unit is 0.
It is 7 to 1.5, preferably 0.9 to 1.4. m / n
If the value is larger than the above value, the glass transition temperature becomes low and the curing rate becomes slow. On the other hand, when m / n is smaller than the above value, the melt viscosity increases and the fluidity deteriorates.

【0013】式(1)及び式(3)のエポキシ樹脂にお
いては、分子内にグリシジル化されたトリフェノールメ
タン型樹脂及びグリシジル化されたフェノールノボラッ
ク樹脂の重合単位を特定の割合で含有する構造であり、
これによりエポキシ樹脂として好適な、低溶融粘度、高
ガラス転移温度、優れた硬化性を兼ね備えた重合体とな
っている。
The epoxy resin of the formula (1) and the formula (3) has a structure containing polymerized units of a glycidylated triphenolmethane type resin and a glycidylated phenol novolak resin in a specific ratio. Yes,
As a result, the polymer has a low melt viscosity, a high glass transition temperature, and excellent curability, which is suitable as an epoxy resin.

【0014】上記グリシジル化されたフェノールノボラ
ック重合単位において、そのベンゼン環には、隣接する
グリシジル化されたフェノールノボラック重合単位とを
結合するメチレン基とグリシジルエーテル基とを有して
いる。本発明のエポキシ樹脂においては、そのグリシジ
ルエーテル基に対するメチレン基置換位置が、p/o比
で1.5以上、好ましくは2.0〜4.0、一層好まし
くは2.5〜3.5であるものが好ましい。すなわちp
/o比が上記範囲にあることにより、硬化時間が早く、
とくに反応初期の添加率が高いので、工業的に有利であ
る。
In the above-mentioned glycidylated phenol novolac polymer unit, the benzene ring has a methylene group and a glycidyl ether group for bonding to adjacent glycidyl phenol novolac polymer units. In the epoxy resin of the present invention, the position of methylene group substitution with respect to the glycidyl ether group is 1.5 or more, preferably 2.0 to 4.0, more preferably 2.5 to 3.5 in terms of p / o ratio. Some are preferred. Ie p
When the / o ratio is within the above range, the curing time is short,
In particular, the addition rate at the initial stage of the reaction is high, which is industrially advantageous.

【0015】グリシジルエーテル基に対するメチレン基
置換位置は、エポキシ樹脂のH−NMRスペクトル法
によって測定することができるし、グリシジル化前の原
料フェノール系重合体の水酸基に対するメチレン基置換
位置をH−NMRスペクトル法によって測定しておく
ことによって知ることができる。
The methylene group substitution position for the glycidyl ether group can be measured by 1 H-NMR spectroscopy of the epoxy resin, and the methylene group substitution position for the hydroxyl group of the starting phenolic polymer before glycidylation can be determined by 1 H-. It can be known by measuring by the NMR spectrum method.

【0016】本発明のエポキシ樹脂は、前記一般式
(2)で示されるフェノール系重合体とエピハロヒドリ
ン、例えばエピクロルヒドリンやエピブロムヒドリンな
どとを、好ましくはハロゲン化水素捕捉剤の存在下に反
応させることによって容易に得ることができる。この反
応においては、式(2)のフェノール系重合体として、
平均重合度の比m/nが0.7〜1.5、好ましくは
0.9〜1.4、150℃における溶融粘度が50〜3
00mPa・s、好ましくは50〜200mPa・s、
m、nがそれぞれ0〜10の範囲にあって、平均重合度
がそれぞれ0.6〜2.0、好ましくは0.8〜1.4
のものが用いられる。又水酸基に対するメチレン基置換
位置が、p/o比で1.5以上、好ましくは2.0〜
4.0、一層好ましくは2.5〜3.5であるものが好
適に用いられる。
The epoxy resin of the present invention is obtained by reacting the phenolic polymer represented by the general formula (2) with an epihalohydrin such as epichlorohydrin or epibromhydrin, preferably in the presence of a hydrogen halide scavenger. It can be easily obtained. In this reaction, as the phenolic polymer of formula (2),
The ratio m / n of the average degree of polymerization is 0.7 to 1.5, preferably 0.9 to 1.4, and the melt viscosity at 150 ° C. is 50 to 3
00 mPa · s, preferably 50 to 200 mPa · s,
m and n are each in the range of 0 to 10, and the average degree of polymerization is 0.6 to 2.0, preferably 0.8 to 1.4.
What is used. Further, the substitution position of the methylene group with respect to the hydroxyl group is 1.5 or more in p / o ratio, preferably 2.0 to
It is preferably 4.0, more preferably 2.5 to 3.5.

【0017】上記反応においては、上記フェノール系重
合体の水酸基1当量当たり、エピハロヒドリンを1.3
〜20当量、とくに2.0〜10当量の割合でエピハロ
ヒドリン過剰の条件下で反応させるのが好ましい。エピ
ハロヒドリンの使用量が少なすぎると、グリシジルエー
テル基とフェノール性水酸基の反応により分子量が増大
し、粘度が上昇するため好ましくない。またエピクロル
ヒドリンを上記範囲以上に使用しても顕著な効果はな
く、エピクロルヒドリンの使用量や釜効率を考慮すると
経済的に好ましくない。
In the above reaction, 1.3 equivalents of epihalohydrin are added per equivalent of hydroxyl group of the phenolic polymer.
It is preferable to carry out the reaction at a ratio of about 20 equivalents, particularly 2.0 to 10 equivalents under the condition of excess epihalohydrin. If the amount of epihalohydrin used is too small, the reaction between the glycidyl ether group and the phenolic hydroxyl group increases the molecular weight, which increases the viscosity, which is not preferable. Further, even if epichlorohydrin is used in the above range or more, there is no remarkable effect, and it is economically unfavorable in view of the amount of epichlorohydrin used and the pot efficiency.

【0018】上記反応におけるハロゲン化水素捕捉剤と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属水酸化物を使用するのが工業的に有利である。こ
れらは固体の状態で、あるいは40〜50%程度の水溶
液で反応系に添加することができる。ハロゲン化水素捕
捉剤の好適な添加量は、上記フェノール系重合体の水酸
基1当量に対し、0.8〜1.5当量、好ましくは0.
9〜1.1当量である。
It is industrially advantageous to use an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide as the hydrogen halide scavenger in the above reaction. These can be added to the reaction system in a solid state or as an aqueous solution of about 40 to 50%. The suitable addition amount of the hydrogen halide scavenger is 0.8 to 1.5 equivalents, preferably 0.1 to 1 equivalent to the hydroxyl group of the phenolic polymer.
It is 9 to 1.1 equivalents.

【0019】上記フェノール系重合体とエピハロヒドリ
ンの反応はまた、ハロゲン化水素捕捉剤を使用せずに、
反応によって生じるハロゲン化水素を反応系から揮発除
去しながら行うこともできる。
The reaction of the above-mentioned phenolic polymer with epihalohydrin can also be carried out without the use of hydrogen halide scavengers,
It is also possible to volatilize and remove hydrogen halide generated by the reaction from the reaction system.

【0020】フェノール系重合体とエピハロヒドリンの
反応における反応温度は、50〜150℃の範囲が好ま
しく、また反応時間は一般に1〜20時間である。この
エポキシ化反応は無溶媒でも、ジメチルスルホキシド、
ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトンなどの適当
な溶媒の存在下でも行うことができる。この反応はま
た、無触媒でも進行するが、所望により相間移動触媒な
どの適当な触媒を使用して行うこともできる。
The reaction temperature in the reaction of the phenolic polymer and epihalohydrin is preferably in the range of 50 to 150 ° C., and the reaction time is generally 1 to 20 hours. This epoxidation reaction, even without solvent, dimethyl sulfoxide,
It can also be carried out in the presence of a suitable solvent such as dimethylformamide or methyl ethyl ketone. This reaction also proceeds without a catalyst, but if desired, it can be carried out using a suitable catalyst such as a phase transfer catalyst.

【0021】エポキシ化反応終了後は、過剰のエピハロ
ヒドリンを留去したのち、反応生成物中に残留する過剰
のハロゲン化水素捕捉剤やこの捕捉で生成する塩など
を、水又は他の溶媒などで洗浄するなどして反応生成物
から除去すると、目的とするエポキシ樹脂が得られる。
このエポキシ樹脂は、一般式(1)で示されるものが主
生成物として含有するものと考えられるが、反応条件に
より少量の高分子量副生物を含有する場合がある。この
場合においても、とくに分離操作を施すことなくそのま
ま硬化用原料として使用することができる。
After completion of the epoxidation reaction, the excess epihalohydrin is distilled off, and then the excess hydrogen halide scavenger remaining in the reaction product and the salt produced by this capture are treated with water or another solvent. When the reaction product is removed by washing or the like, the desired epoxy resin is obtained.
It is considered that this epoxy resin contains the compound represented by the general formula (1) as a main product, but it may contain a small amount of a high molecular weight by-product depending on the reaction conditions. Even in this case, it can be directly used as a raw material for curing without performing a separation operation.

【0022】原料として使用される式(2)で示される
フェノール系重合体は、フェノール類としてフェノール
を、またサリチルアルデヒド類としてサリチルアルデヒ
ドを使用した場合を例に取ると、下記式(4)に従いフ
ェノール、サリチルアルデヒド及びホルムアルデヒド
を、酸触媒の存在下で縮合させることにより製造するこ
とができる。
The phenol-based polymer represented by the formula (2) used as a raw material has the following formula (4) when phenol is used as phenols and salicylaldehyde is used as salicylaldehydes. It can be produced by condensing phenol, salicylaldehyde and formaldehyde in the presence of an acid catalyst.

【0023】[0023]

【化6】 [Chemical 6]

【0024】縮合反応は、式(4)のようにサリチルア
ルデヒドとホルムアルデヒドを同時に添加して1段で行
なうこともできるが、この場合はサリチルアルデヒド及
びホルムアルデヒドの合計1モルに対し、フェノールを
3.0モル以上、好ましくは3.3〜10.0モルの範
囲で使用すると共に、反応温度を低くすることによりフ
ェノールとホルムアルデヒドの反応を優先的に行なって
低分子量のフェノールノボラック樹脂を形成させ、次い
で昇温または触媒を増量してフェノールノボラック樹
脂、サリチルアルデヒド及びフェノールを反応させる方
式を採用する必要がある。反応温度はとくに限定はない
が、60〜100℃程度の範囲に設定するのが好まし
い。とくにメチレン置換位置のp/o比が2.0以上の
フェノール系重合体を得るには、70℃以下で反応させ
るのがよい。サリチルアルデヒドとホルムアルデヒドの
合計1モルに対しフェノールの使用量を3.0モル未満
にするなど上述の反応条件を逸脱した場合には、低分子
量で溶融粘度の低いフェノール系重合体を得ることは難
しい。
The condensation reaction can be carried out in a single stage by simultaneously adding salicylaldehyde and formaldehyde as shown in formula (4). In this case, phenol is added to 3. mol of salicylaldehyde and formaldehyde in a total amount of 3. It is used in an amount of 0 mol or more, preferably 3.3 to 10.0 mol, and the reaction temperature is lowered to preferentially react the phenol and formaldehyde to form a low molecular weight phenol novolac resin. It is necessary to adopt a method of reacting the phenol novolac resin, salicylaldehyde and phenol by raising the temperature or increasing the amount of the catalyst. The reaction temperature is not particularly limited, but it is preferably set in the range of about 60 to 100 ° C. Particularly, in order to obtain a phenolic polymer having a p / o ratio of 2.0 or more at the methylene substitution position, the reaction is preferably carried out at 70 ° C. or lower. When the amount of phenol used is less than 3.0 mol per mol of salicylaldehyde and formaldehyde, it is difficult to obtain a phenolic polymer having a low molecular weight and a low melt viscosity when the above reaction conditions are deviated. .

【0025】フェノール系重合体はまた、フェノールと
ホルムアルデヒドを、酸触媒の存在下で縮合させ、予め
フェノールノボラック樹脂を生成させ、サリチルアルデ
ヒドを添加し、酸触媒の存在下で縮合させる2段反応で
行なうこともできる。このような2段反応においては、
2段目の反応において新たにフェノールを添加すること
ができる.この場合も1段反応の場合と同様にフェノー
ルを過剰に使用することが重要である。例えば、1段目
の反応においてホルムアルデヒド1モルに対してフェノ
ール類を2.5モル以上、好ましくは3.3〜10.0
モル存在させ、2段目の反応において追加するサリチル
アルデヒド及びフェノールは、1〜2段反応のトータル
で仕込むサリチルアルデヒドとホルムアルデヒドの合計
1モルに対して、1〜2段のトータルで仕込むフェノー
ルが3.0モル以上、好ましくは3.3〜10.0モル
の範囲で使用することが重要である。この場合もメチレ
ン置換位置のp/o比が2.0以上のフェノール系重合
体を得るためには、反応を70℃以下で行うのが好まし
い。このような2段反応で行なうと、トリフェノールメ
タン型樹脂及びフェノールノボラック樹脂の各重合単位
の重合度、すなわちn及びmの分布が狭くなり、分子量
のコントロールが容易となり、所望の溶融粘度の重合体
が得やすい。
The phenolic polymer is also a two-step reaction in which phenol and formaldehyde are condensed in the presence of an acid catalyst to form a phenol novolac resin in advance, salicylaldehyde is added, and condensation is performed in the presence of an acid catalyst. You can also do it. In such a two-step reaction,
Phenol can be newly added in the second reaction. Also in this case, it is important to use an excess amount of phenol as in the case of the one-step reaction. For example, in the reaction of the first step, 2.5 mol or more, preferably 3.3 to 10.0, of phenols relative to 1 mol of formaldehyde.
The amount of salicylaldehyde and phenol added in the second-stage reaction is 3 mol of the total amount of the salicylaldehyde and formaldehyde charged in the first-second reaction, and the total amount of phenol added in the first-second reaction is 3 mol. It is important to use in an amount of 0.0 mol or more, preferably 3.3 to 10.0 mol. Also in this case, in order to obtain a phenolic polymer having a p / o ratio of the methylene substitution position of 2.0 or more, the reaction is preferably performed at 70 ° C. or less. When the reaction is carried out in such a two-step reaction, the degree of polymerization of each polymerization unit of the triphenolmethane type resin and the phenol novolac resin, that is, the distribution of n and m is narrowed, the control of the molecular weight is facilitated, and the weight of the desired melt viscosity is reduced. Easy to combine.

【0026】フェノール系重合体の製造において、原料
のフェノール類、サリチルアルデヒド類及びホルムアル
デヒドの使用量をコントロールするとともに、上記のよ
うに反応条件を設定することにより、所望の150℃に
おける溶融粘度及び各重合単位の重合度比m/nを有す
る重合体を得ることができる。前記1段反応及び2段反
応において酸触媒の使用量は、その種類によっても異な
るが、蓚酸の場合は0.1〜2.0重量%程度、塩酸の
場合は0.02〜2.0重量%程度、またトリフルオロ
メタンスルホン酸の場合は0.002〜0.01重量%
程度使用するのがよい。とくに2段反応を行なう場合、
2段目のサリチルアルデヒド類をフェノール類及びフェ
ノールノボラック樹脂と反応させる際には、塩酸又はト
リフルオロメタンスルホン酸を使用することが好まし
い。
In the production of the phenolic polymer, the melt viscosity at 150 ° C. and the desired viscosity can be controlled by controlling the amounts of the raw materials phenols, salicylaldehydes and formaldehyde used and setting the reaction conditions as described above. A polymer having a polymerization degree ratio m / n of polymerized units can be obtained. The amount of the acid catalyst used in the one-step reaction and the two-step reaction varies depending on the kind, but is about 0.1 to 2.0% by weight in the case of oxalic acid and 0.02 to 2.0% in the case of hydrochloric acid. %, Or 0.002-0.01% by weight in the case of trifluoromethanesulfonic acid
It is good to use it to some extent. Especially when performing a two-step reaction,
When reacting the salicylaldehydes in the second stage with the phenols and the phenol novolac resin, it is preferable to use hydrochloric acid or trifluoromethanesulfonic acid.

【0027】フェノール類、ホルムアルデヒド及びサリ
チルアルデヒド類を酸触媒の存在下で縮合させた後、未
反応のフェノール類及び酸触媒を除去することにより、
式(2)で示されるフェノール系重合体を得ることがで
きる。フェノール類の除去方法は、減圧下あるいは不活
性ガスを吹き込みながら熱をかけ、フェノール類を蒸留
し系外へ除去する方法が一般的である。酸触媒の除去
は、水洗などの洗浄による方法もあるが、揮発性の酸を
用いた場合は、フェノール類と一緒に蒸留により系外へ
除去する方法が、反応工程の短縮や釜効率のアップとい
う点で好ましい。
After condensing phenols, formaldehyde and salicylaldehydes in the presence of an acid catalyst, the unreacted phenols and acid catalyst are removed,
A phenolic polymer represented by the formula (2) can be obtained. The phenols are generally removed by heating under reduced pressure or while blowing an inert gas to distill the phenols out of the system. There are methods such as washing with water to remove the acid catalyst, but when using a volatile acid, the method of removing the acid catalyst by distillation together with phenols shortens the reaction process and improves pot efficiency. It is preferable in that respect.

【0028】フェノール類としては例えばフェノール、
クレゾール、エチルフェノール、プロピルフェノール、
ブチルフェノール、ヘキシルフェノール、ノニルフェノ
ール、キシレノール、ブチルメチルフェノール等を使用
することができるが、特にフェノールが好ましい。
Examples of phenols include phenol,
Cresol, ethylphenol, propylphenol,
Butylphenol, hexylphenol, nonylphenol, xylenol, butylmethylphenol and the like can be used, but phenol is particularly preferable.

【0029】またサリチルアルデヒド類としては、サリ
チルアルデヒドのほかに、アルキル置換のサリチルアル
デヒドなどを使用することができるが、とくにサリチル
アルデヒドを使用することが好ましい。またp−ヒドロ
キシベンズアルデヒドと併用することも可能である。
As salicylaldehydes, in addition to salicylaldehyde, alkyl-substituted salicylaldehyde and the like can be used, but salicylaldehyde is particularly preferably used. It is also possible to use together with p-hydroxybenzaldehyde.

【0030】さらにホルムアルデヒドとしては、37%
ホルムアルデヒド水溶液、及びパラホルムアルデヒド、
トリオキサンなど酸存在下で分解してホルムアルデヒド
となる重合物を用いることができる。
Further, as formaldehyde, 37%
Formaldehyde aqueous solution, and paraformaldehyde,
A polymer such as trioxane which decomposes in the presence of an acid to formaldehyde can be used.

【0031】酸触媒としては特に限定はなく塩酸、蓚
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸、リン酸、パ
ラトルエンスルホン酸など公知のものを単独であるいは
2種以上併用して使用することができるが、塩酸、蓚酸
又はトリフルオロメタンスルホン酸が特に好ましい。こ
れらの触媒は触媒活性が高く、また反応終了後減圧処理
により、未反応のフェノール、サリチルアルデヒド、ホ
ルムアルデヒドと共に触媒を除去することができるので
水洗等の洗浄工程が不要である。
The acid catalyst is not particularly limited, and known ones such as hydrochloric acid, oxalic acid, trifluoromethanesulfonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid and paratoluenesulfonic acid can be used alone or in combination of two or more kinds. Hydrochloric acid, oxalic acid or trifluoromethanesulfonic acid are particularly preferred. These catalysts have high catalytic activity, and the catalyst can be removed together with unreacted phenol, salicylaldehyde, and formaldehyde by a reduced pressure treatment after the completion of the reaction, so that a washing step such as washing with water is not necessary.

【0032】これらフェノール系重合体の製造方法の詳
細については、特願2001〜3267号及び特願20
01−55793号において明らかにしている。
For the details of the method for producing these phenolic polymers, see Japanese Patent Application No. 2001-26767 and Japanese Patent Application No. 20.
No. 01-55793.

【0033】本発明にかかるエポキシ樹脂は、各種硬化
剤と併用することにより、成形材、各種バインダー、コ
ーティング材、積層材などに使用することができる。と
りわけフェノール樹脂系硬化剤と併用すると、低溶融粘
度、高ガラス転移温度、硬化特性良好なエポキシ樹脂組
成物が得られるので、半導体封止材として好適である。
The epoxy resin according to the present invention can be used as a molding material, various binders, coating materials, laminated materials and the like by using together with various curing agents. In particular, when used in combination with a phenol resin-based curing agent, an epoxy resin composition having a low melt viscosity, a high glass transition temperature and good curing characteristics can be obtained, which is suitable as a semiconductor encapsulating material.

【0034】本発明のエポキシ樹脂の硬化剤としては、
とくに限定されず公知のものを使用することができ、フ
ェノール樹脂系硬化剤、例えばフェノールノボラック樹
脂、クレゾールノボラック樹脂、特公昭47−1378
2号、特公昭47−15111号、特開平6−1842
58号、特開平6−136082号、特開平7−258
364号、特許第3122834号などに開示されてい
るフェノールアラルキル樹脂、フェノールビフェニルア
ラルキル樹脂、フェノールナフチルアラルキル樹脂、ナ
フトールアラルキル樹脂、トリフェノールメタン型ノボ
ラック樹脂など、アミン系硬化剤、例えばエチレンジア
ミンなどの脂肪族系、ビスアミノメチルシクロヘキサン
のような脂環族系、メタキシレンジアミンやジアミノジ
フェニルメタンなどの芳香族系のアミンなど、酸無水物
系硬化剤、例えば無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無
水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸など、潜
在性硬化剤、例えばベンジルスルホニウム塩、ヒドラジ
ニウム塩などを挙げることができる。とくに半導体封止
用にはフェノール樹脂系硬化剤の使用が好ましい。
As the curing agent for the epoxy resin of the present invention,
There is no particular limitation, and known ones can be used. Phenolic resin-based curing agents such as phenol novolac resin, cresol novolac resin and Japanese Patent Publication No. 47-1378.
No. 2, JP-B-47-15111, JP-A-6-1842.
58, JP-A-6-136082, JP-A-7-258.
Phenol aralkyl resins, phenol biphenyl aralkyl resins, phenol naphthyl aralkyl resins, naphthol aralkyl resins, triphenol methane type novolac resins, etc. disclosed in Japanese Patent No. 364, Patent No. 3122834 and the like, amine-based curing agents, for example, aliphatic diamines such as ethylenediamine Systems, alicyclic systems such as bisaminomethylcyclohexane, aromatic amines such as metaxylenediamine and diaminodiphenylmethane, and acid anhydride curing agents such as phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, and methylhexahydro. Mention may be made of latent hardeners such as phthalic anhydride, such as benzylsulfonium salts, hydrazinium salts. In particular, it is preferable to use a phenol resin type curing agent for semiconductor encapsulation.

【0035】上記フェノール樹脂系硬化剤と硬化するに
際し、本発明のエポキシ樹脂は、他のエポキシ樹脂と併
用することができる。このような他のエポキシ樹脂とし
ては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビ
フェニル型エポキシ樹脂、フェニルビフェニルアラルキ
ル型エポキシ樹脂、フェノール、ナフトールなどのキシ
リレン結合によるアラルキル樹脂のエポキシ化物、ジシ
クロペンタジエン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタ
リン型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジ
ルアミン型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂な
ど、分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂
の1種又は2種以上を挙げることができる。
The epoxy resin of the present invention can be used in combination with other epoxy resins when curing with the above-mentioned phenol resin type curing agent. Examples of such other epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenylbiphenylaralkyl type epoxy resin, phenol, naphthol. Epoxidized aralkyl resin by xylylene bond such as, dicyclopentadiene type epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin such as dihydroxynaphthalene type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, halogenated epoxy resin, etc. One or two or more of epoxy resins having two or more epoxy groups can be mentioned therein.

【0036】エポキシ樹脂の硬化に際しては、硬化促進
剤を併用することが望ましい。かかる硬化促進剤として
は、エポキシ樹脂をフェノール樹脂系硬化剤で硬化させ
るための公知の硬化促進剤を用いることができ、例えば
3級アミン、4級アンモニウム塩、イミダゾール類及び
そのテトラフェニルボロン塩、有機ホスフィン化合物お
よびそのボロン塩、4級ホスホニウム塩などを挙げるこ
とができる。より具体的には、トリエチルアミン、トリ
エチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、2,4,
6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,
8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセンー7など
の3級アミン、2−メチルイミダゾール、2,4−ジメ
チルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メ
チルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリフェニル
ホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチル
フェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフ
ィンなどの有機ホスフィン化合物、テトラフェニルホス
ホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホス
ホニウムテトラナフトエ酸ボレートなどを挙げることが
できる。中でも低吸水性や信頼性の点から、有機ホスフ
ィン化合物や4級ホスホニウム4級ボレート塩が好まし
い。
Upon curing the epoxy resin, it is desirable to use a curing accelerator together. As such a curing accelerator, a known curing accelerator for curing an epoxy resin with a phenol resin-based curing agent can be used. For example, a tertiary amine, a quaternary ammonium salt, an imidazole and its tetraphenylboron salt, An organic phosphine compound and its boron salt, a quaternary phosphonium salt, etc. can be mentioned. More specifically, triethylamine, triethylenediamine, benzyldimethylamine, 2,4
6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,
Tertiary amines such as 8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, 2-methylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4- Imidazoles such as methylimidazole, organic phosphine compounds such as triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium tetranaphthoic acid borate, etc. Can be mentioned. Among them, organic phosphine compounds and quaternary phosphonium quaternary borate salts are preferable from the viewpoint of low water absorption and reliability.

【0037】本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に
応じて、無機充填剤、カップリング剤、離型剤、着色
剤、難燃剤、難燃助剤、低応力剤等を、添加または予め
反応して用いることができる。また他の硬化剤を併用す
ることもできる。とくに半導体封止用に使用する場合
は、無機充填剤の添加は必須である.このような無機充
填剤の例として、非晶性シリカ、結晶性シリカ、アルミ
ナ、ガラス、珪酸カルシウム、石膏、炭酸カルシウム、
マグネサイト、クレー、タルク、マイカ、マグネシア、
硫酸バリウムなどを挙げることができるが、とくに非晶
性シリカ、結晶性シリカなどが好ましい。また優れた成
形性を維持しつつ、充填剤の配合量を高めるために、細
密充填を可能とするような粒度分布の広い球形の充填剤
を使用することが好ましい。
If necessary, an inorganic filler, a coupling agent, a release agent, a colorant, a flame retardant, a flame retardant aid, a low stress agent, etc. are added to the epoxy resin composition of the present invention or previously added. It can be used by reacting. Also, other curing agents can be used in combination. Especially when used for semiconductor encapsulation, the addition of an inorganic filler is essential. Examples of such inorganic fillers include amorphous silica, crystalline silica, alumina, glass, calcium silicate, gypsum, calcium carbonate,
Magnesite, clay, talc, mica, magnesia,
Barium sulfate and the like can be mentioned, but amorphous silica and crystalline silica are particularly preferable. Further, in order to increase the compounding amount of the filler while maintaining excellent moldability, it is preferable to use a spherical filler having a wide particle size distribution that enables fine packing.

【0038】カップリング剤の例としては、ビニルシラ
ン系、アミノシラン系、エポキシシラン系などのシラン
系カップリング剤やチタン系カップリング剤を、離型剤
の例としてはカルナバワックス、パラフィンワックス、
ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオ
レフィンワックスなど、また着色剤としては、カーボン
ブラックなどを例示することができる。難燃剤の例とし
ては、ハロゲン化エポキシ樹脂、ハロゲン化合物、リン
化合物など、また難燃助剤としては三酸化アンチモンな
どを挙げることができる。低応力化剤の例としては、シ
リコンゴム、変性ニトリルゴム、変性ブタジエンゴム、
変性シリコンオイルなどを挙げることができる。
Examples of the coupling agent include vinylsilane-based, aminosilane-based, epoxysilane-based, and other silane-based coupling agents and titanium-based coupling agents, and examples of the release agent include carnauba wax, paraffin wax, and the like.
Stearic acid, montanic acid, a carboxyl group-containing polyolefin wax and the like, and examples of the colorant include carbon black and the like. Examples of flame retardants include halogenated epoxy resins, halogen compounds, phosphorus compounds and the like, and flame retardant aids such as antimony trioxide. Examples of the stress reducing agent include silicone rubber, modified nitrile rubber, modified butadiene rubber,
Examples include modified silicone oil.

【0039】本発明のエポキシ樹脂とフェノール樹脂系
硬化剤の配合比は、耐熱性、機械的特性などを考慮する
と、フェノール樹脂系硬化剤の水酸基/エポキシ樹脂の
エポキシ基の当量比が0.5〜1.5、とくに0.8〜
1.2の範囲にあることが好ましい。また他のエポキシ
樹脂を併用する場合は、フェノール樹脂系硬化剤の水酸
基とエポキシ樹脂全体のエポキシ基の当量比が上記範囲
となるように使用するのが好ましい。硬化促進剤は、硬
化特性や諸物性を考慮すると、エポキシ樹脂100重量
部に対して0.1〜5重量部の範囲で使用するのが好ま
しい。さらに半導体封止用のエポキシ樹脂組成物におい
ては、無機充填剤の種類によっても若干異なるが、半田
耐熱性、成形性(溶融粘度、流動性)、低応力性、低吸
水性などを考慮すると、無機充填剤を組成物全体の60
〜93重量%を占めるような割合で配合することが好ま
しい。
Considering heat resistance and mechanical properties, the epoxy resin of the present invention and the phenolic resin type curing agent are mixed at an equivalent ratio of 0.5 of the hydroxyl group of the phenolic resin type curing agent / the epoxy group of the epoxy resin. ~ 1.5, especially 0.8 ~
It is preferably in the range of 1.2. When another epoxy resin is used in combination, it is preferable to use it so that the equivalent ratio of the hydroxyl group of the phenol resin type curing agent to the epoxy group of the whole epoxy resin is in the above range. The curing accelerator is preferably used in the range of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin in consideration of the curing characteristics and various physical properties. Further, in the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, although slightly different depending on the type of the inorganic filler, considering solder heat resistance, moldability (melt viscosity, fluidity), low stress, low water absorption, etc., 60% of the total composition of the inorganic filler
It is preferable to mix it in such a proportion that it occupies ˜93% by weight.

【0040】エポキシ樹脂組成物を成形材料として調製
する場合の一般的な方法としては、所定の割合の各原料
を、例えばミキサーによって充分混合後、熱ロールやニ
ーダーなどによって混練処理を加え、さらに冷却固化
後、適当な大きさに粉砕するなどの方法を挙げることが
できる。このようにして得た成形材料を用いて、例えば
低圧トランスファー成形などにより半導体素子を封止
し、半導体装置を得ることができる。エポキシ樹脂組成
物の硬化は、例えば100〜250℃の温度範囲で行う
ことができる。
As a general method for preparing the epoxy resin composition as a molding material, the respective raw materials in a predetermined ratio are thoroughly mixed with, for example, a mixer, and then subjected to a kneading treatment with a hot roll or a kneader, followed by cooling. After solidification, a method of pulverizing to an appropriate size can be mentioned. Using the molding material thus obtained, a semiconductor device can be obtained by sealing a semiconductor element by, for example, low-pressure transfer molding. Curing of the epoxy resin composition can be performed, for example, in a temperature range of 100 to 250 ° C.

【0041】[0041]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明する。なお参考例及び実施例における物性測定法は、
以下のとおりである。 (1)150℃溶融粘度 ICI溶融粘度計を用い、150℃での原料フェノール
系重合体及びエポキシ樹脂の溶融粘度を測定した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to the following examples. The physical property measuring methods in Reference Examples and Examples are
It is as follows. (1) 150 ° C. Melt Viscosity The melt viscosity of the starting phenolic polymer and the epoxy resin at 150 ° C. was measured using an ICI melt viscometer.

【0042】(2)重合度比 m/n 原料フェノール系重合体の製造におけるホルムアルデヒ
ド及びサリチルアルデヒド類の反応率を求め、仕込み量
と反応率から重合物中のメチレン結合/メチン結合(m
/n)の比を求めた。尚、ホルムアルデヒド反応率は、
反応後に残存するホルムアルデヒドを塩酸ヒドロキシル
アミン法で測定し、求めた。またサリチルアルデヒド類
の反応率は、反応後の残存するサリチルアルデヒド類を
ガスクロマトグラフィ法で測定し、求めた。
(2) Polymerization Degree Ratio m / n The reaction rate of formaldehyde and salicylaldehydes in the production of the raw material phenolic polymer was determined, and the methylene bond / methine bond (m) in the polymer was determined from the charged amount and the reaction rate.
The ratio of / n) was determined. The formaldehyde reaction rate is
The formaldehyde remaining after the reaction was measured and determined by the hydroxylamine hydrochloride method. The reaction rate of salicylaldehydes was determined by measuring the salicylaldehydes remaining after the reaction by gas chromatography.

【0043】(3)原料フェノールノボラック樹脂重合
単位中のヒドロキシ基に対するメチレン基置換位置のp
/o位比率:H−NMRスペクトル法を用いて求め
た。
(3) p of the methylene group substitution position for the hydroxy group in the raw material phenol novolac resin polymerized unit
/ O position ratio: determined by using 1 H-NMR spectroscopy.

【0044】(4)ガラス転移温度 エポキシ樹脂組成物を、トランスファー成形機を用いて
175℃ー120秒で成形した後、180℃で6時間ポ
ストキュアさせた成形品から適当な大きさの試験片を切
り出し、TMA法(昇温速度5℃/分)によりガラス転
移温度を測定した。
(4) A glass transition temperature epoxy resin composition was molded using a transfer molding machine at 175 ° C. for 120 seconds and then post-cured at 180 ° C. for 6 hours. Was cut out and the glass transition temperature was measured by the TMA method (heating rate 5 ° C./min).

【0045】[参考例1]特願2001−55793号
実施例1に基づき、本発明のエポキシ樹脂の原料である
フェノール系重合体を調製した。すなわち、フェノール
94g(1モル)、37%ホルマリン水溶液19.5g
(ホルムアルデヒド換算で0.24モル)、蓚酸2水和
物0.57gを用い、65℃で4時間反応により、ヒド
ロキシ基に対するメチレン基置換位置のp/o位比率が
1.2のフェノールノボラック樹脂を得た。
[Reference Example 1] Based on Example 1 of Japanese Patent Application No. 2001-55793, a phenolic polymer as a raw material of the epoxy resin of the present invention was prepared. That is, 94 g (1 mol) of phenol, 19.5 g of 37% formalin aqueous solution
(0.24 mol of formaldehyde) and 0.57 g of oxalic acid dihydrate were reacted at 65 ° C. for 4 hours to give a phenol novolac resin having a p / o position ratio of methylene group substitution position to hydroxy group of 1.2. Got

【0046】その後、さらにフェノール106.2g
(1.13モル)、サリチルアルデヒド29.3g
(0.24モル)、35%塩酸水溶液7.1gを追加仕
込み、65℃で4時間反応させ、得られた縮合液を、さ
らに減圧下熱処理することで、未反応のフェノール、
水、蓚酸及びHClを系外に除去することにより、9
9.2gのフェノール系重合体を得た。得られたフェノ
ール系重合体の性状は次のとおりであった。 水酸基当量 :100g/eq 150℃溶融粘度 :190mPa・s m/n :1.0(アルデヒド類の反応率より求めた値) p/o比 :2.5
Thereafter, 106.2 g of phenol was further added.
(1.13 mol), salicylaldehyde 29.3 g
(0.24 mol), 7.1 g of 35% hydrochloric acid aqueous solution was additionally charged, reacted at 65 ° C. for 4 hours, and the obtained condensation liquid was further heat-treated under reduced pressure to obtain unreacted phenol,
By removing water, oxalic acid and HCl out of the system, 9
9.2 g of phenolic polymer was obtained. The properties of the obtained phenolic polymer were as follows. Hydroxyl equivalent: 100 g / eq 150 ° C. melt viscosity: 190 mPa · s m / n: 1.0 (value obtained from the reaction rate of aldehydes) p / o ratio: 2.5

【0047】[実施例1]攪拌機、温度計、滴下ロート
及び分離管付きコンデンサーを備えた反応容器に、参考
例1で得られたフェノール系重合体を100g、エピク
ロルヒドリンを574g(フェノール系重合体の1水酸
基当量当たり、6.2当量)及び溶媒のジメチルスルホ
キシド200gを仕込み、攪拌しながら115〜120
℃に昇温した後、同じ温度で49%水酸化ナトリウム水
溶液165gを2時間かけて連続的に滴下した。この
間、温度を115〜120℃に保ちながら、留出するエ
ピクロルヒドリンと水の混合物を冷却濃縮させて分液
し、エピクロルヒドリン層は反応系内に戻しながら反応
をさせて、エポキシ化反応(水酸基のグリシジルエーテ
ル化)を行った。
[Example 1] In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a condenser with a separating tube, 100 g of the phenolic polymer obtained in Reference Example 1 and 574 g of epichlorohydrin (of the phenolic polymer) were added. (Equivalent to 6.2 equivalents of hydroxyl group) and 200 g of dimethyl sulfoxide as a solvent were charged, and the mixture was stirred at 115 to 120.
After the temperature was raised to 0 ° C., 165 g of 49% sodium hydroxide aqueous solution was continuously added dropwise at the same temperature over 2 hours. During this time, while keeping the temperature at 115 to 120 ° C., the mixture of distilled epichlorohydrin and water is cooled and concentrated to separate the liquid, and the epichlorohydrin layer is allowed to react while returning to the reaction system to carry out the epoxidation reaction (glycidyl of hydroxyl group). Etherification).

【0048】反応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを
減圧蒸留で除去した後、残留物(副生塩とジメチルスル
ホキシドを含有するエポキシ化生成物)をメチルイソブ
チルケトンに溶解させ、得られた溶液を水洗して、副生
塩とジメチルスルホキシドを除去した。その後有機層か
らメチルイソブチルケトンを留去して、目的とするエポ
キシ樹脂144gを得た。このエポキシ樹脂のエポキシ
当量は160g/eq、150℃におけるICI溶融粘
度は60mPa・sであり、一般式(2)で示されるフ
ェノール系重合体のm/nのものと略一致した。
After completion of the reaction, excess epichlorohydrin was removed by distillation under reduced pressure, the residue (epoxidation product containing by-product salt and dimethylsulfoxide) was dissolved in methyl isobutyl ketone, and the resulting solution was washed with water. The by-product salt and dimethyl sulfoxide were removed. Thereafter, methyl isobutyl ketone was distilled off from the organic layer to obtain 144 g of a target epoxy resin. The epoxy equivalent of this epoxy resin was 160 g / eq, and the ICI melt viscosity at 150 ° C. was 60 mPa · s, which was approximately the same as the m / n of the phenolic polymer represented by the general formula (2).

【0049】[参考例2]フェノール94g(1モ
ル)、37%ホルマリン水溶液14.6g(ホルムアル
デヒド換算で0.18モル)、蓚酸2水和物1.1gを
用い、40℃で5時間反応させたのち、さらにフェノー
ル17.4g(0.19モル)、サリチルアルデヒド1
6.9g(0.14モル)、35%塩酸水溶液8.2g
を追加仕込み、40℃で8時間反応させ、参考例1同様
の後処理により65.0gのフェノール系重合体を得
た。得られたフェノール系重合体の性状は次のとおりで
あった。 水酸基当量 :101g/eq 150℃溶融粘度 :180mPa・s m/n :1.3(アルデヒド類の反応率より求めた値) p/o比 :3.0
[Reference Example 2] 94 g (1 mol) of phenol, 14.6 g of a 37% formalin aqueous solution (0.18 mol in terms of formaldehyde) and 1.1 g of oxalic acid dihydrate were used and reacted at 40 ° C. for 5 hours. After that, 17.4 g of phenol (0.19 mol) and salicylaldehyde 1
6.9 g (0.14 mol), 35% hydrochloric acid aqueous solution 8.2 g
Was additionally charged, the mixture was reacted at 40 ° C. for 8 hours, and the same post-treatment as in Reference Example 1 was performed to obtain 65.0 g of a phenol-based polymer. The properties of the obtained phenolic polymer were as follows. Hydroxyl equivalent: 101 g / eq 150 ° C. melt viscosity: 180 mPa · s m / n: 1.3 (value obtained from the reaction rate of aldehydes) p / o ratio: 3.0

【0050】[実施例2]実施例1において、参考例1
で用いたフェノール形重合体を使用する代りに、参考例
2で得られたフェノール系重合体100gを用いた以外
は、実施例1と同様にしてエポキシ化反応を行い、エポ
キシ当量162g/eq、150℃におけるICI溶融
粘度は50mPa・sのエポキシ樹脂142gを得た。
このエポキシ当量は、一般式(2)で示されるフェノー
ル系重合体のm/nのものと略一致した。
[Embodiment 2] Reference Example 1 in Embodiment 1
Epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 100 g of the phenolic polymer obtained in Reference Example 2 was used instead of using the phenolic polymer used in Example 2, and an epoxy equivalent of 162 g / eq. 142 g of an epoxy resin having an ICI melt viscosity of 50 mPa · s at 150 ° C. was obtained.
This epoxy equivalent was approximately the same as that of m / n of the phenolic polymer represented by the general formula (2).

【0051】[実施例3〜4、比較例1〜2]エポキシ
樹脂(実施例1〜2のもの、下記エポキシ樹脂Aまたは
エポキシ樹脂B)、フェノール樹脂系硬化剤(下記フェ
ノール系樹脂)、溶融シリカ、トリフェニルホスフィ
ン、アミノシランカップリング剤及びカルナバワックス
を表1に示す割合(表中の数値は重量部)で配合し、充
分に混合した後、85℃±3℃の2本ロールで3分混練
し、冷却、粉砕することにより、成形用組成物を得た。
トランスファー成形機で成型用組成物を圧力100kg
f/cmで175℃、2分間成形後、180℃、6時
間ポストキュアを行い、ガラス転移温度(Tg)用のテ
ストピースを得た。
[Examples 3 and 4, Comparative Examples 1 and 2] Epoxy resin (of Examples 1 and 2, epoxy resin A or epoxy resin B below), phenolic resin-based curing agent (phenolic resin below), melted Silica, triphenylphosphine, aminosilane coupling agent, and carnauba wax were blended in the proportions shown in Table 1 (numerical values in the table are parts by weight), mixed well, and then 3 minutes with a two-roll 85 ° C. ± 3 ° C. By kneading, cooling and pulverizing, a molding composition was obtained.
100 kg pressure of molding composition with transfer molding machine
After molding at 175 ° C. for 2 minutes at f / cm 2 , post-curing was performed at 180 ° C. for 6 hours to obtain a test piece for glass transition temperature (Tg).

【0052】エポキシ樹脂A:一般式(1)において、
が水素で、nが0であるエポキシ当量が159g/
eqのフェノールノボラック樹脂エポキシ樹脂B:一般
式(1)において、R及びRが水素で、mが0であ
るエポキシ当量が168g/eqのトリフェノールメタ
ン型エポキシ樹脂フェノール系樹脂:水酸基当量106
g/eqのフェノールホルムアルデヒド樹脂
Epoxy resin A: In the general formula (1),
The epoxy equivalent of R 3 is hydrogen and n is 159 g /
eq phenol novolac resin epoxy resin B: in the general formula (1), R 1 and R 2 are hydrogen, and m is 0. Epoxy equivalent is 168 g / eq. Triphenol methane type epoxy resin Phenolic resin: Hydroxyl equivalent 106
g / eq phenol formaldehyde resin

【0053】[0053]

【表1】 表中の原料の数値は重量部[Table 1] Numerical values of raw materials in the table are parts by weight

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂は、分子内にグリ
シジル化されたトリフェノールメタン型樹脂及びグリシ
ジル化されたフェノールノボラック型樹脂の重合単位を
有し、両者の重合度及び重合度比を特定範囲に調整され
ているので、低溶融粘度で高ガラス転移温度という性質
を兼ね備えている。これにより高度の性能が要求される
半導体封止材料、構造部材材料などに使用することがで
きる。
The epoxy resin of the present invention has polymerized units of a glycidylated triphenolmethane type resin and a glycidylated phenol novolak type resin in the molecule, and the degree of polymerization and the degree of polymerization of both are specified. Since it is adjusted to the range, it has the properties of low melt viscosity and high glass transition temperature. As a result, it can be used as a semiconductor encapsulating material, a structural member material, etc., which requires high performance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/31 Fターム(参考) 4J002 CD032 CD052 CD061 CD102 CD132 CD172 DE076 DE146 DE236 DG046 DJ006 DJ016 DJ036 DJ046 DJ056 DL006 FD016 GQ05 4J036 AF05 AF06 AF07 DB15 DC02 DC41 FA01 FB07 JA01 JA05 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA04 EA06 EB03 EB12 EC20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 23/31 F term (reference) 4J002 CD032 CD052 CD061 CD102 CD132 CD172 DE076 DE146 DE236 DG046 DJ006 DJ016 DJ036 DJ046 DJ056 DL006 FD016 GQ05 4J036 AF05 AF06 AF07 DB15 DC02 DC41 FA01 FB07 JA01 JA05 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA04 EA06 EB03 EB12 EC20

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1)で表され、150℃に
おける溶融粘度が10〜300mPa・sであるエポキ
シ樹脂。 【化1】 (式中、Gはグリシジル基、R、R、R及びR
はそれぞれ水素又はアルキル基、p、q、r及びsはそ
れぞれ1〜2、m/nが0.7〜1.5である)
1. An epoxy resin represented by the following general formula (1), which has a melt viscosity at 150 ° C. of 10 to 300 mPa · s. [Chemical 1] (In the formula, G is a glycidyl group, R 1 , R 2 , R 3 and R 4
Are each hydrogen or an alkyl group, p, q, r and s are each 1-2, and m / n is 0.7-1.5).
【請求項2】 R、R、R及びRが全て水素で
ある請求項1記載のエポキシ樹脂。
2. The epoxy resin according to claim 1 , wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are all hydrogen.
【請求項3】 m及びnの平均値が、それぞれ0.6〜
2.0である請求項1又は2記載のエポキシ樹脂。
3. The average value of m and n is 0.6 to respectively.
The epoxy resin according to claim 1 or 2, which is 2.0.
【請求項4】 グリシジル化されたフェノールノボラッ
ク重合単位中のグリシジルエーテル基に対するメチレン
基置換位置のp/o比が1.5以上であることを特徴と
する請求項1〜3記載のエポキシ樹脂。
4. The epoxy resin according to claim 1, wherein the p / o ratio of the methylene group substitution position to the glycidyl ether group in the glycidylated phenol novolac polymerized unit is 1.5 or more.
【請求項5】 下記一般式(2)で表されるフェノール
系重合体とエピハロヒドリンを反応させることを特徴と
する請求項1記載のエポキシ樹脂の製造方法。 【化2】 (式中、R、R、R及びRはそれぞれ水素又は
アルキル基、p、q、r及びsはそれぞれ1〜2、m/
nが0.7〜1.5である)
5. The method for producing an epoxy resin according to claim 1, which comprises reacting a phenolic polymer represented by the following general formula (2) with epihalohydrin. [Chemical 2] (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each hydrogen or an alkyl group, p, q, r and s are each 1 to 2, m /
n is 0.7 to 1.5)
【請求項6】 請求項1〜4記載のエポキシ樹脂とフェ
ノール樹脂系硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物。
6. An epoxy resin composition containing the epoxy resin according to claim 1 and a phenol resin curing agent.
【請求項7】 他のエポキシ樹脂を含有する請求項6記
載のエポキシ樹脂組成物。
7. The epoxy resin composition according to claim 6, which contains another epoxy resin.
【請求項8】 無機充填剤を含有する請求項6又は7記
載のエポキシ樹脂組成物。
8. The epoxy resin composition according to claim 6, which contains an inorganic filler.
【請求項9】 半導体封止用に使用される請求項6〜8
記載のエポキシ樹脂組成物。
9. The method according to claim 6, which is used for semiconductor encapsulation.
The epoxy resin composition described.
【請求項10】 請求項7〜9記載のエポキシ樹脂組成
物を硬化してなるエポキシ樹脂組成物。
10. An epoxy resin composition obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 7.
【請求項11】 請求項9記載のエポキシ樹脂組成物を
用いて半導体素子を封止してなる半導体装置。
11. A semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element using the epoxy resin composition according to claim 9.
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JP2008163138A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Sumitomo Bakelite Co Ltd Semiconductor-sealing epoxy resin composition and semiconductor device
WO2011013571A1 (en) * 2009-07-27 2011-02-03 宇部興産株式会社 Phenol compound and method for producing same

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