JP2019214736A - 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 - Google Patents
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Abstract
Description
下記一般式(2)で表される芳香族架橋剤
本明細書では、本発明は一般式(1)で表されるビフェノール化合物と一般式(2)で表される芳香族架橋剤とを反応させて、一般式(3)で表される多価ヒドロキシ樹脂を製造するにあたり、上記反応を100〜5000ppmの酸触媒の存在下で反応させて得られることを特徴とする多価ヒドロキシ樹脂を開示する。
1)エポキシ当量の測定
電位差滴定装置を用い、溶剤としてメチルエチルケトンを使用し、臭素化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加え、電位差滴定装置にて0.1mol/L過塩素酸−酢酸溶液を用いて測定した。
自動軟化点装置(明峰社製、ASP−M4SP)を用い、JIS−K−2207に従い環球法にて測定した。
東亜工業株式会社製、ICIコーンプレート粘度計CV−1Sを用いて、150℃にて測定した。
試料0.5gをジオキサン30mlに溶解後、0.1N−KOH、25mlを加え10分間加熱還流した後、室温まで冷却し、さらに80%アセトン水100mlを加え、0.01N−AgNO3水溶液で電位差滴定を行うことにより測定した。
熱機械測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製 EXSTAR6000TMA/6100)により、昇温速度10℃/分の条件でTgを求めた。
回転枠つき恒温器を用いて、250℃における1000時間後の試験片重量と加熱前の試験片重量との差から重量保持率(wt%)を求めた。
熱伝導率は、NETZSCH製LFA447型熱伝導率計を用いて非定常熱線法により測定した。
2Lの4口フラスコに、4,4’−ジヒドロキシビフェニル186g(1.0モル)、p−キシリレンジクロライド87.5g(0.5モル)、溶剤のジエチレングリコールジメチルエーテル273g、酸触媒としてp−トルエンスルホン酸1.37g(5000ppm)を仕込み160℃に昇温した。次に、160℃にて攪拌しながら12時間反応させた。続いて、減圧下にて溶剤を留去した。この多価ヒドロキシ樹脂の全塩素は7800ppmであった。得られた樹脂237gにエピクロルヒドリン185gを仕込み溶解させた。続いて、減圧下70℃にて49%水酸化ナトリウム水溶液163.3gを4時間かけて滴下し、この滴下中に還流留出した水とエピクロルヒドリンを分離槽で分離しエピクロルヒドリンは反応容器に戻し、水は系外に除いて反応した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、エポキシ樹脂262gを得た(エポキシ樹脂A)。得られた樹脂のエポキシ当量は186g/eq.、軟化点は123℃、150℃における溶融粘度は0.33Pa・s、全塩素は1410ppmであった。
1Lの4口フラスコに、4,4’−ジヒドロキシビフェニル186g(1.0モル)、p−キシリレンジクロライド87.5g(0.5モル)、溶剤のジエチレングリコールジメチルエーテル273gを仕込み160℃に昇温した。次に、160℃にて攪拌しながら12時間反応させた。続いて、減圧下にて溶剤を留去した。この多価ヒドロキシ樹脂の全塩素は14300ppmであった。得られた樹脂237gにエピクロルヒドリン185gを仕込み溶解させた。続いて、減圧下70℃にて49%水酸化ナトリウム水溶液163.3gを4時間かけて滴下し、この滴下中に還流留出した水とエピクロルヒドリンを分離槽で分離しエピクロルヒドリンは反応容器に戻し、水は系外に除いて反応した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、エポキシ樹脂255gを得た(エポキシ樹脂B)。得られた樹脂のエポキシ当量は189g/eq.、軟化点は120℃、150℃における溶融粘度は0.30Pa・s、全塩素は1950ppmであった。
2Lの4口フラスコに、4,4’−ジヒドロキシビフェニル186g(1.0モル)、p−キシリレングリコール69g(0.5モル)、溶剤のジエチレングリコールジメチルエーテル743g、酸触媒としてp−トルエンスルホン酸2.55g(10000ppm)を仕込み160℃に昇温した。次に、160℃にて攪拌しながら3時間反応させた。次に、減圧下にて溶剤を一部留去した。得られた樹脂237gにエピクロルヒドリン740gを仕込み溶解させた。続いて、減圧下75℃にて49%水酸化ナトリウム水溶液150.8gを4時間かけて滴下し、この滴下中に還流留出した水とエピクロルヒドリンを分離槽で分離しエピクロルヒドリンは反応容器に戻し、水は系外に除いて反応した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、エポキシ樹脂279gを得た(エポキシ樹脂C)。得られた樹脂のエポキシ当量は185g/eq.であった。軟化点は125℃、150℃における溶融粘度は0.48Pa・sであった。
1Lの4口フラスコに、フェノール94g(1.0モル)、p−キシリレンジクロライド87.5g(0.5モル)、溶剤のジエチレングリコールジメチルエーテル182gを仕込み160℃に昇温した。次に、160℃にて攪拌しながら12時間反応させた。続いて、減圧下にて溶剤及び未反応フェノールを留去した。この多価ヒドロキシ樹脂の全塩素は80ppmであった。得られた樹脂100gにエピクロルヒドリン211gを仕込み溶解させた。続いて、減圧下70℃にて49%水酸化ナトリウム水溶液46.7gを4時間かけて滴下し、この滴下中に還流留出した水とエピクロルヒドリンを分離槽で分離しエピクロルヒドリンは反応容器に戻し、水は系外に除いて反応した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、エポキシ樹脂112gを得た(エポキシ樹脂D)。得られた樹脂のエポキシ当量は243g/eq.、軟化点は67℃、150℃における溶融粘度は0.28Pa・s、全塩素は830ppmであった。
上記の実施例1,2及び比較例1,2で得られたエポキシ樹脂A〜D、硬化剤、無機充填材と硬化促進剤としてのトリフェニルホスフィンと、その他の添加剤を表1に示す配合割合で混練してエポキシ樹脂組成物を調製した。表中の数値は配合における重量部を示す。
PN;フェノールノボラック(PSM−4261(群栄化学製)、OH当量103、軟化点 82℃)
球状アルミナ:製品名;DAW−100、電気化学工業株式会社製、熱伝導率38W/m・K
トリフェニルホスフィン:製品名;ホクコー TPP、北興化学工業株式会社製
カルナバワックス:製品名;精製カルナバワックスNo.1、株式会社セラリカNODA製
カーボンブラック:製品名;MA−100、三菱化学株式会社製
Claims (7)
- 請求項1に記載の多価ヒドロキシ樹脂とエピクロルヒドリンを反応させて得られることを特徴とするエポキシ樹脂。
- 請求項2に記載のエポキシ樹脂及び硬化剤を必須成分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
- 請求項3に記載のエポキシ樹脂組成物に更に無機充填材を必須成分として含有し、無機充填材の一部又は全部として、熱伝導率が20W/m・K以上の無機充填材を使用することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂組成物が、溶剤に溶解又は懸濁させた状態であることを特徴とする請求項3に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項3〜5のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を繊維状の基材と複合させたことを特徴とするプリプレグ。
- 請求項3〜5のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を硬化させたことを特徴とするエポキシ樹脂硬化物。
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