JPH0156085B2 - - Google Patents
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- JPH0156085B2 JPH0156085B2 JP881881A JP881881A JPH0156085B2 JP H0156085 B2 JPH0156085 B2 JP H0156085B2 JP 881881 A JP881881 A JP 881881A JP 881881 A JP881881 A JP 881881A JP H0156085 B2 JPH0156085 B2 JP H0156085B2
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- solvent
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光硬化型プリプレグテープを製造す
るために用いられるワニスの製造方法に関するも
のである。一般に、光硬化型プリプレグテープ
は、物品に巻回し、光照射する事によつて完全硬
化するので熱容量の大きい物品のバインド処理に
好適である。また加熱を不適当とする物品等にも
有効である。本発明は、このようなプリプレグを
製造するために用いられるワニス組成物の製造方
法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a varnish used for producing a photocurable prepreg tape. In general, a photocurable prepreg tape is completely cured by winding it around an article and irradiating it with light, so it is suitable for binding articles with a large heat capacity. It is also effective for items for which heating is inappropriate. The present invention relates to a method for producing a varnish composition used to produce such a prepreg.
光硬化型プリプレグは、ガラステープなどの基
材に光硬化性ワニスを含浸させて作る事ができ
る。この場合プリプレグとして必要な特性は(1)プ
リプレグテープの表面はベトツキが無く、又しな
やかで物品に対して巻回した際に十分に締め付け
る事が出来る事など加工作業性に優れている事。
(2)光照射した際には迅速に硬化し、その硬化物は
機械的性質(耐クリープ性、強度等)及び耐熱性
さらには耐油性等にも優れている事。(3)また当然
であるが低廉である事が要請される。この様な要
請をすべて満足するプリプレグを作るには、優れ
た光硬化性ワニスを開発する事が極めて重要であ
る。 Photocurable prepreg can be made by impregnating a base material such as glass tape with photocurable varnish. In this case, the properties required for the prepreg are (1) the surface of the prepreg tape is non-sticky and has excellent processing workability, such as being flexible and able to be sufficiently tightened when wrapped around an article.
(2) It cures quickly when exposed to light, and the cured product has excellent mechanical properties (creep resistance, strength, etc.), heat resistance, and oil resistance. (3) Naturally, it is also required to be inexpensive. In order to produce a prepreg that satisfies all of these requirements, it is extremely important to develop an excellent photocurable varnish.
本発明者らは鋭意研究した結果、上述の要請を
高水準で満たす光硬化型プリプレグ用のワニスの
製造方法を開発するに至つた。 As a result of intensive research, the present inventors have developed a method for producing a varnish for photocurable prepreg that satisfies the above-mentioned requirements to a high level.
即ち本発明はポリビニルホルマール又はフエノ
キシ樹脂又は両者の混合ポリマー10〜40phrを配
合したエポキシ樹脂を150〜230℃の温度下で作用
させた後、溶剤の存在下で、1エポキシ当量に対
して0.7〜1.2当量の(メタ)アクリル酸及び少量
の重合禁止剤とエポキシ開環触媒を配合し、酸価
10以下になるまで反応させた後、光増感剤0.05〜
5重量%配合してなる光硬化型プリプレグテープ
用ワニス組成物の製造方法を骨子とするものであ
る。 That is, in the present invention, after reacting an epoxy resin containing 10 to 40 phr of polyvinyl formal or phenoxy resin or a mixed polymer of both at a temperature of 150 to 230°C, in the presence of a solvent, 0.7 to 40 phr per 1 epoxy equivalent is reacted. Blend 1.2 equivalents of (meth)acrylic acid, a small amount of polymerization inhibitor, and an epoxy ring-opening catalyst to reduce the acid value.
After reacting until it becomes 10 or less, add photosensitizer 0.05~
The gist is a method for producing a varnish composition for a photocurable prepreg tape containing 5% by weight.
以下に本発明の構成とワニス製造方法について
説明する。なお本発明で言う光硬化性ワニスとは
光硬化能を有したベースレジンを揮発性の溶剤に
溶解したものを指し、塗装分野で多数の文献があ
る光硬化性塗料とは別のものである。即ち塗装分
野で用いられる光硬化性塗料は不飽和プレポリマ
ー/モノマー系から成る無溶剤タイプのものであ
り、該組成物そのものをガラス基材に含浸して
も、前記した様なプリプレグ状態は得られないか
らである。 The structure and varnish manufacturing method of the present invention will be explained below. Note that the photocurable varnish referred to in the present invention refers to a base resin with photocurable ability dissolved in a volatile solvent, and is different from the photocurable paint, which has many documents in the painting field. . That is, the photocurable paint used in the painting field is a solvent-free type consisting of an unsaturated prepolymer/monomer system, and even if the composition itself is impregnated into a glass substrate, the prepreg state described above cannot be obtained. This is because it cannot be done.
本発明はエポキシアクリレーを特定の線状高分
子で変性したベースレジンを揮発性溶剤に溶解し
て成るワニス組成物を対象としている。ここでエ
ポキシアクリレートについて説明を加えると、該
レジンは分子中に2個以上のエポキシ基を有する
いわゆるエポキシ樹脂にアクリル酸又はメタクリ
ル酸を付加させたビニルエステルを指し、エポキ
シ樹脂としては例えば垣内弘著、「エポキシ樹脂」
昭和45年9月30日発行、昭晃堂発行に記載されて
いるものは特別な制限なしに用いる事が出来る。
かかるエポキシアクリレートは高粘稠〜半固体状
のプレポリマーであり、該プレポリマーをベース
としたワニスからは良好なプレプレグを作る事は
出来ない。その理由としては、プレプレグの状態
でベトツキが有り著しく作業性が悪い。又接着力
が低く、プリプレグテープがばらけるなどの欠点
があるためである。本発明者らは、かかる欠点を
改善するには線状高分子を一部ブレンドすれば良
い事の知見を得た。然しながら、線状高分子の多
くはエポキシアクリレートとの相溶性が乏しくワ
ニスとした際に分離してしまう事、又プリプレグ
化した際に白濁状になり、光硬化能が著しく低下
するなどの事態に至る事が多々あつた。この様な
事情の下で鋭意検討を続けた結果、本発明者らは
ポリビニルホルマール又はフエノキシ樹脂のよう
に極性が大きく且つ分子中に水酸基のような官能
基を有した線状高分子をエポキシアクリレートと
ブレンドしたワニスが比較的良好なプリプレグを
形成した事を見いだした。しかし、このような線
状高分子を用いると、ワニスは長基の内には相分
離を徐々に起こし(約10〜14日間で外見上ゲル化
状になる)基材に含浸しなくなる。そこで本発明
者らはさらに検討を進めた結果、本発明に至つ
た。この様な現象はポリビニルホルマールを用い
た場合に著しい。また、いずれのブレンド系でも
光硬化物に於いては、完全な三次元網目構造体で
はなく、言わば橋かけ高分子と線状高分子が共存
した集合体と言うものであり例えば抽出操作を行
えば線状高分子は抽出される。これは耐薬品性な
どの面で不利になるし、また硬化物系の橋かけ密
度の低下による高温下での弾性率の低下の面でも
要改善点がある。即ちポリビニルホルマール又は
フエノキシ樹脂をエポキシ樹脂とあらかじめ所定
温度下で作用させた前記作用物以下(A)というを用
いて合成したエポキシアクリレート以下(B)という
をベースとしたワニスは相分離が防止でき長期に
わたつて安定なワニスとする事ができ、且つ硬化
物の特性例えば高温での弾性率が大きく、ブレン
ド物より優れたものとなる。これは上記Aを出発
原料とした事による変性効果として線状高分子と
プレポリマー間に化学的結合が起生した事による
と考えられる。その根拠としてはゴム弾性率の増
加が指摘される。 The present invention is directed to a varnish composition prepared by dissolving a base resin in which epoxy acrylate is modified with a specific linear polymer in a volatile solvent. To explain epoxy acrylate here, the resin refers to a vinyl ester obtained by adding acrylic acid or methacrylic acid to a so-called epoxy resin having two or more epoxy groups in the molecule. ,"Epoxy resin"
Issued on September 30, 1970, published by Shokodo, those listed can be used without any special restrictions.
Such epoxy acrylates are highly viscous to semi-solid prepolymers, and good prepregs cannot be made from varnishes based on these prepolymers. The reason for this is that the prepreg is sticky and has extremely poor workability. This is also because the adhesive strength is low and the prepreg tape tends to come apart. The present inventors have found that in order to improve this drawback, it is sufficient to partially blend a linear polymer. However, many linear polymers have poor compatibility with epoxy acrylates, causing them to separate when made into varnishes, and when made into prepregs, they become cloudy and their photocuring ability is significantly reduced. Many things happened. As a result of intensive studies under these circumstances, the present inventors discovered that linear polymers such as polyvinyl formal or phenoxy resin, which are highly polar and have functional groups such as hydroxyl groups in their molecules, can be used as epoxy acrylate. It was found that a varnish blended with varnish formed a relatively good prepreg. However, when such a linear polymer is used, the varnish gradually undergoes phase separation within the long groups (it becomes gelled in appearance in about 10 to 14 days) and is no longer impregnated into the substrate. Therefore, the present inventors conducted further studies and as a result, arrived at the present invention. Such a phenomenon is remarkable when polyvinyl formal is used. In addition, in any blend system, the photocured product is not a complete three-dimensional network structure, but rather an aggregate in which crosslinked polymers and linear polymers coexist; For example, linear polymers are extracted. This is disadvantageous in terms of chemical resistance, etc., and there is also a need for improvement in terms of a decrease in elastic modulus at high temperatures due to a decrease in crosslinking density of the cured product system. In other words, varnishes based on epoxy acrylate (B) synthesized using polyvinyl formal or phenoxy resin reacted with epoxy resin at a predetermined temperature (A) can prevent phase separation and last for a long time. The varnish can be made stable over a long period of time, and the properties of the cured product, such as a high elastic modulus at high temperatures, are superior to blends. This is thought to be due to the chemical bonding between the linear polymer and the prepolymer occurring as a modification effect due to the use of A as a starting material. The basis for this is an increase in rubber elastic modulus.
次にポリビニルホルマールとフエノキシ樹脂及
びそれらの配合量について説明する。ポリビニル
ホルマールを用いたワニスからのプリプレグはそ
の硬化物が可撓性に富んだ強靭なものとなる。一
方フエノキシ樹脂を用いた場合は、非常に硬度の
高い硬質硬化物となる。従つて用途と目的に応じ
て両樹脂の選定を行えば良いし、また併用すれば
さらにバラエテイーに富んだ硬化物を調整するの
に便利である。これらの線状高分子の配合はエポ
キシ樹脂に対し10〜40phrの範囲内で選定するの
が良い。10phrより配合が少ない場合には、最終
的に製造されるプリプレグは表面にベタ付きなど
が生じやすい傾向となり好ましくない。一方
40phr以上に配合するとワニスの粘度が著しく高
くなり、溶媒希釈度を大きくする必要が生じ固形
分の少ないワニスとなり好ましくない。 Next, polyvinyl formal, phenoxy resin, and their blending amounts will be explained. A prepreg made from a varnish using polyvinyl formal has a cured product that is highly flexible and strong. On the other hand, when phenoxy resin is used, a hard cured product with extremely high hardness is obtained. Therefore, both resins can be selected depending on the use and purpose, and if they are used together, it is convenient to prepare a wide variety of cured products. The blending ratio of these linear polymers to the epoxy resin is preferably selected within the range of 10 to 40 phr. If the blending amount is less than 10 phr, the final prepreg produced tends to have stickiness on the surface, which is not preferable. on the other hand
If it is blended in an amount of 40 phr or more, the viscosity of the varnish becomes extremely high, making it necessary to increase the degree of dilution of the solvent, resulting in a varnish with a low solid content, which is not preferable.
前記作用物(A)の調整は次のようにして行なわれ
る。通常のワニス製造釜に仕込まれたエポキシ樹
脂を撹拌しながら徐々にポリビニルホルマール又
はフエノキシ樹脂を添加し溶解させる。この場合
前記高分子は粉末状或はペレツト状の固体で供し
ても良いし、それらをあらかじめ溶媒で溶かした
溶媒状のものを供しても良い。前者の場合は内容
物を徐々に昇温させ均一溶解させる。後者の場合
は昇温しながら溶媒を留去せしめる。而して均質
溶解させながら昇温し、最終的には150〜230℃の
高温下で通常数時間加熱を続け上記Aが調整され
る。 The preparation of the agent (A) is carried out as follows. Polyvinyl formal or phenoxy resin is gradually added to and dissolved in the epoxy resin charged in a conventional varnish production pot while stirring. In this case, the polymer may be provided in the form of a solid powder or pellet, or it may be provided in the form of a solvent in which it is preliminarily dissolved in a solvent. In the former case, the contents are gradually heated to uniformly dissolve. In the latter case, the solvent is distilled off while increasing the temperature. The temperature is raised while homogeneously dissolving the mixture, and finally, heating is continued for several hours at a high temperature of 150 to 230°C to prepare the above A.
この様にして得るAはエポキシ樹脂(a)、線状高
分子(b)、及びaとbの部分反応物(c)の混合系とな
つたものである。作用さす温度が150℃より低温
であると最終的に得られるワニスは、既述したブ
レンド系と類似した傾向になり好ましくない。一
方230℃より高温にした場合はエポキシ樹脂どう
しの反応が起こり、ゲル化の恐れがあり好ましく
ない。従つて特に好適には160〜210℃で3〜5時
間作用させるのが良い。而して得られるAは前記
のようにa、b及びcの混合物である。ここでA
の混合物の状況について加えられた検討結果を述
べる。一例としてビスフエノールA型エポキシ樹
脂(シエル化学 商品名エピコート828、分子量
約380、エポキシ当量約190)100gとポリビニル
ホルマール(PVF)(チツソ社、商品名ビニレツ
クFのEタイプ分子量約43000)30gを190℃で4
時間作用させたAについて、PVFにし貧溶媒で
あり、且つエピコート828に対しては良溶媒であ
るメタノールを加え、PVFを沈澱させ、この沈
澱物をメタノールで十分に洗滌し、真空乾燥し
た。このようにして処理した沈澱物の重量は約7
gの増量を示した。次いで、該沈澱物をさらにエ
ポキシ樹脂の強力な溶媒であるメチルエチルケト
ンを用い抽出操作を施したところ、約5gのエピ
コート828が抽出された。これらの事実は、作用
物Aが前記したようにa、b、cの混合物である
事を示すと共に沈澱物であるPVF中には、かな
りの量のエポキシ樹脂が含有された状態にある事
を示している。高分子溶液論の示すところでは、
巨大分子である高分子は濃厚溶液中では、からみ
合い結合を形成し、このからみ合いは簡単にはと
きほぐせないものである。本発明に係るこの作用
物(A)に於いても、このようなからみ合いが巨大分
子であるPVF間及びPVFとプレポリマーである
エポキシ樹脂との間でも生じている事が考えら
れ、それによつて沈澱物中にかなりの量のエポキ
シ樹脂が包含されていた要因であると考えられ
る。このような作用物Aを用いる事によつて、ワ
ニスの構成成分間の親和性が改善され、その結
果、相溶性の良好な光硬化性ワニスが製造される
と考えられる。以上のようにして調整した作用物
Aは次いで約100℃程度の温度まで降温し、次に
述べる溶媒を加え、低粘度化し、同時にメタ(ア
クリル)酸を配合し、エポキシアクリレートを合
成する。該溶媒としては上記特定の線状高分子が
PVFの場合には、特に芳香族炭化水素(例えば、
ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、エチ
ルベンゼン、ジエチルベンゼン、及びイソプロピ
ルベンゼンなど)80〜60重量部とアルコール(例
えば、メタノール、エタノール、n―プロパノー
ル、イソ―プロパノール、n―ブタノール、イソ
―ブタノール、第2―ブタノール、及びn―アミ
ルアルコールなど)20〜40重量部の混合溶媒を用
いるのが良い。芳香族炭化水素単独又はアルコー
ル単独では、作用物Aを均質溶解する事ができな
い。しかし、前記組成範囲内の混合溶媒にすれば
均質溶液化する事ができる。 A thus obtained is a mixed system of an epoxy resin (a), a linear polymer (b), and a partial reactant of a and b (c). If the operating temperature is lower than 150° C., the varnish that is finally obtained will have a tendency similar to that of the blend system described above, which is not preferable. On the other hand, if the temperature is higher than 230°C, the epoxy resins will react with each other, which may cause gelation, which is not preferable. Therefore, it is particularly preferable to carry out the reaction at 160 to 210°C for 3 to 5 hours. The thus obtained A is a mixture of a, b and c as described above. Here A
This section describes the results of the study on the situation of mixtures. For example, 100g of bisphenol A type epoxy resin (Ciel Kagaku, trade name Epicote 828, molecular weight approx. 380, epoxy equivalent weight approx. 190) and 30g of polyvinyl formal (PVF) (Chitsuso Co., Ltd., trade name Vinyretsu F, E type molecular weight approx. 43000). ℃4
For A, which was allowed to react for a long time, methanol, which is a poor solvent for PVF and a good solvent for Epicote 828, was added to precipitate PVF, and this precipitate was thoroughly washed with methanol and dried in vacuum. The weight of the precipitate thus treated is approximately 7
It showed an increase in g. Next, the precipitate was subjected to an extraction operation using methyl ethyl ketone, which is a strong solvent for epoxy resin, and about 5 g of Epicote 828 was extracted. These facts indicate that agent A is a mixture of a, b, and c as mentioned above, and that a considerable amount of epoxy resin is contained in the PVF precipitate. It shows. According to polymer solution theory,
Macromolecules, which are large molecules, form entangled bonds in concentrated solutions, and these entanglements cannot be easily disentangled. In this agent (A) according to the present invention, it is thought that such entanglement also occurs between PVF, which is a macromolecule, and between PVF and the epoxy resin, which is a prepolymer. This is thought to be the reason why a considerable amount of epoxy resin was contained in the precipitate. It is thought that by using such agent A, the affinity between the constituent components of the varnish is improved, and as a result, a photocurable varnish with good compatibility is produced. The temperature of the agent A prepared as described above is then lowered to about 100° C., and the following solvent is added to reduce the viscosity, and at the same time, meth(acrylic) acid is added to synthesize epoxy acrylate. The above specific linear polymer is used as the solvent.
In the case of PVF, especially aromatic hydrocarbons (e.g.
80 to 60 parts by weight of benzene, toluene, xylene, styrene, ethylbenzene, diethylbenzene, and isopropylbenzene, etc.) and alcohol (such as methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, and It is preferable to use 20 to 40 parts by weight of a mixed solvent (butanol, n-amyl alcohol, etc.). Aromatic hydrocarbons alone or alcohols alone cannot dissolve agent A homogeneously. However, if a mixed solvent is used within the above composition range, a homogeneous solution can be obtained.
フエノキシ樹脂を用いた作用物の場合は、上記
混合溶媒の他にケトン類(例えば、アセトン、メ
チルエチルケトン、メチル―n―プロピルケト
ン、メチル―n―ブチルケトン)アセタール類
(例えば、ジオキサン、フルフラール、テトラヒ
ドロフラン)など各種の溶媒を用いる事も可能で
ある。一方PVFを用いた場合には、該ポリマー
の良溶媒として知られている。例えば、ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン等は最初均質なワニスを
与えるが、数時間〜数日内でPVFの析出が起こ
り、ワニスは流動性の無い外見上ゲル化状態を呈
するようになるので好ましくない。また本発明の
ワニスは、プリプレグを製造するに際して溶剤を
揮散させるので、低廉な溶媒を用いる事が必要で
ある。このようなコスト面からも前記したような
芳香族炭化水素とアルコールの組み合せ系は比較
的安価に入手できるので好ましい。 In the case of an agent using a phenoxy resin, in addition to the above mixed solvent, ketones (e.g., acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone) acetals (e.g., dioxane, furfural, tetrahydrofuran) are used. It is also possible to use various solvents such as. On the other hand, when PVF is used, it is known as a good solvent for the polymer. For example, dioxane, tetrahydrofuran, etc. initially give a homogeneous varnish, but precipitation of PVF occurs within several hours to several days, and the varnish appears to be in a gelled state with no fluidity, which is not preferred. Furthermore, since the varnish of the present invention volatilizes the solvent when producing the prepreg, it is necessary to use an inexpensive solvent. In terms of cost, the above-mentioned combination system of aromatic hydrocarbon and alcohol is preferable because it can be obtained relatively inexpensively.
このようにして作用物Aに前記溶媒を加え、低
粘度化したところへ1エポキシ当量に対し0.7〜
1.2当量のメタクリル酸又は/およびアクリル酸
を仕込み変性エポキシアクリレートを合成する。
上記溶媒の加える量は撹拌が順調に行えるように
適宜加減すればよく、通常は50〜200phr仕込め
ば良い。ここで該溶媒の仕込み量を少くする場合
について説明を加えれば例えば前記溶媒としてト
ルエン/n―ブタノール系の混合溶媒を用い変性
エポキシアクリレートを合成する際に反応温度を
高く保てるので反応時間が短くてすみ好都合であ
る。そして最終ワニスの粘度調節時に例えばトル
エン/メタノール系混合溶媒のように低沸点成分
を配合すれば、プリプレグ化が短時間で行え好適
である。 In this way, the above-mentioned solvent was added to the agent A to reduce the viscosity.
A modified epoxy acrylate is synthesized by charging 1.2 equivalents of methacrylic acid and/or acrylic acid.
The amount of the above-mentioned solvent to be added may be adjusted as appropriate to ensure smooth stirring, and usually 50 to 200 phr is sufficient. Here, I would like to explain the case where the amount of the solvent charged is small. For example, when synthesizing modified epoxy acrylate using a toluene/n-butanol mixed solvent as the solvent, the reaction temperature can be kept high, so the reaction time can be shortened. The corner is convenient. When adjusting the viscosity of the final varnish, it is preferable to incorporate a low boiling point component, such as a toluene/methanol mixed solvent, so that the prepreg can be formed in a short time.
変性エポキシアクリレート合成を、前記のよう
に混合溶媒存在下で行う場合には反応条件(温
度、時間)は用いる溶媒の沸点によつて変化する
が通常60〜110℃の温度で行なわれる。この際、
重合禁止剤及びエポキシ開環用触媒を添加し反応
を行う。重合禁止剤としては、例えばハイドロキ
ノン、モノメトキシハイドロキノン、キンヒドリ
ン、硫黄華、ピクリン酸などを0.005〜0.1%添加
すれば良い。また前記触媒としては例えばベンジ
ルジメチルアミン、ベンジルジエチルアミンのよ
うなアミン類又はトリエチルベンジルアンモニウ
ムクロライド、トリメチルベンジルアンモニウム
クロライド、トリエチルベンジルアンモニウムブ
ロマイドのような第4級アンモニウム塩などが好
適であり0.5〜8%の範囲内で添加すれば良い。
而して合成される変性エポキシアクリレートワニ
スには、光増感剤(例えば、ベンゾインメチルエ
ーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン
イソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエ
ーテル等のベンゾインアルキルエーテル、アント
ラキノン、2―メチルアントラキノン等のキノン
化合物)を固形分に対し0.05〜5重量%配合し、
さらにプリプレグ製造時のワニスの含浸、塗布作
業性を良好にするために適宜混合溶媒で希釈すれ
ば良い。なおプリプレグ製作は、該ワニスを例え
ば、ガラス布、ガラステープ又は表面処理剤(ア
クリルシラン、エポキシシラン、アミノシラン)
で化学的処理した処理布、不織布、ロービング系
等に塗布、含浸させ、これを炉中で溶媒を蒸発さ
す事によつて行う。 When the modified epoxy acrylate synthesis is carried out in the presence of a mixed solvent as described above, the reaction conditions (temperature, time) vary depending on the boiling point of the solvent used, but it is usually carried out at a temperature of 60 to 110°C. On this occasion,
A polymerization inhibitor and an epoxy ring-opening catalyst are added to carry out the reaction. As the polymerization inhibitor, for example, 0.005 to 0.1% of hydroquinone, monomethoxyhydroquinone, quinhydrin, sulfur, picric acid, etc. may be added. Further, as the catalyst, amines such as benzyldimethylamine and benzyldiethylamine, or quaternary ammonium salts such as triethylbenzylammonium chloride, trimethylbenzylammonium chloride, and triethylbenzylammonium bromide are suitable. It may be added within the range.
The modified epoxy acrylate varnish thus synthesized contains a photosensitizer (for example, benzoin alkyl ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether, and quinones such as anthraquinone and 2-methylanthraquinone). Compound) is blended in an amount of 0.05 to 5% by weight based on the solid content,
Furthermore, it may be diluted with an appropriate mixed solvent in order to improve the workability of impregnating and coating the varnish during prepreg production. In addition, for prepreg production, the varnish is coated with, for example, glass cloth, glass tape, or a surface treatment agent (acrylic silane, epoxy silane, amino silane).
It is applied and impregnated onto chemically treated cloth, non-woven fabric, roving, etc., and the solvent is evaporated in a furnace.
而して得られるプリプレグは、光照射によつて
硬化さす事が出来、硬化物特性も優れたものが得
られる。この際に使用する光源としては、低圧水
銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、太陽光等の
ように紫外線を有効に発生するものが使用でき
る。以下、本発明を実施例にてさらに具体的に説
明する。 The prepreg thus obtained can be cured by light irradiation, and a cured product with excellent properties can be obtained. As the light source used in this case, those that effectively generate ultraviolet rays can be used, such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, and sunlight. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例 1
撹拌棒、温度計、ガス吹込口、環流器を付設し
た1の四口フラスコにエポキシ樹脂(シエル
社、商品名エピコート―828、分子量約380、エポ
キシ当量約190)95gを入れ100〜130℃に加温し、
ポリビニルホルマール(チツソ社、商品名ビニレ
ツクFのEタイプ、分子量約43000)27gを分割
添加しながら溶解さす。次いで内容物を180〜200
℃に加熱し窒素ガス気流下で、3時間撹拌し、作
用物Aとした。次に、この内容物の温度を約90℃
に降温し、反応溶媒としてトルエン/n―プロパ
ノール(混合重量比70/30)169gを徐々に加え
ながら均質溶解した後ハイドロキノン0.069g及
びトリエチルベンジルアンモニウムクロライド
(TEBAC)6.9gを添加し、メタクリル酸43gを
加え温度85〜95℃でエステル化した。約5時間で
酸価8(固形分に対し)の変性エポキシアクリレ
ートBが得られた。該ワニスBは、淡褐色透明な
外観を呈している。このワニスBにベンゾインイ
ソブチルエーテルを固形分に対し、2重量%添加
し、さらにトルエン/メタノール(70/30)111
gで希釈し、固形分約37%、25℃での粘度1.3ポ
イズの希釈ワニスCとした。該ワニスCは褐色ガ
ラスビンに保存し、経時変化を調べたが3ケ月以
上経過しても初期性状と同じであつた。Example 1 Put 95 g of epoxy resin (Ciel Co., Ltd., trade name Epicote-828, molecular weight about 380, epoxy equivalent about 190) into a four-necked flask equipped with a stirring bar, thermometer, gas inlet, and reflux device, and add 100 to 100 g of epoxy resin. Warm to 130℃,
27 g of polyvinyl formal (Chitso Corporation, trade name Vinylec F, type E, molecular weight approximately 43,000) was added in portions and dissolved. Then add the contents to 180-200
The mixture was heated to 0.degree. C. and stirred for 3 hours under a nitrogen gas stream to obtain active product A. Next, reduce the temperature of this content to approximately 90°C.
After gradually adding 169 g of toluene/n-propanol (mixed weight ratio 70/30) as a reaction solvent and homogeneously dissolving it, 0.069 g of hydroquinone and 6.9 g of triethylbenzylammonium chloride (TEBAC) were added, followed by 43 g of methacrylic acid. was added and esterified at a temperature of 85 to 95°C. Modified epoxy acrylate B having an acid value of 8 (based on solid content) was obtained in about 5 hours. The varnish B has a light brown transparent appearance. To this varnish B, benzoin isobutyl ether was added in an amount of 2% by weight based on the solid content, and toluene/methanol (70/30) 111
g to obtain diluted varnish C having a solid content of approximately 37% and a viscosity of 1.3 poise at 25°C. The varnish C was stored in a brown glass bottle and its changes over time were examined, but the properties remained the same as the initial state even after 3 months or more.
実施例 2
ポリビニルホルマールを14g配合し、反応溶媒
としてエルエン/n―ブタノール(混合重量比
70/30)92g、TEBAC5.1gを用いた他は、実
施例1と同様にし、酸価6の変性エポキシアクリ
レート(B)を得た。該ワニス(B)は実施例1のワニス
Bより着色度は少なかつた。該ワニス(B)にベンゾ
インエチルエーテルを固形分に対し、1重量%添
加し、さらにベンゼン/メタノール(混合重量比
60/40)93gで希釈し、固形分45%、25℃での粘
度2.6ポイズの希釈ワニス(C)とした。該ワニスの
安定性は3ケ月以上良好なものであつた。Example 2 14g of polyvinyl formal was blended, and erene/n-butanol (mixed weight ratio
Modified epoxy acrylate (B) with an acid value of 6 was obtained in the same manner as in Example 1, except that 92 g of 70/30) and 5.1 g of TEBAC were used. The varnish (B) had a lower degree of coloration than varnish B of Example 1. 1% by weight of benzoin ethyl ether based on the solid content was added to the varnish (B), and benzene/methanol (mixed weight ratio
60/40) to obtain a diluted varnish (C) with a solid content of 45% and a viscosity of 2.6 poise at 25°C. The stability of the varnish was good for more than 3 months.
実施例 3
PVFの量を48gとし、反応溶媒として、トル
エン/n―ブタノール(混合重量比80/20)を
295g、TEBAC6.9g及びエステル化温度を95〜
105℃とした他は実施例1と同様にして、変性エ
ポキシアクリレート(B)を得た。該ワニスは褐色透
明な外観を呈していた。このワニス(B)にベンゾイ
ンイソブチルエーテルを固形分に対し、3重量%
添加し、さらにトルエン/エタノール(混合重量
比60/40)480gで希釈し、ワニス(C)とした。該
ワニス(C)は固形分19%、25℃での粘度0.9ポイズ
の希釈ワニス(C)とした。その安定性は3ケ月以上
有している。Example 3 The amount of PVF was 48 g, and toluene/n-butanol (mixed weight ratio 80/20) was used as the reaction solvent.
295g, TEBAC6.9g and esterification temperature 95~
Modified epoxy acrylate (B) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature was 105°C. The varnish had a brown transparent appearance. Add benzoin isobutyl ether to this varnish (B) in an amount of 3% by weight based on the solid content.
The mixture was further diluted with 480 g of toluene/ethanol (mixed weight ratio 60/40) to obtain varnish (C). The varnish (C) was a diluted varnish (C) with a solid content of 19% and a viscosity of 0.9 poise at 25°C. Its stability has been maintained for more than 3 months.
実施例 4
実施例1と同様の四口フラスコにエピコート
828(前出)95g及びフエノキシ樹脂のメチルエチ
ルケトン溶液(東都化成製、固形分35%)77gを
配合し、昇温しながら窒素気流を多くしてメチル
エチルケトンを系外に留去せしめた後、内容物を
190℃±5℃に3時間保ち、作用物(A)とした他は、
実施例1と同様にして変性エポキシアクリレート
(B)とし、さらに希釈ワニス(C)とした。該ワニス(C)
は淡褐色透明で長期に渡つて安定なものである。Example 4 Epicoat was added to the same four-necked flask as in Example 1.
828 (mentioned above) and 77 g of a phenoxy resin methyl ethyl ketone solution (manufactured by Toto Kasei, solid content 35%) were mixed, and the methyl ethyl ketone was distilled out of the system by increasing the nitrogen flow while increasing the temperature. of
It was kept at 190°C ± 5°C for 3 hours and used as the active substance (A).
Modified epoxy acrylate in the same manner as in Example 1
(B) and further diluted varnish (C). The varnish (C)
It is pale brown and transparent and stable over a long period of time.
実施例 5
実施例1と同様のフラスコにエピコート828(前
出)60g、およびエピコート―1001(シエル化学
製、分子量約900、エポキシ当量約480)35g及び
PVFのジオキサン溶液(固形分14%)184g、フ
エノキシ樹脂のメチルエチルケトン溶液(前出)
18gを配合し、昇温しながら窒素ガスを多目に流
し、溶媒を系外へ留去せしめる。次に内容物を
180〜200℃に3時間保ち、作用物(A)とした後、約
90℃まで降温し、トルエン/n―ブタノール(混
合重量比70/30)185gを反応溶媒として加え、
均質溶液とした後メタクリル酸20g、アクリル酸
14g、及びハイドロキノン0.07g、TEBAC6.5g
を仕込み、反応温度95℃でエステル化した。約5
時間で酸価9の変性エポキシアクリレート(B)が得
られた。該ワニス(B)は淡褐色透明で外観を呈して
いるこのワニス(B)にベンゾインイソブチルエーテ
ルを固形分に対し、2重量%添加し、さらに希釈
溶剤としてトルエン/メタノール(70/30)116
gを加え、固形分34%、25℃での粘度1.2ポイズ
のワニス(C)とした。該ワニス(C)は3ケ月以上経て
も変化が見られなかつた。Example 5 In a flask similar to Example 1, 60 g of Epicote 828 (mentioned above), 35 g of Epicote-1001 (manufactured by Ciel Chemical, molecular weight approximately 900, epoxy equivalent approximately 480), and
PVF dioxane solution (solid content 14%) 184g, phenoxy resin methyl ethyl ketone solution (previously)
Blend 18 g of the mixture, and while increasing the temperature, nitrogen gas is flowed liberally to distill the solvent out of the system. Next, the contents
After keeping it at 180-200℃ for 3 hours to form the active substance (A), approx.
The temperature was lowered to 90°C, and 185 g of toluene/n-butanol (mixed weight ratio 70/30) was added as a reaction solvent.
After making a homogeneous solution, add 20g of methacrylic acid and acrylic acid.
14g, and hydroquinone 0.07g, TEBAC 6.5g
was charged and esterified at a reaction temperature of 95°C. Approximately 5
Modified epoxy acrylate (B) with an acid value of 9 was obtained in hours. The varnish (B) has a pale brown and transparent appearance. 2% by weight of benzoin isobutyl ether is added to the solid content, and toluene/methanol (70/30) 116 is added as a diluting solvent.
A varnish (C) with a solid content of 34% and a viscosity of 1.2 poise at 25°C was obtained. No change was observed in the varnish (C) even after three months or more.
実施例 6
実施例1〜5で得た各々のワニス(C)を用いて、
プリプレグを作製した。即ち、各々のワニス(C)を
ステンレス皿に入れ、平織ガラステープ(テープ
幅3.8cm、厚さ0.19mm)を皿中に導入し、ワニス
含浸させた後、ローター間でしごきながらテープ
にワニスを塗布、含浸させた。この際に樹脂付着
量が30%前後になるようにしごき圧力を調節し
た。このワニス含浸テープは、室温で約30分間風
乾後、80℃の熱風循環炉中で溶媒を完全に蒸発さ
せた。而して得られたテープは、ベタツキがな
く、しなやかな外観性状を有したプリプレグテー
プであり、物品への巻回しは容易に行えるもので
あつた。該プリプレグテープは紫外線照射装置
(80w/cm、2.5kwの高圧水銀灯1本)の約10cm
下の所で3秒間光照射したところ、優れた硬化物
となつた。なおガラス基材としてロービング系を
用いた引揃えテープの作成も行つたが、同様に良
好な作業性を堅持したプリプレグとなり、光硬化
性も優れていた。Example 6 Using each varnish (C) obtained in Examples 1 to 5,
Prepreg was produced. That is, each varnish (C) was placed in a stainless steel dish, a plain-woven glass tape (tape width 3.8 cm, thickness 0.19 mm) was introduced into the dish, and after being impregnated with varnish, the varnish was applied to the tape while being squeezed between rotors. Coated and impregnated. At this time, the ironing pressure was adjusted so that the resin adhesion amount was around 30%. This varnish-impregnated tape was air-dried for about 30 minutes at room temperature, and then the solvent was completely evaporated in a hot air circulating oven at 80°C. The tape thus obtained was a prepreg tape that was not sticky and had a supple appearance, and could be easily wound around articles. The prepreg tape is approximately 10 cm long from an ultraviolet irradiation device (80w/cm, one 2.5kw high-pressure mercury lamp).
When irradiated with light for 3 seconds at the bottom, an excellent cured product was obtained. An alignment tape was also prepared using a roving system as a glass base material, and the prepreg similarly maintained good workability and had excellent photocurability.
実施例 7
実施例1で得たワニスをブリキ板に塗布し、溶
剤を蒸発させた後、実施例6と同様にして光硬化
し、ブリキ板より水銀アマルガム法によつて膜厚
約20ミクロンの硬化フイルムを作製した。該フイ
ルムについて、変性エポキシアクリレートの効果
を橋かけ密度の評価及び溶媒抽出量についてテス
トした。Example 7 The varnish obtained in Example 1 was applied to a tin plate, the solvent was evaporated, and then photocured in the same manner as in Example 6. A cured film was produced. The film was tested for the effect of modified epoxy acrylate on evaluation of cross-linking density and amount of solvent extraction.
橋かけ密度の測定には、直読式動的粘弾性測定
装置(東洋ボールドウイン社、バイブロンDDV
―)を用い、高温でのゴム状平担部の弾性率を
求めた。その結果、該橋かけ高分子は、ゴム弾性
率の値として7.6×108(dyne/cm2)と高度橋かけ
系の特長を示した。 To measure the cross-linking density, a direct-reading dynamic viscoelasticity measuring device (Toyo Baldwin, Vibron DDV) was used.
) was used to determine the elastic modulus of the rubber-like flat part at high temperatures. As a result, the crosslinked polymer exhibited the characteristics of a highly crosslinked system with a rubber elastic modulus of 7.6×10 8 (dyne/cm 2 ).
溶媒抽出はPVF成分に対し、溶解度の大きい
溶剤であるジオキサンを用い、5cm角のフイルム
をソツクスレー抽出器中でジオキサン沸点下8時
間抽出し、フイルムの重量減少より求めたとこ
ろ、フイルムの重量減少は1%以下であつた。 Solvent extraction uses dioxane, a solvent with high solubility for PVF components, and extracts a 5 cm square film in a Soxhlet extractor at the boiling point of dioxane for 8 hours, and calculates the weight loss of the film. It was less than 1%.
抽出量(%)=a−b/a×100
a:初期の重量
b:抽出後、乾燥したフイルムの重量
以上のように本発明の変性エポキシアクリレー
トは、線状高分子とプレポリマーとが化学的及び
物理的結合が導入され、系全体としては、高密度
橋かけポリマーを形成していると考えられる。 Extracted amount (%) = a-b/a x 100 a: initial weight b: weight of film dried after extraction As described above, in the modified epoxy acrylate of the present invention, the linear polymer and prepolymer are It is believed that physical and physical bonds are introduced, and the system as a whole forms a densely cross-linked polymer.
参考例 1
ブレンド系ワニスを次のように合成した。実施
例1と同様のフラスコにエピコート828を150gと
メタクリル酸68g及びハイドロキノン0.2g、
TEBAC、1.1gを仕込み100〜130℃で3時間加
熱撹拌し酸価10のエポキシアクリレートを合成す
る。次にトルエン/メタノール(70/30)264g
を加え均一に溶解した後、PVF、43gを加え、
均一溶解させる。次にベンゾインイソブチルエー
テルを固形分に対し、3重量%を加えてブレンド
ワニスとした。このワニスは淡褐色透明で固形分
49%、常温での粘度7.6ポイズであつた。このワ
ニスは、約14日項から、わずかに濁りが生じはじ
め、その後徐々に白濁化が進み、約1ケ月後に
は、PVFの析出により、ワニスは外観上ゲル化
状態となつた。このプリプレグワニスについて、
実施例7と同様にして硬化フイルムを作成し、橋
かけ密度及び抽出量をテストした。ゴム弾性率の
値は、3.2×108(dyne/cm2)であつた。この値は
実施例1の硬化物系の約1/2.3である。一方抽
出量については、約4%の抽出量が認められた。Reference Example 1 A blend varnish was synthesized as follows. In a flask similar to Example 1, 150 g of Epicote 828, 68 g of methacrylic acid, and 0.2 g of hydroquinone,
Add 1.1 g of TEBAC and heat and stir at 100 to 130°C for 3 hours to synthesize epoxy acrylate with an acid value of 10. Next, 264g of toluene/methanol (70/30)
After adding and dissolving uniformly, add 43g of PVF,
Dissolve uniformly. Next, benzoin isobutyl ether was added in an amount of 3% by weight based on the solid content to prepare a blend varnish. This varnish is light brown and transparent with a solid content.
49%, and the viscosity at room temperature was 7.6 poise. This varnish began to become slightly cloudy after about 14 days, and then gradually became cloudy, and after about one month, the varnish appeared to be in a gelled state due to the precipitation of PVF. About this prepreg varnish,
A cured film was prepared in the same manner as in Example 7, and the crosslinking density and extraction amount were tested. The value of the rubber elastic modulus was 3.2×10 8 (dyne/cm 2 ). This value is about 1/2.3 of the cured product system of Example 1. On the other hand, regarding the amount of extraction, about 4% was observed.
而してブレンド系ワニスの場合は、本発明のよ
うな変性効果が存在しないので、上記のように組
成間の親和性ならびに物理的及び化学的結合の導
入を意図した改質が導入されていないために、ワ
ニスとしての安定性の欠如、及び同時に硬化物特
性の低下が起つたと考えられる。 In the case of a blend varnish, there is no modification effect as in the present invention, so no modification intended to introduce affinity between compositions and physical and chemical bonds as described above has been introduced. This is considered to be the reason for the lack of stability as a varnish and the simultaneous deterioration of the properties of the cured product.
比較例 1
実施例1〜3で得た変性エポキシアクリレート
ワニス(B)に希釈剤として、ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン、メチルエチルケトンをそれぞれ単独
及び混合物系として加えた場合、0〜8時間以内
に白濁化し、ゲル化状態になつた。Comparative Example 1 When dioxane, tetrahydrofuran, and methyl ethyl ketone were added as diluents to the modified epoxy acrylate varnishes (B) obtained in Examples 1 to 3, either alone or as a mixture, they became cloudy and gelled within 0 to 8 hours. I got into a state.
Claims (1)
キシ樹脂10〜40phrを配合したエポキシ樹脂を
150〜230℃の温度で作用させた後、溶媒の存在下
で、1エポキシ当量に対し0.7〜1.2当量の(メ
タ)アクリル酸及び少量の重合禁止剤とエポキシ
開環触媒を配合し、酸価10以下になるまで反応さ
せ、光増感済0.05〜5重量%配合することを特徴
とする光硬化型プリプレグテープ用ワニスの製造
方法。 2 溶媒は芳香族炭化水素80〜60重量部と、アル
コール20〜40重量部との混合物であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のワニスの製造
方法。[Claims] 1. An epoxy resin containing 10 to 40 phr of polyvinyl formal or/and phenoxy resin.
After reacting at a temperature of 150 to 230°C, in the presence of a solvent, 0.7 to 1.2 equivalents of (meth)acrylic acid per 1 epoxy equivalent, a small amount of polymerization inhibitor, and an epoxy ring-opening catalyst are blended to increase the acid value. 1. A method for producing a photocurable prepreg tape varnish, which is characterized by reacting the varnish to 10% or less and blending 0.05 to 5% by weight of photosensitized varnish. 2. The method for producing a varnish according to claim 1, wherein the solvent is a mixture of 80 to 60 parts by weight of aromatic hydrocarbon and 20 to 40 parts by weight of alcohol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP881881A JPS57123210A (en) | 1981-01-22 | 1981-01-22 | Production of varnish for photocurable prepreg tape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP881881A JPS57123210A (en) | 1981-01-22 | 1981-01-22 | Production of varnish for photocurable prepreg tape |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57123210A JPS57123210A (en) | 1982-07-31 |
| JPH0156085B2 true JPH0156085B2 (en) | 1989-11-28 |
Family
ID=11703384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP881881A Granted JPS57123210A (en) | 1981-01-22 | 1981-01-22 | Production of varnish for photocurable prepreg tape |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57123210A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6191212A (en) * | 1984-10-12 | 1986-05-09 | Dainippon Ink & Chem Inc | Resin composition for electrical laminated sheet |
| WO1987004444A1 (en) * | 1986-01-21 | 1987-07-30 | Toray Industries, Inc. | Prepreg and its composite |
-
1981
- 1981-01-22 JP JP881881A patent/JPS57123210A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57123210A (en) | 1982-07-31 |
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