JP5386352B2 - 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物 - Google Patents

液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物 Download PDF

Info

Publication number
JP5386352B2
JP5386352B2 JP2009515268A JP2009515268A JP5386352B2 JP 5386352 B2 JP5386352 B2 JP 5386352B2 JP 2009515268 A JP2009515268 A JP 2009515268A JP 2009515268 A JP2009515268 A JP 2009515268A JP 5386352 B2 JP5386352 B2 JP 5386352B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
parts
bisphenol
resin
added
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009515268A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2008143314A1 (ja
Inventor
政隆 中西
健一 窪木
克彦 押見
高男 須永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP2009515268A priority Critical patent/JP5386352B2/ja
Publication of JPWO2008143314A1 publication Critical patent/JPWO2008143314A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5386352B2 publication Critical patent/JP5386352B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/02Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/04Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof
    • C08G59/06Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof of polyhydric phenols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Description

本発明は耐熱性、強靭性に優れた硬化物を与える液状エポキシ樹脂、該エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物及びその硬化物に関する。
エポキシ樹脂は、種々の硬化剤で硬化させることにより、一般的に機械的性質、耐水性、耐薬品性、耐熱性、電気的性質などに優れた硬化物となり、接着剤、塗料、積層板、成形材料、注型材料、レジストなどの幅広い分野に利用されている。近年、特に半導体関連材料の分野においては、カメラ付き携帯電話、超薄型の液晶TVやプラズマTV、軽量ノート型パソコンなど軽・薄・短・小がキーワードとなるような電子機器があふれ、これによりエポキシ樹脂に代表されるパッケージ材料にも非常に高い特性が求められてきている。特に先端パッケージは、その構造が複雑になり、液状封止でなくては封止が困難なものが増加している。例えばEnhanced BGA(Ball Grid Array)のようなキャビティーダウンタイプの構造になっているものは部分封止を行う必要があり、トランスファー成型では対応できない。このようなことから高機能な液状エポキシ樹脂の開発が求められている。
またコンポジット材、車の車体や船舶の構造材として、近年、その製造法の簡便さからRTM(Resin Transfer Molding)方式が使用されている。このような組成物においてはカーボンファイバー等への含浸のされやすさから低粘度のエポキシ樹脂が望まれている。
このような用途に対し、例えばビスフェノールF型エポキシ樹脂にフェノールアラルキル型エポキシ樹脂を添加、混合して使用するという方法が報告されている(特許文献1)。本手法により、機械強度、耐湿性等の諸物性は改善されているものの、未だ十分ではなく、更なる高機能性のエポキシ樹脂の開発が望まれている。
特開2004−269705号公報
本発明は高い耐熱性と強靭性を有する液状エポキシ樹脂を提供することを目的とする。
本発明者らは前記したような実状に鑑み、耐熱性、機械強度が高い硬化物を与える液状芳香族エポキシ樹脂を求めて鋭意検討した結果、特定の分子構造を含有することで低粘度、高機能性の液状エポキシ樹脂が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち本発明は、
(1)ビスフェノールF、ビスフェノールA、フェノールアラルキル型樹脂及びトリスフェノールメタン型樹脂からなる群から選ばれる少なくとも3種のフェノール体の混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られる液状エポキシ樹脂、
(2)(a)ビスフェノールF、ビスフェノールA、フェノールアラルキル樹脂及びトリスフェノールメタン型樹脂からなる群から選ばれる少なくとも2種のフェノール体の混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られる混合エポキシ樹脂、及び
(b)ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種のエポキシ樹脂、の混合物であって、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも3種のエポキシ樹脂を含む液状エポキシ樹脂、
(3)上記(1)または(2)に記載の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、
(4)硬化剤がアミン系またはアミド系化合物である上記(3)に記載のエポキシ樹脂組成物、並びに
(5)上記(3)または(4)に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物、
に関する。
本発明のエポキシ樹脂は高い耐熱性と強靭性を有する硬化物を与える液状エポキシ樹脂である。本発明のエポキシ樹脂は、従来、その高機能化のために複数のエポキシ樹脂を混合して得られていたエポキシ樹脂において、先ずその前駆体であるフェノール体を混合し、得られたフェノール体の混合物をエピハロヒドリンと反応させてエポキシ化をすることにより、エポキシ樹脂の混合物としたものであり、もろさを低減しつつ、耐熱性を向上させることができる。従って、該エポキシ樹脂を含む本発明のエポキシ樹脂組成物は電気・電子材料、成型材料、注型材料、積層材料、塗料、接着剤、レジスト、光学材料などの広範囲の用途にきわめて有用である。
本発明の液状エポキシ樹脂は、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも3種類のエポキシ樹脂を含有する液状エポキシ樹脂であるが、本発明においては上記のエポキシ樹脂のうち、少なくとも2種が、その前駆体であるフェノール体の段階で混合され、得られた混合物がエポキシ化されることにより得られたものであり、それぞれのエポキシ樹脂を単に混合したものに比べ、溶融粘度、機械特性において物性の向上が見られる。これは、異なるフェノール体が、部分的にエピハロヒドリンの開環構造を介して結合していることに起因しているものと推定される。
本発明の液状エポキシ樹脂は、ビスフェノールF、ビスフェノールA、フェノールアラルキル樹脂及びトリスフェノールメタン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも3種のフェノール体の混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得ることができる(以下、この方法を「製法A」という)。
また、本発明の液状エポキシ樹脂は、これらフェノール体のうち少なくとも2種の混合物をエピハロヒドリンと反応させて得られた混合エポキシ樹脂と、上記4種のエポキシ樹脂のうち少なくとも1種のエポキシ樹脂とを、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも3種のエポキシ樹脂を含むように、混合して得ることもできる(以下、この方法を「製法B」という)。
上記製法Bにおいて、使用できるビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、一般に販売されているビスフェノールFをエポキシ化したものでもよく、市販品を用いてもよい。
エポキシ化する場合、使用できるビスフェノールFに特に制限はないが、その2官能体(フェノール単位を2個有する化合物をいう)の純度が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC;UV254nmで検出)で測定した面積百分率において、95面積%以上のものが、得られる液状エポキシ樹脂の低粘度化に寄与するため好ましい(以下、特に指定のない限り、面積%はGPCでの測定値を示す)。さらに好ましくは、下記式(1)
Figure 0005386352
(式中、nは繰り返し数を示し、0〜10である。)
の化合物の混合物において、n≧1の化合物の量が5面積%以下である化合物である。(通常市販されているビスフェノールFは実質的に前記式(1)の構造式においてn≧1の化合物を5.5〜9.0面積%の範囲で含有する。)n≧1の化合物の量が多い場合、耐熱性、伸びが低下するという問題が生じる。上記のようなn≧1の化合物の量が5面積%以下であるビスフェノールFは、通常のビスフェノールFやフェノールノボラックを蒸留処理することによって得ることができる。
さらにビスフェノールFの樹脂構造によっても、その硬化物の物性を制御することができる。例えば、ビスフェノールF中に含まれる構造異性体においてパラ配向性を強くすることにより、得られる液状エポキシ樹脂が低粘度となり、硬化物の耐熱性が向上する。パラ配向性を強くする具体的な手段としては、例えば、フェノールとホルマリンとの縮合によりビスフェノールFを製造する際に、反応系の酸性度を変えることによって配向性の制御をすることができる。具体的には強酸性条件下での反応はパラ配向性を強くし、酸性が低い場合、オルソ配向性が強くなる。また単純な手法としては4,4’−ビスフェノールFを添加することでパラ配向性を強めることができる。
このようなビスフェノールFは、製法Aや製法Bにおけるフェノール体として好ましく使用できる。
前記ビスフェノールF型エポキシ樹脂として市販のエポキシ樹脂を使用する場合、入手できるものとしては東都化成株式会社製 YDF−170、YDF−175S等、ジャパンエポキシレジン株式会社製 jER−806、jER−806L、jER−807等、日本化薬株式会社製 RE−304S、RE−303S−L、RE−403S等などが挙げられる。また市販のエポキシ樹脂を分子蒸留により精製し、より高純度のエポキシ樹脂を使用すると得られる液状エポキシ樹脂が低粘度となり好ましい。
上記製法Bにおいて、使用できるビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、一般に販売されているビスフェノールAをエポキシ化したものでもよく、市販品を用いてもよい。
市販のエポキシ樹脂を使用する場合、東都化成株式会社製 YD−127、YD−128等、ジャパンエポキシレジン株式会社製 jER−827、jER−828L、jER−828ELなど、日本化薬株式会社製 RE−310S、RE−410Sなどが挙げられる。
なお、製法Aや製法Bにおけるフェノール体として使用できるビスフェノールAは市販品でよい。
上記製法Bにおいて、使用できるフェノールアラルキル型エポキシ樹脂としては、一般に販売されているフェノールアラルキル樹脂をエポキシ化したものでもよく、市販品を用いてもよい。
エポキシ化する場合、使用できるフェノールアラルキル樹脂としては、芳香環がメチレン結合、エチリデン結合、プロピリデン結合などのアルキリデン結合を介してフェノール類(フェノール、クレゾール等)、ナフトール類(α−ナフトール、β−ナフトール等)と結合している分子構造を有する樹脂、具体的には例えば、ビフェニル型フェノールアラルキル樹脂(ビフェニルノボラック)、フェニル型フェノールアラルキル樹脂(ザイロック)、フルオレニル型フェノールアラルキル樹脂、ナフタレン型フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。フェノールアラルキル型エポキシ樹脂は、これらをエポキシ化したものである。また溶融粘度、強度の問題からGPCにおいて2官能体の面積百分率が40面積%以上、80面積%以下であるフェノールアラルキル樹脂が好ましい。このような2官能体量が特定範囲にあるフェノールアラルキル樹脂は、例えばフェノール類、ナフトール類と結合基(リンカー)となる化合物の反応比率を変化させることで得ることができる。例えばフェニル型フェノールアラルキル樹脂を、フェノールとキシリレングリコールとを反応させて得る場合、フェノール:パラキシリレングリコール=10:1程度の比率であれば、2官能体量が65〜75面積%であるフェニル型フェノールアラルキル樹脂が得られる。
フェノールアラルキル樹脂は、市販品も入手可能であり、具体的には三井化学製XLCシリーズ、明和化成製MEH−7851シリーズ等を挙げることができる。
これらフェノールアラルキル樹脂は、製法Aまたは製法Bにおけるフェノール体としても好ましく使用できる。
また、製法Bにおいて市販のエポキシ樹脂を使用する場合、三井化学株式会社製 E−XLCシリーズ、日本化薬株式会社製 NC−3000シリーズなどが挙げられる。
製法Bにおいて、使用できるトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂としては、一般に販売されているトリスフェノールメタン型樹脂をエポキシ化したものでもよく、市販品を用いてもよい。
エポキシ化する場合、トリスフェノールメタン型樹脂はヒドロキシベンズアルデヒドや、ヒドロキシアセトフェノンとフェノール化合物とを脱水縮合することで製造することができるが、市販品を使用することもできる。市販品として具体的には明和化成製MEH−7500シリーズ等を挙げることができる。これらトリスフェノールメタン型樹脂は、製法Aまたは製法Bにおけるフェノール体としても好ましく使用できる。
また、製法Bにおいて市販のエポキシ樹脂を使用する場合、日本化薬株式会社製 EPPN−500シリーズなどが挙げられる。
以下に本発明の液状エポキシ樹脂の合成方法を記載する。
前記製法AまたはBにおいては、フェノール体混合物とエピハロヒドリンとをアルカリ金属水酸化物の存在下に反応させる。
エピハロヒドリンとしてはエピクロルヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン、γ-メチルエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン等が使用でき、本発明においては工業的に入手が容易なエピクロルヒドリンが好ましい。エピハロヒドリンの使用量は原料フェノール体混合物の水酸基1モルに対して通常3〜20モル、好ましくは4〜10モルである。
上記反応において使用できるアルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、固形物を使用してもよく、その水溶液を使用してもよい。水溶液を使用する場合は、アルカリ金属水酸化物の水溶液を連続的に反応系内に添加すると共に減圧下、または常圧下に、連続的に水及びエピハロヒドリンを留出させ、更に分液して水を除去し、エピハロヒドリンを反応系内に連続的に戻す方法でもよい。アルカリ金属水酸化物の使用量は原料フェノール体混合物の水酸基1モルに対して通常0.90〜1.5モルであり、好ましくは0.95〜1.25モル、より好ましくは0.99〜1.15モルである。
反応を促進するために、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩を触媒として添加することは好ましい。4級アンモニウム塩の使用量は、原料フェノール体混合物の水酸基1モルに対し通常0.1〜15gであり、好ましくは0.2〜10gである。
この際、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の非プロトン性極性溶媒などを添加して反応を行うことが反応進行上好ましい。
アルコール類を使用する場合、その使用量はエピハロヒドリンの使用量に対し通常2〜50重量%、好ましくは4〜20重量%である。また非プロトン性極性溶媒を用いる場合は、エピハロヒドリンの使用量に対し通常5〜100重量%、好ましくは10〜80重量%である。
反応温度は通常30〜90℃、好ましくは35〜80℃である。反応時間は通常0.5〜10時間、好ましくは1〜8時間である。
反応終了後、反応生成物を水洗した後、または水洗することなしに、加熱減圧下でエピハロヒドリンや溶媒等を除去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキシ樹脂とするために、回収したエポキシ樹脂をトルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えて反応を行い、閉環を確実なものにすることも出来る。この場合アルカリ金属水酸化物の使用量はエポキシ化に使用した原料フェノール体混合物の水酸基1モルに対して通常0.01〜0.3モル、好ましくは0.05〜0.2モルである。反応温度は通常50〜120℃、反応時間は通常0.5〜2時間である。
反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に加熱減圧下に溶剤を留去することにより本発明の液状エポキシ樹脂が得られる。
製法Bは、(1)フェノール体混合物のエポキシ化物と(2)他のエポキシ樹脂との混合物を製造する方法であり、最終的に得られるエポキシ樹脂混合物中にビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる3種以上のエポキシ樹脂が含まれるように、上記(1)のフェノール体と上記(2)のエポキシ樹脂との組み合わせを選択する。
製法Bを採用する場合、上記(2)のエポキシ樹脂は、(1)のフェノール体混合物のエポキシ化工程のどの段階において添加してもよい。具体的には、(a)フェノール体混合物を仕込んだ段階、(b)エピハロヒドリン中での反応終了後、(c)エピハロヒドリンを留去した後にエピハロヒドリン以外の溶剤を添加した後、(d)再度アルカリ金属水酸化物を添加した閉環反応終了後、(e)単離した生成物の段階、などが挙げられる。これらの段階のうち(e)が最も好ましいが、作業の効率等の問題から(b)〜(d)の各段階を選択することもできる。なお、条件によっては、添加したエポキシ樹脂が部分的に結合してしまうので、ゲル化には十分注意する必要がある。
本発明の液状エポキシ樹脂に含まれるエポキシ樹脂の組み合わせは、少なくとも3種のエポキシ樹脂が含まれる限り特に制限はないが、少なくともフェノールアラルキル樹脂型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂とを含み、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる1種以上を含む組み合わせが好ましい。この場合、各樹脂の含有割合は、液状エポキシ樹脂の全量を基準として、フェノールアラルキル樹脂型エポキシ樹脂が通常10〜70重量%、好ましくは20〜60重量%;ビスフェノールF型エポキシ樹脂が通常5〜60重量%、好ましくは10〜50重量%;ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂が合計で通常2〜60重量%、好ましくは5〜50重量%となる範囲が好ましい。
フェノールアラルキル樹脂型エポキシ樹脂並びにビスフェノールA型エポキシ樹脂及びトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂の量が多すぎると、得られるエポキシ樹脂の粘度が高くなりすぎて作業上問題となる場合がある。
このようにして得られた本発明の液状エポキシ樹脂は常温で液体であり、その粘度は、通常50〜300Pa・s(25℃)であり、エポキシ当量は通常170〜240g/eq.である。
本発明の液状エポキシ樹脂は下記のエポキシ樹脂組成物としての用途の他、各種樹脂原料としても使用できる。例えばエポキシアクリレートおよびその誘導体、オキサゾリドン系化合物、環状カーボネート化合物等の原料として有用である。
以下、本発明のエポキシ樹脂組成物について記載する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は本発明の液状エポキシ樹脂及び、硬化剤を必須成分として含有する。本発明のエポキシ樹脂組成物において本発明のエポキシ樹脂は単独でまたは他のエポキシ樹脂と併用して使用することが出来る。併用する場合、本発明のエポキシ樹脂の全エポキシ樹脂中に占める割合は30重量%以上が好ましく、特に40重量%以上が好ましい。
本発明のエポキシ樹脂と併用し得る他のエポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂などが挙げられる。具体的には、ビスフェノールA、ビスフェノールS、チオジフェノール、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロルメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4−ビス(クロロメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物;テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類;並びにアルコール類から誘導されるグリシジルエーテル化物;脂環式エポキシ樹脂;テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、パラアミノフェノールのトリエポキシ体などのグリシジルアミン系エポキシ樹脂;グリシジルエステル系エポキシ樹脂等の固形または液状エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。本発明においては特に本発明の液状エポキシ樹脂とテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンまたはパラアミノフェノールのトリエポキシ体との組み合わせが、得られる硬化物の耐熱性が向上するため好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物が含有する硬化剤としては、例えばアミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール系化合物、カルボン酸系化合物などが挙げられる。用いうる硬化剤の具体例としては、メチレンビスエチルアニリン、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジエチルトルエン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンより合成されるポリアミド樹脂等のアミン系またはアミド系化合物;無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物系化合物;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロロメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4’−ビス(クロロメチル)ベンゼン、1,4’−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物やテトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類等のフェノール系化合物、イミダゾール、トリフルオロボラン−アミン錯体、グアニジン誘導体、テルペンとフェノール類の縮合物などが挙げられ、アミン系またはアミド系化合物が、硬化物の耐熱性、強靭性の面で好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本発明のエポキシ樹脂組成物において硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して0.7〜1.2当量が好ましい。エポキシ基1当量に対して、0.7当量に満たない場合、あるいは1.2当量を超える場合、いずれも硬化が不完全となり、良好な硬化物性が得られない恐れがある。
本発明のエポキシ樹脂組成物においては、硬化剤とともに硬化触媒を併用してもよい。用い得る硬化触媒の具体例としては、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾ−ル類、2−(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等の第3級アミン類、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類、オクチル酸スズ等の金属化合物等が挙げられる。硬化触媒は、エポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜5.0重量部が必要に応じ用いられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、リン含有化合物を難燃性付与成分として含有させることもできる。リン含有化合物としては反応型のものでも添加型のものでもよい。リン含有化合物の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシリレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジル−2,6−ジキシリレニルホスフェート、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4'−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)等のリン酸エステル類;9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のホスファン類;エポキシ樹脂と前記ホスファン類の活性水素とを反応させて得られるリン含有エポキシ化合物、赤リン等が挙げられるが、リン酸エステル類、ホスファン類またはリン含有エポキシ化合物が好ましく、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4'−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)またはリン含有エポキシ化合物が特に好ましい。リン含有化合物の含有量はリン含有化合物/エポキシ樹脂=0.1〜0.6(重量比)が好ましい。0.1以下では難燃性が不十分であり、0.6以上では硬化物の吸湿性、誘電特性に悪影響を及ぼす懸念がある。
さらに本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じてバインダー樹脂を配合することも出来る。バインダー樹脂としてはブチラール系樹脂、アセタール系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ−ナイロン系樹脂、NBR−フェノール系樹脂、エポキシ−NBR系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。バインダー樹脂の配合量は、硬化物の難燃性、耐熱性を損なわない範囲であることが好ましく、樹脂成分100重量部に対して通常0.05〜50重量部、好ましくは0.05〜20重量部が必要に応じて用いられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて無機充填剤を添加することができる。無機充填剤としては、結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、フォステライト、ステアタイト、スピネル、チタニア、タルク等の粉体またはこれらを球形化したビーズ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。これら無機充填剤の含有量は、本発明のエポキシ樹脂組成物中において0〜95重量%を占める量が用いられる。更に本発明のエポキシ樹脂組成物には、シランカップリング剤、ステアリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の離型剤、顔料等の種々の配合剤、各種熱硬化性樹脂を添加することができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、各成分を均一に混合することにより得られる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、従来知られている方法と同様の方法で容易にその硬化物とすることができる。例えば本発明の液状エポキシ樹脂と硬化剤並びに必要により硬化触媒、リン含有化合物、バインダー樹脂、無機充填剤及び配合剤とを必要に応じて押出機、ニ−ダ、ロ−ル等を用いて均一になるまで充分に混合してエポキシ樹脂組成物を得、そのエポキシ樹脂組成物を溶融後注型あるいはトランスファー成型機などを用いて成型し、さらに80〜200℃で2〜10時間加熱することにより本発明の硬化物を得ることができる。
また本発明のエポキシ樹脂組成物をトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の溶剤に溶解させ、ワニスとし、ガラス繊維、カ−ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アルミナ繊維、紙などの基材に含浸させて加熱乾燥して得たプリプレグを熱プレス成形することにより、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物とすることもできる。この際の溶剤は、該ワニス中で通常10〜70重量%、好ましくは15〜70重量%を占める量を用いる。また溶剤を使用せず液状樹脂組成物のままRTM方式でカーボン繊維を含有するエポキシ樹脂硬化物を得ることもできる。
また本発明の液状エポキシ樹脂を、フィルム型に成型して使用する組成物の改質剤としても使用できる。具体的にはフィルム状に加工した樹脂組成物のB−ステージにおける柔軟性等を向上させる場合に用いることができる。このような樹脂組成物は、前記ワニスを剥離フィルムなどの基材に塗布し、加熱により溶剤を除去し、Bステージ化を行うことにより得ることができ、例えばシート状接着剤として使用できる。このシート状接着剤は多層基板などにおける層間絶縁層として使用することが出来る。
更に、本発明の液状エポキシ樹脂の用途として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される一般の用途が挙げられ、例えば、接着剤、塗料、コーティング剤、成形材料(シート、フィルム、FRP等を含む)、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む)、封止材の他、封止材、基板用のシアネート樹脂組成物や、レジスト用硬化剤としてのアクリル酸エステル系樹脂等の、他の樹脂等への添加剤等が挙げられる。
接着剤としては、土木用、建築用、自動車用、一般事務用、医療用の接着剤の他、電子材料用の接着剤が挙げられる。これらのうち電子材料用の接着剤としては、ビルドアップ基板等の多層基板の層間接着剤、ダイボンディング剤、アンダーフィル等の半導体用接着剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィルム(ACF)、異方性導電性ペースト(ACP)等の実装用接着剤等が挙げられる。
封止剤としては、コンデンサ、トランジスタ、ダイオード、発光ダイオード、IC、LSIなど用のポッティング、ディッピング、トランスファーモールド封止、IC、LSI類のCOB、COF、TABなど用のといったポッティング封止、フリップチップなど用のアンダーフィル、QFP、BGA、CSPなどのICパッケージ類実装時の封止(補強用アンダーフィルを含む)などを挙げることができる。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下において「部」は特に断わりのない限り「重量部」である。また実施例において、軟化点、エポキシ当量、粘度、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)は以下の条件で測定した。
・軟化点
JIS K−7234に記載された方法で測定した。
・エポキシ当量
JIS K−7236に記載された方法で測定し、単位はg/eqである。
・粘度
E型またはB型粘度計で測定し、単位はPa・sである。
・ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(測定結果データは面積%(G)で示す)
カラム:Shodex SYSTEM−21カラム KF−804L+KF−803L(×2本) 40℃
連結溶離液:テトラヒドロフラン
FlowRate:1ml/min.
Detection:UV 254nm
検量線:Shodex製標準ポリスチレン使用
合成例1
フェノールアラルキル樹脂(PA1)
温度計、冷却管、分留管、撹拌機を取り付けたフラスコに窒素パージを施しながら、フェノール426部を仕込み、80℃に保持した後、4,4’−ビスクロロメチルビフェニル251部を4時間かけて分割添加した。さらに反応温度100℃で4時間反応させた。副生する塩酸は系外に窒素ガスで除去しながら反応を行なった。反応終了後、冷却し、トルエン300部を加え、水洗を行った後、有機層より、トルエン、過剰のフェノールを加熱減圧下に留去することでフェノールアラルキル樹脂(PA1)を得た。軟化点63℃、水酸基当量は200g/eq.、2官能体の量は49面積%(G)であった。
実施例1
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらビスフェノールF(ビス(ヒドロキシフェニル)メタン含有量≧99面積%(G)、商品名:BPF−D、本州化学工業株式会社製)25.6部、合成例1で得られたフェノールアラルキル樹脂(PA1)39.1部、ビスフェノールA6.7部、エピクロルヒドリン331部、メタノール33部を加え、撹拌下で溶解し、70℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム21.7部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後水100部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン200部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液5部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで、本発明の液状エポキシ樹脂(EP1)98部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は205g/eq.、25℃における粘度は91Pa・s(E型粘度計)であった。
(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂=40:50:10(重量比)になるように合成した。)
実施例2
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル型フェノール樹脂(PA1)39.1部、ビスフェノールA6.7部、エピクロルヒドリン165部、メタノール17部を加え、撹拌下で溶解し、70℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム10.8部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後、水70部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン200部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。ここにビスフェノールF型エポキシ樹脂分子蒸留品(ビス(グリシジルオキシフェニル)メタン含有量>98面積%(G)、商品名:YDF−8170C、東都化成株式会社製)40部を添加し、均一になったところで、撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液3部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで、本発明のエポキシ樹脂(EP2)97部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は201g/eq.、25℃における粘度は85Pa・s(E型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂=40:50:10(重量比)になるように合成した。)
実施例3
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル型フェノール樹脂(PA1)35.2部、ビスフェノールF(ビス(ヒドロキシフェニル)メタン含有量93.5面積%(G))3.2部、トリスフェノールメタン型フェノール樹脂(日本化薬株式会社製、KAYAHARD KTG105)3.3部、エピクロルヒドリン155部、メタノール16部を加え、撹拌下で溶解し、70℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム8.8部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後、水70部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン200部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。ここにビスフェノールF型エポキシ樹脂分子蒸留品(ビス(グリシジルオキシフェニル)メタン含有量>98面積%(G))45部を添加し、均一になったところで、撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液2部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液を、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで本発明のエポキシ樹脂(EP3)97部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は200g/eq.、25℃における粘度は73Pa・s(E型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂=50:45:5(重量比)になるように合成した。)
実施例4
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル樹脂(PA1)39.1部、ビスフェノールF(ビス(ヒドロキシフェニル)メタン含有量≧99面積%(G))19.2部、ビスフェノールF(ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン含有量≧99面積%(G)、商品名:p,p’−BPF、本州化学工業株式会社)6.4部、ビスフェノールA6.7部、エピクロルヒドリン330部、メタノール33部を加え、撹拌下で溶解し、70℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム21.7部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後、水70部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン200部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。さらに撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液5部を加え、1時間反応を行った後、洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液を、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで、本発明のエポキシ樹脂(EP4)95部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は202g/eq.、25℃における粘度は71Pa・s(E型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂=40:50:10(重量比)になるように合成した。)
実施例5
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル樹脂(PA1)39.1部、ビスフェノールA13.4部、エピクロルヒドリン173部、メタノール17部を加え、撹拌下で溶解し、70℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム13.3部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後、水70部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン200部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。ここにビスフェノールF型エポキシ樹脂分子蒸留品(ビス(グリシジルオキシフェニル)メタン含有量>98面積%(G))30部を添加し、均一になったところで、撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液3部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで本発明のエポキシ樹脂(EP5)97部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は209g/eq.、25℃における粘度は101Pa・s(E型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂=30:50:20(重量比)になるように合成した。)
実施例5A
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらビスフェノールF(ビス(ヒドロキシフェニル)メタン含有量93.5%(G)19.2部、合成例1で得られたフェノールアラルキル樹脂(PA1)47.2部、ビスフェノールA40.2部、エピクロルヒドリン427部、メタノール54部を加え、撹拌下で溶解し、70℃まで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム32.5部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後水124部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン270部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液8部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで、本発明の液状エポキシ樹脂(EP5A)140部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は212g/eq.、25℃における粘度は97Pa・s(E型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂=20:40:40(重量比)になるように合成した。)
実施例5B
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル型フェノール樹脂(PA1)130部、ビスフェノールA111部、エピクロルヒドリン1184部、メタノール103部を加え、撹拌下で溶解し、70℃まで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム67.2部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後水256部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン594部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。ここにビスフェノールF型エポキシ樹脂分子蒸留品(ビス(グリシジルオキシフェニル)メタン含有量>98面積%(G)、商品名:YDF−8170C、東都化成株式会社製)82.5部を添加し、均一になったところで、撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液17部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで、本発明のエポキシ樹脂(EP5B)371部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は208g/eq.、25℃における粘度は77Pa・s(E型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂=20:40:40(重量比)になるように合成した。)
実施例5C
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル型フェノール樹脂(PA1)130部、ビスフェノールA111部、エピクロルヒドリン1184部、メタノール103部を加え、撹拌下で溶解し、70℃まで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム67.2部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後水256部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン594部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。ここにビスフェノールF型エポキシ樹脂分子蒸留品(ビス(グリシジルオキシフェニル)メタン含有量>98面積%(G)、商品名:YDF−8170C、東都化成株式会社製)36.7部を添加し、均一になったところで、撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液17部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで、本発明のエポキシ樹脂(EP5C)333部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は216g/eq.、25℃における粘度は186Pa・s(B型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂=10:45:45(重量比)になるように合成した。)
比較例1
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル型フェノール樹脂(PA1)39.1部、ビスフェノールF(ビス(ヒドロキシフェニル)メタン含有量 ≧99面積%(G))32.1部、エピクロルヒドリン286部、メタノール33部を加え、撹拌下で溶解し、70℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム21.9部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後水70部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン200部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。さらに撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液5部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで比較用のエポキシ樹脂(EP6)97部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は201g/eq.、25℃における粘度は96Pa・s(E型粘度計)であった。(本例においては、最終的にビスフェノールF型エポキシ樹脂:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂=50:50(重量比)になるように合成した。)
比較例2
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら合成例1で得られたフェノールアラルキル型フェノール樹脂(PA1)46.9部、エピクロルヒドリン130部、メタノール13部を加え、撹拌下で溶解し、70℃にまで昇温した。次いでフレーク状の水酸化ナトリウム9.9部を90分かけて分割添加した後、更に70℃で1時間、後反応を行った。反応終了後水70部で水洗を行い、油層からロータリーエバポレーターを用いて140℃で減圧下、過剰のエピクロルヒドリン等の溶剤を留去した。残留物にメチルイソブチルケトン120部を加え溶解し、70℃にまで昇温した。さらに撹拌下で30重量%の水酸化ナトリウム水溶液2部を加え、1時間反応を行った後、油層の洗浄水が中性になるまで水洗を行い、得られた溶液から、ロータリーエバポレーターを用いて160℃で減圧下にメチルイソブチルケトン等を留去することで比較用のエポキシ樹脂57部を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は261g/eq.であり、結晶性を帯びた樹脂状固体であった。
上記で得られたエポキシ樹脂50部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製 jER−828)10部、ビスフェノールF型エポキシ樹脂分子蒸留品(ビス(グリシジルオキシフェニル)メタン含有量>98面積%(G))40部を加え、120℃で加熱溶融混合して、均一な樹脂混合物とした。得られたエポキシ樹脂(EP7)のエポキシ当量は209g/eq.、25℃における粘度は98Pa・s(E型粘度計)であった。
実施例6〜10、比較例3〜4
エポキシ樹脂として実施例1〜5、比較例1〜2のエポキシ樹脂EP1〜EP7、硬化剤としてKAYAHARD A−A(日本化薬株式会社製、メチレンビス(2−エチル−4−アミノベンゼン))を表1に示す割合(重量部)で配合した。
Figure 0005386352
得られた組成物を用い、注型法により樹脂成型体を調製し、120℃で2時間、更に180℃で6時間かけて硬化させた。
このようにして得られた硬化物の物性を測定した結果を表2に示す。
なお、物性値の測定は以下の方法で行った。
・ガラス転移温度(TMA):真空理工(株)製、TM−7000
昇温速度:2℃/min.(値:1の位を四捨五入)
・曲げ試験:JIS K−6911に準拠(曲げ強度、最大点エネルギーを評価した)
Figure 0005386352
以上の結果から、エポキシ樹脂を3種以上含む本発明の樹脂組成物は、2種しか含まない比較用の樹脂組成物と比較し、耐熱性だけでなくたわみに対するエネルギー(曲げ強度がほぼ同等であるのに対し、最大点エネルギーが大きいことから判断できる)を改善することができることがわかった(実施例6〜10、比較例3)。また同じ配合率で3種のエポキシ樹脂を混合した場合においても、本発明の液状エポキシ樹脂のように少なくとも2種のフェノール体を混合し、エポキシ化したものを含むと、その硬化物の耐熱性とたわみに対するエネルギーを改善することができることが明らかとなった(実施例6、7、比較例4)。

Claims (4)

  1. ビスフェノールF、ビスフェノールA、フェノールアラルキル樹脂及びトリスフェノールメタン型樹脂からなる群から選ばれる少なくとも3種のフェノール体の混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られる液状エポキシ樹脂。
  2. 請求項1に記載の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。
  3. 硬化剤がアミン系またはアミド系化合物である請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。
  4. 請求項2または3に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
JP2009515268A 2007-05-24 2008-05-22 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物 Active JP5386352B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009515268A JP5386352B2 (ja) 2007-05-24 2008-05-22 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007137665 2007-05-24
JP2007137665 2007-05-24
JP2009515268A JP5386352B2 (ja) 2007-05-24 2008-05-22 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物
PCT/JP2008/059420 WO2008143314A1 (ja) 2007-05-24 2008-05-22 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008143314A1 JPWO2008143314A1 (ja) 2010-08-12
JP5386352B2 true JP5386352B2 (ja) 2014-01-15

Family

ID=40032007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009515268A Active JP5386352B2 (ja) 2007-05-24 2008-05-22 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5386352B2 (ja)
KR (1) KR101407434B1 (ja)
CN (1) CN101679600B (ja)
TW (1) TWI425019B (ja)
WO (1) WO2008143314A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8735529B2 (en) 2006-12-21 2014-05-27 Nippon Soda Co., Ltd. Clathrate compound, curing catalyst, composition for forming cured resin, and cured resin
US8653160B2 (en) 2007-09-21 2014-02-18 Nippon Soda Co., Ltd. Inclusion complex containing epoxy resin composition for semiconductor encapsulation
WO2010103809A1 (ja) 2009-03-11 2010-09-16 日本曹達株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化剤及び硬化促進剤
TWI421269B (zh) * 2009-12-29 2014-01-01 Swancor Ind Co Ltd Epoxy resin composition
CN102344547B (zh) * 2011-07-11 2013-03-06 山东圣泉化工股份有限公司 浅色苯酚芳烷基树脂及其制备方法
JP6425062B2 (ja) * 2014-08-07 2018-11-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 絶縁樹脂シート、並びにそれを用いた回路基板および半導体パッケージ
CN110891998B (zh) * 2017-07-14 2022-06-10 Dic株式会社 环氧树脂、及包含其的环氧树脂组合物、以及使用了前述环氧树脂组合物的固化物
CN110945049B (zh) * 2017-07-21 2022-06-17 Dic株式会社 环氧树脂、及包含其的环氧树脂组合物、以及使用了前述环氧树脂组合物的固化物

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02311513A (ja) * 1989-05-26 1990-12-27 Mitsui Petrochem Ind Ltd 耐熱難燃性エポキシ樹脂組成物
JPH03722A (ja) * 1989-05-29 1991-01-07 Mitsui Petrochem Ind Ltd 耐熱難燃性エポキシ樹脂組成物
JPH0317117A (ja) * 1989-06-15 1991-01-25 Mitsui Petrochem Ind Ltd 耐熱性エポキシ樹脂組成物
JPH059269A (ja) * 1991-07-03 1993-01-19 Dow Chem Nippon Kk 電気積層板用エポキシ樹脂組成物
JP2005226004A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Nippon Steel Chem Co Ltd エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物及び硬化物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651777B2 (ja) * 1989-02-21 1994-07-06 株式会社日立製作所 熱硬化性樹脂組成物及びそれを用いたコイル、パネル
CA2017613A1 (en) * 1989-05-29 1990-11-29 Kiyomi Yasuda Heat-resistant, flame-retardant epoxy resin compositions
JPH09151299A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Nissan Motor Co Ltd コーティング用エポキシ樹脂組成物
JP4383593B2 (ja) * 1999-08-31 2009-12-16 長春人造樹脂廠股▲分▼有限公司 エポキシ樹脂の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02311513A (ja) * 1989-05-26 1990-12-27 Mitsui Petrochem Ind Ltd 耐熱難燃性エポキシ樹脂組成物
JPH03722A (ja) * 1989-05-29 1991-01-07 Mitsui Petrochem Ind Ltd 耐熱難燃性エポキシ樹脂組成物
JPH0317117A (ja) * 1989-06-15 1991-01-25 Mitsui Petrochem Ind Ltd 耐熱性エポキシ樹脂組成物
JPH059269A (ja) * 1991-07-03 1993-01-19 Dow Chem Nippon Kk 電気積層板用エポキシ樹脂組成物
JP2005226004A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Nippon Steel Chem Co Ltd エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物及び硬化物

Also Published As

Publication number Publication date
KR101407434B1 (ko) 2014-06-13
TW200909467A (en) 2009-03-01
JPWO2008143314A1 (ja) 2010-08-12
WO2008143314A1 (ja) 2008-11-27
CN101679600A (zh) 2010-03-24
KR20100021998A (ko) 2010-02-26
CN101679600B (zh) 2012-07-18
TWI425019B (zh) 2014-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6366504B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物および硬化物
WO2015037584A1 (ja) エポキシ樹脂混合物、エポキシ樹脂組成物、硬化物および半導体装置
JP5386352B2 (ja) 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物
JP5273762B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物
KR101408535B1 (ko) 변성 액상 에폭시 수지, 및 그것을 이용한 에폭시 수지 조성물 및 그 경화물
JP5127164B2 (ja) 変性エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP5142180B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP5368707B2 (ja) 液状エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、および硬化物
JP5127160B2 (ja) エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物、およびその硬化物
JP5322143B2 (ja) フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP2008195843A (ja) フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
TWI709581B (zh) 經取代之烯丙基醚樹脂、甲基烯丙基醚樹脂、環氧樹脂、環氧樹脂組成物及其硬化物
JP6302280B2 (ja) エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物および硬化物
JP5220488B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP5131961B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP4942384B2 (ja) エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物、およびその硬化物
JP4390179B2 (ja) 変性エポキシ樹脂の製造方法
JP4776446B2 (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
KR20240021736A (ko) 에폭시 수지, 경화성 수지 조성물 및 그 경화물
JP5254036B2 (ja) フェノール樹脂、エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物、その硬化物、およびフェノール樹脂の製造方法
JP2007045978A (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP2018109191A (ja) エポキシ樹脂、硬化性樹脂組成物および硬化物
JP2009062431A (ja) エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101208

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130306

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131007

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5386352

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250