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JP6755643B2 - Allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin, allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin, a method for producing the same, and a composition using the same. - Google Patents
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JP6755643B2 - Allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin, allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin, a method for producing the same, and a composition using the same. - Google Patents

Allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin, allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin, a method for producing the same, and a composition using the same. Download PDF

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Description

本発明は、アリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂、アリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂、その製造方法、及びそれを用いた組成物に関する。 The present invention relates to an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin, an allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin, a method for producing the same, and a composition using the same.

フェノール類を原料モノマーとするフェノール樹脂、特にフェノール類をアルキレンやアラルキレンで架橋して得られる架橋型フェノール樹脂(ノボラック樹脂ともいう)は、これを使用したエポキシ樹脂組成物が、一般に作業性が良好であり、その硬化物が電気特性、耐熱性、耐湿性、接着性等が優れているので、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。 As for the cross-linked phenol resin (also referred to as novolak resin) obtained by cross-linking phenols with phenols as a raw material monomer, particularly phenols with alkylene or aralkylene, an epoxy resin composition using the same has generally good workability. Since the cured product is excellent in electrical properties, heat resistance, moisture resistance, adhesiveness, etc., it is widely used in the fields of electrical / electronic parts, structural materials, adhesives, paints, and the like.

近年、電気・電子部品等の用途では、このようなエポキシ樹脂組成物の諸特性に対してより一層の向上が求められている。例えば、より厳しい環境下で使用される、車載用半導体に係る電子部品、高電圧を用いる表示装置に用いられる電子部品、大型電池等に用いられる場合には、高いガラス転移温度と高い難燃性とを兼ね備えた硬化物をもたらし得るエポキシ樹脂組成物が求められている。その一方で、環境負荷の軽減の面から、高い難燃性は、ハロゲンフリーでありつつ、発揮されることが望まれている。しかしフェノール樹脂とエポキシ樹脂よりなるエポキシ樹脂組成物ではその構造上、得られる耐熱性に限界があり、要求を満たすに至っていない。 In recent years, in applications such as electrical and electronic parts, further improvement is required for various properties of such epoxy resin compositions. For example, when used in electronic components related to in-vehicle semiconductors, electronic components used in display devices using high voltage, large batteries, etc., which are used in harsher environments, high glass transition temperature and high flame retardancy There is a demand for an epoxy resin composition that can provide a cured product that also has the above. On the other hand, from the viewpoint of reducing the environmental load, it is desired that high flame retardancy is exhibited while being halogen-free. However, the epoxy resin composition composed of a phenol resin and an epoxy resin has a limit in the heat resistance that can be obtained due to its structure, and does not meet the requirements.

エポキシ樹脂組成物を凌ぐ耐熱性を発現する組成物としてアリル変性フェノール化合物とマレイミド化合物を用いた組成物が知られている。例えば特許文献1ではジアリルビスフェノールAとビスマレイミドとを配合することにより耐熱性に優れる組成物が得られることが記載されている。また、特許文献2ではシクロヘキサンノルボルナン結合を有するフェノール樹脂をアリルエーテル化して得られるアリルエーテル樹脂と、ビスマレイミドとを配合することにより耐熱性に優れた組成物が得られることが記載されている。 As a composition exhibiting heat resistance superior to that of an epoxy resin composition, a composition using an allyl-modified phenol compound and a maleimide compound is known. For example, Patent Document 1 describes that a composition having excellent heat resistance can be obtained by blending diallyl bisphenol A and bismaleimide. Further, Patent Document 2 describes that a composition having excellent heat resistance can be obtained by blending an allyl ether resin obtained by allyl etherifying a phenol resin having a cyclohexanenorbornane bond with bismaleimide.

特開昭53−134099号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-134099 特開平8−59533号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-59533

しかしながら、特許文献1及び2には、難燃性について何らの検討もなされておらず、耐熱性だけでなく難燃性も高いマレイミド組成物が得られるフェノール樹脂の提案はなされていない。 However, Patent Documents 1 and 2 have not made any study on flame retardancy, and have not proposed a phenol resin that can obtain a maleimide composition having high flame retardancy as well as heat resistance.

従って、本発明の目的は、ハロゲンフリーでありながらマレイミド化合物等と反応させることで高いガラス転移温度と高い難燃性とを兼ね備えた硬化物をもたらすことができるフェノール樹脂を提供することである。また、本発明の目的は、上記フェノール樹脂の製造方法、上記フェノール樹脂を用いたマレイミド化合物含有組成物(以下単にマレイミド組成物ともいう)、該樹脂組成物の硬化物を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a phenol resin that is halogen-free and can provide a cured product having both a high glass transition temperature and high flame retardancy by reacting with a maleimide compound or the like. Another object of the present invention is to provide a method for producing the above-mentioned phenol resin, a maleimide compound-containing composition using the above-mentioned phenol resin (hereinafter, also simply referred to as a maleimide composition), and a cured product of the resin composition.

上記の課題を解決すべく本発明者らは鋭意検討した結果、特定のアラルキルノボラック樹脂をアリル化することで得られるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂及び/又はアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂を用いることにより、従来のエポキシ樹脂硬化物の耐熱性を凌駕する高耐熱性を有し、且つ難燃性も併せ持つマレイミド組成物及び硬化物が得られることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have obtained an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolak resin and / or an allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin obtained by allylating a specific aralkyl novolak resin. The present invention has been completed by finding that a maleimide composition and a cured product having high heat resistance exceeding the heat resistance of a conventional epoxy resin cured product and also having flame retardancy can be obtained.

すなわち本発明は、下記一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂に関する。 That is, the present invention relates to an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the following general formula (1).

(式中、
Aはアリル基を示し、
Rは水素原子、炭素数1〜10の飽和若しくは不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基又はアラルキル基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、
j、k及びlは、それぞれ独立に1〜2の整数を示し、
但し、j、k及びlの少なくとも一つは2であり、
p、q及びrは、それぞれ独立に0〜3の整数を示し、
k+q≦4であり、
nは0〜20の値を示す。
但し、複数あるAで示されるアリル基のうち一部のアリル基が水素原子に置換されていても良い。)
(During the ceremony
A indicates an allyl group and
R represents a hydrogen atom, a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group or an aralkyl group, and may be the same or different from each other.
j, k, and l each independently represent an integer of 1 to 2.
However, at least one of j, k and l is 2.
p, q and r independently represent integers 0 to 3, respectively.
k + q ≦ 4
n represents a value from 0 to 20.
However, some of the allyl groups represented by A may be substituted with hydrogen atoms. )

また、本発明は、下記一般式(2)で表されるアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂に関する。 The present invention also relates to an allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the following general formula (2).

(式中、
Aはアリル基を示し、
Rは水素原子、炭素数1〜10の飽和若しくは不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基又はアラルキル基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、
j、k及びlは、それぞれ独立に1〜2の整数を示し、
但し、j、k及びlの少なくとも一つは2であり、
p、q及びrは、それぞれ独立に0〜3の整数を示し、
s、t及びuは、それぞれ独立に1〜2の整数を示し、
j+p+s≦5、k+q+t≦4、且つl+r+u≦5であり、
nは0〜20の値を示す。
但し、複数あるAで示されるアリル基のうち一部のアリル基が水素原子に置換されていても良い。)
(During the ceremony
A indicates an allyl group and
R represents a hydrogen atom, a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group or an aralkyl group, and may be the same or different from each other.
j, k, and l each independently represent an integer of 1 to 2.
However, at least one of j, k and l is 2.
p, q and r independently represent integers 0 to 3, respectively.
s, t and u each independently represent an integer of 1 to 2.
j + p + s ≦ 5, k + q + t ≦ 4, and l + r + u ≦ 5.
n represents a value from 0 to 20.
However, some of the allyl groups represented by A may be substituted with hydrogen atoms. )

また、本発明は、下記一般式(I)で表されるアラルキルノボラック樹脂を塩基性触媒存在下でハロゲン化アリルと反応させる、上記一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法を提供するものである。 Further, in the present invention, the allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the above general formula (1) in which the aralkyl novolac resin represented by the following general formula (I) is reacted with allyl halide in the presence of a basic catalyst. It provides a manufacturing method of.

(式中、R、j、k、l、p、q及びr及びnは一般式(1)と同じである。) (In the formula, R, j, k, l, p, q and r and n are the same as the general formula (1).)

また、本発明は、上記一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂をクライゼン転移反応させる、上記一般式(2)で表されるアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法を提供するものである。 The present invention also provides a method for producing an allyl-modified biphenyl aralkyl novolak resin represented by the general formula (2), which comprises reacting the allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the general formula (1) with a Claisen rearrangement reaction. It is something to do.

また、本発明は、上記アリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂及び/又は上記アリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂と1分子中にマレイミド基を2つ以上有する化合物を含有する組成物及びその硬化物を提供するものである。また、本発明は、上記樹脂又は上記組成物を含有する半導体素子の封止材料、半導体装置及びプリント配線基板材料を提供するものである。 The present invention also provides a composition containing the allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin and / or the allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin and a compound having two or more maleimide groups in one molecule, and a cured product thereof. Is. The present invention also provides a sealing material for a semiconductor element containing the resin or the composition, a semiconductor device, and a printed wiring board material.

本発明によって、ハロゲンフリーでありながらマレイミド化合物等と反応させることで高いガラス転移温度と高い難燃性とを兼ね備えた硬化物をもたらすことができるフェノール樹脂が提供される。また、上記フェノール樹脂の製造方法、上記フェノール樹脂を含むマレイミド組成物、上記マレイミド樹脂組成物からなる半導体封止材、上記マレイミド組成物の硬化物、及び上記硬化物を含む半導体装置も提供される。本発明のフェノール樹脂によれば、非常に良好な耐熱性や難燃性を有する硬化物を提供することができ、従来のエポキシ樹脂、フェノール樹脂よりなるエポキシ樹脂組成物及び硬化物では対応できなかった極めて厳しい環境下でも好適に用いることが可能であるため、車載用半導体に係る電子部品、高電圧を用いる表示装置に用いられる電子部品、大型電池等に好適であり、産業上の利用可能性が高い。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a phenol resin that is halogen-free and can provide a cured product having both a high glass transition temperature and high flame retardancy by reacting with a maleimide compound or the like. Further, a method for producing the phenol resin, a maleimide composition containing the phenol resin, a semiconductor encapsulant composed of the maleimide resin composition, a cured product of the maleimide composition, and a semiconductor device containing the cured product are also provided. .. According to the phenol resin of the present invention, it is possible to provide a cured product having very good heat resistance and flame retardancy, and the conventional epoxy resin, the epoxy resin composition composed of the phenol resin and the cured product cannot be used. Since it can be suitably used even in extremely harsh environments, it is suitable for electronic parts related to automotive semiconductors, electronic parts used for display devices using high voltage, large batteries, etc., and has industrial utility potential. Is high.

図1は、実施例で用いた一般式(I)で示される樹脂のIRスペクトルである。FIG. 1 is an IR spectrum of the resin represented by the general formula (I) used in the examples. 図2は、一般式(1)で示される実施例1の樹脂のIRスペクトルである。FIG. 2 is an IR spectrum of the resin of Example 1 represented by the general formula (1). 図3は、一般式(2)で示される実施例2の樹脂のIRスペクトルである。FIG. 3 is an IR spectrum of the resin of Example 2 represented by the general formula (2).

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明する。
本発明は、上記一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂(以下、一般式(1)の樹脂ともいう)及び上記一般式(2)で表されるアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂(以下、一般式(2)の樹脂ともいう)に係るものである。以下、これらの樹脂を併せて本発明の樹脂ともいう。
Hereinafter, the present invention will be described based on the preferred embodiment thereof.
The present invention relates to an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the general formula (1) (hereinafter, also referred to as a resin of the general formula (1)) and an allyl-modified biphenyl aralkyl novolac represented by the general formula (2). It relates to a resin (hereinafter, also referred to as a resin of the general formula (2)). Hereinafter, these resins are also collectively referred to as the resin of the present invention.

本発明の樹脂は、フェノール類をビフェニリレン類によって架橋して得られるビフェニルアラルキルノボラック樹脂に、アリル基を付加させた化学構造を有する。アリル基の置換位置は前述のビフェニルアラルキル樹脂中のフェノール性水酸基にエーテル結合でアリルエーテル基として付加させても、ビフェニルアラルキル樹脂のフェノールモノマー部のベンゼン環に付加させていてもよい。 The resin of the present invention has a chemical structure in which an allyl group is added to a biphenyl aralkyl novolac resin obtained by cross-linking phenols with biphenylylenes. The substitution position of the allyl group may be added as an allyl ether group to the phenolic hydroxyl group in the above-mentioned biphenyl aralkyl resin by an ether bond, or may be added to the benzene ring of the phenol monomer portion of the biphenyl aralkyl resin.

上記一般式(1)及び一般式(2)における複数のAで表されるアリル基のうち一部のアリル基は水素原子に置換されていても良い。従って、本発明の一般式(1)に複数存在するAのうち、何れか1以上のAが水素原子Hであってよい。一般式(1)中に(j+n×k+l)個存在するAのうち、水素原子で非置換であるもの、つまりアリル基であるものの割合は、50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが特に好ましい。一般式(1)の樹脂におけるAに対するアリル基の割合は、樹脂のアリル基当量を測定することにより求めることができる。 Of the plurality of allyl groups represented by A in the general formula (1) and the general formula (2), some allyl groups may be substituted with hydrogen atoms. Therefore, among the plurality of A existing in the general formula (1) of the present invention, any one or more A may be a hydrogen atom H. Of the (j + n × k + l) A presents in the general formula (1), the ratio of hydrogen atoms that are unsubstituted, that is, allyl groups is preferably 50% or more, and 70% or more. It is more preferable, and 90 mol% or more is particularly preferable. The ratio of allyl groups to A in the resin of the general formula (1) can be determined by measuring the allyl group equivalent of the resin.

同様に本発明の一般式(2)における複数のAのうち、何れか1以上のAが水素原子Hであってよい。一般式(2)において、アリル基であるAの数は、当該式(2)が有するフェノール性水酸基(OH基)の数に対して、50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが特に好ましい。一般式(2)の樹脂におけるフェノール性水酸基(OH基)に対するアリル基の割合は、樹脂のアリル基当量を測定することより求めることができる。 Similarly, of the plurality of A in the general formula (2) of the present invention, any one or more A may be a hydrogen atom H. In the general formula (2), the number of A as an allyl group is preferably 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, based on the number of phenolic hydroxyl groups (OH groups) contained in the formula (2). Is more preferable, and 90 mol% or more is particularly preferable. The ratio of the allyl group to the phenolic hydroxyl group (OH group) in the resin of the general formula (2) can be determined by measuring the allyl group equivalent of the resin.

一般式(1)及び(2)の何れの樹脂においても、アリル基当量は、好ましくは100g/eq以上400g/eq以下であり、より好ましくは100g/eq以上350g/eq以下であり、特に好ましくは100g/eq以上300g/eq以下である。アリル基当量は、後述する実施例記載の方法で測定される。 In any of the resins of the general formulas (1) and (2), the allyl group equivalent is preferably 100 g / eq or more and 400 g / eq or less, more preferably 100 g / eq or more and 350 g / eq or less, and particularly preferably. Is 100 g / eq or more and 300 g / eq or less. The allyl group equivalent is measured by the method described in Examples described later.

一般式(1)及び(2)において、nが2以上である場合、複数あるk及びqはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。また一般式(2)において、nが2以上である場合、複数あるtは同一であっても異なっていてもよい。 In the general formulas (1) and (2), when n is 2 or more, a plurality of k and q may be the same or different, respectively. Further, in the general formula (2), when n is 2 or more, a plurality of ts may be the same or different.

一般式(1)の注釈における「k+q≦4」及び一般式(2)の注釈における「k+q+t≦4」とは、ビフェニリレン架橋基間に位置する一つのフェノールモノマー部(原料フェノール類に由来する部分)において成立していればよい。 “K + q ≦ 4” in the annotation of the general formula (1) and “k + q + t ≦ 4” in the annotation of the general formula (2) are one phenol monomer part (a portion derived from the raw material phenols) located between the biphenylylene cross-linking groups. ) Shall be established.

また、一般式(2)におけるjとsとは異なる数であってもよいが、同じ数であることが好ましい。同様に、一般式(2)におけるlとuとは異なる数であってもよいが同じ数であることが好ましい。また一般式(2)においてn個存在する各フェノールモノマー部において、kとtとは異なる数であってもよいが、同じ数であることが好ましい。 Further, although j and s in the general formula (2) may be different numbers, they are preferably the same number. Similarly, l and u in the general formula (2) may be different numbers, but are preferably the same number. Further, in each of the n phenol monomer portions present in the general formula (2), k and t may be different numbers, but the same number is preferable.

前記一般式(1)において、j、k及びlの少なくとも一つが2であるとは、前記一般式(1)において樹脂の末端又はビフェニリレン架橋基間に位置する各ベンゼン環のうち、OA基が2つ結合しているベンゼン環が少なくとも1つ存在することを意味する。同様に、前記一般式(2)において、j、k及びlの少なくとも一つが2であるとは、前記一般式(2)において樹脂の末端又はビフェニリレン架橋基間に位置する各ベンゼン環のうち、OH基が2つ結合しているベンゼン環が少なくとも1つ存在することを意味する。一般式(1)において樹脂の末端又はビフェニリレン架橋基間に位置する各ベンゼン環のうち、OA基が2つ結合しているベンゼン環の割合は、式(1)中のj、k及びlのうち、2の整数であるj、k及びlの割合として表される。同様に、一般式(2)において樹脂の末端又はビフェニリレン架橋基間に位置する各ベンゼン環のうち、OH基が2つ結合しているベンゼン環の割合は、式(2)中のj、k及びlのうち、2の整数であるj、k及びlの割合として表される。一般式(1)及び(2)の何れにおいても、j、k及びlのうちの、2の整数であるj、k及びlの割合は、5%以上95%以下であることが樹脂の低粘性、硬化物としたときの耐熱性の観点から好ましい。この観点から前記一般式(1)及び(2)の何れにおいても、j、k及びlのうち、2の整数であるj、k及びlの割合は5%以上90%以下であることがより好ましく、5%以上80%以下であることが特に好ましい。 In the general formula (1), at least one of j, k and l is 2, which means that the OA group among the benzene rings located at the end of the resin or between the biphenylylene cross-linking groups in the general formula (1) is It means that there is at least one benzene ring having two bonds. Similarly, in the general formula (2), at least one of j, k and l is 2, among the benzene rings located at the ends of the resin or between the biphenylylene cross-linking groups in the general formula (2). It means that there is at least one benzene ring to which two OH groups are bonded. In the general formula (1), the proportion of the benzene ring having two OA groups bonded to each benzene ring located at the end of the resin or between the biphenylylene cross-linking groups is the ratio of j, k and l in the formula (1). Of these, it is expressed as the ratio of j, k, and l, which are integers of 2. Similarly, in the general formula (2), the proportion of the benzene ring having two OH groups bonded to each benzene ring located at the end of the resin or between the biphenylylene cross-linking groups is j, k in the formula (2). And l are expressed as the ratio of j, k, and l, which are integers of 2. In any of the general formulas (1) and (2), the ratio of j, k and l, which is an integer of 2 among j, k and l, is 5% or more and 95% or less. It is preferable from the viewpoint of viscosity and heat resistance when it is made into a cured product. From this point of view, in any of the general formulas (1) and (2), the ratio of j, k and l, which are integers of 2, among j, k and l is 5% or more and 90% or less. It is preferably 5% or more and 80% or less, and particularly preferably.

一般式(1)及び(2)において、Rで表される炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐状であっても、環状であってもよい。飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、iso−プロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、iso−ブチル基、アミル基、iso−アミル基、tert−アミル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、ヘプチル基、2−ヘプチル基、3−ヘプチル基、iso−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、1−オクチル基、iso−オクチル基、tert−オクチル基、アダマンチル基等が挙げられる。また、Rで表される炭素数1〜10の不飽和脂肪族炭化水素基としては、二重結合又は三重結合を少なくとも一つ有する直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族炭化水素基が挙げられる。この不飽和脂肪族炭化水素基の例としては、前述で挙げた各飽和脂肪族炭化水素基における炭素−炭素間一重結合の1以上を二重結合又は三重結合で置き換えた基を挙げることができ、具体的には、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基、2−メチルアリル基、1,1−ジメチルアリル基、3−メチル−2−ブテニル基、3−メチル−3−ブテニル基、4−ペンテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基等の直鎖状又は分岐鎖状のアルケニル基;エチニル基、プロパ-2-イン-1-イル基等のアルキニル基;シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基、4−メチルシクロヘキセニル基、4−エチルシクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基;アセチレンやブタジエン、イソプロピレンの重合物或いはそれらの共重合物より成る基等が挙げられる。なお、不飽和脂肪族炭化水素基がアルケニル基である場合、トランス体及びシス体の両者を包含する。 In the general formulas (1) and (2), the saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R may be linear, branched, or cyclic. Good. Specific examples of the saturated aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, propyl group, iso-propyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, iso-butyl group, amyl group and iso-amyl. Group, tert-amyl group, cyclopentyl group, hexyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, heptyl group, 2-heptyl group, 3-heptyl group, iso-heptyl group, Examples thereof include a tert-heptyl group, a 1-octyl group, an iso-octyl group, a tert-octyl group and an adamantyl group. Examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R include a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group having at least one double bond or triple bond. Be done. Examples of this unsaturated aliphatic hydrocarbon group include a group in which one or more of the carbon-carbon single bonds in each of the saturated aliphatic hydrocarbon groups mentioned above are replaced with a double bond or a triple bond. , Specifically, vinyl group, allyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 2-methylallyl group, 1,1-dimethylallyl group, 3-methyl-2-butenyl group, 3-methyl-3-butenyl. Linear or branched alkenyl groups such as groups, 4-pentenyl groups, hexenyl groups, octenyl groups, nonenyl groups, decenyl groups; alkynyl groups such as ethynyl groups, propa-2-in-1-yl groups; cyclobutenyl Cycloalkenyl groups such as groups, cyclopentenyl groups, cyclohexenyl groups, cycloheptenyl groups, cyclooctenyl groups, 4-methylcyclohexenyl groups, 4-ethylcyclohexenyl groups; polymers of acetylene, butadiene, isopropylene or copolymers thereof. Examples include a group consisting of. When the unsaturated aliphatic hydrocarbon group is an alkenyl group, it includes both a trans form and a cis form.

Rで表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。アリール基の炭素原子数は、6以上12以下が好ましい。Rで表されるアラルキル基としては、ベンジル基、メチルベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。アラルキル基の炭素原子数は、7以上14以下が好ましい。Rで表されるアルコキシ基としては、炭素数1〜10のものが好ましく、上記で挙げた各飽和脂肪族炭化水素基に対応する基が挙げられる。 Examples of the aryl group represented by R include a phenyl group, a methylphenyl group, an ethylphenyl group, a naphthyl group, an anthrasenyl group and the like. The number of carbon atoms of the aryl group is preferably 6 or more and 12 or less. Examples of the aralkyl group represented by R include a benzyl group, a methylbenzyl group, a phenethyl group and the like. The number of carbon atoms of the aralkyl group is preferably 7 or more and 14 or less. The alkoxy group represented by R is preferably one having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a group corresponding to each saturated aliphatic hydrocarbon group mentioned above.

一般式(1)及び(2)において、同一環上で隣接して存在するR同士は、互いに結合して縮合環を形成していてもよい。この場合に形成される縮合環としては、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等が挙げられる。 In the general formulas (1) and (2), Rs existing adjacent to each other on the same ring may be bonded to each other to form a fused ring. Examples of the fused ring formed in this case include naphthalene, anthracene, and phenanthrene.

本発明の樹脂は、無機充填材等との混練によって得られる半導体封止材料を首尾よく製造し得る観点から、150℃におけるICI粘度が5Pa・s以下であることが好ましく、3Pa・s以下であることがより好ましく、1Pa・s以下であることが特に好ましい。この粘度は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 The resin of the present invention preferably has an ICI viscosity at 150 ° C. of 5 Pa · s or less, preferably 3 Pa · s or less, from the viewpoint of successfully producing a semiconductor encapsulating material obtained by kneading with an inorganic filler or the like. It is more preferable that there is, and it is particularly preferable that it is 1 Pa · s or less. This viscosity can be measured by the method described in Examples described later.

上記一般式(1)及び一般式(2)中、nは、0以上20以下の値を示し、0超20以下の値を示すことが好ましい。nの上限値は、本発明のフェノールノボラック樹脂の150℃における溶融粘度(ICI粘度)が、好ましくは5Pa・s以下、より好ましくは3Pa・s以下、さらに好ましくは1Pa・s以下となるような値であることが好ましい。本発明のフェノールノボラック樹脂は、様々な分子量を有する高分子の集合体なので、nの値は、該集合体における平均値で表される。 In the general formula (1) and the general formula (2), n indicates a value of 0 or more and 20 or less, and preferably more than 0 and 20 or less. The upper limit of n is such that the melt viscosity (ICI viscosity) of the phenol novolac resin of the present invention at 150 ° C. is preferably 5 Pa · s or less, more preferably 3 Pa · s or less, still more preferably 1 Pa · s or less. It is preferably a value. Since the phenol novolac resin of the present invention is an aggregate of polymers having various molecular weights, the value of n is represented by the average value in the aggregate.

また本発明の樹脂の数平均分子量Mnは500以上5000以下であることが好ましく、500以上3000以下であることがより好ましい。数平均分子量はGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)測定装置によって、標準ポリスチレンによる検量線を用いて以下の装置及び条件で測定される。
GPC測定装置
型式:Waters e2695
カラム:LF−804
測定条件
カラム圧力:2.7MPa
溶離液:THF フローレート1mL/min
温度:40℃
検出器:スペクトロフォトメーター(Waters 2489)
WAVE LENGTH:254nmとRI
インジェクション量:50μL
試料濃度:5mg/mL
The number average molecular weight Mn of the resin of the present invention is preferably 500 or more and 5000 or less, and more preferably 500 or more and 3000 or less. The number average molecular weight is measured by a GPC (Gel Permeation Chromatography) measuring device using a calibration curve made of standard polystyrene under the following devices and conditions.
GPC measuring device Model: Waters e2695
Column: LF-804
Measurement conditions Column pressure: 2.7 MPa
Eluent: THF flow rate 1 mL / min
Temperature: 40 ° C
Detector: Spectrophotometer (Waters 2489)
WAVE LENGTH: 254 nm and RI
Injection amount: 50 μL
Sample concentration: 5 mg / mL

本発明の樹脂は、マレイミド化合物等と反応させることでガラス転移温度が高く耐熱性に優れ且つ難燃性にも優れた硬化物をもたらすことができ、従来のフェノール樹脂により得難い効果を奏するものである。 The resin of the present invention can produce a cured product having a high glass transition temperature, excellent heat resistance, and excellent flame retardancy by reacting with a maleimide compound or the like, and exerts an effect difficult to obtain with a conventional phenol resin. is there.

本発明の樹脂は、ビフェニリレン架橋基を有する上記一般式(I)で示されるビフェニルアラルキルノボラック樹脂を、ハロゲン化アリル類を用いてアリルエーテル化することによって好適に得ることができる。また、一般式(2)で示すアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂は一般式(1)のアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂を加熱してクライゼン転移反応させることで好適に得ることが出来る。しかしながら、本発明の樹脂はこれらの製法によるものに限定されない。 The resin of the present invention can be suitably obtained by converting the biphenyl aralkyl novolak resin represented by the above general formula (I), which has a biphenylylene cross-linking group, into an allyl ether using allyl halides. Further, the allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the general formula (2) can be suitably obtained by heating the allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin of the general formula (1) and causing a Claisen rearrangement reaction. However, the resin of the present invention is not limited to those produced by these production methods.

一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂も、その製造方法に限定されるものではないが、この樹脂の製法の一例を以下説明する。 The aralkyl novolak resin represented by the general formula (I) is not limited to the production method thereof, but an example of the production method of this resin will be described below.

[アラルキルノボラック樹脂の製造方法]
一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂は、下記一般式(4)で示される化合物(例えば、4,4’−ビフェニリレン基、2,4’−ビフェニリレン基、2,2’−ビフェニリレン基等を有する化合物)と、通常は過剰量のフェノール類を、酸触媒存在下又は触媒の非存在下で、縮合反応させることによって1段反応で好適に製造することができる。
[Manufacturing method of aralkyl novolak resin]
The aralkyl novolac resin represented by the general formula (I) is a compound represented by the following general formula (4) (for example, 4,4'-biphenylylene group, 2,4'-biphenylylene group, 2,2'-biphenylylene group, etc. A compound having (compound) and an excessive amount of phenols can be suitably produced by a one-step reaction by subjecting them to a condensation reaction in the presence of an acid catalyst or in the absence of a catalyst.

(式中、Xは、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は水酸基を表す) (In the formula, X represents a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydroxyl group)

フェノール類としては、ベンゼン環に1個の水酸基を有する化合物である1価フェノール及び、ベンゼン環に2個の水酸基を有する化合物である2価フェノールを併用して用いる。1価フェノールの例としては、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、オクチルフェノール、ノニルフェノール、フェニルフェノール、キシレノール、メチルプロピルフェノール、ジプロピルフェノール、ジブチルフェノール、グアヤコール、グエトール、トリメチルフェノール、ナフトール、メチルナフトール、ビスフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、アリルフェノール等が挙げられる。これらは1種を単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよい。1価フェノールのうち好ましいものはフェノール、クレゾールであり、より好ましいものはフェノールである。 As the phenols, monohydric phenol, which is a compound having one hydroxyl group on the benzene ring, and divalent phenol, which is a compound having two hydroxyl groups on the benzene ring, are used in combination. Examples of monovalent phenols are phenol, cresol, ethylphenol, n-propylphenol, octylphenol, nonylphenol, phenylphenol, xylenol, methylpropylphenol, dipropylphenol, dibutylphenol, guayacol, guetor, trimethylphenol, naphthol, methyl. Examples thereof include naphthol, bisphenol, bisphenol A, bisphenol F, and allylphenol. These may be used alone or in combination of two or more. Of the monovalent phenols, preferred are phenols and cresols, and more preferred are phenols.

2価フェノールとしては、レゾルシン、ハイドロキノン、カテコールを挙げることができ、好ましくは、レゾルシンである。これらは1種を単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよい。 Examples of the divalent phenol include resorcin, hydroquinone, and catechol, and resorcin is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

これらのフェノール類はそのベンゼン環が置換基を有していてもよく、例えば炭素原子数1〜10の直鎖又は分岐状アルキル基、置換又は非置換のアリール基を1個以上有していてもよい。 The benzene ring of these phenols may have a substituent, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or one or more substituted or unsubstituted aryl groups. May be good.

1価のフェノール及び2価のフェノールの好ましい混合比率としては、1価のフェノール及び2価のフェノールの混合物の合計モル数を100%としたときに、2価のフェノールのモル数が5%以上95%以下であることが好ましく、5%以上90%以下であることがより好ましく、5%以上80%以下であることが特に好ましい。 As a preferable mixing ratio of monovalent phenol and divalent phenol, the number of moles of divalent phenol is 5% or more when the total number of moles of the mixture of monovalent phenol and divalent phenol is 100%. It is preferably 95% or less, more preferably 5% or more and 90% or less, and particularly preferably 5% or more and 80% or less.

一般式(4)で示される化合物(ビフェニル型架橋剤)としては、4,4’−ジ(ハロゲノメチル)ビフェニル、2,4’−ジ(ハロゲノメチル)ビフェニル、2,2’−ジ(ハロゲノメチル)ビフェニル、4,4’−ジ(アルコキシメチル)ビフェニル、2,4’−ジ(アルコキシメチル)ビフェニル、2,2’−ジ(アルコキシメチル)ビフェニル、4,4’−ジ(ヒドロキシメチル)ビフェニル、2,4’−ジ(ヒドロキシメチル)ビフェニル、2,2’−ジ(ヒドロキシメチル)ビフェニル等が挙げられる。これらは1種を単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよい。 Examples of the compound (biphenyl-type cross-linking agent) represented by the general formula (4) include 4,4'-di (halogenomethyl) biphenyl, 2,4'-di (halogenomethyl) biphenyl, and 2,2'-di (halogeno). Methyl) biphenyl, 4,4'-di (alkoxymethyl) biphenyl, 2,4'-di (alkoxymethyl) biphenyl, 2,2'-di (alkoxymethyl) biphenyl, 4,4'-di (hydroxymethyl) Examples thereof include biphenyl, 2,4'-di (hydroxymethyl) biphenyl, 2,2'-di (hydroxymethyl) biphenyl and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

ここで、一般式(4)におけるXで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、特に塩素原子が好ましい。炭素原子数1〜6のアルコキシ基としては、特に限定されないが、炭素原子数1〜4のものが好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましい。 Here, examples of the halogen atom represented by X in the general formula (4) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a chlorine atom is particularly preferable. The alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is not particularly limited, but one having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is more preferable.

一般式(4)で示される好ましい化合物としては、4,4’−ジ(クロロメチル)ビフェニル、4,4’−ジ(メトキシメチル)ビフェニル、4,4’−ジ(エトキシメチル)ビフェニルが挙げられる。 Preferred compounds represented by the general formula (4) include 4,4'-di (chloromethyl) biphenyl, 4,4'-di (methoxymethyl) biphenyl, and 4,4'-di (ethoxymethyl) biphenyl. Be done.

一般式(4)で示される化合物と、フェノール類を反応させる際には、酸触媒を用いることが好ましい。酸触媒としては、シュウ酸、ギ酸、酢酸等の有機酸、及び硫酸、p−トルエンスルホン酸、硫酸ジエチル等のフリーデルクラフト型触媒を好適に用いることができる。なお、一般式(4)で示される化合物としてハロゲノメチル基を有するビフェニル型架橋剤を用いた場合、酸触媒の非存在下でも好適に反応を行うことができる。 When the compound represented by the general formula (4) is reacted with phenols, it is preferable to use an acid catalyst. As the acid catalyst, organic acids such as oxalic acid, formic acid and acetic acid, and Friedelkraft type catalysts such as sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid and diethyl sulfate can be preferably used. When a biphenyl-type cross-linking agent having a halogenomethyl group is used as the compound represented by the general formula (4), the reaction can be preferably carried out even in the absence of an acid catalyst.

一般式(4)で示される化合物と、1価のフェノール及び2価のフェノールとを、酸触媒の存在下、又は非存在下で反応させることにより、一般式(I)のアラルキルノボラック樹脂(アラルキレン架橋フェノールノボラック樹脂ともいう)を得ることができる。1価のフェノール及び2価のフェノールはそれぞれ2種以上の混合物として反応させてもよい。反応終了後、未反応のフェノール類は、減圧下又は不活性ガスを吹き込みながら加熱して、系外へ留去することができる。また、酸触媒は、水洗等の洗浄により除去することができる。 By reacting the compound represented by the general formula (4) with a monovalent phenol and a divalent phenol in the presence or absence of an acid catalyst, the aralkyl novolac resin (aralkylene) of the general formula (I) is formed. Crosslinked phenol novolac resin) can be obtained. The monovalent phenol and the divalent phenol may be reacted as a mixture of two or more kinds, respectively. After completion of the reaction, the unreacted phenols can be distilled off from the system by heating under reduced pressure or while blowing an inert gas. In addition, the acid catalyst can be removed by washing such as washing with water.

[変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法]
本発明の一般式(1)で示されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂は、一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂に対し公知の方法でアリル化反応を行うことで好適に得ることができる。そのような方法としては例えば、一般式(I)で表されるアラルキルノボラック樹脂を塩基性触媒存在下でハロゲン化アリルと反応させる方法が挙げられる。具体的な手順の例としては、原料となる一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂に、有機溶媒、塩基性触媒及び塩化アリル等のハロゲン化アリルを添加し、アラルキルノボラック樹脂の水酸基をアリル化(アリルエーテル化)する。
有機溶媒、塩基性触媒及びハロゲン化アリルは、樹脂に同時及び異なるタイミングの何れで添加してもよく、異なるタイミングで添加する場合は、まず有機溶媒を先に添加した後に、ハロゲン化アリル及び塩基性触媒を同時又は何れかを先に添加することが好ましい。
アリルエーテル化反の好適な手段の例としては、原料となる一般式(I)で示されるア
ラルキルノボラック樹脂を有機溶媒等に溶解して樹脂溶液を得、次いでこの樹脂溶液に塩基性触媒を添加し、次いで塩化アリル等のハロゲン化アリルを添加し、アラルキルノボラック樹脂の水酸基をアリル化(アリルエーテル化)する。しかしながら、後述するように「未溶解の水酸化ナトリウムの存在下に」反応を行おうとする場合は、原料樹脂、有機溶媒及びハロゲン化アリルを混合した後に、この混合物に対して塩基性触媒として水酸化ナトリウムを添加することも好ましい。
[Manufacturing method of modified biphenyl aralkyl novolac resin]
The allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the general formula (1) of the present invention can be suitably obtained by subjecting the aralkyl novolak resin represented by the general formula (I) to an allylation reaction by a known method. .. As such a method, for example, a method of reacting an aralkyl novolak resin represented by the general formula (I) with allyl halide in the presence of a basic catalyst can be mentioned. As an example of a specific procedure, an organic solvent, a basic catalyst, and allyl halide such as allyl chloride are added to the aralkyl novolac resin represented by the general formula (I) as a raw material, and the hydroxyl group of the aralkyl novolac resin is allyl. (Allyl etherification).
The organic solvent, the basic catalyst and the allyl halide may be added to the resin at the same time or at different timings. When the organic solvent, the basic catalyst and the allyl halide are added at different timings, the organic solvent is added first, and then the allyl halide and the base are added. It is preferable to add the sex catalysts at the same time or either of them first.
As an example of a preferable means for allylating the allylate, a resin solution is obtained by dissolving the aralkylnovolac resin represented by the general formula (I) as a raw material in an organic solvent or the like, and then a basic catalyst is added to the resin solution. Then, allyl halide such as allyl chloride is added to allylate the hydroxyl group of the aralkylnovolac resin (allyl etherification). However, as described later, when the reaction is to be carried out "in the presence of undissolved sodium hydroxide", after mixing the raw material resin, the organic solvent and allyl halide, water is used as a basic catalyst for this mixture. It is also preferable to add sodium oxide.

ここで使用する有機溶媒としてはアルコール類、ケトン類、含窒素非プロトン性極性溶媒、含硫黄非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。アルコール類としては、メタノール、n−プロパノール、n−ブタノール等が挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。含窒素非プロトン性極性溶媒としては、分子内に窒素原子は有するがプロトン性を有さない極性溶媒が挙げられ、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、及び1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。含硫黄非プロトン性極性溶媒としては、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。この中でも、高収率且つ安定的に一般式(1)の樹脂を得る観点から、含窒素非プロトン性極性溶媒が好ましい。中でも、N,N−ジメチルアセトアミド又はN,N−ジメチルホルムアミドを用いることが好ましい。 Examples of the organic solvent used here include alcohols, ketones, nitrogen-containing aprotic polar solvents, sulfur-containing aprotic polar solvents and the like. Examples of alcohols include methanol, n-propanol, n-butanol and the like. Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone and the like. Examples of the nitrogen-containing aprotic polar solvent include polar solvents having a nitrogen atom in the molecule but not proticity, and examples thereof include N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-. Dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and 1,3-diethyl-2-imidazolidinone. And so on. Examples of the sulfur-containing aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide and the like. Among these, a nitrogen-containing aprotic polar solvent is preferable from the viewpoint of obtaining the resin of the general formula (1) in a high yield and stably. Of these, it is preferable to use N, N-dimethylacetamide or N, N-dimethylformamide.

有機溶媒の量は限定されないが、一般式(I)の樹脂100質量部に対して好ましくは50質量部以上5000質量部以下、より好ましくは100質量部以上3000質量部以下の量が挙げられる。本反応において、水は実質的に使用しないことが好ましい。具体的には、水の使用量は、原料となる一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂の量に対し、2質量%未満であることが好ましく、1質量%以下であることが好ましい。 The amount of the organic solvent is not limited, but is preferably 50 parts by mass or more and 5000 parts by mass or less, and more preferably 100 parts by mass or more and 3000 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin of the general formula (I). It is preferable that virtually no water is used in this reaction. Specifically, the amount of water used is preferably less than 2% by mass and preferably 1% by mass or less with respect to the amount of the aralkyl novolak resin represented by the general formula (I) as a raw material.

塩基性触媒としては水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物が挙げられる。塩基性触媒の添加量は、一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂の水酸基に対して1.0当量以上2.0当量以下であることが好ましく、1.0当量以上1.5当量以下であることがより好ましく、1.0当量以上1.2当量以下であることが特に好ましい。塩基性触媒の添加量が1.0当量以上であると一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂の水酸基が十分にアリル化されるため好ましく、2.0当量以下であると未反応の水酸化ナトリウムの残存量が抑制され、除去工程を容易になるため好ましい。 Examples of the basic catalyst include alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide. The amount of the basic catalyst added is preferably 1.0 equivalent or more and 2.0 equivalent or less, and 1.0 equivalent or more and 1.5 equivalent or less with respect to the hydroxyl group of the aralkylnovolac resin represented by the general formula (I). It is more preferable that the amount is 1.0 equivalent or more and 1.2 equivalent or less. When the amount of the basic catalyst added is 1.0 equivalent or more, the hydroxyl group of the aralkyl novolak resin represented by the general formula (I) is sufficiently allylated, which is preferable. When it is 2.0 equivalent or less, unreacted water It is preferable because the residual amount of sodium oxide is suppressed and the removal step is facilitated.

一般式(I)で示されるアラルキルノボラック樹脂の好ましい態様の一つは、Rが水素原子であり、水酸基以外の置換基を有さないアラルキルノボラック樹脂である。
上記好ましい態様であるアラルキルノボラック樹脂の縮合度nの平均値は、好ましくは0.5以上20.0以下であり、より好ましくは2.0以上10.0以下である。また一般式(I)で表されるアラルキルノボラック樹脂の縮合度nは、150℃における溶融粘度(ICI粘度)は、好ましくは5Pa・s以下、より好ましくは3Pa・s以下、さらに好ましくは1Pa・s以下となるような値であることが好ましい。
また一般式(I)で表されるアラルキルノボラック樹脂の水酸基当量は、本発明の樹脂を首尾よく得る観点等から好ましくは100g/eq以上400g/eq以下であり、より好ましくは100g/eq以上350g/eq以下であり、特に好ましくは100g/eq以上300g/eq以下である。
One of the preferred embodiments of the aralkyl novolac resin represented by the general formula (I) is an aralkyl novolac resin in which R is a hydrogen atom and has no substituent other than a hydroxyl group.
The average value of the degree of condensation n of the aralkyl novolak resin, which is the preferred embodiment, is preferably 0.5 or more and 20.0 or less, and more preferably 2.0 or more and 10.0 or less. The degree of condensation n of the aralkyl novolak resin represented by the general formula (I) is such that the melt viscosity (ICI viscosity) at 150 ° C. is preferably 5 Pa · s or less, more preferably 3 Pa · s or less, still more preferably 1 Pa · s. The value is preferably s or less.
The hydroxyl group equivalent of the aralkylnovolac resin represented by the general formula (I) is preferably 100 g / eq or more and 400 g / eq or less, and more preferably 100 g / eq or more and 350 g from the viewpoint of successfully obtaining the resin of the present invention. It is / eq or less, and particularly preferably 100 g / eq or more and 300 g / eq or less.

ハロゲン化アリルとしては、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリル等を使用することができる。ハロゲン化アリルの添加量は塩基性触媒に対して1.0当量以上2.0当量以下であることが好ましく、1.0当量以上1.5当量以下であることがより好ましい。ハロゲン化アリルの添加量が1.0当量以上であるとアリル化反応の進行速度を一定程度以上とできるため好ましく、2.0当量以下であると、原料除去工程が容易になるため好ましい。 As the allyl halide, allyl chloride, allyl bromide, allyl iodide and the like can be used. The amount of allyl halide added is preferably 1.0 equivalent or more and 2.0 equivalent or less, and more preferably 1.0 equivalent or more and 1.5 equivalent or less with respect to the basic catalyst. When the amount of allylation halide added is 1.0 equivalent or more, the progress rate of the allylation reaction can be set to a certain level or more, and when it is 2.0 equivalent or less, the raw material removal step is facilitated, which is preferable.

アリル化反応の温度は特に限定は無いが、室温(25℃)以上100℃以下で行うことが好ましい。室温以上とすることで、反応の進行を一定以上と出来、100℃以下とすることで、副反応の併発を防止して目的のアリル化樹脂を容易に得ることができるため好ましい。この観点からより好ましいアリル化反応の温度は、50以上90℃以下である。アリル化反応の時間は、例えば上記室温(25℃)以上100℃以下で行う場合、1時間以上10時間以下であることが好ましい。反応は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 The temperature of the allylation reaction is not particularly limited, but it is preferably carried out at room temperature (25 ° C.) or higher and 100 ° C. or lower. When the temperature is set to room temperature or higher, the progress of the reaction can be kept above a certain level, and when the temperature is set to 100 ° C or lower, side reactions can be prevented from occurring and the desired allylated resin can be easily obtained, which is preferable. From this point of view, the more preferable temperature of the allylation reaction is 50 or more and 90 ° C. or less. The allylation reaction time is preferably 1 hour or more and 10 hours or less when the allylation reaction is carried out at room temperature (25 ° C.) or higher and 100 ° C. or lower, for example. The reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas.

以上の工程により、一般式(1)で示されるアリルエーテル変性ビフェニルノボラック樹脂を容易に得ることができる。 By the above steps, the allyl ether-modified biphenyl novolac resin represented by the general formula (1) can be easily obtained.

アリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法において、好ましい態様の一つは、ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の水酸基と塩化アリルの反応(アリルエーテル化反応)を、窒素雰囲気下、含窒素非プロトン性極性溶媒中に未溶解の水酸化ナトリウムが存在している状態で行う製造方法である。
「未溶解の水酸化ナトリウムの存在下に」反応を行うことによって、未溶解の水酸化ナトリウムが新たに溶媒中に溶解する工程が、反応溶媒中の水酸化ナトリウムの濃度を制御することになり、アリルエーテル化反応を通じて一定濃度の水酸化ナトリウムが反応に関与するような好適な反応条件となって、極めて温和且つ安定的に反応を行うことができる。
このような、好ましい態様において使用される水酸化ナトリウムは、100質量%中少なくとも80質量%(好ましくは90質量%、より好ましくは90〜95質量%)が0.5mm以上の粒径をもつ粒子上又はフレーク状の水酸化ナトリウムであることが好ましい。(ここで、「粒径」とは、形状が粒子状やフレーク状のものであっても、同一の体積の球としたときの直径を意味している)。なお、水酸化ナトリウムにおける少なくとも80質量%における粒径は、次のようにして求める。まず、乾燥窒素雰囲気下のドライボックス中で、水酸化ナトリウム20gから、篩を用いて粒径が比較的小さなものを篩い落として除き、粒径が比較的大きなもののみからなり、試料全体に対して80質量%以上の試料を分離する。この分離した試料から、目視で比較的小さい粒径のものを複数個選び出し、各質量を測定してその中から最も軽いものを粒径が最も小さいものとする。この粒径が最も小さいものの質量と水酸化ナトリウムの密度(2.13g/cm3)とを用いて、この水酸化ナトリウムを球と仮定した場合の直径を算出する。そして、水酸化ナトリウムは、少なくとも80質量%における粒径がこの算出した直径以上であるとする。
その他、溶媒量や反応温度等の反応条件については、上記の反応条件を適用することができる。
In the method for producing an allyl ether-modified biphenyl aralkylnovolak resin, one of the preferred embodiments is a reaction of a hydroxyl group of the biphenyl aralkylnovolak resin with allyl chloride (allyl etherification reaction) in a nitrogen-containing aprotic polar solvent under a nitrogen atmosphere. This is a production method in which undissolved sodium hydroxide is present in the solvent.
By performing the reaction "in the presence of undissolved sodium hydroxide", the step of newly dissolving the undissolved sodium hydroxide in the solvent controls the concentration of sodium hydroxide in the reaction solvent. Through the allyl etherification reaction, the reaction conditions are such that a certain concentration of sodium hydroxide is involved in the reaction, and the reaction can be carried out extremely mildly and stably.
The sodium hydroxide used in such a preferred embodiment is particles in which at least 80% by mass (preferably 90% by mass, more preferably 90 to 95% by mass) has a particle size of 0.5 mm or more in 100% by mass. Top or flaky sodium hydroxide is preferred. (Here, the "particle size" means the diameter when the spheres have the same volume even if they are in the form of particles or flakes). The particle size of sodium hydroxide at least 80% by mass is determined as follows. First, in a dry box under a dry nitrogen atmosphere, 20 g of sodium hydroxide is removed by sieving off those having a relatively small particle size using a sieve, and only those having a relatively large particle size are formed. 80% by mass or more of the sample is separated. From these separated samples, a plurality of samples having a relatively small particle size are visually selected, and each mass is measured, and the lightest sample is defined as having the smallest particle size. Using the mass of the smallest particle size and the density of sodium hydroxide (2.13 g / cm 3 ), the diameter when this sodium hydroxide is assumed to be a sphere is calculated. Then, it is assumed that the particle size of sodium hydroxide at least in 80% by mass is equal to or larger than the calculated diameter.
In addition, the above reaction conditions can be applied to the reaction conditions such as the amount of solvent and the reaction temperature.

更に、得られた一般式(1)で示されるアリルエーテル変性ビフェニルノボラック樹脂を加熱してクライゼン転移反応させることにより、アリルエーテル基がフェノール核に転位し、一般式(2)で示されるアリル変性ビフェニルノボラック樹脂を得ることが出来る。この転移反応の温度は好ましくは150℃〜250℃、より好ましくは180℃〜230℃、更に好ましくは180℃〜200℃である。反応温度を150℃以上とすることにより、クライゼン転移反応の進行を速めることができ、反応温度を250℃以下とすることで原料や目的物等の分解をより確実に防止でき、目的のアリル変性ビフェニルノボラック樹脂を容易に得ることができるため好ましい。クライゼン転移反応は、窒素などの非活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 Further, by heating the obtained allyl ether-modified biphenyl novolak resin represented by the general formula (1) and causing a Claisen rearrangement reaction, the allyl ether group is rearranged into a phenol nucleus, and the allyl modification represented by the general formula (2) is carried out. A biphenyl novolak resin can be obtained. The temperature of this rearrangement reaction is preferably 150 ° C. to 250 ° C., more preferably 180 ° C. to 230 ° C., and even more preferably 180 ° C. to 200 ° C. By setting the reaction temperature to 150 ° C or higher, the progress of the Claisen rearrangement reaction can be accelerated, and by setting the reaction temperature to 250 ° C or lower, decomposition of raw materials and target substances can be more reliably prevented, and the desired allylic modification can be performed. It is preferable because a biphenyl novolak resin can be easily obtained. The Claisen rearrangement reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen.

上記で得られた本発明の一般式(1)で表される樹脂及び/又は本発明の一般式(2)で表される樹脂は、後述するように、マレイミド化合物を含有する硬化用組成物として用いることができるほか、本発明の一般式(2)で表される樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤としての用途に用いることができる。
The resin represented by the general formula (1) of the present invention and / or the resin represented by the general formula (2) of the present invention obtained above is a curing composition containing a maleimide compound, as will be described later. In addition, the resin represented by the general formula (2) of the present invention can be used as a curing agent for epoxy resins.

続いて、本発明の組成物について説明する。本発明の組成物は、本発明の一般式(1)で表される樹脂及び/又は本発明の一般式(2)で表される樹脂と、1分子中にマレイミド基を2つ以上有する化合物(以下単に「マレイミド化合物」ともいう)とを含有するものである。 Subsequently, the composition of the present invention will be described. The composition of the present invention comprises a resin represented by the general formula (1) of the present invention and / or a resin represented by the general formula (2) of the present invention and a compound having two or more maleimide groups in one molecule. (Hereinafter, also simply referred to as "maleimide compound").

マレイミド化合物の例としては、以下の一般式(5)又は一般式(6)で表されるものが挙げられる。 Examples of the maleimide compound include those represented by the following general formula (5) or general formula (6).

(式中、Yは1個の炭素−炭素二重結合を主鎖とする二価の基であり、Zは2〜40個の炭素原子を有する二価の基である) (In the formula, Y is a divalent group having one carbon-carbon double bond as the main chain, and Z is a divalent group having 2 to 40 carbon atoms).

(式中、Yは1個の炭素−炭素二重結合を主鎖とする二価の基であり、sは0もしくはそれ以上の値である) (In the formula, Y is a divalent group having one carbon-carbon double bond as the main chain, and s is a value of 0 or more).

上記一般式(5)及び(6)において、Yは−CR1=CR2−(R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1以上5以下の炭化水素基)であることが好ましい。また、Zは環状、直鎖状、分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基若しくは複素環基、又はこれらの2種以上を組み合わせた基とすることができる。
sは好ましくは0以上4以下、より好ましくは0以上2以下の値である。
In the above general formulas (5) and (6), Y is −CR 1 = CR 2 − (R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 or more and 5 or less carbon atoms). Is preferable. Further, Z can be a cyclic, linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group, or a group in which two or more of these are combined.
s is preferably a value of 0 or more and 4 or less, and more preferably 0 or more and 2 or less.

具体的なマレイミド化合物としては、1,6−ビスマレイミド−(2,2,4−トリメチル)ヘキサン、1,6−ビスマミド−(2,4,4−トリメチル)ヘキサン、N,N’−デカメチレンビスマレイミド、N,N’−オクタメチレンビスマレイミド、N,N’−ヘキサメチレンビスマレイミド、N,N’−トリメチレンビスマレイミド、N,N’−エチレンビスマレイミドのような脂肪族(非環状)構造を有するものでもよいが、ビス[(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロピロール−1−イル)メチル]ビシクロ[2,2、1]ヘプタン、N, N'−p−フェニレンビスマレイミド、N, N'−m−フェニレンビスマレイミド、N, N'−2,4−トルイレンビスマレイミド、N, N'−2,6−トルイレンビスマレイミド、N, N'−4,4−ジフェニルメタンビスマレイミド、N, N'−3,3−ジフェニルメタンビスマレイミド、N, N'−4,4ジフェニルエーテルビスマレイミド、N,N'−3,3−ジフェニルエ−テルビスマレイミド、N, N'−4,4−ジフェニルスルフィドビスマレイミド、N, N'−3,3−ジフェニルスルフィドビスマレイミド、N, N'−4,4−ジフェニルスルホンビスマレイミド、N, N'−3,3−ジフェニルスルホンビスマレイミド、N, N'−4,4−ジフェニルケトンビスマレイミド、N, N'−3,3−ジフェニルケトンビスマレイミド、N,N'−4,4−ビフェニルビスマレイミド、N, N'−3,3−ビフェニルビスマレイミド、N, N'−4,4−ジフェニル−1,1−プロパンビスマレイミド、N, N'−3,3−ジフェニル−1,1−プロパンビスマレイミド、3,3'−ジメチル−N,N'−4,4−ジフェニルメタンビスマレイミド、3,3'−ジメチル−N, N'−4,4'−ビフェニルビスマレイミド、1,3−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕メタン、1,1−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4'−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕エ−テル等のような、化合物の骨格が脂肪族環状構造や芳香族環状構造を有するものでも良い。これらのビスマレイミド化合物は単独でもしくは2種類以上混合して用いられる。 Specific maleimide compounds include 1,6-bismaleimide- (2,2,4-trimethyl) hexane, 1,6-bismamide- (2,4,4-trimethyl) hexane, and N, N'-decamethylene. An aliphatic (acyclic) such as bismaleimide, N, N'-octamethylene bismaleimide, N, N'-hexamethylene bismaleimide, N, N'-trimethylene bismaleimide, N, N'-ethylene bismaleimide. Although it may have a structure, bis [(2,5-dioxo-2,5-dihydropyrrole-1-yl) methyl] bicyclo [2,2,1] heptane, N, N'-p-phenylene bismaleimide , N, N'-m-phenylene bismaleimide, N, N'-2,4-toluylene bismaleimide, N, N'-2,6-toluylene bismaleimide, N, N'-4,4-diphenylmethane Bismaleimide, N, N'-3,3-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-4,4 diphenyl ether bismaleimide, N, N'-3,3-diphenylether bismaleimide, N, N'-4 , 4-diphenylsulfide bismaleimide, N, N'-3,3-diphenylsulfide bismaleimide, N, N'-4,4-diphenylsulfone bismaleimide, N, N'-3,3-diphenylsulfone bismaleimide, N, N'-4,4-diphenylketone bismaleimide, N, N'-3,3-diphenylketone bismaleimide, N, N'-4,4-biphenyl bismaleimide, N, N'-3,3- Biphenylbismaleimide, N, N'-4,4-diphenyl-1,1-propanebismaleimide, N, N'-3,3-diphenyl-1,1-propanebismaleimide, 3,3'-dimethyl-N , N'-4,4-diphenylmethanebismaleimide, 3,3'-dimethyl-N, N'-4,4'-biphenylbismaleimide, 1,3-bis (3-maleimidephenoxy) benzene, bis [4- (3-Maleimidephenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] ethane, 2,2- Bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] -1 , 1,1,3,3,3 -Hexafluoropropane, 4,4'-bis (3-maleimidephenoxy) biphenyl, bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4 The skeleton of the compound may have an aliphatic cyclic structure or an aromatic cyclic structure, such as − (3-maleimidephenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-maleimidephenoxy) phenyl] ether and the like. These bismaleimide compounds are used alone or in admixture of two or more.

本発明の組成物におけるマレイミド化合物の含有量は、本発明の一般式(1)で示されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂及び/又は一般式(2)で示されるアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂のアリル基当量数とマレイミド化合物のマレイミド基当量数との割合[マレイミド基当量数/アリル基当量数]が、好ましくは0.80〜2.00、より好ましくは0.80〜1.60の範囲となる量である。
この割合が0.80以上であることで、その硬化物の耐熱性(ガラス転移温度)や膨張性(線膨張率)が十分となりやすく好ましい。また、この割合が2.00以下であることで、従来知られているビスマレイミド化合物が有する問題である、流動性が悪くて取り扱いが難しくなり、低温での硬化が容易ではなくなり、また得られる硬化物の靭性などが低下して脆くなるなどの不具合が生じにくくなるため好ましい。
The content of the maleimide compound in the composition of the present invention is the allyl of the allyl ether-modified biphenyl aralkylnovolac resin represented by the general formula (1) and / or the allyl-modified biphenyl aralkylnovolac resin represented by the general formula (2) of the present invention. The ratio of the number of base equivalents to the number of maleimide group equivalents of the maleimide compound [maleimide group equivalent number / allyl group equivalent number] is preferably in the range of 0.80 to 2.00, more preferably 0.80 to 1.60. Is the amount.
When this ratio is 0.80 or more, the heat resistance (glass transition temperature) and expandability (linear expansion rate) of the cured product are likely to be sufficient, which is preferable. Further, when this ratio is 2.00 or less, it becomes difficult to handle due to poor fluidity, which is a problem of conventionally known bismaleimide compounds, and it becomes difficult to cure at low temperature, and it can be obtained. This is preferable because the toughness of the cured product is lowered and defects such as brittleness are less likely to occur.

なお、マレイミド基当量数やアリル基当量数などの官能基当量数は、当該化合物の官能基当量をA(g/eq)、仕込み量をB(g)としたときに、B/A(当該化合物の純度がC%の場合には[B×C/100]/A)によって求めることができる。すなわち、マレイミド基当量やアリル基当量などの官能基当量とは、官能基1個当たりの化合物の分子量を表し、官能基当量数とは、化合物質量(仕込み量)当たりの官能基の個数(当量数)を表す。 The number of functional group equivalents such as the number of maleimide group equivalents and the number of allyl group equivalents is B / A (corresponding) when the functional group equivalent of the compound is A (g / eq) and the charged amount is B (g). When the purity of the compound is C%, it can be determined by [B × C / 100] / A). That is, the functional group equivalents such as maleimide group equivalent and allyl group equivalent represent the molecular weight of the compound per functional group, and the functional group equivalent number is the number of functional groups (equivalent) per compound mass (charged amount). Represents a number).

本発明の組成物は、硬化促進剤を含有することができる。硬化促進剤は、マレイミド化合物及びアリル基含有樹脂を含む組成物の硬化を促進するものであればよく、一般にラジカル開始剤として用いるものも含む。そのような硬化促進剤としては、アシル過酸化物、ハイドロパーオキサイド、ケトン過酸化物、t−ブチル基を有する過酸化物、クミル基を有する過酸化物などの有機過酸化物などを挙げることができる。例えばベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、カプリルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ビス(1−ヒドロキシシクロヘキシルパーオキサイド)、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、p−メタンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド(DCPOと略記することもある)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキサイド)ヘキサン、2,5−ジメチルヘキシル−2,5−ジ(パーオキシベンゾエート)、t−ブチルパーベンゾエート、t−ブチルパーアセテート、t−ブチルパーオクトエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−t−ブチル−ジ−パーフタレート等の有機過酸化物を挙げることができ、これらの1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。硬化促進剤を用いる場合、その添加量は、本発明の組成物中、本発明の樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下が好ましく、1質量部以上8質量部以下がより好ましい。 The composition of the present invention can contain a curing accelerator. The curing accelerator may be any as long as it promotes the curing of the composition containing the maleimide compound and the allyl group-containing resin, and generally includes those used as a radical initiator. Examples of such a curing accelerator include organic peroxides such as acyl peroxides, hydroperoxides, ketone peroxides, peroxides having a t-butyl group, and peroxides having a cumyl group. Can be done. For example, benzoyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, capryl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, bis (1-hydroxycyclohexyl peroxide), Hydroxyheptyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, p-methane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide (sometimes abbreviated as DCPO), 2,5- Dimethyl-2,5-di (t-butyl peroxide) hexane, 2,5-dimethylhexyl-2,5-di (peroxybenzoate), t-butyl perbenzoate, t-butyl peracetate, t-butyl per acetate Organic peroxides such as octoate, t-butylperoxyisobutyrate, and di-t-butyl-di-perphthalate can be mentioned, and one of these may be used alone or in combination of two or more. be able to. When a curing accelerator is used, the amount added thereof is preferably 0.01 part by mass or more and 10 parts by mass or less, and 1 part by mass or more and 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin of the present invention in the composition of the present invention. The following is more preferable.

また、本発明の組成物は、その他の任意成分を含有していてもよい。そのような任意成分としては、本発明の組成物の用途によるが、例えば、充填剤、硬化促進用のイミダゾール化合物、カップリング剤、顔料、染料などの添加剤を好適に用いることができる。また、有機溶剤等の溶剤を用いることもできる。 In addition, the composition of the present invention may contain other optional components. As such an optional component, depending on the use of the composition of the present invention, for example, additives such as a filler, an imidazole compound for promoting curing, a coupling agent, a pigment, and a dye can be preferably used. Further, a solvent such as an organic solvent can also be used.

充填剤としては、有機充填剤又は無機充填剤の何れも使用できる。無機充填剤としては例えば非晶性シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、硫酸バリウムなどが使用できる。特に非晶性シリカ及び結晶性シリカを用いることが好ましい。無機充填剤の粒径に特に制限はないが、充填率を考慮すると0.01μm以上150μm以下であることが望ましい。無機充填剤の配合割合に特に制限はないが、マレイミド組成物に占める無機充填剤の割合が70質量%以上95質量%以下であることが好ましく、70質量%以上90質量%以下であることが更に好ましい。無機充填剤の配合割合をこの範囲に設定することで、組成物の硬化物の吸水率が増加しにくくなるので好ましい。 As the filler, either an organic filler or an inorganic filler can be used. As the inorganic filler, for example, amorphous silica, crystalline silica, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, talc, mica, barium sulfate and the like can be used. In particular, it is preferable to use amorphous silica and crystalline silica. The particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but it is preferably 0.01 μm or more and 150 μm or less in consideration of the filling rate. The blending ratio of the inorganic filler is not particularly limited, but the proportion of the inorganic filler in the maleimide composition is preferably 70% by mass or more and 95% by mass or less, and is 70% by mass or more and 90% by mass or less. More preferred. It is preferable to set the blending ratio of the inorganic filler in this range because the water absorption rate of the cured product of the composition is less likely to increase.

本発明の組成物における、本発明の樹脂の量は、本発明の組成物の用途によって異なるが、例えば本発明の組成物が充填剤を含有しない場合は、本発明の組成物中10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、30質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。また例えば本発明の組成物が充填剤を含有する場合は本発明の樹脂の量は、本発明の組成物中5質量%以上25質量%以下であることが好ましく5質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。 The amount of the resin of the present invention in the composition of the present invention varies depending on the use of the composition of the present invention. For example, when the composition of the present invention does not contain a filler, 10% by mass in the composition of the present invention. It is preferably 90% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less. Further, for example, when the composition of the present invention contains a filler, the amount of the resin of the present invention is preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less, preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less in the composition of the present invention. Is more preferable.

本発明の組成物における、本発明の樹脂、マレイミド化合物、硬化促進剤及び充填剤以外の成分の量は、本発明の組成物の用途によって異なるが、一般に、
本発明の樹脂に対して15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが特に好ましい。
The amount of components other than the resin, maleimide compound, curing accelerator and filler of the present invention in the composition of the present invention varies depending on the use of the composition of the present invention, but generally.
It is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less, based on the resin of the present invention.

本発明の組成物を調製するには、例えば本発明の樹脂、マレイミド化合物、更に必要に応じて加える硬化促進剤、無機充填剤、他の添加剤等を、ミキサー等を使用して均一に混合し、加熱ロール、ニーダー又は押出機等の混練機を用いて溶融状態で混練し、混練物を冷却し、必要に応じて粉砕すればよい。 In order to prepare the composition of the present invention, for example, the resin of the present invention, the maleimide compound, a curing accelerator added as needed, an inorganic filler, other additives, etc. are uniformly mixed using a mixer or the like. Then, the kneaded product may be kneaded in a molten state using a kneader such as a heating roll, a kneader or an extruder, the kneaded product may be cooled, and pulverized if necessary.

本発明の組成物は、常法の加熱処理によって好適に硬化物を得ることができる。例えば、加熱処理は、ラジカル開始剤や硬化促進剤の有無によって影響を受けるが、好ましくは150〜280℃、より好ましくは150〜250℃で、好ましくは1〜24時間、より好ましくは1〜12時間、常圧下或いはオートクレーブなどを用いて加圧下で行うのがよい。 The composition of the present invention can be suitably cured by a conventional heat treatment. For example, the heat treatment is affected by the presence or absence of a radical initiator or curing accelerator, but is preferably 150 to 280 ° C, more preferably 150 to 250 ° C, preferably 1 to 24 hours, more preferably 1 to 12. It is preferable to carry out under normal pressure or under pressure using an autoclave or the like.

上記一般式(1)又は(2)で示される本発明の樹脂、及びこれを用いたマレイミド組成物は、特に限定するものではないが、半導体素子を封止する封止材料として好適に用いることができる。例えば、該半導体素子を搭載したリードフレーム等を金属キャビティ内に設置した後に、マレイミド組成物をトランスファーモールド、コンプレッションモールド又はインジェクションモールド等の成形方法で成形し、120℃から300℃程度の温度で加熱処理等をすることにより組成物を硬化させることで、半導体装置を好適に得ることができる。 The resin of the present invention represented by the general formula (1) or (2) and the maleimide composition using the resin are not particularly limited, but are suitably used as a sealing material for sealing a semiconductor element. Can be done. For example, after installing a lead frame or the like on which the semiconductor element is mounted in a metal cavity, the maleimide composition is molded by a molding method such as a transfer mold, a compression mold, or an injection mold, and heated at a temperature of about 120 ° C. to 300 ° C. A semiconductor device can be suitably obtained by curing the composition by performing treatment or the like.

また、本発明の組成物は、好ましくはメチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジメチルホルムアミドなどの公知の溶媒に均一に溶解してワニス溶液を製造することができる。そのワニス溶液を、ガラス等の多孔質ガラス基材やガラス繊維、紙、アラミド繊維等に塗布或いは含浸し、次いで加熱処理(半硬化)することでプリント基板用プリプレグを製造することができる。更に、得られたプリント基板用プリプレグの複数枚を積層し、必要に応じて加圧しながら加熱処理を行って硬化させることによって、本発明の組成物を用いてマトリックス樹脂を形成した積層板を好適に製造することができる。
また、積層板或いはプリプレグは、片面または両面に金属箔を重ね合わせて、必要に応じて加圧しながら加熱処理を行って金属張積層板を得ることができる。この金属張積層板は、エッチング処理によって回路パターンを形成し、プリント配線板として好適に用いることができる。
In addition, the composition of the present invention can preferably be uniformly dissolved in a known solvent such as methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, and dimethylformamide to produce a varnish solution. A prepreg for a printed circuit board can be produced by applying or impregnating the varnish solution to a porous glass substrate such as glass, glass fiber, paper, aramid fiber, or the like, and then heat-treating (semi-curing) the prepreg. Further, a laminated board in which a matrix resin is formed using the composition of the present invention is preferable by laminating a plurality of the obtained prepregs for a printed circuit board and performing heat treatment while pressurizing as necessary to cure the prepreg. Can be manufactured in.
Further, the laminated plate or prepreg can be obtained by superimposing a metal foil on one side or both sides and performing heat treatment while applying pressure as necessary to obtain a metal-clad laminated plate. This metal-clad laminate can be suitably used as a printed wiring board by forming a circuit pattern by etching treatment.

上記一般式(1)又は(2)で示される本発明の樹脂、及びこれを用いたマレイミド組成物は、半導体素子の封止材料やプリント配線基板材料等の電気・電子部品用途のほか、構造用材料、接着剤、塗料等として用いることができる。特に本発明の樹脂及び本発明の組成物は、優れた難燃性及び耐熱性を両立させた特性を生かし、高温下や燃焼しやすい状態で使用される部品、例えば、車載用半導体に係る電子部品、高電圧を用いる表示装置に用いられる電子部品、大型電池等に好適に用いることができる。 The resin of the present invention represented by the general formula (1) or (2) and the maleimide composition using the resin can be used for electrical and electronic parts such as a semiconductor element encapsulating material and a printed wiring board material, as well as a structure. It can be used as a material, adhesive, paint, etc. In particular, the resin of the present invention and the composition of the present invention make use of the characteristics of achieving both excellent flame retardancy and heat resistance, and make use of the characteristics of both excellent flame retardancy and heat resistance. It can be suitably used for parts, electronic parts used for display devices using high voltage, large batteries, and the like.

なお言うまでもないが、本発明は、本発明の樹脂及び組成物等に加え、上記一般式(1)又は(2)で示される本発明の樹脂を含有するマレイミド樹脂用硬化剤も提供するものである。該硬化剤は本発明の樹脂のみからなるものであってもよく、本発明の樹脂に加えて各種の添加剤を含有するものであってもよい。この添加剤としては、上記の本発明の組成物に用いられるマレイミド化合物以外の成分として上記で挙げた各種の成分が挙げられる。また本発明は、本発明の樹脂を用いてマレイミド化合物を硬化する方法も提供するものである。 Needless to say, the present invention also provides a curing agent for maleimide resin containing the resin of the present invention represented by the above general formula (1) or (2), in addition to the resin and composition of the present invention. is there. The curing agent may consist only of the resin of the present invention, or may contain various additives in addition to the resin of the present invention. Examples of this additive include various components listed above as components other than the maleimide compound used in the composition of the present invention. The present invention also provides a method for curing a maleimide compound using the resin of the present invention.

以下に実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。しかしながら、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。特に断らない限り「部」は「質量部」を示す。また「%」は「質量%」を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, "parts" indicates "parts by mass". Further, "%" indicates "mass%".

本実施例で用いた評価方法を以下に示す。
(1)アリル基当量(eq/g):JIS K0070に準拠したヨウ素価滴定法で測定した。
(2)水酸基当量(eq/g、以下「OH当量」ともいう):JIS K0070に準じた水酸基当量測定で測定した。
(3)ICI粘度(Pa・s):ICIコーンプレート粘度計としてTOA工業株式会社製MODEL CV−1Sを使用した。ICI粘度計のプレート温度を150℃に設定し、試料を所定量秤量した。プレート部に秤量した樹脂を置き、上部よりコーンで押えつけ、90sec放置した。コーンを回転させて、そのトルク値をICI粘度として読み取った。
(4)赤外吸収スペクトル(IR)分析
樹脂のIR分析は、パーキンエルマー社製のフーリエ変換赤外分光計 FT−IR分析装置 Spectrum を用いて行った。
(5)ガラス転移温度(Tg、℃):熱機械分析装置(日立製作所製 TMA−7100)を用い、昇温速度5℃/minの条件で測定した。
(6)5%質量減少温度(Td5)及び加熱質量減少率:TG/DTA(株式会社日立ハイテクサイエンス社製 TG/DTA7200)を用い、昇温速度10℃/minの条件で、5%質量減少温度(Td5)及び550℃における質量減少率を測定した。
(7)難燃性:UL−94に準拠して評価した。5本の試験片の各燃焼時間を合計し、燃焼時間とした。
The evaluation method used in this example is shown below.
(1) Allyl group equivalent (eq / g): Measured by an iodine value titration method based on JIS K0070.
(2) Hydroxyl Equivalent (eq / g, hereinafter also referred to as “OH Equivalent”): Measured by hydroxyl group equivalent measurement according to JIS K0070.
(3) ICI Viscosity (Pa · s): MODEL CV-1S manufactured by TOA Corp. was used as the ICI cone plate viscometer. The plate temperature of the ICI viscometer was set to 150 ° C., and the sample was weighed in a predetermined amount. The weighed resin was placed on the plate, pressed with a cone from above, and left for 90 seconds. The cone was rotated and its torque value was read as ICI viscosity.
(4) Infrared absorption spectrum (IR) analysis The IR analysis of the resin was performed using a Fourier transform infrared spectrometer FT-IR analyzer Spectram manufactured by PerkinElmer.
(5) Glass transition temperature (Tg, ° C.): Measured using a thermomechanical analyzer (TMA-7100 manufactured by Hitachi, Ltd.) under the condition of a heating rate of 5 ° C./min.
(6) 5% mass reduction temperature (Td5) and heating mass reduction rate: Using TG / DTA (TG / DTA7200 manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation), 5% mass reduction under the condition of a temperature rise rate of 10 ° C./min. The mass loss rate at temperature (Td5) and 550 ° C. was measured.
(7) Flame retardancy: Evaluated according to UL-94. The burning time of each of the five test pieces was totaled to obtain the burning time.

[1]アリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の調製
<合成例1>
撹拌装置、コンデンサー、及び窒素ガス導入管を備えたガラス製反応釜に、フェノール315g(3.4モル)、レゾルシン158.4g(1.4モル)、4,4’−ジ(クロロメチル)ビフェニル(以下、4,4’−BCMBと略記する。)200.8g(0.8モル)を仕込み、100℃で3時間反応させた。
その後、160℃に昇温し、4,4’−BCMBを全て反応させた。その間、生成するHClを留去した。反応終了後、減圧蒸留により未反応フェノール及び未反応レゾルシンを留去することにより、フェノールノボラック樹脂を得た。
得られたフェノールノボラック樹脂は一般式(I)において、p、q及びrが0であり、j、k及びlがそれぞれ独立に1又は2であり、ICI粘度(150℃)が0.70Pa・sであり、水酸基当量が136(g/eq)であるビフェニルアラルキルノボラック樹脂(以下、原料樹脂aという)であった。
また、反応終了時のGPC分析により得られる、留去した未反応フェノール量及び未反応レゾルシン量から、樹脂中の2価フェノール導入割合を算出すると、2価フェノール(レゾルシン)の導入割合、つまり一般式(I)におけるj、k及びlのうちの2の整数であるj、k及びlの割合は64%であった。
[1] Preparation of allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin <Synthesis Example 1>
In a glass reaction kettle equipped with a stirrer, condenser, and nitrogen gas introduction tube, 315 g (3.4 mol) of phenol, 158.4 g (1.4 mol) of resorcin, 4,4'-di (chloromethyl) biphenyl. (Hereinafter, abbreviated as 4,4'-BCMB.) 200.8 g (0.8 mol) was charged and reacted at 100 ° C. for 3 hours.
Then, the temperature was raised to 160 ° C., and all 4,4'-BCMB were reacted. Meanwhile, the produced HCl was distilled off. After completion of the reaction, unreacted phenol and unreacted resorcin were distilled off by vacuum distillation to obtain a phenol novolac resin.
In the obtained phenol novolac resin, p, q and r are 0, j, k and l are independently 1 or 2, respectively, and the ICI viscosity (150 ° C.) is 0.70 Pa · in the general formula (I). It was a biphenyl aralkyl novolak resin (hereinafter referred to as raw material resin a) having a hydroxyl group equivalent of 136 (g / eq).
Further, when the divalent phenol introduction ratio in the resin is calculated from the amount of unreacted phenol distilled off and the amount of unreacted resorcin obtained by GPC analysis at the end of the reaction, the introduction ratio of divalent phenol (resorcin), that is, general The ratio of j, k and l, which are two integers of j, k and l in the formula (I), was 64%.

<実施例1>
温度計、冷却器、撹拌装置を備えた4つ口フラスコに、合成例1で得られた原料樹脂a 54.4g(水酸基0.40モル)、ジメチルホルムアミド 163.2g、塩化アリル 33.7g(0.44モル)を投入し、均一に溶解させた。この混合溶液に塩基性触媒として水酸化ナトリウム 16.8g(0.42モル、(少なくとも80質量%の粒径(水酸化ナトリウムを球と仮定した場合の直径)が4.3mm以上)を投入し、窒素雰囲気下60℃で4時間反応させることでアリルエーテル化反応を行った。得られた反応混合液を、130℃に昇温し減圧下にて未反応の塩化アリル及び溶媒を除去した。95℃に降温後、メチルイソブチルケトン150gを加え均一に溶解後、純水で10回洗浄し、副生成物の塩を除去した。洗浄後、130℃に昇温し、減圧下にて水分及びメチルイソブチルケトンを除去することによって、生成物である樹脂Aを得た。樹脂AのICI粘度を測定した。また、樹脂Aのアリル基当量を測定した。これらの結果を下記表1に示す。同表には、原料樹脂aのOH当量及びICI粘度も併せて示す。更に上述の方法で原料樹脂a及び樹脂AのIR分析を行った。得られた原料樹脂aのIR分析チャートを図1に、樹脂AのIR分析チャートを図2に示す。
<Example 1>
In a four-necked flask equipped with a thermometer, a cooler, and a stirrer, 54.4 g (0.40 mol of hydroxyl group) of the raw material resin a obtained in Synthesis Example 1, 163.2 g of dimethylformamide, and 33.7 g of allyl chloride (allyl chloride). 0.44 mol) was added and dissolved uniformly. 16.8 g of sodium hydroxide (0.42 mol, having a particle size of at least 80% by mass (diameter when sodium hydroxide is assumed to be a sphere) is 4.3 mm or more) is added to this mixed solution as a basic catalyst. The allyl etherification reaction was carried out by reacting at 60 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere. The obtained reaction mixture was heated to 130 ° C. and unreacted allyl chloride and solvent were removed under reduced pressure. After lowering the temperature to 95 ° C., 150 g of methylisobutylketone was added to uniformly dissolve the mixture, and the mixture was washed 10 times with pure water to remove salts of by-products. After washing, the temperature was raised to 130 ° C. By removing the methylisobutylketone, the product resin A was obtained. The ICI viscosity of the resin A was measured, and the allyl group equivalent of the resin A was measured. These results are shown in Table 1 below. The table also shows the OH equivalent and the ICI viscosity of the raw material resin a. Further, the IR analysis of the raw material resin a and the resin A was performed by the above method. The IR analysis chart of the obtained raw material resin a is shown in FIG. The IR analysis chart of the resin A is shown in FIG.

図2から明らかな通り、樹脂Aのチャートでは、1200cm-1付近にアリルエーテルの吸収がみられた。また、900cm-1付近にアリル基に由来する炭素−炭素の二重結合の吸収がみられた。一方、原料樹脂aのチャート(図1)でみられる3400cm-1付近のフェノール性水酸基の吸収は、樹脂Aではほとんどみられなかった。
以上の結果から、得られた樹脂Aは、原料樹脂aのフェノール性水酸基がアリルエーテル化してなる一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂であることが確認された。また樹脂Aのアリル基当量から一般式(1)中のAのうちほぼすべて(90モル%以上)が水素原子非置換であるつまりアリル基であることが確認された。一般式(1)中に存在するAのうちのアリル基の割合を算出する際、一般式(1)中のAの数は、原料樹脂aのOH基の数と同数とみなした。
As is clear from FIG. 2, in the chart of resin A, absorption of allyl ether was observed near 1200 cm -1 . In addition, absorption of carbon-carbon double bonds derived from the allyl group was observed near 900 cm -1 . On the other hand, the absorption of the phenolic hydroxyl group around 3400 cm- 1 observed in the chart of the raw material resin a (FIG. 1) was hardly observed in the resin A.
From the above results, it was confirmed that the obtained resin A is an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the general formula (1) in which the phenolic hydroxyl group of the raw material resin a is allyl etherified. Further, from the allyl group equivalent of the resin A, it was confirmed that almost all (90 mol% or more) of A in the general formula (1) were hydrogen atom-unsubstituted, that is, allyl groups. When calculating the ratio of allyl groups among A existing in the general formula (1), the number of A in the general formula (1) was regarded as the same as the number of OH groups in the raw material resin a.

[2]アリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の調製
<実施例2>
温度計、冷却器、撹拌装置を備えた4つ口フラスコに、実施例1で得られたアリルエーテル化ビフェニルアラルキル樹脂Aを加え、窒素雰囲気下にて190℃で6時間クライゼン転移反応を行うことによって、生成物である樹脂Bを得た。樹脂BのICI粘度を測定した。また、樹脂Bのアリル基当量を測定した。これらの結果を下記表1に示す。更に上述の方法で、樹脂BのIR分析を行った。得られたIR分析チャートを図3に示す。
[2] Preparation of allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin <Example 2>
The allyl etherified biphenyl aralkyl resin A obtained in Example 1 is added to a four-necked flask equipped with a thermometer, a cooler, and a stirrer, and a Claisen rearrangement reaction is carried out at 190 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere. Obtained the product resin B. The ICI viscosity of the resin B was measured. Moreover, the allyl group equivalent of the resin B was measured. These results are shown in Table 1 below. Further, IR analysis of the resin B was performed by the above-mentioned method. The obtained IR analysis chart is shown in FIG.

同様に図3から明らかな通り、図2で示される一般式(1)で表される樹脂AのIRチャートと比較して、図3で表される樹脂BのIRチャートでは、1200cm-1付近に観察されるアリルエーテルの吸収がなくなり、その代わりに3400cm-1付近に観察されるフェノール性水酸基の吸収の増加が顕著であった。このため一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂である樹脂Aが、クライゼン転移反応により、一般式(2)で表されるアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂となったこ
と、つまり得られた樹脂Bが一般式(2)で表される樹脂であることが確認された。また樹脂Bのアリル基当量から一般式(2)中のOH基の数に対するアリル基の数の割合が90モル%以上であることが確認された。この割合の算出の際に、一般式(2)中のOH基の数は、原料樹脂aのOH基の数と同数とみなした。
Similarly, as is clear from FIG. 3, the IR chart of resin B represented by FIG. 3 is around 1200 cm -1 as compared with the IR chart of resin A represented by the general formula (1) shown in FIG. The absorption of the allyl ether observed in the above was eliminated, and instead, the absorption of the phenolic hydroxyl group observed around 3400 cm -1 was significantly increased. Therefore, the resin A, which is the allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the general formula (1), has become the allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the general formula (2) by the Claisen rearrangement reaction. It was confirmed that the obtained resin B was a resin represented by the general formula (2). Further, from the allyl group equivalent of the resin B, it was confirmed that the ratio of the number of allyl groups to the number of OH groups in the general formula (2) was 90 mol% or more. In calculating this ratio, the number of OH groups in the general formula (2) was regarded as the same as the number of OH groups in the raw material resin a.

実施例1〜2で得られた変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂を用いてマレイミド組成物を調製し、該マレイミド組成物から得られた硬化物について硬化物特性を測定した。それらの結果を表2にまとめて示した。 A maleimide composition was prepared using the modified biphenyl aralkyl novolac resin obtained in Examples 1 and 2, and the cured product properties of the cured product obtained from the maleimide composition were measured. The results are summarized in Table 2.

[3]マレイミド組成物またはエポキシ樹脂組成物及び硬化物の調製及び評価 [3] Preparation and evaluation of maleimide composition or epoxy resin composition and cured product

<実施例3>
フェノール樹脂として実施例1で得られたアリルエーテル化ビフェニルアラルキルノボラック樹脂A、マレイミド化合物として大和化成工業株式会社製BMI−1000のビスマレイミド(N, N'−4,4−ジフェニルメタンビスマレイミド)(マレイミド当量:179g/eq)、硬化促進剤としてジクミルパーオキサイド(DCPO)、及び充填剤として龍森社製シリカ(MSR−2212)を使用してマレイミド組成物を調製した。具体的には、これら各成分を下記表2に示す配合で混合し、80℃の温度条件下、2本ロールで混練後粉砕しマレイミド組成物粉体を調製した。
得られたマレイミド組成物粉体を用いて作成した40φタブレットから、トランスファー成形機にて試験片を作成し、これに180℃、8時間、常圧下でポストキュアを行った。得られた硬化物について、上記の方法で、ガラス転移温度、5%質量減少温度(Td5)及び加熱質量減少率を測定し、難燃性を評価した。
<Example 3>
The allyl etherified biphenyl aralkyl novolac resin A obtained in Example 1 as a phenol resin, and the maleimide compound of BMI-1000 manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd. (N, N'-4,4-diphenylmethanebismaleimide) (maleimide). A maleimide composition was prepared using an equivalent amount of 179 g / eq), dicumyl peroxide (DCPO) as a curing accelerator, and silica (MSR-2212) manufactured by Ryumori Co., Ltd. as a filler. Specifically, each of these components was mixed in the formulation shown in Table 2 below, kneaded with two rolls under a temperature condition of 80 ° C., and then pulverized to prepare a maleimide composition powder.
A test piece was prepared from a 40φ tablet prepared using the obtained maleimide composition powder by a transfer molding machine, and post-cured at 180 ° C. for 8 hours under normal pressure. The flame retardancy of the obtained cured product was evaluated by measuring the glass transition temperature, 5% mass reduction temperature (Td5), and heating mass reduction rate by the above method.

<実施例4>
フェノール樹脂として実施例2で得られたアリル化ビフェニルアラルキル樹脂Bを用い、下記表2の配合でマレイミド組成物を調製した以外は実施例3と同様にして硬化物を得、5%質量減少温度(Td5)及び加熱質量減少率を測定し、難燃性を評価した。
<Example 4>
Using the allylated biphenyl aralkyl resin B obtained in Example 2 as the phenol resin, a cured product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the maleimide composition was prepared by the formulation shown in Table 2 below, and the temperature was reduced by 5%. (Td5) and the heating mass reduction rate were measured to evaluate the flame retardancy.

<比較例1>
フェノール樹脂として、下記一般式(7)で示されるアリルフェノールノボラック樹脂であって、常温(25℃)で液状であり(E型粘度(25℃):
1770mPa・s)、数平均分子量Mn:400、水酸基当量144g/eq、アリル基当量144g/eq、のもの。(以下樹脂Xともいう)を用い、下記表2の配合でマレイミド組成物を調製した以外は実施例3と同様にして硬化物を得、5%質量減少温度(Td5)及び加熱質量減少率を測定し、難燃性を評価した。

<Comparative example 1>
The phenolic resin is an allylphenol novolak resin represented by the following general formula (7), which is liquid at room temperature (25 ° C.) (E-type viscosity (25 ° C.):
1770 mPa · s), number average molecular weight Mn: 400, hydroxyl group equivalent 144 g / eq, allyl group equivalent 144 g / eq. A cured product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the maleimide composition was prepared by the formulation shown in Table 2 below using (hereinafter, also referred to as resin X), and the 5% mass reduction temperature (Td5) and the heating mass reduction rate were measured. It was measured and flame retardancy was evaluated.

<比較例2>
フェノール樹脂として、下記一般式(8)で示されるトリフェニルメタン型フェノール樹脂(ICI粘度(150℃):0.9Pa・s)、数平均分子量Mn:530(以下樹脂Yともいう)を用い、エポキシ樹脂としてトリフェニルメタン型エポキシ樹脂EPPN−502H(日本化薬株式会社製)、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン(TPPと略記することもある)、及び充填剤として龍森社製シリカ(MSR−2212)を使用して高耐熱性EMC組成物を調製した。具体的には、これら各成分を表2に示す配合で混合し、80℃の温度条件下2本ロールで混練後粉砕しEMC粉体を調製した。
得られたEMC粉体を用いて作成した40φタブレットを、トランスファー成形機にて試験片を作成し、これに180℃、8時間、常圧下でポストキュアを行った。得られた硬化物について、上記の方法で、ガラス転移温度、5%質量減少温度(Td5)及び加熱質量減少率を測定し、難燃性を評価した。
<Comparative example 2>
As the phenol resin, a triphenylmethane type phenol resin represented by the following general formula (8) (ICI viscosity (150 ° C.): 0.9 Pa · s) and a number average molecular weight Mn: 530 (hereinafter also referred to as resin Y) were used. Triphenylmethane type epoxy resin EPPN-502H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as an epoxy resin, triphenylphosphine (sometimes abbreviated as TPP) as a curing accelerator, and silica manufactured by Ryumori Co., Ltd. (MSR-) as a filler. 2212) was used to prepare a highly heat resistant EMC composition. Specifically, each of these components was mixed in the formulation shown in Table 2, kneaded with two rolls under a temperature condition of 80 ° C., and then pulverized to prepare an EMC powder.
A 40φ tablet prepared by using the obtained EMC powder was prepared as a test piece by a transfer molding machine, and post-cured at 180 ° C. for 8 hours under normal pressure. The flame retardancy of the obtained cured product was evaluated by measuring the glass transition temperature, 5% mass reduction temperature (Td5), and heating mass reduction rate by the above method.

表2に示すように、本発明の変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂A及びBを用いた実施例3及び4のマレイミド組成物は、高い耐熱性を有し、且つ優れた難燃性を有することが判る。これに対し、本発明の樹脂とは異なるアリル変性フェノール樹脂である樹脂Xを用いた比較例1のマレイミド組成物は、難燃性の点で実施例3及び4に比べて大きく劣り、耐熱性の点でもTd5及び加熱質量減少率の項目で劣ることが判る。また、本発明の樹脂とは異なるフェノール樹脂である樹脂Yを用いた比較例2のエポキシ樹脂組成物は、難燃性の点で実施例3及び4に比べて大きく劣り、更に、耐熱性においてもTg、Td5及び加熱質量減少率の全ての項目において、実施例3及び4に比べて大きく劣ることが判る。 As shown in Table 2, it can be seen that the maleimide compositions of Examples 3 and 4 using the modified biphenyl aralkyl novolac resins A and B of the present invention have high heat resistance and excellent flame retardancy. .. On the other hand, the maleimide composition of Comparative Example 1 using the resin X, which is an allyl-modified phenolic resin different from the resin of the present invention, is significantly inferior to Examples 3 and 4 in terms of flame retardancy and has heat resistance. In this respect as well, it can be seen that the items of Td5 and the heating mass reduction rate are inferior. Further, the epoxy resin composition of Comparative Example 2 using the resin Y, which is a phenol resin different from the resin of the present invention, is significantly inferior to Examples 3 and 4 in terms of flame retardancy, and further, in terms of heat resistance. It can be seen that all the items of Tg, Td5 and the heating mass reduction rate are significantly inferior to those of Examples 3 and 4.

Claims (10)

下記一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法であって、
(式中、
Aはアリル基を示し、
Rは炭素数1〜10の飽和若しくは不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基又はアラルキル基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、
j、k及びlは、それぞれ独立に1〜2の整数を示し、
但し、j、k及びlの少なくとも一つは2であり、
p、q及びrは、それぞれ独立に0〜3の整数を示し、
k+q≦4であり、
nは0〜20の値を示す。
但し、複数あるAで示されるアリル基のうち一部のアリル基が水素原子に置換されていても良い。)
下記一般式(I)で表されるアラルキルノボラック樹脂を水を実質的に使用しない条件下、塩基性触媒存在下でハロゲン化アリルと反応させる、アリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法。
(式中、
Rは炭素数1〜10の飽和若しくは不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基又はアラルキル基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、
j、k及びlは、それぞれ独立に1〜2の整数を示し、
但し、j、k及びlの少なくとも一つは2であり、
p、q及びrは、それぞれ独立に0〜3の整数を示し、
k+q≦4であり、
nは0〜20の値を示す。)
A method for producing an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the following general formula (1).
(During the ceremony
A indicates an allyl group and
R represents a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group or an aralkyl group, and may be the same or different from each other.
j, k, and l each independently represent an integer of 1 to 2.
However, at least one of j, k and l is 2.
p, q and r independently represent integers 0 to 3, respectively.
k + q ≦ 4
n represents a value from 0 to 20.
However, some of the allyl groups represented by A may be substituted with hydrogen atoms. )
A method for producing an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolak resin, in which the aralkyl novolac resin represented by the following general formula (I) is reacted with allyl halide in the presence of a basic catalyst under the condition that water is not substantially used.
(During the ceremony
R represents a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group or an aralkyl group, and may be the same or different from each other.
j, k, and l each independently represent an integer of 1 to 2.
However, at least one of j, k and l is 2.
p, q and r independently represent integers 0 to 3, respectively.
k + q ≦ 4
n represents a value from 0 to 20. )
請求項1に記載の製造方法で製造された上記一般式(1)で表されるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂をクライゼン転移させる下記一般式(2)で表されるアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法。
(式中、
Aはアリル基を示し、
Rは炭素数1〜10の飽和若しくは不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基又はアラルキル基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、
j、k及びlは、それぞれ独立に1〜2の整数を示し、
但し、j、k及びlの少なくとも一つは2であり、
p、q及びrは、それぞれ独立に0〜3の整数を示し、
s、t及びuは、それぞれ独立に0〜2の整数を示し、
j+p+s≦5、k+q+t≦4、且つl+r+u≦5であり、
nは0〜20の値を示す。
但しs、t及びuが0であることはない。)
The allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the following general formula (2) that transfers the allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin represented by the above general formula (1) produced by the production method according to claim 1 to Claisen rearrangement. Production method.
(During the ceremony
A indicates an allyl group and
R represents a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group or an aralkyl group, and may be the same or different from each other.
j, k, and l each independently represent an integer of 1 to 2.
However, at least one of j, k and l is 2.
p, q and r independently represent integers 0 to 3, respectively.
s, t and u each independently represent an integer of 0 to 2.
j + p + s ≦ 5, k + q + t ≦ 4, and l + r + u ≦ 5.
n represents a value from 0 to 20.
However, s, t and u are never 0. )
含窒素非プロトン性極性溶媒を使用することを特徴とする請求項1に記載のアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂の製造方法。 The method for producing an allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin according to claim 1, wherein a nitrogen-containing aprotic polar solvent is used. 請求項1に記載の製造方法で得られるアリルエーテル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂及び/又は請求項2に記載の製造方法で得られるアリル変性ビフェニルアラルキルノボラック樹脂に、1分子中にマレイミド基を2つ以上有する化合物を配合させる組成物の製造方法。 The allyl ether-modified biphenyl aralkyl novolac resin obtained by the production method according to claim 1 and / or the allyl-modified biphenyl aralkyl novolac resin obtained by the production method according to claim 2 contains two or more maleimide groups in one molecule. A method for producing a composition in which a compound having a compound is blended. 硬化促進剤を含有させる請求項4に記載の組成物の製造方法。 The method for producing a composition according to claim 4, which contains a curing accelerator. 充填材を含有させる請求項4又は請求項5に記載の組成物の製造方法。 The method for producing a composition according to claim 4 or 5, wherein the filler is contained. 請求項4〜6の何れか一項に記載の製造方法で得られる組成物から硬化物を製造する方法。 A method for producing a cured product from a composition obtained by the production method according to any one of claims 4 to 6. 請求項4〜6の何れか一項に記載の製造方法で得られる組成物から半導体素子の封止材を製造する方法。 A method for producing a sealing material for a semiconductor device from a composition obtained by the production method according to any one of claims 4 to 6. 請求項に記載の製造方法で得られる封止材を用いて封止された半導体装置を製造する方法。 A method for manufacturing a semiconductor device sealed by using the sealing material obtained by the manufacturing method according to claim 8 . 請求項の何れか一項に記載の製造方法で得られる組成物をマトリックス樹脂とする積層板を製造する方法。 A method for producing a laminated board using the composition obtained by the production method according to any one of claims 4 to 6 as a matrix resin.
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