JP2018024856A - (meth) allyl ether resin, epoxy resin, curable resin composition and cured product thereof - Google Patents

(meth) allyl ether resin, epoxy resin, curable resin composition and cured product thereof Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a (meth) allyl ether resin that is suitable as raw materials for an epoxy resin, and can be obtained inexpensively with a low content of halogen, and an epoxy resin prepared therewith.SOLUTION: The present invention provides a (meth) allyl ether resin represented by formula (1) (Ris an alkyl group; Ris H or an alkyl group; a is an integer of 1-3; n is a real number of 1-10, and an average value of n is a real number of 1-10.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、(メタ)アリルエーテル樹脂に関する。詳しくは、高信頼性半導体封止用を始めとする電気・電子部品絶縁材料用、及び積層板(プリント配線板)やCFRP(炭素繊維強化プラスチック)を始めとする各種複合材料用、各種接着剤用、各種塗料用、構造用部材等に有用なエポキシ樹脂の原料となる(メタ)アリルエーテル樹脂、それを用いたエポキシ樹脂、それらを含む硬化性樹脂組成物及びそれらの硬化物に関する。   The present invention relates to a (meth) allyl ether resin. Specifically, for insulating materials for electrical and electronic parts including high-reliability semiconductor encapsulating materials, for various composite materials including laminated boards (printed wiring boards) and CFRP (carbon fiber reinforced plastic), various adhesives The present invention relates to a (meth) allyl ether resin which is a raw material of an epoxy resin useful for coatings, various paints, structural members, and the like, an epoxy resin using the same, a curable resin composition containing them, and a cured product thereof.

エポキシ樹脂は電気絶縁性、高耐熱性、耐湿性、寸法安定性等の諸物性に優れる点から半導体封止材やプリント回路基板、ビルドアップ基板、レジストインキ等の電子部品、導電ペースト等の導電性接着剤やその他接着剤、アンダーフィルなどの液状封止材、液晶シール材、フレキシブル基板用カバーレイ、ビルドアップ用接着フィルム、複合材料用マトリックス、塗料、フォトレジスト材料、顕色材料等で広く用いられている。これらの中でも半導体やプリント配線基板などのエレクトロニクス材料分野においては、技術革新に伴って封止材や基板材料等への高性能化への要求が高まっている。これらの要求に応えるためには、高純度のエポキシ樹脂であることが望まれるが、エポキシ樹脂の製造上、ハロゲンや金属などの不純物が混入、残存し、性能を低下させてしまう。   Epoxy resins have excellent electrical properties such as electrical insulation, high heat resistance, moisture resistance, and dimensional stability, and are used for semiconductor encapsulants, printed circuit boards, build-up boards, electronic components such as resist ink, and conductive materials such as conductive paste. Wide range of adhesives and other adhesives, liquid sealing materials such as underfill, liquid crystal sealing materials, flexible substrate coverlays, build-up adhesive films, composite matrixes, paints, photoresist materials, developer materials, etc. It is used. Among these, in the field of electronic materials such as semiconductors and printed wiring boards, demands for higher performance of sealing materials and substrate materials are increasing with technological innovation. In order to meet these requirements, a high-purity epoxy resin is desired. However, impurities such as halogen and metal are mixed in and remain in the production of the epoxy resin, and the performance is deteriorated.

エポキシ樹脂はフェノール類とエピクロルヒドリン、およびアルカリ金属酸化物の反応により製造するのが一般的であるが、この方法で製造されたエポキシ樹脂には反応により副生成した加水分解性塩素化合物が不純物として含まれている。この加水分解性塩素化合物を多く含むエポキシ樹脂をアンダーフィル材に用いると、高温・多湿下等の過酷な条件に曝された際に、加水分解性塩素化合物が分解されて塩素イオンが遊離し、配線金属(半導体の接合部)が腐食される現象(マイグレーション)が発生し、半導体パッケージの長期信頼性に悪影響を与えることが知られている。そのため、半導体装置用の封止材料などには、エピクロルヒドリンを用いる方法ではなく、炭素−炭素二重結合を有する化合物の炭素−炭素二重結合を酸化剤を用いて酸化する方法が検討されている(特許文献1)。その一例としてフェノール類にアリル基を導入(アリルエーテルを合成)後、過酸化水素によるアリル基の酸化反応によってエポキシ化合物を得る方法が挙げられる。また、近年有機過カルボン酸を用いたエポキシ樹脂の製造法も報告されている(特許文献2、3)。   Epoxy resins are generally produced by the reaction of phenols, epichlorohydrin, and alkali metal oxides, but the epoxy resins produced by this method contain hydrolyzable chlorine compounds produced as a by-product from the reaction as impurities. It is. If this epoxy resin containing a large amount of hydrolyzable chlorine compounds is used as an underfill material, when exposed to harsh conditions such as high temperature and high humidity, hydrolyzable chlorine compounds are decomposed and chlorine ions are released, It is known that a phenomenon (migration) occurs in which the wiring metal (semiconductor junction) is corroded, which adversely affects the long-term reliability of the semiconductor package. Therefore, as a sealing material for semiconductor devices, a method of oxidizing a carbon-carbon double bond of a compound having a carbon-carbon double bond by using an oxidizing agent is examined instead of a method using epichlorohydrin. (Patent Document 1). One example is a method of obtaining an epoxy compound by introducing an allyl group into a phenol (synthesizes allyl ether) and then oxidizing the allyl group with hydrogen peroxide. In recent years, a method for producing an epoxy resin using an organic percarboxylic acid has also been reported (Patent Documents 2 and 3).

従来、(メタ)アリルエーテル化合物は、反応性希釈剤、架橋剤、難燃剤などの添加剤、光硬化性モノマーの原料などとして利用されてきた(特許文献4)。さらに、前述のとおり酸化反応によりエポキシ樹脂の原料として使用が可能であるため開発が進んでいる。例えば、フェノールアラルキル構造を有するアリルエーテル樹脂が検討されている(特許文献5)。   Conventionally, (meth) allyl ether compounds have been used as additives such as reactive diluents, crosslinking agents and flame retardants, and raw materials for photocurable monomers (Patent Document 4). Furthermore, since it can be used as a raw material of an epoxy resin by an oxidation reaction as described above, development is progressing. For example, allyl ether resins having a phenol aralkyl structure have been studied (Patent Document 5).

特開2011−225711号公報JP 2011-225711 A 特開2012−52062号公報JP 2012-52062 A 特開2006−151900号公報JP 2006-151900 A 特開2005−170890号公報JP 2005-170890 A 国際2014/123051号公報International Publication No. 2014/123051

一方、高速通信化が進む中、誘電特性に優れる硬化性樹脂が求められている。機器間通信を含めたIOT(Internet of Things、モノのインターネット)においては伝送損失の低減が重要となっており、誘電特性が重要な特性となる。しかしながらエポキシ樹脂の誘電特性を改善しようとした場合、架橋点間距離を伸ばしたり、アルキル鎖を導入したりする必要があるため、耐熱性や耐熱分解特性が悪化する。そのため、従来のエポキシ樹脂では高速通信化に耐えきれなくなる虞がある。こういった用途に対して、ベンゾオキサジンやBTレジンといった高機能性樹脂が検討され始めているが、いずれも特性が充分ではないため、高周波領域で使用できる樹脂が求められている。   On the other hand, as high-speed communication progresses, a curable resin excellent in dielectric characteristics is required. In IOT (Internet of Things) including inter-device communication, reduction of transmission loss is important, and dielectric characteristics are important characteristics. However, when it is intended to improve the dielectric properties of the epoxy resin, it is necessary to increase the distance between the cross-linking points or introduce an alkyl chain, so that the heat resistance and heat decomposition properties are deteriorated. Therefore, the conventional epoxy resin may not be able to withstand high speed communication. For such applications, highly functional resins such as benzoxazine and BT resin have begun to be studied, but since none of them has sufficient characteristics, a resin that can be used in a high frequency region is required.

しかしながら、これまでのアリルフェニルエーテル樹脂では酸化法によるエポキシ化の反応性が不十分であるという課題があり、エポキシ化の原料として適した(メタ)アリルエーテル樹脂が求められている。そこで、本発明は、電気電子材料用等のエポキシ樹脂およびその原料に好適で、低ハロゲンで安価で得られる(メタ)アリルエーテル樹脂と、又はそれを用いたエポキシ樹脂、それらを含む硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。   However, conventional allyl phenyl ether resins have a problem that the reactivity of epoxidation by an oxidation method is insufficient, and a (meth) allyl ether resin suitable as a raw material for epoxidation is demanded. Therefore, the present invention is suitable for an epoxy resin for electric and electronic materials and its raw material, and is a (meth) allyl ether resin obtained at low cost with low halogen, or an epoxy resin using the same, and a curable resin containing them. An object is to provide a composition.

本発明者らは前述の課題を解決するため、特定の構造を有する(メタ)アリルエーテル樹脂が酸化エポキシ化合物を得る際の反応性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a (meth) allyl ether resin having a specific structure is excellent in reactivity when obtaining an epoxy oxide compound, and have completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.

[1]下記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂。

Figure 2018024856
(式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、Rはそれぞれ独立して水素原子、アルキル基を表し、aはそれぞれ1〜3を表す。nは1〜10の繰り返し数であり、nの平均値は1〜10の実数を表す。)
[2]下記式(2)で表されるエポキシ樹脂。
Figure 2018024856
(式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、Rはそれぞれ独立して水素原子、アルキル基を表し、aはそれぞれ1〜3を表す。nは1〜10の繰り返し数であり、nの平均値は1〜10の実数を表す。)
[3]前項[1]に記載の(メタ)アリルエーテル樹脂を酸化したエポキシ樹脂。
[4]前項[1]に記載の(メタ)アリルエーテル樹脂を含有する硬化性樹脂組成物。
[5]前項[2]又は前項[3]に記載のエポキシ樹脂と、硬化剤及び/または硬化触媒を含有する硬化性樹脂組成物。
[6]前項[4]又は前項[5]に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物。 [1] A (meth) allyl ether resin represented by the following formula (1).
Figure 2018024856
(In the formula, each R 1 independently represents an alkyl group, each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, each a represents 1 to 3; n is a repeating number of 1 to 10; The average value of n represents a real number of 1 to 10.)
[2] An epoxy resin represented by the following formula (2).
Figure 2018024856
(In the formula, each R 1 independently represents an alkyl group, each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, each a represents 1 to 3; n is a repeating number of 1 to 10; The average value of n represents a real number of 1 to 10.)
[3] An epoxy resin obtained by oxidizing the (meth) allyl ether resin according to [1].
[4] A curable resin composition containing the (meth) allyl ether resin according to [1] above.
[5] A curable resin composition comprising the epoxy resin according to [2] or [3], and a curing agent and / or a curing catalyst.
[6] A cured product obtained by curing the curable resin composition according to [4] or [5].

本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂は、酸化法によるエポキシ化の反応性に優れることから、エポキシ樹脂の原料として好適である。また本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂はそのものの重合、もしくはエポキシ化、もしくはクライゼン転移により、低誘電特性や強靭性に優れる硬化物の前駆体を提供することができる。また、本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂を含む硬化性樹脂組成物は優れた誘電特性、耐熱性、耐熱分解特性を有する硬化物を作ることができる。   The (meth) allyl ether resin of the present invention is suitable as a raw material for an epoxy resin because of its excellent epoxidation reactivity by an oxidation method. The (meth) allyl ether resin of the present invention can provide a precursor of a cured product having excellent low dielectric properties and toughness by polymerization, epoxidation, or Claisen transition. Moreover, the curable resin composition containing the (meth) allyl ether resin of the present invention can produce a cured product having excellent dielectric properties, heat resistance, and heat decomposition properties.

本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂について説明する。
本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂(以下、「AEP」という。)は下記式(1)で表される。

Figure 2018024856
(式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、Rはそれぞれ独立して水素原子、アルキル基を表し、aはそれぞれ1〜3を表す。nは1〜10の繰り返し数であり、nの平均値は1〜10の実数を表す。) The (meth) allyl ether resin of the present invention will be described.
The (meth) allyl ether resin (hereinafter referred to as “AEP”) of the present invention is represented by the following formula (1).
Figure 2018024856
(In the formula, each R 1 independently represents an alkyl group, each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, each a represents 1 to 3; n is a repeating number of 1 to 10; The average value of n represents a real number of 1 to 10.)

ここで、nは1〜10であることが好ましく、2〜8であることがより好ましく、2〜4であることが特に好ましい。
式中のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。電子密度が高く、酸化エポキシ化の反応性の観点からメチル基、エチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
Here, n is preferably 1 to 10, more preferably 2 to 8, and particularly preferably 2 to 4.
Examples of the alkyl group in the formula include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. From the viewpoint of high electron density and reactivity of oxidative epoxidation, a methyl group and an ethyl group are preferable, and a methyl group is particularly preferable.

また、AEPに残存している全塩素としては、マイグレーションを防ぎ長期信頼性を向上させるためには、500ppm以下が好ましく、より好ましくは300ppm以下、特に100ppm以下であることが好ましい。   Further, the total chlorine remaining in the AEP is preferably 500 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, and particularly preferably 100 ppm or less in order to prevent migration and improve long-term reliability.

本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂の水酸基当量は10000mgKOH/g以上、好ましくは、20000mgKOH/g以上である。20000mgKOH/gを超える場合、実質測定できる水酸基当量を超えており、ほぼ100%アリルエーテル化されていることを示す。さらにはアリルアルコールの残留がないことを意味する。   The hydroxyl equivalent of the (meth) allyl ether resin of the present invention is 10,000 mgKOH / g or more, preferably 20000 mgKOH / g or more. When it exceeds 20000 mgKOH / g, it exceeds the hydroxyl equivalent which can be substantially measured, indicating that it is almost 100% allyl etherified. Furthermore, there is no allyl alcohol residue.

後述する製法により得られたAEPを含有する生成物は、高速液体クロマトグラフィー(以下、「HPLC」とも表す。)で測定すると、そのスペクトルには前記式(1)においてn=1であるAEPのピークと、同n=2であるAEPのピークとの間に、不純物のピークが確認される場合がある。
AEPをエポキシ化する際の反応性の観点から、この不純物のピークの量が、その面積比で、AEPを含有する生成物全体に対し、1.5面積%未満であることがより好ましく、特に1.0面積%未満であることが好ましい。この面積比が2.0面積%を超える場合、エポキシ化反応の進行に大きな影響を与える虞がある。
When the product containing AEP obtained by the production method described later is measured by high performance liquid chromatography (hereinafter also referred to as “HPLC”), the spectrum shows that the AEP having n = 1 in the above formula (1). An impurity peak may be observed between the peak and the peak of the AEP in which n = 2.
From the viewpoint of reactivity when epoxidizing AEP, the amount of this impurity peak is more preferably less than 1.5 area% in terms of the area ratio with respect to the entire product containing AEP. It is preferable that it is less than 1.0 area%. When this area ratio exceeds 2.0 area%, there is a possibility of greatly affecting the progress of the epoxidation reaction.

また、本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂は、軟化点が120℃以下であることが好ましい。AEPの軟化点が120℃を超えると、溶剤への溶解が非常に困難であるため洗浄等によりAEPに含まれる塩を除くことが困難となり、特に電気信頼性の必要な分野においては、腐食の懸念から好ましくない。   The (meth) allyl ether resin of the present invention preferably has a softening point of 120 ° C. or lower. If the softening point of AEP exceeds 120 ° C, it will be very difficult to dissolve in a solvent, and it will be difficult to remove the salt contained in AEP by washing, etc., especially in fields where electrical reliability is required. Not preferred due to concerns.

((メタ)アリルエーテル樹脂の製造方法)
本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂は、対応するフェノール樹脂と(メタ)アリルハライドとを、溶媒中、塩基の存在下で反応させることによって得られる。
(Method for producing (meth) allyl ether resin)
The (meth) allyl ether resin of the present invention can be obtained by reacting a corresponding phenol resin and (meth) allyl halide in a solvent in the presence of a base.

(フェノール樹脂)
AEPの製造に用いるフェノール樹脂としては、例えばフェノールとジシクロペンタジエンとの反応物が好適に挙げられる。
(Phenolic resin)
Preferable examples of the phenol resin used for the production of AEP include a reaction product of phenol and dicyclopentadiene.

AEPの製造に用いるアリルハライドとしては、フェノール樹脂との反応性の観点から、アリルクロライド、β‐メタリルクロライドが好ましい。
ここで、例えば、β‐メタリルクロライドは、メタリルクロライド同士が重合し重合体(ポリメタリルクロライド)となる傾向があるが、メタリルエーテル部位を有する化合物の製造に用いるメタリルクロライドは、ポリメタリルクロライドの含有割合が少ないものを用いることが好ましい。
用いる(メタ)アリルクロライド中のポリ(メタ)アリルクロライドの含有割合が多いと、得られるAEP、更には該AEPを用いて本発明のエポキシ樹脂の全塩素量を押し上げる要因になるばかりか、AEP、そして得られるエポキシ樹脂の分子量の増加に寄与し、製品化の際に微量なゲル物を残す虞がある。またこの塩素量を低下させるためには相当量の塩基性物質の追加が必要となり産業上好ましくないばかりか、系内に毒性の高いメタリルアルコールを生成してしまう虞がある。
As the allyl halide used for the production of AEP, allyl chloride and β-methallyl chloride are preferable from the viewpoint of reactivity with the phenol resin.
Here, for example, β-methallyl chloride tends to polymerize methallyl chloride to become a polymer (polymethallyl chloride), but methallyl chloride used for the production of a compound having a methallyl ether moiety is It is preferable to use one having a low content of methallyl chloride.
If the content ratio of poly (meth) allyl chloride in the (meth) allyl chloride to be used is large, not only will the AEP to be obtained, and further, the AEP increase the total chlorine content of the epoxy resin of the present invention, the AEP In addition, it contributes to an increase in the molecular weight of the resulting epoxy resin, and there is a risk that a trace amount of gel material may be left upon commercialization. In addition, in order to reduce the amount of chlorine, it is necessary to add a considerable amount of a basic substance, which is not preferable industrially, and there is a possibility that highly toxic methallyl alcohol is produced in the system.

これらポリ(メタ)アリルクロライドの含有割合はガスクロマトグラフィー等で容易に確認が可能であり、具体的なポリ(メタ)アリルクロライドの含有割合としては、ガスクロマトグラフィーで測定した際、その面積比で、(メタ)アリルクロライドモノマーに対し、1面積%以下であることが好ましく、0.5面積%以下であることがより好ましく、0.2面積%以下であることが特に好ましい。   The content ratio of these poly (meth) allyl chlorides can be easily confirmed by gas chromatography or the like, and the specific poly (meth) allyl chloride content ratio is the area ratio when measured by gas chromatography. Thus, it is preferably 1 area% or less, more preferably 0.5 area% or less, and particularly preferably 0.2 area% or less with respect to the (meth) allyl chloride monomer.

AEPの製造において、(メタ)アリルクロライドなどの(メタ)アリルハライドの使用量は、フェノール樹脂の水酸基1モルに対して通常1.0〜2.0モルであり、好ましくは1.0〜1.60モル、より好ましくは1.0〜1.50モルである。   In the production of AEP, the amount of (meth) allyl halide such as (meth) allyl chloride used is usually 1.0 to 2.0 mol, preferably 1.0 to 1 mol per mol of the hydroxyl group of the phenol resin. .60 mol, more preferably 1.0 to 1.50 mol.

AEPの製造に用いる塩基としては、アルカリ金属水酸化物が好ましく、その具体的な例としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。このようなアルカリ金属水酸化物は、固形物の状態で使用してもよく、その水溶液の状態で使用してもよいが、特に、溶媒に対する溶解性、ハンドリングの観点からフレーク状に成型された固形物の状態で使用することが好ましい。   The base used for the production of AEP is preferably an alkali metal hydroxide, and specific examples thereof include sodium hydroxide and potassium hydroxide. Such an alkali metal hydroxide may be used in the form of a solid or in the form of an aqueous solution thereof. In particular, the alkali metal hydroxide was formed into a flake shape from the viewpoint of solubility in a solvent and handling. It is preferable to use it in a solid state.

AEPの製造において、アルカリ金属水酸化物などの塩基の使用量は、フェノール樹脂の水酸基1モルに対して通常1.0〜2.0モルであり、好ましくは1.0〜1.60モル、より好ましくは1.0〜1.50モルである。   In the production of AEP, the use amount of a base such as an alkali metal hydroxide is usually 1.0 to 2.0 mol, preferably 1.0 to 1.60 mol, relative to 1 mol of the hydroxyl group of the phenol resin. More preferably, it is 1.0-1.50 mol.

AEPの製造に用いる溶媒は、非プロトン性極性溶媒を含むことが好ましく、水と非プロトン性極性溶媒とを含むことがより好ましい。AEPの製造に用いる溶媒が非プロトン性極性溶媒を含むことで、フェノール樹脂の溶媒への溶解度を向上させることができる。このような非プロトン性極性溶媒としては、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジグリム、ジメチルホルムアミド等が挙げられ、特にジメチルスルホキシドが好ましい。
AEPの製造において、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒の使用量は、フェノール樹脂の総質量に対し、好ましくは20〜300質量%であり、より好ましくは25〜250質量%であり、特に好ましくは25〜200質量%である。ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒は、洗浄等の精製に有用ではなく、また沸点が高く除去が困難であるため、その使用量がフェノール樹脂の総質量に対し300質量%を超える場合は好ましくない。
The solvent used for the production of AEP preferably contains an aprotic polar solvent, and more preferably contains water and an aprotic polar solvent. When the solvent used for the production of AEP contains an aprotic polar solvent, the solubility of the phenol resin in the solvent can be improved. Examples of such aprotic polar solvents include dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dioxane, dimethoxyethane, diglyme, dimethylformamide and the like, and dimethyl sulfoxide is particularly preferable.
In the production of AEP, the amount of aprotic polar solvent such as dimethyl sulfoxide used is preferably 20 to 300% by mass, more preferably 25 to 250% by mass, particularly preferably based on the total mass of the phenol resin. Is 25-200 mass%. Aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide are not useful for purification such as washing, and have a high boiling point and are difficult to remove. Therefore, it is preferable when the amount used exceeds 300% by mass with respect to the total mass of the phenol resin. Absent.

AEPの製造に用いる溶媒は、上述の水、非プロトン性極性溶媒に加え、炭素数1〜5のアルコールを含んでもよい。
また、AEPの製造に用いる溶媒は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン等の、上述の非プロトン性極性溶媒と炭素数1〜5のアルコール以外の有機溶媒(他の有機溶媒)を含んでもよい。他の有機溶媒の使用量は、非プロトン性極性溶媒の使用量に対し、100質量%以下であることが好ましく、0.5〜50質量%であることがより好ましい。過剰にメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン等を用いると、反応時にクライゼン転移が起こり、残留するフェノール性水酸基が増加してしまい系内のメタリルクロライド量が不足するばかりか、目的とする構造以外のものが生成する、またフェノール性水酸基がすべて(メタ)アリルエーテル化されない、等の不具合が生じる虞があり、好ましくない。
The solvent used for the production of AEP may contain an alcohol having 1 to 5 carbon atoms in addition to the water and the aprotic polar solvent described above.
Moreover, the solvent used for manufacture of AEP may contain organic solvents (other organic solvents) other than the above-mentioned aprotic polar solvent and C1-C5 alcohol, such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and toluene. The amount of the other organic solvent used is preferably 100% by mass or less, more preferably 0.5 to 50% by mass, based on the amount of the aprotic polar solvent used. If methylethylketone, methylisobutylketone, toluene, etc. are used in excess, Claisen transition will occur during the reaction, and the residual phenolic hydroxyl group will increase, resulting in a shortage of methallyl chloride in the system. This is not preferable because there is a risk that a product may be formed or that all phenolic hydroxyl groups are not (meth) allyl etherified.

AEPの製造において、フェノール樹脂の(メタ)アリルエーテル化反応の反応温度は通常30〜90℃であり、好ましくは35〜80℃である。また、より高純度にAEPを得るためには、2段階以上に分けて反応温度を上昇させることが好ましく、例えば、1段階目は35〜50℃、2段階目は45℃〜70℃とすることが特に好ましい。
フェノール樹脂の(メタ)アリルエーテル化反応の反応時間は通常0.5〜10時間であり、好ましくは1〜8時間、特に好ましくは1〜5時間である。反応時間が0.5時間以上であることで反応が十分進行し、10時間以下であることで、副生成物の生成量を低く抑えることが可能になる。
反応終了後、溶媒を加熱減圧下で留去することで、生成物を得る。回収した生成物を炭素数4〜7のケトン化合物(たとえば、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。)に溶解させ、40℃〜90℃、より好ましくは50〜80℃に加温した状態で、水層がpH5〜8になるまで洗浄を行う。水層のpHを8未満とするまで水洗することで、後のエポキシ化反応の際に、触媒系のバランスを崩し反応の進行が抑制されるのを防ぐことができる。
なお、フェノール樹脂のメタリルエーテル化反応は、通常、窒素等不活性ガスを系内(気中、もしくは液中)に吹き込みながら行う。不活性ガスを系内に吹き込みながら該反応を行うことで、得られる生成物が着色することを防ぐことができる。
不活性ガスの単位時間当たり吹き込み量は、その反応に用いる釜の容積によっても異なり、例えば0.5〜20時間でその釜の容積が置換できるように、不活性ガスの単位時間当たりの吹き込み量を調整することが好ましい。
In the production of AEP, the reaction temperature of the (meth) allyl etherification reaction of the phenol resin is usually 30 to 90 ° C, preferably 35 to 80 ° C. In order to obtain AEP with higher purity, it is preferable to increase the reaction temperature in two or more stages. For example, the first stage is 35 to 50 ° C., and the second stage is 45 to 70 ° C. It is particularly preferred.
The reaction time of the (meth) allyl etherification reaction of the phenol resin is usually 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 8 hours, particularly preferably 1 to 5 hours. When the reaction time is 0.5 hours or longer, the reaction proceeds sufficiently, and when it is 10 hours or shorter, the amount of by-products generated can be kept low.
After completion of the reaction, the solvent is distilled off under reduced pressure by heating to obtain the product. The recovered product is dissolved in a ketone compound having 4 to 7 carbon atoms (for example, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, etc.) and 40 ° C to 90 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. Washing is performed until the aqueous layer has a pH of 5 to 8 in a state of being warmed. By washing with water until the pH of the aqueous layer is less than 8, it is possible to prevent the balance of the catalyst system from being lost and the progress of the reaction from being suppressed during the subsequent epoxidation reaction.
The methallyl etherification reaction of a phenol resin is usually performed while blowing an inert gas such as nitrogen into the system (in the air or in the liquid). By carrying out the reaction while blowing an inert gas into the system, the resulting product can be prevented from being colored.
The amount of inert gas blown per unit time varies depending on the volume of the kettle used for the reaction. For example, the amount of inert gas blown per unit time so that the volume of the kettle can be replaced in 0.5 to 20 hours. Is preferably adjusted.

次に、本発明のエポキシ樹脂について説明する。
本発明のエポキシ樹脂は、下記式(2)で表される。

Figure 2018024856
(式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、Rはそれぞれ独立して水素原子、アルキル基を表し、aはそれぞれ1〜3を表す。nは1〜10の繰り返し数であり、nの平均値は1〜10の実数を表す) Next, the epoxy resin of this invention is demonstrated.
The epoxy resin of the present invention is represented by the following formula (2).
Figure 2018024856
(In the formula, each R 1 independently represents an alkyl group, each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, each a represents 1 to 3; n is a repeating number of 1 to 10; The average value of n represents a real number of 1 to 10)

本発明のエポキシ樹脂の好ましい樹脂特性としてはエポキシ当量が230〜260g/eq.であり、より好ましくは、240〜255g/eq.である。エポキシ当量が260g/eq.を超えると単位構造当たりのエポキシ基の量が少なくなることを示し、エポキシ基の数が少なくなることを意味する。したがって耐熱性の面で好ましくない。   As a preferable resin characteristic of the epoxy resin of the present invention, an epoxy equivalent is 230 to 260 g / eq. And more preferably 240-255 g / eq. It is. Epoxy equivalent is 260 g / eq. Exceeding this indicates that the amount of epoxy groups per unit structure decreases, which means that the number of epoxy groups decreases. Therefore, it is not preferable in terms of heat resistance.

式中のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。メチル基、エチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
メチル基含有エポキシ樹脂は通常のエポキシ樹脂に対して弾性率が高い傾向にあり、FRPおよびCFRPには好適な特性を示す傾向がある。
Examples of the alkyl group in the formula include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. A methyl group and an ethyl group are preferable, and a methyl group is particularly preferable.
Methyl group-containing epoxy resins tend to have a higher elastic modulus than ordinary epoxy resins, and tend to exhibit suitable characteristics for FRP and CFRP.

本発明のエポキシ樹脂の軟化点としては30〜130℃が好ましく、より好ましくは40〜120℃である。軟化点が低すぎると保管時のブロッキングが問題となり、低温で取り扱いをしないといけない等、課題が多い。逆に軟化点が高すぎる場合、他の樹脂との混練の際に、ハンドリングが悪くなる等の問題が生じることがある。   As a softening point of the epoxy resin of this invention, 30-130 degreeC is preferable, More preferably, it is 40-120 degreeC. If the softening point is too low, blocking during storage becomes a problem, and there are many problems such as handling at low temperatures. On the other hand, if the softening point is too high, problems such as poor handling may occur during kneading with other resins.

また、反応により得られたエポキシ樹脂に残存している全塩素としては1000ppm以下が好ましく、より好ましくは600ppm以下であり、特に300ppm以下であることが好ましい。また熱水抽出により抽出される硫酸イオンについても1000ppm以下が好ましく、特に600ppm以下が好ましい。
これらのエポキシ樹脂を用いた樹脂組成物の硬化物は全塩素含有量が従来の50%以下であるため、高温高湿下での電気特性や金属腐食性を大幅に改善することができる。
Further, the total chlorine remaining in the epoxy resin obtained by the reaction is preferably 1000 ppm or less, more preferably 600 ppm or less, and particularly preferably 300 ppm or less. The sulfate ion extracted by hot water extraction is also preferably 1000 ppm or less, and particularly preferably 600 ppm or less.
Since the cured product of the resin composition using these epoxy resins has a total chlorine content of 50% or less than the conventional one, the electrical characteristics and metal corrosivity under high temperature and high humidity can be greatly improved.

本発明のエポキシ樹脂の溶融粘度範囲としては0.01〜0.20Pa・sが好ましい。溶融粘度が低いということは分子量が小さい傾向があり、前記式(1)の様な骨格の含有量が少なくなる傾向になる。特に好ましくは0.02Pa・s〜0.19Pa・sである。   The melt viscosity range of the epoxy resin of the present invention is preferably 0.01 to 0.20 Pa · s. When the melt viscosity is low, the molecular weight tends to be small, and the content of the skeleton as in the formula (1) tends to decrease. Particularly preferred is 0.02 Pa · s to 0.19 Pa · s.

本発明のエポキシ樹脂は、前記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂を酸化するにより得ることができる。酸化の手法としては過酢酸等の過酸で酸化する方法、過酸化水素水で酸化する方法、空気(酸素)で酸化する方法、カルボン酸ペルオキシドで酸化する方法などが挙げられるが、これらに限らない。
過酢酸等の過酸によるエポキシ化の手法としては具体的には日本国特開2006−52187号公報に記載の手法などが挙げられる。
過酸化水素水によるエポキシ化の手法においては種々の手法が適応できるが、具体的には、日本国特開昭59−108793号公報、日本国特開昭62−234550号公報、日本国特開平5−213919号公報、日本国特開平11−349579号公報、日本国特公平1―33471号公報、日本国特開2001−17864号公報、日本国特公平3−57102号公報、日本国特開2011−225654号公報、日本国特開2011−079794号公報、日本国特開2011−084558号公報、日本国特開2010−083836号公報、日本国特開2010−095521号公報等に挙げられるような手法が適応できる。
The epoxy resin of the present invention can be obtained by oxidizing the (meth) allyl ether resin represented by the formula (1). Examples of the oxidation method include a method of oxidizing with a peracid such as peracetic acid, a method of oxidizing with a hydrogen peroxide solution, a method of oxidizing with air (oxygen), and a method of oxidizing with a carboxylic acid peroxide. Absent.
Specific examples of the epoxidation method using peracid such as peracetic acid include the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-52187.
Various methods can be applied to the method of epoxidation with hydrogen peroxide solution. Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-108793, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-234550, Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 5-291919, Japanese Patent Laid-Open No. 11-349579, Japanese Patent Publication No. 1-33341, Japanese Patent Publication No. 2001-17864, Japanese Patent Publication No. 3-57102, Japanese Patent Publication 2011-225654, Japan JP 2011-079794, JP 2011-084558, JP 2010-08383, JP 2010-095521, and the like. Various methods can be applied.

以下、本発明のエポキシ樹脂を得るのに特に好ましい方法を例示する。本発明のエポキシ樹脂は、タングステン酸化合物と、有機カルボン酸と、リン酸化合物との存在下で、前記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂と過酸化水素とを反応させることにより得られる。   Hereinafter, a particularly preferable method for obtaining the epoxy resin of the present invention will be exemplified. The epoxy resin of the present invention reacts the (meth) allyl ether resin represented by the formula (1) and hydrogen peroxide in the presence of a tungstic acid compound, an organic carboxylic acid, and a phosphoric acid compound. Is obtained.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法は、タングステン酸化合物の存在下で行う。本発明においてタングステン酸化合物は、水中でタングステン酸イオン(WO 2−)を生成する化合物であれば特に限定されず、例えば、タングステン酸、三酸化タングステン、リンタングステン酸、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸カリウム二水和物、タングステン酸ナトリウム二水和物、タングステン酸カルシウム、タングステン酸バリウムなどが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基の生成率の向上の観点から、タングステン酸、三酸化タングステン、リンタングステン酸、タングステン酸ナトリウム二水和物、タングステン酸カリウム二水和物が好ましい。これらタングステン酸化合物類は単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。タングステン酸化合物の使用量は、エポキシ基の生成率の向上の観点から、前記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂1モル当たり、1×10−6〜0.2モルが好ましく、0.0001〜0.2モルがより好ましい。 The method for producing an epoxy resin of the present invention is performed in the presence of a tungstic acid compound. In the present invention, the tungstic acid compound is not particularly limited as long as it is a compound that generates a tungstate ion (WO 4 2− ) in water. For example, tungstic acid, tungsten trioxide, phosphotungstic acid, ammonium tungstate, tungstic acid Examples include potassium dihydrate, sodium tungstate dihydrate, calcium tungstate, and barium tungstate. Among these, tungstic acid, tungsten trioxide, phosphotungstic acid, sodium tungstate dihydrate, and potassium tungstate dihydrate are preferable from the viewpoint of improving the production rate of epoxy groups. These tungstic acid compounds may be used alone or in combination of two or more. The amount of the tungstic acid compound used is preferably 1 × 10 −6 to 0.2 mol per mol of the (meth) allyl ether resin represented by the formula (1) from the viewpoint of improving the production rate of the epoxy group. 0.0001 to 0.2 mol is more preferable.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法は、有機カルボン酸の存在下で行う。本発明において有機カルボン酸は、ペルオキシドとして働くものであれば特に限定されない。   The manufacturing method of the epoxy resin of this invention is performed in presence of organic carboxylic acid. In the present invention, the organic carboxylic acid is not particularly limited as long as it functions as a peroxide.

有機カルボン酸を構成するカルボン酸としては、特に限定されないが、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヒドロアンゲリカ酸、ピバル酸、カプロン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、マレイン酸、リンゴ酸、安息香酸、サリチル酸、トルイル酸、クロロ安息香酸、ニトロ安息香酸、フタル酸、アニス酸などが挙げられる。   The carboxylic acid constituting the organic carboxylic acid is not particularly limited, but formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, hydroangelic acid, pivalic acid, caproic acid, oxalic acid, malonic acid Succinic acid, tartaric acid, citric acid, maleic acid, malic acid, benzoic acid, salicylic acid, toluic acid, chlorobenzoic acid, nitrobenzoic acid, phthalic acid, anisic acid and the like.

これらの中でも、疎水性と親水性のバランスを良好とするために、分子量が46〜150のものが好ましく、46〜120のものがより好ましい。そして、該カルボン酸の炭素原子に結合する炭素鎖が直鎖であることが好ましい。4級アンモニウムカチオン中の炭素数が25〜120であって、かつ炭素原子に結合する炭素鎖が直鎖である有機カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、マロン酸、コハク酸などが挙げられる。   Among these, in order to improve the balance between hydrophobicity and hydrophilicity, those having a molecular weight of 46 to 150 are preferable, and those having a molecular weight of 46 to 120 are more preferable. And it is preferable that the carbon chain couple | bonded with the carbon atom of this carboxylic acid is a straight chain. Examples of organic carboxylic acids having 25 to 120 carbon atoms in the quaternary ammonium cation and having a linear carbon chain bonded to a carbon atom include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, and malonic acid. And succinic acid.

有機過カルボン酸は、有機カルボン酸や有機カルボン酸無水物と過酸化水素とを反応させることで容易に発生させることができる。有機カルボン酸やその無水物としてギ酸、酢酸、無水酢酸、プロピオン酸、無水プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヒドロアンゲリカ酸、ピバル酸、安息香酸、サリチル酸などが挙げられ、これらの中でもエポキシ基の生成率向上や、反応後の除去のしやすさの観点から、ギ酸、酢酸、無水酢酸、プロピオン酸が特に好ましい。有機過カルボン酸を反応系内で発生させる手法は、一般に広く用いられる試薬を混ぜ合わせるだけで簡単に調整が可能であり、発生した過カルボン酸を逐次消費しながら反応が進行するため、規定濃度の過カルボン酸を貯蔵する必要が無い点においても優れている。   The organic percarboxylic acid can be easily generated by reacting an organic carboxylic acid or organic carboxylic acid anhydride with hydrogen peroxide. Examples of organic carboxylic acids and anhydrides include formic acid, acetic acid, acetic anhydride, propionic acid, propionic anhydride, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, hydroangelic acid, pivalic acid, benzoic acid, and salicylic acid. Among these, formic acid, acetic acid, acetic anhydride, and propionic acid are particularly preferable from the viewpoint of improving the production rate of epoxy groups and ease of removal after the reaction. The method of generating organic percarboxylic acid in the reaction system can be easily adjusted by simply mixing commonly used reagents, and the reaction proceeds while consuming the generated percarboxylic acid sequentially. It is also excellent in that it is not necessary to store the percarboxylic acid.

有機カルボン酸の使用量は、エポキシ基の生成率の向上の観点から、前記式(1)で表されるメタリルエーテル樹脂1モル当たり、0.01〜5.0モルが好ましく、0.05〜4.0モルがより好ましい。   The amount of the organic carboxylic acid used is preferably 0.01 to 5.0 moles per mole of the methallyl ether resin represented by the formula (1) from the viewpoint of improving the production rate of the epoxy group. 4.0 moles is more preferred.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法は、特定の有機溶媒の存在下で行う。特定の有機溶媒の存在下で行うことで、エポキシ基の生成率を大幅に向上させることができる。これは、タングステン酸化合物、リン酸化合物、有機カルボン酸などとの相溶性に関係しており、AEPを溶解させた時に、難溶解成分の析出を起こさせないようにすることで、反応が円滑に進行させられるものと推察される。   The method for producing an epoxy resin of the present invention is carried out in the presence of a specific organic solvent. By performing in the presence of a specific organic solvent, the production rate of epoxy groups can be greatly improved. This is related to the compatibility with tungstic acid compounds, phosphoric acid compounds, organic carboxylic acids, etc., and when AEP is dissolved, the reaction is made smooth by preventing precipitation of hardly soluble components. Inferred to be advanced.

本発明において特定の有機溶媒として、原料の溶解性の観点から、アルコール類やニトリル類などを用いることができない。また、ケトン類やスルホキシド類を用いると副反応が進行してしまうため、アセトンやジメチルスルホキシドなども用いることができない。よって、好適な有機溶剤としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジグリム、トリグリム、エチレングリコールジアセタート、酢酸メチル、酢酸エチル、N,N−ジメチルホルムホルムアルデヒド(以下、「DMF」)、N,N−ジメチルアセトアミド(以下、「DMA」)、N−メチルモルホリン、N−メチルピロリドン、ε−カプロラクタム、トルエン、キシレン、メシチレンなどが挙げられる。
2官能以上のメタリルエーテル部位を有する化合物と過酸化水素とを反応させる工程が、有機相と水相の二相系で行われることとなる。
In the present invention, alcohols and nitriles cannot be used as the specific organic solvent from the viewpoint of solubility of the raw materials. In addition, when ketones or sulfoxides are used, side reactions proceed, so that acetone or dimethyl sulfoxide cannot be used. Accordingly, suitable organic solvents include diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane, diglyme, triglyme, ethylene glycol diacetate, methyl acetate, ethyl acetate, N, N-dimethylformaldehyde (hereinafter “DMF”), N, N-dimethylacetamide (hereinafter referred to as “DMA”), N-methylmorpholine, N-methylpyrrolidone, ε-caprolactam, toluene, xylene, mesitylene and the like.
The step of reacting a compound having a bifunctional or higher functional methallyl ether moiety with hydrogen peroxide is performed in a two-phase system of an organic phase and an aqueous phase.

特定の有機溶媒の使用量は、エポキシ基の生成率の向上の観点から、前記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂100質量部当たり、10〜1000質量部が好ましく、10〜500質量部がより好ましい。   The amount of the specific organic solvent used is preferably 10 to 1000 parts by mass per 100 parts by mass of the (meth) allyl ether resin represented by the formula (1) from the viewpoint of improving the production rate of the epoxy group. 500 parts by mass is more preferable.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法は、リン酸化合物の存在下で行う。リン酸化合物としては、水中でリン酸イオン(PO 3−)を生成する化合物であれば特に限定されないが、例えば、リン酸、リン酸二水素アルカリ金属塩、リン酸二水素アルカリ土類金属塩、リン酸水素二アルカリ金属塩、リン酸水素二アルカリ土類金属塩、リン酸アルカリ金属塩、リン酸アルカリ土類金属塩、ポリリン酸、ポリリン酸アルカリ金属塩、ポリリン酸アルカリ土類金属塩、トリポリリン酸、トリポリリン酸アルカリ金属塩、トリポリリン酸アルカリ土類金属塩などが挙げられる。これらの中でも、リン酸、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸カリウムなどの塩を含有するものが、入手が簡便であり好ましい。 The manufacturing method of the epoxy resin of this invention is performed in presence of a phosphoric acid compound. The phosphoric acid compound is not particularly limited as long as it is a compound that generates phosphate ions (PO 4 3− ) in water. For example, phosphoric acid, alkali metal dihydrogen phosphate, alkaline earth metal dihydrogen phosphate Salt, hydrogen phosphate di-alkaline metal salt, hydrogen phosphate di-alkaline earth metal salt, alkali phosphate metal phosphate, alkaline earth metal phosphate, polyphosphoric acid, alkali metal polyphosphate, alkaline earth metal polyphosphate , Tripolyphosphate, alkali metal tripolyphosphate, alkaline earth metal tripolyphosphate, and the like. Among these, those containing salts such as phosphoric acid, dipotassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, and potassium phosphate are preferable because they are easily available.

リン酸化合物の使用量は、エポキシ基の生成率の向上の観点から、前記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂1モル当たり0.01〜1.0モルが好ましく、0.05〜0.5モルがより好ましい。   The amount of the phosphoric acid compound used is preferably 0.01 to 1.0 mole per mole of the (meth) allyl ether resin represented by the formula (1) from the viewpoint of improving the production rate of the epoxy group. 05-0.5 mol is more preferable.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法において前記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂と反応させる過酸化水素は、特に限定されないが、通常水に溶解させて過酸化水素水として添加する。過酸化水素水中の過酸化水素の濃度は、特に限定されないが、エポキシ基の生成の観点から過酸化水素濃度が10〜90質量%の濃度であることが好ましい。また過酸化水素水の使用量は、特に限定されないが、過酸化水素の量が、(メタ)アリルエーテル樹脂のアリル基1モルに対して、0.3〜10モルが好ましく、1〜6モルがより好ましい。過酸化水素水の量が、(メタ)アリルエーテル樹脂のメタリル基1モルに対して0.3モル以上であることで、エポキシ化を効率よく進めることができ、10モル以下であることで、生成するエポキシ基の加水分解を抑制することができる。   The hydrogen peroxide to be reacted with the (meth) allyl ether resin represented by the formula (1) in the method for producing an epoxy resin of the present invention is not particularly limited, but is usually dissolved in water and added as hydrogen peroxide water. . The concentration of hydrogen peroxide in the hydrogen peroxide water is not particularly limited, but the hydrogen peroxide concentration is preferably 10 to 90% by mass from the viewpoint of generation of epoxy groups. The amount of hydrogen peroxide used is not particularly limited, but the amount of hydrogen peroxide is preferably from 0.3 to 10 mol, preferably from 1 to 6 mol, based on 1 mol of the allyl group of the (meth) allyl ether resin. Is more preferable. Since the amount of the hydrogen peroxide solution is 0.3 mol or more with respect to 1 mol of the methallyl group of the (meth) allyl ether resin, epoxidation can be advanced efficiently, and is 10 mol or less. Hydrolysis of the generated epoxy group can be suppressed.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法は、特に限定されないが、(メタ)アリルエーテル樹脂が溶解可能なトルエン、キシレン、メシチレン、ジメトキシエタン、酢酸エチル、テトラヒドロフランなどの有機溶媒に、上記(メタ)アリルエーテル樹脂、タングステン酸化合物、リン酸化合物を加えてから、その後、過酸化水素水を加えてエポキシ化反応を開始させることが好ましい。しかしながら、本発明のエポキシ樹脂の製造方法が、この添加順序に限定されることはなく、タングステン酸化合物と、リン酸化合物との存在下であれば、(メタ)アリルエーテル樹脂の(メタ)アリル基中の炭素−炭素二重結合の、エポキシ基への変換を効率よく行うことができる。   The production method of the epoxy resin of the present invention is not particularly limited, but the (meth) allyl ether is added to an organic solvent such as toluene, xylene, mesitylene, dimethoxyethane, ethyl acetate, tetrahydrofuran, etc. in which the (meth) allyl ether resin can be dissolved. It is preferable to start the epoxidation reaction by adding a hydrogen peroxide solution after adding the resin, tungstic acid compound, and phosphoric acid compound. However, the production method of the epoxy resin of the present invention is not limited to this addition order, and in the presence of a tungstic acid compound and a phosphoric acid compound, (meth) allyl of (meth) allyl ether resin The carbon-carbon double bond in the group can be efficiently converted into an epoxy group.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法において、エポキシ化の際の反応温度は、特に限定されなないが、10〜120℃であることが好ましく、25〜100℃であることがより好ましい。10℃以上であることで、反応速度を好適なものとすることができ、120℃以下であることで、生成したエポキシ基の加水分解反応を抑制することができる。   In the method for producing an epoxy resin of the present invention, the reaction temperature during epoxidation is not particularly limited, but is preferably 10 to 120 ° C, and more preferably 25 to 100 ° C. By being 10 degreeC or more, reaction rate can be made suitable, and the hydrolysis reaction of the produced | generated epoxy group can be suppressed by being 120 degreeC or less.

本発明のエポキシ樹脂の製造方法において、反応時間は、反応温度、触媒などの量にもよるが、エポキシ化が十分に進行する時間を確保するため、及び、工業的に効率よく生産するため、所定量の過酸化水素水を添加後、1〜48時間が好ましく、3〜36時間がより好ましく、4〜24時間が特に好ましい。   In the method for producing an epoxy resin of the present invention, the reaction time depends on the reaction temperature, the amount of the catalyst, etc., but in order to secure the time for the epoxidation to proceed sufficiently and to produce industrially efficiently, After the addition of a predetermined amount of hydrogen peroxide, 1 to 48 hours are preferable, 3 to 36 hours are more preferable, and 4 to 24 hours are particularly preferable.

反応終了後、過剰な過酸化水素の除去処理を行う。過酸化水素の除去の手法としては、分液操作を行い、水洗する手法が挙げられる。樹脂量の2倍量のメチルイソブチルケトンを加え、1倍量のイオン交換水で分液操作を行い、水層を破棄する。この手順は過酸化水素が完全に除去されるまで行う。過酸化水素が除去されたかどうかは、ヨウ化カリウムでんぷん紙試験が陰性になることを確認して行う。   After completion of the reaction, excess hydrogen peroxide is removed. As a method for removing hydrogen peroxide, a method of performing a liquid separation operation and washing with water can be given. Add twice the amount of resin methyl isobutyl ketone, perform liquid separation with 1 times the amount of ion-exchanged water, and discard the aqueous layer. This procedure is performed until the hydrogen peroxide is completely removed. Whether hydrogen peroxide has been removed is confirmed by confirming that the potassium iodide starch paper test is negative.

次に、過酸化水素の除去処理後、有機相を減圧濃縮する。この際、加熱をし過ぎると樹脂が重合を起こす可能性があるため、好ましくは90〜180℃、より好ましくは110〜150℃で濃縮操作を行う。   Next, after removing hydrogen peroxide, the organic phase is concentrated under reduced pressure. At this time, since the resin may cause polymerization if it is heated too much, the concentration operation is preferably performed at 90 to 180 ° C, more preferably at 110 to 150 ° C.

<硬化性樹脂組成物>
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂又は本発明のエポキシ樹脂のほか、硬化触媒(硬化促進剤)及び/または硬化剤を含有する。また任意成分として他のエポキシ樹脂を含有することができる。
<Curable resin composition>
The curable resin composition of the present invention contains a curing catalyst (curing accelerator) and / or a curing agent in addition to the (meth) allyl ether resin of the present invention or the epoxy resin of the present invention. Moreover, another epoxy resin can be contained as an arbitrary component.

本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明のエポキシ樹脂含む場合、他のエポキシ樹脂を併用することができる。本発明のエポキシ樹脂と併用し得る他のエポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂などが挙げられる。具体的には、ビスフェノールA、ビスフェノールS、チオジフェノール、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロルメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4−ビス(クロロメチル)ベンゼン又は1,4−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類並びにアルコール類から誘導されるグリシジルエーテル化物、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、シルセスキオキサン系のエポキシ樹脂(鎖状、環状、ラダー状、あるいはそれら少なくとも2種以上の混合構造のシロキサン構造にグリシジル基および/またはエポキシシクロヘキサン構造を有するエポキシ樹脂)等の固形または液状エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   When the curable resin composition of the present invention contains the epoxy resin of the present invention, another epoxy resin can be used in combination. Other epoxy resins that can be used in combination with the epoxy resin of the present invention include novolac type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins, and the like. Specifically, bisphenol A, bisphenol S, thiodiphenol, fluorene bisphenol, terpene diphenol, 4,4′-biphenol, 2,2′-biphenol, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl- [ 1,1′-biphenyl] -4,4′-diol, hydroquinone, resorcin, naphthalenediol, tris- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, phenol (Phenol, alkyl-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxyacetate Enone, o-hydroxyacetophenone, dicyclopentadiene, furfural, 4,4′-bis (chloromethyl) -1,1′-biphenyl, 4,4′-bis (methoxymethyl) -1,1′-biphenyl, 1, Glycidyl ethers derived from polycondensates with 4-bis (chloromethyl) benzene or 1,4-bis (methoxymethyl) benzene and their modified products, halogenated bisphenols such as tetrabromobisphenol A, and alcohols , Cycloaliphatic epoxy resin, glycidylamine epoxy resin, glycidyl ester epoxy resin, silsesquioxane epoxy resin (chain structure, cyclic structure, ladder structure, or a mixed structure of at least two of these) Glycidyl group and / or epoxycyclohexane structure Examples thereof include, but are not limited to, solid or liquid epoxy resins.

本発明の硬化性樹脂組成物に使用できる硬化触媒の具体例としてはトリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン等のアミン化合物、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6(2’−メチルイミダゾール(1’))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2’−ウンデシルイミダゾール(1’))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2’−エチル,4−メチルイミダゾール(1’))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2’−メチルイミダゾール(1’))エチル−s−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2-メチルイミダゾールイソシアヌル酸の2:3付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−3,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−ヒドロキシメチル−5−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニル−3,5−ジシアノエトキシメチルイミダゾール等の各種の複素環式化合物類、及び、それら複素環式化合物類とフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、マレイン酸、蓚酸等の多価カルボン酸との塩類、ジシアンジアミド等のアミド類、1,8−ジアザ−ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7等のジアザ化合物及びそれらのテトラフェニルボレート、フェノールノボラック等の塩類、前記多価カルボン酸類、又はホスフィン酸類との塩類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルプロピルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルセチルアンモニウムヒドロキシド、トリオクチルメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨージド、テトラメチルアンモニウムアセテート、トリオクチルメチルアンモニウムアセテート等のアンモニウム塩、トリフェニルホスフィン、トリ(トルイル)ホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等のホスフィン類やホスホニウム化合物、2,4,6−トリスアミノメチルフェノール等のフェノール類、アミンアダクト、カルボン酸金属塩(2−エチルヘキサン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ミスチリン酸などの亜鉛塩、スズ塩、ジルコニウム塩)やリン酸エステル金属(オクチルリン酸、ステアリルリン酸等の亜鉛塩)、アルコキシ金属塩(トリブチルアルミニウム、テトラプロピルジルコニウム等)、アセチルアセトン塩(アセチルアセトンジルコニウムキレート、アセチルアセトンチタンキレート等)等の金属化合物等、が挙げられる。本発明においては特にホスホニウム塩やアンモニウム塩、金属化合物類が硬化時の着色やその変化の面において好ましい。また4級塩を使用する場合、ハロゲンとの塩はその硬化物にハロゲンを残すことがある。
硬化触媒は、エポキシ樹脂100質量部に対して0.01〜5.0質量部が必要に応じ用いられる。
Specific examples of the curing catalyst that can be used in the curable resin composition of the present invention include amine compounds such as triethylamine, tripropylamine, and tributylamine, pyridine, dimethylaminopyridine, and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undeca. -7-ene, imidazole, triazole, tetrazole, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 2,4-diamino-6 (2′-methyl Imidazole ( 1 ′)) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2′-undecylimidazole (1 ′)) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2′-ethyl, 4- 2 of methylimidazole (1 ′)) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2′-methylimidazole (1 ′)) ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole isocyanuric acid : 3-adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-3,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-hydroxymethyl-5-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenyl-3, Various heterocyclic compounds such as 5-dicyanoethoxymethylimidazole, and these heterocyclic compounds and phthalic acid, isophthalic acid Salts with polyvalent carboxylic acids such as terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, maleic acid and succinic acid, amides such as dicyandiamide, 1,8-diaza-bicyclo (5.4.0) undecene Diaza compounds such as -7 and salts thereof such as tetraphenylborate and phenol novolac, salts with the above polyvalent carboxylic acids or phosphinic acids, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetra Butylammonium hydroxide, trimethylethylammonium hydroxide, trimethylpropylammonium hydroxide, trimethylbutylammonium hydroxide, trimethylcetylammonium hydroxide, trioctylmethyl Ammonium salts such as tylammonium hydroxide, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetramethylammonium iodide, tetramethylammonium acetate, trioctylmethylammonium acetate, triphenylphosphine, tri (tolyl) phosphine, tetraphenylphosphonium bromide Phosphines and phosphonium compounds such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, phenols such as 2,4,6-trisaminomethylphenol, amine adducts, carboxylic acid metal salts (2-ethylhexanoic acid, stearic acid, behenic acid, Zinc salts such as myristyl acid, tin salts, zirconium salts) and phosphate metal (zinc salts such as octyl phosphate and stearyl phosphate), alcohol Shi metal salt (tributyl aluminum, tetrapropyl zirconium, etc.), acetylacetonates (acetylacetone zirconium chelate, acetylacetone titanium chelate) metal compounds such as, and the like. In the present invention, phosphonium salts, ammonium salts, and metal compounds are particularly preferable in terms of coloring at the time of curing and changes thereof. When a quaternary salt is used, the salt with halogen may leave halogen in the cured product.
The curing catalyst is used in an amount of 0.01 to 5.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the epoxy resin.

本発明の硬化性樹脂組成物に使用する硬化剤としては、例えば、アミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール系化合物、カルボン酸系化合物など公知の硬化剤を使用することができ、これらの具体例としては、国際公開第2006/090662号に記載のものが挙げられる。
用いうる硬化剤の具体例としては、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンより合成されるポリアミド樹脂などの含窒素化合物(アミン、アミド化合物);無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ブタンテトラカルボン酸無水物、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチルビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物、などの酸無水物;各種アルコール、カルビノール変性シリコーン、と前述の酸無水物との付加反応により得られるカルボン酸樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロロメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4’−ビス(クロロメチル)ベンゼン又は1,4’−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類、テルペンとフェノール類の縮合物などのフェノール樹脂;イミダゾール、トリフルオロボラン−アミン錯体、グアニジン誘導体の化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
As the curing agent used in the curable resin composition of the present invention, for example, a known curing agent such as an amine compound, an acid anhydride compound, an amide compound, a phenol compound, or a carboxylic acid compound may be used. Specific examples thereof include those described in International Publication No. 2006/090662.
Specific examples of the curing agent that can be used include diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diaminodiphenylsulfone, isophoronediamine, dicyandiamide, and nitrogen-containing compounds such as polyamide resins synthesized from linolenic acid and ethylenediamine (amine, Amide compounds); phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, nadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyl hexahydro Phthalic anhydride, butanetetracarboxylic anhydride, bicyclo [2,2,1] heptane-2,3-dicarboxylic anhydride, methylbicyclo [2,2,1] heptane-2,3-dicarboxylic anhydride, Cyclohe Acid anhydrides such as sun-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride; carboxylic acid resins obtained by addition reaction of various alcohols, carbinol-modified silicones and the above-mentioned acid anhydrides; bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, terpene diphenol, 4,4′-biphenol, 2,2′-biphenol, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl- [1,1′-biphenyl] -4,4'-diol, hydroquinone, resorcin, naphthalenediol, tris- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, phenols (phenol, alkyl-substituted phenol) , Naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, dihydroxynaphth ) And formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxyacetophenone, o-hydroxyacetophenone, dicyclopentadiene, furfural, 4,4'-bis (chloromethyl) -1,1 Polycondensation with '-biphenyl, 4,4'-bis (methoxymethyl) -1,1'-biphenyl, 1,4'-bis (chloromethyl) benzene or 1,4'-bis (methoxymethyl) benzene And modified products thereof, phenol resins such as halogenated bisphenols such as tetrabromobisphenol A, condensates of terpenes and phenols; imidazole, trifluoroborane-amine complexes, guanidine derivative compounds, etc. Limited to is not. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の硬化性樹脂組成物において、硬化剤の使用量は、前記エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して0.5〜1.5当量が好ましく、0.6〜1.2当量が特に好ましい。硬化剤の使用量が上記の範囲であることで、良好な硬化物性を得ることができる。   In the curable resin composition of the present invention, the amount of the curing agent used is preferably 0.5 to 1.5 equivalents, particularly preferably 0.6 to 1.2 equivalents per 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin. . Good hardened | cured material properties can be obtained because the usage-amount of a hardening | curing agent is said range.

なお、他成分としてシアナートエステル化合物の使用は好ましい。シアナートエステル化合物は単独での硬化反応に加え、エポキシ樹脂との反応により、より架橋密度の高い、耐熱性の硬化物とすることができる。シアナートエステル樹脂としては、例えば、2,2−ビス(4−シアネートフェニル)プロパン、ビス(3,5−ジメチル−4−シアネートフェニル)メタン、2,2−ビス(4−シアネートフェニル)エタン、これらの誘導体、芳香族シアネートエステル化合物等が挙げられる。また、例えば前述の硬化剤に記載したような、各種フェノール樹脂と青酸もしくはその塩類との反応により合成も可能である。本発明においては特に2,2−ビス(4−シアネートフェニル)プロパンやその誘導体(部分重合物等)のように分子内にベンジル位のメチレン構造を有しない構造のものが好ましく、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The use of cyanate ester compounds as other components is preferred. The cyanate ester compound can be made into a heat-resistant cured product having a higher crosslinking density by a reaction with an epoxy resin in addition to a curing reaction alone. Examples of the cyanate ester resin include 2,2-bis (4-cyanatephenyl) propane, bis (3,5-dimethyl-4-cyanatephenyl) methane, 2,2-bis (4-cyanatephenyl) ethane, These derivatives, aromatic cyanate ester compounds, etc. are mentioned. Further, for example, as described in the above-mentioned curing agent, synthesis can be performed by reaction of various phenol resins with hydrocyanic acid or salts thereof. In the present invention, those having a structure having no methylene structure at the benzyl position in the molecule, such as 2,2-bis (4-cyanatephenyl) propane and derivatives thereof (partially polymerized products, etc.) are particularly preferred. You may use independently and may use 2 or more types together.

本発明の硬化性樹脂組成物には、リン含有化合物を難燃性付与成分として含有させることもできる。リン含有化合物としては反応型のものでも添加型のものでもよい。リン含有化合物の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシリレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジル−2,6−ジキシリレニルホスフェート、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4’−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)等のリン酸エステル類;9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のホスファン類;エポキシ樹脂と前記ホスファン類の活性水素とを反応させて得られるリン含有エポキシ化合物、赤リン等が挙げられるが、リン酸エステル類、ホスファン類またはリン含有エポキシ化合物が好ましく、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4’−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)またはリン含有エポキシ化合物が特に好ましい。リン含有化合物の含有量はリン含有化合物/全エポキシ樹脂=0.1〜0.6(質量比)が好ましい。0.1未満では難燃性が不十分であり、0.6を超えると硬化物の吸湿性、誘電特性に悪影響を及ぼすことがある。   The curable resin composition of the present invention may contain a phosphorus-containing compound as a flame retardant component. The phosphorus-containing compound may be a reactive type or an additive type. Specific examples of phosphorus-containing compounds include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, cresyl-2,6-dixylylenyl phosphate, 1,3-phenylenebis ( Phosphoric acid esters such as dixylylenyl phosphate), 1,4-phenylenebis (dixylylenyl phosphate), 4,4′-biphenyl (dixylylenyl phosphate); 9,10-dihydro-9-oxa Phosphanes such as -10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10 (2,5-dihydroxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; epoxy resin and active hydrogen of the phosphanes Contains phosphorus obtained by reacting with Poxy compounds, red phosphorus and the like can be mentioned, and phosphoric esters, phosphanes or phosphorus-containing epoxy compounds are preferable, and 1,3-phenylenebis (dixylylenyl phosphate), 1,4-phenylenebis (dixylylene). Nyl phosphate), 4,4′-biphenyl (dixylylenyl phosphate) or phosphorus-containing epoxy compounds are particularly preferred. The content of the phosphorus-containing compound is preferably phosphorus-containing compound / total epoxy resin = 0.1 to 0.6 (mass ratio). If it is less than 0.1, the flame retardancy is insufficient, and if it exceeds 0.6, it may adversely affect the hygroscopicity and dielectric properties of the cured product.

さらに本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じてバインダー樹脂を配合することもできる。バインダー樹脂としてはブチラール系樹脂、アセタール系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ−ナイロン系樹脂、NBR−フェノール系樹脂、エポキシ−NBR系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。バインダー樹脂の配合量は、硬化物の難燃性、耐熱性を損なわない範囲であることが好ましく、エポキシ樹脂と硬化剤の合計100質量部に対して通常0.05〜50質量部、好ましくは0.05〜20質量部が必要に応じて用いられる。   Furthermore, binder resin can also be mix | blended with the curable resin composition of this invention as needed. Examples of the binder resin include butyral resins, acetal resins, acrylic resins, epoxy-nylon resins, NBR-phenol resins, epoxy-NBR resins, polyamide resins, polyimide resins, and silicone resins. However, it is not limited to these. The blending amount of the binder resin is preferably in a range that does not impair the flame retardancy and heat resistance of the cured product, and is usually 0.05 to 50 parts by mass, preferably 100 parts by mass with respect to the total of the epoxy resin and the curing agent. 0.05-20 mass parts is used as needed.

本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて無機充填剤を添加することができる。
無機充填剤としては、結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、フォステライト、ステアタイト、スピネル、チタニア、タルク等の粉体またはこれらを球形化したビーズ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これら充填材は、単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。これら無機充填剤の含有量は、本発明の硬化性樹脂組成物中において、用途にもよるが一般に0〜95質量%を占める量が用いられ、特に封止材の用途で使用する場合、好ましくは50〜95質量%、特に好ましくは65〜95質量%の範囲でパッケージの形状により使い分けることが好ましい。更に本発明の硬化性樹脂組成物には、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤、ステアリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の離型剤、顔料等の種々の配合剤、各種熱硬化性樹脂を添加することができる。特にカップリング剤についてはエポキシ基を有するカップリング材、もしくはチオールを有するカップリング剤の添加が好ましい。
An inorganic filler can be added to the curable resin composition of the present invention as necessary.
Examples of inorganic fillers include crystalline silica, fused silica, alumina, zircon, calcium silicate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, zirconia, fosterite, steatite, spinel, titania, talc, and the like. However, the present invention is not limited to these. These fillers may be used alone or in combination of two or more. The content of these inorganic fillers is generally in the curable resin composition of the present invention, although depending on the use, an amount generally occupying 0 to 95% by mass is used. Is preferably in the range of 50 to 95 mass%, particularly preferably 65 to 95 mass%, depending on the shape of the package. Furthermore, the curable resin composition of the present invention includes various additives such as antioxidants, light stabilizers, silane coupling agents, mold release agents such as stearic acid, palmitic acid, zinc stearate, calcium stearate, and pigments. Various thermosetting resins can be added. Particularly for the coupling agent, it is preferable to add a coupling material having an epoxy group or a coupling agent having a thiol.

本発明の硬化性樹脂組成物は、各成分を均一に混合することにより得られる。本発明の硬化性樹脂組成物は従来知られている方法と同様の方法で容易にその硬化物とすることができる。例えばエポキシ樹脂成分と硬化剤成分並びに必要により硬化促進剤、リン含有化合物、バインダー樹脂、無機充填材および配合剤等とを必要に応じて押出機、ニーダー、ロール、プラネタリーミキサー等を用いて均一になるまで充分に混合して硬化性樹脂組成物を得、得られた硬化性樹脂組成物が液状である場合はポッティングやキャスティングにより、該組成物を基材に含浸したり、金型に流し込み注型したりして、加熱により硬化させる。また得られた硬化性樹脂組成物が固形の場合、溶融後注型、あるいはトランスファー成型機などを用いて成型し、さらに加熱により硬化させる。硬化温度、時間としては80〜200℃で2〜10時間である。硬化方法としては高温で一気に硬化させることもできるが、ステップワイズに昇温し、硬化反応を進めることが好ましい。具体的には80〜150℃の間で初期硬化を行い、100℃〜200℃の間で後硬化を行う。硬化の段階としては2〜8段階に分けて昇温するのが好ましく、より好ましくは2〜4段階である。   The curable resin composition of this invention is obtained by mixing each component uniformly. The curable resin composition of the present invention can be easily made into a cured product by a method similar to a conventionally known method. For example, an epoxy resin component, a curing agent component, and a curing accelerator, a phosphorus-containing compound, a binder resin, an inorganic filler, a compounding agent, and the like, if necessary, uniformly using an extruder, kneader, roll, planetary mixer, etc. Mix thoroughly until the curable resin composition is obtained. If the resulting curable resin composition is in liquid form, the composition is impregnated into the substrate or poured into a mold by potting or casting. It is cast and cured by heating. When the obtained curable resin composition is solid, it is molded using a cast after casting or a transfer molding machine, and further cured by heating. The curing temperature and time are 80 to 200 ° C. and 2 to 10 hours. As a curing method, it is possible to cure at a high temperature at a stretch, but it is preferable to increase the temperature stepwise to advance the curing reaction. Specifically, initial curing is performed between 80 and 150 ° C., and post-curing is performed between 100 and 200 ° C. As the curing stage, the temperature is preferably divided into 2 to 8 stages, more preferably 2 to 4 stages.

また本発明の硬化性樹脂組成物をトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の溶剤に溶解させ、硬化性樹脂組成物ワニスとし、ガラス繊維、カ−ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アルミナ繊維、紙などの基材に含浸させて、加熱乾燥して得たプリプレグを熱プレス成形することにより、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物とすることができる。この際の溶剤は、本発明の硬化性樹脂組成物と該溶剤の混合物中で通常10〜70質量%であり、好ましくは15〜70質量%を占める量を用いる。   Further, the curable resin composition of the present invention is dissolved in a solvent such as toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. to obtain a curable resin composition varnish, glass fiber, A cured product of the curable resin composition of the present invention is obtained by hot press molding a prepreg obtained by impregnating a substrate such as carbon fiber, polyester fiber, polyamide fiber, alumina fiber, paper, and the like, followed by heating and drying. It can be. The solvent in this case is usually 10 to 70% by mass, preferably 15 to 70% by mass in the mixture of the curable resin composition of the present invention and the solvent.

また本発明の硬化性樹脂組成物をフィルム型封止用組成物として使用することもできる。このようなフィルム型樹脂組成物を得る場合は、本発明の硬化性樹脂組成物を剥離フィルム上に前記ワニスを塗布し加熱下で溶剤を除去、Bステージ化を行うことによりシート状の接着剤を得る。このシート状接着剤は、多層基板などにおける層間絶縁層、光半導体の一括フィルム封止として使用することができる。   Moreover, the curable resin composition of this invention can also be used as a film type sealing composition. When obtaining such a film-type resin composition, the curable resin composition of the present invention is coated on the release film with the varnish, the solvent is removed under heating, and a B-stage adhesive is formed. Get. This sheet-like adhesive can be used as an interlayer insulating layer in a multilayer substrate or the like, and a batch film sealing of an optical semiconductor.

これら組成物の具体的な用途としては、接着剤、塗料、コーティング剤、成形材料(シート、フィルム、FRP等を含む)、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む、封止材の他、封止材、基板用のシアネート樹脂組成物)や、レジスト用硬化剤としてアクリル酸エステル系樹脂等、他樹脂等への添加剤等が挙げられる。本発明においては、電子材料用の絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む、封止材の他、封止材、基板用のシアネート樹脂組成物)への使用が特に好ましい。   Specific applications of these compositions include adhesives, paints, coating agents, molding materials (including sheets, films, FRP, etc.), insulating materials (including printed circuit boards, wire coatings, sealing materials, Sealants, cyanate resin compositions for substrates) and resist curing agents include additives to other resins such as acrylic ester resins. In the present invention, use for an insulating material for an electronic material (a sealing material including a printed board, a wire coating, etc., as well as a sealing material and a cyanate resin composition for a substrate) is particularly preferable.

接着剤としては、土木用、建築用、自動車用、一般事務用、医療用の接着剤の他、電子材料用の接着剤が挙げられる。これらのうち電子材料用の接着剤としては、ビルドアップ基板等の多層基板の層間接着剤、ダイボンディング剤、アンダーフィル等の半導体用接着剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィルム(ACF)、異方性導電性ペースト(ACP)等の実装用接着剤等が挙げられる。   Examples of the adhesive include civil engineering, architectural, automotive, general office, and medical adhesives, and electronic material adhesives. Among these, adhesives for electronic materials include interlayer adhesives for multilayer substrates such as build-up substrates, die bonding agents, semiconductor adhesives such as underfills, BGA reinforcing underfills, anisotropic conductive films ( ACF) and an adhesive for mounting such as anisotropic conductive paste (ACP).

封止材、基板としては、コンデンサ、トランジスタ、ダイオード、発光ダイオード、IC、LSIなど用のポッティング、ディッピング、トランスファーモールド封止、IC、LSI類のCOB、COF、TABなど用のといったポッティング封止、フリップチップなどの用のアンダーフィル、QFP、BGA、CSPなどのICパッケージ類実装時の封止(補強用アンダーフィルを含む)およびパッケージ基板などを挙げることができる。またネットワーク基板や、モジュール基板といった機能性が求められる基板用途へも好適である。   As sealing materials and substrates, potting sealing for capacitors, transistors, diodes, light emitting diodes, ICs, LSIs, etc., dipping, transfer mold sealing, ICs, LSIs for COB, COF, TAB, etc. Examples include underfill for flip chip, sealing (including reinforcing underfill) and package substrate when mounting IC packages such as QFP, BGA, and CSP. Moreover, it is suitable also for the board | substrate use with which functionality, such as a network board | substrate and a module board, is calculated | required.

本発明の硬化性樹脂組成物は、特に半導体装置に使用されることが好ましい。
半導体装置とは前述に挙げるICパッケージ群となる。該半導体装置は、パッケージ基板や、ダイなどの支持体に設置したシリコンチップを本発明の硬化性樹脂組成物で封止することで得られる。成型温度、成型方法については前述のとおりである。
The curable resin composition of the present invention is particularly preferably used for a semiconductor device.
The semiconductor device is a group of IC packages mentioned above. The semiconductor device can be obtained by sealing a silicon chip placed on a package substrate or a support such as a die with the curable resin composition of the present invention. The molding temperature and molding method are as described above.

本発明の硬化性樹脂組成物を用いて製造した炭素繊維強化複合材料は、軽量であり、かつ、外部からの衝撃に対し優れた耐性を有しているため、胴体、主翼、尾翼、動翼、フェアリング、カウル、ドア、座席および内装材などの航空機部材;モーターケースおよび主翼などの宇宙機部材;構体およびアンテナなどの人工衛星部材;外板、シャシー、空力部材および座席などの自動車部材;構体および座席などの鉄道車両部材;船体および座席などの船舶部材など多くの構造材料に好適に用いることができる。   Since the carbon fiber reinforced composite material produced using the curable resin composition of the present invention is lightweight and has excellent resistance to external impacts, the fuselage, main wing, tail wing, and moving wing Aircraft parts such as fairings, cowls, doors, seats and interior materials; spacecraft parts such as motor cases and main wings; satellite members such as structures and antennas; automotive parts such as skins, chassis, aerodynamic members and seats; It can be suitably used for many structural materials such as railway vehicle members such as structures and seats; ship members such as hulls and seats.

本発明には本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂及び、各種樹脂および/または硬化促進剤を含有する硬化性樹脂組成物が含まれ、その硬化物も本発明に含まれる。
具体的に組み合わせができる樹脂としては例えば、特開2003−073552号公報に記載のようなヒドロシリル化材およびその硬化促進剤、特開2011−052148号公報に記載のようなチオール化合物および/またはその硬化促進剤、また市販で入手可能なビスマレイミド化合物が挙げられる。
The present invention includes the curable resin composition containing the (meth) allyl ether resin of the present invention and various resins and / or curing accelerators, and the cured product thereof is also included in the present invention.
Specific examples of resins that can be combined include hydrosilylation materials as described in JP2003-073552A and curing accelerators thereof, thiol compounds as described in JP2011-052148A and / or their Examples thereof include a curing accelerator and a commercially available bismaleimide compound.

また具体的な硬化促進剤としては例えばラジカル重合開始剤が挙げられる。
ラジカル重合開始剤としては特に限定されず、例えば、tert−アミルパーオキシピバレート、AIBNの他、一般的に用いられるラジカル重合開始剤を用いることができ、例えば、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシオクトエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、ジクミルパーオキサイド、tert−アミルパーオキシネオデカノエート、tert−アミルパーオキシオクトエート、tert−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−アミルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、イソブチルパーオキサイド、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル等を挙げることができる。
ラジカル重合開始剤は1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the curing accelerator include radical polymerization initiators.
The radical polymerization initiator is not particularly limited. For example, a commonly used radical polymerization initiator can be used in addition to tert-amyl peroxypivalate and AIBN. For example, tert-butyl peroxyacetate, tert -Butylperoxyisobutyrate, tert-butylperoxypivalate, tert-butylperoxyoctoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxyneodecanoate, dicumyl peroxide Tert-amyl peroxyneodecanoate, tert-amyl peroxyoctoate, tert-amylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-amylperoxyneodecanoate, tert-butylperoxybenzoate Benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, isobutyryl peroxide, succinic peroxide, di-tert-butyl peroxide, isobutyl peroxide, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2'- Azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile and the like can be mentioned.
Only 1 type may be used for a radical polymerization initiator and it may use 2 or more types together.

ラジカル重合開始剤の使用量は、使用する単量体組成物100質量%に対して、通常0.1〜10質量%程度であり、好ましくは0.3〜7質量%である。   The usage-amount of a radical polymerization initiator is about 0.1-10 mass% normally with respect to 100 mass% of monomer compositions to be used, Preferably it is 0.3-7 mass%.

本発明の硬化性樹脂組成物は前述する無機充填剤、リン系難燃剤、各種バインダー樹脂、有機溶剤等と組み合わせても構わない。   The curable resin composition of the present invention may be combined with the inorganic filler, phosphorus-based flame retardant, various binder resins, organic solvents and the like described above.

本発明の硬化性樹脂組成物は、各成分を均一に混合することにより得られる。例えばメタ)アリルエーテル樹脂は各種樹脂および/または硬化促進剤並びに必要によりリン含有化合物、バインダー樹脂、無機充填材および配合剤等を必要に応じて押出機、ニーダー、ロール、プラネタリーミキサー等を用いて均一になるまで充分に混合して硬化性樹脂組成物を得、得られた硬化性樹脂組成物が液状である場合はポッティングやキャスティングにより、該組成物を基材に含浸したり、金型に流し込み注型したりして、加熱により硬化させる。また得られた硬化性樹脂組成物が固形の場合、溶融後注型、あるいはトランスファー成型機などを用いて成型し、さらに加熱により硬化させる。硬化温度、時間としては例えば100〜250である。硬化方法としては高温で一気に硬化させることもできるが、低分子量分の揮発もあるため、ステップワイズに昇温し、硬化反応を進めることが好ましい。具体的には100−200℃の間で初期硬化を行い、200℃〜250℃の間で後硬化を行う。硬化の段階としては2〜8段階に分けて昇温するのが好ましく、より好ましくは2〜4段階である。   The curable resin composition of this invention is obtained by mixing each component uniformly. For example, meta) allyl ether resins use various resins and / or curing accelerators and, if necessary, phosphorus-containing compounds, binder resins, inorganic fillers, compounding agents, etc., if necessary using an extruder, kneader, roll, planetary mixer, etc. Mix thoroughly until uniform to obtain a curable resin composition. If the resulting curable resin composition is liquid, the substrate is impregnated by potting or casting, or a mold is formed. It is poured into a mold, casted, and cured by heating. When the obtained curable resin composition is solid, it is molded using a cast after casting or a transfer molding machine, and further cured by heating. The curing temperature and time are, for example, 100 to 250. As a curing method, curing can be performed at a high temperature at a stretch, but since there is also volatilization of a low molecular weight, it is preferable to increase the temperature stepwise to advance the curing reaction. Specifically, initial curing is performed between 100 ° C. and 200 ° C., and post curing is performed between 200 ° C. and 250 ° C. As the curing stage, the temperature is preferably divided into 2 to 8 stages, more preferably 2 to 4 stages.

以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下に実施例で用いた各種分析方法について記載する。
エポキシ当量: JIS K 7236 (ISO 3001) に準拠
ICI溶融粘度: JIS K 7117−2 (ISO 3219) に準拠
軟化点: JIS K 7234 に準拠
全塩素:
自動試料燃焼−イオンクロマトグラフ装置 AQF−2100H型 三菱化学(株)製
アルゴンガス流量を200ml/min、酸素ガス流量を400ml/minとして燃焼分解後、イオン分を測定
HPLC:
カラム(Inertsil ODS−2)
連結溶離液はテトラヒドロフランと5mMリン酸水溶液
流速は1.0ml/min.
カラム温度は40℃
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. The various analysis methods used in the examples are described below.
Epoxy equivalent: Conforms to JIS K 7236 (ISO 3001) ICI melt viscosity: Conforms to JIS K 7117-2 (ISO 3219) Softening point: Conforms to JIS K 7234 Total chlorine:
Automatic sample combustion-ion chromatograph AQF-2100H type manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. After combustion decomposition with an argon gas flow rate of 200 ml / min and an oxygen gas flow rate of 400 ml / min, ion content is measured HPLC:
Column (Inertsil ODS-2)
The coupled eluent was tetrahydrofuran and 5 mM phosphoric acid aqueous solution. The flow rate was 1.0 ml / min.
Column temperature is 40 ° C

実施例1
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、ジメチルスルホキシド720質量部、フェノール樹脂(フェノール−ジシクロペンタジエン型 水酸基当量178g/eq.軟化点106℃)535質量部、メタリルクロライド(純度99% 東京化成工業製)299質量部(フェノール樹脂の水酸基1モル当量に対し、1.1モル当量)を加え、27℃に昇温し溶解させた。次いで46.3質量%水酸化ナトリウム水溶液134質量部を内温35℃を超えないようにゆっくり加え、その後にフレーク状の苛性ソーダ(純度 99% 東ソー製)70.0質量部(フェノール樹脂の水酸基1モル当量に対し、1.1モル当量)を60分かけて添加した。そのまま30〜35℃で4時間、40〜45℃で1時間、55〜60℃で1時間反応を行った。この際の反応追跡はHPLCを用いて行い、原料フェノール樹脂の消失や、n=1体とn=2体のピークの中間のピークが増大していないことを確認した。
反応終了後、ロータリーエバポレータにて120℃以下で加熱減圧下、水やジメチルスルホキシド等を留去した。そして、酢酸30質量部を加えて中和し、メチルイソブチルケトン700質量部を加え、水洗を繰り返し、水層が中性になったことを確認した。その後油層からロータリーエバポレータを用いて、減圧下、窒素バブリングしながら溶剤類を留去することで、n=2.0である本発明のメタリルエーテル樹脂(以下、「MEP1」)690質量部を得た。
Example 1
In a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a stirrer, 720 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 535 parts by mass of phenol resin (phenol-dicyclopentadiene type hydroxyl group equivalent 178 g / eq. Softening point 106 ° C.), methallyl chloride (purity) 99% (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 299 parts by mass (1.1 molar equivalents relative to 1 molar equivalent of the hydroxyl group of the phenol resin) was added, and the mixture was heated to 27 ° C. and dissolved. Next, 134 parts by mass of a 46.3% by mass aqueous sodium hydroxide solution was slowly added so that the internal temperature did not exceed 35 ° C., and then 70.0 parts by mass of flaky caustic soda (purity 99%, manufactured by Tosoh) (hydroxyl group 1 of phenol resin) 1.1 molar equivalents to molar equivalents) was added over 60 minutes. The reaction was carried out at 30-35 ° C for 4 hours, at 40-45 ° C for 1 hour, and at 55-60 ° C for 1 hour. Reaction tracking at this time was performed using HPLC, and it was confirmed that the disappearance of the raw material phenol resin and the peak between n = 1 and n = 2 peaks did not increase.
After completion of the reaction, water, dimethyl sulfoxide and the like were distilled off by heating on a rotary evaporator at 120 ° C. or lower under reduced pressure. And 30 mass parts of acetic acid was added and neutralized, 700 mass parts of methyl isobutyl ketone was added, and water washing was repeated, and it confirmed that the water layer became neutral. Then, 690 parts by mass of the methallyl ether resin (hereinafter referred to as “MEP1”) of the present invention in which n = 2.0 is obtained by distilling off the solvents from the oil layer using a rotary evaporator while bubbling nitrogen under reduced pressure. It was.

実施例2
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら、実施例1で得られたMEPを658質量部、トルエン720質量部を投入し、タングステン酸化合物としてのタングステン酸カリウムを36質量部、リン酸化合物としてのリン酸三カリウムを36質量部、そして、MEP1100質量部当たり有機カルボン酸としての酢酸を432質量部投入し、この混合液を50℃に昇温した。昇温後、攪拌しながら、35%過酸化水素水溶液を、MEP中のメタリル基1モル当量に対し、過酸化水素が2.1モル当量となる量を20分間かけて添加した。添加終了後、そのまま50℃で24時間攪拌した。
ついでメチルイソブチルケトン360質量部を加えて分液洗浄処理を行い、水相を分離することで本発明のエポキシ樹脂(EP1)を含む溶液を得た。得られたエポキシ樹脂(EP1)のエポキシ当量は255g/eq.、軟化点76℃、150℃におけるICI溶融粘度は0.19Pa・s、全塩素分は10ppm以下であった。
Example 2
658 parts by mass of MEP obtained in Example 1 and 720 parts by mass of toluene were charged into a flask equipped with an agitator, a reflux condenser, and an agitator while purging nitrogen, and potassium tungstate as a tungstate compound. 36 parts by mass, 36 parts by mass of tripotassium phosphate as a phosphoric acid compound, and 432 parts by mass of acetic acid as an organic carboxylic acid per 1100 parts by mass of MEP were added, and this mixture was heated to 50 ° C. After the temperature rise, with stirring, a 35% aqueous hydrogen peroxide solution was added over 20 minutes in an amount that resulted in 2.1 molar equivalents of hydrogen peroxide per 1 molar equivalent of methallyl groups in MEP. After completion of the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 24 hours.
Subsequently, 360 parts by mass of methyl isobutyl ketone was added to perform a liquid separation washing treatment, and the aqueous phase was separated to obtain a solution containing the epoxy resin (EP1) of the present invention. The epoxy equivalent of the obtained epoxy resin (EP1) was 255 g / eq. The ICI melt viscosity at a softening point of 76 ° C. and 150 ° C. was 0.19 Pa · s, and the total chlorine content was 10 ppm or less.

実施例3、比較例1
実施例1で得られた本発明のエポキシ樹脂(EP1)と比較用のエポキシ樹脂(EP2;フェノール-ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂 日本化薬株式会社製 XD−1000)を使用し、エポキシ樹脂と硬化剤(フェノール樹脂(明和化成(株)製 H−1)を等当量で配合し、硬化触媒(硬化促進剤、トリフェニルホスフィン(TPP、東京化成工業(株)製 ))を入れ、ミキシングロールを用いて均一に混合・混練し、硬化性樹脂組成物を得た。この硬化性樹脂組成物をミキサーにて粉砕し、更にタブレットマシーンにてタブレット化した。このタブレット化された本発明及び比較用の硬化性樹脂組成物をトランスファー成型(175℃×60秒)し、更に脱型後160℃×2時間+180℃×6時間の条件で硬化し、評価用試験片を得た。
Example 3, Comparative Example 1
Using the epoxy resin (EP1) of the present invention obtained in Example 1 and a comparative epoxy resin (EP2: phenol-dicyclopentadiene type epoxy resin XD-1000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), curing with the epoxy resin Agent (phenol resin (Miwa Kasei Co., Ltd. H-1) is blended in equal equivalents, curing catalyst (curing accelerator, triphenylphosphine (TPP, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)) is added, mixing roll The curable resin composition was mixed and kneaded uniformly to obtain a curable resin composition, which was pulverized with a mixer and then tableted with a tablet machine. The obtained curable resin composition was transfer-molded (175 ° C. × 60 seconds), and after demolding, cured under the conditions of 160 ° C. × 2 hours + 180 ° C. × 6 hours to obtain a test piece for evaluation. .

なお、硬化物の物性は以下の要領で測定した。また、硬化物の物性の評価項目によって、使用する硬化剤種は下記表1の通りとした。
<曲げ弾性試験>
・JIS K 6911に準拠 室温でテストを行った。
<誘電率試験・誘電正接試験>
・(株)関東電子応用開発製の1GHz空洞共振器を用いて、空洞共振器摂動法にてテストを行った。ただし、サンプルサイズは幅1.7mm×長さ100mmとし、厚さは1.7mmで試験を行った
In addition, the physical property of hardened | cured material was measured in the following ways. Moreover, the kind of hardening | curing agent to be used was as shown in following Table 1 with the evaluation item of the physical property of hardened | cured material.
<Bending elasticity test>
・ Tested at room temperature according to JIS K 6911.
<Dielectric constant test and dielectric loss tangent test>
-Using a 1 GHz cavity resonator manufactured by Kanto Electronics Co., Ltd., a test was performed by the cavity resonator perturbation method. However, the sample size was 1.7 mm width × 100 mm length, and the thickness was 1.7 mm.

(表1)

Figure 2018024856
(Table 1)
Figure 2018024856

表1より、本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂を酸化したエポキシ樹脂を用いた硬化物は、比較用のエポキシ樹脂を用いた硬化物に比べて、低誘電特性、強靭性に優れる硬化物であることが確認できる。   From Table 1, the cured product using the epoxy resin obtained by oxidizing the (meth) allyl ether resin of the present invention is a cured product excellent in low dielectric properties and toughness compared to a cured product using a comparative epoxy resin. It can be confirmed that there is.

実施例4
実施例2に記載のメタリルエーテル化合物を180℃×2時間、230℃×4時間の二段階のステップキュアを行い、黒色固形の本発明の硬化物を得た。得られた硬化物を粉砕し、硬化物の熱分解特性を測定した。
Example 4
The methallyl ether compound described in Example 2 was subjected to two-stage step cure of 180 ° C. × 2 hours and 230 ° C. × 4 hours to obtain a black solid cured product of the present invention. The obtained cured product was pulverized, and the thermal decomposition characteristics of the cured product were measured.

なお、硬化物の物性は以下の要領で測定した。
<熱分解特性>
・TG/DTA6200(SII社製)
温度範囲:30〜550℃
昇温速度:10℃/min
ガスフロー:Air 200ml/min
サンプル形状:紛体(粒径50〜150μm)
Td5〜30:5〜30質量%減少時の温度(℃)を測定した。
In addition, the physical property of hardened | cured material was measured in the following ways.
<Pyrolysis characteristics>
・ TG / DTA6200 (manufactured by SII)
Temperature range: 30-550 ° C
Temperature increase rate: 10 ° C / min
Gas flow: Air 200ml / min
Sample shape: powder (particle size 50-150 μm)
Td 5-30: The temperature (° C.) at the time of 5-30 mass% reduction was measured.

(表2)

Figure 2018024856
(Table 2)
Figure 2018024856

表2より、本発明の(メタ)アリルエーテル樹脂を含む硬化性樹脂組成物の硬化物は、熱分解特性が優れる硬化物であることが確認できる。


From Table 2, it can confirm that the hardened | cured material of the curable resin composition containing the (meth) allyl ether resin of this invention is a hardened | cured material which is excellent in a thermal decomposition characteristic.


Claims (6)

下記式(1)で表される(メタ)アリルエーテル樹脂。
Figure 2018024856
(式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、Rはそれぞれ独立して水素原子、アルキル基を表し、aはそれぞれ1〜3を表す。nは1〜10の繰り返し数であり、nの平均値は1〜10の実数を表す。)
(Meth) allyl ether resin represented by the following formula (1).
Figure 2018024856
(In the formula, each R 1 independently represents an alkyl group, each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, each a represents 1 to 3; n is a repeating number of 1 to 10; The average value of n represents a real number of 1 to 10.)
下記式(2)で表されるエポキシ樹脂。
Figure 2018024856
(式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、Rはそれぞれ独立して水素原子、アルキル基を表し、aはそれぞれ1〜3を表す。nは1〜10の繰り返し数であり、nの平均値は1〜10の実数を表す。)
An epoxy resin represented by the following formula (2).
Figure 2018024856
(In the formula, each R 1 independently represents an alkyl group, each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, each a represents 1 to 3; n is a repeating number of 1 to 10; The average value of n represents a real number of 1 to 10.)
請求項1に記載の(メタ)アリルエーテル樹脂を酸化したエポキシ樹脂。   An epoxy resin obtained by oxidizing the (meth) allyl ether resin according to claim 1. 請求項1に記載の(メタ)アリルエーテル樹脂を含有する硬化性樹脂組成物。   A curable resin composition comprising the (meth) allyl ether resin according to claim 1. 請求項2又は請求項3に記載のエポキシ樹脂と、硬化剤及び/または硬化触媒を含有する硬化性樹脂組成物。   A curable resin composition comprising the epoxy resin according to claim 2 or 3 and a curing agent and / or a curing catalyst. 請求項4又は請求項5に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物。



A cured product obtained by curing the curable resin composition according to claim 4.



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