KR101882720B1 - Epoxy resin, epoxy resin composition, and cured product thereof - Google Patents
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Abstract
내열성이 높고, 또한 흡수율, 전기특성이 우수한 경화물을 부여하는 에폭시 수지, 및 에폭시 수지 조성물을 제공한다. 에폭시 수지는 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킴으로써 얻어지고, 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 상기 나프톨 중 α나프톨의 비율이 1∼10중량%인 것을 특징으로 하는 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지를 글리시딜화시킴으로써 얻어진다. 상기 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지는 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 나프톨과 크레졸의 중량 비율이 65:35∼85:15이며, 또한 얻어진 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지의 연화점이 100℃∼150℃인 것이 바람직하다.An epoxy resin and an epoxy resin composition which give a cured product having high heat resistance and excellent water absorption and electrical characteristics. The epoxy resin is obtained by reacting naphthol and cresol with aldehyde, and the ratio of? -Naphthol in the naphthol when the naphthol and cresol are reacted with aldehyde is 1 to 10% by weight. The naphthol-cresol novolak phenol resin By glycidylation. The naphthol-cresol novolak type phenolic resin has a weight ratio of naphthol to cresol of 65:35 to 85:15 when naphthol and cresol are reacted with aldehyde, and the obtained naphthol-cresol novolak type phenol resin has a softening point of 100 Deg.] C to 150 [deg.] C.
Description
본 발명은 내열성과 내수성이 우수한 경화물을 부여하는 에폭시 수지, 에폭시 수지 조성물, 및 그 경화물에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin, an epoxy resin composition, and a cured product thereof which imparts a cured product excellent in heat resistance and water resistance.
에폭시 수지 조성물은 작업성 및 그 경화물의 우수한 전기 특성, 내열성, 접착성, 내습성(내수성) 등에 의해 전기·전자부품, 구조용 재료, 접착제, 도료 등의 분야에서 폭넓게 사용되고 있다.BACKGROUND ART Epoxy resin compositions are widely used in the fields of electric and electronic parts, structural materials, adhesives, and paints due to workability and excellent electrical properties, heat resistance, adhesiveness, moisture resistance (water resistance)
그러나 최근, 전기·전자분야에 있어서는 그 발전에 따라 수지 조성물의 고순도화를 비롯해 내습성, 밀착성, 유전 특성, 필러(무기 또는 유기 충전제)를 고충전시키기 위한 저점도화, 성형 사이클을 짧게 하기 위한 반응성의 향상의 여러 특성의 더한층의 향상이 요구되고 있다. 또한, 구조재로서는 항공우주재료, 레져·스포츠기구 용도 등에 있어서 경량이며 기계물성이 우수한 재료가 요구되고 있다. 특히 반도체 밀봉 분야, 기판(기판 자체, 또는 그 주변재료)에 있어서는 그 요구 특성이 해마다 고도하게 되어지고 있고, 예를 들면 반도체의 구동 온도의 상승에 의한 주변재료의 고Tg화 등이 요구되어지고 있다.In recent years, however, in the field of electric and electronic fields, in accordance with the development of the resin composition, the viscosity of the resin composition has been increased, and the viscosity, adhesiveness, dielectric properties, low viscosity for high filling of the filler (inorganic or organic filler) The improvement of the characteristics of the semiconductor device is required to be further improved. In addition, as a structural material, a lightweight material having excellent mechanical properties is required for use in aerospace materials, leisure and sporting equipment, and the like. Particularly in the field of semiconductor encapsulation and the substrate (the substrate itself or the peripheral material thereof), the required characteristics thereof are becoming higher each year, and for example, a higher Tg of the peripheral material is required due to an increase in the driving temperature of the semiconductor have.
에폭시 수지는 일반적으로 고Tg화되면 흡수율이 상승한다(비특허문헌 1). 이것은 가교 밀도가 향상되는 것에 의한 영향이다. 그러나, 저흡습이 요구되는 반도체 주변 재료에의 고Tg화가 요구되는 중, 이 상반되는 특성을 갖는 수지의 개발이 급무였다.When the epoxy resin is generally made into high Tg, the water absorption rate increases (Non-Patent Document 1). This is an effect of improving the crosslink density. However, there has been an urgent need to develop a resin having the opposite characteristics, while demanding high Tg for a semiconductor peripheral material requiring low moisture absorption.
또한, 마찬가지로 일반적으로 고Tg화되면 전기신뢰성이 내려가는 경향이 있다. 즉, 유전율, 유전정접이 악화된다. 전기전자재료 용도에의 전개에 있어서 고Tg를 유지하면서 유전율, 유전정접을 낮추는 것은 전기신뢰성의 향상의 면에서 필요하다.Also, similarly, when the high Tg is generally converted, the electrical reliability tends to decrease. That is, the dielectric constant and dielectric loss tangent deteriorate. It is necessary to lower the dielectric constant and dielectric tangent while maintaining a high Tg in the development of electric and electronic materials in view of improvement of electrical reliability.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 검토한 결과로 이루어진 것이며, 그 경화물이 고내열성이며, 흡수성, 유전율이 낮은 에폭시 수지를 제공하는 것이다.The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is intended to provide an epoxy resin whose cured product has high heat resistance, low water absorption and low dielectric constant.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구한 결과, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventors have completed the present invention.
즉, 본 발명은That is,
(1)나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킴으로써 얻어지고, 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 상기 나프톨 중 α나프톨의 비율이 1∼10중량%인 것을 특징으로 하는 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지를 글리시딜화시킴으로써 얻어지는 에폭시 수지,(1) a naphthol-cresol novolak type phenol resin obtained by reacting naphthol and cresol with an aldehyde, wherein the ratio of? -Naphthol in the naphthol when the naphthol and cresol are reacted with aldehyde is 1 to 10% An epoxy resin obtained by glycidylating an epoxy resin,
(2) (1)에 기재된 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지에 있어서, 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 나프톨과 크레졸의 중량 비율이 65:35∼85:15이며, 또한 얻어진 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지의 연화점이 100℃∼150℃인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지,(2) The naphthol-cresol novolak type phenolic resin according to (1), wherein the weight ratio of naphthol to cresol when reacting naphthol and cresol with aldehyde is 65:35 to 85:15, Wherein the novolac-type phenol resin has a softening point of 100 占 폚 to 150 占 폚,
(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 13C-NMR에 있어서 74-76ppm의 피크의 면적의 총량과 68∼71ppm의 피크의 면적의 총량이 60:40∼80:20이며, 또한 연화점이 85℃∼100℃인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지,(3) The magnetic recording medium according to item (1) or (2), wherein the total amount of the peak area of 74 to 76 ppm and the peak area of 68 to 71 ppm in the 13 C-NMR is 60:40 to 80:20, Is 85 DEG C to 100 DEG C,
(4) (1)∼(3) 중 어느 하나에 있어서, (중량 평균 분자량(Mw))/(수 평균 분자량(Mn))이 1.4∼2.5인 에폭시 수지,(4) The epoxy resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the epoxy resin having a weight average molecular weight (Mw) / (number average molecular weight (Mn)) of 1.4 to 2.5,
(5) (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 에폭시 수지와 경화 촉진제를 함유하는 에폭시 수지 조성물,(5) An epoxy resin composition containing an epoxy resin according to any one of (1) to (4) and a curing accelerator,
(6) (5)에 기재된 에폭시 수지 조성물을 경화시켜서 얻어지는 경화물을 제공하는 것이다.(6) A cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to (5).
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명의 에폭시 수지를 사용하는 에폭시 수지 조성물은 내열성과 내수성을 동시에 달성할 수 있는 경화물을 부여하고, 전기전자 부품용 절연 재료 및 적층판(프린트 배선판, 빌드업 기판 등)이나 CFRP를 비롯한 각종 복합 재료, 접착제, 도료 등에 유용하다. 특히 반도체 소자를 보호하는 반도체 밀봉 재료나 적층판 재료에 매우 유용하다.The epoxy resin composition using the epoxy resin of the present invention is a cured product which can simultaneously achieve a heat resistance and a water resistance, and can be used as an insulating material for electrical and electronic parts, a laminated board (printed wiring board, build- Materials, adhesives, paints and the like. And is particularly useful for a semiconductor sealing material or a laminate material for protecting semiconductor devices.
도 1은 실시예의 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the results of the embodiment.
본 발명의 에폭시 수지는 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킴으로써 얻어지고, 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 상기 나프톨 중 α나프톨의 비율이 1∼10중량%인 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지를 글리시딜화시킴으로써 얻어지는 것이다.The epoxy resin of the present invention is obtained by reacting naphthol and cresol with an aldehyde, and a naphthol-cresol novolak type phenol resin in which the ratio of α-naphthol in the naphthol is 1 to 10% by weight when the naphthol and cresol are reacted with aldehyde Glycidylation.
나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킴으로써 얻어지며, 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 상기 나프톨 중 α나프톨의 비율이 1∼10중량%인 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지(NCN)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 하기 식(1)The naphthol-cresol novolak type phenolic resin (NCN) obtained by reacting naphthol and cresol with aldehyde and having a ratio of? -Naphthol in the naphthol when the naphthol and cresol are reacted with aldehyde is not particularly limited However, for example, the following formula (1)
(식 중, n은 평균의 반복수를 나타낸다. 또한, 복수 존재하는 Ar, R은 각각 독립적으로 존재하고, R은 메틸기 또는 수소원자를, Ar은 상기에 나타내는 대로 1-나프톨, 2-나프톨, 크레졸을 나타낸다.)로 나타내어진다.R represents a methyl group or a hydrogen atom, and Ar represents 1-naphthol, 2-naphthol, 2-naphthol, Cresol).
NCN은 통상 나프톨과 크레졸과 포름알데히드(또는 그 등가체)를 산성, 또는 염기성 조건하에서 반응시킴으로써 얻어진다.NCN is usually obtained by reacting naphthol, cresol and formaldehyde (or equivalents thereof) under acidic or basic conditions.
구체적으로는 나프톨과 크레졸과 포름알데히드(또는 그 등가체), 촉매를 동시, 또는 순차적으로 첨가하고, 통상 0∼150℃, 바람직하게는 10∼130℃에서 반응을 행함으로써 얻을 수 있다. 여기에서, 저온에서 반응을 행함으로써 나프톨을 우선적으로 반응을 진행시키는 것도 가능해진다.Concretely, it can be obtained by adding naphthol, cresol and formaldehyde (or an equivalent thereof) and a catalyst simultaneously or sequentially, and carrying out the reaction usually at 0 to 150 캜, preferably 10 to 130 캜. Here, by performing the reaction at a low temperature, it is also possible to preferentially proceed the reaction with naphthol.
이 때, 0℃이상이면 반응의 진행이 느려지지 않고, 많은 시간이 걸리지 않고, 생산성이 우수하여 바람직하다. 또 150℃이하이면 일시에 반응이 진행되지 않고, 반응에 관여하지 않는 나프톨이 많아지는 일이 없어 바람직하다. 상술의 범위내에서 반응시킴으로써 나프톨을 비교적 우선시키고, 이것에 의해 잔류 나프톨량이 적은 화합물로 할 수 있다.At this time, if it is 0 DEG C or higher, the progress of the reaction does not become slow, it does not take much time, and the productivity is excellent, which is preferable. When the temperature is 150 ° C or lower, the reaction does not progress at once, and naphthol not involved in the reaction does not increase. The reaction is carried out within the above-mentioned range, whereby naphthol is relatively preferentially used, whereby a compound having a small residual naphthol content can be obtained.
또한, 통상 반응 시간은 5∼150시간이다.The reaction time is usually 5 to 150 hours.
이렇게 해서 얻어진 NCN은 용도에 따라 정제하지 않고 사용할 수도 있지만, 통상, 반응 종료후에 반응 혼합물을 중화하고나서 가열 감압 하에 있어서 미반응 원료 및 용매류를 제거함으로써 정제해서 사용한다. 또한, 이 중화 공정은 각종 염기류, 인산염 등의 염이나 버퍼 등을 첨가해도 좋고, 수세 등으로도 가능하지만, 양자를 병용하면 보다 간편해서 효과적이다. 또한, 반응에 의해 나프톨이 충분히 소비되어 있지 않은 경우, 박막증류, 질소 등의 불활성 가스의 버블링 등에 의해 잔류 나프톨량을 1%이하로 하는 것이 바람직하다.The NCN thus obtained may be used without purification depending on the application. Usually, the reaction mixture is neutralized after completion of the reaction and then purified by removing unreacted raw materials and solvents under heating and decompression. The neutralization step may be carried out by adding various bases, salts such as phosphates, buffers or the like, or by washing with water or the like. When the naphthol is not sufficiently consumed by the reaction, it is preferable that the residual naphthol content is made 1% or less by thin film distillation, bubbling of an inert gas such as nitrogen or the like.
NCN의 합성에 있어서 사용할 수 있는 용매로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 톨루엔, 크실렌, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜탄온, 시클로헥산온 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니고, 단독으로도 2종이상 병용해도 좋다. 용매를 사용할 경우, 그 사용량은 나프톨과 크레졸의 총량 100중량부에 대하여 통상 5∼500중량부, 바람직하게는 10∼300중량부의 범위이다.Examples of the solvent that can be used in the synthesis of NCN include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, toluene, xylene, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone and the like, More than one species may be used. When a solvent is used, its amount is usually in the range of 5 to 500 parts by weight, preferably 10 to 300 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of naphthol and cresol.
촉매로서는 산성, 염기성 중 어느 촉매라도 사용할 수 있다. As the catalyst, either acidic or basic catalysts can be used.
사용할 수 있는 산성촉매의 구체예로서는 염산, 황산, 인산 등의 광산류; 옥살산, 톨루엔술폰산, 아세트산 등의 유기산류; 텅스텐산 등의 헤테로폴리산, 활성백토, 무기산, 염화제2주석, 염화아연, 염화제2철 등, 기타 산성을 나타내는 유기, 무기산염류 등의 노볼락 수지 제조용에 통상 사용되는 산성촉매 등을 들 수 있다.Specific examples of the acidic catalyst that can be used include minerals such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; Organic acids such as oxalic acid, toluenesulfonic acid and acetic acid; Acidic catalysts commonly used for the production of novolak resins such as organic and inorganic acid salts exhibiting other acidity, such as heteropolyacid such as tungstic acid, activated clay, inorganic acid, stannic chloride, zinc chloride, ferric chloride and the like .
사용할 수 있는 염기성 촉매의 구체예로서는 수산화 리튬, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물, 수산화 마그네슘, 수산화 칼슘 등의 알칼리 토류 금속 수산화물, 나트륨메톡시드, 나트륨에톡시드, 칼륨메톡시드, 칼륨에톡시드, 칼륨-tert-부톡시드 등의 알칼리 금속 알콕시드, 마그네슘메톡시드, 마그네슘에톡시드 등의 알칼리 토류 금속 알콕시드 등을 들 수 있다.Specific examples of the basic catalyst that can be used include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides such as magnesium hydroxide and calcium hydroxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium methoxide, Sodium and potassium-tert-butoxide; alkaline earth metal alkoxides such as magnesium methoxide and magnesium ethoxide; and the like.
또 아민계의 촉매를 사용할 수도 있고, 트리에틸아민, 에탄올아민, 피리딘, 피페리딘, 모르폴린 등을 들 수 있다. 특히 아민계의 촉매를 사용할 경우는 용매로서 겸용할 수도 있다.An amine-based catalyst may also be used, and examples thereof include triethylamine, ethanolamine, pyridine, piperidine, and morpholine. In particular, when an amine-based catalyst is used, it can also be used as a solvent.
이들 촉매는 상술에 열거한 것에 한정되는 것은 아니고, 단독으로도 2종이상을 병용해도 좋다. 촉매의 사용량은 나프톨과 크레졸의 총량에 대하여 통상 0.005∼2.0배몰, 바람직하게는 0.01∼1.1배몰의 범위이다. 또한, 촉매를 용매로서 사용할 경우는 나프톨과 크레졸의 총량에 대하여 30∼200중량%정도 첨가하는 것이 바람직하다.These catalysts are not limited to those listed above, and may be used alone or in combination of two or more. The amount of the catalyst to be used is generally in the range of 0.005 to 2.0 moles, preferably 0.01 to 1.1 moles per mole of the total amount of naphthol and cresol. When the catalyst is used as a solvent, it is preferable to add about 30 to 200% by weight based on the total amount of naphthol and cresol.
이렇게, 나프톨과 크레졸과 포름알데히드를 반응시켜서 얻어지는 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지는 랜덤 중합에 의해 얻어지고 있으므로 나프탈렌 골격과 페놀 골격이 랜덤으로 배열되어 있다.Thus, the naphthol-cresol novolak type phenol resin obtained by reacting naphthol with cresol and formaldehyde is obtained by random polymerization, so that the naphthalene skeleton and the phenol skeleton are randomly arranged.
본 발명에 있어서는 나프톨로서는 β-나프톨과 α-나프톨을 병용하고, 크레졸로서는 오르소크레졸, 메타크레졸, 파라크레졸, 또는 어느 2개이상의 혼합체를 사용할 수 있다. In the present invention, naphthol may be used in combination with? -Naphthol and? -Naphthol, and cresol may be used in the form of orthocresol, metacresol, paracresol, or any combination of two or more thereof.
여기에서, 반응에 사용하는 나프톨 중 α나프톨의 비율이 1∼10중량%이다. Here, the ratio of? -Naphthol in naphthol used in the reaction is 1 to 10% by weight.
반응에 사용하는 나프톨과 크레졸의 중량 비율은 바람직하게는 65:35∼85:15이며, 보다 바람직하게는 62:38∼80:20, 특히 바람직하게는 62:38∼76:24이다. 한편, 고내열과 저흡수의 특성을 나타내는데에 바람직한 비율은 71:29∼85:15이다. 나프톨량이 62중량%이상이면 목적으로 하는 고내열과 저흡습의 특성을 나타내는 것이 용이해져 바람직하고, 나프톨량이 85중량%이하이면 반응의 제어가 용이하게 되고, 잔류하는 나프톨이 적어져 바람직하다. 나프톨의 잔류는 악취, 독성, 또한 경화물의 내열성의 문제로 인해 바람직하지 못하다.The weight ratio of naphthol to cresol used in the reaction is preferably 65:35 to 85:15, more preferably 62:38 to 80:20, and particularly preferably 62:38 to 76:24. On the other hand, a preferable ratio for exhibiting the characteristics of high heat resistance and low absorption is 71:29 to 85:15. When the amount of naphthol is 62% by weight or more, it is preferable to exhibit desired high heat resistance and low moisture absorption characteristics. When the amount of naphthol is 85% by weight or less, control of the reaction is facilitated and residual naphthol is reduced. Residues of naphthol are not desirable due to the odor, toxicity and heat resistance of the cured product.
또한 본 발명에 있어서는 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 나프톨 중 β-나프톨과 α-나프톨의 비율은 나프톨의 총량에 대하여 α-나프톨의 비율이 1∼10중량% 사용된다. α-나프톨이 1중량%미만인 경우, 내열성이 오르지 않고, α-나프톨이 10중량%를 초과하면 반응의 제어가 어렵게 되고, 잔존의 나프톨량이 증가한다. 또한 일단 나프톨 또는 크레졸의 메틸올화를 행한 후에 축합시킴으로써 분자량을 제어하고, 잔류 나프톨을 감소시키는 방법도 있지만, 제조가 번잡하고, 생산성이 나빠 바람직하지 못할 뿐만 아니라, 분포가 적기 때문에 내열성이 부족하다.In the present invention, the ratio of? -Naphthol to? -Naphthol in naphthol when naphthol and cresol are reacted with aldehyde is 1 to 10% by weight based on the total amount of naphthol. When α-naphthol is less than 1% by weight, the heat resistance does not rise, and when α-naphthol exceeds 10% by weight, it is difficult to control the reaction and the amount of naphthol remaining is increased. There is also a method of controlling the molecular weight and reducing residual naphthol by condensation after naphthol or cresol methylolization followed by condensation. However, this method is troublesome in production and poor in productivity, and is not preferable.
또한, 이번 때의 NCN은 연화점이 100∼150℃인 것이 바람직하다. 본 골격의 특징은 그 분자량의 크기에 있고, 연화점이 100℃이상인 분자의 연계가 있으면 목적으로 하는 내열성을 나타내는 것이 용이하게 된다. 또한, 연화점이 150℃이하이면 취급이 용이하게 되고, 잔류하는 나프톨을 줄이는 것이 용이하게 되므로 바람직하다. 또한, 나프톨의 잔류는 사용자의 안전상 바람직하지 못하다. 본 발명에 있어서는 적어도 1%이하인 것이 중요하다.It is preferable that the NCN at this time has a softening point of 100 to 150 캜. This skeleton is characterized by its molecular weight, and it is easy to exhibit the intended heat resistance if there is a linkage of molecules having a softening point of 100 ° C or higher. When the softening point is 150 캜 or lower, it is easy to handle, and it is easy to reduce the residual naphthol. Further, the residue of naphthol is not desirable for the safety of the user. In the present invention, at least 1% is important.
상기 NCN을 글리시딜화함으로써 본 발명의 에폭시 수지가 얻어진다.The NCN is glycidylated to obtain the epoxy resin of the present invention.
상기 NCN을 글리시딜화하기 위해서는 상기 NCN과 에피할로히드린을 반응시키는 것이 바람직하다.In order to glycidylate the NCN, it is preferable to react the NCN with epihalohydrin.
NCN과 에피할로히드린의 반응에 있어서 사용하는 에피할로히드린으로서는 에피클로로히드린, α-메틸에피클로로히드린, γ-메틸에피클로로히드린, 에피브로모히드린 등을 들 수 있고, 본 발명에 있어서는 공업적으로 입수가 용이한 에피클로로히드린이 바람직하다. 에피할로히드린의 사용량은 NCN의 수산기 1몰에 대하여 통상 3.0∼10몰이며, 바람직하게는 3.5∼8몰이다.Examples of the epihalohydrin used in the reaction of NCN and epihalohydrin include epichlorohydrin,? -Methyl epichlorohydrin,? -Methyl epichlorohydrin, epibromohydrin and the like, In the present invention, epichlorohydrin which is industrially available is preferable. The amount of epihalohydrin to be used is usually 3.0 to 10 mol, preferably 3.5 to 8 mol, per 1 mol of the hydroxyl group of NCN.
상기 에폭시화 반응에 있어서는 알칼리 금속 수산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 금속 수산화물로서는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 수산화물을 고형물로서 이용해도 좋고, 그 수용액으로서 이용해도 좋다. 예를 들면, 알칼리 금속 수산화물을 수용액으로서 사용할 경우에 있어서는 알칼리 금속 수산화물의 수용액을 연속적으로 반응계내에 첨가함과 아울러, 감압하 또는 상압하에서 연속적으로 물 및 에피할로히드린을 증류시키고, 또한 분액해서 물을 제거하고, 에피할로히드린을 반응계내에 연속적으로 리턴시키는 방법에 의해 에폭시화 반응을 행할 수 있다. 또 고형을 사용할 경우, 그 취급 용이함, 용해성 등의 문제로부터 프레이크상의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 알칼리 금속 수산화물의 사용량은 NCN의 수산기 1몰에 대하여 통상 0.90∼1.5몰이며, 바람직하게는 0.95∼1.25몰이며, 보다 바람직하게는 0.99∼1.15몰이다.In the epoxidation reaction, it is preferable to use an alkali metal hydroxide. Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide and potassium hydroxide. Further, the alkali metal hydroxide may be used as a solid matter or an aqueous solution thereof. For example, in the case of using an alkali metal hydroxide as an aqueous solution, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide is continuously added into the reaction system, and water and epihalohydrin are continuously distilled under reduced pressure or atmospheric pressure, The epoxidation reaction can be carried out by removing water and continuously returning the epihalohydrin into the reaction system. When a solid is used, it is preferable to use a flake form in view of handling easiness and solubility. The amount of the alkali metal hydroxide to be used is generally 0.90 to 1.5 moles, preferably 0.95 to 1.25 moles, and more preferably 0.99 to 1.15 moles, per 1 mole of the hydroxyl group of NCN.
상기 에폭시화 반응에 있어서는 반응을 촉진시키기 위해서 테트라메틸암모늄클로라이드, 테트라메틸암모늄브로마이드, 트리메틸벤질암모늄클로라이드 등의 4급 암모늄염을 촉매로서 첨가하는 것이 바람직하다. 4급 암모늄염의 사용량은 NCN의 수산기 1몰에 대하여 통상 0.1∼15g이며, 바람직하게는 0.2∼10g이다. In the epoxidation reaction, a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide or trimethylbenzylammonium chloride is preferably added as a catalyst in order to accelerate the reaction. The amount of the quaternary ammonium salt to be used is usually 0.1 to 15 g, preferably 0.2 to 10 g, per 1 mol of the hydroxyl group of NCN.
상기 에폭시화 반응에 있어서는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜 등의 알콜류, 디메틸술폰, 디메틸술폭시드, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 비프로톤성 극성용매 등을 첨가해서 반응을 행하는 것이 반응 진행상 바람직하다.In the epoxidation reaction, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, and aprotic polar solvents such as dimethylsulfone, dimethylsulfoxide, tetrahydrofuran and dioxane are preferably added to proceed the reaction.
상기 알콜류를 사용할 경우, 그 사용량은 에피할로히드린의 사용량에 대하여 통상 2∼50질량%이며, 바람직하게는 4∼20질량%이다. 한편, 상기 비프로톤성 극성용매를 사용할 경우, 그 사용량은 에피할로히드린의 사용량에 대하여 통상 5∼100질량%이며, 바람직하게는 10∼80질량%이다.When the alcohols are used, the amount of the alcohols to be used is usually from 2 to 50 mass%, preferably from 4 to 20 mass%, based on the amount of epihalohydrin used. On the other hand, when the aprotic polar solvent is used, its amount to be used is usually 5 to 100 mass%, preferably 10 to 80 mass%, based on the amount of epihalohydrin used.
상기 에폭시화 반응에 있어서 반응 온도는 통상 30∼90℃이며, 바람직하게는 35∼80℃이다. 한편, 반응 시간은 통상 0.5∼10시간이며, 바람직하게는 1∼8시간이다. 이들 에폭시화 반응의 반응물은 수세후, 또는 수세 없이 가열 감압하에서 에피할로히드린이나 용매 등을 제거함으로써 정제될 수 있다. 또한, 가수분해성 할로겐이 적은 에폭시 수지로 하기 위해서 회수한 반응물을 톨루엔, 메틸이소부틸케톤 등의 용제에 용해하고, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물의 수용액을 첨가해서 부생성물의 폐환 반응을 행하고, 부생성물인 할로히드린의 폐환을 확실한 것으로 할 수도 있다.The reaction temperature in the epoxidation reaction is usually from 30 to 90 캜, preferably from 35 to 80 캜. On the other hand, the reaction time is usually 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 8 hours. The reactants of these epoxidation reactions can be purified by removing epihalohydrin, a solvent, etc., after water washing or without heating under reduced pressure. In order to obtain an epoxy resin having little hydrolyzable halogen, the recovered reaction product is dissolved in a solvent such as toluene or methyl isobutyl ketone, and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added, And the ring-opening of the halohydrin as a by-product can be made definite.
이 경우, 알칼리 금속 수산화물의 사용량은 에폭시화에 사용한 NCN의 수산기 1몰에 대하여 통상 0.01∼0.3몰이며, 바람직하게는 0.05∼0.2몰이다. 또한, 반응 온도는 통상 50∼120℃이며, 반응 시간은 통상 0.5∼2시간이다.In this case, the amount of the alkali metal hydroxide to be used is usually 0.01 to 0.3 mol, preferably 0.05 to 0.2 mol, based on 1 mol of the hydroxyl group of NCN used for epoxidation. The reaction temperature is usually from 50 to 120 캜, and the reaction time is usually from 0.5 to 2 hours.
상기 에폭시화 반응에 있어서는 반응 종료후 생성된 염을 여과, 수세 등에 의해 제거하고, 가열 감압하에서 용제를 더 증류제거함으로써 본 발명의 에폭시 수지를 얻을 수 있다.In the epoxidation reaction, the salt produced after completion of the reaction is removed by filtration, washing with water, etc., and the solvent is further distilled off under heating and reduced pressure to obtain the epoxy resin of the present invention.
이렇게 하여 얻어지는 에폭시 수지는 이하와 같은 조건을 충족시키는 것이 바람직하다. 연화점은 80∼100℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 85∼100℃, 특히 바람직하게는 85∼97℃이다. 바람직한 연화점을 얻기 위해서는 반응에 사용하는 나프톨, 크레졸, 포르말린(또는 그 합성 등가체)의 중량비에 따라 조정할 수 있고, 나프톨 및 크레졸은 상기 바람직한 범위를 적용함으로써 실현 가능하며, 포르말린의 양은 페놀성 수산기 1당량에 대해서 0.5∼1.1몰, 보다 바람직하게는 0.60∼1.1몰을 첨가함으로써 얻을 수 있다. 또한, 포르말린은 일괄로 첨가해도, 분할로 첨가해도 상관없다.The epoxy resin thus obtained preferably satisfies the following conditions. The softening point is preferably 80 to 100 占 폚, more preferably 85 to 100 占 폚, particularly preferably 85 to 97 占 폚. In order to obtain a preferable softening point, it can be adjusted according to the weight ratio of naphthol, cresol, and formalin (or a synthetic equivalent thereof) used in the reaction. The naphthol and cresol can be realized by applying the above- Preferably 0.5 to 1.1 moles, more preferably 0.60 to 1.1 moles, based on the equivalent weight. The formalin may be added in a batch or in a divided manner.
그리고, 에폭시 당량은 200∼300g/eq.가 바람직하고, 보다 바람직하게는 210g/eq.∼260g/eq.이다. 에폭시 당량은 반응에 사용하는 에피할로히드린의 양, 원료인 나프톨, 크레졸의 양, 분자량으로 조정되고, 바람직한 에폭시 당량을 갖는 본 발명의 에폭시 수지는 분자량은 상기 연화점의 조정에 기재한 방법과 같은 방법을 채용하고, 에피할로히드린량은 상기 바람직한 양을 적용함으로써 얻을 수 있다.The epoxy equivalent is preferably 200 to 300 g / eq., More preferably 210 g / eq. To 260 g / eq. The epoxy equivalent is controlled by the amount of epihalohydrin used in the reaction, the amount of naphthol, the amount of cresol, and the molecular weight of the starting material, and the epoxy resin of the present invention having a preferred epoxy equivalent weight has a molecular weight determined by the method described in the above- The same method is employed, and the amount of epihalohydrin can be obtained by applying the above-described preferable amount.
또 13C-NMR에 있어서 74-76ppm의 피크의 면적의 총량과 68∼71ppm의 피크의 면적의 총량이 60:40∼80:20인 것이 바람직하다. 74-76ppm, 68∼71ppm의 피크라는 것은 각각 나프톨, 크레졸 구조에 결합한 글리시딜기의 옥시란 구조가 결합한 메틸렌 부위의 피크에 상당한다.The total amount of the peak area of 74-76 ppm and the peak area of 68-71 ppm in 13 C-NMR is preferably 60:40 to 80:20. 74 to 76 ppm and 68 to 71 ppm corresponds to the peak of the methylene moiety bonded to the oxirane structure of the glycidyl group bonded to the naphthol or cresol structure, respectively.
또한, 본 발명의 에폭시 수지의 평균 분자량은 하기의 조건을 충족시키는 것이 바람직하다.The average molecular weight of the epoxy resin of the present invention preferably satisfies the following conditions.
수 평균 분자량은 500∼1000이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500∼800이다. 또한, 중량 평균 분자량은 600∼2000이 바람직하고, 보다 바람직하게는 600∼1700이다. 바람직한 평균 분자량을 갖는 본 발명의 에폭시 수지를 얻기 위해서는 반응에 사용하는 나프톨, 크레졸, 포르말린(또는 그 합성 등가체)의 중량비에 의해 조정할 수 있고, 나프톨, 크레졸에 대한 포르말린의 양이 적으면, 분자량을 크게 할 수 있고, 또 에피할로히드린이 적을수록 분자량을 크게 할 수 있다.The number average molecular weight is preferably 500 to 1000, more preferably 500 to 800. The weight average molecular weight is preferably 600 to 2,000, more preferably 600 to 1,700. In order to obtain the epoxy resin of the present invention having a preferable average molecular weight, it can be adjusted by the weight ratio of naphthol, cresol and formalin (or a synthetic equivalent thereof) used in the reaction. When the amount of formalin to naphthol and cresol is small, And the smaller the epihalohydrin, the larger the molecular weight can be.
분자량이 지나치게 작으면 내열성이 나오지 않고, 분자량이 지나치게 크면 점도가 지나치게 높기 때문에 취급이 곤란하게 되고, 또 용제에의 용해성도 부족하므로 바람직하지 못하다.If the molecular weight is too small, heat resistance is not obtained. If the molecular weight is too large, the viscosity becomes too high, which makes handling difficult and also insufficient in solvent.
또 본 발명에 있어서는 분자량 분포가 중요하게 된다. 분자량 분포가 지나치게 좁은 경우, 충분한 내열성의 향상, 흡수율의 저하는 기대할 수 없다. 이것은 열경화의 단계에서 가교시킬 때의 가교 밀도에 의한 내열성의 향상은 가교시에 수산기를 내는 점에서 흡수율의 상승에 영향을 준다. 본 발명에 있어서는 모골격에 있어서의 메틸렌쇄에서의 결합을 많게 함으로써 내열성 뿐만 아니라 흡수율의 저하도 동시에 달성할 수 있다.In the present invention, the molecular weight distribution becomes important. When the molecular weight distribution is too narrow, improvement in heat resistance and decrease in water absorption can not be expected. This is because the improvement of the heat resistance due to the crosslinking density at the time of crosslinking at the thermosetting step affects the increase of the absorptivity in terms of giving hydroxyl groups at the time of crosslinking. In the present invention, not only the heat resistance but also the water absorption can be lowered by increasing the number of bonds in the methylene chain in the parent skeleton.
구체적인 분자량 분포로서는 (중량 평균 분자량(Mw))/ (수 평균 분자량(Mn))이 1.4이상인 것이 바람직하다. 또한 너무 분자량 분포가 지나치게 넓은 경우, 점도가 지나치게 높아지는 등 과제가 발생하므로, 그 최대값은 2.5인 것이 바람직하다.The specific molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw)) / (number average molecular weight (Mn)) is preferably 1.4 or more. When the molecular weight distribution is too large, problems such as an excessively high viscosity occur. Therefore, the maximum value is preferably 2.5.
분자량 분포는 나프톨, 크레졸, 포르말린(또는 그 합성 등가체)의 중량비, 및 반응에 사용하는 에피할로히드린의 양으로 조정할 수 있다. 구체적으로는 나프톨 비율이 많을수록 분자량 분포를 좁게 하기 쉽고, 또 포르말린의 첨가를 분할로 첨가함으로써 보다 좁게 할 수 있다. 또 에피할로히드린의 양을 적게 함으로써 분자량 분포를 넓게 할 수 있고, 반대로 많게 함으로써 분자량 분포를 좁게 할 수 있다. 또한, NCN 제조시, 80∼150℃에서 메틸렌 결합을 일단 절단하고, 다시 결합시키는 재배열 반응을 행함으로써 분자량 분포를 넓게 할 수도 있다. 또한, 재배열에 있어서는 페놀성 수산기 1당량에 대해서 0.005∼0.1당량의 포르말린(또는 그 합성 등가체)을 첨가하는 것이 바람직하다.The molecular weight distribution can be adjusted by the weight ratio of naphthol, cresol, formalin (or its synthetic equivalent), and the amount of epihalohydrin used in the reaction. Specifically, the more the naphthol ratio is, the more easily the molecular weight distribution is narrowed, and the addition of formalin can be made narrower by the addition of divided portions. By decreasing the amount of epihalohydrin, the molecular weight distribution can be widened. On the contrary, the molecular weight distribution can be narrowed. Further, in the production of NCN, it is also possible to broaden the molecular weight distribution by performing rearrangement reaction in which the methylene bond is once cleaved at 80 to 150 ° C and then bonded again. In the rearrangement, it is preferable to add 0.005 to 0.1 equivalent of formalin (or a synthetic equivalent thereof) to 1 equivalent of the phenolic hydroxyl group.
이어서, 본 발명의 에폭시 수지 조성물에 대해서 설명한다.Next, the epoxy resin composition of the present invention will be described.
본 발명의 에폭시 수지 조성물에 있어서 전체 에폭시 수지 중 본 발명의 에폭시 수지의 비율은 50중량%이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70중량%이상, 특히 바람직하게는 80중량%이상이다. In the epoxy resin composition of the present invention, the proportion of the epoxy resin of the present invention in the whole epoxy resin is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 80% by weight or more.
상기 다른 에폭시 수지로서는 대표적인 것으로서 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.Representative examples of the other epoxy resins include novolak type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins and the like.
본 발명의 에폭시 수지와 병용될 수 있는 다른 에폭시 수지의 구체예로서는 비스페놀류(비스페놀A, 비스페놀F, 비스페놀S, 비페놀, 비스페놀AD 등) 또는 페놀류(페놀, 알킬 치환 페놀, 방향족 치환 페놀, 나프톨, 알킬 치환 나프톨, 디히드록시벤젠, 알킬 치환 디히드록시벤젠, 디히드록시나프탈렌 등)와 각종 알데히드(포름알데히드, 아세트알데히드, 알킬알데히드, 벤즈알데히드, 알킬 치환 벤즈알데히드, 히드록시벤즈알데히드, 나프토알데히드, 글루탈알데히드, 프탈알데히드, 크로톤알데히드, 신남알데히드 등)의 중축합물; 상기 페놀류와 각종 디엔 화합물(디시클로펜타디엔, 테르펜류, 비닐시클로헥센, 노르보르나디엔, 비닐노르보르넨, 테트라히드로인덴, 디비닐벤젠, 디비닐비페닐, 디이소프로페닐비페닐, 부타디엔, 이소프렌 등)의 중합물; 상기 페놀류와 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세토페논, 벤조페논 등)의 중축합물; 상기 페놀류와 방향족 디메탄올류(벤젠디메탄올, 비페닐디메탄올 등)의 중축합물; 상기 페놀류와 방향족 디클로로메틸류(α, α'-디클로로크실렌, 비스클로로메틸비페닐 등)의 중축합물; 상기 페놀류와 방향족 비스알콕시메틸류(비스메톡시메틸벤젠, 비스메톡시메틸비페닐, 비스페녹시메틸비페닐 등)의 중축합물; 상기 비스페놀류와 각종 알데히드의 중축합물 또는 알콜류 등을 글리시딜화한 글리시딜에테르계 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜아민계 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 에폭시 수지 등을 들 수 있지만, 통상 사용되는 에폭시 수지이면 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 사용해도 좋다.Specific examples of other epoxy resins that can be used in combination with the epoxy resin of the present invention include bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, biphenol, bisphenol AD, etc.) or phenols (phenol, alkyl- substituted phenol, aromatic substituted phenol, Dihydroxybenzene, dihydroxy naphthalene, etc.) and various aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, alkylaldehyde, benzaldehyde, alkyl substituted benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, naphthalaldehyde, glue Aldehyde, phthalaldehyde, crotonaldehyde, cinnamaldehyde, etc.); The phenols and various diene compounds (dicyclopentadiene, terpene, vinylcyclohexene, norbornadiene, vinylnorbornene, tetrahydroindene, divinylbenzene, divinylbiphenyl, diisopropenylbiphenyl, Butadiene, isoprene, etc.); Polycondensates of the phenols and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, benzophenone, etc.); Polycondensates of the phenols and aromatic dimethanol (benzene dimethanol, biphenyl dimethanol, etc.); Polycondensates of the phenols with aromatic dichloromethyls (a, a'-dichloro xylene, bischloromethylbiphenyl, etc.); Polycondensates of the phenols with aromatic bisalkoxymethyls (bismethoxymethylbenzene, bismethoxymethylbiphenyl, bisphenoxymethylbiphenyl, etc.); Glycidyl ether epoxy resins, alicyclic epoxy resins, glycidylamine epoxy resins, and glycidyl ester epoxy resins obtained by glycidylation of bisphenols and various aldehydes or alcohols, etc. , And epoxy resin which is usually used. These may be used alone, or two or more of them may be used.
본 발명의 에폭시 수지 조성물이 함유하는 경화제로서는, 예를 들면 아민계 화합물, 산무수물계 화합물, 아미드계 화합물, 페놀계 화합물, 카르복실산계 화합물 등을 들 수 있다. 사용할 수 있는 경화제의 구체예로서는 디아미노디페닐메탄, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 디아미노디페닐술폰, 이소포론디아민 등의 아민계 화합물; 디시안디아미드, 리놀렌산의 2량체와 에틸렌디아민으로부터 합성되는 폴리아미드 수지 등의 아미드계 화합물; 무수 프탈산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 무수 말레산, 테트라히드로 무수 프탈산, 메틸테트라히드로 무수 프탈산, 무수 메틸나딕산, 헥사히드로 무수 프탈산, 메틸헥사히드로 무수 프탈산 등의 산무수물계 화합물; 비스페놀A, 비스페놀F, 비스페놀S, 플루오렌비스페놀, 테르펜디페놀, 4,4'-비페놀, 2,2'-비페놀, 3,3',5,5'-테트라메틸- [1,1'-비페닐]-4,4'-디올, 하이드로퀴논, 레조르신, 나프탈렌디올, 트리스-(4-히드록시페닐)메탄, 1,1,2,2-테트라키스(4-히드록시페닐)에탄이나, 페놀류(페놀, 알킬 치환 페놀, 나프톨, 알킬 치환 나프톨, 디히드록시벤젠, 디히드록시나프탈렌 등)와 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤즈알데히드, p-히드록시벤즈알데히드, o-히드록시벤즈알데히드, p-히드록시아세토페논, o-히드록시아세토페논, 푸르푸랄의 중축합물인 노볼락 수지나, 페놀 또는 크레졸과 페닐렌디메틸올체, 디메톡시메틸체 또는 할로겐화 메틸체의 반응물 또는, 페놀 또는 크레졸과 비스클로로메틸비페닐, 비스메톡시메틸비페닐 또는 비스히드록시메틸비페닐의 반응물 또는, 페놀과 벤젠디이소프로판올, 벤젠디이소프로판올디메틸에테르 또는 벤젠비스(클로로이소프로판)의 반응물인 페놀아랄킬 수지 및 이들의 변성물이나, 테트라브로모비스페놀A 등의 할로겐화 비스페놀류나, 테르펜과 페놀류의 축합물 등의 페놀계 화합물, 이미다졸, 트리플루오로보란-아민 착체, 구아니딘 유도체 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 사용해도 좋다.Examples of the curing agent contained in the epoxy resin composition of the present invention include an amine compound, an acid anhydride compound, an amide compound, a phenol compound, and a carboxylic acid compound. Specific examples of the curing agent that can be used include amine-based compounds such as diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diaminodiphenylsulfone, and isophoronediamine; Amide compounds such as dicyandiamide, a polyamide resin synthesized from dimer of linolenic acid and ethylenediamine; Acid anhydride-based compounds such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride; Bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, terpendiphenol, 4,4'-biphenol, 2,2'-biphenol, 3,3 ', 5,5'-tetramethyl- [1,1 (4-hydroxyphenyl) -4,4'-diol, hydroquinone, resorcin, naphthalene diol, tris- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis Ethane, phenols (phenol, alkyl substituted phenol, naphthol, alkyl substituted naphthol, dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p- hydroxybenzaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p A reaction product of phenol or cresol with a phenylene dimethylol derivative, dimethoxymethyl derivative or methyl halide, or a reaction product of phenol, cresol and bis Chloromethylbiphenyl, bismethoxymethylbiphenyl or bishydroxymethylbiphenyl, or a reaction product of phenol A phenol aralkyl resin which is a reaction product of benzene diisopropanol, benzene diisopropanol dimethyl ether or benzene bis (chloroisopropane), modified products thereof, halogenated bisphenols such as tetrabromobisphenol A, condensates of terpenes and phenols Phenol compounds, imidazoles, trifluoroborane-amine complexes, guanidine derivatives, and the like, but are not limited thereto. These may be used alone, or two or more of them may be used.
본 발명에 있어서는, 내열성, 내약품성, 전기신뢰성의 면에서 페놀계 화합물을 경화제로 하는 것이 바람직하고, 특히 난연성으로부터 노볼락 수지, 그 중에서도 페놀노볼락 수지 또는 크레졸노볼락 수지나, 페놀아랄킬 수지가 바람직하다. 또 본 발명에 있어서는 그 연화점이 50∼100℃인 경화제를 사용하는 것이 바람직하다. 연화점이 낮은 쪽이 유동성 및 난연성은 향상되는 경향이 있지만, 내열성을 높이기 위해서는 연화점이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, from the viewpoint of heat resistance, chemical resistance and electrical reliability, it is preferable to use a phenol compound as a curing agent. Particularly, from the flame retardancy, novolak resins, in particular phenol novolac resins or cresol novolac resins, . In the present invention, it is preferable to use a curing agent having a softening point of 50 to 100 캜. When the softening point is low, the flowability and flame retardancy tend to be improved, but it is preferable to use one having a high softening point in order to improve the heat resistance.
본 발명의 에폭시 수지 조성물에 있어서 경화제의 사용량은 에폭시 수지의 에폭시기 1당량에 대하여 0.8∼1.1당량이 바람직하다. 에폭시기 1당량에 대해서 0.8당량이상, 또는 1.1당량이하이면 모두 경화가 완전하게 되어 양호한 경화물성이 얻어져 바람직하다. 또 본 발명에 있어서 에폭시 수지와 경화제의 바람직한 조합으로서는 연화점 45∼70℃(보다 바람직하게는 50∼65℃)의 에폭시 수지와 연화점 50∼100℃(바람직하게는 55∼85℃)의 경화제이다. 유동성, 난연성, 내열성의 면에서 밸런스가 취해진 특성을 갖는 수지 조성물이 된다.The amount of the curing agent to be used in the epoxy resin composition of the present invention is preferably 0.8 to 1.1 equivalents based on 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin. 0.8 equivalents or more, or 1.1 equivalents or less, based on one equivalent of the epoxy group, are all preferable because the curing is complete and good curing properties are obtained. In the present invention, preferred combinations of the epoxy resin and the curing agent are an epoxy resin having a softening point of 45 to 70 캜 (more preferably 50 to 65 캜) and a curing agent having a softening point of 50 to 100 캜 (preferably 55 to 85 캜). It is a resin composition having properties that are balanced in terms of fluidity, flame retardancy, and heat resistance.
본 발명의 에폭시 수지 조성물에 있어서는 경화 촉진제를 함유시켜도 지장이 없다. 사용할 수 있는 경화 촉진제의 구체예로서는 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸류, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7 등의 제3급 아민류, 트리페닐포스핀 등의 포스핀류, 옥틸산 주석 등의 금속 화합물 등을 들 수 있다. 경화 촉진제는 에폭시 수지 100중량부에 대하여 0.1∼5.0중량부가 필요에 따라 사용된다.The epoxy resin composition of the present invention may contain a curing accelerator. Specific examples of the curing accelerator which can be used include imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole, 2- (dimethylaminomethyl) Tertiary amines such as diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, phosphines such as triphenylphosphine, and metal compounds such as tin octylate. The curing accelerator is used in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
본 발명의 에폭시 수지 조성물에는 인 함유 화합물을 난연성 부여 성분으로서 함유시킬 수도 있다. 인 함유 화합물로서는 반응형의 것이라도 첨가형의 것이라도 좋다. 인 함유 화합물의 구체예로서는 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리크실릴레닐포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 크레실-2,6-디크실릴레닐포스페이트, 1,3-페닐렌비스(디크실릴레닐포스페이트), 1,4-페닐렌비스(디크실릴레닐포스페이트), 4,4'-비페닐(디크실릴레닐포스페이트) 등의 인산 에스테르계 화합물; 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스퍼페난트렌-10-옥사이드, 10(2,5-디히드록시페닐)-10H-9-옥사-10-포스퍼페난트렌-10-옥사이드 등의 포스판류; 에폭시 수지와 상기 포스판류의 활성 수소를 반응시켜서 얻어지는 인 함유 에폭시 화합물, 적색인 등을 들 수 있지만, 인산 에스테르류, 포스판류 또는 인 함유 에폭시 화합물이 바람직하고, 1,3-페닐렌비스(디크실릴레닐포스페이트), 1,4-페닐렌비스(디크실릴레닐포스페이트), 4,4'-비페닐(디크실릴레닐포스페이트) 또는 인 함유 에폭시 화합물이 특히 바람직하다.The epoxy resin composition of the present invention may contain a phosphorus-containing compound as a flame retardancy-imparting component. The phosphorus-containing compound may be of the reaction type or of the addition type. Specific examples of the phosphorus-containing compound include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylallylenyl phosphate, cresyldiphenyl phosphate, cresyl-2,6-dicyclylenyl phosphate, Dicyclylenylenylphosphate), 1,4-phenylenebis (dicyclylenylenylphosphate), and 4,4'-biphenyl (dicyclylenylenylphosphate); Oxides such as 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphoperanthrene-10-oxide, 10 (2,5-dihydroxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphoperanthrene- ; Containing epoxy compound obtained by reacting an epoxy resin with active hydrogens of the phosphates, and red phosphorus. Of these, phosphoric acid esters, phosphates or phosphorus-containing epoxy compounds are preferable, and 1,3-phenylene bis Silylenyl phosphate), 1,4-phenylenebis (dicyclylenylenylphosphate), 4,4'-biphenyl (dicyclylenylphosphate) or phosphorus-containing epoxy compounds are particularly preferable.
그러나, 환경 문제, 및 전기 특성의 우려로부터 상술한 인산 에스테르계 화합물의 사용량은 인산 에스테르계 화합물/에폭시 수지≤0.1(중량비)이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.05이하이다. 특히 바람직하게는 경화 촉진제로서 첨가하는 것 외에는 인계 화합물은 첨가하지 않는 것이 좋다.However, from the viewpoint of environmental problems and electric characteristics, the amount of the phosphoric acid ester compound used is preferably phosphoric acid ester compound / epoxy resin =? 0.1 (weight ratio). More preferably 0.05 or less. Particularly preferably, a phosphorus compound is not added, except that it is added as a curing accelerator.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 무기 충전제를 함유해도 좋다. 무기 충전제로서는 용융 실리카, 결정성 실리카, 알루미나, 탄산 칼슘, 규산 칼슘, 황산 바륨, 탤크, 클레이, 산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 산화 베릴륨, 산화철, 산화 티타늄, 질화 알루미늄, 질화 규소, 질화 붕소, 마이카, 유리, 석영, 운모 등을 들 수 있다. 또한 난연 효과를 부여하기 위해서 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄 등의 금속 수산화물을 사용하는 것도 바람직하다. 단, 이들에 한정되지 않는다. 또 2종이상을 혼합해서 사용해도 좋다. 이들 무기충전제 중 용융 실리카나 결정성 실리카 등의 실리카류는 비용이 싸고, 전기신뢰성도 양호하기 때문에 바람직하다. 본 발명의 에폭시 수지 조성물에 있어서 무기 충전제의 사용량은 내할로 통상 60중량%∼95중량%, 바람직하게는 70중량%∼95중량%, 보다 바람직하게는 75중량%∼90중량%의 범위이다. 60중량%이상이면 확실하게 난연성의 효과가 얻어지고, 95중량%이하이면 밀봉하는 반도체 소자가 구리계 리드 프레임에 탑재되어 있는 경우에 밀봉수지와 프레임의 선팽창율이 확실하게 맞아 히트 쇼크 등의 열응력에 의한 문제가 발생하기 어렵다.The epoxy resin composition of the present invention may contain an inorganic filler. Examples of inorganic fillers include fused silica, crystalline silica, alumina, calcium carbonate, calcium silicate, barium sulfate, talc, clay, magnesium oxide, aluminum oxide, beryllium oxide, iron oxide, titanium oxide, aluminum nitride, boron nitride, Glass, quartz, mica, and the like. It is also preferable to use metal hydroxides such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide for imparting a flame retarding effect. However, the present invention is not limited thereto. Two or more kinds may be mixed and used. Among these inorganic fillers, fuels such as fused silica and crystalline silica are preferable because they are inexpensive and have good electrical reliability. The amount of the inorganic filler to be used in the epoxy resin composition of the present invention is usually from 60% by weight to 95% by weight, preferably from 70% by weight to 95% by weight, and more preferably from 75% by weight to 90% by weight. When the amount of the sealing resin is less than 95% by weight, the linear expansion coefficient of the sealing resin and the frame can be reliably matched when the sealing semiconductor element is mounted on the copper-based lead frame, A problem due to stress is unlikely to occur.
본 발명의 에폭시 수지 조성물에는 성형시의 금형과의 이형을 좋게 하기 위해서 이형제를 배합할 수 있다. 이형제로서는 종래 공지의 것 모두 사용할 수 있지만, 예를 들면 카르나우바왁스, 몬탄왁스 등의 에스테르계 왁스, 스테아린산, 팔티민산 등의 지방산 및 이들의 금속염, 산화 폴리에틸렌, 비산화 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 왁스 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 2종이상 병용해도 좋다. 이들 이형제의 배합량은 전체 유기 성분에 대하여 0.5∼3중량%가 바람직하다. 0.5중량%이상이면 금형으로부터의 이형이 나빠지지 않고, 3중량%이하이면 리드 프레임 등과의 접착이 나빠지는 일이 없다.In the epoxy resin composition of the present invention, a release agent may be blended in order to improve releasing from the mold during molding. As the release agent, any of conventionally known agents can be used, and examples thereof include ester waxes such as carnauba wax and montan wax, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, and metal salts thereof, polyolefin waxes such as polyethylene oxide and non-oxidized polyethylene And the like. These may be used singly or in combination of two or more. The blending amount of these releasing agents is preferably 0.5 to 3% by weight based on the total organic components. If it is 0.5% by weight or more, the release from the mold is not deteriorated. If it is 3% by weight or less, adhesion with the lead frame and the like is not deteriorated.
본 발명의 에폭시 수지 조성물에는 무기 충전제와 수지성분의 접착성을 향상시키기 위해서 커플링제를 배합할 수 있다. 커플링제로서는 종래 공지의 것을 모두 사용할 수 있지만, 예를 들면 비닐알콕시실란, 에폭시알콕시실란, 스티릴알콕시실란, 메타크릴옥시알콕시실란, 아크릴옥시알콕시실란, 아미노알콕시실란, 메르캅토알콕시실란, 이소시아네이트알콕시실란 등의 각종 알콕시실란 화합물, 알콕시티타늄 화합물, 알루미늄킬레이트류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 2종이상 병용해도 좋다. 커플링제의 첨가 방법은 커플링제로 미리 무기 충전제 표면을 처리한 후, 수지와 혼련해도 좋고, 수지에 커플링제를 혼합하고 나서 무기 충전제를 혼련해도 좋다.A coupling agent may be added to the epoxy resin composition of the present invention in order to improve the adhesion between the inorganic filler and the resin component. As the coupling agent, any conventionally known one can be used. Examples of the coupling agent include vinylalkoxysilane, epoxyalkoxysilane, styrylalkoxysilane, methacryloxyalkoxysilane, acryloxyalkoxysilane, aminoalkoxysilane, mercaptoalkoxysilane, isocyanate alkoxy Various alkoxysilane compounds such as silane, alkoxytitanium compounds, and aluminum chelates. These may be used singly or in combination of two or more. The coupling agent may be added by kneading with a resin after the surface of the inorganic filler is treated with a coupling agent in advance, or by kneading an inorganic filler after mixing the coupling agent with the resin.
또한 본 발명의 에폭시 수지 조성물에는 필요에 따라 공지의 첨가제를 배합할 수 있다. 사용할 수 있는 첨가제의 구체예로서는 폴리부타디엔 및 이 변성물, 아크릴로니트릴 공중합체의 변성물, 폴리페닐렌에테르, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드, 불소 수지, 말레이미드계 화합물, 시아네이트에스테르계 화합물, 실리콘겔, 실리콘오일, 및 카본블랙, 프탈로시아닌블루, 프탈로시아닌그린 등의 착색제 등을 들 수 있다.In the epoxy resin composition of the present invention, known additives may be added if necessary. Specific examples of usable additives include polybutadiene and modified products thereof, modified products of acrylonitrile copolymer, polyphenylene ether, polystyrene, polyethylene, polyimide, fluororesin, maleimide compound, cyanate ester compound, silicone Gel, silicone oil, and coloring agents such as carbon black, phthalocyanine blue, and phthalocyanine green.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 각 성분을 균일하게 분산 혼합할 수 있는 종래 공지의 어떠한 방법을 사용해도 제조할 수 있다. 예를 들면 각 성분을 모두 분쇄해서 분쇄화하여 헨셀믹서 등으로 혼합후, 가열 롤에 의한 용융 혼련, 니더에 의한 용융 혼련, 특수 혼합기에 의한 혼합, 또는 이들 각 방법의 적절한 조합을 사용함으로써 조제된다. 또한, 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 사용하고, 리드 프레임 등에 탑재된 반도체 소자를 트랜스퍼 성형 등에 의해 수지밀봉함으로써 반도체 장치를 제조할 수 있다.The epoxy resin composition of the present invention can be produced by any conventionally known method capable of uniformly dispersing and mixing each component. For example, by pulverizing and pulverizing each component, mixing the mixture with a Henschel mixer or the like, melting and kneading with a heating roll, melt kneading with a kneader, mixing with a special mixer, or any combination of these methods . In addition, a semiconductor device can be manufactured by using the epoxy resin composition of the present invention and sealing a semiconductor element mounted on a lead frame or the like by resin molding or the like.
반도체 장치는 상기 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 밀봉된 것 등의 본 발명의 에폭시 수지 조성물의 경화물을 갖는다. 반도체 장치로서는, 예를 들면 DIP(듀얼 인라인 패키지), QFP(쿼드 플랫 패키지), BGA(볼그리드 알레이), CSP(칩사이즈 패키지), SOP(스몰 아웃라인 패키지), TSOP(신스몰 아웃라인 패키지), TQFP(싱크워드 플랫 패키지) 등을 들 수 있다.The semiconductor device has a cured product of the epoxy resin composition of the present invention such as one encapsulated with the epoxy resin composition of the present invention. Examples of the semiconductor device include a DIP (dual in-line package), a QFP (quad flat package), a BGA (ball grid array), a CSP (chip size package), an SOP (small outline package) ), TQFP (Sync Word Flat Package), and the like.
실시예Example
이하, 실시예, 비교예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples and comparative examples.
여기에서, 각 물성값의 측정 조건은 하기와 같다.Here, the measurement conditions of each physical property value are as follows.
·13C-NMR 13 C-NMR
측정 장치:VARian NMR system 400MHzMeasuring apparatus: VARian NMR system 400 MHz
용제:중클로로포름Solvent: Chloroform
·에폭시 당량· Epoxy equivalent
JIS K-7236에 기재된 방법으로 측정하고, 단위는 g/eq.이다.Measured by the method described in JIS K-7236, and the unit is g / eq.
·연화점· Softening point
JIS K-7234에 준거한 방법으로 측정하고, 단위는 ℃이다.Measured by the method according to JIS K-7234, and the unit is ° C.
·탄성률(DMA)· Modulus of elasticity (DMA)
동적 점탄성 측정기:TA-instruments, DMA-2980Dynamic viscoelasticity measuring instrument: TA-instruments, DMA-2980
측정 온도 범위:-30∼280℃Measuring temperature range: -30 ~ 280 ℃
온속도:2℃/분On rate: 2 ℃ / min
시험편 사이즈:5mm×50mm로 잘라낸 것을 사용했다(두께는 약 800㎛)Specimen size: 5 mm × 50 mm cut out (thickness about 800 μm)
Tg:DMA측정에 있어서의 Tan-δ의 피크점을 Tg로 했다.Tg: The peak point of Tan-delta in the DMA measurement was defined as Tg.
·흡수율· Absorption Rate
지름 5cm×두께 4mm의 원반상의 시험편을 100℃의 수 중에서 72시간 끓인 후의 중량 증가율(%)Weight increase rate (%) after simulating a disk-shaped test piece having a diameter of 5 cm × 4 mm thickness in water at 100 ° C. for 72 hours
실시예 1Example 1
교반기, 환류 냉각관, 교반 장치를 구비한 플라스크에 질소 퍼지를 실시하면서 나프톨-크레졸 노볼락 수지(나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때에 나프톨 및 크레졸 중 나프톨 함유량 70중량%, 전체 나프톨 중 α-나프톨 5중량%로 반응시켜서 얻어진 수지, 연화점 110℃) 160부, 에피클로로히드린 370부(4몰당량 대 페놀 수지), 디메틸술폭시드 37부를 첨가하고, 교반하에서 용해하고, 40∼45℃까지 승온했다. 이어서, 프레이크상의 수산화 나트륨 41부를 90분에 걸쳐서 분할 첨가한 후, 또한 40℃에서 2시간, 70℃에서 1시간 반응을 행했다. 반응 종료후, 물 500부로 수세를 행하고, 유층으로부터 로터리 에바포레이터를 사용해서 감압 하, 과잉의 에피클로로히드린 등의 용제류를 증류제거했다. 잔류물에 메틸이소부틸케톤 500부를 첨가하여 용해하고, 70℃까지 승온했다. 교반 하에서 30중량%의 수산화 나트륨 수용액 10부를 첨가하고, 1시간 반응을 행한 후, 유층의 세정수가 중성이 될 때까지 수세를 행하고, 얻어진 용액으로부터 로터리 에바포레이터를 사용해서 감압하에 메틸이소부틸케톤 등을 증류제거함으로써 본 발명의 에폭시 수지(EP1) 196부를 얻었다. A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a stirrer was charged with naphthol-cresol novolak resin (naphthol-cresol novolak resin (when naphthol and cresol were reacted with aldehyde in a naphthol and cresol 70 wt% (4 molar equivalents to the phenol resin) and 37 parts of dimethyl sulfoxide were added, and the mixture was dissolved under stirring, and the temperature was raised to 40 to 45 DEG C did. Subsequently, 41 parts of sodium hydroxide on the flakes was dividedly added over 90 minutes, and then the reaction was further carried out at 40 DEG C for 2 hours and at 70 DEG C for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction mixture was washed with 500 parts of water, and excess epichlorohydrin and other solvents were distilled off from the oil layer using a rotary evaporator under reduced pressure. 500 parts of methyl isobutyl ketone was added to the residue and dissolved, and the temperature was raised to 70 占 폚. 10 parts of an aqueous solution of 30% by weight of sodium hydroxide was added under stirring, and the mixture was reacted for 1 hour. Thereafter, washing was carried out until the washing water in the oil layer became neutral. From the resultant solution, methyl isobutyl ketone And the like were distilled off to obtain 196 parts of the epoxy resin (EP1) of the present invention.
얻어진 에폭시 수지의 에폭시 당량은 233g/eq. 연화점 93℃, 150℃에 있어서의 용융 점도(ICI 용융 점도 콘#1)는 1.3Pa·s였다. 또한, 13C-NMR에 있어서 74-76ppm의 피크의 면적의 총량과 68∼71ppm의 피크의 면적의 총량의 비율은 64:36이었다.The epoxy equivalent of the obtained epoxy resin was 233 g / eq. The melt viscosity (ICI melt viscosity cone # 1) at a softening point of 93 占 폚 and 150 占 폚 was 1.3 Pa · s. The ratio of the total amount of the area of the peak of 74 to 76 ppm and the total area of the area of the peak of 68 to 71 ppm in < 13 > C-NMR was 64:36.
합성예 1Synthesis Example 1
β 나프톨 282부를 600부의 메틸이소부틸케톤에 용해하고, 30중량% 수산화 나트륨 53부를 첨가했다. 이 용액에 파라포름알데히드를 67부 첨가하고, 20℃에서 3시간 반응을 행했다. 반응 종료후, 35% 염산을 첨가하고 중성(pH6∼7)으로 함으로써 β-나프톨의 1-메티롤체 함유 용액을 얻었다.282 parts of? naphthol were dissolved in 600 parts of methyl isobutyl ketone, and 53 parts of 30 wt% sodium hydroxide was added. 67 parts of paraformaldehyde was added to this solution, and the reaction was carried out at 20 占 폚 for 3 hours. After completion of the reaction, 35% hydrochloric acid was added to neutralize (pH 6-7) to obtain a 1-methylol-containing solution of? -Naphthol.
얻어진 용액에 대해서 오르소 크레졸 108부를 첨가한 후, 35% 염산 2부를 첨가하고, 30℃에서 1시간, 70℃에서 6시간 반응을 행했다. 그 후, 반응액이 중성이 될 때까지 수세를 행하고, 유기층으로부터 용매 등을 증류제거해서 비교용의 NCN 수지를 420부 얻었다. 얻어진 수지의 연화점은 90℃, 수산기 당량은 140g/eq.였다.108 parts of orthocresol was added to the obtained solution, 2 parts of 35% hydrochloric acid was added, and the reaction was carried out at 30 DEG C for 1 hour and at 70 DEG C for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was washed with water until it became neutral, and the solvent or the like was distilled off from the organic layer to obtain 420 parts of comparative NCN resin. The resin obtained had a softening point of 90 占 폚 and a hydroxyl group equivalent of 140 g / eq.
합성예 2Synthesis Example 2
실시예 1에 있어서 나프톨-크레졸 노볼락 수지 대신에 합성예 1에서 얻어진 NCN 수지 140부를 사용하고, 동일하게 해서 에폭시 수지를 합성했다. An epoxy resin was synthesized in the same manner as in Example 1 except that 140 parts of the NCN resin obtained in Synthesis Example 1 was used instead of naphthol-cresol novolac resin.
얻어진 에폭시 수지는 에폭시 당량 210g/eq. 연화점 68℃, 150℃에 있어서의 용융 점도는 0.12Pa·s였다(EP2). 또한, 13C-NMR에 있어서 74-76ppm의 피크의 면적의 총량과 68∼71ppm의 피크의 면적의 총량의 비율은 81:19였다.The obtained epoxy resin had an epoxy equivalent of 210 g / eq. The melt viscosity at 150 캜 and the softening point of 68 캜 was 0.12 Pa · s (EP2). The ratio of the total area of the peak of 74-76 ppm and the total area of the peak of 68-71 ppm in < 13 > C-NMR was 81:19.
시험예 1∼10Test Examples 1 to 10
상기에서 얻어진 에폭시 수지, 및 하기 표 1에 나타내는 각종 에폭시 수지를 에폭시 당량 1몰당량에 대하여 경화제로서 페놀 노볼락(연화점 83℃, 수산기 당량 106g/eq)을 등당량으로 배합하고, 촉매로서 트리페닐포스핀을 에폭시 수지 100중량부에 대하여 1중량부가 되는 비율(중량부)로 배합하고, 믹싱롤을 사용해서 균일하게 혼합·혼련하고, 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 이 에폭시 수지 조성물을 믹서로 분쇄하고, 또한 태블릿 머신으로 태블릿화했다. 이 태블릿화된 에폭시 수지 조성물을 트랜스퍼 성형(175℃×60초)하고, 또한 탈형후 160℃×2시간+180℃×6시간의 조건으로 경화, 평가용 시험편을 얻었다. The epoxy resin obtained above and the various epoxy resins shown in Table 1 were compounded in equivalent equivalent amounts of phenol novolac (softening point 83 ° C, hydroxyl group equivalent 106 g / eq) as a curing agent with respect to one mole equivalent of epoxy equivalent, (Parts by weight) of phosphine in an amount of 1 part by weight based on 100 parts by weight of epoxy resin, and mixing and kneading were uniformly carried out using a mixing roll to obtain a sealing epoxy resin composition. This epoxy resin composition was pulverized with a mixer, and tabletted by a tablet machine. The tableted epoxy resin composition was transferred (175 DEG C for 60 seconds), and after the demolding, test pieces for curing and evaluation were obtained under conditions of 160 DEG C x 2 hours + 180 DEG C x 6 hours.
또한, 평가에 사용한 에폭시 수지의 상세한 것은 이하, 표 2에 나타낸다.Details of the epoxy resin used in the evaluation are shown in Table 2 below.
도 1을 보면 명확하지만, 일반적인 에폭시 수지를 사용한 경화물(시험예 2∼9)은 기본적으로는 Tg가 오르면 흡수율이 오른다는 상관을 갖는다. 이것에 대하여 본 발명의 에폭시 수지를 사용한 경화물은 높은 내열성을 가지고 있음에도 불구하고, 흡수율이 낮고, 상기 관계성으로부터 크게 벗어나는 것을 확인할 수 있었다.Although it is clear from Fig. 1, the cured products (Test Examples 2 to 9) using a common epoxy resin basically have a correlation that the absorption rate increases when Tg rises. On the other hand, it was confirmed that the cured product using the epoxy resin of the present invention had a high heat resistance, but the water absorption rate was low and deviated greatly from the above relationship.
본 발명을 특정 형태를 참조해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 여러가지 변경 및 수정이 가능한 것은 당업자에게 있어서 명확하다. While the invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it is evident to those skilled in the art that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
또한, 본 출원은 2011년 9월 8일자로 출원된 일본 특허 출원(특원 2011-195585)에 의거하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 인용된다. 또한, 여기에 인용되는 모든 참조는 전체적으로 도입된다.The present application is based on Japanese Patent Application (Japanese Patent Application No. 2011-195585) filed on September 8, 2011, the entirety of which is incorporated by reference. In addition, all references cited herein are incorporated by reference in their entirety.
(산업상의 이용 가능성)(Industrial availability)
본 발명의 에폭시 수지는 내열성과 내수성을 동시에 달성할 수 있는 경화물을 부여하는 에폭시 수지 조성물에 사용할 수 있고, 상기 조성물은 전기전자 부품용 절연 재료 및 적층판(프린트 배선판, 빌드업 기판 등)이나 CFRP를 비롯한 각종 복합 재료, 접착제, 도료 등에 유용하다. 특히 반도체 소자를 보호하는 반도체 밀봉 재료나 적층판 재료에 매우 유용하다.
The epoxy resin of the present invention can be used in an epoxy resin composition which gives a cured product capable of simultaneously achieving heat resistance and water resistance. The composition can be used as an insulating material for electrical and electronic parts, a laminated board (printed wiring board, build- And various kinds of composite materials, adhesives, paints and the like. And is particularly useful for a semiconductor sealing material or a laminate material for protecting semiconductor devices.
Claims (6)
(중량 평균 분자량(Mw))/(수 평균 분자량(Mn))이 1.4∼2.5인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지.Cresol novolak type phenolic resin obtained by reacting naphthol and cresol with an aldehyde and having a proportion of? Naphthol in the naphthol of 1 to 10% by weight when the naphthol and cresol are reacted with aldehyde is glycidylated, As the resin,
(Weight average molecular weight (Mw)) / (number average molecular weight (Mn)) of 1.4 to 2.5.
상기 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지에 있어서 나프톨과 크레졸을 알데히드로 반응시킬 때의 나프톨과 크레졸의 중량 비율이 65:35∼85:15이며, 또한 얻어진 나프톨-크레졸 노볼락형 페놀 수지의 연화점이 100℃∼150℃인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지.The method according to claim 1,
In the naphthol-cresol novolak type phenol resin, the weight ratio of naphthol to cresol when reacting naphthol and cresol with aldehyde is 65: 35 to 85: 15, and the softening point of the naphthol-cresol novolak type phenol resin Lt; RTI ID = 0.0 > 100 C < / RTI >
13C-NMR에 있어서 74∼76ppm의 피크의 면적의 총량과 68∼71ppm의 피크의 면적의 총량이 60:40∼80:20이며, 또한 연화점이 85℃∼100℃인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the total amount of the peak area of 74 to 76 ppm and the peak area of 68 to 71 ppm in < 13 > C-NMR is 60:40 to 80:20 and the softening point is 85 to 100 ° C. .
A cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 4.
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