JP6508921B2 - Method for producing fluorene skeleton-containing epoxy resin, epoxy resin composition, and cured product - Google Patents

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本発明は、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法及び該製造方法で得られるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂とエポキシ樹脂用硬化剤が配合されたエポキシ樹脂組成物、並びに該組成物の硬化物に関するものである。この硬化物は耐熱性、耐光性に優れるため、発光ダイオード(LED)のような光半導体関連の光学素子用エポキシ樹脂組成物として有用である。   The present invention relates to a method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin, an epoxy resin composition containing the fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method and a curing agent for epoxy resin, and a cured product of the composition. . Since this cured product is excellent in heat resistance and light resistance, it is useful as an epoxy resin composition for an optical element related to an optical semiconductor such as a light emitting diode (LED).

エポキシ樹脂は、耐熱性、接着性、耐水性、機械的強度及び電気特性等に優れていることから、接着剤、塗料、土木建築用材料、電気・電子部品の絶縁材料等、様々の分野で使用されている。常温または加熱硬化型のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、フェノールまたはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂が一般的である。   Epoxy resins are excellent in heat resistance, adhesiveness, water resistance, mechanical strength and electrical properties etc., so they are used in various fields such as adhesives, paints, materials for civil engineering and construction, insulation materials for electric and electronic parts, etc. It is used. As the normal temperature or heat curing epoxy resin, aromatic epoxy resins such as diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of bisphenol F, phenol or cresol novolac epoxy resin are generally used.

近年、種々の表示板、画像読み取り用光源、交通信号、大型ディスプレイ用ユニット等に実用化されているLED等の発光装置は、大部分が樹脂封止によって製造されている。ここに使用されている封止用の樹脂は、上記の芳香族エポキシ樹脂と、硬化剤として脂環式酸無水物を含有するものが一般的である。   In recent years, most of light emitting devices such as LEDs, which are put to practical use in various display boards, light sources for image reading, traffic signals, large display units, etc., are manufactured by resin sealing. The resin for sealing used here generally contains the above-mentioned aromatic epoxy resin and an alicyclic acid anhydride as a curing agent.

また、今日のLEDの飛躍的な進歩により、LED素子の高出力化及び短波長化が急速に現実のものとなり始めていて、特に窒化物半導体を用いたLEDは、短波長でかつ高出力な発光が可能となる。しかしながら、窒化物半導体を用いたLED素子を、上記の汎用的な芳香族エポキシ樹脂で封止すると、芳香環が短波長の光を吸収するため経時的に封止した樹脂の劣化が起こり、黄変により発光輝度が顕著に低下するという問題が発生する。   In addition, with the rapid progress of LEDs today, high power and short wavelength of LED elements are rapidly becoming a reality, and especially LEDs using nitride semiconductors emit light with short wavelength and high power. Is possible. However, when an LED element using a nitride semiconductor is sealed with the above-mentioned general-purpose aromatic epoxy resin, the aromatic ring absorbs light of a short wavelength, so that the sealed resin deteriorates over time, causing yellowing. Due to the change, a problem occurs that the light emission luminance is significantly reduced.

そこで、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートで代表される環状オレフィンを酸化して得られる脂環式エポキシ樹脂を用いて封止したLEDが提案されている(特許文献1、2)。しかし、この脂環式エポキシ樹脂で封止した硬化樹脂は非常に脆く、冷熱サイクルによって亀裂破壊を生じ易く、耐湿性も極端に悪いため、長時間の信頼特性が要求されるような用途には不向きであった。   Therefore, there is proposed an LED sealed using an alicyclic epoxy resin obtained by oxidizing a cyclic olefin represented by 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate ((4) Patent documents 1, 2). However, the cured resin sealed with this cycloaliphatic epoxy resin is very brittle, is susceptible to cracking due to thermal cycling, and has extremely poor moisture resistance, so it is used in applications where long-term reliability characteristics are required. It was unsuitable.

一方、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂を主体とし、脂環式エポキシ樹脂及びリン系酸化防止剤を配合し、無水メチルヘキサヒドロフタル酸硬化剤を用いて封止したLEDが提案されている(特許文献3)。このエポキシ硬化物は無色透明性に優れるが、耐熱性が低下するため黄変しやすいという欠点があり、熱に対する特性を要求されるLED素子を封止する用途には問題があった。また、特許文献4にはビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂を用いて硬化物を作製することにより、耐熱性を低下することなく透明性が得られる硬化物が記載されている。しかしながら、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂を用いた場合においても光透過率が不十分であった。   On the other hand, there has been proposed an LED which is mainly composed of a hydrogenated bisphenol A epoxy resin, is blended with an alicyclic epoxy resin and a phosphorus-based antioxidant, and is sealed using a methyl hexahydrophthalic acid curing agent (patented) Literature 3). Although this epoxy cured product is excellent in colorless transparency, it has a drawback that it is easily yellowed due to a decrease in heat resistance, and there was a problem in the use for sealing an LED element that is required to have heat resistance characteristics. Further, Patent Document 4 describes a cured product in which transparency is obtained without lowering heat resistance by producing a cured product using a bisphenol fluorene type epoxy resin. However, even when using a bisphenol fluorene type epoxy resin, the light transmittance was insufficient.

さらに、2官能エポキシ樹脂とフルオレン環含有フェノールと酸無水物を反応させてなるエポキシ樹脂組成物が提案されている(特許文献5)。この硬化物の耐熱性は改善されるが、硬化物中にエステル結合が比較多いために耐湿性が悪いという問題があり、長時間の信頼特性が要求されるような用途には不向きであった。なお、フルオレン骨格含有フェノール化合物またはその製造方法としては、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンの製造方法が知られている(特許文献6)。   Furthermore, an epoxy resin composition obtained by reacting a bifunctional epoxy resin, a fluorene ring-containing phenol, and an acid anhydride has been proposed (Patent Document 5). Although the heat resistance of this cured product is improved, there is a problem that the moisture resistance is poor due to the relatively large number of ester bonds in the cured product, and it was unsuitable for applications requiring long-term reliability characteristics. . In addition, the manufacturing method of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene is known as a fluorene frame | skeleton containing phenol compound or its manufacturing method (patent document 6).

特開平9−213997号公報JP-A-9-213997 特開2000−196151号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-196151 特開2003−12896号公報JP 2003-12896 A 特開平7−247339号公報JP-A-7-247339 特開2012−177038号公報JP, 2012-177038, A 特開平5−980号公報JP-A 5-980

本発明は耐湿性を改善し、透明性、耐熱性、電気特性を有し、かつ耐熱黄変色性にも優れた硬化物を与えることができる良好な品質のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法を提供すること、及び特に短波長の光を発するLEDの封止材として有用であるエポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物を提供することを目的とするものである。   The present invention provides a method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin of good quality that can improve moisture resistance, have transparency, heat resistance, electrical properties, and can give a cured product excellent in heat yellowing resistance as well. It is an object of the present invention to provide an epoxy resin composition and an epoxy resin cured product which are useful as an encapsulant for LEDs emitting particularly short wavelength light.

原料フェノール化合物中のフルオレン骨格に起因する多官能フェノール化合物が、エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物の耐熱性や耐熱黄変色性に関係することを見出し、これらの含有量が適正範囲に制御可能な製造方法に到達した。   It finds that the polyfunctional phenol compound resulting from the fluorene skeleton in the raw material phenol compound is related to the heat resistance and the heat resistance yellowing resistance of the epoxy resin composition and the epoxy resin cured product, and the content thereof can be controlled to an appropriate range We have reached a good manufacturing method.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表されるフルオレン骨格含有フェノール化合物を含むフェノール化合物と2官能エポキシ樹脂とを反応させて得られ、エポキシ当量が700〜1500g/eqであり、フルオレン骨格含有量が15〜70モル%であるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法であって、フルオレン骨格含有フェノール化合物が一般式(1)におけるnが0である化合物(a)を50質量%以上含み、nが1または2である化合物(b)を高速液体クロマトグラフィーで測定したとき0.01〜1.0面積%含むものであり、フェノール性水酸基とエポキシ基の付加反応を促進する触媒の存在下で、フェノール化合物の水酸基と2官能エポキシ樹脂のエポキシ基を反応させることを特徴とするフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法である。   That is, the present invention is obtained by reacting a phenol compound containing a fluorene skeleton-containing phenol compound represented by the following general formula (1) with a bifunctional epoxy resin, and has an epoxy equivalent of 700 to 1500 g / eq. A method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin having a skeleton content of 15 to 70 mol%, wherein the fluorene skeleton-containing phenol compound contains 50% by mass or more of a compound (a) in which n in the general formula (1) is 0 And n is 1 or 2 as measured by high performance liquid chromatography and contains 0.01 to 1.0% by area of a compound (b), and the presence of a catalyst which promotes the addition reaction of phenolic hydroxyl group and epoxy group Containing a fluorene skeleton characterized by reacting a hydroxyl group of a phenol compound and an epoxy group of a bifunctional epoxy resin under A method for producing epoxy resin.

Figure 0006508921
(式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基であり、環状構造を含んでもよい。)
Figure 0006508921
(Wherein each R independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and may contain a cyclic structure).

フルオレン骨格含有フェノール化合物としては、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンを90質量%以上含有するものがある。2官能エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂がある。   Some fluorene skeleton-containing phenol compounds contain 90% by mass or more of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene. As a bifunctional epoxy resin, there is a bisphenol A type epoxy resin.

また、2官能エポキシ樹脂の一部は、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂であってもよく、この場合のエポキシ当量は230〜500g/eqで、目的とするフルオレン骨格含有エポキシ樹脂のエポキシ当量より低い。   In addition, a part of the bifunctional epoxy resin may be an epoxy resin having a fluorene skeleton, and the epoxy equivalent in this case is 230 to 500 g / eq, which is lower than the epoxy equivalent of the target fluorene skeleton-containing epoxy resin.

上記触媒としては、ホスフィン類または第4級ホスホニウム塩がある。   The above-mentioned catalysts include phosphines or quaternary phosphonium salts.

また、本発明は、上記の製造方法により製造されたフルオレン骨格含有エポキシ樹脂である。更に、本発明は、エポキシ樹脂(A)及びエポキシ樹脂硬化剤(B)を必須成分として含有してなるエポキシ樹脂組成物であって、(A)成分として請求項6に記載のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。上記(B)成分としては、酸無水物が挙げられる。   Moreover, this invention is a fluorene frame | skeleton containing epoxy resin manufactured by said manufacturing method. Furthermore, the present invention is an epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A) and an epoxy resin curing agent (B) as essential components, wherein the fluorene skeleton-containing epoxy according to claim 6 as a component (A) It is an epoxy resin composition characterized by containing resin. An acid anhydride is mentioned as said (B) component.

また、本発明は、上記エポキシ樹脂組成物からなる光学素子用エポキシ樹脂組成物であり、およびこの光学素子用エポキシ樹脂組成物を用いて得られる光学素子用封止剤、または光学素子用基板である。   The present invention also relates to an epoxy resin composition for an optical element comprising the above epoxy resin composition, and a sealing agent for an optical element obtained by using the epoxy resin composition for an optical element, or a substrate for an optical element. is there.

更に、本発明は、上記エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物である。この硬化物は、厚さ1mmで、180℃の環境下、100時間の条件での熱処理後のYI値が20以下であることが望ましい。   Furthermore, the present invention is a cured product obtained by curing the above epoxy resin composition. The cured product desirably has a thickness of 1 mm and a YI value of 20 or less after heat treatment under conditions of 180 ° C. and 100 hours.

本発明の製造方法によって得られるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂は無色に近い色相とすることが可能であり、それを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は耐熱性(耐熱黄変色性)及び耐湿性に優れるため、LED封止材用エポキシ樹脂組成物として特に有利に使用できる。   The fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method of the present invention can be made to have a hue close to colorless, and the cured product of the epoxy resin composition using it can be heat resistant (heat resistant yellowing resistance) and moisture resistant. Because of its excellent properties, it can be used particularly advantageously as an epoxy resin composition for LED encapsulants.

実施例で使用したBPFLのHPLCチャートである。It is an HPLC chart of BPFL used in the example. エポキシ樹脂の軟化点と硬化物のガラス転移温度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the softening point of an epoxy resin, and the glass transition temperature of hardened | cured material.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法は、フェノール化合物と2官能エポキシ樹脂を触媒の存在下で反応させる方法である。   The method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin of the present invention is a method in which a phenolic compound and a bifunctional epoxy resin are reacted in the presence of a catalyst.

原料として使用されるフェノール化合物は、上記一般式(1)で表わされるフルオレン骨格含有フェノール化合物を含む。このフルオレン骨格含有フェノール化合物の主成分は一般式(1)におけるnが0である化合物(a)であり、少量成分としてnが1以上である成分を含む。そして、nが1または2である化合物を化合物(b)という。化合物(a)は、代表的には9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(BPFLまたはビスフェノールフルオレンともいう。)である。   The phenol compound used as a raw material includes the fluorene skeleton-containing phenol compound represented by the above general formula (1). The main component of the fluorene skeleton-containing phenol compound is a compound (a) in which n in the general formula (1) is 0, and includes a component in which n is 1 or more as a minor component. And the compound whose n is 1 or 2 is called compound (b). The compound (a) is typically 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene (also referred to as BPFL or bisphenol fluorene).

化合物(b)のフェノール化合物中の存在量は、HPLC測定したとき0.01〜1.0面積%の範囲にある。HPLC測定の条件は、実施例に記載の条件に従う。   The amount of compound (b) present in the phenolic compound is in the range of 0.01 to 1.0 area% as measured by HPLC. The conditions for HPLC measurement follow the conditions described in the examples.

本発明の製造方法で得られるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂は、エポキシ当量が700〜1500g/eqであり、フルオレン骨格含有量が15〜70モル%である。このフルオレン骨格含有量は、原料として使用されるフェノール化合物、2官能エポキシ樹脂に含まれるフルオレン骨格の含有量によって定まり、樹脂骨格(フェノール化合物から水酸基を除いた残基及びエポキシ樹脂からグリシジルエーテル基を除いた残基)の総モル数に対し、後記一般式(3)で表されるビスフェノールフルオレン骨格のモル数の百分率で求められる。即ち、樹脂骨格がビスフェノールフルオレン骨格のみのフェノール化合物及びエポキシ樹脂の場合、フルオレン骨格含有量は100モル%である。また、例えば、樹脂骨格がビスフェノールフルオレン骨格が25モル%でその他の骨格が75モル%の場合、その化合物のフルオレン骨格含有量は25モル%となる。そして、本発明の製造方法で得られるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂のフルオレン骨格含有量は原料中のフルオレン骨格含有量の加重平均で求められる。例えば、フルオレン骨格含有量10モル%、エポキシ当量200g/eqのエポキシ樹脂600gとフルオレン骨格含有量100モル%、水酸基当量125g/eqのフェノール化合物250gから得られるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂のフルオレン骨格含有量は、次式で計算できて、46モル%となる。
(10×600/200+100×250/125)/(600/200+250/125)=46
The fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method of the present invention has an epoxy equivalent of 700 to 1500 g / eq and a fluorene skeleton content of 15 to 70 mol%. The content of the fluorene skeleton is determined by the content of the phenolic compound used as a raw material and the content of the fluorene skeleton contained in the bifunctional epoxy resin, and the resin skeleton (residue obtained by removing hydroxyl groups from the phenolic compound and glycidyl ether group from the epoxy resin It can be determined as a percentage of the number of moles of the bisphenol fluorene skeleton represented by the following general formula (3) with respect to the total number of moles of the remaining residue). That is, in the case of the phenol compound and epoxy resin whose resin skeleton is only a bisphenol fluorene skeleton, the fluorene skeleton content is 100 mol%. Also, for example, when the resin skeleton is 25 mol% of bisphenol fluorene skeleton and 75 mol% of other skeletons, the fluorene skeleton content of the compound is 25 mol%. The fluorene skeleton content of the fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method of the present invention is determined by a weighted average of the fluorene skeleton content in the raw material. For example, the fluorene skeleton content of a fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained from 600 g of an epoxy resin having a fluorene skeleton content of 10 mol% and an epoxy equivalent of 200 g / eq and 250 mol of the fluorene skeleton content 100 mol% and a phenol compound having a hydroxyl equivalent of 125 g / eq. Can be calculated by the following equation to be 46 mol%.
(10 × 600/200 + 100 × 250/125) / (600/200 + 250/125) = 46

以下、上記一般式(1)で表わされるフルオレン骨格含有フェノール化合物を、ビスフェノールフルオレン類またはBPFL類という。ビスフェノールフルオレン類は、上記化合物(a)と化合物(b)を含む意味で使用される。なお、原料として使用されるフェノール化合物は、BPFL類以外の他のフェノール化合物を含んでもよい。   Hereinafter, the fluorene skeleton-containing phenol compound represented by the above general formula (1) is referred to as bisphenol fluorenes or BPFLs. Bisphenol fluorenes are used in the meaning including the said compound (a) and a compound (b). In addition, the phenol compound used as a raw material may also contain other phenol compounds other than BPFLs.

一般式(1)中、Rはそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基であり、環状構造を含んでもよい。好ましくは、Rはメチル基、エチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、インダニル基、またはα−メチルベンジル基であり、より好ましくは、メチル基、フェニル基、またはα−メチルベンジル基である。メチル基やフェニル基は、特許文献6に記載の製法でBPFLを製造するに際し、フェノールの代わりに、クレゾール、キシレノール、またはフェニルフェノールを使用することで導入できる。また、インダニル基やα−メチルベンジル基は、BPFLにそれぞれインデンやスチレンを付加させることで導入できる。   In general formula (1), R is each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and may contain a cyclic structure. Preferably, R is a methyl group, an ethyl group, a tert-butyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, an indanyl group or an α-methylbenzyl group, and more preferably a methyl group, a phenyl group or an α-methylbenzyl group It is. A methyl group and a phenyl group can be introduce | transduced by using cresol, xylenol, or phenyl phenol instead of a phenol, when manufacturing BPFL with the manufacturing method of patent document 6. Further, indanyl group and α-methylbenzyl group can be introduced by adding indene and styrene to BPFL, respectively.

原料のフェノール化合物中にビスフェノールフルオレン類を含有させることにより、得られるエポキシ樹脂にフルオレン骨格を導入することができる。また、フルオレン骨格の導入量を調整するため、フェノール化合物の全量に対して、70質量%以下の量で、ビスフェノールフルオレン類以外のフェノール化合物を併用してもよい。併用できるフェノール化合物としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4’−ビフェノール、テトラメチルビスフェノールA、ジメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、ジメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジメチルビスフェノールS、テトラメチル−4,4’−ビフェノール、ジメチル−4,4’−ビフェノール、1−(4−ヒドロキシフェニル)−2−[4−(1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニル]プロパン、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリスヒドロキシフェニルメタン、レゾルシノール、ハイドロキノン等の2価フェノール化合物が挙げられ、単独あるいは2種以上の混合物として使うことができるが、これらに限定されるわけではない。   By containing bisphenol fluorenes in the phenol compound of the raw material, a fluorene skeleton can be introduced into the obtained epoxy resin. Moreover, in order to adjust the introduction amount of fluorene structure, you may use together phenol compounds other than bisphenol fluorenes in the quantity of 70 mass% or less with respect to the whole quantity of a phenol compound. As a phenol compound which can be used in combination, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, 4,4'-biphenol, tetramethyl bisphenol A, dimethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, dimethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol S, dimethyl bisphenol S, Tetramethyl-4,4'-biphenol, dimethyl-4,4'-biphenol, 1- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- (1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl] Propane, 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), trishydroxyphenylmethane, resorcinol, hydride It includes dihydric phenol compound quinone such, can be used alone or as a mixture of two or more of, but are not limited to.

本発明の製造方法で得られるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂は、典型的には下記一般式(2)で表わされる。

Figure 0006508921
(式中、(E)はエポキシ樹脂由来の骨格残基であり、(P)はフェノール化合物由来の骨格残基であり、nは繰り返し数を示す) The fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method of the present invention is typically represented by the following general formula (2).
Figure 0006508921
(Wherein (E) is a backbone residue derived from epoxy resin, (P) is a backbone residue derived from a phenol compound, and n is the number of repetitions)

このフルオレン骨格含有エポキシ樹脂は、下記一般式(3)で表わされるビスフェノールフルオレン骨格を含有する。この含有範囲は、15〜70モル%であり、上記一般式(2)の(P)及び(E)の合計に対し、ビスフェノールフルオレン骨格を有する(P)及び(E)の合計のモル%で求めることができる。また、原料の種類と使用量からも求めることができる。

Figure 0006508921
(式中、Rは、上記一般式(1)のRと同義である。) The fluorene skeleton-containing epoxy resin contains a bisphenol fluorene skeleton represented by the following general formula (3). The content range is 15 to 70 mol%, and the mol% of the total of (P) and (E) having a bisphenol fluorene skeleton is relative to the total of (P) and (E) of the general formula (2). It can be asked. It can also be determined from the type and amount of raw material used.
Figure 0006508921
(Wherein R has the same meaning as R in the above general formula (1))

一般的に市販されているビスフェノールフルオレン類は、一般式(1)において、nが0である化合物(a)を含むが、nが1以上である化合物は含まれていない(HPLCでは検出されない)。したがって、nが1または2である化合物(b)は含まれていない。
しかし、ビスフェノールフルオレン類の通常の製造方法では、一般式(1)において、nが1以上である化合物が少量副生する。これは、精製工程で除去されていると考えられる。しかし、必要以上の精製は、環境に対する負荷を考えた場合好ましくない。
ビスフェノールフルオレン類をエポキシ樹脂とするために使用する用途では、化合物(b)を検出限界以下に低減してしまうことは、過剰品質でありばかりでなく、架橋密度を必要以上に低下させる。
Bisphenol fluorenes which are generally commercially available include compounds (a) in which n is 0 in the general formula (1), but compounds in which n is 1 or more are not included (not detected by HPLC) . Therefore, the compound (b) in which n is 1 or 2 is not included.
However, in the general production method of bisphenol fluorenes, a small amount of a compound in which n is 1 or more in general formula (1) is by-produced. This is considered to be removed in the purification step. However, excessive purification is not preferable in consideration of environmental load.
In applications where bisphenol fluorenes are used to make epoxy resins, reducing the compound (b) below the detection limit not only results in excess quality but also reduces the crosslink density more than necessary.

そのため、原料ビスフェノールフルオレン類中の化合物(a)の含有量は、50質量%以上である必要があるが、化合物(b)はHPLCで測定したときに0.01〜1.0面積%であり、好ましくは、0.05〜0.7面積%であり、より好ましくは0.07〜0.5面積%である。なお、一般式(1)において、nが3以上の成分(フェノール核が5核体以上の成分)が存在しうるが、あってもnの上限は10以下であり、一般的なビスフェノールフルオレン類の製法ではnが3以上の成分は不検出のため、考慮する必要性は少ない。また、もし検出される場合でも、化合物(b)である3核体成分と4核体成分も同傾向で増加するため本発明の原料には不適格になる。   Therefore, the content of the compound (a) in the raw material bisphenol fluorenes needs to be 50% by mass or more, but the compound (b) is 0.01 to 1.0 area% as measured by HPLC. Preferably, it is 0.05-0.7 area%, More preferably, it is 0.07-0.5 area%. In the general formula (1), although a component in which n is 3 or more (a component having a phenol nucleus of 5 or more) may exist, the upper limit of n is 10 or less, and general bisphenol fluorenes In the method of preparation of the present invention, a component having n of 3 or more is not detected, so there is little need to consider it. In addition, even if it is detected, the trinuclear component and the tetranuclear component which are the compound (b) increase in the same tendency, so they are not suitable for the raw material of the present invention.

また、必要に応じて、原料としてフェノール化合物とともに使用する2官能エポキシ樹脂により、目的とするフルオレン骨格含有エポキシ樹脂にフルオレン骨格を導入することにより、フルオレン骨格含有量を調整することもできる。フルオレン骨格含有エポキシ樹脂にフルオレン骨格を導入するための2官能エポキシ樹脂(フルオレン骨格を有することから「2官能エポキシ樹脂F」ともいう。)は、下記一般式(4)で表わされるエポキシ樹脂であることが好ましく、より好ましくはビスフェノールフルオレン類とエピハロヒドリンとの反応から得られ、一般式(4)においてmが0であるエポキシ樹脂である。
2官能エポキシ樹脂Fのエポキシ当量は、230〜500g/eqであり、230〜400g/eqが好ましく、230〜350がより好ましい。そして、2官能エポキシ樹脂Fのエポキシ当量は、目的とするフルオレン骨格含有エポキシ樹脂のエポキシ当量より100g/eq以上低いこと、より好ましくは400g/eq以上低いことが望ましい。
Moreover, the fluorene skeleton content can also be adjusted by introduce | transducing a fluorene skeleton into the target fluorene structure containing epoxy resin with the bifunctional epoxy resin used with a phenol compound as a raw material as needed. A bifunctional epoxy resin for introducing a fluorene skeleton into a fluorene skeleton-containing epoxy resin (also referred to as “bifunctional epoxy resin F” because it has a fluorene skeleton) is an epoxy resin represented by the following general formula (4) The epoxy resin is preferably an epoxy resin obtained by the reaction of bisphenol fluorenes and epihalohydrin and in which m is 0 in the general formula (4).
The epoxy equivalent of the bifunctional epoxy resin F is 230 to 500 g / eq, preferably 230 to 400 g / eq, and more preferably 230 to 350. The epoxy equivalent of the bifunctional epoxy resin F is preferably 100 g / eq or more lower, more preferably 400 g / eq or more lower than the epoxy equivalent of the target fluorene skeleton-containing epoxy resin.

2官能エポキシ樹脂Fを得る反応において、即ち、ビスフェノールフルオレン類とエピハロヒドリンとの反応させるエポキシ化反応において、原料ビスフェノールフルオレン類中にフェノール化合物(b)が存在する場合があり得るが、これが存在してもエポキシ化反応時に消費されるか、それに続く精製工程で不純物として除去されるため、このエポキシ化反応で得られる2官能エポキシ樹脂F中にフェノール化合物(b)は殆ど存在しないと言える。   In the reaction for obtaining bifunctional epoxy resin F, that is, in the epoxidation reaction of bisphenol fluorenes and epihalohydrin, there may be a case where a phenol compound (b) is present in the raw material bisphenol fluorenes, but this may Since it is also consumed during the epoxidation reaction or removed as an impurity in the subsequent purification step, it can be said that the phenol compound (b) is hardly present in the bifunctional epoxy resin F obtained by this epoxidation reaction.

なお、一般式(4)において、Rは一般式(1)のRと同義である。Rは水素原子またはメチル基である。mは0〜3の整数を表すが、0が好ましい。kは繰り返し数を表し、平均値(数平均)で0〜5であり、0〜3が好ましく、0〜1がより好ましい。

Figure 0006508921
In General Formula (4), R 2 has the same meaning as R in General Formula (1). R 1 is a hydrogen atom or a methyl group. m represents an integer of 0 to 3, preferably 0. k represents the number of repetitions, and is 0 to 5 in average value (number average), preferably 0 to 3, and more preferably 0 to 1.
Figure 0006508921

本発明の製造方法で原料として使用できる2官能エポキシ樹脂(2官能エポキシ樹脂Fを包含する)としては、例えば次のものが挙げられる。ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジメチルビスフェノールA、ジメチルビスフェノールF、ジメチルビスフェノールS、テルペンジフェノール、チオジフェノール、ビスフェノールフルオレン、ビスクレゾールフルオレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル等から得られるビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジメチルビフェノール等から得られるビフェノール型エポキシ樹脂、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシノール、メチルレゾルシノール等から得られるベンゼンジオール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン等から得られるナフタレン型エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのエポキシ樹脂は単独で使用しても2種類以上を併用して使用してもよい。汎用性からビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましく、耐熱性の点からビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂またはビスクレゾールフルオレン型エポキシ樹脂が好ましい。   Examples of the bifunctional epoxy resin (including bifunctional epoxy resin F) that can be used as a raw material in the production method of the present invention include the following. Bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol S, dimethyl bisphenol A, dimethyl bisphenol F, dimethyl bisphenol S, terpene diphenol, thiodiphenol, bisphenol fluorene, Bisphenol type epoxy resin obtained from biscresol fluorene, dihydroxy diphenyl ether, etc. Biphenol type epoxy resin obtained from biphenol, tetramethyl biphenol, dimethyl biphenol etc. Benzene diol obtained from hydroquinone, methyl hydroquinone, dibutyl hydroquinone, resorcinol, methyl resorcinol etc. Epoxy resin, dihydroxy Naphthalene type epoxy resins obtained from Futaren like although not limited thereto. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of generality, bisphenol A epoxy resins are preferred, and from the viewpoint of heat resistance, bisphenol fluorene epoxy resins or biscresol fluorene epoxy resins are preferred.

ビスフェノールフルオレン骨格の含有量の増加によりフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の耐熱性・耐熱黄変色性が向上するが、多すぎると軟化点が高くなり、粘度も増粘傾向となり、実使用が困難となる。また、少なすぎると、耐湿性や耐黄変色性が低下してしまう恐れがある。フルオレン骨格含有エポキシ樹脂のビスフェノールフルオレン骨格の含有範囲は、20〜60モル%がより好ましく、30〜50モル%がさらに好ましい。   The heat resistance and heat yellowing resistance of the fluorene skeleton-containing epoxy resin is improved by increasing the content of the bisphenol fluorene skeleton, but if it is too large, the softening point becomes high, the viscosity also tends to be thickened, and actual use becomes difficult. When the amount is too small, the moisture resistance and the yellowing resistance may be reduced. The content range of the bisphenol fluorene skeleton of the fluorene skeleton-containing epoxy resin is more preferably 20 to 60 mol%, and still more preferably 30 to 50 mol%.

ビスフェノールフルオレン骨格の含有量は、原料フェノール化合物及びエポキシ樹脂の総モル数に対する、ビスフェノールフルオレン骨格含有フェノール化合物及びビスフェノールフルオレン骨格含有エポキシ樹脂のモル数により求められ、製法時にフルオレン骨格含有量の調整を行うことができる。なお、本発明の製造方法で得られたフルオレン骨格含有エポキシ樹脂中のビスフェノールフルオレン骨格の含有量を分析によって求めることも可能である。まず、NMRによって構成単位の骨格(上記一般式(2)の(E)及び(P)に相当)を確認した後、特開2001−194300号公報に記載の分析手法に準拠、すなわち、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂のUV吸収スペクトルを測定し、フルオレン環のπ−π*遷移による特性吸収(310nm)により、ビスフェノールフルオレン骨格の含有量を求める。検量線をBPFLによって作成し、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂に含有するBPFL量を求め、構成単位のモル数に換算して求める。また別法として、構成単位の骨格のエポキシ樹脂及びフェノール化合物で、目的のエポキシ樹脂と同程度のエポキシ当量のエポキシ樹脂を合成し、標準物質として使用する。その際、フルオレン骨格含有量を0モル%、50モル%、100モル%等、数種類に変化させて検量線を求める。どちらの検量線を用いても、精度よく、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂中のビスフェノールフルオレン骨格の含有量を求めることができる。   The content of the bisphenol fluorene skeleton is determined by the number of moles of the bisphenol fluorene skeleton-containing phenolic compound and the bisphenol fluorene skeleton-containing epoxy resin relative to the total number of moles of the raw material phenolic compound and the epoxy resin, and the fluorene skeleton content is adjusted at the time of production. be able to. The content of the bisphenol fluorene skeleton in the fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method of the present invention can also be determined by analysis. First, after confirming the skeleton (corresponding to (E) and (P) of the above general formula (2) of structural units) by NMR, the analysis method described in JP-A-2001-194300 is followed, ie, fluorene skeleton The UV absorption spectrum of the contained epoxy resin is measured, and the content of the bisphenol fluorene skeleton is determined by the characteristic absorption (310 nm) by the π-π * transition of the fluorene ring. A calibration curve is prepared by BPFL, and the amount of BPFL contained in the fluorene skeleton-containing epoxy resin is determined and converted to the number of moles of the structural unit. As another method, an epoxy resin and a phenol compound having a skeleton of a constituent unit, an epoxy resin having an epoxy equivalent equivalent to that of the target epoxy resin is synthesized, and used as a standard substance. At this time, the calibration curve is obtained by changing the fluorene skeleton content into several types such as 0 mol%, 50 mol%, 100 mol%, and the like. Whichever calibration curve is used, the content of the bisphenol fluorene skeleton in the fluorene skeleton-containing epoxy resin can be accurately determined.

発光素子、受光素子などの光半導体などの光学素子の封止材料として、本発明のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂を適用する際、原料フルオレン骨格含有フェノール化合物中に、化合物(b)がHPLCで測定したときに1.0面積%より多く存在すると、得られたフルオレン骨格含有エポキシ樹脂を用いた硬化物の色相が悪化したり、耐黄変色性が低下する。これは、化合物(b)の両末端の水酸基は外側を向いているのに対し、内部の水酸基はフルオレン環に挟まれた構造で反応性が低くエポキシ基との反応が進まず、水酸基のままフルオレン骨格含有エポキシ樹脂に残存しているためだと考えられる。そのため、これらの不純物が全く含まないビスフェノールフルオレン類を原料に使用することが好ましいが、そのようなビスフェノールフルオレン類を得るためには再結晶などの精製工程を何度も繰り返す必要があるので、収率も低下し不経済的である。また、耐熱性(Tg)も若干劣るため、耐熱性の要求の強い用途での使用が懸念され好ましくない。   When the fluorene skeleton-containing epoxy resin of the present invention is applied as a sealing material for an optical element such as a light emitting element or a light receiving element, the compound (b) is measured by HPLC in the raw material fluorene skeleton containing phenol compound. Sometimes when it exists more than 1.0 area%, the hue of the hardened | cured material using the obtained fluorene frame | skeleton containing epoxy resin will deteriorate, or yellowing resistance will fall. This is because while the hydroxyl groups at both ends of the compound (b) face outward, the internal hydroxyl group is a structure sandwiched between the fluorene rings, so the reactivity is low and the reaction with the epoxy group does not proceed, leaving the hydroxyl group as it is It is considered to be because it remains in the fluorene skeleton-containing epoxy resin. Therefore, it is preferable to use bisphenol fluorenes that do not contain any of these impurities as a raw material, but in order to obtain such bisphenol fluorenes, it is necessary to repeat the purification process such as recrystallization many times. Rates are also uneconomical. Moreover, since heat resistance (Tg) is also slightly inferior, there is a concern about use in applications with high heat resistance requirements, which is not preferable.

本発明の製造方法で得られるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂のエポキシ当量は、700〜1500g/eqである。エポキシ当量が小さいと良好な耐熱黄変色性の効果が見込めない恐れがあり、逆にエポキシ当量が大きいと得られるエポキシ樹脂の軟化点が高くなってしまい成形や塗工が困難となる恐れがある。好ましくは、750〜1400g/eqであり、800〜1200g/eqがより好ましく、900〜1100g/eqがさらに好ましい。ここでエポキシ当量とは1グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数(g/eq)であり、JIS K−7236に規定された方法に従って測定される。   The epoxy equivalent of the fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method of the present invention is 700 to 1500 g / eq. If the epoxy equivalent is small, a good heat resistance yellowing effect may not be expected. Conversely, if the epoxy equivalent is large, the softening point of the resulting epoxy resin may be high, which may make molding or coating difficult. . Preferably, it is 750 to 1400 g / eq, more preferably 800 to 1200 g / eq, and still more preferably 900 to 1100 g / eq. Here, the epoxy equivalent is the number of grams of resin containing 1 gram equivalent of epoxy group (g / eq), and is measured according to the method defined in JIS K-7236.

本発明のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法で使用できる触媒は、エポキシ樹脂の製造で用いられる公知の触媒が使用できる。使用できる触媒としては、トリフェニルホスフィン、トリス(2,6−ジメトキシフェニル)ホスフィン等のホスフィン類、テトラブチルホスホニウム・ベンゾトリアゾラート、テトラ−n−ブチルホスホニウム・ヘキサフルオロホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウム・o,o−ジエチルホスホロジチオエート、メチルトリブチルホスホニウム・ジメチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウム・テトラフルオロボレート、n−ブチルトリフェニルホスホニウムブロミド、エチルトリフェニルホスホニウムヨージド等の四級ホスホニウム塩類、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムブロミド等の四級アンモニウム塩類、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級アミン類等、公知の触媒が挙げられ、これらに限定されるものではない。これらの触媒の内、ホスフィン類または四級ホスホニウム塩類が好ましい。これら触媒の使用量は、フェノール化合物全量100質量部に対し、0.005〜1質量部の範囲が好ましく、0.01〜0.5質量部がより好ましい。   The catalyst which can be used by the manufacturing method of the fluorene frame | skeleton containing epoxy resin of this invention can use the well-known catalyst used by manufacture of an epoxy resin. As the catalyst which can be used, phosphines such as triphenylphosphine, tris (2,6-dimethoxyphenyl) phosphine and the like, tetrabutylphosphonium · benzotriazolate, tetra-n-butylphosphonium · hexafluorophosphate, tetra-n-butyl Quaternary phosphonium salts such as phosphonium o, o-diethyl phosphorodithioate, methyl tributyl phosphonium dimethyl phosphate, tetra-n-butyl phosphonium tetrafluoroborate, n-butyl triphenyl phosphonium bromide, ethyl triphenyl phosphonium iodide and the like Imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole and 2-phenylimidazole; quaternary ammonium such as tetramethylammonium chloride and tetraethylammonium bromide Um salts, triethylamine, tertiary amines such as benzyl dimethyl amine and the like, include known catalysts, but is not limited thereto. Of these catalysts, phosphines or quaternary phosphonium salts are preferred. The amount of these catalysts used is preferably in the range of 0.005 to 1 part by mass, and more preferably 0.01 to 0.5 part by mass, with respect to 100 parts by mass of the total amount of phenol compounds.

本発明の製造方法で反応溶媒を使用してもよい。使用できる有機溶媒は非反応性であれば特に制限は無い。具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、アセトン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、ジプロピルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジアルキルエーテル、2−エトキシエチルエチルエーテル、テトラハイドロフラン、ジオキサン等のエーテル類等が挙げられる。これらの反応溶媒は単独、あるいは2種類以上を同時に使用してもよい。これらの有機溶剤の内、常圧での沸点は70〜170℃の有機溶媒が好ましい。常圧での沸点が70℃未満の有機溶媒は、常圧で還流しながら反応させる時、反応温度が低いため、反応の進行が遅く好ましくない。沸点が170℃を越えると有機溶媒を留去する際に高温で長時間を要し、かつ有機溶媒がフルオレン骨格含有エポキシ樹脂中に残存しやすくなる恐れがある。また、これらの有機応溶媒の使用量は、フェノール化合物と2官能エポキシ樹脂の全量100質量部に対し、100質量部以下が好ましい。   A reaction solvent may be used in the production method of the present invention. The organic solvent which can be used is not particularly limited as long as it is non-reactive. Specifically, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and acetone, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, dipropyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone, dialkyl ethers, 2-ethoxyethyl ethyl ether And ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. These reaction solvents may be used alone or in combination of two or more. Among these organic solvents, an organic solvent having a boiling point of 70 to 170 ° C. at normal pressure is preferable. An organic solvent having a boiling point of less than 70 ° C. at normal pressure is not preferable because the reaction proceeds slowly because the reaction temperature is low when the reaction is performed under reflux at normal pressure. If the boiling point exceeds 170 ° C., it takes a long time at high temperature to distill off the organic solvent, and the organic solvent may easily remain in the fluorene skeleton-containing epoxy resin. Moreover, 100 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of total amounts of a phenol compound and bifunctional epoxy resin as the usage-amount of these organic reaction solvents.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)とエポキシ樹脂硬化剤(B)を含む。そして、(A)成分中に上記の製造方法により製造されたフルオレン骨格含有エポキシ樹脂(A1)を含有する。エポキシ樹脂(A)、エポキシ樹脂硬化剤(B)をそれぞれ、(A)成分、(B)成分という。本発明の製造方法により製造されたフルオレン骨格含有エポキシ樹脂(A1)を(A1)成分という。   The epoxy resin composition of the present invention comprises an epoxy resin (A) and an epoxy resin curing agent (B). And the fluorene skeleton containing epoxy resin (A1) manufactured by said manufacturing method is contained in (A) component. The epoxy resin (A) and the epoxy resin curing agent (B) are respectively referred to as (A) component and (B) component. The fluorene skeleton-containing epoxy resin (A1) produced by the production method of the present invention is referred to as component (A1).

(A)成分としては、(A1)成分を80質量%以上含有し、他のエポキシ樹脂を20質量%未満で含有するエポキシ樹脂であることが好ましい。他のエポキシ樹脂を20質量%以上の割合で配合すると得られる硬化物の耐熱性や耐熱黄変色性が低下する傾向がある。また、(A)成分100質量部に対し、(B)成分0.1〜200質量部を配合することが好ましい。   It is preferable that it is an epoxy resin which contains 80 mass% or more of (A1) components, and contains another epoxy resin by less than 20 mass% as (A) component. When the other epoxy resin is blended in a proportion of 20% by mass or more, the heat resistance and the heat yellowing resistance of the resulting cured product tend to be lowered. Moreover, it is preferable to mix | blend 0.1-200 mass parts of (B) component with respect to 100 mass parts of (A) component.

本発明で使用できるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂以外の他のエポキシ樹脂としては、例えば次のものが挙げられる。ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジメチルビスフェノールA、ジメチルビスフェノールF、ジメチルビスフェノールS、テルペンジフェノール、チオジフェノール、ジヒドロキシジフェニルエーテル等から得られるビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジメチルビフェノール等から得られるビフェノール型エポキシ樹脂、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシノール、メチルレゾルシノール等から得られるベンゼンジオール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン等から得られるナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAのノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ナフトールノボラック樹脂等の種々の多価フェノール類から得られる多価エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、アミノフェノール、キシレンジアミン等の種々のアミン化合物から得られるアミン型エポキシ樹脂、メチルヘキサヒドロキシフタル酸、ダイマー酸等の種々のカルボン酸類から得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂等が挙げられる。この他に多価脂肪族アルコールのエポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂を直接水添したエポキシ樹脂、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等の二重結合を酸化させて得られる脂環式エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのエポキシ樹脂は単独で使用しても2種類以上を併用してもよい。これらのエポキシ樹脂の中で、水添エポキシ樹脂または脂環式エポキシ樹脂を併用すると、耐光性が向上するためより好ましい。   Examples of the epoxy resin other than the fluorene skeleton-containing epoxy resin that can be used in the present invention include the following. Bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol S, dimethyl bisphenol A, dimethyl bisphenol F, dimethyl bisphenol S, terpene diphenol, thiodiphenol, dihydroxydiphenyl ether, etc. Type epoxy resin obtained from the above, biphenol type epoxy resin obtained from biphenol, tetramethyl biphenol, dimethyl biphenol etc., hydroquinone, methyl hydroquinone, dibutyl hydroquinone, diresorcinol, benzenediol type epoxy resin obtained from methyl resorcinol etc, dihydroxynaphthalene etc. Naphthalene type epoxy resin obtained from Polyvalent epoxy resin obtained from various polyhydric phenols such as novolac resin, cresol novolac resin, novolac resin of bisphenol A, dicyclopentadiene phenol resin, terpene phenol resin, terpene phenol resin, phenol aralkyl resin, biphenyl aralkyl resin, naphthol novolac resin And amine type epoxy resins obtained from various amine compounds such as diaminodiphenylmethane, aminophenol and xylene diamine, and glycidyl ester type epoxy resins obtained from various carboxylic acids such as methyl hexahydroxyphthalic acid and dimer acid. In addition to this, epoxy resins obtained by direct hydrogenation of aromatic epoxy resins such as polyvalent aliphatic alcohol epoxy resins and hydrogenated bisphenol A type epoxy resins, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexane carboxy Although the alicyclic epoxy resin etc. which are obtained by oxidizing double bonds, such as a rate, are mentioned, it is not limited to these. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. Among these epoxy resins, it is more preferable to use a hydrogenated epoxy resin or an alicyclic epoxy resin in combination, because the light resistance is improved.

本発明で使用できるエポキシ樹脂硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化する機能を有するものであれば特に限定されず、(1)アミン系硬化剤、(2)酸無水物硬化剤、(3)多価フェノ−ル系硬化剤類、または(4)その他硬化剤等の公知の硬化剤が好ましく使用でき、例えば次のものが挙げられる。   The epoxy resin curing agent usable in the present invention is not particularly limited as long as it has a function of curing the epoxy resin, and (1) amine-based curing agent, (2) acid anhydride curing agent, (3) many Preferred curing agents such as phenol-based curing agents or (4) other curing agents can be preferably used, and examples thereof include the following.

アミン系硬化剤としては、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、m−キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ[5,5]ウンデカン等の脂肪族及び脂環族アミン類、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノエチルベンゼン等の芳香族アミン類、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノ−ル、1,8−ジアザビシクロ−(5,4,0)−ウンデセン−7、1,5−アザビシクロ−(4,3,0)−ノネン−7等の3級アミン類及びその塩類等が挙げられる。   As an amine curing agent, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, m-xylylenediamine, isophorone diamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8, Aliphatic and alicyclic amines such as 10-tetraspiro [5,5] undecane, metaphenylene diamine, aromatic amines such as diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl sulfone, diaminoethylbenzene etc., benzyldimethylamine, 2,4,6- Tertiary amines such as tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo- (5,4,0) -undecene-7, 1,5-azabicyclo- (4,3,0) -nonene-7 and the like And salts thereof.

酸無水物系硬化剤としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物類、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物等のカルボン酸二無水物類等が挙げられる。   As an acid anhydride type curing agent, aromatic acid anhydrides such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyl anhydride Cycloaliphatic acid anhydrides such as hexahydrophthalic acid, methyl endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, etc., 3,3 ', 4,4'-diphenyl sulfone tetracarboxylic acid dianhydride And carboxylic acid dianhydrides such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid dianhydride.

多価フェノ−ル系硬化剤としては、カテコ−ル、レゾルシン、ハイドロキノン等のヒドロキシベンゼン類、ビフェノール類、ビナフトール類、ビスフェノ−ルF、ビスフェノ−ルA、ビスフェノ−ルS等のビスフェノール類、フェノ−ルノボラック類、クレゾ−ルノボラック類、ビスフェノ−ルA等の2価フェノ−ルのノボラック化物類、アルキルフェノールノボラック類、アラルキルフェノールノボラック類、トリアジン環含有フェノールノボラック類、ビフェニルアラルキルフェノール類、トリスヒドロキシフェニルメタン型ノボラック類、アラルキルナフタレンジオール類、ジシクロペンタジエンポリフェノ−ル類等が挙げられる。   Examples of polyvalent phenol-based curing agents include hydroxybenzenes such as catechol, resorcin and hydroquinone, biphenols, binaphthols, bisphenols F, bisphenols A, bisphenols such as bisphenol S, phenols -Novolaks of divalent phenols such as lunovolaks, cresolyl novolaks, bisphenol A, etc., alkylphenol novolaks, aralkylphenol novolaks, triazine ring-containing phenol novolaks, biphenylaralkylphenols, trishydroxyphenylmethane Type novolaks, aralkyl naphthalene diols, dicyclopentadiene polyphenols and the like.

その他の硬化剤としては、アミンの三フッ化ホウ素(BF)錯体化合物、脂肪族スルホニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム塩及びホスホニウム塩等のブレンステッド酸塩類、ジシアンジアミド類、アジピン酸ジヒドラジッド及びフタル酸ジヒドラジッド等の有機酸ヒドラジッド類、レゾール類、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸及びカルボキシル基含有ポリエステル等のポリカルボン酸類等が挙げられる。 Other curing agents include amine trifluoride (BF 3 ) complex compounds, aliphatic sulfonium salts, aromatic sulfonium salts, Bronsted acid salts such as iodonium salts and phosphonium salts, dicyandiamides, adipic acid dihydrazide and phthalic acid Organic acid hydrazides such as acid dihydrazide, resols, adipic acid, sebacic acid, terephthalic acid, trimellitic acid and polycarboxylic acids such as carboxyl group-containing polyester, etc. may be mentioned.

これらのエポキシ樹脂用硬化剤は、単独で使用しても良いが、2種類以上を併用することも可能である。   These epoxy resin curing agents may be used alone or in combination of two or more.

本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂のエポキシ基1モルに対して、エポキシ樹脂硬化剤の活性水素基が0.4〜1.2モルの範囲が好ましく、0.5〜1.1モルがより好ましく、0.7〜1.0モルがさらに好ましい。例えば、多価フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤を用いた場合は、エポキシ基に対して活性水素基をほぼ等モル配合し、酸無水物系硬化剤を用いた場合、エポキシ基1モルに対して酸無水物基を0.5〜1.2モル、好ましくは、0.6〜1.0モル配合する。イミダゾール化合物類等の様に接触して反応が進行する場合はエポキシ樹脂に対する所定の質量比で配合されることもある。本発明でいう活性水素基とはエポキシ基と反応性の活性水素を有する官能基のことであり、具体的には、酸無水物基やカルボキシル基やアミノ基やフェノール性水酸基等が挙げられる。なお、活性水素基に関して、1モルのカルボキシル基やフェノール性水酸基は1モルと、アミノ基(NH)は2モルと計算される。 In the epoxy resin composition of the present invention, the mixing ratio of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent is 0.4 to 1.2 moles of active hydrogen group of the epoxy resin curing agent to 1 mole of epoxy group of the epoxy resin. The range is preferable, 0.5 to 1.1 mol is more preferable, and 0.7 to 1.0 mol is more preferable. For example, in the case of using a polyhydric phenol-based curing agent or an amine-based curing agent, an equimolar amount of active hydrogen group is blended with the epoxy group, and in the case of using an acid anhydride-based curing agent, 1 mole of epoxy group The acid anhydride group is blended in an amount of 0.5 to 1.2 moles, preferably 0.6 to 1.0 moles, per mole of the acid anhydride group. When the reaction proceeds in contact with imidazole compounds and the like, they may be blended at a predetermined mass ratio to the epoxy resin. The active hydrogen group in the present invention is a functional group having an active hydrogen reactive with an epoxy group, and specific examples thereof include an acid anhydride group, a carboxyl group, an amino group and a phenolic hydroxyl group. With respect to the active hydrogen group, it is calculated that 1 mole of carboxyl group or phenolic hydroxyl group is 1 mole, and that of amino group (NH 2 ) is 2 moles.

本発明のエポキシ樹脂組成物を光学素子用に用いる場合、エポキシ樹脂用硬化剤は、酸無水物系硬化剤が好ましい。酸無水物系硬化剤は、例えば、上記の無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドエチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチルエンドエチレンヘキサヒドロフタル酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物が挙げられる。これらの中で、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸等の水素化された環状脂肪族酸無水物を使用することが、本発明エポキシ樹脂組成物の耐光性が向上するためより好ましい。   When the epoxy resin composition of the present invention is used for an optical element, the curing agent for epoxy resin is preferably an acid anhydride curing agent. The acid anhydride curing agent includes, for example, aromatic anhydrides such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride and pyromellitic anhydride described above, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride. And cycloaliphatic acid anhydrides such as methyl hexahydrophthalic anhydride, methyl endo ethylene tetrahydrophthalic anhydride, methyl endo ethylene hexahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride and the like. Among these, it is more preferable to use a hydrogenated cyclic aliphatic acid anhydride such as hexahydrophthalic anhydride or methylhexahydrophthalic anhydride because the light resistance of the epoxy resin composition of the present invention is improved. .

本発明のエポキシ樹脂組成物には必要に応じて硬化促進剤を使用することができる。使用できる硬化促進剤を具体的に例示すれば、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ール類、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、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィントリフェニルボラ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。硬化促進剤は単独で使用しても2種類以上併用してもよい。硬化促進剤の使用割合は、(A)成分のエポキシ樹脂100質量部に対し、0.01〜10質量部が好ましく、0.02〜5質量部がより好ましい。これら硬化促進剤を選択的に用いることにより、硬化温度を下げたり、硬化時間の短縮することができる。   A hardening accelerator can be used for the epoxy resin composition of this invention as needed. Specific examples of curing accelerators that can be used include imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diaza -Tertiary amines such as bicyclo (5,4,0) undecene-7, phosphines such as triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine triphenylborane, and metal compounds such as tin octylate . The curing accelerator may be used alone or in combination of two or more. 0.01-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy resins of (A) component, and, as for the usage ratio of a hardening accelerator, 0.02-5 mass parts is more preferable. By selectively using these curing accelerators, the curing temperature can be lowered and the curing time can be shortened.

本発明のエポキシ樹脂組成物を光学素子用に用いる場合、酸化防止剤を配合し、加熱時の酸化劣化を防止して着色の少ない硬化物とすることが好ましい。使用できる酸化防止剤は、フェノール系、硫黄系、またはリン系の酸化防止剤を使用することができ、それぞれ単独で使用できるが、フェノール系/硫黄系またはフェノール系/リン系の組み合わせで使用することがより好ましい。酸化防止剤はエポキシ樹脂組成物100質量部に対し、0.01〜10質量部配合される。   When using the epoxy resin composition of this invention for optical elements, it is preferable to mix | blend an antioxidant and to prevent the oxidative degradation at the time of a heating, and to set it as a hardened | cured material with few colorings. The antioxidants that can be used may be phenol type, sulfur type or phosphorus type antioxidants, each of which can be used alone, but used in combination of phenol type / sulfur type or phenol type / phosphorus type Is more preferred. An antioxidant is mix | blended 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxy resin compositions.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて、(1)紫外線吸収剤、(2)エポキシ樹脂以外の硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、(3)フィラーまたは充填剤、(4)着色剤または顔料、(5)カップリング剤、(6)難燃剤、(7)揺変性付与材等その他の添加剤、(8)有機溶剤等の各種成分を添加配合することができる。   In the epoxy resin composition of the present invention, if necessary, (1) a UV absorber, (2) a curable resin other than an epoxy resin or a thermoplastic resin, (3) a filler or a filler, (4) a colorant Alternatively, various components such as a pigment, (5) a coupling agent, (6) a flame retardant, (7) other additives such as a thixotropic agent, and (8) an organic solvent can be added.

紫外線吸収剤としては、硬化物の耐光性をさらに向上させるために紫外線吸収剤を使用しても良い。本発明の樹脂組成物において、紫外線吸収剤を使用する場合の配合量は、エポキシ樹脂組成物100質量部に対し、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。含有量が少なすぎると、紫外線吸収剤を配合することの効果が十分に得られない。紫外線吸収剤としては、一般のプラスチック用紫外線吸収剤を使用でき、
単独で使用しても2種類以上併用してもよい。
As the UV absorber, a UV absorber may be used to further improve the light resistance of the cured product. In the resin composition of the present invention, the amount of the ultraviolet absorber used is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the epoxy resin composition. . If the content is too low, the effect of blending the ultraviolet light absorber can not be obtained sufficiently. As UV absorbers, UV absorbers for general plastics can be used,
It may be used alone or in combination of two or more.

エポキシ樹脂以外の硬化性樹脂や熱可塑性樹脂は、硬化物への可撓性及び靱性の付与や、樹脂組成物をコーティングする際の良好な加工性を維持する等の目的で配合される。本発明のエポキシ樹脂組成物において、これらの硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用する場合の配合量は、本発明のエポキシ組成物の透明性を損なわない範囲で配合され、エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、5〜30質量部が好ましく、15〜20質量部がより好ましい。含有量が少なすぎると、これらの樹脂を配合することの効果が十分に得られず、含有量が多すぎると、組成物の粘度が上昇する傾向や、硬化物の耐湿性等が低下する傾向にある。エポキシ樹脂以外の硬化性樹脂や熱可塑性樹脂は1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。   A curable resin other than an epoxy resin and a thermoplastic resin are blended for the purpose of imparting flexibility and toughness to a cured product, and maintaining good processability at the time of coating a resin composition. In the epoxy resin composition of the present invention, the compounding amount in the case of using these curable resin and thermoplastic resin is blended within a range not to impair the transparency of the epoxy composition of the present invention, and 100 mass of the epoxy resin composition 5-30 mass parts is preferable with respect to a part, and 15-20 mass parts is more preferable. When the content is too small, the effect of blending these resins can not be obtained sufficiently, and when the content is too large, the viscosity of the composition tends to increase, and the moisture resistance of the cured product tends to decrease. It is in. The curable resin and the thermoplastic resin other than the epoxy resin may be used alone or in combination of two or more.

フィラーまたは充填剤は、硬化物の耐透湿性、フィルム加工時のはじき防止等の目的で配合される。フィラーまたは充填剤を使用する場合の配合量は、エポキシ組成物の透明性を損なわない範囲で配合され、エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、5〜80質量部が好ましく、15〜60質量部がより好ましく、30〜50質量部がさらに好ましい。含有量が少なすぎると、配合することの効果が十分に得られず、含有量が多すぎると、組成物の粘度が上昇する傾向や、硬化物の強度が低下して脆くなる傾向となる。フィラーまたは充填剤としては、樹脂硬化物の低い透湿性と高い密着性を維持する観点から、タルク、マイカが好ましく、タルクがより好ましい。その他、ガラス繊維、ポリエステル繊維、パルプ繊維、アラミド繊維、合成繊維、セラミック繊維等の繊維質充填剤や、微粒子ゴム、熱可塑性エラストマー等の有機充填剤等が挙げられる。充填剤は1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The filler or the filler is blended for the purpose of preventing moisture permeation of the cured product, preventing peeling during film processing, and the like. The compounding amount in the case of using a filler or a filler is mix | blended in the range which does not impair the transparency of an epoxy composition, 5-80 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy resin compositions, and 15-60 mass. Part is more preferable, and 30 to 50 parts by mass is further preferable. If the content is too small, the effect of blending can not be obtained sufficiently, and if the content is too large, the viscosity of the composition tends to increase and the strength of the cured product tends to be reduced to become brittle. From the viewpoint of maintaining the low moisture permeability and high adhesion of the cured resin, the filler or filler is preferably talc or mica, more preferably talc. Other examples include fibrous fillers such as glass fibers, polyester fibers, pulp fibers, aramid fibers, synthetic fibers and ceramic fibers, and organic fillers such as fine particle rubber and thermoplastic elastomer. The fillers may be used alone or in combination of two or more.

着色剤または顔料としては、例えば二酸化チタン、モリブデン赤、紺青、群青、カドミウム黄、カドミウム赤、または有機色素等の着色顔料や珪石粉、石英粉、タルク、炭酸カルシウム、または硫酸バリウム等の体質顔料が挙げられる。   Examples of coloring agents or pigments include coloring pigments such as titanium dioxide, molybdenum red, bitumen, ultramarine blue, cadmium yellow, cadmium red or organic pigments, and extender pigments such as silica powder, quartz powder, talc, calcium carbonate or barium sulfate Can be mentioned.

カップリング剤は密着性の向上や硬化物の耐透湿性向上等を目的として配合される。カップリング剤を使用する場合の配合量は、エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましく、0.5〜5質量部がさらに好ましい。この範囲外では、カップリング剤添加による密着性等の改善効果を得ることができない。カップリング剤としては、シランカップリング剤が好ましく、エポキシ系シランカップリング剤がさらに好ましい。1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。   The coupling agent is blended for the purpose of improving the adhesion and improving the moisture permeation resistance of the cured product. 0.01-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy resin compositions, and, as for the compounding quantity in the case of using a coupling agent, 0.1-5 mass parts is more preferable, 0.5-5 mass Parts are more preferred. Outside this range, the effect of improving the adhesion and the like by the addition of the coupling agent can not be obtained. As a coupling agent, a silane coupling agent is preferable, and an epoxy type silane coupling agent is more preferable. It is possible to use one kind or two or more kinds in combination.

難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、ブロム化合物、またはリン化合物等が挙げられる。   As a flame retardant, an antimony trioxide, a brominated compound, or a phosphorus compound etc. are mentioned, for example.

その他の添加剤として、必要に応じて、揺変性付与材、低応力化剤、潤滑剤、流れ調整剤、タレ止め剤が配合できる。   As other additives, if necessary, a thixotropic agent, a stress reducing agent, a lubricant, a flow control agent, and an anti-sagging agent can be blended.

有機溶剤は、粘度調整等の目的で配合される。有機溶剤としては、特に規定するものではないが、アミド類、エーテル類、ケトン類、アルコール類、芳香族炭化水素類、エステル類、非プロトン系極性溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独で使用しても2種類以上混合して使用してもよい。   The organic solvent is blended for the purpose of viscosity adjustment and the like. The organic solvent is not particularly limited, but includes amides, ethers, ketones, alcohols, aromatic hydrocarbons, esters, and aprotic polar solvents. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、LEDのような光学素子に使用される樹脂組成物として好適であり、光学素子封止剤、またはその原料として優れる。本発明のエポキシ樹脂組成物からは、光学素子用基板が得られる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物を、加熱硬化させることにより硬化物とすることができる。   The epoxy resin composition of the present invention is suitable as a resin composition used for an optical element such as an LED, and is excellent as an optical element sealing agent or a raw material thereof. An optical element substrate can be obtained from the epoxy resin composition of the present invention. In addition, the epoxy resin composition of the present invention can be cured by heating and curing.

本発明の硬化物のガラス転移温度(Tg)は100℃〜160℃の範囲が好ましい。硬化物のTgが低いと光学素子用に用いた際に光源の発熱により硬化物の着色が生じ易くなる。Tgは高いほど耐熱性が良好になるが、本発明のエポキシ樹脂組成物では組成物の粘度も高くなり易く、成形時の流動性が不足して成形不良になる恐れがある。また、一般に硬化物のTgとエポキシ樹脂の軟化点には相関関係が認められる。図2には、本発明の製造方法で得られたフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の軟化点と硬化物のTgとの相関関係を示した。ここで横軸はフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の軟化点を示し、縦軸は硬化物のTgを示す。図2より、硬化物のTgを100℃〜160℃の範囲であるためには、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂の軟化点を100〜150℃にする必要があり、より好ましくは110〜140℃である。軟化点が低いと良好な組成物を与える硬化剤では硬化物のTgが低くなり光学素子用に用いた際に光源の発熱により硬化物の着色が生じ易くなる。また、軟化点が高いと、エポキシ樹脂合成時に軟化点より50℃以上温度を高めないと高温で反応容器から取り出せないため、高温での取り出しが必要となり、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂の着色の原因となる。また、合成時に溶剤を加え、溶液とした場合でも、十分に乾燥させるためには軟化点よりも高温とする必要があり、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂の着色が生じやすくなる。   The glass transition temperature (Tg) of the cured product of the present invention is preferably in the range of 100 ° C to 160 ° C. When the cured product has a low Tg, the cured product is likely to be colored due to the heat generation of the light source when used for an optical element. The higher the Tg, the better the heat resistance. However, in the epoxy resin composition of the present invention, the viscosity of the composition tends to be high, and there is a concern that the flowability at the time of molding may be insufficient to cause molding failure. In addition, a correlation is generally recognized between the Tg of the cured product and the softening point of the epoxy resin. FIG. 2 shows the correlation between the softening point of the fluorene skeleton-containing epoxy resin obtained by the production method of the present invention and the Tg of the cured product. Here, the horizontal axis indicates the softening point of the fluorene skeleton-containing epoxy resin, and the vertical axis indicates the Tg of the cured product. From FIG. 2, in order to make the Tg of the cured product in the range of 100 ° C. to 160 ° C., the softening point of the fluorene skeleton-containing epoxy resin needs to be 100 to 150 ° C., more preferably 110 to 140 ° C. . When the softening point is low, a curing agent giving a good composition lowers the Tg of the cured product, and when used for an optical element, the heat generation of the light source tends to cause coloring of the cured product. In addition, if the softening point is high, it can not be taken out from the reaction vessel at a high temperature unless the temperature is increased by 50 ° C. or more above the softening point at the time of epoxy resin synthesis. Become. In addition, even when a solvent is added at the time of synthesis to form a solution, the temperature needs to be higher than the softening point in order to obtain sufficient drying, and coloring of the fluorene skeleton-containing epoxy resin is likely to occur.

本発明の硬化物は、厚さ1mmの平板として、180℃の環境下、100時間の条件での熱処理した後のYI値が30以下、望ましくは20以下であることがよい。   The cured product of the present invention may have a YI value of 30 or less, preferably 20 or less after heat treatment under conditions of 180 ° C. for 100 hours as a flat plate with a thickness of 1 mm.

実施例及び比較例に基づき本発明を具体的に説明するが本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。以下の合成例、実施例及び比較例に於いて、「部」は質量部を、「%」は質量%をそれぞれ示す。さらに本発明では以下の試験方法を使用した。   The present invention will be specifically described based on examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples. In the following synthesis examples, examples and comparative examples, "part" indicates a mass part, and "%" indicates a mass%. Furthermore, the following test methods were used in the present invention.

(1)フェノール化合物(b)の含有量(HPLC測定条件):分離カラムとしてCadenza CD−C18 CD006(インタクト株式会社製)を備えたAgilent 1100series(HewLettPackerd社製)を使用した。カラム温度は40℃とし、溶離液は水とアセトニトリルを用い、流量は1mL/minとした。また、検出は吸光度検出器により行い、272nmの波長における吸収をもとに面積%で定量を行った。
(2)フェノール性水酸基当量:試料に4%のメタノールを含むテトラヒドロフランを加えて完全に溶解した後、10%テトラブチルアンモニウムヒドロキシドを加えて、紫外可視分光光度計を用いて波長400nmから250nm間の吸光度を測定し、フェノール性水酸基を水酸基1当量当たりの試料のg数として求めた。
(3)エポキシ当量:JIS K−7236により測定した。
(4)軟化点:JIS K−7234に従い、環球法により測定した。
(5)色相:JIS K−0071−1により、ハーゼン単位色数を測定した。試料は樹脂をテトラヒドロフランに溶解した不揮発分50%の樹脂ワニスを使用した。
(1) Content of Phenolic Compound (b) (HPLC Measurement Conditions): Agilent 1100 series (manufactured by HewLett Packerd) equipped with Cadenza CD-C18 CD006 (manufactured by Intact Co., Ltd.) as a separation column was used. The column temperature was 40 ° C., the eluent was water and acetonitrile, and the flow rate was 1 mL / min. Moreover, the detection was performed by an absorbance detector, and quantification was performed in area% based on the absorption at a wavelength of 272 nm.
(2) Phenolic hydroxyl group equivalent: Tetrahydrofuran containing 4% of methanol was added to the sample and completely dissolved, then 10% tetrabutylammonium hydroxide was added, and the wavelength was between 400 nm and 250 nm using an ultraviolet-visible spectrophotometer. The absorbance of the compound was measured, and the phenolic hydroxyl group was determined as the number of grams of sample per equivalent of hydroxyl group.
(3) Epoxy equivalent: Measured according to JIS K-7236.
(4) Softening point: Measured by the ring and ball method according to JIS K-7234.
(5) Hue: Hazen unit color number was measured according to JIS K-0071-1. The sample used the resin varnish of 50% of the non volatile matter which melt | dissolved resin in tetrahydrofuran.

(6)ガラス転移温度(Tg):示差走査熱量測定装置(SII社製、EXTER DSC6200を使用して、20℃から10℃/分の昇温速度により測定した。
(7)硬化物色相:厚み1mmの試験片を、測色色差計(東京電色社製、TC−1500MC−88)を使用してYI値を測定した。熱履歴をかける前の試験片の測定値をブランクとして、所定温度で恒温を保っているオーブンに所定時間保管した後の試験片も測定した。なお、数値が小さいほど、色相が良いことを示す。また、熱履歴をかけた後の試験片の数値が小さいほど、耐熱黄変性が良いことを示す。
(8)耐湿性:JIS K−6911に準拠して吸水率を測定した。厚さ1mm、直径50mmの円盤状の硬化物を試験片として用いた。数値が小さいほど、耐湿性が良いことを示す。
(9)成形性:上記耐湿性試験片を目視で確認し、全く「欠け」や「割れ」がなかった場合を○とし、それ以外を×とした。
(6) Glass transition temperature (Tg): Measured at a temperature rising rate of 20 ° C. to 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (EXTER DSC 6200 manufactured by SII).
(7) Hardened product hue: A test piece with a thickness of 1 mm was used to measure the YI value using a colorimetric color difference meter (TC-1500 MC-88, manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.). The test pieces after storage for a predetermined time in an oven maintaining a constant temperature at a predetermined temperature were also measured, with the measurement value of the test piece before being subjected to heat history as a blank. The smaller the value, the better the hue. Moreover, the smaller the numerical value of the test piece after the heat history is applied, the better the heat yellowing resistance.
(8) Moisture resistance: The water absorption was measured according to JIS K-6911. A disk-shaped cured product having a thickness of 1 mm and a diameter of 50 mm was used as a test piece. The smaller the value is, the better the moisture resistance is.
(9) Moldability: The above-mentioned moisture resistance test piece was visually confirmed, and a case where there was no "chipping" or "cracking" was taken as ○, and the others were made as x.

合成例1
特許文献6の実施例に従って、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンを合成し、BPFL(1)を得た。得られたBPFL(1)を再結晶によって精製した。具体的には、メタノールを加え、加温して溶解させた後、撹拌しながら室温でもしくは必要に応じて冷水で容器の回りを冷却しながら固体を析出させ、次いで、得られた固形物をろ過し、乾燥させ、BPFL(2)を得た。BPFL(2)を再度、再結晶を行い、BPFL(3)を得た。
Synthesis example 1
9,9-Bis (4-hydroxyphenyl) fluorene was synthesized according to the example of Patent Document 6 to obtain BPFL (1). The resulting BPFL (1) was purified by recrystallization. Specifically, methanol is added and warmed to dissolve, and then a solid is precipitated while cooling at room temperature with stirring or around the container with cold water as needed, and then the obtained solid is Filter and dry to obtain BPFL (2). The BPFL (2) was recrystallized again to obtain BPFL (3).

図1に、BPFL(2)のHPLCチャートを示す。3核体成分に由来するピークは(A)であり、4核体成分に由来するピークは(B)である。このとき3核体成分及び4核体成分は異性体構造を含む。また、化合物(b)の含有量は、3核体成分と4核体成分の合計であり、3核体成分に由来するピーク(A)面積と4核体成分に由来するピーク(B)面積の合計を求め、それを全てのピークの面積の合計で除し、面積%で表記したものである。なお、2種類以上のフェノール化合物を使用した場合は、各フェノール化合物でのフェノール化合物(b)の含有量をそれぞれ求め、その加重平均により計算で求めた。   The HPLC chart of BPFL (2) is shown in FIG. The peak derived from the trinuclear component is (A), and the peak derived from the tetranuclear component is (B). At this time, the trinuclear component and the tetranuclear component contain isomeric structures. The content of the compound (b) is the sum of the trinuclear component and the tetranuclear component, and the peak (A) area derived from the trinuclear component and the peak (B) area derived from the tetranuclear component The result is obtained by dividing the sum of the areas by the sum of the areas of all the peaks and expressing the area%. In addition, when 2 or more types of phenol compounds were used, content of the phenol compound (b) in each phenol compound was calculated | required, respectively, and it calculated | required by calculation by the weighted average.

HPLCから求めたフェノール化合物(b)の含有量(3核体成分と4核体成分の合計)は、BPFL(1)で2.3面積%、BPFL(2)で0.92面積%、BPFL(3)で0.18面積%であった。   The content of the phenol compound (b) (total of trinuclear component and tetranuclear component) determined by HPLC is 2.3 area% for BPFL (1), 0.92 area% for BPFL (2), BPFL It was 0.18 area% in (3).

より高純度なBPFLを得るために、再結晶とHPLCによる分析を繰り返し実施したところ、フェノール化合物(a1)の含有量が、0.01面積%以下となるには合計で4回の再結晶を要し、0面積%(不検出)になったのは、5回の再結晶を行ったBPFL(4)だった。   Repeated recrystallization and analysis by HPLC in order to obtain higher purity BPFL, it takes 4 times in total for the content of phenol compound (a1) to be 0.01 area% or less. , It became BPFL (4) which performed five recrystallizations that became 0 area% (not detected).

実施例、比較例で使用した略号の説明。
(エポキシ樹脂)
・YD−128;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのジグリシジルエーテル、エポキシ当量185g/eq、粘度12800mPs・s/25℃、新日鉄住金化学株式会社製、エポトートYD−128
・ESF−300;9,9‐ビス(4−ヒドロキシフェニル)−9H−フルオレンのジグリシジルエーテル、エポキシ当量250g/eq、軟化点87℃、新日鉄住金化学株式会社製
・ZX−1658GS;1,4‐シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、エポキシ当量134g/eq、粘度37mPs・s/25℃、新日鉄住金化学株式会社製、エポトートZX−1658GS
・2021P;3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、エポキシ当量133g/eq、粘度240mPa・s/25℃、ダイセル化学工業株式会社製、セロキサイド2021P
Explanation of abbreviations used in Examples and Comparative Examples.
(Epoxy resin)
・ YD-128; diglycidyl ether of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, epoxy equivalent 185 g / eq, viscosity 12800 mPs · s / 25 ° C., manufactured by Nippon Steel Sumikin Chemical Co., Ltd., Epototh YD-128
ESF-300; diglycidyl ether of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) -9H-fluorene, epoxy equivalent 250 g / eq, softening point 87 ° C., Nippon Steel Sumikin Chemical Co., Ltd. ZX-1658 GS; 1,4 -Diglycidyl ether of cyclohexanedimethanol, epoxy equivalent 134 g / eq, viscosity 37 mPs · s / 25 ° C, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., Epototh ZX-1658GS
· 2021 P; 3 ', 4'- epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane carboxylate, epoxy equivalent 133 g / eq, viscosity 240 mPa · s / 25 ° C, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., Celoxide 2021 P

(フェノール化合物)
・BPFL(1)〜(4);上記
・BPA;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、水酸基当量=114g/eq、新日鉄住金化学株式会社製
(Phenolic compound)
-BPFL (1) to (4);-BPA described above; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, equivalent weight of hydroxyl group = 114 g / eq, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.

(触媒)
・TPP−BB;n−ブチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、北興化学株式会社製
・TPP;トリフェニルフォスフィン、北興化学株式会社製
(catalyst)
TPP-BB; n-butyltriphenylphosphonium bromide, manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd. TPP; triphenylphosphine, manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.

(硬化剤)
・HH;ヘキサヒドロ無水フタル酸、新日本理化株式会社製、リカシッドHH
・MH;4‐メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、新日本理化株式会社製、リカシッドMH
(Hardening agent)
・ HH: Hexahydrophthalic anhydride, Shin Nippon Rika Co., Ltd., Rikasid HH
MH: 4-Methylhexahydrophthalic anhydride, Shin Nippon Rika Co., Ltd., RIKASHID MH

(硬化促進剤)
・PX−4ET;有機ホスホニウム塩化合物、日本化学工業株式会社製、ヒシコーリンPX−4ET
(Hardening accelerator)
・ PX-4ET; organic phosphonium salt compound, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd., Hishikorin PX-4ET

(酸化防止剤)
・HCA;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、三光株式会社製
(Antioxidant)
HCA: 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, manufactured by Sanko Co., Ltd.

実施例1
撹拌機、温度計、窒素吹き込み管、及び冷却管を備えた反応装置に2官能エポキシ樹脂としてYD−128を370部とフェノール化合物としてBPFL(2)を121部とBPFL(3)を121部仕込み、130℃まで昇温し、触媒としてTPP−BBを0.242部仕込み、さらに165℃まで昇温し、4時間撹拌混合してエポキシ樹脂1を得た。
Example 1
In a reaction apparatus equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen blowing tube and cooling tube, 370 parts of YD-128 as bifunctional epoxy resin, 121 parts of BPFL (2) as phenol compound, and 121 parts of BPFL (3) are prepared. The temperature was raised to 130 ° C., 0.242 parts of TPP-BB as a catalyst was charged, and the temperature was further raised to 165 ° C., and stirring was performed for 4 hours to obtain an epoxy resin 1.

実施例2〜8
実施例1で使用した装置を用い、表1の配合に従って、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂2〜8を得た。実施例1で得られたエポキシ樹脂を、エポキシ樹脂1とし、以下同様とする。
Examples 2 to 8
Epoxy resins 2 to 8 were obtained in the same manner as in Example 1 using the apparatus used in Example 1 and according to the formulations in Table 1. The epoxy resin obtained in Example 1 is referred to as epoxy resin 1, and so forth.

Figure 0006508921
Figure 0006508921

比較例1〜7
実施例1で使用した装置を用い、表2の配合に従って、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂9〜15を得た。比較例1で得られたエポキシ樹脂を、エポキシ樹脂9とし、以下比較例番号+8を、エポキシ樹脂番号とする。なお、比較例3、及び比較例5については、反応終了時点で粘度が高くなり取り出せなかったため、温度を200℃まで上げて取り出した。
Comparative Examples 1 to 7
Epoxy resins 9 to 15 were obtained in the same manner as in Example 1 using the apparatus used in Example 1 and according to the composition in Table 2. The epoxy resin obtained in Comparative Example 1 is referred to as the epoxy resin 9, and hereinafter, Comparative Example No. + 8 is referred to as the epoxy resin No. In addition, in Comparative Example 3 and Comparative Example 5, since the viscosity became high at the end of the reaction and could not be taken out, the temperature was raised to 200 ° C. and taken out.

Figure 0006508921
Figure 0006508921

実施例1〜8で得られたエポキシ樹脂1〜8の性状を表3に示し、比較例1〜7で得られたエポキシ樹脂9〜15の性状を表4に示す。なお、原料フェノール化合物中のフェノール化合物(b)の含有量(面積%)は、使用された全フェノール化合物のフェノール化合物(b)の含有量の加重平均で計算し、BPFL骨格含有量(モル%)は、原料エポキシ樹脂及びフェノール化合物の総モル量に対するBPFL骨格を有するエポキシ樹脂及びフェノール化合物の合計モル量よりその含有量を計算した。   The properties of the epoxy resins 1 to 8 obtained in Examples 1 to 8 are shown in Table 3, and the properties of the epoxy resins 9 to 15 obtained in Comparative Examples 1 to 7 are shown in Table 4. The content (area%) of the phenolic compound (b) in the raw material phenolic compound is calculated by weighted average of the content of the phenolic compound (b) of all the used phenolic compounds, and the BPFL skeleton content (mol%) The content was calculated from the total molar amount of the epoxy resin having a BPFL skeleton and the phenolic compound with respect to the total molar amount of the starting epoxy resin and the phenolic compound.

Figure 0006508921
Figure 0006508921

Figure 0006508921
注)(−)は溶融粘度が高すぎて試験片の作成ができず測定不可を示す。
Figure 0006508921
Note) (-) indicates that the melt viscosity is too high to make a test piece and measurement is impossible.

実施例9
エポキシ樹脂として実施例1で得られたエポキシ樹脂1を100部と、硬化剤としてリカシッドMHを16.2部とを、温度100℃で均一になるまで混合した後、硬化促進剤としてPX−4ETを0.25部添加し、撹拌、溶解してエポキシ樹脂組成物を得た。この組成物を減圧下で脱泡した後、型の中に流し込み、オーブン中にて120℃で3時間、次いで、150℃で10時間硬化させて、試験片を得た。
Example 9
After mixing 100 parts of the epoxy resin 1 obtained in Example 1 as an epoxy resin and 16.2 parts of RIKACIDH MH as a curing agent until uniform at a temperature of 100 ° C., PX-4ET as a curing accelerator The resulting mixture was stirred and dissolved to obtain an epoxy resin composition. The composition was degassed under vacuum and then poured into molds and cured in an oven at 120 ° C. for 3 hours and then at 150 ° C. for 10 hours to obtain test specimens.

実施例10〜17
エポキシ樹脂として実施例2〜8で得られたエポキシ樹脂2〜8を100部と、表5に示す硬化剤を使用して、実施例9と同様にして試験片を作成し、評価を行った。
エポキシ樹脂、硬化剤の種類と、硬化剤の使用量を表5に示す。硬化物について、Tg、硬化物色相、耐水性、及び成形性を評価した結果を表6に示す。
Examples 10 to 17
Test pieces were prepared and evaluated in the same manner as in Example 9 using 100 parts of the epoxy resins 2 to 8 obtained in Examples 2 to 8 as epoxy resins and the curing agent shown in Table 5. .
Table 5 shows the types of epoxy resin and curing agent, and the amount of curing agent used. Table 6 shows the results of evaluating the Tg, the cured product color, the water resistance, and the moldability of the cured product.

Figure 0006508921
Figure 0006508921

Figure 0006508921
Figure 0006508921

比較例8〜15
エポキシ樹脂として比較例1〜7で得られた樹脂9〜15を100部と、表7に示す硬化剤を使用して、実施例9と同様にして試験片を作成し、評価を行った。
エポキシ樹脂、硬化剤の種類と、硬化剤の使用量を表7に示す。評価結果を表8に示す。
Comparative Examples 8 to 15
Test pieces were prepared and evaluated in the same manner as in Example 9 using 100 parts of the resins 9 to 15 obtained in Comparative Examples 1 to 7 as epoxy resins and the curing agent shown in Table 7.
Table 7 shows the types of epoxy resin and curing agent and the amount of curing agent used. The evaluation results are shown in Table 8.

Figure 0006508921
Figure 0006508921

Figure 0006508921
注)(−)は溶融粘度が高すぎて試験片の作成ができず測定不可を示す。
Figure 0006508921
Note) (-) indicates that the melt viscosity is too high to make a test piece and measurement is impossible.

表6から明らかなように、実施例9〜17、即ち本発明の製造方法で製造されるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂100質量%をエポキシ樹脂成分として用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は、いずれも、光学素子用途に求められる硬化物の色相、耐熱黄変性、吸湿性、成形性の各特性をバランス良く備えている。他方、表8から明らかなように、比較例8〜15の硬化物は、比較例14を除き、これらの各特性を全て充足するものはない。即ち、比較例の殆どが、耐熱黄変色性が劣り(180℃x100hrの色相が20超)、比較例10、12は溶融粘度が高すぎて試験片すら作成できない。唯一比較例14は物性を満足するが、これは洗浄工程を5回繰り返してフェノール化合物(b)を取り除いた例であり、実用困難なプロセスに依るものである。実施例においては、こうした過剰品質(高純度)を必要とすることなく、硬化物の各要求特性を満たすものである。   As is clear from Table 6, all of the cured products of the epoxy resin composition using Examples 9 to 17, that is, 100% by mass of the fluorene skeleton-containing epoxy resin produced by the production method of the present invention as the epoxy resin component It has well-balanced characteristics of the hue, heat-resistant yellowing, hygroscopicity and moldability of the cured product required for optical element applications. On the other hand, as is clear from Table 8, the cured products of Comparative Examples 8 to 15 do not satisfy all the respective characteristics except Comparative Example 14. That is, most of the comparative examples are inferior in heat-resistant yellowing resistance (the hue at 180 ° C. × 100 hr is more than 20), and the comparative examples 10 and 12 have too high melt viscosity to make even test pieces impossible. Only Comparative Example 14 satisfies the physical properties, but this is an example in which the phenol compound (b) is removed by repeating the washing step five times, and it is based on a process which is difficult to use. In the examples, the required properties of the cured product are satisfied without the need for such excess quality (high purity).

実施例18〜20、比較例16
エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、及び酸化防止剤を、表9の配合表に従って、配合し、これらを温度100℃で均一になるまで混合した後、硬化促進剤を添加し、撹拌、溶解してエポキシ樹脂組成物を得た。この組成物を減圧下で脱泡した後、金型の中に流し込み、オーブン中にて120℃で3時間、次いで、150℃で10時間硬化し硬化物を得た。この硬化物の物性値を表9に示す。
Examples 18 to 20, Comparative Example 16
An epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, and an antioxidant are blended according to the recipe of Table 9 and mixed until they become uniform at a temperature of 100 ° C. Then, a curing accelerator is added, stirred, and dissolved The epoxy resin composition was obtained. The composition was degassed under reduced pressure, poured into a mold, and cured in an oven at 120 ° C. for 3 hours and then at 150 ° C. for 10 hours to obtain a cured product. The physical properties of this cured product are shown in Table 9.

Figure 0006508921
Figure 0006508921

表9から明らかなように、本発明の製造方法で製造されるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂をエポキシ樹脂成分として用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は、光学素子用途に求められる硬化物の色相、耐熱黄変性、吸湿性、成形性の各特性をバランス良く備えている。   As is clear from Table 9, the cured product of the epoxy resin composition using the fluorene skeleton-containing epoxy resin produced by the production method of the present invention as the epoxy resin component has the hue and heat resistance of the cured product required for optical element applications It has yellowing, hygroscopicity and moldability characteristics in a well-balanced manner.

Claims (13)

下記一般式(1)で表されるフルオレン骨格含有フェノール化合物を含むフェノール化合物と2官能エポキシ樹脂とを反応させて得られ、エポキシ当量が700〜1500g/eqであり、フルオレン骨格含有量が30〜70モル%であるフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法であって、フルオレン骨格含有フェノール化合物が一般式(1)におけるnが0である化合物(a)を50質量%以上含み、nが1または2である化合物(b)を高速液体クロマトグラフィーで測定したとき0.01〜1.0面積%含むものであり、フェノール性水酸基とエポキシ基の付加反応を促進する触媒の存在下で、フェノール化合物の水酸基と2官能エポキシ樹脂のエポキシ基を反応させることを特徴とするフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法。
Figure 0006508921
(式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基であり、環状構造を含んでもよい。)
Obtained by reacting a phenol compound containing a fluorene skeleton-containing phenol compound represented by the following general formula (1) with a bifunctional epoxy resin, having an epoxy equivalent of 700 to 1500 g / eq, and a fluorene skeleton content of 30 to A method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin having 70 mol%, wherein the fluorene skeleton-containing phenolic compound contains 50% by mass or more of a compound (a) having n in the general formula (1), and n is 1 or 2 Of the compound (b), which is 0.01% to 1.0% by area as measured by high performance liquid chromatography, in the presence of a catalyst which promotes the addition reaction of the phenolic hydroxyl group and the epoxy group, A process for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin, which comprises reacting a hydroxyl group and an epoxy group of a bifunctional epoxy resin Law.
Figure 0006508921
(Wherein each R independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and may contain a cyclic structure).
フルオレン骨格含有フェノール化合物が、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンを90質量%以上含有するものである請求項1に記載のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法。   The method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin according to claim 1, wherein the fluorene skeleton-containing phenol compound contains 90% by mass or more of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene. 2官能エポキシ樹脂が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である請求項1または2に記載のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法。   The method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin according to claim 1 or 2, wherein the bifunctional epoxy resin is a bisphenol A type epoxy resin. 2官能エポキシ樹脂の少なくとも一部が、フルオレン骨格を有し、エポキシ当量が230〜500g/eqである請求項1または2に記載のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法。   The method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the bifunctional epoxy resin has a fluorene skeleton and an epoxy equivalent is 230 to 500 g / eq. 触媒が、ホスフィン類または第4級ホスホニウム塩である請求項1〜4のいずれか1項に記載のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂の製造方法。   The method for producing a fluorene skeleton-containing epoxy resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the catalyst is a phosphine or a quaternary phosphonium salt. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法により製造されたフルオレン骨格含有エポキシ樹脂。   The fluorene skeleton containing epoxy resin manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 1-5. エポキシ樹脂(A)及びエポキシ樹脂硬化剤(B)を必須成分として含有してなるエポキシ樹脂組成物であって、(A)成分として請求項6に記載のフルオレン骨格含有エポキシ樹脂を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。   An epoxy resin composition comprising the epoxy resin (A) and the epoxy resin curing agent (B) as essential components, which comprises the fluorene skeleton-containing epoxy resin according to claim 6 as the component (A). An epoxy resin composition characterized by the above. (B)成分が、酸無水物である請求項7記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to claim 7, wherein the component (B) is an acid anhydride. 請求項7または8に記載のエポキシ樹脂組成物からなる光学素子用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for optical elements which consists of an epoxy resin composition of Claim 7 or 8. 請求項9に記載の光学素子用エポキシ樹脂組成物を用いて得られる光学素子用封止剤。   The sealing agent for optical elements obtained using the epoxy resin composition for optical elements of Claim 9. 請求項9に記載の光学素子用エポキシ樹脂組成物を用いて得られる光学素子用基板。   The board | substrate for optical elements obtained using the epoxy resin composition for optical elements of Claim 9. 請求項7または8に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物。   A cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 7 or 8. 硬化物が、厚さ1mmで、180℃の環境下、100時間の条件での熱処理後のYI値が20以下である請求項12に記載の硬化物。     The cured product according to claim 12, wherein the cured product has a thickness of 1 mm and a YI value of 20 or less after heat treatment under an environment of 180 ° C for 100 hours.
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