JPH0853535A - Epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin composition

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JPH0853535A
JPH0853535A JP21058794A JP21058794A JPH0853535A JP H0853535 A JPH0853535 A JP H0853535A JP 21058794 A JP21058794 A JP 21058794A JP 21058794 A JP21058794 A JP 21058794A JP H0853535 A JPH0853535 A JP H0853535A
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JP
Japan
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epoxy resin
acid
resin composition
curing agent
reaction
Prior art date
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Pending
Application number
JP21058794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Masuda
義則 増田
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Arakawa Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Arakawa Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an epoxy resin composition containing a poly-functional epoxy resin, a specified curing agent and a specified curing promoter, having a high crosslinking density and a high glass transition temperature, excellent in heat resistance and useful for, e.g. electric and electronic components. CONSTITUTION:This epoxy resin composition contains (A) 100 pts.wt. polyfunctional epoxy resin, (B) a curing agent [the amount used is preferably 0.5 to 1.5 equivalent on hydroxyl group equivalent base based on 1 epoxy equivalent of the component (A)] composed mainly of a polyvalent phenol-based compound of the formula [R1 is a 1 to 12C alkyl; R2 is H, hydroxyl or a 1 to 4C alkyl; (n) is 1 or 2] and (C) preferably 0.1 to 5 pts.wt. curing promoter such as 1,8-diazabicyclo(5.4.0)-undecene-7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【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。詳しくは、耐熱性に優れるエポキシ樹脂組成物に
関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an epoxy resin composition. Specifically, it relates to an epoxy resin composition having excellent heat resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、エポキシ樹脂は塗料、積層
板、電気・電子材料等のさまざまな用途に使用されてい
る。また、エポキシ樹脂は一般に硬化剤と組み合わせて
使用されており、特に電気・電子材料関係の分野におい
ては、成形性及び耐熱性に優れることから硬化剤として
フェノールノボラック樹脂が用いられている。
2. Description of the Related Art Epoxy resins have hitherto been used in various applications such as paints, laminated plates and electric / electronic materials. Epoxy resins are generally used in combination with a curing agent. Particularly in the field of electric / electronic materials, a phenol novolac resin is used as a curing agent because of its excellent moldability and heat resistance.

【0003】しかし、従来知られているフェノールノボ
ラック樹脂は、そのエポキシ樹脂硬化物のガラス転移点
(Tg)が最高でも170℃程度であり、高度な耐熱性
が要求される分野において満足しうるものではない。ま
たフェノールノボラック樹脂は低分子量物を含有する分
子量分布幅の広い直鎖状分子の混合物から構成されるも
のと考えられており、さらには分子構造中に自由度の大
きいメチレン結合を多く含むため、架橋密度の向上や分
子構造を剛直化して自由度を下げて耐熱性を向上させる
には限界がある。このためより高度な耐熱性が要求され
る分野においては、多官能フェノール樹脂が硬化剤とし
て用いられ、フェノールノボラック樹脂に較べてある程
度の耐熱性の向上が行なわれているが、耐熱性に対する
要求は年々厳しいものとなっており、さらに高度な耐熱
性を有する樹脂が求められている。
However, the conventionally known phenol novolac resin has a glass transition point (Tg) of about 170 ° C. at the highest in a cured product of the epoxy resin, which is satisfactory in a field requiring high heat resistance. is not. Further, the phenol novolac resin is considered to be composed of a mixture of linear molecules having a wide molecular weight distribution containing a low molecular weight substance, and further, since it contains many methylene bonds having a large degree of freedom in its molecular structure, There is a limit to improving the heat resistance by improving the crosslink density and making the molecular structure rigid to reduce the degree of freedom. For this reason, in fields where higher heat resistance is required, polyfunctional phenolic resins are used as curing agents, and heat resistance has been improved to some extent compared to phenol novolac resins, but there is no demand for heat resistance. It is becoming severer year by year, and there is a demand for resins with even higher heat resistance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、その硬化物
が高度な耐熱性を有するエポキシ樹脂組成物を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an epoxy resin composition whose cured product has a high degree of heat resistance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、硬化剤
として下記一般式(1)で表される特定構造を持つ多価
フェノール系化合物を用いれば、本発明の目的に合致し
たエポキシ樹脂組成物が得られることを見出した。本発
明はかかる新たな知見に基づいて完成されたものであ
る。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present inventors have found that a polyvalent polyhydric compound having a specific structure represented by the following general formula (1) as a curing agent It has been found that an epoxy resin composition meeting the object of the present invention can be obtained by using a phenolic compound. The present invention has been completed based on this new finding.

【0006】すなわち、本発明は、多官能性エポキシ樹
脂、一般式(1):
That is, the present invention provides a polyfunctional epoxy resin represented by the general formula (1):

【0007】[0007]

【化2】 Embedded image

【0008】(式中、R1 は炭素数1〜12のアルキル
基を、R2 は水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜
4のアルキル基を、nは1または2の整数を示す。)で
表される多価フェノール系化合物を主成分とする硬化
剤、および硬化促進剤を含有してなるエポキシ樹脂組成
物に関する。
(In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group or 1 to 12 carbon atoms.
4 represents an alkyl group, and n represents an integer of 1 or 2. And a curing agent containing a polyhydric phenol compound as a main component and a curing accelerator.

【0009】本発明において用いる多官能性エポキシ樹
脂としては各種公知ものを使用できる。たとえば、オル
ソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂等のノボラック樹脂型エポキシ
樹脂;ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒ
ド、グリオキザール、フタルアルデヒド等の種々のアル
デヒド類とフェノール類との縮合反応で得られる多価フ
ェノール樹脂とエピクロロヒドリンとから得られるエポ
キシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールFなどの
ジグリシジルエーテル類、フタル酸、ダイマー酸などの
多塩基酸類およびエピクロロヒドリンを反応させて得ら
れるグリシジルエステル型エポキシ樹脂;ジアミノジフ
ェニルメタン、イソシアヌル酸などのポリアミン類とエ
ピクロロヒドリンを反応させて得られるグリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂;オレフィン結合を過酢酸などの過酸
で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂および脂環
式エポキシ樹脂などをあげることができ、これらの1種
を単独でまたは2種以上を適宜に組み合わせて使用でき
る。
As the polyfunctional epoxy resin used in the present invention, various known ones can be used. For example, novolac resin type epoxy resins such as orthocresol novolac type epoxy resin and phenol novolac type epoxy resin; polyvalent compounds obtained by condensation reaction of various aldehydes such as hydroxybenzaldehyde, crotonaldehyde, glyoxal and phthalaldehyde with phenols. Epoxy resin obtained from phenol resin and epichlorohydrin; glycidyl ester type obtained by reacting diglycidyl ethers such as bisphenol A and bisphenol F, polybasic acids such as phthalic acid and dimer acid, and epichlorohydrin Epoxy resin; Glycidylamine type epoxy resin obtained by reacting polyamines such as diaminodiphenylmethane and isocyanuric acid with epichlorohydrin; Olefin bond with peracid such as peracetic acid Turned into and linear aliphatic epoxy resins and etc. may be mentioned. Alicyclic epoxy resins obtained these one can be used alone or in appropriate combination of two or more.

【0010】本発明の硬化剤として用いる前記一般式
(1)で表される多価フェノール系化合物は、一般式
(2):
The polyhydric phenol compound represented by the general formula (1) used as the curing agent of the present invention has the general formula (2):

【0011】[0011]

【化3】 [Chemical 3]

【0012】(式中、R1 は炭素数1〜12のアルキル
基を示す。)で表される2,6−ジホルミル−4−アル
キルフェノールと、一般式(3):
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms), and a 2,6-diformyl-4-alkylphenol represented by the general formula (3):

【0013】[0013]

【化4】 [Chemical 4]

【0014】(式中、R2 は水素原子、ヒドロキシ基ま
たは炭素数1〜4のアルキル基を示す。)で表されるフ
ェノール類を、酸触媒の存在下に、縮合反応させること
により容易に製造できる。
(In the formula, R 2 represents a hydrogen atom, a hydroxy group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) Phenols can be easily subjected to a condensation reaction in the presence of an acid catalyst. Can be manufactured.

【0015】一般式(2)で表される2,4−ジホルミ
ル−4−アルキルフェノールの具体例としては、2,6
−ジホルミル−4−メチルフェノール、2,6−ジホル
ミル−4−エチルフェノール、2,6−ジホルミル−4
−n−プロピルフェノール、2,6−ジホルミル−4−
i−プロピルフェノール、2,6−ジホルミル−4−n
−ブチルフェノール、2,6−ジホルミル−4−t−ブ
チルフェノール、2,6−ジホルミル−4−オクチルフ
ェノール、2,6−ジホルミル−4−ノニルフェノー
ル、2,6−ジホルミル−4−ドデシルフェノール等が
あげられる。なお、かかる2,6−ジホルミル−4−ア
ルキルフェノールは、2,6−ジメチロール−4−アル
キルフェノールを、パラジウム、白金、二酸化マンガン
等の触媒存在下に、酸化することにより製造される(特
公昭60−29371号公報、特公平4−43059号
公報参照)。
Specific examples of the 2,4-diformyl-4-alkylphenol represented by the general formula (2) include 2,6
-Diformyl-4-methylphenol, 2,6-diformyl-4-ethylphenol, 2,6-diformyl-4
-N-propylphenol, 2,6-diformyl-4-
i-Propylphenol, 2,6-diformyl-4-n
-Butylphenol, 2,6-diformyl-4-t-butylphenol, 2,6-diformyl-4-octylphenol, 2,6-diformyl-4-nonylphenol, 2,6-diformyl-4-dodecylphenol and the like can be mentioned. The 2,6-diformyl-4-alkylphenol is produced by oxidizing 2,6-dimethylol-4-alkylphenol in the presence of a catalyst such as palladium, platinum or manganese dioxide (Japanese Examined Patent Publication No. 60- 29371, Japanese Patent Publication No. 4-43059).

【0016】また、一般式(3)で表されるフェノール
類の具体例としては、フェノール、レゾルシノール、ピ
ロガロール等、oークレゾール、mークレゾール、pー
クレゾール等のクレゾール類、2,3ーキシレノール、
2,4ーキシレノール、2,5ーキシレノール、2,6
ーキシレノール、3,4ーキシレノール、3,5ーキシ
レノール等のキシレノール類や、エチルフェノール、n
−プロピルフェノール、i−プロピルフェノール、n−
ブチルフェノール、t−ブチルフェノール等の各種のア
ルキルフェノール類があげられる。これらフェノール類
は1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用で
きる。
Specific examples of the phenols represented by the general formula (3) include phenol, resorcinol, pyrogallol and the like, cresols such as o-cresol, m-cresol and p-cresol, 2,3-xylenol,
2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6
Xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, and other xylenols, ethylphenol, n
-Propylphenol, i-propylphenol, n-
Examples thereof include various alkylphenols such as butylphenol and t-butylphenol. These phenols may be used alone or in combination of two or more.

【0017】フェノール類の使用量は、通常、2,6−
ジホルミル−4−アルキルフェノールの1モル部に対
し、4〜60モル部程度、好ましくは8〜32モル部程
度とされる。4モル部未満では高分子量物の生成が多く
なり、60モル部を越えると反応速度が遅くなり、反応
に長時間を要し好ましくない。
The amount of phenols used is usually 2,6-
The amount is about 4 to 60 parts by mole, preferably about 8 to 32 parts by mole with respect to 1 part by mole of diformyl-4-alkylphenol. If it is less than 4 parts by mole, the production of high molecular weight substances will increase, and if it exceeds 60 parts by mole, the reaction rate will be slow and the reaction will take a long time, which is not preferable.

【0018】縮合反応に用いる酸触媒としては、例えば
有機酸、無機酸、金属塩、ルイス酸等があげられる。具
体的には、有機酸としてはギ酸、シュウ酸、マロン酸、
コハク酸、酢酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリ
クロル酢酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホ
ン酸、フェノールスルホン酸、キシレンスルホン酸、ト
リフルオロメタンスルホン酸等があげられ、無機酸とし
ては塩酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、臭化水素酸、リン酸
等があげられ、金属塩としては酢酸亜鉛、塩化亜鉛、酢
酸マグネシウム等があげられ、ルイス酸としては三フッ
化ホウ素、四塩化チタン、塩化アルミニウム等があげら
れる。これらのなかでも、特に選択性が良く、反応速度
を適度にコントロールできるという点で、パラトルエン
スルホン酸や塩酸等の強酸触媒等を用いるのが好まし
い。酸触媒の使用量は、反応速度を適度に制御し、副生
成物の生成を抑えられることから、2,6−ジホルミル
−4−アルキルフェノール100重量部に対して、通常
0.001〜10重量部程度、好ましくは0.01〜5
重量部程度とされる。
Examples of the acid catalyst used in the condensation reaction include organic acids, inorganic acids, metal salts and Lewis acids. Specifically, as organic acids, formic acid, oxalic acid, malonic acid,
Examples include succinic acid, acetic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, paratoluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, xylenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and the like, and inorganic acids include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, Examples include perchloric acid, hydrobromic acid, phosphoric acid, etc., examples of metal salts include zinc acetate, zinc chloride, magnesium acetate, etc., examples of Lewis acids include boron trifluoride, titanium tetrachloride, aluminum chloride, etc. can give. Among these, it is preferable to use a strong acid catalyst such as p-toluenesulfonic acid or hydrochloric acid, since the selectivity is particularly good and the reaction rate can be controlled appropriately. The amount of the acid catalyst used is usually 0.001 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of 2,6-diformyl-4-alkylphenol because the reaction rate is appropriately controlled and the production of by-products can be suppressed. Degree, preferably 0.01 to 5
It is about part by weight.

【0019】また、前記触媒を使用するに当たっては、
適当な助触媒を用いてもよい。助触媒の具体例として
は、チオグリコール酸、チオグリセロール、ベンゼンチ
オール等のチオール類があげらる。これらのなかでも、
後処理の容易さや、溶解性の点からチオグリコール酸を
用いるのが好ましい。助触媒の使用量は、反応速度を適
度に制御し、副生成物の生成を抑えられることから、
2,6−ジホルミル−4−アルキルフェノール100重
量部に対して、通常10重量部程度以下、好ましくは
0.001〜5重量部程度とされる。
In using the catalyst,
A suitable cocatalyst may be used. Specific examples of the cocatalyst include thioglycolic acid, thioglycerol, thiols such as benzenethiol. Among these,
It is preferable to use thioglycolic acid from the viewpoint of easy post-treatment and solubility. The amount of the co-catalyst used appropriately controls the reaction rate and suppresses the formation of by-products,
It is usually about 10 parts by weight or less, preferably about 0.001 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of 2,6-diformyl-4-alkylphenol.

【0020】なお、前記縮合反応では特に溶媒は必要と
されないが、適当な溶媒を用いて反応を行なってもよ
い。用いられる溶媒の具体例としては、水、メチルアル
コール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、
ブチルアルコール、イソアミルアルコール等のアルコー
ル類、エチルセロソルブアセテート、エチルセロソル
ブ、メチルセロソルブ等のグリコールエーテル類、ヘキ
サン、シクロヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の炭化水素類等があげられる。
A solvent is not particularly required in the condensation reaction, but the reaction may be carried out using a suitable solvent. Specific examples of the solvent used include water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol,
Examples thereof include alcohols such as butyl alcohol and isoamyl alcohol, glycol ethers such as ethyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve and methyl cellosolve, and hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, heptane, benzene, toluene and xylene.

【0021】反応温度は通常20〜200℃程度とされ
る。反応速度を適度に制御し、副生成物の生成を抑えら
れることから、50〜100℃程度とするのがよい。
The reaction temperature is usually about 20 to 200 ° C. The reaction rate is appropriately controlled, and the production of by-products can be suppressed.

【0022】反応終了後は、アルカリ性物質を添加し
て、酸触媒(助触媒を使用した場合は酸触媒および助触
媒)を中和する。使用されるアルカリ性物質としては、
アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、ア
ルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ
土類金属炭酸塩およびアンモニア、有機アミン類等があ
げられる。これらの中でも副反応が少なく、取り扱いが
容易なことから、アルカリ金属水酸化物、たとえば水酸
化ナトリウム等が好適である。アルカリ性物質はそのま
ま添加してもよく、また水溶液として添加してもよい
が、中和熱による急な発熱を避けることから、通常0.
1〜50重量%程度、好ましくは1〜20重量%程度の
水溶液として添加するのがよい。
After completion of the reaction, an alkaline substance is added to neutralize the acid catalyst (the acid catalyst and the cocatalyst when the cocatalyst is used). As the alkaline substance used,
Examples thereof include alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkali metal hydrogen carbonates, alkaline earth metal carbonates, ammonia, and organic amines. Among these, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide are preferable because they have few side reactions and are easy to handle. The alkaline substance may be added as it is, or may be added as an aqueous solution, but it is usually 0.
It may be added as an aqueous solution of about 1 to 50% by weight, preferably about 1 to 20% by weight.

【0023】中和の後は、系内に有機溶媒等を添加し
て、反応生成物を溶解し、さらに水で中和により生成し
た塩や金属イオンを洗浄する。有機溶媒としては、酢酸
エチル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、メチルイ
ソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキ
サン、ヘプタン、シクロヘキサン等が好適であり、また
水としてはイオン交換水が好適である。
After neutralization, an organic solvent or the like is added to the system to dissolve the reaction product, and the salt or metal ion produced by neutralization with water is washed. As the organic solvent, ethyl acetate, tetrahydrofuran, chloroform, methyl isobutyl ketone, benzene, toluene, xylene, hexane, heptane, cyclohexane and the like are preferable, and as water, ion exchanged water is preferable.

【0024】かくして前記一般式(1)で表される多価
フェノール系化合物が得られるが、通常反応生成物中に
は、一般式(1)で表される多価フェノール系化合物の
他に、未反応のフェノール類等を含有している。かかる
未反応のフェノール類は減圧蒸留、水蒸気蒸留等により
容易に除去することができ、前記一般式(1)で表され
る多価フェノール系化合物は容易に単離できる。また、
前記一般式(1)で表される多価フェノール系化合物
は、該多価フェノール系化合物がフェノール類等と共に
未反応の2,6−ジホルミル−4−アルキルフェノール
と縮合した高分子量物等を含む場合がある。こうした高
分子量物等は、再沈、再結晶等の手段により除去するこ
とも可能であるが、該混合物をそのまま硬化剤として使
用することもできる。
Thus, the polyhydric phenol compound represented by the above general formula (1) is obtained. In the reaction product, in addition to the polyhydric phenol compound represented by the general formula (1), It contains unreacted phenols. Such unreacted phenols can be easily removed by vacuum distillation, steam distillation or the like, and the polyhydric phenol compound represented by the general formula (1) can be easily isolated. Also,
In the case where the polyhydric phenol compound represented by the general formula (1) contains a high molecular weight compound obtained by condensing the polyhydric phenol compound with unreacted 2,6-diformyl-4-alkylphenol together with phenols and the like. There is. Such high molecular weight substances and the like can be removed by means of reprecipitation, recrystallization or the like, but the mixture can be used as it is as a curing agent.

【0025】前記一般式(1)で表される多価フェノー
ル系化合物を含有する硬化剤の軟化点は通常50〜28
0℃、好ましくは70〜150℃であり、水酸基価(水
酸基当量)は通常、200〜700(280〜80)、
好ましくは400〜600(140〜90)である。
The softening point of the curing agent containing the polyhydric phenol compound represented by the general formula (1) is usually 50 to 28.
0 ° C., preferably 70 to 150 ° C., and the hydroxyl value (hydroxyl group equivalent) is usually 200 to 700 (280 to 80),
It is preferably 400 to 600 (140 to 90).

【0026】得られる前記一般式(1)で表される多価
フェノール系化合物において、R1は炭素数1〜12、
好ましくは1〜4のアルキル基を、R2 はヒドロキシ基
または炭素数1〜4のアルキル基を表す。R1 の炭素数
が12を越える場合には、エポキシ樹脂の硬化剤等とし
て使用した場合に得られる硬化物の耐熱性が低下するの
で好ましくない。R2 の炭素数が4を越える場合には、
2,6−ジホルミル−4−アルキルフェノールとの反応
性が低下するため好ましくない。また、一般式(1)で
表される多価フェノール系化合物はフェノール類として
同一配向性の化合物の1種を使用したものでもよく、R
2 が異なるフェノール類を使用した混合物でもよい。な
お、フェノール類として配向性の異なる化合物の2種以
上を使用した場合には、それぞれのフェノール類の配向
に従った数種の多価フェノール系化合物の混合物が得ら
れる。
In the obtained polyhydric phenol compound represented by the general formula (1), R 1 has 1 to 12 carbon atoms,
Preferably, an alkyl group having 1 to 4 is represented, and R 2 is a hydroxy group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. When R 1 has more than 12 carbon atoms, the heat resistance of the cured product obtained when used as a curing agent for epoxy resin or the like is lowered, which is not preferable. When the carbon number of R 2 exceeds 4,
It is not preferable because the reactivity with 2,6-diformyl-4-alkylphenol decreases. Further, the polyhydric phenol-based compound represented by the general formula (1) may use one kind of compounds having the same orientation as phenols, and R
A mixture of 2 different phenols may be used. When two or more compounds having different orientations are used as phenols, a mixture of several kinds of polyhydric phenol compounds according to the orientation of each phenol is obtained.

【0027】本発明では多官能性エポキシ樹脂と、前記
一般式(1)で表される多価フェノール系化合物を含有
する硬化剤との硬化反応を促進するため硬化促進剤を使
用する。硬化促進剤としては、例えば、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、ジメチルアミノエタノール、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類;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、2−ヘプタデシルイ
ミダゾールなどのイミダゾール類;トリブチルホスフィ
ン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフ
ィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなど
の有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム・テ
トラフェニルボーレート、2−エチル−4−メチルイミ
ダゾール・テトラフェニルボーレート、N−メチルモル
ホリン・テトラフェニルボーレートなどのテトラフェニ
ルボロン塩などをあげることができる。
In the present invention, a curing accelerator is used to accelerate the curing reaction between the polyfunctional epoxy resin and the curing agent containing the polyhydric phenol compound represented by the general formula (1). Examples of the curing accelerator include 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol and the like. Tertiary amines; 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole and other imidazoles; tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine Organic phosphines such as; tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate, N-methylmorpholine tetraphenylborate Such as tetraphenyl boron salts such as rate and the like.

【0028】次に、本発明のエポキシ樹脂組成物の前記
各構成成分の使用割合について説明する。通常は、多官
能性エポキシ樹脂のエポキシ当量1当量に対し、硬化剤
の水酸基当量が0.5〜1.5当量となるように使用す
る。硬化剤の使用割合が0.5当量未満の場合には硬化
速度が遅くなり、1.5当量を越える場合にはゲル化反
応を起こすことがあり好ましくない。また硬化促進剤
は、多官能性エポキシ樹脂の100重量部に対し、0.
1〜5重量部の割合で使用する。硬化促進剤の使用割合
が0.1重量部未満では硬化促進の効果が殆どなく、5
重量部を越える場合には硬化物の耐熱性、機械特性等の
特性を損なう傾向があり好ましくない。
Next, the use ratio of each of the above-mentioned components of the epoxy resin composition of the present invention will be described. Usually, the curing agent is used such that the hydroxyl group equivalent of the curing agent is 0.5 to 1.5 equivalent to 1 equivalent of epoxy of the polyfunctional epoxy resin. If the proportion of the curing agent used is less than 0.5 equivalent, the curing rate will be slow, and if it exceeds 1.5 equivalents, a gelation reaction may occur, which is not preferable. Further, the curing accelerator is 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyfunctional epoxy resin.
It is used in a proportion of 1 to 5 parts by weight. If the proportion of the curing accelerator used is less than 0.1 part by weight, the curing acceleration effect is almost zero.
If the amount is more than parts by weight, the cured product tends to impair properties such as heat resistance and mechanical properties, which is not preferable.

【0029】その他、エポキシ樹脂組成物には、必要に
応じて各種の溶剤、充填剤、離型剤、表面処理剤、難燃
剤等を配合してもよい。なお、エポキシ樹脂組成物は、
通常、ロール、ニーダー等を用いて加熱混合されて調製
される。
In addition, various solvents, fillers, mold release agents, surface treatment agents, flame retardants and the like may be added to the epoxy resin composition as required. The epoxy resin composition is
Usually, it is prepared by heating and mixing using a roll, a kneader or the like.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物
は、架橋密度が高く、ガラス転移点が高いため、高度な
耐熱性にも優れる。かかる、本発明のエポキシ樹脂組成
物は耐熱性に優れることから、たとえば成形品(半導体
用封止材、各種電子部品のトランスファ成形品、電気・
通信用機器の絶縁材料、自動車用部品としてのブレーキ
用ピストンやタイミングギア、やかんやアイロンの柄な
どの家庭用品)、接着剤(印刷回路基板への銅張り用接
着剤、自動車や航空機の構造材料用接着剤)、積層品
(印刷回路、自動車や航空機の構造材料や燃料タンク、
パイプ、貯槽、耐圧容器等)、塗料(自動車用塗料、無
溶剤塗料、ハイソリッド型塗料、紛体塗料、水系エマル
ジョン塗料)、焼付け用塗料(化学装置の保護塗装、各
種ライニング、電気絶縁ワニス)の用途に使用できる。
The cured product of the epoxy resin composition of the present invention has a high cross-linking density and a high glass transition point, and is therefore excellent in high heat resistance. Since the epoxy resin composition of the present invention has excellent heat resistance, for example, molded products (sealing materials for semiconductors, transfer molded products of various electronic parts,
Insulation materials for communication equipment, brake pistons and timing gears for automobile parts, household products such as kettles and iron handles, adhesives (copper adhesives for printed circuit boards, structural materials for automobiles and aircraft) Adhesives), laminated products (printed circuits, automobile and aircraft structural materials and fuel tanks,
Pipes, storage tanks, pressure vessels, etc.), paints (automotive paints, solvent-free paints, high-solid paints, powder paints, water-based emulsion paints), baking paints (protective paints for chemical equipment, various linings, electrical insulating varnishes) It can be used for various purposes.

【0031】[0031]

【実施例】以下、製造例、実施例および比較例あげて本
発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの各例
に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to production examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0032】製造例1 撹拌装置、還流冷却器を接続した水分離器、水銀温度計
および窒素ガス導入管を接続した反応容器に、2,6−
ジホルミル−4−メチルフェノール16.42g、フェ
ノール304.19g、トルエン320.6mlを仕込
み窒素気流下室温で撹拌し、系内が均一になったところ
で助触媒のチオグリコール酸0.126ml及び触媒の
パラトルエンスルホン酸一水和物0.19gを加えた。
次いで、容器下部に設置したヒーター付オイルバスによ
り加熱を開始し、還流下に共沸してくる水を除去しなが
ら、約5時間反応させた。反応終了後、加熱を止め温度
が80℃前後になったところで4%水酸化ナトリウム水
溶液3mlを加えて触媒を中和した。反応液を室温まで
冷却した後、メチルイソブチルケトン約1500mlと
共に分液ロートに入れ、イオン交換水約800mlで3
回洗浄した。この後、溶媒とフェノールを減圧蒸留によ
り除去し、さらに水蒸気蒸留によりフェノールを完全に
除去した。ここで得られた樹脂を粉砕機で粉砕した後、
減圧乾燥器(5mmHg/80℃、6時間)で乾燥し、
多価フェノール系化合物(以下、化合物Aという)4
9.9gを得た。収率98.9%(2,6−ジホルミル
−4−メチルフェノールに対し4倍モルのフェノールが
反応した場合の重量を100%として、以下単に収率と
いう) 。なお、化合物Aの軟化点は139−143℃、
水酸基当量110(水酸基価は509)であった。
Production Example 1 In a reaction vessel connected with a water separator connected with a stirrer, a reflux condenser, a mercury thermometer and a nitrogen gas inlet tube, 2,6-
Diformyl-4-methylphenol 16.42 g, phenol 304.19 g, and toluene 320.6 ml were charged and stirred at room temperature under a nitrogen stream, and when the system became uniform, 0.126 ml of cocatalyst thioglycolic acid and para of catalyst. 0.19 g of toluenesulfonic acid monohydrate was added.
Then, heating was started by an oil bath equipped with a heater installed in the lower part of the container, and the reaction was carried out for about 5 hours while removing azeotropic water under reflux. After completion of the reaction, heating was stopped and when the temperature reached around 80 ° C., 3 ml of a 4% aqueous sodium hydroxide solution was added to neutralize the catalyst. After cooling the reaction solution to room temperature, put it in a separatory funnel together with about 1500 ml of methyl isobutyl ketone, and mix with about 800 ml of deionized water.
Washed twice. After that, the solvent and phenol were removed by vacuum distillation, and the phenol was completely removed by steam distillation. After crushing the resin obtained here with a crusher,
Dry in a vacuum dryer (5 mmHg / 80 ° C, 6 hours),
Polyphenolic compound (hereinafter referred to as compound A) 4
9.9 g was obtained. Yield 98.9% (hereinafter, simply referred to as the yield, with 100% as the weight in the case where 4-fold mole of phenol has reacted with 2,6-diformyl-4-methylphenol). The softening point of Compound A is 139-143 ° C,
The hydroxyl equivalent was 110 (hydroxyl value was 509).

【0033】なお、軟化点の測定は、微量融点測定装置
((株)ヤナコ機器開発研究所製)により、加熱ステー
ジ上ガラス板に挟み込んだ試料を、10倍の拡大鏡を用
いて目視にて測定を行った。また、水酸基価は、JIS
K 0070に従って測定を行ない、その結果から次
式により水酸基当量を算出した。水酸基当量={56.
11(水酸化カリウムの分子量)/水酸基価}×100
0。
The softening point was measured by a trace melting point measuring device (manufactured by Yanaco Instruments Development Laboratory Co., Ltd.) and visually observing the sample sandwiched between the glass plates on the heating stage with a 10 × magnifying glass. The measurement was performed. The hydroxyl value is JIS
The measurement was performed according to K 0070, and the hydroxyl equivalent was calculated from the result by the following formula. Hydroxyl equivalent = {56.
11 (molecular weight of potassium hydroxide) / hydroxyl value} × 100
0.

【0034】製造例2 製造例1において、フェノール304.19gに代えて
オルソクレゾール349.54gを用い、トルエンの使
用量を366.6mlに代えた他は、製造例1と同様に
反応を行い、多価フェノール系化合物(以下、化合物B
という)55.8gを得た(収率99.5%)。なお、
化合物Bの軟化点は132−137℃、水酸基当量12
3(水酸基価は455)であった。
Production Example 2 Reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that 349.54 g of orthocresol was used in place of 304.19 g of phenol and the amount of toluene used was changed to 366.6 ml. Polyphenolic compound (hereinafter referred to as compound B
55.8 g was obtained (yield 99.5%). In addition,
Compound B has a softening point of 132-137 ° C. and a hydroxyl equivalent of 12
It was 3 (hydroxyl value is 455).

【0035】製造例3 製造例1と同様の反応容器に、2,6−ジホルミル−4
−メチルフェノール16.42g、オルソクレゾール6
5.54g、トルエン196.0mlを仕込み窒素気流
下室温で撹拌し、系内が均一になったところで助触媒の
チオグリコール酸0.126ml及び触媒のパラトルエ
ンスルホン酸一水和物0.190gを加えた。次いで、
容器下部に設置したヒーター付オイルバスにより加熱を
開始し、還流下に共沸してくる水を除去しながら、約2
時間反応させた。ここでさらにフェノール114.07
gを加え同様に6時間反応を行った。反応終了後、加熱
を止め温度が80℃前後になったところで4%水酸化ナ
トリウム水溶液6.00mlを加えて触媒を中和した。
反応液を室温まで冷却した後、メチルイソブチルケトン
約1500mlと共に分液ロートに入れ、イオン交換水
約800mlで3回洗浄した。この後、溶媒とフェノー
ル類を減圧蒸留により除去し、さらに水蒸気蒸留により
フェノール類を完全に除去した。ここで得られた樹脂を
粉砕機で粉砕した後、減圧乾燥器(5mmHg/80
℃、6時間)で乾燥し、多価フェノール系化合物(以
下、化合物Cという)52.46gを得た(収率93.
6%)。なお、化合物Cの軟化点は104−106℃、
水酸基当量113(水酸基価は495)であった。
Production Example 3 2,6-diformyl-4 was placed in the same reaction vessel as in Production Example 1.
-Methylphenol 16.42g, orthocresol 6
5.54 g of toluene and 196.0 ml of toluene were charged and stirred at room temperature under a nitrogen stream. When the system became uniform, 0.126 ml of thioglycolic acid as a cocatalyst and 0.190 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate as a catalyst were added. added. Then
Start heating with an oil bath equipped with a heater installed at the bottom of the container, and remove the azeotropic water under reflux while removing about 2
Allowed to react for hours. Further phenol 114.07 here
g was added and the reaction was carried out in the same manner for 6 hours. After completion of the reaction, heating was stopped and when the temperature reached around 80 ° C., 6.00 ml of 4% sodium hydroxide aqueous solution was added to neutralize the catalyst.
After the reaction solution was cooled to room temperature, it was put into a separating funnel together with about 1500 ml of methyl isobutyl ketone and washed 3 times with about 800 ml of deionized water. Then, the solvent and phenols were removed by vacuum distillation, and the phenols were completely removed by steam distillation. The resin obtained here was pulverized with a pulverizer and then dried under reduced pressure (5 mmHg / 80
After drying at 60 ° C. for 6 hours, 52.46 g of a polyhydric phenol compound (hereinafter referred to as compound C) was obtained (yield 93.
6%). The softening point of compound C is 104-106 ° C,
The hydroxyl equivalent was 113 (hydroxyl value was 495).

【0036】製造例4 製造例3において、オルソクレゾール65.54gに代
えてオルソクレゾール32.77gおよびメタクレゾー
ル32.77gを用い、トルエンの使用量を163.3
mlに代えた他は、製造例3と同様に反応を行い、多価
フェノール系化合物(以下、化合物Dという)52.7
6gを得た(収率94.1%) 。なお、化合物Dの軟化
点は94−98℃、水酸基当量126(水酸基価は44
4)であった。
Preparation Example 4 In Preparation Example 3, instead of 65.54 g of orthocresol, 32.77 g of orthocresol and 32.77 g of metacresol were used, and the amount of toluene used was 163.3.
Reaction was performed in the same manner as in Production Example 3 except that the amount was changed to ml, and a polyhydric phenol compound (hereinafter, referred to as compound D) 52.7.
6 g was obtained (yield 94.1%). The softening point of compound D is 94-98 ° C., the hydroxyl equivalent is 126 (the hydroxyl value is 44
It was 4).

【0037】実施例1 エポキシ樹脂(YDCN702P、東都化成(株)製、
エポキシ当量205)100gと、硬化剤として製造例
1で得られた化合物A50gを110℃で2〜4分間予
備混合した後、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィ
ン2g、その他にエステル系ワックス(ヘキスト社製、
Wax OP)2g、カーボンブラック(三菱化成
(株)製、MA−100)0.5g、シリカ((株)タ
ツモリ、CRS−1101−01)350gを加えて、
ミキシングロール6×12inch((株)井上製作所
製)を用いて、90℃で6〜10分間加熱ロール混練し
た。次いで粉砕、粒度調整したものを圧縮成形機(油圧
成形機、MF−O型、丸七鉄工所(株)製)により、1
70℃、280kg/cm2 、4分の条件で圧縮成形
し、さらに175℃で8時間硬化させて硬化物を得た。
Example 1 Epoxy resin (YDCN702P, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.,
After pre-mixing 100 g of epoxy equivalent 205) with 50 g of the compound A obtained in Production Example 1 as a curing agent at 110 ° C. for 2 to 4 minutes, 2 g of triphenylphosphine as a curing accelerator, and an ester wax (manufactured by Hoechst) ,
Wax OP) 2 g, carbon black (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., MA-100) 0.5 g, and silica (Tatsumori Co., Ltd., CRS-1101-01) 350 g were added,
Using a mixing roll 6 × 12 inch (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.), heating roll kneading was performed at 90 ° C. for 6 to 10 minutes. Then, pulverize and adjust the particle size with a compression molding machine (hydraulic molding machine, MF-O type, manufactured by Marushichi Iron Works Co., Ltd.)
Compression molding was performed under the conditions of 70 ° C., 280 kg / cm 2 , and 4 minutes, and further cured at 175 ° C. for 8 hours to obtain a cured product.

【0038】実施例2〜4、比較例1 実施例1において、表1に示すように硬化剤の種類を変
えた他は実施例1と同様にして成形した硬化物を得た。
Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 A cured product molded in the same manner as in Example 1 except that the type of the curing agent was changed as shown in Table 1 was obtained.

【0039】実施例および比較例で得られた成形した硬
化物を以下の試験に供し、各種物性を測定した。結果を
表1に示す。
The molded cured products obtained in the examples and comparative examples were subjected to the following tests to measure various physical properties. The results are shown in Table 1.

【0040】(熱板ゲルタイム)170℃の熱板上で成
形材料がゲル化するまでの時間(秒)を測定した。
(Hot plate gel time) The time (sec) until the molding material gelled on a hot plate at 170 ° C. was measured.

【0041】(体積固有抵抗)円板(100mmΦ×2
mm)の形にした硬化物を、常温で、HIGH RES
ISTANCE METER 4329−A型(ヒュー
レットパッカード社製)装置を用いて、JIS K 6
911に従って測定した(単位:×1015Ωcm)。
(Volume resistivity) Disc (100 mmΦ × 2
mm) in the cured product at room temperature
JIS K 6 using an ISTANCE METER 4329-A type (manufactured by Hewlett Packard)
911 (unit: × 10 15 Ωcm).

【0042】(曲げ強度)常温で、オートグラフDSS
−2000((株)島津製作所製)装置を用いてJIS
K6911に従って測定した(単位:kgf/mm
2 )。
(Bending strength) Autograph DSS at normal temperature
-2000 (manufactured by Shimadzu Corporation)
Measured according to K6911 (unit: kgf / mm
2 ).

【0043】(ガラス転移点)TMA−30型((株)
島津製作所製)装置を用いて、温度・線膨張量曲線を測
定し、屈曲点の温度をガラス転移点(℃)とした。
(Glass transition point) TMA-30 type (Co., Ltd.)
A temperature / linear expansion curve was measured using a device manufactured by Shimadzu Corporation, and the temperature at the bending point was taken as the glass transition point (° C).

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】表1の結果から、硬化剤として化合物A〜
Dを用いた本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、従
来のノボラックフェノール樹脂を用いた場合のエポキシ
樹脂組成物の硬化物に比べてガラス転移点が高いこと
(耐熱性に優れること)が認められる。また、その他の
性能については、同等またはそれ以上の性能を有してい
ることが認められる。なお、表1中、*1はノボラック
フェノール樹脂(バーカムTD2121、大日本インキ
化学工業(株)製、水酸基当量103)を表す。
From the results of Table 1, compounds A to
The cured product of the epoxy resin composition of the present invention using D has a higher glass transition point (excellent heat resistance) than the cured product of the epoxy resin composition using the conventional novolac phenol resin. Is recognized. Regarding other performances, it is recognized that they have equivalent or higher performances. In Table 1, * 1 represents a novolac phenol resin (Barkham TD2121, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., hydroxyl equivalent 103).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多官能性エポキシ樹脂、一般式(1): 【化1】 (式中、R1 は炭素数1〜12のアルキル基を、R2
水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜4のアルキル
基を、nは1または2の整数を示す。)で表される多価
フェノール系化合物を主成分とする硬化剤、および硬化
促進剤を含有してなるエポキシ樹脂組成物。
1. A polyfunctional epoxy resin, represented by the general formula (1): (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom, a hydroxy group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 1 or 2.) An epoxy resin composition containing a curing agent containing a polyhydric phenol compound as a main component, and a curing accelerator.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8092884B2 (en) 2009-07-02 2012-01-10 Basf Se Single layer fuel tank

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