JP4609692B2 - エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 - Google Patents

エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 Download PDF

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Description

本発明は、スポーツ用途や一般産業用途等の繊維強化複合材料を始めとする複合材料や半導体封止材や積層板(プリント配線板)等の電気・電子部品絶縁材料や接着剤、塗料等に有用なエポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよびその硬化物に関するものである。
強化繊維とエポキシ樹脂組成物とからなる繊維強化複合材料は、軽量であり、かつ優れた力学特性を有するために、ゴルフシャフト、釣り竿、及びテニスラケットなどのスポーツ用途、航空宇宙用途、及び一般産業用途などに広く用いられている。前記繊維強化複合材料の製造には、例えば、強化繊維に未硬化樹脂を含浸させたシート状中間基材であるプリプレグを用いる方法が普及している。この方法では、プリプレグを複数枚積層した後、これを加熱することによって、成形体である繊維強化複合材料とする。
その際、エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂としては、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、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、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等の混合物が用いられている。
しかしながら、前記ビスフェノールA型エポキシ樹脂は耐熱性に劣り、機械物性が低く、さらに、樹脂組成物を含浸して得られるプリプレグのドレープ性が低いという問題を有している。また、多官能型エポキシ樹脂は架橋間密度が小さいためガラス転移温度が高く、耐熱性、機械物性は高くなるが、特に多官能型エポキシ樹脂として従来汎用されているノボラック型エポキシ樹脂類は、これを強化繊維に含浸して得られるプリプレグなどのタック性が制御しにくいことから取り扱い難く、作業性が損なわれてしまう問題がある。
プリプレグのタック性を改良する手法として、エポキシ樹脂にポリビニルホルマール樹脂等の熱可塑性樹脂やエラストマーなどの高分子量化合物を配合する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、前記の手法ではプリプレグのタック性はある程度改善されるものの、未硬化の熱硬化性樹脂の粘度が上昇することによりドレープ性が悪化することがある。そのためタック性やドレープ性を向上させることは困難であった。
特開昭62−169829号公報(第2−4頁)
本発明の課題は、強化繊維に含浸させてプリプレグとしたときに、優れた加工性を発現するための性質であるタック性またはドレープ性が、或いはその両者が向上し、更に、硬化物の機械物性にも優れた繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物、これに用いる新規のエポキシ樹脂、その製造方法を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、フェノールノボラック樹脂とオルソクレゾールノボラック樹脂との混合物をエピハロヒドリンとを反応させて得られるエポキシ樹脂含むエポキシ樹脂組成物について、下記の知見を得た。
(1)前記エポキシ樹脂組成物から得られるプリプレグは、フェノールノボラック樹脂とエピハロヒドリンとから誘導されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂とオルソクレゾールノボラック樹脂とエピハロヒドリンとから誘導されるオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とをそれぞれ単独に用いた樹脂組成物から得られるプリプレグと比べ、ドレープ性やタック性に優れる。
(2)前記エポキシ樹脂組成物から得られるプリプレグは、フェノールノボラック樹脂とエピハロヒドリンとから誘導されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂とオルソクレゾールノボラック樹脂とエピハロヒドリンとから誘導されるオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とを単純に混合してエポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物から得られるプリプレグに比べ、硬化物の機械強度に優れる。
(3)フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)の混合物を後述する条件で、エピハロヒドリンと反応させたエポキシ樹脂とその製造方法は新規な樹脂である
本発明は、このような知見に基づくものである。即ち、本発明は、フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)とを混合比(重量比)[(A)/(B)]が80/20〜20/80となる割合で含有する混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られるエポキシ樹脂と硬化剤とを含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物を提供する。
本発明のエポキシ樹脂組成物によれば、従来のフェノールノボラック型エポキシ樹脂やオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、あるいはフェノールノボラック型エポキシ樹脂とオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の単純各混合物に比べ、そのプリプレグは適度なタック性を有し、かつドレープ性に優れる。更にその硬化物は機械物性に優れるため炭素強化複合材料などの用途に極めて有用である。
本発明のエポキシ樹脂組成物で用いるエポキシ樹脂は、前記フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)との混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られるものであり、フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)との混合比率はフェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)との混合比(重量比)[(A)/(B)]が80/20〜20/80である更に、フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)のそれぞれの粘度と配合量が、下記数式(1)を満足し、更に、前記混合物中のフェノール性水酸基1モルに対してエピハロヒドリンを3.0〜10.0モル使用して反応させたものが、タック性、ドレープ性、硬化物の機械強度に優れることから好ましい。
Figure 0004609692
(式中、Aはフェノールノボラック樹脂(A)の重量部をBはオルソクレゾールノボラック樹脂(B)の重量部表し、kは−1.5〜1であり、aはフェノールノボラック樹脂(A)のキャノンフェンスケ法で測定した50重量%n−ブタノール溶液の25℃の粘度(単位:mm/cm)を、bは、クレゾールノボラック樹脂(B)のキャノンフェンスケ法で測定した50重量%n−ブタノール溶液の25℃の粘度(b:mm/cm)を表す。)
前記エピハロヒドリンは特に限定されものではなく、例えばエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン等が挙げられる。なかでも入手の容易性からエピクロルヒドリンが好ましい。また、これらエピハロヒドリンの使用量は特に限定されるものではないが、通常、ノボラック樹脂のフェノール性水酸基の1モルに対して過剰量使用して、得られる樹脂を低分子量化することが、ドレープ性が高くなること、或いは、エポキシ樹脂の官能基密度が低下せず、そのため硬化剤による架橋後の耐熱性が極端に低下しにくいことから好ましい。エピハロヒドリンの過剰の程度は、目的とする分子量によって適宜選択されるが、低粘度化を図る点からフェノール性水酸基1モルに対して3〜10倍モル量の範囲で使用することが好ましい。
なお、工業生産を行う際は、エポキシ樹脂生産の初バッチでは仕込みエピハロヒドリンの全てを新しいものを使用するが、次バッチ以降は、粗反応生成物から回収されたエピハロヒドリンと、反応で消費される分及で消失する分に相当する新しいエピハロヒドリンとを併用することが好ましい。この際のエポキシ化反応の反応条件は、特に制限されるものではなく、例えば、塩基の存在下に50〜120℃で反応を行えばよく,メタノールやイソプロピルアルコール等のアルコール類,ジメチルスルホキシドやジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒,あるいは1,4−ジオキサン等の環状エーテルや鎖状エーテル類等の溶媒を併用することができる。
前記フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)との混合物とエピハロヒドリンとを反応する際には、通常塩基性化合物を用いるが、その際に用いる塩基は特に限定されるものではなく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられるが、好ましくは水酸化ナトリウムおよび/または水酸化カリウムが挙げられる。
この様にして得られるエポキシ樹脂は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂とオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の単純各混合物と異なり、フェノールノボラック型エポキシ樹脂とオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂がエピハロヒドリンを介して一部縮合したものが構造要素として一部含まれる構造をとっていると考えられ、従来のフェノールノボラック型エポキシ樹脂やオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、あるいはフェノールノボラック型エポキシ樹脂とオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の単純各混合物に比べ、そのプリプレグは適度なタック性を有し、かつドレープ性に優れるため炭素強化複合材料などの用途に極めて有用である。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂は単独、或いは他のエポキシ樹脂をと併用してもよい。併用する場合、前記エポキシ樹脂の全エポキシ樹脂中に占める割合は50重量%以上が好ましく、特に60重量%以上が好ましい。前記他のエポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノール類、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)と各種アルデヒドとの重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物との重合物、フェノール類と芳香族ジメチロールとの重縮合物、ビフェノール類、アルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂 、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられるが、通常用いられるエポキシ樹脂であればこれらに限定されるものではない。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本発明に用いる硬化剤としては、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のような芳香族アミン、脂肪族アミン、イミダゾール誘導体、ジシアンジアミド、テトラメチルグアニジン、チオ尿素付加アミン、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物のようなカルボン酸無水物、カルボン酸ヒドラジド、カルボン酸アミド、ポリフェノール化合物、ノボラック樹脂、ポリメルカプタン、三フッ化ホウ素エチルアミン錯体のようなルイス酸錯体などがあげられるがこれに限定されるものではない。硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して0.5〜1.5当量が好ましく、0.6〜1.2当量が特に好ましい。エポキシ基1当量に対して、0.5当量に満たない場合、あるいは1.5当量を超える場合、いずれも硬化が不完全となり良好な硬化物性が得られない恐れがある。
これらの硬化剤には、硬化活性を高めるために適当な硬化助剤を組合わせることができる。好ましい例としては、ジシアンジアミドに、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素(DCMU)を硬化助剤として組合わせる例、カルボン酸無水物やノボラック樹脂に第三アミンを硬化助剤として組合わせる例が,またこれ以外でも、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾ−ル類、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等の第3級アミン類、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類、オクチル酸スズなどの金属化合物などが挙げられる。これら硬化促進剤はエポキシ樹脂100重量部に対して0.01〜15重量部が必要に応じ含有される。
本発明のエポキシ樹脂組成物に適用できる強化繊維としては特に限定されず、繊維強化複合材料の強化繊維として用いられるいずれの繊維も用いることができる。これらの強化繊維の例としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、炭化珪素繊維、および表面処理した有機繊維等があり、これらは単独で用いてもまた2種類以上をハイブリッド構造の繊維の形で用いてもよい。特に、好ましいのは炭素繊維であり、炭素繊維を強化繊維として用いた場合、軽量で高剛性の成形物が得られる。
本発明のエポキシ樹脂組成物においてはその性能を損なわない範囲で、靱性付与剤、フィラー、着色剤等を配合することができる。本発明の樹脂組成物に所望に応じて含有することのできる靱性付与樹脂としては、反応性エラストマー、ハイカーCTBN変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ニトリルゴム添加エポキシ樹脂、架橋アクリルゴム微粒子添加エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、熱可塑性エラストマー添加エポキシ樹脂等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物に所望に応じて含有することのできるフィラーとしては、マイカ、シリカ、アルミナ、タルク、カオリン、クレー、ガラスフレーク、合成ハイドロタルサイト、微粉状シリカ、ウォラストナイト、チタン酸カルシウム、セピオライト、塩基性硫酸マグネシウム、ゾノトライト、ホウ酸アルミニウム、ビーズ、バルーン、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、ポリテトラフルオロエチレン粉末、亜鉛末、アルミニウム粉、有機微粒子すなわち、アクリル微粒子、エポキシ樹脂微粒子、ポリアミド微粒子、ポリウレタン微粒子等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物に所望に応じて配合することのできる着色剤としては、有機顔料ではアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アンスラキノン系顔料等、無機顔料では二酸化チタン、黄鉛、コバルトバイオレット、ベンガラ、カーボンブラック等が挙げられる。
本発明のプリプレグの形態も特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。具体例としては一方向材プリプレグ、織物プリプレグ、組紐状織物プリプレグ、不織布プリプレグ等が挙げられる。
本発明において、プリプレグは、樹脂組成物を、メチルエチルケトンやメタノールなどの有機溶媒に溶解して低粘度化させ、強化繊維に含浸させる方法(いわゆるウエット法)や、樹脂組成物を加熱により低粘度化させ、強化繊維に含浸させる方法(いわゆるホットメルト法又はドライ法)などの方法により製造することができる。
ウェット法は、強化繊維を樹脂組成物の溶液に浸漬した後引き上げ、オーブンなどを用いて溶媒を蒸発させてプリプレグを得る方法である。また、ホットメルト法は、まず、樹脂組成物を離型紙などの上にコーティングして樹脂のフィルムを作成し、次いで、強化繊維の両側あるいは片側からそのフィルムを重ね、加熱加圧することにより樹脂を含浸させてプリプレグを製造する方法、あるいは強化繊維束を引き出しながら、樹脂組成物をコーティングして作成したフィルムを使用せず、直接、樹脂組成物を含浸させプリプレグを製造する方法である。
ウェット法で作製したプリプレグには、溶媒が残りやすく、得られる繊維強化複合材料において、ボイドの原因となり易い。そのため、本発明においては、プリプレグの製造方法としては、ホットメルト法が好ましく採用できる。
このようにして得られるプリプレグを裁断して積層した後、かかる積層物に圧力を付与しながら、樹脂を加熱硬化させることにより、繊維強化複合材料が得られる。熱及び圧力を付与する方法には特に限定されず、プレス成形法、オートクレーブ成形法、バッギング成形法、シートワインディング法、及び内圧成形法などが例示できる。
本発明のエポキシ樹脂は、フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)との混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られるエポキシ樹脂であって、エポキシ樹脂が、前記混合物中のフェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)とが、下記数式(1)
Figure 0004609692
(式中、Aはフェノールノボラック樹脂(A)の重量部をBはオルソクレゾールノボラック樹脂(B)の重量部表し、kは−1.5〜1であり、aはフェノールノボラック樹脂(A)のキャノンフェンスケ法で測定した50重量%n−ブタノール溶液の25℃の粘度(単位:mm/cm)を、bは、クレゾールノボラック樹脂(B)のキャノンフェンスケ法で測定した50重量%n−ブタノール溶液の25℃の粘度(b:mm/cm)を表す。)で表される条件を満たし、且つ、前記混合物中のフェノール性水酸基1モルに対してエピハロヒドリンを3.0〜10.0モル使用して反応させたものであることを特徴とするエポキシ樹脂である。
本発明のエポキシ樹脂の製造方法は、前記フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)との混合物とエピハロヒドリンとを下記数式(1)を満足し、更に、前記混合物中のフェノール性水酸基1モルに対してエピハロヒドリンを3.0〜10.0モル使用して反応させたものである。
Figure 0004609692
(式中、Aはフェノールノボラック樹脂(A)の重量部をBはオルソクレゾールノボラック樹脂(B)の重量部表し、kは−1.5〜1であり、aはフェノールノボラック樹脂(A)のキャノンフェンスケ法で測定した50重量%n−ブタノール溶液の25℃の粘度(単位:mm/cm)を、bは、クレゾールノボラック樹脂(B)のキャノンフェンスケ法で測定した50重量%n−ブタノール溶液の25℃の粘度(b:mm/cm)を表す。)
前記エピハロヒドリンは特に限定されものではなく、例えばエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン等が挙げられる。なかでも入手の容易性からエピクロルヒドリンが好ましい。また、これらエピハロヒドリンの使用量は低粘度化を図る点からフェノール性水酸基1モルに対して3〜10倍モル量の範囲で使用することが好ましい。
なお、工業生産を行う際は、エポキシ樹脂生産の初バッチでは仕込みエピハロヒドリンの全てを新しいものを使用するが、次バッチ以降は、粗反応生成物から回収されたエピハロヒドリンと、反応で消費される分及で消失する分に相当する新しいエピハロヒドリンとを併用することが好ましい。この際のエポキシ化反応の反応条件は、特に制限されるものではなく、例えば、塩基の存在下に50〜120℃で反応を行えばよく,メタノールやイソプロピルアルコール等のアルコール類,ジメチルスルホキシドやジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒,あるいは1,4−ジオキサン等の環状エーテルや鎖状エーテル類等の溶媒を併用することができる。
前記フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)との混合物とエピハロヒドリンとを反応する際には、通常塩基性化合物を用いるが、その際に用いる塩基は特に限定されるものではなく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられるが、好ましくは水酸化ナトリウムおよび/または水酸化カリウムが挙げられる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、実施例、比較例においては、ノボラック樹脂の溶液粘度は[1]に示す方法で,エポキシ樹脂のエポキシ当量、軟化点の測定は下記[2]、[3]に示す方法で測定し、エポキシ樹脂組成物、プリプレグの作製、プリプレグのタック性やドレープ性などの評価および樹脂硬化物の物性の測定は[4]〜[8]次に示す方法で行った。なお、曲げ弾性率や引張伸度など各種材料の機械物性は、全て23℃、相対湿度50%の環境下で測定した。
[1]溶液粘度:ノボラック樹脂を同重量部のn−ブタノールに溶解し,この50重量%溶液の粘度を25℃にてキャノンフェンスケ粘度計を使用して測定した。
[2]エポキシ当量:JIS K−7236に準じた方法で測定した。
[3]軟化点:JIS K−7234に準じた方法で測定した。
[4]エポキシ樹脂組成物の調整:エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、および熱可塑性樹脂を、ニーダーを用いて混練し、エポキシ樹脂組成物を調製した。
[5]プリプレグの作製:エポキシ樹脂組成物をリバースロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂フィルムを作成した。次に、シート状に一方向に整列させた炭素繊維トレカT800HB−12K−40B(登録商標、東レ(株)製)に樹脂フィルム2枚を炭素繊維の両面から重ね、加熱加圧して樹脂組成物を含浸させ、炭素繊維目付125g/m、樹脂重量分率24%の一方向プリプレグを作製した。
[6]プリプレグのタック性:プリプレグを幅100mm、長さ200mmにカットし、平らなアルミ板に両面テープで貼り付けた。このプリプレグを温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下で24時間放置したもののプリプレグ表面に18mm×18mmのガラスを0.4kgの荷重で5秒間押しつけた後、30mm/分の速度で引き上げるときの剥離力(Kgf)を測定し、プリプレグのタック性の指標とした。
[7]プリプレグのドレープ性:プリプレグを幅25mm、長さ300mmにカットし、片端から100mmを架台に固定し、もう一方の片端から200mmを垂下させた。10分後、垂下させたプリプレグの先端までの架台固定部からの垂直距離Aと架台固定部端100mmの位置からプリプレグ先端までの水平距離Bを計測し、次式より垂れ角度θ(゜)を求め、プリプレグのドレープ性の指標とした
[8]樹脂硬化物の曲げ弾性率:樹脂組成物を80℃に加熱してモールドに注入し、130℃の熱風乾燥機中で2時間加熱硬化して厚さ2mmの樹脂硬化板を作製した。次に樹脂硬化板から、幅10mm、長さ60mmの試験片を切り出し、試験速度2.5mm、支点間距離32mmで3点曲げ試験を行い、JIS K7203に従い曲げ弾性率を求めた。
[9]樹脂硬化物の引張伸度:[8]と同様にして作製した樹脂硬化板より、JIS K7113に従い、小型1(1/2)号形試験片を切り出し、引張伸度を求めた。
実施例1〜6(エポキシ樹脂の製造)
加熱装置と攪拌装置とコンデンサと温度計および下部に分液コックが装着された反応装置に、表1〜3に示す量のノボラック樹脂とエピクロルヒドリンおよびエピクロルヒドリン100重量部に対し30重量部のイソプロピルアルコールを添加した。尚、エピクロルヒドリン添加量は全てフェノール性水酸基1モルに対して4.0モルである。次いで表1〜3に示す量の35重量%水酸化カリウム水溶液を2段階に分けて添加した。まず40℃で全量の10重量%を添加して、40℃を保ちながら4時間攪拌した。次いで50℃に昇温して残りの90重量%を50℃を保持しながら3時間要して滴下した。さらに50℃で30分間攪拌した後に、生成塩が飽和濃度になるような量の水を添加して塩を溶解して、攪拌を止めて水層を棄却した。未反応のエピクロルヒドリンを1時間かけて150℃まで加熱し蒸留回収した。次いで150℃を保持したまま気相の圧力が最終的に1.3kPaとなるまで減圧を行いながら、未反応のエピクロルヒドリンを蒸留回収し、粗樹脂を得た。得られた粗樹脂に対し、重量基準1.5倍量のメチルイソブチルケトンを添加して溶解した後、n−ブタノール50重量部と10%水酸化ナトリウム水溶液12重量部を加えて、80℃で2時間攪拌して分液した。それに第一燐酸ソーダで中和した後に、共沸によって脱水し、精密濾過を経た後にメチルイソブチルケトンを蒸溜によって溜去して表1〜3記載のエポキシ当量のエポキシ樹脂を得た。
合成例1、2
加熱装置と攪拌装置とコンデンサと温度計および下部に分液コックが装着された反応装置に、表4に示す量のノボラック樹脂とエピクロルヒドリンおよびエピクロルヒドリン100重量部に対し30重量部のイソプロピルアルコールを添加した。尚、エピクロルヒドリン添加量は全てフェノール性水酸基1モルに対して4.0モルである。次いで表4に示す量の35重量%水酸化カリウム水溶液を2段階に分けて添加した。まず40℃で全量の10重量%を添加して、40℃を保ちながら4時間攪拌した。次いで50℃に昇温して残りの90重量%を50℃を保持しながら3時間要して滴下した。さらに50℃で30分間攪拌した後に、生成塩が飽和濃度になるような量の水を添加して塩を溶解して、攪拌を止めて水層を棄却した。未反応のエピクロルヒドリンを1時間かけて150℃まで加熱し蒸留回収した。次いで150℃を保持したまま気相の圧力が最終的に1.3kPaとなるまで減圧を行いながら、未反応のエピクロルヒドリンを蒸留回収し、粗樹脂を得た。得られた粗樹脂に対し、重量基準1.5倍量のメチルイソブチルケトンを添加して溶解した後、n−ブタノール50重量部と10%水酸化ナトリウム水溶液12重量部を加えて、80℃で2時間攪拌して分液した。それに第一燐酸ソーダで中和した後に、共沸によって脱水し、精密濾過を経た後にメチルイソブチルケトンを蒸溜によって溜去して表4記載のエポキシ当量のエポキシ樹脂を得た。
なお、表中の粘度は、キャノンフェンスケ法で測定した50重量%n−ブタノール溶液の25℃の粘度(単位:mm/cm)を表し、エポキシ当量は、グラム/当量を表す。
Figure 0004609692
Figure 0004609692
Figure 0004609692
Figure 0004609692
実施例7〜12及び比較例1〜3
前記した方法に従い,プリプレグの特性および樹脂硬化物特性を評価した結果を表5に示した。
Figure 0004609692
Figure 0004609692
Figure 0004609692
前記表5〜7中の各種材料は下記のものを用いた。
EPICLON 850:大日本インキ化学工業(株)製BPA型液状エポキシ樹脂
EPICLON 1055:大日本インキ化学工業(株)製BPA型固形エポキシ樹脂
3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素:保土ヶ谷化学工業(株)製DCMU99(型番))
ポリビニルホルマール:(重量平均分子量5.3〜6.2万;ガラス転移温度105℃)

Claims (6)

  1. フェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)とを混合比(重量比)[(A)/(B)]が80/20〜20/80となる割合で含有する混合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られるエポキシ樹脂と硬化剤とを含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
  2. 前記エポキシ樹脂が、エピハロヒドリンをフェノールノボラック樹脂(A)とオルソクレゾールノボラック樹脂(B)の混合物中のフェノール性水酸基1モルに対して3.0〜10.0モル使用して得られるものである請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。
  3. 前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が180〜210g/eqである請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。
  4. 請求項1〜の何れか1つに記載のエポキシ樹脂組成物を強化繊維に含浸されてなるプリプレグ。
  5. 請求項1〜の何れか1つに記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
  6. 請求項のプリプレグを硬化してなる硬化物。
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