JP2024092569A - Phenoxy resin, resin composition, cured product, laminate for electric/electronic circuits, and method for producing phenoxy resin - Google Patents
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Abstract
【課題】 低粘度、誘電特性に優れたフェノキシ樹脂、これを含む樹脂組成物を硬化して耐熱性、誘電特性に優れた硬化物を提供する。【解決手段】 下記一般式(1)で表され、重量平均分子量が10,000~200,000であるフェノキシ樹脂。【化1】TIFF2024092569000033.tif25167式中、Xはアルケニル含有芳香族基を含む2価の基である。Yは独立に、水素原子、炭素数2~20のアシル基、又はグリシジル基である。Zは炭素数2~20のアシル基又は水素原子であり、5モル%以上はアシル基である。nは繰り返し数であり、その平均値は15以上500以下である。【選択図】図1[Problem] To provide a phenoxy resin with low viscosity and excellent dielectric properties, and to provide a cured product with excellent heat resistance and dielectric properties by curing a resin composition containing the same. [Solution] To provide a phenoxy resin represented by the following general formula (1) and having a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000. [Chemical formula 1] TIFF2024092569000033.tif25167 In the formula, X is a divalent group containing an alkenyl-containing aromatic group. Y is independently a hydrogen atom, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a glycidyl group. Z is an acyl group having 2 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and 5 mol % or more of Z is an acyl group. n is the number of repetitions, the average value of which is 15 or more and 500 or less. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、低粘度、溶剤溶解性、誘電特性に優れたフェノキシ樹脂に関するものである。また、該フェノキシ樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物、及び耐熱性、誘電特性に優れたその硬化物、並びに該樹脂組成物からなる電気・電子回路用積層板に関するものである。 The present invention relates to a phenoxy resin that has low viscosity, excellent solvent solubility, and excellent dielectric properties. It also relates to a resin composition containing the phenoxy resin and a curing agent, a cured product thereof that has excellent heat resistance and dielectric properties, and a laminate for electric and electronic circuits made of the resin composition.
エポキシ樹脂は耐熱性、接着性、耐薬品性、耐水性、機械的強度及び電気特性等に優れていることから、塗料、土木、接着、電気材料用途等の分野で広く使用されている。そして種々の方法で高分子量化することで製膜性が付与される。その高分子量化されたエポキシ樹脂はフェノキシ樹脂と称される。特にビスフェノールA型のフェノキシ樹脂は、主に塗料用ワニスのベース樹脂、フィルム成形用のベース樹脂としてや、エポキシ樹脂ワニスに添加して流動性の調整や硬化物としたときの靭性改良、接着性改良の目的に使用される。また、リン原子や臭素原子を骨格中に有するものは、エポキシ樹脂組成物や熱可塑性樹脂に配合される難燃剤として使用されている。 Epoxy resins are widely used in fields such as paints, civil engineering, adhesives, and electrical materials because of their excellent heat resistance, adhesive properties, chemical resistance, water resistance, mechanical strength, and electrical properties. They can also be made into film by increasing their molecular weight in various ways. Such highly molecular epoxy resins are called phenoxy resins. In particular, bisphenol A-type phenoxy resins are used mainly as base resins for paint varnishes and for film molding, and are added to epoxy resin varnishes to adjust the flowability and improve the toughness and adhesive properties of the cured product. In addition, those that have phosphorus or bromine atoms in the skeleton are used as flame retardants blended into epoxy resin compositions and thermoplastic resins.
電気・電子回路用積層板等の電気材料用途となるフェノキシ樹脂には、耐熱性等に加えて、溶剤溶解性、誘電特性が要求される。近年、情報機器の小型化、高性能化が急速に進んでおり、それに伴い、半導体や電子部品の分野で用いられる材料に対し、これまでよりも高い性能が要求され、特に基板の薄型化と高機能化に伴う低誘電特性も求められている。
このような要求に対して、フェノキシ樹脂の側鎖に存在する水酸基をアセチル基やベンゾイル基を用いてエステルに変換することで誘電特性を向上させる方法が提案されている。
Phenoxy resins used as electrical materials in laminates for electric and electronic circuits are required to have solvent solubility and dielectric properties in addition to heat resistance, etc. In recent years, information devices have rapidly become smaller and more powerful, and as a result, materials used in the fields of semiconductors and electronic components are required to have higher performance than ever before, especially low dielectric properties to accommodate thinner and more highly functional substrates.
In response to such demands, a method has been proposed in which the hydroxyl groups present in the side chains of the phenoxy resin are converted into esters using acetyl or benzoyl groups to improve the dielectric properties.
例えば、特許文献1では、2官能エポキシ樹脂とジエステル系化合物とを反応させて得られるエポキシ樹脂を提案している。しかし、このような方法で得られたエポキシ樹脂は粘度が高く、製造時のプロセス性や相溶性に劣る欠点があった。
特許文献2では、2官能エポキシ樹脂と二価の水酸基含有化合物とを反応させて得られるエポキシ樹脂を提案している。しかし、得られたエポキシ樹脂は、誘電特性に劣る欠点がある。
For example,
Patent Document 2 proposes an epoxy resin obtained by reacting a difunctional epoxy resin with a divalent hydroxyl group-containing compound. However, the obtained epoxy resin has a drawback in that it has poor dielectric properties.
本発明の課題は、低粘度、誘電特性に優れたフェノキシ樹脂を提供することである。また、これを含む樹脂組成物を硬化して、耐熱性、誘電特性に優れた硬化物を提供することである。 The objective of the present invention is to provide a phenoxy resin with low viscosity and excellent dielectric properties. In addition, the objective of the present invention is to provide a cured product with excellent heat resistance and dielectric properties by curing a resin composition containing the phenoxy resin.
上記の課題を解決するために、本発明者はフェノキシ樹脂について鋭意検討した結果、アルケニル基を有するフェノキシ樹脂が、低粘度、誘電特性及に優れることを見出し、更にこれを含む樹脂組成物を硬化させた硬化物が耐熱性、誘電特性に優れることを見出し、本発明を完成した。 In order to solve the above problems, the inventors conducted extensive research into phenoxy resins and discovered that phenoxy resins containing alkenyl groups have low viscosity and excellent dielectric properties, and further discovered that the cured product obtained by curing a resin composition containing this has excellent heat resistance and dielectric properties, thus completing the present invention.
すなわち、本発明は、下記式(1)で表され、重量平均分子量が10,000~200,000であるフェノキシ樹脂である。
本発明のフェノキシ樹脂は、アルケニル含有芳香族基が、下記式(2)及び/又は式(3)で表されるアルケニル含有芳香族基であることが好ましい。
上記フェノキシ樹脂のアルケニル当量は、100~1000g/eq.が好ましい。 The alkenyl equivalent of the above phenoxy resin is preferably 100 to 1000 g/eq.
また、本発明は上記のフェノキシ樹脂と、ラジカル重合開始剤又は硬化剤のいずれか有する、又は両方を有する樹脂組成物である。 The present invention also relates to a resin composition that contains the above-mentioned phenoxy resin and either a radical polymerization initiator or a curing agent, or both.
上記の樹脂組成物において、フェノキシ樹脂100質量部に対し、ラジカル重合開始剤又は硬化剤が0.1~30質量部であることが好ましい。熱硬化性樹脂を併用する場合、フェノキシ樹脂と熱硬化性樹脂の質量比が、99/1~1/99であることが好ましい。 In the above resin composition, it is preferable that the radical polymerization initiator or curing agent is 0.1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the phenoxy resin. When a thermosetting resin is used in combination, it is preferable that the mass ratio of the phenoxy resin to the thermosetting resin is 99/1 to 1/99.
また本発明は、上記の樹脂組成物を硬化してなる硬化物であり、上記の樹脂組成物を用いてなる電気・電子回路用積層板である。 The present invention also relates to a cured product obtained by curing the above-mentioned resin composition, and to a laminate for electrical/electronic circuits made using the above-mentioned resin composition.
また本発明は、下記式(4)で表される2官能エポキシ樹脂と、下記式(5)で表される化合物とを反応させることを特徴とする上記のフェノキシ樹脂の製造方法である。
本発明のフェノキシ樹脂の製造方法は、式(4)又は式(5)において、X1に含まれるアルケニル含有芳香族基が、式(2)及び/又は式(3)で表されるアルケニル含有芳香族基であることが好ましい。
更に本発明は、下記式(6)で表されるフェノキシ樹脂のアルコール性水酸基1モルに対して、アシル化剤のアシル基を0.05モル以上2.0モル以下で反応させることを特徴とする上記のフェノキシ樹脂の製造方法である。アシル化剤は下記式(7)で表される酸無水物が好ましい。
Further, the present invention provides a method for producing the above-mentioned phenoxy resin, characterized in that 0.05 to 2.0 moles of an acyl group of an acylating agent are reacted with 1 mole of an alcoholic hydroxyl group of the phenoxy resin represented by the following formula (6). The acylating agent is preferably an acid anhydride represented by the following formula (7).
本発明によれば、低粘度、溶剤溶解性かつ誘電特性に優れたフェノキシ樹脂を提供することができる。また、このフェノキシ樹脂を用いた樹脂組成物で、耐熱性、誘電特性及び耐折性に優れた硬化物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a phenoxy resin that has low viscosity, solvent solubility, and excellent dielectric properties. In addition, a resin composition using this phenoxy resin can provide a cured product that has excellent heat resistance, dielectric properties, and folding resistance.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフェノキシ樹脂は、下記式(1)で表される重量平均分子量(Mw)が10,000~200,000であるフェノキシ樹脂であり、アルケニル含有芳香族基を含み、更に水酸基中の水素原子の一部又は全部がアシル基(Z)で置換された構造を有する。
The phenoxy resin of the present invention is a phenoxy resin having a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 200,000, represented by the following formula (1), which contains an alkenyl-containing aromatic group and further has a structure in which some or all of the hydrogen atoms in the hydroxyl groups are substituted with acyl groups (Z).
ここで、Mwが10,000より小さいと、製膜性や機械物性(特に耐折性)が低下する恐れがあり好ましくない。Mwが200,000より大きいと相溶性が低下する恐れがあり、樹脂の取り扱いが困難となる場合があり好ましくない。Mwは、15,000~150,000が好ましく、20,000~100,000がより好ましく、20,000~50,000が更に好ましい。なお、フェノキシ樹脂のMwは実施例に記載のゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)により測定することができる。 Here, if the Mw is less than 10,000, the film-forming properties and mechanical properties (particularly folding resistance) may decrease, which is not preferred. If the Mw is more than 200,000, the compatibility may decrease, and the resin may become difficult to handle, which is not preferred. The Mw is preferably 15,000 to 150,000, more preferably 20,000 to 100,000, and even more preferably 20,000 to 50,000. The Mw of the phenoxy resin can be measured by the gel permeation chromatography method (GPC method) described in the examples.
本発明のフェノキシ樹脂は、水酸基中の水素原子がアシル基で置換された構造を有することにより、低極性となり、誘電特性に優れる効果が得られる。また、溶剤溶解性が良好になる。 The phenoxy resin of the present invention has a structure in which the hydrogen atoms in the hydroxyl groups are replaced with acyl groups, which gives it low polarity and excellent dielectric properties. It also has good solvent solubility.
本発明のフェノキシ樹脂は、更に、芳香環にアルケニル基を導入することで、自由体積が大きくなり、低粘度化し、さらなる低極性となることで、誘電特性がより向上する。
ここで、アルケニル当量(g/eq.)としては、100~1000が好ましく、150~800がより好ましく、200~500が更に好ましい。この範囲であれば、低粘度化や誘電特性向上の効果が得られ、更に硬化反応に関与し、架橋構造に組み込まれることが可能である。なお、アルケニル当量の測定条件は実施例に記載の条件に準じる。
Furthermore, by introducing an alkenyl group into the aromatic ring, the phenoxy resin of the present invention has a large free volume, a low viscosity, and a low polarity, which further improves the dielectric properties.
Here, the alkenyl equivalent (g/eq.) is preferably 100 to 1000, more preferably 150 to 800, and even more preferably 200 to 500. Within this range, the effect of lowering the viscosity and improving the dielectric properties can be obtained, and furthermore, it is possible for the alkenyl equivalent to be involved in the curing reaction and to be incorporated into the crosslinked structure. The measurement conditions for the alkenyl equivalent are in accordance with the conditions described in the Examples.
式(1)において、
Xは2価の基であり、アルケニル含有芳香族基(Xa)とそれ以外の2価の基(Xb)である。
アルケニル含有芳香族基(Xa)は、X全体のモル数に対して、10モル%以上が好ましく、25モル%以上がより好ましく、45モル%以上が更に好ましい。この範囲を外れると粘度や誘電特性が悪化する恐れがある。
アルケニル含有芳香族基(Xa)は、下記式(2)又は式(3)で表されるものが好ましい。
X is a divalent group and includes an alkenyl-containing aromatic group (Xa) and other divalent groups (Xb).
The alkenyl-containing aromatic group (Xa) is preferably 10 mol % or more, more preferably 25 mol % or more, and even more preferably 45 mol % or more, based on the total number of moles of X. Outside this range, the viscosity and dielectric properties may deteriorate.
The alkenyl-containing aromatic group (Xa) is preferably represented by the following formula (2) or (3).
式(2)において、
Aは直接結合、炭素数1~13の2価の炭化水素基、-S-、-SO2-、-SO-、-S-S-、-O-、-CO-、-COO-、及び-C(CF3)2-から選ばれる基である。
In formula (2),
A is a group selected from a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms, -S-, -SO 2 -, -SO-, -S-S-, -O-, -CO-, -COO-, and -C(CF 3 ) 2 -.
炭素数1~13の2価の炭化水素基としては、炭素数1~12のアルキレン基又は炭素数6~13のアリーレン基が好ましく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、-CH2-、-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、-CHPh-、-C(CH3)Ph-、-C(CH3)(C2H5)-、-C(Ph)2-、-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-、1,1-シクロペンチレン基、1,1-シクロヘキシレン基、1,1-シクロヘプチレン基、メチル-1,1-シクロヘキシレン基、1,1-シクロノニレン基、1,1-シクロオクチレン基、3,3,5-トリメチル-1,1-シクロヘキシレン基、1,1-シクロデシレン基、1,1-シクロドデシレン基、1,2-シクロペンチレン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,3-シクロペンチレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、1,2-キシリレン基、1,4-キシリレン基、テトラヒドロジシクロペンタジエニレン基、テトラヒドロトリシクロペンタジエニレン基、1,1-フルオレンジイル基等が挙げられるが、これらに限定されない。Phはフェニル基(-C6H5)を示し、全炭素数が13以下であればフェニル基は置換基を有してもよい。 The divalent hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an arylene group having 6 to 13 carbon atoms, and may be linear, branched, or cyclic, such as, for example, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -CH(CH 3 )-, -CHPh-, -C(CH 3 )Ph-, -C(CH 3 )(C 2 H 5 )-, -C(Ph) 2 -, -C 2 H 4 -, -C 3 H 6 -, -C 4 H 8 , 1,1-cyclopentylene group, 1,1-cyclohexylene group, 1,1-cycloheptylene group, methyl-1,1-cyclohexylene group, 1,1-cyclononylene group, 1,1-cyclooctylene group, 3,3,5-trimethyl-1,1-cyclohexylene group, 1,1-cyclodecylene group, 1,1-cyclododecylene group, 1,2-cyclopentylene group, 1,2-cyclohexylene group, 1,3-cyclopentylene group, 1,3-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, 1,2-xylylene group, 1,4-xylylene group, tetrahydrodicyclopentadienylene group, tetrahydrotricyclopentadienylene group, 1,1-fluorenediyl group and the like. Ph represents a phenyl group (-C 6 H 5 ), and so long as the total number of carbon atoms is 13 or less, the phenyl group may have a substituent.
式(2)及び式(3)において、
R1は炭素数3~12のアルケニル基であり、
R2は独立に、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~12のアリール基、又は炭素数3~12のアルケニル基である。
kは0又は1である。
In formula (2) and formula (3),
R 1 is an alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms;
R2 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms.
k is 0 or 1.
炭素数3~12のアルケニル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、2-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基、シンナミル基、ナフチルビニル基等が挙げられるが、これらに限定されない。 The alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and examples thereof include, but are not limited to, 2-propenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1,3-butadienyl, cyclohexenyl, cyclohexadienyl, cinnamyl, and naphthylvinyl groups.
炭素数1~12のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘキシル基、n-オクチル基、シクロオクチル基、n-ノニル基、3,3,5-トリメチルシクロヘキシル基、n-デシル基、シクロデシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、シクロドデシル基、ベンジル基、メチルベンジル基、ジメチルベンジル基、トリメチルベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基、2-フェニルイソプロピル基等が挙げられるが、これらに限定されない。 The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and examples thereof include, but are not limited to, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl, isohexyl, cyclohexyl, n-heptyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, n-octyl, cyclooctyl, n-nonyl, 3,3,5-trimethylcyclohexyl, n-decyl, cyclodecyl, n-undecyl, n-dodecyl, cyclododecyl, benzyl, methylbenzyl, dimethylbenzyl, trimethylbenzyl, naphthylmethyl, phenethyl, and 2-phenylisopropyl.
炭素数1~12のアルコキシ基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペントキシ基、イソペントキシ基、ネオペントキシ基、t-ペントキシ基、シクロペントキシ基、n-ヘキシロキシ基、イソヘキシロキシ基、シクロヘキシロキシ基、n-ヘプトキシ基、シクロヘプトキシ基、メチルシクロヘキシロキシ基、n-オクチロキシ基、シクロオクチロキシ基、n-ノニロキシ基、3,3,5-トリメチルシクロヘキシロキシ基、n-デシロキシ基、シクロデシロキシ基、n-ウンデシロキシ基、n-ドデシロキシ基、シクロドデシロキシ基、ベンジロキシ基、メチルベンジロキシ基、ジメチルベンジロキシ基、トリメチルベンジロキシ基、ナフチルメトキシ基、フェネチロキシ基、2-フェニルイソプロポキシ基等が挙げられるが、これらに限定されない。 The alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and examples thereof include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, sec-butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, isopentoxy, neopentoxy, t-pentoxy, cyclopentoxy, n-hexyloxy, isohexyloxy, cyclohexyloxy, n-heptoxy, cycloheptoxy, methylcyclohexyloxy, and methylcyclohexyloxy. Examples of the alkyl groups include, but are not limited to, oxy group, n-octyloxy group, cyclooctyloxy group, n-nonyloxy group, 3,3,5-trimethylcyclohexyloxy group, n-decyloxy group, cyclodecyloxy group, n-undecyloxy group, n-dodecyloxy group, cyclododecyloxy group, benzyloxy group, methylbenzyloxy group, dimethylbenzyloxy group, trimethylbenzyloxy group, naphthylmethoxy group, phenethyloxy group, and 2-phenylisopropoxy group.
炭素数6~12のアリール基としては、例えば、フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、エチルフェニル基、スチリル基、キシリル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、メシチル基、エチニルフェニル基、ナフチル基、ビニルナフチル基等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of aryl groups having 6 to 12 carbon atoms include, but are not limited to, phenyl, o-tolyl, m-tolyl, p-tolyl, ethylphenyl, styryl, xylyl, n-propylphenyl, isopropylphenyl, mesityl, ethynylphenyl, naphthyl, and vinylnaphthyl groups.
以上で挙げた中でも、R1としては、炭素数3~5のアルケニル基が好ましく、炭素数3のアルケニル基がより好ましく、2-プロペニル基が特に好ましい。これは置換基が大きいと耐熱性が低下する恐れがあるためである。 Among the above, R 1 is preferably an alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 3 carbon atoms, and particularly preferably a 2-propenyl group. This is because a large substituent may cause a decrease in heat resistance.
以上で挙げた中でも、R2としては、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、及び炭素数3~5のアルケニル基が好ましく、水素原子及び炭素数3のアルケニル基がより好ましく、1つ以上は炭素数3のアルケニル基が更に好ましい。炭素数3のアルケニル基としては、2-プロペニル基が特に好ましい。これは置換基が大きいと耐熱性が低下する恐れがあるためである。また、R1を含めアルケニル基が2つ以上あると、低粘度化と誘電特性が更に向上し、樹脂組成物の耐熱が更に向上する。 Among the above, R2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkenyl group having 3 carbon atoms, and even more preferably at least one alkenyl group having 3 carbon atoms. As the alkenyl group having 3 carbon atoms, a 2-propenyl group is particularly preferable. This is because a large substituent may reduce heat resistance. In addition, when there are two or more alkenyl groups including R1 , the viscosity is further reduced and the dielectric properties are further improved, and the heat resistance of the resin composition is further improved.
本発明のフェノキシ樹脂は、一般式(1)において、XがXa基以外のアルケニル基を有さない2価の基(Xb基)であってもよい。XにおけるXb基の含有割合は、90モル%以下であり、好ましくは75モル%以下であり、より好ましくは55モル%以下である。
Xb基としては、例えば、2価の炭化水素基又は炭化水素鎖中に、-O-、-CO-、-S-、-COO-、-SO-、-SO2-、-S-S-、-C(CF3)2-等の基を有してもよい炭化水素基である。例えば、式(2)及び式(3)で表される2価の基において、R1及びR2が独立に、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、又は炭素数6~12のアリール基となる構造である。
In the phenoxy resin of the present invention, in the general formula (1), X may be a divalent group (Xb group) having no alkenyl group other than Xa group. The content of Xb group in X is 90 mol% or less, preferably 75 mol% or less, more preferably 55 mol% or less.
The Xb group is, for example, a divalent hydrocarbon group or a hydrocarbon group which may have in the hydrocarbon chain a group such as -O-, -CO-, -S-, -COO-, -SO-, -SO 2 -, -S-S-, -C(CF 3 ) 2 -, etc. For example, in the divalent groups represented by formulas (2) and (3), R 1 and R 2 are independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
2価の基としては、例えば、芳香族ジオール化合物から水酸基を2個除いた残骨格を表す芳香族骨格(Xb1)、脂肪族ジオール化合物から水酸基を2個除いた残骨格を表す脂肪族骨格(Xb2)、脂環ジオール化合物から水酸基を2個除いた残骨格を表す脂環式骨格(Xb3)、芳香族ジエステル化合物からアシルオキシ基を2個除いた残骨格を表す芳香族骨格(Xb1)、脂肪族ジエステル化合物からアシルオキシ基を2個除いた残骨格を表す脂肪族骨格(Xb2)、脂環ジエステル化合物からアシルオキシ基を2個除いた残骨格を表す脂環式骨格(Xb3)、芳香族ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物からグリシジルオキシ基を2個除いた残骨格を表す芳香族骨格(Xb1)、脂肪族ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物からグリシジルオキシ基を2個除いた残骨格を表す脂肪族骨格(Xb2)、脂環ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物からグリシジルオキシ基を2個除いた残骨格を表す脂環式骨格(Xb3)、シクロアルカンジエポキシ化合物から酸素原子を2個除いた残骨格を表す脂環式骨格(Xb4)が挙げられる。 Examples of divalent groups include an aromatic skeleton (Xb1) that represents the skeleton remaining after removing two hydroxyl groups from an aromatic diol compound, an aliphatic skeleton (Xb2) that represents the skeleton remaining after removing two hydroxyl groups from an aliphatic diol compound, an alicyclic skeleton (Xb3) that represents the skeleton remaining after removing two hydroxyl groups from an alicyclic diol compound, an aromatic skeleton (Xb1) that represents the skeleton remaining after removing two acyloxy groups from an aromatic diester compound, an aliphatic skeleton (Xb2) that represents the skeleton remaining after removing two acyloxy groups from an aliphatic diester compound, and an alicyclic skeleton (Xb4) that represents the skeleton remaining after removing two acyloxy groups from an alicyclic diester compound. alicyclic skeleton (Xb3) representing the skeleton of the cyclic group; aromatic skeleton (Xb1) representing the skeleton remaining after removing two glycidyloxy groups from a diepoxy compound made from an aromatic diol compound; aliphatic skeleton (Xb2) representing the skeleton remaining after removing two glycidyloxy groups from a diepoxy compound made from an aliphatic diol compound; alicyclic skeleton (Xb3) representing the skeleton remaining after removing two glycidyloxy groups from a diepoxy compound made from an alicyclic diol compound; and alicyclic skeleton (Xb4) representing the skeleton remaining after removing two oxygen atoms from a cycloalkane diepoxy compound.
芳香族骨格(Xb1)となる芳香族ジオール化合物、芳香族ジエステル化合物、又は芳香族ジエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールアセトフェノン、ビスフェノールAF、ビスフェノールAD、ビスフェノールB、ビスフェノールBP、ビスフェノールC、ビスフェノールE、ビスフェノールF、ビスフェノールG、ビスフェノールM、ビスフェノールS、ビスフェノールP、ビスフェノールPH,ビスフェノールトリメチルシクロヘキサン、ビスフェノールシクロヘキサン、ジヒドロキシベンゾフェノン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、フェノールフタレイン、フェノールフタレインアニリド及びフルオレセイン等の無置換又は炭素原子数1~10のアルキル基を置換基として有していてもよいビスフェノール型や、無置換又は炭素原子数1~10のアルキル基を置換基として有していてもよいジヒドロキシビフェニル類等のビフェニル型や、ビスフェノールフルオレン等の無置換又は炭素原子数1~10のアルキル基を置換基として有していてもよいビスフェノールフルオレン類やビスナフトールフルオレン類等のフルオレン型や、10-(2,5-ジヒドロキシフェニル)-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(DOPO-HQ)、10-(2,7-ジヒドロキシナフチル)-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(DOPO-NQ)、10-(1,4-ジヒドロキシ-2-ナフチル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、ジフェニルホスフィニルヒドロキノン、ジフェニルホスフィニル-1,4-ジオキシナフタリン、1,4-シクロオクチレンホスフィニル-1,4-フェニルジオール、1,5-シクロオクチレンホスフィニル-1,4-フェニルジオール等の無置換又は炭素原子数1~10のアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基を置換基として有していてもよいリン含有フェノール型等や、これら芳香族ジオール化合物をアシル化したジエステル化合物や、これら芳香族ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物が挙げられる。
好ましくは、ビスフェノールアセトフェノン、ビスフェノールAF、ビスフェノールトリメチルシクロヘキサン、ビスフェノールシクロヘキサン、ジヒドロキシベンゾフェノン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、フェノールフタレイン、フェノールフタレインアニリド及びフルオレセインの無置換体又は炭素原子数1~10のアルキル基置換体や、ジヒドロキシビフェニルの無置換体又は炭素原子数1~10のアルキル基置換体や、ビスフェノールフルオレンの無置換体又は炭素原子数1~10のアルキル基置換体や、ビスナフトールフルオレンの無置換体又は炭素原子数1~10のアルキル基置換体や、DOPO-HQ、DOPO-NQの無置換体又は炭素原子数1~10のアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基置換体や、好ましい芳香族ジオール化合物をアシル化したジエステル化合物や、好ましい芳香族ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物である。特に好ましくは、ビスフェノールアセトフェノン、ビスフェノールAF、ビスフェノールトリメチルシクロヘキサン、ビスフェノールシクロヘキサン、ジヒドロキシベンゾフェノン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、フェノールフタレインや、ジヒドロキシビフェニルや、ビスフェノールフルオレン、ビスクレゾーフルオレン、ビスナフトールフルオレンや、DOPO-HQ、DOPO-NQや、特に好ましい芳香族ジオール化合物をアシル化したジエステル化合物や、特に好ましい芳香族ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物である。
Examples of the aromatic diol compound, aromatic diester compound, or aromatic diepoxy compound that constitutes the aromatic skeleton (Xb1) include bisphenol-type compounds that may be unsubstituted or have an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent, such as bisphenol A, bisphenol acetophenone, bisphenol AF, bisphenol AD, bisphenol B, bisphenol BP, bisphenol C, bisphenol E, bisphenol F, bisphenol G, bisphenol M, bisphenol S, bisphenol P, bisphenol PH, bisphenol trimethylcyclohexane, bisphenol cyclohexane, dihydroxybenzophenone, dihydroxydiphenyl ether, phenolphthalein, phenolphthalein anilide, and fluorescein, biphenyl-type compounds such as dihydroxybiphenyls that may be unsubstituted or have an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent, and bisphenol fluorene-type compounds that may be unsubstituted or have an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent. fluorene-type fluorenes such as naphtholfluorenes and bisnaphtholfluorenes, 10-(2,5-dihydroxyphenyl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO-HQ), 10-(2,7-dihydroxynaphthyl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO-NQ), 10-(1,4-dihydroxy-2-naphthyl)-10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, diphenylphosphine Examples of the aromatic diol compounds include phosphorus-containing phenols which may have an unsubstituted or C1-C10 alkyl, aryl or aralkyl group as a substituent, such as diphenylhydroquinone, diphenylphosphinyl-1,4-dioxynaphthalene, 1,4-cyclooctylenephosphinyl-1,4-phenyldiol, 1,5-cyclooctylenephosphinyl-1,4-phenyldiol, diester compounds obtained by acylation of these aromatic diol compounds, and diepoxy compounds using these aromatic diol compounds as a raw material.
Preferred are bisphenolacetophenone, bisphenol AF, bisphenoltrimethylcyclohexane, bisphenolcyclohexane, dihydroxybenzophenone, dihydroxydiphenyl ether, phenolphthalein, phenolphthalein anilide and fluorescein, unsubstituted or C1-10 alkyl group substituted dihydroxybiphenyl, unsubstituted or C1-10 alkyl group substituted bisphenolfluorene, unsubstituted or C1-10 alkyl group substituted bisnaphtholfluorene, unsubstituted or C1-10 alkyl group substituted DOPO-HQ, DOPO-NQ, unsubstituted or C1-10 alkyl, aryl or aralkyl group substituted DOPO-HQ, diester compounds obtained by acylation of preferred aromatic diol compounds, and diepoxy compounds using preferred aromatic diol compounds as raw materials. Particularly preferred are bisphenolacetophenone, bisphenol AF, bisphenoltrimethylcyclohexane, bisphenolcyclohexane, dihydroxybenzophenone, dihydroxydiphenyl ether, phenolphthalein, dihydroxybiphenyl, bisphenolfluorene, biscresofluorene, bisnaphtholfluorene, DOPO-HQ, DOPO-NQ, diester compounds obtained by acylation of particularly preferred aromatic diol compounds, and diepoxy compounds obtained from particularly preferred aromatic diol compounds.
式(2)又は式(3)で表される基以外であっても、例えば、芳香族骨格(Xb1)で例示した構造において、アルケニル基を置換基として有していれば、アルケニル含有芳香族基(Xa)となる。その場合、アルケニル基はR1と同義のものが好ましい。 Even if the aromatic skeleton (Xb1) has an alkenyl group as a substituent other than the group represented by formula (2) or (3), it is an alkenyl-containing aromatic skeleton (Xa). In this case, the alkenyl group is preferably the same as R1 .
脂肪族骨格(Xb2)となる脂肪族ジオール化合物、脂肪族ジエステル化合物、又は脂肪族ジエポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール及びブチレングリコール等のアルキレングリコール骨格等や、これら脂肪族ジオール化合物をアシル化したジエステル化合物や、これら脂肪族ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物が挙げられる。 Examples of the aliphatic diol compound, aliphatic diester compound, or aliphatic diepoxy compound that serves as the aliphatic skeleton (Xb2) include alkylene glycol skeletons such as ethylene glycol, propylene glycol, and butylene glycol, diester compounds obtained by acylation of these aliphatic diol compounds, and diepoxy compounds made from these aliphatic diol compounds.
脂環式骨格(Xb3)となる脂環ジオール化合物、脂環ジエステル化合物、又は脂環ジエポキシ化合物としては、例えば、水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールF及び水素化ビスフェノールアセトフェノン等の水素化ビスフェノール骨格や、これら脂環ジオール化合物をアシル化したジエステル化合物や、これら脂環ジオール化合物を原料とするジエポキシ化合物が挙げられる。 Examples of the alicyclic diol compound, alicyclic diester compound, or alicyclic diepoxy compound that serves as the alicyclic skeleton (Xb3) include hydrogenated bisphenol skeletons such as hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, and hydrogenated bisphenol acetophenone, diester compounds obtained by acylation of these alicyclic diol compounds, and diepoxy compounds made from these alicyclic diol compounds.
脂環式骨格(Xb4)となるシクロアルカンジエポキシ化合物としては、例えば、シクロヘキシルメチルシクロヘキサンカルボキシレート、テトラヒドロインデン、及び水素化トリシクロペンタジエン等のジエポキシ化物が挙げられる。好ましくは、シクロヘキシルメチルシクロヘキサンカルボキシレートのジエポキシ化物である。 Examples of cycloalkane diepoxy compounds that form the alicyclic skeleton (Xb4) include diepoxidized products of cyclohexylmethylcyclohexanecarboxylate, tetrahydroindene, and hydrogenated tricyclopentadiene. A diepoxidized product of cyclohexylmethylcyclohexanecarboxylate is preferred.
式(1)において、
Yは独立に、水素原子、炭素数2~20のアシル基、又はグリシジル基である。Yが水素原子である場合は末端に水酸基を与え、アシル基である場合は末端にエステル基を与え、グリシジル基である場合は末端にエポキシ基を与えるので、用途に応じてその割合を制御することがよい。
In formula (1),
Y is independently a hydrogen atom, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a glycidyl group. When Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group is provided at the end, when Y is an acyl group, an ester group is provided at the end, and when Y is a glycidyl group, an epoxy group is provided at the end, so it is advisable to control the ratio according to the application.
アシル基(R-CO-)において、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、又は炭素数7~13のアラルキル基が好ましく、R2において例示した基が挙げられる。アシル基としては、炭素数2~7のアシル基がより好ましく、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ベンゾイル基、メチルベンゾイル基が更に好ましく、アセチル基、ベンゾイル基が特に好ましい。 In the acyl group (R-CO-), R is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms, and examples of such groups include those exemplified for R 2. As the acyl group, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms is more preferable, and an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, a benzoyl group, or a methylbenzoyl group is even more preferable, and an acetyl group or a benzoyl group is particularly preferable.
式(1)において、Zは炭素数2~20のアシル基又は水素原子である。Zの5モル%以上はアシル基であり、残りは水素原子である。Zの10モル%以上、好ましくは20モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは70モル%モ以上がアシル基である。また、上限は100%が好ましいが、実質的には95%あればよい。炭素数1~20の炭化水素基を有するアシル基は、Yで例示したものと同様であり、好ましいアシル基も同様である。
Zが全て(100モル%)がアシル基の場合、本発明のフェノキシ樹脂は二級水酸基を含まないものとなり、誘電特性や耐湿性を更に改良することができる。一方で、例えば金属に対する接着性を微調整する際に、Zの一部を水素原子として残すことで、耐湿性を始めとする他の物性に大きな影響を及ぼさない範囲で、本発明のフェノキシ樹脂中に敢えて適量の二級水酸基を存在させることもできる。
In formula (1), Z is an acyl group having 2 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. At least 5 mol % of Z is an acyl group, and the remainder is a hydrogen atom. At least 10 mol % of Z is an acyl group, preferably at least 20 mol %, more preferably at least 50 mol %, and even more preferably at least 70 mol %. The upper limit is preferably 100%, but substantially 95% is sufficient. The acyl group having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is the same as the exemplified acyl group for Y, and the preferred acyl groups are also the same.
When all Z's (100 mol%) are acyl groups, the phenoxy resin of the present invention does not contain secondary hydroxyl groups, and the dielectric properties and moisture resistance can be further improved. On the other hand, when finely adjusting the adhesion to metals, for example, by leaving a part of Z as a hydrogen atom, it is possible to intentionally allow a suitable amount of secondary hydroxyl groups to be present in the phenoxy resin of the present invention, within a range that does not significantly affect other physical properties including moisture resistance.
式(1)において、nは繰り返し数であり、その平均値の範囲は15以上500以下である。成形性及び取り扱い性の観点から好ましくは17以上400以下であり、より好ましくは20以上300以下である。n数はGPC法により得られた数平均分子量(Mn)より算出することができる。 In formula (1), n is the number of repetitions, and its average value is in the range of 15 to 500. From the viewpoint of moldability and handleability, it is preferably 17 to 400, more preferably 20 to 300. The number n can be calculated from the number average molecular weight (Mn) obtained by the GPC method.
本発明のフェノキシ樹脂のエポキシ当量は、特に限定されないが、2,000~50,000g/eq.の範囲が好ましい。この範囲であれば、本発明のフェノキシ樹脂はそれ自体が硬化反応に関与し、架橋構造に組み込まれることが可能である。 The epoxy equivalent of the phenoxy resin of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 2,000 to 50,000 g/eq. Within this range, the phenoxy resin of the present invention itself can participate in the curing reaction and be incorporated into the crosslinked structure.
本発明のフェノキシ樹脂は、二級水酸基の一部又は全部がアシル化したものであり、様々な方法で得ることができる。好ましい製造方法としては、例えば、次のような製造方法がある。
(A);式(4)で表される2官能エポキシ樹脂と、式(5)で表されるジエステル系化合物及び/又は2官能フェノール化合物とを反応させる製造方法。以下、製造方法(A)と称することがある。
(B);式(6)で表されるフェノキシ樹脂(本発明のフェノキシ樹脂と区別するために、フェノキシ樹脂(a)と称することがある。)と、有機酸の酸無水物、有機酸のハロゲン化物、有機酸のエステル化物等の酸成分(アシル化剤)とを反応させる製造方法。以下、製造方法(B)と称することがある。
製造方法(A)及び(B)で得られるフェノキシ樹脂は、本発明のフェノキシ樹脂であり、同じ式(1)で表される。
The phenoxy resin of the present invention is one in which a part or all of the secondary hydroxyl groups are acylated, and can be obtained by various methods. For example, the following method is a preferred production method.
(A): A production method in which a bifunctional epoxy resin represented by formula (4) is reacted with a diester compound and/or a bifunctional phenol compound represented by formula (5). Hereinafter, this may be referred to as production method (A).
(B): A production method in which a phenoxy resin represented by formula (6) (sometimes referred to as phenoxy resin (a) to distinguish it from the phenoxy resin of the present invention) is reacted with an acid component (acylating agent) such as an organic acid anhydride, an organic acid halide, or an organic acid ester. Hereinafter, this method may be referred to as production method (B).
The phenoxy resins obtained by the production methods (A) and (B) are the phenoxy resins of the present invention and are represented by the same formula (1).
製造方法(A)は、式(4)で表される2官能エポキシ樹脂と、式(5)で表される化合物とを反応させる方法である。
式(4)において、Gはグリジル基であり、mは繰り返し数であり、その平均値は0以上6以下である。
式(5)において、Z1の5モル%以上は炭素数1~20の炭化水素基を有するアシル基で、残りは水素原子である。ここで、式(5)で表される化合物は、Z1の両者がアシル基である化合物、一方がアシル基で、他方が水素原子である化合物及び両方が水素原子である化合物から選ばれる2種以上の混合物であってもよい。Z1の両者がアシル基である場合は、ジエステルとなり、両方が水素原子である場合はジフェノール類となる。式(5)で表される化合物をジエステル系化合物という。ジエステル系化合物は、Z1の両者がアシル基である化合物又は主成分(50%以上)が該化合物である混合物であることがよい。
The production method (A) is a method in which a bifunctional epoxy resin represented by formula (4) is reacted with a compound represented by formula (5).
In formula (4), G is a glycyl group, m is the number of repetitions, the average value of which is 0 to 6.
In formula (5), 5 mol % or more of Z 1 are acyl groups having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the remainder are hydrogen atoms. Here, the compound represented by formula (5) may be a mixture of two or more selected from a compound in which both Z 1 are acyl groups, a compound in which one is an acyl group and the other is a hydrogen atom, and a compound in which both are hydrogen atoms. When both Z 1 are acyl groups, the compound is a diester, and when both are hydrogen atoms, the compound is a diphenol. The compound represented by formula (5) is called a diester compound. The diester compound may be a compound in which both Z 1 are acyl groups, or a mixture in which the main component (50% or more) is the compound.
式(4)及び式(5)におけるX1は、式(1)のXを与えるように選択される。従って、式(4)及び式(5)におけるX1は、いずれかにアルケニル含有芳香族基を含み、式(4)及び式(5)の全体としてアルケニル含有芳香族基を含む。例えば、式(4)又は式(5)の一方のX1に式(2)で表されるアルケニル含有芳香族基を含み、他方に式(3)で表されるアルケニル含有芳香族基を含むことや、式(4)又は式(5)の一方のX1のみに式(2)及び式(3)で表されるアルケニル含有芳香族基を含み、他方には含まないことなどができる。
本発明のフェノキシ樹脂には、アルケニル含有芳香族基が必ず含まれるものであり、これを満たす限り、アルケニル含有芳香族基が、原料の式(4)で表される2官能エポキシ樹脂及び/又は式(5)で表されるエステル化合物のいずれに含まれるものであってもよく、またその割合も制限されるものではない。
また、式(4)又は式(5)におけるX1として、アルケニル含有芳香族基を含む限り、他の2価の基(Xb)が併存してもよい。
X 1 in formula (4) and formula (5) is selected to give X in formula (1). Therefore, X 1 in formula (4) and formula (5) contains an alkenyl-containing aromatic group in either one, and formula (4) and formula (5) as a whole contain an alkenyl-containing aromatic group. For example, one of X 1 in formula (4) or formula (5) can contain an alkenyl-containing aromatic group represented by formula (2), and the other can contain an alkenyl-containing aromatic group represented by formula (3), or only one of X 1 in formula (4) or formula (5) can contain an alkenyl-containing aromatic group represented by formula (2) and formula (3), and the other can not contain an alkenyl-containing aromatic group.
The phenoxy resin of the present invention necessarily contains an alkenyl-containing aromatic group. As long as this requirement is satisfied, the alkenyl-containing aromatic group may be contained in either the bifunctional epoxy resin represented by formula (4) and/or the ester compound represented by formula (5), which are the raw materials, and the proportion thereof is not limited.
As long as X 1 in formula (4) or formula (5) contains an alkenyl-containing aromatic group, another divalent group (Xb) may be present.
本発明の製造方法(A)に用いられる2官能エポキシ樹脂は、上記式(4)で表されるエポキシ樹脂であり、例えば、下記式(8)で表される2官能フェノール化合物と、エピハロヒドリンとを、アルカリ金属化合物存在下で反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。
エピハロヒドリンとしては、例えば、エピクロルヒドリンやエピブロモヒドリン等が挙げられる。
アルカリ金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物や、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化カリウム等のアルカリ金属塩や、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等のアルカリ金属アルコキシドや、酢酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム等の有機酸のアルカリ金属塩や、アルカリ金属フェノキシド、水素化ナトリウム、水素化リチウム等が挙げられる。
The bifunctional epoxy resin used in the production method (A) of the present invention is an epoxy resin represented by the above formula (4), and examples thereof include an epoxy resin obtained by reacting a bifunctional phenol compound represented by the following formula (8) with epihalohydrin in the presence of an alkali metal compound.
Examples of epihalohydrin include epichlorohydrin and epibromohydrin.
Examples of alkali metal compounds include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide; alkali metal salts such as sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium chloride, lithium chloride, and potassium chloride; alkali metal alkoxides such as sodium methoxide and sodium ethoxide; alkali metal salts of organic acids such as sodium acetate and sodium stearate; alkali metal phenoxides, sodium hydride, and lithium hydride.
原料エポキシ樹脂を得るための2官能フェノール化合物とエピハロヒドリンとの反応には、2官能フェノール化合物中の官能基に対して0.80~1.20倍モル、好ましくは0.85~1.05倍モルのアルカリ金属化合物が用いられる。これより少ないと残存する加水分解性塩素の量が多くなり好ましくない。アルカリ金属化合物としては、水溶液、アルコール溶液又は固体の状態で使用される。 In the reaction between a bifunctional phenolic compound and epihalohydrin to obtain the raw material epoxy resin, 0.80 to 1.20 moles, preferably 0.85 to 1.05 moles, of an alkali metal compound are used relative to the functional groups in the bifunctional phenolic compound. Less than this amount is not preferred as it leaves a large amount of residual hydrolyzable chlorine. The alkali metal compound is used in the form of an aqueous solution, alcohol solution, or solid.
エポキシ化反応に際しては、2官能フェノール化合物に対しては過剰量のエピハロヒドリンが使用される。通常、2官能フェノール化合物中の官能基1モルに対して、1.5~15倍モルのエピハロヒドリンが使用されるが、好ましくは2~10倍モル、より好ましく5~8倍モルである。これより多いと生産効率が低下し、これより少ないとエポキシ樹脂の高分子量体の生成量が増え、フェノキシ樹脂の原料に適さなくなる。 In the epoxidation reaction, an excess amount of epihalohydrin is used relative to the bifunctional phenolic compound. Usually, 1.5 to 15 moles of epihalohydrin are used per mole of functional group in the bifunctional phenolic compound, but preferably 2 to 10 moles, and more preferably 5 to 8 moles. If the amount is more than this, the production efficiency decreases, and if it is less than this, the amount of high molecular weight epoxy resin produced increases, making it unsuitable as a raw material for phenoxy resin.
エポキシ化反応は、通常、120℃以下の温度で行われる。反応の際、温度が高いと、いわゆる難加水分解性塩素量が多くなり高純度化が困難になる。好ましくは100℃以下であり、更に好ましくは85℃以下の温度である。 The epoxidation reaction is usually carried out at a temperature of 120°C or less. If the reaction temperature is high, the amount of so-called difficult to hydrolyze chlorine increases, making it difficult to achieve high purification. The temperature is preferably 100°C or less, and more preferably 85°C or less.
式(8)で表される2官能フェノール化合物とエピハロヒドリンを反応させると、mは0より大きくなるのが通常である。mを0とするためには、公知の方法で製造したエポキシ樹脂を蒸留、晶析等の手法で高度に精製するか、式(8)で表される2官能フェノール化合物をアルコキシ化した後に、オレフィン部分の一部を酸化することでエポキシ化する方法がある。
When a bifunctional phenol compound represented by formula (8) is reacted with epihalohydrin, m usually becomes greater than 0. In order to make
また、本発明の製造方法(A)に用いられるジエステル系化合物は、例えば、式(8)で表される2官能フェノール化合物を、有機酸の酸無水物、有機酸のハロゲン化物、又は有機酸との縮合反応でアシル化して得られる。 The diester compound used in the manufacturing method (A) of the present invention can be obtained, for example, by acylation of a bifunctional phenol compound represented by formula (8) with an acid anhydride of an organic acid, a halide of an organic acid, or a condensation reaction with an organic acid.
式(4)におけるmが0のエポキシ樹脂を原料にすることで、本発明のフェノキシ樹脂は二級水酸基を含まないものとなり、誘電特性や耐湿性を更に改良することができる。また、例えば金属に対する接着性を微調整する際に、適当なm数のエポキシ樹脂を使用することで、耐湿性を始めとする他の物性に大きな影響を及ぼさない範囲で、本発明のフェノキシ樹脂中に敢えて適量の二級水酸基を存在させることもできる。 By using an epoxy resin in which m in formula (4) is 0 as the raw material, the phenoxy resin of the present invention does not contain secondary hydroxyl groups, and the dielectric properties and moisture resistance can be further improved. In addition, for example, when fine-tuning the adhesion to metals, by using an epoxy resin with an appropriate m number, it is possible to deliberately have an appropriate amount of secondary hydroxyl groups present in the phenoxy resin of the present invention, as long as it does not significantly affect other physical properties, including moisture resistance.
製造方法(A)に使用する2官能エポキシ樹脂又はジエステル系化合物には、式(2)及び式(3)で表される化学構造が、式(4)及び式(5)中のX1全体のモル数に対して1~100モル%含まれていることが好ましい。式(2)及び(3)で表される化学構造に起因する低粘度及び誘電特性を十分に発現させるという観点から、より好ましくは式(2)及び式(3)で表される化学構造が10モル%以上、更に好ましくは30モル%以上、特に好ましくは50モル%以上である。 The bifunctional epoxy resin or diester compound used in the production method (A) preferably contains the chemical structures represented by formulas (2) and (3) in an amount of 1 to 100 mol % relative to the total number of moles of X1 in formulas (4) and (5). From the viewpoint of fully exhibiting the low viscosity and dielectric properties attributable to the chemical structures represented by formulas (2) and (3), the chemical structures represented by formulas (2) and (3) are more preferably 10 mol % or more, even more preferably 30 mol % or more, and particularly preferably 50 mol % or more.
2官能エポキシ樹脂とジエステル系化合物の使用量は、エポキシ基1当量に対し、エステル基は0.8~1.0当量が好ましい。この当量比であると、分子末端にエポキシ基を有した状態での高分子量化を進行させやすくなるために好ましい。また、ジエステル系化合物の一部を、式(8)で表される2官能フェノール化合物に置き換えることも可能である。これにより前述のように、本発明のフェノキシ樹脂中に敢えて適量の二級水酸基を存在させることで物性の微調整ができる。
製造方法(A)では、重合反応とエステル交換反応が生じて、Mwが増加してフェノキシ樹脂が生成すると共に、フェノキシ樹脂のOH基の一部がエステル化される。
The amount of the bifunctional epoxy resin and the diester compound used is preferably 0.8 to 1.0 equivalent of the ester group per equivalent of the epoxy group. This equivalent ratio is preferable because it facilitates the progress of high molecular weight in a state in which the epoxy group is present at the molecular end. It is also possible to replace a part of the diester compound with a bifunctional phenol compound represented by formula (8). As described above, this allows the physical properties to be finely adjusted by deliberately allowing an appropriate amount of secondary hydroxyl groups to be present in the phenoxy resin of the present invention.
In the production method (A), a polymerization reaction and an ester exchange reaction occur, increasing the Mw and producing a phenoxy resin, while a portion of the OH groups of the phenoxy resin is esterified.
製造方法(A)において、触媒を用いてもよく、その触媒としては、エポキシ基とエステル基との反応を進めるような触媒能を持つ化合物であればどのようなものでもよい。例えば、第3級アミン、環状アミン類、イミダゾール類、有機リン化合物、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。また、これらの触媒は単独でも、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 In the manufacturing method (A), a catalyst may be used. The catalyst may be any compound that has catalytic ability to promote the reaction between the epoxy group and the ester group. Examples of the catalyst include tertiary amines, cyclic amines, imidazoles, organic phosphorus compounds, and quaternary ammonium salts. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
第3級アミンとしては、例えば、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリ-n-ブチルアミン、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of tertiary amines include, but are not limited to, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, triethanolamine, benzyldimethylamine, and 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol.
環状アミン類としては、例えば、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン-5(DBN)、N-メチルモルホリン、ピリジン、N,N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of cyclic amines include, but are not limited to, 1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane (DABCO), 1,8-diazabicyclo[5,4,0]undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo[4,3,0]nonene-5 (DBN), N-methylmorpholine, pyridine, and N,N-dimethylaminopyridine (DMAP).
イミダゾール類としては、例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of imidazoles include, but are not limited to, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, and 1-benzyl-2-phenylimidazole.
有機リン化合物としては、例えば、トリ-n-プロピルホスフィン、トリ-n-ブチルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(p-トリル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ(t-ブチル)ホスフィン、トリス(p-メトキシフェニル)ホスフィン、パラメチルホスフィン、1,2-ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン等のホスフィン類や、テトラメチルホスホニウムブロミド、テトラメチルホスホニウムヨージド、テトラメチルホスホニウムヒドロキシド、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、トリメチルシクロヘキシルホスホニウムクロリド、トリメチルシクロヘキシルホスホニウムブロミド、トリメチルベンジルホスホニウムクロリド、トリメチルベンジルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミド、トリフェニルメチルホスホニウムブロミド、トリフェニルメチルホスホニウムヨージド、トリフェニルエチルホスホニウムクロリド、トリフェニルエチルホスホニウムブロミド、トリフェニルエチルホスホニウムヨージド、トリフェニルベンジルホスホニウムクロリド、トリフェニルベンジルホスホニウムブロミド等のホスホニウム塩類等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of organic phosphorus compounds include phosphines such as tri-n-propylphosphine, tri-n-butylphosphine, diphenylmethylphosphine, triphenylphosphine, tris(p-tolyl)phosphine, tricyclohexylphosphine, tri(t-butyl)phosphine, tris(p-methoxyphenyl)phosphine, paramethylphosphine, 1,2-bis(dimethylphosphino)ethane, and 1,4-bis(diphenylphosphino)butane; tetramethylphosphonium bromide, tetramethylphosphonium iodide, tetramethylphosphonium hydroxide, tetrabutylphosphonium hydroxide, and tetramethylphosphonium iodide. Examples of phosphonium salts include, but are not limited to, trimethylcyclohexylphosphonium chloride, trimethylcyclohexylphosphonium bromide, trimethylbenzylphosphonium chloride, trimethylbenzylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, triphenylmethylphosphonium bromide, triphenylmethylphosphonium iodide, triphenylethylphosphonium chloride, triphenylethylphosphonium bromide, triphenylethylphosphonium iodide, triphenylbenzylphosphonium chloride, and triphenylbenzylphosphonium bromide.
第4級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムヨージド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムヨージド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、フェニルトリメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of quaternary ammonium salts include, but are not limited to, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetramethylammonium hydroxide, triethylmethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetraethylammonium iodide, tetrapropylammonium bromide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium iodide, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltrimethylammonium hydroxide, benzyltributylammonium chloride, and phenyltrimethylammonium chloride.
以上に挙げた触媒の中でも、4-(ジメチルアミノ)ピリジン、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン-5、2-エチル-4-メチルイミダゾール、トリス(p-トリル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ(t-ブチル)ホスフィン、トリス(p-メトキシフェニル)ホスフィンが好ましく、特に4-(ジメチルアミノ)ピリジン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン-5、2-エチル-4-メチルイミダゾールが好ましい。 Among the catalysts listed above, 4-(dimethylamino)pyridine, 1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]undecene-7, 1,5-diazabicyclo[4,3,0]nonene-5, 2-ethyl-4-methylimidazole, tris(p-tolyl)phosphine, tricyclohexylphosphine, tri(t-butyl)phosphine, and tris(p-methoxyphenyl)phosphine are preferred, with 4-(dimethylamino)pyridine, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]undecene-7, 1,5-diazabicyclo[4,3,0]nonene-5, and 2-ethyl-4-methylimidazole being particularly preferred.
触媒の使用量は、反応固形分中、通常0.001~1質量%であるが、これらの化合物を触媒として使用した場合、得られるフェノキシ樹脂中にこれらの触媒が残渣として残留し、プリント配線板の絶縁特性を悪化させたり、組成物のポットライフを短縮させたりする恐れがあるので、フェノキシ樹脂中の窒素の含有量は、0.5質量%以下が好ましく、0.3質量%以下がより好ましい。また、フェノキシ樹脂中のリンの含有量は、0.5質量%以下が好ましく、0.3質量%がより好ましい。 The amount of catalyst used is usually 0.001 to 1 mass% of the reaction solids, but when these compounds are used as catalysts, the catalysts remain as residues in the resulting phenoxy resin, which may deteriorate the insulating properties of the printed wiring board or shorten the pot life of the composition, so the nitrogen content in the phenoxy resin is preferably 0.5 mass% or less, more preferably 0.3 mass% or less. The phosphorus content in the phenoxy resin is preferably 0.5 mass% or less, more preferably 0.3 mass%.
製造方法(A)において、反応用の溶媒を用いてもよく、その溶媒としては、フェノキシ樹脂を溶解するものであればどのようなものでもよい。例えば、芳香族系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、グリコールエーテル系溶媒、エステル系溶媒等が挙げられる。また、これらの溶媒は1種のみで用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 In the manufacturing method (A), a reaction solvent may be used. Any solvent that dissolves the phenoxy resin may be used. Examples of the solvent include aromatic solvents, ketone solvents, amide solvents, glycol ether solvents, and ester solvents. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
芳香族系溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。 Examples of aromatic solvents include benzene, toluene, and xylene.
ケトン系溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、2-ヘプタノン、4-ヘプタノン、2-オクタノン、シクロヘキサノン、アセチルアセトン、ジオキサン、ジイソブチルケトン、イソホロン、メチルシクロへキサノン、アセトフェノン等が挙げられる。 Examples of ketone solvents include acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, 4-heptanone, 2-octanone, cyclohexanone, acetylacetone, dioxane, diisobutyl ketone, isophorone, methylcyclohexanone, and acetophenone.
アミド系溶媒としては、例えば、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、2-ピロリドン、N-メチルピロリドン等が挙げられる。 Examples of amide solvents include formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide (DMF), acetamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, 2-pyrrolidone, and N-methylpyrrolidone.
グリコールエーテル系溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類や、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類や、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類や、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル等のエチレングリコールジアルキルエーテル類や、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル等のポリエチレングリコールジアルキルエーテル類や、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類や、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル等のポリプロピレングリコールジアルキルエーテル類や、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類や、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のポリエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類や、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類等が挙げられる。 Examples of glycol ether solvents include ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol mono-n-butyl ether; diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol mono-n-butyl ether; propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol mono-n-butyl ether; ethylene glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol dibutyl ether; polyethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, and triethylene glycol dibutyl ether; propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, and propylene glycol dibutyl ether; Examples of the glycol dialkyl ethers include polypropylene glycol dialkyl ethers such as dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, and tripropylene glycol dibutyl ether; ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and ethylene glycol monobutyl ether acetate; polyethylene glycol monoalkyl ether acetates such as diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, and triethylene glycol monobutyl ether acetate; and propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether acetate.
エステル系溶媒としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸ベンジル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、バレロラクトン、ブチロラクトンなどが挙げられる。
等が挙げられる。
Examples of ester solvents include methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, benzyl acetate, ethyl propionate, ethyl butyrate, butyl butyrate, valerolactone, and butyrolactone.
etc.
また、その他の溶媒としては、例えば、ジメチルスルフォキシド、スルホラン、γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン等が挙げられる Other solvents include, for example, dimethyl sulfoxide, sulfolane, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.
製造方法(A)において、反応時の固形分濃度は35~95質量%が好ましい。また、反応途中で高粘性生成物が生じたときは溶媒を追加添加して反応を続けることもできる。反応終了後、溶媒は必要に応じて、除去することもできるし、更に追加することもできる。 In the manufacturing method (A), the solids concentration during the reaction is preferably 35 to 95% by mass. If a highly viscous product is produced during the reaction, the reaction can be continued by adding additional solvent. After the reaction is completed, the solvent can be removed or further added as necessary.
反応温度は、使用する触媒が分解しない程度の温度範囲で行う。反応温度が高すぎると触媒が分解して反応が停止したり、生成するフェノキシ樹脂が劣化したりする恐れがある。反応温度が低すぎると反応が十分に進まずに目的の分子量にならない恐れがある。そのため反応温度は、好ましくは50~230℃、より好ましくは120~200℃である。また、反応時間は通常1~12時間、好ましくは3~10時間である。アセトンやメチルエチルケトンのような低沸点溶媒を使用する場合には、オートクレーブを使用して高圧下で反応を行うことで反応温度を確保することができる。また、反応熱の除去が必要な場合は、通常、反応熱による使用溶媒の蒸発・凝縮・還流法、間接冷却法、又はこれらの併用により行われる。 The reaction temperature is within a range in which the catalyst used does not decompose. If the reaction temperature is too high, the catalyst may decompose and the reaction may stop, or the phenoxy resin produced may deteriorate. If the reaction temperature is too low, the reaction may not proceed sufficiently to achieve the desired molecular weight. Therefore, the reaction temperature is preferably 50 to 230°C, more preferably 120 to 200°C. The reaction time is usually 1 to 12 hours, preferably 3 to 10 hours. When using a low-boiling solvent such as acetone or methyl ethyl ketone, the reaction temperature can be ensured by using an autoclave to carry out the reaction under high pressure. If it is necessary to remove the heat of reaction, this is usually done by evaporating, condensing, and refluxing the solvent used using the heat of reaction, indirect cooling, or a combination of these.
次に、本発明の製造方法(B)について説明する。
製造方法(B)は、式(6)で表されるフェノキシ樹脂(a)と、フェノキシ樹脂(a)のアルコール性水酸基1モルに対して、アシル化剤のアシル基を0.05モル以上2.0モル以下で反応させて、重量平均分子量が10,000~200,000である式(1)で表されるフェノキシ樹脂、すなわち本発明のフェノキシ樹脂を得る方法である。
Next, the production method (B) of the present invention will be described.
The production method (B) is a method for obtaining a phenoxy resin (a) represented by formula (6) having a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000, i.e., the phenoxy resin of the present invention, by reacting the phenoxy resin (a) represented by formula (6) with 0.05 mol or more and 2.0 mol or less of an acyl group of an acylating agent per 1 mol of the alcoholic hydroxyl group of the phenoxy resin (a).
原料のフェノキシ樹脂(a)は、式(6)のX中に、アルケニル含有芳香族基を必須として含む。アルケニル含有芳香族基としては、式(2)又は式(3)で表されるものが好ましい。
このフェノキシ樹脂(a)は従来知られている方法で得ることができる。例えば、アルケニル含有芳香族基を必須とする2官能フェノール化合物類と、エピハロヒドリンとをアルカリ金属化合物存在下で反応させて製造する方法(以下、「一段法」と称する)や、2官能エポキシ樹脂類と2官能フェノール化合物類のうち少なくとも一方に、アルケニル含有芳香族基を含む2官能エポキシ樹脂類と2官能フェノール化合物類とを触媒存在下で反応させて製造する方法(以下、「二段法」と称する)が挙げられる。フェノキシ樹脂(a)はいずれの製造方法により得られるものであってもよいが、一般的にフェノキシ樹脂は一段法よりも二段法の方が得やすいため、二段法を使用することが好ましい。
The raw material phenoxy resin (a) essentially contains an alkenyl-containing aromatic group in X in formula (6). The alkenyl-containing aromatic group is preferably one represented by formula (2) or formula (3).
This phenoxy resin (a) can be obtained by a conventionally known method. For example, it can be produced by reacting a bifunctional phenolic compound that requires an alkenyl-containing aromatic group with epihalohydrin in the presence of an alkali metal compound (hereinafter referred to as "one-step method"); or by reacting a bifunctional epoxy resin containing an alkenyl-containing aromatic group with a bifunctional phenolic compound in the presence of a catalyst (hereinafter referred to as "two-step method"). The phenoxy resin (a) can be obtained by any method, but it is generally easier to obtain phenoxy resin by the two-step method than by the one-step method, so it is preferable to use the two-step method.
フェノキシ樹脂(a)の重量平均分子量やエポキシ当量は、一段法ではエピハロヒドリンと2官能フェノール化合物類の仕込みモル比を、二段法では2官能エポキシ樹脂類と2官能フェノール化合物類の仕込みモル比を適宜調整することで、目的の範囲のものを製造することができる。 The weight average molecular weight and epoxy equivalent of the phenoxy resin (a) can be produced within the desired range by appropriately adjusting the molar ratio of the epihalohydrin and bifunctional phenolic compounds in the one-stage process, and by appropriately adjusting the molar ratio of the bifunctional epoxy resins and bifunctional phenolic compounds in the two-stage process.
一段法及び二段法の製造で使用される2官能フェノール化合物類としては、アルケニル基を有する2官能フェノール化合物を必須とする。
アルケニル基を有する2官能フェノール化合物としては、例えば、ジアリルビスフェノールA、ジアリルビスフェノールS、ジアリルジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
The bifunctional phenol compounds used in the one-stage and two-stage production processes must essentially be bifunctional phenol compounds having an alkenyl group.
Examples of bifunctional phenol compounds having an alkenyl group include diallyl bisphenol A, diallyl bisphenol S, and diallyl dihydroxynaphthalene.
また、本発明の目的を損なわない限り、これ以外の2官能フェノール化合物を併用してもよい。併用してもよい2官能フェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールB、ビスフェノールE、ビスフェノールC、ビスフェノールアセトフェノン、ビスフェノールフルオレン、ジヒドロキシビフェニルエーテル、ジヒドロキシビフェニルチオエーテル等のビスフェノール類、4,4’-ビフェノール、2,4’-ビフェノール等のビフェノール類、1,1-ビ-2-ナフトールなどが挙げられる。
また、これらの2官能フェノール化合物は複数種を併用してもよい。
Other bifunctional phenol compounds may be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of bifunctional phenol compounds that may be used in combination include bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, bisphenol B, bisphenol E, bisphenol C, bisphenolacetophenone, bisphenolfluorene, dihydroxybiphenyl ether, and dihydroxybiphenyl thioether, biphenols such as 4,4'-biphenol and 2,4'-biphenol, and 1,1-bi-2-naphthol.
In addition, a plurality of types of these difunctional phenol compounds may be used in combination.
まず、一段法について説明する。
一段法の場合は、2官能フェノール化合物類1モルに対して、エピハロヒドリン0.985~1.015モル、好ましくは0.99~1.012モル、より好ましくは0.995~1.01モルを、アルカリ金属化合物の存在下、非反応性溶媒中で反応させ、エピハロヒドリンが消費され、重量平均分子量が10,000以上になるように縮合反応させることにより、フェノキシ樹脂(a)を得ることができる。なお、反応終了後に、副生した塩を濾別又は水洗により除去する必要がある。アルカリ金属化合物としては、本発明の製造方法(A)に用いられる原料としての式(4)で表わされる2官能エポキシ樹脂の製造時に使用されるアルカリ金属化合物と同様のものが例示される。
First, the one-stage process will be described.
In the case of the one-step process, 0.985 to 1.015 moles, preferably 0.99 to 1.012 moles, more preferably 0.995 to 1.01 moles of epihalohydrin are reacted with 1 mole of bifunctional phenolic compounds in a non-reactive solvent in the presence of an alkali metal compound, and the condensation reaction is carried out so that the epihalohydrin is consumed and the weight average molecular weight is 10,000 or more, thereby obtaining a phenoxy resin (a). After the reaction is completed, it is necessary to remove the by-product salt by filtration or washing with water. Examples of the alkali metal compound include the same alkali metal compounds as those used in the production of the bifunctional epoxy resin represented by formula (4) as the raw material used in the production method (A) of the present invention.
この反応は常圧下又は減圧下で行うことができる。反応温度は通常、常圧下の反応の場合は20~200℃が好ましく、30~170℃がより好ましく、40~150℃が更に好ましく、50~100℃が特に好ましい。減圧下の反応の場合は20~100℃が好ましく、30~90℃がより好ましく、35~80℃が更に好ましい。反応温度がこの範囲内であれば、副反応が起こしにくく反応を進行させやすい。反応圧力は通常、常圧である。また、反応熱の除去が必要な場合は、通常、反応熱により使用溶媒の蒸発・凝縮・還流法、間接冷却法、又はこれらの併用により行われる。 This reaction can be carried out under normal pressure or reduced pressure. In the case of reactions under normal pressure, the reaction temperature is usually preferably 20 to 200°C, more preferably 30 to 170°C, even more preferably 40 to 150°C, and particularly preferably 50 to 100°C. In the case of reactions under reduced pressure, the reaction temperature is preferably 20 to 100°C, more preferably 30 to 90°C, and even more preferably 35 to 80°C. If the reaction temperature is within this range, side reactions are unlikely to occur and the reaction is easy to proceed. The reaction pressure is usually normal pressure. In addition, when it is necessary to remove the heat of reaction, this is usually done by evaporation/condensation/reflux method of the solvent used using the heat of reaction, indirect cooling method, or a combination of these.
反応性溶媒としては、本発明の製造方法(A)で例示した反応用の溶媒の他、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類も使用できる。1種のみで用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 As the reactive solvent, in addition to the reaction solvents exemplified in the production method (A) of the present invention, alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, and butyl alcohol can also be used. Only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
次に、二段法について説明する。
二段法の原料エポキシ樹脂となる2官能エポキシ樹脂としては、本発明の製造方法(A)に用いられる式(4)で表わされる2官能エポキシ樹脂と同様のものを使用する。
Next, the two-stage method will be described.
As the bifunctional epoxy resin serving as the raw material epoxy resin in the two-stage process, one similar to the bifunctional epoxy resin represented by formula (4) used in the production process (A) of the present invention is used.
二段法の原料となる2官能エポキシ樹脂としては、式(4)で表わされる2官能エポキシ樹脂が好ましいが、本発明の目的を損なわない限りこれ以外の2官能エポキシ樹脂を併用してよい。併用できる2官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールアセトフェノン型エポキシ樹脂、ジフェニルスルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ジフェニルジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アルキレングリコール型エポキシ樹脂、脂肪族環状エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂はアルキル基、アリール基などの悪影響のない置換基で置換されていてもよい。これらのエポキシ樹脂は複数種を併用してもよい。 As the bifunctional epoxy resin used as the raw material for the two-stage process, the bifunctional epoxy resin represented by formula (4) is preferred, but other bifunctional epoxy resins may be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of bifunctional epoxy resins that can be used in combination include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, bisphenol acetophenone type epoxy resins, diphenyl sulfide type epoxy resins, and diphenyl ether type epoxy resins, biphenol type epoxy resins, diphenyl dicyclopentadiene type epoxy resins, alkylene glycol type epoxy resins, and aliphatic cyclic epoxy resins. These epoxy resins may be substituted with substituents such as alkyl groups and aryl groups that have no adverse effects. Multiple types of these epoxy resins may be used in combination.
二段法の場合は、触媒を使用することができ、エポキシ基とフェノール性水酸基との反応を進めるような触媒能を持つ化合物であればどのようなものでもよい。例えば、本発明の製造方法(A)の例示した触媒と同様のものが挙げられる。また、式(4)で表わされる2官能エポキシ樹脂の製造時に使用されるアルカリ金属化合物も使用可能である。これらの触媒は単独でも、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、使用量も本発明の製造方法(A)で例示した使用量と同様である。 In the case of the two-stage method, a catalyst can be used, and any compound having catalytic ability to promote the reaction between the epoxy group and the phenolic hydroxyl group can be used. For example, the same catalysts as those exemplified in the production method (A) of the present invention can be used. In addition, the alkali metal compounds used in the production of the bifunctional epoxy resin represented by formula (4) can also be used. These catalysts can be used alone or in combination of two or more types. The amount used is also the same as the amount exemplified in the production method (A) of the present invention.
二段法の場合、溶媒を用いてもよく、その溶媒としてはフェノキシ樹脂を溶解し、反応に悪影響のないものであればどのようなものでもよい。例えば、本発明の製造方法(A)で例示した溶媒と同様のものが例示される。これらの溶媒は1種のみで用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 In the case of the two-stage method, a solvent may be used. Any solvent may be used as long as it dissolves the phenoxy resin and does not adversely affect the reaction. For example, the same solvents as those exemplified in the manufacturing method (A) of the present invention may be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
使用する溶媒の量は反応条件に応じて適宜選択することができるが、例えば、二段法の場合は固形分濃度が35~95質量%が好ましい。また、反応中に高粘性生成物が生じる場合は反応途中で溶媒を添加して反応を続けることができる。反応終了後、溶媒は必要に応じて蒸留などにより除去することもできるし、更に追加することもできる。 The amount of solvent used can be appropriately selected depending on the reaction conditions. For example, in the case of a two-stage process, a solids concentration of 35 to 95% by mass is preferred. If a highly viscous product is produced during the reaction, the reaction can be continued by adding solvent during the reaction. After the reaction is completed, the solvent can be removed by distillation or the like as necessary, or more solvent can be added.
反応温度は、使用する触媒が分解しない程度の温度範囲で行う。反応温度が高すぎると触媒が分解して反応が停止したり、生成するフェノキシ樹脂が劣化したりする恐れがある。反応温度が低すぎると反応が十分に進まずに目的の分子量にならない恐れがある。そのため反応温度は、50~230℃が好ましく、100~210℃がより好ましく、120~200℃が更に好ましい。また、反応時間は通常1~12時間であり、3~10時間が好ましい。アセトンやメチルエチルケトンのような低沸点溶媒を使用する場合には、オートクレーブを使用して高圧下で反応を行うことで反応温度を確保することができる。また、反応熱の除去が必要な場合は、通常、反応熱による使用溶媒の蒸発・凝縮・還流法、間接冷却法、又はこれらの併用により行われる。 The reaction temperature is within a range in which the catalyst used does not decompose. If the reaction temperature is too high, the catalyst may decompose and the reaction may stop, or the phenoxy resin produced may deteriorate. If the reaction temperature is too low, the reaction may not proceed sufficiently to achieve the desired molecular weight. Therefore, the reaction temperature is preferably 50 to 230°C, more preferably 100 to 210°C, and even more preferably 120 to 200°C. The reaction time is usually 1 to 12 hours, and preferably 3 to 10 hours. When using a low-boiling solvent such as acetone or methyl ethyl ketone, the reaction temperature can be ensured by carrying out the reaction under high pressure using an autoclave. If it is necessary to remove the heat of reaction, this is usually done by evaporating, condensing, and refluxing the solvent used using the heat of reaction, indirect cooling, or a combination of these.
このようにして得られた式(6)で表されるフェノキシ樹脂(a)中の水酸基をアシル化することにより、本発明のフェノキシ樹脂が得られる。アシル化は直接エステル化するだけでなくエステル交換等の方法を用いてもよい。 The phenoxy resin of the present invention can be obtained by acylation of the hydroxyl groups in the phenoxy resin (a) represented by formula (6) obtained in this manner. Acylation can be achieved not only by direct esterification but also by a method such as transesterification.
アシル化に使用する酸成分としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、ペンタン酸、オクタン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、安息香酸、t-ブチル安息香酸、ヘキサヒドロ安息香酸、フェノキシ酢酸、アクリル酸、メタクリル酸等の有機酸や、有機酸の酸無水物や、有機酸のハロゲン化物や、有機酸のエステル化物等を使用することができる。これらのアシル化剤の中では、下記式(7)で表される酸無水物が好ましい。 The acid component used for acylation may be, for example, organic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, pentanoic acid, octanoic acid, caprylic acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, hexahydrobenzoic acid, phenoxyacetic acid, acrylic acid, and methacrylic acid, as well as acid anhydrides of organic acids, organic acid halides, and organic acid esters. Among these acylating agents, the acid anhydrides represented by the following formula (7) are preferred.
有機酸の酸無水物としては、例えば、無水酢酸、安息香酸無水物、フェノキシ酢酸無水物等が挙げられる。
有機酸のエステル化物としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル等が挙げられる。有機酸のハロゲン化物としては、例えば、酢酸クロリド、安息香酸クロリド、フェノキシ酢酸クロリド等が挙げられる。
Examples of the acid anhydrides of organic acids include acetic anhydride, benzoic anhydride, and phenoxyacetic anhydride.
Examples of the esters of organic acids include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl benzoate, ethyl benzoate, etc. Examples of the halides of organic acids include acetate chloride, benzoate chloride, phenoxyacetate chloride, etc.
エステル化に使用する化合物としては、酢酸クロリド、安息香酸クロリド、フェノキシ酢酸クロリド等の有機酸のハロゲン化物や無水酢酸、安息香酸無水物、フェノキシ酢酸無水物などの酸ハロゲン化物や有機酸の酸無水物が好ましく、エステル化の後水洗が不要で、電材用途で嫌われるハロゲンの混入を避ける意味で、無水酢酸や安息香酸無水物などの酸無水物がより好ましい。 Compounds used for esterification are preferably organic acid halides such as acetic acid chloride, benzoic acid chloride, and phenoxyacetic acid chloride, acid halides such as acetic anhydride, benzoic acid anhydride, and phenoxyacetic acid anhydride, and acid anhydrides of organic acids. Acid anhydrides such as acetic anhydride and benzoic acid anhydride are more preferable because they do not require washing with water after esterification and they avoid the inclusion of halogens, which are undesirable in electrical material applications.
フェノキシ樹脂(a)が有する水酸基のエステル化に使用する有機酸、有機酸の酸無水物、有機酸のハロゲン化物、有機酸のエステル化物等の酸成分とフェノキシ樹脂(a)とを反応させる際の仕込み割合は、目的のエステル化比率と同様の仕込み比率でもよいし、反応性が低い場合には水酸基に対し過剰に酸成分を仕込み、目的のエステル化率まで反応させた後、未反応の酸成分を除去してもよい。
ここで、原料のフェノキシ樹脂(a)に対するアシル化剤の使用量は、フェノキシ樹脂(a)のアルコール性水酸基1モルに対して、アシル化剤のアシル基が0.05モル以上2.0モル以下、好ましくは0.1~1.0モル、より好ましくは0.2~0.8モルである。そして、アシル化剤が式(7)で表される酸無水物である場合は、アシル化剤1モルに対し、アシル基を2モル有すると解される。
The charge ratio of an acid component such as an organic acid, an acid anhydride of an organic acid, an organic acid halide, or an ester of an organic acid used for esterifying the hydroxyl groups of the phenoxy resin (a) when reacting the phenoxy resin (a) with the phenoxy resin (a) may be the same as the target esterification ratio, or when the reactivity is low, the acid component may be charged in excess relative to the hydroxyl groups, and after reacting until the target esterification ratio is reached, the unreacted acid component may be removed.
Here, the amount of the acylating agent used relative to the raw material phenoxy resin (a) is 0.05 mol or more and 2.0 mol or less, preferably 0.1 to 1.0 mol, and more preferably 0.2 to 0.8 mol of the acyl group of the acylating agent relative to 1 mol of the alcoholic hydroxyl group of the phenoxy resin (a). When the acylating agent is an acid anhydride represented by formula (7), it is understood that the acylating agent has 2 mol of the acyl group relative to 1 mol of the acylating agent.
酸成分により直接エステル化する場合、例えばパラトルエンスルホン酸、リン酸等の酸触媒やテトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイド、塩化亜鉛等の金属触媒等の種々のエステル化触媒を用い脱水しながら行うことができる。通常、窒素雰囲気下で100~250℃で行うのが好ましく、より好ましくは130~230℃である。 When directly esterifying with an acid component, it can be carried out while dehydrating using various esterification catalysts, such as acid catalysts such as paratoluenesulfonic acid and phosphoric acid, and metal catalysts such as tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, and zinc chloride. It is usually preferably carried out at 100 to 250°C under a nitrogen atmosphere, and more preferably at 130 to 230°C.
エステル化に酸ハロゲン化物や酸無水物を使用する場合、生じた酸を除去するには、塩基性化合物を使用し中和後に塩を濾過する方法、塩基性化合物を使用し中和後水洗する方法、中和せずに水洗する方法、蒸留や吸着などで除去する方法のいずれの方法を用いてもよく、併用しても構わない。反応溶媒よりも低沸点の酸を除く場合には、蒸留し除くことが好ましい。 When an acid halide or an acid anhydride is used for esterification, the acid produced can be removed by any of the following methods: neutralizing with a basic compound and then filtering the salt; neutralizing with a basic compound and then washing with water; washing with water without neutralization; or removing the acid by distillation or adsorption. These methods may be used in combination. When removing an acid with a lower boiling point than the reaction solvent, it is preferable to remove it by distillation.
フェノキシ樹脂(a)をエステル交換によりエステル化する場合は、通常窒素雰囲気下で、例えばジブチル錫オキシドやジオクチル錫オキシド、スタノキサン触媒、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸亜鉛、三酸化アンチモン等の有機金属触媒や塩酸、硫酸、リン酸、スルホン酸等の酸触媒、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム等の塩基性触媒など公知のエステル化触媒を用いて脱アルコールしながら行うことが望ましい。 When phenoxy resin (a) is esterified by ester exchange, it is usually desirable to carry out the esterification under a nitrogen atmosphere while dealcoholizing the resin using a known esterification catalyst, such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, stannoxane catalyst, tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, lead acetate, zinc acetate, antimony trioxide, or other organometallic catalyst, acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, or sulfonic acid, or basic catalyst such as lithium hydroxide or sodium hydroxide.
本発明の製造方法(B)において、反応用の溶媒を用いてもよく、その溶媒としては、フェノキシ樹脂を溶解するものであればどのようなものでもよい。例えば、本発明の製造方法(A)で例示した溶媒等が挙げられる。これらの溶媒はフェノキシ樹脂(a)の調製で用いたものと同じものでもよいし、異なるものでもよい。また、1種のみで用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 In the manufacturing method (B) of the present invention, a solvent for the reaction may be used, and any solvent that dissolves the phenoxy resin may be used. For example, the solvents exemplified in the manufacturing method (A) of the present invention may be used. These solvents may be the same as or different from those used in the preparation of the phenoxy resin (a). In addition, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
本発明の樹脂組成物は、式(1)で表されるフェノキシ樹脂を必須成分として含有し、ラジカル重合開始剤又は硬化剤のいずれかを有する、又は両方を有する樹脂組成物である。また、本発明の樹脂組成物には、さらに熱硬化性樹脂を併用してもよく、必要に応じて、無機フィラー、カップリング剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合することができる。本発明の樹脂組成物は、各種用途に要求される諸物性を十分に満たす硬化物を与えるものである。 The resin composition of the present invention is a resin composition that contains a phenoxy resin represented by formula (1) as an essential component, and has either a radical polymerization initiator or a curing agent, or both. The resin composition of the present invention may further contain a thermosetting resin, and various additives such as inorganic fillers, coupling agents, and antioxidants can be appropriately blended as necessary. The resin composition of the present invention gives a cured product that fully satisfies the various physical properties required for various applications.
本発明において硬化剤とは、フェノキシ樹脂と架橋反応に寄与する物質を示す。なお、本発明においては、硬化促進剤と呼ばれるものであってもフェノキシ樹脂の架橋反応及び/又は鎖長延長反応に寄与する物質であれば、硬化剤とみなすこととする。本発明における硬化反応は、アルケニル基との架橋反応又はエポキシ基との架橋反応である。
フェノキシ樹脂の固形分100質量部に対し、ラジカル重合開始剤又は硬化剤は固形分として0.1~30質量部であり、より好ましくは0.1~25質量部以下であり、更に好ましくは0.1~10質量部以下である。フェノキシ樹脂と熱硬化性樹脂の固形分の質量比は、99/1~1/99であり、より好ましくは90/10~70/30であり、更に好ましくは80/20~40/60である。
In the present invention, the curing agent refers to a substance that contributes to the crosslinking reaction with the phenoxy resin. In the present invention, even a substance called a curing accelerator is considered to be a curing agent as long as it contributes to the crosslinking reaction and/or chain extension reaction of the phenoxy resin. The curing reaction in the present invention is a crosslinking reaction with an alkenyl group or a crosslinking reaction with an epoxy group.
The amount of the radical polymerization initiator or the curing agent is 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 25 parts by mass or less, and even more preferably 0.1 to 10 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the solid content of the phenoxy resin. The mass ratio of the solid content of the phenoxy resin to the thermosetting resin is 99/1 to 1/99, more preferably 90/10 to 70/30, and even more preferably 80/20 to 40/60.
本発明の樹脂組成物に使用する硬化剤としては、特に制限はなく、一般的にアルケニル基との硬化剤として知られているものはすべて使用できる。硬化剤としては、ラジカル重合開始剤の他、マレイミド化合物やビニル化合物等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤(ラジカル重合触媒ともいう。)としては、例えば、本発明の樹脂組成物は後述するように加熱等の手段により架橋反応を起こして硬化するが、その際の反応温度を低くしたり、不飽和基の架橋反応を促進したりする目的でラジカル重合開始剤を含有させて使用してもよい。ラジカル重合開始剤はラジカル重合触媒であるので、以下、ラジカル重合開始剤で代表する。
The curing agent used in the resin composition of the present invention is not particularly limited, and any agent generally known as a curing agent for an alkenyl group can be used. Examples of the curing agent include radical polymerization initiators, maleimide compounds, vinyl compounds, and the like.
As the radical polymerization initiator (also called radical polymerization catalyst), for example, the resin composition of the present invention is cured by a crosslinking reaction caused by heating or the like as described later, and a radical polymerization initiator may be contained for the purpose of lowering the reaction temperature at that time or promoting the crosslinking reaction of unsaturated groups. Since the radical polymerization initiator is a radical polymerization catalyst, it will be represented by the radical polymerization initiator hereinafter.
ラジカル重合開始剤の代表的な例を挙げると、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ(トリメチルシリル)パーオキサイド、トリメチルシリルトリフェニルシリルパーオキサイド等の過酸化物があるがこれらに限定されない。また過酸化物ではないが、2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタンもラジカル重合開始剤(又は重合触媒)として使用できる。しかし、本樹脂組成物の硬化に用いられる触媒、ラジカル重合開始剤はこれらの例に限定されない。 Representative examples of radical polymerization initiators include peroxides such as benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, α,α'-bis(t-butylperoxy-m-isopropyl)benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, dicumyl peroxide, di-t-butylperoxyisophthalate, t-butylperoxybenzoate, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, 2,2-bis(t-butylperoxy)octane, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, di(trimethylsilyl)peroxide, and trimethylsilyltriphenylsilyl peroxide, but are not limited to these. Although it is not a peroxide, 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane can also be used as a radical polymerization initiator (or polymerization catalyst). However, the catalyst and radical polymerization initiator used to cure the present resin composition are not limited to these examples.
ビニル化合物の代表的な例を挙げると、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)等のトリアルケニルイソシアヌレート化合物や、スチレン、ジビニルベンゼン等のビニルベンジル化合物等があるがこれらに限定されない。 Representative examples of vinyl compounds include, but are not limited to, trialkenyl isocyanurate compounds such as triallyl isocyanurate (TAIC), vinylbenzyl compounds such as styrene and divinylbenzene, etc.
熱硬化性樹脂の代表的な例を挙げると、マレイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリビニルベンジル樹脂、ポリアリル樹脂、オキセタン樹脂、アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリシアナート樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。耐熱性や相溶性の観点からマレイミド樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。 Representative examples of thermosetting resins include maleimide resins, epoxy resins, vinyl ester resins, polyvinylbenzyl resins, polyallyl resins, oxetane resins, acrylate resins, polyester resins, polyurethane resins, polycyanate resins, phenolic resins, and benzoxazine resins. Maleimide resins and epoxy resins are preferred from the standpoint of heat resistance and compatibility.
本発明の樹脂組成物に配合できるマレイミド樹脂(マレイミド化合物)としては、1分子中に1個以上のマレイミド基を有する化合物であれば、特に、限定されることはない。式(1)で表されるフェノキシ樹脂の硬化剤としても機能する。
例えば、N-フェニルマレイミド、フェニルメタンマレイミド、N-ヒドロキシフェニルマレイミド、4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、4,4-ジフェニルエーテルビスマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、p-フェニレンビスマレイミド、2,2’-[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、3,3’-ジメチル-5,5’-ジエチル-4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス(3,5-ジメチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス-(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(3,5-ジエチル-4-マレイミドフェニル)メタン、4-メチル-1,3-フェニレンビスマレイミド、4,4’-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’-ジフェニルスルフォンビスマレイミド、1,3-ビス(3-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、N,N’-エチレンジマレイミド、N,N’-ヘキサメチレンジマレイミド、下記一般式(9)で表されるマレイミド樹脂や、これらマレイミド化合物のプレポリマー、若しくはマレイミド化合物とアミン化合物のプレポリマー等が挙げられる。これらのマレイミド化合物は、1種以上混合して用いることができる。この中でも、フェニルメタンマレイミドオリゴマーや、下記一般式(9)で表されるマレイミド樹脂が好ましい。
The maleimide resin (maleimide compound) that can be blended in the resin composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having one or more maleimide groups in one molecule, and also functions as a curing agent for the phenoxy resin represented by formula (1).
For example, N-phenylmaleimide, phenylmethane maleimide, N-hydroxyphenylmaleimide, 4,4'-diphenylmethane bismaleimide, 4,4-diphenylether bismaleimide, polyphenylmethane maleimide, m-phenylene bismaleimide, p-phenylene bismaleimide, 2,2'-[4-(4-maleimidophenoxy)phenyl]propane, 3,3'-dimethyl-5,5'-diethyl-4,4'-diphenylmethane bismaleimide, bis(3,5-dimethyl-4-maleimidophenyl)methane, bis-(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl) )methane, bis(3,5-diethyl-4-maleimidophenyl)methane, 4-methyl-1,3-phenylene bismaleimide, 4,4'-diphenylether bismaleimide, 4,4'-diphenylsulfone bismaleimide, 1,3-bis(3-maleimidophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-maleimidophenoxy)benzene, N,N'-ethylene dimaleimide, N,N'-hexamethylene dimaleimide, maleimide resins represented by the following general formula (9), prepolymers of these maleimide compounds, or prepolymers of maleimide compounds and amine compounds. These maleimide compounds can be used in combination of one or more. Among these, phenylmethane maleimide oligomers and maleimide resins represented by the following general formula (9) are preferred.
R7は独立に、水素原子又はメチル基を示す。
R8は独立に、炭素数1~5のアルキル基又は芳香族基を示す。
aは0~4の整数であり、0又は1が好ましい。
bは0~3の整数であり、0又は1が好ましい。
r及びqは0又は1である。
sは繰り返し数であり、その平均値は1~10であり、1~7が好ましく、1~5がより好ましい。
R7 independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R8 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aromatic group.
a is an integer of 0 to 4, with 0 or 1 being preferred.
b is an integer of 0 to 3, with 0 or 1 being preferred.
r and q are 0 or 1.
s is the number of repetitions, the average value of which is from 1 to 10, preferably from 1 to 7, and more preferably from 1 to 5.
本発明の樹脂組成物に配合されるエポキシ樹脂としては、必要に応じて各種エポキシ樹脂を1種類又は2種類以上併用してもよい。エポキシ樹脂としては、分子中にエポキシ基を2個以上有する通常のエポキシ樹脂はすべて使用できる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂、ヒドロキノン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスチオエーテル型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキルフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、芳香族変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビナフトール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、β-ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、α-ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、トリスフェニルメタン型エポキシ樹脂等の3官能エポキシ樹脂、テトラキスフェニルエタン型エポキシ樹脂等の4官能エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、トリメチロールエタンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等の多価アルコールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等のアルキレングリコール型エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル等の脂肪族環状エポキシ樹脂、ダイマー酸ポリグリシジルエステル等のグリシジルエステル類、フェニルジグリシジルアミン、トリルジグリシジルアミン、ジアミノジフェニルメタンテトラグリシジルアミン、アミノフェノール型エポキシ樹脂等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂、セロキサイド2021P(株式会社ダイセル製)等の脂環式エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、臭素含有エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、オキサゾリドン環含有エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのエポキシ樹脂は単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。入手容易さの観点から、下記一般式(10)で表されるエポキシ樹脂や、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、芳香族変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、α-ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、オキサゾリドン環含有エポキシ樹脂を使用することが更に好ましい。 As the epoxy resin to be blended in the resin composition of the present invention, one or more of various epoxy resins may be used as necessary. As the epoxy resin, any ordinary epoxy resin having two or more epoxy groups in the molecule can be used. For example, trifunctional epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol AF type epoxy resins, tetramethylbisphenol F type epoxy resins, hydroquinone type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, bisphenol fluorene type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, bisthioether type epoxy resins, resorcinol type epoxy resins, biphenyl aralkylphenol type epoxy resins, naphthalene diol type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, aromatic modified phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, alkyl novolac type epoxy resins, bisphenol novolac type epoxy resins, binaphthol type epoxy resins, naphthol novolac type epoxy resins, β-naphthol aralkyl type epoxy resins, dinaphthol aralkyl type epoxy resins, α-naphthol aralkyl type epoxy resins, trisphenylmethane type epoxy resins, and tetrafunctional epoxy resins such as tetrakisphenylethane type epoxy resins. , dicyclopentadiene type epoxy resins, polyhydric alcohol polyglycidyl ethers such as 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, trimethylolethane polyglycidyl ether, and pentaerythritol polyglycidyl ether, alkylene glycol type epoxy resins such as propylene glycol diglycidyl ether, aliphatic cyclic epoxy resins such as cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, glycidyl esters such as dimer acid polyglycidyl ester, glycidyl amine type epoxy resins such as phenyl diglycidyl amine, tolyl diglycidyl amine, diaminodiphenylmethane tetraglycidyl amine, and aminophenol type epoxy resins, alicyclic epoxy resins such as Celloxide 2021P (manufactured by Daicel Corporation), phosphorus-containing epoxy resins, bromine-containing epoxy resins, urethane-modified epoxy resins, and oxazolidone ring-containing epoxy resins, but are not limited thereto. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of availability, it is more preferable to use an epoxy resin represented by the following general formula (10), a dicyclopentadiene type epoxy resin, a naphthalene diol type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, an aromatic modified phenol novolac type epoxy resin, a cresol novolac type epoxy resin, an α-naphthol aralkyl type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, a phosphorus-containing epoxy resin, or an oxazolidone ring-containing epoxy resin.
R5は独立に炭素数1~8の炭化水素基を示し、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基であり、お互いに同じであっても異なっていてもよい。
Vは2価の有機基を示し、例えば、メチレン基、エチレン基、イソプロピレデン基、イソブチレン基、ヘキサフルオロイソプロピリデン基等のアルキレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-S-S-、又は式(10a)で示されるアラルキレン基を示す。
R6は独立に、水素原子又は炭素数1以上の炭化水素基を示し、例えば、メチル基であり、お互いに同じであっても異なっていてもよい。
Arはベンゼン環又はナフタレン環であり、これらのベンゼン環又はナフタレン環は、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数6~11のアリール基、炭素数7~12のアラルキル基、炭素数6~11のアリールオキシ基、又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を置換基として有してもよい。
R5 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, an n-hexyl group, or a cyclohexyl group, and may be the same or different from each other.
V represents a divalent organic group, for example, an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, an isopropylidene group, an isobutylene group or a hexafluoroisopropylidene group, -CO-, -O-, -S-, -SO 2 -, -S-S-, or an aralkylene group represented by the formula (10a).
R6 independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms, for example, a methyl group, and may be the same or different from each other.
Ar is a benzene ring or a naphthalene ring, and the benzene ring or the naphthalene ring may have, as a substituent, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 11 carbon atoms, or an aralkyloxy group having 7 to 12 carbon atoms.
本発明の樹脂組成物にエポキシ樹脂を使用する場合には、必要に応じてエポキシ樹脂硬化剤を使用することができる。エポキシ樹脂硬化剤としては、一般に公知のものが使用でき、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、リン系硬化剤などが挙げられる。前述したカチオン重合開始剤もエポキシ樹脂硬化剤としても使用できる。これらの硬化剤は1種類又は2種類以上を併用してもよい。 When an epoxy resin is used in the resin composition of the present invention, an epoxy resin curing agent can be used as necessary. As the epoxy resin curing agent, generally known ones can be used, and examples thereof include phenol-based curing agents, amine-based curing agents, acid anhydride-based curing agents, and phosphorus-based curing agents. The above-mentioned cationic polymerization initiator can also be used as an epoxy resin curing agent. These curing agents may be used alone or in combination of two or more kinds.
配合できるビニル樹脂として、分子中に1個以上の重合性不飽和炭化水素基を有する1種以上のビニル化合物類である場合、その種類は特に限定されない。すなわち、ビニル化合物類は、本発明のフェノキシ樹脂と反応させることによって、架橋を形成させて、硬化させることができるものであればよい。重合性不飽和炭化水素基が炭素-炭素不飽和二重結合であるものがより好ましく、炭素-炭素不飽和二重結合を分子中に2個以上有する化合物がより好ましい。 When the vinyl resin to be blended is one or more vinyl compounds having one or more polymerizable unsaturated hydrocarbon groups in the molecule, the type is not particularly limited. In other words, the vinyl compounds may be any compounds that can be crosslinked and cured by reacting with the phenoxy resin of the present invention. It is more preferable that the polymerizable unsaturated hydrocarbon group is a carbon-carbon unsaturated double bond, and more preferable that the compound has two or more carbon-carbon unsaturated double bonds in the molecule.
ビニル樹脂としては、例えば、末端が(メタ)アクリロイル基やスチリル基で変性された変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリレート樹脂、ポリブタジエン等のように分子中にビニル基を2個以上有するビニル樹脂類(多官能ビニル樹脂類)等が挙げられる。 Examples of vinyl resins include modified polyphenylene ether (PPE) whose ends are modified with (meth)acryloyl or styryl groups, polyfunctional (meth)acrylate resins having two or more (meth)acryloyl groups in the molecule, and vinyl resins (polyfunctional vinyl resins) having two or more vinyl groups in the molecule, such as polybutadiene.
本発明の樹脂組成物は、特性を損ねない範囲で熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー類等の種々の高分子化合物を配合してもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、PPS樹脂、ポリシクロペンタジエン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂等が挙げられる。熱可塑性エラストマー類としては、例えば、スチレン-エチレン-プロピレン共重合体、スチレン-エチレン-ブチレン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、水添スチレン-ブタジエン共重合体、水添スチレン-イソプレン共重合体等が挙げられる。また、ポリブタジェン、ポリイソプレン等のゴム類等を配合することも可能である。 The resin composition of the present invention may be blended with various polymeric compounds such as thermoplastic resins and thermoplastic elastomers to the extent that the properties are not impaired. Examples of thermoplastic resins include polystyrene resin, polyphenylene ether resin, polyetherimide resin, polyethersulfone resin, PPS resin, polycyclopentadiene resin, and polycycloolefin resin. Examples of thermoplastic elastomers include styrene-ethylene-propylene copolymer, styrene-ethylene-butylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, hydrogenated styrene-butadiene copolymer, and hydrogenated styrene-isoprene copolymer. It is also possible to blend rubbers such as polybutadiene and polyisoprene.
本発明のフェノキシ樹脂組成物には、得られる硬化物の難燃性の向上を目的に、信頼性を低下させない範囲で、公知の各種難燃剤を使用することができる。使用できる難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤、無機系難燃剤、有機金属塩系難燃剤等が挙げられる。環境に対する観点から、ハロゲンを含まない難燃剤が好ましく、特にリン系難燃剤が好ましい。これらの難燃剤は単独又は2種類以上併用して使用できる。 In the phenoxy resin composition of the present invention, various known flame retardants can be used to improve the flame retardancy of the resulting cured product, as long as the reliability is not reduced. Examples of flame retardants that can be used include halogen-based flame retardants, phosphorus-based flame retardants, nitrogen-based flame retardants, silicone-based flame retardants, inorganic flame retardants, and organic metal salt-based flame retardants. From an environmental perspective, halogen-free flame retardants are preferred, and phosphorus-based flame retardants are particularly preferred. These flame retardants can be used alone or in combination of two or more types.
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、その他の成分を含んでもよく、例えば、シリカや炭素繊維等の充填材、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、紫外線防止剤、酸化防止剤、カップリング剤、可塑剤、フラックス、揺変性付与剤、平滑剤、着色剤、顔料、分散剤、乳化剤、低弾性化剤、離型剤、消泡剤、イオントラップ剤などが挙げられる。
その他の成分の配合量は、樹脂組成物中の全固形分に対して、0.01~20質量%の範囲が好ましい。
The resin composition of the present invention may contain other components as necessary. Examples of such components include fillers such as silica and carbon fiber, thermoplastic resins, thermosetting resins, photocurable resins, ultraviolet protection agents, antioxidants, coupling agents, plasticizers, fluxes, thixotropy-imparting agents, smoothing agents, colorants, pigments, dispersants, emulsifiers, elasticity-reducing agents, release agents, antifoaming agents, and ion-trapping agents.
The blending amount of the other components is preferably within a range of 0.01 to 20% by mass based on the total solid content in the resin composition.
本発明の樹脂組成物には、取り扱い時に、樹脂組成物の粘度を適度に調整するために溶剤を配合してもよい。 The resin composition of the present invention may contain a solvent to appropriately adjust the viscosity of the resin composition during handling.
これらの溶剤は、不揮発分として90質量%以下で使用することが好ましく、その適正な種類や使用量は用途によって適宜選択される。例えば、プリント配線板用途では、メチルエチルケトン、アセトン、1-メトキシ-2-プロパノールなどの沸点が160℃以下の極性溶媒であることが好ましく、その使用量は不揮発分で40~80質量%が好ましい。また、接着フィルム用途では、例えば、ケトン類、酢酸エステル類、カルビトール類、芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンなどを使用することが好ましく、その使用量は不揮発分で30~60質量%が好ましい。 These solvents are preferably used in an amount of 90% by mass or less as non-volatile matter, and the appropriate type and amount used are appropriately selected depending on the application. For example, for printed wiring board applications, polar solvents with a boiling point of 160°C or less, such as methyl ethyl ketone, acetone, and 1-methoxy-2-propanol, are preferred, and the amount used is preferably 40 to 80% by mass as non-volatile matter. For adhesive film applications, for example, ketones, acetates, carbitols, aromatic hydrocarbons, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone are preferred, and the amount used is preferably 30 to 60% by mass as non-volatile matter.
本発明の樹脂組成物は、上記各成分を均一に混合することにより得られる。本発明のフェノキシ樹脂、ラジカル重合開始剤又は硬化剤、更に必要により各種成分の配合された樹脂組成物は、従来知られている方法と同様の方法で容易に硬化物とすることができる。この硬化物は、低吸湿性、誘電特性、耐熱性、密着性等のバランスに優れ、良好な硬化物性を示すものである。ここでいう硬化とは、熱及び/又は光等により樹脂組成物を意図的に硬化させることを意味するものであり、その硬化の程度は所望の物性、用途により制御すればよい。 The resin composition of the present invention can be obtained by uniformly mixing the above components. The resin composition containing the phenoxy resin of the present invention, a radical polymerization initiator or a curing agent, and various other components as necessary can be easily made into a cured product by a method similar to that known in the art. This cured product has an excellent balance of low moisture absorption, dielectric properties, heat resistance, adhesion, etc., and exhibits good cured physical properties. Curing here means intentionally curing the resin composition with heat and/or light, etc., and the degree of curing can be controlled depending on the desired physical properties and application.
本発明の樹脂組成物は、公知のエポキシ樹脂組成物と同様な方法で硬化することによって硬化物を得ることができる。硬化物を得るための方法としては、公知のエポキシ樹脂組成物と同様の方法をとることができ、注型、注入、ポッティング、ディッピング、ドリップコーティング、トランスファ一成形、圧縮成形等や樹脂シート、樹脂付き銅箔、プリプレグ等の形態とし積層して加熱加圧硬化することで積層板とする等の方法が好適に用いられる。その際の硬化温度は通常、80~300℃の範囲であり、硬化時間は通常、硬化時間は10~360分間程度である。この加熱は80~180℃で10~90分の一次加熱と、120~200℃で60~150分の二次加熱との二段処理で行うことが好ましく、また、ガラス転移温度(Tg)が二次加熱の温度を超える配合系においては、更に150~280℃で60~120分の三次加熱を行うことが好ましい。 The resin composition of the present invention can be cured in the same manner as known epoxy resin compositions to obtain a cured product. The same methods as known epoxy resin compositions can be used to obtain a cured product, and methods such as casting, injection, potting, dipping, drip coating, transfer molding, compression molding, etc., or laminating in the form of a resin sheet, resin-coated copper foil, prepreg, etc., and curing under heat and pressure to obtain a laminate are preferably used. The curing temperature is usually in the range of 80 to 300°C, and the curing time is usually about 10 to 360 minutes. This heating is preferably performed in two stages, with a primary heating at 80 to 180°C for 10 to 90 minutes and a secondary heating at 120 to 200°C for 60 to 150 minutes. In addition, in a compounding system in which the glass transition temperature (Tg) exceeds the secondary heating temperature, it is preferable to further perform a tertiary heating at 150 to 280°C for 60 to 120 minutes.
本発明の樹脂組成物を用いて得られるプリプレグについて説明する。シート状基材としては、ガラス等の無機繊維や、ポリエステル等、ポリアミン、ポリアクリル、ポリイミド、ケブラー、セルロース等の有機質繊維の織布又は不織布を使用することができるが、これに限定されるものではない。本発明の樹脂組成物及び基材からプリプレグを製造する方法としては、特に限定するものではなく、例えば上記の基材を、上記の樹脂組成物を溶剤で粘度調整した樹脂ワニスに浸漬して含浸した後、加熱乾燥して樹脂成分を半硬化(Bステージ化)して得られるものであり、例えば100~200℃で1~40分間加熱乾燥することができる。ここで、プリプレグ中の樹脂量は、樹脂分30~80質量%とすることが好ましい。 The prepreg obtained using the resin composition of the present invention will be described. As the sheet-like substrate, a woven or nonwoven fabric of inorganic fibers such as glass, or organic fibers such as polyester, polyamine, polyacrylic, polyimide, Kevlar, cellulose, etc. can be used, but is not limited thereto. The method for producing a prepreg from the resin composition of the present invention and substrate is not particularly limited, and for example, the substrate is immersed in a resin varnish in which the viscosity of the resin composition is adjusted with a solvent, and then heated and dried to semi-cure (B-stage) the resin component, and the prepreg can be obtained, for example, by heating and drying at 100 to 200°C for 1 to 40 minutes. Here, the amount of resin in the prepreg is preferably 30 to 80% by mass.
プリプレグや絶縁接着シートを用いて積層板を製造する方法を説明する。プリプレグを用いて積層板を形成する場合は、プリプレグを一枚又は複数枚積層し、片側又は両側に金属箔を配置して積層物を構成し、この積層物を加熱・加圧して積層一体化する。ここで金属箔としては、銅、アルミニウム、真鍮、ニッケル等の単独、合金、複合の金属箔を使用することができる。積層物を加熱加圧する条件としては、樹脂組成物が硬化する条件で適宜調整して加熱加圧すればよいが、加圧の圧量があまり低いと、得られる積層板の内部に気泡が残留し、電気的特性が低下する場合があるため、成型性を満足する条件で加圧することが望ましい。例えば温度を160~220℃、圧力を49.0~490.3N/cm2(5~50kgf/cm2)、加熱時間を40~240分間にそれぞれ設定することができる。また、窒素雰囲下で成形することが好ましい。 A method for manufacturing a laminate using a prepreg or an insulating adhesive sheet will be described. When forming a laminate using a prepreg, one or more prepregs are laminated, a metal foil is placed on one or both sides to form a laminate, and the laminate is heated and pressed to laminate and integrate. Here, as the metal foil, a single metal foil, an alloy metal foil, or a composite metal foil such as copper, aluminum, brass, or nickel can be used. The conditions for heating and pressing the laminate may be appropriately adjusted under conditions under which the resin composition is cured, but if the pressure is too low, air bubbles may remain inside the obtained laminate, and the electrical properties may be reduced, so it is desirable to pressurize under conditions that satisfy moldability. For example, the temperature can be set to 160 to 220°C, the pressure to 49.0 to 490.3 N/cm 2 (5 to 50 kgf/cm 2 ), and the heating time to 40 to 240 minutes. It is also preferable to mold in a nitrogen atmosphere.
更にこのようにして得られた積層板を内層材として、多層板を作成することができる。この場合、まず積層板にアディティブ法やサブトラクティブ法等にて回路形成を施し、形成された回路表面を酸溶液で処理して黒化処理を施して、内層材を得る。この内層材の片面又は両側の回路形成面に、プリプレグや絶縁接着シートにて絶縁層を形成するとともに、絶縁層の表面に導体層を形成して、多層板を形成するものである。 Furthermore, a multilayer board can be produced by using the laminate obtained in this way as an inner layer material. In this case, first, a circuit is formed on the laminate by an additive method, a subtractive method, or the like, and the surface of the formed circuit is blackened by treating it with an acid solution to obtain an inner layer material. An insulating layer is formed on one or both circuit-forming surfaces of this inner layer material using a prepreg or an insulating adhesive sheet, and a conductor layer is formed on the surface of the insulating layer to form a multilayer board.
絶縁接着シートにて絶縁層を形成する場合は、複数枚の内層材の回路形成面に絶縁接着シートを配置して積層物を形成する。あるいは内層材の回路形成面と金属箔の間に絶縁接着シートを配置して積層物を形成する。そしてこの積層物を加熱加圧して一体成型することにより、絶縁接着シートの硬化物を絶縁層として形成するとともに、内層材の多層化を形成する。あるいは内層材と導体層である金属箔を絶縁接着シートの硬化物を絶縁層として形成するものである。ここで、金属箔としては、内層材として用いられる積層板に用いたものと同様のものを使用することができる。
また加熱加圧成形は、内層材の成型と同様の条件にて行うことができる。積層板に樹脂組成物を塗布して絶縁層を形成する場合は、内層材の最外層の回路形成面樹脂を上記の樹脂組成物を好ましくは5~100μmの厚みに塗布した後、100~200℃で1~90分加熱乾燥してシート状に形成する。一般にキャスティング法と呼ばれる方法で形成されるものである。乾燥後の厚みは5~80μmに形成することが望ましい。このようにして形成された多層積層板の表面に、更にアディティブ法やサブストラクティブ法にてバイアホール形成や回路形成を施して、プリント配線板を形成することができる。
また更にこのプリント配線板を内層材として上記の工法を繰り返すことにより、更に多層の積層板を形成することができるものである。
When forming an insulating layer using an insulating adhesive sheet, an insulating adhesive sheet is placed on the circuit-forming surface of multiple inner layer materials to form a laminate. Alternatively, an insulating adhesive sheet is placed between the circuit-forming surface of the inner layer material and a metal foil to form a laminate. Then, this laminate is heated and pressurized to be integrally molded, thereby forming the cured product of the insulating adhesive sheet as an insulating layer and forming a multi-layered inner layer material. Alternatively, the inner layer material and the metal foil as a conductor layer form the cured product of the insulating adhesive sheet as an insulating layer. Here, the metal foil can be the same as that used in the laminate used as the inner layer material.
The hot and press molding can be carried out under the same conditions as those for molding the inner layer material. When forming an insulating layer by applying a resin composition to a laminate, the resin composition is applied to the circuit forming surface of the outermost layer of the inner layer material, preferably to a thickness of 5 to 100 μm, and then heated and dried at 100 to 200° C. for 1 to 90 minutes to form a sheet. It is generally formed by a method called a casting method. It is desirable to form the thickness after drying to 5 to 80 μm. A printed wiring board can be formed by further forming via holes and circuits on the surface of the multilayer laminate formed in this way by an additive method or a subtractive method.
Furthermore, by repeating the above-mentioned process using this printed wiring board as an inner layer material, a multi-layer laminate can be formed.
プリプレグにて絶縁層を形成する場合は、内層材の回路形成面に、プリプレグを一枚又は複数枚を積層したものを配置し、更にその外側に金属箔を配置して積層物を形成する。そしてこの積層物を加熱加圧して一体成型することにより、プリプレグの硬化物を絶縁層として形成するとともに、その外側の金属箔を導体層として形成するものである。
ここで、金属箔としては、内層材として用いられる積層板に用いたものと同様のものを使用することもできる。また加熱加圧成形は、内層材の成型と同様の条件にて行うことができる。このようにして成形された多層積層板の表面に、更にアディティブ法やサブトラクティブ法にてバイアホール形成や回路形成を施して、プリント配線板を成型することができる。
また更にこのプリント配線板を内層材として上記の工法を繰り返すことにより、更に多層の多層板を形成することができる。
When forming an insulating layer using prepreg, one or more prepreg sheets are placed on the circuit forming surface of the inner layer material, and a metal foil is placed on the outside of the prepreg to form a laminate. This laminate is then heated and pressurized to form an integral mold, whereby the cured prepreg is formed as an insulating layer, and the outer metal foil is formed as a conductor layer.
Here, the metal foil may be the same as that used in the laminate used as the inner layer material. The hot press molding may be performed under the same conditions as those for molding the inner layer material. The surface of the multilayer laminate thus molded may be further subjected to via hole formation or circuit formation by an additive method or a subtractive method to mold a printed wiring board.
Furthermore, by repeating the above process using this printed wiring board as an inner layer material, a multi-layer board with even more layers can be formed.
本発明の樹脂組成物から得られる硬化物や電気・電子回路用積層板は、優れた難燃性及び耐熱性を有する。 The cured products and laminates for electrical and electronic circuits obtained from the resin composition of the present invention have excellent flame retardancy and heat resistance.
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。特に断りがない限り、部は「質量部」を表し、%は「質量%」を表す。分析方法、測定方法を以下に示す。また、各種当量の単位は全て「g/eq.」である。 The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, parts means "parts by mass" and % means "% by mass". Analytical and measuring methods are shown below. In addition, the unit of various equivalents is "g/eq.".
(1)重量平均分子量(Mw):
GPC測定により求めた。具体的には、本体HLC8320GPC(東ソー株式会社製)にカラム(TSKgel SuperH-H、SuperH2000、SuperHM-H、SuperHM-H、以上東ソー株式会社製)を直列に備えたものを使用し、カラム温度は40℃にした。また、溶離液はテトラヒドロフラン(THF)を使用し、1mL/分の流速とし、検出器は示差屈折率検出器を使用した。測定試料は固形分で0.1gを10mLのTHFに溶解し、0.45μmのマイクロフィルターでろ過したものを20μL使用した。標準ポリエチレンオキシド(東ソー株式会社製、SE-2、SE-5、SE-8、SE-15、SE-30、SE-70、SE-150)より求めた検量線より換算して、Mwを求めた。なお、データ処理は東ソー株式会社製GPC8020モデルIIバージョン6.00を使用した。
(1) Weight average molecular weight (Mw):
It was obtained by GPC measurement. Specifically, a main body HLC8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation) equipped with columns (TSKgel SuperH-H, SuperH2000, SuperHM-H, SuperHM-H, all manufactured by Tosoh Corporation) in series was used, and the column temperature was set to 40 ° C. The eluent was tetrahydrofuran (THF), the flow rate was 1 mL / min, and the detector was a differential refractive index detector. The measurement sample was 20 μL of a solid content of 0.1 g dissolved in 10 mL of THF and filtered through a 0.45 μm microfilter. Mw was calculated by conversion from a calibration curve obtained from standard polyethylene oxide (manufactured by Tosoh Corporation, SE-2, SE-5, SE-8, SE-15, SE-30, SE-70, SE-150). The data was processed using GPC8020 Model II Version 6.00 manufactured by Tosoh Corporation.
(2)不揮発分:
JIS K7235規格に準拠して測定した。乾燥温度は220℃で、乾燥時間は60分間とした。
(2) Non-volatile content:
The measurement was performed in accordance with JIS K7235. The drying temperature was 220° C., and the drying time was 60 minutes.
(3)ガラス転移温度(Tg):
ガラス転移温度(Tg):JIS C6481規格に準拠して測定した。動的粘弾性測定装置(株式会社日立ハイテクサイエンス製、EXSTAR DMS6100)にて5℃/分の昇温条件で測定を行った時のtanδピークトップで表した。
(3) Glass transition temperature (Tg):
Glass transition temperature (Tg): Measured according to JIS C6481. Expressed as the tan δ peak top when measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (Hitachi High-Tech Science Corporation, EXSTAR DMS6100) at a temperature increase rate of 5° C./min.
(4)誘電特性:
IPC-TM-650 2.5.5.9に準拠して測定した。具体的には、マテリアルアナライザー(AGILENT Technologies社製)を用い、容量法により周波数1GHzにおける誘電正接を求めた。
(4) Dielectric properties:
The measurement was performed in accordance with IPC-TM-650 2.5.5.9. Specifically, the dielectric loss tangent at a frequency of 1 GHz was determined by a capacitance method using a material analyzer (manufactured by AGILENT Technologies).
(5)溶液粘度:
JIS Z8803規格、単一円筒型回転粘度計による粘度測定方法に準じた。具体的には、不揮発分40重量%に調整した樹脂溶液をビーカーに入れ、B型粘度計を用いて、25℃で粘度を測定した。
(5) Solution Viscosity:
The viscosity was measured according to the JIS Z8803 standard, using a single cylinder type rotational viscometer. Specifically, a resin solution adjusted to a non-volatile content of 40% by weight was placed in a beaker, and the viscosity was measured at 25° C. using a B-type viscometer.
(6)エポキシ当量:
JIS K7236に準じた。具体的には、電位差滴定装置を用い、溶媒としてクロロホルムを使用し、臭素化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加え、0.1mol/L過塩素酸-酢酸溶液を用いた。
(6) Epoxy equivalent:
This was in accordance with JIS K7236. Specifically, a potentiometric titration device was used, chloroform was used as a solvent, a tetraethylammonium bromide acetate solution was added, and a 0.1 mol/L perchloric acid-acetic acid solution was used.
(7)アルケニル当量:
JIS K0070規格に準拠して測定した。具体的には、試料にウィイス液(一塩化ヨウ素溶液)を反応させ、暗所に放置し、その後、過剰の塩化ヨウ素をヨウ素に還元し、ヨウ素分をチオ硫酸ナトリウムで滴定してヨウ素価を算出した。ヨウ素価をアルケニル当量に換算した。
(7) Alkenyl equivalent:
The measurement was performed in accordance with JIS K0070. Specifically, the sample was reacted with Wiess solution (iodine monochloride solution) and left in a dark place, and then the excess iodine chloride was reduced to iodine, and the iodine content was titrated with sodium thiosulfate to calculate the iodine value. The iodine value was converted to an alkenyl equivalent.
(8)水酸基当量:
JIS K0070規格に準拠して測定した。具体的には、電位差滴定装置を用い、1、4-ジオキサンを溶剤に用い、1.5mol/L塩化アセチルでアセチル化を行い、過剰の塩化アセチルを水で分解して0.5mol/L-水酸化カリウムを使用して滴定した。
(8) Hydroxyl equivalent:
The measurement was performed in accordance with JIS K0070. Specifically, a potentiometric titrator was used, 1,4-dioxane was used as a solvent, acetylation was performed with 1.5 mol/L acetyl chloride, excess acetyl chloride was decomposed with water, and titration was performed with 0.5 mol/L potassium hydroxide.
(9)耐溶剤性:
サンプル瓶にテトラヒドロフランを50g入れ、そこに硬化物1gを浸し、室温で12時間以上放置し、様子を目視で確認した。
○:分散せず、硬化物を維持できている。
×:分散又は膨潤し、硬化物を維持できない。
(9) Solvent resistance:
50 g of tetrahydrofuran was placed in a sample bottle, 1 g of the cured product was immersed therein, and the mixture was left at room temperature for 12 hours or more, and the state was visually observed.
◯: Not dispersed, and the hardened product is maintained.
×: Dispersed or swollen, unable to maintain the cured product.
実施例、比較例の使用する略号を以下の通りである。 The abbreviations used in the examples and comparative examples are as follows:
[2官能エポキシ樹脂]
A1:合成例1で得たジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量225、m≒0.07)
A1: Diallyl bisphenol A type epoxy resin obtained in Synthesis Example 1 (epoxy equivalent: 225, m ≒ 0.07)
[ジエステル系化合物]
B1:合成例2で得たジアセトキシ-ジアリルビスフェノールS(活性エステル当量=207)
B1: Diacetoxy-diallyl bisphenol S obtained in Synthesis Example 2 (active ester equivalent = 207)
[2官能フェノール化合物]
C1:ジアリルビスフェノールA(大和化成工業株式会社製、水酸基当量154)
C2:ジアリルビスフェノールS(WEIFANG DAYOO BIOCHEMICAL CO., LTD.、水酸基当量165)
C3:2,7-ナフタレンジオール(東京化成工業株式会社製、水酸基当量80)
C4:フェノールフタレイン(富士フィルム和光純薬株式会社製、水酸基当量159)
[Bifunctional phenol compound]
C1: Diallyl bisphenol A (manufactured by Daiwa Chemical Industry Co., Ltd., hydroxyl equivalent: 154)
C2: Diallyl bisphenol S (WEIFANG DAYOO BIOCHEMICAL CO., LTD., hydroxyl equivalent 165)
C3: 2,7-naphthalenediol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., hydroxyl equivalent: 80)
C4: Phenolphthalein (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., hydroxyl equivalent: 159)
[触媒]
D1:N,N’-ジメチルアミノピリジン(東京化成工業株式会社製)
D2:テトラブチルホスホニウム・テトラフェニルボレート(日本化学工業株式会社製、ヒシコーリン PX-4PB)
D3:ピリジン(富士フィルム和光純薬株式会社製)
[catalyst]
D1: N,N'-dimethylaminopyridine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
D2: Tetrabutylphosphonium tetraphenylborate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., Hishicolin PX-4PB)
D3: Pyridine (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
[溶媒・溶剤]
S1:シクロヘキサノン
S2:メチルエチルケトン(MEK)
[Solvents]
S1: Cyclohexanone S2: Methyl ethyl ketone (MEK)
[酸無水物]
E1:無水酢酸(富士フィルム和光純薬株式会社製)
[Acid anhydride]
E1: Acetic anhydride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
[硬化剤]
H1:フェニルメタンマレイミドオリゴマー(大和化成工業株式会社製、BMI-2300)
[Curing agent]
H1: Phenylmethanemaleimide oligomer (manufactured by Daiwa Chemical Industry Co., Ltd., BMI-2300)
[過酸化物]
Z1:α,α’-ビス(2-t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(日油株式会社製、パーブチルP)
[Peroxide]
Z1: α,α'-bis(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene (Perbutyl P, manufactured by NOF Corporation)
合成例1
撹拌機、温度計、窒素吹き込み管、滴下ロート、及び冷却管を備えた反応装置に、ジアリルビスフェノールA(C1)を400部、エピクロルヒドリンを720部加えて65℃に加温した。125mmHgの減圧下、63~67℃の温度に保ちながら、200部の49%水酸化ナトリウム水溶液を4時間で滴下した。この間、エピクロルヒドリンは水と共沸させて、流出してくる水は順次系外へと除去した。反応終了後、5mmHg、140℃になる条件でエピクロルヒドリンを回収し、600部のメチルイソブチルケトンを加えて生成物を溶解した。その後、150部の水を加えて副生した食塩を溶解し、静置して下層の食塩水を分離除去した。リン酸水溶液にて中和した後、水洗液が中性になるまで樹脂溶液を水洗し、ろ過した。5mmHgの減圧下、150℃に加温して、メチルイソブチルケトンを留去し、ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(A1)を500部得た。エポキシ当量は225、m=0.07、全塩素含有量は1500ppm、アルケニル当量は219であった。
Synthesis Example 1
In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen blowing tube, a dropping funnel, and a cooling tube, 400 parts of diallyl bisphenol A (C1) and 720 parts of epichlorohydrin were added and heated to 65°C. Under a reduced pressure of 125 mmHg, while maintaining the temperature at 63 to 67°C, 200 parts of 49% aqueous sodium hydroxide solution were dropped over 4 hours. During this time, epichlorohydrin was azeotroped with water, and the water that flowed out was sequentially removed from the system. After the reaction was completed, epichlorohydrin was recovered under conditions of 5 mmHg and 140°C, and 600 parts of methyl isobutyl ketone was added to dissolve the product. Thereafter, 150 parts of water was added to dissolve the by-produced salt, and the solution was left to stand and the lower layer of saline was separated and removed. After neutralization with an aqueous phosphoric acid solution, the resin solution was washed with water until the washing water became neutral, and then filtered. The mixture was heated to 150° C. under a reduced pressure of 5 mmHg to distill off methyl isobutyl ketone, yielding 500 parts of diallyl bisphenol A type epoxy resin (A1). The epoxy equivalent was 225, m=0.07, the total chlorine content was 1500 ppm, and the alkenyl equivalent was 219.
合成例2
撹拌機、温度計、窒素吹き込み管、滴下ロート、及び冷却管を備えた反応装置に、ジアリルビスフェノールS(C2)を200部、無水酢酸(E1)を250部加えて140℃に加温した。140℃で2時間攪拌した後、5mmHg、180℃になる条件で未反応のC2を除去し、ジアセトキシ-ジアリルビスフェノールS(B1)を220部得た。アルケニル当量は204であった。
Synthesis Example 2
In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube, a dropping funnel, and a cooling tube, 200 parts of diallyl bisphenol S (C2) and 250 parts of acetic anhydride (E1) were added and heated to 140° C. After stirring at 140° C. for 2 hours, unreacted C2 was removed under conditions of 5 mmHg and 180° C., and 220 parts of diacetoxy-diallyl bisphenol S (B1) was obtained. The alkenyl equivalent was 204.
合成例3
Chem.Eur.J.2015,21,9970.に記載の方法を参考に、2,7-ナフタレンジオール(C3)を原料としてジアリル-2,7-ジヒドロキシナフタレンを合成した。水酸基当量は、112であった。撹拌機、温度計、窒素吹き込み管、滴下ロート、及び冷却管を備えた反応装置に、合成したジアリル-2,7-ジヒドロキシナフタレンを168部、無水酢酸(E1)を210部、ピリジン(D3)を158部加えて120℃に加温した。120℃で3時間攪拌した後、5mmHg、140℃になる条件で未反応のE1を除去し、2,7-ジアセトキシ-ジアリルナフタレン(B2)を220部得た。アルケニル当量は152であった。活性エステル当量は、ジアリル-2,7-ジヒドロキシナフタレンの水酸基当量から計算して、154である。
Synthesis Example 3
Chem. Eur. J. 2015,21,9970. With reference to the method described therein, 2,7-naphthalenediol (C3) was used as a raw material to synthesize diallyl-2,7-dihydroxynaphthalene. The hydroxyl equivalent was 112. 168 parts of the synthesized diallyl-2,7-dihydroxynaphthalene, 210 parts of acetic anhydride (E1), and 158 parts of pyridine (D3) were added to a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube, a dropping funnel, and a cooling tube, and the mixture was heated to 120 ° C. After stirring at 120 ° C. for 3 hours, unreacted E1 was removed under conditions of 5 mmHg and 140 ° C., and 220 parts of 2,7-diacetoxy-diallylnaphthalene (B2) was obtained. The alkenyl equivalent was 152. The active ester equivalent was 154, calculated from the hydroxyl group equivalent of diallyl-2,7-dihydroxynaphthalene.
合成例4
撹拌機、温度計、窒素吹き込み管、滴下ロート、及び冷却管を備えた反応装置に、フェノールフタレイン(C4)を300部、無水酢酸(E1)を391部加えて140℃に加温した。140℃で3時間攪拌した後、5mmHg、180℃になる条件で未反応のE1を除去し、ジアセトキシ-フェノールフタレイン(B3)を320部得た。
Synthesis Example 4
Into a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube, a dropping funnel, and a cooling tube, 300 parts of phenolphthalein (C4) and 391 parts of acetic anhydride (E1) were added and heated to 140° C. After stirring at 140° C. for 3 hours, unreacted E1 was removed under conditions of 5 mmHg and 180° C., and 320 parts of diacetoxy-phenolphthalein (B3) was obtained.
合成例5
ジアリルビスフェノールSに代えてビスフェノールSを153部使用し、合成例2と同様な操作を行い、4,4-ジアセトキシビスフェノールS(B6)を合成した。
Synthesis Example 5
The same procedure as in Synthesis Example 2 was repeated except that 153 parts of bisphenol S was used in place of diallyl bisphenol S, to synthesize 4,4-diacetoxy bisphenol S (B6).
実施例1
撹拌装置、温度計、窒素ガス導入装置、冷却管、及び滴下装置を備えたガラス製反応容器に、室温下で、合成例1で得たジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(A1)を100部、合成例4で得たジアセトキシフェノールフタレイン(B3)を85.0部、反応溶媒としてS1を46部仕込み、窒素ガスを流し撹拌しながら130℃まで昇温し、触媒としてD1を0.1部添加した後、145℃まで昇温し、同温度で7時間反応を行った。希釈溶剤としてS1を46部、S2を185部使用して希釈混合して、不揮発分40%のフェノキシ樹脂ワニス(R1)を得た。
Example 1
In a glass reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen gas introduction device, a cooling tube, and a dropping device, 100 parts of the diallyl bisphenol A type epoxy resin (A1) obtained in Synthesis Example 1, 85.0 parts of the diacetoxyphenolphthalein (B3) obtained in Synthesis Example 4, and 46 parts of S1 as a reaction solvent were charged at room temperature, and the mixture was heated to 130 ° C. while stirring under nitrogen gas flow, and 0.1 parts of D1 were added as a catalyst, and then the mixture was heated to 145 ° C. and reacted at the same temperature for 7 hours. 46 parts of S1 and 185 parts of S2 were used as dilution solvents to dilute and mix, and a phenoxy resin varnish (R1) with a non-volatile content of 40% was obtained.
実施例2~8、比較例1~4
表1に示す各原料の仕込み量(部)に従い、実施例1と同様操作を行い、フェノキシ樹脂ワニスを得た。なお、表中の「モル比」は、ジエステル系化合物及び2官能フェノール化合物に対する2官能エポキシ樹脂のモル比を表す。
Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 to 4
A phenoxy resin varnish was obtained in the same manner as in Example 1, using the amounts (parts) of each raw material shown in Table 1. The "molar ratio" in the table indicates the molar ratio of the difunctional epoxy resin to the diester compound and the difunctional phenol compound.
実施例9
合成例1で得たジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂(A1)とフェノールフタレイン(C4)とを反応させることにより、比較例1として得られたフェノキシ樹脂ワニス(RH1)を100部(固形分で40部)使用し、S1を600部配合し、100℃まで昇温後、無水酢酸(E1)を5部(フェノキシ樹脂RH1のアルコール性水酸基1モルに対して0.22モル)加えて4時間反応を行った。得られた樹脂ワニスをメタノールに加え、析出した不溶解分を濾別した後、濾液を真空乾燥器にて150℃、0.4kPa(3torr)の条件で1時間乾燥させ、フェノキシ樹脂を得た。得られたフェノキシ樹脂に対して、S1を21部、S2を42部加えて、均一に溶解させて不揮発分40%のフェノキシ樹脂ワニス(R9)を得た。
Example 9
The diallyl bisphenol A type epoxy resin (A1) obtained in Synthesis Example 1 was reacted with phenolphthalein (C4) to obtain a phenoxy resin varnish (RH1) obtained as Comparative Example 1, 100 parts (40 parts in solid content) was used, 600 parts of S1 were blended, and the temperature was raised to 100°C, after which 5 parts of acetic anhydride (E1) (0.22 moles per mole of alcoholic hydroxyl group of phenoxy resin RH1) were added and reacted for 4 hours. The obtained resin varnish was added to methanol, and the precipitated insoluble matter was filtered off, and the filtrate was dried in a vacuum dryer at 150°C and 0.4 kPa (3 torr) for 1 hour to obtain a phenoxy resin. 21 parts of S1 and 42 parts of S2 were added to the obtained phenoxy resin, and the mixture was dissolved uniformly to obtain a phenoxy resin varnish (R9) with a non-volatile content of 40%.
実施例1~9及び比較例1~4で得たフェノキシ樹脂ワニスR1~R9及びRH1~RH4について、Mwと溶液粘度を測定した。その結果を表2に示す。 The Mw and solution viscosity were measured for the phenoxy resin varnishes R1 to R9 and RH1 to RH4 obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4. The results are shown in Table 2.
また、樹脂ワニスを離型フィルムに溶剤乾燥後の厚みが60μmになる様にローラーコーターにて塗布し、150℃で60分間乾燥した後、離形フィルムから得られた乾燥フィルムをはがした。この乾燥フィルムを、真空プレス機を使用して、真空度0.5kPa、加熱温度200℃、プレス圧力2MPaの条件で60分間プレスして、厚さ1mm樹脂板を得た。なお、厚み調整のために、厚さ1mmのスペーサーを使用した。得られた樹脂板の誘電特性、アルケニル当量を測定した。その結果を表2に示す。 The resin varnish was applied to a release film using a roller coater so that the thickness after solvent drying would be 60 μm, and after drying at 150°C for 60 minutes, the resulting dried film was peeled off from the release film. This dried film was pressed for 60 minutes using a vacuum press under conditions of a vacuum degree of 0.5 kPa, a heating temperature of 200°C, and a pressing pressure of 2 MPa to obtain a resin plate with a thickness of 1 mm. A spacer with a thickness of 1 mm was used to adjust the thickness. The dielectric properties and alkenyl equivalent of the resulting resin plate were measured. The results are shown in Table 2.
実施例1~9及び比較例1~4で得たフェノキシ樹脂ワニスR1~R9及びRH1~RH4について、Mw、溶液粘度、誘電特性、アルケニル当量の結果を表2に示す。なお、表中の「Xa率」は全X中のアルケニル基含有基の含有率(モル%)を、「アシル化率」は全Z中のアシル基の含有率(モル%)をそれぞれ表す。また、樹脂ワニスRH1~RH4を使用した例は比較例である。 Table 2 shows the results of Mw, solution viscosity, dielectric properties, and alkenyl equivalent for the phenoxy resin varnishes R1 to R9 and RH1 to RH4 obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4. In the table, "Xa rate" represents the content (mol%) of alkenyl-containing groups in all X, and "acylation rate" represents the content (mol%) of acyl groups in all Z. The examples using resin varnishes RH1 to RH4 are comparative examples.
表2からわかるように、実施例1~9に示す本発明のフェノキシ樹脂は低粘度(8000mPa・s以下)でありながら、誘電特性に優れる。特に、実施例4と比較例3、実施例5と比較例4の比較では、アルケニル基の有無のみの差で、それ以外の構造に差はない。アルケニル基を有することで実施例は低粘度化し、誘電特性が優れることがわかる。実施例8と比較例2の比較では、アシル化率の違いにより誘電特性は悪化するが、低粘度化する 。 As can be seen from Table 2, the phenoxy resins of the present invention shown in Examples 1 to 9 have excellent dielectric properties while having low viscosity (8000 mPa·s or less). In particular, when comparing Example 4 with Comparative Example 3, and Example 5 with Comparative Example 4, the only difference is the presence or absence of an alkenyl group, with no other structural differences. It can be seen that the presence of an alkenyl group results in low viscosity in the Examples and excellent dielectric properties. When comparing Example 8 with Comparative Example 2, the difference in acylation rate results in poor dielectric properties, but low viscosity.
実施例10、比較例5
実施例1、比較例1で得られたフェノキシ樹脂ワニス(R1、RH1)を離型フィルムに溶剤乾燥後の厚みが60μmになる様にローラーコーターにて塗布し、150℃で60分間乾燥した後、離形フィルムから得られた乾燥フィルムをはがした。得られた乾燥フィルムを10部、ラジカル重合開始剤としてZ1を0.1部、MEKを10部配合して、樹脂組成物を得た。更にこれらを離型フィルムに溶剤乾燥後の厚みが60μmになる様にローラーコーターにて塗布し、乾燥機を用いて120℃、15分間乾燥して、離型フィルムから乾燥フィルムをはがした。この乾燥フィルムを真空度0.5kPa、加熱温度200℃、プレス圧力2MPaの条件で80分間プレスして、厚さ1mmの硬化物を得た。なお、厚み調整のために、1mmのスペーサーを使用した。
Example 10, Comparative Example 5
The phenoxy resin varnish (R1, RH1) obtained in Example 1 and Comparative Example 1 was applied to a release film with a roller coater so that the thickness after solvent drying was 60 μm, and after drying at 150 ° C for 60 minutes, the dried film obtained was peeled off from the release film. 10 parts of the obtained dried film, 0.1 parts of Z1 as a radical polymerization initiator, and 10 parts of MEK were mixed to obtain a resin composition. Further, these were applied to a release film with a roller coater so that the thickness after solvent drying was 60 μm, and dried at 120 ° C for 15 minutes using a dryer, and the dried film was peeled off from the release film. This dried film was pressed for 80 minutes under conditions of a vacuum degree of 0.5 kPa, a heating temperature of 200 ° C, and a pressing pressure of 2 MPa to obtain a cured product with a thickness of 1 mm. In addition, a spacer of 1 mm was used for thickness adjustment.
実施例11
実施例10と同様な操作によって、フェノキシ樹脂ワニス(R2)の硬化物を作成した。
Example 11
By the same procedure as in Example 10, a cured product of the phenoxy resin varnish (R2) was prepared.
実施例12
実施例10と同様な操作において、過酸化物(Z1)の使用量を1部に変更し、フェノキシ樹脂ワニス(R2)の硬化物を作成した。
Example 12
The same procedure as in Example 10 was repeated except that the amount of peroxide (Z1) was changed to 1 part, to prepare a cured product of phenoxy resin varnish (R2).
実施例10~12、比較例5で得られた硬化物の誘電特性、耐溶剤性を測定し、その結果を表3に示す。 The dielectric properties and solvent resistance of the cured products obtained in Examples 10 to 12 and Comparative Example 5 were measured, and the results are shown in Table 3.
実施例13、14、比較例6、7
実施例1、5及び比較例1、4で得られたフェノキシ樹脂ワニス(R1,R5、RH1、RH4)を離型フィルムに溶剤乾燥後の厚みが60μmになる様にローラーコーターにて塗布し、150℃で60分間乾燥した後、離形フィルムから得られた乾燥フィルムをはがした。得られた乾燥フィルムを10部、硬化剤としてH1を2.5部、MEKを18.9部配合して、樹脂組成物を得た。更にこれらを離型フィルムに溶剤乾燥後の厚みが60μmになる様にローラーコーターにて塗布し、乾燥機を用いて120℃、15分間乾燥して、離型フィルムから乾燥フィルムをはがした。この乾燥フィルムを真空度0.5kPa、加熱温度200℃、プレス圧力2MPaの条件で80分間プレスして、厚さ1mmの硬化物を得た。なお、厚み調整のために、1mmのスペーサーを使用した。
Examples 13 and 14, Comparative Examples 6 and 7
The phenoxy resin varnishes (R1, R5, RH1, RH4) obtained in Examples 1 and 5 and Comparative Examples 1 and 4 were applied to a release film with a roller coater so that the thickness after solvent drying was 60 μm, and after drying at 150 ° C for 60 minutes, the obtained dried film was peeled off from the release film. 10 parts of the obtained dried film, 2.5 parts of H1 as a curing agent, and 18.9 parts of MEK were blended to obtain a resin composition. These were further applied to a release film with a roller coater so that the thickness after solvent drying was 60 μm, and dried at 120 ° C for 15 minutes using a dryer, and the dried film was peeled off from the release film. This dried film was pressed for 80 minutes under conditions of a vacuum degree of 0.5 kPa, a heating temperature of 200 ° C, and a pressing pressure of 2 MPa to obtain a cured product with a thickness of 1 mm. In addition, a spacer of 1 mm was used for thickness adjustment.
上記実施例13、14、比較例6、7で得られた硬化物のTg、誘電正接及び耐溶剤性を測定し、その結果を表4に示す。 The Tg, dielectric tangent, and solvent resistance of the cured products obtained in Examples 13 and 14 and Comparative Examples 6 and 7 were measured, and the results are shown in Table 4.
実施例15,16、比較例8,9
実施例13,14、比較例6、7と同様な操作において、硬化剤(H1)とMEKの配合時に更に過酸化物(Z1)を0.1部加え、硬化物を作成した。
Examples 15 and 16, Comparative Examples 8 and 9
In the same manner as in Examples 13 and 14 and Comparative Examples 6 and 7, 0.1 parts of peroxide (Z1) was further added when the curing agent (H1) and MEK were mixed to prepare a cured product.
実施例15、16、比較例8、9で得られた硬化物のTg、誘電正接及び耐溶剤性を測定し、その結果を表5に示す。 The Tg, dielectric tangent, and solvent resistance of the cured products obtained in Examples 15 and 16 and Comparative Examples 8 and 9 were measured, and the results are shown in Table 5.
表4、5からわかるように、本発明のフェノキシ樹脂と熱硬化性樹脂からなる硬化物は耐熱性、誘電特性に優れる。比較例7、9では、アルケニル基がないため硬化物が得られなかった。 As can be seen from Tables 4 and 5, the cured product made of the phenoxy resin and thermosetting resin of the present invention has excellent heat resistance and dielectric properties. In Comparative Examples 7 and 9, no cured product was obtained because there was no alkenyl group.
本発明のフェノキシ樹脂及び樹脂組成物は、接着剤、塗料、土木用建築材料、電気・電子部品の絶縁材料等、様々な分野に適用可能であり、特に電気・電子分野における絶縁注型、積層材料、封止材料等として有用である。本発明のフェノキシ樹脂及びそれを含む樹脂組成物は、多層プリント配線基板、キャパシタ等の電気・電子回路用積層板、フィルム状接着剤、液状接着剤等の接着剤、半導体封止材料、アンダーフィル材料、3D-LSI用インターチップフィル材料、絶縁シート、プリプレグ、放熱基板等に好適に使用することができる。
The phenoxy resin and resin composition of the present invention are applicable to various fields such as adhesives, paints, civil engineering building materials, and insulating materials for electric and electronic parts, and are particularly useful in the electric and electronic fields as insulating casting, lamination materials, sealing materials, etc. The phenoxy resin and resin composition containing the same of the present invention can be suitably used for multilayer printed wiring boards, laminates for electric and electronic circuits such as capacitors, adhesives such as film adhesives and liquid adhesives, semiconductor sealing materials, underfill materials, interchip fill materials for 3D-LSI, insulating sheets, prepregs, heat dissipation substrates, etc.
Claims (14)
The method for producing a phenoxy resin according to claim 12 or 13, wherein the acylating agent is an acid anhydride represented by the following formula (7):
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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