JPS62238278A - 一価または多価フエノ−ルのグリシジルエ−テルの製造方法 - 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、特に電気及び電子産業用エボキン樹脂として
々ｒ適に用いられる一価または多価フェノールのグリシ
ジルエーテルの製造方法に関する。

〈従来の技術〉 電気及び電子材料として使用される一価または多価フェ
ノールのグリシジルエ−テでは加水分解性塩素の含有量
の少ないことが不可欠である。

すなわち、加水分解性塩素は電気鞄縁性の低下、リード
線の腐蝕等の悪影響を及ぼす。

特に、半導体を使用する集積回路の封入用原料としての
一価または多価フェノールのグリシジルエーテルでは加
水分解性塩素の含有量の少ないことが必須である。

例えば、集積度６４キロビット以上の集積回路では加水
分解性塩素の含有量が、６００ｐｐｍ以下である事が要
求される。

さらに集積度が高い場合には３００ｐｐｍ以下である事
が要求される。

また加水分解性塩素の含有量の少ない事の他に、エポキ
シ当量が低い程望ましい。

すなわち、エポキシ当量が低いことは硬化後の架橋密度
が高く、この結果ガラス転移温度（Ｔｇ）が高（なる。

ガラス転移温度の高いことは耐熱性が高いことであり、
この耐熱性も半導体対土用材料としてエポキシ樹脂に要
求される主要物性である。

加水分解性塩素を低減するために、さまざまな製造方法
が検討されてきた。

例えば、特公昭５２−４６９３１号公報には第四級アン
モニウム塩または第四級アンモニウム塩基を付加触媒と
してフェノール類と過剰のエピクロルヒドリンとからフ
ェノール類のクロルヒドリンエ−テを製造し、続いて無
水の化ナトリウムを加えて、クロルヒドリンニー水酸チ
ル基から脱塩化水素する事により、フェノール類のグリ
シジルエーテルを製造する方法が記載されている。

特開昭５５〜１４１４７９号公報には、第四級アンモニ
ウム塩などの付加触媒を用いてフェノール類と、エピク
ロルヒドリンとから、フェノール類のクロルヒドリンエ
ーテルを製造し、過剰のエピクロルヒドリンを蒸留によ
って除去してからアルカリ金属水酸化物の水溶液で脱塩
化水素してフェノール類のグリシジルエ−テルを製造す
る方法が記載されζいる。

また、特公昭５９−４０８３１号公報には環状または直
鎖状エーテル化合物共存下、第四級アンモニウム塩また
は、第四級アンモニウム塩基を用い一価または多価フェ
ノールのグリシジルエーテルを製造する方法が記載され
ているゆ〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的はエポキシ当量が低く、かつ加水分解性塩
素の含有量の少ない一価または多価フェノールのグリシ
ジルエーテルを得る事である。

従来、加水分解性塩素の含有ｌを低域しようとした場合
、塩素基とエボキン基の反応性にほとんど差がないため
エポキシ当量の増加を伴う事が多く、例えば特公昭５９
−４０８３１号公報では、加水分解性塩素は２８０ｐｐ
ｍ程度まで低下するが、エポキシ当量が２１０と高い。

他方、エポキシ当量の低い特公昭５２−４６９３１号公
報では加水分解性塩素はｌｏｏｏｐｐｍと高く、特開昭
５５−１４１４７９号公報では、加水分解性塩素は７０
０ｐｐｍ以上であり十分な改良効果は見られない。

本発明は、電子材料に適したエポキシ当量が低く、かつ
加水分解性塩素の含有量の少ない一価または多価フェノ
ールのグリシジルエーテルを得るものである。

〈問題を解決するための手段〉 本発明は一価または多価フェノールとエピクロルヒドリ
ンとを環状は直鎖状エーテル化合物及びオニウム塩の存
在下でアルカリ金属水酸化物を加えて反応させ、一価ま
たは多価フェノールのグリシジルエーテルを製造する方
法においてイオン半径が１．６８Å以上のアニオンを存
在させることを特徴とする一価または多価フェノールの
グリシジルエーテルを製造する方法に関するものである
。

本発明に使用される一価または多価）５ノール頚は、ハ
ロゲン、アルキル基、アリル基、アルケニル基、アリー
ル基或いはアラルキル基で置喚された或いは無置換のフ
ェノール単位より成る一価または多価フェノール類であ
り、具体的にはフェノール、オルトクレゾール、メタク
レゾール、バラクレゾール、ジフェノールメタン（ビス
フェノールＦ）、ジフェノールエタン、ジフェノールプ
ロパン（ビスフェノールＡ）、ポリビニルフェノール１
、ｆｆ１Ｊイソプロペニルフエノール、四臭化ヒスフェ
ノールＡ、１．１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）
−１−フェニルエタン、１゜１−ビス−（４−ヒドロキ
シフェニル）−１゜１−ジメチルメタン、フェノールノ
ボラック、臭素化フェノールノボラック、クレゾールノ
ボラック、臭素化タレゾールノボラック、レゾルシンノ
ボラノク、臭素化レゾルシンノボラノク、レゾルシン、
ヒドロキノン、メチルレゾルシン、四塩化ビスフェノー
ルＡなどが挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。

本発明で使用されるエピクロルヒドリンの使用量はフェ
ノール型水酸Ｍ１モルに対し２．５モル〜２０モルが好
ましく、より好ましくは、４モル〜１５モルである。

エピクロルヒドリンの使用量が少ないと、分子間反応に
よる高分子量物の生成により一価または多価フェノール
のグリソジルエーテルの溶融粘度Ｊ：昇等の品質低下が
起り、さらにゲル生成■が増加するなど工業的に不利益
となるためであり、またエピクロルヒドリンの使用量が
多いと反応混合物の容積が増加するので、生産性が低下
する等の工業的な不利益が生じるためである。

本発明に使用されるアルカリ金属水酸化物は、具体的に
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどである。

アルカリ金属水酸化物の使用量は、フェノール型水酸基
１モルに対し当モル程度が好ましい。

アルカリ金属水酸化物の使用量が少ないと、副生するゲ
ル量が少なく製造」−有利であるが、加水分解性塩素が
残存する。

アルカリ金属水酸化物の使用量が多いゲル量が増加する
ので製造上不利益となる。

本発明に使用される環状または直鎖状のエーテル化合物
とは、具体的にはジオキサン、ジエ１−キシエタン、テ
トラヒドロフラニ／、ジエチルエーテルなどであるが、
これら乙こ限定されるものではない。

これらのニー・チル化合物類の使用量は、エピクロルヒ
ドリン１００重量部当り１ｏ−ｉ００重量部が好ましい
。

使用量が１０重量部未満では、本発明の効果があまり顕
著ではない。

使用量が多過ぎると分子間反応が進行しエポキシ当量が
増加するので好ましくない。

本発明に使用されるオニウム塩は具体的には、テラトラ
メチルアンモニウムクロライド。

テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラメチルア
ンモニウムヨーダイト、テトラメチルアンモニウムハイ
ドロキサイド、ヘンシルトリメチルアンモニウムクロラ
イド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、テ
トラブチルアンモニウムヨーダイト、ベンジルトリブチ
ルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウム
ブロマイド、テトラブチルアンモニウムハイドロゼンス
ルフエイトトリオクチルメチルアンモニウムクロライド
。

塩化コリン、ヘンシルトリメチルアンモニウムハイドロ
キサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロキサイド
等第四級アンモニウム塩、テトラブチルホスホニウムク
ロライド。

テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルホ
スホニウムヨーダイト、トリプチルヘキサデシルホスボ
ニウムブロマイド。トリブチルメチルホスホニウム＝１
−ダイト、メチルトリフェニルポスホニウムヨーダイド
等第四級ボスホニウム塩、トリメチルスルホニウムヨー
ダイト等第二級スルホニウム塩等であるが、これらに限
定されるものではない。

オニウム塩の使用量は、フェノール型水酸基１モルに対
し、ｏ、ｏｏｉモル以上が好ましい。

使用量が０．００１モル未満では加水分解性塩素を低減
する効果が充分でない。

本発明に言うイオン半径とは、種々の文献にその数値、
測定法の記載があるが例えば化学便覧基礎編改訂２版（
昭和５０年６月２０日、丸善株式会社発行）１４０７ペ
ージ及びヒューイ無機化学（上）（小玉Ｎ：、中火名訳
、第１版第１刷１９８４年１０Ｂ　２５日、株式会社東
京化学同人発行）７２ページから７８ページに記載、特
に表３・４、表３・５に数値例が示されている。

本発明に使用されるイオン半径が１．６８Å以上の７ニ
オンとしては特に限定されるものではないが、一般的に
入手し易いものがらｌ３ｒ−、ｌ−、Ｓ−、Ｓｌし、Ｃ
Ｎ−、ＣＩ！ｏ、−１ＢＦ、−などの無機イオン、ＣＨ
，−３−１〈回）−８−１（＝）−ＣＯＯ−などの有機
イオンがある。

これらのアニオンを供給する物質としては、上記イオン
のアルカリ金属塩、アンモニウム塩などであり具体的に
は水硫化ナトリウム。

硫化ナトリウム、ナトリウムメチルチオラート、ナトリ
ウムフェニルチオラート安２つ、香酸ナトリウム、ヨウ
化カリウム、シアン化カリウム、チオシアン酸カリウム
、過塩素酸カリウム、四フッ化ホウ酸ナトリウム等であ
るがこれらに限定されるものではない。

イオン半径が、１．６８Å以上のアニオンの使用量は、
オニウム塩１モルに対し０．００５〜２．０ｇイオンが
好ましい。

より好ましくは０．１〜１．０ｇイオンである。

使用量が少ないと、エポキシ当量が増加するし、使用量
が多いとハロ水分解性塩素を低減する効果が充分でなく
なる。

本発明において、フェノール類のエポキシ化反応は本発
明の如き特定の化合物を用いる点を除き、公知の方法に
より行うことができるが、例えば次のようにしておこな
うことができる。

まず、一価または多価フェノールとエピクロルヒドリン
を先に記述の割合で混合する。

固体のフェノール類もエピクロルヒドリンに溶解して均
一の溶液となる。

ここにさらに環状または直鎖状エーテル化合物を加えて
混合する。

撹拌混合しながらオニウム塩、次にアルカリ金属水酸化
物を加えて反応を行う。

アルカリ金属水酸化物の添加は均一に反応させるため、
２〜７時間かけて少量づつ分割添加又は連続添加させる
。

一時的に入れると局部的に反応が進みゲルが生成して好
しくない。

この反応は、常圧または減圧下で態度は常圧下約１００
〜１１０℃、減圧下では圧力にもよるが約５０℃〜８０
℃に保持しつつ内溶液を共沸させる。

揮発分は凝縮して、凝縮液は有機層と水層に分離し有機
層は反応系に戻す方法で脱水を行う。

イオン半径が１．６８Å以上のアニオンは、反応系に反
応の開始前またはそれ以降の任意の時点で添加するとよ
い。

反応終了後はまず蒸溜により未反応のエピクロルヒドリ
ン及び環状または直鎖琳エーテル化合物を除去し、次に
メチルイソブチルケトンなとのケトン類またはトルエン
の様な芳香族炭化水素溶媒で溶解し、不溶のアルカリ金
属の塩をデ別または水洗により除去し、さらに、蒸溜に
より溶媒を除去して一価または多価フェノールのグリシ
ジルエーテルを得る。

本発明で云うエポキシ当量とは、エポキシ７Ｊｌグラム
当量を含むエポキシ樹脂のグラム数で定義される。

また加水分解性塩素とは、エポキシ樹脂をジオキサンに
）容解し、水酸化カリウムのアルコール溶液を加え還流
状態で３０分間加熱したときに脱離する塩素イオンを硝
酸銀溶液で滴定して定量し、該化合物中の塩素原子の重
百分率で表わしたものである。

以下に、本発明を実施例をもって詳細に説明するが、こ
れらに限定されるものではない。

〈実施例１〜６及び比較例１〜４〉 温度計、滴下ロート、撹拌翼、及び冷却管付分離管を有
する容量１１のセパラブルフラスコを用いて、第１表に
示す条件によりフェノール類をエピクロルヒドリンから
フェノールｔｉのグリシジルエーテルを合成した。

フェノール類とエピクロルヒドリンと環状または直鎖状
エーテル化合物を均一に溶解してからオニウム塩を添加
し溶解した。

温度約８０℃、圧力２５０ｍｍ）Ｉｇにてアルカリ金属
水溶液を４時間で連続的に添加した。

アニオンを供給する物質は表−１に示す星、時点に添加
した。

反応終了後は未反応のエピクロルヒドリン環状または直
鎖状エーテル化合物、微量残存する水分を減圧ｆ溜によ
り除去した。

この時得られた副生塩を含む、フェノール類のグリシジ
ルエーテルをメチルイソブチルケ］・ンに溶解し、さら
に温水を加え副生塩及びオニウム塩を溶解し、有機層と
水層とを分液した。最終的にフェノール類のグリシジル
エーテルを含むメチルイソブチルケトンに含まれる微量
の水分を蒸溜により除き、微量残存する塩をデ別してか
ら減圧蒸溜によりメチルイソブチルケトンを除去してフ
ェノール類のグリシジルエーテルを得た。得られたフェ
ノール類のグリシジルエーテルの加水分解性塩素を測定
した。各実施例における各成分の種類と仕込み量及びモ
ル数、反応条件などを表−１に示した０表−２には得ら
れたフェノール類のグリシジルエーテルの加水分解性塩
素量及びエポキシ当量を示した。

表−２ 〈発明の効果〉 本発明により、イオ〉・半径が１．６８Å以上のアニオ
ンとオニウム塩を併用する事により、加水分解性塩素３
００ｐｐｍ以下と少なく且つエポキシ当量が２００より
低い、一価または多価フェノールのグリシジルエーテル
が得られる。

このグリシジルエーテルは、高集積度の集積回路の封止
用エポキシ樹脂として好適に用いられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）一価または多価フェノールとエピクロルヒドリンと
   を環状または直鎖状エーテル化合物及びオニウム塩の存
   在下でアルカリ金属水酸化物を加えて反応させ、一価ま
   たは多価フェノールのグリシジルエーテルを製造する方
   法において、イオン半径が１．６８Å以上のアニオンを
   存在させることを特徴とする一価または多価フェノール
   のグリシジルエーテルの製造方法。