JPH07242728A - エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂組成物

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JPH07242728A
JPH07242728A JP6026794A JP6026794A JPH07242728A JP H07242728 A JPH07242728 A JP H07242728A JP 6026794 A JP6026794 A JP 6026794A JP 6026794 A JP6026794 A JP 6026794A JP H07242728 A JPH07242728 A JP H07242728A
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JP
Japan
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epoxy resin
allylnaphthol
naphthol
cocondensate
dihydroxynaphthalene
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JP6026794A
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English (en)
Inventor
Akihiro Naka
昭廣 中
Shuichi Ito
修一 伊藤
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DKS Co Ltd
Original Assignee
Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 アリルナフトール類とジヒドロキシナフタレ
ンとアルデヒド類とを共縮合させて得られた重量平均分
子量が300〜2000のアリルナフトール共縮合物と
エピハロヒドリンとの反応によって得られた多官能性エ
ポキシ樹脂。 【効果】 本発明のアリルナフトール共縮合物をベース
としたエポキシ樹脂は、融点および溶融粘度が低く、作
業性能に優れている。また、本発明のエポキシ樹脂組成
物は、その硬化樹脂が、高いガラス転移温度、耐熱性お
よび耐湿性を有し、半田処理においてもパッケージにク
ラックが発生しにくいため半導体封止用に適する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定のアリルナフトー
ル共縮合物をベースとした作業性能に優れたエポキシ樹
脂、およびこのエポキシ樹脂と硬化剤を含有するエポキ
シ樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子を外部環境から保護す
るため、エポキシ樹脂組成物で封止する方法が広く採用
されている。前記組成物は、通常、エポキシ樹脂,硬化
剤,硬化促進剤,充填剤,及びその他の添加剤で構成さ
れている。前記エポキシ樹脂としては、フェノール類と
ホルムアルデヒドとの反応により得られたノボラック樹
脂をエポキシ化した樹脂、特にオルトクレゾールノボラ
ックエポキシ樹脂が広く用いられ、硬化剤としては、フ
ェノールホルムアルデヒドノボラック樹脂が採用されて
いる。また、高性能なエポキシ樹脂としてα−ナフトー
ルとホルマリン水とを酸触媒を用いて反応させたノボラ
ック樹脂をベースとしたエポキシ樹脂が紹介されている
が、耐熱性,耐湿性等の性能は満足できるものの、融点
と溶融粘度が高く、成型等の作業性に劣るため実用化さ
れていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、融点
と溶融粘度が低いため作業性に優れ、かつ硬化剤との硬
化後に高いガラス転移温度,耐熱性及び耐湿性を有し、
パッケージにクラックが発生するのを防止できる硬化物
を与える特定のアリルナフトール共縮合物をベースとし
た多官能性エポキシ樹脂を提供することにある。
【0004】本発明の他の目的は、ガラス転移温度が高
く耐熱性及び耐湿性に優れ、パッケージにクラックが発
生するのを防止できる半導体封止用材料として有用なエ
ポキシ樹脂組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、エポキシ樹脂のベース
となるポリヒドロキシ化合物に、アリルナフトール類と
ジヒドロキシナフタレンとアルデヒド類が共縮合した分
子構造を有する重量平均分子量が300〜2000のア
リルナフトール共縮合物を用いることにより、この特定
の共縮合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られた
エポキシ樹脂は、融点と溶融粘度が低く、それによって
作業性が優れ、硬化後は高いガラス転移温度を示し、か
つ耐熱性及び耐湿性に優れていることを見いだし本発明
を完成した。
【0006】すなわち、下記一般式(I)又は(II)
で示される重量平均分子量が300〜2000のアリル
ナフトール共縮合物とエピハロヒドリンとの反応から得
られた多官能性エポキシ樹脂を提供するものである。
【0007】
【化3】
【0008】
【化4】
【0009】更に本発明は、前記アリルナフトール共縮
合物をベースとしたエポキシ樹脂と硬化剤とを含むエポ
キシ樹脂組成物を提供する。
【0010】アリルナフトール共縮合物をベースとした
エポキシ樹脂を含む本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬
化促進剤を含むのが好ましく、その場合には半導体封止
用組成物として特に有効である。
【0011】なお、本明細書において、「エポキシ樹
脂」とは、特に断りがない限り、樹脂状のエポキシ化合
物のみならず低分子量のエポキシ化合物も含む意味に用
いる。
【0012】(手段を構成する要件)本発明の高性能エ
ポキシ樹脂を得るための必須要件は、前記一般式(I)
又は(II)で示されるアリルナフトール類とジヒドロ
キシナフタレンとアルデヒド類が共縮合した分子構造を
有する重量平均分子量が300〜2000の化合物をエ
ポキシ樹脂のベースに用いることである。
【0013】アリルナフトール類のアリル基は、ナフタ
レン核に1〜2個存在するが、縮合反応を促進させるた
めには1個であるのが好ましい。
【0014】前記アリルナフトール共縮合物の重量平均
分子量は300〜2000である。300未満である
と、分子内のOH基数が少なすぎエポキシ基が少なくな
り、その結果硬化時の硬化が不充分となり、2000を
超えると本発明のエポキシ樹脂の融点と粘度が高くなり
作業性に劣る。
【0015】またこのジヒドロキシナフタレンの80モ
ル%以下、好ましくは70モル%以下をα−ナフトール
及びβ−ナフトールのうちの少なくとも1種で置き換え
た共縮合物も粘度が低く有用である。
【0016】さらに、アリルナフトール共縮合物におい
ては、1分子中のアリルナフトール類分子単位とジヒド
ロキシナフタレン分子単位とのモル比が10:90〜7
5:25(α−ナフトール及び/又はβ−ナフトールを
含む場合は10:90〜66:34)であるのが好まし
い。すなわち、アリルナフトール類とジヒドロキシナフ
タレンとアルデヒド類の共縮合した分子構造を有する共
縮合物において、1分子中に、アリルナフトール類分子
単位10〜75モル%とジヒドロキシナフタレン分子単
位25〜90モル%(アルデヒド類分子単位除外換算)
を含有するのが好ましい。この範囲から外れると、共縮
合物が得られにくく、アリルナフトールの単独縮合物が
多量に得られ好しくない。
【0017】又このアリルナフトール共縮合物はアリル
基が導入されているため、分子に立体障害効果が生じる
ことにより粘度低下が生じ、更にジヒドロキシナフタレ
ンの使用により、高分子量が生じにくいために粘度が低
くなる。これら両効果により究めて粘度の低い共縮合物
が得られる。
【0018】このようなアリルナフトール共縮合物は、
アリルナフトール類とジヒドロキシナフタレン(必要に
よりα−ナフトール及び/又はβ−ナフトールを含む)
とアルデヒド類とが共縮合した分子構造を有する化合物
であれば良く、例えば下記の2方法で製造することがで
きる。
【0019】(A法)予めナフトール類をアリル化して
アリルナフトール類を合成し、それにジヒドロキシナフ
タレン(必要によりα−ナフトール及び/又はβ−ナフ
トールを含む)とアルデヒド類を加え、必要により酸や
塩基を加えて通常のノボラックの合成と同様に脱水反応
する方法。
【0020】(B法)予めナフトール類とジヒドロキシ
ナフタレン(必要によりα−ナフトール及び/又はβ−
ナフトールを含む)とアルデヒド類により縮合物を合成
した後、ハロゲン化アリルと塩基と必要により水や有機
溶剤を加えて反応し、縮合物にアリル基を導入する方
法。
【0021】A法の場合、アリル化するナフトール類と
しては、アリル基を分子内に1個以上導入でき、かつア
ルデヒド類が付加できる位置が1個以上あるものが利用
でき、例えばα−ナフトールやジヒドロキシナフタレン
や一部アルキル基で置換されたα−ナフトールやジヒド
ロキシナフタレンなどが挙げられ、特にα−ナフトール
が好ましい。
【0022】ナフトール類をアリル化するには、(1)
水中にナフトール類と塩基を加えてフェノラート化した
後、ハロゲン化アリルを加えて反応し、不純物を水洗し
た後、加熱してクライゼン転位する方法、(2)前記
(1)の方法において、ハロゲン化アリルを長時間かけ
て滴下して加える方法、(3)ナフトール類とハロゲン
化アリルと必要により有機溶剤を加え、それに塩基水溶
液を滴下して反応させ、不純物を水洗した後、クライゼ
ン転位する方法など、いずれの方法によってもよい。
【0023】アルデヒド類としては、例えば、ホルムア
ルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒド、グリオキサー
ルなどの脂肪族アルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒ
ドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド、テレ
フタルアルデヒドなどの芳香族アルデヒドが利用でき、
中でもパラホルムアルデヒドや芳香族のベンズアルデヒ
ド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデ
ヒド、テレフタルアルデヒドが好ましい。これらのアル
デヒドは1種類を用いて反応させてもよく、2種類以上
を併用して反応させることも可能である。
【0024】また、アルデヒドの使用量は、高核体の組
成があまり多くならないように、原料のアリルナフトー
ル類とジヒドロキシナフタレンと必要により加えるα−
ナフトール及び/又はβ−ナフトールの合計量の1モル
に対して0.30〜0.85モルとなるのが好ましい。
このアルデヒドの使用量が0.30モル未満の場合は、
共縮合物の分子量が小さくなるため、エポキシ樹脂の硬
化物の耐熱性が低下する。また、0.85モルを超える
と、高核体の含有量が増え、エポキシ樹脂が高融点、高
溶融粘度となり、作業性能が悪くなり、成形性に問題を
生じる。この点より特に、0.50〜0.75モルが好
ましい。
【0025】縮合反応におけるアリルナフトール類とジ
ヒドロキシナフタレンとの使用モル比は、10:90〜
75:25の範囲が好ましい(α−ナフトール及び/又
はβ−ナフトールを加える場合は10:90〜66:3
4)。アリルナフトール類の使用モル比がこれより小さ
いと、低粘度化や可撓性の効果が付与されず、大きい
と、共縮合反応が円滑に進行しなくなる。
【0026】本発明で用いるアリルナフトール共縮合物
を得るための共縮合反応は、ナフタレン核体数のコント
ロールを容易にするため、高温に加熱するだけで行なわ
れる。この場合の反応温度としては60〜180℃が適
しており、特に80〜160℃が好ましい。反応は通常
1〜10時間程度で終了する。なお、必要により、酸や
塩基などの触媒を用いてもよい。
【0027】また、反応は無溶剤でも行なえるが、沸点
が80℃以上で、かつ水への溶解性の小さい溶剤、例え
ばトルエン、キシレン、メチルイソブチルケトンなどを
使用するのが好ましい。
【0028】反応終了後、必要により不純物を水洗など
により除去したり、溶媒および未反応物を減圧下にて除
去してもよい。
【0029】なお、B法の場合、ナフトール類とジヒド
ロキシナフタレンと前記のアルデヒド類を用いて、前記
の縮合方法などにより予め縮合物を合成した後、前記の
アリル化法(1)、(2)、(3)などを用いてアリル
化すると、目的の分子構造を有する共縮合物が得られ
る。
【0030】なおこの共縮合物の分析・同定は、ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー(GPC法)、赤外
吸収スペクトル(IR)および核磁気共鳴スペクトル
(NMR)により行なった。以下にGPCとNMRの測
定条件を示す。
【0031】(GPC分析) 溶 媒:テトラヒドロフラン 流 量:0.8ml/min カラム:東ソー(株)製のG4000H、G3000
H、G2000H(直列)であって、排除限界分子量が
それぞれ400,000、60,000、10,000
である。 担 体:スチレン・ジビニルベンゼン共重合体
【0032】(NMR)共縮合物のNMRスペクトルは
以下に帰属されていることで確認を行なった。
【0033】
【化5】
【0034】本発明のアリルナフトール共縮合物をベー
スにした多官能性エポキシ樹脂は、前記のアリルナフト
ール共縮合物とエピハロヒドリンを反応させることによ
り得られるが、通常、反応は次の代表的な二つの方法が
利用できる。
【0035】1)アリルナフトール共縮合物と過剰のエ
ピハロヒドリンとをアルカリ金属水酸化物の存在下で付
加反応とエポキシ環を形成する閉環反応を同時に行なわ
せる一段法。
【0036】2)アリルナフトール共縮合物と過剰のエ
ピハロヒドリンとを塩基性触媒の存在下で付加反応さ
せ、次いでアルカリ金属水酸化物を添加して閉環反応さ
せる二段法。
【0037】この反応におけるエピハロヒドリンとは、
エピクロルヒドリン,エピブロモヒドリン,β−メチル
エピクロルヒドリン,β−メチルエピブロモヒドリン,
β−メチルエピヨードヒドリンなどがあげられるが、エ
ピクロルヒドリンが好ましい。
【0038】また、この反応におけるアルカリ金属水酸
化物としては、カセイソーダ,カセイカリが使用され、
これらは固体のままか、水溶液好ましくは40〜50%
水溶液で反応系に添加される。
【0039】また、前記の反応における塩基性触媒とし
ては、テトラメチルアンモニウムクロリド,テトラメチ
ルアンモニウムブロミド,テトラエチルアンモニウムク
ロリド,テトラエチルアンモニウムブロミド,テトラブ
チルアンモニウムクロリド,テトラブチルアンモニウム
ブロミド,トリエチルメチルアンモニウムクロリド,ト
リメチルベンジルアンモニウムクロリド,トリエチルベ
ンジルアンモニウムクロリドなどの四級アンモニウム塩
が使用される。
【0040】前記の一段法においては、50〜150
℃、好ましくは80〜120℃の温度で反応する。アル
カリ水酸化物はアリルナフトール共縮合物の水酸基1当
量あたり0.8〜1.5モル当量好ましくは0.9〜
1.1モル当量使用する。
【0041】また、前記の二段法においては、前段の反
応は60〜150℃好ましくは100〜140℃の温度
で行なう。エピハロヒドリンの使用量はアリルナフトー
ル共縮合物の水酸基1当量に対して、1.3〜20モル
当量好ましくは2〜10モル当量であり、過剰のエピハ
ロヒドリンは反応後に回収して再使用できる。
【0042】また、塩基性触媒は、アリルナフトール共
縮合物の水酸基に対して、0.002〜3.0モル%の
割合で使用される。後段の反応は、50〜150℃好ま
しくは、60〜120℃で行なう。アルカリ金属水酸化
物は生成したハロヒドリンに対して通常、1〜1.1モ
ル量用いられる。
【0043】これらの前段および後段の反応は、無溶媒
下でもよく、メチルイソブチルケトン,シクロヘキサ
ン,トルエンなどの不活性溶媒の存在下で行なってもよ
い。これらは、反応終了後に、水洗や溶媒洗浄で精製し
たり、蒸発脱気を行なって本発明の多官能性エポキシ樹
脂を得る。
【0044】本発明の多官能性エポキシ樹脂の作業性
は、その融点や溶融粘度と関係があり、より低いものが
求められる。これらは、ベースのアリルナフトール共縮
合物の融点や溶融粘度に依存し、これを極力低くしてお
けば、作業性のよいエポキシ樹脂が得られる。ベースの
アリルナフトール共縮合物は、エポキシ樹脂にすると融
点は5〜30℃低下し、粘度は1/5〜4/5程度に低
下するので、融点40〜100℃、150℃における粘
度5〜200cpの作業性に優れたエポキシ樹脂が得ら
れる。
【0045】第2の発明は、硬化剤と前記アリルナフト
ール共縮合物をベースとしたエポキシ樹脂を含有するエ
ポキシ樹脂組成物を提供する。この組成物は、さらに硬
化促進剤を含むのが好ましく、この場合には、特に半導
体封止用樹脂組成物として有用である。
【0046】本発明の多官能性エポキシ樹脂は、単独で
用いてもよいし、70重量%以下好ましくは50重量%
以下の一般のエポキシ樹脂、たとえばオルトクレゾール
レジンエポキシ樹脂,ビスフェノール系エポキシ樹脂,
フェノールレジンエポキシ樹脂と併用して用いることも
できる。
【0047】次に、本発明に用いる硬化剤は、分子中に
2個以上好ましくは3個以上のフェノール性水酸基を有
するものである。具体的には、フェノールや置換フェノ
ール、例えば、o−クレゾール,p−クレゾール,t−
ブチルフェノール,クミルフェノール,フェニルフェノ
ールとホルムアルデヒドを酸やアルカリで反応したもの
が挙げられる。ホルムアルデヒドの替わりに、ほかのア
ルデヒド、例えば、ベンズアルデヒド,クロトンアルデ
ヒド,サリチルアルデヒド,ヒドロキシベンズアルデヒ
ド,グリオキザール,テレフタルアルデヒドを用いた物
も利用できる。レゾルシンとアルデヒドの反応物やポリ
ビニルフェノールも本発明の硬化剤として用いることが
できる。
【0048】また、ポリヒドロキシナフタレン系化合
物、例えば、α−ナフトールホルマリン縮合物,α−ナ
フトールアルデヒド縮合物,β−ナフトールアルデヒド
縮合物,α−ナフトール・β−ナフトールアルデヒド共
縮合物,ナフトール・フェノールアルデヒド共縮合物,
ナフトール・クレゾールアルデヒド共縮合物,ナフトー
ルキシレノールアルデヒド共縮合物,ナフトール・アル
キル(C3 以上)フェノール・アルデヒド共縮合物,ジ
ヒドロキシナフタレンアルデヒド縮合物,ジヒドロキシ
ナフタレン・ナフトールアルデヒド共縮合物,ジヒドロ
キシナフタレン・フェノール・アルデヒド共縮合物,ジ
ヒドロキシナフタレン・クレゾール・アルデヒド共縮合
物,ジヒドロキシナフタレン・キシレノール・アルデヒ
ド共縮合物,ジヒドロキシナフタレンアルキル(C3
上)フェノール・アルデヒド共縮合物等も硬化剤として
有用である。
【0049】これらの硬化剤の配合割合は、エポキシ樹
脂のエポキシ基に対する硬化剤のフェノール性水酸基の
当量比(エポキシ基/フェノール性水酸基)が通常、1
/0.8〜1/1.2、好ましくは1/0.9〜1/
1.1の範囲が耐熱性,耐湿性の点から選ばれる。
【0050】前記硬化促進剤は通常の触媒であり、特に
限定されない。硬化促進剤の具体例としては、たとえば
トリフェニルフォスフィン、トリス−2,6ジメトキシ
フェニルフォスフィン、トリ−pトリルフォスフィン、
亜リン酸トリフェニルなどのリン化合物、2−メチルイ
ミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシ
ルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−
エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール
類、2−ジメチルアミノメチルフェノール、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルメチルアミンなどの
第三アミン類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)
ウンデセン−7、1,8−ジアザビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7の有機酸塩類などがあげられる。
【0051】硬化促進剤の配合量は、本発明の組成物中
0.1〜3.0重量%であるのが耐熱性と耐湿性の点か
ら好ましい。
【0052】本発明では、前記の各成分のほかに、必要
に応じてさらに種々のものを配合することができる。例
えば、充填剤や充填剤の表面を処理するための表面処理
剤や難燃剤や離型剤や着色剤や可撓性付与剤である。
【0053】充填剤としてはとくに限定はなく、例え
ば、結晶性シリカ粉,溶融性シリカ粉,石英ガラス粉,
タルク,ケイ酸カルシュウム粉,ケイ酸ジルコニュウム
粉,アルミナ粉,炭酸カルシウム粉などがあげられる
が、シリカ系のものが好ましい。
【0054】充填剤の配合割合は、全組成物に対して6
0〜90重量%好ましくは70〜85重量%である。充
填剤の配合量が90重量%をこえると、組成物の流動性
が低くなって成形がむつかしく、60重量%未満では熱
膨張が大きくなる傾向がある。
【0055】表面処理剤としては、公知のシランカップ
リング剤などがあげられ、難燃剤としては三酸化アンチ
モン,五酸化アンチモン,リン酸塩,臭素化物があげら
れ、離型剤としては各種ワックス類を、着色剤にはカー
ボンブラックなどを、可撓性付与剤としてはシリコーン
樹脂,ブタジエン−アクリルニトリルゴムなどが用いら
れる。但し、これらに限定されるものではない。
【0056】本発明のエポキシ樹脂組成物の調製方法は
とくに限定されず、常法によって行なえる。また、本発
明の樹脂組成物を用いて半導体を封止する際の条件にも
とくに限定はなく、通常、175℃、成形圧100kg
/cm2 、3分間の成形と180℃、6時間の後硬化の
ごとき条件が採用される。
【0057】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明の実施の態様
を具体的に例示して説明する。本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。
【0058】実施例1 (アリルナフトール共縮合物1)撹拌装置、還流冷却
管、温度計、窒素吹込口を備えた反応容器内に、α−ナ
フトール144g(1モル)、水酸化ナトリウム10%
水溶液440gおよびメチルイソブチルケトン144g
を仕込み、撹拌しながら80℃に加熱して均一化させて
フェノラート化させた。この反応液に塩化アリル84.
2g(1.1モル)を滴下ロートを用いて3時間かけて
滴下し、滴下終了後さらに1時間撹拌して反応させた。
反応終了後、分離、水洗し、減圧下で溶剤を完全に留去
した。次いで、得られた反応生成物を反応容器に移し、
140℃に加熱して2時間撹拌して反応させてアリルナ
フトール(OH基当量184)を得た。
【0059】撹拌装置、還流冷却管、温度計、窒素吹込
口を備えた反応容器内に、上記アリルナフトール92g
(0.5モル)、1,6-ジヒドロキシナフタレン80g
(0.5モル)およびパラホルムアルデヒド16.5g
(アリルナフトールと1,6-ジヒドロキシナフタレンの合
計:パラホルムアルデヒド=1:0.55(モル比、ホ
ルムアルデヒド換算))を仕込み、140℃に加熱して
窒素気流下で3時間撹拌して反応させた。次に、200
℃に加熱し、減圧下で未反応物と水を除去し、下記式で
示されるアリルナフトール共縮合物を得た。この化合物
の融点は81℃、150℃の溶融粘度は50センチポイ
ズ(以下CPと記す)と低く、作業性能に優れていた。
(なお、以下の実施例および比較例においても、粘度の
測定はすべて150℃において行なった。)重量平均分
子量(GPC法で測定、以下同様)は390で、OH基
当量は124であった。
【0060】
【化6】
【0061】(エポキシ樹脂1)前記共縮合物の全量と
エピクロルヒドリン460gとテトラブチルアンモニウ
ムブロマイド3gを仕込み加熱還流下で3時間反応さ
せ、減圧下で過剰のエピクロルヒドリンを除去した。内
容物と同量のトルエンを加え60℃に冷却し、水分除去
装置をつけて水酸化ナトリウム41gを加え、生成する
水を減圧度100〜150mmHgで連続的に除去しな
がら閉環反応させた。水洗して塩類や未反応アルカリを
除去した後減圧下でトルエンと水などを除去した。得ら
れたエポキシ樹脂は、エポキシ当量は210で、融点は
61℃、粘度は20CPと低く作業性が優れていた。
【0062】実施例2 (アリルナフトール共縮合物2)実施例1の前段で合成
したのと同じアリルナフトール61.6g(0.34モ
ル)、1,6-ジヒドロキシナフタレン53.3g(0.3
3モル)、α−ナフトール48g(0.33モル)、キ
シレン86gおよびパラホルムアルデヒド19.5g
(アリルナフトールと1,6-ジヒドロキシナフタレンとα
−ナフトールの合計:パラホルムアルデヒド=1:0.
65(モル比、ホルムアルデヒド換算))を仕込む以外
は、実施例1と同様にして共縮合物を製造した。キシレ
ンは、反応後に加熱減圧下で除去した。得られたアリル
ナフトール共縮合物(下記式で示される)の融点は68
℃、粘度は30CPと低く、作業性能に優れていた。重
量平均分子量は540で、OH基当量は133であっ
た。
【0063】
【化7】
【0064】(エポキシ樹脂2)前記2の縮合物全量を
用いて実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得ら
れたエポキシ樹脂は、エポキシ当量230で、融点53
℃、粘度15CPと低く作業性が優れていた。
【0065】実施例3 (アリルナフトール共縮合物3)α−ナフトールの代わ
りにβ−ナフトールを同量用いる以外は実施例2と同様
にして共縮合物を製造した。キシレンは、反応後に加熱
減圧下で除去した。得られたアリルナフトール共縮合物
(下記式で示される)の融点は78℃、粘度は20CP
と低く、作業性能に優れていた。重量平均分子量は53
0で、OH基当量は132であった。
【0066】
【化8】
【0067】(エポキシ樹脂3)前記3の縮合物全量を
用いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得
られたエポキシ樹脂は、エポキシ当量230で、融点6
5℃、粘度10CPと低く、作業性が優れていた。
【0068】実施例4 (アリルナフトール共縮合物4)パラホルムアルデヒド
の代わりにベンズアルデヒド58gを用いる以外は、実
施例1と同様にして共縮合物を製造した。得られたアリ
ルナフトール共縮合物(下記式で示される)の融点は7
8℃、粘度は80CPと低く、作業性能に優れていた。
重量平均分子量は470で、OH基当量は150であっ
た。
【0069】
【化9】
【0070】(エポキシ樹脂4)前記4の縮合物全量を
用いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得
られたエポキシ樹脂は、エポキシ当量240で、融点6
9℃、粘度30CPと低く、作業性が優れていた。
【0071】実施例5 (アリルナフトール共縮合物5)パラホルムアルデヒド
の代わりにp−ヒドロキシベンズアルデヒド67gを用
いる以外は、実施例1と同様にして共縮合物を製造し
た。得られたアリルナフトール共縮合物(下記式で示さ
れる)の融点は90℃、粘度は60CPと低く、作業性
能に優れていた。重量平均分子量は490で、OH基当
量は115であった。
【0072】
【化10】
【0073】(エポキシ樹脂5)前記5の縮合物全量を
用いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得
られたエポキシ樹脂は、エポキシ当量220で、融点8
2℃、粘度25CPと低く作業性が優れていた。
【0074】実施例6 (アリルナフトール共縮合物6)パラホルムアルデヒド
の代わりにホルマリン水(37%)44.6g用いる以
外は、実施例1と同様にして共縮合物を製造した。得ら
れたアリルナフトール共縮合物(下記式で示される)の
融点は86℃、粘度は100CPと低く、作業性能に優
れていた。重量平均分子量は420で、OH基当量は1
26であった。
【0075】
【化11】
【0076】(エポキシ樹脂6)前記の縮合物全量を用
いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得ら
れたエポキシ樹脂は、エポキシ当量220で、融点67
℃、粘度50CPと低く作業性が優れていた。
【0077】実施例7 (アリルナフトール共縮合物7)パラホルムアルデヒド
の代わりにサリチルアルデヒド67gを用いる以外は、
実施例1と同様にして共縮合物を製造した。得られたア
リルナフトール共縮合物(下記式で示される)の融点は
87℃、粘度は130CPと低く、作業性能に優れてい
た。重量平均分子量は570で、OH基当量は114で
あった。
【0078】
【化12】
【0079】(エポキシ樹脂7)前記の縮合物全量を用
いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得ら
れたエポキシ樹脂は、エポキシ当量210で、融点81
℃、粘度60CPと低く作業性が優れていた。
【0080】実施例8 (アリルナフトール共縮合物8)パラホルムアルデヒド
の代わりにテレフタルアルデヒド49gを用いる以外
は、実施例1と同様にして共縮合物を製造した。得られ
たアリルナフトール共縮合物(下記式で示される)の融
点は93℃、粘度は150CPと低く、作業性能に優れ
ていた。重量平均分子量は810で、OH基当量は13
3であった。
【0081】
【化13】
【0082】(エポキシ樹脂8)前記の縮合物全量を用
いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得ら
れたエポキシ樹脂は、エポキシ当量230で、融点81
℃、粘度80CPと低く作業性が優れていた。
【0083】比較例1 (縮合物9)実施例1において、まったくアリルナフト
ールを用いず、α−ナフトールを144g(1.0モ
ル)とする以外は同様にして縮合物を得た。水酸基当量
は168、融点は135℃、150℃の溶融粘度は32
00CPと高く、きわめて流動性が劣るため作業性が悪
かった。
【0084】(エポキシ樹脂9)前記縮合物9の全量を
用いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得
られたエポキシ樹脂9は、エポキシ当量250で、融点
121℃、粘度2400CPと高く、きわめて流動性が
劣るため作業性能が悪かった。
【0085】比較例2 (縮合物10)触媒としてパラトルエンスルホン酸を
0.5g、パラホルムアルデヒドの代わりにホルマリン
水(35%)を60g用いる以外は比較例1と同様にし
て、縮合物10を製造した。水酸基当量は172、融点
は135℃、粘度は3200CPと高く、きわめて流動
性が劣ることで、作業性能が悪かった。
【0086】(エポキシ樹脂10)前記縮合物10の全
量を用いて、実施例1と同様にエポキシ樹脂を製造し
た。得られたエポキシ樹脂10は、エポキシ当量250
で、融点119℃、粘度2600CPと高く、きわめて
流動性が劣るため作業性能が悪かった。
【0087】実施例9〜16および比較例3 下記に示すエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填
剤、三酸化アンチモン、シランカップリング剤、ワック
スおよびカーボンブラックを、表1と表2に示す割合
(重量部)で配合して、二本ロールで70〜110℃の
温度にて混練した後に冷却し、粉砕して半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物を調製した。
【0088】 エポキシ樹脂:実施例1〜8で得られたエポキシ樹脂 o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 (エポキシ当量195、融点85℃) 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂 (エポキシ当量280、融点83℃) 硬化剤:フェノールノボラック樹脂 (水酸基当量 106、融点 80℃) 硬化促進剤:トリフェニルフォスフィン 充填剤:球状シリカ(三菱金属(株)のBF100)
【0089】得られた組成物を、175℃、100kg
/cm2 、3分間の硬化条件で成形し、次いで、180
℃、6時間の条件でポストキュアーさせて成形試験片を
作製した。この試験片は、80ピン四方向フラットパッ
ケージ(80ピンQFP、サイズ20×14×2mm)
であり、ダイパッドサイズ8×8mmである。
【0090】尚、比較例1,2のエポキシ樹脂を用いた
場合はエポキシ樹脂組成物の粘度が高く流動性と作業性
が悪く、良好な試験片を得ることができなかったため以
下の評価は実施不可能であった。
【0091】
【表1】
【0092】
【表2】
【0093】このようにして得られた半導体装置につい
て、−50℃/5分〜150℃/5分のTCTテストを
行ないクラック発生数を調べた。また、前記試験片を、
85℃/85%RHの相対湿度の恒温槽中に放置して吸
湿させた後に、260℃の半田溶融液に10秒間浸漬し
て耐クラック性試験を行なった。結果を表3と表4に示
す。
【0094】また、得られた試験片の200℃における
曲げ強度(高温強度)、ガラス転移温度、熱膨張係数、
85℃/85%RHで500時間の加湿試験後の吸水率
を調べた。結果を表5と表6に示す。
【0095】
【表3】
【0096】
【表4】
【0097】
【表5】
【0098】
【表6】
【0099】
【発明の効果】本発明のアリルナフトール共縮合物をベ
ースとしたエポキシ樹脂は、融点および溶融粘度が低
く、作業性能に優れている。また、硬化剤と併用して使
用すると、得られるエポキシ樹脂硬化物が、高いガラス
転移温度、耐熱性および耐湿性を有する。すなわち、こ
のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、ガラス転移温度が高
く耐熱性に優れ、また機械的強度も大きく、しかも吸水
率が小さく耐湿性に優れ、半田処理においてもクラック
の発生が極めて少ない。そのため、本発明のエポキシ樹
脂組成物は、半導体封止用組成物として有用である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で示される重量平均分
    子量が300〜2000のアリルナフトール共縮合物と
    エピハロヒドリンとの反応によって得られる多官能性エ
    ポキシ樹脂。 【化1】
  2. 【請求項2】 下記一般式(II)で示される重量平均
    分子量が300〜2000のアリルナフトール共縮合物
    とエピハロヒドリンとの反応によって得られる多官能性
    エポキシ樹脂。 【化2】
  3. 【請求項3】 アリルナフトール類とジヒドロキシナフ
    タレンとアルデヒド類とを共縮合させて得られた重量平
    均分子量が300〜2000のアリルナフトール共縮合
    物とエピハロヒドリンとの反応によって得られる多官能
    性エポキシ樹脂。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいづれか1項に記載のエ
    ポキシ樹脂と硬化剤を含有してなるエポキシ樹脂組成
    物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018100236A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 Dic株式会社 ナフタレン型エポキシ化合物の製造方法及びナフタレン型エポキシ化合物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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