JP2013241488A - エステル化エポキシ樹脂、その製造方法、及びそれを含む硬化性組成物 - Google Patents

エステル化エポキシ樹脂、その製造方法、及びそれを含む硬化性組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】液晶への溶解性を低く維持しながら、シール剤の液安定性を向上させ、シール剤の粘度を低下させることができる、液晶のシール剤用のエステル化エポキシ樹脂を得ることである。
【解決手段】一般式(1)〜(3)のいずれか、又は一般式(1a)〜(3a)のいずれかで示されるエステル化エポキシ樹脂。
【選択図】なし

Description

本発明は、液安定性に優れたエステル化エポキシ樹脂、その製造方法、及びそれを含む硬化性組成物に関する。
液晶表示素子の製造方法において、滴下工法は真空下でシール剤の閉ループ内に液晶を直接滴下、貼り合わせ、真空開放を行うことでパネルを作成することができる工法である。この滴下工法では、液晶の使用量の低減、液晶のパネルへの注入時間の短縮等のメリットが数多くあり、現在の大型基板を使った液晶パネルの製造方法として主流となっている。滴下工法を含む方法では、シール・液晶を塗布して、貼り合わせた後、ギャップだし、位置あわせを行い、シールの硬化を主に紫外線硬化によりおこなっている。
シール剤の原料として、(メタ)アクリル酸によるエステル化エポキシ樹脂を使用することが検討されている(特許文献1〜3)。これらの文献では、エポキシ基を(メタ)アクリロイル基に変換する方法として、エポキシ基を持つ化合物と(メタ)アクリル酸との反応が記載されている。特許文献3記載の(メタ)アクリル酸エステル化エポキシ樹脂は、耐液晶性に特に優れることが記載されている。
特開平05−295087号公報 特開2008−3260号公報 特開2012−77202号公報
本発明者らは、特許文献1〜3に記載の方法では、(メタ)アクリル酸によるエステル化エポキシ樹脂を含むシール剤において、粘度が高く、潜在性硬化剤(固形)を添加することができなくなるか、あるいは、その添加量が制限されること、及び、潜在性硬化剤と混合したときの液安定性が低いことなどの問題があることを知見した。
したがって、本発明の課題は、従来の(メタ)アクリル酸によるエステル化エポキシ樹脂を含むシール剤の長所である耐液晶性を維持しながら、シール剤の液安定性を改善し、粘度を低減することである
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、特許文献1〜3に記載された(メタ)アクリル酸によるエステル化エポキシ樹脂においては、エポキシ環の開環により水酸基が生じ、これが上記の液安定性の不安定化及び高粘度化の問題を引き起こすことを知見した。
特許文献3には、たとえば、下記の式:
Figure 2013241488

で示されるメタクリル酸によるエステル化エポキシ樹脂を含む樹脂組成物が記載され、このエポキシ樹脂組成物は、耐液晶性に優れることが記載されている。しかし、(メタ)アクリル酸によるエステル化エポキシ樹脂中に存在する水酸基が、シール剤の液安定性を悪くし、かつ、分子間水素結合作用により、シール剤の粘度を高くする。
本発明は以下の通りである。
(1)一般式(1):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(2):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(3):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂
〔各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
(式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
nは、0又は1〜6の整数である)であり、
各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル、アルキル、アシル、シリル、アセタール、又は基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−R
(式中、R’は、水素、(メタ)アクリロイル、アルキル、アシル、シリル、又はアセタールであり、
は、(メタ)アクリロイルであるが、
基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’のうち、水素は平均して0.8個未満である)であり、
一般式(1)及び(2)に存在するR11、R12、R14及びR15において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10であり、
一般式(3)に存在するR11、R12、R13、R14、R15及びR16において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10である〕
(2)一般式(1a):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(2a):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(3a):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂
〔各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
(式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
nは、0又は1〜6の整数である)であり、
各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル、又は基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−R
(式中、R’は、水素、又は(メタ)アクリロイルであり、
は、(メタ)アクリロイルであるが、
基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’のうち、水素は平均して0.8個未満である)であるが、
一般式(1a)及び(2a)に存在するR11、R12、R14及びR15において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10であり、
一般式(3a)に存在するR11、R12、R13、R14、R15及びR16において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10である〕
(3)工程(1A)〜(1C):
(1A)分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を、金属触媒の存在下、分子中に2以上のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物と反応させて、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体を得る工程と、
(1B)工程(1A)で得られた多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化してエポキシ樹脂を得る工程と
(1C)工程(1B)で得られたエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸無水物と反応させる工程
を含む、エステル化エポキシ樹脂の製造方法。
(4)一般式(4):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(5):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(6):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂〔各式中、
Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
(式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
nは、0又は1〜6の整数である)であり、
各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
、R、R、R、R及びRは、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、又はメチルグリシジルであるが、
一般式(4)及び(5)に存在するR、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルであり、
一般式(6)に存在するR、R、R、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルである〕
を(メタ)アクリル酸無水物と反応させることを含む、上記(2)記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
(5)上記(4)記載の一般式(4)〜一般式(6)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂を、下記工程(2A)〜(2B):
(2A)一般式(7a):
Figure 2013241488

一般式(8a):
Figure 2013241488

又は、一般式(9a):
Figure 2013241488

〔各式中、
X及びR21は、上記(4)で定義されたとおりである〕
で示されるエポキシ化合物を、金属触媒の存在下、下記一般式(10):
HO−Y−OH (10)
(式中、Yは、上記(4)で定義されたとおりである)
で示されるジヒドロキシ化合物と反応させて、一般式(7b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(8b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(9b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体〔各式中、X、Y及びR21は、上記で定義されたとおりである〕を得る工程と、
(2B)工程(2A)で得られた一般式(7b)〜一般式(9b)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化する工程と
を含む方法で製造する、上記(4)記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
(6)工程(1A)、(1B)、(1C’)及び(1D):
(1A)分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を、金属触媒の存在下、分子中に2以上のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物と反応させて、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体を得る工程と、
(1B)工程(1A)で得られた多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化してエポキシ樹脂を得る工程と
(1C’)工程(1B)で得られたエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸と反応させて部分エステル化エポキシ樹脂を得る工程と
(1D)工程(1C’)で得られた部分エステル化エポキシ樹脂を(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、アシル化剤、シリル化剤、又はアセタール化剤と反応させる工程と
を含む、エステル化エポキシ樹脂の製造方法。
(7)一般式(1’):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(2’):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(3’):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂〔各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
(式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
nは、0又は1〜6の整数である)であり、
各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に水素、グリシジル、メチルグリシジル、又は基:−CH−CH(OH)−CH−O−R
(式中、Rは、アクリロイル又はメタクリロイルである)であり、
一般式(1’)及び(2’)に存在するR11、R12、R14及びR15の少なくとも2つは、グリシジル、メチルグリシジル、又は基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rであり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OH)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10であり、
一般式(3’)に存在するR11、R12、R13、R14、R15及びR16の少なくとも2つはグリシジル、メチルグリシジル、又は基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rであり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OH)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10である〕
を(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、アシル化剤、シリル化剤、又はアセタール化剤と反応させることを含む、上記(1)記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
(8)上記(7)記載の一般式(1’)〜一般式(3’)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂を、下記工程(2A)〜(2C):
(2A)一般式(7a):
Figure 2013241488

一般式(8a):
Figure 2013241488

又は、一般式(9a):
Figure 2013241488

〔各式中、X及びR21は、上記(7)で定義されたとおりである〕
で示されるエポキシ化合物を、金属触媒の存在下、下記一般式(10):
HO−Y−OH (10)
(式中、Yは、上記(7)で定義されたとおりである)
で示されるジヒドロキシ化合物と反応させて、一般式(7b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(8b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(9b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体〔式中、X、Y及びR21は、上記で定義されたとおりである〕を得る工程と、
(2B)工程(2A)で得られた一般式(7b)〜一般式(9b)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化して、
一般式(4):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(5):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(6):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂
〔各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
(式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
nは、0又は1〜6の整数である)であり、
各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
、R、R、R、R及びRは、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、又はメチルグリシジルであるが、
一般式(4)及び(5)に存在するR、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルであり、
一般式(6)に存在するR、R、R、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルである〕を得て、
(2C)工程(2B)得られた一般式(4)〜(6)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸と反応させることを含む方法により製造する、上記(7)記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
(9)上記(1)又は(2)記載のエステル化エポキシ樹脂を含む、硬化性組成物。
(10)上記(3)〜(8)のいずれか1項記載の製造方法により得られるエステル化エポキシ樹脂を含む、硬化性組成物。
本発明によれば、液晶への溶解性を抑え、液晶の汚染を防止しながら、シール剤の粘度を低下させ、かつ、シール剤の液安定性を向上させることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
本発明は、一般式(1)〜(3)[各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R−(式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、nは、0又は1〜6の整数である)であり、各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル、アルキル、シリル、アセタール、又は基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−R(式中、R’は、水素、(メタ)アクリロイル、アルキル、アシル、シリル、又はアセタールであり、Rは、(メタ)アクリロイルであるが、基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’のうち、水素は平均して0.8個未満である)であり、一般式(1)及び(2)に存在するR11、R12、R14及びR15において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10であり、一般式(3)に存在するR11、R12、R13、R14、R15及びR16において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10である〕で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂である。
本発明において、場合により含まれる多量化体は、二量化体、三量化体、四量化体、五量化体又はそれ以上であり得る。一般式(1)の多量化体は、
Figure 2013241488

で示される。一般式(2)及び(3)の多量化体も、一般式(1)の多量化体と同様に表記できる。多量化体の量は変化し得る。
炭素原子数1〜4のアルキレンは、メチレン、エチレン、トリメチレン、及びテトラメチレンが挙げられ、好ましくは、メチレン及びエチレンである。
炭素原子数2〜4のアルキリデンは、エチリデン、プロピリデン、イソプロピリデン、メチルプロピリデン、及びブチリデンが挙げられ、好ましくはエチリデン及びイソプロピリデンである。
炭素原子数6〜20のアリーレンは、単環又は多環の芳香族基であり、フェニレン、ナフチレン、及びアントラセニレンが挙げられ、好ましくはフェニレンである。
炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレンにおける炭素原子数1〜4のアルキレン及び炭素原子数6〜20のアリーレンの例示は、上記に定義されたとおりである。炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレンとして好ましくは、メチレン−フェニレン基が挙げられる。本発明において、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレンにおける各基への結合の順序はいずれであってもよい。例えば、R〜Rに結合する酸素原子には、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレンにおける、炭素原子数1〜4のアルキレンが結合してもよく、また炭素原子数6〜20のアリーレンが結合してもよい。
炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレンにおける炭素原子数1〜4のアルキレン及び炭素原子数6〜20のアリーレンの例示は、上記に定義されたとおりである。炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレンとして、好ましくは、フェニレンビス(メチレン)が挙げられる。
アルキルとして、例えば、メチル、エチル、プロピル、アリル、ベンジル、p−メトキシベンジル、トリチル等が挙げられる。
アシルとして、例えば、アセチル、ピバロイル、ベンゾイル、t−ブトキシカルボニル等が挙げられる。
シリルとしては、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、トリイソプロピルシリル、t−ブチルジフェニルシリル等が挙げられる。
アセタールとしては、例えば、メトキシメチル、エトキシエチル、テトラヒドロピラニル、ベンジルオキシメチル、メトキシエトキシメチル、メチルチオメチル等が挙げられる。
本発明において、R11〜R16のうち、水素は、なるべく少ないのが好ましい。R11〜R16のうち、水素は、平均して、好ましくは1個以下、より好ましくは0.5個以下、更に好ましくは0.1個以下、最も好ましくは0個である。
本発明において、R11〜R16のうち、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は、好ましくは平均して3個以上であり、より好ましくは、式(1)及び(2)の場合は3.8個以上、式(3)の場合は5.8個以上であり、最も好ましくは、式(1)及び(2)の場合は4個以上、式(3)の場合は6個以上である。
グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は、10:90〜90:10である。
基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’のうち、水素は、好ましくは平均して0.7個以下、より好ましくは0.5個以下、更に好ましくは0.3個以下、最も好ましくは0個である。
エステル化エポキシ樹脂における、グリシジル及びメチルグリシジルの数、並びに(メタ)アクリロイル基の数は、HPLCによって計算することができる。具体的には、HPLCにより、各エポキシ基の数及び各(メタ)アクリロイルの数に対応したピークが得られ、それぞれのピーク面積から各個数の存在割合を算出することができる。エステル化エポキシ樹脂における、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル基を含む基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの個数が求められる。また、エステル化エポキシ樹脂が混合物である場合は、グリシジル及びメチルグリシジルの数、並びに(メタ)アクリロイル基の数は混合物の平均値として算出される。例えば、一般式(1)及び一般式(2)で示される場合には、エステル化エポキシ樹脂の混合物は、後述する一般式(4)及び一般式(5)で示されるエポキシ樹脂の混合物及びそれらのエポキシ基の一部が(メタ)アクリロイル基になった樹脂が含まれ、一般式(3)で示される部分エステル化エポキシ樹脂は、後述する一般式(6)で示されるエポキシ樹脂の混合物及びそれらのエポキシ基の一部が(メタ)アクリロイル基になった樹脂が含まれる場合がある。
一般式(1)におけるXの結合位置は、好ましくは、4,4’−位であり、つまりビスフェノール型エポキシ樹脂骨格を有するものであるである。また、一般式(2)で示される化合物におけるナフタレン環の結合位置は、好ましくは、1,6−結合である。
エステル化エポキシ樹脂において、グリシジル基及びメチルグリシジル基とアクリロイル基及びメタクリロイル基との割合は、HPLC及びエポキシ当量より求めることができる。具体的には、原料であるエポキシ樹脂のエポキシ当量がエステル化された分だけ増加することから、エステル化エポキシ樹脂のエポキシ当量を測定することにより、どの程度エステル化されたかが算出できる。また、HPLCの各ピークにおける質量分析(LC−MS)を行うことにより各成分の分子量及び存在割合が求められ、成分ごとのエポキシ基及びアクリル基の割合を求めることが出来る。
本発明のエステル化エポキシ樹脂の数平均分子量は、500〜10,000であるのが好ましく、800〜5,000であるのがより好ましい。また、エステル化エポキシ樹脂の25℃における粘度は、1,000〜600,000mPa・sであるのが好ましく、1,000〜100,000mPa・sであるのがより好ましく、1,000〜50,000mPa・sであるのが最も好ましい。このような範囲であれば、従来よりも硬化剤や粉体を多く充填できる。なお、本発明において粘度は、E型粘度計を用いて測定した値である。
一般式(1)で示される本発明のエステル化エポキシ樹脂は、好ましくは、例えば、
Figure 2013241488

(式中、Rは、(メタ)アクリロイル、Me又はEtなどである)
Figure 2013241488

Figure 2013241488

、さらに、そのヘキサメタクリレート化体、オクタメタクリレート化体や二量化体や三量化体等の多量化体も含み得る。
本発明は、さらに、一般式(1a)〜(3a)[式中、R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル、又は基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−R(式中、R’は、水素又は(メタ)アクリロイルであり、Rは、(メタ)アクリロイルであるであること以外は、一般式(1)〜(3)におけるのと同じである〕で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂である。
本発明のエステル化エポキシ樹脂の製造方法は、工程(1A)〜(1C):
(1A)分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を、金属触媒の存在下、分子中に2以上のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物と反応させて、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体を得る工程と、
(1B)工程(1A)で得られた多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化してエポキシ樹脂を得る工程と
(1C)工程(1B)で得られたエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸無水物と反応させる工程を含む、
<工程(1A)>
工程(1A)において、原料化合物である分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物には、エポキシ基の開環によりヒドロキシ基が形成されると共に、ポリヒドロキシ化合物に由来するヒドロキシ基が形成される。ここで、多官能エポキシ化合物の開環体とは、多官能エポキシ化合物のエポキシ基が全て開環した化合物をいう。
多官能エポキシ化合物は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物であれば特に限定されない。多官能エポキシ化合物として以下の化合物が挙げられる。
多官能エポキシ化合物として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、ジメチロールプロパン、トリメチルロールプロパン、スピログリコール、グリセリン等の多価アルコール類とエピクロロヒドリンとを反応させて得られる脂肪族多価グリシジルエーテル化合物が挙げられる。
多官能エポキシ化合物として、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF、ビスフェノールAD等の芳香族ジオール類及びそれらをエチレングリコール、プロピレングリコール、アルキレングリコール変性したジオール類とエピクロロヒドリンとを反応させて得られる芳香族多価グリシジルエーテル化合物が挙げられる。
多官能エポキシ化合物として、アジピン酸、イタコン酸等の芳香族ジカルボン酸とエピクロロヒドリンとを反応させて得られた脂肪族多価グリシジルエステル化合物、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等の芳香族ジカルボン酸とエピクロロヒドリンとを反応させて得られた芳香族多価グリシジルエステル化合物が挙げられる。
多官能エポキシ化合物として、ジアミノジフェニルメタン、アニリン、メタキシリレンジアミン等の芳香族アミンとエピクロロヒドリンとを反応させて得られる芳香族多価グリシジルアミン化合物が挙げられる。
多官能エポキシ化合物として、ヒダントイン及びその誘導体とエピクロロヒドリンとを反応させて得られるヒンダトイン型多価グリシジル化合物が挙げられる。
多官能エポキシ化合物として、フェノール又はクレゾールとホルムアルデヒドから誘導されたフェノール樹脂、ノボラック樹脂とエピクロロヒドリンとを反応させて得られたフェノール、ノボラック型多価グリシジルエーテル化合物が挙げられる。
本発明において、多官能エポキシ化合物として、下記一般式(7a):
Figure 2013241488

一般式(8a):
Figure 2013241488

及び、一般式(9a):
Figure 2013241488

〔式中、
X及びR21は、前述のとおりである〕
で示されるエポキシ化合物が好ましい。
本発明の好ましい多官能エポキシ化合物である、一般式(7a)〜一般式(9a)で示されるエポキシ化合物は、市販品として、例えば、エピクロン850(大日本インキ社製)、エピコート828EL、エピコート1004(いずれもジャパンエポキシレジン社製)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂、エピコート806、エピコート4004(いずれもジャパンエポキシレジン社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれも大日本インキ社製)等のナフタレン型エポキシ樹脂、VG−3101(三井石油化学社製)等の3官能エポキシ樹脂が挙げられる。
本発明において、分子中に2以上のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物は、分子中に2個以上のヒドロキシ基を含む化合物であれば特に限定されない。ポリヒドロキシ化合物の具体例として、以下の化合物が挙げられる。
分子中に2個のヒドロキシ基を有する化合物として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、及び1,6−ヘキサンジオール等のモノアルキレングリコール及びポリアルキレングリコール;カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、1,2−ジヒドロキシアントラキノン、及び2,3−ジヒドロキシキノキサリン等の2価の芳香族ヒドロキシ化合物;ベンゼン−1,4−ジメタノール、ベンゼン−1,3−ジメタノール、ベンゼン−1,4−ジエタノール等の芳香族アルコール;4−ヒドロキシメチルフェノール、3−ヒドロキシメチルフェノール、4−ヒドロキシエチルフェノール、及び3−ヒドロキシエチルフェノール等のヒドロキシアルキルフェノールが挙げられる。
分子中に3個のヒドロキシ基を有する化合物として、グリセリン、トリメチロールプロパン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6−ヘキサントリオール、及び1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)プロパン等の3価アルコール;ピロガロール、3,4,5−トリヒドロキシトルエン、1,2,4−トリヒドロキシアントラキノン、没食子酸、並びに没食子酸メチル、没食子酸プロピル及び没食子酸オクチル等の没食子酸エステル化合物等の3価の芳香族ポリヒドロキシ化合物が挙げられる。
分子中に4個以上のヒドロキシ基を有する化合物として、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、テトラメチロールメタン、アルキレングリコシド(メチルグリコシド、エチルグリコシド等)が挙げられる。また、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、エラグ酸、ヘキサヒドロキシベンゼン、タンニン酸及びカテコールもしくはピロガロールのカリックスアレーン化合物等の4価以上の芳香族ポリヒドロキシ化合物が挙げられる。
本発明において、ポリヒドロキシ化合物は、分子中に2〜6個のヒドロキシ基を有するものが好ましく、分子中に2〜4個のヒドロキシ基を有するものがより好ましく、下記一般式(10):
HO−Y−OH (10)
〔式中、Yは、前述のとおりである〕
で示されるジヒドロキシ化合物であるのが特に好ましい。
一般式(10)で示されるジヒドロキシ化合物として、好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタン−1,4−ジオールジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のモノアルキレングリコール及びポリアルキレングリコール;ベンゼン−1,4−ジメタノール、ベンゼン−1,3−ジメタノール、ベンゼン−1,4−ジエタノール等の芳香族アルコール;(2−ヒドロキシフェニル)メタノール、(2−ヒドロキシフェニル)−2−エタノール等のヒドロキシアルキレンフェノールが挙げられる。
金属触媒は、エポキシ基の開環反応に用いられる触媒であればいずれも使用することができ、例えば、銅、亜鉛、鉄、マグネシウム、銀、カルシウム、錫等の金属と、BF 、SiF 2−またはPF 、CFSO2−等のアニオンからなる金属触媒が挙げられる。好ましくは、ホウフッ化錫(Sn(BF)である。
本発明において、ポリヒドロキシ化合物の使用量は、多官能エポキシ化合物におけるエポキシ基1当量に対して、1当量〜10当量であり、好ましくは4当量〜8当量である。本発明において、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて、原料の多官能エポキシ化合物さらには片末端反応物のピークの消失により、すべてのエポキシ基がポリヒドロキシ化合物と反応してエポキシ開環体の生成が確認できる。ここで、片末端反応物とは、多官能エポキシ化合物の全てのエポキシ基が未開環である反応物をいい、例えば一般式(7a)及び(8a)で示される化合物においては、1つのエポキシ基のみが開環した化合物であり、また一般式(9a)で示される化合物においては、1つ又は2つのエポキシ基のみが開環した化合物をいう。
本発明において、金属触媒は、全反応混合物の重量に対して、10〜1,000ppm、好ましくは、20〜200ppmである。
工程(1A)における反応温度は、特に制限されないが、50℃〜130℃、好ましくは、70℃〜120℃である。工程(1A)における反応は、有機溶媒の存在下又は非存在下で行うことができる。用いることができる有機溶媒として、ベンゼン及びトルエンのような芳香族炭化水素:例えばシクロヘキサノンのような環式脂肪族ケトン;並びに出発物質のジヒドロキシ化合物が挙げられる。
<工程(1B)>
工程(1B)により、工程(1A)で得られる多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基がエポキシ化される。工程(1B)において、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体におけるヒドロキシ基の一部又は全部がエポキシ化される。本発明において、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基の50%〜100%がエポキシ化されるのが好ましく、75%〜100%がエポキシ化されるのがより好ましい。
多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体は、工程(1B)における原料化合物であり、前述の多官能エポキシ化合物のエポキシ基が全て開環した化合物が挙げられる。好ましくは、一般式(7a)〜一般式(9a)で示されるエポキシ化合物のエポキシ開環体である、下記一般式(7b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(8b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(9b):
Figure 2013241488

で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体〔式中、X、Y及びR21は、前記に定義されたとおりである〕である。
工程(1B)において、エポキシ化は、公知のヒドロキシ基をエポキシ化する反応を用いることができ、例えば、エピクロロヒドリン法及び酸化法が挙げられ、好ましくはエピクロロヒドリン法である。
エピクロロヒドリン法は、工程(1A)で得られる多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体を、相関移動触媒の存在下、エピクロロヒドリン又はメチルエピクロロヒドリンと反応させることにより、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化する方法である。
エピクロロヒドリン法では、エピクロロヒドリン又はメチルエピクロロヒドリンを、所望のエポキシ基の数となるモル数で反応させることができる。多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基1モルに対して、エピクロロヒドリン又はメチルエピクロロヒドリンの量は0.5モル〜20モル、好ましくは0.5〜10モルである。
相間移動触媒は、塩化メチルトリオクチルアンモニウム、塩化メチルトリデシルアンモニウム及び塩化テトラメチルアンモニウムのような塩化テトラアルキルアンモニウム、及び塩化ベンジルトリメチルアンモニウムのような塩化アラルキルトリアルキルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩が挙げられ、塩化ベンジルトリメチルアンモニウムが好ましい。相間移動触媒の使用量は、反応体の全重量に基づいて、0.1〜5重量%であり、0.5〜3.0重量%がより好ましい。
反応は、ヘキサン及びペンタン等の炭化水素;ジエチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル及びジイソプロピルエーテル等のエーテル;またはアセトン及びメチルエチルケトン等のケトンのような溶媒の存在下で行うことができるが、溶媒として過剰のエピクロロヒドリン及びメチルエピクロロヒドリンを使用することもできる。反応温度は、30〜90℃、好ましくは40〜65℃、そして最も好ましくは約50ないし約55℃の範囲の温度で反応できる。
アルカリ水溶液としては、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、及び水酸化ナトリウムが挙げられる。用いられるアルカリ金属の使用量は、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基1当量に対して0.5〜2.0当量が好ましい。
酸化法は、工程(1A)で得られる多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をアリル化して、ポリアリルエーテル化合物を得る工程と、ポリアリルエーテル化合物のアリル基又は2−メチル−2−プロペニル基を酸化する工程とを含む方法である。本発明において、ヒドロキシ基のアリル化には、ヒドロキシ基をアリル基又は2−メチル−2−プロペニル基とすることが含まれる。
本発明において、ポリアリルエーテル化合物を得る工程は、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体と、アリルハライド又は2−メチル−2−プロペニルハライドとを反応させることにより、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基を、アリル基又は2−メチル−2−プロペニル基に変換する工程である。具体的には、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体及びアリルハライドをジメチルスルホキシドに溶解後、第四級アンモニウム塩を添加し、反応温度を40℃以下に保ちながらアルカリ水溶液を滴下し、滴下終了後、30〜40℃で約6時間反応を行う。
アリルハライド及び2−メチル−2−プロペニルハライドにおけるハライドとして、塩素及び臭素が挙げられる。アリルハライド及び2−メチル−2−プロペニルハライドの添加量は、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基1モルに対して3〜30モルが好ましい。
第四級アンモニウム塩としては、例えばテトラブチルアンモニウムブロミド等のテトラアルキルアンモニウムハライド又はテトラフェニルアンモニウムクロリド等のテトラアリールアンモニウムハライドが挙げられる。第四級アンモニウム塩の添加量は、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体1モルに対して0.001モル〜0.1モルが好ましい。
アルカリ水溶液としては、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、及び水酸化ナトリウムが挙げられる。用いられるアルカリ金属の使用量は、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基1当量に対して2〜8当量が好ましい。
ポリアリルエーテル化合物のアリル基又は2−メチル−2−プロペニル基を酸化する工程は、ポリアリルエーテル化合物を、炭酸カリウムの存在下、過酸化水素水と反応させる工程である。具体的には、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をアリル化したポリアリルエーテル化合物を、メタノール、エタノール等のアルコール、又はアセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル等の溶剤と、炭酸カリウムを加え、撹拌下、5〜40%、好ましくは30〜35%の過酸化水素水を滴下し、滴下終了後、0.5〜10時間、好ましくは1〜6時間、酸化反応を行う。
過酸化水素水の添加量は、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をアリル化したポリアリルエーテル化合物1モルに対して、5〜15モルになるよう加えることが好ましい。反応温度は、例えば45℃以下、好ましくは20〜40℃である。
工程(1B)で得られるエポキシ樹脂は、好適には、一般式(7b)〜(9b)からの一般式(4)、一般式(5)及び一般式(6)で示される化合物である。
一般式(4)で表されるエポキシ樹脂の成分には、例えば、
Figure 2013241488

が挙げられ、さらに、場合によりその二量化体、三量化体等の多量化体も含まれ得る。
一般式(4)〜(6)において、R〜Rの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルである。本発明において、エポキシ基とは、グリシジル基及びメチルグリシジル基の両方を含む。ここで、グリシジル基は2,3−エポキシプロピル基であり、メチルグリシジル基は2,3−エポキシ−2−メチルプロピル基である。本発明において、R〜Rのうち、3以上がグリシジル又はメチルグリシジルであることが好ましく、R〜Rのうち、いずれもがグリシジル又はメチルグリシジルであることがより好ましい。
本発明において、一般式(4)〜一般式(6)における、グリシジル及びメチルグリシジルの数は、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)によって計算することができる。具体的には、HPLCによりグリシジル及びメチルグリシジルの個数に対応したピークが得られ、それぞれのピーク面積からグリシジル及びメチルグリシジルの個数の存在割合を算出することができる。これにより、化合物に含まれるグリシジル及びメチルグリシジルの個数を算出することができる。また、一般式(4)〜(6)において、エポキシ樹脂が混合物である場合は、グリシジル及びメチルグリシジルの数は混合物の平均値として算出される。すなわち、エポキシ基の数はHPLCの各ピークにおける質量分析(LC−MS)を行うことにより分子量が判断でき、混合物中の各成分の存在比から混合物におけるエポキシ基の平均数が算出できる。例えば、一般式(4)及び一般式(5)で示されるエポキシ樹脂の混合物には、エポキシ基が3個及び4個の化合物、並びにその多量化体が含まれ得、一般式(6)で示されるエポキシ樹脂は、エポキシ基が3個、4個、5個及び6個の化合物、並びにその多量化体が含まれる場合がある。
一般式(4)で示される化合物のXの結合位置は、好ましくは、4,4’−位であり、つまりビスフェノール型エポキシ樹脂骨格を有するものであるである。また、一般式(5)で示される化合物におけるナフタレン環の結合位置は、好ましくは、1,6−結合である。
本発明において、エポキシ樹脂の数平均分子量は、200〜5,000であるのが好ましい。本発明において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出した数平均分子量である。
本発明において、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100〜3,000g/eq.であるのが好ましく、150〜1,000g/eq.であるのがより好ましい。本発明においてエポキシ当量は、エポキシ樹脂が混合物である場合、混合物の平均値として求められる。本発明において、エポキシ当量は、JISK7236:2001(ISO3001:1999に対応)に準拠して求められる。
<工程(1C)>
工程(1C)において、前記工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂のグリシジル基、メチルグリシジル基及び水酸基が(メタ)アクリル酸無水物により(メタ)アクリロイル化される。工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂として、好ましくは、一般式(4)〜一般式(6)で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂である。
(メタ)アクリル酸無水物としては、特に限定されず、例えば市販のアクリル酸又はメタクリル酸の無水物を使用することができる。
本発明において、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸無水物とを反応させる場合、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して反応させる(メタ)アクリル酸無水物は、好ましくは10〜90当量%であり、より好ましくは20〜80当量%であり、特に好ましくは25〜75当量%である。
エステル化エポキシ樹脂の製造方法において、グリシジル基及びメチルグリシジル基と(メタ)アクリル酸無水物との反応は定量的に進むため、得られたエステル化エポキシ樹脂のエステル化率は、エポキシ当量より推定することもできる。
工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して、(メタ)アクリル酸無水物を上記範囲内で反応させると、粘度が低く、液安定性の高いエステル化エポキシ樹脂を得ることができる。
上記の反応は、相間移動触媒又は塩基性触媒の存在下で行なうことができる。
相間移動触媒は、前述した触媒から選択され得、塩化ベンジルトリメチルアンモニウムが好ましい。相間移動触媒の使用量は、反応体の全重量に基づいて、0.001〜5重量%であり、0.001〜2.0重量%がより好ましい。
塩基性触媒としては、3価の有機リン化合物及び/又はアミン化合物であることが好ましい。塩基性触媒の塩基性原子は、リン及び/又は窒素である。
また、塩基性触媒をポリマーに担持させた、ポリマー担持塩基性触媒を使用することもできる。
3価の有機リン化合物としては、トリエチルホスフィン、トリ−n−プロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィンのようなアルキルホスフィン類及びその塩、トリフェニルホスフィン、トリ−m−トリルホスフィン、トリス−(2,6−ジメトキシフェニル)ホスフィン等のアリールホスフィン類及びその塩、トリフェニルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト等の亜リン酸トリエステル類及びその塩等が挙げられる。3価の有機リン化合物の塩としては、トリフェニルホスフィン・エチルブロミド、トリフェニルホスフィン・ブチルブロミド、トリフェニルホスフィン・オクチルブロミド、トリフェニルホスフィン・デシルブロミド、トリフェニルホスフィン・イソブチルブロミド、トリフェニルホスフィン・プロピルクロリド、トリフェニルホスフィン・ペンチルクロリド、トリフェニルホスフィン・ヘキシルブロミド等が挙げられる。中でも、トリフェニルホスフィンが好ましい。
アミン化合物としては、ジエタノールアミン等の第二級アミン、トリエタノールアミン、ジメチルベンジルアミン、トリスジメチルアミノメチルフェノール、トリスジエチルアミノメチルフェノール等の第3級アミン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン(TBD)、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン(Me−TBD)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン(DBN)、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン等の強塩基性アミン及びその塩が挙げられる。中でも、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン(TBD)が好ましい。アミン化合物の塩としては、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウムが挙げられる。
塩基性触媒を担持させるポリマーとしては、特に限定されず、ポリスチレンをジビニルベンゼンで架橋させたポリマーやアクリル樹脂をジビニルベンゼンで架橋させたポリマー等が用いられる。これらのポリマーは、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸無水物との反応に用いられる溶媒(例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン等)及び原料、生成物に不溶である。
ポリマー担持塩基性触媒は、塩基性触媒を不溶性ポリマーに化学結合させるか、塩基性触媒をモノマーに導入した後、モノマーを重合し、その後、ジビニルベンゼン等の架橋モノマーで3次元的に架橋することによって、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン等の溶媒に不溶なポリマー担持塩基性触媒を製造することができる。
ポリマー担持塩基性触媒として、具体的には、ジフェニルホスフィノポリスチレン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エンポリスチレン、N,N−(ジイソプロピル)アミノメチルポリスチレン、N−(メチルポリスチレン)−4−(メチルアミノ)ピリジン等が挙げられる。これらのポリマー担持塩基性触媒は、単独でも、2種以上を併用してもよい。
ポリマー担持塩基性触媒は、市販のものを用いてもよい。市販のポリマー担持塩基性触媒としては、例えばPS−PPh(ジフェニルホスフィノポリスチレン、バイオタージ社製)、PS−TBD(1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エンポリスチレン、バイオタージ社製)が挙げられる。
ポリマー担持塩基性触媒の使用割合は、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂のエポキシ1当量に対して、ポリマー担持製塩基触媒が0.5〜10.0ミリ当量であることが好ましく、1.0〜5.0ミリ当量であることがより好ましい。ポリマー担持塩基性触媒の使用割合が、上記範囲内であると反応率、反応時間及び触媒コストの観点から好ましい。
本発明の製造方法において、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸無水物の反応工程における温度は、好ましくは60〜130℃、より好ましくは80〜130℃、さらに好ましくは90〜120℃である。
触媒存在下で、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸無水物とを反応させる場合、ゲル化を防止するために反応系内及び反応系上の気相の酸素濃度を適正に保つ必要がある。例えば、積極的に反応系内に空気を吹き込む場合は、触媒の酸化を引き起こし、活性の低下を招く場合があるので注意が必要である。
また、重合禁止剤を添加しても良く、重合禁止剤としては例えば、ヒドロキノン、パラメトキシフェノール、BHT等が挙げられ、単独で使用しても良く、組み合わせて用いても構わない。添加量は反応系重量に対して、50〜1000ppmが好ましい。
工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸無水物との反応は、この反応によって得られるエステル化エポキシ樹脂が紫外線等の活性エネルギー線によって硬化することから、紫外線を遮光する容器内で反応を行うことが望ましい。また、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸無水物との反応は、気相重合を防止するために、エポキシ樹脂に対して良溶媒性を示す還流溶剤存在下で行なってもよいが、この場合は、反応終了後に溶媒を除去する必要があるため、無溶剤で行うことが好ましい。還流溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
本発明の製造方法において、ポリマー担持塩基性触媒を使用した場合、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸無水物とを反応させた後、部分エステル化エポキシ樹脂は、ポリマー担持塩基性触媒を除去することにより得られる。ポリマー担持塩基性触媒を除去する方法としては、濾過又は遠心分離を用いることが好ましい。
ポリマー担持塩基性触媒を濾過する方法としては、例えば目開き10μmのナイロンメッシュNY−10HC(スイスSefar社製)を用いてポリマー担持塩基性触媒を濾取する方法が挙げられる。
ポリマー担持塩基性触媒を遠心分離する方法としては、遠心分離機を用いて固液分離することにより、ポリマー担持塩基性触媒を除去する方法が挙げられる
以上より、本発明のエステル化エポキシ樹脂の製造方法は、好ましくは、一般式(1)〜一般式(3)で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂を製造するために使用できる。すなわち、前記に記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法であって、工程(2C):工程(2A)〜(2B)の工程を含む製造方法により得られる、一般式(4)〜(6)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸無水物と反応させて、一般式(1a)〜一般式(3a)で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂を得る工程を含む、エステル化エポキシ樹脂の製造方法である。
本発明のエステル化エポキシ樹脂の製造方法は、工程(1A)、(1B)、(1C’)及び(1D):
(1A)分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を、金属触媒の存在下、分子中に2以上のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物と反応させて、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体を得る工程と、
(1B)工程(1A)で得られた多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化してエポキシ樹脂を得る工程と
(1C’)工程(1B)で得られたエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸と反応させて部分エステル化エポキシ樹脂を得る工程と
(1D)工程(1C’)で得られた部分エステル化エポキシ樹脂を(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、アシル化剤、シリル化剤又はアセタール化剤と反応させる工程と
を含む。
<工程(1A)>及び<(1B)>
工程(1A)及び(1B)は前記した通りである。
<工程(1C’)>
工程(1C’)において、前記工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂のグリシジル基及びメチルグリシジル基が部分的に(メタ)アクリロイル化される。工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂として、好ましくは、一般式(4)〜一般式(6)で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂である。
(メタ)アクリル酸としては、特に限定されず、例えば市販のアクリル酸又はメタクリル酸を使用することができる。
本発明において、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させる工程において、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して反応させる(メタ)アクリル酸は、好ましくは10〜90当量%であり、より好ましくは20〜80当量%であり、さらに好ましくは30〜70当量%であり、特に好ましくは40〜60当量%である。部分エステル化エポキシ樹脂の製造方法において、グリシジル基及びメチルグリシジル基と(メタ)アクリル酸との反応は定量的に進むため、得られた部分エステル化エポキシ樹脂のエステル化率は、エポキシ当量より推定することもできる。
工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して、(メタ)アクリル酸を上記範囲内で反応させると、不飽和基のみを反応させる一次重合の際に、仮固定に良好な樹脂特性が得られ、二次重合の際に相分離等を生じることなく均質な重合物を形成することが可能な部分エステル化エポキシ樹脂を得ることができる。
本発明において、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応に、前述した塩基性触媒又は塩基性触媒をポリマーに担持させたポリマー担持塩基性触媒を使用することができる。
本発明の製造方法において、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応工程における温度は、好ましくは60〜120℃、より好ましくは80〜120℃、さらに好ましくは90〜110℃である。
触媒存在下で、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させる場合、ゲル化を防止するために反応系内及び反応系上の気相の酸素濃度を適正に保つ必要がある。例えば、積極的に反応系内に空気を吹き込む場合は、触媒の酸化を引き起こし、活性の低下を招く場合があるので注意が必要である。
また、重合禁止剤を添加しても良く、重合禁止剤としては例えば、ヒドロキノン、パラメトキシフェノール、BHT等が挙げられ、単独で使用しても良く、組み合わせて用いても構わない。添加量は反応系重量に対して、50〜1000ppmが好ましい。
工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応は、この反応によって得られる部分エステル化エポキシ樹脂が紫外線等の活性エネルギー線によって硬化することから、紫外線を遮光する容器内で反応を行うことが望ましい。また、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応は、気相重合を防止するために、エポキシ樹脂に対して良溶媒性を示す還流溶剤存在下で行なってもよいが、この場合は、反応終了後に溶媒を除去する必要があるため、無溶剤で行うことが好ましい。還流溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
本発明の製造方法において、工程(1A)〜(1B)を含む製造方法により得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させた後、部分エステル化エポキシ樹脂は、ポリマー担持塩基性触媒を除去することにより得られる。ポリマー担持塩基性触媒を除去する方法としては、前述のように、濾過又は遠心分離を用いることが好ましい。
工程(1C’)で得られる部分エステル化エポキシ樹脂は、一般式(4)〜(6)から製造される一般式(1’)、一般式(2’)及び一般式(3’)で示されるものが好ましい。一般式(1’)〜一般式(3’)で示される部分エステル化エポキシ樹脂において、R11、R12、R13、R14、R15及びR16の少なくとも2つは、グリシジル、メチルグリシジル、又は(メタ)アクリロイル基を含む基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rである。すなわち、本発明の一般式(1’)〜一般式(3’)で示される部分エステル化エポキシ樹脂は、一般式(4)〜一般式(6)で示されるエポキシ樹脂のグリシジル及びメチルグリシジルの一部が、(メタ)アクリロイル化されているエポキシ樹脂である。
一般式(1’)〜一般式(3’)において、R11〜R16のうち、3個以上がグリシジル、メチルグリシジル、又は(メタ)アクリロイル基を含む基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rであることが好ましく、R11〜R16のうち、一般式(1’)及び(2’)において3.8個以上、一般式(3’)において5.8個以上がグリシジル、メチルグリシジル、又は(メタ)アクリロイル基を含む基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rであることがより好ましく、R11〜R16のうち、すべて、すなわち、一般式(1’)及び(2’)において4個以上、一般式(3’)において6個以上がグリシジル、メチルグリシジル、又は(メタ)アクリロイル基を含む−基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rであることが最も好ましい。
一般式(1’)〜一般式(3’)における、グリシジル及びメチルグリシジルの数、並びに(メタ)アクリロイル基の数は、HPLCによって計算することができる。具体的には、HPLCにより、各エポキシ基の数及び各(メタ)アクリロイルの数に対応したピークが得られ、それぞれのピーク面積から各個数の存在割合を算出することができる。これにより、一般式(1’)〜一般式(3’)における、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル基を含む基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rの個数が求められる。また、一般式(1’)〜(3’)で示される部分エステル化エポキシ樹脂が混合物である場合は、グリシジル及びメチルグリシジルの数、並びに(メタ)アクリロイル基を含む基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rの数は混合物の平均値として算出される。例えば、部分エステル化エポキシ樹脂の混合物には、エポキシ樹脂の混合物及びそれらのエポキシ基の一部が(メタ)アクリロイル基になった樹脂が含まれる場合がある。
部分エステル化エポキシ樹脂において、グリシジル基及びメチルグリシジル基とアクリロイル基及びメタクリロイル基を含む基:−CH−CH(OH)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rとの割合は、好ましくは20:80〜80:20、より好ましくは25:75〜75:25である。ここで、エポキシ基と(メタ)アクリル基との割合は、HPLC及びエポキシ当量より求めることができる。具体的には、原料であるエポキシ樹脂のエポキシ当量が部分エステル化された分だけ増加することから、部分エステル化エポキシ樹脂のエポキシ当量を測定することにより、どの程度エステル化されたかが算出できる。また、HPLCの各ピークにおける質量分析(LC−MS)を行うことにより各成分の分子量及び存在割合が求められ、成分ごとのエポキシ基及びアクリル基の割合を求めることが出来る。
本発明において、部分エステル化エポキシ樹脂の数平均分子量は、500〜10,000であるのが好ましく、800〜5,000であるのがより好ましい。
一般式(1’)で示される部分エステル化エポキシ樹脂は、例えばジメタクリレート化体として、
Figure 2013241488

を含み、さらに、モノメタクリレート化体、トリメタクリレート化体、テトラメタクリレート化体や、それらの二量化体、三量化体等の多量化体も含み得る。
<工程(1D)>
工程1Dは、工程(1C’)で得られた部分エステル化エポキシ樹脂を(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、アシル化剤、シリル化剤又はアセタール化剤と反応させる工程である。
(メタ)アクリロイル化剤としては、例えば(メタ)アクリル酸クロリド、(メタ)アクリル酸ブロミド等の(メタ)アクリル酸ハロゲン化物、または(メタ)アクリル酸無水物、または(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル等の(メタ)アクリル酸エステルであり得る。
アルキル化剤として、例えばアルキルクロリド、アルキルブロミド、アルキルヨージド等のアルキルハライドなどであり得る。
アシル化剤としては、例えばアシルクロリド、アシルブロミド等のアシルハライド、または酸無水物、またはエステルなどであり得る。
シリル化剤として、例えばトリアルキルシリルクロリド、トリアルキルシリルブロミド等のトリアルキルシリルハライドなどであり得る。
アセタール化剤として、例えばメトキシメチルクロリド、エトキシメチルクロリド等のアルコキシメチルハライド、またはテトラヒドロピラン、エチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテルなどであり得る。
部分エステル化エポキシ樹脂と(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、シリル化剤又はアセタール化剤との反応は、慣用の方法により行なうことができる。
工程1Dにおいて、好ましくは、部分エステル化エポキシ樹脂として一般式(1’)〜(3’)で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂を用い、これを(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、アシル化剤、シリル化剤又はアセタール化剤と反応させて、一般式(1)〜(3)で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂を得る。
本発明の硬化性組成物は、前記したエステル化エポキシ樹脂、又は、前記の方法のいずれかで製造し得るエステル化エポキシ樹脂を1種以上含む。硬化性組成物は、液晶シール剤、特に滴下工法用の液晶シール剤であり得る。
本発明の硬化性組成物に含まれる成分として、本発明のエステル化エポキシ樹脂の他に、硬化剤、重合開始剤、フィラー、カップリング剤が挙げられる。
硬化剤としては特に限定されず、硬化剤として公知の化合物を用いることができる。硬化剤として、アミン系硬化剤、有機酸ジヒドラジド化合物、イミダゾール及びその誘導体、ジシアンジアミド、芳香族アミン、エポキシ変性ポリアミン、およびポリアミノウレア等が挙げられ、特に有機酸ジヒドラジドであるVDH(1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチル)−5−イソプロピルヒダントイン)、ADH(アジピン酸ジヒドラジド)、UDH(7,11−オクタデカジエン−1,18−ジカルボヒドラジド)及びLDH(オクタデカン−1,18−ジカルボン酸ジヒドラジド)が好ましい。これらの硬化剤は、単独で用いても、複数で用いてもよい。硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂及び部分エステル化エポキシ樹脂100重量部に対して、1〜25重量部であることが好ましく、5〜15重量部であることがより好ましい。
重合開始剤は、光のエネルギーを吸収することによって活性化し、ラジカルを発生する化合物を意味する。重合開始剤は特に限定されず、重合開始剤として公知の化合物が使用できる。重合開始剤として、ベンゾイン類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサトン類、α−アシロキシムエステル類、フェニルグリオキシレート類、ベンジル類、アゾ系化合物、ジフェニルスルフィド系化合物、アシルホスフィンオキシド系化合物、ベンゾイン類、ベンゾインエーテル類及びアントラキノン類の重合開始剤が挙げられ、好ましくは、液晶への溶解性が低く、また、それ自身で光照射時に分解物がガス化しないような反応性基を有するものが好ましい。本発明の好ましい重合開始剤として、例えばEYレジンKR−2(ケイエスエム社製)等が挙げられる。重合開始剤の配合量は、エポキシ樹脂及び部分エステル化エポキシ樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部であることが好ましく、1〜5重量部であることがより好ましい。
フィラーは、硬化性組成物の粘度制御や硬化性組成物を硬化させた硬化物の強度向上、または線膨張性を抑えることによって硬化性組成物の接着信頼性を向上させる等の目的で添加される。フィラーは、エポキシ樹脂を含む組成物に対して用いられる公知の無機フィラー及び有機フィラーが使用できる。無機フィラーとして、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、カオリン、タルク、ガラスビーズ、セリサイト活性白土、ベントナイト、窒化アルミニウム、及び窒化ケイ素が挙げられる。有機フィラーとして、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、これらを構成するモノマーと他のモノマーとを共重合させて得られる共重合体、ポリエステル微粒子、ポリウレタン微粒子、及びゴム微粒子が挙げられる。本発明において、特に無機フィラー、例えば二酸化ケイ素及びタルクが好ましい。フィラーの配合量は、エポキシ樹脂及び部分エステル化エポキシ樹脂100重量部に対して、2〜40重量部であることが好ましく、5〜30重量部であることがより好ましい。
カップリング剤は、液晶表示基板との接着性をさらに良好とすることを目的として添加される。カップリング剤としては特に限定されず、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン及び3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。シランカップリング剤の配合量は、エポキシ樹脂及び部分エステル化エポキシ樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部であることが好ましく、0.5〜2重量部であることがより好ましい。
本発明の硬化性組成物は、紫外線等のエネルギー線の照射により、熱を加えることにより、又は紫外線等のエネルギー線の照射の後に熱を加えることにより硬化する。これにより、本発明の硬化性組成物の硬化物が得られる。よって、本発明のエポキシ樹脂及び部分エステル化エポキシ樹脂を含む硬化性組成物を硬化させる方法は、本発明のエポキシ樹脂及び部分エステル化エポキシ樹脂を含む硬化性組成物に紫外線等のエネルギー線を照射するか、熱を加えるか、又は紫外線等のエネルギー線の照射の後に熱を加える工程を含む。
本発明のエステル化エポキシ樹脂は、液晶に対する溶出性が極めて低いという特性を保ちながら、粘度が低く、潜在性硬化剤と混合したときの液安定性に優れるので、特に滴下工法における液晶用シール剤として有用である。
次に実施例により本発明の具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
<エポキシ樹脂Aの合成>
エポキシ樹脂A(一般式(4)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンである)の合成
エチレングリコール(東京化成社製)500g、45%ホウフッ化錫(II)水溶液(森田化学工業社製)1.0gをナスフラスコに入れた。ビスフェノールA型エポキシ樹脂(EXA850CRP、DIC株式会社製)340gを攪拌しながら80℃に保ち1時間にわたり徐々に加え、添加終了より80℃で1時間撹拌した。反応混合物を室温に冷却し、クロロホルムを1L加え、水1Lで6回洗浄した。得られた有機相の溶媒を減圧留去により除去し、無色透明粘稠物の開環体(化合物1a:ビスフェノールA型エポキシ樹脂のエチレングリコール開環体、一般式(7b)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンである化合物)410gを得た。なお、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により、原料のエポキシ樹脂および1つのエポキシ基のみが開環した化合物のピークの消失により、全てのエポキシ基が開環されていることを確認した。
化合物1a(EXA850CRP−エチレングリコール開環体)232g、エピクロロヒドリン(和光純薬社製)590g、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド(東京化成社製)50gを、機械攪拌機、温度計、温度調節器、凝縮器、ディーン−スターク・トラップおよび滴下ロートを付した2リットルの三口丸底フラスコに入れた。次いで、混合物を70トール(torr)の高真空下攪拌しながら約50ないし55℃に加熱してエピクロロヒドリンを激しく還流した。160gの48%溶液NaOH(関東化学社製)を2時間にわたり混合物にゆっくりと添加した。共沸物が生成次第、水/エピクロロヒドリン混合物のうち、エピクロロヒドリンを反応系に戻しながら攪拌を続けた。添加終了後、3時間にわたり攪拌を継続した。次いで、反応混合物を室温に冷却しクロロホルム1Lを加え1Lの水で6回洗浄した。得られた有機相の溶媒を減圧留去により除去し、淡黄色透明粘稠物のグリシジルエーテル体(エポキシ樹脂A)245gを得た。エポキシ当量188 g/eq、粘度13,000mPa・s(3°×R14ローター、10rpm)、分子量測定で[M+NH4]+=706、[M+2NH4]2+/2=619が測定された。
Figure 2013241488

Figure 2013241488
[実施例1]エステル化エポキシ樹脂Aの合成
エポキシ樹脂Aを50g(0.266当量/エポキシ基)、メタクリル酸無水物を10.25g(0.0665当量)、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリドを493mg、BHTを12mgナス型フラスコに入れ、90℃で5時間攪拌した。反応混合物を40℃以下に冷却し、クロロホルム150mlを加え、水250mlで5回洗浄した後、飽和食塩水150mlで1回洗浄した。得られた有機相に硫酸マグネシウムを加え、乾燥後、ろ過などで固形分を濾別し、得られた有機相の溶媒を減圧留去により留去し、黄色粘稠物としてエステル化エポキシ樹脂Aを54g得た。エステル化エポキシ樹脂Aは、一般式(1a)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンであり、基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’において、水素が平均して0.3個以下であり、R、R、R及びRにおいて、水素が平均してほぼ0個であり、かつ、グリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との理論的割合が75:25であった。エポキシ当量293g/eq、粘度23,450mPa・s(3°×R14ローター、10rpm)、分子量測定で(A-1):[M+NH4]+=706,(A-2):[M+NH4]+=860,(A-3):[M+NH4]+=1015,(A-4):[M+NH4]+=1169,(A-5): [M+2NH4]2+/2=696, (A-6): [M+2NH4]2+/2=773が測定された。
Figure 2013241488
[実施例2]エステル化エポキシ樹脂Bの合成
実施例1において、メタクリル酸無水物を13.6g(0.0886当量)とした以外は同様にして、黄色粘稠物としてエステル化エポキシ樹脂Bを57g得た。エステル化エポキシ樹脂Bは、一般式(1a)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンであり、基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’において、水素が平均して0.3個以下であり、R、R、R及びRにおいて、水素が平均してほぼ0個であり、かつ、グリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との理論的割合が65:35であった。エポキシ当量368g/eq、粘度32,100mPa・s(3°×R14ローター、10rpm)、分子量測定で(A-1):[M+NH4]+=706,(A-2):[M+NH4]+=860,(A-3):[M+NH4]+=1015,(A-4):[M+NH4]+=1169,(A-5): [M+2NH4]2+/2=696, (A-6): [M+2NH4]2+/2=773,(A-7):[M+NH4]+=1323が測定された。
(A-1)〜(A-6)に加え、
Figure 2013241488

を含む。
[実施例3]エステル化エポキシ樹脂Cの合成
実施例1において、メタクリル酸無水物を20.5g(0.133当量)とした以外は同様にして、黄色粘稠物としてエステル化エポキシ樹脂Cを63g得た。エステル化エポキシ樹脂Bは、一般式(1a)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンであり、基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’において、水素が平均して0.3個以下であり、R、R、R及びRにおいて、水素が平均してほぼ0個であり、かつ、グリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との理論的割合が50:50であった。エポキシ当量528g/eq、粘度40,200mPa・s(3°×R14ローター、10rpm)、分子量測定で(A-1):[M+NH4]+=706,(A-2):[M+NH4]+=860,(A-3):[M+NH4]+=1015,(A-4):[M+NH4]+=1169,(A-5): [M+2NH4]2+/2=696, (A-6): [M+2NH4]2+/2=773,(A-7):[M+NH4]+=1323が測定された。
(A-1)〜(A-7)を含む。
[比較例1]部分エステル化エポキシ樹脂Aの合成
エポキシ樹脂Aを376g(2.0当量/エポキシ基)、メタクリル酸を88.7g(1.0当量)、トリフェニルホスフィンを0.52g、BHTを90mg混合し、100℃で6時間攪拌し、部分エステル化エポキシ樹脂Aを460g得た。部分エステル化エポキシ樹脂Aは、一般式(1a)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンであり、基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’において、水素が理論的に平均して1.0個であり、R、R、R及びRにおいて、水素が平均してほぼ0個であり、かつ、グリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との理論的割合が50:50であった。エポキシ当量470g/eq、粘度100,000mPa・s(3°×R7.7ローター、10rpm)。
[比較例2]部分エステル化エポキシ樹脂B
50%アクリル化した部分エステル化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ダイセルユーシービー社製)を使用した。ビスフェノールA型グリシジルエポキシ樹脂は2官能のエポキシ樹脂であるが、このうち1官能のエポキシをメタアクリル酸でメタアクリル化した樹脂である。部分エステル化エポキシ樹脂Bは、以下の式:
Figure 2013241488

(式中、Rがグリシジルまたは基:-CH-CHOH-CH-O-CO-C(CH)=CH2であり、グリシジルの平均の個数と基:基:-CH-CHOH-CH-O-CO-C(CH)=CH2の平均の個数の理論的割合が50:50である)で示される。
[試験例1]粘度、エポキシ当量、分子量の測定
実施例1〜3及び比較例1〜2で得られた樹脂、並びにエポキシ樹脂Aのそれぞれについて、E型粘度計(東機産業社製 RE105U)を用いて、25℃で測定した粘度、及びJISK7236:2001により測定したエポキシ当量を表1に示す。質量分析にはWaters社製Quattro microを用いた。
[試験例2]Ni点の測定
実施例1〜5及び比較例1〜2で得られた樹脂並びにエポキシ樹脂Aのそれぞれについて、以下の方法で、Ni点の測定を行った。液晶の相転移温度であるNi点(Nematic-Isotropic point)の変化により、液晶への溶出性の評価を行える。液晶のNi点は液晶の各成分の混合組成により決定され、各配合で固有の値となる。一般的に、これら液晶に何らかの不純物(他成分)が混入することによりNi点は低下することが知られており、不純物混入具合をNi点より評価することが出来る。
[Ni点の測定方法]
アンプル瓶に各エポキシ樹脂0.1gを入れ、液晶(MLC−11900−080、メルク社製)1gを加えた。この瓶を120℃オーブンに1時間投入し、その後室温で静置して室温(25℃)に戻ってから液晶部分を取り出し0.2μmフィルターによりろ過し、評価用の液晶サンプルとした。Ni点の測定は、示差走査型熱量計(DSC、パーキンエルマー社製、PYRIS6)を使用し、評価用の液晶サンプル10mgをアルミサンプルパンに封入し、昇温速度5℃/分の条件で測定を行った。測定結果を表1〜2に示す。
[試験例3]増粘率の測定
各樹脂5重量部をアミキュアVDH(味の素ファインテクノ株式会社社製)とエポキシ当量と活性水素当量が同じになるように混合し、25℃で1週間放置した場合の放置前後の粘度値の変化率を測定した。部分エステル化エポキシ樹脂Aの5重量部に対してアミキュアVDHを0.84重量部、エステル化エポキシ樹脂Aの5重量部に対してアミキュアVDHを1.25重量部、エステル化エポキシ樹脂Bの5重量部に対してアミキュアVDHを1.10重量部、エステル化エポキシ樹脂Cの5重量部に対してアミキュアVDHを0.71重量部、部分エステル化エポキシ樹脂Bの5重量部に対してアミキュアVDHを0.92重量部使用した。測定結果を表1〜2に示す。
Figure 2013241488
[実施例4]エステル化エポキシ樹脂D
エポキシ樹脂Aを50g(0.266当量/エポキシ基)、メタクリル酸無水物を10.25g(0.0665当量)、PS−TBD(ポリスチレン−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン)を806mg、BHTを12mgナス型フラスコに入れ、100℃で5時間攪拌した。固形分をろ別して、黄色粘稠物としてエステル化エポキシ樹脂Dを50g得た。エステル化エポキシ樹脂Aは、一般式(1a)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンであり、基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’において、水素が平均して0.3個以下であり、R、R、R及びRにおいて、水素が平均してほぼ0個であり、かつ、グリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との理論的割合が75:25であった。エポキシ当量272g/eq、粘度18,200mPa・s(3°×R14ローター、10rpm)、分子量測定で(A-1):[M+NH4]+=706,(A-2):[M+NH4]+=860,(A-3):[M+NH4]+=1015,(A-4):[M+NH4]+=1169,(A-5): [M+2NH4]2+/2=696, (A-6): [M+2NH4]2+/2=773が測定された。
(A-1)〜(A-6)を含む。
[実施例5]エステル化エポキシ樹脂E
エポキシ樹脂Aを50g(0.266当量/エポキシ基)、メタクリル酸無水物を10.25g(0.0665当量)、PS−TPP(ポリスチレン−トリフェニルホスフィン)を434mg、BHTを12mgナス型フラスコに入れ、100℃で7時間攪拌した。固形分をろ別して、黄色粘稠物としてエステル化エポキシ樹脂Eを50g得た。エステル化エポキシ樹脂Aは、一般式(1a)において、Xがイソプロピリデンであり、Xの結合位置が4,4’−位であり、R21がいずれも水素であり、Yがエチレンであり、基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’において、水素が平均して0.3個以下であり、R、R、R及びRにおいて、水素が平均してほぼ0個であり、かつ、グリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との理論的割合が75:25であった。エポキシ当量295g/eq、粘度19,150mPa・s(3°×R14ローター、10rpm)、分子量測定で(A-1):[M+NH4]+=706,(A-2):[M+NH4]+=860,(A-3):[M+NH4]+=1015,(A-4):[M+NH4]+=1169,(A-5): [M+2NH4]2+/2=696, (A-6): [M+2NH4]2+/2=773が測定された。
(A-1)〜(A-6)を含む。
実施例4及び5において得られたエステル化エポキシ樹脂D及びEの測定結果を表2に示す。
Figure 2013241488
本発明のエステル化エポキシ樹脂は、液晶に対する溶解性・溶出性を低く維持しながら、シール剤の粘度を低下させ、かつ、シール剤の液安定性を向上させることができるので、液晶のシール剤の配合原料として有用である。

Claims (10)

  1. 一般式(1):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、
    一般式(2):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(3):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂。
    〔各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
    Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
    (式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
    nは、0又は1〜6の整数である)であり、
    各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
    11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル、アルキル、アシル、シリル、アセタール、又は基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−R
    (式中、R’は、水素、(メタ)アクリロイル、アルキル、アシル、シリル、又はアセタールであり、
    は、(メタ)アクリロイルであるが、
    基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’のうち、水素は平均して0.8個未満である)であり、
    一般式(1)及び(2)に存在するR11、R12、R14及びR15において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10であり、
    一般式(3)に存在するR11、R12、R13、R14、R15及びR16において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10である〕
  2. 一般式(1a):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(2a):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(3a):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエステル化エポキシ樹脂。
    〔各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
    Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
    (式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
    nは、0又は1〜6の整数である)であり、
    各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
    11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、メチルグリシジル、(メタ)アクリロイル、又は基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−R
    (式中、R’は、水素、又は(メタ)アクリロイルであり、
    は、(メタ)アクリロイルであるが、
    基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rに存在するR’のうち、水素は平均して0.8個未満である)であり、
    一般式(1a)及び(2a)に存在するR11、R12、R14及びR15において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10であり、
    一般式(3a)に存在するR11、R12、R13、R14、R15及びR16において、グリシジルとメチルグリシジルと基:−CH−CH(OR’)−CH−O−Rと基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの合計は平均して2個以上であり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OR’)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OR’)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10である〕
  3. 工程(1A)〜(1C):
    (1A)分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を、金属触媒の存在下、分子中に2以上のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物と反応させて、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体を得る工程と、
    (1B)工程(1A)で得られた多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化してエポキシ樹脂を得る工程と
    (1C)工程(1B)で得られたエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸無水物と反応させる工程
    を含む、エステル化エポキシ樹脂の製造方法。
  4. 一般式(4):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(5):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(6):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂〔各式中、
    Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
    Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
    (式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
    nは、0又は1〜6の整数である)であり、
    各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
    、R、R、R、R及びRは、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、又はメチルグリシジルであるが、
    一般式(4)及び(5)に存在するR、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルであり、
    一般式(6)に存在するR、R、R、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルである〕
    を(メタ)アクリル酸無水物と反応させることを含む、請求項2記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
  5. 請求項4記載の一般式(4)〜一般式(6)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂を、下記工程(2A)〜(2B):
    (2A)一般式(7a):
    Figure 2013241488

    又は、一般式(8a):
    Figure 2013241488

    又は、一般式(9a):
    Figure 2013241488

    〔式中、
    X及びR21は、請求項4で定義されたとおりである〕
    で示されるエポキシ化合物を、金属触媒の存在下、下記一般式(10):
    HO−Y−OH (10)
    (式中、Yは、請求項4で定義されたとおりである)
    で示されるジヒドロキシ化合物と反応させて、一般式(7b):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(8b):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(9b):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体〔各式中、X、Y及びR21は、上記で定義されたとおりである〕を得る工程と、
    (2B)工程(2A)で得られた一般式(7b)〜一般式(9b)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化する工程と
    を含む方法で製造する、請求項4記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
  6. 工程(1A)、(1B)、(1C’)及び(1D):
    (1A)分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を、金属触媒の存在下、分子中に2以上のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物と反応させて、多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体を得る工程と、
    (1B)工程(1A)で得られた多官能エポキシ化合物のエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化してエポキシ樹脂を得る工程と
    (1C’)工程(1B)で得られたエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸と反応させて部分エステル化エポキシ樹脂を得る工程と
    (1D)工程(1C’)で得られた部分エステル化エポキシ樹脂を(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、アシル化剤、シリル化剤、又はアセタール化剤と反応させる工程と
    を含む、エステル化エポキシ樹脂の製造方法。
  7. 一般式(1’):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(2’):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂、又は、一般式(3’):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂〔各式中、Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
    Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
    (式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
    nは、0又は1〜6の整数である)であり、
    各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
    11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ互いに独立に水素、グリシジル、メチルグリシジル、又は基:−CH−CH(OH)−CH−O−R
    (式中、Rは、アクリロイル又はメタクリロイルである)であり、
    一般式(1’)及び(2’)に存在するR11、R12、R14及びR15の少なくとも2つは、グリシジル、メチルグリシジル、又は基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rであり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OH)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10であり、
    一般式(3’)に存在するR11、R12、R13、R14、R15及びR16の少なくとも2つはグリシジル、メチルグリシジル、又は基:−CH−CH(OH)−CH−O−R若しくは基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rであり、グリシジル及びメチルグリシジルの平均の個数と基:−CH−CH(OH)−CH−O−R及び基:−CH−C(CH)(OH)−CH−O−Rの平均の個数との割合は10:90〜90:10である〕
    を(メタ)アクリロイル化剤、アルキル化剤、アシル化剤、シリル化剤、又はアセタール化剤と反応させることを含む、請求項1記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
  8. 請求項7記載の一般式(1’)〜一般式(3’)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなる部分エステル化エポキシ樹脂を、下記工程(2A)〜(2C):
    (2A)一般式(7a):
    Figure 2013241488

    一般式(8a):
    Figure 2013241488

    又は、一般式(9a):
    Figure 2013241488

    〔式中、
    X及びR21は、請求項7で定義されたとおりである〕
    で示されるエポキシ化合物を、金属触媒の存在下、下記一般式(10):
    HO−Y−OH (10)
    (式中、Yは、請求項7で定義されたとおりである)
    で示されるジヒドロキシ化合物と反応させて、一般式(7b):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(8b):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体、又は、一般式(9b):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体〔式中、X、Y及びR21は、上記で定義されたとおりである〕を得る工程と、
    (2B)工程(2A)で得られた一般式(7b)〜一般式(9b)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ開環体のヒドロキシ基をエポキシ化して、一般式(4):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(5):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂、又は、一般式(6):
    Figure 2013241488

    で示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂〔各式中、
    Xは、−O−、炭素原子数1〜4のアルキレン、又は炭素原子数2〜4のアルキリデンであり、
    Yは、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン−炭素原子数1〜4のアルキレン、炭素原子数1〜4のアルキレン−炭素原子数6〜20のアリーレン、又は基:−R−(O−R
    (式中、Rは、炭素原子数1〜4のアルキレンであり、
    nは、0又は1〜6の整数である)であり、
    各R21は、それぞれ互いに独立に、水素又はメチルであり、
    、R、R、R、R及びRは、それぞれ互いに独立に、水素、グリシジル、又はメチルグリシジルであるが、
    一般式(4)及び(5)に存在するR、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルであり、
    一般式(6)に存在するR、R、R、R、R及びRの少なくとも2つは、グリシジル又はメチルグリシジルである〕
    を得て、
    (2C)工程(2B)得られた一般式(4)〜(6)のいずれかで示される樹脂及び場合によりその多量化体からなるエポキシ樹脂を(メタ)アクリル酸と反応させることを含む方法により製造する、請求項7記載のエステル化エポキシ樹脂の製造方法。
  9. 請求項1又は請求項2記載のエステル化エポキシ樹脂を含む、硬化性組成物。
  10. 請求項3〜8のいずれか1項記載の製造方法により得られるエステル化エポキシ樹脂を含む、硬化性組成物。
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