JP7417628B2 - Epoxy resin, method for producing the same, and epoxy resin composition containing the same - Google Patents

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Description

本発明は、優れた耐熱性と高柔軟性(low modulus at high temperature)、低い熱膨張係数(low CTE)、高屈折率を確保しながらも、作業性と貯蔵安定性および流動性と平滑性を向上させた非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂およびその製造方法、エポキシ樹脂組成物およびその製造方法、積層板およびその製造方法に関する。 The present invention ensures excellent heat resistance, high flexibility (low modulus at high temperature), low coefficient of thermal expansion (low CTE), and high refractive index, while improving workability, storage stability, fluidity, and smoothness. The present invention relates to an amorphous fluorene-based epoxy resin with improved properties, a method for producing the same, an epoxy resin composition and a method for producing the same, a laminate and a method for producing the same.

エポキシ樹脂は、シリコンチップが実装されるパッケージ基板(IC substrate)、EMC封止材、アンダーフィル、チップと基板を接着するダイボンディング材、ソルダーレジスト、導電性ペースト、PCBなど多様な分野に応用されている半導体パッケージングの核心有機素材であって、優れた耐熱特性と絶縁特性、耐薬品性および機械的物性などによって現在でも幅広く利用されている。 Epoxy resins are used in a variety of fields, including package substrates (IC substrates) on which silicon chips are mounted, EMC sealants, underfills, die bonding materials that bond chips and substrates, solder resists, conductive pastes, and PCBs. It is a core organic material for semiconductor packaging, and is still widely used today due to its excellent heat resistance, insulation properties, chemical resistance, and mechanical properties.

しかし、近来、急速な半導体パッケージング技術の発展に伴い、既存のエポキシ素材の限界を認識しながら、次世代パッケージング用新規エポキシ素材の開発に対する関心が増大している。さらに、電子製品の小型化、軽量化、高性能化に伴い、半導体チップが薄くなり、高集積化または表面実装化の増加によって従来のエポキシ樹脂組成物としては解決できない問題が発生している。特に、薄型化および高機能化のために複数の薄形チップを積層するパッケージングの場合、新規エポキシ素材の開発に対する要求が続いている。例えば、半導体集積回路(IC)の保護および連結機能に重点を置いた半導体パッケージング技術がシステム集積化の方向に進められるにあたって、基板に加わる応力発生を効率的に低減し得る材料開発が求められており、実装信頼性(CTE、warpage、機械的特性)の面においてさらに高度な性能のエポキシ素材技術が要求されてきている。 However, in recent years, with the rapid development of semiconductor packaging technology, there has been increasing interest in developing new epoxy materials for next-generation packaging, while recognizing the limitations of existing epoxy materials. Furthermore, as electronic products become smaller, lighter, and more sophisticated, semiconductor chips become thinner, and problems that cannot be solved by conventional epoxy resin compositions arise due to increased integration and surface mounting. In particular, in the case of packaging in which multiple thin chips are stacked to achieve thinness and high functionality, there continues to be a demand for the development of new epoxy materials. For example, as semiconductor packaging technology, which focuses on protection and connection functions for semiconductor integrated circuits (ICs), advances in the direction of system integration, there is a need for the development of materials that can efficiently reduce the stress that is applied to the substrate. Therefore, epoxy material technology with even higher performance in terms of mounting reliability (CTE, warpage, mechanical properties) is required.

一般に、エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が広く知られており、固形エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を縮合反応させて分子量が増大したものが使用されているが、ビスフェノールA型高分子エポキシ樹脂はブロッキングを起こす場合がある。このような理由でノボラック型固形エポキシ樹脂が広く使用されているが、このような高分子量樹脂は粘度が高く、流動性および平滑性が良くないという欠点がある。その他にも、テトラメチルビフェノールジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどが提案されるが、これらはいずれも貯蔵安定性に優れた反面、硬化物の弾性率が高く、柔軟性が欠如している。 Generally, bisphenol A type epoxy resin is widely known as an epoxy resin, and as a solid epoxy resin, one whose molecular weight is increased by subjecting bisphenol A type epoxy resin to a condensation reaction is used. Polymeric epoxy resins may cause blocking. For these reasons, novolak type solid epoxy resins are widely used, but such high molecular weight resins have the disadvantage of high viscosity and poor fluidity and smoothness. In addition, tetramethylbiphenol diglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, and the like have been proposed, but while these all have excellent storage stability, their cured products have a high modulus of elasticity and lack flexibility.

一方、ビスフェノールフルオレン型フェノール樹脂は、耐熱性などに優れた特性が現れることが知られている。このような9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)fluorene)、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(9,9-Bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene)などの化合物はエポキシ樹脂に使用することも知られている。フルオレン構造を有するエポキシ樹脂は、従来のビスフェノール型エポキシ樹脂に比べて耐熱性、柔軟性などの特性を向上させることができる。しかし、結晶化特性を有しているため、溶剤に溶解度が低下して析出されて貯蔵安定性が低下するか、高い融点によって作業性が低下するなどの問題がある。結晶性高分子材料の大部分は内部に薄い層のラメラ構造が集まってなるスフェルライト(spherulite)構造からなり、各高分子物質の鎖構造によりラメラ内部の微細構造が異なる。これらの結晶構造は分子が最も小さい体積を有するために緻密に配列されており、物理的に強く結合しているため、物性の側面から見れば強度が大きく、溶融温度が高く、溶媒にあまり溶けない強靭な物性特性を有するので、適用分野が非常に限定的であり、作業性と貯蔵安定性が非常に落ちることが一般的である。また、結晶構造の形成過程に伴う収縮現象のため、薄い製品を成形する場合外観の反り(warpage)が生じることがあるので改善が必要である。 On the other hand, bisphenol fluorene type phenol resins are known to exhibit excellent properties such as heat resistance. Such 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene (9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)fluorene), 9,9-bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene (9,9 -Bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene) are also known for use in epoxy resins. Epoxy resins having a fluorene structure can have improved properties such as heat resistance and flexibility compared to conventional bisphenol-type epoxy resins. However, since it has crystallization properties, it has problems such as decreased solubility in solvents and precipitation resulting in decreased storage stability, or decreased workability due to its high melting point. Most crystalline polymer materials have a spherulite structure in which thin layers of lamellar structures are assembled inside, and the fine structure inside the lamella differs depending on the chain structure of each polymer material. In these crystal structures, the molecules have the smallest volume, so they are densely arranged and physically bonded strongly, so from the viewpoint of physical properties, they have high strength, high melting temperature, and are not very soluble in solvents. However, the field of application is very limited, and the workability and storage stability are generally very poor. Further, due to the shrinkage phenomenon associated with the formation process of the crystal structure, warpage may occur when molding a thin product, which needs to be improved.

また、フルオレン系化合物が単にダイマーとして存在する場合、粘度が高すぎて流動性および平滑性が低下する問題がある。このようなフルオレン系化合物のダイマー構造にエポキシ化合物を導入したが、このようなダイマー構造のエポキシ化合物は樹脂の成形が難しく、不良が発生しやすい問題があり、相溶性および作業性が制限される短所がある。 Further, when the fluorene compound exists simply as a dimer, there is a problem that the viscosity is too high and fluidity and smoothness are reduced. Epoxy compounds have been introduced into the dimer structure of such fluorene-based compounds, but epoxy compounds with such a dimer structure are difficult to mold into resin, are prone to defects, and have limited compatibility and workability. There are disadvantages.

一方、ガラス転移温度が高いフルオレン系エポキシ樹脂組成物を使用する場合には弾性率が大きく増加して熱や外部の衝撃による外部からのストレスに脆弱になる問題がある。そこで、非フルオレン系エポキシ化合物を混合して使用したが、この場合、収縮率、弾性率および成形性のバランスなどは改善されたといっても、フルオレン系エポキシ樹脂の高柔軟、高屈折、高耐熱の固有の特性が低下する問題がある。 On the other hand, when a fluorene-based epoxy resin composition having a high glass transition temperature is used, there is a problem that the elastic modulus increases greatly, making it vulnerable to external stress due to heat or external impact. Therefore, a non-fluorene-based epoxy compound was mixed and used, but in this case, although the balance of shrinkage rate, elastic modulus, and moldability was improved, the high flexibility, high refraction, and high heat resistance of the fluorene-based epoxy resin There is a problem that the inherent characteristics of

したがって、高分子素材に使用されるエポキシ樹脂の製造時に電子部品の加工性および信頼性を確保するために、高分子結晶性を最適点に調節して優れた熱安定性と共に高い柔軟性と低い熱膨張係数などの物性の長所を有し、かつ作業性、貯蔵安定性および流動性の良好なエポキシ樹脂の開発に対する必要性がさらに求められる。 Therefore, in order to ensure the processability and reliability of electronic components during the production of epoxy resins used in polymer materials, the polymer crystallinity should be adjusted to the optimum point to provide excellent thermal stability, high flexibility, and low There is a further need for the development of epoxy resins that have advantages in physical properties such as a coefficient of thermal expansion, as well as good workability, storage stability, and fluidity.

本発明は、立体的で嵩高いカルド(cardo)構造を有し、優れた耐熱性と高柔軟性(low modulus at high temperature)、低い熱膨張係数(low CTE)、および高屈折率を確保しながらも、作業性と貯蔵安定性および流動性と平滑性を向上させた、非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂およびその製造方法を提供する。 The present invention has a three-dimensional and bulky cardo structure, ensuring excellent heat resistance, low modulus at high temperature, low coefficient of thermal expansion (low CTE), and high refractive index. However, the present invention provides an amorphous fluorene-based epoxy resin with improved workability, storage stability, fluidity, and smoothness, and a method for producing the same.

また、本発明は、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物およびこれを製造する方法を提供する。 The present invention also provides an epoxy resin composition containing the amorphous fluorene-based epoxy resin and a method for producing the same.

また、本発明は、前記エポキシ樹脂組成物からなる樹脂層を含む積層板およびこれを製造する方法を提供する。 The present invention also provides a laminate including a resin layer made of the epoxy resin composition, and a method for manufacturing the same.

本発明の一実施形態によれば、下記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物と下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物を含み、下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物を全体重量を基準にして3%~80%含む、非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂が提供される。

Figure 0007417628000001
前記化学式1中、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基であり、
Figure 0007417628000002
前記繰り返し単位1中、
nは2≦n≦10の範囲を満たす値であり、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基である。 According to one embodiment of the present invention, the novolak-type fluorene-based epoxy compound includes a fluorene-based epoxy compound represented by the following chemical formula 1 and a novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the following repeating unit 1, and a novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the following repeating unit 1. A non-crystalline fluorene-based epoxy resin is provided that contains 3% to 80% of the compound based on the total weight.
Figure 0007417628000001
In the chemical formula 1,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Figure 0007417628000002
In the repeating unit 1,
n is a value satisfying the range of 2≦n≦10,
R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.

また、本発明は、上述した非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法が提供される。 Further, the present invention provides a method for producing the above-mentioned amorphous fluorene-based epoxy resin.

また、本発明は、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂組成物、硬化剤、硬化触媒、および溶媒を含む、エポキシ樹脂組成物を提供する。 The present invention also provides an epoxy resin composition containing the amorphous fluorene-based epoxy resin composition, a curing agent, a curing catalyst, and a solvent.

また、本発明は、基板と、前記基板の一面または両面上に位置する樹脂層と、を含み、前記樹脂層は、上述のようなエポキシ樹脂組成物からなる積層板を提供する。 Further, the present invention provides a laminate including a substrate and a resin layer located on one or both surfaces of the substrate, and the resin layer is made of the epoxy resin composition as described above.

本発明によれば、優れた耐熱性、高柔軟性、低い熱膨張係数、および高屈折率を確保しながらも、作業性と貯蔵安定性および流動性と平滑性を向上させた非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂が提供される。 According to the present invention, the amorphous fluorene has improved workability, storage stability, fluidity, and smoothness while ensuring excellent heat resistance, high flexibility, low coefficient of thermal expansion, and high refractive index. epoxy resins are provided.

本発明の実施形態によって製造した実施例1-1のフルオレン系ビフェノール樹脂に対する示差走査熱量計(Differential scanning calorimetry、DSC)の分析グラフを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a differential scanning calorimetry (DSC) analysis graph for the fluorene-based biphenol resin of Example 1-1 produced according to an embodiment of the present invention. 従来より知られた比較例1-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物に対する示差走査熱量計(Differential scanning calorimetry、DSC)の分析グラフを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a differential scanning calorimetry (DSC) analysis graph for the conventionally known 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound of Comparative Example 1-1. 本発明の一実施形態によって製造した実施例1-1のフルオレン系ビフェノール樹脂に対するゲル浸透クロマトグラフィー(gel permeation chromatography、GPC)の分析グラフを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a gel permeation chromatography (GPC) analysis graph for the fluorene-based biphenol resin of Example 1-1 produced according to an embodiment of the present invention. 従来より知られた比較例1-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物に対するゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography、GPC)の分析グラフを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an analytical graph of gel permeation chromatography (GPC) for the conventionally known 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound of Comparative Example 1-1.

本発明において、第1、第2などの用語は多様な構成要素を説明するのに用いられ、前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的でのみ用いられる。 In the present invention, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

また、本明細書で使用される用語は、単に特定の実施例を説明するために用いられたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」、「備える」または「有する」などの用語は、記述された特徴、数字、段階、構成要素またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、構成要素、またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。 Additionally, the terms used herein are merely used to describe particular embodiments and are not intended to limit the invention. A singular expression includes a plural expression unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, terms such as "comprising," "comprising," or "having" are intended to specify the presence of the described feature, number, step, component, or combination thereof. It is to be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, components, or combinations thereof.

本明細書において使用される程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造および物質許容誤差が提示される場合、その数値で、またはその数値に近接した意味として使用され、本発明の理解を助けるために適確であるか絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使用される。 As used herein, the terms "about," "substantially," etc. mean at or near that numerical value, given the manufacturing and material tolerances inherent in the recited meaning. It is used as a meaning and to prevent unconscionable infringers from taking undue advantage of disclosures in which precise or absolute numerical values are referred to to aid in understanding the invention.

また、本明細書において使用される程度の用語「・・・する段階」または「・・・の段階」は、「・・・のための段階」を意味しない。 Also, the terms "steps for" or "steps for" as used herein do not mean "steps for".

本明細書において、マーカッシュ形式の表現に含まれている「これらの組み合わせ」の用語は、マーカッシュ形式の表現に記載されている構成要素からなる群より選択される一つ以上の混合または組み合わせを意味し、前記構成要素からなる群より選択される一つ以上を含むことを意味する。 As used herein, the term "a combination of these" included in a Markush-style expression means a mixture or combination of one or more components selected from the group consisting of the components listed in the Markush-style expression. However, it means that it includes one or more selected from the group consisting of the above-mentioned components.

本明細書において、

Figure 0007417628000003
および
Figure 0007417628000004
は、他の置換基に連結される結合を意味する。 In this specification,
Figure 0007417628000003
and
Figure 0007417628000004
means a bond connected to another substituent.

本明細書において「置換」とは、別途の定義がない限り、化合物のうちの少なくとも一つの水素が炭素数1~30のアルキル基;炭素数2~30のアルケニル基、炭素数2~30のアルキニル基、炭素数1~10のアルキルシリル基;炭素数3~30のシクロアルキル基;炭素数6~30アリール基;炭素数1~30のヘテロアリール基;炭素数1~10のアルコキシ基;シラン基;アルキルシラン基;アルコキシシラン基;アミン基;アルキルアミン基;アリールアミン基;エチレンオキシル基またはハロゲン基で置換されたことを意味する。 As used herein, "substituted" means, unless otherwise defined, that at least one hydrogen in a compound is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; Alkynyl group, alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms; cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; aryl group having 6 to 30 carbon atoms; heteroaryl group having 1 to 30 carbon atoms; alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms; Silane group; alkylsilane group; alkoxysilane group; amine group; alkylamine group; arylamine group; means substituted with ethyleneoxyl group or halogen group.

本明細書において「ヘテロ」とは、別途の定義がない限り、N、O、SおよびPからなる群より選択される原子を意味する。 As used herein, "hetero" means an atom selected from the group consisting of N, O, S and P, unless otherwise defined.

本明細書において「アルキル(alkyl)基」とは、別途の定義がない限り、いかなるアルケニル(alkenyl)基やアルキニル(alkynyl)基を含んでいない「飽和アルキル(saturated alkyl)基」;または少なくとも一つのアルケニル基またはアルキニル基を含んでいる「不飽和アルキル(unsaturated alkyl)基」を全て含むことを意味する。前記「アルケニル基」は、少なくとも2個の炭素原子が少なくとも一つの炭素-炭素二重結合をなしている置換基を意味し、「アルキン基」は、少なくとも2個の炭素原子が少なくとも一つの炭素-炭素三重結合をなしている置換基を意味する。前記アルキル基は、分枝状、直鎖状または環状であり得る。 As used herein, the term "alkyl group" means, unless otherwise defined, a "saturated alkyl group" that does not contain any alkenyl or alkynyl groups; or at least one is meant to include all "unsaturated alkyl groups" containing one alkenyl or alkynyl group. The above "alkenyl group" means a substituent in which at least two carbon atoms form at least one carbon-carbon double bond, and the "alkyne group" means a substituent in which at least two carbon atoms form at least one carbon-carbon double bond. - means a substituent forming a carbon triple bond. The alkyl group may be branched, straight chain or cyclic.

前記アルキル基は、直鎖または分枝鎖の炭素数1~20のアルキル基であり、具体的には、炭素数1~6の低級アルキル基、炭素数7~10の中級アルキル基、炭素数11~20の高級アルキル基であり得る。 The alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and specifically includes a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a middle alkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It can be 11 to 20 higher alkyl groups.

例えば、炭素数1~4のアルキル基は、アルキル鎖に1~4個の炭素原子が存在することを意味し、これはメチル、エチル、プロピル、イソ-プロピル、n-ブチル、イソ-ブチル、sec-ブチルおよびt-ブチルからなる群より選択される。 For example, a C1-4 alkyl group means that there are 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, which may include methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, selected from the group consisting of sec-butyl and t-butyl.

典型的なアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基などがある。 Typical alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, ethenyl, propenyl, butenyl, and the like.

「シクロアルキル基」は環状アルキル基であり、具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などがある。 A "cycloalkyl group" is a cyclic alkyl group, and specifically includes a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like.

「アルコキシ基」は、上述したアルキル基がオキシ基、つまり、酸素原子に結合した官能基であり、具体的には、メトキシ基、エトキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、tert-ブトキシ、フェニルオキシ、シクロヘキシルオキシ基などが挙げられる。 "Alkoxy group" is a functional group in which the above-mentioned alkyl group is bonded to an oxy group, that is, an oxygen atom, and specifically includes methoxy group, ethoxy, isopropoxy, n-butoxy, tert-butoxy, phenyloxy, Examples include cyclohexyloxy group.

「芳香族基」は、環状の置換基の全ての元素がp-オービタルを有しており、これらのp-オービタルが共役(conjugation)を形成している置換基を意味する。具体的な例としては、アリール(aryl)基とヘテロアリール基がある。 "Aromatic group" means a substituent in which all elements of a cyclic substituent have p-orbitals, and these p-orbitals form a conjugation. Specific examples include aryl groups and heteroaryl groups.

「アリール(aryl)基」は、単一環または縮合環、つまり、炭素原子の隣接した対を分け合う複数環の置換基を含む。 An "aryl group" includes single ring or fused ring, ie, multi-ring substituents that share adjacent pairs of carbon atoms.

「ヘテロアリール(heteroaryl)基」は、アリール基内にN、O、SおよびPからなる群より選択されるヘテロ原子が含まれるアリール基を意味する。前記ヘテロアリール基が縮合環の場合、それぞれの環ごとに前記ヘテロ原子を1~3個含み得る。 "Heteroaryl group" means an aryl group in which a heteroatom selected from the group consisting of N, O, S and P is contained within the aryl group. When the heteroaryl group is a fused ring, each ring may contain 1 to 3 of the heteroatoms.

本明細書において別途の定義がない限り、「共重合」とは、ブロック共重合、ランダム共重合、グラフト共重合または交互共重合を意味し、「共重合体」とは、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体または交互共重合体を意味する。 Unless otherwise defined herein, "copolymerization" means block copolymerization, random copolymerization, graft copolymerization, or alternating copolymerization; "copolymer" means block copolymerization, It means a random copolymer, a graft copolymer or an alternating copolymer.

また、本明細書において、各層または要素が各層または要素の「上に」形成されると言及される場合には、各層または要素が直接各層または要素の上に形成されることを意味するか、他の層または要素が各層の間、対象体、基材上にさらに形成され得ることを意味する。 Additionally, when a layer or element is referred to herein as being formed "on" a layer or element, it may mean that the layer or element is formed directly on top of the layer or element; It is meant that other layers or elements can be further formed between each layer, on the object, on the substrate.

本発明は多様な変更が加えられ、様々な形態を有し得ることから、特定の実施例を例示して下記に詳しく説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物または代替物を含むことが理解されなければならない。 Since the present invention is susceptible to various modifications and forms, it will be described in detail below with reference to specific embodiments. However, it is to be understood that this is not intended to limit the invention to the particular disclosed form, but is to include all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and technical scope of the invention. It won't happen.

上記のような定義に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、これは例示として提示されるものに過ぎず、本発明はこれによって限定されず、後述する特許請求の範囲の範疇だけにより定義される。 Embodiments of the present invention will be described in detail based on the above definitions. However, this is only presented as an example, and the invention is not limited thereby, but is defined only by the scope of the claims below.

本発明者らの継続的な実験の結果、後述する製造方法により、-OH基で置換されたフルオレン系化合物が有する結晶の不規則性および結晶化度を低くするために、高分子の分子量分布をノボラック反応で調節する最小限の変形で物理的状態を調節することによって、優れた熱安定性と共に高い柔軟性と低い熱膨張係数などの物性の長所を有し、かつ作業性、貯蔵安定性および流動性が良好な非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を提供できることを確認して発明を完成した。 As a result of continuous experiments by the present inventors, in order to reduce the crystal irregularity and crystallinity of the -OH group-substituted fluorene compound, the molecular weight distribution of the polymer was determined by the production method described below. By controlling the physical state with minimal deformation through novolak reaction, it has excellent physical properties such as excellent thermal stability, high flexibility, and low coefficient of thermal expansion, and has excellent workability and storage stability. The present invention was completed by confirming that it was possible to provide an amorphous fluorene-based epoxy resin with good fluidity.

以下、本発明をさらに詳しく説明する。 The present invention will be explained in more detail below.

エポキシ樹脂
発明の一実施形態によれば、優れた耐熱性と高柔軟性、低い熱膨張係数、高屈折率を確保しながらも、作業性と貯蔵安定性および流動性と平滑性を向上させた非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂が提供される。
Epoxy resin According to an embodiment of the invention, the epoxy resin has improved workability, storage stability, fluidity and smoothness while ensuring excellent heat resistance, high flexibility, low coefficient of thermal expansion, and high refractive index. A non-crystalline fluorene-based epoxy resin is provided.

具体的には、前記エポキシ樹脂は、剛直で優れた耐熱性および加工性を有するカルド系ユニットとしてフルオレン構造をエポキシ樹脂の主鎖に導入することによって、エポキシ樹脂の耐熱性が増大する。また、非平面(out-of-plane)構造を有するカルド系ユニットが導入されると同時に、ノボラック反応でモル比を調節して結晶性が減少するので、素材の工程性、例えば、溶解性が向上する。また、このような結晶性調節によって優れた熱安定性と共に高い柔軟性と屈折率を実現することができ、高機能性が求められる電子材料など多様な分野に適用可能である。 Specifically, the heat resistance of the epoxy resin is increased by introducing a fluorene structure into the main chain of the epoxy resin as a cardo-based unit that is rigid and has excellent heat resistance and processability. In addition, at the same time as a cardo unit with an out-of-plane structure is introduced, the crystallinity is reduced by adjusting the molar ratio through a novolac reaction, which improves the processability of the material, such as solubility. improves. Furthermore, by adjusting the crystallinity, it is possible to achieve excellent thermal stability as well as high flexibility and refractive index, making it applicable to a variety of fields such as electronic materials that require high functionality.

特に、本発明のエポキシ樹脂は、フルオレン系エポキシ化合物と、この化合物のうちの一部がノボラック反応によって生成されたダイマーまたは二量体以上の重合体を最適な範囲で含んでなる非結晶性固体を示したものである。 In particular, the epoxy resin of the present invention is an amorphous solid comprising a fluorene-based epoxy compound and an optimal range of a dimer or a polymer having more than a dimer, in which part of this compound is produced by a novolak reaction. This is what is shown.

より具体的には、本発明の一実施形態で提供される非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は、下記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物と下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物とを含み、下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物を全体重量を基準にして3%~80%含む。

Figure 0007417628000005
前記化学式1中、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基であり、
Figure 0007417628000006
前記繰り返し単位1中、
nは2≦n≦10の範囲を満たす値、つまり、nは2以上~10以下の範囲を満たす値であり、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基である。
特に、前記繰り返し単位1中、nは2以上~10以下の範囲の値であり、具体的には、nは2以上~6以下の範囲を満たす値である。特に、nは樹脂の成形の改善および相溶性と作業性を改善する側面から2以上または3以上であり得、熱安定性と共に高い柔軟性と低い熱膨張係数などを確保する側面から10以下であり得る。 More specifically, the amorphous fluorene-based epoxy resin provided in one embodiment of the present invention is a novolac-type fluorene-based epoxy compound containing a fluorene-based epoxy compound represented by the following chemical formula 1 and the following repeating unit 1. and contains 3% to 80% of a novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the following repeating unit 1 based on the total weight.
Figure 0007417628000005
In the chemical formula 1,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Figure 0007417628000006
In the repeating unit 1,
n is a value that satisfies the range of 2≦n≦10, that is, n is a value that satisfies the range of 2 or more and 10 or less,
R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
In particular, in the repeating unit 1, n is a value in the range of 2 or more and 10 or less, and specifically, n is a value that satisfies the range of 2 or more and 6 or less. In particular, n can be 2 or more or 3 or more to improve resin molding, compatibility, and workability, and 10 or less to ensure thermal stability, high flexibility, and a low coefficient of thermal expansion. could be.

好ましくは、前記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物は、下記化学式1aを含む。

Figure 0007417628000007
前記化学式1a中、RおよびRは前記化学式1で定義した通りである。
前記化学式1中、RおよびRはそれぞれ独立して、水素、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基であり、好ましくは、RおよびRは水素であり得る。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 Preferably, the fluorene-based epoxy compound represented by the chemical formula 1 includes the following chemical formula 1a.
Figure 0007417628000007
In the chemical formula 1a, R 1 and R 2 are as defined in the chemical formula 1.
In the chemical formula 1, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and preferably R 1 and R 2 are hydrogen. could be. However, this is just an example, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.

好ましくは、前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物は、下記の繰り返し単位1aを含む。

Figure 0007417628000008
前記繰り返し単位1a中、n、RおよびRは前記繰り返し単位1で定義した通りである。 Preferably, the novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the repeating unit 1 contains the following repeating unit 1a.
Figure 0007417628000008
In the repeating unit 1a, n, R 3 and R 4 are as defined in the repeating unit 1.

前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物は、立体的で嵩高いカルド(cardo)構造を有し、優れた耐熱性と高柔軟性、低い熱膨張係数、および高屈折率を確保しながらも、作業性と貯蔵安定性および流動性と平滑性を向上させることができる。 The novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the repeating unit 1 has a three-dimensional and bulky cardo structure, and has excellent heat resistance, high flexibility, a low coefficient of thermal expansion, and a high refractive index. It can also improve workability, storage stability, fluidity and smoothness.

本発明の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂において、前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物は、全体重量を基準にして、つまり、前記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物と前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物の総重量を基準にして3%~80%含まれ、具体的には10%~75%、または10%~70%、または10%~60%、または10%~30%、または15%~30%含むことを特徴とする。前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物の含有量は、軟化点と溶融粘度が低くて流動性と平滑性の高いエポキシ中間体に適用するための側面から80%以下であり得、溶剤に溶解度が低下して析出されて貯蔵安定性が低下するか、高い融点によって作業性が低下するなどの問題のない非結晶性状態で存在する樹脂を合成するための側面から3%以上であり得る。 In the amorphous fluorene-based epoxy resin of the present invention, the novolac-type fluorene-based epoxy compound containing the repeating unit 1 is based on the total weight, that is, the fluorene-based epoxy compound represented by the chemical formula 1 and the repeating unit Contains 3% to 80% based on the total weight of the novolak-type fluorene-based epoxy compound containing 1, specifically 10% to 75%, or 10% to 70%, or 10% to 60%, or 10%. % to 30%, or 15% to 30%. The content of the novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the repeating unit 1 may be 80% or less in view of application to an epoxy intermediate having a low softening point and melt viscosity and high fluidity and smoothness, and a solvent. From the viewpoint of synthesizing a resin that exists in an amorphous state without problems such as decreased storage stability due to decreased solubility and precipitation, or decreased workability due to high melting point, it is 3% or more. obtain.

一例として、前記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物と前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物は97:3~20:80の重量比で含み、具体的には90:10~25:75、または90:10~30:70、または90:10~40:60、または90:10~70:30、または85:15~70:30の重量比で含むことを特徴とする。前記化学式1で表されるフルオレン系化合物と前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物のモル比は、軟化点と溶融粘度が低くて流動性と平滑性の高いエポキシ中間体に適用するための側面から20:80の重量比以上であり得、溶剤に溶解度が低下して析出されて貯蔵安定性が低下するか、高い融点によって作業性が低下するなどの問題のない非結晶性状態で存在する樹脂を合成するための側面から97:3の重量比以下であり得る。 As an example, the fluorene-based epoxy compound represented by the chemical formula 1 and the novolac-type fluorene-based epoxy compound containing the repeating unit 1 are contained in a weight ratio of 97:3 to 20:80, specifically 90:10 to 25. :75, or 90:10 to 30:70, or 90:10 to 40:60, or 90:10 to 70:30, or 85:15 to 70:30. The molar ratio of the fluorene-based compound represented by the chemical formula 1 and the novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the repeating unit 1 is set so that it can be applied to an epoxy intermediate having a low softening point and melt viscosity and high fluidity and smoothness. The weight ratio may be 20:80 or more, and it is in an amorphous state without problems such as decreased solubility in solvents and precipitation resulting in decreased storage stability, or decreased workability due to high melting point. From the aspect of synthesizing existing resins, the weight ratio may be up to 97:3.

具体的には、前記繰り返し単位1中、RおよびRはそれぞれ独立して、水素、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基であり、好ましくは、RおよびRは水素であり得る。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 Specifically, in the repeating unit 1, R 3 and R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and preferably R 5 and R 6 can be hydrogen. However, this is just an example, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.

一方、本発明の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は、後述する製法のようにフルオレン系化合物とホルムアルデヒドを特定のモル比で反応させた後(段階1)、フェノール基の水酸基を全てエポキシ化することによって(段階2)、最終的に得られる。 On the other hand, the non-crystalline fluorene-based epoxy resin of the present invention can be produced by reacting a fluorene-based compound and formaldehyde at a specific molar ratio (step 1), and then epoxidizing all the hydroxyl groups of the phenol groups, as described below. (Step 2), it is finally obtained.

ただし、前記段階2において、前記フルオレン系ビフェノール樹脂のヒドロキシ(hydroxyl)基が全てエポキシ化されないことがある。したがって、最終的に得られる共重合体は、下記の繰り返し単位Aを含み得るが、これに限定されない:

Figure 0007417628000009
前記繰り返し単位A中、
lは1≦l≦10の範囲を満たす値、つまり、lは1以上~10以下の範囲を満たす値であり、
R’およびR’’はそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基である。
具体的には、前記繰り返し単位A中、lは1≦l≦6の範囲を満たす値、つまり、lは1以上~6以下の範囲を満たす値であり得る。
また、R’およびR’’はそれぞれ独立して、水素、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基であり、好ましくは、R’およびR’’は水素であり得る。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 However, in step 2, not all of the hydroxyl groups of the fluorene-based biphenol resin may be epoxidized. Therefore, the final copolymer may include, but is not limited to, the following repeating units A:
Figure 0007417628000009
In the repeating unit A,
l is a value that satisfies the range of 1≦l≦10, that is, l is a value that satisfies the range of 1 or more and 10 or less,
R' and R'' are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 carbon atoms; ~20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
Specifically, in the repeating unit A, l may be a value that satisfies the range of 1≦l≦6, that is, l may be a value that satisfies the range of 1 or more and 6 or less.
Further, R' and R'' are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and preferably R' and R'' are hydrogen. obtain. However, this is just an example, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.

一方、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂のエポキシ当量(EEW、epoxy equivalent weight)は、200g/eq~500g/eqまたは230g/eq~480g/eqであり得る。ここで、前記エポキシ当量は、前記樹脂の数平均分子量(g/mol)をエポキシ当量数(eq/mol)で割った値である。前記共重合体中のエポキシ基は、上述した段階3でフェノールのヒドロキシがエポキシ化された部位であり、その含有量が上記の範囲を満たすことは、優れた熱安定性と共に高い柔軟性と屈折率を実現できることを意味する。 Meanwhile, the epoxy equivalent weight (EEW) of the amorphous fluorene-based epoxy resin may be from 200 g/eq to 500 g/eq or from 230 g/eq to 480 g/eq. Here, the epoxy equivalent is a value obtained by dividing the number average molecular weight (g/mol) of the resin by the number of epoxy equivalents (eq/mol). The epoxy group in the copolymer is the site where the hydroxyl of the phenol is epoxidized in step 3, and the fact that its content satisfies the above range provides excellent thermal stability as well as high flexibility and refraction. This means that the rate can be achieved.

前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の数平均分子量(Mn)は200g/mol~2000g/molであり、重量平均分子量(Mw)は300g/mol~2000g/molであり得る。具体的には、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の数平均分子量(Mn)は、250g/mol~2000g/mol、または300g/mol~2000g/mol、または325g/mol~1500g/mol、または350g/mol~1250g/mol、または400g/mol~1000g/molであり得る。また、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)は、300g/mol~2000g/mol、または350g/mol~2000g/mol、または350g/mol~1500g/mol、または360g/mol~1250g/mol、または420g/mol~950g/molであり得る。また、前記フルオレン系ビフェノール樹脂の数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)で決定される分子量分布(Mw/Mn)は0.8~4.0、または0.9~2.0、または0.95~1.8、または1.03~1.4であり得る。 The non-crystalline fluorene-based epoxy resin may have a number average molecular weight (Mn) of 200 g/mol to 2000 g/mol, and a weight average molecular weight (Mw) of 300 g/mol to 2000 g/mol. Specifically, the number average molecular weight (Mn) of the amorphous fluorene-based epoxy resin is 250 g/mol to 2000 g/mol, or 300 g/mol to 2000 g/mol, or 325 g/mol to 1500 g/mol, or 350 g/mol. /mol to 1250 g/mol, or 400 g/mol to 1000 g/mol. Furthermore, the weight average molecular weight (Mw) of the amorphous fluorene-based epoxy resin is 300 g/mol to 2000 g/mol, or 350 g/mol to 2000 g/mol, or 350 g/mol to 1500 g/mol, or 360 g/mol to It can be 1250 g/mol, or 420 g/mol to 950 g/mol. Further, the molecular weight distribution (Mw/Mn) determined by the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the fluorene biphenol resin is 0.8 to 4.0, or 0. .9 to 2.0, or 0.95 to 1.8, or 1.03 to 1.4.

一例として、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の数平均分子量および重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography、GPC)を用いて測定し、得られた測定値をポリスチレンで換算した値であり得る。具体的な測定方法は、フルオレン系エポキシ樹脂に対して適用可能な通常の方法を適用することができる。 As an example, the number average molecular weight and weight average molecular weight of the amorphous fluorene-based epoxy resin are measured using gel permeation chromatography (GPC), and the obtained measured values are converted into polystyrene values. could be. As a specific measuring method, a normal method applicable to fluorene-based epoxy resins can be applied.

また、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は非結晶性で融点(Tm)は30℃~120℃、または30℃~100℃であり、または30℃~80℃または60℃~68℃であり得る。これは結晶化を下げるために追加された工程に起因したもので、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の融点は、既存の結晶性フルオレン系エポキシ樹脂での融点(Tm)140℃~170℃に比べて、顕著に低いものと考えられる。 The amorphous fluorene-based epoxy resin may be amorphous and have a melting point (Tm) of 30°C to 120°C, or 30°C to 100°C, or 30°C to 80°C, or 60°C to 68°C. . This is due to the process added to reduce crystallization, and the melting point of the amorphous fluorene-based epoxy resin is 140°C to 170°C, which is the melting point (Tm) of existing crystalline fluorene-based epoxy resins. This is considered to be significantly lower than that.

また、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は、全体重量を基準にして3%~97%の2官能以上のノボラック重合体を含むエポキシ樹脂であって、フェノール系硬化剤と硬化時のガラス転移温度(Tg)は180℃以上または180℃~250℃、または183℃~200℃の高いガラス転移温度を実現するので、高いガラス転移温度と高い柔軟性を同時に実現できるという特徴がある。 Further, the amorphous fluorene-based epoxy resin is an epoxy resin containing 3% to 97% of a bifunctional or higher-functional novolac polymer based on the total weight, and a phenolic curing agent and a glass transition temperature at the time of curing. (Tg) achieves a high glass transition temperature of 180° C. or higher, 180° C. to 250° C., or 183° C. to 200° C., so it has the characteristic of simultaneously achieving a high glass transition temperature and high flexibility.

一例として、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の融点(Tm)およびガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC、differential scanning calorimeter)を用いて測定することができる。具体的には、樹脂サンプルを常温以下の温度から10℃/minの速度で温度を増加させてDSC(Mettler社製)曲線で一定の傾きで吸熱が現れるHeat Flowの変化する部分が現れ、このようにHeat Flowが変化し始める温度と変化が終わる温度との中間値をガラス転移温度(Tg)とし、このようなDSC曲線の下に相当する吸熱ピーク(peak)の頂点に相当する温度を融点(Tm)とする。 As an example, the melting point (Tm) and glass transition temperature (Tg) of the amorphous fluorene-based epoxy resin can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC). Specifically, by increasing the temperature of the resin sample from below room temperature at a rate of 10°C/min, a changing portion of Heat Flow appears in which endotherm appears with a constant slope on the DSC (manufactured by Mettler) curve. The glass transition temperature (Tg) is the intermediate value between the temperature at which Heat Flow begins to change and the temperature at which it ends, and the melting point is the temperature corresponding to the top of the endothermic peak that corresponds to the bottom of the DSC curve. (Tm).

また、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は非結晶性で低い溶融温度以外でも軟化点が現れる特徴を有する。具体的には、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の軟化点(Ts)は70℃~120℃、または80℃~110℃、または85℃~105℃、または88℃~98℃であり得る。ここで、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の軟化点(softening point)は、環球法(Ring and Ball method)を用いてASTM E28規格により測定することができる。 Further, the amorphous fluorene-based epoxy resin has a characteristic that it is amorphous and has a softening point even at a low melting temperature. Specifically, the softening point (Ts) of the amorphous fluorene-based epoxy resin may be 70°C to 120°C, 80°C to 110°C, 85°C to 105°C, or 88°C to 98°C. Here, the softening point of the amorphous fluorene-based epoxy resin can be measured according to the ASTM E28 standard using a ring and ball method.

また、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は、溶融粘度が290cps~500cps、または320cps~400cps、または350cps~397cpsであり得る。一例として、前記溶融粘度は、ブルックフィールド(Brookfield)社製の回転式粘度計を用いて150℃で測定した値である。 Further, the amorphous fluorene-based epoxy resin may have a melt viscosity of 290 cps to 500 cps, 320 cps to 400 cps, or 350 cps to 397 cps. As an example, the melt viscosity is a value measured at 150° C. using a rotational viscometer manufactured by Brookfield.

また、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は、シクロヘキサノン溶剤に樹脂試料を1:1の重量比で溶解した後、常温(RT、23℃~25℃)で結晶化して析出される現象を測定した時、結晶が析出せず、非常に優れた貯蔵安定性を有する。 In addition, the amorphous fluorene-based epoxy resin was measured for crystallization and precipitation at room temperature (RT, 23°C to 25°C) after dissolving a resin sample in a cyclohexanone solvent at a weight ratio of 1:1. During storage, crystals do not precipitate and it has excellent storage stability.

また、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は、屈折率(R.I)は1.61~1.639、または1.62~1.629、1.625~1.629、1.6264~1.6289であり得る。一例として、前記屈折率(R.I)は、プリズムに接合して光の入射角を変化させて波長404nmで測定した。 Further, the amorphous fluorene-based epoxy resin has a refractive index (R.I) of 1.61 to 1.639, 1.62 to 1.629, 1.625 to 1.629, 1.6264 to 1. .6289. As an example, the refractive index (R.I) was measured at a wavelength of 404 nm by joining a prism and changing the incident angle of light.

エポキシ樹脂の製造方法
本発明のさらに他の一実施形態においては、上述した非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を製造する方法を提供する。
Method for producing epoxy resin In yet another embodiment of the present invention, a method for producing the above-mentioned amorphous fluorene-based epoxy resin is provided.

特に、本発明によれば、立体的で嵩高いカルド(cardo)構造を有し、優れた耐熱性と高柔軟性、低い熱膨張係数、高屈折率を確保しながらも、作業性と貯蔵安定性および流動性と平滑性を向上させる非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を効果的に製造する方法が提供される。 In particular, according to the present invention, it has a three-dimensional and bulky cardo structure, and while ensuring excellent heat resistance, high flexibility, low coefficient of thermal expansion, and high refractive index, it has excellent workability and storage stability. Provided is a method for effectively producing an amorphous fluorene-based epoxy resin that has improved properties, fluidity, and smoothness.

具体的には、本発明ではフルオレン系化合物とホルムアルデヒドを重縮合するノボラック(Novolac)反応で反応物のモル比を所定の範囲で最適化して、最終エポキシ樹脂の結晶性を調節しながら優れた熱安定性と共に高い柔軟性と屈折率を有し、かつ作業性と貯蔵安定性および流動性と平滑性が良好な特性を示すことができる。 Specifically, in the present invention, the molar ratio of reactants is optimized within a predetermined range in the Novolac reaction that polycondenses a fluorene compound and formaldehyde, thereby achieving excellent thermal properties while controlling the crystallinity of the final epoxy resin. It has not only stability but also high flexibility and refractive index, and can exhibit good properties in terms of workability, storage stability, fluidity, and smoothness.

より具体的には、酸触媒存在下で、下記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドを2:1~10:1のモル比で反応させて、下記の繰り返し単位2を含むノボラック型フルオレン系ビフェノール化合物を含むフルオレン系ビフェノール(Biphenol)樹脂を製造する段階(段階1)と、前記フルオレン系ビフェノール(Biphenol)樹脂をエピハロヒドリンと水酸化塩の存在下で反応させる段階(段階2)と、を含む、上述した非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法を提供する。

Figure 0007417628000010
前記化学式2中、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基であり、
Figure 0007417628000011
前記繰り返し単位2中、
mは2≦m≦10の範囲を満たす値、つまり、mは3以上~10以下の範囲を満たす値であり、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基である。
特に、前記繰り返し単位2中、mは2以上~10以下の範囲の値であり、具体的には、mは2以上~6以下の範囲を満たす値である。特に、mは樹脂の成形改善および相溶性と作業性を改善する側面から2以上または3以上であり得、熱安定性と共に高い柔軟性と低い熱膨張係数などを確保する側面から10以下であり得る。 More specifically, in the presence of an acid catalyst, a fluorene-based biphenol compound represented by the following chemical formula 2 and formaldehyde are reacted at a molar ratio of 2:1 to 10:1 to produce a novolak type containing the following repeating unit 2. producing a fluorene biphenol resin containing a fluorene biphenol compound (step 1); reacting the fluorene biphenol resin with epihalohydrin in the presence of a hydroxide salt (step 2); Provided is a method for producing the above-mentioned non-crystalline fluorene-based epoxy resin.
Figure 0007417628000010
In the chemical formula 2,
R 5 and R 6 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Figure 0007417628000011
In the repeating unit 2,
m is a value that satisfies the range of 2≦m≦10, that is, m is a value that satisfies the range of 3 or more and 10 or less,
R 7 and R 8 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
Particularly, in the repeating unit 2, m is a value in the range of 2 or more and 10 or less, and specifically, m is a value that satisfies the range of 2 or more and 6 or less. In particular, m may be 2 or more or 3 or more to improve resin molding, compatibility, and workability, and may be 10 or less to ensure thermal stability, high flexibility, and a low coefficient of thermal expansion. obtain.

好ましくは、前記化学式2で表されるフルオレン系化合物は、下記化学式2aを含む。

Figure 0007417628000012
前記化学式2a中、RおよびRは前記化学式2で定義した通りである。 Preferably, the fluorene compound represented by Chemical Formula 2 includes the following Chemical Formula 2a.
Figure 0007417628000012
In the chemical formula 2a, R 5 and R 6 are as defined in the chemical formula 2.

前記化学式2中、RおよびRはそれぞれ独立して、水素、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基であり、好ましくは、RおよびRは水素であり得る。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 In the chemical formula 2, R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and preferably R 5 and R 6 are hydrogen. could be. However, this is just an example, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.

特に、前記非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法において、前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドは2:1~10:1のモル比で、具体的には2.5:1~10:1、または3:1~10:1、または4.5:1~10:1、または6:1~10:1、または6:1~8:1のモル比で反応させることを特徴とする。前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドの反応モル比は、軟化点と溶融粘度が低くて流動性と平滑性の高いエポキシ中間体に適用するための側面から2:1のモル比以上であり得、溶剤に溶解度が低下して析出されて貯蔵安定性が低下するか、高い融点によって作業性が低下するなどの問題のない非結晶性状態で存在する樹脂を合成するための側面から10:1のモル比以下であり得る。 Particularly, in the method for producing the amorphous fluorene-based epoxy resin, the fluorene-based biphenol compound represented by the chemical formula 2 and formaldehyde are used in a molar ratio of 2:1 to 10:1, specifically 2.5:1. ~10:1, or 3:1 to 10:1, or 4.5:1 to 10:1, or 6:1 to 10:1, or 6:1 to 8:1. Features. The reaction molar ratio of the fluorene-based biphenol compound represented by the chemical formula 2 and formaldehyde is 2:1 from the viewpoint of application to an epoxy intermediate with low softening point and melt viscosity and high fluidity and smoothness. Aspects for synthesizing resins that exist in an amorphous state without problems such as decreased solubility in solvents and precipitation resulting in decreased storage stability, or decreased workability due to high melting point. The molar ratio can be up to 10:1.

前記段階1で、前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドを反応させる段階は、酸触媒存在下でノボラック反応により付加縮合物としてメチレン基によって連結された固相形態の非結晶性樹脂を製造することを特徴とする。 In the step 1, the step of reacting the fluorene-based biphenol compound represented by the chemical formula 2 with formaldehyde is a step of reacting the fluorene-based biphenol compound represented by the chemical formula 2 with formaldehyde to form a solid phase non-crystalline resin linked by methylene groups as an addition condensate through a novolak reaction in the presence of an acid catalyst. It is characterized by manufacturing.

具体的には、前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドを反応させる段階は、750Torr~770Torrまたは755Torr~765Torrの条件下で、100℃~140℃または115℃~125℃で行うことができる。一例として、前記段階1のノボラック反応は、上述のような条件で1時間~10時間、または2時間~6時間行うことができる。 Specifically, the step of reacting the fluorene biphenol compound represented by Formula 2 with formaldehyde is performed at 100° C. to 140° C. or 115° C. to 125° C. under conditions of 750 Torr to 770 Torr or 755 Torr to 765 Torr. I can do it. For example, the novolak reaction in Step 1 can be carried out for 1 to 10 hours, or 2 to 6 hours under the conditions described above.

また、前記段階1において、前記酸触媒はシュウ酸、硫酸、塩酸、燐酸、パラトルエンスルホン酸、メチルスルホン酸、および酢酸からなる群より選択される1種以上であり、好ましくはシュウ酸を使用することができる。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 In step 1, the acid catalyst is one or more selected from the group consisting of oxalic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, methylsulfonic acid, and acetic acid, and preferably oxalic acid is used. can do. However, this is just an example, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.

前記酸触媒は、前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物100モルを基準にして0.01モル部~10モル部、具体的には0.05モル部~8モル部、または0.1モル部~5モル部、または0.5モル部~4モル部の含有量で使用することができる。 The acid catalyst is 0.01 to 10 moles, specifically 0.05 to 8 moles, or 0.1 mole, based on 100 moles of the fluorene biphenol compound represented by the chemical formula 2. It can be used in a content of from molar parts to 5 molar parts, or from 0.5 molar parts to 4 molar parts.

一方、前記ノボラック反応で得られたフルオレン系化合物は、前記繰り返し単位2を含むノボラック型フルオレン系ビフェノール化合物を含む非結晶性フルオレン系ビフェノール樹脂(ノボラック型フェノール樹脂)である。 On the other hand, the fluorene-based compound obtained by the novolak reaction is an amorphous fluorene-based biphenol resin (novolak-type phenol resin) containing a novolak-type fluorene-based biphenol compound containing the repeating unit 2.

好ましくは、前記繰り返し単位2を含むノボラック型フルオレン系ビフェノール化合物は、下記の繰り返し単位2aを含む。

Figure 0007417628000013
前記繰り返し単位2a中、m、RおよびRは前記繰り返し単位2で定義した通りである。
具体的には、前記繰り返し単位2中、RおよびRはそれぞれ独立して、水素、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基であり、好ましくは、RおよびRは水素であり得る。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 Preferably, the novolak-type fluorene-based biphenol compound containing repeating unit 2 contains the following repeating unit 2a.
Figure 0007417628000013
In the repeating unit 2a, m, R 7 and R 8 are as defined in the repeating unit 2 above.
Specifically, in the repeating unit 2, R 7 and R 8 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and preferably R 7 and R 8 can be hydrogen. However, this is just an example, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.

また、前記フルオレン系ビフェノール樹脂は、数平均分子量(Mn)は200g/mol~2000g/molであり、重量平均分子量(Mw)は200g/mol~2000g/molであり得る。具体的には、前記フルオレン系ビフェノール樹脂の数平均分子量(Mn)は、前記化学式1で表される結晶性モノマーの数平均分子量より大きく、より具体的には300g/mol~2000g/mol、または400g/mol~2000g/mol、または420g/mol~1500g/mol、または425g/mol~1250g/mol、または425g/mol~800g/molであり得る。また、前記フルオレン系ビフェノール樹脂の重量平均分子量(Mw)は、前記化学式1で表される結晶性モノマーの重量平均分子量より大きく、より具体的には300g/mol~2000g/mol、または400g/mol~2000g/mol、または420g/mol~1500g/mol、または425g/mol~1250g/mol、または450g/mol~950g/molであり得る。また、前記フルオレン系ビフェノール樹脂の数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)で決定される分子量分布(Mw/Mn)は0.5~4.0、または0.8~2.0、または0.9~1.5、または1.05~1.2であり得る。 Further, the fluorene-based biphenol resin may have a number average molecular weight (Mn) of 200 g/mol to 2000 g/mol, and a weight average molecular weight (Mw) of 200 g/mol to 2000 g/mol. Specifically, the number average molecular weight (Mn) of the fluorene-based biphenol resin is larger than the number average molecular weight of the crystalline monomer represented by the chemical formula 1, more specifically, 300 g/mol to 2000 g/mol, or It can be from 400 g/mol to 2000 g/mol, or from 420 g/mol to 1500 g/mol, or from 425 g/mol to 1250 g/mol, or from 425 g/mol to 800 g/mol. Further, the weight average molecular weight (Mw) of the fluorene biphenol resin is larger than the weight average molecular weight of the crystalline monomer represented by the chemical formula 1, more specifically, 300 g/mol to 2000 g/mol, or 400 g/mol. ˜2000 g/mol, or 420 g/mol to 1500 g/mol, or 425 g/mol to 1250 g/mol, or 450 g/mol to 950 g/mol. Further, the molecular weight distribution (Mw/Mn) determined by the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the fluorene biphenol resin is 0.5 to 4.0, or 0. .8 to 2.0, or 0.9 to 1.5, or 1.05 to 1.2.

一例として、前記フルオレン系ビフェノール樹脂の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography、GPC)を用いて測定し、得られた測定値をポリスチレンで換算した値であり得る。具体的な測定方法は、フルオレン系ビフェノール樹脂に対して適用可能な通常の方法を適用することができる。 As an example, the number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of the fluorene-based biphenol resin are measured using gel permeation chromatography (GPC), and the obtained measured values are converted into polystyrene. It can be the same value. As a specific measuring method, a normal method applicable to fluorene biphenol resin can be applied.

具体的には、前記フルオレン系ビフェノール樹脂は、水酸基当量が175g/eq~250g/eq、または180g/eq~200g/eq、または185g/eq~190g/eqであり得る。ここで、前記水酸基当量(OHEW、hydroxy equivalent weight)は、前記樹脂の数平均分子量(g/mol)を水酸基当量数(eq/mol)で割った値である。前記樹脂中の水酸基当量が上記の範囲を満たすことは、後続のエポキシ化段階により優れた熱安定性と共に高い柔軟性と屈折率を実現できることを意味する。 Specifically, the fluorene biphenol resin may have a hydroxyl equivalent of 175 g/eq to 250 g/eq, 180 g/eq to 200 g/eq, or 185 g/eq to 190 g/eq. Here, the hydroxyl equivalent weight (OHEW) is a value obtained by dividing the number average molecular weight (g/mol) of the resin by the number of hydroxyl equivalents (eq/mol). If the hydroxyl equivalent in the resin satisfies the above range, it means that excellent thermal stability, high flexibility and refractive index can be achieved through the subsequent epoxidation step.

また、前記フルオレン系ビフェノール樹脂は、融点(Tm)が現れないか、または融点(Tm)が150℃~230℃、または160℃~225℃、または170℃~222℃であり得る。一例として、前記フルオレン系ビフェノール樹脂の融点(Tm)は、示差走査熱量計(DSC、differential scanning calorimeter)を用いて測定することができる。具体的には、樹脂サンプルを常温以下の温度から10℃/minの速度で温度を増加させてDSC(Mettler社製)曲線の下に相当する吸熱ピーク(peak)の頂点に相当する温度を融点(Tm)とする。 Further, the fluorene-based biphenol resin may have no melting point (Tm), or may have a melting point (Tm) of 150°C to 230°C, 160°C to 225°C, or 170°C to 222°C. As an example, the melting point (Tm) of the fluorene-based biphenol resin can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC). Specifically, the temperature of the resin sample is increased from below room temperature at a rate of 10°C/min, and the temperature corresponding to the top of the endothermic peak corresponding to the bottom of the DSC (manufactured by Mettler) curve is determined as the melting point. (Tm).

また、前記フルオレン系ビフェノール樹脂は、軟化点(Ts)が現れないか、または軟化点(Ts)が110℃~180℃、または120℃~165℃、または125℃~150℃であり得る。ここで、前記フルオレン系ビフェノール樹脂の軟化点(softening point)は、環球法(Ring and Ball method)を用いてASTM E28規格により測定することができる。 Further, the fluorene-based biphenol resin may have no softening point (Ts), or may have a softening point (Ts) of 110°C to 180°C, 120°C to 165°C, or 125°C to 150°C. Here, the softening point of the fluorene-based biphenol resin can be measured according to the ASTM E28 standard using a ring and ball method.

一方、前記ノボラック反応で得られた非結晶性フルオレン系ビフェノール樹脂(ノボラック型フェノール樹脂)は、エピハロヒドリンと水酸化塩の存在下で反応させて(段階2)、最終物質である非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を製造する。 On the other hand, the amorphous fluorene-based biphenol resin (novolak-type phenol resin) obtained by the novolak reaction is reacted with epihalohydrin in the presence of a hydroxide salt (step 2), and the final substance, the amorphous fluorene-based biphenol resin, is reacted with epihalohydrin in the presence of a hydroxide salt. Manufacture epoxy resin.

具体的には、前記フルオレン系ビフェノール樹脂をエピハロヒドリンと反応させる段階は、水酸化塩の存在下で100Torr~300Torr、または120Torr~200Torr、または140Torr~180Torrの圧力条件で25℃~120℃、または30℃~120℃、または30℃~80℃で行うことができる。一例として、前記段階2のエポキシ化反応は、前述の条件で0.5時間~10時間、または2時間~6時間、または3時間~5時間行うことができる。 Specifically, the step of reacting the fluorene-based biphenol resin with epihalohydrin is carried out at 25° C. to 120° C. or 30° C. under a pressure condition of 100 Torr to 300 Torr, or 120 Torr to 200 Torr, or 140 Torr to 180 Torr, or 30 Torr. It can be carried out at a temperature of 120°C to 120°C, or 30°C to 80°C. For example, the epoxidation reaction in Step 2 may be performed under the conditions described above for 0.5 to 10 hours, or 2 to 6 hours, or 3 to 5 hours.

前記段階2で、エピハロヒドリンの使用量は、フルオレン系ビフェノール樹脂の水酸基に対して1倍~20倍モルであり、具体的には4倍~8倍モルであり得る。 In step 2, the amount of epihalohydrin used may be 1 to 20 times the hydroxyl group of the fluorene-based biphenol resin, and specifically, 4 to 8 times the amount by mole.

また、前記エピハロヒドリンは、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン、およびβ-メチルエピクロロヒドリンからなる群より選択される1種以上であり得、具体的には、エピクロロヒドリンを使用することができる。 Further, the epihalohydrin may be one or more selected from the group consisting of epifluorohydrin, epichlorohydrin, epibromohydrin, epiiodohydrin, and β-methylepichlorohydrin, and specifically Epichlorohydrin can be used.

前記段階2で、前記水酸化塩の使用量は、フェノール樹脂の水酸基に対して0.85倍~1.2倍モルであり得る。 In step 2, the amount of the hydroxide salt used may be 0.85 to 1.2 times the mole of the hydroxyl group of the phenol resin.

また、前記水酸化塩は、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物であり得、一例として、NaOH、KOH、CsOH、Ca(OH)、およびMg(OH)からなる群より選択される1種以上であり得る。具体的には、NaOH、KOHなどを使用することができる。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 Further, the hydroxide salt may be an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, for example, selected from the group consisting of NaOH, KOH, CsOH, Ca(OH) 2 , and Mg(OH) 2 . It can be one or more types. Specifically, NaOH, KOH, etc. can be used. However, this is just an example, and the embodiment of the present invention is not limited thereto.

前記水酸化塩は、固体状態または水に溶解した水溶液状態で使用することができ、具体的には、100Torr~300Torrまたは120Torr~200Torrの圧力条件で25℃~120℃または30℃~120℃で0.5時間~6時間または2時間~5時間にわたって小分けして投入するか、または滴下する方式で投入して反応させ得る。 The hydroxide salt can be used in a solid state or in an aqueous solution state dissolved in water, and specifically, at a pressure of 100 Torr to 300 Torr or 120 Torr to 200 Torr at 25° C. to 120° C. or 30° C. to 120° C. The reaction may be carried out by adding the mixture in small portions over a period of 0.5 to 6 hours or 2 to 5 hours, or by dropping it in a dropwise manner.

以下、前述のような非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法について、具体的な例を用いて上記方法の各工程について説明する。 Hereinafter, each step of the method for producing an amorphous fluorene-based epoxy resin as described above will be explained using a specific example.

結晶性化合物である4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール(4,4’-(9-Fluorenylidene)diphenol)をシュウ酸(oxalic acid)存在下でホルムアルデヒド(Formalin)とノボラック(novolac)との反応によって下記化学式Aで表される固形の高分子樹脂を製造することができる。この時、ノボラック反応のモル比の変更により4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノールの反応性を調節することができ、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography、GPC)分析による分子量分布を確認し、Ring and Ball methodによって生成物の軟化点(Ts、softening point)を測定した。したがって、下記中のn’=0(monomer)含有量の調節により結晶性/非結晶性特性を制御することができ、エポキシ樹脂の合成に好適な中間体樹脂として、下記化学式Aで表される4,4’-(9-Fluorenylidene)diphenol-novolac樹脂を製造することができる。この時、前記ノボラック反応の好ましいモル比の範囲および工程条件などは上述した通りである。

Figure 0007417628000014
ここで、n’は0≦n’≦10の範囲を満たす値、つまり、n’は0以上~10以下、または0以上~6以下、または0以上~5以下の範囲を満たす値である。 The crystalline compound 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol was treated with formaldehyde and novolac in the presence of oxalic acid. A solid polymer resin represented by the following chemical formula A can be produced by this reaction. At this time, the reactivity of 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol can be adjusted by changing the molar ratio of the novolak reaction, and the molecular weight distribution can be confirmed by gel permeation chromatography (GPC) analysis. Then, the softening point (Ts) of the product was measured by the Ring and Ball method. Therefore, crystallinity/non-crystalline characteristics can be controlled by adjusting the content of n'=0 (monomer) in the following, and as an intermediate resin suitable for the synthesis of epoxy resin, the compound represented by the chemical formula A below can be used. 4,4'-(9-Fluorenylidene) diphenol-novolac resin can be produced. At this time, the preferred molar ratio range and process conditions for the novolac reaction are as described above.
Figure 0007417628000014
Here, n' is a value that satisfies the range of 0≦n'≦10, that is, n' is a value that satisfies the range of 0 or more and 10 or less, or 0 or more and 6 or less, or 0 or more and 5 or less.

前記化学式Aで表される4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール-ノボラック樹脂(4,4’-(9-Fluorenylidene)diphenol-novolac resin)は、過剰のエピクロロヒドリン(Epichlorohydrin)に溶解して減圧条件下でNaOHとの反応によってエポキシ化を行い、最終生成物である下記化学式Bで表される非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を製造するこができる。

Figure 0007417628000015
ここで、n’は0≦n’≦10の範囲を満たす値であり、m’は0≦m’≦10の範囲を満たす値であり、OGはグリシジルエーテル(glycidyl ether)基である。 The 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol-novolac resin represented by the chemical formula A is reacted with excess epichlorohydrin. The final product, an amorphous fluorene-based epoxy resin represented by the following chemical formula B, can be produced by dissolving and epoxidizing it by reaction with NaOH under reduced pressure conditions.
Figure 0007417628000015
Here, n' is a value satisfying the range of 0≦n'≦10, m' is a value satisfying the range of 0≦m'≦10, and OG is a glycidyl ether group.

一例として、フェノール樹脂の水酸基に対して1倍~20倍の過剰モルのエピクロロヒドリン、好ましくは3倍~8倍モルのエピクロロヒドリンに、前記合成方法で製造されたフルオレン系フェノール樹脂を溶解して水酸化ナトリウムを固体または水溶液でさらに30℃~120℃の反応温度で0.5時間~10時間減圧下で反応させて得られる。この時、減圧下で反応を行う理由は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムと反応して発生した水または反応に使用された水を除去するためであり、水を除去して反応を行うことによって副反応を抑制し、エポキシ化を行うことができる。 As an example, a 1 to 20-fold molar excess of epichlorohydrin, preferably a 3- to 8-fold molar excess of epichlorohydrin to the hydroxyl group of the phenolic resin, is added to the fluorene-based phenolic resin produced by the above synthesis method. It is obtained by dissolving sodium hydroxide in solid or aqueous solution and further reacting it under reduced pressure at a reaction temperature of 30° C. to 120° C. for 0.5 hours to 10 hours. At this time, the reason for conducting the reaction under reduced pressure is to remove the water generated by the reaction with sodium hydroxide or potassium hydroxide or the water used in the reaction. Epoxidation can be performed while suppressing side reactions.

エポキシ樹脂組成物および硬化物
本発明のさらに他の一実施形態においては、上述した非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物、およびこれから形成されたエポキシ樹脂硬化物を提供する。
Epoxy Resin Composition and Cured Product In still another embodiment of the present invention, an epoxy resin composition containing the above-mentioned amorphous fluorene-based epoxy resin and a cured epoxy resin product formed from the composition are provided.

特に、前記エポキシ樹脂組成物は、上述した非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂と共に硬化剤などを含むエポキシ樹脂硬化性組成物であり得る。 In particular, the epoxy resin composition may be an epoxy resin curable composition containing the above-mentioned amorphous fluorene-based epoxy resin and a curing agent.

具体的には、下記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物と下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物を含み、下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物を全体重量を基準にして3%~80%含む、非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂、硬化剤、硬化触媒および溶媒を含むワニス組成物である、エポキシ樹脂硬化性組成物を提供する。

Figure 0007417628000016
前記化学式1中、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基であり、
Figure 0007417628000017
前記繰り返し単位1中、
nは2≦n≦10の範囲を満たす値であり、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基である。 Specifically, it contains a fluorene-based epoxy compound represented by the following chemical formula 1 and a novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the following repeating unit 1, and the total weight of the novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the following repeating unit 1. An epoxy resin curable composition is provided, which is a varnish composition containing an amorphous fluorene-based epoxy resin, a curing agent, a curing catalyst, and a solvent in an amount of 3% to 80% on a basis.
Figure 0007417628000016
In the chemical formula 1,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Figure 0007417628000017
In the repeating unit 1,
n is a value satisfying the range of 2≦n≦10,
R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.

前記化学式1と前記繰り返し単位1に対する詳細な説明は、上述した通りであるのでここでの詳細な説明は省略する。 A detailed explanation of the chemical formula 1 and the repeating unit 1 is as described above, so the detailed explanation will be omitted here.

前記エポキシ樹脂組成物は、上述のような非結晶性を示すエポキシ樹脂を含むことによって、優れた熱安定性と共に高い柔軟性と屈折率を実現しながらも作業性と貯蔵安定性を確保し、結晶化度を最適点に調節することによってノボラック化時に発生する流動性と平滑性低下の問題を解決した、半導体パッケージ用積層板、高周波伝送用積層板、銅張積層板(CCL:Copper clad laminate)、フレキシブルディスプレイ基板(Flexible display substrate)、絶縁板などの積層板に適用するのに好適である。 The epoxy resin composition contains the above-mentioned amorphous epoxy resin, thereby achieving excellent thermal stability, high flexibility and refractive index, and ensuring workability and storage stability. Semiconductor package laminates, high frequency transmission laminates, and copper clad laminates (CCL) solve the problems of fluidity and smoothness deterioration that occur when forming novolacs by adjusting the crystallinity to the optimum point. ), flexible display substrates, insulating plates, and other laminates.

前記エポキシ樹脂以外の成分は、当業界で一般的に知られているものを選択することができる。 Components other than the epoxy resin can be selected from those commonly known in the art.

また、エポキシ樹脂は物性を調節するために、必要に応じて、フルオレン構造を含まない非フルオレン系エポキシ化合物をさらに含むこともできる。 Furthermore, the epoxy resin may further contain a non-fluorene epoxy compound that does not contain a fluorene structure, if necessary, in order to adjust the physical properties.

一例として、前記非フルオレン(non-Fluorene)系エポキシ化合物は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’-ビフェノール、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジヒドロキシビフェニル、レゾルシノール、カテコール、ヒドロキノン、ジヒドロキシナフタレンなどであるか;または前記化合物のアリル化物またはアリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化ノボラック樹脂などの2価フェノール類であるか;あるいはビスフェノールAノボラック、o-クレゾールノボラック、m-クレゾールノボラック、p-クレゾールノボラック、キシレノールノボラック、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂などの3価以上のフェノール類であるか;またはテトラブロモビスフェノールAなどのハロゲン化ビスフェノール類であるか、またはこれらから選択される混合物のうちの一つから誘導されるグリシジルエーテル化合物であり得る。 For example, the non-fluorene epoxy compounds include bisphenol A, bisphenol F, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-dihydroxydiphenyl Sulfone, 4,4'-dihydroxydiphenylketone, 4,4'-biphenol, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxybiphenyl, resorcinol, catechol, hydroquinone, dihydroxynaphthalene, etc. or allylated products of the above compounds or dihydric phenols such as allylated bisphenol A, allylated bisphenol F, and allylated novolak resin; or bisphenol A novolak, o-cresol novolak, m-cresol novolak, p- Trivalent or higher phenols such as cresol novolak, xylenol novolak, phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, dicyclopentadiene resin; or halogenated bisphenol such as tetrabromobisphenol A, or selected from these may be a glycidyl ether compound derived from one of the mixtures described above.

本発明の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂と前記非フルオレン系エポキシ化合物は1:3~3:1または1:2~2:1の重量比で使用することで、収縮率、弾性率および成形性のバランスに優れ、かつ高柔軟、高屈折、高耐熱の固有の特性を達成することができる。 By using the amorphous fluorene epoxy resin of the present invention and the non-fluorene epoxy compound in a weight ratio of 1:3 to 3:1 or 1:2 to 2:1, shrinkage rate, elastic modulus and moldability can be improved. It is possible to achieve the unique properties of high flexibility, high refraction, and high heat resistance.

また、前記硬化剤は、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、およびジシアンジアミドを含む群より選択されるいずれか一つ、またはこれらのうちの2以上の混合物を含み得る。例えば、前記フェノールノボラック樹脂は2個以上の水酸基を有し、水酸基当量(OHEW、hydroxy equivalent weight)は80g/eq~200g/eqであり得る。ここで、前記水酸基当量は、前記樹脂の数平均分子量(g/mol)を水酸基当量数(eq/mol)で割った値である。 Further, the curing agent may include one selected from the group including phenol novolac resin, cresol novolak resin, dicyclopentadiene resin, and dicyandiamide, or a mixture of two or more of these. For example, the phenol novolac resin may have two or more hydroxyl groups, and the hydroxyl equivalent weight (OHEW) may be from 80 g/eq to 200 g/eq. Here, the hydroxyl group equivalent is a value obtained by dividing the number average molecular weight (g/mol) of the resin by the number of hydroxyl group equivalents (eq/mol).

前記エポキシ樹脂組成物において、前記エポキシ樹脂と硬化剤の組成比は、前記硬化剤中の水酸基に対する前記エポキシ樹脂中のエポキシ基数、または前記硬化剤中のアミン活性水素基に対する前記エポキシ樹脂中のエポキシ基数のモル比率で、0.8~1.2(エポキシ基/(水酸基またはアミン活性水素基))であることが好ましい。 In the epoxy resin composition, the composition ratio of the epoxy resin and the curing agent is determined by the number of epoxy groups in the epoxy resin relative to the hydroxyl groups in the curing agent, or the ratio of the epoxy groups in the epoxy resin to the amine active hydrogen groups in the curing agent. The molar ratio of the number of groups is preferably 0.8 to 1.2 (epoxy group/(hydroxyl group or amine active hydrogen group)).

また、前記溶媒は、ケトン系溶媒、アセテート系溶媒、カルビトール系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、およびアミド系溶媒を含む群より選択されるいずれか一つ、またはこれらのうちの2以上の混合物であり得る。 Further, the solvent may be any one selected from the group including ketone solvents, acetate solvents, carbitol solvents, aromatic hydrocarbon solvents, and amide solvents, or two or more of these. It can be a mixture.

前記ケトン系溶媒の例としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどがあり、前記アセテート系溶媒の例としては、エチルアセテート、ブチルアセテート、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、前記カルビトール系溶媒の例としては、セロソルブ、ブチルカルビトールなどがあり、前記芳香族炭化水素系溶媒の例としては、トルエン、キシレンなどがあり、前記アミド系溶媒の例としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンなどがある。 Examples of the ketone solvent include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc. Examples of the acetate solvent include ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and examples of the carbitol solvent include: Examples of the aromatic hydrocarbon solvents include toluene and xylene, and examples of the amide solvents include dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. .

一方、前記エポキシ樹脂組成物は、硬化触媒をさらに含み得る。この時、前記硬化触媒は、イミダゾール類化合物、ホスフィン類化合物、ホスホニウム塩、および第三アミンを含む群より選択されるいずれか一つ、またはこれらのうちの2以上の混合物であり得る。 Meanwhile, the epoxy resin composition may further include a curing catalyst. At this time, the curing catalyst may be one selected from the group including imidazole compounds, phosphine compounds, phosphonium salts, and tertiary amines, or a mixture of two or more of these.

本発明のさらに他の一実施形態においては、上述したエポキシ樹脂組成物から形成されたエポキシ樹脂硬化物を提供する。 In yet another embodiment of the present invention, a cured epoxy resin product formed from the above-described epoxy resin composition is provided.

具体的には、前記エポキシ樹脂硬化物は、目的とする用途や機能により、前記エポキシ樹脂組成物を完全硬化状態または半硬化状態に形成したものであり得る。前記エポキシ樹脂組成物に対する説明は、上述した通りであるのでここでの説明は省略する。 Specifically, the cured epoxy resin product may be obtained by forming the epoxy resin composition into a fully cured state or a semi-cured state, depending on the intended use or function. Since the description of the epoxy resin composition is as described above, the description will be omitted here.

また、前記エポキシ樹脂硬化物は、場合によっては前記エポキシ樹脂組成物が含浸されたガラス繊維などを乾燥して形成されたプリプレグ(Prepreg)形態であり得る。 In some cases, the cured epoxy resin may be in the form of a prepreg formed by drying glass fiber impregnated with the epoxy resin composition.

積層板
本発明のさらに他の一実施形態においては、前記エポキシ樹脂組成物が適用された積層板を提供する。
Laminate In yet another embodiment of the present invention, a laminate to which the epoxy resin composition is applied is provided.

具体的には、基板と、前記基板の一面または両面上に位置する樹脂層と、を含み、上述したエポキシ樹脂組成物から前記樹脂層が形成された積層板を提供する。 Specifically, a laminate is provided that includes a substrate and a resin layer located on one or both surfaces of the substrate, and the resin layer is formed from the above-mentioned epoxy resin composition.

前記樹脂層は、目的とする用途や機能により、前記エポキシ樹脂組成物を硬化または半硬化状態に形成したものであり得る。前記エポキシ樹脂組成物に対する説明は、上述した通りであるのでここでの説明は省略する。 The resin layer may be formed by forming the epoxy resin composition in a cured or semi-cured state depending on the intended use or function. Since the description of the epoxy resin composition is as described above, the description will be omitted here.

一方、前記基板は、半導体基板、銅箔板、および絶縁板を含む群より選択されるいずれか一つの基板であり得る。例えば、後述する実施例1-1およびそれに伴う評価例でのように、前記基板に銅箔板を使用して、前記積層板をCCL(Copper Clad Laminate)で実現することができる。ただし、これは一例に過ぎず、本発明の一実施形態はこれに限定されない。 Meanwhile, the substrate may be one selected from the group consisting of a semiconductor substrate, a copper foil plate, and an insulating plate. For example, as in Example 1-1 and the accompanying evaluation example described below, a copper foil plate can be used for the substrate, and the laminate can be realized by CCL (Copper Clad Laminate). However, this is just an example, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.

積層板の製造方法
本発明のさらに他の一実施形態においては、組成物をガラス繊維に含浸させる段階と、前記組成物が含浸されたガラス繊維を乾燥して、プリプレグ(Prepreg)を得る段階と、前記プリプレグを基板上に積層した後に圧着して積層板を得る段階と、を含む、積層板の製造方法を提供する。
A method for manufacturing a laminate In yet another embodiment of the present invention, the steps include: impregnating glass fibers with a composition; and drying the glass fibers impregnated with the composition to obtain a prepreg. , a method for manufacturing a laminate including the steps of laminating the prepreg on a substrate and then press-bonding the prepreg to obtain a laminate.

これは、上述した積層板を製造するいくつかの方法のうちの一つである。前記プリプレグは一枚だけを使用することも可能であり、複数枚を製造して使用することも可能である。 This is one of several ways to manufacture the laminates described above. It is possible to use only one sheet of the prepreg, or it is also possible to manufacture and use a plurality of sheets.

また、前記基板は一枚だけを使用することも可能であり、複数枚を使用することも可能である。前記基板を複数枚使用する場合、前記プリプレグを基板上に積層した後に圧着して積層板を得る段階においては、互いに異なる二つの基板の間に前記プリプレグを位置させた後に圧着する。 Furthermore, it is possible to use only one substrate, or it is also possible to use a plurality of substrates. When a plurality of substrates are used, in the step of laminating the prepregs on the substrates and then press-bonding them to obtain a laminate, the prepregs are placed between two different substrates and then press-bonded.

前記プリプレグおよび前記積層板の個数に関係なく、前記プリプレグを基板上に積層した後に圧着して積層板を得る段階において、圧着圧力、温度、時間などは当業界で一般に知られているものに従う。 Regardless of the number of the prepregs and the laminates, the compression pressure, temperature, time, etc. in the step of laminating the prepregs on the substrate and then compressing them to obtain the laminates follow those generally known in the art.

以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は本発明をより容易に理解するために提供されたものに過ぎず、これによって本発明の内容が限定されるものではない。 Preferred embodiments are presented below to aid in understanding the invention. However, the following examples are only provided to make the present invention easier to understand, and the contents of the present invention are not limited thereby.

(I)1次反応(段階1):ノボラック反応によるフルオレン系ビフェノール樹脂の製造
下記反応式1で表されるように、結晶性化合物である4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール(4,4’-(9-fluorenylidene)diphenol)を酸触媒存在下でホルムアルデヒドとノボラック(novolac)との反応によって生成された重合体を含む固形の高分子樹脂を製造した。

Figure 0007417628000018
前記反応式1中、xは0≦x≦10の範囲を満たす値、つまり、xは0以上~10以下、または0以上~6以下、または0以上~5以下の範囲を満たす値である。特に、x=0である場合、反応物であるモノマーを示す。 (I) Primary reaction (step 1): Production of fluorene-based biphenol resin by novolac reaction As shown in reaction formula 1 below, 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol (4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol , 4'-(9-fluorenylidene) diphenol) was prepared by reacting formaldehyde with novolac in the presence of an acid catalyst.
Figure 0007417628000018
In the reaction formula 1, x is a value satisfying the range of 0≦x≦10, that is, x is a value satisfying the range of 0 or more and 10 or less, or 0 or more and 6 or less, or 0 or more and 5 or less. In particular, when x=0, it indicates a monomer that is a reactant.

実施例1-1
まず、1L容量の反応容器に4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール100g(0.285mol)と酸触媒としてシュウ酸(oxalic acid dihydrate)1g(0.011mol)を、メチルセロソルブ(methyl cellosolve、2-methoxyethanol)200gに添加して80℃で溶解させた。その後、37%(w/v)のホルムアルデヒド3.9g(0.048mol)を添加し、120℃まで昇温させた後、4時間反応させた。この時、前記4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物とホルムアルデヒドは6:1のモル比で反応させ、シュウ酸は、前記4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物100モルを基準にして3.86モルで反応させた。180℃まで昇温しながらメチルセロソルブを常圧(25℃)で回収し、さらに減圧回収を20torr以下まで進行した。溶媒回収を完了した樹脂は常温で固形化させ、実施例1-1の軟化点は135℃であった。
Example 1-1
First, 100 g (0.285 mol) of 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol and 1 g (0.011 mol) of oxalic acid dihydrate as an acid catalyst were placed in a 1 L reaction vessel. , 2-methoxyethanol) and dissolved at 80°C. Thereafter, 3.9 g (0.048 mol) of 37% (w/v) formaldehyde was added, the temperature was raised to 120° C., and the mixture was reacted for 4 hours. At this time, the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound and formaldehyde were reacted at a molar ratio of 6:1, and oxalic acid was reacted with 100 moles of the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound. The reaction was carried out at 3.86 mol based on . Methyl cellosolve was recovered at normal pressure (25°C) while increasing the temperature to 180°C, and further vacuum recovery was performed to 20 torr or less. The resin from which solvent recovery was completed was solidified at room temperature, and the softening point of Example 1-1 was 135°C.

実施例2-1
1L容量の反応容器に4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール(4,4’-(9-Fluorenylidene)diphenol)100g(0.285mol)と酸触媒としてシュウ酸(oxalic acid)1g(0.011mol)を、メチルセロソルブ(methyl cellosolve、2-methoxyethanol)200gに添加して80℃で溶解させた。その後、37%ホルムアルデヒド2.9g(0.036mol)を添加し、120℃まで昇温させた後、4時間反応させた。この時、前記4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物とホルムアルデヒドは8:1のモル比で反応させ、シュウ酸は、前記4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物100モルを基準にして3.86モルで反応させた。反応終了後、180℃まで昇温しながらメチルセロソルブを常圧(25℃)で回収し、さらに減圧回収を20torr以下まで進行した。溶媒回収を完了した樹脂は常温で固形化させ、実施例2-1の軟化点は127℃であった。
Example 2-1
In a 1 L reaction vessel, 100 g (0.285 mol) of 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol and 1 g (0.285 mol) of oxalic acid as an acid catalyst were added. 011 mol) was added to 200 g of methyl cellosolve (2-methoxyethanol) and dissolved at 80°C. Thereafter, 2.9 g (0.036 mol) of 37% formaldehyde was added, the temperature was raised to 120° C., and the mixture was reacted for 4 hours. At this time, the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound and formaldehyde were reacted at a molar ratio of 8:1, and oxalic acid was reacted with 100 moles of the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound. The reaction was carried out at 3.86 mol based on . After the reaction was completed, methyl cellosolve was recovered at normal pressure (25°C) while increasing the temperature to 180°C, and further vacuum recovery was performed to 20 torr or less. The resin from which the solvent was recovered was solidified at room temperature, and the softening point of Example 2-1 was 127°C.

比較例1-1
4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物にノボラック反応を進行しない純度99.9%のモノマー(monomer)を比較群として結晶化特性を評価した。
Comparative example 1-1
Crystallization characteristics were evaluated using a 99.9% pure monomer that does not undergo a novolac reaction with a 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound as a comparison group.

比較例2-1
4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物とホルムアルデヒドのモル比を0.55:1とし、シュウ酸は、前記4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物100モルを基準にして9.8モルで反応させたことを除いて、実施例1と同様の条件で進行した。生成された樹脂は常温で非結晶性特性を示し、軟化点は197℃であった。
Comparative example 2-1
The molar ratio of the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound and formaldehyde is 0.55:1, and the oxalic acid is The reaction proceeded under the same conditions as in Example 1, except that the reaction was carried out at 9.8 mol. The produced resin exhibited amorphous characteristics at room temperature and had a softening point of 197°C.

前記実施例1-1~実施例2-1と比較例1-1~比較例2-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール-ノボラック樹脂(4,4’-(9-Fluorenylidene)diphenol-novolac resin)に対して、具体的な反応モル比の条件と樹脂に対する物性測定の結果は下記表1の通りである。 The 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol-novolak resins of Examples 1-1 to 2-1 and Comparative Examples 1-1 to 2-1 ) diphenol-novolac resin), specific reaction molar ratio conditions and results of physical property measurements for the resin are shown in Table 1 below.

特に、樹脂の結晶性評価において、融点(Tm、℃)、および水酸基当量(OHEW、g/eq)、軟化点(℃)を測定し、GPC分析により数平均分子量(Mn、g/mol)、および重量平均分子量(Mw、g/mol)、分子量分布(Mn/Mw)、前記化学式1で表されるモノマー化合物の含有量(n=1のモノマー含有量、%)および前記繰り返し単位1を含むノボラック重合体(n=2以上の重合体含有量、%)を測定した。この時、前記化学式1で表されるモノマー化合物および前記繰り返し単位1を含むノボラック重合体(n=2以上の重合体含有量、%)の全体重量を基準にして測定した値である。 In particular, in evaluating the crystallinity of resins, melting point (Tm, °C), hydroxyl equivalent (OHEW, g/eq), and softening point (°C) are measured, and number average molecular weight (Mn, g/mol), and weight average molecular weight (Mw, g/mol), molecular weight distribution (Mn/Mw), content of the monomer compound represented by the chemical formula 1 (monomer content of n=1, %), and the repeating unit 1. The novolac polymer (polymer content with n=2 or more, %) was measured. At this time, the value is measured based on the total weight of the monomer compound represented by the chemical formula 1 and the novolac polymer containing the repeating unit 1 (polymer content of n=2 or more, %).

この時、前記物性測定は、それぞれ示差走査熱量計(Differential scanning calorimetry、DSC)およびゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography、GPC)を用いて行い、具体的な測定方法は上述した通りである。

Figure 0007417628000019
At this time, the physical properties were measured using differential scanning calorimetry (DSC) and gel permeation chromatography (GPC), respectively, and the specific measurement methods were as described above.
Figure 0007417628000019

一方、実施例1-1のフルオレン系ビフェノール樹脂および比較例1-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物に対する示差走査熱量計(Differential scanning calorimetry、DSC)の分析グラフをそれぞれ図1および図2に示す。 On the other hand, differential scanning calorimetry (DSC) analysis graphs for the fluorene biphenol resin of Example 1-1 and the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound of Comparative Example 1-1 are shown in the figures. 1 and FIG. 2.

特に、図1に示すように、実施例1-1のDSC曲線ではモノマーを結合させて分子量の大きい化合結合で作られたノボラック型化合物を含むフルオレン系ビフェノール樹脂で製造され、非結晶性固体として融点が現れず、図2に示すように、比較例1-1のDSC曲線では単量体構造を有する結晶性樹脂の特性として融点は232℃であった。 In particular, as shown in Figure 1, the DSC curve of Example 1-1 shows that the resin was manufactured using a fluorene-based biphenol resin containing a novolac-type compound made by bonding monomers together and formed with a compound bond with a large molecular weight, and as an amorphous solid. No melting point appeared, and as shown in FIG. 2, the DSC curve of Comparative Example 1-1 showed that the melting point was 232° C., which is a characteristic of a crystalline resin having a monomer structure.

また、実施例1-1のフルオレン系ビフェノール樹脂および比較例1-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物に対するゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography、GPC)の分析グラフをそれぞれ図3および図4に示す。 In addition, analysis graphs of gel permeation chromatography (GPC) for the fluorene biphenol resin of Example 1-1 and the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound of Comparative Example 1-1 are shown in the figures. 3 and FIG. 4.

特に、図3に示すように、実施例1-1のGPC曲線ではn=2または3以上の繰り返し単位を有するノボラック型構造の化合物が含まれているフルオレン系ビフェノール樹脂の分子量分布図を確認することができ、図4に示すように、比較例1-1のGPC曲線では繰り返し単位n=1を有する単量体またはモノマー(monomer)構造として4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物の単一ピークとして現れることを確認することができた。 In particular, as shown in Figure 3, the GPC curve of Example 1-1 confirms the molecular weight distribution map of the fluorene-based biphenol resin that contains a compound with a novolac type structure having a repeating unit of n = 2 or 3 or more. As shown in FIG. 4, the GPC curve of Comparative Example 1-1 shows that 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound has a monomer or monomer structure having repeating unit n=1. We were able to confirm that it appeared as a single peak.

一方、前記表1に示すように、実施例1-1、実施例2-1、比較例2-1の分子量分布を確認した結果、二量体より大きい重合体が合成されたことを確認することができ、示差走査熱量計(DSC、Differential Scanning Calorimeter)で融点(Tm)を測定して結晶性が十分に制御されたことを確認した。 On the other hand, as shown in Table 1 above, as a result of checking the molecular weight distribution of Example 1-1, Example 2-1, and Comparative Example 2-1, it was confirmed that a polymer larger than a dimer was synthesized. It was confirmed that the crystallinity was sufficiently controlled by measuring the melting point (Tm) using a differential scanning calorimeter (DSC).

(II)2次反応(段階2):エポキシ化反応で最終物質製造
下記反応式2で表されるように、上記で製造した4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール-ノボラック樹脂(4,4’-(9-Fluorenylidene)diphenol-novolac resin)をエピハロヒドリンと水酸化塩の存在下で反応させて、非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂を最終物質として製造した。

Figure 0007417628000020
(II) Secondary reaction (step 2): Production of the final substance by epoxidation reaction As shown in reaction formula 2 below, the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol-novolac resin (4 , 4'-(9-Fluorenylidene) diphenol-novolac resin) was reacted with epihalohydrin in the presence of a hydroxide salt to prepare an amorphous fluorene-based epoxy resin as a final material.
Figure 0007417628000020

前記反応式2中、xは0≦x≦10の範囲を満たす値であり、yは0≦y≦10の範囲を満たす値であり、OGはグリシジルエーテル基(glycidyl ether)である。具体的には、xおよびyはそれぞれ0以上~10以下、または0以上~6以下、または0以上~5以下の範囲を満たす値である。特に、x=0およびy=0である場合、それぞれの反応物に相当するモノマーを示す。 In Reaction Formula 2, x is a value satisfying the range of 0≦x≦10, y is a value satisfying the range of 0≦y≦10, and OG is a glycidyl ether group. Specifically, x and y each have a value satisfying a range of 0 or more and 10 or less, 0 or more and 6 or less, or 0 or more and 5 or less. In particular, when x=0 and y=0, the monomers corresponding to the respective reactants are indicated.

実施例1-2
1L容量の反応容器に、実施例1-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール-ノボラック樹脂100g(0.53モル)を、エピクロロヒドリン296g(3.2モル)に添加し、65℃で溶解させた。その後、50%NaOH 42g(0.525mol)を30℃~80℃で4時間、180torrの減圧下で滴下して反応させた。この時、前記4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール-ノボラック樹脂の水酸基に対して、前記エピクロロヒドリンは3倍~8倍のモル含有量で反応させ、NaOHは0.85倍~1.2倍のモル含有量で反応させた。圧力は180torrを維持し、30℃~120℃で反応を進行し、反応過程で水による副反応を抑制するために水を連続的に除去して反応を進行した。反応が完了した後、メチルイソブチルケトン(MIBK、methyl isobutyl ketone)、トルエン(toluene)と蒸留水を用いて発生した塩と副反応物を除去した。このように製造された非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂のエポキシ当量は250g/eqであった。
Example 1-2
In a 1 L reaction vessel, add 100 g (0.53 mol) of the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol-novolac resin of Example 1-1 to 296 g (3.2 mol) of epichlorohydrin. and dissolved at 65°C. Thereafter, 42 g (0.525 mol) of 50% NaOH was added dropwise to react at 30° C. to 80° C. for 4 hours under a reduced pressure of 180 torr. At this time, the epichlorohydrin is reacted with the hydroxyl group of the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol-novolac resin at a molar content of 3 to 8 times, and NaOH is 0.85 times the molar content. The reaction was carried out at ~1.2 times the molar content. The pressure was maintained at 180 torr, and the reaction proceeded at 30° C. to 120° C. During the reaction process, water was continuously removed to suppress side reactions caused by water. After the reaction was completed, generated salts and side reactants were removed using methyl isobutyl ketone (MIBK), toluene, and distilled water. The epoxy equivalent of the amorphous fluorene-based epoxy resin thus produced was 250 g/eq.

このように製造した実施例1-2の生成物をGPC分析による分子量分布を確認した結果、二量体より大きい重合体が合成され、エポキシ化反応を進行した2次反応生成物はBall and Ring方法によって軟化点(softening point)を測定した。 As a result of confirming the molecular weight distribution of the product of Example 1-2 produced in this way by GPC analysis, a polymer larger than a dimer was synthesized, and the secondary reaction product after the epoxidation reaction was Ball and Ring. The softening point was determined by the method.

実施例2-2
実施例2-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール-ノボラック樹脂100gを使用したことを除いては、実施例1-2の2次反応条件と同様にしてエポキシ化反応を進行した。
Example 2-2
The epoxidation reaction was carried out in the same manner as the secondary reaction conditions of Example 1-2, except that 100 g of the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol-novolak resin of Example 2-1 was used. did.

このように製造した実施例2-2の生成物をGPC分析による分子量分布を確認した結果、二量体より大きい重合体が合成され、エポキシ化反応を進行した2次反応生成物はBall and Ring方法によって軟化点(softening point)を測定した。 As a result of confirming the molecular weight distribution of the product of Example 2-2 produced in this way by GPC analysis, a polymer larger than a dimer was synthesized, and the secondary reaction product after the epoxidation reaction was Ball and Ring. The softening point was determined by the method.

比較例1-2
比較例1-1の純度99.9%の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール化合物を使用したことを除いては、実施例1-1と同様の方法でエポキシ樹脂を製造した。
Comparative example 1-2
An epoxy resin was produced in the same manner as in Example 1-1, except that the 99.9% pure 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol compound of Comparative Example 1-1 was used.

比較例2-2
比較例2-1の4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール-ノボラック樹脂100g(0.52モル)を、エピクロロヒドリン296g(3.2モル)に添加し、65℃で溶解させた。その後、50%NaOH 42g(0.525モル)を30℃~80℃で4時間、180torrの減圧下で滴下して反応させ、反応が完了した後、メチルイソブチルケトン(MIBK、methyl isobutyl ketone)、トルエン(toluene)と蒸留水を用いて発生した塩と副反応物を除去した。
Comparative example 2-2
100 g (0.52 mol) of the 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol-novolak resin of Comparative Example 2-1 was added to 296 g (3.2 mol) of epichlorohydrin, and dissolved at 65°C. Ta. Then, 42 g (0.525 mol) of 50% NaOH was added dropwise to react at 30°C to 80°C for 4 hours under a reduced pressure of 180 torr, and after the reaction was completed, methyl isobutyl ketone (MIBK), Generated salts and side reactants were removed using toluene and distilled water.

このように製造した比較例2-2の生成物をGPC分析による分子量分布を確認した結果、二量体より大きい重合体が合成され、エポキシ化反応を進行した2次反応生成物はBall and Ring方法によって軟化点(softening point)を測定した。 As a result of confirming the molecular weight distribution of the product of Comparative Example 2-2 produced in this way by GPC analysis, a polymer larger than a dimer was synthesized, and the secondary reaction product after the epoxidation reaction was Ball and Ring. The softening point was determined by the method.

比較例3-2
市販のフェノールノボラックエポキシ樹脂(商品名:YDPN-638EK80、国都化学社製、EEW179.7g/eq、粘度370cps@25℃)を用い、前記エポキシ樹脂(YDPN-638EK80)の構造式は以下の通りである。

Figure 0007417628000021
前記構造式中、zは1≦z≦10の範囲を満たす値である。 Comparative example 3-2
A commercially available phenol novolac epoxy resin (trade name: YDPN-638EK80, manufactured by Kokuto Kagaku Co., Ltd., EEW 179.7 g/eq, viscosity 370 cps @ 25 ° C.) was used, and the structural formula of the epoxy resin (YDPN-638EK80) was as follows. be.
Figure 0007417628000021
In the above structural formula, z is a value satisfying the range of 1≦z≦10.

前記実施例1-2~実施例2-2と比較例1-2~比較例2-2のフルオレン系エポキシ樹脂に対して、樹脂の結晶性の評価について測定した融点(Tm、℃)、およびエポキシ当量(EEW、g/eq)、軟化点(Ts、℃)、GPC分析による数平均分子量(Mn、g/mol)、および重量平均分子量(Mw、g/mol)、分子量分布(Mn/Mw)、溶融粘度(cps@150℃)、貯蔵安定性(シクロヘキサノン50%稀釈)、屈折率(R.I)の測定結果は、下記表2に示す通りである。 The melting points (Tm, °C) measured for the evaluation of resin crystallinity for the fluorene-based epoxy resins of Examples 1-2 to 2-2 and Comparative Examples 1-2 to 2-2, and Epoxy equivalent weight (EEW, g/eq), softening point (Ts, °C), number average molecular weight (Mn, g/mol) by GPC analysis, weight average molecular weight (Mw, g/mol), molecular weight distribution (Mn/Mw ), melt viscosity (cps@150°C), storage stability (50% dilution with cyclohexanone), and refractive index (R.I) are as shown in Table 2 below.

この時、前記物性測定はそれぞれ、示差走査熱量計(Differential scanning calorimetry、DSC)およびゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography、GPC)を用いて行い、具体的な測定方法は上述した通りである。 At this time, the physical properties were measured using differential scanning calorimetry (DSC) and gel permeation chromatography (GPC), respectively, and the specific measurement methods were as described above.

ただし、前記フルオレン系エポキシ樹脂の溶融粘度は、ブルックフィールド(Brookfield)社製の回転式粘度計を用いて150℃で測定し、貯蔵安定性はシクロヘキサノン溶剤に試料を1:1の重量比で溶解した後、常温(RT、23℃~25℃)で結晶化して析出される現象を測定し、屈折率(R.I)は、プリズムに接合して光の入射角を変化させて波長404nmで測定した。

Figure 0007417628000022
However, the melt viscosity of the fluorene-based epoxy resin was measured at 150°C using a rotational viscometer manufactured by Brookfield, and the storage stability was determined by dissolving the sample in cyclohexanone solvent at a weight ratio of 1:1. After that, the phenomenon of crystallization and precipitation at room temperature (RT, 23°C to 25°C) was measured, and the refractive index (R. It was measured.
Figure 0007417628000022

上記表2に示すように、実施例1-2および実施例2-2の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂は、結晶化度を下げながらこれと同時に軟化点と溶融粘度は比較例2-2のエポキシ樹脂より低くなった。これは、最小限の変形でフルオレン(fluorene)構造が有する高屈折率などの固有の特性は維持させながら、高機能性が求められる電子材料など多様な分野に適用可能に固形化された樹脂で製造した。 As shown in Table 2 above, the amorphous fluorene-based epoxy resins of Examples 1-2 and 2-2 lowered the crystallinity while at the same time, the softening point and melt viscosity of Comparative Example 2-2 increased. lower than epoxy resin. This is a solidified resin that can be applied to a variety of fields such as electronic materials that require high functionality, while maintaining the unique characteristics of the fluorene structure such as high refractive index with minimal deformation. Manufactured.

<試験例>
以下の方法で、実施例1-2~実施例2-2と比較例1-2、比較例2-2、および比較例3-2のエポキシ樹脂に対して、銅張積層板(CCL:Copper clad laminate)の製造時の物性評価を測定し、測定結果は下記表3に示す通りである。
<Test example>
Copper clad laminates (CCL) were applied to the epoxy resins of Examples 1-2 to 2-2, Comparative Examples 1-2, 2-2, and 3-2 in the following manner. The physical properties of the clad laminate were measured during production, and the measurement results are shown in Table 3 below.

1)CCL評価用試験片の製造
実施例および比較例の各エポキシ樹脂と硬化剤、硬化触媒を固形分含有量の総重量を基準にしてそれぞれ32重量%、0.02重量%の組成で混合し、溶媒としてはメチルエチルケトン(MEK、methyl ethyl ketone)を使用して、固形分含有量が70重量%のワニス溶液をそれぞれ製造した。ここで、硬化剤としては、軟化点が95.2℃のフェノールノボラック硬化剤を使用し、触媒としては2-メチルイミダゾール(2MI、2-methylimidazole)を使用した。このように製造したワニス溶液に対してBrookfield社製の回転式粘度計を用いて25℃で溶液粘度を測定し、測定結果は下記表3に示す通りである。
1) Manufacture of test pieces for CCL evaluation Each epoxy resin, curing agent, and curing catalyst of Examples and Comparative Examples were mixed at a composition of 32% by weight and 0.02% by weight, respectively, based on the total weight of solid content. A varnish solution having a solid content of 70% by weight was prepared using methyl ethyl ketone (MEK) as a solvent. Here, a phenol novolac curing agent having a softening point of 95.2° C. was used as the curing agent, and 2-methylimidazole (2MI, 2-methylimidazole) was used as the catalyst. The solution viscosity of the thus produced varnish solution was measured at 25° C. using a rotational viscometer manufactured by Brookfield, and the measurement results are shown in Table 3 below.

このように製造したそれぞれのワニス溶液を2116 type E-glassガラス繊維に含浸させた後、175℃のオーブンに入れて2分間乾燥させて、それぞれのプリプレグ(Prepreg)を製造した。 2116 type E-glass glass fibers were impregnated with each of the varnish solutions prepared as above, and then dried in an oven at 175° C. for 2 minutes to prepare respective prepregs.

それぞれのプリプレグ8枚を1オンス(oz)の2枚の銅箔の間に位置させた後、180℃の温度と200psiの圧力で1時間30分間熱間圧延(hot press)して、それぞれのCCL物性評価用試験片を得た。 Eight sheets of each prepreg were placed between two sheets of 1 oz copper foil and then hot pressed at a temperature of 180° C. and a pressure of 200 psi for 1 hour and 30 minutes to form each prepreg. A test piece for evaluating CCL physical properties was obtained.

2)ガラス転移温度(Tg)
ガラス転移温度(Tg)は、各実施例および比較例の樹脂組成物を180℃で6時間維持して硬化した後、示差走査熱量計(DSC)を用いてIPC TM-650 2.4.25の規格により測定した。
2) Glass transition temperature (Tg)
The glass transition temperature (Tg) was determined by IPC TM-650 2.4.25 using a differential scanning calorimeter (DSC) after curing the resin compositions of each example and comparative example at 180°C for 6 hours. Measured according to the standard.

3)熱膨張係数(Coefficients of thermal expansion、CTE)
熱膨張係数(CTE)は、各実施例および比較例の樹脂組成物を180℃で6時間維持して硬化した後、IPC TM-650 2.4.24規格により測定した。
3) Coefficients of thermal expansion (CTE)
The coefficient of thermal expansion (CTE) was measured according to the IPC TM-650 2.4.24 standard after curing the resin compositions of each example and comparative example at 180° C. for 6 hours.

4)曲げ弾性率(Flexural modulus)
曲げ弾性率は、各実施例および比較例の樹脂組成物を金属箔に付着させることによってそれぞれの樹脂付き金属箔を製造し、それぞれの樹脂付き金属箔2枚に対して樹脂面に対向して重なることで両面の銅張積層板を製作した。それぞれの両面の銅張積層板を全面エッチングした後、幅5mm×長さ30mmに切断し、DMA(Dynamic Mechanical Analysis)を用いて算出した。

Figure 0007417628000023
4) Flexural modulus
The flexural modulus of elasticity was determined by manufacturing resin-coated metal foils by attaching the resin compositions of each example and comparative example to metal foil, and measuring two sheets of each resin-coated metal foil facing the resin surface. By overlapping, a double-sided copper-clad laminate was produced. After etching the entire surface of each double-sided copper clad laminate, it was cut into 5 mm width x 30 mm length and calculated using DMA (Dynamic Mechanical Analysis).
Figure 0007417628000023

Claims (14)

下記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物と下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物を含み、下記の繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物を全体重量を基準にして3%~30%含む、非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂:
Figure 0007417628000024
前記化学式1中、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基であり、
Figure 0007417628000025
前記繰り返し単位1中、
nは2≦n≦10の範囲を満たす値であり、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基である。
Contains a fluorene-based epoxy compound represented by the following chemical formula 1 and a novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the following repeating unit 1, and 3% of the novolak-type fluorene-based epoxy compound containing the following repeating unit 1 based on the total weight. ~ 30% amorphous fluorene epoxy resin:
Figure 0007417628000024
In the chemical formula 1,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Figure 0007417628000025
In the repeating unit 1,
n is a value satisfying the range of 2≦n≦10,
R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
前記化学式1で表されるフルオレン系エポキシ化合物と前記繰り返し単位1を含むノボラック型フルオレン系エポキシ化合物は、97:3~70:30の重量比で含まれる、請求項1に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂。 The amorphous fluorene according to claim 1, wherein the fluorene-based epoxy compound represented by the chemical formula 1 and the novolac-type fluorene-based epoxy compound containing the repeating unit 1 are contained in a weight ratio of 97:3 to 70:30 . epoxy resin. 前記化学式1中のRおよびRはそれぞれ独立して、水素、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基である、請求項1に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂。 The amorphous fluorene system according to claim 1, wherein R 1 and R 2 in the chemical formula 1 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. Epoxy resin. 融点は30℃~68℃であり、
数平均分子量は200g/mol~2000g/molであり、
エポキシ当量は200g/eq~500g/eqである、請求項1に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂。
The melting point is 30°C to 68°C,
The number average molecular weight is 200 g/mol to 2000 g/mol,
The amorphous fluorene-based epoxy resin according to claim 1, having an epoxy equivalent of 200 g/eq to 500 g/eq.
酸触媒存在下で、下記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドを2.5:1~10:1のモル比で反応させて、下記の繰り返し単位2を含むノボラック型フルオレン系ビフェノール化合物を含むフルオレン系ビフェノール樹脂を製造する段階と、
前記フルオレン系ビフェノール樹脂をエピハロヒドリンと水酸化塩の存在下で反応させる段階と、を含む、非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法:
Figure 0007417628000026
前記化学式2中、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基であり、
Figure 0007417628000027
前記繰り返し単位2中、
mは2≦m≦10の範囲を満たす値であり、
およびRはそれぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、または置換または非置換の炭素数6~30のアリール基である。
In the presence of an acid catalyst, a fluorene-based biphenol compound represented by the following chemical formula 2 and formaldehyde are reacted at a molar ratio of 2.5:1 to 10:1 to produce a novolak-type fluorene-based biphenol compound containing the following repeating unit 2. a step of producing a fluorene-based biphenol resin containing;
A method for producing an amorphous fluorene-based epoxy resin, comprising the step of reacting the fluorene-based biphenol resin with epihalohydrin in the presence of a hydroxide salt:
Figure 0007417628000026
In the chemical formula 2,
R 5 and R 6 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Figure 0007417628000027
In the repeating unit 2,
m is a value satisfying the range of 2≦m≦10,
R 7 and R 8 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; 20 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドは、3:1~9:1のモル比で反応させる、請求項5に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法。 The method for producing an amorphous fluorene-based epoxy resin according to claim 5, wherein the fluorene-based biphenol compound represented by Chemical Formula 2 and formaldehyde are reacted at a molar ratio of 3:1 to 9:1. 前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物とホルムアルデヒドを反応させる段階は、750Torr~770Torr(99.9918kPa~102.6582kPa)の条件下で100℃~140℃で行う、請求項5に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法。 The method according to claim 5, wherein the step of reacting the fluorene-based biphenol compound represented by Formula 2 with formaldehyde is performed at 100° C. to 140° C. under conditions of 750 Torr to 770 Torr (99.9918 kPa to 102.6582 kPa). A method for producing crystalline fluorene-based epoxy resin. 前記化学式2中のRおよびRはそれぞれ独立して、水素、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基である、請求項5に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法。 The amorphous fluorene system according to claim 5, wherein R 5 and R 6 in the chemical formula 2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. Method of manufacturing epoxy resin. 前記酸触媒は、シュウ酸、硫酸、塩酸、燐酸、パラトルエンスルホン酸、メチルスルホン酸、および酢酸からなる群より選択される1種以上である、請求項5に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法。 The amorphous fluorene-based epoxy according to claim 5, wherein the acid catalyst is one or more selected from the group consisting of oxalic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, para-toluenesulfonic acid, methylsulfonic acid, and acetic acid. Method of manufacturing resin. 前記酸触媒は、前記化学式2で表されるフルオレン系ビフェノール化合物100モルを基準にして0.01モル部~10モル部の含有量で使用する、請求項5に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法。 The amorphous fluorene-based epoxy according to claim 5, wherein the acid catalyst is used in a content of 0.01 to 10 moles based on 100 moles of the fluorene-based biphenol compound represented by the chemical formula 2. Method of manufacturing resin. 前記フルオレン系ビフェノール樹脂は、融点(Tm)が現れず、数平均分子量が200g/mol~2000g/molであり、水酸基当量が175g/eq~250g/eqである、請求項5に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法。 The amorphous according to claim 5, wherein the fluorene-based biphenol resin has no melting point (Tm), a number average molecular weight of 200 g/mol to 2000 g/mol, and a hydroxyl equivalent of 175 g/eq to 250 g/eq. A method for producing a fluorene-based epoxy resin. 前記フルオレン系ビフェノール樹脂をエピハロヒドリンと反応させる段階は、水酸化塩の存在下で100Torr~300Torr(13.3322kPa~39.9967kPa)の圧力条件で25℃~120℃で行う、請求項5に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂の製造方法。 The step of reacting the fluorene-based biphenol resin with epihalohydrin is performed at 25° C. to 120° C. under pressure conditions of 100 Torr to 300 Torr (13.3322 kPa to 39.9967 kPa) in the presence of a hydroxide salt. A method for producing amorphous fluorene-based epoxy resin. 請求項1に記載の非結晶性フルオレン系エポキシ樹脂、硬化剤、硬化触媒、および溶媒を含む、エポキシ樹脂組成物。 An epoxy resin composition comprising the amorphous fluorene-based epoxy resin according to claim 1, a curing agent, a curing catalyst, and a solvent. 基板と、
前記基板の一面または両面上に位置する樹脂層と、を含み、
前記樹脂層は、請求項13に記載のエポキシ樹脂組成物から形成される、積層板。
A substrate and
a resin layer located on one or both sides of the substrate,
A laminate, wherein the resin layer is formed from the epoxy resin composition according to claim 13.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325331A (en) 2004-04-14 2005-11-24 Osaka Gas Co Ltd New fluorene-containing resin

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5129502B2 (en) * 1971-07-01 1976-08-26
JPH0314815A (en) * 1989-03-01 1991-01-23 Dainippon Ink & Chem Inc Novolac epoxy resin, its preparation, epoxy resin composition, and novolac resin
JP5009486B2 (en) * 2003-06-27 2012-08-22 新日鐵化学株式会社 Manufacturing method of heat-resistant epoxy resin with excellent transparency
JP5125020B2 (en) * 2006-08-04 2013-01-23 日立化成工業株式会社 Quasi-crosslinked cyclic polymer
JP5129502B2 (en) 2007-04-06 2013-01-30 大阪瓦斯株式会社 Novel fluorene compound having phenolic hydroxyl group and methylol group and method for producing the same
JP6386386B2 (en) * 2014-01-24 2018-09-05 大阪ガスケミカル株式会社 Epoxy compound having fluorene skeleton and method for producing the same
KR101721979B1 (en) * 2015-05-20 2017-03-31 주식회사 엔씨켐 Polymer for spin on carbon hardmask and composition including same
KR101861917B1 (en) * 2016-04-14 2018-05-28 삼성에스디아이 주식회사 Epoxy compound, epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device comprising the same, and semiconductor device encapsulated by using thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325331A (en) 2004-04-14 2005-11-24 Osaka Gas Co Ltd New fluorene-containing resin

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