明 細 書
mm
本発明は、エポキシ系樹脂のうち、特に、速硬化性でありながら同時に 存安定性を有するエポキシ .醜水物誠物及びそれを麵化することにより製 造されるエポキシ,醜 7]誦旨誠物に関する。本発明のエポキシ ·瞻水物 誠物は、醒材料、積層材料、封止材料、埋め込砩 料、 m^k の硬化 ¾と物性の改善に有用である。 背景技術
エポキシ檝旨は、 ^^料'ガラス等との舰な? 高い 敵、良 好な硬化 から、 ^k謝、醒材料、封止材料、埋め込繊 、 觀材潜に広く用いられてきた。
エポキシ綳旨は、エポキシ化 "^に用途に応じて、 アミン系硬化剤、 メルカプ タン系硬ィ 、 フエノール^^系硬ィ l^J、 ,水物系硬ィ 等の各種硬化剤を配 合してこれを硬化するよう されているが、観硬化性、短時間硬化 の付 与のため、 さらに灘として 3級アミン系、 4級アンモニゥム系、 3級ホスフィ ン系、 4級ホスホニゥム系、イミダゾール系、 ァザビシクロ化^!系等の硬化促 m\m される カ^ "る。
近 エポキシ糊旨硬化物の各種用途分野における一層の 改^求か高度 化し、 ァミン硬化雄合系では、配合後の粘蘭匕が大きく、翻の保存安定性 等に問勵洧り、: «α¾で ( きない分野も している。 また、醜水物 硬 ゃフェノール樹脂硬 I ^等において、硬化«¾として ¾ あった
3級アミン系、 4級アンモニゥム系、 3級ホスフィン系、 4級ホスホニゥム系、 ィミダゾール系、 ァザビシクロ化^系等を配合したものも同等の があり、 これらの改善のため、変性エポキシァダクト、 変倒旨雌ァミン、変性ポリアミ ドアミン、 マンニッヒ ァミン、 チォ尿 性ァミン、 シッフ塩 性ァミン (ケチミン化により得られる)、 マイケル ftto変性ァミン、 イミダゾール 4級塩 等が^されている。
ァミン系硬 として、 N—藤メラミン^^し、 配合後の保存安定性、作
^改^をおこなう試み力存る。 このようなエポキシ纖旨»¾として、 m 昭 5 6— 7 2 0 1 9号^に纖の N— メラミンを配合したエポキシ糊皆組 成物が開示されている。麵 1 1 9 2 7 9 0号には、 アミン系硬匕剤として、 1鈒ァミノ基を 2 ¾上有する N—雖メラミン又はグァナミン等を配合したェ ボキシ綳旨繊物が開示されている。
エポキシィ匕^ 'フエノ一ル^!旨硬ィ t深の硬化 (S^flJとして、 N— ffifeメラミ ン^ fflし、配合後のポットライフ等の安定性、 改善をおこなう試みカ^ Γ る。 このようなエポキシ纖旨 物として、 觀昭 6 0— 2 0 2 1 1 7号^に の N— メラミン及びノボラック型フエノール棚 を配合したエポキシ榭 脂舰物が開示されている。
エポキシ化^ · g«物系硬ィ! ^旨を^ tする^、 3級アミン系、 4极ァ ンモニゥム系、 3級ホスフィン系、 4級ホスホニゥム系、 イミダブール系、 ァザ ビシク口化"^系等の硬化籠剤を配合しなければ、 ェポキシと醜 7jc物との反 J¾{ しく、硬ィ 旨の^^ ¾めて低下し、 実質的に綳旨化は困 'ある。 しかしながら、 このような硬^ を として併用すると一 に JiM5低 温でも Sf£½itiiし、 «¾5に粘度は軟し、 さらにはゲル化して配^!は麵 能となる。
また、 ポットライフの長くなる方法として、 tm iow&m, また
は な硬化 {SWJ^ffiする手 あるが、 これらは、特に高温での硬 f I»に、 m クラック等の欠陥を生じやすい。
尚、先に記した鵷 1 1 9 2 7 9 0号には、 エポキシ化^! ·瞻水物硬 ィ 檝旨及びエポキシ化^! ·ァミン硬^^棚!^開示されており、 ァミン系硬 \として、 1級アミノ基を 2個以上有する N—雖メラミン又はグァナミン等 を配合し、 ベンゾィルゥレア系、 スルホニルゥレア系の硬化 (S^RI ^用したェ ポキシ糊旨誠物が開示されており、 この系では 1級ァミノ基を 2 ¾上有する N -酶メラミン又はグアナミン等が颇な性質を示すこと力, J示されているが、 醜水物硬ィ の 例においては、 ベンゾィルゥレア系、 スルホニルゥレア系 の {S^fllとの組^:について開示されたものである。
本発明は、 エポキシ化 に瞻水物系硬化剤^ fflし、 この硬化 (S^Uとし て、特定^ tの雖トリアジンを!^された配合量^^ 、 Iすることにより、配合 後のポットライフ、保存安 s^M^で、硬ィ の棚 gに発泡、 クラッ ク等の欠陥^" «じないエポキシ ·醜水物誠物及びそれの謹匕により製 造されるェポキシ . ^iC S^物を!!^しょうとするものである。 発明の開示
即ち、 本発明は、 エポキシィ匕合物及び^水物のエポキシ硬イ^を配合してな るエポキシ, ,水物 m¾物において、
して式〔 I )
(式中 Xは、 ァミノ C卜 1 8のモノアルキルアミノ C卜 1 8のジアルキルァ ミノ モルホリノ ピベリジノ メチル基又はフヱニル基であり、 R1 と
R2 は、 それぞ; &ΰϋして、 c卜 1 2のアルキル cい のヒドロキシアルキル
C4-8 のシクロアルキル基 C6-s のシク口アルキルメチル基又は C6-a の メチルシクロアルキル基である。)
で される^!トリアジンを含有すること^^とするエポキシ · 7j物 物及びそれの,匕により されるエポキシ ·睡撫 !lC旨 物に関する。 以下、 本発明を議こ説明する。
本発明に用いるエポキシ化^!としては、 隱性ゃ硬 旨の^ ½藏の観 点から、好内に少なくとも 2個のエポキシ基を有することか望ましい。 このよ うな 2個のェポキシ基を有するェボキシ化 では、 ビスフエノール Aとェピク 口ルヒドリンとの によつて得られるビスフヱノール A系ェボキシ棚旨、 ビス フエノール Fとェピクロルヒドリンとの によって得られるビスフエノール F 系エポキシ糊旨、 ビスフエノール Sとェピクロルヒドリンとの によって得ら れるビスフヱノール S系エポキシ綳 があげら これらは、好量 3 0 0〜 5 0 0 Oggのものが である。 3 « ±のヱポキシ基を有するエポキシ化合
¾reは、 フエノールノボラック棚ゃクレゾールノボラック糊旨とェピクロルヒ ドリンとの によって得られるノボラック系エポキシ糊旨、 トリグリシジルイ ソシァヌレート、 トリス (なーメチルグリシジル)イソシァヌレート、 トリス ( 3—メチルグリシジル)イソシァヌレート、 トリス (ヒドロキシフエニル) メ タントリグリシジルエーテル、 1 , 3, 5—トリ (グリシジルォキシ)ベンゼン、 1 , 3, 5—トリメシン酸トリグリシジルエステル、 テトラグリシジルキシリレ ンジァミン、 テトラグリシジルジアミノジフエニルメタン、 テトラキス (4—ヒ ドロキシフエニル)エタンテトラグリシジルエーテル等があげられる。 また、 配
^ oi f ,或いは、硬 旨への の付与ために、 2個のエポキシ基 を有する脂 エポキシ化^!として、 ネオペンチルグリコールジグリシジル エーテル、 へキサメチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリコールジグ
リシジルエーテル氣 ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、 ポリプロ ピレングリコールジグリシジルエーテル等のポリオールジグリシジルエーテル鼠
(上のエポキシ基を有する脂 J«系エポキシ化合物として、 グリセリンポリ グリシジルエーテル、 ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、 トリメチ ロールプロパンポリグリシジルエーテル等のポリオールポリグリシジルエーテル 類 ^用してもよい。 尚、 1個のエポキシ基を有するフユニルダリシジルエーテ ル、 プチルグリシジルェ一テル等のエポキシ化^!は、雜密度^ g下させるた め、配合量はエポキシ化^!の平均エポキシ纖カ沙なくとも 2になるように使 用量を しなければならない。
本発明に用いる醜水物としては、無水フタル酸、 テトラヒドロ無水フタル酸、 へキサヒドロ無水フタル酸、 メチルテトラヒドロ無水フタル酸、 メチルへキサヒ ドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水マレイン酸、 無水コノ、ク酸、 ォクチノ 1 水コハク酸、 ドデセニノ嚇コハク の^^に 1 個の,水物基を有するものか望ましい。 また、 無水ピロメリヅト酸、無水シク ロブタンテトラカルボン酸、無水ナフタレンテトラカルボン酸、 テトラリンージ 醜水 の好内に 2個の醜水物基を有するもの、及 水トリメリット酸 等のカルボン睡と贿水物基の雜するものは、 "^に高敷 で、 エポキシ化 、 の溶解^、 しいため、硬ィ RiWに概 ^^質になりやす 配^ *は、 その系に均一に共重合可能な量に されるが、瞧水物合計の 1 0 以下であることか ましい。
j¾±のエポキシ化^と,水物の は、 エポキシ基 1当量に対して、 M
7物基 0. 7〜1 . 2当量であり、望ましくは 0. 8〜1. 1当量であり、 さら に望ましくは、 0. 9〜1. 0当量である。
本発明で用いるエポキシ棚旨の硬化 として用いる^!トリアジンとして は、式〔I〕 に示されるように、 少なくとも 2つの 2級アミノ基を有するもので
あり、 なおかつ以下の各 S tE¾のいずれかを有するものが好ましい。
即ち、 Xは、 ァミノ 歸¾*、' 1〜1 8のアルキル基のモノアルキルアミノ 驟数が 1〜1 8のアルキル基を有するジアルキルァミノ モルホリノ ピペリジノ メチル基又はフエニル基であり、 このうち、 アミノ ^数が 1〜1 2のモノアルキルアミノ基 ^数が 1〜1 2のアルキル基を有するジァ ルキルァミノ基又はピペリジノ基がさらに好ましい。
2級ァミノ基の R1 と R2 は、織数が 1〜1 2のアルキル基の は、 纖 又は のいずれでも良く、 より好ましいアルキル基の驟数は 1〜 9であり、 織数が 1〜1 2のヒドロキシアルキル基の^は、 «Xは^^のいずれでも 良く、 ヒドロキシ基の位置は特に されないか'、 より好ましいアルキル基の炭 素数は 1〜9であり、 織数は 4〜8のシクロアルキル基の は、 より好まし くはシク口ペンチル基又はシク口へキシル基であり、 ^数が 5〜 9のシクロア ルキルメチル基の # ^は、例えばシクロブチルメチル ¾^ シクロペンチルメチル シクロへキシルメチル シクロへプチルメチル基又はシクロォクチルメチ ル基であり、 より好ましくはシク口ペンチルメチル基又はシク口へキシルメチル 基であり、驟 、 '5〜9のメチルシクロアルキル基の は、 例えばはメチル シクロブチル メチルシクロペンチル メチルシクロへキシル メチルシ ク口へプチル基又はメチルシクロォクチル基であり、 より好ましくはシクロペン チルメチル基又はシクロへキシルメチル基である。 これらの トリアジンは単 独でも、 して用いてもよい 0
本発明において觀される式〔I〕 の纖トリアジンは、鄉の の合^ r 法と同様な方法で容易に得られる。例えばジャーナル ·ォブ ·アメリカン♦ケミ カル 'ソサエティ (J. Am. C h em. S o c. ) 7 3巻、 2 9 8 4頁、 1 9 5 1年に^の 2—クロロー 1 , 3, 5—トリアジン誘導体とアルキルアミンを させて得る方法。 へミシェ ·ベリヒテ(C h em B e r . ) 1 8巻、 2 7
55頁、 1885年に の 2, 4, 6—トリメチルチオ一 1, 3, 5—トリア ジン誘 とアルキルァミンを^させて得る方法。 m 2, 228, 16 1号、 1941年に言織の 2, 4, 6—トリアミノー 1, 3, 5—トリアジンと アルキルアミン を させて得る方法。 ドイツ麟889, 593号 19 53年に言^のシァノピぺリジンとシァノグァニジンを 芯させて 2—ピぺリジ ノー 4, 6—ジアミノー 1, 3, 5—トリアジンを得る方法 0 平 3— 215
564号に の塩化シァヌルと相当するアルキルアミン類とを ISさせて得る 方„ げられる。
本出 ® 出顔している、 ¾^ 6 - 166618号に ϊ¾¾の 1 , 3, 5 -ト リアジン誘聯と周 ¾8^HVn滅いは第 VIIIft¾¾の 下、 アルコールと反 応させる方法、 1fW6— 280370号に言織の 1, 3, 5—トリアジン 体と周 S8 ¾HVI I鶴 tm 11謹および水 有ガスの 下でアルコー ルと させる方 び、特 JW6— 292791号に纖の 1, 3, 5—トリ ァジン誘^と周 S8 ^vn いは mvin およ 水 f ^合 ガスの 下でォレフィンと SI させる方^カ举げら いかなる方法で ISi したものでもよいが、 電子材 に麵する は、 雖トリアジン中に離 する加水分解 の少ない、 メラミンに特定の 下にてアルコール類を させて得る方法、 メラミンに水素雰囲気中で特定の 下にてアルデヒ ド類を させて得る方法、 メラミンに水素 雰囲気中で 定の ftSi &下にてォレフィン類を させ 得る方縛によるものが好ましい。
このような トリアジンを具 ί ^に示すと、 2—アミノー 4一 (モノー 2— ヒドロキシェチル) ァミノ一 6—モノェチルアミノー 1, 3, 5—トリアジン、 2—アミノー 4, 6—ビス (モノエチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、 2 一アミノー 4, 6—ビス (モノプチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリァジン、 2— アミノー 4, 6—ビス (モノシクロへキシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、
2—アミノー 4, 6—ビス (モノシクロへキシルメチルァミノ) 一 1, 3, 5- トリアジン、 2—ァミノ一 4, 6—ビス (メチルシクロへキシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、 2—ァミノ一 4, 6 -ビス (モノ一 2—ェチルへキシルァ ミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、 2—アミノー 4, 6—ビス (モノドデシルァ ミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノー 2—ヒドロキシェチル ァミノ) 一 6-メチル一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4-ビス (モノエチルァ ミノ) 一 6—メチルー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノブチルアミ ノ) 一 6—メチル一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノシクロへキシ ルァミノ) 一 6—メチル一1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノー 2— ェチルへキシルァミノ) 一 6—メチルー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノドデシルァミノ) 一 6—メチル一1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノー 2—ヒドロキシェチルァミノ) — 6—フエ二ルー 1, 3, 5—トリアジ ン、 2, 4—ビス (モノエチルァミノ) 一 6—フエ二ルー 1, 3, 5-トリアジ ン、 2, 4—ビス (モノプチルァミノ) 一6—フエニル一 1, 3, 5—トリアジ ン、 2, 4—ビス (モノシクロへキシルァミノ) 一 6—フエ二ルー 1, 3, 5- トリアジン、 2, 4—ビス (モノー 2—ェチルへキシルァミノ) 一 6-フエニル — 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノドデシルァミノ) 一 6—フエ二 ルー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4, 6—トリス (モノエチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4, 6—トリス (モノ一 2—ヒドロキシェチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4, 6—トリス (モノイソプロピルアミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4, 6—トリス (プチルァミノ) 一 1, 3, 5— トリアジン、 2, 4, 6—トリス (モノシクロへキシルァミノ) 一 1, 3, 5- トリアジン、 2, 4, 6—トリス (モノ一 2—ェチルへキシルァミノ) — 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4, 6—トリス (モノドデシルァミノ) 一 1, 3, 5—ト リアジン、
2, 4—ビス (モノエチルァミノ) 一 6—ジェチルアミノー 1, 3, 5—トリ ァジン、 2, 4—ビス (モノ一 2—ヒドロキシェチルァミノ) 一 6—ジ (モノー 2—ヒドロキシェチル) ァミノ一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (プチ ルァミノ) 一 6—ジブチルァミノ一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モ ノシクロへキシルァミノ) 一 6—ジブチルアミノー 1, 3, 5—トリアジン、
2, 4-ビス (モノ― 2—ェチルへキシルァミノ) 一 6—ジブチルァミノ— 1 ,
3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノドデシルァミノ) 一 6—ジ (モノ一 2 ーェチルへキシル) ァミノ一 1 , 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (2—ヒド 口キシェチルァミノ) 一 6—ピベリジノー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビ ス (モノエチルァミノ) 一 6—ピベリジノー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4 - ビス (モノプチルァミノ) 一 6—ピペリジノ一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4 一ビス (モノシクロへキシルァミノ) 一 6—ピペリジノ一 1, 3, 5—トリアジ ン、 2, 4 -ビス (モノ一 2—ェチルへキシルァミノ) 一 6—ピペリジノー 1 , 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノドデシルァミノ) 一 6—ピベリジノー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4一ビス (モノー 2—ヒドロキシェチルァミノ) —6—モルホリノー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノエチルァミノ) ー6—モルホリノー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノプチルァミノ) 一 6—モルホリノ一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノシクロへキシ ルァミノ) 一 6—モルホリノ一 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ビス (モノ一 2—ェチルへキシルァミノ) 一 6—モルホリノー 1, 3, 5—トリアジン、 2,
4一ビス (モノドデシルァミノ) 一 6—モルホリノ一 1, 3, 5—トリアジン 様々なもの力^げられる。
式 u〕 て される^!トリァジンの配合量は、 エポキシ化^) 1 0 omm に対して 0. 1〜5S*部が好ましく、 0. 2〜3S*部となる 萍がさらに好 ましい 0
このようにして、 配合した本 明のエポキシ · 8»水物 ^物の硬 kS!S条 件としては、 腿材 ように^ IJにて行なってもよいし、 謝ワニスや、積 層含浸用ワニスのように、適切な有 ^¾を使用してもよい。有^ R| 用す る は、 メチルイソプチルケトン等のケトン系^!!、 ブチル等のエステル 系^^、 ジォキサン等のエーテル系^^ ブタノール等のアルコール系 、 ブ チルセ口ソルブ等のセロソルブ系 、 プチルカルビトール等のカルビトール系 翻、 トルエン、 キシレン等の靜属炭ィ b素系翻、 ジメチルホルムアミド、 ジメチルァセトアミド等のアミド系^ |、 ジメチルスルホキシド等のスルホキシ mk N-メチルピロリドン等のピロリドン系赫 j等力举げられるが、硬化 しく阻害しない物であればいかなる有 i^f¾でもよい。
StT としては、 8!)〜 2 5 (TCが jgTあるが、 1 0 0〜2 2 0 °Cが さらに好ましい。 尚、腳点翻^ fflする には、 オートクレープ等 ^ffl して、 ΕΛ 2〜1 0 O k g/cm2薩の加 ETにて、 StEaSJKを 8 0〜2 5 0 で、好ましくは 1 0 0〜2 2 0でにて させることかできる。 また獄は、硬 im -Tまで一定 ί¾にて行なつてもょレ、が、 から高温に一^ sで a しながら行なってもよいし、例えば、 1 0 OeCx 1時間 1 5 O'Cx 3時間→2 O 0 eCX 5時間—' · 'のように、 で Bステージィ匕またはオリゴマー 化してから、高温で後硬化させる方 多 ^に行なってもよい。 また、本発明の目的が^される限り、 さらに伍意の 有することか T き、例えば、 シリコーンオイル系、 アマイド系、 エステル系等の消翻、 ヒンダ ードフエノール系、 ヒンダードアミン系等の安^、 ステアリン 等の^! 石 、 シリコーン棚旨系、 フッソ概旨系の ¾»Hi、 といった各種添 jを目的 に応じて少观合することにより、更に好ましぃ瞧性エポキシ檝旨繊物カ られる
(作用)
エポキシ化^と^!トリアジンからなるエポキシ棚旨 i誠物として、
5 6 - 7 2 0 1 9号 に のトリアジン ^を有する N— 奐メラミンを配 合したエポキシ棚旨誠物が開示されている。 これは、 難メラミンをァミン系 硬 ^として応用した例である。通常のアミン系硬 では、配合脾にもよる が、 エポキシと 1級ァミノ基又は 2級ァミノ基のァミノ水素との棚^^ばかり でなく、 OH基とエポキシ基の删 や、 エポキシ基同士のァニオン重合等の
SJ も起ることは であり、 エポキシ化^!と N— a メラミンの sisもこれ と同様であることから、 ポリマーの結合 は、 ァミン^及び Z又はエーテル 合 の 0
また、 エポキシ化^ フエノール檝皆硬ィ の硬化 として、 N-W メラミン した例として、 欄昭 6 0 - 2 0 2 1 1 7号^^に 12^のノボラ ック型フェノ一ル^ i及 の N— »メラミンを配合したエポキシ^ 物が開示されている。 これは、 エポキシとフ tノール性 OH基の ffllSiSか ¾ あり、 ポリマーの結合 ^iはエーテル結合である。
これに対して、 エポキシ · 水物の は、 エポキシと 水物基の付 加 HiSが iS!ST*あり、 ポリマ一の結合 はエステル結合である。 これらのェ ポキシの硬化システムのいずれ^^するかは、 用途、 必^ Mを考慮して顧 される。
エポキシ · 物誠物を硬化させる^、 «として硬ィ匕 W¾を配合し なければ、 エポキシと醜水物との st£¾《 し
低下し、 実質的に檝旨化は困 'ある。 このような硬化 ^としては、 3級ァ ミン系、 4級アンモニゥム系、 3級ホスフィン系、 4級ホスホニゥム系、 イミダ ゾール系、 ァザビシクロ化^系等がある。 しかしながら、 このような硬化 {¾1 剤を鹏として併用すると^^に でも ( し、保存中に、経 に粘度は軟し、 さらにはゲル化して配^!は謂柯能となる。 これらの
硬化 {i¾fllの麵は多数雜するが、 髙雜なものほど、 檝旨の硬化 { いが、 配合後の安定性は極めて乏しくなり、逆に、 なのものでは、配合後の安定 性は^?であるが、檝 の硬 くなり、硬化物の^ 低下する、 といった -iTO傾向力 ·¾·る。
これまでの検討では全く予想できない輕として、 本発明の特定の藤トリァ ジンを硬化 ^として用いたエポキシ,瞻水物繊物では、 かかる理由は必 ずしも明らかではないが、 配合後の安定性は極めて であり、 かつ、硬 ®S の速さが十分であり、 硬化物の腿 «ftも であるとぃぅ觀を有すること を見出し、 mmto . 本発明を るに至った。
本発明に用いられる置換トリァジンとしては、 式〔I〕 に示す通りであるが、 式〔I〕 において、 Xがァミノ基であり、 R1 と R2力 て水素であるメラミン ; Xがメチル基であり、 R 1 と R2カ て水素であるァセトグァナミン; Xがフエ ニル基であり、 R1 と R2力 て水素であるべンゾグアナミン; Xが N, N—ジ アルキルアミノ基であり、 R1 と R2力 て水素である N, N—ジアルキルィ匕メ ラミン; Xがピペリジノ基であり、 R1 と R2力 て水素である 2, 4—ジアミ ノー 6—ピベリジノー 1 , 3, 5—卜リアジン; Xがモルホリノ基であり、 R 1 と R2カ て水素である 2, 4—ジァミノ— 6—モルホリノー 1, 3, 5—トリ ァジン等の^及び 1級アミノ基を 2〜 3 しそして 2級ァミノ基が 0個であ る 、 ί¾ ^不足し、 硬ィ 良を起こしたり、 高温にて硬化させると"^に反 応力 こり、 の^^質 TO分の急激な によって、発泡やクラック生 じたりする。 また、 3級アミノ基を 2顯上有するが、 2級アミノ基は 0個であ るテトラアルキル化ァセトグアナミン、 テトラアルキル化べンゾグアナミン、 へ キサアルキル化メラミン等の も同様の結果となる。 同様に、 Xがモノアルキ ルァミノ基 R 1 と R2が全て水素、 即ち、 2級ァミノ基が 1個であるモノアル キル化メラミン、 ペンタアルキル化メラミン等の場合も同様の結果となる。
の結果から、本発明における トリアジンの {©1^としての ^の 中心となる部位は、 モノアルキルアミノ基 モノ (ヒドロキシアルキル) ァミノ 基 即ち、 2級ァミノ基であることが容易に蘭できる。かかる理由は必ずし も明らかではなレ、が、例えば、 へキサアルキル化メラミン、 テトラアルキル化べ ンゾグアナミン等の 、 3級ァミン類の一種と考えられるものの、 トリアジン 環に雄した職のため、通常の 3級ァミンよりも N原子周囲の立 が大き いこと等力 "^げられる。 また、 1級アミノ基を 2個以上有するものは、 トリアジ ン本来の性質は有するものの、 ァミンとしての性質を殆とずさず、 エポキシ、酸 無水物に対しての St£¾^l¾iぎること等カ举げられる。 さらに、本発明の 2級 アミノ基を 2観上有するものは、 ァミンとしての性質を有するばかりでなく、 へキサアルキル化メラミン、 テトラアルキル化ベンゾグァナミン等よりも立購 害が小さいこと等に起因して^な を^ "Tものと藤される。
尚、
1 9 2 7 9 0号には、 アミン系硬^^として、 1級アミノ基を 2^¾ 有する N— メラミン又はグァナミン等を配合し、 ベンゾィルゥレア 系、 スルホニルゥレア系の硬化 (S»J 用したエポキシ檝旨誠物が開示され ており、 この系では 1級アミノ基を 21@J¾±有する N—纖メラミン又はグアナ ミン等か'^な性質を示すことカ^ ί示されているカ »水物硬 {ί係の ^例に おいては、ベンゾィルゥレア系、 スルホニルゥレア系の fi^ljとの組^:に関す るものであり、本発明に関しては、 開示されていない。
また各 ^ "の配合 Jt^は、 エポキシ化^)と醜 7j物では、 エポキシ基 1当量 に対して、醜水物基 0. 7〜1. 2当量であり、望ましくは 0. 8〜1. 1当 量であり、 さらに望ましくは、 0. 9〜1. 0当量である。 0. 7当 4*満では、 硬^ ¾が «Lしゃすくなり、 また 低下するといつた問題がある。かか る理由は必ずしも明らかではないが、 エポキシ同士の重合 も起りやすくなる といった、何らかの副 力 じやすくなるためと膝される。逆に、 1. 2当
量 ¾@えると、硬ィ! ^内部に ^SISの瞻水物及びこれに由来するカルボン醜 硬ィ1^の¾5«^軟したり、 アルカリ等の耐薬品性低下、電子材料
式〔I〕に示される ¾¾トリアジンの配合量は、エポキシ化^ I I 0 OS*部 に対して 0. 1〜5S*部が好ましく、 0. 2〜3S4部となる ifc ^にて硬化さ せることがさらに好ましい。 0. 1 SS部未満では、十分な硬 "fba»を得られ ず、逆に、 5M«|Jを超えると、配合後の保存安定 低下する。
±Εの硬 を^ τ ΐなう際は、硬 b®Sを阻害しないものであれば、特 に翻は されないが、卿軍合では腿前の留去、雖目的等のワニスでは、 は廠留去しやすいものが好ましい。尚、丽 を阻害しやすい赫 jと しては、 カルボン隱翻、 フエノーノteKm¾を有する翻等があげら: 止 むを得ず謂する でも、エポキシ化 1 0 0 Wに対して、 I U^ 下となることが好ましい。 また、 l iSXは 2鈒ァミン系翻は、エポキシ、讓 水物との Mt^、 ΛΒΚ^用力 めて犬であり、 化を漏に籠するため、 "^SI含有してはならない。
次に *J^S明の好ましい^ を る:
1. エポキシ化^! 1 0 0 SffifUに対して、式〔 I〕で示される トリ アジンを 0. 1〜5S*部含有し、且つ、該ェボキシ化^!のエポキシ基 1当量 に対して、 I»水物の! ^水物基を 0. 7〜 1. 2当量の Ji^て 有するェポキ
2. エポキシ化^!力ゆなくとも 2個のエポキシ基を^ エポキシ化^! であるエポキシ · »水物 ΜΜϊο
^mm. 明のエポキシ '醜水物誠物を、麵匕することにより 纖されるエポキシ,薩水誦誠物にも関する。
発明を^するための の形態
以下に 例及び腿例により本発明を更に具鎖に説明する、 尚、各 例 及び赚例で用いたエポキシ化^) (A1)〜(A6)、醜水物(B1)〜 (B4)、 ¾トリアジン (C1)〜(C10)、市販トリアジン (D1)〜 (D5)、市販硬化 iSWj (El)〜(E3)、 i (Fl)〜(F2)を用意 した。
エポキシ化^! (A1)〜(A5)
(A 1 ) ;約 380の ^^量を有するピスフェノール A型エポキシィ匕^ (油 化シェルエポキシ社製 商品名 ェピコート 828、 エポキシ ¾ ^有量 5. 3当 * kg)をそのまま使用した。
(A2) ; トリス (ヒドロキシフエニル) メタントリグリシジジルエーテル (ダウケミカル: M 商品名 タクテイクス 742、 エポキシ ¾ ^有量 6. 3当 4 kg)をそのまま使用した。
(A3) ;フエノールノボラック型エポキシ棚旨(油化シェルエポキシ ¾|g 商品名 ェピコート 152、 エポキシ ¾ ^有量 5. 7当 ft/kg)をそのまま使 用した。
(A4) ; トリグリシジルイソシァヌレート (
商品名 T E P I C— L、 トリグリシジルイソシァヌレートの 属性体の WftHi¾I、 エポキシ ^"有量 10. 0当 ft kg)をそのまま棚した。
(A5) ;約 900の好量を有するビスフエノール A型エポキシ化^! (油 ィ匕シェルエポキシ: M 商品名 ェピコート 1001、 エポキシ ¾ ^有量 2. 0 当量 Zkg)をそのまま使用した。
醜水物 (B1)〜(B4)
(B 1 ) ;メチルへキサヒドロ無水フタル酸
市販の!^!をそのまま した。
(B2) ;へキサヒド O無水フタル酸
市販の織をそのまま細した。
(B3) :無水メチルナジック酸
市販の^!をそのまま した。
(B4) ;無水ピロメリツト酸
市販の!^!をそのまま棚した。
トリアジン (C1)〜(: C10)
(C 1) ; 2—アミノー 4, 6—ビス (モノプチルァミノ) 一 1, 3, 5—ト リアジン
!¾m iKtf及 0^管^!えた四つ口フラスコに、塩化シァヌル 18, 5 g (0. 1モル) とァセトニトリル 15 OmLを室温にて溶 、 ここに n—ブ チルァミン 7. 3g (0. 1モル)及びイオン 3»? 2 Ogの混合鎌を、 SIS 髓を 5で以下に保ちつつ 2時間で した。 その後、纖を 5で以下に保ちつ つ、 ^ Sfe素カリウム 1 Og (0. 1モル)及びイオン^ K4 Ogの赚を 1 時間て し、 次いで、 28%アンモニア水 15. 2g (0. 25モル)を、 同 鍵て ΙϋΤし、 徐々に加温して 50でで 4時閭辦した。 その後、 内 «Iを口別 し、 のイオン にて齢した。 その後、 真空難して、 中閭 1^02- アミノー 4一ブチルアミノー 6—クロル一 1, 3, 5—トリアジンを得た。 こ の結e^ftをイオン 5¾7 100 gに分散させ、 n一プチルァミン 8. 1 g (0. 11モル) を加えて、辦しながら^ Kまで離し 2時間^させた。 さら に;^化ナトリウム 4. 0g (0. 1モル)及びイオン 3¾fe 20gの を 1 時間かけて し、纖鍵で 2時閭 させた。室温まで^ *P後、 トルエン 1 00m 1で 物を抽出し、 有翻をイオン 3^7j 80m 1にて 5回洗净し、 溶 剤を^ E留去して、 2—アミノー 4, 6-ビス (モノプチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン 27 gを得た。
(C2) ; 2—アミノー 4, 6—ビス (モノンクロへキシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン
i¾ff及び 管 ¾Hiえた四つ口フラスコに塩化シァヌル 18. 4 g (0. 1モル)、ァセトニトリル 5 OmLを室温にて!!拌しながら溶解後、系 を^ ijJし、 ここに、 イオン 3¾fe 35g、 シクロへキシルァミン 9. 9g (0. 1モル)及びトリェチルァミン 10. lg (0. 1モル)の混^を、 St£¾gg を 5で以下に保ちつつ 2時間で "iT した。 さらに 5でにて 2時間辦した後、 2 8%アンモニア水 7 OmLを iTFし、 5でにて 1時間、 20でにて 1時間、 50 eCにて 2時間勝した。 その後、 60でまで難し、 シク πへキシルァミン 54. 5 g (0. 55モル) を加え、 さらに、 70でまで繩し 3時閭辦した。 ここ にイオン交 80 gを滴下して、 しなか'ら 10eCまて^ ίΡし、析出した 結晶を口別し、 さらに; ίζ*のイオン 3¾^で游し、 真空^^して、粉 の 2 一アミノー 4, 6—ビス (モノシクロへキシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジ ン 16. 5gを得
(C3) ; 2, 4, 6—トリス (モノプチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジ ン
!!Sm ^ l" えたオートクレープに、 メラミン 12. 6g (0. 1モ ル)、 1, 4一ジォキサン 200 g、 n—ブチルアルデヒド 72. 0 g (1. 0 モル)、 596Pd m 2. o gを仕込み、 窒素ガス τ素ガスを初 期圧 4 Okg/ cm2 として、 80eCにて 6時間 させた。
了後、室温までゆっくり し、 口別して ¾¾¾¾び固 を除去した後、 を 留去し、粘ちような献の ΜτεΜ物の粗物を得た。 これをシリカゲルカラムク 口マトグラフィ一にてァセトン Ζへキサン混合溶剤を^^として、混合 ½^を 100/1-1 100に を変えつつ觸し、 ^:物を^!した後、溶 剤 ¾®去して、職の 2, 4, 6—トリス (モノプチルァミノ) — 1, 3, 5-
トリアジン 19. 6 gを得た。
(C4) ; 2, 4, 6—トリス (モノー 2—ェチルへキシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン
n一ブチルアルデヒドの替りに、 2一ェチルへキシルアルデヒド^ して、 N— メラミン (B3) と同様の方法で、 ^ (^の 2, 4, 6—トリス (モノ一 2—ェチルへキシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン 25. 5gを得た。
(C5) ; 2, 4—ビス (モノプチルァミノ) 一6— (モノドデシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン
N—齠奐メラミン (C 1) と同様の方法で、 アンモニア水のかわりに、 n—ド デシルァミン して、 固形の 2, 4—ビス (モノプチルァミノ) 一 6— (モ ノドデシルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジンを得た。
(C6) ; 2, 4—ビス (モノプチルァミノ) 一 6—ピベリジノー 1, 3, 5 ートリアジン
N— メラミン (C1) と同様の方法で、 アンモニア水のかわりに、 ピペリ ジンを用いて粉^^の 2, 4—ビス (モノプチルァミノ) 一6—ピベリジノー 1, 3, 5—トリアジンを得た。
(C7) ; 2, 4—ビス (モノ一 2—ェチルへキシルァミノ) 一 6—モノプチ ルァミノー 1, 3, 5—トリアジン
N— メラミン (C 1) と同様の方法で、 n—プチルァミンのかわりにモノ ― 2—ェチルへキシルァミンを、 さらにァンモニァ水のかわりに n -プチルァミ ンを用いてワックス状の 2, 4—ビス (モノー 2—ェチルへキシルァミノ) 一 6 一モノブチルアミノー 1, 3, 5—トリアジンを得た。
(C8) ; 2—ァミノ一 4, 6—ビス (2—ヒドロキシェチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジン
n—プチルァミンの替りに、 モノエタノールァミン^ ^ffiして、 トリアジ
ン (C 1 ) と同様の方法で、粉^^の 2, 4—ビス (ァミノ) 一 6— (2—ヒド 口キシェチルァミノ) 一 1, 3, 5—トリアジンを得た。
(C9) ; 2, 4—ビスァミノ一 6—モノブチルアミノー 1, 3, 5—トリア ジン
ig tl*及 C^i管を備えた四つ口フラスコに、 塩化シァヌル 184. 4 g (1. 0モル) とァセトニトリル 80 OmLを室温にて溶赚、系を^]し、 ここに、激しく辦しながら、 28%アンモニア水 303. 7 g (5. 0モル) を、 搬を 10で以下に保ちつつ 2時間で した。 その後、室温まで加温 して 1時間辦し、次いで徐々に 50でまで加温してさらに 4時間誠した。室 温まで?^ P後、 内 を口別し、 のイオン にて鮮した。 その後、 真 空難して、 2, 4—ビス (アミノ) 一 6—クロル一 1, 3, 5—トリアジン 1 15g (収率 79%)を得た。
次に、 . iara "及 管^!えた四つ口フラスコに、得られた 2, 一ビス (アミノ) 一 6—クロル一 1, 3, 5—トリアジン 14. 5g (0. 1モ ル)、 イオン 00 g、 n—プチルァミン 29. 2g (0. 4モル) を加 えて、辦しながら繊薩まで し 6時間 させた。 室温まで^ ίΡ後、 内 を口別し、 のイオン にて離し、 次いで、 トルエン" した。 その後、真空!^して、粉^^の 2, 4—ビス (ァミノ) 一 6—モノプチルァミ ノー 1, 3, 5—トリアジン 17. 5gを得た。
(C 10) ; 2, 4—ビス (アミノ) 一 6—ジブチルァミノ一 1, 3, 5—ト リアジン
n—プチルァミンの替りに、 ジブチルアミン^^して、 識トリアジン (C 1) と同様の方法で、粉^^の 2, 4—ビス(アミノ) 一6—ジブチルァミノ一 1, 3, 5—卜リアジンを得た。
市販トリアジン (D1)〜(D5)
(Dl) ;メラミン
メラミン (日産b^:r»t¾、 joをそのまま した。
(D2) ;ベンゾグァミン
市販の!^!をそのまま使用した。
(D3) ;ァセトグアナミン
市販の!^!をそのまま使用した。
(D4) ; 2, 4—ビス (アミノ) 一 6—ビニルー 1, 3, 5—トリアジン 市販のίΙをそのまま删した。
(D5) ; Ν, Ν—ジァリルメラミン
棘の織をそのまま麵した。
mm i (EI)〜(E3)
(El) ; 2, 4, 6—トリス (ジメチルアミノメチル) 一フエノール 市販の織をそのまま删した。
(E2) ; 2—ェチルー 4ーメチルイミダゾール
市販の試薬をそのまま使用した。
(E3) ; 2—メチルイミダゾール
市販の織をそのまま綱し^
m\ (F1)〜(F2)
(F 1) ;メチルェチルケトン
市販の をそのまま使用した。
(F2) ;メチルイソプチルケトン
市販の《Μ^をそのまま麵した。
鶴例卜 8及び赚例 1〜10
意したエポキシ化^! (A 1 )〜(A 5)、 醜水物(B 1 )〜 (B4)、 ¾¾トリアジン (C1)〜(C10)、市販トリアジン (D1)〜
(D5)、 immw (EI)〜(E3)、
及 ζm2に示·sftiwにて混合後、硬ィ¾½の 、硬權旨の外齔保存安 定¾ ^を ¾ϋした。表 1は^ «明の^!例を示し、表 2〖iJ¾例を^"。 尚、表に示した EZAnとは、エポキシ基と醜 7j物基の当 Sifc核す。
表 1
実 施 例
1 2 3 4 5 6 7 8
X A1 100 100 100 一 - - 50 - ポ A2 一 一 一 100 - - - 50 キ A3 - - - 一 100 - - - シ A4 - - - 一 - 70 50 -■
A5 一 一 - - - 30 . - 50 酸 B1 89 89 89 一 - 無 B2 - - - 101 82 67 水 B3 - - - - 94 94 - 物 B4 - - - 一 6 4
E Aoft 1/1 1/1 1/1 1/0.9 1/0.9 1/0.8 1/0.8 1/1
C1 1 - 一 一 一 促 C2 一 1 - 一 - 進 C3 - ― 0. 5 一 - 剤 C4 ― 一 2 -
C5 一 - 一 1.5 -
C6 一 - 一 一 1. 5 一
C7 1.5
C8 1 溶 F1 100 100 剤 F2 100
表 2
比 較 例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Al 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Bl 89 89 89 89 89 89 89 89 89 89
EAn 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1
C9 1
CIO
Dl
D2
D3
D4
D5
El
B2
E3
(睡
に^ (Ti)〜(T3)の方法で、エポキシ/ m水物誠物の保存安 m硬ィ赚、及び!^ )を した。 これらテスト結果 3に
節 I»きのホットプレートを 200eCに加温しておき、 ここに表 1及び 表 2に示す Μβ¾物を、 0. 2 gたらして、直径 3 mmの竹ひごを用いて辦し ながら、糸切 l^を起こしてゲル化するまでの時間(以下、 ゲルタイムと記す)
を啶し、硬 bSttを した。 200eCにおけるゲルタイムを、 120秒以内 のとき〇印で、 121-300秒のとき厶印で、 300〜1800秒のとき X印 で、そして 1800秒を超えるとき XXで、各々、表す。
m^ (T2)
表 1及び表 2に示す各 M^;物を、 23でにて保存し、 EH型粘度を用いて、保 存日数と粘度の変化を 25でにて測定した。配合直後の粘度に対して、 2倍の粘 度となるのに要する日数を、 10曰以上のとき〇印で、 5〜9日のとき△印で、 2〜4日のとき X印でそして 24時閭未満のとき XXで、各々、表す。
k (τ3〉
を塗布した長さ 14 Ommx幅 240 mm x 3 mmのガラス板 2枚 を、 J¥^3mm、幅 1 Ommの Γコの にカツ卜したシリコーンゴム製スぺ 一サーをはさんで固 クリップで固定し、長さ 13 Ommx幅 22 Ommx厚 み lmmの内浦の^ M合用セルを用意した。 ここに、表 1及 0¾2に^ T各 を流し込み、オーブンにて 100でにて 2時間、 さらに、 18 O
eCにて 3 時間加 l¾fi^b¾、室温まで冷却し、 ^fi合用セルをはずして、エポキシ樹 8旨組
^^有するため、予め、 ボレータにて赫 j セルに流し^て な つす クラック数を、全くないとき〇印で、 1〜3本のとき△印でそして 4本以 上のとき X印で各表わし、同様に^ > くないとき〇印で、 1〜5個のとき厶 印で、そして 6«¾±Xは大きな揮発分沸 JTO¾ヽ'あるとき X印で各表す。
表 3
T J. 1 J. 2 3
夕ラ、 y夕 z 気泡
1 o o o o
2 o o o o
3 o o o o
A Mrtb A o o o o
5 o o o o
m 6 o— J o o
7 o o o o
8 u o o o o
1 X X o o
o V Λ Λ
0 乂乂 V /\ V ¾ A V V V X 敏 X χ X X X
6 X x X X X 例 7 X X Δ X X
8 〇 X X 〇 〇
9 〇 X X 〇 〇
1 0 〇 X X 〇 〇
、蟲
表 3の結果は、赚例の ι ι 0のエポキシ /^水醫旨繊物は、 性、保存安 硬化物の性状のいずれかの が十分でないのに対して、 例の 1 8のエポキシ/ ^水欄旨 iffi ^物はいずれも、 これら ¾|βの全てに優
れることを示している。
^1:の利用可纖
本職明のエポキシ,醜水物舰物は、 に応じて有^ 0にて職し、 2〜1000 c p sという J^rtSi¾度に調製でき、 また、 を用いず、請求 ¾ ^のエポキシ化合物、 ^^物と トリアジンを混合後、予め加熱して B ステージィ はオリゴマー化して 1000~1 OOO O Ocpsの J^¾¾®¾度 に調製できるといった を有する。混合後の保存安定性も、室温で 7日以上と いうエポキシ/ M§水物系としては¾>て高い安定性を示し、各 @¾ ^料との 配 定性も舰である。 また、本発明のエポキシ ·瞧水物誠物は、簡便に 硬匕させることかできる。 この硬化は、 o ^ , m^,赤外箱炉、マイ クロ波炉、誘導加 して 100〜200でで 1〜5時間 で硬ィ tt* きる。有 « ^にて職して麵する際も、翻を揮発さ つ、上 ISISの条 {こて行うことかできる。 さらに、 シリカ粒子、アルミナ粒子、 ガラス Itt雜とい つた W¾ ¾WJ又は補酣への配 しくは錄を行なうこともでき、 m 、 料、各種 W ^との^ tftも舰であり、かつ耐 性も高いことか ら、 ビヒクル、セラミック ·»、 コンクリート雖'»、難/ E 材用シーリング剤、紙および ^WH^¾、ガラスクロス /"エポキシ複合材 料、カーボン 合材料、 ボロン a^bii合材料、 mm - ^^バインダー、 ブラスチック表面コ一ト剤、 ガラス雌防 コート剤、皮
»趣マスキン: ¾¾、電 品用檝旨系封! ^等の用途にも有用である。