JPH0468016A - 固形エポキシ樹脂の製造方法 - Google Patents
固形エポキシ樹脂の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を有する固形エポキシ樹脂およびその組成物に関し、さ
らに詳しくは固形エポキシ樹脂のエポキシ当量(EEW
)と軟化点(X)を特定の範囲内で任意に制御できる固
形エポキシ樹脂の製造法、エポキシ当量(EEW)と軟
化点(X)の関係において特異な物性を有しかつ数平均
分子量(Mn)と分子量5000以上の成分比(Y)の
関係において新規な範囲を有する固形エポキシ樹脂およ
びこの固形エポキシ樹脂と硬化剤を配合してなる硬化性
組成物に関する。
などの優れた特性を有し、配合の自由度が大きく、使用
目的に応じて硬化物特性を変えることができる。さらに
、その使用形態か粉末状、ペースト状、液状と多様であ
るので、各種の分野で広く利用されている。しかし、固
形エポキシ樹脂を製造する場合、原料を反応開始前に仕
込む従来の方法では、軟化点(X)と数平均分子量(M
n)には、一定の相関(H,Lee:Handbook
of Epoxy Re5−ins、1967
)がある。例えば2官能性エポキシ樹脂では、−IIに
分子末端に2個のエポキシ基をもつのでEEWを2倍し
た値が数平均分子量(M n )になる。従って、EE
Wの高い、すなわちMnの高い樹脂は軟化点(X)が高
(、EEWの低い、すなわちMnの低い樹脂は軟化点(
X)は低くなる。
点(X)か同時に要求される用途もあり、これに適合す
るエポキシ樹脂およびエポキシ樹脂を含有する硬化性組
成物か長年要求されてきた。
たはフェノール類を共重合させることて、従来の樹脂と
比較し高軟化点でありなからEEWの低い樹脂を製造す
ることか試みられてぎた。
を反応開始前に仕込むので、樹脂のケル化を防ぐために
は2を越える官能性をもつエポキシ樹脂またはフェノー
ル類の仕込量に限界かあり、結果として充分に課題を達
成している樹脂はいまた得られていない。
ル化の危険性を解決したうえて、高軟化点てありなから
EEWの低い樹脂を製造する方法について鋭意検討を重
ねた結果、本発明に到達した。
いEEWと高い軟化点を兼ね備えた固形エポキシ樹脂お
よびその製造法を提供するものであり、さらに得られた
固形エポキシ樹脂を含む硬化性組成物を提供するもので
ある。
後またはその重合の途中段階においてエポキシ樹脂類お
よびフェノール類あるいはエポキシ樹脂類のみを重合系
に添加し、重合を継続することを特徴とする固形エポキ
シ樹脂の製造法。
成分比(Y)と数平均分子量(Mn)との関係が、 600≦Mn≦3000 1/48Mn−12,5≦Y≦90 である固形エポキシ8J脂、および少なくとも、該固形
エポキシ樹脂と硬化剤を含有する硬化性組成物である。
の工程にわけることかてぎる。第1工程は、エポキシ樹
脂類とフェノール類を重合させる工程である。ここて重
合とはエポキシ樹脂類のエポキシ基とフェノール類のフ
ェノール性水酸基との重付加反応である。第1工程は重
合により高分子成分を生成させる工程であるため、仕込
む原料中のエポキシ基とフェノール性水酸基のモル比は
0.4から099(フェノール性水酸基/エポキシ基)
か望ましい。さらにフェノール性水酸基の反応率は50
%以上で、できるたけ高いことが望ましい。第1工程の
反応は、120℃から240℃、好ましくは150℃か
ら190℃の温度において行なわれる。反応時間は通常
30分から9時間の範囲にあるが、ここで大切なことは
、軟化点を確保するための高分子成分の生成に必要かつ
十分な時間を採用することである。第1工程は軟化点を
確保するための高分子成分の生成工程であるが、第1工
程のみでは固形エポキシ樹脂のEEWと軟化点(X)の
関係を特定の範囲内で任意に制御することはてきない。
EWを低下させるため、エポキシ樹脂類と少量のフェノ
ール類を第1工程の反応系に添加し重合を継続する。第
2工程て仕込む原料中のエポキシ基とフェノール性水酸
基のモル比は0.0から06(フェノール性水酸基/エ
ポキシ基)以下であり、てきるたけ低いことが望ましい
。
150℃から190℃の温度において行なわれる。また
、反応時間は、10分から12時間、好ましくは、30
分から9時間で行なわれる。
、第1工程に用いられるエポキシ樹脂類と、フェノール
類の重量和と第2工程に用いられるエポキシ樹脂類とフ
ェノール類の重量和またはエポキシ樹脂類のみの重量の
比率は、用いられるエポキシ樹脂類とフェノール類のエ
ポキシ基およびフェノール性水酸基濃度によって異なる
し、第2工程の反応終了時の固形エポキシ樹脂の物性に
よっても変えられるべきてあり、−概に言えないが、0
.4〜30程度の範囲が好ましい。
工程で用いるエポキシ樹脂類、フェノール類は、同一て
あっても異なっていてもよい。また、第1工程または第
2工程において、2種以上の種類の異なるエポキシ樹脂
類、フェノール類を混合し用いることも可能である。
ビハロヒドリンより得られるエポキシ樹脂および脂環式
エポキシ樹脂であり、一般式(1)、一般式(2)また
は一般式(3)で表わされるエポキシ樹脂または脂環式
エポキシ樹脂である。
1〜8個のアルキル基、アリル基、水酸基およびハロゲ
ン原子から選ばれた同一または異なる基である。
素数1〜8個のアルキル基、アリル基およびハロゲン原
子から選ばれた同一または異なる基である。R2は、水
素原子、炭素数1〜8個のアルキル基、アリル基から選
ばれた同一または異なる基である。
の整数である。mは、0から3の整数である。Roは水
素原子、炭素数1〜8個のアルキル基、アリル基および
ハロゲン原子から選ばれた同一または異なる基である。
基から選ばれた同一または異なる基である。
等のモノフェノール類のグリシジルエーテルあるいはビ
スフェノール−A、ビスフェノール−F、ビスフェノー
ル−AD、ヒドロキノン、カテコール等のビスフェノー
ル類のジグリシジルエーテルあるいはノボラック型フェ
ノール樹脂のグリシジルエーテルに代表される多官能エ
ポキシ樹脂、あるいは脂環式エポキシ樹脂かあげられる
が、これらに限定されるものではない。
、−能代(4)、−能代(5)または−能代(6)で表
わされるフェノール類である。
数1〜8個のアルキル基、アリル基およびハロゲン原子
から還はれた同一または異なる基である。R3は、水素
原子、炭素数1〜8個のアルキル基、アリル基から選ば
れた同一または異なる基である。
1〜8個のアルキル基、アリル基、水酸基およびハロゲ
ン原子から選ばれた同一または異なる基である。
である。mは、0〜3の整数である。
なる基である。R2は、水素原子、炭素数1〜8個のア
ルキル基、アリル基から選ばれた同一または異なる基で
ある。
ル等のモノフェノール類あるいはヒスフェノール−A1
ビスフェノール−F1ビスフェノール−AD、ヒドロキ
ノン、カテコール等のビスフェノール順あるいはノボラ
ック型フェノール樹脂に代表されるポリフェノール8J
脂かあげられるが、これらに限定されるものではない。
る。用いる触媒には、アルカリ金属の水酸化物、アルカ
リ土類金属の水酸化物およびこれらの有機酸塩あるいは
イミダゾール類、アミン類、四級アンモニウム塩、四級
ホスホニウム塩等といった水酸基によるエポキシ基の開
環反応を触媒するものであって、公知のものを用いるこ
とができる。
ソブチルケトンなどのような、不活性な溶剤を、反応の
最初、途中あるいは終了後に添加することは、反応生成
物の粘度を低下させ、取り扱い姓を向上させる意味で、
有効な手段の一つである。
関係において従来のエポキシ樹脂と大きな差異を有する
。すなわち、従来のエポキシ樹脂においてはEEWが、
例えば300であるとき、その軟化点(X)は、58℃
近辺、EEWが1500であるとき、その軟化琲(X)
は118℃近辺であった。しかし本発明の固形エポキシ
樹脂は、そのEEWと軟化点(X)の関係かこのように
固定したものではなく、第1図の点A1点B1点Cおよ
び点りて囲まれる範囲内の物性を示すことを特徴とする
。例えばEEWか300であるとき、軟化点(X)は、
60〜140℃の広い範囲で任意の軟化点を有する。ま
た同様にEEWか1500であるとき、軟化貞(X)は
120〜140℃の広い範囲で任意の軟化点(X)を有
する。これは、従来のエポキシ樹脂では到底有し得ない
大きな特徴である。この特徴は、Mnと分子量5000
以上の成分比(Y)が、従来エポキシ樹脂に比し特異で
あることに起因している。すなわち、従来のエポキシ樹
脂のMnが600程度のとき、分子量50oO以上の成
分比(Y)は0(wt%)であり、Mnが3000程度
のとき、分子量5000以上の成分比(Y)は50%程
度である。しかるに本発明の固形エポキシ樹脂は、第2
図の点E1点F1点Gおよび点Hて囲まれる範囲内の物
性を示す。例えは、Mnか600程度のとき、分子]t
5000以上の成分比(Y)は0〜90(wt%)の広
い範囲で任意の成分比を有する。また、Mnが3000
程度のとき、分子量5000以上の成分比(Y)は50
〜90(wt%)の広い範囲で任意の成分比を有する。
X)の関係において特異な限定された範囲にあり、同時
に、Mnと分子量5000以上の成分比(Y)の関係に
おいて特異な限定された範囲内にあり、従来のエポキシ
樹脂に比し、高い軟化点(X)で低いEEWを有する。
を少なくとも含有する。
硬度1弾性率、耐薬品性に優れた性能を発揮し、土木建
築用材料、塗料、ライニング材電気機器成形材料1機械
部品、電子部品、繊維強化複合材料用マトリクス樹脂等
に広く用いられている。本発明の硬化性組成物はこれら
従来からの用途のいずれにも好適である。
種または複数種選択して使用し得る。このような硬化剤
としては、脂肪族第一アミン、芳香族第一アミン、第二
および第三アミン、ポリアミド樹脂等からなるアミン類
、芳香族酸無水物。
水物、ハロゲン化無水物、クロレシド酸無水物等からな
る酸無水物類、イミダゾール類。
アンジアミドおよびその話導体、有機酸ヒドラジド、ジ
アミノマレオニトリルとその誘導体、メラミンとその話
導体、アミンイミド、ポリアミンの塩、ノボラックフェ
ノール樹脂。ノボラッククレゾール樹脂等のオリゴマー
、イソシアネートおよびそのブロック体を挙げることか
てぎる。
wt%添加される。添加量は、硬化性組成物の用途必要
物性に応して決定されるへぎである。
シ樹脂を一種または複数種選択して添加することかでき
る。通常エポキシ樹脂として、例えは、ヒスフェノール
A、ビスフェノールF、ヒスフェノールS、ノボラック
型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂
等のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、環式脂肪族エ
ポキシ81脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、グ
リシジルアミン系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂
を挙げることができる。
、硬化促進剤を添加することがてきる。
料用途、中〜高温硬化型接着剤、電気部品・電子部品の
封止、含浸、注型剤等に適している。
07によって行なった。装置は、■明峰社製作所製の環
球式自動軟化点試験機ASPM4P型を用いて行なった
。
よって行なった。
に東洋曹達■製RI−8型検出器を装備して行なった。
j27minで測定を行なった。
を1本A303を1本、A−802を2木を用いた。分
子量測定は、GPCクロマトグラムの溶出時間と分子量
を用いて検量線(第4図に示す)を作成し、ウォーター
ズ社製730型データーモジュールにより計算した。分
子量5000以上の成分比(Y)はGPCクロマトグラ
ムを切りぬき重量測定することて求めた。
gを200 k g / c m 2で圧縮してタブレ
ットを得、このタブレットを150℃の電気加熱炉内で
表面平滑な10度傾斜の鉄板上に乗せ溶融させ、30分
後の流れた長さを測定した。
接着強さ試験方法」により、鉄−鉄の接着部分に組成物
0.3gを挾み、電気加熱炉内で200℃30分焼成し
て試験片を得、この試験片を120℃熱間内で引張剪断
接着強度を試験した。
電気加熱炉内で24時間保存しブロッキングの有無を確
記した。
曲の間隙が塗板の何枚分に相当するかを評価値とした。
ラブルフラスコにEEW=190であるヒスフェノール
A型液状エポキシ樹脂AER−331(旭化成工業)(
以下DGEBAと略す)350重量部、ビスフェノール
A(以下BPAと略す)を160重量部、重合触媒とし
て2−フェニールイミダゾール(以下2PZと略す)0
.01重量部を仕込み、撹はんしつつ室温から180℃
まて昇温した。その後、180℃で4時間、保温した。
た前記重合物にDGEBAを650重量部、BPAを1
20重量部添加し180℃でさらに5時間、保温しつつ
重合を行なった。生成した樹脂のEEWは470、軟化
点(X)は80℃であった。また、この樹脂の分子量分
布をGPCにて測定した結果を第3図に示す。GPCか
ら計算した数平均分子量(Mn)は900であり分子量
5000以上の成分比(Y)は12%てあった。
ラブルフラスコにDGEBAを1000重量部、BPA
を320重量部、重合触媒として2P20.01重量部
を仕込み、撹はんしつつ室温から180℃まで昇温した
。その後、180℃で5時間、保温した。重合物の軟化
点(X)は77℃、エポキシ当量は550であった。ま
た、この樹脂の分子量分布をGPCにて測定した結果を
第3図に示す。GPCから計算した数平均分子量(Mn
)は1050.分子量5000以上の成分比(Y)は6
%であった。
脂類、フェノール類の量を使用した以外は実施例1と同
じ方法で固形エポキシ樹脂を得た。得られた固形エポキ
シ樹脂の軟化点(X)、EEW、GPC測定から得られ
る数平均分子量(Mn)および分子fc 5000以上
の成分比(Y)を表1に示す。
ラブルフラスコにDGEBA500重量部、BPA25
0重量部、重合触媒として2PZO301重量部を仕込
み、撹はんしつつ室温から180℃まで昇温した。その
後、180℃て4時間、保温した。重合物のEEWは2
100であった。180℃に保温した前記重合物にEE
W=210であるタレゾールノヴオラック型エポキシ樹
脂AER−ECN273 (以下ECNと略す)を50
0重量部、BPAを10重量部添加し180℃でさらに
5時間、保温しつつ重合を行なった。生成した樹脂のE
EWは410、軟化点(X)は115℃であった。
使用した以外は比較例1と同し方法で固形エポキシ81
脂を得た。得られた固形エポキシ樹脂の軟化点(X)、
EEW、GPC測定から得られる平均分子量(Mn)等
を表1に示す。
ラブルフラスコにDGEBAを500重量部、ECNを
500重量部、BPAを250重量部、重合触媒として
2PZ0.01重量部を仕込み、撹はんしつつ室温から
180℃まで昇温した。その後、180℃で保温しつつ
重合を行なったところ樹脂はゲル化した。
、BPA120重量部のかわりにエポキシ樹脂AER3
31R(旭化成工業)100部を添加し、180℃てさ
らに2時間保温しつつ重合を行なった。生成した樹脂の
EEWは680、軟化点(X)は85℃であった。また
、この樹脂の分子量分布をGPCにて測定した結果、G
PCから計算した数平均分子量(Mn)は、1000で
あり、分子量5000以上の成分比(Y)は12%であ
った。
ブルフラスコにEEWが190であるDGEBAを10
00重量部、BPAを280重量部、重合触媒として2
PZを0.01重量部仕込み、撹拌しながら室温から1
80℃まで昇温した。その後180℃で9時間保温した
。重合物のEEWは500、軟化点(X)は68℃であ
った。また、この樹脂のGPCから計算した数平均分子
量(Mn)は940であり、分子量5000以上の成分
比(Y)は4%であった。
剤、充填剤を溶融混練した後、冷却し粉砕し得られた硬
化性組成物の流れ性、密着性2耐ブロッキング性、折曲
性を測定した。
R(EEW=460.軟化点67℃、Mn=910)を
用いた以外は、実施例7と同様の配合、混練、粉砕を行
なって得た。
つMnが1100.分子量5000以上の成分比(Y)
が35%である固形エポキシ樹脂100部、ヒタノール
401(日立化成製ニレゾールタイプフェノール樹脂、
固形分濃度50%)50部、トルエン100部、n−ブ
タノール100部メチルイソブチルケトン100部を配
合し、TFS板に塗布し、200℃で6分間焼付けした
。透明の硬度のある塗膜が得られた。
EEVI’が低い特徴を有する。また本発明の硬化性組
成物は各種塗料、封止剤、含浸剤、注型剤に好適である
。
の軟化点(X)とEEWの関係、数平均分子量(Mn)
と分子z5ooo以上の成分比(Y)の関係を表わすグ
ラフ、第3図は実施例の固形エポキシ樹脂のGPC測定
による分子量分布を表わすグラフ、第4図はGPC測定
における検二線である。 [発明の効果]
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)エポキシ樹脂類とフェノール類の重合後もしくはそ
の重合の途中段階において、エポキシ樹脂類とフェノー
ル類を重合系に添加し、重合を継続することを特徴とす
る固形エポキシ樹脂の製造法。 2)エポキシ樹脂類とフェノール類の重合後もしくはそ
の重合の途中段階において、エポキシ樹脂類のみを重合
系に添加し、重合を継続することを特徴とする固形エポ
キシ樹脂の製造法。 3)エポキシ当量(EEW)と軟化点(X)の関係が、 300≦EEW≦1500、 1/20EEW+45≦X≦140 であり、かつGPC測定における分子量5000以上の
成分比(Y)と数平均分子量(Mn)との関係が、 600≦Mn≦3000 1/48Mn−12.5≦Y≦90 である固形エポキシ樹脂 4)少なくとも、特許請求の範囲第3項記載の固形エポ
キシ樹脂と硬化剤を含有する硬化性組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2179664A JPH075706B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 固形エポキシ樹脂とその製造方法およびその組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2179664A JPH075706B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 固形エポキシ樹脂とその製造方法およびその組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0468016A true JPH0468016A (ja) | 1992-03-03 |
JPH075706B2 JPH075706B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16069721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2179664A Expired - Lifetime JPH075706B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 固形エポキシ樹脂とその製造方法およびその組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH075706B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50156600A (ja) * | 1974-06-11 | 1975-12-17 | ||
JPS5819322A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-04 | Dainippon Ink & Chem Inc | 新規多官能エポキシ樹脂の製造方法 |
JPS5996178A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-02 | Dainippon Ink & Chem Inc | 被覆用組成物 |
JPS6348324A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Dainippon Ink & Chem Inc | エポキシ樹脂組成物 |
JPS6348323A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Dainippon Ink & Chem Inc | エポキシ樹脂組成物 |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP2179664A patent/JPH075706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS50156600A (ja) * | 1974-06-11 | 1975-12-17 | ||
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JPS6348324A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Dainippon Ink & Chem Inc | エポキシ樹脂組成物 |
JPS6348323A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Dainippon Ink & Chem Inc | エポキシ樹脂組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH075706B2 (ja) | 1995-01-25 |
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