JPH0559153A - Epoxy resin curing agent - Google Patents

Epoxy resin curing agent

Info

Publication number
JPH0559153A
JPH0559153A JP25033191A JP25033191A JPH0559153A JP H0559153 A JPH0559153 A JP H0559153A JP 25033191 A JP25033191 A JP 25033191A JP 25033191 A JP25033191 A JP 25033191A JP H0559153 A JPH0559153 A JP H0559153A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid anhydride
anhydride
curing agent
epoxy resin
dicarboxylic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP25033191A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3128150B2 (en
Inventor
Hiroyuki Inagaki
裕之 稲垣
Hiroshi Furukawa
寛 古川
Takami Kimura
孝美 木村
Hiroshi Ueno
廣 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tonen Corp filed Critical Tonen Corp
Priority to JP03250331A priority Critical patent/JP3128150B2/en
Publication of JPH0559153A publication Critical patent/JPH0559153A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3128150B2 publication Critical patent/JP3128150B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject curing agent, containing a specific acid anhydride and methylnorbornenedicarboxylic anhydride and useful for molding, coating materials, etc., excellent in heat resistance and mechanical strength. CONSTITUTION:The objective curing agent containing (A) 5-(2,4- dioxotetrahydro-3-furanylmethyl)-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride expressed by the formula and (B) methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride. Furthermore, the blending ratio (A/B) of the components (A) and (B) is preferably (5/95)-(95/5) weight ratio of the components (A/B) and the curing agent is preferably blended so as to provide 0.7-1.2mol acid anhydride groups based on 1 equiv. epoxy group in the epoxy resin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エポキシ樹脂硬化剤に
関し、さらに詳しくは、二種の脂環式カルボン酸無水物
を含むエポキシ樹脂硬化剤に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin curing agent, and more particularly to an epoxy resin curing agent containing two alicyclic carboxylic acid anhydrides.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその課題】脂環式ジカルボン酸無水物
をエポキシ樹脂硬化剤として使用することは、従来知ら
れている。例えば、ヘキサヒドロフタル酸無水物は、現
在エポキシ樹脂硬化剤として汎用されている。その他
に、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロ
フタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物
(特公昭39-14521号公報)、ノルボルナンジカルボン酸
無水物またはメチルノルボルナンジカルボン酸無水物
(特公昭62-47891号公報)等が知られている。
2. Description of the Related Art The use of alicyclic dicarboxylic acid anhydrides as epoxy resin curing agents is known in the art. For example, hexahydrophthalic anhydride is currently widely used as an epoxy resin curing agent. In addition, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride (Japanese Patent Publication No. 39-14521), norbornane dicarboxylic acid anhydride or methyl norbornane dicarboxylic acid anhydride (Japanese Patent Publication No. 62- No. 47891) is known.

【0003】しかしながら、汎用されているヘキサヒド
ロフタル酸無水物をはじめとして、これらの二塩基酸無
水物は、硬化物の耐熱性が不十分であるという問題があ
る。
However, these dibasic acid anhydrides including the widely used hexahydrophthalic anhydride have a problem that the heat resistance of the cured product is insufficient.

【0004】最近では、電子機器などの技術の高度化が
進み、耐熱性に対する要求も高まってきており、ピロメ
リット酸無水物やベンゾフェノンテトラカルボン酸無水
物等の酸無水物系の硬化剤が開発された。しかしなが
ら、これらを用いて得た硬化物は、耐熱性には優れる
が、硬化剤の融点が高くエポキシ樹脂との混合が困難と
言う作業上の欠点を有する。
[0004] In recent years, the demand for heat resistance has increased with the advancement of technology for electronic devices and the like, and acid anhydride type curing agents such as pyromellitic acid anhydride and benzophenonetetracarboxylic acid anhydride have been developed. Was done. However, although the cured product obtained using these has excellent heat resistance, it has a working defect that the curing agent has a high melting point and is difficult to mix with an epoxy resin.

【0005】さらに、先に本発明者らが出願した新規化
合物である 5-(2,4-ジオキソテトラヒドロ-3- フラニル
メチル)-5- ノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物
(特願平2-413585号)は取扱いが容易であり、エポキシ
樹脂硬化剤として、耐熱性の優れた硬化物を与えるが、
硬化物は硬くて脆いという性質を持つため、曲げ強度な
どの機械的物性がやや劣る。
Further, a novel compound, 5- (2,4-dioxotetrahydro-3-furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, which was previously filed by the present inventors (Japanese Patent Application No. 2-413585) is easy to handle and gives a cured product with excellent heat resistance as an epoxy resin curing agent.
Since the cured product is hard and brittle, mechanical properties such as bending strength are slightly inferior.

【0006】そこで本発明は、上記欠点が改善されたエ
ポキシ樹脂硬化剤を提供することを目的とする。
[0006] Therefore, an object of the present invention is to provide an epoxy resin curing agent in which the above-mentioned drawbacks are improved.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、 (A) 5-(2,4- ジオキソテトラヒドロ-3- フラニルメチ
ル)-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物(以下
で、MNTCと略記することがある)、及び (B) メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物(以
下で、MeNAと略記することがある) を含有してなるエポキシ樹脂硬化剤を提供するものであ
る。
The present invention provides (A) 5- (2,4-dioxotetrahydro-3-furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (hereinafter referred to as MNTC And (B) methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (hereinafter sometimes abbreviated as MeNA).

【0008】まず成分(A) について説明する。本発明で
使用するMNTCは、次式(化1):
First, the component (A) will be described. The MNTC used in the present invention has the following formula (Formula 1):

【0009】[0009]

【化1】 で示される構造を有している。この化合物は、5-メチレ
ンノルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物、または1-メ
チルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物及び/また
は5-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物と無
水マレイン酸とを反応させることによって容易に作るこ
とができる。反応は、下記の式のように進むものと推定
される。これは一種のエン合成であり、エン合成自体は
例えば特公昭58-51955号公報等に記載されている。
[Chemical 1] It has the structure shown by. This compound is a mixture of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride, or 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and / or 5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and anhydride. It can be easily prepared by reacting with maleic acid. The reaction is presumed to proceed according to the following formula. This is a kind of ene synthesis, and the ene synthesis itself is described, for example, in Japanese Examined Patent Publication No. 58-51955.

【0010】[0010]

【化2】 5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物は、
5-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物及び/
または1-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物
の酸触媒存在下での異性化によって調製することができ
る。ここで、“異性化”とは、広く構造異性化及び立体
異性化を包含し、幾何異性化や位置異性化のような狭い
意味ではない。5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボ
ン酸無水物にはendo体と exo体の二つが存在するが、本
発明においてはこのどちらを用いても良い。両者の混合
物を使用することもできる。
[Chemical 2] 5-methylene norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride is
5-Methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and /
Alternatively, it can be prepared by isomerization of 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride in the presence of an acid catalyst. Here, "isomerization" broadly includes structural isomerization and stereoisomerization, and does not have a narrow meaning such as geometric isomerization or positional isomerization. Although 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride has two types of endo form and exo form, either of them may be used in the present invention. It is also possible to use a mixture of both.

【0011】1-メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸
無水物及び5-メチルノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無
水物(以下、夫々1-MeNA、5-MeNAと略すことが
ある)自体は公知である。これら二つの酸無水物にはい
ずれもエンド(endo)体及びエキソ(exo) 体の二つの立体
異性体が存在するが、そのどちらをも使用することがで
きる。原料となる1-MeNA及び5-MeNAは、例えば
次にようにして製造することができる。すなわち、1-メ
チルシクロペンタジエン(1-MeCPDと略す)及び2-
メチルシクロペンタジエン(2-MeCPDと略す)を、
無水マレイン酸と反応させる(ディールス‐アルダー反
応)と、1-MeCPDからは1-MeNAのendo体が、2-
MeCPDからは5-MeNAのendo体が生成する。1-M
eCPDと2-MeCPDは、通常両者の混合物として入
手され、ここでの目的のためには両者を分離する必要は
ない。かくして得られた1-MeNA及び5-MeNAの混
合物について後述する異性化を行うと、1-MeNAのen
do体は、5-MeNAのexo体を経由して、5-メチレンノ
ルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物のexo 体を生成
し、一方、5-MeNAのendo体は、直接、5-メチレンノ
ルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物のendo体を生成す
る。また、一部の5-MeNAのendo体は5-MeNAの e
xo体を経由して5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボ
ン酸無水物の exo体を生成する。尚、1-MeNAのendo
体に酸の非存在下で後述の加熱を行うと、5-MeNAの
exo体には異性化するが、さらに5-メチレンノルボルナ
ン-2,3-ジカルボン酸無水物のexo 体に異性化すること
はない。メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物
は一般に市販されており、このものを使用することも可
能である。
1-Methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and 5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (hereinafter sometimes abbreviated as 1-MeNA and 5-MeNA, respectively) are known. Is. Each of these two acid anhydrides has two stereoisomers, an endo isomer and an exo isomer, and either of them can be used. 1-MeNA and 5-MeNA that are raw materials can be produced, for example, as follows. That is, 1-methylcyclopentadiene (abbreviated as 1-MeCPD) and 2-
Methylcyclopentadiene (abbreviated as 2-MeCPD)
When reacted with maleic anhydride (Diels-Alder reaction), the endo form of 1-MeNA from 2-MeCPD becomes 2-
5-MeNA endo form is produced from MeCPD. 1-M
eCPD and 2-MeCPD are usually obtained as a mixture of the two, and it is not necessary to separate the two for the purposes here. The mixture of 1-MeNA and 5-MeNA thus obtained was subjected to the isomerization described below to obtain the en
The do-form produces an exo-form of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride via the 5-MeNA exo-form, while the 5-MeNA endo-form directly produces 5-methylene. The endo form of norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride is produced. In addition, some 5-MeNA endo-forms have 5-MeNA e
The exo form of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride is produced via the xo form. In addition, 1-MeNA endo
When the body is heated in the absence of acid as described below, 5-MeNA
It isomerizes to the exo form, but does not further isomerize to the exo form of 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride. Methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride is generally commercially available, and it is also possible to use this one.

【0012】異性化反応は、5-メチルノルボルネン-2,3
‐ジカルボン酸無水物及び/または1-メチルノルボルネ
ン-2,3- ジカルボン酸無水物を、酸の存在下で加熱する
ことによって行うことができる。異性化反応のために使
用する酸に特に制限はなく、種々の公知の酸を使用する
ことができる。例としてブレンステッド酸、例えばベン
ゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、パラキシレ
ン-2- スルホン酸等の芳香族スルホン酸、硫酸、塩酸等
の鉱酸、モリブデン酸等のヘテロポリ酸、マレイン酸等
のカルボン酸、並びに上記以外のルイス酸、例えば塩化
アルミニウム、フッ化ホウ素等が挙げられる。また、無
水マレイン酸等の酸無水物は、水分と反応して酸を生じ
得るので、酸の代わりに酸無水物を使用しても異性化反
応が進行することがある。好ましくはブレンステッド酸
を使用する。酸の使用量は、メチルノルボルネン-2,3-
ジカルボン酸無水物に対して約0.01〜5重量%、特に約
0.02〜3重量%とするのが好ましい。加熱の際の温度
は、好ましくは約 120〜250℃、特に約 150〜230 ℃で
ある。加熱による異性化反応は、回分式及び連続式のい
ずれで行うこともできる。反応時間は、回分式の場合で
好ましくは約30分間〜10時間、特に約1〜5時間であ
る。
The isomerization reaction is carried out by using 5-methylnorbornene-2,3
-Dicarboxylic anhydride and / or 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride can be carried out by heating in the presence of an acid. The acid used for the isomerization reaction is not particularly limited, and various known acids can be used. Examples include Bronsted acids such as aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid and paraxylene-2-sulfonic acid, mineral acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid, heteropolyacids such as molybdic acid, and carboxylic acids such as maleic acid. Examples of the acid include Lewis acids other than the above, such as aluminum chloride and boron fluoride. Further, since an acid anhydride such as maleic anhydride can react with water to generate an acid, the isomerization reaction may proceed even if an acid anhydride is used instead of the acid. Bronsted acid is preferably used. The amount of acid used is methylnorbornene-2,3-
About 0.01 to 5% by weight, especially about about 5% by weight of dicarboxylic acid anhydride
It is preferably 0.02 to 3% by weight. The temperature during heating is preferably about 120 to 250 ° C, especially about 150 to 230 ° C. The isomerization reaction by heating can be carried out batchwise or continuously. In the case of a batch system, the reaction time is preferably about 30 minutes to 10 hours, particularly about 1 to 5 hours.

【0013】5-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボン
酸無水物と無水マレイン酸との反応は、両者を 0.5〜5
倍のモル比で仕込み、好ましくは約 160〜220 ℃で約2
〜24時間加熱攪拌することによって行われる。この反応
を任意の触媒の存在下で行っても良い。触媒としては、
塩化アルミニウム、フッ化ホウ素等のルイス酸が好まし
いが、これらに限定されない。この反応は溶媒の使用を
必要としないが、任意の溶媒中で行うこともできる。好
ましい溶媒としては、クロロベンゼン、キシレン、メシ
チレン、トリエチルベンゼン等が挙げられる。
The reaction between 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and maleic anhydride is carried out by adding 0.5 to 5
Charged at a double molar ratio, preferably about 2 at about 160-220 ° C.
It is performed by heating and stirring for -24 hours. This reaction may be carried out in the presence of any catalyst. As a catalyst,
Lewis acids such as aluminum chloride and boron fluoride are preferable, but not limited thereto. The reaction does not require the use of a solvent, but it can be carried out in any solvent. Preferred solvents include chlorobenzene, xylene, mesitylene, triethylbenzene and the like.

【0014】上記では、1-メチルノルボルネン-2,3- ジ
カルボン酸無水物及び/または5-メチルノルボルネン-
2,3- ジカルボン酸無水物を異性化して中間体としての5
-メチレンノルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物を一
旦作り、次にエン合成によってMNTCを作ることを説
明した。しかし、この異性化とエン合成とを一つの操作
として行っても良い。すなわち、1-メチルノルボルネン
-2,3- ジカルボン酸無水物及び/または5-メチルノルボ
ルネン-2,3- ジカルボン酸無水物を無水マレイン酸の存
在下で加熱することによって異性化とエン合成が逐次起
こる。
In the above, 1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and / or 5-methylnorbornene-
Isomerization of 2,3-dicarboxylic anhydride to give 5 as an intermediate
-Methylene norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride was made once and then MNTC was made by ene synthesis. However, this isomerization and ene synthesis may be performed as one operation. That is, 1-methylnorbornene
Isomerization and ene synthesis occur sequentially by heating -2,3-dicarboxylic acid anhydride and / or 5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride in the presence of maleic anhydride.

【0015】上記の反応後、好ましくは生成物を精製処
理に付す。精製は、未反応の原料を単蒸留等によって除
去した後、得られた粗生成物を再結晶することによって
行っても良い。再結晶溶媒としては、無水酢酸、及びメ
チルイソブチルケトン等のケトン系溶剤が挙げられる
が、これらに限定されない。
After the above reaction, the product is preferably subjected to a purification treatment. Purification may be carried out by removing unreacted raw materials by simple distillation or the like, and then recrystallizing the obtained crude product. Examples of the recrystallization solvent include, but are not limited to, acetic anhydride and a ketone solvent such as methyl isobutyl ketone.

【0016】この化合物の構造は、赤外線吸収スペクト
ル(IR)、 1H‐NMR等によって同定することがで
きる。例えば当該化合物のIRにおいては、1770〜1780
cm-1及び1850cm-1にカルボン酸無水物のC=O伸縮に起
因するピークが観察される。また、 1H‐NMRにおい
て、δ 1.8〜2.2 に三つの−CH2 −に起因するピーク
6H分(出発物質の1-または5-メチルノルボルネン-2,3
- ジカルボン酸無水物では2H分、5-メチレンノルボル
ナン-2,3- ジカルボン酸無水物では4H分しか観察され
ない)が、δ 2.8〜3.6 に五つの>CH−に起因するピ
ーク5H分(出発物質ではいずれも3または4H分しか
観察されない)が、そしてδ 5.5〜5.6にノルボルネン
環の=CH−に起因するピーク1H分が観察され、他
方、メチル基のピーク(出発物質の1-または5-メチルノ
ルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物では3H分観察さ
れる)及びビニリデンのピーク(出発物質の5-メチレン
ノルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物では2H分観察
される)が観察されない。
The structure of this compound can be identified by infrared absorption spectrum (IR), 1 H-NMR and the like. For example, in the IR of the compound, 1770 to 1780
peak due to C = O stretching of the carboxylic acid anhydride in cm -1 and 1850 cm -1 is observed. Further, in 1 H-NMR, a peak of 6 H due to three —CH 2 — at δ 1.8 to 2.2 (the starting material 1- or 5-methylnorbornene-2,3
-Only 2H for dicarboxylic acid anhydride and 4H for 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride), but 5H peak due to five> CH- at δ 2.8-3.6 (starting material In each case, only 3 or 4H is observed), and a peak of 1H due to = CH- of the norbornene ring is observed at δ 5.5 to 5.6, while a peak of methyl group (1- or 5-of the starting material) is observed. Methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride is observed for 3H) and vinylidene peak (starting material 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride is observed for 2H) is not observed.

【0017】次に、成分(B) メチルノルボルネン-2,3-
ジカルボン酸無水物自体は公知であり、成分(A) を合成
する際の出発原料として上記した二つの構造異性体の夫
々にendo体と exo体の立体異性体が存在する。本発明に
おいては、成分(B) としてこれら総ての異性体を使用す
ることができる。
Next, the component (B) methylnorbornene-2,3-
The dicarboxylic acid anhydride itself is known and, as a starting material for synthesizing the component (A), endo isomers and exo isomers exist in each of the two structural isomers described above. In the present invention, all of these isomers can be used as the component (B).

【0018】本発明のエポキシ樹脂硬化剤における上記
した(A) 及び(B) の好ましい配合比は、(A) 95〜5重量
部に対して (B)5〜95重量部であり、さらに好ましくは
(A)80〜5重量部に対して(B) 20〜95重量部である。(A)
が5重量部より少ないと硬化物の耐熱性があまり改善
されず、95重量部を超えると耐熱性は高いが機械的強度
が低下してしまう。
The preferable mixing ratio of (A) and (B) in the epoxy resin curing agent of the present invention is (B) 5 to 95 parts by weight, more preferably 95 to 5 parts by weight of (A). Is
(A) 80 to 5 parts by weight, (B) 20 to 95 parts by weight. (A)
If it is less than 5 parts by weight, the heat resistance of the cured product will not be improved so much, and if it exceeds 95 parts by weight, the heat resistance will be high but the mechanical strength will decrease.

【0019】本発明のエポキシ樹脂硬化剤は、成分(A)
及び(B) を混合することにより製造できる。例えばドラ
イブレンドによって混合する、または加熱して溶融混合
する等の方法を使用できる。また、成分(A) と(B) を別
々にエポキシ樹脂に加え、混合してもよい。
The epoxy resin curing agent of the present invention comprises the component (A)
It can be produced by mixing and (B). For example, a method of mixing by dry blending, or heating and melt-mixing can be used. Further, the components (A) and (B) may be separately added to the epoxy resin and mixed.

【0020】本発明のエポキシ樹脂硬化剤を使用して硬
化し得るエポキシ樹脂は、エポキシ基を分子内に2個以
上有する化合物であり、例えばビスフェノールAなどの
多価フェノールまたは1,4-ブタンジオールなどの多価ア
ルコールのポリグリシジルエーテル、フタル酸、ヘキサ
ヒドロフタル酸などのポリグリシジルエステル、アミ
ン、アミド及び複素環式窒素塩基を有する化合物のN‐
グリシジル誘導体、脂環式エポキシ樹脂、フェノールノ
ボラックエポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラックエ
ポキシ樹脂などである。
The epoxy resin which can be cured using the epoxy resin curing agent of the present invention is a compound having two or more epoxy groups in the molecule, for example, polyhydric phenol such as bisphenol A or 1,4-butanediol. Compounds such as polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as phthalic acid, polyglycidyl esters such as hexahydrophthalic acid, amines, amides and compounds with heterocyclic nitrogen bases N-
Glycidyl derivatives, alicyclic epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, orthocresol novolac epoxy resins, and the like.

【0021】硬化剤は、上記エポキシ樹脂のエポキシ基
1当量に対して、酸無水物基が 0.3〜1.5 モルになるよ
うに配合するのが好ましく、特に 0.7〜1.2 モルになる
ように配合するのが好ましい。
The curing agent is preferably added in such a manner that the acid anhydride group is 0.3 to 1.5 mol, and particularly 0.7 to 1.2 mol, relative to 1 equivalent of the epoxy group of the above epoxy resin. Is preferred.

【0022】上記硬化剤とエポキシ樹脂とを適宜の手段
で混合し、好ましくは50〜200 ℃で硬化させることがで
きる。例えば80〜120℃で1〜3時間、続いて 150〜180
℃で10〜20時間硬化されることが特に好ましい。
The above-mentioned curing agent and epoxy resin can be mixed by an appropriate means and cured preferably at 50 to 200 ° C. For example, at 80-120 ℃ for 1-3 hours, then 150-180
It is particularly preferred that it be cured at 10 ° C for 10 to 20 hours.

【0023】さらに、本発明のエポキシ樹脂硬化剤を配
合したエポキシ樹脂組成物を、そのまま硬化することも
できるが、3級アミン、3級アミン塩、第4アンモニウ
ム塩、イミダゾール、金属塩などの硬化促進剤を併用す
ると、硬化時間を短縮することができるので好ましい。
Further, the epoxy resin composition containing the epoxy resin curing agent of the present invention can be cured as it is, but a tertiary amine, a tertiary amine salt, a quaternary ammonium salt, an imidazole, a metal salt or the like is cured. It is preferable to use an accelerator together because the curing time can be shortened.

【0024】本発明のエポキシ樹脂硬化組成物は、上記
の成分の他に、慣用の添加剤、例えばアスファルト、石
英粉、雲母、ガラス繊維、繊維素、タルク、粘土、カオ
リン、ベントナイト、炭酸カルシウム、水和アルミナも
しくはアルミニウムのような金属粉などの充填剤、染料
もしくは顔料、成形潤滑剤、難燃剤(三酸化アンチモ
ン、赤燐等)、有機溶剤(例えばキシレン、トルエン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)等を
含有することができる。
The epoxy resin curing composition of the present invention comprises, in addition to the above components, conventional additives such as asphalt, quartz powder, mica, glass fiber, fibrin, talc, clay, kaolin, bentonite, calcium carbonate, Fillers such as hydrated alumina or metal powder such as aluminum, dyes or pigments, molding lubricants, flame retardants (antimony trioxide, red phosphorus, etc.), organic solvents (eg xylene, toluene,
Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) and the like.

【0025】本発明のエポキシ樹脂硬化組成物は、耐熱
性の注型もしくは成形用または塗料、積層もしくは含浸
用ワニスなどの材料として使用することができる。
The epoxy resin curing composition of the present invention can be used as a material for heat-resistant casting or molding, varnish for coating, laminating or impregnation.

【0026】以下、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0027】[0027]

【実施例】以下の実施例において、%及び部はそれぞ
れ、重量%及び重量部を意味する。
EXAMPLES In the following examples,% and parts mean% by weight and parts by weight, respectively.

【0028】[0028]

【参考実施例1】還流冷却器、温度計、攪拌機を備えた
500mlの四ッ口フラスコに、300gのendo- メチルノルボ
ルネン-2,3- ジカルボン酸無水物(58.5%の1-メチル体
及び41.5%の5-メチル体から成る)と0.15g のパラトル
エンスルホン酸を導入し、 180℃で3時間攪拌して反応
させた。単蒸留によって、触媒及び重質物である副生成
物から分離された、淡黄色の透明液体287gが得られた。
この液体の組成をガスクロマトグラフにより分析したと
ころ、 8.8%のendo-5- メチレンノルボルナン-2,3- ジ
カルボン酸無水物、63.5%のexo-5-メチレンノルボルナ
ン‐2,3-ジカルボン酸無水物、及び未反応のメチルノル
ボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物27.7%から成ること
が判明した。生成物の構造は、赤外線吸収スペクトル
(IR)、 1H‐NMR等によって同定した。例えば当
該化合物のIRにおいては、1770〜1780cm-1及び1850cm
-1にカルボン酸無水物のC=O伸縮に起因するピークが
観察された。また、 1H‐NMRにおいて、δ 4.8〜5.
2 にH2 C=C<に起因するピーク(このピークは、出
発物質のメチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物
では観察されない)が、δ 1.8に−CH2 −に起因する
ピーク4H分(出発物質では2H分)が、δ 2.8〜3.6
にノルボルナン環の三級炭素原子に結合したプロトンに
起因するピークが観察された。ノルボルネン環の=CH
−に起因するピークは観察されなかった。
[Reference Example 1] equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer
In a 500 ml four-necked flask, 300 g of endo-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (consisting of 58.5% 1-methyl and 41.5% 5-methyl) and 0.15 g paratoluenesulfonic acid were placed. Was introduced and reacted at 180 ° C. for 3 hours with stirring. Simple distillation yielded 287 g of a pale yellow, transparent liquid, which was separated from the catalyst and by-products which were heavies.
When the composition of this liquid was analyzed by gas chromatography, 8.8% endo-5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 63.5% exo-5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride, And unreacted methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride 27.7%. The structure of the product was identified by infrared absorption spectrum (IR), 1 H-NMR and the like. For example, in the IR of the compound, 1770 to 1780 cm -1 and 1850 cm
A peak due to C = O stretching of the carboxylic acid anhydride was observed at -1 . In 1 H-NMR, δ 4.8-5.
2 due to H 2 C = C <(this peak is not observed in the starting material methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride) at δ 1.8 due to —CH 2 — (2H for starting material) is 2.8-3.6
A peak due to the proton bonded to the tertiary carbon atom of the norbornane ring was observed at. = CH of norbornene ring
No peak due to − was observed.

【0029】還流冷却器、温度計、攪拌機を備えた 300
mlの四ッ口フラスコ中に、上記で得られた淡黄色透明液
体44.5g 、及び49.0g の無水マレイン酸を入れ、 180℃
で6時間攪拌した。次に、5mmHgの圧力下で、釜温が
180℃になるまで単蒸留を行い、未反応の5-メチレンノ
ルボルナン-2,3- ジカルボン酸無水物、メチルノルボル
ネン-2,3- ジカルボン酸無水物及び無水マレイン酸を除
去すると、21.0g の粗生成物が得られた。反応容器中の
該粗生成物にメチルイソブチルケトン45g を加え、 110
℃で溶解させた後、室温へとゆっくりと冷却したとこ
ろ、白色固体 7.3g が得られた。該固体の分析結果を表
1及び表2に示す。
300 equipped with reflux condenser, thermometer, stirrer
Put 44.5g of the pale yellow transparent liquid obtained above and 49.0g of maleic anhydride into a four-necked 4-ml flask, and place at 180 ℃.
And stirred for 6 hours. Next, under the pressure of 5 mmHg, the kettle temperature
After simple distillation until the temperature reached 180 ℃ and unreacted 5-methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, methylnorbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and maleic anhydride were removed, 21.0 g of crude The product was obtained. To the crude product in the reaction vessel was added 45 g of methyl isobutyl ketone,
After dissolution at 0 ° C., the mixture was slowly cooled to room temperature to obtain 7.3 g of a white solid. The analysis results of the solid are shown in Tables 1 and 2.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】1)δ(単位ppm)、括弧内は面積強度を対応
するプロトンの数で表現したもの 2)FD‐MSによる
1) δ (unit: ppm), the area in parentheses represents the area intensity by the number of corresponding protons 2) FD-MS

【0032】[0032]

【表2】 以上より、この固体は、5-(2,4‐ジオキソテトラヒドロ
-3- フラニルメチル)-5-ノルボルネン‐2,3-ジカルボン
酸無水物(MNTC)であると同定された。
[Table 2] From the above, this solid was found to be 5- (2,4-dioxotetrahydro).
-3-furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (MNTC) was identified.

【0033】[0033]

【参考実施例2】還流冷却器及び攪拌機を備えた容量3
リットルの四つ口フラスコに無水マレイン酸98g 及び溶
媒としてベンゼン100gを導入し、内部温度を20〜25℃に
保ちながら、スチームクラッカーにて得られた下記の組
成を有する炭化水素留分1,4000gを1時間に亘り滴下し
た。その後徐々に内部温度を80℃まで昇温し、80℃にて
3時間ディールス‐アルダー反応を行った。反応生成物
から蒸留により未反応成分を留去することにより、液状
であるジカルボン酸無水物の混合物176gを得た。次い
で、上記で得られたジカルボン酸無水物の混合物を 170
℃にて3時間加熱することによりエンド‐体から対応す
るエキソ‐体への立体異性化反応を行った後、減圧蒸留
により精製することにより淡黄色透明の液体165gをジオ
レフィン成分基準の収率93%にて得た。
Reference Example 2 Volume 3 equipped with reflux condenser and stirrer
Introduce 98 g of maleic anhydride and 100 g of benzene as a solvent into a 4-liter four-necked flask, while maintaining the internal temperature at 20 to 25 ° C., a hydrocarbon fraction having the following composition obtained with a steam cracker: 14000 g Was added dropwise over 1 hour. Then, the internal temperature was gradually raised to 80 ° C., and the Diels-Alder reaction was carried out at 80 ° C. for 3 hours. Unreacted components were distilled off from the reaction product by distillation to obtain 176 g of a liquid mixture of dicarboxylic acid anhydrides. Then, the mixture of the dicarboxylic acid anhydride obtained above was added to 170
After heating for 3 hours at ℃, the stereoisomerization reaction from the endo-form to the corresponding exo-form was performed, and then purified by vacuum distillation to yield 165 g of a pale yellow transparent liquid based on the diolefin component yield. Obtained at 93%.

【0034】また、上記の液体生成物をガスクロマトグ
ラフにて分析することにより、その組成は、endo-1- メ
チル-5- ノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物が17.0
%であり、endo-5- メチル-5- ノルボルネン-2,3- ジカ
ルボン酸無水物が31.7%であり、exo-5-メチル-5- ノル
ボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物が31.5%であり、ビ
シクロ[2.2.2]-5-オクテン-2,3- ジカルボン酸無水物が
9.7%であり、3-エチル‐Δ4 - テトラヒドロフタル酸
無水物が 4.2%であり、4-エチル‐Δ4 - テトラヒドロ
フタル酸無水物が 5.9%である混合物であることが判明
した。
By analyzing the above liquid product with a gas chromatograph, the composition of endo-1-methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride was 17.0.
%, Endo-5-methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride is 31.7%, exo-5-methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride is 31.5%. Yes, bicyclo [2.2.2] -5-octene-2,3-dicarboxylic acid anhydride
9.7%, 3-ethyl-Δ 4 -tetrahydrophthalic anhydride was 4.2% and 4-ethyl-Δ 4 -tetrahydrophthalic anhydride was 5.9%.

【0035】スチームクラッカーにて得られた炭化水素
留分の組成 メチルシクロペンタジエン 4.6% 1,3-シクロヘキサジエン 0.6% 1,3-ヘキサジエン 0.2% 2-エチル-1,3- ブタジエン 0.3% C6 〜C7 オレフィン、パラフィン 6.2% ベンゼン 54.6% トルエン 33.5%
[0035]Hydrocarbons obtained with steam crackers
Fraction composition  Methylcyclopentadiene 4.6% 1,3-Cyclohexadiene 0.6% 1,3-Hexadiene 0.2% 2-Ethyl-1,3-butadiene 0.3% C6~ C7Olefin, paraffin 6.2% Benzene 54.6% Toluene 33.5%

【0036】[0036]

【実施例1】参考実施例1で得られたMNTCの粗生成
物30部と、MeNA(商標;カヤハード MCD;日本化
薬株式会社製;endo-1- メチルノルボルネン-2,3- ジカ
ルボン酸無水物47.0重量%、endo-5- メチルノルボルネ
ン-2,3- ジカルボン酸無水物17.0重量%、exo-5-メチル
ノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物21.0重量%、en
do- ノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物11.3重量
%、exo-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物 3.7重
量%より成る)70部とを、80℃のオーブンに入れて
加熱混合して均一にすることにより、エポキシ樹脂硬化
剤を製造した。
Example 1 30 parts of the crude product of MNTC obtained in Reference Example 1 and MeNA (trademark; Kayahard MCD; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .; endo-1-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride) Substance 47.0% by weight, endo-5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride 17.0% by weight, exo-5-methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride 21.0% by weight, en
70 parts of do-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride 11.3% by weight and exo-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride 3.7% by weight are put in an oven at 80 ° C. and mixed by heating. An epoxy resin curing agent was produced by homogenizing.

【0037】次に、エポキシ樹脂(商標;エピコート 8
28、油化シェル株式会社製) 100部、上記で得たエポキ
シ樹脂硬化剤85部及び硬化促進剤として2-エチル-4- メ
チルイミダゾール(四国化成株式会社製) 0.5部を、室
温にて配合した。この配合物を 100℃にて2時間、引き
続いて 170℃にて15時間硬化反応させて、硬化物を得
た。この硬化物について、JIS K6911に準拠して、熱
変形温度(HDT)及び曲げ強度を測定した。結果を表
3に示す。
Next, an epoxy resin (trademark; Epicoat 8)
28, Yuka Shell Co., Ltd.) 100 parts, 85 parts of the epoxy resin curing agent obtained above, and 0.5 parts of 2-ethyl-4-methylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) as a curing accelerator are blended at room temperature. did. This compound was cured at 100 ° C. for 2 hours and then at 170 ° C. for 15 hours to obtain a cured product. The heat distortion temperature (HDT) and bending strength of this cured product were measured according to JIS K6911. The results are shown in Table 3.

【0038】[0038]

【実施例2〜4及び比較例1〜2】エポキシ樹脂硬化剤
の組成及び配合量(重量部)を表3に示すようにした以
外は実施例1と同様にして配合して、同一条件で硬化反
応を行った。得られた硬化物について、実施例1と同様
に熱変形温度(HDT)及び曲げ強度を測定した。結果
を表3に示す。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 Compounds were prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition and blending amount (parts by weight) of the epoxy resin curing agent were as shown in Table 3, under the same conditions. A curing reaction was performed. The heat distortion temperature (HDT) and bending strength of the obtained cured product were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

【0039】[0039]

【実施例5、6及び比較例3】カヤハード MCDを参考実
施例2で得られた単黄色透明液体(MeNA、純度約10
0 %)に代え、エポキシ樹脂硬化剤の組成及び配合量を
表3に示すようにした以外は実施例1と同様にして配合
して、同一条件で硬化反応を行った。得られた硬化物に
ついて、実施例1と同様に熱変形温度(HDT)及び曲
げ強度を測定した。結果を表3に示す。
[Examples 5 and 6 and Comparative Example 3] Kayahard MCD was used as a reference to obtain the single yellow transparent liquid (MeNA, purity about 10).
In the same manner as in Example 1 except that the composition and blending amount of the epoxy resin curing agent were as shown in Table 3, and the curing reaction was performed under the same conditions. The heat distortion temperature (HDT) and bending strength of the obtained cured product were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】MeNA-a:カヤハード MCD MeNA-b:参考実施例2で得られたMeNA 1)単位:重量部 2)エポキシ樹脂100 重量部に対する重量部 3)単位:kg/mm2 表3より、MNTC及びMeNAの両者を含む実施例1
〜6のエポキシ樹脂硬化剤は、MeNAを単独で使用し
た比較例1及び3に比べて耐熱性が改善されており、ま
たMNTC単独で使用した比較例2に比べて機械的強度
が向上していることがわかる。
MeNA-a: Kayahard MCD MeNA-b: MeNA obtained in Reference Example 2 1) Unit: parts by weight 2) Parts by weight based on 100 parts by weight of epoxy resin 3) Unit: kg / mm 2 From Table 3, Example 1 containing both MNTC and MeNA
The epoxy resin curing agents Nos. 6 to 6 have improved heat resistance as compared with Comparative Examples 1 and 3 using MeNA alone, and have improved mechanical strength as compared to Comparative Example 2 using MNTC alone. I understand that

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂硬化剤を用いた硬
化物の耐熱性及び機械的強度が優れている。
The heat resistance and mechanical strength of the cured product using the epoxy resin curing agent of the present invention are excellent.

フロントページの続き (72)発明者 上野 廣 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内Front page continued (72) Inventor Hiro Ueno 1-3-1 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Prefecture Tonen Corporation Research Institute

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A) 5-(2,4- ジオキソテトラヒドロ-3-
フラニルメチル)-5-ノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無
水物、及び (B) メチルノルボルネン-2,3- ジカルボン酸無水物 を含有してなるエポキシ樹脂硬化剤。
1. (A) 5- (2,4-dioxotetrahydro-3-
An epoxy resin curing agent containing (furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and (B) methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.
【請求項2】 上記 (A)及び (B)を5:95〜95:5の重
量比で含有する請求項1記載のエポキシ樹脂硬化剤。
2. The epoxy resin curing agent according to claim 1, which comprises (A) and (B) in a weight ratio of 5:95 to 95: 5.
JP03250331A 1991-09-04 1991-09-04 Epoxy resin curing agent Expired - Fee Related JP3128150B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03250331A JP3128150B2 (en) 1991-09-04 1991-09-04 Epoxy resin curing agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03250331A JP3128150B2 (en) 1991-09-04 1991-09-04 Epoxy resin curing agent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0559153A true JPH0559153A (en) 1993-03-09
JP3128150B2 JP3128150B2 (en) 2001-01-29

Family

ID=17206327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03250331A Expired - Fee Related JP3128150B2 (en) 1991-09-04 1991-09-04 Epoxy resin curing agent

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3128150B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005320384A (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Nippon Petrochemicals Co Ltd Imide-based epoxy resin-curing agent composition and epoxy resin composition
JP2005320383A (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Nippon Petrochemicals Co Ltd Epoxy resin-curing agent and epoxy resin composition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005320384A (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Nippon Petrochemicals Co Ltd Imide-based epoxy resin-curing agent composition and epoxy resin composition
JP2005320383A (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Nippon Petrochemicals Co Ltd Epoxy resin-curing agent and epoxy resin composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP3128150B2 (en) 2001-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3012345B2 (en) 5- (2,4-dioxotetrahydro-3-furanylmethyl) norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride and method for producing the same
US4788268A (en) Method for preparation of epoxysilicone compounds and allyl-terminated silicone compounds
JP3128150B2 (en) Epoxy resin curing agent
JP3142651B2 (en) Process for producing saturated alicyclic dicarboxylic anhydride
JP3128151B2 (en) Epoxy resin curing agent
JP3128148B2 (en) Epoxy resin curing agent
JPH0559151A (en) Epoxy resin curing agent
JPH069756A (en) Curing agent for epoxy resin
JP3128154B2 (en) Epoxy resin curing agent
JPH0559152A (en) Epoxy resin curing agent
JPH05306329A (en) Epoxy resin hardener
JP3128152B2 (en) Epoxy resin curing agent
JP3128155B2 (en) Epoxy resin curing agent
JPH0559156A (en) Epoxy resin curing agent
JPH0565335A (en) Curing agent for epoxy resin
JPH0565334A (en) Curing agent for epoxy resin
SU509243A3 (en) The method of obtaining epoxy polymers
Monte et al. Synthesis and crosslinking of new bis (4, 5‐epoxytetrahydrophthalimides)
JP3142650B2 (en) Method for producing methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride
JPH0616782A (en) Epoxy resin curing agent
JPH0616785A (en) Epoxy resin curing agent
JP3009484B2 (en) 5- (2,4-dioxotetrahydro-3-furanylmethyl) -5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and method for producing the same
JPH0616786A (en) Epoxy resin curing agent
JPH069757A (en) Curing agent for epoxy resin
JPH0616783A (en) Epoxy resin curing agent

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees