JPWO2014157132A1 - フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents

フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014157132A1
JPWO2014157132A1 JP2015508508A JP2015508508A JPWO2014157132A1 JP WO2014157132 A1 JPWO2014157132 A1 JP WO2014157132A1 JP 2015508508 A JP2015508508 A JP 2015508508A JP 2015508508 A JP2015508508 A JP 2015508508A JP WO2014157132 A1 JPWO2014157132 A1 JP WO2014157132A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phenoxy resin
resin composition
acid anhydride
phenoxy
epoxy resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015508508A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6440612B2 (ja
Inventor
次俊 和佐野
次俊 和佐野
英則 野澤
英則 野澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Publication of JPWO2014157132A1 publication Critical patent/JPWO2014157132A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6440612B2 publication Critical patent/JP6440612B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/56Polyhydroxyethers, e.g. phenoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1535Five-membered rings
    • C08K5/1539Cyclic anhydrides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

常温での貯蔵安定性に優れ、有機溶媒を使用せずとも作業性や加工性に優れ、射出成形やプレス成型等で成形する場合にも熱安定性が優れるフェノキシ樹脂組成物と、これから得られる耐熱性、機械的特性、剛性等に優れる架橋フェノキシ樹脂成形体を提供する。フェノキシ樹脂と酸無水物などの架橋剤とを必須成分とする無溶剤系のフェノキシ樹脂組成物であって、予め成形した後、熱によりフェノキシ樹脂(a)の水酸基を架橋剤(b)により架橋又は硬化させるためのものであることを特徴とするフェノキシ樹脂組成物。

Description

本発明は、耐熱性、機械的物性、電気的特性、透明性に優れる架橋フェノキシ樹脂の成形体に関し、特に射出成形やプレス成型等でフェノキシ樹脂組成物を加工する場合に熱安定性が優れ、高範囲な用途に極めて有用なフェノキシ樹脂組成物及び架橋フェノキシ樹脂成形体に関する。
熱可塑性ポリヒドロキシポリエーテル樹脂はフェノキシ樹脂として知られており、可撓性、耐衝撃性、密着性等が優れることから、電子分野では、絶縁フィルムや接着フィルム等の広範囲の用途で使用されている。また、繊維強化複合材料のマトリックス樹脂の改質樹脂として、機械的特性、熱的特性、炭素繊維との密着性の改良に用いられてきた。しかしながら、従来のフェノキシ樹脂は、熱可塑性樹脂としての特性から、耐熱性や機械的特性が十分でなく、高温時の環境下においては急激に物性の低下、例えば剛性が低下するという欠点があった。このために、特にパソコン等の電子材料用途、自動車部品、鉄道車両、航空機等の用途では高強度のフェノキシ樹脂への要求が高まってきている。更に透明性を付与できれば、耐熱レンズ等の用途展開が可能である。
特許文献1には、フェノキシ樹脂にエポキシ樹脂、官能基を含有する微粒子状架橋ゴム硬化剤を配合する手法が提案され、耐熱性の改良がなされているが、微粒子状架橋ゴムを配合することに起因する樹脂粘度の増大などの悪影響が懸念される。また、特許文献2には、フェノキシ樹脂に窒化ホウ素ナノチューブを混合したフェノキシ樹脂組成物が提案され、マトリックス樹脂単体に比較して、特に耐熱性、機械特性が向上したフェノキシ樹脂成形体を得ている。しかしながら、前述の特許文献のいずれも樹脂組成物の粘度が高くなることから、実際の使用においては有機溶媒を用いる必要があり、無溶剤系での作業性や加工性に課題を残していたため、用途がフィルムなどに限られやすいものであった。更に、特許文献2では、架橋剤として用いるイソシアネートが常温においてもフェノキシ樹脂の側鎖又は末端の水酸基と反応性であることから貯蔵安定性に劣るものであった。
特開平11−322977号公報 特開2007−197594号公報
本発明は、常温での貯蔵安定性に優れ、有機溶媒を使用しなくとも作業性や加工性に優れ、射出成形やプレス成型等で組成物を成形する場合にも熱安定性が優れるフェノキシ樹脂組成物と、これから得られる耐熱性、機械的特性、剛性等に優れる架橋フェノキシ樹脂成形体を提供しようとするものである。
すなわち、本発明は、フェノキシ樹脂(a)と架橋剤(b)とを必須成分とするフェノキシ樹脂組成物において、無溶剤系のフェノキシ樹脂組成物であり、かつ、予め成形した後、熱によりフェノキシ樹脂(a)の水酸基を架橋剤(b)により架橋又は硬化させるためのものであることを特徴とするフェノキシ樹脂組成物に関する。
本発明のフェノキシ樹脂組成物の好ましい実施の態様を以下に示す。
1) 架橋剤(b)が、酸無水物類であること。
2) 架橋剤(b)が酸無水物基を2つ以上有する酸無水物類であること。
3) 更に、エポキシ樹脂(d)及び/又は硬化促進剤(e)を含むこと。
4) エポキシ樹脂(d)が結晶性エポキシ樹脂であること。
また、本発明は上記フェノキシ樹脂組成物架橋、硬化して得られることを特徴とするフェノキシ樹脂成形体に関する。
本発明のフェノキシ樹脂組成物は、常温での貯蔵安定性に優れ、射出成形やプレス成型等で成形する場合にも作業性、加工性に優れ、熱安定性が優れる。そして、本発明の架橋フェノキシ樹脂成形体は耐熱性、機械的特性、剛性に優れるものであり、電子材料用途、自動車部品、鉄道車両、航空機等の用途で好適に使用することが可能である。
本発明で用いるフェノキシ樹脂(a)は、2価フェノール化合物とエピハロヒドリンとの縮合反応、あるいは2価フェノール化合物と2官能エポキシ樹脂との重付加反応から得ることができ、溶液中あるいは無溶媒下に従来公知の方法で得ることができる。
フェノキシ樹脂(a)の製造に用いる2価フェノール化合物としては、例えばヒドロキノン、レゾルシン、4,4−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−tert−ブチルフェニル)プロパン、1、3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル)ベンゼン、1、4−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル)ベンゼン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1、1−3、3、3−ヘキサフルオロプロパン、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン等を挙げることができる。これらの中でも物性、コスト面から特に4,4−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、又は9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンが好ましい。
また、フェノキシ樹脂(a)の製造に用いる2官能エポキシ樹脂類としては、上記の2価フェノール化合物とエピハロヒドリンとの縮合反応で得られるエポキシオリゴマー、例えば、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールSタイプエポキシ樹脂、ビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、ビスフェノールFタイプエポキシ樹脂、メチルハイドロキノンジグリシジルエーテル、クロロハイドロキノンジグリシジルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルオキシドジグリシジルエーテル、2,6−ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエーテル、ジクロロビスフェノールAジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、9,9’−ビス(4)−ヒドロキシフェニル)フルオレンジグリシジルエーテル等を挙げることができる。これらの中でも、物性、コスト面から特にビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、ビスフェノールSタイプエポキシ樹脂、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、ビスフェノールFタイプエポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールAタイプエポキシ樹脂、又は9,9’−ビス(4)−ヒドロキシフェニル)フルオレンジグリシジルエーテルが好ましい。
フェノキシ樹脂(a)の製造において、無溶媒下または反応溶媒の存在下に行うことができ、用いる反応溶媒としては、非プロトン性有機溶媒、例えば、メチルエチルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトフェノン、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、スルホランなどを好適に用いることができる。また、溶媒反応で得られたフェノキシ樹脂は、蒸発器等を用いた脱溶媒処理をすることにより、溶媒を含まない固形状の樹脂とすることができる。
フェノキシ樹脂(a)の製造に用いることのできる反応触媒としては、従来公知の重合触媒として、アルカリ金属水酸化物、第三アミン化合物、第四アンモニウム化合物、第三ホスフィン化合物、及び第四ホスホニウム化合物が好適に使用される。
本発明で用いるフェノキシ樹脂(a)の質量平均分子量(Mw)は、通常10,000〜200,000である。好ましくは20,000〜100,000であり、より好ましくは30,000〜80,000である。Mwが低すぎると成形体の強度に劣り、高すぎると作業性や加工性に劣るものとなり易い。なお、Mwはゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。
また本発明で用いるフェノキシ樹脂(a)の水酸基当量(g/eq)は、通常50〜1,000である。好ましくは100〜750であり、特に好ましくは200〜500である。水酸基当量低すぎると水酸基が増えることで吸水率が上がり、電子材料では好ましくなく、高すぎると架橋密度が不足する。
本発明で用いる架橋剤(b)は、フェノキシ樹脂が有するOH基と反応する官能基を2以上有するものが使用できるが、好ましくは酸無水物である。酸無水物基は加水分解により2つのカルボキシ基を生じるので、上記官能基を2つ有すると理解される。
架橋剤(b)としての酸無水物は、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、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、メチルナジック酸無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン(TDA−100)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物(BT−100)、水添ピロメリット酸無水物(HPMDA)、水添トリメリット酸無水物(HTMAn)などが挙げられる。好ましくは、反応性の点からフェノキシ樹脂(a)の水酸基と反応した後に2つ以上のカルボキシル基を有するものが好ましく、酸無水物基を2つ以上有する酸無水物がより好ましい。例えば、トリメリット酸無水物のように1つの酸無水物基と1つのカルボキシル基を有する化合物や、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物のように2つの酸無水物基を有する化合物などは、水酸基と付加反応後、2つ以上のカルボキシル基を有することになる。
また、フェノキシ樹脂(a)との混練を容易にする点から、昇華性が無く、融点が25〜250℃のものが好ましく、より好ましい融点は50〜220℃であり、特に好ましい融点は70〜200℃である。この様な観点から、HTMAn、TDA−100、BT−100、又はHPMDAが特に好ましい。また、本発明に芳香族酸無水物を用いると成形体が黄色の着色を示すことが多いので、光学用途に本発明を利用する場合は、成形体が無色を示す脂肪族酸無水物を使用することが好ましい。
架橋剤(b)として酸無水物を使用する場合、酸無水物の使用量は、通常、フェノキシ樹脂(a)の2級水酸基1モルに対して酸無水物基0.05〜1.0モルの範囲の量であり、好ましくは0.1〜0.7モルの範囲の量であり、より好ましくは0.2〜0.5モルの範囲の量である。酸無水物基の量が少なすぎるとフェノキシ樹脂(a)の2級水酸基に対して反応性の酸無水物基が不足するため、架橋密度が低く剛性が劣り、多すぎるとフェノキシ樹脂(a)の2級水酸基に対して酸無水物が過剰になり未反応の酸無水物がブリードアウト等の問題を引き起こす。組成物としてエポキシ樹脂(d)を含まない場合の酸無水物の使用量は、フェノキシ樹脂(a)の2級水酸基1モルに対して酸無水物基0.5モルを越えない量が好ましい。
フェノキシ樹脂(a)と酸無水物との反応は、フェノキシ樹脂(a)中の2級水酸基と酸無水物中の酸無水物基とのエステル化反応であり、この反応により生成したカルボキシル基は、フェノキシ樹脂(a)中の他の2級水酸基と脱水縮合によるエステル化反応により架橋していく。
また、フェノキシ樹脂組成物にエポキシ樹脂(d)を配合した場合、生成したカルボキシル基はこのエポキシ樹脂(d)のエポキシ基とも反応する。本発明ではエポキシ樹脂(d)は必須では無く、フェノキシ樹脂(a)と架橋剤(b)が組成物中に存在すれば架橋フェノキシ樹脂成形体を得ることができるが、カルボキシル基を消失させる目的及び/又は架橋密度を高めるためにエポキシ樹脂(d)を加えることが出来る。その場合、エポキシ樹脂(d)の配合量は、フェノキシ樹脂(a)の水酸基と架橋剤(b)が反応した後に、組成物中に存在するカルボキシル基とエポキシ樹脂(d)のエポキシ基が等当量付近になるように加えることが好ましい。
エポキシ樹脂(d)としては、本発明の特性を損なわない限りにおいて使用することができるが2官能性以上のエポキシ樹脂が好ましく、前述した2官能エポキシ樹脂類の他、ビスフェノールAタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製エポトートYD−011、エポトートYD−7011、エポトートYD−900)、ビスフェノールFタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製エポトートYDF−2001)、ジフェニルエーテルタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製YSLV−80DE)、テトラメチルビスフェノールFタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製YSLV−80XY)、ビスフェノールスルフィドタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製YSLV−120TE)、ハイドロキノンタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製エポトートYDC−1312)、フェノールノボラックタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製エポトートYDPN−638)、オルソクレゾールノボラックタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製エポトートYDCN−701、エポトートYDCN−702、エポトートYDCN−703、エポトートYDCN−704)、アラルキルナフタレンジオールノボラックタイプエポキシ樹脂(例えば、新日鉄住金化学株式会社製ESN−355)、トリフェニルメタンタイプエポキシ樹脂(例えば、日本化薬株式会社製EPPN−502H)等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、またこれらは2種類以上混合して使用しても良い。フェノキシ樹脂組成物の貯蔵状態での融着を防ぐため、室温で固体のものが好ましく、50℃以上の融点を有する結晶性エポキシ樹脂がより好ましい。
本発明のフェノキシ樹脂組成物には、硬化促進剤(e)を配合することができる。硬化促進剤(e)としては、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの三級アミン、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリブチルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン、ジフェニルフォスフィン等の有機フォスフィン類、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルフォスフィンテトラフェニルボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などが挙げられる。これらの硬化促進剤(e)は、単独で使用してもよいし、2種類以上併用してもよい。硬化促進剤(e)の配合量はフェノキシ樹脂(a)、架橋剤(b)及びエポキシ樹脂(d)の合計量100質量部に対して0.1〜5質量部にすればよい。
なお、本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂、例えばポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、天然ゴム、合成ゴム等の熱可塑性樹脂、或いは難燃剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤、離型剤、発泡剤、架橋剤、着色剤等の添加剤を加えても差し支えない。
本発明のフェノキシ樹脂組成物の調製方法は特に限定されないが、例えば、原材料のフェノキシ樹脂(a)、架橋剤(b)及び必要により加えられるエポキシ樹脂(d)、硬化促進剤(e)又はその他の添加剤からなる配合成分を、(I)乾式粉砕混合(ドライブレンド)する方法、(II)溶融混合する方法、あるいは(III)原材料を溶剤中で混合した後に溶媒を除去する方法などが挙げられる。方法(II)の原材料を溶融混合する方法としては、所定量の配合成分を加圧式混練装置に投入し、加圧下で溶融混合させる方法が挙げられる。加圧式混練装置は特に限定されないが、ロール式混練機、加圧ニーダー、二軸押出機、単軸押出機などが適当である。混合時の温度は、原材料どうしが溶融はするが、架橋しない温度が好ましい。また、方法(III)で使用される溶剤は、原材料が溶解するものであれば特に制限は無く、溶剤を除去する温度は架橋しない温度が好ましい。
具体的には、(I)の方法は常温で行なう。(II)の方法の溶融混練温度は80〜300℃、好ましくは100〜280℃、特に好ましくは120〜250℃である。80℃以下ではフェノキシ樹脂が溶融せず、また300℃を超えると架橋や樹脂の分解が起こるため、好ましくない。また溶融混練温度にもよるが、溶融混練時間は5〜120分間、好ましくは8〜60分間、特に好ましくは10〜40分間である。5分間以下では樹脂の混練が十分でなく、120分間を超えると架橋が起こり、成形性が無くなるので好ましくない。(III)の方法は常温または還流温度で、溶剤中で撹拌混合し、完全に溶解するまで撹拌を続ける。溶剤を除去する温度は使用するフェノキシ樹脂(a)のガラス転移温度以上で、使用する溶剤の沸点以上の条件を満たす温度が好ましい。また、減圧下で溶剤の除去を行うこともできる。フェノキシ樹脂組成物を得る方法は、上記方法から任意に選択することができるし、組み合わせることも可能である。
フェノキシ樹脂組成物を成形体とするための成形方法については特に制限はないが、例えばペレット状のフェノキシ樹脂組成物を押出成形機、射出成形機、プレス成形機、圧縮成形機などの慣用の成形機に投入し、80〜280℃で溶融させ、押出、射出、プレス、圧縮などの方法を用い、未架橋成形体を得ることができる。
未架橋成形体は、各種オーブンで100〜300℃に加熱して、溶融流動させることなく、架橋、硬化反応を進めることにより、その形状を維持した架橋成形体とすることができる。この際、必要に応じて架橋前の組成物を、布、木材、金属、ガラス、ガラス繊維、炭素繊維等の基材に含浸、塗布、積層などの複合成形を行い、成形後に加熱することにより架橋させて一体成型複合材を製造することも可能である。
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。
(1)ガラス転移温度(Tg)
厚さ4mm、直径3mmの試験片を、示差走査熱量測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製EXSTAR6000 DSC6200)を用いて、10℃/分の昇温条件で、20〜280℃の範囲で測定し、セカンドスキャンのピーク値よりガラス転移温度を計算した。
(2)透明性及び黄色変色性
厚さ4mm、幅40mm、長さ40mmの試験片5枚を、目視により判定した。透明性の評価は次のとおり。○:濁りなし、△:一部に非相溶部を確認、×:相溶せず。黄色変色性評価は次のとおり。○:変色なし、△:やや変色を認める、×:黄色変色。
(3)熱膨張係数(CTE)
厚さ4mm、幅7mm、長さ7mmの試験片を、熱機械測定装置(セイコーインスツル製TMA120C)を用いて、10℃/分の昇温条件で、20〜280℃の範囲で測定し、50℃〜100℃の線膨張率を測定した。
(4)ゲル分率(Gel)
未架橋成形体1gをテトラヒドロフラン100gに室温にて溶解したときに、溶解されずに残存している部分をゲルとし、このゲル部分の重量と溶剤で溶かす前の重量との比(百分率)を求めた。ゲル分率が100%に近いほど架橋(硬化)が進んでいることを示し、完全に溶解した場合はゲル分率が0%となる。
実施例及び比較例で使用した、フェノキシ樹脂、架橋剤、エポキシ樹脂、及び硬化促進剤は以下の通りである。当量の単位は、g/eqである。
1.フェノキシ樹脂
(a-1):フェノトートYP-50S(新日鉄住金化学株式会社製ビスフェノールAタイプ、Mw=40,000、水酸基当量=284)
(a-2):フェノトートYP-70(新日鉄住金化学社製ビスフェノールA・ビスフェノールF共重合タイプ、Mw=41,000、水酸基当量=270)
2.架橋剤
(b-1):4,4'-オキシジフタル酸無水物(酸無水物当量=155、融点=225℃)
(b-2):4,4'-ビフタル酸無水物(酸無水物当量=147、融点=299℃)
(b-3):1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)ナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン(酸無水物当量=150、融点=198℃)
(b-4):1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物(酸無水物当量=99、融点=260℃)
(b-5):水添トリメリット酸無水物(酸無水物当量=99、融点=155℃)
(b-6):水添ピロメリット酸無水物(酸無水物当量=112、融点=299℃)
(b-7):無水ヘキサヒドロフタル酸(酸無水物当量=154、融点=33℃)
3.エポキシ樹脂
(d-1):YSLV-80DE(新日鉄住金化学株式会社製ジフェニルエーテルタイプ、エポキシ当量=163、融点=83℃)
(d-2):YSLV-80XY(新日鉄住金化学株式会社製テトラメチルビスフェノールFタイプ、エポキシ当量=192、融点=72℃)
(d-3):YSLV-120TE(新日鉄住金化学株式会社製ビスフェノールスルフィドタイプ、エポキシ当量=245、融点=118℃)
(d-4):エポトートYDC-1312(新日鉄住金化学株式会社製ハイドロキノンタイプ、エポキシ当量=176、融点=138℃)
(d-5):エポトートYD-011(新日鉄住金化学株式会社製ビスフェノールAタイプ、エポキシ当量=475、軟化点=65℃)
4.硬化促進剤
(e-1):2−フェニルイミダゾール
実施例1〜11
フェノキシ樹脂、架橋剤、エポキシ樹脂、硬化促進剤を、それぞれ粉砕、篩分けし、100メッシュパスの粉砕品を、表1に示す割合(質量部)でドライブレンドした後、東洋精機製ラボプラストミル30mm径の二軸混練機で150〜250℃で10〜30分の温度条件で加熱混練押出して、ペレット状のフェノキシ樹脂組成物を得た。得られたペレット状のフェノキシ樹脂組成物を4mmのスペーサーを挟んだ鉄板を用いて、プレス成形機により180〜280℃、0.1〜4.9MPaの条件で15分間プレス成形し、4mm厚平板状の未架橋成形体を得た。得られた未架橋成形体の一部を使用してゲル分率を測定した。得られた未架橋成形体を更に180〜280℃、30〜60分間加熱して架橋・硬化させて、架橋フェノキシ樹脂成形体を得た。得られた架橋フェノキシ樹脂成形体を決められた寸法にそれぞれ加工して各評価用の試験片を得た。得られた試験片を用いて、ガラス転移温度、透明性、黄色変色性を評価した。結果を表1に示す。
比較例1
フェノキシ樹脂としてフェノトートYP−50Sを用いた。これを4mmのスペーサーを挟んだ鉄板を用いて、プレス成形機により180℃、0.1〜4.9MPaの条件で15分間プレス成形し、4mm厚平板状の未架橋成形体を得た。得られた未架橋成形体を決められた寸法にそれぞれ加工して各評価用の試験片を得た。
比較例2
フェノキシ樹脂と架橋剤とメチルエチルケトン(MEK)をサンプル管の中に所定量計量し、自転・公転ミキサーを用いて30分間室温で混合し、均一なフェノキシ樹脂組成物ワニスを得た。このワニスをプレス成形したところ、溶剤の離散に伴う発泡が起こり、均一な成形体を得ることは出来なかった。
Figure 2014157132
実施例12〜13
フェノキシ樹脂、架橋剤、エポキシ樹脂、硬化促進剤を、それぞれ粉砕、篩分けし、100メッシュパスの粉末とした。この粉末を、表2に示す割合(質量部)でドライブレンドしてフェノキシ樹脂組成物とした後、実施例1〜11と同様の操作を行い、各評価用の試験片を得た。得られた試験片を用いて、ガラス転移温度、熱膨張係数、透明性、黄色変色性を評価した。結果を表2に示す。
実施例14
比較例2で得られたフェノキシ樹脂組成物ワニスを180℃、0.2kPaに設定した真空オーブン中に120分間保持し、溶剤を完全に除去し、フェノキシ樹脂組成物の塊を得た。得られたフェノキシ樹脂組成物の塊を粉砕、篩分けし、100メッシュパスの粉末とした。この粉末を使用して実施例1〜11と同様の操作を行い、各評価用の試験片を得た。
比較例3
比較例1と同様の操作を行い、各評価用の試験片を得た。得られた試験片を用いて、ガラス転移温度、熱膨張係数、透明性、黄色変色性を評価した。結果を表2に示す。
Figure 2014157132
実施例15、比較例4
実施例12で得られたフェノキシ樹脂組成物と比較例2で得られたフェノキシ樹脂組成物ワニスをそれぞれ25℃の恒温室に7日間、14日間保管した後の状態を目視で観察した。実施例12で得られたフェノキシ樹脂組成物は14日間後でも目視で変化が認められなかったが、比較例2で得られたフェノキシ樹脂組成物ワニスは7日間後で濁りが確認でき、14日後では不溶解物の沈殿が認められた。目視で変化が認められなかった実施例12で得られたフェノキシ樹脂組成物の保管品をそれぞれ、実施例1〜11と同様の操作を行い、各評価用の試験片を得た。得られた試験片を用いて、ガラス転移温度、熱膨張係数、透明性、黄色変色性を評価した。結果を表3に示す。
Figure 2014157132
本発明のフェノキシ樹脂組成物は、耐熱性を向上させることができ、また、未架橋成形体の形状を維持したまま、さらに加熱することによって架橋密度が上昇することが確認できた。また、特定の架橋剤(脂肪族酸無水物)を用いることにより透明性や変色防止を確保できることが確認された。更に、機械的特性を向上させることや、光を照射することによって架橋密度が上昇することも期待できる。

Claims (6)

  1. フェノキシ樹脂(a)と架橋剤(b)とを必須成分とするフェノキシ樹脂組成物において、無溶剤系のフェノキシ樹脂組成物であり、かつ、予め成形した後、熱によりフェノキシ樹脂(a)の水酸基を架橋剤(b)により架橋又は硬化させるためのものであることを特徴とするフェノキシ樹脂組成物。
  2. 架橋剤(b)が酸無水物類であり、フェノキシ樹脂(a)の2級水酸基1モルに対して酸無水物基の量が0.05〜1.0モルの範囲であることを特徴とする請求項1に記載のフェノキシ樹脂組成物。
  3. 前記酸無水物類が、その酸無水物基とフェノキシ樹脂(a)の水酸基が反応した後に2つ以上のカルボキシル基を生成する酸無水物類であることを特徴とする請求項2に記載のフェノキシ樹脂組成物。
  4. エポキシ樹脂(d)、硬化促進剤(e)又は両者を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のフェノキシ樹脂組成物。
  5. エポキシ樹脂(d)が、結晶性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項4に記載のフェノキシ樹脂組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載のフェノキシ樹脂組成物を架橋、硬化して得られることを特徴とするフェノキシ樹脂成形体。
JP2015508508A 2013-03-28 2014-03-25 フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物 Active JP6440612B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013069925 2013-03-28
JP2013069925 2013-03-28
PCT/JP2014/058175 WO2014157132A1 (ja) 2013-03-28 2014-03-25 フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018188482A Division JP6746653B2 (ja) 2013-03-28 2018-10-03 フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014157132A1 true JPWO2014157132A1 (ja) 2017-02-16
JP6440612B2 JP6440612B2 (ja) 2018-12-19

Family

ID=51624103

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015508508A Active JP6440612B2 (ja) 2013-03-28 2014-03-25 フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2018188482A Active JP6746653B2 (ja) 2013-03-28 2018-10-03 フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018188482A Active JP6746653B2 (ja) 2013-03-28 2018-10-03 フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP6440612B2 (ja)
WO (1) WO2014157132A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112262040A (zh) * 2018-06-14 2021-01-22 日本制铁株式会社 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10590250B2 (en) * 2015-03-26 2020-03-17 Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. Fiber-reinforced plastic molding material, method for producing same, and molded article
CN106977899A (zh) * 2015-04-02 2017-07-25 3M创新有限公司 压敏粘合剂组合物、压敏胶带及其制备方法、载体、组件
US10233325B2 (en) * 2015-08-31 2019-03-19 Zeon Corporation Resin composition
WO2018061516A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 新日鉄住金化学株式会社 繊維強化プラスチック成形用材料、その製造方法及び成形物
JP7412939B2 (ja) * 2019-09-24 2024-01-15 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 フェノキシ樹脂の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1135804A (ja) * 1997-07-22 1999-02-09 Hitachi Chem Co Ltd 透明エポキシ樹脂組成物およびそれで封止した半導体装置
JPH11322977A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Toho Rayon Co Ltd 一方向繊維強化プリプレグ
JP2012077172A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂組成物、樹脂シート及び積層構造体

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61228060A (ja) * 1985-04-03 1986-10-11 Nitto Electric Ind Co Ltd エポキシ樹脂組成物
JPS63210163A (ja) * 1987-02-27 1988-08-31 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリフエニレンエ−テル系樹脂組成物
JPH10120761A (ja) * 1996-10-17 1998-05-12 Hitachi Chem Co Ltd エポキシ樹脂組成物、封止用成形材料及び電子部品
JPH10251377A (ja) * 1997-03-12 1998-09-22 Hitachi Chem Co Ltd 封止用成形材料及び電子部品
JP4112470B2 (ja) * 2003-10-20 2008-07-02 電気化学工業株式会社 球状無機質粉末および液状封止材
JP2006213797A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Nippon Paint Co Ltd 熱硬化性誘電体樹脂組成物及び熱硬化性誘電体樹脂フィルム
JP2006257153A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 樹脂付銅箔用樹脂組成物及びその製造方法
JP5150326B2 (ja) * 2008-03-25 2013-02-20 積水化学工業株式会社 絶縁シート及び積層構造体
JP2009245715A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Sekisui Chem Co Ltd 絶縁シート及び積層構造体
JP4495768B2 (ja) * 2008-08-18 2010-07-07 積水化学工業株式会社 絶縁シート及び積層構造体
JP4495771B1 (ja) * 2009-02-27 2010-07-07 積水化学工業株式会社 絶縁シート及び積層構造体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1135804A (ja) * 1997-07-22 1999-02-09 Hitachi Chem Co Ltd 透明エポキシ樹脂組成物およびそれで封止した半導体装置
JPH11322977A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Toho Rayon Co Ltd 一方向繊維強化プリプレグ
JP2012077172A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂組成物、樹脂シート及び積層構造体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112262040A (zh) * 2018-06-14 2021-01-22 日本制铁株式会社 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法
CN112262040B (zh) * 2018-06-14 2023-04-21 日本制铁株式会社 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014157132A1 (ja) 2014-10-02
JP2018204035A (ja) 2018-12-27
JP6440612B2 (ja) 2018-12-19
JP6746653B2 (ja) 2020-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6746653B2 (ja) フェノキシ樹脂組成物及びその硬化物
Rimdusit et al. Alloys and composites of polybenzoxazines
JP2019048460A (ja) 繊維強化プラスチック成形用材料の金属積層体
KR100950398B1 (ko) 열경화성 수지, 그것을 포함하는 열경화성 조성물, 및그로부터 얻어지는 성형체
JP5584538B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、成形物、ワニス、フィルム状接着剤及びフィルム状接着剤付き銅箔
CN107636071B (zh) 对镍表面具有高粘合力的环氧模塑化合物、其制备方法和用途
JP5633743B2 (ja) 可視光に対して透明性を有する熱可塑性エポキシ樹脂硬化物の製造方法及び熱可塑性エポキシ樹脂組成物
WO2020137945A1 (ja) 樹脂組成物、繊維強化プラスチック成形用材料および成形物
JP2011246612A (ja) 熱硬化性樹脂組成物
JP5079721B2 (ja) エポキシ樹脂組成物および成形物
JP5209556B2 (ja) エポキシ樹脂組成物および成形物
WO2013125620A1 (ja) 多価ヒドロキシ樹脂、エポキシ樹脂、それらの製造方法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2010047728A (ja) エポキシ樹脂組成物および成形物
CN114651025B (zh) 固化性组合物、固化物、纤维增强复合材料、成型品及其制造方法
JPWO2018061516A1 (ja) 繊維強化プラスチック成形用材料、その製造方法及び成形物
KR102135414B1 (ko) 액정 고분자 수지 조성물 및 이를 이용한 절연층을 포함하는 인쇄 회로 기판
Xu et al. Mechanical and morphological properties of epoxy resins modified by poly (phthalazinone ether sulfone ketone)
WO2022102489A1 (ja) 樹脂組成物、硬化物、半導体封止材、及び、半導体装置
JP5681152B2 (ja) エポキシ樹脂組成物および成形物
JP2010132766A (ja) エポキシ樹脂組成物および成形物
JP2022157075A (ja) エポキシ樹脂組成物及び硬化物
TWI577717B (zh) A method for producing a naphthol resin containing an imide group, a thermosetting resin composition and a hardened product thereof and a use
TW202244099A (zh) 環氧樹脂、其製造方法、使用該環氧樹脂之環氧樹脂組成物及硬化物
JP2023148076A (ja) エポキシ樹脂組成物および硬化物
JP2023118298A (ja) エポキシ樹脂組成物および硬化物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171128

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181003

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20181012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181030

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6440612

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250