JP2010195991A - Compound having benzoxazine ring, thermosetting resin composition containing the same, and manufacturing method of compound having benzoxazine ring - Google Patents

Compound having benzoxazine ring, thermosetting resin composition containing the same, and manufacturing method of compound having benzoxazine ring Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermosetting resin having a benzoxazine ring which has good solubility to solvent and is allowed to have a high molecular weight. <P>SOLUTION: The method of manufacturing a compound having a benzoxazine ring structure includes the step of reacting a bisphenol compound, amine compound and aldehyde compound in a mixed solvent of nonpolar solvent of aromatic system, and an alcohol. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベンゾオキサジン環を有する化合物、当該化合物を含む熱硬化性樹脂組成物、及びベンゾオキサジン環を有する化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a compound having a benzoxazine ring, a thermosetting resin composition containing the compound, and a method for producing a compound having a benzoxazine ring.

分子構造中にベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、従来から、その硬化物が、プリント配線板、半導体封止材等のエレクトロニクス材料、ブレーキシュー、航空機材料等に利用されている。   Conventionally, a thermosetting resin having a benzoxazine ring in a molecular structure has been used as an electronic material such as a printed wiring board and a semiconductor sealing material, a brake shoe, an aircraft material, and the like.

ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂については、例えば、フェノール類、ジアミン類及びアルデヒド類を溶媒中で反応させて製造する技術が開示されている(特許文献1、2、非特許文献1参照。)。
具体的には、特許文献1の実施例3において、フェノール、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラメチルジフェニルメタン及びパラホルムアルデヒドを、トルエン中で反応させて、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を作製する方法が示されている。
また、非特許文献1には、ジフェニルベンゾフェノン骨格、ジフェニルメタン骨格を有するベンゾオキサジン樹脂が示されており、さらには得られた樹脂は、平均分子量が990〜2700であるとされている。
非特許文献1及び特許文献2には、ビスフェノール、ジアミン、及びホルムアルデヒドを、ジオキサン又はクロロホルム中で反応させることにより、ジフェニルベンゾフェノン骨格、ジフェニルメタン骨格を有するベンゾオキサジン樹脂を得ることが示されている。
As for the thermosetting resin having a benzoxazine ring, for example, techniques for producing phenols, diamines and aldehydes in a solvent are disclosed (see Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1). ).
Specifically, in Example 3 of Patent Document 1, phenol, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetramethyldiphenylmethane and paraformaldehyde were reacted in toluene to obtain benzoxazine. A method for producing a thermosetting resin having a ring is shown.
Non-Patent Document 1 discloses a benzoxazine resin having a diphenylbenzophenone skeleton and a diphenylmethane skeleton, and the obtained resin has an average molecular weight of 990 to 2700.
Non-Patent Document 1 and Patent Document 2 show that a benzoxazine resin having a diphenylbenzophenone skeleton and a diphenylmethane skeleton is obtained by reacting bisphenol, diamine, and formaldehyde in dioxane or chloroform.

また、特許文献3には、フェノール類、ホルムアルデヒド及びモノアミン類をアルコール溶剤中で反応させてベンゾオキサジン環を有するフェノール系樹脂を製造する方法が開示されており、さらには得られた樹脂が低分子量であることが示されている。   Patent Document 3 discloses a method for producing a phenolic resin having a benzoxazine ring by reacting phenols, formaldehyde, and monoamines in an alcohol solvent, and the obtained resin has a low molecular weight. It is shown that.

特開2005−213301号公報JP-A-2005-213301 特開2003−64180号公報JP 2003-64180 A 特開2000−273135号公報JP 2000-273135 A

Polymer Preprints,Japan Vol.57,No.1,p1480(2008)Polymer Preprints, Japan Vol. 57, no. 1, p1480 (2008)

しかしながら、ベンゾオキサジン環を有する化合物の熱硬化性を利用して硬化させた材料よりなる成形体、例えばフィルム等においては、寸法安定性に関し、今後さらなる高い特性が要求されることが予想される。   However, it is expected that a molded article made of a material cured by utilizing the thermosetting property of a compound having a benzoxazine ring, for example, a film or the like, will require further higher characteristics with respect to dimensional stability in the future.

一方において、非特許文献1及び特許文献2に開示されている熱硬化性樹脂においては、未だ十分な寸法安定性が得られていない。
また、反応溶媒としてクロロホルムを用いると、反応後に塩素が樹脂に残存してしまい、腐食の原因となるため、最終的に得られる熱硬化性樹脂をプリント基板等の電気機器部品に使用することは好ましくない。
このような腐食を防止するためには、熱硬化性樹脂を洗浄する工程が必須となり、生産性の低下を招来するという問題を生じる。
On the other hand, in the thermosetting resins disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 2, sufficient dimensional stability has not yet been obtained.
In addition, if chloroform is used as the reaction solvent, chlorine remains in the resin after the reaction, causing corrosion, so it is not possible to use the thermosetting resin finally obtained for electrical equipment parts such as printed boards. It is not preferable.
In order to prevent such corrosion, a process of washing the thermosetting resin is essential, which causes a problem that productivity is lowered.

特許文献1に開示されている方法においては、各原料を一括して有機溶剤に添加しているが、反応の急激な進行による反応溶液のゲル化及び反応生成物の不溶化に対し、常時、多大なる注意を払う必要があり、工程が煩雑であるという問題がある。具体的には、原料を非プロトン性溶媒(ジオキサンを除く)に添加した後に、二段階の温度調節を行っている。   In the method disclosed in Patent Document 1, each raw material is added to the organic solvent all at once. However, the reaction solution gels due to a rapid progress of the reaction and the insolubilization of the reaction product is always great. Therefore, there is a problem that the process is complicated. Specifically, after adding the raw material to an aprotic solvent (excluding dioxane), two-stage temperature control is performed.

そこで本発明においては、寸法安定性に優れており、かつ製造工程が簡易であり、しかも環境配慮の観点からも好ましく、電子機器用材料としても利用できる、ベンゾオキサジン環を有する化合物、それを含む熱硬化性樹脂組成物、これらを用いた成形体、硬化体、及びベンゾオキサジン環を有する化合物の製造方法を提供することとした。   Accordingly, in the present invention, a compound having a benzoxazine ring, which is excellent in dimensional stability, has a simple manufacturing process, is preferable from the viewpoint of environmental considerations, and can be used as a material for electronic equipment, and the like are included. It was decided to provide a thermosetting resin composition, a molded product using these, a cured product, and a method for producing a compound having a benzoxazine ring.

本発明者らは、上記課題に対して鋭意研究を行った結果、下記手段にて、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下に示す通りである。
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following means, and have completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.

〔1〕下記式(1)で示される、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [1] A compound having a benzoxazine ring structure represented by the following formula (1).

Figure 2010195991
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前記式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基であり、nは1〜500の整数である。又、R1及びR2は、同時に水素である場合を除く。なお、式(1)中、*は結合部位を示す。 In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 500. Also, R 1 and R 2 are not hydrogen at the same time. In formula (1), * indicates a binding site.

〔2〕前記nが、7〜500の整数である前記〔1〕に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [2] The compound having a benzoxazine ring structure according to [1], wherein n is an integer of 7 to 500.

〔3〕前記R1及びR2は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基からなる群から選択される、少なくともいずれかを含む前記〔1〕又は〔2〕に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [3] R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group, and an isobutyl group. The compound which has a benzoxazine ring structure as described in said [1] or [2] containing at least any.

〔4〕下記式(2)で示される、構造A及び構造Bを両方同時に含む、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [4] A compound having a benzoxazine ring structure, which is represented by the following formula (2) and includes both the structure A and the structure B.

Figure 2010195991
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前記式(2)において、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基であり、n、mはそれぞれ1〜250、lは1〜500の整数である。又、R3及びR4は、同時に水素である場合を除く。なお、式(2)中、*は結合部位を示す。 In the formula (2), R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, n and m are each 1 to 250, and l is an integer of 1 to 500. . R 3 and R 4 are not hydrogen at the same time. In formula (2), * indicates a binding site.

〔5〕前記式(2)中、n、mはそれぞれ2〜250、lが4〜500の整数である前記〔4〕に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [5] The compound having a benzoxazine ring structure according to [4], wherein n and m are each an integer of 2 to 250 and l is an integer of 4 to 500 in the formula (2).

〔6〕前記R3及びR4は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基からなる群から選択される、少なくともいずれかを含む前記〔4〕又は〔5〕に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [6] R 3 and R 4 are each independently selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group, and an isobutyl group. The compound which has a benzoxazine ring structure as described in said [4] or [5] containing at least any.

〔7〕前記構造A及び前記構造Bを含むベンゾオキサジン環構造を含む化合物の合計値を100質量%としたとき、構造A及び構造Bの共重合体が90質量%以上であり、かつ、構造A:構造Bの質量比率が、41%:59%〜91%:9%である、前記〔4〕乃至〔6〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [7] When the total value of the compound containing the benzoxazine ring structure including the structure A and the structure B is 100% by mass, the copolymer of the structure A and the structure B is 90% by mass or more, and the structure A: The compound having the benzoxazine ring structure according to any one of [4] to [6], wherein the mass ratio of the structure B is 41%: 59% to 91%: 9%.

〔8〕前記〔1〕乃至〔7〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の、いずれか一以上を含有する熱硬化性樹脂組成物。 [8] A thermosetting resin composition containing any one or more of the compounds having a benzoxazine ring structure according to any one of [1] to [7].

〔9〕前記〔1〕乃至〔7〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物、及び前記〔8〕に記載の熱硬化性樹脂組成物からなる群から選択されるいずれかを成形して得られる成形体。 [9] Any one selected from the group consisting of the compound having the benzoxazine ring structure according to any one of [1] to [7] and the thermosetting resin composition according to [8]. Molded product obtained by molding.

〔10〕前記〔1〕乃至〔7〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物、前記〔8〕に記載の熱硬化性樹脂組成物、及び前記〔9〕に記載の成形体よりなる群から選択されるいずれかを硬化させて得られる硬化体。 [10] The compound having the benzoxazine ring structure according to any one of [1] to [7], the thermosetting resin composition according to [8], and the molded article according to [9] A cured product obtained by curing any one selected from the group consisting of:

〔11〕下記式(3)に示す構造を有するビスフェノール化合物、下記式(4)に示す構造のジアミン化合物、及びアルデヒド化合物を、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中で反応させる工程を有する、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。 [11] A bisphenol compound having a structure represented by the following formula (3), a diamine compound having a structure represented by the following formula (4), and an aldehyde compound are reacted in a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol. The manufacturing method of the compound which has a process and has a benzoxazine ring structure.

Figure 2010195991
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Figure 2010195991
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前記式(4)において、R5及びR6は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基である。なお、R5及びR6は、同時に水素である場合を除く。 In the formula (4), R 5 and R 6 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Incidentally, R 5 and R 6, except when simultaneously hydrogen.

〔12〕前記式(4)に示すジアミン化合物が、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンからなる群から選択されるいずれかである、前記〔11〕に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 [12] The diamine compound represented by the formula (4) is selected from the group consisting of 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane and 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane. The compound having a benzoxazine ring structure according to [11] above.

〔13〕下記式(5)に示す構造を有するビスフェノール化合物、下記式(6)及び式(7)に示すジアミン化合物、及びアルデヒド化合物を、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中で反応させる工程を有し、前記式(6)に示すジアミン化合物と、前記式(7)に示すジアミン化合物との合計を100モル%とした場合、前記式(6)に示すジアミン化合物:前記(7)に示すジアミン化合物のモル%を、40:60〜90:10とした、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法を提供する。 [13] A bisphenol compound having a structure represented by the following formula (5), a diamine compound represented by the following formulas (6) and (7), and an aldehyde compound in a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol. In the case where the total of the diamine compound represented by the formula (6) and the diamine compound represented by the formula (7) is 100 mol%, the diamine compound represented by the formula (6): The manufacturing method of the compound which has the benzoxazine ring structure which made mol% of the diamine compound shown to (7) 40: 60-90: 10.

Figure 2010195991
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前記式(6)において、R7及びR8は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基である。なお、R7及びR8は、同時に水素である場合を除く。
Figure 2010195991
In the formula (6), R 7 and R 8 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Note that R 7 and R 8 are not hydrogen at the same time.

Figure 2010195991
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〔14〕前記式(6)に示すジアミン化合物が、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、又は、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、からなる群から選択されるいずれかである前記〔13〕に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。 [14] The diamine compound represented by the formula (6) is selected from the group consisting of 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane or 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane. The method for producing a compound having a benzoxazine ring structure according to [13], which is any selected.

〔15〕前記混合溶媒において、アルコールの割合が5体積%〜50体積%である、前記〔11〕乃至〔14〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。 [15] The process for producing a compound having a benzoxazine ring structure according to any one of the above [11] to [14], wherein the ratio of alcohol in the mixed solvent is 5% by volume to 50% by volume.

〔16〕前記芳香族系の非極性溶媒が、トルエン、キシレン又はこれらの混合物である、前記〔11〕乃至〔15〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。 [16] The process for producing a compound having a benzoxazine ring structure according to any one of [11] to [15], wherein the aromatic nonpolar solvent is toluene, xylene or a mixture thereof.

〔17〕前記アルコールが、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール及びイソブタノールからなる群より選ばれる少なくともいずれかである前記〔11〕乃至〔16〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。 [17] Any one of [11] to [16], wherein the alcohol is at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol and isobutanol. A method for producing a compound having a benzoxazine ring structure according to claim 1.

〔18〕前記混合溶媒が、トルエン及びイソブタノールの混合溶媒である前記〔11〕乃至〔17〕のいずれか一に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。 [18] The method for producing a compound having a benzoxazine ring structure according to any one of [11] to [17], wherein the mixed solvent is a mixed solvent of toluene and isobutanol.

本発明においては、溶媒への溶解性が良好であり、分子量が高く、寸法安定性に優れたベンゾオキサジン環を有する化合物、それを含む熱硬化性樹脂組成物、及びそれらの製造方法が提供できる。   In the present invention, a compound having a benzoxazine ring having good solubility in a solvent, high molecular weight and excellent dimensional stability, a thermosetting resin composition containing the compound, and a method for producing them can be provided. .

実施例1で製造されたベンゾフェノン構造を有するベンゾオキサジン化合物のプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)を示す。The proton nuclear magnetic resonance spectrum (< 1 > H-NMR spectrum) of the benzoxazine compound which has the benzophenone structure manufactured in Example 1 is shown. 実施例2で製造されたベンゾフェノン構造を有するベンゾオキサジン化合物のプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)を示す。The proton nuclear magnetic resonance spectrum (< 1 > H-NMR spectrum) of the benzoxazine compound which has the benzophenone structure manufactured in Example 2 is shown. 実施例3で製造されたベンゾフェノン構造を有するベンゾオキサジン化合物のプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)を示す。The proton nuclear magnetic resonance spectrum (< 1 > H-NMR spectrum) of the benzoxazine compound which has the benzophenone structure manufactured in Example 3 is shown. 実施例4で製造されたベンゾフェノン構造を有するベンゾオキサジン化合物のプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)を示す。The proton nuclear magnetic resonance spectrum (< 1 > H-NMR spectrum) of the benzoxazine compound which has the benzophenone structure manufactured in Example 4 is shown.

以下、本発明を実施するための形態(以下、本実施形態)について詳細に説明する。
なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described in detail.
In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.

〔ベンゾオキサジン環構造を有する化合物〕
第1の実施形態におけるベンゾオキサジン環構造を有する化合物は、下記式(1)で示される、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物である。
[Compound having benzoxazine ring structure]
The compound having a benzoxazine ring structure in the first embodiment is a compound having a benzoxazine ring structure represented by the following formula (1).

Figure 2010195991
Figure 2010195991

前記式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基であり、nは7〜500整数である。又、R1及びR2は、同時に水素である場合を除く。
なお、式(1)中、*は結合部位である。
In the formula (1), R 1 and R 2 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 7 to 500. Also, R 1 and R 2 are not hydrogen at the same time.
In formula (1), * is a binding site.

なお、前記有機基は酸素、フッ素、又は窒素を含んでいてもよい。   The organic group may contain oxygen, fluorine, or nitrogen.

1及びR2としては、炭素数が1〜20の炭化水素基であれば特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等の直鎖構造、イソプロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基等の分岐構造、シクロヘキシル基等の環状構造が挙げられる。 R 1 and R 2 are not particularly limited as long as they are hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. Examples thereof include linear structures such as methyl, ethyl, n-propyl, and n-butyl groups, isopropyl Group, a branched structure such as sec-butyl group and isobutyl group, and a cyclic structure such as cyclohexyl group.

前記式(1)において、nは1〜500の整数であるが、さらに、重量平均分子量(Mw)が3000以上のベンゾオキサジン環を有する化合物から得られるフィルム等の最終製品の耐熱性、可撓性、電気絶縁性等の諸性能のさらなる向上が図れるので、nは7〜500の整数であることがより好ましい。   In the formula (1), n is an integer of 1 to 500, and further, heat resistance and flexibility of a final product such as a film obtained from a compound having a benzoxazine ring having a weight average molecular weight (Mw) of 3000 or more. N is more preferably an integer of 7 to 500, since various performances such as property and electrical insulation can be further improved.

第2の実施形態におけるベンゾオキサジン環構造を有する化合物は、下記式(2)で示される、構造A及び構造Bを両方同時に含む、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物である。   The compound having a benzoxazine ring structure in the second embodiment is a compound having a benzoxazine ring structure including both the structure A and the structure B represented by the following formula (2).

Figure 2010195991
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前記式(2)において、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基であり、n、mはそれぞれ1〜250、lは1〜500の整数である。又、R3及びR4は、同時に水素である場合を除く。
なお、式(2)中、「*」は結合部位を示す。
In the formula (2), R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, n and m are each 1 to 250, and l is an integer of 1 to 500. . R 3 and R 4 are not hydrogen at the same time.
In formula (2), “*” represents a binding site.

前記有機基は、酸素、フッ素、又は窒素を含んでいてもよい。
3及びR4は、同時に水素である場合を除く。
また、構造Aと構造Bとは、直接結合していてもよく、他の構造を介して結合していてもよい。
The organic group may contain oxygen, fluorine, or nitrogen.
Except when R 3 and R 4 are simultaneously hydrogen.
In addition, the structure A and the structure B may be directly bonded or may be bonded via another structure.

3及びR4としては、炭素数が1〜20の炭化水素基であれば特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等の直鎖構造、イソプロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基等の分岐構造、シクロヘキシル基等の環状構造が挙げられる。 R 3 and R 4 are not particularly limited as long as they are hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. For example, linear structures such as methyl, ethyl, n-propyl, and n-butyl groups, isopropyl Group, a branched structure such as sec-butyl group and isobutyl group, and a cyclic structure such as cyclohexyl group.

前記式(2)において、n、mは、それぞれ1〜250、lは1〜500の整数であるが、さらに、重量平均分子量(Mw)が3000以上のベンゾオキサジン環を有する化合物から得られるフィルム等の最終製品の耐熱性、可撓性、電気絶縁性等の諸性能のさらなる向上が図れるので、n、mはそれぞれ2〜250、lは4〜500の整数であることがより好ましい。   In the formula (2), n and m are each an integer of 1 to 250, and l is an integer of 1 to 500, and a film obtained from a compound having a benzoxazine ring having a weight average molecular weight (Mw) of 3000 or more. In addition, it is more preferable that n and m are each an integer of 2 to 250, and l is an integer of 4 to 500, since various performances such as heat resistance, flexibility, and electrical insulation of the final product can be further improved.

式(2)において、前記構造A及び前記構造Bを含むベンゾオキサジン環構造を含む化合物の合計値が100質量%としたとき、構造A及び構造Bの共重合体は90質量%以上であり、且つ、構造A:構造Bの質量比率は、41%:59%〜91%:9%であることが好ましい。   In the formula (2), when the total value of the compound containing the benzoxazine ring structure including the structure A and the structure B is 100% by mass, the copolymer of the structure A and the structure B is 90% by mass or more, And it is preferable that the mass ratio of structure A: structure B is 41%: 59% -91%: 9%.

〔熱硬化性樹脂組成物〕
本実施形態における熱硬化性樹脂組成物は、上述した式(1)で示されるベンゾオキサジン環構造を有する化合物、式(2)で示される構造A及び構造Bを含むベンゾオキサジン環構造を有する化合物の少なくともいずれかを含有し、それらの熱硬化性を利用した組成物である。
また、主成分として前記熱硬化性樹脂を含み、かつ副成分として他の熱硬化性樹脂を含むものが挙げられる。
[Thermosetting resin composition]
The thermosetting resin composition in the present embodiment includes a compound having a benzoxazine ring structure represented by the formula (1) and a compound having a benzoxazine ring structure including the structure A and the structure B represented by the formula (2). It is a composition containing at least one of these and utilizing those thermosetting properties.
Moreover, what contains the said thermosetting resin as a main component, and contains another thermosetting resin as a subcomponent is mentioned.

副生分としての他の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、珪素樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、アニリン樹脂等が挙げられる。
これらの中では、この組成物から形成される成形体の耐熱性をより向上させ得る観点から、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂がより好ましい。
これらの他の熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Other thermosetting resins as by-products include, for example, epoxy resins, thermosetting modified polyphenylene ether resins, thermosetting polyimide resins, silicon resins, melamine resins, urea resins, allyl resins, phenol resins, Saturated polyester resin, bismaleimide resin, alkyd resin, furan resin, polyurethane resin, aniline resin and the like can be mentioned.
Among these, an epoxy resin, a phenol resin, and a thermosetting polyimide resin are more preferable from the viewpoint of further improving the heat resistance of a molded body formed from the composition.
These other thermosetting resins may be used alone or in combination of two or more.

また、本実施形態における熱硬化性樹脂組成物においては、分子内に少なくとも1つ、好ましくは分子内に2つのベンゾキサジン環を有する化合物を、副成分として用いてもよい。
このような化合物は、分子内に、フェノール性水酸基を有し、かつそのオルト位の一つがHであるような化合物と、分子内に1級アミノ基を有する化合物と、ホルムアルデヒドとの縮合反応により得られる。
このとき、フェノール性水酸基を分子内に複数有する化合物を用いる場合には、1級アミノ基を分子内に一つのみ有する化合物を使用し、1級アミノ基を分子内に複数有する化合物を使用する場合には、フェノール性水酸基を分子内に一つのみ有する化合物を使用する。この分子内に少なくとも1つのベンゾキサジン環を有する化合物は、1種のみを用いてもよく、2種以上が併用されてもよい。
In the thermosetting resin composition in the present embodiment, a compound having at least one benzoxazine ring in the molecule, preferably two benzoxazine rings in the molecule may be used as a subcomponent.
Such a compound is obtained by a condensation reaction between a compound having a phenolic hydroxyl group in the molecule and one of its ortho positions being H, a compound having a primary amino group in the molecule, and formaldehyde. can get.
At this time, when using a compound having a plurality of phenolic hydroxyl groups in the molecule, a compound having only one primary amino group in the molecule is used, and a compound having a plurality of primary amino groups in the molecule is used. In some cases, a compound having only one phenolic hydroxyl group in the molecule is used. Only 1 type may be used for the compound which has at least 1 benzoxazine ring in this molecule | numerator, and 2 or more types may be used together.

また、本実施形態における熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、難燃剤、造核剤、酸化防止材、シランカップリング剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収材、潤滑剤、難燃助剤、帯電防止材、防曇剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、着色剤等の各種添加剤を含有させてもよい。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物を調製するとき、反応性あるいは非反応性の溶剤を適宜使用してもよい。
In addition, the thermosetting resin composition in the present embodiment includes a flame retardant, a nucleating agent, an antioxidant, a silane coupling agent, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, and a lubricant as necessary. In addition, various additives such as a flame retardant aid, an antistatic material, an antifogging agent, a filler, a softener, a plasticizer, and a colorant may be contained.
These may be used alone or in combination of two or more.
Moreover, when preparing the thermosetting resin composition which concerns on this embodiment, you may use a reactive or non-reactive solvent suitably.

〔成形体〕
本実施形態における成形体は、上述した熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂組成物を成形したものである。
成形体は、上述した熱硬化性樹脂、又はそれを含む熱硬化性樹脂組成物を、必要に応じて部分硬化させ、あるいは硬化させずに得られるものである。
上述した熱硬化性樹脂は、硬化前の段階でも成形性を有しているため、硬化前に成形しておいて、あとから熱をかけて硬化させても、成形と同時に硬化させてもよい。
また、その寸法や形状については、特に限定されず、例えば、シート状(板状)、ブロック状等が挙げられ、さらに他の部位(例えば粘着層)を具備していてもよい。
[Molded body]
The molded body in the present embodiment is obtained by molding the above-described thermosetting resin or thermosetting resin composition.
The molded body is obtained by partially curing or curing the above-described thermosetting resin or a thermosetting resin composition containing the resin as necessary.
Since the thermosetting resin described above has moldability even before curing, it may be molded before curing and cured by applying heat later or simultaneously with molding. .
In addition, the dimensions and shape are not particularly limited, and examples thereof include a sheet shape (plate shape) and a block shape, and may further include another portion (for example, an adhesive layer).

〔硬化体〕
本実施形態における硬化体は、上述した熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂組成物、成形体を硬化させたものである。
[Hardened body]
The cured body in the present embodiment is obtained by curing the above-described thermosetting resin, thermosetting resin composition, and molded body.

硬化体の製造方法、すなわち硬化方法については、従来公知の任意の硬化方法を適用できる。一般的には、上述した熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂組成物、成形体を120〜260℃程度で数時間加熱することにより硬化体が得られる。
加熱温度が低すぎたり、加熱時間が不足したりすると、場合によっては、硬化が不十分となって機械的強度が不足することがある。また、加熱温度がより高すぎたり、加熱時間が長すぎたりすると、場合によっては、分解等の副反応が生じて機械的強度が不都合に低下することがある。よって、用いる熱硬化性化合物の特性に応じた適正な条件を選択することが好ましい。
硬化温度として、加圧加熱蒸気を使って硬化させることを想定した場合、及び電熱線等その他の方法による加熱硬化を想定した場合には、省エネルギーの観点から見て、硬化可能で、かつ低い温度であることが好ましく、190℃以下で硬化されることが好ましく、185℃以下で硬化されることがより好ましい。
また、硬化の完了の面から考えると、硬化時間の下限は10分以上、好ましくは15分以上、より好ましくは30分が好適である。
また、生産性の面から考えると硬化時間の上限は10時間以内、好ましくは5時間以内、より好ましくは3時間以内である。
選択した硬化温度、硬化時間で硬化処理を行ったとき、架橋反応やその他の硬化反応が十分に進行し、これらの反応が60%以上進行していること、より好ましくは80%以上進行していることが、経年変化、経時変化、プロセス適性、耐サーマルショック性の観点から好ましい。
Any conventionally known curing method can be applied to the method for producing the cured body, that is, the curing method. Generally, a cured body is obtained by heating the thermosetting resin, the thermosetting resin composition, and the molded body described above at about 120 to 260 ° C. for several hours.
If the heating temperature is too low or the heating time is insufficient, the curing may be insufficient and the mechanical strength may be insufficient in some cases. In addition, if the heating temperature is too high or the heating time is too long, side reactions such as decomposition may occur in some cases, and the mechanical strength may be disadvantageously reduced. Therefore, it is preferable to select appropriate conditions according to the characteristics of the thermosetting compound to be used.
When the curing temperature is assumed to be cured using pressurized heating steam, and when it is assumed to be heat-cured by other methods such as heating wire, from the viewpoint of energy saving, the curing is possible and the temperature is low. It is preferable that it is hardened | cured at 190 degrees C or less, and it is more preferable that it is hardened at 185 degrees C or less.
In view of the completion of curing, the lower limit of the curing time is 10 minutes or longer, preferably 15 minutes or longer, and more preferably 30 minutes.
In view of productivity, the upper limit of the curing time is 10 hours or less, preferably 5 hours or less, more preferably 3 hours or less.
When the curing treatment is carried out at the selected curing temperature and curing time, the crosslinking reaction and other curing reactions have sufficiently progressed, and these reactions have progressed 60% or more, more preferably 80% or more. It is preferable from the viewpoint of aging, aging, process suitability, and thermal shock resistance.

また、硬化処理の際には、適宜、硬化促進剤を添加してもよい。
硬化促進剤としては、ベンゾオキサジン化合物を開環重合する際に一般的に使用されている任意の硬化促進剤を使用できる。
例えば、カテコール、ビスフェノールA等の多官能フェノール類;p−トルエンスルホン酸、p−フェノールスルホン酸等のスルホン酸類;安息香酸、サリチル酸、シュウ酸、アジピン酸等のカルボン酸類;コバルト(II)アセチルアセトネート、アルミニウム(III) アセチルアセトネート、ジルコニウム(IV)アセチルアセトネート等の金属錯体;酸化カルシウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化鉄等の金属酸化物;水酸化カルシウム、イミダゾール及びその誘導体、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネン等の第三級アミン及びこれらの塩;トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン・ベンゾキノン誘導体、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボロン塩、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等のリン系化合物、及びその誘導体が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
Moreover, you may add a hardening accelerator suitably in the case of a hardening process.
As the curing accelerator, any curing accelerator generally used in ring-opening polymerization of a benzoxazine compound can be used.
For example, polyfunctional phenols such as catechol and bisphenol A; sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid and p-phenolsulfonic acid; carboxylic acids such as benzoic acid, salicylic acid, oxalic acid and adipic acid; cobalt (II) acetylacetate Metal complexes such as calcium oxide, cobalt oxide, magnesium oxide and iron oxide; calcium hydroxide, imidazole and its derivatives, diaza Tertiary amines such as bicycloundecene and diazabicyclononene and their salts; triphenylphosphine, triphenylphosphine / benzoquinone derivative, triphenylphosphine / triphenylboron salt, tetraphenylphosphonium / tetraphenylvole Phosphorus compounds such as To, and derivatives thereof.
These may be used alone or in combination of two or more.

硬化促進剤の添加量については、特に限定されるものではないが、添加量が過多であると、成形体の誘電率や誘電正接が上昇して誘電特性が悪化したり、機械的物性に悪影響を及ぼしたりする場合がある。よって一般的には、前記熱硬化性樹脂(熱硬化性樹脂組成物、成形体)100質量部に対し、硬化促進剤を20質量部以下、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下の割合で用いる。   The addition amount of the curing accelerator is not particularly limited. However, if the addition amount is excessive, the dielectric constant and dielectric loss tangent of the molded body are increased to deteriorate the dielectric properties and adversely affect the mechanical properties. May be affected. Therefore, generally, the curing accelerator is 20 parts by mass or less, preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin (thermosetting resin composition, molded product). Used in the following ratio.

上述したようにして得られる本実施形態における硬化体は、重合体構造中にベンゾキサジン構造を有するので、優れた寸法安定性を実現することができる。   Since the cured body in the present embodiment obtained as described above has a benzoxazine structure in the polymer structure, excellent dimensional stability can be realized.

また、本実施形態にかかる硬化体は、前記熱硬化性樹脂又は前記熱硬化性組成物の有する熱硬化性という性質に基づいて、信頼性、難燃性、成形性、美観性等に優れており、かつ重合時に揮発性の副生成物を発生しないので、そのような揮発性の副生成物が成形体中に残存せず衛生管理上も好ましい。   In addition, the cured body according to the present embodiment is excellent in reliability, flame retardancy, moldability, aesthetics, and the like based on the thermosetting property of the thermosetting resin or the thermosetting composition. In addition, since volatile by-products are not generated during the polymerization, such volatile by-products do not remain in the molded article, which is preferable in terms of hygiene management.

〔用途〕
本実施形態における熱硬化性樹脂、熱硬化性組成物、成形体、硬化体は、電子部品・電子機器及びその材料として、特に優れた誘電特性が要求される多層基板、積層板、封止剤、接着剤等の用途に好適である。
電子機器としては、例えば、携帯電話、表示機器、車載機器、コンピュータ、通信機器等が挙げられる。その他、航空機部材、自動車部材、建築部材等の用途にも使用でき、導電材料、特に金属フィラーの耐熱性結着剤として利用して直流又は交流の電流を流すことができる回路を形成する用途に用いてもよい。
[Use]
The thermosetting resin, the thermosetting composition, the molded body, and the cured body in the present embodiment are a multilayer board, a laminated board, and a sealant that require particularly excellent dielectric properties as an electronic component / electronic device and its material. Suitable for applications such as adhesives.
Examples of the electronic device include a mobile phone, a display device, an in-vehicle device, a computer, and a communication device. In addition, it can be used for applications such as aircraft parts, automobile parts, building parts, etc., and is used as a heat-resistant binder for conductive materials, particularly metal fillers, to form circuits that can flow direct current or alternating current. It may be used.

〔製造方法〕
下記においては、第1実施形態における製造方法と第2実施形態における製造方法について説明する。
これらの製造方法は、共通して、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒を作成する第一工程、ビスフェノール化合物、アミン化合物を第一工程で作成した混合溶媒に添加し、混合溶液を調製する第二工程を有する。なお必要に応じて、窒素ガスをパージしてもよいものとする。前記混合溶液を加熱し、そしてさらにアルデヒド化合物を添加し、目的化合物を得る第三工程を含む製造方法である。
第二工程及び第三工程の合間には、還流及び留去工程を加えてもよい。さらに、第三工程の後に、還流、留去、更に還流、冷却、ろ過、沈殿析出及び乾燥する工程を加えることが好ましい。
〔Production method〕
Below, the manufacturing method in 1st Embodiment and the manufacturing method in 2nd Embodiment are demonstrated.
These production methods are commonly used in the first step of creating a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol, adding a bisphenol compound and an amine compound to the mixed solvent prepared in the first step, and mixing the solution. A second step of preparing Note that nitrogen gas may be purged as necessary. It is a production method including a third step of heating the mixed solution and further adding an aldehyde compound to obtain a target compound.
Between the second step and the third step, a reflux and distillation step may be added. Furthermore, it is preferable to add a step of refluxing, distilling, further refluxing, cooling, filtration, precipitation and drying after the third step.

先ず、第1実施形態のおける製造方法について説明する。
下記式(3)に示す構造を有するビスフェノール化合物、下記式(4)に示す構造のジアミン化合物、及びアルデヒド化合物を、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中で反応させる工程により、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物を製造する。
First, the manufacturing method in 1st Embodiment is demonstrated.
By reacting a bisphenol compound having a structure represented by the following formula (3), a diamine compound having a structure represented by the following formula (4), and an aldehyde compound in a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol, A compound having a benzoxazine ring structure is produced.

Figure 2010195991
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Figure 2010195991
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前記式(4)において、R5及びR6は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基である。なお、R5及びR6は、同時に水素である場合を除く。 In the formula (4), R 5 and R 6 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Incidentally, R 5 and R 6, except when simultaneously hydrogen.

(ビスフェノール化合物)
ビスフェノール成分としては、特に限定されないが、ジヒドロキシベンゾフェノン骨格を有することが好ましい。このようなビスフェノール化合物は、例えば、4,4'−ジヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。
また、前記ジヒドロキシベンゾフェノン骨格を有するビスフェノール化合物のフェニル基の水素が他の置換基で置換されてもよい。このような置換基は、例えば、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
なお、発明の要旨を逸脱しない範囲で、例えば、4,4'−ジヒドロキシジフェニル−2,2−プロパン(ビスフェノールA)、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチル−エチリデン)]ビスフェノール(ビスフェノールM)、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチル−エチリデン)]ビスフェノール(ビスフェノールP)、4,4'−メチレンジフェノール(ビスフェノールF)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン(ビスフェノールS)、4,4'−ビフェノール、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ベンゼンジオール(ヒドロキノン)、1,3−ベンゼンジオール(レゾルシノール)、1,2−ベンゼンジオール(カテコール)等を加えてもよい。
これらのビスフェノール化合物は単独で用いてもよく2種類以上を併用して用いてもよい。
(Bisphenol compound)
The bisphenol component is not particularly limited, but preferably has a dihydroxybenzophenone skeleton. Examples of such bisphenol compounds include 4,4′-dihydroxybenzophenone.
Moreover, the hydrogen of the phenyl group of the bisphenol compound having the dihydroxybenzophenone skeleton may be substituted with another substituent. Examples of such a substituent include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
In the range not departing from the gist of the invention, for example, 4,4′-dihydroxydiphenyl-2,2-propane (bisphenol A), 4,4 ′-[1,3-phenylenebis (1-methyl-ethylidene) ] Bisphenol (bisphenol M), 4,4 ′-[1,4-phenylenebis (1-methyl-ethylidene)] bisphenol (bisphenol P), 4,4′-methylenediphenol (bisphenol F), bis (4- Hydroxyphenyl) sulfone (bisphenol S), 4,4′-biphenol, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene 1,4-benzenediol (hydroquinone), 1,3-benzenediol (reso Shinoru), 1,2-benzenediol (catechol), or the like may be added.
These bisphenol compounds may be used alone or in combination of two or more.

(アミン化合物)
アミン成分としては、特に限定されないが、ジフェニルメタン骨格を有することが好ましい。又、前記ジフェニルメタン骨格を有するアミン化合物は、フェニル基の水素が炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基で置換されてもよい。
このようなアミン化合物は、例えば、4,4'− ジアミノ−3,3' −ジメチルジフェニルメタン、4,4'− ジアミノ−3,3'−ジエチルジフェニルメタン等のジアミン化合物が挙げられる。アミン化合物は、前記の4,4'− ジアミノ−3,3' −ジメチルジフェニルメタン、又は、4,4'− ジアミノ−3,3'−ジエチルジフェニルメタン等のジアミン化合物であることが好ましい。
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、例えば、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'− ジアミノ−3,3',5,5' −テトラメチルジフェニルメタン、4,4'− ジアミノ−3,3',5,5' −テトラエチルジフェニルメタン、1,4−ジアミノベンゼン4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、2,2'−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(和歌山精化工業株式会社製 製品名 BAPP)、4,4'−[1,3−フェニレンビス(1−メチル−エチリデン)]ビスアニリン(三井化学株式会社製 製品名 ビスアニリンM)、4,4'−[1,4−フェニレンビス(1−メチル−エチリデン)]ビスアニリン(三井化学株式会社製 製品名 ビスアニリンP)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、及び1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン等の芳香族ジアミン化合物;3(4),8(9),−ビス(アミノメチル)トリシクロ[5,2,1,02,6]デカン(オクセア社製 製品名 TCDジアミン)、及び2,5(6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等の脂環式ジアミン化合物;1,2−ジアミノエタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,14−ジアミノテトラデカン及び1,18−ジアミノオクタデカン等の直鎖脂肪族ジアミン化合物等を加えてもよい。
これらのアミン化合物は、単独で用いてもよく2種類以上を併用して用いてもよい。
(Amine compound)
The amine component is not particularly limited, but preferably has a diphenylmethane skeleton. In the amine compound having the diphenylmethane skeleton, the hydrogen of the phenyl group may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Examples of such amine compounds include diamine compounds such as 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane and 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane. The amine compound is preferably a diamine compound such as 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane or 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane.
In the range not departing from the gist of the present invention, for example, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetramethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino- 3,3 ′, 5,5′-tetraethyldiphenylmethane, 1,4-diaminobenzene 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (Wakayama Seika Kogyo) Product name BAPP), 4,4 '-[1,3-phenylenebis (1-methyl-ethylidene)] bisaniline (product name Bisaniline M, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), 4,4'-[1,4 -Phenylenebis (1-methyl-ethylidene)] bisaniline (product name, bisaniline P, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, and 1,4-bis (4-aminophenoxy) aromatic diamine compounds such as benzene; 3 (4), 8 (9), - bis (aminomethyl) tricyclo [5,2,1,0 2,6] decane ( Oxea product name TCD diamine), and alicyclic diamine compounds such as 2,5 (6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane; 1,2-diaminoethane, 1,6- Linear aliphatic diamine compounds such as diaminohexane, 1,10-diaminodecane, 1,12-diaminododecane, 1,14-diaminotetradecane and 1,18-diaminooctadecane may be added.
These amine compounds may be used alone or in combination of two or more.

上記ビスフェノール化合物とアミン化合物との使用割合は、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン1.0molに対して、0.9mol〜1.2molであることが好ましい。
アミン化合物の使用量が1.20molを超えると、反応溶液がゲル化する傾向にあり、アミン化合物の使用量が0.90mol未満であると、未反応の4,4'−ジヒドロキシベンゾフェノンが残存する傾向にあるためである。
The use ratio of the bisphenol compound and the amine compound is preferably 0.9 mol to 1.2 mol with respect to 1.0 mol of 4,4′-dihydroxybenzophenone.
When the amount of the amine compound used exceeds 1.20 mol, the reaction solution tends to gel. When the amount of the amine compound used is less than 0.90 mol, unreacted 4,4′-dihydroxybenzophenone remains. It is because it is in a tendency.

(アルデヒド化合物)
アルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒドが好ましい。
ホルムアルデヒドとしては、その重合体であるパラホルムアルデヒド、水溶液の形であるホルマリン等の形態で使用することがより好ましい。
アルデヒド化合物の使用量は、ジアミン化合物1.0molに対して、4.0mol〜6.5molが好ましい。
アルデヒド化合物の使用量が6.5molを超えると、残存されるアルデヒド化合物が、人体及び環境に与える負荷が多大となる傾向にあり、アルデヒド化合物の使用量が4.0mol未満であると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂が高分子量化しにくくなる傾向にある。
(Aldehyde compound)
As the aldehyde compound, formaldehyde is preferable.
As formaldehyde, it is more preferable to use it in the form of paraformaldehyde which is a polymer thereof, formalin which is in the form of an aqueous solution, or the like.
The amount of the aldehyde compound used is preferably 4.0 mol to 6.5 mol with respect to 1.0 mol of the diamine compound.
If the amount of aldehyde compound used exceeds 6.5 mol, the remaining aldehyde compound tends to increase the load on the human body and the environment. If the amount of aldehyde compound used is less than 4.0 mol, benzoxazine There exists a tendency for the thermosetting resin which has a ring to become high molecular weight.

(芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒)
芳香族系の非極性溶媒としては、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、プソイドキュメン、メシチレン等が挙げられる。特に、環境及び人体への負荷が小さく、かつ汎用性が高く、安価なトルエン、キシレン等が好ましい。トルエンであることがより好ましい。芳香族系の非極性溶媒は、単独で用いても2種以上を併用して用いてもよい。
アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール等が挙げられる。また、アルコールはイソブタノールであることが好ましい。アルコールは、単独で用いても2種以上を併用して用いてもよい。
芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒としては、特に限定されないが、前記挙げられた芳香族系の非極性溶媒及びアルコールの少なくても一種類ずつ以上の組み合わせであることが好ましい。さらに、トルエンとイソブタノールの組み合わせであることがより好ましい。
(A mixture of aromatic nonpolar solvent and alcohol)
The aromatic nonpolar solvent is not particularly limited, and examples thereof include benzene, toluene, xylene, pseudocumene, and mesitylene. In particular, toluene, xylene, and the like are preferable because they have a low environmental and human load and are highly versatile. More preferably, it is toluene. Aromatic nonpolar solvents may be used alone or in combination of two or more.
Although it does not specifically limit as alcohol, For example, methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol etc. are mentioned. The alcohol is preferably isobutanol. Alcohols may be used alone or in combination of two or more.
The mixed solvent of the aromatic nonpolar solvent and the alcohol is not particularly limited, but is preferably a combination of at least one of the above-mentioned aromatic nonpolar solvents and alcohols. Furthermore, a combination of toluene and isobutanol is more preferable.

上記芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中におけるアルコールの割合は、混合溶媒全体に対して、5体積%〜50体積%が好ましく、10体積%〜30体積%がより好ましい。
混合溶媒中のアルコールの割合が5体積%未満であると、アルコールによる反応抑制効果が小さくなり、反応溶液のゲル化及び合成物であるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化のリスクが高まるおそれがある。アルコールの割合が50体積%を超えると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応に長時間を要することとなり、合成効率が低下するおそれがある。
The ratio of the alcohol in the mixed solvent of the aromatic nonpolar solvent and the alcohol is preferably 5% by volume to 50% by volume, and more preferably 10% by volume to 30% by volume with respect to the entire mixed solvent.
When the proportion of the alcohol in the mixed solvent is less than 5% by volume, the reaction suppressing effect due to the alcohol is reduced, and the risk of gelation of the reaction solution and insolubilization of the thermosetting resin having a benzoxazine ring as a synthetic product is increased. There is a fear. When the proportion of alcohol exceeds 50% by volume, a long time is required for the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring, which may reduce the synthesis efficiency.

芳香族系の非極性溶媒とアルコールとを合計した混合溶媒の量は、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン基準で、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンのモル濃度が0.1mol/L〜1.2mol/Lとなる量であることが好ましい。
4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンのモル濃度が0.1mol/L未満であると、混合溶媒中の原料濃度が低く、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応が遅くなり、合成効率が低下するおそれがある。
一方、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンのモル濃度が1.2mol/Lを超えると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応時に、反応溶液のゲル化及び合成物であるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化のリスクが高まるおそれがある。
The amount of the mixed solvent obtained by adding the aromatic nonpolar solvent and the alcohol is such that the molar concentration of 4,4′-dihydroxybenzophenone is 0.1 to 1.2 mol / L on the basis of 4,4′-dihydroxybenzophenone. It is preferable that the amount is L.
When the molar concentration of 4,4′-dihydroxybenzophenone is less than 0.1 mol / L, the raw material concentration in the mixed solvent is low, the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is delayed, and the synthesis efficiency is lowered. There is a risk.
On the other hand, when the molar concentration of 4,4′-dihydroxybenzophenone exceeds 1.2 mol / L, during the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring, the gelation of the reaction solution and the synthesized benzoxazine ring are reduced. There is a possibility that the risk of insolubilization of the thermosetting resin is increased.

(その他の材料−フェノール化合物)
本実施形態においては、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンと共に単官能フェノール化合物を添加して反応させてもよい。
単官能フェノール化合物を併用する場合、反応性末端がベンゾオキサジン環で封止された重合体が生成し、その結果、合成反応中の分子量の制御が可能となり、溶液のゲル化を防ぐことができる。また、反応性末端の封止は、得られたベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の保存安定性の向上が図られ、不溶化を防止できる。
単官能フェノール化合物としては、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−クミルフェノール、ドデシルフェノール、o−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、1−ナフトール、2−ナフトール、m−メトキシフェノール、p−メトキシフェノール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノール、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジメチルフェノール等が挙げられる。特に、汎用性、コストの面からフェノールが好ましい。
単官能フェノール化合物の使用量は、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン1.00molに対して0.50mol以下が好ましい。
単官能フェノール化合物の使用量が、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン1.00molに対して0.50molを超えると、合成反応中にベンゾオキサジン環構造を有する熱硬化性樹脂の分子量の増大化が図られなくなり、また、多量の単官能フェノール化合物が残存する傾向がある。
(Other materials-phenolic compounds)
In the present embodiment, a monofunctional phenol compound may be added and reacted together with 4,4′-dihydroxybenzophenone.
When a monofunctional phenol compound is used in combination, a polymer in which the reactive end is sealed with a benzoxazine ring is generated. As a result, the molecular weight during the synthesis reaction can be controlled, and gelation of the solution can be prevented. . In addition, the sealing of the reactive ends can improve the storage stability of the obtained thermosetting resin having a benzoxazine ring, and can prevent insolubilization.
Examples of the monofunctional phenol compound include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, p-tert-butylphenol, p-octylphenol, p-cumylphenol, dodecylphenol, o-phenylphenol, and p-phenyl. Examples include phenol, 1-naphthol, 2-naphthol, m-methoxyphenol, p-methoxyphenol, m-ethoxyphenol, p-ethoxyphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol. In particular, phenol is preferable from the viewpoint of versatility and cost.
The amount of the monofunctional phenol compound used is preferably 0.50 mol or less with respect to 1.00 mol of 4,4′-dihydroxybenzophenone.
When the amount of the monofunctional phenol compound used exceeds 0.50 mol with respect to 1.00 mol of 4,4′-dihydroxybenzophenone, the molecular weight of the thermosetting resin having a benzoxazine ring structure is increased during the synthesis reaction. In addition, a large amount of monofunctional phenolic compound tends to remain.

本実施形態における熱硬化性樹脂の製造方法においては、特に限定されないが、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒に、ビスフェノール化合物及びアミン化合物を添加し、よく攪拌し、アルデヒド化合物をさらに添加して反応を進行させる方法が好ましい。
原料の混合溶解を効率的に行うために、加熱してもよく、また、適宜、撹拌機、撹拌子等を使用して混合溶媒の撹拌下で添加混合してもよい。
In the method for producing a thermosetting resin in the present embodiment, although not particularly limited, a bisphenol compound and an amine compound are added to a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol, and the mixture is thoroughly stirred, and an aldehyde compound is added. A method of further adding and allowing the reaction to proceed is preferred.
In order to efficiently mix and dissolve the raw materials, heating may be performed, and addition and mixing may be appropriately performed with stirring of the mixed solvent using a stirrer, a stirrer, or the like.

加熱方法としては、特に限定されないが、例えば、油浴等の温度調節器を用いて、所定の温度まで一気に上昇させた後に、その温度で一定に保つ方法が挙げられる。
加熱を行う際の温度は、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応の効率化が図られる温度であれば、特に限定されない。例えば50℃〜130℃となるように調節することが好ましい。
反応溶液温度が50℃未満であると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応が遅くなり、合成効率が低下するおそれがある。反応溶液温度が130℃を超えると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応時に反応溶液のゲル化及び合成物であるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化のリスクが高まるおそれがある。
なお、混合溶液の加熱処理を行っている間は、混合溶媒を還流させてもよい。
Although it does not specifically limit as a heating method, For example, after using a temperature regulator, such as an oil bath, to raise at a stretch to predetermined temperature, the method of keeping constant at the temperature is mentioned.
The temperature at the time of heating is not particularly limited as long as it is a temperature at which the efficiency of the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is improved. For example, it is preferable to adjust so that it may become 50 to 130 degreeC.
When the reaction solution temperature is lower than 50 ° C., the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is delayed, and the synthesis efficiency may be reduced. If the reaction solution temperature exceeds 130 ° C., the risk of gelation of the reaction solution during the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring and the risk of insolubilization of the thermosetting resin having a benzoxazine ring as a synthesized product may increase. is there.
Note that the mixed solvent may be refluxed during the heat treatment of the mixed solution.

反応時間は、特に限定されないが、加熱処理開始後1〜10時間程度であることが好ましい。更に、3〜10時間であることがより好ましい。反応時間が1時間以下にすると、反応が十分に進まないため、目的化合物を得ることができない。又、10時間以上に加熱すると、生産性が落ちてくるため、好ましくない。
加熱開始後1〜10時間加熱を継続した後、油浴等の温度調節器の接触から開放して放冷してもよいし、あるいは冷媒等を用いて冷却してもよい。
Although reaction time is not specifically limited, It is preferable that it is about 1 to 10 hours after a heat processing start. Furthermore, it is more preferable that it is 3 to 10 hours. If the reaction time is 1 hour or less, the reaction does not proceed sufficiently, and the target compound cannot be obtained. Further, heating for 10 hours or more is not preferable because productivity decreases.
After heating is continued for 1 to 10 hours after the start of heating, it may be allowed to cool by releasing from contact with a temperature regulator such as an oil bath, or may be cooled using a refrigerant or the like.

熱硬化性樹脂の製造工程中、生成する水は留去してもよい。
反応により生成する水を留去することにより、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応時間の短縮化が図られ、反応効率の向上効果が得られる。
水の留去は、例えば、反応溶液中の混合溶媒と共沸させることにより行うことができる。例えば、コック付きの等圧滴下ロート、ジムロート冷却器、ディーン・スターク装置等を用いることにより生成する水を留去できる。
During the production process of the thermosetting resin, the generated water may be distilled off.
By distilling off the water produced by the reaction, the synthesis reaction time of the thermosetting resin having a benzoxazine ring can be shortened, and the effect of improving the reaction efficiency can be obtained.
The water can be distilled off by, for example, azeotroping with the mixed solvent in the reaction solution. For example, the water produced | generated can be distilled off by using an equal pressure dropping funnel with a cock, a Dimroth cooler, a Dean-Stark apparatus, etc.

上述のようにして反応を行った後、反応溶液からベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を回収する。
回収方法については特に限定されないが、例えば、貧溶媒による再沈法、濃縮固化法(溶媒減圧留去)、スプレードライ法等により回収できる。
After performing the reaction as described above, the thermosetting resin having a benzoxazine ring is recovered from the reaction solution.
Although it does not specifically limit about the collection | recovery method, For example, it can collect | recover by the reprecipitation method by a poor solvent, the concentration solidification method (solvent vacuum distillation), the spray-drying method, etc.

また、第2の実施形態におけるベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法は、 下記式(5)に示す構造を有するビスフェノール化合物、下記式(6)及び式(7)に示すジアミン化合物、及びアルデヒド化合物を、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中で反応させる工程を有する。
ここで、前記式(6)に示すジアミン化合物と、前記式(7)に示すジアミン化合物との合計を100モル%とした場合に、前記式(6)に示すジアミン化合物:前記(7)に示すジアミン化合物のモル%を、40%:60%〜90%:10%とする。
なお、必要に応じて系内に窒素ガスをパージしてもよい。
Moreover, the manufacturing method of the compound which has the benzoxazine ring structure in 2nd Embodiment is the bisphenol compound which has a structure shown to following formula (5), the diamine compound shown to following formula (6) and formula (7), and an aldehyde And a step of reacting the compound in a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol.
Here, when the total of the diamine compound represented by the formula (6) and the diamine compound represented by the formula (7) is 100 mol%, the diamine compound represented by the formula (6): The mol% of the diamine compound shown is 40%: 60% to 90%: 10%.
Note that nitrogen gas may be purged into the system as necessary.

Figure 2010195991
Figure 2010195991

Figure 2010195991
Figure 2010195991

前記式(6)において、R7及びR8は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基である。なお、R7及びR8は、同時に水素である場合を除く。 In the formula (6), R 7 and R 8 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Note that R 7 and R 8 are not hydrogen at the same time.

Figure 2010195991
Figure 2010195991

(上記式(5)に示す構造を有するビスフェノール化合物)
上記式(5)に示す構造を有するビスフェノール化合物は、他の置換基を有していないものとする。
(Bisphenol compound having the structure shown in the above formula (5))
The bisphenol compound having the structure represented by the above formula (5) does not have any other substituent.

(上記式(6)のジアミン化合物)
式(6)のジアミン化合物としては、上述した式(4)のジアミン化合物と同様のものを使用できる。
(Diamine compound of the above formula (6))
As the diamine compound of the formula (6), those similar to the diamine compound of the formula (4) described above can be used.

(上記式(7)に示すジアミン化合物)
上記式(7)に示すジアミン化合物は、他の置換基を有していないものとする。
(Diamine compound represented by the above formula (7))
The diamine compound represented by the above formula (7) has no other substituent.

(アルデヒド化合物)
アルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒドが好ましい。
ホルムアルデヒドとしては、その重合体であるパラホルムアルデヒド、水溶液の形であるホルマリン等の形態で使用することがより好ましい。
アルデヒド化合物の使用量は、ジアミン化合物1.0molに対して、4.0mol〜6.5molが好ましい。更に、ジアミン化合物1.0molに対して、4.5mol〜6.0molがより好ましい。
アルデヒド化合物の使用量が6.5molを超えると、残存されるアルデヒド化合物が、人体及び環境に与える負荷が多大となる傾向にあり、アルデヒド化合物の使用量が4.0mol未満であると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂が高分子量化しにくくなる傾向にある。
(Aldehyde compound)
As the aldehyde compound, formaldehyde is preferable.
As formaldehyde, it is more preferable to use it in the form of paraformaldehyde which is a polymer thereof, formalin which is in the form of an aqueous solution, or the like.
The amount of the aldehyde compound used is preferably 4.0 mol to 6.5 mol with respect to 1.0 mol of the diamine compound. Furthermore, 4.5 mol-6.0 mol are more preferable with respect to 1.0 mol of diamine compounds.
If the amount of aldehyde compound used exceeds 6.5 mol, the remaining aldehyde compound tends to increase the load on the human body and the environment. If the amount of aldehyde compound used is less than 4.0 mol, benzoxazine There exists a tendency for the thermosetting resin which has a ring to become high molecular weight.

(芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒)
芳香族系の非極性溶媒としては、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、プソイドキュメン、メシチレン等が挙げられる。特に、環境及び人体への負荷が小さく、かつ汎用性が高く、安価なトルエン、キシレン等が好ましい。トルエンであることがより好ましい。芳香族系の非極性溶媒は、単独で用いても2種以上を併用して用いてもよい。
アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール等が挙げられる。また、アルコールはイソブタノールであることが好ましい。アルコールは、単独で用いても2種以上を併用して用いてもよい。
芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒としては、特に限定されないが、前記挙げられた芳香族系の非極性溶媒及びアルコールの少なくても一種類ずつ以上の組み合わせであることが好ましい。さらに、トルエンとイソブタノールの組み合わせであることがより好ましい。
上記芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中におけるアルコールの割合は、混合溶媒全体に対して、5体積%〜50体積%が好ましく、10体積%〜30体積%がより好ましい。
混合溶媒中のアルコールの割合が5体積%未満であると、アルコールによる反応抑制効果が小さくなり、反応溶液のゲル化及び合成物であるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化のリスクが高まるおそれがある。アルコールの割合が50体積%を超えると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応に長時間を要することとなり、合成効率が低下するおそれがある。
芳香族系の非極性溶媒とアルコールとを合計した混合溶媒の量は、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン基準で、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンのモル濃度が0.1mol/L〜1.2mol/Lとなる量であることが好ましい。
4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンのモル濃度が0.1mol/L未満であると、混合溶媒中の原料濃度が低く、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応が遅くなり、合成効率が低下するおそれがある。
一方、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンのモル濃度が1.2mol/Lを超えると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応時に、反応溶液のゲル化及び合成物であるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化のリスクが高まるおそれがある。
(A mixture of aromatic nonpolar solvent and alcohol)
The aromatic nonpolar solvent is not particularly limited, and examples thereof include benzene, toluene, xylene, pseudocumene, and mesitylene. In particular, toluene, xylene, and the like are preferable because they have a low environmental and human load and are highly versatile. More preferably, it is toluene. Aromatic nonpolar solvents may be used alone or in combination of two or more.
Although it does not specifically limit as alcohol, For example, methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol etc. are mentioned. The alcohol is preferably isobutanol. Alcohols may be used alone or in combination of two or more.
The mixed solvent of the aromatic nonpolar solvent and the alcohol is not particularly limited, but is preferably a combination of at least one of the above-mentioned aromatic nonpolar solvents and alcohols. Furthermore, a combination of toluene and isobutanol is more preferable.
The ratio of the alcohol in the mixed solvent of the aromatic nonpolar solvent and the alcohol is preferably 5% by volume to 50% by volume, and more preferably 10% by volume to 30% by volume with respect to the entire mixed solvent.
When the proportion of the alcohol in the mixed solvent is less than 5% by volume, the reaction suppressing effect due to the alcohol is reduced, and the risk of gelation of the reaction solution and insolubilization of the thermosetting resin having a benzoxazine ring as a synthetic product is increased. There is a fear. When the proportion of alcohol exceeds 50% by volume, a long time is required for the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring, which may reduce the synthesis efficiency.
The amount of the mixed solvent obtained by adding the aromatic nonpolar solvent and the alcohol is such that the molar concentration of 4,4′-dihydroxybenzophenone is 0.1 to 1.2 mol / L on the basis of 4,4′-dihydroxybenzophenone. It is preferable that the amount is L.
When the molar concentration of 4,4′-dihydroxybenzophenone is less than 0.1 mol / L, the raw material concentration in the mixed solvent is low, the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is delayed, and the synthesis efficiency is lowered. There is a risk.
On the other hand, when the molar concentration of 4,4′-dihydroxybenzophenone exceeds 1.2 mol / L, during the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring, the gelation of the reaction solution and the synthesized benzoxazine ring are reduced. There is a possibility that the risk of insolubilization of the thermosetting resin is increased.

(反応工程)
芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒に、ビスフェノール化合物及びアミン化合物を添加し、よく攪拌し、アルデヒド化合物をさらに添加して反応を進行させる方法が好ましい。
原料の混合溶解を効率的に行うために、加熱してもよく、また、適宜、撹拌機、撹拌子等を使用して混合溶媒の撹拌下で添加混合してもよい。
加熱方法としては、特に限定されないが、例えば、油浴等の温度調節器を用いて、所定の温度まで一気に上昇させた後に、その温度で一定に保つ方法が挙げられる。
加熱を行う際の温度は、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応の効率化が図られる温度であれば、特に限定されない。例えば50℃〜130℃となるように調節することが好ましい。
反応溶液温度が50℃未満であると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応が遅くなり、合成効率が低下するおそれがある。反応溶液温度が130℃を超えると、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応時に反応溶液のゲル化及び合成物であるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化のリスクが高まるおそれがある。
なお、混合溶液の加熱処理を行っている間は、混合溶媒を還流させてもよい。
加熱処理時間は、特に限定されないが、加熱処理開始後1〜10時間程度が好ましい。
加熱開始後1〜10時間加熱を継続した後、油浴等の温度調節器の接触から開放して放冷してもよいし、あるいは冷媒等を用いて冷却してもよい。
熱硬化性樹脂の製造工程中、生成する水は留去してもよい。
反応により生成する水を留去することにより、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応時間の短縮化が図られ、反応効率の向上効果が得られる。
水の留去は、例えば、反応溶液中の混合溶媒と共沸させることにより行うことができる。例えば、コック付きの等圧滴下ロート、ジムロート冷却器、ディーン・スターク装置等を用いることにより生成する水を留去できる。
上述のようにして反応を行った後、反応溶液からベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を回収する。
回収方法については特に限定されないが、例えば、貧溶媒による再沈法、濃縮固化法(溶媒減圧留去)、スプレードライ法等により回収できる。
(Reaction process)
A method is preferred in which a bisphenol compound and an amine compound are added to a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol, the mixture is stirred well, and an aldehyde compound is further added to advance the reaction.
In order to efficiently mix and dissolve the raw materials, heating may be performed, and addition and mixing may be appropriately performed with stirring of the mixed solvent using a stirrer, a stirrer, or the like.
Although it does not specifically limit as a heating method, For example, after using a temperature regulator, such as an oil bath, to raise at a stretch to predetermined temperature, the method of keeping constant at the temperature is mentioned.
The temperature at the time of heating is not particularly limited as long as it is a temperature at which the efficiency of the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is improved. For example, it is preferable to adjust so that it may become 50 to 130 degreeC.
When the reaction solution temperature is lower than 50 ° C., the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is delayed, and the synthesis efficiency may be reduced. If the reaction solution temperature exceeds 130 ° C., the risk of gelation of the reaction solution during the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring and the risk of insolubilization of the thermosetting resin having a benzoxazine ring as a synthesized product may increase. is there.
Note that the mixed solvent may be refluxed during the heat treatment of the mixed solution.
The heat treatment time is not particularly limited, but is preferably about 1 to 10 hours after the start of the heat treatment.
After heating is continued for 1 to 10 hours after the start of heating, it may be allowed to cool by releasing from contact with a temperature regulator such as an oil bath, or may be cooled using a refrigerant or the like.
During the production process of the thermosetting resin, the generated water may be distilled off.
By distilling off the water produced by the reaction, the synthesis reaction time of the thermosetting resin having a benzoxazine ring can be shortened, and the effect of improving the reaction efficiency can be obtained.
The water can be distilled off by, for example, azeotroping with the mixed solvent in the reaction solution. For example, the water produced | generated can be distilled off by using an equal pressure dropping funnel with a cock, a Dimroth cooler, a Dean-Stark apparatus, etc.
After performing the reaction as described above, the thermosetting resin having a benzoxazine ring is recovered from the reaction solution.
Although it does not specifically limit about the collection | recovery method, For example, it can collect | recover by the reprecipitation method by a poor solvent, the concentration solidification method (solvent vacuum distillation), the spray-drying method, etc.

また、式(6)示すジアミン化合物と、前記(7)に示すジアミン化合物との使用量の比率は、前記式(6)に示すジアミン化合物と、前記式(7)に示すジアミン化合物との合計を100モル%とした場合、前記式(6)示すジアミン化合物:前記(7)に示すジアミン化合物のモル%が、40:60〜90:10であるものとする。
式(6)示すジアミン化合物のモル%が40%以上であると、良好な混合溶媒への溶解性が得られる。
また、前記(7)に示すジアミン化合物のモル%が10%以上であると、目的とするベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂のTg値が特段に向上する。
Moreover, the ratio of the usage-amount of the diamine compound shown to Formula (6) and the diamine compound shown to the said (7) is the sum total of the diamine compound shown to the said Formula (6), and the diamine compound shown to the said Formula (7). Is 100 mol%, the diamine compound represented by the formula (6): The mol% of the diamine compound represented by the above (7) is 40:60 to 90:10.
When the mol% of the diamine compound represented by formula (6) is 40% or more, good solubility in a mixed solvent can be obtained.
Moreover, Tg value of the thermosetting resin which has the target benzoxazine ring is improved especially that mol% of the diamine compound shown in said (7) is 10% or more.

以下、具体的な実施例と、これとの比較例を挙げて具体的に説明する。
先ず、実施例及び比較例における物性の測定方法を下記に示す。
Hereinafter, specific examples will be described in detail with reference to comparative examples.
First, methods for measuring physical properties in Examples and Comparative Examples are shown below.

〔Mw(重量平均分子量)の測定〕
合成反応中に、反応溶液の一部を抜き出し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定を行うことにより、反応途中のベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂のMwを測定する。
測定装置としては、島津製作所製の高速液体クロマトグラフシステムを用いた。
THF流動相のもと、カラム温度40℃、流量1mL/分、RI検出器の各条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定を行った。
得られた重量平均分子量は、ポリスチレン換算値として算出した。
検出条件を下記に示す。
(高速液体クロマトグラフシステム)
システムコントローラー:SCL−10A VP
送液ユニット:LC−10AD VP
デガッサー:DGU−12A
示差屈折計(RI)検出器:RID−10A
オートインジェクター:SIL−10AD VP
カラムオーブン:CTO−10AS VP
カラム:SHODEX KF804L(排除限界分子量400000)×2(直列)
カラム温度:40℃
流量:1mL/分
溶離液:THF(和光純薬工業株式会社製、安定剤不含、HPLC用)
サンプル:1質量%
分子量計算方法は、標準ポリスチレン換算方法を用いた。
具体的に、Mw(Mw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量))が、それぞれ、354000(1.02)、189000(1.04)、98900(1.01)、37200(1.01)、17100(1.02)、9830(1.02)、5870(1.05)、2500(1.05)、1050(1.13)、500(1.14)300(1.20)の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成し、計算した。
[Measurement of Mw (weight average molecular weight)]
During the synthesis reaction, a part of the reaction solution is taken out and subjected to gel permeation chromatography measurement to measure Mw of the thermosetting resin having a benzoxazine ring during the reaction.
As a measuring device, a high performance liquid chromatograph system manufactured by Shimadzu Corporation was used.
Under the THF fluid phase, gel permeation chromatography measurement was performed under the conditions of a column temperature of 40 ° C., a flow rate of 1 mL / min, and an RI detector.
The obtained weight average molecular weight was calculated as a polystyrene equivalent value.
The detection conditions are shown below.
(High-performance liquid chromatograph system)
System controller: SCL-10A VP
Liquid feeding unit: LC-10AD VP
Degasser: DGU-12A
Differential refractometer (RI) detector: RID-10A
Autoinjector: SIL-10AD VP
Column oven: CTO-10AS VP
Column: SHODEX KF804L (exclusion limit molecular weight 400000) × 2 (in series)
Column temperature: 40 ° C
Flow rate: 1 mL / min Eluent: THF (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., without stabilizer, for HPLC)
Sample: 1% by mass
As the molecular weight calculation method, a standard polystyrene conversion method was used.
Specifically, Mw (Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight)) is 354000 (1.02), 189000 (1.04), 98900 (1.01), 37200 (1.01), respectively. ), 17100 (1.02), 9830 (1.02), 5870 (1.05), 2500 (1.05), 1050 (1.13), 500 (1.14) 300 (1.20) A standard curve was created using standard polystyrene and calculated.

1H−NMR測定〕
下記測定装置、溶媒を用いて行った。
測定装置:JEOL製、ECX400(400MHz)
溶媒:重クロロホルム(Cambridge Isotope Laboratories株式会社製、0.05体積%TMS(テトラメチルシラン)
サンプル濃度:1.3質量%
[The 1 H-NMR measurement]
The following measurement apparatus and solvent were used.
Measuring device: JEOL, ECX400 (400MHz)
Solvent: deuterated chloroform (manufactured by Cambridge Isotop Laboratories, 0.05% by volume TMS (tetramethylsilane)
Sample concentration: 1.3% by mass

〔線膨張率の測定〕
SIIナノテクノロジー社製「TMA/SS6100」を用い、引っ張りモードで、窒素雰囲気下で、荷重5mN、昇温速度5℃/分で測定し、25℃から150℃の線膨張率の平均値(CTE)を求めた。
測定サンプルは、幅4mm、長さ20mmにカットし、チャック間の距離が10mmとなるようにセットした。
〔ガラス転移温度の測定〕
SIIナノテクノロジー社製「TMA/SS6100」を用い、引っ張りモードで、窒素雰囲気下で、荷重5mN、昇温速度5℃/分、25℃から300℃の寸法変化を測定した。寸法変化の変曲点から読み取った。
測定サンプルは、幅4mm、長さ20mmにカットし、チャック間の距離が10mmとなるようにセットした。
(Measurement of linear expansion coefficient)
Using “TMA / SS6100” manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd., measured in a tensile mode under a nitrogen atmosphere with a load of 5 mN and a heating rate of 5 ° C./min, the average value of linear expansion coefficients from 25 ° C. to 150 ° C. (CTE )
The measurement sample was cut into a width of 4 mm and a length of 20 mm, and set so that the distance between chucks was 10 mm.
[Measurement of glass transition temperature]
Using “TMA / SS6100” manufactured by SII Nano Technology, the tensile mode was measured under a nitrogen atmosphere, with a load of 5 mN, a heating rate of 5 ° C./min, and a dimensional change from 25 ° C. to 300 ° C. It was read from the inflection point of dimensional change.
The measurement sample was cut into a width of 4 mm and a length of 20 mm, and set so that the distance between chucks was 10 mm.

〔実施例1〕
トルエン212mL、イソブタノール38mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温条件下で添加混合した。
その後、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン(以下、DHBPと言う。)21.9g(0.10mol、和光純薬工業株式会社製)、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン(以下、MDTと言う。)25.2g(0.10mol、日本化薬株式会社製、製品名「KAYABOND C−100」)を、前記フラスコ内に室温条件下で添加混合した。この時点から、系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
反応溶液を64℃まで昇温し、30分間攪拌した後、パラホルムアルデヒド(以下、PFAと言う。)19.7g(0.60mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
反応溶液を還流させ、2時間反応を進行させた。
その後、反応中に生成した水を、トルエン、イソブタノールと共沸させ、系外に留去しながらさらに反応を進行させた。
留去開始後、6時間還流を行った。
このようにして得られた反応溶液を室温まで冷却し、ろ過した後、1Lのメタノール中に注ぎ入れ、生成物を沈殿析出させた。
析出した沈殿固体を減圧乾燥することにより、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂が得られた。
得られたベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定により得られた重量平均分子量(Mw)は約14000であった。 このようにして得られた化合物を化合物Aとする。
[Example 1]
Toluene (212 mL) and isobutanol (38 mL) were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, a constant pressure dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, 21.9 g (0.10 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) of 4,4′-dihydroxybenzophenone (hereinafter referred to as DHBP), 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane (hereinafter referred to as “DHBP”) 25.2 g (0.10 mol, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name “KAYABOND C-100”) was added and mixed in the flask under room temperature conditions. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
The reaction solution was heated to 64 ° C. and stirred for 30 minutes, and then 19.7 g (0.60 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) of paraformaldehyde (hereinafter referred to as PFA) The mixture was added and mixed in the flask to obtain a reaction solution in which all raw materials were mixed.
The reaction solution was refluxed and the reaction was allowed to proceed for 2 hours.
Thereafter, the water produced during the reaction was azeotroped with toluene and isobutanol, and the reaction was further advanced while distilling out of the system.
After the start of the distillation, reflux was performed for 6 hours.
The reaction solution thus obtained was cooled to room temperature and filtered, and then poured into 1 L of methanol to precipitate the product.
The precipitated solid thus precipitated was dried under reduced pressure to obtain a thermosetting resin having a benzoxazine ring.
The weight average molecular weight (Mw) obtained by gel permeation chromatography measurement of the obtained thermosetting resin having a benzoxazine ring was about 14,000. The compound thus obtained is referred to as Compound A.

この化合物Aの1H−NMRスペクトルを図1に示す。
図1において、7ppm付近にピークが多数現していることから、ベンゼンゾフェノン骨格を有する構造が推定できる。
DHBP_MDTのオキサジン環
オキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.21ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.39ppm
MDT由来のメチレン基(=−CH2−)のプロトンピーク:3.75ppm
MDT由来のメチル基のプロトンピーク:2.29ppm
The 1 H-NMR spectrum of Compound A is shown in FIG.
In FIG. 1, since many peaks appear in the vicinity of 7 ppm, a structure having a benzenezophenone skeleton can be estimated.
Oxazine ring of DHBP_MDT Methylene proton peak at the 2-position of the oxazine ring: 5.21 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.39 ppm
Proton peak of MDT-derived methylene group (= -CH2-): 3.75 ppm
Proton peak of MDT-derived methyl group: 2.29 ppm

〔実施例2〕
トルエン170mL、イソブタノール30mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温条件下で添加混合した。
その後、DHBP17.5g(0.08mol、和光純薬工業株式会社製)、MDT9.1g(0.04mol、日本化薬株式会社製、製品名「KAYABOND C−100」)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(以下MDA)8.1g(0.04mol、和光純薬工業株式会社製)を前記フラスコ内に室温条件下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
反応溶液を62℃まで昇温し、30分間攪拌した後、PFA13.6g(0.42mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
反応溶液を還流させ、3時間反応を進行させた。
その後、反応中に生成した水を、トルエン、イソブタノールと共沸させることで系外に留去しながらさらに反応を進行させた。
留去開始後、5時間還流を行った。
得られた反応溶液を室温まで冷却した後、1Lのメタノール中に注ぎ入れ、生成物を沈殿析出させた。
析出した沈殿固体を減圧乾燥することで、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を得た。
得られたベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定により得られたMwは約9000であった。
このようにして得られた化合物を、化合物Bとする。
[Example 2]
170 mL of toluene and 30 mL of isobutanol were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, an isobaric dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, DHBP 17.5 g (0.08 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), MDT 9.1 g (0.04 mol, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name “KAYABOND C-100”), 4,4′-diamino Diphenylmethane (hereinafter referred to as MDA) 8.1 g (0.04 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and mixed in the flask at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
The reaction solution was heated to 62 ° C. and stirred for 30 minutes, and then 13.6 g of PFA (0.42 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed in the flask, and all the raw materials were mixed. To obtain a mixed reaction solution.
The reaction solution was refluxed and the reaction was allowed to proceed for 3 hours.
Thereafter, the water produced during the reaction was further azeotroped with toluene and isobutanol, and the reaction was further advanced while distilling out of the system.
Refluxing was performed for 5 hours after the start of distillation.
The obtained reaction solution was cooled to room temperature and then poured into 1 L of methanol to precipitate the product.
The precipitated solid thus precipitated was dried under reduced pressure to obtain a thermosetting resin having a benzoxazine ring.
Mw obtained by gel permeation chromatography measurement of the obtained thermosetting resin having a benzoxazine ring was about 9000.
The compound thus obtained is referred to as Compound B.

この化合物Bの1H−NMRスペクトルを図2に示す。
図2において、7ppm付近にピークが多数現していることから、ベンゼンゾフェノン骨格を有する構造が推定できる。
DHBP_MDTのオキサジン環
オキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.20ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.38ppm
DHBP_MDAのオキサジン環
オキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.36ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.60ppm
MDT、MDA由来のメチレン基(=−CH2−)のプロトンピーク:3.75ppm
MDT由来のメチル基のプロトンピーク:2.29ppm
The 1 H-NMR spectrum of Compound B is shown in FIG.
In FIG. 2, since many peaks appear in the vicinity of 7 ppm, a structure having a benzenezophenone skeleton can be estimated.
Oxazine ring of DHBP_MDT Methylene proton peak at the 2-position of the oxazine ring: 5.20 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.38 ppm
Oxazine ring of DHBP_MDA Methylene proton peak at the 2-position of the oxazine ring: 5.36 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.60 ppm
MDT, MDA-derived methylene group (= —CH 2 —) proton peak: 3.75 ppm
Proton peak of MDT-derived methyl group: 2.29 ppm

〔実施例3〕
トルエン170mL、イソブタノール30mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温条件下で添加混合した。
その後、DHBP17.5g(0.08mol、和光純薬工業株式会社製)、MDT8.2g(0.036mol、日本化薬株式会社製、製品名「KAYABOND C−100」)、MDA8.9g(0.044mol、和光純薬工業株式会社製)を、前記フラスコ内に室温下で一括して添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
反応溶液を63℃まで昇温し、30分間攪拌した後、PFA13.6g(0.42mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に、一括して添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
反応溶液を還流させ、6時間反応を進行させた。
得られた反応溶液を室温まで冷却した後、1Lのメタノール中に注ぎ入れ、生成物を沈殿析出させた。析出した沈殿固体を減圧乾燥することで、ベンゾオキサジン環を有する化合物を得た。
得られたベンゾオキサジン環を有する化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定により得られたMwは約7000であった。
Example 3
170 mL of toluene and 30 mL of isobutanol were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, an isobaric dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, DHBP 17.5 g (0.08 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), MDT 8.2 g (0.036 mol, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name “KAYABOND C-100”), MDA 8.9 g (0.8. 044 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and mixed together in the flask at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
After raising the temperature of the reaction solution to 63 ° C. and stirring for 30 minutes, 13.6 g of PFA (0.42 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed all at once into the flask. A reaction solution in which all raw materials were mixed was obtained.
The reaction solution was refluxed and the reaction was allowed to proceed for 6 hours.
The obtained reaction solution was cooled to room temperature and then poured into 1 L of methanol to precipitate the product. The precipitated solid thus precipitated was dried under reduced pressure to obtain a compound having a benzoxazine ring.
Mw obtained by gel permeation chromatography measurement of the obtained compound having a benzoxazine ring was about 7000.

熱硬化性樹脂の1H−NMRスペクトルを図3に示す。
図3において、7ppm付近にピークが多数現していることから、ベンゼンゾフェノン骨格を有する構造が推定できる。
DHBP_MDTのオキサジン環
オキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.20ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.38ppm
DHBP_MDAのオキサジン環
オキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.37ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.60ppm
MDT、MDA由来のメチレン基(=−CH2−)のプロトンピーク:3.75ppm
MDT由来のメチル基のプロトンピーク:2.29ppm
The 1 H-NMR spectrum of the thermosetting resin is shown in FIG.
In FIG. 3, since many peaks appear in the vicinity of 7 ppm, a structure having a benzenezophenone skeleton can be estimated.
Methylene proton peak at the 2-position of the oxazine ring oxazine ring of DHBP_MDT: 5.20 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.38 ppm
Methylene proton peak at the 2-position of oxazine ring oxazine ring of DHBP_MDA: 5.37 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.60 ppm
MDT, MDA-derived methylene group (= —CH 2 —) proton peak: 3.75 ppm
Proton peak of MDT-derived methyl group: 2.29 ppm

〔実施例4〕
トルエン170mL、イソブタノール30mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温条件下で添加混合した。
その後、DHBP17.5g(0.08mol、和光純薬工業株式会社製)、MDT7.3g(0.032mol、日本化薬株式会社製、製品名「KAYABOND C−100」)、MDA9.7g(0.048mol、和光純薬工業株式会社製)を、前記フラスコ内に室温下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
反応溶液を62℃まで昇温し、30分間攪拌した後、PFA13.6g(0.42mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全原料が混合された反応溶液を得た。
反応溶液を6時間還流し、反応を進行させた。
得られた反応溶液を室温まで冷却した後、1Lのメタノール中に注ぎ入れ、生成物を沈殿析出させた。
析出した沈殿固体を減圧乾燥させ、ベンゾオキサジン環を有する化合物を得た。
ベンゾオキサジン環を有する化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定により得られたMwは約6000であった。
Example 4
170 mL of toluene and 30 mL of isobutanol were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, an isobaric dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, DHBP 17.5 g (0.08 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), MDT 7.3 g (0.032 mol, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name “KAYABOND C-100”), MDA 9.7 g (0. 048 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and mixed in the flask at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
The reaction solution was heated to 62 ° C. and stirred for 30 minutes, and then 13.6 g of PFA (0.42 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed in the flask. A mixed reaction solution was obtained.
The reaction solution was refluxed for 6 hours to allow the reaction to proceed.
The obtained reaction solution was cooled to room temperature and then poured into 1 L of methanol to precipitate the product.
The precipitated solid precipitate was dried under reduced pressure to obtain a compound having a benzoxazine ring.
Mw obtained by gel permeation chromatography measurement of the compound having a benzoxazine ring was about 6000.

熱硬化性樹脂の1H−NMRスペクトルを図4に示す。
図4において、7ppm付近にピークが多数現していることから、ベンゼンゾフェノン骨格を有する構造が推定できる。
DHBP_MDTのオキサジン環
オキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.20ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.38ppm
DHBP_MDAのオキサジン環
オキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.38ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.60ppm
MDT、MDA由来のメチレン基(=−CH2−)のプロトンピーク:3.75ppm
MDT由来のメチル基のプロトンピーク:2.29ppm
The 1 H-NMR spectrum of the thermosetting resin is shown in FIG.
In FIG. 4, since many peaks appear in the vicinity of 7 ppm, a structure having a benzenezophenone skeleton can be estimated.
Methylene proton peak at the 2-position of the oxazine ring oxazine ring of DHBP_MDT: 5.20 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.38 ppm
Methylene proton peak at the 2-position of oxazine ring oxazine ring of DHBP_MDA: 5.38 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.60 ppm
MDT, MDA-derived methylene group (= —CH 2 —) proton peak: 3.75 ppm
Proton peak of MDT-derived methyl group: 2.29 ppm

〔合成例1〕
トルエン190mL及びイソブタノール10mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温条件下で添加混合した。
その後、ビスフェノールA(以下、BisAと言う。)41.6g(0.120mol、日本ジーイープラスチックス株式会社製)、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(以下、BAPPと言う。)51.3g(0.125mol、和歌山精化工業株式会社製、製品名「BAPP」)、フェノール0.9g(0.0096mol)を前記フラスコ内に室温下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
その後、反応溶液を65℃まで昇温し、各原料の溶解を確認した後、PFA19.7g(0.6mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
このようにして得られた反応溶液を還流させ、2時間反応を進行させた。
その後、反応中に生成した水を、トルエン、イソブタノールと共沸させることで系外に留去しながら反応を進行させた。
留去開始後、6時間還流を行い、さらに反応を進行させた。
このようにして得られた反応溶液を室温まで冷却し、ろ過した後、1Lのメタノール中に注ぎ入れ、生成物を沈殿析出させた。
析出した沈殿固体を減圧乾燥することで、ベンゾオキサジン環を有する化合物を得た。
得られたベンゾオキサジン環を有する化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定により得られたMwは約16000であった。
得られた化合物を、Cとする。
[Synthesis Example 1]
190 mL of toluene and 10 mL of isobutanol were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, an isobaric dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, 41.6 g of bisphenol A (hereinafter referred to as BisA) (0.120 mol, manufactured by GE Plastics, Inc.), 2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (hereinafter, 51.3 g (0.125 mol, manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd., product name “BAPP”) and 0.9 g (0.0096 mol) of phenol were added and mixed in the flask at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 65 ° C., and after confirming dissolution of each raw material, 19.7 g of PFA (0.6 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed in the flask. Thus, a reaction solution in which all raw materials were mixed was obtained.
The reaction solution thus obtained was refluxed and the reaction was allowed to proceed for 2 hours.
Thereafter, the water produced during the reaction was azeotroped with toluene and isobutanol to allow the reaction to proceed while distilling out of the system.
Refluxing was performed for 6 hours after the start of distillation, and the reaction was further advanced.
The reaction solution thus obtained was cooled to room temperature and filtered, and then poured into 1 L of methanol to precipitate the product.
The precipitated solid thus precipitated was dried under reduced pressure to obtain a compound having a benzoxazine ring.
Mw obtained by gel permeation chromatography measurement of the obtained compound having a benzoxazine ring was about 16000.
The resulting compound is designated C.

〔比較例1〕
トルエン212mL、イソブタノール38mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温下で添加混合した。
その後、DHBP21.9g(0.1mol、和光純薬工業株式会社製)、MDA20.2g(0.1mol、和光純薬工業株式会社製)を、前記フラスコ内に室温下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
このようにして得られた反応溶液を64℃まで昇温し、30分間攪拌した。
その後、PFA19.7g(0.6mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
このようにして得られた反応溶液を還流させ、反応を開始させた。
しかし、この例においては、7時間経過しても目的のベンゾオキサジン環を有する化合物が生成されないことが確認されたため、反応を中断した。
[Comparative Example 1]
Toluene (212 mL) and isobutanol (38 mL) were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, an isobaric dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, 21.9 g of DHBP (0.1 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 20.2 g of MDA (0.1 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added and mixed in the flask at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
The reaction solution thus obtained was heated to 64 ° C. and stirred for 30 minutes.
Thereafter, 19.7 g of PFA (0.6 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed in the flask to obtain a reaction solution in which all raw materials were mixed.
The reaction solution thus obtained was refluxed to start the reaction.
However, in this example, it was confirmed that the compound having the target benzoxazine ring was not produced even after 7 hours had elapsed, so the reaction was interrupted.

〔比較例2〕
トルエン170mL、イソブタノール30mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温下で添加混合した。
その後、DHBP17.5g(0.08mol、和光純薬工業株式会社製)、MDT4.6g(0.02mol、日本化薬株式会社製、製品名「KAYABOND C−100」)、MDA12.1g(0.06mol、和光純薬工業株式会社製)を、前記フラスコ内に室温下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
上記のようにして得られた反応溶液を62℃まで昇温し、30分間攪拌した。
その後、PFA13.6g(0.42mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
この反応溶液が80℃となるまで加熱し、反応を開始させた。
しかし、この例においては、8時間経過しても目的のベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂が生成されないことが確認されたため、反応を中断した。
[Comparative Example 2]
170 mL of toluene and 30 mL of isobutanol were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, a constant pressure dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, DHBP 17.5 g (0.08 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), MDT 4.6 g (0.02 mol, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name “KAYABOND C-100”), MDA 12.1 g (0. 06 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and mixed in the flask at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
The reaction solution obtained as described above was heated to 62 ° C. and stirred for 30 minutes.
Thereafter, 13.6 g of PFA (0.42 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed in the flask to obtain a reaction solution in which all raw materials were mixed.
The reaction solution was heated to 80 ° C. to initiate the reaction.
However, in this example, since it was confirmed that the thermosetting resin having the target benzoxazine ring was not produced even after 8 hours, the reaction was interrupted.

〔比較例3〕
トルエン170mL、イソブタノール30mLを、還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、室温下で添加混合した。
その後、DHBP17.5g(0.08mol、和光純薬工業株式会社製)、MDT6.4g(0.028mol、日本化薬株式会社製、製品名「KAYABOND C−100」)、MDA10.5g(0.052mol、和光純薬工業株式会社製)を、前記フラスコ内に室温条件下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
上記のようにして得られた反応溶液を60℃まで昇温し、30分間攪拌した。
その後、PFA13.6g(0.42mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
この反応溶液を還流させ、反応を開始させた。
しかし、この例においては、5時間経過しても目的のベンゾオキサジン環を有する化合物が生成されないことが確認されたため、反応を中断した。
[Comparative Example 3]
170 mL of toluene and 30 mL of isobutanol were added and mixed at room temperature in a 500 mL flask in which a reflux tube, a constant pressure dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set.
Thereafter, DHBP 17.5 g (0.08 mol, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), MDT 6.4 g (0.028 mol, Nippon Kayaku Co., Ltd., product name “KAYABOND C-100”), MDA 10.5 g (0. 052 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and mixed in the flask under room temperature conditions. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
The reaction solution obtained as described above was heated to 60 ° C. and stirred for 30 minutes.
Thereafter, 13.6 g of PFA (0.42 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed in the flask to obtain a reaction solution in which all raw materials were mixed.
The reaction solution was refluxed to initiate the reaction.
However, in this example, it was confirmed that the compound having the target benzoxazine ring was not produced even after 5 hours had elapsed, so the reaction was interrupted.

〔比較例4〕
還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、ジオキサン250mL、DHBP21.9g(0.1mol、和光純薬工業株式会社製)、MDA20.2g(0.1mol、和光純薬工業株式会社製)を、室温条件下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
DHBPとMDAの溶解を確認した後、PFA19.7g(0.6mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合した。
しかし、加熱を開始後、すぐに溶液がゲル化し、攪拌が困難となり、反応を中断した。
[Comparative Example 4]
In a 500 mL flask in which a reflux tube, an isostatic dropping funnel with a cock and a Dimroth condenser were set, 250 mL of dioxane, 21.9 g of DHBP (0.1 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 20.2 g of MDA (0. 1 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and mixed at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
After confirming dissolution of DHBP and MDA, 19.7 g of PFA (0.6 mol, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 91.60%) was added and mixed in the flask.
However, immediately after heating was started, the solution gelled, stirring became difficult, and the reaction was interrupted.

〔比較例5〕
還流管、コック付きの等圧滴下ロート及びジムロート冷却器がセットされた500mLのフラスコ内に、トルエン250mL、DHBP21.9g(0.1mol、和光純薬工業株式会社製)、MDT25.2g(0.10mol、日本化薬株式会社製、製品名「KAYABOND C−100」)を室温条件下で添加混合した。この時点から系内へ窒素ガスパージを開始した(流量15mL/L)。
得られた反応溶液を64℃まで昇温し、30分間攪拌した後、PFA19.7g(0.6mol、三菱ガス化学株式会社製、純度91.60%)を、前記フラスコ内に添加混合し、全ての原料が混合された反応溶液を得た。
前記反応溶液を還流させながら反応を進行させようと試みたが、加熱開始後、すぐに溶液がゲル化し、攪拌が困難となり、反応を中断した。
[Comparative Example 5]
In a 500 mL flask in which a reflux tube, an isostatic dropping funnel with a cock, and a Dimroth condenser were set, 250 mL of toluene, 21.9 g of DHBP (0.1 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 25.2 g of MDT (0. 10 mol, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name “KAYABOND C-100”) was added and mixed at room temperature. From this point, nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 15 mL / L).
After heating up the obtained reaction solution to 64 degreeC and stirring for 30 minutes, PFA19.7g (0.6 mol, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. purity 91.60%) was added and mixed in the said flask, A reaction solution in which all raw materials were mixed was obtained.
Attempts were made to advance the reaction while refluxing the reaction solution, but immediately after the start of heating, the solution gelled, stirring became difficult, and the reaction was interrupted.

〔実施例5〕
ガラス容器中で、ジメチルホルムアミド6gに、上記実施例1で作製した化合物Aを5g溶解させ、紫色の粘調液を得た。
この粘調液を、離型処理したPETフィルム上にアプリケータを用いて塗工し、80℃で10分、100℃で10分、150℃で10分、180℃で30分、200℃で30分、220℃で1時間それぞれ保持し、ギアオープン中で熱硬化させた。
上記熱硬化により、フィルム状の硬化物が得られた。この硬化物は黄色透明であり、厚さは54μmであり、ガラス転移温度(Tg)は218℃であった。以下、この硬化物をフィルムAとする。
Example 5
In a glass container, 5 g of the compound A prepared in Example 1 was dissolved in 6 g of dimethylformamide to obtain a purple viscous liquid.
This viscous liquid was applied onto a release-treated PET film using an applicator, and at 80 ° C. for 10 minutes, 100 ° C. for 10 minutes, 150 ° C. for 10 minutes, 180 ° C. for 30 minutes, and 200 ° C. It was held for 30 minutes and 220 ° C. for 1 hour, respectively, and was thermoset in a gear open.
A film-like cured product was obtained by the thermosetting. This cured product was yellow and transparent, had a thickness of 54 μm, and had a glass transition temperature (Tg) of 218 ° C. Hereinafter, this cured product is referred to as film A.

〔実施例6〕
ガラス容器中で、ジメチルホルムアミド5gにSTN(層状珪酸塩、コープケミカル株式会社製)0.05gを均一に分散させ、溶液を得た。
得られた溶液に、実施例2で作製した化合物Bを5g溶解させ、紫色の粘調液を得た。
この溶液粘調液を、離型処理したPETフィルム上にアプリケータを用いて塗工し、80℃で10分、100℃で10分、150℃で10分、180℃で30分、200℃で30分、220℃で1時間、それぞれ保持し、ギアオープン中で熱硬化させた。
上記熱硬化により、フィルム状の硬化物が得られた。この硬化物は黄色透明であり、厚さは50μmであり、ガラス転移温度(Tg)は230℃であった。以下、この硬化物をフィルムBとする。
Example 6
In a glass container, 0.05 g of STN (layered silicate, manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) was uniformly dispersed in 5 g of dimethylformamide to obtain a solution.
5 g of the compound B produced in Example 2 was dissolved in the obtained solution to obtain a purple viscous liquid.
This solution viscosity liquid was applied onto a release-treated PET film using an applicator, and at 80 ° C. for 10 minutes, 100 ° C. for 10 minutes, 150 ° C. for 10 minutes, 180 ° C. for 30 minutes, 200 ° C. For 30 minutes and at 220 ° C. for 1 hour, respectively, and heat-cured in gear open.
A film-like cured product was obtained by the thermosetting. The cured product was yellow and transparent, had a thickness of 50 μm, and had a glass transition temperature (Tg) of 230 ° C. Hereinafter, this cured product is referred to as film B.

〔比較例6〕
(フィルム作成例1)
ガラス容器中で、ジメチルホルムアミド5gに、合成例1で作製した化合物Cを5g溶解させ、黄色の粘調液を得た。
この溶液粘調液を、離型処理したPETフィルム上にアプリケータを用いて塗工し、80℃で10分、100℃で10分、150℃で10分、180℃で30分、200℃で30分、220℃で30分、240℃で1時間、それぞれ保持し、ギアオープン中で熱硬化させた。
上記熱硬化により、フィルム状の硬化物が得られた。この硬化物は黄色透明であり、厚さは51μmであった。以下、この硬化物をフィルムCとする。
[Comparative Example 6]
(Film creation example 1)
In a glass container, 5 g of Compound C prepared in Synthesis Example 1 was dissolved in 5 g of dimethylformamide to obtain a yellow viscous liquid.
This solution viscosity liquid was applied onto a release-treated PET film using an applicator, and at 80 ° C. for 10 minutes, 100 ° C. for 10 minutes, 150 ° C. for 10 minutes, 180 ° C. for 30 minutes, 200 ° C. For 30 minutes, at 220 ° C. for 30 minutes, and at 240 ° C. for 1 hour, and thermoset in gear open.
A film-like cured product was obtained by the thermosetting. The cured product was yellow and transparent and had a thickness of 51 μm. Hereinafter, this cured product is referred to as film C.

下記表1に、実施例1〜実施例4、合成例1、比較例1〜比較例5における原料、反応溶媒、反応時間、合成可否、化合物の重量平均分子量を示した。   Table 1 below shows the raw materials, reaction solvents, reaction time, synthesis availability, and weight average molecular weight of the compounds in Examples 1 to 4, Synthesis Example 1, and Comparative Examples 1 to 5.

Figure 2010195991
Figure 2010195991

(表1中の用語)
DHBP:4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン
BisA:ビスフェノールA
MDT:4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン
MDA:4,4’−ジアミノジフェニルメタン
BAPP:2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
PFA:パラホルムアルデヒド
(Terms in Table 1)
DHBP: 4,4′-dihydroxybenzophenone BisA: bisphenol A
MDT: 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane MDA: 4,4′-diaminodiphenylmethane BAPP: 2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane PFA: paraformaldehyde

下記表1に示すように、本発明の実施例1〜4においては、ビスフェノール化合物、アミン化合物及びアルデヒド化合物を、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中で反応させることにより、簡易な工程で、重量平均分子量(Mw)が5000以上のプレポリマータイプのベンゾオキサジン環を有する化合物が得られた。   As shown in Table 1 below, in Examples 1 to 4 of the present invention, a bisphenol compound, an amine compound, and an aldehyde compound are simply reacted in a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol. In this process, a compound having a prepolymer type benzoxazine ring having a weight average molecular weight (Mw) of 5000 or more was obtained.

次に、前記実施例5(フィルムA)、実施例6(フィルムB)、比較例6(フィルムC)について、線膨張率の測定を行った。測定条件を下記に示す。
(測定方法)
SIIナノテクノロジー社製「TMA/SS6100」を用い、窒素雰囲気下で、引っ張りモード、荷重5mN、昇温速度5℃/分として測定し、25℃から100℃、25℃から150℃の、それぞれの線膨張率の平均値(CTE)を求めた。
(測定条件)
モード:引っ張り
雰囲気:窒素
引っ張り荷重:5mN
昇温速度:5℃/分
フィルムA〜Cの最終硬化条件及び線膨張率の平均値を下記表2に示す。
Next, the linear expansion coefficient was measured for Example 5 (Film A), Example 6 (Film B), and Comparative Example 6 (Film C). The measurement conditions are shown below.
(Measuring method)
Using “TMA / SS6100” manufactured by SII Nanotechnology, measured under a nitrogen atmosphere as a tensile mode, a load of 5 mN, and a heating rate of 5 ° C./min. The average linear expansion coefficient (CTE) was determined.
(Measurement condition)
Mode: Tensile atmosphere: Nitrogen Tensile load: 5 mN
Temperature rising rate: 5 ° C./min Table 2 below shows the final curing conditions and average values of the linear expansion coefficients of the films A to C.

Figure 2010195991
Figure 2010195991

表2に示すように、本発明の実施例5、実施例6は、従来技術である比較例6のフィルムに比して、線膨張率の低減化が図られており、寸法安定性に優れていることがわかった。   As shown in Table 2, in Examples 5 and 6 of the present invention, the linear expansion coefficient is reduced as compared with the film of Comparative Example 6 which is the prior art, and the dimensional stability is excellent. I found out.

本発明のベンゾオキサジン環構造を有する化合物は、高分子量であり、優れた低線膨脹率及び溶媒への溶解性を有しているので、溶媒に溶解して様々な化合物を混合し、樹脂組成物を製造することができる。例えば、このような樹脂組成物は、本発明の式(1)又は式(2)のいずれかを含むベンゾオキサジン環構造を有する化合物を利用して、フィルム、電子部品・機器及びその材料、特に優れた誘電率が要求されるプリプレグ、積層板、フレキシブルプリント基板、プリント基板、多層基板、封止剤、接着剤等、及び航空機部材、自動車部材、建築部材等として、産業上の利用可能性を有している。   The compound having a benzoxazine ring structure of the present invention has a high molecular weight, and has an excellent low linear expansion coefficient and solubility in a solvent. Can be manufactured. For example, such a resin composition uses a compound having a benzoxazine ring structure containing either the formula (1) or the formula (2) of the present invention, and a film, an electronic component / device, and a material thereof, particularly Industrial applicability for prepregs, laminates, flexible printed boards, printed boards, multilayer boards, sealants, adhesives, etc. that require excellent dielectric constants, aircraft parts, automobile parts, building parts, etc. Have.

Claims (18)

下記式(1)で示される、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物。
Figure 2010195991
前記式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基であり、nは1〜500の整数である。又、R1及びR2は、同時に水素である場合を除く。なお、式(1)中、*は結合部位を示す。
The compound which has a benzoxazine ring structure shown by following formula (1).
Figure 2010195991
In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 500. Also, R 1 and R 2 are not hydrogen at the same time. In formula (1), * indicates a binding site.
前記nが、7〜500の整数である請求項1に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。   2. The compound having a benzoxazine ring structure according to claim 1, wherein n is an integer of 7 to 500. 前記R1及びR2は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基からなる群から選択される、少なくともいずれかを含む請求項1又は2に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group, and an isobutyl group. A compound having a benzoxazine ring structure according to claim 1 or 2. 下記式(2)で示される、構造A及び構造Bを両方同時に含む、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物。
Figure 2010195991
前記式(2)において、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基であり、n、mはそれぞれ1〜250、lは1〜500の整数である。又、R3及びR4は、同時に水素である場合を除く。なお、式(2)中、*は結合部位を示す。
The compound which has both the structure A and the structure B which are shown by following formula (2), and has a benzoxazine ring structure.
Figure 2010195991
In the formula (2), R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, n and m are each 1 to 250, and l is an integer of 1 to 500. . R 3 and R 4 are not hydrogen at the same time. In formula (2), * indicates a binding site.
前記式(2)中、n、mはそれぞれ2〜250、lが4〜500の整数である請求項4に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。   In the formula (2), n and m are each an integer of 2 to 250 and l is an integer of 4 to 500. The compound having a benzoxazine ring structure according to claim 4. 前記R3及びR4は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基からなる群から選択される、少なくともいずれかを含む請求項4又は5に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。 R 3 and R 4 are each independently selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group, and an isobutyl group. The compound which has benzoxazine ring structure of Claim 4 or 5 containing. 前記構造A及び前記構造Bを含むベンゾオキサジン環構造を含む化合物の合計値を100質量%としたとき、
構造A及び構造Bの共重合体が90質量%以上であり、かつ、構造A:構造Bの質量比率が、41%:59%〜91%:9%である、請求項4乃至6のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。
When the total value of the compounds containing a benzoxazine ring structure including the structure A and the structure B is 100% by mass,
The copolymer of Structure A and Structure B is 90% by mass or more, and the mass ratio of Structure A: Structure B is 41%: 59% to 91%: 9%. The compound which has a benzoxazine ring structure as described in any one of the above.
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の、いずれか一以上を含有する熱硬化性樹脂組成物。   The thermosetting resin composition containing any one or more of the compounds which have a benzoxazine ring structure as described in any one of Claims 1 thru | or 7. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物、請求項8に記載の熱硬化性樹脂組成物からなる群から選択されるいずれかを成形して得られる成形体。   A molded product obtained by molding any one selected from the group consisting of the compound having a benzoxazine ring structure according to any one of claims 1 to 7 and the thermosetting resin composition according to claim 8. . 請求項1乃至7のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物、請求項8に記載の熱硬化性樹脂組成物、請求項9に記載の成形体よりなる群から選択されるいずれかを硬化させて得られる硬化体。   Any selected from the group consisting of a compound having a benzoxazine ring structure according to any one of claims 1 to 7, a thermosetting resin composition according to claim 8, and a molded article according to claim 9. A cured product obtained by curing this. 下記式(3)に示す構造を有するビスフェノール化合物、下記式(4)に示す構造のジアミン化合物、及びアルデヒド化合物を、
芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中で反応させる工程を有する、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。
Figure 2010195991
Figure 2010195991
(前記式(4)において、R5及びR6は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基である。なお、R5及びR6は、同時に水素である場合を除く。)
A bisphenol compound having a structure represented by the following formula (3), a diamine compound having a structure represented by the following formula (4), and an aldehyde compound,
A method for producing a compound having a benzoxazine ring structure, which comprises a step of reacting in a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol.
Figure 2010195991
Figure 2010195991
(In the formula (4), R 5 and R 6 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Except for the case where R 5 and R 6 are simultaneously hydrogen. )
前記式(4)に示すジアミン化合物が、
4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンからなる群から選択されるいずれかである、請求項11に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物。
The diamine compound represented by the formula (4) is
The benzoxazine ring according to claim 11, which is any one selected from the group consisting of 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane and 4,4'-diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane. A compound having a structure.
下記式(5)に示す構造を有するビスフェノール化合物、下記式(6)及び式(7)に示すジアミン化合物、及びアルデヒド化合物を、芳香族系の非極性溶媒とアルコールとの混合溶媒中で反応させる工程を有し、
前記式(6)に示すジアミン化合物と、前記式(7)に示すジアミン化合物との合計を100モル%とした場合、前記式(6)示すジアミン化合物:前記(7)に示すジアミン化合物のモル%を、40:60〜90:10とした、ベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法を提供する。
Figure 2010195991
Figure 2010195991
前記式(6)において、R7及びR8は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1〜20の有機基である。なお、R7及びR8は、同時に水素である場合を除く。
Figure 2010195991
A bisphenol compound having a structure represented by the following formula (5), a diamine compound represented by the following formulas (6) and (7), and an aldehyde compound are reacted in a mixed solvent of an aromatic nonpolar solvent and an alcohol. Having a process,
When the total of the diamine compound represented by the formula (6) and the diamine compound represented by the formula (7) is 100 mol%, the diamine compound represented by the formula (6): the mole of the diamine compound represented by the above (7) Provided is a method for producing a compound having a benzoxazine ring structure, in which% is 40:60 to 90:10.
Figure 2010195991
Figure 2010195991
In the formula (6), R 7 and R 8 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Note that R 7 and R 8 are not hydrogen at the same time.
Figure 2010195991
前記式(6)に示すジアミン化合物が、
4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、又は、4,4’−ジアミノ−3,3’ −ジエチルジフェニルメタンから選択されるいずれかである請求項13に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。
The diamine compound represented by the formula (6) is
The benzoxazine ring structure according to claim 13, which is any one selected from 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane and 4,4'-diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane. The manufacturing method of the compound which has.
前記混合溶媒において、アルコールの割合が5体積%〜50体積%である、請求項11乃至14のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。   The manufacturing method of the compound which has a benzoxazine ring structure as described in any one of Claims 11 thru | or 14 whose ratio of alcohol is 5 volume%-50 volume% in the said mixed solvent. 前記芳香族系の非極性溶媒が、トルエン、キシレン又はこれらの混合物である、請求項11乃至15のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。   The method for producing a compound having a benzoxazine ring structure according to any one of claims 11 to 15, wherein the aromatic nonpolar solvent is toluene, xylene, or a mixture thereof. 前記アルコールが、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール及びイソブタノールからなる群より選ばれる少なくともいずれかである請求項11乃至16のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。   The benzoxazine according to any one of claims 11 to 16, wherein the alcohol is at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol and isobutanol. A method for producing a compound having a ring structure. 前記混合溶媒が、トルエン及びイソブタノールの混合溶媒である請求項11乃至17のいずれか一項に記載のベンゾオキサジン環構造を有する化合物の製造方法。   The method for producing a compound having a benzoxazine ring structure according to any one of claims 11 to 17, wherein the mixed solvent is a mixed solvent of toluene and isobutanol.
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