JP7658256B2 - Ester-modified phenolic compounds - Google Patents
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Description
本発明は、エポキシ化合物や硬化剤と反応し、電気特性、耐熱性等に優れた硬化物が得
られるエステル変性フェノール化合物に関する。
The present invention relates to an ester-modified phenol compound that reacts with an epoxy compound or a curing agent to give a cured product having excellent electrical properties, heat resistance, etc.
エステル変性フェノール化合物をエポキシ樹脂や硬化剤と反応させた硬化物は、電気特
性、耐熱性等に優れることから、回路基板、半導体封止材、機械部品、接着剤等に使用さ
れている。
例えば、特許文献1には、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール化合物をエス
テル化したエステル変性フェノール化合物の硬化物が記載され、多層プリント基板絶縁材
料として使用されることが記載されている。
Cured products obtained by reacting ester-modified phenolic compounds with epoxy resins and curing agents have excellent electrical properties and heat resistance, and are therefore used in circuit boards, semiconductor encapsulants, machine parts, adhesives, and the like.
For example, Patent Document 1 describes a cured product of an ester-modified phenolic compound obtained by esterifying a phenolic compound having a dicyclopentadiene skeleton, and describes its use as an insulating material for multilayer printed circuit boards.
近年、半導体の高密度化による使用時の発熱や、高周波回路基板材料の低消費電力化等
のために、電子機器部材には、耐熱性、低誘電率、低誘電正接等が求められている。
しかし、特許文献1に記載のエステル変性フェノール化合物の硬化物では、電気特性が
十分ではなかった。
本願発明は、電気特性、耐熱性、耐クラック性、耐湿性、成形性等に優れた硬化物が得
られる、エステル変性フェノール化合物を提供することを目的とする。
In recent years, due to the increasing heat generation during use caused by the high density of semiconductors and the need to reduce the power consumption of high frequency circuit board materials, heat resistance, low dielectric constant, low dielectric loss tangent, etc. are required for electronic device components.
However, the cured product of the ester-modified phenol compound described in Patent Document 1 does not have sufficient electrical properties.
An object of the present invention is to provide an ester-modified phenol compound which gives a cured product having excellent electrical properties, heat resistance, crack resistance, moisture resistance, moldability, etc.
本発明の要旨は、下記式(1)で表されるフェノール化合物の、フェノール性水酸基の
全部もしくは一部をエステル化させてなるエステル変性フェノール化合物にある。
The gist of the present invention resides in an ester-modified phenol compound obtained by esterifying all or a part of the phenolic hydroxyl groups of a phenol compound represented by the following formula (1):
式1において、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の炭化水素基である。a
は0~4の整数であり、bは0~3の整数である。nは0~20の整数である。
In formula 1, each R is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 3, and n is an integer from 0 to 20.
本発明のエステル変性フェノール化合物によれば、電気特性、耐熱性、耐クラック性、
耐湿性、成形性等に優れた硬化物が得られる。前記硬化物は、回路基板、半導体封止材、
機械部品、接着剤、塗料、土木用建築材料、電気・電子部品の絶縁材料、光学材料等に使
用できる。
The ester-modified phenol compound of the present invention has excellent electrical properties, heat resistance, crack resistance,
The cured product has excellent moisture resistance, moldability, etc. The cured product is useful for circuit boards, semiconductor encapsulation materials,
It can be used for machine parts, adhesives, paints, civil engineering and building materials, insulating materials for electrical and electronic parts, optical materials, etc.
本発明のエステル変性フェノール化合物は、下記式1で表されるフェノール化合物の、
フェノール性水酸基の全部もしくは一部をエステル化させてなる構造を有する。
The ester-modified phenol compound of the present invention is a phenol compound represented by the following formula 1:
It has a structure in which all or a part of the phenolic hydroxyl groups are esterified.
本発明のエステル変性フェノール化合物は、トリシクロペンタジエン(TCPD)由来
の構造により、その硬化物の耐熱性が向上する。
また、従来のフェノール化合物との比較で水酸基濃度が低く、極性が低いことから,そ
の硬化物は低誘電率,低誘電正接となる。
前記式1において、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の炭化水素基である
。
The ester-modified phenol compound of the present invention has a structure derived from tricyclopentadiene (TCPD), and thus the heat resistance of the cured product is improved.
Furthermore, since the hydroxyl group concentration is lower and the polarity is lower than that of conventional phenolic compounds, the cured product has a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent.
In the above formula 1, each R is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
前記炭素数1~6の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、へキシル
基、シクロへキシル基等が挙げられる。前記Rは、流動性および硬化性の点からメチル基
、エチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
ベンゼン環の水酸基に対する前記Rの結合位置(置換位置)は、製造が容易である点か
らオルト位またはパラ位が好ましく、パラ位がより好ましい。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, etc. From the viewpoints of fluidity and curability, R is preferably a methyl group or an ethyl group, and more preferably a methyl group.
The bonding position (substitution position) of R to the hydroxyl group of the benzene ring is preferably the ortho-position or para-position, more preferably the para-position, from the viewpoint of ease of production.
aは0~4の整数である。aは流動性の点から0~2が好ましく、0~1がより好まし
く、0が特に好ましい。
bは0~3の整数である。bは流動性の点から0~2が好ましく、0~1がより好まし
く、0が特に好ましい。
nは0~20の整数である。nは流動性および硬化性の点から0~10が好ましく、0
~5がより好ましく、0~2が特に好ましい。
さらに本発明では、前記式1が下記式2で表されるフェノール化合物であることが好ま
しい。
"a" is an integer of 0 to 4. In view of fluidity, "a" is preferably an integer of 0 to 2, more preferably an integer of 0 or 1, and particularly preferably 0.
b is an integer of 0 to 3. In terms of fluidity, b is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
n is an integer of 0 to 20. From the viewpoints of fluidity and curing properties, n is preferably an integer of 0 to 10, and more preferably 0.
Up to 5 is more preferred, and 0 to 2 is particularly preferred.
Furthermore, in the present invention, the compound represented by formula 1 is preferably a phenol compound represented by formula 2 below.
nは0~20の整数であり、流動性および硬化性の点から0~10が好ましく、0~5
がより好ましく、0~2が特に好ましい。
前記フェノール性水酸基の全部もしくは一部と、エステル化反応させる化合物としては
、モノカルボン酸又はその酸ハロゲン化物、もしくはジカルボン酸化合物又はその酸ハロ
ゲン化物が挙げられる。
n is an integer of 0 to 20, preferably 0 to 10 from the viewpoints of fluidity and curing property, and more preferably 0 to 5
is more preferred, and 0 to 2 is particularly preferred.
Examples of the compound that undergoes an esterification reaction with all or a part of the phenolic hydroxyl groups include monocarboxylic acids or acid halides thereof, and dicarboxylic acid compounds or acid halides thereof.
前記モノカルボン酸又はその酸ハロゲン化物としては、硬化物にした時の耐熱性、電気
特性が優れる点から芳香族のモノカルボン酸又はその酸ハロゲン化物が好ましく、ベンゼ
ンカルボン酸、ナフタレンカルボン酸、これらの芳香核上に脂肪族炭化水素基、アルコキ
シ基、ハロゲン原子、アリール基、アラルキル基等の置換基を一以上有する化合物、及び
これらの酸ハロゲン化物等が挙げられる。
As the monocarboxylic acid or its acid halide, aromatic monocarboxylic acid or its acid halide is preferable from the viewpoint of excellent heat resistance and electrical properties when cured, and examples thereof include benzenecarboxylic acid, naphthalenecarboxylic acid, compounds having one or more substituents such as an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, a halogen atom, an aryl group, an aralkyl group, etc. on the aromatic nucleus, and acid halides thereof.
前記ジカルボン酸化合物又はその酸ハロゲン化物としては、硬化物にした時の耐熱性、
電気特性が優れる点から芳香族のジカルボン酸又はその酸ハロゲン化物が好ましく、イソ
フタル酸、テレフタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカル
ボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、及びこれらの酸フッ
化物、酸塩化物、酸臭化物、酸ヨウ化物等の酸ハロゲン化物が挙げられる。
The dicarboxylic acid compound or its acid halide has a high heat resistance when cured,
From the viewpoint of excellent electrical properties, aromatic dicarboxylic acids or acid halides thereof are preferable, and examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and acid halides thereof such as acid fluorides, acid chlorides, acid bromides, and acid iodides.
これらのなかでも特に反応性が良好である点から芳香族ジカルボン酸の酸ハロゲン化物
が好ましく、イソフタル酸のジクロライド、テレフタル酸のジクロライドがより好ましく
、特にイソフタル酸のジクロライドが好ましい。
また本発明のエステル変性フェノール化合物は、硬化剤として使用する際の硬化物の電
気特性の点から、エステル化の際にモノカルボン酸又はその酸ハロゲン化物、もしくはジ
カルボン酸化合物又はその酸ハロゲン化物と、モノヒドロキシ化合物を併用し、末端がモ
ノヒドロキシ化合物由来の構造を有することが好ましい。
Among these, acid halides of aromatic dicarboxylic acids are preferred because of their particularly good reactivity, and dichloride of isophthalic acid and dichloride of terephthalic acid are more preferred, with dichloride of isophthalic acid being particularly preferred.
In addition, from the viewpoint of the electrical properties of the cured product when used as a curing agent, the ester-modified phenol compound of the present invention preferably has a terminal structure derived from the monohydroxy compound, in which a monocarboxylic acid or an acid halide thereof, or a dicarboxylic acid compound or an acid halide thereof is used in combination with a monohydroxy compound during esterification.
前記モノヒドロキシ化合物としては、硬化物にした時の耐熱性、電気特性が優れる点か
ら芳香族のモノヒドロキシ化合物が好ましく、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾ
ール、p-クレゾール、2,4-キシレノール、3,5-キシレノール、o-フェニルフ
ェノール、p-フェニルフェノール、2-ベンジルフェノール、4-ベンジルフェノール
、4-(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、1-ナフトール、2-ナフトール
等が挙げられる。これらのなかでも、特に硬化物の誘電正接が低くなる点から1-ナフト
ール、2-ナフトールが好ましい。
As the monohydroxy compound, aromatic monohydroxy compounds are preferred from the viewpoint of excellent heat resistance and electrical properties when cured, and examples thereof include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,4-xylenol, 3,5-xylenol, o-phenylphenol, p-phenylphenol, 2-benzylphenol, 4-benzylphenol, 4-(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, 1-naphthol, 2-naphthol, etc. Among these, 1-naphthol and 2-naphthol are preferred from the viewpoint of low dielectric tangent of the cured product.
前記フェノール化合物の、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した標準ポリ
スチレン換算による数平均分子量(Mn)は400~1000が好ましい。
また前記フェノール化合物の、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した標準
ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)は450~1500が好ましい。
数平均分子量および重量平均分子量は樹脂組成物の硬化性の点から高い方が好ましく、
樹脂組成物のゲル化抑制の点から低い方が好ましい。
さらに前記フェノール化合物の水酸基当量は、例えばピリジン-無水酢酸溶液中でのア
セチル化物のアルカリ逆滴定法で測定された水酸基当量で190以上、300以下が好ま
しい。水酸基当量は樹脂組成物の硬化性の点から高い方が好ましく、樹脂組成物のゲル化
抑制の点から低い方が好ましい。
The phenol compound preferably has a number average molecular weight (Mn) of 400 to 1,000, as calculated using standard polystyrene, as measured by gel permeation chromatography (GPC).
The phenol compound preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 450 to 1,500, as calculated using standard polystyrene, as determined by gel permeation chromatography (GPC).
The number average molecular weight and the weight average molecular weight are preferably high from the viewpoint of curability of the resin composition.
From the viewpoint of suppressing gelation of the resin composition, a lower value is preferable.
Furthermore, the hydroxyl equivalent of the phenol compound, as measured, for example, by an alkali back titration method of an acetylated product in a pyridine-acetic anhydride solution, is preferably 190 or more and 300 or less. A higher hydroxyl equivalent is preferable from the viewpoint of curability of the resin composition, and a lower hydroxyl equivalent is preferable from the viewpoint of suppressing gelation of the resin composition.
以下に、前記式1で表されるフェノール化合物の製造方法の一例を示す。
本発明のフェノール化合物は、酸触媒の存在下にて、フェノール性水酸基を有するフェ
ノール類とトリシクロペンタジエンを反応させることで製造できる。
本発明のフェノール樹脂の原料成分として用いるトリシクロペンタジエンは、例えば、
Appl.Organometal.Chem.2014,28,P151-155に記
載の方法等、公知の方法でジシクロペンタジエンより合成できる。
An example of a method for producing the phenol compound represented by the formula 1 will be described below.
The phenol compound of the present invention can be produced by reacting a phenol having a phenolic hydroxyl group with tricyclopentadiene in the presence of an acid catalyst.
Tricyclopentadiene used as a raw material component of the phenolic resin of the present invention is, for example,
It can be synthesized from dicyclopentadiene by a known method, such as the method described in Appl. Organometal. Chem. 2014, 28, pp. 151-155.
フェノール類は、特に限定されるものではないが、例えばフェノール、クレゾール、キ
シレノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、イソプロピルフェノール、n-ブ
チルフェノール、sec-ブチルフェノール、tert-ブチルフェノール、ペンチルフ
ェノール、ヘキシルフェノール、シクロヘキシルフェノールが挙げられる。特にフェノー
ル、クレゾール、キシレノールは経済性及び製造の容易さの点から好ましい。これらは2
種以上を併用してもよい。
The phenols are not particularly limited, but examples thereof include phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, isopropylphenol, n-butylphenol, sec-butylphenol, tert-butylphenol, pentylphenol, hexylphenol, and cyclohexylphenol. Phenol, cresol, and xylenol are particularly preferred from the standpoint of economy and ease of production.
More than one species may be used in combination.
反応に使用するトリシクロペンタジエンとフェノール類のモル比は、適宜調節すること
により目的とするフェノール化合物の分子量と溶融粘度を適切な範囲内に調節できる。
フェノール類/トリシクロペンタジエン= 2~64(モル比)の範囲が好ましく、4
~32(モル比)の範囲がより好ましい。フェノール類/トリシクロペンタジエンのモル
比はフェノール化合物の溶融粘度の点から高い方が好ましく、合成効率の点から低い方が
好ましい。
The molar ratio of tricyclopentadiene to the phenols used in the reaction can be appropriately adjusted to adjust the molecular weight and melt viscosity of the target phenol compound within an appropriate range.
The molar ratio of phenols to tricyclopentadiene is preferably in the range of 2 to 64, and more preferably 4.
A molar ratio of phenols/tricyclopentadiene is preferably in the range of up to 32. The molar ratio of phenols/tricyclopentadiene is preferably higher in terms of the melt viscosity of the phenol compound, and is preferably lower in terms of synthesis efficiency.
酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸および、ギ酸、酢酸、シュウ酸、トリ
フルオロメタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸などの有機酸、また、フリーデル・
クラフト触媒として、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素・エーテル錯体、三フッ化ホウ素
・フェノール錯体、三フッ化ホウ素・水錯体、三フッ化ホウ素・アルコール錯体、三フッ
化ホウ素・アミン錯体などが挙げられ、また、これらの混合物等を用いることができる。
これらの中でも特に触媒活性および触媒除去の容易さの点から、三フッ化ホウ素・フェノ
ール錯体、三フッ化ホウ素・エーテル錯体、トリフルオロメタンスルホン酸、p-トルエ
ンスルホン酸が好ましく用いられる。
Examples of the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid, organic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and p-toluenesulfonic acid, and Friedel-
Examples of the craft catalyst include boron trifluoride, boron trifluoride-ether complex, boron trifluoride-phenol complex, boron trifluoride-water complex, boron trifluoride-alcohol complex, and boron trifluoride-amine complex. Mixtures of these can also be used.
Among these, boron trifluoride-phenol complex, boron trifluoride-ether complex, trifluoromethanesulfonic acid, and p-toluenesulfonic acid are preferably used from the standpoint of catalytic activity and ease of catalyst removal.
触媒の使用量は、樹脂の分子量と溶融粘度を適切な範囲にするために特に限定されるも
のではないが、例えば、p-トルエンスルホン酸を触媒としてフェノールとトリシクロペ
ンタジエンとを反応させる場合は、p-トルエンスルホン酸/(フェノール+トリシクロ
ペンタジエン) =0.1~5.0重量%が好ましく、0.5~3.0重量%がより好ま
しい。
The amount of the catalyst used is not particularly limited as long as the molecular weight and melt viscosity of the resin are within appropriate ranges. For example, when phenol and tricyclopentadiene are reacted using p-toluenesulfonic acid as a catalyst, the amount of p-toluenesulfonic acid/(phenol+tricyclopentadiene) is preferably 0.1 to 5.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3.0% by weight.
反応は、通常、反応器内を窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換し、密閉系において反
応を行うのが好ましいが、反応器内に不活性ガスを供給しつつ開放系にて行なってもよい
。
反応温度は通常60~180℃、好ましくは100~160℃、より好ましくは120
~150℃の範囲で、反応性の観点から高い方が好ましく、フェノール類の留出やトリシ
クロペンタジエンの分解を抑制する観点から低い方が好ましい。
The reaction is usually preferably carried out in a closed system by replacing the atmosphere in a reactor with an inert gas such as nitrogen or argon, but may also be carried out in an open system while supplying an inert gas into the reactor.
The reaction temperature is usually 60 to 180° C., preferably 100 to 160° C., more preferably 120
In the range of 100° C. to 150° C., a higher temperature is preferable from the viewpoint of reactivity, and a lower temperature is preferable from the viewpoint of suppressing the distillation of phenols and the decomposition of tricyclopentadiene.
本発明においては、酸触媒の存在下にフェノール類とトリシクロペンタジエンを反応さ
せる際、溶媒を用いてもよい。溶媒は高温での反応を考慮すると、例えばトルエン、o-
キシレン、p-キシレン、m-キシレン、エチレングリコールモノブチルエーテル等が好
ましい。
さらに、反応は触媒を失活させることにより終了させる。失活の手段は特に制限されな
いが、最終的に得られるフェノール樹脂中のホウ素、フッ素等のイオン性不純物の残存量
が100 ppm以下となるような手段を用いることが好ましい。このために用いる失活
剤としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属もしくはそれらの酸化物、水酸化物、炭酸
塩等の無機塩基類、水酸化アンモニウム、ハイドロタルサイト類、アンモニアガス等を用
いることができる。
In the present invention, a solvent may be used when reacting a phenol with tricyclopentadiene in the presence of an acid catalyst. Considering the high temperature reaction, the solvent is, for example, toluene, o-cyclopentadiene, etc.
Xylene, p-xylene, m-xylene, ethylene glycol monobutyl ether, and the like are preferred.
The reaction is terminated by deactivating the catalyst. There are no particular limitations on the means for deactivation, but it is preferable to use a means that reduces the amount of ionic impurities such as boron and fluorine remaining in the finally obtained phenolic resin to 100 ppm or less. Examples of deactivating agents that can be used for this purpose include inorganic bases such as alkali metals, alkaline earth metals, or oxides, hydroxides, and carbonates thereof, ammonium hydroxide, hydrotalcites, and ammonia gas.
反応を終了させた反応液は、失活剤等をろ過や分液等で除去して、不純物を含まない反
応液を回収する。ろ過にあたっては、溶剤を添加したり、ろ過物の温度を高くしたり、系
内の圧力を加圧条件下や減圧条件下にすることにより作業性を良好にすることができる。
失活剤などを除去した後の反応液は、蒸留濃縮することにより、未反応のフェノール類
が除去、回収される。蒸留は常圧、加圧、減圧のいずれの条件下でも行うことができる。
After the reaction is completed, the deactivator and other substances are removed by filtration, separation, etc., to recover a reaction liquid free of impurities. During filtration, the workability can be improved by adding a solvent, increasing the temperature of the filtrate, or applying increased or reduced pressure in the system.
The reaction mixture after removing the deactivating agent is concentrated by distillation to remove and recover the unreacted phenols. The distillation can be carried out under any of normal pressure, elevated pressure, and reduced pressure conditions.
次に、本発明のエステル変性フェノール化合物の製造方法の一例を示す。
本発明のエステル変性フェノール化合物は、有機溶媒とアルカリ触媒の存在下にて、前
記フェノール化合物と前記モノカルボン酸又はその酸ハロゲン化物、もしくは前記ジカル
ボン酸化合物又はその酸ハロゲン化物を反応させることで製造できる。また、モノヒドロ
キシ化合物を併用することが好ましい。
Next, an example of a method for producing the ester-modified phenol compound of the present invention will be described.
The ester-modified phenol compound of the present invention can be produced by reacting the phenol compound with the monocarboxylic acid or its acid halide, or the dicarboxylic acid compound or its acid halide in the presence of an organic solvent and an alkali catalyst. It is also preferable to use a monohydroxy compound in combination.
前記フェノール化合物およびモノヒドロキシ化合物とジカルボン酸又はその酸ハロゲン
化物との反応割合は、目的の活性エステル化合物を高収率で得られること、および副生物
が抑えられることから、前記フェノール化合物およびモノヒドロキシ化合物が有する水酸
基の合計1モルに対し、前記ジカルボン酸又はその酸ハロゲン化物が0.47~0.53
モルとなる割合であることが好ましい。
The reaction ratio of the phenol compound and monohydroxy compound to the dicarboxylic acid or its acid halide is preferably 0.47 to 0.53 moles of the dicarboxylic acid or its acid halide per mole of the total of the hydroxyl groups of the phenol compound and monohydroxy compound, because this allows the target active ester compound to be obtained in high yield and suppresses the production of by-products.
A molar ratio is preferred.
反応に使用する前記フェノール化合物とモノヒドロキシ化合物の割合は、水酸基の当量
比で1.0~10.0が好ましく、1.5~5.0がより好ましく、2.0~4.0が特
に好ましい。水酸基当量の比は硬化物の耐熱性、電気特性の点から高い方が好ましく、エ
ステル変性フェノール化合物の溶剤溶解性、ゲル化抑制の点から低い方が好ましい。
前記アルカリ触媒は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、ピリジ
ン、4-ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種
類以上を併用しても良い。また、3.0~30%程度の水溶液として用いても良い。中で
も、触媒能の高い水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、4-ジメチルアミノピリジンが好
ましい。
The ratio of the phenol compound to the monohydroxy compound used in the reaction is preferably 1.0 to 10.0, more preferably 1.5 to 5.0, and particularly preferably 2.0 to 4.0, in terms of the equivalent ratio of hydroxyl groups. The higher the hydroxyl group equivalent ratio, the better from the viewpoints of the heat resistance and electrical properties of the cured product, and the lower the ratio, the better from the viewpoints of the solvent solubility of the ester-modified phenol compound and the inhibition of gelation.
Examples of the alkali catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, pyridine, and 4-dimethylaminopyridine. These may be used alone or in combination of two or more. They may also be used as an aqueous solution of about 3.0 to 30%. Among these, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and 4-dimethylaminopyridine, which have high catalytic activity, are preferred.
また、本反応はアルカリ触媒に加え、酸捕捉剤を用いてもよい。酸捕捉剤としては、ピ
リジンやトリエチルアミン等が使用できる。
前記有機溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル溶
媒、セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール溶媒。
In addition to the alkali catalyst, this reaction may be carried out using an acid scavenger, such as pyridine or triethylamine.
The organic solvent may be a ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, or cyclohexanone; an acetate solvent such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, or carbitol acetate; or a carbitol solvent such as cellosolve or butyl carbitol.
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等が挙げられる。これら
は単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。なかでも、フェノール化合物と
ジカルボン酸又はその酸塩化物、および、モノヒドロキシ化合物を均一に溶解する点から
トルエン、キシレン、クロロホルムが好ましい。
Examples of the solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, chloroform, dichloromethane, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, toluene, xylene, and chloroform are preferred from the viewpoint of uniformly dissolving the phenol compound, the dicarboxylic acid or its acid chloride, and the monohydroxy compound.
反応温度は20~100℃であることが好ましく、20~80℃であることがより好ま
しく、20~60℃であることが特に好ましい。
反応圧力は、常圧が好ましい。反応時間は0.5~10時間であることが好ましく、1
~5時間であることがより好ましい。
反応終了後は、アルカリ触媒の水溶液を用いている場合には、反応液を静置分液し、水
層を取り除き、残った有機層を洗浄後の水層がほぼ中性になるまで静置分液を繰り返す。
さらに、蒸留濃縮で有機層から溶媒を除去することで目的とする樹脂を得ることができる
。
The reaction temperature is preferably from 20 to 100°C, more preferably from 20 to 80°C, and particularly preferably from 20 to 60°C.
The reaction pressure is preferably normal pressure. The reaction time is preferably 0.5 to 10 hours.
More preferably, it is up to 5 hours.
After the reaction is completed, in the case where an aqueous solution of an alkaline catalyst is used, the reaction solution is allowed to stand and separated, the aqueous layer is removed, and the remaining organic layer is washed and the process of standing and separating is repeated until the aqueous layer becomes almost neutral.
Furthermore, the solvent can be removed from the organic layer by distillation concentration to obtain the desired resin.
本発明のエステル変性フェノール化合物の、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で
測定した標準ポリスチレン換算による数平均分子量(Mn)は500~1500が好まし
い。
また本発明のエステル変性フェノール化合物の、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC
)で測定した標準ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)は1000~3000
が好ましい。
The number average molecular weight (Mn) of the ester-modified phenol compound of the present invention is preferably 500 to 1,500, as calculated using standard polystyrene, as measured by gel permeation chromatography (GPC).
The ester-modified phenol compound of the present invention can also be analyzed by gel permeation chromatography (GPC).
The weight average molecular weight (Mw) measured by standard polystyrene conversion is 1000 to 3000.
is preferred.
数平均分子量および重量平均分子量は硬化物の耐熱性、電気特性の点から高い方が好ま
しく、エステル変性フェノール化合物の溶剤溶解性、ゲル化抑制の点から低い方が好まし
い。
本発明のエステル変性フェノール化合物とエポキシ樹脂を含む樹脂組成物から、電気特
性、耐熱性、耐クラック性、耐湿性、成形性等に優れた硬化物が得られる。
The number average molecular weight and weight average molecular weight are preferably high from the viewpoints of heat resistance and electrical properties of the cured product, and are preferably low from the viewpoints of the solvent solubility of the ester-modified phenol compound and inhibition of gelation.
From the resin composition containing the ester-modified phenolic compound of the present invention and an epoxy resin, a cured product having excellent electrical properties, heat resistance, crack resistance, moisture resistance, moldability, etc. can be obtained.
前記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C型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビス
フェノールAD型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ
樹脂、カテコール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェノー
ル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂等の2価のフェノール類か
ら誘導されるエポキシ樹脂。
Examples of the epoxy resin include epoxy resins derived from divalent phenols, such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol C type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, bisphenol AD type epoxy resins, resorcin type epoxy resins, hydroquinone type epoxy resins, catechol type epoxy resins, dihydroxynaphthalene type epoxy resins, biphenol type epoxy resins, and tetramethylbiphenol type epoxy resins.
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリス
フェノールメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペン
タジエン-フェノール変性型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフ
ェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールア
ラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフ
トール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂。
Phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, trisphenolmethane type epoxy resins, tetraphenylethane type epoxy resins, dicyclopentadiene-phenol modified type epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins, biphenyl aralkyl type epoxy resins, naphthol novolac type epoxy resins, naphthol aralkyl type epoxy resins, naphthol-phenol co-condensed novolac type epoxy resins, naphthol-cresol co-condensed novolac type epoxy resins.
芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル
変性ノボラック型エポキシ樹脂等の3価以上のフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂
、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂等が挙げられる。
また、エポキシ樹脂として、高分子エポキシ樹脂やフェノキシ樹脂を含有していてもよ
く、高分子エポキシ樹脂の例としては、1256、YX8100BH30、YX6954
BH30、YX6900BH45、YX7553BH30、YX7482BH30、YX
7200B35、YX7800BH40、YX7891T30(いずれも三菱ケミカル製
)などが挙げられる。
Examples of the epoxy resin include epoxy resins derived from trivalent or higher phenols such as aromatic hydrocarbon formaldehyde resin-modified phenol resin-type epoxy resins, biphenyl-modified novolac type epoxy resins, tetrabromobisphenol A type epoxy resins, and brominated phenol novolac type epoxy resins.
The epoxy resin may contain a polymeric epoxy resin or a phenoxy resin. Examples of the polymeric epoxy resin include 1256, YX8100BH30, and YX6954.
BH30, YX6900BH45, YX7553BH30, YX7482BH30, YX
7200B35, YX7800BH40, YX7891T30 (all manufactured by Mitsubishi Chemical).
前記エポキシ樹脂は、流動性、更には硬化物の耐熱性等の観点の点からビスフェノール
A型エポキシ樹脂、ビスフェノールC型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェノール型エポ
キシ樹脂、4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹
脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール変性型エ
ポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エ
ポキシ樹脂が好ましい。
From the viewpoints of flowability and further the heat resistance of the cured product, the epoxy resin is preferably a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol C type epoxy resin, a tetramethylbiphenol type epoxy resin, a 4,4'-biphenol type epoxy resin, a biphenyl aralkyl type epoxy resin, a phenol aralkyl type epoxy resin, a dicyclopentadiene-phenol modified type epoxy resin, an orthocresol novolac type epoxy resin, or a trisphenolmethane type epoxy resin.
またこれらのエポキシ樹脂は2種以上を併用してもよい。また、エポキシ基の一部をエ
ステル化合物などで変性してもよい。
エポキシ樹脂としては、エステル変性フェノール化合物との反応後、耐熱性を十分に発
現させるため、エポキシ当量が400g/当量以下のものが好ましく、350g/当量以
下のものがより好ましく、300g/当量以下のものがさらに好ましい。また、エステル
変性フェノール化合物との反応性を十分に確保する観点から、エポキシ樹脂のエポキシ当
量は100g/当量以上が好ましく、120g/当量以上がより好ましく、150g/当
量以上がさらに好ましい。
These epoxy resins may be used in combination of two or more kinds. Also, a part of the epoxy groups may be modified with an ester compound or the like.
In order to fully exhibit heat resistance after reaction with the ester-modified phenolic compound, the epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 400 g/equivalent or less, more preferably 350 g/equivalent or less, and even more preferably 300 g/equivalent or less. In order to fully ensure reactivity with the ester-modified phenolic compound, the epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 100 g/equivalent or more, more preferably 120 g/equivalent or more, and even more preferably 150 g/equivalent or more.
エポキシ樹脂の、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した標準ポリスチレン
換算による重量平均分子量(Mw)は500~10000の範囲であることが好ましい。
Mwが500以上であれば、誘電特性および/または吸水率が優れる傾向にあり、これら
の特性をより良好に保つ観点から、エポキシ樹脂のMwは600以上がより好ましく、7
00以上がさらに好ましく、1000以上が特に好ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of the epoxy resin, measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted into standard polystyrene, is preferably in the range of 500 to 10,000.
If the Mw is 500 or more, the dielectric properties and/or water absorption rate tend to be excellent. From the viewpoint of maintaining these properties better, the Mw of the epoxy resin is more preferably 600 or more, and more preferably 700 or more.
00 or more is more preferable, and 1000 or more is particularly preferable.
また、樹脂粘度および/または軟化点を適正に保ち、取り扱い性を良好なものとする観
点から、エポキシ樹脂のMwは10000以下が好ましく、8000以下がより好ましく
、7000以下がさらに好ましく、6000以下が特に好ましい。
本発明の樹脂組成物は、樹脂組成物中のエポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して、前
記エステル変性フェノール化合物のエステル結合部位の官能基当量比で0.2以上、5.
0以下が好ましく、0.5以上、2.0以下がより好ましく、0.7以上、1.5以下が
さらに好ましい。これより大きくても小さくても、樹脂組成物の硬化性が低下するととも
に、硬化物の耐熱性等が低下する恐れがある。
From the viewpoint of maintaining the resin viscosity and/or softening point appropriately and achieving good handleability, the Mw of the epoxy resin is preferably 10,000 or less, more preferably 8,000 or less, even more preferably 7,000 or less, and particularly preferably 6,000 or less.
In the resin composition of the present invention, the functional group equivalent ratio of the ester bond site of the ester-modified phenol compound per 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin in the resin composition is 0.2 or more, and 5.
It is preferably 0 or less, more preferably 0.5 or more and 2.0 or less, and even more preferably 0.7 or more and 1.5 or less. If it is larger or smaller than this range, the curability of the resin composition may decrease and the heat resistance of the cured product may decrease.
前記樹脂組成物には、硬化促進剤および無機充填剤等の添加剤が含まれていてもよい。
硬化促進剤としてはリン系化合物、第3級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイ
ス酸、アミン錯塩等が挙げられ、第3級アミン、イミダゾールが好ましい。これらは2種
以上を併用してもよい。
無機充填剤としては溶融シリカ、結晶シリカ、ガラス粉、アルミナ、窒化珪素、タルク
、水酸化アルミ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられ、配合量の点から溶融シ
リカが好ましい。これらは2種以上を併用してもよい。
The resin composition may contain additives such as a curing accelerator and an inorganic filler.
Examples of the hardening accelerator include phosphorus compounds, tertiary amines, imidazoles, organic acid metal salts, Lewis acids, amine complex salts, etc., with tertiary amines and imidazoles being preferred. These may be used in combination of two or more kinds.
Examples of inorganic fillers include fused silica, crystalline silica, glass powder, alumina, silicon nitride, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, calcium sulfate, etc., and fused silica is preferred in terms of the amount of incorporation. These may be used in combination of two or more kinds.
本発明の樹脂組成物を硬化した硬化物は、耐クラック性、耐熱性、耐湿性、成形性等に
優れ、回路基板、半導体封止材、機械部品、接着剤、塗料、土木用建築材料、電気・電子
部品の絶縁材料、光学材料等に使用できる。
The cured product obtained by curing the resin composition of the present invention has excellent crack resistance, heat resistance, moisture resistance, moldability, etc., and can be used for circuit boards, semiconductor encapsulants, machine parts, adhesives, paints, civil engineering and building materials, insulating materials for electric and electronic parts, optical materials, etc.
以下実施例により本発明を説明する。なお、本発明の評価は以下の方法によって行った
。
The present invention will be described below with reference to examples. The present invention was evaluated by the following methods.
<フェノール化合物およびエステル変性フェノール化合物の数平均分子量(Mn)およ
び重量平均分子量(Mw)>
東ソー(株)製のGPC「HLC-8220GPC」を使用し、以下の測定条件で測定
した。
標準ポリスチレンとして、TSK Standard Polystyrene:F-
450、F-128、F-20、F-4、F-2、A-2500、A-1000を使用し
た検量線を作成し、数平均分子量及び重量平均分子量をポリスチレン換算値として測定し
た。
カラム:東ソー(株)製「TSKGEL SuperHZM-N」×3本
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:0.35ml/min
検出:RI
温度:40℃
試料濃度:0.1重量%
インジェクション量:10μl
<Number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of phenolic compounds and ester-modified phenolic compounds>
The measurement was carried out using a GPC "HLC-8220GPC" manufactured by Tosoh Corporation under the following measurement conditions.
As standard polystyrene, TSK Standard Polystyrene: F-
A calibration curve was prepared using F-450, F-128, F-20, F-4, F-2, A-2500, and A-1000, and the number average molecular weight and weight average molecular weight were measured in terms of polystyrene.
Column: Tosoh Corporation "TSKGEL SuperHZM-N" x 3 Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 0.35 ml/min
Detection: RI
Temperature: 40°C
Sample concentration: 0.1% by weight
Injection volume: 10 μl
<エポキシ化合物の重量平均分子量>
東ソー(株)製のGPC「HLC-8320GPC」を使用し、以下の測定条件で、標
準ポリスチレンとして、F-128、F-10、F-4、F-2、A-5000、A-2
500、A-300を使用した検量線を作成し、重量平均分子量をポリスチレン換算値と
して測定した。
カラム:東ソー(株)製「TSKGEL SuperHM-H+H5000+H4000
+H3000+H2000」
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:0.5ml/min
検出:UV(波長254nm)
温度:40℃
試料濃度:0.1重量%
インジェクション量:10μl
<Weight average molecular weight of epoxy compound>
The GPC "HLC-8320GPC" manufactured by Tosoh Corporation was used under the following measurement conditions. Standard polystyrenes were F-128, F-10, F-4, F-2, A-5000, and A-2.
A calibration curve was prepared using A-500 and A-300, and the weight average molecular weight was measured in terms of polystyrene.
Column: TSKGEL Super HM-H+H5000+H4000 manufactured by Tosoh Corporation
+H3000+H2000”
Eluent: tetrahydrofuran Flow rate: 0.5 ml/min
Detection: UV (wavelength 254 nm)
Temperature: 40°C
Sample concentration: 0.1% by weight
Injection volume: 10 μl
<水酸基当量>
JIS K0070-1992の中和滴定法に準拠して、アセチル化試薬を用いた方法
にてフェノール化合物の水酸基当量を測定した。
<Hydroxyl group equivalent>
The hydroxyl equivalent of the phenol compound was measured by a method using an acetylation reagent in accordance with the neutralization titration method of JIS K0070-1992.
<エポキシ当量>
JIS K7236:2001に準拠して、エポキシ化合物のエポキシ当量を測定した
。溶液の場合は固形分換算値として表記した。
<Epoxy equivalent>
The epoxy equivalent of the epoxy compound was measured in accordance with JIS K7236: 2001. In the case of a solution, the value was expressed as a solid content equivalent value.
<ガラス転移温度>
日立ハイテクノロジーズ(株)製の粘弾性測定装置「DMS6100」を用いて分析し
た。1GHzで30℃から280℃まで5℃/分で昇温し、弾性率のtanδ(E’’/
E’)の最大値をガラス転移温度とした。
<Glass transition temperature>
The analysis was performed using a viscoelasticity measuring device "DMS6100" manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. The temperature was raised from 30°C to 280°C at 5°C/min at 1 GHz, and the elastic modulus tan δ (E''/
The maximum value of E') was taken as the glass transition temperature.
<誘電特性>
エポキシ樹脂硬化物の試験片について、ネットワークアナライザーを用いて、空洞共振
摂動法により測定周波数(1GHzと10GHz)での誘電特性(誘電率:Dk、誘電正
接:Df)を測定した。(試験片のサイズは、幅2mm、長さ80mm、厚さ300μm
)
なお、誘電特性の算出には、空洞共振器の製造元が提供する専用の計測ソフトウェアを
用いた。
使用装置:ネットワークアナライザー Agilent Tecnologies社製
E8361A、
空洞共振器:CP215(1GHz)、CP184(10GHz)関東電子応用開発社製
測定環境:温度23℃、相対湿度50%RH
<Dielectric properties>
The dielectric properties (dielectric constant: Dk, dielectric loss tangent: Df) of the test pieces of the epoxy resin cured material were measured at measurement frequencies (1 GHz and 10 GHz) by the cavity resonance perturbation method using a network analyzer. (The size of the test piece was 2 mm wide, 80 mm long, and 300 μm thick.)
)
The dielectric properties were calculated using dedicated measurement software provided by the manufacturer of the cavity resonator.
Equipment used: Network analyzer manufactured by Agilent Technologies
E8361A,
Cavity resonator: CP215 (1 GHz), CP184 (10 GHz) manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., Ltd. Measurement environment: temperature 23°C, relative humidity 50% RH
<使用原料>
以下の実施例、比較例において用いた原料は以下の通りである。
トリシクロペンタジエン(TCPD):Applied Organometalli
c Chemistry)”、2014、Vol.28、p.152に記載の方法に準じ
て製造した。遷移金属触媒として、Pd(dba)2、配位子として、P(p-tolyl)
3を使用した。
フェノール:ナカライテスク(株)製
p-トルエンスルホン酸一水和物:富士フィルム和光純薬(株)製
クロロホルム:関東化学(株)製
イソフタル酸ジクロリド:東京化成工業(株)製
1-ナフトール:東京化成工業(株)製
トリエチルアミン:東京化成工業(株)製
4、4’-ジメチルアミノピリジン:富士フィルム和光純薬(株)製
トルエン:富士フィルム和光純薬(株)製
酢酸エチル:富士フィルム和光純薬(株)製
シリカゲル(60N(球状、中性)63-210μm):関東化学(株)製
硬化剤(商品名「HPC-8000-65T」):DIC(株)製
エポキシ樹脂(商品名「YX7891T30」、Mn:10000、Mw:30000、
エポキシ当量:6000g/当量、樹脂含量:30質量%):三菱ケミカル(株)製
<Ingredients used>
The raw materials used in the following examples and comparative examples are as follows.
Tricyclopentadiene (TCPD): Applied Organometallic
The catalyst was Pd(dba)2 as a transition metal catalyst and P(p-tolyl) as a ligand.
3 was used.
Phenol: manufactured by Nacalai Tesque, Inc. p-Toluenesulfonic acid monohydrate: manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Chloroform: manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. Isophthalic acid dichloride: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 1-Naphthol: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Triethylamine: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 4,4'-Dimethylaminopyridine: manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Toluene: manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Ethyl acetate: manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Silica gel (60N (spherical, neutral) 63-210 μm): manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. Hardener (product name "HPC-8000-65T"): manufactured by DIC Corporation Epoxy resin (product name "YX7891T30", Mn: 10000, Mw: 30000,
Epoxy equivalent: 6000 g/equivalent, resin content: 30% by mass): manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
<製造例1(フェノール化合物)>
回転子、温度計、滴下ロートを備えた4つ口フラスコにフェノール212.7g(2.
26mol)とTCPD14.0g(0.07mol)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌
下、内温を90℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、滴下ロートにp-トル
エンスルホン酸一水和物4.2gを水4.2mLに溶解した水溶液を入れ、内温を90~
100℃に保ったまま、ゆっくりと滴下した。
<Production Example 1 (Phenol Compound)>
Into a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel was added 212.7 g (2.
26 mol) and 14.0 g (0.07 mol) of TCPD were added, and the inside of the flask was replaced with nitrogen gas. The inside temperature was raised to 90° C. while stirring, and the contents were heated and dissolved. Then, an aqueous solution of 4.2 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate dissolved in 4.2 mL of water was added to the dropping funnel, and the inside temperature was raised to 90-
The mixture was slowly added dropwise while maintaining the temperature at 100°C.
その後、内温を140℃まで上げて3時間反応させた。反応終了後、内温を90℃まで
下げ、20%水酸化カリウム水溶液6.2gを添加して触媒を失活させた。反応液を11
0℃まで上げて、未反応フェノールを減圧留去した。その後、反応液を60℃まで冷却し
クロロホルムで希釈しながら、分液ロートに移した。
クロロホルム溶液を20%水酸化カリウム水溶液で洗浄し、その後、水層のpHが7に
なるまで水で洗浄した。エバポレーターでの脱溶媒を経て、フェノール化合物(TCPD
/PHLノボラック)24gを得た。さらに得られたフェノール化合物をクロマトグラフ
ィー(シリカゲル、溶離液:酢酸エチル/トルエン=1/18)で精製し、21gの化合
物を得た。精製したフェノール化合物のMnは467、Mwは486、水酸基当量は20
9g/eq.だった。
The internal temperature was then raised to 140° C. and the reaction was carried out for 3 hours. After the reaction was completed, the internal temperature was lowered to 90° C., and 6.2 g of a 20% aqueous potassium hydroxide solution was added to deactivate the catalyst.
The temperature was raised to 0° C. and the unreacted phenol was distilled off under reduced pressure. Thereafter, the reaction solution was cooled to 60° C. and transferred to a separatory funnel while being diluted with chloroform.
The chloroform solution was washed with a 20% aqueous potassium hydroxide solution, and then washed with water until the pH of the aqueous layer reached 7. After removing the solvent with an evaporator, the phenol compound (TCPD
The resulting phenol compound was purified by chromatography (silica gel, eluent: ethyl acetate/toluene=1/18) to obtain 21 g of a compound. The purified phenol compound had an Mn of 467, an Mw of 486, and a hydroxyl equivalent of 20.
It was 9 g/eq.
<製造例2(エステル変性フェノール化合物)>
回転子、温度計、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに製造例1で合成したフェノール
化合物(TCPD/PHLノボラック)7.5g(フェノール性水酸基のモル数:35.
9mmol)、イソフタル酸クロリド5.1g(24.9mmol)、1-ナフトール2
.1g(14.4mmol)、4、4’-ジメチルアミノピリジン0.1gを入れ、窒素
ガス置換した。
<Production Example 2 (Ester-modified phenol compound)>
Into a four-neck flask equipped with a rotor, a thermometer, and a dropping funnel was added 7.5 g of the phenol compound (TCPD/PHL novolak) synthesized in Production Example 1 (number of moles of phenolic hydroxyl groups: 35.
9 mmol), isophthalic acid chloride 5.1 g (24.9 mmol), 1-naphthol 2
.1 g (14.4 mmol) and 0.1 g of 4,4'-dimethylaminopyridine were added, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas.
次いで、窒素フローしながらトルエン65gを仕込み、攪拌しながら溶解させた。溶解
後、滴下ロートにトリエチルアミン5.1g(50.1mmol)を入れ、フラスコを氷
水浴で冷やし内温を10~20℃に保ったまま、ゆっくりと滴下した。滴下後は氷浴を外
し、内温20~30℃で3時間反応させた。
反応終了後、反応液を分液ロートに移し、水層のpHが7になるまで水で洗浄した。エ
バポレーターでの脱溶媒を経て、エステル変性フェノール化合物(TCPD/PHLノボ
ラック型エステル)13gを得た。得られたエステル変性フェノール化合物のMnは87
3、Mwは1822、仕込み量から計算されるエステル価は3.58mmol/gだった
。
Next, 65 g of toluene was charged under nitrogen flow and dissolved with stirring. After dissolution, 5.1 g (50.1 mmol) of triethylamine was placed in the dropping funnel, and the flask was cooled in an ice-water bath to slowly dropwise add the triethylamine while maintaining the internal temperature at 10 to 20° C. After dropping, the ice bath was removed, and the reaction was carried out for 3 hours at an internal temperature of 20 to 30° C.
After the reaction was completed, the reaction solution was transferred to a separatory funnel and washed with water until the pH of the aqueous layer reached 7. After removing the solvent with an evaporator, 13 g of an ester-modified phenolic compound (TCPD/PHL novolak type ester) was obtained. The Mn of the obtained ester-modified phenolic compound was 87.
3. Mw was 1,822, and the ester value calculated from the charged amount was 3.58 mmol/g.
<製造例3(エポキシ樹脂)>
エポキシ樹脂として、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量:1
97g/当量、Mn:416、1分子中の平均エポキシ基数:2.1個)100重量部、
エステル化合物として、安息香酸-2-ナフチル(活性当量:248g/当量)44.5
重量部、4,4’-ジメチルアミノピリジン、0.0400重量部、トルエン、16.1
重量部を撹拌機付き反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下で、130℃、6時間反応させた
(エポキシ基/エステル基の反応モル比は、2.8)。
その後、トルエン、45.9重量部にて希釈し、目的の変性エポキシ樹脂溶液を得た。
変性エポキシ樹脂(固形分)のエポキシ当量は441g/当量、重量平均分子量は2040
、樹脂含量は69.7%であった。
<Production Example 3 (Epoxy Resin)>
As the epoxy resin, an orthocresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent: 1
97 g/equivalent, Mn: 416, average number of epoxy groups per molecule: 2.1) 100 parts by weight,
As an ester compound, benzoic acid-2-naphthyl (active equivalent: 248 g/equivalent) 44.5
parts by weight, 4,4'-dimethylaminopyridine, 0.0400 parts by weight, toluene, 16.1
The weight parts were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer and reacted at 130° C. for 6 hours in a nitrogen gas atmosphere (the reaction molar ratio of epoxy groups/ester groups was 2.8).
Thereafter, the mixture was diluted with 45.9 parts by weight of toluene to obtain a modified epoxy resin solution.
The epoxy equivalent of the modified epoxy resin (solid content) is 441 g/equivalent, and the weight average molecular weight is 2040.
The resin content was 69.7%.
<実施例1>
4,4’-ジメチルアミノピリジンの含量が量5質量%となるようトルエンへ溶解した
。各化合物および溶液を表1に記載する固形分の割合となるように秤量、混合し、エポキ
シ樹脂組成物の溶液を得た。
得られたエポキシ樹脂組成物の溶液を離形PETフィルム(シリコーン処理したポリエ
チレンテレフタレートフィルム)に300μm厚、幅5cmのアプリケーターで塗布し、
100℃で0.5時間、160℃で1.5時間、その後200℃で1.5時間乾燥させ、エ
ポキシ樹脂硬化物のフィルムを得た。
得られた硬化物フィルムを各評価に必要な試験片サイズに切り出し、前述の手法に従っ
て耐熱性、誘電特性を評価した。それらの結果を表1に記す。
Example 1
4,4'-Dimethylaminopyridine was dissolved in toluene so that the content was 5 mass %. Each compound and solution was weighed and mixed so as to obtain the solid content ratio shown in Table 1, to obtain a solution of an epoxy resin composition.
The obtained epoxy resin composition solution was applied to a release PET film (a silicone-treated polyethylene terephthalate film) using an applicator having a thickness of 300 μm and a width of 5 cm.
The film was dried at 100° C. for 0.5 hour, at 160° C. for 1.5 hours, and then at 200° C. for 1.5 hours to obtain a film of a cured epoxy resin.
The obtained cured film was cut into test pieces of the size required for each evaluation, and the heat resistance and dielectric properties were evaluated according to the above-mentioned methods. The results are shown in Table 1.
<比較例1>
4,4’-ジメチルアミノピリジンの含量5質量%となるようトルエンへ溶解した。各
化合物および溶液を表1に記載する固形分の割合となるように秤量、混合し、エポキシ樹
脂組成物の溶液を得た。
得られたエポキシ樹脂組成物の溶液を離形PETフィルム(シリコーン処理したポリエ
チレンテレフタレートフィルム)に300μm厚、幅5cmのアプリケーターで塗布し、
100℃で0.5時間、160℃で1.5時間、その後200℃で1.5時間乾燥させ、エ
ポキシ樹脂硬化物のフィルムを得た。
<Comparative Example 1>
4,4'-Dimethylaminopyridine was dissolved in toluene to a content of 5 mass %. Each compound and solution was weighed and mixed to obtain the solid content ratio shown in Table 1, to obtain a solution of an epoxy resin composition.
The obtained epoxy resin composition solution was applied to a release PET film (a silicone-treated polyethylene terephthalate film) using an applicator having a thickness of 300 μm and a width of 5 cm.
The film was dried at 100° C. for 0.5 hour, at 160° C. for 1.5 hours, and then at 200° C. for 1.5 hours to obtain a film of a cured epoxy resin.
て耐熱性、誘電特性を評価した。それらの結果を表1に記す。 The heat resistance and dielectric properties were evaluated. The results are shown in Table 1.
表1より、比較例1のジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む硬化剤を使用し
た硬化物は、ガラス転移温度が低く耐熱性が不十分で、誘電率、誘電正接が高く、電気特
性が劣る。
As can be seen from Table 1, the cured product obtained using the curing agent containing a dicyclopentadiene-type diphenol structure in Comparative Example 1 has a low glass transition temperature, insufficient heat resistance, a high dielectric constant and dielectric tangent, and poor electrical properties.
Claims (9)
をエステル化させてなるエステル変性フェノール化合物。
は0~4の整数であり、bは0~3の整数である。nは0~20の整数である。 An ester-modified phenol compound obtained by esterifying all or a part of the phenolic hydroxyl groups of a phenol compound represented by the following formula (1):
is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 3, and n is an integer from 0 to 20.
ゲン化物とエステル化させてなる、請求項1又は請求項2に記載のエステル変性フェノー
ル化合物。 The ester-modified phenol compound according to claim 1 or 2, wherein all or a part of the phenolic hydroxyl groups are esterified with a dicarboxylic acid compound or an acid halide thereof.
項に記載のエステル変性フェノール化合物。 Any one of claims 1 to 3, wherein the terminal has a structure derived from a monohydroxy compound.
Item 1. The ester-modified phenol compound according to item 1.
キシ樹脂を含む樹脂組成物。 A resin composition comprising the ester-modified phenol compound according to any one of claims 1 to 4 and an epoxy resin.
記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 5, wherein the epoxy resin is an epoxy resin having di- or higher-functional glycidyl groups.
量に対して、エステル結合部位の官能基当量比で0.7以上、1.5以下含む、請求項5
又は請求項6に記載の樹脂組成物。 6. The resin composition according to claim 5, wherein the ester-modified phenol compound is contained in an amount of 0.7 or more and 1.5 or less in terms of the equivalent of a functional group at an ester bond site relative to 1 equivalent of an epoxy group of an epoxy resin in the resin composition.
Or the resin composition according to claim 6.
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5220085A (en) | 1991-06-13 | 1993-06-15 | Chung Shan Institute Of Science And Technology | Preparation method of high density fuels by the addition-rearrangement of compound pentacyclo [7.5.1.O2,8.O3,7.-O10,14 ] pentadecane (C15 H22) |
| JP2005200544A (en) | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Nippon Kayaku Co Ltd | Phenol resin, epoxy resin, epoxy resin composition, and cured product thereof |
| JP2005307031A (en) | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Dainippon Ink & Chem Inc | Epoxy resin composition and cured product thereof |
| JP2009235165A (en) | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Dic Corp | Epoxy resin composition and its cured product |
| CN102010764A (en) | 2010-12-01 | 2011-04-13 | 天津大学 | Diamantine liquid hydrocarbon fuel and synthesis method thereof |
| WO2015046028A1 (en) | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Rimtec株式会社 | Norbornene cross-linked polymer and method for producing same |
| WO2018235425A1 (en) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Dic株式会社 | Active ester resin and composition and hardened substance using same |
-
2021
- 2021-11-25 JP JP2021191161A patent/JP7658256B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5220085A (en) | 1991-06-13 | 1993-06-15 | Chung Shan Institute Of Science And Technology | Preparation method of high density fuels by the addition-rearrangement of compound pentacyclo [7.5.1.O2,8.O3,7.-O10,14 ] pentadecane (C15 H22) |
| JP2005200544A (en) | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Nippon Kayaku Co Ltd | Phenol resin, epoxy resin, epoxy resin composition, and cured product thereof |
| JP2005307031A (en) | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Dainippon Ink & Chem Inc | Epoxy resin composition and cured product thereof |
| JP2009235165A (en) | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Dic Corp | Epoxy resin composition and its cured product |
| CN102010764A (en) | 2010-12-01 | 2011-04-13 | 天津大学 | Diamantine liquid hydrocarbon fuel and synthesis method thereof |
| WO2015046028A1 (en) | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Rimtec株式会社 | Norbornene cross-linked polymer and method for producing same |
| WO2018235425A1 (en) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Dic株式会社 | Active ester resin and composition and hardened substance using same |
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