JP4947732B2 - 高屈折率を有するビフェノール骨格含有エポキシ樹脂、樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
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Description
(1)下記式(1)
(2)前項(1)記載のエポキシ化合物及び硬化剤、硬化触媒又はシアン酸塩を含むエポキシ樹脂組成物、
(3)前項(2)記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物、
(4)下記式(2)
を提供するものである。
前項(2)又は(3)記載のエポキシ樹脂組成物において、本発明のエポキシ化合物は単独で、または他のエポキシ樹脂と併用して用いることが出来る。併用する場合、全エポキシ樹脂中に占める本発明のエポキシ化合物の割合は通常5〜50質量%であり、好ましくは10〜40質量%である。本発明のエポキシ化合物は1官能であるため、50質量%を越えると硬化が不十分になり、耐熱性、機械物性等などを著しく低下させる。
重合開始補助剤の具体例としては、例えば、ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノールプロパン−1−オン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−イソプロピルチオキサトン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、アセトフェノンジメチルケタール、ベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーズケトン等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。光ラジカル重合開始剤等の重合開始補助剤の使用量は、樹脂成分100質量部に対して30質量部以下、好ましくは10質量部以下である。
これら重合開始補助剤や光増感剤は、2種類以上を併用して用いても構わない。
本発明のエポキシ樹脂組成物におけるシアン酸塩の使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して0.7〜1.2当量が好ましい。
エポキシ当量:JIS K7236に準拠した方法
屈折率:多波長アッベ屈折計DR−M2(株式会社アタゴ製)を用いて波長1.589nm(D線)における屈折率を測定
融点:DSC分析
(前記式(3)で表されるフェニルフェノールエポキシ化物の合成)
温度計、冷却管、分留管、撹拌機を取り付けたフラスコに、窒素パージを施しながら、オルトフェニルフェノール200部、エピクロロヒドリン435部、メタノール32.9部を加えて70℃まで昇温して溶解させた後、液温を維持しながら100分かけてフレーク状水酸化ナトリウム48.5部を加え、更に1時間反応させた。その後水洗を2回行って生成塩や触媒等を除去し、更に過剰の未反応エピクロロヒドリンを加熱減圧下で留去した後、残留物にメチルイソブチルケトン480部を加えて溶解させた。70℃に昇温した後、30%水酸化ナトリウム水溶液11.8部を加えて1時間反応させた後、水洗を3回行い、油層から加熱減圧下で溶剤等を留去することにより、式(3)で表されるエポキシ化合物(R−1)248部を得た。
温度計、冷却管、分留管、撹拌機を取り付けたフラスコに、窒素パージを施しながら、前述の方法により得られた式(3)で表されるエポキシ化合物(R−1)90.3部、4,4’−ビフェノール33部、テトラメチルアンモニウムクロライド0.13部を加えて180℃まで昇温して融解させた後、液温を維持しながら5時間反応させ、式(5)で表される化合物(R−2)117.2部を得た。
温度計、冷却管、分留管、撹拌機を取り付けたフラスコに窒素パージを施しながら、前述の方法により得られた式(5)で表される化合物(R−2)115.5部、エピクロロヒドリン315部、テトラメチルアンモニウムクロライド0.2部を加えて45℃まで昇温して溶解させた後、液温を維持しながら100分かけてフレーク状水酸化ナトリウム23部を加え、更に3時間反応させた。その後水洗を2回行って生成塩や触媒等を除去し、更に過剰の未反応エピクロロヒドリンを加熱減圧下で留去した後、残留物にメチルイソブチルケトン340部を加えて溶解させた。70℃に昇温した後、30%水酸化ナトリウム水溶液8.0部、メタノール6.0部を加え1時間反応させた後、水洗を3回行い、油層から加熱減圧下で溶剤等を留去することにより、常温(25℃)で粘性固体の本発明のエポキシ化合物(E−1)110.1部を得た。得られたエポキシ化合物(E−1)のエポキシ当量は384g/eq.、屈折率は1.65であった。
実施例1で得られた本発明のエポキシ化合物(E−1)30部、ビスフェノールA型エポキシ化合物(商品名 エピコート828、株式会社JER社製)70部、硬化剤としてトリフェニルホスフィン0.1部をメチルエチルケトン100部に均一に溶解させワニスを調製した。次いで、アプリケーターを用いてPETフィルム上に乾燥後の厚さが200μmになるように均一に塗布し、160℃のオーブン中で2時間乾燥・硬化させて、フィルム状の硬化物を得た。この硬化物の屈折率を前述した条件にて測定したところ、1.67という非常に高い値を示した。
本発明のエポキシ化合物(E−1)30部をビスフェノールA型エポキシ化合物(商品名 エピコート828、株式会社JER社製)30部に変更した(即ち、ビスフェノールA型エポキシ化合物のみ100部を使用した)こと以外は実施例2と同じ方法で得られたフィルム状硬化物の屈折率は1.47であった。
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