JP4779362B2

JP4779362B2 - 水素化エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂組成物

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Publication number: JP4779362B2
Application number: JP2005001627A
Authority: JP
Inventors: 吉信大沼; 浩也村井
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-01-06
Also published as: JP2006188605A

Description

本発明は、３官能性の新規な水素化エポキシ樹脂と、この水素化エポキシ樹脂とエポキシ樹脂用硬化剤が配合されたエポキシ樹脂組成物に関するものである。

本発明により得られる硬化物は、耐熱性、耐光性、耐湿性に優れるため、ＬＥＤ、ＣＣＤのような光半導体関連、レジスト材料、電気絶縁材料及び光硬化性材料等の用途に有用である。

エポキシ樹脂は、耐熱性、接着性、耐水性、機械的強度及び電気特性等に優れた硬化物を与えることから、接着剤、塗料、土木建築用材料、電気・電子部品の絶縁材料等、様々な分野で使用されている。常温又は加熱硬化型のエポキシ樹脂としては、ビスフェノ−ルＡのジグリシジルエ−テル、ビスフェノ−ルＦのジグリシジルエ−テル、フェノ−ル又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂が一般的である。

しかし、芳香族エポキシ樹脂は芳香環が光を吸収するため、耐光性が悪く、経時的に樹脂の劣化が起こり、特に窒化物半導体を用いたＬＥＤ素子へ使用すると、黄変により発光輝度が顕著に低下するという問題がある。また、レジスト材料に芳香族エポキシ樹脂を使用すると、露光時の感度が極端に低下するという問題もある。

非芳香族のエポキシ樹脂としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートで代表される、環状オレフィンを酸化して得られる脂環式エポキシ樹脂、芳香族エポキシ樹脂を直接水添して得られる水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（特許文献１）、脂環式酸無水物をエポキシ化して得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂等の一分子中にエポキシ基を２個有する２官能のエポキシ樹脂が知られている。

しかし、上述の２官能の非芳香族エポキシ樹脂を硬化させて得られる硬化物は、分子内に剛直な芳香環を持っていないために、耐熱性が極端に低下してしまい、高温で長時間の信頼特性や耐久性が要求される用途へは適用できないという問題を抱えている。

そこで、耐熱性及び耐光性が必要な分野へは、イソシアヌル酸をエポキシ化して得られるトリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレートと称されるトリアジン骨格を持つ３官能の結晶性エポキシ樹脂が知られており、実用に供されている（非特許文献１）。

しかし、このイソシアヌル酸から得られる３官能のエポキシ樹脂は耐熱性及び耐光性が改善されるものの、非常に脆い硬化物となり、このエポキシ樹脂単独では使用できないという問題がある。また、変異原性が強い陽性であり、かつ皮膚刺激性も強いなどの毒性問題があるため、このエポキシ樹脂を取り扱う時は、防護マスク、防護手袋等を着用し、廃棄ダクト等を備えた設備を使うなどの細心の注意が必要である。

そこで、これらの根本的な問題を解決した、取り扱いが容易で、耐熱性、耐光性に優れた硬化物が得られる多官能の非芳香族エポキシ樹脂が強く望まれている。
特開平１１−１９９６４５号公報「総説エポキシ樹脂」（エポキシ技術協会編，２００３年１１月１９日発刊）

本発明は、上記のトリアジン環含有エポキシ樹脂のような毒性の問題が無く、取り扱い性に優れ、耐熱性、耐光性に優れた硬化物を与えることができる、新規な水素化エポキシ樹脂と、このような水素化エポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物を提供するものである。

本発明は、以下の各発明を包含する。

（１）下記一般式（１）で示されるフェノール化合物と、エピクロルヒドリンとの反応により得られる３官能性芳香族エポキシ樹脂の芳香環を直接水素化することにより得られる、グリシジルエーテル基が結合した芳香環の水素化率が、７０〜１００％である水素化エポキシ樹脂であって、該水素化反応は、エポキシ基の分解を抑制して芳香環を選択的に水素化するために、該３官能性芳香族エポキシ樹脂を有機溶剤に溶解し、ロジウム及び／又はルテニウムをグラファイト及び／又は活性炭に担持してなる触媒を用いて、圧力１〜３０ＭＰａ、温度３０〜１５０℃、時間０．５〜２０時間の反応条件下で行われることを特徴とする水素化エポキシ樹脂。

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。］

（２）前記一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３はメチル基であり、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は水素原子であることを特徴とする（１）に記載の水素化エポキシ樹脂。

（３）（１）又は（２）に記載の水素化エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂成分とエポキシ樹脂用硬化剤とが配合されてなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。

（４）前記エポキシ樹脂成分は、前記水素化エポキシ樹脂１０〜９０質量部と他の脂環式エポキシ樹脂１０〜９０質量部とを合計で１００質量部含むことを特徴とする（３）に記載のエポキシ樹脂組成物。

（５）前記他の脂環式エポキシ樹脂が、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビフェノール型エポキシ樹脂、及び３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートよりなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする（４）に記載のエポキシ樹脂組成物。

（６）前記エポキシ樹脂用硬化剤が、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類、イミダゾール類、ブレンステッド酸塩類、アミンのＢＦ_３錯体化合物、有機酸ヒドラジッド類、ジシアンジアミド類及びポリカルボン酸類よりなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする（３）〜（５）に記載のエポキシ樹脂組成物。

本発明の３官能性水素化エポキシ樹脂は毒性の問題がなく、取り扱い性に優れ、しかも、熱又は光による硬化性が良く、その硬化物は耐熱性が高くなるため、高温での耐久性や信頼特性に優れた材料となる。また、耐光性にも優れるため、ＧａＮ系ＬＥＤ封止用のエポキシ樹脂や、レジスト用エポキシ樹脂、電子部品用光硬化性エポキシ樹脂としても有利に使用することができる。

以下に、本発明の水素化エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂組成物の実施の形態を詳細に説明する。

（水素化エポキシ樹脂）
本発明の水素化エポキシ樹脂は、下記一般式（１）で示されるフェノール化合物と、エピクロルヒドリンとの反応により得られる３官能性芳香族エポキシ樹脂を直接水素化することにより得られる。

上記３官能性のフェノール化合物は公知であり、このフェノール化合物の具体的な例としては、
１−[α−メチル−α−（４’−ヒドロキシフェニル）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、
１−[α−メチル−α−（２’−メチル−４’−ヒドロキシ−５’−三級ブチルフェニル）エチル]−４−[α’，α’−ビス（２”−メチル−４”−ヒドロキシ−５”−三級ブチルフェニル）エチル]ベンゼン、
１−[α−メチル−α−（３’−三級ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）エチル]−４−[α’，α’−ビス（３”−三級ブチル−４”−ヒドロキシフェニル）エチル]ベンゼン、
１−[α−メチル−α−（３’−メチル−４’−ヒドロキシ−５’−三級ブチルフェニル）エチル]−４−[α’，α’−ビス（３”−メチル−４”−ヒドロキシ−５”−三級ブチルフェニル）エチル]ベンゼン、
１−[α−メチル−α−（３’，５’−ジメチル−４’−ヒドロキシフェニル）エチル]−４−[α’，α’−ビス（３”，５”−ジメチル−４”−ヒドロキシブチルフェニル）エチル]ベンゼン、
１−[α−メチル−α−（２’，５’−ジメチル−４’−ヒドロキシフェニル）エチル]−４−[α’，α’−ビス（２”，５”−ジメチル−４”−ヒドロキシブチルフェニル）エチル]ベンゼン、
等を挙げることができる。これらのフェノール化合物は１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。

これらのフェノール化合物の中で、上記一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３はメチル基であり、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は水素原子であるものが原料入手の容易さ及び硬化物の耐熱性の点において好ましく、また、フェノール性水酸基は、それぞれフェニル基のパラ位に結合していることが好ましい。

本発明に係る３官能性芳香族エポキシ樹脂は、上記フェノール化合物とエピクロルヒドリンを水酸化ナトリウム等のアルカリの存在下、脱塩酸反応を行う公知の方法により製造することができ、本発明の水素化エポキシ樹脂は、このようにして製造される３官能性芳香族エポキシ樹脂を触媒の存在下で芳香環を水素化することにより製造される。

この水素化反応は、エポキシ基の分解を抑制して芳香環を選択的に水素化するために、ロジウム触媒及び／又はルテニウム触媒を用い、加圧下で実施する。

反応方法の例としては、上記３官能性芳香族エポキシ樹脂を有機溶剤、好ましくはエステル系溶媒及び／又はエーテル系溶媒に溶解し、ロジウム及び／又はルテニウムをグラファイト及び／又は活性炭に担持してなる触媒を用いて水素化する方法が挙げられる。水素化反応条件としては、圧力１〜３０ＭＰａ、温度３０〜１５０℃、時間０．５〜２０時間の範囲内を採用する。

水素化反応終了後は、触媒を濾過により除去し、有機溶剤を減圧下で実質的に無くなるまで留去して、本発明の水素化エポキシ樹脂を得ることができる。

上記水素化反応により得られる本発明の水素化エポキシ樹脂の中でも、下記一般式（２）で示される水素化エポキシ樹脂が耐熱性と耐光性のバランスに優れるため特に好ましい。

［式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は前記一般式（１）におけると同義である。］
上記一般式（２）においても、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３はメチル基であり、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は水素原子であることが好ましく、また、グリシジルエーテル基は、それぞれ６員環基のパラ位に結合していることが好ましい。

本発明に係る前記３官能性芳香族エポキシ樹脂には、グリシジルエーテル基が結合した芳香環と結合していない芳香環とが存在するが、このうち、特にグリシジルエーテル基の結合した芳香環の水素化率が、重要である。即ち、グリシジルエーテル基の結合した芳香環では、光の吸収波長が長波長側にシフトし、吸光係数も大きくなる傾向がある。また、グリシジル基が切断してフェノール性水酸基を生じた場合、酸化の影響を受け着色を生じやすくなる。従って、３官能性芳香族エポキシ樹脂の水素化に当っては、特にグリシジルエーテル基が結合した芳香環が高度に水素化されることが好ましく、このグリシジルエーテル基が結合した芳香環の水素化率は、７０〜１００％の範囲が好ましく、８５〜１００％の範囲が更に好ましい。グリシジルエーテル基が結合した芳香環の水素化率が７０％未満であると、得られる水素化エポキシ樹脂が短波長の光を吸収し、経時的に樹脂の劣化を起こすため好ましくない。

なお、水素化エポキシ樹脂の芳香環の水素化率は、吸光度、Ｈ−ＮＭＲ等の種々の方法で測定することができる。例えば、分光光度計を用い、グリシジルエーテル基が結合した芳香環による吸収（波長；２７７ｎｍ）の吸光度の変化を求めることにより測定することができる。

（エポキシ樹脂用硬化剤）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上述のような本発明の水素化エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂成分とエポキシ樹脂用硬化剤とを配合してなるものである。エポキシ樹脂用硬化剤としては一般のエポキシ樹脂用硬化剤が用いられ、例えば次のものが挙げられる。

(1) アミン類：ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５，５］ウンデカン等の脂肪族及び脂環族アミン類、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類、ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ−ル、１，８−ジアザビシクロ−（５，４，０）−ウンデセン−７、１，５−アザビシクロ−（４，３，０）−ノネン−７等の３級アミン類及びその塩類。

(2) 酸無水物類：無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物類。

(3) 多価フェノ−ル類：カテコ−ル、レゾルシン、ハイドロキノン、ビスフェノ−ルＦ、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＳ、ビフェノ−ル、フェノ−ルノボラック類、クレゾ−ルノボラック類、ビスフェノ−ルＡ等の２価フェノ−ルのノボラック化物類、トリスヒドロキシフェニルメタン類、アラルキルポリフェノ−ル類、ジシクロペンタジエンポリフェノ−ル類等。

(4) その他：２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類；上述のようなアミンのＢＦ_３錯体化合物；脂肪族スルホニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム塩及びホスホニウム塩等のブレンステッド酸塩類；アジピン酸ジヒドラジッド及びフタル酸ジヒドラジッド等の有機酸ヒドラジッド類；ジシアンジアミド類；アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸及びカルボキシル基含有ポリエステル等のポリカルボン酸類等。

これらのエポキシ樹脂用硬化剤は、１種を単独で使用しても良いが、２種以上を併用して使用することも可能である。

エポキシ樹脂用硬化剤の配合量は、用いるエポキシ樹脂用硬化剤の種類によっても異なるが、通常、エポキシ樹脂成分１００質量部に対して０．０１〜２００質量部、好ましくは０．１〜１５０質量部の範囲内である。

（他の脂環式エポキシ樹脂）
本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂成分として、本発明の水素化エポキシ樹脂のみを用いても良く、本発明の水素化エポキシ樹脂と、他の脂環式エポキシ樹脂とを混合して用いても良い。

この脂環式エポキシ樹脂としては、他の水素化エポキシ樹脂又はオレフィンをエポキシ化して得られる脂環式エポキシ樹脂を用いることができ、例えば、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビフェノール型エポキシ樹脂、水添フェノールノボラック型エポキシ樹脂、水添クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、水添ナフタレンジオール型エポキシ樹脂及び水添フェノールジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂等の水素化エポキシ樹脂や、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、１，２−エポキシ−ビニルシクロヘキセン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、１−エポキシエチル−３，４−エポキシシクロヘキサン、リモネンジエポキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルメタノール、ジシクロペンタジエンジエポキシド、オリゴマー型脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学工業社商品名；エポリードＧＴ３００、エポリードＧＴ４００、ＥＨＰＥ−３１５０）等のオレフィンをエポキシ化して得られる脂環式エポキシ樹脂などを用いることができる。これらの中で、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビフェノール型エポキシ樹脂、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートが、得られる硬化物の物性のバランス及び取り扱い性の面で特に好ましい。

これらの他の脂環式エポキシ樹脂は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。

エポキシ樹脂として、本発明の３官能性水素化エポキシ樹脂と、他の脂環式エポキシ樹脂とを併用する場合、その配合割合は、本発明の３官能性水素化エポキシ樹脂１０質量部以上に対し、他の脂環式エポキシ樹脂９０質量部以下とすることが好ましく、特に本発明の３官能性水素化エポキシ樹脂１０〜９０質量部に対して他の脂環式エポキシ樹脂１０〜９０質量部、とりわけ本発明の３官能性水素化エポキシ樹脂２０〜８０質量部に対し、他の脂環式エポキシ樹脂２０〜８０質量部とすることが好ましい（ただし、本発明の３官能性水素化エポキシ樹脂と他の脂環式エポキシ樹脂との合計で１００質量部とする）。他の脂環式エポキシ樹脂、特に上記好適な脂環式エポキシ樹脂を併用することにより、低粘度、液状化という効果が奏されるが、他の脂環式エポキシ樹脂の割合が多過ぎると本発明の３官能性水素化エポキシ樹脂を用いることによる耐熱性の改善効果を十分に得ることができない。

（任意成分）
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて次の成分を添加配合することができる。

（ａ）硬化促進剤：ホスフィン化合物、イミダゾール化合物、ジアザビシクロ化合物、及びそれらの塩。
硬化剤に酸無水物を用いる場合は、特に硬化促進剤の添加が有効であり、中でもメチルトリ−ｎ−ブチルホスホニウムジメチルホスフェートのようなホスホニウム塩が好適に使用できる。
硬化促進剤量は、前記エポキシ樹脂成分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部配合することができる。

（ｂ）粉末状の補強剤や充填剤；例えば酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、微粉末シリカ、溶融シリカ、結晶シリカなどのケイ素化合物、ガラスビーズ等の透明フィラー、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物、その他、カオリン、マイカ、石英粉末、グラファイト、二硫化モリブデン等の１種又は２種以上。
これらは、本発明のエポキシ樹脂組成物の透明性を損なわない範囲で配合され、通常前記エポキシ樹脂成分１００質量部に対して、１０〜１００質量部の範囲が適当である。

（ｃ）着色剤又は顔料；例えば二酸化チタン、モリブデン赤、紺青、群青、カドミウム黄、カドミウム赤、有機色素等の１種又は２種以上。
（ｄ）難燃剤；例えば、三酸化アンチモン、ブロム化合物及びリン化合物等の１種又は２種以上。
（ｅ）イオン吸着体。
（ｆ）カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の特性向上剤。
上記（ｃ）〜（ｆ）は、通常前記エポキシ樹脂成分１００質量部に対して、各々０．０１〜３０質量部、合計で０．１〜３０質量部配合することができる。

さらに、本発明の水素化エポキシ樹脂には、硬化物の性質を改善する目的で種々の硬化性モノマ−、オリゴマ−及び合成樹脂等を配合することができる。例えば、脂肪族エポキシ等のエポキシ樹脂用希釈剤、ジオール又はトリオール類、ビニルエーテル類、オキセタン化合物、フッ素樹脂、アクリル樹脂、シリコ−ン樹脂等の１種又は２種以上の組み合わせを挙げることができる。これらの化合物及び樹脂類は、本発明のエポキシ樹脂組成物の本来の性質を損なわない範囲で配合され、通常、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、合計で５０質量部以下とすることが好ましい。

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
なお、以下において「部」は「質量部」を意味する。

［水素化エポキシ樹脂の製造例］
以下に本発明の水素化エポキシ樹脂を製造する実施例を示す。なお、以下の実施例において、得られた水素化エポキシ樹脂の各種分析法は次の通りである。

〈グリシジルエーテル基が結合した芳香環の水素化率〉
酢酸エチルに溶解した試料について、波長２７７ｎｍでの吸光度を測定し、原料の３官能芳香族エポキシ樹脂の吸光度と比較することで算出した。なお、酢酸エチルによる希釈倍率は水素化率に応じ１０〜１０００倍とした。

〈エポキシ当量〉
ＪＩＳＫ７２３６−１９５５に準拠し、酢酸と臭化セチルトリメチルアンモニウムの存在下、過塩素酸で滴定し、発生する臭化水素をエポキシ基に付加させ、終点を電位差で判定した。

実施例１
１Ｌ容のオートクレーブ中に、化学名：２−［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］−２−［４−［１，１−ビス［４−（［２，３−エポキシプロポキシ］フェニル）］エチル］フェニル］プロパン（日本化薬社製商品名；ＮＣ６０００，エポキシ当量２０８）２００ｇと、酢酸エチル４００ｇと、触媒として５重量％Ｒｈ／グラファイト触媒を２０ｇ仕込み、１１５℃、８ＭＰａの条件で１．５時間水素化反応を行った。

反応終了後、得られた反応溶液に酸化マグネシウム粉末（富田製薬社製商品名；ＡＤ１００Ｐ）及び濾過助剤を添加した後、加圧濾過を行い、無色透明な液体を得た。
次いで、減圧下、１５０℃の温度で酢酸エチル溶媒を留去した後、冷却し、無色透明な固体の水素化エポキシ樹脂を得た。

得られた３官能性水素化エポキシ樹脂は、グリシジルエーテル基が結合した芳香環の水素化率が９８％、エポキシ当量が２６６であった。この水素化エポキシ樹脂の紫外線吸収スペクトルを図１に、核磁気共鳴スペクトルを図２に示す。

なお、原料として用いた２−［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］−２−［４−［１，１−ビス［４−（［２，３−エポキシプロポキシ］フェニル）］エチル］フェニル］プロパンは、前記一般式（１）において、Ｒ^１がメチル基、Ｒ^２がメチル基、Ｒ^３がメチル基、Ｒ^４が水素原子、Ｒ^５が水素原子、Ｒ^６が水素原子、Ｒ^７が水素原子の化学名：１−［α−メチル−α−（４’−ヒドロキシフェニル）エチル］−４−［α’，α’−ビス（４’’−ヒドロキシフェニル）エチル］ベンゼンとエピクロルヒドリンとの反応により得られた３官能性芳香族エポキシ樹脂である。

実施例２
１Ｌオートクレーブ中に、化学名：２−［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］−２−［４−［１，１−ビス［４−（［２，３−エポキシプロポキシ］フェニル）］エチル］フェニル］プロパン（三井化学社製商品名；ＴＥＣＨＭＯＲＥＶＧ３１０１Ｈ，エポキ当量２０８）２００ｇと、酢酸エチル４００ｇと、触媒として５重量％Ｒｈ／グラファイト触媒を２ｇ仕込み、１１５℃、８ＭＰａの条件で５時間水素化反応を行った。

反応終了後、実施例１と同様に後処理を行い、無色透明な固体の水素化エポキシ樹脂を得た。

得られた３官能性水素化エポキシ樹脂は、グリシジルエーテル基が結合した芳香環の水素化率が８５％、エポキシ当量が２１９であった。

［エポキシ樹脂組成物の製造例及び硬化例］
以下に本発明のエポキシ樹脂組成物を製造し、製造されたエポキシ樹脂組成物から硬化体を得る実施例と比較例を挙げる。

なお、以下において用いた本発明の水素化エポキシ樹脂以外の原材料は次の通りである。
〈その他の脂環式エポキシ樹脂〉
Ａ；水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製）
Ｂ；水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製）
Ｃ；３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカ
ルボキシレート（ジャパンエポキシレジン社製）
〈エポキシ樹脂用硬化剤〉
ａ；無水メチルヘキサヒドロフタル酸（新日本理化社製）
ｂ；芳香族スルホニウム・六フッ化アンチモン塩（日本曹達社製）
〈硬化促進剤〉
メチルトリ−ｎ−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート（日本化学工業社製）
〈酸化防止剤〉
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）／トリフェニルホスファイト（Ｔ
ＰＰ）

また、エポキシ樹脂組成物又は硬化物の各種物性ないし特性の測定方法は次の通りである。
〈ゲル化時間〉
安田精機社製ゲルタイムテスターを用い、１２０℃で測定した。
〈ガラス転移温度Ｔｇ〉
ＴＭＡ法（５℃／分で昇温）により測定した。
〈色相〉
色差計にてＹＩ値（Yellowness Index）を測定した。
〈耐紫外線特性〉
メタリングバーチカルウェザーメーター（スガ試験機社製）を使用し、照射強度０．４
ｋｗ／ｍ^２、ブラックパネル温度６３℃の条件で、７２時間照射後のＹＩ値を測定した
。この値が小さいほど耐光性に優れる。
〈耐熱劣化性〉
１５０℃で７２時間加熱後のＹＩ値（Yellowness Index）を測定した。
〈吸湿率〉
厚さ３ｍｍ、直径５０ｍｍの円盤状硬化物について、１２１℃、２４時間後の吸湿率を測定した。この値が小さいほど耐湿性に優れる。

実施例３〜６、比較例１
表１に示す配合で、硬化促進剤以外の成分を温度８０℃で均一になるまで混合した後、硬化促進剤を添加し（ただし、実施例６では硬化促進剤添加せず）、攪拌、溶解してエポキシ樹脂組成物を得た。
このエポキシ樹脂組成物の物性は表１に示す通りであった。

このエポキシ樹脂組成物を減圧下で脱泡した後、金属型の中に流し込み、オーブン中にて１００℃で３時間、次いで、１４０℃で３時間加熱硬化して硬化物を得た。
この得られたエポキシ硬化物の物性値は表１に示す通りであった。

表１より、本発明の水素化エポキシ樹脂を用いることにより、耐熱性、耐光性が共にバランスよく改善された水素化エポキシ樹脂が得られることが分かる。

実施例１で得られた水素化エポキシ樹脂の赤外線吸収スペクトルである。実施例１で得られた水素化エポキシ樹脂の核磁気共鳴スペクトルである。

Claims

下記一般式（１）で示されるフェノール化合物と、エピクロルヒドリンとの反応により得られる３官能性芳香族エポキシ樹脂の芳香環を直接水素化することにより得られる、グリシジルエーテル基が結合した芳香環の水素化率が７０〜１００％である水素化エポキシ樹脂であって、
該水素化反応は、エポキシ基の分解を抑制して芳香環を選択的に水素化するために、該３官能性芳香族エポキシ樹脂を有機溶剤に溶解し、ロジウム及び／又はルテニウムをグラファイト及び／又は活性炭に担持してなる触媒を用いて、圧力１〜３０ＭＰａ、温度３０〜１５０℃、時間０．５〜２０時間の反応条件下で行われることを特徴とする水素化エポキシ樹脂。

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。］
前記一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３はメチル基であり、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は水素原子であることを特徴とする請求項１に記載の水素化エポキシ樹脂。
請求項１又は２に記載の水素化エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂成分とエポキシ樹脂用硬化剤とが配合されてなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
前記エポキシ樹脂成分は、前記水素化エポキシ樹脂１０〜９０質量部と他の脂環式エポキシ樹脂１０〜９０質量部とを合計で１００質量部含むことを特徴とする請求項３に記載のエポキシ樹脂組成物。
前記他の脂環式エポキシ樹脂が、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビフェノール型エポキシ樹脂、及び３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートよりなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項４に記載のエポキシ樹脂組成物。
前記エポキシ樹脂用硬化剤が、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類、イミダゾール類、ブレンステッド酸塩類、アミンのＢＦ_３錯体化合物、有機酸ヒドラジッド類、ジシアンジアミド類及びポリカルボン酸類よりなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。