JP7172180B2 - Epoxy resin composition, curable resin composition, cured product, fiber-reinforced composite material, fiber-reinforced resin molded article, and method for producing fiber-reinforced resin molded article - Google Patents

Epoxy resin composition, curable resin composition, cured product, fiber-reinforced composite material, fiber-reinforced resin molded article, and method for producing fiber-reinforced resin molded article Download PDF

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本発明は、低粘度で繊維への良好な含浸性を有しており、また、機械特性及び耐熱性に優れた硬化物を形成可能なエポキシ樹脂組成物、これを含有する硬化性樹脂組成物、硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及び繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。 The present invention provides an epoxy resin composition that has low viscosity and good impregnation into fibers and is capable of forming a cured product having excellent mechanical properties and heat resistance, and a curable resin composition containing the same. , a cured product, a fiber-reinforced composite material, a fiber-reinforced resin molded product, and a method for producing a fiber-reinforced resin molded product.

近年、強化繊維で強化した繊維強化樹脂成形品は、軽量でありながら機械強度に優れるといった特徴が注目され、自動車や航空機、船舶等の筐体或いは各種部材をはじめ、様々な構造体用途での利用が拡大している。前記繊維強化樹脂成形品は、フィラメントワインディング法、プレス成形法、ハンドレイアップ法、プルトルージョン法、RTM法などの成形方法にて繊維強化複合材料を成形し、製造することができる。 In recent years, fiber-reinforced resin molded products reinforced with reinforcing fibers have attracted attention due to their light weight and excellent mechanical strength. Usage is expanding. The fiber-reinforced resin molded article can be produced by molding a fiber-reinforced composite material by a molding method such as a filament winding method, a press molding method, a hand lay-up method, a pultrusion method, or an RTM method.

前記繊維強化複合材料は、強化繊維に樹脂を含浸させたものである。前記繊維強化複合材料に用いられる樹脂には、常温での安定性、硬化物の耐久性や強度等が求められることから、一般的には、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられている。これらの中でも、エポキシ樹脂は、高い強度及び弾性率、並びに優れた耐熱性を有することから繊維強化複合材料用樹脂として様々な用途において実用化が進んでいる。 The fiber-reinforced composite material is obtained by impregnating reinforcing fibers with a resin. Since the resin used in the fiber-reinforced composite material is required to have stability at room temperature, durability and strength of the cured product, etc., generally unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, etc. A thermosetting resin is used. Among these, epoxy resins have high strength, high elastic modulus, and excellent heat resistance, and are being put to practical use in various applications as resins for fiber-reinforced composite materials.

前記繊維強化複合材料用のエポキシ樹脂としては、上述の通り、樹脂を強化繊維に含浸させて用いることから、低粘度であることが求められる。また、繊維強化樹脂成形品として、自動車等におけるエンジン周りの構造部品や、電線コア材に用いられる場合には、繊維強化樹脂成形品が過酷な使用環境に長期間耐えうるよう、硬化物における耐熱性や機械強度に優れる樹脂が求められる。 As described above, the epoxy resin for the fiber-reinforced composite material is required to have a low viscosity because the reinforcing fibers are impregnated with the resin. In addition, when fiber-reinforced resin molded products are used for structural parts around the engine of automobiles, etc., or for electric wire core materials, heat resistance in cured products is required so that fiber-reinforced resin molded products can withstand harsh usage environments for a long period of time. Resins with excellent properties and mechanical strength are required.

前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、酸無水物、及びイミダゾール化合物を含有するエポキシ樹脂組成物が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、2価フェノールのグリシジルエーテルと、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を併用して硬化剤と組み合わせてなるエポキシ樹脂組成物も知られている(例えば、特許文献2参照。)。しかし、前記特許文献1、及び2で提供されているエポキシ樹脂組成物は、強化繊維への含浸性が高く、硬化物における耐熱性や機械強度にも一定の性能を発現するものの、昨今ますます高まる要求特性を満足するものではなかった。 As the epoxy resin, for example, an epoxy resin composition containing a bisphenol-type epoxy resin, an acid anhydride, and an imidazole compound is widely known (see, for example, Patent Document 1). Also known is an epoxy resin composition in which glycidyl ether of dihydric phenol and glycidylamine type epoxy resin are used in combination with a curing agent (see, for example, Patent Document 2). However, the epoxy resin compositions provided in Patent Documents 1 and 2 are highly impregnable into reinforcing fibers, and exhibit certain performance in terms of heat resistance and mechanical strength in cured products. It did not satisfy the increasing demand characteristics.

そこで、さらに優れた強化繊維への良好な含浸性、並びに硬化物の機械強度及び耐熱性を両立した材料が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a material that has both excellent impregnating properties into reinforcing fibers and mechanical strength and heat resistance of the cured product.

特開2010-163573号公報JP 2010-163573 A 国際公開第2016/148175号WO2016/148175

従って、本発明が解決しようとする課題は、低粘度で繊維への良好な含浸性を有し、得られる硬化物において優れた機械特性及び耐熱性を有するエポキシ樹脂組成物、これを含有する硬化性樹脂組成物、硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及び繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供することである。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide an epoxy resin composition having a low viscosity and good impregnability into fibers, and having excellent mechanical properties and heat resistance in the resulting cured product, and a cured product containing the same. An object of the present invention is to provide a flexible resin composition, a cured product, a fiber-reinforced composite material, a fiber-reinforced resin molded article, and a method for producing a fiber-reinforced resin molded article.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、カテコールまたはピロガロールと、エピハロヒドリンとの反応物であるエポキシ樹脂と、ビスフェノール型エポキシ樹脂とを併用することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies aimed at solving the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by combining an epoxy resin, which is a reaction product of catechol or pyrogallol and epihalohydrin, with a bisphenol-type epoxy resin. He found this and completed the present invention.

すなわち、本発明は、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、エピハロヒドリンとの反応物であるエポキシ樹脂(A)と、ビスフェノール型エポキシ樹脂(B)とを含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物、これに硬化剤を組み合わせてなる硬化性樹脂組成物、さらに、前記硬化性樹脂組成物の硬化物、前記硬化性樹脂組成物を用いた繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及び繊維強化樹脂成形品の製造方法に関するものである。 That is, the present invention provides a reaction product of catechol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, or pyrogallol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, and epihalohydrin. An epoxy resin composition characterized by containing an epoxy resin (A) and a bisphenol type epoxy resin (B), a curable resin composition obtained by combining this with a curing agent, and the curable resin composition The present invention relates to a cured product of a product, a fiber-reinforced composite material using the curable resin composition, a fiber-reinforced resin molded product, and a method for producing a fiber-reinforced resin molded product.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、低粘度で繊維への良好な含浸性を有し、得られる硬化物において優れた機械特性及び耐熱性を有することから、繊維強化複合材料等の好適に用いることができる。なお、本発明でいう「優れた機械特性」とは、高強度及び高弾性率のことを指す。 The epoxy resin composition of the present invention has a low viscosity and good impregnability into fibers, and the cured product obtained has excellent mechanical properties and heat resistance, so it is suitable for use in fiber-reinforced composite materials and the like. can be done. The term "excellent mechanical properties" as used in the present invention means high strength and high elastic modulus.

合成例1で製造したエポキシ樹脂の13C NMRチャートである。2 is a 13 C NMR chart of the epoxy resin produced in Synthesis Example 1. FIG. 合成例2で製造したエポキシ樹脂の13C NMRチャートである。13 is a 13 C NMR chart of the epoxy resin produced in Synthesis Example 2. FIG.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、エピハロヒドリンとの反応物であるエポキシ樹脂(A)と、ビスフェノール型エポキシ樹脂(B)とを含有することを特徴とする。 The epoxy resin composition of the present invention comprises catechol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring, or pyrogallol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring, and epihalohydrin. It is characterized by containing an epoxy resin (A) and a bisphenol-type epoxy resin (B), which are reactants.

前記エポキシ樹脂(A)としては、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、エピハロヒドリンとの反応物を用いる。 As the epoxy resin (A), catechol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring, or pyrogallol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring, and epihalohydrin. Use the reactants.

前記カテコールとは、1位と2位とに水酸基を有するジヒドロキシベンゼンであり、前記ピロガロールとは、1位、2位及び3位に水酸基を有するトリヒドロキシベンゼンである。本発明においては、それぞれの芳香環上にメチル基を置換基として有していてもよい。 The catechol is dihydroxybenzene having hydroxyl groups at the 1- and 2-positions, and the pyrogallol is trihydroxybenzene having hydroxyl groups at the 1-, 2- and 3-positions. In the present invention, each aromatic ring may have a methyl group as a substituent.

前記置換基として、メチル基を有する場合、その位置及び置換基の数としては特に制限されるものではないが、機械特性に優れた硬化物が得られることから、カテコールの場合には、4位に1つのメチル基を有することが好ましく、ピロガロールの場合には、5位に1つのメチル基を有することが好ましいが、いずれの場合も、置換基を有していないものであることが最も好ましい。また、前記カテコールと前記ピロガロールとは、併用しても、単独で用いてもよく、メチル基の位置が異なる複数の化合物を併用してもよい。特に、耐熱性に優れた硬化物が得られることから、メチル基を有しないピロガロールとエピハロヒドリンとの反応物を用いることが好ましい。 When the substituent has a methyl group, the position and the number of substituents are not particularly limited. preferably has one methyl group, and in the case of pyrogallol, it preferably has one methyl group at the 5-position, but in any case, it is most preferred to have no substituent . Moreover, the catechol and the pyrogallol may be used in combination or alone, or may be used in combination with a plurality of compounds having different methyl group positions. In particular, it is preferable to use a reaction product of pyrogallol having no methyl group and epihalohydrin because a cured product having excellent heat resistance can be obtained.

前記芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または前記芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、前記エピハロヒドリンとを反応させると、前述の水酸基が、それぞれグリシジルエーテル基となる反応が進行するが、その反応と同時にグリシジルエーテル基と未反応の水酸基との反応によってオリゴマー化が進行する、あるいは、前記エピハロヒドリンが付加反応する際、更にはそれの閉環工程等の種々の反応条件によって、様々な反応物が得られ、これらが副生成物として含まれることになる。これらの副生成物は反応系、反応生成物から除去することも可能であるが、単一成分(例えば、カテコールの場合のジグリシジルエーテル、ピロガロールの場合のトリグリシジルエーテル)のみを取り出す工程は、工業的には煩雑な工程であり、製品コストにも直結することから、得られる硬化物に悪影響を与えない範囲で副生成物を含んだ状態でエポキシ樹脂として使用されることが多い。 When catechol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, or pyrogallol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, is reacted with the epihalohydrin, the above-mentioned A reaction in which each hydroxyl group becomes a glycidyl ether group proceeds, and simultaneously with the reaction, oligomerization proceeds due to a reaction between the glycidyl ether group and an unreacted hydroxyl group. Different reaction conditions, such as the ring closure step of , lead to different reactants, which are included as by-products. These by-products can be removed from the reaction system and reaction product, but the step of removing only a single component (for example, diglycidyl ether in the case of catechol and triglycidyl ether in the case of pyrogallol) is Industrially, this is a complicated process and is directly linked to product costs, so it is often used as an epoxy resin in a state containing by-products to the extent that it does not adversely affect the resulting cured product.

また、前記単一成分(例えば、カテコールの場合のジグリシジルエーテル、ピロガロールの場合のトリグリシジルエーテル)は結晶性が高く、エポキシ樹脂組成物としたときの取扱上の問題も生じることがある。これらの観点から、前述のような副生成物を一定量含むエポキシ樹脂とすることが、取扱上の観点、あるいは、機械強度に優れた硬化物が得られることから好ましい。 In addition, the above single components (eg, diglycidyl ether for catechol and triglycidyl ether for pyrogallol) are highly crystalline and may cause problems in handling when used as an epoxy resin composition. From these points of view, it is preferable to use an epoxy resin containing a certain amount of by-products as described above, from the point of view of handling, or from the point of view of obtaining a cured product excellent in mechanical strength.

このような観点から、本発明で用いるエポキシ樹脂(A)としては、前記芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または前記芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールに由来する2つの隣接酸素原子を構成原子として含む環状構造を有する環状化合物(a1)を含むものであることが好ましく、前記環状化合物(a1)が、エポキシ樹脂(A)100gに対して、0.040~0.115molの範囲であることがより好ましい。特に芳香環上に置換基を有しないピロガロールを原料としたときには、前記環状化合物(a1)を一定量含むことによって、室温で静置していても長期に渡り結晶化が起こりにくいという性質を有することから、取扱上好適である。 From such a viewpoint, the epoxy resin (A) used in the present invention includes catechol which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, or catechol which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring. It preferably contains a cyclic compound (a1) having a cyclic structure containing as constituent atoms two adjacent oxygen atoms derived from pyrogallol, and the cyclic compound (a1) is added to 100 g of the epoxy resin (A). On the other hand, it is more preferably in the range of 0.040 to 0.115 mol. In particular, when pyrogallol having no substituents on the aromatic ring is used as a raw material, the cyclic compound (a1) is included in a certain amount, so that it has a property that crystallization is difficult to occur for a long time even if it is left standing at room temperature. Therefore, it is suitable for handling.

前記環状化合物(a1)としては、例えば、下記構造式で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the cyclic compound (a1) include compounds represented by the following structural formulas.

Figure 0007172180000001
Figure 0007172180000001

(式中、Rは、それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、R1は、それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは、1~4の整数であり、nは、1~3の整数である。) (Wherein, R is each independently a hydrogen atom or a methyl group, R1 is each independently a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 1 to 3 is an integer.)

前記環状化合物(a1)は、前記エポキシ樹脂(A)中に単独で含まれていても、2種以上を組み合わせて含まれていてもよい。 The cyclic compound (a1) may be contained alone in the epoxy resin (A), or may be contained in combination of two or more.

前記環状化合物(a1)の含有量は、前記エポキシ樹脂(A)100gに対して、0.04~0.115molの範囲が好ましく、0.05~0.115molの範囲がより好ましく、0.07~0.115molの範囲が特に好ましい。前記環状化合物(a1)の含有量がこの範囲で含まれることにより、得られる硬化物において好適な耐熱性を発現しやすくなり、また、前述のように、エポキシ樹脂の結晶化を抑制する効果が高くなる。なお、本明細書において、「環状化合物(a1)の含有量」は、実施例に記載の方法で測定された値である。また、環状化合物を2種以上含む場合には、「環状化合物(a1)の含有量」は、これらの総含有量である。 The content of the cyclic compound (a1) is preferably in the range of 0.04 to 0.115 mol, more preferably in the range of 0.05 to 0.115 mol, and 0.07 per 100 g of the epoxy resin (A). A range of ~0.115 mol is particularly preferred. When the content of the cyclic compound (a1) is within this range, the obtained cured product tends to exhibit suitable heat resistance, and as described above, the effect of suppressing the crystallization of the epoxy resin is obtained. get higher In addition, in this specification, "the content of a cyclic compound (a1)" is the value measured by the method as described in an Example. Moreover, when 2 or more types of cyclic compounds are included, the "content of the cyclic compound (a1)" is the total content thereof.

前記環状化合物(a1)の含有量は、後述するエピハロヒドリンとの反応あるいは閉環工程における原料の仕込み比率、触媒、溶剤種及び反応条件を適宜調整することにより制御することができる。 The content of the cyclic compound (a1) can be controlled by appropriately adjusting the charging ratio of raw materials, catalyst, solvent type and reaction conditions in the reaction with epihalohydrin or the ring closure step, which will be described later.

本発明で用いるエポキシ樹脂(A)は、原料に芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、エピハロヒドリンを用いる以外に何ら限定されるものではないが、組成物としたときの流動性が良好で、室温でも液状とすることが容易である点、及び機械特性に優れた硬化物が得られることから、下記構造式(1)または(2)で表されるグリシジルエーテル化物(a2)の含有量が、GPC測定における面積比率で55%以上であることが好ましく、65%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましく、78%以上であることが特に好ましく、80~95%であることが最も好ましい。なお、本明細書において、「GPC測定における面積比率」とは、反応生成物をGPC測定して得られるGPCチャートのうち、対象とする化合物が占める面積の比率である。具体的な測定方法については、実施例に記載の方法である。 The epoxy resin (A) used in the present invention is catechol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, or pyrogallol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring. And, although it is not limited to anything other than using epihalohydrin, it has good fluidity when it is made into a composition, it is easy to make it liquid even at room temperature, and a cured product with excellent mechanical properties can be obtained. Therefore, the content of the glycidyl ether compound (a2) represented by the following structural formula (1) or (2) is preferably 55% or more in terms of area ratio in GPC measurement, and is 65% or more. is more preferably 70% or more, particularly preferably 78% or more, and most preferably 80 to 95%. As used herein, the term "area ratio in GPC measurement" refers to the ratio of the area occupied by the target compound in the GPC chart obtained by GPC measurement of the reaction product. A specific measuring method is the method described in Examples.

Figure 0007172180000002
〔式(1)、(2)中、Gはグルシジル基であり、Rは、それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは、1~4の整数であり、nは、1~3の整数である。〕
Figure 0007172180000002
[In formulas (1) and (2), G is a glycidyl group, R 1 is each independently a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 1 to 4, n is 1 to 3 is an integer of ]

また、本発明で用いるエポキシ樹脂(A)にはオリゴマー(a3)を含んでいてもよい。前記オリゴマー(a3)は、粘度を上昇させる要因になりやすい観点より、その含有量は前述と同様のGPC測定における面積比率で12%以下であることが好ましく、特に10%以下であることが好ましい。なお、オリゴマー(a3)は、1分子中に原料として用いたカテコールまたはピロガロールに由来する芳香環が2個以上含まれている多核体を総称するものであって、前記オリゴマー(a3)の含有量は、それらの多核体の総量を示す。 Moreover, the epoxy resin (A) used in the present invention may contain an oligomer (a3). The content of the oligomer (a3) is preferably 12% or less, particularly preferably 10% or less, in terms of area ratio in the same GPC measurement as described above, from the viewpoint that the oligomer (a3) tends to be a factor that increases the viscosity. . The oligomer (a3) is a general term for polynuclear substances containing two or more aromatic rings derived from catechol or pyrogallol used as a raw material in one molecule, and the content of the oligomer (a3) indicates the total amount of those polynuclear bodies.

本発明で用いるエポキシ樹脂(A)には、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の副生成物を含んでいてもよい。前記その他の副生成物としては、例えば、原料とするカテコール、ピロガロールの一部の水酸基のみがグリシジルエーテル化された化合物、エピハロヒドリンの閉環が一部のみで進行しなかった化合物等が挙げられ、複数含まれていてもよい。前記その他の副生成物としては、より具体的には、下記構造式で表されるものが挙げられる。 The epoxy resin (A) used in the present invention may contain other by-products as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the other by-products include compounds in which only some of the hydroxyl groups of catechol and pyrogallol used as raw materials are glycidyl-etherified, and compounds in which ring closure of epihalohydrin does not proceed only partially. may be included. More specific examples of the other by-products include those represented by the following structural formulas.

Figure 0007172180000003
Figure 0007172180000003

(式中、Rは、それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、Rは、それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは、1~4の整数であり、nは、1~3の整数である。) (wherein each R is independently a hydrogen atom or a methyl group, each R 1 is independently a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 1 to 4, n is 1 to 3 is an integer of

Figure 0007172180000004
Figure 0007172180000004

(式中、Rは、それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、Rは、それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは、1~4の整数であり、nは、1~3の整数である。) (wherein each R is independently a hydrogen atom or a methyl group, each R 1 is independently a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 1 to 4, n is 1 to 3 is an integer of

本発明で用いるエポキシ樹脂(A)のエポキシ当量としては、組成物としたときの取扱性が良好な粘度になることから、カテコールを原料とした場合には、130~190g/当量の範囲であることが好ましく、ピロガロールを原料とした場合には、108~170g/当量の範囲であることが好ましい。また、前記エポキシ樹脂(A)の粘度としては、カテコールを原料とした場合には、100mPa.s~800mPa.sの範囲であることが好ましく、ピロガロールを原料とした場合には、1,500mPa.s~20,000mPa.sの範囲であることが好ましい。 The epoxy equivalent of the epoxy resin (A) used in the present invention is in the range of 130 to 190 g/equivalent when catechol is used as a raw material, because the viscosity of the composition is good for handleability. When pyrogallol is used as a raw material, it is preferably in the range of 108 to 170 g/equivalent. The viscosity of the epoxy resin (A) is 100 mPa.s when catechol is used as a raw material. s~800mPa.s s, and when pyrogallol is used as a raw material, it is 1,500 mPa.s. s to 20,000 mPa.s. It is preferably in the range of s.

本発明で用いるエポキシ樹脂(A)の製造方法としては、特に限定されるものではなく、エピハロヒドリンを用いてグリシジルエーテル化する公知の方法を採用することができる。 The method for producing the epoxy resin (A) used in the present invention is not particularly limited, and a known method of glycidyl etherification using epihalohydrin can be employed.

前記エピハロヒドリンとしては、例えば、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、β-メチルエピクロルヒドリン、β-メチルエピブロモヒドリン等が挙げられる。これらの中でも、水酸基に対する反応性が良好であることから、エピクロルヒドリンが好ましい。また、前記エピハロヒドリンは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the epihalohydrin include epichlorohydrin, epibromohydrin, β-methylepichlorohydrin, β-methylepibromohydrin and the like. Among these, epichlorohydrin is preferred because of its good reactivity with hydroxyl groups. In addition, the epihalohydrin can be used alone or in combination of two or more.

前記エピハロヒドリンの使用量は、副生成物の含有量をコントロールしやすい観点と収率とのバランスから、原料として用いる前記芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールの水酸基1モルに対して、1.2~20モルの範囲であることが好ましく、1.5~10モルの範囲であることがより好ましい。 The amount of the epihalohydrin to be used is, from the viewpoint of easy control of the content of by-products and the balance between yield and catechol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring used as a starting material, aromatic With respect to 1 mol of the hydroxyl group of pyrogallol which may have a methyl group as a substituent on the ring, it is preferably in the range of 1.2 to 20 mol, and may be in the range of 1.5 to 10 mol. more preferred.

原料として用いる芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、前記エピハロヒドリンとの反応は、目的とする前記エポキシ樹脂(A)の収率の観点より、第4級オニウム塩及び/または塩基性化合物の存在下で反応させる工程(1)と、前記工程(1)で得られる反応物を、塩基性化合物の存在下で閉環させる工程(2)とを有することが好ましい。 The reaction between catechol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring used as a starting material or pyrogallol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring and the epihalohydrin is From the viewpoint of the yield of the epoxy resin (A), the step (1) of reacting in the presence of a quaternary onium salt and / or a basic compound, and the reaction product obtained in the step (1), It is preferable to have a step (2) of ring closure in the presence of a basic compound.

前記工程(1)における反応溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;ジオキサン等のエーテル;ジメチルスルホン;ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。前記反応溶媒は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the reaction solvent in step (1) include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as dioxane; The reaction solvent can be used alone or in combination of two or more.

前記反応溶媒の使用量は、前記エピハロヒドリン100質量部に対して、5~150質量部の範囲であることが好ましく、7.5~100質量部の範囲であることがより好ましく、10~50質量部の範囲であることがさらに好ましい。 The amount of the reaction solvent used is preferably in the range of 5 to 150 parts by mass, more preferably in the range of 7.5 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the epihalohydrin. It is more preferably in the range of parts.

前記第4級オニウム塩としては、例えば、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩等が挙げられる。前記第4級オニウム塩は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the quaternary onium salts include quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts. The quaternary onium salts can be used alone or in combination of two or more.

前記第4級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウムカチオン、メチルトリエチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、トリブチルメチルアンモニウムカチオン、テトラブチルアンモニウムカチオン、フェニルトリメチルアンモニウムカチオン、ベンジルトリメチルアンモニウムカチオン、フェニルトリエチルアンモニウムカチオン、ベンジルトリエチルアンモニウムカチオン、ベンジルトリブチルアンモニウムカチオンの塩化物塩、テトラメチルアンモニウムカチオン、トリメチルプロピルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、テトラブチルアンモニウムカチオンの臭化物塩等が挙げられる。 Examples of the quaternary ammonium salts include tetramethylammonium cation, methyltriethylammonium cation, tetraethylammonium cation, tributylmethylammonium cation, tetrabutylammonium cation, phenyltrimethylammonium cation, benzyltrimethylammonium cation, phenyltriethylammonium cation, Benzyltriethylammonium cation, chloride salt of benzyltributylammonium cation, tetramethylammonium cation, trimethylpropylammonium cation, tetraethylammonium cation, bromide salt of tetrabutylammonium cation, and the like.

前記第4級ホスホニウム塩としては、例えば、テトラエチルホスホニウムカチオン、テトラブチルホスホニウムカチオン、メチルトリフェニルホスホニウムカチオン、テトラフェニルホスホニウムカチオン、エチルトリフェニルホスホニウムカチオン、ブチルトリフェニルホスホニウムカチオン、ベンジルトリフェニルホスホニウムカチオンの臭素化物塩が挙げられる。 Examples of the quaternary phosphonium salts include tetraethylphosphonium cation, tetrabutylphosphonium cation, methyltriphenylphosphonium cation, tetraphenylphosphonium cation, ethyltriphenylphosphonium cation, butyltriphenylphosphonium cation, and bromine of benzyltriphenylphosphonium cation. compound salts.

これらの中でも、前記第4級オニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムカチオン、ベンジルトリメチルアンモニウムカチオン、ベンジルトリエチルアンモニウムカチオンの塩化物塩、テトラブチルアンモニウムカチオンの臭化物塩を用いることが好ましい。 Among these, as the quaternary onium salt, it is preferable to use chloride salts of tetramethylammonium cation, benzyltrimethylammonium cation, benzyltriethylammonium cation, and bromide salt of tetrabutylammonium cation.

前記第4級オニウム塩の使用量は、反応が良好に進行し、また生成物中への残留を低減できる観点から、原料として用いる芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、エピハロヒドリンとの合計質量に対して0.15~5質量%であることが好ましく、0.18~3質量%であることがより好ましい。 The amount of the quaternary onium salt used may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring used as a raw material, from the viewpoint of allowing the reaction to proceed well and reducing the residue in the product. It is preferably 0.15 to 5% by mass, preferably 0.18 to 3% by mass, based on the total mass of catechol or pyrogallol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, and epihalohydrin. % is more preferred.

前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。これらの中でも、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。また、前記塩基性化合物は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the basic compound include potassium hydroxide, sodium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like. Among these, potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferred. Moreover, the said basic compound can also be used individually and can also use 2 or more types together.

前記塩基性化合物の添加量は、特に制限されないが、反応が良好に進行し、また生成物中への残留を低減できる観点から、原料として用いる芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールのフェノール性水酸基のモル数に対して、0.01~0.3モルの範囲であることが好ましく、0.02~0.2モルの範囲であることがより好ましい。 The amount of the basic compound added is not particularly limited, but from the viewpoint of allowing the reaction to proceed well and reducing the residue in the product, it has a methyl group as a substituent on the aromatic ring used as a raw material. catechol which may be, or, relative to the number of moles of phenolic hydroxyl groups of pyrogallol which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, it is preferably in the range of 0.01 to 0.3 mol , more preferably in the range of 0.02 to 0.2 mol.

前記第4級オニウム、及び前記塩基性化合物は、それぞれ単独で用いてもよいし、併用してもよい。 The quaternary onium and the basic compound may be used alone or in combination.

前記工程(1)の反応は、主にフェノール性水酸基に対してエピハロヒドリンが付加する反応である。工程(1)の反応温度としては、20~80℃であることが好ましく、40~75℃であることがより好ましい。工程(1)の反応時間としては、0.5時間以上であることが好ましく、1~50時間であることがより好ましい。 The reaction of step (1) is mainly a reaction in which epihalohydrin is added to a phenolic hydroxyl group. The reaction temperature in step (1) is preferably 20 to 80°C, more preferably 40 to 75°C. The reaction time in step (1) is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 to 50 hours.

前記工程(2)は、工程(1)で得られる反応物を、塩基性化合物の存在下で閉環させる工程であり、工程(1)で得られる反応物をそのまま、あるいは、系中に存在する未反応のエピハロヒドリンや反応溶媒の一部または全部を除去してから、工程(2)を行ってもよい。 The step (2) is a step of ring-closing the reaction product obtained in step (1) in the presence of a basic compound, and the reaction product obtained in step (1) is used as it is or present in the system. Step (2) may be carried out after part or all of the unreacted epihalohydrin and reaction solvent are removed.

前記工程(2)で用いる塩基性化合物としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。これらの中でも、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。また、前記塩基性化合物は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the basic compound used in step (2) include potassium hydroxide, sodium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like. Among these, potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferred. Moreover, the said basic compound can also be used individually and can also use 2 or more types together.

前記塩基性化合物の使用量は、特に制限されないが、原料のフェノール性水酸基のモル数に対して、0.8~1.5モルの範囲であることが好ましく、0.9~1.3モルの範囲であることがより好ましい。塩基性化合物の添加量が0.8モル以上であると、工程(2)の閉環反応が好適に進行しうることから好ましい。一方、塩基性化合物の添加量が1.5モル以下であると、副反応を防止または抑制できることから好ましい。なお、工程(1)で塩基性化合物を用いる場合は、工程(1)で用いる量も含めて上述の添加量とすることが好ましい。 The amount of the basic compound used is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.8 to 1.5 mol, more preferably 0.9 to 1.3 mol, relative to the number of moles of the phenolic hydroxyl group of the starting material. is more preferably in the range of It is preferable that the addition amount of the basic compound is 0.8 mol or more because the ring closure reaction in step (2) can proceed favorably. On the other hand, when the amount of the basic compound added is 1.5 mol or less, it is preferable because side reactions can be prevented or suppressed. When a basic compound is used in step (1), it is preferable to use the above-described addition amount including the amount used in step (1).

工程(2)の反応温度としては、特に制限されないが、30~120℃であることが好ましく、25~80℃であることがより好ましい。反応時間としては、特に制限されないが、0.5~4時間であることが好ましく、1~3時間であることがより好ましい。 The reaction temperature in step (2) is not particularly limited, but is preferably 30 to 120°C, more preferably 25 to 80°C. Although the reaction time is not particularly limited, it is preferably 0.5 to 4 hours, more preferably 1 to 3 hours.

工程(2)を行った後、必要に応じて得られる反応生成物の精製等を行うことができる。 After step (2) is performed, the reaction product obtained can be purified, etc., if necessary.

前記工程(1)、(2)を経て得られる反応生成物中には、前述のように原料のカテコールまたはピロガロールに由来する2つの隣接酸素原子を構成原子として含む環状構造を有する環状化合物(a1)を含む。さらに、前述のオリゴマー(a3)やその他の副生成物も含まれている。これらの環状化合物(a1)、オリゴマー(a3)等は、前記エポキシ樹脂(A)の物性やその硬化物の物性に影響を与えるものである。 Among the reaction products obtained through the steps (1) and (2) are cyclic compounds (a1 )including. In addition, the aforementioned oligomer (a3) and other by-products are also included. These cyclic compound (a1), oligomer (a3) and the like affect the physical properties of the epoxy resin (A) and the physical properties of its cured product.

前記副生成物の含有量を制御する方法としては、例えば、工程(1)は、上述の通り、フェノール性水酸基に対してエピハロヒドリンが付加する工程であるが、反応条件によっては、3-ハロゲノ-2-ヒドロキシプロピルエーテル基が一部閉環する副反応が生じ、グリシジル基および水酸基を有する中間体が生成する。この場合、前記反応により得られた中間体が分子内で反応すると環状化合物が生成することになり、分子間で反応するとオリゴマー(a3)が生成することとなる。このため、工程(1)において、グリシジル基および水酸基を有する中間体を生成する副反応を制御すると、環状化合物やオリゴマー(a3)の量を制御しやすい。例えば、工程(1)を高温条件下で行うと、グリシジル基を生成する副反応が促進され、得られる反応生成物中の環状化合物やオリゴマー(a3)の含有量が高くなる。一方、工程(1)を低温条件下で行うと、グリシジル基を生成する反応は相対的に抑制され、得られる反応生成物中の環状化合物やオリゴマー(a3)の含有量は低くなる。また、工程(1)を短時間で行うと、未反応の水酸基が多く存在し、工程(2)において生成したグリシジル基と反応することにより反応生成物中の環状化合物やオリゴマー(a3)の含有量は高くなる傾向がある。 As a method for controlling the content of the by-product, for example, step (1) is a step of adding epihalohydrin to the phenolic hydroxyl group as described above, but depending on the reaction conditions, 3-halogeno- A side reaction occurs in which the 2-hydroxypropyl ether group is partially ring-closed to produce an intermediate having a glycidyl group and a hydroxyl group. In this case, the intramolecular reaction of the intermediates obtained by the above reaction results in the formation of a cyclic compound, and the intermolecular reaction results in the formation of the oligomer (a3). Therefore, in step (1), controlling the side reaction that produces an intermediate having a glycidyl group and a hydroxyl group facilitates controlling the amount of the cyclic compound and oligomer (a3). For example, if step (1) is carried out under high-temperature conditions, the side reaction that produces glycidyl groups is promoted, and the content of the cyclic compound and oligomer (a3) in the resulting reaction product increases. On the other hand, when step (1) is carried out under low temperature conditions, the reaction to form glycidyl groups is relatively suppressed, and the content of the cyclic compound and oligomer (a3) in the resulting reaction product is low. In addition, when step (1) is performed for a short time, there are many unreacted hydroxyl groups, and by reacting with the glycidyl groups generated in step (2), the reaction product contains cyclic compounds and oligomers (a3). Quantities tend to be higher.

なお、反応生成物中の各成分の含有量の制御は、種々の方法により行うことができる。例えば、上述の工程(1)における原料の使用割合、エピハロヒドリンの種類および添加方法(時間)、第4級オニウム塩、塩基性化合物の種類および使用量、反応温度、反応時間等の調整により反応を制御することができる。また、工程(1)の原料、生成物等の添加または除去等により反応を制御することもできる。さらに、上述の工程(2)における塩基性化合物の種類および使用量、反応温度、反応時間、反応速度等の調整により反応を制御することができる。また、工程(2)の生成物等の添加または除去等により反応を制御することができる。その結果、反応生成物中の各成分の含有量を制御することができる。 The content of each component in the reaction product can be controlled by various methods. For example, the ratio of raw materials used in the above step (1), the type and addition method (time) of epihalohydrin, the type and amount of quaternary onium salt and basic compound used, the reaction temperature, the reaction time, etc. can be adjusted to control the reaction. can be controlled. Also, the reaction can be controlled by addition or removal of raw materials, products, etc. in step (1). Furthermore, the reaction can be controlled by adjusting the type and amount of the basic compound used, the reaction temperature, the reaction time, the reaction rate, etc. in the above step (2). In addition, the reaction can be controlled by adding or removing the product of step (2) or the like. As a result, the content of each component in the reaction product can be controlled.

前記エポキシ樹脂(A)中の成分、物性の調整は、反応の制御により行ってもよいし、精製工程の制御により行ってもよいし、別途成分を添加することにより行ってもよい。この際、前記エポキシ樹脂(A)を効率的に調製できる観点から、反応を制御してエポキシ樹脂の成分の含有量の調整を行うことが好ましい。 The components and physical properties of the epoxy resin (A) may be adjusted by controlling the reaction, by controlling the purification process, or by adding additional components. At this time, from the viewpoint of efficiently preparing the epoxy resin (A), it is preferable to control the reaction to adjust the contents of the components of the epoxy resin.

本発明で用いるビスフェノール型エポキシ樹脂(B)としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール化合物をエピハロヒドリンでポリグリシジルエーテル化したものが挙げられ、具体的には、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのビスフェノール型エポキシ樹脂のうち、粘度が低く含浸性に優れることから、ビスフェノールA型エポキシ樹脂または、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が好ましい。また、これらのビスフェノール型エポキシ樹脂は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Examples of the bisphenol-type epoxy resin (B) used in the present invention include polyglycidyl-etherified bisphenol compounds such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S with epihalohydrin. resin, bisphenol F-type epoxy resin, bisphenol S-type epoxy resin, bisphenol AD-type epoxy resin, tetrabromobisphenol A-type epoxy resin, and the like. Among these bisphenol type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins and bisphenol F type epoxy resins are preferable because of their low viscosity and excellent impregnation properties. Moreover, these bisphenol-type epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.

前記エピハロヒドリンとしては、上述したものと同様のものを用いることができる。 As the epihalohydrin, the same ones as those mentioned above can be used.

前記エピハロヒドリンの使用量は、副生成物の含有量をコントロールしやすい観点と収率とのバランスから、原料として用いるビスフェノール化合物の水酸基1モルに対して、1.2~20モルの範囲であることが好ましく、1.5~10モルの範囲であることがより好ましい。 The amount of the epihalohydrin used should be in the range of 1.2 to 20 mol per 1 mol of the hydroxyl group of the bisphenol compound used as the raw material, from the viewpoint of easily controlling the content of the by-product and the yield. is preferred, and a range of 1.5 to 10 mol is more preferred.

前記ビスフェノール化合物と前記エピハロヒドリンの反応は、例えば、前記ビスフェノール化合物が有する水酸基1モルに対して、0.9~2.0モルの塩基性触媒を一括添加または徐々に添加しながら20~120℃の温度で0.5~10時間反応させる方法が挙げられる。 The reaction between the bisphenol compound and the epihalohydrin is carried out at 20 to 120° C. while adding 0.9 to 2.0 mol of a basic catalyst all at once or gradually with respect to 1 mol of the hydroxyl group of the bisphenol compound. A method of reacting at temperature for 0.5 to 10 hours may be mentioned.

前記塩基性触媒としては、例えば、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂合成反応の触媒活性に優れる点からアルカリ金属水酸化物が好ましい。前記アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。 Examples of the basic catalyst include alkaline earth metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkali metal hydroxides and the like. Among these, alkali metal hydroxides are preferred from the viewpoint of excellent catalytic activity in the epoxy resin synthesis reaction. Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide and potassium hydroxide.

前記塩基性触媒の使用に際しては、これらの塩基性触媒を10~55質量%程度の水溶液の形態で使用しても良いし、固形の形態で使用しても良い。水溶液の形態で使用する場合には、塩基性触媒を反応系中に連続的に添加すると共に、反応混合物中から減圧または常圧条件の下、連続的に水とエピハロヒドリンとを留出させ、これを分液して水を除去し、エピハロヒドリンは反応混合物中に連続的に戻す方法でもよい。 When using the basic catalyst, these basic catalysts may be used in the form of an aqueous solution of about 10 to 55% by mass, or may be used in the form of a solid. When used in the form of an aqueous solution, the basic catalyst is continuously added to the reaction system, and water and epihalohydrin are continuously distilled from the reaction mixture under reduced pressure or normal pressure conditions. may be separated to remove water, and the epihalohydrin may be continuously returned to the reaction mixture.

また、前記ビスフェノール化合物と前記エピハロヒドリンとの反応は、必要に応じて、有機溶媒中で行うことができる。有機溶媒中で行うことにより反応速度が高まり、目的とするエポキシ樹脂を効率的に製造することができる。前記有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、1-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1-ブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール等のアルコール化合物、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、テトラヒドロフラン、1、4-ジオキサン、1、3-ジオキサン、ジエトキシエタン等のエーテル化合物、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒などが挙げられる。これらの有機溶媒は、それぞれ単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 Moreover, the reaction between the bisphenol compound and the epihalohydrin can be carried out in an organic solvent, if necessary. By carrying out the reaction in an organic solvent, the reaction rate is increased, and the desired epoxy resin can be produced efficiently. Examples of the organic solvent include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; alcohol compounds such as methanol, ethanol, 1-propyl alcohol, isopropyl alcohol, 1-butanol, secondary butanol and tertiary butanol; Examples thereof include cellosolves, ether compounds such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane and diethoxyethane, and aprotic polar solvents such as acetonitrile, dimethylsulfoxide and dimethylformamide. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

前記ビスフェノール化合物と前記エピハロヒドリンとの反応が終了した後、得られた反応生成物を水洗し、加熱減圧条件下で未反応のエピハロヒドリンや有機溶媒を留去することでビスフェノール型エポキシ樹脂を得ることができる。この際、得られるビスフェノール型エポキシ樹脂中の加水分解性ハロゲンを一層低減するために、得られたビスフェノール型エポキシ樹脂を再びトルエン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンなどの有機溶媒に溶解し、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水溶液を加えてさらに反応を行うこともできる。また、この際、反応速度の向上を目的として、4級アンモニウム塩やクラウンエーテル等の相関移動触媒を存在させてもよい。前記相関移動触媒を使用する場合のその使用量としては、用いるエポキシ樹脂100質量部に対して0.1~3.0質量部の範囲が好ましい。反応終了後は生成した塩を濾過または水洗などにより除去し、加熱減圧条件下で有機溶媒を留去することにより、目的とするビスフェノール型エポキシ樹脂を得ることができる。 After the reaction between the bisphenol compound and the epihalohydrin is completed, the resulting reaction product is washed with water, and the unreacted epihalohydrin and the organic solvent are distilled off under heating and reduced pressure conditions to obtain a bisphenol type epoxy resin. can. At this time, in order to further reduce hydrolyzable halogen in the obtained bisphenol type epoxy resin, the obtained bisphenol type epoxy resin is dissolved again in an organic solvent such as toluene, methyl isobutyl ketone or methyl ethyl ketone, and sodium hydroxide, Further reaction can be carried out by adding an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as potassium hydroxide. At this time, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt or crown ether may be present for the purpose of improving the reaction rate. When the phase transfer catalyst is used, the amount used is preferably in the range of 0.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin used. After completion of the reaction, the salt produced is removed by filtration or washing with water, and the organic solvent is distilled off under heating and reduced pressure conditions to obtain the desired bisphenol type epoxy resin.

また、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂(B)は、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、DIC株式会社製「EPICLON 850-S」、「EPICLON 860」、「EPICLON 830-S」等が挙げられる。 Moreover, the said bisphenol-type epoxy resin (B) may use a commercial item. Examples of the commercially available products include "EPICLON 850-S", "EPICLON 860" and "EPICLON 830-S" manufactured by DIC Corporation.

前記ビスフェノール型エポキシ樹脂(B)のエポキシ当量としては、低粘度でありながら、結晶性が高くなりすぎず、かつ耐熱性を維持することができることから、158~215g/当量の範囲が好ましく、165~195g/当量の範囲がより好ましい。 The epoxy equivalent weight of the bisphenol-type epoxy resin (B) is preferably in the range of 158 to 215 g/equivalent, since the viscosity is low, the crystallinity does not become too high, and the heat resistance can be maintained. A range of -195 g/equivalent is more preferred.

本発明において、前述の芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、エピハロヒドリンとの反応物である前記エポキシ樹脂(A)と、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂(B)との質量割合[(A)/(B)]は、機械特性及び耐熱性に優れた硬化物が得られることから、5/95~95/5の範囲であることが好ましく、10/90~90/10の範囲であることがより好ましい。 In the present invention, a reactant of catechol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring or pyrogallol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring and epihalohydrin The mass ratio [(A)/(B)] of the epoxy resin (A) and the bisphenol-type epoxy resin (B) is 5 because a cured product having excellent mechanical properties and heat resistance can be obtained. /95 to 95/5, more preferably 10/90 to 90/10.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、前記エポキシ樹脂(A)、前記エポキシ樹脂(B)以外のその他のエポキシ樹脂を含有していてもよい。 The epoxy resin composition of the present invention may contain other epoxy resins than the epoxy resin (A) and the epoxy resin (B) as long as the effect of the present invention is not impaired.

前記その他のエポキシ樹脂としては、例えば、その他のジグリシジルオキシベンゼン、ジグリシジルオキシナフタレン、ビフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、テトラフェノールエタン型エポキシ樹脂、フェノール又はナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレン又はナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応物型エポキシ樹脂、フェノール性水酸基含有化合物-アルコキシ基含有芳香族化合物共縮合型エポキシ樹脂、これら以外のナフタレン骨格含有エポキシ樹脂などが挙げられる。 Examples of the other epoxy resins include other diglycidyloxybenzene, diglycidyloxynaphthalene, biphenol type epoxy resin, novolac type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, tetraphenolethane type epoxy resin, phenol or naphthol aralkyl. type epoxy resin, phenylene or naphthylene ether type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction product type epoxy resin, phenolic hydroxyl group-containing compound-alkoxy group-containing aromatic compound co-condensation type epoxy resin, naphthalene skeleton-containing epoxy other than these A resin etc. are mentioned.

前記ビフェノール型エポキシ樹脂は、例えば、ビフェノールやテトラメチルビフェノール等のビフェノール化合物をエピハロヒドリンでポリグリシジルエーテル化したものが挙げられる。中でも、エポキシ当量が150~200g/当量の範囲であるものが好ましい。 Examples of the biphenol type epoxy resin include those obtained by polyglycidyl etherifying a biphenol compound such as biphenol or tetramethylbiphenol with epihalohydrin. Among them, those having an epoxy equivalent in the range of 150 to 200 g/equivalent are preferred.

前記ノボラック型エポキシ樹脂は、例えば、フェノール、クレゾール、ナフトール、ビスフェノール、ビフェノール等、各種フェノール化合物の一種乃至複数種からなるノボラック樹脂をエピハロヒドリンでポリグリシジルエーテル化したものが挙げられる。 Examples of the novolak-type epoxy resin include those obtained by polyglycidyl etherifying a novolac resin composed of one or more of various phenolic compounds such as phenol, cresol, naphthol, bisphenol, and biphenol with epihalohydrin.

前記トリフェノールメタン型エポキシ樹脂は、例えば、下記構造式(3)で表される構造部位を繰り返し構造単位として有するものが挙げられる。 Examples of the triphenolmethane-type epoxy resin include those having a structural site represented by the following structural formula (3) as a repeating structural unit.

Figure 0007172180000005
[式中R、Rはそれぞれ独立に水素原子又は構造式(3)で表される構造部位と*印が付されたメチン基を介して連結する結合点の何れかである。nは1以上の整数である。]
Figure 0007172180000005
[In the formula, each of R 5 and R 6 is independently a hydrogen atom or a bonding point that connects the structural site represented by the structural formula (3) via a methine group marked with *. n is an integer of 1 or more. ]

前記フェノール又はナフトールアラルキル型エポキシ樹脂は、例えば、グリシジルオキシベンゼン又はグリシジルオキシナフタレン構造が、下記構造式(4-1)~(4-3)の何れかで表される構造部位にて結節された分子構造を有するものが挙げられる。 In the phenol or naphthol aralkyl type epoxy resin, for example, a glycidyloxybenzene or glycidyloxynaphthalene structure is knotted at a structural site represented by any one of the following structural formulas (4-1) to (4-3). Those having a molecular structure are included.

Figure 0007172180000006
(式中Xは炭素原子数2~6のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、スルホン基の何れかである。]
Figure 0007172180000006
(In the formula, X is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, an ether bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, a sulfide group, or a sulfone group.)

前記ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂は、例えば、下記構造式(5-1)~(5-3)の何れかで表されるエポキシ化合物等が挙げられる。 Examples of the naphthalene skeleton-containing epoxy resin include epoxy compounds represented by any one of the following structural formulas (5-1) to (5-3).

Figure 0007172180000007
Figure 0007172180000007

前記その他のエポキシ樹脂の中でも、機械特性及び耐熱性に優れた硬化物が得られることから、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂が好ましい。 Among the other epoxy resins, triphenolmethane-type epoxy resins and naphthalene skeleton-containing epoxy resins are preferable because they give cured products having excellent mechanical properties and heat resistance.

前記その他のエポキシ樹脂の含有量としては、前記エポキシ樹脂(A)、前記エポキシ樹脂(B)、前記その他のエポキシ樹脂の合計質量中に、0.1~20質量%であることが好ましく、0.5~10質量%であることがより好ましい。 The content of the other epoxy resin is preferably 0.1 to 20% by mass in the total mass of the epoxy resin (A), the epoxy resin (B), and the other epoxy resin. 0.5 to 10% by mass is more preferable.

本発明の硬化性樹脂組成物は、前述のエポキシ樹脂組成物と硬化剤(C)とを含有するものである。 The curable resin composition of the present invention contains the aforementioned epoxy resin composition and a curing agent (C).

前記硬化剤(C)としては、低粘度であり、強化繊維への含浸性に優れた硬化性組成物が得られることから、25℃において液状の硬化剤(c1)を用いることが好ましい。 As the curing agent (C), it is preferable to use a curing agent (c1) that is liquid at 25° C., since a curable composition having a low viscosity and excellent impregnating properties into reinforcing fibers can be obtained.

前記硬化剤(c1)としては、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物;エチレンジアミン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6-トリスアミノメチルヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ポリエチレンイミンのダイマー酸エステル、1,2-プロパンジアミン、1,3-ブタンジアミン等の脂肪族アミン化合物;メンセンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(アミノメチル)ノルボルナン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、N-アミノエチルピペラジン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5.5)ウンデカン、ノルボルネンジアミン、N-メチルピペラジン、モルホリン、ピペリジン等の脂環式アミン化合物などが挙げられる。さらには、モノまたはポリエポキシ化合物をアミノ基に反応させて得られるエポキシ-アミン付加物、これらのアミノ基を有する化合物と、フェノール類及びホルムアルデヒドとを反応させて得られるマンニッヒ変性化物、ポリアミドアミン類(前記ポリアミンと長鎖カルボン酸との反応物、或いは、前記エポキシ付加物と長鎖カルボン酸との反応物)が挙げられる。これらの中でも、低粘度であり、かつ耐熱性に優れる観点から、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、ビスアミノメチルシクロヘキサンが好ましい。また、これらの硬化剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the curing agent (c1) include acid anhydrides such as methyltetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride, dodecenylsuccinic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride; Ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetramine, tripropylenetetramine, tetraethylenepentamine, hexa Methylenediamine, iminobispropylamine, bis(hexamethylene)triamine, 1,3,6-trisaminomethylhexane, trimethylhexamethylenediamine, polyetherdiamine, diethylaminopropylamine, dimer acid ester of polyethyleneimine, 1,2- Aliphatic amine compounds such as propanediamine and 1,3-butanediamine; mencenediamine, 1,4-cyclohexanediamine, isophoronediamine, bis(aminomethyl)norbornane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, N-aminoethyl Piperazine, diaminodicyclohexylmethane, bisaminomethylcyclohexane, 3,9-bis(3-aminopropyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro(5.5)undecane, norbornenediamine, N-methylpiperazine, morpholine , and alicyclic amine compounds such as piperidine. Furthermore, epoxy-amine adducts obtained by reacting mono- or polyepoxy compounds with amino groups, Mannich-modified products obtained by reacting these compounds having amino groups with phenols and formaldehyde, polyamidoamines (reaction product of the polyamine and long-chain carboxylic acid, or reaction product of the epoxy adduct and long-chain carboxylic acid). Among these, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, triethylenetetramine, isophoronediamine, and bisaminomethylcyclohexane are preferable from the viewpoint of low viscosity and excellent heat resistance. These curing agents can be used alone or in combination of two or more.

また、本発明の硬化性樹脂組成物としては、前記硬化剤(c1)以外のその他の硬化剤または硬化促進剤(以下、「その他の硬化剤(c2)」と略記する。)を用いてもよい。前記その他の硬化剤(c2)は、単独で用いることも、前記硬化剤(c1)と併せて用いることもできる。 Further, as the curable resin composition of the present invention, a curing agent or a curing accelerator other than the curing agent (c1) (hereinafter abbreviated as "another curing agent (c2)") may be used. good. The other curing agent (c2) can be used alone or in combination with the curing agent (c1).

前記その他の硬化剤(c2)としては、エポキシ樹脂の硬化剤または硬化促進剤として一般的に用いられている様々な化合物の何れも用いることができる。例えば、ジシアンジアミド、或いは、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸や、脂肪酸、ダイマー酸等のカルボン酸化合物とアミン化合物とを反応させて得られるアミド化合物; As the other curing agent (c2), any of various compounds generally used as curing agents or curing accelerators for epoxy resins can be used. For example, dicyandiamide, or aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, and azelaic acid, fatty acids, obtained by reacting carboxylic acid compounds such as dimer acid with amine compounds. amide compounds;

ポリヒドロキシベンゼン、ポリヒドロキシナフタレン、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、フェノール、クレゾール、ナフトール、ビスフェノール、ビフェノール等、各種フェノール化合物の一種乃至複数種からなるノボラック型フェノール樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、テトラフェノールエタン型フェノール樹脂、フェノール又はナフトールアラルキル型フェノール樹脂、フェニレン又はナフチレンエーテル型フェノール樹脂樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応物型フェノール樹脂、フェノール性水酸基含有化合物-アルコキシ基含有芳香族化合物共縮合型フェノール樹脂等のフェノール樹脂; Polyhydroxybenzene, polyhydroxynaphthalene, biphenol compound, bisphenol compound, phenol, cresol, naphthol, bisphenol, biphenol, etc. Novolac-type phenolic resin, triphenolmethane-type phenolic resin, tetraphenolethane composed of one or more of various phenolic compounds type phenolic resin, phenol or naphthol aralkyl type phenolic resin, phenylene or naphthylene ether type phenolic resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction product type phenolic resin, phenolic hydroxyl group-containing compound - alkoxy group-containing aromatic compound co-condensation type phenol Phenolic resins such as resins;

イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチル4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール等のイミダゾール誘導体; imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2 - imidazole derivatives such as methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole;

p-クロロフェニル-N,N-ジメチル尿素、3-フェニル-1,1-ジメチル尿素、3-(3,4-ジクロロフェニル)-N,N-ジメチル尿素、N-(3-クロロ-4-メチルフェニル)-N’,N’-ジメチル尿素等の尿素化合物; p-chlorophenyl-N,N-dimethylurea, 3-phenyl-1,1-dimethylurea, 3-(3,4-dichlorophenyl)-N,N-dimethylurea, N-(3-chloro-4-methylphenyl )-N',N'-urea compounds such as dimethylurea;

リン系化合物;有機酸金属塩;ルイス酸;アミン錯塩などが挙げられる。 Phosphorus compounds; organic acid metal salts; Lewis acids; amine complex salts and the like.

前記その他の硬化剤(c2)の配合割合は特に限定されるものではなく、所望の硬化物性能や、用途に応じて適宜調整することができる。 The mixing ratio of the other curing agent (c2) is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the desired cured product performance and application.

本発明の硬化性樹脂組成物には、前記エポキシ樹脂組成物、並びに前記硬化剤(c1)及び/または前記その他の硬化剤(c2)以外のその他の樹脂成分を含有することもできる。その他の樹脂成分としては、例えば、酸変性ポリブタジエン、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などを挙げることができる。 The curable resin composition of the present invention may contain resin components other than the epoxy resin composition, the curing agent (c1) and/or the other curing agent (c2). Other resin components include, for example, acid-modified polybutadiene, polyethersulfone resin, polycarbonate resin, and polyphenylene ether resin.

前記酸変性ポリブタジエンは、エポキシ樹脂成分との反応性を有する成分であり、酸変性ポリブタジエンを併用することにより、得られる硬化物において優れた機械強度、耐熱性、および耐湿熱性を発現させることができる。 The acid-modified polybutadiene is a component having reactivity with the epoxy resin component, and by using the acid-modified polybutadiene in combination, the resulting cured product can exhibit excellent mechanical strength, heat resistance, and resistance to moist heat. .

前記酸変性ポリブタジエンとしては、ブタジエン骨格に、1,3-ブタジエンや、2-メチル-1,3-ブタジエン由来の骨格を有するものが挙げられる。1,3-ブタジエン由来のものとしては、1,2-ビニル型、1,4-トランス型、1,4-シス型のいずれかの構造を有するものやこれらの構造を2種以上有するものが挙げられる。2-メチル-1,3-ブタジエン由来のものとしては、1,2-ビニル型、3,4-ビニル型、1,4-シス型、1,4-トランス型のいずれかの構造を有するものや、これらの構造を2種以上有するものが挙げられる。 Examples of the acid-modified polybutadiene include those having a butadiene skeleton derived from 1,3-butadiene or 2-methyl-1,3-butadiene. Those derived from 1,3-butadiene include those having any one of 1,2-vinyl, 1,4-trans, and 1,4-cis structures, and those having two or more of these structures. mentioned. Those derived from 2-methyl-1,3-butadiene have a structure of either 1,2-vinyl type, 3,4-vinyl type, 1,4-cis type or 1,4-trans type. and those having two or more of these structures.

前記酸変性ポリブタジエンの酸変性成分としては、特に限定されないが、不飽和カルボン酸を挙げることができる。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸が好ましく、反応性の点から無水イタコン酸、無水マレイン酸が好ましく、無水マレイン酸がさらに好ましい。 The acid-modified component of the acid-modified polybutadiene is not particularly limited, but unsaturated carboxylic acids can be mentioned. As the unsaturated carboxylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, and itaconic anhydride are preferable. From the viewpoint of reactivity, itaconic anhydride and maleic anhydride are preferable, and maleic anhydride is more preferable. .

前記酸変性ポリブタジエン中の不飽和カルボン酸の含有量は、エポキシ樹脂との反応性の観点から、酸変性ポリブタジエンが1,3-ブタジエン由来のものから構成される場合には、その酸価は5mgKOH/g~400mgKOH/gであることが好ましく、20mgKOH/g~300mgKOH/gであることがより好ましく、50mgKOH/g~200mgKOH/gであることがさらに好ましい。 Regarding the content of unsaturated carboxylic acid in the acid-modified polybutadiene, from the viewpoint of reactivity with epoxy resin, when the acid-modified polybutadiene is derived from 1,3-butadiene, the acid value is 5 mg KOH. /g to 400 mgKOH/g, more preferably 20 mgKOH/g to 300 mgKOH/g, and even more preferably 50 mgKOH/g to 200 mgKOH/g.

また、不飽和カルボン酸成分は、酸変性ポリブタジエン中に共重合されていればよく、その形態は限定されない。例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合(グラフト変性)等が挙げられる。 Moreover, the unsaturated carboxylic acid component is not limited as long as it is copolymerized in the acid-modified polybutadiene. Examples thereof include random copolymerization, block copolymerization, graft copolymerization (graft modification), and the like.

酸変性ポリブタジエンの平均モル質量は、酸変性ポリブタジエンが1,3-ブタジエン由来のものから構成される場合、1,000~8,000であることが好ましく、2,000~7,000であることがより好ましい。酸変性ポリブタジエンが、2-メチル-1,3-ブタジエン由来のものから構成される場合は、1,000~60,000であることが好ましく、15,000~40,000であることがより好ましい。平均モル質量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。 The average molar mass of the acid-modified polybutadiene is preferably 1,000 to 8,000, and preferably 2,000 to 7,000 when the acid-modified polybutadiene is derived from 1,3-butadiene. is more preferred. When the acid-modified polybutadiene is derived from 2-methyl-1,3-butadiene, it is preferably from 1,000 to 60,000, more preferably from 15,000 to 40,000. . Average molar masses can be determined using gel permeation chromatography (GPC).

酸変性ポリブタジエンは、ポリブタジエンを不飽和カルボン酸変性して得られるが、市販のものをそのまま用いてもよい。市販のものとしては、例えば、エボニック・デグサ社製無水マレイン酸変性液状ポリブタジエン(polyvest MA75、Polyvest EP MA120等)、クラレ社製無水マレイン酸変性ポリイソプレン(LIR-403、LIR-410)などを使用することができる。 Acid-modified polybutadiene is obtained by modifying polybutadiene with an unsaturated carboxylic acid, but commercially available products may be used as they are. Examples of commercially available products include maleic anhydride-modified liquid polybutadiene (Polyvest MA75, Polyvest EP MA120, etc.) manufactured by Evonik Degussa, and maleic anhydride-modified polyisoprene (LIR-403, LIR-410) manufactured by Kuraray. can do.

本発明の硬化性樹脂組成物中の前記酸変性ポリブタジエンの含有量は、得られる硬化物の伸び、耐熱性、耐湿熱性が良好となる点から、前記硬化性樹脂組成物の樹脂成分の合計質量を100質量部としたとき、1質量部~40質量部の割合で含まれていることが好ましく、3質量部~30質量部の割合で含まれていることがさらに好ましい。なお、前記硬化性樹脂組成物の樹脂成分の合計とは、前記エポキシ樹脂(A)、前記エポキシ樹脂(B)、前記硬化剤(c1)及び/または前記その他の硬化剤(c2)、前記その他の樹脂成分の合計のことである。 The content of the acid-modified polybutadiene in the curable resin composition of the present invention is the total mass of the resin components of the curable resin composition from the viewpoint that the resulting cured product has good elongation, heat resistance, and moist heat resistance. When is 100 parts by mass, it is preferably contained at a rate of 1 to 40 parts by mass, more preferably at a rate of 3 to 30 parts by mass. The total resin components of the curable resin composition are the epoxy resin (A), the epoxy resin (B), the curing agent (c1) and/or the other curing agent (c2), the other It is the total of the resin components of

前記ポリエーテルスルホン樹脂は、熱可塑性樹脂であり、前記硬化性樹脂組成物の硬化反応において、架橋ネットワークには含まれないが、高Tgを有する優れた改質剤効果により、得られる硬化物において、さらに優れた機械強度と耐熱性を発現させることができる。 The polyethersulfone resin is a thermoplastic resin, and in the curing reaction of the curable resin composition, it is not included in the crosslinked network, but has an excellent modifier effect with a high Tg. , further excellent mechanical strength and heat resistance can be expressed.

前記硬化性樹脂組成物中の前記ポリエーテルスルホン樹脂の含有量は、得られる硬化物の機械強度と、耐熱性が良好となる点から、前記硬化性樹脂組成物の樹脂成分の合計質量を100質量部としたとき、1質量部~30質量部の割合で含まれていることが好ましく、3質量部~20質量部の割合で含まれていることがさらに好ましい。 The content of the polyethersulfone resin in the curable resin composition is such that the total mass of the resin components in the curable resin composition is 100, because the resulting cured product has good mechanical strength and heat resistance. It is preferably contained in a proportion of 1 part by mass to 30 parts by mass, more preferably in a proportion of 3 parts by mass to 20 parts by mass.

前記ポリカーボネート樹脂は、例えば、2価又は2官能型のフェノールとハロゲン化カルボニルとの重縮合物、或いは、2価又は2官能型のフェノールと炭酸ジエステルとをエステル交換法により重合させたものが挙げられる。 Examples of the polycarbonate resin include a polycondensate of divalent or bifunctional phenol and carbonyl halide, or a product obtained by polymerizing divalent or bifunctional phenol and carbonic acid diester by transesterification. be done.

前記2価又は2官能型のフェノールは、例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール等が挙げられる。これら2価のフェノールの中でも、ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン類が好ましく、さらに、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンを主原料としたものが特に好ましい。 The dihydric or difunctional phenols are, for example, 4,4′-dihydroxybiphenyl, bis(4-hydroxyphenyl)methane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(4 -hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(4- hydroxyphenyl)cyclohexane, bis(4-hydroxyphenyl)ether, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxide, bis(4-hydroxyphenyl)ketone, hydroquinone, resorcinol, catechol and the like. Among these dihydric phenols, bis(hydroxyphenyl)alkanes are preferred, and those using 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane as the main raw material are particularly preferred.

他方、2価又は2官能型のフェノールと反応させるハロゲン化カルボニル又は炭酸ジエステルは、例えば、ホスゲン;二価フェノールのジハロホルメート、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m-クレジルカーボネート等のジアリールカーボネート;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジアミルカーボネート、ジオクチルカーボネート等の脂肪族カーボネート化合物などが挙げられる。 On the other hand, carbonyl halides or diesters of carbonic acid to be reacted with dihydric or difunctional phenols are, for example, phosgene; and aliphatic carbonate compounds such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diisopropyl carbonate, dibutyl carbonate, diamyl carbonate and dioctyl carbonate.

また、前記ポリカーボネート樹脂は、そのポリマー鎖の分子構造が直鎖構造であるもののほか、これに分岐構造を有していてもよい。斯かる分岐構造は、原料成分として、1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、α,α’,α”-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、フロログルシン、トリメリット酸、イサチンビス(o-クレゾール)等を用いることにより導入することができる。 Moreover, the polycarbonate resin may have a branched structure in addition to the linear molecular structure of the polymer chain. Such a branched structure has 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl)ethane, α,α',α″-tris(4-hydroxyphenyl)-1,3,5-triisopropylbenzene as raw material components. , phloroglucin, trimellitic acid, isatin bis(o-cresol) and the like.

前記ポリフェニレンエーテル樹脂は、例えば、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-エチル-14-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジエチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エチル-6-n-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジ-n-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-n-ブチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エチル-6-イソプロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-ヒドロキシエチル-1,4-フェニレン)エーテル等が挙げられる。 The polyphenylene ether resins include, for example, poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether, poly(2-methyl-6-ethyl-14-phenylene) ether, poly(2,6-diethyl-1, 4-phenylene) ether, poly(2-ethyl-6-n-propyl-1,4-phenylene) ether, poly(2,6-di-n-propyl-1,4-phenylene) ether, poly(2- methyl-6-n-butyl-1,4-phenylene) ether, poly(2-ethyl-6-isopropyl-1,4-phenylene) ether, poly(2-methyl-6-hydroxyethyl-1,4-phenylene) ) ether and the like.

この中でも、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルが好ましく、2-(ジアルキルアミノメチル)-6-メチルフェニレンエーテルユニットや2-(N-アルキル-N-フェニルアミノメチル)-6-メチルフェニレンエーテルユニット等を部分構造として含むポリフェニレンエーテルであってもよい。 Among these, poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether is preferable, and 2-(dialkylaminomethyl)-6-methylphenylene ether unit and 2-(N-alkyl-N-phenylaminomethyl)- A polyphenylene ether containing a 6-methylphenylene ether unit or the like as a partial structure may also be used.

前記ポリフェニレンエーテル樹脂は、その樹脂構造にカルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、シリル基、水酸基、無水ジカルボキル基等の反応性官能基を、グラフト反応や、共重合等何らかの方法で導入した変性ポリフェニレンエーテル樹脂も本発明の目的を損なわない範囲で使用できる。 In the polyphenylene ether resin, a reactive functional group such as a carboxyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, a silyl group, a hydroxyl group, or an anhydride dicarboxyl group is introduced into the resin structure by some method such as graft reaction or copolymerization. Modified polyphenylene ether resins can also be used as long as the objects of the present invention are not impaired.

本発明の硬化性樹脂組成物は、前記ポリカーボネート樹脂やポリフェニレンエーテル樹脂を含有することで、得られる硬化物においてより優れた機械強度を発現できるようになる。 By containing the polycarbonate resin or polyphenylene ether resin, the curable resin composition of the present invention can exhibit more excellent mechanical strength in the resulting cured product.

本発明の硬化性樹脂組成物は、難燃剤/難燃助剤、充填材、添加剤、有機溶剤等を本発明の効果を損なわない範囲で含有することができる。前記硬化性樹脂組成物を製造する際の配合順序は、本発明の効果が達成できる方法であれば特に限定されない。すなわち、すべての成分を予め混合して用いてもよいし、適宜順番に混合して用いてもよい。また、配合方法は、例えば、押出機、加熱ロール、ニーダー、ローラミキサー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練製造することができる。以下で、本発明の硬化性樹脂組成物に含有可能な各種部材について説明する。 The curable resin composition of the present invention can contain flame retardants/flame retardant aids, fillers, additives, organic solvents, and the like within limits that do not impair the effects of the present invention. The order of compounding when producing the curable resin composition is not particularly limited as long as the method can achieve the effects of the present invention. That is, all components may be mixed in advance and used, or may be mixed in order as appropriate. As for the blending method, for example, kneading can be carried out using a kneader such as an extruder, a heating roll, a kneader, a roller mixer, or a Banbury mixer. Various members that can be contained in the curable resin composition of the present invention are described below.

・難燃剤/難燃助剤
本発明の硬化性樹脂組成物は、難燃性を発揮させるために、実質的にハロゲン原子を含有しない非ハロゲン系難燃剤を含有していてもよい。
• Flame Retardant/Auxiliary Flame Retardant The curable resin composition of the present invention may contain a non-halogen flame retardant that does not substantially contain halogen atoms in order to exhibit flame retardancy.

前記非ハロゲン系難燃剤としては、例えば、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン系難燃剤、無機系難燃剤、有機金属塩系難燃剤等が挙げられ、それらの使用に際しても何等制限されるものではなく、単独で使用しても、同一系の難燃剤を複数用いても良く、また、異なる系の難燃剤を組み合わせて用いることも可能である。 Examples of the non-halogen flame retardants include phosphorus flame retardants, nitrogen flame retardants, silicone flame retardants, inorganic flame retardants, organic metal salt flame retardants, and the like. A single flame retardant may be used, or a plurality of flame retardants of the same type may be used, or flame retardants of different types may be used in combination.

前記リン系難燃剤としては、無機系、有機系のいずれも使用することができる。無機系化合物としては、例えば、赤リン、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウム類、リン酸アミド等の無機系含窒素リン化合物が挙げられる。 Both inorganic and organic flame retardants can be used as the phosphorus-based flame retardant. Examples of inorganic compounds include red phosphorus, monoammonium phosphate, diammonium phosphate, triammonium phosphate, ammonium phosphates such as ammonium polyphosphate, and inorganic nitrogen-containing phosphorus compounds such as phosphoramide. .

また、前記赤リンは、加水分解等の防止を目的として表面処理が施されていることが好ましく、表面処理方法としては、例えば、(i)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、硝酸ビスマス又はこれらの混合物等の無機化合物で被覆処理する方法、(ii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物、及びフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の混合物で被覆処理する方法、(iii)水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化チタン等の無機化合物の被膜の上にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で二重に被覆処理する方法等が挙げられる。 In addition, the red phosphorus is preferably surface-treated for the purpose of preventing hydrolysis, etc. Examples of surface treatment methods include (i) magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zinc hydroxide, water (ii) inorganic compounds such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zinc hydroxide, titanium hydroxide, and the like, and A method of coating with a mixture of a thermosetting resin such as a phenolic resin, (iii) a coating of an inorganic compound such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zinc hydroxide, titanium hydroxide, etc. is coated with a thermosetting resin such as a phenolic resin. A method of double-coating with a resin and the like can be mentioned.

前記有機リン系化合物としては、例えば、リン酸エステル化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、ホスフィンオキシド化合物、ホスホラン化合物、有機系含窒素リン化合物等の汎用有機リン系化合物の他、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン=10-オキシド、10-(2,5―ジヒドロオキシフェニル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン=10-オキシド、10-(2,7-ジヒドロオキシナフチル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン=10-オキシド等の環状有機リン化合物が挙げられる。 Examples of the organic phosphorus compounds include general-purpose organic phosphorus compounds such as phosphate ester compounds, phosphonic acid compounds, phosphinic acid compounds, phosphine oxide compounds, phosphorane compounds, organic nitrogen-containing phosphorus compounds, and 9,10- Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene = 10-oxide, 10-(2,5-dihydroxyphenyl)-10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene = 10-oxide, 10-(2,7 -dihydroxynaphthyl)-10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene=10-oxide and other cyclic organic phosphorus compounds.

また前記リン系難燃剤を使用する場合、該リン系難燃剤にハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、ホウ化合物、酸化ジルコニウム、黒色染料、炭酸カルシウム、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、活性炭等を併用してもよい。 When the phosphorus-based flame retardant is used, hydrotalcite, magnesium hydroxide, boric compounds, zirconium oxide, black dye, calcium carbonate, zeolite, zinc molybdate, activated carbon, etc. may be used in combination with the phosphorus-based flame retardant. good.

前記窒素系難燃剤としては、例えば、トリアジン化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物、フェノチアジン等が挙げられ、トリアジン化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物が好ましい。 Examples of the nitrogen-based flame retardant include triazine compounds, cyanuric acid compounds, isocyanuric acid compounds, phenothiazine, etc. Triazine compounds, cyanuric acid compounds, and isocyanuric acid compounds are preferred.

前記トリアジン化合物としては、例えば、メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メロン、メラム、サクシノグアナミン、エチレンジメラミン、ポリリン酸メラミン、トリグアナミン等の他、例えば、硫酸グアニルメラミン、硫酸メレム、硫酸メラムなどの硫酸アミノトリアジン化合物、前記アミノトリアジン変性フェノール樹脂、及び該アミノトリアジン変性フェノール樹脂を更に桐油、異性化アマニ油等で変性したもの等が挙げられる。 Examples of the triazine compound include melamine, acetoguanamine, benzoguanamine, melon, melam, succinoguanamine, ethylenedimelamine, melamine polyphosphate, triguanamine, and guanylmelamine sulfate, melem sulfate, and melam sulfate. Examples thereof include aminotriazine sulfate compounds, the above aminotriazine-modified phenol resins, and products obtained by further modifying the aminotriazine-modified phenol resins with tung oil, isomerized linseed oil, and the like.

前記シアヌル酸化合物の具体例としては、例えば、シアヌル酸、シアヌル酸メラミン等を挙げることができる。 Specific examples of the cyanuric acid compound include cyanuric acid and melamine cyanurate.

前記窒素系難燃剤の配合量としては、窒素系難燃剤の種類、前記硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、前記硬化性樹脂組成物の樹脂成分の合計100質量部に対し、0.05質量部~10質量部の範囲で配合することが好ましく、特に0.1質量部~5質量部の範囲で配合することが好ましい。 The amount of the nitrogen-based flame retardant compounded is appropriately selected depending on the type of the nitrogen-based flame retardant, other components of the curable resin composition, and the desired degree of flame retardancy. It is preferable to blend in the range of 0.05 parts by mass to 10 parts by mass, particularly in the range of 0.1 parts by mass to 5 parts by mass, based on the total 100 parts by mass of the resin components of the resin composition. preferable.

また前記窒素系難燃剤を使用する際、金属水酸化物、モリブデン化合物等を併用してもよい。 Moreover, when using the said nitrogen-type flame retardant, you may use a metal hydroxide, a molybdenum compound, etc. together.

前記シリコーン系難燃剤としては、ケイ素原子を含有する有機化合物であれば特に制限がなく使用でき、例えば、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂等が挙げられる。 As the silicone-based flame retardant, any organic compound containing a silicon atom can be used without particular limitation, and examples thereof include silicone oil, silicone rubber, and silicone resin.

前記シリコーン系難燃剤の配合量としては、シリコーン系難燃剤の種類、前記硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、前記硬化性樹脂組成物の樹脂成分の合計100質量部に対し、0.05質量部~20質量部の範囲で配合することが好ましい。また前記シリコーン系難燃剤を使用する際、モリブデン化合物、アルミナ等を併用してもよい。 The amount of the silicone flame retardant compounded is appropriately selected depending on the type of the silicone flame retardant, other components of the curable resin composition, and the desired degree of flame retardancy. 0.05 parts by mass to 20 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the resin components of the resin composition. Moreover, when using the said silicone type flame retardant, you may use a molybdenum compound, an alumina, etc. together.

前記無機系難燃剤としては、例えば、金属水酸化物、金属酸化物、金属炭酸塩化合物、金属粉、ホウ素化合物、低融点ガラス等が挙げられる。 Examples of the inorganic flame retardant include metal hydroxides, metal oxides, metal carbonate compounds, metal powders, boron compounds, and low-melting glass.

前記金属水酸化物の具体例としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ジルコニウム等を挙げることができる。 Specific examples of the metal hydroxide include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, dolomite, hydrotalcite, calcium hydroxide, barium hydroxide, and zirconium hydroxide.

前記金属酸化物の具体例としては、例えば、モリブデン酸亜鉛、三酸化モリブデン、スズ酸亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン等を挙げることができる。 Specific examples of the metal oxides include zinc molybdate, molybdenum trioxide, zinc stannate, tin oxide, aluminum oxide, iron oxide, titanium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, and cobalt oxide. , bismuth oxide, chromium oxide, nickel oxide, copper oxide, tungsten oxide, and the like.

前記金属炭酸塩化合物の具体例としては、例えば、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、炭酸鉄、炭酸コバルト、炭酸チタン等を挙げることができる。 Specific examples of the metal carbonate compounds include zinc carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, basic magnesium carbonate, aluminum carbonate, iron carbonate, cobalt carbonate, and titanium carbonate.

前記金属粉の具体例としては、例えば、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、ニッケル、銅、タングステン、スズ等を挙げることができる。 Specific examples of the metal powder include aluminum, iron, titanium, manganese, zinc, molybdenum, cobalt, bismuth, chromium, nickel, copper, tungsten and tin.

前記ホウ素化合物の具体例としては、例えば、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸、ホウ砂等を挙げることができる。 Specific examples of the boron compound include zinc borate, zinc metaborate, barium metaborate, boric acid, and borax.

前記低融点ガラスの具体例としては、例えば、シープリー(ボクスイ・ブラウン社)、水和ガラスSiO-MgO-HO、PbO-B系、ZnO-P-MgO系、P-B-PbO-MgO系、P-Sn-O-F系、PbO-V-TeO系、Al-HO系、ホウ珪酸鉛系等のガラス状化合物を挙げることができる。 Specific examples of the low-melting glass include Seapley (Bokusui Brown Co.), hydrated glass SiO 2 —MgO—H 2 O, PbO—B 2 O 3 system, ZnO—P 2 O 5 —MgO system, P2O5 - B2O3 - PbO -MgO system, P-Sn-O-F system, PbO- V2O5 - TeO2 system, Al2O3 - H2O system, lead borosilicate system, etc. can be mentioned.

前記無機系難燃剤の配合量としては、無機系難燃剤の種類、前記硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、前記硬化性樹脂組成物の樹脂成分の合計100質量部に対し、0.05質量部~20質量部の範囲で配合することが好ましく、特に0.5質量部~15質量部の範囲で配合することが好ましい。 The amount of the inorganic flame retardant compounded is appropriately selected depending on the type of the inorganic flame retardant, other components of the curable resin composition, and the desired degree of flame retardancy. It is preferable to blend in the range of 0.05 parts by mass to 20 parts by mass, particularly in the range of 0.5 parts by mass to 15 parts by mass, based on the total 100 parts by mass of the resin components of the resin composition. preferable.

前記有機金属塩系難燃剤としては、例えば、フェロセン、アセチルアセトナート金属錯体、有機金属カルボニル化合物、有機コバルト塩化合物、有機スルホン酸金属塩、金属原子と芳香族化合物又は複素環化合物がイオン結合又は配位結合した化合物等が挙げられる。 Examples of the organometallic salt-based flame retardants include ferrocene, acetylacetonate metal complexes, organometallic carbonyl compounds, organic cobalt salt compounds, organic sulfonate metal salts, metal atoms and aromatic compounds or heterocyclic compounds in ionic bonds or Coordinate bonded compounds and the like can be mentioned.

前記有機金属塩系難燃剤の配合量としては、有機金属塩系難燃剤の種類、前記硬化性樹脂組成物の他の成分、所望の難燃性の程度によって適宜選択されるものであるが、例えば、前記硬化性樹脂組成物の樹脂成分の合計100質量部に対し、0.005質量部~10質量部の範囲で配合することが好ましい。 The amount of the organometallic salt-based flame retardant compounded is appropriately selected depending on the type of the organometallic salt-based flame retardant, other components of the curable resin composition, and the desired degree of flame retardancy. For example, it is preferable to mix 0.005 parts by mass to 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the resin components of the curable resin composition.

・充填材
本発明の硬化性樹脂組成物は、充填材を含有していてもよい。本発明の硬化性樹脂組成物が充填材を含有すると、得られる硬化物において優れた機械特性を発現させることができるようになる。
- Filler The curable resin composition of the present invention may contain a filler. When the curable resin composition of the present invention contains a filler, the resulting cured product can exhibit excellent mechanical properties.

充填材としては、例えば、酸化チタン、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス繊維、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、硼酸アルミニウム、硼酸マグネシウム、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、水酸化アルミや、ケナフ繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、石英繊維等の繊維状補強剤や、非繊維状補強剤等が挙げられる。これらは一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。また、これらは、有機物や無機物等で被覆されていてもよい。 Examples of fillers include titanium oxide, glass beads, glass flakes, glass fibers, calcium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, potassium titanate, aluminum borate, magnesium borate, fused silica, crystalline silica, alumina, nitride Examples include fibrous reinforcing agents such as silicon, aluminum hydroxide, kenaf fiber, carbon fiber, alumina fiber, quartz fiber, and non-fibrous reinforcing agents. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Moreover, these may be coated with an organic substance, an inorganic substance, or the like.

また、充填材としてガラス繊維を用いる場合、長繊維タイプのロービング、短繊維タイプのチョップドストランド、ミルドファイバー等から選択して用いることが出来る。ガラス繊維は使用する樹脂用に表面処理した物を用いるのが好ましい。充填材は配合されることによって、燃焼時に生成する不燃層(又は炭化層)の強度を一層向上させることができる。燃焼時に一度生成した不燃層(又は炭化層)が破損しにくくなり、安定した断熱能力を発揮できるようになり、より大きな難燃効果が得られる。さらに、材料に高い剛性も付与することができる。 When glass fiber is used as a filler, it can be selected from long fiber type rovings, short fiber type chopped strands, milled fibers, and the like. It is preferable to use a glass fiber surface-treated for the resin to be used. By blending the filler, the strength of the incombustible layer (or carbonized layer) generated during combustion can be further improved. The incombustible layer (or carbonized layer) once formed during combustion is less likely to be damaged, and a stable heat insulating ability can be exhibited, resulting in a greater flame retardant effect. Furthermore, a high stiffness can be imparted to the material.

・添加剤
本発明の硬化性樹脂組成物は、添加剤を含有していてもよい。本発明の硬化性樹脂組成物が添加剤を含有すると、得られる硬化物において剛性や寸法安定性等、他の特性が向上する。添加剤としては、例えば可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の安定剤、帯電防止剤、導電性付与剤、応力緩和剤、離型剤、結晶化促進剤、加水分解抑制剤、潤滑剤、衝撃付与剤、摺動性改良剤、相溶化剤、核剤、強化剤、補強剤、流動調整剤、染料、増感材、着色用顔料、ゴム質重合体、増粘剤、沈降防止剤、タレ防止剤、消泡剤、カップリング剤、防錆剤、抗菌・防カビ剤、防汚剤、導電性高分子等を添加することも可能である。
- Additives The curable resin composition of the present invention may contain additives. When the curable resin composition of the present invention contains an additive, other properties such as rigidity and dimensional stability are improved in the resulting cured product. Additives include, for example, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, stabilizers such as light stabilizers, antistatic agents, conductivity-imparting agents, stress relaxation agents, release agents, crystallization accelerators, and hydrolysis inhibitors. agents, lubricants, impact agents, slidability improvers, compatibilizers, nucleating agents, reinforcing agents, reinforcing agents, flow control agents, dyes, sensitizers, coloring pigments, rubbery polymers, thickeners , an anti-settling agent, an anti-sagging agent, an anti-foaming agent, a coupling agent, an anti-rust agent, an anti-bacterial/anti-mold agent, an anti-fouling agent, a conductive polymer and the like can be added.

・有機溶剤
本発明の硬化性樹脂組成物は、フィラメントワインディング法にて繊維強化樹脂成形品を製造する場合などには、有機溶剤を含有していてもよい。ここで使用し得る有機溶剤としては、メチルエチルケトンアセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられ、その選択や適正な使用量は用途によって適宜選択し得る。
-Organic solvent The curable resin composition of the present invention may contain an organic solvent, for example, when a fiber-reinforced resin molded article is produced by a filament winding method. Examples of organic solvents that can be used here include methyl ethyl ketone acetone, dimethylformamide, methyl isobutyl ketone, methoxypropanol, cyclohexanone, methyl cellosolve, ethyl diglycol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and the like. can be appropriately selected depending on the application.

本発明の硬化性樹脂組成物は、低粘度でかつ硬化性に優れ、得られる硬化物において高い機械強度と耐熱性とを有することから、塗料や電気・電子材料、接着剤、成型品等、様々な用途に用いることができる。本発明の硬化性樹脂組成物はそれ自体を硬化させて用いる用途の他、繊維強化複合材料や繊維強化樹脂成形品等にも好適に用いることができる。以下にこれらについて説明する。 The curable resin composition of the present invention has low viscosity and excellent curability, and the resulting cured product has high mechanical strength and heat resistance. It can be used for various purposes. The curable resin composition of the present invention can be suitably used for fiber-reinforced composite materials, fiber-reinforced resin moldings, and the like, in addition to applications in which the composition itself is cured. These are described below.

・硬化性樹脂組成物の硬化物
本発明の硬化性樹脂組成物から硬化物を得る方法としては、一般的な硬化性樹脂組成物の硬化方法に準拠すればよく、例えば加熱温度条件は、組み合わせる硬化剤の種類や用途等によって、適宜選択すればよい。例えば、前記硬化性樹脂組成物を、室温~250℃程度の温度範囲で加熱する方法が挙げられる。成形方法なども硬化性樹脂組成物の一般的な方法が用いること可能であり、特に本発明の硬化性樹脂組成物に特有の条件は不要である。
- Cured product of the curable resin composition The method for obtaining a cured product from the curable resin composition of the present invention may conform to a general curing method for a curable resin composition. For example, the heating temperature conditions are combined. It may be appropriately selected according to the type and application of the curing agent. For example, a method of heating the curable resin composition in a temperature range of about room temperature to 250° C. can be used. A general method for a curable resin composition can be used as a molding method, and conditions specific to the curable resin composition of the present invention are unnecessary.

・繊維強化複合材料
本発明の繊維強化複合材料とは、前記硬化性樹脂組成物を強化繊維に含浸させた後の硬化前の状態の材料のことである。ここで、強化繊維は、有撚糸、解撚糸、又は無撚糸などいずれでも良いが、解撚糸や無撚糸が、繊維強化複合材料において優れた成形性を有することから、好ましい。さらに、強化繊維の形態は、繊維方向が一方向に引き揃えたものや、織物が使用できる。織物では、平織り、朱子織りなどから、使用する部位や用途に応じて自由に選択することができる。具体的には、機械的強度や耐久性に優れることから、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維などが挙げられ、これらの2種以上を併用することもできる。これらの中でもとりわけ成形品の強度が良好なものとなる点から炭素繊維が好ましく、かかる、炭素繊維は、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系、レーヨン系などの各種のものが使用できる。
- Fiber-reinforced composite material The fiber-reinforced composite material of the present invention is a material in a state before curing after impregnating reinforcing fibers with the curable resin composition. Here, the reinforcing fibers may be twisted yarns, untwisted yarns, or untwisted yarns, but untwisted yarns and untwisted yarns are preferable because they have excellent moldability in the fiber-reinforced composite material. Furthermore, as for the form of the reinforcing fibers, those in which the fiber direction is aligned in one direction or a woven fabric can be used. The woven fabric can be freely selected from plain weave, satin weave, etc., depending on the site and application. Specifically, carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, boron fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, etc., which are excellent in mechanical strength and durability, can be used, and two or more of these can be used in combination. . Among these, carbon fiber is particularly preferable because the strength of the molded article is excellent, and various types of carbon fiber such as polyacrylonitrile, pitch, and rayon can be used.

本発明の硬化性樹脂組成物から繊維強化複合材料を得る方法としては、特に限定されないが、例えば、前記硬化性樹脂組成物を構成する各成分を均一に混合してワニスを製造し、次いで、前記で得られたワニスに強化繊維を一方向に引き揃えた一方向強化繊維を浸漬させる方法(プルトルージョン法やフィラメントワインディング法での硬化前の状態)や、強化繊維の織物を重ねて凹型にセットし、その後、凸型で密閉してから樹脂を注入し圧力含浸させる方法(RTM法での硬化前の状態)等が挙げられる。 The method for obtaining a fiber-reinforced composite material from the curable resin composition of the present invention is not particularly limited. For example, the components constituting the curable resin composition are uniformly mixed to produce a varnish, A method of immersing the unidirectional reinforcing fibers in which the reinforcing fibers are aligned in one direction in the varnish obtained above (the state before curing by the pultrusion method or the filament winding method), or overlapping the reinforcing fiber fabrics to form a concave shape. A method of setting, sealing with a convex mold, injecting resin and impregnating under pressure (state before curing by RTM method), and the like can be mentioned.

本発明の繊維強化複合材料は、前記硬化性樹脂組成物が必ずしも繊維束の内部まで含浸されている必要はなく、繊維の表面付近に該硬化性樹脂組成物が局在化している態様であっても良い。 In the fiber-reinforced composite material of the present invention, the curable resin composition does not necessarily impregnate the inside of the fiber bundle, and the curable resin composition is localized near the surface of the fiber. can be

さらに、本発明の繊維強化複合材料は、繊維強化複合材料の全体積に対する強化繊維の体積含有率が40%~85%であることが好ましく、強度の点から50%~70%の範囲であることがさらに好ましい。体積含有率が40%未満の場合、前記硬化性樹脂組成物の含有量が多すぎて得られる硬化物の難燃性が不足したり、比弾性率と比強度に優れる繊維強化複合材料に要求される諸特性を満たすことができなかったりする場合がある。また、体積含有率が85%を超えると、強化繊維と硬化性樹脂組成物の接着性が低下してしまう場合がある。 Furthermore, in the fiber-reinforced composite material of the present invention, the volume content of the reinforcing fibers with respect to the total volume of the fiber-reinforced composite material is preferably 40% to 85%, and in terms of strength, it is in the range of 50% to 70%. is more preferred. If the volume content is less than 40%, the content of the curable resin composition is too large, resulting in insufficient flame retardancy of the resulting cured product, or is required for fiber reinforced composite materials with excellent specific elastic modulus and specific strength. In some cases, it may not be possible to satisfy the various characteristics that are required. Moreover, when the volume content exceeds 85%, the adhesiveness between the reinforcing fibers and the curable resin composition may deteriorate.

・繊維強化樹脂成形品
本発明の繊維強化樹脂成形品とは、強化繊維と硬化性樹脂組成物の硬化物とを有する成形品であり、繊維強化複合材料を熱硬化させて得られるものである。本発明の繊維強化樹脂成形品として、具体的には、繊維強化成形品における強化繊維の体積含有率が40%~85%の範囲であることが好ましく、強度の観点から50%~70%の範囲であることが特に好ましい。そのような繊維強化樹脂成形品としては、例えば、フロントサブフレーム、リアサブフレーム、フロントピラー、センターピラー、サイドメンバー、クロスメンバー、サイドシル、ルーフレール、プロペラシャフトなどの自動車部品、電線ケーブルのコア部材、海底油田用のパイプ材、印刷機用ロール・パイプ材、ロボットフォーク材、航空機の一次構造材、二次構造材などを挙げることができる。
・Fiber-reinforced resin molded article The fiber-reinforced resin molded article of the present invention is a molded article having reinforcing fibers and a cured product of a curable resin composition, and is obtained by thermosetting a fiber-reinforced composite material. . Specifically, as the fiber-reinforced resin molded product of the present invention, the volume content of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced molded product is preferably in the range of 40% to 85%, and from the viewpoint of strength, it is 50% to 70%. A range is particularly preferred. Examples of such fiber-reinforced resin molded products include automobile parts such as front subframes, rear subframes, front pillars, center pillars, side members, cross members, side sills, roof rails and propeller shafts, core members for electric cables, Examples include pipe materials for submarine oil fields, roll and pipe materials for printers, robot fork materials, primary structural materials for aircraft, secondary structural materials, and the like.

本発明の硬化性樹脂組成物から繊維強化成形品を得る方法としては、特に限定されないが、引き抜き成形法(プルトルージョン法)、フィラメントワインディング法、RTM法などを用いることが好ましい。引き抜き成形法(プルトルージョン法)とは、繊維強化複合材料を金型内へ導入して、加熱硬化したのち、引き抜き装置で引き抜くことにより繊維強化樹脂成形品を成形する方法であり、フィラメントワインディング法とは、繊維強化複合材料(一方向繊維を含む)を、アルミライナーやプラスチックライナー等に回転させながら巻きつけたのち、加熱硬化させて繊維強化樹脂成形品を成形する方法であり、RTM法とは、凹型と凸型の2種類の金型を使用する方法であって、前記金型内で繊維強化複合材料を加熱硬化させて繊維強化樹脂成形品を成形する方法である。なお、大型製品や複雑な形状の繊維強化樹脂成形品を成形する場合には、RTM法を用いることが好ましい。 A method for obtaining a fiber-reinforced molded article from the curable resin composition of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a pultrusion method (pultrusion method), a filament winding method, an RTM method, or the like. The pultrusion method is a method of molding a fiber-reinforced resin molded product by introducing a fiber-reinforced composite material into a mold, heating and curing it, and then pulling it out with a drawing device. is a method in which a fiber-reinforced composite material (including unidirectional fibers) is wound while rotating around an aluminum liner, a plastic liner, etc., and then cured by heating to form a fiber-reinforced resin molded product. is a method using two types of molds, a concave mold and a convex mold, in which a fiber-reinforced composite material is heat-cured in the mold to form a fiber-reinforced resin molded product. It is preferable to use the RTM method when molding a large-sized product or a fiber-reinforced resin molded product having a complicated shape.

繊維強化樹脂成形品の成形条件としては、繊維強化複合材料を50℃~250℃の温度範囲で熱硬化させて成形することが好ましく、70℃~220℃の温度範囲で成形することがより好ましい。かかる成形温度が低すぎると、十分な速硬化性が得られない場合があり、逆に高すぎると、熱歪みによる反りが発生しやすくなったりする場合があるためである。他の成形条件としては、繊維強化複合材料を50℃~100℃で予備硬化させ、タックフリー状の硬化物にした後、更に、120℃~200℃の温度条件で処理するなど、2段階で硬化させる方法などを挙げることができる。 As the molding conditions for the fiber-reinforced resin molded article, the fiber-reinforced composite material is preferably molded by thermosetting at a temperature range of 50° C. to 250° C., and more preferably molded at a temperature range of 70° C. to 220° C. . This is because if the molding temperature is too low, sufficient rapid curing may not be obtained, and if it is too high, warping due to thermal strain may easily occur. As other molding conditions, the fiber-reinforced composite material is precured at 50° C. to 100° C. to obtain a tack-free cured product, and then further treated at a temperature condition of 120° C. to 200° C., in two stages. A method of curing, etc. can be mentioned.

本発明の硬化性樹脂組成物から繊維強化成形品を得る他の方法としては、金型に繊維骨材を敷き、前記ワニスや繊維骨材を多重積層してゆくハンドレイアップ法やスプレーアップ法、オス型・メス型のいずれかを使用し、強化繊維からなる基材にワニスを含浸させながら積み重ねて成形、圧力を成形物に作用させることのできるフレキシブルな型をかぶせ、気密シールしたものを真空(減圧)成型する真空バッグ法、あらかじめ強化繊維を含有するワニスをシート状にしたものを金型で圧縮成型するSMCプレス法などが挙げられる。 Other methods for obtaining a fiber-reinforced molded article from the curable resin composition of the present invention include a hand lay-up method and a spray-up method in which a fiber aggregate is laid in a mold and the varnish and fiber aggregate are laminated in multiple layers. , Either male or female molds are used, and the base material made of reinforcing fibers is impregnated with varnish and stacked and molded, covered with a flexible mold that can apply pressure to the molded product, and airtightly sealed. Examples include a vacuum bag method for vacuum (reduced pressure) molding, and an SMC press method for compressing and molding a sheet of varnish containing reinforcing fibers in advance with a mold.

以下、実施例と比較例とにより、本発明を具体的に説明する。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples.

なお、本実施例において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミッションクロマトグラフ(GPC)を用い、下記の条件により測定した値である。 In addition, in the present Examples, the weight average molecular weight (Mw) is a value measured under the following conditions using a gel permeation chromatograph (GPC).

なお、本発明において、GPC、13CNMRは以下の条件にて測定した。
<GPC測定条件>
測定装置 :東ソー株式会社製「HLC-8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL-L」
+東ソー株式会社製「TSK-GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK-GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK-GEL G3000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK-GEL G4000HXL」
検出器: RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC-8020モデルIIバージョン4.10」
測定条件: カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 : 前記「GPC-8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
In addition, in the present invention, GPC and 13 CNMR were measured under the following conditions.
<GPC measurement conditions>
Measuring device: "HLC-8220 GPC" manufactured by Tosoh Corporation,
Column: Guard column "HXL-L" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G2000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G2000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G3000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL G4000HXL" manufactured by Tosoh Corporation
Detector: RI (differential refractometer)
Data processing: "GPC-8020 model II version 4.10" manufactured by Tosoh Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40°C
Developing solvent Tetrahydrofuran
Flow rate 1.0 ml/min Standard: The following monodisperse polystyrene with a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of "GPC-8020 Model II Version 4.10".

(使用ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A-500」
東ソー株式会社製「A-1000」
東ソー株式会社製「A-2500」
東ソー株式会社製「A-5000」
東ソー株式会社製「F-1」
東ソー株式会社製「F-2」
東ソー株式会社製「F-4」
東ソー株式会社製「F-10」
東ソー株式会社製「F-20」
東ソー株式会社製「F-40」
東ソー株式会社製「F-80」
東ソー株式会社製「F-128」
試料 : 樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(50μl)。
(Polystyrene used)
"A-500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
"F-1" manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
"F-4" manufactured by Tosoh Corporation
"F-10" manufactured by Tosoh Corporation
"F-20" manufactured by Tosoh Corporation
"F-40" manufactured by Tosoh Corporation
"F-80" manufactured by Tosoh Corporation
"F-128" manufactured by Tosoh Corporation
Sample: A 1.0% by mass tetrahydrofuran solution in terms of resin solid content filtered through a microfilter (50 μl).

13C-NMRの測定条件>
装置:日本電子株式会社製 JNM-ECA500
測定モード:逆ゲート付きデカップリング
溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド
パルス角度:30°パルス
試料濃度 :30wt%
積算回数 :4000回
ケミカルシフトの基準:ジメチルスルホキシドのピーク:39.5ppm
< 13 C-NMR measurement conditions>
Device: JNM-ECA500 manufactured by JEOL Ltd.
Measurement mode: Decoupling with reverse gate Solvent: Deuterated dimethyl sulfoxide Pulse angle: 30° pulse Sample concentration: 30 wt%
Accumulation times: 4000 times Chemical shift standard: Peak of dimethyl sulfoxide: 39.5 ppm

(合成例1:エポキシ樹脂(A-1)の製造)
工程(1)
温度計、滴下ロート、冷却管、窒素導入管、撹拌機を取り付けたフラスコに、カテコール165g(1.50mol)、エピクロルヒドリン1388g(15mol)を添加し、50℃まで昇温した。次いで、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム11.2g(0.06mol)を添加し、50℃で15時間撹拌した。
(Synthesis Example 1: Production of epoxy resin (A-1))
Step (1)
165 g (1.50 mol) of catechol and 1388 g (15 mol) of epichlorohydrin were added to a flask equipped with a thermometer, dropping funnel, condenser, nitrogen inlet tube and stirrer, and the temperature was raised to 50°C. Then, 11.2 g (0.06 mol) of benzyltrimethylammonium chloride was added and stirred at 50° C. for 15 hours.

工程(2)
前記工程(1)で得られた反応液に蒸留水1000mLを注いで撹拌し、静置後に上層を除去した。48%水酸化ナトリウム水溶液318gを2.5時間かけて滴下し、1時間撹拌を行った。
Step (2)
1000 mL of distilled water was poured into the reaction liquid obtained in the step (1), and the mixture was stirred, left to stand, and then the upper layer was removed. 318 g of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise over 2.5 hours, and the mixture was stirred for 1 hour.

得られた溶液に蒸留水400mLを注いで静置した。下層の食塩水を除去し、120℃でエピクロロヒドリンの蒸留回収を行った。次いで、メチルイソブチルケトン(以下、「MIBK」と略記する。)566g、水167gを順次添加し、80℃で水洗を行った。下層の水洗水を除去した後、脱水、ろ過を行い、150℃でMIBKを脱溶媒することで、エポキシ樹脂(A-1)を得た。製造した。なお、得られたエポキシ樹脂(A-1)を目視で観察したところ、液状であった。 400 mL of distilled water was poured into the resulting solution and left to stand. The lower layer of saline was removed, and epichlorohydrin was recovered by distillation at 120°C. Then, 566 g of methyl isobutyl ketone (hereinafter abbreviated as "MIBK") and 167 g of water were sequentially added and washed with water at 80°C. After removing the washing water of the lower layer, dehydration and filtration were performed, and MIBK was desolvated at 150° C. to obtain an epoxy resin (A-1). manufactured. The obtained epoxy resin (A-1) was visually observed and found to be liquid.

得られたエポキシ樹脂(A-1)について、エポキシ樹脂100gあたりの環状化合物の含有量X(mol)を測定した。具体的には下記の式を用いて算出した。 Regarding the obtained epoxy resin (A-1), the content X (mol) of the cyclic compound per 100 g of the epoxy resin was measured. Specifically, it was calculated using the following formula.

Figure 0007172180000008
Figure 0007172180000008

上記式において、Xはエポキシ樹脂100gあたりの環状化合物含有量(mol)であり、(A)は芳香環1molあたりの環状化合物(mol)であり、(B)は芳香環1molあたりのエポキシ基(mol)であり、(C)はエポキシ当量(g/当量)である。 In the above formula, X is the cyclic compound content (mol) per 100 g of the epoxy resin, (A) is the cyclic compound (mol) per 1 mol of the aromatic ring, and (B) is the epoxy group per 1 mol of the aromatic ring ( mol) and (C) is the epoxy equivalent weight (g/equivalent).

この際、(A)は13C NMR測定において、130~150ppm付近のカテコールのipso(イプソ)位にあたる芳香環に由来するピークと、60ppm付近の環状化合物に由来するピークの積分比により算出した。また、(B)は130~150ppm付近のカテコールのipso(イプソ)位にあたる芳香環に由来するピークと、50ppm付近のエポキシ基に由来するピークの積分比により算出した。その結果、環状化合物の含有量は、0.071mol/100gであった。なお、13C NMR測定の結果〔チャート〕を図1とした。 At this time, (A) was calculated from the integral ratio of the peak derived from the aromatic ring corresponding to the ipso position of catechol around 130 to 150 ppm and the peak derived from the cyclic compound around 60 ppm in the 13 C NMR measurement. Further, (B) was calculated from the integral ratio of the peak derived from the aromatic ring corresponding to the ipso position of catechol around 130 to 150 ppm and the peak derived from the epoxy group around 50 ppm. As a result, the content of the cyclic compound was 0.071 mol/100 g. The results [chart] of the 13 C NMR measurement are shown in FIG.

また、得られたエポキシ樹脂(A-1)について、1,2-ジグリシジルオキシベンゼン(カテコールのジグリシジル体)のGPC測定における面積比率を測定した。その結果、カテコールのジグリシジル体の含有量は、GPC測定における面積比率で88%であった。 In addition, the area ratio of 1,2-diglycidyloxybenzene (diglycidyl form of catechol) in the GPC measurement of the obtained epoxy resin (A-1) was measured. As a result, the content of diglycidyl form of catechol was 88% in terms of area ratio in GPC measurement.

さらに、オリゴマーのGPC測定における面積比率を測定した。その結果、オリゴマーの含有量は、GPC測定における面積比率で1.3%であった。 Furthermore, the area ratio in the GPC measurement of the oligomer was measured. As a result, the oligomer content was 1.3% in terms of area ratio in GPC measurement.

また、得られたエポキシ樹脂(A-1)について、エポキシ当量を測定した。具体的には、JIS K 7236(2009)の方法により、エポキシ樹脂のエポキシ当量を測定した。その結果、エポキシ樹脂(A-1)のエポキシ当量は138g/当量であった。 Further, the epoxy equivalent was measured for the obtained epoxy resin (A-1). Specifically, the epoxy equivalent of the epoxy resin was measured by the method of JIS K 7236 (2009). As a result, the epoxy equivalent weight of the epoxy resin (A-1) was 138 g/equivalent.

さらに、得られたエポキシ樹脂(A-1)の粘度を測定した。具体的にはE型粘度計(東機産業株式会社製「TV-22」)を用いて、25℃におけるエポキシ樹脂の粘度を測定した。その結果、エポキシ樹脂(A-1)の粘度は190mPa・sであった。 Furthermore, the viscosity of the resulting epoxy resin (A-1) was measured. Specifically, an E-type viscometer ("TV-22" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) was used to measure the viscosity of the epoxy resin at 25°C. As a result, the viscosity of the epoxy resin (A-1) was 190 mPa·s.

(合成例2:エポキシ樹脂(A-2)の製造)
合成例1の工程(1)におけるカテコール165g(1.50mol)をピロガロール126g(1.00mol)に、MIBK566gを500gに、水167gを147gに変更した以外は合成例1と同様の方法にてエポキシ樹脂(A-2)を得た。また、合成例1と同様の方法にて環状化合物の含有量、1,2,3-トリグリシジルオキシベンゼンのGPC測定における面積比率、オリゴマーのGPCにおける面積比率、エポキシ当量、エポキシ樹脂の粘度を測定したところ、それぞれ0.086mol/100g、77%、128g/当量、および3100mPa.sであった。なお、13C NMR測定の結果〔チャート〕を図2とした。
(Synthesis Example 2: Production of epoxy resin (A-2))
Epoxy was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 165 g (1.50 mol) of catechol in step (1) of Synthesis Example 1 was changed to 126 g (1.00 mol) of pyrogallol, 566 g of MIBK was changed to 500 g, and 167 g of water was changed to 147 g. A resin (A-2) was obtained. Further, in the same manner as in Synthesis Example 1, the content of the cyclic compound, the area ratio of 1,2,3-triglycidyloxybenzene in GPC measurement, the area ratio of the oligomer in GPC measurement, the epoxy equivalent, and the viscosity of the epoxy resin were measured. 0.086 mol/100 g, 77%, 128 g/eq and 3100 mPa.s respectively. was s. The results [chart] of the 13 C NMR measurement are shown in FIG.

(実施例1~11:硬化性樹脂組成物(1)~(11)の調製)
下記表1に示す配合(質量基準)に従って各成分を配合し、均一に撹拌混合して、硬化性樹脂組成物(1)~(11)を得た。
(Examples 1 to 11: Preparation of curable resin compositions (1) to (11))
Each component was compounded according to the formulation (by mass) shown in Table 1 below, and uniformly stirred and mixed to obtain curable resin compositions (1) to (11).

(比較例1~5:エポキシ樹脂組成物(C1)~(C5)の調製)
下記表2に示す配合(質量基準)に従って各成分を配合し、均一に撹拌混合して、硬化性樹脂組成物(C1)~(C5)を得た。
(Comparative Examples 1 to 5: Preparation of epoxy resin compositions (C1) to (C5))
Each component was blended according to the formulation (by mass) shown in Table 2 below, and uniformly stirred and mixed to obtain curable resin compositions (C1) to (C5).

上記の実施例1~11、及び比較例1~5で得られた硬化性樹脂組成物を用いて、下記の評価を行った。 Using the curable resin compositions obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 5, the following evaluations were performed.

[粘度の測定]
硬化剤を含まない配合物について、E型粘度計(東機産業株式会社製「TV-22」)を用いて、25℃における前記エポキシ樹脂組成物の粘度を測定した。
[Measurement of viscosity]
For formulations containing no curing agent, the viscosity of the epoxy resin composition at 25° C. was measured using an E-type viscometer (“TV-22” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

[耐熱性の評価方法]
各実施例及び比較例で得られた硬化性樹脂組成物を、幅90mm、長さ110mm、厚さ2mmの型枠内に流し込み、80℃2時間及び120℃2時間の合計4時間乾燥機の中で熱硬化させて硬化物を得た。得られた硬化物をダイヤモンドカッターで幅5mm、長さ55mmに切り出し、これを試験片とした。次に、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製「DMS6100」を用いて以下の条件による両持ち曲げによる動的粘弾性を測定し、tanδが最大値となる温度をガラス転移温度(Tg)として評価した。
[Heat resistance evaluation method]
The curable resin composition obtained in each example and comparative example was poured into a mold with a width of 90 mm, a length of 110 mm, and a thickness of 2 mm, and dried for a total of 4 hours at 80 ° C. for 2 hours and 120 ° C. for 2 hours. A cured product was obtained by thermally curing in the inside. The resulting cured product was cut with a diamond cutter into a piece having a width of 5 mm and a length of 55 mm, which was used as a test piece. Next, using "DMS6100" manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd., the dynamic viscoelasticity was measured under the following conditions by bending at both ends, and the temperature at which tan δ reached the maximum value was evaluated as the glass transition temperature (Tg).

なお、動的粘弾性測定の測定条件は、温度条件:室温~260℃、昇温速度:3℃/分、周波数:1Hz(正弦波)、歪振幅:10μmとした。 The measurement conditions for the dynamic viscoelasticity measurement were temperature conditions: room temperature to 260° C., heating rate: 3° C./min, frequency: 1 Hz (sine wave), strain amplitude: 10 μm.

[機械特性の評価方法]
機械特性の評価は、曲げ強度及び曲げ弾性率の測定により行った。
[Method for evaluating mechanical properties]
Mechanical properties were evaluated by measuring flexural strength and flexural modulus.

<曲げ強度及び曲げ弾性率の測定>
各実施例及び比較例で得られた硬化性樹脂組成物を、幅90mm、長さ110mm、厚さ2mmの型枠内に流し込み、80℃2時間及び120℃2時間の合計4時間乾燥機の中で熱硬化させて硬化物を得た。得られた硬化物をJIS K 6911(2006)に準拠して、硬化物の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。
<Measurement of flexural strength and flexural modulus>
The curable resin composition obtained in each example and comparative example was poured into a mold with a width of 90 mm, a length of 110 mm, and a thickness of 2 mm, and dried for a total of 4 hours at 80 ° C. for 2 hours and 120 ° C. for 2 hours. A cured product was obtained by thermally curing in the inside. The flexural strength and flexural modulus of the cured product were measured according to JIS K 6911 (2006).

実施例1~11で調製したエポキシ樹脂組成物(1)~(11)の組成及び評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the compositions and evaluation results of the epoxy resin compositions (1) to (11) prepared in Examples 1 to 11.

Figure 0007172180000009
Figure 0007172180000009

表1中の「エポキシ樹脂(B-1)」は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON 850-S」、エポキシ当量;188g/当量)を示す。 "Epoxy resin (B-1)" in Table 1 indicates a bisphenol A type epoxy resin ("EPICLON 850-S" manufactured by DIC Corporation, epoxy equivalent: 188 g/equivalent).

表1中の「IPDA」は、イソホロンジアミンを示す。 "IPDA" in Table 1 indicates isophorone diamine.

表1中の「TETA」は、トリエチレンテトラミンを示す。 "TETA" in Table 1 indicates triethylenetetramine.

表1中の「B-570-H」は、メチルテトラ無水フタル酸(DIC株式会社製「EPICLON B-570-H」)を示す。 "B-570-H" in Table 1 indicates methyltetraphthalic anhydride ("EPICLON B-570-H" manufactured by DIC Corporation).

表1中の「1,2-DMZ」は、1,2-ジメチルイミダゾールを示す。 "1,2-DMZ" in Table 1 indicates 1,2-dimethylimidazole.

表1中の「DICY」は、ジシアンジアミドを示す。 "DICY" in Table 1 indicates dicyandiamide.

表1中の「DCMU」は、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1’-ジメチル尿素を示す。 “DCMU” in Table 1 indicates 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1′-dimethylurea.

比較例1~5で調製した硬化性樹脂組成物(C1)~(C5)の組成及び評価結果を表2に示す。 Table 2 shows the compositions and evaluation results of the curable resin compositions (C1) to (C5) prepared in Comparative Examples 1 to 5.

Figure 0007172180000010
Figure 0007172180000010

表2中の「EX-214L」は、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製「デナコール EX-214L」、エポキシ当量;120g/当量)を示す。 "EX-214L" in Table 2 indicates 1,4-butanediol diglycidyl ether ("Denacol EX-214L" manufactured by Nagase ChemteX Corporation, epoxy equivalent: 120 g/equivalent).

表2中の「エポキシ樹脂(B-1)」、「IPDA」、「B-570-H」及び「1,2-DMZ」については、表1と同様のものを示す。 "Epoxy resin (B-1)", "IPDA", "B-570-H" and "1,2-DMZ" in Table 2 are the same as in Table 1.

Claims (15)

芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールと、エピハロヒドリンとの反応物であるエポキシ樹脂(A)と、ビスフェノール型エポキシ樹脂(B)とを含有し、
前記エポキシ樹脂(A)と、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂(B)との質量割合[(A)/(B)]が3/97~95/5の範囲であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Epoxy resin (A) which is a reaction product of epihalohydrin with catechol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring or pyrogallol optionally having a methyl group as a substituent on the aromatic ring and a bisphenol type epoxy resin (B) ,
An epoxy resin composition characterized in that the mass ratio [(A)/(B)] of the epoxy resin (A) and the bisphenol type epoxy resin (B) is in the range of 3/97 to 95/5. .
前記エポキシ樹脂(A)が、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいカテコール、または、芳香環上の置換基としてメチル基を有していてもよいピロガロールに由来する2つの隣接酸素原子を構成原子として含む環状構造を有する環状化合物(a1)を含むものである請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin (A) is derived from catechol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring, or pyrogallol, which may have a methyl group as a substituent on the aromatic ring. 2. The epoxy resin composition according to claim 1, which contains a cyclic compound (a1) having a cyclic structure containing adjacent oxygen atoms as constituent atoms. 前記環状化合物(a1)の含有量が、前記エポキシ樹脂(A)100gに対して、0.040~0.115molの範囲である請求項2記載のエポキシ樹脂組成物。 3. The epoxy resin composition according to claim 2, wherein the content of said cyclic compound (a1) is in the range of 0.040 to 0.115 mol per 100 g of said epoxy resin (A). 前記エポキシ樹脂(A)中の下記構造式(1)または(2)で表されるグリシジルエーテル化物(a2)の含有率が、GPC測定における面積比率で55%以上である請求項1~3のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 0007172180000011
〔式(1)、(2)中、Gはグルシジル基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは1~4の整数、nは1~3の整数である。〕
Claims 1 to 3, wherein the content of the glycidyl ether compound (a2) represented by the following structural formula (1) or (2) in the epoxy resin (A) is 55% or more in area ratio in GPC measurement. The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 3.
Figure 0007172180000011
[In formulas (1) and (2), G is a glycidyl group, R 1 is each independently a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 1 to 4, and n is an integer of 1 to 3. ]
前記エポキシ樹脂(A)が、さらに、オリゴマー(a3)を含むものであって、前記オリゴマー(a3)の含有量が、GPC測定における面積比率で12%以下である請求項1~4のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。 5. Any one of claims 1 to 4, wherein the epoxy resin (A) further contains an oligomer (a3), and the content of the oligomer (a3) is 12% or less in area ratio as measured by GPC. 2. The epoxy resin composition according to item 1. 前記エポキシ樹脂(A)が、ピロガロールとエピハロヒドリンとの反応物であって、そのエポキシ当量が108~170g/当量である請求項1~5のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。 6. The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the epoxy resin (A) is a reaction product of pyrogallol and epihalohydrin and has an epoxy equivalent weight of 108 to 170 g/equivalent. 請求項1~のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物と、硬化剤(C)とを含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物。 A curable resin composition comprising the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 6 and a curing agent (C). 前記硬化剤(C)が、25℃において液状の硬化剤(c1)である請求項記載の硬化性樹脂組成物。 The curable resin composition according to claim 7 , wherein the curing agent (C) is a curing agent (c1) that is liquid at 25°C. 前記硬化剤(c1)が、酸無水物、脂肪族アミン化合物、及び脂環式アミン化合物からなる群より選ばれる1種以上の硬化剤である請求項記載の硬化性樹脂組成物。 9. The curable resin composition according to claim 8 , wherein the curing agent (c1) is one or more curing agents selected from the group consisting of acid anhydrides, aliphatic amine compounds and alicyclic amine compounds. 請求項8~のいずれか1項記載の硬化性樹脂組成物の硬化反応物であることを特徴とする硬化物。 A cured product, which is a cured reaction product of the curable resin composition according to any one of claims 8 to 9 . 請求項8~のいずれか1項記載の硬化性樹脂組成物と、強化繊維とを必須成分とすることを特徴とする繊維強化複合材料。 A fiber-reinforced composite material comprising the curable resin composition according to any one of claims 8 to 9 and reinforcing fibers as essential components. 前記強化繊維の体積含有率が、40~85%の範囲内である請求項11記載の繊維強化複合材料。 The fiber-reinforced composite material according to claim 11 , wherein the volume content of said reinforcing fibers is in the range of 40 to 85%. 請求項10記載の硬化物と、強化繊維とを必須成分とすることを特徴とする繊維強化樹脂成形品。 A fiber-reinforced resin molded product comprising the cured product according to claim 10 and reinforcing fibers as essential components. 前記強化繊維の体積含有率が、40~85%の範囲内である請求項13記載の繊維強化樹脂成形品。 14. The fiber-reinforced resin molded article according to claim 13 , wherein the volume content of said reinforcing fibers is in the range of 40 to 85%. 請求項13または14記載の繊維強化複合材料を熱硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。 15. A method for producing a fiber-reinforced resin molded article, comprising thermosetting the fiber-reinforced composite material according to claim 13 or 14 .
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4739028A (en) 1986-03-27 1988-04-19 Canadian Patents & Development Limited Epoxy fortifiers based on aromatic polyhydroxyl compounds
JP2000007757A (en) 1998-04-22 2000-01-11 Asahi Chiba Kk New epoxy resin
JP2003518177A (en) 1999-12-20 2003-06-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Ambient temperature stable one-part curable epoxy adhesive
JP2004256571A (en) 2003-02-24 2004-09-16 Toray Ind Inc Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material, fiber-reinforced composite material, and its production method
US20110144272A1 (en) 2009-12-16 2011-06-16 Hexion Specialty Chemicals, Inc. Compositions useful for preparing composites and composites produced therewith
WO2016148175A1 (en) 2015-03-17 2016-09-22 東レ株式会社 Epoxy resin composition, prepreg, and carbon fiber-reinforced composite material
WO2017027199A1 (en) 2015-08-07 2017-02-16 Dow Global Technologies Llc Epoxy materials and the use thereof in subsea applications

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5283616A (en) * 1976-01-01 1977-07-12 Semedain Kk Digiycidyl oxyalkyl benzene
JPS61186377A (en) * 1985-02-15 1986-08-20 Agency Of Ind Science & Technol Novel polyepoxy compound
JPH04122715A (en) * 1990-09-14 1992-04-23 Nippon Kayaku Co Ltd Liquid epoxy resin composition and its cured product

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4739028A (en) 1986-03-27 1988-04-19 Canadian Patents & Development Limited Epoxy fortifiers based on aromatic polyhydroxyl compounds
JP2000007757A (en) 1998-04-22 2000-01-11 Asahi Chiba Kk New epoxy resin
JP2003518177A (en) 1999-12-20 2003-06-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Ambient temperature stable one-part curable epoxy adhesive
JP2004256571A (en) 2003-02-24 2004-09-16 Toray Ind Inc Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material, fiber-reinforced composite material, and its production method
US20110144272A1 (en) 2009-12-16 2011-06-16 Hexion Specialty Chemicals, Inc. Compositions useful for preparing composites and composites produced therewith
WO2016148175A1 (en) 2015-03-17 2016-09-22 東レ株式会社 Epoxy resin composition, prepreg, and carbon fiber-reinforced composite material
WO2017027199A1 (en) 2015-08-07 2017-02-16 Dow Global Technologies Llc Epoxy materials and the use thereof in subsea applications

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