JP2003313273A - Epoxy resin curing agent and epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin curing agent and epoxy resin composition

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JP2003313273A
JP2003313273A JP2002121981A JP2002121981A JP2003313273A JP 2003313273 A JP2003313273 A JP 2003313273A JP 2002121981 A JP2002121981 A JP 2002121981A JP 2002121981 A JP2002121981 A JP 2002121981A JP 2003313273 A JP2003313273 A JP 2003313273A
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JP
Japan
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epoxy resin
formula
curing agent
chemical
weight
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Application number
JP2002121981A
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Japanese (ja)
Inventor
Keizo Takahama
啓造 高浜
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin curing agent having high heat resistance and excellent processability. <P>SOLUTION: The epoxy resin curing agent is obtained by heat treating a maleic acid and/or a maleic anhydride and a diamine at a molar ratio of 0.4-2.0:1.0 at 80-200°C in the presence of a novolak type phenolic resin to be added in an amount of 10-90 wt.% and in the absence of a solvent. An epoxy resin composition comprises the above epoxy resin curing agent and an epoxy resin as the essential components. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、エポキ樹脂硬化剤
およびエポキシ樹脂組成物に関するものである。更に詳
しくは、高耐熱で加工性に優れたエポキシ樹脂硬化剤お
よびこれを含むエポキシ樹脂組成物に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin curing agent and an epoxy resin composition. More specifically, it relates to an epoxy resin curing agent having high heat resistance and excellent workability, and an epoxy resin composition containing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂は電気、電子、土木、塗料
等の幅広い分野で広く使用されている。その特性は、主
成分であるエポキシ樹脂モノマーの種類だけでなく、硬
化剤の種類によっても大きく変化するため、硬化剤の選
択は、エポキシ樹脂組成物を開発する上での大きなウエ
イトを占める。従来、硬化剤としては、脂肪族アミン、
芳香族アミン、酸無水物、イミダゾール、ノボラック型
フェノール樹脂などが、よく使用されている。しかしな
がら、これらの硬化物で得られるエポキシ樹脂硬化物の
性能は、軟化点が低かったり、比較的高軟化点の硬化物
が得られる酸無水物を用いたものでも、硬化時間が長か
ったり、電気特性が劣るなど、得られる特性が十分では
なかった。このような現状の中、より高耐熱の硬化物を
得るために、イミド系の硬化剤が提案されている。ビス
マレイミドにジアミンを付加させた構造のものや、鎖状
のポリイミド樹脂の末端がアミノ基になった構造のもの
などである。しかし、これらの硬化剤は、原料が高価で
ある上、樹脂組成物の流動性が低下し加工性が劣るとい
う欠点があり、実用化には至っていない。
2. Description of the Related Art Epoxy resins are widely used in a wide variety of fields such as electricity, electronics, civil engineering and paints. Since the characteristics of the epoxy resin composition vary greatly depending on not only the type of the epoxy resin monomer as the main component but also the type of the curing agent, selection of the curing agent occupies a great weight in developing the epoxy resin composition. Conventionally, as curing agents, aliphatic amines,
Aromatic amines, acid anhydrides, imidazoles, novolac type phenolic resins and the like are often used. However, the performance of the epoxy resin cured product obtained from these cured products is low in the softening point, or even when using an acid anhydride that gives a cured product with a relatively high softening point, the curing time is long and the electrical resistance is high. The obtained properties were not sufficient, such as the inferior properties. Under such circumstances, imide-based curing agents have been proposed in order to obtain a cured product having higher heat resistance. Examples thereof include those having a structure in which a diamine is added to bismaleimide, and those having a structure in which a terminal of a chain-like polyimide resin is an amino group. However, these curing agents have the drawbacks that the raw materials are expensive and the fluidity of the resin composition is lowered, resulting in poor processability, and they have not been put into practical use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のエポ
キシ樹脂硬化物のこのような問題点に鑑み、鋭意検討の
結果なされたもので、高耐熱で、加工性に優れたエポキ
シ樹脂硬化剤及びこれを含むエポキシ樹脂組成物を提供
することを目的としたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made as a result of intensive studies in view of such problems of conventional epoxy resin cured products, and is an epoxy resin curing agent having high heat resistance and excellent processability. And an epoxy resin composition containing the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、マレイン酸
類やその無水物とジアミンを無溶媒下で反応させてエポ
キシ樹脂硬化剤を得る際に、ノボラック型フェノール樹
脂の存在下で反応させることにより、よりエポキシ樹脂
組成物の流動性を向上させることを可能とし、更に検討
を進めて、本発明を完成するに至った。即ち本発明は、
一般式(1)で表されるマレイン酸類および/または一
般式(2)で表される無水マレイン酸類と、一般式
(3)で表される少なくとも1種類以上のジアミンとを
0.4〜2.0:1.0のモル比で、10〜90重量%
の割合で添加されるノボラック型フェノール樹脂存在下
かつ無溶媒下、80〜200℃で加熱処理して得られる
エポキシ樹脂硬化剤、および当該エポキシ樹脂硬化剤と
1分子に少なくとも2個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂を必須成分とし、それぞれの量比が100重量
部:25〜400重量部の割合で配合されるエポキシ樹
脂組成物である。
Means for Solving the Problems The present inventor, when a maleic acid or its anhydride and a diamine are reacted in the absence of a solvent to obtain an epoxy resin curing agent, the reaction is carried out in the presence of a novolac type phenol resin. As a result, it has become possible to further improve the fluidity of the epoxy resin composition, and further studies have been carried out to complete the present invention. That is, the present invention is
0.4 to 2 of the maleic acid represented by the general formula (1) and / or the maleic anhydride represented by the general formula (2) and at least one diamine represented by the general formula (3). 10 to 90% by weight at a molar ratio of 0.0: 1.0
Epoxy resin curing agent obtained by heat treatment at 80 to 200 ° C. in the presence of a novolac type phenolic resin and a solvent, and at least two or more epoxy groups in one molecule. Is an epoxy resin composition containing, as an essential component, an epoxy resin having a ratio of 100 parts by weight: 25 to 400 parts by weight.

【0005】[0005]

【化8】 [Chemical 8]

【0006】[0006]

【化9】 [Chemical 9]

【0007】[0007]

【化10】 (式(1)、式(2)及び式(3)中、R1〜R4はそれ
ぞれ水素または炭素数4以下のアルキル基を示し、Xは
炭素数4〜50の2価の有機基を示す。)
[Chemical 10] (In formula (1), formula (2) and formula (3), R 1 to R 4 each represent hydrogen or an alkyl group having 4 or less carbon atoms, and X represents a divalent organic group having 4 to 50 carbon atoms. Show.)

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明のエポキシ樹脂硬化剤は、
マレイン酸類および/または無水マレイン酸類とジアミ
ンとノボラック型フェノール樹脂とを、所定の量比で、
溶媒を介さず、加熱処理して得られるものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin curing agent of the present invention is
Maleic acid and / or maleic anhydride, diamine and novolac type phenolic resin in a predetermined amount ratio,
It is obtained by heat treatment without using a solvent.

【0009】本発明で用いる一般式(1)で表されるマ
レイン酸類としては、マレイン酸、シトラコン酸など
を、一般式(2)で表される無水マレイン酸類として
は、無水マレイン酸、無水シトラコン酸などを例示する
ことが出来る。これらの内、マレイン酸、無水マレイン
酸が、反応性が高いため好ましい。マレイン酸類および
無水マレイン酸類は、単独で用いても良く、2種類以上
を組み合わせて用いても良い。
The maleic acids represented by the general formula (1) used in the present invention include maleic acid and citraconic acid, and the maleic anhydrides represented by the general formula (2) include maleic anhydride and citraconic anhydride. Examples thereof include acids. Of these, maleic acid and maleic anhydride are preferred because of their high reactivity. The maleic acids and maleic anhydrides may be used alone or in combination of two or more.

【0010】本発明で用いる一般式(3)で表されるジ
アミンとしては、p−フェニレンジアミン、m−フェニ
レンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジ
アミノナフタレン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−
ジアミノトルエン、2,5−ジアミノ−p−キシレン、
2,5−ジアミノ−m−キシレン、2,5−ジアミノピリ
ジン、2,6−ジアミノピリジン、3,3'−ジアミノジ
フェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、
3,3'−ジアミノジフェニルプロパン、4,4'−ジアミ
ノジフェニルプロパン、3,3'−ジアミノジフェニルヘ
キサフルオロプロパン、4,4'−ジアミノジフェニルヘ
キサフルオロプロパン、3,3'−ジアミノジフェニルエ
ーテル、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、3,4'
−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジン、3,3'−
ジアミノビフェニル、3,3'−ジアミノジフェニルスル
フィド、4,4'−ジアミノジフェニルスルフィド、3,
3'−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4'−ジアミ
ノジフェニルスルフォン、4,4'−ジアミノベンズアニ
リド、4,4'−メチレンジ−o−トルイジン、4,4'−
メチレンジ−2,6−キシリジン、4,4'−メチレンジ
−2,6−ジエチルアニリン、3,3'−ジメチル−4,
4'−ジアミノビフェニル、3,3'−ジメトキシベンジ
ジン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼ
ン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2
−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロ
パン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル]ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、ビス[4−
(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、4,
4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、
1,4−ジアミノブタン、1,3−ジアミノペンタン、
1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、
1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、
1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、
1,12−ジアミノドデカン、1,4−ジアミノシクロヘ
キサン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、4,4'−ジ
アミノジシクロヘキシルメタン、ビス(4−アミノ−3
−メチルシクロヘキシル)メタン、2,5−ジメチルヘ
キサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘプタメチレ
ンジアミン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、4,
4−ジメチルヘプタメチレンジアミン、5−メチルノナ
メチレンジアミン、1,3−ビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−ア
ミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス
(3−アミノプロピル)ポリジフェニルシロキサン、
α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリメチルフェニ
ルシロキサンなどが挙げられる。特に、ジアミンが、一
般式(3)におけるXとして、一般式(4)〜(7)で
表される基の中から選ばれる2価の基を有するジアミン
を用いることは、耐熱性と加工性の両立という観点から
好ましい。これらのジアミンは単独で用いても良く、2
種類以上を組み合わせて用いても良い。
The diamine represented by the general formula (3) used in the present invention includes p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene and 2,4-diaminotoluene. 2,5-
Diaminotoluene, 2,5-diamino-p-xylene,
2,5-diamino-m-xylene, 2,5-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane,
3,3'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 3,3'-diaminodiphenylhexafluoropropane, 4,4'-diaminodiphenylhexafluoropropane, 3,3'-diaminodiphenylether, 4, 4'-diaminodiphenyl ether, 3,4 '
-Diaminodiphenyl ether, benzidine, 3,3'-
Diaminobiphenyl, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,
3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'-methylenedi-o-toluidine, 4,4'-
Methylenedi-2,6-xylidine, 4,4'-methylenedi-2,6-diethylaniline, 3,3'-dimethyl-4,
4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxybenzidine, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene,
1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2
-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4-
(3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,
4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether,
1,4-diaminobutane, 1,3-diaminopentane,
1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane,
1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane,
1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane,
1,12-diaminododecane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-diaminocyclohexane, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, bis (4-amino-3)
-Methylcyclohexyl) methane, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, 2,5-dimethylheptamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 4,
4-dimethylheptamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydiphenylsiloxane,
Examples include α, ω-bis (3-aminopropyl) polymethylphenylsiloxane. In particular, when the diamine has a divalent group having a divalent group selected from the groups represented by the general formulas (4) to (7) as X in the general formula (3), heat resistance and processability can be obtained. It is preferable from the viewpoint of satisfying both. These diamines may be used alone or 2
A combination of more than one type may be used.

【0011】[0011]

【化11】 (式(4)中、Yは直接結合または2価の有機基を示
し、R5〜R8はそれぞれ水素、炭素数4以下のアルキル
基、炭素数4以下のアルコキシ基のいずれかを示す。)
[Chemical 11] (In the formula (4), Y represents a direct bond or a divalent organic group, and R 5 to R 8 each represent hydrogen, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or an alkoxy group having 4 or less carbon atoms. )

【0012】[0012]

【化12】 (式(5)中、Zは直接結合または2価の有機基を示
す。)
[Chemical 12] (In the formula (5), Z represents a direct bond or a divalent organic group.)

【0013】[0013]

【化13】 (式(6)中、mは4〜30の整数である。)[Chemical 13] (In the formula (6), m is an integer of 4 to 30.)

【0014】[0014]

【化14】 (式(7)中、nは1〜20の整数である。)[Chemical 14] (In the formula (7), n is an integer of 1 to 20.)

【0015】本発明のエポキシ樹脂硬化剤の製造方法と
しては、マレイン酸類および/または無水マレインとジ
アミンとの反応は、ノボラック型フェノール樹脂存在下
及び無溶媒下で混合し、加熱して行われるが、この反応
によって得られるものの主たる構造は、一般式(8)の
繰り返し単位を有するイミド化合物である。この構造の
2級アミノ基の部分および未反応の1級アミノ基がエポ
キシ基と反応すると考えられる。得られる硬化物はイミ
ド環の寄与により化学的、物理的に高耐熱となる。
In the method for producing the epoxy resin curing agent of the present invention, the reaction between maleic acid and / or maleic anhydride and diamine is carried out by mixing and heating in the presence of a novolac type phenol resin and without solvent. The main structure of the compound obtained by this reaction is an imide compound having a repeating unit of the general formula (8). It is considered that part of the secondary amino group of this structure and unreacted primary amino group react with the epoxy group. The resulting cured product has a high heat resistance chemically and physically due to the contribution of the imide ring.

【0016】[0016]

【化15】 (式(8)中、R9、R10はそれぞれ水素または炭素数
4以下のアルキル基を表す。Xは炭素数4〜50の2価
の有機基を表す。)
[Chemical 15] (In the formula (8), R 9 and R 10 each represent hydrogen or an alkyl group having 4 or less carbon atoms. X represents a divalent organic group having 4 to 50 carbon atoms.)

【0017】本発明で用いるノボラック型フェノール樹
脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノ
ボラック樹脂やこれらの樹脂の一部を、キシレン、アニ
リンなどで変性した変性ノボラック樹脂を例示できる。
これらのノボラック型フェノール樹脂は、単独で用いて
もよく、2種類以上を組み合わせて用いても良い。
Examples of the novolac type phenolic resin used in the present invention include phenol novolac resin, cresol novolac resin, and modified novolac resin obtained by modifying a part of these resins with xylene, aniline or the like.
These novolac type phenolic resins may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0018】本発明のエポキシ樹脂硬化剤の製造におい
て、これを加えることで流動性が増し加工性を向上させ
ることが出来る。このことによって、ノボラック型フェ
ノール樹脂を用いない場合、マレイン酸類および/また
は無水マレイン酸類とジアミンとの反応モル比が0.4
〜0.8:1.0の範囲であるのと比べ、マレイン酸類
や無水マレイン酸類の反応モル比を増加させることがで
きる。具体的には、マレイン酸類および/または無水マ
レイン類とジアミンとのモル比を0.4〜2.0:1.
0とすることが出来る。ジアミンが、この範囲より少な
いと流動性が低下し、加工性の点で問題があり、多いと
耐熱性が低下し問題がある。
In the production of the epoxy resin curing agent of the present invention, by adding it, the fluidity can be increased and the workability can be improved. As a result, when the novolac type phenol resin is not used, the reaction molar ratio of maleic acid and / or maleic anhydride and diamine is 0.4.
The reaction molar ratio of maleic acids and maleic anhydrides can be increased as compared with the range of 0.8: 1.0. Specifically, the molar ratio of maleic acid and / or maleic anhydride and diamine is 0.4 to 2.0: 1.
It can be 0. If the amount of diamine is less than this range, the fluidity is lowered, and there is a problem in terms of processability, and if it is more than that range, the heat resistance is lowered and there is a problem.

【0019】また、ノボラック型フェノール樹脂の量比
としては、10〜90重量%の範囲で配合され、好まし
くは20〜80重量%の範囲で配合される。この範囲よ
り多いと耐熱性の点で問題があり、少ないと流動性を向
上させる効果が得られず、それぞれ好ましくない。
The amount ratio of the novolac type phenol resin is 10 to 90% by weight, preferably 20 to 80% by weight. If it is more than this range, there is a problem in heat resistance, and if it is less than this range, the effect of improving fluidity cannot be obtained, which is not preferable.

【0020】従来、ノボラック型フェノール樹脂は、エ
ポキシ樹脂硬化剤として使用されているが、樹脂組成物
において、更に、3級アミンやリン化合物等の硬化触媒
を添加するのが一般的である。しかし、本発明のエポキ
シ樹脂組成物において、前記エポキシ樹脂硬化剤を用い
ることにより、硬化触媒は必要としないが、硬化反応を
速める目的で、耐熱性を低下させない範囲での硬化触媒
の添加は妨げない。
Conventionally, novolac type phenol resin has been used as an epoxy resin curing agent, but it is general to add a curing catalyst such as a tertiary amine or a phosphorus compound to the resin composition. However, in the epoxy resin composition of the present invention, the use of the epoxy resin curing agent does not require a curing catalyst, but for the purpose of accelerating the curing reaction, addition of a curing catalyst within the range of not lowering the heat resistance is hindered. Absent.

【0021】本発明のエポキシ樹脂硬化剤の製造におけ
る合成条件として、加熱温度は、80〜200℃で行な
われる。200℃を越える高温で加熱処理すると反応は
早いが、副反応による架橋が発生し、流動性が低下する
問題がある。一方、加熱温度が80℃未満では、反応速
度が急激に低下し、未反応分の残存やイミド化率の低下
によって、耐熱性が低下する。反応時間は、原料の種類
や目的の生成物特性によって異なるが、数分〜数時間の
オーダーで行われる。
As a synthesis condition in the production of the epoxy resin curing agent of the present invention, the heating temperature is 80 to 200 ° C. When heat treatment is performed at a high temperature exceeding 200 ° C., the reaction is fast, but there is a problem that cross-linking occurs due to a side reaction and the fluidity decreases. On the other hand, when the heating temperature is lower than 80 ° C., the reaction rate sharply decreases, and the heat resistance decreases due to the remaining unreacted component and the reduction in imidization ratio. The reaction time varies depending on the type of raw material and the desired product characteristics, but is on the order of minutes to hours.

【0022】本発明で用いる1分子に少なくとも2個以
上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型
エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、ポリグリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂などを例示することができる。これら
のエポキシ樹脂は単独で用いてもよく、2種類以上を組
み合わせて用いても良い。
The epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule used in the present invention includes bisphenol A type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin. Resin, biphenyl type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, brominated phenol novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene modified phenol novolac type epoxy resin, orthocresol novolac type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, poly A glycidyl amine type epoxy resin etc. can be illustrated. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0023】本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記エポ
キシ樹脂硬化剤と1分子に少なくとも2個以上のエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂を必須成分とし、それぞれの
量比が100重量部:25〜400重量部の割合で配合
されるものである。この範囲を外れると硬化反応が十分
に進行せず得られる硬化物の強度が低下するため好まし
くない。
The epoxy resin composition of the present invention contains, as essential components, the epoxy resin curing agent and an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule, and their respective weight ratios are 100 parts by weight: 25 to 400 parts by weight. It is mixed in the ratio of parts. If the amount is out of this range, the curing reaction does not proceed sufficiently and the strength of the obtained cured product decreases, which is not preferable.

【0024】また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、
必要に応じて、シリカ、カーボン、ガラス繊維、ゴム粉
などの充填剤、ステアリン酸、ワックスなどの離型剤、
溶媒、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、分散剤、着色剤、
密着助剤などを添加することができる。
The epoxy resin composition of the present invention also contains
If necessary, fillers such as silica, carbon, glass fiber, rubber powder, release agents such as stearic acid and wax,
Solvent, plasticizer, flame retardant, antioxidant, dispersant, colorant,
Adhesion assistants and the like can be added.

【0025】本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法と
しては、例えば、上記エポキシ樹脂硬化剤、エポキシ樹
脂と、その他の添加剤等を、ミキサーを用いて、常温混
合し、ロール、押出機等の混練機で加熱混練し、冷却後
粉砕して得られる。
As the method for producing the epoxy resin composition of the present invention, for example, the above epoxy resin curing agent, epoxy resin, and other additives are mixed at room temperature using a mixer, and then the mixture is prepared by using a roll, an extruder or the like. It is obtained by heating and kneading with a kneader, cooling and pulverizing.

【0026】[0026]

【実施例】以下、具体例を挙げて本発明を一層具体的に
説明するが、本発明はこれらによってなんら限定される
ものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto.

【0027】尚、実施例および比較例で使用する原料
は、下記の略号で表した。 MA :マレイン酸 MAH :無水マレイン酸 DDM :4,4'−ジアミノジフェニルメタン MDOT :4,4'−メチレンジ−o−トルイジン HM :4,4'−ジアミノジシクロヘキシルメタン HMDA :1,6−ジアミノヘキサン APS :1,3−ビス(3−アミノプロピル)テト
ラメチルジシロキサン NOV−1:フェノールノボラック(重量平均分子量3
000) NOV−2:フェノールノボラック(重量平均分子量1
000) EOCN :オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂 (日本化薬社製、EOCN−1020−65) TPP :トリフェニルホスフィン
The raw materials used in Examples and Comparative Examples are represented by the following abbreviations. MA: maleic acid MAH: maleic anhydride DDM: 4,4'-diaminodiphenylmethane MDOT: 4,4'-methylenedi-o-toluidine HM: 4,4'-diaminodicyclohexylmethane HMDA: 1,6-diaminohexaneAPS: 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane NOV-1: phenol novolac (weight average molecular weight 3
000) NOV-2: Phenol novolac (weight average molecular weight 1
000) EOCN: orthocresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN-1020-65) TPP: triphenylphosphine

【0028】(硬化剤H1の合成)MA 58重量部
(0.5mol)の粉体と、DDM 198重量部
(1.0mol)とNOV−1 64重量部の粉体を、
2軸ニーダーにより、180℃で30分間、加熱混練
し、固形樹脂状の生成物を得た。得られた生成物は、赤
外吸収スペクトル測定により、1770cm-1付近にイ
ミド環のカルボニル基に由来する吸収が観測され、生成
物がイミド化合物であることがわかった。
(Synthesis of Curing Agent H1) 58 parts by weight of MA (0.5 mol) of powder, 198 parts by weight of DDM (1.0 mol) and 64 parts by weight of NOV-1 were used.
The mixture was heated and kneaded at 180 ° C. for 30 minutes with a biaxial kneader to obtain a solid resin-like product. The infrared absorption spectrum of the obtained product showed absorption at about 1770 cm −1 , which was derived from the carbonyl group of the imide ring, indicating that the product was an imide compound.

【0029】(硬化剤H2〜H5の合成)表1に示した
配合と条件により、硬化剤H1の合成と同様の方法で、
硬化剤H2〜H5の合成を行った。どの配合の生成物
も、赤外吸収スペクトル測定で、1770cm-1付近に
イミド環のカルボニル基に由来する吸収が観測され、イ
ミド化合物であることがわかった。
(Synthesis of Curing Agents H2 to H5) According to the composition and conditions shown in Table 1, in the same manner as in the synthesis of the curing agent H1,
The curing agents H2 to H5 were synthesized. It was found that the products of all formulations were imide compounds by infrared absorption spectrum measurement, in which absorption derived from the carbonyl group of the imide ring was observed at around 1770 cm −1 .

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】(実施例1)EOCN 155重量部と、
硬化剤H1 90重量部と、球状シリカ(平均粒径20
μm)750重量部と、ステアリン酸5重量部を、加熱
2本ロールを用いて、90℃の温度条件で、20回混練
し、シート状の生成物を得た。次に、粉砕機を用いて、
このシートを粉砕し、粉状の樹脂組成物を得た。得られ
た樹脂組成物を、トランスファー成形機を用いて、金型
温度175℃、注入圧力7.8MPaの条件で、5分間
プレス成形し、板状の成形品を得た。成形品の外観に、
問題は無く、流動性、硬化性が良好であることがわかっ
た。さらに、オーブンを用いて、この成形品を、180
℃で5時間後硬化し、ガラス転移温度(Tg)および熱
分解温度(Td)を測定したところ、それぞれ240
℃、400℃と高耐熱であることがわかった。なお、T
gは熱機械分析装置(TMA)を用い、5℃/分の昇温
速度で測定し、Tdは熱重量分析装置(TGA)を用
い、空気中10℃/分の昇温速度での5%減量温度とし
て測定した。
Example 1 155 parts by weight of EOCN,
90 parts by weight of curing agent H1 and spherical silica (average particle size 20
750 parts by weight of (μm) and 5 parts by weight of stearic acid were kneaded 20 times at a temperature of 90 ° C. using a heating double roll to obtain a sheet-like product. Then, using a crusher,
This sheet was crushed to obtain a powdery resin composition. The obtained resin composition was press-molded for 5 minutes using a transfer molding machine under conditions of a mold temperature of 175 ° C. and an injection pressure of 7.8 MPa to obtain a plate-shaped molded product. The appearance of the molded product,
It was found that there were no problems and the fluidity and curability were good. Then, using an oven,
After post-curing at 5 ° C. for 5 hours, the glass transition temperature (Tg) and thermal decomposition temperature (Td) were measured to be 240 each.
It was found to be highly heat resistant at ℃ and 400 ℃. In addition, T
g is measured by a thermomechanical analyzer (TMA) at a temperature rising rate of 5 ° C./min, and Td is measured by a thermogravimetric analyzer (TGA) at 5% at a temperature rising rate of 10 ° C./min in air. It was measured as the weight loss temperature.

【0032】(実施例2〜5)表2に示した配合で、実
施例1と同様の方法で、樹脂組成物を得た。実施例1と
同様の方法で、プレス成形テストおよびTgとTdの測
定を行い、結果も表2に併せて示した。どの配合におい
ても、成形加工性が良好で、高耐熱な成形品が得られる
ことがわかった。
(Examples 2 to 5) With the formulation shown in Table 2, a resin composition was obtained in the same manner as in Example 1. The press molding test and the Tg and Td measurements were carried out in the same manner as in Example 1, and the results are also shown in Table 2. It was found that in any of the blends, a molded product having good moldability and high heat resistance can be obtained.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】(比較例1〜3)表3に示した配合で、実
施例1と同様の方法で、樹脂組成物を得た。実施例1と
同様の方法で、プレス成形テストおよびTgとTdの測
定を行い、結果も表3に併せて示した。比較例1のよう
に、低分子の芳香族アミンを硬化剤として用いた場合、
成形加工性に問題はないが、耐熱性が劣っていることが
わかる。また、比較例2のように、ノボラック型フェノ
ール樹脂オリゴマーを硬化剤として用いた場合、硬化性
が悪く成形加工性が劣るため、比較例3のように低分子
の硬化触媒が必要であり、また、硬化触媒を用いて成形
加工性を補っても、耐熱性が劣っていることがわかる。
(Comparative Examples 1 to 3) With the formulations shown in Table 3, resin compositions were obtained in the same manner as in Example 1. The press molding test and the Tg and Td measurements were performed in the same manner as in Example 1, and the results are also shown in Table 3. When a low molecular weight aromatic amine is used as a curing agent as in Comparative Example 1,
It can be seen that there is no problem in molding processability, but the heat resistance is inferior. When a novolac-type phenol resin oligomer is used as a curing agent as in Comparative Example 2, the curability is poor and the moldability is poor, so a low-molecular curing catalyst is required as in Comparative Example 3, and It can be seen that the heat resistance is inferior even if the molding processability is supplemented by using the curing catalyst.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂硬化剤を用いれ
ば、エポキシ樹脂の本来持つ加工性を損ねることなく耐
熱性を大幅に向上させることができる。この特性から電
気、電子、土木、塗料等のあらゆる分野における耐熱用
途に好適であり利用価値が高い。
By using the epoxy resin curing agent of the present invention, the heat resistance can be greatly improved without impairing the original workability of the epoxy resin. Due to this property, it is suitable for heat resistant applications in various fields such as electricity, electronics, civil engineering, and paints, and has high utility value.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1)で表されるマレイン酸類お
よび/または一般式(2)で表される無水マレイン酸類
と、一般式(3)で表される少なくとも1種類以上のジ
アミンとを0.4〜2.0:1.0のモル比で、10〜
90重量%の割合で添加されるノボラック型フェノール
樹脂存在下かつ無溶媒下、80〜200℃で加熱処理し
て得られるエポキシ樹脂硬化剤。 【化1】 【化2】 【化3】 (式(1)、式(2)及び式(3)中、R1〜R4はそれ
ぞれ水素または炭素数4以下のアルキル基を示し、Xは
炭素数4〜50の2価の有機基を示す。)
1. A maleic acid represented by the general formula (1) and / or a maleic anhydride represented by the general formula (2) and at least one diamine represented by the general formula (3). At a molar ratio of 0.4 to 2.0: 1.0, 10 to 10
An epoxy resin curing agent obtained by heat treatment at 80 to 200 ° C. in the presence of a novolac type phenol resin and a solvent-free condition, which is added at a ratio of 90% by weight. [Chemical 1] [Chemical 2] [Chemical 3] (In formula (1), formula (2) and formula (3), R 1 to R 4 each represent hydrogen or an alkyl group having 4 or less carbon atoms, and X represents a divalent organic group having 4 to 50 carbon atoms. Show.)
【請求項2】 ジアミンが、一般式(3)中のXとし
て、一般式(4)〜(7)で表される基の中から選ばれ
た少なくとも1種類以上の2価の基を含むものである請
求項1に記載のエポキシ樹脂硬化剤。 【化4】 (式(4)中、Yは直接結合または2価の有機基を示
し、R5〜R8はそれぞれ水素、炭素数4以下のアルキル
基、炭素数4以下のアルコキシ基のいずれかを示す。) 【化5】 (式(5)中、Zは直接結合または2価の有機基を示
す。) 【化6】 (式(6)中、mは4〜30の整数である。) 【化7】 (式(7)中、nは1〜20の整数である。)
2. The diamine contains at least one divalent group selected from the groups represented by the general formulas (4) to (7) as X in the general formula (3). The epoxy resin curing agent according to claim 1. [Chemical 4] (In the formula (4), Y represents a direct bond or a divalent organic group, and R 5 to R 8 each represent hydrogen, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or an alkoxy group having 4 or less carbon atoms. ) [Chemical 5] (In the formula (5), Z represents a direct bond or a divalent organic group.) (In the formula (6), m is an integer of 4 to 30.) (In the formula (7), n is an integer of 1 to 20.)
【請求項3】 請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂硬
化剤と1分子に少なくとも2個以上のエポキシ基を有す
るエポキシ樹脂を必須成分とし、それぞれの量比が10
0重量部:25〜400重量部の割合で配合されるエポ
キシ樹脂組成物。
3. The epoxy resin curing agent according to claim 1 or 2 and an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule as essential components, and the respective quantity ratios are 10.
0 parts by weight: an epoxy resin composition blended in a ratio of 25 to 400 parts by weight.
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