JP2000154234A - Flame-retardant epoxy resin - Google Patents

Flame-retardant epoxy resin

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JP2000154234A
JP2000154234A JP10329876A JP32987698A JP2000154234A JP 2000154234 A JP2000154234 A JP 2000154234A JP 10329876 A JP10329876 A JP 10329876A JP 32987698 A JP32987698 A JP 32987698A JP 2000154234 A JP2000154234 A JP 2000154234A
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JP
Japan
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epoxy
epoxy resin
general formula
compound
formula
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Application number
JP10329876A
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Japanese (ja)
Inventor
Toranosuke Saito
寅之助 齊藤
Takumi Hirayama
卓美 平山
Hiroshi Sumitomo
浩 住友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAITO KASEIHIN KENKYUSHO KK
Sanko Co Ltd
Original Assignee
SAITO KASEIHIN KENKYUSHO KK
Sanko Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin being excellent in flame retardancy, heat resistance, water resistance, and chemical resistance and evolving a reduced quantity of noxious gases if burnt by using the reaction product of an epoxy resin with a resorcinol-derivative-type organophosphorus compound. SOLUTION: This resin comprises the reaction product of an epoxy resin with organophosphorus compounds of formulae I and/or II and desirably contains the organophosphorus compounds in an amount in the range of 0.1-6.0% in terms of the P atoms. In the formulae, X is a P-containing substituent represented by formula III; n is 1-3; and l and m are each 0-2, provided that l and m can not be simultaneously 0. A organophosphorus compound of formula I can be produced, for example, by condensing resorcinol with an organophosphorus compound of formula IV under heating. An organophosphorus compound of formula II can be produced by condensing a resorcinol/HCHO condensate with an organophosphorus compound of formula IV under heating or by condensing a compound of formula I with resorcinol and HCHO. The resin is useful as e.g. a coating material or an electrical insulation material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は難燃性エポキシ樹脂
に関する。さらに詳細には新規な有機りん化合物を反応
型難燃剤として含有する事を特徴とする難燃性エポキシ
樹脂に関する。
The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin. More specifically, the present invention relates to a flame-retardant epoxy resin containing a novel organic phosphorus compound as a reactive flame retardant.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱硬化性樹脂の一つであるエポキシ樹脂
には優れた機械的強度、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁
性、接着性ないしは加工の容易さなどの特徴があって、
構造材料、積層板、塗料または接着剤として、コーティ
ング関係、電気関係ないしは土木建築関係などの各分野
で広く利用されている。
2. Description of the Related Art Epoxy resin, which is one of thermosetting resins, has features such as excellent mechanical strength, heat resistance, chemical resistance, electrical insulation, adhesiveness, or ease of processing.
It is widely used as a structural material, laminate, paint or adhesive in various fields such as coating, electrical or civil engineering.

【0003】一方、有機化合物には通常燃焼しやすい性
質があって、エポキシ樹脂もその例外ではない。有機材
料の燃焼性を抑えて、材料の安全性を向上させる事は難
燃化と称されていて、目下、一つの技術分野が形成され
ている。一般には有機材料に難燃剤を添加する事で、す
でに広く実用化された技術ではあるが、なお多くの問題
点を抱えている現状がある。
On the other hand, organic compounds usually have a property of easily burning, and epoxy resins are no exception. Suppressing the combustibility of organic materials and improving the safety of the materials is called flame retardancy, and one technical field is currently being formed. In general, adding a flame retardant to an organic material is a technology that has already been widely put into practical use, but there are still many problems.

【0004】有機材料に添加される難燃剤は有機材料の
種類に応じて数多くのものが知られてはいるが、エポキ
シ樹脂に限って言えば、主として有機ハロゲン化合物特
に、有機ブロム化合物が難燃剤として既に実用化されて
いて、有機りん化合物を難燃剤として実用化するための
検討はようやく緒についたばかりであると言える。
Although a large number of flame retardants are known to be added to organic materials depending on the type of organic material, in the case of epoxy resins only, organic halogen compounds, particularly organic bromo compounds, are mainly flame retardants. It can be said that the study for putting an organic phosphorus compound into practical use as a flame retardant has just begun.

【0005】従来、エポキシ樹脂の難燃化の目的には難
燃化コスト、難燃剤の添加によるエポキシ樹脂の特性の
維持などの見地から、多くの種類のエポキシ樹脂におい
て、エポキシ化合物として反応し得る、反応型の有機ハ
ロゲン化合物、特に、テトラブロモビスフェノール−A
またはそのジグリシジルエーテルなどが難燃剤として使
用されてきた。しかし、これらの有機ハロゲン化合物を
添加したエポキシ樹脂は燃焼時に有害なハロゲン化合物
を発生する事またはエポキシ樹脂が廃棄、焼却される時
に著しく環境を汚染する怖れのある有機ハロゲン化合物
を発生する事が問題視されるようになった。従って、エ
ポキシ樹脂の難燃剤も有機ハロゲン化合物から、有機り
ん化合物へと移行する気運が高まってきたのが、最近の
状況である。
Conventionally, many types of epoxy resins can react as an epoxy compound from the viewpoints of flame retarding cost and maintenance of properties of the epoxy resin by adding a flame retardant for the purpose of making the epoxy resin flame retardant. , Reactive halogenated compounds, especially tetrabromobisphenol-A
Alternatively, diglycidyl ether thereof has been used as a flame retardant. However, epoxy resins to which these organic halogen compounds are added may generate harmful halogen compounds when burned, or may generate organic halogen compounds that may significantly contaminate the environment when the epoxy resin is discarded or incinerated. Became problematic. Therefore, it is a recent situation that the tendency to shift the flame retardant of the epoxy resin from the organic halogen compound to the organic phosphorus compound has increased.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】有機りん化合物は多く
の有機高分子化合物、たとえばポリフェニレンオキサイ
ド、ポリエステルないしはポリカーボネートに難燃剤と
して添加されている。そして、エポキシ樹脂に対しても
これが高い難燃効果を有する事が最近、認識されるよう
になった。
The organic phosphorus compound is added as a flame retardant to many organic high molecular compounds such as polyphenylene oxide, polyester or polycarbonate. Recently, it has recently been recognized that the epoxy resin has a high flame retardant effect.

【0007】エポキシ樹脂に使用され得る難燃剤として
の有機りん化合物には大別して二つの形式がある。その
一つはエポキシ化合物との反応性がなく、単にエポキシ
樹脂に混合されるだけのいわゆる添加型の難燃剤であっ
て、たとえば、トリフェニルホスフェートまたはトリク
レジルホスフェートなどが挙げられる。これらの添加型
の難燃剤の欠点は、これらの相当量、すなわち難燃性が
充分に発現される程度の量をエポキシ樹脂に添加すれば
可塑化効果のためにエポキシ樹脂の耐熱性(ガラス転移
温度)を著しく低下させる事である。したがって、これ
らの添加型の有機りん化合物は通常、廉価で最も経済性
が良いにも係わらず、エポキシ樹脂の物理化学的な諸特
性が重要視される用途には殆ど使用されない。他の一つ
はエポキシ化合物のエポキシ基と反応性の基、すなわち
官能基を有していて、有機りん化合物がエポキシポリマ
ーの硬化反応後、連鎖中に組み込まれる反応型の難燃剤
である。反応型の有機りん化合物のエポキシ基との反応
性の基は通常、PH基、ヒドロキシ基、アミノ基、カル
ボキシ基またはその酸無水物などであって、これら反応
型の有機りん化合物はエポキシ基と反応し得る官能基の
数で分類する事も出来る。この分類に従えば、先の添加
型の難燃剤はゼロ官能性であると言う事も出来よう。
There are roughly two types of organophosphorus compounds as flame retardants that can be used in epoxy resins. One of them is a so-called addition type flame retardant which has no reactivity with an epoxy compound and is simply mixed with an epoxy resin, and examples thereof include triphenyl phosphate and tricresyl phosphate. The drawback of these additive-type flame retardants is that if they are added to the epoxy resin in a considerable amount, that is, in such an amount that the flame retardancy is sufficiently exhibited, the heat resistance (glass transition) of the epoxy resin is increased due to the plasticizing effect. Temperature). Therefore, these addition-type organophosphorus compounds are generally rarely used in applications where the physicochemical properties of the epoxy resin are important, despite being inexpensive and most economical. The other is a reactive flame retardant which has a group reactive with the epoxy group of the epoxy compound, that is, a functional group, and in which the organophosphorus compound is incorporated into the chain after the curing reaction of the epoxy polymer. The reactive group with the epoxy group of the reactive organophosphorus compound is usually a PH group, a hydroxy group, an amino group, a carboxy group or an acid anhydride thereof. It can also be classified by the number of functional groups that can react. According to this classification, the addition-type flame retardant could be said to be zero-functional.

【0008】一官能性の有機りん化合物は、エポキシ基
と反応する基を一つ持つものであって、構造式2、構造
式3または構造式4などが挙げられる。しかし、これら
の一官能性の難燃剤はエポキシ樹脂の連鎖に連結されて
いるので、エポキシ樹脂からの移行性(マイグレーショ
ン)または揮発性は防がれるものの徒に、エポキシ基と
反応して、樹脂中に、いわゆるペンダントを形成するた
めにエポキシ樹脂の架橋密度が減少して硬化速度の遅
延、耐熱性の低下または機械的強度の低下などの弊害が
大きく、難燃性を充分に発現する程度の量を使用する事
は困難である。
The monofunctional organophosphorus compound has one group that reacts with an epoxy group, and includes structural formula 2, structural formula 3, or structural formula 4. However, these monofunctional flame retardants are linked to the epoxy resin chain, so that migration or volatility from the epoxy resin is prevented, as well as reaction with the epoxy group, In the meantime, the crosslinking density of the epoxy resin decreases to form a so-called pendant, the curing rate is retarded, adverse effects such as a decrease in heat resistance or a decrease in mechanical strength are large, and the degree of sufficient flame retardancy is exhibited. It is difficult to use the quantity.

【0009】[0009]

【化4】 Embedded image

【0010】[0010]

【化5】 Embedded image

【0011】[0011]

【化6】 エポキシ化合物に対して二官能性である有機りん化合物
としては、特開平4−11662号、同6−80765
号または同10−87786号公報によって開示された
有機りん化合物を挙げる事が出来る。これらは二個のエ
ポキシ基を有するエポキシ化合物に対して硬化性を有し
ないので、三官能性以上のエポキシ硬化剤をさらに添加
して、熱硬化性のエポキシ樹脂が仕上げられるのが普通
である。そして、特開平6−80765号または同10
−88786号公報にみられる有機りん化合物は優れた
難燃性エポキシ樹脂が得られるけれども、樹脂中にエス
テル結合を形成しているために、一般に耐水性または耐
アルカリ性に乏しい事が認められている。
Embedded image Examples of organic phosphorus compounds that are bifunctional with respect to epoxy compounds include JP-A-4-11662 and JP-A-6-80765.
Or the organic phosphorus compounds disclosed in JP-A-10-87786. Since these do not have curability with respect to an epoxy compound having two epoxy groups, a thermosetting epoxy resin is usually finished by further adding an epoxy curing agent having three or more functionalities. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-80765 or 10
Although the organophosphorus compound described in JP-A-88786 can provide an excellent flame-retardant epoxy resin, it is generally recognized that it has poor water resistance or alkali resistance due to formation of an ester bond in the resin. .

【0012】エポキシ樹脂に対して三官能性以上の有機
りん化合物としては、ビスフェノール−Aのりん酸エス
テルまたはその縮合体などが知られていて、エポキシ化
合物に対して硬化性を有しているがこれらもりん酸エス
テル基を有するために、耐水性または耐アルカリ性が劣
ると言う評価がある。
As an organic phosphorus compound having three or more functionalities with respect to an epoxy resin, a phosphoric acid ester of bisphenol-A or a condensate thereof is known. These are also evaluated to have poor water resistance or alkali resistance because they also have a phosphate group.

【0013】以上、有機りん化合物をエポキシ基に対す
る官能基の数だけで概観したが、現実には、エポキシ樹
脂を仕上げるための難易度、仕上げられたエポキシ樹脂
の物理的な強度、耐熱性、耐水性、耐薬品性または燃焼
時の有害ガスの発生量などの諸特性への影響などをみて
難燃剤としての有機りん化合物を判断すべきである。
Although an overview of the organophosphorus compound has been given above only based on the number of functional groups with respect to the epoxy group, in reality, it is difficult to finish the epoxy resin, the physical strength of the finished epoxy resin, heat resistance, and water resistance. The organophosphorus compound as a flame retardant should be determined in view of the effects on various properties such as the properties, chemical resistance, and the amount of harmful gas generated during combustion.

【0014】特開平4−11652号公報にみられる有
機りん化合物はこれをエポキシ樹脂として加工した時、
優れた難燃性、機械的な強度、耐熱性、耐水性、耐薬品
性または燃焼時の有害ガスの発生の少なさ、などの点で
は最も良い特性を備えている事が認められている。しか
しながら、この有機りん化合物はエポキシ基との反応速
度が他のエポキシ硬化剤に比べて遅く、エポキシ化合物
およびエポキシ硬化剤といきなり混合硬化させれば、有
機りん化合物とエポキシ基との反応が遅れて、二官能性
であるにもかかわらず、エポキシ樹脂中に未反応の状態
で取り残されてゼロ官能性ないしは一官能性にしか機能
しない傾向がある。この問題を解決するには、これを予
め充分過剰な二官能性のエポキシ化合物と加熱反応させ
たプレポリマーを調製してからエポキシ硬化剤を加えて
硬化させなければならないと言う工程上の煩雑さと同時
に、この有機りん化合物は、高価なパラベンゾキノンを
原料の一つにしているために難燃に必要なコストが押し
上げられ、一般に普及し難いと言う欠点を抱えている。
When the organophosphorus compound found in JP-A-4-11652 is processed as an epoxy resin,
It has been recognized that it has the best properties in terms of excellent flame retardancy, mechanical strength, heat resistance, water resistance, chemical resistance, and low generation of harmful gases during combustion. However, this organophosphorus compound has a slower reaction rate with the epoxy group than other epoxy curing agents, and if it is mixed and cured with the epoxy compound and the epoxy curing agent suddenly, the reaction between the organophosphorus compound and the epoxy group is delayed. Despite being difunctional, they tend to be left unreacted in the epoxy resin and function only zero or monofunctional. In order to solve this problem, it is necessary to prepare a prepolymer which has been heated and reacted with a sufficient excess of a difunctional epoxy compound in advance, and then add an epoxy curing agent to cure the prepolymer. At the same time, this organophosphorus compound has the drawback that it is difficult to spread in general because expensive parabenzoquinone is used as one of the raw materials, which raises the cost required for flame retardancy.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は難燃剤と
して多く用いられた有機ハロゲン化合物に代えて、特定
の有機りん化合物を使用し、優れた難燃性、物理的な強
度、耐熱性、電気絶縁性、耐水性、耐薬品性または燃焼
時の有害ガスの発生の少なさなどの良い特性を備えてい
て、しかも加工の容易なエポキシ樹脂を提供し、延いて
は難燃性のコーティング材料、電気絶縁材料、積層物、
構造材料ないしは土木建築材料を提供する事である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to use a specific organic phosphorus compound in place of an organic halogen compound, which has been widely used as a flame retardant, to provide excellent flame retardancy, physical strength and heat resistance. Offers epoxy resin that has good properties such as electrical insulation, water resistance, chemical resistance or low generation of harmful gas when burning, yet provides easy-to-process epoxy resin. Materials, electrical insulation materials, laminates,
To provide structural materials or civil engineering materials.

【0016】本発明に従って、一般式1または一般式2
で表される有機りん化合物(以下、単に一般式1または
一般式2と称する。)を含有する事を特徴とする難燃性
エポキシ樹脂が提供される。
According to the present invention, the compound represented by the general formula 1 or the general formula 2
And a flame-retardant epoxy resin characterized by containing an organic phosphorus compound represented by the following formula (hereinafter simply referred to as general formula 1 or general formula 2).

【0017】[0017]

【化7】 (一般式1中で、Xは構造式1で表されるりん含有置換
基、nは1ないし3の整数である。)
Embedded image (In the general formula 1, X is a phosphorus-containing substituent represented by the structural formula 1, and n is an integer of 1 to 3.)

【0018】[0018]

【化8】 Embedded image

【0019】[0019]

【化9】 (一般式2中で、Xは一般式1での定義と同じであり、
lおよびmは0ないし2の整数である。ただし、lとm
とがともに0である事はない。) 一般式1は新規なりん化合物であって、レゾルシンおよ
び構造式5で表される有機りん化合物(以下、単に構造
式5と称する。)とを加熱縮合させて製造される。一般
式2もまた新規なりん化合物であって、レゾルシンのホ
ルムアルデヒド縮合物と構造式5とを加熱縮合させる
か、一般式1または一般式1とレゾルシンとをホルムア
ルデヒドで縮合させて製造される。通常、一般式2だけ
を単独で製造する事は困難であって、相当量の一般式1
を伴うか、より高次のレゾルシン縮合体からなる有機り
ん化合物を伴って製造される。従って、より高次のレゾ
ルシン縮合体からなる有機りん化合物が同時に、本発明
の範囲に包含される事は容易に理解される。
Embedded image (In the general formula 2, X is the same as defined in the general formula 1,
l and m are integers from 0 to 2. Where l and m
Are never zero. General formula 1 is a novel compound, and is produced by heat-condensing resorcinol and an organic phosphorus compound represented by the structural formula 5 (hereinafter, simply referred to as structural formula 5). The general formula 2 is also a novel compound, and is prepared by heat-condensing a formaldehyde condensate of resorcin and structural formula 5, or condensing general formula 1 or general formula 1 and resorcin with formaldehyde. Usually, it is difficult to manufacture only the general formula 2 alone, and a considerable amount of the general formula 1
Or an organic phosphorus compound comprising a higher-order resorcinol condensate. Therefore, it is easily understood that an organophosphorus compound comprising a higher-order resorcinol condensate is also included in the scope of the present invention.

【0020】[0020]

【化10】 一般式1はエポキシ基に対して二官能性である。従っ
て、二個のエポキシ基をもった二価のエポキシ化合物に
は通常、硬化性を有しないために、他のエポキシ硬化剤
の併用が必要である。ただし、三個以上のエポキシ基を
有する多価エポキシ化合物に対しては硬化性を有するの
で、一般式1の使用量によっては他の硬化剤の併用は必
ずしも必要ではない。一般式2はエポキシ基に対して四
官能性であって、エポキシ樹脂に対して硬化作用を有し
ていて、適当な添加量の範囲ならば二官能のエポキシ樹
脂に対しても硬化剤の添加は必要でない。しかし、通常
の難燃化に必要な程度の一般式1または一般式2の使用
量は少なく、硬化剤としての機能を果たすには不足であ
って、他の硬化剤との併用は避けられない。
Embedded image Formula 1 is bifunctional with respect to the epoxy group. Accordingly, a divalent epoxy compound having two epoxy groups usually does not have curability, and thus requires the use of another epoxy curing agent in combination. However, since the compound has curability with respect to a polyvalent epoxy compound having three or more epoxy groups, it is not always necessary to use another curing agent in combination depending on the amount used in the general formula 1. Formula 2 is tetrafunctional to the epoxy group and has a curing effect on the epoxy resin, and the addition of the curing agent to the bifunctional epoxy resin within an appropriate addition amount. Is not required. However, the amount of the general formula 1 or the general formula 2 required for ordinary flame retardation is small, and is insufficient to fulfill the function as a curing agent, and it is inevitable to use it in combination with another curing agent. .

【0021】市販されているエポキシ化合物には一官能
性(一価)のエポキシ化合物、二官能性(二価)のエポ
キシ化合物および三官能性以上の多官能性(多価)のエ
ポキシ化合物がある。一価のエポキシ化合物としては、
n−ブチルグリシジルエーテル、スチレンオキサイドま
たはフェニルグリシジルエーテルなどが挙げられるが、
これらは二価以上のエポキシ化合物と混合してその粘度
を低下させる目的で使用される。そして一般には希釈剤
と称されていて、単独でエポキシ樹脂を形成させる事は
困難である。二価のエポキシ化合物としてはまず、ビス
フェノール−Aのジグリシジルエーテルが挙げられる
が、エピクロルヒドリンとビスフェノール−Aとを縮合
させる際に生成するグリセリンエーテルで連結されたビ
スフェノール−Aのジグリシジルエーテル、ビスフェノ
ール−Fのジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S
のジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノール
−Aのジグリシジルエーテルまたは多くの脂環式エポキ
シ化合物が含まれる。多価のエポキシ化合物としては、
グリセリンのトリグリシジルエーテル、テトラグリシジ
ルジアミノジフェニルメタン、エポキシ化大豆油、フェ
ノール類のホルムアルデヒド重縮合体のグリシジルエー
テル(ノボラックエポキシ)ないしはポリフェノール、
すなわちグリオキザールとフェノールの縮合体などのグ
リシジルエーテルなどが知られている。本発明の目的に
一価のエポキシ化合物を単独で使用する事は困難である
が、二価以上のエポキシ化合物はすべてが使用される。
Commercially available epoxy compounds include monofunctional (monovalent) epoxy compounds, difunctional (divalent) epoxy compounds, and trifunctional or higher polyfunctional (polyvalent) epoxy compounds. . As a monovalent epoxy compound,
Examples include n-butyl glycidyl ether, styrene oxide or phenyl glycidyl ether,
These are used for the purpose of lowering the viscosity by mixing with a divalent or higher epoxy compound. And it is generally called a diluent, and it is difficult to form an epoxy resin alone. Examples of the divalent epoxy compound include diglycidyl ethers of bisphenol-A, and diglycidyl ethers of bisphenol-A and bisphenol- Diglycidyl ether of F, bisphenol-S
, The diglycidyl ether of tetrabromobisphenol-A or many alicyclic epoxy compounds. As polyvalent epoxy compounds,
Triglycidyl ether of glycerin, tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, epoxidized soybean oil, glycidyl ether of formaldehyde polycondensate of phenols (novolak epoxy) or polyphenol,
That is, glycidyl ethers such as condensates of glyoxal and phenol are known. It is difficult to use a monovalent epoxy compound alone for the purpose of the present invention, but all divalent or higher epoxy compounds are used.

【0022】一般式1で表される有機りん化合物は多価
のエポキシ化合物に対して硬化剤としての機能も有する
が、二価のエポキシ化合物に対する硬化性は期待されな
い。従って、これには別にエポキシ硬化剤と称される薬
品類を添加する必要がある。一般式2で表される有機り
ん化合物は四価のフェノールであって、二官能以上のエ
ポキシ化合物に対しては硬化性が期待される。しかし、
エポキシ化合物に対して添加量が少ない場合には、エポ
キシ当量から計算される程度に他のエポキシ硬化剤を添
加する事が好ましい。
The organophosphorus compound represented by the general formula 1 also has a function as a curing agent for a polyvalent epoxy compound, but is not expected to be curable for a divalent epoxy compound. Therefore, it is necessary to separately add a chemical called an epoxy curing agent. The organic phosphorus compound represented by the general formula 2 is a tetravalent phenol, and is expected to have curability with respect to a bifunctional or higher epoxy compound. But,
When the addition amount is small relative to the epoxy compound, it is preferable to add another epoxy curing agent to the extent calculated from the epoxy equivalent.

【0023】市販のエポキシ硬化剤はその種類も多いが
多価フェノール化合物、アミン類、ポリアミド樹脂、有
機酸およびその無水物またはエポキシ基の開環重合を促
進する触媒である第三級アミン類およびルイス酸のアミ
ンコンプレックスなどが知られている。これらの硬化剤
の例としては、ビスフェノール−A、ビスフェノール−
F、パラクレゾールのノボラック樹脂、ジエチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、ジエチルアミノプロ
ピルアミン、N−ジエチルアミノプロピルアミン、N−
アミノエチルピペラジン、メタフェニレンジアミン、ジ
アミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホ
ン、メンタンジアミン、ビスアミノプロピルテトラオキ
サスピロウンデカン付加物、ジシアンジアミド、キシリ
レンジアミン、ポリアミド樹脂、無水フタル酸、無水ド
デシルこはく酸、無水マレイン酸、無水テトラヒドロフ
タル酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット酸、
ベンジルジメチルアミン、エチルメチルイミダゾール、
トリスジメチルアミノフェノール、テトラメチルアンモ
ニウムクロライドまたは三弗化硼素・モノエチルアミン
コンプレックスなどが挙げられる。これらのエポキシ硬
化剤のエポキシ基との反応速度ないしは硬化速度はその
種類によって一様ではないが、一般には、エポキシ樹脂
の製造現場できめ細かく選択されている。
There are many types of commercially available epoxy curing agents, but polyhydric phenol compounds, amines, polyamide resins, tertiary amines which are catalysts for promoting ring-opening polymerization of organic acids and their anhydrides or epoxy groups, and Amine complexes of Lewis acids and the like are known. Examples of these curing agents include bisphenol-A, bisphenol-
F, novolak resin of paracresol, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diethylaminopropylamine, N-diethylaminopropylamine, N-
Aminoethylpiperazine, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, menthanediamine, bisaminopropyltetraoxaspiroundecane adduct, dicyandiamide, xylylenediamine, polyamide resin, phthalic anhydride, dodecylsuccinic anhydride, maleic anhydride, Tetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, pyromellitic anhydride,
Benzyldimethylamine, ethylmethylimidazole,
Trisdimethylaminophenol, tetramethylammonium chloride or boron trifluoride / monoethylamine complex may, for example, be mentioned. The reaction rate or curing rate of these epoxy curing agents with epoxy groups is not uniform depending on the type thereof, but is generally selected finely at the epoxy resin production site.

【0024】一般式1および一般式2の官能基はヒドロ
キシ基であって、これがエポキシ基と反応する速度は他
のエポキシ硬化剤とほぼ同程度である。従って、通常の
使用方法ならば折角の、一般式1または一般式2のヒド
ロキシ基がエポキシ基との反応によらずに、ゼロ官能性
ないしは一官能性の機能にとどまって、樹脂中に取り残
される結果、耐熱性ないしは機械的な強度を低下させる
ような危険は少ない。この事は一般式1および一般式2
のもつ特徴の一つである。
The functional groups of the general formulas 1 and 2 are hydroxy groups, and the rate at which they react with the epoxy groups is almost the same as other epoxy curing agents. Therefore, if the usual method of use is used, the hydroxy group of the general formula 1 or the general formula 2 remains in the zero-functional or monofunctional function without being reacted with the epoxy group and is left in the resin. As a result, there is little danger of lowering heat resistance or mechanical strength. This applies to general formulas 1 and 2
This is one of the features of

【0025】一般式1を難燃剤としてエポキシ樹脂に適
用するには二つの方法がある。多価のエポキシ化合物に
は一般式1を硬化剤の一つであると考え、難燃性に必要
な量だけを添加し、さらに必要であれば、他の硬化剤を
添加して一挙に硬化させてエポキシ樹脂を得る方法が採
られる。ただし、この時使用する他のエポキシ硬化剤は
一般式1のエポキシ基との反応速度に比べて極端に大き
な反応速度を有するものを選択し、かつ必要以上にその
使用量を大きくする事は避けるが良い。二価のエポキシ
化合物においても同様に、一般式1、二価のエポキシ化
合物およびエポキシ硬化剤を混合してから一挙に硬化さ
せる事である。この時もエポキシ硬化剤の選択と使用量
は同様に制限される事が好ましい。他の方法は主とし
て、二価のエポキシ化合物と一般式1の組合せで適用さ
れる。ビスフェノール−Aのジグリシジルエーテルで代
表されるような二価のエポキシ化合物と必要量の一般式
1とを予め反応させて、末端にエポキシ基を含有するプ
レポリマーを調製した後で、エポキシ硬化剤を添加して
硬化させる方法である。末端にエポキシ基を含有するプ
レポリマーを調製するには、二価のエポキシ化合物に対
して一般式1をモル比で0.08ないし0.6、より好
ましくは0.1ないし0.5の範囲で添加される。この
時、一般式1は既にエポキシ化合物に完全に連結されて
いるので、他のエポキシ硬化剤の選択は任意でよい。
There are two methods for applying General Formula 1 to an epoxy resin as a flame retardant. The general formula 1 is considered as one of the curing agents for polyvalent epoxy compounds, and only the necessary amount for flame retardancy is added, and if necessary, other curing agents are added to cure at once. Then, a method of obtaining an epoxy resin is employed. However, the other epoxy curing agent used at this time is selected to have an extremely large reaction rate as compared with the reaction rate with the epoxy group of the general formula 1, and the use amount thereof is not excessively increased. Is good. Similarly, in the case of a divalent epoxy compound, the compound of the general formula 1, the divalent epoxy compound and the epoxy curing agent are mixed and then cured at once. At this time, it is preferable that the selection and the use amount of the epoxy curing agent are similarly limited. Other methods are mainly applied with a combination of a divalent epoxy compound and the general formula 1. After preliminarily reacting a divalent epoxy compound represented by diglycidyl ether of bisphenol-A with a required amount of general formula 1 to prepare a prepolymer containing an epoxy group at a terminal, an epoxy curing agent Is added and cured. In order to prepare a prepolymer having an epoxy group at the terminal, the molar ratio of the general formula 1 to the divalent epoxy compound is preferably from 0.08 to 0.6, more preferably from 0.1 to 0.5. Is added. At this time, since the general formula 1 is already completely linked to the epoxy compound, any other epoxy curing agent may be selected.

【0026】一般式2は形式的にはエポキシ基に対して
四官能性であって、二価以上のエポキシ化合物に対して
は硬化性を有している。従って、エポキシ化合物を他の
エポキシ硬化剤を使用しないで、一般式2だけでエポキ
シ樹脂を硬化させる事も出来る。しかし、一般式2の使
用量を樹脂の難燃化に必要な程度に限定すれば、一般
に、硬化剤の量が不足である。この時、他のエポキシ硬
化剤の使用は不可避であり、一般式1の場合と同様に他
のエポキシ硬化剤の選択と使用量が制限される事が好ま
しい。
Formula 2 is formally tetrafunctional with respect to the epoxy group, and has curability with respect to divalent or higher-valent epoxy compounds. Accordingly, the epoxy resin can be cured only by the general formula 2 without using another epoxy curing agent. However, if the amount of use of the general formula 2 is limited to a level necessary for making the resin flame-retardant, the amount of the curing agent is generally insufficient. At this time, the use of another epoxy curing agent is inevitable, and it is preferable that the selection and use amount of the other epoxy curing agent be limited as in the case of the general formula 1.

【0027】前にも述べた通り、工程上一般式2を純粋
な形で製造する事は困難である。従って、一般式2には
通常、一般式1およびレゾルシン核がさらに多核化した
有機りん化合物が含有されている。一般式1と一般式2
のエポキシ基に対する反応速度は殆ど同等であって、一
般式1と一般式2とは目的に応じて任意の割合で混合し
て、エポキシ樹脂に応用する事が出来る。
As mentioned above, it is difficult to produce the general formula 2 in a pure form due to the process. Therefore, the general formula 2 generally contains the general formula 1 and an organophosphorus compound in which the resorcinol nucleus is further polynuclear. General formula 1 and general formula 2
Are almost the same, and the general formulas 1 and 2 can be mixed at an arbitrary ratio according to the purpose and applied to an epoxy resin.

【0028】一般式1および一般式2のエポキシ樹脂に
対する難燃効果は他の有機りん化合物に比べて著しく高
いために、エポキシ樹脂中に含有されるりん含量は比較
的に小さくて良い。通常、エポキシ樹脂に要求される難
燃性の程度に従って、りん含量が0.1ないし6.0
%、さらに好ましくは0.3ないし4.0%になるよう
に、予め計算された一般式1および一般式2がエポキシ
樹脂に添加される。
Since the flame retardant effect on the epoxy resins of the general formulas 1 and 2 is significantly higher than that of other organic phosphorus compounds, the phosphorus content in the epoxy resin may be relatively small. Usually, the phosphorus content is 0.1 to 6.0, depending on the degree of flame retardancy required of the epoxy resin.
%, More preferably from 0.3 to 4.0%, is added to the epoxy resin with the pre-calculated general formulas 1 and 2.

【0029】本発明の第一の目的は、一般式1または一
般式2で特定された新規な有機りん化合物だけを難燃剤
として使用して、難燃性エポキシ樹脂を提供する事では
あるが、エポキシ樹脂の特性を低下させない範囲で、他
の有機りん化合物、有機ハロゲン化合物、三酸化アンチ
モンまたは水酸化アルミニウムなどの他の難燃剤を添加
する事が出来る。
A first object of the present invention is to provide a flame-retardant epoxy resin using only the novel organophosphorus compound specified by the general formula 1 or 2 as a flame retardant. Other flame retardants such as other organic phosphorus compounds, organic halogen compounds, antimony trioxide or aluminum hydroxide can be added as long as the properties of the epoxy resin are not deteriorated.

【0030】また、本発明による難燃性エポキシ樹脂中
には通常使用されているような添加剤、たとえば動植物
繊維、合成繊維、鉱物繊維、ガラス繊維、繊維布、石英
粉、炭酸カルシウム、粘土鉱物、酸化チタン、アルミ
ナ、顔料または染料などを添加する事が出来る。
In the flame-retardant epoxy resin according to the present invention, additives usually used, such as animal and plant fibers, synthetic fibers, mineral fibers, glass fibers, fiber cloth, quartz powder, calcium carbonate, clay minerals , Titanium oxide, alumina, pigments or dyes can be added.

【0031】また、主としてガラス繊維などの織物を芯
材とした積層板などを製造する時には未硬化のエポキシ
樹脂組成物すなわち、エポキシ化合物、一般式1または
一般式2、他のエポキシ硬化剤、硬化促進剤および必要
ならば他の添加剤を有機溶媒に溶解混合して織物に含浸
させる事が出来る。有機溶媒を乾燥後、樹脂は硬化させ
られる。この時使用される有機溶媒としてはMEK(メ
チルエチルケトン)、MIBK(メチルイソブチルケト
ン)、DMF(ジメチルフォルムアミド)、DMAC
(ジメチルアセトアミド)またはエチレングリコールエ
ーテル類などが挙げられる。
When manufacturing a laminate or the like mainly made of a woven fabric such as glass fiber as a core material, an uncured epoxy resin composition, that is, an epoxy compound, a general formula 1 or a general formula 2, another epoxy curing agent, The accelerator and, if necessary, other additives can be dissolved and mixed in an organic solvent to impregnate the fabric. After drying the organic solvent, the resin is cured. The organic solvent used at this time is MEK (methyl ethyl ketone), MIBK (methyl isobutyl ketone), DMF (dimethyl formamide), DMAC
(Dimethylacetamide) or ethylene glycol ethers.

【0032】[0032]

【実施例】本発明をさらに明確にするために、一般式1
および一般式2の製造例、本発明の具体的な実施例およ
び比較例を挙げて説明する。
EXAMPLES In order to further clarify the present invention, general formula 1
The present invention will be described with reference to Production Examples of General Formula 2, specific examples of the present invention, and Comparative Examples.

【0033】[製造例1](一般式1の製造例) かきまぜ機、温度計、滴下ロートおよび水を分離できる
還流冷却器の付いた内容積1,000mlの四つ口フラ
スコにレゾルシンを165g(1.5モル)、構造式5
(10−ヒドロキシメチル−9,10−ジヒドロ−9−
オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサ
イド)を554g(1.5モル×1.5)および炭酸カ
リウムを0.8g仕込んだ。フラスコを加熱して内容物
が溶解したのでかきまぜ始めて、滴下ロートからトルエ
ンを適宜、滴下して内容物の温度が120℃ないし13
0℃でトルエンが還流すると同時に生成した水を除去出
来るようにした。約20時間後に生成して分離した水が
40mlとなり、ほぼ理論量であった。生成物は液体ク
ロマトグラフィーによる分析の結果、そのピークの面積
比で、レゾルシンが0.2%、一般式1のnが1に相当
するものが36%、nが2に相当するものが56%およ
び未確認の物質(一般式1のnの数が3の物質とも考え
られるが確認はされなかった。)が8%であった。次い
で、フラスコを減圧装置につないで使用したトルエンを
蒸留除去して、わずかに黄色味がかったガラス状の固体
が得られた。これはりん含量が10.26%、ヒドロキ
シル価が248.7であって、生成物は主として一般式
1のnの数が1と2の混合物である事が確認された。
[Production Example 1] (Production Example of General Formula 1) 165 g of resorcinol was placed in a 1,000 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser capable of separating water. 1.5 mol), structural formula 5
(10-hydroxymethyl-9,10-dihydro-9-
554 g (1.5 mol × 1.5) of oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide) and 0.8 g of potassium carbonate were charged. Since the contents were dissolved by heating the flask, stirring was started. Toluene was appropriately added dropwise from the dropping funnel to raise the temperature of the contents to 120 ° C to 13 ° C.
At 0 ° C., toluene was refluxed and, at the same time, generated water could be removed. After about 20 hours, the amount of water generated and separated became 40 ml, which was almost the theoretical amount. The product was analyzed by liquid chromatography. As a result, the area ratio of the peaks was 0.2% for resorcin, 36% for n of the general formula 1 was 1 and 56% for n was 2 in the general formula 1. And 8% of unidentified substances (though the number of n in the general formula 1 is considered to be 3 but not confirmed). The flask was then connected to a vacuum and the used toluene was distilled off to give a slightly yellowish glassy solid. This had a phosphorus content of 10.26% and a hydroxyl value of 248.7, and it was confirmed that the product was mainly a mixture of general formula 1 in which the number of n was 1 and 2.

【0034】[製造例2](一般式2の製造例) 製造例1と同じフラスコにレゾルシンを165g、構造
式5を443gおよび炭酸カリウムを0.5g仕込んで
製造例1と殆ど同様にして、液体クロマトグラフィーの
面積比で、レゾルシンが0.5%、一般式1のnが1に
相当するものが、56%、nが2に相当するものが37
%および未確認の物質が7%の割合の混合物が得られ
た。内容物を90℃に冷却してから、滴下ロートからホ
ルマリン0.5モル相当分を徐々に滴下した。反応中た
えず液体クロマトグラフィーによって追跡し、一般式1
に相当する化合物が順次ホルムアルデヒドで重縮合して
行く様子が観察されたものの、ピークの数が多く複雑で
あって、仕上がった生成物の構造をそのピーク毎に特定
する事は困難であった。反応終了後、フラスコを減圧装
置につないで水およびトルエンを蒸留除去して、淡黄色
のガラス状固体が得られた。これはりん含量が9.60
%、ヒドロキシル価が337.3であって主として、一
般式1と一般式2の混合物である事が確認された。
[Production Example 2] (Production Example of General Formula 2) In the same flask as in Production Example 1, 165 g of resorcin, 443 g of Structural Formula 5, and 0.5 g of potassium carbonate were charged, and almost the same as in Production Example 1 was prepared. In the area ratio of liquid chromatography, resorcin was 0.5%, n of the general formula 1 was equivalent to 1, 56%, and n was 2 for 37.
% And 7% of unidentified material. After the content was cooled to 90 ° C., 0.5 mol of formalin was gradually added dropwise from a dropping funnel. During the reaction, the reaction was monitored by liquid chromatography.
Although it was observed that the compound corresponding to the above was polycondensed sequentially with formaldehyde, the number of peaks was large and complicated, and it was difficult to specify the structure of the finished product for each peak. After completion of the reaction, the flask was connected to a decompression device, and water and toluene were distilled off to obtain a pale yellow glassy solid. It has a phosphorus content of 9.60.
% And a hydroxyl value of 337.3, and it was mainly confirmed that the mixture was a mixture of the general formulas 1 and 2.

【0035】[製造例3](一般式2の生成を確認する
ための実験) 製造例1と同じフラスコにレゾルシンを550g、構造
式5を123gおよび炭酸カリウムを0.8gを仕込ん
で製造例1と同様に反応させた。分析ではレゾルシンと
レゾルシンの4位にXすなわち構造式1の付いた生成物
が主で、少量の2位置換体が含有されていた。この反応
混合物を酢酸エチルに溶解して、水洗を繰り返して、未
反応のレゾルシンを除去した。酢酸エチルおよびトルエ
ンを減圧下に蒸留除去して淡黄色のガラス状固体161
gが得られた。このりん含量は9.18%、ヒドロキシ
ル価は333.6、質量分析器による分析では分子量が
338であって、これが一般式1のnの数が1の化合物
である事が確認された。次に、かきまぜ機、温度計、還
流冷却器および滴下ロートの付いた内容積200mlの
四つ口フラスコにこの化合物を101g(0.3モ
ル)、ジオキサンを50gおよびメタルスルホン酸を
0.2g仕込んで、内容物を90℃に加熱した。滴下ロ
ートからホルマリンを0.02モルに相当する量だけ徐
々に滴下した。反応速度は充分に大きく、液体クロマト
グラフィーによって、詳細に反応を追跡してレゾルシン
環が重縮合する過程が確認された。仕上がった反応混合
物のピークの数は製造例2に比べて単純であり、この実
験によって、混合物が一般式1のnの数が1である化合
物と一般式2のlおよびmの数がともに1である化合物
からなる事が確認された。従って、製造例2で調製した
混合物がこの実験とその過程を詳細に比較する事によっ
て、その組成は複雑で解析する事は困難ではあるが、一
般式1および一般式2との混合物である事が確認され
た。 [実施例1]エピコート828(エポキシ当量:19
0)(シェル石油社製)を190g、製造例1で得られ
た一般式1を65gおよびテトラメチルアンモニウムク
ロライドを0.1g混合溶融して、120℃で5時間反
応させた。これに4,4′−ジアミノジフェニルメタン
を35g加えて、150℃、5時間で硬化させ、エポキ
シ樹脂試験片を得た。この樹脂のりん含量は2.29%
であった。 [実施例2]エピコート828を190g、製造例1で
得た一般式1を65g、4,4′−ジアミノジフェニル
メタンを35gおよびテトラメチルアンモニウムクロラ
イドを0.1g加えて、150℃、5時間で硬化させ
て、エポキシ樹脂試験片を得た。この樹脂の特性は実施
例1で得られた樹脂と殆ど類似していて、りん含量も実
施例1で得られたものと全く同じであった。 [実施例3]フェノールノボラックエポキシ化合物(平
均分子量:650、エポキシ当量:178)を178
g、製造例1で得られた一般式1を75g、フェノール
ノボラック樹脂(平均分子量:350、ヒドロキシル
価:530)を70gおよびテトラメチルアンモニウム
クロライドを0.1g混合溶融して同様に硬化させてエ
ポキシ樹脂試験片を得た。この樹脂のりん含量は2.3
7%であった。 [実施例4]エピコート828を190g、製造例2で
得られた主として一般式1と一般式2の混合物を60
g、4,4′−ジアミノジフェニルメタンを34gおよ
びテトラメチルアンモニウムクロライドを0.1g加え
て、150℃、5時間で硬化させてエポキシ樹脂試験片
を得た。この樹脂のりん含量は3.02%であった。 [実施例5]実施例3で使用したフェノールノボラック
エポキシ化合物を178g、製造例2で得られた一般式
1と一般式2の混合物を60g、実施例3で使用したフ
ェノールノボラック樹脂を72g混合溶融してテトラメ
チルアンモニウムクロライド0.1g加えて同様に硬化
させ、エポキシ樹脂試験片を得た。この樹脂のりん含量
は2.84%であった。 [比較例1]エピコート828を190g、4,4′−
ジアミノジフェニルメタンを50gおよびテトラメチル
アンモニウムクロライドを0.1g混合し、同様に硬化
させて、エポキシ樹脂試験片を得た。この樹脂にはりん
を含有していなかった。 [比較例2]エピコート828を190g、トリクレジ
ルホスフェートを80g、4,4′−ジアミノジフェニ
ルメタンを50gおよびテトラメチルアンモニウムクロ
ライドを0.1g溶融混合し同様に硬化させて、エポキ
シ樹脂試験片を得た。この樹脂のりん含量は2.09%
であった。 [比較例3]エピコート828を190g、構造式2で
表される有機りん化合物(9,10−ジヒドロ−9−オ
キサ−10−ホスファフェンアンスレン−10−オキサ
イド)(三光社製)を45g、4,4′−ジアミノジフ
ェニルメタンを39gおよびテトラメチルアンモニウム
クロライドを0.1g加えて、同様に硬化させてエポキ
シ樹脂試験片を得た。この樹脂のりん含量は2.35%
であった。
[Production Example 3] (Experiment for confirming the formation of General Formula 2) Production Example 1 was prepared by charging 550 g of resorcin, 123 g of Structural Formula 5, and 0.8 g of potassium carbonate in the same flask as in Production Example 1. The reaction was carried out in the same manner as Analysis revealed that resorcinol and a product having X, that is, structural formula 1 in the 4-position of resorcinol were mainly contained, and a small amount of 2-substituted product was contained. This reaction mixture was dissolved in ethyl acetate and washed repeatedly with water to remove unreacted resorcinol. Ethyl acetate and toluene were distilled off under reduced pressure to give a pale yellow glassy solid 161.
g was obtained. The phosphorus content was 9.18%, the hydroxyl value was 333.6, and the analysis by a mass spectrometer revealed that the compound had a molecular weight of 338. Next, 101 g (0.3 mol) of this compound, 50 g of dioxane and 0.2 g of metal sulfonic acid were charged into a 200 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel. Then, the contents were heated to 90 ° C. Formalin was gradually dropped from the dropping funnel in an amount corresponding to 0.02 mol. The reaction rate was sufficiently high, and the process of polycondensation of the resorcinol ring was confirmed by liquid chromatography following the reaction in detail. The number of peaks in the finished reaction mixture was simpler than that in Preparation Example 2. According to this experiment, the mixture was found to be a compound in which the number of n in the general formula 1 was 1 and the number of l and m in the general formula 2 was both 1. It was confirmed that the compound consisted of: Therefore, although the composition of the mixture prepared in Production Example 2 is complicated and difficult to analyze by comparing this experiment and the process in detail, it must be a mixture of the general formulas 1 and 2. Was confirmed. [Example 1] Epicoat 828 (epoxy equivalent: 19)
(0) 190 g (manufactured by Shell Sekiyu KK), 65 g of the general formula 1 obtained in Production Example 1 and 0.1 g of tetramethylammonium chloride were mixed and melted, and reacted at 120 ° C. for 5 hours. To this, 35 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane was added and cured at 150 ° C. for 5 hours to obtain an epoxy resin test piece. The phosphorus content of this resin is 2.29%
Met. Example 2 190 g of Epicoat 828, 65 g of the formula 1 obtained in Production Example 1, 35 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane and 0.1 g of tetramethylammonium chloride were added, and cured at 150 ° C. for 5 hours. Thus, an epoxy resin test piece was obtained. The properties of this resin were almost similar to the resin obtained in Example 1, and the phosphorus content was exactly the same as that obtained in Example 1. [Example 3] A phenol novolak epoxy compound (average molecular weight: 650, epoxy equivalent: 178) was converted to 178.
g, 75 g of the general formula 1 obtained in Production Example 1, 70 g of a phenol novolak resin (average molecular weight: 350, hydroxyl number: 530) and 0.1 g of tetramethylammonium chloride were mixed and cured in the same manner as described above. A resin test piece was obtained. The phosphorus content of this resin is 2.3
7%. Example 4 190 g of Epicoat 828 and 60 parts of the mixture of Formulas 1 and 2 obtained in Production Example 2
g, 34 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane and 0.1 g of tetramethylammonium chloride were added and cured at 150 ° C. for 5 hours to obtain an epoxy resin test piece. The phosphorus content of this resin was 3.02%. [Example 5] 178 g of the phenol novolak epoxy compound used in Example 3, 60 g of the mixture of General Formulas 1 and 2 obtained in Production Example 2, and 72 g of the phenol novolak resin used in Example 3 were melted. Then, 0.1 g of tetramethylammonium chloride was added and cured in the same manner to obtain an epoxy resin test piece. The phosphorus content of this resin was 2.84%. [Comparative Example 1] 190 g of Epicoat 828, 4,4'-
50 g of diaminodiphenylmethane and 0.1 g of tetramethylammonium chloride were mixed and cured in the same manner to obtain an epoxy resin test piece. This resin did not contain phosphorus. Comparative Example 2 190 g of Epicoat 828, 80 g of tricresyl phosphate, 50 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane and 0.1 g of tetramethylammonium chloride were melt-mixed and cured in the same manner to obtain an epoxy resin test piece. Was. The phosphorus content of this resin is 2.09%
Met. Comparative Example 3 190 g of Epicoat 828 and 45 g of an organic phosphorus compound (9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide) represented by the structural formula 2 (manufactured by Sankosha) 39 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane and 0.1 g of tetramethylammonium chloride were added and cured in the same manner to obtain an epoxy resin test piece. The phosphorus content of this resin is 2.35%
Met.

【0036】[実施例および比較例の評価]実施例1な
いし5および比較例1ないし3で得られたエポキシ樹脂
を次の各方法で評価判定して第一表にまとめた。
[Evaluation of Examples and Comparative Examples] The epoxy resins obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated and determined by the following methods and summarized in Table 1.

【0037】A Tg(ガラス転移温度):粘弾性スペ
クトロメーターDMA980(デュポン社製)を使用し
て、2℃/minの昇温速度で測定して、その温度を示
した。
A Tg (glass transition temperature): Measured at a heating rate of 2 ° C./min using a viscoelastic spectrometer DMA980 (manufactured by DuPont) and the temperature was indicated.

【0038】B 煮沸吸水率:100℃の沸騰水中に試
験片を1時間浸漬してその重量増加率を示した。
B: Water absorption at boiling: The test piece was immersed in boiling water at 100 ° C. for 1 hour to show the rate of weight increase.

【0039】C 加圧熱水吸水率:120℃の加圧水中
に1時間曝した時の試験片の重量増加率を示した。
C Pressurized hot water absorption: The rate of weight increase of the test piece when exposed to pressurized water at 120 ° C. for 1 hour.

【0040】D 耐アルカリ性:10%苛性ソーダ水溶
液を80℃に加熱して、試験片を2時間浸漬した後、表
面状態を観察して、◎は無変化、○はわずかに侵食、△
は相当に侵食および×は非常に侵食で評価した。
D Alkali resistance: After heating a 10% aqueous solution of caustic soda to 80 ° C. and immersing the test piece for 2 hours, observing the surface condition, ◎ indicates no change, ○ indicates slight erosion, Δ
Was considerably eroded and X was very eroded.

【0041】E 耐燃性(難燃性):アンダーライター
UL−94の方法で評価し、フレーミングの持続時間の
平均値を示した。
E Flame resistance (flame retardancy): Evaluated by the method of an underwriter UL-94, and the average value of the duration of framing was shown.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【発明の効果】実施例1〜5および比較例1〜3の結果
から理解されるように、本発明方法によれば、有機ハロ
ゲン化合物を全く使用しないで、高度な難燃性、高い耐
熱性、耐水性および耐薬品性のエポキシ樹脂を提供し得
る事が明瞭であって、産業上の有益性が極めて高いもの
である。
As will be understood from the results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, according to the method of the present invention, high flame resistance and high heat resistance can be obtained without using any organic halogen compound. It is clear that a water-resistant and chemical-resistant epoxy resin can be provided, which is extremely useful in industry.

フロントページの続き (72)発明者 住友 浩 大阪府茨木市五日市1丁目10番24号 株式 会社三光開発科学研究所内 Fターム(参考) 4J036 AA01 CC02 DA01 DA05 Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Sumitomo 1-10-24, Itikaichi, Ibaraki-shi, Osaka F-term in Sanko Development Research Institute Co., Ltd. (reference) 4J036 AA01 CC02 DA01 DA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エポキシ樹脂と一般式1及び/又は一般
式2で表わされる有機りん化合物との反応生成物よりな
る難燃性エポキシ樹脂。 【化1】 (一般式1中で、Xは構造式1で表されるりん含有置換
基、nは1ないし3の整数である。) 【化2】 【化3】 (一般式2中で、Xは一般式1での定義と同じであり、
lおよびmは0ないし2の整数である。ただし、lとm
とがともに0である事はない。)
1. A flame-retardant epoxy resin comprising a reaction product of an epoxy resin and an organic phosphorus compound represented by general formula 1 and / or general formula 2. Embedded image (In the general formula 1, X is a phosphorus-containing substituent represented by the structural formula 1, and n is an integer of 1 to 3.) Embedded image (In the general formula 2, X is the same as defined in the general formula 1,
l and m are integers from 0 to 2. Where l and m
Are never zero. )
【請求項2】 上記難燃性エポキシ樹脂中の上記有機り
ん化合物が、りん原子として0.1〜6.0%の範囲で
含まれる請求項1記載の難燃性エポキシ樹脂。
2. The flame-retardant epoxy resin according to claim 1, wherein the organic phosphorus compound in the flame-retardant epoxy resin is contained in a range of 0.1 to 6.0% as a phosphorus atom.
【請求項3】 一般式1及び/又は一般式2で表される
有機りん化合物を少なくとも2個のエポキシ基を有する
エポキシ化合物に対して0.08ないし0.6モルの比
率で反応させて得られた有機りん化合物をさらにエポキ
シ硬化剤で硬化させてなる難燃性エポキシ樹脂。
3. An organic phosphorus compound represented by the general formula 1 and / or the general formula 2 is reacted with an epoxy compound having at least two epoxy groups in a ratio of 0.08 to 0.6 mol. A flame-retardant epoxy resin obtained by further curing the obtained organic phosphorus compound with an epoxy curing agent.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002037852A (en) * 2000-07-19 2002-02-06 Choshun Jinzo Jushisho Kofun Yugenkoshi Flame retardant resin and composition composed of the same
WO2002014334A1 (en) * 2000-08-10 2002-02-21 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Phenol compounds, resin compositions and products of curing thereof
JP2002179774A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 Nippon Kayaku Co Ltd Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
US8512914B2 (en) * 2007-11-02 2013-08-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Phosphorus containing benzoxazine-based monomer, polymer thereof, electrode for fuel cell including the polymer, electrolyte membrane for fuel cell including the polymer, and fuel cell using the electrode
EP3540000A1 (en) 2018-03-16 2019-09-18 Stutz, Felix Benjamin Flame retardant polyamide 6 master batch and fibers made thereof
CN114437656A (en) * 2022-01-24 2022-05-06 中国人民解放军海军工程大学 Halogen-free flame-retardant epoxy resin adhesive and preparation method thereof
CN114479706A (en) * 2022-01-24 2022-05-13 中国人民解放军海军工程大学 Halogen-free flame-retardant high-thermal-conductivity mica tape and preparation method and application thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002037852A (en) * 2000-07-19 2002-02-06 Choshun Jinzo Jushisho Kofun Yugenkoshi Flame retardant resin and composition composed of the same
WO2002014334A1 (en) * 2000-08-10 2002-02-21 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Phenol compounds, resin compositions and products of curing thereof
JP2002179774A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 Nippon Kayaku Co Ltd Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
US8512914B2 (en) * 2007-11-02 2013-08-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Phosphorus containing benzoxazine-based monomer, polymer thereof, electrode for fuel cell including the polymer, electrolyte membrane for fuel cell including the polymer, and fuel cell using the electrode
EP3540000A1 (en) 2018-03-16 2019-09-18 Stutz, Felix Benjamin Flame retardant polyamide 6 master batch and fibers made thereof
WO2019175421A1 (en) 2018-03-16 2019-09-19 Stutz Felix Benjamin Flame retardant master batch for polyamide 6 and fibers made thereof
CN114437656A (en) * 2022-01-24 2022-05-06 中国人民解放军海军工程大学 Halogen-free flame-retardant epoxy resin adhesive and preparation method thereof
CN114479706A (en) * 2022-01-24 2022-05-13 中国人民解放军海军工程大学 Halogen-free flame-retardant high-thermal-conductivity mica tape and preparation method and application thereof

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