JP3141960B2 - 新規エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物 - Google Patents

新規エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物

Info

Publication number
JP3141960B2
JP3141960B2 JP04147008A JP14700892A JP3141960B2 JP 3141960 B2 JP3141960 B2 JP 3141960B2 JP 04147008 A JP04147008 A JP 04147008A JP 14700892 A JP14700892 A JP 14700892A JP 3141960 B2 JP3141960 B2 JP 3141960B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
weight
parts
formula
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04147008A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05310886A (ja
Inventor
健一 窪木
泰昌 赤塚
繁 茂木
昌弘 浜口
博美 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP04147008A priority Critical patent/JP3141960B2/ja
Publication of JPH05310886A publication Critical patent/JPH05310886A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3141960B2 publication Critical patent/JP3141960B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高信頼性半導体封止用、
及び積層板用等に有用なエポキシ樹脂、これを含む樹脂
組成物及びその硬化物に関する。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂はその硬化物の優れた電気
特性、耐熱性、接着性等により電気・電子部品等の分野
で幅広く用いられている。
【0003】しかし、近年特に電気・電子分野の発展に
伴い、高純度化をはじめ耐熱性、耐湿性、密着性等の向
上、又、成形材中への充填物(フィラー等)の高密度充
填や成形作業性の向上を図るための低粘度化等、諸特性
の一層の向上が求められており、エポキシ樹脂及びその
組成物について多くの提案がなされてはいるが、未だ充
分とはいえない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、その硬化物
において優れた耐熱性、耐水性及び靱性を示す高信頼性
半導体封止用、及び積層板用として有用なエポキシ樹
脂、樹脂組成物及びその硬化物を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者ら前記のような
特性を付与向上する方法について鋭意研究の結果、本発
明を完成した。即ち本発明は、 (1)下記式(1)
【0006】
【化3】
【0007】(式中、Zは下記式(1A)又は式(1
B)
【0008】
【化4】
【0009】(式(1A)及び式(1B)において、複
数存在するRはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原
子、炭素数1〜4のアルキル基、またはアリール基を示
す。)を示し、m,nはそれぞれ独立して0〜10を示
し、且つ、m+nは0.1以上10以下である。又、Z
は、構成単位毎に異なっていてもよいし、同じであって
もよい。)で表されるエポキシ樹脂、
【0010】(2)エポキシ樹脂、硬化剤及び必要によ
り硬化促進剤を含むエポキシ樹脂組成物において、エポ
キシ樹脂として上記式(1)で表されるエポキシ樹脂を
含むエポキシ樹脂組成物、
【0011】に関するものである。
【0012】上記式(1A)及び式(1B)において、
複数存在するRはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン
原子、炭素数1〜4のアルキル基又はアリール基を示す
が、ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子などが挙
げられ、炭素数1〜4のアルキル基としてはメチル基、
エチル基、t−ブチル基等が挙げられ、アリール基とし
てはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。又、m
+nは0.1〜10であるが、好ましくは0.3〜8、
特に好ましくは0.5〜7である。
【0013】本発明のエポキシ樹脂の合成法としては、
例えば、次のような方法が挙げられる。即ち下記式
(2)
【0014】
【化5】
【0015】(式中、Zは前記と同じ意味を示す。)で
表される化合物と、下記式(3)
【0016】
【化6】
【0017】(式中、Zは前記と同じ意味を示す。)で
表されるエポキシ樹脂とを、触媒の存在下、適当な割合
で反応させることによって本発明のエポキシ樹脂が得ら
れる。
【0018】式(2)で表される化合物は、下記式
(4)
【0019】
【化7】
【0020】(式中、Xはナフタレン環またはベンゼン
環を示す。また、複数存在するRはそれぞれ独立して水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、ま
たはアリール基を示す。)で表されるメチロール化物
と、下記式(5)
【0021】
【化8】
【0022】(式中、Yはナフタレン環またはベンゼン
環を示す。また、複数存在するRはそれぞれ独立して水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、ま
たはアリール基を示す。)で表される化合物とを酸触媒
の存在下、脱水縮合反応させることにより得ることが出
来る。
【0023】なお、原料として用いる式(4)のメチロ
ール化物と式(5)の化合物は、目的とする式(2)の
化合物が得られるように、それぞれ相当する適当な化合
物を選び組合わせて用いる。
【0024】式(4)のメチロール化物は公知の化合物
であり、例えば、2−ナフトールまたはキシレノール等
のナフトール類又はフェノール類をアルカリ金属水酸化
物の存在下、ホルムアルデヒドと反応させることにより
合成することが出来る。
【0025】式(4)で表されるメチロール化物として
は、 1−メチロール−2−ナフトール 1−メチロール−6−ブロム−2−ナフトール 2−メチロール−4,6−ジメチルフェノール 4−メチロール−2,6−ジメチルフェノール 4−メチロール−2,3,6−トリメチルフェノール 4−メチロール−2,6−ジブロムフェノール 等が挙げられる。
【0026】式(5)で表される化合物としては1−ナ
フトール、2−ナフトール、2−メチル−1−ナフトー
ル、4−メチル−1−ナフトール、フェノール、o−ク
レゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,4−
キシレノール、2,6−キシレノール、3,5−キシレ
ノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,3,
5−トリメチルフェノール、2−t−ブチルフェノー
ル、2,4−ジクロロフェノール、o−クロルフェノー
ル、p−ブロムフェノール、o−エチルフェノール、p
−エチルフェノール、o−フェニルフェノール、p−フ
ェニルフェノール等が挙げられるが、これらに限定され
るものではない。これら式(5)のナフトール類又はフ
ェノール類の使用量は式(4)のメチロール化物1モル
に対して好ましくは0.9〜20モル倍、特に好ましく
は1〜2モル倍である。
【0027】脱水縮合反応に用いられる酸触媒としては
塩酸、硫酸、燐酸、p−トルエンスルホン酸などのプロ
トン酸、三フッ化ホウ酸、三フッ化ホウ素エーテル錯
体、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等のルイス酸の他、酢
酸、シュウ酸などを用いることが出来る。これらのうち
塩酸、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸などが好まし
く用いられ、これら酸触媒の使用量は式(4)で表され
るメチロール化物に対し好ましくは0.01〜0.2モ
ル倍である。
【0028】式(4)で表されるメチロール化物と式
(5)で表される化合物との酸触媒存在下に置ける脱水
縮合反応は通常10〜100℃で行われ、好ましくは2
0〜60℃で行われる。更に、反応時間は通常1〜10
時間の範囲で選定できる。又、この反応は水を始めメタ
ノール、メチルイソブチルケトン、トルエン等の適当な
溶媒の存在下に行うことが好ましい。溶媒の使用量は特
に限定されるものではないが、通常メチロール化物1重
量部に対して1〜30重量部用いられる。
【0029】脱水縮合反応液は過剰のトルエン、メチル
イソブチルケトン等の溶媒の存在下、その系内が中性に
なるまで水洗を繰り返し、水を分離排水後、加熱減圧
下、溶媒及び未反応物を除去すると式(2)の化合物が
得られる。
【0030】式(3)のエポキシ樹脂は、式(2)の化
合物にエピハロヒドリンを反応させることによって得ら
れる。この反応に使用されるエピハロヒドリンとして
は、エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、エピヨ
ードヒドリン等があるが、工業的に入手し易く安価なエ
ピクロルヒドリンが好ましい。、この反応は従来公知の
ノボラック型フェノール樹脂とエピハロヒドリンからポ
リグリシジルエーテルを得る方法に準じて行うことが出
来る。
【0031】例えば式(2)で表される化合物と過剰の
エピクロルヒドリンの混合物に水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の固体を添加
し、または、添加しながら20〜120℃の間の温度で
反応させる。この際アルカリ金属水酸化物は水溶液とし
て使用してもよく、その場合は該アルカリ金属水酸化物
を連続的に添加すると共に反応系内から減圧下、または
常圧下、連続的に水及びエピクロルヒドリンを留出せし
め更に分液し水は除去しエピクロルヒドリンは反応系内
に連続的に戻す方法でもよい。
【0032】上記の方法においてエピクロルヒドリンの
使用量は式(2)で表される化合物中の水酸基(フェノ
ール性水酸基)1当量に対して通常1〜20モル、好ま
しくは2〜10モルである。アルカリ金属水酸化物の使
用量は式(2)の化合物中の水酸基(フェノール性水酸
基)1当量に対し通常0.8〜1.5モル、好ましくは
0.9〜1.1モルの範囲である。更に反応を円滑に進
行させるためにジメチルスルホン、ジメチルスルホオキ
シド、ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−
イミダゾリジノン等の非プロトン性極性溶媒を添加する
ことが好ましい。又非プロトン性極性溶媒の使用量はエ
ピクロルヒドリンの重量に対し5〜200%、好ましく
は10〜100%の範囲である。非プロトン性極性溶媒
を使用するこの製法は、従来のメタノール、エタノール
等のアルコール類を添加する方法と比較して反応の容易
さ、生成物の加水分解性塩素濃度などの純度に格段の向
上がみられる。この反応は通常1〜20時間の範囲で行
われる。
【0033】又、式(2)で表される化合物と過剰のエ
ピハロヒドリンの混合物にテトラメチルアンモニウムク
ロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリ
メチルベンジルアンモニウムクロライドなどの第四級ア
ンモニウム塩を触媒として使用し、50℃〜150℃で
反応させ、得られるハロヒドリンエーテルに水酸化ナト
リウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の
固体または水溶液を加え、再び20〜120℃の間の温
度で反応させてハロヒドリンエーテルを閉環させてグリ
シジルエーテルを得ることもできる。この場合の第四級
アンモニウム塩の使用量は式(2)の化合物の水酸基
(フェノール性水酸基1当量に対して0.001〜0.
2モル、好ましくは0.05〜0.1モルの範囲であ
る。
【0034】通常、これらの反応物は水洗後、または水
洗無しに加熱減圧下過剰のエピハロヒドリンを除去した
後、再びトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶媒に
溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアル
カリ金属水酸化物の水溶液及びジメチルスルホキシド、
ジメチルスルホン等の非プロトン性極性溶媒を加えて再
び反応を行う。この場合アルカリ金属水酸化物の使用量
は使用した式(2)の化合物中の水酸基(フェノール性
水酸基)1当量に対して0.01〜0.2モル、好まし
くは0.05〜0.1モルである。反応温度は通常50
〜120℃の間で行われ、反応時間は通常0.5〜2時
間である。
【0035】反応終了後副生した塩をろ過、水洗などに
より除去し、さらに加熱減圧下トルエン、メチルイソブ
チルケトン等の溶媒を留去することにより加水分解性ハ
ロゲンの少ない式(3)のエポキシ樹脂を得ることがで
きる。
【0036】式(1)に於てm=0で表されるエポキシ
樹脂は、以上の方法で得られた式(2)で表される1種
又は2種以上の化合物と式(3)で表される1種又は2
種以上のエポキシ樹脂を触媒の存在下、適当な割合で反
応させることにより得られる。また、式(2)で表され
る化合物とエピハロヒドリンとをアルカリ金属水酸化物
の存在下、適当な割合で反応させることにより得ること
ができる。
【0037】式(2)の化合物と式(3)のエポキシ樹
脂との反応で用いられる触媒としては、テトラメチルア
ンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロ
マイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド等
の4級アンモニウム塩、トリフェニルホスフィン、トリ
ヘキシルホスフィン等が挙げられる。この場合触媒の使
用量は式(3)エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し
て0.01g〜10g、好ましくは0.1〜6gの範囲
である。
【0038】式(3)のエポキシ樹脂1モルに対して式
(2)の化合物を好ましくは、0.3〜0.7モル、特
に好ましくは0.4〜0.6モル用い、これらを、メチ
ルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等溶剤に溶解
させ、前記の触媒を添加して反応を開始する。
【0039】この場合反応温度としては70〜105℃
の範囲が好ましく、段階的に昇温する方法がより好まし
い。反応時間としては2〜15時間、より好ましくは4
〜10時間が適当である。
【0040】通常、これらの反応物は水洗により触媒を
除去した後、加熱減圧下溶剤を留去することにより式
(1)に於てm=0で表される本発明のエポキシ樹脂が
得られる。
【0041】また、式(3)のエポキシ樹脂1モルに対
して式(2)の化合物を好ましくは0.3〜0.7モ
ル、特に好ましくは0.4〜0.6モル用い、これら
を、加熱することにより相溶させ、前記の触媒を添加し
て反応を行うことに依っても、式(1)に於てm=0で
表される本発明のエポキシ樹脂を得ることが出来る。
【0042】この場合の反応温度としては100〜23
0℃の範囲が好ましく、反応時間としては0.5〜10
時間、より好ましくは1〜5時間が適当である。
【0043】また、上記の方法で得られるエポキシ樹脂
は式(1)に於てmが0を示すものであるが、このエポ
キシ樹脂のアルコール水酸基とエピハロヒドリンとを、
ジメチルスルホキシドまたは第四級アンモニウム塩また
は1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンとアルカリ
金属水酸化物の共存下で反応させることにより、更にエ
ポキシ化を行うことができ、式(1)に於てmが0でな
いエポキシ樹脂を得ることができる。又、アルカリ金属
水酸化物の量を調節することにより式(1)に於けるm
とnの比率を任意に制御をすることが可能である。この
とき、m/(m+n)は好ましくは0.10〜0.8
0、特に好ましくは0.15〜0.70であり、m+n
は0.1〜10である。反応の際、溶剤としてアルコー
ル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、環状又は直鎖状エ
ーテル化合物などを併用しても構わない。また、ジメチ
ルスルホキシド、第四級アンモニウム塩、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノンを併用しても構わない。
【0044】ジメチルスルホキシドあるいは1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノンの使用量は式(1)(m
=0)で表されるエポキシ樹脂に対して5重量%〜30
0重量%が好ましい。
【0045】第四級アンモニウム塩としてはテトラメチ
ルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウム
ブロマイドなどが挙げられ、その使用量は式(1)(m
=0)で表されるエポキシ樹脂のアルコール性水酸基1
当量に対して0.3〜50gが好ましい。
【0046】この反応に使用されるエピハロヒドリンと
しては、エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、エ
ピヨードヒドリンなどがあるが、工業的に入手し易く安
価なエピクロルヒドリンが好ましい。その使用量は式
(1)(m=0)で表されるエポキシ樹脂のアルコール
性水酸基1当量に対して1当量以上であることが好まし
い。
【0047】アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、等が使用できるが水酸化ナ
トリウムが好ましい。アルカリ金属水酸化物の使用量は
式(1)(m=0)で表されるエポキシ樹脂のエポキシ
化させたい水酸基1当量に対して1〜1.5倍当量使用
すればよい。アルカリ金属水酸化物は固形でも水溶液で
もかまわない。また、水溶液を使用する場合は反応中、
反応系内の水は常圧下、又は減圧下に於て反応系外に留
去しながら反応を行うこともできる。
【0048】反応温度は30〜100℃が好ましい。反
応終了後、過剰のエピハロヒドリン及び溶剤類を減圧下
蒸留回収した後、有機溶剤に樹脂を溶解させ、アルカリ
金属水酸化物で脱ハロゲン化水素反応を行うこともでき
る。一方、反応終了後、水洗分離を行い副生塩及び溶剤
類を分離し、油層より過剰のエピハロヒドリン及び溶剤
類を減圧下蒸留回収した後、有機溶剤に樹脂を溶解さ
せ、アルカリ金属水酸化物で脱ハロゲン化水素反応を行
ってもよい。有機溶剤としては、メチルイソブチルケト
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が使用できるが、
メチルイソブチルケトンが好ましい。それらは単独もし
くは混合系でも使用できる。かくして、式(1)で表さ
れmが0でないエポキシ樹脂が得られる。
【0049】以下、本発明のエポキシ樹脂組成物につい
て説明する。本発明のエポキシ樹脂組成物において、本
発明のエポキシ樹脂は単独でまたは他のエポキシ樹脂と
併用して使用することが出来る。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40重量%以上が好まし
い。
【0050】本発明のエポキシ樹脂と併用されうる他の
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等が挙げられ
るが、ノボラック型エポキシ樹脂の使用が耐熱性の点で
特に有利である。その具体例としては、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。
【0051】エポキシ樹脂硬化剤としては、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、三弗化ホウ素等のルイス酸ま
たはそれらの塩類、ジシアンジアミド類などの硬化剤が
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。
【0052】本発明のエポキシ樹脂組成物において、硬
化剤の使用量は、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。
【0053】硬化促進剤は必要に応じて使用され、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、トリス−(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
フィン等、公知の種々の硬化促進剤が使用でき、特に限
定されるものでなはい。硬化促進剤を用いる場合、その
使用量はエポキシ樹脂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。
【0054】本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に必
要に応じて公知の添加剤を配合することが出来る。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
充填剤の表面処理剤、離型剤、顔料等が挙げられる。
【0055】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、通常130〜170
℃の温度が30〜300秒の範囲で予備硬化し、更に、
150〜200℃の温度で2〜12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。又、エポキシ樹脂組成物の成分を溶剤等に均一
に分散または溶解させ、溶媒を除去し硬化させることも
できる。
【0056】こうして得られる硬化物は、耐熱性を保持
しながら、耐湿性及び靭性をも具備するという優れた性
能を有する。従って、本発明のエポキシ樹脂は、耐熱
性、耐湿性、靭性の要求される広範な分野で用いること
が出来る。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、複合材料の他、塗料材料等の分野にも用
いることが出来る。
【0057】
【実施例】以下本発明を実施例で説明する。尚、実施例
中の軟化点とはJIS K2425(環球法)による値
を、水酸基当量、エポキシ当量はg/eqを示す。又、
加水分解性塩基とはジオキサン中、1N−KOH〜エタ
ノールで30分間、還流下分解した時に生じる(滴定さ
れる)塩素量である。尚、本発明はこれら実施例に限定
されるものではない。
【0058】実施例1 (1)ナフトールメチロール化物の合成 温度計、冷却管、滴下ロート、攪拌器を取り付けたフラ
スコに2−ナフトール288重量部(2モル)、20重
量%水酸化ナトリウム水溶液400重量部(2モル)を
仕込み系内を40℃に加熱し1時間反応させた。次いで
系内を5℃に冷却し粒状パラホルムアルデヒド(純分9
2%)68重量部(2.1モル)を添加し5℃で4時間
反応させた。
【0059】反応終了後、酢酸(純分99%)126重
量部を発熱に注意しながら滴下し中和した。次いで、メ
チルイソブチルケトン1000重量部を添加した後水洗
を繰り返し過剰のホルムアルデヒドを除去し式(4)
(但し、Xはナフタレン環を示し、Rは全て水素原子を
示す)で表される2−ナフトールメチルロール化物を含
む溶液(反応混合物)(A)を得た。
【0060】 (2)式(2)に相当するナフトール樹脂の合成 この反応混合物(A)に1−ナフトール576重量部
(4モル)を仕込み系内を均一相とした。更にp−トル
エンスルホン酸5重量部を添加した後、30℃で2時間
反応させ次いで50℃で1時間反応させた。反応終了
後、反応混合物を分液ロートに移し水洗をくりかえし中
性に戻した。その後油層からロータリーエバポレーター
を使用し加熱減圧下、メチルイソブチルケトン及び1−
ナフトールを除去しナフトール樹脂(B)570重量部
を得た。得られたナフトール樹脂(B)の150℃にお
けるICI粘度は1.7ps、軟化点は82℃、水酸基
当量は151であった。
【0061】このナフトール樹脂(B)について、溶媒
にテトラヒドロフランを用いてGPC分析を行い、ナフ
トール環2個を有する2核体と思われるメインピーク成
分を分取しマススペクトル(FAB−MS)によって分
析したところM+ 300が得られたことにより、メイン
ピーク成分は次式(6)で表される2核体であることを
確認した。
【0062】
【化9】
【0063】 (3)式(3)に相当するエポキシ樹脂の合成 (2)で得られたナフトール樹脂(B)151重量部に
エピクロルヒドリン555重量部(6モル)、ジメチル
スルホキシド140重量部を加え溶解後、40℃に加熱
し、フレーク状水酸化ナトリウム(純分99%)42重
量部(1.04モル)を100分かけて添加し、その
後、更に50℃で2時間、70℃で1時間反応させた。
ついで水洗を繰り返し中性に戻した後、油層からロータ
リーエバポレーターを使用し加熱減圧下、過剰のエピク
ロルヒドリンを留去し、残留物に500重量部のメチル
イソブチルケトンを添加し溶解した。
【0064】更に、このメチルイソブチルケトンの溶液
を70℃に加熱し30重量%の水酸化ナトリウム水溶液
10重量部を添加し、1時間反応させた後、水洗を繰り
返し行い中性とした。ついで油層から加熱減圧下メチル
イソブチルケトンを留去し、エポキシ樹脂(C)190
重量部を得た。得られたエポキシ樹脂(C)の150℃
におけるICI粘度は0.9ps、軟化点は70.5
℃、エポキシ当量は212、加水分解性塩素量は250
ppmであった。
【0065】このエポキシ樹脂(C)についてGPC分
析を行い、2核体と思われるメインピークを分取し、マ
ススペクトル(FAB−MS)により分析したところM
+ 412が得られたことにより、メインピーク成分は次
式(7)で表される2核体であることを確認した。
【0066】
【化10】
【0067】 (4)式(1)に於てmが0を示すエポキシ樹脂の合成 上記(2)で得られたナフトール樹脂(B)60重量部
と、(3)で得られたエポキシ樹脂(C)170重量部
をメチルイソブチルケトン115重量部に溶解し、更に
テトラメチルアンモニウムクロライド2gを添加して1
10℃で2時間反応させた。反応終了後、反応混合物を
分液ロートに移し、水洗により触媒を除去した。その後
油層からロータリーエバポレーターを使用し加熱減圧
下、メチルイソブチルケトンを留去し本発明のエポキシ
樹脂(D)の209重量部を得た。このようにして得ら
れた下記式(8)で表されるエポキシ樹脂(D)の15
0℃におけるICI粘度は10ps、軟化点は96℃、
エポキシ当量は624であり、また、エポキシ当量から
計算すると、下記式(8)
【0068】
【化11】
【0069】(式中、W1 は下記式(9)
【0070】
【化12】
【0071】を示す。)において、nは2,3を示す。
【0072】(5)式(1)に於てmが0より大きい値
を示すエポキシ樹脂の合成 温度計、冷却管、滴下ロート、攪拌器を取り付けたフラ
スコに上記(4)で得られたエポキシ樹脂(D)を20
7重量部、エピクロルヒドリンを308重量部仕込み、
攪拌しながら70℃に加熱して系内を均一にした後、4
0℃に冷却し、この温度を保ちながらテトラメチルアン
モニウムクロライドを1.7g添加した。ついで、フレ
ーク状水酸化ナトリウム12重量部を10回に分けて1
0分毎に添加し、その後、40℃で4時間反応させた。
ついで、温水で水洗を繰り返し、油層からロータリーエ
バポレーターを使用して、加熱減圧下で過剰のエピクロ
ルヒドリンを留去し、残留物に200重量部のメチルイ
ソブチルケトンを添加して溶解した。更にこのメチルイ
ソブチルケトンの溶液を70℃に加熱し、30重量%の
水酸化ナトリウム水溶液5重量部を添加し、1.5時間
反応させた後、水洗を繰り返し行い、ついで油層から加
熱減圧下、メチルイソブチルケトンを留去し、室温で固
体の本発明のエポキシ樹脂(E)を得た。得られたエポ
キシ樹脂(E)の軟化点は91.5℃、150℃に於け
るICI粘度は9.3ps、エポキシ当量は405であ
った。また、エポキシ当量から計算すると、(4)で得
られたエポキシ樹脂(D)に於て1分子当り平均して
2.3個存在したアルコール性水酸基のうち、約1.1
個がエポキシ化されていることがわかった。(m/(m
+n)=0.48)。従って、エポキシ樹脂(E)は、
式(1)においてZが式(9)を示し、m=1.1、n
=1.2のエポキシ樹脂である。
【0073】実施例2 (1)フェノールメチロール化物の合成 温度計、冷却管、滴下ロート、攪拌器を取り付けたフラ
スコに2,4−キシレノール122重量部(1モル)、
40重量%水酸化ナトリウム水溶液50重量部を仕込み
系内を40℃に加熱した。次いで粒状パラホルムアルデ
ヒド(純度92%)34重量部(1.05モル)を添加
し50℃で4時間反応させた。反応終了後、系内を10
℃に冷却し、酢酸(純分99%)63重量部を発熱に注
意しながら滴下し中和した。次いで、メチルイソブチル
ケトン500重量部を添加した後水洗を繰り返し過剰の
ホルムアルデヒドを除去し2−メチロール4,6−ジメ
チルフェノールを含む溶液(反応混合物)(F)を得
た。
【0074】 (2)式(2)に相当するナフトール樹脂の合成 この反応混合物(F)に1−ナフトール288重量部
(2モル)を仕込み系内を均一相とした。更にp−トル
エンスルホン酸2重量部を添加した後、30℃で2時間
反応させ次いで50℃で1時間反応させた。反応終了
後、反応混合物を分液ロートに移し水洗をくりかえし中
性に戻した。その後油層からロータリーエバポレーター
を使用し加熱減圧下、メチルイソブチルケトン及び1−
ナフトールを除去しナフトール樹脂(G)256重量部
を得た。得られたナフトール樹脂(G)の150℃にお
けるICI粘度は0.2ps、軟化点は60℃、水酸基
当量は140であった。
【0075】このナフトール樹脂(G)について、溶媒
にテトラヒドロフランを用いてGPC分析を行い、ナフ
トール環1個、ベンゼン環1個を有する2核体と思われ
るメインピーク成分を分取しマスクスペクトル(FAB
−MS)によって分析したところM+ 278が得られた
ことにより、メインピーク成分は次式(10)で表され
る2核体であることを確認した。
【0076】
【化13】
【0077】 (3)式(3)に相当するエポキシ樹脂の合成 (2)で得られたナフトール樹脂(G)140重量部に
エピクロルヒドリン555重量部(6モル)、ジメチル
スルホキシド140重量部を加え溶解後、50℃に加熱
し、フレーク状水酸化ナトリウム(純分99%)42重
量部(1.04モル)を100分かけて添加し、その
後、更に60℃で2時間、70℃で1時間反応させた。
ついで水洗を繰り返し中性に戻した後、油層からロータ
リーエバポレーターを使用し加熱減圧下、過剰のエピク
ロルヒドリンを留去し、残留物に500重量部のメチル
イソブチルケトンを添加し溶解した。
【0078】更に、このメチルイソブチルケトンの溶液
を70℃に加熱し30重量%の水酸化ナトリウム水溶液
10重量部を添加し、1時間反応させた後、水洗を繰り
返し行い中性とした。ついで油層から加熱減圧下メチル
イソブチルケトンを留去し、エポキシ樹脂(H)186
重量部を得た。得られたエポキシ樹脂(H)の150℃
におけるICI粘度は0.1ps、エポキシ当量は20
2であった。
【0079】このエポキシ樹脂(G)についてGPC分
析を行い、2核体と思われるメインピークを分散し、マ
ススペクトル(FAB−MS)により分析したところM
+ 390が得られたことにより、メインピーク成分は次
式(11)で表される2核体であることを確認した。
【0080】
【化14】
【0081】 (4)式(1)に於てmが0を示すエポキシ樹脂の合成 上記(2)で得られたナフトール樹脂(G)56重量部
と、(3)で得られたエポキシ樹脂(H)162重量部
をメチルイソブチルケトン66重量部に溶解し、更にテ
トラメチルアンモニウムクロライド1gを添加して11
0℃で2時間反応させた。反応終了後、反応混合物を分
液ロートに移し、水洗により触媒を除去した。その後油
層からロータリバポレーターを使用し加熱減圧下、メチ
ルイソブチルケトンを留去し本発明のエポキシ樹脂
(I)210重量部を得た。このようにして得られた下
記式(12)で表されるエポキシ樹脂(I)の150℃
におけるICI粘度は5.1ps、軟化点は95.6
℃、エポキシ当量は596であり、また、エポキシ当量
から計算すると、下記式(12)
【0082】
【化15】
【0083】(式中、W2 は下記式(13)
【0084】
【化16】
【0085】を示す。)において、nは2,4を示す。
【0086】(5)式(1)に於てmが0より大きい値
を示すエポキシ樹脂の合成 温度計、冷却管、滴下ロート、攪拌器を取り付けたフラ
スコに(4)で得られたエポキシ樹脂(I)を100重
量部、エピクロルヒドリンを296重量部仕込み、攪拌
しながら70℃に加熱して系内を均一相にした後、40
℃に冷却し、この温度を保ちながらテトラメチルアンモ
ニウムクロライドを1.7g添加した。ついで、フレー
ク状水酸化ナトリウム8.1重量部を10回に分けて1
0分毎に添加し、その後、40℃で4時間反応させた。
ついで、温水で水洗を繰り返し、油層からロータリーエ
バポレーターを使用して、加熱減圧下で過剰のエピクロ
ルヒドリンを留去し、残留物に200重量部のメチルイ
ソブチルケトンを添加して溶解した。更にこのメチルイ
ゾブチルケトンの溶液を70℃に加熱し、30重量%の
水酸化ナトリウム水溶液5重量部を添加し、1.5時間
反応させた後、水洗を繰り返し行い、ついで油層から加
熱減圧下、メチルイソブチルケトンを留去し、室温で固
体の本発明のエポキシ樹脂(J)を得た。得られたエポ
キシ樹脂(J)の軟化点は87.6℃、150℃に於け
るICI粘度は4.5ps、エポキシ当量は325であ
った。また、エポキシ当量から計算すると、(4)で得
られたエポキシ樹脂(I)に於て1分子当り平均して
2.4個存在したアルコール性水酸基のうち、約2個が
エポキシ化されていることがわかった。(m/(m+n
=0.83)。従って、エポキシ樹脂(J)は、式
(1)においてZが式(13)を示し、m=2、n=
0.4のエポキシ樹脂である。
【0087】実施例3 (1)式(2)に相当するナフトール樹脂の合成 実施例1の(1)と同様の方法で得られた反応混合物
(A)に2,6−キシレノール488重量部(4モル)
を仕込み、系内を均一相とした。更にp−トルエンスル
ホン酸4重量部を添加した後、30℃で1時間反応させ
次いで70℃で2時間反応させた。反応終了後、反応混
合物を分液ロートに移し水洗をくりかえし中性に戻し
た。その後油層からロータリーエバポレーターを使用し
加熱減圧下、2,6−キシレノールを除去し室温で淡褐
色、結晶のナフトール樹脂(K)513重量部を得た。
得られたナフトール樹脂(K)の融点は163℃、水酸
基当量は139であった。
【0088】このナフトール樹脂(K)について、溶媒
にテトラヒドロフランを用いてGPC分析を行い、ナフ
トール環1個、ベンゼン環1個を有する2核体と思われ
るメインピーク成分を分取しマススペクトル(FAB−
MS)によって分析したところM+ 278が得られたこ
とにより、メインピーク成分は次式(14)で表される
2核体であることを確認した。
【0089】
【化17】
【0090】 (2)式(3)に相当するエポキシ樹脂の合成 (1)で得られたナフトール樹脂(K)420重量部を
使用し、エピクロルヒドリン1665重量部(18モ
ル)、ジメチルスルホキシド420重量部を加え溶解
後、50℃に加熱し、フレーク状水酸化ナトリウム(純
分99%)42重量部(1.04モル)を100分かけ
て添加し、その後、更に60℃で2時間、70℃で1時
間反応させた。ついで水洗を繰り返し中性に戻した後、
油層からロータリーエバポレーターを使用し加熱減圧
下、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物に15
00重量部のメチルイソブチルケトンを添加し溶解し
た。
【0091】更に、このメチルイソブチルケトンの溶液
を70℃に加熱し30重量%の水酸化ナトリウム水溶液
30重量部を添加し、1時間反応させた後、水洗を繰り
返し行い中性とした。ついで油層から加熱減圧下メチル
イソブチルケトンを留去し、エポキシ樹脂(L)545
重量部を得た。得られたエポキシ樹脂(L)の150℃
におけるICI粘度は0.2ps、エポキシ当量は19
5であった。
【0092】このエポキシ樹脂(L)についてGPC分
析を行い、2核体と思われるメインピークを分取し、マ
ススペクトル(FAB−MS)により分析したところM
+ 390が得られたことにより、メインピーク成分は次
式(15)で表される2核体であることを確認した。
【0093】
【化18】
【0094】 (3)式(1)に於てmが0を示すエポキシ樹脂の合成 上記(1)で得られたナフトール樹脂(K)112重量
部と、(2)で得られたエポキシ樹脂(L)324重量
部をメチルイソブチルケトン132重量部に溶解し、更
にテトラメチルアンモニウムクロライド2gを添加して
110℃で2時間反応させた。反応終了後、反応混合物
を分液ロートに移し、水洗により触媒を除去した。その
後油層からロータリーエバポレーターを使用し加熱減圧
下、メチルイソブチルケトンを留去し本発明のエポキシ
樹脂(M)425重量部を得た。このようにして得られ
た下記式(16)で表されるエポキシ樹脂(M)の15
0℃におけるICI粘度は4.6ps、軟化点は87.
2℃、エポキシ当量は552であり、また、エポキシ当
量から計算すると、下記式(16)
【0095】
【化19】
【0096】(式中、W3 は下記式(17)
【化20】
【0097】を示す。)において、nは2.1を示す。
【0098】(4)式(1)に於てmが0より大きい値
を示すエポキシ樹脂の合成 温度計、冷却管、滴下ロート、攪拌器を取り付けたフラ
スコに(3)で得られたエポキシ樹脂(M)を200重
量部、エピクロルヒドリンを560重量部仕込み、攪拌
しながら70℃に加熱して系内を均一相にした後、40
℃に冷却し、この温度を保ちながらテトラメチルアンモ
ニウムクロライドを1.9g添加した。ついで、フレー
ク状水酸化ナトリウム6.2重量部を10回に分けて1
0分毎に添加し、その後、40℃で4時間反応させた。
ついで、温水で水洗を繰り返し、油層からロータリーエ
バポレーターを使用して、加熱減圧下で過剰のエピクロ
ルヒドリンを留去し、残留物に400重量部のメチルイ
ソブチルケトンを添加して溶解した。更にこのメチルイ
ソブチルケトンの溶液を70℃に加熱し、30重量%の
水酸化ナトリウム水溶液10重量部を添加し、1.5時
間反応させた後、水洗を繰り返し行い、ついで油層から
加熱減圧下、メチルイソブチルケトンを留去し、室温で
固体の本発明のエポキシ樹脂(N)を得た。得られたエ
ポキシ樹脂(N)の軟化点は80.1℃、150℃に於
けるICI粘度は4.0ps、エポキシ当量は387で
あった。また、エポキシ当量から計算すると、(3)で
得られたエポキシ樹脂(M)に於て1分子当り平均して
2.1個存在したアルコール性水酸基のうち、約0.7
個がエポキシ化されていることがわかった(m/(m+
n)=0.33)。従って、エポキシ樹脂(N)は、式
(1)においてZが式(17)を示し、m=0.7、n
=1.4のエポキシ樹脂である。
【0099】実施例4〜9、比較例1 実施例1〜3で得られたエポキシ樹脂(D)、(E)、
(I)、(J)、(M)、(N)を使用し、又比較例1
としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピコート1
002)(エポキシ当量610、150℃におけるIC
I粘度8.8)(以下(O)で示す)を使用し、これら
エポキシ樹脂100重量部に対して硬化剤(フェノール
ノボラック樹脂(日本化薬(株)製)PN−80、15
0℃におけるICI粘度1.5ps、軟化点86℃、O
H当量106)及び硬化促進剤(トリフェニルフォスフ
ィン)を表1に示す使用量で配合し、トランスファー成
型により樹脂成形体を調製し、表1に示す硬化条件で硬
化ざせた。
【0100】このようにして得られた硬化物の物性を測
定した結果を表1に示す。尚、測定条件は次の通り。
【0101】機械特性(曲げ強度):JIS K691
1に規定された条件 ガラス転移温度:TMA法 吸水率:試験片(硬化物) 直径 50mm 厚さ 3mm 円盤 100℃の水中で24時間煮沸した後の重量増加量(重
量%)
【0102】実施例10〜15、比較例2 実施例1〜3で得られたエポキシ樹脂(D)、(E)、
(I)、(J)、(M)、(N)を使用し、又、比較例
2としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピコート
1002)(O)を用い、これらエポキシ樹脂100重
量部をメチルエチルケトン44.5重量部に溶解して樹
脂濃度80重量%の溶液を調製した。これらのエポキシ
樹脂溶液に、硬化剤としてジシアンジアミドを2.5重
量部、硬化促進剤として2MZ(2−メチルイミダゾー
ル)を0.1重量部配合して、溶剤としてメチルセルソ
ルブ12.6重量部、ジメチルホルムアミド15.1重
量部を加え、ワニス状のエポキシ樹脂組成物を調製し
た。この組成物をガラスクロス(日東紡績(株)製、W
E−18K−BZ2)に含浸させ100℃で30分加熱
してBステージ化されたプリプレグを得、このプリプレ
グを9プライ重ね、170℃、40kgf/cm2 、4
5分間の成形条件下で厚さ1.5mmのガラスクロス積
層板を作成し、ガラス転移温度、たわみ量、耐ミーズリ
ング性を測定した。結果を表2に示す。尚、測定方法は
次の通り。
【0103】ガラス転移温度:TMA法 たわみ量:JIS C−6481(曲げ強さ)に準拠し
て行った。 ただし測定値は試験片破壊時のたわみ量(mm)を示
す。 耐ミーズリング性:JIS C−6481(はんだ耐熱
性)に準拠して行った。表2中 ◎は最良、○は良、×
はふくれ、はがれあり、をそれぞれ示す。
【0104】 表1(1) 実施例 4 5 6 7 エポキシ樹脂の種類 (D) (E) (I) (J) エポキシ樹脂 wt部 100 100 100 100 硬化剤 wt部 17 26 18 33 硬化促進剤 wt部 1 1 1 1 硬化条件 160℃×2時間+ 180℃×8時間 曲げ強度(30℃) 14 15 14 15 ガラス転移温度 ℃ 150 170 135 155 吸水率 % 1.12 1.01 1.21 1.05
【0105】 表1(2) 実施例 8 9 比較例1 エポキシ樹脂の種類 (M) (N) (O) エポキシ樹脂 wt部 100 100 100 硬化剤 wt部 19 27 17 硬化促進剤 wt部 1 1 1 硬化条件 160℃×2時間+ 180℃×8時間 曲げ強度(30℃) 14 15 11 ガラス転移温度 ℃ 137 145 106 吸水率 % 1.22 1.15 1.40
【0106】 表2(1) 実施例 10 11 12 13 エポキシ樹脂の種類 (D) (E) (I) (J) ガラス転移温度 ℃ 142 157 130 145 たわみ量 mm 2.5 3.0 3.4 3.4 耐ミーズリング性 ○ ◎ ○ ◎
【0107】 表2(2) 実施例 14 15 比較例2 エポキシ樹脂の種類 (M) (N) (O) ガラス転移温度 ℃ 130 137 103 たわみ量 mm 3.5 3.6 3.0 耐ミーズリング性 ○ ○ ×
【0108】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂は、その硬化物に
おいて優れた耐熱性、靱性及び耐湿性を得ることが出来
るため、半導体封止剤、積層板用化合物等として使用す
る場合にはきわめて有用である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−9261(JP,A) 特開 平5−287052(JP,A) 特開 平4−366117(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/00 - 59/72 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29 H01L 23/31

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式(1) (式中、Zは下記式(1A)又は式(1B) (式(1A)及び式(1B)において、複数存在するR
    はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1
    〜4のアルキル基、アリ−ル基を示す。)を示し、m、
    nはそれぞれ独立して0〜10を示し、且つ、m+nは
    0.1以上10以下である。又、Zは構成単位毎に異な
    っていてもよいし、同じであってもよい。)で表される
    エポキシ樹脂。
  2. 【請求項2】エポキシ樹脂、硬化剤及び必要により硬化
    促進剤を含むエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹
    脂として請求項1記載の式(1)で表されるエポキシ樹
    脂を含むエポキシ樹脂組成物。」
JP04147008A 1992-05-13 1992-05-13 新規エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物 Expired - Fee Related JP3141960B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04147008A JP3141960B2 (ja) 1992-05-13 1992-05-13 新規エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04147008A JP3141960B2 (ja) 1992-05-13 1992-05-13 新規エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05310886A JPH05310886A (ja) 1993-11-22
JP3141960B2 true JP3141960B2 (ja) 2001-03-07

Family

ID=15420476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04147008A Expired - Fee Related JP3141960B2 (ja) 1992-05-13 1992-05-13 新規エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3141960B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101840073B1 (ko) * 2010-09-30 2018-04-26 블루 큐브 아이피 엘엘씨 에폭시 수지의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05310886A (ja) 1993-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2316407A (en) Epoxy resins and compositions containing them
JP4100791B2 (ja) ナフトール樹脂の製造法
JP3132610B2 (ja) ナフタレン環含有樹脂、樹脂組成物及びその硬化物
JP5233858B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、その硬化物、及び半導体装置
JP3074013B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP3944765B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP3021148B2 (ja) エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物
JP3141960B2 (ja) 新規エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物
JP3894628B2 (ja) 変性エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JPH04323214A (ja) ノボラック型樹脂、その製造法、エポキシ樹脂、樹脂組成物及びその硬化物
JP3636409B2 (ja) フェノール類樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2887213B2 (ja) 新規化合物、樹脂、樹脂組成物及び硬化物
JPH1060091A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JP3238196B2 (ja) エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物
JP2887214B2 (ja) ナフトール化合物、その製造法、エポキシ化合物、組成物及び硬化物
JP3931616B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、芳香族ポリオール化合物及びその硬化物。
JP2870709B2 (ja) 新規化合物、樹脂、樹脂組成物及び硬化物
JP4899257B2 (ja) フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物。
JP3192471B2 (ja) エポキシ樹脂、樹脂組成物及び硬化物
JP2823056B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP3886060B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP3436794B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2981759B2 (ja) エポキシ化合物及びエポキシ樹脂組成物
JPH0920819A (ja) 変性フェノールノボラック樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JPH06329741A (ja) 樹脂、エポキシ樹脂及びその製造法、樹脂組成物及びその硬化物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees