[发明专利]热固化性树脂组合物

说明书

本发明的目的在于提供一种即使使用碳化二亚胺化合物，也不产生游离异氰酸酯，而得到具有高耐热性的固化树脂的热固化性树脂组合物。本发明的目的还在于提供一种可降低固化温度，且可在短时间进行固化，所得固化树脂的玻璃转变温度也高的热固化性树脂组合物及其固化树脂。本发明是一种含有(A)环氧树脂(A成分)以及(B)环状碳化二亚胺化合物(B成分)和/或(b)下述式(b‑i)(式中，Ar¹~Ar⁴分别独立为可被取代基取代的亚苯基或萘‑二基)表示的多元胺系固化剂(b成分)的热固化性树脂组合物，该环状碳化二亚胺化合物(B成分)包含具有1个碳化二亚氨基、且其第一氮与第二氮通过键合基团键合的下述式(B‑i)(式中，Q为作为脂肪族基、脂环族基、芳香族基或它们之组合的2~4价的键合基团，也可包含杂原子、取代基)表示的环状结构，形成环状结构的原子数为8~50。

技术领域

本发明涉及含有环氧树脂和环状碳化二亚胺(Carbodiimide)的热固化性树脂组合物。本发明还涉及将环状碳化二亚胺用于热固化性树脂组合物的固化剂或固化促进剂的方法。

而且，本发明涉及含有环氧树脂和多元胺系固化剂的热固化性树脂组合物和使其固化而得的固化树脂。

背景技术

热固化性树脂组合物根据树脂的特性而被利用于广泛的用途。其中，由于生产性、成本、可靠性等平衡优异或电绝缘性也优异，故环氧树脂大多以电气·电子领域或汽车·航空器领域等为中心加以使用。

并且，为了更有效地活用环氧树脂的特性，正研究导入有各种官能基的环氧树脂、包含它们之组合物。尤其是在半导体密封材料或碳纤维复合材料等中，伴随其高性能化、小型化，作为环氧树脂的特性，正寻求高耐热性或与其它构件的粘合性、加工时的高流动性等。

为了解决所述课题，提案了在环氧树脂中配合碳化二亚胺化合物的方法(专利文献1~5)。通过配合碳化二亚胺化合物，确认到提高与其它构件的粘合性而不易产生剥离的效果或流动性高且成形性优异的效果。然而，确保这样特性的同时所得固化树脂的耐热性不够充分。而且，作为环氧树脂的固化剂，虽使用胺化合物、酸酐、酚醛树脂等，但联合使用碳化二亚胺化合物的情况，由于与这些化合物反应，通过固化时的高温处理，生成源自碳化二亚胺的游离异氰酸酯，故有时会产生操作环境的限制或其它构件劣化的问题。

另一方面，作为不生成游离异氰酸酯的碳化二亚胺化合物，提案了环状碳化二亚胺化合物(专利文献6)。通过使用环状碳化二亚胺化合物，虽确认到可抑制游离异氰酸酯的产生，但关于环氧树脂，从耐热性等的观点来看尚未进行充分的研究。

另一方面，已知固化树脂会因其固化中所用的固化剂不同而大幅影响固化树脂的特性，为了更有效地活用环氧树脂的特性，正研究各种的固化剂。作为所述环氧树脂的固化剂，使用多胺、酸酐、咪唑类等，尤其是由于胺系固化剂种类丰富、根据用途的选择容易，故最常被使用。作为胺性固化剂，例如可列举：脂肪族多胺、脂环式多胺、芳香族多胺等。通过正确选择这些的胺系固化剂，热固化性树脂组合物的机械性和物理特性可得到关于多数用途所期望的性能。

近年来，伴随固化树脂的需要扩大与周边技术的发展，变成进一步寻求高耐热性、加热时的速固性、在比较低的温度下的固化特性等。尤其是从对树脂的损害或使用设备的限制来看，正研究以比较低的温度进行固化，而得到高耐热性的胺系固化剂。

通常，胺系固化剂罐藏期短，例如专利文献7中所记载的胺系固化剂与环氧树脂的混合物的情况，即使在摄氏10℃的低温环境下时，在50~70分钟左右也产生凝胶化现象。

相对于此，在专利文献8中记载了：通过使用含有聚乙烯胺的胺系固化剂，得到罐藏期长的热固化性树脂组合物。另一方面，聚乙烯胺必须是200℃左右的高固化温度，故导致产生环氧树脂的热劣化容易进行，热固化时的固化收缩率增大等的问题点。

如上所述，长期期待着：具有高耐热性、加热时的速固性、在比较低的温度下的固化特性，以操作的观点来看具有充分的罐藏期的热固化性树脂组合物。