JPH0160496B2 - - Google Patents
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- JPH0160496B2 JPH0160496B2 JP1843082A JP1843082A JPH0160496B2 JP H0160496 B2 JPH0160496 B2 JP H0160496B2 JP 1843082 A JP1843082 A JP 1843082A JP 1843082 A JP1843082 A JP 1843082A JP H0160496 B2 JPH0160496 B2 JP H0160496B2
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- epihalohydrin
- polyglycidyl ether
- reaction
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Description
本発明は、3,9―ビス(p―ヒドロキシフエ
ニル)―2,4,8,10―テトラオキサスピロ
〔5.5〕ウンデカン等のスピロ環を有するポリフエ
ノールとエピハロヒドリンまたはβ―メチルエピ
ハロヒドリンとを反応させて生成されたポリグリ
シジルエーテルを単離する方法に関するものであ
る。本発明の実施により精製されたポリグリシジ
ルエーテルは耐熱性に優れた硬化物を与えるので
カーボン繊維補強樹脂(以下「CFRP」という)
用樹脂材料、電気部品用注型材料もしくは封入材
料として有用である。
従来、エポキシ樹脂はその優れた電気絶縁性、
接着性、機械強度、耐熱性により、電気電子部品
の封止材料、CFRP用マトリツクス材料、塗料、
接着剤等幅広く用いられている。
かかるポリエポキシ化合物として一般式、
で示されるスピロアセタール環に対してエポキシ
基がパラ位にある二官能のポリエポキシ化合物は
知られている(米国特許第3347871号、同第
3388098号各明細書参照)。
これら明細書に開示される上記式で示されるポ
リエポキシ化合物の製造法は、スピロアセタール
環を有するポリフエノールと過剰量のエピクロル
ヒドリンとをエタノールを溶媒に用いて60℃に加
熱溶解させた後、50%水酸化ナトリウム水溶液を
添加して脱ハロゲン化水素反応を行つてポリグリ
シジルエーテルを製造する方法である。そして、
そのポリグリシジルエーテルの精製方法は反応後
の未反応のエピクロルヒドリンとエタノールを減
圧下で留去後、メチルイソブチルケトンを加えて
生成物の粘度を下げ、次いで数回水で洗浄して食
塩等を水層とともに分離し、次いで有機層よりメ
チルイソブチルケトンを減圧留去して精製する通
常の方法である。
しかしながら、この分離精製法は生成物のスピ
ロアセタール環を有するポリグリシジルエーテル
のメチルイソブチルケトンに対する溶解性が十分
でなく、水洗時にエマルジヨン化し、収率が低下
する。また、得られるポリグリシジルエーテルは
高分子量体を5〜10重量%含有するとともに可鹸
化塩素含量が0.1〜0.5重量%と高い。
可鹸化塩素含量が高いことはポリグリシジルエ
ーテルの硬化速度を損うとともに該グリシジルエ
ーテルより得られる硬化物の耐アーク性等の電気
特性を低下させたり、封入、積層される銅回路等
の金属を腐食させるので好ましくない。
また、高分子量体の存在は、得られる硬化物の
熱変形温度や機械的強度を低下させる欠点があ
る。
本発明者等は高純度のポリグリシジルエーテル
を得るべく鋭意検討した結果、スピロアセタール
環を含有するポリエポキシ化合物が従来のポリエ
ポキシ化合物に比べて著しく異つた溶解挙動を示
すことに注目し、エポキシ化反応終了後、反応生
成物溶液を冷却してスピロアセタール環を含有す
るポリエポキシ化合物をエピハロヒドリンまたは
β―メチルエピハロヒドリンを含有する反応生成
物溶液より析出、結晶化させ単離することにより
高純度で単一組成のポリエポキシ化合物(ポリグ
リシジルエーテル)が分離精製されることを見い
出し、本発明の完成に到達した。
即ち、本発明は、一般式()
で示されるポリフエノール化合物と過剰量のエピ
ハロヒドリンまたはβ―メチルエピハロヒドリン
とを触媒の存在下で40〜130℃の温度で、かつ、
反応により副生する水をエピハロヒドリンまたは
β―メチルエピハロヒドリンと共沸させて反応系
より除去し、該水を分離したエピハロヒドリンま
たはβ―メチルエピハロヒドリンを反応系に戻し
ながら反応させて次式()で示されるポリグリ
シジルエーテル
を製造し、次いで該ポリグリシジルエーテルを含
有するエピハロヒドリンまたはβ―メチルエピハ
ロヒドリン溶液を60℃以下に冷却することにより
生成物のポリグリシジルエーテルを析出させ、更
に析出したポリグリシジルエーテルをエピハロヒ
ドリンまたはβ―メチルエピハロヒドリンより分
離することを特徴とするポリグリシジルエーテル
の単離精製方法を提供するものである。
〔式中、Yは水素、炭素数1〜18のアルキル基、
アルコキシ基、アラルキル基、アリール基であ
り、nは1〜4の整数である〕。
本発明の実施において、精製に付される前のポ
リグシジルエーテルの製造方法には、次の二つの
方法が挙げられる。
(1) 前記一般式()で示されるスピロアセター
ル環を有するポリフエノールとエピハロヒドリ
ンまたはβ―メチルエピハロヒドリンとをアル
カリを用いて付加反応と脱ハロゲン化水素反応
とを一挙に行なわせる一段法。
(2) 前記ポリフエノールとエピハロヒドリンまた
はβ―メチルエピハロヒドリンとを予じめ第四
級アンモニウム塩等の触媒を使用して、まず付
加反応を行なわせ、次いでアルカリで脱ハロゲ
ン化水素反応を行なわせる二段法。
この二つの方法の中でも収率及び製品の品質等
の点から後者の二段法が好ましい。
次に各原料について述べる。
一般式()で示されるスピロアセタール環を
有するポリフエノールは米国特許第3388098号明
細書に記載されるようにパラ位に水酸基を有する
アルデヒドまたはケトン 2モルに対し、ペンタ
エリスリトール 1モルの割合で酸触媒の存在下
で70〜95℃、大気圧下で反応させることにより得
られる。上記アルデヒドまたはケトンとしては4
―ヒドロキシベンズアルデヒド、バニリン、3―
クロロ―4―ヒドロキシベンズアルデヒド、3―
メチル―4―ヒドロキシベンズアルデヒド、4―
ヒドロキシアセトフエノン、4―ヒドロキシベン
ゾフエノン等が挙げられる。
次に、エピハロヒドリン及びβ―メチルエピハ
ロヒドリンとしては、たとえばエピクロルヒドリ
ン、エピプロモヒドリン、β―メチルエピクロル
ヒドリン及びβ―メチルエピプロモヒドリン等が
あげられる。そのエピハロヒドリン又はβ―メチ
ルエピハロヒドリンの使用量は原料のポリフエノ
ール1モルに対して3〜30モル、好ましくは4〜
10モルである。過剰に使用したエピハロヒドリン
又はβ―メチルエピハロヒドリンは蒸留、水と分
離回収して反応系に戻し再使用する。また、使用
されるアルカリとしては、たとえば水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化
カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等が
あげられるが、水酸化ナトリウム又は水酸化カリ
ウムが好ましい。
更に、二段法で使用される第四級アンモニウム
塩としては、たとえば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ブロミド、
トリエチル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アイオダイド、セチルトリエ
チルアンモウムブロミド等があげられる。特に好
ましいのはテトラメチルアンモニウムクロリド又
はテトラエチルアンモニウムブロミドである。ア
ルカリの使用量は、原料のポリフエノールのフエ
ノール性水酸基1当量に対し、少なくとも等当
量、好ましくは1.05〜1.5当量である。アルカリ
は通常、固体粒状でまたは水溶液にして反応系に
添加される。また、第四級アンモニウム塩等の使
用量は通常、原料のポリフエノール化合物100重
量部に対し0.1〜3.0重量部程度である。
反応温度は、反応体の種類によつても異なる
が、一段法の場合は60〜150℃好ましくは80〜120
℃であり、反応時間は1〜4時間である。また、
二段法においては、前段の付加反応は40゜〜150
℃、好ましくは70゜〜140℃であつて、後段の閉環
反応は40゜〜150℃、好ましくは40゜〜80℃で行う。
反応時間は1〜3時間である。
一段法、及び二段法における後段の閉環反応は
常圧又は減圧下(50〜200mmHg)で、生成する水
をエピハロヒドリンまたはβ―メチルエピハロヒ
ドリンとの共沸により連続的に系外に除去し、更
に副生した水を除去後、未反応のエピハロヒドリ
ンまたはβ―メチルエピハロヒドリンは反応系に
戻しつつ閉環反応を行なう。
一段法又は二段法によるエポキシ化反応終了
後、目的生成物であるポリグリシジルエーテルを
含有するエピクロルヒドリンまたはβ―メチルエ
ピハロヒドリン溶液を反応温度より低い温度に冷
却し、目的とするポリグリシジルエーテルを結
晶、析出させエピハロヒドリンまたはβ―メチル
エピハロヒドリンと別、分離、乾燥して前記
()式で示されるスピロアセタール環を有する
ポリグリシジルエーテルを得ることができる。
冷却温度は、目的とするポリグリシジルエーテ
ルにより異なるが、一般式()において、Yが
H、nが4のポリグリシジルエーテルのときは、
60℃以下、好ましくは−40℃〜+20℃であり、Y
がOCH3、nが1のポリグリシジルエーテルのと
きは、30℃以下、好ましくは−40℃〜+20℃であ
る。
この分離精製されたポリグリシジルエーテルは
ミキサーを用いて十分に水洗し、副生したアルカ
リハロゲン塩を除去、乾燥する。また、必要によ
りジオキサン等の溶媒を用いて再結晶する。
ポリグリシジルエーテルが分離された液のエ
ピハロヒドリンまたはβ―メチルエピハロヒドリ
ンは精製することにより再使用することができ
る。
このようにして精製されたポリグリシジルエー
テルは高分子体を殆んど含有しておらず、また可
鹸化ハロゲン含量も極めて低く、機械的強度の高
い硬化物を与える。
この精製されたスピロアセタール環を有するポ
リグリシジルエーテルは、それ自体単独で、また
は他のエポキシ化合物と混合し、硬化剤により硬
化される。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。
実施例 1
3,9―ビス―(4―ヒドロキシフエニル)
2,4,8,10―テトラオキサスピロ〔5.5〕ウ
デカンを172.0g(0.5モル)、エピクロルヒドリ
ン463g(5.0モル)、テトラメチルアンモニウム
クロリド1.7gを撹拌装置、冷却器および温度計
の付いた1の三つ口フラスコ内に仕込み、油浴
中117℃の温度で2時間付加反応を行つた。
ついで、反応系の内温を60℃まで冷却した後、
水分離器を付け、水酸化ナトリウム42g(1.05モ
ル)を固体状で加えた。反応系内を100mmHgの減
圧にして生成水はエピクロルヒドリンとの共沸に
より除去し、分離したエピクロルヒドリンは連続
的に反応系内に戻しながら閉環反応を2時間行つ
た。
反応終了後、反応生成物溶液を室温で2時間放
置して目的生成物である3,9―ビス〔p―
(2,3―エポキシプロポキシ)フエニル〕―2,
4,8,10―テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデ
カンを析出、結晶化させた。未反応のエピクロル
ヒドリンを別回収した後、目的生成物をミキサ
ーを用いて水洗して副生する食塩を完全に除去し
た。ジオキサンを用いて再結晶を行い、白色結晶
の目的生成物201.1gを得た(収率:88.2%)。
この結晶の融点は約175〜176℃であり、このゲ
ルパーミエーシヨンクロマトグラムは第1図に示
すとおりであつた。また、そのエポキシ当量は
228であり、この生成物を上記化合物と相当して
計算したエポキシ当量の値228と同一であつた。
このポリグリシジルエーテル100重量部に対し、
ジアミノジフエニルスルホン(硬化剤)27.2重量
部を180℃で混合し、1.0mmHgの減圧下で10分間
脱泡処理した後、注型板金型内に注入し、180℃
で4時間前硬化させ、更に190℃で1時間加熱し、
第1表に示す物性の硬化物を得た。
なお、物性の試験法は次による。
熱変形温度 ASTM D―648
曲げ強度 JIS K−6911
曲げ弾性率 〃
引張強度 〃
引張弾性率 〃
アイゾツト衝撃強度 〃 (ノツチ
付)
比較例 1
米国特許第3388098号明細書の実施例4に記載
の方法でポリグリシジルエーテルを製造、精製し
た。
即ち、温度計、撹拌装置、冷却管、滴下ロート
の付いた3の四つ口フラスコ内に、1110g
(12.0モル)のエピクロルヒドリン、344gのエタ
ノール及び688g(2.0モル)の3,9―ビス―
(4―ヒドロキシフエニル)―2,4,8,10―
テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカンを仕込み、
60℃に加熱した。これに184gの50%水酸化ナト
リウム水溶液を下記の順序で滴下した。
最初の1時間 18.4g
次の30分間 18.4g
次の1時間 128.8g
最後の1時間 18.4g
撹拌を20分間続けた後未反応のエピクロルヒド
リンとエタノールを減圧下で除去し残渣のスラリ
ーにメチルイソブチルケトン900gを加え、500ml
の水で水洗した。PHが8以下になつた後に溶媒を
減圧除去して目的生成物608gを得た(収率66
%)。
この生成物の融点は158℃、エポキシ当量は242
(理論値228)であつた。また、そのゲルパーミエ
ーシヨンクロマトグラムは第1図に示すとおりで
あり、若干の高分子量体を含んでいることが理解
される。
実施例 2
3,9―ビス―(4―ヒドロキシフエニル)
2,4,8,10―テトラオキサスピロ〔5.5〕ウ
ンデカン172.0gの代りに、3,9―ビス(4―
ヒドロキシ―3―メトキシフエニル)―2,4,
8,10―テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン
202g(0.5モル)を用い、かつ、閉環反応を50
℃、80〜100mmHgで行う他は実施例1と同様にし
て第1表に示す物性3,9―ビス―〔4―(2,
3―エポキシプロポキシ―3―メトキシ)フエニ
ル〕―2,4,8,10―テトラオキサスピロ
〔5.5〕ウンデカンを得た(収率78%)。
このもののゲルパーミエーシヨンクロマトグラ
ムを第2図に示す。
因みに、この生成物を上記ポリグリシジルエー
テルとすると、エポキシ当量の理論値は258であ
る(実測値229)。
比較例 2
比較例1において、3,9―ビス―(4―ヒド
ロキシフエニル)―2,4,8,10―テトラオキ
サスピロ〔5.5〕ウンデカン172.0gの代りに、
3,9―ビス―(4―ヒドロキシ―3―メトキシ
フエニル)―2,4,8,10―テトラオキサスピ
ロ〔5.5〕ウンデカン202gに50%水酸化ナトリウ
ム84gを次の順序で添加する他は同様にして表1
に示す物性のポリグリシジルエーテルを得た(収
率79%)
最初の1時間 8.4g
次の30分間 8.4g
次の1時間 58.8g
最後の1時間 8.4g
このポリグリシジルエーテルのゲルパーミエー
シヨンクロマトグラムは第2図に示すとおりであ
つた。
実施例 3
実施例1において、エピクロルヒドリン463g
(5.0モル)の代りにβ―メチルエピクロルヒドリ
ン532.5g(5.0モル)を用いる他は同様にしてエ
ポキシ当量242、融点161゜のポリグリシジルエー
テル193.8g(収率80.1%)を得た。
The present invention deals with the reaction of a polyphenol having a spiro ring such as 3,9-bis(p-hydroxyphenyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane with epihalohydrin or β-methylepihalohydrin. The present invention relates to a method for isolating polyglycidyl ether produced in this manner. The polyglycidyl ether purified by carrying out the present invention provides a cured product with excellent heat resistance, so it is called carbon fiber reinforced resin (hereinafter referred to as "CFRP").
It is useful as a resin material for electrical parts, a casting material for electrical parts, or an encapsulating material. Traditionally, epoxy resin has been used for its excellent electrical insulation properties,
Due to its adhesive properties, mechanical strength, and heat resistance, it can be used as a sealing material for electrical and electronic components, as a matrix material for CFRP, as a paint,
Widely used in adhesives, etc. Such a polyepoxy compound has the general formula, Bifunctional polyepoxy compounds in which the epoxy group is located para to the spiroacetal ring are known (U.S. Pat. No. 3,347,871, US Pat. No. 3,347,871).
(Refer to each specification of No. 3388098). The method for producing a polyepoxy compound represented by the above formula disclosed in these specifications is to heat and dissolve a polyphenol having a spiroacetal ring and an excess amount of epichlorohydrin at 60°C using ethanol as a solvent, and then % sodium hydroxide aqueous solution and performs a dehydrohalogenation reaction to produce polyglycidyl ether. and,
The method for purifying the polyglycidyl ether is to distill off unreacted epichlorohydrin and ethanol after the reaction under reduced pressure, add methyl isobutyl ketone to reduce the viscosity of the product, and then wash it several times with water to remove salt, etc. This is a conventional method for purifying the organic layer by separating the organic layer and then removing methyl isobutyl ketone from the organic layer under reduced pressure. However, in this separation and purification method, the polyglycidyl ether having a spiroacetal ring does not have sufficient solubility in methyl isobutyl ketone, resulting in emulsion formation during washing with water, resulting in a decrease in yield. Furthermore, the obtained polyglycidyl ether contains 5 to 10% by weight of a polymer and has a high saponifiable chlorine content of 0.1 to 0.5% by weight. A high content of saponifiable chlorine impairs the curing speed of the polyglycidyl ether, lowers the electrical properties such as arc resistance of the cured product obtained from the glycidyl ether, and damages metals such as copper circuits that are encapsulated and laminated. It is undesirable because it causes corrosion. Moreover, the presence of a high molecular weight substance has the disadvantage of lowering the heat distortion temperature and mechanical strength of the resulting cured product. As a result of intensive studies to obtain high-purity polyglycidyl ether, the present inventors noticed that polyepoxy compounds containing spiroacetal rings exhibit significantly different dissolution behavior compared to conventional polyepoxy compounds. After the completion of the reaction, the reaction product solution is cooled, and the polyepoxy compound containing a spiroacetal ring is precipitated from the reaction product solution containing epihalohydrin or β-methylepihalohydrin, and is isolated by crystallization. It was discovered that a polyepoxy compound (polyglycidyl ether) of a single composition can be separated and purified, and the present invention was completed. That is, the present invention provides general formula () A polyphenol compound represented by and an excess amount of epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin in the presence of a catalyst at a temperature of 40 to 130°C, and
The water by-produced by the reaction is removed from the reaction system by azeotroping with epihalohydrin or β-methylepihalohydrin, and the epihalohydrin or β-methylepihalohydrin from which the water has been separated is reacted while being returned to the reaction system to produce a compound represented by the following formula (). polyglycidyl ether The epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin solution containing the polyglycidyl ether is then cooled to below 60°C to precipitate the product polyglycidyl ether, and the precipitated polyglycidyl ether is converted into epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin. The present invention provides a method for isolating and purifying polyglycidyl ether, which is characterized by separating it from epihalohydrin. [Wherein, Y is hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms,
an alkoxy group, an aralkyl group, or an aryl group, and n is an integer of 1 to 4]. In the practice of the present invention, the following two methods can be mentioned as methods for producing polyglycidyl ether before being subjected to purification. (1) A one-step method in which an addition reaction and a dehydrohalogenation reaction are carried out at once between a polyphenol having a spiroacetal ring represented by the general formula () and epihalohydrin or β-methylepihalohydrin using an alkali. (2) A method in which the polyphenol and epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin are first subjected to an addition reaction using a catalyst such as a quaternary ammonium salt, and then a dehydrohalogenation reaction is performed using an alkali. Danpo. Of these two methods, the latter two-stage method is preferred in terms of yield and product quality. Next, each raw material will be described. As described in US Pat. No. 3,388,098, a polyphenol having a spiroacetal ring represented by the general formula () is prepared by mixing an acid in a ratio of 1 mole of pentaerythritol to 2 moles of an aldehyde or ketone having a hydroxyl group at the para position. It is obtained by reacting at 70-95°C and atmospheric pressure in the presence of a catalyst. The above aldehyde or ketone is 4
-Hydroxybenzaldehyde, vanillin, 3-
Chloro-4-hydroxybenzaldehyde, 3-
Methyl-4-hydroxybenzaldehyde, 4-
Examples include hydroxyacetophenone and 4-hydroxybenzophenone. Examples of epihalohydrin and β-methylepihalohydrin include epichlorohydrin, epipromohydrin, β-methylepichlorohydrin, and β-methylepipromohydrin. The amount of epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin used is 3 to 30 mol, preferably 4 to 30 mol, per 1 mol of raw material polyphenol.
It is 10 moles. Epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin used in excess is distilled, separated and recovered from water, and returned to the reaction system for reuse. Examples of the alkali used include sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, potassium carbonate, and sodium carbonate, with sodium hydroxide or potassium hydroxide being preferred. Furthermore, quaternary ammonium salts used in the two-step process include, for example, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide,
Examples include triethylmethylammonium chloride, tetraethylammonium iodide, cetyltriethylammonium bromide, and the like. Particularly preferred is tetramethylammonium chloride or tetraethylammonium bromide. The amount of alkali to be used is at least equivalent, preferably 1.05 to 1.5 equivalents, per equivalent of phenolic hydroxyl group of the raw material polyphenol. The alkali is usually added to the reaction system in the form of solid particles or as an aqueous solution. Further, the amount of the quaternary ammonium salt, etc. used is usually about 0.1 to 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of the raw material polyphenol compound. The reaction temperature varies depending on the type of reactants, but in the case of a one-step process, it is 60 to 150℃, preferably 80 to 120℃.
℃, and the reaction time is 1 to 4 hours. Also,
In the two-step process, the first addition reaction is 40° to 150°
The temperature is preferably 70° to 140°C, and the subsequent ring-closing reaction is carried out at 40° to 150°C, preferably 40° to 80°C.
Reaction time is 1 to 3 hours. The subsequent ring-closing reaction in the one-stage method and the two-stage method is carried out under normal pressure or reduced pressure (50 to 200 mmHg) by continuously removing the generated water from the system by azeotroping with epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin, and then After the by-produced water is removed, unreacted epihalohydrin or β-methylepihalohydrin is returned to the reaction system while carrying out a ring-closing reaction. After the completion of the epoxidation reaction by the one-step method or the two-step method, the epichlorohydrin or β-methyl epihalohydrin solution containing the desired polyglycidyl ether is cooled to a temperature lower than the reaction temperature, and the desired polyglycidyl ether is crystallized. The polyglycidyl ether having a spiroacetal ring represented by the above formula (2) can be obtained by precipitating it, separating it from epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin, and drying it. The cooling temperature varies depending on the target polyglycidyl ether, but in the general formula (), when Y is H and n is a polyglycidyl ether of 4,
60℃ or less, preferably -40℃ to +20℃, Y
When is a polyglycidyl ether in which is OCH 3 and n is 1, the temperature is 30°C or less, preferably -40°C to +20°C. The separated and purified polyglycidyl ether is thoroughly washed with water using a mixer to remove the by-produced alkali halide salt, and then dried. Further, if necessary, recrystallization is performed using a solvent such as dioxane. The epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin in the liquid from which the polyglycidyl ether is separated can be reused by purification. The polyglycidyl ether purified in this way contains almost no polymer, has an extremely low saponifiable halogen content, and provides a cured product with high mechanical strength. This purified spiroacetal ring-containing polyglycidyl ether is cured by itself or mixed with other epoxy compounds with a curing agent. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 3,9-bis-(4-hydroxyphenyl)
172.0 g (0.5 mol) of 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]udecane, 463 g (5.0 mol) of epichlorohydrin, and 1.7 g of tetramethylammonium chloride were placed in a 1-piece container equipped with a stirrer, a cooler, and a thermometer. The mixture was placed in a three-necked flask, and the addition reaction was carried out in an oil bath at a temperature of 117°C for 2 hours. Then, after cooling the internal temperature of the reaction system to 60°C,
A water separator was attached and 42 g (1.05 mol) of sodium hydroxide was added in solid form. The pressure inside the reaction system was reduced to 100 mmHg, and the produced water was removed by azeotropy with epichlorohydrin, and the separated epichlorohydrin was continuously returned to the reaction system, while the ring-closing reaction was carried out for 2 hours. After the reaction, the reaction product solution was left at room temperature for 2 hours to release the desired product, 3,9-bis[p-
(2,3-epoxypropoxy)phenyl]-2,
4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane was precipitated and crystallized. After separately collecting unreacted epichlorohydrin, the target product was washed with water using a mixer to completely remove by-product common salt. Recrystallization was performed using dioxane to obtain 201.1 g of the desired product as white crystals (yield: 88.2%). The melting point of this crystal was about 175-176°C, and its gel permeation chromatogram was as shown in FIG. Also, its epoxy equivalent is
228, which was identical to the epoxy equivalent value of 228 calculated by corresponding this product to the above compound. For 100 parts by weight of this polyglycidyl ether,
27.2 parts by weight of diaminodiphenylsulfone (hardening agent) were mixed at 180°C, defoamed for 10 minutes under a reduced pressure of 1.0 mmHg, poured into a casting sheet mold, and heated at 180°C.
Pre-cure for 4 hours at
A cured product having the physical properties shown in Table 1 was obtained. In addition, the test method for physical properties is as follows. Heat deformation temperature ASTM D-648 Bending strength JIS K-6911 Bending modulus 〃 Tensile strength 〃 Tensile modulus 〃 Izot impact strength 〃 (notched) Comparative example 1 The method described in Example 4 of U.S. Patent No. 3,388,098 Polyglycidyl ether was produced and purified. That is, 1110 g was placed in a 3-four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, cooling tube, and dropping funnel.
(12.0 mol) of epichlorohydrin, 344 g of ethanol and 688 g (2.0 mol) of 3,9-bis-
(4-hydroxyphenyl)-2,4,8,10-
Prepare tetraoxaspiro [5.5] undecane,
Heated to 60°C. To this, 184 g of 50% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise in the following order. First hour 18.4g Next 30 minutes 18.4g Next hour 128.8g Last hour 18.4g After stirring for 20 minutes, unreacted epichlorohydrin and ethanol were removed under reduced pressure and the remaining slurry was mixed with methyl isobutyl ketone. Add 900g and 500ml
Washed with water. After the pH became 8 or less, the solvent was removed under reduced pressure to obtain 608 g of the desired product (yield: 66
%). The melting point of this product is 158°C and the epoxy equivalent is 242
(Theoretical value 228). Moreover, the gel permeation chromatogram is as shown in FIG. 1, and it is understood that it contains some high molecular weight substances. Example 2 3,9-bis-(4-hydroxyphenyl)
3,9-bis(4-
Hydroxy-3-methoxyphenyl)-2,4,
8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane
Using 202 g (0.5 mol), and carrying out the ring-closing reaction at 50
℃ and 80 to 100 mmHg, the physical properties 3,9-bis-[4-(2,
3-Epoxypropoxy-3-methoxy)phenyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane was obtained (yield 78%). A gel permeation chromatogram of this product is shown in FIG. Incidentally, if this product is the above-mentioned polyglycidyl ether, the theoretical value of the epoxy equivalent is 258 (actual value 229). Comparative Example 2 In Comparative Example 1, instead of 172.0 g of 3,9-bis-(4-hydroxyphenyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane,
Other than adding 84 g of 50% sodium hydroxide to 202 g of 3,9-bis-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane in the following order: Similarly, Table 1
A polyglycidyl ether with the physical properties shown in (yield 79%) was obtained.First hour 8.4g Next 30 minutes 8.4g Next hour 58.8g Last hour 8.4g Gel permeation chromatography of this polyglycidyl ether The grams were as shown in Figure 2. Example 3 In Example 1, 463 g of epichlorohydrin
193.8 g (yield: 80.1%) of polyglycidyl ether having an epoxy equivalent of 242 and a melting point of 161° was obtained in the same manner, except that 532.5 g (5.0 mol) of β-methylepichlorohydrin was used instead of (5.0 mol).
【表】【table】
【表】
−は未測定
[Table] - means not measured
第1図は実施例1および比較例1で分離精製さ
れた3,9―ビス―〔p―(2,3―エポキシプ
ロポキシ)フエニル〕―2,4,8,10―テトラ
オキサスピロ〔5.5〕ウンデカンのゲルパーミエ
ーシヨンクロマトグラムを、第2図は実施例2お
よび比較例2で得た3,9―ビス―〔4―(2,
3―エポキシプロポキシ―3―メトキシ)フエニ
ル―2,4,8,10―テトラオキサスピロ〔5.5〕
ウンデカンのゲルパーミエーシヨンクロマトグラ
ムである。
Figure 1 shows 3,9-bis-[p-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5] separated and purified in Example 1 and Comparative Example 1. Figure 2 shows the gel permeation chromatogram of undecane, 3,9-bis-[4-(2,
3-Epoxypropoxy-3-methoxy)phenyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5]
This is a gel permeation chromatogram of undecane.
Claims (1)
アルコキシ基、アラルキル基、アリール基であ
り、nは1〜4の整数である〕 で示されるポリフエノール化合物と過剰量のエピ
ハロヒドリンまたはβ―メチルエピハロヒドリン
とを触媒の存在下で40〜130℃の温度で、かつ、
反応により副生する水をエピハロヒドリンまたは
β―メチルエピハロヒドリンと共沸させて反応系
より除去し、該水を分離したエピハロヒドリンを
反応系に戻しながら反応させてポリグリシジルエ
ーテルを製造し、次いで該ポリグリシジルエーテ
ルを含有するエピハロヒドリンまたはβ―メチル
エピハロヒドリン溶液を60℃以下に冷却すること
により生成物のポリグリシジルエーテルを析出さ
せた後、析出したポリグリシジルエーテルをエピ
ハロヒドリンまたはβ―メチルエピハロヒドリン
より分離することを特徴とするポリグリシジルエ
ーテルの単離精製方法。[Claims] 1. General formula [Wherein, Y is hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms,
an alkoxy group, an aralkyl group, or an aryl group, and n is an integer of 1 to 4] and an excess amount of epihalohydrin or β-methylepihalohydrin at a temperature of 40 to 130°C in the presence of a catalyst. So, and
The water produced by the reaction is azeotroped with epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin to remove it from the reaction system, and the epihalohydrin from which the water has been separated is returned to the reaction system while reacting to produce polyglycidyl ether. It is characterized by precipitating the product polyglycidyl ether by cooling an ether-containing epihalohydrin or β-methylepihalohydrin solution to 60°C or lower, and then separating the precipitated polyglycidyl ether from the epihalohydrin or β-methylepihalohydrin. A method for isolating and purifying polyglycidyl ether.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1843082A JPS58136617A (en) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | Isolation and purification of polyglycidyl ether |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1843082A JPS58136617A (en) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | Isolation and purification of polyglycidyl ether |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58136617A JPS58136617A (en) | 1983-08-13 |
| JPH0160496B2 true JPH0160496B2 (en) | 1989-12-22 |
Family
ID=11971425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1843082A Granted JPS58136617A (en) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | Isolation and purification of polyglycidyl ether |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58136617A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6429570B2 (en) * | 2014-09-30 | 2018-11-28 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | Epoxy resin composition and cured product thereof |
-
1982
- 1982-02-08 JP JP1843082A patent/JPS58136617A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58136617A (en) | 1983-08-13 |
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