JPS6218421A - エポキシ樹脂組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エポキシ樹脂組成物に関するものであって、
詳しくは、低温速硬化性に優れ、かつ優れた硬化物特性
を有するエポキシ樹脂組成物に門する。

（従来の技術） 従来、エポキシ樹脂の硬化剤としては、脂肪族ポリアミ
ン、脂環族ポリアミン、ポリアミド、芳香族ポリアミン
、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、ジシアンジ
アミドなどが使用されているが、このうちポリアミン系
硬化剤やポリアミドは一般に室温〜中温と比較的低温で
硬化するという特長は有するものの１反面ポットライフ
（可使時間）が短いという欠点を有する。一方、酸無水
物系硬化剤、フェノール系硬化剤及びジシアンジアミド
は、一般に１００℃以上の高温で加熱しなければ硬化し
ないという欠点は有するものの、ポットライフが長く、
かつ高温における電気特性や機械特性に優れていること
から、電気機器や電子部品の注型、含浸、積層、成型、
塗料用エポキシ硬化剤として多用されている。

一般にこれらの硬化剤を用いてエポキシ樹脂を硬化させ
る際には、２，４．６−トリ７．（ジメチルアミノメチ
ル）フェノールやＮ、Ｎ−ジメチルペンジルアミンなど
の三級アミン類、イミダゾール類。

１．８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−
７（ＤＢＵ　）またはその塩類などが硬化促進剤として
使用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこれらの硬化促進剤を使用しても、ポリアミン系
硬化剤やポリアミド並に硬化温度を下ぐたり硬化時間を
短縮することはできなかった。

近年、＊気、を子部品の生産量の増大に伴って生産性を
上げ省エネルギーをはかるため、エポキシ樹脂の硬化を
より低温短時間に行うことが要求されている。上記した
硬化促進剤のうちイミダゾール数は比較的低温で硬化を
促進するが、まだ不充分でエリ硬化性に優れた硬化促進
剤の出現が望まれていた。

そこで本発明者らは、比較的低温でより短時間に硬化し
、しかも優れた硬化物特性を有する硬化促進剤について
鋭意検討を行った結果、硬化促進剤として１，２−ジメ
チルイミダゾールを用いることにより達成できることを
見出し９本発明を完成するに至った。

（問題点を解決するための手段） 本発明は。

囚　エポキシ樹脂 （Ｂ）　　酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤又は
ジシアンジアミド 及び （Ｃ）　　１．２−ジメチルイミダゾールを含有してな
るエポキシ樹脂組成物に関する。

本発明に用いられるエポキシ樹脂は、１分子中に２個以
上のエポキシ基を有するもので、たとえばビスフェノー
ルＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック、クレ
ゾールノボラックなどの多価フェノールまたはポリエチ
レングリコールやヘキサンジオールなどの多価アルコー
ルとエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリ
７ジルエーテルあるいはへキサヒドロフタル酸、テレフ
タル酸のようなポリカルボン酸から得られるポリグリシ
ジルエステル、さらＫＦｉジアミノジフェニルメタンや
ｍ−アミンフェノールから得られるグリシジルアミン化
合物などがある。またビニルシクロヘキセンジオキサイ
ド、３．４−エポキシシクロヘキシルメチル−亀４−エ
ポキ７シクロヘキサンカルボキシレートの工うな脂環エ
ポキヅが例示され、これらは単独であっても２種以上全
併用してもよい。

本発明においては硬化剤として酸無水物系硬化剤、フェ
ノール系硬化剤またはジシアンジアミドの１種又は２種
以上の混合物が使用される。

酸無水物系硬化剤としては、無水フタル酸、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、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタ
ル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸
、ドデセニル無水コハク酸、無水ピロメリット酸などが
例示される。

これらは、異性体の混合物でもよく、２種以上混合して
使用してもよい。

フェノール系硬化剤とは、フェノール類のノボラック型
縮合物であシ、具体的にはフェノール。

クレゾール（各徨異性体）、キシレノール（各種異性体
）、　　ビスフェノールＡ、ｐ−１−フチＡ、フェノー
ル、ｐ−オクチルフェノール、アリルフェノール（各種
異性体）等のノボラック型縮合物が例示される。またｐ
−ビニルフェノールの７１１体も同様にフェノール系硬
化剤として使用可１１′ヒである。

これらの硬化剤の使用量は特に制限されるものではない
が、ジシアンジアミドの場合はエポキシ樹脂１００重量
部に対して２〜２０重量部、酸無水物系又はフェノール
系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対しほ
ぼ当量前後が使用されるのが好ましい。

本発明において硬化促進剤として用いられる１゜２−ジ
メチルイミダゾールの量は、エポキシ樹脂１００重量部
に対して通常０．０５ないし１０重量部、好ましくは０
．１ないし５重量部の範囲である。

本発明によるエポキシ樹脂組成物においては。

必要に応じて有機溶剤１反応性希釈剤、可撓性付与剤、
溶剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤９着色剤、充填剤な
どを配合することはさしつかえない。

（実施例） 以下、実施例によシ本発明を説明する。なお部およびチ
は重量基準であるものとする。

実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エビコート８２８、
油化シェルエポキシ■商品名、エポキシ当ｆｔ１９０ｇ
／ｅｑ）１００部にメチルテトラヒドロ無水フタル酸（
ＨＮ−２２００，日立化成工業■商品名）８０部、１．
２−ジメチルイミダゾール２部を均一に攪拌混合して、
エポキシ樹脂組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物に
ついて８０℃。

１００°Ｃおよび１２０℃におけるゲルタイムを測定し
その結果全表１に示した。

さらに上記エポキシ樹脂組成物を８０℃に加熱し１時間
毎にとシ出し熱変形温度（ＨＤＴ）を測定した。結果を
表１に示したが、硬化温度と同一のＨＤＴ　（８０℃）
を示すには約２時間を要した。

比較例１ 実施例１の成分中１．２−ジメチルイミダゾールの代す
に２−エチル４−メチルイミダゾール？：、２部用いる
以外は実施例１と同様にしてゲルタイムとＨＤＴを測定
し、結果を表１に示した。なお硬化温度と同一のＨＤＴ
　（８０℃）を示すには約４時間を要した。

実施例２ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（スミエポキシＥＳＡ
−０１１，住友化学工業■商品名、エポキシ当ｍ４８０
ｇ／ｅｑ）の８０％アセトン俗液１ｚ５部にジシアンジ
アミド４部、１．２−ジメチルイミダゾール０．２部、
メチルセロソルブ５５部。

アセトン２０部を均一に混合Ｉ＠解させてエポキシ樹脂
組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物をガラス繊維ク
ロス（ＫＳ−１６００，カネボウ）ガラス繊維／エポキ
シ樹脂組成物（固形分）が７／３（重景比）になるよう
に含浸し１３０　℃で１゜分間乾燥しプリプレグを得た
。このプリプレグを６枚重ねテ１００　ｋｇ／ｃｍ”　
ノ圧力下で１５０’ｃ、３０分間プレス成型し厚さ１ｍ
ｍの積層板を得た。積層板の特性を表２に示した。

比較例２ 実施例２のエポキシ樹脂組成物の成分中、１．２−ジメ
チルイミダゾールの代りに１−ベンジル２−メチルイミ
ダゾールを０．２部を用いた。

実施例２と同様に１５０’Ｃ，３０分間プレス成型した
ところＨＤＴが１１３℃と低く、硬化が不充分であった
ので硬化温度を１７０℃に上げ３０分間プレス成型した
。積層板の特性を表２に示した。

実施例３ ０−グレソールノボラツクエボキシ樹脂（ＥＯＣＮ１０
３８、日本化薬■商品名、エポキシ当量２１０ｇ／ｅｑ
　）１００部にフェノールノボラック樹脂（明相化成■
商品名、ＨＩ）５５部、１．２−ジメチルイミダゾール
１部、カルナバワックス１部。

シリカ粉３６７部を加熱ロールで１００℃で５分間溶融
混練して封止用成形材料を得た。得られた成形材料をト
ランスファプレスを用い７０ｋｇ／ｃｍ２゜１７０℃、
１０分間の条件で成形した。成形物を１８０’Ｃ，５時
間後硬化させたものの硬化物の製柱を表３に示した。

比較例３ 実施例３のエポキシ樹脂組成物の成分中、１．２−ジメ
チルイミダゾールの代シにＤＭＰ−３０（２゜４、６−
）リス（ジメチルアミノメチル）フェノール）を１部用
いる以外は実施例３と同様にして硬化物を得た。硬化物
の特性を表３に示した。

なお実施例３と同様にトランスファープレスで成形後１
８０℃の乾燥器中で放置して後硬化させたところＨＤＴ
が２００℃に達するまでに１０時間を要した。

表１　配合と特性 注）ゲルタイム：エポキシ樹脂組成物１５９を１８ｍｍ
φ試験管にとシ、所定温度の油浴に浸漬し。

３団φのガラス棒でかき混ぜ、内容物が動かなくなるま
での時間を測定した。

ＨＤＴ　：ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８に準じた。

表２　配合と特性 注）ＨＤＴ：ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８に準じた曲げ強さ：
ＪＩＳ−に−６９１１に準じた。

曲げ弾性率： 体積抵抗率： ２時間煮沸吸水性： 試験例 メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＨＮ−２２００、日
立化成工業■商品名”）１００９に１゜２−ジメチルイ
ミダゾール１．５ｇを均一に混合し。

５０℃で２４時間放置した間に発生したＣＯ□の量を測
定した、その結果、Ｃ０２の発生量は１５．１ｍｅであ
った。

１．２−ジメチルイミダゾールの代わシに２−エチル−
４−メチルイミダゾールを使用して、同様の試験金した
。その結果、　　ＣＯ２の発生量は４７．９ｍ／であっ
た。

酸無水物硬化剤を使用するエポキシ樹脂組成物において
は、予め、該硬化剤と硬化促進剤を混合物としておくこ
とが多いが９本発明の硬化促進剤は、このような混合物
の貯蔵安定性が優れることがわかる。

（発明の効果） 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、酸無水物系硬化剤
、フェノール系硬化剤又はジシアンジアミドを硬化剤と
する場合には、１．２−ジメチルイミダゾールを硬化促
進剤として用いることにより。

従来公知の硬化促進剤を用いる場合に比べて硬化温度が
低減でき、さらには硬化時間が短縮されるため、生産性
の向上がはかれるとともに加工費の大幅な低減に寄与す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤又はジシ
   アンジアミド 及び （Ｃ）１，２−ジメチルイミダゾール を含有してなるエポキシ樹脂組成物。