[发明专利]环氧树脂、其制造方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的液态多官能环氧树脂、其制造方法及其用途。

背景技术

液态环氧化合物由于其溶剂可溶性和机械物性高而被作为各种用途的粘合剂使用。作为代表性的液态环氧树脂为：乙二醇缩水甘油醚、丙二醇缩水甘油醚、甘油缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、环己烷二甲醇缩水甘油醚、将环己烷二甲醇等脂肪族醇等进行缩水甘油化而成的物质等。而且，还报告有双酚A型的环氧树脂和间苯二酚型的环氧树脂等具有芳香族结构的液态化合物。

一般情况下，作为液态环氧树脂，可列举以低分子量的2官能环氧树脂为主的树脂，然而，只要是脂肪族醇，例如甘油缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚等多官能羟基烷烃的缩水甘油醚化合物为液态，且具有参与固化的3个以上的官能团，采用3维结构，就可以用作赋予良好的耐热性、机械物性的反应性稀释剂。

然而，为了进一步提高耐热性、机械物性，优选多官能团结构、具体来讲官能团数为4个以上的羟基烷烃的缩水甘油醚化合物(专利文献1)。作为这种缩水甘油醚化合物，在专利文献3中记载有二季戊四醇六缩水甘油醚。

正因为如此，正在寻求维持基于液体状态的稀释效果，并且同时兼备与对耐热性、机械特性产生影响的固化交联相关的多官能结构，然而，当从这些观点来看时，很少有在室温下是液体的多官能液体环氧树脂的报告。而且，虽然有报告，但是报告的是必须经由烯烃氧化这样的多阶段反应的合成法(专利文献2)。

专利文献1：日本特开2004-231787号公报

专利文献2：日本特开2003-246835号公报

专利文献3：日本特开2003-128838号公报

发明内容

从这种观点来看，本发明的目的在于提供一种环氧树脂，所述环氧树脂通过同时兼备液态及多官能结构，可以适用于各种用途。

本发明人为了解决上述课题而进行潜心研究的结果，完成了本发明。即，本发明涉及：

(1)一种环氧树脂，其是将下式(1)表示的二季戊四醇进行缩水甘油化而得到的环氧树脂，其特征在于，在得到的环氧树脂的6官能团(HG)和5官能团(LG)的摩尔数中，相对于(HG)和(LG)的总摩尔数的(HG)的摩尔数HG/(HG+LG)为0.05～0.9。

(1)

(2)如上述(1)记载的环氧树脂，其中，得到的环氧树脂的环氧当量是100～150g/eq.。

(3)一种环氧树脂的制造方法，其是在碱金属氢氧化物的存在下、使下式(1)表示的二季戊四醇和表卤醇反应、从而制造环氧树脂的方法，其特征在于，作为反应活化剂，使用选自非质子性极性溶剂、季铵盐或季鏻盐构成的族中的1种以上。

(1)

(4)如上述(3)所述的环氧树脂的制造方法，其中，所述反应活化剂是非质子性极性溶剂，表卤醇和非质子性极性溶剂的比例是0.5≤(表卤醇)/(非质子性极性溶剂)≤4，反应温度为40℃以上。

(5)如上述(3)所述的环氧树脂的制造方法，反应活化剂是季铵盐或者季鏻盐，使用二元或三元醇类作为反应溶剂。

(6)一种环氧树脂组合物，其含有上述(1)或(2)记载的环氧树脂和固化剂。

(7)一种固化物，其是将上述(6)记载的环氧树脂组合物固化而得到的。

本发明的环氧树脂由于将6官能的多官能环氧树脂作为主要成分，而且在室温下是液态，所以有效用于各种用途的液态环氧树脂。

例如，含有本发明环氧树脂的环氧树脂组合物可用于反成形材料、浇铸材料、层压材料、涂料、粘合剂、抗蚀剂等广泛的用途。

具体实施方式

本发明的环氧树脂是将式(1)表示的二季戊四醇缩水甘油化而得到的。缩水甘油化的方法可以例示通常已知的具有羟基的化合物和表卤醇的反应，但由于醇性羟基和表卤醇的反应性低，所以必须增加作为催化剂的碱金属氢氧化物的使用量，或提高反应温度。为了避免这种操作性的降低，优选在碱金属氢氧化物的共存下使二季戊四醇和表卤醇反应的反应中，使用选自非质子极性溶剂、季铵盐或者季鏻盐组成的族中的一种以上作为反应活化剂。

(1)

在这种反应中，碱金属氢氧化物可以利用其固体物质，也可以使用其水溶液。使用水溶液时也可以使用如下方法：在将该碱金属氢氧化物的水溶液连续添加到反应体系内的同时，在减压或常压下，使水和表卤醇连续地流出，进一步进行分液，除去水，使表卤醇连续地回到反应体系内。碱金属氢氧化物的使用量相对于式(1)中表示的化合物的羟基1当量通常为1.1～20摩尔，优选1.4～10.0摩尔。