JPS581716A - 耐放射線材料用硬化性樹脂組成物 - Google Patents

耐放射線材料用硬化性樹脂組成物

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JPS581716A
JPS581716A JP10030181A JP10030181A JPS581716A JP S581716 A JPS581716 A JP S581716A JP 10030181 A JP10030181 A JP 10030181A JP 10030181 A JP10030181 A JP 10030181A JP S581716 A JPS581716 A JP S581716A
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epoxy resin
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Makoto Tsunoda
誠 角田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な耐放射線材料用硬化性樹脂組成物に関す
る。さらに詳しくは、放射線場で使用される機器用とし
てすぐれた耐放射線性材料硬化組織を与える樹脂組成物
に関する。
従来1この種の熱硬化性樹脂としては、たとえばフェノ
ール樹脂、工lキシ樹脂、ポリウレタン、ポリエステル
およびシリコーン樹脂などが用いられている。
それらのうちでもとりわけエポキシ樹脂は作業性および
硬化物の物性、たとえば熱的、機械的、電気的および化
学的性質において安定なことなどから、放射線場で使用
される機器に用いられることも多い。このばあい、エポ
キシ樹脂は周知のように酸、ア冑ンなどのような硬化剤
を添加し1硬化剤との反応によって熱硬化性樹脂となる
もので、硬化剤の種類によって種庸の性質をもった樹脂
になると同時に、放射線に対する安定性もいちじるしく
異なる。たとえば工lキシ樹脂としてビスフェノール型
のものを用いたばあい、硬化剤の種−による放射線に対
する安定性は、芳香族アミン類、酸無水物、脂肪族アミ
ンおよびB’113−錯塩の順であると考えられている
(たとえば、ム、 D、 jutljrら:薦−1 !
1085.1960年など)。
しかしながら、電気機器に使用されるエポキシ樹脂はと
くに絶縁特性が要求され、なかんづく電気的性質の温度
特性が重要となる。したがってエポキシ樹脂の硬化剤と
しては、このばあい酸無水物が用いられることが多い。
前記したように硬化工lキシ樹脂の耐放射線性は比較的
すぐれているとはいうものの、吸収線量で100Mra
ζ程度の放射線を浴びると、硬化樹脂の諸物性値が急激
に低下する傾向がある。この値は、原子炉などで放射線
源が正常に運転しているばあいには充分であると考えら
れているが、異変が起ったばあいにそれを制禦する機器
においては不充分となる惧れがある。
を重ねた結果、 (勾分子中に少なくとも2個以上のエポキシ基を有する
エポキシ基1モルあたり、0−05〜0.6モルに相当
するα、β−不飽和力ルボン酸を付加させた変性工lキ
シ樹脂、 (E)前記変性二lキシ樹脂の残存エポキシ基と共重合
可能な多官能の無水カルボン酸、 (0)ラジカル重合開始用触媒および (D)イオン重合開始用触媒 からなる耐放射線材料用硬化性樹脂組成物を用いるとき
は、前記酸無水物硬化エポキシ樹脂の耐放射線性をさら
にすぐれたものとし、しかも酸無水物硬化エポキシ樹脂
の有するすぐれた諸特性も保持することを見出し、本発
明を完成するにいたった。
本発明の骨子は、部分的に直、β−不飽和カルボン厳に
より変性した工メキシ樹脂を組成物として用いることに
あり、樹脂硬化時にはa、β−不飽和基も重合させるこ
とが重要である。
a、β−不飽和力A/&ン酸としては普通アクリル酸ま
たはメタクリル酸があげられるが、これらは一般的に放
射線に対して敏感で、たとえばアクリル基のばあいは放
射線照射により「架橋」が、メタクリル基のばあいは分
子鎖の「切断」が起ると考えられている。しかしながら
本発明者は放射線化学反応における「架橋」と「切断」
の機構について詳細な検討を行なったところ、放射線に
敏感な基が耐放射線性基、たとえd芳香族環、第4級炭
素マたはビスフェノールム基などと混在しているばあい
には、放射線に敏感な基の耐放射線性がよくなるばかり
でなく、特別な混在状態では系全体の耐放射線性も上昇
することが判明した。この理由は現時点では推論の域を
出ないが、放射線に敏感な基と耐放射線性基の相互作用
に基づくものではないかと考えられる。前記の特別な混
在状態は主として放射線に敏感な基と耐放射線性基との
両者の存在割合および存在状態に依存する。
以下に前記の効果が出現するための条件を示しながら、
本発明の内容を群細に述べる。
本発明において用いる分子中に少なくとも2@i以上の
エポキシ基を有する工lキシ樹脂として)ま、たとえば
2,2/−ビス(p−ヒト田キシフェニル)プ胃パン、
2,2′−ビス(4−にトリキシ−3,5−ジブ讐ムフ
ェニル)プ冒パン、1*14*2−デトラキス(p−と
トリキシフェニル)エタン、4,4−シヒト。
−キシジ7工S−ル、レゾルシン、カテコール、ヒト!
キノンなど芳香族7エ/−ルのグ13シジルエでチル、
ナラびにフェノールノボラック、クレゾールノポツツク
などのグリシジルエーテル、さらにビニルシフ冒ヘキセ
ンジエボキシド、リモネンジエボキシド、ジシク田ペン
タジエンジエボキシ)’ 、(3’t4’−壬II’キ
シシク!ヘキシルメチル)−5,4−工メキシシタ蓼ヘ
キサンカルボキシレーー、(ff、4’−エポキシ−6
1−メチルシフ賞へ午シルメチル) −5,4−エポキ
シ−6−メチルシフ豐ヘキサンカルボキシレート、S−
<1/、41−エポキシシクロヘキシル)−2,4−ジ
オキサスビ9 (5,5)−8,9−エポキシウンデカ
ンおよび3−(グリシジクオキシエトキシエチル)−z
ea−ジオキすスピロ(5,5) −8,9−エダキシ
ウンデカンなどの脂環式エポキシ4I脂、ならびにFリ
グリシジルイソシアオ・レート、5.器−ジメチルヒダ
ントインの夏、璽′−ジグリシジル誘導体などの複素環
式エポキシ樹脂などがあげられる。これらはいずれも単
独でまたは混合して用いることができる。なお、分子中
にエポキシ基な1個含むエポキシ化合物を希釈剤として
配合することもさしつかえない。
しかしながら前記エポキシ樹脂群のうち、とくに耐放射
線性という観点からみると、ビスフェノールム型エポキ
シ樹脂を用いるのがもつとも好ましく、その具体的例示
としてはエピコート815、エビツー) 81? 、エ
ビフート827、エビプート828、エピコート8墨2
、エピコート864、エビツ−)871、エピコート8
72、エビツー) 1001、エビツー)1004(い
ずれもシェル化学社製)などエポキシ当量が180〜1
000程度のビスフェノールムジダリシジルエーテルや
エビク田ン800、エビク繋ン 1000 、エビクp
ン1010、エビク胃ンる010(いずれも大日本イン
キ化学工業■製)などのように工lキシ肖量190〜6
25のメチル置換型のものなどがあげられる。
前記工lキシ樹脂のエポキシ基1モルあたり、O,OS
〜0.!幡ルに相当するα、β−不飽和カルボン酸く前
記したように普通アクリル酸またはメタクリル酸)を付
加させて蛮性工メキシ樹脂をつるのであるが、これには
少量(0,01〜0.5部(重量部、以下同様)程度)
の重合禁止剤、たとえばヒドロキノン、メトキノン、ト
ルキノン、ベンゾキノンおよびニブキシ基の開票用触媒
、たとえばN、N −ジメチルベンジルアミンなどのよ
うな第3級アミン額、亜鉛やアル識二つ五などの金属石
ケンまたはア竜チルアセトネートなどのようなキレート
化合物の少量(0,01〜1.0部程度)を添加し、1
60〜140〜の加温下で反応させてうろことができる
ここで、α、β−不飽和カルボン醗の添加量が0.05
〜O,B %ルの範囲であるのは、前記の耐放射線効果
を出現させるための必須条件であり、かかる範囲より多
くても少なくても前記効果はいちじるしく減少する。
このようにしてえられる変性工lキジ樹脂の残存工メキ
シ基と共重合可能な多官能の無水カルボン酸としては、
たとえば7タル酸、テシテヒド璽フタル酸、ヘキサヒト
胃フタル酸、マレイン酸、メチルナジック酸、メチルテ
糎うヒFW7#ル酸、コへり酸、ドデセニルフ^り醗、
メチルコへり酸、シトラコン酸などの二塩基性酸無水物
、および無水トリメリド酸などの多塩基性酸無水瞼があ
げられ、いずれも単独または混合して用いることができ
る。もちろん−塩基性カルボン酸無水物を硬化物の架橋
密度調節のために配合することも可能である。
前記無水カルボン酸は、変性エポキシ樹脂の二lキシ基
1モルあたりカルボキシル基0,7〜1.0モルに相当
する量を配合するのが好ましく、この範囲をはずれると
硬化樹脂の緒特性が低下する惧れがある。
本発明において用いるラジカル重合開始用触媒としては
、通常用いられるα、α′−アゾビスイソブチtlx)
リル、過醗化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエート
、t−ブチルヒト四パーオキシド、ジクミルパーオキシ
ドなどがあげられる。
本発明において用いるイオン重合開始用触媒としては、
たとえばM、M−ジメチルベンジルアミンなどのような
第る級ア電ン類、トリエチルベンジルアンモ昇つムタ璽
ライドなどのような第4級アンモニウム塩、亜鉛、アル
ミニウム、コバルト、!ンガン、チタンなどの金属石ケ
ンまたはアセチルアセシネートなどのようなキレート化
合物などがあげられ、これらを単独または混合して用い
ることができる。
ラジカル重合開始用触媒およびイオン重合開始用触媒の
配合量は、エポキシ樹脂と無水カルボン酸の混合物10
0部に対して、前者は0.05〜2部、後者は0.0s
〜5部の範囲が好ましいが、ここで使用する触媒の種類
および配合量によって硬化物の物性が弯化することもあ
り、注意を要する。これは架橋高分子網目鎖のIiラジ
カル便化に基づ□ くものと考えられる。この現象につ
いての詳細は1980年の「高分子討論金部高分子学会
」において報告した。
前記の組成よりなる耐放射線材料用硬化性樹脂組成物は
通常の処理プ胃セス、たとえば注温、浸漬、食潰などに
特別なIIIII1g!なく活用できるものである。
また本発明の耐放射線材料用硬化性樹脂組成物は、ラジ
カル重合開始剤として紫外線照射によりラジカルを発生
する化合物を用いれば、樹脂洩れのない処理工程(たと
えば特開昭60−154701+号公報など)への応用
も可能である。
つぎに実施例をあげて本発明の詳細な説明する・ 実施例1 攪拌機、温度針および還流冷却器を付設した四ツ目フラ
スコにエビコー) 826 (工ぎキシ1t198.5
 ) 1?8.5p、fi#19に酸8jpq (0,
10JI#)、t)’a4/ンo、21り(0,10部
)および璽、夏−ジメf lk ヘ>ジk 7 t >
 0.10p (0,05部)を加え、14s*5’o
で2〜6時間反応させ変性工メキシ樹脂をえた・これに
無水7タル酸107.8f (0,70%k)およびジ
#電ルバーオキシド、舅、N−ジメチルベンジルアミン
をそれぞれ1.5GI(0,5部)配合した。ついで配
合樹脂をガラス板にはさみ込んで、16o0゜で8時間
および180ekoで3時間加熱を行なって、硬化樹脂
板をえた。えられた各硬化樹脂板について放射線照射を
行なった。放射線照射は60 o or @照射装置を
用い、空気中室温下、線量率jMrld、Δrの吸収量
で、照射時間を変えて行なった。被照射試料について諸
物性を測定した。測定の詳細は測定例において述べる。
実施例2 攪拌機、温度針および還流冷却器を付設した四ツ目フラ
スコにエビコー) 828 (エポキシ当量196.6
 ) 198.5p、 ytタクリル酸17.29 (
0,2(l ル)、v )Fw$ノン0.22炉(0,
10部)およびもN−ジメチルベンジルア鬼ン0.11
1 (0,06部)を加え、145±6@oで2部墨時
間反応させて蛮性エポキシ樹脂をえた・これに無水7タ
ルII 1oop (0,65モル)およびシタセルパ
ーオキシド、夏、夏−ジメチルベンジルアミンをそれぞ
れ1.5# (0,5部)配合した。
ついで配合樹脂に実施例1と同様にして放射線照射した
・被照射試料について諸物性を測定した。
測定の詳細は測定例において述べる。
比較例1 x ヒコ−) 828 (xdl+t/当量198.5
 )19L5jに無水7タル酸1211り(0,80モ
ル)および夏、I−ジメチルベンジルアミン1.6p(
04部)を配合した。
ついで配合樹脂に実施例1と同様にして波射線照射した
。被照射試料について諸物性を測定した。
測定の詳細は測定例において述べる。
測定例1 実施例1〜2および比較例1で見られた放射線照射樹脂
板(厚さ約10口S)を4謙鵬×60鳳■の大きさに切
断し、動的粘弾性測定を行なった。測定はレオバイ1v
1ンnnv l−0副測定機(東洋プールドウィン■製
)を用い、周波数lll5、温度域は室温〜250 ’
0にわたって行なった。測定結果を第1図に示す。第1
WJは動的粘弾性測定におけるtロー(力4P酌損失率
)極大温度位置の放射線照射による変化(Δりを、未照
射試料をOとして示したダラ7である。第1図から明ら
かなように実施例1および!Q放射線照射板についての
曲ml (1)および曲If (りは比較例1の放射線
照射板についての曲線(8)に比べ、Δテの変化量が少
ないこと、すなわち放射線安定性にすぐれていることが
わかる。
測定例2 実施例1〜2および比較例1で見られた放射線照射樹脂
板(厚さ約500μ)に金電極を蒸着し、誘電測定を行
なった。測定は通常の交流ブリッジを用い、商用周波数
(60部m )で温度160°Oにおいて行なった。測
定結果を第2図に示す。第2図は誘電測定に招ける6(
誘電率)の値の放射線照射による変化(MF)を、未照
射試料を0として示したグチ7である。第2図から明ら
かなよ−うに実施例115よび宜の放射線照射板につい
ての曲M(1’)および曲!I(!りは比較例1ゝの放
射線照射板についての曲線(i′)に比べ、Δ8の変化
量が少ないこと、すなわち放射線安定性にすぐれている
ことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は動的粘弾性測定における力学的損失率極大温度
位置の放射線照射による変化を示したす十代理人  葛
 野 信 −(ほか1名)才1図 放射fi照射量 (Mrad)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)(A)分子中に少なくとも2個以上のエポキシ基
    を有するエポキシ樹脂のエポキシ基1モルあたり0.0
    5〜0.3モルに相当するa、β−不飽和カルボン酸を
    付加させた変性エポキシ樹脂、 (]1前記変性エポキシ樹脂の残存エポキシ基と共重合
    可能な多官能の無水カルボン酸、 (0)ラジカル重合開始用触媒および (Il)イオン重合開始用触媒 からなることを特徴とする耐放射線材料用硬化性樹脂組
    成物。 (2)変性エポキシ樹脂のエポキシ基1モルあたりカル
    ボキシル基0.7〜1.04ルに相当する無水カルボン
    酸を含有し、かつ変性エポキシ樹脂と無水カルボン酸の
    混合物100重量部に対し、ラジカル重合開始用触媒0
    .05〜2重量部およびイオン重合開始用触媒0.05
    〜5重量部をそれぞれ含有してなる特許請求の範囲第(
    1)項記載の組成物。 (8)前記変性工lキシ樹脂がビスフェノールA型エポ
    キシ樹脂より変性されたものである特許請求の範囲第(
    1)l[記載の組成物。
JP10030181A 1981-06-25 1981-06-25 耐放射線材料用硬化性樹脂組成物 Granted JPS581716A (ja)

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JPS637568B2 JPS637568B2 (ja) 1988-02-17

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314817A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Showa Highpolymer Co Ltd 酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂の製造法
JPH03290428A (ja) * 1990-04-06 1991-12-20 Showa Highpolymer Co Ltd 感光性樹脂組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0314817A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Showa Highpolymer Co Ltd 酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂の製造法
JPH03290428A (ja) * 1990-04-06 1991-12-20 Showa Highpolymer Co Ltd 感光性樹脂組成物

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