JPS5846136B2 - 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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JPS5846136B2
JPS5846136B2 JP8064477A JP8064477A JPS5846136B2 JP S5846136 B2 JPS5846136 B2 JP S5846136B2 JP 8064477 A JP8064477 A JP 8064477A JP 8064477 A JP8064477 A JP 8064477A JP S5846136 B2 JPS5846136 B2 JP S5846136B2
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epoxy resin
epoxy
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heat
compound
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博行 中島
晃 不可三
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Mitsubishi Electric Corp
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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する。
さらに詳しくは、式:〜3の整数〕、R2は脂肪族また
は芳香族ジヒドロキシ残基である)を有するイミド環含
有エステル化合物と1分子中に2個のエポキシ基を有す
るエポキシ化合物とを反応させてえられるイミドエポキ
シ樹脂と酸無水物とを配合することにより、以下に詳述
するようにすぐれた耐熱性を有し、機械的および電気的
性質にすぐれた樹脂硬化物を提供しうる耐熱性エポキシ
樹脂組成物に関する。
エポキシ樹脂硬化物は、エポキシ化合物とアミンまたは
酸無水物などの硬化剤とを反応させることにより製造さ
れている。
しかして、かかるエポキシ樹脂硬化物はそのすぐれた電
気的性質や寸法安定性などのために各方面において広く
用いられているが、これらエポキシ化合物は耐熱性の点
において充分に満足しうるものではない。
このため耐熱性エポキシ樹脂硬化物を提供すべく従来よ
り多(の研究がなされてきた。
たとえば、特公昭49−12600号公報などにおいて
は、エポキシ樹脂とマレイミド化合物を配合することに
より耐熱性にすぐれたエポキシ樹脂硬化物をえているが
、該発明においてはマレイミド構造の橋−・かげ密度が
高いためにヒートサイクルによるクラックが発生しやす
く、たとえば大型コイル含浸や注型に用いるばあいに硬
化後ヒートサイクルにかげるとコイル表面に剥離やクラ
ックが入るなど実用上大きな問題を有している。
さらに特公昭50−32119号公報などにおいては、
イミド環含有ジカルボン酸とエポキシ化合物との反応に
よるイミドエポキシ樹脂が示されており、かかるイミド
エポキシ樹脂硬化物は確かに耐熱性にはすぐれているが
、イミド環含有ジカルボン酸類の融点が高いためにエポ
キシ化合物との反応が困難であるなどの問題を有してい
る。
本発明者らは、耐熱性を有しかつ機械的性質などにすぐ
れた特性を有する硬化物を容易にうろことができ、かつ
含浸用、注型用、積層用および塗装用などとして用いる
のに適したエポキシ樹脂組成物をうるべく種々検討した
結果、式: (式中、R1およびR2は前記と同じ)を有するイミド
環含有エステル化合物(以下、イミドエステル化合物と
いう)と1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ
化合物とを反応させてえられるイミドエポキシ樹脂と酸
無水物とを配合することにより、えられる硬化物に耐熱
性および可撓性を付与することを見出し、本発明を完成
するにいたった。
すなわち本発明の耐熱性エポキシ樹脂組成物は前記イミ
ド環含有ジカルボン酸にかえてこれよりも融点が低く、
またエポキシ化合物との相溶性にすぐれたイミドエステ
ル化合物を用いることにより容易にイミドエポキシ樹脂
をうろことができ、また該イミドエステル化合物内のエ
ステル結合によって硬化物に可撓性を付与することがで
きると共に、硬化剤として用いられる酸無水物と反応さ
せることにより耐熱性を付与することができる。
さらにイミドエステル化合物のジオール成分を変えるこ
とにより性質の異なる樹脂硬化物もうろことができる。
一般にイミド環をもつ誘導体は難溶性であるために、従
来よりエポキシ樹脂にイミド環を導入することは困難と
されていたが、本発明にかかるイミドエステル化合物は
エポキシ化合物と無触媒または酸、塩基触媒などの存在
下で容易に反応し、イミドエポキシ樹脂をうろことがで
きる。
本発明において用いられるイミドエステル化合物は、ト
リメリット酸またはトリメット酸無水物の1モルとモノ
アミノカルボン酸の1モルとジオールの2モルとをそれ
ぞれ混合し、加熱反応させることにより容易にうろこと
ができる。
ここで用いられるモノアミノカルボン酸としては、たと
えばグリシン、β−アミノプロピオン酸、α−アミノ酪
酸、アンスラニル酸、m−アミノ安息香酸、p−アミノ
安息香酸などがあげられる。
またジオールとしては、たとえばエチレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレンクリコール、プロ
ピレングリコール、1・3−プロパンジオール、1・4
−ブタンジオール、ヘキサメチレンクリコール、ネオペ
ンチルグリコール、ビスフェノールA、ノ゛イドロキノ
ン、水素添加ビスフェノールAなどがあげられる。
かかるジオール類は用いられる樹脂硬化物の用途に応じ
て適宜選択することが好ましい。
たとえば、可撓性を有する樹脂硬化物をうるためには直
鎖で炭素数の多いグリコールを用い、また熱変形温度の
高い樹脂硬化物をうるためにはビスフェノールAの水素
添加化合物のような剛直な化合物を用いるのがよい。
本発明に用いられるエポキシ化合物としては、たとえば
ビスフェールAジグリシジルエーテルタイプのエピコー
ト828.834.1001または1004 (以上、
シェル社製)や脂環族タイプのチンンノックス221ま
たは289(以上、チッソ■製)などがあげられるが、
これらのみに限定されるものではない。
また本発明に用いられるエポキシ硬化剤としては式: %式% イミドエポキシ樹脂は、イミドエステル化合物の水酸基
1当量に対しエポキシ化合物のエポキシ基カ1.6〜5
0当量の割合となるように混合して、無触媒または酸、
塩基触媒などの存在下で150〜270℃の温度で約0
.5〜5時間反応させることによりえられる。
つぎに該イミドエポキシ樹脂にそのエポキシ末端基1当
量に対し酸無水物を0.6〜1.2酸無水物当量の割合
で配合することにより本発明の耐熱性エポキシ樹脂組成
物かえられる。
ここでエポキシ化合物の配合割合をイミドエステル化合
物の水酸基1当量に対して1.6〜50当量としたのは
、それ以下では生成物の分子量が増大しすぎ、硬化剤な
どとの相溶性が低下し、作業性がわるくなるためであり
、またそれ以上ではえられる硬化物の耐熱性が充分でな
いためである。
なお反応は無溶剤下で行なうのが好ましいが、反応をよ
り促進させるために適当量の極性溶剤、たとえばN−メ
チルピロリドンまたはN−N−ジメチルアセトアミドな
どを用いてもよい。
さらに酸無水物の配合割合を0.6〜1.2当量とした
のは、☆☆0.6当量以下では充分な架橋が行なわれず
緒特性が低下するためであり、また1、2当量以上では
架橋密度が上がりすぎ、とくに機械的特性が低下するた
めである。
つぎに実施例および比較例をあげて本発明の耐熱性エポ
キシ樹脂組成物を説明する。
なお各実施例において用いられるイミドエステル化合物
の構造式と略号を以下に示す。
実施例 1 構造式IE−1で示されるイミドエステル化合物60.
Or (0,3当量)とエポキシ当量190のビスフェ
ノールAジグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物
であるエピコート828の38Of(2,0当量)とを
混合し、200℃で1時間反応させた。
生成物はかつ色の液状物で、塩酸−ジオキサン法による
エポキシ当量は270の値を示した。
また赤外吸収スペクトル分析の結果、910CIfL
”付近のエポキシ基特性吸収が減少し、1780cIr
L”、1725cIfL’および725cIrL−1に
イミド基特性吸収があられれ、イミドエポキシ樹脂の生
成が確認された。
えられたイミドエポキシ樹脂の270f?(1当量)に
メチルテトラヒドロフタル酸無水物150S’(0,g
当量)を加えて150℃で5時間、さらに180℃で1
0時間加熱して、硬化物をえた。
このものの曲げ強度は25℃において14.5kg/x
iであり、曲げ弾性率は260 kllil/Mを示し
た。
また240℃で500時間空気中で加熱したものの重量
減少率は4.5%であった。
このもののTMA法による熱変形温度は98℃であり、
オリファントワッシャー法での0〜200℃の冷熱衝撃
に耐えた。
さらにTピール剥離試験において10.8psi(25
℃)の値を示した。
実施例 2 構造式IE−2で示されるイミドエステル化合物24.
2f?(0,1当量)とエポキシ当量190のビスフェ
ノールAジグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物
であるエピコート828033.2fI(o、is当量
)をN−メチルピロリドンに溶解し、さらに触媒として
のC8H170Kを添加して210℃で1時間加熱した
えられた生成物は黒かつ色の樹脂状物で、塩酸−ジオキ
サン法によるエポキシ当量は720の値を示した。
また赤外吸収スペクトル分析の結果、910cIIL
”付近のエポキシ基特性吸収が減少し、1785cIr
L−1゜1726CrrL ”および725cIrL
”にイミド基特性吸収があられれ、イミドエポキシ樹脂
の生成が確認された。
えられたイミドエポキシ樹脂の14401(2当量)に
硬化剤としてのメチルナジック酸無水物340y(1,
80当量)を加えて150℃で15時間加熱して、硬化
物をえた。
このものの曲げ強度は25℃において15.4kg/m
1Nであり、曲げ弾性率は265kg/xiであった。
また240℃で500時間空気中で加熱したものの重量
減少率は3.2%であった。
このもののTMA法による熱変形温度は115℃であり
、オリファントフッシャー法での0〜200℃の冷熱衝
撃に耐えた。
Tピール剥離試験で13.0psi(25℃)の値を示
した。
実施例 3 構造式IE−3で示されるイミドエステル化合物35.
4F(0,1当量)とエポキシ当量210の脂環族タイ
プのエポキシ化合物であるチッソノックス289の10
5Or(5,0当量)を混合し、触媒としてのCH30
に1.Ofを添加して230℃で1時間加熱した。
生成物はかつ色の液状物で、エポキシ当量は220の値
を示した。
赤外吸収スペクトル分析の結果、910cm ’付近の
エポキシ基特性吸収が減少し、1780cIIL ”、
1724cIrL−1および720CrfL−1にイミ
ド基特性吸収があられれ、イミドエポキシ樹脂の生成が
確認された。
えられたイミドエポキシ樹脂の220f?(1当量)に
硬化剤としてのブタンテトラカルボン酸二無水物100
.5P(1,0当量)を加えて150℃で5時間、さら
に180℃で5時間加熱して、硬化物をえた。
このものの曲げ強度は25℃においてi 6. Okg
/mriであり、曲げ弾性率は300ky/扉dであっ
た。
また240℃で500時間空気中で加熱したものの重量
減少率は4.3%であった。
このもののTMA法による熱変形温度は125℃を示し
、オリファントワッシャー法による0〜200℃の冷熱
衝撃に耐えた。
Tピール剥離試験で10.0psi(25℃)の値を示
した。
実施例 4 構造式IE−4で示されるイミドエステル化合物108
.6P(0,3当量)と前記実施例1および2において
用いたと同じエピコート828の380S’(2当量)
を混合し、230℃で2時間加熱した。
生成物はかつ色の液体で、エポキシ当量は310の値を
示した。
赤外吸収スペクトル分析の結果、イミドエポキシ樹脂の
生成が確認された。
えられたイミドエポキシ樹脂の310y(1当量)にメ
チルテトラヒドロフタル酸無水物xsoy(0,g当量
)を加えて150℃で5時間、さらに180℃で5時間
加熱して硬化物をえた。
このものの曲げ強度は25℃で15.5に19/−であ
リ、曲げ弾性率は310kg/−であった。
このもののTMA法による熱変形温度は135℃を示し
、オリファントワッシャー法での0〜200℃の冷熱衝
撃に耐えた。
Tピール剥離試験で11.8psi(25℃)を値を示
した。
比較例 実施例1.2および4で用いたと同じエピコート828
の38Of(2,0当量)にメチルテトラヒドロフタル
酸無水物308@(1,8当量)を加えて150℃で1
5時間、さらに180℃で10時間加熱して硬化物をえ
た。
このものの曲げ強度は25℃においてi 4.5kg/
m4であり、曲げ弾性率は340 kg/maであった
さらにTMA法による熱変形温度は130℃であり、2
40℃で500時間空気中で加熱したものの重量減少率
は18.0%であり、オリファントワッシャー法で00
〜200℃の冷熱衝撃でクラックを生じた。
Tピール剥離試験で4.1psi(25℃)の値を示し
た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式: 〜3の整数〕、R2は脂肪族または芳香族ジヒドロキシ
    残基である)を有するイミド環含有エステルと1分子中
    に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物と反応させ
    てえられるイミドエポキシ樹脂と酸無水物とを配合する
    ことを特徴とする耐熱性エポキシ樹脂組成物。
JP8064477A 1977-07-05 1977-07-05 耐熱性エポキシ樹脂組成物 Expired JPS5846136B2 (ja)

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JPS5414499A JPS5414499A (en) 1979-02-02
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2622839B2 (ja) * 1987-05-25 1997-06-25 コニカ株式会社 漂白用パーツ組成物
US4847348A (en) * 1987-07-17 1989-07-11 The Dow Chemical Company Imide Modified epoxy resins
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JP4882146B2 (ja) * 2000-11-09 2012-02-22 Jnc株式会社 イミド化合物、これを含有する樹脂組成物、液晶配向膜、液晶組成物および液晶表示素子

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