JP3128148B2 - Epoxy resin curing agent - Google Patents

Epoxy resin curing agent

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JP3128148B2
JP3128148B2 JP03233832A JP23383291A JP3128148B2 JP 3128148 B2 JP3128148 B2 JP 3128148B2 JP 03233832 A JP03233832 A JP 03233832A JP 23383291 A JP23383291 A JP 23383291A JP 3128148 B2 JP3128148 B2 JP 3128148B2
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anhydride
epoxy resin
curing agent
dicarboxylic anhydride
resin curing
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裕之 稲垣
寛 古川
孝美 木村
廣 上野
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東燃株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エポキシ樹脂硬化剤に
関し、さらに詳しくは、二種の脂環式カルボン酸無水物
を含むエポキシ樹脂硬化剤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin curing agent, and more particularly, to an epoxy resin curing agent containing two kinds of alicyclic carboxylic anhydrides.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその課題】脂環式ジカルボン酸無水物
をエポキシ樹脂硬化剤として使用することは、従来知ら
れている。例えば、ヘキサヒドロフタル酸無水物は、現
在エポキシ樹脂硬化剤として汎用されている。その他
に、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロ
フタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物
(特公昭39-14521号公報)、ノルボルナンジカルボン酸
無水物またはメチルノルボルナンジカルボン酸無水物
(特公昭62-47891号公報)等が知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION The use of alicyclic dicarboxylic anhydrides as epoxy resin curing agents has been known in the art. For example, hexahydrophthalic anhydride is currently widely used as an epoxy resin curing agent. In addition, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride (Japanese Patent Publication No. 39-14521), norbornanedicarboxylic anhydride or methylnorbornanedicarboxylic anhydride (Japanese Patent Publication No. No. 47891) is known.

【0003】しかしながら、汎用されているヘキサヒド
ロフタル酸無水物をはじめとして、これらの二塩基酸無
水物は、硬化物の耐熱性が不十分であるという問題があ
る。
However, these dibasic acid anhydrides including hexahydrophthalic anhydride, which is widely used, have a problem that the heat resistance of the cured product is insufficient.

【0004】最近では、電子機器などの技術の高度化が
進み、耐熱性に対する要求も高まってきており、ピロメ
リット酸無水物やベンゾフェノンテトラカルボン酸無水
物等の酸無水物系の硬化剤が開発された。しかしなが
ら、これらを用いて得た硬化物は、耐熱性には優れる
が、硬化剤の融点が高くエポキシ樹脂との混合が困難と
言う作業上の欠点を有する。
[0004] In recent years, the technology of electronic devices and the like has been advanced, and the demand for heat resistance has been increasing. Therefore, acid anhydride-based curing agents such as pyromellitic anhydride and benzophenonetetracarboxylic anhydride have been developed. Was done. However, cured products obtained using these materials are excellent in heat resistance, but have a disadvantage in operation that the melting point of the curing agent is high and mixing with an epoxy resin is difficult.

【0005】さらに、先に本発明者らが出願した新規化
合物である 5-(2,4-ジオキソテトラヒドロ-3- フラニル
メチル)-5- ノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物
(特願平2-413585号)は取扱いが容易であり、エポキシ
樹脂硬化剤として、耐熱性の優れた硬化物を与えるが、
硬化物は硬くて脆いという性質を持つため、曲げ強度な
どの機械的物性がやや劣る。
Further, a novel compound, 5- (2,4-dioxotetrahydro-3-furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, which was previously filed by the present inventors (Japanese Patent Application No. 2-413585) is easy to handle and gives a cured product with excellent heat resistance as an epoxy resin curing agent.
Since the cured product has the property of being hard and brittle, the mechanical properties such as bending strength are slightly inferior.

【0006】そこで本発明は、上記欠点が改善されたエ
ポキシ樹脂硬化剤を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an epoxy resin curing agent in which the above-mentioned disadvantages are improved.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A) 5-(2,4-
ジオキソテトラヒドロ-3- フラニルメチル)-5-ノルボル
ネン-2,3-ジカルボン酸無水物(以下で、MNTCと略
記することがある)、及び(B) メチルテトラヒドロフタ
ル酸無水物を含有してなるエポキシ樹脂硬化剤を提供す
るものである。
The present invention relates to (A) 5- (2,4-
Epoxy containing dioxotetrahydro-3-furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (hereinafter abbreviated as MNTC) and (B) methyltetrahydrophthalic anhydride A resin curing agent is provided.

【0008】まず成分(A) について説明する。本発明で
使用するMNTCは、次式(化1):
First, the component (A) will be described. The MNTC used in the present invention has the following formula (Formula 1):

【0009】[0009]

【化1】 で示される構造を有している。この化合物は、5-メチレ
ンノルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物、または1-メ
チルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物及び/また
は5-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物と無
水マレイン酸とを反応させることによって容易に作るこ
とができる。反応は、下記の式のように進むものと推定
される。これは一種のエン合成であり、エン合成自体は
例えば特公昭58-51955号公報等に記載されている。
Embedded image It has the structure shown by. This compound is obtained by reacting 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride or 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and / or 5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride with anhydride. It can be easily prepared by reacting with maleic acid. The reaction is presumed to proceed as in the following equation. This is a kind of ene synthesis, and the ene synthesis itself is described, for example, in Japanese Patent Publication No. 58-51955.

【0010】[0010]

【化2】 5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物は、
5-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物及び/
または1-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物
の酸触媒存在下での異性化によって調製することができ
る。ここで、“異性化”とは、広く構造異性化及び立体
異性化を包含し、幾何異性化や位置異性化のような狭い
意味ではない。5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボ
ン酸無水物にはendo体と exo体の二つが存在するが、こ
のどちらを用いても良い。両者の混合物を使用すること
もできる。
Embedded image 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride is
5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and / or
Alternatively, it can be prepared by isomerization of 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride in the presence of an acid catalyst. Here, “isomerization” broadly includes structural isomerization and stereoisomerization, and does not have a narrow meaning such as geometric isomerization and positional isomerization. There are two types of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, endo-form and exo-form, either of which may be used. Mixtures of the two can also be used.

【0011】1-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸
無水物及び5-メチルノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無
水物(以下、夫々1-MeNA、5-MeNAと略すことが
ある)自体は公知である。これら二つの酸無水物にはい
ずれもエンド(endo)体及びエキソ(exo) 体の二つの立体
異性体が存在するが、そのどちらをも使用することがで
きる。原料となる5-MeNA及び1-MeNAは、例えば
次にようにして製造することができる。すなわち、1-メ
チルシクロペンタジエン(1-MeCPDと略す)及び2-
メチルシクロペンタジエン(2-MeCPDと略す)を、
無水マレイン酸と反応させる(ディールス‐アルダー反
応)と、1-MeCPDからは1-MeNAのendo体が、2-
MeCPDからは5-MeNAのendo体が生成する。1-M
eCPDと2-MeCPDは、通常両者の混合物として入
手され、ここでの目的のためには両者を分離する必要は
ない。かくして得られた1-MeNA及び5-MeNAの混
合物について後述する異性化を行うと、1-MeNAのen
do体は、5-MeNAのexo体を経由して、5-メチレンノ
ルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物のexo 体を生成
し、一方、5-MeNAのendo体は、直接、5-メチレンノ
ルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物のendo体を生成す
る。また、一部の5-MeNAのendo体は5-MeNAの e
xo体を経由して5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボ
ン酸無水物の exo体を生成する。尚、1-MeNAのendo
体に酸の非存在下で後述の加熱を行うと、5-MeNAの
exo体には異性化するが、さらに5-メチレンノルボルナ
ン-2,3-ジカルボン酸無水物のexo 体に異性化すること
はない。メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物
は一般に市販されており、このものを使用することも可
能である。
1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and 5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (hereinafter sometimes abbreviated as 1-MeNA and 5-MeNA, respectively) are known per se. It is. Both of these two acid anhydrides have two stereoisomers, an endo form and an exo form, and both can be used. 5-MeNA and 1-MeNA as raw materials can be produced, for example, as follows. That is, 1-methylcyclopentadiene (abbreviated as 1-MeCPD) and 2-methylcyclopentadiene
Methylcyclopentadiene (abbreviated as 2-MeCPD)
When reacted with maleic anhydride (Diels-Alder reaction), 1-MeCPD converts 1-MeNA endo form to 2-
An endo body of 5-MeNA is generated from MeCPD. 1-M
eCPD and 2-MeCPD are usually obtained as a mixture of the two, and there is no need to separate them for the purposes herein. When a mixture of 1-MeNA and 5-MeNA thus obtained is subjected to isomerization described later,
The do form produces the exo form of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride via the exo form of 5-MeNA, while the endo form of 5-MeNA directly Produces the endo form of norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride. Also, some 5-MeNA endo-forms are 5-MeNA e
The exo form of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride is formed via the xo form. In addition, 1-MeNA endo
When the body is heated in the absence of an acid as described below, 5-MeNA
It isomerizes to the exo form, but does not further isomerize to the exo form of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride. Methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride is generally commercially available, and it is also possible to use this.

【0012】異性化反応は、5-メチルノルボルネン-2,3
‐ジカルボン酸無水物及び/または1-メチルノルボルネ
ン-2,3- ジカルボン酸無水物を、酸の存在下で加熱する
ことによって行うことができる。異性化反応のために使
用する酸に特に制限はなく、種々の公知の酸を使用する
ことができる。例としてブレンステッド酸、例えばベン
ゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、パラキシレ
ン-2- スルホン酸等の芳香族スルホン酸、硫酸、塩酸等
の鉱酸、モリブデン酸等のヘテロポリ酸、マレイン酸等
のカルボン酸、並びに上記以外のルイス酸、例えば塩化
アルミニウム、フッ化ホウ素等が挙げられる。また、無
水マレイン酸等の酸無水物は、水分と反応して酸を生じ
得るので、酸の代わりに酸無水物を使用しても異性化反
応が進行することがある。好ましくはブレンステッド酸
を使用する。酸の使用量は、メチルノルボルネン-2,3-
ジカルボン酸無水物に対して約0.01〜5重量%、特に約
0.02〜3重量%とするのが好ましい。加熱の際の温度
は、好ましくは約 120〜250℃、特に約 150〜230 ℃で
ある。加熱による異性化反応は、回分式及び連続式のい
ずれで行うこともできる。反応時間は、回分式の場合で
好ましくは約30分間〜10時間、特に約1〜5時間であ
る。
The isomerization reaction is carried out by using 5-methylnorbornene-2,3
-Dicarboxylic anhydride and / or 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride can be carried out by heating in the presence of an acid. The acid used for the isomerization reaction is not particularly limited, and various known acids can be used. Examples include Brönsted acids, for example, aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, and paraxylene-2-sulfonic acid; mineral acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid; heteropolyacids such as molybdic acid; Acids and Lewis acids other than the above, such as aluminum chloride and boron fluoride. Further, an acid anhydride such as maleic anhydride can react with water to generate an acid. Therefore, even if an acid anhydride is used instead of an acid, the isomerization reaction may proceed. Preferably, a Bronsted acid is used. The amount of acid used is methylnorbornene-2,3-
About 0.01 to 5% by weight, especially about
The content is preferably set to 0.02 to 3% by weight. The temperature during the heating is preferably about 120-250 ° C, especially about 150-230 ° C. The isomerization reaction by heating can be performed in any of a batch system and a continuous system. The reaction time is preferably about 30 minutes to 10 hours, especially about 1 to 5 hours in the case of a batch system.

【0013】5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボン
酸無水物と無水マレイン酸との反応は、両者を 0.5〜5
倍のモル比で仕込み、好ましくは約 160〜220 ℃で約2
〜24時間加熱攪拌することによって行われる。この反応
を任意の触媒の存在下で行っても良い。触媒としては、
塩化アルミニウム、フッ化ホウ素等のルイス酸が好まし
いが、これらに限定されない。この反応は溶媒の使用を
必要としないが、任意の溶媒中で行うこともできる。好
ましい溶媒としては、クロロベンゼン、キシレン、メシ
チレン、トリエチルベンゼン等が挙げられる。
The reaction between 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride and maleic anhydride is such that both react with 0.5 to 5
Twice the molar ratio, preferably about 160-220 ° C. for about 2
It is performed by heating and stirring for ~ 24 hours. This reaction may be performed in the presence of any catalyst. As a catalyst,
Lewis acids such as aluminum chloride and boron fluoride are preferred, but not limited thereto. This reaction does not require the use of a solvent, but can be performed in any solvent. Preferred solvents include chlorobenzene, xylene, mesitylene, triethylbenzene and the like.

【0014】上記では、1-メチルノルボルネン-2,3- ジ
カルボン酸無水物及び/または5-メチルノルボルネン-
2,3- ジカルボン酸無水物を異性化して中間体としての5
-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物を一
旦作り、次にエン合成によってMNTCを作ることを説
明した。しかし、この異性化とエン合成とを一つの操作
として行っても良い。すなわち、1-メチルノルボルネン
-2,3- ジカルボン酸無水物及び/または5-メチルノルボ
ルネン-2,3- ジカルボン酸無水物を無水マレイン酸の存
在下で加熱することによって異性化とエン合成が逐次起
こる。
In the above, 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and / or 5-methylnorbornene-
2,3-dicarboxylic anhydride isomerized to give 5
It has been described that -methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride is prepared once, and then MNTC is prepared by ene synthesis. However, this isomerization and ene synthesis may be performed as one operation. That is, 1-methylnorbornene
By heating -2,3-dicarboxylic anhydride and / or 5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride in the presence of maleic anhydride, isomerization and ene synthesis occur sequentially.

【0015】上記の反応後、好ましくは生成物を精製処
理に付す。精製は、未反応の原料を単蒸留等によって除
去した後、得られた粗生成物を再結晶することによって
行っても良い。再結晶溶媒としては、無水酢酸、及びメ
チルイソブチルケトン等のケトン系溶剤が挙げられる
が、これらに限定されない。
After the above reaction, the product is preferably subjected to a purification treatment. Purification may be performed by removing unreacted raw materials by simple distillation or the like, and then recrystallizing the obtained crude product. Recrystallization solvents include, but are not limited to, acetic anhydride and ketone solvents such as methyl isobutyl ketone.

【0016】 この化合物の構造は、赤外線吸収スペク
トル(IR)、H−NMR等によって同定することが
できる。例えば当該化合物のIRにおいては、1770
〜1780cm−14及び1850cm−1にカルボン
酸無水物のC=O伸縮に起因するピークが観察される。
また、H−NMRにおいて、δ1.8〜2.2に三つ
の−CH−に起因するピーク6H分(出発物質の1−
または5−メチルノルボルネン−2,3−ジカルボン酸
無水物では2H分、5−メチレンノルボルナン−2,3
−ジカルボン酸無水物では4H分しか観察されない)
が、δ2.8〜3.6に五つの>CH−に起因するピー
ク5H分(出発物質ではいずれも4H分または3H分
か観察されない)が、そしてδ5.5〜5.6にノルボ
ン環の=CH−に起因するピーク1H分が観察さ
れ、他方、メチル基のピーク(出発物質1−または5−
メチルノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物では
3H分観察される)及びビニリデンのピーク(出発物質
の5−メチレンノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無
水物では2H分観察される)が観察されない。
The structure of the compound can be identified by infrared absorption spectrum (IR), 1 H-NMR, or the like. For example, in the IR of the compound, 1770
Peak due to C = O stretching of ~1780cm -1 4 and 1850 cm -1 in the carboxylic anhydride is observed.
Further, in 1 H-NMR, a peak 6H due to three —CH 2 — at δ 1.8 to 2.2 ( 1 -M of the starting material) was obtained.
Alternatively, in the case of 5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, 2H content, 5-methylenenorbornane-2,3
-Only 4H is observed with dicarboxylic anhydride)
Has a peak 5H due to five> CH- at δ 2.8-3.6 (neither 4H nor 3H is observed in the starting material) and δ 5.5-5. 6 Norubo <br/> Le Ne peak 1H fraction resulting from = CH- the down ring is observed, while the peak of the methyl group (starting material 1- or 5-
No methylhydrobornene-2,3-dicarboxylic anhydride is observed for 3 H) and no peak of vinylidene (starting material 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride is observed for 2 H).

【0017】次に、成分(B) メチルテトラヒドロフタル
酸無水物自体は公知であり、従来公知の方法により製造
できる。メチルテトラヒドロフタル酸無水物は次式(化
3)で示した異性体を包含する。これらの異性体を単独
で用いてもよく、また混合物として用いてもよい。
Next, the component (B) methyltetrahydrophthalic anhydride itself is known and can be produced by a conventionally known method. Methyltetrahydrophthalic anhydride includes isomers represented by the following formula (Formula 3). These isomers may be used alone or as a mixture.

【0018】[0018]

【化3】 本発明のエポキシ樹脂硬化剤における上記した(A) 及び
(B) の好ましい配合比は、(A) 95〜5重量部に対して
(B)5〜95重量部であり、さらに好ましくは(A)80〜5重
量部に対して(B) 20〜95重量部である。(A) が5重量部
より少ないと硬化物の耐熱性があまり改善されず、95重
量部を超えると耐熱性は高いが機械的強度が低下してし
まう。
Embedded image (A) in the epoxy resin curing agent of the present invention and
The preferred compounding ratio of (B) is (A) 95 to 5 parts by weight.
(B) 5 to 95 parts by weight, more preferably (A) 80 to 5 parts by weight and (B) 20 to 95 parts by weight. When (A) is less than 5 parts by weight, the heat resistance of the cured product is not so much improved, and when it exceeds 95 parts by weight, the heat resistance is high but the mechanical strength is reduced.

【0019】本発明のエポキシ樹脂硬化剤は、成分(A)
及び(B) を混合することにより製造できる。例えばドラ
イブレンドによって混合する、または加熱して溶融混合
する等の方法を使用できる。また、成分(A) と(B) を別
々にエポキシ樹脂に加え、混合してもよい。
The epoxy resin curing agent of the present invention comprises the component (A)
And (B). For example, a method of mixing by dry blending or a method of heating and melt-mixing can be used. Further, the components (A) and (B) may be separately added to the epoxy resin and mixed.

【0020】本発明のエポキシ樹脂硬化剤を使用して硬
化し得るエポキシ樹脂は、エポキシ基を分子内に2個以
上有する化合物であり、例えばビスフェノールAなどの
多価フェノールまたは1,4-ブタンジオールなどの多価ア
ルコールのポリグリシジルエーテル、フタル酸、ヘキサ
ヒドロフタル酸などのポリグリシジルエステル、アミ
ン、アミド及び複素環式窒素塩基を有する化合物のN‐
グリシジル誘導体、脂環式エポキシ樹脂、フェノールノ
ボラックエポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラックエ
ポキシ樹脂などである。
The epoxy resin which can be cured by using the epoxy resin curing agent of the present invention is a compound having two or more epoxy groups in a molecule, for example, a polyhydric phenol such as bisphenol A or 1,4-butanediol. Polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as phthalic acid, polyglycidyl esters such as hexahydrophthalic acid, amines, amides and compounds having a heterocyclic nitrogen base N-
Glycidyl derivatives, alicyclic epoxy resins, phenol novolak epoxy resins, orthocresol novolak epoxy resins, and the like.

【0021】硬化剤は、上記エポキシ樹脂のエポキシ基
1当量に対して、酸無水物基が 0.3〜1.5 モルになるよ
うに配合するのが好ましく、特に 0.7〜1.2 モルになる
ように配合するのが好ましい。
The curing agent is preferably blended such that the acid anhydride group is 0.3 to 1.5 mol, and particularly 0.7 to 1.2 mol, per 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin. Is preferred.

【0022】上記硬化剤とエポキシ樹脂とを適宜の手段
で混合し、好ましくは50〜200 ℃で硬化させることがで
きる。例えば80〜120 ℃で1〜3時間、続いて 150〜18
0 ℃で10〜20時間硬化されることが特に好ましい。
The above-mentioned curing agent and epoxy resin can be mixed by an appropriate means, and can be cured preferably at 50 to 200 ° C. For example, at 80-120 ° C for 1-3 hours, followed by 150-18
It is particularly preferred to cure at 0 ° C. for 10 to 20 hours.

【0023】さらに、本発明のエポキシ樹脂硬化剤を配
合したエポキシ樹脂組成物を、そのまま硬化することも
できるが、3級アミン、3級アミン塩、第4アンモニウ
ム塩、イミダゾール、金属塩などの硬化促進剤を併用す
ると、硬化時間を短縮することができるので好ましい。
Further, the epoxy resin composition containing the epoxy resin curing agent of the present invention can be cured as it is, but it is possible to cure tertiary amine, tertiary amine salt, quaternary ammonium salt, imidazole, metal salt and the like. It is preferable to use an accelerator together since the curing time can be shortened.

【0024】本発明のエポキシ樹脂硬化組成物は、上記
の成分の他に、慣用の添加剤、例えばアスファルト、石
英粉、雲母、ガラス繊維、繊維素、タルク、粘土、カオ
リン、ベントナイト、炭酸カルシウム、水和アルミナも
しくはアルミニウムのような金属粉などの充填剤、染料
もしくは顔料、成形潤滑剤、難燃剤(三酸化アンチモ
ン、赤燐等)、有機溶剤(例えばキシレン、トルエン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)等を
含有することができる。
The epoxy resin cured composition of the present invention may contain, in addition to the above components, conventional additives such as asphalt, quartz powder, mica, glass fiber, cellulose, talc, clay, kaolin, bentonite, calcium carbonate, Fillers such as metal powders such as hydrated alumina or aluminum, dyes or pigments, molding lubricants, flame retardants (antimony trioxide, red phosphorus, etc.), organic solvents (eg, xylene, toluene,
Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.).

【0025】本発明のエポキシ樹脂硬化組成物は、耐熱
性の注型もしくは成形用または塗料、積層もしくは含浸
用ワニスなどの材料として使用することができる。
The epoxy resin cured composition of the present invention can be used as a material for heat-resistant casting or molding or as a paint, laminating or impregnating varnish.

【0026】以下、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0027】[0027]

【実施例】以下の実施例において、%及び部はそれぞ
れ、重量%及び重量部を意味する。
EXAMPLES In the following examples,% and parts refer to% by weight and parts by weight, respectively.

【0028】[0028]

【参考実施例】還流冷却器、温度計、攪拌機を備えた 5
00mlの四ッ口フラスコに、300gのendo- メチルノルボル
ネン-2,3- ジカルボン酸無水物(58.5%の1-メチル体及
び41.5%の5-メチル体から成る)と 0.15gのパラトルエ
ンスルホン酸を導入し、 180℃で3時間攪拌して反応さ
せた。単蒸留によって、触媒及び重質物である副生成物
から分離された、淡黄色の透明液体287gが得られた。こ
の液体の組成をガスクロマトグラフにより分析したとこ
ろ、 8.8%のendo-5- メチレンノルボルナン-2,3- ジカ
ルボン酸無水物、63.5%のexo-5-メチレンノルボルナン
‐2,3-ジカルボン酸無水物、及び未反応のメチルノルボ
ルネン-2,3- ジカルボン酸無水物27.7%から成ることが
判明した。生成物の構造は、赤外線吸収スペクトル(I
R)、 1H‐NMR等によって同定した。例えば当該化
合物のIRにおいては、1770〜1780cm-1及び1850cm-1
カルボン酸無水物のC=O伸縮に起因するピークが観察
された。また、 1H‐NMRにおいて、δ 4.8〜5.2 に
2 C=C<に起因するピーク(このピークは、出発物
質のメチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物では
観察されない)が、δ 1.8に−CH2 −に起因するピー
ク4H分(出発物質では2H分)が、δ 2.8〜3.6 にノ
ルボルナン環の三級炭素原子に結合したプロトンに起因
するピークが観察された。ノルボルネン環の=CH−に
起因するピークは観察されなかった。
[Reference Example] 5 equipped with a reflux condenser, thermometer and stirrer
In a 00 ml four-necked flask, 300 g of endo-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (consisting of 58.5% of 1-methyl and 41.5% of 5-methyl) and 0.15 g of paratoluenesulfonic acid Was introduced and stirred at 180 ° C. for 3 hours to cause a reaction. Simple distillation yielded 287 g of a pale yellow clear liquid separated from the catalyst and heavy by-products. Analysis of the composition of this liquid by gas chromatography showed that 8.8% of endo-5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, 63.5% of exo-5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, And 27.7% of unreacted methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride. The product structure has an infrared absorption spectrum (I
R), 1 H-NMR and the like. For example, in the IR of the compound, peaks at 1770 to 1780 cm −1 and 1850 cm −1 due to C = O stretching of the carboxylic anhydride were observed. In 1 H-NMR, a peak attributable to H 2 C = C <in δ 4.8 to 5.2 (this peak is not observed in the starting material methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride) has a δ 1.8 to 4H (starting material: 2H) due to —CH 2 — and a peak due to a proton bonded to the tertiary carbon atom of the norbornane ring at δ 2.8 to 3.6. No peak due to = CH- of the norbornene ring was observed.

【0029】還流冷却器、温度計、攪拌機を備えた 300
mlの四ッ口フラスコ中に、上記で得られた淡黄色透明液
体44.5g 、及び49.0g の無水マレイン酸を入れ、 180℃
で6時間攪拌した。次に、5mmHgの圧力下で、釜温が
180℃になるまで単蒸留を行い、未反応の5-メチレンノ
ルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物、メチルノルボル
ネン-2,3- ジカルボン酸無水物及び無水マレイン酸を除
去すると、21.0g の粗生成物が得られた。反応容器中の
該粗生成物にメチルイソブチルケトン45g を加え、 110
℃で溶解させた後、室温へとゆっくりと冷却したとこ
ろ、白色固体 7.3g が得られた。該固体の分析結果を表
1及び表2に示す。
300 equipped with a reflux condenser, thermometer and stirrer
44.5 g of the pale yellow transparent liquid obtained above and 49.0 g of maleic anhydride were placed in a 4-ml four-necked flask at 180 ° C.
For 6 hours. Next, under a pressure of 5 mmHg,
Simple distillation was performed until the temperature reached 180 ° C to remove unreacted 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and maleic anhydride. The product was obtained. To the crude product in the reaction vessel was added 45 g of methyl isobutyl ketone, and
After dissolving at ℃, the mixture was slowly cooled to room temperature to obtain 7.3 g of a white solid. The results of analysis of the solid are shown in Tables 1 and 2.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】1)δ(単位ppm)、括弧内は面積強度を対応
するプロトンの数で表現したもの 2)FD‐MSによる
1) δ (unit: ppm), the value in parentheses is the area intensity expressed by the number of corresponding protons 2) By FD-MS

【0032】[0032]

【表2】 以上より、この固体は、5-(2,4‐ジオキソテトラヒドロ
-3- フラニルメチル)-5-ノルボルネン‐2,3-ジカルボン
酸無水物(MNTC)であると同定された。
[Table 2] From the above, this solid is 5- (2,4-dioxotetrahydro
-3-furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (MNTC).

【0033】[0033]

【実施例1】参考実施例で得られたMNTCの粗生成物
30部と、メチルテトラヒドロフタル酸無水物(MeT
HPA、3-メチル体と4-メチル体との混合物、商品名;
ペンタハード 5000 、東燃化学株式会社製)70部と
を、80℃のオーブンに入れて加熱混合して均一にする
ことにより、エポキシ樹脂硬化剤を製造した。
Example 1 30 parts of the MNTC crude product obtained in the Reference Example was mixed with methyltetrahydrophthalic anhydride (MeT
HPA, a mixture of a 3-methyl form and a 4-methyl form, trade name;
70 parts of Pentahard 5000 (manufactured by Tonen Chemical Co., Ltd.) was placed in an oven at 80 ° C. and mixed by heating to obtain an epoxy resin curing agent.

【0034】次に、エポキシ樹脂(商品名;エピコート
828、油化シェル株式会社製) 100部、上記で得たエポ
キシ樹脂硬化剤85部及び硬化促進剤として2-エチル-4
- メチルイミダゾール(四国化成株式会社製) 0.5部
を、室温にて配合した。この配合物を 100℃にて2時
間、引き続いて 170℃にて15時間硬化反応させて、硬
化物を得た。この硬化物について、JIS K6911
に準拠して、熱変形温度(HDT)及び曲げ強度を測定
した。結果を表3に示す。
Next, an epoxy resin (trade name; Epicoat)
828, manufactured by Yuka Shell Co.) 100 parts, 85 parts of the epoxy resin curing agent obtained above, and 2-ethyl-4 as a curing accelerator.
-0.5 part of methylimidazole (manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.) was blended at room temperature. This composition was cured at 100 ° C. for 2 hours and subsequently at 170 ° C. for 15 hours to obtain a cured product. About this hardened | cured material, JISK6911
The heat distortion temperature (HDT) and the flexural strength were measured according to. Table 3 shows the results.

【0035】[0035]

【実施例2〜4及び比較例1〜2】エポキシ樹脂硬化剤
の組成及び配合量を表3に示すようにした以外は実施例
1と同様にして配合して、同一条件で硬化反応を行っ
た。得られた硬化物について、実施例1と同様に熱変形
温度(HDT)及び曲げ強度を測定した。結果を表3に
示す。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 The curing reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the composition and the amount of the epoxy resin curing agent were as shown in Table 3. Was. About the obtained hardened | cured material, heat distortion temperature (HDT) and bending strength were measured like Example 1. FIG. Table 3 shows the results.

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】表3より、MNTC及びMeTHPAの両
者を含む実施例1〜4のエポキシ樹脂硬化剤は、MeT
HPAを単独で使用した比較例1に比べて耐熱性が改善
されており、またMNTC単独で使用した比較例2に比
べて機械的強度が向上していることがわかる。
According to Table 3, the epoxy resin curing agents of Examples 1 to 4 containing both MNTC and MeTHPA are MeT
It can be seen that the heat resistance is improved compared to Comparative Example 1 using HPA alone, and the mechanical strength is improved compared to Comparative Example 2 using HPNT alone.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂硬化剤を用いた硬
化物の耐熱性及び機械的強度が優れている。
The cured product using the epoxy resin curing agent of the present invention has excellent heat resistance and mechanical strength.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 廣 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡一丁目3番 1号 東燃株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−98223(JP,A) 特開 平3−243617(JP,A) 特開 平3−252418(JP,A) 特開 平3−277622(JP,A) 特開 平4−202419(JP,A) 特開 平5−202019(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Ueno 1-3-1, Nishitsurugaoka, Oi-machi, Iruma-gun, Saitama Prefecture (56) References JP-A-55-98223 JP-A-3-243617 (JP, A) JP-A-3-252418 (JP, A) JP-A-3-277622 (JP, A) JP-A-4-202419 (JP, A) JP-A-5-205 202019 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 59/42

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (A) 5-(2,4- ジオキソテトラヒドロ-3-
フラニルメチル)-5-ノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無
水物、及び(B) メチルテトラヒドロフタル酸無水物を含
有してなるエポキシ樹脂硬化剤。
(A) 5- (2,4-dioxotetrahydro-3-)
An epoxy resin curing agent containing (furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and (B) methyltetrahydrophthalic anhydride.
【請求項2】 上記 (A)及び (B)を5:95〜95:5の重
量比で含有する請求項1記載のエポキシ樹脂硬化剤。
2. The epoxy resin curing agent according to claim 1, wherein (A) and (B) are contained in a weight ratio of 5:95 to 95: 5.
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