JP2020041073A - Epoxy resin curing agent, epoxy resin, epoxy resin composition, phenolic resin and method for producing epoxy resin - Google Patents

Epoxy resin curing agent, epoxy resin, epoxy resin composition, phenolic resin and method for producing epoxy resin Download PDF

Info

Publication number
JP2020041073A
JP2020041073A JP2018170480A JP2018170480A JP2020041073A JP 2020041073 A JP2020041073 A JP 2020041073A JP 2018170480 A JP2018170480 A JP 2018170480A JP 2018170480 A JP2018170480 A JP 2018170480A JP 2020041073 A JP2020041073 A JP 2020041073A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
group
curing agent
resin composition
following formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018170480A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
江口 勇司
Yuji Eguchi
勇司 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2018170480A priority Critical patent/JP2020041073A/en
Publication of JP2020041073A publication Critical patent/JP2020041073A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

To provide an epoxy resin and an epoxy resin composition that can be produced from renewable resources as raw materials and have excellent heat resistance after curing.SOLUTION: The present invention relates to an epoxy resin represented by the formula (II), and an epoxy resin composition containing the epoxy resin, where, in formula (II), one of Rand Ris a CHgroup and the other one is a CH(CH)group, and one of Rand Ris a CHgroup and the other one is a CH(CH)group. Ris a hydrogen atom or CH(CH)group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、エポキシ樹脂用硬化剤、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a curing agent for an epoxy resin, an epoxy resin, an epoxy resin composition, a phenol resin, and a method for producing an epoxy resin.

エポキシ樹脂は、機械強度、耐熱性、耐薬品性、及び接着性等に優れ、また、硬化収縮等も少ないことから様々な分野で広く使用されている。エポキシ樹脂は、多くの場合、石油由来の原料から製造されている。
一方、近年、石油資源の枯渇が懸念されていることから、植物等の再生可能資源を利用した樹脂の製造が検討されている。例えば、オイゲノールやチモールとフルフラールを用いて得たフェノール樹脂をエポキシ化して、エポキシ樹脂を得る方法が知られている(特許文献1)。
Epoxy resins are widely used in various fields because of their excellent mechanical strength, heat resistance, chemical resistance, adhesiveness, and the like, and low curing shrinkage. Epoxy resins are often produced from petroleum-derived raw materials.
On the other hand, in recent years, since there is a concern that petroleum resources may be depleted, production of resins using renewable resources such as plants is being studied. For example, a method of epoxidizing a phenol resin obtained using eugenol or thymol and furfural to obtain an epoxy resin is known (Patent Document 1).

特開2008−195843号公報JP 2008-195842 A

エポキシ樹脂を硬化させた硬化体を電子材料用絶縁材料等に用いる場合、耐熱性に優れることが求められる。しかし、特許文献1のような従来の方法で、硬化後の耐熱性に優れたエポキシ樹脂を得ることは難しい。   When a cured product obtained by curing an epoxy resin is used as an insulating material for electronic materials, it is required to have excellent heat resistance. However, it is difficult to obtain an epoxy resin having excellent heat resistance after curing by a conventional method as in Patent Document 1.

本発明は、再生可能資源を原料として製造でき、硬化後の耐熱性に優れるエポキシ樹脂用硬化剤、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂の製造方法を提供する。   The present invention provides a curing agent for an epoxy resin, an epoxy resin, an epoxy resin composition, a phenol resin, and a method for producing an epoxy resin, which can be produced from renewable resources as raw materials and have excellent heat resistance after curing.

本発明は、以下の態様を有する。
<1>下記式(I)で表されるエポキシ樹脂用硬化剤。
The present invention has the following aspects.
<1> A curing agent for an epoxy resin represented by the following formula (I).

Figure 2020041073
Figure 2020041073

(ただし、前記式(I)中、R11及びR21は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R12及びR22は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、Rは水素原子又はCH(CH基である。)
<2>下記式(II)で表されるエポキシ樹脂。
(However, in the above formula (I), one of R 11 and R 21 is a CH 3 group and the other is a CH (CH 3 ) 2 group, and one of R 12 and R 22 is a CH 3 group and the other is A CH (CH 3 ) 2 group, and R 3 is a hydrogen atom or a CH (CH 3 ) 2 group.)
<2> An epoxy resin represented by the following formula (II).

Figure 2020041073
Figure 2020041073

(ただし、前記式(II)中、R11及びR21は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R12及びR22は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、Rは水素原子又はCH(CH基である。)
<3>前記<1>のエポキシ樹脂用硬化剤と、エポキシ樹脂とを含むエポキシ樹脂組成物。
<4>前記<2>のエポキシ樹脂と、硬化剤とを含むエポキシ樹脂組成物。
<5>前記<1>のエポキシ樹脂用硬化剤と、前記<2>のエポキシ樹脂とを含むエポキシ樹脂組成物。
<6>下記式(1)に示すように、下記式(A)で表される化合物と下記式(B)で表される化合物とを反応させて、下記式(I)で表されるフェノール樹脂を得る、フェノール樹脂の製造方法。
(However, in the above formula (II), one of R 11 and R 21 is a CH 3 group, the other is a CH (CH 3 ) 2 group, and one of R 12 and R 22 is a CH 3 group and the other is A CH (CH 3 ) 2 group, and R 3 is a hydrogen atom or a CH (CH 3 ) 2 group.)
<3> An epoxy resin composition containing the epoxy resin curing agent according to <1> and an epoxy resin.
<4> An epoxy resin composition containing the epoxy resin of the above <2> and a curing agent.
<5> An epoxy resin composition comprising the epoxy resin curing agent of <1> and the epoxy resin of <2>.
<6> As shown in the following formula (1), a compound represented by the following formula (A) is reacted with a compound represented by the following formula (B) to form a phenol represented by the following formula (I). A method for producing a phenolic resin, which obtains a resin.

Figure 2020041073
Figure 2020041073

(ただし、前記式中、R及びRは一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R11及びR21は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R12及びR22は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、Rは水素原子又はCH(CH基である。)
<7>前記<6>のフェノール樹脂の製造方法により製造した下記式(I)で表されるフェノール樹脂とエピハロヒドリンとを反応させて、下記式(II)で表されるエポキシ樹脂を得る、エポキシ樹脂の製造方法。
(However, in the above formula, one of R 1 and R 2 is a CH 3 group, the other is a CH (CH 3 ) 2 group, one of R 11 and R 21 is a CH 3 group, and the other is CH (CH 3 3 ) Two groups, one of R 12 and R 22 is a CH 3 group, the other is a CH (CH 3 ) 2 group, and R 3 is a hydrogen atom or a CH (CH 3 ) 2 group.)
<7> An epoxy resin obtained by reacting a phenol resin represented by the following formula (I) produced by the method for producing a phenol resin of the above <6> with epihalohydrin to obtain an epoxy resin represented by the following formula (II): Method of manufacturing resin.

Figure 2020041073
Figure 2020041073

(ただし、前記式中、Xはハロゲン原子である。) (However, in the above formula, X is a halogen atom.)

本発明のエポキシ樹脂用硬化剤、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂組成物は、再生可能資源を原料として製造でき、硬化後の耐熱性に優れる。エポキシ樹脂組成物を提供する。また、本発明のフェノール樹脂及びエポキシ樹脂の製造方法によれば、再生可能資源を原料として使用して、硬化後の耐熱性に優れるエポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂を製造できる。   The curing agent for epoxy resin, epoxy resin and epoxy resin composition of the present invention can be produced using renewable resources as raw materials and have excellent heat resistance after curing. An epoxy resin composition is provided. Further, according to the method for producing a phenolic resin and an epoxy resin of the present invention, a curing agent for an epoxy resin and an epoxy resin having excellent heat resistance after curing can be produced using a renewable resource as a raw material.

<エポキシ樹脂用硬化剤>
本発明の第1の態様のエポキシ樹脂用硬化剤は、下記式(I)で表されるエポキシ樹脂用硬化剤(以下、「硬化剤(I)」とも記す。)である。
<Curing agent for epoxy resin>
The epoxy resin curing agent according to the first aspect of the present invention is an epoxy resin curing agent represented by the following formula (I) (hereinafter, also referred to as “curing agent (I)”).

Figure 2020041073
Figure 2020041073

ただし、前記式(I)中、R11及びR21は一方がCH基、もう一方がCH(CH基である。R12及びR22は、R11及びR21と同様に、一方がCH基、もう一方がCH(CH基である。Rは水素原子又はCH(CH基である。 However, in the formula (I), one of R 11 and R 21 is a CH 3 group, and the other is a CH (CH 3 ) 2 group. One of R 12 and R 22 is a CH 3 group and the other is a CH (CH 3 ) 2 group, similarly to R 11 and R 21 . R 3 is a hydrogen atom or a CH (CH 3 ) 2 group.

硬化剤(I)では、R11とR12が同じ基で、かつR21とR22が同じ基であってもよく、R11とR22が同じ基で、かつR21とR12が同じ基であってもよい。なかでも、反応制御、低コスト化の点から、R11とR12が同じ基で、かつR21とR22が同じ基であることが好ましい。
としては、低吸水性の点から、CH(CH基が好ましい。
In the curing agent (I), R 11 and R 12 may be the same group, and R 21 and R 22 may be the same group. R 11 and R 22 may be the same group, and R 21 and R 12 may be the same. It may be a group. Among them, it is preferable that R 11 and R 12 be the same group, and that R 21 and R 22 be the same group, from the viewpoint of reaction control and cost reduction.
R 3 is preferably a CH (CH 3 ) 2 group from the viewpoint of low water absorption.

硬化剤(I)としては、例えば、下記式(I−1)〜(I−2)で表されるエポキシ樹脂用硬化剤が挙げられる。   Examples of the curing agent (I) include epoxy resin curing agents represented by the following formulas (I-1) to (I-2).

Figure 2020041073
Figure 2020041073

<フェノール樹脂の製造方法>
本発明の第2の態様のフェノール樹脂の製造方法は、下記式(1)に示すように、下記式(A)で表される化合物(以下、「化合物(A)」とも記す。)と下記式(B)で表される化合物(以下、「化合物(B)」とも記す。)とを反応させて、下記式(I)で表されるフェノール樹脂(以下、「フェノール樹脂(I)」とも記す。)を得る方法である。
<Production method of phenol resin>
In the method for producing a phenolic resin according to the second aspect of the present invention, as shown in the following formula (1), a compound represented by the following formula (A) (hereinafter, also referred to as “compound (A)”) and the following: By reacting with a compound represented by the formula (B) (hereinafter, also referred to as “compound (B)”), a phenol resin represented by the following formula (I) (hereinafter, also referred to as “phenol resin (I)”) This is a method for obtaining

Figure 2020041073
Figure 2020041073

ただし、前記式中、R及びRは、一方がCH基、もう一方がCH(CH基である。R11、R21、R12、R22及びRは、前記したとおりである。 However, in the above formula, one of R 1 and R 2 is a CH 3 group, and the other is a CH (CH 3 ) 2 group. R 11 , R 21 , R 12 , R 22 and R 3 are as described above.

化合物(A)としては、チモール、カルバクロールが挙げられる。化合物(A)としては、1種を単独で使用してもよく、2種を併用してもよい。
化合物(B)としては、クミンアルデヒド、ベンズアルデヒドが挙げられる。化合物(B)としては、1種を単独で使用してもよく、2種を併用してもよい。
Examples of the compound (A) include thymol and carvacrol. As the compound (A), one type may be used alone, or two types may be used in combination.
Examples of the compound (B) include cuminaldehyde and benzaldehyde. As the compound (B), one type may be used alone, or two types may be used in combination.

例えば、溶媒中で、酸触媒の存在下に、化合物(A)と化合物(B)を反応させることでフェノール樹脂(I)が得られる。
酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸等が挙げられる。酸触媒としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
For example, the phenol resin (I) is obtained by reacting the compound (A) with the compound (B) in a solvent in the presence of an acid catalyst.
Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, and trichloroacetic acid. As the acid catalyst, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

溶媒としては、反応を阻害しないものであれば特に制限はなく、例えば、水、アルコール類、ケトン類、アミド類、エーテル類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化芳香族炭化水素類、ハロゲン化脂肪族炭化水素類が挙げられる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール等が挙げられる。ケトン類としては、例えば、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が挙げられる。アミド類としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキサン等が挙げられる。芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等が挙げられる。ハロゲン化芳香族炭化水素類としては、例えば、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等が挙げられる。ハロゲン化脂肪族炭化水素類としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム等が挙げられる。
溶媒としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction, and examples thereof include water, alcohols, ketones, amides, ethers, aromatic hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, and halogenated fats. Group hydrocarbons.
Examples of alcohols include methanol, ethanol, 2-propanol and the like. Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like. Examples of the amide include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and the like. Examples of the ethers include diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dioxane, and the like. Examples of the aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, and the like. Examples of the halogenated aromatic hydrocarbons include chlorobenzene, dichlorobenzene and the like. Examples of the halogenated aliphatic hydrocarbons include dichloromethane, chloroform and the like.
As the solvent, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

反応液中の化合物(A)と化合物(B)のモル比は、2:1〜10:1が好ましく、2:1〜5:1がより好ましい。
酸触媒の使用量は、化合物(B)1モルに対して、0.01〜1モルが好ましく、0.1〜0.8モルがより好ましい。
The molar ratio of the compound (A) to the compound (B) in the reaction solution is preferably from 2: 1 to 10: 1, more preferably from 2: 1 to 5: 1.
The amount of the acid catalyst to be used is preferably 0.01 to 1 mol, more preferably 0.1 to 0.8 mol, per 1 mol of compound (B).

化合物(A)と化合物(B)の反応の反応温度は、0〜150℃が好ましく、20〜80℃がより好ましい。
化合物(A)と化合物(B)の反応の反応時間は、反応温度等に応じて適宜設定でき、例えば、1〜50時間とすることができる。
反応生成物の精製は、特に限定されず、公知の方法を採用できる。
The reaction temperature of the reaction between the compound (A) and the compound (B) is preferably from 0 to 150C, more preferably from 20 to 80C.
The reaction time of the reaction between the compound (A) and the compound (B) can be appropriately set according to the reaction temperature and the like, and can be, for example, 1 to 50 hours.
The purification of the reaction product is not particularly limited, and a known method can be employed.

第2の態様のフェノール樹脂の製造方法で得られる反応生成物には、フェノール樹脂(I)に加えて下記式(III)で表されるフェノール樹脂(以下、「フェノール樹脂(III)」とも記す。)が含まれていてもよい。   The reaction product obtained by the method for producing a phenolic resin according to the second embodiment includes a phenolic resin represented by the following formula (III) (hereinafter, also referred to as “phenolic resin (III)”) in addition to the phenolic resin (I). .) May be included.

Figure 2020041073
Figure 2020041073

ただし、前記式(III)中、nは2〜10の整数である。R及びRは、前記式(A)におけるR及びRと同じである。式(III)中の複数のRは、同じ基であってもよく、異なる基であってもよい。また、式(III)中の複数のRは、同じ基であってもよく、異なる基であってもよい。 Here, in the above formula (III), n is an integer of 2 to 10. R 1 and R 2 are the same as R 1 and R 2 in the formula (A). A plurality of R 1 in the formula (III) may be the same group or different groups. Further, a plurality of R 2 in the formula (III) may be the same group or different groups.

第2の態様のフェノール樹脂の製造方法で得られるフェノール樹脂(I)は、例えば、前記した硬化剤(I)として使用できる。また、フェノール樹脂(I)は、後述の第3の態様のエポキシ樹脂の製造における原料としても使用できる。   The phenolic resin (I) obtained by the method for producing a phenolic resin of the second embodiment can be used, for example, as the above-mentioned curing agent (I). The phenol resin (I) can also be used as a raw material in the production of an epoxy resin of a third embodiment described later.

また、第2の態様のフェノール樹脂の製造方法で得られるフェノール樹脂(I)は、ヒドロキシ基をエポキシ基以外の官能基に置換することもできる。例えば、フェノール樹脂(I)は、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリホルマール樹脂、フェノキシ樹脂、カーボネートモノマー、エポキシアクリレート等の原料として使用することができる。   Further, the phenolic resin (I) obtained by the method for producing a phenolic resin according to the second embodiment may have a hydroxy group substituted with a functional group other than an epoxy group. For example, the phenolic resin (I) can be used as a raw material for a polyester resin, a polycarbonate resin, a polyformal resin, a phenoxy resin, a carbonate monomer, an epoxy acrylate, and the like.

フェノール樹脂(I)の製造においてフェノール樹脂(III)が副生している場合、フェノール樹脂(I)を硬化剤(I)や第3の態様のエポキシ樹脂等の原料として使用する際には、フェノール樹脂(III)を含んだまま使用しもよく、フェノール樹脂(III)を分離して使用してもよい。   When the phenol resin (III) is by-produced in the production of the phenol resin (I), when the phenol resin (I) is used as a raw material for the curing agent (I) or the epoxy resin of the third embodiment, The phenol resin (III) may be used while containing it, or the phenol resin (III) may be separated and used.

<エポキシ樹脂>
本発明の第3の態様のエポキシ樹脂は、下記式(II)で表されるエポキシ樹脂(以下、「エポキシ樹脂(II)」とも記す。)である。
<Epoxy resin>
The epoxy resin of the third aspect of the present invention is an epoxy resin represented by the following formula (II) (hereinafter, also referred to as “epoxy resin (II)”).

Figure 2020041073
Figure 2020041073

ただし、前記式(II)中のR11、R21、R12、R22及びRは、前記式(I)中のR11、R21、R12、R22及びRと同じである。 However, R 11, R 21, R 12 , R 22 and R 3 in the formula (II) is the same as R 11, R 21, R 12 , R 22 and R 3 in the formula (I) .

エポキシ樹脂(II)では、R11とR12が同じ基で、かつR21とR22が同じ基であってもよく、R11とR22が同じ基で、かつR21とR12が同じ基であってもよい。なかでも、反応制御、低コスト化の点から、R11とR12が同じ基で、かつR21とR22が同じ基であることが好ましい。
としては、低吸水性の点から、CH(CH基が好ましい。
In the epoxy resin (II), R 11 and R 12 may be the same group, and R 21 and R 22 may be the same group. R 11 and R 22 may be the same group, and R 21 and R 12 may be the same. It may be a group. Among them, it is preferable that R 11 and R 12 be the same group, and that R 21 and R 22 be the same group, from the viewpoint of reaction control and cost reduction.
R 3 is preferably a CH (CH 3 ) 2 group from the viewpoint of low water absorption.

エポキシ樹脂(II)としては、例えば、下記式(II−1)〜(II−2)で表されるエポキシ樹脂が挙げられる。   Examples of the epoxy resin (II) include epoxy resins represented by the following formulas (II-1) to (II-2).

Figure 2020041073
Figure 2020041073

エポキシ樹脂(II)は、下記式(2)に示すように、前記したフェノール樹脂の製造方法で製造したフェノール樹脂(I)とエピハロヒドリンとを反応させることで製造できる。   The epoxy resin (II) can be produced by reacting the phenolic resin (I) produced by the above-mentioned method for producing a phenolic resin with epihalohydrin, as shown in the following formula (2).

Figure 2020041073
Figure 2020041073

ただし、前記式中、Xはハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。   Here, in the above formula, X is a halogen atom. Examples of the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom, and a chlorine atom is preferable.

例えば、フェノール樹脂(I)とエピハロヒドリンとを、アルカリ化合物の存在下に反応させることでエポキシ樹脂(II)が得られる。
エピクロロヒドリンとしては、例えば、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン等が挙げられ、エピクロロヒドリンが好ましい。
For example, an epoxy resin (II) can be obtained by reacting a phenol resin (I) with epihalohydrin in the presence of an alkali compound.
Examples of epichlorohydrin include epichlorohydrin, epibromohydrin and the like, and epichlorohydrin is preferable.

フェノール樹脂(I)とエピハロヒドリンの反応には、溶媒を用いてもよく、溶媒を用いなくてもよい。例えば、エピハロヒドリンを過剰に用いることで溶媒を使用せずに反応を行うことができる。溶媒としては、反応を阻害しないものであれば特に制限はなく、フェノール樹脂(I)の製造方法において挙げた溶媒と同じものが挙げられる。   In the reaction between the phenolic resin (I) and epihalohydrin, a solvent may be used or a solvent may not be used. For example, the reaction can be performed without using a solvent by using epihalohydrin in excess. The solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction, and includes the same solvents as those described in the method for producing phenolic resin (I).

アルカリ化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩が挙げられる。アルカリ化合物としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。アルカリ化合物は反応当初から添加してもよいし、フェノール樹脂(I)とエピハロヒドリンとを十分反応させてから添加してもよい。   Examples of the alkali compound include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate. As the alkali compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. The alkali compound may be added from the beginning of the reaction, or may be added after the phenol resin (I) and epihalohydrin are sufficiently reacted.

フェノール樹脂(I)とエピハロヒドリンとの反応には、反応を促進するための触媒を用いてもよい。触媒としては、エピハロヒドリンによってヒドロキシ基をエポキシ化する反応に用いられる公知の触媒を適用でき、アンモニウム塩が好ましい。   In the reaction between the phenol resin (I) and epihalohydrin, a catalyst for accelerating the reaction may be used. As the catalyst, a known catalyst used for a reaction of epoxidizing a hydroxy group with epihalohydrin can be applied, and an ammonium salt is preferable.

アンモニウム塩としては、例えば、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムフルオライド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド等の第4級アンモニウム塩が挙げられる。アンモニウム塩としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the ammonium salt include quaternary ammonium salts such as benzyltriethylammonium chloride, benzyltriethylammonium bromide, tetra-n-butylammonium fluoride and tetra-n-butylammonium bromide. As the ammonium salt, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

エピハロヒドリンの使用量は、フェノール樹脂(I)に対して過剰量が好ましい。
アルカリ化合物の使用量は、フェノール樹脂(I)1モルに対して、1.8〜6モルが好ましく、1.9〜5モルがより好ましい。
触媒を使用する場合、触媒の使用量は、フェノール樹脂(I)1モルに対して、0.01〜1モルが好ましく、0.1〜0.5モルがより好ましい。
The amount of epihalohydrin used is preferably an excess with respect to the phenol resin (I).
The amount of the alkali compound to be used is preferably 1.8 to 6 mol, more preferably 1.9 to 5 mol, per 1 mol of the phenol resin (I).
When a catalyst is used, the amount of the catalyst to be used is preferably 0.01 to 1 mol, more preferably 0.1 to 0.5 mol, per 1 mol of the phenol resin (I).

フェノール樹脂(I)とエピハロヒドリンの反応の反応温度は、0〜150℃が好ましく、20〜100℃がより好ましい。
フェノール樹脂(I)とエピハロヒドリンの反応の反応時間は、反応温度等に応じて適宜設定でき、例えば、1〜50時間とすることができる。
反応後の生成物の精製は、特に限定されず、公知の方法を採用できる。
The reaction temperature of the reaction between the phenolic resin (I) and epihalohydrin is preferably from 0 to 150 ° C, more preferably from 20 to 100 ° C.
The reaction time of the reaction between the phenolic resin (I) and epihalohydrin can be appropriately set according to the reaction temperature and the like, and can be, for example, 1 to 50 hours.
The purification of the product after the reaction is not particularly limited, and a known method can be employed.

<エポキシ樹脂組成物>
本発明の第4の態様のエポキシ樹脂組成物(以下、「エポキシ樹脂組成物(i)」と記す。)は、硬化剤(I)と、エポキシ樹脂とを含む。エポキシ樹脂組成物(i)に含まれるエポキシ樹脂は、エポキシ樹脂(II)以外のエポキシ樹脂である。
<Epoxy resin composition>
The epoxy resin composition of the fourth aspect of the present invention (hereinafter referred to as “epoxy resin composition (i)”) contains a curing agent (I) and an epoxy resin. The epoxy resin contained in the epoxy resin composition (i) is an epoxy resin other than the epoxy resin (II).

エポキシ樹脂組成物(i)は、硬化剤(I)に加えて、硬化剤(I)以外の硬化剤を含んでもよい。
硬化剤(I)以外の硬化剤としては、特に限定されず、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミドアミン系硬化剤が挙げられる。硬化剤としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The epoxy resin composition (i) may contain a curing agent other than the curing agent (I) in addition to the curing agent (I).
The curing agent other than the curing agent (I) is not particularly limited, and includes, for example, an imidazole-based curing agent, an amine-based curing agent, an acid anhydride-based curing agent, and an amidoamine-based curing agent. As the curing agent, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

イミダゾール系硬化剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−へプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1,2−ジエチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−アリール−4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1)’]−エチル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1)’]−エチル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1)’]−エチル−S−トリアジンイソシアヌール酸付加物、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが挙げられる。   Examples of the imidazole-based curing agent include, for example, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-undecylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, and 1,2-dimethylimidazole. Diethylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2 -Methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-aryl-4,5-diphenylimidazole, 2,4- Diamino-6- [2 ′ Methylimidazolyl- (1) ′]-ethyl-S-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′-methylimidazolyl- (1) ′]-ethyl-S-triazine, 2,4 -Diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1) ']-ethyl-S-triazine isocyanuric acid adduct and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole.

アミン系硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン、イソホロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、メンタンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォンが挙げられる。   Examples of the amine-based curing agent include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, diethylaminopropylamine, N-aminoethylpiperazine, isophoronediamine, and bis (4-amino-3-methylcyclohexyl). Examples include methane, menthanediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, xylylenediamine, phenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone.

酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノン無水テトラカルボン酸、無水クロレンド酸、ドデシニル無水コハク酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸で代表されるメチルヘキサヒドロ無水フタル酸が挙げられる。
アミドアミン系硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミドが挙げられる。
Examples of the acid anhydride-based curing agent include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, chlorendic anhydride, dodecynyl succinic anhydride, Examples thereof include methylhexahydrophthalic anhydride represented by methyltetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, and 4-methylhexahydrophthalic anhydride.
Examples of the amidoamine-based curing agent include dicyandiamide.

エポキシ樹脂としては、特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、1種を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。   The epoxy resin is not particularly limited, and examples thereof include a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, a phenol novolak type epoxy resin, and a biphenyl type epoxy resin. As the epoxy resin, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

エポキシ樹脂組成物(i)は、硬化触媒を含んでもよい。
硬化触媒としては、特に限定されず、例えば、2−メチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)、トリアリールホスフィン類、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等が挙げられる。硬化触媒としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The epoxy resin composition (i) may include a curing catalyst.
The curing catalyst is not particularly limited. For example, 2-methyl-4-methylimidazole (2E4MZ), triarylphosphines, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene -7 and the like. As the curing catalyst, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

エポキシ樹脂組成物(i)は、光重合開始剤又は熱重合開始剤を含んでいてもよい。光重合開始剤及び熱重合開始剤としては、特に限定されず、公知の光重合開始剤及び熱重合開始剤を適用できる。光重合開始剤及び熱重合開始剤としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The epoxy resin composition (i) may contain a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator. The photopolymerization initiator and the thermal polymerization initiator are not particularly limited, and known photopolymerization initiators and thermal polymerization initiators can be applied. As the photopolymerization initiator and the thermal polymerization initiator, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

エポキシ樹脂組成物(i)は、希釈溶媒を含んでもよい。希釈溶媒としては、各成分を溶解又は分散でき、硬化反応を阻害しないものであれば特に制限されず、例えば、フェノール樹脂(I)の製造方法で挙げたものと同じものが挙げられる。   The epoxy resin composition (i) may contain a diluting solvent. The diluting solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse each component and does not inhibit the curing reaction, and examples thereof include the same ones as described in the method for producing phenolic resin (I).

エポキシ樹脂組成物(i)には、硬化を妨げない範囲で各種添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、安定剤、滑剤、顔料、耐衝撃性改良剤、加工助剤、補強剤、着色剤、難燃剤、耐候性改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防カビ剤、抗菌剤、光安定剤、帯電防止剤、シリコンオイル、ブロッキング防止剤、離型剤、発泡剤、香料等が挙げられる。   The epoxy resin composition (i) may contain various additives as long as the curing is not hindered. As additives, for example, stabilizers, lubricants, pigments, impact modifiers, processing aids, reinforcing agents, colorants, flame retardants, weather resistance modifiers, ultraviolet absorbers, antioxidants, antifungal agents, Examples include antibacterial agents, light stabilizers, antistatic agents, silicone oils, antiblocking agents, release agents, foaming agents, fragrances and the like.

エポキシ樹脂組成物(i)中の硬化剤の総量に対する硬化剤(I)の割合は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、100質量%が特に好ましい。硬化剤(I)の割合が下限値以上であれば、低吸水性で耐熱性に優れた硬化体が得られやすい。   The ratio of the curing agent (I) to the total amount of the curing agent in the epoxy resin composition (i) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and 100% by mass or more. Particularly preferred. When the proportion of the curing agent (I) is at least the lower limit, a cured product having low water absorption and excellent heat resistance can be easily obtained.

エポキシ樹脂組成物(i)中の硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モル当たり、硬化剤が有するヒドロキシ基、カルボキシ基等の活性水素基のモル数が0.5〜1.5モルとなる量が好ましく、0.8〜1.2モルとなる量がより好ましい。
エポキシ樹脂組成物(i)中の硬化剤(I)の含有量は、例えば、エポキシ樹脂100質量部に対して、10〜100質量部とすることができる。
The content of the curing agent in the epoxy resin composition (i) is such that the number of moles of an active hydrogen group such as a hydroxy group, a carboxy group or the like contained in the curing agent is 0.5 to 1. An amount of 5 mol is preferable, and an amount of 0.8 to 1.2 mol is more preferable.
The content of the curing agent (I) in the epoxy resin composition (i) can be, for example, 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.

エポキシ樹脂組成物(i)中の硬化触媒の含有量は、特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部とすることができる。   The content of the curing catalyst in the epoxy resin composition (i) is not particularly limited, and may be, for example, 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.

本発明の第5の態様のエポキシ樹脂組成物(以下、「エポキシ樹脂組成物(ii)」と記す。)は、エポキシ樹脂(II)と、硬化剤とを含む。エポキシ樹脂組成物(ii)に含まれる硬化剤は、硬化剤(I)以外の硬化剤である。硬化剤(I)以外の硬化剤としては、エポキシ樹脂組成物(i)で挙げたものと同じものが挙げられる。   The epoxy resin composition of the fifth aspect of the present invention (hereinafter referred to as “epoxy resin composition (ii)”) contains an epoxy resin (II) and a curing agent. The curing agent contained in the epoxy resin composition (ii) is a curing agent other than the curing agent (I). Examples of the curing agent other than the curing agent (I) include the same curing agents as those described for the epoxy resin composition (i).

エポキシ樹脂組成物(ii)は、エポキシ樹脂(II)に加えて、エポキシ樹脂(II)以外のエポキシ樹脂を含んでもよい。エポキシ樹脂(II)以外のエポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂組成物(i)で挙げたものと同じものが挙げられる。
また、エポキシ樹脂組成物(ii)は、エポキシ樹脂組成物(i)と同様に、硬化触媒、光重合開始剤、熱重合開始剤、希釈溶媒、各種添加剤を含んでもよい。
The epoxy resin composition (ii) may contain an epoxy resin other than the epoxy resin (II) in addition to the epoxy resin (II). Examples of the epoxy resin other than the epoxy resin (II) include the same ones as those described for the epoxy resin composition (i).
Further, the epoxy resin composition (ii) may contain a curing catalyst, a photopolymerization initiator, a thermal polymerization initiator, a diluting solvent, and various additives similarly to the epoxy resin composition (i).

エポキシ樹脂組成物(ii)中のエポキシ樹脂の総量に対するエポキシ樹脂(II)の割合は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、100質量%が特に好ましい。エポキシ樹脂(II)の割合が下限値以上であれば、低吸水性で耐熱性に優れた硬化体が得られやすい。   The ratio of the epoxy resin (II) to the total amount of the epoxy resin in the epoxy resin composition (ii) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and 100% by mass or more. Particularly preferred. When the proportion of the epoxy resin (II) is at least the lower limit, a cured product having low water absorption and excellent heat resistance can be easily obtained.

エポキシ樹脂組成物(ii)中の硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モル当たり、硬化剤が有する活性水素基のモル数が0.5〜1.5モルとなる量が好ましく、0.8〜1.2モルとなる量がより好ましい。
エポキシ樹脂組成物(ii)中の硬化剤の含有量は、例えば、エポキシ樹脂100質量部に対して、10〜100質量部とすることができる。
エポキシ樹脂組成物(ii)中の硬化触媒の含有量は、特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部とすることができる。
The content of the curing agent in the epoxy resin composition (ii) is preferably such that the number of moles of active hydrogen groups contained in the curing agent is 0.5 to 1.5 mol per 1 mol of epoxy group contained in the epoxy resin. , 0.8 to 1.2 mol is more preferable.
The content of the curing agent in the epoxy resin composition (ii) can be, for example, 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.
The content of the curing catalyst in the epoxy resin composition (ii) is not particularly limited, and may be, for example, 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.

本発明の第6の態様のエポキシ樹脂組成物(以下、「エポキシ樹脂組成物(iii)」と記す。)は、硬化剤(I)と、エポキシ樹脂(II)とを含む。   The epoxy resin composition of the sixth aspect of the present invention (hereinafter referred to as “epoxy resin composition (iii)”) contains a curing agent (I) and an epoxy resin (II).

エポキシ樹脂組成物(iii)は、硬化剤(I)に加えて、硬化剤(I)以外の硬化剤を含んでもよい。硬化剤(I)以外の硬化剤としては、エポキシ樹脂組成物(i)で挙げたものと同じものが挙げられる。
エポキシ樹脂組成物(iii)は、エポキシ樹脂(II)に加えて、エポキシ樹脂(II)以外のエポキシ樹脂を含んでもよい。エポキシ樹脂(II)以外のエポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂組成物(i)で挙げたものと同じものが挙げられる。
また、エポキシ樹脂組成物(iii)は、エポキシ樹脂組成物(i)と同様に、硬化触媒、光重合開始剤、熱重合開始剤、希釈溶媒、各種添加剤を含んでもよい。
The epoxy resin composition (iii) may contain a curing agent other than the curing agent (I) in addition to the curing agent (I). Examples of the curing agent other than the curing agent (I) include the same curing agents as those described for the epoxy resin composition (i).
The epoxy resin composition (iii) may contain an epoxy resin other than the epoxy resin (II) in addition to the epoxy resin (II). Examples of the epoxy resin other than the epoxy resin (II) include the same ones as those described for the epoxy resin composition (i).
Further, the epoxy resin composition (iii) may contain a curing catalyst, a photopolymerization initiator, a thermal polymerization initiator, a diluting solvent, and various additives similarly to the epoxy resin composition (i).

エポキシ樹脂組成物(iii)中のエポキシ樹脂の総量に対するエポキシ樹脂(II)の割合は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、100質量%が特に好ましい。エポキシ樹脂(II)の割合が下限値以上であれば、低吸水性で耐熱性に優れた硬化体が得られやすい。   The proportion of the epoxy resin (II) to the total amount of the epoxy resin in the epoxy resin composition (iii) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and 100% by mass. Particularly preferred. When the proportion of the epoxy resin (II) is at least the lower limit, a cured product having low water absorption and excellent heat resistance can be easily obtained.

エポキシ樹脂組成物(iii)中の硬化剤の総量に対する硬化剤(I)の割合は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、100質量%が特に好ましい。硬化剤(I)の割合が下限値以上であれば、低吸水性で耐熱性に優れた硬化体が得られやすい。   The ratio of the curing agent (I) to the total amount of the curing agent in the epoxy resin composition (iii) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and 100% by mass. Particularly preferred. When the proportion of the curing agent (I) is at least the lower limit, a cured product having low water absorption and excellent heat resistance can be easily obtained.

エポキシ樹脂組成物(iii)中の硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モル当たり、硬化剤が有する活性水素基のモル数が0.5〜1.5モルとなる量が好ましく、0.8〜1.2モルとなる量がより好ましい。
エポキシ樹脂組成物(iii)中の硬化剤の含有量は、例えば、エポキシ樹脂100質量部に対して、10〜100質量部とすることができる。
エポキシ樹脂組成物(iii)中の硬化触媒の含有量は、特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部とすることができる。
The content of the curing agent in the epoxy resin composition (iii) is preferably such that the number of moles of active hydrogen groups contained in the curing agent is 0.5 to 1.5 mol per mol of epoxy group contained in the epoxy resin. , 0.8 to 1.2 mol is more preferable.
The content of the curing agent in the epoxy resin composition (iii) can be, for example, 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.
The content of the curing catalyst in the epoxy resin composition (iii) is not particularly limited, and may be, for example, 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.

エポキシ樹脂組成物(i)は、エポキシ樹脂と、少なくとも硬化剤(I)を含む硬化剤が反応して硬化する。エポキシ樹脂組成物(ii)は、少なくともエポキシ樹脂(II)を含むエポキシ樹脂と硬化剤が反応して硬化する。エポキシ樹脂組成物(iii)は、少なくともエポキシ樹脂(II)を含むエポキシ樹脂と、少なくとも硬化剤(I)を含む硬化剤が反応して硬化する。   The epoxy resin composition (i) is cured by the reaction between the epoxy resin and a curing agent containing at least the curing agent (I). The epoxy resin composition (ii) is cured by reacting an epoxy resin containing at least the epoxy resin (II) with a curing agent. The epoxy resin composition (iii) is cured by a reaction between an epoxy resin containing at least the epoxy resin (II) and a curing agent containing at least the curing agent (I).

硬化反応に際しては、硬化反応を促進する点から、加熱することが好ましい。加熱方法は特に制限されない。
硬化温度は、例えば、40〜250℃が好ましく、60〜230℃がより好ましい。
At the time of the curing reaction, heating is preferred from the viewpoint of accelerating the curing reaction. The heating method is not particularly limited.
The curing temperature is, for example, preferably from 40 to 250C, more preferably from 60 to 230C.

エポキシ樹脂組成物(i)〜(iii)が硬化した硬化体のガラス転移温度(Tg)は、耐熱性の点から、100℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましい。前記硬化体のTgの上限値は、特に限定されず、例えば250℃程度が目安として挙げられる。
なお、硬化体のTgは、JIS K 7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に従って測定された中間点ガラス転移温度(Tmg)として求められる温度である。
The glass transition temperature (Tg) of the cured product obtained by curing the epoxy resin compositions (i) to (iii) is preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint of heat resistance. The upper limit of the Tg of the cured product is not particularly limited, and is, for example, about 250 ° C. as a guide.
The Tg of the cured product is a temperature determined as a midpoint glass transition temperature (T mg ) measured according to JIS K 7121: 1987 “Method of measuring transition temperature of plastic”.

エポキシ樹脂組成物(i)〜(iii)の用途は、特に制限されず、例えば、塗料(塗膜)、接着剤、電気絶縁材料、複合材料(コンポジット材料)、土木建築材料、工具、3Dプリンター材料が挙げられる。エポキシ樹脂組成物(i)〜(iii)は、低吸水性かつ高Tgの硬化体が得られるため、電気絶縁材料として特に有用である。   The uses of the epoxy resin compositions (i) to (iii) are not particularly limited, and include, for example, paints (coatings), adhesives, electric insulating materials, composite materials (composite materials), civil engineering building materials, tools, and 3D printers. Materials. The epoxy resin compositions (i) to (iii) are particularly useful as an electrical insulating material because a cured product having a low water absorption and a high Tg can be obtained.

以上説明したように、硬化剤(I)は、再生可能資源である化合物(A)と化合物(B)を反応させることで製造できる。また、エポキシ樹脂(II)は、化合物(A)と化合物(B)を反応させて得たフェノール樹脂(I)と、再生可能資源であるエピハロヒドリンを反応させることで製造できる。また、硬化剤(I)、エポキシ樹脂(II)、及びエポキシ樹脂組成物(i)〜(iii)を用いれば、耐熱性に優れた硬化体が得られる。また、得られる硬化体は吸水性が低い。   As described above, the curing agent (I) can be produced by reacting the compound (A), which is a renewable resource, with the compound (B). The epoxy resin (II) can be produced by reacting a phenolic resin (I) obtained by reacting the compound (A) with the compound (B) and epihalohydrin, which is a renewable resource. In addition, when the curing agent (I), the epoxy resin (II), and the epoxy resin compositions (i) to (iii) are used, a cured product excellent in heat resistance can be obtained. Further, the obtained cured product has low water absorption.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[実施例1]
下記式(1−1)に示す反応により、フェノール樹脂(I−1)を製造した。
具体的には、ガラス容器に、化合物(A)であるチモール3.00g、化合物(B)であるクミンアルデヒド1.48g、35%塩酸0.49g、及びメタノール3.5gを投入して混合し、50℃に加熱しながら25時間撹拌した。反応終了後、放冷すると結晶が析出した。その後、結晶を10%水酸化ナトリウム水溶液で中和した後に水洗し、結晶を濾別した。濾別した結晶を室温下で減圧乾燥し、3.94gのフェノール樹脂(I−1)を得た。
得られたフェノール樹脂(I−1)については、重溶媒として重ジメチルスルホキシド(DMSO)を用いてH−NMRスペクトルを測定して同定した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited by the following description.
[Example 1]
A phenol resin (I-1) was produced by a reaction represented by the following formula (1-1).
Specifically, 3.00 g of thymol as the compound (A), 1.48 g of cuminaldehyde as the compound (B), 0.49 g of 35% hydrochloric acid, and 3.5 g of methanol were put into a glass container and mixed. While stirring at 50 ° C. for 25 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool to precipitate crystals. Thereafter, the crystals were neutralized with a 10% aqueous sodium hydroxide solution and then washed with water, and the crystals were separated by filtration. The crystals separated by filtration were dried under reduced pressure at room temperature to obtain 3.94 g of phenol resin (I-1).
The obtained phenol resin (I-1) was identified by measuring its 1 H-NMR spectrum using heavy dimethyl sulfoxide (DMSO) as a heavy solvent.

Figure 2020041073
Figure 2020041073

[実施例2]
下記式(1−2)に示す反応により、フェノール樹脂(I−2)を製造した。
具体的には、化合物(A)としてチモールの代わりにカルバクロールを用い、反応時間を28時間とした以外は、実施例1と同様にして反応させた。反応終了後、放冷して結晶を析出させて濾別し、メタノールと水の混合溶媒で洗浄した。その後、結晶を酢酸エチルに溶解させ、5%炭酸水素ナトリウム水溶液で中和後に水洗し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。酢酸エチルを留去後、メタノールと水の混合液から再結晶させた後、濾別、乾燥し、3.32gのフェノール樹脂(I−2)を得た。
得られたフェノール樹脂(I−2)については、実施例1と同様にH−NMR測定により同定した。
[Example 2]
A phenol resin (I-2) was produced by a reaction represented by the following formula (1-2).
Specifically, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that carvacrol was used as the compound (A) instead of thymol, and the reaction time was changed to 28 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool to precipitate crystals, which was separated by filtration and washed with a mixed solvent of methanol and water. Thereafter, the crystals were dissolved in ethyl acetate, neutralized with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, washed with water, and dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. After the ethyl acetate was distilled off, the residue was recrystallized from a mixed solution of methanol and water, filtered and dried to obtain 3.32 g of a phenol resin (I-2).
The obtained phenol resin (I-2) was identified by 1 H-NMR measurement in the same manner as in Example 1.

Figure 2020041073
Figure 2020041073

[実施例3]
下記式(2−1)に示す反応により、エポキシ樹脂(II−1)を製造した。
具体的には、実施例1で得たフェノール樹脂(I−1)1.00g、エピクロロヒドリン4.29g、触媒としてテトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド(TBAB)0.18g、及びイオン交換水24mgをガラス容器に投入して混合し、80℃に加熱して6時間反応させた。その後、氷冷しながら48質量%の水酸化ナトリウム水溶液1.0gを滴下し、さらに1時間そのままで反応させた。
次いで、イオン交換水を入れて析出した塩を溶解させた後、酢酸エチルを添加してよく混合し、水相を分離した。得られた有機相を食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで脱水し、酢酸エチル及び残存エピクロロヒドリンを減圧下で留去して、黄色で粘調のエポキシ樹脂(II−1)1.28gを得た。
得られたエポキシ樹脂(II−1)については、実施例1と同様にH−NMR測定により同定した。
[Example 3]
The epoxy resin (II-1) was produced by the reaction represented by the following formula (2-1).
Specifically, 1.00 g of the phenol resin (I-1) obtained in Example 1, 4.29 g of epichlorohydrin, 0.18 g of tetra-n-butylammonium bromide (TBAB) as a catalyst, and ion-exchanged water 24 mg was put into a glass container, mixed, heated to 80 ° C., and reacted for 6 hours. Thereafter, while cooling with ice, 1.0 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise, and the reaction was allowed to proceed for 1 hour.
Next, after ion-exchanged water was added to dissolve the precipitated salt, ethyl acetate was added and mixed well, and the aqueous phase was separated. The obtained organic phase was washed with brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and ethyl acetate and remaining epichlorohydrin were distilled off under reduced pressure to give a yellow viscous epoxy resin (II-1) 1. .28 g were obtained.
The obtained epoxy resin (II-1) was identified by 1 H-NMR measurement in the same manner as in Example 1.

Figure 2020041073
Figure 2020041073

[実施例4]
下記式(2−2)に示す反応により、エポキシ樹脂(II−2)を製造した。
フェノール樹脂(I−1)の代わりに、実施例2で得たフェノール樹脂(I−2)を用いた以外は、実施例3と同様にして淡黄色で粘調のエポキシ樹脂(II−2)1.28gを得た。
得られたエポキシ樹脂(II−2)については、実施例1と同様にH−NMR測定により同定した。
[Example 4]
An epoxy resin (II-2) was produced by a reaction represented by the following formula (2-2).
A pale yellow viscous epoxy resin (II-2) in the same manner as in Example 3 except that the phenol resin (I-2) obtained in Example 2 was used instead of the phenol resin (I-1). 1.28 g were obtained.
The obtained epoxy resin (II-2) was identified by 1 H-NMR measurement in the same manner as in Example 1.

Figure 2020041073
Figure 2020041073

(評価)
実施例3で得られたエポキシ樹脂(II−1)0.83g、イソホロンジアミン0.13gをガラス容器中で混合し、オーブン中で100℃×1h、160℃×1h、200℃×1h加熱して硬化体を作製した。この硬化体を細かく砕き、示差走査熱量計(DSC)によりTgを測定したところ、Tgは148℃であり、良好な耐熱性を示した。
実施例4で得られたエポキシ樹脂(II−2)0.66g、イソホロンジアミン0.11gをガラス容器中で混合し、オーブン中で100℃×1h、160℃×1h、200℃×1h加熱して硬化体を作製した。この硬化体を細かく砕き、DSCによりTgを測定したところ、Tgは139℃であり、良好な耐熱性を示した。
(Evaluation)
0.83 g of the epoxy resin (II-1) obtained in Example 3 and 0.13 g of isophoronediamine were mixed in a glass container and heated in an oven at 100 ° C. × 1 h, 160 ° C. × 1 h, and 200 ° C. × 1 h. Thus, a cured product was prepared. This cured product was finely crushed, and Tg was measured by a differential scanning calorimeter (DSC). The Tg was 148 ° C., indicating good heat resistance.
0.66 g of the epoxy resin (II-2) obtained in Example 4 and 0.11 g of isophoronediamine were mixed in a glass container, and heated in an oven at 100 ° C. × 1 h, 160 ° C. × 1 h, and 200 ° C. × 1 h. Thus, a cured product was prepared. The cured product was finely crushed, and the Tg was measured by DSC. The Tg was 139 ° C., indicating good heat resistance.

硬化剤(I)、エポキシ樹脂(II)、及びエポキシ樹脂組成物(i)〜(iii)は、電気絶縁材料に有用である。   The curing agent (I), the epoxy resin (II), and the epoxy resin compositions (i) to (iii) are useful as an electric insulating material.

Claims (7)

下記式(I)で表されるエポキシ樹脂用硬化剤。
Figure 2020041073
(ただし、前記式(I)中、R11及びR21は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R12及びR22は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、Rは水素原子又はCH(CH基である。)
A curing agent for an epoxy resin represented by the following formula (I).
Figure 2020041073
(However, in the above formula (I), one of R 11 and R 21 is a CH 3 group and the other is a CH (CH 3 ) 2 group, and one of R 12 and R 22 is a CH 3 group and the other is A CH (CH 3 ) 2 group, and R 3 is a hydrogen atom or a CH (CH 3 ) 2 group.)
下記式(II)で表されるエポキシ樹脂。
Figure 2020041073
(ただし、前記式(II)中、R11及びR21は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R12及びR22は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、Rは水素原子又はCH(CH基である。)
An epoxy resin represented by the following formula (II).
Figure 2020041073
(However, in the above formula (II), one of R 11 and R 21 is a CH 3 group, the other is a CH (CH 3 ) 2 group, and one of R 12 and R 22 is a CH 3 group and the other is A CH (CH 3 ) 2 group, and R 3 is a hydrogen atom or a CH (CH 3 ) 2 group.)
請求項1に記載のエポキシ樹脂用硬化剤と、エポキシ樹脂とを含むエポキシ樹脂組成物。   An epoxy resin composition comprising the epoxy resin curing agent according to claim 1 and an epoxy resin. 請求項2に記載のエポキシ樹脂と、硬化剤とを含むエポキシ樹脂組成物。   An epoxy resin composition comprising the epoxy resin according to claim 2 and a curing agent. 請求項1に記載のエポキシ樹脂用硬化剤と、請求項2に記載のエポキシ樹脂とを含むエポキシ樹脂組成物。   An epoxy resin composition comprising the epoxy resin curing agent according to claim 1 and the epoxy resin according to claim 2. 下記式(1)に示すように、下記式(A)で表される化合物と下記式(B)で表される化合物とを反応させて、下記式(I)で表されるフェノール樹脂を得る、フェノール樹脂の製造方法。
Figure 2020041073
(ただし、前記式中、R及びRは一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R11及びR21は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、R12及びR22は一方がCH基、もう一方がCH(CH基であり、Rは水素原子又はCH(CH基である。)
As shown in the following formula (1), a compound represented by the following formula (A) is reacted with a compound represented by the following formula (B) to obtain a phenol resin represented by the following formula (I). , Phenolic resin production method.
Figure 2020041073
(However, in the above formula, one of R 1 and R 2 is a CH 3 group, the other is a CH (CH 3 ) 2 group, one of R 11 and R 21 is a CH 3 group, and the other is CH (CH 3 3 ) Two groups, one of R 12 and R 22 is a CH 3 group, the other is a CH (CH 3 ) 2 group, and R 3 is a hydrogen atom or a CH (CH 3 ) 2 group.)
請求項6のフェノール樹脂の製造方法により製造した下記式(I)で表されるフェノール樹脂とエピハロヒドリンとを反応させて、下記式(II)で表されるエポキシ樹脂を得る、エポキシ樹脂の製造方法。
Figure 2020041073
(ただし、前記式中、Xはハロゲン原子である。)
A method for producing an epoxy resin, comprising reacting a phenol resin represented by the following formula (I) produced by the method for producing a phenol resin according to claim 6 with epihalohydrin to obtain an epoxy resin represented by the following formula (II). .
Figure 2020041073
(In the above formula, X is a halogen atom.)
JP2018170480A 2018-09-12 2018-09-12 Epoxy resin curing agent, epoxy resin, epoxy resin composition, phenolic resin and method for producing epoxy resin Pending JP2020041073A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018170480A JP2020041073A (en) 2018-09-12 2018-09-12 Epoxy resin curing agent, epoxy resin, epoxy resin composition, phenolic resin and method for producing epoxy resin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018170480A JP2020041073A (en) 2018-09-12 2018-09-12 Epoxy resin curing agent, epoxy resin, epoxy resin composition, phenolic resin and method for producing epoxy resin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020041073A true JP2020041073A (en) 2020-03-19

Family

ID=69797648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018170480A Pending JP2020041073A (en) 2018-09-12 2018-09-12 Epoxy resin curing agent, epoxy resin, epoxy resin composition, phenolic resin and method for producing epoxy resin

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020041073A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113979970A (en) * 2021-11-12 2022-01-28 泉州师范学院 Preparation method of cationic epoxy resin 3, 4-epoxy cyclohexyl methyl-3 ',4' -epoxy cyclohexyl formate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113979970A (en) * 2021-11-12 2022-01-28 泉州师范学院 Preparation method of cationic epoxy resin 3, 4-epoxy cyclohexyl methyl-3 ',4' -epoxy cyclohexyl formate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5754731B2 (en) Epoxy resin, method for producing epoxy resin, and use thereof
JP5611192B2 (en) Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product
US10913818B2 (en) Epoxy resin, epoxy resin composition, cured product and electrical or electronic component
JP2007297540A (en) Resin having carbazole skeleton, epoxy resin having carbazole skeleton, epoxy resin composition and cured product thereof
TW201639897A (en) Ester-type epoxy furan resin and manufacturing method therefor, resin composition, and cured resin product
JP2020041073A (en) Epoxy resin curing agent, epoxy resin, epoxy resin composition, phenolic resin and method for producing epoxy resin
JP2013512997A (en) Adducts based on divinylarene dioxide
JP2004231787A (en) Epoxy resin diluent, epoxy resin composition and epoxy resin cured product
JP6295048B2 (en) High molecular weight epoxy resin, epoxy resin composition and cured product
JP6041663B2 (en) Phenol resin, epoxy resin, epoxy resin composition, and cured product thereof
US7074946B2 (en) Method of producing glycidyl 2-hydroxyisobutyrate
JP2006348064A (en) Epoxy resin, method for producing the same, epoxy resin composition using the same and its cured material
JP6407580B2 (en) Epoxy resin, composition thereof, and compound
JP2789325B2 (en) New epoxy resin and epoxy resin composition
JP5744010B2 (en) Epoxy resin composition and cured product thereof
JP7108436B2 (en) Method for producing epoxy compound containing biphenyl skeleton
JP2017048387A (en) Epoxy resin, epoxy resin composition, cured product, and electric/electronic component
JP4743824B2 (en) Liquid epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
KR102250971B1 (en) Epoxy resin mixture, epoxy resin composition, cured product thereof, and semiconductor device
JP2006307029A (en) Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
JP5579300B2 (en) Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
JP2017048388A (en) Epoxy resin, epoxy resin composition, cured product, and electric/electronic component
JP2022093044A (en) Polyhydric hydroxy resin, epoxy resin, production methods of them, and epoxy resin composition and cured product that employ them
JP2018184549A (en) Epoxy resin and method for producing the same, epoxy resin composition and molded article
JP2013129782A (en) Epoxy resin composition and cured product of the same