JP2013028715A - Thermosetting resin composition and manufacturing method of the same - Google Patents

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Tomoaki Katagiri
友章 片桐
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermosetting resin composition which can suppress the increase in molecular weight upon preservation, is excellent in storage stability, and contains a thermosetting resin having a benzoxazine ring.SOLUTION: The thermosetting resin composition contains the thermosetting resin having the benzoxazine ring shown by the following formula (I), and a phenol compound. In the formula (I), Arexpresses a quadrivalent aromatic group, Rexpresses a 1-20C hydrocarbon group, and n expresses an integer of 2-500.

Description

本発明は、熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a thermosetting resin composition and a method for producing the same.

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、耐熱性や難燃性に加え、寸法安定性、電気絶縁性及び低吸水性等といった、他の熱硬化性樹脂には見られない優れた特性を有するため、各種積層板や半導体封止材等のエレクトロニクス材料、摩擦材や砥石等の結合材として注目されている。   Thermosetting resin with benzoxazine ring in the molecular structure is superior to other thermosetting resins such as dimensional stability, electrical insulation and low water absorption in addition to heat resistance and flame retardancy. Therefore, it has been attracting attention as an electronic material such as various laminates and semiconductor encapsulants, and a binder such as a friction material and a grindstone.

ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、オキサジン環がベンゼン環に隣接した構造を有する熱硬化性樹脂であり、通常、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反応させることにより製造される。   A thermosetting resin having a benzoxazine ring is a thermosetting resin having a structure in which an oxazine ring is adjacent to a benzene ring, and is usually produced by reacting a phenol compound, an amine compound, and an aldehyde compound.

Scheme1に例示するベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、フェノール化合物としてフェノールを用い、アミン化合物としてアニリンを用い、アルデヒド化合物としてホルムアルデヒド用いて製造することができる。そして、Scheme1に示すように、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂(左記)は加熱されることにより開環重合を起こし、ポリベンゾオキサジン(右記)となる。そして、特許文献1には、キャスト溶液を調製する際の溶媒として、ジオキサン等が開示されている。
Scheme1:
The thermosetting resin having a benzoxazine ring exemplified in Scheme 1 can be produced using phenol as a phenol compound, aniline as an amine compound, and formaldehyde as an aldehyde compound. Then, as shown in Scheme 1, the thermosetting resin having a benzoxazine ring (left) causes ring-opening polymerization when heated to become polybenzoxazine (right). And in patent document 1, the dioxane etc. are disclosed as a solvent at the time of preparing a cast solution.
Scheme 1:

特開2003−064180号公報JP 2003-064180 A

しかしながら、上記したベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、合成後に得られた溶液をそのまま保存しておいたり、上記熱硬化性樹脂を溶媒に溶解させて溶液として保存しておいたりすると、当該樹脂の重量平均分子量(Mw)が増加してしまい、さらには溶液自体がゲル化してしまう場合さえある。その結果、粘度上昇によるハンドリング性の低下や、他の配合材料との相溶性の悪化が引き起こされる。   However, if the thermosetting resin having the benzoxazine ring described above is stored as it is after the synthesis, or if the thermosetting resin is dissolved in a solvent and stored as a solution, The weight average molecular weight (Mw) of the resin increases, and the solution itself may even gel. As a result, a decrease in handling property due to an increase in viscosity and a deterioration in compatibility with other compounding materials are caused.

また、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂が溶解したキャスト溶液をガラス基板等に塗布、乾燥することで得られる乾燥フィルムの保存時においても、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の重量平均分子量(Mw)が増加してしまう。その結果、加熱成形等のフィルム加工性が低下する。   In addition, the weight average molecular weight of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is also preserved when storing a dry film obtained by applying a cast solution in which a thermosetting resin having a benzoxazine ring is dissolved to a glass substrate and drying. (Mw) increases. As a result, film processability such as thermoforming is reduced.

このように、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は溶液状態での保存安定性が特に悪いため、その製造工程等において溶液中での反応終了後、公知の方法、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、溶液中の上記樹脂を回収する必要がある。しかしながら、それでは製造プロセスが増えるという問題がある。また、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の乾燥フィルムを冷蔵や冷凍保存する必要がある。しかしながら、それでは保存に関してコスト増となるという問題がある。   Thus, since the thermosetting resin having a benzoxazine ring has particularly poor storage stability in a solution state, after completion of the reaction in the solution in the production process or the like, a known method such as reprecipitation with a poor solvent is performed. It is necessary to recover the resin in the solution by a method, a concentration solidification method (solvent vacuum distillation), a spray drying method, or the like. However, there is a problem that the manufacturing process increases. In addition, it is necessary to refrigerate or store a dry film of a thermosetting resin having a benzoxazine ring. However, there is a problem in that this increases costs for storage.

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、保存時における分子量増加を抑制でき、保存安定性に優れる、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a thermosetting resin composition containing a thermosetting resin having a benzoxazine ring, which can suppress an increase in molecular weight during storage and is excellent in storage stability. With the goal.

本発明者は鋭意研究を行った結果、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と、特定構造のフェノール化合物と、を含有する熱硬化性樹脂組成物とすることで、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of diligent research, the present inventor can solve the above-mentioned problems by using a thermosetting resin composition containing a thermosetting resin having a benzoxazine ring and a phenol compound having a specific structure. The present invention has been completed by finding out what can be done.

本発明は以下のとおりである。
〔1〕
下記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と、
下記式(II)で表されるフェノール化合物と、
を含む熱硬化性樹脂組成物。
式(I)において、Ar1は、4価の芳香族基を表す。R1は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。nは、2〜500の整数を表す。
式(II)において、R2及びR3は、各々独立して、炭素数1〜20の有機基を表す。
〔2〕
前記熱硬化性樹脂組成物における前記式(II)で表されるフェノール化合物の含有量が、1〜50wt%である、〔1〕に記載の熱硬化性樹脂組成物。
〔3〕
下記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と、下記式(II)で表されるフェノール化合物と、を混合する工程を少なくとも有する、熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
式(I)において、Ar1は、4価の芳香族基を表す。R1は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。nは、2〜500の整数を表す。
式(II)において、R2及びR3は、各々独立して、炭素数1〜20の有機基を表す。
The present invention is as follows.
[1]
A thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the following formula (I);
A phenol compound represented by the following formula (II);
A thermosetting resin composition comprising:
In the formula (I), Ar 1 represents a tetravalent aromatic group. R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 500.
In formula (II), R 2 and R 3 each independently represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms.
[2]
The thermosetting resin composition according to [1], wherein the content of the phenol compound represented by the formula (II) in the thermosetting resin composition is 1 to 50 wt%.
[3]
A method for producing a thermosetting resin composition, comprising at least a step of mixing a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the following formula (I) and a phenol compound represented by the following formula (II): .
In the formula (I), Ar 1 represents a tetravalent aromatic group. R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 500.
In formula (II), R 2 and R 3 each independently represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms.

本発明によれば、保存時における分子量増加を抑制でき、保存安定性に優れる、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermosetting resin composition containing the thermosetting resin which has the benzoxazine ring which can suppress the molecular weight increase at the time of a preservation | save, and is excellent in storage stability can be provided.

実施例1で製造された熱硬化性樹脂αが溶解している溶液aのプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)である。It is a proton nuclear magnetic resonance spectrum of the solution a thermosetting resin α produced in Example 1 is dissolved (1 H-NMR spectrum).

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。本発明は、以下の実施の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, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention.

本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、下記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と、下記式(II)で表されるフェノール化合物と、を含む熱硬化性樹脂組成物である。下記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と、下記式(II)で表されるフェノール化合物とを含有することにより、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の分子量増加を抑制できる。
式(I)において、Ar1は、4価の芳香族基を表す。R1は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。nは、2〜500の整数を表す。
式(II)において、R2及びR3は、各々独立して、炭素数1〜20の有機基を表す。
The thermosetting resin composition of this embodiment includes a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the following formula (I) and a phenol compound represented by the following formula (II). It is a resin composition. Increasing the molecular weight of a thermosetting resin having a benzoxazine ring by containing a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the following formula (I) and a phenol compound represented by the following formula (II) Can be suppressed.
In the formula (I), Ar 1 represents a tetravalent aromatic group. R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 500.
In formula (II), R 2 and R 3 each independently represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms.

(ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂)
本実施形態で用いるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、下記式(I)表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂であればよい。
式(I)において、Ar1は、4価の芳香族基を表す。R1は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。nは、2〜500の整数を表す。
Ar1は、4価の芳香族基であればよく、その種類は特に限定されないが、耐熱性の観点から、下記(G1)からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。
G1:
群(G1)において、Xは、直接結合手、又はヘテロ元素若しくは官能基を含んでいてもよい、直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族又は芳香族の有機基を表す。ここで、脂肪族の有機基又は芳香族の有機基は、それぞれ置換基を有していてもよい。*は、オキサジン環1位の酸素原子への結合部位を表し、**は、オキサジン環4位の炭素原子への結合部位を表す。
(Thermosetting resin with benzoxazine ring)
The thermosetting resin having a benzoxazine ring used in the present embodiment may be a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the following formula (I).
In the formula (I), Ar 1 represents a tetravalent aromatic group. R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 500.
Ar 1 may be a tetravalent aromatic group, and the type thereof is not particularly limited. However, from the viewpoint of heat resistance, Ar 1 is preferably at least one selected from the group consisting of the following (G1).
G1:
In the group (G1), X represents an aliphatic or aromatic organic group having a linear bond, a branched structure, or a cyclic structure, which may include a direct bond, or a hetero element or a functional group. Here, each of the aliphatic organic group or the aromatic organic group may have a substituent. * Represents a bonding site to the oxygen atom at the 1-position of the oxazine ring, and ** represents a bonding site to the carbon atom at the 4-position of the oxazine ring.

Xは、左右のフェノール性水酸基の結合位置に対してオルト位、メタ位、パラ位のいずれかで結合していればよく、Xの結合位置は、左右のベンゼン環において、同一の結合位置であってもよく、オルト位とパラ位のように異なっていてもよい。Xは、下記(G2)からなる群より選択される少なくとも一つであることが好ましい。
G2:
群(G2)において、*は、結合部位を表す。
X only needs to be bonded at the ortho position, the meta position, or the para position with respect to the bonding positions of the left and right phenolic hydroxyl groups. The bonding position of X is the same bonding position in the left and right benzene rings. It may be different and may be different, such as the ortho position and the para position. X is preferably at least one selected from the group consisting of (G2) below.
G2:
In the group (G2), * represents a binding site.

Xは、耐熱性の観点から、下記(G2a)からなる群より選択される少なくとも一つであることがより好ましい。
G2a:
群(G2a)において、*は、結合部位を表す。
From the viewpoint of heat resistance, X is more preferably at least one selected from the group consisting of the following (G2a).
G2a:
In the group (G2a), * represents a binding site.

式(I)におけるR1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、その種類は限定されない任意の炭化水素基である。具体的には、炭素数1〜20の、置換又は無置換のヘテロ元素等を含んでいてもよい、直鎖、分岐、若しくは環状の構造を持つ脂肪族、又は芳香族のジアミン残基の有機基を表す。R1は、耐熱性の観点から、下記(G3)からなる群より選択される少なくとも一つで表される有機基であることが好ましく、下記式(1)、式(2)、式(3)及び式(4)からなる群より選択される少なくとも一つで表される有機基であることがより好ましい。
G3:
群(G3)中、*は、結合部位を表す。
R 1 in the formula (I) is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and any type of hydrocarbon group is not limited. Specifically, organic of an aliphatic or aromatic diamine residue having a linear, branched, or cyclic structure, which may contain a substituted or unsubstituted heteroelement having 1 to 20 carbon atoms. Represents a group. R 1 is preferably an organic group represented by at least one selected from the group consisting of the following (G3) from the viewpoint of heat resistance, and is represented by the following formula (1), formula (2), formula (3) And an organic group represented by at least one selected from the group consisting of formula (4).
G3:
In the group (G3), * represents a binding site.

式(2)において、Yは、直接結合手、又はヘテロ元素若しくは官能基を含んでいてもよい、直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族、又は芳香族の有機基を表す。脂肪族又は芳香族の有機基は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、特に限定されず、炭素数1〜20の直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族炭化水素基、又は置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基等が挙げられる。Yは、左右の結合位置に対してオルト位、メタ位、パラ位のいずれかで結合していればよく、Yの結合位置は、左右のベンゼン環において、同一の位置であってもよく、オルト位とパラ位のように異なっていてもよい。   In Formula (2), Y represents an aliphatic or aromatic organic group having a straight bond, a branched structure, or a cyclic structure, which may include a direct bond, or a hetero element or a functional group. Each of the aliphatic or aromatic organic groups may have a substituent. The substituent is not particularly limited, and examples thereof include an aliphatic hydrocarbon group having a linear, branched, or cyclic structure having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. Y may be bonded at any of the ortho, meta, and para positions with respect to the right and left bond positions, and the bond position of Y may be the same position in the left and right benzene rings, They may be different as in the ortho and para positions.

Yは、下記(G4)からなる群より選択される少なくとも一つの有機基であってもよい。
G4:
群(G4)において、*は、結合部位を表す。
Y may be at least one organic group selected from the group consisting of (G4) below.
G4:
In the group (G4), * represents a binding site.

1は、フィルム等の硬化体の耐熱性の観点から、下記式(1)、式(2a)、式(3)及び式(4)からなる群より選択される少なくとも一つで表される有機基であることが更に好ましい。
式(2a)において、Yは、メチレン鎖又は直接結合手を表し、*は、結合部位を表す。
式(3)及び式(4)において、*は、結合部位を表す。
R 1 is represented by at least one selected from the group consisting of the following formula (1), formula (2a), formula (3), and formula (4) from the viewpoint of heat resistance of a cured body such as a film. More preferably, it is an organic group.
In formula (2a), Y represents a methylene chain or a direct bond, and * represents a binding site.
In Formula (3) and Formula (4), * represents a binding site.

式(I)において、nは、2〜500の整数であり、他材料との相溶性の観点から、2〜400であることが好ましく、2〜300であることがより好ましい。   In the formula (I), n is an integer of 2 to 500, and preferably 2 to 400, more preferably 2 to 300, from the viewpoint of compatibility with other materials.

(フェノール化合物)
本実施形態で用いるフェノール化合物は、下記式(II)で表されるフェノール化合物であればよい。
式(II)において、R2及びR3は、各々独立して、炭素数1〜20の有機基を表す。
(Phenol compound)
The phenol compound used in the present embodiment may be a phenol compound represented by the following formula (II).
In formula (II), R 2 and R 3 each independently represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms.

2及びR3は、各々独立して、炭素数1〜20の有機基であればよく、その種類は特に限定されないが、保存安定性の観点から、R2及びR3は、各々独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、t−ブチル基、t−オクチル基、α−クミル基及びフェニル基からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。 R 2 and R 3 may be independently an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and the kind thereof is not particularly limited, but R 2 and R 3 are each independently independent from the viewpoint of storage stability. And at least one selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a t-butyl group, a t-octyl group, an α-cumyl group, and a phenyl group.

式(II)で表されるフェノール化合物の具体例としては、フェノール、p−クレゾール、4−エチルフェノール、4−プロピルフェノール、4−t−ブチルフェノール、4−t−オクチルフェノール、4−α−クミルフェノール、o−クレゾール、2−エチルフェノール、2−プロピルフェノール、2−フェニルフェノール、2,4−キシレノール等が挙げられる。これらの中でも、保存安定性の観点から、2,4−キシレノールが好ましい。式(II)で表されるフェノール化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the phenol compound represented by the formula (II) include phenol, p-cresol, 4-ethylphenol, 4-propylphenol, 4-t-butylphenol, 4-t-octylphenol, and 4-α-cumyl. Phenol, o-cresol, 2-ethylphenol, 2-propylphenol, 2-phenylphenol, 2,4-xylenol and the like can be mentioned. Among these, 2,4-xylenol is preferable from the viewpoint of storage stability. The phenol compound represented by the formula (II) may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の熱硬化性樹脂組成物において、分子量増加を抑制する機構については定かではないが、以下のように推測される。ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の反応活性部位と式(II)で表されるフェノール化合物が反応することで、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の反応活性部位同士の反応を抑制し、その結果、分子量増加が抑制されていると推測される(但し、本実施形態の作用はこれに限定されない)。   In the thermosetting resin composition of the present embodiment, the mechanism for suppressing the increase in molecular weight is not clear, but is estimated as follows. By reacting the reaction active site of the thermosetting resin having a benzoxazine ring with the phenol compound represented by the formula (II), the reaction between the reaction active sites of the thermosetting resin having a benzoxazine ring is suppressed, As a result, it is presumed that the increase in molecular weight is suppressed (however, the action of this embodiment is not limited to this).

本実施形態の熱硬化性樹脂組成物において、式(II)で表されるフェノール化合物の含有量は、1〜50wt%であることが好ましく、1〜40wt%であることがより好ましく、1〜30wt%であることが更に好ましい。式(II)で表されるフェノール化合物の含有量を上記範囲とすることにより、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物の保存安定性を一層優れたものにすることができる。   In the thermosetting resin composition of the present embodiment, the content of the phenol compound represented by the formula (II) is preferably 1 to 50 wt%, more preferably 1 to 40 wt%, More preferably, it is 30 wt%. By making content of the phenolic compound represented by Formula (II) into the said range, the storage stability of the thermosetting resin composition of this embodiment can be made further excellent.

本実施形態の熱硬化性樹脂組成物では、上記した成分以外に、必要に応じて、有機溶媒、硬化促進剤、難燃剤、無機充填剤、離型剤、接着性付与剤、界面活性剤、着色剤、カップリング剤、レベリング剤、その他の熱硬化性樹脂等を添加することができる。   In the thermosetting resin composition of the present embodiment, in addition to the above-described components, an organic solvent, a curing accelerator, a flame retardant, an inorganic filler, a release agent, an adhesion imparting agent, a surfactant, Coloring agents, coupling agents, leveling agents, other thermosetting resins, and the like can be added.

有機溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチルピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン、トルエン、キシレン、メシチレン、プソイドキュメン、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、(MIBK)、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、酢酸エチル等が挙げられる。これらの中でも、他の配合剤との相溶性の観点から、エチレングリコールモノメチルエーテル、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、(MIBK)、シクロヘキサノンが好ましく、エチレングリコールモノメチルエーテル、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)がより好ましい。   Examples of the organic solvent include ethylene glycol monomethyl ether, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methylpyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, toluene, xylene, mesitylene, Examples thereof include pseudocumene, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, (MIBK), cyclopentanone, cyclohexanone, tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, and ethyl acetate. Among these, from the viewpoint of compatibility with other compounding agents, ethylene glycol monomethyl ether, N, N-dimethylformamide (DMF), toluene, xylene, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, (MIBK), and cyclohexanone are included. Ethylene glycol monomethyl ether and N, N-dimethylformamide (DMF) are more preferable.

無機充填剤としては、特に限定されず、種々の無機充填剤を用いることができる。例えば、シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維等が挙げられる。これらの中でも、汎用性等の観点から、シリカが好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The inorganic filler is not particularly limited, and various inorganic fillers can be used. For example, powder of silica, alumina, zircon, calcium silicate, calcium carbonate, potassium titanate, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllia, zirconia, zircon, fosterite, steatite, spinel, mullite, titania, etc. Or a bead or glass fiber formed by spheroidizing these. Among these, silica is preferable from the viewpoint of versatility and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

(製造方法)
本実施形態の熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、上記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と上記式(II)で表されるフェノール化合物と、を混合する工程を有する。本実施形態の製造方法では、上記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と上記式(II)で表されるフェノール化合物とを混合した後、混合物を有機溶媒に溶解させてもよいし、上記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂が有機溶媒に溶解している溶液に、上記式(II)で表されるフェノール化合物を添加混合してもよいし、上記式(II)で表されるフェノール化合物が有機溶媒に溶解している溶液に上記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を添加混合してもよい。ここで用いることができる有機溶媒としては、上記した有機溶媒が挙げられる。
(Production method)
The manufacturing method of the thermosetting resin composition of this embodiment mixes the thermosetting resin which has the benzoxazine ring represented by the said Formula (I), and the phenolic compound represented by the said Formula (II). Process. In the production method of the present embodiment, a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the above formula (I) and a phenol compound represented by the above formula (II) are mixed, and then the mixture is dissolved in an organic solvent. The phenol compound represented by the above formula (II) is added and mixed in a solution in which the thermosetting resin having the benzoxazine ring represented by the above formula (I) is dissolved in an organic solvent. Alternatively, a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the above formula (I) may be added to and mixed with a solution in which the phenol compound represented by the above formula (II) is dissolved in an organic solvent. Good. Examples of the organic solvent that can be used here include the organic solvents described above.

添加混合する方法は特に限定されず、例えば、攪拌機、撹拌子(マグネチックスターラー)、遊星式撹拌機等を用いることができる。   The method of adding and mixing is not particularly limited, and for example, a stirrer, a stirrer (magnetic stirrer), a planetary stirrer, or the like can be used.

本実施形態では、上記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と上記式(II)で表されるフェノール化合物と、を混合する工程として、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を製造する反応の反応溶液に、フェノール化合物を添加する工程としてもよい。かかる工程により、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造工程において、生成物である熱硬化性樹脂の分離精製工程を簡略化または省略することができるため簡便である。   In this embodiment, as a step of mixing the thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the above formula (I) and the phenol compound represented by the above formula (II), thermosetting having a benzoxazine ring. It is good also as a process of adding a phenol compound to the reaction solution of the reaction which manufactures a functional resin. This process is simple because the process for separating and purifying the thermosetting resin as a product can be simplified or omitted in the process for producing a thermosetting resin having a benzoxazine ring.

以下、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造方法も踏まえて、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物の製造方法について説明する。本実施形態において、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造から行う場合、二官能フェノール化合物、ジアミン化合物及びアルデヒド化合物を、有機溶媒中で反応させて、前記ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を含む反応溶液を得る工程と、前記反応溶液に、上記式(II)で表されるフェノール化合物を添加する工程と、を有する方法が好ましい。上記式(II)で表されるフェノール化合物は、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造工程において分子量増加を抑制する化合物であるので、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造工程では用いずに、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応終了後に添加することが好ましい。これにより、反応後の溶液や得られる乾燥フィルムにおける分子量増加をより効果的に抑制することができ、所望する分子量のベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を効率よくかつ安定的に製造することができる。なお、上記式(II)で表されるフェノール化合物を添加するタイミングは特に限定されず、反応終了後すぐに添加してもよいし、反応終了後、室温まで反応溶液を冷却してから添加してもよい。   Hereinafter, based on the manufacturing method of the thermosetting resin which has a benzoxazine ring, the manufacturing method of the thermosetting resin composition of this embodiment is demonstrated. In this embodiment, when performing from the manufacture of a thermosetting resin having a benzoxazine ring, a bifunctional phenol compound, a diamine compound, and an aldehyde compound are reacted in an organic solvent, and the thermosetting resin having the benzoxazine ring. And a step of adding a phenol compound represented by the formula (II) to the reaction solution. Since the phenol compound represented by the above formula (II) is a compound that suppresses the increase in molecular weight in the production process of the thermosetting resin having a benzoxazine ring, it is used in the production process of the thermosetting resin having a benzoxazine ring. It is preferable to add after completion | finish of the synthesis reaction of the thermosetting resin which has a benzoxazine ring. Thereby, the increase in molecular weight in the solution after reaction and the obtained dry film can be more effectively suppressed, and a thermosetting resin having a benzoxazine ring having a desired molecular weight can be produced efficiently and stably. it can. The timing of adding the phenol compound represented by the above formula (II) is not particularly limited, and may be added immediately after the reaction is completed, or after the reaction is completed, the reaction solution is cooled to room temperature and then added. May be.

乾燥フィルムを作製する方法は特に限定されず、上記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と上記式(II)で表されるフェノール化合物が溶解した溶液をガラス基板や基材フィルムに、塗布、乾燥することで得ることができる。乾燥方法は特に限定されず、室温静置や、乾燥オーブンを用いることで加熱や送風しながら溶媒を揮発させることができる。   The method for producing a dry film is not particularly limited, and a solution in which a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the above formula (I) and a phenol compound represented by the above formula (II) is dissolved is a glass substrate or It can obtain by apply | coating and drying to a base film. The drying method is not particularly limited, and the solvent can be volatilized while being heated or blown by standing at room temperature or using a drying oven.

まず、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。製造方法の具体例としては、二官能フェノール化合物、ジアミン化合物及びアルデヒド化合物を、有機溶媒中で反応させる工程を有する方法が挙げられる。   First, the manufacturing method of the thermosetting resin which has a benzoxazine ring is not specifically limited, A well-known method is employable. Specific examples of the production method include a method having a step of reacting a bifunctional phenol compound, a diamine compound and an aldehyde compound in an organic solvent.

二官能フェノール化合物としては、特に限定されず、例えば、下記式(5)で表されるフェノール性水酸基を2つ有する化合物等が挙げられる。
式(5):

HO−Ar2−OH

式(5)において、Ar2は、ヘテロ元素を含んでいてもよい芳香族の有機基を表す。
It does not specifically limit as a bifunctional phenol compound, For example, the compound etc. which have two phenolic hydroxyl groups represented by following formula (5) are mentioned.
Formula (5):

HO-Ar 2 -OH

In the formula (5), Ar 2 represents an aromatic organic group that may contain a hetero element.

二官能フェノール化合物としては、特に限定されず、例えば、下記式(6)又は式(7)で表される化合物等が挙げられる。
It does not specifically limit as a bifunctional phenol compound, For example, the compound etc. which are represented by following formula (6) or Formula (7) are mentioned.

式(6)において、X1は、直接結合手、又はヘテロ元素若しくは官能基を含んでいてもよい、直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族、又は芳香族の有機基を表す。脂肪族の有機基又は芳香族の有機基は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、特に限定されず、例えば、炭素数1〜20の直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族炭化水素基、又は置換、若しくは無置換芳香族炭化水素基等が挙げられる。 In Formula (6), X 1 represents an aliphatic or aromatic organic group having a linear bond, a branched structure, or a cyclic structure, which may contain a direct bond, or a hetero element or a functional group. Each of the aliphatic organic group and the aromatic organic group may have a substituent. The substituent is not particularly limited, and examples thereof include an aliphatic hydrocarbon group having a linear, branched, or cyclic structure having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group.

式(6)において、X1は、左右のフェノール性水酸基の結合位置に対してオルト位、メタ位、パラ位のいずれかで結合していればよく、X1の結合位置は、左右のベンゼン環において、同一の位置であってもよく、オルト位とパラ位のように異なっていてもよい。 In the formula (6), X 1 is ortho to the bond positions of the right and left of the phenolic hydroxyl groups, meta, need only be attached at any para-position, the binding position of X 1 the left and right benzene In the ring, they may be at the same position or different as in the ortho position and the para position.

二官能フェノール化合物が前記式(6)で表される化合物であり、式中のX1が上記有機基のいずれかである場合、X1は下記(G5)からなる群より選択される少なくとも一つであることが好ましい。
G5:
群(G5)において、*は、前記式(6)における芳香環への結合部位を表す。
When the bifunctional phenol compound is a compound represented by the formula (6) and X 1 in the formula is any one of the above organic groups, X 1 is at least one selected from the group consisting of the following (G5) It is preferable that
G5:
In the group (G5), * represents a binding site to the aromatic ring in the formula (6).

これらの中でも、X1は、下記(G5a)からなる群のいずれかであることがより好ましい。
G5a:
群(G5a)において、*は前記式(6)における芳香環への結合部位を表す。
Among these, it is more preferable that X 1 is any one of the group consisting of the following (G5a).
G5a:
In the group (G5a), * represents a binding site to the aromatic ring in the formula (6).

二官能フェノール化合物の具体例としては、特に限定されず、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’−ジヒドロキシベンゾフェノン(DHBP)、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)等が挙げられる。これらの中でも、後述するフィルム等の成形体及び硬化体の耐熱性を一層改善できる観点から、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン(DHBP)、4,4’−ビフェノール、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン(ビスフェノールS)、1,4−ベンゼンジオール(ヒドロキノン)、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)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。二官能フェノール化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the bifunctional phenol compound are not particularly limited. 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′-dihydroxybenzophenone (DHBP), 4,4′-biphenol, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxy Naphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxy Futaren, benzenediol (hydroquinone), 1,3-benzenediol (resorcinol), 1,2-benzenediol (catechol), and the like. Among these, 4,4′-dihydroxybenzophenone (DHBP), 4,4′-biphenol, and bis (4-hydroxyphenyl) sulfone are used from the viewpoint of further improving the heat resistance of a molded body such as a film, which will be described later, and a cured body. (Bisphenol S), 1,4-benzenediol (hydroquinone), 4,4′-dihydroxydiphenyl-2,2-propane (bisphenol A), 4,4 ′-[1,3-phenylenebis (1-methyl-) Ethylidene)] At least one selected from the group consisting of bisphenol (bisphenol M) is preferred. A bifunctional phenol compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

ジアミン化合物としては、特に限定されず、例えば、下記式(7)で表されるアミノ基を2つ有する化合物等が挙げられる。
式(7):

2N−R4−NH2

式(7)において、R4は、ヘテロ元素を含んでいてもよい、直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族又は芳香族の有機基を表す。
It does not specifically limit as a diamine compound, For example, the compound etc. which have two amino groups represented by following formula (7) are mentioned.
Formula (7):

H 2 N—R 4 —NH 2

In Formula (7), R 4 represents an aliphatic or aromatic organic group having a linear, branched, or cyclic structure that may contain a hetero element.

ジアミン化合物としては、脂環式ジアミン化合物、直鎖脂肪族ジアミン化合物及び芳香族ジアミン化合物等が挙げられる。   Examples of the diamine compound include alicyclic diamine compounds, linear aliphatic diamine compounds, and aromatic diamine compounds.

脂環式ジアミン化合物としては、特に限定されず、例えば、下記式(8)又は式(9)で表される化合物等が挙げられる。
It does not specifically limit as an alicyclic diamine compound, For example, the compound etc. which are represented by following formula (8) or Formula (9) are mentioned.

式(8)及び式(9)で表される化合物においては、シス異性体、トランス異性体、又はシス異性体とトランス異性体の任意の混合物であってもよい。   The compounds represented by formula (8) and formula (9) may be cis isomer, trans isomer, or any mixture of cis isomer and trans isomer.

直鎖脂肪族ジアミン化合物としては、特に限定されないが、例えば、下記(G6)からなる群より選択される化合物等が挙げられる。
G6:
Although it does not specifically limit as a linear aliphatic diamine compound, For example, the compound etc. which are selected from the group which consists of the following (G6) are mentioned.
G6:

芳香族ジアミン化合物としては、特に限定されず、例えば、下記式(10)又は式(11)で表される化合物等が挙げられる。
It does not specifically limit as an aromatic diamine compound, For example, the compound etc. which are represented by following formula (10) or Formula (11) are mentioned.

式(11)において、X2は、直接結合手、又はヘテロ元素若しくは官能基を含んでいてもよい、直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族、又は芳香族の有機基を表す。脂肪族の有機基又は芳香族の有機基は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、特に限定されず、炭素数1〜20の直鎖、分岐、若しくは環状の構造の脂肪族炭化水素基、又は置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基等が挙げられる。 In Formula (11), X 2 represents an aliphatic or aromatic organic group having a linear bond, a branched structure, or a cyclic structure, which may include a direct bond, or a hetero element or a functional group. Each of the aliphatic organic group and the aromatic organic group may have a substituent. The substituent is not particularly limited, and examples thereof include an aliphatic hydrocarbon group having a linear, branched, or cyclic structure having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group.

式(11)において、X2は、左右のアミノ基の結合位置に対してオルト位、メタ位、パラ位のいずれかで結合していればよく、X2の結合位置は、左右のベンゼン環において、同一の位置であってもよく、オルト位とパラ位のように異なっていてもよい。 In Formula (11), X 2 may be bonded at any of the ortho, meta, and para positions with respect to the bonding positions of the left and right amino groups, and the bonding position of X 2 is the right and left benzene rings. May be the same position, or may be different as in the ortho position and the para position.

ジアミン化合物が前記式(11)で表される化合物であり、X2が上記有機基である場合、X2は、下記(G7)からなる群より選択される少なくとも一つの有機基であってもよい。
G7:
群(G7)において、*は、前記式(11)における芳香環への結合部位を表す。
When the diamine compound is a compound represented by the formula (11) and X 2 is the organic group, X 2 may be at least one organic group selected from the group consisting of (G7) below. Good.
G7:
In the group (G7), * represents a binding site to the aromatic ring in the formula (11).

ジアミン化合物としては、特に限定されず、例えば、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、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、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;p−フェニレンジアミン(PDA)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(MDA)、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、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、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、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(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(ビスアニリンP)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル等の芳香族ジアミン化合物等が挙げられる。これらの中でも、フィルム等の硬化体の耐熱性を改善させるという観点から、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、2,5(6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、p−フェニレンジアミン(PDA)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(MDA)、4,4’−ジアミノビフェニルからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。ジアミン化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The diamine compound is not particularly limited. For example, 3 (4), 8 (9), -bis (aminomethyl) tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, 2,5 (6)- Alicyclic diamine compounds such as bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane; 1,2-diaminoethane, 1,6-diaminohexane, 1,10-diaminodecane, 1,12-diaminododecane, Linear aliphatic diamine compounds such as 1,14-diaminotetradecane and 1,18-diaminooctadecane; p-phenylenediamine (PDA), 4,4′-diaminodiphenylmethane (MDA), 4,4′-diamino-3, 3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetramethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetraethyldiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4 '-[1,3-phenylenebis (1-methyl-ethylidene)] bisaniline (bisaniline M), 4,4'-[1,4-phenylenebis (1-methyl-ethylidene)] bisaniline (bisaniline P), 1 , 3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl and the like Examples include diamine compounds. Among these, from the viewpoint of improving the heat resistance of a cured product such as a film, 3 (4), 8 (9), -bis (aminomethyl) tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, Consists of 2,5 (6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, p-phenylenediamine (PDA), 4,4′-diaminodiphenylmethane (MDA), 4,4′-diaminobiphenyl At least one selected from the group is preferred. A diamine compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

ジアミン化合物の使用量は、全二官能フェノール化合物1molに対して、0.1〜2molであることが好ましく、0.3〜1.8molであることがより好ましく、0.5〜1.5molであることが更に好ましい。例えば、二官能フェノール化合物として、式(6)で表される化合物を用いる場合、式(6)で表される化合物1molに対して、ジアミン化合物の使用量を上記範囲とすることを意味する。二官能フェノール化合物1molに対するジアミン化合物の使用量を、2mol以下とすることにより、反応溶液のゲル化を効果的に抑制することができる。二官能フェノール化合物1molに対するジアミン化合物の使用量を0.1mol以上とすることにより、二官能フェノール化合物を残存することなく十分に反応させて、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を更に高分子量化させることができる。すなわち、上述したようなベンンゾオキサジン環の開環反応(例えば、SchemeI参照)が進行することなく、ベンゾオキサジン環構造の繰り返し単位を維持したまま重合させることができる。これにより、繰り返し単位中にベンゾオキサジン環を有する、即ち、プレポリマータイプの熱硬化前のベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を効率よく得ることができる。   The amount of the diamine compound used is preferably 0.1 to 2 mol, more preferably 0.3 to 1.8 mol, and more preferably 0.5 to 1.5 mol with respect to 1 mol of all bifunctional phenol compounds. More preferably it is. For example, when the compound represented by the formula (6) is used as the bifunctional phenol compound, it means that the amount of the diamine compound used is within the above range with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (6). By making the usage-amount of the diamine compound with respect to 1 mol of bifunctional phenolic compounds 2 mol or less, gelatinization of a reaction solution can be suppressed effectively. By making the amount of the diamine compound used relative to 1 mol of the bifunctional phenol compound 0.1 mol or more, the bifunctional phenol compound is sufficiently reacted without remaining to further increase the molecular weight of the thermosetting resin having a benzoxazine ring. Can be made. That is, polymerization can be performed while maintaining the repeating unit of the benzoxazine ring structure without proceeding with the ring-opening reaction of the benzoxazine ring as described above (see, for example, Scheme I). Thereby, the thermosetting resin which has a benzoxazine ring in a repeating unit, ie, has a benzoxazine ring before thermosetting of a prepolymer type, can be obtained efficiently.

アルデヒド化合物としては、特に限定されず、例えば、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ホルムアルデヒド等が挙げられる。これらの中でも、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を高分子量化させるという観点から、少なくともホルムアルデヒドであることが好ましい。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や、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可能である。また、ホルムアルデヒドやパラホルムアルデヒドとアルコール類を反応させることで得られる、ヘミアセタールとして使用することも可能である。その際のアルコールとしては特に限定されないが、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−ブタノール等が挙げられる。これらの中でも、留去のしやすさという観点からメタノールが好ましい。アルコールは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   The aldehyde compound is not particularly limited, and examples thereof include acetaldehyde, benzaldehyde, formaldehyde and the like. Among these, at least formaldehyde is preferable from the viewpoint of increasing the molecular weight of the thermosetting resin having a benzoxazine ring. As formaldehyde, it can be used in the form of paraformaldehyde which is a polymer thereof, formalin which is in the form of an aqueous solution, or the like. Moreover, it can also be used as a hemiacetal obtained by reacting formaldehyde or paraformaldehyde with an alcohol. Although it does not specifically limit as alcohol in that case, Methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol etc. are mentioned. Among these, methanol is preferable from the viewpoint of ease of distillation. Alcohol may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

アルデヒド化合物の使用量は、ジアミン化合物1molに対して、4〜8molであることが好ましく、4〜7molであることがより好ましく、4〜6molであることが更に好ましい。アルデヒド化合物の使用量を8mol以下とすることにより、人体及び環境への影響を低減できる。アルデヒド化合物の使用量を4mol以上とすることにより、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を更に高分子量化させることができる。   The amount of the aldehyde compound used is preferably 4 to 8 mol, more preferably 4 to 7 mol, and still more preferably 4 to 6 mol with respect to 1 mol of the diamine compound. By making the usage-amount of an aldehyde compound 8 mol or less, the influence on a human body and an environment can be reduced. By making the usage-amount of an aldehyde compound 4 mol or more, the thermosetting resin which has a benzoxazine ring can be made high molecular weight further.

ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造方法において、二官能フェノール化合物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した場合、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する。その結果、合成反応中での分子量の制御が可能であり、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も向上させ、不溶化を防止することができる。ここでいう単官能フェノール化合物として、上記した式(II)で表されるフェノール化合物を用いてもよい。   In the method for producing a thermosetting resin having a benzoxazine ring, a monofunctional phenol compound may be added and reacted together with a bifunctional phenol compound. When a monofunctional phenol compound is used in combination, a polymer having a reactive end 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. Moreover, the sealing of the reactive terminal can also improve the storage stability of the obtained thermosetting resin having a benzoxazine ring and prevent insolubilization. As the monofunctional phenol compound here, a phenol compound represented by the above formula (II) may be used.

単官能フェノール化合物としては、特に限定されず、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。これらの中でも、末端封止効果の観点からフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、1−ナフトール、2−ナフトールが好ましい。単官能フェノール化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   It does not specifically limit as a monofunctional phenol compound, For example, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, p-tert-butylphenol, p-octylphenol, p-cumylphenol, dodecylphenol, o-phenyl Phenol, p-phenylphenol, 1-naphthol, 2-naphthol, m-methoxyphenol, p-methoxyphenol, m-ethoxyphenol, p-ethoxyphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, etc. Can be mentioned. Among these, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 1-naphthol, and 2-naphthol are preferable from the viewpoint of the end-capping effect. A monofunctional phenol compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

単官能フェノール化合物の使用量は、特に限定されず、使用する単官能フェノールの種類によっても異なる場合があるが、通常、二官能フェノール化合物1molに対して0.5mol以下が好ましい。単官能フェノール化合物の使用量が二官能フェノール化合物1molに対して0.5mol以下であることにより、合成反応中にベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を高分子量化させることができ、また、単官能フェノール化合物を十分に反応させることにより、残存量を減少させることができる。   Although the usage-amount of a monofunctional phenol compound is not specifically limited, Although it may change also with the kind of monofunctional phenol to be used, 0.5 mol or less is preferable with respect to 1 mol of bifunctional phenol compounds normally. When the amount of the monofunctional phenol compound used is 0.5 mol or less relative to 1 mol of the bifunctional phenol compound, the thermosetting resin having a benzoxazine ring can be made to have a high molecular weight during the synthesis reaction. The remaining amount can be reduced by sufficiently reacting the functional phenol compound.

上記した方法によれば、熱硬化性樹脂の反応中でも生成する樹脂のゲル化を抑制でき、適度に高分子量化された、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂を得ることができる。そして、式(II)で表されるフェノール化合物を更に加えることにより、溶液や乾燥フィルム等の保存時における分子量増加も抑制することができる。   According to the above-described method, the gelation of the resin produced can be suppressed even during the reaction of the thermosetting resin, and a thermosetting resin having a benzoxazine ring that has been appropriately increased in molecular weight can be obtained. And the molecular weight increase at the time of preservation | save of a solution, a dry film, etc. can also be suppressed by further adding the phenolic compound represented by Formula (II).

二官能フェノール化合物、ジアミン化合物及びアルデヒド化合物の反応に使用する有機溶媒の量は、特に限定されないが、二官能フェノール化合物のモル濃度が0.1〜5.0mol/Lであることが好ましく、0.2〜4.0mol/Lであることがより好ましく、0.3〜3.0mol/Lであることが更に好ましい。二官能フェノール化合物のモル濃度が0.1mol/L以上であることにより、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応速度を更に促進させることができ、合成効率の上昇を図ることができる。二官能フェノール化合物のモル濃度が5.0mol/L以下であることにより、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に、反応溶液のゲル化をより効果的に抑制することができるとともに、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化を防止することができる。   The amount of the organic solvent used for the reaction of the bifunctional phenol compound, the diamine compound and the aldehyde compound is not particularly limited, but the molar concentration of the bifunctional phenol compound is preferably 0.1 to 5.0 mol / L. More preferably, it is 0.2 to 4.0 mol / L, and still more preferably 0.3 to 3.0 mol / L. When the molar concentration of the bifunctional phenol compound is 0.1 mol / L or more, the synthesis reaction rate of the thermosetting resin having a benzoxazine ring can be further accelerated, and the synthesis efficiency can be increased. When the molar concentration of the bifunctional phenol compound is 5.0 mol / L or less, during the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring, the gelation of the reaction solution can be more effectively suppressed, Insolubilization of the thermosetting resin having a benzoxazine ring can be prevented.

二官能フェノール化合物、ジアミン化合物及びアルデヒド化合物等の原料を添加混合する順序は、特に限定されず、例えば、混合溶媒に、二官能フェノール化合物、ジアミン化合物及びアルデヒド化合物を順次に添加混合してもよいし、各原料を一度に添加混合してもよい。反応溶媒に二官能フェノール化合物と、ジアミン化合物とを、先に混合することが好ましい。   The order of adding and mixing the raw materials such as the bifunctional phenol compound, the diamine compound, and the aldehyde compound is not particularly limited. For example, the bifunctional phenol compound, the diamine compound, and the aldehyde compound may be sequentially added to and mixed with the mixed solvent. Each raw material may be added and mixed at once. It is preferable to first mix the bifunctional phenol compound and the diamine compound in the reaction solvent.

本実施形態において原料の混合溶解を効率的に行うために、溶媒を加温することが好ましい。また、適宜、撹拌機、撹拌子等を使用して溶媒の撹拌下、二官能フェノール化合物等を添加混合してもよい。反応中は、必要に応じて、窒素ガス等の不活性ガスをパージしてもよい。加温処理の方法としては、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等が挙げられる。   In this embodiment, in order to efficiently mix and dissolve the raw materials, it is preferable to warm the solvent. Moreover, you may add and mix a bifunctional phenol compound etc. suitably, stirring a solvent using a stirrer, a stirring element, etc. During the reaction, an inert gas such as nitrogen gas may be purged as necessary. Although it does not specifically limit as a method of a heating process, For example, after using a temperature controller, such as an oil bath, to raise at a stretch to predetermined temperature, the method of keeping constant at the temperature etc. is mentioned.

加温処理の際の温度は、特に限定されないが、反応溶液温度が10〜150℃の範囲であることが好ましく、30〜150℃であることがより好ましく、50〜150℃の範囲であることが更に好ましい。反応溶液温度を10℃以上とすることにより、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の合成反応を効果的に促進させることができ、反応効率を更に上昇させることができる。反応溶液温度を150℃以下とすることにより、反応溶液のゲル化を効果的に抑制でき、得られるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の不溶化を効果的に防止できる。反応溶液の加熱を行っている間は、溶媒を還流させてもよい。   The temperature during the heating treatment is not particularly limited, but the reaction solution temperature is preferably in the range of 10 to 150 ° C, more preferably in the range of 30 to 150 ° C, and in the range of 50 to 150 ° C. Is more preferable. By setting the reaction solution temperature to 10 ° C. or higher, the synthesis reaction of the thermosetting resin having a benzoxazine ring can be effectively promoted, and the reaction efficiency can be further increased. By setting the reaction solution temperature to 150 ° C. or lower, gelation of the reaction solution can be effectively suppressed, and insolubilization of the resulting thermosetting resin having a benzoxazine ring can be effectively prevented. While the reaction solution is heated, the solvent may be refluxed.

反応効率化の観点から、アルデヒド化合物を添加する前に、二官能フェノール化合物と、ジアミン化合物と、反応溶媒と、の混合溶液を予め加温処理することが好ましい。なお、上記式(II)で表されるフェノール化合物は、反応終了後に加えることで、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の分子量増加を阻害せず、効率よく反応を促進させることができる。   From the viewpoint of improving the reaction efficiency, it is preferable to heat the mixed solution of the bifunctional phenol compound, the diamine compound, and the reaction solvent in advance before adding the aldehyde compound. The phenol compound represented by the above formula (II) can be added after the completion of the reaction to efficiently promote the reaction without inhibiting the increase in the molecular weight of the thermosetting resin having a benzoxazine ring.

ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造方法においては、生成する水を留去する工程を更に有してもよい。反応により生成する水を留去することで、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を短縮させることが可能となり、反応の効率化を図ることができる。生成する水の留去の方法やタイミングは、特に限定されるものではなく、例えば、反応溶液中の溶媒と共沸させることにより行うことができる。より具体的には、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で生成する水の留去を行うことができる。また、反応工程中に反応容器内を減圧にすることで、生成する水を系外へ除去してもよい。   In the manufacturing method of the thermosetting resin which has a benzoxazine ring, you may further have the process of distilling off the water to produce | generate. 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 efficiency of the reaction can be improved. The method and timing for distilling off the produced water are not particularly limited, and can be performed, for example, by azeotroping with the solvent in the reaction solution. More specifically, the generated water can be distilled off by using an isobaric dropping funnel with a cock, a Dimroth cooler, a Dean-Stark device, or the like. Moreover, you may remove the water to produce | generate out of the system by reducing the pressure inside the reaction vessel during the reaction step.

加温処理の処理時間は、特に限定されないが、例えば、加温開始後1〜15時間程度であることが好ましく、2〜10時間程度がより好ましい。加温後、反応溶液を、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 the processing time of a heating process is not specifically limited, For example, it is preferable that it is about 1 to 15 hours after a heating start, and about 2 to 10 hours are more preferable. After heating, the reaction solution may be allowed to cool by being released from contact with a temperature controller such as an oil bath, or may be cooled using a refrigerant or the like.

ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造方法では、合成反応後に、反応を終了した混合溶液を塩基性水溶液で洗浄する工程を、更に有してもよい。洗浄工程を更に行うことにより、反応溶液から未反応の二官能フェノール化合物や単官能フェノール化合物を効果的に取り除くことができる。洗浄工程の塩基性水溶液による洗浄に次いで、蒸留水等で数回洗浄することにより、ナトリウムイオン等の塩基性水溶液由来のイオンを取り除くこともできる。   In the manufacturing method of the thermosetting resin which has a benzoxazine ring, you may further have the process of wash | cleaning the mixed solution which complete | finished reaction with basic aqueous solution after synthetic reaction. By further performing the washing step, the unreacted bifunctional phenol compound or monofunctional phenol compound can be effectively removed from the reaction solution. After washing with a basic aqueous solution in the washing step, ions derived from the basic aqueous solution such as sodium ions can be removed by washing several times with distilled water or the like.

上記洗浄に用いる塩基性水溶液としては、塩基性化合物を水に溶解させた水溶液ならば特に限定されない。塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、汎用性の観点から、水酸化ナトリウムが好ましい。   The basic aqueous solution used for the washing is not particularly limited as long as it is an aqueous solution in which a basic compound is dissolved in water. Examples of the basic compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide and the like. Among these, sodium hydroxide is preferable from the viewpoint of versatility.

このようにして得られるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、適度に高分子量化されている。そのため、その後の開環反応により得られるフィルム等の最終製品のガラス転移温度や熱分解温度といった耐熱性や可とう性等の物性を向上させることができる。また、かかる製造方法によれば、反応溶液のゲル化を抑制できるので、ベンゾフェノン骨格やビフェニル骨格(例えば、式(6)参照)等の剛直な骨格を有する熱硬化性樹脂であっても製造することができる。   The thermosetting resin having a benzoxazine ring thus obtained has a moderately high molecular weight. Therefore, physical properties such as heat resistance and flexibility such as glass transition temperature and thermal decomposition temperature of a final product such as a film obtained by the subsequent ring-opening reaction can be improved. Moreover, according to this manufacturing method, since gelation of the reaction solution can be suppressed, even a thermosetting resin having a rigid skeleton such as a benzophenone skeleton or a biphenyl skeleton (for example, see formula (6)) is manufactured. be able to.

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(GPC)測定により得られるポリスチレン換算値での重量平均分子量(Mw)は、好ましくは2000〜300000であり、より好ましくは2000〜100000であり、更に好ましくは3000〜50000であり、より更に好ましくは4000〜30000である。上記した製造方法等によって得られるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、適度に高分子量化されている。ここで、「高分子量化された」とは、繰り返し単位中にベンゾオキサジン環を有する、即ち、プレポリマータイプの熱硬化前のベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂が、重量平均分子量を2000〜300000程度に制御されていることを意味する。重量平均分子量が2000以上であることで、その後の開環反応により得られる最終製品の耐熱性、可とう性を上昇させることができるため好適である。なお、上記分子量は、本実施形態の組成物が溶液である場合、それに対してエアーガン等を用いて圧縮空気や窒素ガスを吹きかけ、液体成分を除去して樹脂成分を取り出し、それをDMF等の溶離液に溶解させたものを測定することにより求めることができる。乾燥フィルムである場合、その一部を採取し、それをDMF等の溶離液に溶解させたものを測定することにより求めることができる。   The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement of a thermosetting resin having a benzoxazine ring is preferably 2000 to 300,000, more preferably 2000 to 100,000. Yes, more preferably 3000-50000, and still more preferably 4000-30000. The thermosetting resin having a benzoxazine ring obtained by the above-described production method or the like has a moderately high molecular weight. Here, “high molecular weight” means that a thermosetting resin having a benzoxazine ring in a repeating unit, that is, a prepolymer type benzoxazine ring before thermosetting, has a weight average molecular weight of 2000 to 2000. It means that it is controlled to about 300,000. A weight average molecular weight of 2000 or more is preferable because the heat resistance and flexibility of the final product obtained by the subsequent ring-opening reaction can be increased. When the composition of the present embodiment is a solution, the molecular weight is blown with compressed air or nitrogen gas using an air gun or the like to remove the liquid component and take out the resin component, It can be determined by measuring what is dissolved in the eluent. In the case of a dry film, it can be determined by collecting a part of the film and measuring it by dissolving it in an eluent such as DMF.

熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、樹脂の合成反応中や得られた樹脂の保存溶液中から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で測定できる。また、乾燥フィルムの場合、乾燥フィルムの一部を採取し、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で測定できる。   The weight average molecular weight of the thermosetting resin can be measured by extracting a part of the solution from the resin synthesis reaction or from the obtained resin stock solution and performing gel permeation chromatography measurement. Moreover, in the case of a dry film, it can measure by extract | collecting a part of dry film and performing a gel permeation chromatography measurement.

上記方法では非ハロゲン物質のみを材料として用い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ることができる。そのため、上記方法により得られるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂は、ハロゲンを構造中に有さない構造とすることができるため、ゲル化しておらず、かつハロゲンを実質的に含有しない、環境に優しい熱硬化性樹脂組成物を得ることもできる。さらに、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物を絶縁材料として用いる場合、ハロゲンを実質的に含有しないことにより電気絶縁性を一層向上させることができるため好ましい。   In the above method, a thermosetting resin having a benzoxazine ring can be obtained by using only a non-halogen substance as a material. Therefore, since the thermosetting resin having a benzoxazine ring obtained by the above method can have a structure that does not have halogen in the structure, it is not gelled and does not substantially contain halogen. -Friendly thermosetting resin composition can also be obtained. Furthermore, when the thermosetting resin composition of this embodiment is used as an insulating material, it is preferable because the electrical insulation can be further improved by substantially not containing halogen.

本実施形態の熱硬化性樹脂組成物では、これを成形して成形体とすることもできる。また、これを硬化させて硬化体とすることができる。かかる成形体や硬化体は、従来公知の方法により成形又は硬化して得られる。本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、ベンゾオキサジン環を開環反応させること等により成形体や硬化体とすることができ、電子部品・電子機器及びその材料として用いることができる。具体的には、積層板や半導体封止材等のエレクトロニクス材料、摩擦材や砥石等の結合材等として好適に用いることができる。特に、低熱線膨張率(低CTE)や低誘電正接が要求される多層基板、積層板、封止剤、接着剤等の用途により好適である。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。電子部品としては、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接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。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、通信機器等の材料として用いることができる。   In the thermosetting resin composition of the present embodiment, it can be molded into a molded body. Moreover, this can be hardened and it can be set as a hardening body. Such a molded body or cured body is obtained by molding or curing by a conventionally known method. The thermosetting resin composition of the present embodiment can be formed into a molded body or a cured body by, for example, ring-opening reaction of a benzoxazine ring, and can be used as an electronic component / electronic device and its material. Specifically, it can be suitably used as an electronic material such as a laminate or a semiconductor encapsulant, or a binder such as a friction material or a grindstone. In particular, it is suitable for applications such as multilayer substrates, laminates, sealants, adhesives and the like that require a low coefficient of thermal expansion (low CTE) and a low dielectric loss tangent. Examples of the electronic device include a mobile phone, a display device, an in-vehicle device, a computer, and a communication device. As an electronic component, it can be used for applications such as aircraft members, automobile members, building members, etc., and forms a circuit that can flow direct current or alternating current by using as a heat-resistant adhesive for conductive materials, especially metal fillers. You may use for an application. As an electronic device, it can use as materials, such as a mobile phone, a display apparatus, vehicle equipment, a computer, a communication apparatus, for example.

以下、実施例及び比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、本実施例に用いられる評価方法及び測定方法は以下のとおりである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention more concretely, this invention is not limited to a following example. In addition, the evaluation method and measurement method used for a present Example are as follows.

[重量平均分子量(Mw)の測定]
高速液体クロマトグラフシステム、メーカー:SHIMADZU
システムコントローラー:SCL−10A VP
送液ユニット:LC−10AD VP
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−10AC VP
カラム:東ソー TSKgel α−4000(排除限界分子量1000000)×2(直列)
カラム温度:50℃
流量:0.8mL/分
溶離液:DMF(和光純薬工業社製、安定剤不含、HPLC用)、LiBr 10mmol/L含有
サンプル:0.1wt%
検出器:RI
上記測定条件により、Mwが、それぞれ、707000、354000、189000、98900、37200、17100、9830、5870、2500、1050、500の標準ポリスチレン(東ソー社製)を用いて検量線を作成した。そして、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ポリポリスチレン換算値に基づいてサンプルの重量平均分子量(Mw)を測定した。なお、測定サンプルの調製は、溶液である場合、溶液に対してエアーガンを用いて圧縮空気を吹きかけ、溶媒を除去し、得られた樹脂を、溶離液(N,N−ジメチルホルムアミド:DMF)に溶解させた。乾燥フィルムを測定する場合、フィルムの一部を採取し、得られたフィルムを所定の濃度となるように溶離液(DMF)に溶解させた。
[Measurement of weight average molecular weight (Mw)]
High-performance liquid chromatograph system, manufacturer: SHIMADZU
System controller: SCL-10A VP
Liquid feeding unit: LC-10AD VP
VP degasser: DGU-12A
Differential refractometer (RI) detector: RID-10A
Autoinjector: SIL-10AD VP
Column oven: CTO-10AC VP
Column: Tosoh TSKgel α-4000 (exclusion limit molecular weight 1000000) × 2 (in series)
Column temperature: 50 ° C
Flow rate: 0.8 mL / min Eluent: DMF (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, no stabilizer, for HPLC), LiBr 10 mmol / L sample: 0.1 wt%
Detector: RI
A calibration curve was prepared using standard polystyrenes (manufactured by Tosoh Corporation) having Mw of 707,000, 354000, 189000, 98900, 37200, 17100, 9830, 5870, 2500, 1050, and 500, respectively, under the above measurement conditions. And the weight average molecular weight (Mw) of the sample was measured based on the polypolystyrene conversion value obtained by the gel permeation chromatography measurement. In the case of preparing a measurement sample, when the solution is a solution, the solution is sprayed with compressed air using an air gun to remove the solvent, and the resulting resin is used as an eluent (N, N-dimethylformamide: DMF). Dissolved. When measuring a dry film, a part of the film was collected and the obtained film was dissolved in an eluent (DMF) so as to have a predetermined concentration.

1H−NMRの測定]
以下の測定装置及び溶媒を用い、サンプル濃度2wt%で1H−NMRを測定した。
測定装置:JEOL社製、ECX400(400MHz)
溶媒:重ジメチルスルホキシド(DMSO;シグマアルドリッチ社製;0.05体積% TMS(テトラメチルシラン)含有)
[Measurement of 1 H-NMR]
1 H-NMR was measured at a sample concentration of 2 wt% using the following measuring apparatus and solvent.
Measuring device: JEOL, ECX400 (400MHz)
Solvent: heavy dimethyl sulfoxide (DMSO; manufactured by Sigma-Aldrich; containing 0.05% by volume TMS (tetramethylsilane))

(ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂αの合成)
室温において、300mLのフラスコ内に、エチレングリコールモノメチルエーテル(以下、「MC」という。) 100.0mL(東邦化学工業社製、製品名「ハイソルブMC」)、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、「DMF」という。) 67.0mL(ゴードー社製)、キシレン 46.0mL(和光純薬工業社製)、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン(以下、「DHBP」という。) 86.3g(0.40mol、和光純薬工業社製)、p−フェニレンジアミン(以下、「PDA」という。) 46.6g(0.43mol、大新化成工業社製、製品名「パラミン」)、2−ナフトール 9.4g(0.065mol、和光純薬工業社製)を投入し、系内へ窒素ガスパージを開始した(流量150mL/分)。続いて、フラスコを油浴に浸し、反応溶液の温度が45℃になってから、ホルミットM 117.1g(ホルムアルデヒド成分46.4%、メタノール成分45.0%、広栄化学工業社製、製品名「コーエイホルミットM」)を滴下した。滴下終了後、フラスコ内を減圧し0.05MPaとして、反応溶液温度75℃で4時間反応させた。このようにして得られた反応溶液を室温まで冷却し、生成物であるベンゾオキサジン熱硬化性樹脂αが溶解している溶液aを得た。得られた熱硬化性樹脂αの重量平均分子量(Mw)は約6,000であった。熱硬化性樹脂αが溶解している溶液aのプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)を図1に示す。
DHBP_PDA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:5.46ppm
オキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.65ppm
2−ナフトール_PDAのオキサジン環
ナフトキサジン環2位のメチレンプロトンピーク:5.42ppm
ナフトオキサジン環4位のメチレンプロトンピーク:4.88ppm
(Synthesis of thermosetting resin α having benzoxazine ring)
In a 300 mL flask at room temperature, 100.0 mL of ethylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as “MC”) (product name “Hisolv MC” manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as “MC”). DMF ”) 67.0 mL (manufactured by Gordo), xylene 46.0 mL (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 4,4′-dihydroxybenzophenone (hereinafter referred to as“ DHBP ”) 86.3 g (0.40 mol) , Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), p-phenylenediamine (hereinafter referred to as “PDA”) 46.6 g (0.43 mol, manufactured by Daishin Kasei Kogyo Co., Ltd., product name “Paramine”), 2-naphthol 9.4 g (0.065 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and nitrogen gas purge was started into the system (flow rate: 150 mL / min). Subsequently, the flask was immersed in an oil bath, and after the temperature of the reaction solution reached 45 ° C., 117.1 g of Formit M (46.4% formaldehyde component, 45.0% methanol component, manufactured by Koei Chemical Co., Ltd., product name) "KOEI holmit M") was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the flask was depressurized to 0.05 MPa, and reacted at a reaction solution temperature of 75 ° C. for 4 hours. The reaction solution thus obtained was cooled to room temperature to obtain a solution a in which the product benzoxazine thermosetting resin α was dissolved. The obtained thermosetting resin α had a weight average molecular weight (Mw) of about 6,000. FIG. 1 shows a proton nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR spectrum) of the solution a in which the thermosetting resin α is dissolved.
Oxazine ring of DHBP_PDA Methylene proton peak at the 2-position of the oxazine ring: 5.46 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the oxazine ring: 4.65 ppm
Oxazine ring of 2-naphthol_PDA Methylene proton peak at the 2-position of naphthoxazine ring: 5.42 ppm
Methylene proton peak at the 4-position of the naphthoxazine ring: 4.88 ppm

生成物である熱硬化性樹脂αが溶解している溶液aの組成
ガラス製容器に熱硬化性樹脂αが溶解している溶液aを測り取り、ガラス容器にはフタをせず(開放したまま)、160℃に加熱した真空オーブン中に置き、真空ポンプで11時間減圧し続け、溶媒を減圧留去して固形分を得た。その前後の重量差分から、固形分の重量を求めた。その結果、固形分の含有量(熱硬化性樹脂αの含有量)は60wt%であった。
溶媒であるMCの含有量は18wt%であり、DMFの含有量は22wt%であった。溶媒組成は、溶液aの1H−NMRの積分比より算出した。
Composition of solution a in which thermosetting resin α as product is dissolved Solution a in which thermosetting resin α is dissolved is measured in a glass container, and the glass container is not covered (leave open). ), Placed in a vacuum oven heated to 160 ° C., continued to reduce pressure with a vacuum pump for 11 hours, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a solid content. From the difference in weight before and after that, the weight of the solid content was determined. As a result, the solid content (thermosetting resin α content) was 60 wt%.
The content of MC as a solvent was 18 wt%, and the content of DMF was 22 wt%. The solvent composition was calculated from the 1 H-NMR integration ratio of solution a.

<実施例1>
熱硬化性樹脂αが溶解している上記溶液a 11.2g(樹脂αの含有量:6.7g)に、2,4−キシレノール(江南化工株式会社製)0.4gを加え、THINKY社製 あわとり練太郎 ARE−310で30分間撹拌させ溶液Aを得た。
<Example 1>
0.4 g of 2,4-xylenol (manufactured by Konan Chemical Co., Ltd.) is added to 11.2 g of the solution a in which the thermosetting resin α is dissolved (content of resin α: 6.7 g), and THINKY Co., Ltd. Awatori Netaro ARE-310 was stirred for 30 minutes to obtain Solution A.

<実施例2>
熱硬化性樹脂αが溶解している上記溶液a 10.4g(樹脂αの含有量:6.2g)に、2,4−キシレノール(江南化工株式会社製)0.8gを加え、THINKY社製 あわとり練太郎 ARE−310で30分間撹拌させ溶液Bを得た。
<Example 2>
0.84 g of 2,4-xylenol (manufactured by Konan Chemical Co., Ltd.) is added to 10.4 g (content of resin α: 6.2 g) in which the thermosetting resin α is dissolved, and THINKY Awatori Netaro ARE-310 was stirred for 30 minutes to obtain Solution B.

溶液a、A、Bを、60℃、1atmの条件下で一晩保存後、各溶液の状態を観察した。以下に、溶液a、A、Bの結果を示す。
溶液a:ゲル化していた。
溶液A:流動性が維持されていた。一晩保存後の溶液の一部を採取し、GPC測定を行った結果、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂のMwは約14,000であった。
溶液B:流動性が維持されていた。一晩保存後の溶液の一部を採取し、GPC測定を行った結果、ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂のMwは約10,000であった。
The solutions a, A and B were stored overnight at 60 ° C. and 1 atm, and the state of each solution was observed. The results of solutions a, A and B are shown below.
Solution a: Gelled.
Solution A: Fluidity was maintained. A part of the solution after storage overnight was collected and subjected to GPC measurement. As a result, Mw of the thermosetting resin having a benzoxazine ring was about 14,000.
Solution B: Fluidity was maintained. A part of the solution after overnight storage was collected and subjected to GPC measurement. As a result, the Mw of the thermosetting resin having a benzoxazine ring was about 10,000.

<実施例3>
熱硬化性樹脂αが溶解している上記溶液a 8.6g(樹脂αの含有量:5.2g)に、2,4−キシレノール(江南化工株式会社製)0.1gを加え、THINKY社製 あわとり練太郎 ARE−310で30分間撹拌させ溶液Cを得た。得られた溶液CをPETフィルムにキャストし、オーブン中で、90℃3分間乾燥させ、乾燥フィルムCを得た。得られたフィルムの厚さは40μmであった。
<Example 3>
0.1 g of 2,4-xylenol (manufactured by Konan Chemical Co., Ltd.) is added to 8.6 g of the solution a in which the thermosetting resin α is dissolved (content of resin α: 5.2 g), and THINKY Co., Ltd. Awatori Netaro ARE-310 was stirred for 30 minutes to obtain Solution C. The obtained solution C was cast on a PET film and dried in an oven at 90 ° C. for 3 minutes to obtain a dry film C. The thickness of the obtained film was 40 μm.

<実施例4>
熱硬化性樹脂αが溶解している上記溶液a 7.5g(樹脂αの含有量:4.5g)に、2,4−キシレノール(江南化工株式会社製)0.2gを加え、THINKY社製 あわとり練太郎 ARE−310で30分間撹拌させ溶液Dを得た。得られた溶液Dを、実施例3と同様に、PETフィルムにキャストし、オーブン中で、90℃3分間乾燥させ、乾燥フィルムDを得た。得られたフィルムの厚さは40μmであった。
<Example 4>
0.2 g of 2,4-xylenol (manufactured by Konan Chemical Co., Ltd.) is added to 7.5 g of the above solution a in which thermosetting resin α is dissolved (content of resin α: 4.5 g), and THINKY Co., Ltd. Awatori Netaro ARE-310 was stirred for 30 minutes to obtain Solution D. The obtained solution D was cast into a PET film in the same manner as in Example 3, and dried in an oven at 90 ° C. for 3 minutes to obtain a dry film D. The thickness of the obtained film was 40 μm.

<比較例1>
熱硬化性樹脂αが溶解している上記溶液a 7.0g(樹脂αの含有量:4.2g)を、実施例3と同様に、PETフィルムにキャストし、オーブン中で、90℃3分間乾燥させ、乾燥フィルムaを得た。得られたフィルムの厚さは40μmであった。
<Comparative Example 1>
7.0 g of the above solution a in which the thermosetting resin α is dissolved (resin α content: 4.2 g) is cast into a PET film in the same manner as in Example 3 and is placed in an oven at 90 ° C. for 3 minutes. Dried film a was obtained by drying. The thickness of the obtained film was 40 μm.

乾燥フィルムC、D、aを23℃、1atmの条件下で保存し、GPC測定により、各フィルムのMwの経時変化等を追跡した。   The dried films C, D, and a were stored under conditions of 23 ° C. and 1 atm, and the time-dependent change in Mw of each film was traced by GPC measurement.

乾燥フィルムC:1日後のMw 約6,000、3日後のMw 約8,000、5日後のMw 約10,000。
乾燥フィルムD:1日後のMw 約6,000、3日後のMw 約6,000、5日後のMw 約7,000。
乾燥フィルムa:1日後のMw 約18,000、3日後はDMFに不溶化。
Dry film C: Mw about 6,000 after 1 day, Mw about 8,000 after 3 days, Mw about 10,000 after 5 days.
Dry film D: Mw after 6,000 about 6,000, Mw after 3 days, 6,000, Mw after 5 days, about 7,000.
Dry film a: Mw about 18,000 after 1 day, insolubilized in DMF after 3 days.

以上の結果より、各実施例では分子量の増加を十分に抑制でき、保存安定性に優れていることが確認された。   From the above results, it was confirmed that each example can sufficiently suppress an increase in molecular weight and is excellent in storage stability.

本発明の熱硬化性樹脂組成物は、保存時における分子量増加を抑制でき、保存安定性に優れるため、積層板や半導体封止材等のエレクトロニクス材料、摩擦材や砥石等の結合材等として用いることができる。   The thermosetting resin composition of the present invention can suppress an increase in molecular weight during storage and is excellent in storage stability. Therefore, the thermosetting resin composition is used as an electronic material such as a laminate or a semiconductor encapsulant, or as a binder such as a friction material or a grindstone. be able to.

Claims (3)

下記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と、
下記式(II)で表されるフェノール化合物と、
を含む熱硬化性樹脂組成物。
式(I)において、Ar1は、4価の芳香族基を表す。R1は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。nは、2〜500の整数を表す。
式(II)において、R2及びR3は、各々独立して、炭素数1〜20の有機基を表す。
A thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the following formula (I);
A phenol compound represented by the following formula (II);
A thermosetting resin composition comprising:
In the formula (I), Ar 1 represents a tetravalent aromatic group. R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 500.
In formula (II), R 2 and R 3 each independently represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms.
前記熱硬化性樹脂組成物における前記式(II)で表されるフェノール化合物の含有量が、1〜50wt%である、請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。   The thermosetting resin composition according to claim 1, wherein the content of the phenol compound represented by the formula (II) in the thermosetting resin composition is 1 to 50 wt%. 下記式(I)で表されるベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂と、下記式(II)で表されるフェノール化合物と、を混合する工程を少なくとも有する、熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
式(I)において、Ar1は、4価の芳香族基を表す。R1は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。nは、2〜500の整数を表す。
式(II)において、R2及びR3は、各々独立して、炭素数1〜20の有機基を表す。
A method for producing a thermosetting resin composition, comprising at least a step of mixing a thermosetting resin having a benzoxazine ring represented by the following formula (I) and a phenol compound represented by the following formula (II): .
In the formula (I), Ar 1 represents a tetravalent aromatic group. R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 500.
In formula (II), R 2 and R 3 each independently represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms.
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