JP5660778B2 - Diolefin compound, epoxy compound, and composition - Google Patents
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Description
本発明は電気電子材料用途に好適な、新規なジオレフィン化合物及びエポキシ樹脂に関する。 The present invention relates to a novel diolefin compound and an epoxy resin suitable for use in electrical and electronic materials.
エポキシ樹脂は種々の硬化剤で硬化させることにより、一般的に機械的性質、耐水性、耐薬品性、耐熱性、電気的性質などに優れた硬化物となり、接着剤、塗料、積層板、成形材料、注型材料、レジストなどの幅広い分野に利用されている。近年、特に半導体関連材料の分野においてはカメラ付き携帯電話、超薄型の液晶やプラズマTV、軽量ノート型パソコンなど軽・薄・短・小がキーワードとなるような電子機器があふれ、これによりエポキシ樹脂に代表されるパッケージ材料にも非常に高い特性が求められてきている。特に先端パッケージはその構造が複雑になり、液状封止でなくては封止が困難な物が増加している。例えばEnhancedBGAのようなキャビティーダウンタイプの構造になっているものは部分封止を行う必要があり、トランスファー成型では対応できない。このようなことから高機能な液状エポキシ樹脂の開発が求められている。
また、コンポジット材、車の車体や船舶の構造材として、近年、その製造法の簡便さからRTMが使用されている。このような組成物においてはカーボンファイバー等への含浸のされやすさから低粘度のエポキシ樹脂が望まれている。
Epoxy resins are generally cured with various curing agents, resulting in cured products with excellent mechanical properties, water resistance, chemical resistance, heat resistance, electrical properties, etc., adhesives, paints, laminates, moldings It is used in a wide range of fields such as materials, casting materials and resists. In recent years, especially in the field of semiconductor-related materials, electronic devices such as mobile phones with cameras, ultra-thin liquid crystals, plasma TVs, and light-weight notebook computers have become key to light, thin, short, and small. Very high characteristics have been demanded for packaging materials represented by resins. In particular, the structure of the tip package is complicated, and there are an increasing number of things that are difficult to seal without liquid sealing. For example, a cavity down type structure such as Enhanced BGA needs to be partially sealed and cannot be handled by transfer molding. For these reasons, the development of highly functional liquid epoxy resins has been demanded.
In recent years, RTM has been used as a composite material, car body, and ship structural material because of its simplicity of manufacturing method. In such a composition, a low-viscosity epoxy resin is desired because it is easily impregnated into carbon fiber or the like.
オプトエレクトロニクス関連分野、特に近年の高度情報化に伴い、膨大な情報を円滑に伝送、処理するために、従来の電気配線による信号伝送に変わり、光信号を生かした技術が開発されていく中で、光導波路、青色LED、および光半導体等の光学部品の分野においては透明性に優れた樹脂の開発が望まれている。これらの要求に対し、脂環式のエポキシ化合物が注目されている。 In the field of optoelectronics, especially in recent years, with advanced information technology, in order to smoothly transmit and process a huge amount of information, instead of conventional signal transmission using electrical wiring, technology utilizing optical signals is being developed. In the field of optical components such as optical waveguides, blue LEDs, and optical semiconductors, development of resins having excellent transparency is desired. In response to these demands, alicyclic epoxy compounds have attracted attention.
脂環式エポキシ化合物はグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物と比較し、電気絶縁性や、透明性といった面で優れており、透明封止材料等に種々使用されているが、特にLED等、高度な熱・光特性が求められる分野において、十分な耐熱性、耐光性を有する化合物が求められている(特許文献1、2、3)。 Alicyclic epoxy compounds are superior in terms of electrical insulation and transparency compared to glycidyl ether type epoxy compounds, and are used in a variety of transparent sealing materials. In the field where optical properties are required, compounds having sufficient heat resistance and light resistance are required (Patent Documents 1, 2, and 3).
本発明は、耐熱性、光学特性に優れる硬化物を与える新規な脂環エポキシ樹脂を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the novel alicyclic epoxy resin which gives the hardened | cured material which is excellent in heat resistance and an optical characteristic.
本発明者らは前記したような実状に鑑み、鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は、
(1)
下記式(1)
で表されることを特徴とするジオレフィン化合物、
(2)
前項(1)に記載のジオレフィン化合物を酸化することにより得られるエポキシ樹脂、
(3)
過酸化水素、過酸のいずれかを用いてエポキシ化することを特徴とする前項(2)に記載のエポキシ樹脂、
(4)
前項(2)、(3)のいずれか一項に記載のエポキシ化合物と硬化剤および/または硬化触媒を含有する硬化性樹脂組成物、
(5)
前項(4)に記載の硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物、
に関する。
As a result of intensive studies in view of the actual situation as described above, the present inventors have completed the present invention.
That is, the present invention
(1)
Following formula (1)
A diolefin compound characterized by:
(2)
An epoxy resin obtained by oxidizing the diolefin compound according to item (1),
(3)
The epoxy resin as described in (2) above, which is epoxidized using either hydrogen peroxide or peracid,
(4)
A curable resin composition comprising the epoxy compound according to any one of (2) and (3) above, a curing agent and / or a curing catalyst,
(5)
Hardened | cured material formed by hardening | curing curable resin composition of previous clause (4),
About.
本発明のオレフィン化合物は、機械特性(特に靭性)に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂(本発明のエポキシ樹脂)の原料となる。本発明のエポキシ樹脂を含む本発明の硬化性樹脂組成物は電気・電子材料、成型材料、注型材料、積層材料、塗料、接着剤、レジスト、などの広範囲の用途に使用でき、さらには芳香環を有さず透明性が高いため、光学材料にきわめて有用である。 The olefin compound of the present invention is a raw material for an epoxy resin (epoxy resin of the present invention) that gives a cured product having excellent mechanical properties (particularly toughness). The curable resin composition of the present invention containing the epoxy resin of the present invention can be used for a wide range of applications such as electric / electronic materials, molding materials, casting materials, laminated materials, paints, adhesives, resists, and more. Since it does not have a ring and is highly transparent, it is extremely useful for optical materials.
本発明は、下記式(1) The present invention provides the following formula (1)
で表される。
It is represented by
前記式(1)であらわされるジオレフィン化合物はシクロヘキセンカルバルデヒド誘導体(a)とトリメチロールアルカン誘導体(b)、および/またはジメチロールカルボン酸誘導体(c)の反応で得られる環状アセタール化合物(d)と、シクロヘキセンカルボン酸誘導体(e)および/またはシクロヘキセンメタノール誘導体(f)との反応により得られる。 The diolefin compound represented by the formula (1) is a cyclic acetal compound (d) obtained by a reaction of a cyclohexene carbaldehyde derivative (a) with a trimethylolalkane derivative (b) and / or a dimethylolcarboxylic acid derivative (c). And a cyclohexene carboxylic acid derivative (e) and / or a cyclohexene methanol derivative (f).
シクロヘキセンカルバルデヒド誘導体(a)としてはシクロヘキセン環にホルミル基を有する化合物であれば特に限定されず、好ましくは3−シクロヘキセンカルバルデヒド、3−メチル−3−シクロヘキセンカルバルデヒド、4−メチル−3−シクロヘキセンカルバルデヒド、6−メチル−3−シクロヘキセンカルバルデヒド、2−メチルシクロヘキセンカルバルデヒドなどが挙げられ、特に好ましくは、3−シクロヘキセンカルバルデヒドが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。 The cyclohexene carbaldehyde derivative (a) is not particularly limited as long as it is a compound having a formyl group in the cyclohexene ring, and preferably 3-cyclohexene carbaldehyde, 3-methyl-3-cyclohexene carbaldehyde, 4-methyl-3-cyclohexene. Examples thereof include carbaldehyde, 6-methyl-3-cyclohexene carbaldehyde, 2-methylcyclohexene carbaldehyde and the like, and particularly preferable examples include 3-cyclohexene carbaldehyde, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
トリメチロールアルカン誘導体(b)としては1つの炭素原子に3個のメチロール基を有する化合物であれば特に限定されず、好ましくはトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。 The trimethylol alkane derivative (b) is not particularly limited as long as it is a compound having three methylol groups on one carbon atom, and preferably includes trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, etc. It is not limited to. These may be used alone or in combination of two or more.
ジメチロールカルボン酸誘導体(c)としては1炭素から2つのメチロール基を有し、かつ、1分子中に1つのカルボキシル基(あるいは炭素数1〜10のアルキルオキシカルボニル基)を有する化合物が好ましい。具体的にはジメチロールエタン酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールエタン酸メチル、ジメチロールプロピオン酸エチル、ジメチロールプロピオン酸プロピル、ジメチロールブタン酸メチル、ジメチロールプロピオン酸ヘキシルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。 The dimethylolcarboxylic acid derivative (c) is preferably a compound having 1 to 2 methylol groups and one carboxyl group (or alkyloxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms) in one molecule. Specifically, dimethylol ethanoic acid, dimethylol propionic acid, dimethylol butanoic acid, methyl dimethylol ethanoate, ethyl dimethylol propionate, propyl dimethylol propionate, methyl dimethylol butanoate, hexyl dimethylol propionate, etc. Although it is mentioned, it is not limited to these. These may be used alone or in combination of two or more.
シクロヘキセンカルボン酸誘導体(e)としては下記式(2) The cyclohexene carboxylic acid derivative (e) is represented by the following formula (2)
で表される化合物で、具体的にはシクロヘキセンカルボン酸、シクロヘキセンカルボン酸メチル、シクロヘキセンカルボン酸エチル、シクロヘキセンカルボン酸プロピル、シクロヘキセンカルボン酸ブチル、シクロヘキセンカルボン酸ヘキシル、(シクロヘキセニルメチル)シクロヘキセンカルボキシレート、シクロヘキセンカルボン酸オクチル、シクロヘキセンカルボン酸クロライド、シクロヘキセンカルボン酸ブロマイド、メチルシクロヘキセンカルボン酸、メチルシクロヘキセンカルボン酸メチル、メチルシクロヘキセンカルボン酸エチル、メチルシクロヘキセンカルボン酸プロピル、(メチルシクロヘキセニルメチル)メチルシクロヘキセンカルボキシレート、メチルシクロヘキセンカルボン酸クロライド、などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
この場合上記式(2)において、R1が水素原子のものを用いるのが好ましく、具体的には、シクロヘキセンカルボン酸、シクロヘキセンカルボン酸メチル、シクロヘキセンカルボン酸エチル、シクロヘキセンカルボン酸プロピル、シクロヘキセンカルボン酸ブチル、シクロヘキセンカルボン酸ヘキシル、(シクロヘキセニルメチル)シクロヘキセンカルボキシレート、シクロヘキセンカルボン酸オクチル、シクロヘキセンカルボン酸クロライド、シクロヘキセンカルボン酸ブロマイドが挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
In particular, cyclohexenecarboxylic acid, methyl cyclohexenecarboxylate, ethyl cyclohexenecarboxylate, propylcyclohexenecarboxylate, butylcyclohexenecarboxylate, hexylcyclohexenecarboxylate, (cyclohexenylmethyl) cyclohexenecarboxylate, cyclohexene Octyl carboxylate, cyclohexene carboxylic acid chloride, cyclohexene carboxylic acid bromide, methyl cyclohexene carboxylic acid, methyl methyl cyclohexene carboxylate, ethyl methyl cyclohexene carboxylate, propyl methyl cyclohexene carboxylate, (methyl cyclohexenyl methyl) methyl cyclohexene carboxylate, methyl cyclohexene Carboxylic acid chloride, etc. The present invention is not limited to, et al.
In this case, in the above formula (2), it is preferable to use those in which R 1 is a hydrogen atom. Specifically, cyclohexene carboxylic acid, methyl cyclohexenecarboxylate, ethyl cyclohexenecarboxylate, propyl cyclohexenecarboxylate, butyl cyclohexenecarboxylate Hexylcyclohexenecarboxylate, (cyclohexenylmethyl) cyclohexenecarboxylate, octylcyclohexenecarboxylate, cyclohexenecarboxylic acid chloride, and cyclohexenecarboxylic acid bromide.
These may be used alone or in combination of two or more.
シクロヘキセンメタノール誘導体(f)としてはヒドロキシメチル基を有するシクロヘキセンであれば特に限定されず、好ましくは3−シクロヘキセンメタノール、3−メチル−3−シクロヘキセンメタノール、4−メチル−3−シクロヘキセンメタノール、2−メチルシクロヘキセンメタノールなどが挙げられ、特に好ましくは、3−シクロヘキセンメタノールが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。 The cyclohexene methanol derivative (f) is not particularly limited as long as it is a cyclohexene having a hydroxymethyl group, and preferably 3-cyclohexene methanol, 3-methyl-3-cyclohexene methanol, 4-methyl-3-cyclohexene methanol, 2-methyl. Examples thereof include cyclohexene methanol, and 3-cyclohexene methanol is particularly preferable, but is not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
つづいて、シクロヘキセンカルバルデヒド誘導体(a)とトリメチロールアルカン誘導体(b)、および/またはジメチロールカルボン酸誘導体(c)との反応により、環状アセタール化合物(d)を得る方法としては、一般のアセタール化反応を応用すれば製造できる。例えば、反応媒体にトルエン、キシレンなどの溶媒を用いて共沸脱水しながら反応を行う方法(米国特許第2945008号公報)、濃塩酸に多価アルコールを溶解した後アルデヒド類を徐々に添加しながら反応を行う方法(特開昭48−96590号公報)、反応媒体に水を用いる方法(米国特許第3092640号公報)、反応媒体に有機溶媒を用いる方法(特開平7−215979号公報)、固体酸触媒を用いる方法(特開2007−230992号公報)等が開示されている。
このようにして合成される環状アセタール化合物(d)は下記式(3)
Subsequently, as a method for obtaining the cyclic acetal compound (d) by reacting the cyclohexene carbaldehyde derivative (a) with the trimethylolalkane derivative (b) and / or the dimethylolcarboxylic acid derivative (c), a general acetal is used. It can be produced by applying the chemical reaction. For example, the reaction is carried out by azeotropic dehydration using a solvent such as toluene or xylene as a reaction medium (US Pat. No. 2,945,008), while polyhydric alcohol is dissolved in concentrated hydrochloric acid and aldehydes are gradually added. A method of carrying out the reaction (JP-A-48-96590), a method of using water as a reaction medium (US Pat. No. 3,092,640), a method of using an organic solvent as a reaction medium (JP-A-7-215979), a solid A method using an acid catalyst (JP 2007-230992 A) and the like are disclosed.
The cyclic acetal compound (d) thus synthesized is represented by the following formula (3)
で表される。
It is represented by
本発明のジオレフィン化合物は環状アセタール化合物(d)とシクロヘキセンカルボン酸誘導体(e)および/またはシクロヘキセンメタノール誘導体(f)との反応は一般のエステル化方法が適応できる。具体的には一般のエステル化反応が適応でき、酸触媒を使用したFischer esterification、塩基性条件下での酸ハライド、アルコールの反応、各種縮合剤を利用した縮合反応などが挙げられる(ADVANCED ORGANIC CHMISTRY PartB:Reaction and Synthesis p135、145-147、151など)。また、具体的な事例としては、アルコールとカルボン酸類とのエステル化反応(Tetrahedron vol.36 p.2409 (1980)、Tetrahedron Letter p.4475 (1980))、さらにはカルボン酸エステルのエステル交換反応(特開2006-052187)を利用することによっても製造できる。 In the diolefin compound of the present invention, a general esterification method can be applied to the reaction of the cyclic acetal compound (d) with the cyclohexenecarboxylic acid derivative (e) and / or the cyclohexenemethanol derivative (f). Specifically, general esterification reactions can be applied, such as Fischer esterification using acid catalysts, acid halides under basic conditions, alcohol reactions, and condensation reactions using various condensing agents (ADVANCED ORGANIC CHMISTRY). Part B: Reaction and Synthesis p135, 145-147, 151, etc.). Specific examples include esterification reactions between alcohols and carboxylic acids (Tetrahedron vol.36 p.2409 (1980), Tetrahedron Letter p.4475 (1980)), and transesterification reactions of carboxylic acid esters ( It can also be produced by using JP 2006-052187).
このようにして合成される前記式(1)のジオレフィン化合物の好ましい構造としては、前記式(1)においてR1、R2が水素原子、もしくは炭素数1〜6のアルキル基のいずれかであることが好ましく、また、置換基R1がオレフィンに結合する場合、その反応性を向上させるために、オレフィンに結合するR1は水素原子、メチル基、エチル基のいずれかが好ましく、特に好ましくは水素原子である。 As a preferable structure of the diolefin compound of the formula (1) synthesized as described above, in the formula (1), R 1 and R 2 are either a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. In addition, when the substituent R 1 is bonded to an olefin, R 1 bonded to the olefin is preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, particularly preferably, in order to improve the reactivity. Is a hydrogen atom.
前記式(1)に示す、本発明のジオレフィン体は酸化することで本発明のエポキシ樹脂とすることができる。酸化の手法としては過酢酸等の過酸で酸化する方法、過酸化水素水で酸化する方法、空気(酸素)で酸化する方法などが挙げられるが、これらに限らない。
過酸によるエポキシ化の手法としては具体的には特開2006−52187号公報に記載の手法などが挙げられる。
過酸化水素水によるエポキシ化の手法においては種々の手法が適応できるが、具体的には、特開昭59−108793号公報、特開昭62−234550号公報、特開平5−213919号公報、特開平11−349579号公報、特公平1―33471号公報、特開2001−17864号公報、特公平3−57102号公報等に挙げられるような手法が適応できる。
The diolefin body of the present invention represented by the formula (1) can be oxidized to form the epoxy resin of the present invention. Examples of the oxidation method include, but are not limited to, a method of oxidizing with a peracid such as peracetic acid, a method of oxidizing with a hydrogen peroxide solution, and a method of oxidizing with air (oxygen).
Specific examples of the epoxidation method using peracid include the method described in JP-A-2006-52187.
Various methods can be applied to the method of epoxidation with hydrogen peroxide solution. Specifically, JP-A-59-108793, JP-A-62-234550, JP-A-5-213919, Techniques such as those disclosed in JP-A-11-349579, JP-B-1-33471, JP-A-2001-17864, JP-B-3-57102 and the like can be applied.
以下、本発明のエポキシ樹脂を得るのに特に好ましい方法を例示する。
まず、本発明のジオレフィン化合物、ポリ酸類及び4級アンモニウム塩を有機物、過酸化水素水のエマルジョン状態で反応を行う。
Hereinafter, a particularly preferable method for obtaining the epoxy resin of the present invention will be exemplified.
First, the diolefin compound, polyacids and quaternary ammonium salt of the present invention are reacted in an emulsion of an organic substance and hydrogen peroxide water.
本発明で使用するポリ酸は、ポリ酸構造を有する化合物であれば特に制限はないが、タングステンまたはモリブデンを含むポリ酸が好ましく、タングステンを含むポリ酸がより好ましく、タングステン酸塩類が特に好ましい。
具体的なポリ酸としては、タングステン酸、12−タングストリン酸、12−タングストホウ酸、18−タングストリン酸、12−タングストケイ酸、などのタングステン系の酸、モリブデン酸、リンモリブデン酸等のモリブデン系の酸の塩等が挙げられる。
これらの塩のカウンターカチオンとしてはアンモニウムイオン、アルカリ土類金属イオン、アルカリ金属イオンなどが挙げられる。
具体的にはカルシウムイオンマグネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属イオンなどが挙げられるがこれらに限定されない。特に好ましいカウンターカチオンとしてはナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、アンモニウムイオンである。
The polyacid used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a polyacid structure, but a polyacid containing tungsten or molybdenum is preferred, a polyacid containing tungsten is more preferred, and tungstates are particularly preferred.
Specific polyacids include tungsten acids such as tungstic acid, 12-tungstophosphoric acid, 12-tungstoboric acid, 18-tungstophosphoric acid and 12-tungstosilicic acid, and molybdenum systems such as molybdic acid and phosphomolybdic acid. And the acid salts of these.
Examples of counter cations of these salts include ammonium ions, alkaline earth metal ions, and alkali metal ions.
Specific examples include alkaline earth metal ions such as calcium ions and magnesium ions, and alkali metal ions such as sodium, potassium, and cesium, but are not limited thereto. Particularly preferred counter cations are sodium ion, potassium ion, calcium ion and ammonium ion.
ポリ酸の使用量としては本発明のジオレフィン化合物1モルに対し、金属元素換算(タングテン酸ならタングステン原子、モリブデン酸ならモリブデン原子のモル数)で 0.5〜20ミリモル、好ましくは1.0〜20ミリモル、さらに好ましくは2.5〜15ミリモルである。 The polyacid is used in an amount of 0.5 to 20 mmol, preferably 1.0 in terms of metal element (tungstenic acid is tungsten atom, molybdic acid is molybdenum atom) with respect to 1 mol of the diolefin compound of the present invention. -20 mmol, more preferably 2.5-15 mmol.
4級アンモニウム塩としては、総炭素数が10以上、好ましくは25〜100、より好ましくは25〜55の4級アンモニウム塩が使用でき、特に好ましくはそのアルキル鎖が全て脂肪族鎖であるものが使用できる。
具体的にはトリデカニルメチルアンモニウム塩、ジラウリルジメチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、トリアルキルメチル(アルキル基がオクチル基である化合物とデカニル基である化合物の混合タイプ)アンモニウム塩、トリヘキサデシルメチルアンモニウム塩、トリメチルステアリルアンモニウム塩、テトラペンチルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、ジセチルジメチルアンモニウム塩、トリセチルメチルアンモニウム塩、ジ硬化牛脂アルキルジメチルアンモニウム塩などが挙げられるがこれらに限定されない。特に炭素数が25〜100の物が好ましい。
また、これら塩のアニオン種としては、具体的にはハロゲン化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、アセテートイオン、炭酸イオン、等が挙げられるが、特にこれらに限定されない。
炭素数が100を上回ると疎水性が強くなりすぎて、4級アンモニウム塩の有機層への溶解性が悪くなる場合がある。炭素数が10以下であると親水性が強くなり、同様に4級アンモニウム塩の有機層への相溶性が悪くなり、好ましくない。
4級アンモニウム塩の使用量は使用するタングステン酸類の価数倍の0.01〜10倍当量が好ましい。より好ましくは0.05〜6.0倍当量であり、さらに好ましくは0.05〜4.5倍当量である。
例えば、タングステン酸であればH2WO4で2価であるので、タングステン酸1モルに対し、4級アンモニウムのカルボン酸塩は0.02〜20モルの範囲が好ましい。またタングストリン酸であれば3価であるので、同様に0.03〜20モル、ケイタングステン酸であれば4価であるので0.04〜40モルが好ましい。
4級アンモニウムのカルボン酸塩の量が、タングステン酸類の価数倍の10倍当量よりも多い場合、後処理が大変であるばかりか、反応を抑制する働きがあり、好ましくない。
As the quaternary ammonium salt, a quaternary ammonium salt having a total carbon number of 10 or more, preferably 25 to 100, more preferably 25 to 55 can be used, and particularly preferably, the alkyl chain is all an aliphatic chain. Can be used.
Specifically, tridecanylmethylammonium salt, dilauryldimethylammonium salt, trioctylmethylammonium salt, trialkylmethyl (a mixed type of a compound in which the alkyl group is an octyl group and a compound in which the decanyl group is a compound) ammonium salt, trihexa Examples include decylmethylammonium salt, trimethylstearylammonium salt, tetrapentylammonium salt, cetyltrimethylammonium salt, benzyltributylammonium salt, dicetyldimethylammonium salt, tricetylmethylammonium salt, and di-cured tallow alkyldimethylammonium salt. It is not limited to. Particularly preferred are those having 25 to 100 carbon atoms.
Specific examples of the anionic species of these salts include halide ions, nitrate ions, sulfate ions, hydrogen sulfate ions, acetate ions, carbonate ions, and the like, but are not particularly limited thereto.
When the number of carbon atoms exceeds 100, the hydrophobicity becomes too strong, and the solubility of the quaternary ammonium salt in the organic layer may deteriorate. When the number of carbon atoms is 10 or less, the hydrophilicity is increased, and the compatibility of the quaternary ammonium salt with the organic layer is similarly deteriorated.
The amount of quaternary ammonium salt used is preferably 0.01 to 10 times the valence of the tungstic acid used. More preferably, it is 0.05-6.0 times equivalent, More preferably, it is 0.05-4.5 times equivalent.
For example, since tungstic acid is divalent with H 2 WO 4 , the quaternary ammonium carboxylate is preferably in the range of 0.02 to 20 mol with respect to 1 mol of tungstic acid. Moreover, since it is trivalent in the case of tungstophosphoric acid, it is 0.03 to 20 mol similarly, and in the case of silicotungstic acid, it is tetravalent and is preferably 0.04 to 40 mol.
When the amount of the quaternary ammonium carboxylate is more than 10 times equivalent to the valence of tungstic acids, the post-treatment is not only difficult, but it also serves to suppress the reaction, which is not preferable.
緩衝液としてはいずれも用いることができるが、本反応においてはリン酸塩水溶液を用いるのが好ましい。そのpHとしてはpH4〜10の間に調整されたものが好ましく、より好ましくはpH5〜9である。pH4以下の場合、エポキシ基の加水分解反応、重合反応が進行しやすくなる。またpH10以上である場合、反応が極度に遅くなり、反応時間が長すぎるという問題が生じる。
特に本発明においては触媒であるタングステン酸類を溶解した際に、pH5〜9の間になるように調整されることが好ましい。
緩衝液の使用方法は、例えば好ましい緩衝液であるリン酸−リン酸塩水溶液の場合は過酸化水素に対し、0.1〜10モル%当量のリン酸(あるいはリン酸二水素ナトリウム等のリン酸塩)を使用し、塩基性化合物(たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等)でpH調整を行うという方法が挙げられる。ここでpHは過酸化水素を添加した際に前述のpHになるように添加することが好ましい。また、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムなどを用いて調整することも可能である。好ましいリン酸塩の濃度は0.1〜60重量%であり、より好ましくは1〜45重量%である。
また、本反応においては緩衝液を使用せず、リン酸水素2ナトリウム、リン酸2水素ナトリウム、リン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、など(またはその水和物)を、pH調整無しにリン酸塩を直接添加しても構わない。工程の簡略化、という意味合いではpH調整のわずらわしさが無く、直接の添加が特に好ましい。この場合のリン酸塩の使用量は、過酸化水素に対し、通常0.1〜5モル%当量、好ましくは0.2〜4モル%当量であり、より好ましくは0.3〜3モル%当量である。この際、過酸化水素に対し、5モル%当量を超えるとpH調整が必要となり、0.1モル%当量以下の場合、生成したエポキシ化合物の加水分解物が進行しやすくなる、あるいは反応が遅くなるなどの弊害が生じる。
Any buffer can be used, but it is preferable to use an aqueous phosphate solution in this reaction. The pH is preferably adjusted between pH 4 and 10, more preferably pH 5-9. When the pH is 4 or less, the hydrolysis reaction and polymerization reaction of the epoxy group easily proceed. On the other hand, when the pH is 10 or more, the reaction becomes extremely slow and the reaction time is too long.
In particular, in the present invention, when the tungstic acid as a catalyst is dissolved, the pH is preferably adjusted to be between 5 and 9.
For example, in the case of a phosphoric acid-phosphate aqueous solution which is a preferable buffer solution, a buffer solution is used in an amount of 0.1 to 10 mol% of phosphoric acid (or phosphorous such as sodium dihydrogen phosphate) with respect to hydrogen peroxide. Acid salt) and adjusting the pH with a basic compound (for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, etc.). Here, it is preferable that the pH is added so that the above-mentioned pH is obtained when hydrogen peroxide is added. It is also possible to adjust using sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, or the like. A preferable phosphate concentration is 0.1 to 60% by weight, and more preferably 1 to 45% by weight.
In this reaction, a buffer solution is not used, but disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium phosphate, sodium tripolyphosphate, etc. (or hydrates thereof) can be converted to phosphate without adjusting pH. May be added directly. In the sense of simplifying the process, there is no troublesome pH adjustment, and direct addition is particularly preferable. The amount of phosphate used in this case is usually 0.1 to 5 mol% equivalent, preferably 0.2 to 4 mol% equivalent, more preferably 0.3 to 3 mol%, based on hydrogen peroxide. Is equivalent. At this time, if the amount exceeds 5 mol% equivalent to hydrogen peroxide, pH adjustment is required. If the amount is less than 0.1 mol% equivalent, the hydrolyzate of the produced epoxy compound tends to proceed or the reaction is slow. The harmful effect of becoming.
本反応は過酸化水素を用いてエポキシ化を行う。本反応に使用する過酸化水素としては、その取扱いの簡便さから過酸化水素濃度が10〜40重量%の濃度である水溶液が好ましい。濃度が40重量%を超える場合、取扱いが難しくなる他、生成したエポキシ樹脂の分解反応も進行しやすくなることから好ましくない。 This reaction is epoxidized using hydrogen peroxide. As the hydrogen peroxide used in this reaction, an aqueous solution having a hydrogen peroxide concentration of 10 to 40% by weight is preferable because of easy handling. When the concentration exceeds 40% by weight, handling becomes difficult and the decomposition reaction of the produced epoxy resin also tends to proceed.
本反応は有機溶剤を使用する。使用する有機溶剤の量としては、反応基質であるジオレフィン化合物1に対し、重量比で0.3〜10であり、好ましくは0.3〜5、より好ましくは0.5〜2.5である。重量比で10を超える場合、反応の進行が極度に遅くなることから好ましくない。使用できる有機溶剤の具体的な例としてはヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等のアルカン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類が挙げられる。また、場合によっては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、アノン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、蟻酸メチルなどのエステル化合物、アセトニトリル等のニトリル化合物なども使用可能である。特に好ましい溶剤としてはヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等のアルカン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物である。 This reaction uses an organic solvent. The amount of the organic solvent to be used is 0.3 to 10, preferably 0.3 to 5, more preferably 0.5 to 2.5 by weight with respect to the diolefin compound 1 as the reaction substrate. is there. When the weight ratio exceeds 10, the progress of the reaction is extremely slow, which is not preferable. Specific examples of organic solvents that can be used include alkanes such as hexane, cyclohexane and heptane, aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene, and alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, hexanol and cyclohexanol. It is done. In some cases, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone and anone, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, ester compounds such as ethyl acetate, butyl acetate and methyl formate, and nitriles such as acetonitrile Compounds and the like can also be used. Particularly preferred solvents are alkanes such as hexane, cyclohexane and heptane, and aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene.
具体的な反応操作方法としては、例えばバッチ式の反応釜で反応を行う際は、ジオレフィン化合物、過酸化水素(水溶液)、ヘテロポリ酸(触媒)、緩衝液、4級アンモニウム塩及び有機溶剤を加え、二層で撹拌する。撹拌速度に特に指定は無い。過酸化水素の添加時に発熱する場合が多いことから、各成分を添加した後に過酸化水素を徐々に添加する方法でも構わない。
この際、緩衝液(もしくは水とリン酸塩)、タングステン酸類を加えpH調整を行った後、4級アンモニウム塩、及び有機溶剤、炭素-炭素二重結合を有する化合物を加え、二層で撹拌したところに、過酸化水素を滴下するという手法を用いる。
あるいは水、有機溶剤、炭素-炭素二重結合を有する化合物を撹拌している中に、タングステン酸類、リン酸(あるいはリン酸塩類)を加え、pH調整を行った後、4級アンモニウム塩を添加し、二層で撹拌したところに、過酸化水素を滴下するという手法を用いるという方法でも構わない。
As a specific reaction operation method, for example, when the reaction is performed in a batch-type reaction kettle, a diolefin compound, hydrogen peroxide (aqueous solution), heteropolyacid (catalyst), buffer solution, quaternary ammonium salt and organic solvent are added. In addition, stir in two layers. There is no specific designation for the stirring speed. Since heat is often generated when hydrogen peroxide is added, a method of gradually adding hydrogen peroxide after each component may be added.
At this time, after adjusting the pH by adding a buffer solution (or water and phosphate) and tungstic acid, add a quaternary ammonium salt, an organic solvent, and a compound having a carbon-carbon double bond, and stir in two layers. Then, a technique of dropping hydrogen peroxide is used.
Alternatively, while stirring water, an organic solvent, and a compound having a carbon-carbon double bond, tungstic acid and phosphoric acid (or phosphates) are added, pH is adjusted, and then a quaternary ammonium salt is added. However, it is possible to use a method of dropping hydrogen peroxide when stirring in two layers.
反応温度は特に限定されないが0〜90℃が好ましく、より好ましくは0〜75℃、特に好ましくは15℃〜60℃である。反応温度が高すぎる場合、加水分解反応が進行しやすく、反応温度が低いと反応速度が極端に遅くなる。 Although reaction temperature is not specifically limited, 0-90 degreeC is preferable, More preferably, it is 0-75 degreeC, Most preferably, it is 15-60 degreeC. When the reaction temperature is too high, the hydrolysis reaction tends to proceed, and when the reaction temperature is low, the reaction rate becomes extremely slow.
また反応時間は反応温度、触媒量等にもよるが、工業生産という観点から、長時間の反応は多大なエネルギーを消費することになるため好ましくはない。好ましい範囲としては1〜48時間、より好ましくは3〜36時間、さらに好ましくは4〜24時間である。 Although the reaction time depends on the reaction temperature, the amount of catalyst, etc., from the viewpoint of industrial production, a long-time reaction is not preferable because it consumes a large amount of energy. The preferred range is 1 to 48 hours, more preferably 3 to 36 hours, and still more preferably 4 to 24 hours.
反応終了後、過剰な過酸化水素のクエンチ処理を行う。クエンチ処理は、塩基性化合物を使用して行なうことが好ましい。また、還元剤と塩基性化合物を併用することも好ましい。好ましい処理方法としては塩基性化合物でpH6〜10に中和調整後、還元剤を用い、残存する過酸化水素をクエンチする方法が挙げられる。pHが6以下の場合、過剰の過酸化水素を還元する際の発熱が大きく、分解物を生じる可能性がある。 After completion of the reaction, quenching of excess hydrogen peroxide is performed. The quenching treatment is preferably performed using a basic compound. It is also preferable to use a reducing agent and a basic compound in combination. As a preferable treatment method, there is a method of quenching the remaining hydrogen peroxide using a reducing agent after adjusting neutralization to pH 6 to 10 with a basic compound. When the pH is 6 or less, heat generated when reducing excess hydrogen peroxide is large, and decomposition products may be generated.
還元剤としては亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ヒドラジン、シュウ酸、ビタミンCなどが挙げられる。還元剤の使用量としては過剰分の過酸化水素もモル数に対し、通常0.01〜20倍モル、より好ましくは0.05〜10倍モル、さらに好ましくは0.05〜3倍モルである。
これらは水溶液として加えることが好ましく、その濃度は0.5〜30重量%である。
Examples of the reducing agent include sodium sulfite, sodium thiosulfate, hydrazine, oxalic acid, vitamin C and the like. As the amount of the reducing agent used, excess hydrogen peroxide is usually 0.01 to 20 times mol, more preferably 0.05 to 10 times mol, still more preferably 0.05 to 3 times mol, based on the number of moles. is there.
These are preferably added as an aqueous solution, and the concentration is 0.5 to 30% by weight.
塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の金属炭酸塩、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウムなどのリン酸塩、イオン交換樹脂、アルミナ等の塩基性固体が挙げられる。
その使用量としては水、あるいは有機溶剤(例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等のケトン類、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類など、各種溶剤)に溶解するものであれば、その使用量は過剰分の過酸化水素のモル数に対し、通常0.01〜20倍モル、より好ましくは0.05〜10倍モル、さらに好ましくは0.05〜3倍モルである。これらは水、あるいは前述の有機溶剤の溶液として添加しても、単体で添加しても構わない。
水や有機溶剤に溶解しない固体塩基を使用する場合、系中に残存する過酸化水素の量に対し、重量比で1〜1000倍の量を使用することが好ましい。より好ましくは10〜500倍、さらに好ましくは10〜300倍である。水や有機溶剤に溶解しない固体塩基を使用する場合は、後に記載する水層と有機層の分離の後、処理を行っても構わない。
Basic compounds include metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide, metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, phosphorus such as sodium phosphate and sodium hydrogen phosphate. Examples thereof include basic solids such as acid salts, ion exchange resins, and alumina.
The amount used is water or organic solvents (for example, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, ketones such as methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone, hydrocarbons such as cyclohexane, heptane and octane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, etc. The amount used is usually 0.01 to 20 times mol, more preferably 0.05 to 10 times the number of moles of excess hydrogen peroxide. Mol, more preferably 0.05 to 3 times mol. These may be added as water or a solution of the aforementioned organic solvent, or may be added alone.
When a solid base that does not dissolve in water or an organic solvent is used, it is preferable to use an amount of 1 to 1000 times by weight with respect to the amount of hydrogen peroxide remaining in the system. More preferably, it is 10-500 times, More preferably, it is 10-300 times. In the case of using a solid base that does not dissolve in water or an organic solvent, the treatment may be carried out after separation of an aqueous layer and an organic layer described later.
過酸化水素のクエンチ後(もしくはクエンチを行う前に)、この際、有機層と水層が分離しない、もしくは有機溶剤を使用していない場合は前述の有機溶剤を添加して操作を行い、水層より反応生成物の抽出を行う。この際使用する有機溶剤は原料ジオレフィン化合物に対し、重量比で0.5〜10倍、好ましくは0.5〜5倍である。この操作を必要により数回繰り返した後分離した有機層を、必要に応じて水洗して精製する。
得られた有機層から必要に応じてイオン交換樹脂や金属酸化物(特に、シリカゲル、アルミナなどが好ましい)、活性炭(中でも特に薬品賦活活性炭が好ましい)、複合金属塩(中でも特に塩基性複合金属塩が好ましい)、粘土鉱物(中でも特にモンモリロナイトなど層状粘土鉱物が好ましい)等により、不純物を除去し、さらに水洗、ろ過等を行った後、溶剤を留去し、目的とするエポキシ化合物を得る。
場合によってはさらにカラムクロマトグラフィーや蒸留により精製しても構わない。
After the hydrogen peroxide quench (or before quenching), if the organic layer and the aqueous layer are not separated, or if no organic solvent is used, the above-mentioned organic solvent is added and the operation is performed. The reaction product is extracted from the layer. The organic solvent used at this time is 0.5 to 10 times, preferably 0.5 to 5 times in weight ratio to the raw material diolefin compound. This operation is repeated several times as necessary, and the separated organic layer is purified by washing with water as necessary.
From the obtained organic layer, if necessary, ion exchange resins and metal oxides (especially silica gel, alumina etc. are preferred), activated carbon (especially chemical activated carbon is particularly preferred), complex metal salts (especially basic complex metal salts). Are preferably removed), clay minerals (especially, lamellar clay minerals such as montmorillonite are preferred), impurities are removed, water washing and filtration are performed, and then the solvent is distilled off to obtain the desired epoxy compound.
In some cases, it may be further purified by column chromatography or distillation.
このようにして得られるエポキシ化合物は式(4) The epoxy compound thus obtained has the formula (4)
で表される分子を主成分とするが、式(5)
The main component is a molecule represented by formula (5)
に示すような各種の構造の化合物が混在する。またエポキシ基同士の重合した高分子量体や、その他副反応物が反応条件によっては生成する。
The compounds of various structures as shown in FIG. Further, polymerized high molecular weight polymer of epoxy groups and other side reaction products are generated depending on the reaction conditions.
得られたエポキシ樹脂は、例えばエポキシアクリレートおよびその誘導体、オキサゾリドン系化合物、環状カーボネート化合物等の各種樹脂原料として使用できる。 The obtained epoxy resin can be used as various resin raw materials such as epoxy acrylate and derivatives thereof, oxazolidone compounds, and cyclic carbonate compounds.
以下、本発明のエポキシ樹脂を含む本発明の硬化性樹脂組成物について記載する。
本発明の硬化性樹脂組成物は本発明のエポキシ樹脂を必須成分として含有する。本発明の硬化性樹脂組成物においては、硬化剤による熱硬化(硬化性樹脂組成物A)と酸を硬化触媒とするカチオン硬化(硬化性樹脂組成物B)の二種の方法が適応できる。
Hereinafter, it describes about the curable resin composition of this invention containing the epoxy resin of this invention.
The curable resin composition of the present invention contains the epoxy resin of the present invention as an essential component. In the curable resin composition of the present invention, two methods of heat curing with a curing agent (curable resin composition A) and cationic curing with an acid as a curing catalyst (curable resin composition B) can be applied.
硬化性樹脂組成物Aと硬化性組樹脂成物Bにおいて本発明のエポキシ樹脂は単独でまたは他のエポキシ樹脂と併用して使用することが出来る。併用する場合、本発明のエポキシ樹脂の全エポキシ樹脂中に占める割合は30重量%以上が好ましく、特に40重量%以上が好ましい。ただし、本発明のエポキシ樹脂を硬化性樹脂組成物の改質剤として使用する場合は、1〜30重量%の割合で添加する。 In the curable resin composition A and the curable resin composition B, the epoxy resin of the present invention can be used alone or in combination with other epoxy resins. When used in combination, the proportion of the epoxy resin of the present invention in the total epoxy resin is preferably 30% by weight or more, particularly preferably 40% by weight or more. However, when using the epoxy resin of this invention as a modifier of a curable resin composition, it adds in the ratio of 1 to 30 weight%.
本発明のエポキシ樹脂と併用し得る他のエポキシ樹脂のとしては、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂などが挙げられる。具体的には、ビスフェノールA、ビスフェノールS、チオジフェノール、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロルメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4−ビス(クロロメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類、アルコール類から誘導されるグリシジルエーテル化物、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、等シルセスキオキサン系のエポキシ樹脂(鎖状、環状、ラダー状、あるいはそれら少なくとも2種以上の混合構造のシロキサン構造にグリシジル基、および/またはエポキシシクロヘキサン構造を有するエポキシ樹脂)等の固形または液状エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of other epoxy resins that can be used in combination with the epoxy resin of the present invention include novolac type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, and phenol aralkyl type epoxy resins. Specifically, bisphenol A, bisphenol S, thiodiphenol, fluorene bisphenol, terpene diphenol, 4,4′-biphenol, 2,2′-biphenol, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl- [ 1,1′-biphenyl] -4,4′-diol, hydroquinone, resorcin, naphthalenediol, tris- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, phenol (Phenol, alkyl-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxyacetaldehyde Non, o-hydroxyacetophenone, dicyclopentadiene, furfural, 4,4′-bis (chloromethyl) -1,1′-biphenyl, 4,4′-bis (methoxymethyl) -1,1′-biphenyl, 1, Glycidyl ethers derived from polycondensates with 4-bis (chloromethyl) benzene, 1,4-bis (methoxymethyl) benzene and the like, modified products thereof, halogenated bisphenols such as tetrabromobisphenol A, and alcohols , Cycloaliphatic epoxy resin, glycidylamine epoxy resin, glycidyl ester epoxy resin, silsesquioxane epoxy resin (chain structure, cyclic structure, ladder structure, or a mixed structure of at least two of them) Has glycidyl group and / or epoxycyclohexane structure Solid or liquid epoxy resin having an epoxy resin) and the like although not limited thereto.
特に本発明の硬化性樹脂組成物を光学用途に用いる場合、脂環式エポキシ樹脂やシルセスキオキサン構造のエポキシ樹脂との併用が好ましい。特に脂環式エポキシ樹脂の場合、骨格にエポキシシクロヘキサン構造を有する化合物が好ましく、シクロヘキセン構造を有する化合物の酸化反応により得られるエポキシ樹脂が特に好ましい。
これらエポキシ樹脂としては、シクロヘキセンカルボン酸とアルコール類とのエステル化反応あるいはシクロヘキセンメタノールとカルボン酸類とのエステル化反応(Tetrahedron vol.36 p.2409 (1980)、Tetrahedron Letter p.4475 (1980)等に記載の手法)、あるいはシクロヘキセンアルデヒドのティシェンコ反応(特開2003−170059号公報、特開2004−262871号公報等に記載の手法)、さらにはシクロヘキセンカルボン酸エステルのエステル交換反応(特開2006−052187号公報等に記載の手法)によって製造できる化合物を酸化した物などが挙げられる。
アルコール類としては、アルコール性水酸基を有する化合物であれば特に限定されないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、2,4−ジエチルペンタンジオール、2−エチル−2−ブチル−1.3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、トリシクロデカンジメタノール、ノルボルネンジオールなどのジオール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、2−ヒドロキシメチル−1,4−ブタンジオールなどのトリオール類、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパンなどのテトラオール類などが挙げられる。またカルボン酸類としてはシュウ酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げられるがこれに限らない。
When using especially the curable resin composition of this invention for an optical use, combined use with an alicyclic epoxy resin or an epoxy resin of a silsesquioxane structure is preferable. Particularly in the case of an alicyclic epoxy resin, a compound having an epoxycyclohexane structure in the skeleton is preferable, and an epoxy resin obtained by an oxidation reaction of a compound having a cyclohexene structure is particularly preferable.
These epoxy resins include esterification reaction of cyclohexene carboxylic acid and alcohols or esterification reaction of cyclohexene methanol and carboxylic acids (Tetrahedron vol.36 p.2409 (1980), Tetrahedron Letter p.4475 (1980), etc.) Described), or Tyschenko reaction of cyclohexene aldehyde (method described in JP-A-2003-170059, JP-A-2004-262871, etc.), and further transesterification of cyclohexene carboxylic acid ester (JP-A-2006-052187). And the like, which are obtained by oxidizing a compound that can be produced by the method described in Japanese Patent Publication No.
The alcohol is not particularly limited as long as it is a compound having an alcoholic hydroxyl group, but ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, cyclohexanedimethanol, 2,4-diethylpentanediol, 2-ethyl-2-butyl-1.3-propanediol, neopentyl glycol, tricyclodecane dimethanol, norbornenediol, etc. Diols, glycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, triols such as 2-hydroxymethyl-1,4-butanediol, tetraols such as pentaerythritol and ditrimethylolpropane And the like. Examples of carboxylic acids include, but are not limited to, oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid.
さらには、シクロヘキセンアルデヒド誘導体と、アルコール体とのアセタール反応によるアセタール化合物が挙げられる。反応手法としては一般のアセタール化反応を応用すれば製造でき、例えば、反応媒体にトルエン、キシレンなどの溶媒を用いて共沸脱水しながら反応を行う方法(米国特許第2945008号公報)、濃塩酸に多価アルコールを溶解した後アルデヒド類を徐々に添加しながら反応を行う方法(特開昭48−96590号公報)、反応媒体に水を用いる方法(米国特許第3092640号公報)、反応媒体に有機溶媒を用いる方法(特開平7−215979号公報)、固体酸触媒を用いる方法(特開2007−230992号公報)等が開示されている。構造の安定性から環状アセタール構造が好ましい。
これらエポキシ樹脂の具体例としては、ERL−4221、UVR−6105、ERL−4299(全て商品名、いずれもダウ・ケミカル製)、セロキサイド2021P、エポリードGT401、EHPE3150、EHPE3150CE(全て商品名、いずれもダイセル化学工業製)及びジシクロペンタジエンジエポキシドなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない(参考文献:総説エポキシ樹脂 基礎編I p76−85)。
これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
Furthermore, the acetal compound by the acetal reaction of a cyclohexene aldehyde derivative and an alcohol form is mentioned. As a reaction method, it can be produced by applying a general acetalization reaction. For example, a method of carrying out a reaction while azeotropically dehydrating using a solvent such as toluene or xylene as a reaction medium (US Pat. No. 2,945,008), concentrated hydrochloric acid A method in which polyhydric alcohol is dissolved in the mixture and then the reaction is carried out while gradually adding aldehydes (Japanese Patent Laid-Open No. 48-96590), a method using water as a reaction medium (US Pat. No. 3,092,640), A method using an organic solvent (Japanese Patent Laid-Open No. 7-215979), a method using a solid acid catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-230992), and the like are disclosed. A cyclic acetal structure is preferable from the viewpoint of structural stability.
Specific examples of these epoxy resins include ERL-4221, UVR-6105, ERL-4299 (all trade names, all manufactured by Dow Chemical), Celoxide 2021P, Eporide GT401, EHPE3150, EHPE3150CE (all trade names, all Daicel). Chemical Industry) and dicyclopentadiene diepoxide, and the like, but are not limited to these (Reference: Review Epoxy Resin Basic Edition I p76-85).
These may be used alone or in combination of two or more.
以下それぞれの硬化性樹脂組成物について言及する。
硬化剤による熱硬化(硬化性樹脂組成物A)
本発明の硬化性樹脂組成物Aが含有する硬化剤としては、例えばアミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール系化合物、カルボン酸系化合物などが挙げられる。用いうる硬化剤の具体例としては、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンより合成されるポリアミド樹脂などの含窒素化合物(アミン、アミド化合物);無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ブタンテトラカルボン酸無水物、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチルビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物、などの酸無水物;各種アルコール、カルビノール変性シリコーン、と前述の酸無水物との付加反応により得られるカルボン酸樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシアセトフェノン、o−ヒドロキシアセトフェノン、ジシクロペンタジエン、フルフラール、4,4’−ビス(クロロメチル)−1,1’−ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)−1,1’−ビフェニル、1,4’−ビス(クロロメチル)ベンゼン、1,4’−ビス(メトキシメチル)ベンゼン等との重縮合物及びこれらの変性物、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン化ビスフェノール類、テルペンとフェノール類の縮合物などのポリフェノール類;イミダゾール、トリフルオロボラン−アミン錯体、グアニジン誘導体の化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本発明においては特に前述の酸無水物、カルボン酸樹脂に代表される、酸無水物構造、及びまたはカルボン酸構造を有する化合物が好ましい。
Hereinafter, each curable resin composition will be referred to.
Thermal curing with a curing agent (curable resin composition A)
Examples of the curing agent contained in the curable resin composition A of the present invention include amine compounds, acid anhydride compounds, amide compounds, phenol compounds, and carboxylic acid compounds. Specific examples of the curing agent that can be used include diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diaminodiphenylsulfone, isophoronediamine, dicyandiamide, and nitrogen-containing compounds such as polyamide resins synthesized from linolenic acid and ethylenediamine (amine, Amide compounds); phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, nadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyl hexahydro Phthalic anhydride, butanetetracarboxylic anhydride, bicyclo [2,2,1] heptane-2,3-dicarboxylic anhydride, methylbicyclo [2,2,1] heptane-2,3-dicarboxylic anhydride, Cyclohe Acid anhydrides such as sun-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride; carboxylic acid resins obtained by addition reaction of various alcohols, carbinol-modified silicones and the above-mentioned acid anhydrides; bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, terpene diphenol, 4,4′-biphenol, 2,2′-biphenol, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl- [1,1′-biphenyl] -4,4'-diol, hydroquinone, resorcin, naphthalenediol, tris- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, phenols (phenol, alkyl-substituted phenol) , Naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, dihydroxynaphth ) And formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxyacetophenone, o-hydroxyacetophenone, dicyclopentadiene, furfural, 4,4'-bis (chloromethyl) -1,1 Polycondensation with '-biphenyl, 4,4'-bis (methoxymethyl) -1,1'-biphenyl, 1,4'-bis (chloromethyl) benzene, 1,4'-bis (methoxymethyl) benzene, etc. And their modified products, polyphenols such as halogenated bisphenols such as tetrabromobisphenol A, condensates of terpenes and phenols; imidazole, trifluoroborane-amine complexes, guanidine derivative compounds, etc. Limited to is not. These may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, compounds having an acid anhydride structure and / or a carboxylic acid structure represented by the aforementioned acid anhydrides and carboxylic acid resins are particularly preferable.
本発明の硬化性樹脂組成物Aにおいて硬化剤の使用量は、全エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して0.7〜1.2当量が好ましい。エポキシ基1当量に対して、0.7当量に満たない場合、あるいは1.2当量を超える場合、いずれも硬化が不完全となり良好な硬化物性が得られない恐れがある。 In the curable resin composition A of the present invention, the amount of the curing agent used is preferably 0.7 to 1.2 equivalents relative to 1 equivalent of the epoxy groups of all epoxy resins. When less than 0.7 equivalent or more than 1.2 equivalent with respect to 1 equivalent of epoxy group, curing may be incomplete and good cured properties may not be obtained.
本発明の硬化性樹脂組成物Aにおいては、硬化剤とともに硬化促進剤を併用しても差し支えない。使用できる硬化促進剤の具体例としては2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾ−ル類、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等の第3級アミン類、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類、テトラブチルアンモニウム塩、トリイソプロピルメチルアンモニウム塩、トリメチルデカニルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩などの4級アンモニウム塩、トリフェニルベンジルホスフォニウム塩、トリフェニルエチルホスホニウム塩、テトラブチルホスホニウム塩などの4級ホスホニウム塩が挙げられる。(4級塩のカウンターイオンはハロゲン、有機酸イオン、水酸化物イオンなど、特に指定は無いが、特に有機酸イオン、水酸化物イオンが好ましい。)、オクチル酸スズ等の金属化合物等が挙げられる。硬化促進剤を用いる場合は、エポキシ樹脂100重量部に対して0.01〜5.0重量部が必要に応じ用いられる。 In the curable resin composition A of the present invention, a curing accelerator may be used in combination with the curing agent. Specific examples of curing accelerators that can be used include imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diaza- Tertiary amines such as bicyclo (5,4,0) undecene-7, phosphines such as triphenylphosphine, tetrabutylammonium salt, triisopropylmethylammonium salt, trimethyldecanylammonium salt, cetyltrimethylammonium salt, etc. Quaternary ammonium salts, triphenylbenzylphosphonium salts, triphenylethylphosphonium salts, quaternary phosphonium salts such as tetrabutylphosphonium salts, and the like can be given. (The counter ion of the quaternary salt is not particularly specified, such as halogen, organic acid ion, hydroxide ion, etc., but organic acid ion and hydroxide ion are particularly preferable), metal compounds such as tin octylate, etc. It is done. When using a hardening accelerator, 0.01-5.0 weight part is used as needed with respect to 100 weight part of epoxy resins.
本発明の硬化性樹脂組成物Aには、リン含有化合物を難燃性付与成分として含有させることもできる。リン含有化合物としては反応型のものでも添加型のものでもよい。リン含有化合物の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシリレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジル−2,6−ジキシリレニルホスフェート、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4'−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)等のリン酸エステル類;9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のホスファン類;エポキシ樹脂と前記ホスファン類の活性水素とを反応させて得られるリン含有エポキシ化合物、赤リン等が挙げられるが、リン酸エステル類、ホスファン類またはリン含有エポキシ化合物が好ましく、1,3−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、1,4−フェニレンビス(ジキシリレニルホスフェート)、4,4'−ビフェニル(ジキシリレニルホスフェート)またはリン含有エポキシ化合物が特に好ましい。リン含有化合物の含有量はリン含有化合物/全エポキシ樹脂=0.1〜0.6(重量比)が好ましい。0.1以下では難燃性が不十分であり、0.6以上では硬化物の吸湿性、誘電特性に悪影響を及ぼす懸念がある。 The curable resin composition A of the present invention may contain a phosphorus-containing compound as a flame retardant imparting component. The phosphorus-containing compound may be a reactive type or an additive type. Specific examples of phosphorus-containing compounds include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, cresyl-2,6-dixylylenyl phosphate, 1,3-phenylenebis ( Phosphoric acid esters such as dixylylenyl phosphate), 1,4-phenylenebis (dixylylenyl phosphate), 4,4′-biphenyl (dixylylenyl phosphate); 9,10-dihydro-9-oxa Phosphanes such as -10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10 (2,5-dihydroxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; epoxy resin and active hydrogen of the phosphanes A phosphorus-containing product obtained by reacting with Poxy compounds, red phosphorus and the like can be mentioned, and phosphoric esters, phosphanes or phosphorus-containing epoxy compounds are preferable, and 1,3-phenylenebis (dixylylenyl phosphate), 1,4-phenylenebis (dixylylene). Nyl phosphate), 4,4′-biphenyl (dixylylenyl phosphate) or phosphorus-containing epoxy compounds are particularly preferred. The phosphorus-containing compound content is preferably phosphorus-containing compound / total epoxy resin = 0.1 to 0.6 (weight ratio). If it is 0.1 or less, the flame retardancy is insufficient, and if it is 0.6 or more, there is a concern that it may adversely affect the hygroscopicity and dielectric properties of the cured product.
さらに本発明の硬化性樹脂組成物Aには、必要に応じて酸化防止剤を添加しても構わない。使用できる酸化防止剤としては、フェノール系、イオウ系、リン系酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。酸化防止剤の使用量は、本発明の硬化性樹脂組成物中の樹脂成分100重量部に対して、通常0.008〜1重量部、好ましくは0.01〜0.5重量部である。 Furthermore, you may add antioxidant to the curable resin composition A of this invention as needed. Antioxidants that can be used include phenol-based, sulfur-based, and phosphorus-based antioxidants. Antioxidants can be used alone or in combination of two or more. The usage-amount of antioxidant is 0.008-1 weight part normally with respect to 100 weight part of resin components in the curable resin composition of this invention, Preferably it is 0.01-0.5 weight part.
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。フェノール系酸化防止剤の具体例として、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−p−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、等のモノフェノール類;2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−{β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルスルホン酸エチル)カルシウム等のビスフェノール類;1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス−(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トコフェノール等の高分子型フェノール類が例示される。 Examples of the antioxidant include a phenol-based antioxidant, a sulfur-based antioxidant, and a phosphorus-based antioxidant. Specific examples of phenolic antioxidants include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-p-ethylphenol, stearyl-β- (3 , 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, isooctyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,4-bis- (n-octylthio)- Monophenols such as 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -1,3,5-triazine, 2,4-bis [(octylthio) methyl] -o-cresol; 2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis (3- Til-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) ) Propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], N, N′-hexamethylenebis (3,5-di-t) -Butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide), 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 3,5-di-t -Butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester, 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- {β- (3-t-butyl-4-hydroxy-5- Bisphenols such as (tilphenyl) propionyloxy} ethyl] 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylsulfonate) ethyl 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t- Butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3′-bis- (4 '-Hydroxy-3'-tert-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -iso Anureate, 1,3,5-tris (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxybenzyl) -S-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, tocophenol And the like.
イオウ系酸化防止剤の具体例として、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルル−3,3’−チオジプロピオネート等が例示される。 Specific examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl-3,3′-thiodipropionate, dimyristyl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, and the like. .
リン系酸化防止剤の具体例として、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビ(2,4−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、ビス[2−t−ブチル−6−メチル−4−{2−(オクタデシルオキシカルボニル)エチル}フェニル]ヒドロゲンホスファイト等のホスファイト類;9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド
等のオキサホスファフェナントレンオキサイド類などが例示される。
Specific examples of phosphorus antioxidants include triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, diisodecylpentaerythritol phosphite, tris (2,4-di-t- Butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetrayl bis (octadecyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbi (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbi (2,4 -Di-t-butyl-4-methylphenyl) phosphite, bis [2-t-butyl-6-methyl-4- {2- (octadecyloxycarbonyl) ethyl} phenyl] hydrogen phosphite, etc. 9,10-dihydro 9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10 -Oxaphosphaphenanthrene oxides such as 10-decyloxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide are exemplified.
これらの酸化防止剤はそれぞれ単独で使用できるが、2種以上を組み合わせて併用しても構わない。特に本発明においてはリン系の酸化防止剤が好ましい。 These antioxidants can be used alone, but two or more of them may be used in combination. In the present invention, a phosphorus-based antioxidant is particularly preferable.
さらに本発明の硬化性樹脂組成物Aには、必要に応じて光安定剤を添加しても構わない。
光安定剤としては、ヒンダートアミン系の光安定剤、特にHALS等が好適である。HALSとしては特に限定されるものではないが、代表的なものとしては、ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’―ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ〔{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)〔〔3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドリキシフェニル〕メチル〕ブチルマロネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−オクチロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、等が挙げられる。HALSは1種のみが用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
Furthermore, you may add a light stabilizer to the curable resin composition A of this invention as needed.
As the light stabilizer, hindered amine-based light stabilizers, particularly HALS and the like are suitable. HALS is not particularly limited, but representative examples include dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N′-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4- Polycondensate of piperidyl-1,6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy succinate -2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], bis (1,2,2, 6,6-pentamethyl-4-pi Peridyl) [[3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl] butyl malonate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 2- (3,5-di -T-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl), etc. Only one HALS is used. Two or more types may be used in combination.
さらに本発明の硬化性樹脂組成物Aには、必要に応じてバインダー樹脂を配合することも出来る。バインダー樹脂としてはブチラール系樹脂、アセタール系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ−ナイロン系樹脂、NBR−フェノール系樹脂、エポキシ−NBR系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。バインダー樹脂の配合量は、硬化物の難燃性、耐熱性を損なわない範囲であることが好ましく、樹脂成分100重量部に対して通常0.05〜50重量部、好ましくは0.05〜20重量部が必要に応じて用いられる。 Furthermore, binder resin can also be mix | blended with the curable resin composition A of this invention as needed. Examples of the binder resin include butyral resins, acetal resins, acrylic resins, epoxy-nylon resins, NBR-phenol resins, epoxy-NBR resins, polyamide resins, polyimide resins, and silicone resins. However, it is not limited to these. The blending amount of the binder resin is preferably in a range that does not impair the flame retardancy and heat resistance of the cured product, and is usually 0.05 to 50 parts by weight, preferably 0.05 to 20 parts per 100 parts by weight of the resin component. Part by weight is used as needed.
本発明の硬化性樹脂組成物Aには、必要に応じて無機充填剤を添加することができる。無機充填剤としては、結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、ホステライト、ステアタイト、スピネル、チタニア、タルク等の粉体またはこれらを球形化したビーズ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。これら無機充填剤の含有量は、本発明の硬化性樹脂組成物中において0〜95重量%を占める量が用いられる。更に本発明の硬化性樹脂組成物には、シランカップリング剤、ステアリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の離型剤、界面活性剤、染料、顔料、紫外線吸収剤等の種々の配合剤、各種熱硬化性樹脂を添加することができる。 An inorganic filler can be added to the curable resin composition A of the present invention as necessary. Examples of inorganic fillers include crystalline silica, fused silica, alumina, zircon, calcium silicate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, zirconia, hostelite, steatite, spinel, titania, talc and the like. Examples thereof include, but are not limited to, spherical beads. These may be used alone or in combination of two or more. The content of these inorganic fillers is 0 to 95% by weight in the curable resin composition of the present invention. Furthermore, the curable resin composition of the present invention includes various agents such as silane coupling agents, mold release agents such as stearic acid, palmitic acid, zinc stearate, and calcium stearate, surfactants, dyes, pigments, and ultraviolet absorbers. A compounding agent and various thermosetting resins can be added.
本発明の硬化性樹脂組成物を光半導体封止剤に使用する場合、必要に応じて、蛍光体を添加することができる。蛍光体は、例えば、青色LED素子から発せられた青色光の一部を吸収し、波長変換された黄色光を発することにより、白色光を形成する作用を有するものである。蛍光体を、硬化性樹脂組成物に予め分散させておいてから、光半導体を封止する。蛍光体としては特に制限がなく、従来公知の蛍光体を使用することができ、例えば、希土類元素のアルミン酸塩、チオ没食子酸塩、オルトケイ酸塩等が例示される。より具体的には、YAG蛍光体、TAG蛍光体、オルトシリケート蛍光体、チオガレート蛍光体、硫化物蛍光体等の蛍光体が挙げられ、YAlO3:Ce、Y3Al5O12:Ce,Y4Al2O9:Ce、Y2O2S:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、(SrEu)O・Al2O3などが例示される。係る蛍光体の粒径としては、この分野で公知の粒径のものが使用されるが、平均粒径としては、1〜250μm、特に2〜50μmが好ましい。これらの蛍光体を使用する場合、その添加量は、その樹脂成分100重量部に対して、1〜80重量部、より好ましくは5〜60重量部である。 When using the curable resin composition of this invention for an optical semiconductor sealing agent, a fluorescent substance can be added as needed. For example, the phosphor has a function of forming white light by absorbing part of blue light emitted from a blue LED element and emitting wavelength-converted yellow light. After the phosphor is dispersed in advance in the curable resin composition, the optical semiconductor is sealed. There is no restriction | limiting in particular as fluorescent substance, A conventionally well-known fluorescent substance can be used, For example, rare earth element aluminate, thio gallate, orthosilicate, etc. are illustrated. More specifically, phosphors such as a YAG phosphor, a TAG phosphor, an orthosilicate phosphor, a thiogallate phosphor, and a sulfide phosphor can be mentioned, and YAlO 3 : Ce, Y 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 4 Al 2 O 9 : Ce, Y 2 O 2 S: Eu, Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu, (SrEu) O.Al 2 O 3 and the like are exemplified. As the particle size of the phosphor, those having a particle size known in this field are used, and the average particle size is preferably 1 to 250 μm, particularly preferably 2 to 50 μm. When using these fluorescent substance, the addition amount is 1-80 weight part with respect to 100 weight part of the resin component, More preferably, it is 5-60 weight part.
本発明の硬化性樹脂組成物Aは、各成分を均一に混合することにより得られる。本発明の硬化性樹脂組成物Aは従来知られている方法と同様の方法で容易にその硬化物とすることができる。例えば本発明のエポキシ樹脂と硬化剤並びに必要により硬化促進剤、リン含有化合物、バインダー樹脂、無機充填材及び配合剤とを必要に応じて押出機、ニーダ、ロール等を用いて均一になるまで充分に混合して硬化性樹脂組成物を得、その硬化性樹脂組成物をポッティング、溶融後(液状の場合は溶融無しに)注型あるいはトランスファー成型機などを用いて成型し、さらに80〜200℃で2〜10時間加熱することにより本発明の硬化物を得ることができる。 The curable resin composition A of the present invention is obtained by uniformly mixing each component. The curable resin composition A of the present invention can be easily made into a cured product by a method similar to a conventionally known method. For example, the epoxy resin of the present invention, a curing agent and, if necessary, a curing accelerator, a phosphorus-containing compound, a binder resin, an inorganic filler, and a compounding agent are sufficient until uniform using an extruder, kneader, roll, etc. To obtain a curable resin composition, potting the curable resin composition, melting (without melting in the case of a liquid), molding using a casting or transfer molding machine, and further 80 to 200 ° C. The cured product of the present invention can be obtained by heating for 2 to 10 hours.
また本発明の硬化性樹脂組成物Aを必要に応じてトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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の溶剤に溶解させ、硬化性樹脂組成物ワニスとし、ガラス繊維、カ−ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アルミナ繊維、紙などの基材に含浸させて加熱乾燥して得たプリプレグを熱プレス成形することにより、本発明の硬化性樹脂組成物Aの硬化物とすることができる。この際の溶剤は、本発明の硬化性樹脂組成物と該溶剤の混合物中で通常10〜70重量%、好ましくは15〜70重量%を占める量を用いる。また液状組成物であれば、そのまま例えば、RTM方式でカーボン繊維を含有するエポキシ樹脂硬化物を得ることもできる。 Further, the curable resin composition A of the present invention is dissolved in a solvent such as toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone as necessary, and the curable resin composition varnish. The curable resin composition of the present invention is obtained by hot press-molding a prepreg obtained by impregnating a base material such as glass fiber, carbon fiber, polyester fiber, polyamide fiber, alumina fiber, or paper and drying by heating. It can be set as the hardened | cured material of the thing A. The solvent used here is usually 10 to 70% by weight, preferably 15 to 70% by weight in the mixture of the curable resin composition of the present invention and the solvent. Moreover, if it is a liquid composition, the epoxy resin hardened | cured material containing a carbon fiber can also be obtained as it is, for example with a RTM system.
また本発明の硬化性樹脂組成物Aをフィルム型組成物の改質剤としても使用できる。具体的にはBステージにおけるフレキ性等を向上させる場合に用いることができる。このようなフィルム型の樹脂組成物は、本発明の硬化性樹脂組成物Aを前記硬化性樹脂組成物ワニスとして剥離フィルム上に塗布し、加熱下で溶剤を除去した後、Bステージ化を行うことによりシート状の接着剤として得られる。このシート状接着剤は多層基板などにおける層間絶縁層として使用することが出来る。 Moreover, the curable resin composition A of this invention can be used also as a modifier of a film type composition. Specifically, it can be used to improve the flexibility of the B stage. In such a film-type resin composition, the curable resin composition A of the present invention is applied onto a release film as the curable resin composition varnish, the solvent is removed under heating, and then B-stage is performed. Thus, it is obtained as a sheet-like adhesive. This sheet-like adhesive can be used as an interlayer insulating layer in a multilayer substrate or the like.
次に本発明のエポキシ樹脂組成物を光半導体の封止材又はダイボンド材として用いる場合について詳細に説明する。 Next, the case where the epoxy resin composition of the present invention is used as an optical semiconductor sealing material or die bonding material will be described in detail.
本発明のエポキシ樹脂組成物が高輝度白色LED等の光半導体の封止材、またはダイボンド材として用いる場合には、本発明の多価カルボン酸を含有する硬化剤(硬化剤組成物)と、エポキシ樹脂の他、硬化促進剤、カップリング材、酸化防止剤、光安定剤等の添加物を充分に混合することによりエポキシ樹脂組成物を調製し、使用される。混合方法としては、ニーダー、三本ロール、万能ミキサー、プラネタリーミキサー、ホモミキサー、ホモディスパー、ビーズミル等を用いて常温または加温して混合する。 When the epoxy resin composition of the present invention is used as a sealing material for an optical semiconductor such as a high-intensity white LED, or a die bond material, a curing agent (curing agent composition) containing the polyvalent carboxylic acid of the present invention, In addition to the epoxy resin, an epoxy resin composition is prepared and used by thoroughly mixing additives such as a curing accelerator, a coupling material, an antioxidant, and a light stabilizer. As a mixing method, a kneader, a three-roll, a universal mixer, a planetary mixer, a homomixer, a homodisper, a bead mill or the like is used to mix at room temperature or warm.
高輝度白色LED等の光半導体素子は、一般的にサファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO等の基板上に積層させたGaAs、GaP、GaAlAs,GaAsP、AlGa、InP、GaN、InN、AlN、InGaN等の半導体チップを、接着剤(ダイボンド材)を用いてリードフレームや放熱板、パッケージに接着させてなる。電流を流すために金ワイヤー等のワイヤーが接続されているタイプもある。その半導体チップを、熱や湿気から守り、かつレンズ機能の役割を果たすためにエポキシ樹脂等の封止材で封止している。本発明のエポキシ樹脂組成物はこの封止材やダイボンド材として用いる事ができる。工程上からは本発明の硬化性樹脂組成物をダイボンド材と封止材の両方に使用するのが好都合である。 Optical semiconductor elements such as high-intensity white LEDs are generally GaAs, GaP, GaAlAs, GaAsP, AlGa, InP, GaN, InN, AlN, InGaN laminated on a substrate of sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO or the like. Such a semiconductor chip is bonded to a lead frame, a heat sink, or a package using an adhesive (die bond material). There is also a type in which a wire such as a gold wire is connected to pass an electric current. The semiconductor chip is sealed with a sealing material such as an epoxy resin in order to protect it from heat and moisture and to play a role of a lens. The epoxy resin composition of the present invention can be used as this sealing material or die bond material. From the viewpoint of the process, it is advantageous to use the curable resin composition of the present invention for both the die bond material and the sealing material.
半導体チップを、本発明の硬化性樹脂組成物を用いて、基板に接着する方法としては、本発明のエポキシ樹脂組成物をディスペンサー、ポッティング、スクリーン印刷により塗布した後、半導体チップをのせて加熱硬化を行い、半導体チップを接着させることができる。加熱は、熱風循環式、赤外線、高周波等の方法が使用できる。
加熱条件は例えば80〜230℃で1分〜24時間程度が好ましい。加熱硬化の際に発生する内部応力を低減する目的で、例えば80〜120℃、30分〜5時間予備硬化させた後に、120〜180℃、30分〜10時間の条件で後硬化させることができる。
As a method of adhering a semiconductor chip to a substrate using the curable resin composition of the present invention, the epoxy resin composition of the present invention is applied by a dispenser, potting, or screen printing, and then the semiconductor chip is placed and heat cured. The semiconductor chip can be bonded. For the heating, methods such as hot air circulation, infrared rays and high frequency can be used.
For example, the heating condition is preferably 80 to 230 ° C. and about 1 minute to 24 hours. For the purpose of reducing internal stress generated during heat curing, for example, after pre-curing at 80 to 120 ° C. for 30 minutes to 5 hours, post-curing is performed at 120 to 180 ° C. for 30 minutes to 10 hours. it can.
封止材の成形方式としては上記のように半導体チップが固定された基板を挿入した型枠内に封止材を注入した後に加熱硬化を行い成形する注入方式、金型上に封止材をあらかじめ注入し、そこに基板上に固定された半導体チップを浸漬させて加熱硬化をした後に金型から離形する圧縮成形方式等が用いられている。
注入方法としては、ディスペンサー、トランスファー成形、射出成形等が挙げられる。
加熱は、熱風循環式、赤外線、高周波等の方法が使用できる。 加熱条件は例えば80〜230℃で1分〜24時間程度が好ましい。加熱硬化の際に発生する内部応力を低減する目的で、例えば80〜120℃、30分〜5時間予備硬化させた後に、120〜180℃、30分〜10時間の条件で後硬化させることができる。
As a molding method of the sealing material, as described above, an injection method in which the sealing material is injected into the mold frame in which the substrate on which the semiconductor chip is fixed is inserted and then heat-cured and molded, and the sealing material is formed on the mold. A compression molding method or the like in which a semiconductor chip fixed on a substrate is immersed therein and heat-cured and then released from a mold is used.
Examples of the injection method include dispenser, transfer molding, injection molding and the like.
For the heating, methods such as hot air circulation, infrared rays and high frequency can be used. For example, the heating condition is preferably 80 to 230 ° C. and about 1 minute to 24 hours. For the purpose of reducing internal stress generated during heat curing, for example, after pre-curing at 80 to 120 ° C. for 30 minutes to 5 hours, post-curing is performed at 120 to 180 ° C. for 30 minutes to 10 hours. it can.
硬化性樹脂組成物B(酸性硬化触媒によるカチオン硬化)
酸性硬化触媒を用いて硬化させる本発明の硬化性樹脂組成物Bは、酸性硬化触媒として光重合開始剤あるいは熱重合開始剤を含有する。さらに、希釈剤、重合性モノマー、重合性オリゴマー、重合開始補助剤、光増感剤等の各種公知の化合物、材料等を含有していてもよい。また、所望に応じて無機充填材、着色顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安定剤等、各種公知の添加剤を含有してもよい。
Curable resin composition B (cationic curing with acidic curing catalyst)
The curable resin composition B of the present invention that is cured using an acidic curing catalyst contains a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator as an acidic curing catalyst. Furthermore, you may contain various well-known compounds, materials, such as a diluent, a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer, a polymerization start adjuvant, a photosensitizer. Moreover, you may contain various well-known additives, such as an inorganic filler, a color pigment, a ultraviolet absorber, antioxidant, a stabilizer, as needed.
酸性硬化触媒としてはカチオン重合開始剤が好ましく、光カチオン重合開始剤が特に好ましい。カチオン重合開始剤としてはヨードニウム塩、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩等のオニウム塩を有するものが挙げられ、これらは単独または2種以上で使用することができる。
活性エネルギー線カチオン重合開始剤の例は、金属フルオロホウ素錯塩および三フッ化ホウ素錯化合物(米国特許第3379653号)、ビス(ペルフルアルキルスルホニル)メタン金属塩(米国特許第3586616号)、アリールジアゾニウム化合物(米国特許第3708296号)、VIa族元素の芳香族オニウム塩(米国特許第4058400号)、Va族元素の芳香族オニウム塩(米国特許第4069055号)、IIIa〜Va族元素のジカルボニルキレート(米国特許第4068091号)、チオピリリウム塩(米国特許第4139655号)、MF6−陰イオンの形のVIb族元素(米国特許第4161478号;Mはリン、アンチモンおよび砒素から選択される。)、アリールスルホニウム錯塩(米国特許第4231951号)、芳香族ヨードニウム錯塩および芳香族スルホニウム錯塩(米国特許第4256828号)、およびビス[4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド−ビス−ヘキサフルオロ金属塩(Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry、第2巻、1789項(1984年))である。その他、鉄化合物の混合配位子金属塩およびシラノール−アルミニウム錯体も使用することが可能である。
また、具体例としては、「アデカオプトマーSP150」、「アデカオプトマーSP170」(いずれも旭電化工業社製)、「UVE−1014」(ゼネラルエレクトロニクス社製)、「CD−1012」(サートマー社製)、「RP−2074」(ローディア社製)等が挙げられる。
該カチオン重合開始剤の使用量は、エポキシ樹脂成分100重量部に対して、好ましくは、0.01〜50重量部であり、より好ましくは、0.1〜10重量部である。
As the acidic curing catalyst, a cationic polymerization initiator is preferable, and a photocationic polymerization initiator is particularly preferable. Examples of the cationic polymerization initiator include those having an onium salt such as an iodonium salt, a sulfonium salt, and a diazonium salt, and these can be used alone or in combination of two or more.
Examples of active energy ray cationic polymerization initiators include metal fluoroboron complex salts and boron trifluoride complex compounds (US Pat. No. 3,379,653), bis (perfluoroalkylsulfonyl) methane metal salts (US Pat. No. 3,586,616), aryldiazonium Compound (US Pat. No. 3,708,296), aromatic onium salt of group VIa element (US Pat. No. 4,058,400), aromatic onium salt of group Va element (US Pat. No. 4069055), dicarbonyl chelate of group IIIa to Va element (US Pat. No. 4068091), thiopyrylium salts (US Pat. No. 4,139,655), group VIb elements in the form of MF 6 -anions (US Pat. No. 4,161,478; M is selected from phosphorus, antimony and arsenic). Arylsulfonium complex salt (US Pat. No. 4,231,951) , Aromatic iodonium and aromatic sulfonium complexes (US Pat. No. 4,256,828), and bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] sulfide-bis-hexafluorometal salts (Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry, Volume 2) 1789 (1984)). In addition, mixed ligand metal salts of iron compounds and silanol-aluminum complexes can also be used.
As specific examples, “Adekaoptomer SP150”, “Adekaoptomer SP170” (all manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), “UVE-1014” (manufactured by General Electronics Co., Ltd.), “CD-1012” (Sartomer Company) Product), “RP-2074” (manufactured by Rhodia), and the like.
The amount of the cationic polymerization initiator used is preferably 0.01 to 50 parts by weight and more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin component.
更に、これらの光カチオン重合開始剤と公知の重合開始補助剤および光増感剤の1種または2種以上を同時に使用することが可能である。重合開始補助剤の例としては、例えば、ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノールプロパン−1−オン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−イソプロピルチオキサトン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、アセトフェノンジメチルケタール、ベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーズケトン等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。光ラジカル重合開始剤等の重合開始補助剤の使用量は、光ラジカル可能な成分100重量部に対して、0.01〜30重量部であり、好ましくは0.1〜10重量部である。 Furthermore, it is possible to simultaneously use one or two or more of these photocationic polymerization initiators, known polymerization initiation assistants and photosensitizers. Examples of the polymerization initiation aid include, for example, benzoin, benzyl, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinolpropan-1-one, N, N-dimethylaminoacetophenone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 1- Chloroanthraquinone, 2-amylanthraquinone, 2-isopropylthioxatone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, acetophenone di Chiruketaru, benzophenone, 4-methylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-bis-diethylamino benzophenone, and a photo-radical polymerization initiator such as Michler's ketone. The usage-amount of polymerization initiation adjuvants, such as photoradical polymerization initiator, is 0.01-30 weight part with respect to 100 weight part of components which can carry out photoradical, Preferably it is 0.1-10 weight part.
光増感剤の具体例としては、アントラセン、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、アクリジン オレンジ、アクリジン イエロー、ホスフィンR、ベンゾフラビン、セトフラビンT、ペリレン、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、トリエタノールアミン、トリエチルアミン等を挙げることができる。光増感剤の使用量は、全エポキシ樹脂成分100重量部に対して、0.01〜30重量部であり、好ましくは0.1〜10重量部である。 Specific examples of the photosensitizer include anthracene, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, acridine orange, acridine yellow, phosphine R, benzoflavine, Examples include cetoflavin T, perylene, N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, triethanolamine, and triethylamine. The usage-amount of a photosensitizer is 0.01-30 weight part with respect to 100 weight part of all the epoxy resin components, Preferably it is 0.1-10 weight part.
更に、本発明の硬化性樹脂組成物Bには、必要に応じて無機充填剤やシランカップリング材、離型剤、顔料等の種々の配合剤、各種熱硬化性樹脂を添加することができる。具体的な例としては前述の通りである。 Furthermore, various compounding agents such as inorganic fillers, silane coupling materials, mold release agents, pigments, and various thermosetting resins can be added to the curable resin composition B of the present invention as necessary. . Specific examples are as described above.
本発明の硬化性樹脂組成物Bは、各成分を均一に混合することにより得られる。またポリエチレングリコールモノエチルエーテルやシクロヘキサノン、γブチロラクトン等の有機溶剤に溶解させ、均一とした後、乾燥により溶剤を除去して使用することも可能である。この際の溶剤は、本発明の硬化性樹脂組成物Bと該溶剤の混合物中で通常10〜70重量%、好ましくは15〜70重量%を占める量を用いる。本発明の硬化性樹脂組成物Bは紫外線照射することにより硬化できるが、その紫外線照射量については、硬化性樹脂組成物により変化するため、それぞれの硬化条件によって、決定される。光硬化型硬化性樹脂組成物が硬化する照射量であれば良く、硬化物の接着強度が良好である硬化条件を満たしていれば良い。この硬化の際、光が細部まで透過することが必要であることから本発明のエポキシ樹脂、および硬化性樹脂組成物Bにおいては透明性の高いものが望まれる。また。これらエポキシ樹脂系の光硬化では光照射のみでは完全に硬化することが難しく、耐熱性が求められる用途においては光照射後に加熱により完全に反応硬化を終了させる必要がある。 The curable resin composition B of the present invention can be obtained by uniformly mixing each component. It is also possible to dissolve in an organic solvent such as polyethylene glycol monoethyl ether, cyclohexanone, or γ-butyrolactone and make it uniform, and then use it after removing the solvent by drying. The solvent used here is usually 10 to 70% by weight, preferably 15 to 70% by weight in the mixture of the curable resin composition B of the present invention and the solvent. The curable resin composition B of the present invention can be cured by irradiating with ultraviolet rays, but the amount of ultraviolet irradiation varies depending on the curable resin composition, and therefore is determined by the respective curing conditions. What is necessary is just the irradiation amount which a photocurable curable resin composition hardens | cures, and should just satisfy | fill the hardening conditions with which the adhesive strength of hardened | cured material is favorable. Since it is necessary for light to be transmitted through the details during the curing, the epoxy resin and the curable resin composition B of the present invention are highly transparent. Also. In these epoxy resin-based photocuring, it is difficult to completely cure only by light irradiation, and in applications where heat resistance is required, it is necessary to complete reaction curing by heating after light irradiation.
前記、光照射後の加熱は通常の硬化性樹脂組成物Bの硬化温度域で良い。例えば常温〜150℃で30分〜7日間の範囲が好適である。硬化性樹脂組成物Bの配合により変化するが、特に高い温度域であればあるほど光照射後の硬化促進に効果があり、短時間の熱処理で効果がある。また、低温であればあるほど長時間の熱処理を要する。このような熱アフターキュアすることで、エージング処理になるという効果も出る。 The heating after the light irradiation may be performed in the normal curing temperature range of the curable resin composition B. For example, the range of 30 minutes to 7 days at room temperature to 150 ° C. is suitable. Although it changes depending on the blending of the curable resin composition B, the higher the temperature range, the more effective the curing is after light irradiation, and the short heat treatment is effective. Further, the lower the temperature, the longer the heat treatment. By performing such heat after-curing, an effect of aging treatment is obtained.
また、これら硬化性樹脂組成物Bを硬化させて得られる硬化物の形状も用途に応じて種々とりうるので特に限定されないが、例えばフィルム状、シート状、バルク状などの形状とすることもできる。成形する方法は適応する部位、部材によって異なるが、例えば、キャスト法、注型法、スクリーン印刷法、スピンコート法、スプレー法、転写法、ディスペンサー方式などの成形方法を適用することができるなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。成形型は研磨ガラス、硬質ステンレス研磨板、ポリカーボネート板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリメチルメタクリレート板等を適用することができる。また、成形型との離型性を向上させるためポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム等を適用することができる。 Moreover, since the shape of the cured product obtained by curing these curable resin compositions B can be variously selected depending on the application, it is not particularly limited. For example, it may be a film shape, a sheet shape, a bulk shape, or the like. . The molding method varies depending on the applicable part and member. For example, a casting method, a casting method, a screen printing method, a spin coating method, a spray method, a transfer method, a dispenser method, or the like can be applied. Although it is mentioned, it is not limited to these. As the mold, polishing glass, hard stainless steel polishing plate, polycarbonate plate, polyethylene terephthalate plate, polymethyl methacrylate plate, or the like can be applied. In addition, a polyethylene terephthalate film, a polycarbonate film, a polyvinyl chloride film, a polyethylene film, a polytetrafluoroethylene film, a polypropylene film, a polyimide film, or the like can be applied in order to improve releasability from the mold.
例えばカチオン硬化性のレジストに使用する際においては、まず、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルやシクロヘキサノンあるいはγブチロラクトン等の有機溶剤に溶解させた本発明の光カチオン硬化性樹脂組成物Bを銅張積層板やセラミック基板またはガラス基板等の基板上に、スクリーン印刷、スピンコート法などの手法によって、5〜160μmの膜厚で本発明の組成物を塗布し、塗膜を形成する。そして、該塗膜を60〜110℃で予備乾燥させた後、所望のパターンの描かれたネガフィルムを通して紫外線(例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、レーザー光等)を照射し、ついで、70〜120℃で露光後ベーク処理を行う。その後ポリエチレングリコールモノエチルエーテル等の溶剤で未露光部分を溶解除去(現像)した後、さらに必要があれば紫外線の照射及び/または加熱(例えば100〜200℃で0.5〜3時間)によって十分な硬化を行い、硬化物を得る。このようにしてプリント配線板を得ることも可能である。 For example, when used for a cation curable resist, first, the photo cation curable resin composition B of the present invention dissolved in an organic solvent such as polyethylene glycol monoethyl ether, cyclohexanone, or γ-butyrolactone is used as a copper-clad laminate, The composition of the present invention is applied to a film thickness of 5 to 160 μm on a substrate such as a ceramic substrate or a glass substrate by a method such as screen printing or spin coating to form a coating film. The coating film is preliminarily dried at 60 to 110 ° C., and then irradiated with ultraviolet rays (for example, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, a laser beam, etc.) through a negative film having a desired pattern. Then, post-exposure baking is performed at 70 to 120 ° C. Thereafter, the unexposed part is dissolved and removed (developed) with a solvent such as polyethylene glycol monoethyl ether, and if necessary, sufficient by irradiation with ultraviolet rays and / or heating (for example, at 100 to 200 ° C. for 0.5 to 3 hours). Curing is performed to obtain a cured product. In this way, it is also possible to obtain a printed wiring board.
本発明の硬化性樹脂組成物Aおよび硬化性樹脂組成物Bを硬化してなる硬化物は光学部品材料をはじめ各種用途に使用できる。光学用材料とは、可視光、赤外線、紫外線、X線、レーザーなどの光をその材料中を通過させる用途に用いる材料一般を示す。より具体的には、ランプタイプ、SMDタイプ等のLED用封止材の他、以下のようなものが挙げられる。液晶ディスプレイ分野における基板材料、導光板、プリズムシート、偏光板、位相差板、視野角補正フィルム、接着剤、偏光子保護フィルムなどの液晶用フィルムなどの液晶表示装置周辺材料である。また、次世代フラットパネルディスプレイとして期待されるカラーPDP(プラズマディスプレイ)の封止材、反射防止フィルム、光学補正フィルム、ハウジング材、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、LED表示装置に使用されるLEDのモールド材、LEDの封止材、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、プラズマアドレス液晶(PALC)ディスプレイにおける基板材料、導光板、プリズムシート、偏向板、位相差板、視野角補正フィルム、接着剤、偏光子保護フィルム、有機EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイにおける前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、フィールドエミッションディスプレイ(FED)における各種フィルム基板、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤である。光記録分野では、VD(ビデオディスク)、CD/CD−ROM、CD−R/RW、DVD−R/DVD−RAM、MO/MD、PD(相変化ディスク)、光カード用のディスク基板材料、ピックアップレンズ、保護フィルム、封止材、接着剤などである。 The cured product obtained by curing the curable resin composition A and the curable resin composition B of the present invention can be used for various applications including optical component materials. The optical material refers to general materials used for applications that allow light such as visible light, infrared light, ultraviolet light, X-rays, and lasers to pass through the material. More specifically, in addition to LED sealing materials such as lamp type and SMD type, the following may be mentioned. It is a peripheral material for liquid crystal display devices such as a substrate material, a light guide plate, a prism sheet, a polarizing plate, a retardation plate, a viewing angle correction film, an adhesive, and a film for a liquid crystal such as a polarizer protective film in the liquid crystal display field. Also, color PDP (plasma display) sealing materials, antireflection films, optical correction films, housing materials, front glass protective films, front glass replacement materials, adhesives, LED display devices, which are expected as next-generation flat panel displays LED mold material, LED sealing material, front glass protective film, front glass substitute material, adhesive, substrate material for plasma addressed liquid crystal (PALC) display, light guide plate, prism sheet, deflector plate, etc. Phase difference plate, viewing angle correction film, adhesive, polarizer protective film, front glass protective film for organic EL (electroluminescence) display, front glass substitute material, adhesive, various film substrates for field emission display (FED), front Glass preservation Film, front glass substitute material, an adhesive. In the optical recording field, VD (video disc), CD / CD-ROM, CD-R / RW, DVD-R / DVD-RAM, MO / MD, PD (phase change disc), disc substrate material for optical cards, Pickup lenses, protective films, sealing materials, adhesives and the like.
光学機器分野では、スチールカメラのレンズ用材料、ファインダプリズム、ターゲットプリズム、ファインダーカバー、受光センサー部、ビデオカメラの撮影レンズ、ファインダー、プロジェクションテレビの投射レンズ、保護フィルム、封止材、接着剤、光センシング機器のレンズ用材料、封止材、接着剤、フィルムなどである。光部品分野では、光通信システムでの光スイッチ周辺のファイバー材料、レンズ、導波路、素子の封止材、接着剤、光コネクタ周辺の光ファイバー材料、フェルール、封止材、接着剤、光受動部品、光回路部品ではレンズ、導波路、LEDの封止材、CCDの封止材、接着剤、光電子集積回路(OEIC)周辺の基板材料、ファイバー材料、素子の封止材、接着剤などである。光ファイバー分野では、装飾ディスプレイ用照明・ライトガイドなど、工業用途のセンサー類、表示・標識類など、また通信インフラ用および家庭内のデジタル機器接続用の光ファイバーである。半導体集積回路周辺材料では、LSI、超LSI材料用のマイクロリソグラフィー用のレジスト材料である。自動車・輸送機分野では、自動車用のランプリフレクタ、ベアリングリテーナー、ギア部分、耐蝕コート、スイッチ部分、ヘッドランプ、エンジン内部品、電装部品、各種内外装品、駆動エンジン、ブレーキオイルタンク、自動車用防錆鋼板、インテリアパネル、内装材、保護・結束用ワイヤーネス、燃料ホース、自動車ランプ、ガラス代替品である。また、鉄道車輌用の複層ガラス、航空機の構造材の靭性付与剤、エンジン周辺部材、保護・結束用ワイヤーネス、耐蝕コートである。建築分野では、内装・加工用材料、電気カバー、シート、ガラス中間膜、ガラス代替品、太陽電池周辺材料である。農業用では、ハウス被覆用フィルムである。次世代の光・電子機能有機材料としては、有機EL素子周辺材料、有機フォトリフラクティブ素子、光−光変換デバイスである光増幅素子、光演算素子、有機太陽電池周辺の基板材料、ファイバー材料、素子の封止材、接着剤などである。 In the optical equipment field, steel camera lens materials, viewfinder prisms, target prisms, viewfinder covers, light receiving sensor units, video camera photography lenses, viewfinders, projection television projection lenses, protective films, sealing materials, adhesives, and light These include lens materials, sealing materials, adhesives, and films for sensing devices. In the field of optical components, fiber materials around optical switches, lenses, waveguides, device sealing materials, adhesives, optical fiber materials around optical connectors, ferrules, sealing materials, adhesives, optical passive components in optical communication systems Optical circuit components include lenses, waveguides, LED sealing materials, CCD sealing materials, adhesives, substrate materials around optoelectronic integrated circuits (OEIC), fiber materials, element sealing materials, adhesives, etc. . In the field of optical fiber, it is an optical fiber for lighting, light guides for decorative displays, sensors for industrial use, displays / signs, etc., and for communication infrastructure and home digital equipment connection. As the semiconductor integrated circuit peripheral material, it is a resist material for microlithography for LSI and VLSI material. In the field of automobiles and transport equipment, automotive lamp reflectors, bearing retainers, gear parts, anti-corrosion coatings, switch parts, headlamps, engine internal parts, electrical parts, various interior and exterior parts, drive engines, brake oil tanks, automobile protection Rusted steel plates, interior panels, interior materials, protective / bundling wireness, fuel hoses, automobile lamps, glass replacements. Moreover, it is a multilayer glass for railway vehicles, a toughness imparting agent for aircraft structural materials, engine peripheral members, wireness for protection / bundling, and corrosion-resistant coating. In the construction field, it is interior / processing materials, electrical covers, sheets, glass interlayers, glass substitutes, and solar cell peripheral materials. For agriculture, it is a house covering film. Next-generation optical / electronic functional organic materials include organic EL element peripheral materials, organic photorefractive elements, optical amplification elements that are light-to-light conversion devices, optical arithmetic elements, substrate materials around organic solar cells, fiber materials, elements Sealing material, adhesive and the like.
封止剤としては、コンデンサ、トランジスタ、ダイオード、発光ダイオード、IC、LSIなど用のポッティング、ディッピング、トランスファーモールド封止、IC、LSI類のCOB、COF、TABなど用のといったポッティング封止、フリップチップなどの用のアンダーフィル、BGA、CSPなどのICパッケージ類実装時の封止(補強用アンダーフィル)などを挙げることができる。 As sealing agents, potting, dipping, transfer mold sealing for capacitors, transistors, diodes, light-emitting diodes, ICs, LSIs, potting sealings for ICs, LSIs such as COB, COF, TAB, flip chip For example, underfill for sealing, and sealing (reinforcing underfill) when mounting IC packages such as BGA and CSP.
光学用材料の他の用途としては、硬化性樹脂組成物Aまたは硬化性樹脂組成物Bが使用される一般の用途が挙げられ、例えば、接着剤、塗料、コーティング剤、成形材料(シート、フィルム、FRP等を含む)、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む)、封止剤の他、他樹脂等への添加剤等が挙げられる。接着剤としては、土木用、建築用、自動車用、一般事務用、医療用の接着剤の他、電子材料用の接着剤が挙げられる。これらのうち電子材料用の接着剤としては、ビルドアップ基板等の多層基板の層間接着剤、ダイボンディング剤、アンダーフィル等の半導体用接着剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィルム(ACF)、異方性導電性ペースト(ACP)等の実装用接着剤等が挙げられる。 Other uses of the optical material include general uses in which the curable resin composition A or the curable resin composition B is used. For example, adhesives, paints, coating agents, molding materials (sheets, films) , FRP, etc.), insulating materials (including printed circuit boards, wire coatings, etc.), sealants, additives to other resins, and the like. Examples of the adhesive include civil engineering, architectural, automotive, general office, and medical adhesives, and electronic material adhesives. Among these, adhesives for electronic materials include interlayer adhesives for multilayer substrates such as build-up substrates, die bonding agents, semiconductor adhesives such as underfills, BGA reinforcing underfills, anisotropic conductive films ( ACF) and an adhesive for mounting such as anisotropic conductive paste (ACP).
次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、以下において部は特に断わりのない限り重量部である。尚、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また実施例において、エポキシ当量はJIS K−7236、粘度は25℃においてE型粘度計を使用して測定を行った。またガスクロマトグラフィー(以下、「GC」という)における分析条件は分離カラムにHP5−MS(0.25mm I.D.x 15m, 膜厚0.25μm)を用いて、カラムオーブン温度を初期温度100℃に設定し、毎分 15℃の速度で昇温させ300℃で60分間保持した。またヘリウムをキャリヤーガスとした。さらにゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」という)の測定においては以下の通りである。カラムは、Shodex SYSTEM−21カラム(KF−803L、KF−802.5(×2本)、KF−802)、連結溶離液はテトラヒドロフラン、流速は1ml/min.カラム温度は40℃、また検出はRIで行い、検量線はShodex製標準ポリスチレンを使用した。 EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the following, parts are parts by weight unless otherwise specified. The present invention is not limited to these examples. In the examples, the epoxy equivalent was measured using an E-type viscometer at JIS K-7236 and the viscosity at 25 ° C. The analysis conditions in gas chromatography (hereinafter referred to as “GC”) were as follows: HP5-MS (0.25 mm ID x 15 m, film thickness 0.25 μm) was used for the separation column, and the column oven temperature was set to the initial temperature 100. The temperature was set at 0 ° C., the temperature was raised at a rate of 15 ° C. per minute, and held at 300 ° C. for 60 minutes. Helium was used as a carrier gas. Furthermore, the measurement in gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”) is as follows. The column is a Shodex SYSTEM-21 column (KF-803L, KF-802.5 (× 2), KF-802), the linking eluent is tetrahydrofuran, and the flow rate is 1 ml / min. The column temperature was 40 ° C., the detection was performed by RI, and the standard curve made by Shodex was used for the calibration curve.
実施例1
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド112部、トリメチロールプロパン134部、水、塩酸を加え、60℃で9時間反応を行った。反応終了後、トルエン100部を加え、水洗した後、ロータリーエバポレータで溶剤類を留去することで、下記式(6)
Example 1
To a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a stirrer, 112 parts of cyclohexanecarboxaldehyde, 134 parts of trimethylolpropane, water and hydrochloric acid were added while performing a nitrogen purge, and the reaction was performed at 60 ° C. for 9 hours. After completion of the reaction, 100 parts of toluene was added and washed with water, and then the solvent was distilled off with a rotary evaporator to obtain the following formula (6).
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置、ディーンスターク管を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらトルエン100部、環状アセタール化合物(d−1)113部、3−シクロヘキセンカルボン酸63部、パラトルエンスルホン酸2部を加え、還流条件下、脱水しながら12時間反応を行った。反応終了後、水洗した後、ロータリーエバポレータで溶剤類を留去することで、下記式(7) In a flask equipped with a stirrer, reflux condenser, stirrer, and Dean-Stark tube, while purging with nitrogen, 100 parts of toluene, 113 parts of cyclic acetal compound (d-1), 63 parts of 3-cyclohexenecarboxylic acid, p-toluenesulfone 2 parts of acid was added and the reaction was carried out for 12 hours while dehydrating under reflux conditions. After the completion of the reaction, after washing with water, the solvent is distilled off by a rotary evaporator, whereby the following formula (7)
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら水15部、12−タングストリン酸0.95部、リン酸水素2ナトリウム0.78部、ジ牛脂アルキルジメチルアンモニウムアセテート2.7部(ライオンアクゾ製 50重量%ヘキサン溶液、アカード2HTアセテート)を加え、タングステン酸系触媒を生成させた後、トルエン120部、実施例2で得られたジオレフィン化合物D−1を83.6部を加え、さらに再度攪拌することでエマルジョン状態の液とした。この溶液を50℃に昇温し、激しく攪拌しながら、35重量%過酸化水素水55部を加え、そのまま50℃で13時間攪拌した。GCにて反応の進行を確認したところ、反応終了後の基質のコンバ−ジョンは>99%であり、原料ピークは消失していた。
ついで1重量%水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、20重量%チオ硫酸ナトリウム水溶液25部を加え30分攪拌を行い、静置した。2層に分離した有機層を取り出し、ここに活性炭(NORIT製 CAP SUPER)20部、ベントナイト(ホージュン製 ベンゲルSH)20部を加え、室温で1時間攪拌後、ろ過した。得られたろ液を水100部で3回水洗を行い、得られた有機層より、有機溶剤を留去することで、下記式(8)
A flask equipped with a stirrer, reflux condenser, and stirrer is purged with nitrogen, 15 parts of water, 0.95 parts of 12-tungstophosphoric acid, 0.78 parts of disodium hydrogen phosphate, di-tallow alkyldimethylammonium acetate After adding 2.7 parts (50% by weight hexane solution made by Lion Akzo, Acquard 2HT acetate) to produce a tungstic acid catalyst, 120 parts of toluene and 83 of diolefin compound D-1 obtained in Example 2 were used. .6 parts was added, and the mixture was stirred again to obtain an emulsion liquid. The temperature of this solution was raised to 50 ° C., and while stirring vigorously, 55 parts of 35 wt% aqueous hydrogen peroxide was added and stirred as it was at 50 ° C. for 13 hours. When the progress of the reaction was confirmed by GC, the substrate conversion after the completion of the reaction was> 99%, and the raw material peak disappeared.
Next, after neutralizing with a 1% by weight aqueous sodium hydroxide solution, 25 parts of a 20% by weight aqueous sodium thiosulfate solution was added, stirred for 30 minutes, and allowed to stand. The organic layer separated into two layers was taken out, 20 parts of activated carbon (CAP SUPER manufactured by NORIT) and 20 parts of bentonite (Bengel SH manufactured by Hojun) were added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature and then filtered. The obtained filtrate was washed with 100 parts of water three times, and the organic solvent was distilled off from the obtained organic layer to obtain the following formula (8).
GPCの測定結果より、式(7)の骨格の化合物を98%含有していることを確認した。さらに、GC測定においては純度95%であった。またエポキシ当量は196g/eq.であった。
From the GPC measurement results, it was confirmed that 98% of the compound having the skeleton of formula (7) was contained. Furthermore, in the GC measurement, the purity was 95%. The epoxy equivalent was 196 g / eq. Met.
実施例2
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド112部、ジメチロールプロピオン酸134部、水、塩酸を加え、60℃で9時間反応を行った。反応終了後、トルエン100部を加え、水洗した後、ロータリーエバポレータで溶剤類を留去することで、下記式(9)
Example 2
To a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a stirrer, 112 parts of cyclohexanecarboxaldehyde, 134 parts of dimethylolpropionic acid, water and hydrochloric acid were added while purging with nitrogen, and the reaction was carried out at 60 ° C. for 9 hours. After completion of the reaction, 100 parts of toluene was added, washed with water, and then the solvent was distilled off with a rotary evaporator to obtain the following formula (9).
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置、ディーンスターク管を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらトルエン100部、環状アセタール化合物(d−2)113部、3−シクロヘキセンメタノール56部、パラトルエンスルホン酸2部を加え、還流条件下、脱水しながら26時間反応を行った。反応終了後、水洗した後、ロータリーエバポレータで溶剤類を留去することで、下記式(10) To a flask equipped with a stirrer, reflux condenser, stirrer, and Dean-Stark tube, while purging with nitrogen, 100 parts of toluene, 113 parts of cyclic acetal compound (d-2), 56 parts of 3-cyclohexenemethanol, p-toluenesulfonic acid Two parts were added, and the reaction was performed for 26 hours while dehydrating under reflux conditions. After completion of the reaction, after washing with water, the solvent is distilled off with a rotary evaporator to obtain the following formula (10)
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながら水15部、12−タングストリン酸0.95部、リン酸水素2ナトリウム0.78部、ジ牛脂アルキルジメチルアンモニウムアセテート2.7部(ライオンアクゾ製 50重量%ヘキサン溶液、アカード2HTアセテート)を加え、タングステン酸系触媒を生成させた後、トルエン120部、実施例2で得られたジオレフィン化合物D−2を80部を加え、さらに再度攪拌することでエマルジョン状態の液とした。この溶液を50℃に昇温し、激しく攪拌しながら、35%過酸化水素水55部を加え、そのまま50℃で13時間攪拌した。GCにて反応の進行を確認したところ、反応終了後の基質のコンバ−ジョンは>99%であり、原料ピークは消失していた。
ついで1重量%水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、20重量%チオ硫酸ナトリウム水溶液25部を加え30分攪拌を行い、静置した。2層に分離した有機層を取り出し、ここに活性炭(NORIT製 CAP SUPER)20部、ベントナイト(ホージュン製 ベンゲルSH)20部を加え、室温で1時間攪拌後、ろ過した。得られたろ液を水100部で3回水洗を行い、得られた有機層より、有機溶剤を留去することで、下記式(11)
A flask equipped with a stirrer, reflux condenser, and stirrer is purged with nitrogen, 15 parts of water, 0.95 parts of 12-tungstophosphoric acid, 0.78 parts of disodium hydrogen phosphate, di-tallow alkyldimethylammonium acetate 2.7 parts (50% by weight hexane solution manufactured by Lion Akzo, Acquard 2HT acetate) were added to form a tungstic acid catalyst, and then 120 parts of toluene and 80 of diolefin compound D-2 obtained in Example 2 were used. Part was added, and the mixture was further stirred to obtain an emulsion liquid. The temperature of this solution was raised to 50 ° C., and while stirring vigorously, 55 parts of 35% aqueous hydrogen peroxide was added and stirred as it was at 50 ° C. for 13 hours. When the progress of the reaction was confirmed by GC, the substrate conversion after the completion of the reaction was> 99%, and the raw material peak disappeared.
Next, after neutralizing with a 1% by weight aqueous sodium hydroxide solution, 25 parts of a 20% by weight aqueous sodium thiosulfate solution was added, stirred for 30 minutes, and allowed to stand. The organic layer separated into two layers was taken out, 20 parts of activated carbon (CAP SUPER manufactured by NORIT) and 20 parts of bentonite (Bengel SH manufactured by Hojun) were added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature and then filtered. The obtained filtrate was washed with 100 parts of water three times, and the organic solvent was distilled off from the obtained organic layer to obtain the following formula (11).
GPCの測定結果より、式(11)の骨格の化合物を86%含有していることを確認した。さらに、GC測定においては純度96%であった。またエポキシ当量は212g/eq.であった。
From the measurement results of GPC, it was confirmed that 86% of the compound having the skeleton of formula (11) was contained. Furthermore, in the GC measurement, the purity was 96%. The epoxy equivalent was 212 g / eq. Met.
実施例1、2で得られた本発明のエポキシ樹脂(EP−1)19.6部、および本発明のエポキシ樹脂(EP−2)21.2部に対し、それぞれ硬化剤として、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物(新日本理化(株)製、リカシッドMH700G)16.8部、硬化促進剤としてヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(東京化成工業(株)製 25%メタノール溶液)0.1部をそれぞれ配合し、20分間脱泡を行い、本発明の硬化性樹脂組成物(F−1)(F−2)を得た。
得られた硬化性樹脂組成物をポリ(テトラフルオロエチレン)製のφ5mmチューブにて注形し、その注型物を120℃2時間、150℃5時間で硬化させ、試験片を得た。この試験片を用い、下記に示した条件(熱機械測定器:真空理工(株)製 TM−7000、測定温度範囲:40℃〜250℃、昇温速度:2℃/分、試験片サイズ:φ5mm 10mmに切り出した物を使用)で、耐熱性試験を実施した。その結果、硬化性樹脂組成物(F−1)を使用した硬化物はガラス転移点が169℃、硬化性樹脂組成物(F−2)を使用した硬化物はガラス転移点が154℃であった。
With respect to 19.6 parts of the epoxy resin (EP-1) of the present invention obtained in Examples 1 and 2 and 21.2 parts of the epoxy resin (EP-2) of the present invention, methylhexahydro 16.8 parts of phthalic anhydride (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., Ricacid MH700G), 0.1 part of hexadecyltrimethylammonium hydroxide (25% methanol solution manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a curing accelerator, respectively It mix | blended and defoamed for 20 minutes and obtained the curable resin composition (F-1) (F-2) of this invention.
The obtained curable resin composition was cast in a φ5 mm tube made of poly (tetrafluoroethylene), and the cast was cured at 120 ° C. for 2 hours and 150 ° C. for 5 hours to obtain a test piece. Using this test piece, the following conditions (thermomechanical measuring instrument: TM-7000, manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd., measurement temperature range: 40 ° C. to 250 ° C., heating rate: 2 ° C./min, test piece size: The heat resistance test was carried out under the conditions of φ5 mm and 10 mm cut out). As a result, the cured product using the curable resin composition (F-1) had a glass transition point of 169 ° C., and the cured product using the curable resin composition (F-2) had a glass transition point of 154 ° C. It was.
Claims (5)
で表されることを特徴とするジオレフィン化合物。 Following formula (1)
The diolefin compound characterized by these.
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