JP6692471B2 - Curable resin composition - Google Patents

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本発明は、硬化性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、耐熱性、電気的特性などに優れ、特に電子材料分野に適した多価グリシジル化合物(以下、エポキシ化合物又はエポキシ樹脂と表記することがある)を含む硬化性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a curable resin composition. More specifically, the present invention relates to a curable resin composition containing a polyvalent glycidyl compound (hereinafter sometimes referred to as an epoxy compound or an epoxy resin) which is excellent in heat resistance and electrical properties and which is particularly suitable for the field of electronic materials.

グリシジル化合物(エポキシ樹脂)は電気特性、接着性、耐熱性などに優れており、塗料分野、土木分野、電気分野などの多くの用途で使用されている。特に、ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル、ビスフェノールF型ジグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などに代表される芳香族グリシジル化合物は、耐水性、接着性、機械物性、耐熱性、電気絶縁性、経済性などに優れており、種々の硬化剤と組み合わせて広く使用されている。   Glycidyl compounds (epoxy resins) are excellent in electrical properties, adhesiveness, heat resistance and the like, and are used in many applications such as coatings, civil engineering, and electrical fields. In particular, aromatic glycidyl compounds represented by bisphenol A-type diglycidyl ether, bisphenol F-type diglycidyl ether, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, etc., have water resistance, adhesiveness, mechanical properties, heat resistance, It has excellent electrical insulation and economy, and is widely used in combination with various curing agents.

グリシジル化合物は、それを用いた硬化物の物性を向上させるため、目的物性に合うように分子設計される。分子設計にはグリシジル化合物骨格自体の構造設計に加え硬化剤などとの組み合わせの検討も含まれる。例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂においては、グリシジル化合物の重合度、分子量分布などを調整することで、熱硬化時の流動性を変化させたり、硬化物の耐熱性、接着性などを制御したりすることができる。   The glycidyl compound is designed to meet the desired physical properties in order to improve the physical properties of the cured product using the glycidyl compound. In addition to the structural design of the glycidyl compound skeleton itself, the molecular design also includes studies on combinations with curing agents and the like. For example, in a phenol novolac type epoxy resin, by adjusting the degree of polymerization of the glycidyl compound, the molecular weight distribution, etc., the fluidity during thermosetting can be changed, and the heat resistance and adhesiveness of the cured product can be controlled. be able to.

分子設計に関する一つの側面として、グリシジル基を1分子内に3つ以上有する多価グリシジル化合物は、グリシジル基を1分子内に2つ以下有するグリシジル化合物と比較して、それを用いた硬化物の耐熱性が向上することが知られている。これは、一分子あたりに含まれる反応性官能基の量が増加することで、グリシジル化合物及び必要に応じて硬化剤を含む組成物の硬化物中の単位体積当たりの架橋点が増加し、分子のミクロ運動が制御されるためである。また、組成物中のグリシジル基の密度が増加するとその硬化物中の水酸基などの極性部位が増加するため、金属、無機材料などの被着体と硬化物との接着性が向上することが知られている。   As one aspect relating to molecular design, a polyvalent glycidyl compound having three or more glycidyl groups in one molecule is a cured product using the same as a glycidyl compound having two or less glycidyl groups in one molecule. It is known that heat resistance is improved. This is because the amount of reactive functional groups contained per molecule is increased, the number of crosslinking points per unit volume in the cured product of the composition containing the glycidyl compound and, if necessary, the curing agent is increased, This is because the micro movement of is controlled. It is also known that when the density of glycidyl groups in the composition is increased, the number of polar sites such as hydroxyl groups in the cured product is increased, so that the adhesion between the adherend such as metal and inorganic material and the cured product is improved. Has been.

分子内の官能基密度が高いグリシジル化合物を得る方法として、例えば芳香環を有する化合物の芳香環骨格に2つ以上のグリシジル基を導入する方法が挙げられる。このような化合物として、1つの芳香環に2つ以上のグリシジルエーテル基を有する多価グリシジルエーテル化合物、フェノール部位に結合したグリシジルエーテル基に対しオルト位又はパラ位にグリシジル基を有する化合物などが挙げられる。グリシジルエーテル基はグリシジル基と酸素原子とが結合したものであるのでグリシジル基を含む。   As a method of obtaining a glycidyl compound having a high functional group density in the molecule, for example, a method of introducing two or more glycidyl groups into the aromatic ring skeleton of a compound having an aromatic ring can be mentioned. Examples of such a compound include a polyvalent glycidyl ether compound having two or more glycidyl ether groups in one aromatic ring, a compound having a glycidyl group in the ortho position or the para position with respect to the glycidyl ether group bonded to the phenol moiety, and the like. Be done. The glycidyl ether group is a combination of a glycidyl group and an oxygen atom, and thus includes a glycidyl group.

フェノール部位に結合したグリシジルエーテル基に対しオルト位又はパラ位にグリシジル基を有する多価グリシジル化合物としては、例えば特許文献1(特開昭63−142019号公報)にビスフェノールFを基本骨格とする化合物が開示されている。   Examples of the polyvalent glycidyl compound having a glycidyl group at the ortho position or the para position with respect to the glycidyl ether group bonded to the phenol moiety include, for example, a compound having bisphenol F as a basic skeleton in Patent Document 1 (JP-A-63-142019). Is disclosed.

しかしながら、これまで開示されている、フェノール部位に結合したグリシジルエーテル基に対しオルト位又はパラ位にもグリシジル基を有する多価グリシジル化合物は、いずれもビスフェノールFに代表されるビスフェノール化合物又はビフェニル化合物に関するものである。また、これらの多価グリシジル化合物を含む硬化性樹脂組成物の物性に関しては詳述されていない。   However, the polyvalent glycidyl compounds having a glycidyl group at the ortho position or the para position with respect to the glycidyl ether group bonded to the phenol moiety, which have been disclosed so far, all relate to bisphenol compounds or biphenyl compounds represented by bisphenol F. It is a thing. Further, the physical properties of the curable resin composition containing these polyvalent glycidyl compounds are not described in detail.

特開昭63−142019号公報JP-A-63-142019

本発明は、耐熱性に優れた硬化物が得られる、多価グリシジル化合物及び特定のフェノール系硬化剤を含む硬化性樹脂組成物を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a curable resin composition containing a polyhydric glycidyl compound and a specific phenol-based curing agent, which gives a cured product having excellent heat resistance.

本発明者らは、基質として分子内の同一芳香環に結合したグリシジル基及びグリシジルエーテル基を有する多価グリシジル化合物を、特定のフェノール系硬化剤と併用して硬化することにより、耐熱性に優れた硬化物が得られることを見出した。すなわち、本発明は以下の実施態様を含む。   The present inventors have excellent heat resistance by curing a polyvalent glycidyl compound having a glycidyl group and a glycidyl ether group bonded to the same aromatic ring in the molecule as a substrate in combination with a specific phenol-based curing agent. It has been found that a cured product having good quality can be obtained. That is, the present invention includes the following embodiments.

[1]分子内の同一芳香環に結合したグリシジル基及びグリシジルエーテル基を有する多価グリシジル化合物(A)と、フェノール性水酸基のオルト位に置換基を有さないフェノール系硬化剤(B)とを含む硬化性樹脂組成物。
[2]前記多価グリシジル化合物(A)が、一般式(1)で表される化合物であり、該化合物のエポキシ当量をE、その化合物の骨格を有し全てのR及びRが式(3)で表される基である化合物の理論エポキシ当量をErとするとき、E/Erが1.01〜1.60である[1]に記載の硬化性樹脂組成物。

Figure 0006692471
(式中、R及びRは、各々独立して、下記式(2)又は(3)で表される基であり、Qは、各々独立して、式:−CR−で表されるアルキレン基、炭素数3〜12のシクロアルキレン基、炭素数6〜10の単独芳香環からなるアリーレン基若しくは2〜3の炭素数6〜10の芳香環が結合してなるアリーレン基、炭素数7〜12の二価の脂環式縮合環、又はこれらを組み合わせた二価基であり、R及びRは各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は炭素数6〜10のアリール基であり、nは0〜50の整数を表す。)
Figure 0006692471
Figure 0006692471
(式(2)中のR、R及びRは、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表し、式(3)中のR、R及びR10は、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。)
[3]前記多価グリシジル化合物(A)が、ビスフェノール−A、ビスフェノール−F、フェノールノボラック、トリフェニルメタンフェノール、ビフェニルアラルキル型フェノール、フェニルアラルキル型フェノール、又は無置換のテトラヒドロジシクロペンタジエン骨格のフェノール若しくは両端に−CH−が結合した無置換のテトラヒドロジシクロペンタジエン骨格のフェノールのいずれかの基本骨格を有し、ORに対してRがオルト位又はパラ位に位置するグリシジル化合物である[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[4]前記フェノール系硬化剤(B)がフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン/フェノール重合型樹脂、ベンズアルデヒド/フェノール重合型ノボラック樹脂、又はテルペン/フェノール重合型樹脂のいずれかである[1]〜[3]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[5]前記フェノール系硬化剤(B)がフェノールノボラック樹脂である[4]に記載の硬化性樹脂組成物。
[6]前記多価グリシジル化合物(A)におけるグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計に対する前記フェノール系硬化剤(B)における水酸基のモル比率(フェノール系硬化剤(B)の水酸基のモル数/[多価グリシジル化合物(A)のグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計モル数])が0.8〜1.0である[1]〜[5]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[7]硬化促進剤(C)をさらに含む[1]〜[6]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[8]充填材(D)をさらに含む[1]〜[7]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[9]前記充填材(D)が非晶質シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、及びそれらの混合物からなる群より選択される無機充填材である、[8]に記載の硬化性樹脂組成物。
[10]半導体封止用である[9]に記載の硬化性樹脂組成物。 [1] A polyvalent glycidyl compound (A) having a glycidyl group and a glycidyl ether group bonded to the same aromatic ring in the molecule, and a phenolic curing agent (B) having no substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group. A curable resin composition containing:
[2] The polyvalent glycidyl compound (A) is a compound represented by the general formula (1), the epoxy equivalent of the compound is E, and all R 1 and R 2 have the skeleton of the compound and are represented by the formula The curable resin composition according to [1], wherein E / Er is 1.01 to 1.60, where Er is the theoretical epoxy equivalent of the compound that is the group represented by (3).
Figure 0006692471
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a group represented by the following formula (2) or (3), and Q is each independently a formula: —CR 3 R 4 — An alkylene group represented, a cycloalkylene group having 3 to 12 carbon atoms, an arylene group consisting of a single aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms or an arylene group formed by bonding an aromatic ring having 2 to 3 carbon atoms of 6 to 10; It is a divalent alicyclic condensed ring having 7 to 12 carbon atoms, or a divalent group combining these, and R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a carbon atom. It is an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 50.)
Figure 0006692471
Figure 0006692471
(R 5 , R 6 and R 7 in Formula (2) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an alkyl group having 6 to 10 carbon atoms. It represents an aryl group, and R 8 , R 9 and R 10 in formula (3) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or a carbon number. It represents an aryl group of 6 to 10.)
[3] The polyvalent glycidyl compound (A) is bisphenol-A, bisphenol-F, phenol novolac, triphenylmethane phenol, biphenylaralkyl type phenol, phenylaralkyl type phenol, or an unsubstituted tetrahydrodicyclopentadiene skeleton phenol. Alternatively, it is a glycidyl compound having either basic skeleton of an unsubstituted tetrahydrodicyclopentadiene skeleton in which —CH 2 — is bonded to both ends, and R 2 is located in the ortho or para position with respect to OR 1 . The curable resin composition according to [2].
[4] The phenolic curing agent (B) is any one of a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a naphthol aralkyl resin, a dicyclopentadiene / phenol polymerization resin, a benzaldehyde / phenol polymerization novolac resin, or a terpene / phenol polymerization resin. The curable resin composition according to any one of [1] to [3].
[5] The curable resin composition according to [4], wherein the phenol-based curing agent (B) is a phenol novolac resin.
[6] The molar ratio of hydroxyl groups in the phenolic curing agent (B) to the total of glycidyl groups and glycidyl ether groups in the polyvalent glycidyl compound (A) (the number of moles of hydroxyl groups in the phenolic curing agent (B) / [ The total number of glycidyl groups and glycidyl ether groups of the valent glycidyl compound (A)] is 0.8 to 1.0, and the curable resin composition according to any one of [1] to [5].
[7] The curable resin composition according to any one of [1] to [6], which further contains a curing accelerator (C).
[8] The curable resin composition according to any one of [1] to [7], which further contains a filler (D).
[9] The filler (D) is an inorganic filler selected from the group consisting of amorphous silica, crystalline silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, and a mixture thereof. [8] The curable resin composition according to.
[10] The curable resin composition according to [9], which is used for semiconductor encapsulation.

本発明の多価グリシジル化合物と特定のフェノール系硬化剤を併用した硬化性樹脂組成物を用いることにより、樹脂中の架橋密度を増加させることができ、耐熱性、剛性、接着性などに優れた硬化物を得ることができる。従って、本発明の硬化性樹脂組成物は、半導体封止材、特に高い耐熱性が求められるパワー半導体封止材などに好適に用いることができる。   By using the curable resin composition in which the polyhydric glycidyl compound of the present invention and a specific phenolic curing agent are used in combination, the crosslink density in the resin can be increased, and heat resistance, rigidity, and adhesiveness are excellent. A cured product can be obtained. Therefore, the curable resin composition of the present invention can be suitably used as a semiconductor encapsulant, particularly as a power semiconductor encapsulant requiring high heat resistance.

合成例2で得られた生成物のH−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of the product obtained in Synthesis Example 2. 合成例4で得られた生成物のH−NMRスペクトルである。3 is a 1 H-NMR spectrum of the product obtained in Synthesis Example 4. 合成例6で得られた生成物のH−NMRスペクトルである。3 is a 1 H-NMR spectrum of the product obtained in Synthesis Example 6. DSCを用いて実施例1の硬化性樹脂組成物の発熱挙動を測定して求めた硬化反応速度とKamalモデル数式(1)とのフィッティングを示す図である。It is a figure which shows the fitting of the curing reaction rate calculated | required by measuring the exothermic behavior of the curable resin composition of Example 1 using DSC, and Kamal model formula (1).

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の硬化性樹脂組成物は、分子内の同一芳香環に結合したグリシジル基及びグリシジルエーテル基を有する多価グリシジル化合物(A)と、フェノール性水酸基のオルト位に置換基を有さないフェノール系硬化剤(B)とを含むことを特徴とする。本明細書において「グリシジル基」とは、置換又は非置換のグリシジル基を意味し、「グリシジルエーテル基」とは、置換又は非置換のグリシジルエーテル基を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The curable resin composition of the present invention comprises a polyvalent glycidyl compound (A) having a glycidyl group and a glycidyl ether group bonded to the same aromatic ring in the molecule, and a phenol having no substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group. It is characterized by containing a system hardening agent (B). In the present specification, the “glycidyl group” means a substituted or unsubstituted glycidyl group, and the “glycidyl ether group” means a substituted or unsubstituted glycidyl ether group.

[多価グリシジル化合物(A)]
本発明の硬化性樹脂組成物に用いられる多価グリシジル化合物(A)は、分子内にグリシジル基及びグリシジルエーテル基の両方が結合された芳香環を少なくとも1つ有するものである。具体的には一般式(1)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0006692471
式中、R及びRは、各々独立して、下記式(2)又は(3)で表される基であり、Qは、各々独立して、式:−CR−で表されるアルキレン基、炭素数3〜12のシクロアルキレン基、炭素数6〜10の単独芳香環からなるアリーレン基若しくは2〜3の炭素数6〜10の芳香環が結合してなるアリーレン基(例えば、2つの芳香環が結合してなるアリーレン基としてビフェニル骨格を有するアリーレン基が、3つの芳香環が結合してなるアリーレン基としてトリフェニル骨格を有するアリーレン基が挙げられる)、炭素数7〜12の二価の脂環式縮合環、又はこれらを組み合わせた二価基であり、R及びRは各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は炭素数6〜10のアリール基であり、nは0〜50の整数を表す。
Figure 0006692471
Figure 0006692471
式(2)中のR、R及びRは、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表し、式(3)中のR、R及びR10は、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。式(2)及び式(3)中の*は、酸素原子又は芳香環を構成する炭素原子との結合部であることを意味する。 [Polyvalent glycidyl compound (A)]
The polyvalent glycidyl compound (A) used in the curable resin composition of the present invention has at least one aromatic ring having both a glycidyl group and a glycidyl ether group bonded in the molecule. Specific examples thereof include compounds represented by the general formula (1).
Figure 0006692471
In the formula, R 1 and R 2 are each independently a group represented by the following formula (2) or (3), and Q is each independently represented by the formula: —CR 3 R 4 —. Alkylene group, a cycloalkylene group having 3 to 12 carbon atoms, an arylene group consisting of a single aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, or an arylene group formed by bonding an aromatic ring having 2 to 3 carbon atoms of 6 to 10 (for example, An arylene group having a biphenyl skeleton as an arylene group having two aromatic rings bonded thereto, an arylene group having a triphenyl skeleton as an arylene group having three aromatic rings bonded thereto, and a carbon number of 7 to 12 Is a divalent alicyclic fused ring or a divalent group in which these are combined, and R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a C 2 to 10 carbon atom. Alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms Black alkyl group or an aryl group having a carbon number of 6 to 10, n is an integer of 0 to 50.
Figure 0006692471
Figure 0006692471
R 5 , R 6 and R 7 in formula (2) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. represents a group, R 8, R 9 and R 10 in the formula (3) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group or a carbon of 3 to 12 carbon atoms 6 10 represents an aryl group. * In the formulas (2) and (3) means a bond with the oxygen atom or the carbon atom constituting the aromatic ring.

硬化性樹脂組成物が一般式(1)で表される化合物を含み、その化合物のエポキシ当量をE、その化合物の骨格を有し全てのR及びRが式(3)で表される基である化合物の理論エポキシ当量をErとするとき、E/Erが1.01〜1.60であることが好ましい。本明細書において「エポキシ当量」とはグリシジル化合物の分子量を分子内に有するオキシラン環の数で割った数値を意味し、後述するエポキシ当量の測定方法により求められる。エポキシ当量比(E/Er)が1.60より大きいと硬化性樹脂組成物に使用したときに、硬化物の耐熱性の指標となるガラス転移温度(Tg)、機械的物性などの低下を招き、硬化性樹脂組成物の硬化速度にも悪影響を与えることがある。より好ましいエポキシ当量比(E/Er)は、1.40以下であり、さらに好ましくは1.20以下である。エポキシ当量比(E/Er)を1.01より小さくするためには精製に手間がかかるため、生産性を考慮するとエポキシ当量比(E/Er)はより好ましくは1.02以上であり、さらに好ましくは1.03以上である。 The curable resin composition contains a compound represented by the general formula (1), the epoxy equivalent of the compound is E, and all the R 1 and R 2 having the skeleton of the compound are represented by the formula (3). When the theoretical epoxy equivalent of the compound as the group is Er, E / Er is preferably 1.01 to 1.60. In the present specification, the “epoxy equivalent” means a value obtained by dividing the molecular weight of the glycidyl compound by the number of oxirane rings in the molecule, and is determined by the epoxy equivalent measuring method described later. When the epoxy equivalent ratio (E / Er) is larger than 1.60, when used in a curable resin composition, the glass transition temperature (Tg), which is an index of heat resistance of the cured product, and mechanical properties are deteriorated. The curing rate of the curable resin composition may be adversely affected. A more preferable epoxy equivalent ratio (E / Er) is 1.40 or less, and further preferably 1.20 or less. Since it takes time to purify to make the epoxy equivalent ratio (E / Er) smaller than 1.01, the epoxy equivalent ratio (E / Er) is more preferably 1.02 or more in consideration of productivity. It is preferably 1.03 or more.

一例として硬化性樹脂組成物に含まれる一般式(1)で表される化合物が、nが1、繰り返し単位中のR及びRがともにアリル基(式(2)中のR〜Rが全て水素原子)、両端のR及びRがともにグリシジル基、(式(3)中のR〜R10が全て水素原子)、Qがメチレン基である場合について説明すると、この化合物のエポキシ当量がEに相当し、nが1、繰り返し単位中のR及びR並びに両端のR及びRが全てグリシジル基、Qがメチレン基である化合物のエポキシ当量が理論エポキシ当量Erに相当する。硬化性樹脂組成物に含まれる一般式(1)で表される化合物が、nが1、繰り返し単位中のR及びR並びに両端のR及びRが全てグリシジル基、Qがメチレン基である化合物であれば、E/Erは1となる。後述する多価グリシジル化合物の製造方法を用いると、反応生成物中には同一の基本骨格を有する一般式(1)で表される複数種(R及びRとして式(2)又は式(3)で表される基の数が異なる)の化合物が生成物に通常含まれる。その場合、エポキシ当量Eは複数種の化合物の混合物全体としてのエポキシ当量となる。 As an example, in the compound represented by the general formula (1) contained in the curable resin composition, n is 1, and R 1 and R 2 in the repeating unit are both allyl groups (R 5 to R in the formula (2)). 7 are all hydrogen atoms), R 1 and R 2 at both ends are both glycidyl groups, (R 8 to R 10 in formula (3) are all hydrogen atoms), and Q is a methylene group. epoxy equivalent corresponds to E of, n is 1, R 1 and R 2 and R 1 and R 2 are all glycidyl groups at both ends in the repeating unit, Q is epoxy equivalent theoretical epoxy equivalent weight of the compound is a methylene group Er Equivalent to. Compound represented by the general formula (1) contained in the curable resin composition, n is 1, R 1 and R 2 and R 1 and R 2 are all glycidyl groups at both ends in the repeating unit, Q is a methylene group If the compound is, E / Er is 1. When the method for producing a polyvalent glycidyl compound described below is used, a plurality of kinds represented by the general formula (1) having the same basic skeleton in the reaction product (the formula (2) or the formula (as R 1 and R 2 The compounds of (3) having different numbers of groups are usually contained in the product. In that case, the epoxy equivalent E becomes the epoxy equivalent of the entire mixture of plural kinds of compounds.

一般式(1)で表される化合物として、R及びRの好ましいものとしてはR〜R10が全て水素原子の式(2)又は式(3)で表される基が挙げられる。Qの好ましいものとしては、式:−CR−で表されるアルキレン基としてR及びRが各々独立して、水素原子、炭素数が1〜10のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基であるものが挙げられる。炭素数3〜12のシクロアルキレン基の好ましいものとしてはシクロヘキシリデン基、炭素数6〜10の単独芳香環からなるアリーレン基若しくは2〜3の炭素数6〜10の芳香環が結合してなるアリーレン基の好ましいものとしてはフェニレン基、及びビフェニルジイル基が挙げられる。炭素数7〜12の二価の脂環式縮合環の好ましいものとしては二価のテトラヒドロジシクロペンタジエン環が挙げられる。これらを組み合わせた二価基の好ましいものとしては、−CH−Ph−Ph−CH−基(本明細書においてPhは無置換のベンゼン環を意味する)、及び−CH−Ph−CH−基が挙げられる。好ましい具体的な化合物としては、ビスフェノール−A、ビスフェノール−F、フェノールノボラック、トリフェニルメタンフェノール、例えば−CH−Ph−Ph−CH−骨格を有するビフェニルアラルキル型フェノール、例えば−CH−Ph−CH−骨格を有するフェニルアラルキル型フェノール、又は無置換のテトラヒドロジシクロペンタジエン骨格のフェノール若しくは両端に−CH−が結合した無置換のテトラヒドロジシクロペンタジエン骨格のフェノールのいずれかの基本骨格を有し、ORに対してRがオルト位又はパラ位に位置するグリシジル化合物が製造上簡便でありより好ましい。 As the compound represented by the general formula (1), preferred examples of R 1 and R 2 include groups represented by the formula (2) or the formula (3) in which all R 5 to R 10 are hydrogen atoms. Preferable examples of Q include a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, or R 3 and R 4 each independently as an alkylene group represented by the formula: —CR 3 R 4 —. Those which are naphthyl groups can be mentioned. The cycloalkylene group having 3 to 12 carbon atoms is preferably a cyclohexylidene group, an arylene group consisting of a single aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, or an aromatic ring having 2 to 3 carbon atoms having 6 to 10 carbon atoms. Preferable examples of the arylene group include a phenylene group and a biphenyldiyl group. The divalent alicyclic condensed ring having 7 to 12 carbon atoms is preferably a divalent tetrahydrodicyclopentadiene ring. Preferred examples of the divalent group formed by combining these, -CH 2 -Ph-Ph-CH 2 - (Ph refers to unsubstituted benzene ring herein) group, and -CH 2 -Ph-CH 2 -groups may be mentioned. Preferred specific compounds, bisphenol -A, bisphenol -F, phenol novolac, triphenylmethane phenol, e.g. -CH 2 -Ph-Ph-CH 2 - biphenyl aralkyl type phenol having a skeleton, for example, -CH 2 -Ph A basic skeleton of a phenylaralkyl-type phenol having a —CH 2 — skeleton, or a phenol of an unsubstituted tetrahydrodicyclopentadiene skeleton or a phenol of an unsubstituted tetrahydrodicyclopentadiene skeleton in which —CH 2 — is bonded to both ends is used. A glycidyl compound having R 2 in the ortho position or the para position with respect to OR 1 is simpler in production and more preferable.

[多価グリシジル化合物の製造方法]
次に、本発明の硬化性樹脂組成物に用いる上記多価グリシジル化合物(A)の製造方法について説明する。本発明の多価グリシジル化合物の製造方法は特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。好ましい一方法として、同一芳香環に結合した2−アルケニル基と2−アルケニルエーテル基又はグリシジルエーテル基とを有する化合物の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合を、過酸化水素水溶液を酸化剤として用いて、触媒としてタングステン酸、第四級アンモニウム塩、及び少なくともリン酸を含む2種類以上の酸の存在下、酸化(グリシジル化)することで得ることができる。
[Method for producing polyvalent glycidyl compound]
Next, a method for producing the polyvalent glycidyl compound (A) used in the curable resin composition of the present invention will be described. The method for producing the polyvalent glycidyl compound of the present invention is not particularly limited, and a known method can be used. As one preferable method, the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group of the compound having the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group or the glycidyl ether group bonded to the same aromatic ring is replaced by It can be obtained by oxidation (glycidylation) in the presence of two or more kinds of acids containing tungstic acid, a quaternary ammonium salt, and at least phosphoric acid as a catalyst using an aqueous solution of hydrogen oxide as an oxidizing agent.

上記酸化反応に用いられる反応基質は、分子内の同一芳香環に結合した2−アルケニル基と2−アルケニルエーテル基又はグリシジルエーテル基とを有する化合物であれば特に制限はないが、2−アルケニルエーテル基又はグリシジルエーテル基に対してオルト位又はパラ位に2−アルケニル基が位置する化合物が比較的容易に入手できる点で好ましい。例えば、好適な2−アルケニル化合物として以下の一般式(4)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0006692471
式中、R11は、各々独立して、下記式(5)又は(6)で表される基であり、R12は式(5)で表される基である。Qは、式:−CR1314−で表されるアルキレン基、炭素数3〜12のシクロアルキレン基、炭素数6〜10の単独芳香環からなるアリーレン基若しくは2〜3の炭素数6〜10の芳香環が結合してなるアリーレン基、炭素数7〜12の二価の脂環式縮合環、又はこれらを組み合わせた二価基であり、R13及びR14は各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は炭素数6〜10のアリール基であり、mは0〜50の整数を表す。
Figure 0006692471
Figure 0006692471
式(5)中のR15、R16及びR17は、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表し、式(6)中のR18、R19及びR20は、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。式(5)及び式(6)中の*は、酸素原子又は芳香環を構成する炭素原子との結合部であることを意味する。 The reaction substrate used in the oxidation reaction is not particularly limited as long as it is a compound having a 2-alkenyl group and a 2-alkenyl ether group or a glycidyl ether group bonded to the same aromatic ring in the molecule, but 2-alkenyl ether. A compound having a 2-alkenyl group in the ortho position or the para position with respect to the group or the glycidyl ether group is preferable because it is relatively easily available. Examples of suitable 2-alkenyl compounds include compounds represented by the following general formula (4).
Figure 0006692471
In the formula, R 11 is each independently a group represented by the following formula (5) or (6), and R 12 is a group represented by the formula (5). Q is an alkylene group represented by the formula: —CR 13 R 14 —, a cycloalkylene group having 3 to 12 carbon atoms, an arylene group having a single aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, or 6 to 8 carbon atoms having 2 to 3 carbon atoms. An arylene group having 10 aromatic rings bonded to each other, a divalent alicyclic condensed ring having 7 to 12 carbon atoms, or a divalent group in which these are combined, and R 13 and R 14 are each independently hydrogen. An atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 50. Represent
Figure 0006692471
Figure 0006692471
R 15 , R 16 and R 17 in formula (5) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms or an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Represents a group, and R 18 , R 19 and R 20 in formula (6) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms or 6 carbon atoms. 10 represents an aryl group. * In the formulas (5) and (6) means a bond to the oxygen atom or the carbon atom constituting the aromatic ring.

上記一般式(4)で表される具体的な2−アルケニル化合物としては、ビスフェノール−A、ビスフェノール−F、フェノールノボラック、トリフェニルメタンフェノール、ビフェニルアラルキル型フェノール、フェニルアラルキル型フェノール、又は無置換のテトラヒドロジシクロペンタジエン骨格のフェノール若しくは両端に−CH−が結合した無置換のテトラヒドロジシクロペンタジエン骨格のフェノールのいずれかの基本骨格を有し、ORに対してRがオルト位又はパラ位に位置する2−アルケニル化合物が挙げられる。 Specific examples of the 2-alkenyl compound represented by the general formula (4) include bisphenol-A, bisphenol-F, phenol novolac, triphenylmethane phenol, biphenylaralkyl type phenol, phenylaralkyl type phenol, or unsubstituted. -CH 2 phenol or both ends of tetrahydrodicyclopentadiene skeleton - has one of the basic skeleton of bound unsubstituted tetrahydrodicyclopentadiene skeleton phenol, R 2 with respect to oR 1 is ortho or para position 2-alkenyl compounds located at.

一例として、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン(ビスフェノール−A)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン(ビスフェノール−F)などのビスフェノール化合物、フェノール及びホルムアルデヒドをベースとしたノボラックなどの公知のポリフェノールを用い、これを相当する2−アルケニルエーテル化合物に変換した後、続けてクライゼン転位を経て、フェノール化合物に誘導化することによりフェノール性水酸基のオルト位又はパラ位に2−アルケニル基が位置する化合物を得ることができる。このフェノール化合物を再度相当する2−アルケニルエーテル化合物又はグリシジルエーテル化合物に変換することにより一般式(4)で表される化合物を得ることができる。   As an example, bisphenol compounds such as 4,4′-dihydroxydiphenyldimethylmethane (bisphenol-A) and 4,4′-dihydroxydiphenylmethane (bisphenol-F), and known polyphenols such as novolak based on phenol and formaldehyde are used. , A compound having a 2-alkenyl group positioned at the ortho position or para position of the phenolic hydroxyl group is obtained by converting the compound into a corresponding 2-alkenyl ether compound and subsequently undergoing Claisen rearrangement and derivatization into a phenol compound. be able to. By converting this phenol compound into the corresponding 2-alkenyl ether compound or glycidyl ether compound again, the compound represented by the general formula (4) can be obtained.

クライゼン転位後の2−アルケニルエーテル化合物への変換工程は、例えば米国特許第5578740号公報に記載されたカルボン酸アリルをアリル化剤として金属触媒を用いる方法が知られている。他にも、J. Muzartら, J. Organomet. Chem., 326, pp. C23−C28 (1987)などに金属触媒を用いてアリルエーテル体へと変換する方法が開示されている。これらの手法により、多価グリシジル化合物の原料となる2−アルケニル基をオルト位又はパラ位に有する2−アルケニルエーテル化合物を得ることができる。オルト位が2−アルケニル化されたフェノールのアリルエーテル化反応として、アリル化剤として酢酸アリル、アリルアルコール、炭酸アリル、カルバミン酸アリル、塩化アリルなどを用いる手法が挙げられるが、工業的に安価な、酢酸アリル又はアリルアルコールを用いることが好ましい。一方、クライゼン転位後グリシジルエーテル化合物への変換は、フェノール性水酸基とエピハロヒドリンを反応させることによって行うことができる。   For the conversion step to the 2-alkenyl ether compound after the Claisen rearrangement, for example, a method described in US Pat. No. 5,578,740, which uses an allyl carboxylate as a allylating agent and a metal catalyst, is known. Besides, J. Muzart et al. Organomet. Chem. , 326, pp. C23-C28 (1987) and the like disclose a method of converting to an allyl ether using a metal catalyst. By these methods, a 2-alkenyl ether compound having a 2-alkenyl group as a raw material of a polyvalent glycidyl compound in the ortho position or the para position can be obtained. Examples of the allyl etherification reaction of the 2-alkenylated phenol at the ortho position include allyl acetate, allyl alcohol, allyl carbonate, allyl carbamate, and allyl chloride, which are industrially inexpensive. It is preferable to use allyl acetate or allyl alcohol. On the other hand, the conversion to the glycidyl ether compound after the Claisen rearrangement can be performed by reacting the phenolic hydroxyl group with epihalohydrin.

2−アルケニルエーテル化又はグリシジルエーテル化において、生成物中の塩素含有量を低くする必要がある場合は、ハロゲン化2−アルケニル又はエピハロヒドリンの使用を回避することが好ましい。これらの使用を避けることによりハロゲン化2−アルケニル又はエピハロヒドリン由来のハロゲンコンタミを抑制することができる。この実施態様によれば、硬化性樹脂組成物を電気・電子材料分野などに利用した際に長期絶縁性などの電気的特性を改善する効果が期待できる。   In 2-alkenyl etherification or glycidyl etherification, it is preferred to avoid the use of halogenated 2-alkenyl or epihalohydrin when the chlorine content in the product needs to be low. By avoiding these uses, halogen contamination derived from 2-alkenyl halide or epihalohydrin can be suppressed. According to this embodiment, when the curable resin composition is used in the field of electric / electronic materials, etc., an effect of improving electrical characteristics such as long-term insulation can be expected.

上記多価グリシジル化合物の製造方法においては、反応基質である式(4)で表わされる2−アルケニル化合物の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合を、過酸化水素水溶液を酸化剤として用いて酸化(グリシジル化)する。過酸化水素水溶液の濃度には特に制限はないが、一般的には約1〜約80質量%、好ましくは約20〜約60質量%の範囲から選ばれる。工業的な生産性の観点、及び分離の際のエネルギーコストの点からは過酸化水素水溶液は高濃度のほうが好ましいが、一方で過度に高濃度の、及び/又は過剰量の過酸化水素水溶液を用いないほうが経済性、安全性などの観点で好ましい。   In the method for producing a polyvalent glycidyl compound, the carbon-carbon double bonds of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group of the 2-alkenyl compound represented by the formula (4), which is the reaction substrate, are converted into an aqueous hydrogen peroxide solution. Is used as an oxidizing agent to oxidize (glycidylate). The concentration of the aqueous hydrogen peroxide solution is not particularly limited, but is generally selected from the range of about 1 to about 80% by mass, preferably about 20 to about 60% by mass. From the viewpoint of industrial productivity and the energy cost for separation, it is preferable that the hydrogen peroxide aqueous solution has a high concentration, but on the other hand, an excessively high concentration and / or an excessive amount of hydrogen peroxide aqueous solution may be used. It is preferable not to use it from the viewpoint of economical efficiency and safety.

過酸化水素水溶液の総使用量は、反応基質の有する2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合に対して1.0〜5.0当量であり、好ましくは1.1〜3.0当量、より好ましくは1.2〜2.0当量である。1.0当量未満では理論上2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合の全てを酸化することができない。5.0当量より多いと過剰な酸化剤をクエンチするための還元剤が多量に必要となり、後処理工程が煩雑となる。反応液中の過酸化水素濃度は反応の進行に伴い減少する。この減少に対し追添補充することにより反応液中の過酸化水素濃度を約0.1〜約30質量%、より好ましくは約5〜約10質量%の範囲内に保持することが好ましい。0.1質量%より少ないと生産性が悪くなり、一方、30質量%より多いと溶媒と水の混合組成中での爆発性が高まり危険となる場合がある。   The total amount of the hydrogen peroxide solution used is 1.0 to 5.0 equivalents, preferably 1.1, with respect to the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group of the reaction substrate. ~ 3.0 equivalents, more preferably 1.2-2.0 equivalents. If it is less than 1.0 equivalent, theoretically all the carbon-carbon double bonds of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group cannot be oxidized. If the amount is more than 5.0 equivalents, a large amount of reducing agent is needed to quench the excess oxidizing agent, and the post-treatment process becomes complicated. The hydrogen peroxide concentration in the reaction solution decreases as the reaction progresses. It is preferable to maintain the hydrogen peroxide concentration in the reaction solution within the range of about 0.1 to about 30% by mass, and more preferably about 5 to about 10% by mass by supplementing to this decrease. If it is less than 0.1% by mass, the productivity will be poor, while if it is more than 30% by mass, the explosiveness in the mixed composition of the solvent and water may be increased, which may be dangerous.

過酸化水素水溶液の反応液への添加は、添加開始から0.1〜2時間の範囲で行い、好ましくは0.5〜1.5時間の範囲で行う。過酸化水素水溶液の添加時間が長くなる(添加速度が遅い)と、系内の過酸化水素濃度が低下し、酸化反応の効率が低下するとともに、加水分解が競合して起こるおそれがある。なお、反応初期に反応液に多量の過酸化水素水溶液を一度に添加すると反応が急激に進行し危険な場合があるため、過酸化水素水溶液は反応液を撹拌しながら反応液の過酸化水素濃度について反応で消費されているのを確認しつつ滴下することにより加えることが好ましい。   The addition of the hydrogen peroxide aqueous solution to the reaction solution is carried out for 0.1 to 2 hours, preferably 0.5 to 1.5 hours from the start of the addition. When the addition time of the hydrogen peroxide aqueous solution becomes long (the addition speed is slow), the hydrogen peroxide concentration in the system decreases, the efficiency of the oxidation reaction decreases, and hydrolysis may occur in competition. Note that if a large amount of aqueous hydrogen peroxide solution is added to the reaction solution at the beginning of the reaction, the reaction may proceed rapidly and may be dangerous. It is preferable to add it by dropping while confirming that it is consumed in the reaction.

過酸化水素水溶液の添加終了後も反応を継続することが好ましい。反応液を撹拌しながら反応を継続することが好ましく、撹拌には磁気撹拌子又は撹拌翼を有するスターラーを用いることが好ましい。撹拌速度は一般に100〜2000rpmの範囲であり、好ましくは300〜1500rpmの範囲である。反応液は、反応基質である2−アルケニル化合物単体、又は有機溶媒に溶解させた2−アルケニル化合物を含む有機相と、過酸化水素を含む水相の二相系であり、この二相がエマルジョン様となるよう撹拌することが好ましい。2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合の酸化(グリシジル化)反応の進行に伴い、グリシジル化合物が生成し、反応液の粘性は高まる。中間生成物又は最終生成物であるグリシジル化合物のグリシジル基の加水分解及びそれに起因するゲル状物の副生を防ぐため、過酸化水素水溶液の添加終了後、2〜6時間の範囲で反応を継続した後、撹拌及び加熱を停止して酸化反応を完了する。2時間未満で反応を停止すると、反応基質の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合が多数残留し、目的物の収率が低い。6時間より長く反応を継続すると、加水分解物が主生成物となり、場合によってはゲル状物が生成することから、反応液の後処理工程が煩雑となり、目的物の収率が低下する。   It is preferable to continue the reaction even after the addition of the aqueous hydrogen peroxide solution is completed. It is preferable to continue the reaction while stirring the reaction solution, and it is preferable to use a magnetic stirrer or a stirrer having a stirring blade for stirring. The stirring speed is generally in the range of 100 to 2000 rpm, preferably in the range of 300 to 1500 rpm. The reaction liquid is a two-phase system of a 2-alkenyl compound simple substance which is a reaction substrate or an organic phase containing a 2-alkenyl compound dissolved in an organic solvent and an aqueous phase containing hydrogen peroxide, and these two phases are emulsions. It is preferable to stir the mixture so that With the progress of the oxidation (glycidylation) reaction of the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group, a glycidyl compound is produced and the viscosity of the reaction solution increases. To prevent hydrolysis of the glycidyl group of the glycidyl compound that is the intermediate product or the final product and the by-product of the gel-like substance caused by it, the reaction is continued within the range of 2 to 6 hours after the addition of the aqueous hydrogen peroxide solution. After that, stirring and heating are stopped to complete the oxidation reaction. If the reaction is stopped in less than 2 hours, a large number of carbon-carbon double bonds of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group of the reaction substrate remain and the yield of the desired product is low. If the reaction is continued for longer than 6 hours, the hydrolyzate becomes a main product and a gelled product is formed in some cases, so that the post-treatment process of the reaction solution becomes complicated and the yield of the target product decreases.

過酸化水素水溶液を用いた酸化(グリシジル化)は、タングステン化合物、第四級アンモニウム塩及び少なくともリン酸を含む2種類以上の酸を含む触媒の存在下で実施することができる。これらの化合物は比較的安価であるため、過酸化水素を酸化剤として用いた2−アルケニル化合物の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合の酸化を低コストで行うことができる。   Oxidation (glycidylation) using an aqueous hydrogen peroxide solution can be carried out in the presence of a catalyst containing a tungsten compound, a quaternary ammonium salt, and two or more kinds of acids containing at least phosphoric acid. Since these compounds are relatively inexpensive, oxidation of the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and 2-alkenyl ether group of the 2-alkenyl compound using hydrogen peroxide as an oxidant should be performed at low cost. You can

触媒として用いるタングステン化合物としては、水中でタングステン酸アニオンを生成する化合物が好適であり、例えば、タングステン酸、三酸化タングステン、三硫化タングステン、六塩化タングステン、リンタングステン酸、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸カリウム一水和物及び二水和物、タングステン酸ナトリウム一水和物及び二水和物などが挙げられるが、タングステン酸、三酸化タングステン、リンタングステン酸、タングステン酸ナトリウム一水和物及び二水和物などが好ましい。これらタングステン化合物類は単独で使用しても2種以上を混合使用してもよい。   As the tungsten compound used as a catalyst, a compound that generates a tungstate anion in water is suitable, and for example, tungstic acid, tungsten trioxide, tungsten trisulfide, tungsten hexachloride, phosphotungstic acid, ammonium tungstate, potassium tungstate. Examples thereof include monohydrate and dihydrate, sodium tungstate monohydrate and dihydrate, and tungstic acid, tungsten trioxide, phosphotungstic acid, sodium tungstate monohydrate and dihydrate. The thing etc. are preferable. These tungsten compounds may be used alone or in combination of two or more.

これらの水中でタングステン酸アニオンを生成する化合物の触媒活性は、タングステン酸アニオン1モルに対して、約0.2〜約0.8モルの対カチオンが存在したほうが高い。このようなタングステン組成物の調製法としては、例えばタングステン酸とタングステン酸のアルカリ金属塩を、タングステン酸アニオンと対カチオンが前記比率となるように混合してもよいし、タングステン酸をアルカリ化合物(アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩など)と混合するか、タングステン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩とリン酸、硫酸などの鉱酸のような酸性化合物を組み合わせてもよい。これらの好ましい具体例としては、タングステン酸ナトリウムとタングステン酸の混合物、タングステン酸ナトリウムと鉱酸の混合物、又はタングステン酸とアルカリ化合物の混合物が挙げられる。   The catalytic activity of these compounds that generate tungstate anions in water is higher when about 0.2 to about 0.8 mol of counter cation is present with respect to 1 mol of tungstate anions. As a method for preparing such a tungsten composition, for example, tungstic acid and an alkali metal salt of tungstic acid may be mixed so that the tungstate anion and the counter cation have the above ratio, or tungstic acid is mixed with an alkali compound ( Alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, carbonates, etc.) or by combining tungstic acid alkali metal salts or alkaline earth metal salts with acidic compounds such as phosphoric acid, sulfuric acid and other mineral acids. Good. Preferred examples of these include a mixture of sodium tungstate and tungstic acid, a mixture of sodium tungstate and a mineral acid, or a mixture of tungstic acid and an alkali compound.

タングステン化合物の触媒としての使用量は、タングステン元素について、反応基質である2−アルケニル化合物の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合に対して、約0.0001〜約20モル%、好ましくは約0.01〜約20モル%の範囲から選ばれる。   The amount of the tungsten compound used as a catalyst is about 0.0001 to about 0.001 to about the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group of the 2-alkenyl compound which is the reaction substrate for the tungsten element. 20 mol%, preferably about 0.01 to about 20 mol%.

触媒として用いる第四級アンモニウム塩としては、その窒素原子に結合した置換基の炭素数の合計が6以上50以下、好ましくは10以上40以下の第四級有機アンモニウム塩が、酸化(グリシジル化)反応の活性が高くて好ましい。   As the quaternary ammonium salt used as a catalyst, a quaternary organic ammonium salt in which the total number of carbon atoms of the substituent bonded to the nitrogen atom is 6 or more and 50 or less, preferably 10 or more and 40 or less is oxidized (glycidylation). It is preferable because the activity of the reaction is high.

第四級アンモニウム塩としては、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリオクチルエチルアンモニウム、塩化ジラウリルジメチルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ラウリルジメチルベンジルアンモニウム、塩化トリカプリルメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウムなどの塩化物;臭化トリオクチルメチルアンモニウム、臭化トリオクチルエチルアンモニウム、臭化ジラウリルジメチルアンモニウム、臭化ラウリルトリメチルアンモニウム、臭化ステアリルトリメチルアンモニウム、臭化ラウリルジメチルベンジルアンモニウム、臭化トリカプリルメチルアンモニウム、臭化ジデシルジメチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化ベンジルトリメチルアンモニウム、臭化ベンジルトリエチルアンモニウムなどの臭化物;ヨウ化トリオクチルメチルアンモニウム、ヨウ化トリオクチルエチルアンモニウム、ヨウ化ジラウリルジメチルアンモニウム、ヨウ化ラウリルトリメチルアンモニウム、ヨウ化ステアリルトリメチルアンモニウム、ヨウ化ラウリルジメチルベンジルアンモニウム、ヨウ化トリカプリルメチルアンモニウム、ヨウ化ジデシルジメチルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化ベンジルトリメチルアンモニウム、ヨウ化ベンジルトリエチルアンモニウムなどのヨウ化物;リン酸水素化トリオクチルメチルアンモニウム、リン酸水素化トリオクチルエチルアンモニウム、リン酸水素化ジラウリルジメチルアンモニウム、リン酸水素化ラウリルトリメチルアンモニウム、リン酸水素化ステアリルトリメチルアンモニウム、リン酸水素化ラウリルジメチルベンジルアンモニウム、リン酸水素化トリカプリルメチルアンモニウム、リン酸水素化ジデシルジメチルアンモニウム、リン酸水素化テトラブチルアンモニウム、リン酸水素化ベンジルトリメチルアンモニウム、リン酸水素化ベンジルトリエチルアンモニウムなどのリン酸水素化物;硫酸水素化トリオクチルメチルアンモニウム、硫酸水素化トリオクチルエチルアンモニウム、硫酸水素化ジラウリルジメチルアンモニウム、硫酸水素化ラウリルトリメチルアンモニウム、硫酸水素化ステアリルトリメチルアンモニウム、硫酸水素化ラウリルジメチルベンジルアンモニウム、硫酸水素化トリカプリルメチルアンモニウム、硫酸水素化ジデシルジメチルアンモニウム、硫酸水素化テトラブチルアンモニウム、硫酸水素化ベンジルトリメチルアンモニウム、硫酸水素化ベンジルトリエチルアンモニウムなどの硫酸水素化物などが挙げられる。   The quaternary ammonium salt, trioctyl methyl ammonium chloride, trioctyl ethyl ammonium chloride, dilauryl dimethyl ammonium chloride, lauryl trimethyl ammonium chloride, stearyl trimethyl ammonium chloride, lauryl dimethyl benzyl ammonium chloride, tricapryl methyl ammonium chloride, dichloro chloride Chlorides such as decyldimethylammonium, tetrabutylammonium chloride, benzyltrimethylammonium chloride and benzyltriethylammonium chloride; trioctylmethylammonium bromide, trioctylethylammonium bromide, dilauryldimethylammonium bromide, lauryltrimethylammonium bromide, Stearyl trimethyl ammonium bromide, lauryl dimethyl benzyl ammonium bromide, bromide Bromides such as lycaprylmethylammonium, didecyldimethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltriethylammonium bromide; trioctylmethylammonium iodide, trioctylethylammonium iodide, diiodide Lauryl dimethyl ammonium, lauryl trimethyl ammonium iodide, stearyl trimethyl ammonium iodide, lauryl dimethyl benzyl ammonium iodide, tricapryl methyl ammonium iodide, didecyl dimethyl ammonium iodide, tetrabutyl ammonium iodide, benzyl trimethyl ammonium iodide, iodo Iodide such as benzyltriethylammonium trioxide; trioctylmethylammonium hydrogen phosphate, hydrogen phosphate Trioctylethylammonium, dilauryldimethylammonium hydrogenphosphate, lauryltrimethylammonium hydrogenphosphate, stearyltrimethylammonium hydrogenphosphate, lauryldimethylbenzylammonium hydrogenphosphate, tricaprylmethylammonium hydrogenphosphate, phosphoric acid Didecyldimethylammonium hydride, tetrabutylammonium hydrogenphosphate, benzyltrimethylammonium hydrogenphosphate, benzyltriethylammonium hydrogenphosphate, and the like; trioctylmethylammonium hydrogen sulfate, trioctyl hydrogen sulfate sulfate Ethyl ammonium, dilauryl dimethyl ammonium hydrogen sulfate, lauryl trimethyl ammonium hydrogen sulfate, stearyl trimethyl ammonium hydrogen sulfate, water sulfate Hydrogen sulfate such as lauryl dimethyl benzyl ammonium hydride, tricapryl methyl ammonium hydrogen sulfate, didecyl dimethyl ammonium hydrogen sulfate, tetrabutyl ammonium hydrogen sulfate, benzyl trimethyl ammonium hydrogen sulfate, and benzyl triethyl ammonium hydrogen sulfate can be used. Can be mentioned.

これらの第四級アンモニウム塩は、単独で使用しても2種以上を混合使用してもよい。その使用量は反応基質の2−アルケニル化合物の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合に対して約0.0001〜約10モル%が好ましく、より好ましくは約0.01〜約10モル%の範囲から選ばれる。   These quaternary ammonium salts may be used alone or in combination of two or more. The amount thereof used is preferably about 0.0001 to about 10 mol%, more preferably about 0.001 to about 10 carbon% of the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and 2-alkenyl ether group of the 2-alkenyl compound as the reaction substrate. It is selected from the range of 01 to about 10 mol%.

第四級アンモニウム塩として、対アニオンに塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンを有する相間移動触媒を用いた場合には、生成物中のハロゲン化物の含有量が増加する。生成物中のハロゲンに由来する不純物を低減するために、特開2010−70480号公報などに開示されている第四級アンモニウム塩除去剤を用いることができる。ハロゲン系第四級アンモニウム塩を用いて酸化反応を実施することは可能であるが、第四級アンモニウム塩の除去工程が必要となるため、操作が煩雑となる。そのため、第四級アンモニウム塩としてリン酸水素化物又は硫酸水素化物を用いることが好ましく、硫酸水素化物を用いることがより好ましい。   When a phase transfer catalyst having a chloride ion, a bromide ion or an iodide ion as a counter anion is used as the quaternary ammonium salt, the halide content in the product increases. In order to reduce impurities derived from halogen in the product, a quaternary ammonium salt removing agent disclosed in JP 2010-70480 A can be used. Although it is possible to carry out the oxidation reaction using a halogen-based quaternary ammonium salt, the operation becomes complicated because a step of removing the quaternary ammonium salt is required. Therefore, it is preferable to use phosphonic acid hydride or hydrogen sulfate as the quaternary ammonium salt, and more preferable to use hydrogen sulfate.

本発明の多価グリシジル化合物の製造方法においては、助触媒としてリン酸を用いる。リン酸は、酸素原子が触媒金属であるタングステン金属中心に配位することで、活性種を生成する。また、リン酸以外の酸を併用することで、反応液のpHを1.0〜4.0に制御する。反応液のpHは1.2〜3.8であることが好ましく、1.4〜3.5であることがより好ましい。反応液のpHが4.0より高いと反応速度が低下するため生産性が低下し、一方、1.0より低い場合、グリシジル基の加水分解が進行して収率が低下する傾向がある。リン酸の使用量は反応基質の2−アルケニル化合物の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合に対して約0.1〜約10モル%が好ましく、より好ましくは約1〜約10モル%の範囲から選ばれる。   In the method for producing a polyvalent glycidyl compound of the present invention, phosphoric acid is used as a cocatalyst. Phosphoric acid forms an active species by coordinating an oxygen atom with a tungsten metal center that is a catalyst metal. Moreover, the pH of the reaction liquid is controlled to 1.0 to 4.0 by using an acid other than phosphoric acid in combination. The pH of the reaction solution is preferably 1.2 to 3.8, more preferably 1.4 to 3.5. If the pH of the reaction solution is higher than 4.0, the reaction rate will be lowered and the productivity will be lowered. On the other hand, if it is lower than 1.0, the hydrolysis of the glycidyl group will proceed to tend to lower the yield. The amount of phosphoric acid used is preferably about 0.1 to about 10 mol%, more preferably about 10 mol% with respect to the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and 2-alkenyl ether group of the 2-alkenyl compound as the reaction substrate. It is selected from the range of 1 to about 10 mol%.

リン酸以外の酸としては鉱酸又は有機酸のいずれも用いることができる。鉱酸の例としては、ポリリン酸、ピロリン酸、スルホン酸、硝酸、硫酸、塩酸、及びホウ酸が挙げられる。有機酸の例としては、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、及びトリフルオロ酢酸が挙げられる。その使用量は反応基質の2−アルケニル化合物の2−アルケニル基及び2−アルケニルエーテル基の炭素−炭素二重結合に対して約0.001〜約10モル%が好ましく、より好ましくは約0.01〜約10モル%の範囲から選ばれる。これらの酸の中でも緩衝効果が大きくpHを1.0〜4.0の範囲に保持しやすいため硫酸が好ましい。   As the acid other than phosphoric acid, either a mineral acid or an organic acid can be used. Examples of mineral acids include polyphosphoric acid, pyrophosphoric acid, sulfonic acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and boric acid. Examples of organic acids include benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and trifluoroacetic acid. The amount used is preferably about 0.001 to about 10 mol%, more preferably about 0. 0% to the carbon-carbon double bond of the 2-alkenyl group and the 2-alkenyl ether group of the 2-alkenyl compound as the reaction substrate. It is selected from the range of 01 to about 10 mol%. Among these acids, sulfuric acid is preferable because it has a large buffering effect and easily maintains the pH in the range of 1.0 to 4.0.

酸化によるグリシジル化反応において、有機溶媒を用いないか必要に応じて有機溶媒を用いて、過酸化水素水溶液と前記した触媒とを混合し、反応基質の2−アルケニル化合物のグリシジル化反応を進行させることができる。溶媒を用いる場合には、反応速度が遅くなり、溶媒によっては加水分解反応などの望ましくない反応が進行しやすくなることがあるため、適切に選択する必要がある。反応基質の式(4)で表わされる2−アルケニル化合物の粘度があまりに高い場合や固体である場合には必要最小限の有機溶媒を用いてもよい。用いることができる有機溶媒としては、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、又は脂環式炭化水素が好ましく、例えばトルエン、キシレン、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサンなどが挙げられる。濃度については必要最小限の使用に留めた方が製造コストなどの点で有利であり、有機溶媒の使用量は2−アルケニル化合物100質量部に対して好ましくは約300質量部以下、より好ましくは約100質量部以下である。   In the glycidylation reaction by oxidation, an aqueous solution of hydrogen peroxide and the above-mentioned catalyst are mixed without using an organic solvent or, if necessary, with an organic solvent to promote the glycidylation reaction of the 2-alkenyl compound as a reaction substrate. be able to. When a solvent is used, the reaction rate becomes slow, and depending on the solvent, an undesired reaction such as a hydrolysis reaction may easily proceed. Therefore, it is necessary to select appropriately. When the viscosity of the 2-alkenyl compound represented by the formula (4) as the reaction substrate is too high or when it is a solid, the minimum necessary organic solvent may be used. The organic solvent that can be used is preferably an aromatic hydrocarbon, an aliphatic hydrocarbon, or an alicyclic hydrocarbon, and examples thereof include toluene, xylene, hexane, octane, and cyclohexane. Regarding the concentration, it is advantageous to use only the minimum necessary amount in terms of production cost, and the amount of the organic solvent used is preferably about 300 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of the 2-alkenyl compound. It is about 100 parts by mass or less.

また、酸化(グリシジル化)反応において、工業的に安定に生産を行うことを考えると、触媒と基質を最初に反応器に仕込み、反応温度を極力一定に保ちつつ、過酸化水素水溶液については反応で消費されているのを確認しながら、徐々に加えていった方がよい。このような方法を採れば、反応器内で過酸化水素が異常分解して酸素ガスが発生したとしても、過酸化水素の蓄積量が少なく圧力上昇を最小限に留めることができる。   In addition, considering that industrial production is stable in the oxidation (glycidylation) reaction, the catalyst and the substrate are first charged into the reactor to keep the reaction temperature as constant as possible while the hydrogen peroxide aqueous solution is reacted. It is better to add gradually while checking that it is consumed in. By adopting such a method, even if hydrogen peroxide is abnormally decomposed in the reactor and oxygen gas is generated, the amount of hydrogen peroxide accumulated is small and the pressure rise can be minimized.

反応温度があまりに高いと副反応が多くなり、低すぎる場合には過酸化水素の消費速度が遅くなり、反応液中に蓄積することがあるので、反応温度は、好ましくは約40〜約100℃、より好ましくは約50℃〜約80℃の範囲で制御する。過酸化水素水溶液の添加及び添加終了後の反応のいずれも上記温度範囲で行うことが好ましい。   If the reaction temperature is too high, side reactions increase, and if it is too low, the consumption rate of hydrogen peroxide becomes slow and the hydrogen peroxide may accumulate in the reaction solution. Therefore, the reaction temperature is preferably about 40 to about 100 ° C. , More preferably in the range of about 50 ° C to about 80 ° C. Both the addition of the aqueous hydrogen peroxide solution and the reaction after the addition are preferably carried out within the above temperature range.

反応終了後は、水層と有機層の比重差がほとんど無い場合があるが、その場合には水層に無機化合物の飽和水溶液を混合して、有機層と比重差をつけることにより有機抽出溶媒を使用しなくても二層分離を行うことができる。特にタングステン化合物の比重は重いので、水層を下層に持って来るために、本来触媒として必要な前記した使用量を超えるタングステン化合物を用いてもよい。この場合、水層からのタングステン化合物を再使用して、タングステン化合物の利用効率を高めることが好ましい。   After completion of the reaction, there may be almost no difference in specific gravity between the aqueous layer and the organic layer. In that case, a saturated aqueous solution of an inorganic compound is mixed in the aqueous layer to give a difference in specific gravity between the organic layer and the organic extraction solvent. Bilayer separation can be performed without using. In particular, since the specific gravity of the tungsten compound is heavy, in order to bring the water layer to the lower layer, a tungsten compound which exceeds the above-mentioned amount which is originally required as a catalyst may be used. In this case, it is preferable to reuse the tungsten compound from the water layer to enhance the utilization efficiency of the tungsten compound.

また、逆に基質によっては有機層の比重が1.2近くとなるものもあるので、このような場合には水を追添して、水層の比重を1に近づけることにより、上層に水層、下層に有機層を持って来ることもできる。また、反応液の抽出にトルエン、シクロヘキサン、ヘキサン、塩化メチレンなどの有機溶媒を用いて抽出を実施することもでき、状況に応じて最適な分離方法を選択することができる。   On the contrary, depending on the substrate, the specific gravity of the organic layer may be close to 1.2. In such a case, by adding water to bring the specific gravity of the water layer close to 1, the water content in the upper layer is increased. It is possible to bring an organic layer as a layer or a lower layer. Further, the extraction of the reaction liquid can be carried out by using an organic solvent such as toluene, cyclohexane, hexane or methylene chloride, and an optimum separation method can be selected depending on the situation.

このようにして水層と分離した有機層を濃縮する、あるいは必要に応じて濃縮した後に、蒸留、クロマト分離、再結晶、昇華などの通常の方法によって、得られた多価グリシジル化合物を取り出すことができる。多価グリシジル化合物は、同一の基本骨格を有する一般式(1)で表される複数種(R及びRとして式(2)又は式(3)で表される基の数が異なる)の化合物が通常含有される混合物として得られる。この混合物は必要に応じて公知の分離方法を用いて各化合物に分離することもできるが、このまま本発明の硬化性樹脂組成物に適用することもできる。 In this way, the organic layer separated from the aqueous layer is concentrated, or after being concentrated as necessary, the polyvalent glycidyl compound obtained is removed by a usual method such as distillation, chromatographic separation, recrystallization, or sublimation. You can The polyvalent glycidyl compound is of a plurality of types represented by the general formula (1) having the same basic skeleton (the number of groups represented by the formula (2) or the formula (3) is different as R 1 and R 2 ). It is obtained as a mixture in which the compounds are usually contained. This mixture can be separated into each compound using a known separation method, if necessary, but can also be applied to the curable resin composition of the present invention as it is.

[フェノール系硬化剤(B)]
本発明の硬化性樹脂組成物には、上記多価グリシジル化合物(混合物)(A)を硬化させるための硬化剤を併用する。本発明の硬化性樹脂組成物において使用する硬化剤は、フェノール性水酸基のオルト位に置換基を有さないフェノール系硬化剤である。
[Phenolic curing agent (B)]
The curable resin composition of the present invention is used together with a curing agent for curing the above-mentioned polyvalent glycidyl compound (mixture) (A). The curing agent used in the curable resin composition of the present invention is a phenolic curing agent having no substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group.

上記多価グリシジル化合物(A)はグリシジル基とグリシジルエーテル基が同一の芳香環に結合し、反応点同士の立体的距離が近いため、本発明の硬化性樹脂組成物に用いるフェノール系硬化剤として、フェノール性水酸基のオルト位に置換基を有さないものを用いる。フェノール性水酸基のオルト位に置換基を有する硬化剤を用いると、高い立体障害に起因して反応性が低下し、硬化物の耐熱性の低下を招く。   Since the polyvalent glycidyl compound (A) has a glycidyl group and a glycidyl ether group bonded to the same aromatic ring and the reaction points are close to each other in steric distance, the polyvalent glycidyl compound (A) is used as a phenol-based curing agent for the curable resin composition of the present invention. , Those having no substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group are used. When a curing agent having a substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group is used, the reactivity is lowered due to high steric hindrance, and the heat resistance of the cured product is lowered.

具体的なフェノール系硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン/フェノール重合型樹脂、ベンズアルデヒド/フェノール重合型ノボラック樹脂、テルペン/フェノール重合型樹脂などの多価フェノール化合物が例示され、これらの中でもフェノール性水酸基近傍の立体障害が特に低いフェノールノボラック樹脂が好ましい。これらのフェノール系硬化剤と比べて、反応点のフェノール性水酸基のオルト位に置換基、例えばメチル基を有するクレゾールノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤を用いると、高い立体障害に起因して反応性が低下する。後述するが、このことは、グリシジル化合物として1つの芳香環に1つのグリシジルエーテル基が結合している一般的なフェノールノボラック型グリシジル化合物をフェノール系硬化剤と併用する場合とは逆の傾向を示す。なお、フェノールノボラック樹脂などにおいて、隣接する芳香環を有するユニットと結合している部位がフェノール水酸基に対してオルト位に結合する場合もあるが、この部位は本明細書におけるフェノール性水酸基のオルト位の置換基には該当しない。本明細書におけるフェノール性水酸基のオルト位の置換基とは、クレゾールノボラック樹脂のメチル基のように基本骨格を構成する芳香環のうち一つのみに結合する基を意図する。   Specific phenol-based curing agents include polyphenols such as phenol novolac resin, phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, dicyclopentadiene / phenol polymerization resin, benzaldehyde / phenol polymerization novolac resin, and terpene / phenol polymerization resin. Examples thereof include compounds, and among these, phenol novolac resins having particularly low steric hindrance in the vicinity of phenolic hydroxyl groups are preferable. Compared to these phenolic curing agents, when a phenolic curing agent such as a cresol novolac resin having a substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group at the reaction point, for example, a methyl group is used, the reactivity due to high steric hindrance is increased. Is reduced. As will be described later, this shows an opposite tendency to the case where a general phenol novolac type glycidyl compound having one glycidyl ether group bonded to one aromatic ring as a glycidyl compound is used in combination with a phenolic curing agent. .. Incidentally, in a phenol novolac resin or the like, there is a case where a site bonded to a unit having an adjacent aromatic ring is bonded to an ortho position with respect to a phenol hydroxyl group, but this site is the ortho position of the phenolic hydroxyl group in the present specification. Is not a substituent of. In the present specification, the substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group means a group bonded to only one of the aromatic rings constituting the basic skeleton, such as the methyl group of cresol novolac resin.

上記フェノール系硬化剤(B)の配合量は、多価グリシジル化合物(混合物)(A)のグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計に対するフェノール系硬化剤(B)の水酸基のモル比率(フェノール系硬化剤(B)の水酸基のモル数/[多価グリシジル化合物(A)のグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計モル数])が0.8〜1.0の範囲とすることが好ましい。上記モル比率はより好ましくは約0.85〜約0.99であり、さらに好ましくは約0.90〜約0.98である。上記モル比率が0.8より小さい場合、硬化後に未反応のグリシジル基及びグリシジルエーテル基が多数残り硬化物の耐熱性が低下する。一方、多価グリシジル化合物(A)のグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計がフェノール系硬化剤(B)の水酸基に対して化学量論的に少ない、すなわち上記モル比率が1.0を越える場合、硬化物のTgが低くなる傾向がある。   The blending amount of the phenol-based curing agent (B) is the molar ratio of the hydroxyl group of the phenol-based curing agent (B) to the total of the glycidyl group and the glycidyl ether group of the polyvalent glycidyl compound (mixture) (A) (phenol-based curing agent. The number of moles of the hydroxyl group of (B) / [the total number of moles of the glycidyl group and the glycidyl ether group of the polyvalent glycidyl compound (A)] is preferably in the range of 0.8 to 1.0. The above molar ratio is more preferably about 0.85 to about 0.99, further preferably about 0.90 to about 0.98. When the above molar ratio is less than 0.8, a large number of unreacted glycidyl groups and glycidyl ether groups remain after curing, and the heat resistance of the cured product decreases. On the other hand, when the total of the glycidyl group and the glycidyl ether group of the polyvalent glycidyl compound (A) is stoichiometrically small with respect to the hydroxyl groups of the phenolic curing agent (B), that is, when the above molar ratio exceeds 1.0, The Tg of the cured product tends to be low.

[硬化促進剤(C)]
本発明の硬化性樹脂組成物に、さらに硬化促進剤(C)を含有させることが、該組成物の硬化速度を向上させる観点から好ましい。硬化促進剤としては特に限定されず、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの第三級アミン及びそれらの塩;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などのホスフィン;テトラブチルホスホニウムO,O−ジエチルホスホロジチオアート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、トリフェニルホスホニウムブロマイドなどのホスホニウム塩;アミノトリアゾール類;オクチル酸スズ、ジブチルスズジラウレートなどのスズ化合物;オクチル酸亜鉛などの亜鉛化合物;アルミニウム、クロム、コバルト、ジルコニウムなどのアセチルアセトナト錯体などの金属触媒などが挙げられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[Curing accelerator (C)]
It is preferable that the curable resin composition of the present invention further contains a curing accelerator (C) from the viewpoint of improving the curing rate of the composition. The curing accelerator is not particularly limited, and examples thereof include imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole; and tertiary tertiary compounds such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7. Amines and salts thereof; phosphines such as triphenylphosphine and tricyclohexylphosphine; phosphonium salts such as tetrabutylphosphonium O, O-diethylphosphorodithioate, tetraphenylphosphonium thiocyanate and triphenylphosphonium bromide; aminotriazoles; octyl acid Examples thereof include tin compounds such as tin and dibutyltin dilaurate; zinc compounds such as zinc octylate; metal catalysts such as acetylacetonato complexes of aluminum, chromium, cobalt, zirconium and the like. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more kinds.

上記硬化促進剤の配合量は特に限定されないが、硬化性樹脂組成物の硬化成分100質量部に対して、通常0.01〜5質量部である。配合量が0.01質量部未満であると、上記硬化促進剤を添加する効果が得られない傾向があり、5質量部を超えると、硬化物の着色、耐熱性、耐光性などの低下が生じることがある。配合量のより好ましい範囲は0.05〜1.5質量部である。   The compounding amount of the curing accelerator is not particularly limited, but is usually 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curing component of the curable resin composition. If the blending amount is less than 0.01 parts by mass, the effect of adding the above-mentioned curing accelerator tends not to be obtained, and if it exceeds 5 parts by mass, the coloration of the cured product, heat resistance, light resistance and the like are deteriorated. May occur. A more preferable range of the compounding amount is 0.05 to 1.5 parts by mass.

本明細書における「硬化性樹脂組成物の硬化成分」とは、上記多価グリシジル化合物(混合物)(A)及びフェノール系硬化剤(B)以外に、必要に応じて添加される硬化に寄与する他の成分、例えば上記多価グリシジル化合物(A)以外のエポキシ化合物を含んでもよい。すなわち、「硬化性樹脂組成物の硬化成分100質量部」とは、これら硬化性樹脂組成物中の硬化に寄与する成分の合計量が100質量部であることを意味する。   The “curing component of the curable resin composition” in the present specification contributes to curing, which is added as necessary in addition to the polyvalent glycidyl compound (mixture) (A) and the phenolic curing agent (B). Other components, for example, an epoxy compound other than the polyvalent glycidyl compound (A) may be included. That is, "100 parts by mass of the curing component of the curable resin composition" means that the total amount of the components contributing to the curing in these curable resin compositions is 100 parts by mass.

[充填材(D)]
本発明の硬化性樹脂組成物には充填材を配合してもよい。充填材の種類は用途により適宜選択される。例えば、本発明の硬化性樹脂組成物を半導体封止用途に使用する場合には、硬化物の熱膨張係数を低下させるために絶縁性である無機充填材を配合する。この無機充填材は特に限定されず、公知のものを使用することができる。
[Filler (D)]
You may mix | blend a filler with the curable resin composition of this invention. The type of filler is appropriately selected depending on the application. For example, when the curable resin composition of the present invention is used for semiconductor encapsulation, an inorganic filler that is insulative is added in order to reduce the thermal expansion coefficient of the cured product. This inorganic filler is not particularly limited, and known ones can be used.

無機充填材として、具体的には、非晶質シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの粒子が挙げられる。低粘度化の観点からは、中でも真球状の非晶質シリカが望ましい。無機充填材は、シランカップリング剤などで表面処理が施されたものであってもよいが、表面処理が施されていなくもよい。これら無機充填材の平均粒径は0.1〜20μmであり、最大粒径が75μm以下、特に20μm以下のものが好ましい。平均粒径がこの範囲にあると硬化性樹脂組成物の粘度が過度に高くならず、該組成物の狭ピッチ配線部、狭ギャップ部などへの注入性も適切である。本明細書における「平均粒径」とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定される体積累積粒径D50であり、「最大粒径」とは、粒子が球形であれば直径、楕円形状であれば長径、針状であれば長軸寸法、多角形状であれば最長の辺(三角形)又は最長の対角線(四角形以上)、その他の不定形状であれば最大寸法である。硬化性樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、用途に応じて適宜決定することができる。例えば、半導体封止用途では、硬化性樹脂組成物中の無機充填材の含有量は一般に50〜95質量%であり、好ましくは65〜90質量%である。 Specific examples of the inorganic filler include particles of amorphous silica, crystalline silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride and the like. From the viewpoint of lowering the viscosity, a spherical amorphous silica is particularly preferable. The inorganic filler may be surface-treated with a silane coupling agent or the like, but may not be surface-treated. The average particle size of these inorganic fillers is 0.1 to 20 μm, and the maximum particle size is preferably 75 μm or less, particularly preferably 20 μm or less. When the average particle diameter is within this range, the viscosity of the curable resin composition does not become excessively high, and the composition can be injected appropriately into narrow pitch wiring portions, narrow gap portions, and the like. In the present specification, the "average particle size" is a volume cumulative particle size D 50 measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device, and the "maximum particle size" is a diameter or an ellipse if the particles are spherical. The shape is the long diameter, the needle shape is the long axis dimension, the polygonal shape is the longest side (triangle) or the longest diagonal line (quadrangle or more), and the other dimension is the maximum size. The content of the inorganic filler in the curable resin composition can be appropriately determined according to the application. For example, for semiconductor encapsulation, the content of the inorganic filler in the curable resin composition is generally 50 to 95% by mass, preferably 65 to 90% by mass.

[その他の成分]
本発明の硬化性樹脂組成物は、接着性付与のためにカップリング剤を含有してもよい。カップリング剤は特に限定されず、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤などが挙げられる。これらカップリング剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
[Other ingredients]
The curable resin composition of the present invention may contain a coupling agent for imparting adhesiveness. The coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-. Examples thereof include silane coupling agents such as phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. These coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

上記カップリング剤の配合量は、硬化性樹脂組成物100質量部に対して、通常0.1〜5質量部である。0.1質量部未満であると、カップリング剤の配合効果が充分発揮されないことがあり、5質量部を超えると、余剰のカップリング剤が揮発し、硬化性樹脂組成物を硬化させたときに、膜減りなどを起こすことがある。   The amount of the coupling agent compounded is usually 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin composition. If it is less than 0.1 part by mass, the compounding effect of the coupling agent may not be sufficiently exerted, and if it exceeds 5 parts by mass, the excess coupling agent is volatilized and the curable resin composition is cured. In addition, film loss may occur.

本発明の硬化性樹脂組成物は、該組成物の硬化物の耐熱性を改善するために酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤は特に限定されず、例えば2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)などのフェノール系酸化防止剤;亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ノニルジフェニル、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイドなどのリン系酸化防止剤;ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、[4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル)]ビス(アルキルチオプロピオネート)などの硫黄系酸化防止剤;鉄、亜鉛、ニッケルなどの金属系酸化防止剤などが挙げられる。これら酸化防止剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The curable resin composition of the present invention may contain an antioxidant in order to improve the heat resistance of the cured product of the composition. The antioxidant is not particularly limited and includes, for example, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-tert-amylhydroquinone, 2,5-di-tert-butylhydroquinone, 4,4. '-Butylidene bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) Phenolic antioxidants such as; triphenyl phosphite, tridecyl phosphite, nonyldiphenyl phosphite, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene, 9,10-dihydro-9. Phosphorus antioxidants such as -oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; dilauryl-3,3'-thio Sulfur-based antioxidants such as dipropionate, ditridecyl-3,3'-thiodipropionate, [4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenyl)] bis (alkylthiopropionate); iron; iron And metal-based antioxidants such as zinc and nickel. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more.

上記酸化防止剤の配合量は、硬化性樹脂組成物100質量部に対して、通常0.001〜2質量部である。0.001質量部未満であると、上記酸化防止剤の配合効果が充分発揮されないことがあり、2質量部を超えると、上記酸化防止剤が揮発し、硬化性樹脂組成物を硬化させたときに、膜減りなどを起こしたり、硬化物が脆くなったりすることがある。   The content of the above antioxidant is usually 0.001 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin composition. If the amount is less than 0.001 part by mass, the compounding effect of the antioxidant may not be sufficiently exhibited, and if it exceeds 2 parts by mass, the antioxidant volatilizes and the curable resin composition is cured. In addition, film loss may occur and the cured product may become brittle.

本発明の硬化性樹脂組成物は、粘度を調節するために、シリカ微粉末、高分子量シリコーン樹脂などを含有していてもよい。特に、シリカ微粉末は、増粘性作用だけでなく、チキソ性付与剤としても働くため、本発明の硬化性樹脂組成物の流動性をコントロールできるためにより好ましい。   The curable resin composition of the present invention may contain silica fine powder, a high molecular weight silicone resin or the like in order to adjust the viscosity. In particular, silica fine powder is more preferable because it can function not only as a thickening agent but also as a thixotropic agent, so that the fluidity of the curable resin composition of the present invention can be controlled.

上記シリカ微粉末の平均粒径は特に限定されないが、好ましい範囲は0.1〜100nm、より好ましい範囲は1〜50nmである。LEDなどの光半導体封止に用いる場合には、100nmを超えると硬化性樹脂組成物の透明性が低下することがある。一方、ビルドアップ基板などの配線基板、アンダーフィルなどの半導体封止などの光を透過しない用途では硬化性樹脂組成物の透明性は問題とならない。   The average particle size of the silica fine powder is not particularly limited, but a preferred range is 0.1 to 100 nm, and a more preferred range is 1 to 50 nm. When it is used for encapsulating an optical semiconductor such as an LED, if it exceeds 100 nm, the transparency of the curable resin composition may decrease. On the other hand, the transparency of the curable resin composition does not pose a problem in applications such as a build-up board or the like, a wiring board such as a build-up board, or semiconductor encapsulation such as underfill that does not transmit light.

本発明の硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、消泡剤、着色剤、蛍光体、変性剤、レベリング剤、光拡散剤、難燃剤などの他の添加剤を含有してもよい。   The curable resin composition of the present invention may contain other additives such as an antifoaming agent, a coloring agent, a phosphor, a modifier, a leveling agent, a light diffusing agent, and a flame retardant, if necessary.

本発明の硬化性樹脂組成物の調製方法は特に限定されず、各成分を所定の配合割合でポットミル、三本ロールミル、回転式混合機、二軸ミキサーなどの混合機に投入し、混合して、調製することができる。   The method for preparing the curable resin composition of the present invention is not particularly limited, and the components are put in a mixing machine such as a pot mill, a three-roll mill, a rotary mixer and a twin-screw mixer at a predetermined mixing ratio, and mixed. , Can be prepared.

調製時必要に応じて有機溶媒を混合し、均一になるまで混合した後、溶媒を揮発させてもよい。この際使用する有機溶媒は樹脂組成物中の有機成分(多価グリシジル化合物、フェノール系硬化剤、硬化促進剤など)の溶解性に従って適宜選択することができるが、除去作業が容易なアセトン、トルエン、THF、酢酸エチルなどを用いることが好ましい。酢酸などの酸性の強いものや、トリエチルアミン、ピリジンなどの塩基性のものはグリシジル基又は反応性水酸基と反応するため好ましくない。またジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの沸点の高いものは溶媒の残留が問題となるため好ましくない。溶媒を使用した場合は最後に溶媒を減圧下で除去して硬化性樹脂組成物を得ることが好ましい。   At the time of preparation, an organic solvent may be mixed if necessary, and after mixing until uniform, the solvent may be volatilized. The organic solvent used at this time can be appropriately selected according to the solubility of the organic components (polyvalent glycidyl compound, phenolic curing agent, curing accelerator, etc.) in the resin composition, but acetone and toluene, which are easy to remove, can be used. , THF, ethyl acetate and the like are preferably used. Strongly acidic ones such as acetic acid and basic ones such as triethylamine and pyridine react with glycidyl groups or reactive hydroxyl groups and are not preferred. Further, those having a high boiling point such as dimethylformamide and dimethylsulfoxide are not preferable because the residual solvent poses a problem. When a solvent is used, it is preferable to finally remove the solvent under reduced pressure to obtain a curable resin composition.

硬化性樹脂組成物の粉末化を行う場合は作業工程により発生した熱により樹脂が溶融しない方法であれば特に指定はないが、少量であればメノウ乳鉢を用いるのが簡便である。市販の粉砕機を利用する場合、粉砕に際して熱を発するものは混合物の溶融が起きるため好ましくない。粉末の粒径は約1mm以下であることが好ましい。   When the curable resin composition is pulverized, there is no particular limitation as long as the resin is not melted by the heat generated in the working process, but it is convenient to use an agate mortar if the amount is small. When using a commercially available pulverizer, it is not preferable to use a pulverizer that generates heat during pulverization because the mixture melts. The particle size of the powder is preferably about 1 mm or less.

本発明の硬化性樹脂組成物は、熱硬化させることができる。熱硬化条件は、通常150〜250℃である。150℃より低い温度では硬化が十分に進行せず、250℃より高い温度では目的物が分解したり低分子量成分が揮発したりするなどの問題が生じるうえ、硬化に使用する設備への要求も厳しくなる。硬化するための加熱時間は0.5〜48時間の範囲とすることができる。この加熱は、複数回に分けて行ってもよい。特に高い硬化度を求める場合には、過度に高温で硬化することは好ましくなく、例えば温度を徐々に上げて硬化を進行させ、最終的な硬化温度を200℃以下とするのがよい。好ましくは180℃以下である。   The curable resin composition of the present invention can be thermoset. The thermosetting condition is usually 150 to 250 ° C. At temperatures lower than 150 ° C, curing does not proceed sufficiently, and at temperatures higher than 250 ° C, problems such as decomposition of the target product and volatilization of low molecular weight components occur, and there is also a demand for equipment used for curing. Get tougher. The heating time for curing can be in the range of 0.5 to 48 hours. This heating may be performed in multiple times. When a particularly high degree of curing is required, it is not preferable to cure at an excessively high temperature, and for example, the temperature may be gradually raised to proceed with the curing, and the final curing temperature may be set to 200 ° C. or lower. It is preferably 180 ° C or lower.

以下、実施例と比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

合成例1:基質(4,4’−(ジメチルメチレン)ビス[2−(2−プロペニル)フェニルジアリルエーテル])の合成
500mL三口丸底フラスコに、炭酸カリウム(日本曹達株式会社製)138g(1.00mol)を純水125gに溶解した溶液、式(7)で表される4,4’−(ジメチルメチレン)ビス[2−(2−プロペニル)フェノール](大和化成株式会社製)80.6g(262mmol)、及び炭酸ナトリウム(関東化学株式会社製)52.0g(0.500mol、固体のまま)を仕込み、反応器を窒素ガス置換し85℃に加熱した。窒素ガス気流下、酢酸アリル(昭和電工株式会社製)220g(2.19mol)、トリフェニルホスフィン(北興化学工業株式会社製)2.62g(10.0mmol)、及び50%含水5%−Pd/C−STDタイプ(エヌ・イーケムキャット株式会社製)84.6mg(Pd原子量として0.0200mmol)を入れ、窒素ガス雰囲気中、105℃に昇温して4時間反応させた後、酢酸アリル22.0g(0.219mol)を追添し、加熱を12時間継続した。反応終了後、反応系を室温まで冷却したのち、純水を析出した塩がすべて溶解するまで加え、分液処理した。有機層を分離し、有機溶媒(70℃、50mmHg、2時間)を留去した。純水(200g)を添加した後、トルエン200gを加え、約80℃の温度に保持して白色沈殿が析出していないことを確認した後、Pd/Cを濾過(空孔径1ミクロンのメンブランフィルター(アドバンテック社製KST−142−JAを用いて加圧(0.3MPa))により回収した。この濾滓をトルエン100gで洗浄するとともに、水層を分離した。約50℃で有機層を水200gで2度洗浄し、水層が中性であることを確認した。有機層を分離後、減圧下、濃縮し、式(8)で表される4,4’−(ジメチルメチレン)ビス[2−(2−プロペニル)フェニルジアリルエーテル]を主成分とする褐色液体(93.6g,241mmol、92.0%収率)を得た。この褐色液体をH−NMR測定した結果、式(8)で表される化合物を主成分として含むことを確認した。式(8)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ1.66(6H,s,CH),δ3.39(4H,d,PhC CH=CH),δ4.95−5.55(4H,m,PhCHCH=C ),δ5.25(2H,d,PhOCHCH=CH),δ5.42(2H,d,PhOCHCH=CH),δ5.25(4H,m,PhOCH=CH,PhCH=CH),δ6.73(d,2H,aromatic),δ6.90−7.08(m,2H,aromatic),δ7.13−7.40(2H,m,aromatic).

Figure 0006692471
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Synthesis Example 1: Synthesis of substrate (4,4 '-(dimethylmethylene) bis [2- (2-propenyl) phenyl diallyl ether]) In a 500 mL three-neck round bottom flask, 138 g (1 of potassium carbonate (Nippon Soda Co., Ltd.)) Solution of 0.000 mol) in pure water 125 g, 4,4 ′-(dimethylmethylene) bis [2- (2-propenyl) phenol] represented by the formula (7) (manufactured by Daiwa Kasei Co., Ltd.) 80.6 g (262 mmol) and 52.0 g (0.500 mol, as a solid) of sodium carbonate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) were charged, the reactor was purged with nitrogen gas and heated to 85 ° C. Under a nitrogen gas stream, 220 g (2.19 mol) of allyl acetate (manufactured by Showa Denko KK), 2.62 g (10.0 mmol) of triphenylphosphine (manufactured by Kitako Chemical Co., Ltd.), and 50% water-containing 5% -Pd / After adding 84.6 mg (0.0200 mmol as Pd atomic weight) of C-STD type (manufactured by NE Chemcat Corporation), the temperature was raised to 105 ° C. in a nitrogen gas atmosphere and the reaction was carried out for 4 hours, and then allyl acetate 22. 0 g (0.219 mol) was added additionally, and heating was continued for 12 hours. After the completion of the reaction, the reaction system was cooled to room temperature, and pure water was added until all the precipitated salts were dissolved, followed by liquid separation treatment. The organic layer was separated, and the organic solvent (70 ° C., 50 mmHg, 2 hours) was distilled off. After adding pure water (200 g) and then adding 200 g of toluene and maintaining the temperature at about 80 ° C. to confirm that no white precipitate was deposited, Pd / C was filtered (a membrane filter having a pore size of 1 micron). It was recovered by pressurization (0.3 MPa) using KST-142-JA manufactured by Advantech Co., Ltd. The filter cake was washed with 100 g of toluene, and the water layer was separated. After confirming that the aqueous layer was neutral, the organic layer was separated and concentrated under reduced pressure to obtain 4,4 '-(dimethylmethylene) bis [2] represented by the formula (8). -. (2-propenyl) brown liquid whose main component is phenyl diallyl ether] (93.6 g, 241 mmol, 92.0% yield) of the brown liquid the 1 H-NMR measurement result, equation (8 ) Object measurement data attributable to the compound represented by was confirmed to contain as a main component. Equation (8) is as follows.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ1.66 (6H, s, CH 3 ), δ3.39 (4H, d, PhC H 2 CH═CH 2 ), δ4.95-5.55. (4H, m, PhCH 2 CH = C H 2 ), δ 5.25 (2H, d, PhOCH 2 CH = C H H), δ 5.42 (2H, d, PhOCH 2 CH = CH H ), δ 5.25 (4H, m, PhOCH 2 C H = CH 2, PhCH 2 C H = CH 2), δ6.73 (d, 2H, aromatic), δ6.90-7.08 (m, 2H, aromatic), δ7. 13-7.40 (2H, m, aromatic).
Figure 0006692471
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合成例2:2,2−ビス(3−グリシジル−4−グリシジルオキシフェニル)プロパン(BATGと略記)の合成
200mL三口丸底フラスコに、上記合成例1で得られた4,4’−(ジメチルメチレン)ビス[2−(2−プロペニル)フェニルジアリルエーテル]18.1g(46.5mmol)、タングステン酸ナトリウム一水和物(日本無機化学工業株式会社製)1.53g(4.70mmol)、リン酸(和光純薬工業株式会社製)0.231g(2.35mmol)、硫酸(和光純薬工業株式会社製)0.230g(2.35mmol)、及び硫酸水素化トリオクチルメチルアンモニウム(MTOAHS、旭化学工業株式会社製)2.17g(4.70mmol)を入れ、トルエン(純正化学株式会社製)18gに溶解させた。65℃まで昇温した後、35質量%過酸化水素水溶液(菱江化成株式会社製)51.1g(0.465mol)を1時間かけて撹拌しながら滴下し、70℃でさらに2時間撹拌(撹拌速度400rpm)した。反応初期において、反応液のpHは1.5であり、2時間反応後の反応液のpHは3.7であった。反応終了後、反応液を室温まで冷却した後、水20gを加え分液処理した。有機層を分離し、亜硫酸ナトリウム水溶液(10質量%、和光純薬工業株式会社製)15gを加えて洗浄することで残存する過酸化水素を還元した。水層を除き、水20gを加えて再度洗浄した。有機層を単離し、有機溶媒(トルエン)を留去することによりエポキシ化合物のエポキシ当量比(E/Er=実測によるエポキシ当量/理論エポキシ当量)が1.05である生成物18.6g(41.0mmol、エポキシ当量119、収率88.2%)を得た。収率は、(上記後処理後、目的とするエポキシ化合物を含む混合物の取得量/反応率100%で酸化反応が進行した際に得られる物質量)×100)として算出した。生成物のエポキシ当量が式(9)で表される化合物の理論エポキシ当量と近いことから、生成物中にグリシジル基の加水分解物を殆ど含まないことが示唆される。この生成物をH−NMR測定した結果、式(9)で表される化合物を主成分として含むことを確認した。式(9)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。生成物のH−NMRスペクトルを図1に示す。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ1.64(6H,s,CH),δ2.54(2H,m,PhCHCHCHO),δ2.7−2.8(6H,m,PhC CHCHHO,PhCHCHCHO),δ2.90(4H,m,PhOC CHCHO),δ3.17(2H,m,PhOCHCHCHO),δ3.35(2H,m,PhOCHCHCHO),δ3.95(2H,m,PhCHCHO),δ4.24(2H,dd,PhOCHCHO),δ6.74(d,2H,aromatic),δ7.02−7.05(m,4H,aromatic).

Figure 0006692471
Synthesis Example 2: Synthesis of 2,2-bis (3-glycidyl-4-glycidyloxyphenyl) propane (abbreviated as BATG) In a 200 mL three-neck round bottom flask, 4,4 ′-(dimethyl) obtained in Synthesis Example 1 above was used. Methylene) bis [2- (2-propenyl) phenyl diallyl ether] 18.1 g (46.5 mmol), sodium tungstate monohydrate (manufactured by Japan Inorganic Chemical Industry Co., Ltd.) 1.53 g (4.70 mmol), phosphorus 0.231 g (2.35 mmol) of acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.230 g (2.35 mmol) of sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and trioctylmethylammonium hydrogen sulfate (MTOAHS, Asahi) 2.17 g (4.70 mmol) manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd. was added and dissolved in 18 g of toluene (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.). After the temperature was raised to 65 ° C, 51.1 g (0.465 mol) of 35 mass% hydrogen peroxide aqueous solution (manufactured by Hishie Kasei Co., Ltd.) was added dropwise over 1 hour with stirring, and the mixture was further stirred at 70 ° C for 2 hours (stirring. The speed was 400 rpm). At the beginning of the reaction, the pH of the reaction solution was 1.5, and the pH of the reaction solution after the reaction for 2 hours was 3.7. After the reaction was completed, the reaction solution was cooled to room temperature, and then 20 g of water was added for liquid separation. The organic layer was separated, and 15 g of an aqueous sodium sulfite solution (10% by mass, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to wash the remaining hydrogen peroxide. The aqueous layer was removed, 20 g of water was added, and the mixture was washed again. By separating the organic layer and distilling off the organic solvent (toluene), 18.6 g (41%) of a product having an epoxy equivalent ratio (E / Er = measured epoxy equivalent / theoretical epoxy equivalent) of the epoxy compound of 1.05. 0.0 mmol, epoxy equivalent 119, yield 88.2%) were obtained. The yield was calculated as (the amount of the mixture containing the desired epoxy compound after the above post-treatment / the amount of the substance obtained when the oxidation reaction proceeded at a reaction rate of 100%) × 100). Since the epoxy equivalent of the product is close to the theoretical epoxy equivalent of the compound represented by the formula (9), it is suggested that the product contains almost no hydrolyzate of glycidyl group. As a result of 1 H-NMR measurement of this product, it was confirmed that the compound represented by the formula (9) was contained as a main component. The measurement data belonging to the compound represented by the formula (9) are as follows. The 1 H-NMR spectrum of the product is shown in FIG.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ 1.64 (6 H, s, CH 3 ), δ 2.54 (2 H, m, PhCH 2 CHC H HO), δ 2.7-2.8 (6 H. , M, PhC H 2 CHCHHO, PhCH 2 CHCH H O), δ 2.90 (4H, m, PhOC H 2 CHCH 2 O), δ 3.17 (2H, m, PhOCH 2 CHC H HO), δ 3.35 ( 2H, m, PhOCH 2 CHCH H O), δ3.95 (2H, m, PhCH 2 C H CH 2 O), δ4.24 (2H, dd, PhOCH 2 C H CH 2 O), δ6.74 (d , 2H, aromatic), δ 7.02-7.05 (m, 4H, aromatic).
Figure 0006692471

合成例3:基質(オルト位又はパラ位にアリル基を有するフェノールノボラック型アリルエーテル(BRG−556−AL2と略記)の合成
2000mLの3つ口型フラスコに、炭酸カリウム(日本曹達株式会社製)171.1g(1.24mol)を純水155.6gに溶解した溶液、式(10)で表されるフェノールノボラック(ショウノール(登録商標)BRG−556、o=2〜7)(昭和電工株式会社製)500.0g、及び炭酸ナトリウム(関東化学株式会社製)65.61g(0.619mol、固体のまま)を仕込み、反応器を窒素ガス置換し85℃に加熱した。窒素ガス気流下、酢酸アリル(昭和電工株式会社製)272.7g(2.72mol)、トリフェニルホスフィン(北興化学工業株式会社製)3.247g(12.4mmol)、及び50%含水5%−Pd/C−STDタイプ(エヌ・イーケムキャット株式会社製)0.105g(Pd原子量として0.0248mmol)を入れ、窒素ガス雰囲気中、105℃に昇温して4時間反応させた後、酢酸アリル27.3g(0.273mol)を追添し、加熱を12時間継続した。その後撹拌を停止し、静置することで有機層と水層の二層に分離した。析出している塩が溶解するまで、純水(200g)を添加した後、トルエン200gを加え、約80℃の温度に保持して白色沈殿が析出していないことを確認した後、Pd/Cを濾過(空孔径1ミクロンのメンブランフィルター(アドバンテック社製KST−142−JAを用いて加圧(0.3MPa))により回収した。この濾滓をトルエン100gで洗浄するとともに、水層を分離した。約50℃で有機層を水200gで2度洗浄し、水層が中性であることを確認した。有機層を分離後、減圧下、濃縮し、褐色油状物を得た(560g、定量的)。この褐色油状物をH−NMR測定した結果、式(11)で表されるフェノールノボラックアリルエーテル体(以下、BRG−556−ALと略記)を主成分として含むことを確認した。式(11)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ3.6−4.0(4H,m,PhCHPh),δ4.4−4.8(2H,m,C CH=CH),δ5.1−5.3(1H,m,CHCH=CH),δ5.3−5.5(1H,m,CHCH=CH),δ5.8−6.2(1H,m,CH=CH),δ6.6−7.3(12H,m,aromatic).

Figure 0006692471
Figure 0006692471
Synthesis Example 3: Synthesis of substrate (phenol novolac type allyl ether having an allyl group at the ortho or para position (abbreviated as BRG-556-AL2)) Potassium carbonate (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) in a 2000 mL three-necked flask. A solution prepared by dissolving 171.1 g (1.24 mol) in 155.6 g of pure water, a phenol novolac represented by formula (10) (SHONOL (registered trademark) BRG-556, o = 2 to 7) (Showa Denko KK 500.0 g (manufactured by the company) and 65.61 g (0.619 mol, solid) of sodium carbonate (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) were charged, and the reactor was replaced with nitrogen gas and heated to 85 ° C. Under a nitrogen gas stream, 272.7 g (2.72 mol) of allyl acetate (manufactured by Showa Denko KK) and 3.247 g (1 of triphenylphosphine (manufactured by Kitako Chemical Co., Ltd.) 2.4 mmol), and 50% water content of 5% -Pd / C-STD type (manufactured by NE Chemcat Corporation) 0.105 g (0.0248 mmol as Pd atomic weight) were added, and the temperature was raised to 105 ° C in a nitrogen gas atmosphere. After warming and reacting for 4 hours, 27.3 g (0.273 mol) of allyl acetate was added and heating was continued for 12 hours, after which stirring was stopped and the mixture was allowed to stand and the organic layer and aqueous layer were separated. Separated into layers, pure water (200 g) was added until the precipitated salt was dissolved, 200 g of toluene was added, and the mixture was kept at a temperature of about 80 ° C. to confirm that a white precipitate was not deposited. Then, Pd / C was recovered by filtration (a membrane filter having a pore size of 1 micron (pressurized (0.3 MPa) using KST-142-JA manufactured by Advantech)). 100 g of this filter residue was collected. Along with washing, the aqueous layer was separated.The organic layer was washed twice with 200 g of water at about 50 ° C., and it was confirmed that the aqueous layer was neutral. An oily substance was obtained (560 g, quantitative). As a result of 1 H-NMR measurement of this brown oily substance, a phenol novolac allyl ether compound represented by the formula (11) (hereinafter, abbreviated as BRG-556-AL) was obtained. It was confirmed that the compound was contained as a main component, and the measurement data belonging to the compound represented by the formula (11) are as follows.
1 H-NMR {400MHz, CDCl 3, 27 ℃}, δ3.6-4.0 (4H, m, PhCH 2 Ph), δ4.4-4.8 (2H, m, C H 2 CH = CH 2 ), δ5.1-5.3 (1H, m, CH 2 CH = CH H), δ5.3-5.5 (1H, m, CH 2 CH = C H H), δ5.8-6.2 (1H, m, CH 2 C H = CH 2), δ6.6-7.3 (12H, m, aromatic).
Figure 0006692471
Figure 0006692471

1000mLのナスフラスコに磁気撹拌子と、上記合成で得られたフェノールノボラックアリルエーテル体500gを入れ、窒素ガス雰囲気下、190℃で加熱した。3時間後、冷却し、黒色固体を得た(550g、定量的)。この黒色固体をH−NMR測定した結果、式(12)で表されるフェノールノボラックアリル置換体(以下、BRG−556−CLと略記)を主成分として含むことを確認した。式(12)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ3.2−3.4(2H,m,C CH=CH),δ3.6−4.0(5H,m,PhCHPh,OH),δ4.6−5.0(1H,m,CHCH=CH),δ5.0−5.3(1H,m,CHCH=CH),δ5.8−6.1(1H,m,CH=CH),δ6.6−7.2(12H,m,aromatic).

Figure 0006692471
A magnetic stir bar and 500 g of the phenol novolac allyl ether product obtained in the above synthesis were put in a 1000 mL eggplant flask, and heated at 190 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. After 3 hours, it was cooled to give a black solid (550 g, quantitative). As a result of 1 H-NMR measurement of this black solid, it was confirmed that a phenol novolac allyl substitution product (hereinafter, abbreviated as BRG-556-CL) represented by the formula (12) was contained as a main component. The measurement data belonging to the compound represented by the formula (12) are as follows.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ 3.2-3.4 (2 H, m, C H 2 CH═CH 2 ), δ 3.6-4.0 (5 H, m, PhCH 2 Ph). , OH), δ 4.6-5.0 (1H, m, CH 2 CH = CH H ), δ 5.0-5.3 (1H, m, CH 2 CH = C H H), δ 5.8-6. .1 (1H, m, CH 2 C H = CH 2), δ6.6-7.2 (12H, m, aromatic).
Figure 0006692471

合成例1における4,4’−(ジメチルメチレン)ビス[2−(2−プロペニル)フェノール]を上記合成で得られたフェノールノボラックアリル置換体(BRG−556−CL)に変更した以外は合成例1と同様に酢酸アリルを用いてオルト位又はパラ位にアリル基を有するフェノールノボラック型アリルエーテルを合成し茶褐色油状物を得た(収率92%)。この茶褐色油状物をH−NMR測定した結果、式(13)で表されるオルト位又はパラ位にアリル基を有するフェノールノボラック型アリルエーテル(以下、BRG−556−AL2と略記)を主成分として含むことを確認した。式(13)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ3.4−4.0(4H,m,PhOC CH=CH,PhC CH=CH),δ4.3−4.9(4H,m,PhCHPh),δ5.2−5.3(4H,m,PhOCHCHC=H,PhCHCH=CH),δ5.3−5.5(2H,m,PhOCHCHC=H,PhCHCH=CH),δ5.8−6.2(1H,m,PhOCHC=H,PhCH=CH),δ6.5−7.3(12H,m,aromatic).

Figure 0006692471
Synthesis example except that 4,4 ′-(dimethylmethylene) bis [2- (2-propenyl) phenol] in Synthesis Example 1 was changed to the phenol novolac allyl substitution product (BRG-556-CL) obtained in the above synthesis A phenol novolac type allyl ether having an allyl group at the ortho or para position was synthesized using allyl acetate in the same manner as in 1 to obtain a brown oil (yield 92%). As a result of 1 H-NMR measurement of this dark brown oily substance, a phenol novolac type allyl ether having an allyl group at the ortho position or the para position represented by the formula (13) (hereinafter, abbreviated as BRG-556-AL2) is a main component. Confirmed to include as. The measurement data belonging to the compound represented by the formula (13) are as follows.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ 3.4-4.0 (4 H, m, PhOC H 2 CH = CH 2 , PhC H 2 CH = CH 2 ), δ 4.3-4.9. (4H, m, PhCH 2 Ph), δ 5.2-5.3 (4H, m, PhOCH 2 CHC = H H, PhCH 2 CH = C H H), δ 5.3-5.5 (2H, m, PhOCH 2 CHC = H H, PhCH 2 CH = CH H), δ5.8-6.2 (1H, m, PhOCH 2 C H C = H 2, PhCH 2 C H = CH 2), δ6.5-7 .3 (12H, m, aromatic).
Figure 0006692471

合成例4:オルト位又はパラ位にグリシジル基を有するフェノールノボラック型グリシジルエーテル化合物(BRG−556−EP2と略記)の合成
200mL三口丸底フラスコに、上記合成例3で得られたオルト位又はパラ位にアリル基を有するフェノールノボラック型アリルエーテル(BRG−556−AL2)20g(約106mmol)、タングステン酸ナトリウム一水和物3.48g(10.6mmol)、リン酸0.52g(5.27mmol)、硫酸0.51g(5.27mmol)、及びMTOAHS4.94g(10.6mmol)を入れ、トルエン20gに溶解させた。70℃まで昇温した後、35質量%過酸化水素水溶液61.7g(0.63mol)を1時間かけて撹拌しながら滴下し、70℃でさらに2時間撹拌(撹拌速度400rpm)した。反応初期において、反応液のpHは1.4であり、2時間反応後の反応液のpHは3.4であった。反応終了後、反応液を室温まで冷却した後、水20gを加え分液処理した。有機層を分離し、亜硫酸ナトリウム水溶液(10質量%)20gを加えて洗浄することで残存する過酸化水素を還元した。水層を除き、水20gを加えて再度洗浄した。有機層を単離し、有機溶媒(トルエン)を留去した。エポキシ当量が141、エポキシ当量比(E/Er=実測によるエポキシ当量/理論エポキシ当量)が1.29である茶色高粘性油状物を15.3g(81.4mmol、収率76.5%)得た。この茶色高粘性油状物をH−NMR測定した結果、式(14)で表されるフェノールノボラック型多価グリシジル化合物を主成分として含むことを確認した。式(14)で表されるフェノールノボラック型多価グリシジル化合物は繰り返し単位oが2〜7の混合物であるが、エポキシ当量は繰り返し単位oに殆ど依存せず略一定であるため、o=5のときの化合物をモデル骨格とし、そのときの理論エポキシ当量109をErとして用いた。式(14)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。生成物のH−NMRスペクトルを図2に示す。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ2.5−2.8(2H,m,PhOC CHCHO),δ2.8−3.0(4H,m,PhC CHCHO,PhCHCHC O),δ3.1−3.4(2H,m,PhOCHCHC O),δ3.6−4.0(6H,m,PhCHPh,PhOCHCHO,PhCHCHO),δ6.6−7.2(12H,m,aromatic).

Figure 0006692471
Synthesis Example 4: Synthesis of a phenol novolac type glycidyl ether compound having a glycidyl group at the ortho or para position (abbreviated as BRG-556-EP2) A 200 mL three-neck round bottom flask was charged with the ortho or para position obtained in the above Synthesis Example 3. 20 g (about 106 mmol) of phenol novolac type allyl ether having an allyl group at the position (BRG-556-AL2), sodium tungstate monohydrate 3.48 g (10.6 mmol), phosphoric acid 0.52 g (5.27 mmol) , 0.51 g (5.27 mmol) of sulfuric acid, and 4.94 g (10.6 mmol) of MTOAHS were added and dissolved in 20 g of toluene. After the temperature was raised to 70 ° C., 61.7 g (0.63 mol) of 35 mass% hydrogen peroxide aqueous solution was added dropwise with stirring over 1 hour, and the mixture was further stirred at 70 ° C. for 2 hours (stirring speed 400 rpm). At the beginning of the reaction, the pH of the reaction solution was 1.4, and the pH of the reaction solution after reacting for 2 hours was 3.4. After the reaction was completed, the reaction solution was cooled to room temperature, and then 20 g of water was added for liquid separation. The organic layer was separated, and 20 g of an aqueous sodium sulfite solution (10% by mass) was added to the organic layer for washing to reduce residual hydrogen peroxide. The aqueous layer was removed, 20 g of water was added, and the mixture was washed again. The organic layer was isolated and the organic solvent (toluene) was distilled off. 15.3 g (81.4 mmol, yield 76.5%) of a brown highly viscous oil having an epoxy equivalent of 141 and an epoxy equivalent ratio (E / Er = measured epoxy equivalent / theoretical epoxy equivalent) of 1.29 was obtained. It was As a result of 1 H-NMR measurement of this brown highly viscous oily substance, it was confirmed that the phenol novolac type polyvalent glycidyl compound represented by the formula (14) was contained as a main component. The phenol novolac-type polyvalent glycidyl compound represented by the formula (14) is a mixture of repeating units o of 2 to 7, but the epoxy equivalent is almost independent of the repeating units o and is substantially constant. The compound at that time was used as a model skeleton, and the theoretical epoxy equivalent 109 at that time was used as Er. The measurement data belonging to the compound represented by the formula (14) are as follows. The 1 H-NMR spectrum of the product is shown in FIG.
1 H-NMR {400MHz, CDCl 3, 27 ℃}, δ2.5-2.8 (2H, m, PhOC H 2 CHCH 2 O), δ2.8-3.0 (4H, m, PhC H 2 CHCH 2 O, PhCH 2 CHC H 2 O), δ3.1-3.4 (2H, m, PhOCH 2 CHC H 2 O), δ3.6-4.0 (6H, m, PhCH 2 Ph, PhOCH 2 C H CH 2 O, PhCH 2 C H CH 2 O), δ6.6-7.2 (12H, m, aromatic).
Figure 0006692471

合成例5:基質(オルト位又はパラ位にアリル基を有するトリフェニルメタンノボラック(フェノールとベンズアルデヒドの重縮合物)アリルエーテル(TRI−220−AL2と略記)の合成
原料としてショウノール(登録商標)BRG−556の代わりに式(15)で表されるトリフェニルメタンノボラック(ショウノール(登録商標)TRI−220、p=2〜7)(昭和電工株式会社製)500.0gを用いた以外は、合成例3のBRG−556−AL2と同様に三段階で基質を合成した。まず、第一の工程でトリフェニルメタンノボラックアリルエーテル体(以下、TRI−220−ALと略記)を合成し茶褐色油状物を得た(収率94%)。この茶褐色油状物をH−NMR測定した結果、式(16)で表されるトリフェニルメタンノボラックアリルエーテル体を主成分として含むことを確認した。式(16)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ3.2−3.4(2H,m,PhCHPh),δ4.5−4.6(2H,m,C CH=CH),δ5.2−5.3(1H,m,CHCH=CH),δ5.3−5.5(1H,m,CHCH=CH),δ6.0−6.1(1H,m,CH=CH),δ6.6−7.3(17H,m,aromatic).

Figure 0006692471
Figure 0006692471
Synthesis Example 5: Synthesis of substrate (triphenylmethane novolak (polycondensation product of phenol and benzaldehyde) having allyl group at ortho or para position) allyl ether (abbreviated as TRI-220-AL2) Shonor (registered trademark) as a raw material Except for using 500.0 g of triphenylmethane novolak (SHONOL (registered trademark) TRI-220, p = 2 to 7) (manufactured by Showa Denko KK) represented by the formula (15) instead of BRG-556. The substrate was synthesized in three steps in the same manner as BRG-556-AL2 of Synthesis Example 3. First, in the first step, a triphenylmethane novolac allyl ether compound (hereinafter abbreviated as TRI-220-AL) was synthesized and brown. oil was obtained (yield: 94%). the brown oil was the 1 H-NMR measurement result, triphenyl represented by the formula (16) Measurement data attributable to the compound represented by was confirmed to contain the Tan novolak allyl ether bodies as a main component. Equation (16) is as follows.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ 3.2-3.4 (2 H, m, PhCHPh), δ 4.5-4.6 (2 H, m, C H 2 CH = CH 2 ), δ5.2-5.3 (1H, m, CH 2 CH = CH H), δ5.3-5.5 (1H, m, CH 2 CH = C H H), δ6.0-6.1 (1H , m, CH 2 C H = CH 2), δ6.6-7.3 (17H, m, aromatic).
Figure 0006692471
Figure 0006692471

上記、BRG−556−AL2の合成同様、第二の工程でトリフェニルメタンノボラックアリル置換体(以下、TRI−220−CLと略記)体を合成し褐色油状物を得た(収率98%)。この褐色油状物をH−NMR測定した結果、式(17)で表される化合物を主成分として含むことを確認した。式(17)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ3.2−3.4(2H,m,PhCHPh),δ4.8−4.9(1H,m,CHCH=CH),δ5.0−5.2(3H,m,CHCH=CH,CHCH=CH,CHCH=CH),δ5.8−6.1(1H,m,CH=CH),δ6.6−7.4(17H,m,aromatic).

Figure 0006692471
Similar to the above-mentioned synthesis of BRG-556-AL2, a triphenylmethane novolac allyl-substituted product (hereinafter abbreviated as TRI-220-CL) was synthesized in the second step to obtain a brown oil (yield 98%). .. As a result of 1 H-NMR measurement of this brown oily substance, it was confirmed that the compound represented by the formula (17) was contained as a main component. The measurement data belonging to the compound represented by the formula (17) are as follows.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ 3.2-3.4 (2 H, m, PhCHPh), δ 4.8-4.9 (1 H, m, CH H CH = CH 2 ), δ 5 .0-5.2 (3H, m, C H HCH = CH 2, CH 2 CH = CH H, CH 2 CH = C H H), δ5.8-6.1 (1H, m, CH 2 C H = CH 2), δ6.6-7.4 (17H , m, aromatic).
Figure 0006692471

上記、BRG−556−AL2と同様、第三の工程でトリフェニルメタンノボラック型アリルエーテル(以下、TRI−220−AL2と略記)体を合成し褐色油状物を得た(収率98%)。この褐色油状物をH−NMR測定した結果、式(18)で表される化合物を主成分として含むことを確認した。式(18)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ2.6−2.9(2H,m,PhOC CH=CH),δ3.1−3.3(2H,m,PhCHPh),δ4.5−4.9(2H,m,PhCHCH=CH,PhOCHCH=CH),δ5.0−5.4(3H,m,PhCHCH=CH,PhOCHCH=CH,PhCHCH=C ,PhOCHCH=C ),δ5.8−6.1(2H,m,PhCH=CH,PhOCH=CH),δ6.6−7.3(17H,m,aromatic).

Figure 0006692471
Similar to the above BRG-556-AL2, triphenylmethane novolac type allyl ether (hereinafter abbreviated as TRI-220-AL2) was synthesized in the third step to obtain a brown oil (yield 98%). As a result of 1 H-NMR measurement of this brown oil, it was confirmed that the compound represented by the formula (18) was contained as a main component. The measurement data belonging to the compound represented by the formula (18) are as follows.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ 2.6-2.9 (2H, m, PhOC H 2 CH = CH 2 ), δ 3.1-3.3 (2H, m, PhCHPh), δ4.5-4.9 (2H, m, PhCH H CH = CH 2, PhOCH H CH = CH 2), δ5.0-5.4 (3H, m, PhC H HCH = CH 2, PhOC H HCH = CH 2, PhCH 2 CH = C H 2, PhOCH 2 CH = C H 2), δ5.8-6.1 (2H, m, PhCH 2 C H = CH 2, PhOCH 2 C H = CH 2), δ6 6-7.3 (17H, m, aromatic).
Figure 0006692471

合成例6:オルト位又はパラ位にグリシジル基を有するトリフェニルメタンノボラック(フェノールとベンズアルデヒドの重縮合物)グリシジルエーテル(TRI−220−EP2と略記)の合成
200mL三口丸底フラスコに、上記合成例5で得られたオルト位又はパラ位にアリル基を有するトリフェニルメタンノボラック型アリルエーテル(TRI−220−AL2)15g(約48mmol)、タングステン酸ナトリウム一水和物3.48g(10.6mmol)、リン酸0.52g(5.27mmol)、硫酸0.51g(5.27mmol)、及びMTOAHS4.94g(10.6mmol)を入れ、トルエン20gに溶解させた。70℃まで昇温した後、35質量%過酸化水素水溶液61.7g(0.63mol)を1時間かけて撹拌しながら滴下し、70℃でさらに2時間撹拌(撹拌速度400rpm)した。反応初期において、反応液のpHは1.4であり、2時間反応後の反応液のpHは3.4であった。反応終了後、反応液を室温まで冷却した後、水20gを加え分液処理した。有機層を分離し、亜硫酸ナトリウム水溶液(10質量%)20gを加えて洗浄することで残存する過酸化水素を還元した。水層を除き、水20gを加えて再度洗浄した。有機層を単離し、有機溶媒(トルエン)を留去し、エポキシ当量が184、エポキシ当量比(E/Er=実測によるエポキシ当量/理論エポキシ当量)が1.29である茶色高粘性油状生成物を11.4g(36mmol、収率75.7%)得た。この茶色高粘性油状物をH−NMR測定した結果、式(19)で表されるトリフェニルメタンノボラック型多価グリシジル化合物を主成分として含むことを確認した。式(19)で表されるトリフェニルメタンノボラック型多価グリシジル化合物は繰り返し単位pが2〜7の混合物であるが、エポキシ当量は繰り返し単位pに殆ど依存せず略一定であるため、p=5のときの化合物をモデル骨格とし、そのときの理論エポキシ当量143をErとして用いた。式(19)で表される化合物に帰属する測定データは以下のとおりである。生成物のH−NMRスペクトルを図3に示す。
H−NMR{400MHz,CDCl,27℃},δ2.4−2.6(2H,m,PhOC CHCHO),δ2.6−2.8(4H,m,PhC CHCHO,PhCHCHC O),δ2.8−3.0(2H,m,PhOCHCHC O),δ3.0−3.3(2H,m,PhCHPh),δ3.8−4.0(2H,m,PhOCHCHO),δ4.1−4.3(2H,m,PhCHCHO),δ6.6−7.3(12H,m,aromatic).

Figure 0006692471
Synthesis Example 6: Synthesis of triphenylmethane novolac (polycondensation product of phenol and benzaldehyde) glycidyl ether (abbreviated as TRI-220-EP2) having a glycidyl group in the ortho or para position, in a 200 mL three-neck round bottom flask, the above synthesis example 15 g (about 48 mmol) of triphenylmethane novolac-type allyl ether (TRI-220-AL2) having an allyl group at the ortho or para position obtained in 5 and 3.48 g (10.6 mmol) of sodium tungstate monohydrate. , 0.52 g (5.27 mmol) of phosphoric acid, 0.51 g (5.27 mmol) of sulfuric acid, and 4.94 g (10.6 mmol) of MTOAHS were added and dissolved in 20 g of toluene. After the temperature was raised to 70 ° C., 61.7 g (0.63 mol) of 35 mass% hydrogen peroxide aqueous solution was added dropwise with stirring over 1 hour, and the mixture was further stirred at 70 ° C. for 2 hours (stirring speed 400 rpm). At the beginning of the reaction, the pH of the reaction solution was 1.4, and the pH of the reaction solution after reacting for 2 hours was 3.4. After the reaction was completed, the reaction solution was cooled to room temperature, and then 20 g of water was added for liquid separation. The organic layer was separated, and 20 g of an aqueous sodium sulfite solution (10% by mass) was added to the organic layer for washing to reduce residual hydrogen peroxide. The aqueous layer was removed, 20 g of water was added, and the mixture was washed again. The organic layer was isolated, the organic solvent (toluene) was distilled off, and a brown highly viscous oily product having an epoxy equivalent of 184 and an epoxy equivalent ratio (E / Er = measured epoxy equivalent / theoretical epoxy equivalent) of 1.29. Was obtained (11.4 g, 36 mmol, yield 75.7%). As a result of 1 H-NMR measurement of this brown highly viscous oil, it was confirmed that the triphenylmethane novolac-type polyvalent glycidyl compound represented by the formula (19) was contained as a main component. The triphenylmethane novolac-type polyvalent glycidyl compound represented by the formula (19) is a mixture of repeating units p of 2 to 7, but the epoxy equivalent is almost constant irrespective of the repeating units p, and therefore p = The compound at 5 was used as a model skeleton, and the theoretical epoxy equivalent 143 at that time was used as Er. The measurement data belonging to the compound represented by the formula (19) are as follows. The 1 H-NMR spectrum of the product is shown in FIG.
1 H-NMR {400 MHz, CDCl 3 , 27 ° C.}, δ2.4-2.6 (2H, m, PhOC H 2 CHCH 2 O), δ 2.6-2.8 (4H, m, PhC H 2 CHCH). 2 O, PhCH 2 CHC H 2 O), δ2.8-3.0 (2H, m, PhOCH 2 CHC H 2 O), δ3.0-3.3 (2H, m, PhCHPh), δ3.8- 4.0 (2H, m, PhOCH 2 C H CH 2 O), δ4.1-4.3 (2H, m, PhCH 2 C H CH 2 O), δ6.6-7.3 (12H, m, aromatic).
Figure 0006692471

以下に硬化物の特性評価に使用した硬化性樹脂組成物の材料を記す。
・エポキシ樹脂1(本発明の多価グリシジル化合物(A)に相当)
合成例2に示すBATG
エポキシ当量119、全塩素含有量33ppm、粘度18.5mPa・s(150℃)
・エポキシ樹脂2(本発明の多価グリシジル化合物(A)に相当)
合成例4に示すBRG−556−EP2
エポキシ当量141、全塩素含有量48ppm、粘度168mPa・s(150℃)
・エポキシ樹脂3(本発明の多価グリシジル化合物に相当)
合成例6に示すTRI−220−EP2
エポキシ当量184、全塩素含有量42ppm、粘度242mPa・s(150℃)
・エポキシ樹脂4
市販ビスフェノールA型グリシジル化合物 JER828EL(三菱化学株式会社製)
エポキシ当量191、全塩素含有量302ppm、粘度12mPa・s
・エポキシ樹脂5
市販フェノールノボラック型グリシジル化合物 N740(DIC株式会社製)
エポキシ当量179、全塩素含有量1329ppm、粘度54mPa・s(150℃)
・フェノール系硬化剤1(本発明のフェノール系硬化剤(B)に相当)
ストレートノボラック BRG−556(昭和電工株式会社製)
水酸基当量103
・フェノール系硬化剤2(本発明のフェノール系硬化剤(B)に相当)
フェノール/サリチルアルデヒド重合型トリフェニルメタンノボラック
水酸基当量111
一般に広く知られた方法(例えば特開2012−193217号公報などに記載されている)に従って合成
・フェノール系硬化剤3(本発明のフェノール系硬化剤(B)に相当)
ナフトールノボラック SN395(新日鐵住金株式会社製)
水酸基当量110
・フェノール系硬化剤4
クレゾールノボラック CRG−951(昭和電工株式会社製)
水酸基当量118
・フェノール系硬化剤5
クレゾール/サリチルアルデヒド重合型トリフェニルメタンノボラック TRI−002(昭和電工株式会社製)
水酸基当量107
・硬化促進剤1(本発明の硬化促進剤(C)に相当)
市販トリフェニルホスフィン(北興化学工業株式会社製)
・硬化促進剤2(本発明の硬化促進剤(C)に相当)
市販イミダゾール触媒 2E4MZ(四国化成工業株式会社製)
The materials of the curable resin composition used for the characteristic evaluation of the cured product are described below.
Epoxy resin 1 (corresponding to the polyvalent glycidyl compound (A) of the present invention)
BATG shown in Synthesis Example 2
Epoxy equivalent 119, total chlorine content 33 ppm, viscosity 18.5 mPa · s (150 ° C)
Epoxy resin 2 (corresponding to the polyvalent glycidyl compound (A) of the present invention)
BRG-556-EP2 shown in Synthesis Example 4
Epoxy equivalent 141, total chlorine content 48 ppm, viscosity 168 mPa · s (150 ° C)
Epoxy resin 3 (corresponding to the polyvalent glycidyl compound of the present invention)
TRI-220-EP2 shown in Synthesis Example 6
Epoxy equivalent 184, total chlorine content 42 ppm, viscosity 242 mPa · s (150 ° C)
・ Epoxy resin 4
Commercially available bisphenol A type glycidyl compound JER828EL (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Epoxy equivalent 191, total chlorine content 302 ppm, viscosity 12 mPa · s
・ Epoxy resin 5
Commercially available phenol novolac type glycidyl compound N740 (manufactured by DIC Corporation)
Epoxy equivalent 179, total chlorine content 1329 ppm, viscosity 54 mPa · s (150 ° C)
-Phenolic curing agent 1 (corresponding to the phenol curing agent (B) of the present invention)
Straight Novolac BRG-556 (Showa Denko KK)
Hydroxyl equivalent 103
-Phenolic curing agent 2 (corresponding to the phenol curing agent (B) of the present invention)
Phenol / salicylaldehyde polymerization type triphenylmethane novolac hydroxyl equivalent 111
Synthetic / phenolic curing agent 3 (corresponding to the phenolic curing agent (B) of the present invention) according to a generally known method (for example, described in JP 2012-193217 A).
Naphthol Novolac SN395 (Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation)
Hydroxyl equivalent 110
・ Phenolic curing agent 4
Cresol Novolac CRG-951 (Showa Denko KK)
Hydroxyl equivalent 118
・ Phenolic curing agent 5
Cresol / salicylic aldehyde polymerization type triphenylmethane novolac TRI-002 (manufactured by Showa Denko KK)
Hydroxyl equivalent 107
-Curing accelerator 1 (corresponding to the curing accelerator (C) of the present invention)
Commercially available triphenylphosphine (manufactured by Kitako Chemical Co., Ltd.)
-Curing accelerator 2 (corresponding to the curing accelerator (C) of the present invention)
Commercially available imidazole catalyst 2E4MZ (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.)

上記エポキシ樹脂のエポキシ当量、全塩素含有量、及び粘度、並びに硬化性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、以下の方法により各々求めた。   The epoxy equivalent, total chlorine content, and viscosity of the epoxy resin, and the glass transition temperature of the cured product of the curable resin composition were determined by the following methods.

<エポキシ当量>
エポキシ当量はJIS K 7236:2001に準拠して決定する。試料を0.1〜0.2g秤量し、三角フラスコに入れた後、クロロホルム10mLを加えて溶解させる。次に、酢酸20mLを加え、続いて臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液(臭化テトラエチルアンモニウム100gを酢酸400mLに溶解させたもの)10mLを加える。得られた溶液にクリスタルバイオレット指示薬を4〜6滴加え、0.1mol/L過塩素酸酢酸溶液で滴定し、滴定結果に基づいて、下記式に従いエポキシ当量を求める。
エポキシ当量(g/eq)=(1000×m)/{(V−V)×c}
m:試料の重量(g)
:空試験における終点までの滴定に消費した過塩素酸酢酸溶液の量(mL)
:終点までの滴定に消費した過塩素酸酢酸溶液の量(mL)
c:過塩素酸酢酸溶液の濃度(0.1mol/L)
<Epoxy equivalent>
The epoxy equivalent is determined according to JIS K 7236: 2001. After weighing 0.1 to 0.2 g of the sample and putting it in an Erlenmeyer flask, 10 mL of chloroform is added and dissolved. Next, 20 mL of acetic acid is added, and subsequently 10 mL of tetraethylammonium bromide acetic acid solution (tetraethylammonium bromide 100 g dissolved in 400 mL of acetic acid) is added. 4 to 6 drops of crystal violet indicator are added to the obtained solution and titrated with a 0.1 mol / L perchloric acid acetic acid solution, and the epoxy equivalent is calculated according to the following formula based on the titration result.
Epoxy equivalent (g / eq) = (1000 × m) / {(V 1 −V 0 ) × c}
m: weight of sample (g)
V 0 : Amount (mL) of perchloric acid acetic acid solution consumed for titration up to the end point in the blank test
V 1 : Amount of perchloric acid acetic acid solution consumed for titration until the end point (mL)
c: Concentration of perchloric acid acetic acid solution (0.1 mol / L)

<全塩素含有量>
全塩素含有量は、エポキシ樹脂を800℃以上の高温で燃焼・分解させ、その分解ガスを超純水に吸収させ、イオンクロマトグラフィーで定量することにより決定する。イオンクロマトグラフィーは、ダイオネクス社製IC−1000とIonPac AS12A(4mm)カラムから構成され、溶離液を0.3mM NaHCO/2.7mM NaCO水溶液として、流量1.5mL/minで測定する。
<Total chlorine content>
The total chlorine content is determined by burning and decomposing the epoxy resin at a high temperature of 800 ° C. or higher, absorbing the decomposed gas in ultrapure water, and quantifying it by ion chromatography. The ion chromatography is composed of IC-1000 manufactured by Dionex and IonPac AS12A (4 mm) column, and the eluent is measured as 0.3 mM NaHCO 3 /2.7 mM Na 2 CO 3 aqueous solution at a flow rate of 1.5 mL / min. ..

<粘度>
エポキシ樹脂の粘度は、レオメーター(Anton Paar製、MSR301)を使用しコーンプレート(Anton Paar社製、CP25−2、Part.No.79039)を用い以下の条件で測定することにより決定する。
温度:150℃
回転数:0.1rpm〜1000rpm
サンプル重量:約0.2g
<Viscosity>
The viscosity of the epoxy resin is determined by using a rheometer (MSR301 manufactured by Anton Paar) and a cone plate (CP25-2 manufactured by Anton Paar, Part. No. 79039) under the following conditions.
Temperature: 150 ° C
Rotation speed: 0.1 rpm to 1000 rpm
Sample weight: about 0.2g

<ガラス転移温度(Tg)>
熱機械測定(TMA)により測定する。エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製TMA/SS6100熱機械分析装置を使用し、温度範囲−10〜250℃、昇温速度5℃/min、荷重20.0mNの条件で5×5×5mmの試験片を用いて測定を行う。得られた膨張曲線における転移に基づく変曲点前後の直線領域で各々引いた2本の直線の外挿線の交点の温度をガラス転移温度とする。
<Glass transition temperature (Tg)>
It is measured by thermomechanical measurement (TMA). Using a TMA / SS6100 thermomechanical analyzer manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd., a test piece of 5 × 5 × 5 mm under the conditions of a temperature range of −10 to 250 ° C., a heating rate of 5 ° C./min, and a load of 20.0 mN. Is used to measure. The glass transition temperature is defined as the temperature at the intersection of the extrapolation lines of two straight lines drawn before and after the inflection point based on the transition in the obtained expansion curve.

表1に示す各成分を同表に示す割合で配合した。表中の「OH基/グリシジル基」はエポキシ樹脂のグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計に対するフェノール系硬化剤の水酸基のモル比率(フェノール系硬化剤の水酸基のモル数/[エポキシ樹脂のグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計モル数])を意味する。各成分を有機溶媒中(樹脂成分と同重量のアセトンを使用)に溶解させ、均一になるまで混合した後、溶媒をエバポレータ及び真空ポンプを用いて留去し混合物を得た。   The components shown in Table 1 were blended in the proportions shown in the table. "OH group / glycidyl group" in the table means the molar ratio of the hydroxyl group of the phenolic curing agent to the total of the glycidyl group and the glycidyl ether group of the epoxy resin (the number of moles of the hydroxyl group of the phenolic curing agent / [the glycidyl group of the epoxy resin and The total number of moles of glycidyl ether groups]). Each component was dissolved in an organic solvent (using the same weight of acetone as the resin component) and mixed until uniform, and then the solvent was distilled off using an evaporator and a vacuum pump to obtain a mixture.

上記に従い得られた混合物をメノウ乳鉢を用いて粉末状にした。粉末の粒径が1mm以下となるまで粉砕を行った。   The mixture obtained as described above was pulverized using an agate mortar. The powder was pulverized until the particle diameter of the powder became 1 mm or less.

得られた粉末を株式会社東洋精機製作所の加熱プレス機を用いて厚さ5mmの板状硬化物に成形した。型はテフロン(登録商標)板の中央部を四角く切り取ったものを用いた。150℃でプレス成形しそのまま150℃で1時間加熱処理した後オーブンを用いて200℃で2時間後硬化を行った。   The obtained powder was molded into a plate-like cured product having a thickness of 5 mm using a heating press machine manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. The mold used was one in which the central portion of a Teflon (registered trademark) plate was cut into a square shape. After press molding at 150 ° C. and heat treatment at 150 ° C. for 1 hour as it was, post-curing was performed at 200 ° C. for 2 hours using an oven.

得られた硬化物についてガラス転移温度(Tg)を測定した。得られた物性値を表1に示す。多価グリシジル化合物を使用した場合一般のグリシジル化合物と比べTgが高く良好な耐熱性を有することが示唆される。   The glass transition temperature (Tg) of the obtained cured product was measured. Table 1 shows the obtained physical property values. It is suggested that when a polyvalent glycidyl compound is used, it has a high Tg and good heat resistance as compared with general glycidyl compounds.

Figure 0006692471
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同じフェノール系硬化剤を使用して硬化物を作製した場合、本発明で適用される多価グリシジル化合物を用いると、グリシジルエーテル基のオルト位にグリシジル基を有さない一般のグリシジル化合物を用いた場合と比較し、高い耐熱性(ガラス転移温度Tg)を有することが示される。例えばビスフェノールAを基本骨格とする多価グリシジルエーテル化合物(エポキシ樹脂1)を用いた実施例1では、通常のビスフェノールAのグリシジルエーテル化合物(エポキシ樹脂4)を用いた比較例2に比べてTgが87℃向上した。同様にストレートノボラックを基本骨格に持つ多価グリシジルエーテル(エポキシ樹脂2)を用いた実施例2は、一般のストレートノボラックグリシジルエーテル化合物(エポキシ樹脂5)を用いた比較例5と比較して60℃高いTgが得られた。   When a cured product was prepared using the same phenolic curing agent, when a polyvalent glycidyl compound applied in the present invention was used, a general glycidyl compound having no glycidyl group at the ortho position of the glycidyl ether group was used. It is shown that it has high heat resistance (glass transition temperature Tg) as compared with the case. For example, in Example 1 in which a polyvalent glycidyl ether compound having bisphenol A as a basic skeleton (epoxy resin 1) was used, Tg was lower than that in Comparative Example 2 in which a normal glycidyl ether compound of bisphenol A (epoxy resin 4) was used. It improved by 87 ° C. Similarly, Example 2 using a polyvalent glycidyl ether having a basic skeleton of straight novolac (epoxy resin 2) is 60 ° C. as compared with Comparative Example 5 using a general straight novolac glycidyl ether compound (epoxy resin 5). A high Tg was obtained.

フェノール系硬化剤の種類と得られた硬化物のTgの関係は、本発明の硬化性樹脂組成物に適用する多価グリシジル化合物(エポキシ樹脂1〜3)を用いた場合と、一般のグリシジル化合物(エポキシ樹脂4、5)を用いた場合とで傾向が異なる。一般のグリシジル化合物(エポキシ樹脂4、5)を用いた場合は、硬化剤(B)はより剛直な骨格である場合のほうが、耐熱性(Tg)が高くなる傾向がある。エポキシ樹脂4を用いた場合については比較例2と比較例3、エポキシ樹脂5を用いた場合については比較例5と比較例6の結果に現れている。それに対して本発明の硬化性樹脂組成物に適用する多価グリシジル化合物を用いた場合は、フェノール系硬化剤の水酸基に対してオルト位にメチル基を有するクレゾールノボラックと比較しメチル基を有さないストレートノボラックを用いた方が硬化物の耐熱性(Tg)が高くなっている。エポキシ樹脂1については実施例1と比較例1を見ると立体障害の小さいフェノール系硬化剤を用いた場合にTgが26℃高いことが分かる。同様にエポキシ樹脂2については実施例2と比較例4を見ると、立体障害の小さいフェノール系硬化剤を用いた場合にTgが18℃高いことが分かる。同様に反応性官能基(ヒドロキシ基)のオルト位にメチル基を有するクレゾール/サリチルアルデヒド重合型トリフェニルメタンノボラックを用いた場合より、メチル基を有さないフェノール/サリチルアルデヒド重合型トリフェニルメタンノボラックを硬化剤に用いた場合の方が高い耐熱性(Tg)を示している(実施例4と比較例7の比較)。これらの結果から、多価グリシジル化合物の官能基密度が高いため、フェノール系硬化剤の反応基周りの立体障害が大きくなるに従い反応性が低下していると考えられる。   The relationship between the type of the phenol-based curing agent and the Tg of the obtained cured product is the same as when the polyvalent glycidyl compound (epoxy resin 1 to 3) applied to the curable resin composition of the present invention is used and when the general glycidyl compound is used. The tendency is different when the (epoxy resin 4, 5) is used. When a general glycidyl compound (epoxy resin 4, 5) is used, the heat resistance (Tg) tends to be higher when the curing agent (B) has a more rigid skeleton. The results are shown in Comparative Examples 2 and 3 when using the epoxy resin 4, and in Comparative Examples 5 and 6 when using the epoxy resin 5. On the other hand, when the polyvalent glycidyl compound applied to the curable resin composition of the present invention is used, it has a methyl group as compared with cresol novolak having a methyl group in the ortho position with respect to the hydroxyl group of the phenolic curing agent. The heat resistance (Tg) of the cured product is higher when straight straight novolac is used. With respect to the epoxy resin 1, it can be seen from Example 1 and Comparative Example 1 that the Tg is 26 ° C. higher when the phenolic curing agent having less steric hindrance is used. Similarly, regarding Example 2 and Comparative Example 4 with respect to the epoxy resin 2, it can be seen that the Tg is 18 ° C. higher when the phenolic curing agent having less steric hindrance is used. Similarly, when a cresol / salicylaldehyde polymerized triphenylmethane novolak having a methyl group at the ortho position of a reactive functional group (hydroxy group) is used, a phenol / salicylaldehyde polymerized triphenylmethane novolak having no methyl group is used. Shows higher heat resistance (Tg) when used as a curing agent (comparison between Example 4 and Comparative Example 7). From these results, it is considered that since the functional group density of the polyvalent glycidyl compound is high, the reactivity decreases as the steric hindrance around the reactive group of the phenolic curing agent increases.

実施例5〜7も同様に、本発明に適用する種々の種類の多価グリシジル化合物とフェノール系硬化剤を併用することにより耐熱性の良好な硬化物が得られることを示している。   Similarly, Examples 5 to 7 also show that a cured product having good heat resistance can be obtained by using various kinds of polyvalent glycidyl compounds applied to the present invention together with a phenol-based curing agent.

上記立体障害の影響をエポキシ硬化反応についての定量的な評価から検討した。具体的には、アレニウスの式に基づくKamalモデル数式(1)を利用して定量を試みた。このモデル数式は例えばJournal of Polymer Science, Part B Polymer Physics 2004, 42, 20, 3701−3712、SENI GAKKAI Vol 68. No.4, 2012などに示されているように、エポキシ化合物の硬化反応を説明する際に広く用いられている。本モデル数式では下記数式(1)〜(3)の関係を用いて反応速度を算出する。   The influence of the above steric hindrance was examined from the quantitative evaluation of the epoxy curing reaction. Specifically, the quantification was tried using the Kamal model formula (1) based on the Arrhenius formula. This model formula is, for example, Journal of Polymer Science, Part B Polymer Physics 2004, 42, 20, 3701-3712, SEI GAKKAI Vol 68. No. 4, 2012, etc., it is widely used in explaining the curing reaction of epoxy compounds. In this model formula, the reaction rate is calculated using the relationships of the following formulas (1) to (3).

Figure 0006692471
Figure 0006692471
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式中、α:硬化率、m、n:反応次数、E、E:活性化エネルギー、A、A:頻度因子、R:気体定数、T:絶対温度、K、K:反応速度定数)である。硬化率αは示差走査型熱量測定(DSC測定)より求めることが可能である。具体的には100℃から250℃までの昇温速度を5、10、20、40℃/minとして反応熱を測定し、任意の温度Tまでの積分値を全ピークの積分値で割ることで計算できる。αに対してdα/dTをプロットすると山型の曲線が得られる。山形となるのは、温度が上がるにつれて反応速度が上昇するがある程度まで架橋が進行すると反応の支配が拡散律速に移行し反応速度が落ちるためである。得られたグラフについて表計算ソフト(例えばマイクロソフト社のEXCEL(登録商標)ソフトのソルバー機能)を用いてフィッティングを行うと上記数式1の各定数が概算できる。
Figure 0006692471
Figure 0006692471
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In the formula, α: curing rate, m, n: reaction order, E 1 , E 2 : activation energy, A 1 , A 2 : frequency factor, R: gas constant, T: absolute temperature, K 1 , K 2 : Reaction rate constant). The curing rate α can be obtained by differential scanning calorimetry (DSC measurement). Specifically, the heat of reaction is measured by setting the temperature rising rate from 100 ° C. to 250 ° C. to 5, 10, 20, 40 ° C./min, and the integrated value up to an arbitrary temperature T is divided by the integrated values of all peaks. Can be calculated. When dα / dT is plotted against α, a mountain curve is obtained. The mountain shape is formed because the reaction rate increases as the temperature rises, but when the crosslinking progresses to a certain extent, the control of the reaction shifts to the diffusion rate control and the reaction rate decreases. When the obtained graph is fitted using a spreadsheet software (for example, a solver function of EXCEL (registered trademark) software of Microsoft Corporation), each constant in the above mathematical expression 1 can be roughly estimated.

DSCを用いて実施例1の硬化性樹脂組成物の発熱挙動を測定し、上記モデルに当てはめて得られた山形の曲線を図4に実測値として示す。また、表計算ソフトを用いて実測値とのフィッティングを行った結果の山形の曲線を図4に計算値として示す。フィッティングの結果から得られた数式(1)の各定数を表2に示す。   The exothermic behavior of the curable resin composition of Example 1 was measured using DSC, and the chevron curve obtained by fitting it to the above model is shown in FIG. 4 as the measured value. Further, a mountain-shaped curve obtained as a result of fitting with the actual measurement value using the spreadsheet software is shown in FIG. 4 as the calculated value. Table 2 shows each constant of the mathematical expression (1) obtained from the result of fitting.

<示差走査型熱量測定(DSC測定)>
Neztch製DSC/示差走査型熱量測定装置を使用し、温度範囲30℃〜250℃、昇温速度5℃/min、10℃/min、20℃/min、40℃/minの条件で、アルミセルに10mgの試料を量り取り窒素ガス気流下で測定を行う。得られた発熱曲線の積分を計算し、上述のとおり解析に利用した。
<Differential scanning calorimetry (DSC measurement)>
Using a Neztch DSC / differential scanning calorimeter, in an aluminum cell under the conditions of a temperature range of 30 ° C. to 250 ° C., a heating rate of 5 ° C./min, 10 ° C./min, 20 ° C./min, 40 ° C./min. A 10 mg sample is weighed and measured under a nitrogen gas stream. The integral of the obtained exothermic curve was calculated and used for analysis as described above.

Figure 0006692471
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アレニウスの式である数式(2)及び数式(3)に、フィッティングより求めた各係数の計算結果を代入すると反応速度定数KとKが求まる。反応速度に対する樹脂の影響はKの項に反映されることが知られている。Kの値は0.042となる(温度は150℃(423K)で計算)。 The reaction rate constants K 1 and K 2 can be obtained by substituting the calculation results of the coefficients obtained by fitting into the Arrhenius equations (2) and (3). It is known that the influence of the resin on the reaction rate is reflected in the term of K 2 . The value of K 2 is 0.042 (the temperature is calculated at 150 ° C. (423 K)).

上記の実験及び解析を比較例4についても行い反応速度定数Kを計算した結果0.007となり、この値は実施例1より比較例4の反応性が低いことを示唆する。 The above experiment and analysis were performed on Comparative Example 4 as well, and the reaction rate constant K 2 was calculated to be 0.007. This value suggests that the reactivity of Comparative Example 4 is lower than that of Example 1.

これらの結果は、先に述べたとおりフェノール系硬化剤の反応性水酸基のオルト位にメチル基を有するクレゾールノボラック(CRG−951)を用いた場合よりも、反応性水酸基のオルト位にメチル基を有さないBRG−556を用いた方が反応性が高く、硬化物の耐熱性が高くなる傾向を支持している。   These results indicate that a methyl group is present at the ortho position of the reactive hydroxyl group as compared with the case where cresol novolac (CRG-951) having a methyl group at the ortho position of the reactive hydroxyl group of the phenolic curing agent is used as described above. The use of BRG-556 which does not have a higher reactivity supports the tendency that the heat resistance of the cured product becomes higher.

本発明の多価グリシジル化合物と特定のフェノール系硬化剤を併用した硬化性樹脂組成物を用いることにより、樹脂中の架橋密度を増加させることができ、耐熱性、剛性、接着性などに優れた硬化物を得ることができる。従って、本発明の硬化性樹脂組成物は、半導体封止材、特に高い耐熱性が求められるパワー半導体封止材などに好適に用いることができる。   By using the curable resin composition in which the polyhydric glycidyl compound of the present invention and a specific phenolic curing agent are used in combination, the crosslink density in the resin can be increased, and heat resistance, rigidity, and adhesiveness are excellent. A cured product can be obtained. Therefore, the curable resin composition of the present invention can be suitably used as a semiconductor encapsulant, particularly as a power semiconductor encapsulant requiring high heat resistance.

Claims (9)

分子内の同一芳香環に結合したグリシジル基及びグリシジルエーテル基を有する多価グリシジル化合物(A)と、フェノール性水酸基のオルト位に置換基を有さないフェノール系硬化剤(B)とを含む硬化性樹脂組成物であって、前記硬化性樹脂組成物は、前記多価グリシジル化合物(A)として一般式(1)で表される化合物のみを含み、該化合物のエポキシ当量をE、その化合物の骨格を有し全てのR及びRが式(3)で表される基である化合物の理論エポキシ当量をErとするとき、E/Erが1.01〜1.20である、硬化性樹脂組成物。
Figure 0006692471
(式中、R及びRは、各々独立して、下記式(2)又は(3)で表される基であり、Qは式:−CR−で表されるアルキレン基であり、R及びRはメチル基であり、nは0を表す。)
Figure 0006692471
Figure 0006692471
(式(2)中のR、R及びRは水素原子を表し、式(3)中のR、R及びR10は水素原子を表す。)
Curing containing a polyvalent glycidyl compound (A) having a glycidyl group and a glycidyl ether group bonded to the same aromatic ring in the molecule, and a phenolic curing agent (B) having no substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group Resin composition, the curable resin composition contains only the compound represented by the general formula (1) as the polyvalent glycidyl compound (A), the epoxy equivalent of the compound is E, When the theoretical epoxy equivalent of the compound having a skeleton and all of R 1 and R 2 is a group represented by the formula (3) is Er, E / Er is 1.01 to 1.20, curability Resin composition.
Figure 0006692471
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a group represented by the following formula (2) or (3), and Q is an alkylene group represented by the formula: —CR 3 R 4 —. And R 3 and R 4 are methyl groups, and n represents 0.)
Figure 0006692471
Figure 0006692471
(R 5 , R 6 and R 7 in the formula (2) represent hydrogen atoms, and R 8 , R 9 and R 10 in the formula (3) represent hydrogen atoms.)
前記フェノール系硬化剤(B)がフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン/フェノール重合型樹脂、ベンズアルデヒド/フェノール重合型ノボラック樹脂、又はテルペン/フェノール重合型樹脂のいずれかである請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。   The phenol-based curing agent (B) is any one of a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a naphthol aralkyl resin, a dicyclopentadiene / phenol polymerization resin, a benzaldehyde / phenol polymerization novolac resin, or a terpene / phenol polymerization resin. The curable resin composition according to claim 1. 前記フェノール系硬化剤(B)がフェノールノボラック樹脂である請求項2に記載の硬化性樹脂組成物。   The curable resin composition according to claim 2, wherein the phenol-based curing agent (B) is a phenol novolac resin. 前記多価グリシジル化合物(A)におけるグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計に対する前記フェノール系硬化剤(B)における水酸基のモル比率(フェノール系硬化剤(B)の水酸基のモル数/[多価グリシジル化合物(A)のグリシジル基及びグリシジルエーテル基の合計モル数])が0.8〜1.0である請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。   Molar ratio of hydroxyl groups in the phenolic curing agent (B) to the total of glycidyl groups and glycidyl ether groups in the polyvalent glycidyl compound (A) (moles of hydroxyl groups in the phenolic curing agent (B) / [polyvalent glycidyl compound The total molar number of glycidyl groups and glycidyl ether groups of (A)] is 0.8 to 1.0, The curable resin composition according to any one of claims 1 to 3. 硬化促進剤(C)をさらに含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。   The curable resin composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising a curing accelerator (C). 充填材(D)をさらに含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。   The curable resin composition according to claim 1, further comprising a filler (D). 前記充填材(D)が非晶質シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、及びそれらの混合物からなる群より選択される無機充填材である、請求項6に記載の硬化性樹脂組成物。   7. The filler according to claim 6, wherein the filler (D) is an inorganic filler selected from the group consisting of amorphous silica, crystalline silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, and a mixture thereof. Curable resin composition. 半導体封止用である請求項7に記載の硬化性樹脂組成物。   The curable resin composition according to claim 7, which is for encapsulating a semiconductor. 前記E/Erが1.05以下である請求項1〜8のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。   The curable resin composition according to claim 1, wherein the E / Er is 1.05 or less.
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