JPH07304846A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPH07304846A
JPH07304846A JP6117436A JP11743694A JPH07304846A JP H07304846 A JPH07304846 A JP H07304846A JP 6117436 A JP6117436 A JP 6117436A JP 11743694 A JP11743694 A JP 11743694A JP H07304846 A JPH07304846 A JP H07304846A
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Yasuyuki Murata
保幸 村田
Yoshinori Nakanishi
義則 中西
Koichi Ochi
光一 越智
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Yuka Shell Epoxy KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 エポキシ樹脂として、2,6−ジヒドロキシ
ナフタレン系化合物、2,6−ジヒドロキシアントラセ
ン系化合物及び2,7−ジヒドロキシフェナントレン系
化合物のジヒドロキシ縮合多環芳香族類とエピハロヒド
リンとからのエポキシ樹脂、硬化剤として、芳香族環の
互いに隣接した位置に結合した2個以上のフェノール性
水酸基を持つ多価フェノール化合物より誘導された多価
フェノール樹脂硬化剤よりなる。その多価フェノール樹
脂硬化剤としては、1,2−ジヒドロキシベンゼン系化
合物等と、カルボニル基を持つ化合物、不飽和結合を持
つ化合物、α−ヒドロキシアルキルベンゼン類、とを反
応させてオリゴマー化(すなわち樹脂化)した多価フェ
ノール樹脂が好ましい。 【効果】 耐熱性が高く、すなわち高温下での強度に優
れ、かつ常温で脆くない硬化物を与えるので、接着、注
型、封止、成形、積層等の分野で有利に用いることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性が高い硬化物、す
なわち高温下での強度に優れ、かつ常温でも脆くない硬
化物を与える新規なエポキシ樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高分子材料の使用される用途が広
がり、使用条件が苛酷になるにしたがって、高分子材料
に対して要求される諸特性は厳しくなってきている。あ
る種の用途では、高分子材料が高温にさらされるため、
軟化し強度が不足したり、分解劣化するため、長時間使
用できないなどの問題が生じている。
【0003】エポキシ樹脂組成物は、積層、塗装、接
着、封止及び成形等の各種の分野で使用されているが、
上記のような理由で、現在一般に用いられているビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物
では、要求特性を充分に満足できなくなってきた。
【0004】耐熱性を改良するために、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、三官能型エポキシ樹脂、四官能型エポキシ
樹脂等の、多官能型エポキシ樹脂の使用が試みられてい
るが、これらの多官能型エポキシ樹脂の硬化物では、高
温下での強度が充分ではなく、また常温では固く脆いと
いう欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は耐熱性が高
い、すなわち高温下での強度に優れ、かつ常温でも脆く
ない硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物を提供しようと
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記の課
題を解決するために種々研究を重ねた結果、特定の構造
を持つ縮合多環芳香族型エポキシ樹脂と、芳香族環の互
いに隣接した位置に結合した2個以上のフェノール性水
酸基を持つ多価フェノール化合物より誘導された多価フ
ェノール樹脂硬化剤とを配合することによりその目的を
達成することができたのである。
【0007】すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物
は、(a)下記の一般式(I)で表わされる縮合多環芳
香族型エポキシ樹脂、及び(b)芳香族環の互いに隣接
した位置に結合した2個以上のフェノール性水酸基を持
つ多価フェノール化合物より誘導された多価フェノール
樹脂硬化剤を必須成分として配合してなる組成物であ
る。
【0008】一般式(I):
【0009】
【化14】
【0010】一般式(I)において、Aは下記の一般式
(II)、一般式 (III)、又は一般式(IV)で表わされる
2価の基であり、各Aは互いに同一であっても異なって
いてもよく、kは平均値で0〜5の数である。
【0011】
【化15】
【0012】(式中、R1 は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換
若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハ
ロゲン原子であり、各R1 は互いに同一であっても異な
っていてもよく、mは0〜6の整数である。)。
【0013】
【化16】
【0014】(式中、R2 は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換
若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハ
ロゲン原子であり、各R2 は互いに同一であっても異な
っていてもよく、nは0〜8の整数である。)。
【0015】
【化17】
【0016】(式中、R3 は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換
若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハ
ロゲン原子であり、各R3 は互いに同一であっても異な
っていてもよく、pは0〜8の整数である。)。
【0017】本発明のエポキシ樹脂組成物において必須
成分として用いられる(a)成分としての前記の一般式
(I)で表わされる縮合多環芳香族型エポキシ樹脂は、
下記の一般式(II')で表わされる2,6−ジヒドロキシ
ナフタレン系化合物、下記の一般式(III') で表わされ
る2,6−ジヒドロキシアントラセン系化合物及び下記
の一般式(IV')で表わされる2,7−ジヒドロキシフ
エナントレン系化合物から選ばれた少なくとも1種のジ
ヒドロキシ縮合多環芳香族類とエピハロヒドリンとをア
ルカリの存在下で縮合反応させることにより容易に製造
することができる。
【0018】
【化18】
【0019】(式中、R1 は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換
若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハ
ロゲン原子であり、各R1 は互いに同一であっても異な
っていてもよく、mは0〜6の整数である。)。
【0020】
【化19】
【0021】(式中、R2 は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換
若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハ
ロゲン原子であり、各R2 は互いに同一であっても異な
っていてもよく、nは0〜8の整数である。)。
【0022】
【化20】
【0023】(式中、R3 は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換
若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハ
ロゲン原子であり、各R3 は互いに同一であっても異な
っていてもよく、pは0〜8の整数である。)。
【0024】このジヒドロキシ縮合多環芳香族類とエピ
ハロヒドリンとの縮合反応は、前記の一般式(II')、
(III') 及び(IV')で表わされるジヒドロキシ縮合多
環芳香族類の1種又は2種以上の混合物とエピハロヒド
リンとを常法により反応させればよいが、その反応を行
なわせる代表的な態様例を、以下に詳述する。
【0025】まず、上記のジヒドロキシ縮合多環芳香族
類を、そのフェノール性水酸基1モル当り2〜20モル
に相当する量のエピハロヒドリンに溶解させて均一な溶
液とする。次いで、その溶液を攪拌しながらこれにフェ
ノール性水酸基1モル当り1〜2モル量のアルカリ金属
水酸化物を固体又は水溶液で加えて反応させる。この反
応は、常圧下又は減圧下で行なわせることができ、反応
温度は、通常、約30〜105℃である。反応は、必要
に応じて所定の温度を保持しながら反応液を共沸させ、
揮発する蒸気を冷却して得られた凝縮液を油/水分離
し、水分を除いた油分を反応系に戻す方法によって反応
系より脱水する。アルカリ金属水酸化物の添加は、急激
な反応をおさえるために、1〜8時間かけて少量ずつを
断続的もしくは連続的に添加する。その全反応時間は、
通常、1〜10時間程度である。
【0026】反応終了後、不溶性の副生塩を濾別して除
くか、水洗により除去したのち、未反応のエピハロヒド
リンを減圧留去して除くと、目的のエポキシ樹脂が得ら
れる。
【0027】この反応におけるエピハロヒドリンとして
は、通常、エピクロルヒドリン又はエピブロモヒドリン
が用いられ、またアルカリ金属水酸化物としては、通
常、NaOH又はKOHが用いられる。
【0028】また、この反応においては、テトラメチル
アンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムブロ
ミドなどの第四級アンモニウム塩;ベンジルジメチルア
ミン、2,4,6−(トリスジメチルアミノメチル)フ
ェノールなどの第三級アミン;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などのイミダ
ゾール類;エチルトリフェニルホスホニウムイオダイド
などのホスホニウム塩;トリフェニルホスフィンなどの
ホスフィン類等の触媒を用いてもよい。
【0029】さらに、この反応においては、エタノー
ル、イソプロパノールなどのアルコール類;アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類;ジオキサン、エチ
レングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類;ジ
メチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの非プ
ロトン性極性溶媒等の不活性な有機溶媒を使用してもよ
い。
【0030】さらに、上記のようにして得られた縮合多
環芳香族型エポキシ樹脂の可鹸化ハロゲン量が多すぎる
場合には、再処理して、充分に可鹸化ハロゲン量が低下
した精製エポキシ樹脂を得ることができる。つまり、そ
の粗製エポキシ樹脂を、イソプロパノール、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレ
ン、ジオキサン、プロピレングリコールモノメチルエー
テル、ジメチルスルホキシドなどの不活性な有機溶媒に
再溶解し、アルカリ金属水酸化物を固体又は水溶液で加
えて約30〜120℃の温度で、0.5〜8時間再閉環
反応を行った後、水洗等の方法で過剰のアルカリ金属水
酸化物や副生塩を除去し、さらに有機溶媒を減圧留去し
て除くと、精製された縮合多環芳香族型エポキシ樹脂が
得られる。
【0031】次に、本発明のエポキシ樹脂の必須成分で
ある(b)成分の多価フェノール樹脂硬化剤は、芳香族
環の互いに隣接した位置に結合した2個以上のフェノー
ル性水酸基を持つ多価フェノール化合物より誘導された
多価フェノール樹脂である。
【0032】そして、その芳香族環の互いに隣接した位
置に結合した2個以上の水酸基を持つ多価フェノール化
合物として好ましいものは、下記の一般式(VI)、一
般式(VII)、一般式(VIII)、及び一般式(IX)で
表わされる化合物があげられる。
【0033】
【化21】
【0034】(式中、Q1 は炭素数1〜10のアルキル
基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
ゲン原子であり、各Q1 は互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、bは0〜2の整数である。)。
【0035】
【化22】
【0036】(式中、Q2 は炭素数1〜10のアルキル
基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
ゲン原子であり、各Q2 は互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、cは0〜4の整数である。)。
【0037】
【化23】
【0038】(式中、Q3 は炭素数1〜10のアルキル
基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
ゲン原子であり、各Q3 は互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、dは0〜4の整数である。)。
【0039】それらの芳香族環の隣接した位置に結合し
た2個以上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノール
化合物の具体例としては、たとえば、カテコール、メチ
ルカテコール、ジメチルカテコール、ブチルカテコー
ル、フェニルカテコール、メトキシカテコール、ピロガ
ロール、ヒドロキシハイドロキノン、テトラヒドロキシ
ベンゼン、ブロモカテコール、1,2−ジヒドロキシナ
フタレン、メチル−1,2−ジヒドロキシナフタレン、
ジメチル−1,2−ジヒドロキシナフタレン、ブチル−
1,2−ジヒドロキシナフタレン、メトキシ−1,2−
ジヒドロキシナフタレン、ヒドロキシ−1,2−ジヒド
ロキシナフタレン、ジヒドロキシ−1,2−ジヒドロキ
シナフタレン、ブロモ−1,2−ジヒドロキシナフタレ
ン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、メチル−2,3
−ジヒドロキシナフタレン、ジメチル−2,3−ジヒド
ロキシナフタレン、ブチル−2,3−ジヒドロキシナフ
タレン、メトキシ−2,3−ジヒドロキシナフタレン、
ヒドロキシ−2,3−ジヒドロキシナフタレン、ジヒド
ロキシ−2,3−ジヒドロキシナフタレン、ブロモ−
2,3−ジヒドロキシナフタレン、1,8−ジヒドロキ
シナフタレン、メチル−1,8−ジヒドロキシナフタレ
ン、ジメチル−1,8−ジヒドロキシナフタレン、ブチ
ル−1,8−ジヒドロキシナフタレン、メトキシ−1,
8−ジヒドロキシナフタレン、ヒドロキシ−1,8−ジ
ヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシ−1,8−ジヒド
ロキシナフタレン、ブロモ−1,8−ジヒドロキシナフ
タレンなどが挙げられる。
【0040】このような多価フェノール化合物を用いて
本発明で使用される(b)成分の多価フェノール樹脂硬
化剤を製造する方法には特に制約がない。しかし一般的
には、上記の芳香族環の隣接した位置に結合した2個以
上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノール化合物と
カルボニル基を持つ化合物との付加縮合反応、不飽和結
合を持つ化合物付加反応、又はα−ヒドロキシアルキル
ベンゼン類若しくはα−アルコキシアルキルベンゼン類
との縮合反応などの反応を用いてオリゴマー化し樹脂と
する方法が用いられる。
【0041】そのカルボニル基を持つ化合物としては、
各種アルデヒド類又はケトン類があげられ、その具体例
としては、たとえば、ホルムアルデヒド、パラホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒド
ロキシベンズアルデヒド、グリオキザール、テレフタル
アルデヒド、アセトン、シクロヘキサノン、アセトフェ
ノンなどがあげられる。
【0042】また、その不飽和結合を持つ化合物として
は、たとえば、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベ
ンゼン、ジイソプロペニルナフタレン、ジシクロペンタ
ジエン、ノルボルネン、テルペン類などがあげられる。
【0043】カルボニル基と不飽和結合とを持つ化合物
としては、たとえば、クロトンアルデヒド、イソプロペ
ニルアセトフェノンなどがあげられる。
【0044】さらに、α−ヒドロキシアルキルベンゼン
類又はα−アルコキシアルキルベンゼン類としては、た
とえばα,α’−ジヒドロキシキシレン、α,α’−ジ
ヒドロキシジイソプロピルベンゼン、α,α’−ジメト
キシキシレン、ジヒドロキシメチルフェノール、トリヒ
ドロキシメチルベンゼン、トリヒドロキシメチルフェノ
ール、ジヒドロキシメチルクレゾール、テトラヒドロキ
シメチルビスフェノールAなどがあげられる。
【0045】芳香族環の互いに隣接した位置に結合した
2個以上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノール化
合物と、カルボニル基を持つ化合物、不飽和結合を持つ
化合物、α−ヒドロキシアルキルベンゼン類、又はα−
アルコキシアルキルベンゼン類との反応は、一般的な反
応方法が用いられる。すなわち、酸性触媒の存在下に、
20〜200℃の温度で1〜20時間反応させる。
【0046】その反応に際しては、芳香族環の互いに隣
接した位置に結合した2個以上のフェノール性水酸基を
持つ多価フェノール化合物のほかに、場合によっては他
のフェノール類を併用して反応させることができる。他
のフェノール類の併用量は、フェノール類の混合物全体
に対して50重量%以下が好ましい。他のフェノール類
の併用量が多くなりすぎると本発明の効果が充分に発揮
できる硬化物が得られなくなる。
【0047】その反応で用いる多価フェノール化合物に
対するカルボニル基を持つ化合物、不飽和結合を持つ化
合物、α−ヒドロキシアルキルベンゼン類、又はα−ア
ルコキシアルキルベンゼン類の使用割合が多くなるほど
製造される多価フェノール樹脂の分子量が大きくなり耐
熱性は向上するが、高粘度のものとなり成形時の取扱い
性が悪くなるので、使用目的等に応じてその使用割合を
調整する必要がある。通常は、全フェノール類1モルに
対するカルボニル基を持つ化合物、不飽和結合を持つ化
合物、α−ヒドロキシアルキルベンゼン類、又はα−ア
ルコキシアルキルベンゼン類の使用量は、0.1〜1.
0モル、好ましくは、0.2〜0.8モルである。
【0048】その酸性触媒としては、たとえば、塩酸、
硫酸、シュウ酸、トルエンスルホン酸、酸性を示す有機
酸塩類、フッ化ホウ酸、ヘテロポリ酸類、活性白土等の
酸性触媒が使用できる。酸性触媒の使用量は、全フェノ
ール類100重量部に対して0.1〜5重量部である。
【0049】その反応においては、芳香族炭化水素類、
アルコール類、エーテル類等の不活性溶剤が使用でき、
さらに触媒などの縮合反応条件を選択する場合には、ケ
トン系溶剤も用いることができる。
【0050】このようにして製造される多価フェノール
樹脂硬化剤は、たとえば、カテコールとホルムアルデヒ
ドとの反応で製造した場合は、下記の構造式(XIV)の
化合になり、1,2−ジヒドロキシナフタレンとα,
α’−ジヒドロキシキシレンとの反応で製造した場合
は、下記の構造式(XV)の化合物になる。
【0051】
【化24】
【0052】(式中、gは平均値で0〜10の数であ
る。)
【0053】
【化25】
【0054】(式中、hは平均値で0〜10の数であ
る。)
【0055】そして、上記の方法で製造される多価フェ
ノール樹脂硬化剤のうちでも、特に好ましいものは、下
記の一般式(V)で表わされる多価フェノール樹脂であ
る。
【0056】また、本発明の好ましいエポキシ樹脂組成
物は、(a)前記の一般式(I)で表わされる縮合多環
芳香族型エポキシ樹脂、及び(b)下記の一般式(V)
で表わされる多価フェノール樹脂硬化剤を必須成分とし
て配合してなる組成物である。
【0057】
【化26】
【0058】一般式(V)において、Bは下記の一般式
(VI)、一般式(VII)、一般式(VIII)、又は一般式
(IX)で表わされる多価フェノール化合物にもとづく1
価又は2価の基であり、各Bは互いに同一であっても異
なっていてもよく、Yは下記の一般式(X)、一般式
(XI)、構造式(XII)、又は構造式(XIII)で表わ
される2価の基であり、各Yは互いに同一であっても異
なっていてもよく、aは平均値で0〜10の数である。
【0059】
【化27】
【0060】(式中、Q1 は炭素数1〜10のアルキル
基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
ゲン原子であり、各Q1 は互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、bは0〜2の整数である。)。
【0061】
【化28】
【0062】(式中、Q2 は炭素数1〜10のアルキル
基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
ゲン原子であり、各Q2 は互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、cは0〜4の整数である。)。
【0063】
【化29】
【0064】(式中、Q3 は炭素数1〜10のアルキル
基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
ゲン原子であり、各Q3 は互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、dは0〜4の整数である。)。
【0065】
【化30】
【0066】(式中、Q4 は炭素数1〜10のアルキル
基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
ゲン原子であり、各Q4 は互いに同一であっても異なっ
ていてもよく、eは0〜4の整数である。)。
【0067】
【化31】
【0068】(式中、Q5 は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換
若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸
基、又はハロゲン原子であり、各Q5 は互いに同一であ
っても異なっていてもよい。)。
【0069】
【化32】
【0070】(式中、Q6 及びQ7 はそれぞれ水素原
子、炭素数1〜10のアルキル基、置換若しくは無置換
のフェニル基、置換若しくは無置換のアラルキル基、ア
ルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子であり、各Q6
及び各Q7 はそれぞれ互いに同一であっても異なってい
てもよく、fは0〜4の整数である。)。
【0071】
【化33】
【0072】
【化34】
【0073】本発明においては、エポキシ樹脂硬化剤と
して、特に(b)芳香族環の互いに隣接した位置に結合
した2個以上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノー
ル化合物より誘導された多価フェノール樹脂硬化剤を用
いる。その理由は、芳香族環に結合した1個のフェノー
ル性水酸基を持つフェノール化合物より誘導されるフェ
ノール樹脂硬化剤を用いると、高温において充分な強度
を有する硬化物が得られない、からである。
【0074】また、芳香族環の互いに離れた位置に結合
した2個以上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノー
ル化合物より誘導される多価フェノール樹脂硬化剤を用
いた場合も、高温において充分な強度を有する硬化物が
得られない。
【0075】次に、本発明のエポキシ樹脂組成物は、以
上詳述した(a)成分の縮合多環芳香族型エポキシ樹
脂、及び(b)芳香族環の互いに隣接する位置に結合し
た2個以上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノール
化合物より誘導された多価フェノール樹脂硬化剤を必須
成分として配合してなるエポキシ樹脂組成物であるが、
このエポキシ樹脂組成物には、前記の(a)成分の縮合
多環芳香族型エポキシ樹脂以外の他のエポキシ樹脂を混
合使用することができる。
【0076】その混合することができる他のエポキシ樹
脂としては、たとえば、ビスフェノールA、ビスフェノ
ールF、ビスフェノールAD、ハイドロキノン、レゾル
シン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチル
ビフェノール、フェノールノボラック樹脂、クレゾール
ノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ジ
シクロペンタジエンフェノール樹脂、テルペンフェノー
ル樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールノボラ
ック樹脂などの種々のフェノール類や、種々のフェノー
ル類と、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデ
ヒド、グリオキザールなどの種々のアルデヒド類との縮
合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノ
ール系化合物と、エピハロヒドリンとから製造されるエ
ポキシ樹脂;ジアミノジフェニルメタン、アミノフェノ
ール、キシレンジアミンなどの種々のアミン化合物と、
エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂;メチ
ルヘキサヒドロキシフタル酸、ダイマー酸などの種々の
カルボン酸類と、エピハロヒドリンとから製造されるエ
ポキシ樹脂などがあげられる。
【0077】それらの縮合多環芳香族型エポキシ樹脂以
外のエポキシ樹脂の使用割合は、(a)縮合多環芳香族
型エポキシ樹脂100重量部に対して200重量部以下
が好ましい。縮合多環芳香族型エポキシ樹脂以外のエポ
キシ樹脂の使用割合が多すぎると、本発明の効果が充分
に発揮されなくなる。
【0078】また本発明のエポキシ樹脂組成物には、
(b)芳香族環の互いに隣接する位置に結合した2個以
上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノール化合物か
ら誘導された多価フェノール樹脂硬化剤以外の他のエポ
キシ樹脂硬化剤を混合使用することができる。
【0079】その混合することができる他の硬化剤とし
ては、たとえば、フェノールノボラック樹脂、クレゾー
ルノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、
ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、フェノールアラ
ルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂などの種々のフェ
ノール樹脂類や、種々のフェノール類と、ヒドロキシベ
ンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール
などの種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価
フェノール樹脂等の各種のフェノール樹脂類;メチルテ
トラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、
無水ピロメリット酸、メチルナジック酸等の酸無水物
類;ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等
のアミン類などがあげられる。
【0080】それら他のエポキシ樹脂硬化剤の使用割合
は、(b)芳香族環の互いに隣接する位置に結合した2
個以上のフェノール性水酸基を持つ多価フェノール化合
物より誘導された多価フェノール樹脂硬化剤100重量
部に対して200重量部以下が好ましい。他のエポキシ
樹脂硬化剤の使用割合が多すぎると、本発明の効果が充
分に発揮されなくなる。
【0081】本発明のエポキシ樹脂組成物には、他の一
般のエポキシ樹脂組成物と同様に、各種添加剤を配合す
ることができる。それら各種添加剤としては、たとえ
ば、硬化促進剤、充填材、カップリング剤、難燃剤、可
塑剤、溶剤、反応性希釈剤、顔料等が挙げられ、必要に
応じて適宜に配合することができる。
【0082】その硬化促進剤としては、たとえば、2−
メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾ
ールなどのイミダゾール類、2,4,6−トリス(ジメ
チルアミノメチル)フェノール、ベンジルジメチルアミ
ンなどのアミン類、トリブチルホスフィン、トリフェニ
ルホスフィン、トリス(ジメトキシフェニル)ホスフィ
ンなどの有機リン化合物などがあげられる。
【0083】その充填材としては、たとえば溶融シリ
カ、結晶性シリカ、ガラス粉、アルミナ、炭酸カルシウ
ムなどがあげられる。また、その難燃剤としては、たと
えば、三酸化アンチモン、リン酸などがあげられ、さら
に使用するエポキシ樹脂の一部を臭素化エポキシ樹脂と
して用いることによっても難燃化することができる。
【0084】本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐熱性が
高い、すなわち高温下での安定性と強度に優れ、かつ常
温でも脆くない硬化物を与えるので、接着、注型、封
止、成型、積層等の用途に有利に用いることができる。
【0085】
【実施例】以下に、縮合多環芳香族型エポキシ樹脂製造
例、多価フェノール樹脂硬化剤製造例、実施例及び比較
例をあげてさらに詳述する。
【0086】縮合多環芳香族型エポキシ樹脂製造例1 温度計、攪拌装置、冷却管を備えた内容量3000ml
の三つ口フラスコに、2,6−ジヒドロキシナフタレン
164g、エピクロルヒドリン1295g、及びイソプ
ロピルアルコール504gを仕込み、35℃に昇温して
均一に溶解させたのち、48.5重量%の水酸化ナトリ
ウム水溶液190gを1時間かけて滴下した。その間に
徐々に昇温し、滴下終了時には系内が65℃になるよう
にした。その後、65℃で30分間保持して反応を行わ
せた。その反応終了後、水洗して副生塩及び過剰の水酸
化ナトリウムを除去した。次いで、生成物から減圧下で
過剰のエピクロルヒドリン及びイソプロピルアルコール
を留去して、粗製エポキシ樹脂を得た。
【0087】この粗製エポキシ樹脂をメチルイソブチル
ケトン500gに溶解させ、48.5重量%の水酸化ナ
トリウム水溶液6gを加え、65℃の温度で1時間反応
させた。その反応終了後に、第一リン酸ナトリウムを加
えて過剰の水酸化ナトリウムを中和し、水洗して副生塩
を除去した。次いで、減圧下でメチルイソブチルケトン
を完全に除去して、縮合多環芳香族型エポキシ樹脂を得
た。
【0088】このエポキシ樹脂は、エポキシ当量148
g/eq.、融点157℃の黄白色結晶であり、前記の
一般式(I)におけるk=0.12に相当する樹脂であ
った。
【0089】縮合多環芳香族型エポキシ樹脂製造例2 製造例1で用いた2,6−ジヒドロキシナフタレン16
4gの代りに、2,6−ジヒドロキシアントラセン21
4gを使用して製造例1と同様にエピクロルヒドリンと
反応させ、かつ後処理してエポキシ当量173g/e
q.、融点131℃の縮合多環芳香族型エポキシ樹脂を
得た。この樹脂は一般式(I)におけるk=0.11に
相当する樹脂であった。
【0090】縮合多環芳香族型エポキシ樹脂製造例3 製造例1で用いた2,6−ジヒドロキシナフタレン16
4gの代りに、2,7−ジヒドロキシフェナントレン2
14gを使用して製造例1と同様にエピクロルヒドリン
と反応させ、かつ後処理してエポキシ当量171g/e
q.、融点146℃の縮合多環芳香族型エポキシ樹脂を
得た。この樹脂は一般式(I)におけるk=0.10に
相当する樹脂であった。
【0091】多価フェノール樹脂硬化剤製造例1 温度計、攪拌装置、冷却管を備えた内容量1000ml
の三つ口フラスコに、カテコール330g、メチルイソ
ブチルケトン300g、及びシュウ酸5gを仕込み、8
0℃に昇温して均一に溶解させた。次いで、36%ホル
ムアルデヒド水溶液175gを、前記の溶解液の内温を
80℃に保ちながら、1時間かけて滴下した。その後9
0℃で3時間保って反応させた。続いて、次第に昇温し
ながら水とメチルイソブチルケトンを留去し、最終的に
180℃、3mmHgの減圧下で3時間保って水とメチ
ルイソブチルケトンと未反応のカテコールを完全に除去
し、カテコール/ホルムアルデヒド縮合化合物を得た。
【0092】この多価フェノール樹脂硬化剤は、フェノ
ール性水酸基当量59g/eq.、軟化点87℃の黄赤
色の固体であり、前記の一般式(V)におけるa=1.
2に相当する樹脂であった。
【0093】多価フェノール樹脂硬化剤製造例2 製造例1で用いた36%ホルムアルデヒド水溶液175
gの代りに、α,α’−ジヒドロキシキシレン290g
を用い製造例1と同様に縮合反応を行って、カテコール
/α,α’−ジヒドロキシキシレン縮合化合物を得た。
【0094】この多価フェノール樹脂硬化剤は、フェノ
ール性水酸基当量91g/eq.、軟化点81℃の黄赤
色の固体であり、一般式(V)におけるa=1.0に相
当する樹脂であった。
【0095】多価フェノール樹脂硬化剤製造例3 製造例1で用いたカテコール330gの代りに、2,3
−ジヒドロキシナフタレン530gを用い製造例1と同
様に縮合反応を行って、2,3−ジヒドロキシナフタレ
ン/ホルムアルデヒド共縮合化合物を得た。
【0096】この多価フェノール樹脂硬化剤は、フェノ
ール性水酸基当量138g/eq.、軟化点102℃の
赤褐色の固体であり、一般式(V)におけるa=0.8
に相当する樹脂であった。
【0097】多価フェノール樹脂硬化剤製造例4 製造例1で用いたカテコール330gの代りに、ハイド
ロキノン330gを用い製造例1と同様に縮合反応を行
って、ハイドロキノン/ホルムアルデヒド縮合化合物で
ある多価フェノール樹脂硬化剤を得た。
【0098】この多価フェノール樹脂硬化剤は、フェノ
ール性水酸基当量60g/eq.、軟化点85℃の赤褐
色の固体であった。
【0099】実施例1〜4 比較例1〜4 表1に示したように、エポキシ樹脂として上記の縮合多
環芳香族型エポキシ樹脂製造例1〜3で得られた各縮合
多環芳香族型エポキシ樹脂、又は市販のクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂をそれぞれ用い、硬化剤として上
記の上記の多価フェノール樹脂硬化剤製造例1〜4で得
られた各多価フェノール樹脂硬化剤、又は市販のフェノ
ールノボラック樹脂をそれぞれ用い、硬化促進剤として
いずれもトリフェニルホスフィンを用いて、各エポキシ
樹脂組成物を配合し、次いで硬化させた。
【0100】すなわち、まずエポキシ樹脂と硬化剤を1
00〜120℃の温度で5分間溶融混合し、次いで硬化
促進剤を加え素早く混合した後、金型に流し込んで18
0℃で8時間硬化させた。
【0101】その硬化物を切削して、引っ張り試験用試
験片を得た。それらの試験片の常温及び高温での引っ張
り試験結果は表1に示すとおりであった。実施例1〜4
の各成形材料は、比較例1〜4の成形材料に較べて常温
で脆くない上に高温での引っ張り強度に優れた硬化物を
与え、高温で使用される成形材料に適するものであっ
た。
【0102】
【表1】
【0103】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐熱性
が高く、すなわち高温下での強度に優れ、かつ常温で脆
くない硬化物を与えるので、接着、注型、封止、成形、
積層等の分野で有利に用いることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)下記の一般式(I)で表わされる
    縮合多環芳香族型エポキシ樹脂、及び(b)芳香族環の
    互いに隣接した位置に結合した2個以上のフェノール性
    水酸基を持つ多価フェノール化合物より誘導された多価
    フェノール樹脂硬化剤を必須成分として配合してなるエ
    ポキシ樹脂組成物。一般式(I): 【化1】 一般式(I)において、Aは下記の一般式(II)、一般
    式 (III)、又は一般式(IV)で表わされる2価の基であ
    り、各Aは互いに同一であっても異なって いてもよ
    く、kは平均値で0〜5の数である。 【化2】 (式中、R1 は水素原子、炭素数1〜10のアルキル
    基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
    置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子
    であり、各R1 は互いに同一であっても異なっていても
    よく、mは0〜6の整数である。)。 【化3】 (式中、R2 は水素原子、炭素数1〜10のアルキル
    基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
    置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子
    であり、各R2 は互いに同一であっても異なっていても
    よく、nは0〜8の整数である。)。 【化4】 (式中、R3 は水素原子、炭素数1〜10のアルキル
    基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
    置換のアラルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子
    であり、各R3 は互いに同一であっても異なっていても
    よく、pは0〜8の整数である。)。
  2. 【請求項2】 (b)芳香族環の互いに隣接した位置に
    結合した2個以上のフェノール性水酸基を持つ多価フェ
    ノールより誘導された多価フェノール樹脂硬化剤が、下
    記の一般式(V)で表わされる化合物である請求項1に
    記載のエポキシ樹脂組成物。一般式(V): 【化5】 一般式(V)において、Bは下記の一般式(VI)、一般
    式(VII)、一般式(VIII)又は一般式(IX)で表わさ
    れる多価フェノール化合物にもとづく1価又は2価の基
    であり、各Bは互いに同一であっても異なっていてもよ
    く、Yは下記の一般式(X)、一般式(XI)、構造式
    (XII)又は構造式(XIII)で表わされる2価の基であ
    り、各Yは互いに同一であっても異なっていてもよく、
    aは平均値で0〜10の数である。 【化6】 (式中、Q1 は炭素数1〜10のアルキル基、置換若し
    くは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアラル
    キル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子であ
    り、各Q1 は互いに同一であっても異なっていてもよ
    く、bは0〜2の整数である。)。 【化7】 (式中、Q2 は炭素数1〜10のアルキル基、置換若し
    くは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアラル
    キル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子であ
    り、各Q2 は互いに同一であっても異なっていてもよ
    く、cは0〜4の整数である。)。 【化8】 (式中、Q3 は炭素数1〜10のアルキル基、置換若し
    くは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアラル
    キル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子であ
    り、各Q3 は互いに同一であっても異なっていてもよ
    く、dは0〜4の整数である。)。 【化9】 (式中、Q4 は炭素数1〜10のアルキル基、置換若し
    くは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアラル
    キル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子であ
    り、各Q4 は互いに同一であっても異なっていてもよ
    く、eは0〜4の整数である。)。 【化10】 (式中、Q5 は水素原子、炭素数1〜10のアルキル
    基、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無
    置換のアラルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロ
    ゲン原子であり、各Q5 は互いに同一であっても異なっ
    ていてもよい。)。 【化11】 (式中、Q6 及びQ7 はそれぞれ水素原子、炭素数1〜
    10のアルキル基、置換若しくは無置換のフェニル基、
    置換若しくは無置換のアラルキル基、アルコキシ基、水
    酸基、又はハロゲン原子であり、各Q6 及び各Q7 はそ
    れぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、fは
    0〜4の整数である。)。 【化12】 【化13】
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