JPH08310986A - ポリフェノール類、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
ポリフェノール類、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物Info
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Landscapes
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐熱性、及び機械強度に優れた硬化物、及びそ
れを与えるエポキシ樹脂硬化剤、エポキシ樹脂及びエポ
キシ樹脂組成物を提供すること。 【構成】1分子中にホルミル基を2個持ち特定の構造を
有する化合物をフェノール類と縮合することにより得ら
れるポリフェノール類、該ポリフェノール類をエポキシ
化することにより得られるエポキシ樹脂、及びこれらの
ポリフェノール類、或はエポキシ樹脂を含む樹脂組成
物、及びその硬化物。
れを与えるエポキシ樹脂硬化剤、エポキシ樹脂及びエポ
キシ樹脂組成物を提供すること。 【構成】1分子中にホルミル基を2個持ち特定の構造を
有する化合物をフェノール類と縮合することにより得ら
れるポリフェノール類、該ポリフェノール類をエポキシ
化することにより得られるエポキシ樹脂、及びこれらの
ポリフェノール類、或はエポキシ樹脂を含む樹脂組成
物、及びその硬化物。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性、機械的強度に優
れる硬化物を与えるエポキシ樹脂硬化剤、エポキシ樹脂
およびエポキシ樹脂組成物に関する。
れる硬化物を与えるエポキシ樹脂硬化剤、エポキシ樹脂
およびエポキシ樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から電気・電子部品、ICの封止材
の分野では、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹
脂、硬化促進剤を主成分としたエポキシ樹脂組成物が広
く用いられている。近年のICにおける高密度、高集積
化はその封止材に対して高耐熱化、及び高靭性化を要求
するようになった。とりわけICの高密度実装における
半田浴浸漬という過酷な条件は、硬化物に対する高耐熱
化、及び高靭性化の要求を益々強めている。
の分野では、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹
脂、硬化促進剤を主成分としたエポキシ樹脂組成物が広
く用いられている。近年のICにおける高密度、高集積
化はその封止材に対して高耐熱化、及び高靭性化を要求
するようになった。とりわけICの高密度実装における
半田浴浸漬という過酷な条件は、硬化物に対する高耐熱
化、及び高靭性化の要求を益々強めている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のエ
ポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂として一般に
用いられているクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
は、高耐熱性は有するものの、靭性の点で劣るという欠
点がある。
ポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂として一般に
用いられているクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
は、高耐熱性は有するものの、靭性の点で劣るという欠
点がある。
【0004】一方、硬化剤として一般に使用されている
フェノールノボラック樹脂は耐熱性の面で未だ不十分で
あり、益々過酷になっていく前記の様な条件下では満足
な結果をもたらしていない。そこでその硬化物において
耐熱性、靭性等の特性に優れた樹脂の開発が待ち望まれ
ている。
フェノールノボラック樹脂は耐熱性の面で未だ不十分で
あり、益々過酷になっていく前記の様な条件下では満足
な結果をもたらしていない。そこでその硬化物において
耐熱性、靭性等の特性に優れた樹脂の開発が待ち望まれ
ている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこうした実
状に鑑み、耐熱性、及び靭性に優れる硬化物を与えるエ
ポキシ樹脂を求めて鋭意研究した結果、特定の分子構造
を有するポリフェノール類及びそれをエポキシ化するこ
とにより得られるエポキシ樹脂が、その硬化物において
優れた耐熱性及び靭性に優れていることを見い出して本
発明を完成させるに到った。
状に鑑み、耐熱性、及び靭性に優れる硬化物を与えるエ
ポキシ樹脂を求めて鋭意研究した結果、特定の分子構造
を有するポリフェノール類及びそれをエポキシ化するこ
とにより得られるエポキシ樹脂が、その硬化物において
優れた耐熱性及び靭性に優れていることを見い出して本
発明を完成させるに到った。
【0006】すなわち本発明は (1)式(1)
【0007】
【化3】
【0008】(式(1)中、nは1〜3の整数を表す。
P、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアル
キル基、アリール基のいずれかを表しP、Rはそれぞれ
互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表され
るポリフェノール類、
P、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアル
キル基、アリール基のいずれかを表しP、Rはそれぞれ
互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表され
るポリフェノール類、
【0009】(2)式(2)
【0010】
【化4】
【0011】(式(2)中、n、P、Rは式(1)にお
けるのと同じ意味を表しGはグリシジル基を表す。)で
表されるエポキシ樹脂、 (3)(a)エポキシ樹脂 (b)上記(1)記載の式(1)のポリフェノール類 を含有してなるエポキシ樹脂組成物 (4)(a)上記(2)記載の式(2)のエポキシ樹脂 (b)硬化剤 を含有してなるエポキシ樹脂組成物、
けるのと同じ意味を表しGはグリシジル基を表す。)で
表されるエポキシ樹脂、 (3)(a)エポキシ樹脂 (b)上記(1)記載の式(1)のポリフェノール類 を含有してなるエポキシ樹脂組成物 (4)(a)上記(2)記載の式(2)のエポキシ樹脂 (b)硬化剤 を含有してなるエポキシ樹脂組成物、
【0012】(5)(a)上記(2)記載の式(2)の
エポキシ樹脂 (b)上記(1)記載の式(1)のポリフェノール類 を含有してなるエポキシ樹脂組成物、 (6)硬化促進剤を含有する上記(3)、(4)または
(5)記載のエポキシ樹脂組成物、 (7)上記(3)、(4)、(5)または(6)記載の
エポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物 を提供するものである。
エポキシ樹脂 (b)上記(1)記載の式(1)のポリフェノール類 を含有してなるエポキシ樹脂組成物、 (6)硬化促進剤を含有する上記(3)、(4)または
(5)記載のエポキシ樹脂組成物、 (7)上記(3)、(4)、(5)または(6)記載の
エポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物 を提供するものである。
【0013】式(1)で表される化合物は、例えば式
(3)
(3)
【0014】
【化5】
【0015】(式(3)中、n、Pは式(1)における
のと同じ意味を表す。)
のと同じ意味を表す。)
【0016】で表される化合物と式(X)
【0017】
【化6】 (式中Rは式(1)におけるのと同じ意味を表す。)で
表されるフェノール類とを酸触媒の存在下で縮合反応さ
せることにより得ることができる。
表されるフェノール類とを酸触媒の存在下で縮合反応さ
せることにより得ることができる。
【0018】また式(2)で表される化合物は、例えば
式(1)で表される化合物とエピハロヒドリンとの反応
をアルカリ金属水酸化物の存在下で行うことにより得る
ことができる。
式(1)で表される化合物とエピハロヒドリンとの反応
をアルカリ金属水酸化物の存在下で行うことにより得る
ことができる。
【0019】式(3)で表される化合物は、公知のいか
なる方法で得られたものでも用いることが出来る。
なる方法で得られたものでも用いることが出来る。
【0020】ここでフェノール類とはフェノール性水酸
基を少なくとも1個有する化合物が該当し、用いうる式
(X)で表されるフェノール類の具体例としては、フェ
ノール、クレゾール、エチルフェノール、n−プロピル
フェノール、イソブチルフェノール、t−ブチルフェノ
ール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、キシレ
ノール、メチルブチルフェノール、ジ−t−ブチルフェ
ノール等のアルキルフェノールの各種o−,m−,p−
異性体、またはビニルフェノール、アリルフェノール、
プロペニルフェノール、エチニルフェノールの各種o
−,m−,p−異性体、またはシクロペンチルフェノー
ル、シクロヘキシルフェノール、シクロヘキシルクレゾ
ール等のシクロアルキルフェノール、またはフェニルフ
ェノールなどの置換フェノール類等が挙げられる。これ
らのフェノール類は1種類のみを用いても用いてもよ
く、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
基を少なくとも1個有する化合物が該当し、用いうる式
(X)で表されるフェノール類の具体例としては、フェ
ノール、クレゾール、エチルフェノール、n−プロピル
フェノール、イソブチルフェノール、t−ブチルフェノ
ール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、キシレ
ノール、メチルブチルフェノール、ジ−t−ブチルフェ
ノール等のアルキルフェノールの各種o−,m−,p−
異性体、またはビニルフェノール、アリルフェノール、
プロペニルフェノール、エチニルフェノールの各種o
−,m−,p−異性体、またはシクロペンチルフェノー
ル、シクロヘキシルフェノール、シクロヘキシルクレゾ
ール等のシクロアルキルフェノール、またはフェニルフ
ェノールなどの置換フェノール類等が挙げられる。これ
らのフェノール類は1種類のみを用いても用いてもよ
く、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0021】上記縮合反応を行う場合式(X)のフェノ
ール類の使用量は式(3)で表される化合物1モルに対
して、通常4〜60モル、好ましくは5〜50モルであ
る。
ール類の使用量は式(3)で表される化合物1モルに対
して、通常4〜60モル、好ましくは5〜50モルであ
る。
【0022】上記縮合反応においては、通常酸触媒を用
いる。酸触媒としては種々のものが使用できるが塩酸、
硫酸、p−トルエンスルホン酸、シュウ酸等の無機ある
いは有機酸、三弗化ホウ素、無水塩化アルミニウム、塩
化亜鉛等のルイス酸が好ましく、特にp−トルエンスル
ホン酸、硫酸、塩酸が好ましい。また、これらの酸のう
ち例えば塩化水素のような常温で気体のものを用いる場
合、反応混合物中に該気体を吹き込みながら反応を行っ
てもよい。これら酸触媒の使用量は特に限定されるもの
ではないが、式(3)で表される化合物1モルに対して
通常0.001〜0.1モルである。またこの際助触媒
としてメチルメルカプタン、メチルメルカプト酢酸、n
−ドデシルメルカプタンなどを反応混合物中に添加して
もよい。
いる。酸触媒としては種々のものが使用できるが塩酸、
硫酸、p−トルエンスルホン酸、シュウ酸等の無機ある
いは有機酸、三弗化ホウ素、無水塩化アルミニウム、塩
化亜鉛等のルイス酸が好ましく、特にp−トルエンスル
ホン酸、硫酸、塩酸が好ましい。また、これらの酸のう
ち例えば塩化水素のような常温で気体のものを用いる場
合、反応混合物中に該気体を吹き込みながら反応を行っ
てもよい。これら酸触媒の使用量は特に限定されるもの
ではないが、式(3)で表される化合物1モルに対して
通常0.001〜0.1モルである。またこの際助触媒
としてメチルメルカプタン、メチルメルカプト酢酸、n
−ドデシルメルカプタンなどを反応混合物中に添加して
もよい。
【0023】上記縮合反応は無溶剤下で、あるいは有機
溶剤の存在下で行うことができる。用いうる有機溶剤の
具体例としてはトルエン、キシレン、メチルイソブチル
ケトンなどが挙げられる。有機溶剤の使用量は仕込んだ
原料の総重量に対して、通常50〜300重量%であ
り、100〜250重量%が好ましい。反応温度は通常
20〜200℃の範囲であり、25〜190℃が好まし
い。また反応時間は通常1〜30時間であり、2〜20
時間が好ましい。
溶剤の存在下で行うことができる。用いうる有機溶剤の
具体例としてはトルエン、キシレン、メチルイソブチル
ケトンなどが挙げられる。有機溶剤の使用量は仕込んだ
原料の総重量に対して、通常50〜300重量%であ
り、100〜250重量%が好ましい。反応温度は通常
20〜200℃の範囲であり、25〜190℃が好まし
い。また反応時間は通常1〜30時間であり、2〜20
時間が好ましい。
【0024】反応終了後、生成物の洗浄液がpH値3〜
7、好ましくは5〜7を示すまで、中和処理或は水洗処
理を行う。水洗処理を行う場合は水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カル
シウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属水
酸化物、アンモニア、リン酸二水素ナトリウムさらには
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、アニ
リン、フェニレンジアミンなどの有機アミンなど様々な
塩基性物質等を中和剤として用いてもよい。また水洗処
理の場合は常法にしたがって行えばよい。例えば反応生
成物中に上記中和剤を溶解した水を加え分液、抽出の操
作をくり返す。
7、好ましくは5〜7を示すまで、中和処理或は水洗処
理を行う。水洗処理を行う場合は水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カル
シウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属水
酸化物、アンモニア、リン酸二水素ナトリウムさらには
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、アニ
リン、フェニレンジアミンなどの有機アミンなど様々な
塩基性物質等を中和剤として用いてもよい。また水洗処
理の場合は常法にしたがって行えばよい。例えば反応生
成物中に上記中和剤を溶解した水を加え分液、抽出の操
作をくり返す。
【0025】中和処理を行った後、減圧加熱下で未反応
のフェノール類及び溶剤を留去し生成物の濃縮を行い、
式(1)で表される本発明のポリフェノール類(以下特
にことわりのない限り、これを単にポリフェノール類と
いう。)を得ることが出来る。
のフェノール類及び溶剤を留去し生成物の濃縮を行い、
式(1)で表される本発明のポリフェノール類(以下特
にことわりのない限り、これを単にポリフェノール類と
いう。)を得ることが出来る。
【0026】ポリフェノール類から式(2)で表される
本発明のエポキシ樹脂を得る方法としては公知の方法が
採用できる。例えば得られたポリフェノール類と過剰の
エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン等のエピハロ
ヒドリンの溶解混合物に水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ金属水酸化物を一括で添加し、または
添加しながら20〜120℃の温度で1〜10時間反応
させることにより本発明のエポキシ樹脂を得ることが出
来る。
本発明のエポキシ樹脂を得る方法としては公知の方法が
採用できる。例えば得られたポリフェノール類と過剰の
エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン等のエピハロ
ヒドリンの溶解混合物に水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ金属水酸化物を一括で添加し、または
添加しながら20〜120℃の温度で1〜10時間反応
させることにより本発明のエポキシ樹脂を得ることが出
来る。
【0027】本発明のエポキシ樹脂を得る反応におい
て、アルカリ金属水酸化物はその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の水溶液を連続
的に反応系内に添加すると共に減圧下、または常圧下連
続的に水及びエピハロヒドリンを留出させ、更に分液し
水は除去しエピハロヒドリンは反応系内に連続的に戻す
方法でもよい。
て、アルカリ金属水酸化物はその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の水溶液を連続
的に反応系内に添加すると共に減圧下、または常圧下連
続的に水及びエピハロヒドリンを留出させ、更に分液し
水は除去しエピハロヒドリンは反応系内に連続的に戻す
方法でもよい。
【0028】また、ポリフェノール類とエピハロヒドリ
ンの溶解混合物にテトラメチルアンモニウムクロライ
ド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチル
ベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム
塩を触媒として添加し50〜150℃で1〜5時間反応
させて得られるポリフェノール類のハロヒドリンエーテ
ル化物にアルカリ金属水酸化物の固体または水溶液を加
え、再び20〜120℃の温度で1〜10時間反応させ
脱ハロゲン化水素(閉環)させる方法でもよい。
ンの溶解混合物にテトラメチルアンモニウムクロライ
ド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチル
ベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム
塩を触媒として添加し50〜150℃で1〜5時間反応
させて得られるポリフェノール類のハロヒドリンエーテ
ル化物にアルカリ金属水酸化物の固体または水溶液を加
え、再び20〜120℃の温度で1〜10時間反応させ
脱ハロゲン化水素(閉環)させる方法でもよい。
【0029】通常これらの反応において使用されるエピ
ハロヒドリンの量はポリフェノール類の水酸基1当量に
対し通常1〜20モル、好ましくは2〜10モルであ
る。アルカリ金属水酸化物の使用量はポリフェノール類
の水酸基1当量に対し0.8〜1.5モル、好ましくは
0.9〜1.1モルである。更に、反応を円滑に進行さ
せるためにメタノール、エタノールなどのアルコール類
の他、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド等の非
プロトン性極性溶媒などを添加して反応を行うことが好
ましい。
ハロヒドリンの量はポリフェノール類の水酸基1当量に
対し通常1〜20モル、好ましくは2〜10モルであ
る。アルカリ金属水酸化物の使用量はポリフェノール類
の水酸基1当量に対し0.8〜1.5モル、好ましくは
0.9〜1.1モルである。更に、反応を円滑に進行さ
せるためにメタノール、エタノールなどのアルコール類
の他、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド等の非
プロトン性極性溶媒などを添加して反応を行うことが好
ましい。
【0030】アルコール類を使用する場合、その使用量
はエピハロヒドリンの量に対し通常2〜20重量%であ
り、好ましくは4〜15重量%である。また非プロトン
性極性溶媒を用いる場合はエピハロヒドリンの量に対し
通常5〜100重量%であり、好ましくは10〜90重
量%である。
はエピハロヒドリンの量に対し通常2〜20重量%であ
り、好ましくは4〜15重量%である。また非プロトン
性極性溶媒を用いる場合はエピハロヒドリンの量に対し
通常5〜100重量%であり、好ましくは10〜90重
量%である。
【0031】これらのエポキシ化反応の反応物を水洗
後、または水洗無しに加熱減圧下、110〜250℃、
圧力10mmHg以下でエピハロヒドリンや溶媒などを
除去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキ
シ樹脂とするために、得られたエポキシ樹脂を再びトル
エン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤に溶解し、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更に反応を行い閉環を確実なも
のにすることもできる。この場合アルカリ金属水酸化物
の使用量はエポキシ化に使用したポリフェノール類の水
酸基1当量に対して通常0.01〜0.3モル、好まし
くは0.05〜0.2モルである。反応温度は通常50
〜120℃、反応時間は通常0.5〜2時間である。
後、または水洗無しに加熱減圧下、110〜250℃、
圧力10mmHg以下でエピハロヒドリンや溶媒などを
除去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキ
シ樹脂とするために、得られたエポキシ樹脂を再びトル
エン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤に溶解し、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更に反応を行い閉環を確実なも
のにすることもできる。この場合アルカリ金属水酸化物
の使用量はエポキシ化に使用したポリフェノール類の水
酸基1当量に対して通常0.01〜0.3モル、好まし
くは0.05〜0.2モルである。反応温度は通常50
〜120℃、反応時間は通常0.5〜2時間である。
【0032】反応終了後、生成した塩を濾過、水洗など
により除去し、更に、加熱減圧下トルエン、メチルイソ
ブチルケトンなどの溶剤を留去することにより本発明の
エポキシ樹脂が得られる。
により除去し、更に、加熱減圧下トルエン、メチルイソ
ブチルケトンなどの溶剤を留去することにより本発明の
エポキシ樹脂が得られる。
【0033】本発明のエポキシ樹脂組成物は本発明のエ
ポキシ樹脂及び/または本発明のポリフェノール類を必
須成分とし、更に必要により硬化促進剤等を添加するこ
とにより得ることができる。前記(3)、(5)、
(6)記載の本発明のエポキシ樹脂組成物において、本
発明のポリフェノール類は(b)成分として単独で、ま
たは他の硬化剤と併用して使用することが出来る。併用
する場合本発明のポリフェノール類が全硬化剤中に占め
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。本発明のポリフェノール類と併用し得る
硬化剤の具体例としては、ジアミノジフェニルメタン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジア
ミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、ジシア
ンジアミド等のアミン系化合物、リノレン酸の2量体と
エチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂、無
水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット
酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、
ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フ
タル酸、フェノ−ルノボラック、クレゾールノボラック
等のノボラック樹脂及びこれらの変性物、イミダゾー
ル、BF3 −アミン錯体、グアニジン誘導体などが挙げ
られる。これらの硬化剤はそれぞれ単独で用いてもよい
し、2種以上組み合わせて用いてもよい。
ポキシ樹脂及び/または本発明のポリフェノール類を必
須成分とし、更に必要により硬化促進剤等を添加するこ
とにより得ることができる。前記(3)、(5)、
(6)記載の本発明のエポキシ樹脂組成物において、本
発明のポリフェノール類は(b)成分として単独で、ま
たは他の硬化剤と併用して使用することが出来る。併用
する場合本発明のポリフェノール類が全硬化剤中に占め
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。本発明のポリフェノール類と併用し得る
硬化剤の具体例としては、ジアミノジフェニルメタン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジア
ミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、ジシア
ンジアミド等のアミン系化合物、リノレン酸の2量体と
エチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂、無
水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット
酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、
ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フ
タル酸、フェノ−ルノボラック、クレゾールノボラック
等のノボラック樹脂及びこれらの変性物、イミダゾー
ル、BF3 −アミン錯体、グアニジン誘導体などが挙げ
られる。これらの硬化剤はそれぞれ単独で用いてもよい
し、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0034】前記(4)、(5)、(6)記載の本発明
のエポキシ樹脂組成物において、本発明エポキシ樹脂は
(a)成分として単独でまたは、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、本発明の
エポキシ樹脂が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、40重量%以上が特に好ましい。
この場合、用いられるエポキシ樹脂は通常は1分子中に
2個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられ電子機
器用として一般に用いられるものであれば特に制限はな
い。併用しうるエポキシ樹脂の具体例としては、フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック
型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂
などの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AD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールI型エポキシ樹脂、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂などの芳香族2価フェノール類から
得られるエポキシ樹脂、フタル酸、ダイマー酸などの多
塩基酸とエピハロヒドリンの反応により得られるグリシ
ジルエステル型エポキシ樹脂、またジアミノジフェニル
メタン、イソシアヌール酸などのポリアミンとエピハロ
ヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポ
キシ樹脂などが挙げられる。これらエポキシ樹脂は単独
で用いてもよく、2種以上を混合してもちいてもよい。
のエポキシ樹脂組成物において、本発明エポキシ樹脂は
(a)成分として単独でまたは、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、本発明の
エポキシ樹脂が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、40重量%以上が特に好ましい。
この場合、用いられるエポキシ樹脂は通常は1分子中に
2個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられ電子機
器用として一般に用いられるものであれば特に制限はな
い。併用しうるエポキシ樹脂の具体例としては、フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック
型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂
などの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AD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールI型エポキシ樹脂、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂などの芳香族2価フェノール類から
得られるエポキシ樹脂、フタル酸、ダイマー酸などの多
塩基酸とエピハロヒドリンの反応により得られるグリシ
ジルエステル型エポキシ樹脂、またジアミノジフェニル
メタン、イソシアヌール酸などのポリアミンとエピハロ
ヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポ
キシ樹脂などが挙げられる。これらエポキシ樹脂は単独
で用いてもよく、2種以上を混合してもちいてもよい。
【0035】前記(3)、(6)記載のエポキシ樹脂組
成物において、(a)成分のエポキシ樹脂としては、本
発明のエポキシ樹脂の他に前記他のエポキシ樹脂が挙げ
られる。また、前記(4)、(6)記載のエポキシ樹脂
組成物において(b)成分の硬化剤としては、本発明の
ポリフェノール類の他に前記他の硬化剤が挙げられる。
成物において、(a)成分のエポキシ樹脂としては、本
発明のエポキシ樹脂の他に前記他のエポキシ樹脂が挙げ
られる。また、前記(4)、(6)記載のエポキシ樹脂
組成物において(b)成分の硬化剤としては、本発明の
ポリフェノール類の他に前記他の硬化剤が挙げられる。
【0036】本発明のエポキシ樹脂組成物において
(b)成分の硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂のエポキ
シ基1当量に対して0.7〜1.2当量が好ましい。エ
ポキシ基1当量に対して、0.7当量に満たない場合、
あるいは1.2当量を超える場合、いずれも硬化が不完
全となり良好な硬化物性が得られない恐れがある。
(b)成分の硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂のエポキ
シ基1当量に対して0.7〜1.2当量が好ましい。エ
ポキシ基1当量に対して、0.7当量に満たない場合、
あるいは1.2当量を超える場合、いずれも硬化が不完
全となり良好な硬化物性が得られない恐れがある。
【0037】また本発明のエポキシ樹脂組成物中には硬
化促進剤を併用しても差し支えない。用いうる硬化促進
剤の具体例としては例えば2−メチルイミダゾール、2
−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダ
ゾール等のイミダゾ−ル類、2−(ジメチルアミノメチ
ル)フェノール、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7等の第3級アミン類、トリフェニル
ホスフィン等のホスフィン類、オクチル酸スズなどの金
属化合物などが挙げられる。硬化促進剤はエポキシ樹脂
100重量部に対して0.1〜5.0重量部が必要に応
じ用いられる。
化促進剤を併用しても差し支えない。用いうる硬化促進
剤の具体例としては例えば2−メチルイミダゾール、2
−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダ
ゾール等のイミダゾ−ル類、2−(ジメチルアミノメチ
ル)フェノール、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7等の第3級アミン類、トリフェニル
ホスフィン等のホスフィン類、オクチル酸スズなどの金
属化合物などが挙げられる。硬化促進剤はエポキシ樹脂
100重量部に対して0.1〜5.0重量部が必要に応
じ用いられる。
【0038】さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物に
は、必要に応じてシリカ、アルミナ、タルク等の充填材
やシランカップリング剤、離型剤、顔料等種々の配合剤
を添加することができる。
は、必要に応じてシリカ、アルミナ、タルク等の充填材
やシランカップリング剤、離型剤、顔料等種々の配合剤
を添加することができる。
【0039】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る。本発明のエポキシ
樹脂、硬化剤更に必要により硬化促進剤の配合された本
発明のエポキシ樹脂組成物は従来知られている方法と同
様の方法で容易に硬化物とすることができる。例えばエ
ポキシ樹脂(成分(a))と硬化剤(成分(b))、必
要により用いる硬化促進剤、充填剤及びその他の配合剤
とを必要に応じて押出機、ニ−ダ、ロ−ル等を用いて均
一になるまで充分に混合してエポキシ樹脂組成物を得、
そのエポキシ樹脂組成物を溶融後注型あるいはトランス
ファ−成形機などを用いて成形し、さらに80〜200
℃で2〜10時間加熱することにより硬化物を得ること
ができる。
均一に混合することにより得られる。本発明のエポキシ
樹脂、硬化剤更に必要により硬化促進剤の配合された本
発明のエポキシ樹脂組成物は従来知られている方法と同
様の方法で容易に硬化物とすることができる。例えばエ
ポキシ樹脂(成分(a))と硬化剤(成分(b))、必
要により用いる硬化促進剤、充填剤及びその他の配合剤
とを必要に応じて押出機、ニ−ダ、ロ−ル等を用いて均
一になるまで充分に混合してエポキシ樹脂組成物を得、
そのエポキシ樹脂組成物を溶融後注型あるいはトランス
ファ−成形機などを用いて成形し、さらに80〜200
℃で2〜10時間加熱することにより硬化物を得ること
ができる。
【0040】また本発明のエポキシ樹脂組成物をトルエ
ン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン等の溶剤に溶解させ、ガラス繊維、カ
−ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アル
ミナ繊維、紙などの基材に含浸させ加熱乾燥して得たプ
リプレグを熱プレス成形して硬化物を得ることなどもで
きる。溶剤は、本発明のエポキシ樹脂組成物と該溶剤の
混合物において溶剤が通常10〜70重量%、好ましく
は15〜65重量%占めるよう使用する。
ン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン等の溶剤に溶解させ、ガラス繊維、カ
−ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アル
ミナ繊維、紙などの基材に含浸させ加熱乾燥して得たプ
リプレグを熱プレス成形して硬化物を得ることなどもで
きる。溶剤は、本発明のエポキシ樹脂組成物と該溶剤の
混合物において溶剤が通常10〜70重量%、好ましく
は15〜65重量%占めるよう使用する。
【0041】
【実施例】次に本発明を実施例、比較例により更に具体
的に説明するが、以下において部は特に断わりのない限
り重量部である。
的に説明するが、以下において部は特に断わりのない限
り重量部である。
【0042】実施例1 温度計、滴下ロート、冷却管、分留管、撹拌器を取り付
けたフラスコに、下記式(4)
けたフラスコに、下記式(4)
【0043】
【化7】
【0044】で表される化合物112部、フェノール9
40部を仕込み、室温下、窒素を吹き込みながら撹拌し
た。p−トルエンスルホン酸(1水和物)0.5部を発
熱に注意しながら液温が50℃を超えないようにゆっく
り添加した。その後油浴中で110℃まで加熱し5時間
反応させた。その間、分留管を用いて生成水を18ml
抜き出した。反応終了後、更にメチルイソブチルケトン
1000mlを加え、分液ロートに移し水洗した。洗浄
水が中性を示すまで水洗後有機層から未反応のフェノー
ル及び溶媒を加熱減圧下に除去し、下記式(5)
40部を仕込み、室温下、窒素を吹き込みながら撹拌し
た。p−トルエンスルホン酸(1水和物)0.5部を発
熱に注意しながら液温が50℃を超えないようにゆっく
り添加した。その後油浴中で110℃まで加熱し5時間
反応させた。その間、分留管を用いて生成水を18ml
抜き出した。反応終了後、更にメチルイソブチルケトン
1000mlを加え、分液ロートに移し水洗した。洗浄
水が中性を示すまで水洗後有機層から未反応のフェノー
ル及び溶媒を加熱減圧下に除去し、下記式(5)
【0045】
【化8】
【0046】で表される本発明のポリフェノール類
(A)197部を得た。得られたポリフェノール類
(A)の軟化点は93.1℃、水酸基当量は141g/
eqであった。
(A)197部を得た。得られたポリフェノール類
(A)の軟化点は93.1℃、水酸基当量は141g/
eqであった。
【0047】実施例2 温度計、冷却管、撹拌器を取り付けたフラスコに窒素ガ
スパージを施しながらポリフェノール類(A)141
部、エピクロルヒドリン370部、ジメチルスルホキシ
ド92.5部を仕込み溶解させた。更に45℃に加熱し
フレーク状水酸化ナトリウム(純分99%)40.4部
を90分かけて分割添加し、その後更に45℃で2時
間、70℃で1時間反応させた。反応終了後、130℃
で加熱減圧下ジメチルスルホキシド及びエピクロルヒド
リンを留去し、残留物に400部のメチルイソブチルケ
トンを加え溶解した。
スパージを施しながらポリフェノール類(A)141
部、エピクロルヒドリン370部、ジメチルスルホキシ
ド92.5部を仕込み溶解させた。更に45℃に加熱し
フレーク状水酸化ナトリウム(純分99%)40.4部
を90分かけて分割添加し、その後更に45℃で2時
間、70℃で1時間反応させた。反応終了後、130℃
で加熱減圧下ジメチルスルホキシド及びエピクロルヒド
リンを留去し、残留物に400部のメチルイソブチルケ
トンを加え溶解した。
【0048】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1
0部を添加し1時間反応させた後、水洗を3回繰り返し
洗浄液のpHを中性とした。更に水層は分離除去し、ロ
ータリエバポレーターを使用して油層から加熱減圧下メ
チルイソブチルケトンを留去し、下記式(6)
70℃に加熱し30重量%の水酸化ナトリウム水溶液1
0部を添加し1時間反応させた後、水洗を3回繰り返し
洗浄液のpHを中性とした。更に水層は分離除去し、ロ
ータリエバポレーターを使用して油層から加熱減圧下メ
チルイソブチルケトンを留去し、下記式(6)
【0049】
【化9】
【0050】(式中、Gはグリシジル基を表す。)で表
される本発明のエポキシ樹脂(B)179部を得た。得
られたエポキシ樹脂の軟化点は78.5℃、エポキシ当
量は217g/eqであった。
される本発明のエポキシ樹脂(B)179部を得た。得
られたエポキシ樹脂の軟化点は78.5℃、エポキシ当
量は217g/eqであった。
【0051】実施例3 前記式(4)で表される化合物の代わりに下記式(7)
【0052】
【化10】
【0053】で合わされる化合物119部を用いフェノ
ールの代わりにo−クレゾール1080部を用いた以外
は実施例1と同様に反応を行い下記式(8)
ールの代わりにo−クレゾール1080部を用いた以外
は実施例1と同様に反応を行い下記式(8)
【0054】
【化11】
【0055】で表される本発明のポリフェノール類
(C)218部を得た。得られたポリフェノール類
(C)の水酸基当量は159g/eq、軟化点は96.
3℃であった。
(C)218部を得た。得られたポリフェノール類
(C)の水酸基当量は159g/eq、軟化点は96.
3℃であった。
【0056】実施例4 ポリフェノール類(C)159部を用いた以外は実施例
2と同様にエポキシ化反応を行い下記式(9)
2と同様にエポキシ化反応を行い下記式(9)
【0057】
【化12】
【0058】(式中、Gはグリシジル基を表す。)で表
される本発明のエポキシ樹脂(D)221部を得た。得
られたエポキシ樹脂の軟化点は80.3℃、エポキシ当
量は236g/eqであった。
される本発明のエポキシ樹脂(D)221部を得た。得
られたエポキシ樹脂の軟化点は80.3℃、エポキシ当
量は236g/eqであった。
【0059】実施例5、6 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂EOCN1
020(エポキシ当量200g/eq、日本化薬製)に
対し得られたポリフェノール類(A)、(C)、硬化促
進剤としてトリフェニルホスフィン(TPP)を用い、
表1の配合物の組成の欄に示す組成で配合して、70℃
で15分ロールで混練し、150℃、成形圧力50kg
/cm2 で180秒間トランスファー成形して、その後
160℃で2時間、更に180℃で8時間硬化せしめて
試験片を作成し、ガラス転移点、曲げ強度を測定した。
結果を表1に示す。尚、ガラス転移点、曲げ強度の測定
条件は次の通りである。また、表中、配合物組成の欄の
数値は重量部を示す。
020(エポキシ当量200g/eq、日本化薬製)に
対し得られたポリフェノール類(A)、(C)、硬化促
進剤としてトリフェニルホスフィン(TPP)を用い、
表1の配合物の組成の欄に示す組成で配合して、70℃
で15分ロールで混練し、150℃、成形圧力50kg
/cm2 で180秒間トランスファー成形して、その後
160℃で2時間、更に180℃で8時間硬化せしめて
試験片を作成し、ガラス転移点、曲げ強度を測定した。
結果を表1に示す。尚、ガラス転移点、曲げ強度の測定
条件は次の通りである。また、表中、配合物組成の欄の
数値は重量部を示す。
【0060】 ガラス転移点 熱機械測定装置(TMA):真空理工(株)製 TM−7000 昇温速度:2℃/min 曲げ強度 JIS K−6911に準拠
【0061】
【表1】 表1 実施例5 実施例6 配合物の組成 EOCN1020 100 100 ポリフェノール類(A) 71 ポリフェノール類(C) 80 TPP 1 1 硬化物の物性 ガラス転移点(℃) 166 164 曲げ強度(Kg/mm2 ) 11.5 11.8
【0062】実施例7、8 エポキシ樹脂(B)、(D)に対し硬化剤としてフェノ
ールノボラック(軟化点83℃、水酸基当量106g/
eq)、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン(T
PP)を用い、表2の配合物の組成の欄に示す組成で配
合して、70℃で15分ロールで混練し、150℃、成
形圧力50kg/cm2 で180秒間トランスファー成
形して、その後160℃で2時間、更に180℃で8時
間硬化せしめて試験片を作成し、ガラス転移点、曲げ強
度を測定した。結果を表2に示す。尚、ガラス転移点、
曲げ強度の測定条件は前記のとおりである。また、表
中、配合物の組成の欄の数値は重量部を示す。
ールノボラック(軟化点83℃、水酸基当量106g/
eq)、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン(T
PP)を用い、表2の配合物の組成の欄に示す組成で配
合して、70℃で15分ロールで混練し、150℃、成
形圧力50kg/cm2 で180秒間トランスファー成
形して、その後160℃で2時間、更に180℃で8時
間硬化せしめて試験片を作成し、ガラス転移点、曲げ強
度を測定した。結果を表2に示す。尚、ガラス転移点、
曲げ強度の測定条件は前記のとおりである。また、表
中、配合物の組成の欄の数値は重量部を示す。
【0063】
【表2】 表2 実施例7 実施例8 配合物の組成 エポキシ樹脂(B) 100 エポキシ樹脂(D) 100 フェノールノボラック 51 48 硬化物の物性 TPP 1 1 ガラス転移点(℃) 172 170 曲げ強度(Kg/mm2 ) 11.9 12.1
【0064】実施例9、10 エポキシ樹脂(B)に対し硬化剤としてポリフェノール
類(C)、エポキシ樹脂(D)に対し硬化剤としてポリ
フェノール類(A)、硬化促進剤としてトリフェニルホ
スフィン(TPP)を用い、表3の配合物の組成の欄に
示す組成で配合して、70℃で15分ロールで混練し、
150℃、成形圧力50kg/cm2 で180秒間トラ
ンスファー成形して、その後160℃で2時間、更に1
80℃で8時間硬化せしめて試験片を作成し、ガラス転
移点、及び曲げ強度を測定した。結果を表3に示す。な
お、ガラス転移点、曲げ強度の測定条件は前記の通りで
ある。また、表中、配合物の組成の欄の数値は重量部を
表す。
類(C)、エポキシ樹脂(D)に対し硬化剤としてポリ
フェノール類(A)、硬化促進剤としてトリフェニルホ
スフィン(TPP)を用い、表3の配合物の組成の欄に
示す組成で配合して、70℃で15分ロールで混練し、
150℃、成形圧力50kg/cm2 で180秒間トラ
ンスファー成形して、その後160℃で2時間、更に1
80℃で8時間硬化せしめて試験片を作成し、ガラス転
移点、及び曲げ強度を測定した。結果を表3に示す。な
お、ガラス転移点、曲げ強度の測定条件は前記の通りで
ある。また、表中、配合物の組成の欄の数値は重量部を
表す。
【0065】
【表3】 表3 実施例9 実施例10 配合物の組成 エポキシ樹脂(B) 100 ポリフェノール類(C) 73 エポキシ樹脂(D) 100 ポリフェノール類(A) 60 TPP 1 1 硬化物の物性 ガラス転移点(℃) 181 179 曲げ強度(Kg/mm2 ) 12.2 12.5
【0066】表1〜3より本発明のエポキシ樹脂また発
明のポリフェノール類の硬化物は、高いガラス転移点、
及び高い機械強度を示した。
明のポリフェノール類の硬化物は、高いガラス転移点、
及び高い機械強度を示した。
【0067】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂またはポリフェノ
ール類は耐熱性、耐水性、機械強度に優れた特性を兼ね
備えた硬化物を与えることができ、成形材料、注型材
料、積層材料、絶縁材料、複合材料、塗料、接着剤、レ
ジストなど広範囲の用途にきわめて有用である。
ール類は耐熱性、耐水性、機械強度に優れた特性を兼ね
備えた硬化物を与えることができ、成形材料、注型材
料、積層材料、絶縁材料、複合材料、塗料、接着剤、レ
ジストなど広範囲の用途にきわめて有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31
Claims (7)
- 【請求項1】式(1) 【化1】 (式(1)中、nは1〜3の整数を表す。P、Rは水素
原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基、アリ
ール基のいずれかを表しP、Rはそれぞれ互いに同一で
あっても異なっていてもよい。)で表されるポリフェノ
ール類。 - 【請求項2】式(2) 【化2】 (式(2)中、n、P、Rは式(1)におけるのと同じ
意味を表しGはグリシジル基を表す。)で表されるエポ
キシ樹脂。 - 【請求項3】(a)エポキシ樹脂 (b)請求項1記載の式(1)のポリフェノール類 を含有してなるエポキシ樹脂組成物。
- 【請求項4】(a)請求項2記載の式(2)ののエポキ
シ樹脂 (b)硬化剤 を含有してなるエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項5】(a)請求項2記載の式(2)のエポキシ
樹脂 (b)請求項1記載の式(1)のポリフェノール類 を含有してなるエポキシ樹脂組成物 - 【請求項6】硬化促進剤を含有する請求項3、4または
5記載のエポキシ樹脂組成物 - 【請求項7】請求項3、4、5、または6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 |
|---|---|---|---|
| JP14143095A JPH08310986A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | ポリフェノール類、エポキシ樹脂、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 |
|---|---|---|---|
| JP14143095A JPH08310986A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | ポリフェノール類、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08310986A true JPH08310986A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=15291797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14143095A Pending JPH08310986A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | ポリフェノール類、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08310986A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012158551A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | テトラキスフェノール化合物、それを用いた感光剤、及び感光性樹脂組成物、その硬化膜、並びにそれを用いた保護膜、絶縁膜、半導体装置、及び表示体装置 |
-
1995
- 1995-05-17 JP JP14143095A patent/JPH08310986A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012158551A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | テトラキスフェノール化合物、それを用いた感光剤、及び感光性樹脂組成物、その硬化膜、並びにそれを用いた保護膜、絶縁膜、半導体装置、及び表示体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040730 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041214 |