JPH03139521A - ポリエーテル化合物およびエポキシ化合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は新規なポリエーテル化合物および脂環式エポキ
シ化合物に関する。

さらに詳しくは、本発明はエーテル基とビニル性２重結
合を合わせ持つポリエーテル化合物およびビニル性２重
結合をエポキシ化剤を用いてエポキシ化することによっ
て得られる軟化温度の向上により耐ブロッキング性が改
善された新規な脂環式エポキシ化合物に関する。

［従来技術］ 産業界において現在量も広く使用されているエポキシ樹
脂はビスフェノールとエピクロルヒドリンとの反応によ
って製造される、いわゆる、エピ−ビス型エポキシ樹脂
である。

この樹脂は液体から固体まで幅広い製品が得られ、しか
もエポキシ基の反応性は高く、ポリアミンで常温硬化で
きるという利点を有している。

しかしながら、その硬化物は耐水性に優れ、強靭である
という特徴があるにもかかわらず耐候性が悪いこと、耐
トラツキング性など電気特性が悪いこと、熱変形温度が
低いことなどの欠点がある。

とくに最近、超ＬＳＩなどの封止用樹脂にフェノールや
ノボラック樹脂とエピクロルヒドリンと反応させたエポ
キシ樹脂が使用されているが、樹脂中に塩素が数１１０
０ｐｐ含まれ、それが電気部品の電気特性を悪くするな
どの問題が起きている。塩素を含まず電気特性、耐熱性
に優れたエポキシ樹脂としては脂環式エポキシ樹脂があ
る。

これらは５員環、６員環のシクロアルケニル骨格を有す
る化合物のエポキシ化反応によって製造されている。

これらの樹脂のエポキシ基は、いわゆる、内部エポキシ
基であり、通常、酸無水物による加熱硬化が行なわれて
いるが、反応性が低いためポリアミンによる常温硬化は
できない。

そのため脂環式エポキシ樹脂の使用範囲を著しく狭いも
のにしている。

脂環式エポキシ樹脂としては下記の（Ｉｌｌ）、（ｍの
構造を有するものが工業的に製造され、使用されている
。

１ ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、（Ｉｌｌ）はその粘度が非常に低いこと
ゆえに耐熱性エポキシ希釈剤に使用されているが、毒性
が強く作業者の皮膚が著しくかぶれるという問題がある
。

（１ｖ）は不純物が少なく、色相が低く、その硬化物の
熱変形温度は高いが、エステル結合にもとずく耐水性の
悪さが問題となっている。

さらに、（Ｉｌｌ）、（ｍはいずれも低粘度のエポキシ
樹脂であるためトランスファー成形などの固形エポキシ
樹脂の成形システムを適用することができない。

このような背景から特開昭６０−１．６６６７５号公報
（−ＵＳＰ　　４，５６５，８５９）にてオキシシクロ
ヘキサン骨格を有する新規なエポキシ樹脂が提案された
。

しかし、特開昭６０−１６６６７５にて開示されたエキ
ポジ樹脂では比較的軟化温度の低いものしか得られてい
なかった。

したがって、上記の方法で製造されたエポキシ樹脂は特
に夏期高温下に放置されるとブロッキングし昌いため、
ステアリン酸カルシウムなどのブロッキング防止剤を添
加して使用されていた。

しかしながら、ブロッキング防止剤を添加すると汎用性
が失われる。

さらに、上記のような問題点を解決するという目的だけ
ではなく、エキポジ樹脂の用途は多様化してきており、
その使用方法や使用目的に応じてさらに高い軟化温度を
もつもの、耐水性や可とう性に優れているものなど、さ
まざまな性能を有するものが要求されてきているため、
前記特開昭６０−１６６６７５にて開示されたエポキシ
樹脂の改質が必要になってきた。

このような状況から本発明者らが検討した結果、各ｆ１
の開始剤の中でも特に水添ビスフェノール−Ａまたは水
添ビスフェノールＦまたは水添ビスフェノールＳで４−
ビニルシクロヘキセン−１−オキシドを開環重合して得
られるポリエーテル化合物をエポキシ化して得られるエ
ポキシ化合物が他の開始剤を用いて製造したものに比べ
てより高い軟化温度を有する、即ち、耐ブロッキング性
が改善され、かつ、耐熱性、耐水性、可とう性、ガラス
転移温度など種々の点でも優れた特性を失わないことを
見い出し本発明に至った。

［発明の構成］ すなわち、本発明は 「４−ビニルシクロヘキセン−１−オキシドを水添ビス
フェノール−Ａまたは水添ビスフェノールＦまたは水添
ビスフェノールＳで開環重合したことを特徴とするポリ
エーテル化合物」 および ［４−ビニルシクロヘキセン−１−オキシドを水添ビス
フェノール−Ａまたは水添ビスフェノールＦまたは水添
ビスフェノールＳで開環重合したポリエーテル化合物を
エポキシ化して得られるエボキシ化合物」 である 次に本発明について詳述する。

本発明の新規エポキシ化合物およびポリエーテル化合物
において、出発原料の一つである４−ビニルシクロヘキ
セン−１−オキシドは下式で示される化合物である。

この化合物はブタジェンの三員化により得られる４−ビ
ニルシクロヘキセンを過酢酸や過酸化水素などで部分エ
ポキシ化することにより工業的に製造されている。

第一番目の発明であるポリエーテル化合物は第二番目の
発明であるエポキシ化合物の前駆体である。

上記のポリエーテル化合物は触媒存在下で４−ビニルシ
クロヘキセン−１−オキシドと水添ビスフェノール−Ａ
または水添ビスフェノールＦまたは水添ビスフェノール
Ｓで開環重合させることにより得ることができる。

反応はこの４−ビニルシクロヘキセン−１−オキシド１
モルに対して水添ビスフェノール−Ａまたは水添ビスフ
ェノールＦまたは水添ビスフェノールＳを０．００１〜
０．５モル、好ましくは０゜０１〜０．２モルの割合で
反応させる。

４−ビニルシクロヘキセン−１−オキシドと１モルに対
する各開始剤のモル比が０．００１モル未満では得られ
るエポキシ樹脂の分子量が高くなり過ぎて実用的な樹脂
が得られない。

逆に０．５モルを越えると分子量が低すぎてこれも実用
的な樹脂は得られない。

反応時に用いられる触媒としてはメチルアミン、エチル
アミン、プロピルアミン、ピペラジン等のアミン類、ピ
リジン類、イミダゾール類等の有機塩基、テトラブチル
アンモニウムブロマイドなどの４級アンモニウム塩、ギ
酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類、硫酸、塩酸等の
無機酸、ナトリウムメチラート等のアルカリ金属類のア
ルコラード類、ＫＯＨＳＮａＯＨ等のアルカリ類、ＢＦ
３、ＺｎＣｇ　　Ａｌ１　（、Ｑ　　　５ｎＣＮ　４等
のルイス２ゝ　　　　　　　　３ゝ 酸又はそのコンプレックス類、トリエチルアルミニウム
、ジエチル亜鉛等の有機金属化合物をあげることができ
る。

触媒の量は種類によって異なるが、出発原料に対して０
．０１〜１０％、好ましくは０．１〜５％の範囲で使用
することができる。

反応温度は一２０〜２００℃、好ましくは０℃〜１２０
℃である。

反応は溶媒を用いて行なうこともできる。

溶媒としては活性水素を有しているものは使用すること
ができない。

すなわち、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンのようなケトン類、ベンゼン、トルエン、
キシレンのような芳香族溶媒その他エーテル、脂肪族炭
化水素、エステル類等を使用することができる。

さて、このようにして合成されたビニル基側鎖を有する
第一番目の発明であるポリエーテル化合物にエポキシ化
剤を作用させて第二番目の発明であるエポキシ樹脂を合
成するわけであるが、用い得るエポキシ化剤としては過
酸類、およびハイドロパーオキサイド類をあげることが
できる。

過酸類としては過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、トリフル
オロ過酢酸などがある。

このうち、過酢酸は工業的に大量に製造されており、安
価に入手でき、安定度も高いので好ましいエポキシ化剤
である。

ハイドロパーオキサイド類としては過酸化水素、ターシ
ャリブチルハイドロパーオキサイド、クメンパーオキサ
イド等がある。

エポキシ化の際には必要に応じて触媒を用いることがで
きる。

例えば、過酸の場合、炭酸ソーダ等のアルカリや硫酸な
どの酸を触媒として用い得る。

また、ハイドロパーオキサイド類の場合、タングステン
酸と苛性ソーダの混合物を過酸化水素と、あるいは有機
酸を、過酸化水素と、あるいはモリブテンヘキサカルボ
ニルをターシャリブチルハイドロパーオキサイドと併用
して触媒効果を得ることができる。

エポキシ化反応は、装置や原料物性に応じて溶媒使用の
有無や反応温度を調節して行なう。

用いるエポキシ化剤の反応性によって使用できる反応温
度域は定まる。

好ましいエポキシ化剤である過酢酸についていえば０〜
７０℃が好ましい。

０℃以下では反応が遅く、７０℃では過酢酸の分解がお
きる。

又、ハイドロパーオキサイドの１例であるターシャルブ
チルハイドロパーオキサイド／モリブデン二酸化物ジア
セチルアセトナート系では同じ理由で２０℃〜１５０℃
が好ましい。

溶媒は原料粘度の低下、エポキシ化剤の希釈による安定
化などの目的で使用することができる。

過酢酸の場合であれば芳香族化合物、エーテル、脂肪族
炭化水素、エステル類等を使用することができる。

たとえば過酸の場合、炭酸ソーダなどのアルカリや硫酸
などの酸を触媒として用い得る。

不飽和結合に対するエポキシ化剤の仕込みモル比は不飽
和結合をどれくらい残存させたいかなどの目的に応じて
変化させることができる。

エポキシ基が多い化合物が目的の場合、エポキシ化剤は
不飽和基に対して等モルかそれ以上加えるのが好ましい
。

ただし、経済性、及び次に述べる副反応の問題から２倍
モルを越えることは通常不利であり、過酢酸の場合１〜
１．５倍モルが好ましい。

エポキシ化反応の条件によっては４−ビニルシクロヘキ
セン−１−オキシド中のビニル基のエポキシ化と同時に
原料中の未反応ビニル基を有するシクロヘキサンポリエ
ーテル構造 ＣＨ″″ＣＨ２ やエポキシ化により生成してくるエポキシ基を有するシ
クロヘキサンポリエーテル構造 および変性された置換基を有するシクロヘキサンポリエ
ーテル構造の混合物が生成する。

なお、エポキシ化剤が過酢酸の場合、４−ビニルシクロ
ヘキセン−１−オキシドは変性された置換基を含む下記
のようなシクロヘキサンポリエテル構造に変化する。（
以下余白） ＨＯ０ＣＣＨ３ １ 上記の変性された置換基は生成したエポキシ基と副生じ
た酢酸から生じる。

未反応のビニル基−ＣＨ−ＣＨエポキシ化２ゝ υ および変性された置換基（以下余白） ＨＣ−ＣＨ２ ＨＯ０ＣＣＨ３ １ ３者の混合物の生成比はエポキシ化剤の種類、エポキシ
化剤オレフィン結合のモル比、反応条件などによって定
まる。

本発明のエポキシ樹脂中のエポキシ基 −ＣＨ−ＣＨ２が樹脂中に少なく ＼１ とも１個以上含まれることが必須であり、ＯＨＯＲ３ ［ＲはＨ１アルキル基、アルキルカルボニル基、アリー
ルカルボニル基のいずれが１つ］目的化合物は濃縮等の
通常の化学工学的手段によって反応粗液から取り出すこ
とができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明のエポキシ化合物は、従来の
水添ビスフェノール−Ａまたは水添ビスフェノールＦま
たは水添ビスフェノールＳ以外の開始剤と４−ビニルシ
クロヘキセン−１−オキシドを用いて製造したエポキシ
化合物に比べてより高い軟化点を示す。すなわち、耐ブ
ロツキング特性が改良されたものを得ることができる。

このような特徴を利用して、ＩＣやＬＳＩの封止剤、Ｌ
ＥＤの封止剤、複合材のマトリックスレジン、塗料など
幅広い分野で優れた性能を発揮することを期待できる。

次に実施例を挙げて本発明のポリエーテル化合物及びエ
ポキシ樹脂について説明する。

「実施例」および「比較例」 第−表に示す出発原料の組み合わせ、モル比、および以
下に示す反応条件で各種エポキシ樹脂を製造して種々の
物性をδｌ１１定した。

得られた物性を比較した結果を合わせて第−表に示す。

（合成条件） ポリエーテル化合物を製造する際の触媒はＢＦ３エーテ
ラート１０％の酢酸エチル溶液、反応温度は５０℃、エ
ポキシ化合物を製造する際のエポキシ化剤は過酢酸３０
％の酢酸エチル溶液、エポキシ化反応温度は５０℃であ
る。

（硬化物の作成） （ａ）酸無水物による硬化 上記実施例で製造したエポキシ化合物およびエピコート
８２８（油化シェル）にメチルへキサヒドロ無水フタル
酸（配合比：メチルへキサヒドロ無水フタル酸／エポキ
シ化合物−１，０）およびトリフェニルフォスフイン（
配合量１％）を配合し、注型後１２０℃×２時間、続い
て２４０℃×１時間で硬化させた。

（ｂ）フェノール樹脂による硬化 上記実施例で製造したエポキシ化合物およびエボトート
ＹＤＣＮ７０２　（東部化酸二ノボラック型）にフェノ
ール樹脂ＰＳＭ−４３００（群栄化学、配合比：ＯＨ／
エポキシ−１，０）およびトリフェニルフォスフイン（
配合量１％）を配合し、プレス成形後１２０’ＣＸＯ，
５時間、続いて２３０℃×１時間で硬化させた。

（硬化物性の測定） 配合樹脂についてゲル化タイムを、また、硬化樹脂につ
いて以下の測定を行なった。

ガラス転移温度（Ｔｇ）：４ｍｍ各の試験片を作成して
窒素雰囲気下界温速度１０℃で測定を行ない、得られた
熱膨張曲線の変曲点をＴｇとした。

（以下余白） 手　　続　　補　　正　　書　（自発）表−１において
、ｎは各開始剤に対する４−ビニルシクロヘキセン−１
−オキシドのモル比、ｅｑはエポキシ当量、ｓ、ｐ、は
軟化温度（’Ｃ）　、ｇｅｌはゲルタイム（秒）である
。

各側における開始剤は以下の通りである。

実施例１　水添ビスフェノールＡ 比較例１　メタノール ２　ブタノール ３　ヘキサノール ４　トリメチロールプロパン １、事件の表示 平成１年特許願第２７８１７０号 ２、発明の名称 ポリエーテル化合物 および エポキシ化合物 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 郵便番号　５９０ 住　所　　大阪府堺市鉄砲町１番地 名　称　　（２９０）ダイセル化学工業株式会社代表者
　児島章部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）４−ビニルシクロヘキセン−１−オキシドを水添
   ビスフェノール−Ａまたは水添ビスフェノールＦまたは
   水添ビスフェノールＳで開環重合したことを特徴とする
   ポリエーテル化合物。
2. （２）４−ビニルシクロヘキセン−１−オキシドを水添
   ビスフェノール−Ａまたは水添ビスフェノールＦまたは
   水添ビスフェノールＳで開環重合したポリエーテル化合
   物をエポキシ化して得られるエポキシ化合物。