JPS62197405A - 反応性重合体の製法 - Google Patents

反応性重合体の製法

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JPS62197405A
JPS62197405A JP4092686A JP4092686A JPS62197405A JP S62197405 A JPS62197405 A JP S62197405A JP 4092686 A JP4092686 A JP 4092686A JP 4092686 A JP4092686 A JP 4092686A JP S62197405 A JPS62197405 A JP S62197405A
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glycidyl ether
isopropenylphenyl
isopropenylphenyl glycidyl
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ether
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東村 敏延
Mitsuo Sawamoto
光男 澤本
Yoshiki Toyoshima
豊嶋 芳樹
Tsutomu Takahashi
勉 高橋
Noriaki Saito
憲明 斉藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、エポキシ基を有する反応性高分子として、コ
ーテイング材、接着剤、PR?Cam強化樹脂)用樹脂
、樹脂の改質剤等のd々の用途で有用なイソプロペニル
フェニルグリシジルエーテル類の重合体の製法に関する
口、従来の技術 従来、ポリ(イソプロペニルフェニルグリシジルエーテ
ル)類は、まず、イソプロペニルフェノール類をカチオ
ン触媒等を用い重合させてポリ(イソプロペニルフェノ
ール)II会合成し、ついでこれをエピクロルヒドリン
でグリシジルエーテル化する方法で製造されていた。
しかし、この方法では、副生成物として、エピクロルヒ
ドリンに由来する種々の構造の塩素基を有する重合体、
分子間に−ocH2−CH−H CH20−からなる結合(以下、ヒドロキシエーテル結
合という)を有する重合体、未反応のイソプロペニルフ
ェノール類部分を有する重合体等が生成する。
有機合成化学、26  (12)、66(196B)に
は、ビニルフェニルグリシジルエーテルをラジカル重合
してポリ(ビニルフェニルグリシジルエーテル)を得る
方法が記載されている。しかしながら、イソプロペニル
フェニルグリシジルエーテル類は、α−メチル近換基の
存在のためかラジカル重合はしない。
また、従来のイオン重合では、そのイソプロペニル基と
ともにグリシジル基も重合するため、この方法でエポキ
シ基を保有する、ビニル重合型のポリ(イソプロペニル
フェニルグリシジルエーテル)類を得ることは困難と考
えられていた。
ハ1発明が解決しようとする問題点 ポリ(イソプロペニルフェノール)類をエピクロルヒド
リンでグリシジルエーテル化してポリ(イソプロペニル
フェニルグリシジルエーテル)類を得ヂ方法では、目的
物のほかにエピクロルヒドリンに由来の種々の構造の塩
素基を有する重合体、分子間反応によるヒドロキシエー
テル結合を持った重合体、未反応のイソプロペニルフェ
ノール類部分をもった重合体等が副生ずる。
これらの副生物を含有するポリ(イソプロペニルフェニ
ルグリシジルエーテル)類をエポキシ樹脂として用いた
場合、なかでも電子材料に係る用途では、加水分解性塩
素による腐食が起りこのような樹脂は使用に耐えない。
又、ヒドロキシエーテル結合を持った重合体が存在する
と、ポリ(イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル
)類を硬化した時に架橋密度が低下し、このため樹脂の
耐熱性の低下をもたらす。さらに水酸基が存在すると、
耐水性が低下するなどの悪影響がある。
本発明は、これらの欠点や問題点の起因となる成分がよ
り少いポリ(イソプロペニルフェニルグリシジルエーテ
ル)類を製造するに有利な方法に関するものである。
二1問題点を/!if決するための手段本発明は、一般
式 %式% (式中、R1= R2、R3及びR4はそれぞれ水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基及びフェ
ニル基から辺4ばれた基である。) で表わされる少なくとも1皿のイソプロペニルフェニル
グリシジルエーテル類、又はこれと他の不廟和七ツマ−
との4合物をハロゲンを触媒として用いて重合させるこ
とを特徴とする反応性重合体の1法である。
本発明において用いられる前記一般式で示されるイソプ
ロペニルフェニルグリシジルエ−チル類としては、例え
ばO−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル、m
−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル、p−イ
ソプロペニルフェニルグリシジルエーテル、2.6−シ
メチルー4−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテ
ル、2.6−ジプロムー4−イソプロペニルフェニルグ
リシジルエーテル、2−フェニル−4−イソプロペニル
フェニルグリシジルエーテル等があげられる。
これらのイソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類
は1種又は2種以上を混合して使用することができる。
イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類は、イソ
プロペニルフェノール類トエビクロルヒドリンとを反応
させる方法によって得られる。
この方法は、例えば、特開昭58−189228号公報
に開示されているごとく、1価又は多価フェノールから
該フェノールのグリシジルエーテルを製造する通常公知
の方法が適用できる。
これらの方法で得られるイソプロペニルフルフェニルグ
リシジルエーテル類はそのままでも使用可能である。し
かし、イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類を
エポキシ樹脂の原料として用いる場合には共存物が少な
い方が望ましい。
共存物の含有量はその使途によって任意に選ぶことがで
きる。
イソプロペニルフェノール類とエピクロルヒドリンとか
ら得られたイソプロペニルフェニルグリシジルエーテル
類を周知、慣用の精留又は再結晶により精製できる。
この精製によりオリゴマー成分及びイソプロペニルフェ
ノール類とエピクロルヒドリンとの反応で生成する塩素
含有誘導体を任意の量まで除去できる。
特に電子材料用エポキシ樹脂として用いる場合には、イ
ソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類の純度が9
8.7電量%以上であり、イソプロペニルフェニルの塩
素含有誘導体が0.13重量%以下が望ましい。
イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類の純度が
高い程、エポキシ樹脂として用いた場合に耐熱性、耐水
性が高く、イソプロペニルフェニルの塩素含有誘導体が
少い程、加水分解性塩素が少くて好ましい。
イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類と共重合
可能な他の不飽和モノマーは、カチオン重合性の少なく
とも1つの炭素−炭素二重結合をもつ化合物であり、た
とえば、α−メチルスチレン、メトキシスチレン、ビニ
ルトルエン等のスチレン類;メチルビニルエーテル、エ
チルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、2−
クロルエチルビニルエーテル、2−アセトキシエチルビ
ニルエーテル等のビニルエーテル類;ブタジェン、イソ
プレン、シクロペンタジェン等の共役ジエン類;インデ
ン守の環状不飽和化合物;イソブチレン部の脂肪衣オレ
フィン類などがある。
ハロゲンの使用量は、モノマーの全モル数に対して0,
01モル%から10モル%が好ましい、、0.01モル
%より少ないと重合反応が遅く、10モル%より多いと
多くした割にはその効果がなく、また副反応が多くなっ
て好ましくない。
ハロゲンのM類としては、ヨウ素、臭素、塩化ヨウ素、
臭化ヨウ素などがあげられるが、ヨウ素が最も好ましい
重合の際には、通常のカチオン重合で用いられる溶媒が
使用可能である。
たとえば、芳香原炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニト
ロ化水素等があげられる。
具体的には、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、1
.2−ジクロロエタン、ニトロエタンなどである。
重合温度は一100″C〜30°Cが好ましく、−80
℃〜O″Cがさらに好ましい。
温度が80℃fP場えると重合収率が低く好ましくない
また、温度を一100℃より低下させてもその効果が少
なく、工業的に不利であり、好ましくない。
本発明方法によって得られる重合体は、従来のエポキシ
樹脂と同様に硬化剤を加えて硬化させることができ、又
それと同様の用途に使用しうる。
硬化剤としては、公知のものが使用でき、フェノール、
ポリイソプロペニルフェノール等のポリフェノール型;
三フッ化ホウ素錯体等のルイス酸型等があげられる。
用途としては、塗料、半導体封止材、接着剤、プリント
基板等のFRP用樹脂、樹脂の改質剤等があげられる。
へ、実施例 以下、本発明を実施例でもって説明するが本発明はこれ
らによって限定されるものではない。
本発明でいうエポキシ当量とはグリシジルエーテル基1
mo1当りのダラム当量で定義される。
また塩素含有量とは、ポリ(イソプロペニルフェニルグ
リシジルエーテル)類をジオキサンに溶解し、水酸化カ
リウムのアルコール溶液を加え、還流状態で2時間加熱
したときに脱離する塩素イオンを硝酸銀溶液で逆滴定に
より定量し、該化合物中の塩素原子の重量百分率で定義
したものである。
数平均分子量は、蒸気圧浸透庄原コロナ社製、分子量測
定装置117型)により測定した。重合体中のグリシジ
ル基の開環結合の存在は、赤外線スペクトル分析による
1110画一1の吸収によって測定した。
また、0−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル
類、m−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類
及びp−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル類
の少なくとも二種の組合わせによる共重合体の組成比は
、  C−NMRにより、グリシジルエーテル基の置換
した芳香環炭素のピーク面積比から計算した。、(p体
、m体、0体のピークは、それぞれ、164.8 pp
m 、 161.6 ppm。
155.2ppmとなろう)また、インプロベニhf 
’J ’iリジルエーテル類外のモノマーとの共重合体
の組成比は、エポキシ当量の値から計算により求めたう 参考例1 (1)  粗p−イソプロペニルフェニルグリシジルエ
ーテルの合成 温度計、分離a%滴下ロート、攪はん器を取り付けた1
す、トルフラスコにp−イソプロペニルフェノール(1
2,5%のオリゴマーを含む)184N、エピクロルヒ
ドリン7.0モルを入れ均一溶液とする。温度74°c
1圧力250wHgに保ち、6時間で48%NaOH水
溶液を連続的に添加した。この間エピクロルヒドリンと
水とを共沸させて液化し分離管で有機層と水層とに分離
し、水層は系外に除去し有機ノーは系内に循環したつ反
応終了後1時間保温し未反応のエピクロルヒドリンを蒸
発除去し、反応生成物をメチルイソブチルケトンに射解
した。
次に副生塩をろUIJ したのちメチルイソブチルケト
ンを蒸発して除去して室温で固形の結晶を得た。このも
ののエポキシ当社は201、塩素含有量は880 pp
mであった。
GC−Mass(ガスクロマトグラフ−Wt分析計、日
本電子(株)DX−800)及びGPC(ゲル、パー主
二−シ9ン、クロマトグラフ、日本分光工業TRIRO
TAR−5R2)による分す 析では、p−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテ
ル80.95重量%、そのオリゴマー14.7iEtt
%、p−イソプロペニルフェニルの塩素含有誘導体が0
.42mm%であった。
(2)p−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル
の精製 (11で得られた、粗p−イソプロペニルフェニルグリ
シジルエーテルtootを理論段敗10段の精留塔によ
り分離し、1.8 Torr  で120°C〜122
”Cまでの留分6’lfを得た。
この留分は、室温で白色の結晶となったっこのもののエ
ポキシ当量は190、塩素含有量はaOppmであった
。GC分析によると、p−イソプロペニルフェニルグリ
シジルエーテルの純度は99.95m1量%、p−イソ
プロペニルフェニルの塩素含有誘導体の含有量は0.0
1iifi%であった。
参考例2 (1)  ltfim−イソプロペニルフェニルグリシ
ジルエーテルの合成 p−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル184
fに代えて、m−イソプロペニルフェニルグリシジルエ
ーテル(58%のオリゴマーを含む)184gを用いた
以外は、参考例1の(1)と同様な方法で合成し、粘調
な液体を得た。このもののエポキシ当量は20大塩素含
有量は850ppmであった。
組成はm−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル
42.3重量%、そのオリゴマー56TJHIk%、m
−イソプロペニルフェニルの塩素含有誘導体が0.58
重量%であった。
(2m−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテルの
精製 (1)で得た。lfLm−イソプロペニルフェニルグリ
シジルエーテル100gを、参考例1の(2)と同様な
方法で##製した。l#fi製物のエポキシ当量は、1
901塩素含有量は609 pmであった。GC分析に
よると、m−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテ
ルの純度は〆99.8titt%、m−イソプロペニル
フェニルの塩素含有誘導体の含有lはo、o8t!E1
%であった。
参考例8 (1)  粗o−イソプロペニルフェニルグリシジルエ
ーテルの合成 p−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル134
gに代えて、0−イソプロペニルフェニルグリシジルエ
ーテル(6a ウhのオリゴマーを含む)la4Nを用
いた以外は、参考例1の(1)と同様な方法で合成し、
粘調な液体を得た。このもののエポキシ当量は22L塩
累含有駄は790ppmであった。
m 成ハo−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテ
ル29.4重量%、そのオリゴマーe9.a=ti%、
m−イソプロペニルフェニルのm素含有誘導体が0.5
1iiiiit%であった。
(2)   o−イソプロペニルフェニルグリシジルエ
ーテルの精製(1) テmた粗0−イソプロペニルフェ
ニルグリシジルエーテル100gを、参考例1の(2)
と同様な方法で精製したう精製物のエポキシ当世は19
1%塩累含有量は90ppmであった。3GC分析によ
ると、0−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル
の純度99.1重4%、0−イソプロペニルフェニルの
塩素含有誘導体の含有量は0,05献量%であった。
実施例1〜9 500−の4つロフラスコの中に表1に示されるモノマ
ーを、モレキュラーシーブズ4Aで脱水した塩化メチレ
ン288.8Fに溶解し、−10℃に冷却し、表1に示
した触媒を加え、1時間保温した。メタノール50gを
加えて反応を停止した後、10wt%チオ硫酸ナトリウ
ム水溶液100Fで洗浄し、さらに倒木100Fで洗浄
した後、溶媒涜び残モノマーを留出により除去し、重合
体を得た。
この重合体はいずれもテトラヒドロフランに可溶であり
、グリシジル基の開環結合は赤外スペクトル分析では検
出されなかったっまた、  C−NMRにより、ビニル
重合型の共重合体ができていることがr4fflされた
比佼例1及び2 実施例1〜9と同様に、表1に示したモノマー及び噛媒
を用いて重合を行なった。得られた重合体は、テトラヒ
ドロフランに不溶であり、また、赤外スペクトル分析に
よりグリシジル基の開環結合が検出された。
比1狡例3 ポリ(p−イソプロペニルフェノール)(数平均分子量
1,000)を参考例1の(1)と同4.Aな方法でグ
リンジルエーテル化しtこ。こo);2 AIのエポキ
シ当量は208、塩A訝有鑓は860ppmであった。
ト1発明の効果 本発明は、イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル
類のごとく1分子中にイソプロペニル基とグリシジル基
の2種類の官能基を持っている物質をハロゲンを触媒と
して、グリシジル基の重合を抑え、イソプロペニル基の
みで重合を行わせる方法である。
従来はこのようなビニル1合型のイソプロペニルフェニ
ルグリシジルエーテル[iハ、ポリ(イソプロペニルフ
ェノール)類とエピクロルヒドリンの反応によってのみ
しか得られなかったこと、およびこの従来法からではエ
ピクロルヒドリンに起因する塩素化物が共存していても
、この共存物の除去が困維であった。
しかし本発明では、イソプロペニルフェニルグリシジル
エーテル類が精留や再結晶などの慣用技術でgJ#でき
るので任意の共存吻合f1tのポリ(イソプロペニルフ
ェニルグリシジルエーテル)類を得ることができる。
この−脂を′ル子材料用の素材として用いる場合は、共
存物の含有量が少ない程好ましい。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、R_1、R_2、R_3及びR_4はそれぞれ
    水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基及
    びフェニル基から選ばれた基である。) で表わされる少なくとも1種のイソプロペニルフェニル
    グリシジルエーテル類、又はこれと他の不飽和モノマー
    との混合物をハロゲンを触媒として用いて重合させるこ
    とを特徴とする反応性重合体の製法。
  2. (2)一般式(1)で表わされるイソプロペニルフェニ
    ルグリシジルエーテル類がo−イソプロペニルフェニル
    グリシジルエーテル、m−イソプロペニルフェニルグリ
    シジルエーテル又はp−イソプロペニルフェニルグリシ
    ジルエーテルである特許請求の範囲第1項記載の製法。
  3. (3)単量体がo−イソプロペニルフェニルグリシジル
    エーテル、m−イソプロペニルフェニルグリシジルエー
    テル及びp−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテ
    ルからなる群から選ばれる少くとも2種以上の混合物で
    ある特許請求の範囲第1項記載の製法。
  4. (4)単量体が一般式(1)で表わされるイソプロペニ
    ルフェニルグリシジルエーテル類の少くとも1種と、こ
    れと共重合可能な他の不飽和モノマーの少くとも1種と
    の混合物である特許請求の範囲第1項記載の製法。
  5. (5)触媒がヨウ素である特許請求の範囲第1項記載の
    製法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7098279B2 (en) * 2002-10-22 2006-08-29 Loctite (R&D) Limited Non-flammable and non-combustible adhesive bonding systems having adherence to low energy surfaces

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS564610A (en) * 1979-06-26 1981-01-19 Sumitomo Chem Co Ltd Curable resin composition

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