JP2974983B2 - フェノール系エポキシ樹脂およびその製造法 - Google Patents

フェノール系エポキシ樹脂およびその製造法

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JP2974983B2 JP9157240A JP15724097A JP2974983B2 JP 2974983 B2 JP2974983 B2 JP 2974983B2 JP 9157240 A JP9157240 A JP 9157240A JP 15724097 A JP15724097 A JP 15724097A JP 2974983 B2 JP2974983 B2 JP 2974983B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一群のフェノール
系エポキシ樹脂を提供することができ、特に電子用ケミ
カルと素材の用途に適したフェノール系エポキシ樹脂お
よびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】フェノール系エポキシ樹脂は半導体シー
ラント素材の主成分の1つであり、このうちビスフェノ
ール系エポキシ樹脂は比較的低い粘性を有することによ
り、製造プロセスにおいてその流動性を高めることがで
きるのみならず、さらにその気泡の発生を少なくするこ
とができる。このため半導体の薄いシーラント素材とし
て広く利用されている。
【0003】また、トリスフェノール系とテトラキスフ
ェノール系エポキシ樹脂は、比較的高いガラス転移温度
を有していることから、シーラント素材もしくは基板に
添加して使用することによって、その耐熱性を効果的に
高めることができる。
【0004】このほかフェノール系エポキシ樹脂のベン
ゼン環に炭化水素または芳香族基を導入した誘導体は、
シール後にその吸湿性を低下させるとともに、クラッキ
ングを少なくする効果を有する。よって、粘性が低く、
耐熱性を有し、しかも吸湿性の低いフェノール系エポキ
シ樹脂を合成することは、半導体電子素材開発の主要な
方向とされている。
【0005】ところで、米国特許第5028686号明
細書には高純度のエポキシ樹脂の製造方法として、同時
に添加する方法が開示されていて、従来の技術に対する
改良方法には、同時にまたは連続して(1)エピハロヒ
ドリン、エポキシ化合物と溶媒との混合物および(2)
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物または
水酸化マンガンと水、または有機溶媒の混合物をエピハ
ロヒドリンと溶媒の混合物に添加し、1当量あたりのフ
ェノール基に対して少なくとも1当量以上のアルカリ金
属あるいはアルカリ土金属性水酸化物が反応に用いられ
る化学量論的置換反応を包括する。
【0006】また、米国特許第4954603号明細書
には、耐熱性を有する難燃性のエポキシ樹脂組成物が記
載されていて、3つの官能基を有するエポキシ化合物
と、ハロゲン化ビスフェノールとを触媒存在下で作用さ
せて得られるハロゲン含有エポキシ樹脂を包括する。
【0007】また、ヨーロッパ特許第579301号明
細書には、ビスフェノール構造を含むエポキシ樹脂の製
造方法が開示されていて、ジアルコールモノエーテルと
水とからなる溶媒の存在下、アルカリ金属酸化物をフェ
ノール基1モルあたり0.8〜2.0モルを4,4′−
ビスフェノールとエピハロヒドリンの混合物に添加する
合成方法を包括する。
【0008】同じくヨーロッパ特許第396203号明
細書記載の包覆半導体に用いられるエポキシ樹脂は、水
と、イソプロパノールの存在下で、テトラキスフェノー
ル、エピハロヒドリンと水酸化ナトリウム水溶液を反応
させて得る。
【0009】上記の従来の技術は、それぞれビスフェノ
ール、トリスフェノールおよびテトラキスフェノール系
エポキシ樹脂の製造方法に関するものであり、いずれの
場合もビスフェノール、トリスフェノール、あるいはテ
トラキスフェノールを原料として、アルコール類溶媒
(例えばイソプロパノール、エチレングリコールなど)
中、水酸化ナトリウムなどの強アルカリ水溶液を添加し
て、エピクロロヒドリンと反応させてエポキシ樹脂を得
る合成方法であり、反応には1モルのフェノール基あた
り、少なくとも1モル以上の水酸化ナトリウムが用いら
れている化学量論的置換反応である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来より知られ
ているエポキシ樹脂の製造方法では、原料供給として強
アルカリを添加する際に放熱する故、アルカリ導入速度
に制約があり、徐々に滴下しなければならず、さらに原
料中、水、アルコール類、エピクロロヒドリンとフェノ
ールなどの有機化合物を含有する非均質反応であるた
め、反応は減圧共沸下で行う必要がある。しかも反応終
了後、さらに蒸留除去しにくい水とアルコール類を蒸留
するため、複雑な反応施設を要する上、その操作も煩わ
しく、かつ多くの時間を投入しなければならない。現状
では満足のゆく合成方法が知られていないため、簡単な
製造プロセスで反応時間も短縮できる新規なフェノール
系エポキシ樹脂の合成方法の開発が望ましいことは容易
に想像できる。
【0011】本発明者らは、前記問題点を解決すべく鋭
意努力検討した結果、フェノール系エポキシ樹脂の製造
方法として、イミダゾール系化合物を触媒に用い、フェ
ノール、イミダゾールとエピハロヒドリンなどの原料を
同時に導入し、溶剤の非存在下で簡単な設備中、短時間
の反応で合成できることを発見し、本発明を完成するに
至った。
【0012】本発明の第一目的として、ICシーラント
素材、プリント基板の基板添加剤および電子粘着剤など
に利用される一群のフェノール系エポキシ樹脂を提供す
る。
【0013】本発明の次の目的は、前記のフェノール系
エポキシ樹脂の製造方法の提供にある。すなわち、イミ
ダゾール系化合物を触媒として用い、溶媒の非存在下
に、フェノール、イミダゾールとエピハロヒドリンを同
時に導入し反応を行なうことで、簡単な設備で、しかも
反応時間の短縮が可能となる工業的に有利な合成方法を
特徴とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のフェノール系エ
ポキシ樹脂はつぎの一般式(IIまたは(III)で表さ
れる。
【0015】
【化10】
【0016】[式中、R1、R2、R3とR4は同じでも異
なっていてもよく、それぞれ独立して水素原子、C1〜6
の炭化水素基、C6〜10の芳香族基またはC1〜6の炭化
水素基により置換されたC6〜10の芳香族基を表す;R5
とR6は同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立し
て水素原子、C1〜6の炭化水素基、C6〜10の芳香族
基、C1〜6の炭化水素基の置換基により置換されたC
6〜10の芳香族基、
【0017】
【化11】
【0018】(式中、R7は水素原子、C1〜6の炭化水
素基、C6〜10の芳香族基またはC1〜6の炭化水素基に
より置換されたC6〜10の芳香族基を表す)、または
【0019】
【化12】
【0020】(式中、R8とR9は同じでも異なっていて
もよく、それぞれ独立して水素原子、C1〜6の炭化水素
基、C6〜10の芳香族基またはC1〜6の炭化水素基によ
り置換された芳香族基を表す)。ただし、R 5 とR 6 は少
なくとも一方が
【0021】
【化13】
【0022】であり、もしR 5 またはR 6
【0023】
【化14】
【0024】であれば、R 1 、R 2 、R 3 とR 4 の少なくと
も1つはC 6〜10 の芳香族基またはC 1 〜6 の炭化水素基
の置換基により置換されたC 6〜10 の芳香族基を示
す。]また本発明は、イミダゾール系化合物の触媒下、
多価フェノール化合物あるいはその炭化水素系または芳
香族系誘導体とエピハロヒドリンとを反応させることを
含むフェノール系エポキシ樹脂、特につぎの一般式
(I)で示されるフェノール系エポキシ樹脂の製法に関
する。
【0025】
【化15】
【0026】[式中、R 1 、R 2 、R 3 とR 4 は同じでも異
なっていてもよく、それぞれ独立して水素原子、C 1〜6
の炭化水素基、C 6〜10 の芳香族基またはC 1〜6 の炭化
水素基の置換基により置換されたC 6〜10 の芳香族基を
示す;R 5 とR 6 は同じでも異なっていてもよく、それぞ
れ独立して水素原子、C 1〜6 の炭化水素基、C 6〜10
芳香族基、C 1〜6 の炭化水素基の置換基により置換され
たC 6〜10 の芳香族基、
【0027】
【化16】
【0028】(式中R 7 は水素原子、C 1〜6 の炭化水素
基、C 6〜10 の芳香族基またはC 1〜6 の炭化水素基の置
換基により置換されたC 6〜10 の芳香族基を表す)、ま
たは
【0029】
【化17】
【0030】(式中、R 8 とR 9 は同じでも異なっていて
もよく、それぞれ独立して水素原子、C 1〜6 の炭化水素
基、C 6〜10 の芳香族基またはC 1〜6 の炭化水素基の置
換基により置換されたC 6〜10 の芳香族基を表す);n
は0または1を示す。]
【0031】前記の一般式(I)、(II)および(II
I)において、R1、R2、R3とR4は同じでも異なって
いてもよく、具体的に例示すると水素原子、C1〜6のア
ルキル基、C3〜6の環式アルキル基、C2〜6のアルケニ
ル基、C2〜6のアルキニル基、フェニル基、ナフチル
基、またはC1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アルキル
基、C2〜6のアルケニル基もしくはC2〜6のアルキニル
基により置換されるフェニル基またはナフチル基などが
あげられる。さらに、水素原子、メチル基、エチル基、
n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソ
ブチル基、第三ブチル基、アミル基、ヘキシル基、フェ
ニル基、ベンジル基、フェニルエチル基などが好適に使
用され、特に水素原子、メチル基、第三ブチル基とフェ
ニル基が最も好適に使用される。
【0032】前記一般式(I)において、R5とR6は同
じでも異なっていてもよく、具体的に例示すると水素原
子、C1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アルキル基、C
2〜6のアルケニル基、C2〜6のアルキニル基、フェニル
基、ナフチル基、またはC1〜6のアルキル基、C3〜6
環式アルキル基、C2〜6のアルケニル基もしくはC2〜6
のアルキニル基などの置換基により置換されたフェニル
基またはナフチル基などがあげられる。これらのうちで
も具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル
基、第三ブチル基、n−アミル基、イソアミル基、ネオ
ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、フ
ェニルエチル基などがより好適に用いられ、特に水素原
子、メチル基、エチル基、n−プロピル基とイソプピル
基が最も好適に使用される。
【0033】前記一般式(I)において、R5とR6は具
体的には、
【0034】
【化18】
【0035】(式中、R7は具体的には、水素原子、C
1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アルキル基、C2〜6
アルケニル基、C2〜6のアルキニル基、フェニル基、ナ
フチル基、またはC1〜6のアルキル基、C3〜6の環式ア
ルキル基、C2〜6のアルケニル基もしくはC2〜6のアル
キニル基などの置換基により置換されたフェニル基また
はナフチル基などがあげられる。このうちでも、特にメ
チル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、
n−ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、アミル
基、ヘキシル基とフェニル基などが好適に使用され
る。)をも包含する。
【0036】前記一般式(I)において、R5とR6は具
体的には、
【0037】
【化19】
【0038】(式中、R8とR9は同じでも異なっていて
もよく、具体的には、水素原子、C1〜6のアルキル基、
3〜6の環式アルキル基、C2〜6のアルケニル基、C
2〜6のアルキニル基、フェニル基、ナフチル基、または
1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アルキル基、C2〜6
のアルケニル基もしくはC2〜6のアルキニル基などの置
換基により置換されたフェニル基またはナフチル基など
があげられる。これらのうちでも、特にメチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、第三ブチル基、アミル基、ヘキシル
基、フェニル基とベンジル基などはさらに好適に使用さ
れる。)をも包含する。
【0039】前記一般式(I)において、R5とR6のよ
り好適な例として、水素原子、メチル基、エチル基、n
−プロピル基、イソプロピル基、
【0040】
【化20】
【0041】などがあげられる。
【0042】本発明の前記一般式(I)で示すフェノー
ル系エポキシ樹脂の製造方法は、 記のとおり、イミダ
ゾール系化合物の触媒下、多価フェノール化合物あるい
はその炭化水素系または芳香族誘導体とエピハロヒドリ
ンの反応により行われる。
【0043】本発明において用いられる多価フェノール
化合物としては、ビスフェノール、トリスフェノールと
テトラキスフェノールなどがあげられる。製造プロセス
において、触媒として用いられるイミダゾール系化合物
を多価フェノールあるいはその炭化水素系または芳香族
系誘導体とエピハロヒドリンの溶液中に添加し、常圧、
均質系において加温還流し、多価フェノール基含有のエ
ポキシ樹脂あるいはその炭化水素系または芳香族系誘導
体を得る。このうちで、ビスフェノール系エポキシ樹脂
はパラ位、パラ位(P,P′−)結合やオルト位、オル
ト位(O,O′−)結合などの結合状態の構造体も含
む。
【0044】本発明の製造方法において用いられる多価
フェノール化合物、たとえばビスフェノール、トリスフ
ェノール、テトラキスフェノールおよびその炭化水素系
または芳香族系誘導体(下記一般式(IV)に示す)は、
酸化カップリング反応あるいは酸性縮合反応により合成
することができる。
【0045】
【化21】
【0046】(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6
前記一般式(I)と同じ意味を表す。)本発明の製造方
法において、触媒としてイミダゾール系化合物を用いる
が、特に制限はなく、具体的には、イミダゾール、2−
メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−n
−プロピルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾー
ルと2−フェニルイミダゾールなどを使用するのが効率
的である。その使用量は1当量のフェノール基あたり、
0.01〜0.5当量のイミダゾール系化合物を用いる
のが好ましい。特に0.01〜0.2当量を用いるのが
最も好適である。
【0047】本発明の製造方法においても用いられるエ
ピハロヒドリンとしてエピクロロヒドリンとエピブロム
ヒドリンがあげられ、特にエピクロロヒドリンを用いる
のが好ましい。その使用量は、1当量のフェノール基あ
たり、1〜20当量のエピハロヒドリンが好ましく、特
に1〜5当量を用いるのが最も好適である。
【0048】本発明のフェノール系エポキシ樹脂は、イ
ミダゾール化合物の存在下、多価フェノール化合物ある
いはその炭化水素系または芳香族系誘導体とエピハロヒ
ドリンを常圧下、還流される均一系反応により行なわれ
る。反応温度は通常90〜120℃であり、反応時間は
特に制限はないが、通常、置換基にもよるが1〜4時間
行なわれるのが望ましい。
【0049】前記反応により得られた生成物には、さら
にその容量の3〜5倍量の有機溶剤(たとえば、メチル
エチルケトン、メチル−2−ペンタノン、トルエンある
いはそれらの混合液など)と生成物と約同容量の1Nの
水酸化ナトリウム水溶液が添加され、撹拌しながら1〜
4時間還流し反応を続ける。その後抽出、乾燥、濃縮な
どの操作を経て、粗製物を得る。粗製物はさらにメチル
エチルケトン、メチル−2−ペンタノン、トルエンある
いはエチルアルコールなど有機溶剤により再結晶、ある
いはクロマトグラフィ法により純化される。収率は85
〜95%と効率的である。
【0050】本発明のフェノール系エポキシ樹脂は、I
C用シーラント素材、プリント基板の基板添加剤、電子
用接着剤の成分として有用である。これらの材料を調製
するには、従来より用いられているエポキシ樹脂に代え
て本発明のフェノール系エポキシ樹脂を用いればよい。
【0051】
【実施例】以下、実施例をあげ本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0052】実施例1 4,4′−ビス(グリシジルオキシ)−3,3′,5,
5′−テトラメチルビフェニルの合成 容量500mlの丸底二口フラスコにメカニカル攪拌機
とコンデンサーを備え、3,3′,5,5′−テトラメ
チル−4,4′−ビスフェノール48.4g(0.20
モル)、イミダゾール0.68g(0.01モル)とエ
ピクロロヒドリン185.2g(2.0モル)を加えて
後、115℃に加熱して2時間還流しながら反応を続け
る(クロマトグラフィで原料の3,3′,5,5′−テ
トラメチル−4,4′−ビスフェノールが完全に反応し
てなくなったのを確認する)。室温にもどし、回転濃縮
器で過剰のエピクロロヒドリンを除去する。
【0053】得られる反応生成物に4−メチル−2−ペ
ンタノン200mlと1Nの水酸化ナトリウム水溶液5
0mlを加え、強く撹拌しながら90℃に加熱し、還流
しながら2時間反応を続ける。室温にもどした後抽出
し、有機層と水層に分離し、さらに4−メチル−2−ペ
ンタノンを用い水層を抽出する(160ml×2)。有
機層を集め、無水硫酸ナトリウムで脱水、濾過、回転濃
縮機を用い濃縮して粗生成物をえた。
【0054】粗生成物は、さらに4−メチル−2−ペン
タノンで再結晶し、濾過して白色の固形物60.4gを
得た。収率85%。
【0055】mp.=99.55〜101.5℃1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:2.32
(12H,s)、2.72(2H,dd,J=4.9,
2.7Hz)、2.88(2H,dd,J=4.9,
4.4Hz)、3.37(2H,dddd,J=5.
8,4.4,3.3,2.7Hz)、3.42(2H,
dd,J=11.0,5.9Hz)、4.06(2H,
dd,J=11.0,3.3Hz)、7.15(4H,
s)13C−NMR(CDCl3,100MHz)δ:1
5.8(q)、51.3(t)、51.7(d)、7
3.2(t)、128.2(s)、130.9(2C,
d)、136.6(2C,d)、154.8(s)
【0056】実施例2 4,4′−ビス(グリシジルオキシ)ビフェニルの合成 多価フェノールとして4,4′−ビスフェノールを用
い、分離精製する際に、4−メチル−2−ペンタノンの
代わりにメチルエチルケトンとトルエンの混合液(3/
1)で抽出したほかは、前記実施例1に準じて合成を行
ない、メチルエチルケトンで再結晶して白色の固形分を
得た。収率95%。
【0057】mp.=144〜146℃1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:2.75
(2H,dd,J=4.9,2.6Hz)、2.90
(2H,dd,J=4.9,4.3Hz)、3.36
(2H,dddd,J=5.6,4.3,3.0,2.
6Hz)、3.97(2H,dd,J=11.1,5.
6Hz)、4.24(2H,dd,J=11.1,3.
0Hz)、6.96(4H,dd,J=8.7,2.0
Hz)、7.44(4H,dd,J=8.7,2.0H
z)
【0058】実施例3 2,2′−ビス(グリシジルオキシ)ビフェニルの合成 多価フェノールとして2,2′−ビスフェノールを用
い、分離精製の際に、4−メチル−2−ペンタノンの代
わりにトルエンを用い抽出した以外は、すべて前記実施
例1に準じて合成を行ない、生じた粗精製物をシリカゲ
ルクロマトグラフィで精製して無色の液状物を得た。収
率92%。
【0059】油状物1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:2.54
(2H,dd,J=5.1,2.5Hz)、2.70
(2H,dd,J=5.1,4.0Hz)、3.16
(2H,dddd,J=5.5,4.0,2.9,2.
5Hz)、3.93(2H,dd,J=11.2,5.
5Hz)、4.17(2H,dd,J=11.2,2.
9Hz)、6.95(2H,dd,J=8.1,<1.
0Hz)、7.03(2H,dd,J=7.3,1.0
Hz)、7.24(4H,m)13C−NMR(CDCl
3、100MHz)δ:44.3(t)、50.2
(d)、68.9(t)、112.6(d)、121.
0(d)、128.3(s)、128.5(d)、13
1.4(d)、155.9(s)
【0060】実施例4〜7 出発多価フェノールとしての下記のビスフェノールを用
い、分離精製する際、4−メチル−2−ペンタノンの代
わりにトルエン混液を用いて抽出した以外は、すべて前
記実施例1に順じて実施例4〜7について合成を行な
い、さらにトルエンより再結成して白色の固形物あるい
は油状物を得た。収率85〜90%。
【0061】(実施例4) 2,2′−ビス[(4−グリシジルオキシ−3,5−ジ
メチル)フェニル]プロパン: 出発多価フェノール:2,2′−ビス(3,5−ジメチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン 油状物1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:1.56
(6H,s)、2.15(12H,s)、2.69(2
H,dd,J=4.9,2.6Hz)、2.85(2
H,dd,J=4.9,4.2Hz)、3.33(2
H,dddd,J=5.9,4.2,3.3,2.6H
z)、3.71(2H,dd,J=11.0,5.9H
z)、4.00(2H,dd,J=11.0,3.3H
z)、6.80(4H,s)
【0062】(実施例5) 1,1′−ビス[(4−グリシジルオキシ−3−フェニ
ル)フェニル]プロパン: 出発多価フェノール:1,1′−ビス(3−フェニル−
4−ヒドロキシフェニル)プロパン 油状物1 H−NMR(CDCl3,400MHz)δ:0.92
(3H,t,J=7.2Hz)、2.06(2H,d
q,J=7.7,7.2Hz)、2.64(2H,d
d,J=4.9,2.6Hz)、2.78(2H,d
d,J=4.9,4.4Hz)、3.22(2H,dd
dd,J=5.1,4.4,3.0,2.6Hz)、
3.76(1H,t,J=7.7Hz)、3.93(2
H,dd,J=11.1,5.1Hz)、4.15(2
H,dd,J=11.1,3.0Hz)、6.89(2
H,d,J=8.4,Hz)、7.15(2H,dd,
J=8.4,2.2Hz)、7.21(2H,d,J=
2.2Hz)、7.30(2H,tt,J=7.3,
2.0Hz)、7.39(4H,t,J=7.3H
z)、7.52(4H,dd,J=7.3,2.0H
z)
【0063】(実施例6) 1,1′−ビス[(4−グリシジルオキシ−3−フェニ
ル)フェニル]ブタン:出発多価フェノール:1,1′
−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)ブタ
ン 油状物1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:0.91
(3H,t,J=7.2Hz)、1.27(2H,t
q,J=9.1,7.2Hz)、1.99(2H,t
d,J=9.1,4.8Hz)、2.63(2H,d
d,J=4.9,2.5Hz)、2.76(2H,d
d,J=4.9,4.4Hz)、3.21(2H,dd
dd,J=5.0,4.4,3.0,2.5Hz)、
3.68(1H,t,J=4.8Hz)、3.93(2
H,dd,J=11.1,5.0Hz)、4.14(2
H,dd,J=11.1,3.0Hz)、6.87(2
H,d,J=8.3Hz)、7.14(2H,dd,J
=8.3,2.1Hz)、7.20(2H,d,J=
2.1Hz)、7.35(6H,m)、7.51(4
H,dd,J=7.1,1.7Hz)
【0064】(実施例7) 1,1′−ビス[(4−グリシジルオキシ−3−フェニ
ル)フェニル]−2−メチルプロパン: 出発多価フェノール:1,1′−ビス(3−フェニル−
4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロパン mp.=131〜134℃1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:0.83
(6H,d,J=6.5Hz)、2.37(1H,ds
ept,J=11.0,6.5Hz)、2.57(2
H,dd,J=4.9,2.7Hz)、2.71(2
H,dd,J=4.9,4.4Hz)、3.15(2
H,dddd,J=5.0,4.4,3.0,2.7H
z)、3.21(1H,d,J=11.0Hz)、3.
86(2H,dd,J=11.1,5.0Hz)、4.
07(2H,dd,J=11.1,3.0Hz)、6.
81(2H,d,J=8.2Hz)、7.12(2H,
dd,J=8.2,2.0Hz)、7.20(2H,
d,J=2.0Hz)、7.30(6H,m)、7.4
5(4H,dd,J=6.9,1.7Hz)
【0065】実施例8 2,2′−ビス(グリシジルオキシ)−3,3′,5,
5′−テトラ−第三ブチルビフェニルの合成 多価フェノールとして3,3′,5,5′−テトラ−第
三ブチル−2,2′−ビスフェノールを用い、分離精製
において、エタノール再結晶したほかは、すべて前記実
施例1に準じて合成を行ない、白色の固形物を得た。収
率85%。
【0066】mp.=185〜186℃1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:1.33
(18H,s)、1.43(18H,s)、2.19
(2H,dd,J=4.9,2.7Hz)、2.63
(2H,dd,J=4.9,4.4Hz)、3.00
(2H,dddd,J=5.5,4.4,3.3,2.
7Hz)、3.57(2H,dd,J=11.0,5.
6Hz)、3.68(2H,dd,J=11.0,3.
3Hz)、7.14(2H,d,J=2.4Hz)、
7.38(2H,d,J=2.4Hz)MS(m/
e):522(M+)、466(base)、451、
337、225、57、41、29
【0067】実施例9〜11 合成中、出発多価フェノールとして下記の多価フェノー
ルを用い、イミダゾールとエピクロロヒドリンの使用量
を1.5倍量に増加し、また、抽出過程の際、水酸化ナ
トリウム水溶液の使用量を1.5倍量に増加し、さらに
抽出後、4−メチル−2−ペンタノンを濃縮して白色の
セミ固形物を得たほかは、すべて前記実施例1に準じて
合成を行なった。収率85〜90%。
【0068】(実施例9) トリス(4−グリシジルオキシフェニル)メタン: 出発多価フェノール:トリス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン 油状物1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:2.72
(3H,dd,J=4.9,2.7Hz)、2.87
(3H,dd,J=4.9,4.2Hz)、3.31
(3H,dddd,J=5.5,4.2,3.1,2.
7Hz)、3.92(3H,dd,J=11.0,5.
5Hz)、4.16(3H,dd,J=11.0,3.
1Hz)、5.37(1H,s)、6.81(6H,d
d,J=8.6,2.5Hz)、6.97(6H,d
d,J=8.6,2.5Hz)
【0069】(実施例10) ビス[(4−グリシジルオキシ−3−フェニル)フェニ
ル]−(4−グリシジルオキシフェニル)メタン: 出発多価フェノール:ビス(3−フェニル−4−ヒドロ
キシフェニル)−(4−ヒドロキシフェニル)メタン 油状物1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:2.58
(2H,dd,J=4.9,2.7Hz)、2.66
(1H,dd,J=4.9,2.6Hz)、2.71
(2H,dd,J=4.9,4.0Hz)、2.81
(1H,dd,J=4.9,4.2Hz)、3.16
(2H,dddd,J=5.0,4.0,3.0,2.
7Hz)、3.25(1H,dddd,J=5.5,
4.2,3.0,2.6Hz)、3.86(1H,d
d,J=11.1,5.5Hz)、3.87(2H,d
d,J=11.1,5.0Hz)、4.10(3H,d
d,J=11.1,3.0Hz)、5.39(1H,
s)、6.76(2H,d,J=8.9Hz)、6.8
1(2H,d,J=8.4Hz)、6.94(2H,d
d,J=8.4,2.2Hz)、6.99(2H,d,
J=8.9Hz)、7.05(2H,d,J=2.2H
z)、7.25(6H,m)、7.41(4H,dd,
J=6.9,2.0Hz) MS(m/e):612(M+,base)、539、
536、463、387、298、273、197、3
【0070】(実施例11) 1−[α−メチル−α−(4−グリシジルオキシフェニ
ル)エチル]−4−[α,α−ビス(4−グリシジルオ
キシ−フェニル)エチル]ベンゼン: 出発多価フェノール:1−[α−メチル−α−(4−グ
リシジルオキシフェニル)エチル]−4−[α,α−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン: 軟化点=63℃1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:1.57
(6H,s)、2.02(3H,s)、2.67(3
H,dd,J=4.9,2.5Hz)、2.82(3
H,dd,J=4.9,4.4Hz)、3.26(3
H,dddd,J=5.4,4.4,3.3,2.5H
z)、3.87(3H,dd,J=11.0,5.4H
z)、4.11(3H,dd,J=11.0,3.3H
z)、6.72(4H,d,J=8.8Hz)、6.7
5(2H,d,J=8.6Hz)、6.86(2H,
d,J=8.8Hz)、6.91(4H,d,J=8.
8Hz)、7.01(2H,d,J=8.6Hz)、
7.08(2H,d,J=8.8Hz)
【0071】実施例12〜13 合成中、出発多価フェノールとして下記の多価フェノー
ルを用い、イミダゾールとエピクロロヒドリンの使用を
2倍量に増加し、また、抽出過程の際、水酸化ナトリウ
ム水溶液の使用量も2倍量に増加したほかは、すべて前
記実施例1に準じて合成を行なった。反応生成物を抽
出、濃縮した後、4−メチル−2−ペンタノンで再結晶
を行ない白色の固形物を得た。収率85〜87%。
【0072】(実施例12) 1,1′,2,2′−テトラキス(4−グリシジルオキ
シフェニル)エタン:出発多価フェノール:1,1′,
2,2′−テトラキス(4−グリシジルオキシフェニ
ル)エタン mp.=169〜172℃1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:2.67
(4H,dd,J=4.9,2.6Hz)、2.83
(4H,dd,J=4.9,4.4Hz)、3.25
(4H,dddd,J=5.6,4.4,3.3,2.
6Hz)、3.81(4H,dd,J=11.0,5.
6Hz)、4.06(4H,dd,J=11.0,3.
3Hz)、4.52(2H,s)、6.64(8H,
d,J=8.5Hz)、6.95(8H,d,J=8.
5Hz) MS(m/e):622(M+)、473、347、3
11(base)、255、136、107、57
【0073】(実施例13) 1,1′,2,2′−テトラキス[(4−グリシジルオ
キシ−3−フェニル)フェニル]エタン: 出発多価フェノール:1,1′,2,2′−テトラキス
(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)エタン 油状物1 H−NMR(CDCl3,200MHz)δ:2.67
(4H,dd,J=4.9,2.5Hz)、2.82
(4H,dd,J=4.9,4.4Hz)、3.24
(4H,dddd,J=5.5,4.4,3.3,2.
5Hz)、3.85(4H,dd,J=11.1,5.
5Hz)、4.08(4H,dd,J=11.1,3.
3Hz)、4.53(2H,s)、6.80(4H,
d,J=8.2Hz)、7.10(4H,dd,J=
8.2,2.1Hz)、7.20(4H,d,J=2.
1Hz)、7.31(12H,m)、7.44(8H,
dd,J=7.0,1.8Hz)
【0074】本発明を実施するための前記具体例は、本
発明に係る説明を目的としたことだけにとどまり、前記
の発明の開示により、その他の改善や修飾が可能である
ことが想像できる。前記に選ばれ、かつ説明の行なわれ
た具体例は本発明を実施するための最良の応用例および
説明例であって、当技術分野の熟練者にとっては、前記
具体例やその他特殊用途に用いられる変法を駆使して本
発明をより効果的に応用することが可能である。公平な
立場から合法性や法における均衡性などを考慮した場
合、それらの改良や変法は当然本発明に含まれる。
【0075】
【発明の効果】本発明に係るフェノール系エポキシ樹脂
は粘性が低く、耐熱性に優れ、しかも吸湿性が少ないた
め、半導体シーラント素材、プリント基板の基板添加剤
および電子用接着剤などに広く利用される。また、本発
明に係るフェノール系エポキシ樹脂の製造方法は、すべ
ての原料化合物を同時に供給し、常圧還流しながら均一
系中において反応を行なうため、溶剤を必要とせず、従
来より知られる方法に比較して、簡単な反応施設で、プ
ロセスを簡略化し、しかも反応時間の短縮が可能とな
り、収率もよく、工業的価値は極めて高く有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 23/31 (56)参考文献 特開 平7−228580(JP,A) 特開 昭48−29751(JP,A) 特開 平7−206996(JP,A) 特開 平5−214069(JP,A) 特開 平5−140138(JP,A) 特開 平5−148342(JP,A) 特開 平8−92347(JP,A) 特開 平4−234867(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 303/00 - 303/27 C07D 301/00 - 301/28 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 つぎの一般式(IIまたは(III)で示
    されるフェノール系エポキシ樹脂。 【化1】 [式中、R1、R2、R3とR4は同じでも異なっていても
    よく、それぞれ独立して水素原子、C1〜6の炭化水素
    基、C6〜10の芳香族基またはC1〜6の炭化水素基の置
    換基により置換されたC6〜10の芳香族基を示す;R5
    6は同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して
    水素原子、C1〜6の炭化水素基、C6〜10の芳香族基、
    1〜6の炭化水素基の置換基により置換されたC6〜10
    の芳香族基、 【化2】 (式中R7は水素原子、C1〜6の炭化水素基、C6〜10
    芳香族基またはC1〜6の炭化水素基の置換基により置換
    されたC6〜10の芳香族基を表す)、または 【化3】 (式中、R8とR9は同じでも異なっていてもよく、それ
    ぞれ独立して水素原子、C1〜6の炭化水素基、C6〜10
    の芳香族基またはC1〜6の炭化水素基の置換基により置
    換されたC6〜10の芳香族基を表す)。ただし、R 5 とR
    6 は少なくとも一方が 【化4】 であり、もしR 5 またはR 6 【化5】 であれば、R 1 、R 2 、R 3 とR 4 の少なくとも1つはC
    6〜10 の芳香族基またはC 1〜6 の炭化水素基の置換基に
    より置換されたC 6〜10 の芳香族基を示す。]
  2. 【請求項2】 前記R1、R2、R3とR4がそれぞれ独立
    して水素原子、C1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アル
    キル基、C2〜6のアルケニル基、C2〜6のアルキニル
    基、フェニル基、ナフチル基、またはC1〜6のアルキル
    基、C3〜6の環式アルキル基、C2〜6のアルケニル基も
    しくはC2〜6のアルキニル基の置換基により置換される
    フェニル基またはナフチル基である請求項1記載のエポ
    キシ樹脂。
  3. 【請求項3】 前記R1、R2、R3とR4がそれぞれ独立
    してメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
    ル基、n−ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、n
    −アミル基、ネオペンチル基、イソアミル基、ヘキシル
    基、フェニル基またはナフチル基である請求項2記載の
    エポキシ樹脂。
  4. 【請求項4】 前記R5とR6 のいずれか一方が水素原
    子、C1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アルキル基、C
    2〜6のアルケニル基、C2〜6のアルキニル基、フェニル
    基、ナフチル基、またはC1〜6のアルキル基、C3〜6
    環式アルキル基、C2〜6のアルケニル基もしくはC2〜6
    のアルキニル基の置換基により置換されたフェニル基ま
    たはナフチル基である請求項1記載のエポキシ樹脂。
  5. 【請求項5】 前記R5とR6 のいずれか一方がメチル
    基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
    ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、アミル基また
    はヘキシル基である請求項4記載のエポキシ樹脂。
  6. 【請求項6】 前記R7が水素原子、C1〜6のアルキル
    基、C3〜6の環式アルキル基、C2〜6のアルケニル基、
    2〜6のアルキニル基、フェニル基、ナフチル基、また
    はC1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アルキル基、C
    2〜6のアルケニル基もしくはC2〜6のアルキニル基の置
    換基により置換されたフェニル基またはナフチル基であ
    る請求項1記載のエポキシ樹脂。
  7. 【請求項7】 前記R7がメチル基、エチル基、n−プ
    ロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル
    基、第三ブチル基、アミル基またはヘキシル基である請
    求項1記載のエポキシ樹脂。
  8. 【請求項8】 前記R8とR9がそれぞれ独立して水素原
    子、C1〜6のアルキル基、C3〜6の環式アルキル基、C
    2〜6のアルケニル基、C2〜6のアルキニル基、フェニル
    基、ナフチル基、またはC1〜6のアルキル基、C3〜6
    環式アルキル基、C2〜6のアルケニル基もしくはC2〜6
    のアルキニル基の置換基により置換されたフェニル基ま
    たはナフチル基である請求項1記載のエポキシ樹脂。
  9. 【請求項9】 前記R8とR9がそれぞれ独立してメチル
    基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
    ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、n−アミル
    基、イソアミル基、ネオペンチシル基、フェニル基、フ
    ェニルメチル基またはナフチル基である請求項8記載の
    エポキシ樹脂。
  10. 【請求項10】 式: 【化6】 で示される化合物よりなる群から選ばれる請求項1記載
    のエポキシ樹脂。
  11. 【請求項11】 イミダゾール系化合物の触媒下、多価
    フェノール化合物あるいはその炭化水素系または芳香族
    系誘導体とエピハロヒドリンとを反応させることを含む
    フェノール系エポキシ樹脂の製造法。
  12. 【請求項12】 前記フェノール系エポキシ樹脂が一
    式(I) 【化7】 [式中、R 1 、R 2 、R 3 とR 4 は同じでも異なっていても
    よく、それぞれ独立して水素原子、C 1〜6 の炭化水素
    基、C 6〜10 の芳香族基またはC 1〜6 の炭化水素基の置
    換基により置換されたC 6〜10 の芳香族基を示す;R 5
    6 は同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して
    水素原子、C 1〜6 の炭化水素基、C 6〜10 の芳香族基、
    1〜6 の炭化水素基の置換基により置換されたC 6〜10
    の芳香族基、 【化8】 (式中R 7 は水素原子、C 1〜6 の炭化水素基、C 6〜10
    芳香族基またはC 1〜6 の炭化水素基の置換基により置換
    されたC 6〜10 の芳香族基を表す)、または 【化9】 (式中、R 8 とR 9 は同じでも異なっていてもよく、それ
    ぞれ独立して水素原子、C 1〜6 の炭化水素基、C 6〜10
    の芳香族基またはC 1〜6 の炭化水素基の置換基に より置
    換されたC 6〜10 の芳香族基を表す);nは0または1
    を示す。]により示されるエポキシ樹脂である請求項
    記載の製造法。
  13. 【請求項13】 前記多価フェノール化合物がビスフェ
    ノール、トリスフェノールまたはテトラキスフェノール
    を含む請求項11記載の製造法。
  14. 【請求項14】 前記エピハロヒドリンがエピクロロヒ
    ドリンまたはエピブロムヒドリンである請求項11記載
    の製造法。
  15. 【請求項15】 前記多価フェノール化合物1当量あた
    り、エピハロヒドリンを1〜20当量使用する請求項
    記載の製造法。
  16. 【請求項16】 前記多価フェノール化合物1当量あた
    り、エピハロヒドリンを1〜5当量使用する請求項15
    記載の製造法。
  17. 【請求項17】 前記イミダゾール系化合物が、イミダ
    ゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾ
    ール、2−n−プロピルイミダゾール、2−イソプロピ
    ルイミダゾールおよび2−フェニルイミダゾールよりな
    る群から選ばれる請求項11記載の製造法。
  18. 【請求項18】 前記多価フェノール化合物1当量あた
    り、イミダゾール系化合物を0.01〜0.5当量使用
    する請求項11記載の製造法。
  19. 【請求項19】 前記多価フェノール化合物1当量あた
    り、イミダゾール系化合物を0.01〜0.2当量使用
    する請求項18記載の製造法。
  20. 【請求項20】 常圧下、均一系反応で加温還流して反
    応する請求項11記載の製造法。
  21. 【請求項21】 反応温度が90〜120℃である請求
    20記載の製造法。
  22. 【請求項22】 請求項1記載のエポキシ樹脂を含むI
    C用シーラント素材。
  23. 【請求項23】 請求項1記載のエポキシ樹脂を含むプ
    リント基板の基板添加剤。
  24. 【請求項24】 請求項1記載のエポキシ樹脂を含む電
    子用接着剤。
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