JP7268351B2 - Phenolic resin and curable resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、フェノール樹脂、及びそれを含有する硬化性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a phenolic resin and a curable resin composition containing the same.

従来、半導体封止材料、プリント配線基板用材料、繊維強化複合材料、接着材料などには、エポキシ樹脂組成物などの熱硬化性樹脂組成物が使用されている。例えば、プリント配線基板用材料である積層板の製造においては、エポキシ樹脂と、硬化剤と、必要に応じて溶剤とを含む樹脂ワニスをガラスクロス等の繊維質基材に含浸させ、乾燥又は加熱によりBステージ化してプリプレグとし、これを単独で又は複数枚を重ねて真空熱プレスする。硬化剤としてフェノール樹脂が知られている。 BACKGROUND ART Conventionally, thermosetting resin compositions such as epoxy resin compositions have been used for semiconductor encapsulating materials, printed wiring board materials, fiber-reinforced composite materials, adhesive materials, and the like. For example, in the production of a laminate, which is a material for printed wiring boards, a fibrous base material such as glass cloth is impregnated with a resin varnish containing an epoxy resin, a curing agent, and, if necessary, a solvent, and then dried or heated. A prepreg is obtained by B-stageing, and this is vacuum hot-pressed singly or by stacking a plurality of prepregs. Phenolic resins are known as curing agents.

近年、前記の各用途において、材料の使用環境はより苛酷なものとなっており、特に材料の耐熱性の向上が求められている。フェノール樹脂及びエポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物は電気的特性及び機械的特性に優れているが、耐熱性において必ずしも十分とはいえない。耐熱性を高める観点から前記の積層板用途において、フェノール樹脂及びビスマレイミド化合物を含む硬化性樹脂組成物が提案されている。例えばビスマレイミド化合物等と組み合わせるフェノール樹脂として、アリルフェノールノボラック樹脂等の不飽和基を有するノボラック型フェノール樹脂が知られている(特許文献1)。 In recent years, in each of the above applications, the environment in which materials are used has become more severe, and in particular there is a demand for improved heat resistance of materials. A curable resin composition containing a phenolic resin and an epoxy resin is excellent in electrical properties and mechanical properties, but is not necessarily sufficient in heat resistance. A curable resin composition containing a phenolic resin and a bismaleimide compound has been proposed for use in the above laminates from the viewpoint of enhancing heat resistance. For example, as a phenolic resin to be combined with a bismaleimide compound or the like, a novolak-type phenolic resin having an unsaturated group such as an allylphenol novolac resin is known (Patent Document 1).

特開平2-110158号公報JP-A-2-110158

しかしながら、従来のマレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂と組み合わせる不飽和基含有フェノール樹脂は低分子量成分を多く含むため、加熱硬化時に多量の低分子量成分が揮発する場合があった。また熱硬化性樹脂と組み合わせて硬化させる際に、硬化性樹脂組成物の加熱時の溶融粘度が高く、流動性が低い場合があった。よって、従来の不飽和基を有するフェノール樹脂及びビスマレイミド化合物を含む硬化性樹脂組成物を用いた積層板は、真空熱プレス時に揮発成分によってボイドが発生したり、加熱時の溶融粘度が高く、流動性が低いためにプリプレグ同士の接着性が低下するなどの課題があった。 However, since unsaturated group-containing phenolic resins combined with conventional thermosetting resins such as maleimide resins contain a large amount of low-molecular-weight components, a large amount of low-molecular-weight components may volatilize during heat curing. Further, when the curable resin composition is cured in combination with a thermosetting resin, the melt viscosity of the curable resin composition during heating may be high and the fluidity may be low. Therefore, a laminate using a conventional curable resin composition containing a phenolic resin having an unsaturated group and a bismaleimide compound generates voids due to volatile components during vacuum heat pressing, or has a high melt viscosity during heating. Since the fluidity is low, there are problems such as a decrease in adhesion between prepregs.

本発明者は前記課題を解決できる構成を鋭意検討した。その結果、不飽和基を有する特定のフェノールノボラック樹脂中における二核体以下及び四核体以上の比率をそれぞれ特定のものとすると、前記課題を解決できることを見出した。 The present inventor has earnestly studied a configuration that can solve the above problems. As a result, the present inventors have found that the above problems can be solved by setting specific ratios of dinuclear or less and tetranuclear or more in a specific phenolic novolac resin having an unsaturated group.

本発明は前記知見に基づくものであり、下記式(1)で表されるフェノール樹脂であって、
前記フェノール樹脂全体に対して、ゲル浸透クロマトグラフ分析による面積割合で、n=1以下の成分が10%以上30%未満であり、n=3以上の成分が10%以上30%以下である、フェノール樹脂を提供するものである。

Figure 0007268351000001
(式中、複数存在するXはそれぞれ独立にアリル基又はプロペニル基である。nは0以上の整数である。) The present invention is based on the above findings, and is a phenol resin represented by the following formula (1),
With respect to the entire phenolic resin, the area ratio by gel permeation chromatography analysis is 10% or more and less than 30% of the component of n = 1 or less, and 10% or more and 30% or less of the component of n = 3 or more. A phenolic resin is provided.
Figure 0007268351000001
(Wherein, multiple Xs are each independently an allyl group or a propenyl group. n is an integer of 0 or more.)

本発明のフェノール樹脂は、それ自体が室温で低粘度であり取り扱いやすい。また、マレイミド化合物等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物とした時に、硬化時における低分子量成分の揮発を抑制できるとともに低粘度化を実現できる。このような硬化性樹脂組成物は硬化物の歩留まり低下が効果的に防止されるほか、積層板用プリプレグに使用された場合に、部品内蔵基板における部品の埋め込み性がよい。 The phenolic resin of the present invention itself has a low viscosity at room temperature and is easy to handle. In addition, when a resin composition containing a thermosetting resin such as a maleimide compound is formed, volatilization of low-molecular-weight components during curing can be suppressed, and low viscosity can be achieved. Such a curable resin composition effectively prevents a decrease in the yield of the cured product, and when used as a prepreg for a laminated board, has good embeddability of components in a component-embedded substrate.

図1は、実施例1で得られたフェノール樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析のチャートである。1 is a gel permeation chromatograph (GPC) analysis chart of the phenolic resin obtained in Example 1. FIG. 図2は、実施例2で得られたフェノール樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析のチャートである。2 is a gel permeation chromatograph (GPC) analysis chart of the phenolic resin obtained in Example 2. FIG.

<フェノール樹脂>
本発明のフェノール樹脂は、下記式(1)で示される。下記式(1)に示されるように、本発明のフェノール樹脂はノボラック型フェノール樹脂である。

Figure 0007268351000002
<Phenolic resin>
The phenol resin of the present invention is represented by the following formula (1). As shown in the following formula (1), the phenolic resin of the present invention is a novolak-type phenolic resin.
Figure 0007268351000002

式(1)中、複数存在する置換基Xはそれぞれ独立にアリル基又はプロペニル基であり、入手の容易さの観点からは、好ましくはアリル基である。 In formula (1), multiple substituents X are each independently an allyl group or a propenyl group, and preferably an allyl group from the viewpoint of availability.

式(1)で示すようなノボラック型フェノール樹脂は取り扱い性を高めるために室温で低粘度であることが求められる。
しかし、フェノール樹脂を低粘度化のために低分子量化すると、熱硬化性樹脂組成物としたときに、加熱硬化させる際に低分子量成分が揮発し、得られる硬化物にボイドなどが生じ易くなるという課題がある。
一方で、低分子量成分を単に除去して高分子量化した場合、フェノール樹脂自体が高粘度化して取り扱いにくくなり、熱硬化性樹脂としたときに、樹脂組成物の硬化時の流動性が低下し易いという課題がある。
本発明者が検討したところ、式(1)で示すようなノボラック型フェノール樹脂において、その低分子量成分と高分子量成分との比率が、熱硬化性樹脂組成物としたときの、加熱硬化時の流動性に影響を及ぼすこと、を新たに知見した。加熱硬化時の流動性は熱硬化性樹脂組成物の最低溶融粘度として表れる。また加熱硬化時の流動性は最低溶融粘度のバラつきとして表れる場合がある。また、硬化性樹脂組成物が溶剤を含有する場合、2核体以下及び4核体以上が特定量のフェノール樹脂を用いることで溶剤がスムーズに揮発し、最低溶融粘度のバラつき抑制効果が明確に表れやすいと発明者は考えている。
ここで、本発明において最低溶融粘度とは、硬化性樹脂組成物を加熱昇温しながらその溶融粘度の変化を測定したときに示される、溶融粘度の最小値を意味する。加熱により熱硬化性樹脂組成物の溶融粘度は一旦低下し、加熱により硬化が開始すると溶融粘度は上昇に転じる。すなわち、本発明において、最低溶融粘度とは、加熱温度と溶融粘度との関係における変極点の溶融粘度を意味する。
また、最低溶融粘度のバラつきとは、例えば同じロットの試料について最低溶融粘度を複数回測定したときのバラつきを意味する。
最低溶融粘度が低いと熱硬化性樹脂組成物の加熱硬化時の流動性が増し、ボイドなどの硬化不良を抑制することができ、最低溶融粘度のバラつきが少ないと得られる硬化物の品質が安定する。結果、過熱硬化時の歩留まり悪化を防止することができる。
例えば、本発明のノボラック型フェノール樹脂とマレイミド化合物とを含む熱硬化性樹脂組成物を用いて作成したプリント配線基板のプリプレグは、真空熱プレス後のボイド等の硬化不良やプリプレグ同士の接着不良を抑制することができ、歩留まり悪化を防止することができる。
A novolak-type phenolic resin such as that represented by formula (1) is required to have a low viscosity at room temperature in order to improve handleability.
However, if the phenol resin is made to have a low molecular weight in order to have a low viscosity, the low-molecular-weight component volatilizes during heat curing when it is made into a thermosetting resin composition, and voids and the like tend to occur in the resulting cured product. There is a problem.
On the other hand, when the low-molecular weight component is simply removed to increase the molecular weight, the phenolic resin itself becomes highly viscous and difficult to handle, and when it is made into a thermosetting resin, the fluidity of the resin composition during curing decreases. There is an issue of ease.
As a result of examination by the present inventors, in the novolac-type phenolic resin as shown in formula (1), the ratio of the low molecular weight component and the high molecular weight component is It was newly discovered that it affects liquidity. Fluidity during heat curing is expressed as the minimum melt viscosity of the thermosetting resin composition. Fluidity during heat curing may appear as variation in minimum melt viscosity. In addition, when the curable resin composition contains a solvent, the solvent smoothly volatilizes by using a specific amount of phenolic resin for binuclear or less and tetranuclear or more, and the effect of suppressing variations in the minimum melt viscosity is clear. The inventor thinks that it is easy to appear.
Here, the minimum melt viscosity as used in the present invention means the minimum value of the melt viscosity when measuring the change in the melt viscosity while heating the curable resin composition. The melt viscosity of the thermosetting resin composition is once lowered by heating, and when curing is started by heating, the melt viscosity turns to increase. That is, in the present invention, the lowest melt viscosity means the melt viscosity at the inflection point in the relationship between the heating temperature and the melt viscosity.
Further, the variation in the minimum melt viscosity means the variation when the minimum melt viscosity is measured multiple times for samples of the same lot, for example.
When the minimum melt viscosity is low, the fluidity of the thermosetting resin composition increases during heat curing, and curing defects such as voids can be suppressed. do. As a result, it is possible to prevent deterioration of yield during overheat curing.
For example, a prepreg for a printed wiring board prepared using a thermosetting resin composition containing a novolak-type phenolic resin and a maleimide compound of the present invention exhibits poor curing such as voids after vacuum hot pressing and poor adhesion between prepregs. can be suppressed, and deterioration of yield can be prevented.

本発明者が更に検討したところ、前記式(1)のフェノール樹脂であって、フェノール樹脂全体に対して、ゲル浸透クロマトグラフ分析の面積比においてn=1以下の成分及びn=3以上の成分を特定比とすることで室温で低粘度であり取り扱いやすい上、硬化性樹脂組成物とした時に低分子量成分の揮発を抑制できると共に硬化時の低い溶融粘度(最低溶融粘度)を実現できること、またその最低溶融粘度のバラつきを抑えることができることを知見した。具体的には、本発明のフェノール樹脂は、前記面積割合で、n=1以下の成分が10%以上30%未満であり、n=3以上の成分が10%以上30%以下である。 As a result of further investigation by the present inventor, the phenol resin of the formula (1), with respect to the entire phenol resin, in the area ratio of gel permeation chromatography analysis n = 1 or less components and n = 3 or more components By making the specific ratio low viscosity at room temperature and easy to handle, it is possible to suppress volatilization of low molecular weight components when it is made into a curable resin composition, and to achieve a low melt viscosity (minimum melt viscosity) at the time of curing, It was found that the variation in the minimum melt viscosity can be suppressed. Specifically, the phenolic resin of the present invention contains 10% or more and less than 30% of components where n is 1 or less, and 10% or more and 30% or less of components where n is 3 or more, in terms of the area ratio.

n=1以下の成分の面積比率を30%未満とし、n=3以上の成分の面積割合を10%以上、特に10%以上30%以下とすることで、硬化性樹脂組成物とした時の硬化時の低分子量成分を適度に低減できる。これにより硬化時の低分子量成分の揮発を低減できる。硬化時の低分子量の成分の揮発の程度は、硬化時の硬化性組成物の重量減少率として評価できる。後述する実施例に示す通り、本発明のフェノール樹脂を含有する硬化性樹脂組成物は、真空加熱条件での重量減少率が低いことによっても、真空熱プレス後のボイドを効果的に抑制できる。
またn=1以下の成分の面積比率を10%以上とし、n=3以上の成分の面積比率を30%以下とすることによってフェノール樹脂自体の粘度が低下し、取り扱いが容易になる。
更にn=1以下の成分の面積比率を10%以上30%未満とし、n=3以上の成分の面積比率を10%以上30%以下とすることで、硬化時の樹脂組成物の最低溶融粘度を低下でき、さらには最低溶融粘度のバラつきを抑えることができる。
これらの理由から本発明のフェノール樹脂は前記の効果が得られると考えられる。
By setting the area ratio of the component of n=1 or less to less than 30% and the area ratio of the component of n=3 or more to 10% or more, particularly 10% or more and 30% or less, when making a curable resin composition It is possible to moderately reduce low-molecular-weight components during curing. This can reduce volatilization of low molecular weight components during curing. The degree of volatilization of low-molecular-weight components during curing can be evaluated as the weight loss rate of the curable composition during curing. As shown in the examples described later, the curable resin composition containing the phenolic resin of the present invention can effectively suppress voids after vacuum hot pressing also due to the low weight loss rate under vacuum heating conditions.
Further, by setting the area ratio of the component with n=1 or less to 10% or more and the area ratio of the component with n=3 or more to 30% or less, the viscosity of the phenolic resin itself is lowered and handling becomes easy.
Furthermore, the area ratio of the component of n = 1 or less is 10% or more and less than 30%, and the area ratio of the component of n = 3 or more is 10% or more and 30% or less, so that the minimum melt viscosity of the resin composition at the time of curing can be reduced, and further variation in minimum melt viscosity can be suppressed.
For these reasons, the phenolic resin of the present invention is considered to have the above effects.

前記の観点から、本発明のフェノール樹脂は、前記面積割合で、フェノール樹脂全体に対し、n=1以下の成分は、15%以上30%未満であることがより好ましく、20%以上25%以下であることが特に好ましい。また本発明のフェノール樹脂は、前記面積割合で、フェノール樹脂全体に対し、n=3以上の成分は、15%以上30%以下であることがより好ましく、20%以上26%以下であることが特に好ましい。 From the above point of view, in the phenol resin of the present invention, the area ratio of n = 1 or less with respect to the entire phenol resin is more preferably 15% or more and less than 30%, and more preferably 20% or more and 25% or less. is particularly preferred. Further, in the phenolic resin of the present invention, in terms of the area ratio, the component having n = 3 or more is more preferably 15% or more and 30% or less, more preferably 20% or more and 26% or less, relative to the entire phenolic resin. Especially preferred.

更に前記のゲル浸透クロマトグラフ分析の面積割合で、フェノール樹脂全体に対し、n=2成分は、40%以上80%以下であることが好ましく、40%以上70%以下であることがより好ましく、50%以上60%以下であることが特に好ましい。n=2成分量がこの範囲であると、上述したn=1以下の成分量及びn=3以上の成分量を有するフェノール樹脂が製造しやすく、また室温で低粘度であり、且つ硬化時における低分子量成分の揮発抑制及び低粘度化を実現できる、という効果を一層優れたものとできるからである。 Furthermore, in terms of the area ratio of the gel permeation chromatograph analysis, the n = 2 component is preferably 40% or more and 80% or less, more preferably 40% or more and 70% or less, relative to the entire phenolic resin. It is particularly preferable to be 50% or more and 60% or less. When the amount of n = 2 components is within this range, the phenolic resin having the above-described component amount of n = 1 or less and n = 3 or more is easy to produce, has a low viscosity at room temperature, and has a low viscosity at the time of curing. This is because the effects of suppressing volatilization of low-molecular-weight components and reducing the viscosity can be further enhanced.

n=1以下の成分は1核体及び2核体であり、以下2核体以下の成分という場合がある。
n=3以上の成分は、以下、4核体以上の成分ともいう場合がある。
n=2の成分は、以下、3核体ともいう場合がある。
Components with n=1 or less are mononuclear and dinuclear, and may be hereinafter referred to as binuclear and less components.
A component with n=3 or more may hereinafter also be referred to as a component with 4 or more nuclei.
A component with n=2 may be hereinafter also referred to as a trinuclear body.

置換基Xの結合位置は、複数存在する置換基Xがそれぞれ独立に、フェノール水酸基に対してオルソ位、メタ位、パラ位のいずれにも置換し得る。フェノール樹脂の粘度や樹脂組成物とした時の硬化性の観点からは、置換基Xは全てオルソ位に結合していることが好ましい。 As for the bonding position of the substituent X, each of the multiple substituents X can independently substitute at any of the ortho-, meta-, and para-positions relative to the phenolic hydroxyl group. From the viewpoint of the viscosity of the phenol resin and the curability of the resin composition, it is preferable that all the substituents X are bonded to the ortho position.

前記式(1)で示されるフェノール樹脂において、nは繰り返し数を表し0以上の整数である。 In the phenolic resin represented by the formula (1), n represents the number of repetitions and is an integer of 0 or more.

前記式(1)で示されるフェノール樹脂は、様々な分子量を有する分子の集合体なので、nの値は平均値n’で表すことができる。
前記平均値n’は、前述のn=1以下の成分量、n=2の成分量、及びn=3以上の成分量を満たす範囲とする値であることが好ましい。また、前記平均値n’は、25℃における粘度を後述の範囲とする値であることが好ましい。
Since the phenolic resin represented by the formula (1) is an assembly of molecules having various molecular weights, the value of n can be represented by the average value n'.
The average value n′ is preferably a value within a range that satisfies the above-described component amounts of n=1 or less, n=2 or more, and n=3 or more. Moreover, the average value n' is preferably a value that makes the viscosity at 25° C. the range described below.

前記式(1)で示されるノボラック型フェノール樹脂において、25℃における粘度は、好ましくは50Pa・s以下であり、より好ましくは30Pa・s以下である。
粘度の下限値は特に限定されないが、好ましくは0.1Pa・s以上である。
The viscosity at 25° C. of the novolak-type phenolic resin represented by formula (1) is preferably 50 Pa·s or less, more preferably 30 Pa·s or less.
Although the lower limit of the viscosity is not particularly limited, it is preferably 0.1 Pa·s or more.

<本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法>
本発明の式(1)で表されるフェノール樹脂の好適な製法として2つの製造方法が挙げられる。
1つめは、下記式(2)で表されるフェノール類とホルムアルデヒドあるいはホルムアルデヒド発生物質とを塩基性触媒の存在下でレゾール化反応させる第1工程と、第1工程で得られた反応混合物に式(2)で表されるフェノール類を更に加えて、酸性触媒の存在下でノボラック化反応させる第2工程とを含む製造方法である。
<Method for Producing Novolak-Type Phenolic Resin of the Present Invention>
There are two production methods suitable for producing the phenolic resin represented by the formula (1) of the present invention.
The first is a first step in which a phenol represented by the following formula (2) and formaldehyde or a formaldehyde-generating substance are subjected to a resolization reaction in the presence of a basic catalyst, and the reaction mixture obtained in the first step is subjected to the formula and a second step of further adding the phenol represented by (2) and conducting a novolak reaction in the presence of an acidic catalyst.

Figure 0007268351000003
式(2)において、Xは式(1)と同義である。
Figure 0007268351000003
In formula (2), X has the same meaning as in formula (1).

第1工程について説明する。
第1工程で反応する、式(2)で表されるフェノール類と、ホルムアルデヒドあるいはホルムアルデヒド発生物質との割合は、式(2)で表されるフェノール類1モルに対して、ホルムアルデヒドあるいはホルムアルデヒド発生物質から発生するホルムアルデヒドが、好ましくは1.0~2.0モル未満、より好ましくは1.2~1.8モルである。この割合が、好ましい範囲の下限以上とすることで低分子量成分を低減でき、好ましい範囲の上限以下とすることで高分子量成分を一定以下とできるので、本発明の化学式(1)で表されるフェノール樹脂が得られる。
塩基性触媒の使用量は、限定するものではないが、化学式(2)で表されるフェノール類1モルに対して、0.1~1.5モルの割合であることが好ましく、0.2~1.0モルの割合であることがより好ましい。この割合が、好ましい範囲の下限以上とすることで反応が進行しやすくまた所望の組成が得やすくなり、好ましい範囲の上限以下とすることで触媒の除去が容易になり生産性の低下を防止できる。
反応温度は、限定するものではないが、好ましくは10~80℃程度、より好ましくは20~60℃である。10℃以上とすることで反応が進行しやすく所望の組成が得やすい。80℃以下とすることで高分子量化しにくくなりレゾール化反応の制御が容易となる。反応時間は、限定するものではないが、好ましくは0.5~24時間であり、より好ましくは3~12時間である。
A 1st process is demonstrated.
The ratio of the phenol represented by the formula (2) and the formaldehyde or formaldehyde-generating substance reacted in the first step is 1 mol of the phenol represented by the formula (2) to formaldehyde or the formaldehyde-generating substance. Formaldehyde generated from is preferably 1.0 to less than 2.0 mol, more preferably 1.2 to 1.8 mol. When this ratio is equal to or higher than the lower limit of the preferred range, the low molecular weight component can be reduced, and when the ratio is equal to or lower than the upper limit of the preferred range, the high molecular weight component can be kept below a certain level. A phenolic resin is obtained.
The amount of the basic catalyst to be used is not limited, but is preferably 0.1 to 1.5 mol per 1 mol of the phenol represented by the chemical formula (2), and 0.2 A ratio of ~1.0 mol is more preferred. When this ratio is equal to or higher than the lower limit of the preferred range, the reaction proceeds easily and the desired composition is easily obtained. .
Although the reaction temperature is not limited, it is preferably about 10 to 80°C, more preferably 20 to 60°C. When the temperature is 10°C or higher, the reaction proceeds easily and the desired composition can be easily obtained. By setting the temperature to 80° C. or lower, it becomes difficult to increase the molecular weight and the control of the resol-forming reaction becomes easy. Although the reaction time is not limited, it is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 3 to 12 hours.

第1工程で用いられる前記式(2)で表されるフェノール類としては、特に限定するものではないが、アリルフェノール、プロペニルフェノールなどを好適に挙げることができる。これらの中では、入手のし易さの観点からアリルフェノールが好ましい。このフェノール類は、一種類を単独で用いてもよく、複数種を併用しても構わない。 Phenols represented by the formula (2) used in the first step are not particularly limited, but allylphenol, propenylphenol and the like can be preferably mentioned. Among these, allylphenol is preferred from the viewpoint of availability. These phenols may be used singly or in combination of multiple types.

第1工程で用いられるホルムアルデヒドとしては、水溶液化したホルムアルデヒドを好適に用いることができる。またホルムアルデヒド発生物質としては、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、テトラオキサン等のホルムアルデヒドを発生する化合物を好適に使用することができる。 As the formaldehyde used in the first step, formaldehyde in an aqueous solution can be preferably used. Compounds that generate formaldehyde, such as paraformaldehyde, trioxane, and tetraoxane, can be suitably used as the formaldehyde-generating substance.

第1工程で用いられる塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、水酸化アンモニウム、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン等のアミン類を例示することができる。塩基性触媒は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上の複数種を併用しても構わない。 The basic catalyst used in the first step includes alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and lithium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and barium hydroxide, ammonium hydroxide, and diethylamine. , triethylamine, triethanolamine, ethylenediamine, hexamethylenetetramine and the like. One basic catalyst may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

次に、第2工程について説明する。
第2工程の反応は、好ましくは、第1工程のレゾール化反応で得られた反応混合物を酸性化合物で中和し、式(2)で表されるフェノール類を加えた後、更に酸性触媒を加えた後で好適に行われる。
中和に用いる酸性化合物としては、塩酸、硫酸、リン酸、蟻酸、酢酸、蓚酸、酪酸、乳酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等を好適に挙げることができる。酸性化合物は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上の複数種を併用しても構わない。
Next, the second step will be explained.
In the reaction of the second step, preferably, the reaction mixture obtained in the resolization reaction of the first step is neutralized with an acidic compound, the phenol represented by formula (2) is added, and then an acidic catalyst is added. It is preferably done after adding.
Suitable acidic compounds for neutralization include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, butyric acid, lactic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and the like. One type of acidic compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.

第2工程で用いられる化学式(2)で表されるフェノール類は、第1工程で用いられる前記式(2)で表されるフェノール類1モルに対して、好ましくは5~20モルであり、より好ましくは5~15モルであり、更に好ましくは8~12モルである。式(2)で表されるフェノール類の使用量が、好ましい範囲の下限未満では4核体以上の成分に由来する高分子量の割合が増加する不利益があり、好ましい範囲の上限を超えると2核体以下の成分に由来する低分子量の割合が増加する不利益がある。 The phenol represented by the chemical formula (2) used in the second step is preferably 5 to 20 mol per 1 mol of the phenol represented by the formula (2) used in the first step, It is more preferably 5 to 15 mol, still more preferably 8 to 12 mol. If the amount of the phenol represented by the formula (2) used is less than the lower limit of the preferred range, there is a disadvantage that the proportion of high molecular weight derived from tetranuclear or higher components increases. There is a disadvantage that the proportion of low molecular weights derived from subnuclear components increases.

第2工程で用いられる酸性触媒の使用量は、第1工程で用いられる化学式(2)で表されるフェノール類1モルに対して、好ましくは0.001~0.07モルの割合であり、より好ましくは0.0005~0.05モルの割合である。この割合が、好ましい範囲の下限以上とすることで、反応の進行しやすく、好ましい範囲の上限以下とすることで高分子量化しにくくなり反応制御が容易となる。
反応温度は、限定するものではないが、好ましくは50~150℃程度、より好ましくは80~120℃程度である。50℃以上とすることで反応が進行しやすく、150℃以下とすることで、発熱による高分子量化を抑制でき、ノボラック化反応の制御が容易となる。
反応時間は、限定するものではないが、好ましくは0.5~12時間であり、より好ましくは1~8時間である。好ましい範囲の下限以上とすることで反応の進行が十分になり所望の組成が得られる。好ましい範囲の上限以下とすることで高分子量化を抑制できる。
The amount of the acidic catalyst used in the second step is preferably 0.001 to 0.07 mol per 1 mol of the phenol represented by the chemical formula (2) used in the first step, A more preferable ratio is 0.0005 to 0.05 mol. When this ratio is equal to or higher than the lower limit of the preferred range, the reaction proceeds easily, and when it is equal to or lower than the upper limit of the preferred range, it becomes difficult to increase the molecular weight and the reaction control becomes easy.
Although the reaction temperature is not limited, it is preferably about 50 to 150°C, more preferably about 80 to 120°C. When the temperature is 50° C. or higher, the reaction proceeds easily, and when the temperature is 150° C. or lower, it is possible to suppress the increase in the molecular weight due to heat generation, thereby facilitating the control of the novolak reaction.
Although the reaction time is not limited, it is preferably 0.5 to 12 hours, more preferably 1 to 8 hours. By adjusting the content to be at least the lower limit of the preferred range, the reaction proceeds sufficiently and the desired composition can be obtained. When the amount is equal to or less than the upper limit of the preferable range, it is possible to suppress the increase in the molecular weight.

第2工程で用いられる酸性触媒としては、塩酸、硫酸、リン酸、蟻酸、酢酸、蓚酸、酪酸、乳酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等を好適に挙げることができる。酸性触媒は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上の複数種を併用しても構わない。 Suitable acidic catalysts for use in the second step include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, butyric acid, lactic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and the like. One type of acidic catalyst may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明で用いられるフェノール樹脂は、第2工程で得られたノボラック化された反応混合物を、水洗や減圧下での濃縮などの後処理を行って、未反応のフェノール類や触媒を除去することによって、好適に得ることができる。 For the phenolic resin used in the present invention, the novolac-ized reaction mixture obtained in the second step is subjected to post-treatment such as washing with water and concentration under reduced pressure to remove unreacted phenols and catalysts. can be preferably obtained by

次いで、2つめの方法を説明する。2つめの好適な製造方法は、前記式(2)で表されるフェノール類とホルムアルデヒドあるいはホルムアルデヒド発生物質とを酸性触媒の存在下でノボラック化反応させるA工程と、蒸留により、得られた生成物においてn=1以下成分の一部を除去するB工程とを有する。
A工程で用いられる化学式(2)で表されるフェノール類と、ホルムアルデヒドあるいはホルムアルデヒド発生物質から発生するホルムアルデヒドとの割合は、化学式(2)で表されるフェノール類1モルに対して、ホルムアルデヒドあるいはホルムアルデヒド発生物質から発生するホルムアルデヒドが好ましくは0.10~0.30モルであり、より好ましくは0.15~0.25モルであり、更に好ましくは0.18~0.22モルである。式(2)で表されるフェノール類の使用量が、好ましい範囲の下限未満では2核体以下の成分に由来する低分子量の割合が増加する不利益があり、好ましい範囲の上限を超えると4核体以上の成分に由来する高分子量の割合が増加する不利益がある。
Next, the second method will be explained. The second preferred production method is A step in which the phenol represented by the above formula (2) and formaldehyde or a formaldehyde-generating substance are subjected to a novolak reaction in the presence of an acidic catalyst, and the product obtained by distillation and a B step of removing a part of n=1 or less components in.
The ratio of the phenol represented by the chemical formula (2) used in step A to formaldehyde or formaldehyde generated from a formaldehyde-generating substance is 1 mol of the phenol represented by the chemical formula (2) to formaldehyde or formaldehyde Formaldehyde generated from the generating substance is preferably 0.10 to 0.30 mol, more preferably 0.15 to 0.25 mol, still more preferably 0.18 to 0.22 mol. If the amount of the phenol represented by the formula (2) used is less than the lower limit of the preferred range, there is a disadvantage that the proportion of low molecular weight components derived from binuclear components or less increases. There is a disadvantage that the proportion of high molecular weights derived from components above the nucleus increases.

A工程で用いられる酸性触媒の使用量は、A工程で用いられる化学式(2)で表されるフェノール類1モルに対して、好ましくは0.001~0.07モルの割合であり、より好ましくは0.005~0.05モルの割合である。この割合が、好ましい範囲の下限以上とすることで、反応が進行しやすく、好ましい範囲の上限以下とすることで高分子量化しにくくなり反応制御が容易となる。
反応温度は、限定するものではないが、好ましくは50~150℃程度、より好ましくは80~120℃程度である。50℃以上とすることで反応が進行しやすく、120℃以下とすることで、発熱による高分子量化を抑制でき、ノボラック化反応の制御が容易となる。
反応時間は、限定するものではないが、好ましくは0.5~12時間であり、より好ましくは1~8時間である。好ましい範囲の下限以上とすることで反応の進行が十分になり所望の組成が得られる。好ましい範囲の上限以下とすることで高分子量化を抑制できる。
The amount of the acidic catalyst used in step A is preferably 0.001 to 0.07 mol, more preferably 1 mol of the phenol represented by the chemical formula (2) used in step A. is a ratio of 0.005 to 0.05 mol. When this ratio is equal to or higher than the lower limit of the preferable range, the reaction proceeds easily, and when it is equal to or lower than the upper limit of the preferable range, it becomes difficult to increase the molecular weight and the reaction control becomes easy.
Although the reaction temperature is not limited, it is preferably about 50 to 150°C, more preferably about 80 to 120°C. When the temperature is 50° C. or higher, the reaction proceeds easily, and when the temperature is 120° C. or lower, it is possible to suppress the increase in the molecular weight due to heat generation, thereby facilitating the control of the novolak reaction.
Although the reaction time is not limited, it is preferably 0.5 to 12 hours, more preferably 1 to 8 hours. By adjusting the content to be at least the lower limit of the preferred range, the reaction proceeds sufficiently and the desired composition can be obtained. When the amount is equal to or less than the upper limit of the preferable range, it is possible to suppress the increase in the molecular weight.

A工程で用いられる酸性触媒としては、塩酸、硫酸、リン酸、蟻酸、酢酸、蓚酸、酪酸、乳酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等を好適に挙げることができる。酸性触媒は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上の複数種を併用しても構わない。 Acidic catalysts used in step A include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, butyric acid, lactic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and the like. One type of acidic catalyst may be used alone, or two or more types may be used in combination.

続いて、B工程を行う。B工程においては蒸留により、n=1以下の成分の一部を除去する。蒸留方法としては、薄膜蒸留法が挙げられる。薄膜蒸留法で行う場合、真空蒸留を行うことが好ましく、真空度、温度、及び滞留時間をコントロールし、n=1以下の成分の一部を除去する。前記蒸留条件の最適化により、処理後のフェノール樹脂のn=1(2核体)以下の成分のゲル浸透クロマトグラフ分析の面積割合を10%以上30%未満とし、しかもn=3(4核体)以上の成分の面積割合を10%以上30%以下にコントロールする。真空度が1Pa以上4Pa以下であり、温度を130℃以上155℃以下とすることが、n=1の成分及びn=2(3核体)を含む高分子量成分を除去し過ぎないようにして所望の組成を首尾よく得られる点で好ましい。
以上の工程により、本発明のフェノール樹脂を得ることができる。
Then, B process is performed. In step B, distillation removes some of the components with n=1 or less. A thin film distillation method is mentioned as a distillation method. When the thin film distillation method is used, it is preferable to perform vacuum distillation, and the degree of vacuum, temperature, and residence time are controlled to remove a portion of the components with n=1 or less. By optimizing the distillation conditions, the area ratio of gel permeation chromatographic analysis of components of n = 1 (binuclear) or less in the phenol resin after treatment is 10% or more and less than 30%, and n = 3 (4 nuclei). Body) The area ratio of the above components is controlled to 10% or more and 30% or less. The degree of vacuum is 1 Pa or more and 4 Pa or less, and the temperature is 130° C. or more and 155° C. or less so as not to remove excessively high molecular weight components including components with n=1 and n=2 (three nuclei). It is preferable in that the desired composition can be obtained successfully.
The phenolic resin of the present invention can be obtained by the above steps.

<硬化性樹脂組成物> <Curable resin composition>

続いて、本発明の硬化性樹脂組成物(以下、単に「本発明の組成物」ともいう)について説明する。本発明の組成物は、本発明のフェノール樹脂と、重合性化合物とを含有するものである。重合性化合物としては熱硬化性樹脂が好ましく、1分子中にマレイミド基を2つ以上有する化合物(以下単に「マレイミド化合物」ともいう)、エポキシ化合物等が挙げられ、マレイミド化合物が耐熱性等の点で好ましい。 Next, the curable resin composition of the present invention (hereinafter also simply referred to as "the composition of the present invention") will be described. The composition of the present invention contains the phenolic resin of the present invention and a polymerizable compound. The polymerizable compound is preferably a thermosetting resin, and includes compounds having two or more maleimide groups in one molecule (hereinafter simply referred to as "maleimide compounds"), epoxy compounds, and the like. is preferred.

マレイミド化合物の例としては、以下の式(3)又は式(4)で表されるものが挙げられる。 Examples of maleimide compounds include those represented by the following formula (3) or formula (4).

Figure 0007268351000004
(式中、Yは1個の炭素-炭素二重結合を主鎖とする二価の基であり、Zは2~40個の炭素原子を有する二価の基である)
Figure 0007268351000004
(Wherein, Y is a divalent group having one carbon-carbon double bond as a main chain, and Z is a divalent group having 2 to 40 carbon atoms.)

Figure 0007268351000005
(式中、Yは1個の炭素-炭素二重結合を主鎖とする二価の基であり、sは0もしくはそれ以上の値である)
Figure 0007268351000005
(Wherein, Y is a divalent group having one carbon-carbon double bond as a main chain, and s is a value of 0 or more)

前記式(3)及び(4)において、Yは-CR1=CR2-(R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1以上5以下の炭化水素基)であることが好ましい。また、Zは環状、直鎖状、分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基若しくは複素環基、又はこれらの2種以上を組み合わせた基とすることができる。
sは好ましくは0以上4以下、より好ましくは0以上2以下の値である。
In the above formulas (3) and (4), Y is -CR 1 =CR 2 - (R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms). is preferred. Also, Z can be a cyclic, linear or branched aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group or heterocyclic group, or a combination of two or more thereof.
s is preferably 0 or more and 4 or less, more preferably 0 or more and 2 or less.

具体的なマレイミド化合物としては、1,6-ビスマレイミド-(2,2,4-トリメチル)ヘキサン、1,6-ビスマミド-(2,4,4-トリメチル)ヘキサン、N,N'-デカメチレンビスマレイミド、N,N'-オクタメチレンビスマレイミド、N,N'-ヘキサメチレンビスマレイミド、N,N'-トリメチレンビスマレイミド、N,N'-エチレンビスマレイミドのような脂肪族(非環状)構造を有するものでもよいが、ビス[(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロピロール-1-イル)メチル]ビシクロ[2,2、1]ヘプタン、N, N'-p-フェニレンビスマレイミド、N, N'-m-フェニレンビスマレイミド、N, N'-2,4-トルイレンビスマレイミド、N, N'-2,6-トルイレンビスマレイミド、N, N'-4,4-ジフェニルメタンビスマレイミド、N, N'-3,3-ジフェニルメタンビスマレイミド、N, N'-4,4ジフェニルエーテルビスマレイミド、N,N'-3,3-ジフェニルエ-テルビスマレイミド、N, N'-4,4-ジフェニルスルフィドビスマレイミド、N, N'-3,3-ジフェニルスルフィドビスマレイミド、N, N'-4,4-ジフェニルスルホンビスマレイミド、N, N'-3,3-ジフェニルスルホンビスマレイミド、N, N'-4,4-ジフェニルケトンビスマレイミド、N, N'-3,3-ジフェニルケトンビスマレイミド、N,N'-4,4-ビフェニルビスマレイミド、N, N'-3,3-ビフェニルビスマレイミド、N, N'-4,4-ジフェニル-1,1-プロパンビスマレイミド、N, N'-3,3-ジフェニル-1,1-プロパンビスマレイミド、3,3'-ジメチル-N,N'-4,4-ジフェニルメタンビスマレイミド、3,3'-ジメチル-N, N'-4,4'-ビフェニルビスマレイミド、1,3-ビス(3-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕メタン、1,1-ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2-ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2-ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2-ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、4,4'-ビス(3-マレイミドフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル〕エ-テル等のような、化合物の骨格が脂肪族環状構造や芳香族環状構造を有するものでも良い。これらのビスマレイミド化合物は単独でもしくは2種類以上混合して用いられる。 Specific maleimide compounds include 1,6-bismaleimido-(2,2,4-trimethyl)hexane, 1,6-bismamide-(2,4,4-trimethyl)hexane, N,N'-decamethylene Aliphatic (acyclic) such as bismaleimide, N,N'-octamethylenebismaleimide, N,N'-hexamethylenebismaleimide, N,N'-trimethylenebismaleimide, N,N'-ethylenebismaleimide bis[(2,5-dioxo-2,5-dihydropyrrol-1-yl)methyl]bicyclo[2,2,1]heptane, N,N'-p-phenylenebismaleimide , N,N'-m-phenylenebismaleimide, N,N'-2,4-toluylenebismaleimide, N,N'-2,6-toluylenebismaleimide, N,N'-4,4-diphenylmethane Bismaleimide, N,N'-3,3-diphenylmethanebismaleimide, N,N'-4,4 diphenylether bismaleimide, N,N'-3,3-diphenylether-terbismaleimide, N,N'-4 ,4-diphenylsulfidebismaleimide, N,N'-3,3-diphenylsulfidebismaleimide, N,N'-4,4-diphenylsulfonebismaleimide, N,N'-3,3-diphenylsulfonebismaleimide, N,N'-4,4-diphenylketone bismaleimide, N,N'-3,3-diphenylketone bismaleimide, N,N'-4,4-biphenylbismaleimide, N,N'-3,3- Biphenylbismaleimide, N,N'-4,4-diphenyl-1,1-propanebismaleimide, N,N'-3,3-diphenyl-1,1-propanebismaleimide, 3,3'-dimethyl-N ,N'-4,4-diphenylmethanebismaleimide, 3,3'-dimethyl-N,N'-4,4'-biphenylbismaleimide, 1,3-bis(3-maleimidophenoxy)benzene, bis[4- (3-maleimidophenoxy)phenyl]methane, 1,1-bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]ethane, 1,2-bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]ethane, 2,2- Bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]butane, 2,2-bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]-1 , 1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 4,4′-bis(3-maleimidophenoxy)biphenyl, bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]ketone, bis[4-(3- Maleimidophenoxy)phenyl]sulfoxide, bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-maleimidophenoxy)phenyl]ether, etc. Those having an aromatic ring structure may also be used. These bismaleimide compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明の組成物におけるマレイミド化合物の含有量は、本発明の式(1)で示されるフェノール樹脂のアリル基又はプロペニル基の当量数とマレイミド化合物のマレイミド基当量数との割合[マレイミド基当量数/アリル基・プロペニル基当量数]が、好ましくは0.80~2.00、より好ましくは0.80~1.60の範囲となる量である。
この割合が0.80以上であることで、その硬化物の耐熱性(ガラス転移温度)や膨張性(線膨張率)が十分となりやすく好ましい。また、この割合が2.00以下であることで、従来知られているビスマレイミド化合物が有する問題である、流動性が悪くて取り扱いが難しくなり、低温での硬化が容易ではなくなり、また得られる硬化物の靭性などが低下して脆くなるなどの不具合が生じにくくなるため好ましい。
The content of the maleimide compound in the composition of the present invention is the ratio of the number of equivalents of the allyl group or propenyl group of the phenolic resin represented by the formula (1) of the present invention to the number of equivalents of the maleimide group of the maleimide compound [number of maleimide group equivalents / equivalent number of allyl group/propenyl group] is preferably in the range of 0.80 to 2.00, more preferably 0.80 to 1.60.
When this ratio is 0.80 or more, the heat resistance (glass transition temperature) and expandability (linear expansion coefficient) of the cured product tend to be sufficient, which is preferable. In addition, when this ratio is 2.00 or less, it becomes difficult to handle due to poor fluidity, which is a problem of conventionally known bismaleimide compounds, and hardening at low temperature is not easy, and can be obtained. This is preferable because problems such as brittleness caused by a decrease in the toughness of the cured product are less likely to occur.

なお、マレイミド基当量数やアリル基・プロペニル基当量数などの官能基当量数は、当該化合物の官能基当量をA(g/eq)、仕込み量をB(g)としたときに、B/A(当該化合物の純度がC%の場合には[B×C/100]/A)によって求めることができる。すなわち、マレイミド基当量やアリル基当量などの官能基当量とは、官能基1個当たりの化合物の分子量を表し、官能基当量数とは、化合物質量(仕込み量)当たりの官能基の個数(当量数)を表す。 The functional group equivalent number such as maleimide group equivalent number and allyl group/propenyl group equivalent number is B/ A ([B×C/100]/A when the purity of the compound is C%). That is, functional group equivalents such as maleimide group equivalents and allyl group equivalents represent the molecular weight of a compound per functional group, and the number of functional group equivalents refers to the number of functional groups (equivalent number).

本発明の組成物は、ラジカル重合開始剤を含有することができる。そのようなラジカル重合開始剤としては、アシル過酸化物、ハイドロパーオキサイド、ケトン過酸化物、t-ブチル基を有する過酸化物、クミル基を有する過酸化物などの有機過酸化物などを挙げることができる。例えばベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、カプリルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ビス(1-ヒドロキシシクロヘキシルパーオキサイド)、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、p-メタンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド(DCPOと略記することもある)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキサイド)ヘキサン、2,5-ジメチルヘキシル-2,5-ジ(パーオキシベンゾエート)、t-ブチルパーベンゾエート、t-ブチルパーアセテート、t-ブチルパーオクトエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、ジ-t-ブチル-ジ-パーフタレート等の有機過酸化物を挙げることができ、これらの1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。ラジカル重合開始剤を用いる場合、その添加量は、本発明の組成物中、本発明のフェノール樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上8質量部以下が好ましく、0.5質量部以上6質量部以下がより好ましい。 The composition of the invention can contain a radical polymerization initiator. Examples of such radical polymerization initiators include organic peroxides such as acyl peroxides, hydroperoxides, ketone peroxides, peroxides having a t-butyl group, and peroxides having a cumyl group. be able to. For example benzoyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, capryl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, bis(1-hydroxycyclohexyl peroxide), Hydroxyheptyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, p-methane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide (sometimes abbreviated as DCPO), 2,5- Dimethyl-2,5-di(t-butyl peroxide)hexane, 2,5-dimethylhexyl-2,5-di(peroxybenzoate), t-butyl perbenzoate, t-butyl peracetate, t-butyl per Organic peroxides such as octoate, t-butyl peroxyisobutyrate, di-t-butyl-di-perphthalate can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. be able to. When a radical polymerization initiator is used, the amount added is preferably 0.01 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, preferably 0.5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the phenolic resin of the present invention in the composition of the present invention. 6 parts by mass or less is more preferable.

本発明の組成物は溶剤を含有してもよく、その場合の溶剤としては、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド系溶媒を包含する窒素原子含有溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒を包含する硫黄原子含有溶媒;酢酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル系溶媒などが挙げられる。これらの中でも揮発性が高く、プリプレグの製造時に残溶剤として残り難いことから、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が好ましい。 The composition of the present invention may contain a solvent, and the solvent in that case includes alcoholic solvents such as ethanol, propanol, butanol, methyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ketone solvents such as cyclohexanone; ether solvents such as tetrahydrofuran; aromatic solvents such as toluene, xylene, mesitylene; nitrogen atom-containing solvents including amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone; sulfur atom-containing solvents including sulfoxide solvents such as sulfoxide; and ester solvents such as ethyl acetate and γ-butyrolactone. Among these, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, dimethylformamide, dimethylacetamide, and the like are preferable because they are highly volatile and hardly remain as a residual solvent during prepreg production.

溶剤の量は、例えば、本発明の組成物の固形分の濃度が15~100質量%となる量であることが好ましく、20~90質量%となる量であることがより好ましい。 The amount of the solvent is preferably such that the concentration of the solid content of the composition of the present invention is 15 to 100% by mass, more preferably 20 to 90% by mass.

また、本発明の組成物は、その他の任意成分を含有していてもよい。そのような任意成分としては、本発明の組成物の用途によるが、例えば、充填剤、硬化促進用のイミダゾール化合物、カップリング剤、顔料、染料などの添加剤を好適に用いることができる。また、有機溶剤等の溶剤を用いることもできる。 Moreover, the composition of the present invention may contain other optional ingredients. As such optional components, depending on the application of the composition of the present invention, additives such as fillers, imidazole compounds for curing acceleration, coupling agents, pigments, and dyes can be suitably used. Solvents such as organic solvents can also be used.

充填剤としては、有機充填剤又は無機充填剤のいずれも使用できる。無機充填剤としては例えば非晶性シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、硫酸バリウムなどが使用できる。特に非晶性シリカ及び結晶性シリカを用いることが好ましい。無機充填剤の粒径に特に制限はないが、充填率を考慮すると0.01μm以上150μm以下であることが望ましい。無機充填剤の配合割合に特に制限はないが、本発明の組成物の固形分に占める無機充填剤の割合が70質量%以上95質量%以下であることが好ましく、70質量%以上90質量%以下であることが更に好ましい。無機充填剤の配合割合をこの範囲に設定することで、組成物の硬化物の吸水率が増加しにくくなるので好ましい。 As fillers, either organic fillers or inorganic fillers can be used. Examples of inorganic fillers that can be used include amorphous silica, crystalline silica, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, talc, mica, and barium sulfate. It is particularly preferred to use amorphous silica and crystalline silica. Although the particle size of the inorganic filler is not particularly limited, it is preferably 0.01 μm or more and 150 μm or less in consideration of the filling rate. Although there is no particular limitation on the mixing ratio of the inorganic filler, the ratio of the inorganic filler to the solid content of the composition of the present invention is preferably 70% by mass or more and 95% by mass or less, and 70% by mass or more and 90% by mass. More preferably: By setting the mixing ratio of the inorganic filler within this range, the water absorption rate of the cured product of the composition is less likely to increase, which is preferable.

本発明の組成物における、本発明のフェノール樹脂の量は、本発明の組成物の用途によって異なるが、例えば本発明の組成物が充填剤を含有しない場合は、本発明の組成物における溶媒を除く成分中10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、30質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。また例えば本発明の組成物が充填剤を含有する場合は本発明の樹脂の量は、本発明の組成物における溶媒を除く成分中5質量%以上25質量%以下であることが好ましく5質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。 The amount of the phenolic resin of the present invention in the composition of the present invention varies depending on the application of the composition of the present invention. It is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less in the components excepted. Further, for example, when the composition of the present invention contains a filler, the amount of the resin of the present invention is preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less of the components excluding the solvent in the composition of the present invention. It is more preferable that the content is at least 20% by mass or less.

本発明の組成物における、本発明のフェノール樹脂、マレイミド化合物、ラジカル重合開始剤及び充填剤以外の他の成分(但し、溶媒を除く)の合計量は、本発明の組成物の用途によって異なるが、一般に、本発明の樹脂に対して15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが特に好ましい。 The total amount of the components other than the phenol resin, maleimide compound, radical polymerization initiator and filler (excluding the solvent) in the composition of the present invention varies depending on the application of the composition of the present invention. In general, it is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less, relative to the resin of the present invention.

本発明の組成物を調製するには、例えば本発明のフェノール樹脂、マレイミド化合物、更に必要に応じて加えるラジカル重合開始剤、無機充填剤、溶剤、他の添加剤等を、ミキサー等を使用して均一に混合すればよい。また溶剤を用いない場合は、加熱ロール、ニーダー又は押出機等の混練機を用いて溶融状態で混練し、混練物を冷却し、必要に応じて粉砕してもよい。 In order to prepare the composition of the present invention, for example, the phenol resin and maleimide compound of the present invention, a radical polymerization initiator, an inorganic filler, a solvent, other additives, etc. added as necessary are mixed in a mixer or the like. to mix evenly. When no solvent is used, the mixture may be kneaded in a molten state using a kneader such as a heating roll, a kneader, or an extruder, cooled and, if necessary, pulverized.

本発明の組成物は、常法の加熱処理によって好適に硬化物を得ることができる。例えば、加熱処理は、ラジカル重合開始剤や硬化促進剤の有無によって影響を受けるが、好ましくは150~280℃、より好ましくは150~250℃で、好ましくは1~24時間、より好ましくは1~12時間、常圧下或いはオートクレーブなどを用いて加圧下で行うのがよい。 A cured product of the composition of the present invention can be suitably obtained by a conventional heat treatment. For example, the heat treatment is affected by the presence or absence of a radical polymerization initiator or curing accelerator, preferably 150 to 280 ° C., more preferably 150 to 250 ° C., preferably 1 to 24 hours, more preferably 1 to 24 hours. It is preferable to carry out the reaction for 12 hours under normal pressure or under pressure using an autoclave or the like.

また、本発明の組成物は、上記の公知の溶剤に均一に溶解してワニス溶液を製造することができる。そのワニス溶液を、ガラス等の多孔質ガラス基材やガラス繊維、紙、アラミド繊維等に塗布或いは含浸し、次いで加熱処理(半硬化)することでプリント基板用プリプレグを製造することができる。更に、得られたプリント基板用プリプレグの複数枚を積層し、必要に応じて加圧しながら加熱処理を行なって硬化させることによって、本発明の組成物を用いてマトリックス樹脂を形成した積層板を好適に製造することができる。
また、積層板或いはプリプレグは、片面または両面に金属箔を重ね合わせて、必要に応じて加圧しながら加熱処理を行なって金属張積層板を得ることができる。この金属張積層板は、エッチング処理によって回路パターンを形成し、プリント配線板として好適に用いることができる。
Also, the composition of the present invention can be uniformly dissolved in the above known solvent to produce a varnish solution. A porous glass substrate such as glass, glass fiber, paper, aramid fiber, or the like is coated or impregnated with the varnish solution, and then heat-treated (semi-cured) to produce a printed circuit board prepreg. Further, a laminate having a matrix resin formed using the composition of the present invention is preferably obtained by laminating a plurality of the obtained prepregs for printed circuit boards and, if necessary, curing them by heat treatment while applying pressure. can be manufactured to
Also, a laminate or prepreg can be obtained by laminating metal foil on one or both sides thereof and performing heat treatment while applying pressure as necessary to obtain a metal-clad laminate. This metal-clad laminate can be suitably used as a printed wiring board by forming a circuit pattern by etching.

前記式(1)で示される本発明の樹脂、及びこれを用いたマレイミド組成物は、特に限定するものではないが、半導体素子を封止する封止材としても好適に用いることができる。例えば、該半導体素子を搭載したリードフレーム等を金属キャビティ内に設置した後に、マレイミド組成物をトランスファーモールド、コンプレッションモールド又はインジェクションモールド等の成形方法で成形し、120℃から300℃程度の温度で加熱処理等をすることにより組成物を硬化させることで、半導体装置を好適に得ることができる。 The resin of the present invention represented by the formula (1) and the maleimide composition using the same are not particularly limited, but can be suitably used as a sealing material for sealing semiconductor elements. For example, after a lead frame or the like having the semiconductor element mounted thereon is placed in a metal cavity, the maleimide composition is molded by a molding method such as transfer molding, compression molding or injection molding, and heated at a temperature of about 120°C to 300°C. A semiconductor device can be suitably obtained by curing the composition by treatment or the like.

前記式(1)で示される本発明の樹脂、及びこれを含有する本発明の組成物は、その硬化物の耐熱性、低溶融粘度、硬化時の安定した物性等を生かし、半導体素子の封止材料やプリント配線基板材料等の電気・電子部品用途のほか、構造用材料、接着剤、塗料等として用いることができる。特に本発明の樹脂及び本発明の組成物は、耐熱性及び前記特性を生かし、高温下で使用される部品、例えば、車載用半導体に係る電子部品、高電圧を用いる表示装置に用いられる電子部品、大型電池等に好適に用いることができる。 The resin of the present invention represented by the above formula (1) and the composition of the present invention containing the same are used for encapsulation of semiconductor devices, taking advantage of the heat resistance of the cured product, low melt viscosity, stable physical properties during curing, and the like. In addition to electrical and electronic component applications such as sealing materials and printed wiring board materials, it can be used as structural materials, adhesives, paints, and the like. In particular, the resin of the present invention and the composition of the present invention make use of the heat resistance and the above properties, and are used in parts that are used under high temperatures, such as electronic parts related to automotive semiconductors and electronic parts used in display devices that use high voltage. , large batteries, and the like.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(フェノール樹脂の製造・評価)
以下の例で用いた特性の測定方法を以下に示す。
(1)粘度
フェノール樹脂の粘度を、東機産業社製 TVH型 E型粘度計を用いて測定した。
(測定条件)
測定温度:25℃
試料量:1.2mL
(2)樹脂組成
[2核体以下、3核体及び4核体以上の面積割合(面積%)]
以下のゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析により、得られる2核体以下、3核体及び4核体以上の面積割合(面積%)を解析ソフト Empower3 Waters社製を用いて算出した。2核体以下、3核体及び4核体以上の面積割合(面積%)の算出においては、各核体に由来するピーク前後の直線部分をベースライン(0値)とし、各成分のピーク間は最も低くなるところでの縦切りでピークを分けた(図1及び図2参照)。得られた2核体以下、3核体及び4核体以上の面積割合(面積%)を2核体以下、3核体及び4核体以上の組成比とした。
使用機器:Waters Alliance 2695 (ゲル浸透クロマトグラフ分析) カラム:以下のSHODEX製カラム5本を、上流から下流に向けて下記の順序となるように直列に連結して用いた。
KF-804×1本
KF-803×1本
KF-802.5×1本
KF-802×1本
KF-801×1本
また、ガードカラムとしてSHODEX製KF-Gを1本用いた。
カラムオーブン温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:1.00mL/分
検出器:Waters 2487 Dual λAbsorbance Detector
検出波長:254nm
例として、実施例1で得られたフェノール樹脂Aのゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析のチャートを図1に示す。また実施例2で得られたフェノール樹脂Bのゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析のチャートを図2に示す。図1、図2の(1)、(2)及び(3)がそれぞれ2核体以下、3核体、及び4核体以上に由来するピークである。
(3)アリル基当量
JIS K0070に準じた当量測定によって求めた。
(Manufacturing and evaluation of phenolic resin)
The methods for measuring the properties used in the examples below are shown below.
(1) Viscosity The viscosity of the phenolic resin was measured using a TVH-type E-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
(Measurement condition)
Measurement temperature: 25°C
Sample volume: 1.2 mL
(2) Resin composition
[Area ratio (area %) of binuclear or less, trinuclear and tetranuclear]
By the following gel permeation chromatography (GPC) analysis, the area ratios (area %) of binuclear or less, trinuclear, and tetranuclear or more isomers were calculated using analysis software Empower3 Waters. In the calculation of the area ratio (area %) of binuclear or less, trinuclear, and tetranuclear or more, the linear portion before and after the peak derived from each nucleus is taken as the baseline (0 value), and the peak interval of each component separated the peaks by vertical cuts at the lowest points (see FIGS. 1 and 2). The area ratios (area %) of the obtained binuclear or less, trinuclear, and tetranuclear or more bodies were defined as the composition ratios of binuclear or less, trinuclear, and tetranuclear or more.
Equipment used: Waters Alliance 2695 (gel permeation chromatography analysis) Columns: The following five SHODEX columns were connected in series from upstream to downstream in the following order.
KF-804 x 1
KF-803 x 1
KF-802.5 x 1
KF-802 x 1
KF-801 x 1
In addition, one KF-G manufactured by SHODEX was used as a guard column.
Column oven temperature: 40°C
Solvent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.00 mL/min Detector: Waters 2487 Dual λ Absorbance Detector
Detection wavelength: 254 nm
As an example, a gel permeation chromatograph (GPC) analysis chart of the phenolic resin A obtained in Example 1 is shown in FIG. A gel permeation chromatograph (GPC) analysis chart of the phenolic resin B obtained in Example 2 is shown in FIG. (1), (2), and (3) in FIGS. 1 and 2 are the peaks derived from binuclear or less, trinuclear, and tetranuclear, respectively.
(3) Allyl group equivalent It was obtained by equivalent measurement according to JIS K0070.

〔実施例1〕
温度計、仕込み・留出口、冷却器及び撹拌器を備えた2Lのガラス製フラスコに、o-アリルフェノール100.5g(0.75モル)、42質量%ホルマリン80.36g(1.125モル)、及び塩基性触媒として25質量%水酸化ナトリウム水溶液120g(0.75モル)を投入し、50℃で4時間反応させて第1工程のレゾール化反応を行った。この反応混合物を40℃に温度を下げて、25質量%塩化水素を109.50g(0.75モル)加えて中和して反応混合物を得た。次いで反応混合物にo-アリルフェノール1005.00g(7.50モル)、及び酸性触媒としてシュウ酸を1.01gを投入し、100℃で8時間反応させて第2工程のノボラック化反応を行った。得られた反応混合液を、95℃に温度を下げて、同温度の純水754gにて水洗した。水洗後、160℃に昇温し、減圧スチーミング処理を行い、未反応性分を除去することで、フェノール樹脂Aを得た。
[Example 1]
100.5 g (0.75 mol) of o-allylphenol and 80.36 g (1.125 mol) of 42% by mass formalin were placed in a 2 L glass flask equipped with a thermometer, a feed/distillation outlet, a condenser and a stirrer. , and 120 g (0.75 mol) of a 25% by mass sodium hydroxide aqueous solution as a basic catalyst were added and reacted at 50° C. for 4 hours to perform a resol formation reaction in the first step. The reaction mixture was cooled to 40° C. and neutralized by adding 109.50 g (0.75 mol) of 25 mass % hydrogen chloride to obtain a reaction mixture. Next, 1005.00 g (7.50 mol) of o-allylphenol and 1.01 g of oxalic acid as an acidic catalyst were added to the reaction mixture, and the mixture was reacted at 100° C. for 8 hours to carry out the novolak reaction in the second step. . The resulting reaction mixture was cooled to 95° C. and washed with 754 g of pure water at the same temperature. After washing with water, the temperature was raised to 160° C. and vacuum steaming treatment was performed to remove unreacted components, thereby obtaining phenol resin A.

〔実施例2〕
温度計、仕込み・留出口、冷却器及び撹拌器を備えた1000Lのガラス製フラスコに、o-アリルフェノール600g(4.48モル)、42質量%ホルマリン63.26g(0.886モル)、及び酸性触媒としてシュウ酸を6.00g投入し、100℃で8時間反応させてノボラック化反応を行った。得られた反応混合液を、95℃に温度を下げて、同温度の純水754gにて水洗した。水洗後の樹脂について150℃の薄膜蒸留設備にフィード量3.33g/分の条件で送り込み、真空度2.67Paにて減圧し2核体以下成分を除去することで、フェノール樹脂Bを得た。
[Example 2]
600 g (4.48 mol) of o-allylphenol, 63.26 g (0.886 mol) of 42% by mass formalin, and 6.00 g of oxalic acid was added as an acidic catalyst and reacted at 100° C. for 8 hours to carry out a novolak reaction. The resulting reaction mixture was cooled to 95° C. and washed with 754 g of pure water at the same temperature. The washed resin was sent to a thin-film distillation facility at 150° C. under the conditions of a feed amount of 3.33 g/min, and the pressure was reduced at a degree of vacuum of 2.67 Pa to remove binuclear components or less to obtain phenol resin B. .

〔比較例1〕
温度計、仕込み・留出口、冷却器及び撹拌器を備えた1000Lのガラス製フラスコに、o-アリルフェノール600g(4.48モル)、42質量%ホルマリン160g(2.24モル)、及び酸性触媒としてシュウ酸を6.00g投入し、100℃で8時間反応させてノボラック化反応を行った。得られた反応混合液を、95℃に温度を下げて、同温度の純水754gにて水洗した。水洗後、160℃に昇温し、減圧スチーミング処理を行い、未反応性分を除去することで、フェノール樹脂Cを得た。
[Comparative Example 1]
600 g (4.48 mol) of o-allylphenol, 160 g (2.24 mol) of 42% by mass formalin, and an acidic catalyst were placed in a 1000 L glass flask equipped with a thermometer, a feed/distillate outlet, a condenser and a stirrer. 6.00 g of oxalic acid was added as a solution and reacted at 100° C. for 8 hours to carry out a novolak reaction. The resulting reaction mixture was cooled to 95° C. and washed with 754 g of pure water at the same temperature. After washing with water, the temperature was raised to 160° C. and vacuum steaming treatment was performed to remove unreacted components, thereby obtaining phenol resin C.

〔比較例2〕
実施例1において、42質量%ホルマリンを71.43g(1.00モル)とした以外は、実施例1と同様にしてフェノール樹脂Dを得た。
[Comparative Example 2]
A phenol resin D was obtained in the same manner as in Example 1, except that 71.43 g (1.00 mol) of 42% by mass formalin was used.

〔比較例3〕
実施例2の水洗後の樹脂について、薄膜蒸留設備の温度を160℃、フィード量3.04g/分の条件で送り込み、真空度0.67Paとした以外は、実施例2と同様にしてフェノール樹脂Eを得た。
[Comparative Example 3]
For the resin after water washing in Example 2, the phenolic resin was produced in the same manner as in Example 2 except that the temperature of the thin film distillation equipment was 160 ° C., the feed rate was 3.04 g / min, and the degree of vacuum was 0.67 Pa. got E.

〔比較例4〕
比較例1において、42質量%ホルマリンを64g(0.896モル)とした以外は、比較例1と同様にしてフェノール樹脂Fを得た。
[Comparative Example 4]
Phenol resin F was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that 64 g (0.896 mol) of 42% by mass formalin was used.

実施例及び比較例で得られたフェノール樹脂A~Fの物性を前記の方法にて評価した。結果を表1に記載する。 The physical properties of the phenolic resins A to F obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated by the methods described above. The results are listed in Table 1.

Figure 0007268351000006
Figure 0007268351000006

(硬化性樹脂組成物の製造・評価)
〔実施例5、6及び比較例5~8〕
マレイミド化合物としてビスフェノールAジフェニルエーテルビスマレイミド(大和化成工業株式会社製BMI-4000、マレイミド基当量285g/eq)と、実施例1、2及び比較例1~4で得たフェノール樹脂A~Fそれぞれと、ラジカル重合開始剤としてジクミルパーオキサイド(日油株式会社製 パークミルD、純度:99.9質量%)と、溶媒としてメチルエチルケトンとを表2に記載する割合で配合し、ワニスを調製した。得られたワニスについて内温50℃に加温し、減圧することでメチルエチルケトンを留去し、硬化性樹脂組成物を得た。
硬化性樹脂組成物を以下の方法で評価した。結果を表2に示す。なお、表2において最低溶融粘度は、2回測定した平均値の値を記載した。
(Manufacturing and evaluation of curable resin composition)
[Examples 5 and 6 and Comparative Examples 5 to 8]
Bisphenol A diphenyl ether bismaleimide (BMI-4000 manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., maleimide group equivalent 285 g / eq) as a maleimide compound, and phenol resins A to F obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, respectively, A varnish was prepared by blending dicumyl peroxide (Percumyl D manufactured by NOF Corporation, purity: 99.9% by mass) as a radical polymerization initiator and methyl ethyl ketone as a solvent in the proportions shown in Table 2. The resulting varnish was heated to an internal temperature of 50° C., and the pressure was reduced to distill off methyl ethyl ketone to obtain a curable resin composition.
The curable resin compositions were evaluated by the following methods. Table 2 shows the results. In Table 2, the minimum melt viscosity is the average value of two measurements.

(1)最低溶融粘度
レオメーターに硬化性樹脂組成物を設置し、以下の条件にて硬化性樹脂組成物の最低溶融粘度を測定した。
装置:MCR-102(Antonpaar製)
治具:φ25パラレルプレート
周波数:10Hz
昇温速度:3℃/分
(1) Minimum Melt Viscosity A curable resin composition was placed in a rheometer, and the minimum melt viscosity of the curable resin composition was measured under the following conditions.
Apparatus: MCR-102 (manufactured by Antonpaar)
Jig: φ25 parallel plate Frequency: 10Hz
Heating rate: 3°C/min

(2)最低溶融粘度のバラつき
(1)の方法による最低溶融粘度の測定を各試料について2回実施した。2回の測定における最低溶融粘度のバラつきを標準偏差にて判断した。標準偏差が20%未満であるものを〇、20%以上であるものを×とした。
(2) Variation in Minimum Melt Viscosity The minimum melt viscosity was measured twice for each sample by the method of (1). Variation in minimum melt viscosity in two measurements was determined by standard deviation. A standard deviation of less than 20% was evaluated as ◯, and a standard deviation of 20% or more was evaluated as x.

Figure 0007268351000007
Figure 0007268351000007

(3)熱重量減少
(i)マレイミド化合物としてビスフェノールAジフェニルエーテルビスマレイミド(大和化成工業株式会社製BMI-4000、マレイミド当量285g/eq)と、実施例及び比較例で得たフェノール樹脂A、B、D、F、とをそれぞれ当量比1:1で配合し、160℃で溶融混合して試料とした。
(ii)アルミカップに試料およそ5gを秤量し、150℃の真空乾燥機内で常圧、Air雰囲気下で30分加熱した後、試料を取り出して重量を測定した(重量A(g))。
(iii)(ii)測定後の試料を真空乾燥機で、真空下、室温から200℃まで1時間かけて昇温し次いで200℃で1時間加熱した後、試料を取り出して重量を測定した(重量B(g))。
(iv)下記式に基づいて熱重量減少率を計算した。結果を表3に記載する。
熱重量減少率A(%)=((試料(g)-重量A(g))/試料(g)×100
熱重量減少率B(%)=((重量A(g)-重量B(g))/重量A(g)×100
(3) Thermal weight loss (i) Bisphenol A diphenyl ether bismaleimide (BMI-4000 manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., maleimide equivalent: 285 g/eq) as a maleimide compound, and phenol resins A and B obtained in Examples and Comparative Examples, D and F were blended at an equivalent ratio of 1:1 and melt-mixed at 160°C to obtain a sample.
(ii) About 5 g of the sample was weighed in an aluminum cup, heated in a vacuum dryer at 150° C. for 30 minutes under normal pressure and in an air atmosphere, and then the sample was taken out and weighed (weight A (g)).
(iii) (ii) The sample after measurement was heated in a vacuum dryer from room temperature to 200 ° C. over 1 hour and then heated at 200 ° C. for 1 hour, then the sample was taken out and the weight was measured ( Weight B (g)).
(iv) The thermal weight loss rate was calculated based on the following formula. The results are listed in Table 3.
Thermal weight loss rate A (%) = ((sample (g) - weight A (g)) / sample (g) x 100
Thermal weight loss rate B (%) = ((weight A (g) - weight B (g)) / weight A (g) x 100

Figure 0007268351000008
Figure 0007268351000008

表1の通り、各実施例のフェノール樹脂はそれ自体低粘度で取り扱いが容易である。また表2の通り各実施例のマレイミド樹脂組成物はフェノール樹脂の各核体が特定の組成であることにより、硬化時の低い溶融粘度を実現できると共に最低溶融粘度のバラつきが改善されている。
さらに表3より本発明のフェノール樹脂を用いたマレイミド樹脂組成物は、真空乾燥後の熱重量減少率が低く、それにより熱重量減少率A及び熱重量減少率Bの合計の熱重量減少率が低い。なお、常圧、150℃での熱重量減少率Aは例えば、プリント基板用プリプレグのBステージ化の際の乾燥工程を想定しており、真空条件、200℃での熱重量減少率Bは、Bステージ化の後に行われるプリプレグから積層板を製造する際の真空熱プレス工程を想定しており、両方の工程を通じて熱重量減少率が低いことが好ましい。
As shown in Table 1, the phenolic resin of each example itself has a low viscosity and is easy to handle. Further, as shown in Table 2, the maleimide resin composition of each example has a specific composition for each nucleus of the phenolic resin, so that a low melt viscosity during curing can be achieved and the dispersion of the minimum melt viscosity is improved.
Furthermore, from Table 3, the maleimide resin composition using the phenolic resin of the present invention has a low thermal weight loss rate after vacuum drying, and as a result, the total thermal weight loss rate of the thermal weight loss rate A and the thermal weight loss rate B is low. Note that the thermal weight loss rate A at normal pressure and 150° C. assumes, for example, a drying process during the B-stage of the prepreg for printed circuit boards, and the thermal weight loss rate B at 200° C. under vacuum conditions is Assuming a vacuum hot press process when producing a laminate from a prepreg after B-staging, it is preferable that the thermal weight loss rate is low through both processes.

上記のように最低溶融粘度が低くそのバラつきが抑制され、熱重量減少率の低いフェノール樹脂及び硬化性樹脂組成物は、プリント配線基板用積層板に用いると、実装工程において揮発成分のボイドが発生し接続不良が起こり易くなったり、硬化時の溶融粘度がバラつくことで歩留まり悪化する問題を容易に解決することができる。従って本発明のフェノール樹脂及び硬化性樹脂組成物が、基板の薄型化、配線板の配線ピッチの狭小化や接続部の精細化、及び実装工程の高温化等に対応でき、産業上の利用可能性が高いことが明らかである。 As described above, when the phenolic resin and curable resin composition having a low minimum melt viscosity, suppressed variation, and a low thermal weight loss rate are used in a laminate for a printed wiring board, voids of volatile components are generated in the mounting process. However, it is possible to easily solve the problems that poor connection is likely to occur and that the yield deteriorates due to variations in melt viscosity during curing. Therefore, the phenolic resin and the curable resin composition of the present invention can be applied to thinner substrates, narrower wiring pitches of wiring boards, finer connection parts, higher temperature mounting processes, etc., and can be used industrially. It is clear that the

Claims (6)

下記一般式(1)で表されるフェノール樹脂であって、
前記フェノール樹脂の全体に対して、ゲル浸透クロマトグラフ分析による面積割合で、n=1以下の成分が1%以上30%未満であり、n=3以上の成分が10%以上30%以下である、フェノール樹脂。
Figure 0007268351000009
(式中、複数存在するXはそれぞれ独立にアリル基又はプロペニル基である。nは0以上の整数である。)
A phenol resin represented by the following general formula (1),
With respect to the entire phenol resin, the area ratio by gel permeation chromatography analysis, the component of n = 1 or less is 15 % or more and less than 30%, and the component of n = 3 or more is 10% or more and 30% or less. Yes, phenolic resin.
Figure 0007268351000009
(Wherein, multiple Xs are each independently an allyl group or a propenyl group. n is an integer of 0 or more.)
25℃における粘度が50Pa・s以下である請求項1に記載のフェノール樹脂。 The phenolic resin according to claim 1, which has a viscosity at 25°C of 50 Pa·s or less. 請求項1又は2に記載のフェノール樹脂を含有する硬化性樹脂組成物。 A curable resin composition containing the phenolic resin according to claim 1 or 2. マレイミド化合物を含有する請求項3に記載の硬化性樹脂組成物。 The curable resin composition according to claim 3, containing a maleimide compound. ラジカル重合開始剤を含有する請求項3又は4に記載の硬化性樹脂組成物。 The curable resin composition according to claim 3 or 4, containing a radical polymerization initiator. 請求項3乃至5のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物。 A cured product obtained by curing the curable resin composition according to any one of claims 3 to 5.
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