WO2004035558A1 - 脂環式ジエポキシ化合物の製造方法、硬化性エポキシ樹脂組成物、電子部品封止用エポキシ樹脂組成物、電気絶縁油用安定剤、および電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

脂環式ジエポキシ化合物の製造方法、硬化性エポキシ樹脂組成物、電子部品封止用エポキシ樹脂組成物、電気絶縁油用安定剤、および電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物 Download PDF

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Hisashi Maeshima
Hideyuki Takai
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    • H01B3/40Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an alicyclic diepoxy compound, which is obtained by reacting an unsaturated group-containing compound having a bicyclohexyl 3,3′-one skeleton with an organic percarboxylic acid.
  • the present invention also relates to a curable resin composition containing the diepoxy compound as an essential component and a cured product thereof. This resin composition is useful in various fields including applications such as coatings, inks, adhesives, sealants, and sealing materials.
  • the present invention also relates to an epoxy resin composition for encapsulating electronic components such as semiconductors, which comprises the alicyclic diepoxy compound as an essential component and has excellent moisture resistance and high fluidity.
  • the present invention also relates to a stabilizer for electric insulating oil and an electric insulating oil. More specifically, the present invention relates to a stabilizer for electric insulating oil and an electric insulating oil comprising the alicyclic diepoxy compound and having improved stability over a long period of time. Further, the present invention relates to an epoxy resin composition containing the alicyclic diepoxy compound, a castable epoxy resin composition for electric insulation having a low viscosity and good workability comprising an inorganic filler and the like as essential components, and a cured product thereof. It is. Background art
  • epoxy resins various types of polyfunctional epoxy compounds having two or more alicyclic skeletons in a molecule
  • epoxy resins are commercially available.
  • 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate for example, Celloxide 2021 manufactured by Daicel Chemical Industries and Union Carbide ERL422
  • 1,2,8,9-diepoxylimonene for example, Celloxide 3000 manufactured by Daicel Chemical Industries
  • JP-A-4-136263 and JP-A-4-170411 are commercially available.
  • 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate for example, Celloxide 2021 manufactured by Daicel Chemical Industries and Union Carbide
  • 1,2,8,9-diepoxylimonene for example, Celloxide 3000 manufactured by Daicel Chemical Industries
  • JP-A-4-136263 and JP-A-4-170411 for example
  • GT300 series manufactured by Daicel Chemical Industries
  • epoxidized butanetetra-poturopyronic acid tetrakis-3-cyclohexenylmethyl ester and its ⁇ -force prolactone addition are also commercially available as curable epoxy compounds having a plurality of alicyclic epoxy groups.
  • a cured product can be obtained by reacting these polyfunctional epoxy compounds with various curing agents and curing catalysts.
  • This epoxy resin cured product can have the heat resistance, transparency, and good dielectric properties that are characteristic of a resin using a compound having an alicyclic skeleton. It is useful as an intermediate in the manufacture of adhesives, inks, sealant components or other compounds useful in a variety of end uses, including pharmaceuticals and medical supplies.
  • Celloxide 3000 has a methyl group on the carbon atom constituting the epoxy group, and therefore has low reactivity due to its steric hindrance.
  • Celloxide 2021, Celloxide 2081, and ERL 4299 have an ester group in the molecule and are hydrolyzable.When used under high temperature and high humidity conditions or when used under conditions where strong acids are generated, etc. The physical properties of the cured product sometimes deteriorated.
  • dicyclohexyl_3,3 is a typical alicyclic diepoxy compound represented by the following general formula (I).
  • '—Diepoxides are disclosed.
  • hydrogen peroxide (however, hydrogen peroxide refers to t-butylhydroxide) and a catalytic amount of molybdenum (V) chloride are used as epoxidizing agents for the synthesis. .
  • epoxy resin cured products generally have excellent performance in terms of mechanical properties, water resistance, corrosion resistance, adhesion, chemical resistance, heat resistance, and electrical properties. It is used in a wide range of fields such as laminates, IC encapsulants, and molding materials.
  • a general-purpose aromatic epoxy resin which is a darisidyl ether type epoxy resin represented by a bisphenol type epoxy resin, a phenol nopolak type epoxy resin, etc., comprises a curing agent and, in some cases, a curing accelerator.
  • fillers such as talc, titanium, and silica are also added, and cured under various curing conditions to be used as a cured product.
  • a cured product composed of a general-purpose aromatic epoxy resin which is the glycidyl ether type epoxy resin
  • a general-purpose aromatic epoxy resin which is the glycidyl ether type epoxy resin
  • the viscosity of the glycidyl ether type epoxy resin as described above is measured at 25 using an E-type rotational viscometer (for example, manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.)
  • the viscosity of the bisphenol A type is 4000 to 20000 mPa * s
  • Glycidyl ether type epoxy resin is generally low in fluidity, such as bisphenol F type of 1500 to 4500 mPas, so it dissolves in solvents represented by toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, etc. It is often used and has problems in workability and environmental safety.
  • Epoxy resins having a sufficiently low viscosity without using a diluent are known to have a cyclohexoxide skeleton (alicyclic skeleton).
  • Epoxy having an alicyclic skeleton A variety of compounds are currently available on the market, characterized by having the same reactivity as the daricidyl ether type epoxy compound.
  • monofunctional epoxy compounds having an alicyclic skeleton in the molecule include monoepoxidized 4-vinylcyclohexene, and bifunctional epoxy compounds include 4-vinylcyclohexene diepoxide perimonene diepoxide.
  • These compounds having an alicyclic skeleton are derived from the fact that no halide is used in the production process: they are halogen-free and have excellent electrical properties. In addition, heat resistance and transparency, which are characteristics of a resin using a compound having an alicyclic skeleton, can be imparted.
  • These epoxy compounds having an alicyclic skeleton or resin compositions containing the same are used for various end uses including coatings, adhesives, inks, sealant components, stabilizers for various thermoplastic resins or pharmaceuticals and medical supplies. It is also known to be useful as an intermediate for producing another useful compound.
  • Epoxy compounds having these alicyclic skeletons have sufficient performance for use in the above applications, but have slightly lower reactivity, and the physical properties and reactivity of the cured product may decrease. Thus, highly reactive alicyclic epoxy compounds are desired. Furthermore, the above-mentioned monoepoxidized 4-vinylcyclohexene and limonene diepoxide volatilize at room temperature, and thus have a problem in the working environment.
  • an alicyclic diepoxy compound similar to the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) according to the present invention an alicyclic diepoxy compound having two alicyclic structures linked by a methylene group or the like. (Eg, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-172,872, Japanese Patent Publication No. 50-106366).
  • curable resin composition in which an oxetane compound, a cationic polymerization initiator, and an alicyclic epoxide compound are blended or modified has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-53659).
  • any of these curable resin compositions containing an alicyclic diepoxy compound has not yet achieved satisfactory performance.
  • the present inventor has proposed an alicyclic diepoxy compound represented by the following general formula (I), The present inventors have found that a curable epoxy resin composition containing an ON or photothione polymerization initiator or an acid anhydride and a cured product obtained by curing the same have excellent properties.
  • electronic components such as diodes, transistors, and integrated circuits are sealed with a thermosetting resin.
  • 0-cresol novolak type epoxy or biphenyl is excellent in heat resistance and moisture resistance.
  • the most common type is a system composed of epoxy resin of the noble type and phenol resin of the nopolak type.
  • the surface mounting method differs from the insertion mounting method in that the entire package sealed with sealing resin is heated to a high temperature of 210 to 270 during soldering during the mounting process. For this reason, cracks occur in the resin portion, cracks and peeling occur around the chip, and the reliability is reduced, and a problem occurs that the resin cannot be used as a product.
  • interfacial peeling is considered to be caused by volume shrinkage that occurs when a curable resin such as an epoxy resin is cured, or thermal stress inside the package, which is caused by the difference in linear expansion coefficient between the metal and the epoxy resin molding material. I have.
  • resins for sealing electronic components Various polyfunctional epoxy compounds having an alicyclic skeleton in a molecule are known as resins for sealing electronic components.
  • 1,2,8,9-diepoxylimonene has a lower reactivity of the epoxy group as compared with the one without the methyl group because the carbon constituting the epoxy group has a methyl group.
  • 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate and bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate and its lactone adduct, epoxidized butanetetra-potassium tetraxyl-3 —Cyclohexenylmethyl ester and its ⁇ -force prolactone adduct may have hydrolysis due to the presence of ester groups in the molecule.
  • the physical properties of the cured product may be reduced due to use or hydrolysis under high temperature and high humidity.
  • an alicyclic epoxy compound similar to the alicyclic epoxy compound (a) represented by the above formula (I) is an alicyclic epoxy compound having two alicyclic structures linked by a methylene group or the like.
  • Formula epoxy compounds are known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-27591, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-172, 1987, Japanese Patent Application No. 50-106) No. 36). However, the epoxidation rate of this epoxy compound is rather low.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-184814 discloses an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation using a biphenyl-type epoxy resin, which is excellent in terms of water absorption.
  • a biphenyl-type epoxy resin which is excellent in terms of water absorption.
  • fluidity and hardening torque that is, moldability. Therefore, there is a demand for the development of an epoxy compound having another alicyclic skeleton having no ester group in the molecule and having excellent fluidity.
  • the present inventor has expressed the following general formula (I): It has been found that the epoxy resin composition containing the alicyclic epoxy compound (a) and the curing agent has excellent properties as a resin composition for sealing electronic components.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 3-171510 and 7-226332 disclose a technique.
  • An insulating oil for capacitors is disclosed.
  • most of the epoxy compounds used are alicyclic diepoxy compounds and aromatic diepoxy compounds having an ester bond or an ether bond in the molecule. The substance may decompose thermally and lose its antioxidant function.
  • capacitors generally have insulating oil sealed in a hermetically sealed structure, so they can be deformed by the gas generated by decomposition or the like, and the breakdown voltage decreases, resulting in a decrease in electrostatic capacity and make them unusable.
  • the epoxy resin composition casting product in which the metal electrode is embedded is installed, and the conductor is supported by the metal electrode part. I have.
  • Such an epoxy resin composition casting is generally manufactured using an epoxy resin composition comprising a polyfunctional epoxy resin, an acid anhydride, a filler and the like.
  • bisphenol-type epoxy resin is used as the epoxy resin
  • phthalic anhydride is used as the acid anhydride
  • inorganic powder such as alumina and silica is used as the inorganic filler.
  • an insulating resin is prepared by mixing bisphenol A type epoxy and crystalline epoxy with two or more acid anhydrides as epoxy resins. Is illustrated.
  • the present invention (1) provides a process for producing an alicyclic diepoxy compound which has improved safety, is economical, is environmentally friendly, has low viscosity and does not contain an ester group in the molecule, and is easy to handle. With the goal.
  • the present invention (2) provides a curable resin composition containing the same alicyclic diepoxy compound, thermal cation or photoionic polymerization initiator or acid anhydride as an essential component, and curing this composition.
  • the purpose is to provide a cured product with excellent performance in terms of transparency, heat resistance, workability, work safety, etc., in addition to curing reactivity compared to the case where a conventional epoxy compound (resin) is used.
  • the present invention (3) solves the above-mentioned problems of the resin for electronic component sealing by blending an alicyclic diepoxy compound represented by the following general formula (I), No deformation or disconnection of lead wires when sealing electronic circuit components such as conductor devices, and high flow It is an object of the present invention to provide an epoxy resin composition for sealing electronic components, which is excellent in heat resistance, filling property, and excellent in moisture resistance.
  • Still another object of the present invention (4) is to provide a stabilizer for electric insulating oil and a stabilized electric insulating oil which have excellent oxidation stability over a longer period than conventional products.
  • the present invention (5) provides a specific composition of an epoxy resin composition containing an alicyclic diepoxy compound represented by the following general formula (I), an acid anhydride, a curing accelerator, and an inorganic filler.
  • an epoxy resin composition for electrical insulation is intended to give a cured product having excellent heat resistance, electrical properties and mechanical properties without impairing the casting workability. Things.
  • a cast epoxy resin composition for electrical insulation having both excellent electrical and mechanical properties can be obtained, particularly by using fused alumina as the inorganic filler. It has been found that withstand voltage characteristics can be improved by 30 to 50% as compared with the case where fused alumina is used.
  • the present inventors have conducted intensive studies to achieve the above-mentioned object. As a result, an economical, high-yield, high-purity diepoxy compound can be obtained by using an organic percarboxylic acid.
  • the resin composition has low viscosity, excellent workability, and excellent curability, and the cured product obtained has excellent heat resistance and electrical properties.
  • the present inventors have found that the present invention is effective as a stabilizer for use, and have completed the present invention (1) to (5).
  • a first aspect of the present invention is to provide an alicyclic diolefin represented by the following general formula (II): General formula (I) characterized in that the compound is epoxidized with an organic percarboxylic acid
  • R 'to R 18 in the formula may each be the same or different. They are water atom, a halogen atom or an oxygen atom or a substituted hydrocarbon group include a halogen atom, or a substituted It is an alkoxy group which may have a group.
  • a second aspect of the present invention provides the method for producing the alicyclic diepoxy compound according to the first aspect of the present invention, wherein the organic percarboxylic acid is substantially free of water obtained by oxidation of a corresponding aldehyde with oxygen.
  • a third aspect of the present invention provides the method for producing the alicyclic diepoxy compound according to the first or second aspect, wherein the water content in the organic percarboxylic acid is 0.8% by weight or less.
  • a fourth aspect of the present invention provides the method for producing an alicyclic epoxy compound according to the first aspect of the present invention, wherein the organic percarboxylic acid is peracetic acid.
  • a fifth aspect of the present invention provides the method for producing an alicyclic diepoxy compound according to the fourth aspect, wherein the peracetic acid is an ethyl acetate solution.
  • the peracetic acid is an ethyl acetate solution.
  • ⁇ to 18 may be the same or different. These are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group which may contain an oxygen atom or a halogen atom, or a substituent. It is an alkoxy group which may be present.
  • a curable epoxy resin composition characterized by comprising a resin (D).
  • a seventh aspect of the present invention provides the curable epoxy resin composition according to the sixth aspect, wherein the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) is bicyclohexyl-3,3′diepoxide.
  • An eighth aspect of the present invention provides the curable epoxy resin composition according to the sixth or seventh aspect, wherein the photothion polymerization initiator is a sulfonium salt-based photothion polymerization initiator.
  • a ninth aspect of the present invention provides the curable epoxy resin composition according to the sixth or seventh aspect, wherein the acid anhydride is methylhexahydrophthalic anhydride.
  • a tenth aspect of the present invention provides a cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition according to any of the sixth to ninth aspects.
  • R 'R' 8 in the formula may each be the same or different. They are water It is a hydrogen atom, a halogen atom, an oxygen atom, a hydrocarbon group which may contain a halogen atom, or an alkoxy group which may have a substituent. )
  • the present invention provides an epoxy resin composition for sealing electronic parts, comprising:
  • a twelfth aspect of the present invention provides the epoxy resin composition for electronic component sealing according to the eleventh aspect of the present invention, wherein the alicyclic diepoxy compound (a) is bicyclohexyl-3,3 ′ diepoxide.
  • a thirteenth aspect of the present invention is the electronic component according to the above invention 11 or 12, wherein the curing agent (b) is at least one selected from an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, and a phenolic resin. It is an epoxy resin composition for sealing.
  • a fourteenth aspect of the present invention is the epoxy resin composition for electronic component sealing according to the eleventh aspect of the present invention, wherein the other epoxy resin (e) is a cresol novolac epoxy resin.
  • a fifteenth aspect of the present invention provides a cured product obtained by curing the epoxy resin composition for sealing electronic components according to any one of the above inventions 11 to 14.
  • R 'to R 18 in the formula may each be the same or different. They are water atom, a halogen atom, an oxygen atom or a substituted hydrocarbon group include a halogen atom, or a substituent Is an alkoxy group which may have
  • a stabilizer for an electrical insulating oil comprising an alicyclic diepoxy compound represented by the formula:
  • a seventeenth aspect of the present invention provides the electrical insulating oil stabilizer according to the sixteenth aspect of the present invention, wherein R ′ to R ′ 8 in the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) are all hydrogen atoms. You.
  • a eighteenth aspect of the present invention is the present invention, wherein the alicyclic epoxy compound represented by the general formula (I) is obtained by epoxidizing a corresponding diolefin compound with an organic percarboxylic acid substantially free of water. 16.
  • a nineteenth aspect of the present invention provides the electric insulating oil stabilizer according to the eighteenth aspect, wherein the water content in the organic percarboxylic acid is 0.8% by weight or less.
  • a twenty-first aspect of the present invention provides the electric insulating oil stabilizer according to the eighteenth or nineteenth aspect of the present invention, wherein the organic percarboxylic acid is a solution in an organic solvent.
  • a twenty-first aspect of the present invention provides the electrical insulating oil stabilizer according to any one of the above-described present inventions 16 to 20, which is a stabilizer for an insulating oil for a capacitor.
  • the stabilizer for electric insulating oil according to any one of the present invention 16 to 21 is mixed with 0.05 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the insulating oil component.
  • an electric insulating oil characterized by the following.
  • thermosetting resin composition for electrical insulation containing a thermosetting resin and an inorganic filler, wherein the thermosetting resin has the following (A) to (C) Component (A) Epoxy resin composition
  • IT to R 18 may be the same or different. These are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group which may contain an oxygen atom or a halogen atom, or a substituent. Is an alkoxy group which may have
  • the proportion of component (B) is in the range of 0.6 to 1.0 equivalent per equivalent of component (A), and the total amount of component (C) is (A) and (B). 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight, wherein the component (D) comprises 30 to 80% by weight based on the total amount of the components (A) to (D).
  • a resin composition is provided.
  • the twenty-fourth aspect of the present invention is the casting mold for electrical insulation according to the twenty-third aspect, wherein the alicyclic diepoxy compound (a-1) represented by the general formula (I) is bicyclohexyl-3,3′-diepoxide.
  • a oxy resin composition is provided.
  • the twenty-fifth invention provides the cast epoxy resin composition for electrical insulation according to the twenty-third invention, wherein the acid anhydride is methylhexahydrophthalic anhydride or methylnorbornenedicarboxylic anhydride.
  • the twenty-sixth invention provides the cast epoxy resin composition for an electrical insulation according to the twenty-third invention, wherein the curing accelerator is ethylene glycol or diazabicycloundecene.
  • the 27th invention provides the cast epoxy resin composition for electrical insulation according to the 23rd invention, wherein the inorganic filler is spherical fused silica or fused alumina.
  • the epoxy compound (a-2) is selected from 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, a bisphenol-type epoxy resin and a nopolakphenol-type epoxy resin.
  • At least one of the invention's twenty-third invention provides a cast epoxy resin composition for electrical insulation.
  • a cured product obtained by curing the cast epoxy resin composition for electrical insulation according to any of the twenty-third to twenty-eighth aspects.
  • FIG. 1 shows an NMR chart of the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1.
  • the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) according to the present invention (1) is obtained by converting an unsaturated compound represented by the general formula (II) having a bicyclohexyl-3,3′-gene skeleton into an organic compound. It is produced by oxidation with a carboxylic acid.
  • R i to R 18 may be the same or different. These are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group which may contain an oxygen atom or a halogen atom, or an alkoxy group which may have a substituent.
  • the unsaturated compound having a bicyclohexyl-3,3′-one skeleton is generally synthesized by a dehydration reaction of a compound having a hydroxyl group.
  • the production method is described in New Experimental Chemistry Course 14 “Maruzen Co., Ltd., Publishing, Synthesis and Reaction of Organic Compounds (I)”, P114-127, JP-A-581-172387, JP-A-2000-169399. And can be synthesized from a compound having a cyclohexanol structure.
  • the alicyclic epoxy compound can be produced by reacting an unsaturated compound having a bicyclohexyl-3,3′-gene skeleton with an organic percarboxylic acid.
  • the epoxidizing agent is an organic percarboxylic acid (organic percarboxylic acid refers to formic acid, peracetic acid, perbenzoic acid, perisobutyric acid, trifluoroperacetic acid and the like). ) Can be used.
  • organic percarboxylic acids peracetic acid is a preferred epoxidizing agent because it has the reactivity necessary for producing the alicyclic epoxy compound of the present invention and has high stability.
  • an organic percarboxylic acid which is substantially free of water specifically, a water content of 0.8% by weight or less, preferably 0.6% by weight or less provides a high epoxidation rate. Is preferred in that a compound having the same is obtained.
  • the organic percarboxylic acid substantially free of water referred to in the present invention (1) is produced by air oxidation of aldehydes, for example, acetoaldehyde. It is produced by the method described in No. 418,465 or JP-A-54-306.
  • an organic percarboxylic acid is synthesized from hydrogen peroxide, and a large amount of the organic percarboxylic acid is continuously synthesized in a larger amount than when organic percarboxylic acid is produced by extracting with a solvent. And can be obtained at substantially lower cost.
  • epoxidizing agent there is no strict limit on the amount of epoxidizing agent, and the optimum amount in each case is determined by the variable factors such as the reactivity of the individual epoxidizing agent or alicyclic olefin compound used, and the desired epoxidation ratio.
  • the epoxidation reaction is carried out by adjusting the use or nonuse of a solvent and the reaction temperature according to the equipment and physical properties of the raw materials.
  • a solvent it can be used for the purpose of lowering the viscosity of the raw material, stabilizing by diluting the epoxidizing agent, and in the case of peracetic acid, esters, aromatic compounds, ethers and the like can be used.
  • Particularly preferred solvents are ethyl acetate, hexane, cyclohexane, toluene, benzene and the like, and among them, ethyl acetate is particularly preferred.
  • the reaction temperature is determined by the reactivity between the epoxidizing agent used and the unsaturated group-containing compound.
  • the reaction temperature when using the preferred epoxidizing agent peracetic acid is 20 to 7 0 is preferred. If it is less than 20, the reaction is slow, and if it exceeds 70, peracetic acid is undesirably exothermic and decomposes.
  • the charged molar ratio of the epoxidizing agent to the unsaturated bond can be changed depending on the purpose such as how much the unsaturated bond is to be retained.
  • the epoxidizing agent is preferably added in an amount of 1.0 to 3.0 mol, more preferably 1.05 to 1.5 mol, per 1 mol of the unsaturated group. It is usually disadvantageous to exceed 3.0 moles due to economic and side reaction problems. According to the production method of the present invention (1), it is not necessary to use an expensive epoxidizing agent or catalyst.
  • the crude liquid obtained by the reaction may be agitated for 1 to 5 hours to be matured.
  • Isolation of the epoxy compound from the obtained crude liquid is carried out by an appropriate method, for example, a method in which the solvent is distilled with a poor solvent, a method in which the epoxidized product is poured into hot water with stirring, and the solvent is distilled off, It can be performed by a solvent method or the like.
  • the alicyclic epoxy compound represented by the general formula (I) produced by the production method of the present invention (1) can be used for various coatings by homopolymerization, copolymerization or reaction with another compound. It can produce intermediates for inks, adhesives, sealants, molded articles, or other applications using them.
  • Examples of end uses using the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) include acid removers, furniture coatings, decorative coatings, beverage cans and other can coatings, adhesives, automotive undercoats, Sealers: Finish paints, inks for text or image information, sealants for electronic components, photoresists suitable for developing printing plates or printed circuit boards, cast printing rolls, unsaturated polyesters and styrene.
  • end uses including moldings, solvents, flame retardants, pharmaceuticals and medical supplies made with molding or sheet forming compounds reinforced with glass, carbon, graphite or other fibers. There are intermediates for producing other useful compounds.
  • the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) may have heat resistance, transparency, and good dielectric characteristics, which are characteristics of a resin using a compound having an alicyclic skeleton. In monkey. Next, the present invention (2) will be described in detail.
  • the present invention (2) relates to a curable epoxy resin composition containing a diepoxy compound having an alicyclic skeleton without an ester bond as an essential component, and a cured product thereof.
  • IT to R 18 may be the same or different. These are a hydrogen atom, a halogen atom, an oxygen atom, or a hydrocarbon group which may contain a halogen atom, or a substituent. Which may have an alkoxy group)
  • the alicyclic diepoxy compound (A) represented by the formula (I) is known.
  • the production method of the present invention (1) Japanese Patent Application No. 2002-260490, and Russian literature (Ne ftekh imiya, 1972, 1) It can be produced by the method described in 2, 353).
  • those produced by epoxidation of the corresponding diolefin compound using an organic percarboxylic acid having a low water content have a high content of the diepoxy compound.
  • Specific examples of the alicyclic diepoxy compound (A) represented by the general formula (I) include bicyclohexyl_3,3′-diepoxide in which Ri to R 18 are all hydrogen atoms.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention (2) contains, as an essential component, a curing agent (B) in addition to the alicyclic diepoxy compound (A) represented by the general formula (I), and further comprises another epoxy. It may contain the resin (D), a curing accelerator, and other fillers and additives.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention (2) comprises, as an essential curing agent (B), a photo-induced thione polymerization initiator (b) 1) Or it contains a thermal cationic polymerization initiator (b 2) or an acid anhydride (C), so it can be cured and polymerized by light or heat.
  • Photoinitiated thione polymerization initiator sulfodium salt-based UVACURE 1590, UVACURE 1591 (all manufactured by Daicel UCB), DAI CAT 11 (manufactured by Daicel Chemical), CD-I011 (manufactured by Sartoma), SI-60 L, SI-80L, SI-100L (above, manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.), etc .; sodium salt-based DAI CAT 12 (manufactured by Daicel Chemical), CD-1012 (manufactured by SATOMA); And diazonium salt SP-150 and SP-170 (manufactured by Asahi Denka Kogyo KK).
  • the photoinitiated thione polymerization initiators the above-mentioned SI-60L
  • thermal cationic polymerization initiator (b2) a silanol-based cation catalyst such as triphenylsilanol or an aluminum chelate-based catalyst such as aluminum tris (acetylacetone) can be used.
  • the cationic polymerization initiator is used in an amount of 100 parts by weight based on a total amount of 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) and another epoxy resin added as needed. It is appropriate to add about 0.01 to 20 parts by weight, preferably about 0.1 to 5 parts by weight, more preferably about 0.1 to 3 parts by weight. If the amount is less than 0.01 part by weight, the thermosetting property is remarkably reduced, and if the amount is more than 20 parts by weight, the effect of increasing the amount is not recognized, which is uneconomical, and the physical properties of the cured product are deteriorated. No.
  • an acid anhydride (C) can be used as a curing agent.
  • the acid anhydrides include phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, tetrahydrofluoric anhydride, methyltetrahydrofluoric anhydride, methylnorporene dicarboxylic anhydride, and methylhexahydrofuran anhydride.
  • Acid hexahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, pyromellitic dianhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride object, Bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2_bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, etc. Having one or two aliphatic or aromatic rings in the molecule and one or two acid anhydride groups, and having 4 to 25 carbon atoms, and preferably 8 to 20 carbon atoms. A degree of acid anhydride is preferred.
  • the content of the compound having a carboxyl group (COOH group) is 0.5% by weight or less (that is, 0 to 0.5% by weight), particularly 0.4% by weight or less (in short, , 0-0.4% by weight). If the content of carboxylic acid group is more than 0.5% by weight, crystallization may occur, which is not preferable.
  • the content of the carboxyl group (COOH group) is 0.3% by weight or less based on the acid anhydride curing agent (that is, 0 to 0.3% by weight), and particularly 0.25% by weight or less ( That is, 0 to 0.25% by weight) is preferable for the same reason.
  • the compounding amount of the acid anhydride is based on 1 mol of the total amount of epoxy groups in the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) and other epoxy resins to be added as necessary. It is desirable that the ratio of the acid anhydride groups is in the range of 0.3 to 0.7 mol. If the amount is less than 0.3 mol, the curability is insufficient. If the amount exceeds 0.7 mol, unreacted acid anhydride remains, which may lower the glass transition temperature. More preferably, it is in the range of 0.4 to 0.6 mol.
  • an amidine compound such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) indene (DBU) or a curing accelerator such as triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium, or tetraphenylporate is used as a curing accelerator.
  • a curing accelerator such as triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium, or tetraphenylporate
  • organic phosphorus compounds, imidazole compounds such as 2-methylimidazole and the like can be used, but are not limited thereto.
  • These curing accelerators may be used alone or as a mixture.
  • the amount of the alicyclic diepoxy compound represented by the above general formula (I) The amount is preferably in the range of 0.4 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the other epoxy resin and the polymerization initiator to be added as necessary.
  • the compounding amount is less than 0.4 part by weight, sufficient curability may not be obtained during heat molding, while if it exceeds 20 parts by weight, curing is too fast and poor filling due to a decrease in fluidity during molding. This is not preferable because it may cause
  • novolak epoxy resins such as phenol nopolak epoxy resin, brominated phenol nopolak epoxy resin, orthocresol nopolak epoxy resin, bisphenol A nopolak epoxy resin, bisphenol AD novolak epoxy resin, etc.
  • Epoxy resin having tricyclodecenoxide group cycloaliphatic epoxy resin such as epoxidized dicyclopentene phenolic resin, aromatic epoxy resin such as epoxidized naphthalene phenolic resin, dimer monoacid Daricidyl ester type epoxy resins such as sidyl ester and tridaricidyl ester, tetraglycidylaminodiphenylmethane, triglycidyl p-aminophenol, triglycidyl-p-aminophenol, tetraglycidylme
  • Glycidylamine-type epoxy resins such as taxylylenediamine and tetraglycidylbisaminomethylcyclohexane; hetero
  • the amount of the other epoxy resin added as required is 1 to 100 parts by weight, preferably 100 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I). 100 to 800 parts by weight, more preferably 100 to 500 parts by weight. When the amount is less than 1 part by weight, it is meaningless to add another epoxy resin added as needed. Conversely, when the amount is more than 100 parts by weight, the cured product is represented by the general formula (I). The excellent properties of the alicyclic diepoxy compound used are not obtained.
  • thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polycaprolactone, polycarbonate, or polyarylate may be used. it can.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention (2) includes polybutadiene and polybutadiene. Synthetic rubbers such as polystyrene copolymers and elastomers can also be used.
  • a polyamide resin such as 6,6-nylon or a nitrogen-containing compound such as a polyimide resin can be used.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention (2) may also contain a phenol resin.
  • a phenol resin for example, nopolak phenol resin, dicyclopentene copolymer type novolac phenol resin, naphthalene copolymerized novolak phenol resin, biphenyl unpolymerized nopolak phenol resin, xylene copolymerized nopolak phenol resin, cresol novolak phenol resin, dicyclopentyl resin Gen-copolymerized cresol nopolak phenol resin, naphthylene-copolymerized cresol nopolak phenol resin, biphenyl copolymerized cresol nopolak phenol resin, naphthalene copolymerized cresol nopolak phenol resin, resole phenol resin And dicyclopentene copolymerized resole resins, naphthylene copolymerized resole resins, biphenyl copolymerized resole resins, and xylene cop
  • the amount of the phenolic resin such as polyethylene added as needed is 1 to 100 parts by weight, preferably 100 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I). 100 to 800 parts by weight, more preferably 100 to 500 parts by weight. When the amount is less than 1 part by weight, it is meaningless to add polyethylene or the like. Conversely, when the amount is more than 100 parts by weight, the cured product is excellent in the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) No characteristics.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention (2) it is possible to use a filler if necessary.
  • a filler Either an organic filler or an inorganic filler can be used as the filler, but an inorganic filler is preferable in consideration of a coefficient of thermal expansion.
  • the organic filler examples include a thermoplastic resin containing a nitrogen atom such as an acrylic resin, a thermoplastic resin such as a polystyrene resin, a polyethylene resin, an epoxy resin, and a silicone resin, and a thermoplastic elastomer.
  • examples of inorganic fillers include alumina, talc, glass powder, ceramic powder, crystalline silica, fused silica, and the like. The content of the filler does not adversely affect the effect of the present invention (2). As long as it is not particularly limited.
  • additives usable in the present invention (2) include nitrogen atom-containing thermosetting resins, low-stress agents such as organic synthetic rubbers, carnauba wax, higher fatty acids, waxes such as synthetic waxes, carbon black and the like. Coloring agents, halogen trapping agents, leveling agents, curing accelerators and the like.
  • a mixer such as a blender
  • melt-knead using a hot roll, kneader, etc. cool, and pulverize.
  • a molding method such as transfer molding, compression molding, injection molding, or the like.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention (2) has a temperature of 30 to 240, preferably
  • 40 t preferably 90 to 200: more preferably 120 to 200: curing time 30 to 180 minutes, preferably 45 to 150 minutes, more preferably Is preferably 60 to 120 minutes) to prevent insufficient curing.
  • the curable epoxy resin composition can be cured by irradiating light such as ultraviolet rays or active energy rays such as electron beams.
  • a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a power-bon arc lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, or the like is used as a light source when performing ultraviolet irradiation.
  • Irradiation time is light Depending on the type of source, the distance between the light source and the coating surface, and other conditions, it is at most tens of seconds, usually several seconds. After UV irradiation, heating can be performed as necessary to complete the curing.
  • electron beam irradiation it is preferable to use an electron beam having an energy in the range of 50 to 1, OO OKeV and to set the irradiation amount to 2 to 5 Mrad.
  • an irradiation source with a lamp output of about 80 to 30 OWZ cm is used.
  • the curable composition Since the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I), which is an essential resin component in the curable epoxy resin composition of the present invention (2), has a low viscosity, the curable composition also has a low viscosity. And has excellent workability. In addition, since it does not evaporate in the temperature range below 100, there is no effect on the working environment.
  • the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I), which is an essential resin component in the curable epoxy resin composition of the present invention (2) may be homopolymerized, copolymerized, or used as another resin. Reaction with the compounds can produce various coatings, inks, adhesives, sealants, molded or molded articles, or intermediates for other uses using these.
  • Examples of end uses in which the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I), which is an essential resin component in the curable epoxy resin composition of the present invention (2), can be used include: Develop acid removers, furniture coatings, decorative coatings, automotive priming, sealers, finish coats, beverage can and other can coatings, inks for textual or graphic information, sealants for electronic components, printing plates or printed circuit boards Photoresists, cast printing rolls, moldings made of unsaturated polyester and styrene based molding compositions or sheet forming compositions reinforced with glass, carbon, graphite or other fibers, There are solvents and flame retardants.
  • the present invention (3) will be described in detail.
  • the alicyclic diepoxy compound (a) represented by the above general formula (I), which is an essential resin component in the epoxy resin composition for electronic component sealing of the present invention (3), is a compound represented by the general formula (2) of the present invention (2).
  • the other epoxy resin (e) optionally added to the alicyclic diepoxy compound (a) used in the present invention (3) may be any one as long as it has at least two epoxy groups in its molecule. There is no particular limitation on the molecular structure, molecular weight, and the like, and an epoxy resin that is usually used for semiconductor encapsulation can be used as it is. Specifically, the same ones as other epoxy resins added as needed in the present invention (2) are exemplified. Another epoxy resin may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the other epoxy resin (e) added as needed is from 10 to 9 parts by weight in the total amount of 100 parts by weight with the alicyclic diepoxy compound (a) represented by the above general formula (I). 0 parts by weight, preferably 15 to 35, and more preferably 20 to 80.
  • the content of the other epoxy resin (e) added as needed is less than 10 parts by weight, it is disadvantageous in cost, and if it exceeds 90 parts by weight, the effect of the alicyclic diepoxy compound (a) is small. .
  • the curing agent (b), which is another essential component used in the present invention (3), can be cured by reacting with an epoxy resin such as an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, and a phenolic resin. It is not particularly limited as long as it is one.
  • amine-based curing agents include aromatic diamines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone
  • acid anhydride-based curing agents include maleic anhydride and anhydrous anhydride.
  • Phenolic resin curing agents such as nopolak-type phenolic resin, cresol-type nopolak resin, para-xylylene-modified phenolic resin, para-xylylene aralkyl resin such as meta-xylylene-modified phenolic resin, terpene-modified phenol Resin, dicyclopentene-modified phenolic resin, triphenol propane and the like can be exemplified, but not limited thereto.
  • a phenol resin-based curing agent is preferable in consideration of physical properties such as water absorption, and among them, a phenol aralkyl resin is particularly preferable.
  • the mixing ratio of the alicyclic diepoxy compound (a) represented by the above formula (I) and the other epoxy resin (e) and the curing agent (b) added as required depends on the epoxy group and the functionality in the curing agent.
  • the equivalent ratio of the groups (epoxy groups / functional groups) is in the range of 0.5 to 2, preferably 0.6 to 1. 2 It is not preferable to cure the composition at an equivalent ratio of less than 0.5 or more than 2 because the moisture resistance, moldability and electrical properties of the cured product deteriorate.
  • the curing accelerator (c) is not particularly limited as long as it is a compound capable of promoting the curing reaction between the epoxy resin and the curing agent.
  • amidine compounds such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) indene-7 (sometimes expressed as DBU), triphenylphosphine (sometimes expressed as TPP), tetraphenylphosphonium ⁇
  • examples include, but are not limited to, organic phosphorus compounds such as tetraphenylporate and imidazole compounds such as 2-methylimidazole.
  • the mixing amount is 100 parts by weight of the total amount of the alicyclic diepoxy resin (a) represented by the general formula (I), the other epoxy resin (e) and the curing agent (b) which are added as required. It is preferably in the range of 0.4 to 20 parts by weight. If the compounding amount is less than 0.4 parts by weight, sufficient curability may not be obtained during heat molding, while if it exceeds 20 parts by weight, curing is too fast and poor filling due to a decrease in fluidity during molding. This is not preferable because it may cause
  • an inorganic filler (d) generally used for a sealing material can be used.
  • specific examples include fused silica powder, fused spherical silica powder, crystalline silica powder, secondary agglomerated silica powder, alumina, aluminum hydroxide, and glass fiber, with fused spherical silica being particularly preferred.
  • the shape of the spherical silica is preferably infinitely spherical in order to improve the fluidity, and the particle size distribution is preferably wide.
  • the amount of the inorganic filler (d) is as follows: the alicyclic diepoxy compound (a) represented by the general formula (I), the other epoxy resin (e) added as needed, and the curing agent (b). ) Is preferably in the range of 200 to 240 parts by weight per 100 parts by weight of If the amount is less than 200 parts by weight, the reinforcing effect of the inorganic filler may not be sufficiently exerted. It is not preferable because deformation or disconnection may occur.
  • the epoxy resin composition for electronic component sealing of the present invention (3) includes, in addition to the components (a) to (e), Further, if necessary, a flame retardant such as a brominated epoxy resin, antimony oxide, or a phosphorus compound; an inorganic ion exchanger such as bismuth oxide hydrate; a coupling agent such as aglycidoxypropyltrimethoxysilane; Coloring agents such as carbon black and red iron, silicone oil, low stress materials such as silicone rubber, natural wax, synthetic wax, higher fatty acids and release agents such as metal salts or paraffins, antioxidants, phosphoric acid or polyuri Various additives such as sodium salt or potassium salt of an acid may be appropriately compounded.
  • a flame retardant such as a brominated epoxy resin, antimony oxide, or a phosphorus compound
  • an inorganic ion exchanger such as bismuth oxide hydrate
  • a coupling agent such as aglycidoxypropyltrimethoxysilane
  • Coloring agents such
  • the alicyclic diepoxy compound (a) represented by the general formula (I) and other epoxy resin added as necessary) After thoroughly mixing the curing agent, curing accelerator, layered compound, other inorganic fillers, and other additives with a mixer, etc., then melt-kneading them using a hot roll, kneader, etc., and then cooling , Smash.
  • a molding method such as transfer molding, compression molding, or injection molding.
  • the epoxy resin composition for encapsulating electronic components of the present invention (3) has a temperature of 65 to 200 t :, preferably 75 to: 190, more preferably 80 to: With L80, the curing time can be 30 to 600 minutes, preferably 45 to 540 minutes, more preferably 60 to 480 minutes.
  • the curing temperature and the curing time are lower than the lower limit of the above range, the curing becomes insufficient.
  • the curing temperature and the curing time are higher than the upper limit of the above range, the resin component may be decomposed.
  • the curing conditions depend on various conditions, but when the curing temperature is high, the curing time is short, and when the curing temperature is low, the curing time is long, and can be appropriately adjusted.
  • the present invention (4) will be described in detail.
  • the epoxy compound used in the present invention (4) is an alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I), and the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) used in the present invention (2) or (3). It is the same as the compound. Among them, preferred is an alicyclic diepoxy compound in which R ′ to R 18 in the general formula (I) are hydrogen atoms, which are industrially produced.
  • the amount of the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) used in the present invention (4) is in the range of 0.05 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the insulating oil component. And 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight. If the amount is less than 0.05 parts by weight, there is no effect of trapping impurities in the insulating oil component or the effect of dispersing the discharge energy, and it becomes meaningless to add. Conversely, if the amount exceeds 10 parts by weight, the electrical properties of the insulating oil will be reduced.
  • polyoxyalkylene glycol and its modified product neopentylpolyol ester, dibasic acid ester, polyester, fluorinated oil, etc. can be applied, and these can be used as one kind or as a mixture of one or more kinds. .
  • polyoxyalkylene glycol examples include polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene glycol, and polyoxyethylene polyoxypropylene glycol. 0 to 300 is preferable.
  • the oxyethylene group and the oxypropylene group in the polyoxyethylenepolyoxypropylene glycol may be in random or block form.
  • modified polyoxyalkylene glycol examples include polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether, polyoxyalkylene glycol dialkyl ether, polyoxyalkylene glycol diester, polyoxyalkylene glycol diester, and alkylene oxide adduct of alkylene diamine.
  • Specific examples thereof include ethers of the above polyoxyalkylene glycol and a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and esters of aliphatic carboxylic acids having 2 to 18 carbon atoms.
  • polyoxyalkylene glycol glycerol triether, polyoxy Alkylene glycol haegent products (especially chlorinated products) can also be mentioned as modified products of the above polyoxyalkylene glycol.
  • Neopentyl polyol esters include esters of neopentyl polyol with an aliphatic carboxylic acid having 2 to 18 carbon atoms, preferably 2 to 9 carbon atoms, or tricarboxylic acid and trimethylolpropane of the same aliphatic carbonic acid, and Penri Erythri! Ester with diphenyl, erythritol, and pentaerythritol is preferred.
  • dibasic acid ester are esters of a divalent carboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and a primary or secondary alcohol having 4 to 18 carbon atoms, specifically, butyl phthalate, Hexyl phthalate and the like can be mentioned.
  • polyester compounds described in JP-A-3-12891, JP-A-3-28992, etc., for example, dihydric alcohols having 5 to 12 carbon atoms and / or Polyester consisting of a polyhydric alcohol such as a trihydric or higher polyhydric alcohol having 15 or less carbon atoms and a monohydric fatty acid having 2 to 18 carbon atoms and / or a polybasic acid having 4 to 14 carbon atoms.
  • a polyhydric alcohol such as a trihydric or higher polyhydric alcohol having 15 or less carbon atoms and a monohydric fatty acid having 2 to 18 carbon atoms and / or a polybasic acid having 4 to 14 carbon atoms.
  • fluorinated oil examples include perfluoroether described in JP-A-3-77898.
  • the stabilizer for the electric insulating oil of the present invention in addition to the alicyclic diepoxy compound represented by the above general formula (I), the stabilizer for the electric insulating oil may optionally be used within the scope of the present invention (4).
  • An extreme pressure agent for example, an antioxidant such as tricresyl phosphate or ⁇ -naphthylbenzylamine, phenothiazine, or ⁇ can be used within the usual range of addition.
  • the cast epoxy resin composition for electrical insulation of the present invention (5) (hereinafter referred to as “cast epoxy resin composition”) comprises an epoxy resin composition (A component) containing a specific epoxy compound, and an acid anhydride. It is obtained by using a thermosetting resin composed of (B component) and a curing accelerator (C component), and an inorganic filler (D component).
  • the epoxy resin composition (A component) containing the above specific epoxy compound comprises an alicyclic diepoxy compound (a-1) represented by the general formula (I) and another epoxy compound (a-2). .
  • the alicyclic diepoxy compound (a_l) is the same as that represented by the general formula (I) used in the present invention (2) to (4), and among them, R ′ to R ′ Those in which 8 is a hydrogen atom, that is, bicyclohexyl-3,3′-diepoxide are preferably used.
  • the mixing ratio of the alicyclic diepoxy compound (a-1) represented by the general formula (I) and the other epoxy compound (a-2) is such that (a-1) is an epoxy resin composition (component A) It is preferably 8 to 75% by weight, and (a-2) is 95 to 20%, preferably 92 to 25% by weight so as to be 5 to 80% by weight (hereinafter abbreviated as "%") of the whole. % And must be set respectively.
  • (a-2) include the same ones as other epoxy resins added as necessary in the present invention (2) to (3).
  • the epoxy resin composition (component A) is constituted by using two types of epoxy compounds as described above, and by using an acid anhydride, a curing accelerator and an inorganic filler together with the epoxy resin composition.
  • a cast epoxy resin composition for electrical insulation can be obtained which gives a cured product having excellent electrical and mechanical properties without impairing the intended castability.
  • the acid anhydride (component B) used together with the epoxy resin composition (component A) acts as a curing agent for the epoxy resin composition (component A), and is not particularly limited and is conventionally known. That is, the acid-free group exemplified in the present invention (2). Water is used.
  • acid anhydrides are used alone or in combination of two or more.
  • methylhexahydride phthalic anhydride, tetrahydrofluoric anhydride, methylnorpolonenedicarboxylic anhydride, etc. are used because they have excellent heat resistance and further improve electrical properties and mechanical strength. Is preferred.
  • the mixing ratio of the above-mentioned acid anhydride (component B) is the same as that of the epoxy compound (a-2) other than the alicyclic epoxy compound (a-1) and (a-1) represented by the general formula (I). It is necessary to set the epoxy resin composition (A component) in the range of 0.6 to 1.0 equivalent with respect to 1 equivalent. Particularly preferably, it is 0.7 to 0.9 equivalent. That is, when the compounding ratio of the acid anhydride exceeds 1.0 equivalent, the electrical properties are lowered, and when it is less than 0.6 equivalent, the heat resistance is lowered.
  • the equivalent (acid anhydride equivalent) of the above-mentioned acid anhydride (component B) is set as follows.
  • one equivalent of one acid anhydride group in the acid anhydride per one epoxy group in the component A is defined as one equivalent.
  • the above mixing ratio of 0.6 to 1.0 equivalent refers to the epoxy resin composition (A component) containing the two types of epoxy compounds (a-1) and (a-2). The meaning is that the number of acid anhydride groups in the acid anhydride is 0.6 to 1.0 per one epoxy group.
  • Examples of the curing accelerator (component C) used together with the component A and the component B include tertiary amines such as benzyldimethylamine, trisdimethylaminomethylphenol, and triethylenediamine, and tetrabutylammonium. Bromide or other quaternary amine bromide, diazabicycloundecene (DBU) or DBU organic acid salt, triphenylphosphine, phosphate, borate, Lewis acid, titanium or aluminum alkoxide diacetyl Organometallic compounds such as acetone and acetoacetate, imidazoles and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. In particular, it is preferable to use the above tertiary amines and quaternary amine bromide salts from the viewpoint that the heat resistance of the obtained cured product is excellent.
  • tertiary amines and quaternary amine bromide salts from the viewpoint that the heat
  • SA-102 diazabicycloundecene-based curing accelerator
  • SA-506 diazabicycloundecene-based hardening accelerator
  • U-CAT 503 phosphonium salt-based hardening accelerator
  • the compounding amount of the curing accelerator (component C) is in the range of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the epoxy resin composition (component A) composed of the two epoxy compounds. It is preferable to set to. In other words, if the amount of the component C is less than 0.5% by weight, the curing reaction becomes slow, causing a problem in workability.If the amount exceeds 10 parts by weight, the reaction time becomes remarkably fast, resulting in a decrease in fluidity. Also, there is a possibility that the volume resistivity may be reduced electrically.
  • Examples of the inorganic filler which is the component (D) used as an essential component together with the components A to C include silica, alumina, talc, calcium sand, calcium carbonate, barium sulfate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Above all, it is preferable to use spherical fused silica powder among silicas and fused alumina among aluminas from the viewpoint of excellent t an ⁇ ⁇ withstand voltage characteristics. In other words, among the silicas, the use of spherical fused silica powder suppresses interfacial polarization and eliminates the concentration of electrical stress, thereby further improving the dielectric loss tangent (tan ⁇ ) and withstand voltage characteristics.
  • fused alumina is obtained using a Bayer process alumina or bauxite as a main raw material, and is melted in an electric furnace and subjected to a series of steps such as precipitation, calcination, pulverization, deironing, washing with water, and drying.
  • alumina as in the case of using fused silica, both electrical and mechanical properties are excellent.
  • withstand voltage characteristics are significantly improved compared to the case of using fused alumina.
  • Fruit is obtained.
  • the blending amount of the inorganic filler (D) should be in the range of 30 to 80% by weight based on the total of the components ( ⁇ ) to (D) of the cast epoxy resin composition for electric insulation of the present invention (5).
  • Set to And are mandatory. That is, when the blending amount of the inorganic filler (D) is less than 30% of the entire composition, the melt viscosity of the cast epoxy resin composition for electric insulation of the present invention is remarkably reduced, and the content of the inorganic filler (D) is reduced. Settling occurs. Also, the mechanical strength decreases. Conversely, if it exceeds 80%, the viscosity becomes too high, and the mixing property and the fluidity are reduced, so that the workability may be reduced.
  • the cast epoxy resin composition for electrical insulation of the present invention (5) may further contain, as necessary, a diluent, a plasticizer, and a filler other than the inorganic filler as the components A to C and the component (D).
  • a diluent such as a pigment, a release agent, and a flame retardant can be appropriately compounded.
  • each of the above-mentioned raw materials is blended at a predetermined ratio.
  • a known blender such as a drive blender, a ribbon blender, and a Henschel mixer can be used for the blending, and the blending is usually performed at room temperature.
  • the compound of each of the above-mentioned components is prepared as a cast resin composition for electrical insulation by stirring and mixing while eliminating air bubbles under vacuum heating. Stirring * The temperature at the time of mixing is usually set at 40 to 100.
  • the temperature set during preparation is less than 40 ⁇ , the viscosity will be too high to make uniform stirring and mixing work difficult.On the other hand, if the temperature during preparation exceeds 100, the curing reaction will occur, and It is not preferable because a cast resin composition for electrical insulation cannot be obtained.
  • a single- or multi-screw extruder equipped with a decompression device or a general-purpose kneader can be used.
  • the prepared epoxy resin composition for electrical insulation is poured into a predetermined mold, and is heated and cured under predetermined conditions to be molded into a cured product of the present invention (5) having a desired shape. You.
  • the cast epoxy resin composition for electrical insulation of the present invention (5) may have a temperature of 100 to 200: preferably 100 to L; : At I 80, the curing time can be 30 to 600 minutes, preferably 45 to 540 minutes, more preferably 60 to 480 minutes. When the curing temperature and the curing time are lower than the lower limit of the above range, the curing becomes insufficient. On the other hand, when the curing temperature and the curing time are higher than the upper limit of the above range, the resin component may be decomposed.
  • the curing conditions depend on various conditions, but when the curing temperature is high, the curing time is short, and when the curing temperature is low, the curing time is long, and can be appropriately adjusted.
  • a cycloaliphatic olefin compound represented by the above general formula (II), bicyclohexyl-3,3′-gen (406 g) and ethyl acetate (121 7 g) were charged into a reactor, and nitrogen was blown into the gas phase. While controlling the temperature in the reaction system to 37.5, 457 g of a 30 wt% peracetic acid solution in ethyl acetate (water content: 0.41 wt%) was added dropwise over about 3 hours. After the addition of the peracetic acid solution, the reaction was aged at 40 for 1 hour to complete the reaction. Further, the crude liquid at the end of the reaction was washed with water at 30 and the low boiling compounds were removed at 70 "CZ 20 mmHg to obtain 415 g of an epoxy compound. The yield at this time was 85%.
  • the oxysilane oxygen concentration of the obtained epoxy compound was 14.7% by weight (theoretical value: 16.5% by weight).
  • FIG. 1 shows an NMR chart of the obtained alicyclic epoxy compound.
  • Example 2 A cycloaliphatic olefin compound represented by the general formula (II), bicyclohexyl-3,3′-gen (243 g) and ethyl acetate (730 g) were charged, and nitrogen was blown into the gas phase. While controlling the temperature in the system at 37.5, 274 g of a 30% by weight peracetic acid solution in ethyl acetate (water content: 0.41% by weight) was added dropwise over about 3 hours. After the completion of the dropwise addition of the peracetic acid solution, the mixture was aged at 40 for 1 hour to complete the reaction. Further, at 30, the crude liquid at the end of the reaction was washed with water, and at 70, low boiling compounds were removed at 20 mmHg to obtain 270 g of an epoxy compound. At this time, the yield was 93%.
  • the oxysilane oxygen concentration of the obtained epoxy compound was 15.3% by weight.
  • a cycloaliphatic olefin compound represented by the general formula (II) 25 g of bicyclohexyl-3,3-gen and 20 g of ethyl acetate was charged, and nitrogen was blown into the gas phase, and the reaction was continued. While controlling the temperature in the system to 60, 36 g of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide was dropped over about 1 hour. After the completion of the dropwise addition of the hydrogen peroxide solution, the mixture was aged at 60 for 12 hours to complete the reaction.
  • a cycloaliphatic olefin compound represented by the general formula (II), 25 g of bicyclohexyl-3,3′-diene, 135 g of benzene, and 0.07 g of molybdenum pentachloride as a catalyst were charged. While maintaining the temperature inside the reaction system at 80 while blowing into the reactor, 30% by weight t-butyl hydroperoxide over about 1 hour. 120 g of a benzene solution of side was added dropwise. After the completion of the dropwise addition of the benzene solution of t-butyl hydroperoxide, the mixture was aged for 3 hours with 8 O: to terminate the reaction. Further, the crude liquid at the end of the reaction was washed with water at 30 and low boiling compounds were removed at 70: / 20 mmHg to obtain 25.3 g of an epoxy compound. At this time, the yield was 84.6%.
  • the oxysilane oxygen concentration of the obtained epoxy compound was 12.6% by weight.
  • the alicyclic compound represented by the general formula (I) can be obtained inexpensively and in good yield from the alicyclic olefin compound represented by the general formula (II).
  • Formula diepoxy compounds can be produced in high purity.
  • component (A) 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1 was used.
  • component (B) “San Aid SI _60 L” (manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.) (sulfonium salt-based photocationic polymerization initiator) 0
  • the viscosity of the composition containing 6 parts by weight was measured using a Tokyo Keiki E-type rotational viscometer at 25 and found to be 5 OmPa ⁇ s.
  • the above resin composition is heated at a rate of 10 per minute from 40 to 250 at a rate of 10 per minute using a TG / DTA apparatus in an air atmosphere of 200 m / min.
  • the temperature at which the material decomposed and showed a weight loss was measured.
  • the weight loss at 100 was less than 0.5% and the temperature at which the 5% weight loss compared to the original weight was 21.08.
  • the above resin composition was heated at a rate of 10 / min from 40 to 250 in an air atmosphere of 20 Omin / min using a TGZDTA apparatus at a rate of 10 / min.
  • the temperature at which the material decomposed degraded was measured.
  • the weight loss at 100 was less than 0.5%, and the temperature which showed a 5% weight loss compared to the original weight was 233.4 :.
  • the above resin composition was heated at a rate of 10 / min from 40 ° C to 280 in an air atmosphere of 20 Omin / min using a TGZDTA apparatus at a rate of 10 / min.
  • the temperature at which the cured product showed weight loss due to decomposition was measured.
  • the weight loss at 100 was less than 0.5% and the temperature at which 5% weight loss compared to the original weight was 2
  • the viscosity of a composition obtained by mixing 0.6 parts by weight of San-Aid S I—60 L manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd. with 00 parts by weight was measured at 75 using a ⁇ -type rotary viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. and found to be 80 OmPa.
  • the above resin composition was heated at a rate of 10 / min from 40 to 2801 in an air atmosphere of 200 ml / min using a TG / DTA apparatus and heated to volatilize the resin composition or cure the resin.
  • the temperature at which the material decomposed and showed a weight loss was measured.
  • the weight loss at 10 o: is less than 0.5% and the temperature at which 5% weight loss compared to the original weight is 2
  • Viscosity (mPa * s.45 ° C) 90
  • the viscosity of the resin composition in Example 3 was low, and it was found that workability was extremely excellent.
  • the viscosity of the resin composition of Comparative Example 5 is low, the weight loss when heated is large, and the thermal decomposition temperature is as low as 96.2, which is not sufficient in terms of heat resistance.
  • the resin compositions of Comparative Examples 6 and 7 have high thermal decomposition temperatures and seem to have excellent heat resistance, even when heated at 75, the viscosity is too high and sufficient in terms of moldability. It turns out that it is not.
  • the component (A) 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1 was mixed with 0.3 part by weight of San-Aid SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical) as the component (B) to obtain a resin.
  • the composition was used.
  • the reactivity was measured using a scanning vibrating needle type curing tester S VNC (scanning VNC) manufactured by RAPRA.
  • Daicel Chemical's Celloxide 2021 P (indicated as CEL 2021P in the table) SI-100 L (Shinodi Chemical's sulfonium salt-based cationic polymerization initiator) 0.3 weight per 100 weight parts Parts were blended to obtain a resin composition.
  • SI-100 L Sudicel Chemical's Celloxide 2021 P (indicated as CEL 2021P in the table)
  • SI-100 L Sudicel Chemical's sulfonium salt-based cationic polymerization initiator
  • 0.3 weight per 100 weight parts Parts were blended to obtain a resin composition.
  • SVNC scanning VNC
  • the temperature was raised in about 3 minutes up to the measurement temperature of 80, and the measurement was started when the temperature reached 80.
  • the resonance frequency at the beginning of the measurement was about 66 Hz, but the point at which the resonance frequency changed to about 10 OHz with the curing of the resin composition was recorded.
  • the result was 50 minutes and 49 seconds.
  • Example 4 The composition of each component and the results obtained in Example 4 and Comparative Example 8 are shown in Table 2 below.
  • Example 4 the reactivity of the resin composition in Example 4 is more than twice as high as that in Comparative Example 8.
  • ком ⁇ онент (II) 0.6 parts by weight of San-Aid SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.) was distributed as the component (II) with respect to 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1. By combining the two, a resin composition was obtained. The viscosity of the composition was measured at 25 using an E-type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. and found to be 50 mPa ⁇ s.
  • Approximately 10 g of the resin composition is poured into an aluminum container having a diameter of 54 mm and a depth of 15 mm, and is subjected to primary curing (at a curing temperature of 35 and a curing time of 5 hours), followed by secondary curing (at a curing temperature of 150: Curing time: 1 hour) to obtain a colorless and transparent cured resin.
  • the coefficient of linear expansion of the cured resin was measured according to JIS K 7197, and the point at which the displacement of the coefficient of linear expansion was observed was extrapolated to the glass transition temperature.
  • the glass transition temperature of two samples cut from the same casting was measured in the range of 40 to 400, but no change in linear expansion was observed. The glass transition temperature was very high and could be confirmed. I could not do it.
  • component (I) 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1 was used.
  • component (C) methylhexahydrophthalic anhydride (Nippon Rika Chemical Co., Ltd., ⁇ -700) was used as component.
  • One part by weight, 1 part by weight of ethylene glycol as an initiator, and 0.5 part by weight of DBU (1,8-diazabicyclo (5,4,0) indene) as a curing accelerator were blended to prepare a resin composition.
  • the viscosity of the composition was measured at 25 °: using a ⁇ -type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. and found to be 6 OmPa ⁇ s.
  • the coefficient of linear expansion of the cured resin was measured according to JISK 7197, and the point at which the change in coefficient of linear expansion was observed was extrapolated to the glass transition temperature.
  • the glass transition temperature was measured in the range of 40 to 400 ° C for two samples cut from the same casting. Of course, it was 120.4.
  • the temperature of the cured resin is increased by using a TGZDTA device at a rate of 10 per minute from 40 to 400 in an air atmosphere of 200 ml / min. It was measured.
  • the temperature that showed a 3% weight loss compared to the original weight was 197.9, and the temperature that showed a 5% weight loss was 231.7.
  • the viscosity of the composition was measured at 25 using an E-type rotary viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. and found to be 60 mPa's.
  • Approximately 10 g of the resin composition is poured into an aluminum container having a diameter of 54 mm and a depth of 15 mm, and is subjected to primary curing (curing temperature: 11 O :, curing time: 2 hours), and then to secondary curing ( Curing temperature 18 Ot, curing time 1 hour) to obtain a colorless and transparent cured resin.
  • the coefficient of linear expansion of the cured resin was measured according to JIS K 7197, and the point at which the change in coefficient of linear expansion was observed was extrapolated to the glass transition temperature.
  • the glass transition temperature of two samples cut from the same casting was measured between 40 and 400 and found to be 121.0.
  • the temperature of the cured resin is increased from 40 to 40 at a rate of 10 per minute in an air atmosphere of 200 ml / min using a TGZDTA device, and the temperature at which the cured resin decomposes and loses weight by heating is measured. did.
  • the temperature that showed a 3% weight loss compared to the original weight was 223.0 ° C, and the temperature that showed a 5% weight loss was 253.9.
  • component (A) 100 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1
  • component (C) RIKACID MH-700 manufactured by Shin Nippon Rika 139.
  • ethylene glycol as an initiator and 0.5 part by weight of DBU (1,8-diazapicyclo (5,4,0) indene) were blended to obtain a resin composition.
  • the viscosity of the composition was measured at 25 using an E-type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. and found to be 6 OmPa ⁇ s.
  • About 10 g of the resin composition is poured into an aluminum container having a diameter of 54 mm and a depth of 15 mm, and is subjected to primary curing (curing temperature of 120, curing time of 1 hour), followed by secondary curing (curing temperature of 180) The curing time was 2 hours) to obtain a colorless and transparent cured resin.
  • the coefficient of linear expansion of the cured resin was measured according to JIS K 7197, and the point at which the change in coefficient of linear expansion was observed was extrapolated to the glass transition temperature.
  • the glass transition temperature of the two samples cut from the same casting in the range from 40 ⁇ to 400 was 205.4.
  • the temperature of the cured resin was increased from 40 to 400 at a rate of 10 per minute in an air atmosphere of 200 ml / min using a TGZDTA device, and the temperature at which the cured resin was decomposed by heating and showed a decrease in weight was measured. .
  • the temperature that showed a 3% weight loss compared to the original weight was 233.6, and the temperature that showed a 5% weight loss was 270.8.
  • the coefficient of linear expansion of the cured resin was measured according to JISK 7197, and the point at which the change in coefficient of linear expansion was observed was extrapolated to the glass transition temperature.
  • the glass transition temperature was measured in the range of 40 to 400 for two samples cut from the same casting. It was 15.9.8.
  • the temperature of the cured resin is increased from 40 ° C to 400 at a rate of 10 / min in a 200 ml / min air atmosphere using a TGZDTA device, and the cured resin is decomposed and weighed by heating. The temperature indicating the decrease was measured.
  • the temperature that showed a 3% weight loss compared to the original weight was 21.7. 5 and the temperature that showed a 5% weight loss was 25.7.
  • Approximately 10 g of the resin composition is poured into an aluminum container having a diameter of 54 mm and a depth of 15 mm and subjected to primary curing (curing temperature of 120, curing time of 1 hour), followed by secondary curing (curing temperature) At 180, the curing time was 2 hours) to obtain a cured colorless and transparent resin.
  • the coefficient of linear expansion of the cured resin was measured according to JIS K 197, and the point at which the change in coefficient of linear expansion was observed was extrapolated to the glass transition temperature.
  • the glass transition temperature of two samples cut from the same casting was measured in the range of 40 to 400 and found to be 221.5.
  • the temperature of the cured resin is increased from 40 to 400 at a rate of 10 / min in a 200 ml / min air atmosphere using a TGZDTA device.
  • the cured resin is decomposed by heating and loses weight. was measured.
  • the temperature that showed a 3% weight loss compared to the original weight was 294.9, and the temperature that showed a 5% weight loss was 304.8 ⁇ .
  • Table 3 shows the composition of each component and the results obtained in Examples 5 to 8 and Comparative Examples 9 to 10.
  • the glass transition point of the cured product in Example 5 is so high that it cannot be measured, and is superior to that of Comparative Example 9 performed under similar conditions. Further, the viscosities of the compositions in Examples 5 to 8 were all lower than those in Comparative Examples 9 and 10, confirming that the compositions were easy to handle. Since the alicyclic diepoxy compound represented by the formula (I), which is an essential resin component (A) in the curable epoxy resin composition of the present invention (2), has no ester group in the molecule, it can be used as a cationic catalyst. It exhibits high reactivity with the composition, and has the effect of lowering the curing temperature conventionally required for curing the composition or shortening the curing time.
  • the formula (I) which is an essential resin component (A) in the curable epoxy resin composition of the present invention (2)
  • the curable epoxy resin composition of the present invention (2) comprising an alicyclic diepoxy compound which is easy to handle with low viscosity as an essential component has high reactivity to various curing agents, low viscosity and excellent workability. It is also excellent in that it has little effect on the working environment.
  • the cured product obtained by curing this curable epoxy resin composition is very different in terms of transparency, heat resistance, etc. from the cured product obtained by curing using a conventional epoxy resin. Shows good performance. In addition, the cured product exhibits useful properties in various fields, including applications such as coatings, inks, adhesives, sealants, and encapsulants.
  • Examples and Comparative Examples for Invention (3) Here, each component was blended and kneaded to prepare a molding material, and the spiral flow, curing torque, and water absorption were measured to evaluate its properties.
  • the measuring method and conditions for each characteristic were as follows.
  • the molding material immediately after preparation was measured using a mold for spiral flow measurement according to EMM I-I-166, at a mold temperature of 175 ° C, an injection pressure of 70 kgf / cm 2 , and a curing time of 2 minutes.
  • Spiral flow (cm) is a parameter of fluidity. A larger value means better fluidity.
  • the torque after heating at 175 ° C for 45 seconds was measured using Curastome Ichiichi (Orientec Co., Ltd., JSR Curastome Ichiichi PS model).
  • the torque value (kg f ⁇ cm) by the curast meter is a parameter of the curability, and the larger the value, the higher the curability.
  • a transfer molding machine at a mold temperature of 175, an injection pressure of 75 kgZc m, and a curing time of 2 minutes, a disk with a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm is molded and post-cured at 1 75 ° C for 8 hours. After that, it was immersed in distilled water at 23 ° C for 24 hours, the change in weight was measured, and the water absorption (% by weight) was determined.
  • each component was mixed, kneaded at 95 ° C. for 8 minutes using a hot roll, cooled, and pulverized to obtain a resin composition.
  • the evaluation results were as shown in Table 4.
  • the compounding composition is as follows: (a) as the component, 5 parts by weight of the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1, and as necessary, (e) a resin mainly composed of a biphenyl type epoxy resin as the component [ Nippon Kayaku Co., Ltd. Cresol novolac epoxy resin EOCN-1020, Epoxy equivalent 185, Melting point 105 ° C] 95 parts by weight, (b) As a component, a phenol resin [Phenol resin manufactured by Sumitomo Belite Co., Ltd.
  • a molding material was prepared in the same manner as in Example 9 using each composition shown in Table 4. The evaluation results are summarized in Table 4.
  • Molding materials were prepared in the same manner as in Example 9 using the respective formulations shown in Table 4 (continued), and each was evaluated. The evaluation results are summarized in Table 4 (continued).
  • EOCN-1020 Creso-novolak-type epoxy resin manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • PR-53195 Phenol resin manufactured by Sumitomo Beil-Cryte
  • the cured products in Examples 10 to 13 obtained using the epoxy resin composition for electronic component sealing of the present invention (3) are the same as the cured products in Comparative Examples 11 to 12. It shows a low water absorption value as compared with that, which indicates that the epoxy resin composition for sealing electronic parts is extremely excellent.
  • the epoxy resin composition for electronic component sealing of the present invention (3) using the alicyclic diepoxy compound (a) represented by the general formula (I) It can be seen that the fluidity, that is, the moldability is excellent.
  • Sample 1 (oil 1 based on the formulation in Table 5): polypropylene glycol diacetate (kinematic viscosity at MW of 3000, 100 is 9.8 cSt)
  • compositions shown in Table 7 were placed in an autoclave made of S US-316 and heated in air at 150 at 10 days. After the heating test, the kinematic viscosity (unit: cSt) and the acid value (mgKOH / g) were evaluated.
  • the oxidation stability was measured according to JIS C2101-93.
  • Example 14 1 Epoxy 3 acetic acid 3
  • Example 15 2
  • Example 1 Epoxy 3 hexanoic acid 3
  • Example 1 Epoxy organic acid Organic acid addition Amount of oil added (wt%) 16
  • Epoxy of Example 2 3
  • Hexanoic acid 5 Comparative example 13
  • Epoxidized soybean oil 3 Acetic acid 3
  • Comparative example 14 Epoxidized soybean oil 3 Hexanoic acid 3 Comparative example 15 2 Phenyldaricidyl 3 Hexanoic acid 3
  • Comparative Example 15 used phenyldaricidyl ether.
  • Celloxide 2021 in Comparative Example 17 is 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
  • Example 15 1 .06 0.32 0 .1 0 0 .02
  • Example 16 1 .22 0 .50 0 .2 1 0 .05
  • Celloxide 2021 in Comparative Example 21 is 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
  • the stabilizer for insulating oil of the present invention (4) that is, the alicyclic diepoxy compound represented by the general formula (I) and the electric insulating oil to which it was added, were added. In this case, the acid value is low and the properties of insulating oil are improved.
  • the alicyclic diepoxy compound obtained in Example 1 was used as the alicyclic diepoxy compound (a-1), and the following epoxy resins 2 to 4 were used as the epoxy compound (a-2).
  • Epoxy resin 2 CEL-2021 P (3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, manufactured by Daicel Chemical Industries)
  • Epoxy resin 3 YD-128 (manufactured by Toto Kasei, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 190, viscosity 1360 OmPa ⁇ sZ25 :)
  • Epoxy resin 4 HBE-100 (manufactured by Shin Nippon Rika, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether type epoxy resin, epoxy equivalent 210, viscosity 221 OmPa ⁇ sZ25) [Acid anhydride 1] Methylhexahydrofuranic anhydride (Product name RIKACID MH-700: manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.)
  • Tables 8 to 9 The components shown in Tables 8 to 9 below were blended in the proportions shown in the same table, and at a temperature of about 25 under reduced pressure (3 to 5 rr), a product made by THINKY, Awatori Rentaro AR-100 To obtain an insulating cast epoxy resin composition. Then, the above-mentioned insulating cast epoxy resin composition was molded and cured by a casting method to produce a molded article having a predetermined shape. In Tables 8 to 9, the amounts of the components are all parts by weight. Table 8
  • a sample having a thickness of lmmx 6 Omm in diameter was prepared, in which the main electrode and its surrounding guard electrode were formed on one side and the counter electrode was formed on the other side using conductive paint. Then, the sample was placed in a thermostat at 100.
  • the capacitance and conductance (measurement frequency: 50 Hz) were measured by the transformer bridge method, and the dielectric loss tangent (t an ⁇ ) and dielectric constant ( ⁇ ) was calculated by the following equation.
  • Dielectric constant ( ⁇ ) Cx / Co Cx: capacitance value when the bridge is balanced (pF)
  • Samples with a width of 1 Omm, a length of 100 mm and a thickness of 4 mm were prepared, a load was applied to the center by a pressure wedge with both ends supported at a distance of 64 mm, and the maximum load when bending and breaking was determined.
  • the alicyclic diepoxy compound represented by the above general formula (I) can be produced at high purity at low cost and with good yield.
  • the cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition comprising the alicyclic epoxy compound and the curing agent and the like is compared with the cured product obtained by curing using a conventional epoxy resin. It shows very good performance in terms of transparency and heat resistance, and its cured product is used for coatings, inks, adhesives, sealants, and sealants.
  • the curable epoxy resin composition is also useful as a cast epoxy resin composition for electrical insulation and an epoxy resin composition for sealing electronic components.
  • the alicyclic diepoxy compound is also useful as a stabilizer for electric insulating oil.

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Description

明 細 脂環式ジエポキシ化合物の製造方法、 硬化性エポキシ樹脂組成物、 電子部品封止用 エポキシ樹脂組成物、 電気絶縁油用安定剤、 および電気絶縁用注型エポキシ樹脂組 成物 技術分野
本発明は脂環式ジエポキシ化合物の製造方法に関するものであり、 ビシク口へキシ ルー 3 , 3 ' 一ジェン骨格を持つ不飽和基含有化合物を有機過カルボン酸と反応させ ることによるものである。 また、 本発明は、 同ジエポキシ化合物を必須成分とする 硬化性樹脂組成物及びその硬化物に関するものである。 この樹脂組成物は、 コーテ イング、 インキ、 接着剤、 シーラン卜、 封止材などの用途を含むさまざまな方面で 有用なものである。 また、 本発明は、 同脂環式ジエポキシ化合物を必須成分とする 耐湿性に優れ、 かつ高流動性を有する、 半導体等の電子部品の封止用エポキシ樹脂組 成物に関するものである。 また、 本発明は、 電気絶縁油用安定剤および電気絶縁油 に関するものである。 さらに詳しくは、 同脂環式ジエポキシ化合物からなる長期間 にわたる安定性の改良された電気絶縁油用安定剤および電気絶縁油に関するもので ある。 さらに、 本発明は、 同脂環式ジエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂組成物と 無機質充填材等を必須成分とする低粘度で作業性のよい電気絶縁用注型エポキシ樹脂 組成物及びその硬化物に関するものである。 背景技術
分子内に 2個以上の脂環骨格を持つ多官能のエポキシ化合物 (以下、 エポキシ樹脂 と称することもある)は、 現在様々な種類のものが市販されている。 例えば、 3, 4 一エポキシシクロへキシルメチルー 3 ' , 4 ' —エポキシシクロへキサンカルボキシ レート (例えば、 ダイセル化学工業製セロキサイド 2 0 2 1やユニオンカーバイド 製 ERL422 1等)、 1, 2, 8, 9—ジエポキシリモネン (例えば、 ダイセル化 学工業製セロキサイド 3000)、 特開平 4一 36263号公報および特開平 4— 1 7041 1号公報に開示されている ε一力プロラクトンオリゴマーの両端に、 それ ぞれ 3, 4—エポキシシクロへキシルメタノール i 3, 4—エポキシシクロへキサン カルボン酸がエステル結合したもの (例えば、 ダイセル化学工業製セロキサイド 2 08 1) やビス (3, 4 _エポキシシクロへキシルメチル) アジペート (例えば、 ユニオンカーバイド製 ERL 4299等) 等がある。 また、 特開平 4 _ 69360 号公報および特開平 4— 1 7041 1号公報に開示されているエポキシ化 3—シク 口へキセン— 1, 2—ジカルボン酸ビス 3—シクロへキセニルメチルエステルおよ びその ε—力プロラクトン付加物 (ダイセル化学工業製 「エボリ一ド GT30 1J 等 GT 300シリーズ)、 およびエポキシ化ブタンテトラ力ルポン酸テトラキス— 3 —シクロへキセニルメチルエステルおよびその ε—力プロラクトン付加物 (ダイセ ル化学工業製エボリ一ド 「GT40 1」 等 GT400シリーズ) も複数個の脂環式 エポキシ基を有する硬化性エポキシ化合物として市販されている。 これら多官能の エポキシ化合物を種々の硬化剤および硬化触媒と反応させることにより硬化物が得ら れる。 このエポキシ樹脂硬化物は、 脂環骨格を持つ化合物を用いた樹脂の特徴である 耐熱性、 透明性、 良好な誘電特性を持たせることができ、 これらエポキシ化合物を用 いた用途としては、 コーティング、 接着剤、 インキ、 シーラントの成分または医薬品 および医療用品を含む種々の最終用途に有用な他の化合物を製造するための中間体と して有用である。
セロキサイド 3000は、 そのエポキシ基を構成する炭素原子上にメチル基を有 するため、 その立体障害により反応性が低い。 また、 セロキサイド 202 1、 セロ キサイド 20 8 1、 ERL 4299は、 分子内にエステル基を持っため加水分解性 を有し、 高温高湿下での使用や強酸が発生する条件等に用いた場合、 硬化物の物性低 下が起こることがあった。
そこで、 分子内にエステル基を持たない脂環骨格を持つ多官能のエポキシ化合物が 望まれている。 ロシア文献 (Ne f t e kh i mi y a, 1972, 12, 353.) には、 後記 する一般式 (I) で表わされる脂環式ジエポキシ化合物の代表的なものとして、 ジシ クロへキシル _ 3, 3 ' —ジエポキシドが開示されている。 この文献では、 合成のた めのエポキシ化剤として過酸化水素化物 (但し、 過酸化水素化物とは t一プチルハイ ドロバーオキシドのことをいう) と触媒量の塩化モリブデン (V) を用いている。 こ の文献中では過酸化水素化物を 80で以上の高温で用いており、 過酸化水素化物が爆 発的に分解する危険性を伴うことから安全性の面から問題があった。 また、 触媒とし て使用している塩化モリブデン (V) は高価なものである上、 毒性も強く、 経済的で 環境へ配慮された製造方法が求められていた。
一方、 エポキシ樹脂硬化物は、 一般的に機械的性質、 耐水性、 耐食性、 密着性、 耐化学薬品性、 耐熱性、 電気特性などの点で優れた性能を有することから、 接着剤、 塗料、 積層板、 I C封止材、 成形材料など幅広い分野において使用されている。 中でも、 例えばビスフエノール型エポキシ樹脂、 フエノールノポラック型ェポキ シ樹脂等に代表されるダリシジルエーテル型エポキシ樹脂である汎用型芳香族ェポ キシ樹脂は、 硬化剤と、 場合によっては硬化促進剤を添加して、 更に必要により、 タルク、 チタン、 シリカなどの充填剤をも添加して、 種々の硬化条件で硬化させて 硬化物として用いられている。
しかしながら、 上記のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂である汎用型芳香族ェ ポキシ樹脂からなる硬化物は、 芳香核構造を有するために屋外における耐候性に劣 る。 また、 上述したようなグリシジルェ一テル型エポキシ樹脂の粘度を E型回転粘 度計 (例えば、 東京計器製) を使用して 25でで測定すると、 ビスフエノール A型 で 4000〜20000mP a * s、 ビスフエノール F型で 1500〜 4500m P a · sであるなど一般にグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂の流動性は低いた め、 トルエン、 キシレン、 メチルエヂルケトン、 酢酸ェチル等に代表される溶剤に 溶解し使用されることが多く、 作業性、 環境安全性に問題がある。
希釈剤を使用しなくても十分に粘度の低いエポキシ樹脂としては、 シクロへキセ ンォキシド骨格 (脂環骨格) を持つものが知られている。 脂環骨格を有するェポキ シ化合物はダリシジルエーテル型エポキシ化合物と同程度の反応性を有することを 特徴として、 現在さまざまな種類のものが市販されている。 例えば分子内に脂環骨 格を持つ単官能エポキシ化合物としてモノエポキシ化 4ービニルシクロへキセン、 二官能エポキシ化合物として 4—ビニルシクロへキセンジエポキシドゃリモネンジ エポキシド等が挙げられる。
これらの脂環骨格を有する化合物はその製造工程ではハロゲン化物を使用しない ことに起因し:てハロゲンフリーであり、 電気特性に優れている。 また脂環骨格を有 する化合物を用いた樹脂の特徴である耐熱性、 透明性を持たせることができる。 これら脂環骨格を有するエポキシ化合物またはそれを含む樹脂組成物はコーティ ング、 接着剤、 インキ、 シーラントの成分、 各種熱可塑性樹脂の安定剤または医薬 品および医療用品を含む種々の最終用途に用いられており、 さらに有用な他の化合 物を製造するための中間体としても有用であることが知られている。
これらの脂環骨格を有するエポキシ化合物は上記用途での使用にあたって十分な 性能を有するが若干反応性が低く、 硬化物の物性や反応性の低下が起こることがあ つた。 そこで、 反応性の高い脂環エポキシ化合物が望まれている。 さらに、 先に挙 げたモノエポキシ化 4 _ビニルシクロへキセンやリモネンジエポキシドは室温で揮 発するため作業環境上に問題があった。
また、 後記本発明に係る一般式 ( I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物と類似 の脂環式ジエポキシ化合物として、 2つの脂環構造がメチレン基等で連結されてい る脂環式ジエポキシ化合物がある (例えば、 特開昭 5 8 - 1 7 2 3 8 7号公報、 特 公昭 5 0— 1 0 6 3 6号公報)。
さらに、 近年、 ォキセタン化合物とカチオン重合開始剤、 および脂環式ジェポキ シ化合物を配合または変性した硬化性樹脂組成物が提案 (例えば、 特開 2 0 0 2— 5 3 6 5 9号公報ゃ特開 2 0 0 2— 8 2 5 2 7号公報等) されているが、 これらの 脂環式ジエポキシ化合物を含む硬化性樹脂組成物は何れもまだ満足できる性能を発 揮するに至ってはいない。
本発明者は、 後記する一般式 ( I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物を熱カチ オンもしくは光力チオン重合開始剤または酸無水物を含む硬化性エポキシ樹脂組成 物およびそれを硬化させた硬化物が優れた特性を有することを見出した。 従来、 ダイオード、 トランジスタ、 集積回路等の電子部品は、 熱硬化性樹脂で封止 されているが、 特に集積回路では、 耐熱性、 耐湿性に優れた 0—クレゾ一ルノボラッ ク型エポキシまたはビフエ二ルタイプのエポキシ樹脂と、 ノポラック型フエノール樹 脂からなる系のものが多く用いられている。
近年の電子機器の小型化、軽量化、高性能化の流れの中で、半導体の集積化に伴い、 従来のリードピンを基板の穴に挿入する挿入実装方式から、 基板表面に部品を半田付 けする表面実装方式へと、 転換が進んでいる。 表面実装方式では挿入実装方式とは異 なり, 実装工程中の半田付け時に、 封止樹脂で封止したパッケージ全体が 2 1 0〜2 7 0 の高温に熱せられる。 そのため、 樹脂部分にクラックが発生したり、 チップと の周辺にクラックや剥離が生じたりして、 信頼性が低下し製品として使用できないと いう問題が起こる。
クラックの発生機構としては多くの仮説が唱えられているが、 一般的には次のよう に考えられている。 実装工程中にパッケージの封止樹脂が吸湿する。 一方、 表面実装 作業時には、 パッケージ全体が 2 0 O t;以上の高温下にさらされ、 薄型パッケージで は短時間でパッケージ内部もまた 2 0 0 以上になる。 吸湿したパッケージが急激に 2 0 0 以上に熱せられると、 水分の気化により内圧が発生し、 パッケージの内圧が 封止材の破断強度を上まわると、 クラックが発生する。
また、界面剥離は、エポキシ樹脂のような硬化性樹脂の硬化時に起こる体積収縮や、 金属とエポキシ樹脂成形材料との線膨張係数の差から発生する、 パッケージ内部の熱 応力が原因と考えられている。
上記のような欠点を克服するため、 封止樹脂の高弾性率化や、 線膨張率を小さくす る方法が採られてきた。 例えば、 フィラーの高充填化もその一つである。 しかし、 フ イラ一の高充填化は有効な手段ではあるが、 限界があり、 また封止樹脂の粘度上昇や 流動性の低下を招く問題がある。 樹脂粘度の上昇はリード線の変形や切断を招き、 流 動性の低下は充填性の低下を招き、 信頼性が低下する可能性がある。
電子部品封止用の樹脂として分子内に脂環骨格を持つ種々の多官能エポキシ化合物 が知られている。
しかしながら、 前記のように、 1, 2, 8, 9—ジエポキシリモネンは、 エポキシ 基を構成する炭素にメチル基があるため、 メチル基の無いものに比べてエポキシ基の 反応性が低い。 また、 3, 4一エポキシシクロへキシルメチル 3 ' , 4 ' —エポキシ シクロへキサンカルボキシレートやビス (3, 4—エポキシシクロへキシルメチル) アジペートおよびそのラクトン付加物、 エポキシ化ブタンテトラ力ルポン酸テトラキ スー 3—シクロへキセニルメチルエステルおよびその ε—力プロラクトン付加物は分 子内にエステル基を持っため加水分解を生じることがある。
そのため、 上記のように、 高温高湿下での使用や加水分解のため、 硬化物の物性低 下が起こることがあった。
また、 前記のように、 上記式 ( I ) で表される脂環式エポキシ化合物(a)と類似の 脂環式エポキシ化合物として、 2つの脂環構造がメチレン基等で連結されている脂環 式エポキシ化合物が知られている (例えば、 特開 2 0 0 2— 2 7 5 1 6 9号公報、 特 開昭 5 8 - 1 7 2 3 8 7号公報、 特公昭 5 0— 1 0 6 3 6号公報)。 しかしながら、 このエポキシ化合物におけるエポキシ化率はやや低い。
また、 特開 2 0 0 1— 1 8 1 4 8 1号公報には、 ビフエニル型エポキシ樹脂を使用 した半導体封止用のエポキシ樹脂組成物が開示されており、 吸水性の点では優れてい るが、 流動性や硬化トルクの点、 すなわち、 成形性において、 まだ問題がある。 そこで、 分子内にエステル基を持たない別の脂環骨格を有し、 かつ、 流動性に優れ たエポキシ化合物の開発が望まれており、 本発明者は、 後記する一般式 ( I ) で表 される脂環式エポキシ化合物(a)と硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物が電子部品封止 用の樹脂組成物として優れた特性を有することを見出した。 また、 電気絶縁油の用途の中で、 油入り変圧器、 特に開放式変圧器用の電気絶縁 油は絶縁油と空気が接しているため、 酸化安定性に優れていることが要求される。 そこで、 酸化防止剤、 特にフエノール系酸化防止剤を含有したものが検討されてい る (特開平 9— 272891号公報)。 しかし、例えば、 0. 3重量%の DBPC (2, 6—ジー t e r t—ブチルー p—クレゾール) を添加した電気絶縁油 (特開 200 2-260445号公報) は、 J I S C 2101— 1993の酸化安定性試験に おいて、 120 :x75時間で、 既に酸化現象による全酸価の上昇 (0. 02〜0. 03mgKOH/g) がみられる。 すなわち、 75時間で既に酸化の誘導期が終了 し、 これ以後全酸価の上昇が急激に進むと考えられる。
一方、 エポキシ化合物を絶縁油成分中の不純物をトラップしたり放電エネルギーを 分散させるための絶縁油用安定剤として用いる技術として、 特開平 3— 17 151 0号公報および特開平 7— 226332号公報にコンデンサー用絶縁油が開示され ている。 しかしながら、 用いられているエポキシ化合物は分子内にエステル結合ま たはエーテル結合を有している脂環式ジエポキシ化合物や芳香族ジエポキシ化合物 が主であり、 長期間にわたる使用中にそれらが加水分解や熱分解を生じ、 酸化防止 機能を示さなくなることがある。 また、 コンデンサーにおいては、 通常、 密封構造 中に絶縁油が封入されているので、 分解で生じたガスなどにより変形したり破壊電 圧が低下して静電容量が低下して使用できなくなる。 一方、 電気機器の絶縁部や電力ケーブルの接続部等においては、 金属電極を埋め込 んだエポキシ樹脂組成物注型品を設置して、 上記金属電極部で導体を支持することが 行われている。 このようなエポキシ樹脂組成物注型品は、 一般に、 多官能のエポキシ 樹脂と、酸無水物と、充填材等からなるエポキシ樹脂組成物を用いて製造されている。 この内、 エポキシ樹脂としてはビスフエノール型エポキシ樹脂が、 酸無水物としては 無水フタル酸が、無機質充填材としてはアルミナ、シリカ等の無機質粉末が用いられ、 これらを用いることにより耐クラック性や機械的強度あるいは電気的特性をバランス 良く向上させてきた。
近年、 高電圧用機器の小形縮小化、 超高電圧化の傾向はますます強く、 エポキシ 樹 ί旨組成物注型品に要求される性能もますます高度化し、 従来のエポキシ樹脂組成物 注型品では、 電気的特性、 機械的特性において限界があり破壊に至る可能性も潜在し ている。 すなわち、 超高電圧化に伴い、 絶縁体 (電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物 を使用した)には高電界がかかるため一層の耐電圧強度の向上が要求される。さらに、 誘電損 (ε · t a n <5 · Ε 2) も超高電圧化に伴い増大し、 その発生熱による絶縁体 の熱的損傷も懸念される。 特に、 ε · t a η δが温度上昇に伴い上昇すれば、 熱暴走 破壊も否定し難い。 また、 絶縁体に埋め込まれた金属電極との接着性ゃ耐クラック性 においても一層の向上が要求される。
例えば、 特開平 9一 7 7 8 4 7号公報のように、 エポキシ樹脂としてビスフエノー ル Α型エポキシ樹脂とノポラックエポキシ樹脂を使用し、 2種類以上の酸無水物を混 合して絶縁用樹脂を作ることが、 また特開平 1 1一 6 0 9 0 8号公報には、 エポキシ 樹脂としてビスフエノール A型エポキシと結晶性エポキシに 2種類以上の酸無水物を 混合して絶縁用樹脂を作ることが例示されている。
これらの場合、 組成物が固体であるため注型や含浸の用途には不向きである。 発明の開示
本発明 (1 ) は、 安全性の面が改良され、 経済的で環境へ配慮された、 分子内に エステル基を含まない低粘度で扱い容易な脂環式ジエポキシ化合物の製造方法を提 供することを目的とする。
また、 本発明 (2 ) は同脂環式ジエポキシ化合物、 熱カチオンもしくは光力チォ ン重合開始剤または酸無水物を必須成分とする硬化性樹脂組成物を提供し、 この組 成物を硬化させ、 従来のエポキシ化合物 (樹脂) を用いた場合と比較して硬化反応 性のほか、 透明性、 耐熱性、 加工性、 作業安全性などの点で優れた性能の硬化物を 提供することを目的とする。
また、 本発明 (3 ) は、 後記する一般式 (I ) で表わされる脂環式ジエポキシ化 合物を配合することにより、 電子部品封止用樹脂の前記のような問題点を解決し、 半 導体装置などの電子回路部品を封止する際に、 リード線の変形や断線がなく、 高流動 性で充填性が良く、 かつ、 耐湿性などに優れた、 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物 を提供することを目的としたものである。
さらに、 本発明 (4 ) は、 従来品よりも長期間にわたって酸化安定性に優れた電 気絶縁油用安定剤および安定化された電気絶縁油を提供することを目的とするもの である。
加えて、 本発明 (5 ) は、 後記する一般式 ( I ) で表わされる脂環式ジエポキシ 化合物を含むエポキシ樹脂組成物、 酸無水物、 硬化促進剤および無機充填材の配合割 合を特定の範囲に設定することにより、 電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物が注型作 業性を損なうことなく、 優れた耐熱性、 電気的特性および機械的特性を有する硬化物 を与えることを目的とするものである。
本発明 (5 ) により、 特に、 上記無機質充填材として、 溶融アルミナを用いるこ とにより、 電気的特性および機械的特性の双方に優れた電気絶縁用注型エポキシ樹脂 組成物が得られ、 特に、 耐電圧特性においては電融アルミナを用いた場合に比べて 3 0〜5 0 %も向上させることができることが判明した。 本発明者らは、 前記目的を達成するために鋭意検討した結果、 有機過カルボン酸を 用いることにより経済的で、 収率よく高純度のジエポキシ化合物が得られ、 また、 こ のジエポキシ化合物を含む樹脂組成物は粘度が低く、 作業性に優れ、 かつ、 優れた硬 化性を有し、 得られた硬化物は耐熱性や電気特性に優れており、 さらに、 このジェポ キシ化合物は電気絶縁油用の安定剤として有効であることを見出し、 本発明 (1 ) 〜 (5 ) を完成するに至った。
すなわち、 本発明の第 1は、 下記一般式 (I I ) で表わされる脂環式ジォレフイン 化合物を有機過カルボン酸によりエポキシ化することを特徴とする一般式 ( I )
Figure imgf000012_0001
(式中で R '〜R 18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 あるいは酸素原子もしくは、 ハロゲン原子を含んでよい炭化 水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表わされる脂環式ジエポキシ化合物の製造方法を提供する。
本発明の第 2は、 有機過カルボン酸が対応するアルデヒドの酸素による酸化により 得られた実質的に水分を含まないものである上記発明第 1の脂環式ジエポキシ化合物 の製造方法を提供する。
本発明の第 3は、 有機過カルボン酸中の水分が 0 . 8重量%以下である上記発明の 第 1または 2の脂環式ジエポキシ化合物の製造方法を提供する。
本発明の第 4は、 有機過カルボン酸が過酢酸である上記発明第 1の脂環式ジェポキ シ化合物の製造方法を提供する。
本発明の第 5は、 過酢酸が酢酸ェチル溶液である上記発明第 4の脂環式ジエポキシ 化合物の製造方法を提供する。 また、 本発明の第 6は、 下記一般式 (I)
Figure imgf000013_0001
(式中で!^〜尺18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくはハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表される脂環式ジエポキシ化合物 (A)、 熱カチオン (b l) もしくは光力チオン (b 2) 重合開始剤 (B) または酸無水物 (C)、 および必要に応じて加えられる他 のエポキシ樹脂 (D) とからなることを特徴とする硬化性エポキシ樹脂組成物を提 供する。
本発明の第 7は、 一般式 ( I) で表される脂環式ジエポキシ化合物がビシクロへ キシルー 3, 3 ' ージエポキシドである上記発明第 6に記載の硬化性エポキシ樹脂組 成物を提供する。
本発明の第 8は、 光力チオン重合開始剤がスルホ二ゥム塩系の光力チオン重合開 始剤である上記発明第 6または 7に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。 本発明の第 9は、 酸無水物がメチルへキサヒドロ無水フタル酸である上記発明第 6または 7に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
本発明の第 10は、 上記発明第 6〜 9のいずれかに記載の硬化性エポキシ樹脂組 成物を硬化させてなる硬化物を提供する。
また、 本発明の第 1 1は、 下記の一般式 (I)
Figure imgf000013_0002
(式中で R ' R '8は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくは、 ハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表される脂環式ジエポキシ化合物 (a)、 硬化剤 (b) を必須成分とし、 必要に応 じて硬化促進剤 (c)、 無機充填剤 (d)、 および他のエポキシ樹脂 (e)を配合してなる 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。
本発明の第 12は、 上記脂環式ジエポキシ化合物(a)がビシクロへキシルー 3, 3' ージエポキシドである上記発明第 1 1に記載の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物を 提供する。
本発明の第 13は、 上記硬化剤 (b) がァミン系硬化剤、 酸無水物系硬化剤、 また はフエノール系樹脂から選ばれる少なくとも一つである上記発明 11または 12に記 載の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物である。
本発明の第 14は、 上記他のエポキシ樹脂 (e)がクレゾ一ルノボラック型エポキシ 樹脂である上記発明 1 1に記載の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物である。
本発明の第 15は、 上記発明 1 1〜14のいずれか電子部品封止用エポキシ樹脂組 成物を硬化してなる硬化物を提供する。
また、 本発明の第 16は、 一般式 (I)
Figure imgf000014_0001
(式中で R '〜R 18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくは、 ハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表される脂環式ジエポキシ化合物からなる電気絶縁油用安定剤を提供する。
本発明の第 1 7は、 一般式 ( I) で表わされる脂環式ジエポキシ化合物における R'〜R'8が全て水素原子である上記本発明 16に記載の電気絶縁油用安定剤を提供す る。 本発明の第 1 8は、 一般式 ( I ) で表わされる脂環式エポキシ化合物が対応する ジォレフィン化合物を実質的に水分を含まない有機過カルボン酸でエポキシ化して 得られるものである上記本発明 1 6または 1 7に記載の電気絶縁油用安定剤を提供 する。
本発明の第 1 9は、 有機過カルボン酸中の水分含有量が 0 . 8重量%以下である 上記本発明 1 8に記載の電気絶縁油用安定剤を提供する。
本発明の第 2 0は、 有機過カルボン酸が有機溶剤溶液である上記本発明 1 8また は 1 9に記載の電気絶縁油用安定剤を提供する。
本発明の第 2 1は、 コンデンサー用の絶縁油用安定剤である上記本発明 1 6〜2 0のいずれかに記載の電気絶縁油用安定剤を提供する。
本発明の第 2 2は、 上記本発明 1 6〜2 1のいずれかに記載の電気絶縁油用安定 剤を絶縁油成分 1 0 0重量部に対して 0 . 0 5から 1 5重量部配合したことを特徴 とする電気絶縁油を提供する。
また、 本発明の第 2 3は、 熱硬化性樹脂と無機質充填材を含有する電気絶縁用注型 エポキシ樹脂組成物であって、 上記熱硬化性樹脂が、 下記の (A) 〜 (C ) 成分 (A) エポキシ樹脂組成物
下記の一般式 ( I )
Figure imgf000015_0001
(式中で IT〜R 1 8は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくはハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又 は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表される脂環式ジエポキシ化合物(a— 1 )を 5〜 8 0重量%、
一般式( I )で表される脂環式ジエポキシ化合物( a— 1 )以外のエポキシ化合物( a -2) 95~20重量% [脂環式ジエポキシ化合物(a— 1)とエポキシ化合物(a— 2) の合計は 100重量%]、
(B) 酸無水物、
(C) 硬化促進剤、
からなり、 さらに
(D) 無機質充填材
を含み、 上記 (B) 成分の配合割合が、 (A) 成分 1当量に対して 0. 6〜1. 0当 量の範囲に、 (C)成分が(A)及び(B)の合計量 100重量部に対して 0. 5〜10重 量部、 (D) 成分が (A) 〜 (D) 成分の合計量中 30〜80重量%からなることを 特徴とする電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物を提供する。
本発明第 24は、 一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物(a— 1)がビシ クロへキシル—3, 3 ' —ジエポキシドである上記発明第 23の電気絶縁用注型ェポ キシ樹脂組成物を提供する。
本発明第 25は、 酸無水物がメチルへキサヒドロ無水フタル酸またはメチルノルボ ルネンジカルボン酸無水物である上記発明第 23の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成 物を提供する。
本発明第 26は、 硬化促進剤がエチレングリコールまたはジァザビシクロウンデセ ンである上記発明第 23の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物を提供する。
本発明第 27は、 無機質充填材が球状の溶融シリカまたは溶融アルミナである上記 発明第 23の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物を提供する。
本発明第 28は、 エポキシ化合物(a— 2)が 3, 4—エポキシシクロへキシルメチ ル— 3, 4—エポキシシクロへキサンカルボキシレート、 ビスフエノール型エポキシ 樹脂またはノポラックフエノール型エポキシ樹脂のいずれか少なくとも一つである上 記発明第 23の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物を提供する。
本発明第 29は、 上記発明第 23〜28のいずれかに記載の電気絶縁用注型ェポキ シ樹脂組成物を硬化してなる硬化物を提供する。 図面の簡単な説明
図 1は 施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物の NMRチャートを示す。 発明を実施するための最良の態様
以下、 本発明 (1) について詳細に説明する。
本発明 (1) に係る一般式 ( I) で表わされる脂環式ジエポキシ化合物は、 ビシ クロへキシル—3, 3 ' 一ジェン骨格を持つ一般式(II)で表わされる不飽和化合物を 有機過カルボン酸によって酸化させることにより製造される。
Figure imgf000017_0001
一般式 (I) および一般式 (I I) において、 R i〜R 18は、 それぞれ同一であつ ても異なっていてもよい。 これらは、 水素原子、 ハロゲン原子、 あるいは酸素原子も しくは、 ハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ 基である。
上記ビシクロへキシルー 3, 3 ' 一ジェン骨格を持つ不飽和化合物は、 水酸基を持 つ化合物の脱水反応による合成が一般的である。製造方法は、新実験化学講座 14「丸 善 (株) 出版、 有機化合物の合成と反応 (I)」 P 1 14〜127、 特開昭 58一 1 72387号公報、 特開 2000— 169399号公報等に記載されており、 シクロ へキサノール構造を持つ化合物より合成することができる。 本発明 (1 ) によれば、 脂環式エポキシ化合物は、 ビシクロへキシルー 3, 3 ' 一ジェン骨格を持つ不飽和化合物と有機過カルボン酸とを反応させることによって製 造することができる。
本発明 (1 ) の製造方法においては、 エポキシ化剤としては有機過カルボン酸 (有 機過カルボン酸とは過ギ酸、 過酢酸、 過安息香酸、 過イソ酪酸、 トリフルォロ過酢酸 等のことをいう) を用いることができる。 有機過カルボンの中でも特に過酢酸は、 本 発明における脂環式エポキシ化合物の製造の際に必要な反応性を有すると同時に安定 度が高いことから好ましいエポキシ化剤である。
中でも、 実質的に水分を含まない、 具体的には、 水分含有量 0 . 8重量%以下、 好 ましくは 0 . 6重量%以下の有機過カルボン酸を使用することが高いエポキシ化率を 有する化合物が得られるという点で好ましい。 本発明 (1 ) でいう実質的に水分を 含まない有機過カルボン酸は、 アルデヒド類、 例えば、 ァセトアルデヒドの空気酸化 により製造されるものであり、 例えば、 過酢酸についてはドイツ公開特許公報 1 4 1 8 4 6 5号や特開昭 5 4 _ 3 0 0 6に記載された方法により製造される。 この方法に よれば、 過酸化水素から有機過カルボン酸を合成し、 溶媒により抽出して有機過カル ボン酸を製造する場合に比べて、 連続して大量に高濃度の有機過カルボン酸を合成で きるために、 実質的に安価に得ることができる。
エポキシ化剤の量には厳密な制限がなく、 それぞれの場合における最適量は使用す る個々のエポキシ化剤や脂環式ォレフィン化合物の反応性、 '目的とするエポキシ化の 割合等の可変要因によって決まる。
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 行う。 溶媒としては、 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、 過酢酸の場合であればエステル類、 芳香族化合物、 エーテル 類などを用いることができる。 特に好ましい溶媒は、 酢酸ェチル、 へキサン、 シクロ へキサン、 トルエン、 ベンゼン等であり、 とりわけ、 酢酸ェチルが好ましい。 反応温 度は用いるエポキシ化剤と不飽和基含有化合物の反応性によって定まる。
例えば、 好ましいエポキシ化剤である過酢酸を使用する場合の反応温度は 2 0〜7 0でが好ましい。 2 0で未満では反応が遅く、 7 0でを超える温度では過酢酸が発熱 を伴って分解するので、 好ましくない。
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。 エポキシ化率が高い化合物が 目的の場合、エポキシ化剤は不飽和基 1モルに対して望ましくは 1 . 0〜3 . 0モル、 より望ましくは 1 . 0 5〜1 . 5モル加える。 経済性及び副反応の問題から、 3 . 0 倍モルを超えることは通常不利である。 本発明 (1 ) の製造方法によれば、 高価な エポキシ化剤や触媒を使用する必要はない。
反応で得られた粗液の特別な操作は必要なく、 例えば粗液を 1〜 5時間攪拌し、 熟 成させればよい。 得られた粗液からのエポキシ化合物の単離は適当な方法、 例えば貧 溶媒で^:殿させる方法、 エポキシ化物を熱水中に攪拌の下で投入し溶媒を蒸留除去す る方法、 直接脱溶媒法などで行うことができる。
本発明 (1 ) の製造方法で製造される前記一般式 ( I ) で表される脂環式ジェポ キシ化合物は、 単独重合、 共重合又はさらに他の化合物と反応させることによって様 々なコーティング、 インキ、 接着剤、 シーラント、 成形品又は、 これらを用いた他の 用途のための中間体を生成することができる。 前記一般式 (I ) で表される脂環式ジ エポキシ化合物を用いた最終用途の例としては、 酸除去剤、 家具コーティング、 装飾 コーティング、 飲料缶及びその他の缶コーティング、 接着剤、 自動車下塗り、 シーラ 一、 仕上げ塗り、 文字情報又は画像情報のインキ、 電子部品用のシーラント、 印刷版 又は印刷回路版を開発するのに適したフォトレジスト、 注型印刷ロール、 不飽和ポリ エステル及びスチレンを主体としガラス、 炭素、 グラフアイト又は、 他の繊維によつ て強化された成形配合物又はシート形成配合物によって作られた成形品、 溶媒、 難燃 剤、 医薬品および医療用品を含む種々の最終用途に有用な他の化合物を製造するため の中間体などがある。
また、 前記一般式 (I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物は、 脂環骨格を持つ化 合物を用いた樹脂の特徴である耐熱性、 透明性、 良好な誘電特性を持たせることがで さる。 次に、 本発明 (2) について詳細に説明する。
本発明 (2) はエステル結合を有さず脂環骨格を有するジエポキシ化合物を必須 成分とする硬化性エポキシ樹脂組成物及びその硬化物に関するものである。
本発明 (2) の硬化性エポキシ樹脂組成物における必須の樹脂成分である下記一 般式 (I)
Figure imgf000020_0001
(式中で IT〜R18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくは、 ハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である)
で表される脂環式ジエポキシ化合物 (A) は、 公知であり、 例えば、 本発明 (1) の製造方法、 特願 2002— 260490号明細書やロシア文献 (Ne f t e k h im i y a, 1 972, 1 2, 353 ) に記載されている方法で製造することがで きる。 特に、 本発明 (1) の製造方法に記載されているように水分含有率の低い有 機過カルボン酸を用いて対応するジォレフィン化合物のエポキシ化により製造され たものがジエポキシ化合物の含有率が高く好ましい。 上記一般式 ( I) で表される 脂環式ジエポキシ化合物 (A) の具体的なものとしては、 Ri〜R18がいずれも水素 原子であるビシクロへキシル _ 3, 3 ' —ジエポキシドがあり、 好ましく用いられる。 本発明 (2) の硬化性エポキシ樹脂組成物は上記一般式 ( I) で表される脂環式 ジエポキシ化合物 (A) の他硬化剤 (B) を必須成分として含み、 さらに他のェポ キシ樹脂 (D)、 硬化促進剤及びその他の充填剤や添加剤を含んでいてもよい。
硬化剤 (B) としては、 光又は熱によりカチオン種を発生させるカチオン重合開 始剤または酸無水物 (C) を用いることが必須である。 本発明 (2) の硬化性ェポ キシ樹脂組成物は必須成分である硬化剤 (B) として、 光力チオン重合開始剤 (b 1) もしくは熱カチオン重合開始剤 (b 2) または酸無水物 (C) を含んでいるの で、 光または熱により硬化重合させることが可能である。
光力チオン重合開始剤 (b l) としてはスルホ二ゥム塩系、 ョードニゥム塩系、 ジァゾ二ゥム塩系、 アレン一イオン錯体系等の化合物が使用できる。 例えばスルホ 二ゥム塩系の UVACURE 1590、 UVACURE 1 591 (以上、 ダイセル UCB社製)、 DA I CAT 1 1 (ダイセル化学社製)、 CD- I 01 1 (サートマ —社製)、 S I - 60 L, S I— 80L、 S I - 100 L (以上、 三新化学社製) 等 ; ョ一ドニゥム塩系の DA I CAT 12 (ダイセル化学社製)、 CD— 1012 (サ 一トマ一社製) ;ジァゾ二ゥム塩系の S P— 150, S P— 1 70 (旭電化工業社製) などが挙げられる。 光力チオン重合開始剤の中でも、 上記 S I— 60L、 S I— 8 0 L、 S I - 100 Lは加熱によりカチオンを発生させることもできる。
さらに、 熱カチオン重合開始剤 (b 2) としてはトリフエ二ルシラノールなどの シラノール系のカチオン触媒やアルミニウムトリス (ァセチルアセトン) などのァ ルミキレート系触媒も使用することができる。
本発明 (2) において、 上記カチオン重合開始剤は一般式 (I) で表される脂環 式ジエポキシ化合物および後記する必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂の合 計量 1 00重量部に対し、 0. 01〜20重量部、 好ましくは 0. 1〜5重量部、 より好ましくは 0. 1から 3重量部程度配合することが適当である。 0. 01重量 部以下では熱硬化性が著しく低下し、 20重量部を超えて配合した場合には、 増量 効果が認められず不経済であるとともに、 硬化物の物性低下を来すので好ましくな い。
また、 本発明 (2) において、 硬化剤として酸無水物 (C) を使用することもで きる。 酸無水物としては、 無水フタル酸、 無水マレイン酸、 無水卜リメリット酸、 テ卜ラヒドロ無水フ夕ル酸、 メチルテトラヒドロ無水フ夕ル酸、 メチルノルポルネ ンジカルボン酸無水物、 メチルへキサヒドロ無水フ夕ル酸、 へキサヒドロ無水フタ ル酸、 無水メチルハイミック酸、 ピロメリット酸二無水物、 ベンゾフエノンテトラ カルボン酸二無水物、 3, 3 ', 4, 4' ービフエニルテトラカルボン酸二無水物、 ビス (3, 4—ジカルボキシフエニル) エーテル二無水物、 ビス (3, 4—ジカル ポキシフエニル) メタン二無水物、 2, 2_ビス (3, 4—ジカルポキシフエニル) プロパン二無水物などの、 好ましくは分子中に脂肪族環又は芳香族環を 1個又は 2 個有すると共に、 酸無水物基を 1個又は 2個有する、 炭素原子数 4〜25個、 好ま しくは 8〜 20個程度の酸無水物が好適である。
これら酸無水物は単独でもしくは 2種以上併せて用いられる。 なかでも、 耐熱性に 優れ、 電気的特性および機械的強度が一層向上するという点から、 メチルへキサヒド 口無水フタル酸、 テトラヒドロ無水フ夕ル酸などを使用することが好ましい。
この場合、 酸無水物としては、 カルボキシル基 (COOH基) を有する化合物の 含有量が 0. 5重量%以下 (即ち、 0〜0. 5重量%)、 特に 0. 4重量%以下 (即 ち、 0〜0. 4重量%) のものを使用する。 力ルポキシル基含有量が 0. 5重量% より多いと結晶化するおそれがあり、 好ましくない。 この場合、 カルボキシル基 (C OOH基) の含有量としては、 酸無水物硬化剤に対して 0. 3重量%以下 (即ち、 0〜0. 3重量%)、 特に 0. 25重量%以下 (即ち、 0〜0. 25重量%) のもの が同様の理由により好ましい。
なお、 酸無水物の配合量は、 一般式 ( I) で表される脂環式ジエポキシ化合物お よび後記する必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂中のエポキシ基合計量 1モ ルに対し、 酸無水物基の比を 0. 3〜0. 7モルの範囲とすることが望ましい。 0. 3モル未満では硬化性が不十分であり、 0. 7モルを超えると、 未反応の酸無水物 が残存し、 ガラス転移温度の低下となるおそれがある。 より望ましくは 0. 4〜0. 6モルの範囲である。
また、 硬化に際しては、 硬化促進剤として 1, 8—ジァザビシクロ (5, 4, 0) ゥンデセン(DBU)のようなアミジン化合物やトリフエニルフォスフィン、 テトラ フエニルホスフォニゥム、 テトラフエ二ルポレートのような有機リン化合物、 2— メチルイミダゾール等のィミダゾール化合物などを用いることができるが、 これら に限定されるものではない。 これらの硬化促進剤は単独でも混合して用いても差し 支えない。 配合量としては、 上記一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物 および後記する必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂と重合開始剤の合計量 1 0 0重量部あたり、 0 . 4〜2 0重量部の範囲とするのが好ましい。 配合量が 0 . 4重量部未満では、 加熱成形時に十分な硬化性が得られない恐れがあり、 一方、 2 0重量部を越えると硬化が速すぎて、 成形時に流動性の低下による充填不良を生じ る恐れがあるので好ましくない。
本発明 (2 ) で一般式 ( I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物に必要に応じて 加えられる他のエポキシ樹脂としては、 特に限されるものではないが、 例えば、 ビ スフエノ一ル A型エポキシ樹脂、 ビスフエノール F型エポキシ樹脂、 ビスフエノー ル S型エポキシ樹脂、 ビスフエノール A D型エポキシ樹脂、 ナフ夕レン型エポキシ 樹脂、 ビフエニル型エポキシ樹脂及びこれらのハロゲン化物から選ばれる 2官能ェ ポキシ樹脂が挙げられる。
上記以外にもフエノールノポラック型エポキシ樹脂、 臭素化フエノールノポラッ ク型エポキシ樹脂、 オルソクレゾールノポラック型エポキシ樹脂、 ビスフエノール Aノポラック型エポキシ樹脂、 ビスフエノール A Dノボラック型エポキシ樹脂等の ノボラックエポキシ樹脂、 卜リシクロデセンォキサイド基を有するエポキシ樹脂、 ジシクロペン夕ジェン型フエノール樹脂のエポキシ化物等の環式脂肪族エポキシ樹 脂、 ナフタレン型フエノール樹脂のエポキシ化物等の芳香族エポキシ樹脂、 ダイマ 一酸ダリシジルエステル、 卜リダリシジルエステル等のダリシジルエステル型ェポ キシ樹脂、 テトラグリシジルアミノジフエニルメタン、 トリグリシジル p—ァミノ フエノール、 トリグリシジル一 p—ァミノフエノール、 テトラグリシジルメタキシ リレンジァミン、 テトラグリシジルビスアミノメチルシクロへキサン等のグリシジ ルァミン型エポキシ樹脂、 卜リダリシジルイソシァヌレー卜等の複素環式エポキシ 樹脂、 フロログリシノールトリグリシジルェ一テル、 卜リヒドロキシビフエニル卜 リダリシジルエーテル、 トリヒドロキシフエニルメタントリダリシジルエーテル、 グリセリントリグリシジルエーテル、 2 _ [ 4— ( 2 , 3—エポキシプロボキシ) フエニル] 一 2— [ 4 - [ 1, 1一ビス [ 4— ( 2 , 3—エポキシプロボキシ) フ ェニル] ェチル] フエニル] プロパン、 1 , 3—ビス [ 4一 [ 1 - [ 4— ( 2 , 3 一エポキシプロボキシ) フエニル] ー 1 一 [ 4— [ 1— [ 4— ( 2 , 3—エポキシ プロボキシ) フエニル] 一 1—メチルェチル] フエニル] ェチル] フエノキシ] 一 2—プロパノール等の 3官能型エポキシ樹脂、 テトラヒドロキシフエニルエタンテ トラグリシジルエーテル、 テトラグリシジルベンゾフエノン、 ビスレゾルシノール テトラグリシジルエーテル、 テトラグリシドキシビフエニル等の 4官能型エポキシ 樹脂、 3, 4 _エポキシシクロへキセニルメチル— 3 ', 4, 一エポキシシクロへ キセニルカルボキシレート (ダイセル化学工業製セロキサイド 2 0 2 1 )、 リモネン ジエポキシド (ダイセル化学工業製セロキサイド 3 0 0 0 )、 ε—力プロラクトン変 性 3, 4一エポキシシクロへキセニルメチル— 3 4, 一エポキシシクロへキセ ニルカルボキシレート (ダイセル化学工業製セロキサイド 2 0 8 1 )、 ビス (3, 4 —エポキシシクロへキシルメチル) アジペート (例えば、 ユニオンカーバイド製 Ε R L 4 2 9 9等)、 エポキシ化 3—シクロへキセン一 1, 2—ジカルボン酸ビス 3— シクロへキセニルメチルエステルおよびその ε—力プロラクトン付加物 (ダイセル 化学工業製 「ェポリード G T 3 0 1」 等 G T 3 0 0シリーズ)、 およびエポキシ化ブ 夕ンテトラカルボン酸テトラキスー 3—シクロへキセニルメチル Xステルおよびそ の ε—力プロラクトン付加物 (ダイセル化学工業製ェポリード 「G T 4 0 1」 等 G T 4 0 0シリーズ) などの脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。 これら必要に応じて 加えられる他のエポキシ樹脂の添加量は一般式 ( I ) で表される脂環式ジエポキシ 化合物 1 0 0重量部に対して 1〜 1 0 0 0 0重量部、 好ましくは、 1 0 0〜8 0 0 0重量部、 さらに好ましくは、 1 0 0 0〜 5 0 0 0重量部である。 1重量部より少 ない場合は、 必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂を添加する意味がなく、 逆 に 1 0 0 0 0重量部より多い場合は硬化物において、 一般式 ( I ) で表される脂環 式ジエポキシ化合物による優れた特性が出ない。
また、 本発明 (2 ) の硬化性エポキシ樹脂組成物には必要に応じてポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリスチレン、 ポリエチレンテレフ夕レート、 ポリ力プロラクト ン、 ポリカーボネート、 ポリアリラ一卜などの熱可塑性樹脂を用いることができる。 本発明 (2 ) の硬化性エポキシ樹脂組成物にはポリブタジエン、 ポリブタジエン ポリスチレン共重合体ポリマーなどの合成ゴム、 エラストマ一を用いることもでき る。 本発明 (2 ) の硬化性エポキシ樹脂組成物には 6 , 6—ナイロン等のポリアミ ド樹脂やポリイミド樹脂等の含窒素化合物を用いることができる。
本発明 (2 ) の硬化性エポキシ樹脂組成物にはフエノール樹脂を含むこともでき る。 例えば、 ノポラックフエノール樹脂、 ジシクロペン夕ジェン共重合型ノボラッ クフエノール樹脂、 ナフタレン共重合型ノボラックフエノール樹脂、 ビフエニル去 重合型ノポラックフエノール樹脂、 キシレン共重合型ノポラックフエノール樹脂、 クレゾールノボラックフエノール樹脂、 ジシクロペン夕ジェン共重合型クレゾ一ル ノポラックフエノール樹脂、 ナフ夕レン共重合型クレゾールノポラックフエノール 樹脂、 ビフエニル共重合型クレゾールノポラックフエノール樹脂、 ナフタレン共重 合型クレゾ一ルノポラックフエノール樹脂、 レゾール型フエノール樹脂、 ジシクロ ペン夕ジェン共重合型レゾ一ル樹脂、 ナフ夕レン共重合型レゾール樹脂、 ビフエ二 ル共重合型レゾール樹脂、 キシレン共重合型レゾール樹脂等が挙げられる。
必要に応じて加えられるポリエチレン等ゃフエノール樹脂の添加量は一般式 ( I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物 1 0 0重量部に対して 1〜 1 0 0 0 0重量部、 好ましくは、 1 0 0〜8 0 0 0重量部、 さらに好ましくは、 1 0 0 0〜 5 0 0 0重 量部である。 1重量部より少ない場合は、 ポリエチレン等を添加する意味がなく、 逆に 1 0 0 0 0重量部より多い場合は硬化物において、 一般式 (I ) で表される脂 環式ジエポキシ化合物による優れた特性が出ない。
本発明 (2 ) の硬化性エポキシ樹脂組成物において、 必要に応じて充填剤を用い ることも可能である。 充填剤としては有機充填剤、 無機充填剤のどちらでも使用可 能であるが、 熱膨張率を考慮に入れると、 無機充填剤が好ましい。
有機充填剤の例としては、 アクリル樹脂のような窒素原子含有熱可塑性樹脂、 ポ リスチレン樹脂、 ポリエチレン樹脂、 エポキシ樹脂、 シリコーン樹脂のような熱可 塑性樹脂、 熱可塑性エラストマ一などが挙げられる。 無機充填剤の例としては、 ァ ルミナ、 タルク、 ガラス粉末、 セラミック粉末、 結晶性シリカ、 溶融シリカなどが 挙げられる。 また、 充填剤の含有量は、 本発明 (2 ) の効果に悪影響を及ぼさない 限り、 特に限定されるものではない。
さらに、 本発明 (2 ) に用い得る添加剤としては、 窒素原子含有熱硬化性樹脂、 有機合成ゴム等の低応力化剤、 カルナバワックス、 高級脂肪酸、 合成ワックス等の ワックス類、 カーボンブラック等の着色剤、 ハロゲントラップ剤、 レべリング剤、 硬化促進剤等が挙げられる。
上記各成分を混合するためには、 通常使用される装置、 例えば、 プレンダーのよ うなミキサー等によって十分混合した後、 さらに熱ロール、 ニーダ一等を用いて溶 融混練し、 冷却した後、 粉砕して成形材料とする。 また、 半導体素子等の電子部品 を封止し、 半導体装置を製造するには、 トランスファ一モールド、 コンプレツショ ンモールド、 インジェクシシヨンモールド等の成形法により、 封止を行なう。
本発明 (2 ) の硬化性エポキシ樹脂組成物は、 温度 3 0〜2 4 0で、 好ましくは、
3 5〜: I 8 0で、 さらに好ましくは、 3 5〜6 0でで、 硬化時間 3 0〜3 0 0分、 好ましくは、 4 5〜2 4 0分、 さらに好ましくは、 6 0〜 1 2 0分で硬化させる。 硬化温度と硬化時間が上記範囲下限値より低い場合は、 硬化が不十分となり、 逆 に上記範囲上限値より高い場合、 樹脂成分の分解が起きる場合があるので、 何れも 好ましくない。 硬化条件は種々の条件に依存するが、 硬化温度が高い場合は硬化時 間は短く、 硬化温度が低い場合は硬化時間は長く、 適宜調整することができる。 通 常は、 一次硬化 (硬化温度 3 0〜2 4 0で、 好ましくは 3 5〜 1 8 0 、 さらに好 ましくは 3 5〜6 0 :、 硬化時間 3 0〜 3 0 0分、 好ましくは 4 5〜 2 4 0分、 さ らに好ましくは 6 0〜 1 2 0分) させた後、 引き続き二次硬化 (硬化温度 6 0〜 2
4 0 t:、 好ましくは 9 0〜2 0 0 :、 さらに好ましくは 1 2 0〜2 0 0 :、 硬化時 間 3 0〜 1 8 0分、 好ましくは 4 5〜 1 5 0分、 さらに好ましくは 6 0〜 1 2 0分) を行って硬化不足が起きないようにするのが好ましい。
硬化性エポキシ樹脂組成物は紫外線または電子線等の活性エネルギー線のような 光を照射することにより硬化させることもできる。
例えば、 紫外線照射を行う時の光源としては、 高圧水銀灯、 超高圧水銀灯、 力一 ボンアーク灯、 キセノン灯、 メタルハライド灯などが用いられる。 照射時間は、 光 源の種類、 光源と塗布面との距離、 その他の条件により異なるが、 長くとも数十秒 であり、 通常は数秒である。 紫外線照射後は、 必要に応じて加熱を行って硬化の完 全を図ることもできる。 電子線照射の場合は、 50〜1, O O OKeVの範囲のェ ネルギーを持つ電子線を用い、 2〜5M r a dの照射量とすることが好ましい。 通 常、 ランプ出力 80〜30 OWZ cm程度の照射源が用いられる。
本発明 (2) の硬化性エポキシ樹脂組成物中の必須の樹脂成分である一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物は低粘度であるため、 その硬化性組成物も低粘 度であり加工性に優れた特徴を有する。 また、 100でに満たない温度領域では揮 発しないため、 作業環境への影響もない。
ちなみに、 本発明 (2) の硬化性エポキシ樹脂組成物中の必須の樹脂成分である 前記一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物は、 単独重合、 共重合又はさ らに他の化合物と反応させることによってさまざまなコーティング、 インキ、 接着 剤、 シーラント、 成形又は成形品又は、 これらを用いた他の用途のための中間体を 生成することができる。 また、 本発明 (2) の硬化性エポキシ樹脂組成物中の必須 の樹脂成分である前記一般式 ( I) で表される脂環式ジエポキシ化合物を用いるこ とができる最終用途の例としては、 酸除去剤、 家具コーティング、 装飾コーティン グ、 自動車下塗り、 シーラー、 仕上げ塗り、 飲料缶及びその他の缶コーティング、 文字情報又は画像情報のインキ、 電子部品用のシーラント、 印刷版又は印刷回路版 を開発するのに適したフォトレジスト、 注型印刷ロール、 不飽和ポリエステル及び スチレンを主体としガラス、 炭素、 グラフアイト又は、 他の繊維によって強化され た成形配合物又はシート形成配合物によって作られた成形品、 溶媒、 難燃剤などが ある。 次に、 本発明 (3) について詳細に説明する。
本発明 (3) の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物における必須の樹脂成分であ る上記一般式 (I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物(a)は本発明 (2) における 一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物 (A) と同じである。 本発明 (3 ) において用いる脂環式ジエポキシ化合物 (a ) に必要に応じて加え られる他のエポキシ樹脂(e)は、 その分子中にエポキシ基を少なくとも 2個以上有す るものであれば、 分子構造、 分子量などに特に制限はなく、 通常半導体封止用に使用 されるエポキシ樹脂をそのまま用いることができる。 それらは具体的には、 上記本発 明 (2 ) において、 必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂と同じものが例示さ れる。 他のエポキシ樹脂を、 1種類又は 2種以上混合して用いてもよい。
必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂(e)の含有量は、 上記一般式 (I ) で表 される脂環式ジエポキシ化合物 (a ) との合計量 1 0 0重量部中 1 0〜9 0重量部、 好ましくは、 1 5〜3 5、 さらに好ましくは、 2 0〜8 0である。
必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂(e)の含有量が 1 0重量部未満ではコス ト面で不利であり、 9 0重量部を超えると脂環式ジエポキシ化合物 (a ) による効果 が小さい。
本発明 (3 ) で用いられるもう一方の必須成分である硬化剤 (b ) としては、 ァ ミン系硬化剤、 酸無水物系硬化剤、 フエノール系樹脂など、 エポキシ樹脂と反応して 硬化させ得るものであれば特に限定されない。 具体的には、 例えばアミン系硬化剤で は、 メタフエ二レンジァミン、 ジアミノジフエ二ルメタン、 ジアミノジフエニルスル ホン等の芳香族ジァミンなど、 酸無水物系硬化剤では、 無水マレイン酸、 無水フ夕ル 酸、 無水ピロメリット酸など、 また、 フエノール系樹脂硬化剤としては、 ノポラック 型フエノール樹脂、 クレゾ一ル型ノポラック樹脂、 パラキシリレン変性フエノール樹 脂、 パラキシリレン 'メタキシリレン変性フエノール樹脂等のァラルキル樹脂、 テル ペン変性フエノール樹脂、 ジシクロペン夕ジェン変性フエノール樹脂、 トリフエノー ルプロパン等が例示できるが、 これらに限られるものではない。 ただし、 吸水率等の 物性を考慮するとフエノール樹脂系硬化剤が好ましく、 さらにその内でも、 特にフエ ノールァラルキル樹脂が好ましい。
上記式 (I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物 (a ) と必要に応じて加えられる 他のエポキシ樹脂(e)と硬化剤 (b ) の配合比は、 エポキシ基と硬化剤中の官能基の 当量比 (エポキシ基/官能基) が 0 . 5から 2の範囲であり、 好ましくは 0 . 6〜 1 . 2である。 当量比が 0 . 5未満または 2を超える配合比で硬化させると硬化物の耐湿 性、 成形性及び電気特性が悪くなるので好ましくない。
また、 硬化促進剤 (c ) としては、 エポキシ樹脂と硬化剤の硬化反応を促進し得る 化合物であれば特に限定はされない。 例えば、 1 , 8—ジァザビシクロ (5 , 4 , 0 ) ゥンデセン _ 7 (DBUと表示することもある) 等のアミジン化合物、 トリフエニルホ スフイン (TPPと表示することもある)、 テトラフエニルホスフォニゥム ·テトラフエ 二ルポレート等の有機リン化合物、 2 -メチルイミダゾ一ル等のイミダゾール化合物 などが挙げられるが、 これらに限定されるものではない。 これらの硬化促進剤は単独 でも混合して用いても差し支えない。 配合量としては、 一般式 ( I ) で表される脂 環式ジエポキシ樹脂 (a ) と必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂(e)と硬化剤 ( b ) の合計量 1 0 0重量部あたり、 0 . 4〜2 0重量部の範囲とするのが好ましい。 配合量が 0 . 4重量部未満では、加熱成形時に十分な硬化性が得られない恐れがあり、 一方、 2 0重量部を超えると硬化が速すぎて、 成形時に流動性の低下による充填不良 を生じる恐れがあるので好ましくない。
また、 硬化促進剤 (c ) 以外の成分としては、 一般に封止材料に用いられている無 機充填剤 (d) を使用することができる。 具体的には、 溶融破砕シリカ粉末、 溶融球 状シリカ粉末、 結晶シリカ粉末、 二次凝集シリカ粉末、 アルミナ、 水酸化アルミニゥ ム、 ガラス繊維等が挙げられ、 特に溶融球状シリカが好ましい。 球状シリカの形状と しては、 流動性改善のために限りなく真球状であることが好ましく、 粒度分布が広い 方が好ましい。
無機充填剤 (d) の配合量としては、 一般式 (I ) で表される脂環式ジエポキシ化 合物 (a ) と必要に応じて加えられる他のエポキシ樹脂(e)と硬化剤 (b ) の合計量 1 0 0重量部あたり、 2 0 0〜2 4 0 0重量部の範囲とするのが好ましい。 2 0 0重 量部未満では無機充填剤による補強効果が充分発現しない恐れがあり、 2 4 0 0重量 部を超えると、 樹脂組成物の流動性が低下し成形時に充填不良、 またはリード線の変 形や断線が生じる恐れがあるので好ましくない。
本発明 (3 ) の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物は、 (a ) 〜 (e ) 成分の他、 さらに必要に応じて、 臭素化エポキシ樹脂、 酸化アンチモン、 リン系化合物等の難燃 剤、 酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体、 ァーグリシドキシプロピルトリメト キシシラン等のカップリング剤、 カーボンブラック、 ベンガラ等の着色剤、 シリコー ンオイル、 シリコーンゴム等の低応力化材、 天然ワックス、 合成ワックス、 高級脂肪 酸及びその金属塩もしくはパラフィン等の離型剤、 酸化防止剤、 リン酸またはポリリ ン酸のナトリゥム塩または力リゥム塩等の各種添加剤を適宜配合しても差し支えな い。
本発明 (3 ) の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物を製造する際は、 一般式 (I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物 (a ) と必要に応じて加えられる他のエポキシ 樹脂 )、 硬化剤、 硬化促進剤、 層状の化合物、 その他の無機充填剤、 およびその他 の添加剤を、 ミキサー等によって十分混合した後、 さらに熱ロール、 ニーダ一等を用 いて溶融混練し、 冷却した後、 粉砕する。 また、 半導体素子等の電子部品を封止し、 半導体装置を製造するには、 トランスファーモールド、 コンプレツシヨンモールド、 インジェクシシヨンモールド等の成形法により、 封止を行なう。 - 本発明 (3 ) の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物は、 温度 6 5〜2 0 0 t:、 好 ましくは、 7 5〜: 1 9 0で、 さらに好ましくは、 8 0〜: L 8 0 で、 硬化時間 3 0〜 6 0 0分、 好ましくは、 4 5〜5 4 0分、 さらに好ましくは、 6 0〜4 8 0分で硬化 させることができる。
硬化温度と硬化時間が上記範囲下限値より低い場合は、 硬化が不十分となり、 逆に 上記範囲上限値より高い場合、 樹脂成分の分解が起きる場合があるので、 何れも好ま しくない。 硬化条件は種々の条件に依存するが、 硬化温度が高い場合は硬化時間は短 く、 硬化温度が低い場合は硬化時間は長く、 適宜調整することができる。 以下、 本発明 (4 ) について詳細に説明する。
本発明 (4 ) で用いられるエポキシ化合物は、 一般式 ( I ) で表わされる脂環式 ジエポキシ化合物であり、 本発明 (2 ) や (3 ) において用いられる一般式 ( I ) の脂環式ジエポキシ化合物と同じものである。 中でも、 一般式 (I ) における R '〜R 18が水素原子である脂環式ジエポキシ化合物 が工業的に製造されているので、 好ましい。
<配合比 >
本発明 (4 ) に使用する一般式 ( I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物の添加 量は、 絶縁油成分 1 0 0重量部に対して 0. 0 5〜1 5重量部の範囲であればよく、 好ましくは 0. 5〜 1 0重量部、 更に好ましくは 0. 5〜 5重量部である。 0. 0 5重 量部より少ないと絶縁油成分中の不純物をトラップする効果や放電エネルギーを分 散させる効果がなく、 添加する意味がなくなる。 逆に、 1 0重量部を超えると絶縁 油の電気特性が低くなり、 特に、 コンデンサ一等では、 内部で誘電損失となって発 熱し、 コンデンサ一等の機能が低下するので好ましくない。
ぐ使用する絶縁油成分について説明 >
例えばポリォキシアルキレングリコール及びその変性物、 ネオペンチルポリォ一 ルエステル、 二塩基酸エステル、 ポリエステル、 フッ素化油等が適用でき、 これら のうち 1種または 1種以上の混合物として使用することができる。
これらの絶縁油成分を具体的に説明すると、 ポリオキシアルキレングリコールと しては、 ポリオキシプロピレングリコール、 ポリオキシエチレングリコール、 ポリ ォキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等が挙げられ、 これらは好ましく は分子量 2 0 0〜3 0 0 0がよい。 また、 ポリオキシエチレンポリオキシプロピレ ングリコール中のォキシエチレン基とォキシプロピレン基はランダム状でもブロッ ク状でもよい。
ポリオキシアルキレングリコールの変性物としてはポリオキシアルキレングリコ ールモノアルキルエーテル、 ポリオキシアルキレングリコールジアルキルエーテル、 ポリオキシアルキレンダリコールモノエステル、 ポリオキシアルキレングリコール ジエステル、 アルキレンジァミンのアルキレンオキサイド付加物等が使用でき、 具 体的には上記ポリオキシアルキレングリコールと炭素原子数 1〜 1 8の直鎖または 分岐のアルキル基とのエーテル、 炭素原子数 2〜1 8の脂肪族カルボン酸とのエス テルやエチレンジァミン、 ジエチレントリアミン、 トリエチレンテトラアミンのプ ロピレンオキサイド付加物、 エチレンオキサイド付加物、 エチレンオキサイドプロ ピレンォキサイドランダム付加物、 エチレンォキサイドプロピレンォキサイドブロ ック付加物等が挙げられ、 更にポリオキシアルキレングリコールグリセロールトリ エーテル、 ポリオキシアルキレングリコールハ口ゲン化物(特に塩素化物がよレ も 上記ポリオキシアルキレングリコールの変性物として挙げることができる。
ネオペンチルポリオールエステルとしては、 炭素原子数 2〜1 8、 好ましくは 2 〜 9の脂肪族カルボン酸とネオペンチルポリオールとのエステルや同脂肪族カルボ ン酸とトリメチロールプロパン、 ペン夕エリスリ! ^一ル、 ジペン夕エリスリトール、 トリペン夕エリスリトールとのエステルが好ましい。
二塩基酸エステルとして好ましいのは、 炭素原子数 4〜1 2の二価カルボン酸と 炭素原子数 4〜1 8の 1級または 2級アルコールとのエステルであり、 具体的には ブチルフタレート、 ジへキシルフタレ一ト等を挙げることができる。
ポリエステルとしては、 特開平 3— 1 2 8 9 9 1号公報、 特開平 3— 1 2 8 9 9 2号公報等に記載された化合物、 例えば炭素原子数 5〜1 2の 2価アルコール及び または炭素原子数 1 5以下の 3価以上の多価アルコール等の多価アルコールと、 炭素原子数 2〜 1 8の 1価脂肪酸及び/または炭素原子数 4〜 1 4の多塩基酸から なるポリエステルを挙げることができる。
フッ素化油としては特開平 3 _ 7 7 9 8号公報に記載のパーフルォロエーテル等 を挙げることができる。
また、 本発明 (4 ) の電気絶縁油用安定剤においては、 上記一般式(I)で表わされ る脂環式ジエポキシ化合物の他に、 本発明 (4 ) の目的の範囲内で所望により極圧 剤、 例えば、 トリクレジルホスフェートあるいは α—ナフチルベンジルァミン、 フ エノチアジン、 Β Η Τなどの酸化防止剤を通常の添加量の範囲内で使用することも できる。 つぎに、 本発明 (5 ) について詳細に説明する。 本発明 (5) の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物 (以下 「注型エポキシ樹脂組 成物」 という) は、 特定のエポキシ化合物を含有するエポキシ樹脂組成物 (A成分) と、 酸無水物 (B成分) と、 硬化促進剤 (C成分) とを用いて構成される熱硬化性樹 脂と、 無機質充填材 (D成分) とを用いて得られるものである。
上記特定のエポキシ化合物を含有するエポキシ樹脂組成物( A成分)は、一般式( I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物(a- 1 )とこれ以外のエポキシ化合物(a- 2)から なる。
上記脂環式ジエポキシ化合物 (a_ l) は、 本発明 (2) 〜 (4) において用 いられる前記一般式 ( I ) で表されるものと同じものであり、 なかでも、 R'〜R'8 が水素原子のもの、 すなわち、 ビシクロへキシルー 3, 3 ' —ジエポキシドが好適に 用いられる。
前記一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物 (a— 1) およびこれ以外の エポキシ化合物 (a— 2) の配合割合は、 (a— 1) がエポキシ樹脂組成物 (A成分) 全体の 5〜80重量% (以下 「%」 と略す) になるように、 好ましくは、 8〜75重 量%、 そして、 (a- 2) が 95〜20%、 好ましくは、 92〜25重量%、 になるよ うにそれぞれ設定する必要がある。
(a-2) の具体例としては、 上記本発明 (2) 〜 (3) において、 必要に応じて 加えられる他のエポキシ樹脂と同じものが挙げられる。
本発明 (5) においては、 上記のように 2種類のエポキシ化合物を用いてェポキ シ樹脂組成物 (A成分) を構成し、 これとともに酸無水物、 硬化促進剤、 無機質充填 材を用いることにより、 目的とする注型作業性を損なうことなく、 優れた電気的特性 および機械的特性を有する特性を備えた硬化物を与える電気絶縁用注型エポキシ樹脂 組成物が得られる。
上記エポキシ樹脂組成物 (A成分) とともに用いられる酸無水物 (B成分) は、 上 記エポキシ樹脂組成物 (A成分) の硬化剤として作用するものであり、 特に限定され るものではなく従来公知のもの、 すなわち、 前記本発明 (2) において例示した酸無 水物が用いられる。
これら酸無水物は単独でもしくは 2種以上併せて用いられる。 なかでも、 耐熱性に 優れ、 電気的特性および機械的強度が一層向上するという点から、 メチルへキサヒド 口無水フタル酸、 テトラヒドロ無水フ夕ル酸、 メチルノルポルネンジカルボン酸 無水物などを使用することが好ましい。
上記酸無水物 (B成分) の配合割合は、 上記一般式 (I ) で表される脂環式ジェポ キシ化合物(a— 1 )および(a— 1 )以外のエポキシ化合物( a— 2 )を含有するェポ キシ樹脂組成物 (A成分) 1当量に対して 0 . 6〜 1 . 0当量の範囲に設定する必要 がある。 特に好ましくは、 0 . 7〜0 . 9当量である。 すなわち、 酸無水物の配合割 合が 1 . 0当量を超えると電気的特性が低下し、 逆に 0 . 6当量未満では耐熱性が低 下するからである。 なお、 上記酸無水物 (B成分) の当量 (酸無水物当量) は、 つぎ のように設定される。 すなわち、 A成分中のエポキシ基 1個に対して、 酸無水物中の 酸無水物基が 1個の場合を 1当量とする。 そして、 上記配合割合が 0 . 6〜1 . 0当 量とは、 前記 (a— 1 ) および (a— 2 ) の 2種類のエポキシ化合物を含有するェ ポキシ樹脂組成物 (A成分) 中のエポキシ基 1個に対して、 酸無水物中の酸無水物基 の数が 0 . 6〜 1 . 0個であるという趣旨である。
上記 A成分および B成分とともに用いられる硬化促進剤 (C成分) としては、 ベン ジルジメチルァミン、 トリスジメチルァミノメチルフエノール、 トリエチレンジアミ ン等の第三級ァミン類, テトラプチルアンモニゥムブロミドなどの 4級ァミンの臭素 塩、 ジァザビシクロウンデセン (D B U) や D B Uの有機酸塩、 トリフエニルホスフ イン、 リン酸エステル、 ホウ酸エステル, ルイス酸, チタンやアルミのアルコキシド ゃァセチルアセトン、 ァセト酢酸エステル類などの有機金属化合物, イミダゾ一ル類 等が挙げられる。 これらは単独でもしくは 2種以上併せて用いられる。 特に、 得られ る硬化物の耐熱性が優れるという点から、 上記第三級ァミン類及び 4級ァミンの臭素 塩を用いることが好ましい。
これらの商品名としては、 S A— 1 0 2 (ジァザビシクロウンデセン系硬化促進剤), S A - 5 0 6 (ジァザビシクロウンデセン系硬化促進剤), U - C A T 5 0 0 3 (ホ スホニゥム塩系硬化促進剤) [以上サンアブ口社製] が挙げられる。
上記硬化促進剤 (C成分) の配合量は、 前記 2種類のエポキシ化合物からなるェポ キシ樹脂組成物 (A成分) の合計 1 0 0重量部に対し 0 . 5〜1 0重量部の範囲に設 定することが好ましい。 すなわち、 C成分の配合量が 0 . 5 %重量部未満では、 硬化 反応が遅くなり作業性に問題が生じ、 1 0重量部を超えると、 反応時間が著しく速く なり、 流動性の低下を招き、 また、 電気的にも体積抵抗率の低下を招く恐れがあるか らである。
上記 A〜C成分とともに必須成分として用いられる (D) 成分である無機質充填材 としては、 シリカ, アルミナ, タルク, ケィ砂, 炭酸カルシウム, 硫酸バリウム等が 挙げられる。 これらは単独でもしくは 2種以上併せて用いられる。 なかでも、 t a n δゃ耐電圧特性に優れるという点から、 シリカのなかでも球状の溶融シリカ粉末、 ま たアルミナのなかでも溶融アルミナを用いることが好ましい。 すなわち、 シリカのな かでも、 球状の溶融シリカ粉末を用いることにより、 界面分極を抑制し、 かつ電気的 ストレスの集中を排除するという作用から、 誘電正接 (t a n δ ) および耐電圧特性 の一層の向上効果が得られる。 特に、 上記球状の溶融シリカを用いる場合は、 粒径 5 0 m以下の粒子が全体の 9 9重量%以上 〔要件 (X)〕 で、 かつ平均粒径が 3 5 m以下 〔要件 (Y)〕 のものを用いることが、 粘度上昇による注型作業性の低下が効 果的に防止され、 電気的特性および機械的強度の双方に優れた注型エポキシ樹脂組成 物が得られるという点から好ましい。 また、 溶融アルミナは、 一般に、 バイヤー法ァ ルミナまたはボーキサイトを主原料として電気炉で溶解し、 析出、 焼成、粉砕、 脱鉄、 水洗、 乾燥といった一連の工程を経て得られるものであり、 この溶融アルミナを用い ることにより、 上記溶融シリカを用いた場合と同様に、 電気的特性および機械的特性 の双方に優れ、 特に、 耐電圧特性は電融アルミナを用いた場合に比べて大幅な向上効 果が得られる。
上記無機質充填材 (D) の配合量は、 本発明 (5 ) の電気絶縁用注型エポキシ樹脂 組成物 (Α) 〜 (D) 成分の合計中 3 0〜8 0重量%の範囲になるように設定するこ とが必須である。 すなわち、 無機質充填材 (D) の配合量が組成物全体の 3 0 %未満 では、 本発明の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が著しく低下し、 無機 質充填材 (D) の沈降が発生する。 また、 機械的強度も低下する。 逆に、 8 0 %を超 えると、 高粘度になり過ぎて混合性および流動性が低下することから作業性の低下を 招く恐れがあるからである。
なお、 本発明 (5 ) の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物には、 上記 A〜C成分お よび (D) 成分である無機質充填材以外に、 必要に応じて、 希釈剤、 可塑剤、 顔料、 離型剤、 難燃剤等の他の添加剤を適宜に配合することができる。
そして、 本発明 (5 ) の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物を調製するために、 上 記各原料が所定の割合で配合される。配合にはドライブレンダー、 リボンプレンダー、 ヘンシェルミキサー等公知の混合機を使用することができ、 配合は通常、 常温で行わ れる。
上記各成分の配合物は真空加熱下で気泡を排除しつつ攪拌 ·混合することにより電 気絶縁用注型樹脂組成物として調製される。 攪拌 *混合する際の温度は、 通常、 4 0 〜1 0 0でに設定される。
調製時の設定温度が 4 0 ^未満では、 粘度が高すぎて均一な撹拌 ·混合作業が困難 になり、 逆に、 調製時の温度が 1 0 0でを超えると、 硬化反応が起き、 正常な電気絶 縁用注型樹脂組成物が得られないので、 好ましくない。 攪拌 ·混合する際には、 減圧 装置を備えた 1軸または多軸ェクストルーダー、 ニーダー汎用の機器を使用すること ができる。
そして、 この調製された電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物は、 所定の成形型内に 注入され、 所定の条件で加熱硬化されて所望の形状を有する本発明 (5 ) の硬化物に 成形される。
本発明 (5 ) の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物は、 温度 1 0 0〜2 0 0 :、 好 ましくは、 1 0 0〜; L 9 0で、 さらに好ましくは、 1 0 0〜: I 8 0でで、 硬化時間 3 0 ~ 6 0 0分、 好ましくは、 4 5〜5 4 0分、 さらに好ましくは、 6 0〜4 8 0分で 硬化させることができる。 硬化温度と硬化時間が上記範囲下限値より低い場合は、 硬化が不十分となり、 逆に 上記範囲上限値より高い場合、 樹脂成分の分解が起きる場合があるので、 何れも好ま しくない。 硬化条件は種々の条件に依存するが、 硬化温度が高い場合は硬化時間は短 く、 硬化温度が低い場合は硬化時間は長く、 適宜調整することができる。
実施例
ぐ発明 (1) のための実施例および比較例 >
以下の実施例は、 本発明を例示するためのものであり、 その範囲を何ら限定するも のではない。
[実施例 1 ]
前記一般式 (I I) で表される脂環式ォレフイン化合物であるビシクロへキシルー 3, 3 ' —ジェン 406 g、 酢酸ェチル 121 7 g を反応器に仕込み、 窒素を気相 部に吹き込みながら、 かつ、 反応系内の温度を 37. 5 になるようにコントロール しながら約 3時間かけて 30重量%過酢酸の酢酸ェチル溶液(水分率 0. 41重量%) 457 gを滴下した。 過酢酸溶液滴下終了後、 40でで 1時間熟成し反応を終了し た。 さらに 30でで反応終了時の粗液を水洗し、 70"CZ20 mmHgで低沸点化合 物の除去を行い、 エポキシ化合物 41 5 g を得た。 このときの収率は 85%であつ た。
得られたエポキシ化合物のォキシラン酸素濃度は 14. 7重量% (理論値: 16. 5重量%) であった。
また 1 HNMR の測定では、 《54. 5〜5 p pm付近の内部二重結合に由来するピ —クが消失し、 δ 3. 1 p pm付近にエポキシ基に由来するプロトンのピークの生成 が確認され、 前記一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物であることが確認 された。 得られた脂環式エポキシ化合物の NMRチャートを図 1に示す。
[実施例 2 ] 前記一般式 (I I) で表される脂環式ォレフイン化合物であるビシクロへキシルー 3, 3 ' —ジェン 243 g、 酢酸ェチル 730 g を仕込み、 窒素を気相部に吹き込 みながら、 かつ、 反応系内の温度を 37. 5でになるようにコントロールしながら約 3時間かけて 30重量%過酢酸の酢酸ェチル溶液 (水分率 0. 41重量%) 274 g を滴下した。 過酢酸溶液滴下終了後、 40でで 1時間熟成し反応を終了した。 さらに 30でで反応終了時の粗液を水洗し、 70で 20 mmHgで低沸点化合物の除去を 行い、 エポキシ化合物 270 gを得た。 このときの収率は 93%であった。
得られたエポキシ化合物のォキシラン酸素濃度は 15. 3重量%であった。
また 1 HNMRの測定では、 (54. 5〜 5 p pm付近の内部二重結合に由来するピ ークが消失し、 (53. 1 p pm付近にエポキシ基に由来するプロトンのピークの生成 が確認され、 前記一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物であることが確認 された。
[比較例 1 ]
前記一般式 (I I) で表される脂環式ォレフイン化合物であるビシクロへキシルー 3, 3 ' —ジェン 25 g、 酢酸ェチル 20 gを仕込み、 窒素を気相部に吹き込みなが ら、 かつ、 反応系内の温度を 60 になるようにコントロールしながら約 1時間かけ て 30重量%過酸化水素水 36 g を滴下した。 過酸化水素水滴下終了後、 60 で 12時間熟成し反応を終了した。
反応粗液の ΉΝΜΪΙの測定では、 《54. 5〜5 p pm付近の内部二重結合に由来 するピークが消失せず、 また δ 3. 1 p pm付近にエポキシ基に由来するプロトンの ピークを確認することが出来なかった。 前記一般式 (I) で表される脂環式ジェポキ シ化合物を合成出来なかった。
[比較例 2 ]
前記一般式 (I I) で表される脂環式ォレフイン化合物であるビシクロへキシルー 3, 3 ' 一ジェン 25 g、 ベンゼン 135 g、 触媒として五塩化モリブデン 0. 07 gを仕込み、 窒素を気相部に吹き込みながら、 かつ、 反応系内の温度を 80 になる ようにコントロールしながら約 1時間かけて 30重量% t—プチルハイドロパーォキ シドのベンゼン溶液 1 20 g を滴下した。 t一ブチルハイドロパーォキシドのベン ゼン溶液の滴下終了後、 8 O :で 3時間熟成し反応を終了した。 さらに 30でで反応 終了時の粗液を水洗し、 70 :/20 mmHgで低沸点化合物の除去を行い、 ェポキ シ化合物 25. 3 gを得た。 このときの収率は 84. 6%であった。
得られたエポキシ化合物のォキシラン酸素濃度は 1 2. 6重量%であった。
また ΉΝΜΙΙ の測定では、 54. 5〜 5 p pm付近の内部二重結合に由来するピ —クが消失し、 (53. 1 p pm付近にエポキシ基に由来するプロトンのピークも確認 され、 前記一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物であることが確認された が、 実施例 1および 2と比べると得られた脂環式ジエポキシ化合物の収率が低く、 か つ、 ォキシラン酸素濃度も低いことが確認された。 本発明 (1) によれば、 前記一般式 (I I) で表わされる脂環式ォレフイン化合物 から、 安価に収率よく、 一般式 (I) で表わされる脂環式ジエポキシ化合物を高純度 で製造することができる。
<発明 (2) のための実施例および比較例 >
[実施例 3]
(A) 成分として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物 100重量部に (B) 成分として、 三新化学製 「サンエイド S I _60 L」 (スルホニゥム塩系の光 カチオン重合開始剤) 0. 6重量部を配合した組成物の粘度を東京計器社製 E型回 転粘度計を用いて 25でで測定したところ 5 OmP a · sであった。
上記樹脂組成物を TGZDTA装置 (セイコーインスツルメンッ社製 EXSTAR600 0 TG/DTA 6200、 以下同じ) を用いて毎分 200 m I の空気雰囲気下、 40 か ら 200でまで毎分 1 0 の速度で昇温し、 加熱によって樹脂組成物が揮発するか 樹脂硬化物が分解することによって重量減を示す温度を測定した。 1 00ででの重 量減は 0. 5%未満であり、 元の重量に比べて 5 %重量減を示した温度は 1 50. 0でであった。 [比較例 3 ]
3, 4—エポキシシクロへキセニルメチルー 3 ', 4, 一エポキシシクロへキセ ニルカルボキシレート [ダイセル化学工業製 「セロキサイド 2021 P (表中では、 CEL 2021Pと表示する)」 ] 100重量部および 「サンエイド S I— 60 L」 0. 6重 量部を配合した組成物の粘度を東京計器社製 E型回転粘度計を用いて 25でで測定 したところ 240mP a, sであった。
上記樹脂組成物を TG/DT A装置を用いて毎分 200 m の空気雰囲気下、 4 0 から 250でまで毎分 10での速度で昇温し、 加熱によって樹脂組成物が揮発 するか樹脂硬化物が分解することによって重量減を示す温度を測定した。 100で での重量減は 0. 5%未満であり、 元の重量に比べて 5 %重量減を示した温度は 2 10. 8でであった。
[比較例 4]
ε—力プロラクトン変性 3, 4—エポキシシクロへキセニルメチル一 3 ', 4 ' —エポキシシクロへキセニルカルポキシレート [ダイセル化学工業製 「セロキサイド 208 1 (表中では、 CEL 2081と表示する)」 ] 100重量部および 「サンエイド S I一 60 L」 0. 6重量部を配合した組成物の粘度を東京計器社製 E型回転粘度計 を用いて 45T:で測定したところ 9 OmP a · sであった。
上記樹脂組成物を TGZDTA装置を用いて毎分 20 Om lの空気雰囲気下、 4 0でから 250でまで毎分 10での速度で昇温し、 加熱によって樹脂組成物が揮発 しするとともに樹脂硬化物が分解することによつて重量減を示す温度を測定した。 100ででの重量減は 0·. 5%未満であり、 元の重量に比べて 5 %重量減を示した 温度は 233. 4 :であった。
[比較例 5 ]
リモネンジエポキシド [ダイセル化学工業製 「セロキサイド 3000 (表中では、 CEL 3000と表示する)」 ] 100重量部に三新化学製サンエイド S I— 60 Lを 0. 6重量部配合した組成物の粘度を東京計器社製 E型回転粘度計を用いて 25でで測 定したところ 2 OmP a · sであった。 上記樹脂組成物を TGZDTA装置を用いて毎分 200m 1の空気雰囲気下、 4 O :から 1 20でまで毎分 1 0 の速度で昇温し、 加熱によって樹脂組成物が揮発 するか樹脂硬化物が分解することによって重量減を示す温度を測定した。 1 00 での重量減は 8. 3 %であり、 元の重量に比べて 5 %重量減を示した温度は 96. 2でであった。
[比較例 6 ]
ε一力プロラクトン変性エポキシ化 3 _シクロへキセン一 1 , 2—ジカルボン酸 ビス 3—シクロへキセニルメチルエステル (ダイセル化学工業製 「エボリ一ド GT
301」) 100重量部に三新化学製サンエイド S I— 60 Lを 0. 6重量部配合し た組成物の粘度を東京計器社製 Ε型回転粘度計を用いて 7 5でで測定したところ 3 0 OmP a · sであった。
上記樹脂組成物を TGZDTA装置を用いて毎分 20 Om lの空気雰囲気下、 4 0°Cから 280でまで毎分 1 0での速度で昇温し、 加熱によって樹脂組成物が揮発 するか樹脂硬化物が分解することによって重量減を示す温度を測定した。 1 00で での重量減は 0. 5%未満であり、 元の重量に比べて 5 %重量減を示した温度は 2
47. 9でであった。
[比較例 7 ]
ε—力プロラクトン変性エポキシ化ブタンテ卜ラカルボン酸テトラキスー 3—シ クロへキセエルメチルエステル (ダイセル化学工業製 「エボリ一ド GT403」) 1
00重量部に三新化学製サンエイド S I— 60 Lを 0. 6重量部配合した組成物の 粘度を東京計器社製 Ε型回転粘度計を用いて 7 5 で測定したところ 80 OmP a
• sであった。
上記樹脂組成物を TG/DT A装置を用いて毎分 200m lの空気雰囲気下、 4 0でから 2801 まで毎分 1 0 の速度で昇温し、 加熱によって樹脂組成物が揮発 するか樹脂硬化物が分解することによって重量減を示す温度を測定した。 1 0 o : での重量減は 0. 5%未満であり、 元の重量に比べて 5 %重量減を示した温度は 2
53. 7 であった。 夹施 ί列 3 上匕 例 4 比幸 例 5 上ヒ聿 例 6 J:匕校例 7 ヒシクロへキソル- 3, 3
一エポキシド 100部
CEし 2021 P 100都
CEし 2081 100部
CEし 3000 100都
ェポリード GT301 100都
ェポリ^ド GT403 100部 サンエイド SI60L 0.6部 0.6都 0.6都 0.6都 0.6都 0.6都 粘度 (mPa* s.25°C) 50 240 20
粘度 (mPa* s.45°C) 90
3∞ 800
100 での重量減割合 0.5¾未満 0.5$未満 术 /|¾ 8.30% 0.5¾未/ 1¾ 0.5%未満
5%熱分解 ¾度 CC) 150.0 210.8 233.4 96.2 247.9 253.7 室 での作業性 Θ o 厶 ® X X 作業安全性、成形性 Ο O Ο X O o 実施例 3および比較例 3 7における各成分の配合組成および得られた結果を上 記表 1に示す。
上記表 1から明らかなように、 実施例 3における樹脂組成物の粘度は低く、 作業 性において極めて優れていることがわかる。 比較例 5の樹脂組成物の粘度は低いも のの、 加熱した場合の重量減少が大で、 かつ、 熱分解温度が 96. 2でと低く耐熱 性の点で充分ではないことがわかる。 また、 比較例 6および 7の樹脂組成物の熱分 解温度は高く耐熱性に優れているように見えるが、 75でに加熱した時でさえ、 粘 度が高すぎて成形性の点で充分ではないことがわかる。
[実施例 4]
(A) 成分として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物 100重量部に 対し (B) 成分として、 サンエイド S I— 60 L (三新化学製) 0. 3重量部を配 合し樹脂組成物とした。 樹脂組成物の反応性を測定するために R A P R A社製走査 型振動針式硬化試験機 S VNC (走査 VNC) を用いて測定した。 主な測定条件は 装置の初期設定 (Dwe 1 l =250ms F r e q u e n c y F i 1 t e r = 50 H z Amp 1 i t u d e F i l t e r = 250 S t o p T i me = 1 : 0 h r s : m i n s ) を使用し 80°Cで測定した。 測定温度まで約 3分かけて 昇温させ、 8 になった時点から測定を開始した。 測定当初の共振周波数は約 6 6Hzであったが、 樹脂組成物の硬化に伴って共振周波数が変化し約 10 OHzに なった時点を記録した。 その結果、 22分 51秒であった。
[比較例 8 ]
ダイセル化学製セロキサイド 2021 P (表中では、 CEL 2021Pと表示する) 10 0重量部に対し S I - 100 L (三新化学製のスルホ二ゥム塩系のカチオン重合開 始剤) 0. 3重量部を配合し樹脂組成物とした。 樹脂組成物の反応性を測定するた めに RAP R A社製走査型振動針式硬化試験機 SVNC (走査 VNC) を用いて測 定した。 主な測定条件は装置の初期設定を使用した (Dwe 1 1 =25 Oms, F r e q u e n c y F i 1 t e r = 50Hz、 Am 1 i t u d e F i 1 t e r = 250、 S t o p T i me = 1 : 0 h r s : mi n s)。 測定温度の 80でま で約 3分で昇温させ、 80でになった時点から測定を開始した。 測定当初の共振周 波数が約 66Hzであったが、 樹脂組成物の硬化に伴って共振周波数が変化し約 1 0 OHzになった時点を記録した。 その結果、 50分 49秒であった。
実施例 4および比較例 8における各成分の配合組成および得られた結果を下記表 2に示す。
表 2
Figure imgf000043_0001
上記表 2から明らかなように、 実施例 4における樹脂組成物の反応性は比較例 8 におけるそれよりも 2倍以上優れていることがわかる。
[実施例 5 ]
(Α) 成分として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物 100重量部に 対し (Β) 成分として、 サンエイド S I— 60 L (三新化学製) 0. 6重量部を配 合し、 樹脂組成物とした。 組成物の粘度を東京計器社製 E型回転粘度計を用いて 2 5でで測定したところ 50 m P a · sであった。 樹脂組成物を直径 54 mm、 深さ 1 5 mmのアルミ製容器に約 10 g注ぎ、 一次硬化 (硬化温度 35で、 硬化時間 5 時間) させた後、 引き続き二次硬化 (硬化温度 150 :、 硬化時間 1時間) させ無 色透明な樹脂硬化物を得た。
樹脂硬化物の線膨張率を J I S K 7197に従って測定し、 線膨張率の変位 が認められた点を外挿してガラス転移温度とした。 同一の注型物より切り出した 2 個のサンプルについて 40 から 400での範囲でガラス転移点を測定したが線膨 張率の変化は認められず、 ガラス転移温度が非常に高く、 確認することができなか つた。
樹脂硬化物を TGZDT A装置を用いて毎分 200m lの空気雰囲気下、 4 から 400でまで毎分 1 Οΐ:の速度で昇温し、 加熱によって樹脂硬化物が分解し重 量減を示す温度を測定した。 元の重量に比べて 3 %重量減を示した温度は 272. 6で、 5 %重量減を示した温度は 288. 1でであった。
[実施例 6 ]
(Α) 成分として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物 100重量部に 対し (C) 成分として、 としてメチルへキサヒドロ無水フタル酸 (新日本理化製リ 力シッド ΜΗ— 700) 139. 1重量部と開始剤としてエチレングリコール 1重 量部、 硬化促進剤として DBU (1, 8—ジァザビシクロ (5, 4, 0) ゥンデセ ン) 0. 5重量部を配合し樹脂組成物とした。 組成物の粘度を東京計器社製 Ε型回 転粘度計を用いて 25Τ:で測定したところ 6 OmP a · sであった。 樹脂組成物を 直径 54mm、 深さ 1 5 mmのアルミ製容器に約 10 g注ぎ、 一次硬化 (硬化温度 1 10で、 硬化時間 2時間) させた後、 引き続き二次硬化 (硬化温度 1 50 、 硬 化時間 1時間) させ無色透明な樹脂硬化物を得た。
樹脂硬化物の線膨張率を J I S K 7197に従って測定し、 線膨張率の変化 が認められた点を外挿してガラス転移温度とした。 同一の注型物より切り出した 2 個のサンプルについて 40 から 400°Cの範囲でガラス転移温度を測定したとこ ろ、 120. 4でであった。
樹脂硬化物を TGZDTA装置を用いて毎分 200 m lの空気雰囲気下、 40で から 400でまで毎分 10での速度で昇温し、 加熱によって樹脂硬化物が分解し重 量減を示す温度を測定した。
元の重量に比べて 3%重量減を示した温度は 197. 9 、 5%重量減を示した 温度は 231. 7でであった。
[実施例 7 ]
(A) 成分として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物 100重量部に 対し (C) 成分として、 新日本理化製リカシッド MH— 700 139. 1重量部 と開始剤としてエチレングリコール 1重量部、 硬化促進剤として DBU (1, 8- ジァザビシクロ (5, 4, 0) ゥンデセン) 0. 5重量部を配合し樹脂組成物とし た。 組成物の粘度を東京計器社製 E型回転粘度計を用いて 25でで測定したところ 60mP a ' sであった。 樹脂組成物を直径 54 mm、 深さ 1 5 mmのアルミ製容 器に約 10 g注ぎ、 一次硬化 (硬化温度 1 1 O :、 硬化時間 2時間) させた後、 引 き続き二次硬化 (硬化温度 1 8 Ot、 硬化時間 1時間) させ無色透明な樹脂硬化物 を得た。
樹脂硬化物の線膨張率を J I S K 7197に従って測定し、 線膨張率の変化 が認められた点を外挿してガラス転移温度とした。 同一の注型物より切り出した 2 個のサンプルについて 40 から 400 の範囲でガラス転移温度を測定したとこ ろ、 121. 0 であった。
樹脂硬化物を TGZDTA装置を用いて毎分 200 m lの空気雰囲気下、 40で から 40 まで毎分 10での速度で昇温し、 加熱によって樹脂硬化物が分解し重 量減を示す温度を測定した。
元の重量に比べて 3 %重量減を示した温度は 223. 0°C、 5%重量減を示した 温度は 253. 9でであった。
[実施例 8]
(A) 成分として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物 100重量部に 対し (C) 成分として、 新日本理化製リカシッド MH— 700 139.
と開始剤としてエチレングリコール 1重量部、 DBU (1, 8—ジァザピシクロ (5, 4, 0) ゥンデセン) 0. 5重量部を配合し樹脂組成物とした。 組成物の粘度を東 京計器社製 E型回転粘度計を用いて 25でで測定したところ 6 Om P a · sであつ た。 樹脂組成物を直径 54 mm, 深さ 1 5 mmのアルミ製容器に約 10 g注ぎ、 一 次硬化 (硬化温度 120で、 硬化時間 1時間) させた後、 引き続き二次硬化 (硬化 温度 180で、 硬化時間 2時間) させ無色透明な樹脂硬化物を得た。
樹脂硬化物の線膨張率を J I S K 7197に従って測定し、 線膨張率の変化 が認められた点を外挿してガラス転移温度とした。 同一の注型物より切り出した 2 個のサンプルについて 40^から 400での範囲でガラス転移温度を測定したとこ ろ、 205. 4でであった。
樹脂硬化物を TGZDTA装置を用いて毎分 200m lの空気雰囲気下、 40 から 400 まで毎分 10での速度で昇温し、 加熱によって樹脂硬化物が分解し重 量減を示す温度を測定した。
元の重量に比べて 3 %重量減を示した温度は 233. 6で、 5%重量減を示した 温度は 270. 8 であった。
[比較例 9 ]
ダイセル化学製セロキサイド 2021 P (表中では、 CEL 2021Pと表示する) 10 0重量部に対し S I— 100L (三新化学製) 0. 6重量部を配合し樹脂組成物と した。 組成物の粘度を東京計器社製 E型回転粘度計を用いて 25 で測定したとこ ろ 240 m P a · sであった。 樹脂組成物を直径 54mm、 深さ 15 mmのアルミ 製容器に約 10 g注ぎ、 一次硬化 (60 以下の温度では硬化しなかったので硬化 温度は 65 :とした。 硬化時間 2時間) させた後、 引き続き二次硬化 (硬化温度 1 50で、 硬化時間 1時間) させ透明な樹脂硬化物を得た。
樹脂硬化物の線膨張率を J I S K 7197に従って測定し、 線膨張率の変化 が認められた点を外挿してガラス転移温度とした。 同一の注型物より切り出した 2 個のサンプルについて 40でから 400での範囲でガラス転移温度を測定したとこ ろ、 1 5 9. 8でであった。
樹脂硬化物を TGZDTA装置を用いて毎分 2 0 0 m lの空気雰囲気下、 40°C から 4 0 0でまで毎分 1 0 の速度で昇温し、 加熱によって樹脂硬化物が分解し重 量減を示す温度を測定した。
元の重量に比べて 3 %重量減を示した温度は 2 1 7. 5で、 5 %重量減を示した 温度は 2 5 7. 5でであった。
[比較例 1 0 ]
ダイセル化学製セロキサイド 2 0 2 1 P (表中では、 CEL 2021 Pと表示する) 1 0 0重量部に対し新日本理化製リカシッド MH— 7 0 0 1 3 9. 1重量部とェチレ ングリコール 1重量部、 DBU ( 1, 8—ジァザビシクロ (5, 4, 0) ゥンデセ ン) 0. 5重量部を配合し樹脂組成物とした。 組成物の粘度を東京計器社製 E型回 転粘度計を用いて 2 5でで測定したところ 1 l O m P a · sであった。
樹脂組成物を直径 54mm、 深さ 1 5 mmのアルミ製容器に約 1 0 g注ぎ、 一次 硬化 (硬化温度 1 2 0で、 硬化時間 1時間) させた後、 引き続き二次硬化 (硬化温 度 1 8 0で、 硬化時間 2時間) させ無色透明な樹脂硬化物を得た。
樹脂硬化物の線膨張率を J I S K 7 1 9 7に従って測定し、 線膨張率の変化 が認められた点を外挿してガラス転移温度とした。 同一の注型物より切り出した 2 サンプルについて 40でから 40 0 の範囲でガラス転移温度を測定したところ、 22 1. 5 であった。
樹脂硬化物を TGZDTA装置を用いて毎分 2 0 0 m lの空気雰囲気下、 40で から 4 0 0でまで毎分 1 0 の速度で昇温し、 加熱によって樹脂硬化物が分解し重 量減を示す温度を測定した。
元の重量に比べて 3 %重量減を示した温度は 2 94. 9で、 5 %重量減を示した 温度は 3 04. 8 ^であった。
実施例 5〜8および比較例 9〜 1 0における各成分の配合組成および得られた結 果を下記表 3に示す。 表 3
Figure imgf000048_0001
上記表 3から明らかなように、 実施例 5における硬化物のガラス転移点は測定で きないほど高く、 類似の条件で行われた比較例 9におけるそれよりも優れているこ とがわかる。 また、 実施例 5 〜 8における組成物の粘度はいずれも比較例 9および 1 0におけるそれより低く、 取扱い易いことが確認された。 本発明 (2 ) の硬化性エポキシ樹脂組成物における必須の樹脂成分 (A) である 式 (I ) で表される脂環式ジエポキシ化合物はエステル基を分子内に有しないこと から、 カチオン触媒に対して高い反応性を示し、 従来、 組成物の硬化に必要であつ た硬化温度を低下させるか、 硬化時間を短縮する効果がある。
本発明 (2 ) の低粘度で扱い容易な脂環式ジエポキシ化合物を必須成分とする硬 化性エポキシ樹脂組成物は、 各種硬化剤に対する反応性が高く低粘度で加工性に優 れている。 また、 作業環境への影響も少ない点でも優れている。
この硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られた硬化物は従来のエポキシ樹 脂を用いて硬化させて得られた硬化物の場合と比較すると、 透明性、 耐熱性などの 点で非常に良い性能を示す。 また、 その硬化物はコーティング、 インキ、 接着剤、 シーラント、 封止材などの用途を含むさまざまな方面で有用な物性を示すものであ る。
<発明 (3 ) のための実施例および比較例〉 ここでは、 各成分を配合、 混練して、 成形材料を調製し、 その特性評価のた め、 スパイラルフロー、 硬化トルク、 吸水率を測定した。 各特性の測定方法お よび条件は、 下記の通りとした。
1. スパイラルフロー
調製直後における成形材料について、 EMM I— I一 66に準じたスパイラ ルフロー測定用の金型を用い、 金型温度 1 75°C、 注入圧力 70 k g f / cm2, 硬化時間 2分で測定した。 スパイラルフロー (cm) は流動性のパラ メータであり、 数値が大きいほど流動性が良好であることを意味する。
2. 硬化トルク
調製した成形材料を用いて、 キュラストメ一夕一 (オリエンテック(株)製、 J SRキュラストメ一夕一 PS型) を用い、 175°C、 45秒加熱後のトルク を測定した。 キュラストメーターによるトルク値 (kg f · cm) は硬化性の パラメ一夕一であり、 値の大きい方が硬化性が高いことを示す。
3. 吸水率
トランスファ一成形機を用いて、 金型温度 175で、 注入圧力 75kgZc m 硬化時間 2分の条件で、 直径 50mm、 厚さ 3 mmの円板を成形し、 1 75°Cで 8時間、 後硬化した後、 23°Cで 24時間蒸留水中に浸潰し、 重量変 化を測定し吸水率 (重量%) を求めた。
[実施例 9 ]
下記の配合により、 各成分を混合し、 熱ロールを用いて 95°Cで 8分間混練 し、 冷却した後、 粉砕して樹脂組成物を得た。 評価結果は、 表 4に示した通り であった。
配合組成は、 (a)成分として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ化合物 5重量部、 必要に応じて加えられる(e)成分としてビフエ二ル型エポキシ樹脂 を主成分とする樹脂 [日本化薬 (株) 製 クレゾ一ルノボラック型エポキシ樹 脂 EOCN— 1020、 エポキシ当量 185、 融点 105°C] 95重量部、 (b) 成分としてフエノール樹脂 [住友べ一クライト (株) 製フエノール樹脂 PR— 53195、 水酸基当量 167、 軟化点 73で] 51. 8重量部、 (c)成分と して 1, 8—ジァザビシクロ (5, 4, 0) ゥンデセン一 7 (DBU) 1. 2 重量部、 溶融球形シリカ (平均粒径 15 ) を 725重量部、 カーボンブラッ ク 2重量部、 カルナバワックス 2重量部である。
[実施例 10〜 13 ]
表 4に示した各配合組成により、 実施例 9と同様に操作して成形材料を調製 した。 評価結果は、 まとめて表 4に示した。
[比較例 11〜 12 ]
表 4 (続き) に示した各配合により、 実施例 9と同様に操作して成形材料を 調製し、 それぞれ評価を行なった。 評価結果は、 まとめて表 4 (続き) に示し た。
表 4
Figure imgf000051_0001
EOCN-1020:日本化薬 (株)製 クレゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂 PR-53195:住友べ一クライ卜 (株)製フエノール樹脂
DBU:1, 8—ジァザビシクロ(5, 4, 0)ゥンデセン一 7
TPP:卜リフエニルフォスフィン
表 4 (続き)
Figure imgf000052_0001
表 4から明らかなように、 本発明 (3) の電子部品封止用エポキシ樹脂組成 物を用いて得られた実施例 10〜13における硬化物は比較例 1 1〜12にお ける硬化物と比較して低い吸水率値を示しており、 電子部品封止用エポキシ樹 脂組成物として極めて優れていることがわかる。
また、 表 4におけるスパイラルフロー値から明らかなように、 一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物 (a) を使用した本発明 (3) の電子部品 封止用エポキシ樹脂組成物は流動性、 すなわち、 成形性に優れていることがわ かる。
<発明 (4) のための実施例および比較例 > 試料 1 (表 5中の配合ベースの油 1) : ポリプロピレングリコールジアセテート (分子量 3000、 100でにおける動粘度は 9.8 c S t)
試料 2 (表 5中の配合ベースの油 2) : 2—メチルブタン酸及びへキサン酸(モ ル比 = 1 : 1)の混合物とペン夕エリスリトールのフルエステル。 (100 におけ る動粘度は 4. 2 c S t)
[実施例 14〜: I 6、 比較例 13〜: L 7 ]
モデル的に有機酸を添加した表 5に示す組成の電気絶縁油を調製した後、 500 gずつビーカ一に取り 60でで加熱撹拌しながら経時的にサンプルを取り酸価を測 定した。 結果を表 6に示すが、 実施例は、 いずれも急速に酸価が低減している。 なお、 配合ベースの油の初期酸価は、 試料 1が 0. 02、 試料 2が 0. 0 1であ つた。
[実施例 17〜 21、 比較例 18〜 21 ]
さらに表 7に示す組成物を S US- 316製オートクレープに入れて 150でで 1 0日間、 空気中で加熱した。 加熱試験後の動粘度 (単位 c S t) 、酸価(mgKOH /g)を評価した。
酸化安定度は、 J I S C2101 -93に準拠して測定した。
表 5
配合べ一添加剤 エポキシ 有機酸 有機酸添加 スの油 の添加量 量(重量%) 実施例 14 1 実施例 1のエポキシ 3 酢酸 3 実施例 15 2 実施例 1のエポキシ 3 へキサン酸 3 実施例 16 2 実施例 2のエポキシ 3 へキサン酸 5 比較例 13 1 エポキシ化大豆油 3 酢酸 3 比較例 14 2 エポキシ化大豆油 3 へキサン酸 3 比較例 15 2 フエニルダリシジル 3 へキサン酸 3
エーテル
比較例 16 1 ビニルシクロへキセン 3 酢酸 3
のジェポキサイド
比較例 17 2 セロキサイド 2 0 2 1 3 酢酸 3 比較例 1 3〜14のエポキシ化合物は、 エポキシ化大豆油 (ダイマック S- 300 ダイセル化学工業製) を使用した。
比較例 1 5は、 フエニルダリシジルエーテルを使用した。
比較例 1 7におけるセロキサイド 202 1はダイセル化学工業株式会社製の 3, 4一エポキシシクロへキシルメチル (3, 4 _エポキシシクロへキサンカルポキシ レート) である。
表 6
添加直後の酸価 2 時間後 6 時間後 1 2時間後
(mg K O H/g) の酸価 の酸価 の酸価
実施例 14 1 . 98 0. 86 0. 1 3 0. 05
実施例 15 1 . 06 0. 32 0. 1 0 0. 02
実施例 16 1 . 22 0. 50 0. 2 1 0. 05
比較例 13 1 . 9 1 0. 85 0. 5 1 0. 24
比較例 14 1 . 3 9 1 . 1 0 0. 82 0. 35
比較例 15 1 . 2 3 0. 64 0. 50 0. 38
比較例 18 1 . 90 0. 50 0. 2 1 0. 02
比較例 19 1 . 88 0. 7 9 0. 48 0. 1 8
表 7
Figure imgf000055_0001
比較例 21におけるセロキサイド 2021はダイセル化学工業株式会社製の 3, 4一エポキシシクロへキシルメチル (3, 4—エポキシシクロへキサンカルポキシ レート) である。 表 5〜7に示されているように、 本発明 (4) の絶縁油用安定剤、 すなわち、 一 般式 ( I) で表される脂環式ジエポキシ化合物およびそれを添加した電気絶縁油に おいては、 酸価の数値が低く、 絶縁油特性が改良されている。
<発明 (5) のための実施例および比較例〉 まず、 下記の脂環式ジエポキシ化合物 (a_ l) およびエポキシ樹脂(a— 2)、 酸 無水物 1〜2、 硬化促進剤 1〜2、 無機質充填材 1~2を準備した。
脂環式ジエポキシ化合物 (a— 1) として、 実施例 1で得られた脂環式ジエポキシ 化合物が用いられ、 エポキシ化合物(a— 2)として、 下記のエポキシ樹脂 2〜 4が用 いられた。
エポキシ樹脂 2 : CEL-2021 P (3, 4一エポキシシクロへキシルメチルー 3 , 4一エポキシシクロへキサンカルボキシレート、 ダイセル化学工業製)
エポキシ樹脂 3 : YD- 128 (東都化成製、 ビスフエノール A型エポキシ樹脂、 エポキシ当量 190、 粘度 1360 OmPa · sZ25 :)
エポキシ樹脂 4 : HBE— 100 (新日本理化製、 水添ビスフエノール Aジグリシ ジルエーテル型エポキシ樹脂、エポキシ当量 210、粘度 221 OmPa · sZ25で) 〔酸無水物 1〕 メチルへキサヒドロ無水フ夕ル酸(商品名 リカシッド MH- 700 : 新日本理化社製)
〔酸無水物 2〕 メチルノルボルネンジカルボン酸無水物(商品名 HNA :新日本理 化社製)
[硬化促進剤 1] エチレングリコール
〔硬化促進剤 2〕 DBU (ジァザビシクロウンデセン)
〔無機質充填材 1〕 球状の溶融シリカ (平均粒径 50 /xm以下の粒子が全体の 99重 量%以上)
〔無機質充填材 2〕 溶融アルミナ (平均粒径 50 zm以下の粒子が全体の 99重量% 以上)
[実施例 17〜 24、 比較例 22〜 25 ]
下記の表 8〜表 9に示す各成分を, 同表に示す割合で配合し、 約 25 の温度にて 減圧下 (3〜5To r r) で 「TH I NKY製、 あわとり練太郎 AR— 100」 を 用いて攪拌混合することにより絶縁性注型エポキシ樹脂組成物を得た。 そして、 上記 絶縁性注型エポキシ樹脂組成物を用い注型法により成形硬化して所定形状の成形品を 作製した。 なお、 表 8〜表 9において、 各成分の配合量はいずれも重量部を表す。 表 8
Figure imgf000057_0001
表 9
Figure imgf000057_0002
のようにして得られた実施例の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物および比較例 のエポキシ樹脂組成物を所定の条件下 (140^ 2時間+170 10時間) で 硬化させた硬化物の電気的特性 (誘電正接、 誘電率)、 機械的特性 (曲げ強度)、 およ びガラス転移温度 (Tg) を下記に示す各試験条件下で測定した。 結果を表 10〜表 1 1に示す。 なお、 下記いずれの試験においても、 試料数 5個の平均値を求めた。
表 1 0
Figure imgf000058_0002
表 1 1
Figure imgf000058_0003
〔誘電正接および誘電率〕
片面に主電極とその周囲のガード電極を、 他面に対向電極を、 それぞれ導電塗料に より形成した、 厚み lmmx直径 6 Ommの試料を作製した。 そして、 この試料を恒 温槽内で 100 .にして変成器ブリッジ法にてキャパシタンスおよびコンダクタンス (測定周波数: 50Hz)をそれぞれ測定し、 これらの結果から誘電正接(t an δ) および誘電率 (ε) を下記の式により算出した。
誘電正接 (t an S)
Figure imgf000058_0001
' f ' Cx
誘電率 (ε) =Cx/Co Cx :ブリッジが平衡になったときのキャパシタンス値 (pF)
Co:主電極の面積および試料の厚みから算出した ε = 1の静電容量 (p F) Gx :試料のコンダクタンス値 (S)
f :測定周波数 (H z )
〔曲げ強度〕
幅 1 OmmX長さ 100 mmX厚み 4mmの試料を作製し、 間隔 64mmの両端支 持で中央に加圧くさびにより荷重をかけ、 曲げ破断したときの最大荷重を求めた。
CTg (ガラス転移温度:で)〕
大きさ 5 X 5 X 1 Ommの試料を作製し、 熱膨張測定法 (セイコーインスツルメン ト社製、 熱機械分析装置 TMA/S S 6 100による) により 5で 分で昇温したと きの寸法変化を測定しプロットする。 そして、 熱膨張率の変位点によりガラス転移温 度 (Tg) を求めた。 表 10および表 1 1の結果から、 本発明 (5) の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成 物を硬化して得られる硬化物は曲げ強度および Tgが高く、 かつ、 誘電率が低いとい う優れた特性を有していることが明らかである。 産業上の利用可能性
特定の脂環式ジォレフイン化合物から、 安価に収率よく、 前記一般式 (I) で表わ される脂環式ジエポキシ化合物を高純度で製造することができる。 この脂環式ジェポ キシ化合物と硬化剤等からなる硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られた硬 化物は従来のエポキシ樹脂を用いて硬化させて得られた硬化物の場合と比較すると、 透明性、 耐熱性などの点で非常に良い性能を示し、 その硬化物はコーティング、 ィ ンキ、 接着剤、 シーラント、 封止材などの用途に用いられる。 また、 この硬化性ェ ポキシ樹脂組成物は電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物や電子部品封止用エポキシ 樹脂組成物としても有用である。 また、 この脂環式ジエポキシ化合物は電気絶縁油 用安定剤としても有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 下記一般式 (I I ) で表わされる脂環式ジォレフイン化合物を有機過カルボン 酸によりエポキシ化することを特徴とする一般式 (I )
Figure imgf000060_0001
(式中で尺 1〜!^ 18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 あるいは酸素原子もしくは、 ハロゲン原子を含んでよい炭化 水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表わされる脂環式ジエポキシ化合物の製造方法。
2 . 有機過カルボン酸が対応するアルデヒドの酸素による酸化により得られた実質 的に水分を含まないものである請求項 1に記載の脂環式ジエポキシ化合物の製造方 法。
3 . 有機過カルボン酸中の水分が 0 . 8重量%以下である請求項 1または 2に記載 の脂環式ジエポキシ化合物の製造方法。
4. 有機過カルボン酸が過酢酸である請求項 1に記載の脂環式ジエポキシ化合物の 製造方法。
5 . 過酢酸が酢酸ェチル溶液である請求項 4に記載の脂環式ジエポキシ化合物の製 造方法。
Figure imgf000061_0001
(式中で Ri R18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくはハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表される脂環式ジエポキシ化合物 (A;)、 熱カチオン (b l) もしくは光力チオン (b 2) 重合開始剤 (B) または酸無水物 (C)、 および必要に応じて加えられる他 のエポキシ樹脂 (D) とからなることを特徴とする硬化性エポキシ樹脂組成物。
7. 式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物がビシクロへキシル _ 3, 3' - ジエポキシドである請求項 6に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
8. 光力チオン重合開始剤がスルホ二ゥム塩系の光力チオン重合開始剤である請 求項 6または 7に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
9. 酸無水物がメチルへキサヒドロ無水フ夕ル酸である請求項 6または 7に記載 の硬化性ェポキシ樹脂組成物。
10. 請求項 6〜 9のいずれかに記載の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて なる硬化物。
1 1. 下記の一般式 ( I )
Figure imgf000061_0002
(式中で Ri〜R18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくはハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又 は置換基を有してよいアルコキシ基である。) で表される脂環式ジエポキシ化合物 (a)、 硬化剤 (b) を必須成分とし、 必要に応 じて硬化促進剤 (c)、 無機充填剤 (d)、 および他のエポキシ樹脂 (e)を配合してなる 電子部品封止用ェポキシ樹脂組成物。
12. 式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物(a)がビシクロへキシル— 3, 3 ' ージエポキシドである請求項 1 1に記載の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物。
13. 硬化剤 (b) がァミン系硬化剤、 酸無水物系硬化剤、 またはフエノール系樹 脂から選ばれる少なくとも一つである請求項 1 1または 12に記載の電子部品封止用 エポキシ樹脂組成物。
14. 他のエポキシ樹脂(e)がクレゾ一ルノポラック型エポキシ樹脂である請求項 11または 12に記載の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物。
15. 請求項 1 1〜14のいずれかに記載の電子部品封止用エポキシ樹脂組成物を 硬化してなる硬化物。
16. 一般式 ( I )
Figure imgf000062_0001
(式中で尺 1〜!^ 18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくは、 ハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表される脂環式ジエポキシ化合物からなる電気絶縁油用安定剤。
17. —般式 (I) で表わされる脂環式ジエポキシ化合物における R R18が全て 水素原子である請求項 16に記載の電気絶縁油用安定剤。
18. —般式 ( I) で表わされる脂環式ジエポキシ化合物が対応するジォレフィ ン化合物を実質的に水分を含まない有機過カルボン酸でエポキシ化して得られるも のである請求項 16または 17に記載の電気絶縁油用安定剤。
19. 有機過カルボン酸中の水分含有量が 0. 8重量%以下である請求項 1 8に 記載の電気絶縁油用安定剤。
20. 有機過カルボン酸が有機溶剤溶液である請求項 18または 19に記載の電 気絶縁油用安定剤。
21. コンデンサー用の絶縁油用安定剤である請求項 16 20のいずれかに記 載の電気絶縁油用安定剤。
22. 請求項 16 21のいずれかに記載の電気絶縁油用安定剤を絶縁油成分 1 00重量部に対して 0. 05から 15重量部配合したことを特徴とする電気絶縁油。
23. 熱硬化性樹脂と無機質充填材を含有する電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物 であって、 上記熱硬化性樹脂が、 下記の (A) (C) 成分
(A) エポキシ樹脂組成物
下記の一般式 ( I )
Figure imgf000063_0001
(式中で Ri R18は、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 これらは、 水 素原子、 ハロゲン原子、 酸素原子もしくはハロゲン原子を含んでよい炭化水素基、 又 は置換基を有してよいアルコキシ基である。)
で表される脂環式ジエポキシ化合物(a— 1)を 5 80重量%、 一般式 (I) で表される脂環式ジエポキシ化合物(a— 1)以外のエポキシ化合物(a— 2) 95 2 0重量% [脂環式ジエポキシ化合物(a— 1)とエポキシ化合物(a— 2)の合計は 10 0重量%]、
(B) 酸無水物、
(C) 硬化促進剤、
からなり、 さらに
(D) 無機質充填材
を含み、 上記 (B) 成分の配合割合が、 (A) 成分 1当量に対して 0. 6 1. 0当 量の範囲に、 (C)成分が(A)及び(B)の合計量 100重量部に対して 0. 5〜: L 0重 量部、 (D) 成分が (A) 〜 (D) 成分の合計量中 30〜80重量%からなることを 特徴とする電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物。
24. —般式 (1) で表される脂環式ジエポキシ化合物(a— 1)がビシクロへキシ ルー 3, 3 ' ージエポキシドである請求項 23に記載の電気絶縁用注型エポキシ樹脂 組成物。
25. 酸無水物がメチルへキサヒドロ無水フ夕ル酸またはメチルノルボル ネンジカルボン酸無水物である請求項 23に記載の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成 物。
26. 硬化促進剤がエチレングリコールまたはジァザビシクロウンデセンである請 求項 23に記載の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物。
27. 無機質充填材が球状の溶融シリカまたは溶融アルミナである請求項 23に記 載の電気絶縁用注型ェポキシ樹脂組成物。
28. エポキシ化合物(a— 2)が 3, 4 _エポキシシクロへキシルメチル— 3, 4 —エポキシシクロへキサンカルボキシレート、 ビスフエノール型エポキシ樹脂または ノポラックフエノール型エポキシ樹脂のいずれか少なくとも一つである請求項 23に 記載の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物。
29. 請求項 23〜 28のいずれかに記載の電気絶縁用注型エポキシ樹脂組成物を 硬化してなる硬化物。
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