JP3205566B2 - 多官能エポキシ樹脂及びその製造方法 - Google Patents
多官能エポキシ樹脂及びその製造方法Info
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Description
その製造方法に関するものである。
より高性能なベースレジンの開発が求められている。例
えば、航空宇宙産業に使用される複合材マトリクス樹脂
としてのエポキシ樹脂については、より一層の高耐熱
性、高耐湿性が強く要請されている。
キシ樹脂でこれらの要求を満足するものは未だ知られて
いない。例えば周知のビスフェノール型エポキシ樹脂は
常温で液状であり、作業性に優れていることや、硬化
剤、添加剤等との混合が容易であることから広く使用さ
れているが、耐熱性、耐湿性の点で問題がある。また、
耐熱性を改良したものとしてフェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂が知られているが、耐湿性や耐衝撃性に問題
がある。
に、フェノールアラルキル樹脂のエポキシ化物が提案さ
れている(特開昭63−238,122号公報)が、こ
のエポキシ化合物も耐熱性の点で充分でない。
ルアラルキル樹脂のエポキシ化合物が提案されている
(特公平1−79,215号公報)。しかし、このエポ
キシ化合物は、耐湿性の点で十分ではない。
は、耐熱性、耐湿性に優れ、かつ、耐衝撃性等の機械的
特性に優れた性能を有し、積層、成形、注型、接着等の
用途に有用なエポキシ樹脂及びその製造方法を提供する
ことにある。
記一般式(I)
シ化合物と該多環芳香族ジヒドロキシ化合物1モルに対
して、0.1〜0.9モルの下記一般式(II)
素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を示す)で表され
る縮合剤と反応させて下記一般式(III)
はメチル基を示し、nは0〜15の整数を示す)で表さ
れる多価ヒドロキシ化合物を製造し、次いでこの多価ヒ
ドロキシ化合物をエピクロルヒドリンと反応させること
を特徴とする多官能エポキシ樹脂の製造方法である。
シ樹脂において、Aは多環芳香族基であり、Gは
ある。多環芳香族基としては、好ましくは縮合又は非縮
合の2環芳香族基であり、特に好ましい例としては、ナ
フタレン基又はビフェニル基である。多環芳香族基にお
いてグリシジル基の置換位置は任意でり、例えばナフタ
レン基の場合1位又は2位でもよい。
シ樹脂の原料である前記一般式(III )で表される多価
ヒドロキシ化合物は、多環芳香族ジオールと前記一般式
(II)で表される縮合剤を反応させることにより得られ
る。
フタレン、ビフェニル、アセナフテン、フルオレン、ジ
ベンゾフラン、アントラセン、フェナンスレン等のジヒ
ドロキシ化合物、及びビスフェノールF、ビスフェノー
ルA、ビスフェノールS、ビスフェノールフルオレン等
のビスフェノール類が挙げられる。好ましくはナフタレ
ン及びビフェニルのジヒドロキシ化合物である。具体的
には、1,4−ナフタレンジオール、1,5−ナフタレ
ンジオール、1,6−ナフタレンジオール、1,7−ナ
フタレンジオール、2,6−ナフタレンジオール、2,
7−ナフタレンジオール、4,4−ジヒドロキシビフェ
ニル、2,2−ジヒドロキシビフェニル等である。
o−体、m−体、p−体いずれでもよいが、好ましくは
m−体又はp−体であり、具体的には、p−キシリレン
グリコール、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、
α,α’−ジエトキシ−p−キシレン、α,α’−ジ−
n−プロポキシ−p−キシレン、α,α’−ジイソプロ
ポキシ−p−キシレン、1,4−ジ(2−ヒドロキシ−
2−プロピル)ベンゼン、1,4−ジ(2−メトキシ−
2−プロピル)ベンゼン、1,4−ジ(2−n−プロポ
キシ−2−プロピル)ベンゼン、1,4−ジ(2−イソ
プロポキシ−2−プロピル)ベンゼン等が挙げられる。
させる場合の両者のモル比は、多環芳香族ジオール1モ
ルに対して縮合剤が1モル以下でなければならず、好ま
しくは0.1〜0.9の範囲である。0.1モルより少
ないと未反応の多環芳香族ジオール量が多くなり、エポ
キシ樹脂としたときの樹脂硬化物の耐熱性を低下させ
る。また、0.9モルを超えると樹脂の軟化点が高くな
り、用途によっては樹脂の作業性に支障をきたす。ま
た、一般式(III )において、nは15以下であること
が好ましい。
させて、多価ヒドロキシ化合物を製造する反応は、酸触
媒の存在下に行う。この酸触媒としては、周知の無機
酸、有機酸より適宜選択することができ、例えば、塩
酸、リン酸、硫酸等の鉱酸や、ギ酸、シュウ酸、トリフ
ルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸や、塩
化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化鉄等のルイス酸あるい
は固体酸等が挙げられる。
時間行われる。また、反応の際にはメタノール、エタノ
ール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブ等のアルコール類や、ベンゼン、トルエン、
クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素
類等を溶媒として使用することもできる。
式(III )で表される多価ヒドロキシ化合物をエピクロ
ルヒドリンと反応させることにより製造される。この反
応は通常のエポキシ化反応と同様に行うことができる。
価ヒドロキシ化合物を過剰のエピクロルヒドリンに溶解
した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属水酸化物の存在下に50〜150℃、好ましくは
60〜120℃の範囲で1〜10時間程度反応させる方
法が挙げられる。この際のエピクロルヒドリンの使用量
は、多価ヒドロキシ化合物中のヒドロキシ基のモル数に
対して2〜15倍モル、好ましくは2〜10倍モルの範
囲である。また、アルカリ金属水酸化物の使用量は、多
価ヒドロキシ化合物中のヒドロキシ基のモル数に対して
0.8〜1.2倍モル、好ましくは0.9〜1.1倍モ
ルの範囲である。
蒸留留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケト
ン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去
し、次いで溶剤を留去することにより目的のエポキシ樹
脂を得ることができる。
は15以下、より好ましくは10以下である。nが15
より大きいと樹脂の軟化点が上昇し、作業性に支障をき
たす。
詳しく説明する。 (多価ヒドロキシ化合物の合成)参考例1 500mlの4口フラスコに、1,6−ジヒドロキシナフ
タレン160g(1.0モル)、p−キシリレングリコ
ール82.8g(0.6モル)を仕込み、さらにシュウ
酸0.8gを加え、窒素気流下、攪拌しながら150℃
で4時間反応させた。この間、生成する水は系外に除
き、褐色状樹脂214gを得た。得られた樹脂のOH当
量は112であり、軟化点は、JIS K 2548に
基づいて測定したところ、136℃であった。得られた
樹脂のGPCチャートを
ル)、p−キシリレングリコール69.0g(0.5モ
ル)を用いて、参考例1と同様に反応を行い、褐色状樹
脂211gを得た。得られた樹脂のOH当量は107で
あり、軟化点は、135℃であった。得られた樹脂のG
PCチャートを
ル)、p−キシリレングリコール69.0g(0.5モ
ル)を用いて、参考例2と同様に反応を行い、褐色状樹
脂212gを得た。得られた樹脂のOH当量は107で
あり、軟化点は、136℃であった。得られた樹脂のG
PCチャートを
ル)、シュウ酸37.0gを用いた以外は参考例2と同
様に反応を行い、褐色状樹脂234gを得た。得られた
樹脂のOH当量は133であり、軟化点は、93℃であ
った。得られた樹脂のGPCチャートを
タレン80g(0.5モル)、p−キシリレングリコー
ル34.5g(0.25モル)を仕込み、さらにエチル
セロソルブ200mlを加え溶解させた。溶解後、p−ト
ルエンスルホン酸3.2gを加え、窒素気流下、攪拌し
ながら130℃で8時間反応させた。反応後、激しく攪
拌しながら大量の水に反応液を徐々に加え、生成した樹
脂を濾過した後、水洗し乾燥して、粉末褐色状樹脂10
3gを得た。得られた樹脂のOH当量は106であっ
た。得られた樹脂のGPCチャートを
ル)、エチルセロソルブ260ml、p−トルエンスルホ
ン酸5.6gを加えた以外は参考例5と同様に反応を行
い、粉末状樹脂112gを得た。得られた樹脂のOH当
量は124であった。得られた樹脂のGPCチャートを
0gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウム
クロリド0.3gを加え、減圧下(150mmHg)、70
℃にて40%水酸化ナトリウム水溶液73gを3時間か
けて滴下した。その間、生成する水をエピクロルヒドリ
ンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロルヒド
リンは系内に戻した。滴下終了後、さらに30分間反応
を継続した。その後、濾過により生成した塩を除き、さ
らに水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、エポキ
シ樹脂141gを得た。エポキシ当量は176であり、
軟化点は96℃であった。得られた樹脂のGPCチャー
トを
(160℃、3分)し、硬化試験片を得た。試験片は1
80℃にて12時間ポストキュアを行った後、種々の物
性試験に供した。結果を
反応を行い、エポキシ樹脂148gを得た。エポキシ当
量は173であり、軟化点は79℃であった。得られた
樹脂のGPCチャートを
の物性試験に供した。結果を
反応を行い、エポキシ樹脂144gを得た。エポキシ当
量は184であり、軟化点は72℃であった。得られた
樹脂のGPCチャートを
の物性試験に供した。結果を
反応を行い、エポキシ樹脂136gを得た。エポキシ当
量は223であり、軟化点は64℃であった。得られた
樹脂のGPCチャートを
々の物性試験に供した。結果を
反応を行い、エポキシ樹脂139gを得た。エポキシ当
量は226であり、軟化点は69℃であった。得られた
樹脂のGPCチャートを
々の物性試験に供した。結果を
反応を行い、結晶状のエポキシ樹脂122gを得た。エ
ポキシ当量は193であり、軟化点は113℃であっ
た。得られた樹脂のGPCチャートを図12に示す。本
樹脂を用い、実施例1と同様に種々の物性試験に供し
た。結果を表1に示す。
施例1と同様に種々のポストキュアを行い試験片を得た
後、各種試験に供した。結果を
熱性、耐湿性、機械的物性に優れた硬化物を与えること
ができ、各種用途への展開が期待できる。
GPCチャート。
GPCチャート。
GPCチャート。
GPCチャート。
GPCチャート。
GPCチャート。
ャート。
ャート。
ャート。
チャート。
チャート。
チャート。
Claims (3)
- 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 で表される多官能エポキシ樹脂。
- 【請求項2】多環芳香族ジヒドロキシ化合物と該多環芳
香族ジヒドロキシ化合物1モルに対して、0.1〜0.
9モルの下記一般式(II) 【化2】 (但し、式中Rは水素原子又はメチル基を示し、R'は水
素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を示す)で表され
る縮合剤と反応させて下記一般式(III)【化3】 (但し、式中Aは多環芳香族基を示し、Rは水素原子又
はメチル基を示し、nは0〜15の整数を示す)で表さ
れる多価ヒドロキシ化合物を製造し、次いでこの多価ヒ
ドロキシ化合物をエピクロルヒドリンと反応させること
を特徴とする多官能エポキシ樹脂の製造方法。 - 【請求項3】 多環芳香族基が縮合又は非縮合の2環芳
香族基である請求項1記載の多官能エポキシ樹脂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03915891A JP3205566B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 多官能エポキシ樹脂及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03915891A JP3205566B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 多官能エポキシ樹脂及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04255714A JPH04255714A (ja) | 1992-09-10 |
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Family
ID=12545307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03915891A Expired - Lifetime JP3205566B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 多官能エポキシ樹脂及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3205566B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102656204A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-09-05 | 新日铁化学株式会社 | 环氧树脂、其制造方法、使用其的环氧树脂组合物及固化物 |
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JP4736367B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2011-07-27 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物、プリプレグおよび積層板 |
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-
1991
- 1991-02-08 JP JP03915891A patent/JP3205566B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN102656204B (zh) * | 2009-12-14 | 2014-08-27 | 新日铁住金化学株式会社 | 环氧树脂、其制造方法、使用其的环氧树脂组合物及固化物 |
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