JP2003160646A - アドバンスト樹脂の製造方法、硬化性組成物及び硬化物の製造方法 - Google Patents

アドバンスト樹脂の製造方法、硬化性組成物及び硬化物の製造方法

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JP2003160646A JP2002308791A JP2002308791A JP2003160646A JP 2003160646 A JP2003160646 A JP 2003160646A JP 2002308791 A JP2002308791 A JP 2002308791A JP 2002308791 A JP2002308791 A JP 2002308791A JP 2003160646 A JP2003160646 A JP 2003160646A
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クオック ファム,ハ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高活性であり、反応性水素原子とエポキシド
との反応に高選択性であり、容易に奪活性されうる触媒
を用いたアドバンスト樹脂の製造方法を提供する。 【解決手段】 特定のホスホニウム触媒の存在下に、1
分子当たり平均で1個より多くのビシナルエポキシド基
を有する1種以上の化合物と、このエポキシド基と反応
性である1個より多く2個以下の水素原子を1分子当た
りの平均で有する化合物との反応混合物を反応させるこ
とによりアドバンスト樹脂を製造する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、反応性水素含有化合物または酸
無水物、特にフェノール性ヒドロキシル基−およびカル
ボキシル−含有化合物とエポキシドとの反応のための触
媒、このような触媒を含む組成物、このような触媒の使
用法、並びに硬化性および硬化した製品に関する。
【0002】高分子量エポキシ樹脂は、以前から、米国
特許第3,284,212 号;第3,547,881号; 第3,477,990 号お
よび第4,438,254 号に記載のような無機塩基、アミン、
アンモニウム塩、ホスフィンおよびホスホニウム塩のよ
うな触媒の存在下でフェノール化合物とエポキシド化合
物との反応により製造されてきた。しかし、これらの触
媒の殆どはフェノール性ヒドロキシル含有化合物とエポ
キシドの間の反応を触媒するために有用であるが、これ
らの触媒の殆どは高触媒量および長反応時間を必要とす
る低い反応性; フェノールヒドロキシル基とエポキシド
との反応への低い選択性または奪活性の困難さのような
幾つかの望ましくない特徴を有する。
【0003】米国特許第4,612,156 号に開示の押出機法
(extruder process)によるようなアドバンストエポキシ
樹脂の製造のためのバッチまたは連続法において、高活
性であり、反応性水素原子、特に、フェノール性ヒドロ
キシル基に高選択性であり、そして容易に奪活性されう
る触媒のその方法における使用のために存在することは
高く望まれる。
【0004】エポキシ樹脂が硬化剤、特に酸無水物によ
り硬化されるときに、速く硬化させるであろう触媒を有
することも望まれる。
【0005】本発明の1つの態様は、(A)1分子当た
り平均で少なくとも1個のビシナルエポキシド基を含む
少なくとも1種の化合物、および(B)少なくとも1種
のホスホニウム触媒を含む予備触媒された組成物の改良
に関し、ここで、改良は、ホスホニウム触媒として、1
分子当たり少なくとも3個の、燐原子に結合したC1
4 アルキルフェニル基を有する触媒を用いることによ
る。「アルキルフェニル基」とはアルキル基により置換
されたフェニル基を意味する。
【0006】本発明の別の態様は、ホスホニウムの存在
下で、1分子当たり平均で1個より多くのビシナルエポ
キシド基を有する1種以上の化合物と、ビシナルエポキ
シド基と反応性である1分子当たり平均で1個より多く
2個以下の水素原子を有する1種以上の化合物との反応
混合物を反応させることによりアドバンスト樹脂を製造
する方法の改良に関し、但し、(i)この反応混合物
は、ビシナルエポキシド基と反応性である1分子当たり
平均で2個以上の水素原子を有する1種以上の化合物を
少量で含んでよく、その量は反応混合物のゲル化をもた
らすために不充分な量であり、および/または(ii)
この反応混合物は、1分子当たり平均で2個以上のビシ
ナルエポキシド基を有する1種以上の化合物を少量で含
んでよく、その量は反応混合物のゲル化をもたらすため
に不充分な量であり、;ここで、改良はホスホニウム触
媒として、1分子当たり少なくとも3個の、燐原子に結
合したC1 〜C4 アルキルフェニル基を有する触媒を用
いることによる。「ゲル化」とは反応生成物が不溶性ま
たは不融性となるほど充分には架橋していないことを意
味する。
【0007】本発明の更なる態様は、(A)少なくとも
1個のビシナルエポキシド含有化合物;(B)少なくと
も1種のホスホニウム化合物;および(C)前記エポキ
シ含有化合物用の適切な硬化剤であって、(1)ビシナ
ルエポキシド基と反応性である複数の水素原子、または
(2)1個以上の酸無水物基、または(3)ビシナルエ
ポキシド基と反応性である複数の水素原子および酸無水
物基の組み合わせを含む硬化剤、を含む硬化性組成物の
改良であって、ここで、改良はホスホニウム触媒とし
て、1分子当たり少なくとも3個の、燐原子に結合した
1 〜C4 アルキルフェニル基を有する触媒を用いるこ
とによる。本発明の更なる態様は、上記の硬化性組成物
から生じた製品に関する。
【0008】本発明に用いられる触媒は高活性であり、
フェノール性ヒドロキシル基に選択的であり、熱または
水による早期奪活性を受けにくく、そして制御的に奪活
性されうる。それらは、エポキシ樹脂がそれらの存在下
で酸無水物により硬化するときに、速い硬化をもたら
す。
【0009】本発明は適切には上記の成分を含み、それ
らから成り、または本質的にそれらから成ることができ
る。ここに適切に例示的に開示された本発明は、明確に
開示されず、または列挙されていないいかなる成分もな
しに実施されうる。そしていかなる化合物も、ここに明
確に挙げていないあらゆる置換基を含んでも、または含
まなくてもよい。
【0010】本発明の予備触媒された組成物はホスホニ
ウム化合物の触媒量を含むことができ、またはそれらは
未触媒化エポキシ樹脂に触媒を提供するように、それら
とブレンドするためのマスターバッチとして作用するよ
うにより多くの量を含むことができる。
【0011】ホスホニウム化合物が正確に触媒量で用い
られるときに、エポキシ樹脂の重量基準で0.0001
〜0.1、好ましくは0.0005〜0.05、より好
ましくは0.001〜0.005重量%の量で用いられ
る。
【0012】ホスホニウム化合物が、他のエポキシ樹脂
に加えるためのマスターバッチを形成するために、より
多量で用いられるときは、それらは0.1より大きく
0.9まで、好ましくは0.11〜0.75、より好ま
しくは0.11〜0.5の量で用いられる。
【0013】本発明の方法において、反応物は、触媒の
存在下であらゆる適切な温度および圧力で望ましい分子
量に樹脂をアドバンス化(advance) するために充分な時
間をかけて反応する。特に適切な温度は50℃〜280
℃であり、より適切には100℃〜240℃であり、最
も適切には120℃〜220℃である。大気圧、減圧お
よび過圧を含む。特に適切な圧力は1psig(6.9
kPa)〜150psig(1,034.2kPa)、
より適切には5psig(34.5kPa)〜80ps
ig(551.6kPa)、最も適切には10psig
(68.9kPa)〜20psig(137.9kP
a)の圧力である。時間は、用いられる特定の触媒およ
び反応物、並びに所望のアドバンス化の程度に依存する
が、特に適切な反応時間は0.5〜20、より適切には
1〜8、最も適切には1〜5時間である。50℃より低
い反応温度では、反応は非常に低い速度で進行する。2
80℃より高い反応温度では、触媒および/または樹脂
の分解が起こりうる。1psig(6.9kPa)より
低い圧力では、酸化による変色を起こしうる。150p
sig(1,034.2kPa)より高い圧力では、運
転可能であるが実用的でない。
【0014】ここに用いられうる適切なホスホニウム触
媒は、次式IIまたはIII
【化3】 (式中、各Rは独立にC1 −C4 アルキルフェニル基で
あり;Zはあらゆる適切なアニオンであり;そしてxは
1〜20、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜5
の値を有する。)により表されるものを含む。
【0015】ここに用いられるときに「ヒドロカルビ
ル」という用語はあらゆる脂肪族、脂環式、芳香族、ア
リール置換脂肪族もしくは脂環式、または、脂肪族もし
くは脂環式置換芳香族基を意味する。脂肪族基は飽和で
も、または不飽和でもよい。
【0016】適切なアニオンはハリド、カルボキシレー
ト、カルボキシレートカルボン酸錯体、例えば、重炭
酸、テトラフルオロボレート、ホスフェートのような無
機酸の共役塩基、;ビスフェノールA、ビスフェノール
F、ビスフェノールK(ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)ケトンまたはビスフェノールSのようなフェノール
またはビフェノールの共役塩基を含む。
【0017】特に適切なホスホニウム触媒は、例えば、
エチルトリ−o−トリルホスホニウムクロリド、エチル
トリ−o−トリルホスホニウムブロミド、エチルトリ−
o−トリルホスホニウムヨージド、エチルトリ−o−ト
リルホスホニウムアセテート酢酸錯体、エチルトリ−o
−トリルホスホニウムホスフェート、エチルトリ−m−
トリルホスホニウムクロリド、エチルトリ−m−トリル
ホスホニウムブロミド、エチルトリ−m−トリルホスホ
ニウムヨージド、エチルトリ−m−トリルホスホニウム
アセテート酢酸錯体、エチルトリ−m−トリルホスホニ
ウムホスフェート、エチルトリ−p−トリルホスホニウ
ムクロリド、エチルトリ−p−トリルホスホニウムブロ
ミド、エチルトリ−p−トリルホスホニウムヨージド、
エチルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯
体、エチルトリ−p−トリルホスホニウムホスフェー
ト、ベンジルトリ−o−トリルホスホニウムクロリド、
ベンジルトリ−o−トリルホスホニウムブロミド、ベン
ジルトリ−o−トリルホスホニウムヨージド、ベンジル
トリ−o−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、ベ
ンジルトリ−o−トリルホスホニウムホスフェート、ベ
ンジルトリ−m−トリルホスホニウムクロリド、ベンジ
ルトリ−m−トリルホスホニウムブロミド、ベンジルト
リ−m−トリルホスホニウムヨージド、ベンジルトリ−
m−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、ベンジル
トリ−m−トリルホスホニウムホスフェート、ベンジル
トリ−p−トリルホスホニウムクロリド、ベンジルトリ
−p−トリルホスホニウムブロミド、ベンジルトリ−p
−トリルホスホニウムヨージド、ベンジルトリ−p−ト
リルホスホニウムアセテート酢酸錯体、ベンジルトリ−
p−トリルホスホニウムホスフェート、3−メトキシベ
ンジルトリ−o−トリルホスホニウムクロリド、3−メ
トキシベンジルトリ−o−トリルホスホニウムブロミ
ド、3−メトキシベンジルトリ−o−トリルホスホニウ
ムヨージド、3−メトキシベンジルトリ−o−トリルホ
スホニウムアセテート酢酸錯体、3−メトキシベンジル
トリ−o−トリルホスホニウムホスフェート、3−メト
キシベンジルトリ−m−トリルホスホニウムクロリド、
3−メトキシベンジルトリ−m−トリルホスホニウムブ
ロミド、3−メトキシベンジルトリ−m−トリルホスホ
ニウムヨージド、3−メトキシベンジルトリ−m−トリ
ルホスホニウムアセテート酢酸錯体、3−メトキシベン
ジルトリ−m−トリルホスホニウムホスフェート、3−
メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウムクロリ
ド、3−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムブロミド、3−メトキシベンジルトリ−p−トリルホ
スホニウムヨージド、3−メトキシベンジルトリ−p−
トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、3−メトキシ
ベンジルトリ−p−トリルホスホニウムホスフェート、
4−メトキシベンジルトリ−o−トリルホスホニウムク
ロリド、4−メトキシベンジルトリ−o−トリルホスホ
ニウムブロミド、4−メトキシベンジルトリ−o−トリ
ルホスホニウムヨージド、4−メトキシベンジルトリ−
o−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、4−メト
キシベンジルトリ−o−トリルホスホニウムホスフェー
ト、4−メトキシベンジルトリ−m−トリルホスホニウ
ムクロリド、4−メトキシベンジルトリ−m−トリルホ
スホニウムブロミド、4−メトキシベンジルトリ−m−
トリルホスホニウムヨージド、4−メトキシベンジルト
リ−m−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、4−
メトキシベンジルトリ−m−トリルホスホニウムホスフ
ェート、4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホ
ニウムクロリド、4−メトキシベンジルトリ−p−トリ
ルホスホニウムブロミド、4−メトキシベンジルトリ−
p−トリルホスホニウムヨージド、4−メトキシベンジ
ルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、
4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウムホ
スフェート、4−メチルベンジルトリ−o−トリルホス
ホニウムクロリド、4−メチルベンジルトリ−o−トリ
ルホスホニウムブロミド、4−メチルベンジルトリ−o
−トリルホスホニウムヨージド、4−メチルベンジルト
リ−o−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、4−
メチルベンジルトリ−o−トリルホスホニウムホスフェ
ート、4−メチルベンジルトリ−m−トリルホスホニウ
ムクロリド、4−メチルベンジルトリ−m−トリルホス
ホニウムブロミド、4−メチルベンジルトリ−m−トリ
ルホスホニウムヨージド、4−メチルベンジルトリ−m
−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、4−メチル
ベンジルトリ−m−トリルホスホニウムホスフェート、
4−メチルベンジルトリ−p−トリルホスホニウムクロ
リド、4−メチルベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムブロミド、4−メチルベンジルトリ−p−トリルホス
ホニウムヨージド、4−メチルベンジルトリ−p−トリ
ルホスホニウムアセテート酢酸錯体、4−メチルベンジ
ルトリ−p−トリルホスホニウムホスフェート、3,5
−ジニトロベンジルトリ−o−トリルホスホニウムクロ
リド、3,5−ジニトロベンジルトリ−o−トリルホス
ホニウムブロミド、3,5−ジニトロベンジルトリ−o
−トリルホスホニウムヨージド、3,5−ジニトロベン
ジルトリ−o−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯
体、3,5−ジニトロベンジルトリ−o−トリルホスホ
ニウムホスフェート、3,5−ジニトロベンジルトリ−
m−トリルホスホニウムクロリド、3,5−ジニトロベ
ンジルトリ−m−トリルホスホニウムブロミド、3,5
−ジニトロベンジルトリ−m−トリルホスホニウムヨー
ジド、3,5−ジニトロベンジルトリ−m−トリルホス
ホニウムアセテート酢酸錯体、3,5−ジニトロベンジ
ルトリ−m−トリルホスホニウムホスフェート、3,5
−ジニトロベンジルトリ−p−トリルホスホニウムクロ
リド、3,5−ジニトロベンジルトリ−p−トリルホス
ホニウムブロミド、3,5−ジニトロベンジルトリ−p
−トリルホスホニウムヨージド、3,5−ジニトロベン
ジルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯
体、3,5−ジニトロベンジルトリ−p−トリルホスホ
ニウムホスフェート、3−ヒドロキシプロピルトリ−o
−トリルホスホニウムクロリド、3−ヒドロキシプロピ
ルトリ−o−トリルホスホニウムブロミド、3−ヒドロ
キシプロピルトリ−o−トリルホスホニウムヨージド、
3−ヒドロキシプロピルトリ−o−トリルホスホニウム
アセテート酢酸錯体、3−ヒドロキシプロピルトリ−o
−トリルホスホニウムホスフェート、3−ヒドロキシプ
ロピルトリ−m−トリルホスホニウムクロリド、3−ヒ
ドロキシプロピルトリ−m−トリルホスホニウムブロミ
ド、3−ヒドロキシプロピルトリ−m−トリルホスホニ
ウムヨージド、3−ヒドロキシプロピルトリ−m−トリ
ルホスホニウムアセテート酢酸錯体、3−ヒドロキシプ
ロピルトリ−m−トリルホスホニウムホスフェート、3
−ヒドロキシプロピルトリ−p−トリルホスホニウムク
ロリド、3−ヒドロキシプロピルトリ−p−トリルホス
ホニウムブロミド、3−ヒドロキシプロピルトリ−p−
トリルホスホニウムヨージド、3−ヒドロキシプロピル
トリ−p−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯体、3
−ヒドロキシプロピルトリ−p−トリルホスホニウムホ
スフェート、またはそれらのあらゆる組み合わせを含
む。
【0018】ホスホニウム触媒は、トルエン、キシレン
等のような炭化水素のような適切な溶剤中に適切なホス
フィン化合物を溶解させ、等モル量のアルキルハリドを
加え、そしてその混合物を、通常には20℃〜130
℃、好ましくは25℃〜130℃、より好ましくは50
℃〜100℃に加熱することにより製造されうる。通常
1〜40時間、好ましくは1〜35時間、より好ましく
は1〜30時間、反応させた後に反応が完了するまで、
この混合物を反応させる。
【0019】1分子当たり平均で1個より多くのビシナ
ルエポキシ基を有するあらゆるエポキシ化合物は、本発
明の方法によりアドバンストエポキシ樹脂を製造するた
めに用いられうる。1分子当たり平均で2個より多くの
ビシナルエポキシ基を有するエポキシ含有化合物は少量
で用いられうるが、エポキシ化合物は1分子当たりのエ
ポキシ基の平均数が2を越えないことが好ましい。
【0020】適切なこのようなエポキシ含有化合物は、
1分子当たり平均で1個より多くの反応性水素原子を有
する芳香族または脂肪族または脂環式化合物、例えば、
1分子当たり平均で1個より多くの脂肪族または芳香族
または脂環式ヒドロキシル、カルボキシル、チオールま
たは第一もしくは第二アミノ基を有する化合物のグリシ
ジルエーテルもしくはグリシジルエステルまたはグリシ
ジルアミンまたはグリシジルチオエーテルを含む。特に
適切なエポキシ含有化合物は、例えば、1分子当たり2
個のヒドロキシル基または1分子当たり2個の芳香族ヒ
ドロキシル基または1分子当たり2個の脂環式ヒドロキ
シル基を含む化合物、または、それらのあらゆる組み合
わせ(片方が1分子当たり1個の芳香族ヒドロキシル基
であり、もう片方が1分子当たり1個の脂肪族もしくは
脂環式ヒドロキシル基である化合物を含む)化合物のジ
グリシジルエーテルを含む。好ましくは、エポキシ含有
化合物は、ビスフェノール、ビスフェノールA、ビスフ
ェノールF、ビスフェノールK、ビスフェノールS、ま
たは、それらのC1 −C4 アルキルもしくはハロゲン、
好ましくは臭素置換誘導体のジグリシジルエーテルであ
る。脂肪族、脂環式または芳香族カルボン酸または酸無
水物のグリシジルエステルも特に適切である。1分子当
たり2〜30、より適切には2〜20、最も適切には2
〜10個の炭素原子を有する酸または酸無水物のグリシ
ジルエステルは特に適切である。好ましくは、グリシジ
ルエステル化合物は、例えば、グルタル酸、フタル酸、
ヘキサヒドロフタル酸、琥珀酸、マレイン酸、ピロメリ
ット酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、それらの
あらゆる組み合わせのグリシジルエステルを含む。アド
バンスト樹脂の製造に用いられる反応混合物、または予
備触媒された組成物は、望むならば、1分子当たり平均
で2個より多くのビシナルエポキシ基を有する化合物を
少量で含むこともできる。「少量」という用語は、もし
アドバンスト樹脂がエポキシ基末端であるならば適切な
硬化剤により、または、もしアドバンスト樹脂がビシナ
ルエポキシドと反応性の水素を含む基を末端に有するな
らばエポキシ樹脂により、化合物が更に硬化できなくす
る程充分に架橋された化合物をもたらさないような量で
このような化合物が用いられることを意味する。適切な
このようなエポキシ樹脂は、例えば、フェノール−アル
デヒドノボラック樹脂、アルキルもしくはハロゲン置換
フェノール−アルデヒドノボラック樹脂、アルキルジエ
ン−フェノール樹脂、シクロアルキルジエン−フェノー
ル樹脂、アルキルジエン−置換フェノール樹脂、シクロ
アルキルジエン−置換フェノール樹脂またはそれらのあ
らゆる組み合わせのポリグリシジルエーテルを含む。特
に適切なこのようなエポキシ樹脂は、例えば、フェノー
ル−ホルムアルデヒドノボラック樹脂、クレゾール−ホ
ルムアルデヒドノボラック樹脂、ブロモフェノール−ホ
ルムアルデヒドノボラック樹脂、シクロペンタジエン−
フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール樹
脂、ジシクロペンタジエン高級オリゴマー−フェノール
樹脂またはそれらのあらゆる組み合わせのポリグリシジ
ルエーテルを含む。
【0021】アドバンスト樹脂を製造するための、1分
子当たり平均で1個より多いビシナルエポキシド基を有
する化合物と反応させるために本発明の方法に用いられ
うる、エポキシド基と反応性である水素原子を1分子当
たり平均で1個より多く有する適切な化合物は、1分子
当たり平均で1個より多くの、好ましくは平均で2個の
芳香族ヒドロキシルもしくはチオール基を有する、また
は、1分子当たり平均で1個より多くの、好ましくは平
均で2個のカルボキシル基を有する化合物を含む。特に
適切なこのような化合物は、ビフェノール、アルキルま
たはアルコキシまたはハロゲン置換ビフェノール、ビス
フェノール、アルキルまたはアルコキシまたはハロゲン
置換ビスフェノール、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカ
ルボン酸、芳香族ジカルボン酸、またはそれらのあらゆ
る組み合わせを含む。好ましくは、1分子当たり平均で
1個より多くの反応性水素を有する化合物は、ビフェノ
ール、ビフェノールA、ビフェノールAP(1,1−ビ
ス(2−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタ
ン)、ビスフェノールF、ビスフェノールK(ビス(4
−ヒドロキシフェニル)ケトン)、ビスフェノールS、
またはそれらのC1 −C 4 アルキルまたはハロゲン、好
ましくは臭素誘導体、グルタル酸、フタル酸、ヘキサヒ
ドロフタル酸、琥珀酸、マレイン酸、ピロメリット酸、
テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、またはそれらのあ
らゆる組み合わせである。
【0022】反応混合物は、望むならば、エポキシド基
と反応性である水素原子を1分子当たり平均で2個より
多く有する化合物を少量で含むことができる。「少量」
という用語は、もしアドバンスト樹脂がエポキシ基末端
であるときに適切な硬化剤により、または、もしアドバ
ンスト樹脂がビシナルエポキシドと反応性の水素を含む
基を末端に有するならばビシナルエポキシ基含有化合物
により、化合物が更に硬化できなくする程充分に架橋さ
れた化合物をもたらさないような量でこのような化合物
が用いられることを意味する。適切なこのような化合物
は、例えば、フェノール−アルデヒドノボラック樹脂、
アルキルもしくはハロゲン置換フェノール−アルデヒド
ノボラック樹脂、アルキルジエン−フェノール樹脂、シ
クロアルキルジエン−フェノール樹脂を含む。特に適切
なこのような化合物は、フェノール−ホルムアルデヒド
ノボラック樹脂、クレゾール−ホルムアルデヒドノボラ
ック樹脂、ブロモフェノール−ホルムアルデヒドノボラ
ック樹脂、シクロペンタジエン−フェノール樹脂または
それらのあらゆる組み合わせを含む。
【0023】エポキシ樹脂および反応性水素含有化合物
は、化合物の末端がエポキシド基または反応性水素原子
を含む基のいずれかになるような量で用いられる。適切
には0.1:1〜10:1、より適切には0.2:1〜
5:1、最も適切には0.3:1〜1:1の反応性水素
原子/エポキシ基比を提供する量で用いられる。エポキ
シ基が過剰であるとき、得られるアドバンスト樹脂は支
配的にエポキシ基を末端とする。反応性水素原子が過剰
であるときは、得られるアドバンスト樹脂は支配的に水
素原子を末端とする。
【0024】アドバンストエポキシ樹脂を製造するため
の本発明の方法はバッチ法で行われうるが、それは好ま
しくは押出機中で連続的に行われ、このことはHeinemey
erおよびTatum による米国特許第4,612,156号に記載さ
れ、ここにその全体を引用により取り入れる。
【0025】エポキシ樹脂用硬化剤としてここに用いら
れうる酸無水物基を含む適切な化合物は、適切には4〜
30、より適切には4〜20、最も適切には4〜10個
の炭素原子を有する脂肪族、脂環式または芳香族酸無水
物を含む。特に適切な酸無水物は、例えば、フタル酸無
水物、琥珀酸無水物、ヘキサフタル酸無水物、メチルヘ
キサヒドロフタル酸無水物、グルタル酸無水物、メチル
ビシクロ(2.2.1)ヘプタン−2,3−ジカルボン
酸無水物異性体(Allied Chemical から入手可能なNadi
c Methyl Anhydride) 、マレイン酸無水物、ピロメリッ
ト酸無水物、ポリアジピン酸無水物、またはそれらのあ
らゆる組み合わせを含む。
【0026】酸無水物が用いられるときに、それは適切
には0.4:1〜1.25:1、より適切には0.5:
1〜1.2:1、最も適切には0.6:1〜1.1:1
の酸無水物/エポキシ基のモル比で用いられる。
【0027】ここで硬化性組成物中に用いられうる他の
適切な硬化剤は、酸無水物、および、ビシナルエポキシ
ド基と反応性である水素原子を1分子当たり平均で1よ
り多く、好ましくは2個より多く含む化合物を含む。
【0028】ビシナルエポキシド含有化合物または樹脂
用硬化剤としてここに用いられうる無水物基を含む適切
な化合物は、適切には4〜30、より適切には4〜2
0、最も適切には4〜10個の炭素原子を有する脂肪
族、脂環式または芳香族酸無水物を含む。特に適切な酸
無水物は、例えば、フタル酸無水物、琥珀酸無水物、ヘ
キサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル
酸無水物、グルタル酸無水物、メチルビシクロ(2.
2.1)ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物異性体
(Allied Chemical から入手可能なNadic Methyl Anhyd
ride) 、マレイン酸無水物、ピロメリット酸無水物、ポ
リアジピン酸無水物、またはそれらのあらゆる組み合わ
せを含む。
【0029】硬化剤としてここに用いられうるビシナル
エポキシドと反応性の基を含む適切な化合物は、脂肪族
ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン、1
分子当たり平均で2個より多くの芳香族ヒドロキシル基
を含む化合物、例えば、フェノール−アルデヒドノボラ
ック樹脂、アルキルジエン−フェノール樹脂、シクロア
ルキルジエン−フェノール樹脂、またはそれらのあらゆ
る組み合わせを含む。とくに適切なこのような化合物
は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエ
チレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、イ
ソホロンジアミン、メタフェニレンジアミン、メチレン
ジアニリン、ジアミノジフェニルスルホン、フェノール
−ホルムアルデヒドノボラック樹脂、クレゾール−ホル
ムアルデヒドノボラック樹脂、ブロモフェノール−ホル
ムアルデヒドノボラック樹脂、シクロペンタジエン−フ
ェノール樹脂、またはそれらのあらゆる組み合わせを含
む。
【0030】硬化剤はビシナルエポキシド含有樹脂また
は化合物を硬化するために適切な量で用いられる。1エ
ポキシド基当たり、通常0.75〜1.25、好ましく
は0.85〜1.15、より好ましくは0.95〜1.
05当量の硬化剤が用いられる。
【0031】本発明の組成物は常温で組成物に対して本
質的に不活性なあらゆる溶剤または希釈剤を含むことが
でき、または本発明の方法はそれらの存在下で行われる
ことができる。適切なこのような溶剤または希釈剤は、
例えば、アルコール、エーテル、グリコールエーテル、
ケトン、脂肪族および芳香族炭化水素、またはそれらの
あらゆる組み合わせを含む。特に適切なこのような溶剤
または希釈剤は、例えば、イソプロパノール、n−ブタ
ノール、t−ブタノール、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、ブチレングリコールメチ
ルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチ
レングリコールエチルエーテル、エチレングリコールn
−ブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテ
ル、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチ
レングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール
メチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテ
ル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレン
グリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコール
フェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエー
テル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、ト
リプロピレングリコールメチルエーテル、またはそれら
のあらゆる組み合わせを含む。
【0032】本組成物および方法は、適切な希釈度また
は適切な溶液粘度を提供するためにあらゆる望ましい量
で溶剤または希釈剤を用いることができる。特に適切な
量は、例えば、エポキシ反応体重量基準で0.1〜9
0、より適切には0.5〜50、最も適切には1〜30
重量%を含む。
【0033】アドバンストエポキシ樹脂製造のための方
法において押出機が用いられるときに、溶剤の量は、エ
ポキシ含有化合物、エポキシ含有化合物と反応性の化合
物および溶剤の合計重量の、通常、10%より低く、好
ましくは5%より低く、より好ましくは3%より低い。
得られる製品が、より多量の溶剤を含むことが望ましい
場合には、アドバンストエポキシ樹脂が押出機において
製造された後に更なる量が加えられうる。次の実施例は
本発明を例示するが、いかなる方法でもその範囲を限定
すると解釈されるべきでない。
【0034】次の分析法は実施例および比較実験に用い
られた。EEWは、酢酸溶液中でテトラブチルアンモニ
ウムブロミドと過塩素酸との反応により現場で発生した
臭化水素とのエポキシド基の電位差滴定により決定され
た。粘度は200℃においてI.C.Iコーンアンドプ
レート粘度計の手段により決定された。残存フェノール
性ヒドロキシル含有量は、フェノール性OHがフェナー
ト塩に変換され、そして吸収が紫外線分光光度計により
測定される分光分析手順により決定された。分子量は、
直列の2本のZorbax PSM 60/100 カラムを備えたWaters
150 gel permeation chromatograph,GPC を用いてゲル
パーミエーションクロマトグラフィーにより決定され
た。%活性触媒は、樹脂試料0.25gを総体積25m
lにメチレンクロリド中に溶解させることにより決定さ
れた。2oz(59.15ml)ボトル中で、メチレン
クロリド15mlおよびメチルオレンジ指示薬0.1%
水溶液1mlをアリコート5mlに加えた。この混合物
を1分間振盪し、それから5分間放置した。アリコート
10mlをKlett 比色計中に置かれたKlett tube中で濾
過した。比色計は活性触媒( ホスホニウムカチオン) レ
ベルに直接的に比例する色素強度を測定した。それか
ら、触媒濃度はppm 活性触媒/Klett単位を基準に計算し
た。
【0035】参考例1 触媒としてトリ(p−トリル)ホスフィンを用いたアド
バンストエポキシ樹脂の製造 182.7のエポキシ当量(EEW)を有するビスフェ
ノールAのジグリシジルエーテル396g(2.104
当量)を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した
温度計およびヒーティングマントルを備えた1リットル
5つ口ガラス反応器に装填した。この反応器を窒素でパ
ージし、そして樹脂を80℃に加熱した。それから、ビ
スフェノールA204g(1.790当量)を加え、そ
して80℃で15分間混合した。トリ(p−トリル)ホ
スフィン0.245g(0.800ミリ当量)を樹脂/
ビスフェノールAスラリーに加え、そして温度を45分
間にわたって徐々に150℃に上昇させた。150℃で
加熱を止め、190℃にまで発熱を起こさせた。200
℃より低い温度に制御するために空冷を用いた。煮沸温
度を190℃に4時間維持し、その間に試料を生成物分
析のために取った。反応完了後、樹脂を注ぎだしてアル
ミニウムホイル上にフレーク化した。生成物を表Iに示
した。
【0036】参考例2 トリ(o−トリル)ホスフィンを触媒として用いたアド
バンスト樹脂の製造参考例1に記載の手順を用いたが、
トリ(o−トリル)ホスフィン0.245g(0.80
0ミリ当量)を触媒として用いた。
【0037】比較実験A 参考例1に記載の手順を用いたが、トリフェニルホスフ
ィン0.201g(0.800当量)を触媒として用い
た。
【0038】比較実験B 参考例1に記載の手順を用いたが、トリ(n−ブチル)
ホスフィン0.160g(0.800当量)を触媒とし
て用いた。発熱1時間後に取られた参考例1および2並
びに比較実験AおよびBの試料の結果を表Iに提供す
る。
【0039】
【表1】
【0040】発熱3時間後に取られた参考例1および2
並びに比較例AおよびBの試料の結果を表IIに提供す
る。
【0041】
【表2】
【0042】トリトリルホスフィンはユニークで優れた
触媒であることをデータは明確に示す。それらは、より
速い反応速度を提供し、目標EEW(2,000)に最短時間
で到達する。未反応フェノール性OH基も他の触媒と比
較して非常に低く、高変換率および良好な選択性を示し
た。更に、それらは、表IIのデータ(発熱3時間後に
採取)に示されるように、良好な製品EEWおよび粘度
安定性を提供する。トリフェニルホスフィン触媒(比較
実験A)は高温で早期に奪活性し、そして、3時間の反
応時間後にでさえも目標EEWおよび粘度に決して達し
ない。他方、トリ(n−ブチル)ホスフィン触媒(比較
実験B)は目標EEWを達成するが、残存フェノール性
OH基がかなり高く、低い選択性および脂肪族OHおよ
びエポキシド基を含む分枝鎖化副反応を示した。このこ
とは3時間の煮沸時間後に形成された過度の樹脂粘度に
より更に証明された。
【0043】実施例3A.エチルトリ(o−トリル)ホスホニウムヨージド触
媒の製造 トリ(o−トリル)ホスフィン5g(0.0164モ
ル)およびトルエン23gを、温度コントローラーに接
続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁
気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填
した。このスラリーを27℃に加熱し、それからエチル
ヨージド3.08g(0.0197モル)を加えた。こ
の反応物を70℃に加熱し、17時間保持し、それから
100℃に加熱し、9時間保持し、それから70℃に冷
却し、15時間保持し、それから26℃に冷却した。こ
の混合物を濾過し、トルエン6gで洗浄した。真空乾燥
後、エチルトリ(o−トリル)ホスホニウムヨージド
1.6gが得られた。それは247℃〜250℃の融点
を有する。B.エチルトリ(o−トリル)ホスホニウムヨージド触
媒によるアドバンス化 182.7のEEWを有するビスフェノールAのジグリ
シジルエーテル396g(2.104当量)を、機械攪
拌機、温度コントローラーに接続した温度計およびヒー
ティングマントルを備えた1リットル5つ口ガラス反応
器に装填した。この反応器を窒素でパージし、そして樹
脂を80℃に加熱した。それから、ビスフェノールA2
04g(1.790当量)を加え、そして80℃で15
分間混合した。エチルトリ(p−トリル)ホスホニウム
ヨージド0.370g(0.560ミリ当量)を樹脂/
ビスフェノールAスラリーに加え、そして温度を45分
間にわたって徐々に150℃に上昇させた。150℃で
加熱を止め、190℃にまで発熱を起こさせた。200
℃より低い温度に制御するために空冷を用いた。煮沸温
度を190℃に4時間維持し、その間に試料を製品分析
のために採取した。反応完了後、樹脂を注ぎだしてアル
ミニウムホイル上にフレーク化した。
【0044】実施例4A.エチル−トリ−p−トリルホスホニウムブロミド触
媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン250g(0.822モ
ル)およびトルエン600gを、温度コントローラーに
接続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および
磁気攪拌棒を備えた1リットルガラス反応器に装填し
た。このスラリーを32℃に加熱し、それからエチルブ
ロミド117g(1.073モル)を加えた。この反応
物を32℃1.5時間保持し、それから45℃に加熱
し、21時間、その温度で保持し、それから65℃に加
熱し、その温度で2時間保持し、それから90℃に加熱
し、その温度で2時間保持した。この混合物を32℃に
冷却し、それからエチルブロミド43.9gを加え、1
時間混合し、それから45℃に加熱し、その温度で18
時間保持し、それから33℃に冷却し、更なるエチレン
ブロミド15.7gを加え、その温度を1時間保持し
た。この反応物を45℃に加熱し、その温度で2時間保
持した。それから反応物質を50℃に冷却し、濾過し
た。固体ホスホニウム塩をキシレン200mgで洗浄
し、清浄なホスホニウム塩220gとなった。このホス
ホニウム塩は222〜224℃の融点を有する。B.エチルトリ(p−トリル)ホスホニウムブロミド触
媒によるアドバンス化 実施例3Bに記載の手順を用いたが、エチルトリ(p−
トリル)ホスホニウムブロミド0.233g(0.56
0ミリ当量)を触媒として用いた。
【0045】比較実験C 実施例3Bに記載の手順を用いたが、エチルトリフェニ
ルホスホニウムヨージド0.236g(0.560ミリ
当量)を触媒として用いた。
【0046】比較実験D 実施例3に記載の手順を用いたが、テトラブチルホスホ
ニウムアセテート・酢酸錯体0.160g(0.560
ミリ当量)を触媒として用いた。表IIIはピーク発熱
温度および発熱速度を示す。
【0047】
【表3】
【0048】ピーク発熱温度および発熱速度は、通常、
触媒の力価および反応開始速度の良好な指標である。表
IIIに示すように、トリトリルホスホニウム塩は、比
較実験に示した触媒よりも、かなり速く、そして高いピ
ーク発熱温度に発熱する。トリトリルホスホニウム塩
は、また、表IIIのデータ(発熱4時間後に採取)に
より示されるように、良好な製品EEWおよび粘度安定
性を示す。エチルトリフェニルホスホニウムヨージド触
媒は12,000〜13,000cps(12〜13P
a・s)の望ましい粘度値に達しなかった。他方、テト
ラn−ブチルホスホニウム触媒は反応しつづけ、そして
高粘度を形成し、分枝鎖化反応および低い選択性を示し
た。表IVはピーク発熱温度の30分後に得られたデー
タを提供する。
【0049】
【表4】
【0050】トリトリルホスホニウムのほうが、非常に
低い残存フェノール性OHを示し、高い反応変換率およ
び良好な選択性を示し、かなり効率的な触媒であること
を表IVのデータは明確に示す。比較として、エチルト
リフェニルホスホニウムヨージド触媒は4時間の反応時
間後になって始めて残存フェノール性OHの同一含有量
に達した(表V参照)。更に、エチルトリフェニルホス
ホニウムヨージドは、トリトリルホスホニウムにより達
成された非常に低い残存フェノール性OHに達しなかっ
た。このことは高分子量樹脂製造において非常に重要で
ある。表Vはピーク発熱温度の4時間後に得られたデー
タを提供する。
【0051】
【表5】
【0052】種々の触媒の触媒活性を表VIに示す。
【0053】
【表6】
【0054】ピーク発熱の3および4時間後の比較的低
い反応性値により示されるように、所望の製品EEWお
よび粘度が達せられた後に奪活性するという点で塩が理
想的なアドバンス化触媒であることを表IVは示す。対
照的に、エチルトリフェニルホスホニウムヨージドはピ
ーク発熱のわずか30分後の比較的低い反応性値により
示されるように、早期に奪活性し、高い残存フェノール
性OHおよび低い粘度形成をもたらす。他方、テトラブ
チルホスホニウムアセテート・酢酸錯体に観測される過
度の粘度形成(表V)は所望の反応が完了した後に奪活
性できず、分枝鎖化副反応を導くためである。このこと
はピーク発熱の4時間後に比較的高い反応性値を残すこ
とにより表IVで示される。
【0055】比較実験E .本比較実験に用いられたベンジルトリフェニルホス
ホニウムクロリド触媒はAldrich Chemical Companyから
購入された。B.ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリドを触媒
として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂を80℃に加熱する。それから、メタノ
ール中に溶解したベンジルトリフェニルホスホニウムク
ロリド0.38g(0.978ミリモル)(42.3%
固体n.v)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加
え、そして温度を41分間にわたって徐々に150℃に
上昇させる。150℃で加熱を止め、190℃にまで発
熱を起こさせる。193℃より低い発熱温度に制御する
ために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維持
し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応完
了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバ
ンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに示す。
【0056】比較実験FA.4−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウムア
セテート・酢酸錯体触媒の製造 4−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウムクロリ
ド9g(0.0215モル)および酢酸25gを、温度
コントローラーに接続した温度計、ヒーティングマント
ル、凝縮器および磁気攪拌棒を備えた50ミリリットル
ガラス反応器に装填する。この混合物を40℃に加熱
し、それからアンモニア1g(0.0588モル)を加
える。この反応物を80℃に加熱し、1.17時間保持
し、それから100℃に加熱し、そこで18時間保持
し、それから110℃に加熱し、そこで4.8時間保持
し、それから30℃に冷却する。これにベンゼン40g
を加え、内容物を一晩放置して固体を沈降させ、それか
らデカントおよび真空蒸留により液体を除去し、121
℃〜130℃の融点を有する7.8gの生成物を得る。
B.4−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウムア
セテート・酢酸錯体を触媒として用いたアドバンストエ
ポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)を、機
械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計および
ヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口ガラス
反応器に装填する。この反応器を窒素でパージし、そし
て樹脂を80℃に加熱する。メタノール中に溶解した4
−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウムアセテー
ト・酢酸錯体0.49g(0.975ミリモル)(4
7.9%固体n.v)を樹脂/ビスフェノールAスラリ
ーに加え、そして温度を43分間にわたって徐々に15
0℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、189℃に
まで発熱を起こさせる。189℃に発熱温度を制御する
ために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維持
し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応完
了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバ
ンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0057】実施例5A.ベンジルトリ−p−トリルホスホニウムクロリド触
媒を用いたアドアンストエポキシ樹脂の製造 トリ−p−トリルホスフィン4.82g(0.0157
モル)およびトルエン23gを、温度コントローラーに
接続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および
磁気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装
填する。このスラリーを35℃に加熱し、それからベン
ジルクロリド2.4g(0.017モル)を加える。こ
の反応物を40℃に45分間で加熱し、それから100
℃に4.5時間加熱し、それから28℃に冷却する。こ
の混合物を濾過し、トルエン8gで洗浄し、それから真
空乾燥する。>250℃の融点および22.2ppmの
ケミカルシフト(燐酸対照標準)を有する8gの触媒を
得る。B.ベンジルトリ−p−トリルホスホニウムクロリドを
触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.24g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170g(1.4975当量)を、機
械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計および
ヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口ガラス
反応器に装填する。この反応器を窒素でパージし、そし
て樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール中に溶解
したベンジルトリ−p−トリルホスホニウムクロリド
0.42g(0.975ミリモル)(25.5重量%非
揮発物(n.v))を樹脂/ビスフェノールAスラリー
に加え、そして温度を42分間にわたって徐々に150
℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、197℃にま
で発熱を起こさせる。197℃に発熱温度を制御するた
めに空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維持
し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応完
了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバ
ンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0058】実施例6A.ベンジルトリ−p−トリルホスホニウムブロミド触
媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5.39g(0.0177
モル)およびトルエン23gを、温度コントローラーに
接続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および
磁気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装
填する。このスラリーを35℃に加熱し、それからベン
ジルブロミド3.6g(0.0211モル)を加える。
この反応物を40℃に0.25時間で加熱し、4時間保
持し、それから29℃に冷却し、得られるホスホニウム
塩を濾過により回収する。この塩をトルエン25gで洗
浄し、それから真空乾燥する。>250℃の融点および
22.1ppmのケミカルシフト(燐酸対照標準)を有
する6.7gの触媒を得る。B.ベンジルトリ−p−トリルホスホニウムブロミドを
触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.26g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解したベンジルトリ−p−トリルホスホニウムブ
ロミド0.46g(0.968ミリモル)(26.5%
n.v)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加え、そ
して温度を48分間にわたって徐々に150℃に上昇さ
せる。150℃で加熱を止め、197℃にまで発熱を起
こさせる。197℃に発熱温度を制御するために空冷を
用いる。反応温度を190℃に4時間維持し、その間に
試料を製品分析のために採取する。反応完了後、樹脂を
アルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンストエポキ
シ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0059】実施例7A.ベンジルトリ−p−トリルホスホニウムヨージド触
媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびトルエン23gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを35℃に加熱し、それからベンジル
ヨージド4.3g(0.0177モル)を加える。この
反応物を40℃に15分間で加熱し、16時間保持し、
それから26℃に冷却し、得られるホスホニウム塩を濾
過により回収し、真空乾燥する。210℃〜218℃の
融点および28.5ppmのケミカルシフト(燐酸対照
標準)を有する3.6gの触媒を得る。B.ベンジルトリ−p−トリルホスホニウムヨージドを
触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。クロロホル
ム中に溶解したベンジルトリ−p−トリルホスホニウム
ヨージド0.51g(0.977ミリモル)(37%
n.v)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加え、そ
して温度を45分間にわたって徐々に150℃に上昇さ
せる。150℃で加熱を止め、200℃にまで発熱を起
こさせる。200℃に発熱温度を制御するために空冷を
用いる。反応温度を200℃に4時間維持し、その間に
試料を製品分析のために採取する。反応完了後、樹脂を
アルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンストエポキ
シ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0060】実施例8A.エチルトリ−p−トリルホスホニウムヨージド触媒
の製造 トリ−p−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびトルエン25gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを25℃に加熱し、それからエチルヨ
ージド3g(0.0192モル)を加える。この反応物
を60℃に加熱し、14時間保持し、それから冷却し、
得られるホスホニウム塩を濾過により回収する。真空乾
燥後、184℃〜187℃の融点および24.7ppm
のケミカルシフト(燐酸対照標準)を有する6.85g
の触媒を得る。B.エチルトリ−p−トリルホスホニウムヨージドを触
媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を85℃に加熱する。メタノール
中に溶解したエチルトリ−p−トリルホスホニウムヨー
ジド0.44g(0.977ミリモル)(70%n.
v)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加え、そして
温度を50分間にわたって徐々に150℃に上昇させ
る。150℃で加熱を止め、191℃にまで発熱を起こ
させる。191℃に発熱温度を制御するために空冷を用
いる。反応温度を190℃に4時間維持し、その間に試
料を製品分析のために採取する。反応完了後、樹脂をア
ルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンストエポキシ
樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0061】実施例9A.エチルトリ−o−トリルホスホニウムヨージド触媒
の製造 トリ−o−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびトルエン23gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを27℃に加熱し、それからエチルヨ
ージド3.08g(0.0197モル)を加える。この
反応物を70℃に加熱し、15時間保持し、それから2
6℃に冷却し、得られるホスホニウム塩を濾過により回
収する。この塩をトルエン6gで洗浄し、それから真空
乾燥する。247℃〜250℃の融点および28.5p
pmのケミカルシフト(燐酸対照標準)を有する1.6
gの触媒を得る。B.エチルトリ−o−トリルホスホニウムヨージドを触
媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解したエチルトリ−o−トリルホスホニウムヨー
ジド0.45g(0.978ミリモル)(14.2%
n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加え、
そして温度を45分間にわたって徐々に150℃に上昇
させる。150℃で加熱を止め、192℃にまで発熱を
起こさせる。192℃に発熱温度を制御するために空冷
を用いる。反応温度を190℃に4時間維持し、その間
に試料を製品分析のために採取する。反応完了後、樹脂
をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンストエポ
キシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0062】実施例10A.エチルトリ−m−トリルホスホニウムヨージド触媒
の製造 トリ−m−トリルホスフィン5.49g(0.0181
モル)およびトルエン25gを、温度コントローラーに
接続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および
磁気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装
填する。このスラリーを40℃に加熱し、それからエチ
ルヨージド3.38g(0.0217モル)を加える。
この反応物を40℃に加熱し、16時間保持し、それか
ら70℃に加熱し、4時間保持し、それから30℃に冷
却し、得られるホスホニウム塩を濾過により回収する。
真空乾燥後、>250℃の融点および25.7ppmの
ケミカルシフト(燐酸対照標準)を有する5.8gの触
媒を得る。B.エチルトリ−m−トリルホスホニウムヨージドを触
媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解したエチルトリ−m−トリルホスホニウムヨー
ジド0.45g(0.978ミリモル)(33.3%
n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加え、
そして温度を47分間にわたって徐々に150℃に上昇
させる。150℃で加熱を止め、193℃にまで発熱を
起こさせる。193℃に発熱温度を制御するために空冷
を用いる。反応温度を190℃に4時間維持し、その間
に試料を製品分析のために採取する。反応完了後、樹脂
をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンストエポ
キシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0063】実施例11A.3−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムクロリド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびトルエン25gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを25℃に維持し、それからメトキシ
ベンジルクロリド3g(0.0191モル)を加える。
この反応物を25℃に15時間保持し、それから70℃
に加熱し、2時間保持し、それから90℃に加熱し、2
時間保持し、それから70℃に冷却し、得られるホスホ
ニウム塩を濾過により回収する。この塩をトルエン5g
で洗浄し、真空乾燥する。>250℃の融点および2
2.1ppmのケミカルシフト(燐酸対照標準)を有す
る1.2gの触媒を得る。B.3−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムクロリドを触媒として用いたアドバンストエポキシ樹
脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解した3−メトキシベンジルトリ−p−トリルホ
スホニウムクロリド0.45g(0.978ミリモル)
(50%n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラリー
に加え、そして温度を46分間にわたって徐々に150
℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、195℃にま
で発熱を起こさせる。195℃に発熱温度を制御するた
めに空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維持
し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応完
了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバ
ンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0064】実施例12A.エチルトリ−p−トリルホスホニウムブロミド触媒
の製造 トリ−p−トリルホスフィン15g(0.0473モ
ル)およびキシレン40gを、温度コントローラーに接
続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁
気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填
する。このスラリーを30℃に加熱し、それからエチル
ブロミド7g(0.0642モル)を加える。この反応
物を45℃に1.17時間で加熱し、21.4時間保持
し、それから65℃に加熱し、2.47時間保持し、そ
れから90℃に加熱し、その温度で2.42時間保持
し、それから25℃に冷却する。それからエチルブロミ
ド1.5g(0.0138モル)を加え、0.75時間
25℃に保持し、それから45℃に加熱し、その温度で
16.58時間保持し、それから70℃に加熱し、その
温度に1.5時間保持し、それから48℃に冷却し、得
られるホスホニウム塩を濾過により回収する。真空乾燥
後、213〜220℃の融点および24.6ppmのケ
ミカルシフト(燐酸対照標準)を有する12.8gの触
媒を得る。B.エチルトリ−p−トリルホスホニウムブロミドを触
媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解したエチルトリ−p−トリルホスホニウムブロ
ミド0.39g(0.951ミリモル)(30%n.
v.)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加え、そし
て温度を40分間にわたって徐々に150℃に上昇させ
る。150℃で加熱を止め、199℃にまで発熱を起こ
させる。199℃に発熱温度を制御するために空冷を用
いる。反応温度を190℃に4時間維持し、その間に試
料を製品分析のために採取する。反応完了後、樹脂をア
ルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンストエポキシ
樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0065】実施例13A.4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムブロミド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン15g(0.0493モ
ル)およびキシレン40gを、温度コントローラーに接
続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁
気攪拌棒を備えた100ミリリットルガラス反応器に装
填する。このスラリーを63℃に加熱し、それから4−
メトキシベンジルクロリド9.3g(0.0594モ
ル)を加える。この反応物を60℃に加熱し、その温度
で1時間保持し、それから95℃に加熱し、その温度で
1時間保持し、それから130℃に加熱し、その温度で
4時間保持し、それから80℃に冷却し、その温度で1
4.5時間保持し、それから50℃に冷却し、得られる
ホスホニウム塩を濾過により回収する。真空乾燥後、2
54〜257℃の融点および21.3ppmのケミカル
シフト(燐酸対照標準)を有する20.7gの触媒を得
る。B.4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムブロミドを触媒として用いたアドバンストエポキシ樹
脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。クロロホル
ム中に溶解した4−メトキシベンジルトリ−p−トリル
ホスホニウムブロミド0.48g(0.988ミリモ
ル)(23%n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラ
リーに加え、そして温度を42分間にわたって徐々に1
50℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、198℃
にまで発熱を起こさせる。198℃に発熱温度を制御す
るために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維
持し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応
完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アド
バンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0066】実施例14A.4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムアセテート・酢酸錯体触媒の製造 4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウムク
ロリド11.8g(0.0256モル)および酢酸2
4.5gを、温度コントローラーに接続した温度計、ヒ
ーティングマントル、凝縮器および磁気攪拌棒を備えた
100ミリリットルガラス反応器に装填する。60℃よ
り低い温度に維持しながら、この混合物にアンモニア
1.1gを加える。この反応物を115℃に加熱し、そ
の温度で4時間保持し、それから100℃に冷却し、そ
の温度で15時間保持する。この反応混合物を115℃
に加熱し、その温度で5時間保持し、それから27℃に
冷却する。濾過の後、固体をベンゼン40mgで洗浄
し、それから沈殿した固体を遠心分離する。この溶液を
1mmHgおよび110℃で0.5時間真空蒸留する。
98〜106℃の融点、0.1%塩化物、および21.
1ppmのケミカルシフト(燐酸対照標準)を有する
5.1gの触媒を得る。B.4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムアセテート・酢酸錯体を触媒として用いたアドバンス
トエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解した4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホ
スホニウムアセテート・酢酸錯体0.45g(0.82
6ミリモル)(44%n.v.)を樹脂/ビスフェノー
ルAスラリーに加え、そして温度を40分間にわたって
徐々に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、
191℃にまで発熱を起こさせる。191℃に発熱温度
を制御するために空冷を用いる。反応温度を190℃に
4時間維持し、その間に試料を製品分析のために採取す
る。反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだ
す。アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供
する。
【0067】実施例15A.4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムアセテート・酢酸錯体触媒の製造 製造法は実施例15−Aと同一である。B.4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホスホニウ
ムアセテート・酢酸錯体を触媒として用いたアドバンス
トエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解した4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホ
スホニウムアセテート・酢酸錯体0.57g(1.04
9ミリモル)(55%n.v.)を樹脂/ビスフェノー
ルAスラリーに加え、そして温度を46分間にわたって
徐々に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、
194℃にまで発熱を起こさせる。194℃に発熱温度
を制御するために空冷を用いる。反応温度を190℃に
4時間維持し、その間に試料を製品分析のために採取す
る。反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだ
す。アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供
する。
【0068】実施例16A.エチルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート・
酢酸錯体触媒の製造 エチルトリ−p−トリルホスホニウムブロミド9.15
g(0.0222モル)および酢酸25.3gを、温度
コントローラーに接続した温度計、ヒーティングマント
ル、凝縮器および磁気攪拌棒を備えた50ミリリットル
ガラス反応器に装填し、完全に溶解するまで内容物を混
合する。90℃より低い温度に維持しながら、アンモニ
ア2gを0.2時間にわたって加える。この反応混合物
を0.25時間攪拌し、更なる6gの酢酸を加え、内容
物を30℃に冷却し続ける。1時間後、この内容物を1
10℃に加熱し、その温度で6.58時間保持する。こ
の内容物を100℃に冷却し、その温度で13.85時
間保持し、それから110℃に加熱し、その温度で1.
73時間保持する。この反応物を32℃に冷却し、それ
から濾過する。この溶液にベンゼン40gを加え、混合
物を一晩放置する。液相をデカンティングし、1mmH
gで120℃で真空蒸留する。21.3ppmのケミカ
ルシフト(燐酸対照標準)を有する9.1gの暗色の油
状のホスホニウム塩を得る。B.エチルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート・
酢酸錯体を触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂
の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解したエチルトリ−p−トリルホスホニウムアセ
テート・酢酸錯体0.44g(0.973ミリモル)
(49.5%n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラ
リーに加え、そして温度を47分間にわたって徐々に1
50℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、205℃
にまで発熱を起こさせる。205℃に発熱温度を制御す
るために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維
持し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応
完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アド
バンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0069】実施例17A.3,5−ジニトロベンジルトリ−p−トリルホスホ
ニウムクロリド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびトルエン25gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを35℃に加熱し、それから3,5−
ジニトロベンジルクロリド4.3g(0.0199モ
ル)を加える。この反応物を60℃に加熱し、その温度
で3時間保持し、それから80℃に加熱し、その温度で
2時間保持し、それから60℃に冷却し、その温度で1
6時間保持し、それから26℃に冷却し、そして濾過す
る。この塩をトルエン3gおよびエチルアセテート3g
で洗浄し、真空乾燥する。>250℃の融点および2
3.8ppmのケミカルシフト(燐酸対照標準)を有す
る3.5gの触媒を得る。B.3,5−ジニトロベンジルトリ−p−トリルホスホ
ニウムクロリドを触媒として用いたアドバンストエポキ
シ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.24g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.71g(1.4975当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解した3,5−ジニトロベンジルトリ−p−トリ
ルホスホニウムクロリド0.5g(0.951ミリモ
ル)(17.5%n.v.)を樹脂/ビスフェノールA
スラリーに加え、そして温度を43分間にわたって徐々
に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、19
0℃にまで発熱を起こさせる。190℃に発熱温度を制
御するために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時
間維持し、その間に試料を製品分析のために採取する。
反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。
アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供す
る。
【0070】実施例18A.3−ヒドロキシプロピルトリ−p−トリルホスホニ
ウムブロミド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5.19g(0.0171
モル)およびトルエン23gを、温度コントローラーに
接続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および
磁気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装
填する。このスラリーを40℃に加熱し、それから3−
ブロモ−1−プロパノール2.85g(0.0205モ
ル)を加える。この反応物を40℃に1.2時間で加熱
し、それから80℃に温度を増加し、その温度で1時間
保持し、それから100℃に温度を増加し、その温度で
1.75時間保持し、それから30℃に冷却し、そして
分離する。この塩をトルエン10gで洗浄し、デカンテ
ィングし、それから真空乾燥する。23.3ppmのケ
ミカルシフト(燐酸対照標準)を有する10gの油状触
媒を得る。B.3−ヒドロキシプロピルトリ−p−トリルホスホニ
ウムブロミドを触媒として用いたアドバンストエポキシ
樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.27g(1.7608当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解した3−ヒドロキシプロピルトリ−p−トリル
ホスホニウムブロミド0.43g(0.970ミリモ
ル)(33.3%n.v.)を樹脂/ビスフェノールA
スラリーに加え、そして温度を45分間にわたって徐々
に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、19
4℃にまで発熱を起こさせる。194℃に発熱温度を制
御するために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時
間維持し、その間に試料を製品分析のために採取する。
反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。
アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供す
る。
【0071】実施例19A.4−ブロモベンジルトリ−p−トリルホスホニウム
ブロミド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5.04g(0.0166
モル)およびトルエン25gを、温度コントローラーに
接続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および
磁気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装
填する。このスラリーを30℃に加熱し、それから4−
ブロモベンジルブロミド4.6g(0.0184モル)
を加える。この反応物を100℃に加熱し、その温度で
3.5時間保持し、それから29℃に冷却し、そして得
られるホスホニウム塩を濾過により回収する。この塩を
トルエン12gで洗浄し、それから真空乾燥する。>2
50℃の融点および22.1ppmのケミカルシフト
(燐酸対照標準)を有する7.5gの触媒を得る。B.4−ブロモベンジルトリ−p−トリルホスホニウム
ブロミドを触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂
の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解した4−ブロモベンジルトリ−p−トリルホス
ホニウムブロミド0.42g(0.975ミリモル)
(25.4%n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラ
リーに加え、そして温度を50分間にわたって徐々に1
50℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、190℃
にまで発熱を起こさせる。190℃に発熱温度を制御す
るために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維
持し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応
完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アド
バンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0072】実施例20A.ブチル−1,4−ビス(トリ−p−トリルホスホニ
ウム)ジブロミド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン9.4g(0.0309モ
ル)およびトルエン28gを、温度コントローラーに接
続した温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁
気攪拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填
する。このスラリーを40℃に加熱し、それから1,4
−ジブロモブタン3.4g(0.0157モル)を加え
る。この反応物を90℃に加熱し、その温度で7.5時
間保持し、それから20℃に冷却し、そして得られるホ
スホニウム塩を濾過により回収する。この塩をトルエン
20gおよびエチルアセテート20gで洗浄し、それか
ら真空乾燥する。220〜237℃の融点および23.
3ppmのケミカルシフト(燐酸対照標準)を有する
8.75gの触媒を得る。B.ブチル−1,4−ビス(トリ−p−トリルホスホニ
ウム)ジブロミドを触媒として用いたアドバンストエポ
キシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解したブチル−1,4−ビス(トリ−p−トリル
ホスホニウム)ジブロミド0.8g(0.976ミリモ
ル)(36.9%n.v.)を樹脂/ビスフェノールA
スラリーに加え、そして温度を43分間にわたって徐々
に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、19
3℃にまで発熱を起こさせる。193℃に発熱温度を制
御するために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時
間維持し、その間に試料を製品分析のために採取する。
反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。
アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供す
る。
【0073】実施例21A.エチル−2−フェニル−1−トリ−p−トリルホス
ホニウムブロミド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびキシレン24gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを60℃に加熱し、それから2−ブロ
モ−エチルベンゼン3.5g(0.0189モル)を加
える。この反応物を130℃に加熱し、その温度で2.
5時間保持し、それから生成物を反応器(フラスコ)か
ら取り出す。8.67gの油状触媒を得る。B.エチル−2−フェニル−1−トリ−p−トリルホス
ホニウムブロミドを触媒として用いたアドバンストエポ
キシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を82℃に加熱する。メタノール
中に溶解したエチル−2−フェニル−1−トリ−p−ト
リルホスホニウムブロミド0.5g(1.022ミリモ
ル)(53%n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラ
リーに加え、そして温度を35分間にわたって徐々に1
50℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、191℃
にまで発熱を起こさせる。191℃に発熱温度を制御す
るために空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維
持し、その間に試料を製品分析のために採取する。反応
完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アド
バンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0074】実施例22A.プロピル−3−フェニル−1−トリ−p−トリルホ
スホニウムブロミド触媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびトルエン24gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを45℃に加熱し、それから1−ブロ
モ−3−フェニルプロパン3.6g(0.0181モ
ル)を加える。この反応物を130℃に加熱し、その温
度で3.5時間保持し、それから冷却し、そして得られ
るホスホニウム塩を濾過により回収する。この塩を真空
乾燥する。241℃〜245℃の融点を有する5.3g
の触媒を得る。B.プロピル−3−フェニル−1−トリ−p−トリルホ
スホニウムブロミドを触媒として用いたアドバンストエ
ポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.25g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を80℃に加熱する。メタノール
中に溶解したプロピル−3−フェニル−1−トリ−p−
トリルホスホニウムブロミド0.49g(0.974ミ
リモル)(46%n.v.)を樹脂/ビスフェノールA
スラリーに加え、そして温度を45分間にわたって徐々
に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、18
9.5℃にまで発熱を起こさせる。189.5℃に発熱
温度を制御するために空冷を用いる。反応温度を190
℃に4時間維持し、その間に試料を製品分析のために採
取する。反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注
ぎだす。アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに
提供する。
【0075】実施例23A.ブチル−トリ−p−トリルホスホニウムブロミド触
媒の製造 トリ−p−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびキシレン24gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを45℃に加熱し、それから1−ブロ
モブタン2.7g(0.0197モル)を加える。この
反応物を50℃に加熱し、その温度で0.65時間保持
し、それから80℃に加熱し、その温度で16.08時
間保持し、それから100℃に加熱し、その温度で0.
97時間保持する。得られる塩をデカンティングし、真
空乾燥する。2.098gの油状触媒を得る。B.ブチル−トリ−p−トリルホスホニウムブロミドを
触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.26g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を81℃に加熱する。メタノール
中に溶解したブチル−1−トリ−p−トリルホスホニウ
ムブロミド0.43g(0.976ミリモル)(39.
5%n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加
え、そして温度を41分間にわたって徐々に150℃に
上昇させる。150℃で加熱を止め、199℃にまで発
熱を起こさせる。199℃に発熱温度を制御するために
空冷を用いる。反応温度を190℃に4時間維持し、そ
の間に試料を製品分析のために採取する。反応完了後、
樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンスト
エポキシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0076】実施例24A.4−メトキシベンジル−トリ−p−トリルホスホニ
ウムホスフェート触媒の製造 4−メトキシベンジル−トリ−p−トリル−ホスホニウ
ムアセテート・酢酸錯体1.38gを2oz(59m
l)ボトルに入れ、次いでメタノール1.75gを添加
する。水2.2gおよび85%燐酸3.4gを別の2o
z(59ml)ボトルに入れ、そして内容物を完全に混
合する。燐酸0.56gを最初の2oz(59ml)ボ
トルに入れ、そして内容物を完全に混合する。B.4−メトキシベンジル−トリ−p−トリルホスホニ
ウムホスフェートを触媒として用いたアドバンストエポ
キシ樹脂の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル329.26g(1.7607当量)および
ビスフェノールA170.75g(1.4978当量)
を、機械攪拌機、温度コントローラーに接続した温度計
およびヒーティングマントルを備えた1リットル5つ口
ガラス反応器に装填する。この反応器を窒素でパージ
し、そして樹脂混合物を81℃に加熱する。メタノール
中に溶解した4−メトキシベンジル−トリ−p−トリル
ホスホニウムホスフェート0.51g(0.977ミリ
モル)(37.4%n.v.)を樹脂/ビスフェノール
Aスラリーに加え、そして温度を47分間にわたって徐
々に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、2
11℃にまで発熱を起こさせる。211℃に発熱温度を
制御するために空冷を用いる。反応温度を190℃に4
時間維持し、その間に試料を製品分析のために採取す
る。反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだ
す。アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供
する。
【0077】実施例25A.エチルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート・
酢酸錯体触媒の製造 この触媒の製造法は実施例16−Aと同一である。B.エチルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート・
酢酸錯体を触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂
の製造 187のEEWを有するビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル325g(1.738当量)およびビスフェ
ノールA175g(1.5351当量)を、機械攪拌
機、温度コントローラーに接続した温度計およびヒーテ
ィングマントルを備えた1リットル5つ口ガラス反応器
に装填する。この反応器を窒素でパージし、そして樹脂
混合物を85℃に加熱する。メタノール中に溶解したエ
チル−トリ−p−トリルホスホニウムアセテート・酢酸
錯体0.44g(0.973ミリモル)(37.4%
n.v.)を樹脂/ビスフェノールAスラリーに加え、
そして温度を40分間にわたって徐々に150℃に上昇
させる。150℃で加熱を止め、210℃にまで発熱を
起こさせる。210℃に発熱温度を制御するために空冷
を用いる。反応温度を200℃に4時間維持し、その間
に試料を製品分析のために採取する。反応完了後、樹脂
をアルミニウムホイル上に注ぎだす。アドバンストエポ
キシ樹脂の特性を表VIIに提供する。
【0078】実施例26A.エチル−トリ−o−トリルホスホニウムヨージド触
媒の製造 トリ−o−トリルホスフィン5g(0.0164モル)
およびトルエン23gを、温度コントローラーに接続し
た温度計、ヒーティングマントル、凝縮器および磁気攪
拌棒を備えた50ミリリットルガラス反応器に装填す
る。このスラリーを27℃に維持し、それからエチルヨ
ージド3.08g(0.0177モル)を加える。この
反応物を70℃に加熱し、その温度で17時間保持し、
それから100℃に加熱し、その温度で9時間保持し、
それから70℃に冷却し、その温度で15時間保持し、
それから26℃に冷却し、得られるホスホニウム塩を濾
過により回収する。この塩をトルエン6gで洗浄し、そ
れから真空乾燥する。247〜250℃の融点および2
8.5ppmのケミカルシフト(燐酸対照標準)を有す
る1.6gの触媒を得る。B.エチル−トリ−p−トリルホスホニウムヨージドを
触媒として用いたアドバンストエポキシ樹脂の製造 177.5のEEWを有するビスフェノールFのジグリ
シジルエーテル425g(2.394当量)およびアジ
ピン酸75g(1.0274当量)を、機械攪拌機、温
度コントローラーに接続した温度計およびヒーティング
マントルを備えた1リットル5つ口ガラス反応器に装填
する。この反応器を窒素でパージし、そして樹脂混合物
を80℃に加熱する。16%n.v.の混合物メタノー
ル/クロロホルム(87.7%/12.3%)中に溶解
したエチル−トリ−(o−トリル)ホスホニウムヨージ
ド0.38g(0.834ミリモル)を樹脂/アジピン
酸スラリーに加え、そして温度を29分間にわたって徐
々に150℃に上昇させる。150℃で加熱を止め、1
88℃にまで発熱を起こさせる。188℃に発熱温度を
制御するために空冷を用いる。反応温度を180℃に2
時間維持し、その間に試料を製品分析のために採取す
る。反応完了後、樹脂をアルミニウムホイル上に注ぎだ
す。アドバンストエポキシ樹脂の特性を表VIIに提供
する。
【0079】
【表7】
【0080】実施例27A.エポキシ樹脂および触媒を含む予備触媒された組成
物の製造および試験 187.2のエポキシド当量を有するビスフェノールA
のジグリシジルエーテル350gをキシレン14gで希
釈し、粘度を低下させる。エポキシ樹脂/キシレン混合
物を徹底的に攪拌した後、エポキシ樹脂の重量基準で
1,000ppmの触媒を提供するような量でホスフィ
ンまたはホスホニウム触媒を加える。それから、予備触
媒されたエポキシ樹脂混合物を機械混合機を用いて攪拌
し、そして、50℃の温度に制御された熱対流炉中で加
熱老化を受けさせる。2週間の加熱老化後、予備触媒さ
れた樹脂組成物を炉から取り出し、分析した。用いた触
媒および加熱老化の結果を表VIIIに示す。
【表8】 B.加熱老化された予備触媒された組成物のアドバンス
トエポキシ樹脂製造のための触媒としての使用 実施例27−Aからの加熱老化された予備触媒された樹
脂167gを5つ口500mlガラス反応器に装填し、
ビスフェノールA82.9gを加える。目標EEWは
2,000である。アドバンス化手順は実施例1に記載
の手順と同一である。発熱2時間後、試料を採取し、分
析する。結果を表IXに示す。
【0081】
【表9】
【0082】表VIIIおよび表IXのデータはトリト
リルホスフィンおよびトリトリル含有ホスホニウム触媒
が予備触媒されたエポキシ樹脂組成物中で、より安定で
あることを示す。50℃で2週間老化した後に目標EE
W2,000を達成するのになんら問題がなかったが、
従来の触媒は反応性を失い、目標EEWに達しなかっ
た。
【0083】実施例28 本実施例はWerner-Pfleiderer ZSK-30完全噛み合い同時
回転ツインスクリュー押出機を用いる。押出機バレルは
ダイを除いて1,410ミリメートルの長さである。押
出機バレルは30ミリメートルの内部直径を有し、長さ
/直径比は44/1である。バレルは15のバレルセク
ションおよび2個のガイドプレートからなる。15セク
ション中には、1個のフィードセクション;真空または
ベントポート、インジェクションポートとして用いられ
うる、または固体セクションになるようにプラグされう
る6セクション;および8個の固体セクションがある。
本実施例に用いられるバレル形状は、フィードポートセ
クション、ベントポートセクション、1個の固体セクシ
ョン、ガイドプレート、7個の固体セクション、2個の
プラグされたベントポートセクション、ガイドプレート
およびダイセクションである。スクリューチップを除い
て1422ミリメートル長さスクリュー中に設計された
4個の高強度混合セクションがあった。スクリューはバ
レルのダイセクションに伸びていることは注目されるべ
きである。バレルは個々に冷却されるフィードポートセ
クションを除いて9個の加熱および冷却ゾーンに分割さ
れる。第9ゾーンはバレルのダイセクションを含む。ゾ
ーンは電子加熱され、水冷された。各ゾーンのバレル温
度制御のために温度コントローラーを用いる。メルト温
度を第6バレルセクションおよびダイで測定する。液体
エポキシ樹脂を65℃に加熱された容器からフィードす
る。ポンピングを容易にするためにメルト温度を65℃
に制御する。ビスフェノールAを170℃に制御された
メルトリザーバーからフィードする。この2種の原料物
質を押出機のフィードポートセクションにフィードした
(押出機の説明を参照)。メタノール中70重量%溶液
として、触媒をフィードポートセクションに別々にフィ
ードし、または押出機フィードポートの直前で液体樹脂
と混合する。種々の加熱ゾーンはメルトを200℃より
低く保つように制御され、そしてフィード速度およびス
クリュー速度は2.5〜3.5分の押出機中での平均滞
留時間を提供するように制御された。材料は薄いシート
で回収され、空冷され、粉末に粉砕される。反応体およ
び得られたアドバンストエポキシ樹脂の分析を表Xに示
す。
【0084】
【表10】
【0085】表Xに示すように、エチルトリ(p−トリ
ル)ホスホニウム触媒のほうが押出機法用のかなり効率
のよい触媒アルキルである。反応の度合いは残存フェノ
ール性OH濃度により示される。エチルトリ(p−トリ
ル)ホスホニウムアセテート・酢酸錯体触媒(運転Aお
よび運転C)は、エチルトリホスホニウムアセテート・
酢酸錯体触媒(運転Bおよび運転D)より低い量の触媒
装填において、より高い変換率(より低いフェノール性
OH)に反応を進めることができる。
【0086】実施例29 エポキシドと酸無水物との反
ジグリシジルグルタレート5g(0.03当量)、メチ
ルヘキサヒドロフタル酸無水物およびヘキサヒドロフタ
ル酸の混合物(重量基準でそれぞれ70/30)2.7
7g(0.034当量)、およびメタノール中の5.3
9x10- 4 当量(燐基準)(70%固体)をアルミニ
ウムパン中で合わせた。この混合物を四面体ホットプレ
ート上において82℃で30分間加熱する。約室温に冷
却の後、混合物の粘度を25℃で決定する。結果を次の
表XIに示す。
【0087】
【表11】
【0088】表XIのデータは、エチルトリ−p−トリ
ルホスホニウムブロミド触媒(試料A)のほうが高い粘
度が得られることにより示されるように、エチルトリ−
p−トリルホスホニウムブロミド(試料A)はエチルト
リフェニルホスホニウムブロミド(試料B)よりかなり
効率的な触媒であることを示す。より高い粘度はより高
い分子量の指標である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カビット,マイケル ブレント アメリカ合衆国,テキサス 77566,レイ ク ジャクソン,サウス ヤーポン 303 (72)発明者 ハードカストル,パメラ アン アメリカ合衆国,テキサス 77566,レイ ク ジャクソン,ジュニパー 210 Fターム(参考) 4J036 AD01 AD03 AD08 AD09 AD10 DA04 DA09 DB15 DB17 DC02 DC06 DC10 DD07 FB07 GA04

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホスホニウム触媒の存在下で、1分子当
    たり平均で1個より多くのビシナルエポキシド基を有す
    る1種以上の化合物と、ビシナルエポキシド基と反応性
    である1個より多く2個以下の水素原子を1分子当たり
    の平均で有する1種以上の化合物との反応混合物を反応
    させることによりアドバンスト樹脂を製造する方法であ
    って、但し、(i)前記反応混合物は、ビシナルエポキ
    シド基と反応性である2個より多くの水素原子を1分子
    当たりの平均で有する1種以上の化合物を少量で含んで
    よく、その量は反応混合物のゲル化をもたらすために不
    充分な量であり、および/または(ii)前記反応混合
    物は、1分子当たり平均で2個より多くのビシナルエポ
    キシド基を有する1種以上の化合物を少量で含んでよ
    く、その量は反応混合物のゲル化をもたらすために不充
    分な量であり、;ここで、ホスホニウム触媒として、1
    分子当たり少なくとも3個の、燐原子に結合したC1
    4 アルキルフェニル基を有する触媒を用いることを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項2】 触媒が次の一般式IIまたはIII 【化1】 (式中、各Rは独立にC1 〜C4 アルキルフェニル基で
    あり;各R’は独立に水素、一価のヒドロカルビル基、
    ハロゲン、1〜20個の炭素原子を有するニトロもしく
    はシアノもしくはアルキルもしくはヒドロキシルもしく
    はアルコキシもしくはハロゲン置換ヒドロカルビル基、
    またはR基であり;Zは適切なアニオンであり;そして
    xは1〜20の値を有する。)により表されるホスホニ
    ウム化合物である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 触媒が、エチルトリ−o−トリルホスホ
    ニウムヨージド、エチルトリ−p−トリルホスホニウム
    ブロミド、エチルトリ−o−トリルホスホニウムアセテ
    ート酢酸錯体、エチルトリ−p−トリルホスホニウムア
    セテート酢酸錯体、4−メトキシベンジルトリ−p−ト
    リルホスホニウムアセテート酢酸錯体、4−メチルベン
    ジルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯
    体、4−メチルベンジルトリ−p−トリルホスホニウム
    クロリド、4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホス
    ホニウムクロリド、またはそれらの組み合わせであり;
    そして、ビシナルエポキシド含有化合物が二価フェノー
    ルのグリシジルエーテルまたはジカルボン酸のジグリシ
    ジルエステル、またはそれらの組み合わせであり;そし
    て、エポキシド基と反応性の水素原子を含有する化合物
    が二価フェノールまたはジカルボン酸、またはそれらの
    組み合わせ等である請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 (A)少なくとも1種のビシナルエポキ
    シド基含有化合物、および(B)少なくとも1種のホス
    ホニウム触媒;および(C)前記エポキシ含有化合物用
    の適切な硬化剤を含み、前記硬化剤は(1)ビシナルエ
    ポキシド基と反応性の複数の水素原子、または(2)1
    個以上の酸無水物基、または(3)ビシナルエポキシド
    基と反応性の水素原子と酸無水物基との組み合わせを含
    む、硬化性組成物であって、ホスホニウム触媒として、
    1分子当たり少なくとも3個の、燐原子に結合したC1
    〜C4 アルキルフェニル基を有する触媒を用いることを
    特徴とする硬化性組成物。
  5. 【請求項5】 触媒が次の一般式IIまたはIII 【化2】 (式中、各Rは独立にC1 〜C4 アルキルフェニル基で
    あり;各R’は独立に水素、一価のヒドロカルビル基、
    ハロゲン、1〜20個の炭素原子を有するニトロもしく
    はシアノもしくはヒドロキシルもしくはアルキルもしく
    はアルコキシもしくはハロゲン置換ヒドロカルビル基、
    またはR基であり;Zは適切なアニオンであり;そして
    xは1〜20の値を有する。)により表されるホスホニ
    ウム化合物である請求項4記載の硬化性組成物。
  6. 【請求項6】 触媒が、エチルトリ−o−トリルホスホ
    ニウムヨージド、エチルトリ−p−トリルホスホニウム
    ブロミド、エチルトリ−o−トリルホスホニウムアセテ
    ート酢酸錯体、エチルトリ−p−トリルホスホニウムア
    セテート酢酸錯体、4−メトキシベンジルトリ−p−ト
    リルホスホニウムアセテート酢酸錯体、4−メチルベン
    ジルトリ−p−トリルホスホニウムアセテート酢酸錯
    体、4−メチルベンジルトリ−p−トリルホスホニウム
    クロリド、4−メトキシベンジルトリ−p−トリルホス
    ホニウムクロリド、またはそれらの組み合わせであり;
    ビシナルエポキシド含有化合物が二価フェノールのグリ
    シジルエーテルまたはジカルボン酸のジグリシジルエス
    テル、またはそれらの組み合わせであり;そして、硬化
    剤がビスフェノール、フェノールもしくは置換フェノー
    ル/アルデヒドノボラック樹脂、ジカルボン酸無水物、
    またはそれらの組み合わせである請求項5記載の硬化性
    組成物。
  7. 【請求項7】 請求項4〜6のいずれか1項記載の硬化
    性組成物を硬化することによる硬化物の製造方法。
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