JP2012131960A - ジエポキシ化合物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジエポキシ化合物及びその製造方法等に関する。
Macromol.Chem.Phys.1994,195,2307.
本発明の目的は、新規なジエポキシ化合物及びその製造方法を提供することである。
<2> 無機塩基の存在下、式(2)
(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされるジヒドロキシ化合物と式(3)
(式中、X1はハロゲン原子を表わす。)
で表わされるエピハロヒドリンとを反応させる工程を含むことを特徴とする式(1)
(式中、R1は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされるジエポキシ化合物の製造方法。
(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされるジヒドロキシ化合物と式(3)
(式中、X1はハロゲン原子を表わす。)
で表わされるエピハロヒドリンとを反応させる工程を含むことを特徴とする式(1)
(式中、R1は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされるジエポキシ化合物の製造方法。
<3> 前記工程が、さらに、アンモニウム塩の存在下で反応させる工程であることを特徴とする<2>記載の製造方法。
<4> 前記工程が、さらに、脂肪族アルコールの存在下で反応させる工程であることを特徴とする<2>又は<3>記載の製造方法。
<5> 脂肪族アルコールが、脂肪族2級アルコール及び脂肪族3級アルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする<4>記載の製造方法。
<4> 前記工程が、さらに、脂肪族アルコールの存在下で反応させる工程であることを特徴とする<2>又は<3>記載の製造方法。
<5> 脂肪族アルコールが、脂肪族2級アルコール及び脂肪族3級アルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする<4>記載の製造方法。
<6> 前記工程が、下記工程A及び工程Bを含むことを特徴とする<3>〜<5>のいずれか記載のジエポキシ化合物の製造方法。
工程A:前記式(2)で表わされるジヒドロキシ化合物、前記式(3)で表わされるエピハロヒドリン、及びアンモニウム塩を混合する工程。
工程B:工程Aで得られた混合物に無機塩基を混合する工程。
<7> 前記無機塩基が、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであることを特徴とする<2>〜<6>のいずれか記載のジエポキシ化合物の製造方法。
工程A:前記式(2)で表わされるジヒドロキシ化合物、前記式(3)で表わされるエピハロヒドリン、及びアンモニウム塩を混合する工程。
工程B:工程Aで得られた混合物に無機塩基を混合する工程。
<7> 前記無機塩基が、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであることを特徴とする<2>〜<6>のいずれか記載のジエポキシ化合物の製造方法。
<9> 式(1)
(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされるジエポキシ化合物及び硬化剤を含むことを特徴とする組成物。
<10> 硬化剤が、アミン硬化剤、フェノール硬化剤及び酸無水物硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の硬化剤であることを特徴とする<9>記載の組成物。
<11> アミン硬化剤が、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレン及びp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種のアミン硬化剤であることを特徴とする<10>記載の組成物。
<12> さらに、アルミナを含むことを特徴とする<9>〜<11>のいずれか記載の組成物。
<13> 前記式(1)で表されるジエポキシ化合物と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、アルミナを75重量部〜95重量部含むことを特徴とする<12>記載の組成物。
<14> アルミナが、2μm以上100μm以下のD50(累積体積50%の粒子径)を有するアルミナ粒子A、1μm以上10μm以下のD50を有するアルミナ粒子B、及び、0.01μm以上5μm以下のD50を有するアルミナ粒子Cの混合物であり、かつ、アルミナ粒子Aとアルミナ粒子Bとアルミナ粒子Cの合計100体積%に対し、アルミナ粒子Aが50〜90体積%、アルミナ粒子Bが5〜40体積%、及び、アルミナ粒子Cが1〜30体積%の混合物であることを特徴とする<12>又は<13>記載の組成物。
(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされるジエポキシ化合物及び硬化剤を含むことを特徴とする組成物。
<10> 硬化剤が、アミン硬化剤、フェノール硬化剤及び酸無水物硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の硬化剤であることを特徴とする<9>記載の組成物。
<11> アミン硬化剤が、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレン及びp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種のアミン硬化剤であることを特徴とする<10>記載の組成物。
<12> さらに、アルミナを含むことを特徴とする<9>〜<11>のいずれか記載の組成物。
<13> 前記式(1)で表されるジエポキシ化合物と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、アルミナを75重量部〜95重量部含むことを特徴とする<12>記載の組成物。
<14> アルミナが、2μm以上100μm以下のD50(累積体積50%の粒子径)を有するアルミナ粒子A、1μm以上10μm以下のD50を有するアルミナ粒子B、及び、0.01μm以上5μm以下のD50を有するアルミナ粒子Cの混合物であり、かつ、アルミナ粒子Aとアルミナ粒子Bとアルミナ粒子Cの合計100体積%に対し、アルミナ粒子Aが50〜90体積%、アルミナ粒子Bが5〜40体積%、及び、アルミナ粒子Cが1〜30体積%の混合物であることを特徴とする<12>又は<13>記載の組成物。
<15> <9>〜<14>のいずれか記載の組成物を硬化して得られる硬化物。
<16> <9>〜<14>のいずれか記載の組成物を基材に塗布もしくは含浸した後、半硬化して得られるプリプレグ。
<17> <12>〜<14>のいずれか記載の組成物を硬化して得られる硬化物であって、該硬化物に含まれるアルミナの含有割合が、該硬化物100体積%に対し、50〜80体積%であることを特徴とする硬化物。
<16> <9>〜<14>のいずれか記載の組成物を基材に塗布もしくは含浸した後、半硬化して得られるプリプレグ。
<17> <12>〜<14>のいずれか記載の組成物を硬化して得られる硬化物であって、該硬化物に含まれるアルミナの含有割合が、該硬化物100体積%に対し、50〜80体積%であることを特徴とする硬化物。
本発明によれば、新規なジエポキシ化合物及びその製造方法が提供可能である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、式(1)
(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされるジエポキシ化合物(以下、ジエポキシ化合物(1)と記すことがある。)である。
炭素数1〜3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等を挙げることができる。
好ましいR1としては、例えば、水素原子、メチル基等が挙げられ、より好ましくは、例えば、メチル基等が挙げられる。
式(1)で表わされる化合物の1分子中に2つあるR1は、互いに同じ基であることを意味する。
本発明は、式(1)
(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされるジエポキシ化合物(以下、ジエポキシ化合物(1)と記すことがある。)である。
炭素数1〜3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等を挙げることができる。
好ましいR1としては、例えば、水素原子、メチル基等が挙げられ、より好ましくは、例えば、メチル基等が挙げられる。
式(1)で表わされる化合物の1分子中に2つあるR1は、互いに同じ基であることを意味する。
ジエポキシ化合物(1)としては、例えば、4−{4’−(2,3−エポキシプロポキシ)−1,1’−ビフェニル)}=6−(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン−2−カルボキシレート、4−{3,3’−ジメチル−4’−(2,3−エポキシプロポキシ)−1,1’−ビフェニル)}=6−(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン−2−カルボキシレート、4−{3,3’−ジエチル−4’−(2,3−エポキシプロポキシ)−1,1’−ビフェニル)}=6−(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン−2−カルボキシレート、4−{3,3’−ジプロピル−4’−(2,3−エポキシプロポキシ)−1,1’−ビフェニル)}=6−(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン−2−カルボキシレート等が挙げられる。
好ましくは、例えば、4−{3,3’−ジメチル−4’−(2,3−エポキシプロポキシ)−1,1’−ビフェニル)}=6−(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン−2−カルボキシレート
等が挙げられる。
等が挙げられる。
本発明のジエポキシ化合物(1)は、融点が100〜180℃程度と比較的低く、硬化剤と低温で溶融混合し、硬化させることができ、低い温度で加工することができる。
ジエポキシ化合物(1)の製造方法としては、例えば、無機塩基の存在下、式(2)
(式中、R1は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされるジヒドロキシ化合物(以下、ジヒドロキシ化合物(2)と記すことがある)と式(3)
(式中、X1はハロゲン原子を表わす。)
で表わされるエピハロヒドリン(以下、エピハロヒドリン(3)と記すことがある)とを反応させる工程を含む方法(以下、グリシジルエーテル化工程と記すことがある);
(式中、R1は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされるジヒドロキシ化合物(以下、ジヒドロキシ化合物(2)と記すことがある)と式(3)
(式中、X1はハロゲン原子を表わす。)
で表わされるエピハロヒドリン(以下、エピハロヒドリン(3)と記すことがある)とを反応させる工程を含む方法(以下、グリシジルエーテル化工程と記すことがある);
例えば、塩基の存在下、ジヒドロキシ化合物(2)と式(4)
(式中、X2はX1と同じ意味を表わす。)
で表わされる化合物(以下、化合物(4)と記すことがある。)とを反応させて、下記式
(式中、R1は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされるジアリル化物(以下、ジアリル化物(5)と記すことがある。)を得、次いで、ジアリル化物(5)を酸化剤で酸化する工程を含む方法(以下、アリル化工程と記すことがある);
(式中、X2はX1と同じ意味を表わす。)
で表わされる化合物(以下、化合物(4)と記すことがある。)とを反応させて、下記式
(式中、R1は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされるジアリル化物(以下、ジアリル化物(5)と記すことがある。)を得、次いで、ジアリル化物(5)を酸化剤で酸化する工程を含む方法(以下、アリル化工程と記すことがある);
グリシジルエーテル化工程及びアリル化工程のいずれにも用いられるジヒドロキシ化合物(2)としては、例えば、4−(4’−ヒドロキシ−1,1’−ビフェニル)=6−ヒドロキシ−2−ナフトアート、4−(4’−ヒドロキシ−3,3’−ジメチル−1,1’−ビフェニル)=6−ヒドロキシ−2−ナフトアート、4−(4’−ヒドロキシ−3,3’−ジエチル−1,1’−ビフェニル)=6−ヒドロキシ−2−ナフトアート、4−(4’−ヒドロキシ−3,3’−ジプロピル−1,1’−ビフェニル)=6−ヒドロキシ−2−ナフトアート等が挙げられる。
まず、グリシジルエーテル化工程について説明する。
エピハロヒドリン(3)におけるX1は、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子を表わし、塩素原子が好ましい。エピハロヒドリン(3)としては、例えば、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン等を挙げることができる。グリシジルエーテル化工程において、複数種のエピハロヒドリン(3)を併用してもよい。好ましいエピハロヒドリン(3)としては、例えば、エピクロロヒドリンが挙げられる。
エピハロヒドリン(3)の使用量は、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、2〜200モルの範囲等が挙げられ、好ましくは、例えば、5〜150モルの範囲等が挙げられる。
エピハロヒドリン(3)におけるX1は、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子を表わし、塩素原子が好ましい。エピハロヒドリン(3)としては、例えば、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン等を挙げることができる。グリシジルエーテル化工程において、複数種のエピハロヒドリン(3)を併用してもよい。好ましいエピハロヒドリン(3)としては、例えば、エピクロロヒドリンが挙げられる。
エピハロヒドリン(3)の使用量は、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、2〜200モルの範囲等が挙げられ、好ましくは、例えば、5〜150モルの範囲等が挙げられる。
無機塩基としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物などを挙げることができる。無機塩基として、複数種の無機塩基を併用してもよい。
好ましい無機塩基としては、例えば、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられ、より好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。
無機塩基の使用量は、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、0.1〜20モルの範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0.5〜10モルの範囲等が挙げられる。
無機塩基は、例えば、粒状などの固体の形状を挙げることができる。無機塩基が、アルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属炭酸塩等の水に対して安定な無機塩基を用いる場合は、例えば、1〜60重量%程度の濃度に調製した水溶液の形状を挙げることができる。
好ましい無機塩基としては、例えば、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられ、より好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。
無機塩基の使用量は、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、0.1〜20モルの範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0.5〜10モルの範囲等が挙げられる。
無機塩基は、例えば、粒状などの固体の形状を挙げることができる。無機塩基が、アルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属炭酸塩等の水に対して安定な無機塩基を用いる場合は、例えば、1〜60重量%程度の濃度に調製した水溶液の形状を挙げることができる。
グリシジルエーテル化工程は、さらに、アンモニウム塩の存在下に行うことが好ましい。アンモニウム塩としては、例えば、4級アンモニウムハライド等を挙げることができ、好ましくは、例えば、テトラ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、テトラブ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クロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブ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、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブ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ブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨージド、テトラエチルアンモニウムヨージド、テトラブチルアンモニウムヨージド、ベンジルトリブチルアンモニウムヨージド、等が挙げられ、好ましくは、4級アンモニウムブロミドが挙げられ、より好ましくは、テトラブ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ブロミド等が挙げられる。
アンモニウム塩として、複数種のアンモニウム塩を併用してもよい。
アンモニウム塩の使用量は、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、0.0001〜1モルの範囲等が挙げられ、好ましくは、例えば、0.001〜0.5モルの範囲等が挙げられる。
アンモニウム塩の存在下にグリシジルエーテル化工程を行う場合、無機塩基としてはアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属炭酸塩が好ましい。
アンモニウム塩として、複数種のアンモニウム塩を併用してもよい。
アンモニウム塩の使用量は、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、0.0001〜1モルの範囲等が挙げられ、好ましくは、例えば、0.001〜0.5モルの範囲等が挙げられる。
アンモニウム塩の存在下にグリシジルエーテル化工程を行う場合、無機塩基としてはアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属炭酸塩が好ましい。
グリシジルエーテル化工程は無溶媒で行ってもよいし、溶媒の存在下で行ってもよい。
溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジブロモエタン等のハロゲン化炭化水素溶媒等を挙げることができ、非プロトン性極性溶媒が好ましい。
溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジブロモエタン等のハロゲン化炭化水素溶媒等を挙げることができ、非プロトン性極性溶媒が好ましい。
溶媒として、複数種の溶媒を併用してもよい。
溶媒を用いる場合の使用量としては、ジヒドロキシ化合物(2)1重量部に対して、例えば、0.01〜100重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0.1〜50重量部の範囲等が挙げられる。
溶媒を用いる場合の使用量としては、ジヒドロキシ化合物(2)1重量部に対して、例えば、0.01〜100重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0.1〜50重量部の範囲等が挙げられる。
グリシジルエーテル化工程は、さらに、脂肪族アルコールの存在下に反応させることが好ましい。脂肪族アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、2−オクタノール、4−デカノール、2−ドデカノール、3−メチル-2−ブタノール、3,3−ジメチル-2−ブタノール、3−メチル-2−ペンタノール、5−メチル-2−ヘキサノール、4−メチル-3−ヘプタノール、2−メチル−2−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、2−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、3−エチル−3−ペンタノール、2,3−ジメチル−3−ペンタノール、3−エチル−2,2−ジメチル−3−ペンタノール、2−メチル−2−ヘキサノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール等が例示される。
好ましい脂肪族アルコールとしては、例えば、2−プロパノール、2−ブタノール等の炭素数3〜12の脂肪族2級アルコール、例えば、2−メチル−2−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール等の炭素数4〜12の脂肪族3級アルコールを挙げることができ、より好ましくは、2−メチル−2−プロパノール等の炭素数4〜10の脂肪族3級アルコール等が挙げられる。である。
二種以上の脂肪族アルコールを混合して用いてもよい。
好ましい脂肪族アルコールとしては、例えば、2−プロパノール、2−ブタノール等の炭素数3〜12の脂肪族2級アルコール、例えば、2−メチル−2−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール等の炭素数4〜12の脂肪族3級アルコールを挙げることができ、より好ましくは、2−メチル−2−プロパノール等の炭素数4〜10の脂肪族3級アルコール等が挙げられる。である。
二種以上の脂肪族アルコールを混合して用いてもよい。
脂肪族アルコールの使用量は、ジヒドロキシ化合物(2)1重量部に対して、例えば、0.01〜100重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは0.1〜50重量部の範囲等、より好ましくは1〜50重量部の範囲等が挙げられる。
脂肪族アルコールの存在下にグリシジルエーテル化工程を行う場合、無機塩基としてはアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属炭酸塩が好ましい。
脂肪族アルコールの存在下にグリシジルエーテル化工程を行う場合、無機塩基としてはアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属炭酸塩が好ましい。
グリシジルエーテル化工程は、常圧条件下で行ってもよいし、加圧条件下で行ってもよいし、あるいは、減圧条件下で行ってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
グリシジルエーテル化工程は、ジヒドロキシ化合物(2)、エピハロヒドリン(3)、アンモニウム塩及び無機塩基、並びに、必要に応じて溶媒、脂肪族アルコールを任意の順序で混合すればよい。
グリシジルエーテル化工程の反応温度としては、例えば、−20℃〜150℃の範囲を挙げることができ、好ましくは−10℃〜120℃の範囲が挙げられる。
また、グリシジルエーテル化工程における反応の進行は、液体クロマトグラフィー等の分析手段により、ジヒドロキシ化合物(2)の減少量またはジエポキシ化合物(1)の生成量で確認することができ、ジエポキシ化合物(1)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間としては、例えば、1〜150時間の範囲内を挙げることができる。
グリシジルエーテル化工程は、ジヒドロキシ化合物(2)、エピハロヒドリン(3)、アンモニウム塩及び無機塩基、並びに、必要に応じて溶媒、脂肪族アルコールを任意の順序で混合すればよい。
グリシジルエーテル化工程の反応温度としては、例えば、−20℃〜150℃の範囲を挙げることができ、好ましくは−10℃〜120℃の範囲が挙げられる。
また、グリシジルエーテル化工程における反応の進行は、液体クロマトグラフィー等の分析手段により、ジヒドロキシ化合物(2)の減少量またはジエポキシ化合物(1)の生成量で確認することができ、ジエポキシ化合物(1)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間としては、例えば、1〜150時間の範囲内を挙げることができる。
グリシジルエーテル化工程としては、下記工程A及び工程Bを含む方法が好ましい。
工程A:ジヒドロキシ化合物(2)、エピハロヒドリン(3)、及びアンモニウム塩、並びに、必要に応じて溶媒を混合する工程。
工程B:工程Aで得られた混合物に、さらに、無機塩基を混合する工程。
工程Aは、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
工程A:ジヒドロキシ化合物(2)、エピハロヒドリン(3)、及びアンモニウム塩、並びに、必要に応じて溶媒を混合する工程。
工程B:工程Aで得られた混合物に、さらに、無機塩基を混合する工程。
工程Aは、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
工程Aの混合温度としては、例えば、−10℃〜150℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0℃〜120℃の範囲等が挙げられる。
工程Aの混合時間は、混合温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
工程Aの混合時間は、混合温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
工程Bは、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
工程Bの混合温度としては、例えば、−20℃〜120℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−10℃〜80℃の範囲等が挙げられる。
工程Bの反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどの測定により追跡することにより調節でき、化合物(1)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間としては、混合温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
工程Bの混合温度としては、例えば、−20℃〜120℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−10℃〜80℃の範囲等が挙げられる。
工程Bの反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどの測定により追跡することにより調節でき、化合物(1)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間としては、混合温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
工程B終了後、例えば、反応液に、水を加えた後、必要に応じて水に不溶の溶媒を加えてジエポキシ化合物(1)を含む層を得、水洗した後、必要に応じて不溶分を濾過で除去し、該層から過剰のエピハロヒドリン及び溶媒を留去して、ジエポキシ化合物(1)を得る方法等が挙げられる。
また、ジエポキシ化合物(1)は、必要に応じて再結晶等の精製手段を施すことにより、さらに精製することもできる。
また、ジエポキシ化合物(1)は、必要に応じて再結晶等の精製手段を施すことにより、さらに精製することもできる。
工程B終了後、例えば、反応液に、水を加えた後、必要に応じて水に不溶の溶媒を加えてジエポキシ化合物(1)を含む層を得、水洗した後、必要に応じて不溶分を濾過で除去し、該層から過剰のエピハロヒドリン及び溶媒を留去して、ジエポキシ化合物(1)を得る方法等が挙げられる。
ここで、水に不溶な溶媒とは、水と分液し得る溶媒であって、ジエポキシ化合物(1)を溶解し得る溶媒であり、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素溶媒およびメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒等を挙げることができる。
水に不溶な溶媒の使用量としては、例えば、ジエポキシ化合物(1)1重量部に対して、例えば、1〜300重量部の範囲等が挙げられ、好ましくは、例えば、10〜200重量部の範囲等が挙げられる。
水に不溶な溶媒の使用量としては、例えば、ジエポキシ化合物(1)1重量部に対して、例えば、1〜300重量部の範囲等が挙げられ、好ましくは、例えば、10〜200重量部の範囲等が挙げられる。
次に、アリル化工程について説明する。
アリル化工程に用いられる化合物(4)としては、例えば、アリルクロリド、アリルブロミド等を挙げることができる。
化合物(4)の使用量としては、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、2〜200モルの範囲等を挙げることができ、好ましくは2〜100モルの範囲等が挙げられる。尚、必要に応じて、2種類以上の化合物(4)を併用してもよい。
アリル化工程に用いられる化合物(4)としては、例えば、アリルクロリド、アリルブロミド等を挙げることができる。
化合物(4)の使用量としては、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、2〜200モルの範囲等を挙げることができ、好ましくは2〜100モルの範囲等が挙げられる。尚、必要に応じて、2種類以上の化合物(4)を併用してもよい。
アリル化工程に用いられる塩基としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩等の無機塩基、例えばピリジン等の有機塩基等を挙げることができる。塩基として、複数種の塩基を併用してもよい。
好ましい塩基としては、例えば、アルカリ金属炭酸塩等の無機塩基が挙げられ、より好ましくは、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが挙げられる。
塩基の使用量としては、無機塩基の場合、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、2〜10モルの範囲等を挙げることができる。有機塩基の場合、2モル以上であればよく、有機塩基を溶媒として用いるときには、該有機塩基を大過剰に用いてもよい。
好ましい塩基としては、例えば、アルカリ金属炭酸塩等の無機塩基が挙げられ、より好ましくは、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが挙げられる。
塩基の使用量としては、無機塩基の場合、ジヒドロキシ化合物(2)1モルに対して、例えば、2〜10モルの範囲等を挙げることができる。有機塩基の場合、2モル以上であればよく、有機塩基を溶媒として用いるときには、該有機塩基を大過剰に用いてもよい。
ジヒドロキシ化合物(2)と化合物(4)との反応は、好ましくは、溶媒中で行われる。溶媒としては、ジヒドロキシ化合物(2)とエピハロヒドリン(3)との反応で用いられる溶媒と同様のものが挙げられる。また、上記で述べたように、有機塩基を用いる場合は、かかる塩基を溶媒として用いてもよい。
ジヒドロキシ化合物(2)、化合物(4)及び塩基、並びに、必要に応じて溶媒を任意の順序で混合して、ジヒドロキシ化合物(2)と化合物(4)とを反応させることにより、ジヒドロキシ化合物(2)のジアリル化物(5)を得ることができる。
この反応は、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
この反応の反応温度としては、例えば、−20℃〜120℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−10℃〜100℃の範囲等が挙げられる。
ジアリル化物(5)を得る反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどの測定により追跡することにより調節でき、ジアリル化物(5)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。
この反応は、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
この反応の反応温度としては、例えば、−20℃〜120℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−10℃〜100℃の範囲等が挙げられる。
ジアリル化物(5)を得る反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどの測定により追跡することにより調節でき、ジアリル化物(5)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。
ジアリル化物(5)を含む反応液を、例えば、そのまま酸化剤による酸化反応を行うことによりジエポキシ化合物(1)を製造してもよいし、例えば、ジアリル化物(5)を含む反応液を水洗等により、生成する塩を除去した後、酸化剤による酸化反応を行うことにより、ジエポキシ化合物(1)を製造してもよい。
酸化剤としては、炭素−炭素二重結合をエポキシ基へ酸化することが可能な酸化剤であればよく、例えば、m−クロロ過安息香酸等の過酸などが挙げられる。酸化剤の使用量は、例えば、ジアリル化物(5)1モルに対して、2〜20モルの範囲等を挙げることができる。
酸化剤としては、炭素−炭素二重結合をエポキシ基へ酸化することが可能な酸化剤であればよく、例えば、m−クロロ過安息香酸等の過酸などが挙げられる。酸化剤の使用量は、例えば、ジアリル化物(5)1モルに対して、2〜20モルの範囲等を挙げることができる。
酸化反応は、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
酸化反応の反応温度としては、例えば、−20℃〜120℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−10℃〜100℃の範囲等が挙げられる。
酸化反応は、反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどで測定することができ、ジエポキシ化合物(1)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間は、反応温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
酸化反応の反応温度としては、例えば、−20℃〜120℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−10℃〜100℃の範囲等が挙げられる。
酸化反応は、反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどで測定することができ、ジエポキシ化合物(1)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間は、反応温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
酸化反応の終了後、例えば、必要に応じて残存する酸化剤を分解処理した後、濃縮処理して、ジエポキシ化合物(1)を得ることができる。
グリシジルエーテル化工程又はアリル化工程で得られたジエポキシ化合物(1)は、必要に応じて再結晶等の精製手段を施すことにより、さらに精製することもできる。
ここで、グリシジルエーテル化工程又はアリル化工程で用いられるジヒドロキシ化合物(2)の製造方法について説明する。
ジヒドロキシ化合物(2)の製造方法としては、例えば、塩基の存在下、式(6)
(式中、Z1は炭素数1〜5のアルキル基を表わし、X3はハロゲン原子を表わす。)
で表わされる酸ハライド(以下、酸ハライド(6)と記すことがある)と式(7)
(式中、R1及びR2は前記と同じ意味を表し、Z2は炭素数1〜5のアルキル基を表わす。)
で表わされるフェノール(以下、フェノール(7)と記すことがある)とを反応させ、式(8)
(式中、R1、R2、Z1及びZ2は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされる化合物(以下、化合物(8)と記すことがある)を得、次いで、第一級アミンまたはアンモニアを反応させる工程を含む方法;
等を挙げることができる。
(式中、Z1は炭素数1〜5のアルキル基を表わし、X3はハロゲン原子を表わす。)
で表わされる酸ハライド(以下、酸ハライド(6)と記すことがある)と式(7)
(式中、R1及びR2は前記と同じ意味を表し、Z2は炭素数1〜5のアルキル基を表わす。)
で表わされるフェノール(以下、フェノール(7)と記すことがある)とを反応させ、式(8)
(式中、R1、R2、Z1及びZ2は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされる化合物(以下、化合物(8)と記すことがある)を得、次いで、第一級アミンまたはアンモニアを反応させる工程を含む方法;
等を挙げることができる。
酸ハライド(6)としては、具体的には、
6−アセトキシ−2−ナフトエ酸クロリド、6−アセトキシ−2−ナフトエ酸ブロミド等が例示される。酸ハライド(6)は、J.Med.Chem.2007,50,5685.やEur.J.Med.Chem.2009,44,772.等の公知の方法を参考にして製造したものを用いればよい。
6−アセトキシ−2−ナフトエ酸クロリド、6−アセトキシ−2−ナフトエ酸ブロミド等が例示される。酸ハライド(6)は、J.Med.Chem.2007,50,5685.やEur.J.Med.Chem.2009,44,772.等の公知の方法を参考にして製造したものを用いればよい。
フェノール(7)としては、具体的には、
4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−3,3’−ジメチル−1,1’−ビフェニル、4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−3,3’−ジエチル−1,1’−ビフェニル、4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−3,3’−ジプロピル−1,1’−ビフェニル
等が例示される。フェノール(7)は、日本国特許第4006608号公報等の公知の方法を参考にして製造したものを用いてもよい。
4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−3,3’−ジメチル−1,1’−ビフェニル、4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−3,3’−ジエチル−1,1’−ビフェニル、4−アセトキシ−4’−ヒドロキシ−3,3’−ジプロピル−1,1’−ビフェニル
等が例示される。フェノール(7)は、日本国特許第4006608号公報等の公知の方法を参考にして製造したものを用いてもよい。
フェノール(7)の使用量は、酸ハライド(6)1モルに対して、例えば、1〜10モルの範囲等が挙げられ、好ましくは、1〜5モルの範囲等が挙げられる。
塩基としては、例えば、ピリジン、トリエチルアミン等の第三級アミンなどが挙げられる。その使用量は、酸ハライド(6)1モルに対して、例えば、1〜50モルの範囲等が挙げられる。必要に応じて、2種類以上の塩基を併用してもよい。
酸ハライド(6)とフェノール(7)との反応は、好ましくは、溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル溶媒等を挙げることができ、好ましくは、エーテル溶媒が挙げられる。その使用量は、酸ハライド(6)1重量部に対して、例えば、1〜200重量部の範囲等が挙げられ、好ましくは3〜100重量部の範囲等が挙げられる。
酸ハライド(6)、フェノール(7)及び有機塩基、並びに、必要に応じて溶媒を任意の順序で混合して、化合物(8)を得ることができる。
化合物(8)を得る際に、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
化合物(8)を得る反応の反応温度としては、例えば、−30〜150℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−30〜100℃の範囲等が挙げられる。
化合物(8)を得る反応は、反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどで測定することができ、化合物(8)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間は、反応温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜150時間の範囲等を挙げることができる。
化合物(8)を得る際に、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
化合物(8)を得る反応の反応温度としては、例えば、−30〜150℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−30〜100℃の範囲等が挙げられる。
化合物(8)を得る反応は、反応の進行度合いを液体クロマトグラフィーなどで測定することができ、化合物(8)の増加が認められなくなるまで反応を行うことが好ましい。具体的な反応時間は、反応温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜150時間の範囲等を挙げることができる。
化合物(8)を得た後、例えば、そのまま第一級アミンまたはアンモニアを反応させてジヒドロキシ化合物(2)を得てもよいし、例えば、化合物(8)を含む反応液から、水洗等により、生成する塩を除去した後、第一級アミンまたはアンモニアを反応させ、ジヒドロキシ化合物(2)を得てもよい。
第一級アミンとしては、炭素数1〜20の第一級アミンが好ましく、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、ネオペンチルアミン、sec−ペンチルアミン、n−へキシルアミン、tert−オクチルアミン、n−ウンデシルアミン、4−フェニルブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン等が挙げられる。
アンモニアは、例えば、1〜60重量%程度の濃度に調製した水溶液やアルコール溶液として用いてもよい。
第一級アミンまたはアンモニアの使用量は、例えば、化合物(8)1モルに対して、1〜50モルの範囲等を挙げることができる。
アンモニアは、例えば、1〜60重量%程度の濃度に調製した水溶液やアルコール溶液として用いてもよい。
第一級アミンまたはアンモニアの使用量は、例えば、化合物(8)1モルに対して、1〜50モルの範囲等を挙げることができる。
化合物(8)と第一級アミンまたはアンモニア等との反応は無溶媒で行ってもよいし、溶媒を用いて行ってもよい。
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2−メチル−2−プロパノール等のアルコール溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル溶媒等を挙げることができ、好ましくは、エーテル溶媒が挙げられる。
溶媒として、複数種の溶媒を併用してもよい。
溶媒を用いる場合の使用量としては、化合物(8)1重量部に対して、例えば、0.01〜100重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0.1〜50重量部の範囲等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2−メチル−2−プロパノール等のアルコール溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル溶媒等を挙げることができ、好ましくは、エーテル溶媒が挙げられる。
溶媒として、複数種の溶媒を併用してもよい。
溶媒を用いる場合の使用量としては、化合物(8)1重量部に対して、例えば、0.01〜100重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0.1〜50重量部の範囲等が挙げられる。
化合物(8)と第一級アミンまたはアンモニア等との反応温度は、例えば、−50〜150℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、−30〜100℃の範囲等が挙げられる。
反応時間は、反応温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
反応時間は、反応温度等によっても異なるが、例えば、0.5〜72時間の範囲等を挙げることができる。
また、ジヒドロキシ化合物(2)は、必要に応じて再結晶等の精製手段を施すことにより、さらに精製することもできる。
続いて、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とを含む組成物(以下、本組成物と記すことがある)について説明する。
本組成物は、ジエポキシ化合物(1)を少なくとも1種と硬化剤を少なくとも1種とを含むものである。本組成物は、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤に加えて、溶媒を含むことができる。調製が容易という点で、本組成物は溶媒を含むことが好ましい。
溶媒としては、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、例えばN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒、例えば酢酸ブチル等のエステル溶媒、例えばプロピレングリゴールモノメチルエーテル等のグリコール溶媒等が挙げられ、好ましくは、ケトン溶媒及び非プロトン性極性溶媒であり、例えばメチルイソブチルケトンやN,N−ジメチルホルムアミドが挙げられる。
本組成物の製造方法としては、例えば、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とを溶媒中で混合する方法等を挙げることができる。
本組成物は、ジエポキシ化合物(1)を少なくとも1種と硬化剤を少なくとも1種とを含むものである。本組成物は、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤に加えて、溶媒を含むことができる。調製が容易という点で、本組成物は溶媒を含むことが好ましい。
溶媒としては、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、例えばN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒、例えば酢酸ブチル等のエステル溶媒、例えばプロピレングリゴールモノメチルエーテル等のグリコール溶媒等が挙げられ、好ましくは、ケトン溶媒及び非プロトン性極性溶媒であり、例えばメチルイソブチルケトンやN,N−ジメチルホルムアミドが挙げられる。
本組成物の製造方法としては、例えば、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とを溶媒中で混合する方法等を挙げることができる。
硬化剤とは、ジエポキシ化合物(1)中のエポキシ基と硬化反応し得る官能基を少なくとも1個有するもの、または、ジエポキシ化合物(1)の硬化反応において触媒作用を示す硬化触媒である。具体的には、前記官能基がアミノ基であるアミン硬化剤、前記官能基が水酸基であるフェノール硬化剤、前記官能基が酸無水物基である酸無水物硬化剤および硬化触媒が挙げられ、アミン硬化剤、フェノール硬化剤および硬化触媒が好ましい。
アミン硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の炭素数2〜20の脂肪族多価アミン(すなわち、炭素数2〜20の脂肪族炭化水素に含まれる水素原子の一部がアミノ基に置換された化合物)、例えばp−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン等の芳香族多価アミン(すなわち、芳香族炭化水素基を有する炭素数6〜20の炭化水素における芳香族炭化水素基に含まれる水素原子の一部がアミノ基に置換された化合物)、例えば4,4’−ジアミノジシクロヘキサン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン等の脂環式多価アミン(すなわち、脂環式炭化水素基を有する炭素数5〜20の炭化水素における脂環式炭化水素基に含まれる水素原子の一部がアミノ基に置換された化合物)、例えばジシアンジアミド等が挙げられ、好ましくは、例えば、芳香族多価アミンやジシアンジアミド等が挙げられ、より好ましくは、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレン、p−フェニレンジアミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。
フェノール硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する)、ナフトールアラルキル樹脂およびポリオキシスチレン樹脂が挙げられる。フェノール樹脂としては、アニリン変性レゾール樹脂、ジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、および、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂等の特殊フェノール樹脂が挙げられる。ポリオキシスチレン樹脂としては、ポリ(p−オキシスチレン)が挙げられる。
酸無水物硬化剤としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
硬化触媒としては、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−ヘプタデシルイミダゾール、ベンジルジメチルアミン等が挙げられる。
かかる硬化剤の使用量は、用いる硬化剤の種類に応じて適宜選択すればよく、アミン硬化剤やフェノール硬化剤であれば、例えば該硬化剤中のエポキシ基と硬化反応し得る官能基の合計モル数が、ジエポキシ化合物(1)中のエポキシ基1モルに対して、0.5〜1.5モル、好ましくは0.9〜1.1モルとなる量が用いられる。
本組成物は、ジエポキシ化合物(1)、硬化剤及び前記溶媒以外に、本組成物を硬化して得られる硬化物が、溶解性、耐熱性及び熱伝導性等の所望の性能の低下を招かない限り、他のエポキシ化合物を含んでいてもよい。
他のエポキシ化合物としては、例えばビスフェノールA型エポキシ化合物、オルソクレゾール型エポキシ化合物、ビフェノールジグリシジルエーテル、4,4’−ビス(3,4−エポキシブテン−1−イロキシ)フェニルベンゾエート、ナフタレンジグリシジルエーテル、α−メチルスチルベン−4,4’−ジグリシジルエーテル等が挙げられる。
他のエポキシ化合物としては、例えばビスフェノールA型エポキシ化合物、オルソクレゾール型エポキシ化合物、ビフェノールジグリシジルエーテル、4,4’−ビス(3,4−エポキシブテン−1−イロキシ)フェニルベンゾエート、ナフタレンジグリシジルエーテル、α−メチルスチルベン−4,4’−ジグリシジルエーテル等が挙げられる。
本組成物は、さらに、各種添加剤、例えば、トリフェニルホスフィン、1,8−アザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、2−フェニルイミダゾール等の硬化促進剤、例えばγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、例えばカーボンブラック等の着色剤、例えばシリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、例えば天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸またはその金属塩、パラフィン等の離型剤、酸化防止剤等、例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、二次凝集シリカ粉末等のシリカ又はその粉末、例えば、α−アルミナ又は遷移アルミナ(γ−アルミナ、θ−アルミナ、δ−アルミナ)等のアルミナ又はその粉末、例えば、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレイ、マイカ、ガラス繊維等が含有されていてもよい。本組成物における各種添加剤の含有量としては、融点等の所望の性能の低下を招かない程度である。
本組成物がアルミナを含有すると、得られる硬化物の熱伝導性の優れる傾向があることから、好ましい。すなわち、本組成物としては、ジエポキシ化合物(1)及び硬化剤に、さらに、アルミナを含む組成物(以下、アルミナ含有組成物と記すことがある)が好ましい。また、アルミナ含有組成物が上記有機溶媒を含有する場合、アルミナ含有組成物の混合が容易になる傾向があることから好ましい。
アルミナ含有組成物におけるアルミナの含有量としては、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、例えば、75重量部〜95重量部の範囲を挙げることができ、好ましくは83重量部〜90重量部である。アルミナが75重量部以上であると、得られる硬化物の熱伝導性が向上する傾向があり、95重量部以下であると、アルミナ含有組成物の成形が容易となる傾向があることから好ましい。
アルミナ含有組成物におけるアルミナの含有量としては、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、例えば、75重量部〜95重量部の範囲を挙げることができ、好ましくは83重量部〜90重量部である。アルミナが75重量部以上であると、得られる硬化物の熱伝導性が向上する傾向があり、95重量部以下であると、アルミナ含有組成物の成形が容易となる傾向があることから好ましい。
アルミナとしては、粒子状であることが好ましい。粒子状のアルミナとしては、例えば、重量累積粒度分布の微粒子側からの累積体積50%の粒子径をD50(レーザー回折法による平均粒子径)としたとき、2μm以上100μm以下のD50を有するアルミナ粒子A、1μm以上10μm以下のD50を有するアルミナ粒子B及び0.01μm以上5μm以下のD50を有するアルミナ粒子Cの混合物であることが好ましい。特に、アルミナ粒子Aとアルミナ粒子Bとアルミナ粒子Cの合計100体積%に対し、アルミナ粒子Aが50〜90体積%、アルミナ粒子Bが5〜40体積%及びアルミナ粒子Cが1〜30体積%の混合物であることが好ましい。
このようなアルミナは、例えば、市販されている種々の平均粒子径を有するアルミナ粒子を、適宜混合することにより調製することができる。
また、後述する硬化物に含まれるアルミナの含有割合は、硬化物100体積%に対して、50〜80体積%、好ましくは60〜74体積%であることが好ましい。
このようなアルミナは、例えば、市販されている種々の平均粒子径を有するアルミナ粒子を、適宜混合することにより調製することができる。
また、後述する硬化物に含まれるアルミナの含有割合は、硬化物100体積%に対して、50〜80体積%、好ましくは60〜74体積%であることが好ましい。
本組成物を硬化して得られる硬化物(以下、本硬化物と記すことがある)の製造方法としては、例えば、本組成物をそのまま所定温度まで加熱して硬化させる方法;本組成物を加熱溶融して金型等に注ぎ、該金型をさらに加熱して成形する方法;本組成物を溶融させ、得られる溶融物を予め加熱された金型に注入し硬化する方法;本組成物を部分硬化させ、得られる部分硬化物を粉砕し、得られた粉末を金型に充填し、該充填粉末を溶融成形する方法;本組成物を必要に応じて溶媒に溶解し、攪拌しながら部分硬化させ、得られた溶液をキャストした後、溶媒を通風乾燥等で乾燥除去し、必要に応じてプレス機等で圧力をかけながら所定時間加熱する方法等が挙げられる。本硬化物は、熱伝導性に優れる傾向がある。
次に、本組成物を用いたプリプレグの製造方法について説明する。まず、有機溶媒を含む本組成物をそのまま、必要に応じて、さらに有機溶媒で希釈し、基材に塗布もしくは含浸させた後、得られた基材を加熱して、該基材中のジエポキシ化合物(1)を半硬化させることによりプリプレグが得られる。この際に用いられる有機溶媒としては、メチルイソブチルケトンなどの前記本組成物の製造方法で用いられた有機溶媒である。かくして得られたプリプレグを、複数個、積層してプレスなどにより加圧及び加熱することにより積層板を調製することができる。
プリプレグに用いられる基材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維等の無機質繊維の織布もしくは不織布、例えばポリエステル等の有機質繊維の織布もしくは不織布等が挙げられる。
プリプレグに用いられる基材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維等の無機質繊維の織布もしくは不織布、例えばポリエステル等の有機質繊維の織布もしくは不織布等が挙げられる。
また、本硬化物の中でも、アルミナ含有組成物を硬化したもの(以下、アルミナ含有硬化物と記すことがある)は、一層、熱伝導性に優れる。アルミナ含有硬化物の製造方法としては、例えば、アルミナ含有組成物をそのまま所定温度まで加熱して硬化させる方法;アルミナ含有組成物の一部(例えば、ジエポキシ化合物及び硬化剤)を加熱溶融して金型等に注ぎ、該金型をさらに加熱して成形する方法;アルミナ含有組成物を部分硬化させ、得られる部分硬化物を粉砕してなる粉末を金型に充填し、該充填粉末を溶融成形する方法等が挙げられる。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
[フェノール(7)の製造例]
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール120g(560mmol)、ピリジン4.43g(56mmol)、テトラヒドロフラン1066gを約25℃の室温で混合し、80℃で攪拌しながら、無水酢酸57.2g(560mmol)を10分間かけて滴下した後、6時間攪拌した後、室温まで冷却した。その後、室温で、飽和塩化ナトリウム水溶液1600mL、酢酸エチル2560mLを加えた後、有機層と水層とに分液し、有機層は飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。洗浄された有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、得られた濾液を濃縮して粗生成物を得た。
次に、反応容器内にて、得られた粗生成物、イオン交換水1884mLおよびエタノール1884mLを混合し、得られた混合物を約25℃の室温で1時間攪拌し、析出した固体を濾過により取り出した。
さらに、反応容器内にて、取り出した固体、ヘキサン3465mLおよびクロロホルム1155mLを混合し、得られた混合物を約25℃の室温で1時間攪拌し、析出した固体を濾過により取り出し、さらにヘキサンで洗浄した。
続いて、冷却装置を取り付けた反応容器内にて、取り出した固体、エタノール105mLおよびトルエン70mLを混合し、得られた混合物を75℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体をヘキサンで洗浄した後、乾燥し、上記式(7−1)で表されるジエポキシ化合物(以下、フェノール(7−1)と記すことがある)を含む白色結晶42.49gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、95.9%であり、該結晶中のフェノール(7−1)の含有量を95.9重量%とすると、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノールを基準とするフェノール(7−1)の収率は、28%であった。
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール120g(560mmol)、ピリジン4.43g(56mmol)、テトラヒドロフラン1066gを約25℃の室温で混合し、80℃で攪拌しながら、無水酢酸57.2g(560mmol)を10分間かけて滴下した後、6時間攪拌した後、室温まで冷却した。その後、室温で、飽和塩化ナトリウム水溶液1600mL、酢酸エチル2560mLを加えた後、有機層と水層とに分液し、有機層は飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。洗浄された有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、得られた濾液を濃縮して粗生成物を得た。
次に、反応容器内にて、得られた粗生成物、イオン交換水1884mLおよびエタノール1884mLを混合し、得られた混合物を約25℃の室温で1時間攪拌し、析出した固体を濾過により取り出した。
さらに、反応容器内にて、取り出した固体、ヘキサン3465mLおよびクロロホルム1155mLを混合し、得られた混合物を約25℃の室温で1時間攪拌し、析出した固体を濾過により取り出し、さらにヘキサンで洗浄した。
続いて、冷却装置を取り付けた反応容器内にて、取り出した固体、エタノール105mLおよびトルエン70mLを混合し、得られた混合物を75℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体をヘキサンで洗浄した後、乾燥し、上記式(7−1)で表されるジエポキシ化合物(以下、フェノール(7−1)と記すことがある)を含む白色結晶42.49gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、95.9%であり、該結晶中のフェノール(7−1)の含有量を95.9重量%とすると、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノールを基準とするフェノール(7−1)の収率は、28%であった。
得られた化合物(7−1)のスペクトルデータは以下の通りであった。
1H−NMR(δ:ppm,DMSO−d6) 9.42(s,1H),7.22−7.53(c,4H),7.06(d,1H),6.84(d,1H),2.31(s,3H),2.18(s,3H),2.15(s,3H)
1H−NMR(δ:ppm,DMSO−d6) 9.42(s,1H),7.22−7.53(c,4H),7.06(d,1H),6.84(d,1H),2.31(s,3H),2.18(s,3H),2.15(s,3H)
[化合物(8)の製造例1]
6−アセトキシ−2−ナフトエ酸は、市販されているものを用いた。(東京化成工業株式会社製;純度は、100重量%と仮定した。)
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、6−アセトキシ−2−ナフトエ酸33.0g(143mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド0.29g(2.87mmol)、トルエン86gを約25℃の室温で混合し、50℃で攪拌しながら、塩化チオニル25.6g(215mmol)を1時間かけて滴下した後、3時間攪拌した後、室温まで冷却した。その後、減圧下で溶媒を留去し、黄白色固体を得た。
該固体をテトラヒドロフラン266gに溶解させて、上記式(6−1)で表される酸ハライド(以下、酸ハライド(6−1)と記すことがある)のテトラヒドロフラン溶液を得た。
次に、反応容器内にて、[フェノール(7)の製造例]で得られたフェノール(7−1)42.1g(158mmol)、ピリジン59.0g(439mmol)、テトラヒドロフラン266gを約25℃の室温で混合し、0℃で攪拌しながら、先に調整した酸ハライド(6−1)のテトラヒドロフラン溶液を65分間かけて滴下した後、室温で42時間攪拌した後、0℃まで冷却した。次に、イオン交換水を600mL加え、析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した後、乾燥させて、上記式(8−1)で表される化合物(以下、化合物(8−1)と記すことがある)を含む白色結晶50.42gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、77.5%であり、該結晶中の化合物(8−1)の含有量を77.5重量%と仮定すると、6−アセトキシ−2−ナフトエ酸を基準とする化合物(8−1)の収率は、58%であった。
6−アセトキシ−2−ナフトエ酸は、市販されているものを用いた。(東京化成工業株式会社製;純度は、100重量%と仮定した。)
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、6−アセトキシ−2−ナフトエ酸33.0g(143mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド0.29g(2.87mmol)、トルエン86gを約25℃の室温で混合し、50℃で攪拌しながら、塩化チオニル25.6g(215mmol)を1時間かけて滴下した後、3時間攪拌した後、室温まで冷却した。その後、減圧下で溶媒を留去し、黄白色固体を得た。
該固体をテトラヒドロフラン266gに溶解させて、上記式(6−1)で表される酸ハライド(以下、酸ハライド(6−1)と記すことがある)のテトラヒドロフラン溶液を得た。
次に、反応容器内にて、[フェノール(7)の製造例]で得られたフェノール(7−1)42.1g(158mmol)、ピリジン59.0g(439mmol)、テトラヒドロフラン266gを約25℃の室温で混合し、0℃で攪拌しながら、先に調整した酸ハライド(6−1)のテトラヒドロフラン溶液を65分間かけて滴下した後、室温で42時間攪拌した後、0℃まで冷却した。次に、イオン交換水を600mL加え、析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した後、乾燥させて、上記式(8−1)で表される化合物(以下、化合物(8−1)と記すことがある)を含む白色結晶50.42gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、77.5%であり、該結晶中の化合物(8−1)の含有量を77.5重量%と仮定すると、6−アセトキシ−2−ナフトエ酸を基準とする化合物(8−1)の収率は、58%であった。
得られた化合物(8−1)のスペクトルデータは以下の通りであった。
1H−NMR(δ:ppm,DMSO−d6) 8.96(d,1H),8.31(m,1H),8.08−8.26(c,2H),7.86(m,1H),7.45−7.77(c,5H),7.34(m,1H),7.15(m,1H),2.08−2.47(c,12H)
1H−NMR(δ:ppm,DMSO−d6) 8.96(d,1H),8.31(m,1H),8.08−8.26(c,2H),7.86(m,1H),7.45−7.77(c,5H),7.34(m,1H),7.15(m,1H),2.08−2.47(c,12H)
[ジヒドロキシ化合物(2)の製造例1]
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、[化合物(8)の製造例1]で得られた化合物(8−1)50.42g(83.4mmol)、1,4−ジオキサン263gを室温で混合し、さらに、28重量%のアンモニア水溶液39.29g(646mmol)を加えて、2時間攪拌した。その後、28重量%のアンモニア水溶液39.29g(646mmol)を加えてさらに2時間攪拌した。その後、28重量%のアンモニア水溶液39.29g(646mmol)を加えてさらに2時間攪拌した。次に、イオン交換水を1184mL加え、析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した後、乾燥させて、上記式(2−1)で表される化合物(以下、ジヒドロキシ化合物(2−1)と記すことがある)を含む白色結晶25.41gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、98.2%であり、該結晶中の化合物(2−1)の含有量を98.2重量%と仮定すると、化合物(8−1)を基準とするジヒドロキシ化合物(2−1)の収率は、78%であった。
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、[化合物(8)の製造例1]で得られた化合物(8−1)50.42g(83.4mmol)、1,4−ジオキサン263gを室温で混合し、さらに、28重量%のアンモニア水溶液39.29g(646mmol)を加えて、2時間攪拌した。その後、28重量%のアンモニア水溶液39.29g(646mmol)を加えてさらに2時間攪拌した。その後、28重量%のアンモニア水溶液39.29g(646mmol)を加えてさらに2時間攪拌した。次に、イオン交換水を1184mL加え、析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した後、乾燥させて、上記式(2−1)で表される化合物(以下、ジヒドロキシ化合物(2−1)と記すことがある)を含む白色結晶25.41gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、98.2%であり、該結晶中の化合物(2−1)の含有量を98.2重量%と仮定すると、化合物(8−1)を基準とするジヒドロキシ化合物(2−1)の収率は、78%であった。
得られたジヒドロキシ化合物(2−1)のスペクトルデータは以下の通りであった。
1H−NMR(δ:ppm,DMSO−d6) 10.10(br,1H),9.51(br,1H),8.75(m,1H),7.98−8.15(c,2H),7.87(d,2H),7.08−7.62(c,6H),6.87(d,1H),2.08−2.32(c,6H)
1H−NMR(δ:ppm,DMSO−d6) 10.10(br,1H),9.51(br,1H),8.75(m,1H),7.98−8.15(c,2H),7.87(d,2H),7.08−7.62(c,6H),6.87(d,1H),2.08−2.32(c,6H)
[実施例1]
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、[ジヒドロキシ化合物(2)の製造例1]で得られたジヒドロキシ化合物(2−1)25.41g(64.9mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.07g(3.30mmol)、エピクロロヒドリン245g(2644mmol)、及び2−メチル−2−プロパノール161g(2268mmol)を室温で混合し、さらに、70℃で17時間攪拌した後、18℃まで冷却した。次に、15重量%の水酸化ナトリウム水溶液を52.9g(198mmol)徐々に加えて、18℃で5時間攪拌した後、0℃まで冷却した。
次に、イオン交換水を1300mL加え、室温で、クロロホルム1800mLを加えた後混合し、クロロホルム層と水層とを得た。クロロホルム層は、さらにイオン交換水で6回洗浄した後、水洗されたクロロホルム層に含まれる不溶分を濾過して除去し、得られた濾液を濃縮して粗生成物を得た。
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、得られた粗生成物、トルエン200mLおよび2−プロパノール237mLを混合し、得られた混合物を70℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体を2−プロパノールで洗浄して粗生成物を得た。
続いて、冷却装置を取り付けた反応容器内にて、得られた粗生成物、トルエン200mLおよび2−プロパノール237mLを混合し、得られた混合物を70℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体を2−プロパノールで洗浄した後、乾燥して粗生成物を得た。
さらに、冷却装置を取り付けた反応容器内にて、得られた粗生成物、トルエン165mLおよび2−プロパノール119mLを混合し、得られた混合物を70℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体を2−プロパノールで洗浄した後、乾燥し、上記式(1−1)で表されるジエポキシ化合物(以下、ジエポキシ化合物(1−1)と記すことがある)を含む白色結晶12.72gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、94.5%であり、該結晶中のジエポキシ化合物(1−1)の含有量を94.5重量%とすると、ジヒドロキシ化合物(2−1)を基準とするジエポキシ化合物(1−1)の収率は、37%であった。融点115℃。
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、[ジヒドロキシ化合物(2)の製造例1]で得られたジヒドロキシ化合物(2−1)25.41g(64.9mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.07g(3.30mmol)、エピクロロヒドリン245g(2644mmol)、及び2−メチル−2−プロパノール161g(2268mmol)を室温で混合し、さらに、70℃で17時間攪拌した後、18℃まで冷却した。次に、15重量%の水酸化ナトリウム水溶液を52.9g(198mmol)徐々に加えて、18℃で5時間攪拌した後、0℃まで冷却した。
次に、イオン交換水を1300mL加え、室温で、クロロホルム1800mLを加えた後混合し、クロロホルム層と水層とを得た。クロロホルム層は、さらにイオン交換水で6回洗浄した後、水洗されたクロロホルム層に含まれる不溶分を濾過して除去し、得られた濾液を濃縮して粗生成物を得た。
冷却装置を取り付けた反応容器内にて、得られた粗生成物、トルエン200mLおよび2−プロパノール237mLを混合し、得られた混合物を70℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体を2−プロパノールで洗浄して粗生成物を得た。
続いて、冷却装置を取り付けた反応容器内にて、得られた粗生成物、トルエン200mLおよび2−プロパノール237mLを混合し、得られた混合物を70℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体を2−プロパノールで洗浄した後、乾燥して粗生成物を得た。
さらに、冷却装置を取り付けた反応容器内にて、得られた粗生成物、トルエン165mLおよび2−プロパノール119mLを混合し、得られた混合物を70℃で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体を濾過により取り出した。取り出した固体を2−プロパノールで洗浄した後、乾燥し、上記式(1−1)で表されるジエポキシ化合物(以下、ジエポキシ化合物(1−1)と記すことがある)を含む白色結晶12.72gを得た。
該結晶を液体クロマトグラフィーによって分析し、得られたクロマトグラフの面積百分率を算出したところ、94.5%であり、該結晶中のジエポキシ化合物(1−1)の含有量を94.5重量%とすると、ジヒドロキシ化合物(2−1)を基準とするジエポキシ化合物(1−1)の収率は、37%であった。融点115℃。
実施例1で得られたジエポキシ化合物(1−1)のスペクトルデータは以下の通りであった。
1H−NMR(δ:ppm,CDCl3) 8.74(m,1H),8.20(dd,1H),7.93(d,1H),7.83(d,1H),7.12−7.53(c,7H),6.89(d,1H),4.42(dd,1H),4.29(dd,1H),3.98−4.19(c,2H),3.37−3.50(c,2H),2.90−3.05(c,2H),2.78−2.89(c,2H),2.25−2.41(c,6H)
1H−NMR(δ:ppm,CDCl3) 8.74(m,1H),8.20(dd,1H),7.93(d,1H),7.83(d,1H),7.12−7.53(c,7H),6.89(d,1H),4.42(dd,1H),4.29(dd,1H),3.98−4.19(c,2H),3.37−3.50(c,2H),2.90−3.05(c,2H),2.78−2.89(c,2H),2.25−2.41(c,6H)
[実施例2:本組成物及びその硬化物の製造例1]
ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として4,4’−ジアミノジフェニルメタン(和光純薬製)20重量部と、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミドとを混合し、溶液状の本組成物を得た。
得られた組成物を遠心濃縮装置で濃縮して溶媒を留去し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物をアルミナパンに充填した。本組成物を充填したアルミナパンを、示差走査熱量測定装置(TAインスツルメンツ社製DSC Q2000)の炉内に静置した。炉内を窒素雰囲気下とした後、アルミナパンを140℃で20分間加熱し、続いて、1℃/分の昇温速度で140℃〜180℃まで加熱した後、さらに、200℃で30分間加熱し、20℃まで冷却し、アルミナパン内に硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。
生成した硬化物を、再び、示差走査熱量測定装置で、昇温速度 20℃/分で、室温から200℃まで昇温したところ、当該硬化物のガラス転移点として157℃が測定された。
ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として4,4’−ジアミノジフェニルメタン(和光純薬製)20重量部と、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミドとを混合し、溶液状の本組成物を得た。
得られた組成物を遠心濃縮装置で濃縮して溶媒を留去し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物をアルミナパンに充填した。本組成物を充填したアルミナパンを、示差走査熱量測定装置(TAインスツルメンツ社製DSC Q2000)の炉内に静置した。炉内を窒素雰囲気下とした後、アルミナパンを140℃で20分間加熱し、続いて、1℃/分の昇温速度で140℃〜180℃まで加熱した後、さらに、200℃で30分間加熱し、20℃まで冷却し、アルミナパン内に硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。
生成した硬化物を、再び、示差走査熱量測定装置で、昇温速度 20℃/分で、室温から200℃まで昇温したところ、当該硬化物のガラス転移点として157℃が測定された。
[実施例3:本組成物及びその硬化物の製造例2]
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)16重量部を用いた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の本組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、実施例2と同様に測定した結果、160℃であった。
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)16重量部を用いた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の本組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、実施例2と同様に測定した結果、160℃であった。
[実施例4:本組成物及びその硬化物の製造例3]
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製)31重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.6重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の本組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、110℃であった。
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製)31重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.6重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の本組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、110℃であった。
[実施例5:本組成物及びその硬化物の製造例4]
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製)26重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.5重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の本組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、127℃であった。
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製)26重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.5重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の本組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、127℃であった。
[実施例6:本組成物及びその硬化物の製造例5]
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、フェノールノボラック硬化剤「MEH−7851H」(明和化成株式会社製)83重量部を用い、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン3.7重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、126℃であった。
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、フェノールノボラック硬化剤「MEH−7851H」(明和化成株式会社製)83重量部を用い、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン3.7重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の本組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、126℃であった。
[実施例7:本組成物及びその硬化物の製造例6]
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、ジシアンジアミド(和光純薬工業株式会社製)10重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.2重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、147℃であった。
4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部に代えて、ジシアンジアミド(和光純薬工業株式会社製)10重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.2重量部をさらに加えた以外は実施例2と同様に行い、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の本組成物を得た。ジエポキシ化合物(1−1)の析出は認められなかった。得られた粉末状の本組成物を実施例2と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に昇温した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤が硬化反応したことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、147℃であった。
[実施例8:アルミナ含有組成物及びその硬化物の製造例1]
ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)16重量部と、アルミナ粉末1069重量部(住友化学株式会社製α−アルミナ粉末;レーザー回折法によって測定された平均粒子径(D50)が18μmであるアルミナ粉末A1と、平均粒子径(D50)が3μmであるアルミナ粉末B1と、平均粒子径(D50)が0.4μmであるアルミナ粉末C1とを、重量比(アルミナ粉末A1/アルミナ粉末B1/アルミナ粉末C1)=791/150/128、体積比(アルミナ粉末A1/アルミナ粉末B1/アルミナ粉末C1)=74/14/12で混合することにより調製)と、溶媒としてメチルイソブチルケトン370重量部とN,N−ジメチルホルムアミド60重量部とを混合し、溶液状のアルミナ含有組成物を調製した。
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、アプリケータで、調製したアルミナ含有組成物を350μmの厚みになるよう塗布した。アルミナ含有組成物が塗布されたPETフィルムを1時間室温で乾燥し、さらに140℃で3分間乾燥し、溶媒を留去し、PETフィルムを剥がし、シートを得た。得られたシートを厚さ40μmのアルミ箔で挟み、真空プレス成形(プレス温度:140℃、真空度:1kPa、プレス圧:6MPa、処理時間:20分)を行った。その後、プレス温度を180℃まで40分かけて昇温した。アルミ箔を剥がし、232μmの厚みを有するシート状の硬化物を得た。NETZSCH製キセノンフラッシュアナライザー nanoflash LFA447型により、該硬化物の熱伝導率を測定したところ、10.8W/(m・K)であった。
ジエポキシ化合物(1−1)と1,5−ジアミノナフタレンとを含み、アルミナ粉末を含まない組成物を硬化させることにより得られる硬化物の密度を1.2g/cm3、アルミナ粉末の密度を3.97g/cm3として、得られた硬化物中のアルミナ粉末の含有割合を算出したところ、該硬化物中のアルミナ粉末の含有割合は、74体積%であった。
ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)16重量部と、アルミナ粉末1069重量部(住友化学株式会社製α−アルミナ粉末;レーザー回折法によって測定された平均粒子径(D50)が18μmであるアルミナ粉末A1と、平均粒子径(D50)が3μmであるアルミナ粉末B1と、平均粒子径(D50)が0.4μmであるアルミナ粉末C1とを、重量比(アルミナ粉末A1/アルミナ粉末B1/アルミナ粉末C1)=791/150/128、体積比(アルミナ粉末A1/アルミナ粉末B1/アルミナ粉末C1)=74/14/12で混合することにより調製)と、溶媒としてメチルイソブチルケトン370重量部とN,N−ジメチルホルムアミド60重量部とを混合し、溶液状のアルミナ含有組成物を調製した。
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、アプリケータで、調製したアルミナ含有組成物を350μmの厚みになるよう塗布した。アルミナ含有組成物が塗布されたPETフィルムを1時間室温で乾燥し、さらに140℃で3分間乾燥し、溶媒を留去し、PETフィルムを剥がし、シートを得た。得られたシートを厚さ40μmのアルミ箔で挟み、真空プレス成形(プレス温度:140℃、真空度:1kPa、プレス圧:6MPa、処理時間:20分)を行った。その後、プレス温度を180℃まで40分かけて昇温した。アルミ箔を剥がし、232μmの厚みを有するシート状の硬化物を得た。NETZSCH製キセノンフラッシュアナライザー nanoflash LFA447型により、該硬化物の熱伝導率を測定したところ、10.8W/(m・K)であった。
ジエポキシ化合物(1−1)と1,5−ジアミノナフタレンとを含み、アルミナ粉末を含まない組成物を硬化させることにより得られる硬化物の密度を1.2g/cm3、アルミナ粉末の密度を3.97g/cm3として、得られた硬化物中のアルミナ粉末の含有割合を算出したところ、該硬化物中のアルミナ粉末の含有割合は、74体積%であった。
[実施例9:本組成物及びそのプリプレグの製造例]
ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)16重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン380重量部と、N,N−ジメチルホルムアミド70重量部とを混合することにより、溶液状の本組成物を得ることができる。得られる組成物を、厚さ0.2mmのガラス繊維織布に含浸した後、加熱乾燥することにより、プリプレグを得ることができる。得られるプリプレグ4枚を重ね、温度175℃、圧力4MPaの条件で90分間プレス成形することにより、積層板を得ることができる。
ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)16重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン380重量部と、N,N−ジメチルホルムアミド70重量部とを混合することにより、溶液状の本組成物を得ることができる。得られる組成物を、厚さ0.2mmのガラス繊維織布に含浸した後、加熱乾燥することにより、プリプレグを得ることができる。得られるプリプレグ4枚を重ね、温度175℃、圧力4MPaの条件で90分間プレス成形することにより、積層板を得ることができる。
本発明によれば、新規なジエポキシ化合物及びその製造方法が提供可能である。
Claims (17)
- 前記工程が、さらに、アンモニウム塩の存在下で反応させる工程であることを特徴とする請求項2記載の製造方法。
- 前記工程が、脂肪族アルコールの存在下で反応させる工程であることを特徴とする請求項2又は3記載の製造方法。
- 脂肪族アルコールが、脂肪族2級アルコール及び脂肪族3級アルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項4記載の製造方法。
- 前記工程が、下記工程A及び工程Bを含むことを特徴とする請求項3〜5のいずれか記載のジエポキシ化合物の製造方法。
工程A:前記式(2)で表わされるジヒドロキシ化合物、前記式(3)で表わされるエピハロヒドリン、及びアンモニウム塩を混合する工程。
工程B:工程Aで得られた混合物に無機塩基を混合する工程。 - 前記無機塩基が、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであることを特徴とする請求項2〜6のいずれか記載のジエポキシ化合物の製造方法。
- 硬化剤が、アミン硬化剤、フェノール硬化剤及び酸無水物硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の硬化剤であることを特徴とする請求項9記載の組成物。
- アミン硬化剤が、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレン及びp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種のアミン硬化剤であることを特徴とする請求項10記載の組成物。
- さらに、アルミナを含むことを特徴とする請求項9〜11のいずれか記載の組成物。
- 前記式(1)で表されるジエポキシ化合物と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、アルミナを75重量部〜95重量部含むことを特徴とする請求項12記載の組成物。
- アルミナが、2μm以上100μm以下のD50(累積体積50%の粒子径)を有するアルミナ粒子A、1μm以上10μm以下のD50を有するアルミナ粒子B、及び、0.01μm以上5μm以下のD50を有するアルミナ粒子Cの混合物であり、かつ、アルミナ粒子Aとアルミナ粒子Bとアルミナ粒子Cの合計100体積%に対し、アルミナ粒子Aが50〜90体積%、アルミナ粒子Bが5〜40体積%、及び、アルミナ粒子Cが1〜30体積%の混合物であることを特徴とする請求項12又は13記載の組成物。
- 請求項9〜14のいずれか記載の組成物を硬化して得られる硬化物。
- 請求項9〜14のいずれか記載の組成物を基材に塗布もしくは含浸した後、半硬化して得られるプリプレグ。
- 請求項12〜14のいずれか記載の組成物を硬化して得られる硬化物であって、該硬化物に含まれるアルミナの含有割合が、該硬化物100体積%に対し、50〜80体積%であることを特徴とする硬化物。
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