[(a)環氧樹脂組合物] 本發明係關於含有下述式[1]所表示之至少一種環氧化合物及環氧樹脂之環氧樹脂組合物,又,本發明之對象亦為下述式[1]所表示之環氧化合物於環氧樹脂組合物中作為反應性稀釋劑之用途。 <環氧化合物> 本發明之環氧樹脂組合物所包含之環氧化合物係以下述式[1]表示。 [化6]
上述式中,R
1
及R
2
分別獨立表示碳原子數2至27之烷基,R
3
表示氫原子或碳原子數1至25之烷基,其中,-CR
1
R
2
R
3
基之碳原子數之合計為10至30,X表示*-C(=O)O-、*-CH
2
O-或*-CH
2
OC(=O)-(此處,*表示與-CR
1
R
2
R
3
基鍵結之端)、L表示單鍵、或可包含醚鍵之碳原子數1至8之伸烷基,E表示式[2]或式[3]所表示之基。 [化7]
上述式中,R
4
至R
15
分別獨立表示氫原子或碳原子數1至10之烷基。 作為上述R
1
及R
2
中之碳原子數2至27之烷基,不僅可具有直鏈結構,而且亦可具有分支結構、環狀結構。 具體而言,可列舉:乙基、丙基、丁基、戊基(amyl)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基(肉豆蔻基)、十五烷基、十六烷基(棕櫚基)、十七烷基(珠光脂基)、十八烷基(硬脂基)、十九烷基、二十烷基(花生基)、二十一烷基、二十二烷基(山崳基)、二十三烷基、二十四烷基(木蠟基)、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異戊基、新戊基、第三戊基、第二異戊基、異己基、2,3-二甲基-2-丁基(thexyl)、4-甲基己基、5-甲基己基、2-乙基戊基、庚烷-3-基、庚烷-4-基、4-甲基己烷-2-基、3-甲基己烷-3-基、2,3-二甲基戊烷-2-基、2,4-二甲基戊烷-2-基、4,4-二甲基戊烷-2-基、6-甲基庚基、2-乙基己基、辛烷-2-基、6-甲基庚烷-2-基、6-甲基辛基、3,5,5-三甲基己基、壬烷-4-基、2,6-二甲基庚烷-3-基、3,6-二甲基庚烷-3-基、3-乙基庚烷-3-基、3,7-二甲基辛基、8-甲基壬基、3-甲基壬烷-3-基、4-乙基辛烷-4-基、9-甲基癸基、十一烷-5-基、3-乙基壬烷-3-基、5-乙基壬烷-5-基、2,2,4,5,5-五甲基己烷-4-基、10-甲基十一烷基、11-甲基十二烷基、十三烷-6-基、十三烷-7-基、7-乙基十一烷-2-基、3-乙基十一烷-3-基、5-乙基十一烷-5-基、12-甲基十三烷基、13-甲基十四烷基、十五烷-7-基、十五烷-8-基、14-甲基十五烷基、15-甲基十六烷基、十七烷-8-基、十七烷-9-基、3,13-二甲基十五烷-7-基、2,2,4,8,10,10-六甲基十一烷-5-基、16-甲基十七烷基、17-甲基十八烷基、十九烷-9-基、十九烷-10-基、2,6,10,14-四甲基十五烷-7-基、18-甲基十九烷基、19-甲基二十烷基、二十一烷-10-基、20-甲基二十一烷基、21-甲基二十二烷基、二十三烷-11-基、22-甲基二十三烷基、23-甲基二十四烷基、二十五烷-12-基、二十五烷-13-基、2,22-二甲基二十三烷-11-基、3,21-二甲基二十三烷-11-基、9,15-二甲基二十三烷-11-基、24-甲基二十五烷基、25-甲基二十六烷基、二十七烷-13-基等支鏈狀烷基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基、4-第三丁基環己基、1,6-二甲基環己基、䓝基、環庚基、環辛基、雙環[2.2.1]庚烷-2-基、
基、異
基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、三環[5.2.1.0
2,6
]癸烷-4-基、三環[5.2.1.0
2,6
]癸烷-8-基、環十二烷基等脂環式烷基。 上述R
1
及R
2
分別獨立,較佳為碳原子數4至16之烷基,更佳為碳原子數6至10之烷基。 其中,R
1
及R
2
分別獨立,較佳為支鏈狀之烷基,更佳為碳原子數4至16之支鏈狀烷基,進而較佳為碳原子數6至10之支鏈狀烷基。 具體而言,R
1
及R
2
分別獨立,尤佳為己基、庚基、辛基、壬基、4,4-二甲基戊烷-2-基、6-甲基庚烷-2-基、6-甲基辛基、3,5,5-三甲基己基、3,7-二甲基辛基。 作為上述R
3
中之碳原子數1至25之烷基,不僅可具有直鏈結構,而且亦可具有分支結構、環狀結構。 作為此種碳原子數1至25之烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基(amyl)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基(肉豆蔻基)、十五烷基、十六烷基(棕櫚基)、十七烷基(珠光脂基)、十八烷基(硬脂基)、十九烷基、二十烷基(花生基)、二十一烷基、二十二烷基(山崳基)、二十三烷基、二十四烷基(木蠟基)、二十五烷基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異戊基、新戊基、第三戊基、第二異戊基、異己基、2,3-二甲基-2-丁基、4-甲基己基、5-甲基己基、2-乙基戊基、庚烷-3-基、庚烷-4-基、4-甲基己烷-2-基、3-甲基己烷-3-基、2,3-二甲基戊烷-2-基、2,4-二甲基戊烷-2-基、4,4-二甲基戊烷-2-基、6-甲基庚基、2-乙基己基、辛烷-2-基、6-甲基庚烷-2-基、6-甲基辛基、3,5,5-三甲基己基、壬烷-4-基、2,6-二甲基庚烷-3-基、3,6-二甲基庚烷-3-基、3-乙基庚烷-3-基、3,7-二甲基辛基、8-甲基壬基、3-甲基壬烷-3-基、4-乙基辛烷-4-基、9-甲基癸基、十一烷-5-基、3-乙基壬烷-3-基、5-乙基壬烷-5-基、2,2,4,5,5-五甲基己烷-4-基、10-甲基十一烷基、11-甲基十二烷基、十三烷-6-基、十三烷-7-基、7-乙基十一烷-2-基、3-乙基十一烷-3-基、5-乙基十一烷-5-基、12-甲基十三烷基、13-甲基十四烷基、十五烷-7-基、十五烷-8-基、14-甲基十五烷基、15-甲基十六烷基、十七烷-8-基、十七烷-9-基、3,13-二甲基十五烷-7-基、2,2,4,8,10,10-六甲基十一烷-5-基、16-甲基十七烷基、17-甲基十八烷基、十九烷-9-基、十九烷-10-基、2,6,10,14-四甲基十五烷-7-基、18-甲基十九烷基、19-甲基二十烷基、二十一烷-10-基、20-甲基二十一烷基、21-甲基二十二烷基、二十三烷-11-基、22-甲基二十三烷基、23-甲基二十四烷基、二十五烷-12-基、二十五烷-13-基、2,22-二甲基二十三烷-11-基、3,21-二甲基二十三烷-11-基、9,15-二甲基二十三烷-11-基等支鏈狀烷基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基、4-第三丁基環己基、1,6-二甲基環己基、䓝基、環庚基、環辛基、雙環[2.2.1]庚烷-2-基、
基、異
基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、三環[5.2.1.0
2,6
]癸烷-4-基、三環[5.2.1.0
2,6
]癸烷-8-基、環十二烷基等脂環式烷基。 其中,R
3
較佳為氫原子。 具有上述R
1
、R
2
及R
3
之基、即-CR
1
R
2
R
3
基其碳原子數之合計為10至30,較佳為碳原子數14至26之基,尤佳為碳原子數14至20之基。 作為上述-CR
1
R
2
R
3
基之具體例,可列舉:3-甲基壬烷-3-基、4-乙基辛烷-4-基、十一烷-5-基、3-乙基壬烷-3-基、5-乙基壬烷-5-基、2,2,4,5,5-五甲基己烷-4-基、十三烷-6-基、十三烷-7-基、7-乙基十一烷-2-基、3-乙基十一烷-3-基、5-乙基十一烷-5-基、十五烷-7-基、十五烷-8-基、十七烷-8-基、十七烷-9-基、3,13-二甲基十五烷-7-基、2,2,4,8,10,10-六甲基十一烷-5-基、十九烷-9-基、十九烷-10-基、2,6,10,14-四甲基十五烷-7-基、二十一烷-10-基、二十三烷-11-基、二十五烷-12-基、二十五烷-13-基、2,22-二甲基二十三烷-11-基、3,21-二甲基二十三烷-11-基、9,15-二甲基二十三烷-11-基、二十七烷-13-基、二十九烷-14-基等。 其中,上述X較佳為*-C(=O)O-或*-CH
2
O-基,尤佳為*-C(=O)O-基。 作為上述L中之可包含醚鍵之碳原子數1至8之伸烷基,可列舉:亞甲基、伸乙基、三亞甲基、甲基伸乙基、四亞甲基、1-甲基三亞甲基、五亞甲基、2,2-二甲基三亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、2-氧雜四亞甲基、2,5-二氧雜七亞甲基、2,5,8-三氧雜十亞甲基、2-氧雜-3-甲基四亞甲基、2,5-二氧雜-3,6-二甲基七亞甲基等。 作為上述L,較佳為列舉:亞甲基、三亞甲基、六亞甲基、2-氧雜四亞甲基,更佳為列舉亞甲基。 上述式[1]中之E即式[2]或式[3]所表示之基為含環氧基之基。 作為式[2]或式[3]中之R
4
至R
15
中之碳原子數1至10之烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、環丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、環丁基、戊基(amyl)、異戊基、新戊基、第三戊基、第二異戊基、環戊基、己基、異己基、環己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基等。 其中,R
4
至R
15
較佳為氫原子。 再者,上述式[1]所表示之環氧化合物中,下述式[1a]所表示之化合物亦為發明之對象。 [化8]
式中,R
1
及R
2
分別獨立表示碳原子數2至27之烷基,R
3
表示氫原子或碳原子數1至25之烷基,其中,-CR
1
R
2
R
3
基之碳原子數為10至30,R
4
至R
6
分別獨立表示氫原子或碳原子數1至10之烷基,L表示可包含醚鍵之碳原子數1至8之伸烷基。 上述R
1
至R
6
、及L之具體之基如上所述。 上述式[1]所表示之化合物能夠以羧酸類或醇類作為起始原料,藉由先前公知(例如記載於國際公開2012/128325號說明書、日本專利特開2012-25688號公報等)之環氧化物之合成方法而製造。 例如,於X表示*-C(=O)-O-基之酯化合物之情形時,作為一例,可藉由如下方法製造:使R
1
R
2
R
3
C-COOH所表示之羧酸或其活化體(醯鹵化物、酸酐、醯基疊氮、活性酯等)與烯丙基鹵化物或具有烯丙基之醇反應而形成具有不飽和鍵之酯化合物(中間物),然後使該中間物與過氧化物反應而使不飽和鍵環氧化。又,亦可藉由使R
1
R
2
R
3
C-COOH所表示之羧酸與表氯醇反應進行閉環之方法而製造。作為一例,以下示出E為式[2]所表示之基之情形之合成流程。 [化9]
又,於上述式[1]中X表示*-CH
2-
O-基之醚化合物之情形時,例如可藉由如下方法進行製造:使R
1
R
2
R
3
C-CH
2
OH所表示之醇與烯丙基鹵化物反應而形成具有不飽和鍵之醚化合物(中間物),然後使該中間物與過氧化物反應而使不飽和鍵環氧化。 上述R
1
R
2
R
3
C-COOH所表示之羧酸及R
1
R
2
R
3
C-CH
2
OH所表示之醇可使用市售品,例如作為上述R
1
R
2
R
3
C-COOH所表示之化合物,可列舉:日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)異棕櫚酸、Fine Oxocol(註冊商標)異硬脂酸、Fine Oxocol(註冊商標)異硬脂酸N、Fine Oxocol(註冊商標)異硬脂酸T、及Fine Oxocol(註冊商標)異花生酸。又,作為上述R
1
R
2
R
3
C-CH
2
OH所表示之化合物,可列舉:日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)1600、Fine Oxocol 180、Fine Oxocol 180N、Fine Oxocol 180T、及Fine Oxocol 2000等。 <環氧樹脂> 本發明之環氧樹脂組合物所包含之環氧樹脂通常係指分子內具有至少2個環氧基之環氧化合物,於本發明中並無特別限定,可使用包含市售品在內之各種環氧樹脂。 於本發明之環氧樹脂組合物中,就操作作業上之觀點而言,較佳為理想上使用液狀之環氧樹脂。再者,於該環氧樹脂為固體、或黏度非常高之情形時,為了實現操作作業上之方便,可溶解於溶劑中,或如下所述般於環氧樹脂組合物之製備時以硬化反應不會進行之程度進行加熱。但是,溶劑之添加有因溶劑之蒸發產生硬化物之密度降低或因孔隙之產生導致強度降低、耐水性之降低之虞。因此,較佳為採用該環氧樹脂本身於常溫、常壓下為液狀者。 作為本發明中可使用之環氧樹脂,可列舉:1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、(聚)乙二醇二縮水甘油醚、(聚)丙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚、1,2-環氧基-4-(環氧乙基)環己烷、甘油三縮水甘油醚、二甘油聚二縮水甘油醚、2,6-二縮水甘油基苯基縮水甘油醚、1,1,3-三(4-縮水甘油氧基苯基)丙烷、1,2-環己烷二羧酸二縮水甘油酯、4,4'-亞甲基雙(N,N-二縮水甘油基苯胺)、3,4-環氧環己烷羧酸3',4'-環氧環己基甲酯、三縮水甘油基對胺基苯酚、四縮水甘油基間苯二甲胺、四縮水甘油基二胺基二苯基甲烷、四縮水甘油基-1,3-雙胺基甲基環己烷、雙酚A二縮水甘油醚、雙酚S二縮水甘油醚、四溴雙酚A二縮水甘油醚、氫化雙酚A二縮水甘油醚、季戊四醇二縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、新戊二醇二縮水甘油醚、雙酚六氟丙酮二縮水甘油醚、異氰尿酸三縮水甘油酯、異氰尿酸三(3,4-環氧丁基)酯、異氰尿酸三(4,5-環氧戊基)酯、異氰尿酸三(5,6-環氧己基)酯、異氰尿酸三(7,8-環氧辛基)酯、異氰尿酸三(2-縮水甘油氧基乙基)酯、異氰尿酸單烯丙酯二縮水甘油酯、N,N'-二縮水甘油基N''-(2,3-二丙醯氧基丙基)異氰尿酸酯、N,N'-雙(2,3-二丙醯氧基丙基)N''-縮水甘油基異氰尿酸酯、三(2,2-雙(縮水甘油氧基甲基)丁基)3,3',3''-(2,4,6-三側氧基-1,3,5-三𠯤-1,3,5-三基)三丙酸酯、山梨糖醇聚縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、二溴苯基縮水甘油醚、1,2,7,8-二環氧辛烷、1,6-二羥甲基全氟己烷二縮水甘油醚、4-(螺[3,4-環氧環己烷-1,5'-[1,3]二㗁烷]-2'-基)-1,2-環氧環己烷、1,2-雙(3,4-環氧環己基甲氧基)乙烷、4,5-環氧基-2-甲基環己烷羧酸4',5'-環氧基-2'-甲基環己基甲酯、乙二醇雙(3,4-環氧環己烷羧酸酯)、己二酸雙(3,4-環氧環己基甲基)酯、雙(2,3-環氧環戊基)醚等,但並不限定於該等。 該等環氧樹脂可單獨使用或以兩種以上之混合物之形式使用。 再者,作為上述環氧樹脂之一例,可列舉以下之市售品。 作為固體環氧樹脂,可列舉:TEPIC(註冊商標)-G、TEPIC-S、TEPIC-L、TEPIC-HP[均為日產化學工業(股)製造]等。 又,作為液狀環氧樹脂,可列舉:TEPIC(註冊商標)-PAS B22、TEPIC-PAS B26、TEPIC-PAS B26L、TEPIC-VL、TEPIC-UC、TEPIC-FL[均為日產化學工業(股)製造]、jER 828、jER YX8000[均為三菱化學(股)製造]、Ricaresin(註冊商標)DME100[新日本理化(股)製造]、Celloxide 2021P[Daicel(股)製造]等。 於本發明之環氧樹脂組合物中,式[1]所表示之環氧化合物與環氧樹脂之調配比率較佳為以質量比計,設為式[1]所表示之環氧化合物:環氧樹脂=3:97~60:40之範圍,更佳為設為5:95~40:60之範圍。藉由將式[1]所表示之環氧化合物之調配量設為上述比率以上,可獲得充分之黏度降低效果,又,使所獲得之樹脂組合物充分地降低介電常數。又,藉由將式[1]所表示之環氧化合物之調配量設為上述比率以下,可抑制交聯密度之降低,維持其後獲得之硬化物之耐熱性或機械物性。 本發明之環氧樹脂組合物可藉由將上述式[1]所表示之環氧化合物及上述環氧樹脂混合而製造,該混合只要能夠均勻地混合,則並無特別限定,例如可藉由使用混合機或混練機,又,可考慮黏度而視需要於加熱下實施,例如可於10~150℃之溫度下混合0.5~10小時左右而製備。 [(b)硬化劑及含有其之硬化性組合物] 本發明將含有上述環氧樹脂組合物、及(b)硬化劑之硬化性組合物設為對象。本硬化性組合物中除(b)硬化劑以外,亦可併用硬化促進劑。 作為硬化劑,可使用酸酐、胺、酚樹脂、聚醯胺樹脂、咪唑類、或聚硫醇。該等之中,尤佳為酸酐及胺。該等硬化劑即便為固體,亦可藉由溶解於溶劑而使用。然而,因溶劑之蒸發產生硬化物之密度降低或因孔隙之產生導致強度降低、耐水性之降低,因此,較佳為硬化劑本身於常溫、常壓下為液狀者。 硬化劑可以相對於(a)環氧樹脂組合物、即上述式[1]所表示之環氧化合物及環氧樹脂之整體中之環氧基1當量為0.5~1.5當量、較佳為0.8~1.2當量之比率含有。硬化劑相對於環氧化合物之當量係以硬化劑之硬化性基相對於環氧基之當量比表示。 作為酸酐,較佳為一分子中具有複數個羧基之化合物之酸酐。作為該等酸酐,例如可列舉:鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇雙偏苯三酸酯、甘油三偏苯三酸酯、順丁烯二酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基丁烯基四氫鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、甲基環己烯二羧酸酐、氯橋酸酐等。 該等之中,較佳為常溫、常壓下為液狀之甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基-5-降
烯-2,3-二羧酸酐(甲基耐地酸酐、甲基雙環庚烯二甲酸酐)、氫化甲基耐地酸酐、甲基丁烯基四氫鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐與六氫鄰苯二甲酸酐之混合物。該等液狀之酸酐之黏度於25℃下之測定中為10~1,000 mPa·s左右。酸酐基中,1個酸酐基被計算為1當量。 作為胺,例如可列舉:哌啶、N,N-二甲基哌𠯤、三伸乙基二胺、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、苄基二甲基胺、2-(二甲基胺基甲基)苯酚、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、二乙基胺基丙基胺、N-胺基乙基哌𠯤、二(1-甲基-2-胺基環己基)甲烷、薄荷烷二胺、異佛爾酮二胺、二胺基二環己基甲烷、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、苯二甲胺、間苯二胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基碸等。該等之中,可較佳地使用液狀之二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、二乙基胺基丙基胺、N-胺基乙基哌𠯤、雙(1-甲基-2-胺基環己基)甲烷、薄荷烷二胺、異佛爾酮二胺、二胺基二環己基甲烷等。 作為酚樹脂,例如可列舉:苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等。 聚醯胺樹脂係藉由二聚酸與聚胺之縮合而生成者,且分子中具有一級胺與二級胺之聚醯胺胺。 作為咪唑類,例如可列舉:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸酯、環氧樹脂-咪唑加成物等。 聚硫醇例如係於聚丙二醇鏈之末端存在硫醇基者、或於聚乙二醇鏈之末端存在硫醇基者,較佳為液狀者。 又,於由本發明之硬化性組合物獲得硬化物時,亦可適當地併用硬化促進劑(亦稱為硬化助劑)。 作為硬化促進劑,可列舉:三苯基膦、三丁基膦等有機磷化合物;溴化乙基三苯基鏻、四丁基鏻O,O-二乙基二硫代磷酸鹽等四級鏻鹽;1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7與辛酸之鹽、辛酸鋅、溴化四丁基銨等四級銨鹽等。又,上述作為硬化劑列舉之2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑類、或2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、苄基二甲基胺等胺類亦可作為針對其他種類之硬化劑的硬化促進劑來使用。 該等硬化促進劑可以相對於硬化劑1質量份為0.001~0.1質量份之比率使用。 於本發明中,藉由於含有上述式[1]所表示之環氧化合物及環氧樹脂之環氧樹脂組合物中混合上述(b)硬化劑及視需要之硬化促進劑,可獲得硬化性組合物。 該等成分之混合只要能夠均勻地混合,則並無特別限定,例如較佳為使用反應燒瓶與攪拌翼或混合機等,或者使用混練機,例如較佳為於藉由自轉公轉式攪拌機獲得之充分之攪拌下進行。 混合係考慮到黏度而視需要於加熱下進行,於10~100℃之溫度下進行0.5~1小時。於環氧樹脂組合物之黏度較高而未迅速地進行均勻之混合之情形時,藉由以硬化反應不會進行之程度進行加熱,而使黏度降低,操作性提高。 又,於如上述般作為環氧化合物使用溶解於溶劑中之環氧化合物、或於硬化劑中含有溶劑之情形時,於所獲得之硬化性組合物中亦有可能包含上述溶劑,但該溶劑因其蒸發而有可能成為產生硬化物之各種性能降低之要因,因此,較佳為於硬化性組合物之製備過程中或製備後藉由進行減壓或加熱處理,而於形成硬化物前將溶劑自硬化性組合物去除。 所獲得之硬化性組合物具有例如用作液狀密封材之適宜之黏度。本發明之硬化性組合物能夠調整為任意之黏度,藉由鑄造法、灌注法、分注法、印刷法等用作LED等之透明密封材,因此可於其任意部位進行局部密封。將硬化性組合物利用上述方法以液狀直接安裝於LED等後進行乾燥、硬化,藉此獲得環氧樹脂硬化物。 由上述硬化性組合物獲得之硬化物係藉由將該硬化性組合物塗佈於基材、或將該硬化性組合物注入至塗佈有脫模劑之澆鑄板,於100~120℃之溫度下進行預硬化,然後於120~200℃之溫度下進行正式硬化(後硬化)而獲得。 加熱時間為1~12小時,例如預硬化及正式硬化分別均為2~5小時左右。 由本發明之硬化性組合物獲得之塗膜之厚度可根據硬化物之用途,自0.01 μm~10 mm左右之範圍內進行選擇。 [(c)硬化觸媒及含有其之硬化性組合物] 本發明亦將含有上述環氧樹脂組合物、及(c)硬化觸媒之硬化性組合物作為對象。(c)硬化觸媒包含(c1)酸產生劑及/或(c2)鹼產生劑。 <(c1)酸產生劑> 作為(c1)酸產生劑,可使用光酸產生劑或熱酸產生劑,該等只要為藉由光照射或加熱而直接或間接生成酸(路易斯酸或布忍斯特酸)者,則並無特別限定。 作為光酸產生劑之具體例,可列舉:錪鹽、鋶鹽、鏻鹽、硒鹽等鎓鹽;茂金屬錯合物、鐵-芳烴錯合物、二碸系化合物、磺酸衍生物化合物、三𠯤系化合物、苯乙酮衍生物化合物、重氮甲烷系化合物等。 上述鎓鹽中,作為錪鹽,例如可列舉:二苯基錪、4,4'-二氯二苯基錪、4,4'-二甲氧基二苯基錪、4,4'-二第三丁基二苯基錪、4-甲基苯基(4-(2-甲基丙基)苯基)錪、3,3'-二硝基苯基錪、4-(1-乙氧基羰基乙氧基)苯基(2,4,6-三甲基苯基)錪、4-甲氧基苯基(苯基)錪等錪之氯化物、溴化物、甲磺酸鹽、甲苯磺酸鹽、三氟甲磺酸鹽、四氟硼酸鹽、四(五氟苯基)硼酸鹽、六氟磷酸鹽、六氟砷酸鹽、六氟銻酸鹽等二芳基錪鹽。 作為上述鋶鹽,例如可列舉:三苯基鋶、二苯基(4-第三丁基苯基)鋶、三(4-第三丁基苯基)鋶、二苯基(4-甲氧基苯基)鋶、三(4-甲基苯基)鋶、三(4-甲氧基苯基)鋶、三(4-乙氧基苯基)鋶、二苯基(4-(苯硫基)苯基)鋶、三(4-(苯硫基)苯基)鋶等鋶之氯化物、溴化物、三氟甲烷磺酸鹽、四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、六氟砷酸鹽、六氟銻酸鹽等三芳基鋶鹽。 作為上述鏻鹽,例如可列舉:四苯基鏻、乙基三苯基鏻、四(對甲氧基苯基)鏻、乙基三(對甲氧基苯基)鏻、苄基三苯基鏻等鏻之氯化物、溴化物、四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、六氟銻酸鹽等芳基鏻鹽。 作為上述硒鹽,可列舉三苯基硒六氟磷酸鹽等三芳基硒鹽。 作為上述鐵-芳烴錯合物,例如可列舉雙(η
5
-環戊二烯基)(η
6
-異丙基苯)鐵(II)六氟磷酸鹽等。 該等光酸產生劑可單獨使用或組合兩種以上使用。 作為熱酸產生劑,可列舉鋶鹽及鏻鹽,作為該等之例示化合物,可列舉於上述光酸產生劑中作為各種鎓鹽之例示所列舉之化合物。又,可較佳地使用苄基(4-羥基苯基)(甲基)鋶六氟銻酸鹽等。 該等熱酸產生劑可單獨使用或組合兩種以上使用。 該等之中,作為(c1)酸產生劑,較佳為鋶鹽化合物或錪鹽化合物,例如較佳為表現強酸性之六氟磷酸鹽或六氟銻酸鹽等具有陰離子種之化合物。 (c1)酸產生劑可以相對於(a)環氧樹脂組合物100質量份為0.1~20質量份、較佳為0.1~10質量份、進而較佳為0.5~10質量份之比率含有。 <(c2)鹼產生劑> 作為(c2)鹼產生劑,可使用光鹼產生劑或熱鹼產生劑,該等只要為藉由光照射或加熱而直接或間接生成鹼(路易斯鹼或布忍斯特酸鹼)者,則並無特別限定。 作為光鹼產生劑,例如可列舉:N,N-二乙基胺基甲酸9-蒽基甲基酯等烷基胺系光鹼產生劑;N,N-二環己基胺基甲酸9-蒽基酯、N,N-二環己基胺基甲酸1-(9,10-蒽醌-2-基)乙酯、二環己基銨2-(3-苯甲醯基苯基)丙酸鹽、N-環己基胺基甲酸9-蒽基酯、N-環己基胺基甲酸1-(9,10-蒽醌-2-基)乙酯、環己基銨2-(3-苯甲醯基苯基)丙酸鹽、(E)-N-環己基-3-(2-羥基苯基)丙烯醯胺等環烷基胺系光鹼產生劑;哌啶-1-羧酸9-蒽基甲基酯、(E)-1-哌啶基-3-(2-羥基苯基)-2-丙烯-1-酮、4-羥基哌啶-1-羧酸(2-硝基苯基)甲酯、4-(甲基丙烯醯氧基)哌啶-1-羧酸(2-硝基苯基)甲酯等哌啶系光鹼產生劑;胍鎓2-(3-苯甲醯基苯基)丙酸鹽、1,2-二異丙基-3-(雙(二甲基胺基)亞甲基)胍鎓2-(3-苯甲醯基苯基)丙酸鹽、1,2-二環己基-4,4,5,5-四甲基雙胍鎓N-丁基三苯基硼酸鹽、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯鎓2-(9-側氧基𠮿
-2-基)丙酸鹽等胍系光鹼產生劑;咪唑-1-羧酸1-(9,10-蒽醌-2-基)乙酯等咪唑系光鹼產生劑等。 該等光鹼產生劑可單獨使用一種或組合兩種以上使用。 又,光鹼產生劑可以市售品之形式獲得,例如可較佳地使用和光純藥工業(股)製造之光鹼產生劑WPBG系列(WPBG-018、WPBG-027、WPBG-082、WPBG-140、WPBG-266、WPBG-300等)等。 作為熱鹼產生劑,例如可列舉:1-甲基-1-(4-聯苯基)乙基胺基甲酸酯、2-氰基-1,1-二甲基乙基胺基甲酸酯等胺基甲酸酯類;脲、N,N-二甲基-N'-甲基脲等脲類;三氯乙酸胍、苯基磺醯基乙酸胍、苯基丙炔酸胍等胍類;1,4-二氫菸鹼醯胺等二氫吡啶類;N-(異丙氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(第三丁氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(苄氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶等二甲基哌啶類;苯基磺醯基乙酸四甲基銨、苯基丙炔酸四甲基銨等四級銨鹽;雙氰胺等。又,可列舉作為1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7(DBU)之鹽的U-CAT(註冊商標)SA810、U-CAT SA831、U-CAT SA841、U-CAT SA851[以上為San-Apro(股)製造]等。 該等熱鹼產生劑可單獨使用一種或組合兩種以上使用。 (c2)鹼產生劑可以相對於(a)環氧樹脂組合物100質量份為0.1~20質量份、較佳為0.1~10質量份、進而較佳為0.5~10質量份之比率含有。 於本發明中,藉由於含有上述式[1]所表示之環氧化合物及環氧樹脂之環氧樹脂組合物中混合上述(c)硬化觸媒,從而可獲得硬化性組合物。用以獲得該硬化性組合物之混合之操作條件如上所述。 於本發明中,藉由將含有上述環氧樹脂組合物與(c)硬化觸媒之硬化性組合物塗佈於基板上並進行光照射或加熱,從而可進行硬化。又,於光照射之前後亦可進一步進行加熱。 作為將本發明之硬化性組合物塗佈於基板上之方法,例如可列舉:流塗法、旋轉塗佈法、噴塗法、網版印刷法、軟版印刷法、噴墨印刷法、澆鑄法、棒式塗佈法、淋幕式塗佈法、輥塗法、凹版塗佈法、浸漬法、狹縫式塗佈法等。 由本發明之硬化性組合物形成之塗膜之厚度可根據硬化物之用途,自0.01 μm~10 mm左右之範圍內進行選擇,例如於使用於光阻之情形時,可設為0.05~10 μm(尤其是0.1~5 μm)左右,於使用於印刷配線基板之情形時,可設為10 μm~5 mm(尤其是100 μm~1 mm)左右,於使用於光學薄膜之情形時,可設為0.1~100 μm(尤其是0.3~50 μm)左右。 於含有(c)硬化觸媒之硬化性組合物中,作為使用光酸產生劑或光鹼產生劑之情形時進行照射或曝光之光,例如可列舉γ射線、X射線、紫外線、可見光等,通常大多使用可見光或紫外線、尤其是紫外線。 光之波長例如為150~800 nm,較佳為150~600 nm,進而較佳為200~400 nm,尤其是300~400 nm左右。 曝光量根據塗膜之厚度而不同,例如可設為2~20,000 mJ/cm
2
、較佳為5~5,000 mJ/cm
2
左右。 作為光源,可根據進行曝光之光線之種類加以選擇,例如於紫外線之情形時可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氘燈、鹵素燈、雷射光(氦-鎘雷射、準分子雷射等)、UV-LED等。藉由此種光照射,使上述組合物之硬化反應進行。 於含有(c)硬化觸媒之硬化性組合物中,於使用熱酸產生劑或熱鹼產生劑之情形、或使用光酸產生劑或光鹼產生劑並進行光照射後視需要實施之塗膜之加熱例如於室溫(約23℃)~250℃左右下進行。加熱時間可自3秒以上(例如3秒~5小時左右)之範圍內進行選擇,例如為5秒~2小時左右。 進而,於形成圖案或圖像之情形時(例如製造印刷配線基板等之情形),亦可對形成於基材上之塗膜進行圖案曝光。該圖案曝光可藉由雷射光之掃描進行,亦可藉由介隔光罩進行光照射而進行。將藉由此種圖案曝光所產生之非照射區域(未曝光部)利用顯影液顯影(或溶解),藉此可形成圖案或圖像。 作為顯影液,可使用鹼性水溶液或有機溶劑。 作為鹼性水溶液,例如可列舉:氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉等鹼金屬氫氧化物之水溶液;氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽鹼等氫氧化四級銨之水溶液;乙醇胺、丙胺、乙二胺等之胺水溶液等。 上述鹼顯影液通常為10質量%以下之水溶液,較佳為使用0.1~3質量%之水溶液等。進而,亦可於上述顯影液中添加醇類或界面活性劑而使用,該等之添加量分別為相對於顯影液100質量份,較佳為0.05~10質量份。具體而言,可使用0.1~2.38質量%之氫氧化四甲基銨水溶液等。 又,作為顯影液之有機溶劑能夠使用通常之有機溶劑,例如可列舉:甲苯等芳香族烴類;乳酸乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯等酯類;N,N-二甲基甲醯胺(DMF)等醯胺類;乙腈等腈類;丙酮、環己酮等酮類;甲醇、乙醇、2-丙醇、丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單***、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚等醇類等。該等可單獨使用或以兩種以上之混合物之形式使用。 其中,可較佳地使用乳酸乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)等。 [溶劑] 上述含有環氧樹脂組合物及(b)硬化劑之硬化性組合物、以及含有環氧樹脂組合物及(c)硬化觸媒之硬化性組合物可視需要含有溶劑。 於本發明之(a)環氧樹脂組合物中,式[1]所表示之環氧化合物發揮作為反應性稀釋劑之作用,對該環氧化合物混合上述(b)硬化劑或(c)硬化觸媒而獲得本發明之硬化性組合物,因此,基本上使用溶劑之必要性較低,但可視需要添加溶劑。 例如,於上述(b)硬化劑為固體之情形時亦同樣,(c)硬化觸媒為固體,可將硬化觸媒溶解於碳酸丙二酯等溶劑中,與液狀環氧樹脂混合而製造硬化性組合物。又,於使酸產生劑等溶解於(a)環氧樹脂組合物之情形時,為了對所獲得之硬化性組合物之黏度進行調整,亦可添加一般之溶劑。 作為溶劑,例如可列舉:甲苯、二甲苯等芳香族烴類;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯類;羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯等羥基酯類;甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚丙酸酯、丙二醇單***丙酸酯、丙二醇單丙醚丙酸酯、丙二醇單丁醚丙酸酯等醚酯類;甲基乙基酮(MEK)、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、環己酮等酮類;乙二醇單甲醚、乙二醇單***、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單***、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚等醇類;四氫呋喃(THF)、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇乙基甲醚等醚類等。 於本發明之硬化性組合物中調配有溶劑之情形時之固形物成分比率可設為1~100質量%、或5~100質量%、或50~100質量%、或80~100質量%。固形物成分係指將溶劑自硬化性組合物去除後之殘餘成分之比率。 [其他硬化性單體] 於上述本發明之硬化性組合物中,為了調整黏度或提高硬化性,亦可調配作為環氧樹脂以外之陽離子硬化性單體的含乙烯基之化合物、含氧雜環丁基之化合物等。 作為含乙烯基之化合物,只要為具有乙烯基之化合物則並無特別限定,例如可列舉:2-羥基乙基乙烯基醚(HEVE)、二乙二醇單乙烯基醚(DEGV)、2-羥基丁基乙烯基醚(HBVE)、三乙二醇二乙烯基醚等乙烯基醚化合物等。又,亦可使用於α位及/或β位具有烷基、烯丙基等取代基之乙烯基化合物。又,可使用含有環氧基及/或氧雜環丁基等環狀醚基之乙烯基醚化合物,例如可列舉氧基降
烯二乙烯基醚、3,3-二甲醇氧雜環丁烷二乙烯基醚等。 又,可使用具有乙烯基與(甲基)丙烯酸基之化合物,例如可列舉(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯等。 該等含乙烯基之化合物可單獨使用或組合兩種以上使用。 作為含氧雜環丁基之化合物,只要為具有氧雜環丁基之化合物則並無特別限定,可列舉:3-乙基-3-(羥基甲基)氧雜環丁烷(OXA)、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷(POX)、雙((3-乙基-3-氧雜環丁基)甲基)醚(DOX)、1,4-雙(((3-乙基-3-氧雜環丁基)甲氧基)甲基)苯(XDO)、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧雜環丁烷(EHOX)、3-乙基-3-((3-三乙氧基矽烷基丙氧基)甲基)氧雜環丁烷(TESOX)、氧雜環丁基倍半矽氧烷(OX-SQ)、苯酚酚醛清漆氧雜環丁烷(PNOX-1009)等氧雜環丁烷化合物等。 又,可使用具有氧雜環丁基與(甲基)丙烯酸基之化合物,例如可列舉(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲酯等。 該等含氧雜環丁基之化合物可單獨使用或組合兩種以上使用。 [其他成分] 上述含有環氧樹脂組合物及(b)硬化劑之硬化性組合物、以及含有環氧樹脂組合物及(c)硬化觸媒之硬化性組合物亦可視需要含有慣用之添加劑。作為此種添加劑,例如可列舉:顏料、著色劑、增黏劑、酸產生劑、消泡劑、調平劑、塗佈性改良劑、潤滑劑、穩定劑(抗氧化劑、熱穩定劑、耐光穩定劑等)、塑化劑、界面活性劑、密接促進劑、溶解促進劑、填充劑、抗靜電劑、硬化劑等。該等添加劑可單獨使用或組合兩種以上。 例如於本發明之硬化性組合物中,為了使塗佈性提高而亦可添加界面活性劑。此種界面活性劑可列舉氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、非離子系界面活性劑等,但並非特別限定於該等。上述界面活性劑可單獨使用或組合兩種以上使用。 於該等界面活性劑中,就塗佈性改善效果較高之方面而言,較佳為氟系界面活性劑。作為氟系界面活性劑之具體例,例如可列舉:Eftop(註冊商標)EF-301、Eftop EF-303、Eftop EF-352[均為三菱材料電子化成(股)製造]、Megafac(註冊商標)F-171、Megafac F-173、Megafac F-482、Megafac R-08、Megafac R-30、Megafac R-90、Megafac BL-20[均為DIC(股)製造]、Fluorad FC-430、Fluorad FC-431[均為3M Japan(股)製造]、AsahiGuard(註冊商標)AG-710[旭硝子(股)製造]、Surflon S-382、Surflon SC-101、Surflon SC-102、Surflon SC-103、Surflon SC-104、Surflon SC-105、Surflon SC-106[均為AGCSeimi Chemical(股)製造]等,但並不限定於該等。 於本發明之硬化性組合物中之界面活性劑之添加量基於該硬化性組合物之固形物成分(溶劑除外之全部成分)之質量,為0.01~5質量%,較佳為0.01~3質量%,更佳為0.01~2質量%。 又,於本發明之硬化性組合物中,為了使與顯影後之基板之密接性提高,可添加密接促進劑。作為該等密接促進劑,例如可列舉:氯三甲基矽烷、三氯(乙烯基)矽烷、氯(二甲基)(乙烯基)矽烷、氯(甲基)(二苯基)矽烷、氯(氯甲基)(二甲基)矽烷等氯矽烷類;甲氧基三甲基矽烷、二甲氧基二甲基矽烷、二乙氧基二甲基矽烷、乙氧基(二甲基)(乙烯基)矽烷、二甲氧基二苯基矽烷、三乙氧基(苯基)矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、三甲氧基(3-(N-哌啶基)丙基)矽烷等烷氧基矽烷類;六甲基二矽氮烷、N,N'-雙(三甲基矽烷基)脲、二甲基(三甲基矽烷基)胺、三甲基矽烷基咪唑等矽氮烷類;咪唑、吲唑、苯并咪唑、苯并***、巰基咪唑、巰基嘧啶2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并㗁唑、2-巰基苯并噻唑、脲唑、硫尿嘧啶等含氮雜環化合物;1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲等脲類或硫脲類等。該等密接促進劑可單獨使用或組合兩種以上使用。 於本發明之硬化性組合物中之密接促進劑之添加量基於該硬化性組合物之固形物成分(溶劑除外之全部成分)之質量,通常為20質量%以下,較佳為0.01~10質量%,更佳為0.05~5質量%。 進而,本發明之硬化性組合物亦可含有增感劑。作為可使用之增感劑,可例示:蒽、吩噻𠯤、苝、9-氧硫𠮿
、二苯甲酮9-氧硫𠮿
等。進而,作為增感色素,可例示:噻喃鎓鹽系色素、部花青系色素、喹啉系色素、苯乙烯基喹啉系色素、酮香豆素系色素、硫𠮿
系色素、𠮿
系色素、氧喏系色素、花青系色素、若丹明系色素、吡喃鎓鹽系色素等。尤佳為蒽系增感劑,藉由與陽離子硬化觸媒(輻射敏感性陽離子聚合起始劑)併用,可使感度飛躍性地提高並且亦具有自由基聚合起始功能,例如於採用將陽離子硬化系統與自由基硬化系統併用之混合型之情形時,可使觸媒種類簡化。作為具體之蒽之化合物,有效的是二丁氧基蒽、二丙氧基蒽醌等。 又,作為於使用鹼產生劑作為硬化觸媒之情形時之增感劑,例如可列舉:苯乙酮類、安息香類、二苯甲酮類、蒽醌類、𠮿酮類、9-氧硫𠮿
類、縮酮類、三級胺類等。 於本發明之硬化性組合物中之增感劑之添加量基於該硬化性組合物之固形物成分(溶劑除外之全部成分)之質量,為0.01~20質量%,較佳為0.01~10質量%。 [實施例] 以下,列舉實施例更具體地說明本發明,但本發明並不限定於下述實施例。 再者,實施例中,試樣之製備及物性之分析所使用之裝置及條件如下所述。 (1)
1
H NMR圖譜(300 MHz) 裝置:JEOL RESONANCE(股)製造之JNM-ECX300 基準:四甲基矽烷(0.00 ppm) (2)
1
H NMR圖譜(400 MHz) 裝置:Varian公司製造之INOVA-400 基準:四甲基矽烷(0.00 ppm) (3)GC(氣相層析) 裝置:島津製作所(股)製造之GC-2010 Plus 檢測器:FID(Flame Ionization Detector,火焰游離偵測器) 管柱:Agilent-Technology(股)製造之Agilent J&W GC管柱 HP-5(長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm) 注入量:1.0 μL 注入口溫度:250℃ 管柱溫度:40℃(5分鐘),以20℃/分鐘升溫至300℃,300℃(12分鐘) (4)GC-MS(氣相層析質譜分析) 裝置:島津製作所(股)製造之GCMS-QP2010 Ultra 管柱:Agilent-Technology(股)製造之Agilent J&W GC管柱 HP-5(長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm) 注入量:2.0 μL 注入口溫度:250℃ 管柱溫度:40℃(5分鐘),以20℃/分鐘升溫至300℃,300℃(12分鐘) (5)黏度 裝置:東機產業(股)製造之TVE-22L、TVE-25H (6)熔點 裝置:NETZSCH公司製造之DSC 204 F1 Phoenix (7)環氧當量 裝置:京都電子工業(股)製造之電位差自動滴定裝置AT-510 (8)5%重量減少溫度(Td5
%
) 裝置:Rigaku(股)製造之Thermo plus EVO/TG-DTA TG8120 (9)比介電常數 裝置:Keysight-Technologies公司製造之E4980A Precision LCR儀 試樣架:日本東陽技術(股)製造之12962型室溫試樣架 (10)玻璃轉移點(Tg) 裝置:TA Instruments Japan(股)製造之熱機械測定裝置Q400 變形模式:膨脹 荷重:0.05 N 升溫速度:5℃/分鐘 (11)攪拌消泡 裝置:Thinky(股)製造之自轉公轉混合機 去泡攪拌太郎(註冊商標)ARE-310 (12)烘箱 裝置:Yamato Scientific(股)製造之送風低溫恆溫器DNF400 (13)加熱板 裝置:Yamato Scientific(股)製造之送風低溫恆溫器DNF400 (14)UV曝光 裝置:EYE GRAPHICS(股)製造之US5-0201 燈:EYE GRAPHICS(股)製造之H02-L41 又,簡稱表示以下之含義。 IAA:5,9-二甲基-2-(1,5-二甲基己基)癸酸[日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)異花生酸] IPA:2-己基癸酸[日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)異棕櫚酸] ISA:2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸[日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)異硬脂酸] ISAN:8-甲基-2-(4-甲基己基)癸酸[日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)異硬脂酸N] ISAT:2-辛基癸酸[日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)異硬脂酸T] ISOL:2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛烷-1-醇[日產化學工業(股)製造之Fine Oxocol(註冊商標)180] PA:棕櫚酸[東京化成工業(股)製造] ωIPA:14-甲基十五烷酸[Aldrich公司製造] ωISA:16-甲基十七烷酸[Aldrich公司製造] AllBr:烯丙基溴[關東化學(股)製造] CHMA:3-環己烯基甲醇[Aldrich公司製造] ECH:表氯醇[東京化成工業(股)製造] EGMAE:乙二醇單烯丙醚[東京化成工業(股)製造] OEO:7-辛烯-1-醇[Kuraray(股)製造,純度95%] PEO:4-戊烯-1-醇[東京化成工業(股)製造] DMAP:4-二甲基胺基吡啶[和光純藥工業(股)製造] EDC:1-乙基-3-(3-(二甲基胺基)丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽[東京化成工業(股)製造] TMAC:氯化四甲基銨[東京化成工業(股)製造] mCPBA:間氯過苯甲酸[和光純藥工業(股)製造,純度70%] BGE:丁基縮水甘油醚[東京化成工業(股)製造] EHGE:2-乙基己基縮水甘油醚[東京化成工業(股)製造] SGEs:硬脂酸縮水甘油酯[東京化成工業(股)製造] BPA:雙酚A型環氧樹脂[三菱化學(股)製造之jER(註冊商標)828] CEL:3,4-環氧環己烷羧酸(3,4-環氧環己基)甲酯[Daicel(股)製造之Celloxide 2021P] TEPIC:異氰尿酸三縮水甘油酯[日產化學工業(股)製造之TEPIC(註冊商標)-L] DOX:雙((3-乙基-3-氧雜環丁基)甲基)醚[東亞合成(股)製造之Aron Oxetane(註冊商標)OXT-221] MH700:4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐/六氫鄰苯二甲酸酐混合物(莫耳比70:30)[新日本理化(股)製造之Rikacid(註冊商標)MH-700] PX4ET:四丁基鏻O,O-二乙基二硫代磷酸鹽[日本化學工業(股)製造之Hishicolin(註冊商標)PX-4ET] C101A:二苯基(4-(苯硫基)苯基)鋶六氟銻酸鹽(V)/50質量%碳酸丙二酯溶液[San-Apro(股)製造之CPI(註冊商標)-101A] SI100:苄基(4-羥基苯基)(甲基)鋶六氟銻酸鹽(V)[三新化學工業(股)製造之Sanaid SI-100] 2EHA:2-乙基己酸[純正化學(股)製造] NMP:N-甲基-2-吡咯啶酮 THF:四氫呋喃 [實施例1] 2-己基癸酸縮水甘油酯(IPGEs)之製造 向反應燒瓶中添加IPA 30.0 g(117 mmol)、AllBr 17.0 g(141 mmol)、碳酸鉀19.4 g(140 mmol)及NMP 300 g。將其於70℃下攪拌1小時。對反應液進行過濾而去除不溶物。向該濾液中加入甲苯260 g,利用水300 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得2-己基癸酸烯丙酯(IPAEs)33.6 g。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 5.96~5.86 (m, 1H), 5.34~5.20 (m, 2H), 4.59~4.57 (m, 2H), 2.32 (m, 1H), 1.56~1.26 (m, 24H), 0.88 (t, J = 7.2Hz, 6H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=297(M+1) 向反應燒瓶中添加上述IPAEs 33.2 g(112 mmol)及氯仿740 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 55.2 g(淨重224 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌4天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-己基癸酸縮水甘油酯(IPGEs)30.7 g。所獲得之IPGEs之黏度為11 mPa·s(25℃),基於JIS K7236:2009測得之環氧當量為315。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.43~4.38 (m, 1H), 3.96~3.90 (m, 1H), 3.21~3.18 (m, 1H), 2.85~2.82 (m, 1H), 2.65~2.63 (m, 1H), 2.41~2.35 (m, 1H), 1.60~0.85 (m, 30H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=313(M+1) [實施例2]2-辛基癸酸縮水甘油酯(ISTGEs)之製造 向反應燒瓶中添加ISAT 30.0 g(105 mmol)、AllBr 15.2 g(126 mmol)、碳酸鉀17.4 g(126 mmol)及NMP 300 g。將其於70℃下攪拌3小時。對反應液進行過濾而去除不溶物。向該濾液中加入甲苯260 g,利用水300 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得2-辛基癸酸烯丙酯(ISTAEs)33.3 g。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 5.97~5.86 (m, 1H), 5.35~5.21 (m, 2H), 4.60~4.57 (m, 2H), 2.35 (m, 1H), 1.57~1.25 (m, 28H), 0.88 (t, J = 6.9Hz, 6H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=325(M+1) 向反應燒瓶中添加上述ISTAEs 32.9 g(101 mmol)及氯仿740 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 62.4 g(淨重253 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌4天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-辛基癸酸縮水甘油酯(ISTGEs)30.0 g。所獲得之ISTGEs之黏度為14 mPa·s(25℃),環氧當量為341。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.43~4.38 (m, 1H), 3.96~3.90 (m, 1H), 3.20 (m, 1H), 2.85~2.82 (m, 1H), 2.65~2.63 (m, 1H), 2.38 (m, 1H), 1.57~0.85 (m, 34H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=341(M+1) [實施例3]8-甲基-2-(4-甲基己基)癸酸縮水甘油酯(ISNGEs)之製造 向反應燒瓶中添加ISAN 30.0 g(105 mmol)、AllBr 15.2 g(126 mmol)、碳酸鉀17.4 g(126 mmol)及NMP 300 g。將其於70℃下攪拌3.5小時。對反應液進行過濾而去除不溶物。向該濾液中加入甲苯260 g,利用水300 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得8-甲基-2-(4-甲基己基)癸酸烯丙酯(ISNAEs)33.9 g。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 5.99~5.86 (m, 1H), 5.35~5.21 (m, 2H), 4.58 (d, J = 2.7Hz, 2H), 2.36 (m, 1H), 1.58~0.71 (m, 34H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=325(M+1) 向反應燒瓶中添加上述ISNAEs 33.4 g(103 mmol)及氯仿740 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 48.3 g(淨重253 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌5天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之8-甲基-2-(4-甲基己基)癸酸縮水甘油酯(ISNGEs)28.4 g。所獲得之ISNGEs之黏度為18 mPa·s(25℃),環氧當量為340。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.41 (m, 1H), 3.96~3.89 (m, 1H), 3.22~3.18 (m, 1H), 2.85~2.83 (m, 1H), 2.66~2.64 (m, 1H), 2.54~2.33 (m, 1H), 1.60~0.72 (m, 34H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=341(M+1) [實施例4]2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸縮水甘油酯(ISGEs)之製造 向反應燒瓶中添加ISA 28.4 g(100 mmol)、ECH 62.5 g(676 mmol)及TMAC 0.3 g(2.7 mmol)。將其於100℃下攪拌2小時後,冷卻至室溫(約23℃)。向其中加入48質量%氫氧化鈉水溶液25.0 g(mmol),於室溫(約23℃)下攪拌24小時。向該反應液中加入10質量%磷酸二氫鈉水溶液20 mL而將氫氧化鈉中和。將該有機層利用水洗淨後,蒸餾去除ECH。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=90:10(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸縮水甘油酯(ISGEs)30.0 g。所獲得之ISGEs之黏度為41 mPa·s(25℃),環氧當量為334。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.45~4.34 (m, 1H), 4.39~3.94 (m, 1H), 3.20 (m, 1H), 2.86~2.83 (m, 1H), 2.66~2.65 (m, 1H), 2.19 (m, 1H), 1.75~0.88 (m, 34H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=341(M+1) [實施例5]5,9-二甲基-2-(1,5-二甲基己基)癸酸縮水甘油酯(IAGEs)之製造 向反應燒瓶中添加IAA 30.0 g(96 mmol)、AllBr 13.9 g(115 mmol)、碳酸鉀21.0 g(152 mmol)及NMP 300 g。將其於70℃下攪拌1小時。對反應液進行過濾而去除不溶物。向該濾液中加入甲苯260 g,利用水300 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得5,9-二甲基-2-(1,5-二甲基己基)癸酸烯丙酯(IAAEs)33.0 g。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 5.97~5.86 (m, 1H), 5.35~5.21 (m, 2H), 4.58 (m, 2H), 2.36 (m, 1H), 1.56~0.73 (m, 38H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=353(M+1) 向反應燒瓶中添加上述IAAEs 32.6 g(93 mmol)及氯仿740 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 52.4 g(淨重213 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌6天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之5,9-二甲基-2-(1,5-二甲基己基)癸酸縮水甘油酯(IAGEs)28.4 g。所獲得之IAGEs之黏度為32 mPa·s(25℃),環氧當量為371。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.40 (m, 1H), 3.95 (m, 1H), 3.19 (m, 1H), 2.85~2.82 (m, 1H), 2.64 (m, 1H), 2.35 (m, 1H), 0.87~0.75 (m, 38H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=369(M+1) [實施例6]2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸4,5-環氧戊基酯(ISEPEs)之製造 向反應燒瓶中添加ISA 30.0 g(105 mmol)、PEO 10.0 g(116 mmol)及二氯甲烷800 g。一面攪拌一面向該溶液中添加DMAP 15.4 g(126 mmol)及EDC 24.2 g(126 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌3天。將該反應液利用1 N鹽酸及5質量%食鹽水洗淨後,將溶劑蒸餾去除,藉此,獲得2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸5-戊烯基酯(ISPEs)之粗產物。 使所獲得之粗產物溶解於氯仿440 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 12.7 g(淨重52 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌5天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(溶劑梯度,己烷:乙酸乙酯=99:1至95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸4,5-環氧戊基酯(ISEPEs)13.1 g。所獲得之ISEPEs之黏度為44 mPa·s(25℃),環氧當量為366。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.11 (t, J = 6.3Hz, 2H), 2.95 (m, 1H), 2.76~2.79 (m, 1H), 2.48~2.50 (m, 1H), 2.13 (m, 1H), 1.84~0.88 (m, 38H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=369(M+1) [實施例7]2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸7,8-環氧辛基酯(ISEOEs)之製造 向反應燒瓶中添加ISA 30.0 g(105 mmol)、OEO 15.7 g(淨重116 mmol)及二氯甲烷800 g。一面攪拌一面向該溶液中添加DMAP 15.4 g(126 mmol)及EDC 24.2 g(126 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌4天。將該反應液利用1 N鹽酸及5質量%食鹽水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸7-辛烯基酯(ISOEs)33.8 g。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 5.87~5.73 (m, 1H), 5.02~4.92 (m, 2H), 4.09~4.03 (m, 2H), 2.11~0.82 (m, 45H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=395(M+1) 向反應燒瓶中添加上述ISOEs 33.3 g(84 mmol)及氯仿740 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 27.1 g(淨重110 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌2天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(溶劑梯度,己烷:乙酸乙酯=99:1至95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸7,8-環氧辛基酯(ISEOEs)20.8 g。所獲得之ISEOEs之黏度為51 mPa·s(25℃),環氧當量為408。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.07~4.03 (m, 2H), 2.90 (m, 1H), 2.76~2.73 (m, 1H), 2.47~2.45 (m, 1H), 2.11 (m, 1H), 1.63~0.88 (m, 44H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=411(M+1) [實施例8]2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸2-縮水甘油氧基乙酯(ISGEEs)之製造 向反應燒瓶中添加ISA 30.0 g(105 mmol)、EGMAE 11.9 g(117 mmol)及二氯甲烷400 g。一面攪拌一面向該溶液中添加DMAP 15.5 g(127 mmol)及EDC 24.3 g(127 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌4天。將該反應液利用1 N鹽酸及5質量%食鹽水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(溶劑梯度,己烷:乙酸乙酯=99:1至95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸2-烯丙氧基乙酯(ISAEEs)19.1 g。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 5.94~5.87 (m, 1H), 5.31~5.12 (m, 2H), 4.31~4.17 (m, 2H), 4.03 (m, 2H), 3.65~3.63 (m, 2H), 2.21~2.16 (m, 1H), 1.85~0.83 (m, 34H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=369(M+1) 向反應燒瓶中添加上述ISAEEs 19.0 g(52 mmol)及氯仿440 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 15.6 g(淨重63 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌5天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液200 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=90:10(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸2-縮水甘油氧基乙酯(ISGEEs)16.9 g。所獲得之ISGEEs之黏度為47 mPa·s(25℃),環氧當量為382。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 4.24 (m, 2H), 3.81~3.71 (m, 3H), 3.47~3.41 (m, 1H), 3.14 (m, 1H), 2.79 (m, 1H), 2.62 (m, 1H), 2.17 (m, 1H), 1.86~0.89 (m, 34H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=385(M+1) [合成例1]2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸3,4-環氧環己基甲酯(ISECHEs)之製造 向反應燒瓶中添加ISA 30.0 g(105 mmol)、CHMA 13.0 g(116 mmol)及二氯甲烷800 g。一面攪拌一面向該溶液中添加DMAP 15.4 g(126 mmol)及EDC 24.2 g(126 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌2天。將該反應液利用1 N鹽酸及5質量%食鹽水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=90:10(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸3-環己烯基甲酯(ISCHEs)30.0 g。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 5.67 (m, 2H), 4.01~3.97 (m, 2H), 2.15~0.88 (m, 42H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=379(M+1) 向反應燒瓶中添加上述ISCHEs 29.5 g(78 mmol)及氯仿740 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 23.1 g(淨重94 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌17小時。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸3,4-環氧環己基甲酯(ISECHEs)28.4 g。所獲得之ISECHEs之黏度為92 mPa·s(25℃),環氧當量為413。
1
H NMR(300MHz, CDCl
3
): δ = 3.87~3.83 (m, 2H), 3.17~3.14 (m, 2H), 2.20~0.88 (m, 42H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=395(M+1) [合成例2]2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛基縮水甘油醚(ISGE)之製造 向反應燒瓶中添加ISOL 30.0 g(111 mmol)、AllBr 24.2 g(200 mmol)、氫化鈉11.3 g(471 mmol)及THF 270 g。將其於70℃下攪拌29小時。將該反應液利用水600 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛基烯丙醚(ISAE)33.4 g。
1
H NMR(400MHz, CDCl
3
): δ = 5.97~5.87 (m, 1H), 5.30~5.24 (m, 1H), 5.18~5.14 (m, 1H), 3.96~3.37 (m, 1H), 3.37~3.22 (m, 2H), 1.82~1.71 (m, 1H), 1.56~0.83 (m, 36H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=311(M+1) 向反應燒瓶中添加上述ISAE 33.1 g(107 mmol)及氯仿440 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 52.5 g(淨重213 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌3天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=90:10(體積比))精製,藉此,以無色透明液體之形式獲得作為目標物之2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛基縮水甘油醚(ISGE)30.5 g。所獲得之ISGEEs之黏度為18 mPa·s(25℃),環氧當量為366。
1
H NMR(400MHz, CDCl
3
): δ = 3.67~3.64 (m, 1H), 3.41~3.23 (m, 3H), 3.13 (m, 1H), 2.80~2.77 (m, 1H), 2.61~2.59 (m, 1H), 1.80~0.82 (m, 35H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=327(M+1) [合成例3]棕櫚酸縮水甘油酯(PGEs)之製造 向反應燒瓶中添加PA 30.0 g(96 mmol)、AllBr 17.0 g(141 mmol)、碳酸鉀19.3 g(140 mmol)及NMP 300 g。將其於70℃下攪拌1小時。對反應液進行過濾而去除不溶物。向該濾液中加入甲苯260 g,利用水300 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=90:10(體積比))精製,藉此,以白色固體之形式獲得棕櫚酸烯丙酯(PAEs)34.4 g。
1
H NMR(400MHz, CDCl
3
): δ = 5.96~5.89 (m, 1H), 5.34~5.22 (m, 2H), 4.59~4.57 (m, 2H), 2.33 (t, J = 7.6Hz, 2H), 1.65~1.61 (m, 2H), 1.32~1.25 (m, 24H), 0.88 (t, J = 6.8Hz, 3H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=297(M+1) 向反應燒瓶中添加上述PAEs 34.1 g(115 mmol)及氯仿440 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 56.6 g(淨重230 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌4天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液300 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=90:10(體積比))精製,藉此,以白色固體之形式獲得作為目標物之棕櫚酸縮水甘油酯(PGEs)29.8 g。所獲得之PGEs之熔點為47℃,環氧當量為309。
1
H NMR(400MHz, CDCl
3
): δ = 4.44~4.40 (m, 1H), 3.94~3.89 (m, 1H), 3.23~3.19 (m, 1H), 2.86~2.84 (m, 1H), 2.66~2.64 (m, 1H), 2.35 (t, J = 7.6Hz, 2H), 1.66~1.62 (m, 2H), 1.33~1.25 (m, 24H), 0.90~0.86 (m, 3H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=313(M+1) [合成例4]14-甲基十五烷酸縮水甘油酯(ωIPGEs)之製造 向反應燒瓶中添加ωIPA 295 mg(1.2 mmol)、AllBr 167 mg(1.4 mmol)、碳酸鉀191 mg(1.4 mmol)及NMP 5 g。將其於70℃下攪拌4小時。對反應液進行過濾而去除不溶物。向該濾液中加入甲苯26 g,利用水30 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除,藉此獲得14-甲基十五烷酸烯丙酯(ωIPAEs)之粗產物。 使所獲得之粗產物溶解於氯仿7 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 536 mg(淨重2.2 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌2天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液10 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以白色固體之形式獲得作為目標物之14-甲基十五烷酸縮水甘油酯(ωIPGEs)258 mg。所獲得之ωIPGEs之熔點為39℃,環氧當量為316。
1
H NMR(400MHz, CDCl
3
): δ = 4.44~4.40 (m, 1H), 3.93~3.89 (m, 1H), 3.23~3.19 (m, 1H), 2.86~2.84 (m, 1H), 2.66~2.64 (m, 1H), 2.37~2.33 (m, 2H), 1.65~1.14 (m, 23H), 0.87~0.85 (m, 6H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=313(M+1) [合成例5]16-甲基十七烷酸縮水甘油酯(ωISGEs)之製造 向反應燒瓶中添加ωISA 275 mg(1.0 mmol)、AllBr 140 mg(1.2 mmol)、碳酸鉀160 mg(1.2 mmol)及NMP 5 g。將其於70℃下攪拌2小時。對反應液進行過濾而去除不溶物。向該濾液中加入甲苯26 g,利用水30 g進行洗淨後,將溶劑蒸餾去除,藉此獲得14-甲基十五烷酸烯丙酯(ωISAEs)之粗產物。 使所獲得之粗產物溶解於氯仿7 g。一面攪拌一面向該溶液中添加mCPBA 861 mg(淨重3.5 mmol),於室溫(約23℃)下攪拌2天。向該反應液中加入10質量%硫代硫酸鈉水溶液10 mL,將mCPBA分解。將該有機層利用5質量%碳酸氫鈉水溶液及水洗淨後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之殘渣利用矽膠層析法(己烷:乙酸乙酯=95:5(體積比))精製,藉此,以白色固體之形式獲得作為目標物之16-甲基十七烷酸縮水甘油酯(ωISGEs)235 mg。所獲得之ωISGEs之熔點為47℃,環氧當量為334。
1
H NMR(400MHz, CDCl
3
): δ = 4.44~4.40 (m, 1H), 3.94~3.89 (m, 1H), 3.22~3.20 (m, 1H), 2.86~2.84 (m, 1H), 2.66~2.64 (m, 1H), 2.37~2.33 (m, 2H), 1.65~1.14 (m, 27H), 0.87~0.85 (m, 6H)(ppm) GC-MS(CI):m/z=341(M+1) [實施例9、比較例1]與雙酚A型環氧樹脂之相溶性及揮發性 關於表1中記載之各環氧化合物(反應性稀釋劑),對與作為雙酚A型環氧樹脂之BPA之相溶性進行評價。 將各環氧化合物以其濃度成為10質量%之方式與BPA進行混合,而製備環氧樹脂組合物。將該混合物於室溫(約23℃)下攪拌5分鐘後,利用目視確認混合狀態,根據以下之基準進行評價。又,對相溶者測定該組合物於25℃下之黏度。將結果一併示於表1。 進而,作為揮發性之評價,將各環氧化合物之5%重量減少溫度(Td
5%
)一併示於表1。 [相溶性評價基準] A:均勻地相溶,透明 B:略白濁 C:有不溶物,固液分離 [表1] 表1
如表1所示,本發明中使用之環氧化合物(反應性稀釋劑)與作為通用之環氧樹脂的BPA相溶。又,BPA具有約12,000 mPa·s之黏度,相對於此,於BPA中以成為10質量%之方式混合環氧化合物而成之本發明之樹脂組合物其黏度降低至2,000~6,200 mPa·s。進而,確認出本發明所使用之環氧化合物之5%重量減少溫度非常高,為低揮發性。 另一方面,即便-CR
1
R
2
R
3
基之碳原子數為相同程度,而R
1
及R
2
均不為碳原子數2以上之烷基之環氧化合物亦不與BPA相溶。又,即便R
1
及R
2
分別為碳原子數2以上之烷基,而-CR
1
R
2
R
3
基之碳原子數為7之環氧化合物其5%重量減少溫度亦非常低,揮發性較高。 根據上述內容,提示出本發明所使用之環氧化合物可作為優異之反應性稀釋劑使用。 [實施例10~17、比較例2~4]硬化物之製作 向表2中記載之環氧樹脂組合物100質量份中添加與環氧化合物之環氧基為等莫耳量之作為硬化劑之MH700、及作為硬化促進劑之PX4ET 1質量份。藉由將該混合物於減壓下、室溫(約23℃)下攪拌30分鐘而消泡,從而製備硬化性組合物1至11。 將各組合物與厚度3 mm之聚矽氧橡膠製造之コ字形間隔件一起夾入至預先經OPTOOL(註冊商標)DSX[大金工業(股)製造]進行了脫模處理之2片玻璃基板。將其於100℃之烘箱中加熱(預硬化)2小時,其後升溫至150℃,進行5小時加熱(正式硬化)。緩慢冷卻後去除玻璃基板,獲得厚度3 mm之各硬化物。 針對所獲得之硬化物,對吸水率、比介電常數及玻璃轉移點(Tg)進行評價。再者,各物性值係根據以下之順序進行測定。將結果一併示於表2。 [吸水率] 根據JIS K-6911:2006進行測定。具體而言,首先,作為預處理,將試片於經油浴保持為50℃之玻璃容器中乾燥24小時。將該試片於乾燥器內冷卻至20℃,測定其質量(W
1
[g])。繼而,將該試片於沸騰之蒸餾水中浸漬100小時後取出,於20℃之流水中冷卻30分鐘並將水分擦除,然後立即測量吸水後之質量(W
2
[g])。根據該等值,藉由以下之式算出吸水率。 吸水率[%]=(W
2
-W
1
)÷W
1
×100 [比介電常數] 對夾入至支架之電極間之試片施加1 V、1 MHz之電壓,對此時之靜電電容Cp進行測定,並除以相同條件測得之空氣之靜電電容C
O
,算出比介電常數ε
r
。又,藉由以下之式,算出相對於由未添加反應性稀釋劑之組合物獲得之硬化物之比介電常數ε
r0
的降低率。 降低率[%]=(ε
r0
-ε
r
)÷ε
r0
×100 [玻璃轉移點] 測定試片之TMA,於所獲得之TMA曲線之前後之曲線畫切線,自該切線之交點求出Tg。 [表2] 表2
[份]:質量份 如表2所示,確認出本發明之環氧樹脂組合物(實施例10~17)與不含反應性稀釋劑之情形(比較例4)相比,比介電常數大幅降低。另一方面,包含先前公知之反應性稀釋劑之環氧樹脂組合物之比介電常數之降低率較低(比較例2、3)。 [實施例18~21、比較例5]硬化物之製作 向表3中記載之環氧樹脂組合物100質量份中添加與環氧化合物之環氧基等莫耳量之作為硬化劑之MH700。將該混合物於90℃下攪拌混合30分鐘後,冷卻至室溫(約23℃)。向其中添加作為硬化促進劑之PX4ET 1質量份。藉由將該混合物於室溫(約23℃)下攪拌5分鐘而消泡,從而製備硬化性組合物12至16。 使用所獲得之各組合物,除此以外,以與實施例10相同之方式製作厚度3 mm之硬化物並進行評價。將結果一併示於表3。 [表3] 表3
[份]:質量份 如表3所示,確認出本發明之環氧樹脂組合物(實施例18~21)與不含反應性稀釋劑之情形相比(比較例5),比介電常數及吸水率大幅降低。 [實施例22, 23、比較例6~8]熱陽離子硬化物之製作 向表4中記載之環氧樹脂組合物100質量份中加入作為熱酸產生劑之預先溶解於碳酸丙二酯1質量份中之SI100 1質量份。將該混合物進行攪拌消泡(2,000 rpm、4分鐘,進而1,000 rpm、4分鐘),而製備硬化性組合物17至21。 將各組合物與厚度200 μm之聚矽氧橡膠製造之間隔件一起夾入至預先經OPTOOL(註冊商標)DSX[大金工業(股)製造]進行了脫模處理之2片玻璃基板。將其利用100℃之加熱板加熱(預硬化)1小時,其後升溫至150℃,進行1小時加熱(正式硬化)。緩慢冷卻後去除玻璃基板,獲得厚度200 μm之各硬化物。 以與實施例10相同之方式對所獲得之硬化物評價比介電常數。將結果一併示於表4。 [表4] 表4
[份]:質量份 如表4所示,確認出本發明之環氧樹脂組合物(實施例22、23)與不含反應性稀釋劑之情形(比較例8)相比,比介電常數大幅降低。另一方面,包含先前公知之反應性稀釋劑之環氧樹脂組合物之比介電常數之降低率較低(比較例6, 7)。 [實施例24, 25、比較例9~11]光陽離子硬化物之製作 向表5中記載之環氧樹脂組合物100質量份中添加作為光酸產生劑之C101A 1質量份(有效成分換算)。將該混合物進行攪拌消泡(2,000 rpm、4分鐘,進而1,000 rpm、4分鐘),而製備硬化性組合物22至26。 將各組合物與厚度200 μm之聚矽氧橡膠製造之間隔件一起夾入至預先經OPTOOL(註冊商標)DSX[大金工業(股)製造]進行了脫模處理之2片石英玻璃基板。將該夾入之組合物於空氣環境下以照度20 mW/cm
2
(波長365 nm)進行150秒UV曝光,進而,利用100℃之加熱板進行1小時加熱(後硬化處理)。緩慢冷卻後去除石英玻璃基板,獲得厚度200 μm之各硬化物。 以與實施例10相同之方式對所獲得之硬化物評價比介電常數。將結果一併示於表5。 [表5] 表5
[份]:質量份 如表5所示,確認出本發明之環氧樹脂組合物(實施例24、25)與不含反應性稀釋劑之情形(比較例11)相比,比介電常數大幅降低。另一方面,包含先前公知之反應性稀釋劑之環氧樹脂組合物之比介電常數之降低率較低(比較例9、10)。 [參考例1~3]反應性評價 關於ISGEs、ISECHEs及ISGE,將表6中記載之量之2EHA及二甲苯進行混合,於140℃下攪拌8小時。藉由GC,測定各反應混合物之環氧基之轉化率。將結果一併示於表6。 [表6] 表6
如表6所示,確認出:作為環氧部位,環氧乙基(包含上述式[2]所表示之基之情形)之反應性高於3,4-環氧環己基(包含上述式[3]所表示之基之情形)(參考例1, 2),又,作為上述式[1]之X,酯鍵之反應性高於醚鍵(參考例1、3)。