JP3132610B2 - ナフタレン環含有樹脂、樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
ナフタレン環含有樹脂、樹脂組成物及びその硬化物Info
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屈折率が高い上、電子
部品の封止又は積層用の材料として有用な樹脂、これを
含む高耐熱性、低吸水性、高接着性の硬化物を与える樹
脂組成物及びその硬化物に関する。
部品の封止又は積層用の材料として有用な樹脂、これを
含む高耐熱性、低吸水性、高接着性の硬化物を与える樹
脂組成物及びその硬化物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から電気電子部品、特にICの封止
材の分野では、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹
脂、硬化促進剤を主成分とした樹脂組成物が広く用いら
れている。
材の分野では、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹
脂、硬化促進剤を主成分とした樹脂組成物が広く用いら
れている。
【0003】近年の光素子やICにおける高密度・高集
積化は、封止材に対して高耐熱・低吸水・高接着化を要
求するようになった。とりわけ、ICの高密度実装にお
けるハンダ浴浸漬という苛酷な条件は、硬化物に対する
高耐熱・低吸水・高接着化の要求をますます強めてい
る。
積化は、封止材に対して高耐熱・低吸水・高接着化を要
求するようになった。とりわけ、ICの高密度実装にお
けるハンダ浴浸漬という苛酷な条件は、硬化物に対する
高耐熱・低吸水・高接着化の要求をますます強めてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の組成物
においてエポキシ樹脂として一般に用いられているクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂を使用した場合、その
硬化物はハンダ浴浸漬という苛酷な条件に対して耐熱性
の面で不充分である。又、耐熱性を有する硬化物を与え
るとして提案されている特開昭63−264622号公
報記載のフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒド
とフェノール類を縮合して得られるポリフェノールをエ
ポキシ化したポリエポキシ化合物などは硬化物の吸水
率、接着性の面でクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
には及ばない。一方、硬化剤として一般に使用されてい
るフェノールノボラック樹脂は硬化物の耐熱性、吸水率
の面で未だ充分ではない。
においてエポキシ樹脂として一般に用いられているクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂を使用した場合、その
硬化物はハンダ浴浸漬という苛酷な条件に対して耐熱性
の面で不充分である。又、耐熱性を有する硬化物を与え
るとして提案されている特開昭63−264622号公
報記載のフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒド
とフェノール類を縮合して得られるポリフェノールをエ
ポキシ化したポリエポキシ化合物などは硬化物の吸水
率、接着性の面でクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
には及ばない。一方、硬化剤として一般に使用されてい
るフェノールノボラック樹脂は硬化物の耐熱性、吸水率
の面で未だ充分ではない。
【0005】本発明は、このように苛酷になっていく条
件にも耐え得る、高耐熱性、低吸水性で、しかも接着性
のよい硬化物を与える樹脂、樹脂組成物及びその硬化物
を提供するものである。
件にも耐え得る、高耐熱性、低吸水性で、しかも接着性
のよい硬化物を与える樹脂、樹脂組成物及びその硬化物
を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の相
反する3つの特性、高耐熱性、低吸水性、高接着性を兼
ね備えた樹脂組成物の開発を目的に鋭意検討した結果、
下記式(1)又は式(2)の樹脂が耐熱性、吸水性、接
着性に優れた硬化物を与えることを見出だし本発明を完
成するに至った。即ち、本発明は、 (1)式(1)
反する3つの特性、高耐熱性、低吸水性、高接着性を兼
ね備えた樹脂組成物の開発を目的に鋭意検討した結果、
下記式(1)又は式(2)の樹脂が耐熱性、吸水性、接
着性に優れた硬化物を与えることを見出だし本発明を完
成するに至った。即ち、本発明は、 (1)式(1)
【0007】
【化3】
【0008】(但し、式中nは平均値を示し、0〜10
の値をとり、Xはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン
原子、水酸基、炭素数5以下の低級アルキル基または低
級アルコキシ基を示す。)で表される樹脂、 (2)式(2)
の値をとり、Xはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン
原子、水酸基、炭素数5以下の低級アルキル基または低
級アルコキシ基を示す。)で表される樹脂、 (2)式(2)
【0009】
【化4】
【0010】(但し、式中nは平均値を示し、0〜10
の値をとり、Yはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン
原子、グリシジルオキシ基、炭素数5以下の低級アルキ
ル基または低級アルコキシ基を示す。)で表されるエポ
キシ樹脂、
の値をとり、Yはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン
原子、グリシジルオキシ基、炭素数5以下の低級アルキ
ル基または低級アルコキシ基を示す。)で表されるエポ
キシ樹脂、
【0011】(3)(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化
剤としての上記(1)記載の樹脂とを含んでなるエポキ
シ樹脂組成物、
剤としての上記(1)記載の樹脂とを含んでなるエポキ
シ樹脂組成物、
【0012】(4)(A)上記(2)記載のエポキシ樹
脂と、(B)硬化剤とを含んでなるエポキシ樹脂組成
物、
脂と、(B)硬化剤とを含んでなるエポキシ樹脂組成
物、
【0013】(5)(A)上記(2)記載のエポキシ樹
脂と、(B)硬化剤としての上記(1)記載の樹脂とを
含んでなるエポキシ樹脂組成物、
脂と、(B)硬化剤としての上記(1)記載の樹脂とを
含んでなるエポキシ樹脂組成物、
【0014】(6)更に硬化促進剤を含む、上記
(3)、(4)又は(5)に記載のエポキシ樹脂組成
物、 (7)上記(3)、(4)、(5)又は(6)に記載の
エポキシ樹脂組成物の硬化物、に関するものである。
(3)、(4)又は(5)に記載のエポキシ樹脂組成
物、 (7)上記(3)、(4)、(5)又は(6)に記載の
エポキシ樹脂組成物の硬化物、に関するものである。
【0015】以下、本発明を詳細に説明する。式(1)
及び(2)においてnの値は0〜10であるが、好まし
くは0〜8であり、より好ましくは0〜4である。n
(平均値)が高すぎると粘度が増し作業性を損なう。
及び(2)においてnの値は0〜10であるが、好まし
くは0〜8であり、より好ましくは0〜4である。n
(平均値)が高すぎると粘度が増し作業性を損なう。
【0016】式(1)及び(2)のX及びYにおいて、
ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子等が、低級ア
ルキル基としてはメチル基、エチル基、t−ブチル基等
が、低級アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基
等が挙げられる。本発明の式(1)の樹脂はナフトール
類と式(3)
ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子等が、低級ア
ルキル基としてはメチル基、エチル基、t−ブチル基等
が、低級アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基
等が挙げられる。本発明の式(1)の樹脂はナフトール
類と式(3)
【0017】
【化5】
【0018】(式中、Rはハロゲン原子、水酸基、また
は低級アルコキシ基を表す)で表されるビフェニル誘導
体とを必要により酸触媒の存在下に縮合させることによ
り得られ、これを更にエピハロヒドリン化合物と塩基性
化合物の存在下に反応させることにより、式(2)のエ
ポキシ樹脂が得られる。
は低級アルコキシ基を表す)で表されるビフェニル誘導
体とを必要により酸触媒の存在下に縮合させることによ
り得られ、これを更にエピハロヒドリン化合物と塩基性
化合物の存在下に反応させることにより、式(2)のエ
ポキシ樹脂が得られる。
【0019】先ず、式(1)の樹脂の合成法について説
明する。ナフトール類としては1−ナフトール、2−ナ
フトール、1,7−ジヒドロキシナフタレン、2,6−
ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタ
レン、4−メチル−1−ナフトール、2−メチル−1−
ナフトール、8−メチル−2−ナフトール、5−メチル
−2−ナフトール、4−エチル−1−ナフトール、5−
エチル−1−ナフトール、8−エチル−2−ナフトー
ル、5−エチル−2−ナフトール、5−ブチル−1−ナ
フトール、4−クロロ−1−ナフトール、5−クロロ−
1−ナフトール、6−クロロ−1−ナフトール、4−ブ
ロモ−1−ナフトール、6−ブロモ−1−ナフトール、
4−クロロ−2−ナフトール、5−ブロモ−2−ナフト
ール、6−ブロモ−2−ナフトール、7−クロロ−2−
ナフトール、5−メトキシ−1−ナフトール、5−メト
キシ−2−ナフトール、5−エトキシ−1−ナフトー
ル、5−エトキシ−2−ナフトール等があげられる。
明する。ナフトール類としては1−ナフトール、2−ナ
フトール、1,7−ジヒドロキシナフタレン、2,6−
ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタ
レン、4−メチル−1−ナフトール、2−メチル−1−
ナフトール、8−メチル−2−ナフトール、5−メチル
−2−ナフトール、4−エチル−1−ナフトール、5−
エチル−1−ナフトール、8−エチル−2−ナフトー
ル、5−エチル−2−ナフトール、5−ブチル−1−ナ
フトール、4−クロロ−1−ナフトール、5−クロロ−
1−ナフトール、6−クロロ−1−ナフトール、4−ブ
ロモ−1−ナフトール、6−ブロモ−1−ナフトール、
4−クロロ−2−ナフトール、5−ブロモ−2−ナフト
ール、6−ブロモ−2−ナフトール、7−クロロ−2−
ナフトール、5−メトキシ−1−ナフトール、5−メト
キシ−2−ナフトール、5−エトキシ−1−ナフトー
ル、5−エトキシ−2−ナフトール等があげられる。
【0020】式(3)においてRは塩素原子、臭素原
子、ヨウ素原子、水酸基、または炭素数4以下の低級ア
ルコキシ基が好ましく、炭素数が5以上のアルコキシ基
では反応が遅い。式(3)の好適なビフェニル誘導体と
しては、4,4’−ビス(クロロメチル)ビフェニル、
4,4’−ビス(ブロモメチル)ビフェニル、4,3’
−ビス(クロロメチル)ビフェニル、3,3’−ビス
(クロロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(ヒドロ
キシメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメ
チル)ビフェニル、3,3’−ビス(ヒドロキシメチ
ル)ビフェニル、3,3’−ビス(メトキシメチル)ビ
フェニル、4,4’−ビス(エトキシメチル)ビフェニ
ル等が挙げられる。
子、ヨウ素原子、水酸基、または炭素数4以下の低級ア
ルコキシ基が好ましく、炭素数が5以上のアルコキシ基
では反応が遅い。式(3)の好適なビフェニル誘導体と
しては、4,4’−ビス(クロロメチル)ビフェニル、
4,4’−ビス(ブロモメチル)ビフェニル、4,3’
−ビス(クロロメチル)ビフェニル、3,3’−ビス
(クロロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(ヒドロ
キシメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメ
チル)ビフェニル、3,3’−ビス(ヒドロキシメチ
ル)ビフェニル、3,3’−ビス(メトキシメチル)ビ
フェニル、4,4’−ビス(エトキシメチル)ビフェニ
ル等が挙げられる。
【0021】酸触媒としては、無機或いは有機の酸、例
えば塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸、メタンスルホン酸、
p−トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸、さらに塩
化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化第二銅、塩化第二鉄な
どのフリーデルクラフツ型触媒、ジメチル硫酸、ジエチ
ル硫酸などの硫酸エステル、トリフロロメタンスルホン
酸、三フッ化ほう素、しゅう酸等を単独で、或いは併用
して使用することができる。酸触媒は式(3)で表され
る化合物の0.1〜30重量%用いるのが好ましい。ま
た、ナフト−ル類は式(3)で示される化合物に対して
通常0.5〜20.0モル倍好ましくは2〜10倍モル
用いられる。
えば塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸、メタンスルホン酸、
p−トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸、さらに塩
化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化第二銅、塩化第二鉄な
どのフリーデルクラフツ型触媒、ジメチル硫酸、ジエチ
ル硫酸などの硫酸エステル、トリフロロメタンスルホン
酸、三フッ化ほう素、しゅう酸等を単独で、或いは併用
して使用することができる。酸触媒は式(3)で表され
る化合物の0.1〜30重量%用いるのが好ましい。ま
た、ナフト−ル類は式(3)で示される化合物に対して
通常0.5〜20.0モル倍好ましくは2〜10倍モル
用いられる。
【0022】反応は、無溶媒でも、ベンゼン、トルエ
ン、メチルイソブチルケトン等の溶媒中でも行うことが
できる。反応温度は、40〜180℃の範囲が好まし
い。反応終了後、使用した触媒及び/または生成した酸
などを水洗等により除去し、溶媒および過剰のナフト−
ル類を減圧下に除去することにより目的の式(1)で表
される樹脂が得られる。
ン、メチルイソブチルケトン等の溶媒中でも行うことが
できる。反応温度は、40〜180℃の範囲が好まし
い。反応終了後、使用した触媒及び/または生成した酸
などを水洗等により除去し、溶媒および過剰のナフト−
ル類を減圧下に除去することにより目的の式(1)で表
される樹脂が得られる。
【0023】次にこの様にして得られた樹脂にエピハロ
ヒドリン化合物を塩基性化合物の存在下で反応させるこ
とにより、式(2)で表されるエポキシ樹脂が容易に得
られる。エピハロヒドリン化合物としては、具体的に
は、エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、エピヨ
−ドヒドリン等が挙げられ、これらの混合物を用いるこ
ともできるが、工業的にはエピクロルヒドリンが好適に
使用される。
ヒドリン化合物を塩基性化合物の存在下で反応させるこ
とにより、式(2)で表されるエポキシ樹脂が容易に得
られる。エピハロヒドリン化合物としては、具体的に
は、エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、エピヨ
−ドヒドリン等が挙げられ、これらの混合物を用いるこ
ともできるが、工業的にはエピクロルヒドリンが好適に
使用される。
【0024】式(1)で表される樹脂とエピハロヒドリ
ン化合物の反応は、公知の方法により行うことができ
る。例えば、式(1)で表される樹脂と、その水酸基当
量に対して過剰モル量のエピハロヒドリン化合物とをテ
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、トリエチルアンモニウムクロリドなど
の第4級アンモニウム塩または水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物などの存在下で
反応させる。
ン化合物の反応は、公知の方法により行うことができ
る。例えば、式(1)で表される樹脂と、その水酸基当
量に対して過剰モル量のエピハロヒドリン化合物とをテ
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、トリエチルアンモニウムクロリドなど
の第4級アンモニウム塩または水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物などの存在下で
反応させる。
【0025】第4級アンモニウム塩などを用いた場合は
開環付加反応の段階で反応が止まるので次いで上記アル
カリ金属水酸化物を加えて閉環反応させる。また最初か
らアルカリ金属水酸化物を加えて反応させる場合は、開
環付加反応及び閉環反応を一気に行わせることが出来
る。
開環付加反応の段階で反応が止まるので次いで上記アル
カリ金属水酸化物を加えて閉環反応させる。また最初か
らアルカリ金属水酸化物を加えて反応させる場合は、開
環付加反応及び閉環反応を一気に行わせることが出来
る。
【0026】エピハロヒドリン化合物の使用割合は、式
(1)で表される化合物の1水酸基当量に対して通常1
〜50モル、好ましくは、3〜15モルの範囲である。
又、この際、反応を円滑に行わせる為、メタノ−ルなど
のアルコ−ル類、或いはアセトン又は、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルスルホン、ジメチルホルムアミドなど
の非プロトン性極性溶媒を用いることができ、特にジメ
チルスルホキシドを用いることが好ましい。
(1)で表される化合物の1水酸基当量に対して通常1
〜50モル、好ましくは、3〜15モルの範囲である。
又、この際、反応を円滑に行わせる為、メタノ−ルなど
のアルコ−ル類、或いはアセトン又は、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルスルホン、ジメチルホルムアミドなど
の非プロトン性極性溶媒を用いることができ、特にジメ
チルスルホキシドを用いることが好ましい。
【0027】アルカリ金属水酸化物の使用量は、式
(1)で表される樹脂の1水酸基当量に対して通常0.
8〜1.5モル、好ましくは0.9〜1.3モルの範囲
である。第4級アンモニウム塩を使用する場合その使用
量は、式(1)で表される樹脂の1水酸基当量に対して
通常0.001〜1.0モル、好ましくは0.005〜
0、5モルの範囲である。反応温度は通常30〜130
℃、好ましくは40〜120℃である。
(1)で表される樹脂の1水酸基当量に対して通常0.
8〜1.5モル、好ましくは0.9〜1.3モルの範囲
である。第4級アンモニウム塩を使用する場合その使用
量は、式(1)で表される樹脂の1水酸基当量に対して
通常0.001〜1.0モル、好ましくは0.005〜
0、5モルの範囲である。反応温度は通常30〜130
℃、好ましくは40〜120℃である。
【0028】また反応で生成した水を反応系外に除去し
ながら反応を進行させることもできる。反応終了後、副
生した塩を水洗、濾過等により除去することにより式
(2)で表されるエポキシ樹脂が得られる。
ながら反応を進行させることもできる。反応終了後、副
生した塩を水洗、濾過等により除去することにより式
(2)で表されるエポキシ樹脂が得られる。
【0029】次に、本発明のエポキシ樹脂組成物につい
て説明する。前記(4)、(5)、(6)項記載のエポ
キシ樹脂組成物において、本発明の式(2)で表される
エポキシ樹脂は単独で又は、他のエポキシ樹脂と併用し
て使用することができる。併用する場合、本発明のエポ
キシ樹脂の全エポキシ樹脂中に占める割合は30重量%
以上が好ましく、特に50重量%以上が好ましい。
て説明する。前記(4)、(5)、(6)項記載のエポ
キシ樹脂組成物において、本発明の式(2)で表される
エポキシ樹脂は単独で又は、他のエポキシ樹脂と併用し
て使用することができる。併用する場合、本発明のエポ
キシ樹脂の全エポキシ樹脂中に占める割合は30重量%
以上が好ましく、特に50重量%以上が好ましい。
【0030】本発明の式(2)で表されるエポキシ樹脂
と併用できる他のエポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキ
シ樹脂等が使用できるが、ノボラック型エポキシ樹脂が
耐熱性の点で特に有利である。
と併用できる他のエポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキ
シ樹脂等が使用できるが、ノボラック型エポキシ樹脂が
耐熱性の点で特に有利である。
【0031】ノボラック型エポキシ樹脂としては、例え
ば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂などが挙げられる。併用できる他のエ
ポキシ樹脂は前記のものに限定されるものではなく、
又、これらは単独で用いてもよく、2種以上併用しても
よい。
ば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂などが挙げられる。併用できる他のエ
ポキシ樹脂は前記のものに限定されるものではなく、
又、これらは単独で用いてもよく、2種以上併用しても
よい。
【0032】上記(3)、(5)、(6)項のエポキシ
樹脂組成物において、本発明の式(1)で表される樹脂
は単独で又は、他の硬化剤と併用して使用することがで
きる。併用する場合、本発明の樹脂の全硬化剤中に占め
る割合は、30重量%以上が好ましく、特に50重量%
以上が好ましい。
樹脂組成物において、本発明の式(1)で表される樹脂
は単独で又は、他の硬化剤と併用して使用することがで
きる。併用する場合、本発明の樹脂の全硬化剤中に占め
る割合は、30重量%以上が好ましく、特に50重量%
以上が好ましい。
【0033】本発明の式(1)で表される樹脂と併用で
きる他の硬化剤としては、例えば、脂肪族ポリアミン、
芳香族ポリアミン、ポリアミドポリアミン等のポリアミ
ン系硬化剤、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテ
トラヒドロフタル酸等の酸無水物系硬化剤、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール系硬
化剤、三フッ化ホウ素等のルイス酸又はそれらの塩類、
ジシアンジアミド類等の硬化剤等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらは単独で用いても
よく、2種以上併用してもよい。
きる他の硬化剤としては、例えば、脂肪族ポリアミン、
芳香族ポリアミン、ポリアミドポリアミン等のポリアミ
ン系硬化剤、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテ
トラヒドロフタル酸等の酸無水物系硬化剤、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール系硬
化剤、三フッ化ホウ素等のルイス酸又はそれらの塩類、
ジシアンジアミド類等の硬化剤等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらは単独で用いても
よく、2種以上併用してもよい。
【0034】前記(3)、(6)項のエポキシ樹脂組成
物において、(A)のエポキシ樹脂としては、本発明の
式(2)で表されるエポキシ樹脂の他に前記、他のエポ
キシ樹脂等が挙げられる。
物において、(A)のエポキシ樹脂としては、本発明の
式(2)で表されるエポキシ樹脂の他に前記、他のエポ
キシ樹脂等が挙げられる。
【0035】前記(4)、(6)項のエポキシ樹脂組成
物において、(B)の硬化剤としては、本発明の式
(1)で表される樹脂の他に前記他の硬化剤等が挙げら
れる。
物において、(B)の硬化剤としては、本発明の式
(1)で表される樹脂の他に前記他の硬化剤等が挙げら
れる。
【0036】本発明のエポキシ樹脂組成物において、
(B)硬化剤の使用量は、(A)エポキシ樹脂のエポキ
シ基1当量に対して0.5〜1.5当量が好ましく特に
0.6〜1.2当量が好ましい。
(B)硬化剤の使用量は、(A)エポキシ樹脂のエポキ
シ基1当量に対して0.5〜1.5当量が好ましく特に
0.6〜1.2当量が好ましい。
【0037】硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾ
ール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系化合
物、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール等の第3
アミン系化合物、トリフェニルホスフィン化合物等が挙
げられ、公知の種々の硬化剤促進剤が使用でき、特に限
定されるものではない。硬化促進剤の使用量はエポキシ
樹脂(A)100重量部に対して0.01〜15重量部
の範囲が好ましく、特に、0.1〜10重量部の範囲が
好ましい。
ール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系化合
物、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール等の第3
アミン系化合物、トリフェニルホスフィン化合物等が挙
げられ、公知の種々の硬化剤促進剤が使用でき、特に限
定されるものではない。硬化促進剤の使用量はエポキシ
樹脂(A)100重量部に対して0.01〜15重量部
の範囲が好ましく、特に、0.1〜10重量部の範囲が
好ましい。
【0038】本発明のエポキシ樹脂組成物には、さらに
必要に応じて公知の添加剤を配合することができ、添加
剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、ガラ
ス繊維等の無機充填剤、シランカップリング剤のような
充填財の表面処理剤、離型剤、顔料等が挙げられる。
必要に応じて公知の添加剤を配合することができ、添加
剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、ガラ
ス繊維等の無機充填剤、シランカップリング剤のような
充填財の表面処理剤、離型剤、顔料等が挙げられる。
【0039】本発明のエポキシ樹脂組成物は、各成分を
均一に混合することにより得られる。又、本発明のエポ
キシ樹脂組成物は、通常130〜170℃の温度で30
〜300秒の範囲で予備硬化し、さらに150〜200
℃の温度で2〜10時間後硬化することにより充分な硬
化反応が進行し、本発明の硬化物が得られる。こうして
得られる硬化物は、耐熱性を保持しながら、低吸水性、
さらに高接着性の3つの特性を兼ね備えた優れた性能を
有する。
均一に混合することにより得られる。又、本発明のエポ
キシ樹脂組成物は、通常130〜170℃の温度で30
〜300秒の範囲で予備硬化し、さらに150〜200
℃の温度で2〜10時間後硬化することにより充分な硬
化反応が進行し、本発明の硬化物が得られる。こうして
得られる硬化物は、耐熱性を保持しながら、低吸水性、
さらに高接着性の3つの特性を兼ね備えた優れた性能を
有する。
【0040】従って、本発明の樹脂は、耐熱性、低吸水
性、さらに高接着性の要求される広範な分野で、エポキ
シ樹脂として、あるいは、硬化剤として用いることがで
きる。具体的には、絶縁材料、積層板、封止材料等あら
ゆる電気・電子材料の配合成分として有用である。又、
成形材料、複合材料等の分野に用いることができる。
性、さらに高接着性の要求される広範な分野で、エポキ
シ樹脂として、あるいは、硬化剤として用いることがで
きる。具体的には、絶縁材料、積層板、封止材料等あら
ゆる電気・電子材料の配合成分として有用である。又、
成形材料、複合材料等の分野に用いることができる。
【0041】エポキシ樹脂成分、硬化剤成分の両方に本
発明の式(2)で表されるエポキシ樹脂及び式(1)で
表される樹脂を用いることによりその効果はより顕著と
なる。さらに、本発明の式(1)及び式(2)の樹脂
は、ナフタレン環を有するにも拘らず軟化点が低いため
トランスファ−成型等、公知の成形法を用いることがで
き作業性も良好である。
発明の式(2)で表されるエポキシ樹脂及び式(1)で
表される樹脂を用いることによりその効果はより顕著と
なる。さらに、本発明の式(1)及び式(2)の樹脂
は、ナフタレン環を有するにも拘らず軟化点が低いため
トランスファ−成型等、公知の成形法を用いることがで
き作業性も良好である。
【0042】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
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。
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。
【0043】実施例1 4、4’−ビス(クロロメチル)ビフェニル251g
(1.0モル)、1−ナフト−ル864g(6.0モ
ル)及びメチルイソブチルケトン500mlを温度計、
冷却管、滴下ロ−ト及び攪拌機を付けたフラスコに仕込
み、室温下、窒素を吹き込みながら攪拌した。p−トル
エンスルホン酸2.8gを発熱に注意しながら液温が5
0℃を越えないようにゆっくり添加した。
(1.0モル)、1−ナフト−ル864g(6.0モ
ル)及びメチルイソブチルケトン500mlを温度計、
冷却管、滴下ロ−ト及び攪拌機を付けたフラスコに仕込
み、室温下、窒素を吹き込みながら攪拌した。p−トル
エンスルホン酸2.8gを発熱に注意しながら液温が5
0℃を越えないようにゆっくり添加した。
【0044】その後、油浴中で110℃まで加熱し、2
時間反応させた。反応終了後、さらにメチルイソブチル
ケトン500mlを加え、分液ロ−トに移し水洗した。
洗浄水が中性を示すまで水洗後、有機層から溶媒及び未
反応物を減圧下に除去し、本発明の式(1)(Xは全て
水素原子を示す)で表される樹脂(A−1)471gを
得た。生成物(A−1)の軟化温度(JIS K242
5 環球法)は、104.3℃で水酸基当量(g/e
q)は241であった。又、この生成物(A−1)を溶
媒にテトラヒドロフランを用いて次のGPC分析装置に
より分析したところ図1に示される分子量分布曲線を得
た。式(1)におけるnの値は0.2であった。
時間反応させた。反応終了後、さらにメチルイソブチル
ケトン500mlを加え、分液ロ−トに移し水洗した。
洗浄水が中性を示すまで水洗後、有機層から溶媒及び未
反応物を減圧下に除去し、本発明の式(1)(Xは全て
水素原子を示す)で表される樹脂(A−1)471gを
得た。生成物(A−1)の軟化温度(JIS K242
5 環球法)は、104.3℃で水酸基当量(g/e
q)は241であった。又、この生成物(A−1)を溶
媒にテトラヒドロフランを用いて次のGPC分析装置に
より分析したところ図1に示される分子量分布曲線を得
た。式(1)におけるnの値は0.2であった。
【0045】GPC装置 送液ポンプ:LC−6000 (日
立製作所製) カラム :GPC KF−803(一本)+GPC
KF−802.5(2本)+GPC KF−802(1
本) (昭和電工製) カラム温度:40℃ 溶媒 :THF 1ml/min 検出器 :RI ERC−7510 (エ
ルマ光学製) データ処理:D−2500 (日
立製作所製)
立製作所製) カラム :GPC KF−803(一本)+GPC
KF−802.5(2本)+GPC KF−802(1
本) (昭和電工製) カラム温度:40℃ 溶媒 :THF 1ml/min 検出器 :RI ERC−7510 (エ
ルマ光学製) データ処理:D−2500 (日
立製作所製)
【0046】上記分析条件で分析を行った生成物(A−
1)のメインピークのリテンションタイムは、標準ポリ
スチレンを使用した検量線よりビフェニル1個とナフト
ール2個を有する4核体の分子量に相当し、この4核体
と思われるピーク成分を分取し、マススペクトル(FA
B−MS)によって分析したところM+ 466が得られ
たことより、この成分は式(4)で表される4核体であ
ることを確認した。
1)のメインピークのリテンションタイムは、標準ポリ
スチレンを使用した検量線よりビフェニル1個とナフト
ール2個を有する4核体の分子量に相当し、この4核体
と思われるピーク成分を分取し、マススペクトル(FA
B−MS)によって分析したところM+ 466が得られ
たことより、この成分は式(4)で表される4核体であ
ることを確認した。
【0047】
【化6】
【0048】実施例2 実施例1において1−ナフト−ルの使用量を432g
(3.0モル)に変えた以外は実施例1と同様の操作に
より式(1)(Xは全て水素原子を示す)で表される生
成物(A−2)450gを得た。生成物(A−2)の軟
化温度は113℃で水酸基当量(g/eq)は255で
あった。又、GPC分析より式(1)におけるnの値は
0.8であった。
(3.0モル)に変えた以外は実施例1と同様の操作に
より式(1)(Xは全て水素原子を示す)で表される生
成物(A−2)450gを得た。生成物(A−2)の軟
化温度は113℃で水酸基当量(g/eq)は255で
あった。又、GPC分析より式(1)におけるnの値は
0.8であった。
【0049】実施例3 温度計、攪拌装置、滴下ロ−ト及び生成水分離装置のつ
いた反応器に実施例1で得た生成物(A−1)241g
及びエピクロルヒドリン460gを仕込み窒素置換を行
った後、48%水酸化ナトリウム水溶液85gを5時間
かけて滴下した。滴下中は反応温度60℃、圧力100
〜150mmHgの条件下で生成水及び水酸化ナトリウ
ム水溶液の水をエピクロルヒドリンとの共沸により連続
的に反応系外に除去し、エピクロルヒドリンは系内に戻
した。
いた反応器に実施例1で得た生成物(A−1)241g
及びエピクロルヒドリン460gを仕込み窒素置換を行
った後、48%水酸化ナトリウム水溶液85gを5時間
かけて滴下した。滴下中は反応温度60℃、圧力100
〜150mmHgの条件下で生成水及び水酸化ナトリウ
ム水溶液の水をエピクロルヒドリンとの共沸により連続
的に反応系外に除去し、エピクロルヒドリンは系内に戻
した。
【0050】ついで過剰の未反応エピクロルヒドリンを
減圧下に回収した後、メチルイソブチルケトン700m
lを加え100mlの水で水層が中性を示すまで洗浄し
た。有機層からメチルイソブチルケトンを減圧下に除去
し、その後再びメチルイソブチルケトンを700ml加
え再溶解した。得られたメトルイソブチルケトン溶液に
20%水酸化ナトリウム水溶液20g加え反応温度70
℃で2時間反応した。
減圧下に回収した後、メチルイソブチルケトン700m
lを加え100mlの水で水層が中性を示すまで洗浄し
た。有機層からメチルイソブチルケトンを減圧下に除去
し、その後再びメチルイソブチルケトンを700ml加
え再溶解した。得られたメトルイソブチルケトン溶液に
20%水酸化ナトリウム水溶液20g加え反応温度70
℃で2時間反応した。
【0051】反応終了後、水層が中性を示すまで水で洗
浄し、油層からメチルイソブチルケトンを減圧下に除去
し、淡黄色の固体(B−1)282gを得た。本発明の
式(2)(Yは全て水素原子、n=0.2)で表される
エポキシ樹脂である生成物(B−1)の軟化温度(JI
S K2425)は87.2℃でエポキシ当量(g/e
q)は316であった。
浄し、油層からメチルイソブチルケトンを減圧下に除去
し、淡黄色の固体(B−1)282gを得た。本発明の
式(2)(Yは全て水素原子、n=0.2)で表される
エポキシ樹脂である生成物(B−1)の軟化温度(JI
S K2425)は87.2℃でエポキシ当量(g/e
q)は316であった。
【0052】このエポキシ樹脂(B−1)を液体クロマ
トグラフィー(GPC、分析条件は上記樹脂(A−1)
の分析条件と同じ)で分析し、図2に示される分子量分
布曲線を得た。又、4核体と思われるピーク成分を分取
しマススペクトル(FAB−MS)により分析したとこ
ろM+ 578が得られたことにより、この成分は式
(5)で表される4核体であることを確認した。
トグラフィー(GPC、分析条件は上記樹脂(A−1)
の分析条件と同じ)で分析し、図2に示される分子量分
布曲線を得た。又、4核体と思われるピーク成分を分取
しマススペクトル(FAB−MS)により分析したとこ
ろM+ 578が得られたことにより、この成分は式
(5)で表される4核体であることを確認した。
【0053】
【化7】
【0054】実施例4 生成物(A−1)の代わりに実施例2で得た生成物(A
−2)(水酸基当量■(g/eq)235)235gを
用いた以外は実施例3と同様にして反応を行い生成物
(B−2)271gを得た。本発明の式(2)(Yは全
て水素原子、n=0.8)で表されるエポキシ樹脂であ
る生成物(B−2)の軟化温度は91.2℃でエポキシ
当量(g/eq)は336であった。
−2)(水酸基当量■(g/eq)235)235gを
用いた以外は実施例3と同様にして反応を行い生成物
(B−2)271gを得た。本発明の式(2)(Yは全
て水素原子、n=0.8)で表されるエポキシ樹脂であ
る生成物(B−2)の軟化温度は91.2℃でエポキシ
当量(g/eq)は336であった。
【0055】実施例5 温度計、攪拌装置及び滴下ロ−トの付いた反応器に実施
例1で得た生成物(A−1)241g、エピクロルヒド
リン460g及びジメチルスルホキシド239gを仕込
み窒素置換を行った後、30℃の水浴中にて水酸化ナト
リウム40gを徐々に加えた。発熱に注意しながら30
℃にて5時間、50℃にて2時間、さらに70℃にて1
時間反応を行った。ついで水を加えて水層が中性を示す
まで洗浄した。その後油層からエピクロルヒドリン及び
ジメチルスルホキシドを減圧下に除去した。次にメチル
イソブチルケトンを700g加え再溶解した。
例1で得た生成物(A−1)241g、エピクロルヒド
リン460g及びジメチルスルホキシド239gを仕込
み窒素置換を行った後、30℃の水浴中にて水酸化ナト
リウム40gを徐々に加えた。発熱に注意しながら30
℃にて5時間、50℃にて2時間、さらに70℃にて1
時間反応を行った。ついで水を加えて水層が中性を示す
まで洗浄した。その後油層からエピクロルヒドリン及び
ジメチルスルホキシドを減圧下に除去した。次にメチル
イソブチルケトンを700g加え再溶解した。
【0056】得られたメチルイソブチルケトン溶液に2
0%水酸化ナトリウム水溶液20gを加えて反応温度7
0℃で2時間反応した。反応終了後、水層が中性を示す
まで水で洗浄し、油層からメチルイソブチルケトンを減
圧下に除去し、淡黄色の固体(B−3)285gを得
た。本発明の式(2)(Yは全て水素原子、n=0.
2)で表されるエポキシ樹脂である生成物(B−3)の
軟化温度は85.4℃でエポキシ当量(g/eq)は3
10であった。
0%水酸化ナトリウム水溶液20gを加えて反応温度7
0℃で2時間反応した。反応終了後、水層が中性を示す
まで水で洗浄し、油層からメチルイソブチルケトンを減
圧下に除去し、淡黄色の固体(B−3)285gを得
た。本発明の式(2)(Yは全て水素原子、n=0.
2)で表されるエポキシ樹脂である生成物(B−3)の
軟化温度は85.4℃でエポキシ当量(g/eq)は3
10であった。
【0057】実施例6 生成物(A−1)の代わりに実施例2で得た生成物(A
−2)235gを用いた以外は実施例5と同様にして反
応を行い生成物(B−4)277gを得た。本発明の式
(2)(Yは全て水素原子、n=0.8)で表されるエ
ポキシ樹脂である生成物(B−4)の軟化温度は88℃
でエポキシ当量(g/eq)は325であった。
−2)235gを用いた以外は実施例5と同様にして反
応を行い生成物(B−4)277gを得た。本発明の式
(2)(Yは全て水素原子、n=0.8)で表されるエ
ポキシ樹脂である生成物(B−4)の軟化温度は88℃
でエポキシ当量(g/eq)は325であった。
【0058】応用実施例1〜2.硬化剤として実施例1
〜2で得られた生成物(A−1)〜(A−2)を、エポ
キシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を
用い、2−メチルイミダゾールを硬化促進剤とし、これ
らを表1に示す割合で配合した組成物を70〜80℃で
15分間ロ−ル混練した。これを冷却後、粉砕、タブレ
ット化し、更にトランスファ−成型機により成型後、1
60℃で2時間予備硬化して、180℃で8時間後硬化
を行って硬化物(試験片)を得た。この硬化物の吸水率
及び接着性をつぎの条件で測定した。結果を表1に示
す。
〜2で得られた生成物(A−1)〜(A−2)を、エポ
キシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を
用い、2−メチルイミダゾールを硬化促進剤とし、これ
らを表1に示す割合で配合した組成物を70〜80℃で
15分間ロ−ル混練した。これを冷却後、粉砕、タブレ
ット化し、更にトランスファ−成型機により成型後、1
60℃で2時間予備硬化して、180℃で8時間後硬化
を行って硬化物(試験片)を得た。この硬化物の吸水率
及び接着性をつぎの条件で測定した。結果を表1に示
す。
【0059】
【0060】接着性 ASTM D1002に準拠して引張り剪断により接着
強度を見積もった。下記のような基準により接着性の目
安とした。
強度を見積もった。下記のような基準により接着性の目
安とした。
【0061】応用実施例3〜4.硬化剤として実施例1
〜2で得られた生成物(A−1)〜(A−2)を、エポ
キシ樹脂として実施例3〜4で得られた生成物(B−
1)〜(B−2)を用い、2−メチルイミダゾールを硬
化促進剤とし、これらを表1に示す割合で配合し、以下
応用実施例1〜2と同様にして試験を行った。硬化物の
評価結果を表1に示した。
〜2で得られた生成物(A−1)〜(A−2)を、エポ
キシ樹脂として実施例3〜4で得られた生成物(B−
1)〜(B−2)を用い、2−メチルイミダゾールを硬
化促進剤とし、これらを表1に示す割合で配合し、以下
応用実施例1〜2と同様にして試験を行った。硬化物の
評価結果を表1に示した。
【0062】応用実施例5〜6.硬化剤としてフェノー
ルノボラック樹脂を、エポキシ樹脂として実施例3〜4
で得られた生成物(B−1)〜(B−2)を用い、2−
メチルイミダゾールを硬化促進剤とし、これらを表1に
示す割合で配合し、以下応用実施例1〜2と同様にして
実験を行った。硬化物の評価結果を表1に示した。
ルノボラック樹脂を、エポキシ樹脂として実施例3〜4
で得られた生成物(B−1)〜(B−2)を用い、2−
メチルイミダゾールを硬化促進剤とし、これらを表1に
示す割合で配合し、以下応用実施例1〜2と同様にして
実験を行った。硬化物の評価結果を表1に示した。
【0063】応用比較例1〜3.表1に示す割合で市販
の硬化剤としてフェノールノボラック樹脂(PN(H−
1))を、エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック樹
脂(EOCN1020)、芳香族アルデヒドとフェノー
ルを縮合して得られるポリフェノールのポリエポキシ化
合物(EPPN502)叉は、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂(エポミックR301)を用い、硬化促進剤を配
合し、応用実施例1〜2と同様の操作により硬化物の評
価を行った。その評価結果を表1に示した。
の硬化剤としてフェノールノボラック樹脂(PN(H−
1))を、エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック樹
脂(EOCN1020)、芳香族アルデヒドとフェノー
ルを縮合して得られるポリフェノールのポリエポキシ化
合物(EPPN502)叉は、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂(エポミックR301)を用い、硬化促進剤を配
合し、応用実施例1〜2と同様の操作により硬化物の評
価を行った。その評価結果を表1に示した。
【0064】なお、配合した市販の硬化剤及びエポキシ
樹脂は次のとおり。 PN(H−1):(日本化薬(株)製) フェノールノ
ボラック樹脂 水酸基当量(g/eq)106 軟化温度 85℃ EOCN1020:(日本化薬(株)製) クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂 エポキシ当量(g/eq)200 軟化温度 65℃
樹脂は次のとおり。 PN(H−1):(日本化薬(株)製) フェノールノ
ボラック樹脂 水酸基当量(g/eq)106 軟化温度 85℃ EOCN1020:(日本化薬(株)製) クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂 エポキシ当量(g/eq)200 軟化温度 65℃
【0065】エポミックR−301:(三井石油化学エ
ポキシ(株)製) ビスフェノールA型エポキシ樹脂 エポキシ当量(g/eq)470 軟化温度 68℃ EPPN502:(日本化薬(株)製) ポリエポキシ
化合物 エポキシ当量(g/eq)168 軟化温度 70℃
ポキシ(株)製) ビスフェノールA型エポキシ樹脂 エポキシ当量(g/eq)470 軟化温度 68℃ EPPN502:(日本化薬(株)製) ポリエポキシ
化合物 エポキシ当量(g/eq)168 軟化温度 70℃
【0066】
【表1】 表1(1) 応用実施例 1 2 3 硬化剤 生成物(A−1) 241 241 生成物(A−2) 235 PN(H−1) エポキシ樹脂 生成物(B−1) 316 生成物(B−2) EOCN−1020 200 200 エポミックR−301 EPPN−502 硬化促進剤(2−メチルイミダゾール) 2.0 2.0 3.2 吸水率 (%) 0.76 0.79 0.62 接着性 ◎ ◎ ◎
【0067】
【表2】 表1(2) 応用実施例 4 5 6 硬化剤 生成物(A−1) 生成物(A−2) 235 PN(H−1) 106 106 エポキシ樹脂 生成物(B−1) 316 生成物(B−2) 312 312 EOCN−1020 エポミックR−301 EPPN−502 硬化促進剤(2−メチルイミダゾール) 3.1 2.9 3.1 吸水率 (%) 0.64 0.66 0.68 接着性 ◎ ◎ ◎
【0068】
【表3】 表1(3) 応用比較例 1 2 3 硬化剤 生成物(A−1) 生成物(A−2) PN(H−1) 106 106 106 エポキシ樹脂 生成物(B−1) 生成物(B−2) EOCN−1020 200 エポミックR−301 470 EPPN−502 168 硬化促進剤(2−メチルイミダゾール) 2.0 4.7 1.7 吸水率 (%) 1.40 1.20 2.00 接着性 ○ ◎ △
【0069】
【発明の効果】本発明の式(1)及び式(2)の樹脂
は、屈折率が高く、更にその硬化物は、耐熱性の指標で
あるガラス転移温度、熱変形温度を損なうことなく吸水
率が従来の樹脂に比べて著しく低下し、更に接着性も良
好である。従って、本発明の樹脂は、近年の高耐熱、低
吸水、高接着性の要求に充分応えることができ、この性
能を利用して広範な分野、具体的には、電子・電気部品
の封止材料、成形材料、光学材料または積層用の材料と
して極めて有用である。
は、屈折率が高く、更にその硬化物は、耐熱性の指標で
あるガラス転移温度、熱変形温度を損なうことなく吸水
率が従来の樹脂に比べて著しく低下し、更に接着性も良
好である。従って、本発明の樹脂は、近年の高耐熱、低
吸水、高接着性の要求に充分応えることができ、この性
能を利用して広範な分野、具体的には、電子・電気部品
の封止材料、成形材料、光学材料または積層用の材料と
して極めて有用である。
【図1】実施例1で得られた生成物(A−1)の分子量
分布曲線
分布曲線
【図2】実施例3で得られた生成物(B−1)の分子量
分布曲線
分布曲線
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/00 - 59/72 C08G 61/00 - 61/02 CA(STN) REGISTRY(STN)
Claims (7)
- 【請求項1】式(1) 【化1】 (但し、式中nは平均値を示し0〜10の値をとり、X
はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、
炭素数5以下の低級アルキル基または低級アルコキシ基
を示す。)で表される樹脂。 - 【請求項2】式(2) 【化2】 (但し、式中nは平均値を示し0〜10の値をとり、Y
はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、グリシジ
ルオキシ基、炭素数5以下の低級アルキル基または低級
アルコキシ基を示す。)で表されるエポキシ樹脂。 - 【請求項3】(A)エポキシ樹脂と、 (B)硬化剤としての請求項1記載の樹脂とを含んでな
るエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項4】(A)請求項2記載のエポキシ樹脂と、 (B)硬化剤とを含んでなるエポキシ樹脂組成物。
- 【請求項5】(A)請求項2記載のエポキシ樹脂と、 (B)硬化剤としての請求項1記載の樹脂とを含んでな
るエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項6】更に硬化促進剤を含む、請求項3、4又
は、5に記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項7】請求項3、4、5又は6記載のエポキシ樹
脂組成物の硬化物。
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