JPH08301973A - エポキシ樹脂の製造法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
エポキシ樹脂の製造法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物Info
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- JPH08301973A JPH08301973A JP12740695A JP12740695A JPH08301973A JP H08301973 A JPH08301973 A JP H08301973A JP 12740695 A JP12740695 A JP 12740695A JP 12740695 A JP12740695 A JP 12740695A JP H08301973 A JPH08301973 A JP H08301973A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】フェノール類とジシクロペンタジエンの縮合物
をエポキシ化する際に、非プロトン性極性溶媒を用いる
ことを特徴とするエポキシ樹脂製造法並びにこの方法に
より得られた高純度エポキシ樹脂、及びこれを含むエポ
キシ樹脂組成物、及びその硬化物。 【効果】 本発明のエポキシ樹脂製造法によって得られ
る高純度エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物
は、その硬化物において優れた耐熱性、耐湿性(耐水
性)、接着性を有するため、半導体封止材を始めとする
電気・電子部品絶縁材料、積層板(プリント配線板
等)、電子部品用接着剤、電子部品用塗料等の材料とし
て使用する場合にきわめて有用である。
をエポキシ化する際に、非プロトン性極性溶媒を用いる
ことを特徴とするエポキシ樹脂製造法並びにこの方法に
より得られた高純度エポキシ樹脂、及びこれを含むエポ
キシ樹脂組成物、及びその硬化物。 【効果】 本発明のエポキシ樹脂製造法によって得られ
る高純度エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物
は、その硬化物において優れた耐熱性、耐湿性(耐水
性)、接着性を有するため、半導体封止材を始めとする
電気・電子部品絶縁材料、積層板(プリント配線板
等)、電子部品用接着剤、電子部品用塗料等の材料とし
て使用する場合にきわめて有用である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高信頼性半導体封止用を
始めとする電気・電子部品絶縁材料用、及び積層板(プ
リント配線板)やソルダーレジスト、電子部品用接着剤
などに有用なエポキシ樹脂の製造法、エポキシ樹脂組成
物及びその硬化物に関する。
始めとする電気・電子部品絶縁材料用、及び積層板(プ
リント配線板)やソルダーレジスト、電子部品用接着剤
などに有用なエポキシ樹脂の製造法、エポキシ樹脂組成
物及びその硬化物に関する。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂は作業性及びその硬化物の
優れた電気特性、耐熱性、接着性、耐湿性(耐水性)等
により電気・電子部品、構造用材料、接着剤、塗料等の
分野で幅広く用いられている。
優れた電気特性、耐熱性、接着性、耐湿性(耐水性)等
により電気・電子部品、構造用材料、接着剤、塗料等の
分野で幅広く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年特に電気
・電子分野の発展に伴い、耐熱性、耐湿性、密着性、フ
ィラー高充填のための低粘度性等の諸特性の一層の向上
が求められている。特に、半導体においては、エポキシ
樹脂中の塩素イオンなどが吸湿時にアルミ配線等を腐食
してしまうという問題がある。このため、エポキシ樹脂
の高純度化が求められている。これらの要求に対し、エ
ポキシ樹脂及びその組成物について多くの提案がなされ
てはいるが、未だ充分とはいえない。
・電子分野の発展に伴い、耐熱性、耐湿性、密着性、フ
ィラー高充填のための低粘度性等の諸特性の一層の向上
が求められている。特に、半導体においては、エポキシ
樹脂中の塩素イオンなどが吸湿時にアルミ配線等を腐食
してしまうという問題がある。このため、エポキシ樹脂
の高純度化が求められている。これらの要求に対し、エ
ポキシ樹脂及びその組成物について多くの提案がなされ
てはいるが、未だ充分とはいえない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記のよう
な課題を解決すべく鋭意研究の結果、本発明を完成し
た。即ち、本発明は、(1)ジシクロペンタジエンとフ
ェノール類との縮合物をアルカリの存在下エピハロヒド
リンでエポキシ化し、次いで得られた粗エポキシ樹脂を
更にアルカリの存在下に脱ハロゲン処理を行うことによ
り式(1)
な課題を解決すべく鋭意研究の結果、本発明を完成し
た。即ち、本発明は、(1)ジシクロペンタジエンとフ
ェノール類との縮合物をアルカリの存在下エピハロヒド
リンでエポキシ化し、次いで得られた粗エポキシ樹脂を
更にアルカリの存在下に脱ハロゲン処理を行うことによ
り式(1)
【0005】
【化3】
【0006】(式中、Aは式(2)を、またXは式
(3)
(3)
【0007】
【化4】
【0008】(式(2)及び(3)中複数存在するRは
それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜
10のアルキル基を示す。Gはグリシジル基を表す。
l,mは1〜2の整数を表す。)をそれぞれ表し、l、
mは同一であっても異なっていてもよい。また、nは0
以上の整数を表す。)で表されるエポキシ樹脂の製造法
において、該エポキシ化反応における反応溶媒として非
プロトン性極性溶媒を使用することを特徴とするエポキ
シ樹脂の製造法、(2)上記(1)記載の製造法で製造
されたエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物、(3)
上記(2)記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬
化物に関する。
それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜
10のアルキル基を示す。Gはグリシジル基を表す。
l,mは1〜2の整数を表す。)をそれぞれ表し、l、
mは同一であっても異なっていてもよい。また、nは0
以上の整数を表す。)で表されるエポキシ樹脂の製造法
において、該エポキシ化反応における反応溶媒として非
プロトン性極性溶媒を使用することを特徴とするエポキ
シ樹脂の製造法、(2)上記(1)記載の製造法で製造
されたエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物、(3)
上記(2)記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬
化物に関する。
【0009】以下に本発明のエポキシ樹脂の製造法につ
いて詳述する。本発明の製造法により得られる式(1)
のエポキシ樹脂においてnは0以上の整数を表すが、好
ましくは0〜10である。本発明におけるジシクロペン
タジエンとフェノール類との縮合物は式(4)で表され
る。
いて詳述する。本発明の製造法により得られる式(1)
のエポキシ樹脂においてnは0以上の整数を表すが、好
ましくは0〜10である。本発明におけるジシクロペン
タジエンとフェノール類との縮合物は式(4)で表され
る。
【0010】
【化5】
【0011】(式中、Bは式(5)を、またYは式
(6)
(6)
【0012】
【化6】
【0013】(式(5)及び(6)中l,m及びRは式
(2)及び(3)におけるのと同じ意味を表す。)をそ
れぞれ表し、nは0以上の整数を表す。)
(2)及び(3)におけるのと同じ意味を表す。)をそ
れぞれ表し、nは0以上の整数を表す。)
【0014】式(4)で表される化合物としてはフェノ
ール類とジシクロペンタジエンの縮合物であれば特に限
定されない。式(4)の化合物の製造法は公知の方法が
採用でき特に限定されない。例えば酸触媒の存在下にお
いて、フェノール類とジシクロペンタジエンを反応させ
る方法などを用いることができる。この際用いうるフェ
ノール類の具体例としては、フェノール、o−クレゾー
ル、m−クレゾール、p−クレゾール、2,4ージメチ
ルフェノール、2,6ージメチルフェノール、2ーte
rtブチルー4ーメチルフェノール、臭素化フェノー
ル、2ーメチルハイドロキノン、レゾルシン、カテコー
ル、1ーナフトール、2ーナフトール、2,7ージヒド
ロキシナフタレン、1,6ージヒドロキシナフタレン等
が挙げられるがこれらに限定されない。
ール類とジシクロペンタジエンの縮合物であれば特に限
定されない。式(4)の化合物の製造法は公知の方法が
採用でき特に限定されない。例えば酸触媒の存在下にお
いて、フェノール類とジシクロペンタジエンを反応させ
る方法などを用いることができる。この際用いうるフェ
ノール類の具体例としては、フェノール、o−クレゾー
ル、m−クレゾール、p−クレゾール、2,4ージメチ
ルフェノール、2,6ージメチルフェノール、2ーte
rtブチルー4ーメチルフェノール、臭素化フェノー
ル、2ーメチルハイドロキノン、レゾルシン、カテコー
ル、1ーナフトール、2ーナフトール、2,7ージヒド
ロキシナフタレン、1,6ージヒドロキシナフタレン等
が挙げられるがこれらに限定されない。
【0015】前記酸触媒の用いうる具体例としては、三
フッ化ホウ素やこの錯体類、塩化アルミニウム、塩化亜
鉛、硫酸、塩化チタン等のルイス酸、りん酸、硫酸、シ
ュウ酸等の無機あるいは有機酸等を挙げることができ
る。これらは単独でも二種以上併用してもよい。
フッ化ホウ素やこの錯体類、塩化アルミニウム、塩化亜
鉛、硫酸、塩化チタン等のルイス酸、りん酸、硫酸、シ
ュウ酸等の無機あるいは有機酸等を挙げることができ
る。これらは単独でも二種以上併用してもよい。
【0016】上記フェノール類とジシクロペンタジエン
とを反応させる方法としては、例えば、フェノール類を
加熱溶融させ、そこへ触媒を添加し、均一に溶解した
後、50〜180℃、好ましくは80〜150℃でジシ
クロペンタジエンを滴下する。前記方法以外にも、ジシ
クロペンタジエンと触媒の混合物に対してフェノール類
を添加しても良いし、ジシクロペンタジエンとフェノー
ル類の混合物に触媒を徐々に添加してもよい。これら原
料の使用量はジシクロペンタジエン1モルに対して、酸
触媒0.001〜0.1モル、好ましくは0.005〜
0.10モルとフェノール類0.1〜10モル、好まし
くは0.3〜4モルである。それぞれの原料の添加時間
は、上記したような原料の配合方法及びフェノール類の
種類により異なるが、1〜10時間、その後数時間反応
させ、次に未反応モノマーを減圧加熱蒸留により留去す
ることにより、上記式(4)で表される化合物が得られ
る。
とを反応させる方法としては、例えば、フェノール類を
加熱溶融させ、そこへ触媒を添加し、均一に溶解した
後、50〜180℃、好ましくは80〜150℃でジシ
クロペンタジエンを滴下する。前記方法以外にも、ジシ
クロペンタジエンと触媒の混合物に対してフェノール類
を添加しても良いし、ジシクロペンタジエンとフェノー
ル類の混合物に触媒を徐々に添加してもよい。これら原
料の使用量はジシクロペンタジエン1モルに対して、酸
触媒0.001〜0.1モル、好ましくは0.005〜
0.10モルとフェノール類0.1〜10モル、好まし
くは0.3〜4モルである。それぞれの原料の添加時間
は、上記したような原料の配合方法及びフェノール類の
種類により異なるが、1〜10時間、その後数時間反応
させ、次に未反応モノマーを減圧加熱蒸留により留去す
ることにより、上記式(4)で表される化合物が得られ
る。
【0017】本発明においては、式(4)の化合物を用
いて非プロトン性極性溶媒中アルカリの存在下でエピハ
ロヒドリンを反応させる。この反応に使用されるエピハ
ロヒドリンとしては、エピクロルヒドリン、エピブロム
ヒドリン、エピヨードヒドリン等があるが、工業的に入
手し易く安価なエピクロルヒドリンが好ましい。また、
用いうる非プロトン性極性溶媒の具体例としてはジメチ
ルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムア
ミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙
げられ、特にジメチルスルホキシドが好ましい。非プロ
トン性極性溶媒を使用する本発明の製法は、従来のメタ
ノール、エタノール等のアルコール類を溶媒として使用
する方法や、四級アンモニウム塩を添加する方法と比較
して反応の容易さ、加水分解性ハロゲン濃度などのエポ
キシ樹脂の純度に格段の向上がみられる。
いて非プロトン性極性溶媒中アルカリの存在下でエピハ
ロヒドリンを反応させる。この反応に使用されるエピハ
ロヒドリンとしては、エピクロルヒドリン、エピブロム
ヒドリン、エピヨードヒドリン等があるが、工業的に入
手し易く安価なエピクロルヒドリンが好ましい。また、
用いうる非プロトン性極性溶媒の具体例としてはジメチ
ルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムア
ミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙
げられ、特にジメチルスルホキシドが好ましい。非プロ
トン性極性溶媒を使用する本発明の製法は、従来のメタ
ノール、エタノール等のアルコール類を溶媒として使用
する方法や、四級アンモニウム塩を添加する方法と比較
して反応の容易さ、加水分解性ハロゲン濃度などのエポ
キシ樹脂の純度に格段の向上がみられる。
【0018】この反応は、式(4)の化合物とエピハロ
ヒドリン、非プロトン性極性溶媒の混合物に水酸化ナト
リウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の
固体を一括添加し、または添加しながら20〜120℃
の間の温度で反応させる。この際アルカリ金属水酸化物
は水溶液を使用してもよく、その場合は該アルカリ金属
水酸化物を連続的に添加すると共に反応混合物内から減
圧下、または常圧下、連続的に水及びエピハロヒドリン
を留出せしめ更に分液し水は除去しエピハロヒドリンは
反応混合物内に連続的に戻す方法でもよい。
ヒドリン、非プロトン性極性溶媒の混合物に水酸化ナト
リウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の
固体を一括添加し、または添加しながら20〜120℃
の間の温度で反応させる。この際アルカリ金属水酸化物
は水溶液を使用してもよく、その場合は該アルカリ金属
水酸化物を連続的に添加すると共に反応混合物内から減
圧下、または常圧下、連続的に水及びエピハロヒドリン
を留出せしめ更に分液し水は除去しエピハロヒドリンは
反応混合物内に連続的に戻す方法でもよい。
【0019】上記の方法においてエピハロヒドリンの使
用量は式(4)で表される化合物の水酸基1当量に対し
て通常0.5〜20モル、好ましくは0.7〜10モル
である。アルカリ金属水酸化物の使用量は式(4)の化
合物の水酸基1当量に対し通常0.5〜1.5モル、好
ましくは0.7〜1.2モルの範囲である。また、非プ
ロトン性極性溶媒の使用量はエピハロヒドリンの重量に
対し通常5〜200重量%、好ましくは10〜100重
量%の範囲である。この反応は通常1〜20時間の範囲
で行われる。
用量は式(4)で表される化合物の水酸基1当量に対し
て通常0.5〜20モル、好ましくは0.7〜10モル
である。アルカリ金属水酸化物の使用量は式(4)の化
合物の水酸基1当量に対し通常0.5〜1.5モル、好
ましくは0.7〜1.2モルの範囲である。また、非プ
ロトン性極性溶媒の使用量はエピハロヒドリンの重量に
対し通常5〜200重量%、好ましくは10〜100重
量%の範囲である。この反応は通常1〜20時間の範囲
で行われる。
【0020】次いで上記で得られた粗エポキシ樹脂のエ
ピハロヒドリン溶液を用いてこれを水洗後、または水洗
無しに加熱減圧下(好ましくは130℃以下の温度で)
過剰のエピハロヒドリン及び溶媒を除去した後、トルエ
ン、キシレン、メチルイソブチルケトン等の溶媒に溶解
し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ
金属水酸化物の水溶液を加えて反応(脱ハロゲン処理)
を行う。この場合アルカリ金属水酸化物の使用量は式
(4)の化合物の水酸基1当量に対して0.01〜0.
2モル、好ましくは0.03〜0.13モルである。
ピハロヒドリン溶液を用いてこれを水洗後、または水洗
無しに加熱減圧下(好ましくは130℃以下の温度で)
過剰のエピハロヒドリン及び溶媒を除去した後、トルエ
ン、キシレン、メチルイソブチルケトン等の溶媒に溶解
し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ
金属水酸化物の水溶液を加えて反応(脱ハロゲン処理)
を行う。この場合アルカリ金属水酸化物の使用量は式
(4)の化合物の水酸基1当量に対して0.01〜0.
2モル、好ましくは0.03〜0.13モルである。
【0021】また、トルエン、キシレン、メチルイソブ
チルケトン等の溶媒の使用量は、粗エポキシ樹脂100
重量部に対して、通常100〜400重量部、好ましく
は150〜300重量部である。また、この反応の際、
上記溶媒の一部を非プロトン性極性溶媒やアルコール
類、ジオキサン等で置き換えてもよく、その場合のこれ
ら溶媒の使用量は粗エポキシ樹脂100重量部に対し
て、通常100重量部以下、好ましくは60重量部以下
である。処理温度は通常50〜120℃の間で行われ、
処理時間は通常0.5〜4時間である。
チルケトン等の溶媒の使用量は、粗エポキシ樹脂100
重量部に対して、通常100〜400重量部、好ましく
は150〜300重量部である。また、この反応の際、
上記溶媒の一部を非プロトン性極性溶媒やアルコール
類、ジオキサン等で置き換えてもよく、その場合のこれ
ら溶媒の使用量は粗エポキシ樹脂100重量部に対し
て、通常100重量部以下、好ましくは60重量部以下
である。処理温度は通常50〜120℃の間で行われ、
処理時間は通常0.5〜4時間である。
【0022】処理終了後副生した塩をろ過、水洗などに
より除去し、さらに加熱減圧下トルエン、メチルイソブ
チルケトン等の溶媒を留去することにより式(1)で表
されるエポキシ樹脂を得ることができる。以上のように
して得られたエポキシ樹脂は150℃での溶融粘度(I
CI粘度)が、1.2〜20psのものが好ましく、
1.6〜15psのものが特に好ましい。
より除去し、さらに加熱減圧下トルエン、メチルイソブ
チルケトン等の溶媒を留去することにより式(1)で表
されるエポキシ樹脂を得ることができる。以上のように
して得られたエポキシ樹脂は150℃での溶融粘度(I
CI粘度)が、1.2〜20psのものが好ましく、
1.6〜15psのものが特に好ましい。
【0023】以下、本発明のエポキシ樹脂組成物につい
て説明する。本発明のエポキシ樹脂組成物において、
式(1)のエポキシ樹脂は単独、または他のエポキシ樹
脂と併用して使用することが出来る。併用する場合、式
(1)のエポキシ樹脂の全エポキシ樹脂中に占める割合
は30重量%以上が好ましく、特に40重量%以上が好
ましい。
て説明する。本発明のエポキシ樹脂組成物において、
式(1)のエポキシ樹脂は単独、または他のエポキシ樹
脂と併用して使用することが出来る。併用する場合、式
(1)のエポキシ樹脂の全エポキシ樹脂中に占める割合
は30重量%以上が好ましく、特に40重量%以上が好
ましい。
【0024】式(1)のエポキシ樹脂と併用しうる他の
エポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式
エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジル
アミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ
樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いても
よい。また、これら他のエポキシ樹脂は、加水分解性ハ
ロゲン濃度の低いものを用いるのが好ましい。
エポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式
エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジル
アミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ
樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いても
よい。また、これら他のエポキシ樹脂は、加水分解性ハ
ロゲン濃度の低いものを用いるのが好ましい。
【0025】本発明のエポキシ樹脂組成物は、通常、硬
化剤を含有する。用いうる硬化剤の具体例としては、脂
肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミドポリア
ミン等のアミン系硬化剤、無水ヘキサヒドロフタル酸、
無水メチルテトラヒドロフタル酸等の酸無水物系硬化
剤、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等の
フェノール系硬化剤、三弗化ホウ素等のルイス酸または
それらの塩類、ジシアンジアミド類等が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。これらは単独で用い
てもよく、2種以上併用してもよい。
化剤を含有する。用いうる硬化剤の具体例としては、脂
肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミドポリア
ミン等のアミン系硬化剤、無水ヘキサヒドロフタル酸、
無水メチルテトラヒドロフタル酸等の酸無水物系硬化
剤、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等の
フェノール系硬化剤、三弗化ホウ素等のルイス酸または
それらの塩類、ジシアンジアミド類等が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。これらは単独で用い
てもよく、2種以上併用してもよい。
【0026】本発明のエポキシ樹脂組成物において、硬
化剤の使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対
して通常0.5〜1.5当量、好ましくは0.6〜1.
2当量である。
化剤の使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対
して通常0.5〜1.5当量、好ましくは0.6〜1.
2当量である。
【0027】硬化促進剤は必要に応じて使用され、2−
メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミ
ダゾール系化合物、トリス−(ジメチルアミノメチル)
フェノール等の第3アミン系化合物、トリフェニルホス
フィン化合物等、公知の種々の硬化促進剤が使用でき、
特に限定されるものではない。硬化促進剤はエポキシ樹
脂100重量部に対して0.01〜15重量部が必要に
応じ用いられる。
メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミ
ダゾール系化合物、トリス−(ジメチルアミノメチル)
フェノール等の第3アミン系化合物、トリフェニルホス
フィン化合物等、公知の種々の硬化促進剤が使用でき、
特に限定されるものではない。硬化促進剤はエポキシ樹
脂100重量部に対して0.01〜15重量部が必要に
応じ用いられる。
【0028】本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に必
要に応じて公知の添加剤を配合することが出来る。添加
剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、ガラ
ス繊維等の無機充填剤、シランカップリング剤のような
充填剤の表面処理剤、離型剤、顔料等が挙げられる。
要に応じて公知の添加剤を配合することが出来る。添加
剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、ガラ
ス繊維等の無機充填剤、シランカップリング剤のような
充填剤の表面処理剤、離型剤、顔料等が挙げられる。
【0029】本発明のエポキシ樹脂組成物は、各成分を
均一に混合することにより得られ、通常130〜170
℃の温度で30〜500秒の範囲で予備硬化し、更に、
150〜200℃の温度で2〜15時間、後硬化するこ
とにより充分な硬化反応が進行し、本発明の硬化物が得
られる。又、エポキシ樹脂組成物の成分を溶剤等に均一
に分散または溶解させ、溶媒を除去した後で硬化させる
こともできる。
均一に混合することにより得られ、通常130〜170
℃の温度で30〜500秒の範囲で予備硬化し、更に、
150〜200℃の温度で2〜15時間、後硬化するこ
とにより充分な硬化反応が進行し、本発明の硬化物が得
られる。又、エポキシ樹脂組成物の成分を溶剤等に均一
に分散または溶解させ、溶媒を除去した後で硬化させる
こともできる。
【0030】
【実施例】以下本発明を実施例で説明する。尚、実施例
中の水酸基当量、エポキシ当量はg/eqを示す。ま
た、加水分解性塩素濃度とはエポキシ樹脂をジオキサン
中、KOHの1Nエタノール溶液で30分間、還流下分
解した時に生じる(滴定される)塩素量をエポキシ樹脂
の重量で除した値である。尚、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。
中の水酸基当量、エポキシ当量はg/eqを示す。ま
た、加水分解性塩素濃度とはエポキシ樹脂をジオキサン
中、KOHの1Nエタノール溶液で30分間、還流下分
解した時に生じる(滴定される)塩素量をエポキシ樹脂
の重量で除した値である。尚、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。
【0031】実施例1 下記式(7)
【0032】
【化7】
【0033】の化合物(日本石油化学製 特殊フェノー
ル樹脂DPP−3H 軟化点112℃水酸基当量18
0、式中のnは整数を表す。)(以下DPPー3H)1
80重量部に対してエピクロルヒドリン555重量部、
ジメチルスルホキシド110重量部を加えて溶解後、4
0℃に加熱し、フレーク状水酸化ナトリウム(純分99
%)41重量部を100分かけて添加し、その後、更に
50℃で2時間、70℃で1時間反応させた。ついで水
洗を繰り返し中性に戻した後、油層から加熱(125
℃)減圧下、過剰のエピクロルヒドリン及びジメチルス
ルホキシドを留去し、残留物に470重量部のメチルイ
ソブチルケトンを添加し溶解した。更に、このメチルイ
ソブチルケトンの溶液を70℃に加熱し30重量%の水
酸化ナトリウム水溶液13重量部を添加し、1時間処理
した後、水洗を繰り返し行い洗液を中性とした。ついで
油層から加熱減圧下メチルイソブチルケトンを留去する
ことによりエポキシ樹脂(A)220重量部を得た。得
られたエポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は252、加
水分解性塩素濃度は490ppm、軟化点は74℃であ
った。尚、得られたエポキシ樹脂(A)は、式(7)の
化合物のフェノール性水酸基がエポキシ化されたもの
で、式(1)(式(2)、式(3)におけるRは全て水
素原子、l=m=1)で表される。
ル樹脂DPP−3H 軟化点112℃水酸基当量18
0、式中のnは整数を表す。)(以下DPPー3H)1
80重量部に対してエピクロルヒドリン555重量部、
ジメチルスルホキシド110重量部を加えて溶解後、4
0℃に加熱し、フレーク状水酸化ナトリウム(純分99
%)41重量部を100分かけて添加し、その後、更に
50℃で2時間、70℃で1時間反応させた。ついで水
洗を繰り返し中性に戻した後、油層から加熱(125
℃)減圧下、過剰のエピクロルヒドリン及びジメチルス
ルホキシドを留去し、残留物に470重量部のメチルイ
ソブチルケトンを添加し溶解した。更に、このメチルイ
ソブチルケトンの溶液を70℃に加熱し30重量%の水
酸化ナトリウム水溶液13重量部を添加し、1時間処理
した後、水洗を繰り返し行い洗液を中性とした。ついで
油層から加熱減圧下メチルイソブチルケトンを留去する
ことによりエポキシ樹脂(A)220重量部を得た。得
られたエポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は252、加
水分解性塩素濃度は490ppm、軟化点は74℃であ
った。尚、得られたエポキシ樹脂(A)は、式(7)の
化合物のフェノール性水酸基がエポキシ化されたもの
で、式(1)(式(2)、式(3)におけるRは全て水
素原子、l=m=1)で表される。
【0034】実施例2 実施例1に於て、ジメチルスルホキシド110重量部を
270重量部に代えた以外は同様の操作を行ったとこ
ろ、エポキシ樹脂(B)223重量部を得た。得られた
エポキシ樹脂(B)のエポキシ当量は251、加水分解
性塩素濃度は260ppm、軟化点は73℃であった。
270重量部に代えた以外は同様の操作を行ったとこ
ろ、エポキシ樹脂(B)223重量部を得た。得られた
エポキシ樹脂(B)のエポキシ当量は251、加水分解
性塩素濃度は260ppm、軟化点は73℃であった。
【0035】実施例3 実施例1に於て、ジメチルスルホキシド110重量部を
550重量部に代えた以外は同様の操作を行ったとこ
ろ、エポキシ樹脂(C)226重量部を得た。得られた
エポキシ樹脂(C)のエポキシ当量は250、加水分解
性塩素濃度は160ppm、軟化点は72℃であった。
550重量部に代えた以外は同様の操作を行ったとこ
ろ、エポキシ樹脂(C)226重量部を得た。得られた
エポキシ樹脂(C)のエポキシ当量は250、加水分解
性塩素濃度は160ppm、軟化点は72℃であった。
【0036】実施例4 実施例3に於て、DPP−3Hを日本石油化学製、特殊
フェノール樹脂DPP−M、軟化点95℃、水酸基当量
170(以下DPPーM、上式(7)で表され、nは整
数を表す。)に代えた以外は同様の操作を行ったとこ
ろ、エポキシ樹脂(D)212重量部を得た。得られた
エポキシ樹脂(D)のエポキシ当量は240、加水分解
性塩素濃度は150ppm、軟化点55℃であった。
フェノール樹脂DPP−M、軟化点95℃、水酸基当量
170(以下DPPーM、上式(7)で表され、nは整
数を表す。)に代えた以外は同様の操作を行ったとこ
ろ、エポキシ樹脂(D)212重量部を得た。得られた
エポキシ樹脂(D)のエポキシ当量は240、加水分解
性塩素濃度は150ppm、軟化点55℃であった。
【0037】合成例1 温度計、冷却管、撹拌装置、滴下管を備えた反応器に、
O−クレゾール500重量部、BF3 ・フェノール錯体
10重量部を仕込、100±5℃に保ちながらジシクロ
ペンタジエン209重量部を4時間かけて滴下した。滴
下後、1時間100±5℃に保持した後、3重量%水酸
化ナトリウム水溶液200重量部を加え、2時間撹拌し
て触媒を失活させた。次いで、反応溶液が中性になるま
で水洗を繰り返し、有機層を回収し、加熱減圧下に於
て、未反応のOークレゾールを留去し、470重量部の
下記式(8)
O−クレゾール500重量部、BF3 ・フェノール錯体
10重量部を仕込、100±5℃に保ちながらジシクロ
ペンタジエン209重量部を4時間かけて滴下した。滴
下後、1時間100±5℃に保持した後、3重量%水酸
化ナトリウム水溶液200重量部を加え、2時間撹拌し
て触媒を失活させた。次いで、反応溶液が中性になるま
で水洗を繰り返し、有機層を回収し、加熱減圧下に於
て、未反応のOークレゾールを留去し、470重量部の
下記式(8)
【0038】
【化8】
【0039】(式中nは整数を表す。)で表される樹脂
(E)を得た。樹脂(E)の軟化点は120℃、水酸基
当量は220であった。
(E)を得た。樹脂(E)の軟化点は120℃、水酸基
当量は220であった。
【0040】実施例5 実施例2において、DPP−3Hを合成例1で得られた
樹脂(E)222重量部に代えた以外は同様の操作を行
ったところ、エポキシ樹脂(F)260重量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(F)のエポキシ当量は298、
加水分解性塩素濃度は220ppm、軟化点は60℃で
あった。尚、得られたエポキシ樹脂(F)は、樹脂
(E)のフェノール性水酸基がエポキシ化されたもの
で、式(1)(式(2)、式(3)におけるRはメチル
基または水素原子、l=m=1)で表される。
樹脂(E)222重量部に代えた以外は同様の操作を行
ったところ、エポキシ樹脂(F)260重量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(F)のエポキシ当量は298、
加水分解性塩素濃度は220ppm、軟化点は60℃で
あった。尚、得られたエポキシ樹脂(F)は、樹脂
(E)のフェノール性水酸基がエポキシ化されたもの
で、式(1)(式(2)、式(3)におけるRはメチル
基または水素原子、l=m=1)で表される。
【0041】合成例2 温度計、冷却管、撹拌装置、滴下管を備えた反応器に、
1ーナフトール288重量部、BF3 ・フェノール錯体
2重量部を仕込、120±5℃に保ちながらジシクロペ
ンタジエン67重量部を4時間かけて滴下した。滴下
後、1時間100±5℃に保持した後、トルエン200
重量部、3重量%水酸化ナトリウム水溶液40重量部、
メチルイソブチルケトン600重量部を加え、2時間撹
拌して触媒を失活させた。次いで、反応溶液が中性にな
るまで水洗を繰り返し、有機層を回収し、加熱減圧下
に、未反応の1ーナフトールとトルエン、メチルイソブ
チルケトンを留去し、200重量部の下記式(9)
1ーナフトール288重量部、BF3 ・フェノール錯体
2重量部を仕込、120±5℃に保ちながらジシクロペ
ンタジエン67重量部を4時間かけて滴下した。滴下
後、1時間100±5℃に保持した後、トルエン200
重量部、3重量%水酸化ナトリウム水溶液40重量部、
メチルイソブチルケトン600重量部を加え、2時間撹
拌して触媒を失活させた。次いで、反応溶液が中性にな
るまで水洗を繰り返し、有機層を回収し、加熱減圧下
に、未反応の1ーナフトールとトルエン、メチルイソブ
チルケトンを留去し、200重量部の下記式(9)
【0042】
【化9】
【0043】(式中nは整数を表す。)で表される樹脂
(G)を得た。樹脂(G)の軟化点は110℃、水酸基
当量は226であった。
(G)を得た。樹脂(G)の軟化点は110℃、水酸基
当量は226であった。
【0044】実施例6 実施例2において、DPP−3Hを合成例2で得られた
樹脂(G)226重量部に代えた以外は同様の操作を行
ったところ、エポキシ樹脂(H)285重量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(H)のエポキシ当量は297、
加水分解性塩素量は330ppm、軟化点85℃であっ
た。尚、得られたエポキシ樹脂(H)は、樹脂(G)の
フェノール性水酸基がエポキシ化されたもので、式
(1)(式(2)、式(3)におけるRは全て水素原
子、l=m=1)で表される。
樹脂(G)226重量部に代えた以外は同様の操作を行
ったところ、エポキシ樹脂(H)285重量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(H)のエポキシ当量は297、
加水分解性塩素量は330ppm、軟化点85℃であっ
た。尚、得られたエポキシ樹脂(H)は、樹脂(G)の
フェノール性水酸基がエポキシ化されたもので、式
(1)(式(2)、式(3)におけるRは全て水素原
子、l=m=1)で表される。
【0045】合成例3 合成例2において、1ーナフトールを2ーナフトール2
88重量部に代えた以外は同様の操作を行ったところ、
下記式(10)
88重量部に代えた以外は同様の操作を行ったところ、
下記式(10)
【0046】
【化10】
【0047】(式中nは整数を表す。)で表される樹脂
(I)を得た。樹脂(I)の軟化点は115℃、水酸基
当量は237であった。
(I)を得た。樹脂(I)の軟化点は115℃、水酸基
当量は237であった。
【0048】実施例7 実施例2において、DPP−3Hを合成例3で得られた
樹脂(I)237重量部に代えた以外は同様の操作を行
ったところ、エポキシ樹脂(J)270重量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(J)のエポキシ当量は324、
加水分解性塩素濃度は310ppm、軟化点は90℃で
あった。尚、得られたエポキシ樹脂(J)は、樹脂
(I)のフェノール性水酸基がエポキシ化されたもの
で、式(1)(式(2)、式(3)におけるRは全て水
素原子、l=m=1)で表される。
樹脂(I)237重量部に代えた以外は同様の操作を行
ったところ、エポキシ樹脂(J)270重量部を得た。
得られたエポキシ樹脂(J)のエポキシ当量は324、
加水分解性塩素濃度は310ppm、軟化点は90℃で
あった。尚、得られたエポキシ樹脂(J)は、樹脂
(I)のフェノール性水酸基がエポキシ化されたもの
で、式(1)(式(2)、式(3)におけるRは全て水
素原子、l=m=1)で表される。
【0049】実施例8〜14 実施例1〜10で得られたエポキシ樹脂(A)〜
(D)、(F)、(H)、(J)を使用し、これらエポ
キシ樹脂1エポキシ当量に対して硬化剤(フェノールノ
ボラック樹脂(日本化薬(株)製)PN−80、150
℃におけるICI粘度1.5ps、軟化点86℃、OH
当量106)1水酸基当量配合し、更に硬化促進剤(ト
リフェニルフォスフィン)をエポキシ樹脂100重量部
当り1重量部配合し、トランスファー成型により樹脂成
形体を調製し、160℃で2時間、更に180℃で8時
間で硬化させた。このようにして得られた硬化物の物性
を測定した結果を表1、表2に示す。
(D)、(F)、(H)、(J)を使用し、これらエポ
キシ樹脂1エポキシ当量に対して硬化剤(フェノールノ
ボラック樹脂(日本化薬(株)製)PN−80、150
℃におけるICI粘度1.5ps、軟化点86℃、OH
当量106)1水酸基当量配合し、更に硬化促進剤(ト
リフェニルフォスフィン)をエポキシ樹脂100重量部
当り1重量部配合し、トランスファー成型により樹脂成
形体を調製し、160℃で2時間、更に180℃で8時
間で硬化させた。このようにして得られた硬化物の物性
を測定した結果を表1、表2に示す。
【0050】測定は以下の方法で行った。 ・ガラス転移温度:TMA法により測定。 ・吸水率:100℃×24時間。試験片は直径5cm×厚み4mmの円盤。 ・銅箔剥離強度:180度剥離試験 測定温度 30℃ 剥離速度 200mm/min 銅箔;日鉱グールド(株)製 JTC箔 70μm
【0051】
【表1】 表1 実施例 8 9 10 11 エポキシ樹脂 A B C D ガラス転移温度(℃) 155 156 156 153 吸水率(%) 0.92 0.90 0.89 0.93 銅箔剥離強度(Kg/cm) 2.90 2.92 2.95 2.98
【0052】
【表2】 表2 実施例 12 13 14 エポキシ樹脂 F H J ガラス転移温度(℃) 159 163 162 吸水率(%) 0.81 0.69 0.69 銅箔剥離強度(Kg/cm) 2.77 2.59 2.64
【0053】表1、表2から明らかなように本発明の製
造法により得られたエポキシ樹脂の硬化物は、ガラス転
移温度の結果から耐熱性、吸水率の結果から耐水性、銅
剥離強度の結果から接着強度に優れる。
造法により得られたエポキシ樹脂の硬化物は、ガラス転
移温度の結果から耐熱性、吸水率の結果から耐水性、銅
剥離強度の結果から接着強度に優れる。
【0054】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂製造法によって得
られるエポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物は、
その硬化物において優れた耐熱性、耐湿性(耐水性)、
接着性を有するため、これら諸特性の要求される広範な
分野で用いることが出来る。具体的には、絶縁材料、積
層板、封止材料等あらゆる電気・電子材料の配合成分と
して有用である。又、成形材料、複合材料の他、塗料材
料、接着剤等の分野にも用いることが出来る。特に半導
体を封止した場合、きわめて長期信頼性に優れた樹脂封
止半導体素子が得られる。
られるエポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物は、
その硬化物において優れた耐熱性、耐湿性(耐水性)、
接着性を有するため、これら諸特性の要求される広範な
分野で用いることが出来る。具体的には、絶縁材料、積
層板、封止材料等あらゆる電気・電子材料の配合成分と
して有用である。又、成形材料、複合材料の他、塗料材
料、接着剤等の分野にも用いることが出来る。特に半導
体を封止した場合、きわめて長期信頼性に優れた樹脂封
止半導体素子が得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】ジシクロペンタジエンとフェノール類との
縮合物をアルカリの存在下エピハロヒドリンでエポキシ
化し、次いで得られた粗エポキシ樹脂を更にアルカリの
存在下に脱ハロゲン処理を行うことにより式(1) 【化1】 (式中、Aは式(2)を、またXは式(3) 【化2】 (式(2)及び(3)中複数存在するRはそれぞれ独立
して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキ
ル基を示す。Gはグリシジル基を表す。l,mは1〜2
の整数を表す。)をそれぞれ表し、l、mは同一であっ
ても異なっていてもよい。また、nは0以上の整数を表
す。)で表されるエポキシ樹脂の製造法において、該エ
ポキシ化反応における反応溶媒として非プロトン性極性
溶媒を使用することを特徴とするエポキシ樹脂の製造
法。 - 【請求項2】請求項1記載の製造法で製造されたエポキ
シ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項3】請求項2記載のエポキシ樹脂組成物を硬化
してなる硬化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12740695A JPH08301973A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | エポキシ樹脂の製造法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12740695A JPH08301973A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | エポキシ樹脂の製造法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08301973A true JPH08301973A (ja) | 1996-11-19 |
Family
ID=14959200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12740695A Pending JPH08301973A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | エポキシ樹脂の製造法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08301973A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002105166A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-10 | Nippon Kayaku Co Ltd | エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
| CN113227190A (zh) * | 2018-12-19 | 2021-08-06 | 日铁化学材料株式会社 | 酚树脂、环氧树脂、环氧树脂组合物及其硬化物 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP12740695A patent/JPH08301973A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002105166A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-10 | Nippon Kayaku Co Ltd | エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
| CN113227190A (zh) * | 2018-12-19 | 2021-08-06 | 日铁化学材料株式会社 | 酚树脂、环氧树脂、环氧树脂组合物及其硬化物 |
| JP2024063017A (ja) * | 2018-12-19 | 2024-05-10 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 |
| TWI856992B (zh) * | 2018-12-19 | 2024-10-01 | 日商日鐵化學材料股份有限公司 | 酚樹脂及其製造方法、環氧樹脂、環氧樹脂組成物、預浸體、積層板、印刷配線基板及硬化物 |
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