JP4698170B2 - エポキシ樹脂、及びその製造方法、並びにそのエポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂、及びその製造方法、並びにそのエポキシ樹脂組成物 Download PDF

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Description

本発明は、フェノール性水酸基を適度に含有したエポキシ樹脂、及び該エポキシ樹脂の製造方法、更に該エポキシ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物に関するものである。詳しくは、分子内に持つエポキシ基とフェノール性水酸基の反応を主とした熱硬化性を示すエポキシ樹脂であって、従来のエポキシ樹脂硬化物が持つ化学的、物理的特性が更に向上できるエポキシ樹脂、及び該エポキシ樹脂の製造方法、更に該エポキシ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物に関するものである。
エポキシ樹脂は、その優れた化学的、物理的特性により塗料、電気、土木、接着剤等の広範な用途に使用されている。しかし近年各用途に応じて要求される性能はますます高度化してきている。例えば、塗料分野では被塗物とのより強度な密着性、防食性、強靱性、耐衝撃性が求められているが、従来のエポキシ樹脂と公知慣用の硬化剤、例えばジシアンジアミドや、アジピン酸ジヒドラジドなどのヒドラジド類、酸無水物類、二塩基酸類、酸末端ポリエステル等との組み合わせでは厳しい環境下、例えば寒冷地のガス輸送埋設管、或いは被覆後折り曲げ等の加工を必要とされる鉄筋や鋼線、或いは耐チッピング性が要求される自動車下回り等への応用には限界があった。かかる要求に応える組成物として、例えば特許文献1にはビスフェノールA型エポキシ樹脂等にビスフェノールA型フェノール系硬化剤を配合した組成物が開示され、パイプ外面用に使用できるなど物性を飛躍的に高めることができることを特徴としている。このようなフェノール系硬化剤としては、比較的低分子量のエポキシ樹脂に、化学量論的に過剰のビスフェノール類を反応させた物質で有り、例えば東都化成社製の「エポトートZX−767」、「エポトートZX−798P」やジャパンエポキシレジン社製の「エピキュアー171」、「エピキュアー172」、ダウケミカル社製の「DEH−81」等が市販されている。このように工業的に有効なフェノール系硬化剤ではあるが、当然ながらエポキシ樹脂とフェノール系硬化剤をそれぞれ別々に製造し、品質を管理することが必要であった。またこれらを用いた硬化性組成物を製造する上においても、両者の配合は必須であり、混合方法によっては均一な組成物になり得ず、期待した硬化物物性が発現できないことがあった。特に粉体塗料を製造する場合等は、分子量や軟化点の異なるエポキシ樹脂とフェノール系硬化剤等の硬化剤を配合し、溶融混練等によって見かけ上均一になっているが、得られた粉体塗料はエポキシ樹脂と硬化剤とが不均一な状態の場合が多々あり、それに起因して塗膜の欠陥、すなわち耐食性、耐衝撃性、可撓性等の諸物性が発現できないことがあった。この現象の対策としては、再度溶融混練して塗料中のエポキシ樹脂と硬化剤をより均一にする方法がとられている。しかしこのように複数に渡る溶融混練は、部分的にゲル化物を生成させることがあり好ましくない。また製造工程が煩雑となり、工業的には不利益であった。従ってエポキシ樹脂と硬化剤とを分子レベルで均一に含んでなる組成物の開発が望まれている。
一方、エポキシ基とフェノール性水酸基を分子レベルで均一に含んだ樹脂としては、例えば特許文献2には、低分子量のエポキシ樹脂とビスフェノールとをアルカリ金属等の触媒の存在下、重付加反応して得ることが提案されている。しかしながらこの方法ではアルカリ金属等の触媒が除去できておらず、樹脂の貯蔵安定性に問題があった。また反応の終点を制御することが困難なため、安定して同一品質の樹脂を得ることも困難であった。さらにはこの方法は低分子量のエポキシ樹脂を一旦製造してから、ビスフェノールと反応させるものであり、本発明の2官能フェノール類とエピハロヒドリンより直接合成されるものとは異なる。また前記特許文献2の方法は工程が煩雑で工業的には不利である。
特開昭54−7437号公報 特許第2654796号公報
本発明は上記に鑑み、エポキシ樹脂中に硬化剤成分、とりわけフェノール系硬化剤成分を分子レベルで含有させることを目的とするものである。詳しくは2官能フェノール類とエピハロヒドリンより直接合成される、エポキシ基とフェノール性水酸基を併せ持つ硬化性樹脂、及びその製造方法、並びにそのエポキシ樹脂組成物を提供することである。
本発明の要旨は、2官能フェノール類とエピクロロヒドリンより合成される、下記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂であって、次の式(1)を満足し、且つ加水分解性ハロゲン量が0.05重量%以下であるエポキシ樹脂、及びその製造方法、並びにそのエポキシ樹脂組成物よりなるものである。
Figure 0004698170
式(1)
Figure 0004698170
ただし、X:エポキシ当量(g/eq)
Y:フェノール性水酸基当量(g/eq)
本発明のエポキシ樹脂は、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤をそれぞれ別々に製造することなく、硬化に際し有効なフェノール性水酸基を含有している。それゆえ、硬化剤との混合不良による問題が避けられ、欠陥の極めて少ない硬化物が得られる。本発明のエポキシ樹脂組成物から得られる硬化物は密着性や可撓性及び耐衝撃性等の諸物性が再現良く発現できる。
本発明のエポキシ基とフェノール性水酸基の両方を含有するエポキシ樹脂の製造方法としては、2官能フェノール類1モルに対し、エピクロロヒドリン0.8モル乃至1.3モルをアルカリ金属水酸化物の存在下で反応させて得ることができる。2官能フェノール類としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノールC、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノンまたはこれらの混合物が挙げられるが、好ましくはビスフェノール類である
2官能フェノール類とエピクロロヒドリンとの反応は、2官能フェノール類1モルに対し、エピクロロヒドリンが0.8モル乃至1.3モルの範囲、好ましくは0.8モル〜.2モルの範囲、特に好ましくは0.9モル乃至1.1モルの範囲で反応する。エピクロロヒドリンが0.8モル未満では、得られるエポキシ樹脂中のフェノール性水酸基が必要以上に多くなり、硬化性が極端に低下し好ましくない。また、エピクロロヒドリンが1.3モル以上では、得られるエポキシ樹脂中のフェノール性水酸基が極わずかとなり、同様に硬化性が極端に低下し好ましくない。
エピクロロヒドリンと2官能フェノール類との反応の際に存在させるアルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムまたはこれらの混合物等が挙げられ、水溶液の形で用いるのが好ましく、通常市販されている水酸化ナトリウム水溶液がより好ましい。
反応及び精製に使用するアルカリ金属水酸化物の総量は、エピクロロヒドリン1モルに対して0.98モル〜1.05モルが好ましい。より好ましくは1.00モル〜1.03モルである。0.98モル以下では、2官能フェノール類とエピクロロヒドリンとの反応が進みにくく、加水分解性ハロゲンが多量残存しやすいためであり、1.05モル以上では高分子量体が生成し、反応が制御できなくなるためである。
エピハロヒドリンと2官能フェノール類との反応は、エポキシ基とは反応しない溶媒中で行う事ができ、具体的にはトルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン等のケトン類、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジエチレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル等のグリコールエーテル類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、エチルプロピルエーテル等の脂肪族エーテル類、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の脂環式エーテル類が挙げられ、それら2種以上混合して使用することもできる。これらの溶媒は2官能フェノール類100重量部に対して反応中は10〜200重量部、より好ましくは50〜100重量部の範囲である。
反応形態は、2官能フェノール類、エピハロヒドリン及び溶媒を反応容器に仕込み、溶解した後、アルカリ金属水酸化物の水溶液を滴下しながら、常圧で70〜100℃、30分〜4時間で行うことができる。その際、アルカリ金属水酸化物の水溶液は連続的に滴下しても良く、又分割して滴下しても良い。また2官能フェノール類をアルカリ金属水酸化物の水溶液及び溶媒に溶解した後、エピハロヒドリンを滴下する方法でも良く、同様に常圧で70〜100℃、30分〜4時間で行うことができる。反応温度が70℃未満では反応が進みにくくなり、100℃以上ではエピハロヒドリンが反応系外に留出する危険があり好ましくない。このようにして反応を終了するが、加水分解性ハロゲン量が多すぎる場合は、アルカリ金属水酸化物を前記全量範囲内で加えて、60〜90℃の温度で10分〜2時間再閉環反応を行なった後、中和、水洗等の方法で過剰のアルカリ金属水酸化物や副生塩を除去し、さらに溶媒を減圧留去すると、精製された本発明のエポキシ樹脂が得られる。
このようにして得られた本発明のエポキシ樹脂の性状は、下式(1)で示されるようにX/Yは0.3以上、2.0以下が好ましい。より好ましくは0.5以上、1.5以下である。X/Yが0.3未満では、エポキシ基に対してフェノール性水酸基が極わずかであり、硬化性が低下し好ましくない。2.0を超える場合は、エポキシ基に比してフェノール性水酸基が大過剰であり、同様に硬化性が低下して好ましくない。また加水分解性ハロゲン含有量は0.05重量%以下であることが好ましい。加水分解性ハロゲン含有量が0.05重量%以上では、塩基性の硬化促進剤を用いた組成物の場合、硬化反応が阻害され、その結果硬化物物性が低下して好ましくない。またエポキシ当量が3000g/eq以下、且つフェノール性水酸基当量が5000g/eq以下の範囲であることが好ましい。より好ましくはエポキシ当量が2500g/eq以下、且つフェノール性水酸基当量が3000g/eq以下の範囲である。エポキシ当量が3000g/eq以上やフェノール性水酸基当量が5000g/eq以上では、分子量が高くなり製造困難となるか、またはエポキシ基及びフェノール性水酸基の密度が小さくなり過ぎ、硬化物物性が低下して好ましくない。
式(1)
Figure 0004698170
ただし、X:エポキシ当量(g/eq)
Y:フェノール性水酸基当量(g/eq)
本発明のエポキシ樹脂組成物は、本発明のエポキシ樹脂を必須成分とするエポキシ樹脂組成物である。本発明のエポキシ樹脂は特に硬化剤を必要とせず、従来のエポキシ樹脂組成物同様の硬化促進剤を配合することで硬化性組成物を形成する。硬化促進剤としては、一般的にエポキシ樹脂の硬化性組成物に使用されているもので良く、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、メタキシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等のアミン類、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4メチルイミダゾール等のイミダゾール類、2−メチルイミダゾリン、2−エチル−4−メチルイミダゾリン等のイミダゾリン類、イミダゾール化合物のトリアジン塩、シアノエチル塩、シアノエチルトリメリット酸塩などの各種塩類、酢酸亜鉛、酢酸ナトリウムなどの金属系化合物類、テトラエチルアンモニウムクロリドなどの第4級アンモニウム塩類、アミド化合物類、トリフェニルホスフィン等の有機リン化合物類などを挙げることができる。これら硬化促進剤の配合割合は、本発明のエポキシ樹脂100質量部に対し、0.01〜5重量部、より好ましくは0.1〜2重量部である。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記のような硬化促進剤以外に必要に応じて従来のエポキシ樹脂や硬化剤を配合することができる。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールAおよびビスフェノールF等のビスフェノール類ジグリシジルエーテル、フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等のノボラック型ポリグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸やダイマー酸等のポリグリシジルエステル、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アルコール類のポリグリシジルエーテル、ジアミノジフェニルメタン等のポリグリシジルアミン、脂環式エポキシ樹脂等の1種または数種類を混合して用いる事ができる。硬化剤としては、一般的にエポキシ樹脂の硬化剤として用いられている物を使用することができる。例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテラミン、イソホロンジアミン、メタキシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等のアミン類、無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ナジック酸、無水トリメリット酸等の酸無水物、酸官能基末端のポリエステル樹脂、ダイマー酸とジエチレントリアミン、トリエチルアミン等との縮合物であるポリアミノアミド樹脂、メルカプタン基を末端に持つポリスルフィド樹脂、三弗化ホウ素アミンコンプレックス、フェノール類とホルマリンの縮合反応により得られるノボラック樹脂、フェノール性水酸基を有する各種の化合物、ジシアンジアミド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等の有機酸ジヒドラジド、ポリイソシアネート類、レゾールフェノール樹脂、アミノ樹脂等が挙げられ、これら1種または数種類を混合して用いる事ができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には必要に応じて更に充填剤、顔料、希釈剤、その他改質剤等を添加することができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、重防食塗料、粉体塗料、PCM塗料、缶塗料等の塗料用途や土木・建設用途、接着用途、電気絶縁用、半導体チップ仮止剤等の電気・電子部品用途及び積層板(プリント配線基盤)や炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を始めとする各種複合材料用途等に適している。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲は実施例のみに制限されるものではない。尚、実施例及び比較例における各成分の配合部数は、特に断らない限り重量部を示すものである。
なお、エポキシ当量はJIS K−7236により測定した。
フェノール性水酸基当量は、テトラヒドロフラン96重量%とメタノール4重量%の混合溶液中でフェノール性水酸基にテトラメチルアンモニウムヒドロキサイドを作用させて発色させ、分光光度計を用いて、305nmにおける吸光度を測定し、予め原料に用いた2官能フェノール類を標準として同様の操作により作成した検量線により換算して求めた。
加水分解性塩素量の測定方法は、サンプル約2gを三角フラスコに秤取り、ジオキサンで溶解後、0.1N−KOHメタノール溶液25mlを加え、70℃の温水中で30分反応させた。次いで200mlビーカーに移し取り、アセトン、イオン交換水、及び酢酸3mlを加えて後、0.01N−AgNO3水溶液による電位差滴定で求めた。
実施例1
攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、及び冷却管を備えた反応装置に、2官能フェノール類としてビスフェノールAを228部(1.0モル)、エピクロロヒドリンを102部(1.1モル)、メチルイソブチルケトンを200部加え、40℃で溶解させた後、30%NaOH水溶液148部(1.11モル)を1時間で滴下した。その後90℃で3時間反応を行った。次にメチルイソブチルケトンを350部、水を200部仕込み、溶解後静置して水層を除去した。次に燐酸で中和、水洗して水層を除去した。さらに水洗を行いろ過した後、メチルイソブチルケトンを留去して本発明のエポキシ樹脂(A)を得た。この樹脂を分析したところ、エポキシ当量が990g/eq、フェノール性水酸基当量が1600g/eq、加水分解性塩素量が0.01%であった。性状は表1に示した。
実施例2
実施例1と同じ装置に2官能フェノール類としてビスフェノールAを228部(1.0モル)、エピクロロヒドリンを97部(1.05モル)、メチルイソブチルケトンを200部加え、40℃で溶解させた後、48.5%NaOH水溶液25部(0.30モル)を30分で滴下した。次いで70℃で1時間予備的反応を行った。次に48.5%NaOH水溶液57部(0.69モル)を1時間で滴下した。その後90℃で3時間反応を行った。次にメチルイソブチルケトンを350部、水を250部仕込み、溶解後静置して水層を除去した。さらに48.5%NaOH水溶液4.1部(0.05モル)を滴下して、80℃で1時間反応を行った。次に燐酸で中和、水洗して水層を除去した。さらに水洗を行いろ過した後、メチルイソブチルケトンを留去して本発明のエポキシ樹脂(b)を得た。性状は表1に示した。
実施例3
実施例1と同じ装置に2官能フェノール類としてビスフェノールAを228部(1.0モル)、エピクロロヒドリンを95部(1.03モル)、メチルイソブチルケトンを200部加え、40℃で溶解させた後、48.5%NaOH水溶液25部(0.30モル)を30分で滴下した。次いで70℃で1時間予備的反応を行った。次に48.5%NaOH水溶液60部(0.73モル)を1時間で滴下した。その後90℃で3時間反応を行った。次にメチルイソブチルケトンを350部、水を250部仕込み、溶解後静置して水層を除去した。さらに48.5%NaOH水溶液0.8部(0.01モル)を滴下して、80℃で1時間反応を行った。次に燐酸で中和、水洗して水層を除去した。さらに水洗を行いろ過した後、メチルイソブチルケトンを留去して本発明のエポキシ樹脂(C)を得た。性状は表1に示した。
実施例4
実施例1と同じ装置に2官能フェノール類としてビスフェノールFを200部(1.0モル)、エピクロロヒドリンを97部(1.05モル)、メチルイソブチルケトンを200部加え、40℃で溶解させた後、48.5%NaOH水溶液25部(0.30モル)を30分で滴下した。次いで70℃で1時間予備的反応を行った。次に48.5%NaOH水溶液57部(0.69モル)を1時間で滴下した。その後90℃で3時間反応を行った。次にメチルイソブチルケトンを350部、水を250部仕込み、溶解後静置して水層を除去した。さらに48.5%NaOH水溶液4.1部(0.05モル)を滴下して、80℃で1時間反応を行った。次に燐酸で中和、水洗して水層を除去した。さらに水洗を行いろ過した後、メチルイソブチルケトンを留去して本発明のエポキシ樹脂(D)を得た。性状は表1に示した。
実施例5
実施例1と同じ装置に2官能フェノール類としてビスフェノールAを228部(1.0モル)、エピクロロヒドリンを88部(0.95モル)、メチルイソブチルケトンを200部加え、40℃で溶解させた後、48.5%NaOH水溶液16.5部(0.20モル)を30分で滴下した。次いで70℃で1時間予備的反応を行った。次に48.5%NaOH水溶液61.0部(0.74モル)を1時間で滴下した。その後90℃で3時間反応を行った。次にメチルイソブチルケトンを350部、水を250部仕込み、溶解後静置して水層を除去した。さらに48.5%NaOH水溶液1.6部(0.02モル)を滴下して、80℃で1時間反応を行った。次に燐酸で中和、水洗して水層を除去した。さらに水洗を行いろ過した後、メチルイソブチルケトンを留去して本発明のエポキシ樹脂(E)を得た。性状は表1に示した。
比較例1
実施例1と同じ装置に、2官能フェノール類としてビスフェノールAを228部(1.0モル)、エピクロロヒドリンを102部(1.1モル)、メチルイソブチルケトンを200部加え、40℃で溶解させた後、30%NaOH水溶液157部(1.18モル)を1時間で滴下した。その後90℃で3時間反応を行った。次にメチルイソブチルケトンを350部、水を200部仕込み、溶解後静置して水層を除去した。次に燐酸で中和、水洗して水層を除去した。さらに水洗を行いろ過した後、メチルイソブチルケトンを留去してエポキシ樹脂(F)を得た。この樹脂を分析したところ、エポキシ当量が1750g/eq、フェノール性水酸基当量が7000g/eq、加水分解性塩素量が0.003wt%であった。
比較例2
実施例1と同じ装置に2官能フェノール類としてビスフェノールAを228部(1.0モル)、エピクロロヒドリンを97部(1.05モル)、メチルイソブチルケトンを200部加え、40℃で溶解させた後、48.5%NaOH水溶液25部(0.30モル)を30分で滴下した。次いで70℃で1時間予備的反応を行った。次に48.5%NaOH水溶液57部(0.70モル)を1時間で滴下した。その後90℃で3時間反応を行った。次にメチルイソブチルケトンを350部、水を250部仕込み、溶解後静置して水層を除去した。次に燐酸で中和、水洗して水層を除去した。さらに水洗を行いろ過した後、メチルイソブチルケトンを留去してエポキシ樹脂(G)を得た。この樹脂を分析したところ、エポキシ当量が1100g/eq、フェノール性水酸基当量が1200g/eq、加水分解性塩素量が0.20wt%であった。
比較例3
ビスフェノールAとエピクロロヒドリンとの通常の直接合成法により製造される市販の汎用エポキシ樹脂:エポトートYD−014(東都化成社製)の性状を表1に示す。
比較例4
ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂とビスフェノールAとの間接合成法により製造される市販のフェノール系硬化剤:エポトートZX−767(東都化成社製)の性状を表1に示す。
Figure 0004698170
実施例6
実施例1で得られたエポキシ樹脂(A)100部に対し、硬化促進剤として2−メチルイミダゾールを0.5部、白色顔料として酸化チタンを50部、流れ調整剤としてアクロナール4F(BASF社製)を0.5部、ワキ防止剤としてベンゾインを0.5部配合した。これら配合物をヘンシェルミキサーでドライブレンドし、次いでエクストルーダー(池貝鉄工社製PCM−30)で樹脂温度が100℃〜130℃になるよう溶融混練を1回行い、冷却後に微粉砕した。さらに100メッシュの篩いを用いて分級して粉体塗料を得た。得られた粉体塗料をリン酸亜鉛処理した軟鋼板に静電粉体塗装を行い、180℃で20分焼き付け、膜厚約80μmの塗装試験板を得た。
実施例7〜9
エポキシ樹脂を実施例2〜実施例4で得られた各エポキシ樹脂に変更した以外は実施例6と同様の配合、操作により粉体塗料及び塗装試験板を得た。
実施例10
エポキシ樹脂を実施例5で得られたエポキシ樹脂(E)95部に変更し、エポトートYDCN−704(東都化成社製オルソクレゾールノボラックエポキシ、エポキシ当量220g/eq)を5部配合した以外は実施例6と同様の配合、操作により粉体塗料及び塗装試験板を得た。
比較例5〜6
エポキシ樹脂を比較例1〜2で得られたエポキシ樹脂(F)及びエポキシ樹脂(G)に変更した以外は実施例6と同様の配合、操作により粉体塗料及び塗装試験板を得た。
比較例7
エポキシ樹脂をエポトートYD−014に変更した以外は実施例6と同様の配合、操作により粉体塗料及び塗装試験板を得た。
比較例8
エポキシ樹脂をエポトートYD−014に変更し、74部を配合した。また硬化剤としてフェノール系硬化剤:エポトートZX−767を26部配合した以外は実施例6と同様の配合、操作により粉体塗料及び塗装試験板を得た。
比較例9
比較例8において1回目の溶融混練後、粗砕し、再度同条件で2回目の溶融混練した以外は実施例8と同様の配合、操作により粉体塗料及び塗装試験板を得た。
比較例10
エポキシ樹脂を比較例3のエポトートYD−014に変更し、98部を配合した。また硬化剤としてジシアンジアミド(DICY)を2部配合した以外は実施例6と同様の配合、操作により粉体塗料及び塗装試験板を得た。
各種試験結果を表2に示した。なお対屈曲性試験に0.3×50×150mm、それ以外の試験には0.8×70×150mmのリン酸亜鉛処理冷間圧延鋼板を用いた。
評価方法は以下に示す方法で行った。
1)付着性;JIS K−5400に従い碁盤目テープ法で評価。すきま間隔;1mm。評価点数: 満点を10とした。
2)耐沸騰水性;試験板を沸騰水中に4時間浸漬し、取り出し後付着性を評価した。
3)耐酸性;試験板を5%硫酸中に30日間浸漬し、取り出し後付着性を評価した。
4)耐アルカリ性;試験板を5%NaOH中に30日間浸漬し、取り出し後付着性を評価した。
5)耐塩水噴霧性;試験板にクロスカットを入れた後、JIS K 5400の耐塩水噴霧試験に準拠して試験を行った。500時間塩水噴霧後にカッターにて強制剥離を行い、クロスカット部からの片側剥離幅を測定した。(○;1mm未満、△1mm以上、3mm未満、×;3mm以上)
上記5つの試験は試験板3枚による平均値とした。
下記3つの試験は試験板10枚について評価し、異常が無かった枚数を示し、満点を10とした。
6)エリクセン;エリクセン試験器を用いて、ポンチを10mm押し出し塗膜の割れや剥がれを目視で判定した。
7)耐衝撃性;JIS K−5400に従いデュポン衝撃試験機により1/4インチの撃心とこれに対応する台を用いて1kgの重りを50cmの高さより落下させて、塗膜の割れや剥がれを目視で判定した。
8)耐屈曲性;JIS K−5400に従い屈曲試験器に直径2mmの心棒をセットして評価。
塗膜の割れや剥がれを目視で判定した。
Figure 0004698170
実施例2で得られたエポキシ樹脂(B)及び比較例1のエポキシ樹脂(エポトートYD−014)についてはHPLCチャート及びFD−MSスペクトルを測定し、その結果を図1〜図4に示した。
HPLCチャートの測定方法
(分析装置)
HEWLETT PACKARD社製高速液体クロマトシステム:
SERIES 1100
検出器:UV、検出波長:280nm
カラム:内径4.6mm×長さ150mm CD−C18(Imtact製)
(分析条件)
移動相:
A液:蒸留水
B液:テトラヒドロフラン/アセトニトリル=50/50(容量比)
初期組成:A液/B液=50/50(容量比)
グラジエント(50分後):A液/B液=0/100(容量比)
流速:1ml/分
注入量:5μl
カラム温度:40℃
FD−MSスペクトルの測定方法
装置:日立M−80B二重収束型質量分析計
電界脱離分析法(FD−MS)
FD;カーボンエミッター,
分解能;1500
磁場掃引スピード;m/z0〜1500/8.0sec.
加速電圧;3kv.
エミッター加熱電流;0〜35mA/600sec.
磁場校正;EIイオン化法によるパーフルオロケロセン(PFK)を用いた。
検量線;ポリエチレングリコール
実施例2で得られたエポキシ樹脂(B)のHPLCチャート。 比較例1のエポキシ樹脂:エポトートYD−014のHPLCチャート。 実施例2で得られたエポキシ樹脂(B)のFD−MSスペクトル。 比較例1のエポキシ樹脂:エポトートYD−014のFD−MSスペクトル
符号の説明
図1及び図2の横軸は溶離時間、縦軸は吸光強度である。
図3及び図4の横軸は質量数m/z、縦軸はピーク強度である。
また、図3及び図4内記載のa群,b群,及びc群は、下記一般式(I)において、A1、及びA2がビスフェノールAの水酸基を除いた残基であり、
a群はR1、R2が共にCH2―CH―CH2
\ /

b群はR1、R2が共にH(水素原子)である。
c群はR1、R2の何れか一方がCH2―CH―CH2
\ /

もう一方がH(水素原子)である。

Claims (6)

  1. 2官能フェノール類とエピクロロヒドリンより合成される、下記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂であって、次の式(1)を満足し、且つ加水分解性塩素量が0.05重量%以下であるエポキシ樹脂。
    Figure 0004698170
    式(1)
    Figure 0004698170
    ただし、X:エポキシ当量(g/eq)
    Y:フェノール性水酸基当量(g/eq)
  2. 2官能フェノール類がビスフェノール類であることを特徴とする、請求項1記載のエポキシ樹脂。
  3. エポキシ当量が3000g/eq以下、且つフェノール性水酸基当量が5000g/eq以下の範囲にある請求項1または請求項2のいずれかの項に記載のエポキシ樹脂。
  4. 2官能フェノール類1モルに対し、エピクロロヒドリン0.8モル乃至1.3モルをアルカリ金属水酸化物の存在下で反応させることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂の製造方法。
  5. エピクロロヒドリン1モルに対し、総量が0.98モル乃至1.05モルのアルカリ金属水酸化物の存在下で反応させることを特徴とする、請求項4記載のエポキシ樹脂の製造方法。
  6. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂または請求項4から請求項5のいずれか1項に記載の方法で得られたエポキシ樹脂を必須成分として含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
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