JP5139627B2 - Flame retardant epoxy resin composition and laminate using the same - Google Patents

Flame retardant epoxy resin composition and laminate using the same Download PDF

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本発明は、実質的にハロゲン系難燃剤を含まず、環境負荷が低く、耐熱性に優れた難燃性エポキシ樹脂組成物、並びにこれを用いた積層板に関する。   The present invention relates to a flame retardant epoxy resin composition that is substantially free of halogen-based flame retardant, has a low environmental load, and has excellent heat resistance, and a laminate using the same.

エポキシ樹脂は、その優れた電気特性、接着性、硬化物強度から、電子電気機器用途に幅広く利用されているが、該用途の多くは、高い難燃性が要求されるため、種々の難燃剤が添加された難燃性エポキシ樹脂組成物が用いられている。   Epoxy resins are widely used in electronic and electrical equipment applications due to their excellent electrical properties, adhesiveness, and cured product strength. Many of these applications require high flame retardancy, so various flame retardants are used. A flame retardant epoxy resin composition to which is added is used.

従来より、エポキシ樹脂を難燃化する方法は、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂などのハロゲン系化合物を用いるのが一般的であった。しかしながら、近年、製品の燃焼時に発生するハロゲン化水素ガスや、ダイオキシン類似化合物に対する懸念から、ハロゲンを全く含まない難燃剤を用いることが強く望まれている。   Conventionally, it has been common to use a halogen-based compound such as brominated bisphenol A type epoxy resin as a method for flame retarding an epoxy resin. However, in recent years, it has been strongly desired to use a flame retardant containing no halogen at all because of concerns about hydrogen halide gas generated during the combustion of products and dioxin-like compounds.

ハロゲン系化合物を用いずにエポキシ樹脂を難燃化する方法としては、金属水酸化物、リン系化合物、リン系化合物と金属水酸化物の併用等が知られており、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されている。しかしながら、いずれの化合物を用いた場合も、十分な難燃性を得るには多量に添加する必要があり、その結果、硬化性や保存安定性の悪化による作業性の低減、硬化物の耐熱性、機械的特性および電気的特性を著しく低下させるという欠点が生じていた。   As a method for flame-retarding an epoxy resin without using a halogen compound, a metal hydroxide, a phosphorus compound, a combined use of a phosphorus compound and a metal hydroxide, and the like are known. It is described in Patent Document 2. However, when any compound is used, it is necessary to add a large amount to obtain sufficient flame retardancy. As a result, workability is reduced due to deterioration of curability and storage stability, and heat resistance of the cured product. However, there has been a drawback that the mechanical properties and electrical properties are significantly reduced.

特開平10−204260号公報JP-A-10-204260 特開平10−95898号公報JP-A-10-95898

本発明の目的は、ハロゲン系化合物を添加することなく高度な難燃性を有し、且つ硬化物の基本特性(特に耐熱性)を悪化させることのないエポキシ樹脂組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that has high flame retardancy without adding a halogen compound and does not deteriorate the basic properties (particularly heat resistance) of a cured product. .

本発明者は、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、非ハロゲン系難燃剤として特定の有機リン系化合物を用いることにより、難燃性、耐熱性に優れたエポキシ樹脂組成物が得られることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained an epoxy resin composition excellent in flame retardancy and heat resistance by using a specific organophosphorus compound as a non-halogen flame retardant. And reached the present invention.

すなわち、本発明によれば、
1.樹脂組成物中の樹脂成分がエポキシ樹脂であり、該エポキシ樹脂(A成分)100重量部に対して、硬化剤(B成分)1〜200重量部および下記式(1)で示される有機リン系化合物(C成分)1〜100重量部を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物。

Figure 0005139627
(式中、X、Xは同一もしくは異なり、下記一般式(2)で表される芳香族置換アルキル基である。)
Figure 0005139627
(式中、ALは炭素数1〜5の分岐状または直鎖状の脂肪族炭化水素基であり、Arはその芳香環に置換基を有してもよいフェニル基、ナフチル基またはアントリル基であり、置換基としてはメチル、エチル、プロピル(異性体を含む)、ブチル(異性体を含む)もしくはその芳香環への結合が、酸素原子、イオウ原子または炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基である。nは1〜3の整数を示し、ArはAL中の任意の炭素原子に結合することができる。) That is, according to the present invention,
1. The resin component in the resin composition is an epoxy resin, and with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (component A), 1 to 200 parts by weight of a curing agent (component B) and an organic phosphorus system represented by the following formula (1) A flame retardant epoxy resin composition containing 1 to 100 parts by weight of a compound (component C).
Figure 0005139627
(In formula, X < 1 >, X < 2 > is the same or different, and is an aromatic substituted alkyl group represented by following General formula (2).)
Figure 0005139627
(In the formula, AL is a branched or straight-chain aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar is a phenyl group, naphthyl group or anthryl group which may have a substituent on the aromatic ring. Yes, as a substituent, methyl, ethyl, propyl (including isomers), butyl (including isomers), or a bond to an aromatic ring is an oxygen atom, a sulfur atom, or an aliphatic hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms. An aryl group having 6 to 14 carbon atoms through the group , n represents an integer of 1 to 3, and Ar can be bonded to any carbon atom in AL.)

2.有機リン系化合物(C成分)は、下記一般式(1−a)、(1−b)、(1−c)または(1−d)で表される化合物である請求項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。

Figure 0005139627
Figure 0005139627
Figure 0005139627
Figure 0005139627
2. The flame retardant according to claim 1, wherein the organophosphorus compound (component C) is a compound represented by the following general formula (1-a), (1-b), (1-c) or (1-d). Epoxy resin composition.
Figure 0005139627
Figure 0005139627
Figure 0005139627
Figure 0005139627

3.有機リン系化合物(C成分)は、酸価が0.7mgKOH/g以下である前項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。   3. The flame retardant epoxy resin composition according to item 1, wherein the organic phosphorus compound (component C) has an acid value of 0.7 mgKOH / g or less.

4.エポキシ樹脂(A成分)100重量部に対して、有機リン系化合物(C成分)5〜50重量部を含有する前項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 4). 2. The flame retardant epoxy resin composition according to item 1, which contains 5 to 50 parts by weight of an organic phosphorus compound (C component) with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (A component).

5.前項1〜4記載のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を繊維基材に含浸し、これを積層してなる積層板。
が提供される。
5. A laminate obtained by impregnating a fiber base material with the epoxy resin composition according to any one of items 1 to 4 and laminating the fiber substrate.
Is provided.

<A成分のエポキシ樹脂について>
本発明で使用するエポキシ樹脂(A成分)は、特に制限されないが、本発明がハロゲンフリーであっても優れた難然効果を発現することからハロゲン原子非含有のエポキシ樹脂が好ましい。ただし、エポキシ樹脂を製造する際に混入される塩素分はある程度含んでいてもよく、具体的にはハロゲン原子量1000ppm以下であることが好ましい。
<About the epoxy resin of component A>
The epoxy resin (component A) used in the present invention is not particularly limited, but a halogen atom-free epoxy resin is preferable because the present invention exhibits an excellent difficult effect even if the present invention is halogen-free. However, a chlorine content mixed in the production of the epoxy resin may be included to some extent, and specifically, the halogen atom amount is preferably 1000 ppm or less.

この様なエポキシ樹脂(A成分)としては、例えば、ビスフェノールA{(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)型エポキシ樹脂、ビスフェノールF{ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン}型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD{1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン}型エポキシ樹脂、ビスフェノールS(4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン)型エポキシ樹脂、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらのエポキシ樹脂は、その使用にあたって1種類のみに限定されるものではなく、2種類以上の併用または、各種変性されたものでも使用可能である。   As such an epoxy resin (component A), for example, bisphenol A {(2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane) type epoxy resin, bisphenol F {bis (4-hydroxyphenyl) methane} type epoxy resin Bisphenol AD {1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane} type epoxy resin, bisphenol S (4,4'-dihydroxydiphenylsulfone) type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, naphthalene Type epoxy resin, biphenol type epoxy resin and the like are mentioned, but it is not particularly limited thereto. These epoxy resins are not limited to one type in use, and two or more types of combined or various modified resins can be used.

<B成分の硬化剤について>
本発明で用いる硬化剤(B成分)としては、当業者において公知のものはすべて用いることができるが、特に、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのC〜C20の直鎖脂肪族ジアミン、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジシクロヘキサン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、ジシアノジアミドなどのアミン類、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレンなどのポリオキシスチレン、フェノールアラルキル樹脂、ナフトール系アラルキル樹脂などの、ベンゼン環、ナフタリン環その他の芳香族性の環に結合する水素原子が水酸基で置換されたフェノール化合物と、カルボニル化合物の共縮合によって得られるフェノール樹脂や酸無水物などが例示されるが、特にこれらに限定されるものではない。
<B component curing agent>
As the curing agent (component B) used in the present invention, any one known to those skilled in the art can be used, and in particular, C 2 to C 20 such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine and the like. Linear aliphatic diamine, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, paraxylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl Sulfone, 4,4′-diaminodicyclohexane, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 1,5-diaminonaphthalene, metaxylylenediamine, paraxylylenediamine, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane Dicyanodiamide Amines, phenol novolac resins, cresol novolac resins, tert-butylphenol novolac resins, novolac type phenol resins such as nonylphenol novolac resins, resol type phenol resins, polyoxystyrenes such as polyparaoxystyrene, phenol aralkyl resins, naphthol type aralkyl resins Examples thereof include a phenol resin obtained by cocondensation of a carbonyl compound with a phenol compound in which a hydrogen atom bonded to a benzene ring, naphthalene ring or other aromatic ring is substituted with a hydroxyl group, and an acid anhydride. However, it is not particularly limited to these.

本発明において、エポキシ樹脂(A成分)に対する硬化剤(B成分)の含有量は、官能基の割合を考慮して配合される。A成分100重量部に対して、B成分は1〜200重量部の範囲であり、3〜100重量部の範囲が好ましい。A成分またはB成分のいずれかの官能基が大過剰になると、耐湿性、成形性、硬化物の電気特性が低下するため好ましくない。   In this invention, content of the hardening | curing agent (B component) with respect to an epoxy resin (A component) is mix | blended in consideration of the ratio of a functional group. The B component is in the range of 1 to 200 parts by weight and preferably in the range of 3 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the A component. If the functional group of either the A component or the B component is excessively large, moisture resistance, moldability, and electrical properties of the cured product are deteriorated, which is not preferable.

<C成分の有機リン系化合物について>
本発明において、C成分として使用する有機リン系化合物は、下記一般式(1)で表される。

Figure 0005139627
(式中、X、Xは同一もしくは異なり、下記一般式(2)で表される芳香族置換アルキル基である。)
Figure 0005139627
(式中、ALは炭素数1〜5の分岐状または直鎖状の脂肪族炭化水素基であり、Arは置換基を有しても良いフェニル基、ナフチル基、またはアントリル基である。nは1〜3の整数を示し、ArはAL中の任意の炭素原子に結合することができる。) <About the organophosphorus compound of component C>
In the present invention, the organophosphorus compound used as the component C is represented by the following general formula (1).
Figure 0005139627
(In formula, X < 1 >, X < 2 > is the same or different, and is an aromatic substituted alkyl group represented by following General formula (2).)
Figure 0005139627
(In the formula, AL is a branched or linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar is a phenyl group, a naphthyl group, or an anthryl group which may have a substituent. Represents an integer of 1 to 3, and Ar can be bonded to any carbon atom in AL.)

前記一般式(1)のなかで、好ましくは下記一般式(3)、(4)、(5)および(6)で表される有機リン系化合物である。

Figure 0005139627
Among the general formula (1), an organic phosphorus compound represented by the following general formulas (3), (4), (5) and (6) is preferable.
Figure 0005139627

前記一般式(3)において、式中、R、Rは同一もしくは異なり、その芳香環に置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基またはアントリル基であり、そのうちフェニル基が好ましい。RおよびRのフェニル基、ナフチル基またはアントリル基は、その芳香環の水素原子が置換されていてもよく、置換基としてはメチル、エチル、プロピル、ブチルもしくはその芳香環の結合基が、酸素原子、イオウ原子または炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基が挙げられる。 In the general formula (3), in the formula, R 1 and R 2 are the same or different and are a phenyl group, a naphthyl group or an anthryl group which may have a substituent on the aromatic ring, of which a phenyl group is preferred. . The phenyl group, naphthyl group or anthryl group of R 1 and R 2 may have a hydrogen atom of the aromatic ring substituted, and as a substituent, methyl, ethyl, propyl, butyl or a bonding group of the aromatic ring is Examples thereof include an aryl group having 6 to 14 carbon atoms via an oxygen atom, a sulfur atom, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

Figure 0005139627
Figure 0005139627

前記一般式(4)において、RおよびRは、同一又は異なっていても良く、水素原子または炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基である。好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基であり、特に好ましくは水素原子である。RおよびRは、同一または異なっていても良く、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基であり、好ましくはメチル基またはエチル基である。RおよびRは、同一または異なっていてもよく、フェニル基、ナフチル基またはアントリル基であり、その芳香環に置換基を有していてもよい。好ましくはフェニル基を表し、芳香族環に置換基を有していてもよく、メチル、エチル、プロピル(異性体を含む)、ブチル(異性体を含む)もしくはその芳香族環への結合基が、酸素、イオウまたは炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基である。 In the general formula (4), R 1 and R 4 may be the same or different and are a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Preferred are a hydrogen atom, a methyl group, and an ethyl group, and particularly preferred is a hydrogen atom. R 3 and R 6 may be the same or different and each represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group. R 2 and R 5 may be the same or different and are a phenyl group, a naphthyl group, or an anthryl group, and may have a substituent on the aromatic ring. Preferably, it represents a phenyl group and may have a substituent on the aromatic ring, and methyl, ethyl, propyl (including isomers), butyl (including isomers), or a bonding group to the aromatic ring , Oxygen, sulfur or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms via an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

前記一般式(4)中、RおよびRの好ましい具体例としては、フェニル基、クレジル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、4−フェノキシフェニル基、クミル基、ナフチル基、4−ベンジルフェニル基等が挙げられ、特にフェニル基が好ましい。 In the general formula (4), preferred specific examples of R 2 and R 5 include phenyl group, cresyl group, xylyl group, trimethylphenyl group, 4-phenoxyphenyl group, cumyl group, naphthyl group, 4-benzylphenyl group. In particular, a phenyl group is preferable.

Figure 0005139627
Figure 0005139627

前記一般式(5)において、ArおよびArは、同一又は異なっていても良く、フェニル基、ナフチル基またはアントリル基であり、その芳香環に置換基を有していてもよい。芳香族環に置換基を有していてもよく、メチル、エチル、プロピル(異性体を含む)、ブチル(異性体を含む)もしくはその芳香族環への結合基が、酸素、イオウまたは炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基である。 In the general formula (5), Ar 1 and Ar 2 may be the same or different, and are a phenyl group, a naphthyl group, or an anthryl group, and may have a substituent on the aromatic ring. The aromatic ring may have a substituent, and methyl, ethyl, propyl (including isomers), butyl (including isomers), or a bonding group to the aromatic ring is oxygen, sulfur or carbon number It is a C6-C14 aryl group via a 1-4 aliphatic hydrocarbon group.

前記一般式(5)中、ArおよびArの好ましい具体例としては、フェニル基、クレジル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、4−フェノキシフェニル基、クミル基、ナフチル基、4−ベンジルフェニル基等が挙げられ、特にフェニル基が好ましい。 In the general formula (5), preferred specific examples of Ar 1 and Ar 2 include phenyl group, cresyl group, xylyl group, trimethylphenyl group, 4-phenoxyphenyl group, cumyl group, naphthyl group, 4-benzylphenyl group. In particular, a phenyl group is preferable.

前記一般式(5)中、R、R、RおよびRは、同一又は異なっていても良く、水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基またはフェニル基、ナフチル基もしくはアントリル基であり、その芳香環に置換基を有していてもよい。好ましくは水素原子である。 In the general formula (5), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group or It is an anthryl group, and the aromatic ring may have a substituent. Preferably it is a hydrogen atom.

前記一般式(5)中、ALおよびALは、同一又は異なっていても良く、炭素数1〜4の分岐状または直鎖状の脂肪族炭化水素基である。好ましくは炭素数1〜3の分岐状または直鎖状の脂肪族炭化水素基であり、特に好ましくは炭素数1〜2の分岐状または直鎖状の脂肪族炭化水素基である。 In the general formula (5), AL 1 and AL 2 may be the same or different and are branched or straight-chain aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms. A branched or straight chain aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and a branched or straight chain aliphatic hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms is particularly preferable.

前記一般式(5)中、ALおよびALの好ましい具体例としては、メチレン基、エチレン基、エチリデン基、トリメチレン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基等が挙げられ、特にメチレン基、エチレン基、およびエチリデン基が好ましい。 In the general formula (5), preferred specific examples of AL 1 and AL 2 include a methylene group, an ethylene group, an ethylidene group, a trimethylene group, a propylidene group, an isopropylidene group, and the like. In particular, a methylene group, an ethylene group, And ethylidene groups are preferred.

前記一般式(5)中、ArおよびArは、同一又は異なっていても良く、フェニル基、ナフチル基またはアントリル基であり、その芳香環に置換基を有していてもよい。好ましくはフェニル基を表し、芳香族環に置換基を有していてもよく、メチル、エチル、プロピル(異性体を含む)、ブチル(異性体を含む)もしくはその芳香族環への結合基が、酸素、イオウまたは炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基である。 In the general formula (5), Ar 3 and Ar 4 may be the same or different, and are a phenyl group, a naphthyl group, or an anthryl group, and may have a substituent on the aromatic ring. Preferably, it represents a phenyl group and may have a substituent on the aromatic ring, and methyl, ethyl, propyl (including isomers), butyl (including isomers), or a bonding group to the aromatic ring , Oxygen, sulfur or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms via an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

前記一般式(5)中、pおよびqは0〜3の整数を示し、ArおよびArはそれぞれALおよびALの任意の炭素原子に結合することができる。pおよびqは、好ましくは0または1であり、特に好ましくは0である。 In the general formula (5), p and q is an integer of 0 to 3, Ar 3 and Ar 4 may be bonded to any carbon atoms of AL 1 and AL 2, respectively. p and q are preferably 0 or 1, particularly preferably 0.

Figure 0005139627
Figure 0005139627

前記一般式(6)において、RおよびRは、同一又は異なっていても良く、水素原子、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基またはフェニル基、ナフチル基もしくはアントリル基であり、その芳香環に置換基を有していてもよい。好ましくは水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、または置換基を有しても良いフェニル基である。RおよびRがフェニル基の場合、芳香族環に置換基を有していてもよく、メチル、エチル、プロピル(異性体を含む)、ブチル(異性体を含む)もしくはその芳香族環への結合基が、酸素、イオウまたは炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基である。 In the general formula (6), R 1 and R 4 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, or an anthryl group, The aromatic ring may have a substituent. Preferably they are a hydrogen atom, a C1-C3 aliphatic hydrocarbon group, or a phenyl group which may have a substituent. When R 1 and R 4 are phenyl groups, they may have a substituent on the aromatic ring, to methyl, ethyl, propyl (including isomers), butyl (including isomers) or the aromatic ring Is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms via oxygen, sulfur or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

前記一般式(6)中、RおよびRの好ましい具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基(異性体を含む)、フェニル基、クレジル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、4−フェノキシフェニル基、クミル基、ナフチル基、4−ベンジルフェニル基等が挙げられ、特に水素原子、メチル基、またはフェニル基が好ましい。 In the general formula (6), preferred specific examples of R 1 and R 4 include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group (including isomers), a phenyl group, a cresyl group, a xylyl group, and a trimethylphenyl group. , 4-phenoxyphenyl group, cumyl group, naphthyl group, 4-benzylphenyl group, etc., particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group.

前記一般式(6)中、R、R、RおよびRは、同一または異なっていても良く、フェニル基、ナフチル基またはアントリル基であり、その芳香環に置換基を有していてもよい。好ましくは、フェニル基を表し、芳香族環に置換基を有していてもよく、メチル、エチル、プロピル(異性体を含む)、ブチル(異性体を含む)もしくはその芳香族環への結合基が、酸素、イオウまたは炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基である。 In the general formula (6), R 2 , R 3 , R 5 and R 6 may be the same or different and are a phenyl group, a naphthyl group or an anthryl group, and have a substituent in the aromatic ring. May be. Preferably, it represents a phenyl group and may have a substituent on the aromatic ring, methyl, ethyl, propyl (including isomers), butyl (including isomers), or a bonding group to the aromatic ring Is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms via oxygen, sulfur or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

前記一般式(6)中、R、R、RおよびRの好ましい具体例としては、フェニル基、クレジル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、4−フェノキシフェニル基、クミル基、ナフチル基、4−ベンジルフェニル基等が挙げられ、特にフェニル基が好ましい。 In the general formula (6), preferred specific examples of R 2 , R 3 , R 5 and R 6 include phenyl group, cresyl group, xylyl group, trimethylphenyl group, 4-phenoxyphenyl group, cumyl group and naphthyl group. , 4-benzylphenyl group, and the like, and a phenyl group is particularly preferable.

前記一般式(1)のなかで、最も好ましい代表的化合物は下記式(1−a)、(1−b)、(1−c)および(1−d)で示される有機リン系化合物である。

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Of the general formula (1), the most preferred representative compounds are organophosphorus compounds represented by the following formulas (1-a), (1-b), (1-c) and (1-d). .
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次に本発明における前記有機リン系化合物(C成分)の合成法について説明する。なお、C成分は、以下に説明する方法以外の方法によって製造されたものであってもよい。
C成分は例えばペンタエリスリトールに三塩化リンを反応させ、続いて酸化させた反応物を、ナトリウムメトキシド等のアルカリ金属化合物により処理し、次いでアラルキルハライドを反応させる方法、ペンタエリスリトールにアラルキルホスホン酸ジクロリドを反応させる方法、ペンタエリスリトールに三塩化リンを反応させることによって得られた化合物にアラルキルアルコールを反応させ、次いで高温でArbuzov転移を行う方法により得ることができる。
Arbuzov転移を行う方法は、例えば米国特許第3,141,032号明細書、特開昭54−157156号公報、特開昭53−39698号公報に開示されている。
Next, a method for synthesizing the organophosphorus compound (component C) in the present invention will be described. In addition, C component may be manufactured by methods other than the method demonstrated below.
The component C is, for example, a method in which pentaerythritol is reacted with phosphorus trichloride, and then the oxidized reaction product is treated with an alkali metal compound such as sodium methoxide and then aralkyl halide is reacted. Pentaerythritol is reacted with aralkylphosphonic acid dichloride. Can be obtained by reacting aralkyl alcohol with a compound obtained by reacting pentaerythritol with phosphorus trichloride and then performing Arbuzov transition at high temperature.
Methods for carrying out the Arbuzov transition are disclosed, for example, in US Pat. No. 3,141,032, JP-A-54-157156, and JP-A-53-39698.

C成分の具体的合成法を以下説明するが、この合成法は単に説明のためであって、本発明において使用されるC成分は、これらの合成法のみならず、その改変およびその他の合成法で合成されたものであってもよい。より具体的な合成法は後述する調製例に説明される。
(I)C成分中の前記(1−a)の有機リン系化合物;
ペンタエリスリトールに三塩化リンを反応させ、次いでターシャリーブタノールにより酸化させた反応物を、ナトリウムメトキシドにより処理し、ベンジルブロマイドを反応させることにより得ることができる。
(II)C成分中の前記(1−b)の有機リン系化合物;
ペンタエリスリトールに三塩化リンを反応させ、次いでターシャリーブタノールにより酸化させた反応物を、ナトリウムメトキシドにより処理し、1−フェニルエチルブロマイドを反応させることにより得ることができる。
(III)C成分中の前記(1−c)の有機リン系化合物;
ペンタエリスリトールに三塩化リンを反応させ、次いでターシャリーブタノールにより酸化させた反応物を、ナトリウムメトキシドにより処理し、2−フェニルエチルブロマイドを反応させることにより得ることができる。
(IV)C成分中の前記(1−d)の有機リン系化合物;
ペンタエリスリトールにジフェニルメチルホスホン酸ジクロリドを反応させることにより得ることができる。
A specific synthesis method of the C component will be described below. This synthesis method is merely for the purpose of explanation, and the C component used in the present invention is not limited to these synthesis methods, but also modifications thereof and other synthesis methods. It may be synthesized by. A more specific synthesis method will be described in the preparation examples described later.
(I) the organophosphorus compound (1-a) in component C;
A reaction product obtained by reacting pentaerythritol with phosphorus trichloride and then oxidizing with tertiary butanol can be obtained by treating with sodium methoxide and reacting with benzyl bromide.
(II) the organophosphorus compound of (1-b) in component C;
A reaction product obtained by reacting pentaerythritol with phosphorus trichloride and then oxidizing with tertiary butanol can be obtained by treating with sodium methoxide and reacting with 1-phenylethyl bromide.
(III) The organophosphorus compound (1-c) in component C;
A reaction product obtained by reacting pentaerythritol with phosphorus trichloride and then oxidizing with tertiary butanol can be obtained by treating with sodium methoxide and reacting with 2-phenylethyl bromide.
(IV) The organophosphorus compound (1-d) in component C;
It can be obtained by reacting pentaerythritol with diphenylmethylphosphonic acid dichloride.

また別法としては、ペンタエリスリトールに三塩化リンを反応させ、得られた生成物とジフェニルメチルアルコールの反応生成物を触媒共存下で加熱処理する事により得られる。   Alternatively, it can be obtained by reacting pentaerythritol with phosphorus trichloride and heat-treating the resulting product and the reaction product of diphenylmethyl alcohol in the presence of a catalyst.

前述したC成分は、その酸価が好ましくは0.7mgKOH/g以下、より好ましくは0.5mgKOH/g以下であるものが使用される。酸価がこの範囲のC成分を使用することにより、難燃性および耐熱性等諸物性に優れたエポキシ樹脂組成物が得られる。C成分は、その酸価が0.4mgKOH/g以下のものが最も好ましい。ここで酸価とは、サンプル(C成分)1g中の酸成分を中和するのに必要なKOHの量(mg)を意味する。   As the C component, those having an acid value of preferably 0.7 mgKOH / g or less, more preferably 0.5 mgKOH / g or less are used. By using the component C having an acid value within this range, an epoxy resin composition excellent in various physical properties such as flame retardancy and heat resistance can be obtained. As for C component, that whose acid value is 0.4 mgKOH / g or less is the most preferable. Here, the acid value means the amount (mg) of KOH necessary to neutralize the acid component in 1 g of the sample (C component).

さらに、C成分は、そのHPLC純度が、好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%であるものが使用される。かかる高純度のものはエポキシ樹脂組成物の難燃性および耐熱性等諸物性に優れ好ましい。ここでC成分のHPLC純度の測定は、以下の方法を用いることにより効果的に測定が可能となる。   Furthermore, as the component C, one whose HPLC purity is preferably at least 90%, more preferably at least 95% is used. Such a high-purity product is preferable because of its excellent physical properties such as flame retardancy and heat resistance of the epoxy resin composition. Here, the HPLC purity of the C component can be effectively measured by using the following method.

カラムは野村化学(株)製Develosil ODS−7 300mm×4mmφを用い、カラム温度は40℃とした。溶媒としてはアセトニトリルと水の6:4(容量比)の混合溶液を用い、5μlを注入した。検出器はUV−260nmを用いた。   As the column, Develosil ODS-7 300 mm × 4 mmφ manufactured by Nomura Chemical Co., Ltd. was used, and the column temperature was 40 ° C. As a solvent, a mixed solution of acetonitrile and water 6: 4 (volume ratio) was used, and 5 μl was injected. The detector used was UV-260 nm.

C成分中の不純物を除去する方法としては、特に限定されるものではないが、水、メタノール等の溶剤でリパルプ洗浄(溶剤で洗浄、ろ過を数回繰り返す)を行う方法が最も効果的で、且つコスト的にも有利である。   The method for removing impurities in component C is not particularly limited, but a method of performing repulp washing (washing with a solvent, repeating filtration several times) with a solvent such as water or methanol is the most effective. It is also advantageous in terms of cost.

本発明において、エポキシ樹脂(A成分)に対する有機リン系化合物(C成分)の含有量は、A成分100重量部に対して、C成分1〜100重量部、特に好ましくは5〜50重量部の範囲である。C成分の配合割合は、所望する難燃性レベル、エポキシ樹脂の種類などによりその好適範囲が決定される。さらに他の難燃剤、難燃助剤の使用によってもC成分の配合量を変えることができ、多くの場合、これら他の難燃剤、難燃助剤の使用によりC成分の配合割合を低減することができる。重量部未満では難燃効果が不十分となり、100重量部を超えると耐熱性や成形性に悪影響を及ぼすことがあり、また、コスト的にも不利である。 In the present invention, the content of the epoxy resin (A component) organophosphorus compound to the component (C) per 100 parts by weight of component A, C Ingredient 1-100 parts by weight, particularly preferably 5 to 50 parts by weight Range. The suitable range of the mixing ratio of component C is determined by the desired flame retardancy level, the type of epoxy resin, and the like. Furthermore, the blending amount of the C component can be changed by using other flame retardants and flame retardant aids. In many cases, the blending ratio of the C component is reduced by using these other flame retardants and flame retardant aids. be able to. If the amount is less than 1 part by weight, the flame retardant effect is insufficient. If the amount exceeds 100 parts by weight, the heat resistance and moldability may be adversely affected, and the cost is disadvantageous.

<他の添加剤について>
本発明のエポキシ樹脂組成物は、有機溶剤(D成分)を使用することにより、積層板用のワニスとすることができる。使用する溶剤は、組成の一部あるいはすべてに対して良好な溶解性を示すことが必要であるが、悪影響を及ぼさない範囲で貧溶媒を用いることができる。
<About other additives>
The epoxy resin composition of the present invention can be used as a varnish for a laminate by using an organic solvent (component D). The solvent to be used needs to exhibit good solubility in part or all of the composition, but a poor solvent can be used as long as it does not adversely affect the composition.

有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどの各種グリコールエーテル系溶剤、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジアルキルグリコールエーテル系溶剤、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド系溶剤、メタノール、エタノールなどのアルコール系溶剤があり、これらは何種類かを併用して用いることもできる。   Examples of organic solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, and mesitylene, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, and diethylene glycol monomethyl ether. , Various glycol ethers such as triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether Solvent, Ester solvents such as lucerosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, ethyl acetate, dialkyl glycol ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethyl There are amide solvents such as formamide and N-methyl-2-pyrrolidone, and alcohol solvents such as methanol and ethanol. These may be used in combination.

有機溶剤(D成分)の使用量は特に制限されるものではないが、プリプレグを作成する場合の基材への含浸性、樹脂付着性に優れる点から、固形分濃度30〜70重量%となる範囲であることが好ましい。   The amount of the organic solvent (component D) used is not particularly limited, but it has a solid content concentration of 30 to 70% by weight from the viewpoint of excellent impregnation into the substrate and resin adhesion when preparing a prepreg. A range is preferable.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記各成分に加え更に硬化促進剤(E成分)を併用できる。使用し得る硬化促進剤(E成分)としては、特に限定されるものではないが、例えば、ベンジルジメチルアミンの如き3級アミン類、2−エチル−4−メチルイミダゾール等の各種イミダゾール類、各種金属化合物などが挙げられ、その配合量は、A成分100重量部に対して、E成分0.01〜1重量部の範囲が好ましい。   The epoxy resin composition of the present invention can further contain a curing accelerator (E component) in addition to the above components. The curing accelerator (component E) that can be used is not particularly limited. For example, tertiary amines such as benzyldimethylamine, various imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole, and various metals. A compound etc. are mentioned, The compounding quantity has the preferable range of 0.01-1 weight part of E components with respect to 100 weight part of A components.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、前記C成分の他に、C成分以外のリン系難燃剤(燐酸エステル、縮合燐酸エステル等)、無機難燃剤(水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等)、ケイ素含有難燃剤、難燃助剤等の難燃性を向上させる化合物を、C成分の使用割合の低減やエポキシ樹脂組成物の難燃性の改善の目的のために配合することができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、さらに必要に応じて種々の添加剤、充填剤等を適宜配合することが出来る。
In addition to the C component, the epoxy resin composition of the present invention includes a phosphorus flame retardant other than the C component (such as phosphate ester and condensed phosphate ester), an inorganic flame retardant (such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide). Compounds that improve flame retardancy, such as silicon-containing flame retardants and flame retardant aids, can be blended for the purpose of reducing the proportion of component C used or improving the flame retardancy of the epoxy resin composition.
Various additives, fillers, etc. can be suitably mix | blended with the epoxy resin composition of this invention as needed further.

<エポキシ樹脂組成物の硬化物について>
本発明のエポキシ樹脂組成物は、その硬化物が、米国UL規格のUL−94に規定されている垂直燃焼試験によって、V−0相当の難燃性を有する難燃性エポキシ樹脂組成物である。
<About cured product of epoxy resin composition>
The epoxy resin composition of the present invention is a flame retardant epoxy resin composition whose cured product has flame retardancy equivalent to V-0 by a vertical combustion test defined in UL-94 of the US UL standard. .

本発明の樹脂組成物を前記有機溶媒に溶解して得られるワニスは、ガラス織布、ガラス不織布、紙あるいはガラス繊維以外を成分とする布などの繊維基材に塗布、含浸させ、乾燥させることによりプリプレグを得ることができる。このプリプレグは所定枚数重ねて加熱加圧成形することにより積層板とすることができる。かかる積層板はプリント基板として好適に使用される。この積層板は、ハロゲン系難燃剤を含むことなく優れた難燃効果を奏すると共に、耐熱性を飛躍的に向上させることができる。   A varnish obtained by dissolving the resin composition of the present invention in the organic solvent is coated, impregnated on a fiber base material such as a glass woven fabric, a glass nonwoven fabric, paper, or a cloth containing components other than glass fibers, and dried. Thus, a prepreg can be obtained. This prepreg can be formed into a laminate by stacking a predetermined number of layers and heating and pressing. Such a laminate is suitably used as a printed board. This laminated board exhibits an excellent flame retardant effect without containing a halogen-based flame retardant, and can dramatically improve heat resistance.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、プリント基板等の積層板用途の他、半導体封止材料、電気絶縁材料等の各種電気電子部品、繊維強化複合材料、塗装材料、成型材料、接着剤材料などにも適用できる。   The epoxy resin composition of the present invention is used for laminated boards such as printed circuit boards, as well as various electrical and electronic parts such as semiconductor sealing materials and electrical insulating materials, fiber reinforced composite materials, coating materials, molding materials, and adhesive materials. It can also be applied.

本発明は、ハロゲン化合物を用いないで、耐熱性など諸物性の優れた難燃性エポキシ樹脂組成物を提供するものであって、このエポキシ樹脂組成物は積層板、電子電気機器等の用途において好適に使用され、その工業的効果は極めて大きい。   The present invention provides a flame retardant epoxy resin composition having excellent physical properties such as heat resistance without using a halogen compound, and the epoxy resin composition is used in applications such as laminates and electronic and electrical equipment. It is preferably used and its industrial effect is extremely large.

以下に実施例をあげて本発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)難燃性
得られた積層板の銅箔を除去して、これを米国UL規格のUL−94に規定されている垂直燃焼試験に従って評価した。
(2)半田耐熱性
得られた積層板を、JIS C6481に準じ、煮沸2時間の吸湿処理を行った後、260℃の半田槽に180秒浮かべた後、外観異常の有無を調べた。
(3)酸価
調製した有機リン化合物をJIS−K−3504に従って測定した。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(1) Flame retardance The copper foil of the obtained laminated board was removed, and this was evaluated according to the vertical combustion test prescribed | regulated to UL-94 of US UL specification.
(2) Solder heat resistance The obtained laminate was subjected to a moisture absorption treatment for 2 hours after boiling in accordance with JIS C6481, and then floated in a solder bath at 260 ° C. for 180 seconds, and then examined for appearance abnormality.
(3) Acid value The prepared organophosphorus compound was measured according to JIS-K-3504.

調製例1
2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジベンジル−3,9−ジオキサイド(FR−1)の調製
温度計、コンデンサー、滴下ロートを備えた反応容器にペンタエリスリトール816.9g(6.0モル)、ピリジン19.0g(0.24モル)、トルエン2250.4g(24.4モル)を仕込み、攪拌した。該反応容器に三塩化リン1651.8g(12.0モル)を該滴下ロートを用い添加し、添加終了後、60℃にて加熱攪拌を行った。反応後、室温まで冷却し、得られた反応物に塩化メチレン26.50部を添加し、氷冷しながらターシャリーブタノール889.4g(12.0モル)および塩化メチレン150.2g(1.77モル)を滴下した。得られた結晶をトルエンおよび塩化メチレンにて洗浄しろ過した。得られたろ取物を80℃、1.33×10Paで12時間乾燥し、白色の固体1341.1g(5.88モル)を得た。得られた固体は31P、HNMRスペクトルにより2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジヒドロ−3,9−ジオキサイドである事を確認した。
Preparation Example 1
Preparation of 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dibenzyl-3,9-dioxide (FR-1) Thermometer, condenser, and dropping funnel The reaction vessel was charged with 816.9 g (6.0 mol) of pentaerythritol, 19.0 g (0.24 mol) of pyridine, and 2250.4 g (24.4 mol) of toluene and stirred. To the reaction vessel, 1651.8 g (12.0 mol) of phosphorus trichloride was added using the dropping funnel. After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and 26.50 parts of methylene chloride was added to the resulting reaction product, and 889.4 g (12.0 moles) of tertiary butanol and 150.2 g (1.77 moles) of methylene chloride were cooled with ice. Mol) was added dropwise. The obtained crystals were washed with toluene and methylene chloride and filtered. The obtained filtered product was dried at 80 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 12 hours to obtain 1341.1 g (5.88 mol) of a white solid. The obtained solid was found to be 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dihydro-3,9-dioxide according to 31 P, 1 HNMR spectrum. confirmed.

温度計、コンデンサー、滴下ロートを備えた反応容器に得られた2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジヒドロ−3,9−ジオキサイド1341.0g(5.88モル)、DMF6534.2g(89.39モル)を仕込み、攪拌した。該反応容器に氷冷下ナトリウムメトキシド648.7g(12.01モル)を添加した。氷冷にて2時間攪拌した後に、室温にて5時間攪拌を行った。さらにDMFを留去した後に、DMF2613.7g(35.76モル)を添加し、該反応混合物に氷冷にてベンジルブロマイド2037.79g(11.91モル)滴下した。氷冷下3時間攪拌した後、DMFを留去し、水8Lを加え、析出した固体を濾取、水2Lで2回洗浄した。得られた粗精製物とメタノール4Lをコンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に入れ、約2時間還流した。室温まで冷却後、結晶をろ過により分離し、メタノール2Lで洗浄した後、得られたろ取物を120℃、1.33×10Paで19時間乾燥し、白色の鱗片状結晶1863.5g(4.56モル)を得た。得られた結晶は31P、HNMRスペクトルおよび元素分析により2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジベンジル−3,9−ジオキサイドである事を確認した。収率は76%、31PNMR純度は99%であった。また、本文記載の方法で測定したHPLC純度は99%であった。酸価は0.06mgKOH/gであった。 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dihydro-3,9-dioxide obtained in a reaction vessel equipped with a thermometer, condenser and dropping funnel 1341.0 g (5.88 mol) and DMF6534.2 g (89.39 mol) were charged and stirred. Sodium methoxide 648.7 g (12.01 mol) was added to the reaction vessel under ice cooling. After stirring for 2 hours under ice cooling, the mixture was stirred for 5 hours at room temperature. After further distilling off DMF, 2613.7 g (35.76 mol) of DMF was added, and 2037.79 g (11.91 mol) of benzyl bromide was added dropwise to the reaction mixture under ice cooling. After stirring for 3 hours under ice cooling, DMF was distilled off, 8 L of water was added, and the precipitated solid was collected by filtration and washed twice with 2 L of water. The obtained crude product and 4 L of methanol were put into a reaction vessel equipped with a condenser and a stirrer and refluxed for about 2 hours. After cooling to room temperature, the crystals were separated by filtration, washed with 2 L of methanol, and the obtained filtered product was dried at 120 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 19 hours to obtain 1863.5 g of white scaly crystals ( 4.56 mol) was obtained. The crystals obtained are 31 P, 1 HNMR spectrum and elemental analysis with 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dibenzyl-3,9-dioxide. I confirmed it. The yield was 76% and 31 PNMR purity was 99%. The HPLC purity measured by the method described in the text was 99%. The acid value was 0.06 mgKOH / g.

H−NMR(DMSO−d,300MHz):δ7.2−7.4(m,10H),4.1−4.5(m,8H),3.5(d,4H)、31P−NMR(DMSO−d,120MHz):δ23.1(S)、融点:255−256℃、元素分析 計算値:C,55.89;H,5.43、測定値:C,56.24;H,5.35 1 H-NMR (DMSO-d 6 , 300 MHz): δ 7.2-7.4 (m, 10H), 4.1-4.5 (m, 8H), 3.5 (d, 4H), 31 P -NMR (DMSO-d 6, 120MHz ): δ23.1 (S), melting point: 255-256 ° C., elemental analysis: calculated: C, 55.89; H, 5.43 , measurement values: C, 56.24 H, 5.35

調製例2
2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジベンジル−3,9−ジオキサイド(FR−2)の調製
攪拌機、温度計、コンデンサーを有する反応容器に、3,9−ジベンジロキシ−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン22.55g(0.055モル)、ベンジルブロマイド19.01g(0.11モル)およびキシレン33.54g(0.32モル)を充填し、室温下攪拌しながら、乾燥窒素をフローさせた。次いでオイルバスで加熱を開始し、還流温度(約130℃)で4時間加熱、攪拌した。加熱終了後、室温まで放冷し、キシレン20mLを加え、さらに30分攪拌した。析出した結晶をろ過により分離し、キシレン20mLで2回洗浄した。得られた粗精製物とメタノール40mLをコンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に入れ、約2時間還流した。室温まで冷却後、結晶をろ過により分離し、メタノール20mLで洗浄した後、得られたろ取物を120℃、1.33×10Paで19時間乾燥し、白色の鱗片状結晶を得た。生成物は質量スペクトル分析、H、31P核磁気共鳴スペクトル分析および元素分析でビスベンジルペンタエリスリトールジホスホネートであることを確認した。収量は20.60g、収率は91%、31PNMR純度は99%であった。また、本文記載の方法で測定したHPLC純度は99%であった。酸価は0.05mgKOH/gであった。
Preparation Example 2
Preparation of 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dibenzyl-3,9-dioxide (FR-2) Reaction with stirrer, thermometer, condenser In a container, 22,9-dibenzyloxy-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane 22.55 g (0.055 mol), benzyl bromide 19.01 g (0.11 mol) ) And 33.54 g (0.32 mol) of xylene, and dry nitrogen was allowed to flow while stirring at room temperature. Next, heating was started in an oil bath, and the mixture was heated and stirred at a reflux temperature (about 130 ° C.) for 4 hours. After heating, the mixture was allowed to cool to room temperature, 20 mL of xylene was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes. The precipitated crystals were separated by filtration and washed twice with 20 mL of xylene. The obtained crude product and 40 mL of methanol were placed in a reaction vessel equipped with a condenser and a stirrer and refluxed for about 2 hours. After cooling to room temperature, the crystals were separated by filtration and washed with 20 mL of methanol, and the obtained filtered product was dried at 120 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 19 hours to obtain white scaly crystals. The product was confirmed to be bisbenzylpentaerythritol diphosphonate by mass spectral analysis, 1 H, 31 P nuclear magnetic resonance spectral analysis and elemental analysis. The yield was 20.60 g, the yield was 91%, and 31 PNMR purity was 99%. The HPLC purity measured by the method described in the text was 99%. The acid value was 0.05 mgKOH / g.

H−NMR(DMSO−d,300MHz):δ7.2−7.4(m,10H),4.1−4.5(m,8H),3.5(d,4H)、31P−NMR(DMSO−d,120MHz):δ23.1(S)、融点:257℃ 1 H-NMR (DMSO-d 6 , 300 MHz): δ 7.2-7.4 (m, 10H), 4.1-4.5 (m, 8H), 3.5 (d, 4H), 31 P -NMR (DMSO-d 6, 120MHz ): δ23.1 (S), melting point: 257 ° C.

調製例3
2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジα−メチルベンジル−3,9−ジオキサイド(FR−3)の調製
温度計、コンデンサー、滴下ロートを備えた反応容器にペンタエリスリトール816.9g(6.0モル)、ピリジン19.0g(0.24モル)、トルエン2250.4g(24.4モル)を仕込み、攪拌した。該反応容器に三塩化リン1651.8g(12.0モル)を該滴下ロートを用い添加し、添加終了後、60℃にて加熱攪拌を行った。反応後、室温まで冷却し、得られた反応物に塩化メチレン5180.7g(61.0モル)を添加し、氷冷しながらターシャリーブタノール889.4g(12.0モル)および塩化メチレン150.2g(1.77モル)を滴下した。得られた結晶をトルエンおよび塩化メチレンにて洗浄しろ過した。得られたろ取物を80℃、1.33×10Paで12時間乾燥し、白色の固体1341.1g(5.88モル)を得た。得られた固体は31P、HNMRスペクトルにより2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジヒドロ−3,9−ジオキサイドである事を確認した。
Preparation Example 3
Preparation of 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-diα-methylbenzyl-3,9-dioxide (FR-3) Thermometer, condenser, A reaction vessel equipped with a dropping funnel was charged with 816.9 g (6.0 mol) of pentaerythritol, 19.0 g (0.24 mol) of pyridine, and 2250.4 g (24.4 mol) of toluene and stirred. To the reaction vessel, 1651.8 g (12.0 mol) of phosphorus trichloride was added using the dropping funnel. After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and 5180.7 g (61.0 mol) of methylene chloride was added to the obtained reaction product, and 889.4 g (12.0 mol) of tertiary butanol and 150. 2 g (1.77 mol) was added dropwise. The obtained crystals were washed with toluene and methylene chloride and filtered. The obtained filtered product was dried at 80 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 12 hours to obtain 1341.1 g (5.88 mol) of a white solid. The obtained solid was found to be 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dihydro-3,9-dioxide according to 31 P, 1 HNMR spectrum. confirmed.

温度計、コンデンサー、滴下ロートを備えた反応容器に得られた2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジヒドロ−3,9−ジオキサイド1341.0g(5.88モル)、DMF6534.2g(89.39モル)を仕込み、攪拌した。該反応容器に氷冷下ナトリウムメトキシド648.7g(12.01モル)を添加した。氷冷にて2時間攪拌した後に、室温にて5時間攪拌を行った。さらにDMFを留去した後に、DMF2613.7g(35.76モル)を添加し、該反応混合物に氷冷にて1−フェニルエチルブロマイド2204.06g(11.91モル)滴下した。氷冷下3時間攪拌した後、DMFを留去し、水8Lを加え、析出した固体を濾取、水2Lで2回洗浄した。得られた粗精製物とメタノール4Lをコンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に入れ、約2時間還流した。室温まで冷却後、結晶をろ過により分離し、メタノール2Lで洗浄した後、得られたろ取物を120℃、1.33×10Paで19時間乾燥し、白色の鱗片状結晶1845.9g(4.23モル)を得た。得られた固体は31PNMR、HNMRスペクトルおよび元素分析により2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ジα−メチルベンジル−3,9−ジオキサイドである事を確認した。31PNMR純度は99%であった。また、本文記載の方法で測定したHPLC純度は99%であった。酸価は0.03mgKOH/gであった。 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dihydro-3,9-dioxide obtained in a reaction vessel equipped with a thermometer, condenser and dropping funnel 1341.0 g (5.88 mol) and DMF6534.2 g (89.39 mol) were charged and stirred. Sodium methoxide 648.7 g (12.01 mol) was added to the reaction vessel under ice cooling. After stirring for 2 hours under ice cooling, the mixture was stirred for 5 hours at room temperature. After further distilling off DMF, 2613.7 g (35.76 mol) of DMF was added, and 2204.06 g (11.91 mol) of 1-phenylethyl bromide was added dropwise to the reaction mixture under ice cooling. After stirring for 3 hours under ice cooling, DMF was distilled off, 8 L of water was added, and the precipitated solid was collected by filtration and washed twice with 2 L of water. The obtained crude product and 4 L of methanol were put into a reaction vessel equipped with a condenser and a stirrer and refluxed for about 2 hours. After cooling to room temperature, the crystals were separated by filtration, washed with 2 L of methanol, and the obtained filtered product was dried at 120 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 19 hours to obtain 1845.9 g of white scaly crystals ( 4.23 mol) was obtained. The obtained solid was analyzed by 31 PNMR, 1 HNMR spectrum and elemental analysis, 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-diα-methylbenzyl-3,9. -Confirmed that it was a geoxide. 31 PNMR purity was 99%. The HPLC purity measured by the method described in the text was 99%. The acid value was 0.03 mgKOH / g.

H−NMR(CDCl,300MHz):δ7.2−7.4(m,10H),4.0−4.2(m,4H),3.4−3.8(m,4H),3.3(qd,4H),1.6(ddd,6H)、31P−NMR(CDCl,120MHz):δ28.7(S)、融点:190−210℃、元素分析 計算値:C,57.80;H,6.01、測定値:C,57.83;H,5.96 1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ 7.2-7.4 (m, 10H), 4.0-4.2 (m, 4H), 3.4-3.8 (m, 4H), 3.3 (qd, 4H), 1.6 (ddd, 6H), 31 P-NMR (CDCl 3 , 120 MHz): δ 28.7 (S), melting point: 190-210 ° C., elemental analysis calculated value: C, 57.80; H, 6.01, measured value: C, 57.83; H, 5.96

調製例4
2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジ(2−フェニルエチル)−3,9−ジオキサイド(FR−4)の調製
温度計、コンデンサー、滴下ロートを備えた反応容器にペンタエリスリトール816.9g(6.0モル)、ピリジン19.0g(0.24モル)、トルエン2250.4g(24.4モル)を仕込み、攪拌した。該反応容器に三塩化リン1651.8g(12.0モル)を該滴下ロートを用い添加し、添加終了後、60℃にて加熱攪拌を行った。反応後、室温まで冷却し、得られた反応物に塩化メチレン5180.7g(61.0モル)を添加し、氷冷しながらターシャリーブタノール889.4g(12.0モル)および塩化メチレン150.2g(1.77モル)を滴下した。得られた結晶をトルエンおよび塩化メチレンにて洗浄しろ過した。得られたろ取物を80℃、1.33×10Paで12時間乾燥し、白色の固体1341.1g(5.88モル)を得た。得られた固体は31P、HNMRスペクトルにより2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジヒドロ−3,9−ジオキサイドである事を確認した。
Preparation Example 4
Preparation of 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-di (2-phenylethyl) -3,9-dioxide (FR-4) Thermometer A reaction vessel equipped with a condenser and a dropping funnel was charged with 816.9 g (6.0 mol) of pentaerythritol, 19.0 g (0.24 mol) of pyridine, and 2250.4 g (24.4 mol) of toluene and stirred. To the reaction vessel, 1651.8 g (12.0 mol) of phosphorus trichloride was added using the dropping funnel. After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and 5180.7 g (61.0 mol) of methylene chloride was added to the obtained reaction product, and 889.4 g (12.0 mol) of tertiary butanol and 150. 2 g (1.77 mol) was added dropwise. The obtained crystals were washed with toluene and methylene chloride and filtered. The obtained filtered product was dried at 80 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 12 hours to obtain 1341.1 g (5.88 mol) of a white solid. The obtained solid was found to be 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dihydro-3,9-dioxide according to 31 P, 1 HNMR spectrum. confirmed.

温度計、コンデンサー、滴下ロートを備えた反応容器に得られた2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジヒドロ−3,9−ジオキサイド1341.0g(5.88モル)、DMF6534.2g(89.39モル)を仕込み、攪拌した。該反応容器に氷冷下ナトリウムメトキシド648.7g(12.01モル)を添加した。氷冷にて2時間攪拌した後に、室温にて5時間攪拌を行った。さらにDMFを留去した後に、DMF2613.7g(35.76モル)を添加し、該反応混合物に氷冷にて(2−ブロモエチル)ベンゼン2183.8g(11.8モル)滴下した。氷冷下3時間攪拌した後、DMFを留去し、水8Lを加え、析出した固体を濾取、水2Lで2回洗浄した。得られた粗精製物とメタノール4Lをコンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に入れ、約2時間還流した。室温まで冷却後、結晶をろ過により分離し、メタノール2Lで洗浄した後、得られたろ取物を120℃、1.33×10Paで19時間乾燥し、白色の粉末1924.4g(4.41モル)を得た。得られた固体は31PNMR、HNMRスペクトルおよび元素分析により2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ジ(2−フェニルエチル)−3,9−ジオキサイドである事を確認した。31PNMR純度は99%であった。また、本文記載の方法で測定したHPLC純度は99%であった。酸価は0.03mgKOH/gであった。 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-dihydro-3,9-dioxide obtained in a reaction vessel equipped with a thermometer, condenser and dropping funnel 1341.0 g (5.88 mol) and DMF6534.2 g (89.39 mol) were charged and stirred. Sodium methoxide 648.7 g (12.01 mol) was added to the reaction vessel under ice cooling. After stirring for 2 hours under ice cooling, the mixture was stirred for 5 hours at room temperature. After further distilling off DMF, 2613.7 g (35.76 mol) of DMF was added, and 2183.8 g (11.8 mol) of (2-bromoethyl) benzene was added dropwise to the reaction mixture under ice cooling. After stirring for 3 hours under ice cooling, DMF was distilled off, 8 L of water was added, and the precipitated solid was collected by filtration and washed twice with 2 L of water. The obtained crude product and 4 L of methanol were put into a reaction vessel equipped with a condenser and a stirrer and refluxed for about 2 hours. After cooling to room temperature, the crystals were separated by filtration and washed with 2 L of methanol, and the resulting filtered product was dried at 120 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 19 hours to give 1924.4 g (4. 41 mol) was obtained. The obtained solid was found to be 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-di (2-phenylethyl) -3 by 31 PNMR, 1 HNMR spectrum and elemental analysis. , 9-Dioxide was confirmed. 31 PNMR purity was 99%. The HPLC purity measured by the method described in the text was 99%. The acid value was 0.03 mgKOH / g.

H−NMR(CDCl,300MHz):δ7.1−7.4(m,10H),3.85−4.65(m,8H),2.90−3.05(m,4H),2.1−2.3(m,4H)、31P−NMR(CDCl,120MHz):δ31.5(S)、融点:245−246℃、元素分析 計算値:C,57.80;H,6.01、測定値:C,58.00;H,6.07 1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ 7.1-7.4 (m, 10H), 3.85-4.65 (m, 8H), 2.90-3.05 (m, 4H), 2.1-2.3 (m, 4H), 31 P-NMR (CDCl 3 , 120 MHz): δ 31.5 (S), melting point: 245-246 ° C., elemental analysis calculated: C, 57.80; H , 6.01, measured value: C, 58.00; H, 6.07

調製例5
2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジ(2−フェニルエチル)−3,9−ジオキサイド(FR−5)の調製
攪拌機、温度計、コンデンサーを有する反応容器に、3,9−ジ(2−フェニルエトキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン436.4g(1.0mol)および2−フェニルエチルブロマイド370.1g(2.0mol)を充填し、室温下攪拌しながら、乾燥窒素をフローさせた。次いでオイルバスで加熱を開始し、オイルバス温度180℃で10時間保持した。その後オイルバスを取り除き室温まで冷却した。得られた白色固体状の反応物にメタノール2000mlを加えて攪拌洗浄後、グラスフィルターを用いて白色粉末を濾別した。次いで濾別した白色粉末をとメタノール4000mlをコンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に入れ、約2時間還流した。室温まで冷却後、結晶をろ過により分離し、メタノール2000mLで洗浄した。得られた白色粉末を100Pa、120℃で8時間乾燥させて、2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジ(2−フェニルエチル)−3,9−ジオキサイド362.3gを得た。生成物は質量スペクトル分析、H、31P核磁気共鳴スペクトル分析および元素分析でビス2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ジ(2−フェニルエチル)−3,9−ジオキサイドであることを確認した。収率83%、HPLC純度99.3%、酸価0.41KOHmg/gであった。
Preparation Example 5
Preparation of 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-di (2-phenylethyl) -3,9-dioxide (FR-5) Stirrer, temperature In a reaction vessel having a total condenser, 3,9-di (2-phenylethoxy) -2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane 436.4 g (1.0 mol) Then, 370.1 g (2.0 mol) of 2-phenylethyl bromide was charged, and dry nitrogen was allowed to flow while stirring at room temperature. Next, heating was started in an oil bath, and the oil bath temperature was maintained at 180 ° C. for 10 hours. Thereafter, the oil bath was removed and the system was cooled to room temperature. To the obtained white solid reaction product, 2000 ml of methanol was added and washed with stirring, and then the white powder was filtered off using a glass filter. Next, the filtered white powder and 4000 ml of methanol were put into a reaction vessel equipped with a condenser and a stirrer and refluxed for about 2 hours. After cooling to room temperature, the crystals were separated by filtration and washed with 2000 mL of methanol. The obtained white powder was dried at 100 Pa and 120 ° C. for 8 hours to obtain 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-di (2-phenylethyl). 362.3 g of -3,9-dioxide was obtained. The product was bis 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-di (by mass spectral analysis, 1 H, 31 P nuclear magnetic resonance spectral analysis and elemental analysis. 2-phenylethyl) -3,9-dioxide was confirmed. The yield was 83%, HPLC purity was 99.3%, and the acid value was 0.41 KOH mg / g.

H−NMR(CDCl,300MHz):δ7.1−7.4(m,10H),3.85−4.65(m,8H),2.90−3.05(m,4H),2.1−2.3(m,4H)、31P−NMR(CDCl,120MHz):δ31.5(S)、融点:245−246℃ 1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ 7.1-7.4 (m, 10H), 3.85-4.65 (m, 8H), 2.90-3.05 (m, 4H), 2.1-2.3 (m, 4H), 31 P-NMR (CDCl 3 , 120 MHz): δ 31.5 (S), melting point: 245-246 ° C.

調製例6
2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ビス(ジフェニルメチル)−3,9−ジオキサイド(FR−6)の調製
攪拌装置、攪拌翼、還流冷却管、温度計を備えた10リットル三つ口フラスコに、ジフェニルメチルホスホン酸ジクロリドを2058.5g(7.22モル)とペンタエリスリトール468.3g(3.44モル)、ピリジン1169.4g(14.8モル)、クロロホルム8200gを仕込み、窒素気流下、60℃まで加熱し、6時間攪拌させた。反応終了後、クロロホルムを塩化メチレンで置換し、当該反応混合物に蒸留水6Lを加え攪拌し、白色粉末を析出させた。これを吸引濾過により濾取し、得られた白色物をメタノールを用いて洗浄した後、100℃、1.33×10Paで10時間乾燥し、白色の固体1156.2gを得た。得られた固体は31P−NMR、H−NMRスペクトルおよび元素分析により2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ビス(ジフェニルメチル)−3,9−ジオキサイドである事を確認した。31P−NMR純度は99%であった。また、本文記載の方法で測定したHPLC純度は99%であった。酸価は0.3mgKOH/gであった。
Preparation Example 6
Preparation of 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-bis (diphenylmethyl) -3,9-dioxide (FR-6) Stirrer, stirrer In a 10-liter three-necked flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, 2058.5 g (7.22 mol) of diphenylmethylphosphonic dichloride, 468.3 g (3.44 mol) of pentaerythritol, 1169.4 g of pyridine ( 14.8 mol) and 8200 g of chloroform were charged, heated to 60 ° C. under a nitrogen stream, and stirred for 6 hours. After completion of the reaction, chloroform was replaced with methylene chloride, and 6 L of distilled water was added to the reaction mixture and stirred to precipitate a white powder. This was collected by suction filtration, and the obtained white product was washed with methanol and then dried at 100 ° C. and 1.33 × 10 2 Pa for 10 hours to obtain 1156.2 g of a white solid. The obtained solid was found to be 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-bis (diphenylmethyl) by 31 P-NMR, 1 H-NMR spectrum and elemental analysis. It was confirmed that it was −3,9-dioxide. The 31 P-NMR purity was 99%. The HPLC purity measured by the method described in the text was 99%. The acid value was 0.3 mgKOH / g.

H−NMR(DMSO−d6,300MHz):δ7.20−7.60(m,20H),5.25(d,2H),4.15−4.55(m,8H)、31P−NMR(DMSO−d6,120MHz):δ20.9、融点:265℃、元素分析 計算値:C,66.43;H,5.39、測定値:C,66.14;H,5.41 1 H-NMR (DMSO-d6, 300 MHz): δ 7.20-7.60 (m, 20H), 5.25 (d, 2H), 4.15-4.55 (m, 8H), 31 P- NMR (DMSO-d6, 120 MHz): δ 20.9, melting point: 265 ° C., elemental analysis calculated: C, 66.43; H, 5.39, measured: C, 66.14; H, 5.41

調製例7
2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ビス(ジフェニルメチル)−3,9−ジオキサイド(FR−7)の調製
3口フラスコに攪拌機、温度計、およびコンデンサーを取り付け、窒素気流下、このフラスコに3,9−ビス(ジフェニルメトキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン40.4g(0.072モル)、ジフェニルメチルブロマイド35.5g(0.14モル)、キシレン48.0g(0.45モル)を入れ、還流温度(約130℃)で3時間加熱、攪拌した。加熱終了後、室温まで放冷し、キシレン30mLを加え、さらに30分攪拌した。析出した結晶をろ過により分離し、キシレン30mLで2回洗浄した。得られた粗精製物とメタノール100mLをナス型フラスコにいれ、コンデンサーを取り付け、約1時間還流した。室温まで冷却後、結晶をろ過により分離し、メタノール50mLで2回洗浄した後、120℃にて減圧乾燥した。得られた固体は31P−NMR、H−NMRスペクトルおよび元素分析により2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン,3,9−ビス(ジフェニルメチル)−3,9−ジオキサイドである事を確認した。得られた固体は白色の粉末であり、収量は36.8g、収率は91%であった。31PNMR純度は99%であった。また、本文記載の方法で測定したHPLC純度は99%であった。酸価は0.07mgKOH/gであった。
Preparation Example 7
Preparation of 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-bis (diphenylmethyl) -3,9-dioxide (FR-7) , A thermometer, and a condenser, and 40.4 g of 3,9-bis (diphenylmethoxy) -2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane was added to the flask under a nitrogen stream. (0.072 mol), 35.5 g (0.14 mol) of diphenylmethyl bromide and 48.0 g (0.45 mol) of xylene were added, and the mixture was heated and stirred at a reflux temperature (about 130 ° C.) for 3 hours. After heating, the mixture was allowed to cool to room temperature, 30 mL of xylene was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes. The precipitated crystals were separated by filtration and washed twice with 30 mL of xylene. The obtained crude product and 100 mL of methanol were placed in an eggplant type flask, a condenser was attached, and the mixture was refluxed for about 1 hour. After cooling to room temperature, the crystals were separated by filtration, washed twice with 50 mL of methanol, and dried under reduced pressure at 120 ° C. The obtained solid was found to be 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-bis (diphenylmethyl) by 31 P-NMR, 1 H-NMR spectrum and elemental analysis. It was confirmed that it was −3,9-dioxide. The obtained solid was a white powder, the yield was 36.8 g, and the yield was 91%. 31 PNMR purity was 99%. The HPLC purity measured by the method described in the text was 99%. The acid value was 0.07 mg KOH / g.

H−NMR(DMSO−d,300MHz):δ7.2−7.6(m,20H),6.23(d,J=9Hz、2H),3.89−4.36(m,6H),3.38−3.46(m,2H)、31P−NMR(CDCl,120MHz):δ20.9(S)、融点:265℃、元素分析 計算値:C,66.43;H,5.39、測定値:C,66.14;H,5.41 1 H-NMR (DMSO-d 6 , 300 MHz): δ 7.2-7.6 (m, 20H), 6.23 (d, J = 9 Hz, 2H), 3.89-4.36 (m, 6H) ), 3.38-3.46 (m, 2H), 31 P-NMR (CDCl 3 , 120 MHz): δ 20.9 (S), melting point: 265 ° C., elemental analysis calculated: C, 66.43; H , 5.39, found: C, 66.14; H, 5.41

[実施例1]
フェノールノボラック型エポキシ樹脂EPICLON N−770(大日本インキ工業(株)製、エポキシ当量190g/eq)100重量部、ジシアンジアミド5.5重量部、有機リン系化合物(FR−1)30重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.1部に、メチルエチルケトンを加え、不揮発分濃度50重量%となるようにワニスを調整した。この樹脂ワニスを用いて、ガラスクロス(厚さ0.18mm、日東紡績(株)製)100部にワニス固形分で80部含浸させて、150℃の乾燥機炉で4分乾燥させ、樹脂含有量44.4%のプリプレグを作製した。得られたプリプレグ8枚を重ね、その上下に厚さ35μmの電解銅箔を重ねて、圧力3.9×10Pa、温度170℃で120分加熱加圧成形を行い、厚さ1.6mmの両面銅張り積層板を得た。得られた積層板について、難燃性、半田耐熱性を測定した。その評価結果を表1に示した。
[Example 1]
Phenol novolac type epoxy resin EPICLON N-770 (manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd., epoxy equivalent 190 g / eq) 100 parts by weight, dicyandiamide 5.5 parts by weight, organophosphorus compound (FR-1) 30 parts by weight, 2 -Methyl ethyl ketone was added to 0.1 part of ethyl-4-methylimidazole, and the varnish was adjusted so as to have a nonvolatile content concentration of 50% by weight. Using this resin varnish, 100 parts of glass cloth (thickness 0.18 mm, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) is impregnated with 80 parts of varnish solids and dried in a dryer oven at 150 ° C. for 4 minutes to contain the resin. A prepreg having an amount of 44.4% was prepared. The resulting stacked eight prepregs, overlapping the electrolytic copper foil having a thickness of 35μm on the upper and lower, carried out a pressure 3.9 × 10 6 Pa, a 120-minute hot pressing at a temperature 170 ° C., 1.6mm thick A double-sided copper-clad laminate was obtained. About the obtained laminated board, the flame retardance and solder heat resistance were measured. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例2〜42及び比較例1〜6]
表1〜5に示した組成で、実施例1と同様に両面銅張り積層板を作成し、得られた積層板について、難燃性、半田耐熱性を測定した。その評価結果を表1〜5に示した。
[Examples 2-42 and Comparative Examples 1-6]
With the compositions shown in Tables 1 to 5, double-sided copper-clad laminates were prepared in the same manner as in Example 1, and the flame resistance and solder heat resistance of the obtained laminates were measured. The evaluation results are shown in Tables 1-5.

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表中に示す各成分は以下のものである。
(I)エポキシ樹脂(A成分)
(i)フェノールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製EPICLON N−770、エポキシ当量190g/eq)
(ii)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製EPICLON N−690、エポキシ当量210g/eq)
(iii)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)製エピコート1001、エポキシ当量460g/eq)
Each component shown in the table is as follows.
(I) Epoxy resin (component A)
(I) Phenol novolac type epoxy resin (EPICLON N-770 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Epoxy equivalent 190 g / eq)
(Ii) Cresol novolac type epoxy resin (Epiclon N-690 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, epoxy equivalent 210 g / eq)
(Iii) Bisphenol A type epoxy resin (Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., epoxy equivalent 460 g / eq)

(II)硬化剤(B成分)
(i)ジシアンジアミド(DICY)
(ii)フェノールノボラック樹脂(住友デュレズ(株)製PR−53195、水酸基当量110g/eq)
(II) Curing agent (component B)
(I) Dicyandiamide (DICY)
(Ii) Phenol novolac resin (PR-53195 manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd., hydroxyl group equivalent 110 g / eq)

(III)有機リン系化合物(C成分)
(i)調製例1で合成した2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ジベンジル−3,9−ジオキサイド{前記一般式(1−a)のリン系化合物(FR−1)}
(ii)調製例2で合成した2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ジベンジル−3,9−ジオキサイド{前記一般式(1−a)のリン系化合物(FR−2)}
(iii)調製例3で合成した2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ジα−メチルベンジル−3,9−ジオキサイド{前記一般式(1−b)のリン系化合物(FR−3)}
(iv)調製例4で合成した2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ジ(2−フェニルエチル)−3,9−ジオキサイド{前記一般式(1−c)のリン系化合物(FR−4)}
(v)調製例5で合成した2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ジ(2−フェニルエチル)−3,9−ジオキサイド{前記一般式(1−c)のリン系化合物(FR−5)}
(vi)調製例6で合成した2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ビス(ジフェニルメチル)−3,9−ジオキサイド{前記一般式(1−d)のリン系化合物(FR−6)}
(vii)調製例7で合成した2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン,3,9−ビス(ジフェニルメチル)−3,9−ジオキサイド{前記一般式(1−d)のリン系化合物(FR−7)}
<C成分以外の有機リン系難燃剤>
(i)トリフェニルホスフェート(大八化学工業(株)製TPP)
(III) Organophosphorus compounds (C component)
(I) 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-dibenzyl-3,9-dioxide synthesized in Preparation Example 1 {the above general formula (1- a) phosphorus compound (FR-1)}
(Ii) 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-dibenzyl-3,9-dioxide synthesized in Preparation Example 2 {the above general formula (1- a) Phosphorus compound (FR-2)}
(Iii) 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-diα-methylbenzyl-3,9-dioxide synthesized in Preparation Example 3 Phosphorus compound of formula (1-b) (FR-3)}
(Iv) 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-di (2-phenylethyl) -3,9-dioxide synthesized in Preparation Example 4 Phosphorus compound of general formula (1-c) (FR-4)}
(V) 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-di (2-phenylethyl) -3,9-dioxide synthesized in Preparation Example 5 Phosphorus compound of general formula (1-c) (FR-5)}
(Vi) 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-bis (diphenylmethyl) -3,9-dioxide synthesized in Preparation Example 6 Phosphorus compound of formula (1-d) (FR-6)}
(Vii) 2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5,5] undecane, 3,9-bis (diphenylmethyl) -3,9-dioxide synthesized in Preparation Example 7 Phosphorus compound of formula (1-d) (FR-7)}
<Organic phosphorus flame retardants other than component C>
(I) Triphenyl phosphate (TPP manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)

(IV)硬化促進剤(E成分)
2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)
(IV) Curing accelerator (E component)
2-Ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ)

Claims (5)

樹脂組成物中の樹脂成分がエポキシ樹脂であり、該エポキシ樹脂(A成分)100重量部に対して、硬化剤(B成分)1〜200重量部および下記式(1)で示される有機リン系化合物(C成分)1〜100重量部を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物。
Figure 0005139627
(式中、X、Xは同一もしくは異なり、下記一般式(2)で表される芳香族置換アルキル基である。)
Figure 0005139627
(式中、ALは炭素数1〜5の分岐状または直鎖状の脂肪族炭化水素基であり、Arはその芳香環に置換基を有してもよいフェニル基、ナフチル基またはアントリル基であり、置換基としてはメチル、エチル、プロピル(異性体を含む)、ブチル(異性体を含む)もしくはその芳香環への結合が、酸素原子、イオウ原子または炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を介する炭素数6〜14のアリール基である。nは1〜3の整数を示し、ArはAL中の任意の炭素原子に結合することができる。)
The resin component in the resin composition is an epoxy resin, and with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (component A), 1 to 200 parts by weight of a curing agent (component B) and an organic phosphorus system represented by the following formula (1) A flame retardant epoxy resin composition containing 1 to 100 parts by weight of a compound (component C).
Figure 0005139627
(In formula, X < 1 >, X < 2 > is the same or different, and is an aromatic substituted alkyl group represented by following General formula (2).)
Figure 0005139627
(In the formula, AL is a branched or straight-chain aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar is a phenyl group, naphthyl group or anthryl group which may have a substituent on the aromatic ring. Yes, as a substituent, methyl, ethyl, propyl (including isomers), butyl (including isomers), or a bond to an aromatic ring is an oxygen atom, a sulfur atom, or an aliphatic hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms. An aryl group having 6 to 14 carbon atoms through the group, n represents an integer of 1 to 3, and Ar can be bonded to any carbon atom in AL.)
有機リン系化合物(C成分)は、下記一般式(1−a)、(1−b)、(1−c)または(1−d)で表される化合物である請求項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
Figure 0005139627
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The flame retardant according to claim 1, wherein the organophosphorus compound (component C) is a compound represented by the following general formula (1-a), (1-b), (1-c) or (1-d). Epoxy resin composition.
Figure 0005139627
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有機リン系化合物(C成分)は、酸価が0.7mgKOH/g以下である請求項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。   The flame retardant epoxy resin composition according to claim 1, wherein the organic phosphorus compound (component C) has an acid value of 0.7 mgKOH / g or less. エポキシ樹脂(A成分)100重量部に対して、有機リン系化合物(C成分)5〜50重量部を含有する請求項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。   The flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1, comprising 5 to 50 parts by weight of an organic phosphorus compound (C component) with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (A component). 請求項1〜4記載のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を繊維基材に含浸し、これを積層してなる積層板。 The laminated board formed by impregnating the epoxy resin composition of any one of Claims 1-4 in a fiber base material, and laminating | stacking this.
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