[发明专利]含磷和氮的环氧树脂

说明书

技术领域

本发明涉及分子骨架中含有磷原子和氮原子的无卤阻燃性环氧树脂、以该环氧树脂为必要成分的环氧树脂组合物、以及通过使该环氧树脂组合物固化而形成的环氧树脂固化物。

背景技术

环氧树脂的阻燃化以往就如以四溴双酚A为原料的溴化环氧树脂所代表的那样，是通过卤化来进行的。但是，在使用卤化环氧树脂的情况下，所存在的问题是固化物在燃烧时可以看到因热解反应而生成强毒性的卤化物。对此，近年来，利用磷化合物的无卤阻燃技术得到了研究，提出了将专利文献1～专利文献4中公开的磷化合物进行应用的提案。但是，由于这些磷化合物与环氧树脂或溶剂的溶解性低，难以配合于环氧树脂中或溶解于溶剂中来使用，因而正如专利文献5～专利文献10中所公开的那样，通过预先与环氧树脂类反应而作为含磷环氧树脂、含磷酚树脂赋予溶剂溶解性后再使用。专利文献13虽然记载着核体数为3～8的酚醛清漆型环氧树脂，但它涉及的是耐热性和浸渍性，对于阻燃性既没有任何公开，也没有给出任何暗示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭47-016436号公报

专利文献2：日本特开昭60-126293号公报

专利文献3：日本特开昭61-236787号公报

专利文献4：日本特开平05-331179号公报

专利文献5：日本特开平04-11662号公报

专利文献6：日本特开2000-309623号公报

专利文献7：日本特开平11-166035号公报

专利文献8：日本特开平11-279258号公报

专利文献9：日本特开2001-123049号公报

专利文献10：日本特开2003-040969号公报

专利文献11：日本特开2002-194041号公报

专利文献12：日本特开2007-126683号公报

专利文献13：日本特开昭62-064821号公报

非专利文献

非专利文献1：西泽仁著“ポリマ一の難燃化(聚合物的阻燃化)”p60、p1661992年大成社

发明内容

发明所要解决的课题

利用磷化合物来进行的阻燃化如果想要进一步提高阻燃性，就只有提高磷含有率，因而分子量增大，交联密度下降，而且必须使用昂贵的含磷化合物。对此，本发明人着眼于非专利文献1中所记载的磷和氮对阻燃性的协同作用，提出了国际公开第2008/143309号的申请。其使用胺化合物作为氮化合物，通过导入氮而可以提高阻燃性。但是，由于环氧树脂与胺化合物会进行反应，所以如果要提高氮的导入量，则与提高磷含有率的情况同样，分子量增大，树脂粘度增高，因而就要求进一步提高浸渍性等。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明人对各种含氮化合物进行了深入的研究，结果发现，在环氧树脂中导入了三聚氰酸的含有磷和氮的环氧树脂的物性变得显著良好，由此完成了本发明的第1实施方式。另外，作为本发明的第2实施方式，还发现通过使用在环氧树脂中具有特定的分子量分布的酚醛清漆型环氧树脂和三聚氰酸合成含磷和氮的环氧树脂，即使显著降低磷含有率，也可以获得阻燃性，而且含磷和氮的环氧树脂的固化物物性良好，由此完成了本发明。

即，本发明涉及：

(1)一种分子内含有磷和氮的环氧树脂(A)，其是通过使下述通式(1)表示的磷化合物和三聚氰酸和环氧树脂类(a)反应而得到的，

式中，R₁和R₂表示碳原子数为1～6的烃基，可以相同也可以不同，也可以与磷原子一起使R₁、R₂形成环状结构，n表示0或1，而且X表示氢原子或通式2，

式中，A表示碳原子数为6～20的亚芳基和/或三基(triyl group)。

(2)根据上述(1)所述的分子内含有磷和氮的环氧树脂(A)，其是通过使上述通式(1)表示的磷化合物和三聚氰酸和环氧树脂类(a)反应而得到的，其特征在于：作为环氧树脂类(a)，必须使用酚醛清漆型环氧树脂(b)，该酚醛清漆型环氧树脂(b)具有在凝胶渗透色谱的测定中，二核体含有率为15面积％以下，三核体含有率为15面积％～60面积％，而且数均分子量为350～700的分子量分布；其中，

凝胶渗透色谱的测定条件是：