JPS58219217A - 変性エポキシ樹脂 - Google Patents

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】 本発明は電気特性に優れた変性エポキシ樹脂に係る。

エポキシ樹脂は優れた電気的性質を有するため絶縁材料
等に使用されている。例えば変圧器、ブスバーの絶縁封
入、碍子、碍管、切換器、開閉器等の製造に利用されて
℃・る。しかし、最近エポキシ樹脂よりも、更に電気特
性、例えば高周波数特性の優れた材料が要求されて（・
る。本発明は電気特性に優れた変性エポキシ樹脂を経済
的に提供するものである。

一般式　＋Ａｒ−０十Ｂ．　　（ここにＡｒは２価の芳
香族残基を示す。）であられされるポリフェニレンエー
テルは、優れた電気特性を有する。

高周波電流を流した時の電力損失は次の式で表わされる
。

Ｗ＝に一Ｅ２・ｆ・ε・ｌｉａｎδ Ｗ：電力損失 に：定数 Ｅ：電圧 ｆ：周波数 すなわち、電力損失はｆ，ε，　　ｔａｎδの積に比例
することになり、周波数ｆが大きくなると電力損失は大
きくなる。従って高周波数用途にはε。

ｔａｎδの小さく・材料が要求される。

エポキシ樹脂とポリ（２，６−ジメチルフエニレン−１
．４−エーテル）のＩＭＨｚに於ける誘電体損失角（　
ｔ，ａｎδ）と誘電率（ε）はだ（・たい次の値である
。

ボリフエニレンエ、−チルのε、　　ｔａｎδは非常に
小さく、高周波用途に非常に好ましい材料である。

エポキシ樹脂にポリフェニレンエーテルを配合すると、
エポキシ樹脂の電気特性は良くなることは考えられる。

我々は、ポリフェニレンエーテルを均一にエポキシ樹脂
に配合することについて種々検討の結果、本発明に至っ
た。

本発明は、数平均分子量が１．　ＯＯＯＯ以下のポＩＪ
　フェニレンエーテルで変性された変性エポキシ樹脂で
ある。更に、エポキシ樹脂とポリフェニレンエーテルが
化学結合しており、均一に溶解した変性エポキシ樹脂で
ある。

エポキシ樹脂にポリフェニレンエーテルを溶解し、ポリ
フェニレンエーテルの末端水酸基とエポキシ基を反応さ
せる方法につ℃・て検討した結果、ポリフェニレンエー
テルは分子量が小さくなる程エポキシ樹脂に良く溶解し
、末端水酸基とエポキシ基との反応も起りやすく、均一
に変性されたエポキシ樹脂が得られることを発見した。

好ましいポリフェニレンエーテルの分子量は、数平均分
子量で１００００以下、好ましくは１０００〜８０００
の低重合体であった。

本発明において使用されるポリフェニレンエーテルは、
一般式 ％式％ （ここに、Ａｒは二価の芳香族残基を示し、ｎは５以上
の整数を表わす。） で表わされるポリフェニレンエーテル類であり、それら
の具体例としては、ポリ（２，６−シメチルフエニレン
ー１．４−エーテル）、ポリ（２−メチル−６−ニチル
アエニレンー］、４−エーテル）、ｙＮ’）（２，６−
ジメチルフェニレンー１．４−　ｘ　−チル）、　ボ’
）（２，６−シクロルフエニレ　　　□・ンエーテル）
、ポリ（２−クロル−６−メチルフェニレン−１，４−
エーテル）、ポリ（２，６−フェニルフェニレン−１，
４−エーテル）、ポリ（２−＃ｆルー６−　ｎ　−フロ
ビルフェニレン−１，４−−Ｔ−−チル）、ポリ（フェ
ニレン−１，３−エーテル）等が挙げられる。ポリ（２
，６−シメチルフエニレンー１．４−エーテル’）　カ
ｉ　モ広く使用されており、最も好まし℃・０ ポリフエニレンエーテルの末端は、片方が一層Ｈ基であ
り、他方は、−Ｈｌ−０Ｈ１あるいは他の基であっても
良（・。

本発明に使用されるエポキシ化合物は１分子当るもので
ある。

これらの化合物は飽和又は不飽和の脂肪族、芳香族又は
異節環状化合物であり、それらは・・ロゲン、ヒドロキ
シ、エーテル等の置換基を有していてもよい。特に良好
なエポキシ化合物としては（１）ポリフェノールのグリ
シジルエーテル、（２）ポリフェニルエーテルのグリシ
ジルエーテル、（３）芳香族グリシジル化合物、（４）
多核芳香族のグリシジル化ｆ　ル又ハｆ５１グリシジル
エーテルグリシジルベンゼンである。

ポリフェノールのグリシジルエーテルはアルカリの存在
下にエピクロルヒドリンとポリフェノールとの反応で得
られる。良好なポリフェノールとしては２．２−ビス（
４−ヒドロキシフェニル）プロパン、］、　　］’＋　
　２．２’−テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）エ
タン、α、α、α′、α′、α′１α“−ヘキサキス（
４−ヒドロキシフェニル）−１゜３．５−）リエブルベ
ンゼン１．３．５−）リヒドロキシベンゼン又は１，１
．５．５−テトラキス−（ヒドロキシフェニル）ペンタ
ン、ソの他ポリヒドロキシフェノールとホルマリンの反
応で得られるノボラックとエピクロルヒドリンの反応で
得られるノボラックのグリシジルエーテル等がある。

ポリフェニルエーテルのグリシジルエーテルの例として
好ましいものはジヒドロキシジフェニルエーテルのグリ
シジルエーテルがある。

ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンから合成される
エポキシ樹脂プレポリマーは次の構造式０）１Ｂ ｎはＯ〜２０の範囲で使用される。更にビスフェノール
Ａ、テトラブロムビスフェノールＡとエピクロルヒドリ
ンから合成される代表的なエポキシ樹脂は次の構造式を
有する。

上式にお（・てｍに対してｎの数を相対的に大きくする
と難燃性は増加する。

芳香族グリシジル化合物の良好な例としては１．３．５
−）す（エポキシエチル）ベンゼンがある。

多核芳香族のグリシジルエーテルとしてはす７タレンジ
オールのグリシジルエーテル又はノボラックのグリシジ
ルエーテルで下記構造を有するものである。

グリシジルエーテル−グリシジルベンゼンとしては の構造のものが良好である。

本発明の特徴の一つである数平均分子量１ｏｏｏ。

以下のポリフェニレンエーテルを用℃・る利点は次の通
りである。

（１）、ポリフェニレンエーテルがエポキシ樹脂に溶解
ジャスい。従ってポリフェニレンエーテルの末端基とエ
ポキシ基を反応させる時に、溶剤等の添加を不用にでき
る。

（２）、エポキシ樹脂の成形時の粘度を低くでき、成形
しやすくなる。本発明の変性エポキシ樹脂に更に硬化剤
、硬化促進剤等を添加して成形に使用する時に、種々の
成形法があるが注型、塗布等ではエポキシ樹脂の粘度が
適度であることが必要である。数平均分子量１００００
以上の高重合度のポリフェニレンエーテルを用いた場合
には、高粘度になるため、成形時に高温に加熱すること
が必要になり、エポキシ基の硬化時間の調節が困難にな
るかある℃・は溶剤を加えなければならなくなる。数イ
均分子量１００００以下のポリフェニレンエーテルを用
（・た場合には粘度調節が容易になり成形しやす（なる
。

（３）、ポリフェニレンエーテルの分子量が小さくなる
と、末端水酸基当りの分子量も小さくなり、末端水酸基
がエポキシ基と反応することにより、ボＩＪ　フェニレ
ンエーテルとエポキシ樹脂がより均一に相溶できる。

本発明の変性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂とポリフェ
ニレンエーテル、更に必要に応じて触媒を加え、加熱攪
拌することにより得られる。ポリフェニレンエーテルの
末端水酸基数に対して多量のエポキシ基数の存在下で、
触媒を加えて加熱攪拌して均一に溶解反応させる。触媒
としては、第３級アミン、第４級アンモニウム塩、例え
ば、ジメチルベンジルアミン、トリエチルベンジルアン
モニウムクロライド等が使用できる。

又、ポリフェニレンエーテルとエポキシ化合物の共通溶
媒を加えて加熱攪拌することもできる。

クロロホルム、トリクロロエチレン、ニトロベンゼン等
が溶媒として使用できる。クロロホルム、トリクロロエ
チレンを使用して、これ等溶媒の沸点以上に加熱する場
合には耐圧容器を用いて反応させる。クロロホルム溶液
として反応物が得られれば、それがそのまま絶縁紙等を
製造するためのプリプレグ製造用に使用できる。

エポキシ化合物／ポリフェニレンエーテルの比が小さく
なると、共通溶媒を添加するか、あるいは混練温度を高
くし−て反応させる。共通溶媒を添加しない場合には、
合成樹脂混練用ニーダ−１ある〜・は押出機等で混線反
応させることができる。

本発明の変性エポキシ樹脂を使用するには、変性エポキ
シ樹脂に、硬化剤、硬化促進剤、追加のエポキシ樹脂、
溶剤等を添加して使用する。

硬化剤としては、第一級、第二級アミンとそれ等の化合
物、酸無水物、ポリアミド、第三級アミン、アミン塩、
三フッ化ホウ素、ジシアンジアミド等が使用できる。

メタフェニレンジアミン、ジアミノフェニルメタン及び
その誘導体、ペン・〉ジン誘導体等が使用できる。

本発明の変性エポキシ樹脂の好ましい組成は、ポリフェ
ニレンエーテル７０〜５　Ｍ置部、エポキシ樹脂３０〜
９５重量部である。組成は変性エポキシ樹脂の成形法、
使用目的等により異なり、適宜選択される。

本発明の変性エポキシ樹脂は、従来使用されてきたエポ
キシ樹脂の用途分野に広く使用できるが、特に電気特性
の良好な点を生かした電気部品分野、電気絶縁材料や電
機部品の注型、電子部品の封入、埋込、含浸等に良好に
使用できる。又、ガラス繊維、ポリアミド繊維、ポリイ
ミド繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維、紙、マイカ等
と共に使用することもできる。

実施例 次の物質を使用した。

エポキシ化合物：ビスフェノールＡとエピクロルヒドリ
ンを主原料として製造されたエポキシ当量が４５０〜５
００のエポキシ樹脂ポリフェニレンエーテル（以下ＰＰ
Ｅと略称）：数平均分子量が５０００のポリ（２，６−
シメチルフエニレンー１．４−エーテル）エポキシ化合
物６０重量部、ＰＰＥ　４０重量部、トリエチルアンモ
ニウムクロライド０１重量部を混合し、１８０°Ｃで６
時間攪拌してＰＰＥとエポキシ化合物を反応させた・ 上記反応物　　　　　　　　４０重量部エポキシ樹脂　
　　　　　　４０重量部ジアミノジフェニルメタン　２
０重量部を均一に混合して溶解し、約１００°Ｃに加熱
した後注型して、硬化させた。得られた注型品のＩ　Ｍ
Ｈｚに於ける誘電率と誘電正接を測定した。

結果は上表の如く、ＰＰＥ変性エポキシ樹脂は低い誘電
率、誘電正接を有し、他の各種物性は未変性エポキシ樹
脂とほぼ等しく高周波数電気部品に適した材料であった
。

出願人　旭ダウ株式会社 代理人　　豊　　１）　善　　雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、数平均分子量が１００００以下のポリフェニレ
   ンエーテルで変性された変性エポキシ樹脂。
2. （２）、エポキシ樹脂とポリフェニレンエーテルが化学
   結合しており、均一に溶解して（・る特許請求の範囲第
   （１）項の変性エポキシ樹脂。