JP4895076B2 - Aromatic hydrocarbon resin, its production method and its use - Google Patents

Aromatic hydrocarbon resin, its production method and its use Download PDF

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Description

本発明は、成形材、各種バインダー、コーティング材、積層材などに有用なエポキシ樹脂組成物の改質剤として使用できる芳香族炭化水素樹脂、その製法及びそれを含有するエポキシ樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、その配合によってエポキシ樹脂組成物の難燃性、接着性などを向上させ、とくに半導体封止用のエポキシ樹脂組成物に配合することにより、難燃性、熱時低弾性、異種材料界面での接着性等の改善に寄与することができる芳香族炭化水素樹脂、その製法及びそれを含有するエポキシ樹脂組成物に関する。   The present invention relates to an aromatic hydrocarbon resin that can be used as a modifier of an epoxy resin composition useful for molding materials, various binders, coating materials, laminated materials, and the like, a process for producing the same, and an epoxy resin composition containing the aromatic hydrocarbon resin. More specifically, the blending improves the flame retardancy and adhesiveness of the epoxy resin composition, and in particular, blends it into the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, thereby providing flame retardancy, low thermal elasticity, dissimilar materials. The present invention relates to an aromatic hydrocarbon resin that can contribute to improvement in adhesion at an interface, a method for producing the same, and an epoxy resin composition containing the aromatic hydrocarbon resin.

エポキシ樹脂は、その特性を生かし、幅広い工業分野で使用されているが、性能向上への要求は年々厳しさを増している。例えば半導体素子の封止材としては、オルソクレゾールノボラック型やビフェニル型などの各種エポキシ樹脂と、フェノールノボラック樹脂やフェノールアラルキル樹脂等のフェノール化合物系硬化剤と、シリカなどの充填材を配合したエポキシ樹脂組成物が多用されている。これは、熱硬化時の硬化性が良く、硬化物についても耐湿性、低応力、低粘度であり、コストも廉価であるところから、モールド型封止樹脂の主流となっている。しかしながら近年、LSIチップの大型化、パッケージの薄型化/小型化、実装方式の変更などに伴い、封止材への要求は高度化しており、従来の封止材では対応が難しくなってきている。   Epoxy resins are used in a wide range of industrial fields, taking advantage of their properties, but the demand for improved performance is becoming stricter year by year. For example, as a sealing material for a semiconductor element, an epoxy resin containing various epoxy resins such as orthocresol novolak type and biphenyl type, a phenol compound type curing agent such as phenol novolac resin and phenol aralkyl resin, and a filler such as silica. Compositions are frequently used. This is the mainstream of mold-type encapsulating resins because it has good curability during thermal curing, and the cured product has moisture resistance, low stress, low viscosity, and low cost. However, in recent years, with the increase in size of LSI chips, thinning / miniaturization of packages, changes in mounting methods, etc., the demand for sealing materials has become higher, and it has become difficult to cope with conventional sealing materials. .

例えば、半田耐熱性向上のために、封止材として熱時低弾性率化や、リードフレーム、チップなどと封止材の接着性向上が強く望まれている。また従来、難燃剤として使用されてきた臭素化合物やアンチモン化合物は、環境問題からその使用が見直されており、そのため燃えにくく難燃性に優れた硬化剤やエポキシ樹脂が求められている。すなわち吸湿性が低く、半田付け温度における弾性率の低い、接着性に優れた、燃えにくい硬化剤やエポキシ樹脂が望まれている。これらの要望を満たすため、種々の新規骨格を有する硬化剤やエポキシ樹脂が検討されている。しかしながら硬化剤やエポキシ樹脂の改良だけでは限界があるので、併せて接着性を改良する添加剤やハロゲンフリーの代替難燃剤などの添加剤の開発も進められている。   For example, in order to improve solder heat resistance, it is strongly desired to reduce the elastic modulus during heat and to improve the adhesion between the lead frame, the chip, and the like and the sealing material. Conventionally, bromine compounds and antimony compounds that have been used as flame retardants have been reviewed due to environmental problems, and therefore, there is a need for curing agents and epoxy resins that are difficult to burn and have excellent flame retardancy. That is, there is a demand for a hard-to-burn hardener or epoxy resin that has low hygroscopicity, low elastic modulus at the soldering temperature, excellent adhesiveness, and flame resistance. In order to satisfy these demands, curing agents and epoxy resins having various novel skeletons have been studied. However, the improvement of the curing agent and the epoxy resin alone is limited, and development of additives such as an additive for improving adhesiveness and a halogen-free alternative flame retardant is also being promoted.

例えば、ハロゲンフリーの代替難燃剤として、各種のリン系難燃剤や金属水酸化物などが用いられているが、これを配合したエポキシ樹脂組成物は、成形性や信頼性などに難があり、市場の要求を充分に満足しているとは言い難い。また接着性改善のための改質剤として、インデン・クマロン・スチレン共重合樹脂などが知られているが(特許文献1参照)、エポキシ樹脂組成物の難燃性を悪化させたり、硬化物を必要以上に可塑化させ、ガラス転移点を低下させたりするなど、種々の問題点があった。   For example, various phosphorus-based flame retardants and metal hydroxides are used as halogen-free alternative flame retardants. Epoxy resin compositions containing these have difficulty in moldability and reliability, It is hard to say that they are fully satisfied with market demands. Inden, coumarone, styrene copolymer resins and the like are known as modifiers for improving adhesiveness (see Patent Document 1). However, the flame retardancy of the epoxy resin composition is deteriorated, or a cured product is used. There were various problems such as plasticizing more than necessary and lowering the glass transition point.

特開平1−249824号明細書JP-A-1-249824

そこで本発明の目的は、エポキシ樹脂組成物に配合して、その難燃性を高め、かつ半田耐熱性の向上のために熱時低弾性率化を図り、しかもリードフレーム、チップなどとの接着性を向上させることが可能な、新規な改質剤、その製法及びそれを配合したエポキシ樹脂組成物を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to add to an epoxy resin composition to increase its flame retardancy and to reduce the elastic modulus during heating in order to improve solder heat resistance, and to adhere to a lead frame, chip, etc. It is an object of the present invention to provide a novel modifier capable of improving the properties, a production method thereof, and an epoxy resin composition containing the same.

すなわち本発明は、下記式(1)で表され、リングアンドボール法(JIS K2207)による軟化点が50〜150℃であり、150℃におけるICI溶融粘度が0.5〜200ポイズである芳香族炭化水素樹脂に関する。

Figure 0004895076
(式中、Aは、下記式(3)で示される化合物から生じる2価の芳香族基であり、Bは、少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素から生じる1価又は2価の芳香族基であり、nは、0以上の整数である。また下記式(3)において、R、Rは、それぞれ炭素数1〜6のアルキル基であり、q、rはそれぞれ0〜4の整数であり、q個のR、r個のRはそれぞれ同一でも異なるものでもよい) That is, the present invention is an aromatic compound represented by the following formula (1), having a softening point of 50 to 150 ° C. according to the ring and ball method (JIS K2207), and an ICI melt viscosity at 150 ° C. of 0.5 to 200 poise. It relates to a hydrocarbon resin.
Figure 0004895076
(In the formula, A is a divalent aromatic group generated from a compound represented by the following formula (3), and B is a monovalent or 2 generated from an aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen. the valence of the aromatic group, n is in an integer of 0 or more. the following equation (3), R 2, R 3 are each alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, q, r are each (It is an integer of 0 to 4, and q R 2 and r R 3 may be the same or different.)

Figure 0004895076
上記1価又は2価の芳香族基Bとしては、炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素、とくに縮合多環芳香族炭化水素から生じる基であることが好ましい。
Figure 0004895076
The monovalent or divalent aromatic group B is preferably a group derived from an aromatic hydrocarbon which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon. .

本発明はまた、少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素1モルに対して、酸触媒の存在下、下記式(4)で示される化合物を0.1〜0.9モルの割合で反応させることを特徴とする上記式(1)で示される芳香族炭化水素樹脂の製造方法に関する。

Figure 0004895076
(式中、Aは式(1)におけるAと同じ。またXはハロゲン、水酸基又はアルコキシ基である。) The present invention also provides 0.1 to 0.9 mol of a compound represented by the following formula (4) in the presence of an acid catalyst with respect to 1 mol of an aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen. The present invention relates to a method for producing an aromatic hydrocarbon resin represented by the above formula (1), characterized by reacting at a ratio.
Figure 0004895076
(In the formula, A is the same as A in formula (1). X is a halogen, a hydroxyl group or an alkoxy group.)

本発明はまた、上記芳香族炭化水素樹脂からなるエポキシ樹脂改質剤に関する。さらに本発明は、エポキシ樹脂に、硬化剤と共に、上記エポキシ樹脂改質剤を、硬化剤100重量部に対して2〜100重量部の割合で配合してなるエポキシ樹脂組成物に関する。エポキシ樹脂に上記改質剤を配合するに際して、予め上記改質剤を硬化剤に配合してエポキシ樹脂用硬化剤組成物を形成させておくことができる。上記エポキシ樹脂組成物には、無機充填剤及び硬化促進剤から選ばれる少なくとも1種の添加剤、より好ましくは双方の添加剤が配合されていることが望ましい。このようなエポキシ樹脂組成物は、好ましくは半導体装置における半導体素子の封止材として使用される。   The present invention also relates to an epoxy resin modifier comprising the above aromatic hydrocarbon resin. Furthermore, this invention relates to the epoxy resin composition formed by mix | blending the said epoxy resin modifier with the epoxy resin in the ratio of 2-100 weight part with respect to 100 weight part of hardening agents. In blending the modifier with the epoxy resin, the modifier can be blended with the curing agent in advance to form a curing agent composition for epoxy resin. The epoxy resin composition preferably contains at least one additive selected from inorganic fillers and curing accelerators, more preferably both additives. Such an epoxy resin composition is preferably used as a sealing material for a semiconductor element in a semiconductor device.

本発明の芳香族炭化水素樹脂は、エポキシ樹脂及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物に改質剤として配合することにより、エポキシ樹脂組成物の硬化特性や硬化物物性に実質的に悪影響を及ぼすことがなく、難燃性や接着性の改善及び熱時低弾性率化を図ることができる。したがってこの改質剤を配合した本発明のエポキシ樹脂組成物は、半導体装置における半導体素子の封止材として極めて有用である。本発明によればまた、エポキシ樹脂組成物の改質剤として有用な芳香族炭化水素樹脂を、効率よく製造することができる。   The aromatic hydrocarbon resin of the present invention has a substantially adverse effect on the curing characteristics and physical properties of the epoxy resin composition by being blended as a modifier in the epoxy resin composition containing the epoxy resin and the curing agent. In this way, flame retardancy and adhesiveness can be improved, and a low elastic modulus during heat can be achieved. Therefore, the epoxy resin composition of the present invention containing this modifier is extremely useful as a sealing material for semiconductor elements in semiconductor devices. According to the present invention, it is also possible to efficiently produce an aromatic hydrocarbon resin useful as a modifier for an epoxy resin composition.

本発明の芳香族炭化水素樹脂は、下記式(1)で表され、リングアンドボール法(JIS K2207)による軟化点が50〜150℃、好ましくは60〜130℃、また150℃におけるICI溶融粘度が0.5〜200ポイズ、好ましくは1〜100ポイズのものである。

Figure 0004895076
The aromatic hydrocarbon resin of the present invention is represented by the following formula (1), and has an ICI melt viscosity at a softening point of 50 to 150 ° C., preferably 60 to 130 ° C., and 150 ° C. according to the ring and ball method (JIS K2207). Of 0.5 to 200 poise, preferably 1 to 100 poise.
Figure 0004895076

上記式において、Aは、下記式(3)で示される化合物から生じる2価の芳香族基であり、Bは、少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素から生じる1価又は2価の芳香族基である。またnは、0以上の整数であり、nの平均値は、通常0.5〜10程度、好ましくは1〜5程度である。式(1)において、(n+1)個のA及び(n+2)個のBはそれぞれ同一または異なるものであってもよい。また下記式(3)において、R、R、Rは、それぞれ炭素数1〜6のアルキル基であり、q、rはそれぞれ0〜4の整数であり、q個のR、r個のRはそれぞれ同一でも異なるものでもよい。 In the above formula, A is a divalent aromatic group generated from a compound represented by the following formula (3), and B is a monovalent or 2 generated from an aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen. Valent aromatic group. Moreover, n is an integer greater than or equal to 0, and the average value of n is about 0.5-10 normally, Preferably it is about 1-5. In the formula (1), (n + 1) A and (n + 2) B may be the same or different. In the following formula (3), R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, q and r are each an integer of 0 to 4, and q R 2 , r Each R 3 may be the same or different.

Figure 0004895076
Figure 0004895076

式(1)で示される芳香族炭化水素樹脂において、2価の芳香族基Aとして具体的にはビフェニル−4,4’−ジメチレン基、ビフェニル−2,2’−ジメチレン基、ビフェニル−4,2’−ジメチレン基、ビフェニル−3,2´−ジメチレン基、ビフェニル−3,3’−ジメチレン基、ビフェニル−4,3’−ジメチレン基などを代表例として例示することができる。2価の芳香族基Aを複数個有する場合には、これらの基の2種以上から構成されていてもよい。また少なくとも1種の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素から生じる1価または2価の芳香族基Bとして具体的には、炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素から、芳香環の水素が、Bが分子鎖内にある場合は2個、Bが分子末端にある場合は1個脱離されて生じる基を例示することができる。上記芳香族炭化水素としては縮合多環芳香族炭化水素、例えばナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレンなどが好ましく、とりわけナフタレンが好ましい。1価または2価の芳香族基Bとしてはまた、前述のような縮合多環芳香族炭化水素から生じる基に限られるものではなく、後記するように、単環芳香族炭化水素や非縮合多環芳香族炭化水素から生じる基であってもよい。このような1価または2価の芳香族基Bとしては、上記2種以上の芳香族化合物から生じたものから構成されていてもよい。式(1)で示される芳香族炭化水素樹脂としてより具体的には、Aがビフェニル−4,4’−ジメチレン基でBが2,6−ナフチレン基又は2−ナフチル基である化合物、Aがビフェニル−4,4´−ジメチレン基でBが1,4−ナフチレン基又は1−ナフチル基である化合物などを例示することができる。 In the aromatic hydrocarbon resin represented by the formula (1), as the divalent aromatic group A, specifically, biphenyl-4,4′-dimethylene group, biphenyl-2,2′-dimethylene group, biphenyl-4, Typical examples include 2'-dimethylene group, biphenyl-3,2'-dimethylene group, biphenyl-3,3'-dimethylene group, biphenyl-4,3'-dimethylene group. When it has two or more bivalent aromatic groups A, you may be comprised from 2 or more types of these groups. Also specifically monovalent or divalent aromatic group B resulting from an aromatic hydrocarbon having at least one substitutable hydrogen, an aromatic substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms Examples include a group formed by removing two aromatic hydrogen atoms from a hydrocarbon when B is in the molecular chain and one when B is at the molecular end. As the aromatic hydrocarbon , condensed polycyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalene, anthracene, phenanthrene and pyrene are preferable, and naphthalene is particularly preferable. The monovalent or divalent aromatic group B is not limited to a group derived from a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon as described above. As described later, a monocyclic aromatic hydrocarbon or a non-condensed polyvalent aromatic group B is used. It may be a group derived from a ring aromatic hydrocarbon . Such a monovalent or divalent aromatic group B may be composed of those derived from the two or more aromatic compounds. More specifically, as the aromatic hydrocarbon resin represented by the formula (1), a compound in which A is a biphenyl-4,4′-dimethylene group and B is a 2,6-naphthylene group or a 2-naphthyl group, Examples thereof include a biphenyl-4,4′-dimethylene group and a compound in which B is a 1,4-naphthylene group or 1-naphthyl group.

式(1)で示される芳香族炭化水素樹脂は、少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族化合物と下記式(4)

Figure 0004895076
(式中、Aは式(1)におけるAと同じ。またXはハロゲン、水酸基又はアルコキシ基である。)で示される化合物を、酸触媒の存在下、式(1)で示される芳香族炭化水素樹脂1モルに対し、式(4)で示される化合物を0.1〜0.9モル、好ましくは0.2〜0.7モルの割合で反応させることによって製造することができる。 The aromatic hydrocarbon resin represented by the formula (1) includes an aromatic compound having at least one replaceable hydrogen and the following formula (4):
Figure 0004895076
(In the formula, A is the same as A in formula (1). X is a halogen, a hydroxyl group or an alkoxy group.) In the presence of an acid catalyst, the compound represented by formula (1) is converted to an aromatic carbonized compound. It can manufacture by making the compound shown by Formula (4) react in the ratio of 0.1-0.9 mol with respect to 1 mol of hydrogen resins, Preferably it is 0.2-0.7 mol.

少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素としては、炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素、とりわけ炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよい縮合多環芳香族炭化水素が好ましい。このような縮合多環芳香族炭化水素として具体的には、ナフタレン、メチルナフタレン、エチルナフタレン、プロピルナフタレン、ジメチルナフタレン、ジエチルナフタレン、ジプロピルナフタレンなどのナフタレン類、アントラセン、フェナントレン、ピレンなどの3環以上の縮合多環芳香族炭化水素及びそれらのアルキル置換誘導体、コールタール、コールタールピッチ、石油のナフサ分解タール、エチレンボトムオイル、エチレンボトムピッチなどの上記のような縮合多環芳香族炭化水素の混合物を主成分とする混合物などを例示することができる。少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素としてはまた、上記のような縮合多環芳香族炭化水素以外に、キシレン類、トリメチルベンゼン類、テトラメチルベンゼン類、ジエチルベンゼン類などの単環芳香族炭化水素や、ビフェニル、ビフェニルエーテル、ビフェニルスルフィド、ビフェニルスルホンなどの非縮合多環芳香族化合物を使用することができる。 The aromatic hydrocarbon having at least one substitutable hydrogen is an aromatic hydrocarbon which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Preferred are condensed polycyclic aromatic hydrocarbons. Specific examples of such a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon include naphthalenes such as naphthalene, methylnaphthalene, ethylnaphthalene, propylnaphthalene, dimethylnaphthalene, diethylnaphthalene, and dipropylnaphthalene, and three rings such as anthracene, phenanthrene, and pyrene. The above condensed polycyclic aromatic hydrocarbons and alkyl substituted derivatives thereof, coal tar, coal tar pitch, petroleum naphtha cracked tar, ethylene bottom oil, ethylene bottom pitch, etc. Examples thereof include a mixture containing a mixture as a main component. Examples of the aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen include monocyclic rings such as xylenes, trimethylbenzenes, tetramethylbenzenes and diethylbenzenes in addition to the condensed polycyclic aromatic hydrocarbons as described above. aromatic hydrocarbons and, biphenyl, biphenyl ether, biphenyl sulfide, Ru can be used non-condensed polycyclic aromatic compounds such as biphenyl sulfone.

上記式(4)で示される化合物として、具体的には、4,4’−ビスクロロメチルビフェニル、4,2’−ビスクロロメチルビフェニル、2,2’−ビスクロロメチルビフェニル、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、3,2’−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、4,2’−ビスブロモメチルビフェニル、2,2’−ビスブロモメチルビフェニル、4,3’−ビスブロモメチルビフェニル、3,3’−ビスブロモメチルビフェニル、3,2’−ビスブロモメチルビフェニル、4,4’−ビスヨードメチルビフェニル、4,2’−ビスヨードメチルビフェニル、2,2’−ビスヨードメチルビフェニル、4,3’−ビスヨードメチルビフェニル、3,3’−ビスヨードメチルビフェニル、3,2’−ビスヨードメチルビフェニルなどのビスハロメチル芳香族化合物、4,4’−ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,2’−ビスヒドロキシメチルビフェニル、2,2’−ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,3’−ビスヒドロ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、3,2’−ビスヒドロキシメチルビフェニルなどのビスヒドロキシメチル芳香族化合物、4,4’−ビスメトキシメチルビフェニル、4,2’−ビスメトキシメチルビフェニル、2,2’−ビスメトキシメチルビフェニル、4,3’−ビスメト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、3,2’−ビスメトキシメチルビフェニルなどのビスアルコキシメチル芳香族化合物などを挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the above formula (4) include 4,4′-bischloromethylbiphenyl, 4,2′-bischloromethylbiphenyl, 2,2′-bischloromethylbiphenyl, 4,3 ′. -Bischloromethylbiphenyl, 3,3'-bischloromethylbiphenyl, 3,2'-bischloromethylbiphenyl, 4,4'-bisbromomethylbiphenyl, 4,2'-bisbromomethylbiphenyl, 2,2 ' -Bisbromomethylbiphenyl, 4,3'-bisbromomethylbiphenyl, 3,3'-bisbromomethylbiphenyl, 3,2'-bisbromomethylbiphenyl, 4,4'-bisiodomethylbiphenyl, 4,2 ' -Bisiodomethylbiphenyl, 2,2'-bisiodomethylbiphenyl, 4,3'-bisiodomethylbiphenyl, 3,3'- Bishalomethyl aromatic compounds such as suodomethyl biphenyl, 3,2′-bisiodomethyl biphenyl, 4,4′-bishydroxymethyl biphenyl, 4,2′-bishydroxymethyl biphenyl, 2,2′-bishydroxymethyl biphenyl 4,3′-bishydroxymethylbiphenyl, 3,3′-bishydroxymethylbiphenyl, bishydroxymethyl aromatic compounds such as 3,2′-bishydroxymethylbiphenyl, 4,4′-bismethoxymethylbiphenyl, 4 , 2′-bismethoxymethylbiphenyl, 2,2′-bismethoxymethylbiphenyl, 4,3′-bismethoxymethylbiphenyl, 3,3′-bismethoxymethylbiphenyl, 3,2′-bismethoxymethylbiphenyl, etc. Bisalkoxymethyl aromatic compounds It can be mentioned.

少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素と上記式(4)で示される化合物の反応は、酸触媒の存在下に行われる。酸触媒としては、塩酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸、ジエチル硫酸、塩化亜鉛、塩化アルミニウムなどを挙げることができる。式(4)で示される化合物が、ハロメチル基を有する化合物の場合は、僅かな水の存在下に反応が開始し、縮合反応によってハロゲン化水素が発生するので、このハロゲン化水素を酸触媒として使用することにより、反応を進行させることができる。 The reaction of the aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen and the compound represented by the above formula (4) is performed in the presence of an acid catalyst. Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, sulfuric acid, diethylsulfuric acid, zinc chloride, and aluminum chloride. When the compound represented by formula (4) is a compound having a halomethyl group, the reaction starts in the presence of a slight amount of water, and a hydrogen halide is generated by the condensation reaction. By using it, reaction can be advanced.

少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素と上記式(4)で示される化合物の反応においては、所望の重合度(150℃におけるICI溶融粘度)や軟化点を有する芳香族炭化水素樹脂を得るために、少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素1モルに対し、式(4)で示される化合物を0.1〜0.9モル、好ましくは0.2〜0.7モルの割合で使用するのがよい。すなわち式(4)で示される化合物の使用量を上記範囲より増やすと、得られる芳香族炭化水素樹脂の軟化点や溶融粘度が高くなりすぎ、また一部ゲル化する場合があるので好ましくない。また式(4)で示される化合物の使用量を上記範囲より少なくすると、未反応の芳香族化合物が多くなるので好ましくない。また酸触媒の使用量は、その種類によっても異なるが、反応速度や経済性を考慮すると、反応系内に10ppm〜8%程度存在させるようにすればよい。とくに得られる芳香族炭化水素樹脂を半導体封止材用に用いる場合には、酸触媒の残存をできるだけ少なくすることが望ましいので、酸触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸を20〜200ppm程度用いるのが好ましい。 In the reaction of an aromatic hydrocarbon having at least one substitutable hydrogen with the compound represented by the above formula (4), an aromatic hydrocarbon having a desired degree of polymerization (ICI melt viscosity at 150 ° C.) and a softening point In order to obtain a resin, 0.1 to 0.9 mol, preferably 0.2 to 0, of the compound represented by formula (4) is used per 1 mol of an aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen. It is better to use at a ratio of 7 mol. That is, when the amount of the compound represented by formula (4) is increased from the above range, the resulting aromatic hydrocarbon resin has an excessively high softening point and melt viscosity, and may be partially gelled. Moreover, when the usage-amount of the compound shown by Formula (4) is less than the said range, since an unreacted aromatic compound increases, it is unpreferable. Moreover, although the usage-amount of an acid catalyst changes also with the kind, when reaction rate and economical efficiency are considered, what is necessary is just to make it exist about 10 ppm -8% in a reaction system. In particular, when the aromatic hydrocarbon resin obtained is used for a semiconductor encapsulant, it is desirable to reduce the remaining amount of the acid catalyst as much as possible. Therefore, it is preferable to use about 20 to 200 ppm of trifluoromethanesulfonic acid as the acid catalyst.

反応温度は60〜200℃程度、また反応時間は反応温度によっても異なるが、1〜20時間程度である。反応は初期に相対的に低温度で行い、後段において相対的に高温度で行うというような反応温度の異なる2段階以上の条件で行うこともできる。反応終了後は、必要に応じ、塩基によって反応に用いられた酸触媒を中和することができる。このような目的に使用できる塩基としては種々のものを使用することができるが、反応生成物である芳香族炭化水素樹脂を半導体封止材用の改質剤として用いる場合には、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)などのアミン類や各種イミダゾール類を使用するのが好ましい。反応終了後はまた、必要に応じて未反応原料、例えば少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族化合物を除去することができる。かかる芳香族化合物の除去方法としては、減圧下において130℃以上で熱処理する方法や水蒸気蒸留による方法、あるいは適当な溶媒を用いて未反応物を分割する方法などを挙げることができる。   The reaction temperature is about 60 to 200 ° C., and the reaction time is about 1 to 20 hours, although it varies depending on the reaction temperature. The reaction can be performed under conditions of two or more stages having different reaction temperatures, such that the reaction is initially performed at a relatively low temperature and the subsequent stage is performed at a relatively high temperature. After completion of the reaction, the acid catalyst used in the reaction can be neutralized with a base as necessary. Various bases can be used for such purposes, but when an aromatic hydrocarbon resin as a reaction product is used as a modifier for a semiconductor encapsulant, 1,8 It is preferable to use amines such as diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (DBU) and various imidazoles. After completion of the reaction, an unreacted raw material such as an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen can be removed as necessary. Examples of the method for removing the aromatic compound include a method in which heat treatment is performed at 130 ° C. or higher under reduced pressure, a method by steam distillation, or a method in which unreacted substances are separated using a suitable solvent.

上記のような方法により、一般には、1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素の芳香環の種々の位置で反応した種々のnの値を有する混合芳香族炭化水素樹脂が得られる。例えば少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素がナフタレンの場合には、ナフタレン環の1位や4位が比較的優先的に置換されるが、その他の位置、例えば2位、3位、5位、6位、7位、8位などが置換されたものも認められる。また一般式(1)において、nが0以上であって、反応原料比率よっては非常に高分子量のもの、例えばnが1000程度のものまで含まれることがあるが、いずれにしてもリングアンドボ−ル法(JIS K2207)による軟化点が50〜150℃、好ましくは60〜130℃、150℃でのICI溶融粘度が、0.5〜200ポイズ、好ましくは1〜100ポイズを示す芳香族炭化水素樹脂を得ることができる。この場合のnの平均値は、通常0.5〜10程度、好ましくは1〜5程度のものである。このような性状を有する本発明の芳香族炭化水素樹脂は、エポキシ樹脂の改質材として有用であり、エポキシ樹脂と硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物に適量配合することにより、エポキシ樹脂組成物の難燃性、接着性を向上させ、また熱時低弾性率化を図ることができる。 In general, mixed aromatic hydrocarbon resins having various values of n reacted at various positions on the aromatic ring of an aromatic hydrocarbon having one substitutable hydrogen can be obtained by the method as described above. For example, when the aromatic hydrocarbon having at least one substitutable hydrogen is naphthalene, the 1- and 4-positions of the naphthalene ring are relatively preferentially substituted, but other positions such as 2-position, 3- Also substituted at the 5th, 6th, 7th, 8th, etc. positions. In the general formula (1), n may be 0 or more, and depending on the reaction raw material ratio, a very high molecular weight, for example, n may be included up to about 1000. Aromatic carbonization with a softening point of 50 to 150 ° C., preferably 60 to 130 ° C., and an ICI melt viscosity at 150 ° C. of 0.5 to 200 poise, preferably 1 to 100 poise according to the JIS method (JIS K2207) A hydrogen resin can be obtained. In this case, the average value of n is usually about 0.5 to 10, preferably about 1 to 5. The aromatic hydrocarbon resin of the present invention having such properties is useful as an epoxy resin modifier, and an epoxy resin composition containing an appropriate amount in an epoxy resin composition containing an epoxy resin and a curing agent. It is possible to improve the flame retardancy and adhesion of the resin and to lower the elastic modulus during heat.

上記芳香族炭化水素樹脂を配合するのに使用されるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノール、ナフトールなどのキシリレン結合によるアラルキル樹脂のエポキシ化物、ジシクロペンタジエン系エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂などの、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などの、分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらエポキシ樹脂は単独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。これらエポキシ樹脂の中では、耐湿性、熱時低弾性率、難燃性などを考慮すると、ビスフェノールF型エポキシ樹脂やビフェニル型エポキシ樹脂などの2官能型エポキシ樹脂や、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノール、ナフトールなどのキシリレン結合によるアラルキル樹脂のエポキシ化物などの芳香環の多い多官能型エポキシ樹脂が好ましい。   Examples of the epoxy resin used for blending the aromatic hydrocarbon resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, and phenol. Glycidyl ether type epoxy resin, glycidyl ester such as biphenyl aralkyl type epoxy resin, epoxidized aralkyl resin by xylylene bond such as phenol, naphthol, dicyclopentadiene epoxy resin, dihydroxynaphthalene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin Examples thereof include epoxy resins having two or more epoxy groups in the molecule, such as type epoxy resins and glycidylamine type epoxy resins. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. Among these epoxy resins, in consideration of moisture resistance, low elastic modulus during heat, flame retardancy, etc., bifunctional epoxy resins such as bisphenol F type epoxy resin and biphenyl type epoxy resin, phenol biphenyl aralkyl type epoxy resin, A polyfunctional epoxy resin having many aromatic rings such as an epoxidized aralkyl resin by a xylylene bond such as phenol or naphthol is preferred.

上記エポキシ樹脂には、種々のタイプの硬化剤を配合することができる。例えば、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、触媒系硬化剤、その他公知の硬化剤を使用することができる。とくに半導体封止材用に使用する場合には、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、フェノールナフチルアラルキル樹脂、フェノールビフェニルアラルキル樹脂、各種ナフトールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェノールメタン型ノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型ノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤を使用するのが好ましい。上記硬化剤は単独で使用することができるし、あるいは2種以上併用することもできる。   Various types of curing agents can be blended in the epoxy resin. For example, a phenolic curing agent, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, an imidazole curing agent, a catalyst curing agent, and other known curing agents can be used. In particular, when used for semiconductor encapsulants, phenol novolak resins, phenol aralkyl resins, phenol naphthyl aralkyl resins, phenol biphenyl aralkyl resins, various naphthol novolak resins, naphthol aralkyl resins, triphenolmethane type novolak resins, dicyclopentadiene. It is preferable to use a phenolic curing agent such as a type novolac resin. The above curing agents can be used alone or in combination of two or more.

本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂と硬化剤の配合割合は、成形性及び硬化物物性を考慮すると、硬化剤の官能基/エポキシ基の当量比が、0.5〜1.5、とくに0.8〜1.2の範囲となるように配合するのが好ましい。また上記芳香族炭化水素樹脂を、硬化剤100重量部に対して2〜100重量部、好ましくは5〜50重量部の割合で配合するのが効果的である。すなわち芳香族炭化水素樹脂の配合量が過少であると改質効果が発現しにくく、一方その配合量が過多となると、硬化性の低下、ガラス転移温度の低下、芳香族炭化水素樹脂の金型へのブリードなどの悪影響が出てくるので好ましくない。上記芳香族炭化水素樹脂は、勿論、硬化剤と別々にエポキシ樹脂に配合することができるが、エポキシ樹脂への配合に先立って、硬化剤との組成物を作成しておき、これをエポキシ樹脂に配合することもできる。   In the epoxy resin composition of the present invention, the blending ratio of the epoxy resin and the curing agent is such that the equivalent ratio of the functional group / epoxy group of the curing agent is 0.5 to 1.5, considering the moldability and physical properties of the cured product. In particular, it is preferably blended so as to be in the range of 0.8 to 1.2. Moreover, it is effective to mix | blend the said aromatic hydrocarbon resin in the ratio of 2-100 weight part with respect to 100 weight part of hardening | curing agents, Preferably it is 5-50 weight part. That is, if the blending amount of the aromatic hydrocarbon resin is too small, the modification effect is difficult to be expressed. On the other hand, if the blending amount is excessive, the curability decreases, the glass transition temperature decreases, the aromatic hydrocarbon resin mold. This is not preferable because it causes adverse effects such as bleeding. Of course, the aromatic hydrocarbon resin can be blended into the epoxy resin separately from the curing agent, but prior to blending into the epoxy resin, a composition with the curing agent is prepared and this is the epoxy resin. It can also be blended.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じ他の添加剤、例えば硬化促進剤、無機充填剤、カップリング剤、離型剤、着色剤、難燃剤、難燃助剤、低応力剤などを添加、あるいは予め反応させて用いることができる。とくに硬化促進剤を併用することが望ましい。また半導体封止材として使用する場合は、無機充填剤の使用は必須である。   In the epoxy resin composition of the present invention, other additives such as a curing accelerator, an inorganic filler, a coupling agent, a release agent, a colorant, a flame retardant, a flame retardant aid, a low stress agent, and the like as necessary. Can be added or reacted in advance. It is particularly desirable to use a curing accelerator in combination. Moreover, when using as a semiconductor sealing material, use of an inorganic filler is essential.

硬化促進剤としては、エポキシ樹脂をフェノール樹脂系硬化剤で硬化させるための公知の硬化促進剤を用いることができ、例えば第3級アミン、第4級アンモニウム塩、イミダゾール類及びそのボロン塩、有機ホスフィン化合物及びそのボロン塩、第4級ホスホニウム塩などを挙げることができる。より具体的には、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの第3級アミン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラナフトエ酸ボレートなどを挙げることができる。中でも低吸水性や信頼性の点から、有機ホスフィン化合物や第4級ホスホニウム第4級ボレート塩の使用が好ましい。硬化促進剤は、硬化特性や諸物性を考慮すると、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部の範囲で使用するのが好ましい。   As the curing accelerator, a known curing accelerator for curing an epoxy resin with a phenol resin curing agent can be used. For example, a tertiary amine, a quaternary ammonium salt, an imidazole and its boron salt, organic A phosphine compound and its boron salt, a quaternary phosphonium salt, etc. can be mentioned. More specifically, tertiary amines such as triethylamine, triethylenediamine, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 Imidazoles such as imidazole, 2-methylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, triphenylphosphine, tributylphosphine, Examples thereof include organic phosphine compounds such as (p-methylphenyl) phosphine and tri (nonylphenyl) phosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, and tetraphenylphosphonium tetranaphthoic acid borate. Of these, organic phosphine compounds and quaternary phosphonium quaternary borate salts are preferred from the viewpoint of low water absorption and reliability. The curing accelerator is preferably used in the range of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin in consideration of curing characteristics and various physical properties.

半導体封止用に使用する場合に配合される無機充填剤の例として、非晶性シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、ガラス、珪酸カルシウム、石膏、炭酸カルシウム、マグネサイト、クレー、タルク、マイカ、マグネシア、硫酸バリウムなどを挙げることができるが、とくに非晶性シリカ、結晶性シリカなどが好ましい。また優れた成形性を維持しつつ、充填剤の配合量を高めるために、細密充填を可能とするような粒度分布の広い球形の充填剤を使用することが好ましい。半導体封止用のエポキシ樹脂組成物においては、無機充填剤の種類によっても異なるが、半田耐熱性、成形性(溶融粘度、流動性)、低応力性、低吸水性などを考慮すると、無機充填剤を組成物全体の60〜93重量%を占めるような割合で配合することが好ましい。   Examples of inorganic fillers to be blended when used for semiconductor encapsulation include amorphous silica, crystalline silica, alumina, glass, calcium silicate, gypsum, calcium carbonate, magnesite, clay, talc, mica, magnesia , Barium sulfate and the like can be mentioned, and amorphous silica, crystalline silica and the like are particularly preferable. In order to increase the blending amount of the filler while maintaining excellent moldability, it is preferable to use a spherical filler having a wide particle size distribution that enables fine packing. In the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, it varies depending on the type of inorganic filler, but considering the solder heat resistance, moldability (melt viscosity, fluidity), low stress, low water absorption, etc., inorganic filling It is preferable to mix the agent in such a proportion that it accounts for 60 to 93% by weight of the total composition.

カップリング剤の例としては、ビニルシラン系、アミノシラン系、エポキシシラン系などのシラン系カップリング剤やチタン系カップリング剤を、離型剤の例としてはカルナバワックス、パラフィンワックス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィンワックスなど、また着色剤としては、カーボンブラックなどを例示することができる。難燃剤の例としては、ハロゲン化エポキシ樹脂、ハロゲン化合物、リン化合物など、また難燃助剤としては、三酸化アンチモンを挙げることができる。低応力剤の例としては、シリコンゴム、変性ニトリルゴム、変性ブタジエンゴム、変性シリコンオイルなどを挙げることができる。   Examples of coupling agents include silane coupling agents such as vinyl silane, amino silane, and epoxy silane, and titanium coupling agents. Examples of mold release agents include carnauba wax, paraffin wax, stearic acid, and montanic acid. Examples of the carboxyl group-containing polyolefin wax and the colorant include carbon black. Examples of flame retardants include halogenated epoxy resins, halogen compounds, phosphorus compounds, and the like, and flame retardant aids include antimony trioxide. Examples of the low stress agent include silicon rubber, modified nitrile rubber, modified butadiene rubber, and modified silicone oil.

エポキシ樹脂を成形材料として調製する場合の一般的な方法としては、所定の割合の各原料を、例えばミキサーによって充分混合後、熱ロールやニーダーなどによって混練処理し、これを冷却して固化したものを適当な大きさに粉砕し、必要に応じタブレット化する方法を挙げることができる。このようにして得た成形材料は、例えば低圧トランスファー成形などにより半導体素子を封止することにより、半導体装置を製造することができる。エポキシ樹脂組成物の硬化は、例えば100〜250℃の温度範囲で行うことができる。   As a general method for preparing an epoxy resin as a molding material, a predetermined ratio of each raw material is sufficiently mixed by, for example, a mixer, kneaded by a hot roll or a kneader, and then cooled and solidified. Can be pulverized to an appropriate size and tableted if necessary. The molding material thus obtained can be used to manufacture a semiconductor device by sealing the semiconductor element by, for example, low-pressure transfer molding. Curing of the epoxy resin composition can be performed, for example, in a temperature range of 100 to 250 ° C.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
[実施例1]
ナフタレン127.5g(0.996モル)、4,4´−ビスクロロメチルビフェニル100.0g(0.398モル)及びメタノール45.5gをフラスコに仕込み、攪拌下に昇温し、70℃で0.5時間、110℃で1.5時間、さらに160℃で8時間反応を行った。反応中に生成する塩化水素は系外に排出し、中和処理した。反応終了後、減圧下(50Torr)、190℃で3時間処理し、下記性状の芳香族炭化水素樹脂1を141.3g得た。
未反応4,4’−ビスクロロメチルビフェニル 検出されず
未反応ナフタレン 検出されず(GC分析)
150℃でのICI溶融粘度 51ポイズ
軟化点(JIS K2207) 119℃
反応した原料から計算したnの平均値 2.3
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[Example 1]
A flask was charged with 127.5 g (0.996 mol) of naphthalene, 100.0 g (0.398 mol) of 4,4′-bischloromethylbiphenyl and 45.5 g of methanol, and the temperature was raised with stirring. The reaction was carried out for 5 hours at 110 ° C. for 1.5 hours and further at 160 ° C. for 8 hours. Hydrogen chloride produced during the reaction was discharged out of the system and neutralized. After completion of the reaction, the mixture was treated under reduced pressure (50 Torr) at 190 ° C. for 3 hours to obtain 141.3 g of aromatic hydrocarbon resin 1 having the following properties.
Unreacted 4,4'-bischloromethylbiphenyl not detected Unreacted naphthalene not detected (GC analysis)
ICI melt viscosity at 150 ° C 51 poise Softening point (JIS K2207) 119 ° C
Average value of n calculated from the reacted raw material 2.3

また芳香族炭化水素樹脂1のGPCチャートを図1に示す。図1のチャートから算出される芳香族炭化水素樹脂1の各重合度の成分組成比は、以下の通りであった。
n=0 27.6%
n=1 20.2%
n=2 14.0%
n=3以上 38.2%
A GPC chart of the aromatic hydrocarbon resin 1 is shown in FIG. The component composition ratio of each degree of polymerization of the aromatic hydrocarbon resin 1 calculated from the chart of FIG. 1 was as follows.
n = 0 27.6%
n = 1 20.2%
n = 2 14.0%
n = 3 or more 38.2%

[実施例2]
ナフタレン141.1g(1.102モル)、4,4’−ビスクロロメチルビフェニル83.0g(0.331モル)及びメタノール44.6gをフラスコに仕込み、攪拌下に昇温した。68℃で系内が均一に溶解した状態で、トリフルオロメタンスルホン酸の10%水溶液を0.224g添加し、110℃で4時間保持した。反応中に生成する縮合水は系外に除いた。反応終了後、DBUの10%水溶液0.227gを添加して中和した後、減圧下(50Torr)、190℃で3時間処理し、下記性状の芳香族炭化水素樹脂2を124g得た。
未反応4,4’−ビスクロロメチルビフェニル 検出されず
未反応ナフタレン 0.1%(GC分析)
150℃でのICI溶融粘度 5ポイズ
軟化点(JIS K2207) 93℃
反応した原料から計算したnの平均値 1.5
[Example 2]
141.1 g (1.102 mol) of naphthalene, 83.0 g (0.331 mol) of 4,4′-bischloromethylbiphenyl and 44.6 g of methanol were charged into a flask, and the temperature was raised with stirring. In a state where the system was uniformly dissolved at 68 ° C., 0.224 g of a 10% aqueous solution of trifluoromethanesulfonic acid was added, and kept at 110 ° C. for 4 hours. The condensed water produced during the reaction was removed from the system. After completion of the reaction, 0.227 g of a 10% aqueous solution of DBU was added for neutralization, and then treated under reduced pressure (50 Torr) at 190 ° C. for 3 hours to obtain 124 g of an aromatic hydrocarbon resin 2 having the following properties.
Unreacted 4,4'-bischloromethylbiphenyl Not detected Unreacted naphthalene 0.1% (GC analysis)
ICI melt viscosity at 150 ° C 5 poise Softening point (JIS K2207) 93 ° C
Average value of n calculated from the reacted raw material 1.5

またGPCチャートから算出される芳香族炭化水素樹脂2の各重合度の成分組成比は、以下の通りであった。
n=0 38.7%
n=1 24.7%
n=2 15.9%
n=3以上 20.7%
Moreover, the component composition ratio of each polymerization degree of the aromatic hydrocarbon resin 2 computed from a GPC chart was as follows.
n = 0 38.7%
n = 1 24.7%
n = 2 15.9%
n = 3 or more 20.7%

[実施例3〜4、比較例1〜2]
エポキシ樹脂として下記式(5)で示されるビフェノール型エポキシ樹脂YX−4000H(ジャパンエポキシレジン(株)製、エポキシ当量190g/eq)、硬化剤として下記式(6)で示されるフェノールアラルキル樹脂HE100C−10(エア・ウォーター・ケミカル(株)製、水酸基当量168g/eq)又は下記式(7)で示されるビフェニルアラルキル樹脂HE200C−10(エア・ウォーター・ケミカル(株)製、水酸基当量205g/eq)、改質剤として実施例1で得た芳香族炭化水素樹脂1、溶融法シリカ、トリフェニルホスフィン、シランカップリング剤及びカルナバワックスを表1に示す割合で配合し、充分に混合した後、85℃±3℃の2本ロールで5分間混練し、冷却、粉砕することにより、エポキシ樹脂組成物を得た。
[Examples 3-4, Comparative Examples 1-2]
Biphenol type epoxy resin YX-4000H represented by the following formula (5) as an epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent 190 g / eq), phenol aralkyl resin HE100C- represented by the following formula (6) as a curing agent 10 (Air Water Chemical Co., Ltd., hydroxyl equivalent 168 g / eq) or biphenyl aralkyl resin HE200C-10 represented by the following formula (7) (Air Water Chemical Co., Ltd., hydroxyl equivalent 205 g / eq) After blending the aromatic hydrocarbon resin 1 obtained in Example 1 as a modifier, fused silica, triphenylphosphine, silane coupling agent and carnauba wax in the proportions shown in Table 1, and mixing them well, 85 By kneading for 5 minutes with two rolls at ℃ ± 3 ℃, cooling and grinding, To obtain a composition.

Figure 0004895076
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Figure 0004895076
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Figure 0004895076
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次にトランスファー成形機でこのエポキシ樹脂組成物を、圧力100kgf/cmで175℃、2分間成形した後、180℃、6時間のポストキュアを行い、エポキシ樹脂硬化物を得た。各々の硬化物は、接着力、曲げ弾性率、ガラス転移温度(Tg)及び難燃性試験のテストピースとした。各々の試験は、下記に準じて実施した。結果を表1に示す。 Next, this epoxy resin composition was molded with a transfer molding machine at a pressure of 100 kgf / cm 2 at 175 ° C. for 2 minutes and then post-cured at 180 ° C. for 6 hours to obtain a cured epoxy resin. Each cured product was used as a test piece for adhesive strength, flexural modulus, glass transition temperature (Tg), and flame retardancy test. Each test was performed according to the following. The results are shown in Table 1.

(1)接着力
トランスファー成形機で、Ni−Pd−Auでメッキされた金属板の上にエポキシ樹脂を成形後、180℃、6時間ポストキュアを行い、成形品(2mm×2mm×2mm)を得、金属板と剪断接着力を常温で測定した。
(1) Adhesive strength After molding an epoxy resin on a metal plate plated with Ni-Pd-Au with a transfer molding machine, post-cure at 180 ° C for 6 hours to obtain a molded product (2 mm x 2 mm x 2 mm). The metal plate and shear adhesive strength were measured at room temperature.

(2)曲げ弾性率
サンプル形状80mm×10mm×4mmの短冊を、260℃雰囲気で10分放置後、JIS K6911に準じて、260℃での曲げ弾性率を測定した。
(2) Flexural modulus A strip of sample shape 80 mm × 10 mm × 4 mm was allowed to stand in a 260 ° C. atmosphere for 10 minutes, and then the flexural modulus at 260 ° C. was measured according to JIS K6911.

(3)ガラス転位温度(Tg)測定
サンプル形状5mm×5mm×2mmの短冊を用いて、TMAにより線膨張係数を測定し、線膨張係数の変曲点をTgとした(昇温速度5℃/分)。
(3) Measurement of glass transition temperature (Tg) Using a strip of sample shape 5 mm × 5 mm × 2 mm, the linear expansion coefficient was measured by TMA, and the inflection point of the linear expansion coefficient was defined as Tg (temperature increase rate 5 ° C. / Min).

(4)燃焼性試験
厚み1.6mm、幅10mm、長さ135mmのサンプルを用いて、UL−94規格に準拠して、残炎時間を測定し、難燃性を評価した。
(4) Flammability test Using a sample having a thickness of 1.6 mm, a width of 10 mm, and a length of 135 mm, the afterflame time was measured in accordance with the UL-94 standard, and the flame retardancy was evaluated.

Figure 0004895076
Figure 0004895076

本発明の芳香族炭化水素樹脂を含有する実施例3〜4のエポキシ樹脂組成物から得られる硬化物は、芳香族炭化水素樹脂を含有していない比較例1〜2のエポキシ樹脂組成物から得られる硬化物に比較して、いずれも接着性、熱時低弾性率、難燃性において優れた値を示していることが分かる。これらは、例えば半導体封止用のエポキシ樹脂組成物として優れており、実用価値が高い。   The hardened | cured material obtained from the epoxy resin composition of Examples 3-4 containing the aromatic hydrocarbon resin of this invention is obtained from the epoxy resin composition of Comparative Examples 1-2 which does not contain the aromatic hydrocarbon resin. It can be seen that all of the cured products show excellent values in adhesiveness, low elastic modulus at heat, and flame retardancy. These are excellent, for example, as an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, and have high practical value.

実施例1で得られた芳香族炭化水素樹脂のGPCチャートである。2 is a GPC chart of an aromatic hydrocarbon resin obtained in Example 1. FIG.

Claims (15)

下記式(1)で表され、リングアンドボール法(JIS K2207)による軟化点が50〜150℃であり、150℃におけるICI溶融粘度が0.5〜200ポイズである芳香族炭化水素樹脂。
Figure 0004895076
(式中、Aは、下記式(3)で示される化合物から生じる2価の芳香族基であり、Bは、少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素から生じる1価又は2価の芳香族基であり、nは、0以上の整数である。また下記式(3)において、R、Rは、それぞれ炭素数1〜6のアルキル基であり、q、rはそれぞれ0〜4の整数であり、q個のR、r個のRはそれぞれ同一でも異なるものでもよい)
Figure 0004895076
An aromatic hydrocarbon resin represented by the following formula (1), having a softening point of 50 to 150 ° C. according to the ring and ball method (JIS K2207) and an ICI melt viscosity at 150 ° C. of 0.5 to 200 poise.
Figure 0004895076
(In the formula, A is a divalent aromatic group generated from a compound represented by the following formula (3), and B is a monovalent or 2 generated from an aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen. the valence of the aromatic group, n is in an integer of 0 or more. the following equation (3), R 2, R 3 are each alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, q, r are each (It is an integer of 0 to 4, and q R 2 and r R 3 may be the same or different.)
Figure 0004895076
1価又は2価の芳香族基Bが、炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素から生じる基である請求項1記載の芳香族炭化水素樹脂。 The aromatic hydrocarbon resin according to claim 1, wherein the monovalent or divalent aromatic group B is a group derived from an aromatic hydrocarbon which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. 芳香族炭化水素が縮合多環芳香族炭化水素である請求項2記載の芳香族炭化水素樹脂。 The aromatic hydrocarbon resin according to claim 2 , wherein the aromatic hydrocarbon is a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon. 少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素1モルに対して、酸触媒の存在下、下記式(4)で示される化合物を0.1〜0.9モルの割合で反応させることを特徴とする請求項1に記載の芳香族炭化水素樹脂の製造方法。
Figure 0004895076
(式中、Aは式(1)におけるAと同じ。またXはハロゲン、水酸基又はアルコキシ基である。)
Reacting a compound represented by the following formula (4) at a ratio of 0.1 to 0.9 mol in the presence of an acid catalyst with respect to 1 mol of an aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen. The method for producing an aromatic hydrocarbon resin according to claim 1 .
Figure 0004895076
(In the formula, A is the same as A in formula (1). X is a halogen, a hydroxyl group or an alkoxy group.)
少なくとも1個の置換可能な水素を有する芳香族炭化水素が、炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素である請求項4記載の芳香族炭化水素樹脂の製造方法。 The aromatic hydrocarbon resin according to claim 4 , wherein the aromatic hydrocarbon having at least one replaceable hydrogen is an aromatic hydrocarbon which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Method. 芳香族炭化水素が縮合多環芳香族炭化水素である請求項5記載の芳香族炭化水素樹脂の製造方法。 The method for producing an aromatic hydrocarbon resin according to claim 5 , wherein the aromatic hydrocarbon is a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon. 酸触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸を用いることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の芳香族炭化水素樹脂の製造方法。   The method for producing an aromatic hydrocarbon resin according to any one of claims 4 to 6, wherein trifluoromethanesulfonic acid is used as the acid catalyst. 請求項1〜3のいずれかに記載の芳香族炭化水素樹脂からなるエポキシ樹脂用改質剤。   The modifier for epoxy resins which consists of an aromatic hydrocarbon resin in any one of Claims 1-3. エポキシ樹脂用硬化剤100重量部に対して、請求項8記載のエポキシ樹脂用改質剤を2〜100重量部の割合で配合してなるエポキシ樹脂用硬化剤組成物。 The hardening | curing agent composition for epoxy resins formed by mix | blending the modifier for epoxy resins of Claim 8 in the ratio of 2-100 weight part with respect to 100 weight part of hardening | curing agents for epoxy resins. エポキシ樹脂に、硬化剤と共に、請求項8記載のエポキシ樹脂用改質剤を、硬化剤100重量部に対して2〜100重量部の割合で配合してなるエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin, together with a curing agent, the epoxy resin modifier according to claim 8, epoxy resin composition obtained by blending in a proportion of 2 to 100 parts by weight based on the curing agent to 100 parts by weight. さらに無機充填剤を含有してなる請求項10記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to claim 10, further comprising an inorganic filler. さらに硬化促進剤を含有してなる請求項10又は11記載のエポキシ樹脂組成物。 Further the epoxy resin composition according to claim 10 or 11 comprising a curing accelerator. 半導体封止材用である請求項10〜12のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to any one of claims 10 to 12, which is used for a semiconductor sealing material. 請求項10〜13のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物。   The epoxy resin hardened | cured material formed by hardening | curing the epoxy resin composition in any one of Claims 10-13. 請求項13記載のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置。 A semiconductor device formed by sealing a semiconductor element using the epoxy resin composition according to claim 13.
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