JPS63308030A - エポキシ樹脂用硬化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエポキシ樹脂用硬化剤に関する。

従来の技術および 本発明が解決しようとする問題点 エポキシ樹脂の硬化剤として２−メチルイミダゾール、
２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイ
ミダゾール、１−メチル−２−メチルイミダゾール、な
どのイミダゾール化合物が用いられているが、これらイ
ミダゾール化合物は比較的融点の高い結晶でありかつエ
ポキシ樹脂との相溶性に欠けるため、エポキシ樹脂との
均一な配合が困難であるという欠点を有している。

また近年電子、電気部品等に上記イミダゾール化合物を
硬化剤とするエポキシ樹脂組成物の成型物を使用するこ
とが提案されているが、これら用途での問題点としては
耐水性、耐薬品性が充分でないという点が挙げられる。

問題点を解決するための手段 本発明者等はこのような欠点を解消すべく克明な試験研
究を重ねた結果、一般式［Ｉ］（ｎ＋は炭素数１〜６の
アルキル基を示す。Ｒ”は水素または炭素数ｌ〜４のア
ルキル基を示す。）で表わされる１−アルキル−２−フ
ェニルイミダゾールはエポキシ樹脂との相溶性に優れ、
かつ室温で低粘度の液性を示すため、エポキシ樹脂との
配合性に優れ、このものを含有するエポキシ樹脂組成物
は、良好な可使時間、硬化性を示（２、またその硬化生
成物は良好な耐水性、耐薬品性を示すことを見出した。

すなわち、本発明は一般式［Ｉ］ （Ｒ１は炭素数１〜６のアルキル基を示す。Ｒ″は水素
または炭素数１〜４のアルキル基を示す。）で表わされ
るｌ−アルキル−２−フェニルイミダゾールを含有する
ことを特徴とするエポキシ樹脂用硬化剤に関する。

一般式［Ｉ］中、Ｒ１は炭素数１〜６の側鎖を有してい
てもよいアルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル
、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第２ブチル、第
３ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘ
キシル等である。

一般式［Ｉ］中、Ｒ″は水素、あるいは炭素数１〜４の
側鎖を有していてもよいアルキル基、例えばメチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、
第２ブヂル、第３ブヂル等である。

また、−・般式［Ｉ］において、Ｒ２がアルキル基であ
る場合は、フェニル基のオルト、メタ、バラいずれの位
置にあってもよい。

本発明において使用される、１−アルキル−２−フェニ
ルイミダゾールの具体例としてはｌ−メチル−２−フェ
ニルイミダゾール、ｌ−エチル−２−フェニルイミダゾ
ール、ｌ−プロピル−２−フェニルイミダゾール、１−
ブチル−２−フェニルイミダゾール、ｌ−イソブチル−
２−フェニルイミダゾール、１−エチル−２−（ｐ−メ
チルフェニル）イミダゾール、■−エチルー２−（ｏ−
ブチルフェニル）イミダゾールなどがあげられる。

本発明の硬化剤を利用しうるエポキシ樹脂としては一分
子当たり平均−個以上のエポキシ基を有する化合物、例
えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、
脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂等が挙げら
れるがこれらに限定されるものではない。また上記エポ
キシ樹脂とフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシ
ジルエーテル、フェノキシエーテル系モノエポキサイド
などのモノエポキシ化合物を適宜併用したものであって
むさしつかえはない。

本発明において使用されるｌ−アルキル−２−フェニル
イミダゾール化合物の使用量はエポキシ樹脂１００重量
部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは１〜ｌＯ重
量部である。即ち０．１重量部以下では硬化に長時間を
要し２０重量部以上では耐水性が低下するため好ましく
ない。またこのものを含有するエポキシ樹脂組成物の硬
化温度は６０〜２５０℃であり、好ましくは１００〜２
００℃の範囲である。

また、本発明の一般式［Ｉ］で表される１−アルキル−
２−フェニルイミダゾール化合物は他の硬化剤、例えば
フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、４−メ
チル−ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチル−３，６−
ニンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、ピロメリ
ット酸無水物、トリメリット酸無水物などのポリカルボ
ン酸無水物、メタフェニレンジアミン、ンアミノジフェ
ニルメタンなどの芳香族アミン、フェノール樹脂、ノボ
ラック樹脂、ジシアンジアミド、トリフェニルホスファ
イトフェノールメルカプタン、第４級アンモニウム塩な
どと併用しても使用できる。この場合、本発明の一般式
［Ｉ］で表される１−アルキル−２−フェニルイミダゾ
ール化合物の使用量はエポキシ樹Ｎ￥１１００重量部に
対して０．１−１０重量部である。

本発明の一般式［Ｉ］で表される１−アルキル−２−フ
ェニルイミダゾール化合物は特開昭５９−８４８７３や
特願昭６１−３７６４６の明細書記載の方法により一般
式［Ｉ］ ％式％［］ （式中、Ｒ１は前記に同じ） で表されるＮ−アルキル−エチレンジアミンと一般式［
■コ （式中、Ｒ１は前記に同じ） で表わされるニトリル化合物から得られるイミダシリン
化合物を、脱水素触媒を用いて脱水素することにより容
易に得られる。かかるイミダシリン化合物は一般式［Ｉ
Ｖ］ に１ （式中、Ｒ１およびＲ′は前記に同じ）で表される化合
物である。

前記イミダシリン化合物の脱水素反応条件は特に限定的
ではなく、公知の条件を採用できる。脱水素触媒として
はラネーニッケル、安定化ニッケル、ギ酸ニッケルなど
が挙げられ、イミダシリン化合物に対して１−１０重量
％用いることができる。また反応温度は好適には１５０
〜２５０℃である。

本発明の１−アルキル−２−フェニルイミダゾニルを含
有するエポキシ樹脂組成物は顔料、可塑剤、充填剤、あ
るいはモノエポキシドのごとき稀釈剤と併用しても使用
できる。

また本エポキシ樹脂組成物は抵抗器、コンデンサ、ダイ
オード、トランジスタ、などの絶縁封止用塗料、接着剤
、注型材料や、エポキシ樹脂組成物を適当な繊維物質に
含浸させて得られる積層物（含浸エポキシ）の製造等に
使用することができる。

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

合成例Ｉ Ｎ−エチルエチレンジアミン２８５９、ベンゾニトリル
３３３ｇ、酢酸亜鉛２１ｇを１７２のオートクレーブに
仕込み、温度２２０〜２３０℃、反応圧力３０〜２０　
ｋｇ／ｃｚ”の条件下、生成するアンモニアガスを廃ガ
ス導管を経て放出しながら反応を行った。反応後反応混
合物を真空で蒸留することによりｌ−エチル−２−フェ
ニルイミダシリンが得られた。このものに市販の安定化
ニッケルを加え、水素ガスの雰囲気下に２００℃〜２２
０℃に加熱して脱水素反応を行った。反応終了後、反応
物中の触媒を濾別除去し、真空蒸留することによりｌ−
エチル−２−フェニルイミダゾールを得た。沸点１４０
〜１４３℃／　２　、５　ａｖ＋Ｈｇ。

合成例２ 合成例１のＮ−エチル−エチレンジアミンをＮ−ブチル
−エチレンジアミン３２３ｇに変えた以外は合成例１と
同様に反応を行い１−ブチル−２−フェニルイミダゾー
ルを得た。

得られたｌ−ブチル−２−フェニルイミダゾール物性値
を以下に示した。

沸点１４３〜１４６℃／２ＩＩｌｌｌＨｇＭＲ ０，８５〜０．９５　　　　ｄ　　　　３ＨＣＨ，−１
，０５〜１．９５　　　ｔｓ　　　　４ＨＣＨｔ−３，
８〜４．１　　　　ｔ　　　　２ＨＮＣＨ＊−７，７，
１ｓ　　２ＨＨ罵Ｈ ７，２〜７．８　　　　　　鵬　　　　　５ＨＨ−くζ
〉〉実施例！、２及び比較例１，２．３．４エピコート
８２８（２，２−ビス（４−オキジフェニル）プロパン
のジグリシジルエーテル）１０重量部と各種イミダゾー
ル類０．５重量を室温で３分間撹拌混合し、エポキシ樹
脂との配合の容易さを検討した。

イミダゾールとしてはｌ−エチル−２−フェニルイミダ
ゾール（ＩＥ２Ｐｈ１ｍＸ実施例１）、■＝ニブチル−
２−フニニルイミダゾールＩＢ２ＰｈｌＩｌ）（実施例
２）、２−フェニルイミダゾール（２ＰｈＩｍＸ比較例
１）、ｌ−メチル−２−メチルイミダゾール（ＩＭ２Ｍ
ＩｓＸ比較例２）、２−エチルー４−メチルイミダゾー
ル（２Ｅ４ＭＩｍＸ比較例３）、２−メチルイミダゾー
ル（２ＭＩＩＩＩＸ比較例４）を用いた。

結果を表！に示した。

表１から明らかなように実施例で用いた本発明のｌＢ２
Ｐｈ１ｍ１１Ｂ２Ｐｈｌ−は、比較例で用いた２Ｐｈｌ
ａ、１Ｍ２Ｍ１ｍ、２Ｅ４ＭＩｍ、２Ｍｌ−に比べて、
すみやかに溶解し配合が容易であった。

実施例３．４および比較例５．６ エポキシ樹脂としてエピコート８２８の１００重量部、
イミダゾール類の４重量部を室温で３０分間撹拌混合し
て得られたエポキシ樹脂組成物の可使時間を評価し、さ
らに該組成物を６０℃で６時間、１５０℃で４時間硬化
して得られた硬化物のガラス転移温度、体積抵抗、吸収
率、耐薬品性を評価した。

イミダゾールとしてはＩＥ２ＰｈＩｓ（実施例３）、ｌ
Ｂ２Ｐｈ１ｍ（実施例４）、１Ｍ２Ｍｌ５（比較例５）
および２　Ｅ　４　Ｍ　Ｉ　ｍ（比較例６）を使用した
。

結果を表２に示した。

表２中、可使時間は２５℃において初期粘度が２倍とな
るに要した時間を表す。

吸収率は２４℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加
割合（％）を表す。

耐薬品性は２４℃の５％硫酸、５％水酸化ナトリウム、
あるいはメタノール溶液中に２４時間浸漬した後の重量
増加割合（％）として表した。

表２から明らかなように本発明のＩＥ２Ｐｈ１ｍ１１Ｂ
２Ｐｈ１ｍを用いたエポキシ樹脂組成物は可使時間が長
く、硬化物は耐水性、耐薬品性に優れていた。

実施例５．６および比較例７．８ エポキシ樹脂としてエピコート８２８の１００重量部、
４−メチルへキサヒドロフタル酸無水物（４ＭＨＨＰＡ
）の８６重量部、イミダゾール類の１重量部を室温で３
０分間撹拌混合して得られたエポキシ樹脂組成物を８０
℃で３時間、１５０℃で４時間硬化して得られた硬化物
の体積抵抗、熱変形温度、煮沸吸収率を評価した。

イミダゾールとしてはＩＥ２Ｐｈ１ｍ（実施例５）、Ｉ
Ｂ２Ｐｈ１ｍ（実施例６）、１Ｍ２ＭＩｍ（比較例７）
および２Ｅ４Ｍ１１（比較例８）を使用した。

結果を表３中に示した。

表３中、煮沸吸収率は１００℃の水中に２４時間浸漬し
た後の重量増加割合（％）を表す。

表３から明らかなように本発明のＩＥ２Ｐｈｌｅ。

ｌＢ２Ｐｈ１＋＋＋を用いて得られる硬化物は耐水性に
優れていた。

発明の効果 本発明の１−アルキル−２−フェニルイミダゾールはエ
ポキシ樹脂との相溶性が良く、かつ低温で低粘度の液性
を示すためエポキシ樹脂との配合が非常に容易である。

本発明の１−アルキル−２−フェニルイミダゾールを含
有するエポキシ樹脂組成物は可使時間が長く、硬化物は
耐水性、耐薬品性に優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式［ I ］ ▲数式、化学式、表等があります▼［ I ］ （式中、Ｒ＾１は炭素数１〜６のアルキル基を示す。 Ｒ＾２は水素または炭素数１〜４のアルキル基を示す。 ） で表わされる１−アルキル−２−フェニルイミダゾール
   を含有することを特徴とするエポキシ樹脂用硬化剤。