JPH1025286A - 新規なポリエポキシ化合物及びその製造方法 - Google Patents

新規なポリエポキシ化合物及びその製造方法

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JPH1025286A
JPH1025286A JP8177996A JP17799696A JPH1025286A JP H1025286 A JPH1025286 A JP H1025286A JP 8177996 A JP8177996 A JP 8177996A JP 17799696 A JP17799696 A JP 17799696A JP H1025286 A JPH1025286 A JP H1025286A
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JP
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polyepoxy compound
compound
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epihalohydrin
carbon atoms
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JP8177996A
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Yoshinobu Onuma
吉信 大沼
Marenori Miura
希機 三浦
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Yuka Shell Epoxy KK
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Yuka Shell Epoxy KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/12Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
    • C07D303/18Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by etherified hydroxyl radicals
    • C07D303/20Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings
    • C07D303/22Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings with monohydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/3218Carbocyclic compounds

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性及び耐水性に優れたバランスを有する
ポリエポキシ化合物及びその製造方法の提供。 【解決手段】 下記一般式(I)で示されるトリスエポ
キシを含有してなるポリエポキシ化合物。 【化1】 (式中、Rはメチル基を示し、Xは炭素数1〜6のアル
キル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又はハロゲン原子
を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
またYは水素原子又はメチル基を示し、m及びnは0〜
2の整数を示す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なポリエポキ
シ化合物及びその製造方法に関する。本発明によるポリ
エポキシ化合物は、接着剤、封止材、積層板用樹脂、注
型材料、成形材料及び電気絶縁材料として有用である。
【0002】
【従来の技術】従来、トリスエポキシを含有してなるポ
リエポキシ化合物としては、ヒドロキシベンズアルデヒ
ド類とフェノール類とを縮合反応させて得られるポリフ
ェノール化合物のエポキシ化物(特開昭62−1974
15号公報参照)、及びクロトンアルデヒド等の不飽和
脂肪族アルデヒド類とフェノール類とを、縮合及び付加
反応させて得られるポリフェノール化合物のエポキシ化
物(特開昭61−65876号公報参照)が知られてい
る。しかし、これらのポリエポキシ化合物を用いたエポ
キシ樹脂硬化物は、耐熱性に優れるが非常に水を吸いや
すく、半導体の封止材として用いたときのパッケージク
ラックの発生、及び電気絶縁材として用いた時の絶縁性
の低下等の点で問題を有している。一方、耐水性を向上
させる目的で、ジシクロペンタジエンから誘導される、
分子中に脂環構造を有するポリフェノールから得られる
ポリエポキシ化合物(特開昭61−123618号公報
参照)が知られている。しかし、このポリエポキシ化合
物を用いたエポキシ樹脂硬化物は、耐水性に優れるが、
耐熱性及び難燃性が低下してしまい高温信頼性という点
で好ましくない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、耐熱性及び耐
水性に優れたバランスを有する化合物として、多官能
で、かつ脂環構造を有するポリエポキシ化合物が望まれ
ていた。本発明の課題は脂環構造を有する新規なポリエ
ポキシ化合物、ならびにその製造方法を提供することに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、特定のポリフェノ
ール化合物とエピハロヒドリンとをアルカリ触媒の存在
下に反応させて得られる特定のポリエポキシ化合物を用
いたエポキシ樹脂硬化物が耐熱性及び耐水性に優れたバ
ランスを有することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明は、 1.下記一般式(I)で示されるトリスエポキシを含有
してなるポリエポキシ化合物、
【0005】
【化4】
【0006】(式中、Rはメチル基を示し、Xは炭素数
1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は
ハロゲン原子を示し、それぞれ同一であっても異なって
いてもよい。またYは水素原子又はメチル基を示し、m
及びnは0〜2の整数を示す。) 2.下記一般式(II)で示されるポリフェノール化合物
と、
【0007】
【化5】
【0008】(式中、Rはメチル基を示し、Xは炭素数
1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は
ハロゲン原子を示し、それぞれ同一であっても異なって
いてもよい。またm及びnは0〜2の整数を示す。) 下記一般式(III)で示されるエピハロヒドリンとを、
【0009】
【化6】
【0010】(式中、Yは水素原子又はメチル基を示
し、Tはハロゲン原子を示す。) アルカリの存在下に反応させることを特徴とするポリエ
ポキシ化合物の製造方法、にある。以下、本発明につい
て詳細に説明する。
【0011】
【発明の実施の形態】
(1)ポリエポキシ化合物 本発明のポリエポキシ化合物は、下記一般式(I)
【0012】
【化7】
【0013】(式中、Rはメチル基を示し、Xは炭素数
1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は
ハロゲン原子を示し、それぞれ同一であっても異なって
いてもよい。またYは水素原子又はメチル基を示し、m
及びnは0〜2の整数を示す。)で示されるトリスエポ
キシを含有してなるものであるが、このトリスエポキシ
の他に、たとえば、下記一般式(IV)で示されるトリス
エポキシのオリゴマー成分が含まれる。
【0014】
【化8】
【0015】(式中、R、X、Y、m及びnは前記と同
義であり、Zは水素原子又は
【0016】
【化9】
【0017】(式中、R、X、Y、m及びnは前記と同
義である)を示し、pは1〜5の整数を示す。) 本発明によるポリエポキシ化合物中に含まれる、トリス
エポキシとトリスエポキシのオリゴマーとの量比は、ト
リスエポキシ5〜100重量%、好ましくは10〜90
重量%の範囲内、トリスエポキシのオリゴマーが95〜
0重量%、好ましくは90〜10重量%の範囲内であ
る。トリスエポキシが5重量%未満であると、ポリエポ
キシ化合物を熱により溶融させて取り扱う時、溶融粘度
の増加が起こり、作業性等が低下する等の問題を生じる
ため好ましくない。
【0018】(2)ポリエポキシ化合物の製造方法 本発明のポリエポキシ化合物は、前記一般式(II)で示
されるポリフェノール化合物に、前記一般式(III)で示
されるエピハロヒドリンを付加、脱塩反応させることに
より製造することができる。ポリフェノール化合物にエ
ピハロヒドリンを反応させてポリエポキシ化合物を得る
方法としては、公知のいずれのエポキシ化方法をも採用
することができる。ポリフェノール化合物のエポキシ化
は、ポリフェノール化合物とエピハロヒドリンとをアル
カリの存在下に反応させることからなり、具体的には、
ポリフェノール化合物と過剰のエピハロヒドリンとを、
アルカリ金属水酸化物の存在下に反応させ、ポリフェノ
ール化合物へのエピハロヒドリンの付加反応と、エポキ
シ環を形成する閉環反応とを同時に行ってポリエポキシ
化合物を製造する方法が挙げられる。
【0019】エポキシ化反応は一般に0〜150℃、好
ましくは20〜100℃の範囲の温度で行われる。ポリ
フェノール化合物の水酸基1当量に対するエピハロヒド
リンの配合量は、一般に1〜30倍モル、好ましくは2
〜15倍モルである。またアルカリ金属水酸化物は、ポ
リフェノール化合物の水酸基1当量に対して少なくとも
等モル、好ましくは1.05〜1.5モル使用する。
【0020】反応は常圧または減圧下で行われ、この時
生成する水をエピハロヒドリンとの共沸により、連続的
に系外に除去しながら行ってもよい。さらに反応を促進
する目的で、アルコール性化合物を添加して反応を行っ
てもよい。反応終了後、反応液中の未反応のエピハロヒ
ドリンを回収した後、水に難溶な溶媒、例えば、メチル
イソブチルケトンまたはトルエンに溶解させ、この溶液
を水または温水と接触させて無機不純物を水相に溶解さ
せ、その後分離した有機相から有機溶媒を留去すること
で精製を行うことができる。
【0021】原料として用いることのできるエピハロヒ
ドリンの例としては、エピクロルヒドリン、エピブロモ
ヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリンまたはβ−メ
チルエピブロモヒドリンが挙げられ、これらの中で、エ
ピクロルヒドリンが最も好ましい。また、アルカリ金属
水酸化物の例としては、水酸化カリウムまたは水酸化ナ
トリウムが挙げられる。さらに、本発明のポリエポキシ
化合物には、硬化剤の他に、必要に応じて可塑剤、有機
溶剤、反応性希釈材、増量剤、充填材、補強剤、顔料、
難燃剤、増粘剤または可撓性付与剤等の種々の添加剤を
配合することができる。
【0022】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨をこえない限り、これらの実
施例に限定されるものではない。 製造例1 温度計、攪拌機及び冷却管を付した1リットルの四つ口
フラスコ内に、フェノール564g(6モル)、3−シ
クロヘキセン−1−カルバルデヒド44g(0.4モ
ル)及びケイタングステン酸4.4gを仕込み、80℃
で7時間、反応を行った。反応終了後、24%の水酸化
ナトリウム1.8gを添加して、ケイタングステン酸を
中和した後、未反応のフェノールをロータリーエバポレ
ーターにて、バス温度160℃、減圧下で留去した。
【0023】次いで、メチルイソブチルケトン400g
を系内に加え溶解した後、純水300gで三回洗浄し無
機物を除去した。水洗後、メチルイソブチルケトンを温
度100℃〜160℃、減圧下で留去して、褐色ガラス
状固体のポリフェノール化合物129gを得た。得られ
たポリフェノール化合物の性状を表−1に示す。
【0024】製造例2 フェノール339g(3.6モル)、3−シクロヘキセ
ン−1−カルバルデヒド44g(0.4モル)及びケイ
タングステン酸3.3gを仕込み、80℃で8時間、反
応を行った。その後の後処理は、製造例1と同様の操作
を行い、褐色ガラス状固体のポリフェノール化合物12
3gを得た。得られたポリフェノール化合物の性状を表
−1に示す。
【0025】製造例3〜4 フェノール類及び反応条件を表−1のように変えた以外
は、実施例1と同様の操作を行いポリフェノール化合物
を得た。得られたポリフェノール化合物の性状を表−1
に示す。
【0026】
【表1】
【0027】実施例1 温度計、攪拌機および冷却管を付した1リットルの四口
フラスコ内に、製造例1で製造されたポリフェノール化
合物110.6g(0.7当量)、エピクロルヒドリン
456g(4.93モル)およびイソプロピルアルコー
ル177.8gを仕込み、45℃の温度で溶解した。次
いで、50%の水酸化ナトリウム水溶液75.5gを1
時間かけて滴下しながら、温度を70℃まで上げ、さら
に、同温度で30分間撹拌を継続しエポキシ化反応を行
った。反応終了後、未反応のエピクロルヒドリンおよび
イソプロピルアルコールを80〜140℃の温度で、減
圧下、留去した。
【0028】次いで、メチルイソブチルケトン400g
を系内に加え溶解した後、純水300gで4回洗浄し無
機物を除去した。水洗後、メチルイソブチルケトンを温
度100℃〜150℃、減圧下で留去して、黄色ガラス
状固体のポリエポキシ化合物130gを得た。ポリエポ
キシ化合物中のトリスエポキシとオリゴマーの組成につ
いては、GPC(カラム:Shodex KF−80
2、溶媒:THF 1ml/分、検出器:R1)にて分
析した。得られたポリエポキシ化合物の性状を表−3に
示す。
【0029】得られたポリエポキシ化合物が目的物であ
るかどうかは、核磁気共鳴スペクトルにより確認した。
得られたスペクトルは図1に示すとおりであり、各ピー
クは下記表−2のように帰属され、本発明のポリエポキ
シ化合物が得られることを確認できた。
【0030】
【表2】
【0031】実施例2〜4 ポリフェノール化合物を製造例2〜4で製造されたポリ
フェノール化合物に変えた以外は、実施例1と同様の操
作を行った。得られたポリエポキシ化合物の性状を表−
3に示す。
【0032】
【表3】
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、取り扱いが容易な新規
ポリエポキシ化合物が容易に、高収率で得られ、半導体
封止、積層板および電気絶縁材料等の電子部品用材料と
しての用途が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で合成したポリエポキシ化合物の核磁
気共鳴スペクトルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 163/00 PJD C09D 163/00 PJD C09J 163/00 JFM C09J 163/00 JFM

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で示されるトリスエポ
    キシを含有してなるポリエポキシ化合物。 【化1】 (式中、Rはメチル基を示し、Xは炭素数1〜6のアル
    キル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又はハロゲン原子
    を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
    またYは水素原子又はメチル基を示し、m及びnは0〜
    2の整数を示す。)
  2. 【請求項2】 前記トリスエポキシの含量が5〜100
    重量%である請求項1に記載のポリエポキシ化合物。
  3. 【請求項3】 前記トリスエポキシのオリゴマーの含量
    が10〜90重量%である請求項1又は2に記載のポリ
    エポキシ化合物。
  4. 【請求項4】 下記一般式(II)で示されるポリフェノ
    ール化合物と、 【化2】 (式中、Rはメチル基を示し、Xは炭素数1〜6のアル
    キル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又はハロゲン原子
    を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
    またm及びnは0〜2の整数を示す。) 下記一般式(III)で示されるエピハロヒドリンとを、 【化3】 (式中、Yは水素原子又はメチル基を示し、Tはハロゲ
    ン原子を示す。) アルカリの存在下に反応させることを特徴とするポリエ
    ポキシ化合物の製造方法。
JP8177996A 1996-07-08 1996-07-08 新規なポリエポキシ化合物及びその製造方法 Pending JPH1025286A (ja)

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