JP2010235823A - Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product of the same - Google Patents

Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product of the same Download PDF

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昌己 大村
Hisafumi Yamada
尚史 山田
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和彦 中原
Masashi Kaji
正史 梶
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin that gives an epoxy resin cured product excellent in flame retardancy, low moisture absorption, adhesiveness, which can be suitably used for such purposes as sealing of electric-electronic parts and materials of circuit boards, and to provide an epoxy resin composition and a cured product of the composition by using the resin. <P>SOLUTION: The epoxy resin is an imide group-containing epoxy resin, which is obtained through steps of first obtaining an amino group-containing polyhydroxy resin by reacting anilines and phenols with a crosslinking agent such as formalin and p-xylene dichloride, then further reacting the obtained resin with an acid anhydride such as phthalic anhydride to imidize the amino group to obtain an imide group-containing polyhydroxy resin, and epoxidizing the obtained resin with epichlorohydrin. The epoxy resin composition contains the imide group-containing epoxy resin and a curing agent. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、難燃性に優れるとともに、耐湿性、金属基材との接着性等にも優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂、及びこのエポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物並びにその硬化物に関するものであり、プリント配線板、半導体封止等の電気電子分野の絶縁材料等に好適に使用される。   The present invention relates to an epoxy resin that provides a cured product that is excellent in flame retardancy, moisture resistance, adhesion to a metal substrate, and the like, and an epoxy resin composition using the epoxy resin and a cured product thereof And is suitably used for insulating materials in the electrical and electronic fields such as printed wiring boards and semiconductor encapsulation.

エポキシ樹脂は工業的に幅広い用途で使用されてきているが、その要求性能は近年ますます高度化している。例えば、エポキシ樹脂を主剤とする樹脂組成物の代表的分野に半導体封止材料があるが、半導体素子の集積度の向上に伴い、パッケージサイズは大面積化、薄型化に向かうとともに、実装方式も表面実装化への移行が進展しており、半田耐熱性に優れた材料の開発が望まれている。従って、封止材料としては、低吸湿化に加え、リードフレーム、チップ等の異種材料界面での接着性・密着性の向上が強く求められている。回路基板材料においても同様に、半田耐熱性向上の観点から低吸湿性、高耐熱性、高密着性の向上に加え、誘電損失低減の観点から低誘電性に優れた材料の開発が望まれている。これらの要求に対応するため、主剤となるエポキシ樹脂側から、様々な新規構造のエポキシ樹脂が検討されている。更に最近では、環境負荷低減の観点から、ハロゲン系難燃剤排除の動きがあり、より難燃性に優れたエポキシ樹脂が求められている。   Epoxy resins have been used in a wide range of industrial applications, but their required performance has become increasingly sophisticated in recent years. For example, there is a semiconductor sealing material in a typical field of a resin composition mainly composed of an epoxy resin, but as the integration degree of semiconductor elements is improved, the package size is becoming larger and thinner, and the mounting method is also increased. The transition to surface mounting is progressing, and the development of materials with excellent solder heat resistance is desired. Therefore, as a sealing material, in addition to reducing moisture absorption, improvement in adhesion and adhesion at the interface between different materials such as lead frames and chips is strongly demanded. Similarly, for circuit board materials, in addition to improving low heat absorption, high heat resistance, and high adhesion from the viewpoint of improving solder heat resistance, it is desirable to develop materials with excellent low dielectric properties from the viewpoint of reducing dielectric loss. Yes. In order to meet these demands, various new structures of epoxy resins have been studied from the epoxy resin side as the main agent. Furthermore, recently, from the viewpoint of reducing the environmental load, there has been a movement to eliminate halogen-based flame retardants, and there is a demand for epoxy resins with better flame retardancy.

しかしながら、従来より知られているエポキシ樹脂には、これらの要求を満足するものは未だ知られていない。例えば、周知のビスフェノール型エポキシ樹脂は、常温で液状であり、作業性に優れていることや、硬化剤、添加剤等との混合が容易であることから広く使用されているが、耐熱性、耐湿性の点で問題がある。また、耐熱性を改良したものとして、ノボラック型エポキシ樹脂が知られているが、耐湿性、接着性等に問題がある。更には、主骨格が炭化水素のみで構成される従来のエポキシ樹脂では、難燃性を全くもたない。   However, no conventionally known epoxy resins satisfy these requirements. For example, the well-known bisphenol type epoxy resin is in a liquid state at room temperature and is widely used because it is excellent in workability and easy to mix with a curing agent, an additive, etc. There is a problem in terms of moisture resistance. Further, novolak type epoxy resins are known as improved heat resistance, but there are problems with moisture resistance, adhesion, and the like. Furthermore, the conventional epoxy resin whose main skeleton is composed of only hydrocarbons has no flame retardancy.

ハロゲン系難燃剤を用いることなく難燃性を向上させるための方策として、特開平9−235449号公報、特開平10−182792号公報等に、リン酸エステル系の難燃剤を添加する方法が開示されている。しかし、リン酸エステル系の難燃剤を用いる方法では、耐湿性が十分ではない。また、高温、多湿な環境下ではリン酸エステルが加水分解を起こし、絶縁材料としての信頼性を低下させる問題があった。   As a measure for improving flame retardancy without using a halogen-based flame retardant, methods for adding a phosphate ester-based flame retardant are disclosed in JP-A-9-235449, JP-A-10-182792, and the like. Has been. However, the method using a phosphate ester flame retardant does not have sufficient moisture resistance. In addition, the phosphoric acid ester is hydrolyzed under a high temperature and humidity environment, and there is a problem that the reliability as an insulating material is lowered.

リン原子やハロゲン原子を含むことなく、難燃性を向上させるものとして、特許文献1,3,4ではビフェニル構造を有するアラルキル型エポキシ樹脂を半導体封止材へ応用した例が開示されている。特許文献2には、ナフタレン構造を有するアラルキル型エポキシ樹脂を使用する例が開示されている。しかしながら、これらのエポキシ樹脂は難燃性や、耐湿性、耐熱性のいずれかにおいて性能が十分でない。なお、特許文献5及び6にはナフトール系アラルキル型エポキシ樹脂及びこれを含有する半導体封止材料が開示されているが、難燃性に着目したものはない。   Patent Documents 1, 3, and 4 disclose an example in which an aralkyl epoxy resin having a biphenyl structure is applied to a semiconductor encapsulant as a material that improves flame retardancy without containing phosphorus atoms or halogen atoms. Patent Document 2 discloses an example in which an aralkyl type epoxy resin having a naphthalene structure is used. However, these epoxy resins have insufficient performance in any of flame retardancy, moisture resistance, and heat resistance. Patent Documents 5 and 6 disclose a naphthol-based aralkyl epoxy resin and a semiconductor sealing material containing the naphthol-based aralkyl epoxy resin, but nothing focuses on flame retardancy.

また、特許文献7、8及び9にはアミノ基含有フェノール樹脂、イミド基含有フェノール樹脂及びこれを含有する半導体封止材料が開示されているが、難燃性に着目したものはない。   Patent Documents 7, 8 and 9 disclose amino group-containing phenol resins, imide group-containing phenol resins and semiconductor encapsulating materials containing the same, but nothing focuses on flame retardancy.

特開平11−140166号公報JP-A-11-140166 特開2004−59792号公報JP 2004-57992 A 特開平4−173831号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-173831 特開2000−129092号公報JP 2000-129092 A 特開平3−90075号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-90075 特開平3−281623号公報JP-A-3-281623 特開平7−18060号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-18060 特開平7−10970号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-10970 特開平7−33858号公報JP 7-33858 A

本発明の目的は、難燃性に優れるとともに、耐湿性、金属基材との接着性等にも優れた性能を有し、積層、成形、注型、接着等の用途に有用なエポキシ樹脂及びそれらを用いたエポキシ樹脂組成物並びにその硬化物を提供することにある。   The object of the present invention is an epoxy resin having excellent flame retardancy, moisture resistance, and excellent performance such as adhesion to a metal substrate, and useful for applications such as lamination, molding, casting, and adhesion. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition using them and a cured product thereof.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表されるイミド基含有エポキシ樹脂である。
H−L−(X−L)n−H (1)
That is, this invention is an imide group containing epoxy resin represented by following General formula (1).
HL- (XL) n -H (1)

ここで、Lは下記式(2)及び式(3)で表される基のいずれかであり、R1は水素原子、グリシジルオキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数1〜8の炭化水素基を示し、Aは炭素数1〜8のアルキル基若しくはグリシジルオキシ基が置換してもよいベンゼン環又はナフタレン環からなる基を示し、式(2)と式(3)で表される基の存在割合(モル比)が1:9〜9:1の範囲である。
Xは下記式(a)又は式(b)で表される架橋基であり、R2、R3、R4及びR5は独立に、水素原子又は炭素数1〜6の炭化水素基を示し、Bはベンゼン環、ビフェニル環又はナフタレン環からなる基を示し、nは1〜10の数を示し、Gはグリシジル基を示す。
Zは炭素数2〜24の不飽和脂肪族基、不飽和単環式脂肪族基、不飽和縮合多環式脂肪族基、環式脂肪族基が直接又は架橋員により相互に連結された不飽和非縮合多環式脂肪族基、置換基として鎖状脂肪族基を有してもよい単環式芳香族基、置換基として鎖状脂肪族基を有してもよい縮合多環式芳香族基、及び置換基として不飽和単環式脂肪族基を有してもよい単環式芳香族基又は縮合多環式芳香族基置換基からなる群より選ばれた2価の基を示す。
Here, L is any of the groups represented by the following formula (2) and formula (3), and R 1 is a hydrogen atom, a glycidyloxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 8 carbon atoms. A represents a group consisting of a benzene ring or a naphthalene ring which may be substituted by an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a glycidyloxy group, and is represented by formula (2) and formula (3). The existing ratio (molar ratio) of the group is in the range of 1: 9 to 9: 1.
X is a bridging group represented by the following formula (a) or formula (b), and R 2 , R 3 , R 4 and R 5 independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. , B represents a group consisting of a benzene ring, a biphenyl ring or a naphthalene ring, n represents a number from 1 to 10, and G represents a glycidyl group.
Z is an unsaturated aliphatic group having 2 to 24 carbon atoms, an unsaturated monocyclic aliphatic group, an unsaturated condensed polycyclic aliphatic group, or a cyclic aliphatic group that is linked to each other directly or by a bridging member. Saturated non-condensed polycyclic aliphatic group, monocyclic aromatic group which may have a chain aliphatic group as a substituent, condensed polycyclic aroma which may have a chain aliphatic group as a substituent And a divalent group selected from the group consisting of a monocyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group substituent which may have an unsaturated monocyclic aliphatic group as a substituent. .

Figure 2010235823
Figure 2010235823
Figure 2010235823
Figure 2010235823

また、本発明は、エポキシ樹脂及び硬化剤よりなるエポキシ樹脂組成物において、前記のエポキシ樹脂を必須成分として配合してなるエポキシ樹脂組成物である。更に、本発明は、前記エポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物である。   Moreover, this invention is an epoxy resin composition formed by mix | blending the said epoxy resin as an essential component in the epoxy resin composition which consists of an epoxy resin and a hardening | curing agent. Furthermore, the present invention is a cured product obtained by curing the epoxy resin composition.

また、本発明は、下記一般式(1')で表されるイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂とエピクロルヒドリンを反応させることを特徴とする上記のエポキシ樹脂の製造方法である。
H−L’−(X−L’)n−H (1’)
Moreover, this invention is a manufacturing method of said epoxy resin characterized by making the imide group containing polyvalent hydroxy resin and epichlorohydrin represented by the following general formula (1 ') react.
HL ′-(XL ′) n —H (1 ′)

ここで、L’は下記式(2’)及び式(3’)で表される基のいずれかであり、R'1は水素原子、水酸基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数1〜8の炭化水素基を示し、Aは炭素数1〜8のアルキル基若しくは水酸基が置換してもよいベンゼン環又はナフタレン環からなる基を示し、式(2’)と式(3’)で表される基の存在割合(モル比)が1:9〜9:1の範囲である。X及びnは式(1)のX及びnと同じ意味を有する。また、Zは式(2)のZと同じ意味を有する。 Here, L ′ is any of the groups represented by the following formula (2 ′) and formula (3 ′), and R ′ 1 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 1 carbon atom. -8 represents a hydrocarbon group, A represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a group consisting of a benzene ring or a naphthalene ring which may be substituted by a hydroxyl group, represented by formulas (2 ') and (3') The ratio (molar ratio) of the represented group is in the range of 1: 9 to 9: 1. X and n have the same meaning as X and n in formula (1). Z has the same meaning as Z in formula (2).

Figure 2010235823
Figure 2010235823

本発明のエポキシ樹脂組成物を加熱硬化させれば、エポキシ樹脂硬化物とすることができ、この硬化物は難燃性、低吸湿性、密着性等の点で優れたものを与え、電気・電子部品類の封止、回路基板材料等の用途に好適に使用することが可能である。   If the epoxy resin composition of the present invention is heat-cured, it can be made into an epoxy resin cured product, and this cured product is excellent in terms of flame retardancy, low moisture absorption, adhesion, etc. It can be suitably used for applications such as sealing electronic parts and circuit board materials.

エポキシ樹脂Aの1H−NMRスペクトル 1 H-NMR spectrum of epoxy resin A エポキシ樹脂Aの赤外吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of epoxy resin A エポキシ樹脂AのGPCチャートGPC chart of epoxy resin A

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のイミド基含有エポキシ樹脂は一般式(1)で表される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The imide group-containing epoxy resin of the present invention is represented by the general formula (1).

上記一般式(1)において、Lは式(2)及び式(3)で表される基から選ばれる基であり、その存在割合(モル比)は1:9〜9:1、好ましくは3:7〜7:3である。また、Xは式(a)又は式(b)で表される基であり、nは1〜10の数である。なお、樹脂は混合物であるが、その平均(数平均)のnも上記範囲にあることがよい。また、式(1)中にL及びXが複数存在する場合はそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、Lは樹脂中に上記存在割合で式(2)及び式(3)で表される基が存在する。しかし、樹脂は混合物であるため、平均として存在すればよい。   In the above general formula (1), L is a group selected from the groups represented by formula (2) and formula (3), and the abundance ratio (molar ratio) is 1: 9 to 9: 1, preferably 3 : 7 to 7: 3. X is a group represented by formula (a) or formula (b), and n is a number from 1 to 10. The resin is a mixture, but the average (number average) n is preferably in the above range. In addition, when a plurality of L and X are present in the formula (1), they may be the same or different, but L is represented by the formula (2) and the formula (3) in the above-mentioned presence ratio in the resin. There are groups to be However, since the resin is a mixture, it may be present as an average.

式(2)において、R1は水素原子、炭素数1〜8のアルコキシ基、グリシジルオキシ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜8の炭化水素基を示す。ここで、アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、ビニルエーテル基、イソプロポキシ基、アリルオキシ基、プロパルギルエーテル基、プトキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子等が例示される。また、炭化水素基としてはメチル基、エチル基、ビニル基、エチン基、n−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、プロパルギル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−アミル基、sec−アミル基、tert−アミル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基等が挙げられる。 In Formula (2), R 1 represents a hydrogen atom, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a glycidyloxy group, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Here, examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a vinyl ether group, an isopropoxy group, an allyloxy group, a propargyl ether group, a putoxy group, a phenoxy group, and a benzyloxy group. The halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, Examples include bromine atoms. The hydrocarbon groups include methyl, ethyl, vinyl, ethyne, n-propyl, isopropyl, allyl, propargyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n- Examples include amyl group, sec-amyl group, tert-amyl group, cyclohexyl group, phenyl group, benzyl group and the like.

式(2)において、Zは炭素数2〜24の不飽和脂肪族基、不飽和単環式脂肪族基、不飽和縮合多環式脂肪族基、環式脂肪族基が直接又は架橋員により相互に連結された不飽和非縮合多環式脂肪族基、置換基として鎖状脂肪族基を有してもよい単環式芳香族基、置換基として鎖状脂肪族基を有してもよい縮合多環式芳香族基、置換基として不飽和単環式脂肪族基又は置換基として不飽和単環式脂肪族基を有してもよい縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた2価の基を示す。Zは式(2)中のイミド環を構成する基であるので、ジカルボン酸類の残基と理解することも可能である。ジカルボン酸類としては、無水フタル酸、ヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸等がある。   In the formula (2), Z represents an unsaturated aliphatic group having 2 to 24 carbon atoms, an unsaturated monocyclic aliphatic group, an unsaturated condensed polycyclic aliphatic group, or a cyclic aliphatic group directly or by a crosslinking member. Unsaturated non-condensed polycyclic aliphatic groups connected to each other, monocyclic aromatic groups which may have a chain aliphatic group as a substituent, and chain aliphatic groups as a substituent Good condensed polycyclic aromatic group, selected from the group consisting of an unsaturated monocyclic aliphatic group as a substituent or a condensed polycyclic aromatic group which may have an unsaturated monocyclic aliphatic group as a substituent Represents a divalent group. Since Z is a group constituting the imide ring in the formula (2), it can also be understood as a residue of dicarboxylic acids. Dicarboxylic acids include phthalic anhydride, hydrophthalic anhydride, maleic anhydride and the like.

式(3)において、また、Aはフェノール類(多価フェノール類や多環芳香族フェノール類であってもよい)をエポキシ化して生じる基である。すなわち、式(3)に示されるOG基が置換したベンゼン環又はナフタレン環であるが、更に置換基を有してもよい。更に置換基を有する場合、この置換基としては、炭素数1〜8のアルキル基又はグリシジルエーテル基がある。   In the formula (3), A is a group generated by epoxidizing a phenol (which may be a polyhydric phenol or a polycyclic aromatic phenol). That is, the OG group represented by the formula (3) is a substituted benzene ring or naphthalene ring, but may further have a substituent. Furthermore, when it has a substituent, as this substituent, a C1-C8 alkyl group or a glycidyl ether group is mentioned.

Xは式(a)又は式(b)で表される架橋基であるが、R2、R3、R4及びR5は独立に、水素原子又は炭素数1〜6の炭化水素基を示し、Bはベンゼン環、ビフェニル環又はナフタレン環からなる基を示す。ここで、炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、アミル基、フェニル基等が挙げられる。式(a)の好ましい架橋基としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、フェニルメチレン基が例示され、式(b)の好ましい架橋基としては、p−キシリレン基、m−キシリレン基、1,4−ビスエチリデンフェニレン基、1,3−ビスエチリデンフェニレン基、1,4−ビスイソプロピリデンフェニレン基、1,3−ビスイソプロピリデンフェニレン基、4,4’−ビスメチレンビフェニル基、3,4’−ビスメチレンビフェニル基、3,3’−ビスメチレンビフェニル基、4,4’−ビスエチリデンビフェニル基、3,4’−ビスエチリデンビフェニル基、3,3’−ビスエチリデンビフェニル基、4,4’−ビスイソプロピリデンビフェニル基、3,4’−ビスイソプロピリデンビフェニル基、3,3’−ビスイソプロピリデンビフェニル基、1,4−ビスメチレンナフタレン基、1,5−ビスメチレンナフタレン基、1,6−ビスメチレンナフタレン基、2,7−ビスメチレンナフタレン基、1,4−ビスエチリデンナフタレン基、1,5−ビスエチリデンナフタレン基、1,6−ビスエチリデンナフタレン基、2,7−ビスエチリデンナフタレン基、1,4−ビスイソプロピリデンナフタレン基、1,5−ビスイソプロピリデンナフタレン基、1,6−ビスイソプロピリデンナフタレン基、2,7−ビスイソプロピリデンナフタレン基が例示される。XはLを架橋するが、Lを構成する式(2)及び式(3)で表される基に対するXの置換位置は、特に限定するのもではない。 X is a bridging group represented by formula (a) or formula (b), but R 2 , R 3 , R 4 and R 5 independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. , B represents a group consisting of a benzene ring, a biphenyl ring or a naphthalene ring. Here, examples of the hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an amyl group, and a phenyl group. Preferred examples of the crosslinking group of the formula (a) include a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, and a phenylmethylene group. Preferred examples of the crosslinking group of the formula (b) include a p-xylylene group, an m-xylylene group, and 1 , 4-bisethylidenephenylene group, 1,3-bisethylidenephenylene group, 1,4-bisisopropylidenephenylene group, 1,3-bisisopropylidenephenylene group, 4,4′-bismethylenebiphenyl group, 3,4 '-Bismethylenebiphenyl group, 3,3'-Bismethylenebiphenyl group, 4,4'-bisethylidenebiphenyl group, 3,4'-bisethylidenebiphenyl group, 3,3'-bisethylidenebiphenyl group, 4,4 '-Bisisopropylidenebiphenyl group, 3,4'-bisisopropylidenebiphenyl group, 3,3'-bisisopropylidenebiphenyl group Phenyl group, 1,4-bismethylenenaphthalene group, 1,5-bismethylenenaphthalene group, 1,6-bismethylenenaphthalene group, 2,7-bismethylenenaphthalene group, 1,4-bisethylidenenaphthalene group, 1, 5-bisethylidenenaphthalene group, 1,6-bisethylidenenaphthalene group, 2,7-bisethylidenenaphthalene group, 1,4-bisisopropylidenenaphthalene group, 1,5-bisisopropylidenenaphthalene group, 1,6-bis Examples are isopropylidenenaphthalene group and 2,7-bisisopropylidenenaphthalene group. Although X bridges L, the substitution position of X with respect to the group represented by Formula (2) and Formula (3) constituting L is not particularly limited.

本発明のエポキシ樹脂は、上記一般式(1')で表されるイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂と、エピクロルヒドリンを反応させることより製造することが有利であるが、この反応に限らない。なお、上記一般式(1')で表されるイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂は、エピクロルヒドリンでエポキシ化される部位の少なくとも一部、好ましくは全部がH又はOHとなっている樹脂であり、上記一般式(1)又は式(2)〜(3)において、グリシジルエーテル基となっている部位がOHである化合物に該当する。   The epoxy resin of the present invention is advantageously produced by reacting the imide group-containing polyvalent hydroxy resin represented by the general formula (1 ′) with epichlorohydrin, but is not limited to this reaction. The imide group-containing polyvalent hydroxy resin represented by the general formula (1 ′) is a resin in which at least a part, preferably all of the part epoxidized with epichlorohydrin is H or OH, In the general formula (1) or the formulas (2) to (3), this corresponds to a compound in which the site of the glycidyl ether group is OH.

一般式(1')において、一般式(1)又は式(2)〜(3)と同一の記号又は式は、特に断らない限り同じ意味を有する。一般式(2)においては、L’だけが、一般式(1)と相違するが、LとL’の相違は、グリシジルエーテル基がOH基となっている点で相違する。式(2’)においては、R’1だけが、式(2)と相違するが、R1とR’1の相違は、R’1がグリシジルエーテル基を有する場合は、それがOH基となっている点で相違する。式(3’)においては、Aが式(3)と相違する場合があり、式(3)のAがグリシジルエーテル基を有する場合は、それがOH基となっている点で相違する。 In general formula (1 ′), the same symbols or formulas as in general formula (1) or formulas (2) to (3) have the same meanings unless otherwise specified. In the general formula (2), only L ′ is different from the general formula (1), but the difference between L and L ′ is different in that the glycidyl ether group is an OH group. In formula (2 ′), only R ′ 1 is different from formula (2), but the difference between R 1 and R ′ 1 is that when R ′ 1 has a glycidyl ether group, it is an OH group. It is different in that. In formula (3 ′), A may differ from formula (3), and when A in formula (3) has a glycidyl ether group, it differs in that it is an OH group.

本発明のエポキシ樹脂は、かかるイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂をエピクロルヒドリンと反応させる反応の他、一般式(1')で表されるイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂とハロゲン化アリルを反応させ、アリルエーテル樹脂とした後、過酸化物と反応させる方法で得ることもできる。   In addition to the reaction of reacting such an imide group-containing polyvalent hydroxy resin with epichlorohydrin, the epoxy resin of the present invention reacts with an imide group-containing polyvalent hydroxy resin represented by the general formula (1 ′) and an allyl halide to form allyl. It can also be obtained by reacting with a peroxide after making an ether resin.

有利には、上記イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂をエピクロルヒドリンと反応させる反応である。この反応は、通常のエポキシ化反応と同様に行うことができる。例えば、上記イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂を過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下に、20〜150℃、好ましくは、30〜80℃の範囲で1〜10時間反応させる方法が挙げられる。この際のアルカリ金属水酸化物の使用量は、イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂の水酸基1モルに対して、0.8〜1.5モル、好ましくは、0.9〜1.2モルの範囲である。また、エピクロルヒドリンはイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂の水酸基1モルに対して過剰に用いられるが、通常、イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂中の水酸基1モルに対して、1.5〜30モル、好ましくは、2〜15モルの範囲である。反応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留去することにより目的のエポキシ樹脂を得ることができる。   Advantageously, the reaction involves reacting the imide group-containing polyvalent hydroxy resin with epichlorohydrin. This reaction can be performed in the same manner as a normal epoxidation reaction. For example, after dissolving the imide group-containing polyvalent hydroxy resin in excess epichlorohydrin, in the presence of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, 20 to 150 ° C., preferably 30 to 80 ° C. The method of making it react for 1 to 10 hours in the range is mentioned. The amount of alkali metal hydroxide used is 0.8 to 1.5 mol, preferably 0.9 to 1.2 mol, based on 1 mol of hydroxyl group of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin. It is. Moreover, epichlorohydrin is used in excess with respect to 1 mol of hydroxyl group of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin, but usually from 1.5 to 30 mol, preferably 1 mol of hydroxyl group in the imide group-containing polyvalent hydroxy resin. Is in the range of 2-15 moles. After completion of the reaction, excess epichlorohydrin is distilled off, the residue is dissolved in a solvent such as toluene, methyl isobutyl ketone, filtered, washed with water to remove inorganic salts, and then the target epoxy is removed by distilling off the solvent. A resin can be obtained.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂及び硬化剤よりなるエポキシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂成分として上記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂を必須成分として配合したものである。   The epoxy resin composition of the present invention is an epoxy resin composition comprising an epoxy resin and a curing agent, and contains an epoxy resin represented by the above general formula (1) as an essential component as an epoxy resin component.

上記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂を必須成分とする場合の硬化剤としては、一般にエポキシ樹脂の硬化剤として知られているものはすべて使用できる。例えば、ジシアンジアミド、多価フェノール類、酸無水物類、芳香族及び脂肪族アミン類等がある。具体的に例示すれば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、4,4'−ビフェノール、2,2'−ビフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール等の2価のフェノール類、あるいは、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールノボラック、o-クレゾールノボラック、ナフトールノボラック、ポリビニルフェノール等に代表される3価以上のフェノール類がある。更には、フェノール類、ナフトール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、4,4'−ビフェノール、2,2'−ビフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール等の2価のフェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−キシリレンジクロライド、ビスクロロメチルビフェニル、ビスクロロメチルナフタレン等の縮合剤により合成される多価フェノール性樹脂等がある。また、上記一般式(1’)で表されるイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂も好ましく例示される。   As the curing agent when the epoxy resin represented by the general formula (1) is an essential component, any of the curing agents generally known as epoxy resin curing agents can be used. Examples include dicyandiamide, polyhydric phenols, acid anhydrides, aromatic and aliphatic amines. Specifically, bivalent phenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, 4,4′-biphenol, 2,2′-biphenol, hydroquinone, resorcin, naphthalene diol, or tris -Trivalent or higher phenols represented by (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, phenol novolak, o-cresol novolak, naphthol novolak, polyvinylphenol, etc. There is. Furthermore, divalent phenols such as phenols, naphthols, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, 4,4′-biphenol, 2,2′-biphenol, hydroquinone, resorcin, naphthalenediol, There are polyhydric phenolic resins synthesized by a condensing agent such as formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, p-xylylene dichloride, bischloromethylbiphenyl, bischloromethylnaphthalene, and the like. In addition, an imide group-containing polyvalent hydroxy resin represented by the general formula (1 ′) is also preferably exemplified.

酸無水物としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル無水ハイミック酸、無水ナジック酸、無水トリメリット酸等がある。   Examples of the acid anhydride include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyl hymic anhydride, nadic anhydride, and trimellitic anhydride.

また、アミン類としては、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、m−フェニレンジアミン、p−キシリレンジアミン等の芳香族アミン類、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の脂肪族アミン類がある。
本発明の樹脂組成物には、これら硬化剤の1種又は2種以上を混合して用いることができる。
Examples of amines include aromatic amines such as 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, m-phenylenediamine, and p-xylylenediamine. There are aliphatic amines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine.
In the resin composition of the present invention, one or more of these curing agents can be mixed and used.

上記組成物に使用されるエポキシ樹脂としては、1分子中にエポキシ基を2個以上有するもの中から選択される。例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、3,3',5,5'−テトラメチル−ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、2,2' −ビフェノール、3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシビフェノール、レゾルシン、ナフタレンジオール類等の2価のフェノール類のエポキシ化物、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールノボラック、o−クレゾールノボラック等の3価以上のフェノール類のエポキシ化物、ジシクロペンタジエンとフェノール類の共縮合樹脂のエポキシ化物、フェノール類とパラキシリレンジクロライド等から合成されるフェノールアラルキル樹脂類のエポキシ化物、フェノール類とビスクロロメチルビフェニル等から合成されるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物、ナフトール類とパラキシリレンジクロライド等から合成されるナフトールアラルキル樹脂類のエポキシ化物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独でもよいし、2種以上を併用してもよい。より好ましいエポキシ樹脂は3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシビフェノール、3,3',5,5'−テトラメチル−ビスフェノールF等から得られる結晶性エポキシ樹脂、o−クレゾールノボラック等の多官能樹脂から得られるエポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂類、ビフェニルアラルキル樹脂類から得られるエポキシ樹脂等の常温で固体状エポキシ樹脂が挙げられる。   The epoxy resin used in the composition is selected from those having two or more epoxy groups in one molecule. For example, bisphenol A, bisphenol F, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, 2,2′-biphenol, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4 Epoxidized dihydric phenols such as 4,4'-dihydroxybiphenol, resorcin, naphthalenediols, tris- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, Of phenol aralkyl resins synthesized from epoxidized products of trivalent or higher phenols such as phenol novolak and o-cresol novolak, epoxidized products of co-condensation resin of dicyclopentadiene and phenol, phenol and paraxylylene dichloride, etc. Epoxidized products, phenols and bischrom Examples thereof include epoxidized products of biphenyl aralkyl type phenol resins synthesized from romethyl biphenyl and the like, and epoxidized products of naphthol aralkyl resins synthesized from naphthols and paraxylylene dichloride. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. More preferred epoxy resins are crystalline epoxy resins obtained from 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-dihydroxybiphenol, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-bisphenol F, etc. Examples thereof include solid epoxy resins at room temperature such as epoxy resins obtained from polyfunctional resins such as o-cresol novolac, phenol aralkyl resins, and epoxy resins obtained from biphenyl aralkyl resins.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリウレタン、石油樹脂、インデンクマロン樹脂、フェノキシ樹脂等のオリゴマー又は高分子化合物を適宜配合してもよいし、無機充填剤、顔料、難然剤、揺変性付与剤、カップリング剤、流動性向上剤、等の添加剤を配合してもよい。無機充填剤としては、例えば、球状あるいは、破砕状の溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ粉末、アルミナ粉末、ガラス粉末、又はマイカ、タルク、炭酸カルシウム、アルミナ、水和アルミナ、等が挙げられ、半導体封止材に用いる場合の好ましい配合量は70wt%以上であり、更に好ましくは80wt%以上である。   In addition, the epoxy resin composition of the present invention may be appropriately mixed with an oligomer or a polymer compound such as polyester, polyamide, polyimide, polyether, polyurethane, petroleum resin, indene coumarone resin, phenoxy resin, etc. You may mix | blend additives, such as a filler, a pigment, a refractory agent, a thixotropic agent, a coupling agent, and a fluidity improver. Examples of the inorganic filler include spherical or crushed fused silica, silica powder such as crystalline silica, alumina powder, glass powder, mica, talc, calcium carbonate, alumina, hydrated alumina, and the like. A preferable blending amount when used for a sealing material is 70 wt% or more, and more preferably 80 wt% or more.

顔料としては、有機系又は、無機系の体質顔料、鱗片状顔料、等がある。揺変性付与剤としては、シリコン系、ヒマシ油系、脂肪族アマイドワックス、酸化ポリエチレンワックス、有機ベントナイト系、等を挙げることができる。   Examples of the pigment include organic or inorganic extender pigments, scaly pigments, and the like. Examples of the thixotropic agent include silicon-based, castor oil-based, aliphatic amide wax, oxidized polyethylene wax, and organic bentonite-based.

更に必要に応じて、本発明の樹脂組成物には、カルナバワックス、OPワックス等の離型剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色剤、三酸化アンチモン等の難燃剤、シリコンオイル等の低応力化剤、ステアリン酸カルシウム等の滑剤等を使用できる。   Furthermore, if necessary, the resin composition of the present invention includes a release agent such as carnauba wax and OP wax, a coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, a colorant such as carbon black, and trioxide. Flame retardants such as antimony, low stress agents such as silicone oil, lubricants such as calcium stearate, etc. can be used.

更に、本発明のエポキシ樹脂組成物には必要に応じて硬化促進剤を用いることができる。例を挙げれば、アミン類、イミダゾール類、有機ホスフィン類、ルイス酸等があり、具体的には、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの三級アミン、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−へプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフイン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類、有機ホスフィン類とキノン化合物との付加反応物、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレートなどのテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などがある。添加量としては、通常、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.2から5重量部の範囲である。   Furthermore, a curing accelerator can be used in the epoxy resin composition of the present invention as necessary. Examples include amines, imidazoles, organic phosphines, Lewis acids, etc., specifically 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, Tertiary amines such as ethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2- Imidazoles such as heptadecylimidazole, organic phosphines such as tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine and phenylphosphine, addition reaction products of organic phosphines and quinone compounds, tetraphenylphosphine Tetra-substituted phosphonium / tetra-substituted borate such as phonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / ethyltriphenylborate, tetrabutylphosphonium / tetrabutylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole / tetraphenylborate, N-methylmorpholine / Examples include tetraphenylboron salts such as tetraphenylborate. The addition amount is usually in the range of 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、有機溶剤の溶解させたワニス状態とした後に、ガラスクロス、アラミド不織布、液晶ポリマー等のポリエステル不織布、等の繊維状物に含浸させた後に溶剤除去を行い、プリプレグとすることができる。また、場合により銅箔、ステンレス箔、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム等のシート状物上に塗布することにより積層物とすることができる。   The epoxy resin composition of the present invention is made into a varnish in which an organic solvent is dissolved, and then impregnated into a fibrous material such as glass cloth, aramid nonwoven fabric, polyester nonwoven fabric such as liquid crystal polymer, and the like, and then the solvent is removed. It can be. Moreover, it can be set as a laminated body by apply | coating on sheet-like materials, such as copper foil, stainless steel foil, a polyimide film, and a polyester film depending on the case.

本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物は、上記エポキシ樹脂組成物を注型、圧縮成形、トランスファー成形等の方法により、成形加工し得ることができる。この際の温度は通常、120〜220℃の範囲である。   The cured product obtained by curing the epoxy resin composition of the present invention can be molded by a method such as casting, compression molding or transfer molding of the epoxy resin composition. The temperature at this time is usually in the range of 120 to 220 ° C.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
ここで、粘度はB型粘度計を用い、軟化点はJIS K−6911に従い環球法で測定した。また、GPC測定条件は、装置;HLC−82A(東ソー(株)製)、カラム;TSK−GEL2000×3本及びTSK−GEL4000×1本(いずれも東ソー(株)製)、溶媒;テトラヒドロフラン、流量;1ml/min、温度;38℃、検出器;RIであり、検量線にはポリスチレン標準液を使用した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Here, the viscosity was measured using a B-type viscometer, and the softening point was measured by the ring and ball method according to JIS K-6911. The GPC measurement conditions were as follows: apparatus: HLC-82A (manufactured by Tosoh Corp.), column: TSK-GEL2000 × 3 and TSK-GEL4000 × 1 (both manufactured by Tosoh Corp.), solvent: tetrahydrofuran, flow rate 1 ml / min, temperature; 38 ° C., detector; RI; polystyrene standard solution was used for the calibration curve.

合成例1
アニリン260.0g、フェノール1300.0g、37%ホルマリン溶液270.0gを仕込み、窒素を導入しながら80℃に加熱し溶解させた。次に、撹拌しながら95℃まで昇温して2時間還流させ、更に脱水後180℃まで昇温し、2時間反応させた。その後、減圧下180℃にて未反応フェノール、アニリンを除去し、アミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂596.8gを得た。得られた樹脂の水酸基当量は91g/eq.、アミン当量は246g/eq.、軟化点は61℃、150℃における溶融粘度は0.02Pa・sであった。
得られたアミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂596.8g、無水フタル酸334.0gを仕込み、窒素を導入しながら80℃に加熱し溶解させた。その後、撹拌しながら150℃まで昇温し1時間反応させた。この間、反応により生成する水は系外に除いた。その後、減圧下230℃にて未反応無水フタル酸を除去し、イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂810.5gを得た。イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂の水酸基当量は313g/eq.、アミン当量は12211g/eq.、軟化点は105℃、150℃における溶融粘度は0.58Pa・sであった。
Synthesis example 1
260.0 g of aniline, 1300.0 g of phenol, and 270.0 g of a 37% formalin solution were charged and dissolved by heating to 80 ° C. while introducing nitrogen. Next, the temperature was raised to 95 ° C. with stirring and refluxed for 2 hours. After dehydration, the temperature was raised to 180 ° C. and reacted for 2 hours. Thereafter, unreacted phenol and aniline were removed at 180 ° C. under reduced pressure to obtain 596.8 g of an amino group-containing polyvalent hydroxy resin. The obtained resin had a hydroxyl equivalent of 91 g / eq. The amine equivalent is 246 g / eq. The softening point was 61 ° C. and the melt viscosity at 150 ° C. was 0.02 Pa · s.
596.8 g of the obtained amino group-containing polyvalent hydroxy resin and 334.0 g of phthalic anhydride were charged and dissolved by heating to 80 ° C. while introducing nitrogen. Then, it heated up to 150 degreeC, stirring, and was made to react for 1 hour. During this time, water produced by the reaction was removed from the system. Thereafter, unreacted phthalic anhydride was removed at 230 ° C. under reduced pressure to obtain 810.5 g of an imide group-containing polyvalent hydroxy resin. The hydroxyl equivalent of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin is 313 g / eq. The amine equivalent was 12211 g / eq. The softening point was 105 ° C. and the melt viscosity at 150 ° C. was 0.58 Pa · s.

合成例2
アニリン372.5g、フェノール376.4g、p−キシレンジクロライド350.1gを仕込み、窒素を導入しながら105℃に加熱し、攪拌しながら1時間反応させた。更に180℃まで昇温して9時間反応させた。この間、反応により生成する塩酸は系外に除いた。その後、25%アンモニア水560.8gを加えて中和し、減圧下180℃にて未反応フェノール、アニリンを除去した。それをメチルイソブチルケトン700gに溶解させ、500gの純水にて5回水洗を行い、減圧蒸留にてメチルイソブチルケトンを除去してアミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂497.2gを得た。アミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂の水酸基当量は165g/eq.、アミン当量は600g/eq.、軟化点は61℃、150℃における溶融粘度は0.05Pa・sであった。
次に、得られたアミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂200.0g、無水フタル酸49.4gを仕込み、窒素を導入しながら90℃に加熱し溶解させた。更に、撹拌しながら150℃まで昇温し2時間反応させた。この間、反応により生成する水は系外に除いた。その後、減圧下180℃にて未反応無水フタル酸を留去した後、イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂228.7gを得た。イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂の水酸基当量は305g/eq.、アミン当量は14110g/eq.、軟化点は87℃、150℃における溶融粘度は0.15Pa・sであった。
Synthesis example 2
372.5 g of aniline, 376.4 g of phenol, and 350.1 g of p-xylene dichloride were charged, heated to 105 ° C. while introducing nitrogen, and reacted for 1 hour with stirring. Furthermore, it heated up to 180 degreeC and was made to react for 9 hours. During this time, hydrochloric acid produced by the reaction was removed from the system. Thereafter, 560.8 g of 25% aqueous ammonia was added for neutralization, and unreacted phenol and aniline were removed at 180 ° C. under reduced pressure. This was dissolved in 700 g of methyl isobutyl ketone, washed 5 times with 500 g of pure water, and methyl isobutyl ketone was removed by distillation under reduced pressure to obtain 497.2 g of an amino group-containing polyvalent hydroxy resin. The hydroxyl group equivalent of the amino group-containing polyvalent hydroxy resin is 165 g / eq. The amine equivalent is 600 g / eq. The softening point was 61 ° C., and the melt viscosity at 150 ° C. was 0.05 Pa · s.
Next, 200.0 g of the resulting amino group-containing polyvalent hydroxy resin and 49.4 g of phthalic anhydride were charged and heated to 90 ° C. and dissolved while introducing nitrogen. Further, the temperature was raised to 150 ° C. with stirring and the reaction was carried out for 2 hours. During this time, water produced by the reaction was removed from the system. Thereafter, unreacted phthalic anhydride was distilled off at 180 ° C. under reduced pressure, and 228.7 g of an imide group-containing polyvalent hydroxy resin was obtained. The hydroxyl equivalent of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin is 305 g / eq. The amine equivalent was 14110 g / eq. The softening point was 87 ° C., and the melt viscosity at 150 ° C. was 0.15 Pa · s.

合成例3
アニリン93.1g、フェノール94.1g、4,4’−ビスクロロメチルビフェニル125.6g、クロルベンゼン37.2gを仕込み、窒素を導入しながら105℃に加熱し、攪拌しながら2.5時間反応させた。次に、クロルベンゼンを除去し、更に180℃まで昇温して9時間反応させた。この間、反応により生成する塩酸は系外に除いた。その後、25%アンモニア水147.2gを加えて中和し、減圧下180℃にて未反応フェノール、アニリンを除去した。それをトルエン400gに溶解させ、200gの純水にて5回水洗を行い、減圧蒸留にてトルエンを除去してアミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂107.2gを得た。アミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂の水酸基当量は178g/eq.、アミン当量は747g/eq.、軟化点は86℃、150℃における溶融粘度は0.23Pa・sであった。
次に、得られたアミノ基含有多価ヒドロキシ樹脂50.0g、無水フタル酸9.9gを仕込み、窒素を導入しながら90℃に加熱し溶解させた。更に、撹拌しながら150℃まで昇温し2時間反応させた。この間、反応により生成する水は系外に除いた。その後、減圧下180℃にて未反応無水フタル酸を留去した後、イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂55.5gを得た。イミド基含有多価ヒドロキシ樹脂の水酸基当量は209g/eq.、アミン当量は16429g/eq.、軟化点は109℃、150℃における溶融粘度は1.15Pa・sであった。
Synthesis example 3
Charge 93.1 g of aniline, 94.1 g of phenol, 125.6 g of 4,4′-bischloromethylbiphenyl and 37.2 g of chlorobenzene, heat to 105 ° C. while introducing nitrogen, and react for 2.5 hours with stirring. I let you. Next, chlorobenzene was removed, and the temperature was further raised to 180 ° C. to react for 9 hours. During this time, hydrochloric acid produced by the reaction was removed from the system. Thereafter, 147.2 g of 25% aqueous ammonia was added for neutralization, and unreacted phenol and aniline were removed at 180 ° C. under reduced pressure. This was dissolved in 400 g of toluene, washed with 200 g of pure water five times, and toluene was removed by distillation under reduced pressure to obtain 107.2 g of an amino group-containing polyvalent hydroxy resin. The hydroxyl group equivalent of the amino group-containing polyvalent hydroxy resin is 178 g / eq. The amine equivalent was 747 g / eq. The softening point was 86 ° C., and the melt viscosity at 150 ° C. was 0.23 Pa · s.
Next, 50.0 g of the obtained amino group-containing polyvalent hydroxy resin and 9.9 g of phthalic anhydride were charged and heated to 90 ° C. and dissolved while introducing nitrogen. Further, the temperature was raised to 150 ° C. with stirring and the reaction was carried out for 2 hours. During this time, water produced by the reaction was removed from the system. Thereafter, unreacted phthalic anhydride was distilled off at 180 ° C. under reduced pressure, and then 55.5 g of an imide group-containing polyvalent hydroxy resin was obtained. The hydroxyl group equivalent of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin is 209 g / eq. The amine equivalent was 16429 g / eq. The softening point was 109 ° C. and the melt viscosity at 150 ° C. was 1.15 Pa · s.

実施例1
合成例1で得たイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂150gをエピクロルヒドリン266g、ジエチレングリコールジメチルエーテル40gに溶解した。その後、撹拌しながら50℃にて96%水酸化カリウム28.0gを3時間かけて添加し、添加終了後更に1時間反応を継続した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、イミド基含有エポキシ樹脂167gを得た(エポキシ樹脂A)。得られたエポキシ樹脂の軟化点は84℃、溶融粘度は0.45Pa・s、エポキシ当量は481g/eq.であった。このエポキシ樹脂AのNMRスペクトル、IR吸収スペクトル及びGPCチャートを図1〜3に示す。
Example 1
150 g of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 266 g of epichlorohydrin and 40 g of diethylene glycol dimethyl ether. Thereafter, 28.0 g of 96% potassium hydroxide was added over 3 hours at 50 ° C. with stirring, and the reaction was continued for another hour after the addition was completed. After completion of the reaction, the salt produced by filtration was removed, and after further washing with water, epichlorohydrin was distilled off to obtain 167 g of an imide group-containing epoxy resin (epoxy resin A). The resulting epoxy resin had a softening point of 84 ° C., a melt viscosity of 0.45 Pa · s, and an epoxy equivalent of 481 g / eq. Met. The NMR spectrum, IR absorption spectrum and GPC chart of this epoxy resin A are shown in FIGS.

実施例2
合成例2で得たイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂150gをエピクロルヒドリン505g、ジエチレングリコールジメチルエーテル76gに溶解した。その後、撹拌しながら50℃にて96%水酸化カリウム53.1gを3時間かけて添加し、添加終了後更に1時間反応を継続した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、イミド基含有エポキシ樹脂190gを得た(エポキシ樹脂B)。得られたエポキシ樹脂の軟化点は43℃、溶融粘度は0.03Pa・s、エポキシ当量は333g/eq.であった。
Example 2
150 g of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 505 g of epichlorohydrin and 76 g of diethylene glycol dimethyl ether. Thereafter, 53.1 g of 96% potassium hydroxide was added over 3 hours at 50 ° C. with stirring, and the reaction was continued for another hour after the addition was completed. After completion of the reaction, the salt produced by filtration was removed, and after further washing with water, epichlorohydrin was distilled off to obtain 190 g of an imide group-containing epoxy resin (epoxy resin B). The resulting epoxy resin had a softening point of 43 ° C., a melt viscosity of 0.03 Pa · s, and an epoxy equivalent of 333 g / eq. Met.

実施例3
合成例3で得たイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂50gをエピクロルヒドリン133g、ジエチレングリコールジメチルエーテル20gに溶解した。その後、撹拌しながら50℃にて96%水酸化カリウム10.0gを3時間かけて添加し、添加終了後更に1時間反応を継続した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、イミド基含有エポキシ樹脂179gを得た(エポキシ樹脂C)。得られたエポキシ樹脂の軟化点は88℃、溶融粘度は0.89Pa・s、エポキシ当量は377g/eq.であった。
Example 3
50 g of the imide group-containing polyvalent hydroxy resin obtained in Synthesis Example 3 was dissolved in 133 g of epichlorohydrin and 20 g of diethylene glycol dimethyl ether. Thereafter, 10.0 g of 96% potassium hydroxide was added over 3 hours at 50 ° C. with stirring, and the reaction was continued for another hour after the addition was completed. After completion of the reaction, the salt produced by filtration was removed, and after further washing with water, epichlorohydrin was distilled off to obtain 179 g of an imide group-containing epoxy resin (epoxy resin C). The resulting epoxy resin had a softening point of 88 ° C., a melt viscosity of 0.89 Pa · s, and an epoxy equivalent of 377 g / eq. Met.

実施例4〜8及び比較例1〜2
エポキシ樹脂成分として、実施例1〜3で合成したエポキシ樹脂A、B及びC、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(OCNE:日本化薬製、EOCN−1020−65;エポキシ当量 200、加水分解性塩素 400ppm、軟化点 65℃)を用い、硬化剤成分として、合成例1で得たイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂、フェノールノボラック(硬化剤A:群栄化学製、PSM−4261;OH当量103、軟化点 80℃)又はフェノールアラルキル樹脂(硬化剤B;明和化成製、MEH−7800SS、OH当量175、軟化点67℃)を用いた。更に、充填剤として球状シリカ(平均粒径 18μm)、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンを用い、表1に示す配合でエポキシ樹脂組成物を得た。表中の数値は配合における重量部を示す。
Examples 4-8 and Comparative Examples 1-2
As epoxy resin components, epoxy resins A, B and C synthesized in Examples 1 to 3, o-cresol novolac type epoxy resin (OCNE: Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN-1020-65; epoxy equivalent 200, hydrolyzable chlorine) 400 ppm, softening point 65 ° C.), and as a curing agent component, the imide group-containing polyvalent hydroxy resin obtained in Synthesis Example 1, phenol novolak (curing agent A: manufactured by Gunei Chemical Co., PSM-4261; OH equivalent 103, softening Point 80 ° C.) or phenol aralkyl resin (curing agent B; manufactured by Meiwa Kasei, MEH-7800SS, OH equivalent 175, softening point 67 ° C.). Furthermore, spherical silica (average particle size 18 μm) was used as a filler, triphenylphosphine was used as a curing accelerator, and an epoxy resin composition was obtained with the formulation shown in Table 1. The numerical value in a table | surface shows the weight part in a mixing | blending.

このエポキシ樹脂組成物を用いて175℃で成形し、更に180℃にて12時間ポストキュアを行い、硬化物試験片を得た後、各種物性測定に供した。結果を表2に示す。
なお、ガラス転移点及び線膨張係数の測定は、熱機械測定装置を用いて10℃/分の昇温速度で求めた。また吸水率は、直径50mm、厚さ3mmの円形の試験片を用いて、85℃、85%RHの条件で100時間吸湿させた後の重量変化率とした。燃焼時間は、厚さ1/16インチの試験片を用い、UL94V−0規格に従い、5本の試験での合計燃焼時間で表した。接着強度は、銅板2枚の間に25mm×12.5mm×0.5mmの成形物を圧縮成形機により175℃で成形し、180℃にて12時間ポストキュアを行った後、引張剪断強度を求めることにより評価した。
This epoxy resin composition was molded at 175 ° C., and further post-cured at 180 ° C. for 12 hours to obtain a cured product test piece, which was then subjected to various physical property measurements. The results are shown in Table 2.
In addition, the measurement of the glass transition point and the linear expansion coefficient was calculated | required with the temperature increase rate of 10 degree-C / min using the thermomechanical measuring apparatus. Further, the water absorption rate was defined as the rate of change in weight after absorbing moisture for 100 hours at 85 ° C. and 85% RH using a circular test piece having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm. The burning time was expressed as the total burning time in five tests in accordance with UL94V-0 standard using a test piece having a thickness of 1/16 inch. The adhesive strength was obtained by molding a molded product of 25 mm × 12.5 mm × 0.5 mm between two copper plates at 175 ° C. with a compression molding machine, post-curing at 180 ° C. for 12 hours, Evaluated by seeking.

Figure 2010235823
Figure 2010235823

Figure 2010235823
Figure 2010235823

Claims (4)

下記一般式(1)、
H−L−(X−L)n−H (1)
(ここで、Lは下記式(2)及び式(3)
Figure 2010235823
で表される基のいずれかであり、R1は水素原子、グリシジルオキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数1〜8の炭化水素基を示し、Aは炭素数1〜8のアルキル基若しくはグリシジルオキシ基が置換してもよいベンゼン環又はナフタレン環からなる基を示し、式(2)と式(3)で表される基の存在割合(モル比)が1:9〜9:1の範囲であり、GはXは下記式(a)又は式(b)
Figure 2010235823
で表される架橋基であり、R2、R3、R4及びR5は独立に、水素原子又は炭素数1〜6の炭化水素基を示し、Bはベンゼン環、ビフェニル環又はナフタレン環からなる基を示し、nは1〜10の数を示し、Gはグリシジル基を示し、Zは炭素数2〜24の不飽和脂肪族基、不飽和単環式脂肪族基、不飽和縮合多環式脂肪族基、環式脂肪族基が直接又は架橋員により相互に連結された不飽和非縮合多環式脂肪族基、置換基として鎖状脂肪族基を有してもよい単環式芳香族基、置換基として鎖状脂肪族基を有してもよい縮合多環式芳香族基、及び置換基として不飽和単環式脂肪族基を有してもよい単環式芳香族基又は縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた2価の基を示す。)で表されるイミド基含有エポキシ樹脂。
The following general formula (1),
HL- (XL) n -H (1)
(Where L is the following formula (2) and formula (3)
Figure 2010235823
R 1 represents a hydrogen atom, a glycidyloxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and A represents a group having 1 to 8 carbon atoms. The group which consists of the benzene ring or naphthalene ring which an alkyl group or a glycidyloxy group may substitute is shown, and the abundance ratio (molar ratio) of the group represented by Formula (2) and Formula (3) is 1: 9-9. : 1 and G is the following formula (a) or formula (b)
Figure 2010235823
R 2 , R 3 , R 4 and R 5 independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and B represents a benzene ring, a biphenyl ring or a naphthalene ring. N represents a number of 1 to 10, G represents a glycidyl group, Z represents an unsaturated aliphatic group having 2 to 24 carbon atoms, an unsaturated monocyclic aliphatic group, an unsaturated condensed polycyclic ring. A monocyclic fragrance optionally having a chain aliphatic group as a substituent, an unsaturated non-condensed polycyclic aliphatic group in which the cyclic aliphatic group, the cyclic aliphatic group are connected to each other directly or by a cross-linking member An aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group which may have a chain aliphatic group as a substituent, and a monocyclic aromatic group which may have an unsaturated monocyclic aliphatic group as a substituent, or A divalent group selected from the group consisting of condensed polycyclic aromatic groups is shown. The imide group containing epoxy resin represented by this.
請求項1に記載のエポキシ樹脂を製造する方法において、下記一般式(1’)
H−L’−(X−L’)n−H (1’)
(ここで、L’は下記式(2’)及び式(3’)
Figure 2010235823
で表される基のいずれかであり、R'1は水素原子、水酸基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数1〜8の炭化水素基を示し、Aは炭素数1〜8のアルキル基若しくは水酸基が置換してもよいベンゼン環又はナフタレン環からなる基を示し、式(2)と式(3)で表される基の存在割合(モル比)が1:9〜9:1の範囲であり、X、Z及びnは式(1)〜(2)のX、Z及びnと同じ意味を有する。)で表されるイミド基含有多価ヒドロキシ樹脂と、エピクロルヒドリンを反応させることを特徴とするエポキシ樹脂の製造方法。
The method for producing an epoxy resin according to claim 1, wherein the following general formula (1 ')
HL ′-(XL ′) n —H (1 ′)
(Here, L ′ is the following formula (2 ′) and formula (3 ′):
Figure 2010235823
R ′ 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and A represents an alkyl having 1 to 8 carbon atoms. A group consisting of a benzene ring or a naphthalene ring which may be substituted by a group or a hydroxyl group, wherein the abundance ratio (molar ratio) of the groups represented by formula (2) and formula (3) is 1: 9 to 9: 1 X, Z and n have the same meaning as X, Z and n in formulas (1) to (2). An epoxy resin-containing polyhydric hydroxy resin represented by (II) is reacted with epichlorohydrin.
エポキシ樹脂及び硬化剤よりなるエポキシ樹脂組成物において、請求項1に記載のエポキシ樹脂を必須成分として配合してなるエポキシ樹脂組成物。   In the epoxy resin composition which consists of an epoxy resin and a hardening | curing agent, the epoxy resin composition formed by mix | blending the epoxy resin of Claim 1 as an essential component. 請求項3に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
Hardened | cured material formed by hardening | curing the epoxy resin composition of Claim 3.
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