JP2013129786A - Resin composition, resin molded product and cable - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin molded product having low water absorbability, a resin composition giving the resin molded product, and a cable using the resin molded product.SOLUTION: The resin molded product includes (A) an epoxy resin represented by formula (I) or the like and (B) a curing agent represented by formula (III) or the like, wherein (C) one or more of R-Ror one or more of R-Rare a branched-chain alkyl group. The cable has an insulating layer covering a conducting body and the insulating layer comprises the resin molded product. In formula (I), R-Rare independently a branched-chain alkyl group, a hydrogen atom, a divalent linking group, or an epoxy group bonded via a single bond; n-nare each independently an integer of 0-3; the number of the epoxy group in the formula is 1-3; and a part or all of the hydrogen atoms forming the branched-chain alkyl group may be replaced by fluorine atoms. In formula (III), R-Rare each independently a nucleophilic group, a branched-chain alkyl group or a hydrogen atom; n-nare each independently an integer of 0-3; the number of the nucleophilic groups in the formula is 1-3; the number of the branched-chain alkyl groups in the formula is one or more; and a part or all of the hydrogen atoms forming the branched-chain alkyl group may be replaced by fluorine atoms.

Description

本発明は、樹脂組成物、樹脂成形物、及びケーブルに関する。より詳しくは、エポキシ基を有するプレポリマーからなるエポキシ樹脂を含む組成物、該組成物を架橋及び成形して得られる樹脂成形物、及び該樹脂成形物からなる絶縁層を有するケーブルに関する。   The present invention relates to a resin composition, a resin molded product, and a cable. More specifically, the present invention relates to a composition containing an epoxy resin made of a prepolymer having an epoxy group, a resin molded product obtained by crosslinking and molding the composition, and a cable having an insulating layer made of the resin molded product.

電力ケーブルや電子部品等に不可欠な絶縁性の材料として、耐水性、耐薬品性、寸法安定性及び電気絶縁性に優れたエポキシ樹脂が従来から用いられている。一般に、エポキシ樹脂とは、エポキシ基を有する樹脂(プレポリマー)、又は、エポキシ基を有する化合物若しくはプレポリマーがエポキシ基によって重合した硬化性樹脂、の両方を意味する。後者の場合、プレポリマーが互いに架橋したものは、架橋エポキシ樹脂と呼ばれることもある。
重合前のエポキシ基を有する化合物と硬化剤とを含む組成物を加熱硬化させることによって合成されたエポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル骨格を有するエポキシ化合物を、硬化剤であるトリフェニルホスフィンによって加熱硬化させたエポキシ樹脂が従来知られている(特許文献1)。
As an insulative material indispensable for power cables, electronic parts, etc., an epoxy resin excellent in water resistance, chemical resistance, dimensional stability and electrical insulation has been conventionally used. Generally, an epoxy resin means both a resin (prepolymer) having an epoxy group, or a curable resin obtained by polymerizing an epoxy group-containing compound or prepolymer with an epoxy group. In the latter case, those in which the prepolymers are cross-linked with each other are sometimes called cross-linked epoxy resins.
As an epoxy resin synthesized by heating and curing a composition containing a compound having an epoxy group before polymerization and a curing agent, for example, an epoxy compound having a biphenyl skeleton is heated and cured with triphenylphosphine as a curing agent. A conventional epoxy resin is known (Patent Document 1).

特開2011−89133号公報JP 2011-89133 A

しかし、従来のエポキシ樹脂では、使用環境における水分が樹脂に吸収されて劣化が生じる問題があった。吸水して劣化したエポキシ樹脂においては絶縁抵抗の低下が起こり、部分放電が発生し易い状態になる。このようなエポキシ樹脂が絶縁材として使用された電力ケーブルや電子部品等では、機能障害が生じる恐れがあった。また、エポキシ基を側鎖として有するプレポリマー同士が、当該エポキシ基を介して架橋した架橋エポキシ樹脂においては、吸水した水が樹脂中で水トリーを形成することにより、部分放電や絶縁性抵抗の低下が起こる恐れがあった。   However, the conventional epoxy resin has a problem in that moisture in the use environment is absorbed by the resin and deteriorates. In an epoxy resin that has deteriorated due to water absorption, the insulation resistance is lowered, and partial discharge is likely to occur. In power cables, electronic parts, and the like in which such an epoxy resin is used as an insulating material, there is a risk of functional failure. In addition, in a crosslinked epoxy resin in which prepolymers having an epoxy group as a side chain are cross-linked via the epoxy group, the absorbed water forms a water tree in the resin, thereby causing partial discharge and insulating resistance. There was a risk of decline.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも吸水性が低い樹脂成形物、該樹脂成形物を形成する樹脂組成物及び該樹脂成形物を用いて製造されたケーブルの提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a resin molded product having a lower water absorption than before, a resin composition forming the resin molded product, and a cable manufactured using the resin molded product. Is an issue.

本発明の請求項1に記載の樹脂組成物は、(A)一般式(I)又は一般式(II)で表されるエポキシ樹脂と、(B)一般式(III)又は一般式(IV)で表される硬化剤とを含み、(C)R〜Rのいずれか一つ以上又はR11〜R18のいずれか一つ以上が、分岐鎖状のアルキル基であることを特徴とする。 The resin composition according to claim 1 of the present invention comprises (A) an epoxy resin represented by general formula (I) or general formula (II), and (B) general formula (III) or general formula (IV). And (C) any one or more of R 1 to R 7 or any one or more of R 11 to R 18 is a branched alkyl group. To do.

Figure 2013129786
[式中、R〜Rはそれぞれ独立して、分岐鎖状のアルキル基、水素原子又は2価の連結基若しくは単結合を介して結合するエポキシ基を表し;n〜nはそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記エポキシ基の数は1〜3つである。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。]
Figure 2013129786
[Wherein, R 1 to R 7 each independently represents a branched alkyl group, a hydrogen atom, a divalent linking group or an epoxy group bonded via a single bond; n 1 to n 3 each represents It is an integer of 0-3 independently; The number of the said epoxy group in a formula is 1-3. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]

Figure 2013129786
Figure 2013129786

[式中、R11〜R18はそれぞれ独立して、分岐鎖状のアルキル基、水素原子又は2価の連結基若しくは単結合を介して結合するエポキシ基を表し;n11〜n13及びn18はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記エポキシ基の数は1〜3つである。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。] [Wherein, R 11 to R 18 each independently represents a branched alkyl group, a hydrogen atom, a divalent linking group or an epoxy group bonded via a single bond; n 11 to n 13 and n 18 is each independently an integer of 0 to 3; the number of the epoxy groups in the formula is 1 to 3. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]

Figure 2013129786
[式中、R21〜R27はそれぞれ独立して、求核性基、分岐鎖状のアルキル基又は水素原子を表し;n21〜n23はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記求核性基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。]
Figure 2013129786
[Wherein, R 21 to R 27 each independently represent a nucleophilic group, a branched alkyl group or a hydrogen atom; n 21 to n 23 each independently represents an integer of 0 to 3; The number of the nucleophilic groups in the formula is 1 to 3; the number of the branched alkyl groups in the formula is one or more. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]

Figure 2013129786
[式中、R31〜R38はそれぞれ独立して、求核性基、分岐鎖状のアルキル基又は水素原子を表し;n31〜n33及びn38はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記求核性基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。]
Figure 2013129786
[Wherein, R 31 to R 38 each independently represents a nucleophilic group, a branched alkyl group or a hydrogen atom; n 31 to n 33 and n 38 each independently represent an integer of 0 to 3; The number of the nucleophilic groups in the formula is 1 to 3; the number of the branched alkyl groups in the formula is one or more. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]

前記エポキシ樹脂は少なくとも1つの分岐鎖状のアルキル基を有する。このため、エポキシ樹脂の疎水性が高められていると共に、該エポキシ樹脂を架橋(硬化)して得られた架橋エポキシ樹脂内に形成されうる樹脂骨格間の空隙を、当該分岐鎖状のアルキル基によって埋められるので、その空隙(自由体積)に水分子が浸入することが防止されている。この結果、本発明にかかる樹脂組成物を架橋して得られた樹脂成形物(架橋エポキシ樹脂)の吸水性を低下させることができる。   The epoxy resin has at least one branched alkyl group. For this reason, the hydrophobicity of the epoxy resin is enhanced, and the voids between the resin skeletons that can be formed in the crosslinked epoxy resin obtained by crosslinking (curing) the epoxy resin are formed in the branched alkyl group. Therefore, water molecules are prevented from entering the void (free volume). As a result, the water absorption of the resin molded product (crosslinked epoxy resin) obtained by crosslinking the resin composition according to the present invention can be reduced.

本発明の請求項2に記載の樹脂組成物は、請求項1において、前記分枝鎖状のアルキル基がt−ブチル基であることを特徴とする。
この構成によれば、エポキシ樹脂の剛直性を過度に高めることなく、エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量を増大できる。この結果、当該エポキシ樹脂を架橋して得られた架橋エポキシ樹脂の吸水性を低下させると共に、該架橋エポキシ樹脂の靭性を維持若しくは向上させることができる。
本発明の請求項3に記載の樹脂組成物は、請求項1又は2において、一般式(I)及び一般式(II)における前記エポキシ基の数が1つであることを特徴とする。
この構成によれば、架橋に必要なエポキシ基を1つ有すると共に、エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量をより増大させることができる。
本発明の請求項4に記載の樹脂成形物は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物を架橋及び成形して得られたことを特徴とする。
本発明の請求項5に記載のケーブルは、導体と、前記導体を被覆する絶縁層を備え、
前記絶縁層が、請求項4に記載の樹脂成形物からなることを特徴とする。
前記樹脂成形物(前記架橋エポキシ樹脂)からなる絶縁層は吸水性が従来よりも低いので、部分放電や絶縁抵抗性の低下が防止されている。このため、本発明にかかるケーブルは、耐久性に優れ、高温多湿の地域においても吸水劣化の発生が生じ難い。
The resin composition according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in claim 1, the branched alkyl group is a t-butyl group.
According to this configuration, the hydrophobicity and epoxy equivalent of the epoxy resin can be increased without excessively increasing the rigidity of the epoxy resin. As a result, the water absorption of the crosslinked epoxy resin obtained by crosslinking the epoxy resin can be reduced, and the toughness of the crosslinked epoxy resin can be maintained or improved.
The resin composition according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 1 or 2, the number of the epoxy groups in the general formula (I) and the general formula (II) is one.
According to this structure, it has one epoxy group required for bridge | crosslinking, and can increase the hydrophobicity and epoxy equivalent of an epoxy resin more.
The resin molded product according to claim 4 of the present invention is obtained by crosslinking and molding the resin composition according to any one of claims 1 to 3.
The cable according to claim 5 of the present invention includes a conductor and an insulating layer covering the conductor,
The said insulating layer consists of the resin molding of Claim 4. It is characterized by the above-mentioned.
Since the insulating layer made of the resin molding (the crosslinked epoxy resin) has a lower water absorption than before, partial discharge and a decrease in insulation resistance are prevented. For this reason, the cable according to the present invention is excellent in durability, and is unlikely to cause water absorption deterioration even in a hot and humid region.

本発明の樹脂成形物は、従来よりも吸水性が低く、吸水による劣化が生じにくい。つまり、本発明の樹脂組成物によれば、耐水性が向上した樹脂成形物を提供できる。また、本発明の樹脂成形物を絶縁材料として使用したケーブルは、耐久性に優れる。   The resin molded product of the present invention has a lower water absorption than before, and is less susceptible to deterioration due to water absorption. That is, according to the resin composition of the present invention, a resin molded product with improved water resistance can be provided. Moreover, the cable which uses the resin molding of this invention as an insulating material is excellent in durability.

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されない。
<<樹脂組成物>>
本発明にかかる樹脂組成物は、(A)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるエポキシ樹脂(以下、「プレポリマー」ということがある。)を含むものである。
なお、以下に具体的に説明するプレポリマーは1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to this embodiment.
<< Resin composition >>
The resin composition according to the present invention includes (A) an epoxy resin represented by the following general formula (I) or general formula (II) (hereinafter sometimes referred to as “prepolymer”).
In addition, the prepolymer demonstrated concretely below may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

<一般式(I)で表されるエポキシ樹脂> <Epoxy resin represented by general formula (I)>

Figure 2013129786
Figure 2013129786

一般式(I)中、R〜Rはそれぞれ独立して、分岐鎖状のアルキル基、水素原子又は2価の連結基若しくは単結合を介して結合するエポキシ基を表し;n〜nはそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記エポキシ基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。
前記分岐鎖状のアルキル基の炭素原子数は3〜8であることが好ましい。また、前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換されていても構わない。フッ素原子に置換された分岐鎖状のアルキル基を用いることにより、本発明にかかる樹脂成形物の吸水性を低下させることができる場合がある。
In general formula (I), R 1 to R 7 each independently represents a branched alkyl group, a hydrogen atom, a divalent linking group or an epoxy group bonded via a single bond; n 1 to n 3 is each independently an integer of 0 to 3; the number of the epoxy groups in the formula is 1 to 3; and the number of the branched alkyl groups in the formula is one or more.
The branched alkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms. Further, some or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. By using a branched alkyl group substituted with a fluorine atom, the water absorption of the resin molded product according to the present invention can be sometimes lowered.

一般式(I)で表されるエポキシ樹脂の両端は、該エポキシ樹脂を合成する際に使用したモノマーに由来する基であり、通常は水素原子である。ただし、両端の水素原子が、本発明の効果を損なわない種類の他の置換基(例えば前記分岐鎖状のアルキル基)に置換されていても構わない。   Both ends of the epoxy resin represented by the general formula (I) are groups derived from monomers used in the synthesis of the epoxy resin, and are usually hydrogen atoms. However, the hydrogen atoms at both ends may be substituted with other substituents of the type that do not impair the effects of the present invention (for example, the branched alkyl group).

前記R〜Rは前記エポキシ基又は前記分岐鎖状のアルキル基であることが好ましい。
前記n〜nは、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2の整数であることがより好ましい。
R 1 to R 7 are preferably the epoxy group or the branched alkyl group.
N 1 to n 3 are preferably an integer of 1 to 3, and more preferably an integer of 1 or 2.

前記連結基としては、2価の連結基であれば特に制限されず、例えば炭素数1〜3のアルキレン基、該アルキレン基を構成する1つのメチレン基が酸素原子又は窒素原子に置換された基、「−O−」、又は「−N−」等が挙げられる。これらのうち、入手が容易で、エポキシ基を容易にR〜Rに導入することができる「−O−CH−」が好ましい。 The linking group is not particularly limited as long as it is a divalent linking group. For example, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, a group in which one methylene group constituting the alkylene group is substituted with an oxygen atom or a nitrogen atom. , “—O—”, “—N—” and the like. Among these, “—O—CH 2 —” which is easily available and can easily introduce an epoxy group into R 1 to R 7 is preferable.

前記2価の連結基若しくは単結合を介してエポキシ基が結合するサイトは、R〜Rのいずれであっても良い。なお、エピクロロヒドリン等を用いたフリーデル・クラフツ反応によって前記エポキシ基を導入する場合、攻撃を容易に受けるR、R、Rのサイトに前記エポキシ基が導入され易い。 The site to which the epoxy group is bonded via the divalent linking group or the single bond may be any of R 1 to R 7 . In the case of introducing the epoxy groups by Friedel-Crafts reaction using epichlorohydrin, which receives easily attacked R 1, R 2, the epoxy groups to the site of R 3 is introduced easily.

本明細書において、エポキシ当量とはエポキシ基1当量をもつプレポリマーの質量(g/eq)を意味し、例えば{一般式(I)又は一般式(II)で表されるエポキシ樹脂の分子量}/{一般式(I)又は一般式(II)のエポキシ基の個数}で計算される。前記エポキシ基は極性基であり、架橋後においても水酸基を残すため(架橋点が高い極性を有するため)、親水性の基である。このため、エポキシ当量が大きいほど疎水性が高いエポキシ樹脂であるといえる。したがって、本発明のエポキシ樹脂は、エポキシ当量が高いほど好ましい。
なお、エポキシ当量を計算する際の前記分子量は、化学式から計算される式量である。
In this specification, the epoxy equivalent means the mass (g / eq) of a prepolymer having 1 equivalent of an epoxy group, for example, {molecular weight of epoxy resin represented by general formula (I) or general formula (II)} / {Number of epoxy groups of general formula (I) or general formula (II)}. The epoxy group is a polar group and is a hydrophilic group in order to leave a hydroxyl group even after crosslinking (because the crosslinking point has a high polarity). For this reason, it can be said that it is an epoxy resin with high hydrophobicity, so that an epoxy equivalent is large. Therefore, the epoxy resin of this invention is so preferable that an epoxy equivalent is high.
In addition, the said molecular weight at the time of calculating an epoxy equivalent is a formula weight calculated from a chemical formula.

一般式(I)における前記エポキシ基の数は、1〜3つが好ましく、1又は2つがより好ましく、1つが最も好ましい。前記エポキシ基の数が1つである場合に、最もエポキシ当量を増大させることができる。   The number of the epoxy groups in the general formula (I) is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and most preferably 1. When the number of the epoxy groups is one, the epoxy equivalent can be increased most.

一般式(I)中、前記分岐鎖状のアルキル基は少なくとも1つ有され、その結合するサイトは、R〜Rのいずれであってもよい。本発明にかかる樹脂成形物(架橋エポキシ樹脂)の吸水性を低くするためには、エポキシ樹脂の嵩高さを高めることが有効である。この観点からすると、前記分岐鎖状のアルキル基が結合するサイトは、芳香環に結合するR、R又はRであることが好ましい。これらのサイトが前記分岐鎖状のアルキル基であると、当該エポキシ樹脂の嵩高さを一層増大し、硬化後に得られる架橋エポキシ樹脂の吸水性をより低下させることができる。なお、ハロゲン化アルキルを用いたフリーデル・クラフツ反応によって前記分岐鎖状のアルキル基を導入する場合、攻撃を容易に受けるR、R、Rのサイトに前記分岐鎖状のアルキル基が導入され易い。 In general formula (I), at least one branched alkyl group is present, and the bonding site may be any of R 1 to R 7 . In order to reduce the water absorption of the resin molded product (crosslinked epoxy resin) according to the present invention, it is effective to increase the bulk of the epoxy resin. From this point of view, the site to which the branched alkyl group is bonded is preferably R 1 , R 2 or R 3 bonded to the aromatic ring. When these sites are the branched alkyl groups, the bulk of the epoxy resin can be further increased, and the water absorption of the crosslinked epoxy resin obtained after curing can be further reduced. When the branched alkyl group is introduced by a Friedel-Crafts reaction using an alkyl halide, the branched alkyl group is present at the sites of R 1 , R 2 , and R 3 that are easily attacked. Easy to be introduced.

一般式(I)における前記分岐鎖状のアルキル基の数は、2〜6つが好ましく、3〜6つがより好ましく、4〜6つが更に好ましく、5又は6つが特に好ましい。
前記分岐鎖状のアルキル基の数が多いほど当該エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量を高め、更に当該エポキシ樹脂の嵩高さを増大できるので好ましい。
The number of the branched alkyl groups in the general formula (I) is preferably 2 to 6, more preferably 3 to 6, still more preferably 4 to 6, and particularly preferably 5 or 6.
The larger the number of branched alkyl groups, the higher the hydrophobicity and epoxy equivalent of the epoxy resin, and the higher the bulk of the epoxy resin is preferable.

前記分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3〜8であれば特に制限されず、例えば好適にはイソプロピル基、t−ブチル基、アミル基であり、より好適にはt−ブチル基である。また、前記分岐鎖状のアルキル基に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素に置換されていても良い。
これらの分岐鎖状のアルキル基は嵩高いため、当該エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量を増大できる共に、適度な剛直性を付与して、靭性を向上させることができる。また、これらの分岐鎖状のアルキル基を有するエポキシ樹脂同士を硬化させて得られる架橋エポキシ樹脂において、架橋したポリマーの主鎖間に形成されうる分子レベルの空隙を、当該嵩高いアルキル基が埋めることにより、樹脂内部に水分子が浸入することを抑制することができる。この結果、当該架橋エポキシ樹脂の吸水性をより低減することができる。
The branched alkyl group is not particularly limited as long as it has 3 to 8 carbon atoms, and is preferably an isopropyl group, a t-butyl group, or an amyl group, and more preferably a t-butyl group. is there. In addition, some or all of the hydrogen atoms bonded to the branched alkyl group may be substituted with fluorine.
Since these branched alkyl groups are bulky, the hydrophobicity and epoxy equivalent of the epoxy resin can be increased, and appropriate rigidity can be imparted to improve toughness. Further, in the crosslinked epoxy resin obtained by curing these epoxy resins having branched chain alkyl groups, the bulky alkyl group fills the void at the molecular level that can be formed between the main chains of the crosslinked polymer. Thus, it is possible to prevent water molecules from entering the resin. As a result, the water absorption of the crosslinked epoxy resin can be further reduced.

一般式(I)で表されるエポキシ樹脂の分子量は特に制限されないが、300〜6000が好ましく、600〜4500が更に好ましい。
上記範囲の下限値以下であると、耐水性が発現しないことがある。また、上記範囲の上限値以上であると、剛直性が上がりすぎて、靭性が低下し、耐衝撃性が劣化する可能性がある。
なお、前記分子量は、GPCにおけるポリスチレンを基準として換算した質量平均分子量(Mw)である。
The molecular weight of the epoxy resin represented by the general formula (I) is not particularly limited, but is preferably 300 to 6000, and more preferably 600 to 4500.
If it is below the lower limit of the above range, water resistance may not be exhibited. Moreover, when it is more than the upper limit of the said range, rigidity will increase too much, toughness may fall and impact resistance may deteriorate.
The molecular weight is a mass average molecular weight (Mw) converted based on polystyrene in GPC.

一般式(I)で表されるエポキシ樹脂の好適なものとして、例えば下記化学式(1)で表されるエポキシ樹脂が例示できる。なお、化学式(1)で表されるエポキシ樹脂の両端は水素原子である。   As a suitable thing of the epoxy resin represented by general formula (I), the epoxy resin represented by following Chemical formula (1) can be illustrated, for example. Note that both ends of the epoxy resin represented by the chemical formula (1) are hydrogen atoms.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

<一般式(II)で表されるエポキシ樹脂> <Epoxy resin represented by general formula (II)>

Figure 2013129786
Figure 2013129786

一般式(II)中、R11〜R18はそれぞれ独立して、分岐鎖状のアルキル基、水素原子又は2価の連結基若しくは単結合を介して結合するエポキシ基を表し;n11〜n13及びn18はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記エポキシ基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。
前記分岐鎖状のアルキル基の炭素原子数は3〜8であることが好ましい。また、前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換されていても構わない。フッ素原子に置換された分岐鎖状のアルキル基を用いることにより、本発明にかかる樹脂成形物の吸水性を低下させることができる場合がある。
In the general formula (II), R 11 to R 18 each independently represents a branched alkyl group, a hydrogen atom, a divalent linking group, or an epoxy group bonded via a single bond; n 11 to n 13 and n 18 are each independently an integer of 0 to 3; the number of the epoxy groups in the formula is 1 to 3; and the number of the branched alkyl groups in the formula is 1 or more. is there.
The branched alkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms. Further, some or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. By using a branched alkyl group substituted with a fluorine atom, the water absorption of the resin molded product according to the present invention can be sometimes lowered.

一般式(II)で表されるエポキシ樹脂の両端は、該エポキシ樹脂を合成する際に使用したモノマーに由来する基であり、通常は水素原子である。ただし、両端の水素原子が、本発明の効果を損なわない種類の他の置換基(例えば前記分岐鎖状のアルキル基)に置換されていても構わない。   Both ends of the epoxy resin represented by the general formula (II) are groups derived from the monomer used in the synthesis of the epoxy resin, and are usually hydrogen atoms. However, the hydrogen atoms at both ends may be substituted with other substituents of the type that do not impair the effects of the present invention (for example, the branched alkyl group).

前記R11〜R18は前記エポキシ基又は前記分岐鎖状のアルキル基であることが好ましい。
前記n11〜n13及びn18は、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2の整数であることが好ましい。
R 11 to R 18 are preferably the epoxy group or the branched alkyl group.
N 11 to n 13 and n 18 are preferably integers of 1 to 3, and are preferably integers of 1 or 2.

前記連結基としては、2価の連結基であれば特に制限されず、例えば炭素数1〜3のアルキレン基、該アルキレン基を構成する1つのメチレン基が酸素原子又は窒素原子に置換された基、「−O−」、又は「−N−」等が挙げられる。これらのうち、入手が容易で、エポキシ基を容易にR11〜R18に導入することができる「−O−CH−」が好ましい。 The linking group is not particularly limited as long as it is a divalent linking group. For example, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, a group in which one methylene group constituting the alkylene group is substituted with an oxygen atom or a nitrogen atom. , “—O—”, “—N—” and the like. Among these, “—O—CH 2 —” which is easily available and can easily introduce an epoxy group into R 11 to R 18 is preferable.

前記2価の連結基若しくは単結合を介してエポキシ基が結合するサイトは、R11〜R18のいずれであっても良い。なお、エピクロロヒドリン等を用いたフリーデル・クラフツ反応によって前記エポキシ基を導入する場合、攻撃を容易に受けるR11、R12、R13、R18のサイトに前記エポキシ基が導入され易い。 The site to which the epoxy group is bonded through the divalent linking group or the single bond may be any of R 11 to R 18 . When the epoxy group is introduced by Friedel-Crafts reaction using epichlorohydrin or the like, the epoxy group is easily introduced into the sites of R 11 , R 12 , R 13 , and R 18 that are easily attacked. .

一般式(II)における前記エポキシ基の数は、1〜3つが好ましく、1又は2つがより好ましく、1つが最も好ましい。前記エポキシ基の数が1つである場合に、最もエポキシ当量を増大させることができる。   The number of the epoxy groups in the general formula (II) is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and most preferably 1. When the number of the epoxy groups is one, the epoxy equivalent can be increased most.

一般式(II)中、前記分岐鎖状のアルキル基は少なくとも1つ有され、その結合するサイトは、前記R11〜R18のいずれであっても良い。本発明にかかる樹脂成形物(架橋エポキシ樹脂)の吸水性を低くするためには、エポキシ樹脂の嵩高さを高めることが有効である。この観点からすると、前記分岐鎖状のアルキル基が結合するサイトは、ベンゼン環又はナフタレン環に結合するR11、R12、R13又はR18であることが好ましい。これらのサイトが前記分岐鎖状のアルキル基であると、当該エポキシ樹脂の嵩高さを一層増大し、硬化後に得られる架橋エポキシ樹脂の吸水性をより低下させることができる。なお、ハロゲン化アルキルを用いたフリーデル・クラフツ反応によって前記分岐鎖状のアルキル基を導入する場合、攻撃を容易に受けるR11、R12、R13又はR18のサイトに前記分岐鎖状のアルキル基が導入され易い。 In general formula (II), at least one branched alkyl group is present, and the site to which it is bonded may be any of R 11 to R 18 . In order to reduce the water absorption of the resin molded product (crosslinked epoxy resin) according to the present invention, it is effective to increase the bulk of the epoxy resin. From this viewpoint, the site to which the branched alkyl group is bonded is preferably R 11 , R 12 , R 13 or R 18 bonded to a benzene ring or a naphthalene ring. When these sites are the branched alkyl groups, the bulk of the epoxy resin can be further increased, and the water absorption of the crosslinked epoxy resin obtained after curing can be further reduced. When the branched alkyl group is introduced by Friedel-Crafts reaction using an alkyl halide, the branched chain is introduced into the site of R 11 , R 12 , R 13 or R 18 that is easily attacked. Alkyl groups are easily introduced.

一般式(II)における前記分岐鎖状のアルキル基の数は、2〜7つが好ましく、3〜7つがより好ましく、4〜7つが更に好ましく、5〜7つが特に好ましく、6又は7つが最も好ましい。
前記分岐鎖状のアルキル基の数が多いほど当該エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量を高め、更に当該エポキシ樹脂の嵩高さを増大できるので好ましい。
The number of the branched alkyl groups in the general formula (II) is preferably 2 to 7, more preferably 3 to 7, further preferably 4 to 7, particularly preferably 5 to 7, and most preferably 6 or 7. .
The larger the number of branched alkyl groups, the higher the hydrophobicity and epoxy equivalent of the epoxy resin, and the higher the bulk of the epoxy resin is preferable.

前記分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3〜8であれば特に制限されず、例えば好適にはイソプロピル基、t−ブチル基、アミル基であり、より好適にはt−ブチル基である。また、前記分岐鎖状のアルキル基に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素に置換されていても良い。
これらの分岐鎖状のアルキル基は嵩高いため、当該エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量を増大できる共に、適度な剛直性を付与して、靭性を向上させることができる。また、これらの分岐鎖状のアルキル基を有するエポキシ樹脂同士を硬化させて得られる架橋エポキシ樹脂において、架橋したポリマーの主鎖間に形成されうる分子レベルの空隙を、当該嵩高いアルキル基が埋めることにより、樹脂内部に水分子が浸入することを抑制することができる。この結果、当該架橋エポキシ樹脂の吸水性をより低減することができる。
The branched alkyl group is not particularly limited as long as it has 3 to 8 carbon atoms, and is preferably an isopropyl group, a t-butyl group, or an amyl group, and more preferably a t-butyl group. is there. In addition, some or all of the hydrogen atoms bonded to the branched alkyl group may be substituted with fluorine.
Since these branched alkyl groups are bulky, the hydrophobicity and epoxy equivalent of the epoxy resin can be increased, and appropriate rigidity can be imparted to improve toughness. Further, in the crosslinked epoxy resin obtained by curing these epoxy resins having branched chain alkyl groups, the bulky alkyl group fills the void at the molecular level that can be formed between the main chains of the crosslinked polymer. Thus, it is possible to prevent water molecules from entering the resin. As a result, the water absorption of the crosslinked epoxy resin can be further reduced.

一般式(II)中、前記R11〜R18のうち、前記エポキシ基又は前記分岐鎖状のアルキル基でないものは水素原子であり、0〜6つのサイトが水素原子となりうる。当該エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量を増大する観点からは、前記R11〜R18が水素原子である数は少ないほど好ましい。 In the general formula (II), among R 11 to R 18 , those that are not the epoxy group or the branched alkyl group are hydrogen atoms, and 0 to 6 sites can be hydrogen atoms. From the viewpoint of increasing the hydrophobicity and epoxy equivalent of the epoxy resin, the smaller the number of R 11 to R 18 that are hydrogen atoms, the better.

一般式(II)で表されるエポキシ樹脂の分子量は特に制限されないが、300〜6000が好ましく、600〜4500が更に好ましい。
上記範囲の下限値以下であると、耐水性が発現しないことがある。また、上記範囲の上限値以上であると、剛直性が上がりすぎて、靭性が低下し、耐衝撃性が劣化する可能性がある。
なお、前記分子量は、GPCにおけるポリスチレンを基準として換算した質量平均分子量(Mw)である。
The molecular weight of the epoxy resin represented by the general formula (II) is not particularly limited, but is preferably 300 to 6000, and more preferably 600 to 4500.
If it is below the lower limit of the above range, water resistance may not be exhibited. Moreover, when it is more than the upper limit of the said range, rigidity will increase too much, toughness may fall and impact resistance may deteriorate.
The molecular weight is a mass average molecular weight (Mw) converted based on polystyrene in GPC.

一般式(II)で表されるエポキシ樹脂の好適なものとして、例えば下記化学式(2)で表されるエポキシ樹脂が例示できる。なお、化学式(2)で表されるエポキシ樹脂の両端は水素原子である。   As a suitable thing of the epoxy resin represented by general formula (II), the epoxy resin represented by following Chemical formula (2) can be illustrated, for example. Note that both ends of the epoxy resin represented by the chemical formula (2) are hydrogen atoms.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

<溶媒>
本発明にかかる樹脂組成物中、一般式(I)又は一般式(II)で表されるエポキシ樹脂の含有量は、硬化後に得られる架橋エポキシ樹脂の用途に応じて適宜調整すれば良く、例えば20〜100重量%(wt%)の範囲で調整すれば良い。濃度調整するために、エポキシ樹脂組成物には溶媒が含まれていても構わない。
<Solvent>
In the resin composition according to the present invention, the content of the epoxy resin represented by the general formula (I) or the general formula (II) may be appropriately adjusted according to the use of the crosslinked epoxy resin obtained after curing, for example, What is necessary is just to adjust in the range of 20-100 weight% (wt%). In order to adjust the concentration, the epoxy resin composition may contain a solvent.

前記溶媒は特に制限されず、公知のエポキシ樹脂を希釈するために用いられる公知の溶媒を使用できる。例えばトルエン、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、n−ヘキサン、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。   The solvent is not particularly limited, and a known solvent used for diluting a known epoxy resin can be used. For example, toluene, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, n-hexane, methanol, ethanol, isopropanol and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

<硬化剤>
本発明にかかる樹脂組成物は、(B)下記一般式(III)又は一般式(IV)で表される硬化剤を含むものである。
前記硬化剤に、前記エポキシ樹脂と同様に疎水性の前記分岐鎖状のアルキル基が導入されているので、この硬化剤と前記エポキシ樹脂を含む組成物を硬化させた架橋エポキシ樹脂の疎水性を一層高めて、その吸水性を低下させることができる。また、当該硬化剤の骨格構造(主鎖の構造)が、前記エポキシ樹脂の骨格構造と類似しているので相溶性に優れる。このため、当該硬化剤と当該エポキシ樹脂を混合した樹脂組成物の保存安定性が向上しうる。
以下に具体的に説明する硬化剤は1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
<Curing agent>
The resin composition according to the present invention includes (B) a curing agent represented by the following general formula (III) or general formula (IV).
Since the hydrophobic branched alkyl group is introduced into the curing agent in the same manner as the epoxy resin, the hydrophobicity of the crosslinked epoxy resin obtained by curing the composition containing the curing agent and the epoxy resin is improved. It can be further increased and its water absorption can be reduced. Further, since the skeleton structure (main chain structure) of the curing agent is similar to the skeleton structure of the epoxy resin, the compatibility is excellent. For this reason, the storage stability of the resin composition obtained by mixing the curing agent and the epoxy resin can be improved.
One type of curing agent specifically described below may be used alone, or two or more types may be used in combination.

<一般式(III)で表される硬化剤> <Curing agent represented by general formula (III)>

Figure 2013129786
Figure 2013129786

一般式(III)式中、R21〜R27はそれぞれ独立して、求核性基、分岐鎖状のアルキル基又は水素原子を表し;n21〜n23はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記求核性基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。
前記分岐鎖状のアルキル基の炭素原子数は3〜8であることが好ましい。また、前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換されていても構わない。フッ素原子に置換された分岐鎖状のアルキル基を用いることにより、本発明にかかる樹脂成形物の吸水性を低下させることができる場合がある。
In formula (III), R 21 to R 27 each independently represent a nucleophilic group, a branched alkyl group or a hydrogen atom; n 21 to n 23 each independently represents 0 to 3 An integer; the number of the nucleophilic groups in the formula is 1 to 3; and the number of the branched alkyl groups in the formula is one or more.
The branched alkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms. Further, some or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. By using a branched alkyl group substituted with a fluorine atom, the water absorption of the resin molded product according to the present invention can be sometimes lowered.

一般式(III)で表される硬化剤の両端は、該硬化剤を合成する際に使用したモノマーに由来する基であり、通常は水素原子である。ただし、両端の水素原子が、本発明の効果を損なわない種類の他の置換基(例えば前記分岐鎖状のアルキル基)に置換されていても構わない。   Both ends of the curing agent represented by the general formula (III) are groups derived from the monomer used when the curing agent is synthesized, and are usually hydrogen atoms. However, the hydrogen atoms at both ends may be substituted with other substituents of the type that do not impair the effects of the present invention (for example, the branched alkyl group).

前記R21〜R27は前記エポキシ基又は前記分岐鎖状のアルキル基であることが好ましい。
前記n21〜n23は、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2の整数であることが好ましい。
R 21 to R 27 are preferably the epoxy group or the branched alkyl group.
The n 21 to n 23 are preferably an integer of 1 to 3, and preferably an integer of 1 or 2.

前記求核性基は、前記エポキシ樹脂が有するエポキシ基を開環させることが可能な求核性基であれば特に制限されず、孤立電子対を有する官能基が好ましい。前記求核性基としては、例えば水酸基、アミノ基、チオール基、カルボキシル基などが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基を開環させて架橋する反応に適した水酸基又はアミノ基が好ましい。前記求核性基は連結基を介して結合していても構わない。その連結基としては、前記2価の連結基が好ましいものとして例示できる。   The nucleophilic group is not particularly limited as long as it is a nucleophilic group capable of ring-opening the epoxy group of the epoxy resin, and a functional group having a lone electron pair is preferable. Examples of the nucleophilic group include a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, and a carboxyl group. Among these, a hydroxyl group or an amino group suitable for a reaction in which an epoxy group is opened and crosslinked is preferable. The nucleophilic group may be bonded via a linking group. As the linking group, the divalent linking group can be exemplified as a preferable one.

一般式(III)中、前記求核性基が結合するサイトは、R21〜R27のいずれであっても良いが、架橋の反応性を高める観点から、R21、R22又はR23が前記求核性基であることが好ましい。なお、公知の合成方法によって、これらのサイトに前記求核性基を導入することができる。 In general formula (III), the site to which the nucleophilic group is bonded may be any of R 21 to R 27 , but from the viewpoint of enhancing the reactivity of crosslinking, R 21 , R 22 or R 23 is The nucleophilic group is preferred. In addition, the said nucleophilic group can be introduce | transduced into these sites with a well-known synthesis method.

一般式(III)における前記求核性基の数としては、1又は2つが好ましく、1つがより好ましい。前記求核性基の架橋反応後の架橋点は高い極性を有するため、架橋エポキシ樹脂の疎水性を高めて吸水性を低下させるためには、当該求核性基の数は少ないほうが好ましい。   The number of the nucleophilic groups in the general formula (III) is preferably 1 or 2, and more preferably 1. Since the crosslinking point after the crosslinking reaction of the nucleophilic group has high polarity, it is preferable that the number of the nucleophilic group is small in order to increase the hydrophobicity of the crosslinked epoxy resin and decrease the water absorption.

本明細書において、求核性基当量とは求核性基1当量をもつ樹脂の質量(g/eq)を意味し、例えば{一般式(III)又は一般式(IV)で表される硬化剤の分子量}/{一般式(III)又は一般式(IV)中の求核性基の個数}で計算される。ここで、前記求核性基が例えば水酸基である場合、求核性基当量はOH当量(水酸基当量)と読み換えることができる。求核性基当量が大きいほど疎水性が高い硬化剤であるといえる。よって、本発明の硬化剤は、求核性基当量が高いほど好ましい。
なお、求核性基当量を計算する際の前記分子量は、化学式から計算される式量である。
In the present specification, the nucleophilic group equivalent means the mass (g / eq) of a resin having one nucleophilic group equivalent, for example, {curing represented by general formula (III) or general formula (IV) Molecular weight of agent} / {number of nucleophilic groups in general formula (III) or general formula (IV)}. Here, when the nucleophilic group is, for example, a hydroxyl group, the nucleophilic group equivalent can be read as OH equivalent (hydroxyl equivalent). It can be said that the larger the nucleophilic group equivalent, the more hydrophobic the curing agent. Therefore, it is preferable that the curing agent of the present invention has a higher nucleophilic group equivalent.
In addition, the said molecular weight at the time of calculating a nucleophilic group equivalent is a formula weight calculated from a chemical formula.

一般式(III)中、前記分岐鎖状のアルキル基は少なくとも1つ有され、その結合するサイトは、R21〜R27のいずれであってもよい。本発明にかかる樹脂成形物(架橋エポキシ樹脂)の吸水性を低くするためには、エポキシ樹脂の嵩高さを高めることが有効である。この観点からすると、前記分岐鎖状のアルキル基が結合するサイトは、芳香環に結合するR21、R22又はR23であることが好ましい。これらのサイトが前記分岐鎖状のアルキル基であると、当該硬化剤の嵩高さを一層増大し、硬化後に得られる架橋エポキシ樹脂の吸水性をより低下させることができる。なお、ハロゲン化アルキルを用いたフリーデル・クラフツ反応によって前記分岐鎖状のアルキル基を導入する場合、攻撃を容易に受けるR21、R22、R23のサイトに前記分岐鎖状のアルキル基が導入され易い。 In general formula (III), at least one branched alkyl group is present, and the site to which it is bonded may be any of R 21 to R 27 . In order to reduce the water absorption of the resin molded product (crosslinked epoxy resin) according to the present invention, it is effective to increase the bulk of the epoxy resin. From this point of view, the site to which the branched alkyl group is bonded is preferably R 21 , R 22 or R 23 bonded to the aromatic ring. When these sites are the branched alkyl groups, the bulk of the curing agent can be further increased, and the water absorption of the crosslinked epoxy resin obtained after curing can be further reduced. When the branched alkyl group is introduced by Friedel-Crafts reaction using alkyl halide, the branched alkyl group is present at the sites of R 21 , R 22 and R 23 that are easily attacked. Easy to be introduced.

一般式(III)で表される硬化剤は、架橋反応後において、架橋エポキシ樹脂を構成し、当該架橋エポキシ樹脂の性質に影響を与える。特に、前記分岐鎖状のアルキル基の種類や数が大きな影響を与えうる。
一般式(III)における前記分岐鎖状のアルキル基の数は、2〜6つが好ましく、3〜6つがより好ましく、4〜6つが更に好ましく、5又は6つが特に好ましい。
前記分岐鎖状のアルキル基の数が多いほど当該硬化剤の疎水性及びエポキシ当量を高め、更に当該硬化剤の嵩高さを増大できるので好ましい。
The curing agent represented by the general formula (III) constitutes a crosslinked epoxy resin after the crosslinking reaction, and affects the properties of the crosslinked epoxy resin. In particular, the type and number of the branched alkyl groups can have a great influence.
The number of the branched alkyl groups in the general formula (III) is preferably 2 to 6, more preferably 3 to 6, still more preferably 4 to 6, and particularly preferably 5 or 6.
The larger the number of branched alkyl groups, the higher the hydrophobicity and epoxy equivalent of the curing agent, and the more the bulk of the curing agent can be increased.

前記分岐鎖状のアルキル基の説明は、前述の一般式(I)における分岐鎖状のアルキル基の説明と同様であるため省略する。   The description of the branched alkyl group is the same as the description of the branched alkyl group in the general formula (I) described above, and will be omitted.

一般式(III)で表される硬化剤の分子量は特に制限されないが、300〜6000が好ましく、600〜4500が更に好ましい。
上記範囲の下限値以下であると、耐水性が発現しないことがある。また、上記範囲の上限値以上であると、剛直性が上がりすぎて、靭性が低下し、耐衝撃性が劣化する可能性がある。
なお、前記分子量は、GPCにおけるポリスチレンを基準として換算した質量平均分子量(Mw)である。
The molecular weight of the curing agent represented by the general formula (III) is not particularly limited, but is preferably 300 to 6000, and more preferably 600 to 4500.
If it is below the lower limit of the above range, water resistance may not be exhibited. Moreover, when it is more than the upper limit of the said range, rigidity will increase too much, toughness may fall and impact resistance may deteriorate.
The molecular weight is a mass average molecular weight (Mw) converted based on polystyrene in GPC.

一般式(III)で表される硬化剤の好適なものとして、例えば下記化学式(3)で表される硬化剤が例示できる。なお、化学式(3)で表される硬化剤の両端は水素原子である。   Suitable examples of the curing agent represented by the general formula (III) include a curing agent represented by the following chemical formula (3). Note that both ends of the curing agent represented by the chemical formula (3) are hydrogen atoms.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

<一般式(IV)で表される硬化剤> <Curing agent represented by general formula (IV)>

Figure 2013129786
Figure 2013129786

一般式(IV)中、R31〜R38はそれぞれ独立して、求核性基、分岐鎖状のアルキル基又は水素原子を表し;n31〜n33及びn38はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記求核性基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。
前記分岐鎖状のアルキル基の炭素原子数は3〜8であることが好ましい。また、前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換されていても構わない。フッ素原子に置換された分岐鎖状のアルキル基を用いることにより、本発明にかかる樹脂成形物の吸水性を低下させることができる場合がある。
In the general formula (IV), R 31 to R 38 each independently represents a nucleophilic group, a branched alkyl group or a hydrogen atom; n 31 to n 33 and n 38 each independently represents 0 to The number of the nucleophilic groups in the formula is 1 to 3; the number of the branched alkyl groups in the formula is 1 or more.
The branched alkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms. Further, some or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. By using a branched alkyl group substituted with a fluorine atom, the water absorption of the resin molded product according to the present invention can be sometimes lowered.

一般式(IV)で表される硬化剤の両端は、該硬化剤を合成する際に使用したモノマーに由来する基であり、通常は水素原子である。ただし、両端の水素原子が、本発明の効果を損なわない種類の他の置換基(例えば前記分岐鎖状のアルキル基)に置換されていても構わない。   Both ends of the curing agent represented by the general formula (IV) are groups derived from the monomer used for synthesizing the curing agent, and are usually hydrogen atoms. However, the hydrogen atoms at both ends may be substituted with other substituents of the type that do not impair the effects of the present invention (for example, the branched alkyl group).

前記R31〜R38は前記エポキシ基又は前記分岐鎖状のアルキル基であることが好ましい。
前記n31〜n33及びn38は、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2の整数であることが好ましい。
R 31 to R 38 are preferably the epoxy group or the branched alkyl group.
The n 31 to n 33 and n 38 are preferably an integer of 1 to 3, and preferably an integer of 1 or 2.

前記求核性基は、前記エポキシ樹脂が有するエポキシ基を開環させることが可能な求核性基であれば特に制限されず、孤立電子対を有する官能基が好ましい。前記求核性基としては、例えば水酸基、アミノ基、チオール基、カルボキシル基などが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基を開環させて架橋する反応に適した水酸基又はアミノ基が好ましい。前記求核性基は連結基を介して結合していても構わない。その連結基としては、前記2価の連結基が好ましいものとして例示できる。   The nucleophilic group is not particularly limited as long as it is a nucleophilic group capable of ring-opening the epoxy group of the epoxy resin, and a functional group having a lone electron pair is preferable. Examples of the nucleophilic group include a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, and a carboxyl group. Among these, a hydroxyl group or an amino group suitable for a reaction in which an epoxy group is opened and crosslinked is preferable. The nucleophilic group may be bonded via a linking group. As the linking group, the divalent linking group can be exemplified as a preferable one.

一般式(IV)中、前記求核性基が結合するサイトは、R31〜R38のいずれであっても良いが、架橋の反応性を高める観点から、前記R31、R32、R33又はR38が前記求核性基であることが好ましい。なお、公知の合成方法によって、これらのサイトに前記求核性基を導入することができる。 In general formula (IV), the site to which the nucleophilic group is bonded may be any of R 31 to R 38 , but from the viewpoint of enhancing the reactivity of crosslinking, R 31 , R 32 , R 33 or it is preferred that R 38 is the nucleophilic group. In addition, the said nucleophilic group can be introduce | transduced into these sites with a well-known synthesis method.

一般式(IV)における前記求核性基の数としては、1又は2つが好ましく、1つがより好ましい。前記求核性基の架橋反応後の架橋点は高い極性を有するため、架橋エポキシ樹脂の疎水性を高めて吸水性を低下させるためには、当該求核性基の数は少ないほうが好ましい。   The number of the nucleophilic groups in the general formula (IV) is preferably 1 or 2, and more preferably 1. Since the crosslinking point after the crosslinking reaction of the nucleophilic group has high polarity, it is preferable that the number of the nucleophilic group is small in order to increase the hydrophobicity of the crosslinked epoxy resin and decrease the water absorption.

一般式(IV)中、前記分岐鎖状のアルキル基は少なくとも1つ有され、その結合するサイトはR31〜R38のいずれであっても良い。本発明にかかる樹脂成形物(架橋エポキシ樹脂)の吸水性を低くするためには、硬化剤の嵩高さを高めることが有効である。この観点からすると、前記分岐鎖状のアルキル基が結合するサイトは、ベンゼン環又はナフタレン環に結合するR31、R32、R33又はR38であることが好ましい。これらのサイトが前記分岐鎖状のアルキル基であると、当該硬化剤の嵩高さを一層増大し、硬化後に得られる架橋エポキシ樹脂の吸水性をより低下させることができる。なお、ハロゲン化アルキルを用いたフリーデル・クラフツ反応によって前記分岐鎖状のアルキル基を導入する場合、攻撃を容易に受けるR31、R32、R33又はR38のサイトに前記分岐鎖状のアルキル基が導入され易い。 In general formula (IV), at least one branched alkyl group is present, and the bonding site may be any of R 31 to R 38 . In order to reduce the water absorption of the resin molded product (crosslinked epoxy resin) according to the present invention, it is effective to increase the bulk of the curing agent. From this viewpoint, the site to which the branched alkyl group is bonded is preferably R 31 , R 32 , R 33 or R 38 bonded to a benzene ring or a naphthalene ring. When these sites are the branched alkyl groups, the bulk of the curing agent can be further increased, and the water absorption of the crosslinked epoxy resin obtained after curing can be further reduced. When the branched alkyl group is introduced by Friedel-Crafts reaction using an alkyl halide, the branched chain is introduced into the site of R 31 , R 32 , R 33 or R 38 that is easily attacked. Alkyl groups are easily introduced.

一般式(IV)で表される硬化剤は、架橋反応後において、架橋エポキシ樹脂を構成し、当該架橋エポキシ樹脂の性質に影響を与える。特に、前記分岐鎖状のアルキル基の種類や数が大きな影響を与えうる。
一般式(IV) における前記分岐鎖状のアルキル基の数は、2〜7つが好ましく、3〜7つがより好ましく、4〜7つが更に好ましく、5〜7つが特に好ましく、6又は7つが最も好ましい。
前記分岐鎖状のアルキル基の数が多いほど当該エポキシ樹脂の疎水性及びエポキシ当量を高め、更に当該エポキシ樹脂の嵩高さを増大できるので好ましい。
The curing agent represented by the general formula (IV) constitutes a crosslinked epoxy resin after the crosslinking reaction, and affects the properties of the crosslinked epoxy resin. In particular, the type and number of the branched alkyl groups can have a great influence.
The number of the branched alkyl groups in the general formula (IV) is preferably 2 to 7, more preferably 3 to 7, still more preferably 4 to 7, particularly preferably 5 to 7, and most preferably 6 or 7. .
The larger the number of branched alkyl groups, the higher the hydrophobicity and epoxy equivalent of the epoxy resin, and the higher the bulk of the epoxy resin is preferable.

前記分岐鎖状のアルキル基の説明は、前述の一般式(II)における分岐鎖状のアルキル基の説明と同様であるため省略する。   The description of the branched alkyl group is the same as the description of the branched alkyl group in the general formula (II) described above, and will be omitted.

一般式(IV)で表される硬化剤の分子量は特に制限されないが、300〜6000が好ましく、600〜4500が更に好ましい。
上記範囲の下限値以下であると、耐水性が発現しないことがある。また、上記範囲の上限値以上であると、剛直性が上がりすぎて、靭性が低下し、耐衝撃性が劣化する可能性がある。
なお、前記分子量は、GPCにおけるポリスチレンを基準として換算した質量平均分子量(Mw)である。
The molecular weight of the curing agent represented by the general formula (IV) is not particularly limited, but is preferably 300 to 6000, and more preferably 600 to 4500.
If it is below the lower limit of the above range, water resistance may not be exhibited. Moreover, when it is more than the upper limit of the said range, rigidity will increase too much, toughness may fall and impact resistance may deteriorate.
The molecular weight is a mass average molecular weight (Mw) converted based on polystyrene in GPC.

一般式(IV)で表される硬化剤の好適なものとして、例えば下記化学式(4)で表される硬化剤が例示できる。なお、化学式(4)で表される硬化剤の両端は水素原子である。   As a suitable thing of the hardening | curing agent represented by general formula (IV), the hardening | curing agent represented by following Chemical formula (4) can be illustrated, for example. Note that both ends of the curing agent represented by the chemical formula (4) are hydrogen atoms.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

本発明の効果を損なわない限り、他の硬化剤を併用しても構わない。他に使用可能な硬化剤としては、アミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール系化合物等が例示できる。より具体的には、例えばジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、フェノ−ルノボラック、及びこれらの変性物、イミダゾ−ル、BF3−アミン錯体、グアニジン誘導体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。   Other curing agents may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. Other usable curing agents include amine compounds, acid anhydride compounds, amide compounds, phenol compounds, and the like. More specifically, for example, a polyamide resin synthesized from dimer of diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diaminodiphenylsulfone, isophoronediamine, dicyandiamide, linolenic acid and ethylenediamine, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, Pyromellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, phenol novolac, and modified products thereof, imidazole BF3-amine complex, guanidine derivative, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の樹脂組成物に含まれる硬化剤は、架橋エポキシ樹脂の架橋度を充分にするために、硬化させるエポキシ樹脂と当モル量で混合されることが好ましい。具体的には、好適な混合比(モル比)として、エポキシ樹脂:硬化剤=1.8:1.0〜1.0:1.8が好ましく、エポキシ樹脂:硬化剤=1.5:1.0〜1.0:1.5がより好ましく、エポキシ樹脂:硬化剤=1.2:1.0〜1.0:1.2が更に好ましく、エポキシ樹脂:硬化剤=1:1が最も好ましい。   The curing agent contained in the resin composition of the present invention is preferably mixed in an equimolar amount with the epoxy resin to be cured in order to make the crosslinking degree of the crosslinked epoxy resin sufficient. Specifically, as a suitable mixing ratio (molar ratio), epoxy resin: curing agent = 1.8: 1.0 to 1.0: 1.8 is preferable, and epoxy resin: curing agent = 1.5: 1. 0.0 to 1.0: 1.5 is more preferable, epoxy resin: curing agent = 1.2: 1.0 to 1.0: 1.2 is more preferable, and epoxy resin: curing agent = 1: 1 is the most. preferable.

<樹脂組成物の製造方法>
前記エポキシ樹脂および硬化剤は市販の原料を使用して、フリーデル・クラフツ反応等の公知の方法で合成できる。また、前記n〜n、n11〜n13、n18、n21〜n23、n31〜n33及びn38の数、並びにR〜R、R11〜R18、R21〜R27、及びR31〜R38の置換率(導入率)は、合成時の原料の配合比、反応時間等によって調整できる。
<Method for producing resin composition>
The epoxy resin and the curing agent can be synthesized by a known method such as Friedel-Crafts reaction using commercially available raw materials. In addition, the number of n 1 to n 3 , n 11 to n 13 , n 18 , n 21 to n 23 , n 31 to n 33 and n 38 , and R 1 to R 7 , R 11 to R 18 , R 21 degree of substitution to R 27, and R 31 to R 38 (introduction rate) can be adjusted raw material blending ratio of the synthesis, the reaction time and the like.

樹脂組成物中には、前記溶媒及び前記硬化剤の他に、必要に応じて、各種添加剤を添加しても構わない。前記添加剤としては、例えば酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、無機充填剤、フィラー、濡れ性改良剤等が挙げられる。これらの添加剤を使用する場合、その添加剤は架橋エポキシ樹脂の吸水性を低下させるという本発明の趣旨に合致するものであることが好ましい。   In addition to the solvent and the curing agent, various additives may be added to the resin composition as necessary. Examples of the additive include an antioxidant, a colorant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a thermal polymerization inhibitor, a leveling agent, a surfactant, a storage stabilizer, a plasticizer, a lubricant, an inorganic filler, a filler, and a wetting agent. And a property improver. When these additives are used, it is preferable that the additives meet the gist of the present invention to reduce the water absorption of the crosslinked epoxy resin.

なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、本発明のエポキシ樹脂組成物に、他のエポキシ樹脂を添加して用いても構わない。本発明のエポキシ樹脂と併用しうる他のエポキシ樹脂としては、例えばノボラック型エポキシ樹脂、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、一般式(I)及び一般式(II)に該当しないビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂1種以上を本発明のエポキシ樹脂組成物に添加しても構わない。添加する場合の割合は、本発明のエポキシ樹脂組成物100重量部に対して20重量部以下が好ましい。   As long as the effects of the present invention are not impaired, other epoxy resins may be added to the epoxy resin composition of the present invention. Other epoxy resins that can be used in combination with the epoxy resin of the present invention include, for example, novolac type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, biphenyl type not corresponding to general formula (I) and general formula (II) An epoxy resin, a triphenylmethane type epoxy resin, etc. are mentioned. One or more of these epoxy resins may be added to the epoxy resin composition of the present invention. The ratio in the case of adding is preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin composition of the present invention.

各材料を混合して組成物を製造する際には、各種手段により十分に混合することが好ましい。各材料を混合する順序としては、各材料を順次添加しながら混合しても良いし、全材料を添加してから混合しても良く、各材料を均一に溶解又は分散させることができれば良い。
混合方法は特に限定されず、例えば、ニーダー、押出機、ロール、撹拌子、撹拌翼、ボールミル、スターラー、超音波分散機、超音波ホモジナイザー、自公転ミキサー等を使用する公知の方法を適用すれば良い。
混合温度、混合時間等の混合条件は、各種方法に応じて適宜設定すれば良い。通常、混合時の温度は10〜50℃であることが好ましく、混合の総時間は30〜90分であることが好ましい。
When mixing each material and manufacturing a composition, it is preferable to mix thoroughly by various means. The order of mixing the materials may be mixed while sequentially adding the materials, or may be mixed after all the materials are added, as long as the materials can be uniformly dissolved or dispersed.
The mixing method is not particularly limited, and for example, a known method using a kneader, an extruder, a roll, a stirrer, a stirring blade, a ball mill, a stirrer, an ultrasonic disperser, an ultrasonic homogenizer, a revolving mixer, or the like is applied. good.
What is necessary is just to set mixing conditions, such as mixing temperature and mixing time suitably according to various methods. Usually, the temperature during mixing is preferably 10 to 50 ° C., and the total mixing time is preferably 30 to 90 minutes.

<<樹脂成形物>>
本発明にかかる樹脂成形物は、前記樹脂組成物を架橋して得られる架橋エポキシ樹脂が、所望の形状に成形されたものである。
前記樹脂組成物を架橋する方法は特に制限されず、公知のエポキシ樹脂の架橋方法(硬化方法)を適用できる。前記樹脂組成物を例えば熱硬化処理することによって架橋させることができる。この際、架橋反応を促進させるために、硬化促進剤を添加することが好ましい。
<< Resin molding >>
The resin molded product according to the present invention is obtained by molding a crosslinked epoxy resin obtained by crosslinking the resin composition into a desired shape.
The method for crosslinking the resin composition is not particularly limited, and a known epoxy resin crosslinking method (curing method) can be applied. The resin composition can be crosslinked by, for example, heat curing treatment. At this time, it is preferable to add a curing accelerator in order to accelerate the crosslinking reaction.

前記熱硬化処理の加熱温度は特に制限されず、例えば80〜250℃が好ましく、120〜220℃がより好ましく、140〜200℃が更に好ましい。
上記好適な温度で熱硬化処理する場合、その処理時間は通常0.5〜24時間で行うことができる。
The heating temperature of the thermosetting treatment is not particularly limited, and is preferably, for example, 80 to 250 ° C, more preferably 120 to 220 ° C, and still more preferably 140 to 200 ° C.
When the thermosetting treatment is performed at the preferred temperature, the treatment time can be usually 0.5 to 24 hours.

硬化促進剤は公知のエポキシ樹脂の架橋に使用されているものが適用可能であり、例えば2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾ−ル類、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等の第3級アミン類、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類、オクチル酸スズ等の金属化合物等が挙げられる。
硬化促進剤はエポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜5.0重量部(phr)が必要に応じて用いられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
As the curing accelerator, those used for crosslinking of known epoxy resins can be applied. For example, imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2- (Dimethylaminomethyl) phenol, tertiary amines such as 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7, phosphines such as triphenylphosphine, metal compounds such as tin octylate, etc. It is done.
The curing accelerator is used as necessary in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight (phr) with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. These may be used alone or in combination of two or more.

前記樹脂組成物を架橋させて得られる架橋エポキシ樹脂を成形する方法は特に制限されず、公知の方法を適用できる。例えば、樹脂組成物を型に流して架橋させる方法、又は加熱硬化させながら押出し成形する方法等が挙げられる。   A method for molding a crosslinked epoxy resin obtained by crosslinking the resin composition is not particularly limited, and a known method can be applied. For example, a method of pouring the resin composition into a mold to crosslink, a method of extruding while heat curing, and the like can be mentioned.

<<ケーブル>>
本発明のケーブルは、本発明にかかる樹脂組成物が硬化して得られた架橋エポキシ樹脂が、導体を被覆するように成形され、導体を電気的に絶縁する絶縁層を形成してなる。
前記絶縁層は1層でも良いし、多層でも良い。前記絶縁層の厚さは特に制限されず、用途に応じて必要な厚さで形成すれば良い。絶縁すべき導体に前述のエポキシ樹脂組成物を塗布して熱硬化させることによって、当該導体を架橋エポキシ樹脂で被覆したケーブルを製造できる。
<< Cable >>
The cable of the present invention is formed by forming a cross-linked epoxy resin obtained by curing the resin composition according to the present invention so as to cover a conductor and forming an insulating layer that electrically insulates the conductor.
The insulating layer may be a single layer or a multilayer. The thickness of the insulating layer is not particularly limited, and may be formed with a necessary thickness according to the application. By applying the above-mentioned epoxy resin composition to the conductor to be insulated and thermally curing, a cable in which the conductor is coated with a crosslinked epoxy resin can be produced.

本発明にかかるケーブルの用途は特に限定されないが、例えば絶縁電線、電子機器配線用電線、自動車用電線、機器用電線、電源コード、屋外配電用絶縁電線、電力用ケーブル、制御用ケーブル、通信用ケーブル、計装用ケーブル、信号用ケーブル、移動用ケーブル、および船用ケーブルなどの各種ケーブル(電線)が挙げられる。
本発明にかかる樹脂成形物(架橋エポキシ樹脂)は、ケーブルの絶縁材以外の用途にも適用可能であり、例えばシース材、テープ類、ケース及びプラグなどのケーブル用付属部品、電線管、配線ダクト及びバスダクトなどの電材製品、農業用シート、水道用ホース、ガス管被覆材、建築内装材、フロア材、接着剤、塗料、レジスト、光学材料、半導体電子デバイスの封止材などにも適用可能である。
The use of the cable according to the present invention is not particularly limited, but for example, insulated wires, electronic device wiring wires, automotive wires, device wires, power cords, outdoor distribution insulated wires, power cables, control cables, and communication cables Various cables (electric wires) such as a cable, an instrumentation cable, a signal cable, a movement cable, and a ship cable are included.
The resin molded product (crosslinked epoxy resin) according to the present invention can be applied to uses other than cable insulation materials. For example, sheathing materials, tapes, cable accessories such as cases and plugs, electric conduits, and wiring ducts. It can also be applied to electrical materials such as bus ducts, agricultural sheets, water hoses, gas pipe covering materials, building interior materials, floor materials, adhesives, paints, resists, optical materials, and semiconductor electronic device sealing materials. is there.

[実施例1、比較例1〜3]
<エポキシ樹脂の合成>
下記反応式(A)に示すように、原料のエポキシ樹脂(三菱化学社製)100重量部をトルエン100重量部に溶解し、窒素雰囲気下で45℃に昇温させ37wt%濃塩酸5重量部を等圧滴下ロートで30分かけて加え、2時間反応させて開環させた。この溶液をトルエンで3回抽出し、加熱減圧留去し溶媒を除去した。これをジクロロメタン100重量部に溶解させ0℃に冷却し無水塩化アルミニウム50重量部をゆっくり加え、混合物を15分撹拌した。ここに、表1に示した各ハロゲン化アルキルをジクロロメタン100重量部に溶解させたものを0℃で滴下し、30分撹拌後、室温に昇温して一晩撹拌した。反応終了後、混合物を37wt%濃塩酸10重量部を含む氷水80重量部に注いだ。混合物を10分撹拌後、ジクロロメタンで3回抽出した。有機相をまとめて、水洗し、これに30wt%水酸化ナトリウム水溶液20重量部を加え、70℃で2時間撹拌してエポキシ環を閉環させた。これをジクロロメタンで3回抽出した。有機相をまとめて、水洗後、飽和食塩水で洗浄した。その後、加熱減圧留去し溶媒を除去した。これをトルエンで再結晶させて、目的の置換基Rが導入されたエポキシ樹脂(プレポリマー)を得た。
[Example 1, Comparative Examples 1-3]
<Synthesis of epoxy resin>
As shown in the following reaction formula (A), 100 parts by weight of a raw material epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is dissolved in 100 parts by weight of toluene, heated to 45 ° C. in a nitrogen atmosphere, and 5 parts by weight of 37 wt% concentrated hydrochloric acid. Was added over 30 minutes with an isobaric dropping funnel and allowed to react for 2 hours to open the ring. This solution was extracted three times with toluene, and the solvent was removed by heating under reduced pressure. This was dissolved in 100 parts by weight of dichloromethane, cooled to 0 ° C., 50 parts by weight of anhydrous aluminum chloride was slowly added, and the mixture was stirred for 15 minutes. A solution prepared by dissolving each alkyl halide shown in Table 1 in 100 parts by weight of dichloromethane was added dropwise at 0 ° C., stirred for 30 minutes, then warmed to room temperature and stirred overnight. After completion of the reaction, the mixture was poured into 80 parts by weight of ice water containing 10 parts by weight of 37 wt% concentrated hydrochloric acid. The mixture was stirred for 10 minutes and then extracted three times with dichloromethane. The organic phases were combined, washed with water, 20 parts by weight of a 30 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added thereto, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 2 hours to close the epoxy ring. This was extracted three times with dichloromethane. The organic phases were combined, washed with water and then with saturated brine. Thereafter, the solvent was removed by heating under reduced pressure. This was recrystallized with toluene to obtain an epoxy resin (prepolymer) into which the target substituent R was introduced.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

Figure 2013129786
Figure 2013129786

<硬化剤の合成>
下記反応式(B)に示すように、原料の硬化剤(三菱化学社製)100重量部をジクロロメタン100重量部に溶解させ、0℃に冷却し、無水塩化アルミニウム50重量部をゆっくり加え、混合物を15分撹拌した。ここに表2に示した各ハロゲン化アルキルをジクロロメタン100重量部に溶解させたものを0℃で滴下し、30分撹拌後、室温に昇温して一晩撹拌した。反応終了後、混合物を37wt%濃塩酸10重量部を含む氷水80重量部に注いだ。混合物を10分撹拌後、ジクロロメタンで3回抽出した。有機相をまとめて、水洗後、飽和食塩水で洗浄した。その後、加熱減圧留去し溶媒を除去した。これをトルエンで再結晶させて、目的の置換基Rが導入された硬化剤を得た。
得られた硬化剤における置換基Rの導入率及び置換位置は、必要に応じてNMR等で確認した。
<Synthesis of curing agent>
As shown in the following reaction formula (B), 100 parts by weight of a raw material curing agent (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is dissolved in 100 parts by weight of dichloromethane, cooled to 0 ° C., 50 parts by weight of anhydrous aluminum chloride is slowly added, and the mixture is mixed. Was stirred for 15 minutes. A solution prepared by dissolving each alkyl halide shown in Table 2 in 100 parts by weight of dichloromethane was added dropwise at 0 ° C., stirred for 30 minutes, then warmed to room temperature and stirred overnight. After completion of the reaction, the mixture was poured into 80 parts by weight of ice water containing 10 parts by weight of 37 wt% concentrated hydrochloric acid. The mixture was stirred for 10 minutes and then extracted three times with dichloromethane. The organic phases were combined, washed with water and then with saturated brine. Thereafter, the solvent was removed by heating under reduced pressure. This was recrystallized with toluene to obtain a curing agent into which the target substituent R was introduced.
The introduction rate and the substitution position of the substituent R in the obtained curing agent were confirmed by NMR or the like as necessary.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

Figure 2013129786
Figure 2013129786

<エポキシ樹脂組成物の調製>
合成した各エポキシ樹脂、各硬化剤、トリフェニルホスフィン(TPP)を表3に示す割合で配合して各エポキシ樹脂組成物を調製した。
<Preparation of epoxy resin composition>
Each epoxy resin composition was prepared by blending each synthesized epoxy resin, each curing agent, and triphenylphosphine (TPP) in the proportions shown in Table 3.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

[比較例4]
実施例1及び比較例1〜3の合成で原料として用いた、置換基を導入していないエポキシ樹脂(三菱化学社製)及び硬化剤(三菱化学社製)をそのまま使用し、比較例4のエポキシ樹脂組成物を表4に示す割合で配合して調整した。
[Comparative Example 4]
An epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and a curing agent (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), which were used as raw materials in the synthesis of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 and without introducing a substituent, were used as they were. The epoxy resin composition was blended and adjusted at the ratio shown in Table 4.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

<<架橋エポキシ樹脂の合成>>
調製した各組成物を平底のバットに塗布して、160℃で2時間加熱し、さらに180℃で6時間加熱して、50mm×50mm×1mmサイズの架橋エポキシ樹脂からなるシートをそれぞれ得た。
<< Synthesis of cross-linked epoxy resin >>
Each of the prepared compositions was applied to a flat-bottom bat, heated at 160 ° C. for 2 hours, and further heated at 180 ° C. for 6 hours to obtain a sheet made of a crosslinked epoxy resin having a size of 50 mm × 50 mm × 1 mm.

<<吸水性の評価>>
実施例1及び比較例1〜4の各シートを100℃のイオン交換水中に24時間浸漬して、浸漬前後における含水量を電解滴定法(カールフィシャー電量滴定法)で測定することにより、各シートの吸水性を評価した。測定装置は三菱化学製のCA-100(水分測定装置)及びVA-100(気化装置)を使用した。その結果を表5に示す。
<< Evaluation of water absorption >>
Each sheet of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 was immersed in 100 ° C. ion exchange water for 24 hours, and the water content before and after the immersion was measured by electrolytic titration (Karl Fischer coulometric titration). The water absorption was evaluated. CA-100 (moisture measuring device) and VA-100 (vaporizer) manufactured by Mitsubishi Chemical were used as measuring devices. The results are shown in Table 5.

Figure 2013129786
Figure 2013129786

以上から、本発明にかかる実施例1の樹脂成形物(架橋エポキシ樹脂)の吸水性は、比較例の架橋エポキシ樹脂(比較例1〜4)のものよりも低い。実施例1及び比較例1〜4から、導入した置換基Rの疎水性を高めるほど、すなわち、分岐鎖状のアルキル基を導入してエポキシ当量及びOH当量を増大させるほど、吸水性を低くすることができることが明らかである。さらに、エポキシ当量及びOH等量が同じである実施例1と比較例1の結果から、分岐鎖状のアルキル基を導入して置換基Rの嵩高さを大きくすることにより、その吸水性を低くすることができることが理解される。
よって、本発明の樹脂成形物を絶縁層として用いたケーブルは、使用時に使用環境中の水分を吸収する割合が少ないので、水分吸収による劣化が低減されていることが明らかである。
From the above, the water absorption of the resin molded product (crosslinked epoxy resin) of Example 1 according to the present invention is lower than that of the crosslinked epoxy resin (Comparative Examples 1 to 4) of the comparative example. From Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, the higher the hydrophobicity of the introduced substituent R, that is, the higher the epoxy equivalent and the OH equivalent by introducing a branched alkyl group, the lower the water absorption. Obviously it can be. Furthermore, from the results of Example 1 and Comparative Example 1 in which the epoxy equivalent and the OH equivalent amount are the same, by introducing a branched alkyl group to increase the bulk of the substituent R, the water absorption is reduced. It is understood that you can.
Therefore, since the cable using the resin molded product of the present invention as an insulating layer has a small proportion of absorbing moisture in the usage environment during use, it is clear that deterioration due to moisture absorption is reduced.

Claims (5)

(A)一般式(I)又は一般式(II)で表されるエポキシ樹脂と、
(B)一般式(III)又は一般式(IV)で表される硬化剤とを含み、
(C)R〜Rのいずれか一つ以上又はR11〜R18のいずれか一つ以上が、分岐鎖状のアルキル基であることを特徴とする樹脂組成物。
Figure 2013129786
[式中、R〜Rはそれぞれ独立して、分岐鎖状のアルキル基、水素原子又は2価の連結基若しくは単結合を介して結合するエポキシ基を表し;n〜nはそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記エポキシ基の数は1〜3つである。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。]
Figure 2013129786
[式中、R11〜R18はそれぞれ独立して、分岐鎖状のアルキル基、水素原子又は2価の連結基若しくは単結合を介して結合するエポキシ基を表し;n11〜n13及びn18はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記エポキシ基の数は1〜3つである。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。]
Figure 2013129786
[式中、R21〜R27はそれぞれ独立して、求核性基、分岐鎖状のアルキル基又は水素原子を表し;n21〜n23はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記求核性基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。]
Figure 2013129786
[式中、R31〜R38はそれぞれ独立して、求核性基、分岐鎖状のアルキル基又は水素原子を表し;n31〜n33及びn38はそれぞれ独立して0〜3の整数であり;式中の前記求核性基の数は1〜3つであり;式中の前記分岐鎖状のアルキル基の数は1つ以上である。前記分岐鎖状のアルキル基を構成する水素原子の一部又は全部はフッ素原子に置換されていてもよい。]
(A) an epoxy resin represented by general formula (I) or general formula (II);
(B) a curing agent represented by general formula (III) or general formula (IV),
(C) Any one or more of R 1 to R 7 or any one or more of R 11 to R 18 is a branched alkyl group.
Figure 2013129786
[Wherein, R 1 to R 7 each independently represents a branched alkyl group, a hydrogen atom, a divalent linking group or an epoxy group bonded via a single bond; n 1 to n 3 each represents It is an integer of 0-3 independently; The number of the said epoxy group in a formula is 1-3. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]
Figure 2013129786
[Wherein, R 11 to R 18 each independently represents a branched alkyl group, a hydrogen atom, a divalent linking group or an epoxy group bonded via a single bond; n 11 to n 13 and n 18 is each independently an integer of 0 to 3; the number of the epoxy groups in the formula is 1 to 3. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]
Figure 2013129786
[Wherein, R 21 to R 27 each independently represent a nucleophilic group, a branched alkyl group or a hydrogen atom; n 21 to n 23 each independently represents an integer of 0 to 3; The number of the nucleophilic groups in the formula is 1 to 3; the number of the branched alkyl groups in the formula is one or more. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]
Figure 2013129786
[Wherein, R 31 to R 38 each independently represents a nucleophilic group, a branched alkyl group or a hydrogen atom; n 31 to n 33 and n 38 each independently represent an integer of 0 to 3; The number of the nucleophilic groups in the formula is 1 to 3; the number of the branched alkyl groups in the formula is one or more. Part or all of the hydrogen atoms constituting the branched alkyl group may be substituted with fluorine atoms. ]
前記分枝鎖状のアルキル基がt−ブチル基であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the branched alkyl group is a t-butyl group. 一般式(I)及び一般式(II)における前記エポキシ基の数が1つであることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the number of the epoxy groups in the general formula (I) and the general formula (II) is one. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物を架橋及び成形して得られたことを特徴とする樹脂成形物。   A resin molded product obtained by crosslinking and molding the resin composition according to any one of claims 1 to 3. 導体と、前記導体を被覆する絶縁層を備え、
前記絶縁層が、請求項4に記載の樹脂成形物からなることを特徴とするケーブル。
A conductor and an insulating layer covering the conductor;
The cable, wherein the insulating layer is made of the resin molded product according to claim 4.
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