JP2018203916A - Epoxy resin composition - Google Patents

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Abstract

To provide an epoxy resin composition which is excellent in fluidity when being filled into a mold and has excellent curability, while not deteriorating the electrical reliability.SOLUTION: An epoxy resin composition contains: an epoxy resin (E); a compound (P) having 2 or more phenolic hydroxyl groups in each molecule; and a curing accelerator (Q). The curing accelerator (Q) contains a quaternized amidine salt (S) comprising a cyclic cation (A) having an amidine group and an anion (B) represented by a formula (7).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、エポキシ樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、半導体などの電子部品用のエポキシ樹脂系封止材の製造に適した、アミジン基を有する塩からなるエポキシ樹脂硬化促進剤を含有するエポキシ樹脂組成物に関する。   The present invention relates to an epoxy resin composition. More specifically, the present invention relates to an epoxy resin composition containing an epoxy resin curing accelerator composed of a salt having an amidine group, which is suitable for producing an epoxy resin-based encapsulant for electronic parts such as semiconductors.

従来より、エポキシ樹脂は成形性および硬化物の電気特性などに優れるため、例えば、半導体封止材などの電子部品の封止材用途に使用される。封止材樹脂としては、硬化剤としてフェノールノボラック類を用い、多量のフィラーなどを配合したエポキシ樹脂が広く使用されている。近年、半導体の高集積化、薄型化または実装方式の改良などに伴い、封止材の成形性、および封止された半導体の信頼性の向上などが強く要望されている。この要望に対して封止材の一成分である硬化促進剤の役割も大きくなっている。
これらエポキシ樹脂の硬化促進剤として、アミン系化合物、トリフェニルホスフィンが一般的に使用されている。配合物の流動性と保存安定性が悪いという問題がある。
Conventionally, an epoxy resin is excellent in moldability and electrical properties of a cured product, and is used, for example, as a sealing material for electronic parts such as a semiconductor sealing material. As the sealing material resin, epoxy resins using phenol novolacs as a curing agent and blending a large amount of fillers are widely used. In recent years, there has been a strong demand for improving the moldability of a sealing material and the reliability of a sealed semiconductor, as the semiconductor is highly integrated, thinned, or improved in mounting method. In response to this demand, the role of a curing accelerator, which is a component of a sealing material, is also increasing.
As a curing accelerator for these epoxy resins, an amine compound and triphenylphosphine are generally used. There is a problem that the fluidity and storage stability of the blend are poor.

この問題の改良として、例えば、TPPの第4級化ホスホニウム塩、四級アミン塩(特許文献1および2参照)が提案されている。 As an improvement of this problem, for example, quaternized phosphonium salts and quaternary amine salts of TPP (see Patent Documents 1 and 2) have been proposed.

しかしながら、無機充填材を高濃度に配合する封止材組成では、前記四級塩を硬化促進剤として用いる場合、エポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤の混合物を加熱溶融させた配合液の粘度が高くなるため、モールド充填時に半導体チップの配線を押し流したり、配合物が隅々まで行き渡る前に粘度が上昇し、未充填部分ができたりする、いわゆる液流れ性不良の原因となる。 However, in a sealing material composition containing an inorganic filler at a high concentration, when the quaternary salt is used as a curing accelerator, the viscosity of the liquid mixture obtained by heating and melting a mixture of an epoxy resin, a curing agent, and a curing accelerator is Therefore, when the mold is filled, the wiring of the semiconductor chip is washed away, the viscosity increases before the composition reaches every corner, and unfilled parts are formed.

一方、第4級化ホスホニウム塩、四級アミン塩が、イオン成分として硬化後の樹脂に残され、電気信頼性に、悪い影響を与えると懸念されている。 On the other hand, there is concern that quaternized phosphonium salts and quaternary amine salts remain in the cured resin as ionic components, which adversely affects electrical reliability.

特開2004−256643号公報JP 2004-256663 A 特開2005−162944号公報JP 2005-162944 A

そこで、モールド充填時に流動性に優れ、かつ触媒活性が高く硬化性に優れる、更に電気信頼性が悪くさせない、エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。   Then, it aims at providing the epoxy resin composition which is excellent in fluidity | liquidity at the time of mold filling, is high in catalyst activity, is excellent in curability, and does not make electric reliability worse.

本発明者らは、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、エポキシ樹脂(E)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(P)と、硬化促進剤(Q)を含み、該硬化促進剤(Q)が、下記一般式(1)、(2)、(3)もしくは(4)で示されるアミジン基を有する環式カチオン(A)と、下記一般式(5)、(6)もしくは(7)で示されるアニオン(B)からなる四級化アミジン塩(S)を含むことを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
The inventors of the present invention have reached the present invention as a result of studies to achieve the above object.
That is, the present invention includes an epoxy resin (E), a compound (P) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a curing accelerator (Q). A cyclic cation (A) having an amidine group represented by general formula (1), (2), (3) or (4) and an anion represented by the following general formula (5), (6) or (7) An epoxy resin composition comprising a quaternized amidine salt (S) comprising (B).

Figure 2018203916
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[式(1)中、R1は、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表す。] [In Formula (1), R1 represents a C1-C16 substituted or unsubstituted alkyl group, or a benzyl group. ]

Figure 2018203916
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[式(2)中、R2は、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表す。] [In Formula (2), R2 represents a C1-C16 substituted or unsubstituted alkyl group, or a benzyl group. ]

Figure 2018203916
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[式(3)中、R3及びR5が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表し、R4は、水素、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはフェニル基を表し、R6及びR7が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、水酸基、水素、ヒドロキシメチル基またはヒドロキシエチル基を表す。] [In Formula (3), R3 and R5 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or a benzyl group, and R4 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted group having 1 to 16 carbon atoms, or An unsubstituted alkyl group or a phenyl group is represented, and R6 and R7 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a hydroxyl group, hydrogen, a hydroxymethyl group, or a hydroxyethyl group. ]

Figure 2018203916
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[式(4)中、R8及びR10が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表し、R9は、水素、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはフェニル基を表し、R11及びR12が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、水酸基、水素、ヒドロキシメチル基またはヒドロキシエチル基を表す。] [In Formula (4), R8 and R10 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or a benzyl group, and R9 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted group having 1 to 16 carbon atoms, or It represents an unsubstituted alkyl group or a phenyl group, and R11 and R12 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a hydroxyl group, hydrogen, a hydroxymethyl group, or a hydroxyethyl group. ]

Figure 2018203916
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[式(5)中、R13及びR15は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR13及びR15が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R14は、R13及びR15と結合する有機基である。R17及びR19は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR17及びR19が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R18は、R17及びR19と結合する有機基である。R14及びR18は互いに同一であっても異なっていてもよく、R13、R15、R17及びR19は互いに同一であっても異なっていてもよい。R16は置換もしくは無置換の芳香環又は置換もしくは無置換の複素環を有する有機基或いは置換もしくは無置換の脂肪族基を表す。] [In the formula (5), R13 and R15 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different from each other. It binds to a silicon atom to form a chelate structure. R14 is an organic group that binds to R13 and R15. R17 and R19 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R17 and R19 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. R18 is an organic group that binds to R17 and R19. R14 and R18 may be the same or different from each other, and R13, R15, R17 and R19 may be the same or different from each other. R16 represents an organic group having a substituted or unsubstituted aromatic ring or a substituted or unsubstituted heterocyclic ring, or a substituted or unsubstituted aliphatic group. ]

Figure 2018203916
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[式(6)中、R20及びR22は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR20及びR22が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R21は、R20及びR22と結合する有機基である。R23及びR25は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR23及びR25が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R24は、R23及びR25と結合する有機基である。R26及びR28は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR26及びR28が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R27は、R26及びR28と結合する有機基である。R21、R24及びR27は互いに同一であっても異なっていてもよく、R20、R22、R23、R25、R26及びR28は互いに同一であっても異なっていてもよい。] [In the formula (6), R20 and R22 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different from each other. It binds to a silicon atom to form a chelate structure. R21 is an organic group that binds to R20 and R22. R23 and R25 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R23 and R25 in the same molecule bind to a silicon atom to form a chelate structure. R24 is an organic group that binds to R23 and R25. R26 and R28 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R26 and R28 in the same molecule bind to a silicon atom to form a chelate structure. R27 is an organic group that binds to R26 and R28. R21, R24, and R27 may be the same as or different from each other, and R20, R22, R23, R25, R26, and R28 may be the same as or different from each other. ]

Figure 2018203916
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[式(7)中、R29及びR31は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR29及びR31がホウ素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R30は、R29及びR31と結合する有機基である。R32及びR34は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR32及びR34がホウ素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R33は、R32及びR34と結合する有機基である。R30及びR33は互いに同一であっても異なっていてもよく、R29、R31、R32及びR34は互いに同一であっても異なっていてもよい。] [In the formula (7), R29 and R31 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different, and R29 and R31 in the same molecule are It combines with a boron atom to form a chelate structure. R30 is an organic group that binds to R29 and R31. R32 and R34 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R32 and R34 in the same molecule are combined with a boron atom to form a chelate structure. R33 is an organic group that binds to R32 and R34. R30 and R33 may be the same as or different from each other, and R29, R31, R32, and R34 may be the same as or different from each other. ]

本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤(Q)を有するため、そのアミジン基を有する環式カチオン(A)とアニオンのイオン結合が強く、これによりエポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤の混合物を加熱溶融する配合温度では、四級塩(S)が解離しにくいため硬化反応を抑制でき、モールド充填時の流動性が優れる。 Since the epoxy resin composition of the present invention has the curing accelerator (Q), the ionic bond between the cyclic cation (A) having the amidine group and the anion is strong, whereby the epoxy resin, the curing agent and the curing accelerator At the compounding temperature at which the mixture is heated and melted, the quaternary salt (S) is difficult to dissociate, so that the curing reaction can be suppressed, and the fluidity during mold filling is excellent.

また、四級アミジン構造の窒素間の炭素は、水酸化物イオン又はアルコキシ基イオンに攻撃されやすく、イオン性が無くなるため(下記反応式参照、参考文献:三洋化成ニュース(2007)、No.442)、イオン性が少ない硬化物になり、電気信頼性と低吸水性が向上する。 In addition, carbon between nitrogen atoms of a quaternary amidine structure is easily attacked by hydroxide ions or alkoxy group ions and loses ionicity (see the following reaction formula, reference: Sanyo Kasei News (2007), No. 442). ), A cured product with less ionicity, and electrical reliability and low water absorption are improved.

Figure 2018203916
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低温領域で前記シリケートアニオン部は解離することがなく、硬化反応の促進を抑制させることが可能となるものである。
さらに、アニオン部はキレート構造より熱安定性がより高い、エポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤の混合物を加熱溶融する配合温度では、アニオン部は解離することがなく、硬化反応を促進しないため、エポキシ樹脂組成部物の流動性や保存安定性に優れた特性を同時に付与することができる。また、配合温度が高く設定することができるため、高融点、高軟化点のエポキシ樹脂、硬化剤、添加剤、他種類の樹脂および化合物を配合することができる。硬化反応で、加熱によりキレート結合を切断して解離し、活性が高いアニオンを遊離し、硬化反応を促進するため、優れた流動性と硬化性を同時に付与することができる。(参考文献:特開2005−298794号公報)
The silicate anion portion is not dissociated in a low temperature region, and the promotion of the curing reaction can be suppressed.
Furthermore, the anion part has higher thermal stability than the chelate structure, and at the compounding temperature at which the mixture of the epoxy resin, the curing agent and the curing accelerator is heated and melted, the anion part is not dissociated and does not accelerate the curing reaction. The characteristics excellent in fluidity and storage stability of the epoxy resin composition can be imparted simultaneously. Further, since the blending temperature can be set high, an epoxy resin having a high melting point and a high softening point, a curing agent, an additive, other types of resins and compounds can be blended. In the curing reaction, the chelate bond is cleaved and dissociated by heating to release an anion having high activity and promote the curing reaction, so that excellent fluidity and curability can be simultaneously imparted. (Reference: JP 2005-298794 A)

このため本発明のエポキシ樹脂組成物はモールド充填時に流動性に優れ、かつ高く硬化性に優れ、さらに、硬化物の電気信頼性に優れるため、半導体などの電子部品用のエポキシ樹脂系封止材の製造に好適である。 For this reason, the epoxy resin composition of the present invention is excellent in fluidity at the time of mold filling, excellent in curability, and excellent in electrical reliability of the cured product. It is suitable for manufacturing.

以下、本発明のエポキシ樹脂組成物の好適実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the epoxy resin composition of the present invention will be described.

以下、本発明のエポキシ樹脂組成物における各成分について順次説明する。   Hereinafter, each component in the epoxy resin composition of this invention is demonstrated one by one.

本発明に用いるエポキシ樹脂(E)は、1分子内にエポキシ基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造は特に限定するものではないが、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えない。   The epoxy resin (E) used in the present invention is a monomer, oligomer or polymer in general having two or more epoxy groups in one molecule, and its molecular weight and molecular structure are not particularly limited. For example, a phenol novolak type Epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy Resin, triazine nucleus-containing epoxy resin, dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin having phenylene and / or biphenylene skeleton, naphthol type epoxy resin, naphtha Emission type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resins. Having a phenylene and / or biphenylene skeleton, it no problem is used singly or in admixture.

エポキシ樹脂(E)の例としては、DIC株式会社製の:HP−4032、HP−4700、HP−7200、HP−820、HP−4770、HP−5000、EXA−850、EXA−830、EXA−1514、EXA−4850シリーズ;日本化薬株式会社製の:EPPN−201L、BREN−105、EPPN−502H、EOCN−1020、NC−2000−L、XD−1000、NC−7000L、NC−7300L、EPPN−501H、NC−3000;三菱ケミカル株式会社製の:XY−4000などが挙げられる。 As an example of an epoxy resin (E), DIC Corporation make: HP-4032, HP-4700, HP-7200, HP-820, HP-4770, HP-5000, EXA-850, EXA-830, EXA- 1514, EXA-4850 series; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: EPPN-201L, BREN-105, EPPN-502H, EOCN-1020, NC-2000-L, XD-1000, NC-7000L, NC-7300L, EPPN -501H, NC-3000; Mitsubishi Chemical Corporation: XY-4000 and the like.

本発明に用いる1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(P)は、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂、ビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えない。   The compound (P) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule used in the present invention is a monomer, oligomer or polymer in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and its molecular weight and molecular structure are particularly Without limitation, for example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, triphenolmethane type phenol resin, terpene modified phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol resin, phenol aralkyl resin having phenylene and / or biphenylene skeleton, phenylene and Examples thereof include a naphthol aralkyl resin having a biphenylene skeleton and a bisphenol compound, and these may be used alone or in combination.

フェノール性水酸基を2個以上有する化合物(P)の例としては、明和化成株式会社製の:HFシリーズ、MEH−7500シリーズ、MEH−7800シリーズ、MEH−7851シリーズ、MEH−7600シリーズ、MEH−8000シリーズ;本州化学工業株式会社製の:TriP−PA、BisP−TMC、BisP−AP、OC−BP、TekP−4HBPA、CyRS−PRD4などが挙げられる。 Examples of the compound (P) having two or more phenolic hydroxyl groups include: HF series, MEH-7500 series, MEH-7800 series, MEH-7801 series, MEH-7600 series, MEH-8000 manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. Series; manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd .: TriP-PA, BisP-TMC, BisP-AP, OC-BP, TekP-4HBPA, CyRS-PRD4, and the like.

本発明に用いる硬化促進剤(Q)は、アミジン基を有する環式カチオン(A)とキレートアニオン(B)からなる四級塩(S)を含むことを特徴とする。 The curing accelerator (Q) used in the present invention is characterized by containing a quaternary salt (S) composed of a cyclic cation (A) having an amidine group and a chelate anion (B).

アミジン基を有する環式カチオン(A)は、エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進するための必須成分であり下記一般式(1)、(2)、(3)もしく(4)で表される。 The cyclic cation (A) having an amidine group is an essential component for promoting the reaction between the epoxy resin and the curing agent, and is represented by the following general formulas (1), (2), (3), or (4). Is done.

Figure 2018203916
Figure 2018203916

[式(1)中、R1は、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表す。] [In Formula (1), R1 represents a C1-C16 substituted or unsubstituted alkyl group, or a benzyl group. ]

R1を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n -Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, n- Examples include heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

置換基としては、カルボン酸基、フェノール基、アミノ基、アミド基、エステル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。 Examples of the substituent include a carboxylic acid group, a phenol group, an amino group, an amide group, an ester group, and a hydroxy group.

R1としては、硬化性の観点、および合成の容易さの観点から、好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基とベンジル基、さらに好ましくはメチル基、エチル基である。   R1 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a benzyl group, more preferably a methyl group or an ethyl group, from the viewpoint of curability and the ease of synthesis.

Figure 2018203916
Figure 2018203916

[式(2)中、R2は、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表す。] [In Formula (2), R2 represents a C1-C16 substituted or unsubstituted alkyl group, or a benzyl group. ]

R2を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R2 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n -Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, n- Examples include heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

置換基としては、カルボン酸基、フェノール基、アミノ基、アミド基、エステル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。 Examples of the substituent include a carboxylic acid group, a phenol group, an amino group, an amide group, an ester group, and a hydroxy group.

R2としては、硬化性の観点、および合成の容易さの観点から、好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基とベンジル基、さらに好ましくはメチル基、エチル基である。   R2 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a benzyl group, more preferably a methyl group or an ethyl group, from the viewpoint of curability and the ease of synthesis.

Figure 2018203916
Figure 2018203916

[式(3)中、R3及びR5が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表し、R4は、水素、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、または置換若しくは無置換のフェニル基を表し、R6及びR7が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、水酸基、水素、ヒドロキシメチル基またはヒドロキシエチル基を表す。] [In Formula (3), R3 and R5 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or a benzyl group, and R4 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted group having 1 to 16 carbon atoms, or Represents an unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R6 and R7 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a hydroxyl group, hydrogen, a hydroxymethyl group, or a hydroxy group Represents an ethyl group. ]

R3もしくR5を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R3 or R5 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and tert-butyl. Group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group N-heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

R4を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R4 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n -Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, n- Examples include heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

R6もしくR7を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R6 or R7 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl. Group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group N-heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

置換基としては、カルボン酸基、フェノール基、アミノ基、アミド基、エステル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。 Examples of the substituent include a carboxylic acid group, a phenol group, an amino group, an amide group, an ester group, and a hydroxy group.

Figure 2018203916
Figure 2018203916

[式(4)中、R8及びR10が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表し、R9は、水素、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはフェニル基を表し、R11及びR12が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、水酸基、水素、ヒドロキシメチル基またはヒドロキシエチル基を表す。] [In Formula (4), R8 and R10 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or a benzyl group, and R9 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted group having 1 to 16 carbon atoms, or It represents an unsubstituted alkyl group or a phenyl group, and R11 and R12 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a hydroxyl group, hydrogen, a hydroxymethyl group, or a hydroxyethyl group. ]

R8もしくR10を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R8 or R10 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl. Group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group N-heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

R9を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R9 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n -Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, n- Examples include heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

R11もしくR12を構成する炭素数1〜16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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチル−2−ペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、n−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、および2−プロピルペンチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms constituting R11 or R12 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl. Group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group N-heptyl group, 1-methylhexyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, dodecyl group, hexadecyl group and the like.

置換基としては、カルボン酸基、フェノール基、アミノ基、アミド基、エステル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。 Examples of the substituent include a carboxylic acid group, a phenol group, an amino group, an amide group, an ester group, and a hydroxy group.

アミジン基を有する環式カチオン(A)の合成方法は、特に限定されないが、例えば、アミジン基を有する環式カチオン(A)のアルキル炭酸塩(A1)を使用する反応、およびアミジン基を有する環式カチオン(A)の水酸化物(A2)を使用する反応等により得られる。 The method for synthesizing the cyclic cation (A) having an amidine group is not particularly limited. For example, the reaction using the alkyl carbonate (A1) of the cyclic cation (A) having an amidine group and the ring having an amidine group. It is obtained by a reaction using a hydroxide (A2) of the formula cation (A).

アミジン基を有する環式カチオン(A)のアルキル炭酸塩(A1)は、例えば、対応するアミジン基を有する環式化合物と炭酸ジエステル類とを反応させることで得られる。製造条件としては温度50〜150℃にてオートクレーブ中10〜200時間であり、反応を速やかに収率良く完結するために、反応溶媒を使用することが好ましい。反応溶媒としては特に限定されるものではないが、メタノール、エタノール等が好ましい。溶媒の量は特に限定されるものではない。 The alkyl carbonate (A1) of the cyclic cation (A) having an amidine group can be obtained, for example, by reacting a corresponding cyclic compound having an amidine group with a carbonic acid diester. The production conditions are 10 to 200 hours in an autoclave at a temperature of 50 to 150 ° C., and a reaction solvent is preferably used in order to complete the reaction quickly and with a good yield. Although it does not specifically limit as a reaction solvent, Methanol, ethanol, etc. are preferable. The amount of the solvent is not particularly limited.

対応するアミジン基を有する環式化合物としては、例えば、DBU系化合物、イミダゾリン系化合物、イミダゾール系化合物等が挙げられる。炭酸ジエステルとしては公知のものであればよく、特に限定するものではないが、具体的にはジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等が用いられる。 Examples of the cyclic compound having a corresponding amidine group include DBU compounds, imidazoline compounds, imidazole compounds, and the like. The carbonic acid diester is not particularly limited as long as it is a known one, and specifically, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, dibutyl carbonate, diphenyl carbonate and the like are used.

アミジン基を有する環式カチオン(A)の水酸化物(A2)は、例えば、対応するアミジン基を有する環式化合物とハロゲン化(臭素、または塩素)アルキル、またはハロゲン化(臭素、または塩素)トルエンとを反応させた後に、無機アルカリにより塩交換することで得られる。製造条件としては温度−10〜150℃にて1〜20時間であり、反応を速やかに収率良く完結するために、反応溶媒を使用することが好ましい。反応溶媒としては特に限定されるものではないが、メタノール、エタノール等が好ましい。溶媒の量は特に限定されるものではない。   Examples of the hydroxide (A2) of the cyclic cation (A) having an amidine group include a cyclic compound having a corresponding amidine group and a halogenated (bromine or chlorine) alkyl, or a halogenated (bromine or chlorine). After reacting with toluene, it is obtained by salt exchange with an inorganic alkali. The production conditions are a temperature of −10 to 150 ° C. and a time of 1 to 20 hours, and it is preferable to use a reaction solvent in order to complete the reaction quickly with a good yield. Although it does not specifically limit as a reaction solvent, Methanol, ethanol, etc. are preferable. The amount of the solvent is not particularly limited.

対応するアミジン基を有する環式化合物としては上記と同様のものが挙げられる。ハロゲン化アルキルとしては、臭化エチル、塩化ブチル、2−エチルヘキシルブロマイド、2−ブチルエタノール、2−クロロプロパノール等が、ハロゲン化トルエンとしては、ブロベンジルブロマイド等が挙げられる。
無機アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、および水酸化アルミニウム等が挙げられる。
Examples of the cyclic compound having a corresponding amidine group include those described above. Examples of the halogenated alkyl include ethyl bromide, butyl chloride, 2-ethylhexyl bromide, 2-butylethanol, 2-chloropropanol and the like, and examples of the halogenated toluene include brobenzyl bromide.
Examples of the inorganic alkali include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and aluminum hydroxide.

本発明のアニオン(B)は、溶融混練後の流動性を向上させ、モールド充填後の硬化温度で硬化させるための必須成分であり、下記一般式(5)、(6)または、(7)で表される。 The anion (B) of the present invention is an essential component for improving the fluidity after melt-kneading and curing at the curing temperature after mold filling, and the following general formula (5), (6) or (7) It is represented by

Figure 2018203916
Figure 2018203916

[式(5)中、R13及びR15は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR13及びR15が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R14は、R13及びR15と結合する有機基である。R17及びR19は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR17及びR19が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R18は、R17及びR19と結合する有機基である。R14及びR18は互いに同一であっても異なっていてもよく、R13、R15、R17及びR19は互いに同一であっても異なっていてもよい。R16は置換もしくは無置換の芳香環又は置換もしくは無置換の複素環を有する有機基或いは置換もしくは無置換の脂肪族基を表す。] [In the formula (5), R13 and R15 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different from each other. It binds to a silicon atom to form a chelate structure. R14 is an organic group that binds to R13 and R15. R17 and R19 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R17 and R19 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. R18 is an organic group that binds to R17 and R19. R14 and R18 may be the same or different from each other, and R13, R15, R17 and R19 may be the same or different from each other. R16 represents an organic group having a substituted or unsubstituted aromatic ring or a substituted or unsubstituted heterocyclic ring, or a substituted or unsubstituted aliphatic group. ]

Figure 2018203916
Figure 2018203916

[式(6)中、R20及びR22は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR20及びR22が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R21は、R20及びR22と結合する有機基である。R23及びR25は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR23及びR25が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R24は、R23及びR25と結合する有機基である。R26及びR28は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR26及びR28が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R27は、R26及びR28と結合する有機基である。R21、R24及びR27は互いに同一であっても異なっていてもよく、R20、R22、R23、R25、R26及びR28は互いに同一であっても異なっていてもよい。] [In the formula (6), R20 and R22 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different from each other. It binds to a silicon atom to form a chelate structure. R21 is an organic group that binds to R20 and R22. R23 and R25 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R23 and R25 in the same molecule bind to a silicon atom to form a chelate structure. R24 is an organic group that binds to R23 and R25. R26 and R28 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R26 and R28 in the same molecule bind to a silicon atom to form a chelate structure. R27 is an organic group that binds to R26 and R28. R21, R24, and R27 may be the same as or different from each other, and R20, R22, R23, R25, R26, and R28 may be the same as or different from each other. ]

Figure 2018203916
Figure 2018203916

[式(7)中、R29及びR31は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR29及びR31がホウ素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R30は、R29及びR31と結合する有機基である。R32及びR34は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR32及びR34がホウ素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R33は、R32及びR34と結合する有機基である。R30及びR33は互いに同一であっても異なっていてもよく、R29、R31、R32及びR34は互いに同一であっても異なっていてもよい。] [In the formula (7), R29 and R31 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different, and R29 and R31 in the same molecule are It combines with a boron atom to form a chelate structure. R30 is an organic group that binds to R29 and R31. R32 and R34 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R32 and R34 in the same molecule are combined with a boron atom to form a chelate structure. R33 is an organic group that binds to R32 and R34. R30 and R33 may be the same as or different from each other, and R29, R31, R32, and R34 may be the same as or different from each other. ]

式(5)〜(7)中のプロトン供与性置換基のプロトン供与体としては、カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,2’−ビフェノール、2,2’−ビナフトール、ピロガロール、トリヒドロキシ安息香酸、没食子酸エステル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸の群から選ばれるフェノール系化合物;2−ヒドロキシベンジルアルコール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−プロパンジオール、グリセリンの群から選ばれるアルコール系化合物;及び尿素、1−メチル尿素、1,3−ジメチル尿素、1,3−ジアミノ尿素、1,3−ジメチロール尿素、アロファンアミドチオ尿素、1−メチルチオ尿素、1,3−ジメチルチオ尿素、チオセミカルバジド、チオカルボヒドラジド、4−メチルチオセミカルバジド、グアニルチオ尿素の群から選ばれる尿素系化合物が好ましい。 As the proton donor of the proton donating substituents in the formulas (5) to (7), catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 2,2′- Binaphthol, pyrogallol, trihydroxybenzoic acid, gallic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid A phenolic compound selected from the group consisting of 2-hydroxybenzyl alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2-propanediol, glycerin; and urea, 1-methylurea, 1,3-dimethyl Urea, 1,3-diaminourea, 1,3-dimethylolurea, allopha Amidochio urea, 1-methyl thiourea, 1,3-dimethyl thiourea, thiosemicarbazide, thiocarbohydrazide, 4-methyl thiosemicarbazide, urea compound selected from the group of Guaniruchio urea are preferred.

本発明の四級化アミジン塩(S)の合成方法としては、例えば、前記のカチオン(A)の化合物と、アルコキシシラン類(もしくホウ酸、ホウ酸エステル類)、および珪素原子(もしくホウ素原子)とキレート結合を形成可能な前記プロトン供与体を一定な比率で反応するによる方法を挙げる。 As a method for synthesizing the quaternized amidine salt (S) of the present invention, for example, the cation (A) compound, alkoxysilanes (or boric acid, boric acid esters), and silicon atoms (or An example is a method in which a boron atom is reacted with the proton donor capable of forming a chelate bond at a constant ratio.

ここで前記アルコキシシラン類としては、例えば、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、及びテトラエドキシシラン等が挙げられる。   Examples of the alkoxysilanes include phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, and hexyltriethoxysilane. , And tetraedoxysilane.

硬化促進剤(Q)は、エポキシ樹脂組成物の他の成分との混合をしやすくするために、低粘度のフェノール樹脂、また低分子フェノール化合物でマスターバッチ化して軟化点を下げる方法、粉砕して粉末状にする方法等を行っても良い。
低粘度のフェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。マスターバッチ化の方法としては、公知の方法が利用できる。
低分子のフェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF等が挙げられる。マスターバッチ化の方法としては、公知の方法が利用できる。
In order to facilitate mixing with the other components of the epoxy resin composition, the curing accelerator (Q) is pulverized by a method of lowering the softening point by making a master batch with a low viscosity phenol resin or a low molecular phenol compound. A method of making it into powder may be performed.
Examples of the low viscosity phenol resin include phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin and the like. A known method can be used as a master batch method.
Examples of the low molecular weight phenol compound include bisphenol A and bisphenol F. A known method can be used as a master batch method.

硬化促進剤(Q)の軟化点は、通常70〜180℃、好ましくは80〜140℃、より好ましくは90〜130℃である。これは、70℃よりも低いと、粉砕時の融着や粉末状にした促進剤の貯蔵中のブロック化が起こり易く好ましくなく、また、180℃を超えると、硬化促進剤がエポキシ樹脂と溶融混合できずに不均一になり、硬化不良の原因となり易いからである。 The softening point of a hardening accelerator (Q) is 70-180 degreeC normally, Preferably it is 80-140 degreeC, More preferably, it is 90-130 degreeC. If the temperature is lower than 70 ° C., it is not preferable because fusion during pulverization or blocking during storage of the powdered accelerator is likely to occur, and if it exceeds 180 ° C., the curing accelerator is melted with the epoxy resin. This is because they cannot be mixed and become non-uniform, which tends to cause curing failure.

粉砕して粉末状にする方法としては、例えば衝撃式粉砕機等で粉砕して粉末状の硬化促進剤を得ることができる。使用に際しては、この粉末状の硬化促進剤の粒径は、100メッシュパス(エアージェットシーブ法などにより測定)95%以上であることが好ましい。これは、95%未満のものではエポキシ樹脂組成物への均一溶解が妨げられ易くなり、硬化不良の原因となるからである。 As a method of pulverizing into a powder, for example, a powdery curing accelerator can be obtained by pulverization with an impact pulverizer or the like. In use, the particle size of the powdery curing accelerator is preferably 100% or more (measured by an air jet sieve method or the like) 95% or more. This is because if it is less than 95%, uniform dissolution in the epoxy resin composition tends to be hindered, which causes poor curing.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、これを硬化することにより、最終的に硬化エポキシ樹脂が得られる。硬化促進剤(Q)の配合量はエポキシ樹脂や硬化剤の反応性に応じて調整されるが、エポキシ樹脂100重量部に対して通常1〜25重量部、好ましくは2〜20重量部である。最適な配合量は、要求される硬化特性などに合わせて設定すればよい。 The epoxy resin composition of the present invention is finally cured to obtain a cured epoxy resin. Although the compounding quantity of a hardening accelerator (Q) is adjusted according to the reactivity of an epoxy resin or a hardening | curing agent, it is 1-25 weight part normally with respect to 100 weight part of epoxy resins, Preferably it is 2-20 weight part. . What is necessary is just to set the optimal compounding quantity according to the required hardening characteristic.

エポキシ樹脂(E)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(P)との配合比率も、特に限定されないが、エポキシ樹脂(E)のエポキシ基1当量に対し、前記化合物(P)のフェノール性水酸基が0.5〜2当量となるように用いるのが好ましく、0.7〜1.5当量となるように用いるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の諸特性のバランスを好適なものに維持しつつ、諸特性が、より向上する。 The compounding ratio of the epoxy resin (E) and the compound (P) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is not particularly limited, but the compound (E) is equivalent to 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin (E). The phenolic hydroxyl group of P) is preferably used in an amount of 0.5 to 2 equivalents, and more preferably 0.7 to 1.5 equivalents. Thereby, various characteristics improve more, maintaining the balance of the various characteristics of an epoxy resin composition to a suitable thing.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに無機充填材(H)を含むことが好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物を半導体素子などの電子部品の封止などに用いる場合、得られる半導体装置の耐半田性向上などを目的として、エポキシ樹脂組成物中に配合(混合)されるものであり、その種類については、特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。
The epoxy resin composition of the present invention preferably further contains an inorganic filler (H).
When the epoxy resin composition of the present invention is used for sealing electronic components such as semiconductor elements, it is blended (mixed) in the epoxy resin composition for the purpose of improving the solder resistance of the resulting semiconductor device. There is no particular limitation on the type, and those generally used for sealing materials can be used.

また、無機充填材(H)の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂(E)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(P)との合計量100重量部あたり、200〜2400重量部であるのが好ましく、400〜1400重量部であるのが、より好ましい。無機充填材(H) の含有量は、前記範囲外でも使用できるが、前記下限値未満の場合、無機充填材(H)による補強効果が充分に発現しないおそれがあり、一方、無機充填材(H)の含有量が前記上限値を超えた場合、エポキシ樹脂組成物の流動性が低下し、エポキシ樹脂組成物の成形時(例えば半導体装置の製造時等)に、充填不良等が生じるおそれがある。 The content of the inorganic filler (H) is not particularly limited, but per 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin (E) and the compound (P) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, It is preferably 200 to 2400 parts by weight, and more preferably 400 to 1400 parts by weight. The content of the inorganic filler (H) can be used outside the above range, but if it is less than the lower limit, the reinforcing effect by the inorganic filler (H) may not be sufficiently exhibited, while the inorganic filler ( When the content of H) exceeds the upper limit, the fluidity of the epoxy resin composition is lowered, and there is a possibility that poor filling or the like may occur when the epoxy resin composition is molded (for example, during manufacturing of a semiconductor device). is there.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに他の機能性ある化合物(機能性添加剤)を含むことが好ましい。 The epoxy resin composition of the present invention preferably further contains another functional compound (functional additive).

機能性添加剤には、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン及びフェニルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン類やチタネートエステル類及びアルミナートエステル類に代表されるカップリング剤;カーボンブラック等の着色剤;臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛及びリン系化合物等の難燃剤;シリコーンオイル及びシリコーンゴム等の低応力成分;カルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス;ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸、該高級脂肪酸の金属塩類及びパラフィン等の離型剤;マグネシウム、アルミニウム、チタン及びビスマス系等のイオンキャッチャー、ビスマス酸化防止剤等の各種添加剤;ベンゾオキサジン、シアネートエステル、ビスマレイミドのような耐熱性UPさせる変性化合物が挙げられる。 Examples of functional additives include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane. Coupling agents represented by alkoxysilanes such as alkoxysilanes, titanate esters, and aluminate esters; Colorants such as carbon black; Brominated epoxy resins, antimony oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc oxide, and phosphorus series Flame retardants such as compounds; low stress components such as silicone oil and silicone rubber; natural waxes such as carnauba wax; synthetic waxes such as polyethylene wax; higher fatty acids such as stearic acid and zinc stearate; metal salts of the higher fatty acids; Release agents such as paraffin; various additives such as magnesium, aluminum, titanium and bismuth-based ion catchers and bismuth antioxidants; and modified compounds that increase heat resistance such as benzoxazine, cyanate ester, and bismaleimide .

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂(E)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(P)以外の樹脂成分を含むこともできる。
その以外の樹脂成分としては、酸無水物を用いるエポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂成分、ナノコンポジット系成分、シアネートエステル系樹脂成分などが挙げられる。
The epoxy resin composition of the present invention can also contain a resin component other than the epoxy resin (E) and the compound (P) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule.
Other resin components include epoxy resins using acid anhydrides, polyimide resin components, nanocomposite components, cyanate ester resin components, and the like.

他の機能性ある化合物は、「総説エポキシ樹脂第一巻」、「総説エポキシ樹脂第一巻」、エポキシ樹脂技術協会、2003;エクトロニクス実装学会誌、14、204、2011;journal of Applied Polymer Science,109,2023−2028,2008;Polymer Preprints,Japan,60,1K19,2011;ネックワークポリマー,33,130,2012;Polym.Int.54,1103−1109,2005;Journal of Applied Polymer Science,92,2375−2386,2004;ネックワークポリマー,29,175,2008;高分子論文集,65,562,2008;高分子論文集,66(6),217,2009などに記載されている。 Other functional compounds include “Review Epoxy Resin Vol. 1”, “Review Epoxy Resin Vol. 1”, Epoxy Resin Technology Association, 2003; Journal of Ectronics Packaging Society, 14, 204, 2011; journal of Applied Polymer Science. 109, 2023-2028, 2008; Polymer Preprints, Japan, 60, 1K19, 2011; Neckwork Polymers, 33, 130, 2012; Int. 54, 1103-1109, 2005; Journal of Applied Polymer Science, 92, 2375-2386, 2004; Neckwork Polymer, 29, 175, 2008; Polymer Papers, 65, 562, 2008; Polymer Papers, 66 ( 6), 217, 2009, and the like.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記成分、必要に応じて、その他の添加剤等を、ミキサーを用いて均一混合して得られ、さらには、常温で混合したものを、ロール、ニーダー、コニーダー及び二軸押出機等の混練機を用いて、加熱混練した後、冷却、粉砕することによっても得ることができる。また、上記で得たエポキシ樹脂組成物は、紛体である場合、使用にあたっての作業性を向上させるために、プレス等により加圧タブレット化して使用することもできる。 The epoxy resin composition of the present invention is obtained by uniformly mixing the above-mentioned components and, if necessary, other additives using a mixer, and further mixing at room temperature with a roll, a kneader, and a kneader. It can also be obtained by heating and kneading using a kneader such as a twin screw extruder, followed by cooling and pulverization. Moreover, when the epoxy resin composition obtained above is a powder, it can be used as a pressure tablet by a press or the like in order to improve workability in use.

本発明のエポキシ樹脂組成物の用い方としては、例えば、半導体素子等の各種の電子部品を封止し、半導体装置を製造する場合には、トランスファーモールド、コンプレッションモールド及びインジェクションモールド等の従来からの成形方法により、硬化成形すればよい。 As the method of using the epoxy resin composition of the present invention, for example, when various kinds of electronic components such as semiconductor elements are sealed and a semiconductor device is manufactured, conventional methods such as transfer molding, compression molding and injection molding are used. Curing molding may be performed by a molding method.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、%は重量%、部は重量部を示す。
なお、実施例、比較例で用いた硬化促進剤の内容について以下に示す。
Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention further, the present invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, “%” represents “% by weight” and “parts” represents “parts by weight”.
In addition, it shows below about the content of the hardening accelerator used by the Example and the comparative example.

以下、アミジン構造を有する硬化促進剤の四級塩ベースの製造について説明する。 Hereinafter, production of a quaternary salt base of a curing accelerator having an amidine structure will be described.

<四級塩ベース(A−Be1)の製造方法>
攪拌式のオートクレーブに、炭酸ジメチル(東京化成工業株式会社社製)180部および溶媒のメタノール500部を仕込み、この中にDBU(サンアプロ株式会社社製)152部を仕込み、反応温度125℃にて80時間反応させた。溶剤を減圧除去した後、再度メタノールに溶解させることで、四級塩ベース(A−Be1、固形分濃度 50%)を得た。
<Method for producing quaternary salt base (A-Be1)>
In a stirring autoclave, 180 parts of dimethyl carbonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 500 parts of methanol as a solvent are charged, and 152 parts of DBU (manufactured by San Apro Co., Ltd.) are charged therein at a reaction temperature of 125 ° C. The reaction was performed for 80 hours. After removing the solvent under reduced pressure, it was dissolved again in methanol to obtain a quaternary salt base (A-Be1, solid concentration 50%).

<四級塩ベース(A−Be2)の製造方法>
攪拌式のオートクレーブに、炭酸ジエチル(東京化成工業株式会社社製)240部および溶媒のエタノール500部を仕込み、この中にDBN(サンアプロ株式会社社製)124部を仕込み、反応温度125℃にて80時間反応させた。溶剤を減圧除去した後、再度メタノールに溶解させることで、四級塩ベース(A−Be2、固形分濃度 50%)を得た。
<Method for producing quaternary salt base (A-Be2)>
A stirred autoclave is charged with 240 parts of diethyl carbonate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 500 parts of ethanol as a solvent, and 124 parts of DBN (San Apro Co., Ltd.) is charged therein at a reaction temperature of 125 ° C. The reaction was performed for 80 hours. After removing the solvent under reduced pressure, it was dissolved again in methanol to obtain a quaternary salt base (A-Be2, solid concentration 50%).

<四級塩ベース(A−Be3)の製造方法>
攪拌式のオートクレーブに、炭酸ジメチル(東京化成工業株式会社社製)220部および溶媒のメタノール500部を仕込み、この中に2-メチル-2-イミダゾリン(東京化成工業株式会社社製)84部を仕込み、反応温度125℃にて80時間反応させた。溶剤を減圧除去した後、再度メタノールに溶解させることで、四級塩ベース(A−Be3、固形分濃度 50%)を得た。
<Method for producing quaternary salt base (A-Be3)>
In a stirring type autoclave, 220 parts of dimethyl carbonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 500 parts of methanol as a solvent are charged, and 84 parts of 2-methyl-2-imidazoline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are added therein. The reaction was performed at a reaction temperature of 125 ° C. for 80 hours. After removing the solvent under reduced pressure, it was dissolved again in methanol to obtain a quaternary salt base (A-Be3, solid content concentration 50%).

<四級塩ベース(A−Be4)の製造方法>
攪拌式のオートクレーブに、炭酸ジメチル(東京化成工業株式会社社製)220部および溶媒のメタノール500部を仕込み、この中に2-フェニルイミダゾール(東京化成工業株式会社社製)144部を仕込み、反応温度125℃にて80時間反応させた。溶剤を減圧除去した後、再度メタノールに溶解させることで、四級塩ベース(A−Be4、固形分濃度 50%)を得た。
<Method for producing quaternary salt base (A-Be4)>
In a stirring type autoclave, 220 parts of dimethyl carbonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 500 parts of methanol as a solvent are charged, and 144 parts of 2-phenylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are charged therein and reacted. The reaction was performed at a temperature of 125 ° C. for 80 hours. After removing the solvent under reduced pressure, it was dissolved again in methanol to obtain a quaternary salt base (A-Be4, solid content concentration 50%).

<四級塩ベース(A−Be5)の製造方法>
滴下ロート、および還流管を備え付けたガラス製丸底3つ口フラスコにDBU152部、アセトン1000部仕込み、均一溶解させた後に、ベンジルブロミド(東京化成工業株式会社社製)175部を滴下投入し50℃で2時間反応させた。ついで水酸化ナトリウム40部(30%メタノール溶液)を投入し0℃で5時間反応させ、析出した塩を除去することで四級塩(A−Be5、固形分濃度 25%)を得た。
<Method for producing quaternary salt base (A-Be5)>
A glass round bottom three-necked flask equipped with a dropping funnel and a reflux tube was charged with 152 parts of DBU and 1000 parts of acetone and dissolved uniformly, and then 175 parts of benzyl bromide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added dropwise. The reaction was carried out at 2 ° C. for 2 hours. Next, 40 parts of sodium hydroxide (30% methanol solution) was added, reacted at 0 ° C. for 5 hours, and the precipitated salt was removed to obtain a quaternary salt (A-Be5, solid content concentration 25%).

<比較例の硬化促進剤に関する製造例>
<第4級ホスホニウムベース(A−Be’1)の製造方法>
攪拌式のオートクレーブに、炭酸ジメチル180部および溶媒のメタノール224部を仕込み、この中にトリブチルホスフィン202部を滴下して仕込み、反応温度125℃にて20時間反応させて、第4級ホスホニウムベース(A−Be’1)としてトリブチルメチルホスホニウムモノメチル炭酸塩の溶液(固形分濃度 50%)を得た。
<Production Example for Curing Accelerator of Comparative Example>
<Method for producing quaternary phosphonium base (A-Be'1)>
In a stirring autoclave, 180 parts of dimethyl carbonate and 224 parts of methanol as a solvent were added, and 202 parts of tributylphosphine was added dropwise thereto, and reacted at a reaction temperature of 125 ° C. for 20 hours to give a quaternary phosphonium base ( A solution of tributylmethylphosphonium monomethyl carbonate (solid content concentration 50%) was obtained as A-Be′1).

以下、アミジン構造を有する硬化促進剤の製造について説明する。 Hereinafter, the production of a curing accelerator having an amidine structure will be described.

<硬化促進剤1>
滴下ロート、および還流管を備え付けたガラス製丸底3つ口フラスコに、メチルトリメトキシシラン13.6部、カテコール22部、メタノール200部を投入後、製造例1で製造の四級塩ベース(A−Be1)486部を滴下し、四級化アミジン塩(S1)が得られた。ついでフェノールノボラック樹脂(明和化成工業株式会社製「H−4」)200部を投入後、溶剤(メタノール)を留去しながら175℃まで昇温後、残った溶剤を減圧除去することで、硬化促進剤(Q−1)を得た。
<Curing accelerator 1>
After adding 13.6 parts of methyltrimethoxysilane, 22 parts of catechol, and 200 parts of methanol to a glass round bottom three-necked flask equipped with a dropping funnel and a reflux tube, the quaternary salt base produced in Production Example 1 ( 486 parts of A-Be1) was added dropwise to obtain a quaternized amidine salt (S1). Next, after adding 200 parts of phenol novolak resin (“H-4” manufactured by Meiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), the temperature was raised to 175 ° C. while distilling off the solvent (methanol), and the remaining solvent was removed under reduced pressure to cure. Accelerator (Q-1) was obtained.

<硬化促進剤2>
実施例1におけるメチルトリメトキシシランの代わりにフェニルメトキシシラン19.8部、カテコールの代わりに2,3−ジヒドロキシ32部に、実施例1における四級塩ベース(A−Be1)の代わりに製造例2で製造の四級塩ベース(A−Be2)を滴下の変更した以外は、実施例1と同様にして、四級化アミジン塩(S2)及び硬化促進剤(Q−2)を得た。
<Curing accelerator 2>
Example 1 instead of methyltrimethoxysilane in Example 1, 19.8 parts of phenylmethoxysilane, 32 parts of 2,3-dihydroxy instead of catechol, and production example instead of quaternary salt base (A-Be1) in Example 1 A quaternized amidine salt (S2) and a curing accelerator (Q-2) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the dropping of the quaternary salt base (A-Be2) produced in 2 was changed.

<硬化促進剤3>
実施例1におけるメチルトリメトキシシランの代わりにフェニルメトキシシラン19.8部、カテコールの代わりに没食子酸エチル368部に、実施例1における四級塩ベース(A−Be1)の代わりに製造例2で製造の四級塩ベース(A−Be3)を滴下の変更した以外は、実施例1と同様にして、四級化アミジン塩(S3)及び硬化促進剤(Q−3)を得た。
<Curing accelerator 3>
Instead of methyltrimethoxysilane in Example 1, 19.8 parts of phenylmethoxysilane, 368 parts of ethyl gallate instead of catechol, and in Preparation Example 2 instead of quaternary salt base (A-Be1) in Example 1 A quaternized amidine salt (S3) and a curing accelerator (Q-3) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the dropwise addition of the manufactured quaternary salt base (A-Be3) was changed.

<硬化促進剤4>
実施例1におけるメチルトリメトキシシランの代わりにテトラエトキシシラン20.8部、カテコールの代わりに2,3−ジヒドロキシ48部に、実施例1における四級塩ベース(A−Be1)の代わりに製造例2で製造の四級塩ベース(A−Be4)を滴下の変更した以外は、実施例1と同様にして、四級化アミジン塩(S4)及び硬化促進剤(Q−4)を得た。
<Curing accelerator 4>
In Example 1, 20.8 parts of tetraethoxysilane instead of methyltrimethoxysilane, 48 parts of 2,3-dihydroxy instead of catechol, and production example instead of quaternary salt base (A-Be1) in Example 1 A quaternized amidine salt (S4) and a curing accelerator (Q-4) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the dropping of the quaternary salt base (A-Be4) produced in 2 was changed.

<硬化促進剤5>
実施例1におけるメチルトリメトキシシランの代わりにトリエチルボレート14.6部に、実施例1における四級塩ベース(A−Be1)の代わりに製造例2で製造の四級塩ベース(A−Be5)を滴下の変更した以外は、実施例1と同様にして、四級化アミジン塩(S5)及び硬化促進剤(Q−5)を得た。
<Curing accelerator 5>
In place of methyltrimethoxysilane in Example 1, 14.6 parts of triethyl borate, quaternary salt base (A-Be5) prepared in Preparation Example 2 instead of quaternary salt base (A-Be1) in Example 1 A quaternized amidine salt (S5) and a curing accelerator (Q-5) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the dripping was changed.

<硬化促進剤6>
実施例1における四級塩ベース(A−Be1)の代わりに比較製造例1で製造の第4級ホスホニウムベース(A−Be’1)に変更した以外は、実施例1と同様にして、硬化促進剤(Q’−1)を得た。
<Curing accelerator 6>
Curing was carried out in the same manner as in Example 1, except that the quaternary salt base (A-Be1) in Example 1 was replaced with the quaternary phosphonium base (A-Be′1) produced in Comparative Production Example 1. An accelerator (Q′-1) was obtained.

<硬化促進剤7>
実施例2におけるフェニルトリメトキシシラン使用せず、フェノールノボラック樹脂200部を317部に変更した以外は、実施例2と同様にして、硬化促進剤(Q’−2)を得た。
<Curing accelerator 7>
A curing accelerator (Q′-2) was obtained in the same manner as in Example 2 except that phenyltrimethoxysilane in Example 2 was not used and 200 parts of phenol novolac resin was changed to 317 parts.

実施例1
エポキシ樹脂1:日本化薬(株)製、商品名NC3000(軟化点58℃、エポキシ当量273)100部;フェノール樹脂系硬化剤1:明和化成(株)製、商品名MEH−7500(軟化点110℃、水酸基当量97)33部;前記の各例で得られたエポキシ樹脂硬化促進剤7部;1重量%のシランカップリング剤で処理した溶融シリカ粉末1000部、カルナバワックス1.5部、三酸化アンチモン4部およびカーボンブラック1部を均一に粉砕混合後、 130℃の熱ロールを用いて10分間溶融混練し、冷却後粉砕して封止材を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を、以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
Example 1
Epoxy resin 1: Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name NC3000 (softening point 58 ° C., epoxy equivalent 273) 100 parts; Phenol resin curing agent 1: Meiwa Kasei Co., Ltd. trade name MEH-7500 (softening point) 110 ° C., hydroxyl equivalent 97) 33 parts; 7 parts of epoxy resin curing accelerator obtained in each of the above examples; 1000 parts of fused silica powder treated with 1% by weight of silane coupling agent, 1.5 parts of carnauba wax, 4 parts of antimony trioxide and 1 part of carbon black were uniformly pulverized and mixed, then melt kneaded for 10 minutes using a 130 ° C. hot roll, cooled and pulverized to obtain a sealing material. The obtained epoxy resin composition was evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.

<性能評価>
<流動性(フロー値)>
前記の得られたエポキシ樹脂組成物について、EMMI 1−66 の方法に準じて175℃(70kg/cm2)でのスパイラルフローのフロー値(単位はcm)を測定し、流動性の指標とした。
<Performance evaluation>
<Flowability (flow value)>
With respect to the obtained epoxy resin composition, the flow value (unit: cm) of spiral flow at 175 ° C. (70 kg / cm 2) was measured according to the method of EMMI 1-66 and used as an index of fluidity.

<ゲルタイム>
キュラストメーター7型(株式会社エー・アンド・デイ製、商品名)を使用して、温度175℃、樹脂用ダイスP−200および振幅角度±1/4°の条件で、それぞれの上記エポキシ樹脂組成物について硬化トルクを測定し、硬化トルクの立ち上がる点をゲルタイム(単位は秒)とした。
<Geltime>
Each of the above epoxy resins was measured under the conditions of a temperature of 175 ° C., a resin die P-200, and an amplitude angle of ± 1/4 ° using a curast meter type 7 (manufactured by A & D Co., Ltd., trade name). The curing torque of the composition was measured, and the point at which the curing torque rises was defined as gel time (unit: seconds).

<硬化性(硬化トルク)>
上記のキュラストメーターでの測定で、測定開始から300秒後の硬化トルクの値(単位はkgf・cm)を硬化性(脱型時の強度および硬度)の指標とした。
<Curing property (curing torque)>
In the measurement with the above curast meter, the value of the curing torque (unit: kgf · cm) after 300 seconds from the start of measurement was used as an index of curability (strength and hardness during demolding).

実施例2〜8、比較例1〜2
表1の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得て、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
実施例1以外で用いた原材料を以下に示す。
Examples 2-8, Comparative Examples 1-2
According to the composition of Table 1, an epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
The raw materials used other than Example 1 are shown below.

エポキシ樹脂2:三菱ケミカル(株)製、商品名XY−4000H(軟化点80℃、エポキシ当量192) Epoxy resin 2: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name XY-4000H (softening point 80 ° C., epoxy equivalent 192)

フェノール樹脂系硬化剤2:明和化成(株)製、商品名MEH−7851SS(軟化点67℃、水酸基当量203) Phenol resin curing agent 2: manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., trade name MEH-7851SS (softening point 67 ° C., hydroxyl group equivalent 203)

Figure 2018203916
Figure 2018203916

表1から明らかなように、本発明の実施例1〜8のエポキシ樹脂組成物は、溶融混練後の封止剤のフロー値が高く流動性に優れており、また硬化トルクも高く硬化性に優れていることが分かる。
一方、テトラアルキルホスホニウムカチオンからなる硬化促進剤を用いた比較例1では、ホスホニウムカチオンの安定性が低いため溶融混連後の封止剤のフロー値が比較に低くなり、成形性に劣ることがわかる。
またシリケートアニオンを含有しない比較例2、配合時活性が発揮しため、溶融紺練時の反応を抑制できずフロー値が低くなることがわかる。
As is apparent from Table 1, the epoxy resin compositions of Examples 1 to 8 of the present invention have a high flow value of the sealant after melt-kneading and excellent fluidity, and also have high curing torque and high curability. It turns out that it is excellent.
On the other hand, in Comparative Example 1 using a curing accelerator composed of a tetraalkylphosphonium cation, the flow value of the sealant after melt-mixing is lower than that of the phosphonium cation because the stability of the phosphonium cation is low. Recognize.
Further, it can be seen that Comparative Example 2 containing no silicate anion exhibits activity at the time of blending, so that the reaction during melt kneading cannot be suppressed and the flow value is lowered.

本発明のエポキシ樹脂組成物はモールド充填時に流動性に優れ、かつ触媒活性が高く硬化性に優れるため、半導体などの電子部品用のエポキシ樹脂系封止材の製造に好適である。
Since the epoxy resin composition of the present invention is excellent in fluidity when filled with a mold and has high catalytic activity and excellent curability, it is suitable for producing an epoxy resin-based sealing material for electronic parts such as semiconductors.

Claims (6)

エポキシ樹脂(E)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(P)と、硬化促進剤(Q)を含み、該硬化促進剤(Q)が、下記一般式(1)、(2)、(3)もしくは(4)で示されるアミジン基を有する環式カチオン(A)と、下記一般式(5)、(6)もしくは(7)で示されるアニオン(B)からなる四級化アミジン塩(S)を含むことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Figure 2018203916
[式(1)中、R1は、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表す。]
Figure 2018203916
[式(2)中、R2は、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表す。]
Figure 2018203916
[式(3)中、R3及びR5が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表し、R4は、水素、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、または置換若しくは無置換のフェニル基を表し、R6及びR7が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、水酸基、水素、ヒドロキシメチル基またはヒドロキシエチル基を表す。]
Figure 2018203916
[式(4)中、R8及びR10が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、またはベンジル基を表し、R9は、水素、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、または置換若しくは無置換のフェニル基を表し、R11及びR12が、同一または異なって、炭素数1〜16の置換若しくは無置換のアルキル基、水酸基、水素、ヒドロキシメチル基またはヒドロキシエチル基を表す。]
Figure 2018203916
[式(5)中、R13及びR15は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR13及びR15が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R14は、R13及びR15と結合する有機基である。R17及びR19は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR17及びR19が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R18は、R17及びR19と結合する有機基である。R14及びR18は互いに同一であっても異なっていてもよく、R13、R15、R17及びR19は互いに同一であっても異なっていてもよい。R16は置換もしくは無置換の芳香環又は置換もしくは無置換の複素環を有する有機基或いは置換もしくは無置換の脂肪族基を表す。]
Figure 2018203916
[式(6)中、R20及びR22は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR20及びR22が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R21は、R20及びR22と結合する有機基である。R23及びR25は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR23及びR25が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R24は、R23及びR25と結合する有機基である。R26及びR28は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR26及びR28が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R27は、R26及びR28と結合する有機基である。R21、R24及びR27は互いに同一であっても異なっていてもよく、R20、R22、R23、R25、R26及びR28は互いに同一であっても異なっていてもよい。]
Figure 2018203916
[式(7)中、R29及びR31は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内のR29及びR31がホウ素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R30は、R29及びR31と結合する有機基である。R32及びR34は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内のR32及びR34がホウ素原子と結合してキレート構造を形成するものである。R33は、R32及びR34と結合する有機基である。R30及びR33は互いに同一であっても異なっていてもよく、R29、R31、R32及びR34は互いに同一であっても異なっていてもよい。]
The epoxy resin (E), a compound (P) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a curing accelerator (Q), the curing accelerator (Q) is represented by the following general formula (1), Four comprising the cyclic cation (A) having an amidine group represented by (2), (3) or (4) and the anion (B) represented by the following general formula (5), (6) or (7) An epoxy resin composition comprising a graded amidine salt (S).
Figure 2018203916
[In Formula (1), R1 represents a C1-C16 substituted or unsubstituted alkyl group, or a benzyl group. ]
Figure 2018203916
[In Formula (2), R2 represents a C1-C16 substituted or unsubstituted alkyl group, or a benzyl group. ]
Figure 2018203916
[In Formula (3), R3 and R5 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or a benzyl group, and R4 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted group having 1 to 16 carbon atoms, or Represents an unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R6 and R7 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a hydroxyl group, hydrogen, a hydroxymethyl group, or a hydroxy group Represents an ethyl group. ]
Figure 2018203916
[In Formula (4), R8 and R10 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or a benzyl group, and R9 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted group having 1 to 16 carbon atoms, or Represents an unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R11 and R12 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a hydroxyl group, hydrogen, a hydroxymethyl group, or a hydroxy group Represents an ethyl group. ]
Figure 2018203916
[In the formula (5), R13 and R15 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different from each other. It binds to a silicon atom to form a chelate structure. R14 is an organic group that binds to R13 and R15. R17 and R19 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R17 and R19 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. R18 is an organic group that binds to R17 and R19. R14 and R18 may be the same or different from each other, and R13, R15, R17 and R19 may be the same or different from each other. R16 represents an organic group having a substituted or unsubstituted aromatic ring or a substituted or unsubstituted heterocyclic ring, or a substituted or unsubstituted aliphatic group. ]
Figure 2018203916
[In the formula (6), R20 and R22 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different from each other. It binds to a silicon atom to form a chelate structure. R21 is an organic group that binds to R20 and R22. R23 and R25 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R23 and R25 in the same molecule bind to a silicon atom to form a chelate structure. R24 is an organic group that binds to R23 and R25. R26 and R28 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R26 and R28 in the same molecule bind to a silicon atom to form a chelate structure. R27 is an organic group that binds to R26 and R28. R21, R24, and R27 may be the same as or different from each other, and R20, R22, R23, R25, R26, and R28 may be the same as or different from each other. ]
Figure 2018203916
[In the formula (7), R29 and R31 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and they may be the same or different, and R29 and R31 in the same molecule are It combines with a boron atom to form a chelate structure. R30 is an organic group that binds to R29 and R31. R32 and R34 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and R32 and R34 in the same molecule are combined with a boron atom to form a chelate structure. R33 is an organic group that binds to R32 and R34. R30 and R33 may be the same as or different from each other, and R29, R31, R32, and R34 may be the same as or different from each other. ]
式(5)〜(7)中のプロトン供与性置換基のプロトン供与体が、カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,2’−ビフェノール、2,2’−ビナフトール、ピロガロール、トリヒドロキシ安息香酸、没食子酸エステル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸の群から選ばれるフェノール系化合物;2−ヒドロキシベンジルアルコール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−プロパンジオール、グリセリンの群から選ばれるアルコール系化合物;又は尿素、1−メチル尿素、1,3−ジメチル尿素、1,3−ジアミノ尿素、1,3−ジメチロール尿素、アロファンアミドチオ尿素、1−メチルチオ尿素、1,3−ジメチルチオ尿素、チオセミカルバジド、チオカルボヒドラジド、4−メチルチオセミカルバジド、グアニルチオ尿素の群から選ばれる尿素系化合物である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。 The proton donors of the proton donating substituents in the formulas (5) to (7) are catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 2,2′-binaphthol. , Pyrogallol, trihydroxybenzoic acid, gallic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid Phenolic compound selected; alcoholic compound selected from the group of 2-hydroxybenzyl alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2-propanediol, glycerin; or urea, 1-methylurea, 1,3-dimethylurea 1,3-diaminourea, 1,3-dimethylolurea, allophane ami Thiourea, 1-methyl thiourea, 1,3-dimethyl thiourea, thiosemicarbazide, thiocarbohydrazide, 4-methyl thiosemicarbazide, epoxy resin composition according to claim 1 is a urea-based compound selected from the group of Guaniruchio urea. さらに無機充填材を含む請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂組成物。 Furthermore, the epoxy resin composition of Claim 1 or 2 containing an inorganic filler. さらに他の機能性ある化合物を含む請求項1〜3のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 Furthermore, the epoxy resin composition in any one of Claims 1-3 containing another functional compound. 請求項1〜4のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物が硬化してなる硬化物。   Hardened | cured material formed by hardening | curing the epoxy resin composition in any one of Claims 1-4. 請求項5に記載の硬化物により電子部品を封止してなる半導体装置。
A semiconductor device formed by sealing an electronic component with the cured product according to claim 5.
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