WO2022163360A1 - （メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法 - Google Patents

（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法 Download PDF

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WO2022163360A1
WO2022163360A1 PCT/JP2022/000838 JP2022000838W WO2022163360A1 WO 2022163360 A1 WO2022163360 A1 WO 2022163360A1 JP 2022000838 W JP2022000838 W JP 2022000838W WO 2022163360 A1 WO2022163360 A1 WO 2022163360A1
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meth
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mol
acrylic
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PCT/JP2022/000838
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直人 青柳
拓矢 魚谷
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三菱瓦斯化学株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/52—Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
    • C07C69/533—Monocarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C69/54—Acrylic acid esters; Methacrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F122/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F122/10—Esters
    • C08F122/12—Esters of phenols or saturated alcohols
    • C08F122/14—Esters having no free carboxylic acid groups

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a (meth)acrylate compound.
  • Patent Document 2 discloses a curable composition
  • a curable composition comprising a capped poly(arylene ether) prepared by the reaction of an unblocked poly(arylene ether) with an anhydride capping agent and an olefinically unsaturated monomer, , a curable composition wherein the composition after curing has less than 1% by weight water absorption after 7 days at 85° C. and 85% relative humidity.
  • a blocking catalyst comprising a 4-dialkylaminopyridine.
  • Patent Document 3 describes that a predetermined polyphenylene oxide oligomer is reacted with 2-methacrylic anhydride (methacrylic anhydride) in the presence of sodium acetate to obtain a polyphenylene oxide oligomer having functionalized terminal groups. It is
  • JP 2011-105667 A Japanese translation of PCT publication No. 2007-507592 JP 2019-210451 A
  • the present invention solves such problems, and is a method for obtaining an ester compound produced by esterifying a phenol compound, which can be esterified at a high introduction rate and efficiently recovers the obtained ester compound.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a (meth)acrylic acid ester compound.
  • the inventors have found that the above problems can be solved by esterification using (meth)acrylic anhydride in the presence of a predetermined basic catalyst. Specifically, the above problems have been solved by the following means. ⁇ 1> comprising reacting a polymer having a structure represented by formula (1) with (meth)acrylic anhydride in the presence of at least one of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate; ) A method for producing an acrylic acid ester compound.
  • the method for producing the (meth)acrylate compound according to 1> ⁇ 3> ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the polymer having the structure represented by the above formula (1) is further reacted with an acyl compound, and part of X after the reaction is an acyl group.
  • a method for producing the (meth)acrylic acid ester compound according to . (Metal ) A method for producing an acrylic acid ester compound. ⁇ 5> Any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the hydroxyl value, which is the mass per mole of hydroxyl groups of the polymer having the structure represented by the formula (1), is 100 to 5,000 g/mol.
  • ⁇ 6> 1.0 to 10.0 mol in total of at least one of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate per 1 mol of hydroxyl group of the polymer having the structure represented by the above formula (1), (meth) The method for producing a (meth)acrylate compound according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein 1.0 to 10.0 mol of acrylic anhydride is used.
  • the polymer having the structure represented by formula (1) includes a polymer represented by formula (2) or formula (3)
  • R 11 to R 18 are each independently selected from a hydrogen atom and an alkyl group
  • R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl a group, an alkynyl group, a hydroxyl group, an amino group, an aryl group, or a heterocyclic group
  • R 9 and R 10 may be bonded together to form a ring structure
  • X is a hydrogen atom, At least part thereof reacts with (meth)acrylic anhydride to form a (meth)acrylic group
  • n is an integer of 0 or more
  • m is an integer of 0 or more
  • m+n is an integer of 1 or more is.
  • a method for obtaining an ester compound by esterifying a phenolic compound in which a (meth)acrylic ester compound can be esterified at a high introduction rate and the resulting ester compound can be efficiently recovered. method has been made available.
  • an "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • the notations that do not describe substituted and unsubstituted are preferably unsubstituted.
  • (meth)acryl represents both or either acryl and methacryl. Methacryl is preferred in the present invention. If the standards shown in this specification differ from year to year in terms of measurement methods, etc., they shall be based on the standards as of the time of filing unless otherwise specified.
  • the method for producing a (meth)acrylic acid ester compound of the present embodiment is a process in which a polymer having a structure represented by formula (1) is converted to carbonic acid. characterized by including reacting with (meth)acrylic anhydride in the presence of at least one of potassium, rubidium carbonate and cesium carbonate.
  • esterification can be performed at a high introduction rate, and the obtained (meth)acrylic acid ester compound can be efficiently recovered.
  • the esterification reaction proceeds in the presence of at least one of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate. That is, it is presumed that potassium ions, rubidium ions, or cesium ions convert the phenolic hydroxyl (OX) sites in formula (1) to O 2 ⁇ and the reaction proceeds.
  • potassium ions, rubidium ions, and cesium ions are large in size as cations, so it is presumed that the phenoxy anions are likely to become free, and that the nucleophilic aggressiveness to the acylating agent can be increased.
  • sodium ions and lithium ions have a low ability to ionize OH to form O - , and even when ionized, the ionic bonding force between O - and sodium ions or lithium ions is strong, and the reactivity to the acylating agent is low. estimated to be lower.
  • Potassium hydrogen carbonate has a lower ionic radius and lower basicity compared to potassium carbonate due to the influence of hydrogen (H), and it is presumed to have lower reactivity because it has a lower ability to convert to O 2 ⁇ .
  • carbonate is also used. It is presumed that if a catalyst with stronger basicity than carbonate is used, the catalyst will attack the methacrylic anhydride. For example, potassium hydroxide and cesium hydroxide decompose methacrylic anhydride to methacrylic acid.
  • the carbonate is selected so as to preferentially activate the phenolic hydroxyl group (OX) site of formula (1).
  • OX phenolic hydroxyl group
  • the (meth)acrylic acid ester compound obtained by the production method of the present embodiment can have performance equivalent to that of conventional low dielectric resins. Furthermore, a resin having a high glass transition temperature can be obtained, and a material excellent in heat resistance can be obtained. Details of the manufacturing method of this embodiment will be described below.
  • the polymer having the structure represented by Formula (1) is reacted with (meth)acrylic anhydride to carry out an esterification reaction.
  • a (meth)acrylic acid ester compound in which a (meth)acrylic group is introduced into the phenolic hydroxyl group of the polymer having the structure represented by formula (1), that is, the X site of formula (1) is obtained.
  • a polymer having a structure represented by formula (1) is used as a raw material. By using such a resin, it becomes possible to produce a thermosetting resin having low dielectric properties and excellent heat resistance.
  • the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, more preferably linear.
  • the alkyl group may or may not have a substituent, but preferably has no substituent.
  • the substituent is exemplified by a halogen atom, an alkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group.
  • the alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and more preferably a methyl group.
  • X is a hydrogen atom, at least a portion of which reacts with (meth)acrylic anhydride to form a (meth)acrylic group.
  • the ratio of X being a hydrogen atom after reacting with (meth)acrylic anhydride is preferably 15 mol% or less, more preferably 10 mol% or less. It is more preferably mol % or less, and even more preferably 3 mol % or less.
  • the lower limit of the proportion of hydrogen atoms in X is preferably 0 mol % or more. As will be described later in detail, part of X may react with an acyl compound or the like to form an acyl group or the like.
  • the polymer having the structure represented by formula (1) is not particularly defined as long as it has the structure represented by formula (1).
  • the structure represented by Formula (1) may be present at the terminal of the polymer, or may be present at a portion other than the terminal of the polymer.
  • One embodiment of the polymer having the structure represented by Formula (1) includes having the structure represented by Formula (1) at least at the ends (preferably at both ends).
  • a polyphenylene ether compound having the structure represented by Formula (1) is exemplified.
  • the polymer having the structure represented by the formula (1) is preferably a polymer represented by the following formula (2) or (3).
  • R 11 to R 18 are each independently selected from a hydrogen atom and an alkyl group
  • R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl a group, an alkynyl group, a hydroxyl group, an amino group, an aryl group, or a heterocyclic group
  • R 9 and R 10 may be bonded together to form a ring structure
  • X is a hydrogen atom, At least part thereof reacts with (meth)acrylic anhydride to form a (meth)acrylic group
  • n is an integer of 0 or more
  • m is an integer of 0 or more
  • the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, more preferably linear.
  • the alkyl group may or may not have a substituent, but preferably has no substituent.
  • the substituent is exemplified by a halogen atom, an alkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group.
  • the alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and more preferably a methyl group.
  • R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are preferably hydrogen atoms and the rest are alkyl groups (preferably methyl groups), R 13 and R 14 are hydrogen atoms, More preferably, R 11 and R 12 are alkyl groups (preferably methyl groups). 1 to 3 of R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are preferably hydrogen atoms, the rest are preferably alkyl groups (preferably methyl groups), one or two of which are hydrogen atoms, More preferably, the remainder are alkyl groups.
  • R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkynyl group, a hydroxyl group, an amino group, an aryl group, or a heterocyclic group ; may be formed.
  • Alkyl groups, alkynyl groups, aryl groups, and heterocyclic groups may or may not have substituents, but preferably have no substituents.
  • substituents include halogen atoms, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups.
  • R 9 and R 10 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, an amino group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a 5-membered It is preferably a ring or a 6-membered heterocyclic group, more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydroxyl group, still more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and a methyl group. More preferably.
  • X has the same definition as in formula (1).
  • n is an integer of 0 or more, preferably an integer of 1 or more, more preferably an integer of 5 or more, an integer of 50 or less, and more preferably an integer of 20 or less.
  • m is an integer of 0 or more, preferably an integer of 1 or more, more preferably an integer of 5 or more, an integer of 50 or less, and more preferably an integer of 20 or less.
  • m+n is an integer of 1 or more, preferably an integer of 10 or more, more preferably an integer of 11 or more, an integer of 100 or less, and more preferably an integer of 30 or less.
  • R 21 is an alkyl group, a hydroxyl group, or an aryl group
  • Y 2 is —CH 2 —, —CH 2 O—, or —CH 2 OCH 2 —
  • X is a hydrogen atom, at least part of which reacts with (meth)acrylic anhydride to form a (meth)acrylic group
  • l is an integer of 1 or more
  • k is an integer of 2 or more
  • z is an integer of 0 to 3.
  • * is a bonding site with another structural unit or terminal group.
  • R 21 is an alkyl group, a hydroxyl group, or an aryl group, preferably an alkyl group.
  • the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 3 to 7 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, more preferably branched.
  • the alkyl group may or may not have a substituent, but preferably has no substituent. When having a substituent, the substituent is exemplified by a halogen atom, an alkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group.
  • the alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group or a butyl group, more preferably a t-butyl group.
  • Aryl groups are preferably phenyl groups.
  • Y 2 is -CH 2 -, -CH 2 O-, or -CH 2 OCH 2 -, preferably -CH 2 -.
  • X has the same definition as in formula (1).
  • l is an integer of 1 or more, preferably an integer of 4 or more, more preferably an integer of 5 or more, an integer of 50 or less, and more preferably an integer of 20 or less.
  • k is an integer of 2 or more, preferably an integer of 3 or more, more preferably an integer of 6 or more, an integer of 50 or less, and more preferably an integer of 20 or less.
  • z is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 or more, more preferably an integer of 1 or more, an integer of 3 or less, and more preferably an integer of 1 or less.
  • * is a bonding site with another structural unit or terminal group. Examples of terminal groups include hydrogen atoms and hydroxyl groups, with hydrogen atoms being preferred.
  • the polymer represented by formula (2) and the polymer represented by formula (3) may contain other structural units within the scope of the present invention.
  • the polymer represented by the formula (2) and the polymer represented by the formula (3) do not contain other structural units, or the proportion of other structural units is the weight represented by the formula (2). It is preferably 3% by mass or less (preferably 1% by mass or less) of the coalescence and the polymer represented by formula (3).
  • a polymer having a structure represented by formula (1) is usually a raw material. It accounts for 90 mass % or more of the polymer component, preferably 95 mass % or more.
  • the polymer having the structure represented by formula (1) preferably has a hydroxyl value, which is the mass of the polymer per mole of hydroxyl group, of 100 to 5,000 g/mol.
  • a hydroxyl value which is the mass of the polymer per mole of hydroxyl group, of 100 to 5,000 g/mol.
  • the hydroxyl value is more preferably 2000 g/mol or less, more preferably 1200 g/mol or less, more preferably 200 g/mol or more, and even more preferably 300 g/mol or more. .
  • the hydroxyl value is measured according to the description of the examples below.
  • the number average molecular weight of the polymer having the structure represented by formula (1) is preferably 1,000 to 10,000. When the content is within the above range, the resulting (meth)acrylic acid ester compound tends to exhibit well-balanced performance when cured. Specifically, low dielectric properties, heat resistance, ease of curing, and uniform film-forming properties tend to be superior.
  • the number average molecular weight is more preferably 1,200 or more, further preferably 1,500 or more, more preferably 6,000 or less, and further preferably 5,000 or less. Preferably, it is less than 4,000, and even more preferably 3,500 or less.
  • the number-average molecular weight (Mn) is measured according to the description of the examples below.
  • the polymer having the structure represented by formula (1) used in the present embodiment preferably satisfies both the number average molecular weight and the hydroxyl value. In such a case, the effects of the present invention are exhibited more effectively.
  • the molecular weight distribution (Mw/Mn) is more preferably 1.01 or more, further preferably 1.10 or more, and more preferably 10.0 or less, and 5.00 or less. is more preferably 3.00 or less.
  • hydroxyl groups can be appropriately esterified even when the molecular weight distribution (Mw/Mn) is 1.50 or more.
  • the weight-average molecular weight (Mw) is measured according to the description of the examples below.
  • the catalyst used in the production method of this embodiment will be described.
  • at least one catalyst of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate is used.
  • the reaction between the polymer having the structure represented by formula (1) and (meth)acrylic anhydride can be effectively accelerated.
  • the obtained (meth)acrylic acid ester compound can be recovered in high yield.
  • potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate are preferred, and potassium carbonate is more preferred.
  • the forms of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate are not particularly limited, they are preferably in the form of powder. Further, the form of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate is preferably fine powder (average particle diameter of about 10 to 200 ⁇ m). Using a powdery one increases the specific surface area and enhances the reactivity.
  • the reactivity between the hydroxyl group of the polymer having the structure represented by formula (1) and (meth)acrylic anhydride tends to be further improved.
  • the content By making the content equal to or less than the above upper limit, there is a tendency that the effect of reducing the manufacturing cost is further improved.
  • only one of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate may be used, or two or more thereof may be used. When two or more kinds are used, the total amount is preferably within the above range.
  • the esterification reaction can be performed without using 4-dimethylaminopyridine (DMAP), which has been commonly used. That is, in the production method of the present embodiment, the esterification reaction can proceed in a state in which DMAP is substantially absent.
  • DMAP 4-dimethylaminopyridine
  • “Substantially absent” means that the amount of DMAP present is preferably 0.1 mol or less, and preferably 0.05 mol or less, relative to 1.0 mol of the total amount of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate. is more preferably 0.03 mol or less, and even more preferably 0.01 mol or less. The lower limit is 0 mol.
  • an esterification catalyst other than potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate is substantially absent.
  • substantially absent means that the amount of an esterification catalyst other than potassium carbonate, rubidium carbonate, and cesium carbonate is 0.1 mol or less with respect to 1.0 mol of the total amount of potassium carbonate, rubidium carbonate, and cesium carbonate. is preferably 0.05 mol or less, more preferably 0.03 mol or less, and even more preferably 0.01 mol or less. The lower limit is 0 mol. By setting it as such a range, a (meth)acrylic-ester compound can be isolated with a higher yield.
  • a polymer having a structure represented by formula (1) is reacted with (meth)acrylic anhydride.
  • (Meth)acrylic anhydride is methacrylic anhydride and/or acrylic anhydride, preferably methacrylic anhydride.
  • the proportion of X in the polymer having the structure represented by formula (1) substituted with (meth)acrylic groups is preferably 85 mol % or more, more preferably 90 mol % or more, still more preferably 93 mol % or more, and even more preferably 97 mol % or more.
  • the upper limit is ideally 100 mol %, but practically 99.9 mol % or less.
  • the esterification reaction it is preferable to use 1.0 mol or more of (meth)acrylic anhydride, and 1.1 mol or more is used per 1 mol of the hydroxyl group of the polymer having the structure represented by formula (1). is more preferable.
  • the (meth)acrylic anhydride is preferably 10.0 mol or less, more preferably 8.0 mol or less, per 1 mol of the hydroxyl group of the polymer having the structure represented by formula (1).
  • the polymer having the structure represented by formula (1) is further reacted with an acyl compound, and a part of X after the reaction is an acyl group, good too.
  • the polymer having the structure represented by formula (1) used in the production method of the present embodiment contains many phenolic hydroxyl groups, reacting only (meth)acrylic anhydride produces many (meth)acrylic groups. be introduced.
  • the (meth)acrylic acid ester compound obtained by the production method of the present embodiment is used as a low dielectric material, if more (meth)acrylic groups than necessary are introduced into the (meth)acrylic acid ester compound, the dielectric may increase the dielectric constant and dielectric loss tangent.
  • a polymer having a structure represented by formula (1) is reacted with an acyl compound in addition to (meth)acrylic anhydride, and part of X after the reaction is ( A desired low dielectric material can be obtained by using a meth)acrylic group and the other part being an acyl group.
  • the acyl compound when the acyl compound is reacted in addition to the (meth)acrylic anhydride, the (meth)acrylic anhydride and the acyl compound may be reacted simultaneously, or one of them may be reacted first.
  • the acyl compound after reacting the (meth)acrylic anhydride.
  • a polymer having a suitable amount of (meth)acrylic groups for the production of low dielectric materials and a low residual hydroxyl group ratio is obtained. be able to.
  • the acylation reaction using an acyl compound is preferably carried out in the same reaction system, but may be carried out in a reaction system substantially free of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate.
  • the reaction product after reacting a polymer having a structure represented by formula (1) with (meth)acrylic anhydride, the reaction product may be recovered and reacted with an acyl compound in another reaction system. .
  • acyl compound is not particularly specified, but acetic anhydride is preferable from the viewpoint of production cost.
  • acetic anhydride was reacted to substitute methacrylic groups and acetyl groups at a molar ratio of 1:1, but substitution may be made at an arbitrary ratio in consideration of the hydroxyl equivalent weight of the raw material resin to be reacted. can be made
  • the proportion of X in the polymer having the structure represented by formula (1) substituted with an acyl group is preferably 5 mol% or more. , more preferably 10 mol % or more.
  • the proportion of X in the polymer having the structure represented by formula (1) that is substituted with an acyl group is preferably 90 mol % or less, more preferably 80 mol % or less.
  • the esterification reaction it is preferable to use 0.1 mol or more, more preferably 0.2 mol or more, of the acyl compound per 1 mol of the hydroxyl group of the polymer having the structure represented by formula (1).
  • the amount of the acyl compound is preferably 10 mol or less, more preferably 5 mol or less, per 1 mol of the hydroxyl group of the polymer having the structure represented by formula (1).
  • One type of acyl compound may be used, or two or more types may be used. When two or more are used, the total amount is preferably within the above range.
  • the esterification reaction in the presence of a solvent.
  • a solvent when the polymer having the structure represented by formula (1) is liquid, a solvent may not be used, but the polymer having the structure represented by formula (1) When is non-liquid, a solvent is usually used.
  • a solvent By using a solvent, the ionization of potassium carbonate, rubidium carbonate and cesium carbonate, and the ionization of the phenolic hydroxyl group of the polymer having the structure represented by formula (1) can be effectively advanced.
  • the solvent used in the production method of the present embodiment can be used without particular limitation as long as the polymer having the structure represented by formula (1) dissolves and the esterification reaction in the present embodiment is not significantly inhibited.
  • Aprotic solvents are preferred, and at least one of aromatic hydrocarbon solvents and ethereal solvents are more preferred.
  • an aprotic solvent By using an aprotic solvent, the action on O 2 - derived from phenolic hydroxyl groups tends to proceed effectively.
  • Specific examples of solvents include toluene (Toluene), dimethylacetamide (DMAC), cyclopentyl methyl ether (CPME), 4-methyltetrahydropyran (MTHP), and 1,4-dioxane (Dioxane).
  • the solvent is preferably toluene from the viewpoint that it has low polarity, is a good solvent for the polymer having the structure represented by formula (1), and has a boiling point suitable for the esterification reaction.
  • cyclopentyl methyl ether which is highly hydrophobic and hardly generates peroxides
  • the solvent is preferably a dehydrated solvent.
  • the amount thereof is preferably 0.1 mL or more, and 1.0 mL or more, relative to 1 g of the polymer having the structure represented by formula (1). is more preferable, and 2.0 mL or more is even more preferable. By making it equal to or higher than the above lower limit, it is possible to effectively ensure the fluidity for allowing the esterification reaction to proceed smoothly.
  • the amount of the solvent is preferably 200 mL or less, more preferably 100 mL or less, and even more preferably 50 mL or less, per 1 g of the polymer having the structure represented by formula (1).
  • the content is equal to or less than the above upper limit, the concentration for smoothly advancing the esterification reaction can be maintained, and the effect of reducing the production cost tends to be further improved.
  • one solvent may be used, or two or more solvents may be used. When two or more are used, the total amount is preferably within the above range.
  • the (meth)acrylic acid ester compound obtained in the present embodiment may be either a methacrylic acid ester compound or an acrylic acid ester compound, but is preferably a methacrylic acid ester compound.
  • the reaction temperature of the esterification reaction is preferably ⁇ 20° C. or higher, more preferably 0° C. or higher, and even more preferably 20° C. or higher. By making it equal to or higher than the above lower limit, the esterification reaction proceeds smoothly, and at a high rate, the hydroxyl groups of the polymer having the structure represented by formula (1) tend to be converted to (meth)acrylic groups. .
  • the reaction temperature of the esterification reaction is preferably 200° C. or lower, more preferably 180° C. or lower, and even more preferably 150° C. or lower.
  • the reaction time for the esterification reaction is preferably 0.5 hours or longer, more preferably 1.0 hours or longer, and even more preferably 2.0 hours or longer.
  • the reaction time of the esterification reaction is preferably 120 hours or less, more preferably 72 hours or less, and even more preferably 48 hours or less.
  • the esterification may be carried out in a normal atmosphere (in the presence of air) or in an inert gas atmosphere. Manufacturing costs can be further reduced by carrying out under a normal atmosphere.
  • the esterification reaction can proceed in a non-aqueous, deoxygenated system, and the esterification can proceed more effectively.
  • the (meth)acrylic acid ester compound can be recovered with a high recovery rate by one filtration.
  • the diameter of the filter for filtration in this embodiment is preferably 0.2 to 7.0 ⁇ m.
  • Filtration is preferably performed after cooling to about room temperature (eg, 20 to 40° C.) after the esterification reaction.
  • the filtered reaction solution is preferably vacuum-dried, and more preferably vacuum-dried after most of the reaction solvent is distilled off.
  • the (meth)acrylic acid ester compound can be isolated with a high recovery rate only by the filtration operation. It goes without saying that purification operations may also be carried out.
  • the amount of (meth)acrylic acid as an impurity is preferably less than 1 mol% with respect to 1 mol of the polymer having the structure represented by formula (1). It is more preferably 0.8 mol % or less, still more preferably 0.6 mol % or less, and even more preferably 0.4 mol % or less.
  • the lower limit of the amount of (meth)acrylic acid, which is an impurity is ideally 0 mol %, but is practically 0.01 mol % or more.
  • the amount of impurities derived from the acyl compound is It is preferably less than 1 mol%, more preferably 0.8 mol% or less, and preferably 0.6 mol% or less relative to 1 mol of the polymer having the structure represented by (1). More preferably, it is 0.4 mol % or less.
  • the lower limit of the amount of the impurity derived from the acyl compound, which is the impurity is 0 mol %, but it is practically 0.01 mol % or more.
  • An impurity derived from an acyl compound is, for example, acetic acid when the acyl compound is acetic anhydride.
  • the (meth)acrylic acid ester compound obtained by the production method of the present embodiment may be used as it is, or may be used as a resin composition containing other curable compounds and additives.
  • Other curable compounds are exemplified by compounds having carbon-carbon unsaturated bond groups and epoxy resins.
  • Additives include flame retardants, ultraviolet absorbers, antioxidants, photopolymerization initiators, fluorescent brighteners, photosensitizers, dyes, pigments, thickeners, flow control agents, lubricants, antifoaming agents, and dispersants. agents, leveling agents, brighteners, polymerization inhibitors and the like.
  • the (meth)acrylic acid ester compound obtained by the production method of the present embodiment or the resin composition containing the (meth)acrylic acid ester compound is preferably cured and used as a cured product. Since such a cured product has excellent heat resistance and excellent dielectric properties, it can be suitably used as an insulating layer for printed wiring boards and a semiconductor package material.
  • the number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of the starting resin were calculated using gel permeation chromatography (GPC) and converted to standard polystyrene.
  • the apparatus used was an integrated LC (LC-2010 HT manufactured by SHIMADZU) and an RI detector (RID-20A manufactured by SHIMADZU).
  • LC-2010 HT manufactured by SHIMADZU
  • RID-20A manufactured by SHIMADZU
  • KF-801, KF-802, KF-803, KF-804 Four standard columns (KF-801, KF-802, KF-803, KF-804) are connected in series.
  • a sample dissolved in THF was passed under the conditions of THF as an eluent, a flow rate of 1.0 mL, and 40° C. for measurement.
  • Example 1 According to the following scheme, using toluene (8 mL) as a solvent, oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends (SABIC, SA-90, na + ma in the group R a is about 12.) 828 mg (hydroxyl group amount 1 mmol) is reacted with 185 mg (1.2 mmol) of methacrylic anhydride (MAA) in the presence of 691 mg (5 mmol) of potassium carbonate (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., average particle size of 150 ⁇ m or less) at 100 ° C. for 6 hours.
  • MAA methacrylic anhydride
  • the methacrylic rate (OH modification rate) and residual methacrylic acid rate (percentage of impurities) of the polymer were calculated based on the results of proton nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H NMR) analysis.
  • AVANCE III500 500 MHz manufactured by BRUKER was used as a nuclear magnetic resonance apparatus. Specifically, 0.5 mL of the reaction solution was air-cooled, filtered through a 0.45 ⁇ m filter, and the filtrate was vacuum-dried (pressure of less than 1 hPa, 40° C.) for 1 hour. This was dissolved in heavy chloroform and subjected to 1 H NMR analysis at 25°C.
  • FIG. 1 shows the 1 H NMR spectrum (range of 4 ppm to 7 ppm) of SA-90, which is an oligophenylene ether with hydroxyl groups on both ends.
  • SA-90 is an oligophenylene ether with hydroxyl groups on both ends.
  • the theoretical value of the integral ratio should be 2.0, but it was actually observed to be 1.8.
  • the protons of the hydroxyl group tend to undergo proton exchange in solution, resulting in a broad peak that is difficult to observe.
  • Example 2 In Example 1, the catalyst was changed from 5mmol of potassium carbonate to 5mmol of cesium carbonate (1.63 g), and the rest was carried out in the same manner. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends at a high conversion rate of 96 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in the same manner as in Example 1.
  • Example 3 In Example 1, the solvent was changed to dimethylacetamide (DMAC), and the others were carried out in the same manner. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends at a high conversion rate of 90 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in the same manner as in Example 1.
  • DMAC dimethylacetamide
  • Example 4 In Example 1, the solvent was changed to 1,4-dioxane, and the rest was the same. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends at a high conversion rate of 99 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in the same manner as in Example 1.
  • Example 5 In Example 1, the solvent was changed to cyclopentyl methyl ether (CPME), and the others were carried out in the same manner. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends at a high conversion rate of more than 99 mol %.
  • FIG. 2 shows the 1 H NMR spectrum (range of 4 ppm to 7 ppm) of the resulting oligophenylene ether with methacrylic groups on both ends. Assuming that the integral ratio of protons (d 1 , d 2 ) of the double bond of the methacrylic group near 5.7 to 5.8 ppm and near 6.3 to 6.4 ppm in FIG.
  • CPME cyclopentyl methyl ether
  • Example 6 In Example 1, the solvent was changed to 4-methyltetrahydropyran (MTHP), and the rest was the same. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends at a high conversion rate of 99 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in the same manner as in Example 1.
  • MTHP 4-methyltetrahydropyran
  • Example 7 In Example 1, OPE-2000 (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., nb + mb is about 12 in the group R b .) 821 mg ( The amount of hydroxyl groups was changed to 1 mmol), and the other operations were carried out in the same manner. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether at a high conversion rate of 95 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in the same manner as in Example 1.
  • Example 8 In Example 7, the solvent was changed to cyclopentyl methyl ether (CPME), and the rest was the same. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether at a high conversion rate of 98 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in the same manner as in Example 1.
  • CPME cyclopentyl methyl ether
  • Example 9 According to the following scheme, using cyclopentyl methyl ether (CPME) (8 mL) as a solvent, p-tert-butyl-modified xylene resin (Xy-PTBP) (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, nc is about 6 and mc is about 4). ) 3.46 g (hydroxyl group amount 10 mmol) is reacted with 6 mmol (925 mg) of methacrylic anhydride (MAA) in the presence of 50 mmol (6.91 g) of potassium carbonate at 100 ° C. for 6 hours, and further 32 mmol (3.27 g) of acetic anhydride (Ac 2 O) at 100° C. for 6 hours.
  • CPME cyclopentyl methyl ether
  • Xy-PTBP p-tert-butyl-modified xylene resin
  • MAA methacrylic anhydride
  • Comparative example 1 In Example 1, the potassium carbonate was changed to 0.2 mmol of 4-dimethylaminopyridine (DMAP), and the rest was carried out in the same manner. The introduction rate of methacrylic groups into the hydroxyl groups of the hydroxyl oligophenylene ether was 92 mol %. Unlike the case of Examples, most of DMAP (37% per polymer molecule) and by-produced methacrylic acid (137% per polymer molecule) remained even after filtration after the reaction. Moreover, since DMAP is expensive, it is disadvantageous in terms of cost as compared with the potassium carbonate method.
  • DMAP 4-dimethylaminopyridine
  • a 1 H NMR spectrum (range of 4 ppm to 7 ppm) of the oligophenylene ether with methacrylic groups on both ends obtained in Comparative Example 1 is shown in FIG.
  • Hydroxyl protons (a) around 4.1 to 4.6 ppm were not observed due to proton exchange with methacrylic acid present in large amounts in the solution. Instead, some peaks with unknown structures were observed.
  • Comparative example 2 In Example 1, the potassium carbonate was changed to 5 mmol of sodium carbonate, and the others were carried out in the same manner. The rate of introduction of methacrylic groups into the hydroxyl groups of the hydroxyl oligophenylene ether was 21 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in accordance with Comparative Example 1.
  • Comparative example 3 In Example 1, the potassium carbonate was changed to 5 mmol of lithium carbonate, and the others were carried out in the same manner. The rate of introduction of methacrylic groups into the hydroxyl groups of the hydroxyl oligophenylene ether was 5 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in accordance with Comparative Example 1.
  • Comparative example 4 In Example 1, the potassium carbonate was changed to 5 mmol of calcium carbonate, and the others were carried out in the same manner. The rate of introduction of methacrylic groups into the hydroxyl groups of the hydroxyl oligophenylene ether was 3 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in accordance with Comparative Example 1.
  • Comparative example 5 In Example 1, the potassium carbonate was changed to 5 mmol of potassium hydrogencarbonate, and the others were carried out in the same manner. The rate of introduction of methacrylic groups into the hydroxyl groups of the hydroxyl oligophenylene ether was 7 mol %. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in accordance with Comparative Example 1.
  • Comparative example 6 In Example 1, the potassium carbonate was changed to 5 mmol of potassium hydroxide, and the others were carried out in the same manner. Introduction of a methacryl group to the hydroxyl group of the hydroxyl oligophenylene ether was not observed. The methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in accordance with Comparative Example 1.
  • Comparative example 8 According to the following scheme, using a reactor equipped with a Dean-Stark apparatus, using paraxylene (20 mL) as a solvent, oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends (SA-90, manufactured by SABIC) 2.07 g (hydroxyl group amount 2.5 mmol) was reacted with 5 mmol of methacrylic acid (MA) in the presence of 0.5 mmol of B(OH) 3 /H 2 SO 4 with azeotropic distillation at 130° C. for 24 hours. After 0.5 mL of the reaction solution was air-cooled, it was filtered through a 0.45 ⁇ m filter and vacuum-dried (pressure of less than 1 hPa, 40° C.) for 1 hour.
  • SA-90 oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends
  • Comparative example 9 In Comparative Example 8, instead of B(OH) 3 /H 2 SO 4 , p-Me-C 6 H 4 SO 3 H.H 2 O (para-toluenesulfonic acid monohydrate, PTSA-H 2 O) 0.25 mmol was used and the amount of methacrylic acid (MA) was changed from 5 mmol to 12.5 mmol, otherwise the procedure was the same.
  • the introduction ratio of methacrylic groups to the hydroxyl groups of the oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends was 6 mol %.
  • the methacrylic rate and residual methacrylic acid rate were measured in accordance with Comparative Example 1.
  • Comparative example 10 In Comparative Example 8, AMBERLYST (registered trademark) 15 (manufactured by Sigma-Aldrich) was used instead of B(OH) 3 /H 2 SO 4 , and oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends (manufactured by SABIC, SA-90 ) was used, and the amount of methacrylic acid (MA) was changed from 5 mmol to 12.5 mmol. The introduction ratio of methacrylic groups to the hydroxyl groups of the oligophenylene ether having hydroxyl groups at both ends was 6 mol %.
  • Example 10 As shown in the scheme below, in Example 8, the same procedure was performed on a 25-fold scale. It was confirmed that methacrylic groups were introduced into the hydroxyl groups of the oligophenylene ether at a high conversion rate of 95 mol %. The obtained compound was in the form of a beige powder and had a residual hydroxyl group content of 5 mol %.
  • Example 1 the type of catalyst was changed to sodium acetate (AcONa), the amount of catalyst and the type of solvent were changed as shown in Table 5, and the rest was carried out in the same manner. Table 5 shows the results.
  • Examples 1-9 and Comparative Examples 1-13 are summarized below.
  • the impurity indicates methacrylic acid (MA) unless otherwise indicated.
  • AcOH indicates acetic acid.
  • the reason why the amount of impurities may exceed 100 mol % is that, for example, when 1.2 mmol of methacrylic anhydride is used for 1 mmol of hydroxyl group, methacrylic anhydride is added to 1 molecule of the polymer. This is because 240 mol % is added.
  • the values of residual hydroxyl groups and introduced methacrylic groups differ for each example and comparative example, making comparison difficult. .
  • the "100-OH modification ratio" corresponds to "the ratio (mol%) of X in formula (1) being a hydrogen atom".
  • ND indicates not detected.
  • the hydroxyl value unit (g/mol) indicates the mass of the polymer (raw material resin) per mole of hydroxyl group.
  • mol/mol-OH indicates the addition amount (mol) per 1 mol of hydroxyl group of the starting resin (polymer having the structure represented by formula (1)).
  • Example 11 The (meth)acrylic acid ester compound (OPE-2MA) obtained in Example 10 was thermally cured to prepare a resin. Specifically, 1 part by mass of Perbutyl (registered trademark) P was added to OPE-2MA obtained in Example 10, the temperature was raised at a rate of 3 ° C./min, and the pressure was 1.92 MPa. and 200° C. for 2 hours to obtain a cured product having a thickness of 1.2 mm. The obtained resin was measured for dielectric constant, dielectric loss tangent and glass transition temperature.
  • Perbutyl (registered trademark) P was added to OPE-2MA obtained in Example 10
  • the temperature was raised at a rate of 3 ° C./min, and the pressure was 1.92 MPa. and 200° C. for 2 hours to obtain a cured product having a thickness of 1.2 mm.
  • the obtained resin was measured for dielectric constant, dielectric loss tangent and glass transition temperature.
  • the glass transition temperature of the cured product was defined as the peak temperature of the dynamic elastic modulus obtained by measuring the dynamic viscoelasticity of the obtained cured product cut into 5 mm wide and 40 mm long pieces.
  • the unit is °C.
  • the dielectric constant and dielectric loss tangent of the cured product were measured at 10 GHz by the cavity resonance perturbation method on the obtained cured product cut into a piece having a thickness of 1.2 mm, a width of 0.8 mm and a length of 100 mm.
  • the obtained cured product had a dielectric constant (D k ) of 2.461 (10 GHz), a dielectric loss tangent (D f ) of 0.00423 (10 GHz), and a glass transition temperature (T g ) of 155° C. (10 Hz). rice field.
  • the physical properties (D k , D f , T g ) of the thermosetting resin of OPE-2MA were equivalent to those of a general cured product of polyphenylene ether with methacrylic groups on both ends.

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Abstract

高い導入率でエステル化でき、かつ、得られたエステル化合物を効率的に回収できる、（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法の提供。　式（１）で表される構造を有する重合体を、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種の存在下で（メタ）アクリル酸無水物と反応させることを含む、（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択され、かつ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち少なくとも１つは、単結合、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊およびアルキレン基－＊から選択され、Ｘは水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。

Description

（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法
　本発明は、（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法に関する。
　従来から、フェノール化合物をエステル化して、エステル化合物を製造することが検討されている。
　例えば、特許文献１には、水と共沸する溶剤中で、フェノールと下記一般式（Ｉ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （式（Ｉ）中、Ｒ1は水素またはメチル基を表す）で示されるカルボン酸とを酸触媒によりエステル化するフェニルエステルの製造方法であって、前記エステル化反応の反応系内に、ホウ酸および下記一般式（ＩＩ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式（ＩＩ）中、Ｒ2またはＲ3は直鎖または分岐状の炭素数２～１０のアルキル基を表す）で示される２，２－ジアルキルマロン酸をそれぞれ前記一般式（Ｉ）で示されるカルボン酸に対して２～５０モル％加えることを特徴とするフェニルエステルの製造方法が開示されている。
　また、特許文献２には、非封鎖ポリ（アリーレンエーテル）と無水物封鎖剤との反応で製造された封鎖ポリ（アリーレンエーテル）およびオレフィン性不飽和モノマーを含んでなる硬化性組成物であって、硬化後の前記組成物の８５℃および相対湿度８５％における７日後の吸水量が１重量％未満である、硬化性組成物が開示されている。ここで、非封鎖ポリ（アリーレンエーテル）と無水物封鎖剤との反応が４－ジアルキルアミノピリジンを含む封鎖触媒の存在下で行われることが記載されている。
　さらに、特許文献３には、酢酸ナトリウムの存在下、所定のポリフェニレンオキシドオリゴマーを２－メタクリル酸無水物（無水メタクリル酸）と反応させ、末端基が官能化されたポリフェニレンオキシドオリゴマーを得ることが記載されている。
特開２０１１－１０５６６７号公報 特表２００７－５０７５９２号公報 特開２０１９－２１０４５１号公報
　上述の通り、フェノール化合物をエステル化する方法は開示されている。しかしながら、本発明者が検討を行ったところ、特許文献１の実施例の記載に従って、両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルのエステル化を試みたところ、エステルの導入率が極めて低かった。また、特許文献２の実施例の記載に従って、触媒として、４－ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を用い、両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルのエステル化を試みたところ、生成物からの触媒の分離が困難であり、また、副生成物も多く残留した。そもそも、ＤＭＡＰは高価であり、コスト面でも問題がある。一方、特許文献３の実施例で用いている酢酸ナトリウムを触媒として用いたところ、（メタ）アクリル酸無水物について過剰な量を用いないと、（メタ）アクリル基の導入が難しいことが分かった。
　本発明はかかる課題を解決するものであって、フェノール化合物をエステル化して生成するエステル化合物を得る方法であって、高い導入率でエステル化でき、かつ、得られたエステル化合物を効率的に回収できる、（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題のもと、所定の塩基性触媒の存在下で（メタ）アクリル酸無水物を用いてエステル化することにより、上記課題を解決しうることを見出した。具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
＜１＞式（１）で表される構造を有する重合体を、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種の存在下で（メタ）アクリル酸無水物と反応させることを含む、（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択され、かつ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち少なくとも１つは、単結合、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊およびアルキレン基－＊から選択され、＊は他の部位との結合位置である。Ｘは水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。）
＜２＞前記式（１）で表される構造を有する重合体のうち、（メタ）アクリル酸無水物と反応させた後のＸが水素原子である割合は、１０モル％以下である、＜１＞に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
＜３＞前記式（１）で表される構造を有する重合体を、さらに、アシル化合物と反応させ、前記反応させた後のＸの一部がアシル基である、＜１＞または＜２＞に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
＜４＞前記式（１）で表される構造を有する重合体の数平均分子量が、１，０００～１０，０００である、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
＜５＞前記式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たりの質量である水酸基価が１００～５，０００ｇ／ｍｏｌである、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
＜６＞前記式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たり、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種を合計で１．０～１０．０モル、（メタ）アクリル酸無水物を１．０～１０．０モル用いる、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
＜７＞前記式（１）で表される構造を有する重合体が式（２）または式（３）で表される重合体を含む、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （式（２）中、Ｒ１１～Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択され、Ｙ１は、単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｃ（＝Ｏ）－、または、－Ｃ（Ｒ９）（Ｒ１０）－であり、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキニル基、水酸基、アミノ基、アリール基、または、複素環基であり、Ｒ９およびＲ１０は互いに結合して、環構造を形成していてもよく、Ｘは、水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。ｎは０以上の整数であり、ｍは０以上の整数であり、ｍ＋ｎは１以上の整数である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （式（３）中、Ｒ２１は、アルキル基、水酸基、または、アリール基であり、Ｙ２は、－ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、または、－ＣＨ２ＯＣＨ２－であり、Ｘは、水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。ｌは１以上の整数であり、ｋは２以上の整数であり、ｚは０～３の整数である。＊は、他の構成単位または末端基との結合部位である。）
＜８＞前記反応を、芳香族炭化水素溶媒、および、エーテル溶媒の少なくとも１種の存在下で行う、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
　本発明により、フェノール化合物をエステル化してエステル化合物を得る方法であって、高い導入率でエステル化でき、かつ、得られたエステル化合物を効率的に回収できる、（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法が提供可能となった。
原料樹脂（ＳＡ９０）化合物の１Ｈ　ＮＭＲスペクトルを示す。 実施例５で得られた（メタ）アクリル酸エステル化合物の１Ｈ　ＮＭＲスペクトルを示す。 比較例１で得られた（メタ）アクリル酸エステル化合物の１Ｈ　ＮＭＲスペクトルを示す。
　以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という）について詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。
　なお、本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
　本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、２３℃におけるものとする。
　本明細書における基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基（原子団）と共に置換基を有する基（原子団）をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含する。本明細書では、置換および無置換を記していない表記は、無置換の方が好ましい。
　本明細書において、「（メタ）アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表す。本発明においては、メタクリルが好ましい。
　本明細書で示す規格が年度によって、測定方法等が異なる場合、特に述べない限り、出願時点における規格に基づくものとする。
　本実施形態の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法（以下、単に、「本実施形態の製造方法」ということがある）は、式（１）で表される構造を有する重合体を、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種の存在下で（メタ）アクリル酸無水物と反応させることを含むことを特徴とする。このような構成とすることにより、高い導入率でエステル化でき、かつ、得られた（メタ）アクリル酸エステル化合物を効率的に回収できる。例えば、本実施形態の製造方法では、反応後に１回のろ過で余剰の反応試剤および副生成物のほとんどを除去でき、高い収率で目的物である（メタ）アクリル酸エステル化合物を回収することができる。
　本実施形態では、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種の存在下で、エステル化反応を進行させている。すなわち、カリウムイオン、ルビジウムイオンまたはセシウムイオンが式（１）におけるフェノール性水酸基（ＯＸ）部位をＯ－にし、反応が進行すると推定される。特に、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオンは、カチオンとしてのサイズが大きいため、フェノキシアニオンがフリーになりやすく、アシル化剤への求核攻撃性を高くすることができると推定される。一方、ナトリウムイオン、リチウムイオンは、ＯＨをイオン化してＯ－にする能力が小さく、イオン化してもＯ－とナトリウムイオンまたはリチウムイオンとのイオン結合力が強く、アシル化剤への反応性が低くなると推定される。また、炭酸水素カリウムなどは、水素（Ｈ）の影響で炭酸カリウムと比較してイオン半径および塩基性が低く、Ｏ－にする能力が小さいため反応性は低いと推定される。本実施形態では、また、炭酸塩を用いている。炭酸塩よりも塩基性が強い触媒を採用すると、触媒がメタクリル酸無水物を攻撃してしまうと推定される。例えば水酸化カリウムや水酸化セシウムは、メタクリル酸無水物をメタクリル酸へ分解してしまう。本実施形態では、式（１）が有するフェノール性水酸基（ＯＸ）部位を優先的に活性化するように、炭酸塩を選択したものである。さらに、炭酸塩は安価であり、工業的利用価値が高い。
　さらに、本実施形態の製造方法で得られる（メタ）アクリル酸エステル化合物は、従来の低誘電樹脂と同等の性能を有するものとすることができる。さらに、ガラス転移温度も高い樹脂が得られ、耐熱性に優れた材料が得られる。
　以下、本実施形態の製造方法の詳細について述べる。
　本実施形態の製造方法においては、式（１）で表される構造を有する重合体を（メタ）アクリル酸無水物と反応させて、エステル化反応を行う。この結果、式（１）で表される構造を有する重合体が有するフェノール性水酸基、すなわち、式（１）のＸ部位に（メタ）アクリル基が導入された（メタ）アクリル酸エステル化合物が得られる。
　本実施形態の製造方法では、原料として、式（１）で表される構造を有する重合体を用いる。このような樹脂を用いることにより、低誘電性と耐熱性に優れた熱硬化性樹脂を製造することが可能になる。
式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 （式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択され、かつ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち少なくとも１つは、単結合、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊およびアルキレン基－＊から選択され、＊は他の部位との結合位置である。Ｘは水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。）
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択される。アルキル基は、炭素数１～１０のアルキル基であることが好ましく、炭素数１～５のアルキル基であることがより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよいが、直鎖または分岐であることが好ましく、直鎖であることがさらに好ましい。アルキル基は置換基を有していてもよく、有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。置換基を有している場合、置換基としては、ハロゲン原子、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が例示される。アルキル基は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、メチル基がさらに好ましい。
　前記単結合、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊またはアルキレン基－＊は、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊またはアルキレン基－＊が好ましく、－Ｏ－＊がより好ましい。
　本実施形態においては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、その２つまたは３つが水素原子であり、２つまたは３つがアルキル基（好ましくはメチル基）であり、残りが、単結合、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊またはアルキレン基－＊（好ましくは、－Ｏ－＊）であることが好ましく、Ｒ２およびＲ４が水素原子であり、Ｒ１およびＲ５がアルキル基（好ましくはメチル基）であり、Ｒ３が単結合、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊またはアルキレン基－＊であることがより好ましい。
　式（１）において、＊は他の部位との結合位置を示しているが、通常は、重合体の主鎖に結合している。しかしながら、式（１）で表される構造は、重合体の側鎖に結合していてもよい。
　式（１）で表される構造を有する重合体（原料）において、Ｘは水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。本実施形態においては、（メタ）アクリル酸無水物と反応させた後のＸが水素原子である割合は、１５モル％以下であることが好ましく、１０モル％以下であることがより好ましく、７モル％以下であることがさらに好ましく、３モル％以下であることが一層好ましい。Ｘが水素原子の割合の下限値は０モル％以上であることが好ましい。なお、詳細を後述するとおり、Ｘの一部はアシル化合物等と反応して、アシル基等となってもよい。
　式（１）で表される構造を有する重合体は、式（１）で表される構造を有する限り特に定めるものではない。式（１）で表される構造は、重合体の末端に有していてもよいし、重合体の末端以外の部分に有していてもよい。式（１）で表される構造を有する重合体の一実施形態としては、少なくとも末端（好ましくは両末端）に式（１）で表される構造を有することが挙げられる。また、式（１）で表される構造を有する重合体の一実施形態としては、式（１）で表される構造を有するポリフェニレンエーテル化合物であることが例示される。
　式（１）で表される構造を有する重合体は、具体的には、下記式（２）または式（３）で重合体であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （式（２）中、Ｒ１１～Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択され、Ｙ１は、単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｃ（＝Ｏ）－、または、－Ｃ（Ｒ９）（Ｒ１０）－であり、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキニル基、水酸基、アミノ基、アリール基、または、複素環基であり、Ｒ９およびＲ１０は互いに結合して、環構造を形成していてもよく、Ｘは、水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。ｎは０以上の整数であり、ｍは０以上の整数であり、ｍ＋ｎは１以上の整数である。）
　Ｒ１１～Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択される。アルキル基は、炭素数１～１０のアルキル基であることが好ましく、炭素数１～５のアルキル基であることがより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよいが、直鎖または分岐であることが好ましく、直鎖であることがさらに好ましい。アルキル基は置換基を有していてもよく、有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。置換基を有している場合、置換基としては、ハロゲン原子、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が例示される。アルキル基は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、メチル基がさらに好ましい。
　Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１４は、その１～３つが水素原子であり、残りがアルキル基（好ましくはメチル基）であることが好ましく、Ｒ１３およびＲ１４が水素原子であり、Ｒ１１およびＲ１２がアルキル基（好ましくはメチル基）であることがより好ましい。
　Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７およびＲ１８は、その１～３つが水素原子であり、残りがアルキル基（好ましくはメチル基）であることが好ましく、その１つまたは２つが水素原子であり、残りがアルキル基であることがより好ましい。
　Ｙ１は、単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｃ（＝Ｏ）－、または、－Ｃ（Ｒ９）（Ｒ１０）－であり、単結合、－Ｏ－または－Ｃ（Ｒ９）（Ｒ１０）－が好ましく、単結合または－Ｃ（Ｒ９）（Ｒ１０）－がより好ましい。
　Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキニル基、水酸基、アミノ基、アリール基、または、複素環基であり、Ｒ９およびＲ１０は互いに結合して、環構造を形成していてもよい。アルキル基、アルキニル基、アリール基、および、複素環基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。置換基としては、ハロゲン原子、アルケニル基、アルキニル基、および、アリール基が例示される。
　Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数２～１０のアルキニル基、水酸基、アミノ基、炭素数６～１２のアリール基、あるいは、５員環または６員環の複素環基であることが好ましく、水素原子、炭素数１～５のアルキル基または水酸基であることがより好ましく、水素原子またはメチル基であることがさらに好ましく、メチル基であることが一層好ましい。
　Ｘは、式（１）と同義である。
　ｎは０以上の整数であり、１以上の整数が好ましく、５以上の整数がより好ましく、また、５０以下の整数が好ましく、２０以下の整数がより好ましい。
　ｍは０以上の整数であり、１以上の整数が好ましく、５以上の整数がより好ましく、また、５０以下の整数が好ましく、２０以下の整数がより好ましい。
　ｍ+ｎは１以上の整数であり、１０以上の整数が好ましく、１１以上の整数がより好ましく、また、１００以下の整数が好ましく、３０以下の整数がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （式（３）中、Ｒ２１は、アルキル基、水酸基、または、アリール基であり、Ｙ２は、－ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、または、－ＣＨ２ＯＣＨ２－であり、Ｘは、水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。ｌは１以上の整数であり、ｋは２以上の整数であり、ｚは０～３の整数である。＊は、他の構成単位または末端基との結合部位である。）
　Ｒ２１は、アルキル基、水酸基、または、アリール基であり、アルキル基が好ましい。
　アルキル基は、炭素数１～１５のアルキル基であることが好ましく、炭素数２～１０のアルキル基であることがより好ましく、炭素数３～７のアルキル基であることがより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよいが、直鎖または分岐であることが好ましく、分岐であることがさらに好ましい。アルキル基は置換基を有していてもよく、有していなくてもよいが、置換基を有していないことが好ましい。置換基を有している場合、置換基としては、ハロゲン原子、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が例示される。アルキル基は、具体的には、メチル基、エチル基、ブチル基が好ましく、ｔ－ブチル基がさらに好ましい。
　アリール基は、フェニル基が好ましい。
　Ｙ２は、－ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、または、－ＣＨ２ＯＣＨ２－であり、－ＣＨ２－が好ましい。
　Ｘは、式（１）と同義である。
　ｌは１以上の整数であり、４以上の整数が好ましく、５以上の整数がより好ましく、また、５０以下の整数が好ましく、２０以下の整数がより好ましい。
　ｋは２以上の整数であり、３以上の整数が好ましく、６以上の整数がより好ましく、また、５０以下の整数が好ましく、２０以下の整数がより好ましい。
　ｚは０～３の整数であり、０以上の整数が好ましく、１以上の整数がより好ましく、また、３以下の整数が好ましく、１以下の整数がより好ましい。
　＊は、他の構成単位または末端基との結合部位である。末端基としては、水素原子、水酸基が例示され、水素原子が好ましい。
　上記式（２）で表される重合体および式（３）で表される重合体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、他の構成単位を含んでいてもよい。上記式（２）で表される重合体および式（３）で表される重合体は、他の構成単位を含まないか、他の構成単位の割合が、式（２）で表される重合体および式（３）で表される重合体の３質量％以下（好ましくは１質量％以下）であることが好ましい。
　本実施形態の製造方法においては、式（１）で表される構造を有する重合体（さらには、式（２）、式（３）で表される重合体）が、通常は、原料である重合体成分の９０質量％以上を占め、９５質量％以上を占めることが好ましい。
　本実施形態の製造方法においては、式（１）で表される構造を有する重合体（さらには、式（２）、式（３）で表される重合体）を１種のみ用いても、２種以上用いてもよい。
　式（１）で表される構造を有する重合体は、水酸基１モル当たりの重合体の質量である水酸基価が１００～５，０００ｇ／ｍｏｌであることが好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる（メタ）アクリル酸エステル化合物の誘電特性を低くすることができる。また、上記上限値以下とすることにより、得られる（メタ）アクリル酸エステル化合物に十分な量の（メタ）アクリル基を導入でき、耐熱性により優れた（メタ）アクリル酸エステル化合物とすることができる。前記水酸基価は、２０００ｇ／ｍｏｌ以下であることがより好ましく、１２００ｇ／ｍｏｌ以下であることがさらに好ましく、また、２００ｇ／ｍｏｌ以上であることがより好ましく、３００ｇ／ｍｏｌ以上であることがさらに好ましい。
　前記水酸基価は、後述する実施例の記載に従って測定される。
　式（１）で表される構造を有する重合体の数平均分子量は、１，０００～１０，０００であることが好ましい。前記範囲とすることにより、得られる（メタ）アクリル酸エステル化合物を硬化したときの性能がバランスよく優れる傾向にある。具体的には、低誘電性、耐熱性、硬化のしやすさ、均一な成膜性などがより優れる傾向にある。前記数平均分子量は、１，２００以上であることがより好ましく、１，５００以上であることがさらに好ましく、また、６，０００以下であることがより好ましく、５，０００以下であることがさらに好ましく、４，０００未満であることが一層好ましく、３，５００以下であることがより一層好ましい。
　前記数平均分子量（Ｍｎ）は、後述する実施例の記載に従って測定される。
　本実施形態で用いる式（１）で表される構造を有する重合体は、上記数平均分子量と水酸基価の両方を満たすことが好ましい。このような場合に、本発明の効果がより効果的に発揮される。
　また、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０１以上であることがより好ましく、１．１０以上であることがさらに好ましく、また、１０．０以下であることがより好ましく、５．００以下であることがさらに好ましく、３．００以下であることが一層好ましい。特に、本実施形態においては、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５０以上であっても、適切に水酸基をエステル化することができる。
　前記重量平均分子量（Ｍｗ）は、後述する実施例の記載に従って測定される。
　次に、本実施形態の製造方法で用いられる触媒について説明する。本実施形態では、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種の触媒を用いる。これらの触媒を用いることにより、式（１）で表される構造を有する重合体と（メタ）アクリル酸無水物の反応を効果的に促進させることができる。さらに、得られた（メタ）アクリル酸エステル化合物を高い収率で回収することができる。
　本実施形態では、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムのうち、炭酸カリウムおよび炭酸セシウムが好ましく、炭酸カリウムがより好ましい。
　炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの形態については、特に定めるものではないが、粉末状であることが好ましい。また、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの形態は、微粉（平均粒径１０～２００μｍ程度）のものが好ましい。粉末状のものを用いると、比表面積が大きくなり、反応性を高めることができる。
　本実施形態の製造方法においては、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たり、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種を合計で１．０モル（ｍｏｌ／ｍｏｌ－ＯＨ）以上用いることが好ましく、３．０モル以上用いることがより好ましく、また、１０．０モル以下用いることが好ましく、７．０モル以下用いることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基と（メタ）アクリル酸無水物との反応性がより向上する傾向にある。前記上限値以下とすることにより、製造コストの低減効果がより向上する傾向にある。
　本実施形態の製造方法においては、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムのうち、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。２種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
　本実施形態の製造方法においては、従来一般的に用いられていた４－ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を用いずにエステル化反応を行うことができる。すなわち、本実施形態の製造方法においては、ＤＭＡＰが実質的に存在しない状態で、エステル化反応を進行させることができる。実質的に存在しないとは、ＤＭＡＰの存在量が、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの合計量１．０モルに対し、０．１モル以下であることが好ましく、０．０５モル以下であることがより好ましく、０．０３モル以下であることがさらに好ましく、０．０１モル以下であることが一層好ましい。下限値は、０モルである。
　本実施形態の製造方法においては、また、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウム以外のエステル化触媒が実質的に存在しない状態で、エステル化反応を進行させることが好ましい。実質的に存在しないとは、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウム以外のエステル化触媒の存在量が、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの合計量１．０モルに対し、０．１モル以下であることが好ましく、０．０５モル以下であることがより好ましく、０．０３モル以下であることがさらに好ましく、０．０１モル以下であることが一層好ましい。下限値は、０モルである。このような範囲とすることにより、より高い収率で（メタ）アクリル酸エステル化合物を単離することができる。
　本実施形態においては、式（１）で表される構造を有する重合体を（メタ）アクリル酸無水物と反応させる。（メタ）アクリル酸無水物とは、メタクリル酸無水物および／またはアクリル酸無水物であり、メタクリル酸無水物が好ましい。メタクリル酸無水物を用いることにより、熱硬化性樹脂を作製した際の耐熱性向上効果がより効果的に発揮される。
　本実施形態の製造方法において、式（１）で表される構造を有する重合体のＸのうち（メタ）アクリル基で置換される割合（フェノール性水酸基への（メタ）アクリル基の導入率）は、８５モル％以上であることが好ましく、９０モル％以上であることがより好ましく、９３モル％以上であることがさらに好ましく、９７モル％以上であることが一層好ましい。上限は、１００モル％が理想であるが、９９．９モル％以下が実際的である。
　また、エステル化反応において、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たり、（メタ）アクリル酸無水物を１．０モル以上用いることが好ましく、１．１モル以上用いることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、より高い割合で、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基が（メタ）アクリル基へ変換される傾向にある。また、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たり、（メタ）アクリル酸無水物が１０．０モル以下であることが好ましく、８．０モル以下であることがより好ましく、５．０モル以下であることがさらに好ましく、４．５モル以下であることが一層好ましく、３．０モル以下であることがより一層好ましく、２．０モル以下であることがさらに一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、精製がより容易になり、製造コストをより効果的に低減することができる。
　本実施形態の製造方法において、メタクリル酸無水物およびアクリル酸無水物の両方を用いる場合は合計量が上記範囲となる。
　本実施形態の製造方法では、式（１）で表される構造を有する重合体を、さらに、アシル化合物と反応させ、前記反応させた後のＸの一部がアシル基である構成であってもよい。本実施形態の製造方法で用いる式（１）で表される構造を有する重合体がフェノール性水酸基を多く含む場合、（メタ）アクリル酸無水物のみを反応させると多くの（メタ）アクリル基が導入される。しかしながら、本実施形態の製造方法で得られる（メタ）アクリル酸エステル化合物を低誘電材料として用いる場合、（メタ）アクリル酸エステル化合物中に（メタ）アクリル基が必要以上に多く導入されると誘電率や誘電正接を高くしてしまう場合がある。また、原料オリゴマー（式（１）で表される構造を有する重合体）として、フェノール性水酸基の量が少ないものだけを選択することが困難な場合もある。このような場合に、式（１）で表される構造を有する重合体を、（メタ）アクリル酸無水物に加え、アシル化合物とも反応させ、前記反応させた後のＸの一部が、（メタ）アクリル基であり、他の一部がアシル基である構成とすることにより、所望の低誘電材料が得られる。
　本実施形態の製造方法において、（メタ）アクリル酸無水物に加えて、アシル化合物を反応させる場合、（メタ）アクリル酸無水物とアシル化合物は同時に反応させてもよいし、いずれか一方を先に反応させてもよい。本実施形態の製造方法においては、（メタ）アクリル酸無水物を反応させた後、アシル化合物を反応させることが好ましい。（メタ）アクリル酸無水物を反応させた後、アシル化合物を反応させることにより、低誘電材料の製造に好適な量の（メタ）アクリル基を有しつつ、残存水酸基率の低い重合体を得ることができる。また、アシル化合物を用いたアシル化反応も、同じ反応系内で行うことが好ましいが、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムが実質的に存在しない反応系で行ってもよい。例えば、式（１）で表される構造を有する重合体と（メタ）アクリル酸無水物を反応させた後、反応物を回収し、別の反応系にて、アシル化合物を反応させてもよい。
　アシル化合物は、その種類等、特に定めるものではないが、製造コストの観点から無水酢酸が好ましい。本実施例９では無水酢酸を反応させ、メタクリル基とアセチル基をモル比率で１：１の割合で置換させたが、反応させる原料樹脂の水酸基当量の多寡を考慮して、任意の割合で置換させることができる。
　本実施形態の製造方法において、アシル化合物と反応させる場合、式（１）で表される構造を有する重合体のＸのうちアシル基で置換される割合は、５モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、より良好な誘電特性を有する樹脂を得ることができる傾向にある。また、式（１）で表される構造を有する重合体のＸのうちアシル基で置換される割合は、９０モル％以下であることが好ましく、８０モル％以下であることがより好ましい。前記上限値以下とすることにより、式（１）で表される構造を有する重合体の熱硬化性をより良好に保つことができる。
　また、エステル化反応において、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たり、アシル化合物を０．１モル以上用いることが好ましく、０．２モル以上用いることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基残存率を効果的に低減できる。式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たり、アシル化合物が１０モル以下であることが好ましく、５モル以下であることがより好ましい。前記上限値以下とすることにより、精製がよりしやすくなり、製造コストが低減する傾向にある。
　アシル化合物は、１種のみ用いてもよいし、２種以上用いてもよい。２種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
　本実施形態の製造方法においては、溶媒の存在下でエステル化反応を行うことが好ましい。本実施形態の製造方法においては、式（１）で表される構造を有する重合体が液状の場合は、溶媒は用いなくてもよいが、式（１）で表される構造を有する重合体が非液状の場合は、通常、溶媒を用いる。溶媒を用いることにより、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムのイオン化、式（１）で表される構造を有する重合体が有するフェノール性水酸基のイオン化を効果的に進行させることができる。
　本実施形態の製造方法で用いる溶媒は、式（１）で表される構造を有する重合体が溶解し、本実施形態におけるエステル化反応を著しく阻害しない限り、特に制限なく用いることができるが、非プロトン性溶媒が好ましく、芳香族炭化水素溶媒、および、エーテル溶媒の少なくとも１種がより好ましい。非プロトン性溶媒を用いることにより、フェノール性水酸基由来のＯ－への作用が効果的に進行する傾向にある。
　溶媒としては、具体的には、トルエン（Ｔｏｌｕｅｎｅ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）、４－メチルテトラヒドロピラン（ＭＴＨＰ）、１，４－ジオキサン（Ｄｉｏｘａｎｅ）が例示される。溶媒は、低極性で、かつ、式（１）で表される構造を有する重合体の良溶媒で、エステル化反応に適した沸点を有するという観点から、トルエンが好ましい。また、溶媒を効率的に回収・再利用する観点からは、疎水性が高く過酸化物が生成しにくいシクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）が好ましい。
　溶媒は、脱水溶媒が好ましい。脱水溶媒を用いることにより、得られる（メタ）アクリル酸エステル化合物の収率を高くすることができる。
　本実施形態の製造方法において、溶媒を用いる場合、その量は、式（１）で表される構造を有する重合体１ｇに対し、０．１ｍＬ以上であることが好ましく、１．０ｍＬ以上であることがより好ましく、２．０ｍＬ以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、エステル化反応を円滑に進行させるための流動性を効果的に確保することができる。また、前記溶媒量は、式（１）で表される構造を有する重合体１ｇに対し、２００ｍＬ以下であることが好ましく、１００ｍＬ以下であることがより好ましく、５０ｍＬ以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、エステル化反応を円滑に進行させるための濃度を維持でき、かつ、製造コストの低減効果がより向上する傾向にある。
　本実施形態の製造方法において、溶媒は、１種のみ用いてもよいし、２種以上用いてもよい。２種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
　本実施形態で得られる（メタ）アクリル酸エステル化合物は、メタクリル酸エステル化合物であっても、アクリル酸エステル化合物であってもよいが、メタクリル酸エステル化合物であることが好ましい。
　本実施形態においては、エステル化反応の反応温度は、－２０℃以上であることが好ましく、０℃以上であることがより好ましく、２０℃以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、エステル化反応を円滑に進行させ、高い割合で、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基が（メタ）アクリル基へ変換される傾向にある。また、エステル化反応の反応温度は、２００℃以下であることが好ましく、１８０℃以下であることがより好ましく、１５０℃以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、（メタ）アクリル基が重合などの副反応を起こすことを防ぎ、また、製造の安全性を高めることができる傾向にある。
　本実施形態においては、エステル化反応の反応時間は、０．５時間以上であることが好ましく、１．０時間以上であることがより好ましく、２．０時間以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、高い割合で、式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基が（メタ）アクリル基へ変換される傾向にある。また、エステル化反応の反応時間は、１２０時間以下であることが好ましく、７２時間以下であることがより好ましく、４８時間以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、製造コストの低減効果がより向上する傾向にある。
　本実施形態においては、エステル化は、通常の雰囲気下（空気存在下）で行ってもよいし、不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。通常の雰囲気下で行うことにより、製造コストをより削減することができる。不活性ガス雰囲気下で行うと、非水系、脱酸素系でエステル化反応を進行させることができ、エステル化をより効果的に進行させることができる。
　本実施形態の製造方法においては、エステル化反応後、ろ過をすることが好ましい。本実施形態の製造方法においては、１回のろ過で、高い回収率で、（メタ）アクリル酸エステル化合物を回収することができる。本実施形態におけるろ過のためのフィルターの径は、０．２～７．０μｍが好ましい。ろ過は、エステル化反応後、室温程度（例えば、２０～４０℃）まで冷却してから行うことが好ましい。ろ過後の反応液は、真空乾燥することが好ましく、大部分の反応溶媒を留去した後に真空乾燥することがより好ましい。
　上述のとおり、本実施形態の製造方法においては、ろ過操作のみで、（メタ）アクリル酸エステル化合物を高い回収率で単離できるが、さらなる高純度化のために分液操作や再結晶その他の精製操作を実施してもよいことは言うまでもない。
　本実施形態の製造方法においては、不純物である（メタ）アクリル酸の量は、式（１）で表される構造を有する重合体１モルに対し、１モル％未満であることが好ましく、０．８モル％以下であることがより好ましく、０．６モル％以下であることがさらに好ましく、０．４モル％以下であることが一層好ましい。前記不純物である（メタ）アクリル酸の量の下限値は、０モル％が理想であるが、０．０１モル％以上が実際的である。
　本実施形態の製造方法において、式（１）で表される構造を有する重合体を、（メタ）アクリル酸無水物に加え、アシル化合物とも反応させる場合、アシル化合物由来の不純物の量は、式（１）で表される構造を有する重合体１モルに対し、１モル％未満であることが好ましく、０．８モル％以下であることがより好ましく、０．６モル％以下であることがさらに好ましく、０．４モル％以下であることが一層好ましい。前記不純物であるアシル化合物由来の不純物の量の下限値は、０モル％が理想であるが、０．０１モル％以上が実際的である。アシル化合物由来の不純物とは、例えば、アシル化合物が酢酸無水物である場合、酢酸である。
＜用途＞
　本実施形態の製造方法で得られた（メタ）アクリル酸エステル化合物は、そのまま用いてもよいし、他の硬化性化合物や添加剤を配合した、樹脂組成物として用いてもよい。他の硬化性化合物としては、炭素炭素不飽和結合基を有する化合物およびエポキシ樹脂が例示される。添加剤としては、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤、光増感剤、染料、顔料、増粘剤、流動調整剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、光沢剤、重合禁止剤等が挙げられる。
　本実施形態の製造方法で得られた（メタ）アクリル酸エステル化合物または前記（メタ）アクリル酸エステル化合物を含む樹脂組成物は、硬化させて硬化物として用いることが好ましい。この様な硬化物は、耐熱性に優れ、かつ、誘電特性に優れることから、プリント配線板の絶縁層、半導体パッケージ用材料として好適に用いることができる。
　以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
　実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
　原料樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて標準ポリスチレンで換算して算出した。用いた装置は一体型ＬＣ　（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製ＬＣ－２０１０　ＨＴ）とＲＩ検出器（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製ＲＩＤ－２０Ａ）であり、カラムはＳｈｏｄｅｘ社製ガードカラム（ＫＦ－Ｇ　４Ａ）およびＳｈｏｄｅｘ社製ＧＰＣ用標準カラム（ＫＦ－８０１、ＫＦ－８０２、ＫＦ－８０３、ＫＦ－８０４）を４本直列で接続したものである。ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶解したサンプルを、溶離液がＴＨＦ、流速１．０ｍＬ、４０℃の条件で通液して測定した。
実施例１
　下記スキームに従い、溶媒としてトルエン（８ｍＬ）を用い、両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテル（ＳＡＢＩＣ社製、ＳＡ－９０、基Ｒａ中、ｎａ＋ｍａは約１２である。）８２８ｍｇ（水酸基量１ｍｍｏｌ）を、６９１ｍｇ（５ｍｍｏｌ）の炭酸カリウム（富士フイルム和光純薬社製、平均粒径１５０μｍ以下）存在下で、１８５ｍｇ(１．２ｍｍｏｌ）のメタクリル酸無水物（ＭＡＡ）と、１００℃で６時間反応させた。
　反応液０．５ｍＬを空冷後に、０．４５μｍフィルターを通してろ過し、１時間かけて真空乾燥（圧力１ｈＰａ未満、４０℃）した。これを重クロロホルムに溶解して、プロトン核磁気共鳴スペクトル（１Ｈ　ＮＭＲ）分析で下記に記載の要領でメタクリル化率（ＯＨ変性率）とメタクリル酸残存率（不純物）を算出した。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基にメタクリル基９４モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　重合体のメタクリル化率（ＯＨ変性率）およびメタクリル酸残存率（不純物の割合）はプロトン核磁気共鳴スペクトル（１Ｈ　ＮＭＲ）分析結果に基づき算出した。核磁気共鳴装置はＢＲＵＫＥＲ社製ＡＶＡＮＣＥIII５００（５００ＭＨｚ）を用いた。具体的には、反応液０．５ｍＬを空冷後に０．４５μｍフィルターを通してろ過し、ろ液を１時間かけて真空乾燥（圧力１ｈＰａ未満、４０℃）した。これを重クロロホルムに溶解して２５℃で１Ｈ　ＮＭＲ分析した。ここで、両末端水酸基オリゴフェニレンエーテルであるＳＡ－９０の１Ｈ　ＮＭＲスペクトル（４ｐｐｍ～７ｐｐｍの範囲）を図１に示す。図１において６．８～７．０ｐｐｍ付近のコアの芳香環に結合したプロトン（ｃ）の積分比（４．０）に対して４．１～４．６ｐｐｍ付近の水酸基のプロトン（ａ）の積分比の理論値は２．０のはずであるが実際には１．８で観測された。これは、水酸基のプロトンは溶液中でプロトン交換が起きやすく、ピークがブロードになり観測しにくくなることが原因の一つである。１Ｈ　ＮＭＲ以外の分析法でも水酸基は分子間水素結合等をしやすく、定量が難しい場合が多い。そこで、重合体の繰り返し構造単位の芳香環に結合したプロトン（ｂ）の積分比（２４．１）との比較で、メタクリル化率とメタクリル酸残存率を算出した。
　尚、原料樹脂の水酸基価も上記方法に倣ってＮＭＲ分析（プロトン（ｂ）とプロトン（ｃ）の積分比）にて求めた。算出された水酸基価は原料樹脂の製品の標準値と同等の値であった。
実施例２
　実施例１において、触媒を５ｍｍｏｌの炭酸カリウムから、５ｍｍｏｌの炭酸セシウム（１．６３ｇ）に変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基にメタクリル基９６モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、実施例１にならって測定した。
実施例３
　実施例１において、溶媒をジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）へ変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基にメタクリル基９０モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、実施例１にならって測定した。
実施例４
　実施例１において、溶媒を１，４－ジオキサン（Ｄｉｏｘａｎｅ）へ変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基にメタクリル基９９モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、実施例１にならって測定した。
実施例５
　実施例１において、溶媒をシクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）へ変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基にメタクリル基９９モル％超と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。
　得られた両末端メタクリル基オリゴフェニレンエーテルの１Ｈ　ＮＭＲスペクトル（４ｐｐｍ～７ｐｐｍの範囲）を図２に示す。図２の５．７～５．８ｐｐｍ付近と６．３～６．４ｐｐｍ付近のメタクリル基の二重結合のプロトン（ｄ１，ｄ２）の積分比をそれぞれ２．０とすると、メタクリル化率は２４．１／（２６．２－２．０）×１００＝９９％超と算出された。４．１～４．６ｐｐｍ付近の水酸基のプロトン（ａ）の積分比（０．０１２）から水酸基残存率を算出した場合は０．０１２／（２．０＋０．０１２）×１００＝０．６％となり、メタクリル化率（９９％超）とほぼ整合性が取れている。また、５．５～５．６ｐｐｍ付近と６．１～６．２ｐｐｍ付近のメタクリル酸の二重結合のプロトン（ｅ１，ｅ２）の積分比（０．００２，０．００２）より、重合体１分子当たりのメタクリル酸残存率は０．００２×２４．１／（２６．２－２．０）×１００＝０．２％と算出された。
実施例６
　実施例１において、溶媒を４－メチルテトラヒドロピラン（ＭＴＨＰ）へ変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基にメタクリル基９９モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、実施例１にならって測定した。
実施例７
　実施例１において、両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテル（ＳＡＢＩＣ社製、ＳＡ－９０）を、ＯＰＥ－２０００（三菱ガス化学社製、基Ｒｂ中、ｎｂ＋ｍｂは約１２である。）８２１ｍｇ（水酸基量１ｍｍｏｌ）に変更し、他は同様に行った。オリゴフェニレンエーテルの水酸基にメタクリル基９５モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、実施例１にならって測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
実施例８
　実施例７において、溶媒をシクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）へ変更し、他は同様に行った。オリゴフェニレンエーテルの水酸基にメタクリル基９８モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、実施例１にならって測定した。
実施例９
　下記スキームに従い、溶媒としてシクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）（８ｍＬ）を用い、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチル変性キシレン樹脂（Ｘｙ－ＰＴＢＰ）（三菱ガス化学社製、ｎｃは約６であり、ｍｃは約４である。）３．４６ｇ（水酸基量１０ｍｍｏｌ）を、５０ｍｍｏｌ（６．９１ｇ）の炭酸カリウム存在下で、６ｍｍｏｌ（９２５ｍｇ）のメタクリル酸無水物（ＭＡＡ）と１００℃で６時間反応させ、さらに、３２ｍｍｏｌ（３．２７ｇ）の無水酢酸（Ａｃ２Ｏ）と、１００℃で６時間反応させた。
　反応液０．５ｍＬを空冷後に、０．４５μｍフィルターを通してろ過し、１時間かけて真空乾燥（圧力１ｈＰａ未満、４０℃）した。これを重クロロホルムに溶解して、プロトン核磁気共鳴スペクトル（１Ｈ　ＮＭＲ）分析でメタクリル化率とメタクリル酸残存率を算出した。Ｘｙ－ＰＴＢＰが有する水酸基に、メタクリル基とアセチル基を１：１の割合（モル比）で、合計で９９モル％超導入した。Ｘｙ－ＰＴＢＰ－ＭＡ－Ａｃにおけるｎｄは約６であり、ｍｄは約２であり、ｌｄは約２であった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、実施例１にならって測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
比較例１
　実施例１において、炭酸カリウムを、０．２ｍｍｏｌの４－ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）に変更し、他は同様に行った。水酸基オリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は９２モル％であった。
　実施例の場合と異なり、反応後にろ過しても大部分のＤＭＡＰ（重合体１分子に対して３７％）および副生するメタクリル酸（重合体１分子に対して１３７％）が残留した。
　また、ＤＭＡＰは高価なため、炭酸カリウム法と比較してコスト的にも不利であった。
　比較例１で得られた両末端メタクリル基オリゴフェニレンエーテルの１Ｈ　ＮＭＲスペクトル（４ｐｐｍ－７ｐｐｍの範囲）を図３に示す。図３の５．７～５．８ｐｐｍ付近と６．３～６．４ｐｐｍ付近のメタクリル基の二重結合のプロトン（ｄ１，ｄ２）の積分比をそれぞれ２．０とすると、メタクリル化率は２４．１／（２８．２－２．０）×１００＝９２％と算出された。４．１～４．６ｐｐｍ付近の水酸基のプロトン（ａ）は、溶液中に多量に存在するメタクリル酸とのプロトン交換により観測されなかった。代わりに構造不明のピークが幾つか観測された。また、５．５～５．６ｐｐｍ付近と６．１～６．２ｐｐｍ付近のメタクリル酸の二重結合のプロトン（ｅ１，ｅ２）の積分比（１．４９，１．４９）より、重合体１分子当たりのメタクリル酸残存率は１．４９×２４．１／（２８．２－２．０）×１００＝１３７％と算出された。６．６ｐｐｍ付近のＤＭＡＰの複素環に結合したプロトン（ｇ１）の積分比（０．６）より、重合体１分子当たりのＤＭＡＰ残存率は（０．６／２）×２４．１／（２８．２－２．０）×１００＝２８％と算出された。６．７ｐｐｍ付近のＤＭＡＰ・メタクリル酸塩の複素環に結合したプロトン（ｇ２）の積分比（０．２）より、重合体１分子当たりのメタクリル酸が付加したＤＭＡＰ残存率は（０．２／２）×２４．１／（２８．２－２．０）×１００＝９％と算出された。また、５．８ｐｐｍ付近と６．２ｐｐｍ付近のメタクリル酸無水物の二重結合のプロトン（ｆ１，ｆ２）の積分比（０．０９，０．０９）より、重合体１分子当たりのメタクリル酸無水物の残存率は（０．０９／２）×２４．１／（２８．２－２．０）×１００＝４％と算出された。
比較例２
　実施例１において、炭酸カリウムを５ｍｍｏｌの炭酸ナトリウムに変更し、他は同様に行った。水酸基オリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は２１モル％であった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
比較例３
　実施例１において、炭酸カリウムを５ｍｍｏｌの炭酸リチウムに変更し、他は同様に行った。水酸基オリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は５モル％であった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
比較例４
　実施例１において、炭酸カリウムを５ｍｍｏｌの炭酸カルシウムに変更し、他は同様に行った。水酸基オリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は３モル％であった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
比較例５
　実施例１において、炭酸カリウムを５ｍｍｏｌの炭酸水素カリウムに変更し、他は同様に行った。水酸基オリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は７モル％であった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
比較例６
　実施例１において、炭酸カリウムを５ｍｍｏｌの水酸化カリウムに変更し、他は同様に行った。水酸基オリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入は認められなかった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
　実施例および比較例２、３より、アルカリ金属炭酸塩のイオン半径とメタクリル化の反応性に相関がみられ、炭酸カリウムよりイオン半径の小さい炭酸ナトリウムを用いると転化率が大きく低下することが認められた。金属カチオンのイオン半径が大きいほどフェノール性水酸基を活性化した際のフェノキシアニオンが裸の状態となり、ＭＡＡへの求核攻撃性が高くなっていると推察された。
　アルカリ土類金属の炭酸塩でも同様に、炭酸リチウムと同等のイオン半径である炭酸カルシウムを用いると、メタクリル化の転化率は３モル％と非常に低かった（比較例４）。また、重炭酸塩である炭酸水素カリウムを用いても、メタクリル化の転化率は５モル％と非常に低かった（比較例５）。水酸化カリウムは塩基性が強いが、その水酸化物イオンの影響でＭＡＡが分解され、反応は全く進行しなかった（比較例６）。
比較例７
　実施例１において、メタクリル酸無水物（ＭＡＡ）を、メタクリル酸クロリド（ＭＡＣ）１．２ｍｍｏｌ（１２５ｍｇ）に変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は４６モル％であった。メタクリル酸クロリド（ＭＡＣ）はＭＡＡよりも反応性が高いが、反応系中の微量な水分等による分解性も高いため、半分程度の転化率でＭＡＣが全て消費された。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
比較例８
　下記スキームに従い、ディーン・スターク装置を付した反応器を用い、溶媒としてパラキシレン（２０ｍＬ）を用い、両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテル（ＳＡＢＩＣ社製、ＳＡ－９０）２．０７ｇ（水酸基量２．５ｍｍｏｌ）を、０．５ｍｍｏｌのＢ（ＯＨ）３／Ｈ２ＳＯ４の存在下で、５ｍｍｏｌのメタクリル酸（ＭＡ）と、共沸蒸留しながら、１３０℃で２４時間反応させた。
　反応液０．５ｍＬを空冷後に、０．４５μｍフィルターを通してろ過し、１時間かけて真空乾燥（圧力１ｈＰａ未満、４０℃）した。これを重クロロホルムに溶解して、プロトン核磁気共鳴スペクトル（１Ｈ　ＮＭＲ）分析でメタクリル化率とメタクリル酸残存率を算出した。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は、４モル％であった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
比較例９
　比較例８において、Ｂ（ＯＨ）３／Ｈ２ＳＯ４に代えて、ｐ－Ｍｅ－Ｃ６Ｈ４ＳＯ３Ｈ・Ｈ２Ｏ（パラトルエンスルホン酸一水和物、ＰＴＳＡ－Ｈ２Ｏ）０．２５ｍｍｏｌを用い、メタクリル酸（ＭＡ）の量を５ｍｍｏｌから１２．５ｍｍｏｌに変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は、６モル％であった。メタクリル化率とメタクリル酸残存率は、比較例１にならって測定した。
比較例１０
　比較例８において、Ｂ（ＯＨ）３／Ｈ２ＳＯ４に代えて、ＡＭＢＥＲＬＹＳＴ（登録商標）１５（シグマアルドリッチ社製）を、両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテル（ＳＡＢＩＣ社製、ＳＡ－９０）の質量に対し１０質量％となる量を用い、メタクリル酸（ＭＡ）の量を５ｍｍｏｌから１２．５ｍｍｏｌに変更し、他は同様に行った。両末端に水酸基を有するオリゴフェニレンエーテルが有する水酸基へのメタクリル基の導入率は、６モル％であった。
　比較例８では、Ｂ（ＯＨ）３／Ｈ２ＳＯ４共触媒系でのＭＡによるＳＡ－９０のメタクリル変性を実施した。その結果、キシレン溶媒中で、反応温度を１３０℃とすると反応の進行が認められたが、特開２０１１－１０５６６７号公報に記載の実施例と比較して１．７倍のＭＡと３倍以上のＢ（ＯＨ）３／Ｈ２ＳＯ４を用いても、転化率は４％と非常に低かった。特開２０１１－１０５６６７号公報に記載の実施例と比較してメタクリル化反応が低効率であった原因として、ＳＡ－９０末端のフェノール性水酸基に隣接する２，６－ジメチル基の立体障害による反応性の低下および、Ｂ（ＯＨ）３／Ｈ２ＳＯ４とＳＡ－９０主鎖のオリゴフェニレンエーテル基の相互作用による触媒活性の阻害が推察された。その他、エステル化の酸触媒として一般的に用いられるパラトルエンスルホン酸や固体酸のＡＭＢＥＲＬＹＳＴ１５を用いた場合も、ＭＡを多量（１２．５ｍｍｏｌ）用いても６％前後の低い転化率であった（比較例９、１０）。
実施例１０
　下記スキームに示すように、実施例８において、２５倍のスケールで同様に行った。オリゴフェニレンエーテルの水酸基にメタクリル基９５モル％と高転化率でメタクリル基が導入されたことを確認した。得られた化合物はベージュ色粉末状であり、残存水酸基量は５モル％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
比較例１１～１３
　実施例１において、触媒の種類を酢酸ナトリウム（ＡｃＯＮａ）に変更し、触媒の量、溶媒の種類を表５に示す通り変更し、他は同様に行った。結果を表５に示した。
　実施例１～９および比較例１～１３の結果を下記にまとめる。下記表において、不純物は、特に示さない限り、メタクリル酸（ＭＡ）を示している。ＡｃＯＨは酢酸を示している。不純物の量が１００モル％を超えている場合があるのは、例えば水酸基１ｍｍｏｌに対して１．２ｍｍｏｌのメタクリル酸無水物を用いた場合は、重合体１分子に対してはメタクリル酸無水物を２４０モル％加えていることになる為である。水酸基やメタクリル基に対しての不純物量を算出しようとすると、残存水酸基や導入メタクリル基の値は実施例・比較例ごとに異なるために比較が困難になるので、重合体１分子に対する値としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
　表１～表５において、「１００－ＯＨ変性率」が「式（１）のＸが水素原子の割合（モル％）」に相当する。
　Ｎ.Ｄ.は、検出されなかったことを示している。
　水酸基価の単位（ｇ／ｍｏｌ）は、水酸基１モル当たりの重合体（原料樹脂）の質量を示している。
　ｍｏｌ／ｍｏｌ－ＯＨは、原料樹脂（式（１）で表される構造を有する重合体）水酸基１モル当たりに対する添加量（モル）を示している。
実施例１１
　実施例１０で得られた（メタ）アクリル酸エステル化合物（ＯＰＥ－２ＭＡ）を熱硬化して樹脂を作製した。
　具体的には、実施例１０で得られたＯＰＥ－２ＭＡに対して１質量部のパーブチル（登録商標）Ｐを添加して、３℃／分の速度で昇温させ、１．９２ＭＰａの圧力で、２００℃で２時間真空熱プレスし、厚さ１．２ｍｍの硬化物を得た。
　得られた樹脂について、誘電率、誘電正接、ガラス転移温度を測定した。
＜ガラス転移温度の測定＞
　硬化物のガラス転移温度は、得られた硬化物を横５ｍｍ、縦４０ｍｍにカットしたものについて動的粘弾性測定を行い、得られた動的弾性率のピーク温度とした。単位は、℃で示した。
使用機器：セイコーインスツルメンツ株式会社製ＤＭＳ６１００、ＥＸＳＴＡＲ６０００
昇温速度：５℃／ｍｉｎ
周波数：正弦波、１０Ｈｚ
＜誘電特性の測定＞
　硬化物の誘電率および誘電正接は、得られた硬化物を厚さ１．２ｍｍ、横０．８ｍｍ、縦１００ｍｍにカットしたものについて空洞共振摂動法により１０ＧＨｚにおける値を測定した。
使用機器：Ａｇｉｌｅｎｔ社製８７２２ＥＳＮｅｔｗｏｒｋＡｎａｌｙｚｅｒ
　得られた硬化物は、誘電率（Ｄｋ）が２．４６１（１０ＧＨｚ）、誘電正接（Ｄｆ）が０．００４２３（１０ＧＨｚ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１５５℃（１０Ｈｚ）であった。ＯＰＥ－２ＭＡの熱硬化樹脂の物性（Ｄｋ、Ｄｆ、Ｔｇ）は、一般的な両末端メタクリル基ポリフェニレンエーテルの硬化物と同等の性能値であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022

Claims (8)

  1. 式（１）で表される構造を有する重合体を、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種の存在下で（メタ）アクリル酸無水物と反応させることを含む、（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
    式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択され、かつ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち少なくとも１つは、単結合、－Ｏ－＊、－Ｓ－＊、－Ｓ（＝Ｏ）－＊、－Ｓ（＝Ｏ）２－＊およびアルキレン基－＊から選択され、＊は他の部位との結合位置である。Ｘは水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。）
  2. 前記式（１）で表される構造を有する重合体のうち、（メタ）アクリル酸無水物と反応させた後のＸが水素原子である割合は、１０モル％以下である、請求項１に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
  3. 前記式（１）で表される構造を有する重合体を、さらに、アシル化合物と反応させ、前記反応させた後のＸの一部がアシル基である、請求項１または２に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
  4. 前記式（１）で表される構造を有する重合体の数平均分子量が、１，０００～１０，０００である、請求項１～３のいずれか１項に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
  5. 前記式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たりの質量である水酸基価が１００～５，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１～４のいずれか１項に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
  6. 前記式（１）で表される構造を有する重合体の水酸基１モル当たり、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムの少なくとも１種を合計で１．０～１０．０モル、（メタ）アクリル酸無水物を１．０～１０．０モル用いる、請求項１～５のいずれか１項に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
  7. 前記式（１）で表される構造を有する重合体が式（２）または式（３）で表される重合体を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式（２）中、Ｒ１１～Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素原子、および、アルキル基から選択され、Ｙ１は、単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）－、－Ｓ（＝Ｏ）２－、－Ｃ（＝Ｏ）－、または、－Ｃ（Ｒ９）（Ｒ１０）－であり、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキニル基、水酸基、アミノ基、アリール基、または、複素環基であり、Ｒ９およびＲ１０は互いに結合して、環構造を形成していてもよく、Ｘは、水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。ｎは０以上の整数であり、ｍは０以上の整数であり、ｍ＋ｎは１以上の整数である。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式（３）中、Ｒ２１は、アルキル基、水酸基、または、アリール基であり、Ｙ２は、－ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、または、－ＣＨ２ＯＣＨ２－であり、Ｘは、水素原子であり、その少なくとも一部は、（メタ）アクリル酸無水物と反応して、（メタ）アクリル基となる。ｌは１以上の整数であり、ｋは２以上の整数であり、ｚは０～３の整数である。＊は、他の構成単位または末端基との結合部位である。）
  8. 前記反応を、芳香族炭化水素溶媒、および、エーテル溶媒の少なくとも１種の存在下で行う、請求項１～７のいずれか１項に記載の（メタ）アクリル酸エステル化合物の製造方法。
     
     
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