JPH06263842A - エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 - Google Patents

エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物

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JPH06263842A
JPH06263842A JP7738093A JP7738093A JPH06263842A JP H06263842 A JPH06263842 A JP H06263842A JP 7738093 A JP7738093 A JP 7738093A JP 7738093 A JP7738093 A JP 7738093A JP H06263842 A JPH06263842 A JP H06263842A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
bisphenol
epoxy
equivalent
Prior art date
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Pending
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JP7738093A
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English (en)
Inventor
Yasumasa Akatsuka
泰昌 赤塚
Shigeru Mogi
繁 茂木
Hiromi Morita
博美 森田
Kenichi Kuboki
健一 窪木
Hiroaki Ono
博昭 大野
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Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性、靭性に優れた硬化物を与えるエポキシ
樹脂を提供すること。 【構成】ビスフェノールA型エポキシ樹脂又は臭素化ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールS又は
臭素化ビスフェノールSを塩基性触媒の存在下に反応さ
せて得られるエポキシ樹脂

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐水性に優れる硬化物を
与えるエポキシ樹脂およびエポキシ樹脂組成物およびそ
の硬化物に関するものであり、本発明の組成物は成形材
料,注型材料,積層材料,複合材料,塗料,接着剤,レ
ジストなどの広範囲の用途に極めて有用である。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂は種々の硬化剤で硬化させ
ることにより、一般的に機械的性質,耐水性,耐薬品
性,耐熱性,電気的性質などに優れた硬化物となり、接
着剤,塗料,積層板,成形材料,注型材料などの幅広い
分野に利用されている。従来、工業的に最も使用されて
いるエポキシ樹脂としてビスフェノ−ルAにエピクロル
ヒドリンを反応させて得られる液状および固形のビスフ
ェノ−ルA型エポキシ樹脂がある。その他液状のビスフ
ェノ−ルA型エポキシ樹脂にテトラブロムビスフェノ−
ルAを反応させて得られる難燃性臭素含有エポキシ樹脂
などが汎用エポキシ樹脂として工業的に使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような汎用エポキシ樹脂は分子量が大きくなるにつれ
て、それを使用して得られる硬化物の耐熱性は低下する
という欠点がある。また、汎用エポキシ樹脂にオルソク
レゾールノボラックエポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹
脂を添加した場合、その硬化物の耐熱性は向上するもの
の、靭性が低下するという欠点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこうした実
状に鑑み、耐熱性及び靭性に優れる硬化物を与えるエポ
キシ樹脂を求めて鋭意研究した結果、下記の特定のエポ
キシ樹脂がその硬化物に対して優れた耐熱性及び靭性を
付与するものであることを見い出して本発明を完成させ
るに到った。
【0005】すなわち本発明は(1)式(1)
【0006】
【化2】
【0007】(式中、Rはそれぞれ独立して水素原子ま
たは臭素原子を示し、Xはそれぞれ独立して−SO2
または−C(CH3 2 −を示し、nは平均値を示し
0.5〜20の値をとる。)で表され、Xの総数のうち
Xが−SO2 −を示す割合が1〜40%であるエポキシ
樹脂、
【0008】(2)エポキシ樹脂及び硬化剤、更に必要
により硬化促進剤を含むエポキシ樹脂組成物において、
該エポキシ樹脂成分として上記(1)記載のエポキシ樹
脂を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物、
(3)上記(2)記載のエポキシ樹脂組成物からなる積
層板用エポキシ樹脂組成物、(4)上記(2)または
(3)記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物、に関するも
のである。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
エポキシ樹脂において、n(平均値)は、0.5〜20
の値をとるが、好ましくは1〜15の値をとる。又、X
の総数のうちXが−SO2 −を示す割合は1〜40%で
あるが好ましくは3〜30%である。
【0010】本発明のエポキシ樹脂は例えば汎用のビス
フェノールA型エポキシ樹脂或は臭素含有ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂と4,4’−ジヒドロキジフェニル
スルホン(ビスフェノールS)又はその臭素化物をトリ
フェニルホスフィン、4級アンモニウム塩、イミダゾー
ル類、NaOHの様な塩基性触媒の存在下、溶剤中或は
溶融状態で70〜200℃で反応させることにより得る
ことができる。
【0011】ビスフェノールA型エポキシ樹脂或は臭素
含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂としてはエポキシ
当量が170〜1000g/eqのものが好ましい。エ
ポキシ当量が1000g/eqを越えると、溶剤中で反
応を行う場合溶剤溶解性が低下し、また溶融状態で反応
させる場合溶融し難くなるなどの問題がある。
【0012】ビスフェノールA型エポキシ樹脂或は臭素
含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂に対するビスフェ
ノールS又はその臭素化物の使用割合は、反応生成物中
の−SO2 −結合の存在量が前記範囲内に入るようにな
る割合である。
【0013】上記反応において溶剤を使用する場合その
沸点は60℃〜200℃の範囲にあることが好ましく例
えばメチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ト
ルエン、キシレン等が挙げられる。。
【0014】上記反応において使用される触媒の量はビ
スフェノールA型エポキシ樹脂或は臭素化ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂の重量に対して0.01〜2%であ
ることが好ましい。4級アンモニウム塩としてはテトラ
メチルアンモニウムクロライド,テトラメチルアンモニ
ウムブロマイド,トリメチルベンジルアンモニウムクロ
ライド等が挙げられ、イミダゾール類としてはイミダゾ
ール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチ
ルイミダゾール等が挙げられる。
【0015】本発明のエポキシ樹脂は単独でまたは他の
エポキシ樹脂との併用で通常のエポキシ樹脂の場合と同
様に硬化剤、さらに必要により硬化促進剤等を添加する
ことにより硬化させることができる。本発明で用いうる
硬化剤は特に限定されず、例えばアミン系化合物,酸無
水物系化合物,アミド系化合物,フェノ−ル系化合物な
どが挙げられる。具体例としては、ジアミノジフェニル
メタン,ジエチレントリアミン,トリエチレンテトラミ
ン,ジアミノジフェニルスルホン,イソホロンジアミ
ン,ジシアンジアミド,リノレン酸の2量体とエチレン
ジアミンとより合成されるポリアミド樹脂,無水フタル
酸,無水トリメリット酸,無水ピロメリット酸,無水マ
レイン酸,テトラヒドロ無水フタル酸,メチルテトラヒ
ドロ無水フタル酸,無水メチルナジック酸,ヘキサヒド
ロ無水フタル酸,メチルヘキサヒドロ無水フタル酸,フ
ェノ−ルノボラック,及びこれらの変性物,イミダゾ−
ル,BF3 −アミン錯体,グアニジン誘導体などが挙げ
られる。これらの硬化剤はそれぞれ単独で用いてもよい
し、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0016】これらの硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂
のエポキシ基1当量に対して0.7〜1.2当量が好ま
しい。エポキシ基1当量に対して、0.7当量に満たな
い場合、あるいは1.2当量を超える場合、いずれも硬
化が不完全となり良好な硬化物性は得られない恐れがあ
る。
【0017】また上記硬化剤を用いる際に硬化促進剤を
併用しても差し支えない。硬化促進剤としては例えばイ
ミダゾ−ル類,第3級アミン類,フェノ−ル類,金属化
合物等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。硬化促進剤の使用量はエポキシ樹脂100重量部に
対して0.1〜5.0重量部が好ましい。又、本発明の
エポキシ樹脂組成物には、さらに、必要に応じて無機ま
たは有機の充填剤等の種々の配合剤を添加することがで
きる。
【0018】本発明のエポキシ樹脂組成物は、各成分を
均一に混合することにより得ることができる。本発明の
エポキシ樹脂組成物は従来知られている方法と同様の方
法で容易にエポキシ樹脂組成物の硬化物とすることがで
きる。例えば本発明のエポキシ樹脂と硬化剤,必要によ
り充填剤及びその他の添加剤とを必要に応じて押出機,
ニ−ダ,ロ−ル等を用いて均一になるまで充分に混合し
てエポキシ樹脂組成物を得、そのエポキシ樹脂組成物を
溶融後注型あるいはトランスファ−成形機などを用いて
成形し、さらに80〜200℃に加熱することにより硬
化物を得ることができる。
【0019】また本発明の樹脂組成物を溶剤に溶解さ
せ、ガラス繊維,カ−ボン繊維,ポリエステル繊維,ポ
リアミド繊維,アルミナ繊維,紙などの基材に含浸させ
加熱乾燥して得たプリプレグを熱プレス成形して硬化物
を得ることなどもできる。
【0020】本発明のエポキシ樹脂又はエポキシ樹脂組
成物を用いた場合、耐熱性、靱性に優れた硬化物を得る
ことが出来、成形材料、注型材料、積層材料、塗料、接
着剤、レジスト等広範囲の用途に使用できる。
【0021】
【実施例】次に本発明を実施例、比較例により更に具体
的に説明するが、以下において部は特に断わりのない限
りすべて重量部であるものとする。尚、ガラス転移点、
曲げ強度及び弾性率はJIS K−6911に準拠して
測定した。
【0022】実施例1,比較例1 撹拌機、コンデンサー、温度計を取り付けた丸底フラス
コに、エポキシ当量が479g/eqであるビスフェノ
−ルA型エポキシ樹脂を200部、ビスフェノールSを
20部仕込み180℃に加熱し完全に溶融混合した後、
触媒としてトリフェニルホスフィン0.2部を添加し1
80℃で60分反応させた。得られたエポキシ樹脂
(1)のエポキシ当量は901g/eq、軟化点は12
0℃であった。
【0023】得られたエポキシ樹脂(1)は式(1)に
おいてRの全てが水素原子であり、n=5.1であり、
Xは−SO2 −又は−C(CH3 2 −を示し、Xの総
数のうちXが−SO2 −を示す割合が10.7%である
エポキシ樹脂である。
【0024】得られたエポキシ樹脂(1)、比較として
エポキシ当量が890g/eqであるビスフェノールA
型エポキシ樹脂(2)、硬化剤としてフェノールノボラ
ックを用い、表1に示す組成で配合して、70℃で15
分ロールで混練し、150℃、180秒でトランスファ
ー成形して、その後160℃で2時間、更に180℃で
8時間硬化せしめて試験片を作成し、ガラス転移点、3
0℃及び90℃における弾性率及び曲げ強度を測定し
た。結果を表1に示す。
【0025】
【表1】 表1 実施例 比較例 1 1 エポキシ樹脂(1) 100 エポキシ樹脂(2) 1000 エポキシ当量(g/eq) 901 890 軟化点(℃) 120 103 フェノールノボラック 12 12 ガラス転移点(℃) 117 104 弾性率(Kg/mm2) (30℃) 276 287 (90℃) 234 185 曲げ強度(Kg/mm2) (30℃) 11.3 11.2 (90℃) 6.8 4.1
【0026】実施例2,比較例2 実施例1においてビスフェノールA型エポキシ樹脂の代
わりに臭素含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂とし
て、エポキシ当量が468g/eq、臭素含有量20重
量%のエポキシ樹脂を200部用い、ビスフェノールS
の仕込み量を18部にした以外は同様に反応を行いエポ
キシ当量が763g/eq、軟化点が117℃のエポキ
シ樹脂(3)を得た。
【0027】得られたエポキシ樹脂(3)は、式(1)
において、Rの一部が臭素原子でその他は水素原子であ
り、n=3.1であり、Xは−SO2 −又は−C(CH
3 2 −を示し、Xの総数のうちXが−SO2 −を示す
割合が20.7%であり、臭素含有量が18重量%のエ
ポキシ樹脂である。
【0028】得られたエポキシ樹脂(3)、又は、比較
としてエポキシ当量が760g/eq、臭素含有量が2
6重量%である臭素含有ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(4)をメチルエチルケトンに溶解して樹脂濃度80
重量%の溶液を調製した。これらのエポキシ樹脂溶液
と、硬化剤としてジシアンジアミド、硬化促進剤として
2−メチルイミダゾール(2MZ)、溶剤としてメチル
セロソルブ、ジメチルホルムアミドを表2に示す組成で
配合してワニス状のエポキシ樹脂組成物を調製した。こ
の組成物をガラスクロス(日東紡績(株)製、WE−1
8K−BZ2)に含浸させ110℃で30分加熱してB
ステージ化されたプリプレグを得、このプリプレグを9
プライ重ね、170℃、40Kgf/cm2 、45分間
の成形条件で厚さ1.5mmのガラスクロス積層板を作
成しJIS C−6481に準拠してガラス転移点を、
更に、耐ミーズリング性を測定した。結果を表2に示
す。
【0029】
【表2】 表2 実施例 比較例 2 2 エポキシ樹脂(3) 80 エポキシ樹脂(4) 80 エポキシ当量(g/eq) 763 760 軟化点(℃) 117 106 ジシアンジアミド 3.4 3.4 2MZ 0.08 0.08 メチルエチルケトン 20 20 メチルセロソルブ 21 21 ジメチルホルムアミド 21 21 ガラス転移点(℃) 141 127 耐ミーズリング性(*) ○ × (*)煮沸1時間後、260℃のハンダに20秒間浸漬
した後の外観異常の有無 ○ 外観異常 無 × 外観異常 有
【0030】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂はエポキシ当量が
同程度のビスフェノールA型或は臭素化ビスフェノール
A型エポキシ樹脂と比較して、耐熱性、靭性に優れた硬
化物を与える。すなわち本発明のエポキシ樹脂又はエポ
キシ樹脂組成物は、耐熱性、靭性に優れた特性を兼ね備
えた硬化物を与えることができ、成形材料,注型材料,
積層材料,塗料,接着剤,レジストなどの広範囲の用途
に極めて有用である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(1) 【化1】 (式中、Rはそれぞれ独立して水素原子または臭素原子
    を示し、Xはそれぞれ独立して−SO2 −または−C
    (CH3 2 −を示し、nは平均値を示し0.5〜20
    の値をとる。)で表され、Xの総数のうちXが−SO2
    −を示す割合が1〜40%であるエポキシ樹脂。
  2. 【請求項2】エポキシ樹脂および硬化剤、さらに必要に
    より硬化促進剤を含むエポキシ樹脂組成物において、該
    エポキシ樹脂成分として請求項1記載のエポキシ樹脂を
    含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】請求項2記載のエポキシ樹脂組成物からな
    る積層板用エポキシ樹脂組成物。
  4. 【請求項4】請求項2または3記載のエポキシ樹脂組成
    物の硬化物。
JP7738093A 1993-03-12 1993-03-12 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 Pending JPH06263842A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008534725A (ja) * 2005-04-01 2008-08-28 ハンツマン・アドヴァンスト・マテリアルズ・(スイッツランド)・ゲーエムベーハー ベンズオキサジンおよびエポキシ樹脂を含む組成物
JP2009221487A (ja) * 2009-07-09 2009-10-01 Japan Epoxy Resin Kk 高分子量エポキシ樹脂の製造方法

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