JP2622147B2 - Epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin composition

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JP2622147B2
JP2622147B2 JP8546788A JP8546788A JP2622147B2 JP 2622147 B2 JP2622147 B2 JP 2622147B2 JP 8546788 A JP8546788 A JP 8546788A JP 8546788 A JP8546788 A JP 8546788A JP 2622147 B2 JP2622147 B2 JP 2622147B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規にして有用なエポキシ樹脂組成物に関
し、更に詳しくは必須の硬化成分として式(I)で表わ
される芳香族アミン樹脂を用いることから成る耐熱性、
耐衝撃性に優れた注型、接着、積層並びに成形などの用
途に適した樹脂組成物に関する。
The present invention relates to a novel and useful epoxy resin composition, and more particularly to the use of an aromatic amine resin represented by the formula (I) as an essential curing component. Heat resistance, consisting of
The present invention relates to a resin composition having excellent impact resistance and suitable for applications such as casting, adhesion, lamination, and molding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

かかる用途における従来のエポキシ樹脂組成物におい
て、その硬化剤として用いられていた化合物は数多く知
られている。例えばジエチレントリアミン、イソホロン
ジアミン、メタキシレンジアミン、メタフェニレンジア
ミン、4,4′−メチレンジアニン、4,4′−ジアミノジフ
ェニルスルホン等の脂肪族、芳香族アミン化合物、無水
フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、
無水マレイン酸等の酸無水物、フェノールノボラック樹
脂等のフェノール樹脂類、その他ポリアミド類、イミダ
ゾール類、変性ポリアミン類等である。
Many compounds that have been used as curing agents in conventional epoxy resin compositions for such applications are known. For example, diethylenetriamine, isophoronediamine, metaxylenediamine, metaphenylenediamine, 4,4'-methylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylsulfone and the like, aromatic amine compounds, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, Pyromellitic anhydride,
Acid anhydrides such as maleic anhydride; phenolic resins such as phenol novolak resins; and other polyamides, imidazoles, and modified polyamines.

しかしながら、これらの化合物を2,2−(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン、フェノールノボラック樹脂、
オルソクレゾールノボラック樹脂、4,4′−メチレンジ
アニリン等から誘導されるエポキシ樹脂の硬化剤として
使用した場合、そのエポキシ樹脂組成物は性能的に一長
一短があり、未だ満足の得られる水準に到達していな
い。すなわち、耐熱性複合材用マトリックス樹脂や耐熱
性接着剤などの硬化剤として利用する場合に、前記従来
の硬化剤では、近年の高度な要求性能に応じられなくな
ってきた。
However, these compounds were converted to 2,2- (4-hydroxyphenyl) propane, phenol novolak resins,
When used as a curing agent for an epoxy resin derived from ortho-cresol novolak resin, 4,4'-methylenedianiline, etc., the epoxy resin composition has advantages and disadvantages in performance and has reached a satisfactory level. Not. That is, when used as a curing agent such as a matrix resin for a heat-resistant composite material or a heat-resistant adhesive, the above-mentioned conventional curing agent can no longer meet recent high performance requirements.

耐熱性複合材、耐熱性接着剤等は、外部応力としての
応力集中等の瞬間的な衝撃に耐えることが要求されてい
る。このため、理想的にはゴムのように弾性変形するこ
とが重要な要素として注目されている。このような弾性
変形を判断する基準としては、特にマトリックス樹脂の
破断時の伸びが重要である。マトリックス樹脂の伸びが
大きい程、複合材等で要求されるガラス繊維やカーボン
繊維等の補強剤の欠点を補うことができる。すなわち、
複合材全体として強度向上になる。
Heat-resistant composite materials, heat-resistant adhesives, and the like are required to withstand instantaneous impacts such as stress concentration as external stress. For this reason, elastically deforming like rubber ideally attracts attention as an important factor. As a criterion for determining such elastic deformation, the elongation at break of the matrix resin is particularly important. The greater the elongation of the matrix resin, the more the drawbacks of reinforcing agents such as glass fibers and carbon fibers required for composite materials can be compensated. That is,
The overall strength of the composite material is improved.

一般にこれらの分野においては、耐熱性を主とし耐衝
撃性を従とするか、耐熱性を犠牲にしても耐衝撃性を採
用するかは、それぞれの選択において行なわれている。
この耐衝撃性と耐熱性を同時に満足させるようなエポキ
シ樹脂組成物はほとんど知られていないのが現状であ
る。
Generally, in these fields, it is determined whether heat resistance is mainly used and impact resistance is dependent, or impact resistance is adopted even if heat resistance is sacrificed.
At present, almost no epoxy resin composition that satisfies both the impact resistance and the heat resistance has been known.

また、近年、可撓性を付与させるためにポリエチレン
グリコールやポリプロピレングリコール等を添加による
方法、樹脂マトリックス中に分散ゴム粒子相を形成させ
て、海島構造により破断時のエネルギー吸収を大きくし
て目的を達成する方法もある。
In recent years, in order to impart flexibility, a method of adding polyethylene glycol, polypropylene glycol, or the like, a dispersed rubber particle phase is formed in a resin matrix, and the energy absorption at the time of fracture is increased by a sea-island structure. There are ways to accomplish this.

これらの方法においても、やはり耐熱性の著しい低下
や作業性、再現性等の問題が生じる。
Even in these methods, problems such as remarkable decrease in heat resistance, workability, and reproducibility arise.

更に、耐熱性複合剤用マトリックス樹脂や耐熱性接着
剤においては、耐熱性や耐衝撃性のほか、長期間の使用
温度における安定性も重要であり、光および空気中の酸
素による劣化が小さいことも要求されている。この耐酸
化性は主に樹脂の構造に由来するものであり、前記熱
的、機械的強度の要求と併せ、従来の硬化剤では構造的
欠陥に起因する種々の欠点を克服することは困難であっ
た。
Furthermore, in heat-resistant composite matrix resins and heat-resistant adhesives, heat resistance and impact resistance as well as stability at long-term operating temperatures are important, and deterioration by light and oxygen in the air is small. Is also required. This oxidation resistance is mainly derived from the structure of the resin, and it is difficult to overcome various drawbacks caused by structural defects with a conventional curing agent, in addition to the requirement of the thermal and mechanical strength. there were.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

しかるに、本発明者らはこうした実状に鑑みてこれま
でのエポキシ樹脂組成物に比して、耐熱性を損なうこと
なく、一段と耐衝撃性を向上せしめた樹脂組成物を求め
て鋭意検討した。
However, in view of such a situation, the present inventors have intensively studied a resin composition having further improved impact resistance without impairing the heat resistance as compared with conventional epoxy resin compositions.

その結果、 式(I) (但し、式中のnは0〜50の整数を示す。) で表わされる芳香族アミン樹脂を必須の硬化剤成分とし
て更に必要により硬化促進剤をも配合せしめて成る樹脂
組成物が前述された如き性能を兼ね備えたものであるこ
とを見出して本発明を完成させるに至った。
As a result, the formula (I) (However, n in the formula represents an integer of 0 to 50.) The resin composition comprising an aromatic amine resin represented by the following formula as an essential curing agent component and, if necessary, a curing accelerator is further added. The present inventors have found that the present invention has such performances, and have completed the present invention.

すなわち、本発明はエポキシ樹脂と硬化剤とさらに必
要に応じて硬化促進剤とから構成されるエポキシ樹脂組
成物であって該硬化剤として前記式(I)で表わされる
芳香族アミン樹脂を必須成分として全エポキシ樹脂成分
中に10〜50重量%含んで成る耐熱性、耐衝撃性に優れた
エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
That is, the present invention relates to an epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent and, if necessary, a curing accelerator, wherein the curing agent comprises an aromatic amine resin represented by the above formula (I) as an essential component. The present invention provides an epoxy resin composition excellent in heat resistance and impact resistance comprising 10 to 50% by weight in all epoxy resin components.

ここにおいて、上記芳香族アミン樹脂は、本発明者ら
が新規に見出し、特に特願昭62−252517号、62−282048
号として出願したものである。
Here, the aromatic amine resin has been newly discovered by the present inventors, and in particular, Japanese Patent Application Nos. 62-252517 and 62-282048.
No. was filed as an issue.

これは、アニリンとα,α′−ジハロゲノ−p−キシ
レン、α,α′−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,
α′−ジアルコキシ−p−キシレンおよびα,α′−ジ
アシロキシ−p−キシレン等のp−キシリレン化合物を
酸触媒の存在化で反応して製造される。
It consists of aniline and α, α′-dihalogeno-p-xylene, α, α′-dihydroxy-p-xylene, α, α
It is produced by reacting a p-xylylene compound such as α'-dialkoxy-p-xylene and α, α'-diasiloxy-p-xylene in the presence of an acid catalyst.

具体的には、p−キシリレン化合物1モルに対しアニ
リン1〜15モル、好ましくは1.1〜10モルの範囲で反応
させる。酸触媒としては塩酸、硫酸等を用い、温度20〜
240℃で1〜50時間縮合反応を行なう。その後、苛性ゾ
ーダー水溶液等のアルカリを用いて中和し、未反応のア
ニリンを減圧回収して式(I)で表わされる芳香族アミ
ン樹脂を得る。この方法で得られる芳香族アミン樹脂の
分子量範囲は300〜5,000程度であり、樹脂の軟化点範囲
は常温で液状〜150℃程度である(JIS−K−2548による
環球法軟化点)。
Specifically, the reaction is carried out in the range of 1 to 15 moles, preferably 1.1 to 10 moles of aniline per mole of the p-xylylene compound. Hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. are used as the acid catalyst, and the temperature is 20 to
The condensation reaction is performed at 240 ° C. for 1 to 50 hours. Thereafter, the mixture is neutralized with an alkali such as a caustic soda aqueous solution, and unreacted aniline is recovered under reduced pressure to obtain an aromatic amine resin represented by the formula (I). The molecular weight range of the aromatic amine resin obtained by this method is about 300 to 5,000, and the softening point of the resin is liquid at room temperature to about 150 ° C. (ring and ball method softening point according to JIS-K-2548).

この芳香族アミン樹脂を本発明のエポキシ樹脂組成物
の必須成分として用いる限りにおいて、硬化剤として他
の成分と併用することは何ら差支えない。この他の硬化
剤としては前述で掲げた公知の硬化剤が挙げられる。
As long as this aromatic amine resin is used as an essential component of the epoxy resin composition of the present invention, it may be used in combination with other components as a curing agent. Examples of the other curing agents include the known curing agents listed above.

本発明のエポキシ樹脂組成物において高耐熱性と優れ
た耐衝撃性を付与させるために、種々の硬化剤と併用す
る場合、式(I)で表わされる芳香族アミン樹脂を全硬
化剤中15〜100重量%、好ましくは30〜100重量%含有す
ることから成る配合が必要である。
When the epoxy resin composition of the present invention is used in combination with various curing agents in order to impart high heat resistance and excellent impact resistance, the aromatic amine resin represented by the formula (I) may be used in an amount of 15 to A formulation comprising 100% by weight, preferably 30 to 100% by weight, is required.

このように本発明の芳香族アミン樹脂を硬化剤として
使用し、エポキシ樹脂組成物中に組み込むことによっ
て、耐熱性を損なうことなく優れた耐衝撃性を有し、か
つ熱分解開始温度が高くなるのは、従来からあるメチレ
ン結合に対し、p−キシレン結合を導入したことによ
る。
As described above, by using the aromatic amine resin of the present invention as a curing agent and incorporating it into an epoxy resin composition, it has excellent impact resistance without impairing heat resistance, and has a high thermal decomposition onset temperature. This is due to the introduction of a p-xylene bond to a conventional methylene bond.

本発明の組成物を調製するに当たっては、先ず、前記
した如き、式(I)の芳香族アミン樹脂を必須成分と
し、更に必要により他の硬化剤も併用してエポキシ樹脂
と混合する。
In preparing the composition of the present invention, first, as described above, the aromatic amine resin of the formula (I) is used as an essential component, and if necessary, another curing agent is used in combination with the epoxy resin.

このエポキシ樹脂としては、通常、最も一般的な2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンとエピハロ
ヒドリンを反応させて得られるエポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック樹脂とエピハロヒドリンを反応させて得ら
れるエポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック樹脂と
エピハロヒドリンを反応させて得られるエポキシ樹脂、
4,4′−メチレンジアニリンとエピハロヒドリンを反応
させて得られるエポキシ樹脂が好適であり、更にはフェ
ノールアラルキル樹脂とエピハロヒドリンから得られる
エポキシ樹脂(特公昭47−13782号、特願昭62−70281
号)、レゾルシンアラルキル樹脂とエピハロヒドリンか
ら得られるエポキシ樹脂(特公昭47−13782号、特願昭6
2−233751号)が尚一段と好適である。
This epoxy resin is usually the most common 2,2
Epoxy resin obtained by reacting -bis (4-hydroxyphenyl) propane and epihalohydrin, epoxy resin obtained by reacting phenol novolak resin and epihalohydrin, epoxy resin obtained by reacting orthocresol novolak resin and epihalohydrin,
Epoxy resins obtained by reacting 4,4'-methylene dianiline with epihalohydrin are preferred, and epoxy resins obtained from phenol aralkyl resins and epihalohydrins (Japanese Patent Publication No. 47-13782, Japanese Patent Application No. 62-70281)
Epoxy resin obtained from resorcin aralkyl resin and epihalohydrin (Japanese Patent Publication No. 47-13782, Japanese Patent Application No.
No. 2-233751) is still more preferable.

本発明の樹脂組成物を調製するにあたり、必要により
硬化促進剤、更に必要に応じて充填剤、着色剤、難燃
剤、離型剤またはカップリング剤などの如き公知慣用の
各種添加剤を添加配合することができる。
In preparing the resin composition of the present invention, if necessary, a curing accelerator, and if necessary, various known and commonly used additives such as a filler, a coloring agent, a flame retardant, a release agent or a coupling agent are added and blended. can do.

〔作用〕[Action]

かくして得られる本発明の硬化性樹脂組成物を用いる
ことにより耐熱性、可撓性に優れた極めて有用な複合材
用マトリックス樹脂や接着剤等が提供できる。
By using the curable resin composition of the present invention thus obtained, a very useful matrix resin or adhesive for a composite material having excellent heat resistance and flexibility can be provided.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

合成例1(芳香族アミン樹脂の調製) 撹拌器、温度計及びディーンスターク共沸蒸留トラッ
プを装着した反応容器に、アニリン1116g(12モル)、
α,α′−ジメトキシ−p−キシレン665g(4モル)お
よび触媒としての35%塩酸水溶液626g(6モル)を装入
し、窒素ガスを通気させながら昇温した。内温110℃ぐ
らいからトラップに留出する水を系外へ除去した。更に
昇温すると約130℃よりメタノールの留出が認められ、
生成するメタノールを留去しながら昇温をつづけ、170
℃に達したのち3時間一定に保った。メタノールの発生
がほとんどなくなり、このあとひきつづき昇温して190
℃〜200℃で12時間反応させた。次いで、冷却して内温
を95℃に下げ、これに15℃苛性ソーダー水溶液1680gを
加え、撹拌中和を行なった。静置後、下層の水層を分液
除去し、飽和食塩水3000gを加え洗浄分液を行なった。
次に、窒素気流下で加熱脱水を行なったのち、加圧濾過
して無機塩等を除いた。これを2〜3mmHgの真空下で真
空濃縮して未反応のアニリン519gを回収した。残査を排
出して淡黄褐色のアニリン樹脂945gを得た。
Synthesis Example 1 (Preparation of aromatic amine resin) In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a Dean-Stark azeotropic distillation trap, 1116 g (12 mol) of aniline was added.
665 g (4 mol) of α, α'-dimethoxy-p-xylene and 626 g (6 mol) of a 35% hydrochloric acid aqueous solution as a catalyst were charged, and the temperature was raised while passing nitrogen gas. Since the internal temperature was about 110 ° C, water distilled in the trap was removed from the system. When the temperature was further raised, methanol distilling was observed from about 130 ° C,
Continue elevating the temperature while distilling off the generated methanol,
After reaching ° C., it was kept constant for 3 hours. The generation of methanol almost disappeared, and the temperature was subsequently raised to 190
The reaction was carried out at a temperature between 200C and 200C for 12 hours. Next, the mixture was cooled to lower the internal temperature to 95 ° C., and 1680 g of a 15 ° C. aqueous solution of caustic soda was added thereto, followed by neutralization with stirring. After standing, the lower aqueous layer was separated and removed, and 3,000 g of saturated saline was added to perform washing and separation.
Next, after heat dehydration was performed under a nitrogen stream, pressure filtration was performed to remove inorganic salts and the like. This was concentrated in vacuo under a vacuum of 2-3 mmHg to recover 519 g of unreacted aniline. The residue was discharged to obtain 945 g of a light tan aniline resin.

以上のようにして得た本発明の芳香族アミン樹脂を、
高速液体クロマトグラフィーにより組成分析した結果、
一般式(I)のn=0は28、n=1は16.8、n=2は1
0.5、n=3は7.8、n≧4は36.9%(面積%)であっ
た。
The aromatic amine resin of the present invention obtained as described above,
As a result of composition analysis by high performance liquid chromatography,
In the general formula (I), n = 0 is 28, n = 1 is 16.8, and n = 2 is 1
0.5, n = 3 was 7.8, and n ≧ 4 was 36.9% (area%).

また、この樹脂のアミン当量(過塩素酸−氷酢酸法)
は0.578当量/(100g)であり、JIS−K−2548による環
球法軟化点測定装置で測定した軟化点は68℃であった。
また、平均分子量は960であった。
The amine equivalent of this resin (perchloric acid-glacial acetic acid method)
Was 0.578 equivalents / (100 g), and the softening point measured by a ring and ball method softening point measuring apparatus according to JIS-K-2548 was 68 ° C.
Further, the average molecular weight was 960.

合成例2(芳香族アミン樹脂の調製) 合成例1と同様の反応器にアニリン931g(10モル)、
α,α′−ジクロロ−p−キシレン175g(1モル)を装
入し、窒素ガスを通気させながら昇温した。内温30℃ぐ
らいから発熱が認められたがそのまま昇温し、70〜80℃
で5時間一定に保った。次に、この反応液中に35%塩酸
水溶液31.3g(0.3モル)を装入し、そのまま昇温した。
Synthesis Example 2 (Preparation of aromatic amine resin) 931 g (10 mol) of aniline was placed in the same reactor as in Synthesis Example 1.
175 g (1 mol) of α, α'-dichloro-p-xylene was charged, and the temperature was raised while passing nitrogen gas. Heat generation was observed from the internal temperature of about 30 ° C, but the temperature was raised as it was to 70-80 ° C
For 5 hours. Next, 31.3 g (0.3 mol) of a 35% hydrochloric acid aqueous solution was charged into the reaction solution, and the temperature was raised as it was.

なお、その途中留出する水は系外に留去した。温度20
0〜205℃で16時間反応させた。次いで、合成例1と同様
に後処理を行なって淡黄色油状のアニリン樹脂を得た。
この樹脂の組成の高速液体クロマトグラフィーにより組
成分析した結果、式(I)のn=0は76、n=1は19、
n=2は4、n≧3は1%(面積%)であった。
The water distilled off during the distillation was distilled out of the system. Temperature 20
The reaction was carried out at 0 to 205 ° C for 16 hours. Then, post-treatment was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain a light yellow oily aniline resin.
As a result of analyzing the composition of the resin by high performance liquid chromatography, n = 0 in the formula (I) was 76, n = 1 was 19,
n = 2 was 4 and n ≧ 3 was 1% (area%).

また、この樹脂のアミン当量は0.653/(100g)であ
り、平均分子量は350であった。
The amine equivalent of this resin was 0.653 / (100 g), and the average molecular weight was 350.

実施例1〜8 合成例で得られた芳香族アミン樹脂を各種エポキシ樹
脂の硬化剤として必要により他の硬化剤、硬化促進剤、
各種添加剤をも配合し、100℃において溶融混練した配
合物を得た。この配合物を120℃で2時間硬化せしめ、
さらに170℃において2.5時間に亘り、後硬化させた。か
くして得られた各硬化物について各種特性を測定した。
Examples 1 to 8 If necessary, the aromatic amine resin obtained in the synthesis example was used as a curing agent for various epoxy resins.
Various additives were also blended, and a blend melt-kneaded at 100 ° C. was obtained. This composition was cured at 120 ° C for 2 hours,
Further post-curing was performed at 170 ° C. for 2.5 hours. Various properties of the thus obtained cured products were measured.

それらの結果および配合について表1にまとめて示
す。
The results and formulations are summarized in Table 1.

なお、エポキシ樹脂は次のものを使用した。 The following epoxy resin was used.

(A)2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
から誘導されたエポキシ樹脂; 商品名エピコート828(油化シエル化学製、エポキシ当
量189) (B)フェノールノボラック樹脂から誘導されたエポキ
シ樹脂; 商品名DEN−431(ダウ社製、エポキシ当量179) (C)オルソクレゾールノボラック樹脂から誘導された
エポキシ樹脂; 商品名EOCN−102S(日本化薬製、エポキシ当量218) (D)4,4′−メチレンジアニリンから誘導されたエポ
キシ樹脂; 商品名アラルダイトMY 720(チバガイギー社製、エポキ
シ当量122) (E)撹拌器、温度系、およびディーンスターク共沸蒸
留トラップを装着した反応容器にα,α′−ジメトキシ
−p−キシレン250g(1.5モル)、フェノール847g(9.0
モル)、およびパラトルエンスルホン酸1.1gを装入し、
その混合溶液を130℃〜150℃に保ちながら撹拌を続け
た。反応中、生成するメタノールは順次トラップより系
外へ除去した。
(A) Epoxy resin derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; trade name Epikote 828 (manufactured by Yuka Shell Chemical, epoxy equivalent: 189) (B) Epoxy resin derived from phenol novolak resin; Trade name DEN-431 (Dow Co., epoxy equivalent 179) (C) Epoxy resin derived from ortho-cresol novolak resin; Trade name EOCN-102S (Nippon Kayaku, epoxy equivalent 218) (D) 4,4 ' -Epoxy resin derived from methylene dianiline; trade name Araldite MY 720 (Ciba-Geigy, epoxy equivalent 122) (E) α, α in a reaction vessel equipped with a stirrer, temperature system, and Dean-Stark azeotropic distillation trap '-Dimethoxy-p-xylene 250 g (1.5 mol), phenol 847 g (9.0
Mol), and 1.1 g of paratoluenesulfonic acid,
Stirring was continued while maintaining the mixed solution at 130 ° C to 150 ° C. During the reaction, generated methanol was sequentially removed from the system through the trap.

3時間でメタノールの発生がなくなり縮合が完了し
た。次に、未反応のフェノールを減圧蒸留し、一般式
(II)の構造を持つ393gのフェノールアラルキル樹脂組
成物を得た。
After 3 hours, no methanol was generated and the condensation was completed. Next, unreacted phenol was distilled under reduced pressure to obtain 393 g of a phenol aralkyl resin composition having a structure of the general formula (II).

得られた樹脂の組成を、高速液体クロマトグラフィー
で測定した結果、n=0が60.3、n=1が24.3、n=2
が9.2、n=3が3.8、n≧4のものが2.4%(面積%)
であった。
As a result of measuring the composition of the obtained resin by high performance liquid chromatography, n = 0 was 60.3, n = 1 was 24.3, and n = 2.
Is 9.2, n = 3 is 3.8, and n ≧ 4 is 2.4% (area%)
Met.

この樹脂393gとエピクロルヒドリン1100g(11.9モ
ル)を混合し撹拌器、ディーンスターク共沸蒸留トラッ
プおよび滴下ロートを装着した反応容器に装入した。
393 g of this resin and 1100 g (11.9 mol) of epichlorohydrin were mixed and charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a Dean-Stark azeotropic distillation trap, and a dropping funnel.

この混合物を撹拌しながら115〜119℃に昇温したのち
同温度で40%水酸化ナトリウム水溶液275gを4時間で滴
下し、留出した水は連続的に分離回収し、エピクロルヒ
ドリンの相は反応器に戻した。滴下終了後留出水の除去
により反応は終了する。
The mixture was heated to 115-119 ° C. while stirring, and 275 g of 40% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at the same temperature in 4 hours. Distilled water was continuously separated and recovered, and the epichlorohydrin phase was set in the reactor. Back to. After the completion of the dropwise addition, the reaction is terminated by removing the distilled water.

この後過剰のエピクロルヒドリンを減圧蒸留し、反応
生成物をメチルイソブチルケトン(MIBK)1500gに溶解
し、塩化ナトリウムおよび少過剰の水酸化ナトリウムを
濾過した後、溶剤を減圧蒸留により留去し、黄色油状の
エポキシ樹脂を465g得た。
Thereafter, excess epichlorohydrin was distilled under reduced pressure, the reaction product was dissolved in 1500 g of methyl isobutyl ketone (MIBK), sodium chloride and a small excess of sodium hydroxide were filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a yellow oil. 465 g of an epoxy resin was obtained.

エポキシ当量は227g/eq、粘度(東京計器製E型粘度
計による)は、468g/cm・sec(35℃)であった。
The epoxy equivalent was 227 g / eq, and the viscosity (by an E-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki) was 468 g / cm · sec (35 ° C.).

(F)撹拌器、温度計、およびディーンスターク共沸蒸
留トラップを装着した反応容器にα,α′−ジメトキシ
−p−キシレン250g(1.5モル)、レゾルシン1650g(15
モル)、およびパラトルエンスルホン酸8.3gを装入し、
その混合溶液を130℃〜150℃に保ちながら撹拌を行なっ
た。反応中、生成するメタノールは順次トラップより系
外へ除去した。3時間でメタノールの発生が無くなり縮
合が完了した。次いで50〜60℃に冷却しメチルイソブチ
ルケトン3000gを装入し溶解させ、さらに水1000gを装入
し50〜60℃で30分間撹拌した後撹拌を止め、静置、分置
(上層:有機層/下層:水層)させ水層を排出し、水洗
を終了した。次いでメチルイソブチルケトン、未反応レ
ゾルシンを減圧留去し一般式(III)の構造を持つ385g
の2価フェノールアラルシル樹脂組成物を得た。得られ
た樹脂の組成を、高速液体クロマトグラフィーで測定し
た結果、n=0が63.0、n=1が21.2、n=2が9.1、
n≧3のものが6.7%(面積%)であった。またこの樹
脂の軟化点(JIS−K−2548による)は75℃であった。
(F) In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a Dean-Stark azeotropic distillation trap, 250 g (1.5 mol) of α, α'-dimethoxy-p-xylene and 1650 g of resorcinol (15 mol)
Mol), and 8.3 g of paratoluenesulfonic acid,
The mixed solution was stirred while being kept at 130 ° C to 150 ° C. During the reaction, generated methanol was sequentially removed from the system through the trap. After 3 hours, no methanol was generated and the condensation was completed. Next, the mixture was cooled to 50 to 60 ° C., charged with 3000 g of methyl isobutyl ketone and dissolved therein, further charged with 1000 g of water, stirred at 50 to 60 ° C. for 30 minutes, then stopped stirring, allowed to stand, and separated (upper layer: organic layer). / Lower layer: water layer), and the water layer was discharged, and the water washing was completed. Then, methyl isobutyl ketone and unreacted resorcinol are distilled off under reduced pressure, and 385 g having a structure of the general formula (III) is obtained.
Was obtained. As a result of measuring the composition of the obtained resin by high performance liquid chromatography, n = 0 was 63.0, n = 1 was 21.2, n = 2 was 9.1,
Those with n ≧ 3 were 6.7% (area%). The softening point (according to JIS-K-2548) of this resin was 75 ° C.

この2価フェノールアラルキル樹脂385gとエピクロル
ヒドリン1100g(11.9モル)を混合し、撹拌器、ディー
ンスターク共沸蒸留トラップおよび滴下ロートを装着し
た反応容器に装入した。この混合物を撹拌しながら115
〜119℃に昇温したのち同温度で40%水酸化ナトリウム
水溶液550gを4時間で滴下し、留出した水は連続的に分
離回収し、エピクロルヒドリンの相は反応器に戻した。
滴下終了後留出水の除去により反応は終了する。この後
過剰のエピクロルヒドリンを減圧蒸留し、反応生成物を
メチルイソブチルケトン1500gに溶解し、塩化ナトリウ
ムおよび少過剰の水酸化ナトリウムを濾過した後、溶剤
を減圧蒸留により留去し、橙色油状のエポキシ樹脂を44
5g得た。
385 g of this dihydric phenol aralkyl resin and 1100 g (11.9 mol) of epichlorohydrin were mixed and charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a Dean-Stark azeotropic distillation trap and a dropping funnel. The mixture is stirred for 115 minutes.
After the temperature was raised to about 119 ° C., 550 g of a 40% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 4 hours at the same temperature. The distilled water was continuously separated and collected, and the epichlorohydrin phase was returned to the reactor.
After the completion of the dropwise addition, the reaction is terminated by removing the distilled water. Thereafter, excess epichlorohydrin was distilled under reduced pressure, the reaction product was dissolved in 1500 g of methyl isobutyl ketone, sodium chloride and a small excess of sodium hydroxide were filtered, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain an orange-colored epoxy resin. To 44
5 g was obtained.

エポキシ当量は159g/eq、この樹脂の軟化点は42℃で
あった。
The epoxy equivalent was 159 g / eq, and the softening point of this resin was 42 ° C.

比較例1.2 エポキシ樹脂(A)、(D)について硬化剤に4,4′
−メチレンジアニリン(DDM)を用い実施例と同様に行
なって各種特性を測定した。
Comparative Example 1.2 Epoxy resins (A) and (D) were added with a curing agent of 4,4 ′
Various properties were measured in the same manner as in the examples using methylene dianiline (DDM).

それらの結果および配合について表1にまとめて示
す。
The results and formulations are summarized in Table 1.

(表1の注) エポキシ樹脂(A) エピコート828(油化シエル製、
エポキシ当量189) エポキシ樹脂(B) DEN−431(ダウ社製、エポキシ当
量179) エポキシ樹脂(C) EOCN−102S(日本化薬製、エポキ
シ当量218) エポキシ樹脂(D) アラルダイトMY−720(チバガイ
ギー社製、エポキシ当量122) エポキシ樹脂(E) フェノールアラルキル樹脂エポキ
シ化物(合成品、エポキシ当量227) エポキシ樹脂(F) レゾルシンアラルキル樹脂エポキ
シ化物(合成品、エポキシ当量159) DDM 4,4′−メチレンジアニリン DDS 4,4′−ジアミノジフェニルスルホン TAP 2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル BF3−C2H5NH2 三弗化ホウ素・エチルアミン錯体 ED−506 ポリプロピレングリコールジグリシジルエー
テル(旭電化製、エポキシ当量300〜340) ゲル化時間 JIS・K−6910による。
(Note in Table 1) Epoxy resin (A) Epicoat 828 (Yuka Kadiel,
Epoxy equivalent 189) Epoxy resin (B) DEN-431 (Dow, Epoxy equivalent 179) Epoxy resin (C) EOCN-102S (Nippon Kayaku, Epoxy equivalent 218) Epoxy resin (D) Araldite MY-720 (Ciba-Geigy) Epoxy resin (E) 122) Epoxy resin (E) Phenol aralkyl resin epoxidized product (synthetic product, epoxy equivalent 227) Epoxy resin (F) Resorcin aralkyl resin epoxidized product (synthetic product, epoxy equivalent 159) DDM 4,4'-methylene dianiline DDS 4,4'-diaminodiphenylsulfone TAP 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol BF 3 -C 2 H 5 NH 2 boron trifluoride-ethylamine complex ED-506 polypropylene glycol diglycidyl ether ( Asahi Denka, epoxy equivalent 300-340) Gelling time According to JIS K-6910.

熱変形温度 JIS・K−7207による。Heat deformation temperature According to JIS K-7207.

曲げ試験 JIS・K−7203による。Bending test According to JIS K-7203.

引張試験 JIS・K−7113による。Tensile test According to JIS K-7113.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳述したように、式(I)で表わされる芳香族
アミン樹脂を各種エポキシ樹脂の硬化剤として使用した
樹脂組成物においては、優れた耐熱性、耐衝撃性および
熱安定性が確認された。このような樹脂組成物は、近
年、要望の強い耐熱性複合剤用マトリックスレジン、耐
熱性接着剤、耐熱性塗料等の高耐熱素材に利用できるも
ので、先端産業分野への貢献は大きい。
As described above in detail, in the resin composition using the aromatic amine resin represented by the formula (I) as a curing agent for various epoxy resins, excellent heat resistance, impact resistance and thermal stability have been confirmed. Was. Such a resin composition can be used for highly heat-resistant materials such as a matrix resin for heat-resistant composites, a heat-resistant adhesive, and a heat-resistant paint, which have been strongly demanded in recent years, and greatly contributes to the advanced industrial field.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−123828(JP,A) 特開 平1−95125(JP,A) 特開 昭59−215315(JP,A) 特開 昭63−250351(JP,A) 特開 昭62−263218(JP,A) 特開 昭61−40318(JP,A) 特開 昭60−228528(JP,A) 特開 昭64−74226(JP,A) 特公 昭46−19186(JP,B1) 特公 昭52−14280(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-123828 (JP, A) JP-A-1-95125 (JP, A) JP-A-59-215315 (JP, A) JP-A-63-1988 250351 (JP, A) JP-A-62-263218 (JP, A) JP-A-61-40318 (JP, A) JP-A-60-228528 (JP, A) JP-A-64-74226 (JP, A) JP-B-46-19186 (JP, B1) JP-B-52-14280 (JP, B2)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エポキシ樹脂および硬化剤、更に必要によ
り硬化促進剤から構成されるエポキシ樹脂組成物におい
て、上記硬化剤として式(1) (但し、式中のnは0〜50の整数を示す。)で表わされ
る芳香族アミン樹脂を必須成分として全エポキシ樹脂成
分中に10〜50重量%含んで成る耐熱性、耐衝撃性に優れ
たエポキシ樹脂組成物。
1. An epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent and, if necessary, a curing accelerator, wherein the curing agent has the formula (1) (However, n in the formula is an integer of 0 to 50.) An aromatic amine resin represented by the following formula, which is an essential component, contains 10 to 50% by weight in all epoxy resin components, and has excellent heat resistance and impact resistance. Epoxy resin composition.
【請求項2】エポキシ樹脂が2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、フェノールノボラック樹脂、オ
ルソクレゾールノボラック樹脂、4,4′−メチレンジア
ニリン、式(II) (但し、式中のnは0〜50の整数を示す。)で表わされ
るフェノールアラルキル樹脂、式(III) (但し、式中のnは0〜50の整数を示す。)で表わされ
るレゾルシンアラルキル樹脂のいずれかとエピハロヒド
リンを反応させて得られる多官能エポキシ樹脂である請
求項1記載の耐熱性、耐衝撃性に優れたエポキシ樹脂組
成物。
2. Epoxy resin is 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, phenol novolak resin, orthocresol novolak resin, 4,4'-methylene dianiline, formula (II) (Where n represents an integer of 0 to 50), a phenol aralkyl resin represented by the formula (III): The heat resistance and the impact resistance according to claim 1, wherein the polyfunctional epoxy resin is obtained by reacting epihalohydrin with any one of resorcin aralkyl resins represented by the formula (where n represents an integer of 0 to 50). Excellent epoxy resin composition.
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