TWI525073B - Encapsulating compound and method for producing the same - Google Patents
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Description
本發明係關於一種新穎之包接化合物及其製造方法,尤其是關於一種可用作環氧樹脂硬化觸媒等之包含芳香族羧酸化合物及咪唑化合物的包接化合物及其製造方法與含有包接化合物之環氧樹脂組合物或其硬化物。
本申請案係針對2010年1月20日提出申請之日本專利申請第2010-10375號、2010年10月8日提出申請之日本專利申請第2010-228645號主張優先權,並引用其內容至本文中。
環氧樹脂由於具有優異之機械特性、熱特性,故而廣泛用於各種領域。作為用於使該環氧樹脂硬化之硬化劑,目前係使用咪唑系化合物,但環氧樹脂-咪唑系化合物之混合液存在硬化之起始較早,單液穩定性極差之問題。
因此,對於硬化劑,現提出有使用於咪唑系化合物中添加羥基苯甲酸之鹽(參照專利文獻1),或使用四苯酚系化合物(例如1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷(以下稱為TEP))與咪唑系化合物之包接體(參照專利文獻2)。所述咪唑酸加成鹽或包接體雖然可發揮一定效果,但仍期待開發出具有與其同等之機能者或機能進一步提昇者。
因此,業界提出並開發出一種含有下述式(i)所表示之間苯二甲酸化合物與下述式(ii)所表示之咪唑化合物的包接化合物(專利文獻3),
[化1]
[式中,R1表示C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、硝基或羥基]
[化2]
[式中,R2表示氫原子、C1~C10烷基、芳基、芳基烷基或氰基乙基,R3~R5分別獨立表示氫原子、硝基、鹵素原子、可具有取代基之C1~C20烷基、經羥基取代之C1~C20烷基、芳基、芳基烷基或C1~C20之醯基]。
專利文獻3中之包接化合物之製法如下:將間苯二甲酸化合物與咪唑化合物添加至溶劑中之後,視需要一邊進行攪拌,一邊進行加熱處理或加熱回流處理,而使之析出。又,該文獻記載有:若考慮到於溶劑中之易溶解性,則較佳為將式(i)所表示之間苯二甲酸化合物及式(ii)所表示之咪唑化合物分別溶解於溶劑中之後,再將溶解液彼此混合。
然而,專利文獻3中並未具體地記載5-羥基間苯二甲酸與2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑之包接化合物,並且若藉由該專利文獻中所記載之方法使5-羥基間苯二甲酸與2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑進行反應,則僅獲得兩化合物之1:1包接化合物與1:2包接化合物之混合物。
此外,雖然已可以高純度製造5-羥基間苯二甲酸與2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑之1:1包接化合物(專利文獻4),但未能以高純度製造1:2包接化合物。
專利文獻1:日本專利特公平4-2638號公報
專利文獻2:日本專利特開平11-71449號公報
專利文獻3:國際公開2008/075427號手冊
專利文獻4:國際公開2009/037862號手冊
因此,本發明之課題在於以高純度獲得5-羥基間苯二甲酸等芳香族羧酸化合物與2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等咪唑類之1:2包接化合物。
本發明者等人經過努力研究,結果發現:藉由反覆改良5-羥基間苯二甲酸與2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑之混合方法,可獲得主體與客體之莫耳比為1:2之包接化合物(以下簡稱為1:2包接化合物)。進一步反覆研究,結果判明:藉由針對已知主體與客體之莫耳比僅為1:1之包接化合物(以下簡稱為1:1包接化合物)的包接化合物之主體化合物與客體化合物,利用本申請發明之製造法,可製造1:2包接化合物。又,對藉由公知之製造法可製造1:2包接化合物者與無法製造進行比較,結果判明:於作為主體化合物之芳香族羧酸化合物於溶劑中之溶解性較差之情形時,藉由公知方法無法製造1:2包接化合物。同時,發現可製造含有此1:2包接化合物之硬化性環氧樹脂組合物及其硬化物,並且發現其特性與含有1:1包接化合物之情形相比有所提昇,從而完成本發明。
即,本發明係關於如下內容:
(1)一種包接化合物或其組合物,其含有包含芳香族羧酸化合物(A)及下述式(II)所表示之化合物(B)且(A)與(B)之莫耳比為1:2之包接化合物,並且該包接化合物於含有(A)與(B)之全部包接化合物中占70莫耳%~100莫耳%,
[化3]
(式中,R2表示氫原子、C1~C10烷基、芳基、芳基烷基或氰基乙基,R3~R5表示氫原子、硝基、鹵素原子、C1~C20烷基、經羥基取代之C1~C20烷基、芳基、芳基烷基或C1~C20之醯基;帶虛線之部分表示單鍵或雙鍵);(2)如上述(1)之包接化合物或其組合物,其中芳香族羧酸化合物為下述式(III)或下述式(IV)所表示之化合物,
[化4]
(式中,n1表示1~4中之任一整數;n2表示0~4中之任一整數;R6表示C1~C6烷基、硝基或羥基)
[化5]
(式中,m1表示1~4中之任一整數;m2表示0~2中之任一整數;R7表示C1~C6烷基、硝基、羥基或下式所表示之基,
[化6]
(式中,q表示1或2之整數;*表示鍵結位置));
(3)如上述(2)之包接化合物或其組合物,其中上述式(IV)為下述式(I)
[化7]
(式中,R1表示C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、硝基或羥基);
(4)如上述(3)之包接化合物或其組合物,其中上述式(I)為5-羥基間苯二甲酸;及
(5)如上述(1)至(4)中任一項之包接化合物或其組合物,其中上述式(II)為2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑。
又,本發明係關於如下內容:
(6)一種如上述(1)之包接化合物或其組合物之製造方法,其係向上述式(II)之化合物之醇液中添加芳香族羧酸化合物;
(7)一種如上述(1)之包接化合物或其組合物之製造方法,其係向上述式(II)之化合物中添加芳香族羧酸化合物之醇溶液;進而,
(8)一種硬化性環氧樹脂組合物或其硬化物,其含有如上述(1)至(5)中任一項之包接化合物或其組合物、與環氧樹脂。
本發明之包接化合物或其組合物係將芳香族羧酸化合物(以下簡稱為「羧酸化合物」)作為主體化合物,將下述式(II)所表示之咪唑化合物或咪唑啉化合物(以下簡稱為咪唑化合物)作為客體化合物,且羧酸化合物與咪唑化合物之莫耳比僅為1:2之包接化合物,或以高純度含有莫耳比為1:2之包接化合物的組合物,
[化8]
(式中,R2表示氫原子、C1~C10烷基、芳基、芳基烷基或氰基乙基,R3~R5表示氫原子、硝基、鹵素原子、C1~C20烷基、經羥基取代之C1~C20烷基、芳基、芳基烷基或C1~C20之醯基;帶虛線之部分表示單鍵或雙鍵)。
羧酸化合物與咪唑化合物之莫耳比為1:2之包接化合物中有時會混入1:1等不同莫耳比之包接化合物,於本發明中將其稱為上述包接化合物之組合物。
關於本發明之包接化合物或其組合物,於含有羧酸化合物與咪唑化合物之全部包接化合物中,1:2包接化合物之含有比例為70莫耳%以上,較佳為80莫耳%以上,更佳為90莫耳%以上,更佳為實質上不混有1:1等其他莫耳比之包接化合物。其中,本發明之包接化合物亦可含有溶劑等第3成分,該第3成分較佳為40莫耳%以下,更佳為10莫耳%以下,最佳為不含第3成分之包接化合物。本發明中所謂包接化合物,係指主體化合物形成包接晶格,且主體化合物以共價鍵以外之鍵與1種或2種以上之客體化合物鍵結而成之化合物,更佳為結晶性化合物。含有羧酸化合物及咪唑化合物之本發明之包接化合物亦可稱為由羧酸化合物與咪唑化合物所形成之鹽。
作為簡稱,5-羥基間苯二甲酸稱為「HIPA」,2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑稱為「2P4MHZ」。
此處所謂包接晶格,係指如下者:主體化合物彼此以共價鍵以外之鍵進行鍵結,於經鍵結之主體化合物之2分子或3分子以上之間隙中,利用共價鍵以外之鍵包接有其他分子(客體或溶劑等)、或其他分子及主體化合物者;或主體化合物與其他分子(客體或溶劑等)以共價鍵以外之鍵相鍵結,於與其他分子鍵結之主體化合物之2分子或3分子以上之間隙中,利用共價鍵以外之鍵包接有主體化合物及/或其他分子(客體或溶劑等)者。
本發明之包接化合物可用作聚酯樹脂、環氧樹脂、環氧-聚酯樹脂等樹脂之硬化劑,尤其適合用作環氧樹脂之硬化劑。本發明之環氧樹脂組合物可適宜地用於使環氧樹脂硬化之用途,例如環氧樹脂系接著劑、半導體密封材料、液晶用密封材料、印刷配線用積層板、清漆、澆鑄材料、油墨等用途。又,本發明之包接化合物雖然可為溶解於溶劑中之液狀者,但較佳為(於溶劑中析出之)粉體狀者。藉由使其成為粉體狀,例如可用於粉體塗料。
包接化合物之結構可藉由熱分析(TG及DTA)、紅外吸收光譜(IR)、X線繞射(XRD)圖案、固態NMR光譜等而確認。又,包接化合物之組成可藉由熱分析、1H-NMR光譜、高效液相層析法(HPLC)、元素分析等而確認。
又,1:2包接化合物之含有比例(純度)於例如為包含1:1包接化合物與1:2包接化合物之組合物之情形時,可根據純度(%)=1:2包接化合物/(1:1包接化合物+1:2包接化合物)×100,由包接化合物之1H-NMR之積分值算出。作為一例,HIPA與2P4MHZ之1:2包接化合物之純度可使用於DMSO-d6中、25℃下之2.1 ppm之積分值除以7.5 ppm之積分值而得的值(a),根據下式求得。
1:2包接化合物之純度(%)=(2a/3-1)×100
作為芳香族羧酸化合物,並無特別限制,例如可例示以下者。
苯甲酸、2-甲基苯甲酸、3-甲基苯甲酸、4-甲基苯甲酸、2-乙基苯甲酸、3-乙基苯甲酸、4-乙基苯甲酸、2-正丙基苯甲酸、3-正丙基苯甲酸、4-正丙基苯甲酸、2-丁基苯甲酸、3-丁基苯甲酸、4-丁基苯甲酸、2-異丙基苯甲酸、3-異丙基苯甲酸、4-異丙基苯甲酸、2-異丁基苯甲酸、3-異丁基苯甲酸、4-異丁基苯甲酸、2-羥基苯甲酸、3-羥基苯甲酸、4-羥基苯甲酸、2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸、2-硝基苯甲酸甲酯、3-硝基苯甲酸甲酯、4-硝基苯甲酸甲酯、2-硝基苯甲酸乙酯、3-硝基苯甲酸乙酯、4-硝基苯甲酸乙酯、2-硝基苯甲酸丙酯、3-硝基苯甲酸丙酯、4-硝基苯甲酸丙酯、2-硝基苯甲酸丁酯、3-硝基苯甲酸丁酯、4-硝基苯甲酸丁酯、2,3-二甲基苯甲酸、2,4-二甲基苯甲酸、2,5-二甲基苯甲酸、2,6-二甲基苯甲酸、3,4-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸、3,6-二甲基苯甲酸、4,5-二甲基苯甲酸、4,6-二甲基苯甲酸、2,3-二乙基苯甲酸、2,4-二乙基苯甲酸、2,5-二乙基苯甲酸、2,6-二乙基苯甲酸、3,4-二乙基苯甲酸、3,5-二乙基苯甲酸、3,6-二乙基苯甲酸、4,5-二乙基苯甲酸、4,6-二乙基苯甲酸、2,3-二羥基苯甲酸、2,4-二羥基苯甲酸、2,5-二羥基苯甲酸、2,6-二羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、3,5-二羥基苯甲酸、3,6-二羥基苯甲酸、4,5-二羥基苯甲酸、4,6-二羥基苯甲酸;鄰苯二甲酸、3-甲基鄰苯二甲酸、4-甲基鄰苯二甲酸、5-甲基鄰苯二甲酸、6-甲基鄰苯二甲酸、3-乙基鄰苯二甲酸、4-乙基鄰苯二甲酸、5-乙基鄰苯二甲酸、6-乙基鄰苯二甲酸、3-正丙基鄰苯二甲酸、4-正丙基鄰苯二甲酸、5-正丙基鄰苯二甲酸、6-正丙基鄰苯二甲酸、3-丁基鄰苯二甲酸、4-丁基鄰苯二甲酸、5-丁基鄰苯二甲酸、6-丁基鄰苯二甲酸、3-異丙基鄰苯二甲酸、4-異丙基鄰苯二甲酸、5-異丙基鄰苯二甲酸、6-異丙基鄰苯二甲酸、3-異丁基鄰苯二甲酸、4-異丁基鄰苯二甲酸、5-異丁基鄰苯二甲酸、6-異丁基鄰苯二甲酸、3-羥基鄰苯二甲酸、4-羥基鄰苯二甲酸、5-羥基鄰苯二甲酸、6-羥基鄰苯二甲酸、3,4-二羥基鄰苯二甲酸、3,5-二羥基鄰苯二甲酸、3,6-二羥基鄰苯二甲酸、4,5-二羥基鄰苯二甲酸、4,6-二羥基鄰苯二甲酸、3-硝基鄰苯二甲酸、4-硝基鄰苯二甲酸、5-硝基鄰苯二甲酸、6-硝基鄰苯二甲酸、3,4-二甲基鄰苯二甲酸、3,5-二甲基鄰苯二甲酸、3,6-二甲基鄰苯二甲酸、4,5-二甲基鄰苯二甲酸、4,6-二甲基鄰苯二甲酸;間苯二甲酸、2-甲基間苯二甲酸、4-甲基間苯二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、6-甲基間苯二甲酸、2-乙基間苯二甲酸、4-乙基間苯二甲酸、5-乙基間苯二甲酸、6-乙基間苯二甲酸、2-正丙基間苯二甲酸、4-正丙基間苯二甲酸、5-正丙基間苯二甲酸、6-正丙基間苯二甲酸、2-異丙基間苯二甲酸、4-異丙基間苯二甲酸、5-異丙基間苯二甲酸、6-異丙基間苯二甲酸、2-丁基間苯二甲酸、4-丁基間苯二甲酸、5-丁基間苯二甲酸、6-丁基間苯二甲酸、2-異丁基間苯二甲酸、4-異丁基間苯二甲酸、5-異丁基間苯二甲酸、6-異丁基間苯二甲酸、4-第三丁基間苯二甲酸、5-第三丁基間苯二甲酸、6-第三丁基間苯二甲酸、2-羥基間苯二甲酸、4-羥基間苯二甲酸、5-羥基間苯二甲酸、6-羥基間苯二甲酸、2,4-二羥基間苯二甲酸、2,5-二羥基間苯二甲酸、2,6-二羥基間苯二甲酸、4,5-二羥基間苯二甲酸、4,6-二羥基間苯二甲酸、5,6-二羥基間苯二甲酸、2,4-二甲基間苯二甲酸、2,5-二甲基間苯二甲酸、2,6-二甲基間苯二甲酸、4,5-二甲基間苯二甲酸、4,6-二甲基間苯二甲酸、5,6-二甲基間苯二甲酸、2-硝基間苯二甲酸、4-硝基間苯二甲酸、5-硝基間苯二甲酸、6-硝基間苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、2-乙基對苯二甲酸、2-正丙基對苯二甲酸、2-異丙基對苯二甲酸、2-丁基對苯二甲酸、2-異丁基對苯二甲酸、2-羥基對苯二甲酸、2,6-二羥基對苯二甲酸、2,6-二甲基對苯二甲酸、2-硝基對苯二甲酸、1,2,3-苯三羧酸、1,2,4-苯三羧酸(偏苯三酸)、1,2,5-苯三羧酸、1,3,4-苯三羧酸、1,3,5-苯三羧酸(均苯三酸)、4-羥基-1,2,3-苯三羧酸、5-羥基-1,2,3-苯三羧酸、3-羥基-1,2,4-苯三羧酸、5-羥基-1,2,4-苯三羧酸、6-羥基-1,2,4-苯三羧酸、1,2,4,5-苯四羧酸(均苯四酸);1-萘甲酸、2-萘甲酸、2-甲基-1-萘甲酸、3-甲基-1-萘甲酸、4-甲基-1-萘甲酸、5-甲基-1-萘甲酸、6-甲基-1-萘甲酸、7-甲基-1-萘甲酸、8-甲基-1-萘甲酸、1-甲基-2-萘甲酸、3-甲基-2-萘甲酸、4-甲基-2-萘甲酸、5-甲基-2-萘甲酸、6-甲基-2-萘甲酸、7-甲基-2-萘甲酸、8-甲基-2-萘甲酸、1,2-萘二羧酸、1,3-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、1,7-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,4-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、2,8-萘二羧酸、2-羥基-1-萘甲酸、3-羥基-1-萘甲酸、4-羥基-1-萘甲酸、5-羥基-1-萘甲酸、6-羥基-1-萘甲酸、7-羥基-1-萘甲酸、8-羥基-1-萘甲酸、1-羥基-2-萘甲酸、3-羥基-2-萘甲酸、4-羥基-2-萘甲酸、5-羥基-2-萘甲酸、6-羥基-2-萘甲酸、7-羥基-2-萘甲酸、8-羥基-2-萘甲酸、1,2,4,5-萘四羧酸、2,3-二羥基-1-萘甲酸、2,4-二羥基-1-萘甲酸、2,5-二羥基-1-萘甲酸、2,6-二羥基-1-萘甲酸、2,7-二羥基-1-萘甲酸、2,8-二羥基-1-萘甲酸、3,4-二羥基-1-萘甲酸、3,5-二羥基-1-萘甲酸、3,6-二羥基-1-萘甲酸、3,7-二羥基-1-萘甲酸、3,8-二羥基-1-萘甲酸、4,5-二羥基-1-萘甲酸、4,6-二羥基-1-萘甲酸、4,7-二羥基-1-萘甲酸、4,8-二羥基-1-萘甲酸、5,6-二羥基-1-萘甲酸、5,7-二羥基-1-萘甲酸、5,8-二羥基-1-萘甲酸、6,7-二羥基-1-萘甲酸、6,8-二羥基-1-萘甲酸、7,8-二羥基-1-萘甲酸、1,3-二羥基-2-萘甲酸、1,4-二羥基-2-萘甲酸、1,5-二羥基-2-萘甲酸、1,6-二羥基-2-萘甲酸、1,7-二羥基-2-萘甲酸、1,8-二羥基-2-萘甲酸、3,4-二羥基-2-萘甲酸、3,5-二羥基-2-萘甲酸、3,6-二羥基-2-萘甲酸、3,8-二羥基-2-萘甲酸、4,5-二羥基-2-萘甲酸、4,6-二羥基-2-萘甲酸、4,7-二羥基-2-萘甲酸、4,8-二羥基-2-萘甲酸、5,6-二羥基-2-萘甲酸、5,7-二羥基-2-萘甲酸、5,8-二羥基-2-萘甲酸、6,7-二羥基-2-萘甲酸、6,8-二羥基-2-萘甲酸、7,8-二羥基-2-萘甲酸、環己羧酸、1,2-環己二羧酸、1,3-環己二羧酸、1,4-環己二羧酸、1,1-環己二羧酸、1,2-十氫萘二羧酸、1,3-十氫萘二羧酸、1,4-十氫萘二羧酸、1,5-十氫萘二羧酸、1,6-十氫萘二羧酸、1,7-十氫萘二羧酸、1,8-十氫萘二羧酸等。
該等芳香族羧酸化合物可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
該等中,較佳為下述式(III)或下述式(IV)所表示之芳香族羧酸化合物,
[化9]
(式中,n1表示1~4中之任一整數;n2表示0~4中之任一整數;R6表示C1~C6烷基、硝基或羥基)
[化10]
(式中,m1表示1~4中之任一整數;m2表示0~2中之任一整數;R7表示C1~C6烷基、硝基、羥基或下式所表示之基,
[化11]
(式中,q表示1或2之整數;*表示鍵結位置))。
R6、R7之C1~C6烷基包括環烷基,具體可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、環丁基、環丙基甲基、正戊基、異戊基、2-甲基丁基、新戊基、1-乙基丙基、正己基、異己基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基等。
進而,式(III)中,較佳為下述式(I)所表示之芳香族羧酸化合物。
[化12]
式中,R1表示C1~C6烷基、C1~C6烷氧基或羥基。
作為C1~C6烷基,較佳為C1~C4烷基,亦可具有取代基。C1~C6烷基包括環烷基,具體可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、環丁基、環丙基甲基、正戊基、異戊基、2-甲基丁基、新戊基、1-乙基丙基、正己基、異己基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基等。
作為C1~C6烷氧基,較佳為C1~C4烷氧基,亦可具有取代基。作為C1~C6烷氧基,具體可列舉:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、2-甲基丁氧基、1-乙基丙氧基、2-乙基丙氧基、新戊氧基、正己氧基、4-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、2-甲基戊氧基、3,3-二甲基丁氧基、2,2-二甲基丁氧基、1,1-二甲基丁氧基、1,2-二甲基丁氧基、1,3-二甲基丁氧基、2,3-二甲基丁氧基等。
本發明中所使用之咪唑化合物為下述式(II)所表示之咪唑化合物及咪唑啉化合物。
[化13]
具體而言,含有下述式(II)之結構。
[化14]
式中,R2表示氫原子、C1~C10烷基、芳基、芳基烷基或氰基乙基,較佳為氫原子。
作為C1~C10烷基,較佳為C1~C6烷基,亦可具有取代基。作為C1~C10烷基,具體可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、壬基、異壬基、癸基等。
芳基係指單環或多環之芳基。此處,於為多環芳基之情形時,除完全不飽和之基以外,亦包括部分飽和之基。例如可列舉:苯基、萘基、薁基、茚基、二氫茚基、四氫萘基等。該等中,較佳為C6~C10芳基。又,芳基亦可具有取代基。
芳基烷基係上述芳基與烷基鍵結而成之基,可列舉:苄基、苯乙基、3-苯基正丙基、1-苯基正己基、萘-1-基甲基、萘-2-基乙基、1-萘-2-基正丙基、茚-1-基甲基等。該等中,較佳為C6~C10芳基C1~C6烷基。又,芳基烷基亦可具有取代基。
R3~R5分別獨立表示氫原子、硝基、鹵素原子、C1~C20烷基、經羥基取代之C1~C20烷基、芳基、芳基烷基或C1~C20之醯基。
作為C1~C20烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、壬基、異壬基、癸基、月桂基、十三烷基、肉豆蔻基、十五烷基、棕櫚基、十七烷基、硬脂基等。較佳為C1~C10烷基。
作為芳基及芳基烷基,可列舉與R2之基相同的基。
所謂C1~C20醯基,係指氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基、或雜芳基等與羰基鍵結而成之基。作為醯基,例如可列舉:甲醯基;乙醯基、丙醯基、丁醯基、戊醯基、己醯基、庚醯基、辛醯基、壬醯基、癸醯基、3-甲基壬醯基、8-甲基壬醯基、3-乙基辛醯基、3,7-二甲基辛醯基、十一烷醯基、十二烷醯基、十三烷醯基、十四烷醯基、十五烷醯基、十六烷醯基、1-甲基十五烷醯基、14-甲基十五烷醯基、13,13-二甲基十四烷醯基、十七烷醯基、15-甲基十六烷醯基、十八烷醯基、1-甲基十七烷醯基、十九烷醯基、二十烷醯基及二十一烷醯基等烷基羰基;丙烯醯基、甲基丙烯醯基、烯丙醯基、桂皮醯基等烯基羰基;乙炔基羰基、丙炔基羰基等炔基羰基;苯甲醯基、萘基羰基、聯苯基羰基、蒽基羰基等芳基羰基;2-吡啶基羰基、噻吩基羰基等雜芳基羰基等。該等中,較佳為C1~C20(含羰基)醯基,尤佳為C1~C6醯基。
具體而言,作為式(II)所表示之咪唑化合物,可列舉:咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑等,較佳為2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑。
作為式(II)所表示之咪唑啉化合物,可列舉:2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2-十一烷基咪唑啉、2-十七烷基咪唑啉、2-乙基咪唑啉、2-異丙基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、2-苯基-4-甲基咪唑啉等,較佳為2-甲基咪唑啉或2-苯基咪唑啉。
羧酸化合物與咪唑化合物之莫耳比實質上為1:2之包接化合物或其組合物可藉由以下方法等而獲得。
(1)向咪唑化合物中添加羧酸化合物之醇溶液之方法
(2)向咪唑化合物之醇液中添加羧酸化合物之方法
以下說明(1)之方法之詳細內容。
向咪唑化合物中,一邊視需要進行攪拌,一邊添加羧酸化合物之醇溶液。羧酸化合物之醇溶液之添加並無特別限制,通常以5~120分鐘連續或分割添加。
於添加羧酸化合物之醇溶液後,視需要於室溫下放置0~5小時,於室溫~40℃下加熱0~5小時或加熱回流0~5小時。
作為羧酸化合物與咪唑化合物之調配比例,相對於羧酸化合物(主體)1莫耳,咪唑化合物(客體)較佳為0.1~5.0莫耳,更佳為0.5~3.0莫耳。
作為醇溶劑,可例示甲醇、乙醇、正丙醇等低級醇,較佳為甲醇。使用量通常相對於羧酸化合物,以重量換算為0.5~50倍量。
加熱處理或加熱回流處理後之步驟例如可藉由單純停止加熱或加熱回流處理而使固體化合物析出,較佳為加熱後於室溫下放置一晚。於使固體化合物析出後,例如藉由過濾乾燥而獲得目標化合物。
以下說明(2)之方法之詳細內容。
將咪唑化合物懸浮或者溶解於醇中(將醇懸浮液及醇溶液稱為醇液)後,一邊視需要進行攪拌,一邊添加羧酸化合物。羧酸化合物之添加並無特別限制,通常以5~120分鐘連續或分割添加。
添加羧酸化合物後,視需要於室溫下放置0~5小時,於室溫~40℃下加熱0~5小時或加熱回流0~5小時。
作為羧酸化合物與咪唑化合物之調配比例,相對於羧酸化合物(主體)1莫耳,咪唑化合物(客體)較佳為0.1~5.0莫耳,更佳為0.5~3.0莫耳。
作為醇溶劑,可列舉甲醇、乙醇、正丙醇等低級醇,較佳為甲醇。使用量通常相對於羧酸化合物,以重量換算為0.5~50倍量。
作為參考,將HIPA與2P4MHZ之莫耳比為1:1之包接化合物之製造方法記載於下文。
HIPA與2P4MHZ之莫耳比實質上僅為1:1之包接化合物可藉由以下方法等而獲得。
將HIPA溶解於醇中後,一邊視需要進行攪拌,一邊添加2P4MHZ。2P4MHZ之添加並無特別限制,通常為5分鐘以上,較佳為以5分鐘~120分鐘連續或分割添加。
於添加2P4MHZ後,視需要於室溫下放置0~5小時,於室溫~40℃下加熱0~5小時或加熱回流0~5小時。
作為1:1包接化合物之製造方法中之HIPA與2P4MHZ之調配比例,相對於HIPA(主體)1莫耳,2P4MHZ(客體)較佳為0.1~5.0莫耳,更佳為0.5~3.0莫耳。
作為1:1包接化合物之製造方法中之醇溶劑,可例示甲醇、乙醇、正丙醇等低級醇,較佳為甲醇。使用量通常相對於HIPA而為0.5~50倍量。
加熱處理或加熱回流處理後之步驟例如可藉由單純停止加熱或加熱回流處理而使固體化合物析出,較佳為加熱後,於室溫下放置一晚。使固體化合物析出後,例如藉由進行過濾乾燥而獲得目標化合物。
本發明之包接化合物或其組合物可用作環氧樹脂硬化劑或硬化促進劑,與環氧樹脂混合,例如用作半導體密封劑。
用作半導體密封劑等之硬化環氧樹脂組合物含有環氧樹脂、本發明之包接化合物、及視需要之其他添加劑。
作為環氧樹脂,可使用先前公知之各種聚環氧化合物,例如可列舉:雙(4-羥基苯基)丙烷二縮水甘油醚、雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)丙烷二縮水甘油醚、雙(4-羥基苯基)乙烷二縮水甘油醚、雙(4-羥基苯基)甲烷二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、間苯三酚三縮水甘油醚、三羥基聯苯三縮水甘油醚、四縮水甘油基二苯甲酮、雙間苯二酚四縮水甘油醚、四甲基雙酚A二縮水甘油醚、雙酚C二縮水甘油醚、雙酚六氟丙烷二縮水甘油醚、1,3-雙[1-(2,3-環氧基丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟乙基]苯、1,4-雙[1-(2,3-環氧基丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基]苯、4,4'-雙(2,3-環氧基丙氧基)八氟聯苯、苯酚酚醛清漆型雙環氧化合物等芳香族系縮水甘油醚化合物;脂環族二環氧基縮醛、環族二環氧己二酸脂酯、脂環族二環氧羧酸酯、二氧化乙烯基環己烯等脂環式聚環氧化合物;鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二甲基縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸二甲基縮水甘油酯、對羥基苯甲酸二縮水甘油酯、環戊烷-1,3-二羧酸二縮水甘油酯、二聚酸縮水甘油酯等縮水甘油酯化合物;二縮水甘油基苯胺、二縮水甘油基甲苯胺、三縮水甘油基胺基苯酚、四縮水甘油基二胺基二苯基甲烷、二縮水甘油基三溴苯胺等縮水甘油基胺化合物;二縮水甘油基乙內醯脲、縮水甘油基縮水甘油氧基烷基乙內醯脲、異氰尿酸三縮水甘油酯等雜環式環氧化合物等。
又,作為液狀之環氧樹脂,例如可列舉:(聚)乙二醇二縮水甘油醚、(聚)丙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚等聚伸烷基醚型環氧化合物;二聚酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等縮水甘油酯型環氧化合物;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚等單聚物或該單體與其他軟質不飽和單體之共聚物等。所謂軟質不飽和單體,係指其均聚物之玻璃轉移溫度未達60℃者,例如可列舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯等。
本發明之環氧樹脂組合物可含有上述包接化合物及環氧樹脂,又,亦可為除包接化合物及環氧樹脂以外亦含有無機填充劑之環氧樹脂組合物。
作為無機填充劑,並無特別限制,例如可列舉:石英玻璃、藉由火焰熔融而獲得之球形二氧化矽、藉由溶膠凝膠法等所製造之球形二氧化矽、結晶二氧化矽、氧化鋁、滑石粉、氮化銨、氮化矽、氧化鎂、矽酸鎂等,該等可單獨使用,亦可使用2種以上。
本發明之環氧樹脂組合物中,除上述包接化合物以外,亦可進而含有硬化促進劑或者硬化劑。
作為本發明之環氧樹脂組合物中可含有之硬化劑,只要為可使與環氧樹脂中之環氧基反應而使環氧樹脂硬化之化合物,則無特別限制。同樣地,作為本發明之環氧樹脂組合物中可含有之硬化促進劑,只要為促進上述硬化反應之化合物,則無特別限制。作為此種硬化劑或硬化促進劑,可自先前作為環氧樹脂之硬化劑或硬化促進劑而慣用者中選用任意者。例如可列舉:脂肪族胺類、脂環式及雜環式胺類、芳香族胺類、改性胺類等胺系化合物;咪唑系化合物、咪唑啉系化合物、醯胺系化合物、酯系化合物、苯酚系化合物、醇系化合物、硫醇系化合物、醚系化合物、硫醚系化合物、脲系化合物、硫脲系化合物、路易斯系化合物、磷系化合物、酸酐系化合物、鎓鹽系化合物、活性矽化合物-鋁錯合物等。
作為硬化劑或硬化促進劑,具體而言,例如可列舉以下化合物。
作為脂肪族胺類,例如可列舉:乙二胺、1,3-丙二胺、三乙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、二丙二胺、二甲基胺基丙胺、二乙基胺基丙胺、三甲基-1,6-己二胺、戊二胺、雙(2-二甲基胺基乙基)醚、五甲基二乙三胺、烷基三級單胺、1,4-二氮雜雙環(2,2,2)辛烷(三乙二胺)、N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺、N,N,N',N'-四甲基丙二胺、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N,N-二甲基環己胺、二丁基胺基丙胺、二甲基胺基乙氧基乙氧基乙醇、三乙醇胺、二甲基胺基己醇等。
作為脂環式及雜環式胺類,例如可列舉:哌啶、哌、薄荷烷二胺、異佛爾酮二胺、甲基啉、乙基啉、N,N',N"-三(二甲基胺基丙基)六氫均三、3,9-雙(3-胺基丙基)-2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷加合物、N-胺基乙基哌、三甲基胺基乙基哌、雙(4-胺基環己基)甲烷、N,N'-二甲基哌、1,8-二氮雜雙環[4.5.0]十一烯-7等。
作為芳香族胺類,例如可列舉:鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基碸、苄基甲基胺、二甲基苄基胺、間二甲苯二胺、吡啶、甲基吡啶、α-甲基苄基甲胺等。
作為改性胺類,例如可列舉:環氧化合物加成多胺、邁克爾加成多胺、曼尼希加成多胺、硫脲加成多胺、酮封端多胺、雙氰胺、胍、有機酸醯肼、二胺基順丁烯二腈、胺醯亞胺、三氟化硼-哌啶錯合物、三氟化硼-單乙基胺錯合物等。
作為咪唑系化合物,例如可列舉:咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、3-甲基咪唑、4-甲基咪唑、5-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-乙基咪唑、3-乙基咪唑、4-乙基咪唑、5-乙基咪唑、1-正丙基咪唑、2-正丙基咪唑、1-異丙基咪唑、2-異丙基咪唑、1-正丁基咪唑、2-正丁基咪唑、1-異丁基咪唑、2-異丁基咪唑、2-十一烷基-1H-咪唑、2-十七烷基-1H-咪唑、1,2-二甲基咪唑、1,3-二甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苯基咪唑、2-苯基-1H-咪唑、4-甲基-2-苯基-1H-咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、2-苯基咪唑-異三聚氰酸加成物、2-甲基咪唑-異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基-4,5-二(2-氰基乙氧基)甲基咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基氯化咪唑鎓、1-苄基-2-苯基咪唑鹽酸鹽等。
作為咪唑啉系化合物,例如可列舉:2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等。
作為醯胺系化合物,例如可列舉藉由二聚酸與多胺之縮合而獲得之聚醯胺等。
作為酯系化合物,例如可列舉羧酸之芳基及硫芳基酯之類的活性羰基化合物等。
作為苯酚系化合物、醇系化合物、硫醇系化合物、醚系化合物、及硫醚系化合物,例如作為苯酚樹脂硬化劑,可列舉:苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚樹脂,苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型苯酚樹脂,該等之改性樹脂、例如環氧基化或者丁基化之酚醛清漆型苯酚樹脂等,二環戊二烯改性苯酚樹脂、對二甲苯改性苯酚樹脂、三苯酚烷型苯酚樹脂、多官能型苯酚樹脂等。又,多元醇、多元硫醇、多硫化物、2-(二甲基胺基甲基苯酚)、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚之三(2-乙基己基)鹽酸鹽等。
作為脲系化合物、硫脲系化合物、路易斯系化合物,例如可列舉:丁基化脲、丁基化三聚氰胺、丁基化硫脲、三氟化硼等。
作為磷系化合物,可列舉有機膦化合物,例如:乙基膦、丁基膦等烷基膦,苯基膦等一級膦;二甲基膦、二丙基膦等二烷基膦、二苯基膦、甲基乙基膦等二級膦;三甲基膦、三乙基膦、三苯基膦等三級膦等。
作為酸酐系化合物,例如可列舉:鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐、四亞甲基順丁烯二酸酐、偏苯三酸酐、氯菌酸酐、均苯四酸酐、十二烯基琥珀酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇雙(偏苯三酸酐酯)、甘油三(偏苯三酸酐酯)、甲基環己烯四羧酸酐、聚壬二酸酐等。
又,作為鎓鹽系化合物、及活性矽化合物-鋁錯合物,例如可列舉:芳基重氮鎓鹽、二芳基碘鎓鹽、三芳基鋶鹽、三苯基矽烷醇-鋁錯合物、三苯基甲氧基矽烷-鋁錯合物、過氧化矽烷-鋁錯合物、三苯基矽烷醇-三(水楊醛酸)鋁錯合物等。
作為上述硬化劑或硬化促進劑,尤佳為使用胺系化合物、咪唑系化合物、苯酚系化合物。苯酚系化合物中,更佳為使用苯酚樹脂硬化劑。
本發明之環氧樹脂組合物中,除上述者以外,視需要亦可調配塑化劑、有機溶劑、反應性稀釋劑、增量劑、填充劑、增強劑、顏料、難燃化劑、增稠劑及脫模劑等各種添加劑。作為其他添加劑,可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷等矽烷偶合劑;碳酸氫鈣、輕質碳酸鈣、天然二氧化矽、合成二氧化矽、熔融二氧化矽、高嶺土、黏土、氧化鈦、硫酸鋇、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂、滑石粉、雲母、矽灰石、鈦酸鉀、硼酸鋁、海泡石、硬矽鈣石等填充劑;NBR、聚丁二烯、氯丁二烯橡膠、聚矽氧、交聯NBR、交聯BR、丙烯酸系、芯-殼型丙烯酸系、胺基甲酸酯橡膠、聚酯彈性體、含官能基之液狀NBR、液狀聚丁二烯、液狀聚酯、液狀多硫化物、改性聚矽氧、胺基甲酸酯預聚物等彈性體改性劑;六溴環癸烷、雙(二溴丙基)四溴雙酚A、異氰尿酸三(二溴丙基)酯、磷酸三(三溴新戊基)酯、十溴二苯基氧化物、雙(五溴苯基)乙烷、三(三溴苯氧基)三、伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、聚溴苯基茚烷、溴化聚苯乙烯、四溴雙酚A聚碳酸酯、溴苯環氧乙烷、聚丙烯酸五溴苄酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯基)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二甲苯二苯酯、磷酸甲苯雙(2,6-二甲苯)酯、磷酸2-乙基己酯二苯酯、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、雙酚A雙(二甲苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二-2,6-二甲苯基磷酸酯)、磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯、磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(三溴丙基)酯、二乙基-N,N-雙(2-氫氧基乙基)胺基甲基膦酸酯、經陰離子草酸處理之氫氧化鋁、經硝酸鹽處理之氫氧化鋁、經高溫熱水處理之氫氧化鋁、經錫酸表面處理之水合金屬化合物、經鎳化合物表面處理之氫氧化鎂、經聚矽氧聚合物表面處理之氫氧化鎂、procobite、經多層表面處理之水合金屬化合物、經陽離子聚合物處理之氫氧化鎂等難燃劑;高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龍6,6、聚縮醛、聚醚碸、聚醚醯亞胺、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚碸等工程塑膠;塑化劑;正丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、氧化苯乙烯、第三丁基苯基縮水甘油醚、二環戊二烯二環氧化物、苯酚、甲酚、第三丁基苯酚等稀釋劑;增量劑;增強劑;著色劑;增稠劑;高級脂肪酸、高級脂肪酸酯、高級脂肪酸鈣等、例如巴西棕櫚蠟或聚乙烯系蠟等脫模劑等。該等添加劑之調配量並無特別限定,可在獲得本發明之效果的限度內適宜決定調配量。
進而,本發明之環氧樹脂組合物中,除環氧樹脂以外,亦可含有其他樹脂。作為其他樹脂,可列舉:聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、矽系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂等。
關於環氧樹脂與本發明之包接化合物或其組合物之調配比例,相對於環氧樹脂之環氧基環1莫耳,包接化合物或其組合物中之咪唑化合物的含量較佳為0.01~1.0莫耳,更佳為0.1~1.0莫耳,更佳為0.3~1.0莫耳。
又,環氧硬化樹脂形成用組合物可藉由將環氧樹脂與本發明之包接化合物或其組合物混合而製造,但為了形成充分混合狀態,通常於60~100℃左右之溫度下進行加熱而混合。於環氧硬化樹脂之製造中,此時之溫度下之單液穩定性變得重要。所製造之環氧樹脂組合物根據其組成及製造方法,可為固形亦可為液狀。
作為環氧硬化樹脂形成用組合物之硬化法,只要為加熱處理環氧硬化樹脂形成用組合物而使其硬化之方法,則無特別限制,通常加熱處理之加熱溫度為60~250℃。
以下,對實施例進行說明,但本發明之技術範圍並不限定於該等實施例。
再者,以下之實施例中,1HNMR係使用DMSO-d6或者MeOH-d4作為測定溶劑,且於25℃下進行測定。
向燒瓶中添加2P4MHZ 20.67 g(109.8 mmol)後,一邊攪拌,一邊添加將HIPA 20 g(109.8 mmol)溶解於甲醇170 ml中而獲得之液體的一半。利用甲醇11 mL進行清洗,於室溫下放置0.5小時後,一邊攪拌,一邊添加剩餘之HIPA甲醇溶液,利用甲醇11 mL進行清洗,於室溫下放置0.5小時後,加熱回流3小時。其後,於室溫下放置一晚後,進行過濾、真空乾燥,藉此獲得生成物28.89 g(產率71%)。藉由1HNMR、X線繞射及熱分析(DSC)分析所獲得之生成物,結果該生成物係HIPA:2P4MHZ為1:2之包接化合物之結晶。又,1:2包接化合物之純度為91%。將所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表示於圖1。
向於燒瓶中投入2P4MHZ 20.67 g(109.8 mmol)與甲醇130 ml並進行混合而獲得之醇液中,一邊攪拌,一邊以20分鐘添加HIPA 10 g(54.9 mmol)。於室溫下放置0.5小時後,加熱回流3小時。其後,於室溫下放置一晚後,進行過濾、真空乾燥,藉此獲得生成物29.91 g(產率97.5%)。藉由1HNMR、X線繞射及熱分析(DSC)分析所獲得之生成物,結果該生成物係HIPA:2P4MHZ為1:2之包接化合物之結晶。又,1:2包接化合物之純度為97%。將所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表及1HNMR圖表示於圖2-1及圖2-2。
向燒瓶中添加2P4MHZ 20.67 g(109.8 mmol)後,一邊攪拌,一邊以15分鐘添加將HIPA 10 g(54.9 mmol)溶解於甲醇130 ml中而獲得之液體。於室溫下放置0.5小時後,加熱回流3小時。其後,於室溫下放置一晚後,進行過濾、真空乾燥,藉此獲得生成物29.74 g(產率97%)。藉由1HNMR、X線繞射及熱分析(DSC)分析所獲得之生成物,結果該生成物係HIPA:2P4MHZ為1:2之包接化合物之結晶。又,1:2包接化合物之純度為99%。將所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表及1HNMR圖表示於圖3-1及圖3-2。
除使用未經取代之咪唑(以下稱為Im)7.48 g(109.8 mmol)代替2P4MHZ以外,與合成實施例2同樣地獲得HIPA:Im為1:2之包接化合物。又,1:2包接化合物之純度為77%。將所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表及1HNMR圖表示於圖4-1及圖4-2。
向於燒瓶中投入HIPA 20 g(109.8 mmol)與甲醇126 ml並進行混合而獲得之溶液中,一邊攪拌,一邊以15分鐘添加2P4MHZ 20.67 g(109.8 mmol)。於室溫下放置2小時後,加熱回流3小時。其後,於室溫下放置一晚後,進行過濾、真空乾燥,藉此獲得生成物39.56 g(產率97.3%)。藉由1HNMR、X線繞射及熱分析(DSC)分析所獲得之生成物,結果該生成物係HIPA:2P4MHZ為1:1之包接化合物之結晶。又,1:2包接化合物之純度為0%。將所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表示於圖5。
除使用1m 7.48 g(109.8 mmol)代替2P4MHZ以外,與合成參考例1同樣地獲得HIPA:Im為1:1之包接化合物。
向燒瓶中投入HIPA 36.43 g(200 mmol)、2P4MHZ 37.65 g(200 mmol)及甲醇230 ml,進行攪拌,並加熱回流3小時。其後,於室溫下放置一晚後,進行過濾、真空乾燥,藉此獲得生成物64.41 g(產率87.2%)。藉由1HNMR、X線繞射及熱分析(DSC)分析所獲得之生成物,結果該生成物顯示出與實施例1及2不同之資料,因而判斷其係HIPA:2P4MHZ為1:1之包接化合物與1:2之包接化合物混合而成之結晶。又,1:2包接化合物之純度為18%。將所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表示於圖6。
將以咪唑換算為0.249 g之合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物、作為聯苯型環氧樹脂之YX4000H(三菱化學股份有限公司製造)12.445 g、作為脫模劑之TOWAX(註冊商標)131(東亞化成股份有限公司製造)0.249 g、作為填料之FB-940球形二氧化矽(電氣化學工業股份有限公司製造)179.97 g、作為矽烷偶合劑之LS2940(信越化學工業股份有限公司製造)0.383 g、作為硬化劑之酚醛清漆苯酚PSM-4261 OH當量103(群榮化學工業股份有限公司製造)6.701 g於100℃下加熱混練5分鐘,冷卻後進行粉碎而製造聯苯型環氧樹脂組合物。
除使用合成實施例1之方法中所獲得之包接化合物代替合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物以外,與組合物參考例1同樣地製造聯苯型環氧樹脂組合物。
將以咪唑換算為0.378 g之合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物、作為鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂之EOCN-1020-55 環氧基當量191~201(日本化藥股份有限公司製造)18.886 g、作為脫模劑之TOWAX(註冊商標)131(東亞化成股份有限公司製造)0.378 g、作為填料之FB-940球形二氧化矽(電氣化學工業股份有限公司製造)169.97 g、作為矽烷偶合劑之LS-2940(信越化學公司製造)0.944 g、作為硬化劑之酚醛清漆苯酚PSM-4261 OH當量103(群榮化學工業股份有限公司製造)9.443 g於100℃下加熱混練5分鐘,冷卻後進行粉碎而製造聯苯型環氧樹脂組合物。
除使用合成實施例1之方法中所獲得之包接化合物代替合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物以外,與組合物參考例2同樣地製造鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂組合物。
將以咪唑換算為0.4 g之合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物、作為液狀環氧樹脂之Epotohto YD-128(東都化成股份有限公司製造)10 g混合,而製造液狀環氧樹脂組合物。
除使用合成實施例1之方法中所獲得之包接化合物代替合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物以外,與組合物參考例3同樣地製造液狀環氧樹脂組合物。
除使用合成實施例4之方法中所獲得之包接化合物代替合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物以外,與組合物參考例3同樣地製造液狀環氧樹脂組合物。
除使用合成參考例2之方法中所獲得之包接化合物代替合成參考例1之方法中所獲得之包接化合物以外,與組合物參考例3同樣地製造液狀環氧樹脂組合物。
將組合物實施例1及2、組合物參考例1及2之方法中所獲得之環氧樹脂組合物分別壓錠,而成型為錠劑。使用阿基米德螺旋模具與轉注成形機,將該等錠劑於175℃、壓力70 Kgf/cm2之條件下射出成形3分鐘,測定所製成者之長度。螺旋流動值係測定初期值及25℃下經過7天後之值,將該等值示於第1表。
於螺旋流動試驗中,此值越大表示流動性良好。
利用金屬製刮刀,將適量之組合物實施例3及4、組合物參考例3之方法中所獲得之環氧樹脂組合物置於175℃之熱板上,使用金屬製刮刀進行攪動,測定與試料之黏著性消失而自熱板脫落之時間或黏著性消失之時間。將結果示於第2表。
凝膠化時間係於一定穩定下加熱密封材料時,至失去流動性為止之時間,硬化特性可適宜選擇。凝膠化時間越短表示越快凝固,因而尤其於為液狀環氧樹脂之情形時,較佳為凝膠化時間短。
將組合物實施例3及4、組合物參考例3之方法中所獲得之環氧樹脂組合物於30℃下保存,並目測觀察,於發生固化之時刻結束測定,對保存穩定性進行評價。將結果示於第2表。
[表1]
[表2]
根據本發明,可以高純度獲得芳香族羧酸化合物與咪唑化合物之1:2包接化合物。
又,於本發明中,由於成功地以高純度製造出1:2包接化合物,故而變得可製造含有1:1包接化合物與1:2包接化合物之任一者作為硬化劑或硬化促進劑的硬化性環氧樹脂組合物及其硬化物。
圖1係表示合成實施例1中所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表的圖。
圖2-1係表示合成實施例2中所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表的圖。
圖2-2係表示合成實施例2中所獲得之包接化合物之1H-NMR圖表的圖。
圖3-1係表示合成實施例3中所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表的圖。
圖3-2係表示合成實施例3中所獲得之包接化合物之1H-NMR圖表的圖。
圖4-1係表示合成實施例4中所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表的圖。
圖4-2係表示合成實施例4中所獲得之包接化合物之1H-NMR圖表的圖。
圖5係表示合成參考例1中所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表的圖。
圖6係表示合成比較例1中所獲得之包接化合物之溫度變化之熱分析(DSC)圖表的圖。
(無元件符號說明)
Claims (4)
- 一種包接化合物或其組合物,其係含有包含5-羥基間苯二甲酸(A)及2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑(B)之包接化合物或其組合物、且含有(A)對(B)之莫耳比為1:2之包接化合物,並且該包接化合物於含有(A)與(B)之全部包接化合物中占70莫耳%~100莫耳%。
- 一種如請求項1之包接化合物或其組合物之製造方法,其係向上述2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑之醇液中添加5-羥基間苯二甲酸。
- 一種如請求項1之包接化合物或其組合物之製造方法,其係向上述2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑中添加5-羥基間苯二甲酸之醇溶液。
- 一種硬化性環氧樹脂組合物或其硬化物,其含有如請求項1之包接化合物或其組合物、與環氧樹脂。
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