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JP6948907B2 - Maleimide resin and its production method, maleimide resin composition and cured product - Google Patents
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Maleimide resin and its production method, maleimide resin composition and cured product Download PDF

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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

本発明はマレイミド樹脂、それを含む組成物及びその硬化物並びに該樹脂の製造方法に関する。本発明のマレイミド樹脂及びそれを用いたマレイミド樹脂組成物は、得られる硬化物の靱性が改良されたものである。さらに、本発明のマレイミド樹脂は有機溶剤への溶解性が優れ、溶媒に均一に溶解することが容易であり、例えば積層板を製造する用途に好適に用いることができる。 The present invention relates to a maleimide resin, a composition containing the maleimide resin, a cured product thereof, and a method for producing the resin. The maleimide resin of the present invention and the maleimide resin composition using the same have improved toughness of the obtained cured product. Further, the maleimide resin of the present invention has excellent solubility in an organic solvent and can be easily dissolved uniformly in a solvent, and can be suitably used for, for example, manufacturing a laminated board.

マレイミド樹脂は、その剛直な構造に由来し、単独重合、あるいは分子中に2重結合を有する化合物との組み合わせにより非常に優れた耐熱性を有する硬化物を与える。このためマレイミド樹脂は、電気・電子部品、構造用材料、接着剤、塗料等の分野で幅広く使用されている。 The maleimide resin is derived from its rigid structure and gives a cured product having extremely excellent heat resistance by homopolymerization or combination with a compound having a double bond in the molecule. For this reason, maleimide resins are widely used in the fields of electrical and electronic parts, structural materials, adhesives, paints, and the like.

特に電子材料分野では、半田の鉛フリ−化に伴う耐熱性樹脂が求められ、特に、高度な耐熱性、寸法安定性、電気特性等を要求される耐熱性積層板の分野には、ビスマレイミドを用いた硬化物が使用されている。 Especially in the field of electronic materials, heat-resistant resins are required due to lead freezing of solder, and in particular, in the field of heat-resistant laminated plates that require high heat resistance, dimensional stability, electrical characteristics, etc., bismaleimide A cured product using is used.

しかし、上記ビスマレイミドは、汎用の有機溶媒に対する溶解性が極めて低く、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、N,N,ジメチルホルムアミド等の高沸点溶媒を使用する必要がある。また、その溶解に必要な有機溶剤の量も多く必要となる。従って、ビスマレイミドをこれらの溶媒に溶解させて調製した含浸ワニスを使用する際には、溶媒の除去に高温を必要とする。また、このワニスから調製したプレプリグ中には溶媒が残存し易く、積層板にボイドが形成され、絶縁不良の原因となる。そのような理由から、ビスマレイミドは、少なくともメチルエチルケトンのような低沸点の溶剤に良く溶けることが望まれる。 However, the above-mentioned bismaleimide has extremely low solubility in a general-purpose organic solvent, and it is necessary to use a high boiling point solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, N, N, or dimethylformamide. In addition, a large amount of organic solvent is required for its dissolution. Therefore, when using an impregnated varnish prepared by dissolving bismaleimide in these solvents, a high temperature is required to remove the solvent. Further, the solvent tends to remain in the preprig prepared from this varnish, and voids are formed on the laminated board, which causes poor insulation. For that reason, it is desirable that bismaleimide be well soluble in at least a low boiling point solvent such as methyl ethyl ketone.

また、ビスマレイミドの剛直な構造に由来し、得られる硬化物の靱性が不足し、かた脆い硬化物を与えることも知られており、靱性の向上が望まれている。 Further, it is known that the toughness of the obtained cured product is insufficient due to the rigid structure of bismaleimide, and a brittle cured product is given, and improvement of the toughness is desired.

このようなビスマレイミドの溶剤溶解性、あるいは靱性の改善に対しては、既存のビスマレイミド化合物とジアミン化合物をマイケル付加反応させてプレポリマー化する方法が提案されている(特許文献1)。 To improve the solvent solubility or toughness of bismaleimide, a method of prepolymerizing an existing bismaleimide compound and a diamine compound by a Michael addition reaction has been proposed (Patent Document 1).

特開2006―241300号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-241300

しかし、このビスマレイミド化合物とジアミン化合物よりなるプレポリマーは構造中に2級アミンを残存させており、熱的安定性に欠ける問題点がある。すなわち硬化過程等における加熱により、2級アミンが活性化し、さらにマイケル付加を進行させる。この反応は極めて反応性が高く、目的のマレイミドを利用した重合を起こす前にゲル化に至るため、目的の物性を得られず好ましくない。 However, this prepolymer composed of a bismaleimide compound and a diamine compound has a problem that secondary amines remain in the structure and lacks thermal stability. That is, the secondary amine is activated by heating in the curing process or the like, and Michael addition is further promoted. This reaction is extremely reactive and gels before polymerization using the desired maleimide, so that the desired physical properties cannot be obtained, which is not preferable.

従って本発明は、良好な熱安定性を有し、溶剤溶解性が良好であり、硬化時に優れた耐熱性と良好な靱性を有する硬化物を与えるマレイミド樹脂を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a maleimide resin which has good thermal stability, good solvent solubility, and gives a cured product having excellent heat resistance and good toughness at the time of curing.

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、ビスマレイミド化合物とジアミン化合物よりなるプレポリマーの2級アミンを特定の保護剤により保護した3級アミンとすることにより、高い熱安定性を与えることを発見し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have made a tertiary amine of a prepolymer composed of a bismaleimide compound and a diamine compound protected by a specific protective agent, thereby achieving high thermal stability. He discovered that it gives sex and completed the present invention.

従って、本発明は、下記一般式(1)で表されるマレイミド樹脂を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a maleimide resin represented by the following general formula (1).

Figure 0006948907

(式中、Xはそれぞれ独立に、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表し、nはそれぞれ独立に0〜20の整数を表す。但しnの平均値であるn’は0を超える値である。)
Figure 0006948907

(In the formula, X independently represents a divalent group containing at least one aromatic group and containing 50 or less carbon atoms, and Y independently represents 1 or more and 50 or less carbon atoms. Represents a divalent group containing, z independently represents a monovalent group which is an acid anhydride residue or a halide residue, and n independently represents an integer of 0 to 20. The average value n'is a value exceeding 0.)

また本発明は、下記一般式(2)で表される1分子中に2つのマレイミド基を有するマレイミド化合物と、下記一般式(3)で表される1分子中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物と、を反応させて下記一般式(4)で表されるマレイミド樹脂を得る工程と、該マレイミド樹脂と、酸無水物又はハロゲン化物から選択される保護剤とを反応させる工程と、を含む、前記一般式(1)で表されるマレイミド樹脂の製造方法を提供するものである。 Further, the present invention comprises a maleimide compound having two maleimide groups in one molecule represented by the following general formula (2) and a diamine having two amino groups in one molecule represented by the following general formula (3). It comprises a step of reacting a compound with a maleimide resin represented by the following general formula (4), and a step of reacting the maleimide resin with a protective agent selected from an acid anhydride or a halide. , The method for producing a maleimide resin represented by the general formula (1) is provided.

Figure 0006948907

(式中Xは少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。)
Figure 0006948907

(X in the formula represents a divalent group containing at least one aromatic group and 50 or less carbon atoms.)

Figure 0006948907
(式中Yは1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。)
Figure 0006948907
(Y in the formula represents a divalent group containing 1 or more and 50 or less carbon atoms.)

Figure 0006948907

(式中X、Y及びnは一般式(1)と同じである。)
Figure 0006948907

(X, Y and n in the formula are the same as the general formula (1).)

また本発明は、下記一般式(1’)で表されるマレイミド樹脂を提供するものである。 The present invention also provides a maleimide resin represented by the following general formula (1').

Figure 0006948907
(式中、Xはそれぞれ独立に、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表し、nは1〜20の整数を表す。)
Figure 0006948907
(In the formula, X independently represents a divalent group containing at least one aromatic group and containing 50 or less carbon atoms, and Y independently represents 1 or more and 50 or less carbon atoms. Represents a divalent group containing, z represents a monovalent group independently of an acid anhydride residue or a halide residue, and n represents an integer of 1 to 20.)

本発明によれば、溶剤溶解性が極めて良好で、単体での熱安定性に優れたマレイミド樹脂が得られる。また、本発明のマレイミド樹脂の使用により高耐熱性、優れた靭性を有する硬化物を与えるマレイミド樹脂組成物が提供される。また、前記マレイミド樹脂組成物からなるプリプレグ、積層板、半導体封止材、前記マレイミド樹脂組成物の硬化物、及び前記硬化物を含む回路基板、半導体装置も提供される。
本発明のマレイミド樹脂は、従来のビスマレイミド化合物、あるいはマレイミドプレポリマーと比較し、優れた溶剤溶解性、熱安定性を有することからワニス経由のプリプレグ、積層板製造において好適に用いることが可能であり、また得られる硬化物は優れた耐熱性、靭性を有することで厳しい環境下でも好適に用いることが可能であり、産業上の利用可能性が極めて高い。
According to the present invention, a maleimide resin having extremely good solvent solubility and excellent thermal stability by itself can be obtained. Further, a maleimide resin composition that gives a cured product having high heat resistance and excellent toughness by using the maleimide resin of the present invention is provided. Further, a prepreg made of the maleimide resin composition, a laminated plate, a semiconductor encapsulant, a cured product of the maleimide resin composition, a circuit substrate containing the cured product, and a semiconductor device are also provided.
Since the maleimide resin of the present invention has excellent solvent solubility and thermal stability as compared with conventional bismaleimide compounds or maleimide prepolymers, it can be suitably used in the production of prepregs and laminates via varnish. In addition, the obtained cured product has excellent heat resistance and toughness, so that it can be suitably used even in a harsh environment, and its industrial utility is extremely high.

実施例1で得られたマレイミド樹脂のGPCチャートである。6 is a GPC chart of the maleimide resin obtained in Example 1. 実施例2で得られたマレイミド樹脂のGPCチャートである。6 is a GPC chart of the maleimide resin obtained in Example 2. 実施例3で得られたマレイミド樹脂のGPCチャートである。6 is a GPC chart of the maleimide resin obtained in Example 3. 比較例2で得られたマレイミド樹脂のGPCチャートである。It is a GPC chart of the maleimide resin obtained in Comparative Example 2. 比較例3で得られた生成物のGPCチャートである。6 is a GPC chart of the product obtained in Comparative Example 3.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明する。〈マレイミド樹脂〉
本発明のマレイミド樹脂は、下記一般式(1)で表される。
Hereinafter, the present invention will be described based on the preferred embodiment thereof. <Maleimide resin>
The maleimide resin of the present invention is represented by the following general formula (1).

Figure 0006948907
(式中Xはそれぞれ独立に、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表し、nはそれぞれ独立に0〜20の整数を表す。但しnの平均値であるn’は0を超える。)
Figure 0006948907
(In the formula, X independently represents a divalent group containing at least one aromatic group and containing 50 or less carbon atoms, and Y independently represents 1 or more and 50 or less carbon atoms. Represents a divalent group containing, z independently represents a monovalent group which is an acid anhydride residue or a halide residue, and n independently represents an integer of 0 to 20, but the average of n. The value n'exceeds 0.)

本発明のマレイミド樹脂は下記一般式(1’)で表されるマレイミド樹脂(化合物)を含むものである。以下、本発明のマレイミド樹脂という場合、特に断りがない場合、上記一般式(1)で表される樹脂及び一般式(1’)で表されるマレイミド樹脂の両方に該当する。 The maleimide resin of the present invention contains a maleimide resin (compound) represented by the following general formula (1'). Hereinafter, the maleimide resin of the present invention corresponds to both the resin represented by the general formula (1) and the maleimide resin represented by the general formula (1'), unless otherwise specified.

Figure 0006948907
(式中Xはそれぞれ独立に、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表し、nは1〜20の整数を表す。)
Figure 0006948907
(In the formula, X independently represents a divalent group containing at least one aromatic group and containing 50 or less carbon atoms, and Y independently represents 1 or more and 50 or less carbon atoms. Represents a divalent group containing, z independently represents a monovalent group that is an acid anhydride residue or a halide residue, and n represents an integer of 1 to 20).

本発明のマレイミド樹脂において、Xはそれぞれ独立に、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基である。Xとしては例えば次の一般式:−(A−L1)−A−で表される基が挙げられる。ここでAは同一でも異なってもよく、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェビレン基、ジフェニレンエーテル基又はそれらの水素原子が炭素原子数1以上4以下のアルキル基又はアリル基等で置換された芳香族基が好ましく挙げられる。L1としては同一であっても異なってもよく、直接結合、−O−、−CR−(R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基である)、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく挙げられる。mとしては例えば0以上であって、Xの炭素原子数を50以下にする数が挙げられる。Xの炭素原子数としては6以上40以下が好ましく、6以上30以下がより好ましい。
更に具体的にはXは、本発明のマレイミド樹脂を用いた硬化物の耐熱性と靭性の観点から、例えば、下記式(a)〜(e)のいずれか1である2価の基であることが好ましい。
In the maleimide resin of the present invention, each X is a divalent group containing at least one aromatic group and 50 or less carbon atoms independently. Examples of X include a group represented by the following general formula:-(AL1) m-A-. Here, A may be the same or different, and an aromatic group in which a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, a diphenylene ether group or their hydrogen atoms are substituted with an alkyl group or an allyl group having 1 to 4 carbon atoms. Groups are preferred. L1 may be the same or different, and is directly bonded, -O-, -CR 1 R 2- (R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or alkyl groups having 1 or more and 4 or less carbon atoms, respectively. Alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms are preferable. As m, for example, a number having 0 or more and making the number of carbon atoms of X 50 or less can be mentioned. The number of carbon atoms of X is preferably 6 or more and 40 or less, and more preferably 6 or more and 30 or less.
More specifically, X is, for example, a divalent group according to any one of the following formulas (a) to (e) from the viewpoint of heat resistance and toughness of the cured product using the maleimide resin of the present invention. Is preferable.

Figure 0006948907
Figure 0006948907

Xは、より好ましくは上記(a)、(c)又は(e)の基であり、(e)の基であることが特に好ましい。 X is more preferably the group of (a), (c) or (e) above, and particularly preferably the group of (e).

本発明のマレイミド樹脂において、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。Yとしては、ヘテロ原子を非含有又は含有する炭化水素基又は芳香族基が挙げられる。限定されるものではないが、本発明のマレイミド樹脂を用いた硬化物の靭性の観点からは、Yは分岐鎖状、直鎖状、又は環状の脂肪族基であることが好ましく、分岐鎖を持たない直鎖の脂肪族基又は分岐鎖を持つ脂肪族基であることがより好ましく、直鎖の脂肪族基であることがより好ましい。脂肪族基としては飽和脂肪族基及び不飽和脂肪族基が挙げられる。マレイミド樹脂の溶解性向上、融点低下と硬化物の靭性向上との観点からは、Yは4個以上8個以下の炭素原子を含む2価の直鎖脂肪族基であることがさらに好ましく、5個以上7個以下の炭素原子を含む2価の直鎖脂肪族基であることが特に好ましい。最も好ましい態様の一つとして、例えば、Yは−(CH−で表される2価の直鎖脂肪族基を挙げることができる。これらの基の水素原子は置換基に置換されていてもよく、例えば置換基としては、炭素原子が1〜20のアルキル基、フェニル基等が挙げられる。 In the maleimide resin of the present invention, Y independently represents a divalent group containing 1 to 50 carbon atoms. Examples of Y include hydrocarbon groups or aromatic groups that do not contain or contain heteroatoms. Although not limited, from the viewpoint of toughness of the cured product using the maleimide resin of the present invention, Y is preferably a branched chain, linear or cyclic aliphatic group, and the branched chain is used. It is more preferable that it is a linear aliphatic group having no chain or an aliphatic group having a branched chain, and it is more preferable that it is a linear aliphatic group. Examples of the aliphatic group include a saturated aliphatic group and an unsaturated aliphatic group. From the viewpoint of improving the solubility of the maleimide resin, lowering the melting point and improving the toughness of the cured product, Y is more preferably a divalent linear aliphatic group containing 4 or more and 8 or less carbon atoms. A divalent linear aliphatic group containing 7 or more carbon atoms is particularly preferable. As one of the most preferable embodiments, for example, Y is a divalent linear aliphatic group represented by − (CH 2 ) 6 −. The hydrogen atom of these groups may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a phenyl group and the like.

本発明のマレイミド樹脂において、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表す。 In the maleimide resin of the present invention, z independently represents a monovalent group which is an acid anhydride residue or a halide residue.

ここで、本発明のzにおいて、酸無水物残基とは、酸無水物に由来する基であって、酸無水物と窒素原子とにおいて生成する化学結合の構造以外の部分構造をいう。
酸無水物残基は、限定されるものではないが、本発明のマレイミド樹脂を首尾よく得るための観点から、カルボン酸無水物の残基であることが好ましく、また炭素原子数が2以上20以下のものが好ましく、2以上10以下のものがより好ましい。またなかでも、無水酢酸の残基である−CO−CH(アセチル基)、無水プロピオン酸の残基である−CO−CH−CH、無水コハク酸の残基である−CO−CH−CH−COOH、無水マレイン酸の残基である−CO−C=C−COOH、又は無水フタル酸の残基である−CO−@−COOH(−@−はベンゼン環構造を有する2価の基−(C)−を表す)、又はこれら基中の水素原子が炭素数1以上20以下(特に炭素数1以上10以下)のアルキル基で置換された基であることがより好ましい。これらの中でも−CO−CH(アセチル基)が特に好ましい。
Here, in z of the present invention, the acid anhydride residue refers to a partial structure other than the structure of the chemical bond formed between the acid anhydride and the nitrogen atom, which is a group derived from the acid anhydride.
The acid anhydride residue is not limited, but is preferably a carboxylic acid anhydride residue from the viewpoint of successfully obtaining the maleimide resin of the present invention, and has 2 or more and 20 carbon atoms. The following are preferable, and those of 2 or more and 10 or less are more preferable. Among them, -CO-CH 3 (acetyl group), which is a residue of acetic anhydride, -CO-CH 2 -CH 3 , which is a residue of propionic anhydride, and -CO-CH, which is a residue of succinic anhydride. 2- CH 2- COOH, -CO-C = C-COOH which is a residue of maleic anhydride, or -CO-@-COOH which is a residue of phthalic acid anhydride (-@-has a benzene ring structure 2 A valent group- ( representing C 6 H 4 )-) or a group in which the hydrogen atom in these groups is substituted with an alkyl group having 1 or more and 20 or less carbon atoms (particularly 1 or more and 10 or less carbon atoms). More preferred. Of these, -CO-CH 3 (acetyl group) is particularly preferable.

また、本発明のzにおいて、ハロゲン化物残基とは、ハロゲン化物に由来する基であって、ハロゲン化物と窒素原子とにおいて生成する化学結合の構造以外の部分構造をいう。
ハロゲン化物残基は、限定されるものではないが、本発明のマレイミド樹脂を首尾よく得るための観点から、飽和若しくは不飽和脂肪族基のハロゲン化物の残基であるこれらの脂肪族基、又はカルボン酸ハロゲン化物の残基であることが好ましい。ハロゲン化物残基は炭素原子数が2以上20以下のものが好ましく、2以上10以下のものがより好ましい。中でも、ハロゲン化アリルの残基である−CH−CH=CH(アリル基)又はハロゲン化アセチルの残基である−CO−CH(アセチル基)であることがより好ましい。
Further, in z of the present invention, the halide residue refers to a partial structure other than the structure of the chemical bond formed between the halide and the nitrogen atom, which is a group derived from the halide.
The halide residues are, but are not limited to, these aliphatic groups, or these aliphatic groups, which are the residues of the halides of saturated or unsaturated aliphatic groups, from the viewpoint of successfully obtaining the maleimide resin of the present invention. It is preferably a residue of a carboxylic acid halide. The halide residue preferably has 2 or more and 20 or less carbon atoms, and more preferably 2 or more and 10 or less. Of these, it is more preferable that -CH 3 -CH = CH 2 (allyl group), which is a residue of allyl halide, or -CO-CH 3 (acetyl group), which is a residue of acetyl halide.

本発明のマレイミド樹脂において、zは窒素原子に結合し、窒素原子を3級アミンとして反応性を安定化する。よって、本発明のマレイミド樹脂は、硬化温度以下では高分子量化やゲル化を生じず、熱安定性に優れる。また、硬化時間の調整を容易に行うことが出来る。 In the maleimide resin of the present invention, z is bonded to a nitrogen atom and the nitrogen atom is used as a tertiary amine to stabilize the reactivity. Therefore, the maleimide resin of the present invention does not cause high molecular weight or gelation below the curing temperature, and is excellent in thermal stability. Moreover, the curing time can be easily adjusted.

本発明のマレイミド樹脂において、zはカルボニル基を有し、窒素原子と結合してアミド結合を形成する構造であることが、マレイミド樹脂の熱安定性の観点からは好ましい。具体的には、−CO−CH(アセチル基)、−CO−CH−CH、−CO−CH−CH−COOH、−CO−C=C−COOH、−CO−@−COOH(−@−はベンゼン環構造を有する2価の基−(C)−を表す)であることがより好ましく、中でも−CO−CH(アセチル基)が特に好ましい。 In the maleimide resin of the present invention, it is preferable that z has a carbonyl group and has a structure in which it is bonded to a nitrogen atom to form an amide bond from the viewpoint of thermal stability of the maleimide resin. Specifically, -CO-CH 3 (acetyl), - CO-CH 2 -CH 3, -CO-CH 2 -CH 2 -COOH, -CO-C = C-COOH, -CO - @ - COOH (- @ - divalent group having a benzene ring structure - (C 6 H 4) - are expressed) more preferably, among others -CO-CH 3 (acetyl group) is particularly preferred.

本発明のマレイミド樹脂において、nは繰り返し数を表し、一般式(1)のnはそれぞれ独立に0〜20の整数を表す。但しnの少なくとも1つ(1分子)は1以上の整数である。
すなわち、本発明のマレイミド樹脂はnが1以上のマレイミド化合物のみからなるものやnが同じである化合物からなる純物質であってもよいが、好ましくは、一般式(1)で表されるマレイミド樹脂はn=0の化合物を含みうる、様々な繰り返し数nのマレイミド化合物(分子種)の混合物である。この混合物はnが1以上のマレイミド化合物(分子種)を含むことにより、溶剤溶解性が極めて良好な可溶性マレイミド樹脂となる。
In the maleimide resin of the present invention, n represents the number of repetitions, and n in the general formula (1) independently represents an integer of 0 to 20. However, at least one (one molecule) of n is an integer of 1 or more.
That is, the maleimide resin of the present invention may be a pure substance composed of only a maleimide compound having n of 1 or more or a compound having the same n, but the maleimide represented by the general formula (1) is preferable. The resin is a mixture of various maleimide compounds (molecular species) having a number of repetitions n, which may contain a compound of n = 0. By containing a maleimide compound (molecular species) having n of 1 or more, this mixture becomes a soluble maleimide resin having extremely good solvent solubility.

本発明の一般式(1)で表されるマレイミド樹脂は、マレイミド樹脂自体の溶剤溶解性を優れたものとする観点からは、n=0の成分が90%以下であることが好ましく、n=0の成分が85%以下であることがより好ましく、80%以下であることが特に好ましい。また一般式(1)で表されるマレイミド樹脂における、n=0の成分は、溶剤溶解性の観点からは、少ないほうが好ましいが、マレイミド樹脂の高分子量化を抑制し、作業時の取扱い性等を優れたものとする観点からは、例えば、n=0の成分が5%以上であることが好ましく、n=0の成分が10%以上であることがより好ましく、15%以上であることが特に好ましい。n=0成分量は後述する実施例に記載の方法で求めることができる。 The maleimide resin represented by the general formula (1) of the present invention preferably contains 90% or less of the component of n = 0 from the viewpoint of improving the solvent solubility of the maleimide resin itself, and n = The content of 0 is more preferably 85% or less, and particularly preferably 80% or less. Further, in the maleimide resin represented by the general formula (1), the component of n = 0 is preferably small from the viewpoint of solvent solubility, but it suppresses the increase in the molecular weight of the maleimide resin and is easy to handle during work. From the viewpoint of making the above excellent, for example, the component of n = 0 is preferably 5% or more, the component of n = 0 is more preferably 10% or more, and 15% or more. Especially preferable. The amount of n = 0 component can be determined by the method described in Examples described later.

本発明のマレイミド樹脂は、様々な分子量を有する高分子の集合体であることが好ましいところ、nの値は、該集合体における平均値n’として表すことができる。
前記平均値n’は好ましくは0.1以上2.0以下であり、更に好ましくは0.2以上1.5以下であり、特に好ましくは0.2以上1.0以下である。n’の値を上記下限以上とすることで溶剤溶解性を一層高めることができる。また、n’の値を上記上限以下とすることで、作業時の取扱い性等において有利なものとなる。樹脂中の全ての式(1)で表される分子のnを特定してそれらの算術平均をとることは容易でない。このため、本発明では、この算術平均をとるのではなく、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析により各nに対応する面積比を求め、この面積比に基づいてn’を算出可能としている。n’は具体的には実施例の記載の方法にて測定できる。
The maleimide resin of the present invention is preferably an aggregate of polymers having various molecular weights, and the value of n can be expressed as an average value n'in the aggregate.
The average value n'is preferably 0.1 or more and 2.0 or less, more preferably 0.2 or more and 1.5 or less, and particularly preferably 0.2 or more and 1.0 or less. Solvent solubility can be further enhanced by setting the value of n'to the above lower limit or more. Further, by setting the value of n'to the above upper limit or less, it becomes advantageous in terms of handleability during work and the like. It is not easy to specify n of all the molecules represented by the formula (1) in the resin and take their arithmetic mean. Therefore, in the present invention, instead of taking this arithmetic mean, the area ratio corresponding to each n is obtained by gel permeation chromatography (GPC) analysis, and n'can be calculated based on this area ratio. Specifically, n'can be measured by the method described in Examples.

また本発明のマレイミド樹脂の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比であるMw/Mn(分散度)は好ましくは1.0以上3.0以下であり、更に好ましくは1.1以上2.0以下である。数平均分子量Mnの値を上記下限以上とすることで溶剤溶解性を一層高めることができる。また、数平均分子量Mnの値を上記上限以下とすることで、作業時の取扱い性等において有利なものとなる。なお、本発明のマレイミド樹脂の重量平均分子量Mw、数平均分子量Mnはゲル透過クロマトグラフィー分析によるポリスチレン換算値として求めることができ、下記の実施例に記載の方法で求めることができる。 The Mw / Mn (dispersity), which is the ratio of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn of the maleimide resin of the present invention, is preferably 1.0 or more and 3.0 or less, and more preferably 1.1 or more and 2 It is less than or equal to 0.0. Solvent solubility can be further enhanced by setting the value of the number average molecular weight Mn to be equal to or higher than the above lower limit. Further, by setting the value of the number average molecular weight Mn to the above upper limit or less, it becomes advantageous in terms of handleability during work and the like. The weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the maleimide resin of the present invention can be obtained as polystyrene-equivalent values by gel permeation chromatography analysis, and can be obtained by the method described in the following Examples.

本発明のマレイミド樹脂は、保管時の耐ブロッキング性や作業時の取扱い性等を優れたものとする観点からは、示差走査熱量測定による融点が150℃以下であることが好ましく、70℃以上150℃以下であることがより好ましく、80℃以上110℃以下であることが更に好ましい。上記範囲より低い場合は保管時のブロッキングが発生し、高い場合は使用時に高温が必要となるため好ましくない。この融点は下記の実施例に記載の方法で求めることができる。 The maleimide resin of the present invention preferably has a melting point of 150 ° C. or lower by differential scanning calorimetry, and is 70 ° C. or higher and 150 ° C. or higher, from the viewpoint of excellent blocking resistance during storage, handleability during work, and the like. The temperature is more preferably 80 ° C or higher, and further preferably 80 ° C or higher and 110 ° C or lower. If it is lower than the above range, blocking occurs during storage, and if it is high, a high temperature is required during use, which is not preferable. This melting point can be determined by the method described in the examples below.

本発明のマレイミド樹脂は、保管時の耐ブロッキング性や作業時の取扱い性等を優れたものとする観点からは、メトラー軟化点測定による軟化点が150℃以下であることが好ましく、90℃以上150℃以下であることがより好ましく、100℃以上140℃以下であることが更に好ましい。上記下限以上である場合は保管時のブロッキングを防止しやすいため好ましく、上記上限以下である場合は使用時の高温を不要としやすいため好ましい。 The maleimide resin of the present invention preferably has a softening point of 150 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or higher, from the viewpoint of excellent blocking resistance during storage, handleability during work, and the like. It is more preferably 150 ° C. or lower, and further preferably 100 ° C. or higher and 140 ° C. or lower. When it is at least the above lower limit, it is preferable because it is easy to prevent blocking during storage, and when it is at least the above upper limit, it is preferable because it is easy to eliminate the need for high temperature during use.

本発明において、マレイミド樹脂の溶剤溶解性は、25℃においてメチルエチルケトン100gに対して50g以上溶解することが好ましく、更に好ましくは100g以上である。溶解重量が上記下限以上であることは、ワニス製造時に多量の溶媒を要さないため、経済性の面から好ましく、またプリプレグ製造やそのプリプレグを用いた積層板製造においてボイドの発生等を防止できる点から好ましい。溶剤溶解性はできるだけ高いことが好ましい。 In the present invention, the solvent solubility of the maleimide resin is preferably 50 g or more, more preferably 100 g or more, with respect to 100 g of methyl ethyl ketone at 25 ° C. It is preferable that the dissolved weight is at least the above lower limit because a large amount of solvent is not required during the production of the varnish, which is preferable from the viewpoint of economy, and the generation of voids and the like can be prevented in the production of the prepreg and the production of the laminated board using the prepreg. It is preferable from the point of view. It is preferable that the solvent solubility is as high as possible.

〈マレイミド樹脂の製造方法〉
本発明のマレイミド樹脂の製造方法は、
下記一般式(2)で表される1分子中に2つのマレイミド基を有するビスマレイミド化合物と、
<Manufacturing method of maleimide resin>
The method for producing a maleimide resin of the present invention is:
A bismaleimide compound having two maleimide groups in one molecule represented by the following general formula (2),

Figure 0006948907

(式中Xは、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。)
下記一般式(3)で表される1分子中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物と、
Figure 0006948907

(X in the formula represents a divalent group containing at least one aromatic group and 50 or less carbon atoms.)
A diamine compound having two amino groups in one molecule represented by the following general formula (3) and

Figure 0006948907
(式中Yは1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。)を反応させて、下記一般式(4)で表される、分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程と、
Figure 0006948907
(Y in the formula represents a divalent group containing 1 or more and 50 or less carbon atoms.) Maleimide having a secondary amine structure in the molecule represented by the following general formula (4). The process of obtaining resin and

Figure 0006948907

(式中X、Y及びnは一般式(1)と同じである。)
前記一般式(4)で表されるマレイミド樹脂と、酸無水物、又はハロゲン化物から選択される保護剤とを反応させることにより2級アミンを保護し、3級アミンへ変換する工程と、を含むことを特徴とする、下記一般式(1)で表されるマレイミド樹脂(及び上記一般式(1’)で表されるマレイミド樹脂)の製造方法である。
Figure 0006948907

(X, Y and n in the formula are the same as the general formula (1).)
A step of protecting the secondary amine by reacting the maleimide resin represented by the general formula (4) with a protective agent selected from an acid anhydride or a halide, and converting the secondary amine into a tertiary amine. It is a method for producing a maleimide resin represented by the following general formula (1) (and a maleimide resin represented by the above general formula (1')), which comprises the above.

Figure 0006948907

(式中Xはそれぞれ独立に、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表し、nはそれぞれ独立に0〜20の整数を表す。但しnの平均値であるn’は0を超える値である。)
Figure 0006948907

(In the formula, X independently represents a divalent group containing at least one aromatic group and containing 50 or less carbon atoms, and Y independently represents 1 or more and 50 or less carbon atoms. Represents a divalent group containing, z independently represents a monovalent group which is an acid anhydride residue or a halide residue, and n independently represents an integer of 0 to 20, but the average of n. The value n'is a value exceeding 0.)

<マレイミド化合物>
本発明のマレイミド樹脂の製造方法に使用するビスマレイミド化合物は、下記一般式(2)で表される1分子中に2つのマレイミド基を有するビスマレイミド化合物を使用する。
<Maleimide compound>
As the bismaleimide compound used in the method for producing a maleimide resin of the present invention, a bismaleimide compound having two maleimide groups in one molecule represented by the following general formula (2) is used.

Figure 0006948907

(式中Xは、少なくとも1個以上の芳香族基を含み、50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。)
Figure 0006948907

(X in the formula represents a divalent group containing at least one aromatic group and 50 or less carbon atoms.)

一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物としては、特に限定は無いが、本発明のマレイミド樹脂におけるXとして例示した基を与える基を挙げることができ、ジアミンとの反応性の点から、マレイミド基が芳香族基に結合した芳香族ビスマレイミド化合物が好ましい。具体例としては4,4‘−ジフェニルメタンビスマレイミド、m−フェニレンビスマレイミド、2,2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル)プロパン、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、及び3.3’−ジメチル−5,5‘−ジエチルー4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド等、公知のビスマレイミド化合物を挙げることができ、これらを単独で、又は2種類以上組み合わせて使用することができる。本発明のマレイミド樹脂の製造方法により得られるマレイミド樹脂を用いた硬化物の耐熱性向上と靭性向上の観点からは、下記式で表される2,2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル)プロパンが特に好ましい。 The bismaleimide compound represented by the general formula (2) is not particularly limited, and examples thereof include a group giving an example as X in the maleimide resin of the present invention, and from the viewpoint of reactivity with diamine, it can be mentioned. An aromatic bismaleimide compound in which a maleimide group is bonded to an aromatic group is preferable. Specific examples include 4,4'-diphenylmethanebismaleimide, m-phenylenebismaleimide, 2,2-bis (4- (4-maleimidephenoxy) phenyl) propane, 4-methyl-1,3-phenylenebismaleimide, and Known bismaleimide compounds such as 3.3'-dimethyl-5,5'-diethyl-4,4'-diphenylmethane bismaleimide can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. .. From the viewpoint of improving the heat resistance and toughness of the cured product using the maleimide resin obtained by the method for producing the maleimide resin of the present invention, 2,2-bis (4- (4-maleimide phenoxy) represented by the following formula). Phenyl) propane is particularly preferred.

Figure 0006948907
Figure 0006948907

<ジアミン化合物>
本発明のマレイミド樹脂の製造方法に使用するジアミン化合物としては、下記一般式(3)で表される1分子中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物を使用する。
<Diamine compound>
As the diamine compound used in the method for producing the maleimide resin of the present invention, a diamine compound having two amino groups in one molecule represented by the following general formula (3) is used.

Figure 0006948907

(式中Yは1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。)
Figure 0006948907

(Y in the formula represents a divalent group containing 1 or more and 50 or less carbon atoms.)

一般式(3)で表されるジアミン化合物としては特に限定は無いが、本発明のマレイミド樹脂におけるYとして例示した基を与える基を挙げることができ、具体的にはジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノオクタン、ジアミノデカン、ジアミノドデカン、m−キシレンジアミンp−キシレンジアミン、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4‘―ジアミノジフェニルエーテル、1,4―ビス(4―アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ビス[4―(4―アミノフェノキシ)フェニル]プロパン等、種々のジアミン化合物を挙げることができ、これらを単独で、又は2種類以上組み合わせて使用することができる。硬化物の靭性向上、マレイミド樹脂の溶解性向上と融点低下、及びビスマレイミド化合物との反応性の観点からは、脂肪族ジアミンを用いることが好ましく、直鎖の脂肪族ジアミンであるヘキサメチレンジアミンが特に好ましい。 The diamine compound represented by the general formula (3) is not particularly limited, and examples thereof include groups giving the group exemplified as Y in the maleimide resin of the present invention, and specifically, diaminoethane, diaminopropane, and diamino. Butane, hexamethylenediamine, diaminooctane, diaminodecane, diaminododecane, m-xylenediamine p-xylenediamine, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,4 Various diamine compounds such as -bis (4-aminophenoxy) benzene and 2,2'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane can be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used. From the viewpoint of improving the toughness of the cured product, improving the solubility of the maleimide resin and lowering the melting point, and the reactivity with the bismaleimide compound, it is preferable to use an aliphatic diamine, and hexamethylenediamine, which is a linear aliphatic diamine, is used. Especially preferable.

本発明のマレイミド樹脂の製造方法は、前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物と前記一般式(3)で表されるジアミン化合物とをマイケル付加反応させて下記一般式(4)で表される分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程(I)を含む。工程(I)では、通常、前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物と前記一般式(3)で表されるジアミン化合物とを溶媒中に均一に溶解した後、触媒存在下又は無触媒でマイケル付加反応させる。 In the method for producing a maleimide resin of the present invention, a bismaleimide compound represented by the general formula (2) and a diamine compound represented by the general formula (3) are subjected to a Michael addition reaction and the following general formula (4) is used. The step (I) of obtaining a maleimide resin having a secondary amine structure in the represented molecule is included. In the step (I), usually, the bismaleimide compound represented by the general formula (2) and the diamine compound represented by the general formula (3) are uniformly dissolved in a solvent, and then in the presence or absence of a catalyst. The Michael addition reaction is carried out with a catalyst.

Figure 0006948907

(式中X、Y及びnは一般式(1)と同じである。)
Figure 0006948907

(X, Y and n in the formula are the same as the general formula (1).)

分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程(I)において、前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物と前記一般式(3)で表されるジアミン化合物とのモル比(前記一般式(3)で表されるジアミン化合物とのモル数/前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物のモル数)は、好ましくは0.01以上1.00以下であり、より好ましくは0.05以上0.50以下であり、さらに好ましくは0.10以上0.25以下であり、特に好ましくは0.12以上0.25以下である。モル比をこの範囲とすることにより、本発明のマレイミド樹脂の製造方法により得られるマレイミド樹脂の溶剤溶解性及び保管時の耐ブロッキング性や作業時の取扱い性等を優れたものとすることができる。 In the step (I) of obtaining a maleimide resin having a secondary amine structure in the molecule, the molar ratio of the bismaleimide compound represented by the general formula (2) to the diamine compound represented by the general formula (3) ( The number of moles with the diamine compound represented by the general formula (3) / the number of moles of the bismaleimide compound represented by the general formula (2)) is preferably 0.01 or more and 1.00 or less, and more. It is preferably 0.05 or more and 0.50 or less, more preferably 0.10 or more and 0.25 or less, and particularly preferably 0.12 or more and 0.25 or less. By setting the molar ratio within this range, the solvent solubility of the maleimide resin obtained by the method for producing the maleimide resin of the present invention, the blocking resistance during storage, the handleability during work, and the like can be improved. ..

分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程(I)において、使用する溶媒は、各種有機溶媒あるいはフェノール類等、マレイミドやジアミンを溶解せしめ、且つこれらに対して反応性を有しないものであれば特に制限は無い。有機溶媒の例としてはジオキサン、ジメチルホルムアミド等が使用でき、フェノール類としてはフェノール、クレゾール等が使用できる。好ましくは、ジオキサン、フェノールである。 In the step (I) of obtaining a maleimide resin having a secondary amine structure in the molecule, the solvent used is a solvent that dissolves maleimide or diamine, such as various organic solvents or phenols, and has no reactivity with these. If so, there is no particular limitation. As an example of the organic solvent, dioxane, dimethylformamide and the like can be used, and as the phenols, phenol, cresol and the like can be used. Preferred are dioxane and phenol.

分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程(I)において、前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物と前記一般式(3)で表されるジアミン化合物と溶媒との添加順序に特に制限はなく、これらを均一に混合できれば良い。 In the step (I) of obtaining a maleimide resin having a secondary amine structure in the molecule, addition of a bismaleimide compound represented by the general formula (2), a diamine compound represented by the general formula (3), and a solvent. The order is not particularly limited, and it is sufficient that these can be mixed uniformly.

分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程(I)において、前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物と前記一般式(3)で表されるジアミン化合物とのマイケル付加反応は、触媒存在下、又は無触媒で行うことができる。触媒存在下で反応を行う場合、使用可能な触媒としては特には限定は無く、塩酸、蓚酸、硫酸、リン酸、パラトルエンスルホン酸など公知のものを単独あるいは2種以上併用して使用することができるが、硫酸、パラトルエンスルホン酸が特に好ましい。なお、使用する触媒量は、ビスマレイミド化合物とアミン化合物との反応性から適宜調整することができる。 In the step (I) of obtaining a maleimide resin having a secondary amine structure in the molecule, a Michael addition reaction between the bismaleimide compound represented by the general formula (2) and the diamine compound represented by the general formula (3). Can be carried out in the presence of a catalyst or without a catalyst. When the reaction is carried out in the presence of a catalyst, the catalyst that can be used is not particularly limited, and known catalysts such as hydrochloric acid, oxalic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and p-toluenesulfonic acid should be used alone or in combination of two or more. However, sulfuric acid and p-toluenesulfonic acid are particularly preferable. The amount of catalyst used can be appropriately adjusted from the reactivity of the bismaleimide compound and the amine compound.

分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程(I)において、前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物と前記一般式(3)で表されるジアミン化合物とのマイケル付加反応の反応温度は、高分子量化等を防ぐ観点から、好ましくは室温(25℃)〜150℃、より好ましくは室温〜80℃、さらに好ましくは室温〜60℃である。付加反応の時間は、ビスマレイミド、ジアミンの組み合わせ、あるいは溶媒種、触媒種等により変動するが、1〜24時間程度である。反応圧力は通常常圧下にて行うが、若干の加圧下あるいは減圧下で行っても何ら問題は無い。 In the step (I) of obtaining a maleimide resin having a secondary amine structure in the molecule, a Michael addition reaction between the bismaleimide compound represented by the general formula (2) and the diamine compound represented by the general formula (3). The reaction temperature of the above is preferably room temperature (25 ° C.) to 150 ° C., more preferably room temperature to 80 ° C., and further preferably room temperature to 60 ° C. from the viewpoint of preventing high molecular weight and the like. The time of the addition reaction varies depending on the combination of bismaleimide and diamine, the solvent type, the catalyst type, etc., but is about 1 to 24 hours. The reaction pressure is usually carried out under normal pressure, but there is no problem even if it is carried out under slight pressurization or reduced pressure.

本発明のマレイミド樹脂の製造方法は、前記工程(I)において得られる前記一般式(4)で表される分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂と、酸無水物、又はハロゲン化物から選択される保護剤とを反応させることにより2級アミンを保護し、3級アミンへ変換する工程(II)を含む。 The method for producing a maleimide resin of the present invention is selected from a maleimide resin having a secondary amine structure in the molecule represented by the general formula (4) obtained in the step (I), an acid anhydride, or a halide. The step (II) of protecting the secondary amine and converting it into a tertiary amine is included by reacting with the protective agent.

この保護剤により2級アミンを保護し、3級アミンへ変換する工程(II)を含むことにより、本発明のマレイミド樹脂を、硬化温度以下では高分子量化やゲル化を生じず、熱安定性に優れたものとすることができる。 By including the step (II) of protecting the secondary amine with this protective agent and converting it into the tertiary amine, the maleimide resin of the present invention does not cause high molecular weight or gelation below the curing temperature, and is thermally stable. Can be excellent.

<保護剤>
本発明のマレイミド樹脂の製造方法において、2級アミン保護に使用する保護剤としては、2級アミンと反応する官能基を有する化合物として酸無水物、ハロゲン化物を使用することができる。酸無水物としては特に限定は無いが、本発明のマレイミド樹脂の酸無水物残基として上記で例示した基を与えるものが挙げられ、具体的には無水酢酸、無水プロピオン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸又はこれらのアルキル基等による置換体等のカルボン酸無水物が挙げられる。またハロゲン化物としては、本発明のマレイミド樹脂におけるハロゲン化物残基として上記で例示した基を与えるものが挙げられ、具体的には塩化アセチル、塩化アリル等が挙げられる。特に好ましくは保護剤はカルボン酸無水物であり、とりわけ好ましくは無水酢酸である。
<Protective agent>
In the method for producing a maleimide resin of the present invention, as a protective agent used for protection of a secondary amine, an acid anhydride or a halide can be used as a compound having a functional group that reacts with the secondary amine. The acid anhydride is not particularly limited, and examples thereof include those giving the group exemplified above as the acid anhydride residue of the maleimide resin of the present invention, specifically, acetic anhydride, propionic anhydride, succinic anhydride, and the like. Examples thereof include carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, and substituents such as alkyl groups thereof. Examples of the halide include those having the group exemplified above as the halide residue in the maleimide resin of the present invention, and specific examples thereof include acetyl chloride and allyl chloride. Particularly preferably, the protective agent is a carboxylic acid anhydride, and particularly preferably acetic anhydride.

前記保護剤の使用量は、前記工程(I)により得られた、前記一般式(4)で表されるマレイミド樹脂の構造に含まれる2級アミンのモル数と等しいモル数の保護剤を使用することが好ましい。具体的には、(保護剤のモル数/一般式(4)で表されるマレイミド樹脂の構造に含まれる2級アミンのモル数)との比は1.0以上3.0以下であることが好ましく、1.0以上2.0以下であることがより好ましい。保護剤の使用量は前記工程(I)で使用した前記一般式(3)で表されるジアミン化合物のモル数の2倍量相当のモル数の保護剤を使用することが好ましい。 The amount of the protective agent used is equal to the number of moles of the secondary amine contained in the structure of the maleimide resin represented by the general formula (4) obtained in the step (I). It is preferable to do so. Specifically, the ratio to (the number of moles of the protective agent / the number of moles of the secondary amine contained in the structure of the maleimide resin represented by the general formula (4)) is 1.0 or more and 3.0 or less. Is preferable, and 1.0 or more and 2.0 or less is more preferable. As for the amount of the protective agent used, it is preferable to use a protective agent having a number of moles equivalent to twice the number of moles of the diamine compound represented by the general formula (3) used in the step (I).

保護剤により、2級アミンを保護し、3級アミンへ変換する工程(II)は、前記工程(I)に使用した溶媒と同一の溶媒を用いて行うことが出来る。
また、保護剤により、2級アミンを保護し、3級アミンへ変換する工程(II)の反応温度は、高分子量化等を防ぐ観点から、好ましくは室温(25℃)〜150℃、より好ましくは室温〜80℃、さらに好ましくは室温〜60℃である。反応の時間は、ビスマレイミド、ジアミンの組み合わせ、あるいは溶媒種、使用する保護剤により変動するが、1〜24時間程度である。反応圧力は通常常圧下にて行うが、若干の加圧下あるいは減圧下で行っても何ら問題は無い。
The step (II) of protecting the secondary amine with a protective agent and converting it to the tertiary amine can be carried out using the same solvent as the solvent used in the step (I).
Further, the reaction temperature in the step (II) of protecting the secondary amine with a protective agent and converting it to the tertiary amine is preferably room temperature (25 ° C.) to 150 ° C. from the viewpoint of preventing high molecular weight and the like. Is room temperature to 80 ° C., more preferably room temperature to 60 ° C. The reaction time varies depending on the combination of bismaleimide and diamine, the solvent type, and the protective agent used, but is about 1 to 24 hours. The reaction pressure is usually carried out under normal pressure, but there is no problem even if it is carried out under slight pressurization or reduced pressure.

なお、保護剤により、2級アミンを保護し、3級アミンへ変換する工程(II)は、分子中に2級アミン構造を有するマレイミド樹脂を得る工程(I)に引き続いて、同一系内で行うことが可能である。製造上の取扱いの観点からは、工程(I)のマイケル付加反応後、引き続き、工程(II)の保護反応を行うことが好ましい。 The step (II) of protecting the secondary amine with a protective agent and converting it into a tertiary amine is performed in the same system following the step (I) of obtaining a maleimide resin having a secondary amine structure in the molecule. It is possible to do. From the viewpoint of manufacturing handling, it is preferable to carry out the protection reaction of step (II) after the Michael addition reaction of step (I).

保護剤により、2級アミンを保護し、3級アミンへ変換する工程(II)の反応後、溶媒及び酸触媒を除去することにより、前記一般式(1)で表される本発明のマレイミド樹脂を得ることができる。なお、溶媒の除去方法としては減圧により除去することができ、溶媒にフェノール類を使用した場合には更に不活性ガスや水蒸気を吹き込みながら加熱し、フェノール類を蒸留し系外へ除去する方法が一般的である。その際の加熱温度は150℃以下であることが好ましい。酸触媒の除去方法としては水洗などによる洗浄が挙げられる。 The maleimide resin of the present invention represented by the general formula (1) is represented by the general formula (1) by removing the solvent and the acid catalyst after the reaction of the step (II) of protecting the secondary amine with a protective agent and converting it into a tertiary amine. Can be obtained. As a method for removing the solvent, it can be removed by reducing the pressure. When phenols are used as the solvent, the solvent is further heated while being blown with an inert gas or water vapor, and the phenols are distilled and removed from the system. It is common. The heating temperature at that time is preferably 150 ° C. or lower. Examples of the method for removing the acid catalyst include washing with water.

本発明のマレイミド樹脂の製造方法において、原料であるビスマレイミド化合物及びジアミン化合物の主鎖構造をコントロールすることで溶剤溶解性が優れ、融点の低いマレイミド化合物を得ることができる。 In the method for producing a maleimide resin of the present invention, a maleimide compound having excellent solvent solubility and a low melting point can be obtained by controlling the main chain structure of the raw material bismaleimide compound and diamine compound.

[マレイミド樹脂組成物]
本発明のマレイミド樹脂は単独で加熱重合により硬化物を与えることができるが、公知の硬化剤や硬化促進剤等と組み合わせてマレイミド樹脂組成物とすることが出来る。
[Maleimide resin composition]
The maleimide resin of the present invention can give a cured product by heat polymerization alone, but can be combined with a known curing agent, curing accelerator, or the like to form a maleimide resin composition.

本発明のマレイミド樹脂組成物は、公知の硬化剤を含有することが出来る。公知の硬化剤は、特に限定されるものではないが、例えば、1分子中に1つ以上の不飽和2重結合基を有する化合物を挙げることが出来る。不飽和2重結合基を有する化合物の例としては、特に限定はないが、2,2’−ジアリルビスフェノールA、アリルフェノール樹脂、プロペニルフェノール樹脂等が挙げられる。作業性、入手の容易さを考慮するとアリルフェノール樹脂を使用することが好ましい。アリルフェノール樹脂は、アリルフェノールと種々の架橋剤により得られるものを使用することができるが、フェノールノボラック樹脂を塩基性触媒存在下、ハロゲン化アリル等によりアリル化した樹脂を使用することもできる。 The maleimide resin composition of the present invention can contain a known curing agent. Known curing agents are not particularly limited, and examples thereof include compounds having one or more unsaturated double bond groups in one molecule. Examples of the compound having an unsaturated double-bonding group include, but are not limited to, 2,2'-diallyl bisphenol A, allylphenol resin, propenylphenol resin and the like. It is preferable to use an allyl phenol resin in consideration of workability and availability. As the allylphenol resin, those obtained by using allylphenol and various cross-linking agents can be used, but a resin obtained by allylating a phenol novolac resin with allyl halide or the like in the presence of a basic catalyst can also be used.

硬化剤として、不飽和2重結合基がアリル基である化合物を含有する場合、その含有量は、本発明のマレイミド樹脂のマレイミド基当量数と、アリル基を有する化合物のアリル基当量数との割合[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。 When the curing agent contains a compound in which the unsaturated double-bonding group is an allyl group, the content thereof is the number of maleimide group equivalents of the maleimide resin of the present invention and the number of allyl group equivalents of the compound having an allyl group. The ratio [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.

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 (when the functional group equivalent is A (g / eq) and the charge amount is B (g). When the purity 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 amount) per compound mass (charged amount). Represents a number).

また、本発明のマレイミド樹脂は、前記不飽和2重結合基を有する化合物の存在下又は不存在下、本発明の効果を損なわない範囲でエポキシ樹脂と併用することが可能であり、エポキシ樹脂としてはビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ型樹脂等、分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらエポキシ樹脂は単独で使用しても、2種類以上を併用しても良い。 Further, the maleimide resin of the present invention can be used in combination with an epoxy resin in the presence or absence of the compound having an unsaturated double bond group as long as the effect of the present invention is not impaired, and can be used as an epoxy resin. Is a glycidyl ether type epoxy resin such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, triphenol methane type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, Examples thereof include epoxy resins having two or more epoxy groups in the molecule, such as glycidylamine type epoxy resins and halogenated epoxy type resins. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.

また、前記エポキシ樹脂を使用する際には、前述の不飽和2重結合基を有する化合物以外にも本発明の効果を損なわない範囲で、フェノール樹脂を使用することができる。使用できるフェノール樹脂はフェノール類モノマーと種々の架橋剤により得られる分子中にフェノール性水酸基を2個以上有するものを使用することができる。これらフェノール樹脂は単独で使用しても2種以上併用しても良い。 Further, when the epoxy resin is used, a phenol resin can be used in addition to the above-mentioned compound having an unsaturated double bond group as long as the effect of the present invention is not impaired. As the phenol resin that can be used, one having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule obtained by the phenolic monomer and various cross-linking agents can be used. These phenol resins may be used alone or in combination of two or more.

本発明のマレイミド樹脂組成物(以下「本発明の組成物」ともいう)は、硬化促進剤を含有することができる。硬化促進剤は、マレイミド樹脂の硬化や、硬化剤を含有する場合にはマレイミド樹脂と硬化剤と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、本発明のマレイミド樹脂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 maleimide resin composition of the present invention (hereinafter, also referred to as “composition of the present invention”) can contain a curing accelerator. The curing accelerator may be any one that promotes the curing of the maleimide resin or, when the curing agent is contained, the curing of the maleimide resin and the curing agent, 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 maleimide resin of the present invention in the composition of the present invention. Less than a part is more preferable.

また、本発明のマレイミド樹脂組成物は、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。 Moreover, the maleimide resin 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いずれも使用できる。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、マレイミド樹脂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 resin 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. Is more preferable. 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.

本発明のマレイミド樹脂組成物における、本発明のマレイミド樹脂の量は、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 maleimide resin of the present invention in the maleimide resin 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, the composition of the present invention contains. It is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, 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.

本発明のマレイミド樹脂組成物における、本発明のマレイミド樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び充填剤以外の他の成分の合計量は、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 total amount of the components other than the maleimide resin, the curing agent, the curing accelerator, and the filler of the present invention in the maleimide resin composition of the present invention varies depending on the use of the composition of the present invention, but generally, of the present invention. It is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less with respect to the resin.

本発明の組成物を調製するには、例えば本発明のマレイミド樹脂、更に必要に応じて加える硬化剤、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 maleimide resin of the present invention, and further, a curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler, other additives, etc. to be added as needed are uniformly added using a mixer or the like. It may be mixed and kneaded in a molten state using a kneader such as a heating roll, a kneader or an extruder, and the kneaded product may be cooled and crushed 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 pressure for hours, under normal pressure or by using an autoclave or the like.

本発明のマレイミド樹脂、及びこれを用いたマレイミド樹脂組成物は、特に限定するものではないが、その硬化物の耐熱性等を生かし、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、マレイミド樹脂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 maleimide resin of the present invention and the maleimide resin composition using the same are not particularly limited, but can be suitably used as a sealing material for sealing a semiconductor element by taking advantage of the heat resistance of the cured product. can. For example, after installing a lead frame or the like on which the semiconductor element is mounted in a metal cavity, the maleimide resin composition is molded by a molding method such as a transfer mold, a compression mold, or an injection mold, and at a temperature of about 120 ° C. to 300 ° C. A semiconductor device can be suitably obtained by curing the composition by performing heat treatment or the like.

また、本発明のマレイミド樹脂及びこれを用いたマレイミド樹脂組成物は、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な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な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。
Further, the maleimide resin of the present invention and the maleimide resin composition using the same can 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 applying pressure as necessary to cure the prepreg. Can be manufactured in.
Further, as for the laminated board or prepreg, a metal-clad laminated board can be obtained by superimposing a metal foil on one side or both sides and performing heat treatment while applying pressure as necessary. This metal-clad laminate can be suitably used as a printed wiring board by forming a circuit pattern by etching treatment.

本発明のマレイミド樹脂、及びこれを用いたマレイミド樹脂組成物は、特に限定するものではないが、その硬化物の耐熱性等を生かし、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。 The maleimide resin of the present invention and the maleimide resin composition using the same are not particularly limited, but by taking advantage of the heat resistance of the cured product and the like, electric power such as a sealing material for a semiconductor element and a printed wiring substrate material, etc. In addition to electronic parts, it can be used as a structural material, adhesive, paint, etc.

以下に、本発明を、その具体的な実施例に基づき詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples thereof, but the present invention is not limited to the following examples.

以下のマレイミド樹脂の調製の例で用いた分析方法や評価方法について説明する。
(1) 軟化点
機器:自動滴点装置 METTLER TOLEDO製FP83HT
昇温速度 ;2 ℃/min.
(2)n=0成分量、Mw/Mn(分子量分布):ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析によって得られた組成比より算出した。
[GPCの測定条件]
機器:ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(Waters 製)
カラム:以下のSHODEX製カラム5本を、上流から下流に向けて下記の順序となるように直列に連結して用いた。
KF-804×1本
KF-803×1本
KF-802.5×1本
KF-802×1本
KF-801×1本
また、ガードカラムとしてSHODEX製KF-Gを1本用いた。
カラムオーブン温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:1.00mL/分
検出器:Waters 2487 Dual λAbsorbance Detector
検出波長:254nm
(3)平均値n’:ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析により得られる各n数毎の面積比より求めることが出来る。
{(n=0面積比)×0}+{(n=1面積比)×1}+{(n=2面積比)×2}+{(n=3面積比)×3}・・・の合算値で平均n数を求めることが出来る。但し、面積比の合計は1とする。
(4)マレイミド当量:ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析により得られる各n数毎の面積比と各n数のマレイミド当量とより求めることができる。
例えば、前記一般式(1)で表されるマレイミド樹脂のマレイミド当量は、
〔(n=0面積比)×{n=0のマレイミド当量(285g/eq)}〕
+〔(n=1面積比)×{n=1のマレイミド当量(670g/eq)}〕
+〔(n=2面積比)×{n=2のマレイミド当量(1055g/eq)}〕
+〔(n=3面積比)×{n=3のマレイミド当量(1440g/eq)}〕
+〔(n=4面積比)×{n=4のマレイミド当量(1825g/eq)}〕
・・・の合算値で求めることが出来る。但し、面積比の合計は1とする。
The analysis method and evaluation method used in the following examples of maleimide resin preparation will be described.
(1) Softening point equipment: Automatic drip point device METTLER TOLEDO FP83HT
Heating rate; 2 ° C / min.
(2) n = 0 component amount, Mw / Mn (molecular weight distribution): Calculated from the composition ratio obtained by gel permeation chromatography (GPC) analysis.
[GPC measurement conditions]
Equipment: Gel Permeation Chromatography (manufactured by Waters)
Columns: The following five SHODEX columns were used by connecting them in series from upstream to downstream in the following order.
KF-804 x 1
KF-803 x 1
KF-802.5 x 1
KF-802 x 1
KF-801 x 1
Moreover, one KF-G made by SHODEX was used as a guard column.
Column oven temperature: 40 ° C
Solvent: tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.00 mL / min Detector: Waters 2487 Dual λ Absorbance Detector
Detection wavelength: 254 nm
(3) Average value n': Can be obtained from the area ratio for each n number obtained by gel permeation chromatography (GPC) analysis.
{(N = 0 area ratio) x 0} + {(n = 1 area ratio) x 1} + {(n = 2 area ratio) x 2} + {(n = 3 area ratio) x 3} ... The average number of n can be obtained from the total value of. However, the total area ratio is 1.
(4) Maleimide equivalent: It can be obtained from the area ratio for each n number obtained by gel permeation chromatography (GPC) analysis and the maleimide equivalent for each n number.
For example, the maleimide equivalent of the maleimide resin represented by the general formula (1) is
[(N = 0 area ratio) × {maleimide equivalent of n = 0 (285 g / eq)}]
+ [(N = 1 area ratio) x {n = 1 maleimide equivalent (670 g / eq)}]
+ [(N = 2 area ratio) x {n = 2 maleimide equivalent (1055 g / eq)}]
+ [(N = 3 area ratio) x {n = 3 maleimide equivalent (1440 g / eq)}]
+ [(N = 4 area ratio) x {n = 4 maleimide equivalent (1825 g / eq)}]
It can be calculated by the total value of ... However, the total area ratio is 1.

[マレイミド樹脂の合成]
(実施例1)
冷却管、攪拌機を具備した四つ口フラスコに、ビスマレイミド化合物として2,2'-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン 160.00g ( 0.56 モル)、ジアミンとして、1,6−ヘキサメチレンジアミン8.14g (0.14 モル) 及び溶媒としてのフェノール 640.00g を加え、50℃に昇温し均一に溶解させた。溶解後50℃で1時間マイケル付加反応を行い、ビスマレイミドとジアミンのマイケル付加体を含む反応液を得た。得られたマイケル付加体を含む反応液に2級アミンの保護剤としての無水酢酸 28.63 g (0.28 モル)を投入し、保護反応を3時間行った。反応終了後、反応液を150℃まで加熱し、減圧下フェノールを除去し、本発明のマレイミド樹脂(樹脂A)を得た。得られたマレイミド樹脂の軟化点は135℃であり、GPC分析によるn=0成分は52%、であった。また、平均値n’は0.77であり、ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量Mwは1180、数平均分子量Mnは697であり、分子量分布(分散度)Mw/Mnは1.69であった。また、マレイミド当量は586g/eqであった。得られたマレイミド樹脂のGPCチャートを図1に示す。
[Synthesis of maleimide resin]
(Example 1)
In a four-necked flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 2,2'-bis [4- (4-maleimide phenoxy) phenyl] propane 160.00 g (0.56 mol) as a bismaleimide compound and 1,6-hexa as a diamine. 8.14 g (0.14 mol) of methylenediamine and 640.00 g of phenol as a solvent were added, and the temperature was raised to 50 ° C. to uniformly dissolve the mixture. After dissolution, a Michael addition reaction was carried out at 50 ° C. for 1 hour to obtain a reaction solution containing a Michael adduct of bismaleimide and diamine. 28.63 g (0.28 mol) of acetic anhydride as a protective agent for the secondary amine was added to the obtained reaction solution containing the Michael adduct, and the protective reaction was carried out for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was heated to 150 ° C. to remove phenol under reduced pressure to obtain the maleimide resin (resin A) of the present invention. The softening point of the obtained maleimide resin was 135 ° C., and the n = 0 component by GPC analysis was 52%. The average value n'was 0.77, the weight average molecular weight Mw determined by polystyrene conversion was 1180, the number average molecular weight Mn was 697, and the molecular weight distribution (dispersity) Mw / Mn was 1.69. The maleimide equivalent was 586 g / eq. The GPC chart of the obtained maleimide resin is shown in FIG.

(実施例2)
実施例1のジアミンとしての1,6−ヘキサメチレンジアミンを4.07g(0.07モル)、保護剤としての無水酢酸を 14.32 g (0.14モル)とした以外は、実施例1と同様にして本発明のマレイミド樹脂(樹脂B)を得た。得られたマレイミド樹脂の軟化点は117℃であり、GPC分析によるn=0成分は72%、であった。また、平均値n’は0.37であり、ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量Mwは783、数平均分子量Mnは572であり、分子量分布(分散度)Mw/Mnは1.37であった。また、マレイミド当量は425g/eqであった。得られたマレイミド樹脂のGPCチャートを図2に示す。
(Example 2)
The present invention is the same as in Example 1 except that 1,6-hexamethylenediamine as the diamine of Example 1 is 4.07 g (0.07 mol) and acetic anhydride as the protective agent is 14.32 g (0.14 mol). Maleimide resin (resin B) was obtained. The softening point of the obtained maleimide resin was 117 ° C., and the n = 0 component by GPC analysis was 72%. The average value n'was 0.37, the weight average molecular weight Mw determined by polystyrene conversion was 783, the number average molecular weight Mn was 572, and the molecular weight distribution (dispersity) Mw / Mn was 1.37. The maleimide equivalent was 425 g / eq. The GPC chart of the obtained maleimide resin is shown in FIG.

(実施例3)
実施例1のジアミンとしての1,6−ヘキサメチレンジアミンを2.71g (0.05モル)、保護剤としての無水酢酸を10.20 g (0.10モル)とした以外は、実施例1と同様にして本発明のマレイミド樹脂(樹脂C)を得た。得られたマレイミド樹脂の軟化点は112℃であり、GPC分析によるn=0成分は82%であった。また、平均値n’は0.23であり、ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量Mwは666、数平均分子量Mnは533であり、分子量分布(分散度)Mw/Mnは1.25であった。また、マレイミド当量は361g/eqであった。得られたマレイミド樹脂のGPCチャートを図3に示す。
(Example 3)
The present invention is the same as in Example 1 except that 1,6-hexamethylenediamine as the diamine of Example 1 is 2.71 g (0.05 mol) and acetic anhydride as the protective agent is 10.20 g (0.10 mol). Maleimide resin (resin C) was obtained. The softening point of the obtained maleimide resin was 112 ° C., and the n = 0 component by GPC analysis was 82%. The average value n'was 0.23, the weight average molecular weight Mw determined by polystyrene conversion was 666, the number average molecular weight Mn was 533, and the molecular weight distribution (dispersity) Mw / Mn was 1.25. The maleimide equivalent was 361 g / eq. The GPC chart of the obtained maleimide resin is shown in FIG.

(比較例1)
冷却管、攪拌機を具備した四つ口フラスコに、ビスマレイミド化合物として2,2'-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン 160.00g ( 0.56 モル)、ジアミンとして、1,6−ヘキサメチレンジアミン8.14g (0.14 モル) を溶媒としてのフェノール 640.00g を加え、50℃に昇温し均一に溶解させた。溶解後50℃で1時間マイケル付加反応を行い、ビスマレイミドとジアミンのマイケル付加体を含む反応液を得た。得られたマイケル付加体を含む反応液を150℃まで加熱し、減圧下フェノールを除去する過程でゲル化し、樹脂が得られなかった。
(Comparative Example 1)
In a four-necked flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 2,2'-bis [4- (4-maleimide phenoxy) phenyl] propane 160.00 g (0.56 mol) as a bismaleimide compound and 1,6-hexa as a diamine. To add 640.00 g of phenol using 8.14 g (0.14 mol) of methylenediamine as a solvent, the temperature was raised to 50 ° C. and the mixture was uniformly dissolved. After dissolution, a Michael addition reaction was carried out at 50 ° C. for 1 hour to obtain a reaction solution containing a Michael adduct of bismaleimide and diamine. The reaction solution containing the obtained Michael adduct was heated to 150 ° C. and gelled in the process of removing phenol under reduced pressure, and no resin was obtained.

(比較例2)
比較例1の溶媒をフェノールからテトラヒドロフラン(THF)に変更し、同様の条件でマイケル付加体を含む反応液を得、50℃で減圧下THFを除去し、2級アミンが保護されていないマレイミド樹脂(樹脂D)を得た。得られたマレイミド樹脂のGPC分析によるn=0成分は52%であった。また、平均値n’は0.85であり、ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量Mwは1240、数平均分子量Mnは704であり、GPCの分子量分布Mw/Mnは1.76であった。また、マレイミド当量は554g/eqであった。得られたマレイミド樹脂のGPCチャートを図4に示す。軟化点測定中の加熱によりゲル化が生じたため軟化点は測定できなかった。
(Comparative Example 2)
The solvent of Comparative Example 1 was changed from phenol to tetrahydrofuran (THF), a reaction solution containing a Michael adduct was obtained under the same conditions, THF was removed under reduced pressure at 50 ° C., and a maleimide resin in which the secondary amine was not protected. (Resin D) was obtained. The n = 0 component of the obtained maleimide resin by GPC analysis was 52%. The average value n'was 0.85, the weight average molecular weight Mw determined by polystyrene conversion was 1240, the number average molecular weight Mn was 704, and the molecular weight distribution Mw / Mn of GPC was 1.76. The maleimide equivalent was 554 g / eq. The GPC chart of the obtained maleimide resin is shown in FIG. The softening point could not be measured because gelation occurred due to heating during the softening point measurement.

(比較例3)
冷却管、攪拌機を具備した三つ口フラスコに、ジアミンとして1,6−ヘキサメチレンジアミン 8.14g (0.14 モル)を溶媒としてのフェノール 40.00g に溶解させ、保護剤としての無水酢酸 28.63 g (0.28モル)を加え、室温で3時間アセチル化反応を行い、ジアミンの2級アミン化反応を行った。得られた2級アミンを含む反応液にビスマレイミド化合物としての2,2'-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン 160.00g( 0.56 モル)と溶媒としてのフェノール 600 g を加え50℃に昇温し、均一に溶解させ、さらに1時間反応させたが、反応進行しなかった。さらに、反応温度を150℃に昇温し、3時間反応させたが、2級アミンとビスマレイミドのマイケル付加は進行せず、一部ビスマレイミドの自己重合が進行したのみであり、本発明のマレイミド樹脂は得られなかった。このことを示す反応生成物のGPCチャートを図5に示す。
(Comparative Example 3)
In a three-necked flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 8.14 g (0.14 mol) of 1,6-hexamethylenediamine as a diamine was dissolved in 40.00 g of phenol as a solvent, and 28.63 g (0.28 mol) of acetic anhydride as a protective agent was dissolved. ) Was added, and an acetylation reaction was carried out at room temperature for 3 hours to carry out a secondary amineation reaction of diamine. To the obtained reaction solution containing the secondary amine, 160.00 g (0.56 mol) of 2,2'-bis [4- (4-maleimidephenoxy) phenyl] propane as a bismaleimide compound and 600 g of phenol as a solvent were added to 50. The temperature was raised to ° C., the mixture was uniformly dissolved, and the reaction was carried out for another 1 hour, but the reaction did not proceed. Further, the reaction temperature was raised to 150 ° C. and the reaction was carried out for 3 hours, but Michael addition of the secondary amine and bismaleimide did not proceed, and only a part of bismaleimide self-polymerization proceeded. No maleimide resin was obtained. A GPC chart of the reaction product showing this is shown in FIG.

上記実施例1〜3及び比較例1〜3のそれぞれについて、合成条件、得られた樹脂の形状、n=0成分含有量、軟化点を表1にまとめた。 Table 1 summarizes the synthesis conditions, the shape of the obtained resin, the content of the n = 0 component, and the softening points for each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.

Figure 0006948907
Figure 0006948907

[マレイミド樹脂の融点/溶解性]
実施例1〜3で得られた樹脂A〜C及びそれらの原料でありマイケル付加反応をしていないビスマレイミドである2,2'-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン(化合物A)の融点と25℃におけるメチルエチルケトン(MEK)への溶解性の比較を表2にまとめた。
[Melting point / solubility of maleimide resin]
Resins A to C obtained in Examples 1 to 3 and 2,2'-bis [4- (4-maleimidephenoxy) phenyl] propane (compound) which is a raw material thereof and is a bismaleimide which has not undergone a Michael addition reaction. Table 2 summarizes the comparison between the melting point of A) and the solubility in methyl ethyl ketone (MEK) at 25 ° C.

[融点評価条件]
機器:示差走査熱量計(DSC) TAインスツルメント製Q-2000
昇温速度 ; 10℃/min.
雰囲気;N2(50ml/min)
測定温度領域 ;-20℃〜150℃
吸熱ピークのピークトップのときの温度を融点とした。
[Melting point evaluation conditions]
Equipment: Differential scanning calorimetry (DSC) TA Instrument Q-2000
Heating rate; 10 ° C / min.
Atmosphere; N 2 (50ml / min)
Measurement temperature range; -20 ° C to 150 ° C
The temperature at the peak of the endothermic peak was taken as the melting point.

[溶解性試験条件]
以下に示す方法で溶解性試験によって評価した。
溶媒:メチルエチルケトン(以下MEKと略記)
溶解条件:密閉容器にMEK 100gを加え、室温(25℃)で溶解しなくなるまで樹脂を少量ずつ添加し、最終的に溶解した量を溶解性として記録した。
[Solubility test conditions]
It was evaluated by a solubility test by the method shown below.
Solvent: Methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK)
Dissolution conditions: 100 g of MEK was added to a closed container, the resin was added little by little until it was no longer dissolved at room temperature (25 ° C.), and the final dissolved amount was recorded as solubility.

Figure 0006948907
Figure 0006948907

[硬化性評価]
以下の機器を用いて硬化性を測定した。
使用機器:株式会社サイバー製 自動硬化時間測定装置
測定条件:150℃ 600rpm
測定方法:マレイミド樹脂単独、またはマレイミド樹脂と硬化剤及び硬化促進剤とを含むマレイミド組成物を50質量%MEK溶液に調製する。調整したMEK溶液を約0.6mL量り取り装置の熱板上に乗せ測定する。トルクが装置の測定上限トルク値の20%になった時間をゲル化時間として計測した。
[Curability evaluation]
Curability was measured using the following equipment.
Equipment used: Cyber Co., Ltd. Automatic curing time measuring device Measuring conditions: 150 ° C 600 rpm
Measuring method: A maleimide resin alone or a maleimide composition containing a maleimide resin and a curing agent and a curing accelerator is prepared in a 50% by mass MEK solution. The prepared MEK solution is placed on a hot plate of an approximately 0.6 mL weighing device and measured. The time when the torque became 20% of the measurement upper limit torque value of the device was measured as the gelling time.

実施例1で得られた樹脂Aと比較例2で得られた樹脂Dについて、樹脂単体の170℃におけるゲル化時間を測定し、表3にまとめた。 Regarding the resin A obtained in Example 1 and the resin D obtained in Comparative Example 2, the gelation time of the resin alone at 170 ° C. was measured and summarized in Table 3.

実施例1で得られた樹脂Aと比較例2で得られた樹脂Dについて、硬化剤、硬化促進剤を含むマレイミド組成物を調製し、150℃におけるゲル化時間を測定し、表3にまとめた。 For the resin A obtained in Example 1 and the resin D obtained in Comparative Example 2, a maleimide composition containing a curing agent and a curing accelerator was prepared, the gelation time at 150 ° C. was measured, and summarized in Table 3. rice field.

・硬化剤:アリルフェノール樹脂(o-アリルフェノール樹脂 明和化成株式会社製 MEH-8000H アリル基当量:141g/eq)
・マレイミド樹脂/硬化剤比率:等当量数にて配合
・硬化促進剤:ジクミルパーオキサイド
・硬化促進剤添加量:対アリル基当量数0.5mol%、2.0mol%
-Curing agent: Allyl phenol resin (o-allyl phenol resin MEH-8000H manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. Allyl group equivalent: 141 g / eq)
・ Maleimide resin / curing agent ratio: Equivalent number ・ Curing accelerator: Dicumyl peroxide
-Amount of curing accelerator added: 0.5 mol% to allyl group equivalent, 2.0 mol%

Figure 0006948907
Figure 0006948907

[本発明のマレイミド樹脂を用いた硬化物作成及び物性評価]
以下に硬化物の作成で用いた材料について説明する。
(1)アリルフェノール樹脂
o-アリルフェノール樹脂:明和化成株式会社製「MEH-8000H」、アリル基当量:141g/eq(2)硬化促進剤
ジクミルパーオキサイド(DCPO)
(3)銅箔:電解銅箔(福田金属箔粉工業社製 CF-T9B-THE、厚さ35μm)
[Preparation of cured product using maleimide resin of the present invention and evaluation of physical properties]
The materials used in the preparation of the cured product will be described below.
(1) Allyl phenol resin
o-allyl phenol resin: "MEH-8000H" manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., allyl group equivalent: 141 g / eq (2) Curing accelerator dicumyl peroxide (DCPO)
(3) Copper foil: Electrolytic copper foil (CF-T9B-THE manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry Co., Ltd., thickness 35 μm)

以下に硬化物評価方法について説明する。なお、以下(1)の評価では、下記実施例8並びに比較例6及び7で得られた樹脂組成物を下記(1)に記載の方法にて硬化させた。また下記(2)及び(3)の評価では実施例8並びに比較例6及び7で得られた樹脂組成物を下記実施例8並びに比較例6及び7に記載の方法にて硬化させた。
(1)接着性(ピール強度)
マレイミド樹脂組成物を130℃で溶融しガラスクロス((株)有沢製作所 M2116)に含浸させプリプレグを作成した。このプリプレグを8枚重ねた後、銅箔(福田金属箔粉工業
(株) CF-T9B-THE)で両面を挟み130℃でプレスした。さらに200℃で1.5時間、次いで230度で1.5時間加熱することで銅張り積層板を得た。この積層体の銅箔をエッチングし、10mmの帯状のパターンを形成し試験片とした。試験片の90°ピール強度をオートグラフ(株式会社島津製作所製 AG-5000D)を用いて下記の条件にて測定した。
(測定条件)
引き剥し速度:50mm/分
The cured product evaluation method will be described below. In the evaluation of (1) below, the resin compositions obtained in Example 8 and Comparative Examples 6 and 7 below were cured by the method described in (1) below. Further, in the evaluations of (2) and (3) below, the resin compositions obtained in Example 8 and Comparative Examples 6 and 7 were cured by the methods described in Example 8 and Comparative Examples 6 and 7 below.
(1) Adhesiveness (peel strength)
The maleimide resin composition was melted at 130 ° C. and impregnated with glass cloth (Arisawa Mfg. Co., Ltd. M2116) to prepare a prepreg. After stacking eight of these prepregs, both sides were sandwiched between copper foils (Fukuda Metal Foil Powder Industry Co., Ltd. CF-T9B-THE) and pressed at 130 ° C. Further, the copper-clad laminate was obtained by heating at 200 ° C. for 1.5 hours and then at 230 ° C. for 1.5 hours. The copper foil of this laminated body was etched to form a 10 mm strip-shaped pattern, which was used as a test piece. The 90 ° peel strength of the test piece was measured using an autograph (AG-5000D manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions.
(Measurement condition)
Peeling speed: 50 mm / min

(2)熱特性
得られた硬化物を厚さ2mm×幅5mm×長さ5mmの形状に切削加工して試験片とした。試験片のガラス転移温度を熱機械分析装置(島津製作所製 TA-600)を用いて下記の条件にて測定した。昇温速度5℃/minにて、ガラス転移温度(Tg)を測定した。
(測定条件)
昇温条件:5℃/分
測定上限:350℃
雰囲気 :30mL/分の窒素流下
(2) Thermal characteristics The obtained cured product was cut into a shape of thickness 2 mm × width 5 mm × length 5 mm to obtain a test piece. The glass transition temperature of the test piece was measured using a thermomechanical analyzer (TA-600 manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions. The glass transition temperature (Tg) was measured at a heating rate of 5 ° C./min.
(Measurement condition)
Temperature temperature condition: 5 ° C / min Upper limit of measurement: 350 ° C
Atmosphere: 30 mL / min nitrogen flow

(3)機械物性
得られた硬化物を厚さ2mm×幅25mm×長さ40mmの形状に切削加工して試験片とした。試験片の3点曲げ試験による応力及び弾性率を恒温槽付万能試験機(エー・アンド・デイ社製)を用いて下記の条件にて測定を行った。
(測定条件)
試験速度 :2mm/分
支点間距離:60mm
温度 :25℃
(3) Mechanical properties The obtained cured product was cut into a shape of thickness 2 mm × width 25 mm × length 40 mm to obtain a test piece. The stress and elastic modulus of the test piece by the three-point bending test were measured using a universal testing machine with a constant temperature bath (manufactured by A & D Co., Ltd.) under the following conditions.
(Measurement condition)
Test speed: 2 mm / min Distance between fulcrums: 60 mm
Temperature: 25 ° C

(実施例8)
MEH-8000H 9.62 g (仕込み量当たりのアリル基の数(当量数)0.07モル)を130℃で加熱攪拌し、樹脂A 40.00 g(仕込み量当たりのマレイミド基の数(当量数)0.07モル)を添加して、攪拌しながら溶融混合した。樹脂Aが完全に溶融し、混入した気泡がなくなるまで攪拌した。さらに、硬化促進剤としてのジクミルパーオキサイド 0.18gを加えて攪拌し、樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を真空脱泡した後、金型に注型し、200℃で1.5時間、次いで230℃で1.5時間加熱処理することによって、硬化物を得た。
(Example 8)
MEH-8000H 9.62 g (number of allyl groups per charge (equivalent) 0.07 mol) was heated and stirred at 130 ° C., and resin A 40.00 g (number of maleimide groups per charge (equivalent)). 0.07 mol) was added and melt-mixed with stirring. The mixture was stirred until the resin A was completely melted and the mixed bubbles disappeared. Further, 0.18 g of dicumyl peroxide as a curing accelerator was added and stirred to obtain a resin composition.
The obtained resin composition was vacuum defoamed, cast into a mold, and heat-treated at 200 ° C. for 1.5 hours and then at 230 ° C. for 1.5 hours to obtain a cured product.

(比較例6)
MEH-8000H 7.64 g (仕込み量当たりのアリル基の数(当量数)0.05モル)を110℃で加熱攪拌し、樹脂D 30.00 g(仕込み量当たりのマレイミド基の数(当量数)0.05モル)を添加して、攪拌しながら溶融混合した。樹脂Dが完全に溶融し、混入した気泡がなくなるまで攪拌した。さらに、硬化促進剤としてのジクミルパーオキサイド 0.44 gを加えて攪拌し、樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を真空脱泡した後、金型に注型し、200℃で1.5時間、次いで230℃で1.5時間加熱処理することによって、硬化物を得た。
(Comparative Example 6)
MEH-8000H 7.64 g (number of allyl groups per charge (equivalent) 0.05 mol) was heated and stirred at 110 ° C., and resin D 30.00 g (number of maleimide groups per charge (equivalent)). 0.05 mol) was added, and the mixture was melt-mixed with stirring. The mixture was stirred until the resin D was completely melted and the mixed bubbles disappeared. Further, 0.44 g of dicumyl peroxide as a curing accelerator was added and stirred to obtain a resin composition.
The obtained resin composition was vacuum defoamed, cast into a mold, and heat-treated at 200 ° C. for 1.5 hours and then at 230 ° C. for 1.5 hours to obtain a cured product.

(比較例7)
MEH-8000H 49.47 g (仕込み量当たりのアリル基の数(当量数)0.35モル)を130℃で加熱攪拌し、化合物A 100.00 g (仕込み量当たりのマレイミド基の数(当量数)0.35モル)を添加して、攪拌しながら溶融混合した。化合物Aが完全に溶融し、混入した気泡がなくなるまで攪拌した。さらに、硬化促進剤としてのジクミルパーオキサイド2.84gを加えて攪拌し、樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を真空脱泡した後、金型に注型し、200℃で1.5時間、次いで230℃で1.5時間加熱処理することによって、硬化物を得た。
(Comparative Example 7)
MEH-8000H 49.47 g (number of allyl groups per charge (equivalent) 0.35 mol) was heated and stirred at 130 ° C., and compound A 100.00 g (number of maleimide groups per charge (equivalent)). 0.35 mol) was added and melt-mixed with stirring. The mixture was stirred until Compound A was completely melted and there were no air bubbles mixed in. Further, 2.84 g of dicumyl peroxide as a curing accelerator was added and stirred to obtain a resin composition.
The obtained resin composition was vacuum defoamed, cast into a mold, and heat-treated at 200 ° C. for 1.5 hours and then at 230 ° C. for 1.5 hours to obtain a cured product.

実施例8及び比較例6、7の硬化物について、ガラス転移温度、曲げ弾性、曲げ強度、曲げ最大点歪み、ピール強度を測定した。結果を表4に示す。 The glass transition temperature, bending elasticity, bending strength, maximum bending point strain, and peel strength of the cured products of Examples 8 and Comparative Examples 6 and 7 were measured. The results are shown in Table 4.

Figure 0006948907
Figure 0006948907

表1に示すように、比較例1、2より、ビスマレイミドとジアミンのマイケル付加反応によるマレイミド樹脂は、2級アミンを保護していなければ僅かな熱で自己重合を起こすため、処理/使用が困難である。比較例3ではジアミンを先に2級アミン化させてビスマレイミドとのマイケル付加を試みたがマイケル付加反応が進行しない。したがって、ビスマレイミド化合物とジアミン化合物をマイケル付加反応させた中間生成物の2級アミンを保護することにより、本発明のマレイミド樹脂を好適に得ることが出来る。 As shown in Table 1, from Comparative Examples 1 and 2, the maleimide resin obtained by the Michael addition reaction of bismaleimide and diamine causes self-polymerization with a slight heat unless the secondary amine is protected, so that the treatment / use can be performed. Have difficulty. In Comparative Example 3, the diamine was first made into a secondary amine to attempt Michael addition with bismaleimide, but the Michael addition reaction did not proceed. Therefore, the maleimide resin of the present invention can be suitably obtained by protecting the secondary amine of the intermediate product obtained by Michael reaction of the bismaleimide compound and the diamine compound.

表2に示すように、実施例4〜6より、本発明のマレイミド樹脂は従来のビスマレイミド(比較例4)と比較して溶剤溶解性が大幅に改良されており、エポキシ樹脂等と共に有機溶媒に溶解させる工程を持つワニス用途等へ好適に使用することが出来る。また、融点も大幅に低下していることから比較的低温で溶解が求められる半導体封止材料等への使用も可能である。 As shown in Table 2, from Examples 4 to 6, the maleimide resin of the present invention has significantly improved solvent solubility as compared with the conventional bismaleimide (Comparative Example 4), and is an organic solvent together with an epoxy resin or the like. It can be suitably used for varnish applications having a step of dissolving in. In addition, since the melting point is significantly lowered, it can be used for semiconductor encapsulation materials and the like, which are required to be dissolved at a relatively low temperature.

表3中、マレイミド樹脂単体における硬化性評価により、2級アミン保護をしていない比較例5はゲル化を生じているが、2級アミンを保護した実施例7では単体での反応が進行していない。したがって2級アミンの保護による熱安定性が付与されている。
また、アリルフェノール化合物及び硬化促進剤を含む組成物の硬化性評価では、実施例7において良好な硬化性を与える。比較例5の組成物のゲル化時間が長いことは、2級アミンを保護していない樹脂Dの熱時安定性が悪く、マレイミドの自己重合が優先して進行し、アリルフェノールノボラックとの共重合が進まないことが原因として考えられる。したがって、本発明のマレイミド樹脂は単体での自己重合性を抑制した熱安定性を有しており、アリルフェノール樹脂と好適に硬化物を与えることが出来る。
In Table 3, by evaluation of the curability of the maleimide resin alone, gelation occurred in Comparative Example 5 which was not protected with the secondary amine, but in Example 7 where the secondary amine was protected, the reaction proceeded by itself. Not. Therefore, thermal stability is imparted by the protection of the secondary amine.
Further, in the evaluation of curability of the composition containing the allylphenol compound and the curing accelerator, good curability is given in Example 7. The long gelation time of the composition of Comparative Example 5 means that the thermal stability of the resin D, which does not protect the secondary amine, is poor, the self-polymerization of maleimide proceeds preferentially, and the resin D does not protect the secondary amine. It is considered that the cause is that the polymerization does not proceed. Therefore, the maleimide resin of the present invention has thermal stability in which self-polymerization by itself is suppressed, and a cured product can be preferably given to the allylphenol resin.

表4に示す硬化物評価においては、本発明のマレイミド樹脂を用いた実施例8において優れた靱性と銅箔への密着強度を示す。マイケル付加反応によりマレイミド樹脂中に柔軟ユニットを導入することにより靱性向上、あるいは基材への濡れ性向上に伴い銅箔への密着性が向上した。表4において比較例6に比して実施例8の硬化物の靭性が向上していることは、マレイミド樹脂構造中のジアミン由来の窒素原子を、保護剤により2級アミンから安定な3級アミンとしたことで、硬化反応において樹脂構造中のジアミン由来の窒素原子とマレイミド基との反応等が抑制されたことが理由と考えられる。また実施例8の硬化物は一定のTgを有し、十分な耐熱性を有することが示された。 In the evaluation of the cured product shown in Table 4, in Example 8 using the maleimide resin of the present invention, excellent toughness and adhesion strength to the copper foil are shown. By introducing a flexible unit into the maleimide resin by the Michael addition reaction, the toughness was improved, or the adhesion to the copper foil was improved as the wettability to the base material was improved. In Table 4, the toughness of the cured product of Example 8 is improved as compared with Comparative Example 6, which means that the nitrogen atom derived from the diamine in the maleimide resin structure is changed from a secondary amine to a stable tertiary amine by a protective agent. It is considered that the reason is that the reaction between the diamine-derived nitrogen atom in the resin structure and the maleimide group in the curing reaction was suppressed. Further, it was shown that the cured product of Example 8 had a constant Tg and had sufficient heat resistance.

以上の通り、本発明によって、硬化物の靱性、密着性が改良され耐熱性の高いマレイミド樹脂組成物を与えるマレイミド樹脂を提供することができる。更に、本発明により、溶剤溶解性が優れるので溶媒に均一に容易に溶解でき、例えば積層板や層間絶縁材料を製造する用途に好適に用いることができるマレイミド樹脂及びそれを用いたマレイミド樹脂組成物、及び硬化物を提供できる。また本発明のマレイミド樹脂は、従来のビスマレイミド化合物と比較して融点も低くなっているため、比較的低温で融解させることが容易であり、例えば半導体封止材料等においても好適に用いることが出来る。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a maleimide resin which has improved toughness and adhesiveness of a cured product and gives a maleimide resin composition having high heat resistance. Further, according to the present invention, a maleimide resin which is excellent in solvent solubility and can be uniformly and easily dissolved in a solvent and can be suitably used for, for example, manufacturing a laminated board or an interlayer insulating material, and a maleimide resin composition using the same. , And a cured product can be provided. Further, since the maleimide resin of the present invention has a lower melting point than the conventional bismaleimide compound, it can be easily melted at a relatively low temperature, and can be suitably used for, for example, a semiconductor encapsulating material. You can.

Claims (10)

下記一般式(1)で表されるマレイミド樹脂。
Figure 0006948907
(式中、Xは、下記式(e)の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表し、nはそれぞれ独立に0〜20の整数を表す。但しnの平均値であるn’は0を超える値である。)
Figure 0006948907
A maleimide resin represented by the following general formula (1).
Figure 0006948907
(In the formula, X represents a group of the following formula (e) , Y each independently represents a divalent group containing 1 or more and 50 or less carbon atoms, and z each independently represents an acid anhydride residue. It represents a monovalent group that is a group or a halide residue, and n independently represents an integer of 0 to 20. However, n', which is the average value of n, is a value exceeding 0.)
Figure 0006948907
n=0成分が90%以下である請求項1に記載のマレイミド樹脂。 The maleimide resin according to claim 1, wherein the n = 0 component is 90% or less. 示差走査熱量測定による融点が150℃以下である請求項1又は2に記載のマレイミド樹脂。 The maleimide resin according to claim 1 or 2, wherein the melting point measured by differential scanning calorimetry is 150 ° C. or lower. 25℃におけるメチルエチルケトン100gあたりの溶解性が100g以上である請求項1〜3の何れか1項に記載のマレイミド樹脂。 The maleimide resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the solubility per 100 g of methyl ethyl ketone at 25 ° C. is 100 g or more. 下記一般式(2)で表される1分子中に2つのマレイミド基を有するマレイミド化合物と、
Figure 0006948907
(式中Xは、下記式(e)の基を表す。)
Figure 0006948907
下記一般式(3)で表される1分子中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物と、
Figure 0006948907
(式中Yは1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表す。)を反応させて下記一般式(4)で表されるマレイミド樹脂を得る工程と、
Figure 0006948907
(式中Xは、前記式(e)の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、nはそれぞれ独立に0〜20の整数を表す。但しnの平均値であるn’は0を超える値である。)
前記一般式(4)で表されるマレイミド樹脂と、酸無水物又はハロゲン化物から選択される保護剤とを反応させる工程と、を含む、下記一般式(1)で表されるマレイミド樹脂の製造方法。
Figure 0006948907
(式中X、Y及びnは一般式(4)と同じである。zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表す。)
A maleimide compound having two maleimide groups in one molecule represented by the following general formula (2),
Figure 0006948907
(X in the formula represents the group of the following formula (e) .)
Figure 0006948907
A diamine compound having two amino groups in one molecule represented by the following general formula (3) and
Figure 0006948907
(Y in the formula represents a divalent group containing 1 or more and 50 or less carbon atoms.) A step of reacting to obtain a maleimide resin represented by the following general formula (4).
Figure 0006948907
(X in the formula represents the group of the formula (e) , Y represents a divalent group containing 1 or more and 50 or less carbon atoms independently, and n independently represents an integer of 0 to 20. However, n', which is the average value of n, is a value exceeding 0.)
Production of a maleimide resin represented by the following general formula (1), which comprises a step of reacting the maleimide resin represented by the general formula (4) with a protective agent selected from an acid anhydride or a halide. Method.
Figure 0006948907
(X, Y and n in the formula are the same as those in the general formula (4). Z independently represents a monovalent group which is an acid anhydride residue or a halide residue.)
一般式(3)で表される1分子中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物が、直鎖脂肪族ジアミンである請求項5に記載のマレイミド樹脂の製造方法。 The method for producing a maleimide resin according to claim 5, wherein the diamine compound having two amino groups in one molecule represented by the general formula (3) is a linear aliphatic diamine. 保護剤が無水酢酸であることを特徴とする請求項5又は6に記載のマレイミド樹脂の製造方法。 The method for producing a maleimide resin according to claim 5 or 6, wherein the protective agent is acetic anhydride. 請求項1〜4の何れか1項に記載のマレイミド樹脂を含むマレイミド樹脂組成物。 A maleimide resin composition containing the maleimide resin according to any one of claims 1 to 4. 請求項8のマレイミド樹脂組成物の硬化物。 A cured product of the maleimide resin composition according to claim 8. 下記一般式(1’)で表されるマレイミド樹脂。
Figure 0006948907
(式中、Xは、下記式(e)の基を表し、Yはそれぞれ独立に1個以上50個以下の炭素原子を含む2価の基を表し、zはそれぞれ独立に、酸無水物残基又はハロゲン化物残基である1価の基を表し、nは1〜20の整数を表す。)
Figure 0006948907
Maleimide resin represented by the following general formula (1').
Figure 0006948907
(In the formula, X represents a group of the following formula (e) , Y each independently represents a divalent group containing 1 or more and 50 or less carbon atoms, and z each independently represents an acid anhydride residue. It represents a monovalent group that is a group or a halide residue, and n represents an integer of 1 to 20.)
Figure 0006948907
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