WO2011135925A1 - ジエポキシ化合物、その製造方法および該ジエポキシ化合物を含む組成物 - Google Patents

ジエポキシ化合物、その製造方法および該ジエポキシ化合物を含む組成物 Download PDF

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WO2011135925A1
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alumina
curing agent
composition
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拓 浅海
誠 板垣
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住友化学株式会社
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

Definitions

  • the present invention relates to a diepoxy compound, a production method thereof, and a composition containing the diepoxy compound.
  • the present invention [1] Formula (1): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)
  • a diepoxy compound represented by: [2] The diepoxy compound represented by the formula (1) is represented by the formula (1 ′): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)
  • the formula (2) In the presence of an inorganic base, the formula (2): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ,
  • the diepoxy compound of the present invention has the formula (1): (Hereinafter abbreviated as diepoxy compound (1)).
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group, and a methyl group is preferable.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are preferably independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are preferred. Is preferably a hydrogen atom.
  • the diepoxy compound (1) has the formula (1 ′): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.) It is preferable that it is a stereoisomer shown by these.
  • the diepoxy compound (1) and the curing agent are melt-mixed at a lower temperature. And can be cured at low temperatures.
  • the diepoxy compound (1) is represented by the formula (2) in the presence of an inorganic base: (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 have the same meaning as described above.)
  • a dihydroxy compound hereinafter abbreviated as compound (2)
  • formula (3) (In the formula, X 1 represents a halogen atom.) It can manufacture by the method of including the process (henceforth abbreviated as process (I)) which reacts with the epihalohydrin shown below (it abbreviates as epihalohydrin (3) hereafter).
  • Compound (2) has the formula (2 ′): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 have the same meaning as described above.) It is preferable that it is a stereoisomer shown by these.
  • X 1 in the epihalohydrin (3) represents a halogen atom, and examples of the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom, and a chlorine atom is preferable.
  • Epihalohydrin (3) includes epichlorohydrin and epibromohydrin, with epichlorohydrin being preferred. Two or more kinds of epihalohydrins (3) may be used in combination.
  • the amount of epihalohydrin (3) to be used is generally 2-200 mol, preferably 5-150 mol, per 1 mol of compound (2).
  • inorganic bases examples include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, and alkali metal hydrogens such as sodium hydride and potassium hydride.
  • alkali metal hydroxides are preferable, and sodium hydroxide and potassium hydroxide are more preferable.
  • Two or more inorganic bases may be used in combination.
  • the amount of the inorganic base to be used is generally 0.1 to 20 mol, preferably 0.5 to 10 mol, per 1 mol of compound (2).
  • An inorganic base in a solid form such as a granular material can be used.
  • an aqueous solution having a concentration of about 1 to 60% by weight can be used.
  • the reaction between the compound (2) and the epihalohydrin (3) is preferably carried out in the presence of a quaternary ammonium salt in addition to the inorganic base.
  • the “quaternary ammonium salt” means a salt containing a cation in which four hydrocarbon groups are bonded to a nitrogen atom, and examples of the anion contained in the quaternary ammonium salt include chloride ion, bromide ion, iodine.
  • Halide ions such as halide ions.
  • alkali metal hydroxides and alkali metal carbonates are preferred.
  • quaternary ammonium salts tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, benzyltributylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, Quaternary ammonium halides such as benzyltrimethylammonium bromide, benzyltriethylammonium bromide, tetramethylammonium iodide, tetraethylammonium iodide, tetrabutylam
  • Ammonium bromide and benzyl trimethyl ammonium bromide is more preferable.
  • Two or more quaternary ammonium salts may be used in combination.
  • the amount of the quaternary ammonium salt to be used is generally 0.0001 to 1 mol, preferably 0.001 to 0.5 mol, per 1 mol of compound (2).
  • the reaction of compound (2) and epihalohydrin (3) may be performed without a solvent or in the presence of a solvent.
  • Solvents include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2- Heptanol, 3-heptanol, 2-octanol, 4-decanol, 2-dodecanol, 3-methyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 3-methyl-2-pentanol, 5-methyl-2 -Hexanol, 4-methyl-3-heptanol, 2-methyl-2-propanol, 2-methyl-2-butanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 2-methyl-2-pentanol, 3-methyl- 3-pentanol, 3-ethyl-3-pentanol, 2,3-dimethyl-3-pe Alcohol solvents such as butanol, 3-ethyl-2,2-
  • Two or more solvents may be used in combination.
  • the amount of the solvent to be used is generally 0.01-100 parts by weight, preferably 0.1-50 parts by weight, per 1 part by weight of compound (2).
  • the reaction between the compound (2) and the epihalohydrin (3) may be performed under normal pressure conditions, under pressure conditions, or under reduced pressure conditions. You may implement reaction in inert gas atmosphere, such as nitrogen gas and argon gas.
  • the reaction of compound (2) with epihalohydrin (3) is usually carried out by mixing compound (2), epihalohydrin (3), an inorganic base, and optionally a quaternary ammonium salt and a solvent. .
  • the reaction temperature is usually ⁇ 20 ° C.
  • Step (I) preferably includes the following steps (i) and (ii). Step (i): Step of mixing compound (2), epihalohydrin (3) and quaternary ammonium salt Step (ii): Step of mixing the mixture obtained in step (i) and an inorganic base.
  • Step (i) may be performed under normal pressure conditions, may be performed under pressure conditions, or may be performed under reduced pressure conditions. You may implement process (i) in inert gas atmosphere, such as nitrogen gas and argon gas.
  • the reaction temperature in step (i) is usually ⁇ 10 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 120 ° C.
  • the reaction time in step (i) varies depending on the reaction temperature, but is usually 0.5 to 72 hours.
  • the reaction mixture obtained in step (i) may contain a diepoxy compound (1).
  • Step (ii) may be performed under normal pressure conditions, may be performed under pressure conditions, or may be performed under reduced pressure conditions.
  • Step (ii) may be performed under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.
  • the reaction temperature in step (ii) is usually ⁇ 20 ° C. to 120 ° C., preferably ⁇ 10 ° C. to 80 ° C.
  • Step (ii) is preferably carried out until no increase in the amount of diepoxy compound (1) is confirmed, and the reaction time is usually 0.5 to 72 hours, although it varies depending on the reaction temperature.
  • an organic layer containing the diepoxy compound (1) is obtained by mixing the reaction mixture, water, and, if necessary, a solvent insoluble in water and separating the liquid. The obtained organic layer is washed with water, for example, and then the insoluble matter is removed by filtration as necessary, followed by concentration, whereby the diepoxy compound (1) can be taken out.
  • the taken-out diepoxy compound (1) can be further purified by ordinary purification means such as recrystallization.
  • Water-insoluble solvents include halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, chloroform, chlorobenzene and dichlorobenzene, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene and mesitylene.
  • ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and the amount used is usually 1 to 300 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, per 1 part by weight of the diepoxy compound (1).
  • the diepoxy compound (1) is prepared by mixing the compound (2) with the formula (4) (In the formula, X 2 represents a halogen atom.) Is reacted with a compound represented by formula (5) (hereinafter abbreviated as compound (4)). (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 have the same meaning as described above.) (Hereinafter abbreviated as compound (5)), and the obtained compound (5) can be produced by a method comprising a step of oxidizing with an oxidizing agent.
  • X 2 in the compound (4) represents a halogen atom, and examples of the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom.
  • Compound (4) includes allyl chloride and allyl bromide. Two or more compounds (4) may be used in combination.
  • the amount of compound (4) to be used is generally 2-200 mol, preferably 2-100 mol, per 1 mol of compound (2).
  • the base may be an inorganic base or an organic base, and an inorganic base is preferable.
  • the inorganic base include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate.
  • the organic base include pyridine. Among these, alkali metal carbonates are preferable, and sodium carbonate and potassium carbonate are more preferable.
  • Two or more bases may be used in combination.
  • the amount used is usually 2 to 10 mol per 1 mol of compound (2).
  • the amount of its use is 2 mol or more normally with respect to 1 mol of compounds (2).
  • the organic base may also be used as a solvent in a large excess amount.
  • the reaction between compound (2) and compound (4) is preferably performed in a solvent. Examples of the solvent include the same solvents as those used in the reaction of the aforementioned compound (2) and epihalohydrin (3).
  • the organic base may be used as a solvent.
  • Reaction of a compound (2) and a compound (4) is normally implemented by mixing a compound (2), a compound (4), a base, and a solvent as needed,
  • the mixing order is not restrict
  • the reaction may be carried out under normal pressure conditions, under pressure conditions, or under reduced pressure conditions. Moreover, you may react in inert gas atmosphere, such as nitrogen gas and argon gas.
  • the reaction temperature is usually ⁇ 20 ° C. to 120 ° C., preferably ⁇ 10 ° C. to 100 ° C.
  • the progress of the reaction can be confirmed by ordinary analytical means such as liquid chromatography, and it is preferable to carry out the reaction until no increase in the amount of compound (5) produced is observed.
  • the obtained reaction mixture containing the compound (5) is usually mixed with an oxidizing agent as it is or after being washed with water, and the reaction between the compound (5) and the oxidizing agent is carried out.
  • the oxidizing agent may be any oxidizing agent that can convert a carbon-carbon double bond to an epoxy group, and specific examples thereof include peracids such as m-chloroperbenzoic acid.
  • the amount of the oxidizing agent to be used is generally 2 to 20 mol per 1 mol of compound (5).
  • the reaction between the compound (5) and the oxidizing agent may be performed under normal pressure conditions, under pressure conditions, or under reduced pressure conditions.
  • the reaction may be performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.
  • the reaction temperature is usually ⁇ 20 ° C.
  • the diepoxy compound (1) can be taken out by concentrating the reaction mixture. After decomposing the oxidizing agent remaining in the reaction mixture, concentration may be performed. The taken-out diepoxy compound (1) can be further purified by ordinary purification means such as recrystallization.
  • Compound (2) is compound of formula (6): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 have the same meaning as described above.)
  • a hydroxynaphthoic acid compound represented by formula (hereinafter abbreviated as hydroxynaphthoic acid (6)), and formula (7): Can be produced by reacting with 4-hydroxy-1- (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (hereinafter abbreviated as cyclohexane (7)).
  • Examples of hydroxynaphthoic acid (6) include 6-hydroxy-2-naphthoic acid.
  • cyclohexane (7) the formula (7 ′): Is preferably a trans form (trans-4-hydroxy-1- (4-hydroxyphenyl) cyclohexane).
  • the amount of cyclohexane (7) to be used is generally 1 to 30 mol, preferably 1 to 15 mol, per 1 mol of hydroxynaphthoic acid (6).
  • the acid include sulfuric acid and p-toluenesulfonic acid.
  • the amount used is usually 0.001 to 0.3 mol per 1 mol of hydroxynaphthoic acid (6). Two or more acids can be used in combination.
  • the reaction of hydroxynaphthoic acid (6) and cyclohexane (7) is preferably performed in the presence of a solvent.
  • a solvent include aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, and octane, and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, mesitylene, chlorobenzene, and dichlorobenzene.
  • the amount of the solvent used is usually 1 to 200 parts by weight, preferably 5 to 100 parts by weight, based on 1 part by weight of hydroxynaphthoic acid (6).
  • the reaction of hydroxynaphthoic acid (6) and cyclohexane (7) is usually carried out by mixing hydroxynaphthoic acid (6), cyclohexane (7), an acid and, if necessary, a solvent, and the mixing order is limited. Not.
  • the reaction may be performed under normal pressure conditions, may be performed under pressure conditions, or may be performed under reduced pressure conditions. Moreover, you may carry out in inert gas atmosphere, such as nitrogen gas and argon gas.
  • the reaction temperature is usually 50 to 250 ° C., preferably 60 to 200 ° C.
  • the reaction time varies depending on the reaction temperature, but is usually 0.5 to 72 hours.
  • the reaction proceeds, water is produced, but it is preferable to carry out the reaction while removing the produced water from the reaction system.
  • the crystal of the compound (2) can be taken out by filtering the obtained reaction mixture.
  • curing agent is demonstrated.
  • the composition X can contain 2 or more types of diepoxy compounds (1).
  • the composition X can contain 2 or more types of hardening
  • the composition X can contain a solvent in addition to the diepoxy compound (1) and the curing agent. In terms of easy preparation, the composition X preferably contains a solvent.
  • Solvents include ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and N-methylpyrrolidone, ester solvents such as butyl acetate, and propylene glycol monomethyl ether Glycol solvents such as ketone solvents and aprotic polar solvents are preferred, and methyl isobutyl ketone and N, N-dimethylformamide are more preferred. Even if the solvent is removed from the solution obtained by dissolving the diepoxy compound (1) and the curing agent of the present invention in a solvent, a uniform mixture tends to be obtained.
  • ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone
  • aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and N-methylpyrrol
  • any curing agent may be used as long as it has at least one functional group capable of undergoing a curing reaction with the epoxy group in the diepoxy compound (1) or exhibits a catalytic action in the curing reaction of the diepoxy compound (1).
  • an amine curing agent in which the functional group is an amino group a phenol curing agent in which the functional group is a hydroxyl group, and an acid anhydride curing agent in which the functional group is a group represented by -CO-O-CO-
  • an amine curing agent, an amine curing agent, a phenol curing agent and a curing catalyst are preferable, and an amine curing agent is more preferable.
  • amine curing agents include ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and other aliphatic polyamines having 2 to 20 carbon atoms, p-xylenediamine, m-xylenediamine, 1 , 5-diaminonaphthalene, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, Aromatic polyamines such as 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 4,4′
  • aromatic polyamines and dicyandiamide are preferable, and 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 1,5-diaminonaphthalene, p-phenylenediamine and dicyandiamide are more preferable.
  • the phenol curing agent include a phenol resin, a phenol aralkyl resin (having a phenylene skeleton, a diphenylene skeleton, etc.), a naphthol aralkyl resin, and a polyoxystyrene resin.
  • phenol resin examples include resol type phenol resins such as aniline-modified resole resin and dimethyl ether resole resin, novolac type phenol resins such as phenol novolac resin, cresol novolac resin, tert-butylphenol novolac resin, nonylphenol novolac resin, and dicyclopentadiene modified. Special phenol resins such as phenol resin, terpene-modified phenol resin, and triphenolmethane type resin can be mentioned.
  • polyoxystyrene resin examples include poly (p-oxystyrene).
  • Examples of the acid anhydride curing agent include maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride and 5- (2,5-dioxo Tetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride.
  • Examples of the curing catalyst include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, and benzyldimethylamine. What is necessary is just to select the usage-amount of a hardening
  • the total number of moles of functional groups capable of undergoing a curing reaction with the epoxy group in the curing agent is 0.5 to 1 mole per 1 mole of the epoxy group in the diepoxy compound (1).
  • a curing agent is used in an amount of 1.5 mol, preferably 0.9 to 1.1 mol.
  • the composition X has a desired performance of the cured product obtained by curing the composition X (for example, solubility, heat resistance, thermal conductivity, etc.). As long as it does not cause a decrease, compounds having other epoxy groups can be included.
  • composition X can contain various additives in addition to the diepoxy compound (1), the curing agent and the solvent.
  • Additives include curing accelerators such as triphenylphosphine, 1,8-azabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 2-phenylimidazole; coupling agents such as ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane Colorants such as carbon black; low stress components such as silicone oil and silicone rubber; mold release agents such as natural wax, synthetic wax, higher fatty acid or metal salt thereof, paraffin; antioxidant; fused crushed silica powder, fused sphere Silica such as silica powder, crystalline silica powder, secondary agglomerated silica powder; alumina such as ⁇ -alumina or transition alumina ( ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina); titanium white; aluminum hydroxide; talc; clay; Mica; and glass fiber.
  • curing accelerators such as triphenylphosphine, 1,8-azabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 2-phenylimidazole
  • the composition X can contain an additive in an amount that does not cause a decrease in the desired performance (eg, melting point) of the cured product obtained by curing the composition X.
  • the composition X preferably contains alumina from the viewpoint of improving the thermal conductivity of a cured product obtained by curing the composition X.
  • curing agent, and an alumina is preferable, and it is preferable that the composition X further contains an above-described solvent at the point that the preparation is easy.
  • the content of alumina is usually 75 parts by weight to 95 parts by weight, preferably 83 parts per 100 parts by weight in total of the diepoxy compound (1), the curing agent and alumina. Parts by weight to 90 parts by weight.
  • the composition containing 75 parts by weight or more of alumina with respect to a total of 100 parts by weight of the diepoxy compound (1), the curing agent and alumina improves the thermal conductivity of the cured product obtained by curing the composition.
  • the composition in which the amount of alumina is 95 parts by weight or less tends to be easily formed.
  • alumina granular alumina is preferable, and D50 is 2 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, where D50 is the particle size of 50% cumulative volume from the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution (average particle size measured by laser diffraction method). More preferred is alumina which is a mixture of certain alumina A, alumina B having a D50 of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and alumina C having a D50 of 0.01 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • each alumina in the total volume of 100% by volume of alumina A, alumina B and alumina C is 50 to 90% by volume for alumina A, 5 to 40% by volume for alumina B, and 1 to 30% by volume for alumina C. It is preferable that Such alumina can be prepared, for example, by appropriately mixing commercially available alumina having various average particle sizes. Further, the content ratio of alumina contained in the cured product is preferably 50 to 80% by volume, more preferably 60 to 74% by volume with respect to 100% by volume of the cured product.
  • a method for producing a cured product obtained by curing the composition X a method of curing the composition X by heating to a predetermined temperature, a composition X is heated and melted and poured into a mold or the like, and the mold is further A method of molding by heating, a method of melting the composition X, a method of injecting and curing the resulting melt into a preheated mold, a partial curing of the composition X, and pulverizing the resulting partially cured product, After filling the obtained powder into a mold, melt-molding the filled powder, and dissolving the composition X in a solvent as necessary, partially curing while stirring, and casting the resulting solution A method of drying by removing the solvent by ventilation drying or the like, and heating for a predetermined time while applying pressure with a press machine or the like as required.
  • the substrate is applied or impregnated, and then the obtained substrate is heated to semi-cure the diepoxy compound (1) in the substrate.
  • a prepreg can also be manufactured.
  • a laminate can be obtained by laminating a plurality of prepregs and applying pressure and heating with a press or the like.
  • the base material used for the prepreg include woven or nonwoven fabrics of inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers, and woven or nonwoven fabrics of organic fibers such as polyester.
  • a cured product obtained by curing the composition X Is excellent in thermal conductivity, and a cured product obtained by curing the composition X containing alumina is further excellent in thermal conductivity.
  • the precipitated solid was filtered, washed with 200 mL of methanol, dried under reduced pressure at 50 ° C. for 4 hours, and abbreviated as a compound represented by formula (2-1) (hereinafter abbreviated as compound (2-1)).
  • compound (2-1) Containing 2.79 g of white crystals.
  • the crystals were analyzed by liquid chromatography, and the area percentage of the peak corresponding to the obtained chromatograph compound (2-1) was calculated to be 96.9%. Assuming that the content of the compound (2-1) in the crystal is 96.9% by weight, the yield of the compound (2-1) based on 6-hydroxy-2-naphthoic acid was 20%. It was.
  • the obtained filtrate was concentrated to obtain a crude product.
  • Toluene and 2-propanol were added to the obtained crude product.
  • the resulting mixture was heated to 70 ° C., stirred at the same temperature for 1 hour, cooled to room temperature, and allowed to stand overnight.
  • the precipitated solid was taken out by filtration, washed with 2-propanol, and then dried to obtain 2.21 g of white crystals.
  • Toluene and 2-propanol were added to the obtained crystals.
  • the resulting mixture was heated to 70 ° C., stirred at the same temperature for 1 hour, cooled to room temperature, and allowed to stand overnight.
  • diepoxy compound (1-1) a diepoxy compound represented by formula (1-1) (hereinafter abbreviated as diepoxy compound (1-1)). 1.16 g was obtained. The crystals were analyzed by liquid chromatography, and the area percentage of the peak corresponding to the diepoxy compound (1-1) in the obtained chromatograph was calculated to be 91.8%. Assuming that the content of diepoxy compound (1-1) in the crystal is 91.8% by weight, the yield of diepoxy compound (1-1) based on compound (2-1) was 55%. It was. Melting point 162 ° C.
  • the compound (2-1) was analyzed by liquid chromatography, and the area percentage of the peak corresponding to the compound (2-1) in the obtained chromatograph was calculated. As a result, it was 96.8%.
  • the content of Compound (2-1) was assumed to be 96.8% by weight.
  • the resulting mixture was stirred at 70 ° C. for 7 hours and then cooled to 18 ° C.
  • 33.1 g of a 15 wt% aqueous sodium hydroxide solution was gradually added.
  • the resulting mixture was stirred at 18 ° C. for 4 hours and then cooled to 0 ° C.
  • the resulting mixture was cooled to 18 ° C., and 30.9 g of a 15 wt% aqueous sodium hydroxide solution was gradually added.
  • the resulting mixture was stirred at 18 ° C. for 2 hours and then cooled to 0 ° C.
  • liquid separation was performed.
  • the obtained organic layer was washed three times with ion exchange water, and then insoluble matter was removed by filtration.
  • the obtained filtrate was concentrated to obtain a crude product [2]. After adding toluene and 2-propanol to the obtained crude product [2], the resulting mixture was heated to 70 ° C. and stirred at the same temperature for 1 hour.
  • the resulting mixture was cooled to room temperature and allowed to stand overnight.
  • the precipitated solid was taken out by filtration, washed with 2-propanol, and then dried to obtain 15.1 g of white crystals containing a diepoxy compound (1-1).
  • the crystals were analyzed by liquid chromatography, and the area percentage of the peak corresponding to the diepoxy compound (1-1) in the obtained chromatograph was calculated to be 95.2%.
  • Example 3 100 parts by weight of a diepoxy compound (1-1), 21 parts by weight of 4,4′-diaminodiphenylmethane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a curing agent, and N, N-dimethylformamide as a solvent are mixed, and a solution A shaped composition was obtained.
  • the obtained composition was concentrated with a centrifugal concentrator to obtain a uniform powdery composition.
  • the obtained powdery composition was filled in an alumina pan.
  • the alumina pan filled with the composition was heated with a differential scanning calorimeter (DSC Q2000 manufactured by TA Instruments) to obtain a cured product (curing condition: heated at 140 ° C.
  • DSC Q2000 differential scanning calorimeter
  • the obtained cured product was cooled to 20 ° C. When heated to 140 ° C., an exotherm indicating that a curing reaction between the diepoxy compound (1-1) and the curing agent occurred was observed.
  • the glass transition point of the cured product was measured with a differential scanning calorimeter (temperature increase rate: 20 ° C./min, measurement temperature range: room temperature to 200 ° C.) and found to be 166 ° C.
  • Example 4 In Example 3, it replaced with 21 weight part of 4,4'- diamino diphenylmethane, and implemented similarly to Example 3 except having used 17 weight part of 1, 5- diamino naphthalene (made by Wako Pure Chemical Industries Ltd.). A solution-like composition was obtained. The obtained solution-like composition was concentrated with a centrifugal concentrator to obtain a uniform powdery composition. The obtained powdery composition was heated in the same manner as in Example 3 to obtain a cured product. When heated to 140 ° C., an exotherm indicating that a curing reaction between the diepoxy compound (1-1) and the curing agent occurred was observed.
  • Example 3 When the glass transition point of hardened
  • Example 5 In Example 3, instead of 21 parts by weight of 4,4′-diaminodiphenylmethane, 32 parts by weight of cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used, and a curing accelerator was used. As in Example 3, except that 2.8 parts by weight of 2-phenylimidazole was further used, a solution-like composition was obtained. The obtained solution-like composition was concentrated with a centrifugal concentrator to obtain a uniform powdery composition.
  • the obtained powdery composition was heated in the same manner as in Example 3 to obtain a cured product.
  • a cured product When heated to 140 ° C., an exotherm indicating that a curing reaction between the diepoxy compound (1-1) and the curing agent occurred was observed.
  • the glass transition point of the cured product was 106 ° C.
  • Example 6 In Example 3, instead of 21 parts by weight of 4,4′-diaminodiphenylmethane, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (Tokyo) This was carried out in the same manner as in Example 3 except that 28 parts by weight (made by Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 2.6 parts by weight of 2-phenylimidazole as a curing accelerator were further used to obtain a solution-like composition. The obtained solution-like composition was concentrated with a centrifugal concentrator to obtain a uniform powdery composition.
  • Tokyo 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride
  • Example 7 The obtained powdery composition was heated in the same manner as in Example 3 to obtain a cured product. When heated to 140 ° C., an exotherm indicating that a curing reaction between the diepoxy compound (1-1) and the curing agent occurred was observed. The glass transition point of the cured product was 128 ° C. [Example 7] In Example 3, instead of 21 parts by weight of 4,4′-diaminodiphenylmethane, 87 parts by weight of a phenol novolak curing agent “MEH-7851H” (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) was used, and triphenylphosphine as a curing accelerator.
  • MEH-7851H phenol novolak curing agent
  • Example 3 Except having further used 1 weight part, it implemented similarly to Example 3 and obtained the solution-form composition.
  • the obtained solution-like composition was concentrated with a centrifugal concentrator to obtain a uniform powdery composition.
  • the obtained powdery composition was heated in the same manner as in Example 3 to obtain a cured product. When heated to 140 ° C., an exotherm indicating that a curing reaction between the diepoxy compound (1-1) and the curing agent occurred was observed.
  • the glass transition point of the cured product was 112 ° C.
  • Example 8 In Example 3, instead of 21 parts by weight of 4,4′-diaminodiphenylmethane, 10 parts by weight of dicyandiamide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used, and 2.2 parts by weight of 2-phenylimidazole was further added as a curing accelerator. Except having used, it implemented like Example 3 and obtained the solution-form composition. The obtained solution-like composition was concentrated with a centrifugal concentrator to obtain a uniform powdery composition. The obtained powdery composition was heated in the same manner as in Example 3 to obtain a cured product. When heated to 140 ° C., an exotherm indicating that a curing reaction between the diepoxy compound (1-1) and the curing agent occurred was observed.
  • the glass transition point of the cured product was 168 ° C.
  • Example 9 100 parts by weight of diepoxy compound (1-1), 17 parts by weight of 1,5-diaminonaphthalene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a curing agent, and 1076 parts by weight of alumina powder (alpha-alumina powder by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
  • Prepared by mixing 430 parts by weight of methyl isobutyl ketone and 12 parts by weight of N, N-dimethylformamide as a solvent Were mixed to prepare a composition.
  • the prepared composition was applied on a polyethylene terephthalate (PET) film with an applicator to a thickness of 400 ⁇ m.
  • PET film coated with the composition was dried at room temperature for 1 hour and further dried at 150 ° C.
  • the PET film was peeled off to obtain a sheet.
  • the obtained sheet was sandwiched between aluminum foils having a thickness of 40 ⁇ m and subjected to vacuum press molding (press conditions: vacuum degree 1 kPa, press pressure 6 MPa, press temperature 150 ° C., time 20 minutes). Furthermore, the press temperature was raised to 180 ° C. over 40 minutes, and vacuum press molding was performed.
  • the aluminum foil was peeled off to obtain a sheet-like cured product having a thickness of 351 ⁇ m.
  • the thermal conductivity of the cured product was measured with a xenon flash analyzer nanoflash LFA447 manufactured by NETZSCH, it was 10.7 W / (m ⁇ K).
  • the density of the cured product obtained by curing the composition containing the diepoxy compound (1-1) and 1,5-diaminonaphthalene and not containing the alumina powder is 1.2 g / cm 3 , and the density of the alumina powder is 3
  • the content ratio of the alumina powder in the obtained cured product was calculated as .97 g / cm 3 , and the content ratio of the alumina powder in the cured product was 74% by volume.
  • Example 10 100 parts by weight of diepoxy compound (1-1), 17 parts by weight of 1,5-diaminonaphthalene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a curing agent, 430 parts by weight of methyl isobutyl ketone as a solvent, and N, N-dimethyl
  • a solution-like composition can be obtained by mixing 70 parts by weight of formamide.
  • a prepreg can be obtained by impregnating the obtained composition into a glass fiber woven fabric having a thickness of 0.2 mm and then drying by heating.
  • a laminate can be obtained by stacking four obtained prepregs and press-molding them for 90 minutes under conditions of a temperature of 175 ° C. and a pressure of 4 MPa.
  • the diepoxy compound of the present invention has a low melting point, it is easy to handle, and a cured product obtained by curing a composition containing the diepoxy compound has high thermal conductivity.

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Abstract

式(1): (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)で示されるジエポキシ化合物。

Description

ジエポキシ化合物、その製造方法および該ジエポキシ化合物を含む組成物
 本発明は、ジエポキシ化合物、その製造方法および該ジエポキシ化合物を含む組成物に関する。
 Macromol.Chem.Phys.1994,195,2307には、式(A):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
で示されるジエポキシ化合物(融点:240℃)が記載されている。
 J.Polym.Sci.PartA.Polym.Chem.1999,37,419には、式(B):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
で示されるジエポキシ化合物(融点:187℃)が記載されている。
 本発明は、
[1] 式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示されるジエポキシ化合物;
[2] 式(1)で示されるジエポキシ化合物が、式(1’):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示される立体異性体である[1]に記載のジエポキシ化合物;
[3] R、R、R、R、RおよびRが水素原子である[1]または[2]に記載のジエポキシ化合物;
[4] 無機塩基の存在下に、式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示されるジヒドロキシ化合物と式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。)
で示されるエピハロヒドリンとを反応させる工程を含む式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
(式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
で示されるジエポキシ化合物の製造方法;
[5] 式(2)で示されるジヒドロキシ化合物と式(3)で示されるエピハロヒドリンとの反応を、無機塩基と4級アンモニウム塩の存在下に実施する[4]に記載の製造方法;
[6] 式(2)で示されるジヒドロキシ化合物と式(3)で示されるエピハロヒドリンとを反応させる工程が、下記工程(i)および(ii)を含む[5]に記載の製造方法:
    工程(i):式(2)で示されるジヒドロキシ化合物と式(3)で示されるエピハロヒドリンと4級アンモニウム塩とを混合する工程、
    工程(ii):工程(i)で得られた混合物と無機塩基とを混合する工程;
[7] 無機塩基が、アルカリ金属水酸化物である[4]~[6]のいずれかに記載の製造方法;
[8] R、R、R、R、RおよびRが水素原子である[4]~[7]のいずれかに記載の製造方法;
[9] 式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示されるジヒドロキシ化合物;
[10] 式(2)で示されるジヒドロキシ化合物が、式(2’):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示される立体異性体である[9]に記載のジヒドロキシ化合物;
[11] R、R、R、R、RおよびRが水素原子である[9]または[10]に記載のジヒドロキシ化合物;
[12] 酸の存在下、式(6):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示されるヒドロキシナフトエ酸化合物と、式(7):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
で示される4−ヒドロキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンとを反応させる工程を含む式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
(式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
で示されるジヒドロキシ化合物の製造方法;
[13] R、R、R、R、RおよびRが水素原子である[12]に記載の製造方法;
[14] 式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示されるジエポキシ化合物および硬化剤を含む組成物;
[15] R、R、R、R、RおよびRが水素原子である[14]に記載の組成物;
[16] 硬化剤が、アミン硬化剤、フェノール硬化剤および酸無水物硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の硬化剤である[14]または[15]に記載の組成物;
[17] 硬化剤が、アミン硬化剤である[16]に記載の組成物;
[18] アミン硬化剤が、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレンおよびp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種である[17]に記載の組成物;
[19] さらに、アルミナを含む[14]~[18]のいずれかに記載の組成物;
[20] 式(1)で示されるジエポキシ化合物と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、アルミナ75重量部~95重量部を含む[19]に記載の組成物;
[21] アルミナが、D50(累積体積50%の粒子径)が2μm以上100μm以下であるアルミナAと、D50が1μm以上10μm以下であるアルミナBと、D50が0.01μm以上5μm以下であるアルミナCとの混合物であり、アルミナAとアルミナBとアルミナCとの合計100体積%に占める各アルミナの割合が、アルミナAが50~90体積%、アルミナBが5~40体積%、アルミナCが1~30体積%である[19]または[20]に記載の組成物;
[22] [14]~[21]のいずれかに記載の組成物を硬化することにより得られる硬化物;
[23] [14]~[21]のいずれかに記載の組成物を基材に塗布または含浸した後、半硬化して得られるプリプレグ;
[24] [19]~[21]のいずれかに記載の組成物を硬化することにより得られる硬化物であって、該硬化物に含まれるアルミナの含有割合が、50~80体積%である硬化物;等を提供するものである。
 本発明のジエポキシ化合物は、式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
で示される(以下、ジエポキシ化合物(1)と略記する。)。
 式(1)中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。炭素数1~3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基およびイソプロピル基が挙げられ、メチル基が好ましい。
 R、R、R、R、RおよびRが独立して、水素原子またはメチル基であることが好ましく、R、R、R、R、RおよびRが水素原子であることが好ましい。
 ジエポキシ化合物(1)が、式(1’):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
(式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
で示される立体異性体であることが好ましい。
 ジエポキシ化合物(1)としては、
、R、R、R、RおよびRが水素原子であるジエポキシ化合物(1)である式(1a):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
で示される4−{4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル}シクロヘキシル=6−(2,3−エポキシプロポキシ)−2−ナフトアートが挙げられ、式(1a’):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
で示される立体異性体(トランス−4−{4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル}シクロヘキシル=6−(2,3−エポキシプロポキシ)−2−ナフトアート)が好ましい。
 ジエポキシ化合物(1)は、その融点が、前記式(A)または式(B)で示されるジエポキシ化合物の融点よりも低いため、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とを、より低温で溶融混合して硬化させることが可能となり、低温での加工も可能となる。
 ジエポキシ化合物(1)は、無機塩基の存在下に、式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029
(式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
で示されるジヒドロキシ化合物(以下、化合物(2)と略記する。)と式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。)
で示されるエピハロヒドリン(以下、エピハロヒドリン(3)と略記する。)とを反応させる工程(以下、工程(I)と略記する。)を含む方法により、製造することができる。
 化合物(2)は、式(2’):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031
(式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
で示される立体異性体であることが好ましい。
 好ましい化合物(2)としては、式(2a):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
で示される4−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル=6−ヒドロキシ−2−ナフトアートが挙げられ、式(2a’):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033
で示される立体異性体(トランス−4−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル=6−ヒドロキシ−2−ナフトアート)がより好ましい。
 エピハロヒドリン(3)におけるXは、ハロゲン原子を表わし、ハロゲン原子としては、塩素原子および臭素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。
 エピハロヒドリン(3)としては、エピクロロヒドリンおよびエピブロモヒドリンが挙げられ、エピクロロヒドリンが好ましい。二種以上のエピハロヒドリン(3)を組み合わせて用いてもよい。
 エピハロヒドリン(3)の使用量は、化合物(2)1モルに対して、通常2~200モルであり、好ましくは5~150モルである。
 無機塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、および、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物が挙げられ、アルカリ金属水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムがより好ましい。
 二種以上の無機塩基を組み合わせて用いてもよい。
 無機塩基の使用量は、化合物(2)1モルに対して、通常0.1~20モル、好ましくは0.5~10モルである。
 粒状物等の固体の形態の無機塩基を用いることができる。アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等の水に対して安定な無機塩基を用いる場合は、1~60重量%程度の濃度の水溶液を用いることができる。
 化合物(2)とエピハロヒドリン(3)との反応は、無機塩基に加えて、4級アンモニウム塩の存在下に実施することが好ましい。ここで、”4級アンモニウム塩”とは、窒素原子に4つの炭化水素基が結合したカチオンを含む塩を意味し、4級アンモニウム塩に含まれるアニオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオンが挙げられる。4級アンモニウム塩の存在下に反応を実施する場合の無機塩基としては、アルカリ金属水酸化物およびアルカリ金属炭酸塩が好ましい。
 4級アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨーダイド、テトラエチルアンモニウムヨーダイド、テトラブチルアンモニウムヨーダイド、ベンジルトリブチルアンモニウムヨーダイド等の4級アンモニウムハライドが挙げられ、4級アンモニウムブロミドが好ましく、テトラブチルアンモニウムブロミドおよびベンジルトリメチルアンモニウムブロミドがより好ましい。
 二種以上の4級アンモニウム塩を組み合わせて用いてもよい。
 4級アンモニウム塩の使用量は、化合物(2)1モルに対して、通常0.0001~1モル、好ましくは0.001~0.5モルである。
 化合物(2)とエピハロヒドリン(3)との反応は、無溶媒で行ってもよいし、溶媒の存在下に行ってもよい。溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、2−オクタノール、4−デカノール、2−ドデカノール、3−メチル−2−ブタノール、3,3−ジメチル−2−ブタノール、3−メチル−2−ペンタノール、5−メチル−2−ヘキサノール、4−メチル−3−ヘプタノール、2−メチル−2−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、2−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、3−エチル−3−ペンタノール、2,3−ジメチル−3−ペンタノール、3−エチル−2,2−ジメチル−3−ペンタノール、2−メチル−2−ヘキサノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール等のアルコール溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、および、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル溶媒が挙げられる。二種以上の溶媒を組み合わせて用いてもよい。
 溶媒の存在下に反応を実施する場合、溶媒の使用量は、化合物(2)1重量部に対して、通常0.01~100重量部、好ましくは0.1~50重量部である。
 化合物(2)とエピハロヒドリン(3)との反応は、常圧条件下で行ってもよいし、加圧条件下で行ってもよいし、または、減圧条件下で行ってもよい。窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で反応を実施してもよい。
 化合物(2)とエピハロヒドリン(3)との反応は、通常、化合物(2)、エピハロヒドリン(3)、無機塩基、および、必要に応じて4級アンモニウム塩および溶媒、を混合することにより実施される。
 反応温度は、通常−20℃~150℃、好ましくは−10℃~120℃である。
 反応の進行は、液体クロマトグラフィ等の通常の分析手段によって、化合物(2)の減少量またはジエポキシ化合物(1)の生成量を分析することにより、確認することができ、ジエポキシ化合物(1)の生成量の増加が確認されなくなるまで反応を行うことが好ましい。反応時間は、通常1~150時間である。
 工程(I)は、下記工程(i)および(ii)を含むことが好ましい。
    工程(i):化合物(2)とエピハロヒドリン(3)と4級アンモニウム塩とを混合する工程
    工程(ii):工程(i)で得られた混合物と無機塩基とを混合する工程。
 工程(i)は、常圧条件下で行ってもよいし、加圧条件下で行ってもよいし、または、減圧条件下で行ってもよい。窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で工程(i)を実施してもよい。
 工程(i)の反応温度は、通常−10℃~150℃、好ましくは0℃~120℃である。
 工程(i)の反応時間は、反応温度によって異なるが、通常0.5~72時間である。
 工程(i)で得られた反応混合物には、ジエポキシ化合物(1)が含まれていてもよい。
 工程(ii)は、常圧条件下で行ってもよいし、加圧条件下で行ってもよいし、または、減圧条件下で行ってもよい。窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で工程(ii)を実施してもよい。
 工程(ii)の反応温度は、通常−20℃~120℃、好ましくは−10℃~80℃である。
 工程(ii)は、ジエポキシ化合物(1)の生成量の増加が確認されなくなるまで行うことが好ましく、反応温度によって異なるが、反応時間は、通常0.5~72時間である。
 工程(ii)の終了後、例えば、反応混合物と水、および、必要に応じて水に不溶の溶媒とを混合し、分液することにより、ジエポキシ化合物(1)を含む有機層が得られる。得られた有機層を、例えば、水で洗浄した後、必要に応じて不溶分を濾過により除去し、濃縮することにより、ジエポキシ化合物(1)を取り出すことができる。取り出したジエポキシ化合物(1)は、再結晶等の通常の精製手段により、さらに精製することができる。水に不溶な溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素溶媒およびメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒が挙げられ、その使用量は、ジエポキシ化合物(1)1重量部に対して、通常1~300重量部、好ましくは10~200重量部である。
 ジエポキシ化合物(1)は、塩基の存在下に、化合物(2)と式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(4)と略記する。)とを反応させて、式(5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035
(式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(5)と略記する。)を得、得られた化合物(5)を酸化剤で酸化する工程を含む方法によって、製造することもできる。
 化合物(4)におけるXはハロゲン原子を表わし、ハロゲン原子としては、塩素原子および臭素原子が挙げられる。
 化合物(4)としては、アリルクロリドおよびアリルブロミドが挙げられる。
 二種以上の化合物(4)を組み合わせて用いてもよい。
 化合物(4)の使用量は、化合物(2)1モルに対して、通常2~200モルであり、好ましくは2~100モルである。
 塩基は、無機塩基であってもよいし、有機塩基であってもよく、無機塩基が好ましい。無機塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、および、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩が挙げられる。有機塩基としては、ピリジンが挙げられる。中でも、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムがより好ましい。
 二種以上の塩基を組み合わせて用いてもよい。
 無機塩基を用いる場合、その使用量は、化合物(2)1モルに対して、通常2~10モルである。有機塩基を用いる場合、その使用量は、化合物(2)1モルに対して、通常2モル以上である。反応条件下で液体である有機塩基を用いる場合、当該有機塩基を溶媒を兼ねて大過剰量用いてもよい。
 化合物(2)と化合物(4)との反応は、好ましくは、溶媒中で行われる。溶媒としては、前記した化合物(2)とエピハロヒドリン(3)との反応で用いられる溶媒と同様のものが挙げられる。また、上述したように、反応条件下で液体である有機塩基を用いる場合は、当該有機塩基を溶媒として用いてもよい。
 化合物(2)と化合物(4)との反応は、通常、化合物(2)、化合物(4)、塩基および必要に応じて溶媒を混合することにより実施され、その混合順序は制限されない。反応は、常圧条件下で行ってもよいし、加圧条件下で行ってもよいし、あるいは、減圧条件下で行ってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で、反応を行ってもよい。反応温度は、通常−20℃~120℃であり、好ましくは−10℃~100℃である。反応の進行は、液体クロマトグラフィ等の通常の分析手段により確認することができ、化合物(5)の生成量の増加が認められなくなるまで、反応を行うことが好ましい。
 得られた化合物(5)を含む反応混合物は、通常、そのまま、もしくは、水で洗浄した後、酸化剤と混合され、化合物(5)と酸化剤との反応が実施される。
 酸化剤は、炭素−炭素二重結合をエポキシ基へ変換することが可能な酸化剤であればよく、具体的には、m−クロロ過安息香酸等の過酸が挙げられる。酸化剤の使用量は、化合物(5)1モルに対して、通常2~20モルである。
 化合物(5)と酸化剤との反応は、常圧条件下で行ってもよいし、加圧条件下で行ってもよいし、あるいは、減圧条件下で行ってもよい。窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で、反応を行ってもよい。反応温度は、通常−20℃~120℃であり、好ましくは−10℃~100℃である。反応の進行は、液体クロマトグラフィ等の通常の分析手段により確認することができ、ジエポキシ化合物(1)の生成量の増加が認められなくなるまで、反応を行うことが好ましい。反応時間は、通常0.5~72時間である。
 反応終了後、例えば、反応混合物を濃縮することにより、ジエポキシ化合物(1)を取り出すことができる。反応混合物中に残存する酸化剤を分解した後、濃縮を行ってもよい。取り出したジエポキシ化合物(1)は、再結晶等の通常の精製手段により、さらに精製することができる。
 化合物(2)は、酸の存在下、式(6):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000036
(式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
で示されるヒドロキシナフトエ酸化合物(以下、ヒドロキシナフトエ酸(6)と略記する。)と、式(7):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000037
で示される4−ヒドロキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(以下、シクロヘキサン(7)と略記する。)とを反応させることにより、製造することができる。
 ヒドロキシナフトエ酸(6)としては、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸が挙げられる。シクロヘキサン(7)としては、式(7’):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000038
で示されるトランス体(トランス−4−ヒドロキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン)が好ましい。
 シクロヘキサン(7)の使用量は、ヒドロキシナフトエ酸(6)1モルに対して、通常1~30モルであり、好ましくは1~15モルである。
 酸としては、硫酸およびp−トルエンスルホン酸が挙げられる。その使用量は、ヒドロキシナフトエ酸(6)1モルに対して、通常0.001~0.3モルである。二種以上の酸を組み合わせて用いることができる。
 ヒドロキシナフトエ酸(6)とシクロヘキサン(7)との反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、および、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒が挙げられる。溶媒の使用量は、ヒドロキシナフトエ酸(6)1重量部に対して、通常1~200重量部であり、好ましくは5~100重量部である。
 ヒドロキシナフトエ酸(6)とシクロヘキサン(7)との反応は、通常、ヒドロキシナフトエ酸(6)、シクロヘキサン(7)、酸および必要に応じて溶媒を混合することにより実施され、その混合順序は制限されない。反応は、常圧条件下でおこなってもよいし、加圧条件下でおこなってもよいし、あるいは減圧条件下でおこなってもよい。また、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下でおこなってもよい。
 反応温度は、通常50~250℃であり、好ましくは60~200℃である。反応時間は、反応温度により異なるが、通常0.5~72時間である。反応の進行に伴って、水が生成するが、生成する水を反応系外へ除去しながら反応を実施することが好ましい。
 反応終了後、例えば、得られた反応混合物を濾過することにより、化合物(2)の結晶を取り出すことができる。
 続いて、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とを含む組成物(以下、組成物Xと略記する。)について説明する。
 組成物Xは、二種以上のジエポキシ化合物(1)を含むことができる。また、組成物Xは、二種以上の硬化剤を含むことができる。
 組成物Xは、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤に加えて、溶媒を含むことができる。調製が容易という点で、組成物Xは溶媒を含むことが好ましい。溶媒としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒、酢酸ブチル等のエステル溶媒、および、プロピレングリゴールモノメチルエーテル等のグリコール溶媒が挙げられ、ケトン溶媒および非プロトン性極性溶媒が好ましく、メチルイソブチルケトンおよびN,N−ジメチルホルムアミドがより好ましい。
 本発明のジエポキシ化合物(1)と硬化剤とを溶媒に溶解させることにより得られる溶液から、当該溶媒を除去しても、均一な混合物が得られる傾向がある。また、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤と後述するアルミナと溶媒とを混合することにより得られる混合物から、当該溶媒を除去しても、均一な混合物が得られる傾向がある。
 硬化剤としては、ジエポキシ化合物(1)中のエポキシ基と硬化反応し得る官能基を少なくとも1個有するもの、または、ジエポキシ化合物(1)の硬化反応において触媒作用を示すものであればよい。具体的には、前記官能基がアミノ基であるアミン硬化剤、前記官能基が水酸基であるフェノール硬化剤、前記官能基が−CO−O−CO−で示される基である酸無水物硬化剤および硬化触媒が挙げられ、アミン硬化剤、フェノール硬化剤および硬化触媒が好ましく、アミン硬化剤がより好ましい。
 アミン硬化剤としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の炭素数2~20の脂肪族多価アミン、p−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン等の芳香族多価アミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキサン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン等の脂環式多価アミン、および、ジシアンジアミドが挙げられる。なかでも、芳香族多価アミンおよびジシアンジアミドが好ましく、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレン、p−フェニレンジアミンおよびジシアンジアミドがより好ましい。
 フェノール硬化剤としては、フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する)、ナフトールアラルキル樹脂およびポリオキシスチレン樹脂が挙げられる。フェノール樹脂としては、アニリン変性レゾール樹脂、ジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、および、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂等の特殊フェノール樹脂が挙げられる。ポリオキシスチレン樹脂としては、ポリ(p−オキシスチレン)が挙げられる。
 酸無水物硬化剤としては、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物および5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物が挙げられる。
 硬化触媒としては、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾールおよびベンジルジメチルアミンが挙げられる。
 硬化剤の使用量は、その種類に応じて適宜選択すればよい。アミン硬化剤やフェノール硬化剤を用いる場合、該硬化剤中のエポキシ基と硬化反応し得る官能基の合計モル数が、ジエポキシ化合物(1)中のエポキシ基1モルに対して、0.5~1.5モル、好ましくは0.9~1.1モルとなる量の硬化剤が用いられる。
 組成物Xは、ジエポキシ化合物(1)、硬化剤および溶媒に加えて、組成物Xを硬化することにより得られる硬化物の所望の性能(例えば、溶解性、耐熱性、熱伝導性など)の低下を招かない限り、他のエポキシ基を有する化合物を含むことができる。
 他のエポキシ基を有する化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ化合物、オルソクレゾール型エポキシ化合物、ビフェノールジグリシジルエーテル、4,4’−ビス(3,4−エポキシブテン−1−イルオキシ)フェニルベンゾエート、ナフタレンジグリシジルエーテルおよびα−メチルスチルベン−4,4’−ジグリシジルエーテルが挙げられる。
 また、組成物Xは、ジエポキシ化合物(1)、硬化剤および溶媒に加えて、各種添加剤を含むことができる。
 添加剤としては、トリフェニルホスフィン、1,8−アザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、2−フェニルイミダゾール等の硬化促進剤;γ−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成分;天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸またはその金属塩、パラフィン等の離型剤;酸化防止剤;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等のシリカ;α−アルミナまたは遷移アルミナ(γ−アルミナ、θ−アルミナ、δ−アルミナ)等のアルミナ;チタンホワイト;水酸化アルミニウム;タルク;クレイ;マイカ;およびガラス繊維が挙げられる。組成物Xは、組成物Xを硬化することにより得られる硬化物の所望の性能(例えば、融点など)の低下を招かない量の添加剤を含むことができる。
 組成物Xは、組成物Xを硬化することにより得られる硬化物の熱伝導性の向上の観点から、アルミナを含有することが好ましい。組成物Xとしては、ジエポキシ化合物(1)、硬化剤およびアルミナを含む組成物が好ましく、その調製が容易であるという点で、組成物Xは上記した溶媒をさらに含有することが好ましい。
 組成物Xがアルミナを含有する場合、アルミナの含有量は、ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、通常75重量部~95重量部であり、好ましくは83重量部~90重量部である。ジエポキシ化合物(1)と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、75重量部以上のアルミナを含む組成物は、該組成物を硬化することにより得られる硬化物の熱伝導性が向上する傾向があり、アルミナの量が、95重量部以下である組成物は、その成形が容易となる傾向がある。
 アルミナとして、粒状のアルミナが好ましく、重量累積粒度分布の微粒子側からの累積体積50%の粒子径(レーザー回折法により測定される平均粒子径)をD50としたとき、D50が2μm以上100μm以下であるアルミナAと、D50が1μm以上10μm以下であるアルミナBと、D50が0.01μm以上5μm以下であるアルミナCとの混合物であるアルミナがより好ましい。また、アルミナAとアルミナBとアルミナCとの合計100体積%に占める各アルミナの割合が、アルミナAが50~90体積%、アルミナBが5~40体積%、アルミナCが1~30体積%であることが好ましい。このようなアルミナは、例えば、市販されている種々の平均粒子径を有するアルミナを、適宜混合することにより調製することができる。
 また、硬化物に含まれるアルミナの含有割合は、該硬化物100体積%に対して、50~80体積%であることが好ましく、60~74体積%であることがより好ましい。
 組成物Xを硬化して得られる硬化物の製造方法としては、組成物Xを所定温度まで加熱して硬化させる方法、組成物Xを加熱溶融して金型等に注ぎ、該金型をさらに加熱して成形する方法、組成物Xを溶融させ、得られる溶融物を、予め加熱された金型に注入し硬化する方法、組成物Xを部分硬化させ、得られる部分硬化物を粉砕し、得られた粉末を金型に充填し、該充填粉末を溶融成形する方法、および、組成物Xを必要に応じて溶媒に溶解し、攪拌しながら部分硬化させ、得られた溶液をキャストした後、溶媒を通風乾燥等で乾燥除去し、必要に応じてプレス機等で圧力をかけながら所定時間加熱する方法が挙げられる。
 また、組成物Xを、必要に応じて溶媒で希釈した後、基材に塗布もしくは含浸させた後、得られた基材を加熱して、該基材中のジエポキシ化合物(1)を半硬化させることにより、プリプレグを製造することもできる。複数のプリプレグを積層してプレス等により加圧および加熱して積層板を得ることができる。
 プリプレグに用いられる基材としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機質繊維の織布もしくは不織布、および、ポリエステル等の有機質繊維の織布もしくは不織布が挙げられる
 組成物Xを硬化して得られる硬化物は熱伝導性に優れ、アルミナを含有する組成物Xを硬化して得られる硬化物は、熱伝導性にさらに優れる。
 以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
[参考例1]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039
 ディーンスターク装置を取り付けた反応容器に、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸7.0g、トランス−4−ヒドロキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン10.0g、p−トルエンスルホン酸0.71gおよびキシレン80gを室温(約25℃)で加えた。得られた混合物を還流下で7時間30分攪拌した。この間、反応の進行に伴って生成した水をディーンスターク装置によって反応容器外へ除去した。得られた反応混合物を室温まで冷却した。析出した固体を濾過し、該固体をメタノール200mLで洗浄した後、50℃で4時間減圧乾燥させて、式(2−1)で示される化合物(以下、化合物(2−1)と略記する。)を含む白色結晶2.79gを得た。
 該結晶を液体クロマトグラフィによって分析し、得られたクロマトグラフの化合物(2−1)に相当するピークの面積百分率を算出したところ、96.9%であった。該結晶中の化合物(2−1)の含有量を96.9重量%と仮定すると、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸を基準とする化合物(2−1)の収率は、20%であった。
 H−NMRスペクトルデータ(δ:ppm,ジメチルスルホキシド−d
10.18(s,1H),9.14(s,1H),8.47(s,1H),7.98(d,1H),7.86(d,1H),7.76(d,1H),7.16(m,2H),7.03(d,2H),6.67(d,2H),4.95(m,1H),1.23−2.55(c,9H)
[実施例1]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000040
 冷却装置を取り付けた反応容器に、前記[参考例1]で得た化合物(2−1)1.50g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.068g、エピクロロヒドリン16gおよび2−メチル−2−プロパノール10.4gを室温で加えた。得られた混合物を70℃で6時間攪拌した後、テトラブチルアンモニウムブロミド0.34gを添加し、さらに8時間攪拌した。得られた混合物を13℃まで冷却した後、15重量%水酸化ナトリウム水溶液3.40gを徐々に加えた。得られた混合物を13℃で2時間攪拌した後、0℃まで冷却した。
 得られた反応混合物に、イオン交換水25mLを加え、室温で、クロロホルム75mLをさらに加えた後、分液した。得られた有機層をイオン交換水で3回洗浄した後、不溶分を濾過により除去した。得られた濾液を濃縮して粗生成物を得た。
 得られた粗生成物にトルエンおよび2−プロパノールを加えた。得られた混合物を70℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌した後、室温まで冷却し、終夜静置した。析出した固体を濾過により取り出し、2−プロパノールで洗浄した後、乾燥させて、白色結晶2.21gを得た。得られた結晶に、トルエンおよび2−プロパノールを加えた。得られた混合物を70℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌した後、室温まで冷却し、終夜静置した。析出した固体を濾過により取り出し、2−プロパノールで洗浄した後、乾燥させて、式(1−1)で示されるジエポキシ化合物(以下、ジエポキシ化合物(1−1)と略記する。)を含む白色結晶1.16gを得た。
 該結晶を液体クロマトグラフィによって分析し、得られたクロマトグラフのジエポキシ化合物(1−1)に相当するピークの面積百分率を算出したところ、91.8%であった。該結晶中のジエポキシ化合物(1−1)の含有量を91.8重量%と仮定すると、化合物(2−1)を基準とするジエポキシ化合物(1−1)の収率は、55%であった。融点162℃。
 H−NMRスペクトルデータ(δ:ppm,CDCl
8.53(s,1H),8.05(dd,1H),7.87(d,1H),7.75(d,1H),7.07−7.35(c,4H),6.88(d,2H),5.09(m,1H),4.39(dd,1H),4.20(dd,1H),4.08(m,1H),3.96(m,1H),3.44(m,1H),3.35(m,1H),2.89−3.01(c,2H),2.70−2.88(c,2H),2.55(m,1H),2.18−2.38(c,2H),1.89−2.12(c,2H),1.50−1.82(c,4H)
[実施例2]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000041
 冷却装置を取り付けた反応容器に、化合物(2−1)15.0g、テトラブチルアンモニウムブロミド4.0gおよびエピクロロヒドリン153gを室温で加えた。なお、化合物(2−1)を液体クロマトグラフィによって分析し、得られたクロマトグラフの化合物(2−1)に相当するピークの面積百分率を算出したところ、96.8%であったことから、用いた化合物(2−1)の含有量を96.8重量%と仮定した。
 得られた混合物を70℃で7時間攪拌した後、18℃まで冷却した。得られた混合物に、15重量%水酸化ナトリウム水溶液33.1gを徐々に加えた。得られた混合物を18℃で4時間攪拌した後、0℃まで冷却した。
 得られた反応混合物に、イオン交換水250mLを加え、室温で、クロロホルム750mLをさらに加えた後、分液した。得られた有機層をイオン交換水で3回洗浄した後、不溶分を濾過により除去した。得られた濾液を濃縮して、粗生成物[1]23.4gを得た。
 冷却装置を取り付けた反応容器に、粗生成物[1]22.3g、テトラブチルアンモニウムブロミド4.0g、クロロホルム644gおよび2−メチル−2−プロパノール175gを室温で加えた。得られた混合物を18℃まで冷却した後、15重量%水酸化ナトリウム水溶液30.9gを徐々に加えた。得られた混合物を18℃で2時間攪拌した後、0℃まで冷却した。
 得られた混合物に、イオン交換水800mLを加えた後、分液した。得られた有機層をイオン交換水で3回洗浄した後、不溶分を濾過により除去した。得られた濾液を濃縮して粗生成物[2]を得た。得られた粗生成物[2]にトルエンおよび2−プロパノールを加えた後、得られた混合物を70℃まで昇温して同温度で1時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、終夜静置した。析出した固体を濾過により取り出し、2−プロパノールで洗浄した後、乾燥させて、ジエポキシ化合物(1−1)を含む白色結晶15.1gを得た。
 該結晶を液体クロマトグラフィによって分析し、得られたクロマトグラフのジエポキシ化合物(1−1)に相当するピークの面積百分率を算出したところ、95.2%であった。
[実施例3]
 ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として4,4’−ジアミノジフェニルメタン(和光純薬工業株式会社製)21重量部と、溶剤としてN,N−ジメチルホルムアミドとを混合し、溶液状の組成物を得た。
 得られた組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の組成物を得た。
 得られた粉末状の組成物をアルミナパンに充填した。組成物を充填したアルミナパンを、示差走査熱量測定装置(TAインスツルメンツ社製DSC Q2000)で加熱し、硬化物を得た(硬化条件:窒素雰囲気下、140℃で20分加熱した後、180℃まで、1℃/分で加熱し、さらに、200℃で30分加熱)。得られた硬化物を20℃まで冷却した。
 140℃に加熱した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤との硬化反応が起こったことを示す発熱が観測された。
 示差走査熱量測定装置(昇温速度:20℃/分、測定温度範囲:室温~200℃)で、硬化物のガラス転移点を測定したところ、166℃であった。
[実施例4]
 実施例3において、4,4’−ジアミノジフェニルメタン21重量部に代えて、1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)17重量部を用いた以外は実施例3と同様に実施し、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の組成物を得た。
 得られた粉末状の組成物を実施例3と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に加熱した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤との硬化反応が起こったことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点を実施例3と同様に測定したところ、ガラス転移点は139℃であった。
[実施例5]
 実施例3において、4,4’−ジアミノジフェニルメタン21重量部に代えて、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製)32重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.8重量部をさらに用いた以外は実施例3と同様に実施し、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の組成物を得た。
 得られた粉末状の組成物を実施例3と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に加熱した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤との硬化反応が起こったことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、106℃であった。
[実施例6]
 実施例3において、4,4’−ジアミノジフェニルメタン21重量部に代えて、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製)28重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.6重量部をさらに用いた以外は実施例3と同様に実施し、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の組成物を得た。
 得られた粉末状の組成物を実施例3と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に加熱した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤との硬化反応が起こったことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、128℃であった。
[実施例7]
 実施例3において、4,4’−ジアミノジフェニルメタン21重量部に代えて、フェノールノボラック硬化剤「MEH−7851H」(明和化成株式会社製)87重量部を用い、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン4.1重量部をさらに用いた以外は実施例3と同様に実施し、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の組成物を得た。
 得られた粉末状の組成物を実施例3と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に加熱した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤との硬化反応が起こったことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、112℃であった。
[実施例8]
 実施例3において、4,4’−ジアミノジフェニルメタン21重量部に代えて、ジシアンジアミド(和光純薬工業株式会社製)10重量部を用い、硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール2.2重量部をさらに用いた以外は実施例3と同様に実施し、溶液状の組成物を得た。得られた溶液状の組成物を遠心濃縮装置で濃縮し、均一な粉末状の組成物を得た。
 得られた粉末状の組成物を実施例3と同様に加熱し、硬化物を得た。140℃に加熱した時点で、ジエポキシ化合物(1−1)と硬化剤との硬化反応が起こったことを示す発熱が観測された。硬化物のガラス転移点は、168℃であった。
[実施例9]
 ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)17重量部と、アルミナ粉末1076重量部(住友化学株式会社製α−アルミナ粉末;レーザー回折法によって測定された平均粒子径(D50)が18μmであるアルミナ粉末A1と、平均粒子径(D50)が3μmであるアルミナ粉末B1と、平均粒子径(D50)が0.4μmであるアルミナ粉末C1とを、重量比(アルミナ粉末A1/アルミナ粉末B1/アルミナ粉末C1)=796/151/129、体積比(アルミナ粉末A1/アルミナ粉末B1/アルミナ粉末C1)=74/14/12で混合することにより調製)と、溶媒としてメチルイソブチルケトン430重量部とN,N−ジメチルホルムアミド12重量部とを混合し、組成物を調製した。
 ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、アプリケータで、調製した組成物を400μmの厚みになるよう塗布した。組成物が塗布されたPETフィルムを、室温で1時間乾燥し、さらに150℃で3分乾燥した後、PETフィルムを剥がし、シートを得た。
 得られたシートを厚さ40μmのアルミ箔で挟み、真空プレス成形(プレス条件:真空度1kPa、プレス圧6MPa、プレス温度150℃、時間20分)を行った。さらに、プレス温度を、180℃まで40分かけて昇温し、真空プレス成形を行った。アルミ箔を剥がし、351μmの厚みを有するシート状の硬化物を得た。NETZSCH製キセノンフラッシュアナライザー nanoflash LFA447型により、該硬化物の熱伝導率を測定したところ、10.7W/(m・K)であった。
 ジエポキシ化合物(1−1)と1,5−ジアミノナフタレンとを含み、アルミナ粉末を含まない組成物を硬化させることにより得られる硬化物の密度を1.2g/cm、アルミナ粉末の密度を3.97g/cmとして、得られた硬化物中のアルミナ粉末の含有割合を算出したところ、該硬化物中のアルミナ粉末の含有割合は、74体積%であった。
[実施例10]
 ジエポキシ化合物(1−1)100重量部と、硬化剤として1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬工業株式会社製)17重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン430重量部と、N,N−ジメチルホルムアミド70重量部とを混合することにより、溶液状の組成物を得ることができる。得られる組成物を、厚さ0.2mmのガラス繊維織布に含浸した後、加熱乾燥することにより、プリプレグを得ることができる。得られるプリプレグ4枚を重ね、温度175℃、圧力4MPaの条件で90分間プレス成形することにより、積層板を得ることができる。
 本発明のジエポキシ化合物は、融点が低いため、その取り扱いが容易であり、該ジエポキシ化合物を含む組成物を硬化して得られる硬化物は、高い熱伝導性を有する。

Claims (24)

  1.  式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
    で示されるジエポキシ化合物。
  2.  式(1)で示されるジエポキシ化合物が、式(1’):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
    で示される立体異性体である請求項1に記載のジエポキシ化合物。
  3.  R、R、R、R、RおよびRが水素原子である請求項1または請求項2に記載のジエポキシ化合物。
  4.  無機塩基の存在下に、式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
    で示されるジヒドロキシ化合物と式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
    (式中、Xはハロゲン原子を表わす。)
    で示されるエピハロヒドリンとを反応させる工程を含む式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
    で示されるジエポキシ化合物の製造方法。
  5.  式(2)で示されるジヒドロキシ化合物と式(3)で示されるエピハロヒドリンとの反応を、無機塩基と4級アンモニウム塩の存在下に実施する請求項4に記載の製造方法。
  6.  式(2)で示されるジヒドロキシ化合物と式(3)で示されるエピハロヒドリンとを反応させる工程が、下記工程(i)および(ii)を含む請求項5に記載の製造方法:
        工程(i):式(2)で示されるジヒドロキシ化合物と式(3)で示されるエピハロヒドリンと4級アンモニウム塩とを混合する工程、
        工程(ii):工程(i)で得られた混合物と無機塩基とを混合する工程。
  7.  無機塩基が、アルカリ金属水酸化物である請求項4に記載の製造方法。
  8.  R、R、R、R、RおよびRが水素原子である請求項4に記載の製造方法。
  9.  式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
    で示されるジヒドロキシ化合物。
  10.  式(2)で示されるジヒドロキシ化合物が、式(2’):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
    で示される立体異性体である請求項9に記載のジヒドロキシ化合物。
  11.  R、R、R、R、RおよびRが水素原子である請求項9または請求項10に記載のジヒドロキシ化合物。
  12.  酸の存在下、式(6):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
    で示されるヒドロキシナフトエ酸化合物と、式(7):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
    で示される4−ヒドロキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンとを反応させる工程を含む式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは前記と同一の意味を表わす。)
    で示されるジヒドロキシ化合物の製造方法。
  13.  R、R、R、R、RおよびRが水素原子である請求項12に記載の製造方法。
  14.  式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表わす。)
    で示されるジエポキシ化合物および硬化剤を含む組成物。
  15.  R、R、R、R、RおよびRが水素原子である請求項14に記載の組成物。
  16.  硬化剤が、アミン硬化剤、フェノール硬化剤および酸無水物硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の硬化剤である請求項14または請求項15に記載の組成物。
  17.  硬化剤が、アミン硬化剤である請求項16に記載の組成物。
  18.  アミン硬化剤が、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、1,5−ジアミノナフタレンおよびp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項17に記載の組成物。
  19.  さらに、アルミナを含む請求項14または請求項15に記載の組成物。
  20.  式(1)で示されるジエポキシ化合物と硬化剤とアルミナとの合計100重量部に対して、アルミナ75重量部~95重量部を含む請求項19に記載の組成物。
  21.  アルミナが、D50(累積体積50%の粒子径)が2μm以上100μm以下であるアルミナAと、D50が1μm以上10μm以下であるアルミナBと、D50が0.01μm以上5μm以下であるアルミナCとの混合物であり、アルミナAとアルミナBとアルミナCとの合計100体積%に占める各アルミナの割合が、アルミナAが50~90体積%、アルミナBが5~40体積%、アルミナCが1~30体積%である請求項19に記載の組成物。
  22.  請求項14~請求項21のいずれかに記載の組成物を硬化することにより得られる硬化物。
  23.  請求項14~請求項21のいずれかに記載の組成物を基材に塗布または含浸した後、半硬化して得られるプリプレグ。
  24.  請求項19~請求項21のいずれかに記載の組成物を硬化することにより得られる硬化物であって、該硬化物に含まれるアルミナの含有割合が、50~80体積%である硬化物。
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