JP2019056043A - Water dispersion type resin composition, sizing agent, carbon fiber coated with sizing agent, and fiber-reinforced composite material - Google Patents

Water dispersion type resin composition, sizing agent, carbon fiber coated with sizing agent, and fiber-reinforced composite material Download PDF

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Abstract

To provide a water dispersion type resin composition that enhances adhesion between a resin and an additive and can form a polymer-based composite (a fiber-reinforced composite material or the like) excellent in mechanical properties (toughness in particular).SOLUTION: The water dispersion type resin composition includes: an epoxy-amine adduct being a compound [I] having two or more amino groups in the molecule or a salt thereof in which the compound [I] is an adduct of (A) an alicyclic epoxy compound and (B) an amine compound; the epoxy resin (A) includes a compound represented by formula (a) as given below; and the amine compound (B) includes a compound represented by R(NH2)P [Rrepresents a p-valent organic group having a carbon atom at a binding site to a nitrogen atom; and p represents an integer of 2 or more.] and being a compound having amino groups at both terminals; a higher fatty acid ester; and a surfactant. [In the formula, X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms.]SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、エポキシ−アミン付加物を含む水分散型樹脂組成物、及び該水分散型樹脂組成物を強化繊維に含浸又は塗工して得られるプリプレグより形成される繊維強化複合材料に関する。   The present invention relates to a water-dispersed resin composition containing an epoxy-amine adduct, and a fiber-reinforced composite material formed from a prepreg obtained by impregnating or coating a reinforcing fiber with the water-dispersed resin composition.

従来、アミン化合物とエポキシ化合物とを反応させることにより生成するエポキシ−アミン付加物(「アミンアダクト」と称される場合がある)が知られている。上記アミンアダクトとしては、例えば、特許文献1、特許文献2に、グリシジル基を有するエポキシ樹脂にジアルキルアミンを反応させて得られる付加化合物、及び、該付加化合物粉体表面の酸性物質による中和処理物が開示されている。また、特許文献3には、例えば、アミノ基及びN,N−ジアルキルアミノ基を有するアミノ化合物と、分子内に平均一個より多くのグリシジル基を有するエポキシ樹脂とを、特定の割合で反応させて得られるエポキシ−アミン付加物が開示されている。また、特許文献4、特許文献5には、脂環式エポキシ基を有するエポキシ樹脂にジアミンを反応させて得られるアミンアダクトが開示されている。   Conventionally, epoxy-amine adducts (sometimes referred to as “amine adducts”) produced by reacting an amine compound with an epoxy compound are known. Examples of the amine adduct include, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2, an addition compound obtained by reacting an epoxy resin having a glycidyl group with a dialkylamine, and neutralization treatment with an acidic substance on the surface of the addition compound powder. Things are disclosed. In Patent Document 3, for example, an amino compound having an amino group and an N, N-dialkylamino group is reacted with an epoxy resin having an average of more than one glycidyl group in a molecule at a specific ratio. The resulting epoxy-amine adduct is disclosed. Patent Documents 4 and 5 disclose amine adducts obtained by reacting an epoxy resin having an alicyclic epoxy group with a diamine.

特開昭56−155222号公報JP 56-155222 A 特開昭57−100127号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-1000012 特開昭61−228018号公報JP 61-228018 A 国際公開WO2013/172200号International Publication WO2013 / 172200 国際公開WO2013/172199号International Publication No. WO2013 / 172199

特許文献1〜3には、上記アミンアダクトがエポキシ樹脂の硬化剤(潜在性硬化剤)として使用されることが記載されている。しかしながら、上記アミンアダクトは、原料であるアミン化合物とエポキシ化合物の選択によって様々な特性を発揮させることができる可能性があるため、上述の硬化剤に限らず、その他の各種用途への適用が期待される。具体的には、上記アミンアダクトが有する反応性を生かし、例えば、炭素繊維等の強化繊維と樹脂との複合材料(繊維強化複合材料)や、タルク、カオリン、層状ケイ酸塩等のナノサイズのフィラーを樹脂中に分散させたナノコンポジット等といったポリマー系コンポジットにおける、強化繊維やフィラー等の添加材と樹脂の密着性を向上させる密着性改良剤としての使用が期待される。また、接着剤や塗料等としての使用や、これら接着剤や塗料等における被着体に対する接着性を向上させるための接着性改良剤としての使用等も期待される。   Patent Documents 1 to 3 describe that the amine adduct is used as an epoxy resin curing agent (latent curing agent). However, since the amine adduct may be able to exert various properties by selecting the amine compound and epoxy compound as raw materials, it is expected to be applied not only to the above-mentioned curing agent but also to various other uses. Is done. Specifically, taking advantage of the reactivity of the amine adduct, for example, composite materials (fiber reinforced composite materials) of reinforcing fibers such as carbon fibers and resins (fiber reinforced composite materials), nano-sized materials such as talc, kaolin, and layered silicates. In polymer composites such as nanocomposites in which a filler is dispersed in a resin, it is expected to be used as an adhesion improver that improves the adhesion between the reinforcing fibers and fillers and the resin and the resin. Moreover, the use as an adhesive agent, a coating material, etc., the use as an adhesive property improving agent for improving the adhesiveness with respect to a to-be-adhered body in these adhesive agents, a coating material, etc. are anticipated.

しかしながら、特許文献1〜3に開示されたアミンアダクトは、窒素原子に直接結合した水素原子のような活性水素を有しないか、該活性水素が種々の化合物(例えば、無機酸、有機酸、フェノール類等)によりマスキングされているため、十分な反応性を有しておらず、例えば、ポリマー系コンポジットにおける密着性改良剤として使用した場合には、樹脂と添加材の密着性向上の効果を十分に得ることが難しいものであった。   However, the amine adducts disclosed in Patent Documents 1 to 3 do not have an active hydrogen such as a hydrogen atom directly bonded to a nitrogen atom, or the active hydrogen may be various compounds (for example, inorganic acids, organic acids, phenols). For example, when used as an adhesion improver in a polymer composite, the effect of improving the adhesion between the resin and the additive is sufficient. It was difficult to obtain.

また、上記アミンアダクトは、例えば、他の材料(例えば、熱可塑性樹脂、エポキシ化合物等の硬化性樹脂等)への添加剤として使用することを想定した場合、他の材料に対して容易に配合できることが求められる。しかしながら、例えば、従来アミンアダクトとして知られているビスフェノールAジグリシジルエーテル等のグリシジル基を有するエポキシ化合物とポリアミン化合物との付加物は、架橋構造が形成されているために加熱しても軟化乃至溶融せず、他の材料への均一な配合が困難であるものであった。   The amine adduct is easily blended with other materials when it is assumed to be used as an additive to other materials (for example, curable resins such as thermoplastic resins and epoxy compounds). We need to be able to do it. However, for example, an adduct of an epoxy compound having a glycidyl group, such as bisphenol A diglycidyl ether, which is conventionally known as an amine adduct, and a polyamine compound is softened or melted even when heated because a crosslinked structure is formed. Therefore, uniform blending with other materials was difficult.

特許文献4、5に記載されたアミンアダクトは、上記特許文献1〜3のアミンアダクトの欠点が改善され、強化繊維の表面に存在する水酸基、カルボキシル基、エポキシ基などの官能基に対する反応性が高く、繊維強化複合材料における樹脂と強化繊維の密着性を効果的に向上させることができ、さらに、加熱により軟化若しくは溶融させることができ、又は、溶媒や樹脂等に対する溶解性に優れるため、他の成分に対して容易に配合できることが記載されている。   The amine adducts described in Patent Documents 4 and 5 are improved in the drawbacks of the amine adducts in Patent Documents 1 to 3 described above, and have reactivity with functional groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, and epoxy groups present on the surface of the reinforcing fiber. High, can effectively improve the adhesion between the resin and the reinforcing fiber in the fiber-reinforced composite material, and can be softened or melted by heating, or has excellent solubility in solvents, resins, etc. It is described that it can be easily blended with these components.

しかしながら、特許文献4、5に記載されたアミンアダクトは脆く、強靱性が十分ではないという問題があった。
アミンアダクトは、それ自体を接着剤やサイジング剤等として使用する場合、優れた接着性を発揮したり、十分な収束性等を発揮するために、強靱であることが求められる。それ自体が脆いものであると、接着剤等として所望の特性を発揮できなかったり、崩壊して生じる破片による汚染等の問題も生じる。また、添加剤として使用する場合にも、ポリマー系コンポジットの性能(例えば、機械特性等)を低下させることが懸念される。
However, the amine adducts described in Patent Documents 4 and 5 are brittle and have a problem of insufficient toughness.
The amine adduct is required to be tough in order to exhibit excellent adhesiveness or sufficient convergence when used as an adhesive or sizing agent. If the material itself is brittle, it may not be possible to exhibit desired properties as an adhesive or the like, and problems such as contamination due to debris generated by collapse may also occur. In addition, when used as an additive, there is a concern that the performance (for example, mechanical properties) of the polymer composite may be reduced.

さらに、上記アミンアダクトとしては、環境保護や作業環境の安全性等の観点から、水溶液や水分散液の形態で使用できるようにするため、水への溶解性(水溶性)に優れたものであることが好ましい。例えば、水溶性に優れたものであることにより、水又は水を主成分とする溶媒を媒体とする製品(例えば、水性塗料(水溶性塗料)等の水分散型樹脂組成物)への適用が可能となる。さらに、上記アミンアダクトには、例えば、上述のポリマー系コンポジットが高温で加工された場合にも耐えうるだけの優れた耐熱性を有することや、加工機等への付着による汚染を防止するために、ある程度高いガラス転移温度(例えば、室温以上のガラス転移温度等)を有することも求められる。   Furthermore, the amine adduct is excellent in solubility in water (water-soluble) so that it can be used in the form of an aqueous solution or aqueous dispersion from the viewpoint of environmental protection or safety of the working environment. Preferably there is. For example, it is excellent in water solubility, so that it can be applied to products (for example, water-dispersed resin compositions such as water-based paints (water-soluble paints)) using water or a solvent mainly composed of water as a medium. It becomes possible. Furthermore, the amine adduct has, for example, excellent heat resistance that can withstand even when the above polymer composite is processed at high temperature, and to prevent contamination due to adhesion to a processing machine or the like. It is also required to have a somewhat high glass transition temperature (for example, a glass transition temperature of room temperature or higher).

従って、本発明の目的は、ポリマー系コンポジット(繊維強化複合材料等)における樹脂と添加材(強化繊維等)との密着性を向上させることができ、さらに機械物性(特に、強靭性)に優れるポリマー系コンポジット(繊維強化複合材料等)を形成できる水分散型樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、炭素繊維の高次加工性を向上させることができ、また、炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性を向上させ、機械物性(特に、強靭性)に優れる繊維強化複合材料を形成することができる炭素繊維用サイジング剤を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、高次加工性に優れ、かつ炭素繊維とマトリックス樹脂との接着性に優れたサイジング剤塗布炭素繊維及び該サイジング剤塗布炭素繊維を含むことにより機械物性(特に、強靭性)に優れる繊維強化複合材料を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、マトリックス樹脂と強化繊維との密着性や機械物性(特に、強靭性)に優れた繊維強化複合材料を形成できるプリプレグを提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is to improve the adhesion between the resin and the additive (reinforcing fiber, etc.) in the polymer composite (fiber reinforced composite material, etc.), and further excellent in mechanical properties (particularly toughness). An object of the present invention is to provide a water-dispersed resin composition capable of forming a polymer-based composite (such as a fiber-reinforced composite material).
Another object of the present invention is to improve the high-order workability of the carbon fiber, improve the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin, and have excellent mechanical properties (particularly toughness). An object of the present invention is to provide a carbon fiber sizing agent capable of forming a reinforced composite material.
Furthermore, another object of the present invention is to provide a sizing agent-coated carbon fiber having excellent high-order processability and excellent adhesion between carbon fiber and a matrix resin, and mechanical properties (particularly by including the sizing agent-coated carbon fiber). It is to provide a fiber-reinforced composite material having excellent toughness.
Another object of the present invention is to provide a prepreg capable of forming a fiber-reinforced composite material having excellent adhesion between a matrix resin and reinforcing fibers and mechanical properties (particularly toughness).

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定のエポキシ−アミン付加物と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤と、さらに必要に応じてウレタン樹脂を含有する水分散型樹脂組成物が、ポリマー系コンポジット(繊維強化複合材料等)における樹脂と添加材(強化繊維等)との密着性を向上させることができると共に、機械物性(特に、強靭性)に優れる繊維強化複合材を形成することを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a water-dispersed resin containing a specific epoxy-amine adduct, a higher fatty acid ester, a surfactant, and, if necessary, a urethane resin. The composition can improve the adhesion between the resin and the additive (reinforced fiber, etc.) in the polymer-based composite (fiber reinforced composite material, etc.) and is excellent in mechanical properties (particularly toughness). The present invention was completed.

すなわち、本発明は、分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物[I]、及び化合物[I]の塩からなる群より選択される化合物であって、
化合物[I]が、分子内に2個以上の脂環式エポキシ基を有するエポキシ化合物(A)と、分子内に2個以上のアミノ基を有するアミン化合物(B)との付加物であり、
エポキシ化合物(A)が、下記式(a)で表される化合物を含み、
アミン化合物(B)が、下記式(b)で表される化合物を含み、
両末端にアミノ基を有する化合物であるエポキシ−アミン付加物と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤とを含むことを特徴とする水分散型樹脂組成物を提供する。

Figure 2019056043
[式中、Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。]
Figure 2019056043
[式中、R1は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有するp価の有機基を示す。pは2以上の整数を示す。] That is, the present invention is a compound selected from the group consisting of a compound [I] having two or more amino groups in the molecule and a salt of the compound [I],
Compound [I] is an adduct of an epoxy compound (A) having two or more alicyclic epoxy groups in the molecule and an amine compound (B) having two or more amino groups in the molecule,
The epoxy compound (A) includes a compound represented by the following formula (a),
The amine compound (B) includes a compound represented by the following formula (b),
Provided is an aqueous dispersion resin composition comprising an epoxy-amine adduct, which is a compound having an amino group at both ends, a higher fatty acid ester, and a surfactant.
Figure 2019056043
[Wherein, X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. ]
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 represents a p-valent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. p represents an integer of 2 or more. ]

前記水分散型樹脂組成物は、さらに、ウレタン樹脂を含んでいてもよい。   The water-dispersed resin composition may further contain a urethane resin.

前記水分散型樹脂組成物において、ウレタン樹脂は、エマルジョン型ウレタン樹脂であってもよい。   In the water-dispersed resin composition, the urethane resin may be an emulsion type urethane resin.

前記水分散型樹脂組成物において、分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物[I]は、下記(I)で表される分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物であってもよい。

Figure 2019056043
[式中、R1'は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する二価の有機基を示す。Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。zは1以上の整数を示す。] In the water-dispersed resin composition, the compound [I] having two or more amino groups in the molecule may be a compound having two or more amino groups in the molecule represented by the following (I): Good.
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 ′ represents a divalent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. z represents an integer of 1 or more. ]

前記水分散型樹脂組成物において、前記エポキシ−アミン付加物は、化合物[I]の炭酸塩又は有機酸塩であってもよい。   In the water-dispersed resin composition, the epoxy-amine adduct may be a carbonate or an organic acid salt of the compound [I].

前記水分散型樹脂組成物において、前記界面活性剤は、非イオン系界面活性剤であってもよい。   In the water-dispersed resin composition, the surfactant may be a nonionic surfactant.

前記水分散型樹脂組成物において、前記界面活性剤は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤及びソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤からなる群より選択される少なくとも一種の界面活性剤であってもよい。   In the water-dispersed resin composition, the surfactant is at least one interface selected from the group consisting of a polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactant and a sorbitan derivative type nonionic surfactant. It may be an activator.

また、本発明は、分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物[I]、及び化合物[I]の塩からなる群より選択される化合物であって、
化合物[I]が、分子内に2個以上の脂環式エポキシ基を有するエポキシ化合物(A)と、分子内に2個以上のアミノ基を有するアミン化合物(B)との付加物であり、
エポキシ化合物(A)が、下記式(a)で表される化合物を含み、
アミン化合物(B)が、下記式(b)で表される化合物を含み、
両末端にアミノ基を有する化合物であるエポキシ−アミン付加物を含む水分散液と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤を混合することを特徴とする水分散型樹脂組成物の製造方法を提供する。

Figure 2019056043
[式中、Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。]
Figure 2019056043
[式中、R1は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有するp価の有機基を示す。pは2以上の整数を示す。] Further, the present invention is a compound selected from the group consisting of compound [I] having two or more amino groups in the molecule and a salt of compound [I],
Compound [I] is an adduct of an epoxy compound (A) having two or more alicyclic epoxy groups in the molecule and an amine compound (B) having two or more amino groups in the molecule,
The epoxy compound (A) includes a compound represented by the following formula (a),
The amine compound (B) includes a compound represented by the following formula (b),
Provided is a method for producing a water-dispersed resin composition, comprising mixing an aqueous dispersion containing an epoxy-amine adduct, which is a compound having an amino group at both ends, a higher fatty acid ester, and a surfactant. .
Figure 2019056043
[Wherein, X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. ]
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 represents a p-valent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. p represents an integer of 2 or more. ]

前記水分散型樹脂組成物の製造方法において、さらに、ウレタン樹脂を混合してもよい。   In the method for producing the water-dispersed resin composition, a urethane resin may be further mixed.

前記水分散型樹脂組成物の製造方法において、ウレタン樹脂は、エマルジョン型ウレタン樹脂であってもよい。   In the method for producing the water-dispersed resin composition, the urethane resin may be an emulsion-type urethane resin.

前記水分散型樹脂組成物の製造方法において、前記界面活性剤は、非イオン系界面活性剤であってもよい。   In the method for producing the water-dispersed resin composition, the surfactant may be a nonionic surfactant.

前記水分散型樹脂組成物の製造方法において、前記界面活性剤は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤及びソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤からなる群より選択される少なくとも一種の界面活性剤であってもよい。   In the method for producing the water-dispersed resin composition, the surfactant is at least selected from the group consisting of a polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactant and a sorbitan derivative type nonionic surfactant. It may be a kind of surfactant.

また、本発明は、前記水分散型樹脂組成物を含む炭素繊維用サイジング剤を提供する。   The present invention also provides a carbon fiber sizing agent comprising the water-dispersed resin composition.

また、本発明は、前記炭素繊維用サイジング剤を塗布した炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維を提供する。   The present invention also provides a carbon fiber sizing agent-coated carbon fiber coated with the carbon fiber sizing agent.

また、本発明は、前記炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維を含む繊維強化複合材料を提供する。   Moreover, this invention provides the fiber reinforced composite material containing the said carbon fiber sizing agent application | coating carbon fiber.

また、本発明は、前記水分散型樹脂組成物を含む炭素繊維用処理剤を提供する。   The present invention also provides a carbon fiber treating agent comprising the water-dispersed resin composition.

また、本発明は、前記炭素繊維用サイジング剤を塗布した炭素繊維束を提供する。   Moreover, this invention provides the carbon fiber bundle which apply | coated the said sizing agent for carbon fibers.

また、本発明は、前記炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維によるプリプレグを提供する。   Moreover, this invention provides the prepreg by the said sizing agent application | coating carbon fiber for carbon fibers.

また、本発明は、プリプレグより形成される繊維強化複合材料を提供する。   Moreover, this invention provides the fiber reinforced composite material formed from a prepreg.

さらに、本発明は、前記炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維と、熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料を提供する。   Furthermore, this invention provides the fiber reinforced composite material containing the said sizing agent application | coating carbon fiber for carbon fibers, and a thermoplastic resin.

本発明の水分散型樹脂組成物は上記エポキシ−アミン付加物を含むため、例えば、強化繊維やフィラー等の添加材の表面に存在するヒドロキシ基、カルボキシ基、エポキシ基(特にグリシジル基)等の官能基(反応性官能基)に対する反応性・親和性が高く、繊維強化複合材料やナノコンポジット等のポリマー系コンポジットにおけるマトリックス樹脂と添加材の密着性を効果的に向上させることができると共に、さらに高級脂肪酸エステルと界面活性剤を含むことにより、得られる繊維強化複合材料やナノコンポジット等は、機械物性(特に、強靭性)に優れるため、接着剤やサイジング剤等として使用する場合、優れた接着性、機械特性、収束性等を発揮することができる。   Since the water-dispersed resin composition of the present invention contains the above-mentioned epoxy-amine adduct, for example, hydroxy groups, carboxy groups, epoxy groups (particularly glycidyl groups), etc. present on the surface of additives such as reinforcing fibers and fillers. It has high reactivity and affinity for functional groups (reactive functional groups), and can effectively improve the adhesion between matrix resin and additives in polymer composites such as fiber reinforced composite materials and nanocomposites. By including higher fatty acid esters and surfactants, the resulting fiber-reinforced composite materials and nanocomposites are excellent in mechanical properties (particularly toughness), and therefore excellent adhesion when used as an adhesive or sizing agent. , Mechanical properties, convergence, etc. can be exhibited.

また、本発明の炭素繊維用サイジング剤は上記構成を有するため、炭素繊維の高次加工性を向上させることができ、また、炭素繊維とマトリックス樹脂の接着性や繊維強化複合材料の機械強度(特に、強靭性)を向上させることができる。このため、本発明の炭素繊維用サイジング剤を炭素繊維に塗布して得られるサイジング剤塗布炭素繊維は高次加工性に優れ、かつ炭素繊維とマトリックス樹脂の接着性、密着性、機械強度(特に、強靭性)に優れる。さらに、上記サイジング剤塗布炭素繊維を含む繊維強化複合材料は、優れた耐熱性及び機械強度(特に、強靭性)を有し、高い生産性を有する。   Moreover, since the sizing agent for carbon fiber of the present invention has the above-described configuration, it is possible to improve the high-order processability of the carbon fiber, and the adhesion between the carbon fiber and the matrix resin and the mechanical strength of the fiber-reinforced composite material ( In particular, the toughness can be improved. For this reason, the sizing agent-coated carbon fiber obtained by applying the sizing agent for carbon fiber of the present invention to carbon fiber is excellent in high-order processability, and adhesion, adhesion, and mechanical strength (particularly, carbon fiber and matrix resin). , Excellent toughness). Furthermore, the fiber reinforced composite material including the sizing agent-coated carbon fiber has excellent heat resistance and mechanical strength (particularly toughness) and high productivity.

さらに、本発明の水分散型樹脂組成物がウレタン樹脂を含む場合、繊維強化複合材料におけるマトリックス樹脂と強化繊維の密着性を効果的に向上させることができる。特に、本発明の水分散型樹脂組成物は、どのようなマトリックス樹脂を使用した場合でも、広く該樹脂の強化繊維に対する良好な密着性を発現させることができる点で、非常に有用である。また、水分散型樹脂組成物の形態をとっているため、強化樹脂への含浸や塗工を容易に行うことができる。さらに、本発明の水分散型樹脂組成物は、有機溶剤を含まないか又はその含有量が少ない水分散型樹脂組成物(水分散液)とすることにより、作業環境を選ぶことなく使用でき、また環境保護の面でも有利となる。このため、本発明の水分散型樹脂組成物を用いると、優れた生産性で、マトリックス樹脂と強化繊維の密着性に優れた繊維強化複合材料を形成できるプリプレグが得られ、また、上記プリプレグにより、マトリックス樹脂と強化繊維の密着性に優れ、高い機械物性(特に、強靭性)を有する繊維強化複合材料が得られる。   Furthermore, when the water-dispersed resin composition of the present invention contains a urethane resin, the adhesion between the matrix resin and the reinforcing fibers in the fiber-reinforced composite material can be effectively improved. In particular, the water-dispersed resin composition of the present invention is very useful in that, regardless of which matrix resin is used, the resin can widely exhibit good adhesion to reinforcing fibers. Moreover, since it takes the form of a water-dispersed resin composition, it is possible to easily impregnate or apply the reinforced resin. Furthermore, the water-dispersed resin composition of the present invention does not contain an organic solvent or can be used without selecting a working environment by making it a water-dispersed resin composition (aqueous dispersion) with a low content. It is also advantageous in terms of environmental protection. For this reason, when the water-dispersed resin composition of the present invention is used, a prepreg capable of forming a fiber-reinforced composite material having excellent productivity and excellent adhesion between the matrix resin and the reinforcing fiber is obtained. Thus, a fiber-reinforced composite material having excellent adhesion between the matrix resin and the reinforcing fibers and having high mechanical properties (particularly toughness) can be obtained.

<水分散型樹脂組成物>
本発明の水分散型樹脂組成物は、後述のエポキシ−アミン付加物と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤とを必須成分として含有する水分散型樹脂組成物(エポキシ−アミン付加物と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤とを含む水分散液;「本発明の水分散型樹脂組成物」と称する場合がある)である。後述のように、本発明の水分散型樹脂組成物は、さらに、ウレタン樹脂等のその他の成分を含んでいてもよい。
<Water-dispersed resin composition>
The water-dispersed resin composition of the present invention comprises a water-dispersed resin composition (an epoxy-amine adduct and a higher compound) containing, as essential components, an epoxy-amine adduct described later, a higher fatty acid ester, and a surfactant. An aqueous dispersion containing a fatty acid ester and a surfactant; sometimes referred to as “water-dispersed resin composition of the present invention”. As will be described later, the water-dispersed resin composition of the present invention may further contain other components such as a urethane resin.

なお、本発明の水分散型樹脂組成物において「水分散型」とは、エポキシ−アミン付加物、高級脂肪酸エステルおよび界面活性剤の少なくとも一部が水系媒体に溶解していない状態を意味し、懸濁して分散した状態や乳化して分散した状態等が含まれるものとする。本発明の水分散型樹脂組成物においては、少なくとも高級脂肪酸エステルが水系媒体に乳化して分散している状態であることが好ましい。   In the water-dispersed resin composition of the present invention, “water-dispersed” means a state in which at least a part of the epoxy-amine adduct, the higher fatty acid ester and the surfactant is not dissolved in the aqueous medium, A suspended and dispersed state and an emulsified and dispersed state are included. In the water-dispersed resin composition of the present invention, it is preferable that at least a higher fatty acid ester is emulsified and dispersed in an aqueous medium.

<エポキシ−アミン付加物>
本発明の水分散型樹脂組成物の必須成分であるエポキシ−アミン付加物は、分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物[I](単に「化合物[I]」と称する場合がある)、及び化合物[I]の塩からなる群より選択される化合物であって、化合物[I]が、分子内に2個以上の脂環式エポキシ基を有するエポキシ化合物(A)と、分子内に2個以上のアミノ基を有するアミン化合物(B)との付加物である化合物であり、
エポキシ化合物(A)が、下記式(a)で表される化合物を含み、
アミン化合物(B)が、下記式(b)で表される化合物を含み、
両末端にアミノ基を有する化合物であることを特徴とするエポキシ−アミン付加物である。
<Epoxy-amine adduct>
The epoxy-amine adduct, which is an essential component of the water-dispersed resin composition of the present invention, is a compound [I] having two or more amino groups in the molecule (sometimes simply referred to as “compound [I]”). And a compound selected from the group consisting of salts of compound [I], wherein compound [I] has an epoxy compound (A) having two or more alicyclic epoxy groups in the molecule, and A compound that is an adduct with an amine compound (B) having two or more amino groups,
The epoxy compound (A) includes a compound represented by the following formula (a),
The amine compound (B) includes a compound represented by the following formula (b),
An epoxy-amine adduct characterized by being a compound having an amino group at both ends.

Figure 2019056043
[式中、Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。]
Figure 2019056043
[Wherein, X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. ]

Figure 2019056043
[式中、R1は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有するp価の有機基を示す。pは2以上の整数を示す。]
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 represents a p-valent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. p represents an integer of 2 or more. ]

本明細書において、化合物[I]を「本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様」、化合物[I]の塩を「本発明のエポキシ−アミン付加物の第2態様」と称する場合がある。また、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1及び第2態様を総称して、「本発明のエポキシ−アミン付加物」と称する場合がある。   In the present specification, the compound [I] may be referred to as “first embodiment of the epoxy-amine adduct of the present invention”, and the salt of compound [I] may be referred to as “second embodiment of the epoxy-amine adduct of the present invention”. is there. In addition, the first and second aspects of the epoxy-amine adduct of the present invention may be collectively referred to as “the epoxy-amine adduct of the present invention”.

即ち、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1及び第2態様はいずれも、化合物[I][分子内に2個以上の脂環式エポキシ基を有するエポキシ化合物(A)と分子内に2個以上のアミノ基を有するアミン化合物(B)との付加物であって、分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物]に由来する構造を有する化合物である。本発明のエポキシ−アミン付加物の第1及び第2態様はこのような共通構造を有することにより、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性を向上させることができ、樹脂等の他の成分に対する配合が容易であると共に、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できるという効果を奏する。   That is, the first and second embodiments of the epoxy-amine adduct of the present invention are both compound [I] [epoxy compound (A) having two or more alicyclic epoxy groups in the molecule and 2 in the molecule. It is an adduct with an amine compound (B) having at least one amino group and has a structure derived from a compound having at least two amino groups in the molecule. Since the first and second aspects of the epoxy-amine adduct of the present invention have such a common structure, a matrix resin and an additive (for example, reinforcing fiber) in a polymer-based composite (for example, fiber-reinforced composite material) are provided. ) And a polymer composite (for example, a fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) and being easily compounded with other components such as a resin. There is an effect that it can be formed.

まず、本発明のエポキシ−アミン付加物における上述の共通構造を与える化合物[I]について説明する。   First, the compound [I] giving the above-mentioned common structure in the epoxy-amine adduct of the present invention will be described.

[化合物[I]]
化合物[I]は、上述のように、分子内に2個以上のアミノ基(−NH2)を有する化合物であって、エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)とのエポキシ−アミン付加物である。より詳しくは、化合物[I]は、エポキシ化合物(A)が有する脂環式エポキシ基と、アミン化合物(B)が有するアミノ基とを反応させることにより生成する、1分子以上のエポキシ化合物(A)と1分子以上(好ましくは2分子以上)のアミン化合物(B)の付加物である。なお、本明細書においては、単に「アミノ基」という場合には−NH2(無置換アミノ基)を意味するものとし、「−NH−基」には当該無置換アミノ基(−NH2)は含まれないものとする。
[Compound [I]]
Compound [I] is a compound having two or more amino groups (—NH 2 ) in the molecule as described above, and is an epoxy-amine adduct of an epoxy compound (A) and an amine compound (B). It is. More specifically, the compound [I] is produced by reacting an alicyclic epoxy group possessed by the epoxy compound (A) with an amino group possessed by the amine compound (B). ) And one or more (preferably two or more) amine compound (B) adduct. In the present specification, the term “amino group” simply means —NH 2 (unsubstituted amino group), and “—NH— group” refers to the unsubstituted amino group (—NH 2 ). Shall not be included.

1.エポキシ化合物(A)
化合物[I]の原料としてのエポキシ化合物(A)は、分子内に2個以上の脂環式エポキシ基を有するポリエポキシ化合物(脂環式エポキシ化合物)であって、下記式(a)で表される化合物を含むことを特徴とする。

Figure 2019056043
1. Epoxy compound (A)
The epoxy compound (A) as a raw material of the compound [I] is a polyepoxy compound (alicyclic epoxy compound) having two or more alicyclic epoxy groups in the molecule, represented by the following formula (a). It is characterized by including the compound.
Figure 2019056043

上記式(a)におけるXは、単結合又は連結基(1以上の原子を有する二価の基)を示す。上記連結基としては、例えば、二価の炭化水素基、炭素−炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、カーボネート基、アミド基、これらの基の2以上が連結した基等が挙げられる。なお、式(a)における脂環(脂環式エポキシ基)を構成する炭素原子の1以上には、アルキル基等の置換基が結合していてもよい。   X in the above formula (a) represents a single bond or a linking group (a divalent group having one or more atoms). Examples of the linking group include divalent hydrocarbon groups, alkenylene groups in which part or all of carbon-carbon double bonds are epoxidized, carbonyl groups, ether bonds, ester bonds, carbonate groups, amide groups, and the like. And a group in which two or more of the groups are linked. In addition, a substituent such as an alkyl group may be bonded to one or more carbon atoms constituting the alicyclic ring (alicyclic epoxy group) in the formula (a).

上記式(a)中のXが単結合であるエポキシ化合物(A)としては、例えば、(3,4,3',4'−ジエポキシ)ビシクロヘキシルが挙げられる。   Examples of the epoxy compound (A) in which X in the formula (a) is a single bond include (3,4,3 ′, 4′-diepoxy) bicyclohexyl.

上記二価の炭化水素基としては、炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基、二価の脂環式炭化水素基等が挙げられる。炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等が挙げられる。上記二価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,2−シクロペンチレン基、1,3−シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2−シクロヘキシレン基、1,3−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキシレン基、シクロヘキシリデン基等の二価のシクロアルキレン基(シクロアルキリデン基を含む)等が挙げられる。   As said bivalent hydrocarbon group, a C1-C18 linear or branched alkylene group, a bivalent alicyclic hydrocarbon group, etc. are mentioned. Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms include a methylene group, a methylmethylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group, a propylene group, and a trimethylene group. Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include 1,2-cyclopentylene group, 1,3-cyclopentylene group, cyclopentylidene group, 1,2-cyclohexylene group, 1,3-cyclopentylene group, And divalent cycloalkylene groups (including cycloalkylidene groups) such as cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group, and cyclohexylidene group.

上記炭素−炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基(「エポキシ化アルケニレン基」と称する場合がある)におけるアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレン基、ブタジエニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基等の炭素数2〜8の直鎖又は分岐鎖状のアルケニレン基等が挙げられる。特に、上記エポキシ化アルケニレン基としては、炭素−炭素二重結合の全部がエポキシ化されたアルケニレン基が好ましく、より好ましくは炭素−炭素二重結合の全部がエポキシ化された炭素数2〜4のアルケニレン基である。   Examples of the alkenylene group in the alkenylene group in which part or all of the carbon-carbon double bond is epoxidized (sometimes referred to as “epoxidized alkenylene group”) include, for example, vinylene group, propenylene group, and 1-butenylene group. , A 2-butenylene group, a butadienylene group, a pentenylene group, a hexenylene group, a heptenylene group, an octenylene group, etc., and a linear or branched alkenylene group having 2 to 8 carbon atoms. In particular, the epoxidized alkenylene group is preferably an alkenylene group in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized, more preferably 2 to 4 carbon atoms in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized. Alkenylene group.

上記連結基Xとしては、特に、酸素原子を含有する連結基が好ましく、具体的には、−CO−、−O−CO−O−、−CO−O−、−O−、−CO−NH−、エポキシ化アルケニレン基;これらの基が複数個連結した基;これらの基の1又は2以上と二価の炭化水素基の1又は2以上とが連結した基等が挙げられる。二価の炭化水素基としては上記で例示したものが挙げられる。   The linking group X is particularly preferably a linking group containing an oxygen atom, specifically, —CO—, —O—CO—O—, —CO—O—, —O—, —CO—NH. -, An epoxidized alkenylene group; a group in which a plurality of these groups are linked; a group in which one or more of these groups are linked to one or more of divalent hydrocarbon groups, and the like. Examples of the divalent hydrocarbon group include those exemplified above.

なお、エポキシ化合物(A)がエステル結合(−CO−O−)を含む場合には、アミン化合物(B)との反応の際に、当該エステル結合がアミン化合物(B)のアミノ基と交換反応してアミド化された副生成物(単に「アミド副生成物」と称する場合がある)が不可避的に一部生成するが、本発明のエポキシ−アミン付加物には、本発明の効果を損なわない範囲でエポキシ化合物(A)、アミン化合物(B)の分解物や前記アミド副生成物等の副生成物が含まれていてもよい。   When the epoxy compound (A) contains an ester bond (—CO—O—), the ester bond exchanges with the amino group of the amine compound (B) during the reaction with the amine compound (B). Thus, an amidated by-product (sometimes referred to simply as “amide by-product”) is inevitably partly formed, but the epoxy-amine adduct of the present invention impairs the effects of the present invention. Byproducts such as a decomposition product of the epoxy compound (A) and the amine compound (B) and the amide by-product may be included as long as they are not included.

上記式(a)で表される脂環式エポキシ化合物の代表的な例としては、下記式(a−1)〜(a−10)で表される化合物、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン(=2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン−1−イル)プロパン)、1,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)エタン(=1,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン−1−イル)エタン)、2,3−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)オキシラン(=1,2−エポキシ−1,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン−1−イル)エタン)、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル等が挙げられる。なお、下記式(a−5)、(a−7)中のl、mは、それぞれ1〜30の整数を表す。下記式(a−5)中のR’は炭素数1〜8のアルキレン基を示し、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、s−ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基等の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基が挙げられる。中でも、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基等の炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基が好ましい。下記式(a−9)、(a−10)中のn1〜n6は、それぞれ1〜30の整数を示す。

Figure 2019056043
Figure 2019056043
As a typical example of the alicyclic epoxy compound represented by the above formula (a), compounds represented by the following formulas (a-1) to (a-10), 2,2-bis (3,4) -Epoxycyclohexyl) propane (= 2,2-bis (3,4-epoxycyclohexane-1-yl) propane), 1,2-bis (3,4-epoxycyclohexyl) ethane (= 1,2-bis (3 , 4-epoxycyclohexane-1-yl) ethane), 2,3-bis (3,4-epoxycyclohexyl) oxirane (= 1,2-epoxy-1,2-bis (3,4-epoxycyclohexane-1- Yl) ethane), bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) ether and the like. In the following formulas (a-5) and (a-7), l and m each represent an integer of 1 to 30. R ′ in the following formula (a-5) represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. For example, methylene group, ethylene group, propylene group, isopropylene group, butylene group, isobutylene group, s-butylene group, pentylene. And straight-chain or branched alkylene groups such as a hexylene group, a heptylene group, and an octylene group. Among these, a linear or branched alkylene group having 1 to 3 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and an isopropylene group is preferable. N1 to n6 in the following formulas (a-9) and (a-10) each represent an integer of 1 to 30.
Figure 2019056043
Figure 2019056043

エポキシ化合物(A)としては、耐熱性や取り扱い性の観点で、上記式(a−1)で表される化合物[3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート;商品名「セロキサイド2021P」((株)ダイセル製)等]が好ましい。   The epoxy compound (A) is a compound represented by the above formula (a-1) [3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate; “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) and the like] are preferable.

エポキシ化合物(A)は、一種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The epoxy compound (A) may be used alone or in combination of two or more.

2.アミン化合物(B)
化合物[I]の原料としてのアミン化合物(B)は、分子内に2個以上のアミノ基(−NH2;無置換アミノ基)を有するポリアミン化合物であって、下記式(b)で表される化合物(以下、「アミン化合物(b)」と称する場合がある)を含むことを特徴とする。

Figure 2019056043
2. Amine compound (B)
The amine compound (B) as a raw material of the compound [I] is a polyamine compound having two or more amino groups (—NH 2 ; unsubstituted amino group) in the molecule and represented by the following formula (b). (Hereinafter sometimes referred to as “amine compound (b)”).
Figure 2019056043

アミン化合物(B)が分子内に有するアミノ基の数は2個以上であればよく、特に限定されないが、2〜6個が好ましく、より好ましくは2〜5個、さらに好ましくは2個又は3個である。アミノ基の数を6個以下とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物の他の成分に対する配合を容易とすることができ、上記エポキシ−アミン付加物の溶媒に対する溶解性、水溶性、靱性、柔軟性がより向上する傾向がある。   The number of amino groups in the molecule of the amine compound (B) may be two or more, and is not particularly limited, but is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 5, still more preferably 2 or 3 It is a piece. By setting the number of amino groups to 6 or less, blending with the other components of the epoxy-amine adduct of the present invention can be facilitated, and the solubility of the epoxy-amine adduct in a solvent, water solubility, There is a tendency that toughness and flexibility are further improved.

アミン化合物(B)の分子量は、特に限定されないが、80〜10000が好ましく、より好ましくは100〜5000、さらに好ましくは200〜1000である。分子量が80未満であると、本発明のエポキシ−アミン付加物における後述の−NH−基(置換アミノ基)の量が多くなり過ぎて、例えば、硬化性樹脂(硬化性化合物)との組成物を硬化させて得られる硬化物(硬化樹脂)が脆くなり過ぎる場合がある。一方、分子量が10000を超えると、エポキシ化合物(A)を反応させる効果が小さくなったり、本発明のエポキシ−アミン付加物の配合により得られる効果(例えば、硬化物(硬化樹脂)の耐熱性向上、繊維強化複合材料の耐熱性及び強靭性向上等)が不十分となる場合がある。   Although the molecular weight of an amine compound (B) is not specifically limited, 80-10000 are preferable, More preferably, it is 100-5000, More preferably, it is 200-1000. When the molecular weight is less than 80, the amount of -NH- group (substituted amino group) described later in the epoxy-amine adduct of the present invention is excessively increased, for example, a composition with a curable resin (curable compound). In some cases, a cured product (cured resin) obtained by curing the resin becomes too brittle. On the other hand, when the molecular weight exceeds 10,000, the effect of reacting the epoxy compound (A) is reduced, or the effect obtained by blending the epoxy-amine adduct of the present invention (for example, improvement in heat resistance of a cured product (cured resin)) , Improvement in heat resistance and toughness of the fiber reinforced composite material) may be insufficient.

上記式(b)におけるpは、2以上の整数を示す。pは、2以上の整数であればよく、特に限定されないが、2〜6が好ましく、より好ましくは2〜5、さらに好ましくは2又は3である。   P in the above formula (b) represents an integer of 2 or more. Although p should just be an integer greater than or equal to 2, it is not specifically limited, 2-6 are preferable, More preferably, it is 2-5, More preferably, it is 2 or 3.

上記式(b)におけるR1は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有するp価の有機基(有機残基)を示す。上記R1としては、例えば、直鎖又は分岐鎖状のp価の脂肪族炭化水素基;環状のp価の脂肪族炭化水素基;p価の芳香族炭化水素基;これらの基の2以上が直接又はヘテロ原子を含む連結基(二価の基)を介して結合したp価の基等が挙げられる。 R 1 in the above formula (b) represents a p-valent organic group (organic residue) having a carbon atom at the binding site with the nitrogen atom shown in the formula. Examples of R 1 include a linear or branched p-valent aliphatic hydrocarbon group; a cyclic p-valent aliphatic hydrocarbon group; a p-valent aromatic hydrocarbon group; and two or more of these groups Or a p-valent group bonded directly or via a linking group (a divalent group) containing a hetero atom.

上記直鎖又は分岐鎖状のp価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、直鎖又は分岐鎖状の二価の脂肪族炭化水素基、直鎖又は分岐鎖状の三価の脂肪族炭化水素基、直鎖又は分岐鎖状の四価の脂肪族炭化水素基等が挙げられる。上記直鎖又は分岐鎖状の二価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキレン基[例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、へプタデシレン基、オクタデシレン基等の炭素数1〜30(C1-30)の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(好ましくはC1-18アルキレン基)等]、アルケニレン基[上記アルキレン基に対応するアルケニレン基、例えば、ビニレン基、アリレン基等の炭素数2〜30の直鎖又は分岐鎖状アルケニレン基(好ましくはC2-18アルケニレン基)等]等が挙げられる。上記直鎖又は分岐鎖状の三価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルカン−トリイル基[例えば、プロパン−トリイル基、1,1,1−トリメチルプロパン−トリイル基等の炭素数3〜30の直鎖又は分岐鎖状アルカン−トリイル基(好ましくはC3-18アルカン−トリイル基)等]が挙げられる。上記直鎖又は分岐鎖状の四価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルカン−テトライル基[例えば、ブタン−テトライル基、2,2−ジメチルプロパン−テトライル基等の炭素数4〜30の直鎖又は分岐鎖状アルカン−テトライル基(好ましくはC4-18アルカン−テトライル基)等]等が挙げられる。 Examples of the linear or branched p-valent aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group, a linear or branched trivalent aliphatic hydrocarbon group, and the like. Examples include a hydrogen group, a linear or branched tetravalent aliphatic hydrocarbon group, and the like. Examples of the linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group include an alkylene group [eg, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, A linear or branched chain having 1 to 30 carbon atoms (C 1-30 ) such as nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tridecylene group, tetradecylene group, pentadecylene group, hexadecylene group, heptadecylene group, octadecylene group, etc. Alkylene group (preferably C 1-18 alkylene group)], alkenylene group [alkenylene group corresponding to the above alkylene group, for example, a linear or branched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms such as vinylene group, arylene group, etc. (Preferably a C 2-18 alkenylene group) and the like]. Examples of the linear or branched trivalent aliphatic hydrocarbon group include, for example, alkane-triyl group [for example, propane-triyl group, 1,1,1-trimethylpropane-triyl group, etc. 30 linear or branched alkane-triyl groups (preferably C 3-18 alkane-triyl groups) and the like. Examples of the linear or branched tetravalent aliphatic hydrocarbon group include, for example, alkane-tetrayl groups [for example, butane-tetrayl groups, 2,2-dimethylpropane-tetrayl groups and the like having 4 to 30 carbon atoms. Straight chain or branched chain alkane-tetrayl group (preferably C 4-18 alkane-tetrayl group) and the like].

上記直鎖又は分岐鎖状のp価の脂肪族炭化水素基は、種々の置換基を有するものであってもよい(即ち、上記直鎖又は分岐鎖状のp価の脂肪族炭化水素基が有する水素原子の少なくとも1つが種々の置換基で置換されたものであってもよい)。上記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、オキソ基、ヒドロキシ基、置換オキシ基(例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基等)、カルボキシ基、置換オキシカルボニル基(アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基等)、置換又は無置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、置換又は無置換アミノ基、スルホ基、複素環式基等が挙げられる。上記ヒドロキシ基やカルボキシ基は、有機合成の分野で慣用の保護基(例えば、アシル基、アルコキシカルボニル基、有機シリル基、アルコキシアルキル基、オキサシクロアルキル基等)で保護されていてもよい。   The linear or branched p-valent aliphatic hydrocarbon group may have various substituents (that is, the linear or branched p-valent aliphatic hydrocarbon group is And at least one of the hydrogen atoms it has may be substituted with various substituents). Examples of the substituent include a halogen atom, an oxo group, a hydroxy group, a substituted oxy group (for example, an alkoxy group, an aryloxy group, an aralkyloxy group, and an acyloxy group), a carboxy group, and a substituted oxycarbonyl group (alkoxycarbonyl group). Aryloxycarbonyl group, aralkyloxycarbonyl group, etc.), substituted or unsubstituted carbamoyl group, cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted amino group, sulfo group, heterocyclic group and the like. The hydroxy group and carboxy group may be protected with a protective group commonly used in the field of organic synthesis (for example, acyl group, alkoxycarbonyl group, organic silyl group, alkoxyalkyl group, oxacycloalkyl group, etc.).

上記置換又は無置換カルバモイル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基、若しくはアセチル基、ベンゾイル基等のアシル基等を有するカルバモイル基、又は無置換カルバモイル基等が挙げられる。また、上記置換又は無置換アミノ基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基、若しくはアセチル基、ベンゾイル基等のアシル基等を有するアミノ基、又は、無置換アミノ基等が挙げられる。   Examples of the substituted or unsubstituted carbamoyl group include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group, or an acetyl group and a benzoyl group. And a carbamoyl group having an acyl group or the like, or an unsubstituted carbamoyl group. Examples of the substituted or unsubstituted amino group include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, and t-butyl group, acetyl group, and benzoyl group. An amino group having an acyl group such as a group, or an unsubstituted amino group.

上記複素環式基を構成する複素環には、芳香族性複素環及び非芳香族性複素環が含まれる。このような複素環としては、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環(例えば、オキシラン環等の3員環、オキセタン環等の4員環、フラン環、テトラヒドロフラン環、オキサゾール環、γ−ブチロラクトン環等の5員環、4−オキソ−4H−ピラン環、テトラヒドロピラン環、モルホリン環等の6員環、ベンゾフラン環、4−オキソ−4H−クロメン環、クロマン環等の縮合環、3−オキサトリシクロ[4.3.1.14,8]ウンデカン−2−オン環、3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン環等の橋かけ環等)、ヘテロ原子として硫黄原子を含む複素環(例えば、チオフェン環、チアゾール環、チアジアゾール環等の5員環、4−オキソ−4H−チオピラン環等の6員環、ベンゾチオフェン環等の縮合環等)、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環(例えば、ピロール環、ピロリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環等の5員環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペラジン環等の6員環、インドール環、インドリン環、キノリン環、アクリジン環、ナフチリジン環、キナゾリン環、プリン環等の縮合環等)等が挙げられる。上記複素環式基は置換基を有する複素環式基であってもよく、当該置換基としては、例えば、上記直鎖又は分岐鎖状のp価の脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基のほか、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基等のC1-4アルキル基等)、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)等の一価の炭化水素基等が挙げられる。また、上記複素環式基における複素環を構成する窒素原子は、慣用の保護基(例えば、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アラルキル基、アシル基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基等)により保護されていてもよい。 The heterocyclic ring constituting the heterocyclic group includes an aromatic heterocyclic ring and a non-aromatic heterocyclic ring. Examples of such a heterocyclic ring include a heterocyclic ring containing an oxygen atom as a hetero atom (for example, a 3-membered ring such as an oxirane ring, a 4-membered ring such as an oxetane ring, a furan ring, a tetrahydrofuran ring, an oxazole ring, and γ-butyrolactone. 5-membered ring such as a ring, 6-membered ring such as 4-oxo-4H-pyran ring, tetrahydropyran ring and morpholine ring, benzofuran ring, 4-oxo-4H-chromene ring, condensed ring such as chroman ring, 3-oxa Bridged ring such as tricyclo [4.3.1.1 4,8 ] undecan-2-one ring, 3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one ring ), Hetero rings containing a sulfur atom as a hetero atom (for example, a 5-membered ring such as a thiophene ring, a thiazole ring or a thiadiazole ring, a 6-membered ring such as a 4-oxo-4H-thiopyran ring, a condensed ring such as a benzothiophene ring) , Hetero rings containing a nitrogen atom as a hetero atom (for example, pyrrole ring, pyrrolidine ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, etc. 5-membered ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperidine ring, piperazine ring And 6-membered rings such as indole ring, indoline ring, quinoline ring, acridine ring, naphthyridine ring, quinazoline ring, and purine ring). The heterocyclic group may be a heterocyclic group having a substituent, and the substituent may be, for example, the linear or branched p-valent aliphatic hydrocarbon group. In addition to good substituents, alkyl groups (eg, C 1-4 alkyl groups such as methyl and ethyl groups), alkenyl groups, cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, and aryl groups (eg, phenyl groups, naphthyl groups, etc.) And monovalent hydrocarbon groups. Further, the nitrogen atom constituting the heterocyclic ring in the heterocyclic group is a conventional protective group (for example, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkenyloxycarbonyl group, an aralkyloxycarbonyl group, an aralkyl group, an acyl group, an arylsulfonyl group). , An alkylsulfonyl group, etc.).

上記環状のp価の脂肪族炭化水素基としては、環状の二価の脂肪族炭化水素基、環状の三価の脂肪族炭化水素基、環状の四価の脂肪族炭化水素基等が挙げられる。上記環状の二価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロアルキレン基[例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数3〜20のシクロアルキレン基(好ましくはC3-15シクロアルキレン基)等]、シクロアルケニレン基[上記シクロアルキレン基に対応するシクロアルケニレン基、例えば、シクロヘキセニレン基等の炭素数3〜20のシクロアルケニレン基(好ましくはC3-15シクロアルケニレン基)等]、シクロアルキリデン基[上記シクロアルキレン基に対応するシクロアルキリデン基、例えば、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基等の炭素数3〜20のシクロアルキリデン基(好ましくはC3-15シクロアルキリデン基)等]、シクロアルカジエニレン基[上記シクロアルキレン基に対応するシクロアルカジエニレン基、例えば、シクロペンタジエニレン基等の炭素数4〜20のシクロアルカジエニレン基(好ましくはC4-15シクロアルカジエニレン基)等]、二価の多環式炭化水素基[例えば、スピロ炭化水素(例えば、スピロ[4.4]ノナン、スピロ[4.5]デカン等)−ジイル基等の二価のスピロ炭化水素基;環集合炭化水素(例えば、ビシクロプロピル等)−ジイル基等の二価の環集合炭化水素基;橋かけ環炭化水素(例えば、ビシクロ[2.1.0]ペンタン、ビシクロ[3.2.1]オクタン、ノルボルナン、ノルボルネン、アダマンタン等)−ジイル基等の二価の橋かけ環炭化水素基等]等が挙げられる。上記環状の三価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロアルカン−トリイル基、多環式炭化水素−トリイル基等が挙げられる。上記環状の四価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロアルカン−テトライル基、多環式炭化水素−テトライル基等が挙げられる。上記環状のp価の脂肪族炭化水素基は、置換基を有するものであってもよく、当該置換基としては、例えば、上記直鎖又は分岐鎖状のp価の脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基のほか、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基等のC1-4アルキル基等)、アルケニル基、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)等の一価の炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the cyclic p-valent aliphatic hydrocarbon group include a cyclic divalent aliphatic hydrocarbon group, a cyclic trivalent aliphatic hydrocarbon group, and a cyclic tetravalent aliphatic hydrocarbon group. . Examples of the cyclic divalent aliphatic hydrocarbon group include a cycloalkylene group [for example, a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms such as a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group ( Preferably a C 3-15 cycloalkylene group)], cycloalkenylene group [cycloalkenylene group corresponding to the above cycloalkylene group, for example, a cycloalkenylene group having 3 to 20 carbon atoms such as a cyclohexenylene group (preferably C 3 -15 cycloalkenylene group), etc.], cycloalkylidene group [cycloalkylidene group corresponding to the above cycloalkylene group, for example, cyclopentylidene group, cyclohexylidene group, etc., having 3 to 20 carbon atoms (preferably C 3-15 cycloalkylidene group), etc.], cycloalkadienyl Eni alkylene group [the Cycloalkadienyl Eni alkylene groups corresponding to Kuroarukiren group, for example, cyclopentadienylide cycloalkadienyl Eni alkylene group (preferably a C 4-15 cycloalkadienyl Eni alkylene group) having 4 to 20 carbon atoms such as alkylene group or the like], divalent A polycyclic hydrocarbon group [e.g., a spiro hydrocarbon (e.g., spiro [4.4] nonane, spiro [4.5] decane, etc.)-a divalent spiro hydrocarbon group such as a diyl group; (For example, bicyclopropyl and the like) -divalent ring assembly hydrocarbon group such as diyl group; bridged ring hydrocarbon (for example, bicyclo [2.1.0] pentane, bicyclo [3.2.1] octane, norbornane , Norbornene, adamantane and the like) -divalent bridged ring hydrocarbon groups such as diyl group] and the like. Examples of the cyclic trivalent aliphatic hydrocarbon group include a cycloalkane-triyl group and a polycyclic hydrocarbon-triyl group. Examples of the cyclic tetravalent aliphatic hydrocarbon group include a cycloalkane-tetrayl group and a polycyclic hydrocarbon-tetrayl group. The cyclic p-valent aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include the linear or branched p-valent aliphatic hydrocarbon group. In addition to the substituents that may be present, monovalents such as alkyl groups (eg, C 1-4 alkyl groups such as methyl and ethyl groups), alkenyl groups, and aryl groups (eg, phenyl and naphthyl groups) And the like.

上記p価の芳香族炭化水素基としては、構造式上、芳香族炭化水素からp個の水素原子を除いた基が挙げられる。上記芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、9−フェニルアントラセン、9,10−ジフェニルアントラセン、ナフタセン、ピレン、ペリレン、ビフェニル、ビナフチル、ビアンスリル等が挙げられる。上記p価の芳香族炭化水素基は、置換基を有するものであってもよく、当該置換基としては、例えば、上記直鎖又は分岐鎖状のp価の脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基のほか、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基等のC1-4アルキル基等)、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基等の一価の炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the p-valent aromatic hydrocarbon group include groups obtained by removing p hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon in terms of the structural formula. Examples of the aromatic hydrocarbon include benzene, naphthalene, anthracene, 9-phenylanthracene, 9,10-diphenylanthracene, naphthacene, pyrene, perylene, biphenyl, binaphthyl, and bianthryl. The p-valent aromatic hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include the linear or branched p-valent aliphatic hydrocarbon group. In addition to the substituents that may be used, alkyl groups (for example, C 1-4 alkyl groups such as methyl and ethyl groups), monovalent hydrocarbon groups such as alkenyl groups, cycloalkyl groups, and cycloalkenyl groups are exemplified. It is done.

上記ヘテロ原子を含む連結基(二価の基)としては、例えば、−CO−、−O−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−CO−NRa−(置換アミド基;Raはアルキル基を示す)、−NH−、−NRb−(Rbはアルキル基を示す)、−SO−、−SO2−等のヘテロ原子(酸素原子、窒素原子、硫黄原子等)を含む二価の基、これらが複数個連結した二価の基等が挙げられる。 Examples of the linking group containing a hetero atom (divalent group) include -CO-, -O-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CO-NH-, and -CO-NR. a- (substituted amide group; R a represents an alkyl group), —NH—, —NR b — (R b represents an alkyl group), —SO—, —SO 2 — and the like heteroatom (oxygen atom, A divalent group containing a nitrogen atom, a sulfur atom, etc.), a divalent group in which a plurality of these are connected, and the like.

アミン化合物(B)は、一種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Only one type of amine compound (B) may be used, or two or more types may be used in combination.

より具体的には、アミン化合物(B)としては、下記式(b−I)で表される化合物(「アミン化合物(BI)」と称する場合がある)、下記式(b−II)で表される化合物(「アミン化合物(BII)」と称する場合がある)等が挙げられる。

Figure 2019056043
[式中、R1aは、下記(a)及び(b)からなる群より選択される二価の基を示す。
(a)二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素の2以上がヘテロ原子を含む連結基を介して結合した二価の基
(b)二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と二価の環状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基] More specifically, as the amine compound (B), a compound represented by the following formula (b-I) (sometimes referred to as “amine compound (BI)”), represented by the following formula (b-II): And the like (sometimes referred to as “amine compound (BII)”).
Figure 2019056043
[Wherein, R 1a represents a divalent group selected from the group consisting of the following (a) and (b).
(A) a divalent group in which two or more divalent linear or branched aliphatic hydrocarbons are bonded via a linking group containing a heteroatom (b) a divalent linear or branched fatty acid Divalent group in which an aromatic hydrocarbon group and a divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group are directly bonded]

Figure 2019056043
[式中、R1bは、下記(c)〜(g)からなる群より選択される二価の基を示す。
(c)炭素数6〜12の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基
(d)炭素数6〜12の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基と二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
(e)窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を環内に1又は2個有する芳香族複素環から水素原子を2個除いてなる二価の基
(f)窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を環内に1又は2個有する芳香族複素環から水素原子を2個除いてなる二価の基と二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
(g)炭素数6〜12の芳香族炭化水素の2以上が連結基を介して結合した基から水素原子を2個除いてなる二価の基
Figure 2019056043
[Wherein, R 1b represents a divalent group selected from the group consisting of the following (c) to (g).
(C) a divalent group formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms (d) a divalent group formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms A divalent group in which a divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group is directly bonded (e) a hetero atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom in the ring A divalent group formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocycle having 1 or 2 in the ring (f) 1 or 2 heteroatoms selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom in the ring A divalent group in which a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocyclic ring and a divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group are directly bonded (g) 6 carbon atoms A divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from a group in which two or more of -12 aromatic hydrocarbons are bonded via a linking group

アミン化合物(B)は、アミン化合物(BI)とアミン化合物(BII)の何れか一方のみを含んでいてもよく、アミン化合物(BI)とアミン化合物(BII)の両方を含んでいてもよい。
ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性を向上させることができ、樹脂等の他の成分に対する配合が容易になると同時に、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できるという効果を奏することができるという観点からは、アミン化合物(B)は、アミン化合物(BI)とアミン化合物(BII)の両方を含むことが好ましい。
The amine compound (B) may contain only one of the amine compound (BI) and the amine compound (BII), or may contain both the amine compound (BI) and the amine compound (BII).
The adhesion between the matrix resin and the additive (for example, reinforcing fiber) in the polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) can be improved, and the compounding with other components such as the resin becomes easy, The amine compound (B) is an amine compound (BI) from the viewpoint that an effect of forming a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be obtained. And an amine compound (BII).

アミン化合物(B)がアミン化合物(BI)とアミン化合物(BII)の両方を含む場合、その割合(アミン化合物(BI)/アミン化合物(BII)のモル比)は、特に限定されないが、4.5〜7.0(mol/mol)が好ましく、5.0〜6.5(mol/mol)が好ましい。この割合が4.5(mol/mol)より低い場合は、水溶性が低下する傾向があり、7.0(mol/mol)より高い場合は、エポキシ−アミン付加物の靱性が不十分となる場合がある。   In the case where the amine compound (B) contains both the amine compound (BI) and the amine compound (BII), the ratio (molar ratio of amine compound (BI) / amine compound (BII)) is not particularly limited. 5-7.0 (mol / mol) is preferable and 5.0-6.5 (mol / mol) is preferable. When this ratio is lower than 4.5 (mol / mol), the water solubility tends to decrease, and when higher than 7.0 (mol / mol), the toughness of the epoxy-amine adduct becomes insufficient. There is a case.

上記式(b−I)におけるR1aは、下記(a)及び(b)からなる群より選択される二価の基を示す。
(a)二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素の2以上がヘテロ原子を含む連結基を介して結合した二価の基
(b)二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と二価の環状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
R 1a in the above formula (b-I) represents a divalent group selected from the group consisting of the following (a) and (b).
(A) a divalent group in which two or more divalent linear or branched aliphatic hydrocarbons are bonded via a linking group containing a heteroatom (b) a divalent linear or branched fatty acid Divalent group in which an aromatic hydrocarbon group and a divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group are directly bonded

上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素としては、例えば、アルキレン基[例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、へプタデシレン基、オクタデシレン基等の炭素数1〜30(C1-30)の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(好ましくはC1-18アルキレン基)等]、アルケニレン基[上記アルキレン基に対応するアルケニレン基、例えば、ビニレン基、アリレン基等の炭素数2〜30の直鎖又は分岐鎖状アルケニレン基(好ましくはC2-18アルケニレン基)等]等が挙げられる。 Examples of the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon include alkylene groups [eg, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene. Straight chain or branched chain alkylene having 1 to 30 carbon atoms (C 1-30 ) such as a group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tridecylene group, tetradecylene group, pentadecylene group, hexadecylene group, heptadecylene group, octadecylene group, etc. Group (preferably C 1-18 alkylene group)], alkenylene group [alkenylene group corresponding to the above alkylene group, for example, a linear or branched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms such as vinylene group, arylene group ( Preferred are C 2-18 alkenylene groups) and the like.

上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素は、種々の置換基を有するものであってもよい(即ち、上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素が有する水素原子の少なくとも1つが種々の置換基で置換されたものであってもよい)。上記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、オキソ基、ヒドロキシ基、置換オキシ基(例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基等)、カルボキシ基、置換オキシカルボニル基(アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基等)、置換又は無置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、置換又は無置換アミノ基、スルホ基、複素環式基等が挙げられる。上記ヒドロキシ基やカルボキシ基は、有機合成の分野で慣用の保護基(例えば、アシル基、アルコキシカルボニル基、有機シリル基、アルコキシアルキル基、オキサシクロアルキル基等)で保護されていてもよい。   The divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon may have various substituents (that is, hydrogen contained in the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon). At least one of the atoms may be substituted with various substituents). Examples of the substituent include a halogen atom, an oxo group, a hydroxy group, a substituted oxy group (for example, an alkoxy group, an aryloxy group, an aralkyloxy group, and an acyloxy group), a carboxy group, and a substituted oxycarbonyl group (alkoxycarbonyl group). Aryloxycarbonyl group, aralkyloxycarbonyl group, etc.), substituted or unsubstituted carbamoyl group, cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted amino group, sulfo group, heterocyclic group and the like. The hydroxy group and carboxy group may be protected with a protective group commonly used in the field of organic synthesis (for example, acyl group, alkoxycarbonyl group, organic silyl group, alkoxyalkyl group, oxacycloalkyl group, etc.).

上記置換又は無置換カルバモイル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基、若しくはアセチル基、ベンゾイル基等のアシル基等を有するカルバモイル基、又は無置換カルバモイル基等が挙げられる。また、上記置換又は無置換アミノ基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基、若しくはアセチル基、ベンゾイル基等のアシル基等を有するアミノ基、又は、無置換アミノ基等が挙げられる。   Examples of the substituted or unsubstituted carbamoyl group include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group, or an acetyl group and a benzoyl group. And a carbamoyl group having an acyl group or the like, or an unsubstituted carbamoyl group. Examples of the substituted or unsubstituted amino group include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, and t-butyl group, acetyl group, and benzoyl group. An amino group having an acyl group such as a group, or an unsubstituted amino group.

上記二価の環状の脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロアルキレン基[例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数3〜20のシクロアルキレン基(好ましくはC3-15シクロアルキレン基)等]、シクロアルケニレン基[上記シクロアルキレン基に対応するシクロアルケニレン基、例えば、シクロヘキセニレン基等の炭素数3〜20のシクロアルケニレン基(好ましくはC3-15シクロアルケニレン基)等]、シクロアルキリデン基[上記シクロアルキレン基に対応するシクロアルキリデン基、例えば、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基等の炭素数3〜20のシクロアルキリデン基(好ましくはC3-15シクロアルキリデン基)等]、シクロアルカジエニレン基[上記シクロアルキレン基に対応するシクロアルカジエニレン基、例えば、シクロペンタジエニレン基等の炭素数4〜20のシクロアルカジエニレン基(好ましくはC4-15シクロアルカジエニレン基)等]、二価の多環式炭化水素基[例えば、スピロ炭化水素(例えば、スピロ[4.4]ノナン、スピロ[4.5]デカン等)−ジイル基等の二価のスピロ炭化水素基;環集合炭化水素(例えば、ビシクロプロピル等)−ジイル基等の二価の環集合炭化水素基;橋かけ環炭化水素(例えば、ビシクロ[2.1.0]ペンタン、ビシクロ[3.2.1]オクタン、ノルボルナン、ノルボルネン、アダマンタン等)−ジイル基等の二価の橋かけ環炭化水素基等]等が挙げられる。上記二価の環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有するものであってもよく、当該置換基としては、例えば、上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素が有していてもよい置換基のほか、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基等のC1-4アルキル基等)、アルケニル基、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)等の一価の炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group include a cycloalkylene group [for example, a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms such as a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group ( Preferably a C 3-15 cycloalkylene group)], cycloalkenylene group [cycloalkenylene group corresponding to the above cycloalkylene group, for example, a cycloalkenylene group having 3 to 20 carbon atoms such as a cyclohexenylene group (preferably C 3 -15 cycloalkenylene group), etc.], cycloalkylidene group [cycloalkylidene group corresponding to the above cycloalkylene group, for example, cyclopentylidene group, cyclohexylidene group, etc., having 3 to 20 carbon atoms (preferably C 3-15 cycloalkylidene group), etc.], cycloalkadienyl Eni alkylene group [the Cycloalkadienyl Eni alkylene groups corresponding to Kuroarukiren group, for example, cyclopentadienylide cycloalkadienyl Eni alkylene group (preferably a C 4-15 cycloalkadienyl Eni alkylene group) having 4 to 20 carbon atoms such as alkylene group or the like], divalent A polycyclic hydrocarbon group [e.g., a spiro hydrocarbon (e.g., spiro [4.4] nonane, spiro [4.5] decane, etc.)-a divalent spiro hydrocarbon group such as a diyl group; (For example, bicyclopropyl and the like) -divalent ring assembly hydrocarbon group such as diyl group; bridged ring hydrocarbon (for example, bicyclo [2.1.0] pentane, bicyclo [3.2.1] octane, norbornane , Norbornene, adamantane and the like) -divalent bridged ring hydrocarbon groups such as diyl group] and the like. The divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group may have a substituent, and as the substituent, for example, the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon has. In addition to the substituents that may be present, monovalent groups such as alkyl groups (eg, C 1-4 alkyl groups such as methyl and ethyl groups), alkenyl groups, and aryl groups (eg, phenyl and naphthyl groups) A hydrocarbon group etc. are mentioned.

上記ヘテロ原子を含む連結基(二価の基)としては、例えば、−CO−、−O−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−CO−NRa−(置換アミド基;Raはアルキル基を示す)、−NH−、−NRb−(Rbはアルキル基を示す)、−SO−、−SO2−等のヘテロ原子(酸素原子、窒素原子、硫黄原子等)を含む二価の基、これらが複数個連結した二価の基等が挙げられる。 Examples of the linking group containing a hetero atom (divalent group) include -CO-, -O-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CO-NH-, and -CO-NR. a- (substituted amide group; R a represents an alkyl group), —NH—, —NR b — (R b represents an alkyl group), —SO—, —SO 2 — and the like heteroatom (oxygen atom, A divalent group containing a nitrogen atom, a sulfur atom, etc.), a divalent group in which a plurality of these are connected, and the like.

上記R1aが(a)である場合の好ましい態様は、炭素数2〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基等)の2以上が、−NH−又は−O−を介して結合した二価の基である。
上記R1aが(b)である場合の好ましい態様は、炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基等)と炭素数3〜20のシクロアルキレン基が直接結合した二価の基である。
In a preferred embodiment when R 1a is (a), two or more of the linear or branched alkylene groups having 2 to 6 carbon atoms (in particular, ethylene group, trimethylene group, propylene group, etc.) are —NH—. Or it is a bivalent group couple | bonded through -O-.
A preferable embodiment when R 1a is (b) is a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (particularly a methylene group, ethylene group, trimethylene group, propylene group, etc.) and 3 to 3 carbon atoms. It is a divalent group in which 20 cycloalkylene groups are directly bonded.

アミン化合物(BI)は、一種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Only one type of amine compound (BI) may be used, or two or more types may be used in combination.

アミン化合物(BI)は、R1aが(a)であるアミン化合物(BI)(「アミン化合物(BIa)」と称する場合がある)とR1aが(b)であるアミン化合物(BI)(「アミン化合物(BIb)」と称する場合がある)の何れか一方のみを含んでいてもよく、アミン化合物(BIa)とアミン化合物(BIb)の両方を含んでいてもよい。
ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性を向上させることができ、樹脂等の他の成分に対する配合が容易になると同時に、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できるという効果を奏することができるという観点からは、アミン化合物(BI)は、アミン化合物(BIa)とアミン化合物(BIb)の両方を含むことが好ましい。
The amine compound (BI) includes an amine compound (BI) in which R 1a is (a) (sometimes referred to as “amine compound (BIa)”) and an amine compound (BI) in which R 1a is (b) (“ Any one of the amine compound (BIb) ”may be included, and both the amine compound (BIa) and the amine compound (BIb) may be included.
The adhesion between the matrix resin and the additive (for example, reinforcing fiber) in the polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) can be improved, and the compounding with other components such as the resin becomes easy, The amine compound (BI) is an amine compound (BIa) from the viewpoint that an effect of forming a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be obtained. And an amine compound (BIb).

アミン化合物(BI)がアミン化合物(BIa)とアミン化合物(BIb)の両方を含む場合、その割合(アミン化合物(BIa)/アミン化合物(BIb)のモル比)は、特に限定されないが、1.5〜5.2(mol/mol)が好ましく、3.0〜4.8(mol/mol)が好ましい。この割合が1.5(mol/mol)より低い場合は、脆くなる傾向があり、5.2mol/mol)より高い場合は、タック性が発現する場合がある。   When the amine compound (BI) includes both the amine compound (BIa) and the amine compound (BIb), the ratio (molar ratio of amine compound (BIa) / amine compound (BIb)) is not particularly limited. 5-5.2 (mol / mol) is preferable and 3.0-4.8 (mol / mol) is preferable. When this ratio is lower than 1.5 (mol / mol), it tends to be brittle, and when it is higher than 5.2 mol / mol), tackiness may be exhibited.

上記式(b−II)におけるR1bは、下記(c)〜(g)からなる群より選択される二価の基を示す。
(c)炭素数6〜12の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基
(d)炭素数6〜12の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基と二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
(e)窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を環内に1又は2個有する芳香族複素環(以下、単に「芳香族複素環」と称する場合がある)から水素原子を2個除いてなる二価の基
(f)芳香族複素環から水素原子を2個除いてなる二価の基と二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
(g)炭素数6〜12の芳香族炭化水素の2以上が連結基を介して結合した基から水素原子を2個除いてなる二価の基
R 1b in the above formula (b-II) represents a divalent group selected from the group consisting of the following (c) to (g).
(C) a divalent group formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms (d) a divalent group formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms A divalent group in which a divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group is directly bonded (e) a hetero atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom in the ring A divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocycle having 1 or 2 (hereinafter sometimes simply referred to as “aromatic heterocycle”); and (f) a hydrogen atom from an aromatic heterocycle A divalent group in which two divalent groups and two divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon groups are directly bonded (g) 2 or more of aromatic hydrocarbons having 6 to 12 carbon atoms Is a divalent group formed by removing two hydrogen atoms from a group bonded through a linking group

上記(d)の二価の基は、芳香族炭化水素に1個の二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が直接結合した二価の基(即ち、−(芳香族炭化水素)−(脂肪族炭化水素基)−)であってもよく、芳香族炭化水素に2個の二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が直接結合した二価の基(即ち、−(脂肪族炭化水素基)−(芳香族炭化水素)−(脂肪族炭化水素基)−)であってもよい。後者の場合、2個の脂肪族炭化水素基は、同一であっても異なっていてもよい。   The divalent group in (d) is a divalent group in which one divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group is directly bonded to an aromatic hydrocarbon (that is,-(aromatic carbon Hydrogen)-(aliphatic hydrocarbon group)-), and a divalent group in which two divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon groups are directly bonded to an aromatic hydrocarbon ( That is, it may be-(aliphatic hydrocarbon group)-(aromatic hydrocarbon)-(aliphatic hydrocarbon group)-). In the latter case, the two aliphatic hydrocarbon groups may be the same or different.

上記(f)の二価の基は、芳香族複素環に1個の二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が直接結合した二価の基(即ち、−(芳香族複素環)−(脂肪族炭化水素基)−)であってもよく、芳香族複素環に2個の二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が直接結合した二価の基(即ち、−(脂肪族炭化水素基)−(芳香族複素環)−(脂肪族炭化水素基)−)であってもよい。後者の場合、2個の脂肪族炭化水素基は、同一であっても異なっていてもよい。   The divalent group (f) is a divalent group in which one divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group is directly bonded to an aromatic heterocycle (that is,-(aromatic heterocycle). Ring)-(aliphatic hydrocarbon group)-), and a divalent group in which two divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon groups are directly bonded to an aromatic heterocyclic ring ( That is, it may be-(aliphatic hydrocarbon group)-(aromatic heterocycle)-(aliphatic hydrocarbon group)-). In the latter case, the two aliphatic hydrocarbon groups may be the same or different.

上記炭素数6〜12の芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル等が挙げられる。上記芳香族炭化水素は、置換基を有するものであってもよく、当該置換基としては、例えば、上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素が有していてもよい置換基のほか、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基等のC1-4アルキル基等)、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基等の一価の炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms include benzene, naphthalene, biphenyl and the like. The aromatic hydrocarbon may have a substituent, and as the substituent, for example, a substituent that the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon may have. In addition, an alkyl group (for example, a C 1-4 alkyl group such as a methyl group or an ethyl group), a monovalent hydrocarbon group such as an alkenyl group, a cycloalkyl group, or a cycloalkenyl group can be used.

上記芳香族複素環(窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を環内に1又は2個有する芳香族複素環)としては、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む芳香族複素環(例えば、フラン環、オキサゾール環等の5員環、ベンゾフラン環、クロマン環等の縮合環等)、ヘテロ原子として硫黄原子を含む芳香族複素環(例えば、チオフェン環、チアゾール環、チアジアゾール環等の5員環、ベンゾチオフェン環等の縮合環等)、ヘテロ原子として窒素原子を含む芳香族複素環(例えば、ピロール環、ピロリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環等の5員環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等の6員環、インドール環、インドリン環、キノリン環、アクリジン環、ナフチリジン環、キナゾリン環、プリン環等の縮合環等)等が挙げられる。上記芳香族複素環は置換基を有するものであってもよく、当該置換基としては、例えば、上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素が有していてもよい置換基のほか、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基等のC1-4アルキル基等)、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)等の一価の炭化水素基等が挙げられる。また、上記芳香族複素環を構成する窒素原子は、慣用の保護基(例えば、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アラルキル基、アシル基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基等)により保護されていてもよい。 Examples of the aromatic heterocycle (aromatic heterocycle having one or two heteroatoms selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom in the ring) include, for example, an aromatic group containing an oxygen atom as a heteroatom. Aromatic heterocycles (eg, 5-membered rings such as furan ring and oxazole ring, condensed rings such as benzofuran ring and chroman ring), aromatic heterocycles containing sulfur atoms as heteroatoms (eg, thiophene ring, thiazole ring, thiadiazole) 5-membered rings such as rings, condensed rings such as benzothiophene rings), and aromatic heterocycles containing nitrogen atoms as heteroatoms (eg, pyrrole rings, pyrrolidine rings, pyrazole rings, imidazole rings, triazole rings, etc.) , Pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, 6-membered ring such as pyrazine ring, indole ring, indoline ring, quinoline ring, acridine ring, naphthi Jin ring, a quinazoline ring, a condensed ring of the purine ring, etc.) and the like. The aromatic heterocyclic ring may have a substituent. Examples of the substituent include those of the substituent that the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon may have. In addition, monovalents such as alkyl groups (eg, C 1-4 alkyl groups such as methyl and ethyl groups), alkenyl groups, cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, aryl groups (eg, phenyl groups, naphthyl groups, etc.) And the like. In addition, the nitrogen atom constituting the aromatic heterocyclic ring is a conventional protective group (for example, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkenyloxycarbonyl group, an aralkyloxycarbonyl group, an aralkyl group, an acyl group, an arylsulfonyl group, an alkylsulfonyl group). Group) and the like.

上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素としては、R1aとして例示した二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素が挙げられる。 Examples of the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon include the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon exemplified as R 1a .

上記連結基(二価の基)としては、例えば、上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素、上記二価の環状の脂肪族炭化水素基、−CO−、−O−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−CO−NRa−(置換アミド基;Raはアルキル基を示す)、−NH−、−NRb−(Rbはアルキル基を示す)、−SO−、−SO2−等のヘテロ原子(酸素原子、窒素原子、硫黄原子等)を含む二価の基、これらが複数個連結した二価の基等が挙げられる。 Examples of the linking group (divalent group) include the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon, the divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group, -CO-, -O-, —CO—O—, —O—CO—O—, —CO—NH—, —CO—NR a — (substituted amide group; R a represents an alkyl group), —NH—, —NR b — (R b represents an alkyl group), a divalent group containing a hetero atom (oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, etc.) such as —SO— or —SO 2 —, a divalent group in which a plurality of these are linked, and the like. Can be mentioned.

中でも、上記R1bとしては、(d)の二価の基、(e)の二価の基、又は(g)の二価の基が好ましく、より好ましくは、炭素数6〜10の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基(例えば、フェニレン基)と炭素数1〜4のアルキレン基(例えば、メチレン基)が直接結合した二価の基(例えば、キシレン基)、芳香族複素環(例えば、ピリジン環)から水素原子を2個除いてなる二価の基、2個の炭素数6〜10の芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン環)が連結基(例えば、−SO2−等)を介して結合した基から水素原子を2個除いてなる二価の基等である。 Among them, the R 1b is preferably a divalent group (d), a divalent group (e), or a divalent group (g), more preferably an aromatic having 6 to 10 carbon atoms. A divalent group (for example, a xylene group) in which a divalent group (for example, a phenylene group) obtained by removing two hydrogen atoms from a hydrocarbon and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (for example, a methylene group) is directly bonded. A divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocycle (for example, a pyridine ring), two aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms (for example, a benzene ring) and a linking group (for example, A divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from a group bonded via —SO 2 — and the like.

より具体的には、アミン化合物(BI)としては、下記式(b−1)で表される化合物(「アミン化合物(B1)」と称する場合がある)、下記式(b−2)で表される化合物(「アミン化合物(B2)」と称する場合がある)、下記式(b−3)で表される化合物(「アミン化合物(B3)」と称する場合がある)等が挙げられる。

Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043
More specifically, as the amine compound (BI), a compound represented by the following formula (b-1) (sometimes referred to as “amine compound (B1)”), represented by the following formula (b-2): And a compound represented by the following formula (b-3) (sometimes referred to as “amine compound (B3)”).
Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043

上記式(b−1)中、R2及びR3は、同一又は異なって、二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素を示す。上記二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素としては、例えば、R1aとして例示した二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素が挙げられる。 In said formula (b-1), R < 2 > and R < 3 > are the same or different, and show a bivalent linear or branched aliphatic hydrocarbon. Examples of the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon include the divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon exemplified as R 1a .

中でも、上記R2としては、好ましくは炭素数2〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基、さらに好ましくは炭素数2〜4の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基)である。 Among them, R 2 is preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms (particularly, an ethylene group or a trimethylene group). , Propylene group).

中でも、上記R3としては、好ましくは炭素数2〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基、さらに好ましくは炭素数2〜4の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基)である。なお、qが2以上の整数の場合には、それぞれの括弧内のR3(複数のR3)は同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、二種以上のR3を有する場合、qが付された括弧内の構造の付加形態(重合形態)はランダム型であってもよいし、ブロック型であってもよい。 Among them, R 3 is preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms (particularly, an ethylene group or a trimethylene group). , Propylene group). In the case of q is 2 or more integer, R 3 each in brackets (multiple R 3) may be the same or different. Moreover, when it has 2 or more types of R < 3 >, the addition form (polymerization form) of the structure in the parenthesis which attached | subjected q may be a random type, and may be a block type.

上記式(b−1)中、qは、1以上の整数を示す。qとしては、例えば、1〜100が好ましく、より好ましくは1〜70、さらに好ましくは1〜30、特に好ましくは1〜8である。qを100以下とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物の耐熱性、水溶性がより向上し、また、ポリマー系コンポジット(特に、繊維強化複合材料)の耐熱性や機械物性(強靱性等)がいっそう向上する傾向がある。一方、qを1以上とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物を使用したポリマー系コンポジットにおけるマトリックス樹脂と添加材の密着性が向上する傾向がある。   In the above formula (b-1), q represents an integer of 1 or more. For example, q is preferably 1 to 100, more preferably 1 to 70, still more preferably 1 to 30, and particularly preferably 1 to 8. By setting q to 100 or less, the heat resistance and water solubility of the epoxy-amine adduct of the present invention are further improved, and the heat resistance and mechanical properties (toughness) of polymer composites (particularly fiber reinforced composite materials) are improved. Etc.) tend to improve further. On the other hand, when q is 1 or more, the adhesion between the matrix resin and the additive in the polymer composite using the epoxy-amine adduct of the present invention tends to be improved.

なお、上記式(b−1)におけるR2とR3は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。 Note that R 2 and R 3 in the above formula (b-1) may be the same or different.

中でも、上記式(b−1)で表される化合物(アミン化合物(B1))としては、本発明のエポキシ−アミン付加物の添加材(特に強化繊維)に対する接着性、濡れ性、耐熱性、水溶性の観点で、エチレンジアミン(EDA)、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA)が好ましく、より好ましくはトリエチレンテトラミンである。また、上記式(b−1)で表される化合物としては、市販品を使用することもできる。   Among them, as the compound represented by the above formula (b-1) (amine compound (B1)), adhesion to the additive (particularly reinforcing fiber) of the epoxy-amine adduct of the present invention, wettability, heat resistance, From the viewpoint of water solubility, ethylenediamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and tetraethylenepentamine (TEPA) are preferable, and triethylenetetramine is more preferable. Moreover, a commercial item can also be used as a compound represented by the said Formula (b-1).

上記式(b−2)中、R4は、二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素を示す。上記R4としては、例えば、上述のR2及びR3として例示した二価の基が挙げられる。 In the above formula (b-2), R 4 represents a divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon. Examples of R 4 include the divalent groups exemplified as the above R 2 and R 3 .

中でも、上記R4としては、好ましくは炭素数2〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基、さらに好ましくは炭素数2〜4の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基)である。 Among them, R 4 is preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms (particularly, an ethylene group or a trimethylene group). , Propylene group).

上記式(b−2)中、R5は、二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素を示す。上記R5としては、例えば、上述のR2及びR3として例示した二価の基が挙げられる。 In the above formula (b-2), R 5 represents a divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon. Examples of R 5 include the divalent groups exemplified as the above R 2 and R 3 .

中でも、上記R5としては、好ましくは炭素数2〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基、さらに好ましくは炭素数2〜4の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基)である。なお、rが2以上の整数の場合には、それぞれの括弧内のR5(複数のR5)は同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、二種以上のR5を有する場合、rが付された括弧内の構造の付加形態(重合形態)はランダム型であってもよいし、ブロック型であってもよい。 Among them, R 5 is preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms (particularly, an ethylene group or a trimethylene group). , Propylene group). In the case of r is 2 or more integer, R 5 each in parentheses (multiple R 5) may be the same or different. Moreover, when it has 2 or more types of R < 5 >, the addition form (polymerization form) of the structure in the parenthesis to which r is attached may be a random type or a block type.

上記式(b−2)中、r(rが付された括弧内の構造単位の繰り返し数)は、1以上の整数を示す。rとしては、例えば、1〜100が好ましく、より好ましくは1〜70、さらに好ましくは1〜30である。rを100以下とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物の耐熱性、水溶性がより向上し、また、ポリマー系コンポジット(特に、繊維強化複合材料)の耐熱性や機械物性(強靱性等)がいっそう向上する傾向がある。一方、rを1以上とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物を使用したポリマー系コンポジットにおけるマトリックス樹脂と添加材の密着性が向上する傾向がある。   In the above formula (b-2), r (the number of repeating structural units in parentheses to which r is attached) represents an integer of 1 or more. As r, for example, 1 to 100 is preferable, more preferably 1 to 70, and still more preferably 1 to 30. By setting r to 100 or less, the heat resistance and water solubility of the epoxy-amine adduct of the present invention are further improved, and the heat resistance and mechanical properties (toughness of the polymer composite (particularly, fiber reinforced composite material)). Etc.) tend to improve further. On the other hand, by setting r to 1 or more, the adhesion between the matrix resin and the additive in the polymer composite using the epoxy-amine adduct of the present invention tends to be improved.

なお、上記式(b−2)におけるR4とR5は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。 Note that R 4 and R 5 in the above formula (b-2) may be the same or different.

中でも、上記式(b−2)で表される化合物(アミン化合物(B2))としては、本発明のエポキシ−アミン付加物の添加材(特に強化繊維)に対する接着性、マトリックス樹脂との濡れ性の観点で、アミン末端(両末端アミノ基)ポリエチレングリコール、アミン末端ポリプロピレングリコール、アミン末端ポリブチレングリコールが好ましく、より好ましくはアミン末端ポリプロピレングリコールである。また、上記式(b−2)で表される化合物としては、市販品(例えば、HUNTSMAN社製、商品名「JEFFAMINE」シリーズ等)を使用することもできる。   Among them, as the compound represented by the above formula (b-2) (amine compound (B2)), the adhesiveness to the additive (especially reinforcing fiber) of the epoxy-amine adduct of the present invention, the wettability with the matrix resin. In view of the above, amine-terminated (both terminal amino groups) polyethylene glycol, amine-terminated polypropylene glycol, and amine-terminated polybutylene glycol are preferable, and amine-terminated polypropylene glycol is more preferable. Moreover, as a compound represented by the said formula (b-2), a commercial item (For example, the product name "JEFFAMINE" series by the HUNTSMAN company etc.) can also be used.

上記式(b−3)中、R6及びR8は、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキレン基を示す。R6及びR8の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。 In said formula (b-3), R < 6 > and R <8> are the same or different and show a C1-C4 alkylene group. Specific examples of R 6 and R 8 include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group and the like.

上記式(b−3)中、sは、0又は1を示す。   In the above formula (b-3), s represents 0 or 1.

上記式(b−3)中、R7は、式中に示されるシクロヘキサン環上の置換基を示し、同一又は異なって、一価の有機基、一価の酸素原子含有基、一価の硫黄原子含有基、一価の窒素原子含有基、又はハロゲン原子を示す。R7としては、具体的には、例えば、上記二価の環状の脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基が挙げられる。また、上記式(b−3)中、tは、式中に示されるシクロヘキサン環上の置換基(R7)の数を示し、0〜10の整数を示す。上記式(b−3)におけるtが2以上の整数である場合、それぞれのR7は同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the above formula (b-3), R 7 represents a substituent on the cyclohexane ring represented by the formula, and is the same or different and is a monovalent organic group, a monovalent oxygen atom-containing group, or a monovalent sulfur. An atom-containing group, a monovalent nitrogen atom-containing group, or a halogen atom is shown. Specific examples of R 7 include substituents that the divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group may have. Further, in the above formula (b-3), t denotes the number of substituents on the cyclohexane ring shown in formula (R 7), an integer of 0. When t in the formula (b-3) is an integer of 2 or more, each R 7 may be the same or different.

より詳しくは、上記式(b−3)で表される構造式から両末端の2個のアミノ基を除いて形成される基としては、例えば、1,2−シクロヘキシレン−メチレン基、1,3−シクロヘキシレン−メチレン基、1,4−シクロヘキシレン−メチレン基、シクロヘキシリデン−メチレン基、1,2−シクロヘキシレン−エチレン基、1,3−シクロヘキシレン−エチレン基、1,4−シクロヘキシレン−エチレン基、シクロヘキシリデン−エチレン基、メチレン−1,5,5−トリメチル−1,3−シクロヘキシレン基(イソホロンジアミンから2つのアミノ基を除いて形成される二価の基)等のシクロヘキシレン−アルキレン基メチレン−1,2−シクロヘキシレン−メチレン基、メチレン−1,3−シクロヘキシレン−メチレン基、メチレン−1,4−シクロヘキシレン−メチレン基等のアルキレン−シクロヘキシレン−アルキレン基等が挙げられる。   More specifically, examples of the group formed by removing the two amino groups at both ends from the structural formula represented by the above formula (b-3) include 1,2-cyclohexylene-methylene group, 1, 3-cyclohexylene-methylene, 1,4-cyclohexylene-methylene, cyclohexylidene-methylene, 1,2-cyclohexylene-ethylene, 1,3-cyclohexylene-ethylene, 1,4-cyclohexyl Silene-ethylene group, cyclohexylidene-ethylene group, methylene-1,5,5-trimethyl-1,3-cyclohexylene group (a divalent group formed by removing two amino groups from isophoronediamine), etc. Cyclohexylene-alkylene group methylene-1,2-cyclohexylene-methylene group, methylene-1,3-cyclohexylene-methylene group, methylene 1,4-cyclohexylene - cyclohexylene - - alkylene such as a methylene group alkylene group, and the like.

中でも、上記式(b−3)で表される化合物(アミン化合物(B3))としては、本発明のエポキシ−アミン付加物の耐熱性の観点で、イソホロンジアミンが好ましい。また、上記式(b−3)で表される化合物としては、市販品(例えば、エボニックデグサジャパン(株)製、商品名「ベスタミンIPD」)を使用することもできる。   Especially, as a compound (amine compound (B3)) represented by the said Formula (b-3), an isophorone diamine is preferable from a heat resistant viewpoint of the epoxy-amine adduct of this invention. Moreover, as a compound represented by the said Formula (b-3), a commercial item (For example, Evonik Degussa Japan Co., Ltd. make, brand name "Vestamine IPD") can also be used.

アミン化合物(BI)としては、特に、本発明のエポキシ−アミン付加物によるマトリックス樹脂と添加材の密着性向上効果、耐熱性、強靭等の観点で、式(b−1)で表される化合物、式(b−3)で表される化合物が好ましく、より好ましくは式(b−1)で表される化合物である。   As the amine compound (BI), in particular, a compound represented by the formula (b-1) from the viewpoints of improving the adhesion between the matrix resin and the additive by the epoxy-amine adduct of the present invention, heat resistance, toughness, etc. And a compound represented by formula (b-3) is preferred, and a compound represented by formula (b-1) is more preferred.

アミン化合物(BII)としてより具体的には、下記式(b−5)で表される化合物(「アミン化合物(B5)」と称する場合がある)、下記式(b−6)で表される化合物(「アミン化合物(B6)」と称する場合がある)、下記式(b−7)で表される化合物(「アミン化合物(B7)」と称する場合がある)等が挙げられる。

Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043
More specifically, the amine compound (BII) is represented by the following formula (b-5) (sometimes referred to as “amine compound (B5)”), and the following formula (b-6). Examples thereof include a compound (sometimes referred to as “amine compound (B6)”), a compound represented by the following formula (b-7) (sometimes referred to as “amine compound (B7)”), and the like.
Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043

上記式(b−5)中、A1は、炭素数6〜12の芳香族炭化水素を示す。上記炭素数6〜12の芳香族炭化水素としては、例えば、R1bとして例示した炭素数6〜12の芳香族炭化水素が挙げられる。 In the above formula (b-5), A 1 represents an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon of the 6 to 12 carbon atoms, for example, aromatic hydrocarbons having 6 to 12 carbon atoms exemplified as R 1b.

上記式(b−5)中、R11及びR13は、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキレン基を示す。上記炭素数1〜4のアルキレン基としては、式(b−3)中のR6及びR8として例示した炭素数1〜4のアルキレン基が挙げられる。 In said formula (b-5), R < 11 > and R <13> are the same or different and show a C1-C4 alkylene group. As said C1-C4 alkylene group, the C1-C4 alkylene group illustrated as R < 6 > and R < 8 > in Formula (b-3) is mentioned.

上記式(b−5)中、w1及びw3は、同一又は異なって、0又は1を示す。   In the above formula (b-5), w1 and w3 are the same or different and represent 0 or 1.

上記式(b−5)中、R12は、一価の有機基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、窒素原子含有基、又はハロゲン原子を示す。上記一価の有機基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子としては、R7として例示したものが挙げられる。また、上記式(b−5)中、w2は、式中に示されるA1の置換基(R12)の数を示し、0〜4の整数を示す。上記式(b−5)におけるw2が2以上の整数である場合、それぞれのR12は同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the above formula (b-5), R 12 represents a monovalent organic group, oxygen atom-containing group, sulfur atom-containing group, nitrogen atom-containing group, or halogen atom. Examples of the monovalent organic group, oxygen atom-containing group, sulfur atom-containing group, nitrogen atom-containing group, and halogen atom include those exemplified as R 7 . Further, in the above formula (b-5), w2 indicates the number of substituents A 1, shown in the formula (R 12), an integer of 0-4. When w2 in the above formula (b-5) is an integer of 2 or more, each R 12 may be the same or different.

より詳しくは、上記式(b−5)で表される構造式から両末端の2個のアミノ基を除いて形成される基としては、例えば、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基等のアリーレン基、1,2−フェニレン−メチレン基、1,3−フェニレン−メチレン基、1,4−フェニレン−メチレン基、1,2−フェニレン−エチレン基、1,3−フェニレン−エチレン基、1,4−フェニレン−エチレン基等のアリーレン−アルキレン基、メチレン−1,2−フェニレン−メチレン基、メチレン−1,3−フェニレン−メチレン基、メチレン−1,4−フェニレン−メチレン基等のアルキレン−アリーレン−アルキレン基等が挙げられる。   More specifically, examples of the group formed by removing the two amino groups at both ends from the structural formula represented by the above formula (b-5) include 1,2-phenylene group and 1,3-phenylene. Group, arylene group such as 1,4-phenylene group, 1,2-phenylene-methylene group, 1,3-phenylene-methylene group, 1,4-phenylene-methylene group, 1,2-phenylene-ethylene group, 1 , 3-phenylene-ethylene group, 1,4-phenylene-ethylene group or other arylene-alkylene group, methylene-1,2-phenylene-methylene group, methylene-1,3-phenylene-methylene group, methylene-1,4 -An alkylene-arylene-alkylene group such as a phenylene-methylene group.

中でも、上記式(b−5)で表される化合物(アミン化合物(B5))としては、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン、o−キシレンジアミンが好ましい。また、上記式(b−5)で表される化合物としては、市販品を使用することもできる。   Among these, as the compound represented by the above formula (b-5) (amine compound (B5)), a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be formed. From the viewpoint, m-xylenediamine, p-xylenediamine, and o-xylenediamine are preferable. Moreover, a commercial item can also be used as a compound represented by the said Formula (b-5).

上記式(b−6)中、B1は、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を環内に1又は2個有する芳香族複素環(芳香族複素環)を示す。上記芳香族複素環としては、例えば、R1bとして例示した芳香族複素環が挙げられる。 In the above formula (b-6), B 1 represents an aromatic heterocycle having 1 or 2 heteroatoms in the ring selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom (aromatic heterocycle). Show. Examples of the aromatic heterocycle include the aromatic heterocycle exemplified as R 1b .

上記式(b−6)中、R14及びR16は、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキレン基を示す。上記炭素数1〜4のアルキレン基としては、式(b−3)中のR6及びR8として例示した炭素数1〜4のアルキレン基が挙げられる。 In the above formula (b-6), R 14 and R 16 are the same or different and represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. As said C1-C4 alkylene group, the C1-C4 alkylene group illustrated as R < 6 > and R < 8 > in Formula (b-3) is mentioned.

上記式(b−6)中、x1及びx3は、同一又は異なって、0又は1を示す。   In the above formula (b-6), x1 and x3 are the same or different and represent 0 or 1.

上記式(b−6)中、R15は、一価の有機基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、窒素原子含有基、又はハロゲン原子を示す。上記一価の有機基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子としては、R7として例示したものが挙げられる。また、上記式(b−6)中、x2は、式中に示されるB1の置換基(R15)の数を示し、0〜4の整数を示す。上記式(b−6)におけるx2が2以上の整数である場合、それぞれのR15は同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the above formula (b-6), R 15 represents a monovalent organic group, an oxygen atom-containing group, a sulfur atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, or a halogen atom. Examples of the monovalent organic group, oxygen atom-containing group, sulfur atom-containing group, nitrogen atom-containing group, and halogen atom include those exemplified as R 7 . Further, in the above formula (b-6), x2 represents the number of substituents B 1, shown in the formula (R 15), an integer of 0-4. When x2 in the above formula (b-6) is an integer of 2 or more, each R 15 may be the same or different.

より詳しくは、上記式(b−6)で表される構造式から両末端の2個のアミノ基を除いて形成される基としては、例えば、ピリジン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,4−ジイル基、ピリジン−2,3−ジイル基等の芳香族複素環−ジイル基等が挙げられる。   More specifically, examples of the group formed by removing the two amino groups at both ends from the structural formula represented by the above formula (b-6) include, for example, pyridine-2,6-diyl group, pyridine-2. , 5-diyl group, pyridine-2,4-diyl group, pyridine-2,3-diyl group, and the like.

中でも、上記式(b−6)で表される化合物(アミン化合物(B6))としては、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、2,6−ジアミノピリジン、2,5−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリジン、2,3−ジアミノピリジンが好ましい。また、上記式(b−6)で表される化合物としては、市販品を使用することもできる。   Among them, as the compound represented by the above formula (b-6) (amine compound (B6)), a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be formed. From the viewpoint, 2,6-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,4-diaminopyridine, and 2,3-diaminopyridine are preferable. Moreover, a commercial item can also be used as a compound represented by the said Formula (b-6).

上記式(b−7)中、A2及びA3は、同一又は異なって、炭素数6〜12の芳香族炭化水素を示す。上記炭素数6〜12の芳香族炭化水素としては、例えば、R1bとして例示した炭素数6〜12の芳香族炭化水素が挙げられる。 In the formula (b-7), A 2 and A 3 are the same or different and are each an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon of the 6 to 12 carbon atoms, for example, aromatic hydrocarbons having 6 to 12 carbon atoms exemplified as R 1b.

上記式(b−7)中、Y1は、連結基の基を示す。上記連結基としては、例えば、R1bとして例示した連結基が挙げられる。 In the formula (b-7), Y 1 represents a linking group. Examples of the linking group include the linking groups exemplified as R 1b .

上記式(b−7)中、R17及びR18は、同一又は異なって、一価の有機基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、窒素原子含有基、又はハロゲン原子を示す。上記一価の有機基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子としては、R7として例示したものが挙げられる。また、上記式(b−7)中、y1及びy2は、それぞれ、式中に示されるA2の置換基(R17)及びA3の置換基(R18)の数を示し、同一又は異なって0〜4の整数を示す。上記式(b−7)におけるy1が2以上の整数である場合、それぞれのR17は同一であってもよいし、異なっていてもよい。上記式(b−7)におけるy2が2以上の整数である場合、それぞれのR18は同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the formula (b-7), R 17 and R 18 are the same or different and each represents a monovalent organic group, an oxygen atom-containing group, a sulfur atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, or a halogen atom. Examples of the monovalent organic group, oxygen atom-containing group, sulfur atom-containing group, nitrogen atom-containing group, and halogen atom include those exemplified as R 7 . Further, in the above formula (b-7), y1 and y2, respectively, indicates the number of substituents A 2 substituents (R 17) and A 3 shown in the formula (R 18), the same or different Represents an integer of 0 to 4. When y1 in the above formula (b-7) is an integer of 2 or more, each R 17 may be the same or different. When y2 in the above formula (b-7) is an integer of 2 or more, each R 18 may be the same or different.

中でも、上記式(b−7)で表される化合物(アミン化合物(B7))としては、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、3,3−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4−ジアミノジフェニルスルフォン、2,2−ジアミノジフェニルスルフォンが好ましい。また、上記式(b−7)で表される化合物としては、市販品を使用することもできる。   Among these, as the compound represented by the above formula (b-7) (amine compound (B7)), a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be formed. From the viewpoint, 3,3-diaminodiphenyl sulfone, 4,4-diaminodiphenyl sulfone, and 2,2-diaminodiphenyl sulfone are preferable. Moreover, a commercial item can also be used as a compound represented by the said Formula (b-7).

アミン化合物(BII)としては、特に、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、式(b−5)で表される化合物、式(b−6)で表される化合物、式(b−7)で表される化合物が好ましく、より好ましくは式(b−7)で表される化合物であり、さらに好ましくは3,3−ジアミノジフェニルスルフォンである。   As the amine compound (BII), in particular, a compound represented by the formula (b-5) from the viewpoint of forming a polymer composite (for example, a fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness). , A compound represented by formula (b-6) and a compound represented by formula (b-7) are preferred, a compound represented by formula (b-7) is more preferred, and 3,3 is more preferred. -Diaminodiphenyl sulfone.

アミン化合物(BII)は、一種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Only one type of amine compound (BII) may be used, or two or more types may be used in combination.

3.化合物[I]
本発明の第1態様である化合物[I]は、例えば、下記式(I)で表されるエポキシ−アミン付加物(以下、「エポキシ−アミン付加物(I)」と称する場合がある)であることが好ましい。

Figure 2019056043
[式中、R1'は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する二価の有機基を示す。Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。zは1以上の整数を示す。] 3. Compound [I]
The compound [I] according to the first aspect of the present invention is, for example, an epoxy-amine adduct represented by the following formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “epoxy-amine adduct (I)”). Preferably there is.
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 ′ represents a divalent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. z represents an integer of 1 or more. ]

エポキシ−アミン付加物(I)は、エポキシ化合物(A)に由来する構成単位と、アミン化合物(B)に由来する構成単位とが交互に並んだ分子鎖を有し、該分子鎖の両末端にアミノ基(−NH2)を有する(即ち、両末端にアミン化合物(B)に由来する構成単位を有する)エポキシ−アミン付加物である。なお、エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の付加形態(重合形態)はランダム型であってもよいし、ブロック型であってもよい。 The epoxy-amine adduct (I) has a molecular chain in which structural units derived from the epoxy compound (A) and structural units derived from the amine compound (B) are alternately arranged, and both ends of the molecular chain. Is an epoxy-amine adduct having an amino group (—NH 2 ) (that is, having a structural unit derived from the amine compound (B) at both ends). The addition form (polymerization form) of the epoxy compound (A) and the amine compound (B) may be a random type or a block type.

なお、上記式(I)において、シクロヘキサン環を構成する炭素原子のうち、Xが結合した炭素原子を「1位」の炭素原子とすると、式(I)に示されるそれぞれのシクロヘキサン環に結合するアミン化合物(B)に由来する構成単位の窒素原子(−NH−)の結合位置は、シクロヘキサン環の3位の炭素原子又は4位の炭素原子である。上記窒素原子の結合位置が3位の炭素原子である場合、式(I)におけるシクロヘキサン環に結合するヒドロキシ基(−OH)の結合位置は、4位の炭素原子である。また、上記窒素原子の結合位置がシクロヘキサン環の4位の炭素原子である場合、式(I)におけるシクロヘキサン環に結合するヒドロキシ基(−OH)の結合位置は、3位の炭素原子である。上記式(I)中の複数の(2以上の)シクロヘキサン環における上記窒素原子の結合位置(又はヒドロキシ基の結合位置)は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、式(I)中のシクロヘキサン環を構成する炭素原子に上述の位置番号を付すと、下記式のようになる。

Figure 2019056043
In the above formula (I), if the carbon atom to which X is bonded among the carbon atoms constituting the cyclohexane ring is the “first-position” carbon atom, it is bonded to each cyclohexane ring represented by formula (I). The bonding position of the nitrogen atom (—NH—) of the structural unit derived from the amine compound (B) is the 3-position carbon atom or 4-position carbon atom of the cyclohexane ring. When the bonding position of the nitrogen atom is the carbon atom at the 3-position, the bonding position of the hydroxy group (—OH) bonded to the cyclohexane ring in the formula (I) is the carbon atom at the 4-position. Moreover, when the bonding position of the nitrogen atom is the carbon atom at the 4-position of the cyclohexane ring, the bonding position of the hydroxy group (—OH) bonded to the cyclohexane ring in the formula (I) is the carbon atom at the 3-position. The bonding positions of the nitrogen atoms (or the bonding positions of hydroxy groups) in a plurality of (two or more) cyclohexane rings in the formula (I) may be the same or different. In addition, when the above-mentioned position number is attached | subjected to the carbon atom which comprises the cyclohexane ring in Formula (I), it will become like a following formula.
Figure 2019056043

上記式(I)におけるR1'は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する二価の有機基(有機残基)を示し、例えば、上記式(b)におけるR1として例示した二価の基などが挙げられる。 R 1 ′ in the above formula (I) represents a divalent organic group (organic residue) having a carbon atom at the binding site with the nitrogen atom shown in the formula. For example, R 1 ′ in the above formula (b) And the like.

より具体的には、上記式(I)におけるR1'で表される二価の有機基としては、下記(a)〜(g)の二価の基等が挙げられる。
(a)二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素の2以上がヘテロ原子を含む連結基を介して結合した二価の基
(b)二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と二価の環状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
(c)炭素数6〜12の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基
(d)炭素数6〜12の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基と二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
(e)窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を環内に1又は2個有する芳香族複素環から水素原子を2個除いてなる二価の基
(f)窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を環内に1又は2個有する芳香族複素環から水素原子を2個除いてなる二価の基と二価の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基とが直接結合した二価の基
(g)炭素数6〜12の芳香族炭化水素の2以上が連結基を介して結合した基から水素原子を2個除いてなる二価の基
More specifically, examples of the divalent organic group represented by R 1 ′ in the above formula (I) include the following divalent groups (a) to (g).
(A) a divalent group in which two or more divalent linear or branched aliphatic hydrocarbons are bonded via a linking group containing a heteroatom (b) a divalent linear or branched fatty acid A divalent group in which an aromatic hydrocarbon group and a divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group are directly bonded (c) a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms (D) a divalent group in which a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms and a divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group are directly bonded. Group (e) a divalent group (f) formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocycle having one or two heteroatoms in the ring selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom Hydrogen from an aromatic heterocycle having 1 or 2 heteroatoms in the ring selected from the group consisting of nitrogen, sulfur and oxygen A divalent group in which a divalent group obtained by removing two children and a divalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group are directly bonded (g) an aromatic hydrocarbon having 6 to 12 carbon atoms A divalent group formed by removing two hydrogen atoms from a group in which two or more are bonded via a linking group

上記式(I)におけるR1'としては、上記(a)〜(g)からなる群から選ばれる1種のみの二価の基で構成されていてもよく、上記(a)〜(g)からなる群から選ばれる2種以上で構成されていてもよい。
特に、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性を向上させることができ、樹脂等の他の成分に対する配合が容易になると同時に、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できるという効果を奏することができるという観点からは、上記式(I)におけるR1'の少なくとも1つは、下記(a)及び(b)からなる群より選択される少なくとも1つの二価の基(以下、「第1の二価の基」と称する場合がある)であり、少なくとも他の1つは、下記(c)〜(g)からなる群より選択される少なくとも1つの二価の基(以下、「第2の二価の基」と称する場合がある)である態様が好ましい。
R 1 ′ in the above formula (I) may be composed of only one divalent group selected from the group consisting of the above (a) to (g), and the above (a) to (g) You may be comprised by 2 or more types chosen from the group which consists of.
In particular, it is possible to improve the adhesion between a matrix resin and an additive (for example, a reinforcing fiber) in a polymer composite (for example, a fiber reinforced composite material), and it becomes easy to mix with other components such as a resin. At the same time, from the viewpoint of being able to produce an effect that a polymer composite (for example, a fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be formed, R 1 ′ in the above formula (I) At least one is at least one divalent group selected from the group consisting of the following (a) and (b) (hereinafter sometimes referred to as “first divalent group”), and at least the other Is preferably at least one divalent group selected from the group consisting of the following (c) to (g) (hereinafter sometimes referred to as “second divalent group”). .

エポキシ−アミン付加物(I)中のR1'おける第1の二価の基としては、上記式(b−I)中のR1aで示される(a)及び(b)からなる群より選択される二価の基が挙げられる。 The first divalent group at R 1 ′ in the epoxy-amine adduct (I) is selected from the group consisting of (a) and (b) represented by R 1a in the above formula (bI). And a divalent group.

中でも、R1'の第1の二価の基としては、(a)の二価の基であって、炭素数2〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基)の2以上が、−NH−又は−O−を介して結合した二価の基、又は、(b)の二価の基であって、炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基(特に、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基等)と炭素数3〜20のシクロアルキレン基が直接結合した二価の基が好ましい。 Among them, the first divalent group of R 1 ′ is the divalent group of (a), which is a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms (in particular, an ethylene group or a trimethylene group). , A propylene group) is a divalent group bonded via —NH— or —O—, or a divalent group of (b), which is a straight chain or branched chain having 1 to 6 carbon atoms A divalent group in which a chain alkylene group (in particular, a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, etc.) and a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms are directly bonded is preferable.

1'の第1の二価の基としては、(a)の二価の基と(b)の二価の基の何れか一方のみを含んでいてもよく、(a)の二価の基と(b)の二価の基の両方を含んでいてもよい。
ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性を向上させることができ、樹脂等の他の成分に対する配合が容易になると同時に、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できるという効果を奏することができるという観点からは、R1'の第1の二価の基は、(a)の二価の基と(b)の二価の基の両方を含むことが好ましい。
The first divalent group of R 1 ′ may include only one of the divalent group (a) and the divalent group (b), and the divalent group (a) Both the group and the divalent group (b) may be contained.
The adhesion between the matrix resin and the additive (for example, reinforcing fiber) in the polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) can be improved, and the compounding with other components such as the resin becomes easy, From the viewpoint that an effect of forming a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be obtained, the first divalent group of R 1 ′ is It is preferable that both the divalent group of (a) and the divalent group of (b) are included.

1'の第1の二価の基が(a)の二価の基と(b)の二価の基の両方を含む場合、その割合((a)の二価の基/(b)の二価の基のモル比)は、特に限定されないが、1.5〜5.2(mol/mol)が好ましく、3.0〜4.8(mol/mol)が好ましい。この割合が1.5(mol/mol)より低い場合は、脆くなる傾向があり、5.2mol/mol)より高い場合は、タック性が発現する場合がある。 When the first divalent group of R 1 ′ includes both the divalent group of (a) and the divalent group of (b), the ratio (divalent group of (a) / (b) Is not particularly limited, but is preferably 1.5 to 5.2 (mol / mol), and more preferably 3.0 to 4.8 (mol / mol). When this ratio is lower than 1.5 (mol / mol), it tends to be brittle, and when it is higher than 5.2 mol / mol), tackiness may be exhibited.

エポキシ−アミン付加物(I)中のR1'における第2の二価の基としては、上記式(b−II)中のR1bで示される(c)〜(g)からなる群より選択される二価の基が挙げられる。 The second divalent group for R 1 ′ in the epoxy-amine adduct (I) is selected from the group consisting of (c) to (g) represented by R 1b in the above formula (b-II). And a divalent group.

中でも、R1'の第2の二価の基としては、(d)の二価の基、(e)の二価の基、又は(g)の二価の基が好ましく、より好ましくは、炭素数6〜10の芳香族炭化水素から水素原子を2個除いてなる二価の基(例えば、フェニレン基)と炭素数1〜4のアルキレン基(例えば、メチレン基)が直接結合した二価の基(例えば、キシレン基)、芳香族複素環(例えば、ピリジン環)から水素原子を2個除いてなる二価の基、2個の炭素数6〜10の芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン環)が連結基(例えば、−SO2−等)を介して結合した基から水素原子を2個除いてなる二価の基等である。 Among these, as the second divalent group for R 1 ′ , the divalent group (d), the divalent group (e), or the divalent group (g) is preferable, and more preferably, A divalent group in which a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms (for example, a phenylene group) and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (for example, a methylene group) are directly bonded. A divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocyclic ring (for example, pyridine ring), two aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms (for example, benzene) A divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from a group in which a ring) is bonded via a linking group (for example, —SO 2 — and the like).

1'の第1の二価の基としてより具体的には、下記式(II)で表される二価の基、下記式(III)で表される二価の基、下記式(IV)で表される二価の基等が挙げられる。

Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043
More specifically, as the first divalent group of R 1 ′, a divalent group represented by the following formula (II), a divalent group represented by the following formula (III), and the following formula (IV ) And the like.
Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043

上記式(II)中のR2、R3及びqは、上記式(b−1)におけるR2、R3及びqと同様のものが例示される。 R 2, R 3 and q in the above formula (II) include the same R 2, R 3 and q in the formula (b-1) is exemplified.

中でも、上記式(II)で表される二価の基としては、本発明のエポキシ−アミン付加物の添加材(特に強化繊維)に対する接着性、濡れ性、耐熱性、水溶性の観点で、エチレンジアミン(EDA)、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA)の両端のアミノ基を除いた二価の基が好ましく、より好ましくはトリエチレンテトラミンの両端のアミノ基を除いた二価の基である。   Among them, as the divalent group represented by the above formula (II), in terms of adhesiveness, wettability, heat resistance, and water solubility to the additive (particularly reinforcing fiber) of the epoxy-amine adduct of the present invention, A divalent group excluding amino groups at both ends of ethylenediamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and tetraethylenepentamine (TEPA) is preferable, and more preferably amino groups at both ends of triethylenetetramine. It is a divalent group excluding.

上記式(III)中のR4、R5及びrは、上記式(b−2)におけるR4、R5及びrと同様のものが例示される。 R 4, R 5 and r in the formula (III) include the same R 4, R 5 and r in the formula (b-2) are exemplified.

中でも、上記式(III)で表される二価の基としては、本発明のエポキシ−アミン付加物の添加材(特に強化繊維)に対する接着性、マトリックス樹脂との濡れ性の観点で、アミン末端(両末端アミノ基)ポリエチレングリコール、アミン末端ポリプロピレングリコール、アミン末端ポリブチレングリコールの両端のアミノ基を除いた二価の基が好ましく、より好ましくはアミン末端ポリプロピレングリコールの両端のアミノ基を除いた二価の基である。   Among them, the divalent group represented by the above formula (III) includes an amine terminal from the viewpoint of adhesion to the additive (particularly reinforcing fiber) of the epoxy-amine adduct of the present invention and wettability with the matrix resin. (Both-terminal amino groups) Bivalent groups excluding amino groups at both ends of polyethylene glycol, amine-terminated polypropylene glycol, and amine-terminated polybutylene glycol are preferred, and more preferably amino groups at both ends of amine-terminated polypropylene glycol are removed. Is a valent group.

上記式(IV)中のR6、R7、R8、s及びtは、上記式(b−3)におけるR6、R7、R8、s及びtと同様のものが例示される。 R 6, R 7, R 8 , s and t in the formula (IV) are the same as R 6, R 7, R 8 , s and t in the above formula (b-3) can be exemplified.

中でも、上記式(IV)で表される二価の基としては、1,2−シクロヘキシレン−メチレン基、1,3−シクロヘキシレン−メチレン基、1,4−シクロヘキシレン−メチレン基、シクロヘキシリデン−メチレン基、1,2−シクロヘキシレン−エチレン基、1,3−シクロヘキシレン−エチレン基、1,4−シクロヘキシレン−エチレン基、シクロヘキシリデン−エチレン基、メチレン−1,5,5−トリメチル−1,3−シクロヘキシレン基(イソホロンジアミンから2つのアミノ基を除いて形成される二価の基)等のシクロヘキシレン−アルキレン基メチレン−1,2−シクロヘキシレン−メチレン基、メチレン−1,3−シクロヘキシレン−メチレン基、メチレン−1,4−シクロヘキシレン−メチレン基等のアルキレン−シクロヘキシレン−アルキレン基等が挙げられる。   Among them, the divalent group represented by the above formula (IV) includes 1,2-cyclohexylene-methylene group, 1,3-cyclohexylene-methylene group, 1,4-cyclohexylene-methylene group, cyclohexylene. Den-methylene group, 1,2-cyclohexylene-ethylene group, 1,3-cyclohexylene-ethylene group, 1,4-cyclohexylene-ethylene group, cyclohexylidene-ethylene group, methylene-1,5,5- Cyclohexylene-alkylene group methylene-1,2-cyclohexylene-methylene group such as trimethyl-1,3-cyclohexylene group (a divalent group formed by removing two amino groups from isophoronediamine), methylene-1 , 3-cyclohexylene-methylene group, methylene-1,4-cyclohexylene-methylene group and other alkylene-cyclo Xylene - alkylene group, and the like.

中でも、式(IV)で表される二価の基としては、本発明のエポキシ−アミン付加物の耐熱性の観点で、メチレン−1,5,5−トリメチル−1,3−シクロヘキシレン基(イソホロンジアミンから2つのアミノ基を除いて形成される二価の基)が好ましい。   Among these, as the divalent group represented by the formula (IV), from the viewpoint of heat resistance of the epoxy-amine adduct of the present invention, a methylene-1,5,5-trimethyl-1,3-cyclohexylene group ( A divalent group formed by removing two amino groups from isophoronediamine is preferred.

1'の第1の二価の基としては、特に、本発明のエポキシ−アミン付加物によるマトリックス樹脂と添加材の密着性向上効果、耐熱性、強靭等の観点で、式(II)で表される化合物、式(IV)で表される化合物が好ましく、より好ましくは式(II)で表される化合物である。 As the first divalent group of R 1 ′ , in particular, from the viewpoint of the adhesion improving effect between the matrix resin and the additive by the epoxy-amine adduct of the present invention, heat resistance, toughness, etc. A compound represented by formula (IV) is preferred, and a compound represented by formula (II) is more preferred.

1'の第2の二価の基としては、としてより具体的には、下記式(V)で表される二価の基、式(VI)で表される二価の基、式(VII)で表される二価の基等が挙げられる。

Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043
More specifically, as the second divalent group of R 1 ′, a divalent group represented by the following formula (V), a divalent group represented by formula (VI), a formula ( VII) and the like.
Figure 2019056043
Figure 2019056043
Figure 2019056043

上記式(V)中のA1、R11、R12、R13、w1、w2及びw3は、上記式(b−5)におけるA1、R11、R12、R13、w1、w2及びw3と同様のものが例示される。 A 1, R 11, R 12 , R 13, w1, w2 and w3 in the above formula (V), A 1, R 11 in the formula (b-5), R 12 , R 13, w1, w2 and The same thing as w3 is illustrated.

より詳しくは、上記式(V)で表される二価の基としては、例えば、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基等のアリーレン基、1,2−フェニレン−メチレン基、1,3−フェニレン−メチレン基、1,4−フェニレン−メチレン基、1,2−フェニレン−エチレン基、1,3−フェニレン−エチレン基、1,4−フェニレン−エチレン基等のアリーレン−アルキレン基、メチレン−1,2−フェニレン−メチレン基、メチレン−1,3−フェニレン−メチレン基、メチレン−1,4−フェニレン−メチレン基等のアルキレン−アリーレン−アルキレン基等が挙げられる。   More specifically, examples of the divalent group represented by the above formula (V) include arylene groups such as 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, 1,2 -Phenylene-methylene group, 1,3-phenylene-methylene group, 1,4-phenylene-methylene group, 1,2-phenylene-ethylene group, 1,3-phenylene-ethylene group, 1,4-phenylene-ethylene group Arylene-alkylene groups such as methylene-1,2-phenylene-methylene group, methylene-1,3-phenylene-methylene group, methylene-1,4-phenylene-methylene group, and the like. It is done.

中でも、上記式(V)で表される二価の基としては、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン、o−キシレンジアミンの両端のアミノ基を除いた二価の基が好ましい。   Among them, the divalent group represented by the above formula (V) is m-xylene from the viewpoint of forming a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness). Divalent groups excluding amino groups at both ends of diamine, p-xylenediamine, and o-xylenediamine are preferred.

上記式(VI)中のB1、R14、R15、R16、x1、x2及びx3は、上記式(b−6)におけるB1、R14、R15、R16、x1、x2及びx3と同様のものが例示される。 B 1, R 14, R 15 , R 16, x1, x2 and x3 in the formula (VI), B 1, R 14, R 15 in the above formula (b-6), R 16 , x1, x2 and The same thing as x3 is illustrated.

より詳しくは、上記式(VI)で表される二価の基としては、例えば、ピリジン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,4−ジイル基、ピリジン−2,3−ジイル基等の芳香族複素環−ジイル基等が挙げられる。   More specifically, examples of the divalent group represented by the formula (VI) include pyridine-2,6-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyridine-2,4-diyl group, and pyridine. An aromatic heterocyclic-diyl group such as a -2,3-diyl group and the like can be mentioned.

中でも、上記式(VI)で表される二価の基としては、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、2,6−ジアミノピリジン、2,5−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリジン、2,3−ジアミノピリジンの両端のアミノ基を除いた二価の基が好ましい。   Among them, the divalent group represented by the above formula (VI) is preferably 2, 6 from the viewpoint of forming a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness). A divalent group excluding amino groups at both ends of -diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,4-diaminopyridine, and 2,3-diaminopyridine is preferable.

上記式(VII)中のA2,A3、Y1、R17、R18、y1及びy2は、上記式(b−7)におけるA2,A3、Y1、R17、R18、y1及びy2と同様のものが例示される。 A 2, A 3, Y 1 , R 17, R 18, y1 and y2 in the above formula (VII), A 2, A 3 in the above formula (b-7), Y 1 , R 17, R 18, The same thing as y1 and y2 is illustrated.

中でも、式(VII)で表される二価の基としては、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、3,3−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4−ジアミノジフェニルスルフォン、2,2−ジアミノジフェニルスルフォンの両端のアミノ基を除いた二価の基が好ましい。   Among these, as the divalent group represented by the formula (VII), from the viewpoint of forming a polymer composite (for example, a fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness), 3,3- A divalent group excluding amino groups at both ends of diaminodiphenyl sulfone, 4,4-diaminodiphenyl sulfone, and 2,2-diaminodiphenyl sulfone is preferable.

上記R1'の第2の二価の基としては、特に、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できる観点で、式(V)で表される二価の基、式(VI)で表される二価の基、式(VII)で表される二価の基が好ましく、より好ましくは式(VII)で表される二価の基である。 As the second divalent group of R 1 ′ , in particular, from the viewpoint of forming a polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness), the formula (V) A divalent group represented by formula (VI), a divalent group represented by formula (VII) is preferred, and a divalent group represented by formula (VII) is more preferred. It is the basis of.

エポキシ−アミン付加物(I)においてR1'の第1の二価の基と第2の二価の基の両方を含む場合、その割合(第1の二価の基/第2の二価の基のモル比)は、特に限定されないが、4.5〜7.0(mol/mol)が好ましく、5.0〜6.5(mol/mol)が好ましい。この割合が4.5(mol/mol)より低い場合は、水溶性が低下する傾向があり、7.0(mol/mol)より高い場合は、エポキシ−アミン付加物の靱性が不十分となる場合がある。 When both the first divalent group and the second divalent group of R 1 ′ are contained in the epoxy-amine adduct (I), the ratio (first divalent group / second divalent group) The molar ratio of the groups is not particularly limited, but is preferably 4.5 to 7.0 (mol / mol), and more preferably 5.0 to 6.5 (mol / mol). When this ratio is lower than 4.5 (mol / mol), the water solubility tends to decrease, and when higher than 7.0 (mol / mol), the toughness of the epoxy-amine adduct becomes insufficient. There is a case.

上記式(I)におけるXは、単結合又は連結基(1以上の原子を有する二価の基)を示し、上記式(a)におけるXと同じである。なお、zが2以上の整数である場合、それぞれのXは同一であってもよいし、異なっていてもよい。   X in the above formula (I) represents a single bond or a linking group (a divalent group having one or more atoms) and is the same as X in the above formula (a). In addition, when z is an integer greater than or equal to 2, each X may be the same and may differ.

上記式(I)におけるz(zが付された括弧内の構造単位の繰り返し数)は、1以上の整数を示す。zとしては、特に限定されないが、1〜200が好ましく、より好ましくは2〜150、さらに好ましくは2〜100である。zが200を超えると、エポキシ−アミン付加物の他の成分に対する配合が困難となる場合がある。なお、上記式(I)におけるzは、例えば、反応に付すエポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の割合、反応条件などにより制御可能である。なお、zが2以上の整数である場合、括弧内のそれぞれの構造単位(X、R1')は同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the above formula (I), z (the number of repeating structural units in parentheses to which z is attached) represents an integer of 1 or more. Although it does not specifically limit as z, 1-200 are preferable, More preferably, it is 2-150, More preferably, it is 2-100. When z exceeds 200, the compounding with respect to the other component of an epoxy-amine adduct may become difficult. Note that z in the above formula (I) can be controlled by, for example, the ratio of the epoxy compound (A) to the amine compound (B) subjected to the reaction, reaction conditions, and the like. When z is an integer of 2 or more, each structural unit (X, R 1 ′ ) in parentheses may be the same or different.

本発明のエポキシ−アミン付加物が上記式(I)で表される場合、該エポキシ−アミン付加物は、zが異なる2種以上の混合物であってもよい。   When the epoxy-amine adduct of the present invention is represented by the above formula (I), the epoxy-amine adduct may be a mixture of two or more different z.

4.化合物[I]の製造方法;エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の反応
化合物[I]は、エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)とを反応させることにより製造できる。より具体的には、エポキシ化合物(A)が有する脂環式エポキシ基と、アミン化合物(B)が有するアミノ基とを反応させることにより、化合物[I]が生成する。
4). Production method of compound [I]; reaction of epoxy compound (A) and amine compound (B) Compound [I] can be produced by reacting epoxy compound (A) with amine compound (B). More specifically, compound [I] is produced by reacting an alicyclic epoxy group possessed by epoxy compound (A) with an amino group possessed by amine compound (B).

なお、化合物[I]の製造において、エポキシ化合物(A)は1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。同様に、アミン化合物(B)も1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   In addition, in manufacture of compound [I], an epoxy compound (A) can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. Similarly, amine compound (B) can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

化合物[I]の原料としてのエポキシ化合物(A)及びアミン化合物(B)は、具体的には、特に添加材(強化繊維等)に対する接着性、樹脂との濡れ性、耐熱性、取り扱い性、塩とした時の水溶性、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の強靭性の観点から、式(a)で表される化合物と、アミン化合物(BI)から選ばれる少なくとも1種とを反応させることにより得られるエポキシ−アミン付加物、又は式(a)で表される化合物と、アミン化合物(BI)及び(BII)の両方とを反応させることにより得られるエポキシ−アミン付加物が好ましい。
なお、本発明のエポキシ−アミン付加物においては、上記必須のエポキシ化合物(A)及びアミン化合物(B)以外のエポキシ化合物やアミン化合物を併用することもできる。例えば、本発明のエポキシ−アミン付加物の原料として、式(a)で表される化合物以外の脂環式エポキシ化合物、アミン化合物(BI)、アミン化合物(BII)以外のアミン化合物を併用することもできる。
Specifically, the epoxy compound (A) and the amine compound (B) as the raw material of the compound [I] are particularly adhesive to additives (reinforcing fibers, etc.), wettability with a resin, heat resistance, handleability, From the viewpoint of water solubility when used as a salt and toughness of a polymer-based composite (for example, fiber-reinforced composite material), at least one compound selected from the compound represented by formula (a) and an amine compound (BI): An epoxy-amine adduct obtained by reacting an epoxy-amine adduct, or an epoxy-amine adduct obtained by reacting a compound represented by the formula (a) with both amine compounds (BI) and (BII) preferable.
In addition, in the epoxy-amine adduct of this invention, epoxy compounds other than the said essential epoxy compound (A) and amine compound (B) and amine compounds can also be used together. For example, as a raw material of the epoxy-amine adduct of the present invention, an alicyclic epoxy compound other than the compound represented by the formula (a), an amine compound (BI), and an amine compound other than the amine compound (BII) are used in combination. You can also.

本発明のエポキシ−アミン付加物の原料であるエポキシ化合物(A)の総量(100重量%)中の式(a)で表される化合物の割合は、特に限定されないが、80重量%以上が好ましく、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは98〜100重量%である。式(a)で表される化合物の割合を80重量%以上とすることにより、添加材(特に炭素繊維等の強化繊維)に対する接着性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)におけるマトリックス樹脂と添加材(特に強化繊維)の密着性が効率的に向上する傾向がある。   The ratio of the compound represented by the formula (a) in the total amount (100% by weight) of the epoxy compound (A) that is a raw material of the epoxy-amine adduct of the present invention is not particularly limited, but preferably 80% by weight or more. More preferably, it is 90 weight% or more, More preferably, it is 98-100 weight%. By setting the ratio of the compound represented by the formula (a) to 80% by weight or more, adhesion to additives (particularly reinforcing fibers such as carbon fibers), matrix resin in polymer-based composites (particularly fiber-reinforced composite materials) and There exists a tendency for the adhesiveness of an additive (especially reinforcing fiber) to improve efficiently.

本発明のエポキシ−アミン付加物の原料であるアミン化合物(B)の総量(100重量%)中のアミン化合物(BI)及びアミン化合物(BII)の総量の割合は、特に限定されないが、10重量%以上(例えば、10〜100重量%)が好ましく、より好ましくは20〜90重量%、さらに好ましくは50〜80重量%である。アミン化合物(BI)及びアミン化合物(BII)の総量の割合を上記範囲に制御することにより、添加材(特に炭素繊維等の強化繊維)に対する接着性、濡れ性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)における添加材(特に強化繊維)とマトリックス樹脂の密着性、水溶性、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の機械物性(特に、強靭性)がいっそう向上する傾向がある。   The ratio of the total amount of the amine compound (BI) and the amine compound (BII) in the total amount (100% by weight) of the amine compound (B) that is the raw material of the epoxy-amine adduct of the present invention is not particularly limited, but is 10% by weight. % Or more (for example, 10 to 100% by weight) is preferable, more preferably 20 to 90% by weight, and still more preferably 50 to 80% by weight. By controlling the ratio of the total amount of the amine compound (BI) and the amine compound (BII) within the above range, the adhesiveness to the additive (particularly reinforced fiber such as carbon fiber), wettability, polymer composite (particularly fiber reinforced composite) There is a tendency that adhesion between the additive (particularly reinforcing fiber) and the matrix resin, water solubility, and mechanical properties (particularly toughness) of the polymer composite (for example, fiber reinforced composite material) are further improved.

上記反応(エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の反応)は、溶媒の存在下で進行させることもできるし、溶媒の非存在下で(即ち、無溶媒で)進行させることもできる。上記溶媒としては、特に限定されないが、エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)とを均一に溶解又は分散できるものが好ましい。より具体的には、上記溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素;ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール;ジメチルスルホキシド;水等が挙げられる。なお、溶媒は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   The above reaction (reaction of epoxy compound (A) and amine compound (B)) can be allowed to proceed in the presence of a solvent, or can be allowed to proceed in the absence of a solvent (that is, without solvent). Although it does not specifically limit as said solvent, The thing which can melt | dissolve or disperse | distribute an epoxy compound (A) and an amine compound (B) uniformly is preferable. More specifically, examples of the solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; chloroform, Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and 1,2-dichloroethane; ethers such as diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate and butyl acetate Esters of amides; Amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; Nitriles such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; Methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol and the like Alcohols; dimethylsulfoxide; water and the like. In addition, a solvent can also be used individually by 1 type and can also be used in combination of 2 or more type.

上記反応における溶媒の使用量は、特に限定されず、適宜設定可能である。   The amount of solvent used in the above reaction is not particularly limited and can be set as appropriate.

上記反応に付すエポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の割合は、特に限定されないが、上記反応におけるエポキシ化合物(A)が有する脂環式エポキシ基とアミン化合物(B)が有するアミノ基との割合[脂環式エポキシ基/アミノ基](当量比)が、0.05〜1.00(より好ましくは0.10〜0.99、さらに好ましくは0.15〜0.98)となるように制御することが好ましい。上記割合[脂環式エポキシ基/アミノ基]を0.05(特に0.5)以上とすることにより、生成物中に未反応のアミン化合物(B)が残存しにくい傾向がある。一方、上記割合[脂環式エポキシ基/アミノ基]を1.00以下とすることにより、生成物中に未反応のエポキシ化合物(A)が残存しにくい傾向がある。   The ratio of the epoxy compound (A) to the reaction and the amine compound (B) is not particularly limited, but the alicyclic epoxy group of the epoxy compound (A) in the reaction and the amino group of the amine compound (B) The ratio [alicyclic epoxy group / amino group] (equivalent ratio) is 0.05 to 1.00 (more preferably 0.10 to 0.99, more preferably 0.15 to 0.98). It is preferable to control as described above. By setting the ratio [alicyclic epoxy group / amino group] to 0.05 (particularly 0.5) or more, the unreacted amine compound (B) tends not to remain in the product. On the other hand, when the ratio [alicyclic epoxy group / amino group] is 1.00 or less, the unreacted epoxy compound (A) tends not to remain in the product.

上述のエポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の反応は、例えば、下記[1]の方法、下記[2]の方法、又は下記[3]の方法により進行させることができる。但し、上記反応を進行させる方法は、下記方法[1]〜[3]に限定されるものではない。
[1]エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)とを反応容器に一括で仕込み、必要に応じて反応温度にまで加熱して両者を反応させる方法。
[2]エポキシ化合物(A)を仕込んで必要に応じて反応温度にまで加熱した反応容器に、アミン化合物(B)を逐次添加して、両者を反応させる方法。
[3]アミン化合物(B)を仕込んで必要に応じて反応温度にまで加熱した反応容器に、エポキシ化合物(A)を逐次添加して、両者を反応させる方法。
The reaction of the epoxy compound (A) and the amine compound (B) can be caused to proceed by, for example, the following method [1], the following [2], or the following [3]. However, the method for causing the reaction to proceed is not limited to the following methods [1] to [3].
[1] A method in which the epoxy compound (A) and the amine compound (B) are charged all at once in a reaction vessel, and heated to the reaction temperature as necessary to react both.
[2] A method in which the amine compound (B) is sequentially added to a reaction vessel in which the epoxy compound (A) is charged and heated to the reaction temperature as necessary, and both are reacted.
[3] A method in which the epoxy compound (A) is sequentially added to a reaction vessel in which the amine compound (B) is charged and heated to the reaction temperature as necessary, and both are reacted.

なお、上記「逐次添加」とは、連続的添加(一定時間かけて添加する態様)又は断続的添加(複数回に分けて分割添加する態様)を意味する。   The “sequential addition” means continuous addition (a mode of adding over a certain period of time) or intermittent addition (a mode of split addition in multiple times).

上記方法[1]〜[3]の中でも、反応熱の制御が容易であり、また、分子量が高くガラス転移温度の高い化合物[I]を生成させやすい点で、上記[2]の方法又は[3]の方法が好ましい。一方、用途によっては化合物[I]の分子量が低い方が好都合な場合があるが、このような場合には、上記[1]の方法により反応させることが好ましい。   Among the above methods [1] to [3], the reaction heat can be easily controlled, and the method [2] or [ The method of 3] is preferable. On the other hand, it may be advantageous for the compound [I] to have a lower molecular weight depending on the application. In such a case, it is preferable to carry out the reaction by the method [1] above.

上記[2]の方法においてアミン化合物(B)を添加する速度は、特に限定されないが、例えば、添加するアミン化合物(B)の総量を100重量部とした場合、0.1〜20重量部/分の範囲から適宜設定することができる。また、上記[3]の方法においてエポキシ化合物(A)を添加する速度は、特に限定されないが、例えば、添加するエポキシ化合物(A)の総量を100重量部とした場合、0.1〜20重量部/分の範囲から適宜設定することができる。なお、添加するアミン化合物(B)又はエポキシ化合物(A)は、そのままの状態で添加することもできるし、溶媒に溶解又は分散させた溶液又は分散液の状態で添加することもできる。   The rate of adding the amine compound (B) in the method [2] is not particularly limited. For example, when the total amount of the amine compound (B) to be added is 100 parts by weight, 0.1 to 20 parts by weight / It can set suitably from the range of minutes. Moreover, the speed | rate which adds an epoxy compound (A) in the method of said [3] is not specifically limited, For example, when the total amount of the epoxy compound (A) to add is 100 weight part, it is 0.1-20 weight. It can set suitably from the range of a part / minute. The amine compound (B) or epoxy compound (A) to be added can be added as it is, or can be added in the state of a solution or dispersion dissolved or dispersed in a solvent.

なお、アミン化合物(B)を二種以上使用する場合、上記[2]の方法においては、各アミン化合物(B)を混合した状態で滴下してもよいし、混合しない状態(それぞれ)で滴下してもよい。なお、後者の場合には、各アミン化合物(B)を同時に滴下することもできるし、逐次滴下することもできる。上記[3]の方法におけるエポキシ化合物(A)を二種以上使用する場合の滴下についても同様である。   In addition, when using 2 or more types of amine compounds (B), in the method of said [2], it may be dripped in the state which mixed each amine compound (B), and it is dripped in the state (each) which is not mixed. May be. In the latter case, each amine compound (B) can be dropped simultaneously or sequentially. The same applies to the dropping in the case of using two or more epoxy compounds (A) in the method [3].

上記反応における温度(反応温度)は、特に限定されないが、30〜280℃が好ましく、より好ましくは80〜260℃、さらに好ましくは120〜250℃である。反応温度を30℃以上とすることにより、反応速度が速くなり化合物[I]の生産性がより向上する傾向がある。一方、反応温度を280℃以下とすることにより、エポキシ化合物(A)やアミン化合物(B)の熱分解が抑制され、化合物[I]の収率がより向上する傾向がある。なお、上記反応中、反応温度は常に一定(実質的に一定)となるように制御することもできるし、段階的又は連続的に変化するように制御することもできる。   Although the temperature (reaction temperature) in the said reaction is not specifically limited, 30-280 degreeC is preferable, More preferably, it is 80-260 degreeC, More preferably, it is 120-250 degreeC. By setting the reaction temperature to 30 ° C. or higher, the reaction rate increases and the productivity of the compound [I] tends to be further improved. On the other hand, by setting the reaction temperature to 280 ° C. or lower, thermal decomposition of the epoxy compound (A) or the amine compound (B) is suppressed, and the yield of the compound [I] tends to be further improved. During the reaction, the reaction temperature can be controlled to be always constant (substantially constant), or can be controlled to change stepwise or continuously.

上記反応を実施する時間(反応時間)は、特に限定されないが、0.2〜20時間が好ましく、より好ましくは0.5〜10時間、さらに好ましくは2〜8時間である。反応時間を0.2時間以上とすることにより、化合物[I]の収率がより向上する傾向がある。一方、反応時間を20時間以下とすることにより、化合物[I]の生産性が向上する傾向がある。   Although the time (reaction time) which implements the said reaction is not specifically limited, 0.2-20 hours are preferable, More preferably, it is 0.5-10 hours, More preferably, it is 2-8 hours. By setting the reaction time to 0.2 hours or longer, the yield of compound [I] tends to be further improved. On the other hand, when the reaction time is 20 hours or less, the productivity of the compound [I] tends to be improved.

上記反応は、常圧下、加圧下、減圧下のいずれにおいても実施することができる。また、上記反応を実施する雰囲気も特に限定されず、不活性ガス(例えば、窒素、アルゴン等)中、空気中等のいずれの雰囲気においても実施することができる。   The above reaction can be carried out under normal pressure, under pressure or under reduced pressure. In addition, the atmosphere in which the above reaction is performed is not particularly limited, and the reaction can be performed in any atmosphere such as an inert gas (for example, nitrogen, argon, or the like) or air.

上記反応は、特に限定されず、回分方式(バッチ式)、半回分方式、連続流通方式のいずれの方式によっても実施することができる。   The said reaction is not specifically limited, It can implement by any system of a batch system (batch system), a semibatch system, and a continuous distribution system.

上記反応(エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の反応)により、化合物[I]が得られる。上記反応の後、得られた化合物[I]は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の公知乃至慣用の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段等により分離精製することが可能である。   Compound [I] is obtained by the above reaction (reaction of epoxy compound (A) and amine compound (B)). After the above reaction, the obtained compound [I] is obtained by, for example, known or conventional separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a combination means combining these. Can be separated and purified.

化合物[I]が有するアミノ基(−NH2;無置換アミノ基)の数は、2個以上であり、好ましくは2〜10個、より好ましくは2〜4個、さらに好ましくは2個又は3個である。また、化合物[I]は、エポキシ基(特に、エポキシ化合物(A)由来の脂環式エポキシ基)を実質的に有しない。 The number of amino groups (—NH 2 ; unsubstituted amino group) possessed by the compound [I] is 2 or more, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 4, further preferably 2 or 3 It is a piece. Moreover, compound [I] does not have an epoxy group (especially alicyclic epoxy group derived from an epoxy compound (A)) substantially.

化合物[I]におけるアミノ基(−NH2;無置換アミノ基)は、特に限定されないが、通常、化合物[I]の分子鎖末端(特に、直鎖状の化合物[I]の場合には該化合物[I]の分子鎖の両末端)に位置する。但し、これに限定されない。 The amino group (—NH 2 ; unsubstituted amino group) in compound [I] is not particularly limited, but is usually the end of the molecular chain of compound [I] (especially in the case of linear compound [I], It is located at both ends of the molecular chain of compound [I]. However, it is not limited to this.

化合物[I]は、上述のように、エポキシ化合物(A)の脂環式エポキシ基とアミン化合物(B)のアミノ基(−NH2;無置換アミノ基)が反応することにより生成する。化合物[I]は、上記脂環式エポキシ基とアミノ基の反応により生成する−NH−基(置換アミノ基)(さらに、アミン化合物(B1)を使用する場合には、アミン化合物(B1)が有する−NH−基)と、エポキシ化合物(A)の脂環式エポキシ基との反応性に乏しいためと推測されるが、通常、分子内に−NH−基が未反応の状態で残存する。化合物[I]が分子内に有する−NH−基の数は、特に限定されないが、1〜200個が好ましく、より好ましくは1〜150個、さらに好ましくは2〜100個である。化合物[I]が−NH−基を有しない場合、本発明のエポキシ−アミン付加物の反応性が低下したり、用途によっては、繊維強化複合材料におけるマトリックス樹脂と強化繊維の密着性向上の効果が十分に得られない場合がある。また、本発明のエポキシ−アミン付加物の水溶性が低下する場合がある。なお、化合物[I]における−NH−基の数は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定される標準ポリスチレン換算の分子量を用いて、化合物[I]を構成するエポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の数を求めることにより算出することが可能である。 As described above, the compound [I] is produced by the reaction between the alicyclic epoxy group of the epoxy compound (A) and the amino group (—NH 2 ; unsubstituted amino group) of the amine compound (B). Compound [I] is a —NH— group (substituted amino group) produced by the reaction of the alicyclic epoxy group and an amino group (in addition, when amine compound (B1) is used, amine compound (B1) is It is presumed that the reactivity between the —NH— group) and the alicyclic epoxy group of the epoxy compound (A) is poor, but usually the —NH— group remains in the molecule in an unreacted state. The number of —NH— groups in the molecule of compound [I] is not particularly limited, but is preferably 1 to 200, more preferably 1 to 150, and still more preferably 2 to 100. When the compound [I] does not have a —NH— group, the reactivity of the epoxy-amine adduct of the present invention is reduced, or depending on the use, the effect of improving the adhesion between the matrix resin and the reinforcing fiber in the fiber-reinforced composite material May not be sufficient. In addition, the water solubility of the epoxy-amine adduct of the present invention may decrease. The number of —NH— groups in the compound [I] is, for example, the epoxy compound (A) constituting the compound [I] using a molecular weight in terms of standard polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) method. ) And the number of amine compounds (B).

上記に対して、例えば、グリシジル基を有するエポキシ化合物とアミン化合物(B)との反応により得られる化合物(エポキシ−アミン付加物)には、グリシジル基とアミノ基(無置換アミノ基)の反応により生成する−NH−基とグリシジル基との反応性が非常に高いため、通常、−NH−基は実質的に残存しない。   In contrast to the above, for example, a compound (epoxy-amine adduct) obtained by a reaction between an epoxy compound having a glycidyl group and an amine compound (B) is obtained by a reaction between a glycidyl group and an amino group (unsubstituted amino group). Since the -NH- group to be generated and the glycidyl group are very reactive, usually the -NH- group does not substantially remain.

化合物[I]の数平均分子量は、特に限定されないが、200〜40000が好ましく、より好ましくは300〜30000、さらに好ましくは400〜20000である。数平均分子量を200以上とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物のガラス転移温度がある程度高くなり、加工機(ロール等)の汚染が抑制される傾向がある。また、本発明のエポキシ−アミン付加物の柔軟性、靱性がより向上する傾向がある。さらに、本発明のエポキシ−アミン付加物を塗布した強化繊維(例えば、サイジング剤塗布炭素繊維)に対して優れた風合いや取り扱い性を付与できる傾向がある。一方、数平均分子量を40000以下とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物の他の成分に対する配合が容易となり、溶媒に対する溶解性や水溶性がいっそう向上する傾向がある。なお、化合物[I]の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定される標準ポリスチレン換算の分子量を用いて算出される。   Although the number average molecular weight of compound [I] is not specifically limited, 200-40000 are preferable, More preferably, it is 300-30000, More preferably, it is 400-20000. By setting the number average molecular weight to 200 or more, the glass transition temperature of the epoxy-amine adduct of the present invention is increased to some extent, and contamination of the processing machine (roll or the like) tends to be suppressed. Moreover, there exists a tendency for the softness | flexibility and toughness of the epoxy-amine adduct of this invention to improve more. Furthermore, there exists a tendency which can provide the outstanding texture and handleability with respect to the reinforced fiber (for example, sizing agent application | coating carbon fiber) which apply | coated the epoxy-amine adduct of this invention. On the other hand, when the number average molecular weight is 40,000 or less, blending with the other components of the epoxy-amine adduct of the present invention is facilitated, and the solubility in water and the water solubility tend to be further improved. In addition, the number average molecular weight of compound [I] is calculated using the molecular weight of standard polystyrene conversion measured by a gel permeation chromatography (GPC) method.

化合物[I]のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、−50〜200℃が好ましく、より好ましくは−40〜190℃、さらに好ましくは−30〜180℃、特に好ましくは20〜180℃である。化合物[I]のTgを−50℃以上(特に20℃以上)とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物を使用したポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)の耐熱性や機械物性(強靱性等)がより向上する傾向がある。また、加工機(ロール等)の汚染が抑制され、本発明のエポキシ−アミン付加物を塗布した強化繊維(例えば、サイジング剤塗布炭素繊維)に対して優れた風合いや取り扱い性を付与できる傾向がある。一方、化合物[I]のTgを200℃以下とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物の他の成分に対する配合が容易となる傾向がある。なお、化合物[I]のTgは、例えば、示差走査熱量測定(DSC)、動的粘弾性測定等により測定することが可能である。   Although the glass transition temperature (Tg) of compound [I] is not specifically limited, -50-200 degreeC is preferable, More preferably, it is -40-190 degreeC, More preferably, it is -30-180 degreeC, Most preferably, it is 20-180. ° C. By setting the Tg of compound [I] to −50 ° C. or higher (particularly 20 ° C. or higher), the heat resistance and mechanical properties of polymer-based composites (particularly fiber-reinforced composite materials) using the epoxy-amine adduct of the present invention ( Toughness and the like) tend to be further improved. In addition, contamination of processing machines (rolls and the like) is suppressed, and there is a tendency that excellent texture and handleability can be imparted to reinforcing fibers (for example, sizing agent-coated carbon fibers) coated with the epoxy-amine adduct of the present invention. is there. On the other hand, when the Tg of compound [I] is 200 ° C. or lower, blending with other components of the epoxy-amine adduct of the present invention tends to be facilitated. In addition, Tg of compound [I] can be measured by differential scanning calorimetry (DSC), dynamic viscoelasticity measurement, etc., for example.

化合物[I]の5%重量減少温度(Td5)は、特に限定されないが、280℃以上が好ましく、より好ましくは300℃以上である。化合物[I]の5%重量減少温度を280℃以上(特に300℃以上)とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物をいっそう高温での加工(例えば、サイジング剤塗布炭素繊維の製造)に適用できるようになる傾向がある。なお、化合物[I]の5%重量減少温度は、TG/DTAにより測定することが可能である。 The 5% weight loss temperature (Td 5 ) of compound [I] is not particularly limited, but is preferably 280 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher. By setting the 5% weight loss temperature of compound [I] to 280 ° C. or higher (particularly 300 ° C. or higher), the epoxy-amine adduct of the present invention is processed at higher temperatures (for example, production of sizing agent-coated carbon fibers). Tend to be applicable to. The 5% weight loss temperature of compound [I] can be measured by TG / DTA.

次に、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1、2態様について、それぞれ説明する。   Next, the first and second embodiments of the epoxy-amine adduct of the present invention will be described.

<本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様>
本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様は、上述のように化合物[I]である。化合物[I]は、上述の通りである。中でも、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様としては、添加材(強化繊維やフィラー等)に対する接着性、マトリックス樹脂との濡れ性、耐熱性、取り扱い性、水溶性、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の強靭性の観点で、エポキシ化合物(A)と、アミン化合物(B1)、アミン化合物(B3)との反応により得られるエポキシ−アミン付加物(「本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)」と称する場合がある);エポキシ化合物(A)と、アミン化合物(BI)と、アミン化合物(BII)との反応により得られるエポキシ−アミン付加物(「本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(2)」と称する場合がある)が好ましい。以下、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)及び(2)を総称して、「本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様」と称する場合がある。特に、耐熱性、添加材(強化繊維やフィラー等)に対する接着性、及びマトリックス樹脂との濡れ性の点では、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)が好ましく、さらにポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の強靭性が向上する点では、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(2)が好ましい。
<First Embodiment of Epoxy-Amine Adduct of the Present Invention>
The first embodiment of the epoxy-amine adduct of the present invention is compound [I] as described above. Compound [I] is as described above. Among these, the first aspect of the epoxy-amine adduct of the present invention includes adhesion to additives (reinforcing fibers, fillers, etc.), wettability with matrix resin, heat resistance, handleability, water solubility, polymer composite ( For example, from the viewpoint of toughness of a fiber-reinforced composite material or the like, an epoxy-amine adduct (“epoxy of the present invention”) obtained by reaction of an epoxy compound (A) with an amine compound (B1) or an amine compound (B3) -In some cases, it is referred to as “first aspect of amine adduct (1)”); an epoxy-amine adduct obtained by reaction of epoxy compound (A), amine compound (BI) and amine compound (BII) ( "Sometimes referred to as the first embodiment (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention") is preferred. Hereinafter, the first aspects (1) and (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention may be collectively referred to as “the first aspect of the epoxy-amine adduct of the present invention”. In particular, the first aspect (1) of the epoxy-amine adduct of the present invention is preferable in terms of heat resistance, adhesiveness to additives (reinforcing fibers, fillers, etc.), and wettability with a matrix resin, and further a polymer system. The first aspect (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention is preferable in that the toughness of the composite (for example, fiber reinforced composite material) is improved.

具体的には、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)は、エポキシ化合物(A)(好ましくは、式(a)で表される化合物)と、アミン化合物(B)として、アミン化合物(B1)及びアミン化合物(B3)とを必須の原料としてこれらを反応させることにより得られる。また、本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(2)は、エポキシ化合物(A)(好ましくは、式(a)で表される化合物)と、アミン化合物(B)としてアミン化合物(BI)及びアミン化合物(BII)とを必須の原料として使用することにより得られる。   Specifically, the first aspect (1) of the epoxy-amine adduct of the present invention includes an epoxy compound (A) (preferably a compound represented by the formula (a)) and an amine compound (B). It can be obtained by reacting amine compound (B1) and amine compound (B3) as essential raw materials. In addition, the first aspect (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention includes an epoxy compound (A) (preferably a compound represented by the formula (a)) and an amine compound (BI) as the amine compound (B). ) And amine compound (BII) as essential raw materials.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)は、アミン化合物(B1)、アミン化合物(B3)に由来する構成単位を分子内に有することにより、特に、耐熱性、水溶性、炭素繊維等の強化繊維やフィラー等の添加材に対する接着性、ポリマー系コンポジット(繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(強化繊維等)の密着性、ポリマー系コンポジット(繊維強化複合材料等)の強靭性において、より高度な特性を発揮する傾向がある。   The first aspect (1) of the epoxy-amine adduct of the present invention has a structural unit derived from the amine compound (B1) and the amine compound (B3) in the molecule. Adhesion to reinforced fibers such as fibers and additives such as fillers, adhesion between matrix resins and additives (reinforced fibers, etc.) in polymer composites (fiber reinforced composite materials, etc.), polymer composites (fiber reinforced composite materials, etc.) There is a tendency to exhibit more advanced characteristics in toughness.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(2)は、アミン化合物(BI)由来の構成単位とアミン化合物(BII)由来の構成単位をともに含むことにより、特に、いっそう優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の強靭性を発揮する傾向がある。   The first aspect (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention includes a structural unit derived from the amine compound (BI) and a structural unit derived from the amine compound (BII), and thus is particularly superior in polymer composite. There is a tendency to exhibit the toughness of (for example, fiber-reinforced composite materials).

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様の原料であるエポキシ化合物(A)の総量(100重量%)中の式(a)で表される化合物の割合は、特に限定されないが、80重量%以上が好ましく、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは98〜100重量%である。式(a)で表される化合物の割合を80重量%以上とすることにより、添加材(特に炭素繊維等の強化繊維)に対する接着性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)におけるマトリックス樹脂と添加材(特に強化繊維)の密着性が効率的に向上する傾向がある。   The ratio of the compound represented by the formula (a) in the total amount (100% by weight) of the epoxy compound (A) that is the raw material of the first aspect of the epoxy-amine adduct of the present invention is not particularly limited, but is 80% by weight. % Or more is preferable, more preferably 90% by weight or more, and still more preferably 98 to 100% by weight. By setting the ratio of the compound represented by the formula (a) to 80% by weight or more, adhesion to additives (particularly reinforcing fibers such as carbon fibers), matrix resin in polymer-based composites (particularly fiber-reinforced composite materials) and There exists a tendency for the adhesiveness of an additive (especially reinforcing fiber) to improve efficiently.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)の原料であるアミン化合物(B)の総量(100重量%)中のアミン化合物(B1)の割合は、特に限定されないが、10重量%以上(例えば、10〜100重量%)が好ましく、より好ましくは20〜90重量%、さらに好ましくは50〜80重量%である。アミン化合物(B1)の割合を上記範囲に制御することにより、添加材(特に炭素繊維等の強化繊維)に対する接着性、濡れ性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)における添加材(特に強化繊維)とマトリックス樹脂の密着性、水溶性がいっそう向上する傾向がある。   The proportion of the amine compound (B1) in the total amount (100% by weight) of the amine compound (B) that is the raw material of the first aspect (1) of the epoxy-amine adduct of the present invention is not particularly limited, but is 10% by weight. The above (for example, 10 to 100% by weight) is preferable, more preferably 20 to 90% by weight, and still more preferably 50 to 80% by weight. By controlling the ratio of the amine compound (B1) to the above range, the adhesiveness to the additive (especially reinforcing fiber such as carbon fiber), wettability, additive (especially reinforced) in the polymer composite (especially fiber reinforced composite material) Fiber) and matrix resin tend to be further improved in adhesion and water solubility.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)の原料であるアミン化合物(B)の総量(100重量%)中のアミン化合物(B3)の割合は、特に限定されないが、10〜70重量%が好ましく、より好ましくは20〜60重量%、さらに好ましくは20〜50重量%である。アミン化合物(B3)の割合を上記範囲に制御することにより、添加材(特に強化繊維)に対する接着性、濡れ性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)における添加材(特に強化繊維)とマトリックス樹脂の密着性が確保されたまま、耐熱性がいっそう向上する傾向がある。   The ratio of the amine compound (B3) in the total amount (100% by weight) of the amine compound (B) that is the raw material of the first aspect (1) of the epoxy-amine adduct of the present invention is not particularly limited, but is 10 to 70. % By weight is preferable, more preferably 20 to 60% by weight, and still more preferably 20 to 50% by weight. By controlling the ratio of the amine compound (B3) within the above range, the adhesiveness and wettability to the additive (particularly reinforcing fiber), the additive (particularly reinforcing fiber) and the matrix in the polymer composite (particularly fiber-reinforced composite material) The heat resistance tends to be further improved while the adhesiveness of the resin is ensured.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(2)の原料であるアミン化合物(B)の総量(100重量%)中のアミン化合物(BI)の割合は、特に限定されないが、10〜90重量%が好ましく、より好ましくは40〜85重量%、さらに好ましくは50〜80重量%である。アミン化合物(BI)の割合を上記範囲に制御することにより、添加材(特に強化繊維)に対する接着性、濡れ性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)における添加材(特に強化繊維)と樹脂の密着性、ポリマー系コンポジット(繊維強化複合材料等)の強靭性がいっそう向上する傾向がある。   The ratio of the amine compound (BI) in the total amount (100% by weight) of the amine compound (B) that is the raw material of the first aspect (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention is not particularly limited, but is 10 to 90. % By weight is preferable, more preferably 40 to 85% by weight, and still more preferably 50 to 80% by weight. By controlling the ratio of the amine compound (BI) within the above range, the adhesiveness and wettability to the additive (particularly reinforcing fiber), the additive (particularly reinforcing fiber) and the resin in the polymer composite (particularly fiber-reinforced composite material) And the toughness of polymer composites (fiber reinforced composite materials, etc.) tend to be further improved.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(2)の原料であるアミン化合物(B)の総量(100重量%)中のアミン化合物(BII)の割合は、特に限定されないが、10〜90重量%が好ましく、より好ましくは15〜60重量%、さらに好ましくは20〜50重量%である。アミン化合物(BII)の割合を上記範囲に制御することにより、添加材(特に強化繊維)に対する接着性、濡れ性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)における添加材(特に強化繊維)と樹脂の密着性が確保されたまま、耐熱性、ポリマー系コンポジット(繊維強化複合材料等)の強靭性がいっそう向上する傾向がある。   The ratio of the amine compound (BII) in the total amount (100% by weight) of the amine compound (B) that is the raw material of the first aspect (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention is not particularly limited, but is 10 to 90. % By weight is preferable, more preferably 15 to 60% by weight, and still more preferably 20 to 50% by weight. By controlling the ratio of the amine compound (BII) within the above range, the adhesiveness and wettability to the additive (especially reinforcing fiber), the additive (especially reinforcing fiber) and the resin in the polymer composite (especially fiber-reinforced composite material) However, the heat resistance and the toughness of polymer composites (fiber reinforced composite materials, etc.) tend to be further improved.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(1)は、特に、エポキシ化合物(A)として上記式(a)で表される化合物を使用した場合、上記式(I)で表される構成単位(構造単位;式(a)で表される化合物に由来する構成単位)と、上記式(II)で表される構成単位(アミン化合物(B1)に由来する構成単位)と、上記式(IV)で表される構成単位(アミン化合物(B3)に由来する構成単位)を含み、両末端にアミノ基を有するエポキシ−アミン付加物である。   In the first aspect (1) of the epoxy-amine adduct of the present invention, in particular, when the compound represented by the above formula (a) is used as the epoxy compound (A), the configuration represented by the above formula (I). A unit (structural unit; a structural unit derived from the compound represented by the formula (a)), a structural unit represented by the above formula (II) (a structural unit derived from the amine compound (B1)), and the above formula ( IV) an epoxy-amine adduct having a structural unit represented by (IV) (a structural unit derived from the amine compound (B3)) and having amino groups at both ends.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様(2)は、特に、エポキシ化合物(A)として上記式(a)で表される化合物を使用した場合、上記式(I)で表される構成単位(式(a)で表される化合物に由来する構成単位)と、上記式(II)〜(IV)で表される構成単位からなる群から得えらばれる少なくとも1種(アミン化合物(BI)に由来する構成単位)と、上記式(V)〜(VII)で表される構成単位からなる群から得えらばれる少なくとも1種(アミン化合物(BII)に由来する構成単位)とを含み、両末端にアミノ基を有するエポキシ−アミン付加物である。   In the first aspect (2) of the epoxy-amine adduct of the present invention, particularly when the compound represented by the above formula (a) is used as the epoxy compound (A), the configuration represented by the above formula (I). At least one (amine compound (BI)) obtained from the group consisting of a unit (a structural unit derived from the compound represented by the formula (a)) and a structural unit represented by the above formulas (II) to (IV) And at least one (a structural unit derived from the amine compound (BII)) obtained from the group consisting of the structural units represented by the above formulas (V) to (VII), It is an epoxy-amine adduct having an amino group at the terminal.

本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様は、そのままの状態で使用することもできるし、溶液又は分散液等として使用することもできる。本発明のエポキシ−アミン付加物の第1態様は、分子内のアミノ基及び−NH−基の一部又は全部をプロトン化してアニオンとの塩(例えば、炭酸塩、カルボン酸塩、炭酸水素塩等)として(即ち、本発明のエポキシ−アミン付加物の第2態様として)使用することもできる。塩とすることによって、水に対する溶解性向上効果等を得ることができる。エポキシ−アミン付加物の第1態様の水溶性を高めることにより、特に本発明の水分散型樹脂組成物に好ましく使用できる。   The 1st aspect of the epoxy-amine adduct of this invention can be used as it is, and can also be used as a solution or a dispersion liquid. In the first aspect of the epoxy-amine adduct of the present invention, a part or all of the amino group and —NH— group in the molecule is protonated to form a salt with an anion (eg, carbonate, carboxylate, bicarbonate) Etc.) (ie as a second embodiment of the epoxy-amine adducts of the invention). By making it into a salt, the effect of improving solubility in water can be obtained. By increasing the water solubility of the first aspect of the epoxy-amine adduct, it can be preferably used particularly for the water-dispersed resin composition of the present invention.

<本発明のエポキシ−アミン付加物の第2態様>
本発明のエポキシ−アミン付加物の第2態様は、上述のように、化合物[I]の塩である。以下、本発明のエポキシ−アミン付加物の第2態様を、「本発明のエポキシ−アミン付加物の塩」と称して説明する。
<Second Embodiment of Epoxy-Amine Adduct of the Present Invention>
As described above, the second embodiment of the epoxy-amine adduct of the present invention is a salt of compound [I]. Hereinafter, the second embodiment of the epoxy-amine adduct of the present invention will be described as “the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention”.

本発明のエポキシ−アミン付加物の塩は、化合物[I]と酸[II]との塩(アミン化合物の酸塩)である。   The salt of the epoxy-amine adduct of the present invention is a salt of the compound [I] and the acid [II] (an acid salt of an amine compound).

本発明のエポキシ−アミン付加物の塩の原料である化合物[I]は、上述の通りである。特に、本発明のエポキシ−アミン付加物の塩の原料である化合物[I]として、上述のエポキシ−アミン付加物(I)を使用した場合、エポキシ−アミン付加物は熱分解温度が高く耐熱性に優れるものとなるため、高温での加工に適用可能であり、ポリマー系コンポジットの生産性向上に寄与し得る。また、ある程度高いガラス転移温度を有するものとなるため、加工機(ロール等)等の汚染が防止され、取り扱い性に優れる。   Compound [I] which is a raw material of the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention is as described above. In particular, when the above-mentioned epoxy-amine adduct (I) is used as the compound [I] which is a raw material for the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention, the epoxy-amine adduct has a high thermal decomposition temperature and heat resistance. Therefore, it can be applied to processing at a high temperature and can contribute to the improvement of the productivity of the polymer composite. Moreover, since it has a glass transition temperature that is somewhat high, contamination of a processing machine (such as a roll) is prevented, and the handleability is excellent.

本発明のエポキシ−アミン付加物の塩を構成する化合物[I](例えば、エポキシ−アミン付加物(I))の原料であるエポキシ化合物(A)の総量(100重量%)中の式(a)で表される化合物の割合は、特に限定されないが、80重量%以上が好ましく、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは98〜100重量%である。式(a)で表される化合物の割合を80重量%以上とすることにより、エポキシ−アミン付加物の添加材(特に炭素繊維等の強化繊維)に対する接着性、ポリマー系コンポジット(特に繊維強化複合材料)におけるマトリックス樹脂と添加材(特に強化繊維)の密着性が効率的に向上する傾向がある。   The formula (a) in the total amount (100% by weight) of the epoxy compound (A) that is a raw material of the compound [I] (for example, the epoxy-amine adduct (I)) constituting the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention ) Is not particularly limited, but is preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, and still more preferably 98 to 100% by weight. By setting the ratio of the compound represented by the formula (a) to 80% by weight or more, adhesion to an additive of an epoxy-amine adduct (especially a reinforcing fiber such as carbon fiber), a polymer composite (particularly a fiber reinforced composite) There is a tendency that the adhesion between the matrix resin and the additive (particularly reinforcing fiber) in the material) is improved efficiently.

[酸[II]]
本発明のエポキシ−アミン付加物の塩を構成する酸[II]としては、化合物[I]が有するアミノ基等の塩基性基との間で酸塩基反応を生じて塩を形成できる酸であればよく、特に限定されないが、例えば、塩酸、リン酸、炭酸、硫酸、硝酸、臭化水素酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、マレイン酸、フマル酸等の有機酸等が挙げられる。酸[II]は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することができる。中でも、酸[II]としては、取り扱い性、塩の熱分解等により容易に化合物[I]へと転化させることができる点で、炭酸、有機酸が好ましく、より好ましくは炭酸、酢酸(特に炭酸)である。即ち、本発明のエポキシ−アミン付加物の塩としては、炭酸塩、炭酸水素塩、有機酸塩が好ましく、より好ましくは炭酸塩、酢酸塩(特に好ましくは炭酸塩)である。
[Acid [II]]
The acid [II] constituting the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention may be an acid capable of forming an acid-base reaction with a basic group such as an amino group of the compound [I] to form a salt. For example, inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, carbonic acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrobromic acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, citric acid, tartaric acid And organic acids such as malic acid, lactic acid, maleic acid and fumaric acid. Acid [II] can also be used individually by 1 type, and can be used in combination of 2 or more type. Among them, the acid [II] is preferably carbonic acid or an organic acid, more preferably carbonic acid or acetic acid (especially carbonic acid (particularly carbonic acid)) in that it can be easily converted to the compound [I] by handling, thermal decomposition of a salt, or the like. ). That is, the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention is preferably a carbonate, bicarbonate or organic acid salt, more preferably a carbonate or acetate (particularly preferably carbonate).

[エポキシ−アミン付加物の塩の製造方法]
本発明のエポキシ−アミン付加物の塩は、公知乃至慣用の塩の製造方法によって製造できる。具体的には、例えば、化合物[I](詳しくは、化合物[I]が有するアミノ基等の塩基性基)と酸[II]とを反応(酸塩基反応)させる方法によって、本発明のエポキシ−アミン付加物の塩を得ることができる。
[Method for producing salt of epoxy-amine adduct]
The salt of the epoxy-amine adduct of the present invention can be produced by a known or conventional method for producing a salt. Specifically, for example, the epoxy of the present invention is produced by reacting compound [I] (specifically, a basic group such as an amino group or the like possessed by compound [I]) with acid [II] (acid-base reaction). -A salt of an amine adduct can be obtained.

上記反応は、溶媒の存在下で進行させることもできるし、溶媒の非存在下で(即ち、無溶媒で)進行させることもできる。上記溶媒としては、特に限定されず、例えば、エポキシ化合物(A)とアミン化合物(B)の反応において例示したものが使用できるが、特に、少なくとも水を使用することが好ましい。なお、溶媒は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、上記反応における溶媒の使用量は、特に限定されず、適宜設定可能である。   The above reaction can be allowed to proceed in the presence of a solvent, or can be allowed to proceed in the absence of a solvent (that is, without solvent). The solvent is not particularly limited, and for example, those exemplified in the reaction of the epoxy compound (A) and the amine compound (B) can be used, but it is particularly preferable to use at least water. In addition, a solvent can also be used individually by 1 type and can also be used in combination of 2 or more type. Moreover, the usage-amount of the solvent in the said reaction is not specifically limited, It can set suitably.

上記反応(化合物[I]と酸[II]との反応)に付す化合物[I]と酸[II]の割合は、特に限定されず、化合物[I]が有する塩基性基(例えば、アミノ基、−NH−基等)のうち塩へと変換させることを求める割合(この割合は、例えば、所望の水溶性等に応じて決定できる)に応じて、適宜選択可能である。   The ratio of the compound [I] and the acid [II] attached to the above reaction (reaction between the compound [I] and the acid [II]) is not particularly limited, and a basic group (for example, an amino group) of the compound [I] is not limited. , —NH— group, etc.) can be appropriately selected according to the ratio required to be converted into a salt (this ratio can be determined according to, for example, the desired water solubility).

上記反応を行うための操作は、特に限定されず、例えば、化合物[I]と酸[II]とを反応容器に一括で仕込んで反応させることもできるし、化合物[I]と酸[II]のいずれか一方を反応容器に仕込んでおき、他方を添加(例えば、上述の逐次添加)して反応させることもできる。また、後述の化合物[I]を含む水分散型樹脂組成物を得た後に、酸[II]を添加(例えば、上述の逐次添加)して反応させてもよい。   The operation for carrying out the above reaction is not particularly limited. For example, the compound [I] and the acid [II] can be charged into a reaction vessel in a lump and reacted, or the compound [I] and the acid [II] can be reacted. Any one of the above may be charged in a reaction vessel, and the other may be added (for example, sequentially added as described above) to cause the reaction. Further, after obtaining a water-dispersed resin composition containing the compound [I] described later, the acid [II] may be added (for example, the above-described sequential addition) to cause the reaction.

上記反応における温度(反応温度)、時間(反応時間)は、特に限定されず、適宜設定可能である。例えば、上記反応は室温で進行させることができる。   The temperature (reaction temperature) and time (reaction time) in the above reaction are not particularly limited and can be appropriately set. For example, the reaction can proceed at room temperature.

上記反応は、常圧下、加圧下、減圧下のいずれにおいても実施することができる。また、上記反応を実施する雰囲気も特に限定されず、不活性ガス(例えば、窒素、アルゴン等)中、空気中等のいずれの雰囲気においても実施することができる。   The above reaction can be carried out under normal pressure, under pressure or under reduced pressure. In addition, the atmosphere in which the above reaction is performed is not particularly limited, and the reaction can be performed in any atmosphere such as an inert gas (for example, nitrogen, argon, or the like) or air.

上記反応は、特に限定されず、回分方式(バッチ式)、半回分方式、連続流通方式のいずれの方式によっても実施することができる。   The said reaction is not specifically limited, It can implement by any system of a batch system (batch system), a semibatch system, and a continuous distribution system.

上記反応により、本発明のエポキシ−アミン付加物の塩が生成する。上記反応の後、本発明のエポキシ−アミンの塩は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の公知乃至慣用の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段等により分離精製することが可能である。また、本発明のエポキシ−アミンの塩は特に水溶性に優れるという特徴を有するため、水溶液や後述の水分散型樹脂組成物の状態で好ましく使用することができる。   The above reaction produces the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention. After the above reaction, the epoxy-amine salt of the present invention is a known or conventional separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, etc., or a combination means combining these. It is possible to separate and purify by, for example. Further, since the epoxy-amine salt of the present invention has a feature that it is particularly excellent in water solubility, it can be preferably used in the state of an aqueous solution or a water-dispersed resin composition described later.

本発明のエポキシ−アミン付加物の塩は、化合物[I]が有する塩基性基(特にアミノ基、−NH−基)の一部又は全部が少なくとも酸[II]との酸塩基反応により塩となった構造を有しているため、優れた水溶性を有し、特に水溶液や後述の水分散型樹脂組成物の状態で好ましく使用できる。そして、熱分解やその他の処理(例えば、強塩基による処理等)によって容易に塩基性基(特にアミノ基、−NH−基)へと変換でき、アミノ基や−NH−基を有する化合物[I]へと転化できるため、化合物[I]が奏するポリマー系コンポジットにおける樹脂と添加材の密着性向上効果を発揮させることができる。なお、言うまでも無く、本発明のエポキシ−アミン付加物の塩が、化合物[I]が有する塩基性基の一部のみが塩となった構造を有するものである場合(即ち、アミノ基や−NH−基を有する場合)は、特に化合物[I]へと転化しなくても、それ自体が繊維強化複合材料やナノコンポジット等のポリマー系コンポジットにおけるマトリックス樹脂と添加材の密着性の向上効果を有する。   The salt of the epoxy-amine adduct of the present invention is obtained by reacting at least part of the basic group (especially amino group, -NH- group) of the compound [I] with an acid-base reaction with an acid [II]. Since it has the structure which became, it has the outstanding water solubility, and can be preferably used especially in the state of aqueous solution or the water-dispersed resin composition mentioned later. Then, it can be easily converted into a basic group (particularly an amino group or —NH— group) by thermal decomposition or other treatment (for example, treatment with a strong base, etc.). Therefore, the effect of improving the adhesion between the resin and the additive in the polymer composite produced by the compound [I] can be exhibited. Needless to say, when the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention has a structure in which only a part of the basic group of the compound [I] is a salt (that is, an amino group or -When having an -NH- group), even if it is not converted into the compound [I] in particular, the effect of improving the adhesion between the matrix resin and the additive in the polymer composite such as a fiber reinforced composite material or nanocomposite itself Have

本発明のエポキシ−アミン付加物の塩は、そのままの状態で使用することもできるし、溶液又は分散液(本発明の水分散型樹脂組成物を含む)等として使用することもできる。特に、本発明のエポキシ−アミン付加物の塩は水溶性に優れるため、水溶液の形態で好ましく使用できる(本発明のエポキシ−アミン付加物(本発明のエポキシ−アミン付加物の第1、2態様)を必須成分として含む水溶液を「本発明の水溶液」と称する)。また、本発明のエポキシ−アミン付加物の塩は、本発明の水分散型樹脂組成物の形態でも好ましく使用できる。本発明のエポキシ−アミン付加物の塩は、特に水溶液(本発明の水溶液)や水分散型樹脂組成物中の濃度を低濃度とした場合であっても、溶解物の析出が生じにくいため、様々な態様での使用が可能である。本発明の水溶液は、本発明の水分散型樹脂組成物の製造に好適に使用することができる。なお、本発明の水溶液における本発明のエポキシ−アミン付加物の濃度は、特に限定されず、適宜選択可能である。   The salt of the epoxy-amine adduct of the present invention can be used as it is, or as a solution or dispersion (including the water-dispersed resin composition of the present invention). In particular, since the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention is excellent in water solubility, it can be preferably used in the form of an aqueous solution (the epoxy-amine adduct of the present invention (first and second embodiments of the epoxy-amine adduct of the present invention). ) As an essential component is referred to as “aqueous solution of the present invention”). Moreover, the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention can also be preferably used in the form of the water-dispersed resin composition of the present invention. Since the salt of the epoxy-amine adduct of the present invention is less likely to cause precipitation of a dissolved substance, even when the concentration in the aqueous solution (the aqueous solution of the present invention) or the water-dispersed resin composition is low. It can be used in various ways. The aqueous solution of the present invention can be suitably used for the production of the water-dispersed resin composition of the present invention. In addition, the density | concentration of the epoxy-amine adduct of this invention in the aqueous solution of this invention is not specifically limited, It can select suitably.

本発明のエポキシ−アミン付加物(本発明のエポキシ−アミン付加物の第1、2態様)は、本発明の水分散型樹脂組成物以外の用途にも使用することができ、例えば、本発明のエポキシ−アミン付加物は、ポリマー系コンポジットにおけるマトリックス樹脂と添加材の密着性を向上させるための密着性向上剤(密着性改良剤)、被着体に対する接着性を向上させるための接着性向上剤(接着性改良剤)、異なる二以上の成分(特にポリマー)同士の溶解性を向上させるための相溶性向上剤(相溶化剤)、ポリマー系コンポジットにおける添加材の分散性を向上させるための分散性向上剤、流動性向上剤、流動性抑制剤、可塑剤、エポキシ樹脂等の架橋剤等の各種添加剤;接着剤;塗料;封止剤;サイジング剤等の各種用途に使用できる。また、水又は水を主成分とする溶媒を媒体とした製品(例えば、水性塗料等)の用途にも好ましく使用できる。なお、水性塗料とは、水又は水を主成分とする溶媒を媒体とした塗料(通常、バインダー成分、顔料等を含む)である。本発明のエポキシ−アミン付加物を用いて、該エポキシ−アミン付加物を必須成分として含む水性塗料が得られる。   The epoxy-amine adduct of the present invention (first and second embodiments of the epoxy-amine adduct of the present invention) can be used for applications other than the water-dispersed resin composition of the present invention. The epoxy-amine adduct is an adhesion improver (adhesion improver) for improving the adhesion between the matrix resin and the additive in the polymer composite, and an adhesion improvement for improving the adhesion to the adherend. Agent (adhesion improver), compatibility improver (compatibilizer) to improve the solubility of two or more different components (especially polymer), dispersibility of additives in polymer composites Various additives such as a dispersibility improver, a flow improver, a flow suppressor, a plasticizer, a crosslinking agent such as an epoxy resin, etc .; an adhesive; a paint; a sealant; Moreover, it can be preferably used also for the use of the product (for example, water-based paint etc.) which used water or the solvent which has water as a main component as a medium. The water-based paint is a paint (usually including a binder component, a pigment, and the like) using water or a solvent mainly containing water as a medium. By using the epoxy-amine adduct of the present invention, an aqueous paint containing the epoxy-amine adduct as an essential component can be obtained.

本発明の水分散型樹脂組成物の構成成分としての本発明のエポキシ−アミン付加物としては、水溶性の観点から、本発明のエポキシ−アミン付加物の第2態様が好ましく使用される。なお、本発明の水分散型樹脂組成物において本発明のエポキシ−アミン付加物は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   As the epoxy-amine adduct of the present invention as a constituent of the water-dispersed resin composition of the present invention, the second embodiment of the epoxy-amine adduct of the present invention is preferably used from the viewpoint of water solubility. In the water-dispersed resin composition of the present invention, the epoxy-amine adduct of the present invention can be used singly or in combination of two or more.

本発明の水分散型樹脂組成物における本発明のエポキシ−アミン付加物の含有量(配合量)は、特に限定されないが、水分散型樹脂組成物の不揮発分(100重量%)に対して、0.1〜98重量%が好ましく、より好ましくは1〜90重量%、さらに好ましくは10〜85重量%、特に好ましくは20〜80重量%である。   The content (blending amount) of the epoxy-amine adduct of the present invention in the water-dispersed resin composition of the present invention is not particularly limited, but with respect to the nonvolatile content (100% by weight) of the water-dispersed resin composition, It is preferably 0.1 to 98% by weight, more preferably 1 to 90% by weight, still more preferably 10 to 85% by weight, and particularly preferably 20 to 80% by weight.

<高級脂肪酸エステル>
本発明の水分散型樹脂組成物は、高級脂肪酸エステルを必須成分として含有する。本発明の水分散型樹脂組成物が高級脂肪酸エステルを含むことにより、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性を向上させることができ、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成できるという効果を奏することができる。
<Higher fatty acid ester>
The water-dispersed resin composition of the present invention contains a higher fatty acid ester as an essential component. When the water-dispersed resin composition of the present invention contains a higher fatty acid ester, the adhesion between the matrix resin and the additive (for example, reinforcing fiber) in the polymer composite (for example, fiber-reinforced composite material) is improved. It is possible to produce a polymer composite (for example, a fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness).

高級脂肪酸エステルを構成する高級脂肪酸は、特に限定されないが、炭素数8〜24の飽和又は不飽和の脂肪酸が好ましく、例えば、カプリル酸(C8)、カプリン酸(C10)、ラウリン酸(C12)、ミリスチン酸(C14)、パルミチン酸(C16)、ステアリン酸(C18)、アラキジン酸(C20)、ベヘン酸(C22)等の炭素数8〜24の飽和脂肪酸、オレイン酸(18:1(n−9))等の炭素数8〜24の不飽和脂肪酸などが挙げられる。また、ヤシ油脂肪酸、パーム核油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、牛脂脂肪酸等の動植物由来の脂肪酸も好適に使用できる。   The higher fatty acid constituting the higher fatty acid ester is not particularly limited, but is preferably a saturated or unsaturated fatty acid having 8 to 24 carbon atoms, such as caprylic acid (C8), capric acid (C10), lauric acid (C12), C8-24 saturated fatty acids such as myristic acid (C14), palmitic acid (C16), stearic acid (C18), arachidic acid (C20), behenic acid (C22), oleic acid (18: 1 (n-9) And unsaturated fatty acids having 8 to 24 carbon atoms such as)). Moreover, fatty acids derived from animals and plants such as coconut oil fatty acid, palm kernel oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, and beef tallow fatty acid can also be suitably used.

高級脂肪酸エステルを構成する高級脂肪酸しては、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の機械物性(特に、強靭性)の観点から、好ましくは炭素数10〜20の飽和又は不飽和の脂肪酸が好ましく、炭素数14〜18の飽和脂肪酸(特に、パルミチン酸、ステアリン酸)がより好ましい。   The higher fatty acid constituting the higher fatty acid ester includes the adhesion between the matrix resin and the additive (for example, reinforcing fiber) in the polymer composite (for example, fiber reinforced composite material), the polymer composite (for example, fiber reinforced). From the viewpoint of mechanical properties (particularly toughness) of composite materials and the like, preferably a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 20 carbon atoms is preferable, and a saturated fatty acid having 14 to 18 carbon atoms (particularly palmitic acid or stearic acid). ) Is more preferable.

高級脂肪酸エステルを構成するアルコールは、特に限定されないが、炭素数1〜16の直鎖又は分岐鎖のアルコールが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブタノール、ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンタノール、ネオペンタノール、t−ペンタノール、n−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキサノール、エチルヘキサノール等が挙げられる。
高級脂肪酸エステルを構成するアルコールしては、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の機械物性(特に、強靭性)の観点から、好ましくは炭素数2〜12の直鎖または分岐鎖アルコールが好ましく、炭素数3〜8の分岐鎖アルコール(特に、イソプロパノール、エチルヘキサノール)がより好ましい。
The alcohol constituting the higher fatty acid ester is not particularly limited, but is preferably a linear or branched alcohol having 1 to 16 carbon atoms, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, Examples include isobutyl alcohol, t-butanol, pentanol, 2-pentanol, isopentanol, neopentanol, t-pentanol, n-hexanol, 2-hexanol, isohexanol, and ethylhexanol.
The alcohol constituting the higher fatty acid ester includes the adhesion between the matrix resin and the additive (eg, reinforcing fiber) in the polymer composite (eg, fiber reinforced composite material), and the polymer composite (eg, fiber reinforced composite). From the viewpoint of mechanical properties (particularly toughness) of materials, etc., linear or branched alcohols having 2 to 12 carbon atoms are preferable, and branched alcohols having 3 to 8 carbon atoms (particularly isopropanol, ethylhexanol). Is more preferable.

高級脂肪酸エステルの具体例としては、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸プロピル、ラウリン酸イソプロピル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸イソブチル、ミリスチン酸メチル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸プロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸イソブチル、パルミチン酸メチル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸プロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸イソブチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸プロピル、ステアリン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸イソブチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸プロピル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、オレイン酸イソブチル、ステアリン酸エチルヘキシル等が挙げられ、好ましくは、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソブチル、である。   Specific examples of higher fatty acid esters include methyl laurate, ethyl laurate, propyl laurate, isopropyl laurate, butyl laurate, isobutyl laurate, methyl myristate, ethyl myristate, propyl myristate, isopropyl myristate, myristic Butyl acid, isobutyl myristate, methyl palmitate, ethyl palmitate, propyl palmitate, isopropyl palmitate, butyl palmitate, isobutyl palmitate, methyl stearate, ethyl stearate, propyl stearate, isopropyl stearate, butyl stearate , Isobutyl stearate, methyl oleate, ethyl oleate, propyl oleate, isopropyl oleate, butyl oleate, isobutyl oleate Le, ethylhexyl stearate and the like, preferably, isopropyl myristate, isobutyl myristate,.

本発明の水分散型樹脂組成物において高級脂肪酸エステルは、後述の水系媒体中に乳化粒子として分散していることが好ましい。その場合、高級脂肪酸エステルの25℃における乳化粒子の平均粒径(平均乳化粒径)は、保存安定性、の点から、0.1〜0.4μmが好ましく、0.2〜0.3μmであることがより好ましい。なお、平均乳化粒径は、動的光散乱法により測定することができる。   In the water-dispersed resin composition of the present invention, the higher fatty acid ester is preferably dispersed as emulsified particles in an aqueous medium described later. In this case, the average particle diameter (average emulsion particle diameter) of the emulsified particles of the higher fatty acid ester at 25 ° C. is preferably 0.1 to 0.4 μm, preferably 0.2 to 0.3 μm from the viewpoint of storage stability. More preferably. The average emulsified particle diameter can be measured by a dynamic light scattering method.

本発明の水分散型樹脂組成物において高級脂肪酸エステルは、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   In the water-dispersed resin composition of the present invention, the higher fatty acid ester can be used alone or in combination of two or more.

本発明の水分散型樹脂組成物において高級脂肪酸エステルの含有量(配合量)は、特に限定されないが、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)の機械物性(特に、強靭性)の観点から、本発明のエポキシ−アミン付加物100重量部に対して、0.7〜7.2重量部が好ましく、1.4〜5.4重量部が好ましい。   In the water-dispersed resin composition of the present invention, the content (blending amount) of the higher fatty acid ester is not particularly limited, but the matrix resin and the additive (for example, reinforcing fiber) in the polymer composite (for example, fiber-reinforced composite material). Etc.), and from the viewpoint of mechanical properties (particularly toughness) of polymer composites (for example, fiber reinforced composite materials), 0.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy-amine adduct of the present invention. -7.2 parts by weight is preferred, and 1.4-5.4 parts by weight is preferred.

<界面活性剤>
本発明の水分散型樹脂組成物は、必須成分として界面活性剤を含有する。該界面活性剤としては、公知乃至慣用の界面活性剤を使用することができ、特に限定されないが、周知のアニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、高分子分散剤等が挙げられる。界面活性剤は、主に、本発明の水分散型樹脂組成物において本発明のエポキシ−アミン付加物、高級脂肪酸エステルを安定的に分散させる働きを有する。
<Surfactant>
The water-dispersed resin composition of the present invention contains a surfactant as an essential component. As the surfactant, known or commonly used surfactants can be used, and are not particularly limited, but are well-known anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants. Agents, polymer dispersants and the like. The surfactant mainly has a function of stably dispersing the epoxy-amine adduct and higher fatty acid ester of the present invention in the water-dispersed resin composition of the present invention.

アニオン系界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、ジアルキルサクシネートスルホン酸ナトリウム塩、モノアルキルサクシネートスルホン酸ジナトリウム塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩、α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩型;ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアリールエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル硫酸エステル塩等の硫酸エステル塩型;ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル等のリン酸エステル型;ポリアクリル酸ナトリウム塩等が挙げられる。中でも、アニオン系界面活性剤としては、硫酸エステル塩型界面活性剤が好ましく、具体的には、商品名「NEWCOL707SF」、「NEWCOL707SFC」、「NEWCOL707SN」、「NEWCOL780SF」(以上、日本乳化剤(株)製)等の市販品が使用できる。   Examples of the anionic surfactant include dodecylbenzene sulfonate, alkylene disulfonate, dialkyl succinate sulfonate sodium salt, monoalkyl succinate sulfonate disodium salt, naphthalene sulfonate formalin condensate sodium salt, α- Sulfonate type such as olefin sulfonate; polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate, polyoxyethylene aryl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene castor oil ether sulfate, etc. Sulfate ester type; phosphate ester type such as polyoxyalkylene alkyl ether phosphate; polyacrylic acid sodium salt and the like. Among these, as the anionic surfactant, a sulfate ester type surfactant is preferable. Specifically, trade names “NEWCOL707SF”, “NEWCOL707SFC”, “NEWCOL707SN”, “NEWCOL780SF” (above, Nippon Emulsifier Co., Ltd.) (Commercially available) can be used.

上記のほか、アニオン系界面活性剤としては、例えば、ラジカル重合可能な重合性官能基を有する反応性界面活性剤を使用することができ、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル塩の分子中にラジカル重合性の不飽和二重結合が導入された界面活性剤、スルホコハク酸アルキルエステル塩の分子中にラジカル重合性の不飽和二重結合が導入された界面活性剤等が挙げられる。具体的には、前者の例としては、商品名「アクアロンKH−10」、「アクアロンHS−10」(以上、第一工業製薬(株)製);商品名「アデカリアソープSE−10N」((株)ADEKA製)等が挙げられる。また、後者の例としては、商品名「エレミノールJS2」、「エレミノールRN−30」(以上、三洋化成工業(株)製);商品名「ラテムルS−180」、「ラテムルS−180A」(以上、花王(株)製)等が挙げられる。   In addition to the above, as the anionic surfactant, for example, a reactive surfactant having a polymerizable functional group capable of radical polymerization can be used, for example, a molecule of a sulfate ester salt of polyoxyethylene alkylphenyl ether. Examples thereof include a surfactant having a radical polymerizable unsaturated double bond introduced therein, and a surfactant having a radical polymerizable unsaturated double bond introduced into the molecule of the sulfosuccinic acid alkyl ester salt. Specifically, examples of the former include trade names “AQUALON KH-10” and “AQUALON HS-10” (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.); trade names “Adekaria Soap SE-10N” ( (Made by ADEKA Corporation). As examples of the latter, trade names “Eleminol JS2”, “Eleminol RN-30” (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.); trade names “Latemul S-180”, “Latemul S-180A” (and above) , Manufactured by Kao Corporation).

非イオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシアルキレン2−エチルヘキシルエーテル、ポリオキシアルキレンノニルエーテル、ポリオキシアルキレントリデシルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル型;ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル等のポリオキシアルキレン多環フェニルエーテル型(多環フェニルエーテル型);ソルビタンラウレート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル等のソルビタン誘導体型;ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンオレエート等のポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテル、2−ブチル−2−エチル−1,3−β−ヒドロキシプロパンのアルキレンオキサイド付加体、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等が挙げられる。中でも、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤、ソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤が好ましく、具体的には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤としては、商品名「ノイゲンEA−197D」、「ノイゲンXL」、「ノイゲンET−B」、「ノイゲンTDS」(以上、第一工業製薬(株)製)、商品名「ノニオンK−220」、「ノニオンP−210」、「ノニオンE−215」、「ノニオンS−215」、「ノニオンT−208」(以上、日油(株)製)等が使用できる。また、ソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤としては、商品名「ノニオンOP−80R」、「ノニオンOP−85R」、「ノニオンLP−20R」、「ノニオンPP−40R」、「ノニオンSP−60R」(以上、日油(株)製)等が使用できる。また、ポリオキシエチレンオレエート等のポリオキシアルキレン脂肪酸エステルも好ましく、具体的には、商品名「NEWCOL150」、「NEWCOL170」、「NEWCOL180」、「NEWCOL180T」(以上、日本乳化剤(株)製)等が使用できる。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene 2-ethylhexyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene castor oil ether, polyoxyethylene cetyl ether Polyoxyalkylene alkyl ether type such as polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyalkylene 2-ethylhexyl ether, polyoxyalkylene nonyl ether, polyoxyalkylene tridecyl ether; polyoxyalkylene polycyclic such as polyoxyethylene polycyclic phenyl ether Phenyl ether type (polycyclic phenyl ether type); sorbitan laurate, sorbitan stearate, sorbitan oleate, sorbitan triole Sorbitan derivative types such as polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyalkylene sorbitan fatty acid ester; polyoxyethylene aryl ether, poly Oxyethylene cumylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer, polyoxyalkylene fatty acid ester such as polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene alkylamine ether, 2-butyl-2-ethyl-1,3-β- Examples include an alkylene oxide adduct of hydroxypropane, a fatty acid amide derivative, a polyhydric alcohol derivative, and the like. Among them, polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactants, sorbitan derivative type nonionic surfactants are preferred, and specifically, polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactants include: Trade names “Neugen EA-197D”, “Neugen XL”, “Neugen ET-B”, “Neugen TDS” (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), trade names “Nonion K-220”, “Nonion P” -210 "," Nonion E-215 "," Nonion S-215 "," Nonion T-208 "(manufactured by NOF Corporation) and the like can be used. Examples of sorbitan derivative type nonionic surfactants include trade names “NONION OP-80R”, “NONION OP-85R”, “NONION LP-20R”, “NONION PP-40R”, “NONION SP-60R”. (Above, manufactured by NOF Corporation) can be used. Polyoxyalkylene fatty acid esters such as polyoxyethylene oleate are also preferable. Specifically, trade names “NEWCOL150”, “NEWCOL170”, “NEWCOL180”, “NEWCOL180T” (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), etc. Can be used.

上記のほか、非イオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの分子中にラジカル重合性の不飽和二重結合が導入された界面活性剤等が挙げられ、具体的には、商品名「アクアロンRN−20」、「アクアロンRN−50」(以上、第一工業製薬(株)製);商品名「アデカリアソープNE−20」、「アデカリアソープNE−40」(以上、(株)ADEKA製)等が挙げられる。   In addition to the above, as the nonionic surfactant, for example, a surfactant in which a radical polymerizable unsaturated double bond is introduced in the molecule of polyoxyethylene alkylphenyl ether, specifically, , Trade names "AQUALON RN-20", "AQUALON RN-50" (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.); trade names "Adekaria soap NE-20", "Adekaria soap NE-40" (above And ADEKA Co., Ltd.).

カチオン系界面活性剤としては、例えば、テトラメチルアンモニウム塩(例えば、塩化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等)、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等の4級アンモニウム塩型;アルキルアミン塩(例えば、モノメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン塩酸塩等)、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等のアミン塩型;塩化ブチルピリジニウム、塩化ドデシルピリジニウム等のピリジニウム塩型等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include tetramethylammonium salts (eg, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxide), alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkyls. Quaternary ammonium salt types such as isoquinolinium salt and benzethonium chloride; amine salt types such as alkylamine salts (for example, monomethylamine hydrochloride, dimethylamine hydrochloride, etc.), amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazoline; Examples thereof include pyridinium salt types such as butylpyridinium chloride and dodecylpyridinium chloride.

両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタイン等が挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine, N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine.

また、高分子分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、マレイン酸共重合体(エチルビニルエーテル−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体等)及びその各種金属塩やアンモニウム塩、アクリル酸重合体(ポリアクリル酸、アクリル酸の共重合体等)及びその各種金属塩やアンモニウム塩、マレイン酸モノエステル共重合体、アクリロイルメチルプロパンスルホン酸共重合体、ポリエステル系、CMC(カルボキシメチルセルロース)、HEC(ヒドロキシエチルセルロース)、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、アルギン酸、ペクチン酸等が挙げられる。   Polymeric dispersants include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, maleic acid copolymers (ethyl vinyl ether-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, etc.), various metal salts, ammonium salts, acrylic acid Polymers (polyacrylic acid, copolymers of acrylic acid, etc.) and various metal salts and ammonium salts thereof, maleic acid monoester copolymer, acryloylmethylpropanesulfonic acid copolymer, polyester, CMC (carboxymethylcellulose), HEC (hydroxyethylcellulose), hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, carboxymethyl starch, alginic acid, pectinic acid and the like can be mentioned.

本発明の水分散型樹脂組成物において界面活性剤は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。中でも、非イオン系界面活性剤が好ましく、特に、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤とソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤とを組み合わせて使用することが好ましい。   In the water-dispersed resin composition of the present invention, one type of surfactant can be used alone, or two or more types can be used in combination. Among these, nonionic surfactants are preferable, and it is particularly preferable to use a combination of a polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactant and a sorbitan derivative type nonionic surfactant.

本発明の水分散型樹脂組成物における界面活性剤の含有量(配合量)は、特に限定されないが、本発明のエポキシ−アミン付加物100重量部に対して、0.01〜500重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜200重量部、さらに好ましくは0.5〜100重量部、特に好ましくは1.5〜80重量部である。界面活性剤の含有量を0.01重量部以上とすることにより、本発明のエポキシ−アミン付加物、高級脂肪酸エステルをより安定的に分散させることができる傾向がある。一方、界面活性剤の含有量を500重量部以下とすることにより、経済的に有利となったり、繊維強化複合材料の耐熱性や機械物性(特に、強靭性)をより高いレベルに保持できる傾向がある。   The content (blending amount) of the surfactant in the water-dispersed resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 0.01 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy-amine adduct of the present invention. More preferably, it is 0.1-200 weight part, More preferably, it is 0.5-100 weight part, Especially preferably, it is 1.5-80 weight part. By setting the content of the surfactant to 0.01 parts by weight or more, the epoxy-amine adduct and higher fatty acid ester of the present invention tend to be more stably dispersed. On the other hand, by making the surfactant content 500 parts by weight or less, it tends to be economically advantageous, and the heat resistance and mechanical properties (particularly toughness) of the fiber reinforced composite material tend to be maintained at a higher level. There is.

界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤とソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤とを併用する場合、これら界面活性剤の使用量の比[ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤/ソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤](重量比)は、特に限定されないが、95/5〜10/90が好ましく、より好ましくは90/10〜30/70、さらに好ましくは85/15〜50/50である。   When a polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactant and a sorbitan derivative type nonionic surfactant are used in combination as a surfactant, the ratio of the amount of these surfactants used [polyoxyalkylene alkyl ether type [Nonionic Surfactant / Sorbitan Derivative Nonionic Surfactant] (weight ratio) is not particularly limited, but is preferably 95/5 to 10/90, more preferably 90/10 to 30/70. More preferably, it is 85/15 to 50/50.

<ウレタン樹脂>
本発明の水分散型樹脂組成物は、エポキシ−アミン付加物、高級脂肪酸エステルに加えて、さらに、ウレタン樹脂を含有していてもよい。本発明の水分散型樹脂組成物がウレタン樹脂を含むことにより、ポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)におけるマトリックス樹脂と添加材(例えば、強化繊維等)との密着性を向上させることができ、機械物性(特に、強靭性)に優れたポリマー系コンポジット(例えば、繊維強化複合材料等)を形成することができる。ウレタン樹脂としては、特に限定されず、多官能イソシアネートとポリオールとを反応させることにより得られるポリウレタン構造を有する樹脂を使用できる。なお、ウレタン樹脂は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。
<Urethane resin>
The water-dispersed resin composition of the present invention may further contain a urethane resin in addition to the epoxy-amine adduct and the higher fatty acid ester. The water-dispersed resin composition of the present invention contains a urethane resin, thereby improving the adhesion between a matrix resin and an additive (for example, a reinforcing fiber) in a polymer composite (for example, a fiber-reinforced composite material). And a polymer composite (for example, a fiber reinforced composite material) having excellent mechanical properties (particularly toughness) can be formed. The urethane resin is not particularly limited, and a resin having a polyurethane structure obtained by reacting a polyfunctional isocyanate and a polyol can be used. In addition, a urethane resin can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

上記多官能イソシアネートとしては、分子内に少なくとも2つのイソシアネート基を有する化合物であれば特に制限されない。多官能イソシアネートには、例えば、脂肪族多官能イソシアネート、脂環式多官能イソシアネート、芳香族多官能イソシアネート、芳香脂肪族多官能イソシアネート等が含まれる。多官能イソシアネートは一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   The polyfunctional isocyanate is not particularly limited as long as it is a compound having at least two isocyanate groups in the molecule. Examples of the polyfunctional isocyanate include an aliphatic polyfunctional isocyanate, an alicyclic polyfunctional isocyanate, an aromatic polyfunctional isocyanate, and an araliphatic polyfunctional isocyanate. Polyfunctional isocyanate can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

脂肪族多官能イソシアネートとしては、例えば、1,3−トリメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の炭素数(NCO中の炭素を除く)2〜12の脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyfunctional isocyanate include 1,3-trimethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,5-pentamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1, , 2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, etc. (excluding carbon in NCO) Examples include 2 to 12 aliphatic diisocyanates.

脂環式多官能イソシアネートとしては、例えば、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート)、4,4'−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネート等の炭素数(NCO中の炭素を除く)4〜18の脂環式ジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the alicyclic polyfunctional isocyanate include 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate). ), 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanate methyl) ) Aliphatic diisocyanates having 4 to 18 carbon atoms (excluding carbon in NCO) such as cyclohexane and norbornane diisocyanate.

芳香族多官能イソシアネートとしては、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、4,4'−ジフェニルジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2'−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2,2'−ジフェニルプロパン−4,4'−ジイソシアネート、3,3'−ジメチルジフェニルメタン−4,4'−ジイソシネート、4,4'−ジフェニルプロパンジイソシアネート等の炭素数(NCO中の炭素を除く)6〜15の芳香族ジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the aromatic polyfunctional isocyanate include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, and naphthylene-1,5- Diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 2,2'-diphenylpropane Fragrance of 6 to 15 carbon atoms (excluding carbon in NCO) such as 4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropane diisocyanate Group diisocyanate and the like.

芳香脂肪族多官能イソシアネートとしては、例えば、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、ω,ω'−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼン、1,4−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼン、1,3−ビス(α,α−ジメチルイソシアネートメチル)ベンゼン等の炭素数(NCO中の炭素を除く)8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the araliphatic polyfunctional isocyanate include 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, ω, ω′-diisocyanate-1,4-diethylbenzene, 1,3-bis (1-isocyanate- Carbon number of 1-methylethyl) benzene, 1,4-bis (1-isocyanate-1-methylethyl) benzene, 1,3-bis (α, α-dimethylisocyanatomethyl) benzene (excluding carbon in NCO) ) 8-15 aromatic aliphatic diisocyanates and the like.

多官能イソシアネートとしては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4'−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、1,3−ビス(α,α−ジメチルイソシアネートメチル)ベンゼンを好ましく用いることができる。   Examples of the polyfunctional isocyanate include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 1,3-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, 1,3-bis (α , Α-dimethylisocyanatomethyl) benzene can be preferably used.

なお、多官能イソシアネートとして、上記例示の脂肪族多官能イソシアネート、脂環式多官能イソシアネート、芳香族多官能イソシアネート、芳香脂肪族多官能イソシアネートによる二量体や三量体、反応生成物、変成物又は重合物(例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートの二量体や三量体、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリエーテル多官能イソシアネート、ポリエステル多官能イソシアネート等)等も用いることができる。   In addition, as the polyfunctional isocyanate, the above-exemplified aliphatic polyfunctional isocyanate, alicyclic polyfunctional isocyanate, aromatic polyfunctional isocyanate, dimer or trimer by araliphatic polyfunctional isocyanate, reaction product, modified product Or a polymer (eg, diphenylmethane diisocyanate dimer or trimer, reaction product of trimethylolpropane and tolylene diisocyanate, reaction product of trimethylolpropane and hexamethylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, poly Ether polyfunctional isocyanate, polyester polyfunctional isocyanate, etc.) can also be used.

上記ポリオールとしては、例えば、低分子量ポリオール;ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリアクリルポリオール等の長鎖ポリオール等が挙げられる。低分子量ポリオールの分子量は500未満であり、好ましくは300以下である。長鎖ポリオールの数平均分子量は、通常、500以上であり、好ましくは500〜10000、より好ましくは600〜6000、さらに好ましくは800〜4000である。低分子量ポリオール、長鎖ポリオールは、それぞれ一種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   Examples of the polyol include low molecular weight polyols; long-chain polyols such as polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, and polyacryl polyols. The molecular weight of the low molecular weight polyol is less than 500, preferably 300 or less. The number average molecular weight of the long-chain polyol is usually 500 or more, preferably 500 to 10,000, more preferably 600 to 6000, and still more preferably 800 to 4000. A low molecular weight polyol and a long-chain polyol can each be used alone or in combination of two or more.

低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ビスフェノールA等のポリオール(特に、ジオール)が挙げられる。   Examples of the low molecular weight polyol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-pentanediol, 2 , 3-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolpropane, bisphenol Examples include polyols such as A (particularly diols).

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール(PTMG)等のポリアルキレングリコールの他、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体等のモノマー成分として複数のアルキレンオキシドを含む(アルキレンオキサイド−他のアルキレンオキサイド)共重合体等が挙げられる。   Examples of the polyether polyol include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxytetramethylene glycol (PTMG), and a plurality of alkylene oxides as monomer components such as an ethylene oxide-propylene oxide copolymer (alkylene). Oxide-other alkylene oxide) copolymers and the like.

ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸との縮合重合物;環状エステル(ラクトン)の開環重合物;多価アルコール、多価カルボン酸及び環状エステルの3種類の成分による反応物等を用いることができる。多価アルコールと多価カルボン酸との縮合重合物において、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、シクロヘキサンジオール類(1,4−シクロヘキサンジオール等)、シクロヘキサンジメタノール類(1,4−シクロヘキサンジメタノール等)、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)、糖アルコール類(キシリトールやソルビトール等)等を用いることができる。一方、多価カルボン酸としては、例えば、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸、トリメリット酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。また、環状エステルの開環重合物において、環状エステルとしては、例えば、プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。3種類の成分による反応物において、多価アルコール、多価カルボン酸、環状エステルとしては、上記例示のもの等を用いることができる。   Examples of the polyester polyol include a condensation polymer of a polyhydric alcohol and a polyvalent carboxylic acid; a ring-opening polymer of a cyclic ester (lactone); a reaction by three kinds of components: a polyhydric alcohol, a polyvalent carboxylic acid, and a cyclic ester. A thing etc. can be used. In the condensation polymerization product of polyhydric alcohol and polycarboxylic acid, examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, , 4-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4- Diethyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, cyclohexanediols (1,4-cyclohexanediol, etc.), cyclohexanedimethanols (1,4-cyclohexane Methanol and the like), bisphenols (bisphenol A, etc.), sugar alcohols (xylitol and sorbitol), or the like can be used. On the other hand, examples of polycarboxylic acids include aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, maleic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and dodecanedioic acid; 1,4-cyclohexane Examples include alicyclic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acids; aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, paraphenylene dicarboxylic acid, and trimellitic acid. Examples of the cyclic ester in the ring-opening polymer of the cyclic ester include propiolactone, δ-valerolactone, β-methyl-δ-valerolactone, and ε-caprolactone. In the reaction product by three kinds of components, as the polyhydric alcohol, polyvalent carboxylic acid, and cyclic ester, those exemplified above can be used.

ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、多価アルコールとホスゲン、クロロギ酸エステル、ジアルキルカーボネート又はジアリールカーボネートとの反応物;環状炭酸エステル(アルキレンカーボネート等)の開環重合物等が挙げられる。具体的には、多価アルコールとホスゲンとの反応物において、多価アルコールとしては、上記例示の多価アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール等)を用いることができる。また、環状炭酸エステルの開環重合物において、アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネート、ヘキサメチレンカーボネート等が挙げられる。なお、ポリカーボネートポリオールは、分子内にカーボネート結合を有し、末端がヒドロキシ基である化合物であればよく、カーボネート結合とともにエステル結合を有していてもよい。ポリカーボネートポリオールの代表的な例として、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールにラクトンを開環付加重合して得られるジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールとポリエステルジオール又はポリエーテルジオールとの共縮合物等が挙げられる。   Examples of the polycarbonate polyol include a reaction product of a polyhydric alcohol and phosgene, chloroformate, dialkyl carbonate or diaryl carbonate; a ring-opening polymer of a cyclic carbonate (such as alkylene carbonate). Specifically, in the reaction product of polyhydric alcohol and phosgene, the polyhydric alcohol includes the polyhydric alcohols exemplified above (for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol). Neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, etc.) can be used. In the ring-opening polymer of cyclic carbonate, examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate, trimethylene carbonate, tetramethylene carbonate, hexamethylene carbonate, and the like. The polycarbonate polyol may be a compound having a carbonate bond in the molecule and a terminal being a hydroxy group, and may have an ester bond together with the carbonate bond. Representative examples of polycarbonate polyols include polyhexamethylene carbonate diol, diol obtained by ring-opening addition polymerization of lactone to polyhexamethylene carbonate diol, and co-condensate of polyhexamethylene carbonate diol with polyester diol or polyether diol. Etc.

ポリオレフィンポリオールは、オレフィンを重合体又は共重合体の骨格(又は主鎖)の成分とし且つ分子内に(特に末端に)ヒドロキシ基を少なくとも2つ有するポリオールである。上記オレフィンとしては、末端に炭素−炭素二重結合を有するオレフィン(例えば、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン等)であってもよく、また末端以外の部位に炭素−炭素二重結合を有するオレフィン(例えば、イソブテン等)であってもよく、さらにはジエン(例えば、ブタジエン、イソプレン等)であってもよい。ポリオレフィンポリオールの代表的な例として、ブタジエンホモポリマー、イソプレンホモポリマー、ブタジエン−スチレンコポリマー、ブタジエン−イソプレンコポリマー、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ブタジエン−2−エチルヘキシルアクリレートコポリマー、ブタジエン−n−オクタデシルアクリレートコポリマー等のブタジエン若しくはイソプレン系ポリマーの末端をヒドロキシ基に変性したものが挙げられる。   The polyolefin polyol is a polyol having an olefin as a component of the skeleton (or main chain) of the polymer or copolymer and having at least two hydroxy groups in the molecule (particularly at the terminal). The olefin may be an olefin having a carbon-carbon double bond at the terminal (for example, an α-olefin such as ethylene or propylene), or an olefin having a carbon-carbon double bond at a position other than the terminal. (For example, isobutene) may be used, and diene (for example, butadiene, isoprene, etc.) may be used. Representative examples of polyolefin polyols include butadiene homopolymers, isoprene homopolymers, butadiene-styrene copolymers, butadiene-isoprene copolymers, butadiene-acrylonitrile copolymers, butadiene-2-ethylhexyl acrylate copolymers, butadiene-n-octadecyl acrylate copolymers, and the like. Or what modified | denatured the terminal of an isoprene-type polymer to the hydroxyl group is mentioned.

ポリアクリルポリオールは、(メタ)アクリレートを重合体又は共重合体の骨格(又は主鎖)の成分とし且つ分子内に(特に末端に)ヒドロキシ基を少なくとも2つ有するポリオールである。(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸C1-20アルキルエステル等]が好ましく用いられる。また、ポリオールに関しては、ここに挙げられたもの以外のあらゆる材料を使用することができる。 The polyacryl polyol is a polyol having (meth) acrylate as a component of the polymer (or copolymer) skeleton (or main chain) and having at least two hydroxy groups in the molecule (particularly at the terminal). As (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester [for example, (meth) acrylic acid C 1-20 alkyl ester, etc.] is preferably used. Also, for the polyol, any material other than those listed here can be used.

また、上記ウレタン樹脂は、鎖伸長剤としてポリアミンが用いられていてもよい。ポリアミンの分子量は、通常500未満であり、好ましくは300以下である。ポリアミンの代表的な例として、例えば、ヘキサメチレンジアミン、3,3'−ジメチル−4,4'−ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4'−メチレンビス−2−クロロアニリン等のポリアミン(特に、ジアミン)等が挙げられる。   The urethane resin may use polyamine as a chain extender. The molecular weight of the polyamine is usually less than 500, preferably 300 or less. Representative examples of polyamines include, for example, polyamines (particularly diamines) such as hexamethylenediamine, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 4,4′-methylenebis-2-chloroaniline, and the like. Is mentioned.

本発明の水分散型樹脂組成物においては、ウレタン樹脂として、エマルション型ウレタン樹脂を用いるのが好ましい。エマルション型ウレタン樹脂としては、界面活性剤を乳化剤として用いる強制乳化型ウレタン樹脂、樹脂中に親水性基を導入した自己乳化型ウレタン樹脂のいずれであってもよい。中でも、エマルション型ウレタン樹脂としては、自己乳化型ウレタン樹脂が特に好ましい。自己乳化型ウレタン樹脂の有する親水性基として、スルホン酸基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ポリエチレンオキシ基、アミノ基、モノ又はジ置換アミノ基等が挙げられる。これらの中でも、上記親水性基として、スルホン酸基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ポリエチレンオキシ基が好ましい。   In the water-dispersed resin composition of the present invention, it is preferable to use an emulsion type urethane resin as the urethane resin. The emulsion type urethane resin may be either a forced emulsification type urethane resin using a surfactant as an emulsifier or a self-emulsification type urethane resin in which a hydrophilic group is introduced into the resin. Among these, self-emulsifying urethane resins are particularly preferable as the emulsion type urethane resins. Examples of the hydrophilic group possessed by the self-emulsifying urethane resin include a sulfonic acid group, a carboxy group, a hydroxy group, a polyethyleneoxy group, an amino group, a mono- or di-substituted amino group, and the like. Among these, as the hydrophilic group, a sulfonic acid group, a carboxy group, a hydroxy group, and a polyethyleneoxy group are preferable.

エマルション型ウレタン樹脂[ポリウレタンエマルション(ウレタン樹脂エマルション)]の市販品として、例えば、三洋化成工業(株)の商品名「ユーコートUX−150」、「ユーコートUX−200」、「ユーコートUX−300」、「ユーコートUX−310」、「ユーコートUWS−145」、「パーマリンUA−150」、「パーマリンUA−300」、「パーマリンUA−310」、「パーマリンUA−368」、「ユープレンUXA−307」;松本油脂製薬(株)の商品名「KP−2820」;第一工業製薬(株)の商品名「スーパーフレックス150HS」;DIC(株)の商品名「ハイドランAP−20」、「ハイドランAP−30F」、「ハイドランAP−40F」、「ハイドランWLS−213」、「ハイドランHW930」;大成ファインケミカル(株)の商品名「アクリットWBR−2018」、「アクリットWBR−016U」、「アクリットWEM−3008」等が挙げられる。   As commercially available products of emulsion type urethane resin [polyurethane emulsion (urethane resin emulsion)], for example, Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. trade names “Yukot UX-150”, “Yukot UX-200”, “Yukot UX-300”, “Ucote UX-310”, “Ucote UWS-145”, “Permarin UA-150”, “Permarin UA-300”, “Permarin UA-310”, “Permarin UA-368”, “Euprene UXA-307”; Matsumoto Product name “KP-2820” of Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd .; Product name “Superflex 150HS” of Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .; Product names “Hydran AP-20” and “Hydran AP-30F” of DIC Corporation , "Hydran AP-40F", "Hydran WLS-213", "Hydran W930 "; trade name of Taisei Fine Chemical Co., Ltd." ACRIT WBR-2018 "," ACRIT WBR-016U ", such as" ACRIT WEM-3008 "and the like.

本発明の水分散型樹脂組成物においてウレタン樹脂は、後述の水系媒体中に乳化粒子として分散していることが好ましい。その場合、ウレタン樹脂の25℃における乳化粒子の平均粒径(平均乳化粒径)は、保存安定性の点から、0.1〜0.4μmが好ましく、0.2〜0.3μmであることがより好ましい。なお、平均乳化粒径は、動的光散乱法により測定することができる。   In the water-dispersed resin composition of the present invention, the urethane resin is preferably dispersed as emulsified particles in an aqueous medium described later. In that case, the average particle diameter (average emulsion particle diameter) of the emulsified particles at 25 ° C. of the urethane resin is preferably 0.1 to 0.4 μm, and preferably 0.2 to 0.3 μm from the viewpoint of storage stability. Is more preferable. The average emulsified particle diameter can be measured by a dynamic light scattering method.

本発明の水分散型樹脂組成物におけるウレタン樹脂の含有量(配合量)は、特に限定されないが、水分散型樹脂組成物の不揮発分(100重量%)に対して、0.1〜98重量%が好ましく、より好ましくは1〜90重量%、さらに好ましくは10〜85重量%、特に好ましくは20〜80重量%である。   The content (blending amount) of the urethane resin in the water-dispersed resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 0.1 to 98 wt% with respect to the nonvolatile content (100 wt%) of the water-dispersed resin composition. % Is preferable, more preferably 1 to 90% by weight, still more preferably 10 to 85% by weight, and particularly preferably 20 to 80% by weight.

本発明の水分散型樹脂組成物における本発明のエポキシ−アミン付加物とウレタン樹脂との比[前者/後者(重量比;不揮発分)]は、特に限定されないが、1/99〜99/1が好ましく、より好ましくは10/90〜95/5、さらに好ましくは30/70〜90/10、特に好ましくは50/50〜85/15である。   The ratio [the former / the latter (weight ratio; nonvolatile content)] of the epoxy-amine adduct of the present invention and the urethane resin in the water-dispersed resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 1/99 to 99/1. Is more preferable, 10/90 to 95/5, more preferably 30/70 to 90/10, and particularly preferably 50/50 to 85/15.

本発明の水分散型樹脂組成物は、水系媒体を含む組成物である。水系媒体としては、水を必須成分として含む媒体(媒質)であればよく、特に限定されるものではない。即ち、本発明の水分散型樹脂組成物は、水系媒体として水のみを含むものであってもよいし、水と有機溶媒とを含むものであってもよい。上記有機溶媒としては、特に限定されないが、へキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素;ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール;ジメチルスルホキシド等が挙げられる。なお、有機溶媒は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。中でも、アミド、アルコール、ジメチルスルホキシド等の水と混和可能な有機溶媒が好ましい。   The water-dispersed resin composition of the present invention is a composition containing an aqueous medium. The aqueous medium is not particularly limited as long as it is a medium (medium) containing water as an essential component. That is, the water-dispersed resin composition of the present invention may contain only water as an aqueous medium, or may contain water and an organic solvent. Although it does not specifically limit as said organic solvent, Aliphatic hydrocarbons, such as hexane, heptane, and octane; Cycloaliphatic hydrocarbons, such as cyclohexane; Aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; Chloroform, dichloromethane Halogenated hydrocarbons such as 1,2-dichloroethane; ethers such as diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone; methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, etc. Esters; Amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; Nitriles such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; Methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol and the like Alcohols; dimethyl sulfoxide and the like. In addition, an organic solvent can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. Of these, organic solvents miscible with water such as amides, alcohols, and dimethyl sulfoxide are preferable.

本発明の水分散型樹脂組成物は、作業安全性の確保や環境保護の観点では、有機溶媒の含有量が少ないことが好ましい。本発明の水分散型樹脂組成物における有機溶媒の含有量(配合量)は、特に限定されないが、水分散型樹脂組成物の全量(100重量%)に対して、10重量%以下(例えば、0〜10重量%)が好ましく、より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは1重量%以下、特に好ましくは0.1重量%以下である。   The water-dispersed resin composition of the present invention preferably has a low content of organic solvent from the viewpoint of ensuring work safety and environmental protection. The content (blending amount) of the organic solvent in the water-dispersed resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 10% by weight or less (for example, based on the total amount (100% by weight) of the water-dispersed resin composition) 0 to 10% by weight) is preferable, more preferably 5% by weight or less, still more preferably 1% by weight or less, and particularly preferably 0.1% by weight or less.

本発明の水分散型樹脂組成物は、上述の成分以外の成分(「その他の成分」と称する場合がある)を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、脂肪酸、アミド、エステル等の潤滑剤;シランカップリング剤やチタンカップリング剤等のカップリング剤等の各種添加剤が挙げられる。   The water-dispersed resin composition of the present invention may contain components other than the above-mentioned components (sometimes referred to as “other components”). Examples of other components include various additives such as lubricants such as fatty acids, amides and esters; coupling agents such as silane coupling agents and titanium coupling agents.

本発明の水分散型樹脂組成物の調製方法(製造方法)としては、例えば、(i)本発明のエポキシ−アミン付加物を含む水分散液と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤とを混合し、さらに必要に応じて、ウレタン樹脂エマルションと混合する方法、(ii)本発明のエポキシ−アミン付加物と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤とを混合し、さらに必要に応じて、ウレタン樹脂を混合してから乳化する方法、(iii)本発明のエポキシ−アミン付加物を含む水分散液に、高級脂肪酸エステルと界面活性剤を添加して混合し、さらに必要に応じて、ウレタン樹脂を添加して混合する方法、(iv)高級脂肪酸エステルと界面活性剤を含むエマルジョンに本発明のエポキシ−アミン付加物及びウレタン樹脂エマルション(必要であれば)を添加して混合する方法等のいずれであってもよい。これらの中でも、簡易に安定なエマルションが得られるという観点から、上記(i)又は(ii)の方法が好ましい。   As a preparation method (manufacturing method) of the water-dispersed resin composition of the present invention, for example, (i) an aqueous dispersion containing the epoxy-amine adduct of the present invention, a higher fatty acid ester, and a surfactant are mixed. And, if necessary, a method of mixing with a urethane resin emulsion, (ii) the epoxy-amine adduct of the present invention, a higher fatty acid ester, and a surfactant, and further, if necessary, a urethane resin (Iii) A higher fatty acid ester and a surfactant are added to and mixed with the aqueous dispersion containing the epoxy-amine adduct of the present invention, and a urethane resin is added if necessary. (Iv) Addition and mixing of the epoxy-amine adduct of the present invention and a urethane resin emulsion (if necessary) to an emulsion containing a higher fatty acid ester and a surfactant. Any method may be used. Among these, the method (i) or (ii) is preferable from the viewpoint that a stable emulsion can be easily obtained.

上記各方法における「混合」は、例えば、ディスパー、ホモミキサー、ビーズミル、ジェットミル、ロールミル、ハンマーミル、振動ミル、ボールミル、サンドミル、パールミル、スパイクミル、アジテータミル、コボールミル等の分散機(特に、メディア攪拌型分散機)を用いて行うことができる。   “Mixing” in each of the above methods is, for example, a disperser such as a disper, homomixer, bead mill, jet mill, roll mill, hammer mill, vibration mill, ball mill, sand mill, pearl mill, spike mill, agitator mill, coball mill, etc. A stirring disperser).

上記の本発明のエポキシ−アミン付加物を含む水分散液は、例えば、本発明のエポキシ−アミン付加物と、水系媒体と、必要に応じて、界面活性剤と、さらにその他の成分とを混合して、本発明のエポキシ−アミン付加物を水系媒体中に分散(例えば、懸濁分散、乳化分散)させることによって、製造できる。混合にあたっての各種成分の添加順序は特に限定されない。具体的には、例えば、本発明のエポキシ−アミン付加物と、水系媒体とを含む混合物を、上記分散機を用いて混合することにより調製できる。なお、本発明の水分散型樹脂組成物中の有機溶媒の含有量を低減させるため、さらに、減圧乾燥等の処理を行ってもよい。   The aqueous dispersion containing the above-described epoxy-amine adduct of the present invention is, for example, a mixture of the epoxy-amine adduct of the present invention, an aqueous medium, and, if necessary, a surfactant and further other components. Thus, the epoxy-amine adduct of the present invention can be produced by dispersing (for example, suspending dispersion or emulsifying dispersion) in an aqueous medium. The order of adding various components during mixing is not particularly limited. Specifically, for example, it can be prepared by mixing a mixture containing the epoxy-amine adduct of the present invention and an aqueous medium using the above-mentioned disperser. In addition, in order to reduce the content of the organic solvent in the water-dispersed resin composition of the present invention, a treatment such as drying under reduced pressure may be further performed.

本発明の水分散型樹脂組成物は、本発明のエポキシ−アミン付加物を含むため、強化繊維の表面に存在するヒドロキシ基、カルボキシ基、エポキシ基等の官能基に対する反応性が高く、また、高級脂肪酸エステルと界面活性剤、さらに必要に応じてウレタン樹脂を含むため形成される被膜が柔軟性、強靭性に優れる。このため、繊維強化複合材料における樹脂(特にマトリックス樹脂)と強化繊維(特に、ガラス繊維や炭素繊維)の密着性、繊維強化複合材料の柔軟性、強靭性を効果的に向上させることができる。   Since the water-dispersed resin composition of the present invention contains the epoxy-amine adduct of the present invention, the reactivity with respect to functional groups such as hydroxy groups, carboxy groups, and epoxy groups present on the surface of the reinforcing fiber is high. A film formed by containing a higher fatty acid ester, a surfactant and, if necessary, a urethane resin is excellent in flexibility and toughness. For this reason, the adhesiveness of resin (especially matrix resin) and reinforced fiber (especially glass fiber or carbon fiber) in a fiber reinforced composite material, the softness | flexibility of a fiber reinforced composite material, and toughness can be improved effectively.

<サイジング剤>
本発明の水分散型樹脂組成物は、水分散型樹脂組成物(水分散液)の形態をとっているため、強化繊維に対する塗工や含浸が容易である。このため、本発明の水分散型樹脂組成物は、特にサイジング剤(特に、ガラス繊維用サイジング剤や炭素繊維用サイジング剤)として有用である。即ち、炭素繊維用サイジング剤として、本発明の水分散型樹脂組成物を含むサイジング剤を使用できる。なお、サイジング剤とは、強化繊維の製造工程や、高次加工工程(織物工程、プリプレグ工程、その他の成形工程)での取り扱い性を向上させるために強化繊維に塗布(塗工)される処理剤であり、収束剤と称される場合もある。本明細書においては、本発明の水分散型樹脂組成物を含むサイジング剤を「本発明のサイジング剤」と称する場合がある。
<Sizing agent>
Since the water-dispersed resin composition of the present invention takes the form of a water-dispersed resin composition (aqueous dispersion), it is easy to apply or impregnate reinforcing fibers. For this reason, the water-dispersed resin composition of the present invention is particularly useful as a sizing agent (particularly, a sizing agent for glass fibers or a sizing agent for carbon fibers). That is, a sizing agent containing the water-dispersed resin composition of the present invention can be used as a sizing agent for carbon fibers. A sizing agent is a process applied (coated) to reinforcing fibers to improve handling in the reinforcing fiber manufacturing process and higher-order processing processes (textile process, prepreg process, and other molding processes). Agent, sometimes referred to as sizing agent. In the present specification, the sizing agent containing the water-dispersed resin composition of the present invention may be referred to as “the sizing agent of the present invention”.

本発明のサイジング剤は、本発明の水分散型樹脂組成物を必須の構成成分として含むものであればよく、本発明の水分散型樹脂組成物以外に溶媒やその他の添加剤等を含むものであってもよいし、本発明の水分散型樹脂組成物のみから構成されたもの(本発明の水分散型樹脂組成物そのもの)であってもよい。   The sizing agent of the present invention only needs to contain the water-dispersed resin composition of the present invention as an essential component, and includes a solvent and other additives in addition to the water-dispersed resin composition of the present invention. Or it may be composed only of the water-dispersed resin composition of the present invention (the water-dispersed resin composition of the present invention itself).

本発明のサイジング剤は、その他、脂肪酸、アミド、エステル等の潤滑剤;シランカップリング剤やチタンカップリング剤等のカップリング剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。   In addition, the sizing agent of the present invention may contain various additives such as lubricants such as fatty acids, amides and esters; coupling agents such as silane coupling agents and titanium coupling agents.

本発明のサイジング剤における本発明の水分散型樹脂組成物、添加剤の含有量(配合量)は、特に限定されず、それぞれ適宜調整可能である。   The content (blending amount) of the water-dispersed resin composition of the present invention and the additive in the sizing agent of the present invention is not particularly limited and can be appropriately adjusted.

本発明のサイジング剤(例えば、炭素繊維用サイジング剤)は、例えば、水性塗料等の用途に好ましく使用できる。   The sizing agent (for example, sizing agent for carbon fiber) of the present invention can be preferably used for applications such as water-based paints.

<サイジング剤塗布炭素繊維>
本発明のサイジング剤(炭素繊維用サイジング剤)を炭素繊維に塗布(塗工)することによって、サイジング剤塗布炭素繊維(サイジング剤付着炭素繊維)(「本発明のサイジング剤塗布炭素繊維」と称する場合がある)が得られる。即ち、本発明のサイジング剤塗布炭素繊維は、炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維である。
<Carbon fiber coated with sizing agent>
By applying (coating) the sizing agent (carbon fiber sizing agent) of the present invention to carbon fiber, the sizing agent-coated carbon fiber (sizing agent-attached carbon fiber) (referred to as “the sizing agent-coated carbon fiber of the present invention”). In some cases). That is, the sizing agent-coated carbon fiber of the present invention is a carbon fiber sizing agent-coated carbon fiber.

本発明のサイジング剤を炭素繊維に塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、本発明のサイジング剤に炭素繊維を浸漬する方法、本発明のサイジング剤が付着したローラに炭素繊維を接触させる方法、本発明のサイジング剤を霧状にして炭素繊維に吹き付ける方法等の公知乃至慣用の方法が挙げられる。なお、本発明のサイジング剤の塗布は、炭素繊維の全面に対して行ってもよいし、一部の表面に対して行ってもよい。また、塗布厚みや塗布量も適宜調整可能であり、特に限定されない。   The method for applying the sizing agent of the present invention to the carbon fiber is not particularly limited. For example, the method of immersing the carbon fiber in the sizing agent of the present invention, or the method of bringing the carbon fiber into contact with the roller to which the sizing agent of the present invention is attached. Well-known or conventional methods such as a method of spraying the sizing agent of the present invention on a carbon fiber in the form of a mist are exemplified. In addition, application | coating of the sizing agent of this invention may be performed with respect to the whole surface of carbon fiber, and may be performed with respect to one part surface. Also, the coating thickness and the coating amount can be adjusted as appropriate, and are not particularly limited.

本発明のサイジング剤を塗布した後、必要に応じて、熱処理を行ってもよい。上記熱処理の条件は、特に限定されないが、加熱温度は40〜300℃が好ましく、より好ましくは60〜250℃である。また、加熱時間は、加熱温度に応じて適宜調節可能であり、特に限定されないが、1秒〜60分が好ましく、より好ましくは5秒〜10分である。上記熱処理において、加熱温度は一定とすることもできるし、連続的又は段階的に変更することもできる。また、上記熱処理は一段階で連続的に行うものであってもよいし、2以上の段階に分けて断続的に行うものであってもよい。なお、上記熱処理は、一般に、サイジング剤の含浸を促進させるとともに、溶剤を乾燥させるために実施される。上記熱処理は、公知乃至慣用の方法(例えば、熱風オーブンを使用した加熱等)により行うことができる。   After applying the sizing agent of the present invention, heat treatment may be performed as necessary. Although the conditions of the said heat processing are not specifically limited, 40-300 degreeC is preferable for heating temperature, More preferably, it is 60-250 degreeC. The heating time can be appropriately adjusted according to the heating temperature and is not particularly limited, but is preferably 1 second to 60 minutes, more preferably 5 seconds to 10 minutes. In the heat treatment, the heating temperature can be constant, or can be changed continuously or stepwise. Further, the heat treatment may be performed continuously in one step, or may be performed intermittently in two or more steps. The heat treatment is generally performed to accelerate the impregnation of the sizing agent and dry the solvent. The heat treatment can be performed by a known or conventional method (for example, heating using a hot air oven).

本発明のサイジング剤塗布炭素繊維は、本発明のサイジング剤を塗布して熱処理した後、さらに、熱可塑性樹脂を塗布したものであってもよい。これにより、上記熱可塑性樹脂の種類によってはサイジング剤塗布炭素繊維のタックが低減され、取り扱い性(ハンドリング性)が向上する場合がある。上記塗布の方法は、特に限定されず、例えば、本発明のサイジング剤の炭素繊維に対する塗布と同様にして実施することができる。なお、上記塗布は、サイジング剤塗布炭素繊維の全面に対して行ってもよいし、一部の表面に対して行ってもよい。また、塗布厚みや塗布量も適宜調整可能であり、特に限定されない。   The sizing agent-coated carbon fiber of the present invention may be one in which a thermoplastic resin is further applied after the sizing agent of the present invention is applied and heat-treated. Thereby, depending on the kind of the thermoplastic resin, the tack of the sizing agent-coated carbon fiber may be reduced, and the handleability (handling property) may be improved. The method of application is not particularly limited, and can be performed, for example, in the same manner as the application of the sizing agent of the present invention to carbon fibers. In addition, the said application | coating may be performed with respect to the whole surface of sizing agent application | coating carbon fiber, and may be performed with respect to one part surface. Also, the coating thickness and the coating amount can be adjusted as appropriate, and are not particularly limited.

上記熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン等)、ビニル系重合体(例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン等)、ポリアミド(例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン61、ナイロン6T、ナイロン9T等)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。但し、上記「熱可塑性樹脂」には本発明のエポキシ−アミン付加物は含まれない。なお、熱可塑性樹脂は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   The thermoplastic resin is not particularly limited. For example, polyolefin (for example, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, etc.), vinyl polymer (for example, acrylic resin, polystyrene, etc.), polyamide (for example, nylon 6, nylon 66, Nylon 11, nylon 12, nylon 610, nylon 612, nylon 61, nylon 6T, nylon 9T, etc.), polyester (eg, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate), polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, Examples thereof include thermoplastic resins such as polyphenylene sulfide, polyethersulfone, and polyetheretherketone. However, the “thermoplastic resin” does not include the epoxy-amine adduct of the present invention. In addition, a thermoplastic resin can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

本発明のサイジング剤塗布炭素繊維は本発明のサイジング剤中の本発明のエポキシ−アミン付加物が塗布されているため、樹脂に対する密着性に優れる。また、本発明のサイジング剤中の本発明のエポキシ−アミン付加物として特に耐熱性に優れるものを使用した場合、高温での加工(例えば、サイジング剤塗布炭素繊維の製造)に適用可能であり、繊維強化複合材料の生産性向上にも寄与し得る。さらに、本発明のサイジング剤中の本発明のエポキシ−アミン付加物としてある程度高いガラス転移温度を有するものを使用した場合、加工機(ロール等)の汚染が防止され、また、サイジング剤を塗布した強化繊維(例えば、サイジング剤塗布炭素繊維)に対して優れた風合いや取り扱い性を付与することも可能である。さらに、本発明のサイジング剤は、炭素繊維を収束させる機能や、炭素繊維に対して柔軟性を付与する機能等の一般のサイジング剤としての優れた機能も備えるため、本発明のサイジング剤塗布炭素繊維は取り扱い性が良好であり、高次加工性に優れる。   Since the sizing agent-coated carbon fiber of the present invention is coated with the epoxy-amine adduct of the present invention in the sizing agent of the present invention, it has excellent adhesion to the resin. Further, when an epoxy-amine adduct of the present invention in the sizing agent of the present invention that is particularly excellent in heat resistance is applicable to processing at a high temperature (for example, production of sizing agent-coated carbon fiber), It can also contribute to improving the productivity of fiber-reinforced composite materials. Further, when an epoxy-amine adduct of the present invention in the sizing agent of the present invention having a somewhat high glass transition temperature is used, contamination of the processing machine (roll or the like) is prevented, and the sizing agent is applied. It is also possible to impart excellent texture and handleability to reinforcing fibers (for example, sizing agent-coated carbon fibers). Furthermore, since the sizing agent of the present invention has excellent functions as a general sizing agent such as a function of converging carbon fibers and a function of imparting flexibility to the carbon fibers, the sizing agent-coated carbon of the present invention The fiber has good handleability and excellent high-order processability.

本発明のサイジング剤塗布炭素繊維は上記特性を有するため、該サイジング剤塗布炭素繊維と各種マトリックス樹脂(熱可塑性樹脂)とを含む繊維強化複合材料(本発明のサイジング剤塗布炭素繊維を含む繊維強化複合材料)は、優れた耐熱性及び機械強度(特に、強靭性)を有し、高い生産性を有する。なお、上記繊維強化複合材料は、上述の繊維強化複合材料の製造方法等の公知乃至慣用の方法によって製造できる。また、上記繊維強化複合材料は、上述の各種の構造物の材料として好ましく使用することができる。   Since the sizing agent-coated carbon fiber of the present invention has the above properties, a fiber-reinforced composite material including the sizing agent-coated carbon fiber and various matrix resins (thermoplastic resin) (fiber reinforced including the sizing agent-coated carbon fiber of the present invention) The composite material) has excellent heat resistance and mechanical strength (particularly toughness) and high productivity. In addition, the said fiber reinforced composite material can be manufactured by well-known thru | or usual methods, such as the manufacturing method of the above-mentioned fiber reinforced composite material. Moreover, the said fiber reinforced composite material can be preferably used as a material of the above-mentioned various structures.

<プリプレグ>
本発明の水分散型樹脂組成物をサイジング剤として使用し、該樹脂組成物を強化繊維に含浸又は塗工することにより、繊維強化複合材料の前駆体材料であるプリプレグ(「本発明のプリプレグ」と称する場合がある)が得られる。
<Prepreg>
By using the water-dispersed resin composition of the present invention as a sizing agent and impregnating or coating the resin composition on reinforcing fibers, a prepreg that is a precursor material of a fiber-reinforced composite material (“prepreg of the present invention”) May be obtained).

上記強化繊維としては、公知乃至慣用の強化繊維を使用することができ、特に限定されないが、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、高強度ポリエチレン繊維、タングステンカーバイド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維(PBO繊維)等が挙げられる。上記炭素繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維等が挙げられる。中でも、機械物性(強靭性等)の観点で、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維が好ましい。なお、上記強化繊維は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、上記強化繊維は、カップリング処理、酸化処理、コーティング処理等の公知乃至慣用の表面処理が施されたものであってもよい。   As the reinforcing fiber, known or commonly used reinforcing fiber can be used, and is not particularly limited. For example, carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, boron fiber, graphite fiber, silicon carbide fiber, high-strength polyethylene fiber, Examples thereof include tungsten carbide fibers and polyparaphenylene benzoxazole fibers (PBO fibers). Examples of the carbon fiber include polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, and vapor-grown carbon fiber. Among these, carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber are preferable from the viewpoint of mechanical properties (toughness and the like). In addition, the said reinforced fiber can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. The reinforcing fiber may be subjected to a known or usual surface treatment such as a coupling treatment, an oxidation treatment, or a coating treatment.

上記強化繊維の形態は、特に限定されず、例えば、フィラメント(長繊維)の形態、トウの形態、トウを一方向に配列させた一方向材の形態、織物の形態、不織布の形態等が挙げられる。強化繊維の織物としては、例えば、平織、綾織、朱子織、若しくはノンクリンプファブリックに代表される繊維束を一方向に引き揃えたシートや角度を変えて積層したようなシートをほぐれないようにステッチしたステッチングシート等が挙げられる。   The form of the reinforcing fiber is not particularly limited, and examples thereof include a filament (long fiber) form, a tow form, a unidirectional material form in which tows are arranged in one direction, a woven form, and a non-woven form. It is done. Examples of reinforcing fiber woven fabrics include stitches that prevent unraveling sheets that are aligned in one direction, such as plain weave, twill weave, satin weave, or non-crimp fabric, or sheets that are laminated at different angles. Stitched sheets and the like.

本発明のプリプレグにおける強化繊維の含有量は、特に限定されず、適宜調整可能である。   The content of the reinforcing fiber in the prepreg of the present invention is not particularly limited and can be appropriately adjusted.

本発明の水分散型樹脂組成物を強化繊維に含浸又は塗工して本発明のプリプレグを製造する方法は特に限定されず、公知乃至慣用のプリプレグの製造方法における含浸又は塗工の方法により実施することができる。具体的には、例えば、本発明の水分散型樹脂組成物に強化繊維を浸漬する方法、本発明の水分散型樹脂組成物が付着したローラに強化繊維を接触させる方法、本発明の水分散型樹脂組成物を霧状にして強化繊維に吹き付ける方法等の公知乃至慣用の方法が挙げられる。なお、本発明の水分散型樹脂組成物の塗布は、強化繊維の全面に対して行ってもよいし、一部の表面に対して行ってもよい。また、塗布厚みや塗布量、含浸させる量も適宜調整可能であり、特に限定されない。   The method for producing the prepreg of the present invention by impregnating or coating the water-dispersed resin composition of the present invention on the reinforcing fiber is not particularly limited, and is carried out by the impregnation or coating method in a known or conventional prepreg production method. can do. Specifically, for example, a method of immersing the reinforcing fiber in the water-dispersed resin composition of the present invention, a method of bringing the reinforcing fiber into contact with a roller to which the water-dispersed resin composition of the present invention is attached, and the water dispersion of the present invention Known or conventional methods such as a method of spraying the mold resin composition on the reinforcing fiber in the form of a mist are exemplified. In addition, application | coating of the water-dispersed resin composition of this invention may be performed with respect to the whole surface of a reinforced fiber, and may be performed with respect to one part surface. The coating thickness, coating amount, and impregnation amount can be adjusted as appropriate, and are not particularly limited.

本発明のプリプレグは、本発明の水分散型樹脂組成物を強化繊維に含浸又は塗工した後、必要に応じて、熱処理を行って得られるものであってもよい。上記熱処理の条件は、特に限定されないが、加熱温度は40〜300℃が好ましく、より好ましくは60〜250℃である。また、加熱時間は、加熱温度に応じて適宜調節可能であり、特に限定されないが、1秒〜60分が好ましく、より好ましくは5秒〜10分である。上記熱処理において、加熱温度は一定とすることもできるし、連続的又は段階的に変更することもできる。また、上記熱処理は一段階で連続的に行うものであってもよいし、二以上の段階に分けて断続的に行うものであってもよい。なお、上記熱処理は、一般に、本発明の水分散型樹脂組成物の強化繊維への含浸を促進させるとともに、揮発分(水系媒体等)を乾燥除去するために実施される。上記熱処理は、公知乃至慣用の方法(例えば、熱風オーブンを使用した加熱等)により行うことができる。   The prepreg of the present invention may be obtained by impregnating or coating the reinforcing fiber with the water-dispersed resin composition of the present invention, and then performing heat treatment as necessary. Although the conditions of the said heat processing are not specifically limited, 40-300 degreeC is preferable for heating temperature, More preferably, it is 60-250 degreeC. The heating time can be appropriately adjusted according to the heating temperature and is not particularly limited, but is preferably 1 second to 60 minutes, more preferably 5 seconds to 10 minutes. In the heat treatment, the heating temperature can be constant, or can be changed continuously or stepwise. Moreover, the said heat processing may be performed continuously in one step, or may be performed intermittently in two or more steps. The heat treatment is generally performed to promote the impregnation of the water-dispersed resin composition of the present invention into the reinforcing fibers and to remove volatile components (aqueous medium or the like) by drying. The heat treatment can be performed by a known or conventional method (for example, heating using a hot air oven).

本発明のプリプレグは、本発明の水分散型樹脂組成物を強化繊維に含浸又は塗工した後、さらに、上述の熱可塑性樹脂を塗布したものであってもよい。これにより、上記熱可塑性樹脂の種類によっては本発明のプリプレグのタックが低減され、取り扱い性(ハンドリング性)がより向上する場合がある。上記塗布の方法は、特に限定されず、例えば、本発明の水分散型樹脂組成物を強化繊維に塗布する方法と同様にして実施することができる。なお、上記塗布は、プリプレグ(熱可塑性樹脂を塗布していないもの)の全面に対して行ってもよいし、一部の表面に対して行ってもよい。また、塗布厚みや塗布量も適宜調整可能であり、特に限定されない。これにより、本発明のエポキシ−アミン付加物と、熱可塑性樹脂と、強化繊維(特に、炭素繊維)とからなる本発明のプリプレグが得られる。   The prepreg of the present invention may be obtained by impregnating or coating the reinforcing fiber with the water-dispersed resin composition of the present invention, and further applying the thermoplastic resin described above. Thereby, depending on the kind of the thermoplastic resin, tack of the prepreg of the present invention may be reduced, and handling (handling) may be further improved. The method of application is not particularly limited, and for example, it can be carried out in the same manner as the method of applying the water-dispersed resin composition of the present invention to reinforcing fibers. In addition, the said application | coating may be performed with respect to the whole surface of a prepreg (thing which has not apply | coated the thermoplastic resin), and may be performed with respect to one part surface. Also, the coating thickness and the coating amount can be adjusted as appropriate, and are not particularly limited. Thereby, the prepreg of this invention which consists of the epoxy-amine adduct of this invention, a thermoplastic resin, and a reinforced fiber (especially carbon fiber) is obtained.

本発明のプリプレグの中でも熱可塑性樹脂を塗布したプリプレグ(熱可塑性プリプレグ)は、特に効果的であり、通常の硬化性プリプレグ(例えば、熱硬化性プリプレグ、光硬化性プリプレグ等)に比べて、短い時間で成形できるという利点を有する。このため、本発明の熱可塑性プリプレグは、成形時間の短縮が要求される用途(例えば、自動車部品用途等)に特に好ましく使用できる。   Among the prepregs of the present invention, a prepreg coated with a thermoplastic resin (thermoplastic prepreg) is particularly effective, and is shorter than a normal curable prepreg (for example, a thermosetting prepreg, a photocurable prepreg, etc.). It has the advantage that it can be molded in time. For this reason, the thermoplastic prepreg of the present invention can be particularly preferably used for applications requiring a reduction in molding time (for example, automotive parts applications).

上記熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、上記で例示した熱可塑性樹脂が使用できる。なお、熱可塑性樹脂は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   It does not specifically limit as said thermoplastic resin, For example, the thermoplastic resin illustrated above can be used. In addition, a thermoplastic resin can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

本発明の水分散型樹脂組成物を用いたプリプレグにおけるマトリックス樹脂等の含有量(配合量)は、特に限定されないが、強化繊維を除くプリプレグの全量(100重量%)に対して、0.1〜99.9重量%が好ましく、より好ましくは1〜99重量%、さらに好ましくは2〜98重量%である。含有量を0.1重量%以上とすることにより、繊維強化複合材料の耐熱性や機械物性(強靭性等)がより向上する傾向がある。一方、含有量を99.9重量%以下とすることにより、繊維強化複合材料におけるマトリックス樹脂と強化繊維の密着性がより向上する傾向がある。   The content (blending amount) of the matrix resin and the like in the prepreg using the water-dispersed resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 0.1 with respect to the total amount (100% by weight) of the prepreg excluding the reinforcing fibers. ˜99.9% by weight is preferable, more preferably 1 to 99% by weight, and still more preferably 2 to 98% by weight. By setting the content to 0.1% by weight or more, the heat resistance and mechanical properties (toughness, etc.) of the fiber-reinforced composite material tend to be further improved. On the other hand, by setting the content to 99.9% by weight or less, the adhesion between the matrix resin and the reinforcing fibers in the fiber-reinforced composite material tends to be further improved.

本発明の水分散型樹脂組成物を用いたプリプレグにおける本発明のエポキシ−アミン付加物の含有量(配合量)は、特に限定されないが、マトリックス樹脂等100重量部に対して、0.1〜200重量部が好ましく、より好ましくは1〜100重量部、さらに好ましくは2〜50重量部である。本発明のエポキシ−アミン付加物の含有量を0.1重量部以上とすることにより、繊維強化複合材料におけるマトリックス樹脂と強化繊維の密着性がより向上する傾向がある。一方、本発明のエポキシ−アミン付加物の含有量を200重量部以下とすることにより、繊維強化複合材料の耐熱性や機械物性(強靭性等)をより高いレベルで確保することができる傾向がある。   The content (blending amount) of the epoxy-amine adduct of the present invention in the prepreg using the water-dispersed resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 0.1 to 100 parts by weight of the matrix resin and the like. 200 parts by weight is preferable, more preferably 1 to 100 parts by weight, and still more preferably 2 to 50 parts by weight. By setting the content of the epoxy-amine adduct of the present invention to 0.1 parts by weight or more, the adhesion between the matrix resin and the reinforcing fibers in the fiber-reinforced composite material tends to be further improved. On the other hand, when the content of the epoxy-amine adduct of the present invention is 200 parts by weight or less, the heat resistance and mechanical properties (toughness, etc.) of the fiber-reinforced composite material tend to be secured at a higher level. is there.

本発明のプリプレグは、その他、例えば、重合開始剤(熱重合開始剤、光重合開始剤等)、硬化剤、硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤、カップリング剤(シランカップリング剤等)、界面活性剤、無機充填剤(シリカ、アルミナ等)、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、イオン吸着体、顔料、蛍光体、離型剤等の慣用の添加剤を含んでいてもよい。これら添加剤の量は特に限定されない。   The prepreg of the present invention is, for example, a polymerization initiator (thermal polymerization initiator, photopolymerization initiator, etc.), curing agent, curing accelerator, antifoaming agent, leveling agent, coupling agent (silane coupling agent, etc.). Including conventional additives such as surfactants, inorganic fillers (silica, alumina, etc.), flame retardants, colorants, antioxidants, UV absorbers, ion adsorbents, pigments, phosphors, release agents, etc. May be. The amount of these additives is not particularly limited.

本発明のプリプレグより、繊維強化複合材料(「本発明の繊維強化複合材料」と称する場合がある)が形成される。より具体的には、例えば、本発明のプリプレグは、該プリプレグを成形することにより、繊維強化複合材料が製造される。   From the prepreg of the present invention, a fiber reinforced composite material (sometimes referred to as “the fiber reinforced composite material of the present invention”) is formed. More specifically, for example, in the prepreg of the present invention, a fiber-reinforced composite material is produced by molding the prepreg.

[繊維強化複合材料]
本発明の繊維強化複合材料は、上述のように、本発明の水分散型樹脂組成物を用いたプリプレグより形成され、その製造方法は特に限定されないが、公知乃至慣用の方法、例えば、上記例示の方法によって製造できる。本発明の繊維強化複合材料は、マトリックス樹脂と強化繊維との密着性に優れ、高い機械物性(特に、強靭性)を有する。
[Fiber-reinforced composite materials]
As described above, the fiber-reinforced composite material of the present invention is formed from a prepreg using the water-dispersed resin composition of the present invention, and its production method is not particularly limited, but is a known or conventional method, for example, the above-mentioned examples It can be manufactured by the method. The fiber-reinforced composite material of the present invention has excellent adhesion between the matrix resin and the reinforcing fibers, and has high mechanical properties (particularly toughness).

本発明の繊維強化複合材料は、各種の構造物の材料として使用することができ、特に限定されないが、例えば、航空機の胴体、主翼、尾翼、動翼、フェアリング、カウル、ドア等;宇宙機のモーターケース、主翼等;人工衛星の構体;自動車のシャシー等の自動車部品;鉄道車両の構体;自転車の構体;船舶の構体;風力発電のブレード;圧力容器;釣り竿;テニスラケット;ゴルフシャフト;ロボットアーム;ケーブル(例えば、ケーブルの芯材等)等の構造物の材料として好ましく使用することができる。   The fiber-reinforced composite material of the present invention can be used as a material for various structures, and is not particularly limited. For example, an aircraft fuselage, main wing, tail wing, moving wing, fairing, cowl, door, etc .; spacecraft Motor case, main wing, etc .; Artificial satellite structure; Automobile parts such as automobile chassis; Railcar structure; Bicycle structure; Ship structure; Wind power blade; Pressure vessel; Fishing rod; Tennis racket; Arm: It can be preferably used as a material for a structure such as a cable (for example, a cable core).

<炭素繊維用処理剤>
本発明の水分散型樹脂組成物を用いて、炭素繊維用処理剤を得ることができる。「炭素繊維用処理剤」とは、炭素繊維に塗布(塗工)して用いるコーティング剤である。即ち、本発明の炭素繊維用処理剤は、本発明の水分散型樹脂組成物を必須成分として含む炭素繊維用コーティング剤である。この炭素繊維用処理剤は、炭素繊維に塗布され、不織布の形態を保持するためのバインダーとして用いても良い。さらに本発明の炭素繊維用処理剤を処理した炭素繊維からなる構造体に、マトリクス樹脂を含浸させて、繊維強化複合材料とすることができる。
<Carbon fiber treatment agent>
A carbon fiber treating agent can be obtained using the water-dispersed resin composition of the present invention. The “carbon fiber treatment agent” is a coating agent used by applying (coating) to carbon fiber. That is, the carbon fiber treating agent of the present invention is a carbon fiber coating agent containing the water-dispersed resin composition of the present invention as an essential component. This carbon fiber treating agent may be applied to carbon fibers and used as a binder for maintaining the shape of the nonwoven fabric. Furthermore, the structure which consists of the carbon fiber which processed the processing agent for carbon fibers of this invention can be impregnated with matrix resin, and it can be set as a fiber reinforced composite material.

本発明の炭素繊維用処理剤は、本発明の水分散型樹脂組成物を必須成分として含むものであればよく、本発明の水分散型樹脂組成物以外に溶媒やその他の添加剤等を含むものであってもよいし、本発明の水分散型樹脂組成物のみから構成されたもの(本発明の水分散型樹脂組成物そのもの)であってもよい。但し、上述のように、繊維強化複合材料の主成分となるマトリクス樹脂とは異なるものである。その他の添加剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸、アミド、エステル等の潤滑剤;シランカップリング剤やチタンカップリング剤等のカップリング剤等が挙げられる。   The treatment agent for carbon fiber of the present invention only needs to contain the water-dispersed resin composition of the present invention as an essential component, and includes a solvent and other additives in addition to the water-dispersed resin composition of the present invention. It may be a thing, and what was comprised only from the water dispersion type resin composition of this invention (The water dispersion type resin composition itself of this invention) may be sufficient. However, as described above, it is different from the matrix resin that is the main component of the fiber-reinforced composite material. Examples of other additives include, but are not limited to, lubricants such as fatty acids, amides, and esters; coupling agents such as silane coupling agents and titanium coupling agents.

本発明の炭素繊維用処理剤における本発明の水分散型樹脂組成物、その他の添加剤の含有量(配合量)は、特に限定されず、それぞれ適宜調整可能である。   The content (blending amount) of the water-dispersed resin composition of the present invention and other additives in the carbon fiber treating agent of the present invention is not particularly limited and can be adjusted as appropriate.

本発明の炭素繊維用処理剤を用いて炭素繊維を処理することによって、本発明のエポキシ−アミン付加物が表面に付着した炭素繊維を得ることができる。本発明の炭素繊維用処理剤を用いた処理の方法は、特に限定されず、例えば、上述の本発明のサイジング剤を炭素繊維に塗布する方法として例示した方法等が挙げられる。   By treating the carbon fiber with the carbon fiber treating agent of the present invention, the carbon fiber having the epoxy-amine adduct of the present invention attached to the surface can be obtained. The method of the treatment using the carbon fiber treating agent of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include the method exemplified as a method of applying the above-described sizing agent of the present invention to carbon fiber.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1
[エポキシ−アミン付加物の炭酸塩の製造]
エポキシ化合物(A)として、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート[(株)ダイセル製、商品名「セロキサイド2021P」]を使用し、アミン化合物(B)として、トリエチレンテトラミン[HUNTSMAN社製、商品名「TETA」]と、イソホロンジアミン[エボニックデグサジャパン(株)製、商品名「ベスタミンIPD」]とを使用した。
1Lのステンレス製反応容器に、トリエチレンテトラミン280.0gとイソホロンジアミン70.0gとを混合したものを入れ、ここに、窒素雰囲気下、160℃にてエポキシ化合物(A)573.9gを60分かけて滴下した。その後、200℃で3時間、さらに220℃で2時間攪拌を行い反応させることにより、エポキシ−アミン付加物(アミンアダクト)を得た。
放冷後、内容物が流動性を有している段階(130〜150℃)で反応容器から離型紙上に流し出し、これをさらに冷却して固化させた後、粉砕することによってエポキシ−アミン付加物924gを得た。
その後、3Lのフラスコ(反応容器)で、上記で得られたエポキシ−アミン付加物800gを水1200gに溶解させ40%水溶液を2kg得た。
Production Example 1
[Production of carbonate of epoxy-amine adduct]
As the epoxy compound (A), 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate [manufactured by Daicel Corporation, trade name “Celoxide 2021P”] was used. Ethylenetetramine [manufactured by HUNTSMAN, trade name “TETA”] and isophoronediamine [manufactured by Evonik Degussa Japan Co., Ltd., trade name “Vestamine IPD”] were used.
A 1 L stainless steel reaction vessel was charged with a mixture of 280.0 g of triethylenetetramine and 70.0 g of isophoronediamine, and 573.9 g of epoxy compound (A) was added at 160 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere. It was dripped over. Then, the epoxy-amine adduct (amine adduct) was obtained by making it react by stirring at 200 degreeC for 3 hours, and also at 220 degreeC for 2 hours.
After allowing to cool, the content of the content is flowable (130 to 150 ° C.), and then poured onto a release paper from the reaction vessel, further cooled and solidified, and then pulverized to give an epoxy-amine 924 g of adduct was obtained.
Thereafter, 800 g of the epoxy-amine adduct obtained above was dissolved in 1200 g of water in a 3 L flask (reaction vessel) to obtain 2 kg of 40% aqueous solution.

製造例2
[エポキシ−アミン付加物の炭酸塩の製造]
エポキシ化合物(A)として、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート[(株)ダイセル製、商品名「セロキサイド2021P」]を使用し、アミン化合物(B)として、トリエチレンテトラミン[HUNTSMAN社製、商品名「TETA」]と、3,3−ジアミノジフェニルスルフォン[東京化成販売]とを使用した。
1Lのステンレス製反応容器に、トリエチレンテトラミン250.0gと3,3−ジアミノジフェニルスルフォン75.0gとを混合したものを入れ、ここに、窒素雰囲気下、160℃にてエポキシ化合物(A)500.0gを60分かけて滴下した。その後、200℃で3時間、さらに220℃で2時間攪拌を行い反応させることにより、エポキシ−アミン付加物(アミンアダクト)を得た。
放冷後、内容物が流動性を有している段階(130〜150℃)で反応容器から離型紙上に流し出し、これをさらに冷却して固化させた後、粉砕することによってエポキシ−アミン付加物825gを得た。
その後、3Lのフラスコ(反応容器)で、上記で得られたエポキシ−アミン付加物800gを水1200gに溶解させ40%水溶液を2kg得た。
Production Example 2
[Production of carbonate of epoxy-amine adduct]
As the epoxy compound (A), 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate [manufactured by Daicel Corporation, trade name “Celoxide 2021P”] was used. Ethylenetetramine [manufactured by HUNTSMAN, trade name “TETA”] and 3,3-diaminodiphenylsulfone [Tokyo Kasei Sales] were used.
In a 1 L stainless steel reaction vessel, a mixture of 250.0 g of triethylenetetramine and 75.0 g of 3,3-diaminodiphenylsulfone was put, and the epoxy compound (A) 500 was added thereto at 160 ° C. in a nitrogen atmosphere. 0.0 g was added dropwise over 60 minutes. Then, the epoxy-amine adduct (amine adduct) was obtained by making it react by stirring at 200 degreeC for 3 hours, and also at 220 degreeC for 2 hours.
After allowing to cool, the content of the content is flowable (130 to 150 ° C.), and then poured onto a release paper from the reaction vessel, further cooled and solidified, and then pulverized to give an epoxy-amine 825 g of adduct was obtained.
Thereafter, 800 g of the epoxy-amine adduct obtained above was dissolved in 1200 g of water in a 3 L flask (reaction vessel) to obtain 2 kg of 40% aqueous solution.

実施例1
[エポキシ−アミン付加物の炭酸塩と高級脂肪酸エステルを含む乳化物の製造]
製造例1で得られたエポキシ−アミン付加物の水溶液1kgを2Lのポリ容器に入れて、ホモジナイザーを用いて、回転数5000〜10000rpmで攪拌した。これにあらかじめ混合したイソプロピルパルミテート[日油(株)製、商品名「IPP−R」]14.7g、ノニオンOP−80R[日油(株)製]2.4g、及びノニオンK−220[日油(株)製]3.9gの混合物を5分かけてゆっくり滴下した。滴下後は回転数10000rpm×20分間攪拌し乳化させた。
得られた混合物の40%水溶液1kgを2Lのフラスコ(反応容器)に入れ、攪拌させながら炭酸ガス110gを5時間かけて吹き込むことで、製造例1で得られたエポキシ−アミン付加物の炭酸塩を含む乳化物を得た。
Example 1
[Production of emulsion containing carbonate of epoxy-amine adduct and higher fatty acid ester]
1 kg of the epoxy-amine adduct aqueous solution obtained in Production Example 1 was placed in a 2 L plastic container and stirred at a rotational speed of 5000 to 10000 rpm using a homogenizer. 14.7 g of isopropyl palmitate (manufactured by NOF Corporation, trade name “IPP-R”), 2.4 g of Nonion OP-80R (manufactured by NOF Corporation), and nonion K-220 [ A product of 3.9 g of NOF Corporation] was slowly added dropwise over 5 minutes. After dropping, the mixture was stirred and emulsified by stirring at 10,000 rpm × 20 minutes.
1 kg of 40% aqueous solution of the obtained mixture was put into a 2 L flask (reaction vessel), and carbon dioxide gas 110 g was blown in over 5 hours while stirring, whereby the carbonate of the epoxy-amine adduct obtained in Production Example 1 An emulsion containing was obtained.

実施例2
[エポキシ−アミン付加物の炭酸塩と高級脂肪酸エステルを含む乳化物の製造]
製造例2で得られたエポキシ−アミン付加物水溶液1kgを2Lのポリ容器に入れて、ホモジナイザーを用いて、回転数5000〜10000rpmで攪拌した。これにあらかじめ混合したイソプロピルパルミテート[日油(株)製、商品名「IPP−R」]14.7g、ノニオンOP−80R[日油(株)製]2.4g、及びノニオンK−220[日油(株)製]3.9gの混合物を5分かけてゆっくり滴下した。滴下後は回転数10000rpm×20分間攪拌し乳化させた。
得られた混合物の40%水溶液1kgを2Lのフラスコ(反応容器)に入れ、攪拌させながら炭酸ガス110gを5時間かけて吹き込むことで、製造例2で得られたエポキシ−アミン付加物の炭酸塩を含む乳化物を得た。
Example 2
[Production of emulsion containing carbonate of epoxy-amine adduct and higher fatty acid ester]
1 kg of the epoxy-amine adduct aqueous solution obtained in Production Example 2 was placed in a 2 L plastic container and stirred at a rotational speed of 5000 to 10000 rpm using a homogenizer. 14.7 g of isopropyl palmitate (manufactured by NOF Corporation, trade name “IPP-R”), 2.4 g of Nonion OP-80R (manufactured by NOF Corporation), and nonion K-220 [ A product of 3.9 g of NOF Corporation] was slowly added dropwise over 5 minutes. After dropping, the mixture was stirred and emulsified by stirring at 10,000 rpm × 20 minutes.
1 kg of 40% aqueous solution of the obtained mixture was put into a 2 L flask (reaction vessel), and carbon dioxide gas 110 g was blown in over 5 hours while stirring, so that the carbonate of the epoxy-amine adduct obtained in Production Example 2 An emulsion containing was obtained.

実施例3
[エポキシ−アミン付加物の炭酸塩、高級脂肪酸エステルとウレタン樹脂を含む乳化物の製造]
実施例1で得られた乳化物に、ハイドランHW930[DIC社製、50wt%ポリウレタンエマルジョン]を266.4g添加した。添加後は回転数150rpm×15分間攪拌して、乳化物を得た。
Example 3
[Production of emulsion containing carbonate of epoxy-amine adduct, higher fatty acid ester and urethane resin]
To the emulsion obtained in Example 1, 266.4 g of Hydran HW930 [manufactured by DIC, 50 wt% polyurethane emulsion] was added. After the addition, the mixture was stirred at 150 rpm × 15 minutes to obtain an emulsion.

実施例4
[エポキシ−アミン付加物の炭酸塩、高級脂肪酸エステルとウレタン樹脂を含む乳化物の製造]
実施例2で得られた乳化物に、ハイドランHW930[DIC社製、50wt%ポリウレタンエマルジョン]を266.4g添加した。添加後は回転数150rpm×15分間攪拌して、乳化物を得た。
Example 4
[Production of emulsion containing carbonate of epoxy-amine adduct, higher fatty acid ester and urethane resin]
To the emulsion obtained in Example 2, 266.4 g of Hydran HW930 [manufactured by DIC, 50 wt% polyurethane emulsion] was added. After the addition, the mixture was stirred at 150 rpm × 15 minutes to obtain an emulsion.

比較例1
製造例1で得られたエポキシ−アミン付加物の40%水溶液1kgを2Lのフラスコ(反応容器)に入れ、水溶液を攪拌させながら炭酸ガス110gを5時間かけて吹き込むことで、製造例1で得られたエポキシ−アミン付加物の炭酸塩を含む水溶液を得た。
Comparative Example 1
1 kg of 40% aqueous solution of the epoxy-amine adduct obtained in Production Example 1 is placed in a 2 L flask (reaction vessel), and 110 g of carbon dioxide gas is blown in over 5 hours while stirring the aqueous solution. An aqueous solution containing a carbonate of the resulting epoxy-amine adduct was obtained.

比較例2
製造例2で得られたエポキシ−アミン付加物の40%水溶液1kgを2Lのフラスコ(反応容器)に入れ、水溶液を攪拌させながら炭酸ガス110gを5時間かけて吹き込むことで、製造例2で得られたエポキシ−アミン付加物の炭酸塩を含む水溶液を得た。
Comparative Example 2
Obtained in Production Example 2 by putting 1 kg of 40% aqueous solution of the epoxy-amine adduct obtained in Production Example 2 into a 2 L flask (reaction vessel) and blowing 110 g of carbon dioxide gas over 5 hours while stirring the aqueous solution. An aqueous solution containing a carbonate of the resulting epoxy-amine adduct was obtained.

実施例1、3の乳化物、比較例1、2の水溶液について、以下の評価を行った。   The following evaluations were performed on the emulsions of Examples 1 and 3 and the aqueous solutions of Comparative Examples 1 and 2.

・接着性評価(碁盤目試験)
上記実施例で調製した乳化物及び製造例で調製したエポキシ−アミン付加物の炭酸塩の水溶液を、バーコーター(No.6)を用いて、ナイロン6(NY6)製のフィルム(表面未処理)上に塗布した後、乾燥機(40℃×12時間+80℃×2時間)にて乾燥して溶媒(水)を除去し、基材フィルム上にエポキシ−アミン付加物を含む塗膜(厚み:6μm)が形成された試験片を得た。得られた試験片を、旧JIS−K−5400(制定年:1959年2月17日年号)に準拠して接着性評価(100マス碁盤目試験)を行った。結果を表1の「碁盤目試験」の欄に示す。なお、上記碁盤目試験は、グローブボックス内で行った。
表1中の数値は、テープ剥離前及び剥離後に、塗膜が基材フィルム上から剥離せずに接着しているマス目の数を表す。つまり、最大値である100を最高として、数値が大きいほど接着性が良好であることを示す。
・ Adhesion evaluation (cross cut test)
Nylon 6 (NY6) film (surface untreated) using an emulsion prepared in the above examples and an aqueous solution of the carbonate of the epoxy-amine adduct prepared in the production example using a bar coater (No. 6) After coating on top, it is dried with a dryer (40 ° C. × 12 hours + 80 ° C. × 2 hours) to remove the solvent (water), and the coating film containing the epoxy-amine adduct on the base film (thickness: 6 μm) was formed. The obtained test piece was subjected to adhesion evaluation (100 square cross-cut test) in accordance with the old JIS-K-5400 (established year: February 17, 1959 issue). The results are shown in the “cross cut test” column of Table 1. The cross cut test was performed in a glove box.
The numerical values in Table 1 represent the number of squares to which the coating film has adhered without peeling from the substrate film before and after peeling the tape. That is, the maximum value of 100 is the highest, and the larger the value, the better the adhesiveness.

・屈曲性評価(マンドレル試験)
上記碁盤目試験と同様の方法で塗布・乾燥して得られた試験片を、旧JIS−K−5600−5−1に準拠し、マンドレル試験機(直径:2、3、4、6、8、10mm)を用いて塗膜側が凸側となるように屈曲性を評価した。表1に塗膜が割れなかった屈曲直径(mm)に示す。屈曲直径(mm)が小さいほど、屈曲性(靭性)が高いことを示す。なお、上記マンドレル試験は、グローブボックス内で行った。
・ Flexibility evaluation (mandrel test)
A test piece obtained by applying and drying in the same manner as in the cross cut test is a mandrel tester (diameter: 2, 3, 4, 6, 8) according to the old JIS-K-5600-5-1. 10 mm), and the flexibility was evaluated so that the coating film side became a convex side. Table 1 shows the bending diameter (mm) at which the coating film was not broken. A smaller bend diameter (mm) indicates higher bendability (toughness). The mandrel test was conducted in a glove box.

Figure 2019056043
Figure 2019056043

・濡れ性評価
1)乾燥工程
アルミカップ(直径:55mm)に、上記実施例で調製した乳化物及び製造例で調製したエポキシ−アミン付加物の炭酸塩の水溶液を、乾燥後のエポキシ−アミン付加物の重量が1.5gになるように入れて、減圧下、105℃で2時間加熱乾燥した。
2)マッフル炉加熱工程
上記1)で得られたアルミカップにナイロン6(UBE MYLON、宇部興産株式会社製)を11.5±5mgに選別したものを10個置いて、マッフル炉(ヤマト科学株式会社製)を使用して、290℃で5分間、アルゴン雰囲気下で加熱し、ナイロン6を溶融させた。
3)濡れ性評価
上記2)で得られたアルミカップを、顕微鏡を用いて溶融したそれぞれのナイロン6の面積(mm2)とその中央値を測定した。結果を表2に示す。溶融したナイロン6の面積(mm2)が広いほど濡れ性が高いことを示す。
Evaluation of wettability 1) Drying step An aqueous solution of the emulsion prepared in the above example and the aqueous solution of the carbonate of the epoxy-amine adduct prepared in the production example was added to an aluminum cup (diameter: 55 mm) and the epoxy-amine added after drying. The product was placed so that its weight was 1.5 g, and dried by heating at 105 ° C. for 2 hours under reduced pressure.
2) Muffle furnace heating step Ten muffle furnaces (Yamato Scientific Co., Ltd.) were placed in the aluminum cup obtained in 1) above by sorting nylon 6 (UBE MYLON, manufactured by Ube Industries) into 11.5 ± 5 mg. Nylon 6 was melted by heating at 290 ° C. for 5 minutes under an argon atmosphere.
3) Wettability evaluation The area (mm 2 ) and the median value of each nylon 6 melted by using a microscope were measured for the aluminum cup obtained in 2) above. The results are shown in Table 2. A wider area (mm 2 ) of the melted nylon 6 indicates higher wettability.

Figure 2019056043
Figure 2019056043

本発明の水分散型樹脂組成物は、例えば、ポリマー系コンポジットにおける樹脂と添加材の密着性を向上させるための密着性向上剤(密着性改良剤)、被着体に対する接着性を向上させるための接着性向上剤(接着性改良剤)、異なる二以上の成分(特にポリマー)同士の溶解性を向上させるための相溶性向上剤(相溶化剤)、ポリマー系コンポジットにおける添加材の分散性を向上させるための分散性向上剤、流動性向上剤、流動性抑制剤、可塑剤、エポキシ樹脂等の架橋剤等の各種添加剤;接着剤;塗料;封止剤;サイジング剤等の各種用途に使用できる。   The water-dispersed resin composition of the present invention is, for example, an adhesion improver (adhesion improver) for improving the adhesion between the resin and the additive in the polymer composite and the adhesion to the adherend. Adhesive improver (adhesive improver), compatibility improver (compatibilizer) to improve the solubility of two or more different components (especially polymers), dispersibility of additives in polymer composites Various additives such as dispersibility improvers, fluidity improvers, fluidity inhibitors, plasticizers, crosslinkers such as epoxy resins, etc .; adhesives; paints; sealants; sizing agents, etc. Can be used.

Claims (20)

分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物[I]、及び化合物[I]の塩からなる群より選択される化合物であって、
化合物[I]が、分子内に2個以上の脂環式エポキシ基を有するエポキシ化合物(A)と、分子内に2個以上のアミノ基を有するアミン化合物(B)との付加物であり、
エポキシ化合物(A)が、下記式(a)で表される化合物を含み、
アミン化合物(B)が、下記式(b)で表される化合物を含み、
両末端にアミノ基を有する化合物であるエポキシ−アミン付加物と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤とを含むことを特徴とする水分散型樹脂組成物。
Figure 2019056043
[式中、Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。]
Figure 2019056043
[式中、R1は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有するp価の有機基を示す。pは2以上の整数を示す。]
A compound selected from the group consisting of compound [I] having two or more amino groups in the molecule and a salt of compound [I],
Compound [I] is an adduct of an epoxy compound (A) having two or more alicyclic epoxy groups in the molecule and an amine compound (B) having two or more amino groups in the molecule,
The epoxy compound (A) includes a compound represented by the following formula (a),
The amine compound (B) includes a compound represented by the following formula (b),
A water-dispersed resin composition comprising an epoxy-amine adduct which is a compound having amino groups at both ends, a higher fatty acid ester, and a surfactant.
Figure 2019056043
[Wherein, X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. ]
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 represents a p-valent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. p represents an integer of 2 or more. ]
さらに、ウレタン樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の水分散型樹脂組成物。   The water-dispersed resin composition according to claim 1, further comprising a urethane resin. ウレタン樹脂が、エマルジョン型ウレタン樹脂である請求項2に記載の水分散型樹脂組成物。   The water-dispersed resin composition according to claim 2, wherein the urethane resin is an emulsion type urethane resin. 分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物[I]が、下記(I)で表される分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水分散型樹脂組成物。
Figure 2019056043
[式中、R1'は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有する二価の有機基を示す。Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。zは1以上の整数を示す。]
The compound [I] having two or more amino groups in the molecule is a compound having two or more amino groups in the molecule represented by the following (I). The water-dispersed resin composition described in 1.
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 ′ represents a divalent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. z represents an integer of 1 or more. ]
前記エポキシ−アミン付加物が、化合物[I]の炭酸塩又は有機酸塩である請求項1〜4のいずれか1項に記載の水分散型樹脂組成物。   The water-dispersed resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the epoxy-amine adduct is a carbonate or an organic acid salt of the compound [I]. 前記界面活性剤が、非イオン系界面活性剤である請求項1〜5のいずれか1項に記載の水分散型樹脂組成物。   The water-dispersed resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the surfactant is a nonionic surfactant. 前記界面活性剤が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤及びソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤からなる群より選択される少なくとも一種の界面活性剤である請求項6に記載の水分散型樹脂組成物。   7. The surfactant according to claim 6, wherein the surfactant is at least one surfactant selected from the group consisting of a polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactant and a sorbitan derivative type nonionic surfactant. Water-dispersed resin composition. 分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物[I]、及び化合物[I]の塩からなる群より選択される化合物であって、
化合物[I]が、分子内に2個以上の脂環式エポキシ基を有するエポキシ化合物(A)と、分子内に2個以上のアミノ基を有するアミン化合物(B)との付加物であり、
エポキシ化合物(A)が、下記式(a)で表される化合物を含み、
アミン化合物(B)が、下記式(b)で表される化合物を含み、
両末端にアミノ基を有する化合物であるエポキシ−アミン付加物を含む水分散液と、高級脂肪酸エステルと、界面活性剤を混合することを特徴とする水分散型樹脂組成物の製造方法。
Figure 2019056043
[式中、Xは単結合、又は1以上の原子を有する二価の基を示す。]
Figure 2019056043
[式中、R1は、式中に示される窒素原子との結合部位に炭素原子を有するp価の有機基を示す。pは2以上の整数を示す。]
A compound selected from the group consisting of compound [I] having two or more amino groups in the molecule and a salt of compound [I],
Compound [I] is an adduct of an epoxy compound (A) having two or more alicyclic epoxy groups in the molecule and an amine compound (B) having two or more amino groups in the molecule,
The epoxy compound (A) includes a compound represented by the following formula (a),
The amine compound (B) includes a compound represented by the following formula (b),
A method for producing a water-dispersed resin composition, comprising mixing an aqueous dispersion containing an epoxy-amine adduct, which is a compound having an amino group at both ends, a higher fatty acid ester, and a surfactant.
Figure 2019056043
[Wherein, X represents a single bond or a divalent group having one or more atoms. ]
Figure 2019056043
[Wherein, R 1 represents a p-valent organic group having a carbon atom at the bonding site with the nitrogen atom shown in the formula. p represents an integer of 2 or more. ]
さらに、ウレタン樹脂を混合する請求項8に記載の水分散型樹脂組成物の製造方法。   Furthermore, the manufacturing method of the water-dispersed resin composition of Claim 8 which mixes a urethane resin. ウレタン樹脂が、エマルジョン型ウレタン樹脂である請求項9に記載の水分散型樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a water-dispersed resin composition according to claim 9, wherein the urethane resin is an emulsion type urethane resin. 前記界面活性剤が、非イオン系界面活性剤である請求項8〜10のいずれか1項に記載の水分散型樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a water-dispersed resin composition according to any one of claims 8 to 10, wherein the surfactant is a nonionic surfactant. 前記界面活性剤が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型の非イオン系界面活性剤及びソルビタン誘導体型の非イオン系界面活性剤からなる群より選択される少なくとも一種の界面活性剤である請求項11に記載の水分散型樹脂組成物の製造方法。   12. The surfactant according to claim 11, wherein the surfactant is at least one surfactant selected from the group consisting of a polyoxyalkylene alkyl ether type nonionic surfactant and a sorbitan derivative type nonionic surfactant. A method for producing a water-dispersed resin composition. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の水分散型樹脂組成物を含む炭素繊維用サイジング剤。   A sizing agent for carbon fiber comprising the water-dispersed resin composition according to any one of claims 1 to 7. 請求項13に記載の炭素繊維用サイジング剤を塗布した炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維。   A carbon fiber sizing agent-coated carbon fiber coated with the carbon fiber sizing agent according to claim 13. 請求項14に記載の炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維を含む繊維強化複合材料。   The fiber reinforced composite material containing the carbon fiber sizing agent application | coating carbon fiber of Claim 14. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の水分散型樹脂組成物を含む炭素繊維用処理剤。   The processing agent for carbon fibers containing the water-dispersed resin composition as described in any one of Claims 1-7. 請求項13に記載の炭素繊維用サイジング剤を塗布した炭素繊維束。   A carbon fiber bundle to which the sizing agent for carbon fiber according to claim 13 is applied. 請求項14に記載の炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維によるプリプレグ。   The prepreg by the carbon fiber sizing agent application | coating carbon fiber of Claim 14. 請求項18に記載のプリプレグより形成される繊維強化複合材料。   A fiber-reinforced composite material formed from the prepreg according to claim 18. 請求項14に記載の炭素繊維用サイジング剤塗布炭素繊維と、熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料。   The fiber reinforced composite material containing the carbon fiber sizing agent application | coating carbon fiber of Claim 14, and a thermoplastic resin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114263043B (en) * 2021-08-27 2024-03-22 台湾塑胶工业股份有限公司 Sizing agent for carbon fibers

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