JP2011184552A - Thermosetting resin solution - Google Patents

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thermosetting resin
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Masanori Nakamura
雅則 中村
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermosetting resin solution that stably exists in the state of a solution for a long time, and is excellent in storage stability, and a cured body (molded body) that has higher rigidity and glass transition temperature than the hitherto typical benzoxazine B-a cured body. <P>SOLUTION: The thermosetting resin solution includes a triazacyclic compound having a phenolic hydroxide group, an epoxy compound, and a polar medium. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、乾燥後に熱硬化させることで高剛性樹脂を得ることのできる、新規な熱硬化性樹脂溶液に関する。   The present invention relates to a novel thermosetting resin solution that can obtain a highly rigid resin by thermosetting after drying.

ベンゾオキサジンは、開環重合して熱硬化する熱硬化性樹脂であることが知られており、特許文献1には、ベンゾオキサジンの合成及び重合物の評価について詳しく記載されている。当該文献には、ベンゾオキサジンが、フェノール成分とアミン成分及びホルムアルデヒドから合成されることが記載されている。
一方、非特許文献1には、ベンゾオキサジンの別の製造方法が開示されている。当該文献に記載された方法においては、まず、アニリンとホルムアルデヒドを混合して得られるトリアザ環を有する化合物(1,3,5-triphenylhexahydro-1,3,5-triazine)(以下、分子内にヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン環を有する化合物を「トリアザ環化合物」と略称する。)を合成する。次いで、該トリアザ環化合物とビスフェノールAを反応させることにより、ベンゾオキサジンとして代表的なベンゾオキサジンモノマー(6,6’-(1-methylethyliden)bis(3,4-dihydro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazine)(以下、「B−a」と略称する。)を合成している。
Benzoxazine is known to be a thermosetting resin that is thermoset by ring-opening polymerization, and Patent Document 1 describes in detail the synthesis of benzoxazine and the evaluation of the polymer. This document describes that benzoxazine is synthesized from a phenol component, an amine component and formaldehyde.
On the other hand, Non-Patent Document 1 discloses another method for producing benzoxazine. In the method described in this document, first, a compound having a triaza ring (1,3,5-triphenylhexahydro-1,3,5-triazine) obtained by mixing aniline and formaldehyde (hereinafter referred to as hexahydro A compound having a -1,3,5-triazine ring is abbreviated as “triaza ring compound”). Next, by reacting the triaza ring compound with bisphenol A, a typical benzoxazine monomer (6,6 '-(1-methylethyliden) bis (3,4-dihydro-3-phenyl-2H-1) , 3-benzoxazine) (hereinafter abbreviated as “Ba”).

特開昭49−47378号公報JP 49-47378 A

Zdenka Brunovska, Macromol. Chem. Phys. Vol.200, p.1745-1752 (1999)Zdenka Brunovska, Macromol. Chem. Phys. Vol. 200, p.1745-1752 (1999)

しかしながら、上述の文献に記載された方法は、トリアザ環化合物とフェノール化合物とが反応を起こし易く、両者の共存が難しい。以下の式(2)において、トリアザ環化合物とフェノール化合物が反応してベンゾオキサジン環を生じる反応の例を示す。
式(2):
However, in the methods described in the above-mentioned documents, the triaza ring compound and the phenol compound are likely to react with each other, and it is difficult for both to coexist. In the following formula (2), an example of a reaction in which a triaza ring compound and a phenol compound react to form a benzoxazine ring is shown.
Formula (2):

上記反応式から明らかなように、トリアザ環化合物中にフェノール性水酸基を有する下記式(1)で表される化合物は、保存安定性が低く、長期間保存した場合には熱硬化してしまうという問題がある。
式(1):
As is apparent from the above reaction formula, the compound represented by the following formula (1) having a phenolic hydroxyl group in the triaza ring compound has low storage stability, and will be thermally cured when stored for a long period of time. There's a problem.
Formula (1):

また、従来のベンゾオキサジンモノマー(B−a)を用いた樹脂組成物は、剛性やガラス転移温度の観点から、未だ改良の余地がある。   Moreover, the resin composition using the conventional benzoxazine monomer (Ba) still has room for improvement from the viewpoint of rigidity and glass transition temperature.

上記事情に鑑み、本発明は、溶液状態で長期間安定に存在することのできる、保存安定性に優れた熱硬化性樹脂溶液を提供することを目的とする。さらには、従来の代表的なベンゾオキサジンB−aの硬化体と比べて、高剛性で、且つ、高いガラス転移温度を有する硬化体(成形体)を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a thermosetting resin solution that can exist stably in a solution state for a long period of time and has excellent storage stability. Furthermore, it aims at providing the hardening body (molded object) which has high rigidity and a high glass transition temperature compared with the conventional hardening body of typical benzoxazine Ba.

本発明者らは、上記課題に対して鋭意研究を行った結果、フェノール性水酸基を有するトリアザ環化合物と、それを安定化させるための極性溶媒と、更に架橋密度を向上させるためのエポキシ化合物と、を含有する新規の熱硬化性樹脂溶液が、溶液状態で長期間安定に存在することを発見した。さらに、この熱硬化性樹脂溶液の溶媒を除去(乾燥)した後、熱硬化させることで極めて高剛性で、且つ、高いガラス転移温度を有する硬化体が得られることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that a triaza ring compound having a phenolic hydroxyl group, a polar solvent for stabilizing the compound, and an epoxy compound for further improving the crosslinking density, It has been discovered that a novel thermosetting resin solution containing, exists stably for a long time in the solution state. Furthermore, after removing (drying) the solvent of the thermosetting resin solution, it was found that a cured product having extremely high rigidity and a high glass transition temperature can be obtained by thermosetting, thereby completing the present invention. It was.

すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]
フェノール性水酸基を有するトリアザ環化合物と、エポキシ化合物と、極性溶媒と、を含有する熱硬化性樹脂溶液。
[2]
前記トリアザ環化合物は下記式(1)で表される化合物である、上記[1]記載の熱硬化性樹脂溶液。
式(1):
That is, the present invention is as follows.
[1]
A thermosetting resin solution containing a triaza ring compound having a phenolic hydroxyl group, an epoxy compound, and a polar solvent.
[2]
The thermosetting resin solution according to the above [1], wherein the triaza ring compound is a compound represented by the following formula (1).
Formula (1):

[3]
前記熱硬化性樹脂溶液の固形分濃度が10質量%以上50質量%以下である、上記[1]又は[2]記載の熱硬化性樹脂溶液。
[4]
前記トリアザ環化合物1モル当量に対して、前記エポキシ化合物が、エポキシ基の当量として1〜3.5モル当量配合された、上記[1]〜[3]のいずれか記載の熱硬化性樹脂溶液。
[5]
上記[1]〜[4]のいずれか記載の熱硬化性樹脂溶液を熱硬化させて得られる硬化体。
[3]
The thermosetting resin solution according to [1] or [2], wherein the solid content concentration of the thermosetting resin solution is 10% by mass or more and 50% by mass or less.
[4]
The thermosetting resin solution according to any one of the above [1] to [3], wherein the epoxy compound is blended in an amount of 1 to 3.5 mole equivalent as an equivalent of an epoxy group with respect to 1 mole equivalent of the triaza ring compound. .
[5]
The hardening body obtained by thermosetting the thermosetting resin solution in any one of said [1]-[4].

本発明によれば、保存安定性に優れた新規の熱硬化性樹脂溶液を提供することができる。
本発明の熱硬化性樹脂溶液を熱硬化させて得られる硬化体は、従来の代表的なベンゾオキサジンB−aを用いた樹脂組成物と比べて、高剛性で、且つ、高いガラス転移温度を有する。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel thermosetting resin solution excellent in storage stability can be provided.
The cured product obtained by thermosetting the thermosetting resin solution of the present invention has a high rigidity and a high glass transition temperature as compared with a conventional resin composition using benzoxazine Ba. Have.

実施例1で得られたトリアザ環化合物のNMRチャートを示す。The NMR chart of the triaza ring compound obtained in Example 1 is shown.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。ただし、本発明は下記本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本実施形態の熱硬化性樹脂溶液は、フェノール性水酸基を有するトリアザ環化合物と、エポキシ化合物と、極性溶媒と、を含有する。   The thermosetting resin solution of this embodiment contains a triaza ring compound having a phenolic hydroxyl group, an epoxy compound, and a polar solvent.

本実施形態の熱硬化性樹脂溶液は、常温(20℃±15℃)において極めて粘度が低い液体である(100cps以下)。このため、強化繊維等への含浸が極めて容易である。本実施形態の熱硬化性樹脂溶液を乾燥後、加熱硬化させて得られる成形体は、耐熱性及び機械的強度に優れるため、電気・電子部品、自動車部品、銅張り積層基板、プリント基板、耐火コーティング、複合材マトリクス樹脂等に好適に用いることができる。   The thermosetting resin solution of the present embodiment is a liquid having a very low viscosity at room temperature (20 ° C. ± 15 ° C.) (100 cps or less). For this reason, the impregnation to a reinforced fiber etc. is very easy. The molded product obtained by drying and heat-curing the thermosetting resin solution of the present embodiment is excellent in heat resistance and mechanical strength. Therefore, electrical / electronic parts, automobile parts, copper-clad laminates, printed boards, fire resistance It can be suitably used for coating, composite matrix resin and the like.

(トリアザ環化合物)
本実施形態におけるフェノール性水酸基を有するトリアザ環化合物は、フェノール性水酸基を含むアミンとホルムアルデヒドとを反応させることにより得ることができる。
(Triaza ring compound)
The triaza ring compound having a phenolic hydroxyl group in the present embodiment can be obtained by reacting an amine containing a phenolic hydroxyl group with formaldehyde.

フェノール性水酸基を含むアミンとしては、例えば、2,6−ジクロロ−4−アミノフェノール、2−アミノ−4−クロロフェノール、o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール等が挙げられる。上記の中でも、耐熱性に優れる点や、低価格であることから、p−アミノフェノールが特に好ましい。   Examples of the amine containing a phenolic hydroxyl group include 2,6-dichloro-4-aminophenol, 2-amino-4-chlorophenol, o-aminophenol, m-aminophenol, p-aminophenol, and the like. Among these, p-aminophenol is particularly preferable because of excellent heat resistance and low cost.

ホルムアルデヒドとp−アミノフェノールを溶媒中で混合することで、上記式(1)で表されるトリアザ環化合物を容易に得ることができる。この反応は常温でも進行するが、より短時間で合成する観点から50℃以上に加熱することが好ましい。   By mixing formaldehyde and p-aminophenol in a solvent, the triaza ring compound represented by the above formula (1) can be easily obtained. Although this reaction proceeds even at room temperature, it is preferably heated to 50 ° C. or higher from the viewpoint of synthesis in a shorter time.

(極性溶媒)
本実施形態における「極性溶媒」とは、誘電率が5以上のものを言う。例えば、トルエンの誘電率は2.4であり、クロロホルムの誘電率は4.8であるので、本実施形態で定義する「極性溶媒」には含まれない。
(Polar solvent)
The “polar solvent” in this embodiment refers to a solvent having a dielectric constant of 5 or more. For example, since the dielectric constant of toluene is 2.4 and the dielectric constant of chloroform is 4.8, it is not included in the “polar solvent” defined in this embodiment.

極性溶媒を用いることにより、フェノール性水酸基を含むトリアザ環化合物の安定性を向上させることができる。なお、クロロホルム中では、上記式(1)で表されるトリアザ環化合物は溶解度が低いだけではなく分解してベンゾオキサジン環への変換反応が起きてしまう。   By using a polar solvent, the stability of the triaza ring compound containing a phenolic hydroxyl group can be improved. In chloroform, the triaza ring compound represented by the above formula (1) not only has low solubility but also decomposes to cause a conversion reaction to a benzoxazine ring.

本実施形態で用いることができる極性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン、ピリジン、1−プロパノール、1,4−ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、乳酸エチル、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルセロソルブ、1−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、n,n−ジメチルアセトアミド、アセトン、アセトニトリル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等を挙げることができる。上記の中でも、トリアザ環化合物やエポキシ化合物を溶解しやすく、且つ、沸点が比較的低く除去しやすいため、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジメチルホルムアミドが特に好ましい。   Examples of polar solvents that can be used in this embodiment include methanol, ethanol, tetrahydrofuran, pyridine, 1-propanol, 1,4-dioxane, cyclohexanone, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, and ethyl lactate. , Ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, methyl cellosolve, 1-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, n, n-dimethylacetamide, acetone, acetonitrile, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc. be able to. Among these, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and dimethylformamide are particularly preferable because they easily dissolve the triaza ring compound and the epoxy compound and have a relatively low boiling point.

(エポキシ化合物)
本実施形態の熱硬化性樹脂溶液には、溶媒を乾燥後、熱硬化させた時の架橋密度を向上させる目的で、エポキシ化合物を配合する。
(Epoxy compound)
In the thermosetting resin solution of this embodiment, an epoxy compound is blended for the purpose of improving the crosslinking density when the solvent is dried and then thermoset.

エポキシ化合物としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂(ビスフェノールA型、ビスフェノールF型)、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、高分子型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。上記の中でも、より高い架橋密度を得る観点から、エポキシ官能基を3つ以上含む多官能エポキシ樹脂が特に好ましい。   Examples of the epoxy compound include glycidyl ether type epoxy resins (bisphenol A type, bisphenol F type), glycidyl ester type epoxy resins, polyfunctional epoxy resins, polymer type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, and the like. Among these, from the viewpoint of obtaining a higher crosslinking density, a polyfunctional epoxy resin containing three or more epoxy functional groups is particularly preferable.

本実施形態の熱硬化性樹脂溶液は、上述したトリアザ環化合物、エポキシ化合物、極性溶媒の3つの成分を含む。以下、それぞれの組成比率について説明する。   The thermosetting resin solution of the present embodiment includes three components, the above-described triaza ring compound, epoxy compound, and polar solvent. Hereinafter, each composition ratio is demonstrated.

例えば、上記式(1)で表されるトリアザ環化合物を熱硬化させた場合には下記式(3)で表される重合が起こることが予想される。
式(3):
For example, when the triaza ring compound represented by the above formula (1) is thermally cured, it is expected that polymerization represented by the following formula (3) occurs.
Formula (3):

上記式(3)に示されるように、重合後の高分子中には、第1アミン基が一つ、第2アミン基が一つ生じているので、エポキシ基として最大3当量のエポキシ化合物が反応して架橋反応が進む可能性がある。従って、トリアザ環化合物1モル当量に対して、エポキシ化合物を、エポキシ基の当量として、好ましくは1〜3.5モル当量、より好ましくは2〜3モル当量加えることで、熱硬化後の樹脂の架橋密度を向上させ、剛性やガラス転移温度がより顕著に向上する傾向にある。エポキシ化合物の含有量が、エポキシ基の当量として1モル当量未満であると、架橋密度が不足して硬化体の剛性や耐熱性に劣るおそれがあり、3.5モル当量を超えると、未反応のエポキシ化合物の割合が増えすぎて、やはり硬化体の剛性や耐熱性に劣るおそれがある。   As shown in the above formula (3), in the polymer after polymerization, one primary amine group and one secondary amine group are generated. There is a possibility that the crosslinking reaction proceeds. Therefore, the epoxy compound is preferably added in an amount of 1 to 3.5 molar equivalents, more preferably 2 to 3 molar equivalents of the epoxy group based on 1 molar equivalent of the triaza ring compound. The crosslink density is improved, and the rigidity and glass transition temperature tend to be more remarkably improved. If the content of the epoxy compound is less than 1 molar equivalent as the equivalent of the epoxy group, the crosslinking density may be insufficient and the rigidity and heat resistance of the cured product may be inferior. The ratio of the epoxy compound increases too much, and there is a possibility that the cured body is inferior in rigidity and heat resistance.

極性溶媒については、熱硬化性樹脂溶液の固形分濃度を以下のように定義した場合、
「固形分濃度(質量%)=トリアザ環化合物の質量+エポキシ化合物の質量/溶液の質量」
固形分濃度が、好ましくは10質量%以上50質量%以下、より好ましくは10質量%以上30質量%以下となるように、極性溶媒を配合することが好ましい。ここで、固形分濃度が50質量%を超えると長期間保存後の保存安定性の低下を招くおそれがあり、10質量%未満であると溶媒コストがかさむおそれがある。
For polar solvents, if the solid content concentration of the thermosetting resin solution is defined as follows,
“Solid content concentration (mass%) = mass of triaza ring compound + mass of epoxy compound / mass of solution”
It is preferable to blend the polar solvent so that the solid content concentration is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less. Here, if the solid content concentration exceeds 50% by mass, the storage stability after long-term storage may be lowered, and if it is less than 10% by mass, the solvent cost may increase.

樹脂溶液の保存安定性に関しては、保存中の溶液の粘度が著しく上昇したり、ゲル化が発生したりしないことが必要である。具体的には、常温(23℃)で10日間保管した場合の溶液の粘度上昇が少なくとも50%以下であることが好ましい。   Regarding the storage stability of the resin solution, it is necessary that the viscosity of the solution during storage does not increase remarkably or gelation does not occur. Specifically, it is preferable that the viscosity increase of the solution when stored at room temperature (23 ° C.) for 10 days is at least 50% or less.

本実施形態の熱硬化性樹脂溶液の製品への成形方法としては特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂溶液をキャストしてから、溶媒を乾燥により除去し、その後、120〜200℃の温度で30分〜2時間加熱硬化させることで、成形体(硬化体)を得る方法が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a shaping | molding method to the product of the thermosetting resin solution of this embodiment, For example, after casting a thermosetting resin solution, a solvent is removed by drying and then the temperature of 120-200 degreeC. A method of obtaining a molded body (cured body) by heating and curing for 30 minutes to 2 hours.

本実施形態の熱硬化性樹脂溶液を乾燥後、加熱成形して得られる成形体は、耐熱性及び機械的強度に優れるため、電気・電子部品、自動車部品、銅張り積層基板、プリント基板、耐火コーティング、複合材マトリクス樹脂等に好適に用いることができる。   Since the molded product obtained by drying and thermoforming the thermosetting resin solution of the present embodiment is excellent in heat resistance and mechanical strength, electrical / electronic parts, automobile parts, copper-clad laminates, printed boards, fire resistance It can be suitably used for coating, composite matrix resin and the like.

以下に実施例を示して、本実施形態をより詳細に説明するが、本実施形態は以下に記載の実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to examples. However, the present embodiment is not limited to the examples described below.

[測定方法]
本実施例における物性の測定方法及び測定条件は以下の通りである。
(1)プロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)
日本電子社製、型番 JNM−ECX、1H−NMR(400MHz)
重水素クロロホルム使用、256回積算、緩和時間10秒で測定を行った。
[Measuring method]
The physical property measurement method and measurement conditions in this example are as follows.
(1) Proton nuclear magnetic resonance spectrum (1H-NMR spectrum)
JEOL Ltd., model number JNM-ECX, 1H-NMR (400 MHz)
Measurement was performed using deuterium chloroform, 256 times integration, and relaxation time of 10 seconds.

(2)ガラス転移温度
動的粘弾性測定装置(DMA) SII社製、型番 DMS6100
引張モード(10Hz)
測定は空気中で行いtanδのピークからガラス転移温度を求めた。
(2) Glass transition temperature Dynamic viscoelasticity measuring device (DMA) manufactured by SII, model number DMS6100
Tensile mode (10Hz)
The measurement was performed in air and the glass transition temperature was determined from the tan δ peak.

(3)引張強度及び引張弾性率
インストロンユニバーサルテスト装置(Model 5565)
試料片(TypeV ASTM D6−38−03)
引っ張り速度 1mm/分で測定を行った。
(3) Tensile strength and tensile modulus Instron universal test equipment (Model 5565)
Sample piece (TypeV ASTM D6-38-03)
Measurement was performed at a pulling speed of 1 mm / min.

(4)粘度
東機産業(株)製のTV−22形粘度計を用いて粘度を測定した。
(4) Viscosity Viscosity was measured using a TV-22 viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.

[実施例1]
(式(1)で表されるトリアザ環化合物の製造)
式(1):
[Example 1]
(Production of triaza ring compound represented by formula (1))
Formula (1):

還流器を取り付けた容量50ccの丸底フラスコに、4−アミノフェノール(和光純薬製品、015−02692)2g、37質量%ホルムアルデヒド(和光純薬製品、064−00406)1.6g、テトラヒドロフラン(和光純薬製品、200−00486)7gを加えて攪拌しながら、オイルバスの温度を90℃まで昇温させ、溶媒を還流させながら、10分間反応を継続し、その後、室温まで冷却した。
この溶液の一部をとり、DMSO(d−6)を溶媒としてNMRチャートを取得した(図1)。その結果、4.55ppm付近にトリアザ環のメチレン基の鋭いピークが観測され、その他に大きなピークがないことから、上記の反応時間で反応は完結したと判断した。
この溶液に含まれるトリアザ化合物の質量は反応が100%進行したと仮定しておよそ2.2gと推定される。これはモルに換算すると約6mmolである。
A 50 cc round bottom flask equipped with a reflux condenser was charged with 2 g of 4-aminophenol (Wako Pure Chemicals, 015-02692), 1.6 g of 37% by weight formaldehyde (Wako Pure Chemicals, 064-00406), tetrahydrofuran (Japanese (7) Light pure drug product, 200-00486) 7 g was added and stirred, the temperature of the oil bath was raised to 90 ° C., the reaction was continued for 10 minutes while refluxing the solvent, and then cooled to room temperature.
A part of this solution was taken and an NMR chart was obtained using DMSO (d-6) as a solvent (FIG. 1). As a result, a sharp peak of the methylene group of the triaza ring was observed in the vicinity of 4.55 ppm, and no other large peak was observed. Therefore, it was judged that the reaction was completed within the above reaction time.
The mass of the triaza compound contained in this solution is estimated to be approximately 2.2 g assuming that the reaction has progressed 100%. This is about 6 mmol in terms of mole.

(エポキシ化合物の調製)
多官能エポキシ樹脂としてエピクロンHP4700(DIC(株)製品 エポキシ当量162)2gにテトラヒドロフラン(和光純薬製品、200−00486)2gを加えて攪拌しながら溶かした。これは、エポキシ基のモルで表すと約12mmolとなる。
(Preparation of epoxy compound)
As a polyfunctional epoxy resin, 2 g of tetrahydrofuran (Wako Pure Chemicals, 200-00486) was added to 2 g of Epicron HP4700 (DIC Corporation, Epoxy Equivalent 162) and dissolved with stirring. This is about 12 mmol in terms of moles of epoxy group.

(トリアザ環化合物、エポキシ樹脂、テトラヒドロフラン(THF)の混合溶液の作製)
上記で調製したそれぞれの溶液を混合攪拌することで熱硬化性樹脂溶液を調製した。得られた樹脂溶液の固形分濃度は、およそ29質量%であった。さらにこの樹脂溶液の粘度を測定したところ、9cps(mPa)(センチポイズ)であった。
この樹脂溶液を23℃に設定された恒温室中に10日間保管した後の粘度を測定すると12cpsであり、若干粘度上昇が見られるものの、ゲル化等の異常はなく成形に用いることができるものであった。
(Preparation of a mixed solution of triaza ring compound, epoxy resin, and tetrahydrofuran (THF))
A thermosetting resin solution was prepared by mixing and stirring the respective solutions prepared above. The solid content concentration of the obtained resin solution was approximately 29% by mass. Furthermore, when the viscosity of this resin solution was measured, it was 9 cps (mPa) (centipoise).
When the viscosity of this resin solution after storage for 10 days in a thermostatic chamber set at 23 ° C. is 12 cps, a slight increase in viscosity is observed, but there is no abnormality such as gelation and it can be used for molding. Met.

(シートの作製)
上述の樹脂溶液を、テフロン(登録商標)製のシャーレに流し込み、常温で一昼夜乾燥を行った。その後、60℃に設定された加熱オーブン中でさらに5時間乾燥させた。熱風オーブンの温度を180℃に上げて、30分間加熱することで熱硬化させ、厚み0.1mmのシートを得た。このシートの引張特性及びガラス転移温度を測定した。測定結果を表1に示す。
(Production of sheet)
The above resin solution was poured into a Teflon (registered trademark) petri dish and dried at room temperature all day and night. Then, it was further dried for 5 hours in a heating oven set to 60 ° C. The temperature of the hot air oven was raised to 180 ° C., and heat curing was performed by heating for 30 minutes to obtain a sheet having a thickness of 0.1 mm. The tensile properties and glass transition temperature of this sheet were measured. The measurement results are shown in Table 1.

[比較例1]
ガラス転移点を比較するために、ベンゾオキサジンB−a(四国化成(株)製品)の評価を行った。
[Comparative Example 1]
In order to compare the glass transition point, benzoxazine Ba (product of Shikoku Kasei Co., Ltd.) was evaluated.

(シートの作製)
ベンゾオキサジンB−aを、離型処理がなされた220℃の温度に制御された加熱プレスの間に配置し5分間放置することで増粘させた。次いで、10gf/cmの圧力で30分加熱硬化処理を行い、その後冷却することにより、厚み0.1mmのシート状に成形した。
得られたシートの引張特性及びガラス転移温度を測定した。測定結果を表1に示す。
表1の結果から明らかなように、比較例1の硬化体は、引張強度、引張弾性率、ガラス転移温度のいずれも実施例の硬化体に比べて劣ることから、本実施形態の熱硬化性樹脂溶液から作製した硬化体は、従来のベンゾオキサジン樹脂を硬化させた硬化体よりも優れるといえる。
(Production of sheet)
The benzoxazine Ba was thickened by placing it in a heated press controlled to a temperature of 220 ° C. that had been subjected to a mold release treatment and left for 5 minutes. Next, a heat curing treatment was performed at a pressure of 10 gf / cm 2 for 30 minutes, and then cooled to form a sheet having a thickness of 0.1 mm.
The tensile properties and glass transition temperature of the obtained sheet were measured. The measurement results are shown in Table 1.
As is clear from the results in Table 1, the cured product of Comparative Example 1 is inferior to the cured product of the Examples in terms of tensile strength, tensile modulus, and glass transition temperature. It can be said that the cured product produced from the resin solution is superior to the cured product obtained by curing the conventional benzoxazine resin.

[比較例2]
実施例1において、エポキシ化合物を溶かした溶液を混合する工程を省き、トリアザ環化合物のみを硬化させ硬化体を作製した。シートの作成方法は実施例1と同様の方法を用いた。
得られたシートの引張特性及びガラス転移温度を測定した。測定結果を表1に示す。
表1の結果から明らかなように、比較例2の硬化体は、引張強度、引張弾性率、ガラス転移温度のいずれも実施例の硬化体に比べて劣ることから、本実施形態の熱硬化性樹脂溶液中のエポキシ化合物は、物性向上に大きな役割を果たしていることが分かる。
[Comparative Example 2]
In Example 1, the step of mixing the solution in which the epoxy compound was dissolved was omitted, and only the triaza ring compound was cured to produce a cured body. The same method as in Example 1 was used as a method for creating the sheet.
The tensile properties and glass transition temperature of the obtained sheet were measured. The measurement results are shown in Table 1.
As is clear from the results in Table 1, the cured product of Comparative Example 2 is inferior to the cured product of the Examples in terms of tensile strength, tensile modulus, and glass transition temperature. It can be seen that the epoxy compound in the resin solution plays a large role in improving physical properties.

[実施例2]
実施例1で作製した樹脂溶液から溶媒であるTHFを蒸散させることで、固形分濃度を60質量%まで高めた。この時に樹脂溶液の粘度を測定すると15cpsであった。この溶液を23℃に設定された恒温室中に10日間保管した後に、粘度を測定すると110cpsであり、初期状態と比較すると粘度上昇が見られ、長期間保存後は保存安定性に劣ることが明らかとなった。このことから、樹脂溶液の固形分濃度を高くし過ぎる(50質量%を超える濃度にする)ことは長期間保存後の保存安定性に悪影響を与えることが分かる。
[Example 2]
By evaporating THF as a solvent from the resin solution prepared in Example 1, the solid content concentration was increased to 60% by mass. At this time, the viscosity of the resin solution was measured and found to be 15 cps. After storing this solution in a temperature-controlled room set at 23 ° C. for 10 days, the viscosity is measured to be 110 cps, an increase in viscosity is seen compared to the initial state, and storage stability may be inferior after long-term storage. It became clear. From this, it can be seen that making the solid content concentration of the resin solution too high (concentration exceeding 50% by mass) adversely affects the storage stability after long-term storage.

本実施形態の熱硬化性樹脂溶液を乾燥後、加熱成形して得られる成形体は、耐熱性及び機械的強度に優れるため、電気・電子部品、自動車部品、銅張り積層基板、プリント基板、耐火コーティング、複合材マトリクス樹脂等への産業上利用可能性を有する。   Since the molded product obtained by drying and thermoforming the thermosetting resin solution of the present embodiment is excellent in heat resistance and mechanical strength, electrical / electronic parts, automobile parts, copper-clad laminates, printed boards, fire resistance Industrial applicability to coatings, composite matrix resins, etc.

Claims (5)

フェノール性水酸基を有するトリアザ環化合物と、エポキシ化合物と、極性溶媒と、を含有する熱硬化性樹脂溶液。   A thermosetting resin solution containing a triaza ring compound having a phenolic hydroxyl group, an epoxy compound, and a polar solvent. 前記トリアザ環化合物は下記式(1)で表される化合物である、請求項1記載の熱硬化性樹脂溶液。
式(1):
The thermosetting resin solution according to claim 1, wherein the triaza ring compound is a compound represented by the following formula (1).
Formula (1):
前記熱硬化性樹脂溶液の固形分濃度が10質量%以上50質量%以下である、請求項1又は2記載の熱硬化性樹脂溶液。   The thermosetting resin solution of Claim 1 or 2 whose solid content concentration of the said thermosetting resin solution is 10 mass% or more and 50 mass% or less. 前記トリアザ環化合物1モル当量に対して、前記エポキシ化合物が、エポキシ基の当量として1〜3.5モル当量配合された、請求項1〜3のいずれか1項記載の熱硬化性樹脂溶液。   The thermosetting resin solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the epoxy compound is blended in an amount of 1 to 3.5 mole equivalent as an equivalent of an epoxy group with respect to 1 mole equivalent of the triaza ring compound. 請求項1〜4のいずれか1項記載の熱硬化性樹脂溶液を熱硬化させて得られる硬化体。   The hardening body obtained by thermosetting the thermosetting resin solution of any one of Claims 1-4.
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