JP7387413B2 - Epoxy resin composition, laminates and printed circuit boards using the same - Google Patents

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Description

本発明は電子回路基板に使用される銅張積層板、フィルム材、樹脂付き銅箔等を製造するエポキシ樹脂組成物や電子部品に使用される封止材、成形材、注型材、接着剤、電気絶縁材料、塗装材料等の難燃性を有するリン含有エポキシ樹脂を使用した難燃性のエポキシ樹脂組成物、それを使用した銅張積層板及びプリント回路基板に関する。 The present invention relates to epoxy resin compositions for manufacturing copper-clad laminates, film materials, resin-coated copper foils, etc. used in electronic circuit boards, encapsulants, molding materials, casting materials, adhesives, etc. used in electronic components, The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin composition using a phosphorus-containing epoxy resin having flame-retardant properties such as electrical insulation materials and coating materials, and a copper-clad laminate and printed circuit board using the same.

近年の電子機器の難燃化においては、環境へ与える影響に配慮してその燃焼時に発生する有毒ガスの抑制を目的とした対応が図られている。従来の臭素化エポキシ樹脂に代表されるようなハロゲン含有化合物による難燃化から、有機リン化合物による難燃化を図った即ちハロゲンフリー難燃化である。これらの対応は電子回路基板に限らず一般的にもリン難燃性として広く使用され認識されており、回路基板に関するエポキシ樹脂分野においても同様である。 In recent years, efforts have been made to make electronic equipment flame retardant, with the aim of suppressing toxic gases generated during combustion, with consideration given to the impact on the environment. This is a halogen-free flame retardant that has been changed from the conventional flame retardant using a halogen-containing compound, as typified by brominated epoxy resin, to an organic phosphorus compound. These measures are widely used and recognized as phosphorus flame retardant not only in electronic circuit boards but also in general, and the same is true in the field of epoxy resins related to circuit boards.

このようなリン難燃性を付与したエポキシ樹脂の具体的な代表例としては、特許文献1~4で開示されているような有機リン化合物を応用する提案がなされている。
特許文献1には9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド(DOPO)とエポキシ樹脂類とを所定のモル比で反応させて得られる熱硬化性樹脂が開示されている。
特許文献2には、キノン化合物とDOPOに代表されるリン原子に結合した1個の活性水素を有する有機リン化合物類とを反応させて得られる活性水素を有する有機リン化合物を、更にノボラック型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂類と反応させることで得られたリン含有エポキシ樹脂組成物について開示されている。
特許文献3には、有機リン化合物、3官能エポキシ樹脂、2官能エポキシ樹脂及び2官能フェノール化合物を所定配合割合で反応させて得られるリン含有エポキシ樹脂が開示されている。
特許文献4には、リン原子含有化合物とo-ヒドロキシベンズアルデヒド化合物とを反応、オリゴマー化して得られるリン原子含有オリゴマーと多官能型エポキシ樹脂を反応して得られるリン原子含有エポキシ樹脂を主剤として用いた硬化性樹脂組成物が開示されている。
As specific representative examples of epoxy resins imparted with such phosphorus flame retardancy, proposals have been made to apply organic phosphorus compounds as disclosed in Patent Documents 1 to 4.
Patent Document 1 discloses a thermosetting resin obtained by reacting 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) and epoxy resins at a predetermined molar ratio. ing.
Patent Document 2 discloses that an organic phosphorus compound having an active hydrogen obtained by reacting a quinone compound with an organic phosphorus compound having one active hydrogen bonded to a phosphorus atom, such as DOPO, is further added to a novolak type epoxy. A phosphorus-containing epoxy resin composition obtained by reacting with an epoxy resin containing resin is disclosed.
Patent Document 3 discloses a phosphorus-containing epoxy resin obtained by reacting an organic phosphorus compound, a trifunctional epoxy resin, a bifunctional epoxy resin, and a bifunctional phenol compound at a predetermined mixing ratio.
Patent Document 4 discloses that a phosphorus atom-containing epoxy resin obtained by reacting a phosphorus atom-containing oligomer obtained by reacting and oligomerizing a phosphorus atom-containing compound with an o-hydroxybenzaldehyde compound and a polyfunctional epoxy resin is used as a main ingredient. A curable resin composition is disclosed.

上記特許文献1~4では、硬化物はFR-4基板相当の難燃性やガラス転移温度(Tg)を得ることができるが、近年の基板の高密度実装化や自動車キャビンからボンネット駆動部周辺への搭載化が進む中で、さらなる高温化としてFR-5以上の難燃性や耐熱性であるガラス転移温度(Tg)が要求されるようになっている。 In Patent Documents 1 to 4 mentioned above, the cured product can obtain flame retardancy and glass transition temperature (Tg) equivalent to that of FR-4 substrates, but in recent years, high-density mounting of substrates has been achieved, and As more and more devices are being installed in automobiles, glass transition temperatures (Tg), which are flame retardant and heat resistant, are required to be higher than FR-5.

これらリン含有エポキシ樹脂の硬化技術においては、窒素を含むジシアンジアミド(DICY)が難燃性を補う上で有効であり、その硬化剤として一般的に良く使われている。但し、これを用いた硬化物はフェノール硬化剤を用いた硬化物よりも、吸水性や耐熱信頼性に劣ることが知られており、特に積層板用途におけるプレッシャークッカ試験(PCT)吸湿テスト後のはんだ耐熱性が悪化する等の課題が問題とされていた。 In the curing technology of these phosphorus-containing epoxy resins, nitrogen-containing dicyandiamide (DICY) is effective in supplementing flame retardancy and is commonly used as a curing agent. However, it is known that cured products using this material are inferior in water absorption and heat resistance reliability than those made using phenol curing agents, especially after the pressure cooker test (PCT) moisture absorption test in laminate applications. Issues such as deterioration of solder heat resistance were considered to be problems.

従来のリン含有エポキシ樹脂は、一般的にフェノールノボラック等の多官能フェノール硬化剤とは硬化性における相性が悪く、耐熱性(ガラス転移温度:Tg)が低くなる傾向にあった。 Conventional phosphorus-containing epoxy resins generally have poor curability with polyfunctional phenol curing agents such as phenol novolak, and tend to have low heat resistance (glass transition temperature: Tg).

より高い耐熱性を得るための一手法として、オキサジン樹脂を硬化剤に用いることが有効と考えられていた。例えば、特許文献5は、エポキシ樹脂と、ベンゾオキサジン樹脂と、ジシクロペンタジエン・フェノール樹脂と、アミン系硬化剤とを所定配合割合で含む樹脂組成物を開示する。
しかし、特許文献5の樹脂組成物では、硬化物の難燃性が不十分であることから、それを補うために難燃性の添加剤の併用が必要とされている。難燃剤の添加は、先のFR-5以上の極めて高い耐熱性が要求される基板の樹脂配合において、耐熱性の大きな低下を余儀なくしてしまう。
よって、耐熱性と誘電特性、更に難燃性の各特性を同時に担保できる新たなエポキシ樹脂組成物の提案が求められていた。
The use of oxazine resin as a curing agent was thought to be effective as one method for obtaining higher heat resistance. For example, Patent Document 5 discloses a resin composition containing an epoxy resin, a benzoxazine resin, a dicyclopentadiene phenol resin, and an amine curing agent in a predetermined mixing ratio.
However, in the resin composition of Patent Document 5, the flame retardance of the cured product is insufficient, and therefore it is necessary to use flame retardant additives in order to compensate for this. Addition of a flame retardant unavoidably causes a significant drop in heat resistance in resin formulations for substrates that require extremely high heat resistance of FR-5 or higher.
Therefore, there has been a need to propose a new epoxy resin composition that can simultaneously ensure heat resistance, dielectric properties, and flame retardancy.

特開平11-166035号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-166035 特開平11-279258号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-279258 特開2002-206019号公報Japanese Patent Application Publication No. 2002-206019 特開2013-035921号公報JP2013-035921A 特開2017-20011号公報JP 2017-20011 Publication

本発明は、Tgが200℃以上の高耐熱特性を維持しつつ、低吸水で低誘電率特性を兼ね備えた非ハロゲン系難燃性エポキシ樹脂組成物、それを使用したプリプレグ、銅張積層板やプリント回路板を提供することにある。 The present invention is directed to a non-halogen flame-retardant epoxy resin composition that maintains high heat resistance with a Tg of 200°C or more while also having low water absorption and low dielectric constant properties, as well as prepregs, copper-clad laminates, etc. using the same. Its purpose is to provide printed circuit boards.

本発明者らはこれら課題を克服するべく鋭意研究した結果、リン含有エポキシ樹脂の原料であるノボラック型エポキシ樹脂において、7核体以上の高分子成分と3核体との比率、及び平均官能基数に着目し、これらを特定することによって耐熱性や難燃性を改善させる効果が高いことを見出し、尚且つこのエポキシ樹脂の硬化剤として、特定のオキサジン樹脂と脂環構造含有フェノール樹脂を組み合わせることが極めて高い耐熱性を維持しつつ、低誘電特性と耐水性(低吸水性)、難燃性を兼ね備えることができることを見出した。 As a result of intensive research to overcome these problems, the present inventors found that in novolac type epoxy resin, which is a raw material for phosphorus-containing epoxy resin, the ratio of the polymer component of heptadons or more to the trinuclide, and the average number of functional groups. By focusing on these and identifying them, we discovered that they are highly effective in improving heat resistance and flame retardancy, and we also combined a specific oxazine resin and alicyclic structure-containing phenol resin as a curing agent for this epoxy resin. It has been discovered that this material can have low dielectric properties, water resistance (low water absorption), and flame retardancy while maintaining extremely high heat resistance.

即ち、本発明は(A)リン含有エポキシ樹脂と(B)オキサジン樹脂と(C)脂環構造含有フェノール樹脂を含むエポキシ樹脂組成物であって、
(B)オキサジン樹脂のオキサジン当量は230g/eq.以上であり、(A)リン含有エポキシ樹脂が、ゲルパーミネーションクロマトグラフィー測定による7核体以上の含有率(面積%、H)に対する3核体の含有率(面積%、L)の比(L/H)が0.6~4.0の範囲であり、かつ標準ポリスチレン換算値による数平均分子量(Mn)をエポキシ当量(E)で除した平均官能基数(Mn/E)が3.8~4.8の範囲であるノボラック型エポキシ樹脂と、下記一般式(1)及び/又は一般式(2)で表されるリン化合物とから得られた生成物であり、エポキシ樹脂組成物のリン含有率が0.5~1.8質量%の範囲であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
That is, the present invention is an epoxy resin composition comprising (A) a phosphorus-containing epoxy resin, (B) an oxazine resin, and (C) an alicyclic structure-containing phenol resin,
(B) The oxazine equivalent of the oxazine resin is 230 g/eq. As described above, (A) the phosphorus-containing epoxy resin has a ratio (L /H) is in the range of 0.6 to 4.0, and the average number of functional groups (Mn/E) obtained by dividing the number average molecular weight (Mn) by the epoxy equivalent (E) in terms of standard polystyrene is 3.8 to 4.0. It is a product obtained from a novolac type epoxy resin having a phosphorus content in the range of 4.8 and a phosphorus compound represented by the following general formula (1) and/or general formula (2), and the phosphorus content of the epoxy resin composition is This is an epoxy resin composition characterized in that the ratio is in the range of 0.5 to 1.8% by mass.

Figure 0007387413000001
Figure 0007387413000001

上記一般式(1)及び(2)において、R及びRはそれぞれ独立にヘテロ原子を有してもよい炭素数1~20の炭化水素基であり、それぞれ異なっていても同一でも良く、直鎖状、分岐鎖状、環状であってもよく、RとRが結合した環状構造となっていてもよい。k1及びk2はそれぞれ独立に0又は1である。Aは炭素数6~20のアレーントリイル基である。 In the above general formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a hetero atom, and may be different or the same, It may be linear, branched, or cyclic, or may have a cyclic structure in which R 1 and R 2 are bonded. k1 and k2 are each independently 0 or 1. A is an arenetriyl group having 6 to 20 carbon atoms.

なお、GPCの測定条件は、本体(東ソー株式会社製、HLC-8220GPC)にカラム(東ソー株式会社製、TSKgelG4000HXL、TSKgelG3000HXL、TSKgelG2000HXL)を直列に備えたものを使用し、カラム温度は40℃にした。また、溶離液にテトラヒドロフラン(THF)を使用して、1mL/分の流速とし、検出器に示差屈折計(RI)検出器を使用した。測定試料はサンプル0.05gを10mLのTHFに溶解して、マイクロフィルターでろ過したものを50μL使用した。標準ポリスチレン検量線によりノボラック型エポキシ樹脂の数平均分子量(Mn)と各核体の含有率(面積%)を測定した。 The measurement conditions for GPC are as follows: A main body (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8220GPC) equipped with a column (manufactured by Tosoh Corporation, TSKgelG4000H XL , TSKgelG3000H XL , TSKgelG2000H XL ) is used, and the column temperature is 40°C. It was set to ℃. Moreover, tetrahydrofuran (THF) was used as an eluent at a flow rate of 1 mL/min, and a differential refractometer (RI) detector was used as a detector. As a measurement sample, 0.05 g of the sample was dissolved in 10 mL of THF, and 50 μL of the solution was filtered through a microfilter. The number average molecular weight (Mn) of the novolac type epoxy resin and the content rate (area %) of each nucleus were measured using a standard polystyrene calibration curve.

上記(B)オキサジン樹脂は、下記一般式(3)で示されるような構造式の化合物から選ぶことができる。

Figure 0007387413000002
The above (B) oxazine resin can be selected from compounds having a structural formula as shown in the following general formula (3).
Figure 0007387413000002

上記一般式(3)において、Rはそれぞれ独立に芳香族環基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基であり、同じベンゼン環にある2つのRが連結した環状構造を成しても良い。Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基である。Yは-O-又は-N(R)-であり、Rは炭素数1~20の炭化水素基である。Zは-CO-又は-SO-である。 In the above general formula (3), R 3 is each independently an aromatic ring group, R 4 is each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and two R 3s in the same benzene ring 4 may be connected to form a cyclic structure. Each R 5 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Y is -O- or -N(R 6 )-, and R 6 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Z is -CO- or -SO 2 -.

また、上記エポキシ樹脂組成物に用いられる(C)脂環構造含有フェノール樹脂は、下記一般式(4)で示されるような構造式の化合物から選ぶことができる。

Figure 0007387413000003
Further, the (C) alicyclic structure-containing phenol resin used in the epoxy resin composition can be selected from compounds having a structural formula as shown by the following general formula (4).
Figure 0007387413000003

上記式(4)において、Tは脂肪族環状炭化水素基であり、Xはベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、又はビスフェニル構造から選ばれる芳香族環基であり、これらの芳香族環基は、置換基として炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。iは1~3の整数である。nは平均値で1~10の数である。 In the above formula (4), T is an aliphatic cyclic hydrocarbon group, and X is an aromatic ring group selected from a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, or a bisphenyl structure, and these aromatic ring groups are , as a substituent, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, Alternatively, it may have an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms. i is an integer from 1 to 3. n is a number from 1 to 10 as an average value.

また、本発明は、上記エポキシ樹脂組成物を硬化させてなる硬化物であり、上記エポキシ樹脂組成物を使用したプリプレグ、積層板、又はプリント配線基板である。 Further, the present invention is a cured product obtained by curing the above-mentioned epoxy resin composition, and a prepreg, a laminate, or a printed wiring board using the above-mentioned epoxy resin composition.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、従来のエポキシ樹脂組成物では得られない極めて高い耐熱性と難燃性を両立させ、更に低誘電特性と低吸水性が良好となる硬化物を提供することが可能となった。 The epoxy resin composition of the present invention has both extremely high heat resistance and flame retardancy that cannot be obtained with conventional epoxy resin compositions, and can also provide a cured product with good low dielectric properties and low water absorption. It has become possible.

合成例3で得られたノボラック型エポキシ樹脂のGPCチャートを示す。A GPC chart of the novolac type epoxy resin obtained in Synthesis Example 3 is shown. 汎用フェノールノボラック型エポキシ樹脂のGPCチャートを示す。A GPC chart of a general-purpose phenol novolak type epoxy resin is shown.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)リン含有エポキシ樹脂と(B)オキサジン樹脂と(C)脂環構造含有フェノール樹脂を必須成分とする非ハロゲン系難燃性エポキシ樹脂組成物であり、リン含有率は0.5~1.8質量%の範囲である。本明細書におけるエポキシ樹脂組成物としてのリン含有率とは、エポキシ樹脂組成物から溶剤と無機充填剤を除いた有機成分中における比率を指す。リン含有率が0.5質量%未満の場合、難燃性が不十分となる恐れがあり、リン含有率が1.8質量%を超えるとTg=200℃以上の耐熱性を確保できない恐れがある。好ましい範囲はリン含有率が0.6~1.6質量%であり、より好ましい範囲はリン含有率が0.8~1.3質量%である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below.
The epoxy resin composition of the present invention is a non-halogen flame-retardant epoxy resin composition containing (A) a phosphorus-containing epoxy resin, (B) an oxazine resin, and (C) an alicyclic structure-containing phenol resin as essential components, The phosphorus content ranges from 0.5 to 1.8% by weight. In this specification, the phosphorus content in an epoxy resin composition refers to the proportion in the organic component excluding the solvent and inorganic filler from the epoxy resin composition. If the phosphorus content is less than 0.5% by mass, flame retardancy may be insufficient, and if the phosphorus content exceeds 1.8% by mass, heat resistance above Tg = 200°C may not be ensured. be. A preferred range is a phosphorus content of 0.6 to 1.6% by mass, and a more preferred range is a phosphorus content of 0.8 to 1.3% by mass.

(A)リン含有エポキシ樹脂は、特定の分子量分布と特定の平均官能基数を有するノボラック型エポキシ樹脂と、上記一般式(1)で表されるリン化合物及び/又は一般式(2)で表されるリン化合物との反応によって得られる。ただし、一般式(2)のリン化合物のみを単独で使用した場合は組成物の耐熱性を下げるため、一般式(1)のリン化合物の比率を高めた方が好ましい。具体的には、一般式(1)のリン化合物と一般式(2)のリン化合物のモル比は99:1~75:25が好ましく、95:5~85:15がより好ましい。この範囲であれば、リン含有エポキシ樹脂組成物としてガラスクロスへの含浸性等に影響する粘度等の取扱い面から好ましい。
なお、原料モル比に換算すると、例えば、一般式(2)のリン化合物がDOPOであり、一般式(1)のリン化合物がDOPOとナフトキノン(NQ)との反応物である場合、NQ/DOPO(モル比)0.50であるとき、一般式(1)のリン化合物と一般式(2)のリン化合物のモル比は、50:50に相当し、NQ/DOPO(モル比)0.99であるとき、99:1に相当する。
(A) The phosphorus-containing epoxy resin is a novolak-type epoxy resin having a specific molecular weight distribution and a specific average number of functional groups, and a phosphorus compound represented by the above general formula (1) and/or the general formula (2). It is obtained by reaction with a phosphorus compound. However, if only the phosphorus compound of general formula (2) is used alone, the heat resistance of the composition will be lowered, so it is preferable to increase the ratio of the phosphorus compound of general formula (1). Specifically, the molar ratio of the phosphorus compound of general formula (1) to the phosphorus compound of general formula (2) is preferably 99:1 to 75:25, more preferably 95:5 to 85:15. This range is preferable from the viewpoint of handling, such as viscosity, which affects the impregnability of glass cloth as a phosphorus-containing epoxy resin composition.
In addition, in terms of raw material molar ratio, for example, when the phosphorus compound of general formula (2) is DOPO and the phosphorus compound of general formula (1) is a reaction product of DOPO and naphthoquinone (NQ), NQ/DOPO (molar ratio) 0.50, the molar ratio of the phosphorus compound of general formula (1) to the phosphorus compound of general formula (2) corresponds to 50:50, and NQ/DOPO (molar ratio) 0.99. , it corresponds to 99:1.

リン化合物としては、上記一般式(1)又は一般式(2)で表されるリン化合物を使用することが必要であり、単独でも併用してもよい。
一般式(1)又は一般式(2)において、R及びRはヘテロ原子を有してもよい炭素数1~20の炭化水素基を示し、それぞれは異なっていても同一でも良く、直鎖状、分岐鎖状、環状であってもよい。また、RとRが結合して環状構造を形成してもよい。特に、ベンゼン環等の芳香族環基が好ましい。R及びRが芳香族環基の場合、置換基として、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、炭素数5~8のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、炭素数7~11のアラルキル基、炭素数6~10のアリールオキシ基又は炭素数7~11のアラルキルオキシ基を有してもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子等が例示され、これは炭化水素鎖又は炭化水素環を構成する炭素間に含まれることができる。
k1及びk2はそれぞれ独立に、0又は1である。
Aは3価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基(アレーントリイル基)である。好ましくはベンゼン環基やナフタレン環基である。芳香族炭化水素基は、置換基として、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。
As the phosphorus compound, it is necessary to use a phosphorus compound represented by the above general formula (1) or general formula (2), which may be used alone or in combination.
In general formula (1) or general formula (2), R 1 and R 2 represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a hetero atom, and each may be different or the same, or may be directly It may be chain, branched, or cyclic. Furthermore, R 1 and R 2 may be combined to form a cyclic structure. In particular, aromatic ring groups such as a benzene ring are preferred. When R 1 and R 2 are aromatic ring groups, the substituents include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms. may have an aryl group having 7 to 11 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, or an aralkyloxy group having 7 to 11 carbon atoms. Examples of the heteroatom include an oxygen atom, which can be included between carbon atoms constituting a hydrocarbon chain or a hydrocarbon ring.
k1 and k2 are each independently 0 or 1.
A is a trivalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms (arenetriyl group). Preferred are benzene ring groups and naphthalene ring groups. The aromatic hydrocarbon group includes, as a substituent, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, and an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms. It may have an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms or an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms.

まず、原料として使用する上記一般式(2)で表されるリン化合物を例示すると、ジメチルホスフィンオキシド、ジエチルホスフィンオキシド、ジブチルホスフィンオキシド、ジフェニルホスフィンオキシド、ジベンジルホスフィンオキシド、シクロオクチレンホスフィンオキシド、トリルホスフィンオキシド、ビス(メトキシフェニル)ホスフィンオキシド等や、フェニルホスフィン酸フェニル、フェニルホスフィン酸エチル、トリルホスフィン酸トリル、ベンジルホスフィン酸ベンジル等や、DOPO、8-メチル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、8-ベンジル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、8-フェニル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、2,6,8-トリ-ブチル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、6,8-ジシクロヘキシル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド等や、ホスホン酸ジフェニル、ホスホン酸ジトリル、ホスホン酸ジベンジル、5,5-ジメチル-1,3,2-ジオキサホスホリナン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのリン化合物は単独でも2種類以上混合して使用してもよい。 First, examples of phosphorus compounds represented by the above general formula (2) used as raw materials include dimethylphosphine oxide, diethylphosphine oxide, dibutylphosphine oxide, diphenylphosphine oxide, dibenzylphosphine oxide, cyclooctylenephosphine oxide, tolyl Phosphine oxide, bis(methoxyphenyl)phosphine oxide, etc., phenyl phenylphosphinate, ethyl phenylphosphinate, tolyl tolylphosphinate, benzyl benzylphosphinate, etc., DOPO, 8-methyl-9,10-dihydro-9-oxa -10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 8-benzyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 8-phenyl-9,10-dihydro-9-oxa-10 -Phosphaphenanthrene-10-oxide, 2,6,8-tri-butyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 6,8-dicyclohexyl-9,10-dihydro Examples include -9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, diphenyl phosphonate, ditolyl phosphonate, dibenzyl phosphonate, 5,5-dimethyl-1,3,2-dioxaphosphorinane, etc. , but not limited to these. These phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more.

また、原料として使用する上記一般式(1)で表されるリン化合物を例示すると、10-(2,5-ジヒドロキシフェニル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド(DOPO-HQ)、10-[2-(ジヒドロキシナフチル)]-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド(DOPO-NQ)、ジフェニルホスフィニルヒドロキノン、ジフェニルホスフェニル-1,4-ジオキシナフタリン、1,4-シクロオクチレンホスフィニル-1,4-フェニルジオール、1,5-シクロオクチレンホスフィニル-1,4-フェニルジオール等が挙げられる。これらのリン化合物は単独で使用しても2種類以上混合して使用しても良く、これらに限定されるものではない。 Further, examples of phosphorus compounds represented by the above general formula (1) used as raw materials include 10-(2,5-dihydroxyphenyl)-10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO -HQ), 10-[2-(dihydroxynaphthyl)]-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO-NQ), diphenylphosphinylhydroquinone, diphenylphosphenyl- Examples include 1,4-dioxynaphthalene, 1,4-cyclooctylenephosphinyl-1,4-phenyldiol, and 1,5-cyclooctylenephosphinyl-1,4-phenyldiol. These phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more types, and are not limited to these.

(A)リン含有エポキシ樹脂の原料として、上記リン化合物とともに使用するノボラック型エポキシ樹脂は、一般的にフェノール類とアルデヒド類の縮合反応生成物であるノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリン等のエピハロヒドリンとを反応して得られる多官能のノボラック型エポキシ樹脂であり、下記一般式(5)で表される。
使用されるフェノール類としてはフェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、スチレン化フェノール、クミルフェノール、ナフトール、カテコール、レゾルシノール、ナフタレンジオール、ビスフェノールA等が挙げられ、アルデヒド類としてはホルマリン、ホルムアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。また、アルデヒド類の代わりにキシリレンジメタノール、キシリレンジクロライド、ビスクロロメチルナフタレン、ビスクロロメチルビフェニル等を使用したアラルキル型フェノール樹脂も本発明ではノボラック型フェノール樹脂に該当する。
(A) The novolak type epoxy resin used together with the above phosphorus compound as a raw material for the phosphorus-containing epoxy resin is generally made by reacting a novolak type phenol resin, which is a condensation reaction product of phenols and aldehydes, with an epihalohydrin such as epichlorohydrin. This is a polyfunctional novolak type epoxy resin obtained by the following formula (5).
Phenols used include phenol, cresol, ethylphenol, butylphenol, styrenated phenol, cumylphenol, naphthol, catechol, resorcinol, naphthalene diol, bisphenol A, etc., and aldehydes include formalin, formaldehyde, and hydroxybenzaldehyde. , salicylaldehyde and the like. Furthermore, aralkyl-type phenolic resins using xylylene dimethanol, xylylene dichloride, bischloromethylnaphthalene, bischloromethylbiphenyl, etc. instead of aldehydes also fall under the novolac-type phenolic resin in the present invention.

Figure 0007387413000004
Figure 0007387413000004

上記一般式(5)において、Wはベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、又はビスフェニル構造から選ばれる芳香族環基であり、これらの芳香族環基は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。
Uは下記式(5a)もしくは式(5b)で表される架橋基である。2価の脂肪族環状炭化水素基であってもよい。
jはそれぞれ独立に1~3の整数であり、各芳香族環の水酸基の個数を表し、好ましくは1又は2である。
mは平均値で1~10の数であり、好ましくは1~5である。
In the above general formula (5), W is an aromatic ring group selected from a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, or a bisphenyl structure, and these aromatic ring groups are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Having an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms. You can.
U is a crosslinking group represented by the following formula (5a) or formula (5b). It may also be a divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group.
j is each independently an integer of 1 to 3 and represents the number of hydroxyl groups in each aromatic ring, and is preferably 1 or 2.
m is a number from 1 to 10 on average, preferably from 1 to 5.

Figure 0007387413000005
Figure 0007387413000005

上記式(5a)及び(5b)において、R、R、R10及びR11はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基である。Bはベンゼン環、ナフタレン環又はビフェニル環から選ばれる芳香族環基であり、これらの芳香族環基は、置換基として炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。 In the above formulas (5a) and (5b), R 8 , R 9 , R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. B is an aromatic ring group selected from a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, and these aromatic ring groups include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carbon It may have an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms.

Uが2価の脂肪族環状炭化水素基である場合、その炭素数は5~15が好ましく、5~10がより好ましい。ここで、2価の脂肪族環状炭化水素基とは、ジシクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、4-ビニルシクロヘキセン、5-ビニルノルボナ-2-エン、α-ピネン、β-ピネン、リモネン等の不飽和環状脂肪族炭化水素化合物から誘導される2価の脂肪族環状炭化水素基や、トリメチルシクロヘキシレン基、テトラメチルシクロヘキシレン基、シクロドデシレン基等のシクロアルキレン基等が挙げられる。 When U is a divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group, the number of carbon atoms is preferably 5 to 15, more preferably 5 to 10. Here, the divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group refers to unsaturated cyclic aliphatic groups such as dicyclopentadiene, tetrahydroindene, 4-vinylcyclohexene, 5-vinylnorbon-2-ene, α-pinene, β-pinene, and limonene. Examples include divalent aliphatic cyclic hydrocarbon groups derived from group hydrocarbon compounds, and cycloalkylene groups such as trimethylcyclohexylene, tetramethylcyclohexylene, and cyclododecylene groups.

一般的なノボラック型エポキシ樹脂の具体例としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、エポトートYDPN-638(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)、jER152、jER154(以上、三菱ケミカル株式会社製)、エピクロンN-740、N-770、N-775(以上、DIC株式会社製)等)、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、エポトートYDCN-700シリーズ(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)、エピクロンN-660、N-665、N-670、N-673、N-695(以上、DIC株式会社製)、EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-104S(以上、日本化薬株式会社製)等)、アルキルノボラック型エポキシ樹脂(例えば、エポトートZX-1071T、ZX-1270、ZX-1342(以上、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等)、芳香族変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、エポトートZX-1247、GK-5855、TX-1210、YDAN-1000(以上、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等)、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、エポトートZX-1142L(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等)、β-ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂(例えば、ESN-155、ESN-185V、ESN-175(以上、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等)、ナフタレンジオールアラルキル型エポキシ樹脂(例えば、ESN―355、ESN-375(以上、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等)、α-ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂(例えば、ESN-475V、ESN-485(以上、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等)、ビフェニルアラルキルフェノール型エポキシ樹脂(例えば、NC-3000、NC-3000H(以上、日本化薬株式会社製)等)、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂(例えば、EPPN-501、EPPN-502(以上、日本化薬株式会社製)等)、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(例えば、エピクロンHP7200、HP-7200H(以上、DIC株式会社製)等)等が挙げられる。しかしながら通常、これらの市販ノボラック型エポキシ樹脂は、本発明で使用するノボラック型エポキシ樹脂の特徴である特定の分子量分布を有していないし、平均官能基数も範囲外である。 Specific examples of common novolac type epoxy resins include phenol novolac type epoxy resins (e.g., Epototo YDPN-638 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.), jER152, jER154 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Epiclon N-740, N-770, N-775 (manufactured by DIC Corporation, etc.), cresol novolac type epoxy resin (for example, Epototo YDCN-700 series (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Corporation), Epiclon N-660 , N-665, N-670, N-673, N-695 (manufactured by DIC Corporation), EOCN-1020, EOCN-102S, EOCN-104S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc.), alkyl Novolak-type epoxy resins (e.g., Epototo ZX-1071T, ZX-1270, ZX-1342 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.), etc.), aromatic modified phenol novolac-type epoxy resins (e.g., Epototo ZX-1247, GK-5855, TX-1210, YDAN-1000 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.), etc.), bisphenol novolac type epoxy resin, naphthol novolac type epoxy resin (e.g. Epotote ZX-1142L (made by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.) Co., Ltd.), β-naphthol aralkyl epoxy resins (for example, ESN-155, ESN-185V, ESN-175 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.), etc.), naphthalene diol aralkyl epoxy resins ( For example, ESN-355, ESN-375 (all manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.), α-naphthol aralkyl type epoxy resin (such as ESN-475V, ESN-485 (all manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.) ), biphenylaralkylphenol type epoxy resins (e.g., NC-3000, NC-3000H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc.), trihydroxyphenylmethane type epoxy resins (e.g., EPPN-501, EPPN -502 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dicyclopentadiene type epoxy resins (such as Epiclon HP7200, HP-7200H (manufactured by DIC Corporation), etc.). However, these commercially available novolac-type epoxy resins usually do not have the specific molecular weight distribution that is characteristic of the novolac-type epoxy resin used in the present invention, and the average number of functional groups is also outside the range.

本発明で使用する特定の分子量分布と特定の平均官能基数を有するノボラック型エポキシ樹脂を得るにはフェノール類とアルデヒド類を酸触媒存在下で反応することによって得られたノボラック型フェノール樹脂をその出発原料とする。これら反応方法は例えば、特開2002-194041号公報、特開2007-126683号公報、特開2013-107980号公報に示すような製造方法によって得た公知方法であっても良く、特に限定はされない。
得られた出発原料ノボラック型フェノール樹脂は、蒸留等の各種手法によって2核体を中心とする低分子量を除去又は含有率を10面積%以下まで低減した後、更に酸触媒存在下で再度アルデヒド類と縮合を行うことによって2核体を減らしながら、かつ7核体以上の比率を増やす調整を行う。ノボラック型エポキシ樹脂は、このノボラック型フェノール樹脂の分子量分布を反映してエポキシ化されるため、得られたノボラック型エポキシ樹脂においても各核体の含有率は同様に調整されたものが得られる。
なお、本明細書において、ノボラック型エポキシ樹脂の各核体の「含有率」はGPC測定による「面積%」のことであり、含有率又は面積%と表現する場合がある。また、7核体以上の含有率と3核体の含有率を、それぞれ単に「H」、「L」と表現する場合がある。ここで、上記一般式(6)で表されるノボラック型エポキシ樹脂において、3核体とはmが2の場合であり、7核体以上とはmが6以上の場合である。
In order to obtain a novolak type epoxy resin having a specific molecular weight distribution and a specific average number of functional groups used in the present invention, a novolak type phenol resin obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of an acid catalyst is used as a starting point. Use as raw material. These reaction methods may be, for example, known methods obtained by production methods as shown in JP-A No. 2002-194041, JP-A No. 2007-126683, and JP-A No. 2013-107980, and are not particularly limited. .
The obtained starting material novolac-type phenolic resin is subjected to various methods such as distillation to remove low molecular weight, mainly dinuclear bodies, or to reduce the content to 10% by area or less, and then further treated with aldehydes in the presence of an acid catalyst. Adjustments are made to reduce the number of dinuclear bodies and increase the ratio of heptanuclear bodies or more by performing condensation with. Since the novolac type epoxy resin is epoxidized to reflect the molecular weight distribution of the novolac type phenol resin, the content of each nucleus can be similarly adjusted in the obtained novolac type epoxy resin.
In this specification, the "content rate" of each core of the novolak-type epoxy resin refers to "area %" measured by GPC, and may be expressed as content rate or area %. Further, the content of heptadons or more and the content of trinuclear bodies may be simply expressed as "H" and "L", respectively. Here, in the novolac type epoxy resin represented by the above general formula (6), a trinuclear body is a case where m is 2, and a heptanuclear body is a case where m is 6 or more.

ノボラック型フェノール樹脂の製造においては、フェノール類とアルデヒド類のモル比がアルデヒド類1モルに対するフェノール類のモル比を調整して製造される。一般的にフェノール類の使用モル比が大きい場合には2核体、次いで3核体が多く生成され、フェノール類の使用モル比が小さくなるに連れて多核体である高分子量が多く生成して、逆に2核体や3核体は減少してくる。 In the production of novolak type phenolic resin, the molar ratio of phenols to aldehydes is adjusted to adjust the molar ratio of phenols to 1 mole of aldehydes. Generally, when the molar ratio of phenols used is large, more dinuclear bodies are produced, followed by trinuclear bodies, and as the molar ratio of phenols used becomes smaller, more high molecular weight polynuclear bodies are produced. On the contrary, the number of binuclear bodies and trinuclear bodies decreases.

低分子を除去しない一般的なノボラック型フェノール樹脂において、官能基数を高める場合、アルデヒド類1モルに対するフェノールのモル比を小さくして縮合度を高めるのが一般的である。この製法の場合は得られたノボラック型フェノール樹脂の分子量分布の分散(Mw/Mn)は広くなり、数平均分子量(Mn)の値は残存する2核体量の影響によって値が低くなる。一方、GPC測定による7核体以上の含有率(面積%)の増加が著しく大きくなる。またこのノボラック型フェノール樹脂をエポキシ化した場合は、エポキシ当量(E)も高くなるため、平均官能基数(Mn/E)の値は小さくなる傾向にあり、高耐熱性を目指すエポキシ樹脂としては適当ではなかった。 In general novolak-type phenolic resins that do not remove low molecules, when increasing the number of functional groups, it is common to increase the degree of condensation by decreasing the molar ratio of phenol to 1 mole of aldehyde. In the case of this production method, the dispersion (Mw/Mn) of the molecular weight distribution of the obtained novolac type phenol resin becomes wide, and the value of the number average molecular weight (Mn) becomes low due to the influence of the amount of remaining binuclear bodies. On the other hand, the increase in the content (area %) of hepta-nuclear bodies or more as determined by GPC measurement becomes significantly large. In addition, when this novolak type phenol resin is epoxidized, the epoxy equivalent (E) also increases, so the average number of functional groups (Mn/E) tends to decrease, making it suitable for epoxy resins aiming for high heat resistance. It wasn't.

難燃性において、ノボラック型エポキシ樹脂の2核体は2官能体であるため硬化物中での架橋構造への関与は弱く、着火時の熱分解性の高さから難燃性への悪影響が懸念されている。よって難燃性を促進させるシステムの一つとして2核体を中心とする低分子を除去し、更に再度縮合させることが難燃性に効果的である。 In terms of flame retardancy, the binuclear substance of novolac type epoxy resin is a difunctional substance, so it has a weak contribution to the crosslinking structure in the cured product, and its high thermal decomposition upon ignition may have an adverse effect on flame retardancy. There are concerns. Therefore, as one of the systems for promoting flame retardancy, it is effective to remove low molecules, mainly binuclear bodies, and further condense them again.

一方、難燃性を促進する他の手法として、可燃性分解ガスの外部への発生を抑える方法も知られている。そのためには硬化物の高温下におけるゴム状領域での弾性率を低く抑える方が好ましいとされている。但し、高耐熱性硬化物ではその架橋密度が高い故に高温弾性率が高くなる傾向があり、燃焼後に形成される不燃性のチャー付近が硬脆くなって難燃性を悪化する事例が知られていた。 On the other hand, as another method of promoting flame retardancy, a method of suppressing the generation of flammable decomposition gas to the outside is also known. For this purpose, it is considered preferable to keep the elastic modulus of the rubbery region of the cured product low at high temperatures. However, high-temperature cured products tend to have a high high-temperature elastic modulus due to their high crosslinking density, and there are known cases where the area around the non-flammable char formed after combustion becomes hard and brittle, worsening flame retardancy. Ta.

よって、これらの難燃性を促進するメカニズムを熟慮して、2核体を減らしつつも高核体を増やし過ぎない方法で多官能化を図る方法について鋭意検討した結果、2核体を減らした後に3核体を主体とした原料を出発原料として再縮合を行い、多官能化を図る方法が難燃性に有効であることを見出した。即ち7核体以上の含有率(H)に対する3核体の含有率(L)の比(L/H)が0.6~4.0の範囲となるノボラック型エポキシ樹脂をリン含有エポキシ樹脂の原料として使用することでリン化合物の使用量を低減しても樹脂自体から難燃性効果を十分引き出すことができる。 Therefore, we carefully considered the mechanism that promotes these flame retardant properties, and as a result of intensive study on how to achieve multifunctionalization by reducing the number of binuclear bodies while not increasing the number of high-nuclear bodies too much, we succeeded in reducing the number of binuclear bodies. Later, it was discovered that a method of re-condensing a raw material mainly consisting of trinuclear bodies as a starting material to achieve polyfunctionalization was effective for flame retardancy. In other words, a novolac type epoxy resin having a ratio (L/H) of the trinuclear content (L) to the content (H) of heptadonuclides or more is in the range of 0.6 to 4.0 is used as a phosphorus-containing epoxy resin. By using it as a raw material, even if the amount of phosphorus compound used is reduced, the flame retardant effect can be fully extracted from the resin itself.

上記方法によって得られるリン含有エポキシ樹脂を使用した場合は、リン含有エポキシ樹脂組成物の硬化物の高温域での弾性率を低く抑えることができ、更に難燃性も向上される。具体的には動的粘弾性測定装置(DMA:昇温速度2℃/分、周波数1Hzの測定条件)での実測において、220℃以上で安定化した貯蔵弾性率の値が下がることにより燃焼試験片の燃焼部が発泡して消火が促進される。弾性率の値としては150MPa以下、更には50MPa以下に調整されることが好ましい。7核体以上の含有率が増え過ぎると、硬化物の架橋密度は高まり燃焼部周辺のチャーが堅脆くなり難燃性は悪化する。 When the phosphorus-containing epoxy resin obtained by the above method is used, the elastic modulus of the cured product of the phosphorus-containing epoxy resin composition in a high temperature range can be kept low, and the flame retardance is also improved. Specifically, in actual measurement using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA: measurement conditions of heating rate 2°C/min, frequency 1Hz), the value of the storage modulus stabilized at 220°C or higher decreases, and the combustion test is confirmed. The burning part of the piece foams and extinguishes the fire. The value of the elastic modulus is preferably adjusted to 150 MPa or less, more preferably 50 MPa or less. If the content of heptadons or more increases too much, the crosslinking density of the cured product will increase, and the char around the combustion part will become hard and brittle, resulting in poor flame retardancy.

本発明で使用するリン含有エポキシ樹脂の原料であるノボラック型エポキシ樹脂において、その原料であるノボラック型フェノール樹脂から2核体を中心に除去又は低減する方法としては、各種溶媒の溶解性差を利用する方法やアルカリ水溶液に溶解して除去する方法、薄膜蒸留により除去する方法等が公知であり、これら何れの分離方法を使用してもよい。 In the novolac type epoxy resin, which is the raw material for the phosphorus-containing epoxy resin used in the present invention, a method for mainly removing or reducing dinuclear bodies from the novolac type phenol resin, which is the raw material, is to utilize the difference in solubility of various solvents. There are several known separation methods, such as a method of removing by dissolving in an alkaline aqueous solution, and a method of removing by thin film distillation, and any of these separation methods may be used.

上記の方法によって2核体を除去又は低減したノボラック型フェノール樹脂は再度アルデヒド類との縮合によって分子量分布の調整を行う。再縮合方法としてはトルエンやイソブチルケトン等の有機溶剤に溶解した後に酸触媒によるアルデヒド類との反応、又は無溶剤の溶融状態下において同様の反応を行う方法でもよい。酸触媒には塩酸、硫酸、ホウ酸等の無機酸類、蓚酸、酢酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、p-フェノールスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等の有機酸類を単独、又は混合して使用してもよい。またアルデヒド類は、一般に公知のものが使用できる。例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、クロロアセトアルデヒド、ジクロロアセトアルデヒド、ブロモアセトアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、グリオキザール、アクロレイン、メタクロレイン等が挙げられ、フェノールノボラックの製造においてはホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドが好ましい。この場合、アルデヒド類は1種又は2種以上の混合物を使用してもよい。アルデヒド類等の仕込み方法は、酸触媒存在下にて十分な冷却設備を備えた状態で原料と共に一括して仕込む方法、又は反応の進行に伴う発熱状況を確認しながら分割で加えていく方法等、設備に応じた方法で実施が可能である。 The novolac type phenol resin whose binuclear bodies have been removed or reduced by the above method is again condensed with aldehydes to adjust its molecular weight distribution. The recondensation method may be a method in which the product is dissolved in an organic solvent such as toluene or isobutyl ketone and then reacted with an aldehyde using an acid catalyst, or a similar reaction is performed in a molten state without a solvent. Acid catalysts include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and boric acid, and organic acids such as oxalic acid, acetic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, xylene sulfonic acid, p-phenolsulfonic acid, methanesulfonic acid, and ethanesulfonic acid. may be used alone or in combination. Moreover, generally known aldehydes can be used. Examples include formaldehyde, paraformaldehyde, chloroacetaldehyde, dichloroacetaldehyde, bromoacetaldehyde, trioxane, acetaldehyde, glyoxal, acrolein, methacrolein, etc., and formaldehyde and paraformaldehyde are preferred in the production of phenol novolak. In this case, one kind or a mixture of two or more kinds of aldehydes may be used. Aldehydes, etc. can be added in one go along with the raw materials in the presence of an acid catalyst with sufficient cooling equipment, or in portions while checking the heat generation as the reaction progresses. , it can be implemented using a method that suits the equipment.

再縮合で使用するアルデヒド使用量は、ノボラック型フェノール樹脂の仕込み量をノボラック型フェノール樹脂の実平均分子量で除して得られたモル数に対して、0.06~0.30倍で使用することが好ましく、より好ましくは0.08~0.15倍、更に0.10~0.12倍で反応した場合がノボラック型エポキシ樹脂として最も適した核体の調整が可能となる。なお、ここでの「実平均分子量」とはGPC測定から得られる各核体の面積%に各理論分子量を掛けた後のこれら積算平均化した分子量である。これが0.06倍未満の場合はリン含有エポキシ樹脂の平均官能基数が不足して、200℃以上の耐熱性を得ることができない。また0.30倍よりも多い場合は平均官能基数が過剰に高まり、硬化物の高弾性化によって十分な難燃性が得られない。 The amount of aldehyde used in the recondensation is 0.06 to 0.30 times the number of moles obtained by dividing the amount of novolac type phenol resin charged by the actual average molecular weight of the novolak type phenol resin. It is preferable that the reaction is carried out at a rate of 0.08 to 0.15 times, more preferably 0.10 to 0.12 times, which allows the most suitable core to be prepared as a novolac type epoxy resin. Note that the "actual average molecular weight" here refers to the integrated average molecular weight obtained by multiplying the area % of each nucleus obtained from GPC measurement by each theoretical molecular weight. If this is less than 0.06 times, the average number of functional groups in the phosphorus-containing epoxy resin will be insufficient, making it impossible to obtain heat resistance of 200° C. or higher. If it is more than 0.30 times, the average number of functional groups increases excessively, and the cured product becomes highly elastic, making it impossible to obtain sufficient flame retardancy.

このようにして得られたノボラック型フェノール樹脂のエポキシ化については公知の方法で行うことが可能である。例えば、ノボラック型フェノール樹脂の水酸基のモル数に対してエピハロヒドリンを3~5倍モルを使用し、100~200torr(13.3~26.7kPa)の減圧下で60~70℃で2時間かけて苛性ソーダ水溶液を滴下しながら反応を行うことができる。 Epoxidation of the novolac type phenolic resin thus obtained can be carried out by a known method. For example, using 3 to 5 times the mole of epihalohydrin based on the number of moles of hydroxyl groups in the novolac type phenolic resin, the process is carried out at 60 to 70°C for 2 hours under reduced pressure of 100 to 200 torr (13.3 to 26.7 kPa). The reaction can be carried out while dropping the caustic soda aqueous solution.

これら方法によって得られたノボラック型エポキシ樹脂は、GPCを使用した測定において7核体以上の面積%(H)に対する3核体の面積%(L)の比(L/H)は0.6~4.0の範囲であり、かつ数平均分子量(Mn)をエポキシ当量(E)で除した平均官能基数(Mn/E)は3.8~4.8の範囲である。
ここで(L/H)が4.0を超えると3核体が多くなり、平均官能基数が3.8未満となり、リン含有エポキシ樹脂を使用した硬化物の耐熱性が下がり200℃以上のTgを得ることができない。一方(L/H)が0.6未満の場合は7核体以上が多くなり、2核体も少なくなるため、硬化物が硬脆くなり、難燃性が大きく損なわれる。より好ましくはL/Hが1.0~3.0の範囲となるノボラック型エポキシ樹脂である。
The novolac type epoxy resin obtained by these methods has a ratio (L/H) of the area % (L) of trinuclear bodies to the area % (H) of heptadonucleons or more when measured using GPC (L/H). 4.0, and the average number of functional groups (Mn/E) obtained by dividing the number average molecular weight (Mn) by the epoxy equivalent (E) is in the range of 3.8 to 4.8.
If (L/H) exceeds 4.0, the number of trinuclear bodies increases, the average number of functional groups becomes less than 3.8, and the heat resistance of the cured product using the phosphorus-containing epoxy resin decreases. can't get it. On the other hand, when (L/H) is less than 0.6, the number of heptanuclear bodies or more increases and the number of dinuclear bodies decreases, so that the cured product becomes hard and brittle, and the flame retardance is greatly impaired. More preferably, it is a novolac type epoxy resin with L/H in the range of 1.0 to 3.0.

一般式(1)及び/又は一般式(2)で表されるリン化合物と上記ノボラック型エポキシ樹脂とからリン含有エポキシ樹脂を得る反応は公知の方法で行われる。例えば、特許文献2に記載のように、一般式(1)と一般式(2)の合成を行った後にノボラック型エポキシ樹脂等を加えて均一化した後、トリフェニルホスフィン等を触媒として添加して150℃の下で反応させる方法でもよい。 The reaction for obtaining a phosphorus-containing epoxy resin from the phosphorus compound represented by the general formula (1) and/or the general formula (2) and the above-mentioned novolac type epoxy resin is carried out by a known method. For example, as described in Patent Document 2, after synthesizing general formula (1) and general formula (2), adding a novolak type epoxy resin etc. to homogenize it, and then adding triphenylphosphine etc. as a catalyst. Alternatively, the reaction may be carried out at 150°C.

また、この反応には時間短縮や反応温度低減のために触媒を使用してもよい。使用触媒は特に制限されずエポキシ樹脂の合成に通常使用されているものが使用可能である。例えば、ベンジルジメチルアミン等の第3級アミン類、テトラメチルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩類、トリフェニルホスフィン、トリス(2,6-ジメトキシフェニル)ホスフィン等のホスフィン類、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド等のホスホニウム塩類、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール類等各種触媒が使用可能であり、単独で使用しても2種類以上併用してもよく、これらに限定されるものではない。また、分割して数回に分けて使用してもよい。 Further, a catalyst may be used in this reaction in order to shorten the time and lower the reaction temperature. The catalyst used is not particularly limited, and those commonly used in the synthesis of epoxy resins can be used. For example, tertiary amines such as benzyldimethylamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride, phosphines such as triphenylphosphine, tris(2,6-dimethoxyphenyl)phosphine, ethyltriphenylphosphonium bromide, etc. Various catalysts such as phosphonium salts, imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole can be used, and they may be used alone or in combination of two or more types, and are limited to these. It's not a thing. Alternatively, it may be divided and used several times.

ここでの触媒量は特に限定されないが、リン含有エポキシ樹脂(原料のノボラック型エポキシ樹脂とリン化合物の合計量)に対して、5質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下が更に好ましい。触媒量が多いと場合によってはエポキシ基の自己重合反応が進行するため、樹脂粘度が高くなり好ましくない。またここでの反応を途中停止させた予備反応エポキシ樹脂とする場合は、その触媒量を0.1質量%以下とすることで、容易に反応率を60~90%に調整することができる。 The amount of catalyst here is not particularly limited, but is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and 0.5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, based on the phosphorus-containing epoxy resin (the total amount of the raw material novolak epoxy resin and phosphorus compound). More preferably, it is 5% by mass or less. If the amount of the catalyst is too large, the self-polymerization reaction of the epoxy group may proceed in some cases, which increases the viscosity of the resin, which is not preferable. Further, in the case of using a pre-reacted epoxy resin in which the reaction here is stopped midway, the reaction rate can be easily adjusted to 60 to 90% by controlling the catalyst amount to 0.1% by mass or less.

一般式(1)や一般式(2)で表されるリン化合物とノボラック型エポキシ樹脂を反応する際に、必要に応じて本発明の特性を損なわない範囲で各種エポキシ樹脂変性剤を併用してもよい。変性剤としてはビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、テトラブチルビスフェノールA、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジメチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシスチルベン類、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールノボラック樹脂、テルペンフェノール樹脂、重質油変性フェノール樹脂、臭素化フェノールノボラック樹脂等の種々のフェノール類や、種々のフェノール類と、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂や、アニリン、フェニレンジアミン、トルイジン、キシリジン、ジエチルトルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエタン、ジアミノジフェニルプロパン、ジアミノジフェニルケトン、ジアミノジフェニルスルフィド、ジアミノジフェニルスルホン、ビス(アミノフェニル)フルオレン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノベンズアニリド、ジアミノビフェニル、ジメチルジアミノビフェニル、ビフェニルテトラアミン、ビスアミノフェニルアントラセン、ビスアミノフェノキシベンゼン、ビスアミノフェノキシフェニルエーテル、ビスアミノフェノキシビフェニル、ビスアミノフェノキシフェニルスルホン、ビスアミノフェノキシフェニルプロパン、ジアミノナフタレン等のアミン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのエポキシ樹脂変性剤は単独でも2種類以上併用してもよい。 When reacting the phosphorus compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) with the novolac type epoxy resin, various epoxy resin modifiers may be used in combination as necessary within a range that does not impair the characteristics of the present invention. Good too. Modifiers include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, tetrabutylbisphenol A, hydroquinone, methylhydroquinone, dimethylhydroquinone, dibutylhydroquinone, resorcinol, methylresorcinol, biphenol, tetramethylbiphenol, 4,4'-(9-fluorenylidene) Diphenol, dihydroxynaphthalene, dihydroxydiphenyl ether, dihydroxystilbenes, phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol A novolak resin, dicyclopentadiene phenol resin, phenol aralkyl resin, naphthol novolac resin, terpene phenol resin, heavy oil-modified phenol resin , various phenols such as brominated phenol novolac resins, polyhydric phenol resins obtained by condensation reactions of various phenols with various aldehydes such as hydroxybenzaldehyde, crotonaldehyde, and glyoxal, aniline, and phenylenediamine. , toluidine, xylidine, diethyltoluenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylethane, diaminodiphenylpropane, diaminodiphenyl ketone, diaminodiphenylsulfide, diaminodiphenylsulfone, bis(aminophenyl)fluorene, diaminodiethyldimethyldiphenylmethane, diaminodiphenyl ether, diaminobenzanilide , diaminobiphenyl, dimethyldiaminobiphenyl, biphenyltetraamine, bisaminophenylanthracene, bisaminophenoxybenzene, bisaminophenoxyphenyl ether, bisaminophenoxybiphenyl, bisaminophenoxyphenyl sulfone, bisaminophenoxyphenylpropane, diaminonaphthalene, etc. Examples include, but are not limited to, compounds. These epoxy resin modifiers may be used alone or in combination of two or more.

また、反応には不活性溶媒を使用してもよい。具体的にはヘキサン、へプタン、オクタン、デカン、ジメチルブタン、ペンテン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の各種炭化水素や、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、イソアミルアルコール、メトキシプロパノール等の各種アルコールや、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル、アミルフェニルエーテル、エチルベンジルエーテル、ジオキサン、メチルフラン、テトラヒドロフラン等のエーテル類や、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブ、セロソルブアセテート、エチレングリコールイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルエチルカルビトール、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、ジメチルスルホキシド等が使用できるが、これらに限定されるものではなく、2種類以上混合して使用してもよい。 Furthermore, an inert solvent may be used in the reaction. Specifically, various hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, decane, dimethylbutane, pentene, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, methoxypropanol, etc. Various alcohols, ethers such as ethyl ether, isopropyl ether, butyl ether, diisoamyl ether, methyl phenyl ether, ethyl phenyl ether, amyl phenyl ether, ethyl benzyl ether, dioxane, methylfuran, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, methyl cellosolve acetate , ethyl cellosolve, cellosolve acetate, ethylene glycol isopropyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, methyl ethyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, etc. can be used, but are not limited to these, and two or more types can be mixed. You may also use it.

(B)オキサジン樹脂は、オキサジン当量が230g/eq以上であれば、種々のものを使用可能である。好ましいオキサジン当量の範囲は、230~500g/eq.であり、より好ましくは240~400g/eq.であり、更に好ましくは250~380g/eq.であり、特に好ましくは260~350g/eq.である。上記一般式(3)の構造を有するオキサジン樹脂の他、下記一般式(6)又は(7)の構造を有するオキサジン樹脂が好ましい。硬化物の耐熱性や難燃性をより向上させるため、上記一般式(3)の構造を有するオキサジン樹脂がより好ましい。
オキサジン樹脂としては、具体的には、ビスフェノールA型ベンゾオキサジン化合物(例えば、XU3560CH(ハンツマン社製)等)、ビスフェノールS型ベンゾオキサジン化合物(例えば、BS-BXZ(小西化学工業株式会社製)等)、フェノールフタレイン型ベンゾオキサジン化合物(例えば、LMB6490(ハンツマン社製)等)、ジアミノジフェニルスルホン型オキサジン樹脂、フェノールノボラック型ベンゾオキサジン化合物(例えば、YBZ-2213(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(B) Various oxazine resins can be used as long as the oxazine equivalent is 230 g/eq or more. The preferred range of oxazine equivalent is 230 to 500 g/eq. and more preferably 240 to 400 g/eq. and more preferably 250 to 380 g/eq. and particularly preferably 260 to 350 g/eq. It is. In addition to the oxazine resin having the structure of the general formula (3) above, oxazine resins having the structure of the following general formula (6) or (7) are preferable. In order to further improve the heat resistance and flame retardance of the cured product, an oxazine resin having the structure of the above general formula (3) is more preferable.
Specifically, the oxazine resins include bisphenol A type benzoxazine compounds (for example, XU3560CH (manufactured by Huntsman), etc.), bisphenol S type benzoxazine compounds (for example, BS-BXZ (manufactured by Konishi Chemical Industry Co., Ltd.), etc.) , phenolphthalein-type benzoxazine compounds (for example, LMB6490 (manufactured by Huntsman), etc.), diaminodiphenylsulfone-type oxazine resins, phenol novolak-type benzoxazine compounds (for example, YBZ-2213 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.), etc.) Examples include, but are not limited to.

Figure 0007387413000006
Figure 0007387413000006

一般式(3)、(6)及び(7)において、Rは芳香族環基を示し、好ましくはフェニル基やナフチル基であり、これら芳香族環基は、置換基として、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。
はそれぞれ独立に水素原子又は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい炭素数1~20の炭化水素基であり、同じベンゼン環にある2つのRが連結した環状構造を成しても良い。Rが芳香族環基の場合、置換基として、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、炭素数5~8のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、炭素数7~11のアラルキル基、炭素数6~10のアリールオキシ基又は炭素数7~11のアラルキルオキシ基を有してもよい。
はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基である。
はそれぞれ独立に、-O―、-SO-、-C(CH-、-CH(CH)-、-CH-、及び置換又は無置換のテトラヒドロジシクロペンタジエンジイル基である。
Vは芳香族環基を示し、好ましくはフェニレン基やナフチレン基であり、これら芳香族環基は、置換基として、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。
Yは-O-又は-N(R)-であり、Rは炭素数1~20の炭化水素基である。
Zは-CO-又は-SO-である。
In general formulas (3), (6) and (7), R 3 represents an aromatic ring group, preferably a phenyl group or a naphthyl group, and these aromatic ring groups have 1 to 1 carbon atoms as a substituent. 6 alkyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms. It may have an oxy group.
R 4 is each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, which may be linear, branched, or cyclic, and forms a cyclic structure in which two R 4s in the same benzene ring are connected. You may do so. When R 4 is an aromatic ring group, the substituent may be an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. , an aralkyl group having 7 to 11 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, or an aralkyloxy group having 7 to 11 carbon atoms.
Each R 5 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
R 7 is each independently -O-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -CH(CH 3 )-, -CH 2 -, and a substituted or unsubstituted tetrahydrodicyclopentadienediyl group It is.
V represents an aromatic ring group, preferably a phenylene group or a naphthylene group, and these aromatic ring groups may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. It may have an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms.
Y is -O- or -N(R 6 )-, and R 6 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Z is -CO- or -SO 2 -.

一般式(3)の構造を有する好ましいオキサジン樹脂としては、例えば、下記式(3a)~(3l)で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中では、(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3g)、(3h)、(3i)、(3j)、(3k)、(3l)がより好ましく、(3a)、(3c)、(3d)、(3g)、(3h)、(3i)、(3j)、(3k)、(3l)がより好ましく、(3a)、(3c)、(3h)、(3i)、(3k)、(3l)が更に好ましい。 Preferred oxazine resins having the structure of general formula (3) include, for example, compounds represented by the following formulas (3a) to (3l), but are not limited thereto. Among these, (3a), (3b), (3c), (3d), (3g), (3h), (3i), (3j), (3k), and (3l) are more preferable, and (3a) ), (3c), (3d), (3g), (3h), (3i), (3j), (3k), (3l) are more preferred, and (3a), (3c), (3h), ( 3i), (3k), and (3l) are more preferred.


Figure 0007387413000007
Figure 0007387413000007

本発明のエポキシ樹脂組成物において、(B)オキサジン樹脂の配合量は、(A)リン含有エポキシ樹脂100質量部に対して、10~80質量部が好ましく、15~75質量部がより好ましく、20~70質量部が更に好ましく、30~65質量部が特に好ましい。この範囲で添加するオキサジン樹脂の含有量であれば、本発明の樹脂組成物から得られる硬化物を期待の低誘電損失値(Df)にできる。オキサジン樹脂が10質量部未満であれば、期待の低誘電損失値にならない恐れがあり、80質量部を超えると、樹脂組成物で製造された基板は耐熱性が悪化する恐れがある。 In the epoxy resin composition of the present invention, the blending amount of (B) oxazine resin is preferably 10 to 80 parts by mass, more preferably 15 to 75 parts by mass, based on 100 parts by mass of (A) phosphorus-containing epoxy resin. More preferably 20 to 70 parts by weight, particularly preferably 30 to 65 parts by weight. If the content of the oxazine resin is within this range, the cured product obtained from the resin composition of the present invention can have the expected low dielectric loss value (Df). If the oxazine resin is less than 10 parts by mass, the expected low dielectric loss value may not be achieved, and if it exceeds 80 parts by mass, the heat resistance of the substrate manufactured with the resin composition may deteriorate.

(C)脂環構造含有フェノール樹脂は、上記一般式(4)で表される。
一般式(4)において、Tは2価の脂肪族環状炭化水素基であり.必須の構造である。
Wはベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、又はビスフェニル構造から選ばれる芳香族環基であり、これらの芳香族環基は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。
iはそれぞれ独立に1~3の整数であり、各芳香族環の水酸基の個数を表し、好ましくは1又は2である。
nは平均値で1~10の数であり、好ましくは1~5である。
(C) The alicyclic structure-containing phenol resin is represented by the above general formula (4).
In general formula (4), T is a divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group. This is an essential structure.
W is an aromatic ring group selected from a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, or a bisphenyl structure, and these aromatic ring groups include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. , an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms.
i is each independently an integer of 1 to 3, represents the number of hydroxyl groups in each aromatic ring, and is preferably 1 or 2.
n is a number from 1 to 10 on average, preferably from 1 to 5.

2価の脂肪族環状炭化水素基の炭素数は5~20が好ましく、5~12がより好ましい。ここで、2価の脂肪族環状炭化水素基とは、置換又は無置換のシクロアルキルジイル基やその縮合環基であり、脂肪族環が2つ以上縮合した縮合環基が好ましく、炭素数1~10の置換基を有してもよい、また、単環の場合は、同一炭素が結合している1,1-シクロアルキリデン基(シクロアルキル-1,1-ジイル基)が好ましい。
炭素数1~10の置換基としては、炭素数1~10のアルキル基、炭素数6~10のアリール基、又は炭素数7~10のアラルキル基が挙げられる。炭素数1~10のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもかまわず、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロオクチル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。炭素数6~10のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。炭素数7~10のアラルキル基としては、ベンジル基、α-メチルベンジル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group preferably has 5 to 20 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms. Here, the divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group is a substituted or unsubstituted cycloalkyldiyl group or a condensed ring group thereof, preferably a condensed ring group in which two or more aliphatic rings are condensed, and has 1 or more carbon atoms. It may have ~10 substituents, and in the case of a monocyclic ring, a 1,1-cycloalkylidene group (cycloalkyl-1,1-diyl group) to which the same carbon atoms are bonded is preferable.
Examples of the substituent having 1 to 10 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, etc. Examples include, but are not limited to, -butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cyclooctyl group, and the like. Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, phenyl group, tolyl group, xylyl group, ethylphenyl group, and naphthyl group. Examples of the aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, benzyl group and α-methylbenzyl group.

2価の脂肪族環状炭化水素基としては、例えば、シクロペンタン-1,1-ジイル基、シクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロヘプタン-1,1-ジイル基、シクロオクタン-1,1-ジイル基、シクロノナン-1,1-ジイル基、シクロデカン-1,1-ジイル基、シクロウンデカン-1,1-ジイル基、シクロドデカン-1,1-ジイル基、2-メチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3-メチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、4-メチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、2-エチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3-エチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、4-エチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、2-t-ブチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3-t-ブチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、4-t-ブチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、2-フェニルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3-フェニルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、4-フェニルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3,3,5,5-テトラメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3-メチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、2-イソプロピル-5-メチルシクロヘキサン-1,5-ジイル基や、下記式(4a)~(4l)で表される架橋基等が挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式(4a)~(4l)で表される架橋基は、炭素数1~6の置換基を有してもよい。
これらの中では、3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3,3,5,5-テトラメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロドデカン-1,1-ジイル基、(4a)、(4b)、(4c)、(4d)、(4e)、(4f)、(4h)、(4j)、(4l)がより好ましく、3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、3,3,5,5-テトラメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロドデカン-1,1-ジイル基、(4a)、(4b)、(4c)、(4d)、(4e)、(4f)が更に好ましく、3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロドデカン-1,1-ジイル基、(4c)が特に好ましい。
Examples of the divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group include cyclopentane-1,1-diyl group, cyclohexane-1,1-diyl group, cycloheptane-1,1-diyl group, and cyclooctane-1,1-diyl group. Diyl group, cyclononane-1,1-diyl group, cyclodecane-1,1-diyl group, cycloundecan-1,1-diyl group, cyclododecane-1,1-diyl group, 2-methylcyclohexane-1,1- Diyl group, 3-methylcyclohexane-1,1-diyl group, 4-methylcyclohexane-1,1-diyl group, 2-ethylcyclohexane-1,1-diyl group, 3-ethylcyclohexane-1,1-diyl group , 4-ethylcyclohexane-1,1-diyl group, 2-t-butylcyclohexane-1,1-diyl group, 3-t-butylcyclohexane-1,1-diyl group, 4-t-butylcyclohexane-1, 1-diyl group, 2-phenylcyclohexane-1,1-diyl group, 3-phenylcyclohexane-1,1-diyl group, 4-phenylcyclohexane-1,1-diyl group, 3,3,5-trimethylcyclohexane- 1,1-diyl group, 3,3,5,5-tetramethylcyclohexane-1,1-diyl group, 3-methylcyclohexane-1,1-diyl group, 2-isopropyl-5-methylcyclohexane-1,5 -diyl group, crosslinking groups represented by the following formulas (4a) to (4l), etc., but are not limited to these. Note that the crosslinking groups represented by the following formulas (4a) to (4l) may have a substituent having 1 to 6 carbon atoms.
Among these, 3,3,5-trimethylcyclohexane-1,1-diyl group, 3,3,5,5-tetramethylcyclohexane-1,1-diyl group, cyclododecane-1,1-diyl group, (4a), (4b), (4c), (4d), (4e), (4f), (4h), (4j), and (4l) are more preferred, and 3,3,5-trimethylcyclohexane-1, 1-diyl group, 3,3,5,5-tetramethylcyclohexane-1,1-diyl group, cyclododecane-1,1-diyl group, (4a), (4b), (4c), (4d), (4e) and (4f) are more preferred, and 3,3,5-trimethylcyclohexane-1,1-diyl group, cyclododecane-1,1-diyl group, and (4c) are particularly preferred.

Figure 0007387413000008
Figure 0007387413000008

本発明のエポキシ樹脂組成物において、(C)脂環構造含有フェノール樹脂の配合量は、(A)リン含有エポキシ樹脂100質量部に対して、10~50質量部が好ましく、15~45質量部がより好ましく、20~40質量部が更に好ましい。この範囲で配合する脂環構造含有フェノール樹脂の含有量であれば、同樹脂組成物から得られる硬化物を期待の比誘電率の値(Dk)にできる。脂環構造含有フェノール樹脂が10質量部未満であれば、期待の比誘電率値にならない恐れがあり、更に基板は耐熱性が悪化する恐れがある。50質量部を超えると、樹脂組成物で製造された基板は耐熱性が悪化する恐れがある。 In the epoxy resin composition of the present invention, the blending amount of (C) alicyclic structure-containing phenol resin is preferably 10 to 50 parts by mass, and 15 to 45 parts by mass, based on 100 parts by mass of (A) phosphorus-containing epoxy resin. is more preferable, and even more preferably 20 to 40 parts by mass. If the content of the alicyclic structure-containing phenolic resin is blended within this range, the cured product obtained from the resin composition can have the expected dielectric constant value (Dk). If the amount of the alicyclic structure-containing phenolic resin is less than 10 parts by mass, there is a possibility that the expected dielectric constant value will not be obtained, and furthermore, there is a possibility that the heat resistance of the substrate will deteriorate. If the amount exceeds 50 parts by mass, the heat resistance of the substrate manufactured with the resin composition may deteriorate.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて、上記リン含有エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用してもよい。併用できるエポキシ樹脂としては、例えば、ポリグリシジルエーテル化合物、ポリグリシジルアミン化合物、ポリグリシジルエステル化合物、脂環式エポキシ化合物、その他変性エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、これらのエポキシ樹脂は単独又は2種類以上併用してもよい。エポキシ樹脂を併用する場合、全エポキシ樹脂の50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。併用するエポキシ樹脂が多すぎると、耐熱性と難燃性の両立という効果が得られない恐れがある。 The epoxy resin composition of the present invention may also contain epoxy resins other than the above-mentioned phosphorus-containing epoxy resins, if necessary. Examples of epoxy resins that can be used in combination include, but are not limited to, polyglycidyl ether compounds, polyglycidyl amine compounds, polyglycidyl ester compounds, alicyclic epoxy compounds, and other modified epoxy resins. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. When an epoxy resin is used in combination, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less of the total epoxy resin. If too much epoxy resin is used in combination, there is a risk that it will not be possible to achieve both heat resistance and flame retardancy.

併用できるエポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂、ヒドロキノン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスチオエーテル型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキルフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、芳香族変性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、アルキルノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、β-ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、α-ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、トリスフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アルキレングリコール型エポキシ樹脂、脂肪族環状エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタンテトラグリシジルアミン、アミノフェノール型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、オキサゾリドン環含有エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of epoxy resins that can be used in combination include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, tetramethylbisphenol F epoxy resin, hydroquinone epoxy resin, biphenyl epoxy resin, bisphenol fluorene epoxy resin, and bisphenol S. type epoxy resin, bisthioether type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, biphenylaralkylphenol type epoxy resin, naphthalene diol type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, aromatic modified phenol novolac type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, alkyl Novolac type epoxy resin, bisphenol novolac type epoxy resin, naphthol novolak type epoxy resin, β-naphthol aralkyl type epoxy resin, dinaphthol aralkyl type epoxy resin, α-naphthol aralkyl type epoxy resin, trisphenylmethane type epoxy resin, dicyclopentadiene Examples include, but are not limited to, type epoxy resins, alkylene glycol type epoxy resins, aliphatic cyclic epoxy resins, diaminodiphenylmethane tetraglycidylamine, aminophenol type epoxy resins, urethane-modified epoxy resins, oxazolidone ring-containing epoxy resins, etc. isn't it.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、効果を損なわない範囲で従来の公知硬化剤を併用してもよい。併用できる硬化剤としては、上記(C)脂環構造含有フェノール樹脂以外のフェノール樹脂系硬化剤や、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤又はその他の硬化剤等の通常使用するものが挙げられるが、これらの硬化剤は1種類だけ使用しても2種類以上併用してもよい。これらのうち、耐熱性を付与する点でジシアンジアミド硬化剤が好ましく、吸水率や長期熱安定性を付与する点ではフェノール樹脂系硬化剤が好ましい。 The epoxy resin composition of the present invention may be used in combination with a conventional known curing agent as long as the effect is not impaired. Examples of curing agents that can be used in combination include commonly used curing agents such as phenolic resin curing agents other than the alicyclic structure-containing phenolic resin (C) above, acid anhydride curing agents, amine curing agents, and other curing agents. However, these curing agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, dicyandiamide curing agents are preferred in terms of imparting heat resistance, and phenolic resin curing agents are preferred in terms of imparting water absorption and long-term thermal stability.

併用できる硬化剤の配合量は、(c)脂環構造含有フェノール樹脂100質量部に対して、50質量部以下が好ましく、25質量部以下がより好ましく、10質量部以下が更に好ましい。また別の観点から、配合量を求めることもできる。エポキシ樹脂組成物中の全エポキシ樹脂のエポキシ基1モルに対して、硬化剤の活性水素基は0.2~1.5モルの範囲である。エポキシ基1モルに対して活性水素基が、0.2モル未満又は1.5モルを超える場合は、硬化が不完全になり良好な硬化物性が得られない恐れがある。0.3~1.5モルが好ましく、0.5~1.5モルがより好ましく、0.8~1.2モル更に好ましい。 The amount of the curing agent that can be used in combination is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the (c) alicyclic structure-containing phenolic resin. Moreover, the blending amount can also be determined from another viewpoint. The active hydrogen group of the curing agent is in the range of 0.2 to 1.5 mole per mole of epoxy groups of all the epoxy resins in the epoxy resin composition. If the number of active hydrogen groups is less than 0.2 mole or more than 1.5 mole per mole of epoxy group, curing may be incomplete and good cured physical properties may not be obtained. The amount is preferably 0.3 to 1.5 mol, more preferably 0.5 to 1.5 mol, and even more preferably 0.8 to 1.2 mol.

本発明でいう活性水素基とはエポキシ基と反応性の活性水素を有する官能基(加水分解等により活性水素を生ずる潜在性活性水素を有する官能基や、同等な硬化作用を示す官能基を含む。)のことであり、具体的には、酸無水物基やカルボキシル基やアミノ基やフェノール性水酸基等が挙げられる。なお、活性水素基に関して、1モルのカルボキシル基やフェノール性水酸基は1モルと、アミノ基(NH)は2モルと計算される。また、活性水素基が明確ではない場合は、測定によって活性水素当量を求めることができる。例えば、エポキシ当量が既知のフェニルグリシジルエーテル等のモノエポキシ樹脂と活性水素当量が未知の硬化剤を反応させて、消費したモノエポキシ樹脂の量を測定することによって、使用した硬化剤の活性水素当量を求めることができる。 In the present invention, the active hydrogen group refers to a functional group that has an active hydrogen that is reactive with an epoxy group (including a functional group that has a latent active hydrogen that generates active hydrogen through hydrolysis, etc., and a functional group that exhibits an equivalent curing effect). ), and specific examples include acid anhydride groups, carboxyl groups, amino groups, and phenolic hydroxyl groups. Regarding active hydrogen groups, 1 mole of carboxyl group or phenolic hydroxyl group is calculated as 1 mole, and 2 moles of amino group (NH 2 ). Furthermore, when the active hydrogen group is not clear, the active hydrogen equivalent can be determined by measurement. For example, by reacting a monoepoxy resin such as phenyl glycidyl ether with a known epoxy equivalent with a curing agent with an unknown active hydrogen equivalent, and measuring the amount of monoepoxy resin consumed, the active hydrogen equivalent of the used curing agent can be determined. can be found.

併用できるフェノール樹脂系硬化剤としては、具体例には、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールC、ビスフェノールK、ビスフェノールZ、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールZ、ジヒドロキシジフェニルスルフィド、ビスフェノールTMC、4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール、4,4‘-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)等のビスフェノール類や、カテコール、レゾルシン、メチルレゾルシン、ハイドロキノン、モノメチルハイドロキノン、ジメチルハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、モノ-t-ブチルハイドロキノン、ジ-t-ブチルハイドロキノン等ジヒドロキシベンゼン類や、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシメチルナフタレン、ジヒドロキシメチルナフタレン、トリヒドロキシナフタレン等ヒドロキシナフタレン類や、LC-950PM60(Shin-AT&C社製)等のリン含有フェノール硬化剤や、ショウノールBRG-555(アイカ工業株式会社製)等のフェノールノボラック樹脂、DC-5(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等のクレゾールノボラック樹脂、芳香族変性フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、レヂトップTPM-100(群栄化学工業株式会社製)等のトリスヒドロキシフェニルメタン型ノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のフェノール類、ナフトール類、ビフェノール類及び/又はビスフェノール類とアルデヒド類との縮合物、SN-160、SN-395、SN-485(以上、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)等のフェノール類、ナフトール類、ビフェノール類及び/又はビスフェノール類とキシリレングリコールとの縮合物、フェノール類、ナフトール類、ビフェノール類及び/又はビスフェノール類とイソプロペニルアセトフェノンとの縮合物、フェノール類、ナフトール類、ビフェノール類及び/又はビスフェノール類とビフェニル系縮合剤との縮合物等のいわゆる「ノボラック型フェノール樹脂」といわれるフェノール化合物や、PS-6313(群栄化学工業社株式会社製)等のトリアジン環及びヒドロキシフェニル基含有化合物等が挙げられる。入手容易さの観点から、フェノールノボラック樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型ノボラック樹脂、芳香族変性フェノールノボラック樹脂等が好ましい。 Specific examples of phenolic resin curing agents that can be used in combination include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol C, bisphenol K, bisphenol Z, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetramethylbisphenol S, and tetramethyl. Bisphenols such as bisphenol Z, dihydroxydiphenyl sulfide, bisphenol TMC, 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol, 4,4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol), catechol, resorcinol, Dihydroxybenzenes such as methylresorcinol, hydroquinone, monomethylhydroquinone, dimethylhydroquinone, trimethylhydroquinone, mono-t-butylhydroquinone, di-t-butylhydroquinone, and hydroxynaphthalenes such as dihydroxynaphthalene, dihydroxymethylnaphthalene, dihydroxymethylnaphthalene, and trihydroxynaphthalene. phosphorus-containing phenol curing agents such as LC-950PM60 (manufactured by Shin-AT&C), phenol novolac resins such as Shonol BRG-555 (manufactured by Aica Kogyo Co., Ltd.), and DC-5 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.). Phenols such as cresol novolak resins such as Aromatically modified phenol novolac resins, bisphenol A novolac resins, tris-hydroxyphenylmethane type novolac resins such as Resitop TPM-100 (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.), and naphthol novolac resins. Naphthols, biphenols and/or condensates of bisphenols and aldehydes, phenols such as SN-160, SN-395, SN-485 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.), naphthols , biphenols and/or condensates of bisphenols and xylylene glycol, phenols, naphthols, condensates of biphenols and/or bisphenols and isopropenylacetophenone, phenols, naphthols, biphenols and/or Phenol compounds called so-called "novolak phenol resins" such as condensates of bisphenols and biphenyl condensing agents, compounds containing triazine rings and hydroxyphenyl groups such as PS-6313 (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.), etc. can be mentioned. From the viewpoint of easy availability, phenol novolak resins, trishydroxyphenylmethane type novolak resins, aromatic modified phenol novolak resins, and the like are preferred.

ノボラック型フェノール樹脂の場合、フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、ブチルフェノール、アミルフェノール、ノニルフェノール、ブチルメチルフェノール、トリメチルフェノール、フェニルフェノール等が挙げられ、ナフトール類としては、1-ナフトール、2-ナフトール等が挙げられ、その他、上記ビフェノール類やビスフェノール類が挙げられる。
アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロンアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロルアルデヒド、ブロムアルデヒド、グリオキザール、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、アジピンアルデヒド、ピメリンアルデヒド、セバシンアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、サリチルアルデヒド、フタルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド等が挙げられる。
ビフェニル系縮合剤としてビス(メチロール)ビフェニル、ビス(メトキシメチル)ビフェニル、ビス(エトキシメチル)ビフェニル、ビス(クロロメチル)ビフェニル等が挙げられる。
In the case of novolak type phenolic resin, phenols include phenol, cresol, xylenol, butylphenol, amylphenol, nonylphenol, butylmethylphenol, trimethylphenol, phenylphenol, etc., and naphthols include 1-naphthol, 2-naphthol, etc. Examples include naphthol, and in addition, the above-mentioned biphenols and bisphenols.
Examples of aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, butyraldehyde, valeraldehyde, capronaldehyde, benzaldehyde, chloraldehyde, bromaldehyde, glyoxal, malonaldehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, adipinealdehyde, pimelinaldehyde, and sebacinaldehyde. , acrolein, crotonaldehyde, salicylaldehyde, phthalaldehyde, hydroxybenzaldehyde and the like.
Examples of the biphenyl condensing agent include bis(methylol)biphenyl, bis(methoxymethyl)biphenyl, bis(ethoxymethyl)biphenyl, and bis(chloromethyl)biphenyl.

酸無水物系硬化剤としては、具体的には、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、メチルナジック酸等が挙げられる。 Specific examples of the acid anhydride curing agent include methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, methylnadic acid, and the like.

アミン系硬化剤としては、具体的には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレンジアミン、イソホロンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエーテル、ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ジシアンジアミドや、ダイマー酸等の酸類とポリアミン類との縮合物であるポリアミドアミン等のアミン系化合物等が挙げられる。 Specific examples of amine curing agents include diethylenetriamine, triethylenetetramine, metaxylene diamine, isophoronediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, diaminodiphenyl ether, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl ) Phenol, dicyandiamide, and amine compounds such as polyamidoamine, which is a condensation product of acids such as dimer acid and polyamines.

その他の硬化剤として、具体的には、トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物、テトラフェニルホスフォニウムブロマイド等のホスホニウム塩、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール等のイミダゾール類、イミダゾール類とトリメリット酸、イソシアヌル酸、又はホウ酸等との塩であるイミダゾール塩類、ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミン類、トリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩類、ジアザビシクロ化合物、ジアザビシクロ化合物とフェノール類やフェノールノボラック樹脂類等との塩類、3フッ化ホウ素とアミン類やエーテル化合物等との錯化合物、芳香族ホスホニウム又はヨードニウム塩や、ヒドラジッド類や、酸性ポリエステル類等が挙げられる。 Other curing agents include, specifically, phosphine compounds such as triphenylphosphine, phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium bromide, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4methylimidazole, 2- Imidazoles such as undecylimidazole and 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, imidazole salts that are salts of imidazoles and trimellitic acid, isocyanuric acid, or boric acid, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris Amines such as (dimethylaminomethyl)phenol, quaternary ammonium salts such as trimethylammonium chloride, diazabicyclo compounds, salts of diazabicyclo compounds with phenols and phenol novolac resins, boron trifluoride and amines, ether compounds, etc. Examples include complex compounds with, aromatic phosphonium or iodonium salts, hydrazides, and acidic polyesters.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化性を調整するために公知の反応遅延剤を使用することができる。例えば、ホウ酸、ホウ酸エステル、リン酸、アルキルリン酸エステル、p-トルエンスルホン酸等が使用可能である。
ホウ酸エステルとしては、トリブチルボレ-ト、トリメトキシボロキシン、ホウ酸エチル、エポキシ-フェノール-ホウ酸エステル配合物(例えば、キュアダクトL-07N(四国化成工業株式会社製)等)等が挙げられ、アルキルリン酸エステルとしては、リン酸トリメチル、リン酸トリブチル等が挙げられる。
反応遅延剤は単独でも複数を混合して使用してもよいが、使用量の調整のしやすさから単独が好ましく、とりわけホウ酸が少量の使用でその効果が最も良好である。使用の際はメタノールやブタノール、2-プロパノール等のアルコール系溶剤に溶解して5~20質量%の濃度で使用することができる。特に硬化剤がジシアンジアミドの場合は、硬化剤1モルに対してホウ酸0.1~0.5モルが好ましく、0.15~0.35モルが、遅延効果と耐熱性を得る上でより好ましい。また硬化剤がフェノール系硬化剤の場合は、リン含有エポキシ樹脂に対して0.1~5質量部が好ましく、0.1~1質量部が耐熱性を得る上でより好ましい。特に、ホウ酸使用量が5質量部以上に増えると、硬化性を調整する上でイミダゾール等の反応促進剤の量を増やす必要があり、硬化物での絶縁信頼性を著しく損なうために好ましくない。
Furthermore, the epoxy resin composition of the present invention may contain a known reaction retarder in order to adjust its curability. For example, boric acid, boric esters, phosphoric acid, alkyl phosphoric esters, p-toluenesulfonic acid, etc. can be used.
Examples of boric acid esters include tributylborate, trimethoxyboroxine, ethyl borate, and epoxy-phenol-boric acid ester combinations (for example, Cureduct L-07N (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.)). Examples of the alkyl phosphate ester include trimethyl phosphate and tributyl phosphate.
The reaction retarder may be used alone or in combination, but it is preferable to use it alone from the viewpoint of ease of adjusting the amount used, and in particular, the effect is best when boric acid is used in a small amount. When used, it can be dissolved in an alcoholic solvent such as methanol, butanol, or 2-propanol, and used at a concentration of 5 to 20% by mass. Particularly when the curing agent is dicyandiamide, boric acid is preferably 0.1 to 0.5 mol per 1 mol of the curing agent, and more preferably 0.15 to 0.35 mol to obtain a retarding effect and heat resistance. . Further, when the curing agent is a phenolic curing agent, the amount is preferably 0.1 to 5 parts by mass based on the phosphorus-containing epoxy resin, and more preferably 0.1 to 1 part by mass in order to obtain heat resistance. In particular, when the amount of boric acid used increases to 5 parts by mass or more, it is necessary to increase the amount of a reaction accelerator such as imidazole to adjust the curability, which is undesirable because it significantly impairs the insulation reliability of the cured product. .

エポキシ樹脂組成物は、必要に応じて硬化促進剤を使用することができる。例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール類や、2-(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7等の第3級アミン類や、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン等のホスフィン類や、オクチル酸スズ等の金属化合物が挙げられる。硬化促進剤はエポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂100質量部に対して0.02~5.0質量部が必要に応じて使用される。硬化促進剤を使用することにより、硬化温度を下げたり、硬化時間を短縮することができる。 A curing accelerator can be used in the epoxy resin composition if necessary. For example, imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-(dimethylaminomethyl)phenol, 1,8-diaza-bicyclo(5,4,0)undecene, etc. Examples include tertiary amines such as -7, phosphines such as triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine triphenylborane, and metal compounds such as tin octylate. The curing accelerator is used in an amount of 0.02 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin in the epoxy resin composition, if necessary. By using a curing accelerator, it is possible to lower the curing temperature and shorten the curing time.

エポキシ樹脂組成物は、粘度調整用として有機溶剤又は反応性希釈剤も使用することができる。 The epoxy resin composition can also use an organic solvent or a reactive diluent for adjusting the viscosity.

有機溶剤としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシジエチレングリコール、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類や、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類や、メタノール、エタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、2-エチル-1-ヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチルジグリコール、パインオイル等のアルコール類や、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、メチルセロソルブアセテート、セロソルブアセテート、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート、ベンジルアルコールアセテート等の酢酸エステル類や、安息香酸メチル、安息香酸エチル等の安息香酸エステル類や、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類や、メチルカルビトール、カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類や、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、N-メチルピロリドン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of organic solvents include amides such as N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide, and ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, dimethoxydiethylene glycol, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and triethylene glycol dimethyl ether. Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethyl-1-hexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, butyl diglycol, Alcohols such as pine oil, acetate esters such as butyl acetate, methoxybutyl acetate, methyl cellosolve acetate, cellosolve acetate, ethyl diglycol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, carbitol acetate, benzyl alcohol acetate, and methyl benzoate. , benzoic acid esters such as ethyl benzoate, cellosolves such as methyl cellosolve, cellosolve, and butyl cellosolve, carbitols such as methyl carbitol, carbitol, butyl carbitol, and aromatic compounds such as benzene, toluene, and xylene. Examples include, but are not limited to, hydrocarbons, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, N-methylpyrrolidone, and the like.

反応性希釈剤としては、例えば、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、トリルグリシジルエーテル等の単官能グリシジルエーテル類や、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等の二官能グリシジルエーテル類や、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、トリメチロールエタンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等の多官能グリシジルエーテル類や、ネオデカン酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル類や、フェニルジグリシジルアミン、トリルジグリシジルアミン等のグリシジルアミン類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the reactive diluent include monofunctional glycidyl ethers such as allyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, tolyl glycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, and neopentyl glycol diglycidyl ether. , 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, etc., glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane Polyfunctional glycidyl ethers such as polyglycidyl ether, trimethylolethane polyglycidyl ether, and pentaerythritol polyglycidyl ether, glycidyl esters such as neodecanoic acid glycidyl ester, and glycidyl amines such as phenyl diglycidyl amine and tolyl diglycidyl amine. Examples include, but are not limited to.

これらの有機溶媒又は反応性希釈剤は、単独又は複数種類を混合したものを、不揮発分として90質量%以下で使用することが好ましく、その適正な種類や使用量は用途によって適宜選択される。例えば、プリント配線板用途では、メチルエチルケトン、アセトン、1-メトキシ-2-プロパノール等の沸点が160℃以下の極性溶媒であることが好ましく、その使用量は不揮発分で40~80質量%が好ましい。また、接着フィルム用途では、例えば、ケトン類、酢酸エステル類、カルビトール類、芳香族炭化水素類、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を使用することが好ましく、その使用量は不揮発分で30~60質量%が好ましい。 These organic solvents or reactive diluents are preferably used alone or as a mixture of multiple types in an amount of 90% by mass or less as a nonvolatile content, and the appropriate type and amount to be used are appropriately selected depending on the purpose. For example, for printed wiring board applications, it is preferable to use a polar solvent with a boiling point of 160° C. or lower, such as methyl ethyl ketone, acetone, or 1-methoxy-2-propanol, and the amount used is preferably 40 to 80% by mass in terms of nonvolatile content. In addition, for adhesive film applications, it is preferable to use, for example, ketones, acetic esters, carbitols, aromatic hydrocarbons, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. It is preferably 30 to 60% by mass.

エポキシ樹脂組成物は、必要に応じて無機充填材を使用することができる。具体的には溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、焼成タルク、マイカ、クレー、カオリン、ベーマイト、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、窒化ホウ素、炭素、ガラス粉末、シリカバルーン等の無機充填材が挙げられるが、顔料等を配合してもよい。無機充填材の使用目的としては一般的には耐衝撃性の向上が挙げられるが、熱膨張による基板の反り対策として寸法安定性にも寄与する。また水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物は、難燃助剤として作用する他にも耐トラキング性を補足する目的でも使用してもよい。組成物のリン含有率を減らした際は、難燃性を確保する点で効果はあるが多量の使用は基板の成形加工性を大きく低下させる。特に配合量が10質量%以上でないと耐衝撃性の効果は少ないが、逆に配合量が150質量%を越えると積層板用途として必要な接着性の低下や、ドリル加工性等の他の成形加工特性が低下する恐れがある。また、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエステル繊維、セルロース繊維、アラミド繊維等の繊維質充填材や微粒子ゴム、熱可塑性エラストマー等の有機充填材も必要に応じて本発明の特性を損なわない程度に併用することもできる。 The epoxy resin composition may contain an inorganic filler if necessary. Specifically, fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, talc, calcined talc, mica, clay, kaolin, boehmite, calcium carbonate, calcium silicate, calcium hydroxide, magnesium carbonate, Examples include inorganic fillers such as barium carbonate, barium sulfate, titanium oxide, boron nitride, carbon, glass powder, and silica balloons, but pigments and the like may also be blended. Inorganic fillers are generally used to improve impact resistance, but they also contribute to dimensional stability as a countermeasure against warpage of the substrate due to thermal expansion. Further, metal hydroxides such as aluminum hydroxide, boehmite, and magnesium hydroxide may be used not only to act as flame retardant aids but also to supplement tracking resistance. When the phosphorus content of the composition is reduced, it is effective in ensuring flame retardancy, but if a large amount is used, the moldability of the substrate is greatly reduced. In particular, if the blending amount is not 10% by mass or more, the impact resistance effect will be small, but if the blending amount exceeds 150% by mass, the adhesion required for laminates will decrease, and other forming properties such as drill workability will be affected. Processing characteristics may deteriorate. In addition, fibrous fillers such as glass fiber, carbon fiber, alumina fiber, silica alumina fiber, silicon carbide fiber, polyester fiber, cellulose fiber, and aramid fiber, and organic fillers such as fine particle rubber and thermoplastic elastomer are also available as needed. They can also be used together to the extent that the characteristics of the present invention are not impaired.

エポキシ樹脂組成物は、特性を損ねない範囲で他の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を配合してもよい。例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂、石油樹脂、インデン樹脂、クマロンインデン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリビニルホルマール樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。 The epoxy resin composition may contain other thermosetting resins and thermoplastic resins as long as the properties are not impaired. For example, phenolic resin, acrylic resin, petroleum resin, indene resin, coumaron indene resin, phenoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether Examples include, but are not limited to, resins such as polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyether ether ketone resin, polyphenylene sulfide resin, and polyvinyl formal resin.

また、エポキシ樹脂組成物は、得られる硬化物の難燃性の向上を目的に、公知の各種難燃剤を併用することもできる。併用できる難燃剤としては、例えば、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤、無機系難燃剤、有機金属塩系難燃剤等が挙げられ、特にリン系難燃剤が好ましい。これらの難燃剤は単独又は2種類以上を併用してもよい。 Moreover, the epoxy resin composition can also be used in combination with various known flame retardants for the purpose of improving the flame retardancy of the resulting cured product. Examples of flame retardants that can be used in combination include phosphorus flame retardants, nitrogen flame retardants, silicone flame retardants, inorganic flame retardants, and organometallic salt flame retardants, with phosphorus flame retardants being particularly preferred. These flame retardants may be used alone or in combination of two or more.

リン系難燃剤は、無機リン系化合物、有機リン系化合物のいずれも使用できる。無機リン系化合物としては、例えば、赤リン、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウム類、リン酸アミド等の無機系含窒素リン化合物が挙げられる。有機リン系化合物としては、例えば、脂肪族リン酸エステル、リン酸エステル化合物、例えば、PX-200(大八化学工業株式会社製)等の縮合リン酸エステル類、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、ホスフィンオキシド化合物、ホスホラン化合物、ホスファゼン等の有機系含窒素リン化合物等の汎用有機リン系化合物や、ホスフィン酸の金属塩の他、DOPO、DOPO-HQ、DOPO-NQ等の環状有機リン化合物や、それらをエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の化合物と反応させた誘導体であるリン含有エポキシ樹脂やリン含有硬化剤等が挙げられる。また、リン系難燃剤を使用する場合は、水酸化マグネシウム等の難燃助剤を併用してもよい。 As the phosphorus flame retardant, either an inorganic phosphorus compound or an organic phosphorus compound can be used. Examples of inorganic phosphorus compounds include red phosphorus, ammonium phosphates such as monoammonium phosphate, diammonium phosphate, triammonium phosphate, and ammonium polyphosphate, and inorganic nitrogen-containing phosphorus compounds such as phosphoric acid amide. It will be done. Examples of organic phosphorus compounds include aliphatic phosphoric esters, phosphoric ester compounds, condensed phosphoric esters such as PX-200 (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.), phosphonic acid compounds, phosphinic acid compounds, In addition to general-purpose organic phosphorus compounds such as organic nitrogen-containing phosphorus compounds such as phosphine oxide compounds, phosphorane compounds, and phosphazenes, and metal salts of phosphinic acid, cyclic organic phosphorus compounds such as DOPO, DOPO-HQ, and DOPO-NQ, Examples include phosphorus-containing epoxy resins and phosphorus-containing curing agents, which are derivatives obtained by reacting these with compounds such as epoxy resins and phenol resins. Moreover, when using a phosphorus-based flame retardant, a flame retardant aid such as magnesium hydroxide may be used in combination.

本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化することによって硬化物を得ることができる。硬化の際には、例えば、樹脂シート、樹脂付き銅箔、プリプレグ等の形態とし、積層して加熱加圧硬化することで積層板を得ることができる。 A cured product can be obtained by curing the epoxy resin composition of the present invention. At the time of curing, a laminate can be obtained by, for example, taking the form of a resin sheet, resin-coated copper foil, prepreg, etc., and stacking them and curing them under heat and pressure.

エポキシ樹脂組成物を板状基板等とする場合、その寸法安定性、曲げ強度等の点で繊維状のものが好ましい充填材として挙げられる。より好ましくはガラス繊維を網目状に編み上げたガラス繊維基板が挙げられる。 When the epoxy resin composition is used as a plate-like substrate, fibrous fillers are preferred from the viewpoint of dimensional stability, bending strength, etc. More preferably, a glass fiber substrate in which glass fibers are woven into a mesh shape is used.

エポキシ樹脂組成物は、更に必要に応じてシランカップリング剤、酸化防止剤、離型剤、消泡剤、乳化剤、揺変性付与剤、平滑剤等の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤はエポキシ樹脂組成物に対し、0.01~20質量%の範囲が好ましい。 The epoxy resin composition may further contain various additives such as a silane coupling agent, an antioxidant, a mold release agent, an antifoaming agent, an emulsifier, a thixotropy agent, and a smoothing agent, as required. The amount of these additives is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass based on the epoxy resin composition.

エポキシ樹脂組成物は、繊維状基材に含浸させることによりプリント配線板等で使用されるプリプレグを作成することができる。繊維状基材としてはガラス等の無機繊維や、ポリエステル樹脂、ポリアミン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂等の有機質繊維の織布又は不織布を使用することができるがこれに限定されるものではない。エポキシ樹脂組成物からプリプレグを製造する方法としては、特に限定するものではなく、例えば、エポキシ樹脂組成物を溶剤で粘度調整して作成した樹脂ワニスに浸漬して含浸した後、加熱乾燥して樹脂成分を半硬化(Bステージ化)して得られるものであり、例えば、100~200℃で1~40分間加熱乾燥することができる。ここで、プリプレグ中の樹脂量は、樹脂分30~80質量%とすることが好ましい。 By impregnating a fibrous base material with the epoxy resin composition, prepregs used in printed wiring boards and the like can be created. As the fibrous base material, inorganic fibers such as glass, and woven or nonwoven fabrics of organic fibers such as polyester resin, polyamine resin, polyacrylic resin, polyimide resin, aromatic polyamide resin, etc. can be used, but are not limited thereto. It's not something you can do. The method for producing prepreg from an epoxy resin composition is not particularly limited. For example, the epoxy resin composition is impregnated with a resin varnish made by adjusting the viscosity with a solvent, and then heated and dried to make a resin. It is obtained by semi-curing (B-staged) components, and can be dried by heating at 100 to 200° C. for 1 to 40 minutes, for example. Here, the amount of resin in the prepreg is preferably 30 to 80% by mass.

また、プリプレグを硬化するには、一般にプリント配線板を製造するときに使用される積層板の硬化方法を使用することができるが、これに限定されるものではない。例えば、プリプレグを使用して積層板を形成する場合、プリプレグを一枚又は複数枚積層し、片側又は両側に金属箔を配置して積層物を構成し、この積層物を加熱・加圧して積層一体化する。ここで金属箔としては、銅、アルミニウム、真鍮、ニッケル等の単独、合金、複合の金属箔を使用することができる。そして、作成した積層物を加圧加熱することでプリプレグを硬化させ、積層板を得ることができる。その時、加熱温度を160~220℃、加圧圧力を50~500N/cm、加熱加圧時間を40~240分間とすることが好ましく、目的とする硬化物を得ることができる。加熱温度が低いと硬化反応が十分に進行せず、高いとエポキシ樹脂組成物の分解が始まる恐れがある。また、加圧圧力が低いと得られる積層板の内部に気泡が残留し、電気的特性が低下する場合があり、高いと硬化する前に樹脂が流れてしまい、希望する厚みの硬化物が得られない恐れがある。更に、加熱加圧時間が短いと十分に硬化反応が進行しない恐れがあり、長いとプリプレグ中のエポキシ樹脂組成物の熱分解が起こる恐れがあり、好ましくない。 Furthermore, in order to cure the prepreg, a method for curing laminates that is generally used when manufacturing printed wiring boards can be used, but the method is not limited thereto. For example, when forming a laminate using prepreg, one or more sheets of prepreg are laminated, metal foil is placed on one or both sides to form a laminate, and this laminate is heated and pressurized to form a laminate. Unify. Here, as the metal foil, single, alloy, or composite metal foils such as copper, aluminum, brass, and nickel can be used. Then, the prepared laminate is heated under pressure to harden the prepreg, and a laminate can be obtained. At that time, it is preferable that the heating temperature is 160 to 220°C, the pressure is 50 to 500 N/cm 2 , and the heating and pressing time is 40 to 240 minutes, so that the desired cured product can be obtained. If the heating temperature is low, the curing reaction will not proceed sufficiently, and if it is high, the epoxy resin composition may begin to decompose. In addition, if the pressure is too low, air bubbles may remain inside the resulting laminate and the electrical properties may deteriorate, while if it is too high, the resin will flow before curing, resulting in a cured product with the desired thickness. There is a possibility that it will not be possible. Furthermore, if the heating and pressurizing time is short, the curing reaction may not proceed sufficiently, and if it is long, the epoxy resin composition in the prepreg may be thermally decomposed, which is not preferable.

エポキシ樹脂組成物は、公知のエポキシ樹脂組成物と同様な方法で硬化することによってエポキシ樹脂硬化物を得ることができる。硬化物を得るための方法としては、公知のエポキシ樹脂組成物と同様の方法をとることができ、注型、注入、ポッティング、ディッピング、ドリップコーティング、トランスファ一成形、圧縮成形等や、樹脂シート、樹脂付き銅箔、プリプレグ等の形態とし積層して加熱加圧硬化することで積層板とする等の方法が好適に使用される。その際の硬化温度は通常、100~300℃の範囲であり、硬化時間は通常、1時間~5時間程度である。 An epoxy resin cured product can be obtained by curing the epoxy resin composition in the same manner as known epoxy resin compositions. As a method for obtaining a cured product, methods similar to those for known epoxy resin compositions can be used, such as casting, injection, potting, dipping, drip coating, transfer molding, compression molding, resin sheets, etc. Preferred methods include forming a resin-coated copper foil, prepreg, or the like into a laminate by laminating them and curing them under heat and pressure. The curing temperature at that time is usually in the range of 100 to 300°C, and the curing time is usually about 1 to 5 hours.

リン含有エポキシ樹脂を使用したエポキシ樹脂組成物を作製し、加熱硬化により積層板を評価した結果、特定のリン化合物と、特定の分子量分布と特定の平均官能基数を有するノボラック型エポキシ樹脂とを反応して得られたリン含有エポキシ樹脂は、従来公知のリン含有エポキシ樹脂と比較して高い耐熱性と難燃性を示し、更には誘電特性も向上することが可能となり、硬化物の物性を向上することができるエポキシ樹脂組成物を提供することができた。 As a result of producing an epoxy resin composition using a phosphorus-containing epoxy resin and evaluating a laminate by heat curing, it was found that a specific phosphorus compound reacted with a novolac-type epoxy resin having a specific molecular weight distribution and a specific average number of functional groups. The resulting phosphorus-containing epoxy resin exhibits higher heat resistance and flame retardancy than conventionally known phosphorus-containing epoxy resins, and also has improved dielectric properties, improving the physical properties of the cured product. We were able to provide an epoxy resin composition that can.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。特に断りがない限り「部」は質量部を表し、「%」は質量%を表す。測定方法はそれぞれ以下の方法により測定した。当量の単位はいずれも「g/eq.」である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, "parts" represent parts by mass, and "%" represent % by mass. The measurement methods were as follows. The unit of equivalent is "g/eq.".

エポキシ当量:JIS K 7236に準拠して測定を行った。具体的には、自動電位差滴定装置(平沼産業株式会社製、COM-1600ST)を用いて、溶媒としてクロロホルムを使用し、臭素化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加え、0.1mol/L過塩素酸-酢酸溶液で滴定した。 Epoxy equivalent: Measured according to JIS K 7236. Specifically, using an automatic potentiometric titration device (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd., COM-1600ST), using chloroform as a solvent, a brominated tetraethylammonium acetic acid solution was added, and 0.1 mol/L perchloric acid-acetic acid was added. Titrated with solution.

リン含有率:試料150mgに硫酸3mLを加え30分加熱する。室温に戻し、硝酸3.5mL及び過塩素酸0.5mLを加えて内容物が透明又は黄色になるまで加熱分解した。この液を100mLメスフラスコに水で希釈した。この試料液10mLを50mLメスフラスコに入れ、フェノールフタレイン指示薬を1滴加え、2mol/Lアンモニア水を微赤色になるまで加え、更に、50%硫酸液2mLを加え、水を加えた。2.5g/Lのメタバナジン酸アンモニウム水溶液を5mL及び50g/Lモリブデン酸アンモニウム水溶液5mLを加えた後、水で定容とした。室温で40分放置した後、分光光度計を使用して波長440nmの条件で水を対照として測定した。予めリン酸二水素カリウム水溶液にて検量線を作成しておき、吸光度からリン含有率を求めた。 Phosphorus content: Add 3 mL of sulfuric acid to 150 mg of sample and heat for 30 minutes. The temperature was returned to room temperature, 3.5 mL of nitric acid and 0.5 mL of perchloric acid were added, and the mixture was thermally decomposed until the contents became transparent or yellow. This solution was diluted with water in a 100 mL volumetric flask. 10 mL of this sample solution was placed in a 50 mL volumetric flask, 1 drop of phenolphthalein indicator was added, 2 mol/L ammonia water was added until it turned slightly red, 2 mL of 50% sulfuric acid solution was added, and water was added. After adding 5 mL of a 2.5 g/L ammonium metavanadate aqueous solution and 5 mL of a 50 g/L ammonium molybdate aqueous solution, the volume was made constant with water. After being left at room temperature for 40 minutes, measurements were taken using a spectrophotometer at a wavelength of 440 nm using water as a control. A calibration curve was prepared in advance using an aqueous solution of potassium dihydrogen phosphate, and the phosphorus content was determined from the absorbance.

ガラス転移温度(Tg):示差走査熱量測定装置(株式会社日立ハイテクサイエンス製、EXSTAR6000 DSC6200)を使用して20℃/分の昇温条件で測定を行った時のDSC・Tgm(ガラス状態とゴム状態の接線に対して変異曲線の中間温度)の温度で表した。 Glass transition temperature (Tg): DSC Tgm (glass state and rubber The temperature is expressed as the midpoint temperature of the mutation curve with respect to the tangent to the state.

プレッシャークッカ試験(PCT)はんだ耐熱性・耐水性:JIS C 6481に準拠して作製した試験片を121℃、0.2MPaのオートクレーブ中に3時間処理した後、260℃のはんだ浴中につけて判断した。20分以上膨れやはがれが生じなかったものを○とし、10分以内に膨れやはがれが生じたものを×とし、それ以外を△と評価した。 Pressure Cooker Test (PCT) Soldering Heat Resistance/Water Resistance: A test piece prepared in accordance with JIS C 6481 was processed in an autoclave at 121°C and 0.2 MPa for 3 hours, and then immersed in a 260°C solder bath. did. Those in which no swelling or peeling occurred for more than 20 minutes were evaluated as ○, those in which swelling or peeling occurred within 10 minutes were evaluated as ×, and the others were evaluated as △.

熱剥離試験 (TMA法)T-288:IPC TM-650 TM2.4.24.1に準拠して、288℃にて試験を行った。 Thermal peel test (TMA method) T-288: The test was conducted at 288°C in accordance with IPC TM-650 TM2.4.24.1.

銅箔剥離強さ:JIS C 6481、5.7に準じて測定した。 Copper foil peel strength: Measured according to JIS C 6481, 5.7.

燃焼性:UL94(Underwriters Laboratories Inc.の安全認証規格)に準じた。5本の試験片について試験を行い、1回目と2回目の接炎(5本それぞれ2回ずつで計10回の接炎)後の有炎燃焼持続時間の合計時間より同規格の判定基準である、V-0、V-1、V-2で判定した。なお、完全に燃え尽きたものはNGと判定した。 Flammability: Conforms to UL94 (safety certification standard of Underwriters Laboratories Inc.). The test was conducted on 5 specimens, and the total duration of flaming combustion after the first and second flame contact (2 times for each of the 5 specimens, 10 times in total) was determined based on the criteria of the same standard. Yes, it was judged as V-0, V-1, and V-2. Incidentally, those that were completely burnt out were judged as NG.

比誘電率及び誘電正接:空洞共振法(ベクトルネットワークアナライザー(VNA)E8363B(アジレント・テクノロジー製)、空洞共振器摂動法誘電率測定装置(関東電子応用開発製))を用いて、絶乾後23℃、湿度50%の室内に24時間保管した後の、周波数2GHzの値を測定した。 Relative permittivity and dielectric loss tangent: Using the cavity resonance method (vector network analyzer (VNA) E8363B (manufactured by Agilent Technologies), cavity resonator perturbation method dielectric constant measurement device (manufactured by Kanto Denshi Applied Development)) After being stored indoors at 50% humidity for 24 hours, the value at a frequency of 2 GHz was measured.

3核体、7核体以上、数平均分子量(Mn):GPC測定により求めた。具体的には、本体(東ソー株式会社製、HLC-8220GPC)にカラム(東ソー株式会社製、TSKgelG4000HXL、TSKgelG3000HXL、TSKgelG2000HXL)を直列に備えたものを使用し、カラム温度は40℃にした。また、溶離液にはTHFを使用して、1mL/分の流速とし、検出器はRI(示差屈折計)検出器を使用した。測定試料はサンプル0.05gを10mLのTHFに溶解し、マイクロフィルターでろ過したものを50μL使用した。データ処理は、東ソー株式会社製GPC-8020モデルIIバージョン6.00を使用した。3核体、7核体以上はピークの面積%から、Mnは標準の単分散ポリスチレン(東ソー株式会社製、A-500,A-1000,A-2500,A-5000,F-1,F-2,F-4,F-10,F-20,F-40)より求めた検量線より換算した。 Trinuclear, 7-nuclear or more, number average molecular weight (Mn): determined by GPC measurement. Specifically, a main body (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8220GPC) equipped with a column (manufactured by Tosoh Corporation, TSKgelG4000H XL , TSKgelG3000H XL , TSKgelG2000H XL ) in series was used, and the column temperature was set at 40°C. . Further, THF was used as the eluent at a flow rate of 1 mL/min, and an RI (differential refractometer) detector was used as the detector. As the measurement sample, 0.05 g of the sample was dissolved in 10 mL of THF, and 50 μL of the solution was filtered through a microfilter. For data processing, GPC-8020 Model II version 6.00 manufactured by Tosoh Corporation was used. For trinuclear bodies, heptadonucleans or more, Mn is determined from the area % of the peak. 2, F-4, F-10, F-20, F-40).

合成例1
撹拌機、温度調節装置、還流冷却器、全縮器、減圧装置などを備えた4つ口のガラス製セパラブルフラスコに、フェノールを1000部加えて80℃まで昇温した後、2.8部のシュウ酸2水和物を添加して撹拌溶解し、142部の37.5%ホルマリンを30分間かけて滴下した。その後、反応温度を92℃に維持して3時間反応を行った。反応終了後、110℃まで温度を上げて脱水した後、残存するフェノールを150℃、60mmHgの回収条件で約90%回収した後、5mmHgの回収条件で回収した後、更に160℃、80mmHgの条件下で水10部を90分間かけて滴下して残存するフェノールを除去した後、溶融しているフェノールノボラック樹脂中に窒素ガスを60分間バブリングして、フェノールノボラック樹脂(N0)を得た。
得られたN0を280℃、5mmHgの薄膜蒸留器を使用して2核体の一部を更に留出除去してフェノールノボラック樹脂(N1)を得た。得られたN1は軟化点65℃で、2核体10.8面積%、3核体52.9面積%、4核体21.8面積%、5核体8.5面積%、6核体6.0面積%、実測均分子量は355であった。
Synthesis example 1
Add 1,000 parts of phenol to a four-neck separable glass flask equipped with a stirrer, temperature controller, reflux condenser, total condenser, pressure reducer, etc., raise the temperature to 80°C, and then add 2.8 parts of phenol. of oxalic acid dihydrate was added and dissolved with stirring, and 142 parts of 37.5% formalin was added dropwise over 30 minutes. Thereafter, the reaction temperature was maintained at 92° C. and the reaction was carried out for 3 hours. After the reaction was completed, the temperature was raised to 110°C for dehydration, and approximately 90% of the remaining phenol was recovered under recovery conditions of 150°C and 60mmHg, then recovered under conditions of 5mmHg, and then further under conditions of 160°C and 80mmHg. After 10 parts of water was added dropwise over 90 minutes to remove the remaining phenol, nitrogen gas was bubbled into the melted phenol novolac resin for 60 minutes to obtain a phenol novolac resin (N0).
A part of the binuclear substance was further distilled off from the obtained N0 using a thin film distiller at 280° C. and 5 mmHg to obtain a phenol novolac resin (N1). The obtained N1 has a softening point of 65° C., and contains 10.8 area% of dinuclear bodies, 52.9 area% of trinuclear bodies, 21.8 area% of tetranuclear bodies, 8.5 area% of pentanuclear bodies, and 6 area% of hexanuclear bodies. The average molecular weight was 6.0 area % and 355.

合成例2
合成例1で得たN0を使用して300℃、5mmHgの薄膜蒸留器を使用して2核体の一部を更に強く留出除去してフェノールノボラック樹脂(N2)を得た。得られたN2は軟化点66℃で、2核体5.9面積%、3核体58.4面積%、4核体22.9面積%、5核体8.3面積%、6核体4.6面積%、実測平均分子量は356であった。
Synthesis example 2
Using the N0 obtained in Synthesis Example 1, a part of the binuclear substance was more strongly distilled off using a thin film distiller at 300° C. and 5 mmHg to obtain a phenol novolac resin (N2). The obtained N2 has a softening point of 66°C, and contains 5.9 area% of dinuclear bodies, 58.4 area% of trinuclear bodies, 22.9 area% of tetranuclear bodies, 8.3 area% of pentanuclides, and 6 area% of hexanuclear bodies. The area was 4.6%, and the measured average molecular weight was 356.

合成例3
撹拌機、温度調節装置、還流冷却器、全縮器、窒素ガス導入装置、減圧装置及び滴下装置を備えた4つ口のガラス製セパラブルフラスコに、合成例1で得られたN1を1000部、シュウ酸二水和物0.38部を仕込み、窒素ガスを導入しながら撹拌を行い、加熱を行って昇温した。37.5%ホルマリン13.5部を80℃で滴下を開始し30分で滴下を終了した。その後、反応温度を92℃に保ち3時間反応を行い次いで110℃まで昇温して反応生成水を系外に除去した。最後に160℃下で2時間の加温を行い、フェノールノボラック樹脂(N3)を得た。得られたN3は軟化点63℃で、2核体9.4面積%、3核体48.1面積%、7核体以上9.0面積%、Mn552であった。N3のGPC測定チャートを図1に示す。横軸は溶出時間(分)を示し、縦軸は検出強度(mV)を示す。Aで示すピークが3核体であり、Bで示すピーク群が7核体以上である。
Synthesis example 3
1000 parts of N1 obtained in Synthesis Example 1 was placed in a four-necked separable glass flask equipped with a stirrer, a temperature control device, a reflux condenser, a total condenser, a nitrogen gas introduction device, a pressure reduction device, and a dropping device. , 0.38 part of oxalic acid dihydrate was charged, and the mixture was stirred while introducing nitrogen gas and heated to raise the temperature. Dropwise addition of 13.5 parts of 37.5% formalin was started at 80°C and completed in 30 minutes. Thereafter, the reaction temperature was kept at 92°C and the reaction was carried out for 3 hours, and then the temperature was raised to 110°C to remove the water produced by the reaction from the system. Finally, heating was performed at 160° C. for 2 hours to obtain a phenol novolac resin (N3). The obtained N3 had a softening point of 63° C., 9.4 area % of dinuclear bodies, 48.1 area % of trinuclear bodies, 9.0 area % of seven or more nuclear bodies, and Mn 552. A GPC measurement chart of N3 is shown in FIG. The horizontal axis shows elution time (minutes), and the vertical axis shows detection intensity (mV). The peak indicated by A is trinuclear, and the peak group indicated by B is heptaduclide or more.

その後、同様の装置にN3を500部、エピクロルヒドリン2200部とジエチレングリコールジメチルエーテル400部を仕込み60℃で溶解し、130mmHgの減圧下で、58~62℃の温度に保ちながら、49%苛性ソーダ水溶液332部を2時間で滴下した。この間、エピクロルヒドリンは水と共沸させて、留出してくる水は順次系外へと除去した。その後、同じ条件下で2時間反応を継続した。反応終了後、5mmHg、150℃でエピクロルヒドリンを回収し、MIBK1200部を加えて生成物を溶解した。その後、10%水酸化ナトリウム水溶液70部を加えて、80~90℃で2時間反応させ、1000部の水を加えて副生した食塩を溶解し、静置して下層の食塩水を分離除去した。リン酸水溶液にて中和した後、水洗液が中性になるまで樹脂溶液を水洗し、還流脱水後、濾過して不純物を取り除いた。そして、5mmHgの減圧下、150℃に加温して、MIBKを留去して、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E1)を得た。得られたE1はエポキシ当量171で、Mn650、3核体40.6面積%、7核体以上20.9面積%で、7核体以上の含有率(面積%、H)に対する3核体の含有率(面積%、L)の比(L/H)は1.9で、平均官能基数(Mn/E)は3.8であった。 Then, in the same apparatus, 500 parts of N3, 2200 parts of epichlorohydrin, and 400 parts of diethylene glycol dimethyl ether were charged, dissolved at 60°C, and 332 parts of a 49% caustic soda aqueous solution was added under a reduced pressure of 130 mmHg while maintaining the temperature at 58 to 62°C. It was added dropwise over 2 hours. During this time, epichlorohydrin was azeotroped with water, and the distilled water was sequentially removed from the system. Thereafter, the reaction was continued for 2 hours under the same conditions. After the reaction was completed, epichlorohydrin was collected at 5 mmHg and 150°C, and 1200 parts of MIBK was added to dissolve the product. Then, 70 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added, the reaction was carried out at 80 to 90°C for 2 hours, 1000 parts of water was added to dissolve the by-produced salt, and the lower layer of brine was separated and removed. did. After neutralization with an aqueous phosphoric acid solution, the resin solution was washed with water until the washing solution became neutral, dehydrated under reflux, and filtered to remove impurities. Then, MIBK was distilled off by heating to 150° C. under a reduced pressure of 5 mmHg to obtain a phenol novolac type epoxy resin (E1). The obtained E1 has an epoxy equivalent of 171, Mn 650, 40.6 area % of trinuclear bodies, 20.9 area % of heptanuclear bodies or more, and the ratio of trinuclear bodies to the content of heptanuclear bodies or more (area %, H). The ratio (L/H) of the content (area %, L) was 1.9, and the average number of functional groups (Mn/E) was 3.8.

合成例4
N1を1000部、シュウ酸二水和物を0.63部、37.5%ホルマリンを22.5部の仕込み以外は、合成例3と同様にしてフェノールノボラック樹脂(N4)を得た。得られたN4は軟化点69℃で、2核体8.0面積%、3核体43.7面積%、7核体以上14.2面積%、Mn574であった。その後、合成例3と同様に、N4のエポキシ化を行って、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E2)を得た。得られたE2はエポキシ当量172で、Mn682、3核体36.4面積%、7核体以上26.7面積%で、含有率比(L/H)は1.4で、平均官能基数(Mn/E)は4.0であった。
Synthesis example 4
A phenol novolak resin (N4) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3, except that 1000 parts of N1, 0.63 parts of oxalic acid dihydrate, and 22.5 parts of 37.5% formalin were added. The obtained N4 had a softening point of 69° C., 8.0 area % of dinuclear bodies, 43.7 area % of trinuclear bodies, 14.2 area % of hepta-nuclear bodies, and Mn of 574. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 3, N4 was epoxidized to obtain a phenol novolac type epoxy resin (E2). The obtained E2 had an epoxy equivalent of 172, Mn 682, 36.4 area % of trinuclear bodies, 26.7 area % of heptadonuclides or more, the content ratio (L/H) was 1.4, and the average number of functional groups ( Mn/E) was 4.0.

合成例5
N1を1000部、シュウ酸二水和物を1.89部、37.5%ホルマリンを67.6部の仕込み以外は、合成例3と同様にしてフェノールノボラック樹脂(N5)を得た。得られたN5は軟化点78℃で、2核体7.2面積%、3核体31.2面積%、7核体以上30.9面積%、Mn690であった。その後、合成例3と同様に、N5のエポキシ化を行って、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E3)を得た。得られたE3はエポキシ当量173で、Mn824、3核体26.1面積%、7核体以上42.2面積%で、含有率比(L/H)は0.6で、平均官能基数(Mn/E)は4.8であった。
Synthesis example 5
A phenol novolak resin (N5) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3, except that 1000 parts of N1, 1.89 parts of oxalic acid dihydrate, and 67.6 parts of 37.5% formalin were added. The obtained N5 had a softening point of 78° C., 7.2 area % of di-nuclear bodies, 31.2 area % of tri-nuclear bodies, 30.9 area % of heptad-nuclear bodies, and Mn of 690. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 3, N5 was epoxidized to obtain a phenol novolac type epoxy resin (E3). The obtained E3 had an epoxy equivalent of 173, an Mn of 824, a trinuclear body of 26.1 area%, a heptanuclear body or more of 42.2 area%, a content ratio (L/H) of 0.6, and an average number of functional groups ( Mn/E) was 4.8.

合成例6
N2を1000部、シュウ酸二水和物を0.63部、37.5%ホルマリンを22.5部の仕込み以外は、合成例3と同様にしてフェノールノボラック樹脂(N6)を得た。得られたN6は軟化点70℃で、2核体5.1面積%、3核体45.8面積%、7核体以上14.4面積%、Mn589であった。その後、合成例3と同様に、N6のエポキシ化を行って、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E4)を得た。得られたE4はエポキシ当量174で、Mn693、3核体38.8面積%、7核体以上26.0面積%で、含有率比(L/H)は1.5で、平均官能基数(Mn/E)は4.0であった。
Synthesis example 6
A phenol novolac resin (N6) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3, except that 1000 parts of N2, 0.63 parts of oxalic acid dihydrate, and 22.5 parts of 37.5% formalin were added. The obtained N6 had a softening point of 70° C., 5.1 area % of di-nuclear bodies, 45.8 area % of tri-nuclear bodies, 14.4 area % of hepta-nuclear bodies, and Mn of 589. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 3, N6 was epoxidized to obtain a phenol novolac type epoxy resin (E4). The obtained E4 had an epoxy equivalent of 174, an Mn of 693, 38.8 area% of trinuclear bodies, 26.0 area% of seven or more nuclear bodies, a content ratio (L/H) of 1.5, and an average number of functional groups ( Mn/E) was 4.0.

合成例7
LV-70S(群栄化学工業製フェノールノボラック樹脂、軟化点65℃、2核体1.0面積%、3核体74.7面積%、4核体18.1面積%、5核体6.2面積%、実測数平均分子量337)を1000部、シュウ酸二水和物を0.66部、37.5%ホルマリンを23.7部の仕込み以外は、合成例3と同様にしてフェノールノボラック樹脂(N7)を得た。得られたN7は軟化点67℃で、2核体1.1面積%、3核体57.3面積%、6核体と7核体の分離は困難であり6核体以上の含有率が22.0面積%、Mn580であった。その後、合成例3と同様に、N7のエポキシ化を行って、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E5)を得た。得られたE5はエポキシ当量173で、Mn669、3核体48.9面積%、7核体以上14.6面積%で、含有率比(L/H)は3.3で、平均官能基数(Mn/E)は3.9であった。
Synthesis example 7
LV-70S (phenol novolac resin manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., softening point 65°C, dinuclear 1.0 area %, trinuclear 74.7 area %, tetranuclear 18.1 area %, pentanuclear 6. Phenol novolac was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3, except that 1000 parts of 2 area%, measured number average molecular weight 337), 0.66 parts of oxalic acid dihydrate, and 23.7 parts of 37.5% formalin were added. Resin (N7) was obtained. The obtained N7 had a softening point of 67°C, 1.1 area% of dinuclear bodies, 57.3 area% of trinuclear bodies, and it was difficult to separate hexanuclear bodies and heptadonuclides, and the content of hexanuclear bodies or more was The Mn was 22.0 area% and 580. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 3, N7 was epoxidized to obtain a phenol novolac type epoxy resin (E5). The obtained E5 had an epoxy equivalent of 173, an Mn of 669, 48.9 area% of trinuclear bodies, 14.6 area% of seven or more nuclear bodies, a content ratio (L/H) of 3.3, and an average number of functional groups ( Mn/E) was 3.9.

合成例8
N1を1000部、シュウ酸二水和物を0.32部、37.5%ホルマリンを11.3部の仕込み以外は、合成例3と同様にしてフェノールノボラック樹脂(N8)を得た。得られたN8は軟化点62℃で、2核体9.6面積%、3核体48.4面積%、7核体以上7.7面積%、Mn545であった。その後、合成例3と同様に、N8のエポキシ化を行って、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E6)を得た。得られたE6はエポキシ当量171で、Mn623、3核体41.9面積%、7核体以上19.9面積%で、含有率比(L/H)は2.1で、平均官能基数(Mn/E)は3.6であった。
Synthesis example 8
A phenol novolak resin (N8) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3, except that 1000 parts of N1, 0.32 parts of oxalic acid dihydrate, and 11.3 parts of 37.5% formalin were added. The obtained N8 had a softening point of 62° C., 9.6 area % of di-nuclear bodies, 48.4 area % of tri-nuclear bodies, 7.7 area % of heptad-nuclear bodies or more, and Mn of 545. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 3, N8 was epoxidized to obtain a phenol novolac type epoxy resin (E6). The obtained E6 had an epoxy equivalent of 171, an Mn of 623, 41.9 area% of trinuclear bodies, 19.9 area% of seven or more nuclear bodies, a content ratio (L/H) of 2.1, and an average number of functional groups ( Mn/E) was 3.6.

合成例9
N1を1000部、シュウ酸二水和物を2.52部、37.4%ホルマリンを90.1部の仕込み以外は、合成例3と同様にしてフェノールノボラック樹脂(N9)を得た。得られたN9は軟化点84℃で2核体5.7面積%、3核体24.1面積%、7核体以上41.5面積%、Mn748であった。その後、合成例3と同様に、N9のエポキシ化を行って、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E7)を得た。得られたE7はエポキシ当量175で、Mn858、3核体20.7面積%、7核体以上48.5面積%で、含有率比(L/H)は0.4で、平均官能基数(Mn/E)は4.9であった。
Synthesis example 9
A phenol novolac resin (N9) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3, except that 1000 parts of N1, 2.52 parts of oxalic acid dihydrate, and 90.1 parts of 37.4% formalin were added. The obtained N9 had a softening point of 84° C., 5.7 area % of di-nuclear bodies, 24.1 area % of tri-nuclear bodies, 41.5 area % of hepta-nuclear bodies, and Mn748. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 3, N9 was epoxidized to obtain a phenol novolac type epoxy resin (E7). The obtained E7 had an epoxy equivalent of 175, Mn 858, trinuclear bodies 20.7 area%, heptanuclear bodies or more 48.5 area%, the content ratio (L/H) was 0.4, and the average number of functional groups ( Mn/E) was 4.9.

合成例10
YDPN-638(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、エポキシ当量178)とYDF-170(ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂、日鉄ケミカル&マテリアル式会社製、エポキシ当量168)を1/1(質量比)で溶融混同して、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(E8)を得た。得られたE8はエポキシ当量173で、Mn468、3核体12.1面積%、7核体以上19.3面積%で、含有率比(L/H)は0.6で、平均官能基数(Mn/E)は2.7であった。
Synthesis example 10
YDPN-638 (phenol novolac type epoxy resin, manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd., epoxy equivalent: 178) and YDF-170 (bisphenol F type liquid epoxy resin, manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd., epoxy equivalent: 168) A phenol novolak type epoxy resin (E8) was obtained by melting and mixing at a ratio of /1 (mass ratio). The obtained E8 had an epoxy equivalent of 173, an Mn of 468, 12.1 area% of trinuclear bodies, 19.3 area% of seven or more nuclear bodies, a content ratio (L/H) of 0.6, and an average number of functional groups ( Mn/E) was 2.7.

合成例11
撹拌機、温度調節装置、還流冷却器、全縮器、窒素ガス導入装置を備えた4つ口のガラス製セパラブルフラスコに、HCA(三光株式会社製、DOPO)100部とトルエン185部を仕込み、80℃で加温溶解した。その後、1,4-ナフトキノン(NQ)62.2部を反応熱による昇温に注意しながら分割投入した。このときNQとDOPOのモル比(NQ/DOPO)は0.85であった。この反応後、エポキシ樹脂E1を627部仕込み、窒素ガスを導入しながら撹拌を行い、130℃まで加熱を行って溶解した。トリフェニルホスフィン(TPP)を0.08部添加して150℃で4時間反応した後、メトキシプロパノールを42部投入して140℃で更に2時間反応を行って、リン含有エポキシ樹脂(PE1)を得た。得られたPE1はエポキシ当量263で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率(実測エポキシ当量から計算で求めた原料リン化合物の消費率)は78%であった。
Synthesis example 11
100 parts of HCA (manufactured by Sanko Co., Ltd., DOPO) and 185 parts of toluene were placed in a four-necked separable glass flask equipped with a stirrer, temperature control device, reflux condenser, total condenser, and nitrogen gas introduction device. , and dissolved by heating at 80°C. Thereafter, 62.2 parts of 1,4-naphthoquinone (NQ) was added in portions while being careful not to raise the temperature due to the heat of reaction. At this time, the molar ratio of NQ and DOPO (NQ/DOPO) was 0.85. After this reaction, 627 parts of epoxy resin E1 was charged, stirred while introducing nitrogen gas, and heated to 130° C. to dissolve it. After adding 0.08 parts of triphenylphosphine (TPP) and reacting at 150°C for 4 hours, 42 parts of methoxypropanol was added and the reaction was further carried out at 140°C for 2 hours to form a phosphorus-containing epoxy resin (PE1). Obtained. The obtained PE1 had an epoxy equivalent of 263 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate (consumption rate of the raw material phosphorus compound calculated from the measured epoxy equivalent) was 78%.

合成例12
エポキシ樹脂を627部のE2にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PE2)を得た。得られたPE2はエポキシ当量261で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は72%であった。
Synthesis example 12
A phosphorus-containing epoxy resin (PE2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11 except that the epoxy resin was changed to 627 parts of E2. The obtained PE2 had an epoxy equivalent of 261 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 72%.

合成例13
エポキシ樹脂を627部のE3にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PE3)を得た。得られたPE3はエポキシ当量261で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は70%であった。
Synthesis example 13
A phosphorus-containing epoxy resin (PE3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11 except that 627 parts of E3 was used as the epoxy resin. The obtained PE3 had an epoxy equivalent of 261 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 70%.

合成例14
エポキシ樹脂を627部のE4にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PE4)を得た。得られたPE4はエポキシ当量264で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は72%であった。
Synthesis example 14
A phosphorus-containing epoxy resin (PE4) was obtained in the same manner as Synthesis Example 11 except that 627 parts of E4 was used as the epoxy resin. The obtained PE4 had an epoxy equivalent of 264 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 72%.

合成例15
エポキシ樹脂を627部のE5にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PE5)を得た。得られたPE5はエポキシ当量262で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は72%であった。
Synthesis example 15
A phosphorus-containing epoxy resin (PE5) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11 except that 627 parts of E5 was used as the epoxy resin. The obtained PE5 had an epoxy equivalent of 262 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 72%.

合成例16
NQを72.4部(NQ/DOPO=0.99)、TPPを0.09部にし、エポキシ樹脂を715部のE5にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PE6)を得た。得られたPE6はエポキシ当量276で、リン含有率は1.6%であった。なお、反応率は100%であった。
Synthesis example 16
A phosphorus-containing epoxy resin (PE6) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 11, except that NQ was changed to 72.4 parts (NQ/DOPO = 0.99), TPP was changed to 0.09 parts, and the epoxy resin was changed to 715 parts of E5. I got it. The obtained PE6 had an epoxy equivalent of 276 and a phosphorus content of 1.6%. Note that the reaction rate was 100%.

合成例17
NQを36.6部(NQ/DOPO=0.50)、TPPを0.07部にし、エポキシ樹脂を431部のE2にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PE7)を得た。得られたPE7はエポキシ当量313で、リン含有率は2.5%であった。なお、反応率は100%であった。
Synthesis example 17
A phosphorus-containing epoxy resin (PE7) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 11, except that NQ was changed to 36.6 parts (NQ/DOPO = 0.50), TPP was changed to 0.07 parts, and the epoxy resin was changed to 431 parts of E2. I got it. The obtained PE7 had an epoxy equivalent of 313 and a phosphorus content of 2.5%. Note that the reaction rate was 100%.

合成例18
NQを68.0部(NQ/DOPO=0.93)にし、エポキシ樹脂を542部のE2にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PE8)を得た。得られたPE8はエポキシ当量278で、リン含有率は2.0%であった。なお、反応率は67%であった。
Synthesis example 18
A phosphorus-containing epoxy resin (PE8) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11, except that NQ was changed to 68.0 parts (NQ/DOPO=0.93) and the epoxy resin was changed to 542 parts of E2. The obtained PE8 had an epoxy equivalent of 278 and a phosphorus content of 2.0%. Note that the reaction rate was 67%.

合成例19
エポキシ樹脂を627部のE6にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PEH1)を得た。得られたPEH1はエポキシ当量263で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は78%であった。
Synthesis example 19
A phosphorus-containing epoxy resin (PEH1) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11 except that 627 parts of E6 was used as the epoxy resin. The obtained PEH1 had an epoxy equivalent of 263 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 78%.

合成例20
エポキシ樹脂を627部のE7にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PEH2)を得た。得られたPEH2はエポキシ当量264で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は69%であった。
Synthesis example 20
A phosphorus-containing epoxy resin (PEH2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11 except that the epoxy resin was changed to 627 parts of E7. The obtained PEH2 had an epoxy equivalent of 264 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 69%.

合成例21
エポキシ樹脂を627部のフェノールノボラック型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、YDPN-6300、エポキシ当量175、Mn653、3核体35.2面積%、7核体以上21.8面積%、含有率比(L/H)1.6、平均官能基数(Mn/E)3.7)にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PEH3)を得た。得られたPEH3はエポキシ当量266で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は72%であった。
Synthesis example 21
Epoxy resin was mixed with 627 parts of phenol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd., YDPN-6300, epoxy equivalent: 175, Mn 653, 35.2 area % of trinuclear bodies, 21.8 area % of heptadonuclides or more, A phosphorus-containing epoxy resin (PEH3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11, except that the content ratio (L/H) was 1.6 and the average number of functional groups (Mn/E) was 3.7. The obtained PEH3 had an epoxy equivalent of 266 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 72%.

合成例22
エポキシ樹脂を627部のフェノールノボラック型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、YDPN-638、エポキシ当量178、Mn662、3核体14.7面積%、7核体以上38.6面積%、含有率比(L/H)0.4、平均官能基数(Mn/E)3.7)にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PEH4)を得た。得られたPEH4はエポキシ当量272で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は72%であった。
Synthesis example 22
Epoxy resin was mixed with 627 parts of phenol novolak type epoxy resin (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd., YDPN-638, epoxy equivalent: 178, Mn 662, 3-nucleus 14.7 area %, 7-nuclear or more 38.6 area %, A phosphorus-containing epoxy resin (PEH4) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11, except that the content ratio (L/H) was 0.4 and the average number of functional groups (Mn/E) was 3.7. The obtained PEH4 had an epoxy equivalent of 272 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 72%.

合成例23
エポキシ樹脂を627部のフェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、N775、エポキシ当量187、Mn1308、3核体6.7面積%、7核体以上71.6面積%、含有率比(L/H)0.1、平均官能基数(Mn/E)7.0)にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PEH5)を得た。得られたPEH5はエポキシ当量278で、リン含有率は1.8%であった。なお、反応率は60%であった。
Synthesis example 23
Epoxy resin was mixed with 627 parts of phenol novolac type epoxy resin (manufactured by DIC Corporation, N775, epoxy equivalent: 187, Mn1308, trinuclear 6.7 area%, septanuclear or more 71.6 area%, content ratio (L/ A phosphorus-containing epoxy resin (PEH5) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11, except that H) was 0.1 and the average number of functional groups (Mn/E) was 7.0). The obtained PEH5 had an epoxy equivalent of 278 and a phosphorus content of 1.8%. Note that the reaction rate was 60%.

合成例24
NQを68.0部(NQ/DOPO=0.93)、TPPを0.17部にし、エポキシ樹脂を542部のE8にした以外は、合成例11と同様にしてリン含有エポキシ樹脂(PEH6)を得た。得られたPEH6はエポキシ当量317で、リン含有率は2.0%であった。なお、反応率は100%であった。
Synthesis example 24
A phosphorus-containing epoxy resin (PEH6) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 11, except that NQ was changed to 68.0 parts (NQ/DOPO = 0.93), TPP was changed to 0.17 parts, and the epoxy resin was changed to 542 parts of E8. I got it. The obtained PEH6 had an epoxy equivalent of 317 and a phosphorus content of 2.0%. Note that the reaction rate was 100%.

使用したエポキシ樹脂、オキサジン樹脂、フェノール樹脂、その他の材料の略号について以下に示す。 The abbreviations of the epoxy resin, oxazine resin, phenol resin, and other materials used are shown below.

[エポキシ樹脂]
PE1:合成例11で得られたリン含有エポキシ樹脂
PE2:合成例12で得られたリン含有エポキシ樹脂
PE3:合成例13で得られたリン含有エポキシ樹脂
PE4:合成例14で得られたリン含有エポキシ樹脂
PE5:合成例15で得られたリン含有エポキシ樹脂
PE6:合成例16で得られたリン含有エポキシ樹脂
PE7:合成例17で得られたリン含有エポキシ樹脂
PE8:合成例18で得られたリン含有エポキシ樹脂
PEH1:合成例19で得られたリン含有エポキシ樹脂
PEH2:合成例20で得られたリン含有エポキシ樹脂
PEH3:合成例21で得られたリン含有エポキシ樹脂
PEH4:合成例22で得られたリン含有エポキシ樹脂
PEH5:合成例23で得られたリン含有エポキシ樹脂
PEH6:合成例23で得られたリン含有エポキシ樹脂
E9:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、HP-7200H、エポキシ当量273)
E10:ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC-3000H、エポキシ当量292)
[Epoxy resin]
PE1: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 11 PE2: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 12 PE3: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 13 PE4: Phosphorus-containing resin obtained in Synthesis Example 14 Epoxy resin PE5: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 15 PE6: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 16 PE7: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 17 PE8: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 18 Phosphorus-containing epoxy resin PEH1: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 19 PEH2: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 20 PEH3: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 21 PEH4: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 22 Phosphorus-containing epoxy resin obtained PEH5: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 23 PEH6: Phosphorus-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 23 E9: Dicyclopentadiene type epoxy resin (manufactured by DIC Corporation, HP-7200H, Epoxy equivalent 273)
E10: Naphthol aralkyl type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000H, epoxy equivalent 292)

[フェノール樹脂]
H1:ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂(群栄化学工業株式会社製、GDP-6140、活性水素当量196)
H2:4,4-(1,3-アダマンタンジイル)ジフェノール樹脂(活性水素当量191)
H3:フェノールノボラック型樹脂(群栄化学工業株式会社製、レヂトップPSM-6358、軟化点118℃、活性水素当量106)
[Phenol resin]
H1: Dicyclopentadiene type phenol resin (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., GDP-6140, active hydrogen equivalent 196)
H2: 4,4-(1,3-adamantanediyl) diphenol resin (active hydrogen equivalent: 191)
H3: Phenol novolac type resin (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., Resitop PSM-6358, softening point 118°C, active hydrogen equivalent 106)

[オキサジン樹脂]
B1:フェノールフタレイン型ベンゾオキサジン樹脂(活性水素当量276)
B2:フェノールレッド型ベンゾオキサジン樹脂(活性水素当量294)
B3:フェノールフタレインアニリド型ベンゾオキサジン樹脂(活性水素当量313)
B4:α―ナフトールフタレン型ベンゾオキサジン樹脂(活性水素当量326)
B5:ビスフェノールF型ベンゾオキサジン樹脂(活性水素当量217)
[Oxazine resin]
B1: Phenolphthalein type benzoxazine resin (active hydrogen equivalent 276)
B2: Phenol red type benzoxazine resin (active hydrogen equivalent: 294)
B3: Phenolphthaleinanilide type benzoxazine resin (active hydrogen equivalent: 313)
B4: α-naphtholphthalene type benzoxazine resin (active hydrogen equivalent: 326)
B5: Bisphenol F type benzoxazine resin (active hydrogen equivalent 217)

[添加型難燃剤]
FR1:シクロホスファゼン(非ハロゲン難燃剤、株式会社伏見製薬所製、ラビトルFP-100、リン含有率13%)
FR2:DOPO付加BPA(非ハロゲン難燃剤、SHIN-A T&C製、LC-9501、リン含有率9.2%)
[Additive flame retardant]
FR1: Cyclophosphazene (non-halogen flame retardant, manufactured by Fushimi Pharmaceutical Co., Ltd., Ravitol FP-100, phosphorus content 13%)
FR2: DOPO added BPA (non-halogen flame retardant, manufactured by SHIN-A T&C, LC-9501, phosphorus content 9.2%)

[その他]
C1:2-エチル-4-メチルイミダゾール(硬化促進剤、四国化成工業株式会社製、キュアゾール2E4MZ)
C2:ホウ酸(シグマアルドリッチジャパン社製)
C3:エポキシシランカップリング剤(信越化学工業株式会社製、KBM-403)
[others]
C1: 2-ethyl-4-methylimidazole (curing accelerator, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., Curesol 2E4MZ)
C2: Boric acid (manufactured by Sigma-Aldrich Japan)
C3: Epoxysilane coupling agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-403)

[充填材]
FL1:溶融シリカ(株式会社アドマテック製、SO-C2、平均粒子径:約0.4~0.6μm)
[Filling material]
FL1: Fused silica (manufactured by Admatec Co., Ltd., SO-C2, average particle size: approximately 0.4 to 0.6 μm)

実施例1
エポキシ樹脂(PE1)を100部、フェノール樹脂(H1)を48.3部、オキサジン樹脂(B1)を52.5部、0.5部のC2を20%メタノール溶液として配合した。これら配合の際はエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びオキサジン樹脂はメチルエチルケトンで溶解したワニスの状態で仕込み、メチルエチルケトン、メトキシプロパノールにて不揮発分を48~50%となるように調整した。その後、このワニスでのゲルタイムが170℃下で200~350秒になるように、C1のメトキシプロパノール溶液を使用して調整を行って、エポキシ樹脂組成物ワニスを得た。
Example 1
100 parts of epoxy resin (PE1), 48.3 parts of phenolic resin (H1), 52.5 parts of oxazine resin (B1), and 0.5 part of C2 were blended as a 20% methanol solution. When blending these, the epoxy resin, phenol resin, and oxazine resin were prepared in the form of a varnish dissolved in methyl ethyl ketone, and the nonvolatile content was adjusted to 48 to 50% with methyl ethyl ketone and methoxypropanol. Thereafter, the gel time of this varnish was adjusted to 200 to 350 seconds at 170° C. using a methoxypropanol solution of C1 to obtain an epoxy resin composition varnish.

得られたエポキシ樹脂組成物ワニスはC3を0.1部投入した後、ホモディスパーを使用して、FL1を5000rpmのせん断撹拌をしながら23部を分割投入し、約10分間の均一分散を行った。 After adding 0.1 part of C3 to the obtained epoxy resin composition varnish, using a homodisper, 23 parts of FL1 was added in portions with shear stirring at 5000 rpm, and uniformly dispersed for about 10 minutes. Ta.

得られたエポキシ樹脂組成物ワニスは、ガラスクロス(日東紡績株式会社製、WEA 7628XS13、0.18mm厚)に含浸した後、ガラスクロスを150℃の全排気乾燥オーブンで7分間乾燥してプリプレグを得た。得られたプリプレグは8枚を重ね、上下に銅箔(三井金属鉱業株式会社製、3EC、35μm厚)を更に重ね、真空プレス機にて、130℃×15分の予備加熱の後、240℃で80分の硬化条件で2MPaのプレス成形を行い約1.6mm厚の積層板を得た。得られた積層板のTg、PCTはんだ耐熱試験、難燃性、銅箔剥離強さ、層間接着力、誘電特性の試験を行った結果を表1に示す。 The obtained epoxy resin composition varnish was impregnated into a glass cloth (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., WEA 7628XS13, 0.18 mm thick), and then the glass cloth was dried in a full exhaust drying oven at 150°C for 7 minutes to form a prepreg. Obtained. The obtained prepreg was stacked in 8 sheets, copper foil (manufactured by Mitsui Mining and Mining Co., Ltd., 3EC, 35 μm thick) was further layered on top and bottom, and after preheating at 130°C for 15 minutes using a vacuum press machine, it was heated at 240°C. Press molding was performed at 2 MPa under curing conditions for 80 minutes to obtain a laminate with a thickness of about 1.6 mm. Table 1 shows the results of tests on Tg, PCT solder heat resistance test, flame retardancy, copper foil peel strength, interlayer adhesion strength, and dielectric properties of the obtained laminate.

実施例2~14
表1の配合量(部)で配合し、実施例1と同様の操作を行い、積層板を得た。実施例1と同様の試験を行い、その結果を表1に示す。
Examples 2 to 14
The ingredients were mixed in the amounts (parts) shown in Table 1, and the same operations as in Example 1 were performed to obtain a laminate. The same test as in Example 1 was conducted, and the results are shown in Table 1.

比較例1~11
表2の配合量(部)で配合し、実施例1と同様の操作を行い、積層板を得た。実施例1と同様の試験を行い、その結果を表2に示す。
Comparative examples 1 to 11
The ingredients were blended in the amounts (parts) shown in Table 2, and the same operations as in Example 1 were performed to obtain a laminate. The same test as in Example 1 was conducted, and the results are shown in Table 2.

Figure 0007387413000009
Figure 0007387413000009

Figure 0007387413000010
Figure 0007387413000010

比較例のエポキシ樹脂組成物に比べて、実施例のエポキシ樹脂組成物は、Tgは220℃以上の高耐熱を与えつつも、難燃性もV-0を保持しつつ、誘電特性や接着でも優位性が見られていた。一方、比較例では、Tgや難燃性、誘電特性、接着性の両立性が保てない傾向が見られた。
Compared to the epoxy resin composition of the comparative example, the epoxy resin composition of the example provides high heat resistance with a Tg of 220°C or higher, maintains flame retardancy of V-0, and has excellent dielectric properties and adhesion. superiority was seen. On the other hand, in the comparative examples, there was a tendency that compatibility in Tg, flame retardance, dielectric properties, and adhesiveness could not be maintained.

Claims (10)

リン含有エポキシ樹脂とオキサジン樹脂と脂環構造含有フェノール樹脂を含むエポキシ樹脂組成物であって、
前記オキサジン樹脂のオキサジン当量は230~500g/eqであり、前記リン含有エポキシ樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂の原料として2核体の含有率を10面積%以下まで低減したノボラックフェノール樹脂を使用し、ゲルパーミネーションクロマトグラフィー測定による7核体以上の含有率(面積%、H)に対する3核体の含有率(面積%、L)の比(L/H)が0.6~4.0の範囲であり、かつ標準ポリスチレン換算値による数平均分子量(Mn)をエポキシ当量(E)で除した平均官能基数(Mn/E)が3.8~4.8の範囲であるノボラック型エポキシ樹脂と、下記一般式(1)及び/又は一般式(2)で表されるリン化合物とから得られた生成物であり、
リン含有エポキシ樹脂100質量部に対して、オキサジン樹脂を10~80質量部、脂環構造含有フェノール樹脂を10~50質量部配合してなり、リン含有率が0.5~1.8質量%の範囲であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Figure 0007387413000011
(式中、R及びRはそれぞれ独立にヘテロ原子を有してもよい炭素数1~20の炭化水素基であり、それぞれ異なっていても同一でも良くとRが結合した環状構造となっていてもよい。k1及びk2はそれぞれ独立に0又は1である。Aは炭素数6~20のアレーントリイル基である。)
An epoxy resin composition comprising a phosphorus-containing epoxy resin, an oxazine resin, and an alicyclic structure-containing phenol resin,
The oxazine equivalent of the oxazine resin is 230 to 500 g/eq . The above-mentioned phosphorus-containing epoxy resin uses a novolac phenol resin in which the content of binuclear bodies is reduced to 10 area% or less as a raw material for a novolac type epoxy resin, and has a content of hepta-nuclear bodies or more as determined by gel permeation chromatography. The ratio (L/H) of the trinuclear content (area %, L) to the content (area %, H) is in the range of 0.6 to 4.0, and the number average molecular weight is based on a standard polystyrene equivalent value. (Mn) divided by the epoxy equivalent (E) is a novolac type epoxy resin whose average number of functional groups (Mn/E) is in the range of 3.8 to 4.8, and the following general formula (1) and/or general formula ( 2) is a product obtained from a phosphorus compound represented by
10 to 80 parts by mass of oxazine resin and 10 to 50 parts by mass of alicyclic structure-containing phenol resin are blended with 100 parts by mass of phosphorus-containing epoxy resin, and the phosphorus content is 0.5 to 1.8 mass%. An epoxy resin composition characterized in that it is in the range of.
Figure 0007387413000011
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms that may have a hetero atom, and may be different or the same , and R 1 and R 2 are bonded together. It may have a cyclic structure. k1 and k2 are each independently 0 or 1. A is an arenetriyl group having 6 to 20 carbon atoms.)
オキサジン樹脂が下記一般式(3)で表されるオキサジン樹脂を有する請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 0007387413000012
(式中、Rはそれぞれ独立に芳香族環基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基であり、同じベンゼン環にある2つのR4が連結した環状構造を成しても良い。Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基である。Yは-O-又は-N(R)-であり、Rは炭素数1~20の炭化水素基である。Zは-CO-又は-SO-である。)
The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the oxazine resin has an oxazine resin represented by the following general formula (3).
Figure 0007387413000012
(In the formula, R 3 is each independently an aromatic ring group, R 4 is each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a cyclic group in which two R 4s in the same benzene ring are connected) structure. R 5 is each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Y is -O- or -N(R 6 )-, and R 6 is a carbon number 1 to 20 hydrocarbon groups. Z is -CO- or -SO 2 -.)
脂環構造含有フェノール樹脂が下記一般式(4)で表される脂環構造含有フェノール樹脂を有する請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 0007387413000013
(式中、Tは2価の脂肪族環状炭化水素基であり、Xはベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、又はビスフェニル構造から選ばれる芳香族環基であり、これらの芳香族環基は、置換基として炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数7~12のアラルキル基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を有してもよい。iは1~3の整数である。nは平均値で1~10の数である。
The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the alicyclic structure-containing phenol resin has an alicyclic structure-containing phenol resin represented by the following general formula (4).
Figure 0007387413000013
(In the formula, T is a divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group, and X is an aromatic ring group selected from a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, or a bisphenyl structure, and these aromatic ring groups are , as a substituent, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, Alternatively, it may have an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms.i is an integer of 1 to 3.n is a number of 1 to 10 on average.
更に、無機フィラー、硬化促進剤、シランカップリング剤溶媒の一つ又はその組合せを含む請求項1~3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising one or a combination of an inorganic filler, a curing accelerator, a silane coupling agent , and a solvent. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を用いることを特徴とするプリプレグ。 A prepreg characterized by using the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を用いることを特徴とする積層板。 A laminate using the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項5に記載のプリプレグを用いることを特徴とする積層板。 A laminate using the prepreg according to claim 5. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を用いることを特徴とするプリント回路板。 A printed circuit board characterized by using the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項6又は7に記載の積層板を用いることを特徴とするプリント回路板。 A printed circuit board using the laminate according to claim 6 or 7. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物。 A cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4.
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