JPS6032819A - 耐熱性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性エポキシ樹脂組成物

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JPS6032819A
JPS6032819A JP14212783A JP14212783A JPS6032819A JP S6032819 A JPS6032819 A JP S6032819A JP 14212783 A JP14212783 A JP 14212783A JP 14212783 A JP14212783 A JP 14212783A JP S6032819 A JPS6032819 A JP S6032819A
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JP
Japan
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acid anhydride
epoxy resin
anhydride
tetrabasic
resin composition
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JP14212783A
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Mototoshi Yamato
大和 元亨
Masayoshi Oshima
正義 大島
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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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】 本発明は新規な耐熱性エポキシ樹脂組成物に関し、さら
に詳しくは、特定の四塩基酸無水物と脂環式二塩基酸無
水物を含有してなる作業性にすぐれ、かつ硬化物の耐熱
性、耐湿性及び機械的性質に優れた熱硬化型エポキシ樹
脂組成物に関する。
従来、エポキシ樹脂硬化物は電気的、機械的性質が良好
なことから、電気製品の注型物、含浸物、塗装物、積層
板、接着剤などの分野で広く使用されている。
近年、電子・電気機器及び輸送機器などの技術の高度化
に伴い、機械的性質にもすぐれかつ耐熱性が高く高耐湿
性の材料に対する要求が強まっており、その要求は特に
半導体封止樹脂やパウダーコーティング用途において顕
著である。
一般に、耐熱性を高める手段として硬化物の架橋密度を
高くすることが知られている。このためエポキシ樹脂の
硬化剤として四環、基酸無水物、例えばベンゾフェノン
テトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸無水物、シク
ロペンタンテトラカルボン酸無水物、前記構造式CI)
で表わされる化合物などが使用されている(例えば、特
公昭44−2986号、同54−50026号など)。
しかし、これらの四塩基酸無水物は概して高融点である
ため作業性に劣り、加熱溶融中にエポキシ樹脂の部分的
硬化が始まり均一な硬化物が得られず、また硬化物の耐
湿特性も不充分であるという大きな欠点を有していた。
またこれらの四塩基酸無水物を用いると耐熱性の一つの
尺度である熱変形温度が高(、熱的な物性低下も小さい
など、いわゆる耐熱性にすぐれた硬化物となる反面、硬
くて脆さをもつため曲げ強さなどの機械的物性に劣ると
いう重大な欠点を有していた。
そこで本発明者らは従来技術のかかる欠点を改良すべく
鋭意検討を進めた結果、特定の四塩基酸無水物と脂環式
二塩基酸無水物とを特定の割合で混合することによって
、低融点で作業性の良い固形エポキシ樹脂硬化剤が得ら
れ、その硬化剤を用いた硬化物は耐熱性、耐湿性及び機
械的性質に優れることを見い出し、発明を完成するに到
った。
か(して本発明によれば、(A)エポキシ樹脂及び(B
)下記構造式〔l〕で示される四塩基酸無水物40〜9
0qbと脂環式二塩基酸無水物10〜60%(酸無水物
当量基準)からなる常温で固体の酸無水物混合物金含有
することを特徴とするエポキシ樹脂組成物が提供される
本発明における硬化剤成分は前記一般式〔工〕で表わさ
れる四塩基酸無水物と脂環式二塩基酸無水物とから構成
される。第一の成分である四塩基酸M 水e+ ハスチ
レン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、インプロ
ペニルトルエン、p−ターシャリ−ブチルスチレンなど
のごときスチレン系モノマー1モルに無水マレイン酸2
モルを付加したものであり、かかる四塩基酸無水物は公
知の方法に従って重合禁止剤や不活性浴剤の存在または
不存在下にスチレン系モノマーと無水マレインrRt反
応させることによって容易に得ることができる(例えば
特公昭44−2986号、同54−50026号などを
参照)。なかでもa−メチルスチレンの付加体が吸湿性
の点で優れており、とくに賞月される。
一方、抛二の成分である脂環式二塩基酸無水物の代表的
な例としてはテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ
無水フタル酸、3−メチル−八−テトラヒドロ無水フタ
ル酸、4−メチル−バーテトラヒドロ無水フタル酸、ナ
ジック酵無水物および無水クロレンデイツク酸などがあ
げられ、これらの1種または2種以上の混合物が用いら
れる。
またこれらのほかに本発明の目的を損わない限りにおい
て、無水トリメリット酸の如き三塩基酸無水物をはじめ
とする公知の硬化剤を加えてもよ(−0 本発す]においては、かかる第一の成分と第二の成分と
を酸無水物当量基準でuJ者40〜90%、好ましくは
45〜80%と後者10〜60%、好ましくは20〜5
5%の割合で混合して使用される。この際、第一成分の
比率が20%を越える場合には硬化物の耐熱性は優れる
が機械強度、耐湿性に劣り、逆に4011未洒の場合に
は硬化物の耐熱性改良効果が充分でない。
これら両成分の混合法は適宜選択すればよく、トライブ
レンド法、溶融混合法のいずれであってもよい。
本発明において用いられるエポキシ樹脂は1分子当り1
個より多いエポキシ基、好ましくは15個以上のエポキ
シ基を有するものであり、その具体例としてはビスフェ
ノールAとエビハロヒドリンとから合成されるグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、フタル酸とエビハロヒドリ
ンとから合成されるグリシジルエステル型エポキシ樹脂
、シクロペンタジェンやシクロヘキサジエンなどの脂環
式ジエンをエポキシ化して得られるJ]l’[式エポキ
シ樹脂、ポリブタジェン、ポリイングレンなどの不飽和
重合体のエポキシ化物、グリシジルメタクリレートやア
リルグリシジルエーテルなどの不飽和モノエポキシドの
重合体または共重合体などが挙げられる。もちろん、こ
れらは−具体例であつてビスフェノールAの代りに種々
の多価フェノールを使用したり、フタル酸の代りに他の
多塩基酸を用いることもできる。
本発明における酸無水物系硬化剤とエポキシ樹脂の混合
比率は、エポキシ基1個に対し酸無水物基が05〜1.
5個、好ましくは0.6〜12個となるような範囲であ
り、この使用比率が少なすぎる場合や多すぎる場合には
、硬化物の熱変形温度が低下する傾向にある。
本発明の組成物を硬化するに際しては、常法に従って処
理すればよく、例えば50〜250℃、好ましくは10
0〜200℃に加熱することによって硬化物が得られる
。この場合、第三級アミン、フェノール類、イミダゾー
ル類などの反応促進剤を用いることができる。
かかるエポキシ樹脂組成物は、電気絶縁材料、構造材料
及び接着剤などの分野で主に使用されるが、その際常法
に従って反応性稀釈剤、可塑剤、タルク、セラコラ、ア
ルミナ、アスベストの如き無機充填剤、顔料、難燃剤、
離型剤、消泡剤などを配合することができる。
以下に実施例を挙げて木兄8Aをさらに具体的に説明す
る。なお、実施例、参考例および比較例中の部及び係は
すべて重量基準である。
参考例1 攪拌機付セパラブルフラスコに無水マレイン酸196部
(2モル)、トルエン500部及びフェノチアジン10
部を仕込み、窒素雰囲気下で60℃に昇温し均一に溶解
させたのち、α−メチルスチレン118部(1モル)を
1時間かけて添加した。次いで90℃に加熱後、3時間
にわたり窒素雰囲気下で反応を行ったのち、析出した生
成物をF別した。得られた生成物をメチルエチルケトン
で再結晶し、白色の固体生成物260部を得た。
得られた生成物圧ついて性状を測定した結果、分子1i
314、酸無水物当量157、融点197℃であり、C
”−NMRにより構造解析を行った結果、前記の構造式
(I)中のR1がメチル審、R2が水素に相当する四塩
基酸無水物(以下、AMS−MARと称す)であること
が判明した。
参考例2 α−メチルスチレンに代えてスチレン104部(1モル
)またはビニルトルエン118部(1モル)を用いる以
外は参考例1と全(同様にして反応を行い四塩基酸無水
物を得た。これらの性状および構造は第1表のとおりで
あった。
第1表 実施例1 各種の四塩基酸無水物と脂環式二塩基酸無水物を第2表
に示す割合でトライブレンドし、キャピラリ法により融
点を測定した。次いで、このようにして得た酸無水物混
合物にエピコー)−828(シェル社製、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、エポキシ当量=190)を酸無水
物当量/エポキシ当量=o、qの割合で混合し、更に硬
化促進剤として2−エチル−4−メチル−イミダゾール
をエピコート−828100部に対し01部添加し、こ
の配合物を150tで5時間、さら[200℃で10時
間硬化し、硬化物の曲げ強さの温度依存性を測定した。
結果を第2表に示す。
この結果から、本発明の酸無水物混合物は低融点で注型
作業性が容易で、かっこの硬化剤を用いたエポキシ樹脂
硬化物は曲げ強さが常温のみならず150℃という高温
においてもすぐれていることがわかる。
第2表 実施例2 パウダーコーティング用としての特性をみるため第6表
に示すl無水物混合物とエビコー)−1004(シェル
社製、エポキシ当5==q2s)とを酸無水物当量/エ
ポキシ当量=o、ssの比率で混合し、更に一硬化促進
剤としてキュアゾール2PZ−cNs(四国化成社製)
全エビコート−1004100部に対し1部をトライブ
レンドした。この配合物を150℃で4時間硬化せしめ
、2簡厚、50昨声の硬化物を得、沸水中での吸水率を
調べた。その結果を第3表に示す。
この結果から、本発明組成物から得られた硬化物はすぐ
れた耐水性を示し、パウダーコーティング用として有用
であることがわかる。
第 3 表 実施例6 半導体封止樹脂用としての特性金みるため、第4表に示
す配合物を100℃で30分ロールで混練しB−ステー
ジ化し、常温において粉砕し、グラニユール状のコンパ
ウンドを得た。これをトランスファー成形機で165℃
で2分間成形後、170℃で3時間後硬化を行い、3闘
厚、5部龍戸の硬化物を得た。この硬化物につきブレラ
シャークツカ−試験機で121℃、2気圧の条件下で耐
湿性試験を行った。また比較のため、代表的な半導体封
止樹脂であるオルソクレゾール型ノボラックエポキシ(
日本化薬社製、EOCN−102)とノボラックフェノ
ール(昭オロユニオン合成社製、BSG−556)を用
い、同様にして硬化物金得た。
結果を第4表に示す。
この結果から、本発明組成物から得られた硬化物は丁ぐ
れた耐湿性を示すことがわかる。
第4表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(A)エポキシ樹脂及び(B)下記の構造式〔工〕
    で表わされる四塩基酸無水物40〜90%と脂環式二塩
    基酸無水物10〜60%(酸無水物当鄭基準)とからな
    る常温で固体の酸無水物硬化剤を含有することを特徴と
    する耐熱性エポキシ樹脂組成物。
JP14212783A 1983-08-03 1983-08-03 耐熱性エポキシ樹脂組成物 Granted JPS6032819A (ja)

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