JP2023069539A - Compound, epoxy resin composition and cured epoxy resin - Google Patents

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Toshiyuki Oyama
舜 磯部
Shun Isobe
優 淺野
Yu Asano
悦子 鈴木
Etsuko Suzuki
和郎 有田
Kazuo Arita
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Abstract

To provide a cured epoxy resin that is excellent in all of heat resistance, repairability and re-moldability.SOLUTION: A compound comprises one Diels-Alder reaction unit composed of an anthracene structure and a maleimide structure in each molecule, with the Diels-Alder reaction unit comprising at least one amino group.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、化合物、エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to compounds, epoxy resin compositions and cured epoxy resins.

エポキシ樹脂は、硬化剤との架橋反応により高架橋度のネットワークポリマーを形成し、硬化物(エポキシ樹脂硬化物)となる。エポキシ樹脂硬化物は耐熱性、機械的強度、接着性や電気絶縁性などに優れており、電気・電子材料、接着剤、塗料、建築・土木材料など様々な分野で活用されている。 The epoxy resin forms a network polymer with a high degree of cross-linking through a cross-linking reaction with a curing agent, and becomes a cured product (cured epoxy resin product). Epoxy resin cured products are excellent in heat resistance, mechanical strength, adhesiveness, electrical insulation, etc., and are used in various fields such as electrical and electronic materials, adhesives, paints, construction and civil engineering materials.

一方で、エポキシ樹脂硬化物が有する普遍的な課題として長期信頼性の低さが挙げられる。また、エポキシ樹脂硬化物のネットワーク構造は共有結合により形成されているため、不溶・不融であり、加熱や溶剤処理による再成形が困難であり、リサイクル、リユース性に乏しく、廃棄物の削減や環境への負荷の面で課題があるといえる。また、エポキシ樹脂硬化物内に生じる微小なクラックを修復できれば、熱硬化性樹脂硬化物の欠点である脆さを改善できると期待されるが、ネットワーク構造の不融性のため、加熱による修復が困難である。 On the other hand, low long-term reliability is a universal problem that epoxy resin cured products have. In addition, since the network structure of the cured epoxy resin is formed by covalent bonds, it is insoluble and infusible, making it difficult to re-mold by heating or solvent treatment. It can be said that there is a problem in terms of the burden on the environment. In addition, if it is possible to repair the minute cracks that occur in the cured epoxy resin, it is expected that the brittleness, which is a drawback of the cured thermosetting resin, can be improved. Have difficulty.

このような問題に対し、フランとマレイミドがディールスアルダー(Diels-Alder)反応により結合した部位を有するジアミンを硬化剤として作製したエポキシ樹脂硬化物が知られている(非特許文献1)。当該エポキシ樹脂硬化物は、加熱した際に架橋構造がレトロディールスアルダー(retro-Diels-Alder)反応により解架橋し、温度を下げることでDiels-Alder反応により再架橋する。この可逆的な解架橋-再架橋によりネットワーク構造に熱可逆性が付与され、加熱による再成形や修復が可能となる。 In order to solve such problems, there is known an epoxy resin cured product prepared by using a diamine having a site where furan and maleimide are bonded by Diels-Alder reaction as a curing agent (Non-Patent Document 1). When the epoxy resin cured product is heated, the crosslinked structure is de-crosslinked by retro-Diels-Alder reaction, and when the temperature is lowered, it is re-crosslinked by Diels-Alder reaction. This reversible de-crosslinking/re-crosslinking imparts thermoreversibility to the network structure, making it possible to reshape or repair by heating.

X.Kuang, G.Liu, X.Dong, X.Liu, J.Xu, D.Wang, J.Polym.Sci., Part A: Polym.Chem,. 53, 2094(2015).X.Kuang, G.Liu, X.Dong, X.Liu, J.Xu, D.Wang, J.Polym.Sci., Part A: Polym.Chem,. 53, 2094(2015).

しかしながら、フランとマレイミドのディールスアルダー反応物は、120℃付近でレトロディールスアルダー反応が生じるため、エポキシ樹脂硬化物が120℃以上で解架橋してしまう。従って、フランとマレイミドのディールスアルダー反応によって作製されたエポキシ樹脂硬化物は、120℃以上の用途には適さない。また、この他にもエポキシ樹脂硬化物の修復性・再成形性の付与には、動的共有結合や超分子結合等の可逆結合を利用した研究が盛んに行われているが、一般に熱分解性等の課題が残っている。 However, since the Diels-Alder reaction product of furan and maleimide undergoes a retro-Diels-Alder reaction at around 120°C, the epoxy resin cured product is decrosslinked at 120°C or higher. Therefore, the epoxy resin cured product produced by the Diels-Alder reaction of furan and maleimide is not suitable for applications at 120°C or higher. In addition to this, research using reversible bonds such as dynamic covalent bonds and supramolecular bonds has been actively conducted to impart repairability and re-moldability to epoxy resin cured products, but in general, thermal decomposition Issues such as gender remain.

本発明は、上記問題に鑑み、耐熱性、修復性及び再成形性がいずれも良好なエポキシ樹脂硬化物を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an epoxy resin cured product having good heat resistance, repairability and remoldability.

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、上記課題は、所定の構造を有する化合物、エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物を提供することによって解決できることを見出した。 As a result of extensive studies, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by providing a compound having a predetermined structure, an epoxy resin composition, and a cured epoxy resin.

本発明は一側面において、アントラセン構造及びマレイミド構造からなるディールスアルダー反応ユニットを分子内に1つ有し、前記ディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つのアミノ基を有する化合物である。 One aspect of the present invention is a compound having one Diels-Alder reaction unit consisting of an anthracene structure and a maleimide structure in the molecule, and the Diels-Alder reaction unit having at least one amino group.

本発明の化合物は一実施形態において、エポキシ樹脂の硬化剤である。 The compounds of the invention are, in one embodiment, curing agents for epoxy resins.

本発明の化合物は一実施形態において、下記式(1)または(1’)で表される。

Figure 2023069539000002
Figure 2023069539000003
(式(1)及び(1’)中、R1~R11は、それぞれ、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリール基であり、R1~R11の少なくとも1つはアミノ基であるか、アミノ基を置換基として有している基である。) In one embodiment, the compound of the present invention is represented by the following formula (1) or (1').
Figure 2023069539000002
Figure 2023069539000003
(In formulas (1) and (1′), R 1 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, a nitro group, and an amino group. , an amido group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a cyano group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group, and at least one of R 1 to R 11 is an amino group , is a group having an amino group as a substituent.)

本発明の化合物は別の一実施形態において、前記アントラセン構造が、アミノ基またはフェノール性水酸基を有する。 In another embodiment of the compound of the present invention, the anthracene structure has an amino group or a phenolic hydroxyl group.

本発明の化合物は更に別の一実施形態において、前記マレイミド構造が、アミノ基またはフェノール性水酸基を有する。 In still another embodiment of the compound of the present invention, the maleimide structure has an amino group or a phenolic hydroxyl group.

本発明の化合物は更に別の一実施形態において、下記式(2)または(2’)で表される。

Figure 2023069539000004
Figure 2023069539000005
In still another embodiment, the compound of the present invention is represented by the following formula (2) or (2').
Figure 2023069539000004
Figure 2023069539000005

本発明の化合物は更に別の一実施形態において、下記式(3)または(3’)で表される。

Figure 2023069539000006
Figure 2023069539000007
In still another embodiment, the compound of the present invention is represented by the following formula (3) or (3').
Figure 2023069539000006
Figure 2023069539000007

本発明は別の一側面において、本発明の化合物と、エポキシ樹脂とを含むエポキシ樹脂組成物である。 Another aspect of the present invention is an epoxy resin composition comprising the compound of the present invention and an epoxy resin.

本発明のエポキシ樹脂組成物は一実施形態において、前記エポキシ樹脂が、下記式(4)で表され、且つ、エポキシ当量が500~10000g/eqである。

Figure 2023069539000008
(式(4)中、Arはそれぞれ独立して、無置換または置換基を有する芳香環を有する構造であり、
Xは下記式(4-1)で表される構造単位であり、Yは下記式(4-2)で表される構造単位であり、
Figure 2023069539000009
[式(4-1)、(4-2)中、Arはそれぞれ独立して、無置換または置換基を有する芳香環を有する構造であり、
1、R2はそれぞれ独立して水素原子、メチル基またはエチル基であり、
R’は炭素原子数2~12の2価の炭化水素基であり、
3、R4、R7、R8はそれぞれ独立して水酸基、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
5、R6、R9、R10はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、
1は4~16の整数であり、n2は繰り返し単位の平均値で2~30である。]
11、R12はそれぞれ独立して、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
13、R14はそれぞれ独立して水酸基、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
15、R16は水素原子又はメチル基であり、
1、m2、p1、p2、qは繰り返しの平均値であり、
1、m2は、それぞれ独立して0~25であり、且つ、m1+m2≧1であり、
1、p2はそれぞれ独立して0~5であり、
qは0.5~5である。
ただし、前記式(4-1)で表される構造単位Xと前記式(4-2)で表される構造単位Yとの結合は、ランダムであってもブロックであってもよく、1分子中に存在する各構造単位X、Yの数の総数がそれぞれm1、m2であることを示す。) In one embodiment of the epoxy resin composition of the present invention, the epoxy resin is represented by the following formula (4) and has an epoxy equivalent of 500 to 10000 g/eq.
Figure 2023069539000008
(In formula (4), each Ar is independently a structure having an unsubstituted or substituted aromatic ring,
X is a structural unit represented by the following formula (4-1), Y is a structural unit represented by the following formula (4-2),
Figure 2023069539000009
[In formulas (4-1) and (4-2), each Ar is independently a structure having an unsubstituted or substituted aromatic ring,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
R' is a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms,
R 3 , R 4 , R 7 and R 8 are each independently a hydroxyl group, a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 5 , R 6 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a methyl group;
n 1 is an integer of 4 to 16, and n 2 is an average repeating unit of 2 to 30; ]
R 11 and R 12 are each independently a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 13 and R 14 are each independently a hydroxyl group, a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 15 and R 16 are a hydrogen atom or a methyl group;
m 1 , m 2 , p 1 , p 2 , q are average values of repetitions,
m 1 and m 2 are each independently 0 to 25, and m 1 +m 2 ≧1,
p 1 and p 2 are each independently 0 to 5,
q is 0.5-5.
However, the bond between the structural unit X represented by the formula (4-1) and the structural unit Y represented by the formula (4-2) may be random or block, and one molecule The total number of structural units X and Y present therein is m 1 and m 2 , respectively. )

本発明のエポキシ樹脂組成物は別の一実施形態において、前記エポキシ樹脂が、下記式(5)で表される。

Figure 2023069539000010
(式(5)中、p1、p2、q、m1及びn1は繰り返しの平均値であり、それぞれ独立して、p1は0~5、p2は0~5、qは0.5~5、m1は0~25、n1は2~30である。) In another embodiment of the epoxy resin composition of the present invention, the epoxy resin is represented by the following formula (5).
Figure 2023069539000010
(In formula (5), p 1 , p 2 , q, m 1 and n 1 are the average values of repetitions, and independently p 1 is 0 to 5, p 2 is 0 to 5, q is 0 .5 to 5, m 1 is 0 to 25, and n 1 is 2 to 30.)

本発明は更に別の一側面において、本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物である。 Another aspect of the present invention is an epoxy resin cured product obtained by curing the epoxy resin composition of the present invention.

本発明によれば、耐熱性、修復性及び再成形性がいずれも良好なエポキシ樹脂硬化物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an epoxy resin cured product having good heat resistance, repairability and remoldability.

実施例1で得られた化合物(後述のD-A化合物)のendo体の1H-NMRスペクトルである。1 is a 1 H-NMR spectrum of the endo form of the compound obtained in Example 1 (DA compound described later). 実施例3に係るエポキシ樹脂硬化物の動的粘弾性測定(DMA)の結果を示すグラフである。10 is a graph showing the results of dynamic viscoelasticity measurement (DMA) of the epoxy resin cured product according to Example 3. FIG.

次に本発明を実施するための形態を詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。 Next, the mode for carrying out the present invention will be described in detail. It is understood that the present invention is not limited to the following embodiments, and that design changes, improvements, etc., can be made as appropriate based on the ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. should.

(本発明の化合物)
本発明の化合物は、アントラセン構造及びマレイミド構造からなるディールスアルダー(Diels-Alder)反応ユニットを分子内に1つ有し、ディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つのアミノ基を有する。以下、本発明の当該化合物を「D-A化合物」とも呼ぶ。
(Compound of the present invention)
The compound of the present invention has one Diels-Alder reaction unit consisting of an anthracene structure and a maleimide structure in the molecule, and the Diels-Alder reaction unit has at least one amino group. Hereinafter, the compounds of the present invention are also referred to as "DA compounds".

ディールスアルダー反応は、共役ジエンと親ジエンとが付加反応して6員環を形成する。ディールスアルダー反応は平衡反応であるため、所定の温度でレトロディールスアルダー反応が生じて解離(解架橋)する。このとき、レトロディールスアルダー反応が生じる温度(解離温度)が低い場合、高温の温度領域で解架橋してしまい、硬化物の架橋密度が低下してしまい、機械的強度が低下する。これに対し、本発明のD-A化合物は、熱安定性の高いアントラセン構造及びマレイミド構造からなるディールスアルダー反応ユニットを分子内に1つ有しているため、解離温度が250℃以上と高く、少なくとも200℃程度では解離せず架橋構造を維持しており、熱安定性に優れる。このため、本発明のD-A化合物をエポキシ樹脂の硬化剤として用いることで、当該硬化剤とエポキシ樹脂との反応で硬化させた硬化物(エポキシ樹脂硬化物)の架橋密度の低下を抑制することができ、良好な機械的強度を維持することができる。また、本発明のD-A化合物によって作製されたエポキシ樹脂硬化物に傷や外力などの機械エネルギーを与えることにより、ディールスアルダー反応ユニットのC-C結合が切断され、切断表面にアントラセンとマレイミドが生成すると考えられる。ディールスアルダー反応ユニットのC-C結合は、通常の共有結合に比べて結合エネルギーが低く切断されやすい。アントラセンとマレイミドのディールスアルダー反応は、200℃以下では結合方向に平衡が移動するため、再び付加体(ディールスアルダー反応ユニット)を形成し、傷の修復や再成形が可能になると考えられる。 In the Diels-Alder reaction, a conjugated diene and a parent diene undergo an addition reaction to form a six-membered ring. Since the Diels-Alder reaction is an equilibrium reaction, a retro-Diels-Alder reaction occurs at a predetermined temperature to cause dissociation (breaking of bridges). At this time, if the temperature at which the retro-Diels-Alder reaction occurs (dissociation temperature) is low, cross-linking will occur in a high temperature range, and the cross-linking density of the cured product will decrease, resulting in a decrease in mechanical strength. On the other hand, the DA compound of the present invention has one Diels-Alder reaction unit consisting of an anthracene structure and a maleimide structure with high thermal stability in the molecule, so the dissociation temperature is as high as 250 ° C. or higher, At least at about 200° C., it does not dissociate and maintains a crosslinked structure, and has excellent thermal stability. Therefore, by using the DA compound of the present invention as a curing agent for an epoxy resin, the reduction in the crosslink density of the cured product (epoxy resin cured product) cured by the reaction between the curing agent and the epoxy resin is suppressed. and maintain good mechanical strength. In addition, by applying mechanical energy such as damage or external force to the epoxy resin cured product produced by the DA compound of the present invention, the C—C bond of the Diels-Alder reaction unit is cleaved, and anthracene and maleimide are formed on the cleaved surface. generated. The C--C bond of the Diels-Alder reaction unit has lower bond energy than ordinary covalent bonds and is easily broken. In the Diels-Alder reaction of anthracene and maleimide, the equilibrium shifts in the direction of bonding at 200° C. or less, so it is thought that an adduct (Diels-Alder reaction unit) is formed again, and damage can be repaired or remolded.

本発明のD-A化合物は、ディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つのアミノ基を有する。このアミノ基は1級でも2級でも構わないが、ディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つの1級アミノ基を有すると、アミノ基が2個のエポキシ基と反応可能であるため、例えば1個のエポキシ基とのみ反応する水酸基等に対して、硬化物の架橋密度が向上し、靭性や接着性に優れた硬化物を作製することができる。その結果、エポキシ樹脂硬化物の弾性率やガラス転移温度が向上するため好ましい。また、一般に、アミノ基は水酸基等と比較して反応性が高く、硬化性が向上し、更に穏やかな硬化条件でもエポキシ樹脂の硬化が可能となる。 The DA compounds of the present invention have at least one amino group in the Diels-Alder reaction unit. This amino group may be primary or secondary, but when the Diels-Alder reaction unit has at least one primary amino group, the amino group can react with two epoxy groups, so that, for example, one epoxy The crosslink density of the cured product is improved with respect to hydroxyl groups and the like that react only with groups, and a cured product having excellent toughness and adhesiveness can be produced. As a result, the elastic modulus and glass transition temperature of the cured epoxy resin are improved, which is preferable. In addition, amino groups generally have higher reactivity than hydroxyl groups and the like, improve curability, and enable curing of epoxy resins even under moderate curing conditions.

本発明のD-A化合物は、下記式(1)または(1’)で表されてもよい。式(1)の化合物と式(1’)の化合物とは、互いにエンド(endo)-エキソ(exo)異性体の関係を有し、それらはマレイミド構造の窒素原子上の官能基と、アントラセン構造の芳香環上の官能基との位置関係で決まる。マレイミド構造の窒素原子上の官能基と、アントラセン構造の芳香環上の官能基とが同じ側(近い位置)にあるものがエンド異性体であり、反対側(離れた位置)にあるものがエキソ異性体である。

Figure 2023069539000011
Figure 2023069539000012
(式(1)及び(1’)中、R1~R11は、それぞれ、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリール基であり、R1~R11の少なくとも1つはアミノ基であるか、アミノ基を置換基として有している基である。) The DA compound of the present invention may be represented by the following formula (1) or (1'). The compound of formula (1) and the compound of formula (1′) have an endo-exo isomer relationship with each other, and they are a functional group on the nitrogen atom of the maleimide structure and an anthracene structure. is determined by the positional relationship with the functional group on the aromatic ring. The functional group on the nitrogen atom of the maleimide structure and the functional group on the aromatic ring of the anthracene structure on the same side (close position) are endo isomers, and those on the opposite side (separate position) are exo isomers. Is an isomer.
Figure 2023069539000011
Figure 2023069539000012
(In formulas (1) and (1′), R 1 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, a nitro group, and an amino group. , an amido group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a cyano group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group, and at least one of R 1 to R 11 is an amino group , is a group having an amino group as a substituent.)

式(1)及び(1’)のR1~R11について、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基及びアリール基は、それらが有する炭素原子にさらに種々の置換基が結合したものも含む。例えば、式(1)及び(1’)のR1~R11について、アリール基は、その炭素原子にさらにアミノ基が結合したアミノアリール基を含んでいる。また、例えば、式(1)及び(1’)のR1~R11の少なくとも1つが「アミノ基を置換基として有している基」である場合、当該基の例としてアミノアリール基(アミノ基を置換基として有しているアリール基)が挙げられる。 R 1 to R 11 in formulas (1) and (1′) are alkoxy group, aralkyloxy group, aryloxy group, carboxy group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkyl group, cycloalkyl group and aralkyl group. and aryl groups also include those in which various substituents are bonded to their carbon atoms. For example, for R 1 -R 11 in formulas (1) and (1′), aryl groups include aminoaryl groups having an additional amino group attached to the carbon atom. Further, for example, when at least one of R 1 to R 11 in formulas (1) and (1′) is “a group having an amino group as a substituent”, an example of the group is an aminoaryl group (amino aryl group having a group as a substituent).

本発明のD-A化合物は、アントラセン構造がアミノ基またはフェノール性水酸基を有してもよい。また、本発明のD-A化合物は、マレイミド構造がアミノ基またはフェノール性水酸基を有してもよい。アントラセン構造またはマレイミド構造がフェノール性水酸基を有する場合は、前述のディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つのアミノ基を有する効果に加え、フェノール性水酸基がアミノ基と共存しているため、作製するエポキシ樹脂硬化物の硬化性が調整可能となり、可使時間の長時間化や保存安定性の向上、更にはエポキシ樹脂硬化物の耐湿信頼性が向上する。本発明のD-A化合物は、アントラセン構造、及び、マレイミド構造の両者にアミノ基またはフェノール性水酸基を有し、その一方が少なくともアミノ基であるのが好ましい。 In the DA compound of the present invention, the anthracene structure may have an amino group or a phenolic hydroxyl group. Further, in the DA compound of the present invention, the maleimide structure may have an amino group or a phenolic hydroxyl group. When the anthracene structure or maleimide structure has a phenolic hydroxyl group, in addition to the effect that the aforementioned Diels-Alder reaction unit has at least one amino group, the phenolic hydroxyl group coexists with the amino group. The curability of the product can be adjusted, the pot life is extended, the storage stability is improved, and the humidity resistance reliability of the epoxy resin cured product is improved. The DA compound of the present invention has an amino group or a phenolic hydroxyl group in both the anthracene structure and the maleimide structure, and preferably at least one of them is an amino group.

本発明のD-A化合物は、下記式(2)または(2’)で表されてもよい。式(2)の化合物と式(2’)の化合物とは、互いに異性体の関係を有し、式(2)の化合物がエキソ(exo)異性体であり、式(2’)の化合物がエンド(endo)異性体である。

Figure 2023069539000013
Figure 2023069539000014
The DA compound of the present invention may be represented by the following formula (2) or (2'). The compound of formula (2) and the compound of formula (2') have an isomer relationship with each other, the compound of formula (2) is the exo isomer, and the compound of formula (2') is It is the endo isomer.
Figure 2023069539000013
Figure 2023069539000014

本発明のD-A化合物は、下記式(3)または(3’)で表されてもよい。式(3)の化合物と式(3’)の化合物とは、互いに異性体の関係を有し、式(3)の化合物がエキソ(exo)異性体であり、式(3’)の化合物がエンド(endo)異性体である。

Figure 2023069539000015
Figure 2023069539000016
The DA compound of the present invention may be represented by the following formula (3) or (3'). The compound of formula (3) and the compound of formula (3′) have an isomer relationship with each other, the compound of formula (3) is the exo isomer, and the compound of formula (3′) is It is the endo isomer.
Figure 2023069539000015
Figure 2023069539000016

本発明のD-A化合物は、下記式(10)または(10’)で表されてもよい。式(10)の化合物と式(10’)の化合物とは、互いに異性体の関係を有し、式(10)の化合物がエキソ(exo)異性体であり、式(10’)の化合物がエンド(endo)異性体である。

Figure 2023069539000017
Figure 2023069539000018
The DA compound of the present invention may be represented by the following formula (10) or (10'). The compound of formula (10) and the compound of formula (10′) have an isomer relationship with each other, the compound of formula (10) is the exo isomer, and the compound of formula (10′) is It is the endo isomer.
Figure 2023069539000017
Figure 2023069539000018

(本発明の化合物の製造方法)
本発明のD-A化合物は、アントラセン構造及びマレイミド構造からディールスアルダー反応によって形成される付加反応部であるディールスアルダー反応ユニットを分子内に1つ有し、ディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つのアミノ基を有する化合物である。
アントラセン構造などの共役ジエンと、マレイミド構造などの親ジエンが付加反応して6員環を形成するいわゆるディールスアルダー反応は平衡反応であり、付加反応が進行する温度よりも、さらに高温では、付加反応部が解離して、元の共役ジエンと親ジエンに戻る逆反応である、レトロディールスアルダー反応が進行することは広く知られている。
本発明のD-A化合物は、エポキシ基と反応性を有する官能基を少なくとも1つ有するアントラセン構造と、エポキシ基と反応性を有する官能基を少なくとも1つ有するマレイミド構造とを有し、これらのディールスアルダー反応後も、それぞれの構造由来の官能基を1つずつ以上ディールスアルダー反応ユニットに残存し、その中の少なくとも1つがアミノ基である化合物である。
それぞれの構造部にエポキシ樹脂と反応する官能基を有さない場合、得られる硬化物の架橋密度が低下し、耐熱性や機械特性、接着力が悪化するばかりで無く、レトロディールスアルダー反応によって解離した構造部が遊離することになり、解離後にディールスアルダー反応ユニットが再結合することが困難になる。一方、それぞれの構造部にエポキシ基と反応する官能基を有する場合は、硬化物中にそれぞれの構造部がある程度固定されることから、それぞれの構造部が近接して存在するため容易に再結合することができる。この化合物を、エポキシ樹脂組成物に用いることで、硬化物に修復性や再成形性を付与できる。
(Method for producing the compound of the present invention)
The DA compound of the present invention has one Diels-Alder reaction unit in the molecule, which is an addition reaction site formed by a Diels-Alder reaction from an anthracene structure and a maleimide structure, and the Diels-Alder reaction unit has at least one amino group. is a compound having
The so-called Diels-Alder reaction, in which a conjugated diene such as an anthracene structure and a parent diene such as a maleimide structure undergo an addition reaction to form a six-membered ring, is an equilibrium reaction. It is widely known that the retro-Diels-Alder reaction, which is a reverse reaction in which the moiety dissociates and returns to the original conjugated diene and the parent diene, proceeds.
The DA compound of the present invention has an anthracene structure having at least one functional group reactive with an epoxy group, and a maleimide structure having at least one functional group reactive with an epoxy group. It is a compound in which at least one functional group derived from each structure remains in the Diels-Alder reaction unit after the Diels-Alder reaction, at least one of which is an amino group.
If each structural part does not have a functional group that reacts with the epoxy resin, the crosslink density of the resulting cured product will decrease, resulting in poor heat resistance, mechanical properties, and adhesive strength. Therefore, the structural part that has been dissociated is released, and it becomes difficult for the Diels-Alder reaction unit to recombine after dissociation. On the other hand, when each structural part has a functional group that reacts with an epoxy group, each structural part is fixed to some extent in the cured product, so that each structural part exists in close proximity and can easily recombine. can do. By using this compound in the epoxy resin composition, it is possible to impart repairability and remoldability to the cured product.

本発明のD-A化合物の製造方法で用いるアントラセン構造を有する化合物としては、下記式(11)に列挙される化合物のいずれかを挙げることができる。これらの中でも、ヒドロキシアントラセン類やアミノアントラセン類が、エポキシ基との反応性において好ましく、モノヒドロキシアントラセンやモノアミノアントラセンが反応性と硬化物物性、及び修復性や再成形性のバランスのうえで特に好ましい。

Figure 2023069539000019
Examples of the compound having an anthracene structure used in the method for producing a DA compound of the present invention include any of the compounds listed in formula (11) below. Among these, hydroxyanthracenes and aminoanthracenes are preferred in terms of reactivity with epoxy groups, and monohydroxyanthracenes and monoaminoanthracenes are particularly preferred in terms of the balance between reactivity, physical properties of the cured product, and repairability and remolding properties. preferable.
Figure 2023069539000019

なお、上記式(11)に列挙される化合物の構造は、それぞれ、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、アミド基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリール基を置換基として有しているものを含む。また、上記式(11)に列挙される化合物の構造において、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基及びアリール基は、それらが有する炭素原子にさらに種々の置換基が結合したものも含む。例えば、前記アリール基は、その炭素原子にさらにアミノ基が結合したアミノアリール基を含んでいる。 The structures of the compounds listed in the above formula (11) are, independently of each other, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, a nitro group, an amide group, an alkyloxycarbonyl group, Including those having an aryloxycarbonyl group, cyano group, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group or aryl group as a substituent. Further, in the structures of the compounds listed in the above formula (11), an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, a carboxy group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group and Aryl groups also include those having various substituents attached to their carbon atoms. For example, the aryl group includes an aminoaryl group having an additional amino group attached to the carbon atom.

本発明のD-A化合物の製造方法で用いるマレイミド構造を有する化合物としては、下記式(12)に列挙される化合物のいずれかを挙げることができる。
これらの中でも、ヒドロキシフェニルマレイミド類やアミノフェニルマレイミド類が、エポキシ基との反応性において好ましく、モノヒドロキシフェニルマレイミドやモノアミノフェニルマレイミドが反応性と硬化物物性、及び修復性や再成形性のバランスのうえで特に好ましい。モノアミノフェニルマレイミドの中では、耐熱性の観点からパラアミノフェニルマレイミドが特に好ましい。

Figure 2023069539000020
Examples of the compound having a maleimide structure used in the method for producing a DA compound of the present invention include any of the compounds listed in formula (12) below.
Among these, hydroxyphenylmaleimides and aminophenylmaleimides are preferred in terms of reactivity with epoxy groups. is particularly preferred. Among monoaminophenylmaleimides, para-aminophenylmaleimide is particularly preferred from the viewpoint of heat resistance.
Figure 2023069539000020

なお、上記式(12)に列挙される化合物の構造は、それぞれ、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、アミド基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリール基を置換基として有しているものを含む。また、上記式(12)に列挙される化合物の構造において、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基及びアリール基は、それらが有する炭素原子にさらに種々の置換基が結合したものも含む。例えば、前記アリール基は、その炭素原子にさらにアミノ基が結合したアミノアリール基を含んでいる。 The structures of the compounds listed in the above formula (12) are, independently of each other, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, a nitro group, an amide group, an alkyloxycarbonyl group, Including those having an aryloxycarbonyl group, cyano group, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group or aryl group as a substituent. Further, in the structures of the compounds listed in the above formula (12), an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, a carboxy group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group and Aryl groups also include those having various substituents attached to their carbon atoms. For example, the aryl group includes an aminoaryl group having an additional amino group attached to the carbon atom.

本発明のD-A化合物は、上記アントラセン構造を有する化合物と、上記マレイミド構造を有する化合物とを、少なくともどちらか一方に少なくとも1つのアミノ基を有するものを組み合わせて、ディールスアルダー反応させることにより、前記共役ジエン構造と親ジエン構造とを付加反応させることで合成することができる。当該ディールスアルダー反応は既知の方法を用いればよい。例えば、共役ジエン化合物と親ジエン化合物を等モル、場合によっては一方の成分を過剰に混合し、加熱溶融または溶媒に溶解して、室温~200℃の温度で1~24時間撹拌し、そのまま精製することなく濾別や溶媒留去で得ることもできるし、再結晶、再沈殿及びクロマトグラフィーなどの、通常用いられる単離精製方法によって得ることもできる。 The DA compound of the present invention is obtained by combining the compound having the anthracene structure and the compound having the maleimide structure, at least one of which has at least one amino group, and subjecting the compound to Diels-Alder reaction. It can be synthesized by subjecting the conjugated diene structure and the parent diene structure to an addition reaction. A known method may be used for the Diels-Alder reaction. For example, equimolar amounts of a conjugated diene compound and a diene parent compound, optionally with an excess amount of one component, are heated and melted or dissolved in a solvent, stirred at a temperature of room temperature to 200° C. for 1 to 24 hours, and purified as such. It can be obtained by filtering or distilling off the solvent, or by commonly used isolation and purification methods such as recrystallization, reprecipitation and chromatography.

(エポキシ樹脂組成物)
本発明のエポキシ樹脂組成物は、本発明のD-A化合物と、エポキシ樹脂とを含む。本発明のエポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂としては、一般に公知なエポキシ樹脂を用いることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂としては、何ら制限されるものではなく、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、カテコール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂等の液状エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の臭素化エポキシ樹脂、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられ、単独でも、2種以上を併用してもよく、目的とする用途や硬化物の物性等に応じて種々選択して用いることが好ましい。これらのうち、一般的な工業的入手容易性の観点からは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等を用いることが好ましい。
(Epoxy resin composition)
The epoxy resin composition of the present invention comprises the DA compound of the present invention and an epoxy resin. Generally known epoxy resins can be used as the epoxy resin contained in the epoxy resin composition of the present invention. The epoxy resin contained in the epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, and resorcinol. Liquid epoxy resins such as type epoxy resins, hydroquinone type epoxy resins, catechol type epoxy resins, dihydroxynaphthalene type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, tetramethylbiphenyl type epoxy resins, brominated epoxy resins such as brominated phenol novolac type epoxy resins , solid bisphenol A type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, tetraphenylethane type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin , phenylene ether type epoxy resin, naphthylene ether type epoxy resin, naphthol novolac type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, naphthol-phenol co-condensed novolac type epoxy resin, naphthol-cresol co-condensed novolac type epoxy resin, aromatic hydrocarbon Examples include formaldehyde resin-modified phenolic resin type epoxy resins and biphenyl-modified novolac type epoxy resins. They may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to use Of these, bisphenol type epoxy resins, novolak type epoxy resins, and the like are preferably used from the viewpoint of general industrial availability.

本発明のエポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂として、下記式(4)で表され、且つ、エポキシ当量が500~10000g/eqであるエポキシ樹脂を用いてもよい。

Figure 2023069539000021
(式(4)中、Arはそれぞれ独立して、無置換または置換基を有する芳香環を有する構造であり、
Xは下記式(4-1)で表される構造単位であり、Yは下記式(4-2)で表される構造単位であり、
Figure 2023069539000022
[式(4-1)、(4-2)中、Arはそれぞれ独立して、無置換または置換基を有する芳香環を有する構造であり、
1、R2はそれぞれ独立して水素原子、メチル基またはエチル基であり、
R’は炭素原子数2~12の2価の炭化水素基であり、
3、R4、R7、R8はそれぞれ独立して水酸基、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
5、R6、R9、R10はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、
1は4~16の整数であり、n2は繰り返し単位の平均値で2~30である。]
11、R12はそれぞれ独立して、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
13、R14はそれぞれ独立して水酸基、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
15、R16は水素原子又はメチル基であり、
1、m2、p1、p2、qは繰り返しの平均値であり、
1、m2は、それぞれ独立して0~25であり、且つ、m1+m2≧1であり、
1、p2はそれぞれ独立して0~5であり、
qは0.5~5である。
ただし、前記式(4-1)で表される構造単位Xと前記式(4-2)で表される構造単位Yとの結合は、ランダムであってもブロックであってもよく、1分子中に存在する各構造単位X、Yの数の総数がそれぞれm1、m2であることを示す。) As the epoxy resin contained in the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin represented by the following formula (4) and having an epoxy equivalent of 500 to 10000 g/eq may be used.
Figure 2023069539000021
(In formula (4), each Ar is independently a structure having an unsubstituted or substituted aromatic ring,
X is a structural unit represented by the following formula (4-1), Y is a structural unit represented by the following formula (4-2),
Figure 2023069539000022
[In formulas (4-1) and (4-2), each Ar is independently a structure having an unsubstituted or substituted aromatic ring,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
R' is a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms,
R 3 , R 4 , R 7 and R 8 are each independently a hydroxyl group, a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 5 , R 6 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a methyl group;
n 1 is an integer of 4 to 16, and n 2 is an average repeating unit of 2 to 30; ]
R 11 and R 12 are each independently a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 13 and R 14 are each independently a hydroxyl group, a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 15 and R 16 are a hydrogen atom or a methyl group;
m 1 , m 2 , p 1 , p 2 , q are average values of repetitions,
m 1 and m 2 are each independently 0 to 25, and m 1 +m 2 ≧1,
p 1 and p 2 are each independently 0 to 5,
q is 0.5-5.
However, the bond between the structural unit X represented by the formula (4-1) and the structural unit Y represented by the formula (4-2) may be random or block, and one molecule The total number of structural units X and Y present therein is m 1 and m 2 , respectively. )

本発明のエポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂として、下記式(5)で表されるエポキシ樹脂を用いてもよい。このようなエポキシ樹脂を用いることで、エポキシ樹脂硬化物の修復性や再成形性の効果が向上し、柔軟性と強靭性とのバランスが良好となる。

Figure 2023069539000023
(式(5)中、p1、p2、q、m1及びn1は繰り返しの平均値であり、それぞれ独立して、p1は0~5、p2は0~5、qは0.5~5、m1は0~25、n1は2~30である。) As an epoxy resin contained in the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin represented by the following formula (5) may be used. By using such an epoxy resin, the repairability and remoldability of the epoxy resin cured product are improved, and the balance between flexibility and toughness is improved.
Figure 2023069539000023
(In formula (5), p 1 , p 2 , q, m 1 and n 1 are the average values of repetitions, and independently p 1 is 0 to 5, p 2 is 0 to 5, q is 0 .5 to 5, m 1 is 0 to 25, and n 1 is 2 to 30.)

本発明のエポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂として、下記式(7)で表されるエポキシ樹脂(DGEBA)を用いてもよい。

Figure 2023069539000024
(式(7)中、nは繰り返しの平均値であり、0~100である。これらの中でも組成物の流動性が良好になる点から、nは繰り返しの平均値として0~1が好ましい。) As the epoxy resin contained in the epoxy resin composition of the present invention, an epoxy resin (DGEBA) represented by the following formula (7) may be used.
Figure 2023069539000024
(In formula (7), n is the average value of repetitions and ranges from 0 to 100. Among these, the average value of n is preferably 0 to 1 as the average value of repetitions from the viewpoint of improving the fluidity of the composition. )

本発明のエポキシ樹脂組成物は、本発明のD-A化合物をエポキシ樹脂の硬化剤として含むが、更に別の硬化剤(併用可能な硬化剤)を含んでもよい。当該併用可能な硬化剤は、エポキシ樹脂と反応して硬化物を作製するものであれば特に限定は無いが、例えば、アミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール系化合物、カルボン酸系化合物等が挙げられる。 The epoxy resin composition of the present invention contains the DA compound of the present invention as a curing agent for the epoxy resin, and may further contain another curing agent (curing agent that can be used in combination). The curing agent that can be used in combination is not particularly limited as long as it reacts with the epoxy resin to produce a cured product. acid-based compounds and the like.

上記アミン系化合物としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリプロピレングリコールジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミンなどの脂肪族ポリアミン類や、メタキシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、フェニレンジアミンなどの芳香族ポリアミン類や、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン等の脂環族ポリアミン類等や、ジシアンジアミド等が挙げられる。 Examples of the amine compounds include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, hexamethylenediamine, polypropyleneglycoldiamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and pentaethylenehexamine; metaxylylenediamine; diaminodiphenylmethane; Aromatic polyamines such as diaminodiphenylsulfone and phenylenediamine; alicyclic polyamines such as 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, isophoronediamine and norbornanediamine; and dicyandiamide.

上記酸無水物系化合物としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、無水マレイン酸ポリプロピレングリコール、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。 Examples of the acid anhydride compounds include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, polypropylene glycol maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, and methyl nadic anhydride. , hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, and the like.

上記フェノール系化合物としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂やこれらの変性物等が挙げられる。また潜在性触媒として、イミダゾール、BF3-アミン錯体、グアニジン誘導体等も挙げられる。 Examples of the phenol-based compound include phenol novolac resin, cresol novolac resin, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin-modified phenol resin, dicyclopentadiene phenol addition type resin, phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, trimethylolmethane resin, tetraphenyl Roll ethane resin, naphthol novolac resin, naphthol-phenol co-condensed novolac resin, naphthol-cresol co-condensed novolac resin, biphenyl-modified phenol resin, aminotriazine-modified phenol resin, modified products thereof, and the like. Also, the latent catalysts include imidazole, BF 3 -amine complexes, guanidine derivatives and the like.

上記アミド系化合物としては、例えば、ポリカルボン酸とポリアミンより合成される脂肪族ポリアミド、またはこれに芳香族環を導入した芳香族ポリアミド、ポリアミドにエポキシ化合物を付加してなる脂肪族ポリアミドアダクト、芳香族ポリアミドアダクト等が挙げられる。 Examples of the amide-based compound include aliphatic polyamide synthesized from polycarboxylic acid and polyamine, aromatic polyamide obtained by introducing an aromatic ring into this, aliphatic polyamide adduct obtained by adding an epoxy compound to polyamide, aromatic family polyamide adducts, and the like.

上記カルボン酸系化合物としては、例えば、カルボン酸末端ポリエステル、ポリアクリル酸、マレイン酸変性ポリプロピレングリコール等のカルボン酸ポリマー等や、活性エステル樹脂が挙げられる。 Examples of the carboxylic acid-based compound include carboxylic acid-terminated polyesters, polyacrylic acid, carboxylic acid polymers such as maleic acid-modified polypropylene glycol, and active ester resins.

上記併用可能な硬化剤は、1種のみ用いてもよく、2種以上を混合してもよい。なお、アンダーフィル材等の用途や一般塗料用途においては、前記アミン系化合物、カルボン酸系化合物、及び/または、酸無水物系化合物を用いることが好ましい。また、接着剤やフレキシブル配線基板用途においてはアミン系化合物、特にジシアンジアミドが作業性、硬化性、長期安定性の点から好ましい。また、半導体封止材料用途においては硬化物の耐熱性の点から固形タイプのフェノール系化合物が好ましい。 The curing agents that can be used in combination may be used alone or in combination of two or more. In applications such as underfill materials and general paint applications, it is preferable to use the amine-based compound, carboxylic acid-based compound, and/or acid anhydride-based compound. Amine-based compounds, particularly dicyandiamide, are preferred for use as adhesives and flexible wiring boards in terms of workability, curability, and long-term stability. Further, in semiconductor encapsulation applications, a solid type phenolic compound is preferable from the viewpoint of heat resistance of the cured product.

本発明のエポキシ樹脂組成物中における全硬化剤、すなわち本発明のD-A化合物(上記併用可能な硬化剤を用いる場合は、当該併用可能な硬化剤も含む)、及び、エポキシ樹脂の配合量としては、特に制限されるものではないが、得られる硬化物の機械的物性等が良好である点から、エポキシ樹脂全量中のエポキシ基の合計1当量に対して、上記全硬化剤中の活性基が0.7~1.5当量になる量が好ましい。 All curing agents in the epoxy resin composition of the present invention, that is, the DA compound of the present invention (including the curing agent that can be used in combination when using the above-mentioned curing agent that can be used in combination), and the amount of the epoxy resin Although it is not particularly limited, from the viewpoint that the mechanical properties of the resulting cured product are good, the activity An amount that results in 0.7 to 1.5 equivalents of the group is preferred.

本発明のエポキシ樹脂組成物中における本発明のD-A化合物の濃度は、エポキシ樹脂と本発明のD-A化合物の合計質量に対して0.10mmol/g以上が好ましい。このような構成によれば、エポキシ樹脂組成物に加熱処理を施して得られたエポキシ樹脂硬化物の修復性及び再成形性がいずれも更に良好となる。前述の本発明のD-A化合物の濃度は、0.10~3.00mmol/gであるのがより好ましく、0.15~2.00mmol/gであるのが更により好ましい。また、本発明のエポキシ樹脂組成物が上記併用可能な硬化剤を含む場合は、本発明のエポキシ樹脂組成物中における本発明のD-A化合物の濃度は、エポキシ樹脂と本発明のD-A化合物と当該併用可能な硬化剤とを合計した質量に対して0.10mmol/g以上であるのが好ましく、0.10~3.00mmol/gであるのがより好ましく、0.15~2.00mmol/gであるのが更により好ましい。なお、本発明のD-A化合物の濃度は、目的とするエポキシ樹脂組成物から得られる硬化物の動的粘弾性測定器(DMA)のtanδピークトップで定義されるガラス転移温度等により適宜選定することができる。例えば、ガラス転移温度を目安とする場合、硬化物のガラス転移温度が室温付近のものであれば、好ましい範囲の低濃度側でも、十分な修復性及び再成形性機能が発現されやすくなる。一方、目的とする硬化物のガラス転移温度が目安として100℃を超えるものであれば、好ましい範囲の高濃度側で機能が発現されやすくなる。ただし、DMAより測定されたガラス転移温度を超える温度領域では、一般的に分子運動性が高く、D-A化合物の濃度が低くとも十分な修復性及び再成形性機能が発現されやすくなることから、例えば、修復のためのエージング温度や、再成形のための加熱温度を適時調整することでも、修復性及び再成形性機能の発現効果は調整可能である。このように、硬化物のガラス転移温度と本発明のD-A化合物の濃度の関係は、これらに限定されるものではない。 The concentration of the DA compound of the present invention in the epoxy resin composition of the present invention is preferably 0.10 mmol/g or more with respect to the total mass of the epoxy resin and the DA compound of the present invention. According to such a configuration, both the repairability and remoldability of the epoxy resin cured product obtained by subjecting the epoxy resin composition to the heat treatment are further improved. More preferably, the concentration of the aforementioned DA compound of the present invention is between 0.10 and 3.00 mmol/g, even more preferably between 0.15 and 2.00 mmol/g. Further, when the epoxy resin composition of the present invention contains the curing agent that can be used in combination, the concentration of the DA compound of the present invention in the epoxy resin composition of the present invention is the same as that of the epoxy resin and the DA of the present invention. It is preferably 0.10 mmol/g or more, more preferably 0.10 to 3.00 mmol/g, more preferably 0.15 to 2.0 mmol/g, based on the total mass of the compound and the curing agent that can be used in combination. 00 mmol/g is even more preferred. The concentration of the DA compound of the present invention is appropriately selected depending on the glass transition temperature defined by the tan δ peak top of a dynamic viscoelasticity analyzer (DMA) of the cured product obtained from the desired epoxy resin composition. can do. For example, when the glass transition temperature is used as a guideline, if the glass transition temperature of the cured product is around room temperature, sufficient repairability and remoldability functions are likely to be exhibited even at the low concentration side of the preferable range. On the other hand, if the glass transition temperature of the desired cured product exceeds 100° C. as a guideline, the function is likely to be exhibited at the high concentration side of the preferred range. However, in the temperature region exceeding the glass transition temperature measured by DMA, molecular mobility is generally high, and sufficient repairability and remolding functions are likely to be expressed even at low concentrations of the DA compound. For example, it is also possible to adjust the effect of expression of the repairability and remolding functions by appropriately adjusting the aging temperature for restoration and the heating temperature for remolding. Thus, the relationship between the glass transition temperature of the cured product and the concentration of the DA compound of the present invention is not limited to these.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、更に、フィラー、繊維質基質、分散媒、前述の各種化合物以外の樹脂などを含んでもよい。以下、各含有物について、具体的に詳述する。 The epoxy resin composition of the present invention may further contain fillers, fibrous matrices, dispersion media, resins other than the various compounds described above, and the like. Hereinafter, each content will be specifically described in detail.

<フィラー>
本発明のエポキシ樹脂組成物は、更にフィラーを含有してもよい。フィラーとしては、無機フィラーと有機フィラーが挙げられる。無機フィラーとしては、例えば無機微粒子が挙げられる。
<Filler>
The epoxy resin composition of the present invention may further contain fillers. Examples of fillers include inorganic fillers and organic fillers. Examples of inorganic fillers include inorganic fine particles.

無機微粒子としては、耐熱性に優れるものとして、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、シリカ(石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水珪酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等)等が挙げられる。また、熱伝導に優れるものとして、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化珪素、ダイヤモンド等が挙げられる。また、導電性に優れるものとして、金属単体又は合金(例えば、鉄、銅、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、白金、亜鉛、マンガン、ステンレス等)を用いた金属フィラー及び/又は金属被覆フィラー等が挙げられる。また、バリア性に優れるものとして、マイカ、クレイ、カオリン、タルク、ゼオライト、ウォラストナイト、スメクタイト等の鉱物等やチタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、セピオライト、ゾノライト、ホウ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム等が挙げられる。また、屈折率が高いものとして、チタン酸バリウム、酸化ジルコニア、酸化チタン等が挙げられる。また、光触媒性を示すものとして、チタン、セリウム、亜鉛、銅、アルミニウム、錫、インジウム、リン、炭素、イオウ、テリウム、ニッケル、鉄、コバルト、銀、モリブデン、ストロンチウム、クロム、バリウム、鉛等の光触媒金属、前記金属の複合物、それらの酸化物等が挙げられる。また、耐摩耗性に優れるものとして、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化マグネシウム等の金属、及びそれらの複合物及び酸化物等が挙げられる。また、導電性に優れるものとして、銀、銅などの金属、酸化錫、酸化インジウム等が挙げられる。また、絶縁性に優れるものとして、シリカ等が挙げられる。また、紫外線遮蔽に優れるものとして、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。 Examples of inorganic fine particles that have excellent heat resistance include alumina, magnesia, titania, zirconia, silica (quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, ultrafine amorphous silica, etc.). is mentioned. Boron nitride, aluminum nitride, alumina oxide, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, silicon oxide, diamond and the like are listed as materials having excellent heat conductivity. Also, as those having excellent conductivity, metal fillers and/or metal-coated fillers using single metals or alloys (for example, iron, copper, magnesium, aluminum, gold, silver, platinum, zinc, manganese, stainless steel, etc.) are used. mentioned. In addition, as materials with excellent barrier properties, minerals such as mica, clay, kaolin, talc, zeolite, wollastonite, smectite, potassium titanate, magnesium sulfate, sepiolite, xonolite, aluminum borate, calcium carbonate, titanium oxide, Barium sulfate, zinc oxide, magnesium hydroxide and the like can be mentioned. Materials having a high refractive index include barium titanate, zirconia oxide, and titanium oxide. In addition, titanium, cerium, zinc, copper, aluminum, tin, indium, phosphorus, carbon, sulfur, terium, nickel, iron, cobalt, silver, molybdenum, strontium, chromium, barium, lead, etc., which exhibit photocatalytic properties. Examples include photocatalytic metals, composites of the above metals, and oxides thereof. Materials having excellent wear resistance include metals such as silica, alumina, zirconia, and magnesium oxide, and composites and oxides thereof. In addition, metals such as silver and copper, tin oxide, indium oxide, and the like are listed as materials having excellent conductivity. Moreover, silica etc. are mentioned as what is excellent in insulation. Titanium oxide, zinc oxide and the like are listed as those having excellent ultraviolet shielding properties.

これらの無機微粒子は、用途によって適時選択すればよく、単独で使用しても、複数種組み合わせて使用してもかまわない。また、上記無機微粒子は、例に挙げた特性以外にも様々な特性を有することから、適時用途に合わせて選択すればよい。 These inorganic fine particles may be appropriately selected depending on the application, and may be used alone or in combination of multiple types. In addition, since the inorganic fine particles have various properties other than the properties listed as examples, they may be appropriately selected according to the intended use.

例えば無機微粒子としてシリカを用いる場合、特に限定はなく粉末状のシリカやコロイダルシリカなど公知のシリカ微粒子を使用することができる。市販の粉末状のシリカ微粒子としては、例えば、日本アエロジル(株)製アエロジル50、200、旭硝子(株)製シルデックスH31、H32、H51、H52、H121、H122、日本シリカ工業(株)製E220A、E220、富士シリシア(株)製SYLYSIA470、日本板硝子(株)製SGフレーク等を挙げることができる。また、市販のコロイダルシリカとしては、例えば、日産化学工業(株)製メタノールシリカゾル、IPA-ST、MEK-ST、NBA-ST、XBA-ST、DMAC-ST、ST-UP、ST-OUP、ST-20、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-50、ST-OL等を挙げることができる。 For example, when silica is used as the inorganic fine particles, known silica fine particles such as powdered silica and colloidal silica can be used without any particular limitation. Examples of commercially available powdery silica fine particles include Aerosil 50 and 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Sildex H31, H32, H51, H52, H121, H122 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., and E220A manufactured by Nippon Silica Industry Co., Ltd. , E220, SYLYSIA470 manufactured by Fuji Silysia Co., Ltd., SG flake manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., and the like. Examples of commercially available colloidal silica include methanol silica sol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., IPA-ST, MEK-ST, NBA-ST, XBA-ST, DMAC-ST, ST-UP, ST-OUP, and ST. -20, ST-40, ST-C, ST-N, ST-O, ST-50, ST-OL and the like.

表面修飾をしたシリカ微粒子を用いてもよく、例えば、前記シリカ微粒子を、疎水性基を有する反応性シランカップリング剤で表面処理したものや、(メタ)アクリロイル基を有する化合物で修飾したものが挙げられる。(メタ)アクリロイル基を有する化合物で修飾した市販の粉末状のシリカとしては、日本アエロジル(株)製アエロジルRM50、R711等、(メタ)アクリロイル基を有する化合物で修飾した市販のコロイダルシリカとしては、日産化学工業(株)製MIBK-SD等が挙げられる。 Surface-modified silica fine particles may be used, for example, the silica fine particles are surface-treated with a reactive silane coupling agent having a hydrophobic group, or modified with a compound having a (meth)acryloyl group. mentioned. Commercially available powdery silica modified with a compound having a (meth)acryloyl group includes Aerosil RM50 and R711 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Commercially available colloidal silica modified with a compound having a (meth)acryloyl group includes: Examples include MIBK-SD manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., and the like.

前記シリカ微粒子の形状は特に限定はなく、球状、中空状、多孔質状、棒状、板状、繊維状、または不定形状のものを用いることができる。また一次粒子径は、5~200nmの範囲が好ましい。5nm以上であると、分散体中の無機微粒子の分散が十分となり、200nm以下の径では、硬化物の十分な強度が保持しやすくなる。 The shape of the silica fine particles is not particularly limited, and spherical, hollow, porous, rod-like, plate-like, fibrous, or amorphous particles can be used. Also, the primary particle size is preferably in the range of 5 to 200 nm. When the diameter is 5 nm or more, the inorganic fine particles are sufficiently dispersed in the dispersion, and when the diameter is 200 nm or less, it becomes easy to maintain sufficient strength of the cured product.

酸化チタン微粒子としては、体質顔料のみならず紫外光応答型光触媒が使用でき、例えばアナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタンなどが使用できる。更に、酸化チタンの結晶構造中に異種元素をドーピングさせて可視光に応答させるように設計された粒子についても用いることができる。酸化チタンにドーピングさせる元素としては、窒素、硫黄、炭素、フッ素、リン等のアニオン元素や、クロム、鉄、コバルト、マンガン等のカチオン元素が好適に用いられる。また、形態としては、粉末、有機溶媒中もしくは水中に分散させたゾルもしくはスラリーを用いることができる。市販の粉末状の酸化チタン微粒子としては、例えば、日本アエロジル(株)製アエロジルP-25、テイカ(株)製ATM-100等を挙げることができる。また、市販のスラリー状の酸化チタン微粒子としては、例えば、テイカ(株)製TKD-701等が挙げられる。 As titanium oxide fine particles, not only extender pigments but also ultraviolet-light-responsive photocatalysts can be used, such as anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, and brookite-type titanium oxide. Furthermore, particles designed to respond to visible light by doping a different element into the crystal structure of titanium oxide can also be used. Anion elements such as nitrogen, sulfur, carbon, fluorine, and phosphorus, and cationic elements such as chromium, iron, cobalt, and manganese are preferably used as elements to be doped in titanium oxide. Moreover, as a form, a powder, a sol dispersed in an organic solvent or water, or a slurry can be used. Examples of commercially available powdery titanium oxide fine particles include Aerosil P-25 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., and ATM-100 manufactured by Tayca Corporation. Further, commercially available slurry-like titanium oxide fine particles include, for example, TKD-701 manufactured by Tayca Corporation.

<繊維質基質>
本発明のエポキシ樹脂組成物は、更に繊維質基質を含有してもよい。繊維質基質は、特に限定はないが、繊維強化樹脂に用いられるものが好ましく、無機繊維や有機繊維が挙げられる。
<Fibrous matrix>
The epoxy resin composition of the present invention may further contain a fibrous matrix. The fibrous substrate is not particularly limited, but those used for fiber-reinforced resins are preferable, and examples thereof include inorganic fibers and organic fibers.

無機繊維としては、カーボン繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維等の無機繊維のほか、炭素繊維、活性炭繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維、タングステンカーバイド繊維、シリコンカーバイド繊維(炭化ケイ素繊維)、セラミックス繊維、アルミナ繊維、天然繊維、玄武岩などの鉱物繊維、ボロン繊維、窒化ホウ素繊維、炭化ホウ素繊維、及び金属繊維等を挙げることができる。上記金属繊維としては、例えば、アルミニウム繊維、銅繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維を挙げることができる。 Examples of inorganic fibers include inorganic fibers such as carbon fiber, glass fiber, boron fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, carbon fiber, activated carbon fiber, graphite fiber, glass fiber, tungsten carbide fiber, silicon carbide fiber (silicon carbide fiber ), ceramic fibers, alumina fibers, natural fibers, mineral fibers such as basalt, boron fibers, boron nitride fibers, boron carbide fibers, and metal fibers. Examples of the metal fibers include aluminum fibers, copper fibers, brass fibers, stainless steel fibers, and steel fibers.

有機繊維としては、ポリベンザゾール、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズオキサゾール)、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート等の樹脂材料からなる合成繊維や、セルロース、パルプ、綿、羊毛、絹といった天然繊維、タンパク質、ポリペプチド、アルギン酸等の再生繊維等を挙げる事ができる。 Organic fibers include synthetic fibers made of resin materials such as polybenzazole, aramid, PBO (polyparaphenylenebenzoxazole), polyphenylene sulfide, polyester, acrylic, polyamide, polyolefin, polyvinyl alcohol, polyarylate, cellulose, pulp, Examples include natural fibers such as cotton, wool, and silk, proteins, polypeptides, and regenerated fibers such as alginic acid.

中でも、カーボン繊維とガラス繊維は、産業上利用範囲が広いため、好ましい。これらのうち、1種のみ用いてもよく、複数種を同時に用いてもよい。 Among them, carbon fiber and glass fiber are preferable because of their wide industrial application. Among these, only one type may be used, or a plurality of types may be used at the same time.

繊維質基質は、繊維の集合体であってもよく、繊維が連続していても、不連続状でもかまわず、織布状であっても、不織布状であってもかまわない。また、繊維を一方方向に整列した繊維束でもよく、繊維束を並べたシート状であってもよい。また、繊維の集合体に厚みを持たせた立体形状であってもかまわない。 The fibrous substrate may be an aggregate of fibers, and the fibers may be continuous or discontinuous, and may be woven or non-woven. Moreover, it may be a fiber bundle in which fibers are aligned in one direction, or may be in the form of a sheet in which fiber bundles are arranged. Moreover, it may have a three-dimensional shape in which a fiber aggregate has a thickness.

<分散媒>
本発明のエポキシ樹脂組成物は、組成物の固形分質量や粘度を調整する目的として、分散媒を使用してもよい。分散媒としては、本発明の効果を損ねることのない液状媒体であればよく、各種有機溶剤、液状有機ポリマー等が挙げられる。
<Dispersion medium>
The epoxy resin composition of the present invention may use a dispersion medium for the purpose of adjusting the solid content mass and viscosity of the composition. The dispersion medium may be any liquid medium that does not impair the effects of the present invention, and includes various organic solvents, liquid organic polymers, and the like.

前記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)等のケトン類、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキソラン等の環状エーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、トルエン、キシレン等の芳香族類、カルビトール、セロソルブ、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール類が挙げられ、これらを単独又は併用して使用可能であるが、中でもアセトン、メチルエチルケトンがエポキシ樹脂や硬化剤等の構成材料の溶解性、塗工時の揮発性や溶媒回収の面から好ましい。 Examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK) and methyl isobutyl ketone (MIBK); cyclic ethers such as tetrahydrofuran (THF) and dioxolane; and esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate. , toluene, xylene and other aromatics, carbitol, cellosolve, methanol, isopropanol, butanol, propylene glycol monomethyl ether and other alcohols, which can be used alone or in combination. is preferable from the viewpoints of solubility of constituent materials such as epoxy resins and curing agents, volatility during coating, and solvent recovery.

前記液状有機ポリマーとは、硬化反応に直接寄与しない液状有機ポリマーであり、例えば、アクリルポリマー(フローレンWK-20:共栄社)、特殊変性燐酸エステルのアミン塩(HIPLAAD ED-251:楠本化成)、変性アクリル系ブロック共重合物(DISPERBYK2000:ビックケミー)などが挙げられる。 The liquid organic polymer is a liquid organic polymer that does not directly contribute to the curing reaction. acrylic block copolymers (DISPERBYK2000: BYK-Chemie);

<樹脂>
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、本発明の前述した各種化合物以外の樹脂を有していてもよい。樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば公知慣用の樹脂を配合すればよく、例えば熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。
<Resin>
In addition, the epoxy resin composition of the present invention may contain resins other than the above-mentioned various compounds of the present invention. As the resin, a known and commonly used resin may be blended as long as it does not impair the effects of the present invention. For example, thermosetting resins and thermoplastic resins can be used.

熱硬化性樹脂とは、加熱または放射線や触媒などの手段によって硬化される際に実質的に不溶且つ不融性に変化し得る特性を持った樹脂である。その具体例としては、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルテレフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、アニリン樹脂、シアネートエステル樹脂、スチレン・無水マレイン酸(SMA)樹脂、マレイミド樹脂などが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は1種または2種以上を併用して用いることができる。 Thermosetting resins are resins that have the property of being able to become substantially insoluble and infusible when cured by means of heat, radiation, catalysts, or the like. Specific examples include urea resins, melamine resins, benzoguanamine resins, alkyd resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, diallyl terephthalate resins, silicone resins, urethane resins, furan resins, ketone resins, xylene resins, and thermosetting polyimides. resins, benzoxazine resins, aniline resins, cyanate ester resins, styrene/maleic anhydride (SMA) resins, maleimide resins, and the like. These thermosetting resins can be used singly or in combination of two or more.

熱可塑性樹脂とは、加熱により溶融成形可能な樹脂を言う。その具体例としてはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン(AS)樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、酢酸セルロース樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリケトン樹脂、液晶ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は1種または2種以上を併用して用いることができる。 A thermoplastic resin is a resin that can be melt-molded by heating. Specific examples thereof include polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, rubber-modified polystyrene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile-styrene (AS) resin, polymethyl methacrylate resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, Polyvinylidene chloride resin, polyethylene terephthalate resin, ethylene vinyl alcohol resin, cellulose acetate resin, ionomer resin, polyacrylonitrile resin, polyamide resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, polylactic acid resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether resin, polycarbonate Resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins, polyetherimide resins, polyethersulfone resins, polyarylate resins, thermoplastic polyimide resins, polyamideimide resins, polyetheretherketone resins, polyketone resins, liquid crystal polyester resins, fluororesins, synth otakutic polystyrene resins, cyclic polyolefin resins, and the like. These thermoplastic resins can be used singly or in combination of two or more.

(エポキシ樹脂組成物の製造方法)
本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述の本発明のD-A化合物及びエポキシ樹脂、更に必要に応じて前述の併用可能な硬化剤、フィラー、繊維質基質、分散媒、前述の各種化合物以外の樹脂を、前述の有機溶剤等の分散媒に溶解する。溶解後は溶媒を留去し、真空オーブン等により減圧乾燥することでエポキシ樹脂組成物を得ることができる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述の構成材料を均一混合した状態のものであってもよい。このとき、混合器等で均一に混合することが好ましい。各構成材料の配合割合は、所望するエポキシ樹脂硬化物の機械的強度、耐熱性、修復性及び再成形性等の特性に応じて適宜調製することができる。また、エポキシ樹脂組成物の作製において、具体的な構成材料の混合順として、まずエポキシ樹脂にアセトン、メチルエチルケトン等の有機溶媒を加えて撹拌した後、本発明のD-A化合物を硬化剤として加え、再度撹拌して均一にし、濃縮及び減圧乾燥することで、構成材料をより均一に混合したエポキシ樹脂組成物が得られる。
(Method for producing epoxy resin composition)
The epoxy resin composition of the present invention comprises the above-mentioned DA compound and epoxy resin of the present invention, and if necessary, the above-mentioned curing agent, filler, fibrous substrate, dispersion medium, and other compounds other than the above-mentioned various compounds. The resin is dissolved in a dispersion medium such as the organic solvent described above. After dissolution, the solvent is distilled off, and the epoxy resin composition can be obtained by drying under reduced pressure in a vacuum oven or the like. Further, the epoxy resin composition of the present invention may be in the state of uniformly mixing the constituent materials described above. At this time, it is preferable to mix uniformly with a mixer or the like. The mixing ratio of each constituent material can be appropriately adjusted according to the desired properties of the cured epoxy resin, such as mechanical strength, heat resistance, repairability, and remoldability. In addition, in the preparation of the epoxy resin composition, as a specific mixing order of the constituent materials, first, an organic solvent such as acetone or methyl ethyl ketone is added to the epoxy resin and stirred, and then the DA compound of the present invention is added as a curing agent. The mixture is stirred again to make it uniform, concentrated, and dried under reduced pressure to obtain an epoxy resin composition in which the constituent materials are more uniformly mixed.

(エポキシ樹脂硬化物)
本発明のエポキシ樹脂硬化物は、アントラセン構造及びマレイミド構造からなるディールスアルダー反応ユニットを分子内に1つ有し、ディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つのアミノ基を有する本発明のD-A化合物によって、エポキシ樹脂を硬化してなる。また、当該エポキシ樹脂としては、本発明のエポキシ樹脂組成物が含有するエポキシ樹脂として述べたような、一般に公知なエポキシ樹脂を用いることができる。
(Epoxy resin cured product)
The epoxy resin cured product of the present invention has one Diels-Alder reaction unit consisting of an anthracene structure and a maleimide structure in the molecule, and the Diels-Alder reaction unit has at least one amino group. Hardened epoxy resin. As the epoxy resin, generally known epoxy resins such as those described as the epoxy resin contained in the epoxy resin composition of the present invention can be used.

本発明のエポキシ樹脂硬化物は、上述のように熱安定性に優れる本発明のD-A化合物によって硬化されているため、高温環境下でも架橋密度の低下を抑制することができ、良好な機械的強度を維持することができる。また、本発明のエポキシ樹脂硬化物に傷や外力などの機械エネルギーを与えることにより、ディールスアルダー反応ユニットのC-C結合が切断され、切断表面にアントラセンとマレイミドが生成すると考えられるが、アントラセンとマレイミドのディールスアルダー反応は、200℃以下では結合方向に平衡が移動するため、再び付加体(ディールスアルダー反応ユニット)を形成し、傷の修復や再成形が可能になると考えられる。 Since the epoxy resin cured product of the present invention is cured with the DA compound of the present invention, which has excellent thermal stability, as described above, it is possible to suppress the decrease in crosslink density even in a high temperature environment, and it has good mechanical properties. strength can be maintained. In addition, it is thought that by applying mechanical energy such as scratches or external force to the epoxy resin cured product of the present invention, the C—C bond of the Diels-Alder reaction unit is cleaved and anthracene and maleimide are generated on the cleaved surface. In the Diels-Alder reaction of maleimide, the equilibrium shifts in the bonding direction at 200° C. or less, so it is thought that an adduct (Diels-Alder reaction unit) is formed again, and damage repair and remolding become possible.

下記式(8)に、本発明のD-A化合物によってエポキシ樹脂を硬化させてなるエポキシ樹脂硬化物について、ディールスアルダー反応(D-A反応:架橋反応)とレトロディールスアルダー反応(r-D-A反応:可逆的架橋/解架橋反応)を表す模式図を示す。式(8)では具体的に、本発明のD-A化合物として、上記式(2)で表される化合物によって、上記式(7)で表されるエポキシ樹脂(DGEBA)を硬化させてなるエポキシ樹脂硬化物について示す。式(8)の例では、式(2)で表される化合物及びエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物を加熱処理すると、エポキシ樹脂のエポキシ基と、式(2)で表される化合物のディールスアルダー反応ユニットにおけるアントラセン構造及びマレイミド構造のそれぞれが有するアミノ基とが結合することで、三次元網目構造を生成する。また、傷や外力などの機械エネルギーを与えることにより、ディールスアルダー反応ユニットのC-C結合が切断され、アントラセン構造とマレイミド構造とが切り離されて解架橋する。解架橋したものであっても、所定の温度で加熱することで、再びディールスアルダー反応が起こり、三次元網目構造が復活し、傷の修復や再成形が可能となる。また、相分離を活用し、硬化物中の可逆結合を低弾性率相に配置することで可逆的架橋/解架橋反応性を促進させることが好ましい。

Figure 2023069539000025
In the following formula (8), the Diels-Alder reaction (DA reaction: cross-linking reaction) and the retro-Diels-Alder reaction (rD- A schematic diagram showing Reaction A: reversible cross-linking/de-cross-linking reaction) is shown. Specifically, in the formula (8), as the DA compound of the present invention, an epoxy obtained by curing the epoxy resin (DGEBA) represented by the above formula (7) with the compound represented by the above formula (2) It shows about resin hardened material. In the example of formula (8), when an epoxy resin composition containing the compound represented by formula (2) and an epoxy resin is heat-treated, the epoxy group of the epoxy resin and the Diels-Alder compound represented by formula (2) The amino groups of the anthracene structure and the maleimide structure in the reaction unit are combined to form a three-dimensional network structure. Further, by applying mechanical energy such as damage or external force, the C—C bond of the Diels-Alder reaction unit is cleaved, and the anthracene structure and the maleimide structure are separated and cross-linked. Even if the material has been cross-linked, heating it at a predetermined temperature causes the Diels-Alder reaction to occur again, restoring the three-dimensional network structure, making it possible to repair damage and reshape the material. In addition, it is preferable to promote reversible crosslinking/decrosslinking reactivity by utilizing phase separation and arranging reversible bonds in the cured product in the low elastic modulus phase.
Figure 2023069539000025

(エポキシ樹脂硬化物の製造方法)
次に、本発明のエポキシ樹脂硬化物の製造方法について詳述する。本発明のエポキシ樹脂硬化物は、本発明のエポキシ樹脂組成物を加熱して、エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂を本発明のD-A化合物で硬化させることで製造することができる。具体的には、本発明のエポキシ樹脂組成物に対し、シリコーン注型板等に注型し、必要であれば脱気した後、加熱硬化を行うことにより当該エポキシ樹脂を硬化させてなるエポキシ樹脂硬化物が得られる。前述のシリコーン注型板等に注型する工程は、例えば、当該エポキシ樹脂組成物を、シリコンチューブをスペーサーとしてアルミニウム鏡面板等で挟み込むことで行うことができる。
(Method for producing cured epoxy resin)
Next, the method for producing the epoxy resin cured product of the present invention will be described in detail. The epoxy resin cured product of the present invention can be produced by heating the epoxy resin composition of the present invention to cure the epoxy resin contained in the epoxy resin composition with the DA compound of the present invention. Specifically, an epoxy resin obtained by casting the epoxy resin composition of the present invention on a silicone casting plate or the like, degassing if necessary, and then curing the epoxy resin by heating. A cured product is obtained. The step of casting on the aforementioned silicone casting plate or the like can be carried out, for example, by sandwiching the epoxy resin composition between aluminum mirror plates or the like using a silicon tube as a spacer.

本発明のエポキシ樹脂硬化物の製造方法において、公知の硬化促進剤を用いることができる。当該硬化促進剤は、特に限定されないが、例えば、ウレア化合物、リン系化合物、3級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩、4級アンモニウム塩類、錫カルボン酸塩、有機過酸化物等が挙げられる。また、接着剤用途として使用する場合には、作業性、低温硬化性に優れる点から、ウレア化合物、特に3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア(DCMU)等が好ましい。半導体封止材料用途やプリント回路基板、ビルドアップ基板などの電子材料として使用する場合には、硬化性、耐熱性、電気特性、耐湿信頼性等に優れる点から、リン系化合物ではトリフェニルホスフィン、3級アミンではジメチルアミノピリジンやイミダゾール類、1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-ウンデセン(DBU)、ベンジルジメチルアミン等が好ましい。 A known curing accelerator can be used in the method for producing the epoxy resin cured product of the present invention. The curing accelerator is not particularly limited, but for example, urea compound, phosphorus compound, tertiary amine, imidazole, organic acid metal salt, Lewis acid, amine complex salt, quaternary ammonium salts, tin carboxylate, organic peroxide things, etc. When used as an adhesive, urea compounds, particularly 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU), are preferred from the viewpoint of excellent workability and low-temperature curability. When used as a semiconductor encapsulating material or as an electronic material for printed circuit boards and build-up boards, triphenylphosphine, triphenylphosphine, Preferred tertiary amines are dimethylaminopyridine, imidazoles, 1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-undecene (DBU), and benzyldimethylamine.

得られたエポキシ樹脂硬化物の構造は、フーリエ変換型赤外分光(FT-IR)等を用いた赤外線吸収(IR)スペクトル法、元素分析法、X線散乱法等により確認することができる。 The structure of the obtained cured epoxy resin can be confirmed by infrared absorption (IR) spectroscopy using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), elemental analysis, X-ray scattering, and the like.

(エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物の用途)
本発明のエポキシ樹脂組成物及び当該エポキシ樹脂組成物によって作製されるエポキシ樹脂硬化物は、耐熱性及び修復性の両方に優れ、且つ再成形性を有しており、以下の用途に有用である。
(Use of epoxy resin composition and cured epoxy resin)
INDUSTRIAL APPLICABILITY The epoxy resin composition of the present invention and the epoxy resin cured product produced from the epoxy resin composition are excellent in both heat resistance and repairability, and have remoldability, and are useful for the following applications. .

<積層体>
本発明のエポキシ樹脂硬化物は基材と積層することで積層体とすることができる。積層体の基材としては、金属やガラス等の無機材料や、プラスチックや木材といった有機材料等、用途によって適時使用すればよく、積層体の形状であってもよく、平板、シート状、あるいは三次元構造を有していてもよく、立体状であってもよい。全面にまたは一部に曲率を有するもの等、目的に応じた任意の形状であってもよい。また、基材の硬度、厚み等にも制限はない。また、第一の基材、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物からなる層、第二の基材の順に積層されてなる多層積層体としてもよい。本実施形態のエポキシ樹脂組成物は接着性に優れるため、第一の基材と第二の基材とを接着させる接着剤として好適に使用可能である。また、本発明のエポキシ樹脂硬化物を基材とし、更に本発明の硬化物を積層してもよい。
<Laminate>
The epoxy resin cured product of the present invention can be laminated with a substrate to form a laminate. As the base material of the laminate, an inorganic material such as metal or glass, or an organic material such as plastic or wood may be used as appropriate depending on the application. It may have an original structure or may be three-dimensional. It may have any shape according to the purpose, such as one having a curvature on the entire surface or a part thereof. Moreover, there are no restrictions on the hardness, thickness, etc. of the base material. Moreover, it is good also as a multilayer laminated body which laminates|stacks in order of a 1st base material, the layer which consists of a hardened|cured material of the epoxy resin composition of this invention, and a 2nd base material. Since the epoxy resin composition of the present embodiment has excellent adhesiveness, it can be suitably used as an adhesive for bonding the first base material and the second base material. Further, the epoxy resin cured product of the present invention may be used as a base material, and the cured product of the present invention may be laminated thereon.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、金属及びまたは金属酸化物に対する接着性が特に高いため、金属用のプライマーとして特に良好に使用可能である。金属としては銅、アルミ、金、銀、鉄、プラチナ、クロム、ニッケル、錫、チタン、亜鉛、各種合金、及びこれらを複合した材料が挙げられ、金属酸化物としてはこれら金属の単独酸化物及び/または複合酸化物が挙げられる。特に鉄、銅、アルミに対しての接着力に優れる為、鉄、銅、アルミ用の接着剤として良好に使用可能である。 Since the epoxy resin composition of the present invention has particularly high adhesion to metals and/or metal oxides, it can be used particularly well as a primer for metals. Metals include copper, aluminum, gold, silver, iron, platinum, chromium, nickel, tin, titanium, zinc, various alloys, and composite materials thereof, and metal oxides include single oxides of these metals and / Or a composite oxide is mentioned. In particular, since it has excellent adhesion to iron, copper and aluminum, it can be used favorably as an adhesive for iron, copper and aluminum.

また、本発明のエポキシ樹脂硬化物は、応力を緩和することができることから、特に異種素材の接着に好適に利用可能である。例えば、基材が金属及び/または金属酸化物であって、第2基材がプラスチック層のような異種素材での積層体であっても、本発明のエポキシ樹脂硬化物の応力緩和能力から接着力が維持される。 In addition, since the epoxy resin cured product of the present invention can relax stress, it can be suitably used particularly for bonding different materials. For example, even if the base material is a metal and/or metal oxide and the second base material is a laminate of different materials such as a plastic layer, the stress relaxation ability of the epoxy resin cured product of the present invention allows adhesion. power is maintained.

本発明のエポキシ樹脂硬化物と基材とを積層してなる積層体において、硬化物を含む層は、基材に対し直接塗工や成形により形成してもよく、すでに成形したものを積層させてもかまわない。直接塗工する場合、塗工方法としては特に限定は無く、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、カーテンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法等が挙げられる。直接成形する場合は、インモールド成形、インサート成形、真空成形、押出ラミネート成形、プレス成形等が挙げられる。成形された組成物を積層する場合、未硬化または半硬化された組成物層を積層してから硬化させてもよいし、組成物を完全硬化した硬化物を含む層を基材に対し積層してもよい。また、本発明のエポキシ樹脂硬化物に対して、基材となり得る前駆体を塗工して硬化させることで積層させてもよく、基材となり得る前駆体または本発明のエポキシ樹脂組成物が未硬化あるいは半硬化の状態で接着させた後に硬化させてもよい。基材となり得る前駆体としては特に限定はなく、各種硬化性樹脂組成物等が挙げられる。 In the laminate obtained by laminating the epoxy resin cured product of the present invention and the base material, the layer containing the cured product may be formed by direct coating or molding on the base material, or by laminating an already molded product. I don't mind. In the case of direct coating, the coating method is not particularly limited, and includes a spray method, spin coating method, dipping method, roll coating method, blade coating method, doctor roll method, doctor blade method, curtain coating method, slit coating method, A screen printing method, an inkjet method, and the like can be mentioned. Direct molding includes in-mold molding, insert molding, vacuum molding, extrusion lamination molding, press molding, and the like. When the molded composition is laminated, an uncured or semi-cured composition layer may be laminated and then cured, or a layer containing a cured product obtained by completely curing the composition may be laminated on the substrate. may Alternatively, the epoxy resin cured product of the present invention may be laminated by coating and curing a precursor that can be a base material, and the precursor that can be a base material or the epoxy resin composition of the present invention is not yet present. It may be cured after bonding in a cured or semi-cured state. Precursors that can serve as base materials are not particularly limited, and various curable resin compositions and the like can be mentioned.

<接着剤>
本発明のエポキシ樹脂硬化物は、自動車、電車、土木建築、エレクトロニクス、航空機、宇宙産業分野の構造部材の接着剤として好適に用いることができる。当該接着剤は、例えば、金属-非金属間のような異素材の接着に用いた場合にも、温度環境の変化に影響されず高い接着性を維持することができ、剥がれ等が生じ難い。また、当該接着剤は、構造部材用途の他、一般事務用、医療用、炭素繊維、蓄電池のセルやモジュールやケース用などの接着剤としても使用でき、光学部品接合用接着剤、光ディスク貼り合わせ用接着剤、プリント配線板実装用接着剤、ダイボンディング接着剤、アンダーフィルなどの半導体用接着剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィルム、異方性導電性ペーストなどの実装用接着剤として使用することができる。
<Adhesive>
The epoxy resin cured product of the present invention can be suitably used as an adhesive for structural members in the fields of automobiles, trains, civil engineering and construction, electronics, aircraft and the space industry. Even when the adhesive is used to bond dissimilar materials such as between metals and non-metals, the adhesive can maintain high adhesiveness without being affected by changes in the temperature environment, and peeling or the like is unlikely to occur. In addition to structural members, the adhesive can also be used for general office, medical, carbon fiber, storage battery cells, modules, and cases. mounting adhesives, printed wiring board mounting adhesives, die bonding adhesives, semiconductor adhesives such as underfills, BGA reinforcing underfills, anisotropic conductive films, and mounting adhesives such as anisotropic conductive pastes can be used as an agent.

<繊維強化樹脂>
本発明のエポキシ樹脂組成物が繊維質基質を有し、当該繊維質基質が強化繊維の場合、繊維質基質を含有するエポキシ樹脂組成物は、繊維強化樹脂として用いることができる。組成物に対し繊維質基質を含有させる方法は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されず、繊維質基質と組成物とを、混練、塗布、含浸、注入、圧着等の方法で複合化する方法が挙げられ、繊維の形態及び繊維強化樹脂の用途によって適時選択することができる。
<Fiber reinforced resin>
When the epoxy resin composition of the present invention has a fibrous matrix and the fibrous matrix is reinforcing fibers, the epoxy resin composition containing the fibrous matrix can be used as a fiber-reinforced resin. The method of incorporating the fibrous substrate into the composition is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. can be appropriately selected depending on the form of the fiber and the application of the fiber reinforced resin.

繊維強化樹脂を成形する方法については、特に限定されない。板状の製品を製造するのであれば、押し出し成形法が一般的であるが、平面プレスによっても可能である。この他、押し出し成形法、ブロー成形法、圧縮成形法、真空成形法、射出成形法等を用いることが可能である。またフィルム状の製品を製造するのであれば、溶融押出法の他、溶液キャスト法を用いることができ、溶融成形方法を用いる場合、インフレーションフィルム成形、キャスト成形、押出ラミネーション成形、カレンダー成形、シート成形、繊維成形、ブロー成形、射出成形、回転成形、被覆成形等が挙げられる。また、活性エネルギー線で硬化する樹脂の場合、活性エネルギー線を用いた各種硬化方法を用いて硬化物を製造することができる。特に、熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂の主成分とする場合には、成形材料をプリプレグ化してプレスやオートクレーブにより加圧加熱する成形法が挙げられ、この他にもRTM(Resin Transfer Molding)成形、VaRTM(Vacuum assist Resin Transfer Molding)成形、積層成形、ハンドレイアップ成形等が挙げられる。 A method for molding the fiber-reinforced resin is not particularly limited. If a plate-like product is to be manufactured, extrusion molding is generally used, but flat pressing is also possible. In addition, it is possible to use an extrusion molding method, a blow molding method, a compression molding method, a vacuum molding method, an injection molding method, and the like. If a film-like product is to be produced, a solution casting method can be used in addition to the melt extrusion method. When using a melt molding method, inflation film molding, cast molding, extrusion lamination molding, calender molding, and sheet molding can be used. , fiber molding, blow molding, injection molding, rotational molding, coating molding, and the like. Moreover, in the case of a resin that is cured by an active energy ray, a cured product can be produced using various curing methods using an active energy ray. In particular, when a thermosetting resin is used as the main component of the matrix resin, there is a molding method in which the molding material is prepregized and pressurized and heated by a press or an autoclave. VaRTM (Vacuum Assist Resin Transfer Molding) molding, lamination molding, hand lay-up molding and the like can be mentioned.

<その他の成形材料>
本発明のエポキシ樹脂組成物は、それを用いたエポキシ樹脂硬化物が、耐熱性及び修復性のいずれも良好であり、且つ再成形性を有しているので、大型ケースやモーターハウジング、ケース内部の注型材、ギアやプーリー等の成形材料に使用することができる。これらは樹脂単独の硬化物でもよく、ガラスチップなどの繊維強化された硬化物でもよい。
<Other molding materials>
The epoxy resin composition of the present invention is excellent in both heat resistance and repairability, and remoldability. It can be used for casting materials, molding materials such as gears and pulleys. These may be a cured product of resin alone or a cured product reinforced with fibers such as glass chips.

<プリプレグ>
繊維強化樹脂は、未硬化あるいは半硬化のプリプレグと呼ばれる状態を形成することができる。プリプレグの状態で製品を流通させた後、最終硬化をおこなって硬化物を形成してもよい。積層体を形成する場合は、プリプレグを形成した後、その他の層を積層してから最終硬化を行うことで、各層が密着した積層体を形成できるため、好ましい。このとき用いる組成物と繊維質基質の質量割合としては、特に限定されないが、通常、プリプレグ中の樹脂分が20~60質量%となるように調製することが好ましい。
<Prepreg>
The fiber reinforced resin can form a state called uncured or semi-cured prepreg. After the product is distributed in the prepreg state, final curing may be performed to form a cured product. In the case of forming a laminate, it is preferable to form a prepreg, laminate other layers, and then perform final curing, since a laminate in which each layer adheres can be formed. The mass ratio of the composition and the fibrous substrate used at this time is not particularly limited, but it is usually preferable to prepare the prepreg so that the resin content is 20 to 60 mass %.

<耐熱材料及び電子材料>
本発明のエポキシ樹脂組成物は、それを用いたエポキシ樹脂硬化物が、耐熱性及び修復性のいずれも良好であり、且つ再成形性を有しており、耐熱材料及び電子材料として使用可能である。特に、半導体封止材、回路基板、ビルドアップフィルム、ビルドアップ基板等や、接着剤やレジスト材料に好適に使用可能である。また、繊維強化樹脂のマトリクス樹脂にも好適に使用可能であり、高耐熱性のプリプレグとして特に適している。こうして得られる耐熱部材や電子部材は、各種用途に好適に使用可能であり、例えば、産業用機械部品、一般機械部品、自動車・鉄道・車両等部品、宇宙・航空関連部品、電子・電気部品、建築材料、容器・包装部材、生活用品、スポーツ・レジャー用品、風力発電用筐体部材等が挙げられるが、これらに限定される物ではない。
<Heat resistant materials and electronic materials>
The epoxy resin composition of the present invention has good heat resistance and good repairability, and remoldability in the epoxy resin cured product using it, and can be used as a heat-resistant material and an electronic material. be. In particular, it can be suitably used for semiconductor encapsulants, circuit boards, build-up films, build-up substrates, adhesives, and resist materials. It can also be suitably used as a matrix resin for fiber-reinforced resins, and is particularly suitable as a highly heat-resistant prepreg. The heat-resistant members and electronic members obtained in this way can be suitably used for various applications, for example, industrial machine parts, general machine parts, automobile/railroad/vehicle parts, aerospace-related parts, electronic/electrical parts, Building materials, containers/packaging members, daily necessities, sports/leisure goods, housing members for wind power generation, etc., but not limited to these.

以下、代表的な製品について例を挙げて説明する。
1.半導体封止材料
本発明のエポキシ樹脂組成物から半導体封止材料を得る方法としては、前記組成物、及び硬化促進剤、及び無機充填剤等の配合剤とを必要に応じて押出機、ニーダ、ロール等を用いて均一になるまで充分に溶融混合する方法が挙げられる。その際、無機充填剤としては、通常、溶融シリカが用いられるが、パワートランジスタ、パワーIC用高熱伝導半導体封止材として用いる場合は、溶融シリカよりも熱伝導率の高い結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素などの高充填化、または溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化珪素などを用いるとよい。その充填率はエポキシ樹脂組成物100質量部当たり、無機充填剤を30~95質量%の範囲で用いることが好ましく、中でも、難燃性や耐湿性や耐ハンダクラック性の向上、線膨張係数の低下を図るためには、70質量部以上がより好ましく、80質量部以上であることがさらに好ましい。
Representative products will be described below with examples.
1. Semiconductor Encapsulation Material As a method for obtaining a semiconductor encapsulation material from the epoxy resin composition of the present invention, the composition, a curing accelerator, and compounding agents such as inorganic fillers are optionally extruded, kneaded, A method of sufficiently melting and mixing using a roll or the like until the mixture becomes uniform can be used. At that time, fused silica is usually used as the inorganic filler, but when it is used as a high thermal conductive semiconductor encapsulant for power transistors and power ICs, crystalline silica, alumina, and nitride, which have higher thermal conductivity than fused silica, are used. High filling of silicon or the like, or fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, or the like may be used. The filling rate of the inorganic filler is preferably in the range of 30 to 95% by mass per 100 parts by mass of the epoxy resin composition. 70 parts by mass or more is more preferable, and 80 parts by mass or more is even more preferable in order to reduce the amount.

2.半導体装置
本発明のエポキシ樹脂組成物から半導体装置を得る半導体パッケージ成形としては、上記半導体封止材料を注型、或いはトランスファー成形機、射出成形機などを用いて成形し、さらに50~250℃で2~10時間の間、加熱する方法が挙げられる。
2. Semiconductor device For molding a semiconductor package to obtain a semiconductor device from the epoxy resin composition of the present invention, the above semiconductor sealing material is cast, or molded using a transfer molding machine, an injection molding machine, etc. A method of heating for 2 to 10 hours may be mentioned.

3.プリント配線基板
本発明のエポキシ樹脂組成物からプリント配線基板を得る方法としては、上記プリプレグを、常法により積層し、適宜銅箔を重ねて、1~10MPaの加圧下に170~300℃で10分~3時間、加熱圧着させる方法が挙げられる。
3. Printed Wiring Board As a method for obtaining a printed wiring board from the epoxy resin composition of the present invention, the above prepregs are laminated by a conventional method, appropriately overlaid with copper foil, and heated at 170 to 300° C. for 10 minutes under a pressure of 1 to 10 MPa. A method of thermocompression bonding for minutes to 3 hours may be mentioned.

4.ビルドアップ基板
本発明のエポキシ樹脂組成物からビルドアップ基板を得る方法は、例えば以下の工程が挙げられる。まず、ゴム、フィラーなどを適宜配合した上記組成物を、回路を形成した回路基板にスプレーコーティング法、カーテンコーティング法等を用いて塗布した後、硬化させる工程(工程1)。その後、必要に応じて所定のスルーホール部等の穴あけを行った後、粗化剤により処理し、その表面を湯洗することによって凹凸を形成させ、銅などの金属をめっき処理する工程(工程2)。このような操作を所望に応じて順次繰り返し、樹脂絶縁層及び所定の回路パターンの導体層を交互にビルドアップして形成する工程(工程3)。なお、スルーホール部の穴あけは、最外層の樹脂絶縁層の形成後に行う。また、本発明のビルドアップ基板は、銅箔上で当該樹脂組成物を半硬化させた樹脂付き銅箔を、回路を形成した配線基板上に、170~300℃で加熱圧着することで、粗化面を形成、メッキ処理の工程を省き、ビルドアップ基板を作製することも可能である。
4. Build-up board The method for obtaining a build-up board from the epoxy resin composition of the present invention includes, for example, the following steps. First, a step of applying the above-mentioned composition properly containing rubber, filler, etc. to a circuit board having a circuit formed thereon by using a spray coating method, a curtain coating method, or the like, and then curing (step 1). After that, after drilling a predetermined through hole portion etc. as necessary, it is treated with a roughening agent, the surface is washed with hot water to form unevenness, and a step of plating a metal such as copper (step 2). Step 3 of alternately building up and forming resin insulating layers and conductor layers having a predetermined circuit pattern by repeating such operations as desired (step 3). The through-hole portion is formed after the outermost resin insulation layer is formed. In addition, the build-up board of the present invention is obtained by heat-pressing a resin-coated copper foil obtained by semi-curing the resin composition on a copper foil onto a wiring board on which a circuit is formed at 170 to 300 ° C. It is also possible to produce a build-up board by omitting the steps of forming a hardened surface and plating.

5.ビルドアップフィルム
本発明のエポキシ樹脂組成物からビルドアップフィルムを得る方法としては、基材である支持フィルムの表面に、上記エポキシ樹脂組成物を塗布し、更に加熱、あるいは熱風吹きつけ等により有機溶剤を乾燥させてエポキシ樹脂組成物の層を形成させることにより製造することができる。
5. Build-up Film As a method for obtaining a build-up film from the epoxy resin composition of the present invention, the epoxy resin composition is applied to the surface of a support film which is a substrate, and then heated or blown with hot air to form an organic solvent. can be produced by drying to form a layer of the epoxy resin composition.

ここで用いる有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等を用いることが好ましく、また、不揮発分30~60質量%となる割合で使用することが好ましい。 Examples of the organic solvent used here include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, acetic acid esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and carbitol acetate, cellosolve and butyl carbitol. Carbitols, toluene, aromatic hydrocarbons such as xylene, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. are preferably used, and the nonvolatile content is 30 to 60% by mass. preferable.

形成されるエポキシ樹脂組成物の層の厚さは、通常、導体層の厚さ以上とする。回路基板が有する導体層の厚さは通常5~70μmの範囲であるので、樹脂組成物層の厚さは10~100μmの厚みを有するのが好ましい。なお、エポキシ樹脂組成物の層は、後述する保護フィルムで保護されていてもよい。保護フィルムで保護することにより、樹脂組成物層表面へのゴミ等の付着やキズを防止することができる。 The thickness of the layer of the epoxy resin composition to be formed is usually set to be equal to or greater than the thickness of the conductor layer. Since the thickness of the conductor layer of the circuit board is usually in the range of 5 to 70 μm, the thickness of the resin composition layer is preferably 10 to 100 μm. In addition, the layer of the epoxy resin composition may be protected with a protective film to be described later. By protecting the surface of the resin composition layer with a protective film, it is possible to prevent the surface of the resin composition layer from being dusted or scratched.

前記した支持フィルム及び保護フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、更には離型紙や銅箔、アルミニウム箔等の金属箔などを挙げることができる。なお、支持フィルム及び保護フィルムはマッド処理、コロナ処理の他、離型処理を施してあってもよい。支持フィルムの厚さは特に限定されないが、通常10~150μmであり、好ましくは25~50μmの範囲で用いられる。また保護フィルムの厚さは1~40μmとするのが好ましい。 The support film and protective film described above are polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride; Paper patterns and metal foils such as copper foils and aluminum foils can be used. The support film and protective film may be subjected to release treatment in addition to mud treatment and corona treatment. Although the thickness of the support film is not particularly limited, it is usually 10 to 150 μm, preferably 25 to 50 μm. Also, the thickness of the protective film is preferably 1 to 40 μm.

前記した支持フィルムは、回路基板にラミネートした後に、或いは加熱硬化することにより絶縁層を形成した後に、剥離される。ビルドアップフィルムを構成する硬化性樹脂組成物層が加熱硬化した後に支持フィルムを剥離すれば、硬化工程でのゴミ等の付着を防ぐことができる。硬化後に剥離する場合、通常、支持フィルムには予め離型処理が施される。 The support film described above is peeled off after being laminated on a circuit board or after forming an insulating layer by heat curing. If the support film is peeled off after the curable resin composition layer constituting the build-up film is cured by heating, it is possible to prevent the adhesion of dust and the like during the curing process. When peeling after curing, the support film is normally subjected to a release treatment in advance.

前記のようにして得られたビルドアップフィルムを用いて多層プリント回路基板を製造することができる。例えば、エポキシ樹脂組成物の層が保護フィルムで保護されている場合はこれらを剥離した後、エポキシ樹脂組成物の層を回路基板に直接接するように回路基板の片面又は両面に、例えば真空ラミネート法によりラミネートする。ラミネートの方法はバッチ式であってもロールでの連続式であってもよい。また必要により、ラミネートを行う前にビルドアップフィルム及び回路基板を必要により加熱(プレヒート)しておいてもよい。ラミネートの条件は、圧着温度(ラミネート温度)を70~140℃とすることが好ましく、圧着圧力を1~11kgf/cm2(9.8×104~107.9×104N/m2)とすることが好ましく、空気圧を20mmHg(26.7hPa)以下の減圧下でラミネートすることが好ましい。 A multilayer printed circuit board can be produced using the build-up film obtained as described above. For example, if the epoxy resin composition layer is protected by a protective film, after removing these, the epoxy resin composition layer is applied to one or both sides of the circuit board so as to be in direct contact with the circuit board, for example, by vacuum lamination. Laminate with The method of lamination may be a batch type or a continuous roll type. If necessary, the build-up film and the circuit board may be heated (preheated) before lamination. The conditions for lamination are preferably a pressure bonding temperature (laminating temperature) of 70 to 140° C. and a pressure bonding pressure of 1 to 11 kgf/cm 2 (9.8×10 4 to 107.9×10 4 N/m 2 ). It is preferable to laminate under a reduced pressure of 20 mmHg (26.7 hPa) or less.

6.導電性ペースト
本発明のエポキシ樹脂組成物から導電性ペーストを得る方法としては、例えば、導電性粒子を該組成物中に分散させる方法が挙げられる。上記導電性ペーストは、用いる導電性粒子の種類によって、回路接続用ペースト樹脂組成物や異方性導電接着剤とすることができる。
6. Conductive Paste A method of obtaining a conductive paste from the epoxy resin composition of the present invention includes, for example, a method of dispersing conductive particles in the composition. The conductive paste can be a paste resin composition for circuit connection or an anisotropic conductive adhesive, depending on the type of conductive particles used.

以下に、本発明を実施例でさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.

<実施例1>
-D-A化合物の合成-
下記式(9-1)~(9-3)に示すスキームに基づき、D-A化合物を合成した。以下、具体的な手順を詳述する。

Figure 2023069539000026
<Example 1>
-Synthesis of DA compound-
A DA compound was synthesized based on the schemes shown in formulas (9-1) to (9-3) below. Specific procedures are described in detail below.
Figure 2023069539000026

上記式(9-1)に示すスキームに従い、N-(4-アミノフェニル)マレイミド(APM)を作製した。すなわち、300mLナスフラスコにp-フェニレンジアミンを5.35g(49.5mmol)及びテトラヒドロフラン(THF)を97mL加え、撹拌しながら、THF36mLに溶解した無水マレイン酸を4.85g(49.5mmol)、室温で1時間かけて滴下した。滴下完了後に撹拌(r.t./12h)を行い、吸引濾過により生成した沈殿を回収し減圧乾燥(r.t./12h)を行うことでAPMA(黄色固体)を9.49g得た。
続いて、200mL二口フラスコにAPMAを9.47g(45.9mmol)加え、系内をアルゴン置換した後にN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を36mL、トリエチルアミン(NEt3)を9.60mL(68.9mmol)加え、室温で撹拌・溶解した。フラスコを氷冷し、二炭酸ジ-tert-ブチル(Boc2O)を10.6mL(46.0mmol)加え15分間撹拌した後、室温で17時間撹拌した。得られた溶液を257mLの純水(0℃)に投入した後に、希塩酸でpHを4.5~5.5に調整することで沈殿を生成させた。この沈殿を吸引濾過により回収し、減圧乾燥(70℃/12h)を行うことにより薄黄色固体を13.5g得た。
この薄黄色固体のうち13.2gを無水酢酸(Ac2O)133mLとともに1000mLナスフラスコに加えて95℃に昇温した後に、酢酸ナトリウム(AcONa)を3.88g(47.3mmol)加えて撹拌(95℃/2h)を行った。撹拌終了後に室温で12h静置することにより析出した薄黄色固体について、純水800mLを加えて撹拌(r.t./10分)を行った後に、吸引濾過及び飽和炭酸水素ナトリウム水溶液及び純水での洗浄を行うことにより回収した。得られた固体をジクロロメタンに溶解し、純水及び飽和食塩水で洗浄した後に、硫酸ナトリウムでの乾燥・ろ過・溶媒留去及び減圧乾燥(r.t./12h)を行うことでBoc-APM(薄黄色固体)を10.2g得た。
続いて、Boc-APMが10.1g(35.0mmol)入った500mLナスフラスコにジクロロメタン(CH2Cl2)を56mL加え、氷浴下でトリフルオロ酢酸(CF3COOH)を68.5g(0.601mol)加えた後に撹拌(r.t./2h)を行った。反応終了後に溶媒を留去した後、残留物を純水に溶解し、ジクロロメタン/飽和炭酸水素ナトリウム水溶液による抽出操作を3回行った。得られた有機層を純水及び飽和食塩水で洗浄した後に、硫酸ナトリウムでの乾燥・ろ過・溶媒留去及び減圧乾燥(r.t./12h)を行うことで、APMの粗生成物(5.84g)を得た。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル=20/1)により精製し、APM(赤色固体)を4.66g得た。収率は4段階で52%であった。
N-(4-aminophenyl)maleimide (APM) was prepared according to the scheme shown in formula (9-1) above. That is, 5.35 g (49.5 mmol) of p-phenylenediamine and 97 mL of tetrahydrofuran (THF) were added to a 300 mL eggplant flask, and 4.85 g (49.5 mmol) of maleic anhydride dissolved in 36 mL of THF was stirred at room temperature. was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, stirring (r.t./12h) was performed, and the precipitate formed by suction filtration was collected and dried under reduced pressure (r.t./12h) to obtain 9.49 g of APMA (yellow solid).
Subsequently, 9.47 g (45.9 mmol) of APMA was added to a 200 mL two-necked flask, and after the system was replaced with argon, 36 mL of N,N-dimethylformamide (DMF) and 9.60 mL (68 mL) of triethylamine (NEt 3 ) were added. .9 mmol) was added and dissolved by stirring at room temperature. The flask was ice-cooled, 10.6 mL (46.0 mmol) of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) was added, and the mixture was stirred for 15 minutes and then stirred at room temperature for 17 hours. After pouring the resulting solution into 257 mL of pure water (0° C.), the pH was adjusted to 4.5 to 5.5 with dilute hydrochloric acid to form a precipitate. This precipitate was collected by suction filtration and dried under reduced pressure (70° C./12 h) to obtain 13.5 g of pale yellow solid.
13.2 g of this pale yellow solid was added to a 1000 mL eggplant flask together with 133 mL of acetic anhydride (Ac 2 O) and heated to 95° C., then 3.88 g (47.3 mmol) of sodium acetate (AcONa) was added and stirred. (95°C/2h) was performed. After stirring for 12 h at room temperature after stirring, the precipitated pale yellow solid was added with 800 mL of pure water and stirred (r.t./10 min), followed by suction filtration, saturated sodium bicarbonate aqueous solution and pure water. It was recovered by washing with The resulting solid is dissolved in dichloromethane, washed with pure water and saturated brine, dried with sodium sulfate, filtered, evaporated and dried under reduced pressure (r.t./12h) to obtain Boc-APM. 10.2 g of (pale yellow solid) was obtained.
Subsequently, 56 mL of dichloromethane (CH 2 Cl 2 ) was added to a 500 mL eggplant flask containing 10.1 g (35.0 mmol) of Boc-APM, and 68.5 g (0 .601 mol) was added followed by stirring (r.t./2h). After completion of the reaction, the solvent was distilled off, the residue was dissolved in pure water, and an extraction operation with dichloromethane/saturated sodium bicarbonate aqueous solution was performed three times. After washing the obtained organic layer with pure water and saturated saline, drying with sodium sulfate, filtration, solvent distillation and drying under reduced pressure (r.t./12 h) gave a crude APM product ( 5.84 g). This crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform/ethyl acetate=20/1) to obtain 4.66 g of APM (red solid). Yield was 52% over four steps.

次に、上記式(9-2)に示すスキームに従い、2-アミノアントラセン(AA)を作製した。すなわち、1000mL三口フラスコに2-アミノアントラキノンを20.0g(89.6mmol)、Zn(powder)を16.9g(0.258mol)、及び、10%水酸化ナトリウム水溶液を50mL加え、撹拌(r.t./30分)を行った。続いて、オイルバスを用いて100℃に昇温した後、Zn(powder)を10.6g(0.162mol)加え、30分撹拌した。さらに、Zn(powder)を10.6g(0.162mol)加えてオイルバス温度115℃で24時間の還流を行った。室温に冷却した後、吸引濾過により固相を回収し純水で洗浄した後に、減圧乾燥(60℃/ovn.)を行った。得られた固体にアセトンを加えた後にアセトン不溶部を吸引濾過により除去し、可溶部を回収した。アセトンを減圧留去した後に減圧乾燥(r.t./1h)を行い、得られた固体を再結晶(溶媒:トルエン)により精製し、AA(緑色固体)を9.63g得た(収率55%)。 Next, 2-aminoanthracene (AA) was prepared according to the scheme shown in formula (9-2) above. That is, 20.0 g (89.6 mmol) of 2-aminoanthraquinone, 16.9 g (0.258 mol) of Zn (powder), and 50 mL of 10% sodium hydroxide aqueous solution were added to a 1000 mL three-necked flask and stirred (r. t./30 min) was performed. Subsequently, after heating to 100° C. using an oil bath, 10.6 g (0.162 mol) of Zn (powder) was added and stirred for 30 minutes. Further, 10.6 g (0.162 mol) of Zn (powder) was added and refluxed at an oil bath temperature of 115° C. for 24 hours. After cooling to room temperature, the solid phase was collected by suction filtration, washed with pure water, and dried under reduced pressure (60° C./ovn.). After adding acetone to the obtained solid, the acetone-insoluble portion was removed by suction filtration, and the soluble portion was recovered. After acetone was distilled off under reduced pressure, drying under reduced pressure (r.t./1h) was performed, and the resulting solid was purified by recrystallization (solvent: toluene) to obtain 9.63 g of AA (green solid) (yield 55%).

次に、上記式(9-3)に示すスキームに従い、D-A化合物を合成した。すなわち500mL三口フラスコにAAを7.10g(36.7mmol)、APMを7.61g(40.4mmol、1.1eq)加え、系内をAr置換した後、クロロベンゼン(Arバブリングにより脱気)を214mL加えた。続いて、21hの還流を行った後に室温に冷却し、ヘキサンを加えることで固体を析出させた。次に、吸引ろ過によって固体を回収し、減圧乾燥(70℃/4h)を行うことにより、endo-APM-AAとexo-APM-AAの混合物を14.3g得た。続いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ジクロロメタン/酢酸エチル=1/1(v/v))による分離を行ったところ、exo体(Rf値:0.40)及びendo体(Rf値0.28)が分離された。それぞれについて展開溶媒を留去した後に減圧乾燥(60℃/12h)を行うことにより、薄橙色固体のexo-APM-AAを5.53g(収率38%)及びendo-APM-AAを6.52g(収率44%)得た。また、このとき得られたendo体の1H-NMRスペクトルを図1に示す。図1によれば、ディールスアルダー反応によりAPM-AA間に生成する結合に由来するピークが3.29ppm及び4.74ppmに観測されており、目的とする化合物(endo-APM-AA)の生成が確認された。 Next, a DA compound was synthesized according to the scheme shown in formula (9-3) above. That is, 7.10 g (36.7 mmol) of AA and 7.61 g (40.4 mmol, 1.1 eq) of APM were added to a 500 mL three-necked flask, the system was replaced with Ar, and then 214 mL of chlorobenzene (degassed by Ar bubbling) was added. added. Subsequently, after refluxing for 21 hours, the mixture was cooled to room temperature, and hexane was added to precipitate a solid. Next, the solid was collected by suction filtration and dried under reduced pressure (70° C./4h) to obtain 14.3 g of a mixture of endo-APM-AA and exo-APM-AA. Subsequently, when separation was performed by silica gel column chromatography (developing solvent: dichloromethane/ethyl acetate = 1/1 (v/v)), exo form (Rf value: 0.40) and endo form (Rf value: 0.40) were obtained. 28) was isolated. After distilling off the developing solvent for each, drying under reduced pressure (60° C./12 h) gave 5.53 g (yield 38%) of exo-APM-AA and 6.5 g of endo-APM-AA as pale orange solids. 52 g (yield 44%) was obtained. FIG. 1 shows the 1 H-NMR spectrum of the endo form obtained at this time. According to FIG. 1, peaks derived from the bond formed between APM-AA by the Diels-Alder reaction are observed at 3.29 ppm and 4.74 ppm, and the target compound (endo-APM-AA) is produced. confirmed.

<実施例2>
-エポキシ樹脂硬化物の作製-
フラスコに、実施例1で得られたD-A化合物のendo体またはexo体と、上記式(7)で表されるエポキシ樹脂(DGEBA、エポキシ当量(EEW):190g/eq)とを加え、当該endo体とexo体のN-Hと、DGEBAのエポキシ基が当量比で1:1になるようにアセトンに溶解した後に、溶媒を留去し、真空オーブンで減圧乾燥(r.t./4h)することでエポキシ樹脂組成物を得た。当該エポキシ樹脂組成物を140℃で溶融してシリコーン注型板に注型し、脱気(140℃/15分)・加熱硬化(140℃で1h+180℃で2h+200℃で2h+220℃で2h)を行うことにより、上記endo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物(endo-APM-AA/DGEBA)、及び、上記exo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物(exo-APM-AA/DGEBA)を作製した。
<Example 2>
-Preparation of cured epoxy resin-
In a flask, the endo or exo form of the DA compound obtained in Example 1 and the epoxy resin represented by the above formula (7) (DGEBA, epoxy equivalent weight (EEW): 190 g / eq) were added, After dissolving in acetone such that the equivalent ratio of the NH of the endo form and the exo form and the epoxy group of DGEBA is 1:1, the solvent is distilled off and dried under reduced pressure in a vacuum oven (r.t./ 4h) to obtain an epoxy resin composition. The epoxy resin composition is melted at 140°C, cast on a silicone casting plate, degassed (140°C/15 minutes) and heat-cured (140°C for 1h + 180°C for 2h + 200°C for 2h + 220°C for 2h). Thus, a cured epoxy resin product of the endo form and DGEBA (endo-APM-AA/DGEBA) and a cured epoxy resin product of the exo form and DGEBA (exo-APM-AA/DGEBA) were prepared.

<実施例3>
-硬化物の評価-
・動的粘弾性測定(DMA)
当該エポキシ樹脂硬化物について、SIIナノテクノロジー社製DMS6100を用いた動的粘弾性測定(DMA測定)を実施することにより、ガラス転移温度(Tg)を測定した。測定は、加熱速度5℃/分、周波数1.0Hzにて行った。得られたエポキシ樹脂硬化物の動的粘弾性測定(DMA)の結果を図2に示す。上記endo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物(endo-APM-AA/DGEBA)のTgは210℃、上記exo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物(exo-APM-AA/DGEBA)のTgは209℃であった。いずれについても、200℃を超えるTgを有しており、物理的耐熱性に優れることがわかった。また、各エポキシ樹脂硬化物の熱重量減少分析を行ったところ、いずれのエポキシ樹脂硬化物についても370℃を超える5%重量減少温度(Tds)を有しており、化学的耐熱性にも優れていることがわかった。
<Example 3>
-Evaluation of cured product-
・Dynamic viscoelasticity measurement (DMA)
The glass transition temperature (Tg) of the cured epoxy resin was measured by performing dynamic viscoelasticity measurement (DMA measurement) using DMS6100 manufactured by SII Nanotechnology. The measurement was performed at a heating rate of 5° C./min and a frequency of 1.0 Hz. FIG. 2 shows the results of dynamic viscoelasticity measurement (DMA) of the obtained cured epoxy resin. The epoxy resin cured product (endo-APM-AA/DGEBA) of the endo form and DGEBA has a Tg of 210°C, and the epoxy resin cured product of the exo form and DGEBA (exo-APM-AA/DGEBA) has a Tg of 209. °C. All of them have a Tg exceeding 200° C. and are found to be excellent in physical heat resistance. In addition, when the thermal weight loss analysis of each epoxy resin cured product was performed, all epoxy resin cured products had a 5% weight loss temperature (Tds) exceeding 370 ° C., and were excellent in chemical heat resistance. It turns out that

・引張試験
上記endo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物(endo-APM-AA/DGEBA)、及び、上記exo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物(exo-APM-AA/DGEBA)の各引張試験を以下の条件にて行った。
endo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物、及び、exo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物を、それぞれ厚さ1mm、縦10mm、長さ46mmのサイズに切り出し、これを試験片とした。島津製作所製AG-X 10kN万能試験機を用いて、測定環境23℃、試験速度1.0mm/分にて試験片の引張試験を行った。
当該引張試験の破断応力及び引張伸び率について、試験片をそのまま評価した(初期)。
次に、endo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物の試験片について、試験片の中心を剃刀で切断した後に切断面を付き合わせて、Tg+10℃(=220℃)で12時間エージングを行ったものについても同様に引張試験を行い、評価した(修復後(220℃/12h))。また、修復後の破断応力及び引張伸び率は、試験片の中心を剃刀で切断した後に切断面を付き合わせて、Tg+10℃(=220℃)で24時間エージングを行ったものについても同様に評価した(修復後(220℃/24h))。
また、exo体とDGEBAとのエポキシ樹脂硬化物の試験片について、試験片の中心を剃刀で切断した後に切断面を付き合わせて、Tg+10℃(=219℃)及びTg+20℃(=229℃)で12時間エージングを行ったものについても同様に引張試験を行い、評価した(修復後(219℃/12h、229℃/12h))。また、修復後の破断応力及び引張伸び率は、試験片の中心を剃刀で切断した後に切断面を付き合わせて、Tg+10℃(=219℃)及びTg+20℃(=229℃)で24時間エージングを行ったものについても同様に評価した(修復後(219℃/24h、229℃/24h))。
得られた破断応力及び引張伸び率に関し、(修復後の数値/初期の数値)×100%の式に基づいて、修復率(%)を算出した。
・ Tensile test Each tensile test of the epoxy resin cured product of the endo body and DGEBA (endo-APM-AA/DGEBA) and the epoxy resin cured product of the exo body and DGEBA (exo-APM-AA/DGEBA) was performed under the following conditions.
The epoxy resin cured product of the endo form and DGEBA and the epoxy resin cured product of the exo form and DGEBA were each cut into a size of 1 mm in thickness, 10 mm in length and 46 mm in length, and used as a test piece. Using an AG-X 10 kN universal testing machine manufactured by Shimadzu Corporation, a tensile test was performed on the test piece at a measurement environment of 23° C. and a test speed of 1.0 mm/min.
The test piece was directly evaluated for the breaking stress and tensile elongation in the tensile test (initial stage).
Next, a test piece of the epoxy resin cured product of endo body and DGEBA was cut at the center of the test piece with a razor, the cut surfaces were brought together, and aged at Tg + 10 ° C. (= 220 ° C.) for 12 hours. was similarly subjected to a tensile test and evaluated (after restoration (220°C/12h)). In addition, the breaking stress and tensile elongation after restoration were evaluated in the same manner by cutting the center of the test piece with a razor blade, putting the cut surfaces together, and aging at Tg + 10 ° C. (= 220 ° C.) for 24 hours. (after restoration (220°C/24h)).
In addition, for the test piece of the epoxy resin cured product of the exo body and DGEBA, after cutting the center of the test piece with a razor, the cut surfaces were put together, and Tg + 10 ° C. (= 219 ° C.) and Tg + 20 ° C. (= 229 ° C.) Tensile tests were similarly performed on those that had been aged for 12 hours, and evaluations were made (after restoration (219°C/12h, 229°C/12h)). In addition, the breaking stress and tensile elongation after restoration were measured by cutting the center of the test piece with a razor blade and then mating the cut surfaces together and aging at Tg + 10°C (= 219°C) and Tg + 20°C (= 229°C) for 24 hours. The same evaluation was made for those that were performed (after restoration (219°C/24h, 229°C/24h)).
Regarding the obtained breaking stress and tensile elongation rate, the repair rate (%) was calculated based on the formula (numerical value after restoration/initial numerical value)×100%.

<比較例1>
フラスコに、硬化剤として4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(DDS)と、上記式(7)で表されるエポキシ樹脂(DGEBA、エポキシ当量(EEW):190g/eq)とを加え、当該DDSのN-Hと、DGEBAのエポキシ基が当量比で1:1になるようにアセトンに溶解した後に、溶媒を留去し、真空オーブンで減圧乾燥(r.t./4h)することで樹脂混合物を得た。当該樹脂混合物を120℃で溶融してシリコーン注型板に注型し、脱気(120℃/15分)・加熱硬化(120℃で1h+180℃で2h+200℃で3h+220℃で3h+240℃で1h)を行うことにより、エポキシ樹脂硬化物を得た。当該エポキシ樹脂硬化物について、実施例3と同様にして、引張試験を実施した。なお、実施例3では修復に係るエージング温度を220℃で実施していたが、比較例1ではTg+10℃=234℃で実施した。
評価結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
4,4′-Diaminodiphenylsulfone (DDS) as a curing agent and an epoxy resin (DGEBA, epoxy equivalent weight (EEW): 190 g/eq) represented by the above formula (7) were added to a flask, and the DDS was added. After dissolving NH and the epoxy group of DGEBA in acetone so that the equivalent ratio is 1:1, the solvent is distilled off and the resin mixture is dried under reduced pressure in a vacuum oven (r.t./4h). got The resin mixture is melted at 120° C. and cast on a silicone casting plate, deaerated (120° C./15 minutes) and heat cured (1 h at 120° C. + 2 h at 180° C. + 3 h at 200° C. + 3 h at 220° C. + 1 h at 240° C.). An epoxy resin cured product was obtained by carrying out. A tensile test was carried out in the same manner as in Example 3 for the epoxy resin cured product. In Example 3, the aging temperature for restoration was set to 220°C, but in Comparative Example 1, it was set to Tg + 10°C = 234°C.
Table 1 shows the evaluation results.

Figure 2023069539000027
Figure 2023069539000027

表1によれば、実施例3に係るエポキシ樹脂硬化物は、比較例1に比べて破断応力及び引張伸び率の修復率がいずれも優れていることがわかる。 According to Table 1, it can be seen that the epoxy resin cured product according to Example 3 is superior to Comparative Example 1 in both breaking stress and tensile elongation repair rates.

[合成例1]
-PTMG型(BPA)のヒドロキシ化合物の合成-
温度計及び撹拌機を取り付けたフラスコにポリテトラメチレングリコールのジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス製「デナコールEX-991L」:エポキシ当量445g/eq)445g(0.5モル)と、ビスフェノールA(水酸基当量114g/eq)228g(1.0モル)とを加え、140℃まで30分間要して昇温した後、4%水酸化ナトリウム水溶液3.4gを加えた。その後、30分間要して150℃まで昇温し、さらに150℃で16時間反応させた。その後、中和量のリン酸ソーダを添加し、下記式(6)で表されるヒドロキシ化合物を673g得た。当該ヒドロキシ化合物は、マススペクトルで下記式(6)中のm1=1、n1=11の理論構造に相当するM+=1380のピークが得られたことから、目的物であるPTMG(ポリテトラメチレンエーテルグリコール)型(BPA:ビスフェノールA)のヒドロキシ化合物を含有することが確認された。このヒドロキシ化合物(Ph-6)のGPCより算出した水酸基当量は526g/eqであり、n1の平均値は10.6、m1の平均値は0.73であった。
[Synthesis Example 1]
-Synthesis of PTMG-type (BPA) hydroxy compounds-
A flask equipped with a thermometer and a stirrer was charged with 445 g (0.5 mol) of diglycidyl ether of polytetramethylene glycol ("Denacol EX-991L" manufactured by Nagase ChemteX: epoxy equivalent 445 g/eq) and bisphenol A (hydroxyl equivalent 228 g (1.0 mol) of 114 g/eq) was added, and after the temperature was raised to 140° C. for 30 minutes, 3.4 g of a 4% aqueous sodium hydroxide solution was added. After that, the temperature was raised to 150° C. over 30 minutes, and the reaction was continued at 150° C. for 16 hours. After that, a neutralizing amount of sodium phosphate was added to obtain 673 g of a hydroxy compound represented by the following formula (6). The hydroxy compound had a peak of M+=1380 corresponding to the theoretical structure of m 1 =1, n 1 =11 in the following formula (6) in the mass spectrum. methylene ether glycol) type (BPA: bisphenol A) was confirmed to contain a hydroxy compound. The hydroxyl equivalent weight of this hydroxy compound (Ph-6) calculated from GPC was 526 g/eq, the average value of n 1 was 10.6, and the average value of m 1 was 0.73.

Figure 2023069539000028
Figure 2023069539000028

[合成例2]
-PTMG型(BPA)のエポキシ樹脂の合成-
温度計、滴下ロート、冷却管及び撹拌機を取り付けたフラスコに、窒素ガスパージを施しながら、上記合成によって得られた式(6)で表されるヒドロキシ化合物を200g、エピクロルヒドリン437g(4.72モル)、n-ブタノール118gを加え、溶解させた。65℃に昇温した後、共沸する圧力まで減圧して、49%水酸化ナトリウム水溶液6.66g(0.08モル)を5時間かけて滴下した。
次に、同条件で0.5時間撹拌を続けた。この間、共沸によって留出してきた留出分をディーンスタークトラップで分離し、水層を除去し、油層を反応系内に戻しながら、反応を行った。その後、未反応のエピクロルヒドリンを減圧蒸留によって留去させた。得られた粗エポキシ樹脂にメチルイソブチルケトン150gとn-ブタノール150gとを加え、溶解した。
更にこの溶液に10%水酸化ナトリウム水溶液10gを添加して80℃で2時間反応させた後に洗浄液のPHが中性となるまで水50gで水洗を3回繰り返した。
次に、共沸によって系内を脱水し、精密濾過を経た後に、溶媒を減圧下で留去して、上記式(5)で表されるエポキシ樹脂を190g得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は722g/eqであった。当該エポキシ樹脂は、マススペクトルで上記式(5)中のm1=1、n1=11、q=1、p1=0、p2=0の理論構造に相当するM+=1492のピークが得られたことから、目的物であるPTMG型(BPA)のエポキシ樹脂を含有することが確認された。
[Synthesis Example 2]
-Synthesis of PTMG type (BPA) epoxy resin-
A flask equipped with a thermometer, a dropping funnel, a condenser and a stirrer was charged with 200 g of the hydroxy compound represented by the formula (6) obtained by the above synthesis and 437 g (4.72 mol) of epichlorohydrin while purging with nitrogen gas. , and 118 g of n-butanol were added and dissolved. After raising the temperature to 65° C., the pressure was reduced to an azeotropic pressure, and 6.66 g (0.08 mol) of a 49% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise over 5 hours.
Next, stirring was continued for 0.5 hours under the same conditions. During this time, the distillate fraction distilled azeotropically was separated with a Dean-Stark trap, the water layer was removed, and the reaction was carried out while returning the oil layer to the reaction system. Thereafter, unreacted epichlorohydrin was removed by vacuum distillation. 150 g of methyl isobutyl ketone and 150 g of n-butanol were added to the obtained crude epoxy resin and dissolved.
Further, 10 g of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to this solution and reacted at 80° C. for 2 hours, followed by washing with 50 g of water three times until the pH of the washing liquid became neutral.
Next, the inside of the system was dehydrated by azeotropy, and after passing through precision filtration, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 190 g of the epoxy resin represented by the above formula (5). The epoxy equivalent of the obtained epoxy resin was 722 g/eq. The epoxy resin has a peak of M+=1492 corresponding to the theoretical structure of m 1 =1, n 1 =11, q=1, p 1 =0, p 2 =0 in the above formula (5) in the mass spectrum. From the results obtained, it was confirmed that the desired PTMG-type (BPA) epoxy resin was contained.

<実施例4>
-D-A化合物の合成-
温度計、撹拌機及び冷却管を取り付けたフラスコに、2-アミノアントラセン226g(1モル)と4-ヒドロキシフェニルマレイミド226g(1.2モル)、トルエン450gを加え、80℃で24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、沈殿物を吸引ろ過により回収し、減圧下で乾燥させ、ディールスアルダー反応付加体(上記式(3)及び(3’)で表されるD-A化合物)を得た。収量は415gであり、収率は100%であった。
<Example 4>
-Synthesis of DA compound-
226 g (1 mol) of 2-aminoanthracene, 226 g (1.2 mol) of 4-hydroxyphenylmaleimide and 450 g of toluene were added to a flask equipped with a thermometer, a stirrer and a condenser, and reacted at 80° C. for 24 hours. . Then, it was cooled to room temperature, and the precipitate was collected by suction filtration and dried under reduced pressure to obtain a Diels-Alder reaction adduct (DA compound represented by the above formulas (3) and (3′)). . Yield was 415 g, 100% yield.

<実施例5>
-エポキシ樹脂硬化物の作製及び評価-
表2に従った配合で、エポキシ樹脂、D-A化合物及び硬化促進剤(トリフェニルホスフィン:TPP)を、混合機(株式会社シンキー製「あわとり練太郎ARV-200」)にて均一混合して、エポキシ樹脂組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物を、シリコンチューブをスペーサーとしてアルミニウム鏡面板(株式会社エンジニアリングテストサービス製「JIS H 4000 A1050P」)にて挟み込み、160℃で3時間の加熱硬化を行い、厚さ0.7mmのエポキシ樹脂硬化物を得た。
<Example 5>
-Preparation and evaluation of cured epoxy resin-
Epoxy resin, DA compound and curing accelerator (triphenylphosphine: TPP) were uniformly mixed in a mixer (Thinky Co., Ltd. "Awatori Mixer ARV-200") with a formulation according to Table 2. to obtain an epoxy resin composition. This epoxy resin composition was sandwiched between aluminum mirror plates (“JIS H 4000 A1050P” manufactured by Engineering Test Service Co., Ltd.) using a silicon tube as a spacer, and heat-cured at 160° C. for 3 hours to form a 0.7 mm thick film. An epoxy resin cured product was obtained.

<比較例2>
エポキシ樹脂用硬化剤として、ジシアンジアミド(DICY)を準備した。次に、表2に従った配合で、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤(3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア:DCMU)を、混合機(株式会社シンキー製「あわとり練太郎ARV-200」)にて均一混合して、エポキシ樹脂組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物を、シリコンチューブをスペーサーとしてアルミニウム鏡面板(株式会社エンジニアリングテストサービス製「JIS H 4000 A1050P」)にて挟み込み、170℃で1時間の加熱硬化を行い、厚さ0.7mmのエポキシ樹脂硬化物を得た。
<Comparative Example 2>
Dicyandiamide (DICY) was prepared as a curing agent for epoxy resin. Next, an epoxy resin, a curing agent and a curing accelerator (3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea: DCMU) are added to a blending machine (manufactured by Thinky Co., Ltd.) according to Table 2. The mixture was uniformly mixed with a Thread Mixer ARV-200") to obtain an epoxy resin composition. This epoxy resin composition was sandwiched between aluminum mirror plates (“JIS H 4000 A1050P” manufactured by Engineering Test Service Co., Ltd.) using silicon tubes as spacers, and heat-cured at 170° C. for 1 hour to form a 0.7 mm thick film. An epoxy resin cured product was obtained.

-引張試験-
実施例2及び比較例2でそれぞれ作製したエポキシ樹脂硬化物を打抜き刃にてダンベル形状(JIS K 7161-2-1BA)に打ち抜き、これを試験片とした。引張試験機(株式会社島津製作所製「オートグラフAG-IS」)を用いて、JIS K 7162-2に従い、測定環境23℃における破断応力、引張伸び率を評価した(試験速度:2mm/分)。
当該引張試験の破断応力及び引張伸び率について、試験片を150℃で24時間エージングして評価した(初期)。また、試験片の中心を剃刀で切断した後に切断面を付き合わせて、150℃で24時間エージングを行ったものについても同様に引張試験を行い、評価した(修復後)。
得られた破断応力及び引張伸び率に関し、(修復後の数値/初期の数値)×100%の式に基づいて、修復率(%)を算出した。
評価結果を表2に示す。
- Tensile test -
A dumbbell shape (JIS K 7161-2-1BA) was punched out from each of the epoxy resin cured products prepared in Example 2 and Comparative Example 2 using a punching blade, and this was used as a test piece. Using a tensile tester (“Autograph AG-IS” manufactured by Shimadzu Corporation), the breaking stress and tensile elongation at a measurement environment of 23 ° C. were evaluated according to JIS K 7162-2 (test speed: 2 mm / min). .
The breaking stress and tensile elongation in the tensile test were evaluated by aging the test piece at 150° C. for 24 hours (initial stage). Also, after cutting the center of the test piece with a razor, the cut surfaces were brought together and aged at 150° C. for 24 hours.
Regarding the obtained breaking stress and tensile elongation rate, the repair rate (%) was calculated based on the formula (numerical value after restoration/initial numerical value)×100%.
Table 2 shows the evaluation results.

Figure 2023069539000029
Figure 2023069539000029

表2によれば、実施例5に係るエポキシ樹脂硬化物は、比較例2に比べて破断応力及び引張伸び率の修復率がいずれも優れていることがわかる。 According to Table 2, it can be seen that the epoxy resin cured product according to Example 5 is superior to Comparative Example 2 in both breaking stress and tensile elongation repair rate.

<実施例6、比較例3>
-再成形試験-
実施例5及び比較例2でそれぞれ作製したエポキシ樹脂硬化物0.1gをハサミで細かく裁断した。アルミ板上に5mm×40mmの大きさの窓を空けた1.08mm厚のテフロン(登録商標)板を載せ、その中に裁断した硬化物を入れた。さらにその上にアルミ板と1kgの重りを載せ、150℃で24時間の連続加熱を行った。得られた硬化物の形状を目視で観察した。実施例5、比較例2で作製したエポキシ樹脂硬化物の当該評価結果を順に下記の実施例6、比較例3に示す。
実施例6:継ぎ目が消失し、硬化物が一体化した。
比較例3:硬化物の破片は互いに粘着していたが、軽く触れるとバラバラになった。
<Example 6, Comparative Example 3>
- Remolding test -
0.1 g of the epoxy resin cured product prepared in each of Example 5 and Comparative Example 2 was finely cut with scissors. A Teflon (registered trademark) plate having a thickness of 1.08 mm with a window of 5 mm×40 mm was placed on the aluminum plate, and the cut hardened material was placed therein. Further, an aluminum plate and a weight of 1 kg were placed thereon, and continuous heating was performed at 150° C. for 24 hours. The shape of the obtained cured product was visually observed. The evaluation results of the epoxy resin cured products prepared in Example 5 and Comparative Example 2 are shown in Example 6 and Comparative Example 3 below in order.
Example 6: The seams disappeared and the cured product was unified.
Comparative Example 3: Pieces of the cured product were stuck together, but fell apart when lightly touched.

Claims (11)

アントラセン構造及びマレイミド構造からなるディールスアルダー反応ユニットを分子内に1つ有し、前記ディールスアルダー反応ユニットが少なくとも1つのアミノ基を有する化合物。 A compound having one Diels-Alder reaction unit consisting of an anthracene structure and a maleimide structure in the molecule, wherein the Diels-Alder reaction unit has at least one amino group. エポキシ樹脂の硬化剤である請求項1に記載の化合物。 2. The compound of claim 1, which is a curing agent for epoxy resins. 下記式(1)または(1’)で表される請求項1または2に記載の化合物。
Figure 2023069539000030
Figure 2023069539000031
(式(1)及び(1’)中、R1~R11は、それぞれ、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリール基であり、R1~R11の少なくとも1つはアミノ基であるか、アミノ基を置換基として有している基である。)
3. The compound according to claim 1 or 2, represented by the following formula (1) or (1').
Figure 2023069539000030
Figure 2023069539000031
(In formulas (1) and (1′), R 1 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, a nitro group, and an amino group. , an amido group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a cyano group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group, and at least one of R 1 to R 11 is an amino group , is a group having an amino group as a substituent.)
前記アントラセン構造が、アミノ基またはフェノール性水酸基を有する請求項1~3のいずれか一項に記載の化合物。 The compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the anthracene structure has an amino group or a phenolic hydroxyl group. 前記マレイミド構造が、アミノ基またはフェノール性水酸基を有する請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。 The compound according to any one of claims 1 to 4, wherein the maleimide structure has an amino group or a phenolic hydroxyl group. 下記式(2)または(2’)で表される請求項5に記載の化合物。
Figure 2023069539000032
Figure 2023069539000033
6. The compound according to claim 5, represented by the following formula (2) or (2').
Figure 2023069539000032
Figure 2023069539000033
下記式(3)または(3’)で表される請求項5に記載の化合物。
Figure 2023069539000034
Figure 2023069539000035
6. The compound according to claim 5, represented by the following formula (3) or (3').
Figure 2023069539000034
Figure 2023069539000035
請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物と、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 compound according to any one of claims 1 to 7 and an epoxy resin. 前記エポキシ樹脂が、下記式(4)で表され、且つ、エポキシ当量が500~10000g/eqである請求項8に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 2023069539000036
(式(4)中、Arはそれぞれ独立して、無置換または置換基を有する芳香環を有する構造であり、
Xは下記式(4-1)で表される構造単位であり、Yは下記式(4-2)で表される構造単位であり、
Figure 2023069539000037
[式(4-1)、(4-2)中、Arはそれぞれ独立して、無置換または置換基を有する芳香環を有する構造であり、
1、R2はそれぞれ独立して水素原子、メチル基またはエチル基であり、
R’は炭素原子数2~12の2価の炭化水素基であり、
3、R4、R7、R8はそれぞれ独立して水酸基、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
5、R6、R9、R10はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、
1は4~16の整数であり、n2は繰り返し単位の平均値で2~30である。]
11、R12はそれぞれ独立して、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
13、R14はそれぞれ独立して水酸基、グリシジルエーテル基または2-メチルグリシジルエーテル基であり、
15、R16は水素原子又はメチル基であり、
1、m2、p1、p2、qは繰り返しの平均値であり、
1、m2は、それぞれ独立して0~25であり、且つ、m1+m2≧1であり、
1、p2はそれぞれ独立して0~5であり、
qは0.5~5である。
ただし、前記式(4-1)で表される構造単位Xと前記式(4-2)で表される構造単位Yとの結合は、ランダムであってもブロックであってもよく、1分子中に存在する各構造単位X、Yの数の総数がそれぞれm1、m2であることを示す。)
9. The epoxy resin composition according to claim 8, wherein the epoxy resin is represented by the following formula (4) and has an epoxy equivalent of 500 to 10000 g/eq.
Figure 2023069539000036
(In formula (4), each Ar is independently a structure having an unsubstituted or substituted aromatic ring,
X is a structural unit represented by the following formula (4-1), Y is a structural unit represented by the following formula (4-2),
Figure 2023069539000037
[In formulas (4-1) and (4-2), each Ar is independently a structure having an unsubstituted or substituted aromatic ring,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
R' is a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms,
R 3 , R 4 , R 7 and R 8 are each independently a hydroxyl group, a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 5 , R 6 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a methyl group;
n 1 is an integer of 4 to 16, and n 2 is an average repeating unit of 2 to 30; ]
R 11 and R 12 are each independently a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 13 and R 14 are each independently a hydroxyl group, a glycidyl ether group or a 2-methylglycidyl ether group,
R 15 and R 16 are a hydrogen atom or a methyl group;
m 1 , m 2 , p 1 , p 2 , q are average values of repetitions,
m 1 and m 2 are each independently 0 to 25, and m 1 +m 2 ≧1,
p 1 and p 2 are each independently 0 to 5,
q is 0.5-5.
However, the bond between the structural unit X represented by the formula (4-1) and the structural unit Y represented by the formula (4-2) may be random or block, and one molecule The total number of structural units X and Y present therein is m 1 and m 2 , respectively. )
前記エポキシ樹脂が、下記式(5)で表される請求項9に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 2023069539000038
(式(5)中、p1、p2、q、m1及びn1は繰り返しの平均値であり、それぞれ独立して、p1は0~5、p2は0~5、qは0.5~5、m1は0~25、n1は2~30である。)
The epoxy resin composition according to claim 9, wherein the epoxy resin is represented by the following formula (5).
Figure 2023069539000038
(In formula (5), p 1 , p 2 , q, m 1 and n 1 are the average values of repetitions, and independently p 1 is 0 to 5, p 2 is 0 to 5, q is 0 .5 to 5, m 1 is 0 to 25, and n 1 is 2 to 30.)
請求項8~10のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物。 A cured epoxy resin obtained by curing the epoxy resin composition according to any one of claims 8 to 10.
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