JP2017001984A - Phosphorus compound and manufacturing method therefor - Google Patents

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文宏 花阪
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphorus compound as a curing accelerator capable of making flowability and curability of an epoxy resin composition excellent and suppressing Clconcentration in a cured article and a manufacturing method therefor.SOLUTION: There is provided a phosphorus compound represented by the formula (1). There is provided a method for manufacturing the phosphorus compound by an addition reaction of a corresponding phosphine compound and an epoxy compound. (1), where R is an alkyl group, an aryl group, a bi- or higher valent organic group, modified/unmodified phenol novolak type resin main chain skeleton or the like, X1 to X3 are each independently H, a C1 to 8 alkyl group or the like, l is an integer of 1 or more and m is an integer of 0 or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、リン化合物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a phosphorus compound and a method for producing the same.

従来から、半導体素子等の電気・電子部品には、熱硬化性樹脂による封止が広く行われており、封止用樹脂としては、エポキシ樹脂が一般に用いられている。特に、フェノール樹脂を硬化剤とし、シリカ粉末のような無機充填剤などを配合したエポキシ樹脂組成物は、成形性や信頼性に優れ、かつ安価であることから、広く用いられている。このような封止用エポキシ樹脂組成物においては、エポキシ樹脂と硬化剤の硬化反応が所定の時間内に完了する必要がある。所定の時間内にエポキシ樹脂組成物の硬化が完了しない場合には、半導体素子の封止後に、エポキシ樹脂組成物の硬化が継続する。このため、硬化物の体積変化により半導体素子と硬化物との剥離が起こり、半導体素子装置として致命的な欠陥を引き起こすこととなる。そこで、所定の時間内に硬化を完了させる目的で、エポキシ樹脂組成物には硬化促進剤が配合されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, electrical and electronic parts such as semiconductor elements have been widely sealed with a thermosetting resin, and an epoxy resin is generally used as a sealing resin. In particular, epoxy resin compositions in which a phenol resin is used as a curing agent and an inorganic filler such as silica powder is blended are widely used because they are excellent in moldability and reliability and are inexpensive. In such an epoxy resin composition for sealing, the curing reaction between the epoxy resin and the curing agent needs to be completed within a predetermined time. When the curing of the epoxy resin composition is not completed within a predetermined time, the curing of the epoxy resin composition continues after the semiconductor element is sealed. For this reason, peeling of a semiconductor element and hardened | cured material occurs by volume change of hardened | cured material, and will cause a fatal defect as a semiconductor element apparatus. Therefore, for the purpose of completing the curing within a predetermined time, a curing accelerator is blended in the epoxy resin composition.

硬化促進剤としては、3級アミン、イミダゾール等のアミン化合物、ホスフィン類、第4級ホスホニウム塩等のリン化合物が一般に使用されている。また、特定のトリフェニルホスフィンとキノン化合物との付加反応物(例えば、特許文献1)や、3級ホスフィンとベンゾキノン類との付加化合物(例えば、特許文献2)、ホスホニウムとフェノール化合物との分子化合物等(例えば、特許文献3)も用いられている。   As the curing accelerator, amine compounds such as tertiary amines and imidazoles, and phosphorus compounds such as phosphines and quaternary phosphonium salts are generally used. Further, addition reaction product of specific triphenylphosphine and quinone compound (for example, Patent Document 1), addition compound of tertiary phosphine and benzoquinone (for example, Patent Document 2), molecular compound of phosphonium and phenolic compound Etc. (for example, patent document 3) are also used.

特許第4172065号公報Japanese Patent No. 4172605 特許第4565503号公報Japanese Patent No. 4565503 特開2004−231765号公報JP 2004-231765 A

また、半導体素子と回路との間の導通を確保するために、半導体素子にはワイヤーを張っている。ワイヤーを張った半導体素子をエポキシ樹脂組成物で成形して得られる半導体装置を安価に製造するため、ワイヤー材料が金から銀、さらに銅へと変更が進められている。また、エポキシ樹脂組成物中の原材料の一つであるエポキシ樹脂は、通常フェノール化合物とエピクロロヒドリンとを反応させて得られるため、エポキシ樹脂中には、加水分解性塩素等の不純物塩素が含まれている。そのため、エポキシ樹脂組成物を加熱溶融し、加圧成形する際に、発生する塩素イオンにより銅ワイヤーの腐食が起きるという問題がある。   Further, in order to ensure electrical continuity between the semiconductor element and the circuit, the semiconductor element is provided with a wire. In order to manufacture a semiconductor device obtained by molding a semiconductor element having a wire stretched with an epoxy resin composition at low cost, the wire material is being changed from gold to silver and further to copper. In addition, an epoxy resin, which is one of the raw materials in the epoxy resin composition, is usually obtained by reacting a phenol compound with epichlorohydrin. Therefore, impurity chlorine such as hydrolyzable chlorine is contained in the epoxy resin. include. Therefore, there is a problem that the copper wire is corroded by generated chlorine ions when the epoxy resin composition is heated and melted and pressure-molded.

このような銅ワイヤーの腐食に起因する半導体装置の不良を防止するために、エポキシ樹脂組成物中にイオン捕捉剤を配合している。イオン捕捉剤の使用目的は、エポキシ樹脂組成物を加圧成形する際に発生する塩素イオンの捕捉である。しかしながら、イオン捕捉剤による塩素イオンの捕捉には限界がある。
そのため、塩素含有量が低い原材料を使用することも必要とされており、原材料の価格が押し上げられる要因となっている。
In order to prevent the failure of the semiconductor device due to such corrosion of the copper wire, an ion scavenger is blended in the epoxy resin composition. The purpose of using the ion scavenger is to trap chlorine ions generated when the epoxy resin composition is pressure-molded. However, there is a limit to the capture of chloride ions by the ion scavenger.
Therefore, it is also necessary to use raw materials with low chlorine content, which is a factor that increases the price of raw materials.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、エポキシ樹脂組成物の流動性及び硬化性を優れたものとし、硬化物中の塩素イオン濃度を抑制できる硬化促進剤として有用な新規リン化合物、及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is a novel useful as a curing accelerator that can improve the fluidity and curability of the epoxy resin composition and can suppress the chlorine ion concentration in the cured product. An object is to provide a phosphorus compound and a method for producing the same.

本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の構造を有するリン化合物が上記課題を解決することを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a phosphorus compound having a specific structure solves the above problems.
The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[8]を提供する。
[1]下記一般式(1)又は下記一般式(2)で表されるリン化合物。

(一般式(1)中、Rはアルキル基、アリール基、2価以上の有機基、変性もしくは無変性のフェノールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のナフトールオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のビスフェノールA型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のビスフェノールF型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールビフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールベンジルアルデヒド型エポキシ樹脂主鎖骨格、ホスファフェナントレン骨格を含む基、及び、上記基の一部又は全部が臭素置換されている基、及び上記主鎖骨格の一部又は全部が臭素置換されている主鎖骨格からなる群から選ばれる1種の基又は主鎖骨格である。X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。lは1以上の整数であり、mは0以上の整数である。)

(一般式(2)中、Qはイソシアヌレート骨格を有する基、チオシアヌル酸骨格を有する基、及びメラミン骨格を有する基の中から選ばれる1種である。pは1〜3の整数、qは0〜2の整数である。X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。)
That is, the present invention provides the following [1] to [8].
[1] A phosphorus compound represented by the following general formula (1) or the following general formula (2).

(In the general formula (1), R represents an alkyl group, an aryl group, a divalent or higher organic group, a modified or unmodified phenol novolac type epoxy resin main chain skeleton, a modified or unmodified ortho cresol novolak type epoxy resin main chain. Case, modified or unmodified naphthol orthocresol novolak type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified bisphenol A type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified bisphenol F type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified Dicyclopentadiene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol biphenylene alkylene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol phenylene alkylene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol benzylaldehyde type Epo A main chain skeleton, a group containing a phosphaphenanthrene skeleton, a group in which a part or all of the above group is substituted with bromine, and a part or all of the above main chain skeleton is substituted with bromine X1, X2, and X3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and a carbon number. 1 type selected from 2 to 8 alkenyl groups, l is an integer of 1 or more, and m is an integer of 0 or more.)

(In the general formula (2), Q is one selected from a group having an isocyanurate skeleton, a group having a thiocyanuric acid skeleton, and a group having a melamine skeleton. P is an integer of 1 to 3, q is X1, X2, and X3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. 1 type selected.)

[2]上記[1]に記載のリン化合物の製造方法であって、下記一般式(3)で表されるホスフィン化合物とエポキシ化合物とを付加反応させる、リン化合物の製造方法。

(一般式(3)中、X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。)
[3]前記エポキシ化合物が、一官能のエポキシ化合物である、上記[2]に記載のリン化合物の製造方法。
[4]前記エポキシ化合物が、二官能以上の多官能エポキシ化合物である、上記[2]に記載のリン化合物の製造方法。
[5]前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応が、反応溶媒を使用することなく、溶融したエポキシ化合物中で行われる、上記[2]〜[4]のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。
[6]前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応が、130℃以上200℃以下の溶融したエポキシ化合物中で行われる、上記[2]〜[5]のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。
[7]前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物とを付加反応させることにより得られる反応生成物が、前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加体、及び未反応のエポキシ化合物の混合物である、上記[2]〜[6]のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。
[8]前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応が終了した後、前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との反応生成物を急冷する、上記[2]〜[7]のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。
[2] A method for producing a phosphorus compound as described in [1] above, wherein the phosphine compound represented by the following general formula (3) and an epoxy compound are subjected to an addition reaction.

(In General Formula (3), X1, X2, and X3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. 1 type selected.)
[3] The method for producing a phosphorus compound according to the above [2], wherein the epoxy compound is a monofunctional epoxy compound.
[4] The method for producing a phosphorus compound according to the above [2], wherein the epoxy compound is a polyfunctional epoxy compound having two or more functions.
[5] The phosphorus according to any one of [2] to [4], wherein the addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound is performed in a molten epoxy compound without using a reaction solvent. Compound production method.
[6] The phosphorus compound according to any one of [2] to [5], wherein the addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound is performed in a molten epoxy compound having a temperature of 130 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. Manufacturing method.
[7] The above-mentioned [2], wherein the reaction product obtained by addition reaction of the phosphine compound and the epoxy compound is a mixture of the adduct of the phosphine compound and the epoxy compound and an unreacted epoxy compound. ] The manufacturing method of the phosphorus compound as described in any one of [6].
[8] After completion of the addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound, the reaction product of the phosphine compound and the epoxy compound is rapidly cooled, according to any one of the above [2] to [7]. A method for producing a phosphorus compound.

本発明によれば、エポキシ樹脂組成物の流動性及び硬化性を優れたものとし、硬化物中の塩素イオン濃度を抑制できる硬化促進剤として有用な新規リン化合物、及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there are provided a novel phosphorus compound useful as a curing accelerator capable of suppressing the chlorine ion concentration in a cured product, and a method for producing the same, by making the epoxy resin composition excellent in fluidity and curability. Can do.

以下、本発明を詳細に説明する。
(リン化合物)
本発明のリン化合物は、下記一般式(1)で表される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(Phosphorus compound)
The phosphorus compound of the present invention is represented by the following general formula (1).

前記一般式(1)中のRは、アルキル基、アリール基、2価以上の有機基、変性もしくは無変性のフェノールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のナフトールオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のビスフェノールA型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のビスフェノールF型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールビフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールベンジルアルデヒド型エポキシ樹脂主鎖骨格、ホスファフェナントレン骨格を含む基、及び、上記基の一部又は全部が臭素置換されている基、及び上記主鎖骨格の一部又は全部が臭素置換されている主鎖骨格からなる群から選ばれる1種の基又は主鎖骨格である。X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。lは1以上の整数であり、mは0以上の整数である。   R in the general formula (1) is an alkyl group, an aryl group, a divalent or higher valent organic group, a modified or non-modified phenol novolac type epoxy resin main chain skeleton, a modified or non-modified ortho-cresol novolak type epoxy resin main component. Chain skeleton, modified or unmodified naphthol orthocresol novolac type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified bisphenol A type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified bisphenol F type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified Modified dicyclopentadiene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol biphenylene alkylene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol phenylene alkylene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol benzylaldehyde Type Poxy resin main chain skeleton, group containing phosphaphenanthrene skeleton, group in which part or all of the group is bromine-substituted, and main chain skeleton in which part or all of the main chain skeleton is substituted with bromine One group selected from the group consisting of: X1, X2, and X3 are each independently one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. l is an integer of 1 or more, and m is an integer of 0 or more.

アルキル基の炭素数は、例えば、1〜14であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、アルコキシ基、アリール基等で置換されていてもよい。
The number of carbon atoms of the alkyl group is, for example, preferably 1-14, more preferably 1-10. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, and n-hexyl group. And an isohexyl group.
The alkyl group may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, an alkoxy group or an aryl group.

アリール基の炭素数は、例えば、4〜24であることが好ましく、4〜20であることがより好ましい。アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、ビナフチル基、アントリル基等が挙げられる。
上記アリール基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基等のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基等で置換されていてもよい。
The number of carbon atoms of the aryl group is, for example, preferably 4-24, and more preferably 4-20. Specific examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a binaphthyl group, and an anthryl group.
The aryl group may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or an aralkyl group.

2価の有機基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、多環芳香族基等が挙げられる。中でも、本発明の効果を得る観点から、多環芳香族基が好ましい。これらの基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基等のアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基等で置換されていてもよい。   Examples of the divalent organic group include an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a polycyclic aromatic group. Among these, a polycyclic aromatic group is preferable from the viewpoint of obtaining the effects of the present invention. These groups may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkoxy group or an aralkyl group.

アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基等が挙げられる。   Specific examples of the alkylene group include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group and the like.

シクロアルキレン基の具体例としては、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、メチルシクロヘキシレン基、グルコースやラクトース及びセルロースなどの糖類の骨格等が挙げられる。   Specific examples of the cycloalkylene group include a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a methylcyclohexylene group, and a skeleton of sugars such as glucose, lactose, and cellulose.

アリーレン基の具体例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、等が挙げられ、中でも、ビフェニレン基、ターフェニレン基が好ましい。   Specific examples of the arylene group include a phenylene group, a biphenylene group, and a terphenylene group, and among them, a biphenylene group and a terphenylene group are preferable.

多環芳香族基としては、例えば、ナフチレン基、ビナフチレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、トリフェニレン基、フルオレニレン基などが挙げられ、中でもナフチレン基が好ましい。   Examples of the polycyclic aromatic group include a naphthylene group, a binaphthylene group, an anthracenylene group, a pyrenylene group, a triphenylene group, and a fluorenylene group. Among them, a naphthylene group is preferable.

3価の有機基としては、例えば、アルカントリイル基、シクルアルカントリイル基、アレーントリイル基等が挙げられる。
アルカントリイル基の具体例としては、プロパントリイル基、ブタントリイル基、ペンタントリイル基、ヘキサントリイル基等が挙げられ、シクロアルカントリイル基の具体例としては、シクロペンタントリイル基、シクロヘキサントリイル基等が挙げられ、アレーントリイル基の具体例としては、ベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基等が挙げられる。
これらの基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基等のアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基等で置換されていてもよい。
Examples of the trivalent organic group include an alkanetriyl group, a cycle alkanetriyl group, and an arenetriyl group.
Specific examples of the alkanetriyl group include propanetriyl group, butanetriyl group, pentanetriyl group, hexanetriyl group and the like. Specific examples of the cycloalkanetriyl group include cyclopentanetriyl group, cyclohexane A triyl group etc. are mentioned, As a specific example of an arene triyl group, a benzene triyl group, a naphthalene triyl group, etc. are mentioned.
These groups may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkoxy group or an aralkyl group.

4価の有機基としては、例えば、アルカンテトライル基、シクロアルカンテトライル基、アレーンテトライル基等が挙げられる。アルカンテトライル基の具体例としては、ブタンテトライル基、ペンタンテトライル基、ヘキサンテトライル基等が挙げられ、シクロアルカンテトライル基の具体例としては、シクロペンタンテトライル基、シクロヘキサンテトライル基等が挙げられ、アレーンテトライル基の具体例としては、ベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基等が挙げられる。
これらの基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基等のアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基等で置換されていてもよい。
Examples of the tetravalent organic group include an alkanetetrayl group, a cycloalkanetetrayl group, and an arenetetrayl group. Specific examples of the alkanetetrayl group include a butanetetrayl group, a pentanetetrayl group, a hexanetetrayl group, and the like. Specific examples of the cycloalkanetetrayl group include a cyclopentanetetrayl group and a cyclohexanetetrayl group. Specific examples of the arenetetrayl group include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group.
These groups may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkoxy group or an aralkyl group.

前記Rには前記記載のエポキシ樹脂の主鎖骨格を用いてもよく、エポキシ基は主鎖の末端だけでなく、主鎖の途中に酸素原子を介して結合していてもよい。   The main chain skeleton of the epoxy resin described above may be used for R, and the epoxy group may be bonded not only to the end of the main chain but also to the middle of the main chain via an oxygen atom.

前記エポキシ樹脂の主鎖の具体例としては、例えば、以下の式(4)〜(11)中の点線で囲った部分で表される主鎖が挙げられる。







Specific examples of the main chain of the epoxy resin include a main chain represented by a portion surrounded by a dotted line in the following formulas (4) to (11).







上記式(4)〜(11)中、nはエポキシ当量が50〜500の範囲となる重合度であり、より好ましくはエポキシ当量が80〜300の範囲となる重合度である。   In said formula (4)-(11), n is a polymerization degree from which the epoxy equivalent becomes the range of 50-500, More preferably, it is a polymerization degree from which the epoxy equivalent becomes the range of 80-300.

lは1以上の整数であり、好ましくは2以上である。mは0以上の整数である。   l is an integer of 1 or more, preferably 2 or more. m is an integer of 0 or more.

前記一般式(1)中、X1、X2、X3の炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基、t−ブチル基が好ましい。
X1、X2、X3の炭素数1〜8のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−オクチルオキシ基等が挙げられる。中でも、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
X1、X2、X3の炭素数2〜8のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、シクロプロペニル基、ブテニル基、シクロブテニル基等が挙げられる。中でも、ビニル基が好ましい。
In the general formula (1), examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms of X1, X2, and X3 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t -Butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, n-octyl group and the like. Of these, a methyl group, an ethyl group, and a t-butyl group are preferable.
Examples of the alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms of X1, X2, and X3 include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, t-butoxy group, and n-pentyl. An oxy group, n-hexyloxy group, n-octyloxy group, etc. are mentioned. Of these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.
Examples of the alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms of X1, X2, and X3 include a vinyl group, a propenyl group, a cyclopropenyl group, a butenyl group, and a cyclobutenyl group. Among these, a vinyl group is preferable.

前記一般式(1)で表されるリン化合物は、下記式(12)〜(27)で表されるリン化合物の中から選択される1種以上であることが好ましい。



The phosphorus compound represented by the general formula (1) is preferably at least one selected from phosphorus compounds represented by the following formulas (12) to (27).












また、本発明のリン化合物は、下記一般式(2)で表される。
Moreover, the phosphorus compound of this invention is represented by following General formula (2).

前記一般式(2)中のQは、イソシアヌレート骨格を有する基、チオシアヌル酸骨格を有する基、及びメラミン骨格を有する基の中から選ばれる1種である。中でも、本発明の効果を得る観点から、イソシアヌレート骨格を有する基が好ましい。X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。なお、上記X1、X2、X3の具体例は、前記と同じである。   Q in the general formula (2) is one selected from a group having an isocyanurate skeleton, a group having a thiocyanuric acid skeleton, and a group having a melamine skeleton. Among these, a group having an isocyanurate skeleton is preferable from the viewpoint of obtaining the effects of the present invention. X1, X2, and X3 are each independently one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. The specific examples of X1, X2, and X3 are the same as described above.

pは1〜3の整数であり、qは0〜2の整数である。   p is an integer of 1 to 3, and q is an integer of 0 to 2.

前記一般式(2)で表されるリン化合物は、下記式(28)〜(30)で表されるリン化合物の中から選択される1種以上であることが好ましい。


The phosphorus compound represented by the general formula (2) is preferably at least one selected from phosphorus compounds represented by the following formulas (28) to (30).


本発明のリン化合物を硬化促進剤として用いた場合、エポキシ樹脂組成物の流動性及び硬化性を向上させることができる。また、樹脂組成物の硬化物中に含まれる塩素イオン濃度を抑制することができる。   When the phosphorus compound of the present invention is used as a curing accelerator, the fluidity and curability of the epoxy resin composition can be improved. Moreover, the chlorine ion concentration contained in the hardened | cured material of a resin composition can be suppressed.

(リン化合物の製造方法)
本発明のリン化合物の製造方法は、下記一般式(3)で表されるホスフィン化合物(以下、単に「ホスフィン化合物」ともいう)とエポキシ化合物とを付加反応させることを特徴とする。
(Method for producing phosphorus compound)
The method for producing a phosphorus compound of the present invention is characterized in that an addition reaction is performed between a phosphine compound represented by the following general formula (3) (hereinafter also simply referred to as “phosphine compound”) and an epoxy compound.

一般式(3)中、X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。上記X1、X2、X3の具体例は、前記と同じである。   In general formula (3), X1, X2, and X3 are each independently selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. One type. Specific examples of X1, X2, and X3 are the same as described above.

一官能のエポキシ化合物としては、特に限定されず、公知の物を使用することができる。例えば、グリシジルフェノール、グリシジルナフトール、モノグリシジルビフェノール、モノグリシジルビフェニルアラルキル、Bis−A(2,2−ビス−(4−ヒドロキシ)フェニルプロパン)モノグリシジルエーテル、オルトクレゾールノボラック(OCN)型フェノール樹脂のモノグリシジルエーテル、トリフェノールアルカンのモノグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂のモノグリシジルエーテル、複素環型フェノール樹脂のモノグリシジルエーテル、脂環式フェノール樹脂のモノグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   It does not specifically limit as a monofunctional epoxy compound, A well-known thing can be used. For example, monoglycidyl phenol, glycidyl naphthol, monoglycidyl biphenol, monoglycidyl biphenyl aralkyl, Bis-A (2,2-bis- (4-hydroxy) phenylpropane) monoglycidyl ether, ortho-cresol novolac (OCN) type phenol resin Examples thereof include glycidyl ether, monoglycidyl ether of triphenolalkane, monoglycidyl ether of dicyclopentadiene type phenol resin, monoglycidyl ether of heterocyclic phenol resin, and monoglycidyl ether of alicyclic phenol resin. These may be used alone or in combination of two or more.

二官能以上の多官能エポキシ化合物としては、特に限定されず、公知の物を使用することができる。例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック(OCN)型エポキシ樹脂、フェノールベンジルアルデヒド型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、フェノールビフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂、フェノールフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、多環芳香族型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、イソシアヌレート骨格含有エポキシ樹脂、チオシアヌル酸骨格含有エポキシ樹脂、メラミン骨格含有エポキシ樹脂、Bis−A(2,2−ビス−(4−ヒドロキシ)フェニルプロパン)型エポキシ樹脂、Bis−F(ビス−(4−ヒドロキシ)フェニルメタン)型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、変性されていても無変性であってもよい。また、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   It does not specifically limit as a polyfunctional epoxy compound more than bifunctional, A well-known thing can be used. For example, novolak type epoxy resin, cresol novolak (OCN) type epoxy resin, phenol benzylaldehyde type epoxy resin, aralkyl type epoxy resin, phenol biphenylene alkylene type epoxy resin, phenol phenylene alkylene type epoxy resin, biphenyl skeleton-containing aralkyl type epoxy resin, Biphenyl type epoxy resin, cyclopentadiene type epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, polycyclic aromatic type epoxy resin, naphthalene ring containing epoxy resin, isocyanurate skeleton containing epoxy resin, thiocyanuric acid skeleton containing epoxy resin, melamine skeleton containing epoxy resin Bis-A (2,2-bis- (4-hydroxy) phenylpropane) type epoxy resin, Bis-F (bis- (4-hydroxy) phenylmethane) type epoxy Examples of such resins include alicyclic resins and alicyclic epoxy resins. These epoxy resins may be modified or unmodified. Moreover, 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記エポキシ化合物のエポキシ当量は、硬化性の観点から、50〜500の範囲のものが好ましく、80〜300の範囲のものがより好ましい。   The epoxy equivalent of the epoxy compound is preferably in the range of 50 to 500, more preferably in the range of 80 to 300, from the viewpoint of curability.

前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応は、特に限定されないが、該付加反応は、反応溶媒を使用することなく、溶融したエポキシ化合物中で行われることが好ましい。具体的には、先ず、エポキシ化合物を融点以上に加熱して、溶融させる。次いで、溶融したエポキシ化合物中にホスフィン化合物を加えて攪拌混合することにより、ホスフィン化合物とエポキシ化合物との付加体が得られる。上記反応では、反応溶媒を使用しないため、脱溶媒工程を必要とせず、簡易に本発明のリン化合物であるホスフィン化合物とエポキシ化合物との付加体を製造することができる。また、このようにして製造されたリン化合物をエポキシ樹脂組成物の硬化促進剤として用いた際に、反応溶媒を使用していないため、ボイド(気泡)の発生を抑制することができる。   The addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound is not particularly limited, but the addition reaction is preferably performed in a molten epoxy compound without using a reaction solvent. Specifically, first, the epoxy compound is heated to a melting point or higher and melted. Next, an adduct of a phosphine compound and an epoxy compound is obtained by adding the phosphine compound to the molten epoxy compound and mixing with stirring. Since the reaction solvent is not used in the above reaction, an adduct of the phosphine compound and the epoxy compound, which are the phosphorus compounds of the present invention, can be easily produced without the need for a solvent removal step. Moreover, since the reaction solvent is not used when the phosphorus compound manufactured in this way is used as a hardening accelerator of an epoxy resin composition, generation | occurrence | production of a void (bubble) can be suppressed.

上記反応の際の温度は、好ましくは120〜200℃、より好ましくは130〜170℃である。120℃以上とすることにより、ホスフィン化合物とエポキシ化合物との付加体を良好に製造することができる。200℃以下とすることにより、ホスフィン化合物の酸化反応を抑制することができ、ホスフィン化合物とエポキシ化合物との付加体を良好に製造することができる。   The temperature during the reaction is preferably 120 to 200 ° C, more preferably 130 to 170 ° C. By making it 120 degreeC or more, the adduct of a phosphine compound and an epoxy compound can be manufactured favorably. By setting the temperature to 200 ° C. or lower, an oxidation reaction of the phosphine compound can be suppressed, and an adduct of the phosphine compound and the epoxy compound can be manufactured favorably.

また、上記反応時間は、反応温度やエポキシ化合物の種類等により異なる。例えば、3分〜1時間、好ましくは5〜20分の範囲で適宜調整すればよい。   Moreover, the said reaction time changes with reaction temperature, the kind of epoxy compound, etc. For example, it may be appropriately adjusted in the range of 3 minutes to 1 hour, preferably 5 to 20 minutes.

前記ホスフィン化合物の配合量は、前記エポキシ化合物の配合量以下であれば、任意の割合で使用することができるが、前記エポキシ化合物のエポキシ基当量に対するモル比で0.2〜1.0倍であることが好ましく、0.25〜0.95倍であることがより好ましい。前記範囲内であれば、未反応のホスフィン化合物が残らず、エポキシ樹脂組成物を成形する際に組成物の溶融粘度の上昇を抑制することができる。一方、前記範囲内では、エポキシ化合物の一部が未反応のまま残ることになる。このようにホスフィン化合物とエポキシ化合物とを付加反応させることにより得られる反応生成物が、ホスフィン化合物とエポキシ化合物との付加体、及び未反応のエポキシ化合物の混合物であってもよい。   The compounding amount of the phosphine compound can be used in any proportion as long as it is less than or equal to the compounding amount of the epoxy compound, but it is 0.2 to 1.0 times in molar ratio to the epoxy group equivalent of the epoxy compound. It is preferable that the ratio is 0.25 to 0.95 times. If it is in the said range, an unreacted phosphine compound will not remain, and when the epoxy resin composition is shape | molded, the raise of the melt viscosity of a composition can be suppressed. On the other hand, within the said range, a part of epoxy compound will remain unreacted. Thus, the reaction product obtained by addition reaction of a phosphine compound and an epoxy compound may be an adduct of a phosphine compound and an epoxy compound and a mixture of unreacted epoxy compounds.

前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応が終了した後、前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との反応生成物を急冷することが好ましい。反応終了後の除熱を効果的に行うことにより、前記ホスフィン化合物とエポキシ化合物との付加体を良好に製造することができる。
前記反応生成物を急冷する手段は、特に限定されないが、例えば、前記反応生成物をテフロンシートやステンレス製のバット上に流し出す方法等が挙げられる。
After completion of the addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound, it is preferable to quench the reaction product of the phosphine compound and the epoxy compound. By effectively removing heat after completion of the reaction, an adduct of the phosphine compound and the epoxy compound can be produced satisfactorily.
The means for rapidly cooling the reaction product is not particularly limited, and examples thereof include a method of pouring the reaction product onto a Teflon sheet or a stainless steel vat.

次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these examples.

(実施例1)
500mLのビーカーに、9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレン(エポキシ当量260、大阪ガスケミカル(株)製)3.52gを投入し、160℃に加熱して溶融させた。次いで、トリフェニルホスフィン(北興化学工業(株)製)2.00gを加えた。10分間撹拌して均一な液状にした後、テフロンシート上に流し出して急冷、固化させた。トリフェニルホスフィンと9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンとの反応生成物を5.12g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行い、その構造を確認した。
Example 1
In a 500 mL beaker, 3.52 g of 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene (epoxy equivalent 260, manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) was added and heated to 160 ° C. to be melted. Then, 2.00 g of triphenylphosphine (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.) was added. After stirring for 10 minutes to obtain a uniform liquid, the mixture was poured onto a Teflon sheet and rapidly cooled and solidified. 5.12 g of a reaction product of triphenylphosphine and 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene was obtained. About the obtained reaction product, NMR and mass spectrometry were performed and the structure was confirmed.

上記結果から、得られた反応生成物は、下記式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物と、9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンとの混合物であることが確認できた。また、式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物の収率は93%であった。

From the above results, the obtained reaction product is a mixture of two types of phosphorus compounds represented by the following formulas (12) and (13) and 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene. I was able to confirm. Moreover, the yield of the two types of phosphorus compounds represented by the formulas (12) and (13) was 93%.

(実施例2)
9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンを66.16g、トリフェニルホスフィンを24.99gに変更した以外は、実施例1と同様にして反応生成物を75.76g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行ったところ、式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物と、9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンとの混合物であることが確認できた。なお、式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物の収率は83%であった。
(Example 2)
75.76 g of a reaction product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 66.16 g of 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene was changed to 24.99 g of triphenylphosphine. When the obtained reaction product was subjected to NMR and mass spectrometry, two types of phosphorus compounds represented by formulas (12) and (13), 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene, It was confirmed that the mixture was. The yield of the two types of phosphorus compounds represented by formulas (12) and (13) was 83%.

(実施例3)
9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンを88.18g、トリフェニルホスフィンを25.01gに変更した以外は、実施例1と同様にして反応生成物を107g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行ったところ、式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物と、9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンとの混合物であることが確認できた。なお、式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物の収率は95%であった。
(Example 3)
107 g of a reaction product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 88.18 g of 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene and 88.18 g of triphenylphosphine were changed. When the obtained reaction product was subjected to NMR and mass spectrometry, two types of phosphorus compounds represented by formulas (12) and (13), 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene, It was confirmed that the mixture was. The yield of the two types of phosphorus compounds represented by formulas (12) and (13) was 95%.

(実施例4)
9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンを176.37g、トリフェニルホスフィンを25.05gに変更した以外は、実施例1と同様にして反応生成物を180g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行ったところ、式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物と、9,9−ビス(4−グリドキシフェニル)フルオレンとの混合物であることが確認できた。なお、式(12)及び(13)で表される2種類のリン化合物の収率は89%であった。
Example 4
180 g of a reaction product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 176.37 g of 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene was changed to 25.05 g of triphenylphosphine. When the obtained reaction product was subjected to NMR and mass spectrometry, two types of phosphorus compounds represented by formulas (12) and (13), 9,9-bis (4-glycoxyphenyl) fluorene, It was confirmed that the mixture was. The yield of the two types of phosphorus compounds represented by formulas (12) and (13) was 89%.

(実施例5)
500mLのビーカーに、YX−4000K(エポキシ当量192、三菱化学(株)製)79.50gを投入し、140℃に加熱して溶融した。次いで、トリフェニルホスフィン(北興化学工業(株)製)30.02gを加えた。10分間撹拌して均一な液状にした後、テフロンシート上に流し出して急冷、固化させた。トリフェニルホスフィンとYX−4000Kとの反応生成物を106g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行い、その構造を確認した。
(Example 5)
In a 500 mL beaker, 79.50 g of YX-4000K (epoxy equivalent 192, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was charged and heated to 140 ° C. to melt. Next, 30.02 g of triphenylphosphine (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.) was added. After stirring for 10 minutes to obtain a uniform liquid, the mixture was poured onto a Teflon sheet and rapidly cooled and solidified. 106 g of a reaction product of triphenylphosphine and YX-4000K was obtained. About the obtained reaction product, NMR and mass spectrometry were performed and the structure was confirmed.

上記結果から、得られた反応生成物は、下記式(14)及び(15)で表される2種類のリン化合物と、YX−4000Kとの混合物であることが確認できた。なお、式(14)及び(15)で表される2種類のリン化合物の収率は97%であった。

From the above results, it was confirmed that the obtained reaction product was a mixture of two types of phosphorus compounds represented by the following formulas (14) and (15) and YX-4000K. The yield of the two types of phosphorus compounds represented by formulas (14) and (15) was 97%.

(実施例6)
YX−4000Kを23.99g、トリフェニルホスフィンを32.79gとした以外は実施例5と同様にして反応生成物を55.17g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行ったところ、式(15)で表されるリン化合物であることが確認できた。なお、式(15)で表されるリン化合物の収率は97%であった。
(Example 6)
55.17 g of a reaction product was obtained in the same manner as in Example 5 except that 23.99 g of YX-4000K and 32.79 g of triphenylphosphine were used. When the obtained reaction product was subjected to NMR and mass spectrometry, it was confirmed to be a phosphorus compound represented by the formula (15). The yield of the phosphorus compound represented by the formula (15) was 97%.

(実施例7)
100mLのビーカーに、CNE−200ELF−80(エポキシ当量198、長春人造樹脂社製)2.65gを投入し、140℃に加熱して溶融した。次いで、トリフェニルホスフィン(北興化学工業(株)製)1.01gを加えた。10分間撹拌して均一な液状にした後、テフロンシート上に流し出して急冷、固化させた。トリフェニルホスフィンとCNE−200ELF−80との反応生成物を3.04g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行い、その構造を確認した。
(Example 7)
In a 100 mL beaker, 2.65 g of CNE-200ELF-80 (epoxy equivalent 198, manufactured by Changchun Artificial Resin Co., Ltd.) was added and heated to 140 ° C. to melt. Subsequently, 1.01 g of triphenylphosphine (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.) was added. After stirring for 10 minutes to obtain a uniform liquid, the mixture was poured onto a Teflon sheet and rapidly cooled and solidified. 3.04 g of a reaction product of triphenylphosphine and CNE-200ELF-80 was obtained. About the obtained reaction product, NMR and mass spectrometry were performed and the structure was confirmed.

上記結果から、得られた反応生成物は、下記式(21)で表されるリン化合物であることが確認できた。なお、式(21)で表されるリン化合物の収率は83%であった。
From the above results, it was confirmed that the obtained reaction product was a phosphorus compound represented by the following formula (21). The yield of the phosphorus compound represented by formula (21) was 83%.

(実施例8)
500mLのビーカーに、TEPIC(トリグリシジルイソシアヌレート)(エポキシ当量100、日産化学工業(株)製)10.00gを投入し、140℃に加熱して溶融した。次いで、トリフェニルホスフィン(北興化学工業(株)製)26.26gを加えた。10分間撹拌して均一な液状にした後、テフロンシート上に流し出して急冷、固化させた。トリフェニルホスフィンとトリグリシジルイソシアヌレートとの反応生成物を34.64g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行い、その構造を確認した。
(Example 8)
In a 500 mL beaker, 10.00 g of TEPIC (triglycidyl isocyanurate) (epoxy equivalent 100, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was charged and heated to 140 ° C. to melt. Next, 26.26 g of triphenylphosphine (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.) was added. After stirring for 10 minutes to obtain a uniform liquid, the mixture was poured onto a Teflon sheet and rapidly cooled and solidified. 34.64 g of a reaction product of triphenylphosphine and triglycidyl isocyanurate was obtained. About the obtained reaction product, NMR and mass spectrometry were performed and the structure was confirmed.

上記結果から、得られた反応生成物は、下記式(28)〜(30)で表されるリン化合物であることが確認できた。なお、式(28)〜(30)で表されるリン化合物の収率は96%であった。


From the above results, it was confirmed that the obtained reaction product was a phosphorus compound represented by the following formulas (28) to (30). The yield of the phosphorus compound represented by the formulas (28) to (30) was 96%.


(実施例9)
500mLのビーカーに、YX−4000K(エポキシ当量192、三菱化学(株)製)36.33gを投入し、140℃に加熱して溶融した。次いで、トリ(パラトリル)ホスフィン(北興化学工業(株)製)13.74gを加えた。10分間撹拌して均一な液状にした後、テフロンシート上に流し出して急冷、固化させた。トリ(パラトリル)ホスフィンとYX−4000Kとの反応生成物を48.72g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行い、その構造を確認した。
Example 9
In a 500 mL beaker, 36.33 g of YX-4000K (epoxy equivalent 192, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was charged and heated to 140 ° C. to melt. Next, 13.74 g of tri (paratolyl) phosphine (manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.) was added. After stirring for 10 minutes to obtain a uniform liquid, the mixture was poured onto a Teflon sheet and rapidly cooled and solidified. 48.72 g of a reaction product of tri (paratolyl) phosphine and YX-4000K was obtained. About the obtained reaction product, NMR and mass spectrometry were performed and the structure was confirmed.

上記結果から、得られた反応生成物は、下記式(16)及び(17)で表されるリン化合物であることが確認できた。なお、式(16)及び(17)で表されるリン化合物の収率は97%であった。

From the above results, it was confirmed that the obtained reaction product was a phosphorus compound represented by the following formulas (16) and (17). The yield of the phosphorus compound represented by the formulas (16) and (17) was 97%.

(実施例10)
500mLのビーカーに、YX−4000K(エポキシ当量192、三菱化学(株)製)36.30gを投入し、140℃に加熱して溶融した。次いで、トリ(オルトトリル)ホスフィン(北興化学工業(株)製)13.72gを加えた。10分間撹拌して均一な液状にした後、テフロンシート上に流し出して急冷、固化させた。トリ(オルトトリル)ホスフィンとYX−4000Kとの反応生成物を48.67g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行い、その構造を確認した。
(Example 10)
In a 500 mL beaker, 36.30 g of YX-4000K (epoxy equivalent 192, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was charged and heated to 140 ° C. to melt. Next, 13.72 g of tri (ortho-tolyl) phosphine (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.) was added. After stirring for 10 minutes to obtain a uniform liquid, the mixture was poured onto a Teflon sheet and rapidly cooled and solidified. 48.67 g of a reaction product of tri (orthotolyl) phosphine and YX-4000K was obtained. About the obtained reaction product, NMR and mass spectrometry were performed and the structure was confirmed.

上記結果から、得られた反応生成物は、下記式(31)及び(32)で表されるリン化合物であることが確認できた。なお、式(31)及び(32)で表されるリン化合物の収率は97%であった。

From the above results, it was confirmed that the obtained reaction product was a phosphorus compound represented by the following formulas (31) and (32). The yield of the phosphorus compound represented by the formulas (31) and (32) was 97%.

(実施例11)
500mLのビーカーに、YX−4000K(エポキシ当量192、三菱化学(株)製)36.32gを投入し、140℃に加熱して溶融した。次いで、トリ(パラメトキシフェニル)ホスフィン(北興化学工業(株)製)13.71gを加えた。10分間撹拌して均一な液状にした後、テフロンシート上に流し出して急冷、固化させた。トリ(パラメトキシフェニル)ホスフィンとYX−4000Kとの反応生成物を48.68g得た。得られた反応生成物について、NMR及び質量分析を行い、その構造を確認した。
(Example 11)
In a 500 mL beaker, 36.32 g of YX-4000K (epoxy equivalent 192, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was charged and heated to 140 ° C. to melt. Next, 13.71 g of tri (paramethoxyphenyl) phosphine (Hokuko Chemical Co., Ltd.) was added. After stirring for 10 minutes to obtain a uniform liquid, the mixture was poured onto a Teflon sheet and rapidly cooled and solidified. 48.68 g of a reaction product of tri (paramethoxyphenyl) phosphine and YX-4000K was obtained. About the obtained reaction product, NMR and mass spectrometry were performed and the structure was confirmed.

上記結果から、得られた反応生成物は、下記式(18)及び(19)で表されるリン化合物であることが確認できた。なお、式(18)及び(19)で表されるリン化合物の収率は97%であった。

From the above results, it was confirmed that the obtained reaction product was a phosphorus compound represented by the following formulas (18) and (19). The yield of the phosphorus compound represented by the formulas (18) and (19) was 97%.

(実施例12〜18、及び比較例1)
表1に記載の種類及び配合量の各成分を混練温度80〜90℃、混練時間20分以内、回転数130rpmの条件で二軸混練により混練し、エポキシ樹脂組成物を調製した。なお、表1中、空欄は配合なしを表す。
(Examples 12 to 18 and Comparative Example 1)
The components of the types and blending amounts shown in Table 1 were kneaded by biaxial kneading under conditions of a kneading temperature of 80 to 90 ° C., a kneading time of 20 minutes and a rotation speed of 130 rpm, to prepare an epoxy resin composition. In Table 1, blanks indicate no blending.

エポキシ樹脂組成物の調製に使用した表1に記載の各成分の詳細は以下のとおりである。
〔(A)成分〕YX−4000K:エポキシ樹脂(ビフェニル型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製、商品名、エポキシ当量195
〔(B)成分〕MEH−7500:硬化剤(トリフェニルメタン型フェノール樹脂)、明和化成(株)製、商品名、水酸基当量97
〔(C)成分〕無機充填剤(溶融シリカ)、電気化学工業(株)製、
〔(D)成分〕
・硬化促進剤(1):実施例(2)で製造したリン化合物
・硬化促進剤(2):実施例(5)で製造したリン化合物
・硬化促進剤(3):実施例(6)で製造したリン化合物
・硬化促進剤(4):実施例(8)で製造したリン化合物
・硬化促進剤(5):実施例(9)で製造したリン化合物
・硬化促進剤(6):実施例(10)で製造したリン化合物
・硬化促進剤(7):実施例(11)で製造したリン化合物
・硬化促進剤(8):トリフェニルホスフィン(北興化学工業(株)製)
〔(E)成分〕カップリング剤(JNC(株)製、)
〔(F)成分〕着色剤:カーボンブラック(三菱化学(株)製、)
〔(G)成分〕離型剤:カルナバワックス(東洋アドレ(株)製)
The detail of each component of Table 1 used for preparation of an epoxy resin composition is as follows.
[Component (A)] YX-4000K: Epoxy resin (biphenyl type epoxy resin), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name, epoxy equivalent 195
[Component (B)] MEH-7500: curing agent (triphenylmethane type phenol resin), manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., trade name, hydroxyl group equivalent 97
[Component (C)] Inorganic filler (fused silica), manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.
[Component (D)]
Curing accelerator (1): Phosphorus compound produced in Example (2) Curing accelerator (2): Phosphorus compound produced in Example (5) Curing accelerator (3): In Example (6) Phosphorus compound / curing accelerator (4) produced: Phosphorus compound / curing accelerator produced in Example (8) (5): Phosphorus compound / curing accelerator produced in Example (9) (6): Example Phosphorus compound / curing accelerator (7) produced in (10): Phosphorus compound / curing accelerator produced in Example (11) (8): Triphenylphosphine (manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.)
[(E) component] Coupling agent (manufactured by JNC Corporation)
[Component (F)] Colorant: Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation)
[Component (G)] Mold release agent: Carnauba wax (manufactured by Toyo Adre Co., Ltd.)

以下に示す測定条件により、実施例12〜18、及び比較例1で調製したエポキシ樹脂組成物の特性の測定、及び評価を行った。なお、結果を表1に示した。
<評価項目>
(1)スパイラルフロー
金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間120秒間の条件で、エポキシ樹脂組成物の流動距離(cm)を測定した。
(2)せん断強度が3N・mに到達する時間(硬化時間)
エポキシ樹脂組成物を用いて、荷重190kg、室温で、直径25〜28mmのタブレットを成形した。キュラストメーター(JSRトレーディング株式会社製、商品名:キュラストメーター7)を用いて、温度175℃、5分間、タブレットに掛かるトルク(N・m)変化を測定し、せん断強度が3N・mに到達する時間を測定した。測定条件は振動数100cpm、ロードセル200Nを使用した。
(3)塩素イオン濃度
成形機にエポキシ樹脂組成物を注入し、金型温度175℃、成形圧力80kg/cm、硬化時間2分間の条件で硬化し、更に金型温度175℃、硬化時間8時間の条件で後硬化して得られた試験片を粉砕した。粉砕した試料を熱水で抽出して、イオンクロマトアナライザー(Thermo SCIENTIFIC製、商品名:ICS−1100)で塩素イオン濃度を分析した。
Under the measurement conditions shown below, the properties of the epoxy resin compositions prepared in Examples 12 to 18 and Comparative Example 1 were measured and evaluated. The results are shown in Table 1.
<Evaluation items>
(1) Spiral flow The flow distance (cm) of the epoxy resin composition was measured under conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds.
(2) Time for the shear strength to reach 3 N · m (curing time)
Using the epoxy resin composition, tablets having a diameter of 25 to 28 mm were molded at a load of 190 kg and at room temperature. Using a curast meter (trade name: Curast Meter 7 manufactured by JSR Trading Co., Ltd.), the torque (N · m) change applied to the tablet was measured at a temperature of 175 ° C. for 5 minutes, and the shear strength became 3 N · m. The time to reach was measured. The measurement conditions were a frequency of 100 cpm and a load cell 200N.
(3) Chlorine ion concentration An epoxy resin composition is injected into a molding machine and cured under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 80 kg / cm 2 and a curing time of 2 minutes, and further a mold temperature of 175 ° C. and a curing time of 8 A test piece obtained by post-curing under conditions of time was pulverized. The crushed sample was extracted with hot water, and the chloride ion concentration was analyzed with an ion chromatograph analyzer (manufactured by Thermo SCIENTIFIC, trade name: ICS-1100).


なお、表1中の硬化促進剤(1)〜(7)の配合量は、トリフェニルホスフィン換算値である。

In addition, the compounding quantity of hardening accelerator (1)-(7) in Table 1 is a triphenylphosphine conversion value.

本発明のリン化合物を硬化促進剤として用いた実施例12〜18では、エポキシ樹脂組成物の流動性及び硬化性に優れ、硬化物中の塩素イオン濃度が2.8〜11.3ppmと低い結果となった。   In Examples 12 to 18 using the phosphorus compound of the present invention as a curing accelerator, the epoxy resin composition was excellent in fluidity and curability, and the chlorine ion concentration in the cured product was as low as 2.8 to 11.3 ppm. It became.

本発明のリン化合物を硬化促進剤として用いると、エポキシ樹脂組成物の流動性、硬化性が向上し、該樹脂組成物中の塩素イオン濃度を抑制することができるため、半導体素子の封止用途に好適に用いることができる。   When the phosphorus compound of the present invention is used as a curing accelerator, the fluidity and curability of the epoxy resin composition are improved, and the chlorine ion concentration in the resin composition can be suppressed. Can be suitably used.

Claims (8)

下記一般式(1)又は下記一般式(2)で表されるリン化合物。

(一般式(1)中、Rはアルキル基、アリール基、2価以上の有機基、変性もしくは無変性のフェノールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のナフトールオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のビスフェノールA型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のビスフェノールF型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールビフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールフェニレンアルキレン型エポキシ樹脂主鎖骨格、変性もしくは無変性のフェノールベンジルアルデヒド型エポキシ樹脂主鎖骨格、ホスファフェナントレン骨格を含む基、及び、上記基の一部又は全部が臭素置換されている基、及び上記主鎖骨格の一部又は全部が臭素置換されている主鎖骨格からなる群から選ばれる1種の基又は主鎖骨格である。X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。lは1以上の整数であり、mは0以上の整数である。)

(一般式(2)中、Qはイソシアヌレート骨格を有する基、チオシアヌル酸骨格を有する基、及びメラミン骨格を有する基の中から選ばれる1種である。pは1〜3の整数、qは0〜2の整数である。X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。)
The phosphorus compound represented by the following general formula (1) or the following general formula (2).

(In the general formula (1), R represents an alkyl group, an aryl group, a divalent or higher organic group, a modified or unmodified phenol novolac type epoxy resin main chain skeleton, a modified or unmodified ortho cresol novolak type epoxy resin main chain. Case, modified or unmodified naphthol orthocresol novolak type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified bisphenol A type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified bisphenol F type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified Dicyclopentadiene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol biphenylene alkylene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol phenylene alkylene type epoxy resin main chain skeleton, modified or unmodified phenol benzylaldehyde type Epo A main chain skeleton, a group containing a phosphaphenanthrene skeleton, a group in which a part or all of the above group is substituted with bromine, and a part or all of the above main chain skeleton is substituted with bromine X1, X2, and X3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and a carbon number. 1 type selected from 2 to 8 alkenyl groups, l is an integer of 1 or more, and m is an integer of 0 or more.)

(In the general formula (2), Q is one selected from a group having an isocyanurate skeleton, a group having a thiocyanuric acid skeleton, and a group having a melamine skeleton. P is an integer of 1 to 3, q is X1, X2, and X3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. 1 type selected.)
請求項1に記載のリン化合物の製造方法であって、
下記一般式(3)で表されるホスフィン化合物とエポキシ化合物とを付加反応させる、リン化合物の製造方法。

(一般式(3)中、X1、X2、X3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、及び炭素数2〜8のアルケニル基の中から選ばれる1種である。)
It is a manufacturing method of the phosphorus compound according to claim 1,
A method for producing a phosphorus compound, in which a phosphine compound represented by the following general formula (3) and an epoxy compound are subjected to an addition reaction.

(In General Formula (3), X1, X2, and X3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. 1 type selected.)
前記エポキシ化合物が、一官能のエポキシ化合物である、請求項2に記載のリン化合物の製造方法。   The method for producing a phosphorus compound according to claim 2, wherein the epoxy compound is a monofunctional epoxy compound. 前記エポキシ化合物が、二官能以上の多官能エポキシ化合物である、請求項2に記載のリン化合物の製造方法。   The manufacturing method of the phosphorus compound of Claim 2 whose said epoxy compound is a polyfunctional epoxy compound more than bifunctional. 前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応が、反応溶媒を使用することなく、溶融したエポキシ化合物中で行われる、請求項2〜4のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。   The method for producing a phosphorus compound according to any one of claims 2 to 4, wherein the addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound is carried out in a molten epoxy compound without using a reaction solvent. 前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応が、130℃以上200℃以下の溶融したエポキシ化合物中で行われる、請求項2〜5のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。   The method for producing a phosphorus compound according to any one of claims 2 to 5, wherein the addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound is performed in a molten epoxy compound having a temperature of 130 ° C or higher and 200 ° C or lower. 前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物とを付加反応させることにより得られる反応生成物が、前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加体、及び未反応のエポキシ化合物の混合物である、請求項2〜6のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。   The reaction product obtained by addition reaction of the phosphine compound and the epoxy compound is an adduct of the phosphine compound and the epoxy compound, and a mixture of unreacted epoxy compounds. The manufacturing method of the phosphorus compound as described in any one. 前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との付加反応が終了した後、前記ホスフィン化合物と前記エポキシ化合物との反応生成物を急冷する、請求項2〜7のいずれか一項に記載のリン化合物の製造方法。   The method for producing a phosphorus compound according to any one of claims 2 to 7, wherein after the addition reaction between the phosphine compound and the epoxy compound is completed, a reaction product of the phosphine compound and the epoxy compound is quenched. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113906071A (en) * 2019-02-14 2022-01-07 昭和电工株式会社 Polyisocyanurate raw material composition and process for producing polyisocyanurate

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