JPS58136617A - ポリグリシジルエ−テルの単離精製方法 - Google Patents

ポリグリシジルエ−テルの単離精製方法

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JPS58136617A
JPS58136617A JP1843082A JP1843082A JPS58136617A JP S58136617 A JPS58136617 A JP S58136617A JP 1843082 A JP1843082 A JP 1843082A JP 1843082 A JP1843082 A JP 1843082A JP S58136617 A JPS58136617 A JP S58136617A
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polyglycidyl ether
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shrimp
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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】 本発明?1、s、9−ビス(p−ヒドロキシ7冥ニル)
−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウ
ンデカン等のスピロ環を有するポリフェノールとエピハ
ロヒドリンまたはβ−メチル>!し Σ・ロヒドリンとを反応させて生成されたポリグリシジ
ルエーテルを単離する方法に関するものである。本発明
の実施によ抄精製されたポリグリシジルエーテルは耐熱
性に優れた硬化物を与えるのでカーボン繊維補強樹脂(
以下rcFRPJという)用樹脂材料、電気部品用注型
材料もしくは対人材料として有用である。
従来、エポキシ樹脂はその優れた電気絶縁性、接着性、
機械強度、耐熱性によ抄、電気電子部品の封止材料、C
FRP用マトリックス材料、塗料、接着剤等幅広く用い
られている。
かかるポリエポキシ化合物として一般式、釡ン で示されるエビ  に対してエポキシ基がパラ位にある
二官能のポリエポキシ化合物は知られている(米国特許
第3,347.871号、同第3゜388.098号各
明細書参照)。
これら明細書に開示される上鮎式で示されるポリエポキ
シ化合物の製造法は、スピロアセタール環を有するポリ
フェノールと過剰量のエピクロル  ゛ヒドリンとをエ
タノールを溶媒に用いて60”’℃に加熱溶解させた後
、sob水酸化す) IJウム水溶液を添加して脱ハロ
ゲン化水素反応を行ってポリグリシジルエーテルを製造
する方法である。そして、そのポリグリシジルエーテル
の精製方法は反応後の未反応のエピクロルヒドリンとエ
タノールヲ減圧下で留去後、メチルイソブチルケトンを
加えて生成物の粘度を下げ、次いで数回水で洗浄して食
塩等を水着とと41に分離し、次いで有機層よねメチル
イソブチルケトンを減圧留去して精製する通常の方法で
ある。
しかしながら、この分離精製法は生成物のスピロアセタ
ール環を有するポリグリシジルエーテルのメチルイソブ
チルケトンに対する溶解性が十分でなく、水洗時にエマ
ルジョン化し、収率が低下する。まえ、得られるポリグ
リシジルエーテルは高分子量体を5〜10重量−含有す
るとともに可鹸化塩素含量が0.1〜0.5重量%と高
い。
可鹸化塩素含量が高いことはポリグリシジルエーテルの
硬化速度を損うとともに#グリシジルエーテルより得ら
れる硬化物の耐アーク件部の電気特性を低下させたり、
封入、積層される銅回路等の金属を腐食させるので好ま
しくない。
また、高分子量体の存在は、得られる硬化物の熱変形温
度や機械的強度を低下させる欠点がある。
本発明者等は高純度のポリグリシジルエーテルを得るべ
く鋭意検討した結果、スピロアセタール環を含有するポ
リエポキシ化合物が従来のポリエポキシ化合物に比べて
著しく異った溶解挙動を示すととに注目し、エポキシ化
反応終了後、反応生成物溶液を冷却してスピロアセター
ル環を含有するポリエポキシ化合物をエピハロヒドリン
またはβ−メチ五ヒドトリを含有する反応生成物溶液よ
り析出、結晶化させ単離することにより高純度で単一組
成のポリエポキシ化合物(ポリグリシジルエーテル)が
分離精製されることを見い出1−1本発明の完成に到達
した。
即ち、本発明は、一般式(I) ・・・・・・(D で示されるポリフェノール化合物と過剰量のエビハロヒ
ドリンまたはβ−メチルエビハロヒドリンとを触媒の存
在下で40−130℃の温度で、か反応系に戻しながら
反応させて次式(1)で示されるポリグリシジルエーテ
ル を製造し、次いで該ポリグリシジルエーテルを含有する
エビハロヒドリンまたはβ−メチルエビノ・ロヒドリン
溶液を60℃以下に冷却することによ抄生成物のポリグ
リシジルエーテルを析出させ、更に析出したポリグリシ
ジルエーテルをエビノ・ロヒト°リンまたけβ−メチル
エビノ10ヒドトリより分離することを特徴とするポリ
グリシジルエーテルの単離精製方法を提供するものであ
る。
〔式中、Yは水素、炭素数1〜18のアルキル基、アル
コキシ基、アラルキル基、アリール午 基であり、nは1〜■の整数である〕。
本発明の実施において、精製に付される前のポリグシジ
ルエーテルの製造方法には、次の二つのポリフェノール
とエビハロヒドリンまたはβ−メチルエビハロヒドリン
とをアルカリを用いて付加反応と脱ハロゲン化水素反応
とを一挙に行なわせる一段法。
(力、前記ポリフェノールとエビハロヒドリンままたけ
β−メチルエビハロヒドリンとを予じめ第四級アンモニ
ウム塩等の触媒を使用して、まず付加反応を行なわせ、
次いでアルカリで脱ハロゲン化水素反応を行なわせる二
段法。
この二つの方法の中でも収率及び製品の品質等の点から
後者の二段法が好ましい。
次に各原料について述べる。
一般式出で示されるスピロアセタール環を有するポリフ
ェノールは米国特許第3,388,098号明細書に記
載されるようにパラ位に水酸基を有するアルデヒドまた
はケトン 2モルに対し、、ペンタエリスリトール 1
モルの割合で酸触媒の存在下で70〜95℃、大気圧下
で反応させるととくより得られる。上記アルデヒドまた
dケトンとしてけ4−ヒドロキシベンズアルデヒド、バ
ニリン、3−クロロ−4−ヒドロキシベンズアルデヒド
、3−メチル−4−ヒドロキシベンズアルデヒド、4−
ヒドロキシアセトフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェ
ノン等が挙げられる。
次に、エビハロヒドリン及びβ−メチルエビハロヒドリ
ンとしては、たとえばエピクロルヒドリン、エビブロモ
ヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン及びβ−メチ
ルエビブロモヒドリン等があげられる。そのエビハロヒ
ドリン又けβ−メチルエビハロヒドリンの使用量は原料
のポリフェノール1モルに対して3〜30モル、好まし
くは4〜10モルである。過剰に使用1.たエビノ・ロ
ヒドリン又はβ−メチルエピノ・ロヒドリンは蒸留、水
と分離回収して反応系に戻し再使用する。また、使用さ
れるアルカリとしては、たとえば水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、炭
酸カリウム、炭酸ナトリウム等があげられるが、水酸化
ナトリウム又は水酸化カリウムが好ましい。
更にに二段法で使用される第四級アンモニウム塩と【7
ては、たとえばテトラメチルアンモニウムクロリド、テ
トラエチルアンモニウムプロミド、トリエチルメチルア
ンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムアイオ
ダイド、セチルトリエチルアンモラムプロミド等があげ
られる。41)K好ましいのけテトラメチルアンモニウ
ムクロリド又はテトラエチルアンモニウムプロミドであ
る。アルカリの使用量は、原料のポリフェノールのフェ
ノール性水酸基1当量に対し、少なくとも等当駿、好ま
しくけ1.05〜1.5当量である。アルカリは通常、
固体粒状でまたは水溶液に1−で反応系に添加される。
また、第四級アンモニウム塩等の使用量は通常、原料の
ポリフェノール化合物1110’4量部に対し0.1〜
3.0重量部程度である。
反応基1cは、反応体の種類によっても異なるが、一段
法の場合は60〜150℃好ましくは80〜120℃で
あり、反応時間は1〜4時間である。
また、二段法においては、前段の付加反応tま40゜〜
150℃、好まし7くは70°〜140℃であって、後
段の閉環反応は40°〜150℃、好1しくは4(1’
〜80℃で行う。反応時間け1〜3時間である。
一段法、及び二段法における後段の閉環反応は常圧又は
減圧下(50〜2001g)で、生成する水をエビ・・
ロヒドリンまたはβ−メチ属ヒドトリとの共沸により連
続的に系外に除去し、更K11l生した水を除去後、未
反応のエビハロヒドリンまたけθ−メ千込とロヒドリン
は反応系に戻しつつ閉環反応を行なう。
一段法又は二段法によるエポキシ化反応終了後、目的生
成物であるポリグリシジルエーテルヲ含有するエピクロ
ルヒドリンまたはβ−メチルエビハロヒドリン溶液を反
応温度より低い温度に冷却し7、目的とするポリグリシ
ジルエーテルを結晶、析出させエビハロヒドリンまたは
β−メチmpヒドトリとF別、分離、乾燥し、て前記(
1)式で示されるスピロアセタール環を有するポリグリ
シジルエーテルを得ることができる。
冷却温度は、目的とするポリグリシジルエーテルにより
異なるが、一般式(1)において、YがHlnが4のポ
リグリシジルエーテルのときけ、60℃以下、好ましく
は一40℃〜+20℃であり、Yが0CHs、nが1の
ポリグリシジルエーテルのときは、30℃以下、好まし
くは一40℃〜+20℃である。
この分離精製されたポリグリシジルエーテルはミキサー
を用いて十分圧水洗し、副生[7たアルカリハロゲン塩
を除去、乾燥する。また、必要によりジオキサン等の溶
媒を用いて再結晶する。
ポリグリシジルエーテルが分離されたP液のエビ・・ロ
ヒドリンまたはβ−メチiζtヒドトリは精製するとと
Kより再使用することがで負る。
このようにして精製されたポリグリシジルエーテルは高
分子体を殆んど含有しておらず、また可鹸化ハロゲン含
量本極めて低く、機械的強度の高い硬化物を与える。
この精製されたスピロアセタール環を有するポリグリシ
ジルエーテルは、それ自体単独で、または他のエポキシ
化合物と混合し、硬化剤により硬化される。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 3.9−ビス−C4−ヒドロキシフェニル)2゜4.8
.10−テトラオキサスピロ(S、S)ラブカンを17
2.0f(0,5モル)、エビクロヒドリy463F(
5,0モル)、ブトラメチルアンモニウムクロリド1.
7fを攪拌装置、冷却器および温暖針の付いたILの三
つロフラスコ内に仕込み、油浴中117℃の温1で2時
間付加反応を行った。
ついで、反応系の内温を60℃まで冷却した後、水分−
器を付け、水酸化す) 17ウム42f(1,05モル
)を固体状で加えた。反応系内を100 mHgの減圧
#/C1−で生成水はエピクロルヒドリンとの共沸によ
り除去1〜、分離したエピクロルヒドリンは連続的に反
応系内に戻しながら閉環反応を2時間行った。
反応終了後、反応生成物溶液を室温で2時間放置して目
的生成物である3、9−ビスCf) −(2゜3−エポ
キシプロポキシ)フェニル)−2,4゜8.10−テト
ラオキサスピロ[5,5]ウンデカンを析出、結晶化さ
せ九。未反応のエピクロルヒドリンをF別回収1−また
後、目的生成物をミキサーを用いて水洗して副生する食
塩を完全に除去した。
ジオキサンを用いて再結晶を行い、白色結晶の目的生5
!吻2 G 1.1 fを得た(収率:88.21)。
この結晶の融点は約175〜176℃であり、このゲル
パーミェーションクロマトグラムtil1図に示すとお
りであった。また、そのエポキシ当量は228であり、
この生成物を上記化合物と相当して計算したエポキシ当
量の値228と同一であった。
このポリグリシジルエーテル100重fgに対し、ジア
ミノジフェニルスルホン(硬化剤) 2’Z2重量部を
180℃で混合し、1.0■Hρ減圧下で10分間脱泡
処理した後、注型板金型内圧注入11.180℃で4時
間前硬化させ、更に190℃で1時間加熱し、第1表に
示す物性の硬化物を4だ。
なお、物性の試験法は次による。
熱変形温度   A8TM D−648曲げ強度   
 JIS  K−69ti曲げ弾性率      l 引張強tl 引張弾性率      l 引張伸11 アイゾツト衝撃強1i     it     (ノツ
チ付)比較例1 米国特許第3,388,098号明細書の実施例4に記
載の方法でポリグリシジルエーテルを製造、精製した。
即ち、温度針、攪拌装置、冷却管、滴下ロートの付いた
3tの四つロフラスコ内に、1,11(IP(12,0
モル)のエピクロルヒドリン、3449のエタノール及
び6882(2,0モル)の3,9−とス44−ヒドロ
キシフェニル)−2,4,8゜10−テトラオキサスピ
ロ[S、S ]ウンデ1カンを仕込み、60’CK加熱
した。これVCl34fの50哄水酸化ナトリウム水溶
液を下記の順序で滴下した。
最初の1時間    18.4t 次の30分間    18.41 次の 1時間   128.St 最後の1時間    18.41 攪拌を20分間続けた後未反応のエピクロルヒドリンと
エタノールを減圧下で除去し残液のスラリーにメチルイ
ソブチルケトン900fを加え、soowtの水で水洗
した。pHが8以下になった後に溶媒を減圧除去して目
的生成物608tを得た(収率66−)。
この生成物の融点tf158℃、エポキシ当1u242
(理論値228)であった。また、そのゲルパーミェー
ションクロマトグラムFi@1図に示すとおりであり、
若干の高分子量体を含んでいることが理解される。
実施例2 3.9−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)2.4.8
.10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン 1
72.Ofの代りに、3.9−ビス−(4−ヒドロキシ
−3−メトキシフェニル)−2,4,8,10−テトラ
オキサスピロ(s、s)ウンデカン 202 t (0
,5モル)を用い、かつ、閉環反応を50℃、80〜1
00 mHg  で行う他は実施例1と同様和して第1
表に示す物性3.9−ビス−[4−(2,3−エポキシ
プロポキシ−3−メトキシ)フェニル]−2,4,8,
10−テトラオキサスピロ(S、S)ウンデカンf得た
(収率78%)。
このもののゲルパーミニ−ジョンクロマトグラムを第2
図に示す。
因みに、この生成物を上記ポリグリシジルエーテルとす
ると、エポキシ当量の理論値は258である(実測値2
29)。
比較例2 比較例Iにおいて、3,9−ビス−(4−ヒドロキシフ
ェニル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5
,5〕ウンデカン 172.Ofの代轢に、3.9−ビ
ス−(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)−2,
4,8,10−テトラオキサスピロ[S、S )ウンデ
カン 2021に5゜鴫水酸化ナトリウム84fを次の
順序で添加する他は同様にして表16C示す物性のポリ
グリシジルエーテルを得た(収率799G) 最初の1時間    8.4を 次の30分間    8.4f 次の 1時間   58.8? 最後の1時間    8.4f このポリグリシジルエーテルのゲルパーミエーションク
ロマトダラムは第2図に示すとおりであった。
実施例3 実施例Iにおいて、エピクロルヒドリン463t (5
,0モル)の代lβ−メチルエピクロルヒドリン532
.5f(5,0モル)を用いる他は同様にし、てエポキ
シ当量242、融点161°のポリグリシジルエーテル
193.8F(収率80.1*)を得た。
(以下余白)
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1および比較例1で分離精製された3、
9−ビス−(p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェ
ニル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(S、
S)ウンデカンのゲルパーミェーションクロマトグラム
を、第2図は実施例2および比較例2で得た3、9−ビ
ス−[4−(2゜3−エポキシプロポキシ−3−メトキ
/)フェニル]−2.4,8.10〜テトラオキサスピ
ロ[5,5]ウンデカンのゲルパーミェーションクロマ
トグラムである。 特許出願人  三菱油化株式会社 代理人 弁理士  古川香料 代理人 弁理士 長谷正久

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 、一般式 %式%(20 〔式中、Yは水素、炭素数1〜18のアルキル基、アル
    コキシ基、アラルキル基、アリール基であり、nは1〜
    ■の整数である〕 で示されるポリフェノール化合物と過剰量のエピハロヒ
    ドリンまたはβ−メチ這?ロヒドトリとをさせて反応系
    より除去し、錬水を分離したエビ/・ロヒドリンを反応
    系に戻し、なから反応させてポリグリシジルエーテルを
    製造し、次いで該ポリグリシジルエーテルを含有するエ
    ビハロヒドリンまたはβ−メチWtllヒドトリ溶液を
    60℃以下に冷却することにより生成物のポリグリシジ
    ルエーテとするポリグリシジルエーテルの単離精製方法
JP1843082A 1982-02-08 1982-02-08 ポリグリシジルエ−テルの単離精製方法 Granted JPS58136617A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016069549A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 新日鉄住金化学株式会社 エポキシ樹脂組成物及びその硬化物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016069549A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 新日鉄住金化学株式会社 エポキシ樹脂組成物及びその硬化物

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