发明名称 含脂肪环烃单元的环氧化合物,其制法及应用
摘要 本发明有关一种如式(I)所示之含脂肪环烃单元的环氧化合物及其制法,式中,环氧基位于与连接X之碳原子相邻或相隔至少一个碳原子的位置上;X为O或直接键结;R1为C1-C20伸烷基,其视情况以选自包含C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、丙烯酸酯基、C3-C10脂肪环烃基、C1-C10烷基取代的C3-C10脂肪环烃基、C3-C10芳环基、C1-C10烷基取代的C3~C10芳环基、环氧基与缩水甘油基之组群中的至少一个基团取代。本发明另有关一种由式(I)之含脂肪环烃单元的环氧化合物与聚合性单体反应而得之如式(II)的含脂肪环烃单元的环氧树脂共聚物及其制法,式中,R1系如式(I)之化合物定义者;R2为选自包含C1-C20伸烷基、C3-C10伸芳环基、C1-C10烷基取代的C3-C10伸芳环基、含氮的C2-C10伸杂环基、羧基、环氧基与缩水甘油基之组群的基团;m与n为整数,m≧1,n≧0。本发明更有关一种由式(I)化合物或式(II)共聚物与含磷化合物反应而得之含磷环氧树脂化合物及其制法。
申请公布号 TW574245 申请公布日期 2004.02.01
申请号 TW090111788 申请日期 2001.05.17
申请人 长春人造树脂厂股份有限公司 发明人 黄坤源;陈鸿星;陈聪裕;高庆富
分类号 C08G59/02;C08G59/22 主分类号 C08G59/02
代理机构 代理人 陈昭诚 台北市中正区博爱路八十号六楼
主权项 1.一种含脂肪环烃单元的环氧化合物,其结构如下 列式(I)所示: 式中,环氧基位于与连接X之碳原子相邻或相隔至 少一个碳原子的位置上;X为O或直接键结;R1为C1-C20 伸烷基或经选自一或多个包含C1-C10烷基、C1-C10烷 氧基、丙烯酸酯基、C3-C10脂肪环烃基、C1-C10烷基 取代的C3-C10脂肪环烃基、C3-C10芳环基、C1-C10烷基 取代的C3-C10芳环基、环氧基与缩水甘油基之组群 中的基团取代的C1-C20伸烷基。2.如申请专利范围 第1项之化合物,该含脂肪环烃单元的环氧化合物 包括由具有至少一个不饱和烯键的C5-C20的环烯类 化合物经单边或双边不饱和双键之环氧化反应制 得者。3.一种含脂肪环烃单元的环氧树脂共聚物, 其结构式如下列式(II)所示: 式中,R1为C1-C20伸烷基或经选自一或多个包含C1-C10 烷基、C1-C10烷氧基、丙烯酸酯基、C3-C10脂肪环烃 基、C1-C10烷基取代的C3-C10脂肪环烃基、C3-C10芳环 基、C1-C10烷基取代的C3-C10芳环基、环氧基与缩水 甘油基之组群中的基团取代的C1-C20伸烷基;R2为选 自包含C1-C20伸烷基、C3-C10伸芳环基、C1-C10烷基取 代的C3-C10伸芳环基、含氮的C2-C10伸杂环基、羧基 、环氧基与缩水甘油基之组群的基团;m与n为整数, 其符合m≧1,n≧0。4.如申请专利范围第2项之环脂 族环氧树脂,其重量平均分子量为200以上。5.一种 制造申请专利范围第1项之含脂肪环烃单元环氧化 合物之方法,其步骤包括:将环烯化合物溶于溶剂 中,在触媒及还原剂存在下,藉由环烯类化合物与 氧化剂进行环氧化反应而制得;其中,反应触媒为 聚矽胺烷-金属错合物及每莫耳反应单体之触媒用 量为介于0.01毫莫耳至50毫莫耳,反应的还原剂为醛 类化合物及每莫耳反应单体之还原剂用量为介于0 .01至20毫莫耳,反应的氧化剂为双氧水或含氧气体 及每莫耳反应单体之氧化剂用量为介于0.05莫至10 莫耳;反应温度为介于10至170℃;反应时间为介于0.5 至20小时。6.如申请专利范围第5项之方法,其中环 烯化合物为具有至少一个不饱和烯键之C5-C20环烯 类化合物。7.如申请专利范围第5或6项之方法,其 中环烯化合物包括环戊二烯、二环戊二烯、环己 烯、环己二烯、环庚二烯、环庚二烯、环辛二烯 、环辛四烯、环十二烷基二烯、环十二烷基三烯 。8.如申请专利范围第5项之方法,其中反应触媒可 承载于无机物载体上。9.如申请专利范围第5项之 方法,其中还原剂为包括甲醛、乙醛、正丁醛、异 丁醛、巴豆醛、苯甲醛、对硝基苯甲醛、庚醛、 对苯二甲醛、糠醛、丙醛、戊醛、己醛、对茴香 醛、2,4-二硝基苯甲醛。10.如申请专利范围第5项 之方法,其中溶剂包括乙醇、甲苯、二甲苯、二氯 甲苯、二氯乙烷、三氯乙烷、三氯甲烷、甲基异 丁基酮、甲基乙基酮、丙酮。11.如申请专利范围 第5项之方法,其中氧化剂为双氧水、氧气、空气 。12.一种制造申请专利范围第2项之含脂肪环烃单 元的环氧树脂共聚物之方法,系在自由基起始剂及 金属错合体反应触媒存在下,利用具单边不饱和烯 键之式(I)环氧化合物与具有双键之聚合性单体进 行共聚合反应,该具不饱和键的共聚合化合物包括 烯烷烃、苯环、含氮杂环或含羧酸或含环氧基之 化合,及每莫耳具烯基单体总量之自由基起始剂用 量为0.01至10莫耳。13.如申请专利范围第12项之方 法,其中自由基起始剂为过氧化物、偶氮化合物或 金属茂化合物。14.如申请专利范围第13项之方法, 其中过氧化物为二烷基类过氧化物、酮基类过氧 化物、缩酮类过氧化物。15.如申请专利范围第14 项之方法,其中过氧化物为包括过氧醋酸三级丁酯 、过氧苯甲酸三级丁酯、过氧丁基三级戊酯、过 氧马来酸三级丁酯、过氧异丁酸三级丁酯、过氧 六甲基三级戊酯、过氧三级丁基2-乙基己酮、过 氧化苯。16.如申请专利范围第13项之方法,该偶氮 化合物为2,2-偶氮双异丁、2,2-偶氮双2-甲基丁 、2,2-偶氮双2,4-二甲基戊、1,1-偶氮双1-环已烷 碳、二甲基-2,2-偶氮双异丁酸酯、4,4-偶氮双4- 氰基戊酸、2,2-偶氮双2-氯化氢。17.一种具有含脂 肪环烃单元的环氧树脂之磷酸酯化合物,其由申请 专利范围第1项之化合物或申请专利范围第2项之 共聚物与含磷化合物进行磷化反应而形成如式(III )所示之环氧树脂磷酸酯聚合物, 式中,R1为C1-C20伸烷基或经选自一或多个包含C1-C10 烷基、C1-C10烷氧基、丙烯酸酯基、C3-C10脂肪环烃 基、C1-C10烷基取代的C3-C10脂肪环烃基、C3-C10芳环 基、C1-C10烷基取代的C3-C10芳环基、环氧基与缩水 甘油基之组群中基团取代的C1-C20伸烷基;R2为选自 包含C1-C20伸烷基、C3-C10伸芳环基、C1-C10烷基取代 的C3-C10伸芳环基、含氮的C2-C10伸杂环基、羧基、 环氧基与缩水甘油基之组群中的基团;R3,R4,R5,R6为 彼此相同或相异且其中至少一者为含磷基团,其包 含H、-OH、C1-C10烷基,或为 之基团,式中Y为O或直接键结,Z为O或电子对,R7.R8.R9. R10为C1-C4烷基、m'、n与1为整数,其符合1≦1≦10,0≦ m'≦10,0≦n≦10。18.如申请专利范围第17项之磷酸 酯化合物,其中n=0。19.如申请专利范围第17项之磷 酸酯化合物,其中m'=0及n=0。20.一种环氧树脂组成 物,包括: (A)申请专利范围第1项之化合物或申请专利范围第 17项之磷酸酯化合物, (B)至少一种除了组成(A)之外的含有环氧基之化合 物, (C)至少一种可与环氧基反应之硬化剂, 其中(A)磷酸酯化合物与(B)含有环氧基之化合物依 其反应活性氢当量与环氧树脂之环氧当量而定以 环氧当量100%为基准,(C)硬化剂的反应活性氢当量 为20至95%;(B)环氧树脂的种类包括:经双酚、酚、苯 二酚、双二酚、、烷基、烯烷烃、环烃、含氮 杂环、甲酚-醛、矽氧烷或聚矽氧烷、及芳基磷酸 酯等基团改质的具有环氧基之化合物;并且该环氧 树脂组成物其进一步可添加促进剂、溶剂、热安 定剂、光安定剂、紫外光吸收剂、可塑剂、或无 机填充剂。21.如申请专利范围第20项之组成物,其 中硬化剂为不含磷之化合物,包括二氰二醯胺、二 胺基二苯基甲烷、二乙基三胺、二氨基二苯、 间苯二胺、甲基二苯胺、顺丁烯二酸、邻苯二甲 酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐。 22.如申请专利范围第20项之组成物,其中促进剂为 三级胺、季铵盐、三级膦、季鏻盐、及咪唑化合 物。23.如申请专利范围第20项之组成物,其中溶剂 为有机苯类、酮类、非质子溶剂、醚类、及酯类 。24.如申请专利范围第20至23项中任一项之组成物 ,该树脂组成物可作为胶片、积层体或板、增层用 绝缘体、印刷电路板、电子封装材料、热可塑性 塑胶或工程塑胶之材料。
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