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1、(10)申请公布号 CN 103787887 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103787887 A (21)申请号 201310712032.X (22)申请日 2010.06.22 2009-147430 2009.06.22 JP 2009-148170 2009.06.23 JP 2009-251788 2009.11.02 JP 201080027952.2 2010.06.22 C07C 69/75(2006.01) C07C 67/08(2006.01) C08G 59/42(2006.01) (71)申请人 日本化药株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 。
2、中西政隆 洼木健一 宫川直房 川田义浩 佐佐木智江 青木静 铃木瑞观 枪田正人 小柳敬夫 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 王海川 穆德骏 (54) 发明名称 多元羧酸及其组合物、 固化性树脂组合物、 固 化物以及多元羧酸的制造方法 (57) 摘要 本发明涉及 : 包含由下式 (1) 表示的多元羧 酸的多元羧酸组合物、 包含该组合物的环氧树脂 固化剂组合物、 包含该固化剂组合物与环氧树脂 的固化性树脂组合物、 其固化物以及新的多元羧 酸。将该多元羧酸、 以及包含该多元羧酸的组合 物作为环氧树脂的固化剂使用时, 在固化时的固 化剂的挥发少, 所得固化物。
3、的光学特性优良, 并且 热耐久性优良。下式中, R 各自独立地表示碳原子 数 1 至 6 的烷基 ; P 表示由下述 (a) 定义的 2 价连 接基团 : (a) 连接基团, 其为碳原子数 6 至 20 的 具有支链结构的链状烷基链, 该链状烷基链具有 碳原子数 3 至 6 的直链的主链和 2 至 4 个侧链, 并且至少两个该侧链为碳原子数 2 至 4 的烷基。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 39 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书39页 (10)申请公布号 CN 103787。
4、887 A CN 103787887 A 1/2 页 2 1. 一种多元羧酸组合物, 其包含由下式 (1) 表示的多元羧酸, 式中, R 各自独立地表示碳原子数 1 至 6 的烷基 ; P 表示由下述 (a) 定义的 2 价连接基 团 : (a)连接基团, 其为碳原子数6至20的具有支链结构的链状烷基链, 该链状烷基链具有 碳原子数 3 至 6 的直链的主链和 2 至 4 个侧链, 并且至少两个该侧链为碳原子数 2 至 4 的 烷基。 2. 如权利要求 1 所述的多元羧酸组合物, 其中, 由 (a) 定义的连接基团是从 2,4- 二乙 基 -1,5- 戊二醇中去除 2 个羟基后得到的 2 价基。
5、团。 3. 如权利要求 1 所述的多元羧酸组合物, 其中, 式 (1) 中的 R 为甲基。 4. 如权利要求 1 所述的多元羧酸组合物, 其中, 多元羧酸组合物包含 : 至少 1 种由式 (1) 表示的多元羧酸、 和可以被甲基取代的 C4至 C7环状二、 三或四羧酸酐。 5. 如权利要求 4 所述的多元羧酸组合物, 其中, 可以被甲基取代的 C4至 C7环状二、 三 或四羧酸酐, 为可以被甲基取代的环己烷二或三羧酸酐。 6. 一种环氧树脂用固化剂, 其包含权利要求 1 所述的式 (1) 的多元羧酸或权利要求 4 所述的多元羧酸组合物。 7. 如权利要求 6 所述的环氧树脂用固化剂, 其为包含 。
6、: 多元羧酸, 其中, 式 (1) 中的由 P 表示的 2 价连接基团是由 (a) 定义的连接基团、 并且 由 (a) 定义的连接基团是下述 (1) 所述的 2 价基团, 和 酸酐, 其为选自由下述 (2) 所述的酸酐构成的组中的至少 1 种, 的多元羧酸组合物, (1)2 价基团 : 从 2,4- 二乙基 -1,5- 戊二醇中去除 2 个羟基后得到的 2 价基团 ; (2) 酸酐 : 甲基六氢邻苯二甲酸酐、 以及环己烷 -1,2,4- 三羧酸 -1,2- 酐。 8. 一种固化性树脂组合物, 其包含权利要求 1 所述的多元羧酸组合物或权利要求 6 所 述的固化剂, 和环氧树脂。 9. 如权利要。
7、求 8 所述的固化性树脂组合物, 其中, 环氧树脂为脂环式环氧树脂。 10.如权利要求9所述的固化性树脂组合物, 其中, 固化剂为权利要求7所述的固化剂。 11. 一种固化物, 其为权利要求 8 所述的固化性树脂组合物的固化物。 12. 一种权利要求 1 中所述的由式 (1) 表示的多元羧酸的制造方法, 其中, 使下述 (a) 的二元醇与 (c) 反应, (a) 碳原子数 6 至 20 的具有支链结构的链状脂肪族二元醇, 其中, 链状烷基链具有碳 原子数 3 至 6 的直链的主链与 2 至 4 个侧链, 并且至少两个该侧链为碳原子数 2 至 4 的烷 基 ; (c) 酸酐, 其为选自由六氢邻苯。
8、二甲酸酐、 甲基六氢邻苯二甲酸酐以及环己 权 利 要 求 书 CN 103787887 A 2 2/2 页 3 烷 -1,2,4- 三羧酸酐构成的组中的至少 1 种酸酐。 13.如权利要求12所述的多元羧酸的制造方法, 其中, 相对于酸酐基团1当量以二元醇 的羟基当量计为 0.001 至 2 当量的比例, 在反应温度 40 至 150下使 (a) 的二元醇与 (c) 的酸酐反应。 14.如权利要求13所述的多元羧酸的制造方法, 其中, (c)的酸酐为六氢邻苯二甲酸酐 和甲基六氢邻苯二甲酸酐的混合物。 15. 如权利要求 13 所述的多元羧酸的制造方法, 其中, 二元醇为 2,4- 二乙基 -1。
9、,5- 戊 二醇或 2- 乙基 -2- 丁基 -1,3- 丙二醇。 16.如权利要求13所述的多元羧酸的制造方法, 其包括使2,4-二乙基-1,5-戊二醇与 甲基六氢邻苯二甲酸酐反应的步骤。 17. 一种由下式 (1) 表示的多元羧酸, 式中, R 各自独立地表示碳原子数 1 至 6 的烷基 ; P 表示由下述 (a) 定义的 2 价连接基 团 : (a)连接基团, 其为碳原子数6至20的具有支链结构的链状烷基链, 该链状烷基链具有 碳原子数 3 至 6 的直链的主链和 2 至 4 个侧链, 并且至少两个该侧链为碳原子数 2 至 4 的 烷基。 18. 如权利要求 17 所述的多元羧酸, 其中。
10、, 由 (a) 定义的 2 价连接基团为从 2,4- 二乙 基 -1,5- 戊二醇中去除 2 个羟基后得到的亚烷基。 19. 如权利要求 17 所述的多元羧酸, 其中, 式 (1) 中的 R 为甲基。 权 利 要 求 书 CN 103787887 A 3 1/39 页 4 多元羧酸及其组合物、 固化性树脂组合物、 固化物以及多元 羧酸的制造方法 0001 本申请是申请日为 2010 年 6 月 22 日、 申请号为 201080027952.2( 国际申请号为 PCT/JP2010/004149)、 发明名称为 “多元羧酸及其组合物、 固化性树脂组合物、 固化物以及 多元羧酸的制造方法” 的发。
11、明专利申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明涉及特别适合于电气电子材料用途的多元羧酸、 多元羧酸组合物、 以及含 有该多元羧酸组合物作为环氧树脂的固化剂的固化性环氧树脂组合物。另外, 该多元羧酸 组合物在使用多元羧酸的其它领域, 也作为涂料、 胶粘剂、 成型品、 半导体、 光半导体的密封 材料用树脂、 光半导体的芯片接合材料用树脂、 聚酰亚胺树脂等的原料或改性剂、 增塑剂、 润滑油原料、 医药农药中间产物、 涂料用树脂的原料、 或调色剂用树脂等有用。 背景技术 0003 多元羧酸具备高热稳定性、 良好的电气特性、 优良的耐化学品性以及在形成缩合 体时的良好反应性等、 作为交联剂、 缩合剂。
12、等的优良性能。因此, 多元羧酸近年来作为高分 子制造原材料极为引人注目并广泛使用起来。 0004 另外, 已知, 多元羧酸也可以作为环氧树脂的固化剂使用。 0005 含有环氧树脂的固化性树脂组合物, 作为耐热性优良的树脂, 正在建筑、 土木、 汽 车、 飞机等领域中使用。近年来, 特别是在半导体相关领域中充斥着带有照相机的移动电 话、 超薄型液晶或等离子体电 视机、 轻量的笔记本型计算机等具有以轻、 薄、 短、 小为关键 词的高特性的电子设备。 与此相伴, 在这些半导体相关领域中使用的材料、 特别是以环氧树 脂为代表的封装材料开始要求非常高的特性。 0006 另外, 近年来, 环氧树脂在光电相。
13、关领域中的利用受到瞩目。 特别是伴随近年来的 高度信息化, 为了顺利地传送、 处理庞大的信息, 代替以往的由电气配线进行的信号传送, 开发出以光信号传达信息的技术并加以利用。在它们所使用的光波导、 蓝色 LED 和光半导 体等光学部件的领域中, 对于其中使用的固化性树脂, 要求能够提供透明性和耐久性优良 的固化物。 0007 一般而言, 在这样的领域中使用的环氧树脂的固化剂可以列举 : 酸酐类的化合物。 特别使用由环状脂肪族烃的多元羧酸形成的酸酐而得到的固化物, 由于耐旋光性优良, 因 此经常使用该酸酐。例如, 一般使用甲基四氢邻苯二甲酸酐、 六氢邻苯二甲酸酐、 四氢邻苯 二甲酸酐等脂环式酸酐。
14、。 其中, 由于操作容易, 因此主要使用常温下为液态的甲基六氢邻苯 二甲酸酐、 甲基四氢邻苯二甲酸酐等。 0008 但是, 单独将上述脂环式酸酐作为固化剂时, 由于这些固化剂的蒸气压高而在固 化时一部分蒸发, 因此具有 : 由固化物中不存在预定量的羧酸酐(固化剂)造成的环氧树脂 组合物的固化不良的问题、 以及其特性根据固化条件大幅改变从而难以得到具有稳定目标 性能的固化物的问题。另外, 在开放体系中大量生产固化物时, 这些固化剂挥发到大气中, 说 明 书 CN 103787887 A 4 2/39 页 5 从而也产生的问题是 : 有害物质释放到大气中造成的环境污染、 对人体的不良影响以及生 产。
15、线的污染等。 0009 另外, 使用以往的固化剂而得到的固化物, 在密封LED、 特别是SMD(Surface Mount Device : 表面安装元件 ) 时, 由于树脂的使用量少, 因此产生下述问题 : 上述的固化不良及 无法得到稳定性能的影响显著、 由于凹坑的产生等引起配线露出或使密封不完全、 在回流 焊时产生破 裂和 / 或剥离等、 由于长期亮灯而使品质劣化等问题。 0010 另一方面, 与本发明的多元羧酸近似的多元羧酸, 已知在专利文献4和5等中用于 乳化剂等用途。 0011 现有技术文献 0012 专利文献 0013 专利文献 1 : 日本特开 2003-277473 号公报 0。
16、014 专利文献 2 : 日本特开 2008-063333 号公报 0015 专利文献 3 : 日本专利 2813028 号公报 0016 专利文献 4 : 日本专利 2915962 号公报 0017 专利文献 5 : 日本特开平 3-26743 号公报 发明内容 0018 本发明的目的在于提供 : 固化时固化剂的挥发少且固化物可以实现稳定的目标性 能的固化剂、 固化剂中使用的新的多元羧酸、 包含该多元羧酸或固化剂组合物的环氧树脂 组合物 ( 固化性树脂组合物 )、 以及该环氧树脂组合物 ( 固化性树脂组合物 ) 的固化物。而 且, 提供对于实现本发明目的有用的新的多元羧酸以及包含该多元羧酸的。
17、组合物。 特别是, 本发明的目的在于提供 : 固化物的耐热特性, 具体而言, 光的透射率的保持率、 LED 中的照 度保持率等光学特性优良的固化性树脂组合物, 以及用于实现该目标多元羧酸及包含该多 元羧酸的多元羧酸组合物。 0019 本发明人鉴于上述现状进行了广泛深入的研究, 结果完成了本发明。 0020 即, 本发明涉及下述的发明。 0021 1. 一种多元羧酸组合物, 其包含由下式 (1) 表示的多元羧酸, 0022 0023 式中, R 各自独立地表示氢原子、 碳原子数 1 至 6 的烷基或羧基 ; P 表示由下述 (a) 或 (b) 定义的 2 价连接基团 : 0024 (a)连接基团。
18、, 其为碳原子数6至20的具有支链结构的链状烷基链, 该链状烷基链 具有碳原子数 3 至 12 的直链的主链和 2 至 4 个侧链, 并且至少一个该侧链的碳原子数为 2 至 10 ; 0025 (b)2 价连接基团, 其为从选自在环上可以具有甲基的、 三环癸烷二甲醇或五环 十五烷二甲醇的至少 1 种桥联多环二醇中去除 2 个羟基后得到的基团, 说 明 书 CN 103787887 A 5 3/39 页 6 0026 但是, P 是 (b) 时, R 表示氢原子以外的基团。 0027 2. 如上述 1 所述的多元羧酸组合物, 其中, 2 价连接基团是由 (a) 定义的连接基 团, 并且由 (a)。
19、 定义的连接基团是由下式 (a1) 表示的 2 价基团中的任意一者, 0028 式 (a1) : 0029 0030 式中, 各基团的末端的记号表示在记号处与邻接的氧原子键 合。 0031 3. 如上述 1 或 2 所述的多元羧酸组合物, 其中, (a) 的连接基团中, 主链为碳原子 数 3 至 6 的直链, 至少 2 个侧链为碳原子数 2 至 4 的烷基。 0032 4.如上述1至3中任一项所述的多元羧酸组合物, 其中, 由(a)定义的连接基团是 从 2,4- 二乙基 -1,5- 戊二醇中去除 2 个羟基后得到的 2 价基团。 0033 5. 如上述 1 所述的多元羧酸组合物, 其中, 2 。
20、价连接基团是由 (b) 定义的连接基 团, 并且由 (b) 定义的连接基团是由下式 (b1) 表示的 2 价基团中的任意一者, 0034 式 (b1) : 0035 0036 式中, 在各结构式中存在的多个 R2各自独立地表示氢原子或甲基。 0037 6. 如上述 1 至 5 中任一项所述的多元羧酸组合物, 其特征在于, 包含 R2均为氢原 子的多元羧酸。 说 明 书 CN 103787887 A 6 4/39 页 7 0038 7. 如上述 1 至 6 中任一项所述的多元羧酸组合物, 其特征在于, 包含 50 摩尔 % 以 上的式 (1) 中的 R 为甲基和 / 或羧基的多元羧酸。 0039。
21、 8.如上述1至7中任一项所述的多元羧酸组合物, 其中, 式(1)中的R为甲基或羧 基。 0040 9. 如上述 8 所述的多元羧酸组合物, 其中, 氢原子以外的基团为甲基。 0041 10. 如上述 1 至 8 中任一项所述的多元羧酸组合物, 其中, 多元羧酸组合物包含 : 至少 1 种由式 (1) 表示的多元羧酸、 和可以被甲基取代的 C4至 C7环状二、 三或四羧酸酐。 0042 11. 如上述 10 所述的多元羧酸组合物, 其中, 可以被甲基取代的 C4至 C7环状二、 三或四羧酸酐, 为可以被甲基取代的环己烷二或三羧酸酐。 0043 12. 一种环氧树脂用固化剂, 其包含式 (1) 。
22、的多元羧酸、 或上述 10 或 11 所述的多 元羧酸组合物。 0044 13. 如上述 12 所述的环氧树脂用固化剂, 其为包含 : 0045 多元羧酸, 其中, 式 (1) 中的由 P 表示的 2 价连接基团是由 (a) 定义的连接基团, 并且由 (a) 定义的连接基团是下述 (1) 所述的 2 价基团, 和 0046 酸酐, 其为选自由下述 (2) 所述的酸酐构成的组中的至少 1 种, 0047 的多元羧酸组合物, 0048 (1)2 价基团 : 0049 从 2,4- 二乙基 -1,5- 戊二醇中去除 2 个羟基后得到的 2 价基团 ; 0050 (2) 酸酐 : 0051 甲基六氢邻。
23、苯二甲酸酐、 以及环己烷 -1,2,4- 三羧酸 -1,2- 酐。 0052 14. 如上述 12 所述的环氧树脂用固化剂, 其为包含 : 0053 多元羧酸, 其中, 式 (1) 中的由 P 表示的 2 价连接基团是由 (b) 定义的连接基团, 并且由 (b) 定义的连接基团是下述 (1) 所述的由式 (b1) 表示的 2 价基团中的任意一者, 和 0054 酸酐, 其为选自由下述 (2) 所述的酸酐构成的组中的至少 1 种, 的多元羧酸组合 物, 0055 (1) 式 (b1) : 0056 0057 式中, 在各结构式中存在的多个 R2各自独立地表示氢原子或甲基 ; 0058 (2) 酸。
24、酐 : 0059 甲基六氢邻苯二甲酸酐、 以及环己烷 -1,2,4- 三羧酸 -1,2- 酐。 0060 15.一种固化性树脂组合物, 其包含上述1至7中任一项所述的式(1)的多元羧酸 或上述 12 至 14 中任一项所述的固化剂组合物, 和环氧树脂。 说 明 书 CN 103787887 A 7 5/39 页 8 0061 16. 如上述 15 所述的固化性树脂组合物, 其中, 环氧树脂是脂环式环氧树脂。 0062 17. 如上述 16 所述的固化性树脂组合物, 其中, 固化剂组合物为上述 13 所述的固 化剂组合物。 0063 18. 如上述 16 所述的固化性树脂组合物, 其中, 固化剂。
25、组合物为上述 14 所述的固 化剂组合物。 0064 19. 一种固化物, 其为上述 15 所述的固化性树脂组合物的固化物。 0065 20. 一种上述 1 中所述的由式 (1) 表示的多元羧酸的制造方法, 其中, 使下述 (a) 或 (b) 的二元醇与 (c) 反应, 0066 (a) 碳原子数 6 至 20 的具有支链结构的链状脂肪族二元醇, 其中, 链状烷基链具 有碳原子数 3 至 12 的直链的主链与 2 至 4 个侧链, 并且至少 1 个该侧链为碳原子数 2 至 10 的烷基 ; 0067 (b) 桥联多环二醇, 其为选自在环上可以具有甲基的、 三环癸烷二甲醇或五环十五 烷二甲醇的至。
26、少 1 种 ; 0068 (c) 酸酐, 其为选自由六氢邻苯二甲酸酐、 甲基六氢邻苯二甲酸酐以及环己 烷 -1,2,4- 三羧酸酐构成的组中的至少 1 种酸酐, 但是, 在 (b) 的情况下, 其为包含甲基六 氢邻苯二甲酸酐或环己烷 -1,2,4- 三羧酸酐中的任意一者的至少 1 种酸酐。 0069 21.如上述20所述的多元羧酸的制造方法, 其中, 相对于酸酐基团1当量以二元醇 的羟基当量计为 0.001 至 2 当量的比例, 在反应温度 40 至 150下使 (a) 或 (b) 的二元醇 与 (c) 的酸酐反应。 0070 22.如上述21所述的多元羧酸的制造方法, 其中, (c)的酸酐为。
27、六氢邻苯二甲酸酐 和甲基六氢邻苯二甲酸酐的混合物。 0071 23. 如上述 21 或 22 所述的多元羧酸的制造方法, 其中, 二元醇为 2,4- 二乙 基 -1,5- 戊二醇或 2- 乙基 -2- 丁基 -1,3- 丙二醇。 0072 24.如上述21所述的多元羧酸的制造方法, 其包括使2,4-二乙基-1,5-戊二醇与 甲基六氢邻苯二甲酸酐反应的步骤。 0073 25. 如上述 21 所述的多元羧酸的制造方法, 其包括使无取代的三环癸烷二甲醇或 五环十五烷二甲醇与甲基六氢邻苯二甲酸酐反应的步骤。 0074 26. 一种由下式 (1) 表示的多元羧酸, 0075 0076 式中, R 各自独。
28、立地表示氢原子、 碳原子数 1 至 6 的烷基或羧基 ; P 表示由下述 (a) 或 (b) 定义的 2 价连接基团 : 0077 (a)连接基团, 其为碳原子数6至20的具有支链结构的链状烷基链, 该链状烷基链 具有碳原子数 3 至 12 的直链的主链和 2 至 4 个侧链, 并且至少一个该侧链的碳原子数为 2 至 10 ; 或 0078 (b)2 价连接基团, 其为从选自在环上可以具有甲基的、 三环癸烷二甲醇或五环 说 明 书 CN 103787887 A 8 6/39 页 9 十五烷二甲醇的至少 1 种桥联多环二醇中去除 2 个羟基后得到的基团, 0079 但是, P 是 (b) 时, 。
29、R 表示氢原子以外的基团。 0080 27. 如上述 26 所述的多元羧酸, 其中, P 为由 (a) 定义的 2 价连接基团, 并且为至 少 2 个侧链的碳原子数为 2 至 10 的连接基团。 0081 28. 如上述 27 所述的多元羧酸, 其中, 由 (a) 定义的 2 价连接基团为从 2,4- 二乙 基 -1,5- 戊二醇中去除 2 个羟基后得到的亚烷基。 0082 29. 如上述 26 所述的多元羧酸, 其中, P 为由 (b) 定义的 2 价连接基团。 0083 30. 如上述 26 所述的多元羧酸, 其中, 式 (1) 中的 R 为甲基或羧基。 0084 发明效果 0085 本发。
30、明的式 (1) 的多元羧酸或多元羧酸组合物, 具有优良的环氧树脂的固化能 力, 作为环氧树脂的固化剂有用。并且在环氧树脂中配合的该多元羧酸或该多元羧酸组合 物, 在通常用于使环氧树脂固化的温度范围内的挥发极少。 结果, 操作容易并可以稳定实现 固化物的目标性能。具体而言, 可以得到透明度高且热耐久性优良的环氧树脂固化物。该 热耐久性特别是可以列举例如 : 耐回流焊性、 光的透射率保持率、 以及 LED 在长期亮灯下的 照度保持率等光学特性的热耐久性。 具体实施方式 0086 本发明的多元羧酸是由下式 (1) 表示的多元羧酸, 本发明的多元羧酸组合物的特 征在于 : 包含由下式 (1) 表示的多。
31、元羧酸, 0087 0088 式中, R 各自独立地表示氢原子、 碳原子数 1 至 6 的烷基或羧基 ; P 表示由下述 (a) 或 (b) 定义的 2 价连接基团 : 0089 (a)连接基团, 其为碳原子数6至20的具有支链结构的链状烷基链, 该链状烷基链 具有碳原子数 3 至 12 的直链的主链和 2 至 4 个侧链, 并且至少一个该侧链的碳原子数为 2 至 10 ; 或 0090 (b)2 价连接基团, 其为从选自在环上可以具有甲基的、 三环癸烷二甲醇或五环 十五烷二甲醇的至少 1 种桥联多环二醇中去除 2 个羟基后得到的基团。 0091 更具体而言, 本发明的多元羧酸是由式 (1) 。
32、表示的、 至少 1 个 R 为甲基或羧基的化 合物, 特别是更优选 2 个 R 为甲基或羧基的化合物。 0092 本发明的多元羧酸组合物, 是包含至少2种由上式(1)表示的化合物的组合物, 或 者是包含至少 1 种由上式 (1) 表示的化合物和具有饱和结构的酸酐、 优选可以被甲基取代 的 C4至 C7环状二、 三或四羧酸酐、 更优选可以被甲基取代的 C4至 C7环状二、 或三羧酸酐的 组合物。 0093 所述式 (1) 中, 由 P 表示的连接基团是由上述 (a) 或 (b) 定义的 2 价连接基团, 以 说 明 书 CN 103787887 A 9 7/39 页 10 下对它们进行具体说明。。
33、 0094 由上述 (a) 定义的 2 价连接基团, 是从碳原子数 6 至 20 的具有支链结构的 2 价的 醇 ( 二元醇 ) 中去除羟基后得到的 2 价链状烷基链, 其所具有的结构是以由二元醇的 2 个 醇羟基所夹持的烷基链为主链、 并且具 有从该烷基链分支后的烷基链 ( 称为侧链 )。该侧 链可以从构成主链的任意碳原子分支, 也包含例如 : 从醇羟基所键合的碳原子 ( 主链的末 端碳原子 ) 分支的情况。只要是具有该结构的连接基团, 则可以为任意连接基团, 这样的连 接基团的具体例示于下式 (a1)。 0095 式 (a1) 0096 0097 所述式中, 在记号处与式 (1) 中的 P。
34、 的两侧的氧原子键合。 0098 由上述 (a) 定义的亚烷基连接基团, 只要是相对于主链亚烷基具有烷基支链 ( 侧 链 ) 的结构则无特别限制, 优选主链是碳原子数为 3 以上的主链、 且具有至少 1 个烷基侧链 的连接基团, 特别优选主链是碳原子数为3以上的主链、 且具有2个以上烷基侧链的连接基 团。作为更优选的连接基团可以列举例如 : 具有碳原子数 3 至 12 的直链的主链和 2 至 4 个 侧链, 并且至少一个该侧链的碳原子数为2至10。 此时, 进一步优选至少两个侧链的碳原子 数为 2 至 10。 0099 作为由上述 (b) 定义的连接基团, 可以列举由下式 (b1) 表示的 2。
35、 价基团。 0100 式 (b1) : 0101 说 明 书 CN 103787887 A 10 8/39 页 11 0102 式中, 在各结构式中存在的多个 R2各自独立地表示氢原子或甲基。 0103 其中, 优选 R2均为氢原子的连接基团。 0104 本发明的由式 (1) 表示的多元羧酸, 可以通过使与上式 (1) 的 P 对应的二元醇化 合物、 与可以被 C1至 C6烷基优选甲基、 或羧基取代的六氢邻苯二甲酸酐进行加成反应而得 到。 0105 另外, 本发明的多元羧酸组合物可以通过下述制法得到。 0106 本发明中, 作为得到包含至少 2 种由上式 (1) 表示的多元羧酸的多元羧酸组合物。
36、 的方法, 有如下方法 : 将至少2种由上述方法得到的单一的由式(1)表示的多元羧酸进行混 合的方法 ; 或者, 在合成上述的由式 (1) 表示的多元羧酸时, 作为上述六氢邻苯二甲酸酐使 用至少 2 种的混合物、 或使用 2 种上述二元醇进行加成反应的方法。 0107 另外, 本发明中, 作为得到包含至少 1 种由上式 (1) 表示的多元羧酸、 与可以被甲 基取代的 C4至 C7环状二、 三或四羧酸酐这二者的多元羧酸组合物的方法, 可以列举下述的 方法。 0108 (1)将至少1种由上述方法得到的单一的由式(1)表示的多元羧酸、 与可以被甲基 取代的 C4至 C7环状二、 三或四羧酸酐进行混合。
37、的方法 ; 或者 0109 (2) 在合成由式 (1) 表示的多元羧酸时, 作为原料之一使用的可以被甲基或羧基 取代的六氢邻苯二甲酸酐过量使用, 在反应后的反应液中, 由式 (1) 表示的多元羧酸与作 为原料使用的上述邻苯二甲酸酐共存方式的方法。 0110 作为由式 (1) 表示的多元羧酸的合成中使用的上述酸酐, 可以举出的多元羧酸酐 是 : 具有环己烷结构, 在该环己烷环上有甲基取代或羧基取代、 或者无取代, 并且与环己烷 环键合的酸酐基团在分子内具有1个以上(优选1个)。 具体而言, 可以列举例如 : 1,2,4-环 己烷三羧酸 -1,2- 酐、 4- 甲基环己烷 -1,2- 二羧酸酐或环。
38、己烷 -1,2- 二羧酸酐等。 0111 为了得到由式 (1) 表示的多元羧酸的单一化合物, 可以使用上述酸酐中的任意一 种进行反应。 0112 另外, 为了得到本发明的多元羧酸组合物, 如上所述, 使用这些羧酸酐的至少 2 种 进行反应, 或者优选 : 相对于所述二元醇, 过量使用这些羧酸的至少 1 种进行反应, 从而反 应结束时在反应液中含有酸酐的方式。 0113 至少使用2种这些酸酐时, 可以是任意的2种, 在本发明中, 从光学特性考虑, 优选 C1至 C6烷基优选甲基、 或 / 和羧基取代的六氢邻苯二甲酸酐, 优选无取代的六氢邻苯二甲 酸酐至多少于 50 重量 %, 优选 40 重量 。
39、% 以下, 更优选 35 重量 % 以下, 进一步优选 30 重量 % 以下。 0114 在本说明书中, 以下, % 如果没有特别限定则为重量 %。 说 明 书 CN 103787887 A 11 9/39 页 12 0115 至少使用 2 种酸酐时, 甲基取代或 / 和羧基取代的六氢邻苯二甲酸酐在全部酸酐 中, 优选为 65% 以上, 更优选 85% 以上, 特别优选 90% 以上。 0116 作为由式 (1) 表示的多元羧酸的合成中使用的上述原料二元醇, 可以举出在连接 基团 P 的两末端带有羟基的二元醇。 0117 具体而言, 是在由 (a) 定义的连接基团中具有总碳原子数 6 至 20。
40、 的具有支链结构 的链状烷基链的二元醇。更具体而言, 可以举出的二元醇是 : 在碳原子数 3 至 12 的主链的 两末端具有羟基, 在该主链上具有 2 至 4 个侧链, 并且至少 1 个该侧链 ( 优选至少 2 个 ) 的 碳原子数为 2 至 10。 0118 作为更具体的化合物, 可以举出 : 在所述式 (a1) 所记载的连接基团中的记号的 位置上键合有羟基的化合物。 0119 在作为原料使用的二元醇中, 优选的二元醇是 : 至少具有 2 个侧链且该侧链中的 至少 2 个为碳原子数 2 至 4 的侧链。 0120 在这样的骨架中, 作为特别优选的二元醇可以列举 : 2,4- 二乙基 -1,5。
41、- 戊二醇、 2- 乙基 -2- 丁基 -1,3- 丙二醇、 2- 乙基 -1,3- 己二醇等, 特别优选 2,4- 二乙基 -1,5- 戊二 醇。 0121 另外, 作为式(1)中由所述(b)定义的连接基团时的桥联多环二醇, 是以三环癸烷 结构、 五环十五烷结构作为主要骨架的二醇类, 由下式 (b2) 表示。 0122 0123 式中, R2存在多个, 各自独立地表示氢原子或甲基。 0124 具体而言, 可以列举 : 三环癸烷二甲醇、 甲基三环癸烷二甲醇、 五环十五烷二甲醇 等。 0125 作为酸酐与二元醇的反应, 一般而言是以酸或碱作为催化剂的加成反应, 但是, 本 发明中特别优选在无催化。
42、剂的情况下进行的反应。 0126 使用催化剂时, 作为可以使用的催化剂, 可以列举例如 : 盐酸、 硫酸、 甲磺酸、 三氟 甲磺酸、 对甲苯磺酸、 硝酸、 三氟乙酸、 三氯乙酸等酸性化合物 ; 氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化 钙、 氢氧化镁等金属氢氧化物 ; 三乙胺、 三丙胺、 三丁胺等胺化合物 ; 吡啶、 二甲氨基吡啶、 1,8- 二氮杂二环 5.4.0 十一碳 -7- 烯、 咪唑、 三唑、 四唑等杂环式化合物 ; 四甲基氢氧化 铵、 四乙基氢氧化铵、 四丙基氢氧化铵、 四丁基氢氧化铵、 三甲基乙基氢氧化铵、 三甲基丙基 氢氧化铵、 三甲基丁基氢氧化铵、 三甲基十六烷基氢氧化铵、 三辛基甲基。
43、氢氧化铵、 四甲基 氯化铵、 四甲基溴化铵、 四甲基碘化铵、 四甲基乙酸铵、 三辛基甲基乙酸铵等季铵盐等。 这些 说 明 书 CN 103787887 A 12 10/39 页 13 催化剂可以使用 1 种或将 2 种以上混合使用。其中, 优选三乙胺、 吡啶、 二甲氨基吡啶。 0127 催化剂的使用量没有特别限制, 相对于原料的总量 100 重量份, 通常根据需要使 用 0.001 至 5 重量份是优选的。 0128 本反应中, 优选在无溶剂条件下进行反应, 但是也可以使用有机溶剂。 有机溶剂的 使用量, 相对于作为反应底物的所述酸酐与所述二元醇的总量1份, 以重量比计为0.005至 1 份,。
44、 优选 0.005 至 0.7 份, 更优选 0.005 至 0.5 份 ( 即 50 重量 % 以下 )。有机溶剂的使用 量相对于上述反应底物 1 重量份以重量比计超过 1 份时, 由于反应的进行变得极为缓慢, 因此不优选。作为可以使用的有机溶剂的具体例, 可以使用 : 己烷、 环己烷、 庚烷等烷类 ; 甲 苯、 二甲苯等芳香族烃化合物 ; 甲乙酮、 甲基异丁酮、 环戊酮、 环己酮等酮类 ; 乙醚、 四氢呋 喃、 二氧杂环己烷等醚类 ; 乙酸乙酯、 乙酸丁酯、 甲酸甲酯等酯化合物等。 0129 本反应即使在约 20的温度下也可以充分地进行反应。从反应时间的观点考虑, 反应温度优选 30 至 。
45、200, 更优选 40 至 200, 特别优选 40 至 150。特别是在无溶剂条 件下进行本反应时, 由于有酸酐的挥发, 因此优选 100以下的反应, 特别优选 30 至 100 或 40 至 100的反应。 0130 所述酸酐与所述二元醇的反应比率, 理论上优选在等摩尔条件下的反应, 但是可 以根据需要变更。 即, 如下所述, 在作为本发明的环氧树脂用固化剂组合物使用的本发明的 多元羧酸组合物中, 作为液态的固化剂使用的包含式 (1) 的多元羧酸与所述酸酐的组合物 的情况下, 特别是在式 (1) 的多元羧酸的合成中使用的酸酐与在该多元羧酸组合物中配合 的酸酐相同的情况下, 在制造时, 在相。
46、对于所述二元醇过量的所述酸酐中进行反应, 在该酸 酐与该二元醇的反应结束的时刻, 可以得到该酸酐与所述式 (1) 的多元羧酸的混合物 ( 液 态的固化剂组合物 )。 0131 进行反应时具体的二者的添加比率是, 以它们的官能团当量计, 相对于该酸酐基 团 1 当量, 以该二元醇的羟基当量计优选 0.001 至 2 当量, 更优选 0.01 至 1.5 当量, 进一步 优选 0.01 至 1.1 当量的比例加入该二元醇。如上所述制造固化剂组合物时, 以该二元醇的 羟基当量计, 通常在 0.01 至 0.7 当量、 优选 0.01 至 0.5 当量的范围内使用该二元醇。 0132 反应时间也根据反。
47、应温度、 催化剂量等而异, 从工业生产的观点考虑, 长时间的反 应会消耗极大的能量, 因此不优选。另外, 过短的反应时间意味着其反应急剧, 从安全性的 观点考虑并不优选。优选的范围为约 1 至约 48 小时, 优选约 1 至约 36 小时, 更优选约 1 至 约 24 小时, 进一步优选约 2 至约 10 小时。 0133 反应结束后, 在使用催化剂的情况下, 分别经由中和、 水洗、 吸附等去除催化剂, 并 通过蒸馏去除溶剂而得到目标多元羧酸。 另外, 在无催化剂的反应中, 可以根据需要蒸馏去 除溶剂, 另外, 在无溶剂、 无催化剂的情况下, 可直接取出产物得到制品。 0134 作为最适合的制。
48、造方法, 是在无催化剂、 无溶剂的条件下在 40 至 150下使所述 酸酐、 所述二元醇反应, 反应结束后, 直接取出产物的方法。 0135 这样得到的由所述式 (1) 表示的多元羧酸或包含该多元羧酸的组合物, 通常是呈 现无色至淡黄色的固态的树脂状或液态 ( 有时会结晶化 )。 0136 通常, 在式 (1) 中的连接基团 P 是由 (a) 定义的具有侧链的亚烷基时, 呈现无色至 淡黄色的固态的树脂状。在式 (1) 中的连接基团 P 是从由 (a) 定义的桥联多环二醇中去除 羟基后得到的 2 价连接基团时, 以及是由 (a) 定义的连接基团且在过量的酸酐中进行反应 说 明 书 CN 103787887 A 13 11/39 页 14 时, 反应生成物的形状通常呈现液态。 0137 在式 (1) 中的连接基团 P 是由 (b) 定义的连接基团时, 取代基 R 均为氢原子的多 元羧酸在固化时可以见到着色, 在特别严格的光学用途方面并不合适。在 R 为甲基或羧基 的化合物的情况下, 这样的着色少, 其光学特性提高。 0138 在上式 (1) 的具有由 (a) 定义的连接基团的化合物中, 在 R 为甲基或羧基的化合 物的情况下, 其光学特性提高, 因此优选。 0139 即, 作为本发明的多元羧酸组合物, 优选的组合物包含 : 优选 R 具有甲基。