(57)【要約】  メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤との硬化物であり、スメクチック構造を有するエポキシ樹脂硬化物、メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤との硬化物であり、スメクチック構造を有しないエポキシ樹脂硬化物、メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖を有する硬化剤と、を含むエポキシ樹脂組成物、又はメソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子中に柔軟性骨格を有する硬化剤と、を含む樹脂組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤との硬化物であり、スメクチック構造を有するエポキシ樹脂硬化物。
【請求項２】
メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤との硬化物であり、スメクチック構造を有しないエポキシ樹脂硬化物。
【請求項３】
メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖を有する硬化剤と、を含むエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子中に柔軟性骨格を有する硬化剤と、を含むエポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
前記硬化剤は少なくとも２つの官能基を有し、そのうち一方の官能基ともう一方の官能基との間に前記分子鎖又は前記柔軟性骨格が配置されている、請求項１若しくは請求項２に記載のエポキシ樹脂硬化物又は請求項３若しくは請求項４に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
前記分子鎖又は前記柔軟性骨格がアルキレン基、アルキレンオキシ基及びシロキサン結合からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１若しくは請求項２に記載のエポキシ樹脂硬化物又は請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
前記硬化剤がアミン硬化剤を含む、請求項１若しくは請求項２に記載のエポキシ樹脂硬化物又は請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項８】
前記硬化剤が芳香族アミン化合物を含む、請求項１若しくは請求項２に記載のエポキシ樹脂硬化物又は請求項３〜請求項７のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項９】
硬化させた際の破壊靭性値が１．８ＭＰａ・ｍ１／２を超える、請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項１０】
硬化させた際のガラス転移温度が１２０℃を超える、請求項３〜請求項９のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項１１】
硬化させた際の全光線透過率が６０％を超える、請求項３〜請求項１０のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項１２】
請求項３〜請求項１１のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物である、エポキシ樹脂硬化物。
【請求項１３】
請求項１、請求項２又は請求項１２に記載のエポキシ樹脂硬化物を含む成形体。
【請求項１４】
請求項１、請求項２又は請求項１２に記載のエポキシ樹脂硬化物と、強化材と、を含む複合材料。
【請求項１５】
前記エポキシ樹脂硬化物を含む少なくとも１つの硬化物含有層と、前記強化材を含む少なくとも１つの強化材含有層とを有する、請求項１４に記載の複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂硬化物、エポキシ樹脂組成物、成形体及び複合材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂を硬化して得られるエポキシ樹脂硬化物は、その優れた耐熱性を活かして種々の用途に用いられている。エポキシ樹脂硬化物は耐熱性に優れる一方で、熱可塑性樹脂に比べると破壊靭性に劣る傾向にある。そこで、エポキシ樹脂硬化物の破壊靱性を向上する手法として、エポキシ樹脂に靭性改質材を添加する方法（例えば、非特許文献１参照）等が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ネットワークポリマー、２０、２、ｐ．９７−１１０（１９９９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エポキシ樹脂に靭性改質材を添加する方法では、添加の工程が生産性に影響する、エポキシ樹脂硬化物の他の物性が低下する等の問題が生じるおそれがある。特に、エポキシ樹脂硬化物の破壊靭性と耐熱性の指標であるガラス転移温度は一般に負の相関関係にあることが知られており、耐熱性を著しく損なわずにエポキシ樹脂硬化物の破壊靭性を向上させる技術の開発が望まれている。【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、破壊靭性と耐熱性のバランスに優れるエポキシ樹脂硬化物、このエポキシ樹脂硬化物を形成可能なエポキシ樹脂組成物、並びにこのエポキシ樹脂硬化物を含む成形体及び複合材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤との硬化物であり、スメクチック構造を有するエポキシ樹脂硬化物。
＜２＞メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤との硬化物であり、スメクチック構造を有しないエポキシ樹脂硬化物。
＜３＞メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖を有する硬化剤と、を含むエポキシ樹脂組成物。
＜４＞メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子中に柔軟性骨格を有する硬化剤と、を含むエポキシ樹脂組成物。
＜５＞前記硬化剤は少なくとも２つの官能基を有し、そのうち一方の官能基ともう一方の官能基との間に前記分子鎖又は前記柔軟性骨格が配置されている、＜１＞若しくは＜２＞に記載のエポキシ樹脂硬化物又は＜３＞若しくは＜４＞に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜６＞前記分子鎖又は前記柔軟性骨格がアルキレン基、アルキレンオキシ基及びシロキサン結合からなる群より選択される少なくとも１種を含む、＜１＞若しくは＜２＞に記載のエポキシ樹脂硬化物又は＜３＞〜＜５＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜７＞前記硬化剤がアミン硬化剤を含む、＜１＞若しくは＜２＞に記載のエポキシ樹脂硬化物又は＜３＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜８＞前記硬化剤が芳香族アミン化合物を含む、＜１＞若しくは＜２＞に記載のエポキシ樹脂硬化物又は＜３＞〜＜７＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜９＞硬化させた際の破壊靭性値が１．８ＭＰａ・ｍ１／２を超える、＜３＞〜＜８＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜１０＞硬化させた際のガラス転移温度が１２０℃を超える、＜３＞〜＜９＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜１１＞硬化させた際の全光線透過率が６０％を超える、＜３＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜１２＞＜３＞〜＜１１＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物である、エポキシ樹脂硬化物。
＜１３＞＜１＞、＜２＞又は＜１２＞に記載のエポキシ樹脂硬化物を含む成形体。
＜１４＞＜１＞、＜２＞又は＜１２＞に記載のエポキシ樹脂硬化物と、強化材と、を含む複合材料。
＜１５＞前記エポキシ樹脂硬化物を含む少なくとも１つの硬化物含有層と、前記強化材を含む少なくとも１つの強化材含有層とを有する、＜１４＞に記載の複合材料。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、破壊靭性と耐熱性のバランスに優れるエポキシ樹脂硬化物、このエポキシ樹脂硬化物を形成可能なエポキシ樹脂組成物、並びにこのエポキシ樹脂硬化物を含む成形体及び複合材料が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
【０００９】
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示において「エポキシ化合物」とは、分子中にエポキシ基を有する化合物を意味する。「エポキシ樹脂」とは、複数のエポキシ化合物を集合体として捉える概念であって硬化していない状態のものを意味する。
【００１０】
＜エポキシ樹脂硬化物＞
本開示のエポキシ樹脂硬化物（第１実施形態）は、メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤（以下、特定硬化剤とも称する）との硬化物であり、スメクチック構造を有する。
【００１１】
上記構成を有するエポキシ樹脂硬化物は、破壊靭性と耐熱性のバランスに優れ、特に破壊靭性に優れている。その理由は必ずしも明らかではないが、まず、エポキシ化合物としてメソゲン構造を有するエポキシ化合物を用いることで、他のエポキシ化合物を用いる場合に比べてエポキシ樹脂硬化物の破壊靭性が優れている。また、特定硬化剤の有する柔軟な分子構造がエポキシ樹脂硬化物の破壊靭性を高めるように作用し、さらにエポキシ樹脂硬化物中に形成されるスメクチック構造も破壊靭性の向上に寄与していると推測される。
【００１２】
本開示のエポキシ樹脂硬化物（第２実施形態）は、メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格を有する硬化剤との硬化物であり、スメクチック構造を有しない。
【００１３】
上記構成を有するエポキシ樹脂硬化物は、破壊靭性と耐熱性のバランスに優れ、かつある程度の光透過性を有している。その理由は必ずしも明らかではないが、まず、エポキシ化合物としてメソゲン構造を有するエポキシ化合物を用いることで、他のエポキシ化合物を用いる場合に比べてエポキシ樹脂硬化物の破壊靭性が優れている。また、特定硬化剤の有する柔軟な分子構造がエポキシ樹脂硬化物の破壊靭性を高めるように作用し、さらにエポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造が形成されないために光透過性の低下が抑制されるためと推測される。エポキシ樹脂硬化物が光透過性を有していると、光学部品等の透明性が求められる分野への用途の拡大が期待できる。
【００１４】
本開示において「メソゲン構造を有するエポキシ化合物」が有するメソゲン構造としては、例えば、ビフェニル構造、フェニルベンゾエート構造、シクロヘキシルベンゾエート構造、アゾベンゼン構造、スチルベン構造、ターフェニル構造、アントラセン構造、これらの誘導体、及びこれらのメソゲン構造の２つ以上が結合基を介して結合した構造が挙げられる。メソゲン構造を有するエポキシ化合物は、これを硬化して得られる硬化物中に高次構造が形成される性質を有する。
【００１５】
本開示において「高次構造」とは、その構成要素が配列してミクロな秩序構造を形成した高次構造体を含む構造を意味し、例えば結晶相及び液晶相が相当する。このような高次構造体の存在の有無は、偏光顕微鏡によって判断することができる。すなわち、クロスニコル状態での観察において、偏光解消による干渉縞が見られることで判別可能である。この高次構造体は、通常はエポキシ樹脂硬化物中に島状に存在してドメイン構造を形成しており、その島の一つが一つの高次構造体に対応する。この高次構造体の構成要素自体は、一般には共有結合により形成されている。
【００１６】
エポキシ樹脂硬化物中に形成される高次構造としては、ネマチック構造とスメクチック構造とが挙げられる。ネマチック構造とスメクチック構造はそれぞれ液晶構造の形態である。ネマチック構造は分子長軸が一様な方向を向いており、配向秩序のみをもつ液晶構造である。これに対し、スメクチック構造は配向秩序に加えて一次元の位置の秩序を持ち、層構造を有する液晶構造である。秩序性はネマチック構造よりもスメクチック構造の方が高い。
【００１７】
エポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造が形成されているか否かは、硬化物のＸ線回折測定により判断できる。Ｘ線回折測定は、例えば、株式会社リガクのＸ線回折装置を用いて行うことができる。本開示では、ＣｕＫα１線を用い、管電圧４０ｋＶ、管電流２０ｍＡ、測定範囲を２θ°＝１°〜３０°としてＸ線回折測定を行ったとき、２θ°＝２°〜１０°の範囲内に回折ピークが現れる場合はエポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造を有していると判断する。
あるいは、偏光顕微鏡による干渉像の観察によってスメクチック構造の有無を確認することもできる。
【００１８】
エポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造を形成するか形成しないかは、硬化条件により決定してもよい。
エポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造を形成するか形成しないかを硬化条件により決定する場合の手法としては、硬化温度が高いとスメクチック構造が形成されにくく、硬化温度が低いとスメクチック構造が形成されやすい性質を利用して硬化温度を制御することが挙げられる。ただし本開示はこの手法に制限されない。
【００１９】
本開示のエポキシ樹脂硬化物は、後述するエポキシ樹脂組成物を硬化して得られるものであってもよい。
【００２０】
（破壊靱性値）
エポキシ樹脂硬化物の破壊靱性値（ＭＰａ・ｍ１／２）は特に制限されず、エポキシ樹脂硬化物の用途等に応じて設定できる。例えば、１．８ＭＰａ・ｍ１／２を超えることが好ましく、１．９ＭＰａ・ｍ１／２以上であることがより好ましく、２．０ＭＰａ・ｍ１／２以上であることがさらに好ましい。破壊靱性値の上限は特に制限されないが、ガラス転移温度（耐熱性）との兼ね合いの観点からは４．０ＭＰａ・ｍ１／２以下であることが好ましく、３．７ＭＰａ・ｍ１／２以下であることがより好ましく、３．５ＭＰａ・ｍ１／２以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
エポキシ樹脂硬化物の破壊靱性値は、例えば、後述する実施例に記載の方法に準じて３点曲げ測定を行って得られる結果から算出できる。
【００２２】
（全光線透過率）
エポキシ樹脂硬化物の全光線透過率（％）は特に制限されず、エポキシ樹脂硬化物の用途等に応じて設定できる。例えば、６０％を超えることが好ましく、６５％以上であることがより好ましく、７０％以上であることがさらに好ましい。全光線透過率の上限は特に制限されないが、他の特性との兼ね合いからは９５％以下であることが好ましく、９３％以下であることがより好ましく、９０％以下であることがさらに好ましい。
【００２３】
エポキシ樹脂硬化物の全光線透過率は、例えば、後述する実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
【００２４】
（ガラス転移温度）
エポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度（℃）は特に制限されず、エポキシ樹脂硬化物の用途等に応じて設定できる。耐熱性の観点からは、１２０℃を超えることが好ましく、１２５℃以上であることがより好ましく、１３０℃以上であることがさらに好ましい。良好な破壊靭性を確保する観点からは、３５０℃以下であることが好ましく、３００℃以下であることがより好ましく、２５０℃以下であることがさらに好ましい。
【００２５】
エポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度は、例えば、後述する実施例に記載の方法に準じて動的粘弾性測定を行って得られる結果から算出することができる。
【００２６】
＜エポキシ樹脂組成物＞
本開示のエポキシ樹脂組成物（第１実施形態）は、メソゲン構造を有するエポキシ化合物と、特定硬化剤と、を含む。
【００２７】
本発明者らの検討の結果、上記構成を有するエポキシ樹脂組成物は、破壊靭性と耐熱性のバランスに優れるエポキシ樹脂硬化物を形成可能であることがわかった。その理由は必ずしも明らかではないが、特定硬化剤の有する柔軟な分子構造がエポキシ樹脂硬化物の破壊靭性を高めるように作用しているためと推測される。
【００２８】
本開示のエポキシ樹脂組成物によれば、スメクチック構造を有するエポキシ樹脂硬化物（第１実施形態）を得ることも、スメクチック構造を有しないエポキシ樹脂硬化物（第２実施形態）を得ることも可能である。例えば、エポキシ樹脂組成物の硬化条件を変更することで所望のエポキシ樹脂硬化物を得ることができる。このため、本開示のエポキシ樹脂組成物によれば、エポキシ樹脂硬化物の生産性向上、エポキシ樹脂硬化物の用途拡大等の実現が期待できる。
【００２９】
エポキシ樹脂組成物は、メソゲン構造を有するエポキシ化合物に該当しないエポキシ化合物を含んでもよい。この場合、エポキシ樹脂全体に占めるメソゲン構造を有するエポキシ化合物の割合が８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。
【００３０】
エポキシ樹脂組成物は、特定硬化剤に該当しない硬化剤を含んでもよい。この場合、硬化剤全体に占める特定硬化剤の割合が８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。
【００３１】
（メソゲン構造を有するエポキシ化合物）
エポキシ樹脂組成物に含まれるメソゲン構造を有するエポキシ化合物は、１種でも２種以上であってもよい。
【００３２】
メソゲン構造を有するエポキシ化合物の構造は特に制限されないが、下記一般式（Ａ）で表されるエポキシ化合物を含むことが好ましい。
【００３３】
【化１】
2019043843.tif 000002
【００３４】
一般式（Ａ）において、Ｘは下記２価の基からなる群（Ｉ）より選択される少なくとも１種を含む連結基を示す。Ｙはそれぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基、炭素数１〜８の脂肪族アルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、ニトロ基、又はアセチル基を示す。ｎはそれぞれ独立に、０〜４の整数を示す。
【００３５】
【化２】
2019043843.tif 000003
【００３６】
２価の基からなる群（Ｉ）において、Ｙはそれぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基、炭素数１〜８の脂肪族アルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、ニトロ基、又はアセチル基を示す。ｎは各々独立に０〜４の整数を示し、ｋは０〜７の整数を示し、ｍは０〜８の整数を示し、ｌは０〜１２の整数を示す。
【００３７】
一般式（Ａ）及び２価の基からなる群（Ｉ）において、Ｙはそれぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、メチル基であることが好ましい。ｎ、ｋ、ｍ及びｌはそれぞれ独立に０であることが好ましい。
【００３８】
メソゲン構造を有するエポキシ化合物は、一般式（Ａ）においてＸが群（Ｉ）中の下記構造で表される２価の基をそれぞれ含む連結基である化合物であってもよい。
【化３】
2019043843.tif 000004
【００３９】
メソゲン構造を有するエポキシ化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される構造を１つ以上有するエポキシ化合物であってもよい。
【化４】
2019043843.tif 000005
【００４０】
一般式（Ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を示す。Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜２のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。また、Ｒ１〜Ｒ４のうちの２個〜４個が水素原子であることが好ましく、３個又は４個が水素原子であることがより好ましく、４個すべてが水素原子であることがさらに好ましい。Ｒ１〜Ｒ４のいずれかが炭素数１〜３のアルキル基である場合、Ｒ１及びＲ４の少なくとも一方が炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましい。
【００４１】
一般式（Ｉ）で表される構造を１つ有するエポキシ化合物としては、下記一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物が挙げられる。
【００４２】
【化５】
2019043843.tif 000006
【００４３】
一般式（Ｍ）中におけるＲ１〜Ｒ４の具体例は、一般式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ４の具体例と同様であり、その好ましい範囲も同様である。
【００４４】
一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物としては、特開２０１１−７４３６６号公報に記載されている化合物が挙げられる。具体的には、４−｛４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル｝シクロヘキシル＝４−（２，３−エポキシプロポキシ）ベンゾエート及び４−｛４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル｝シクロヘキシル＝４−（２，３−エポキシプロポキシ）−３−メチルベンゾエートからなる群より選択される少なくとも１種の化合物が挙げられる。
【００４５】
一般式（Ｉ）で表される構造を２つ以上有するエポキシ化合物としては、下記一般式（ＩＩ−Ａ）及び（ＩＩ−Ｂ）で表される構造からなる群より選択される少なくとも１つを有するエポキシ化合物が挙げられる。
【００４６】
【化６】
2019043843.tif 000007
【００４７】
一般式（ＩＩ−Ａ）及び（ＩＩ−Ｂ）におけるＲ１〜Ｒ４の具体例は、一般式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ４の具体例と同様であり、その好ましい範囲も同様である。Ｒ５はそれぞれ独立に炭素数１〜８のアルキル基を表し、炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。Ｘはそれぞれ独立に、−Ｏ−又は−ＮＨ−を表す。
【００４８】
一般式（ＩＩ−Ａ）及び（ＩＩ−Ｂ）において、ｎはそれぞれ独立に、０〜４の整数を示し、０〜２の整数であることが好ましく、０〜１の整数であることがより好ましく、０であることがさらに好ましい。
【００４９】
エポキシ樹脂硬化物中に効果的に高次構造を形成する観点からは、一般式（ＩＩ−Ａ）及び（ＩＩ−Ｂ）で表される構造の中でも下記一般式（ＩＩ−ａ）及び（ＩＩ−ｂ）で表される構造を有するエポキシ化合物が好ましい。
【００５０】
【化７】
2019043843.tif 000008
【００５１】
一般式（ＩＩ−ａ）及び（ＩＩ−ｂ）におけるＲ１〜Ｒ５、ｎ及びＸの定義及び好ましい例は、一般式（ＩＩ−Ａ）及び（ＩＩ−Ｂ）におけるＲ１〜Ｒ５、ｎ及びＸの定義及び好ましい例と同様である。
【００５２】
一般式（Ｉ）で表される構造を２つ有するエポキシ化合物としては、下記一般式（ＩＩＩ−Ａ）〜（ＩＩＩ〜Ｃ）で表されるエポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。
【００５３】
【化８】
2019043843.tif 000009
【００５４】
一般式（ＩＩＩ−Ａ）〜（ＩＩＩ〜Ｃ）におけるＲ１〜Ｒ５、ｎ及びＸの定義は、一般式（ＩＩ−Ａ）及び（ＩＩ−Ｂ）におけるＲ１〜Ｒ５、ｎ及びＸの定義と同様であり、その好ましい範囲も同様である。
【００５５】
エポキシ樹脂硬化物中に効果的に高次構造を形成する観点からは、一般式（ＩＩＩ−Ａ）〜（ＩＩＩ〜Ｃ）で表されるエポキシ化合物の中でも下記一般式（ＩＩＩ−ａ）〜（ＩＩＩ〜ｃ）で表されるエポキシ化合物が好ましい。
【００５６】
【化９】
2019043843.tif 000010
【００５７】
一般式（ＩＩＩ−ａ）〜（ＩＩＩ〜ｃ）におけるＲ１〜Ｒ５、ｎ及びＸの定義は、一般式（ＩＩＩ−Ａ）〜（ＩＩＩ−Ｃ）におけるＲ１〜Ｒ５、ｎ及びＸの定義と同様であり、その好ましい範囲も同様である。
【００５８】
エポキシ化合物は、メソゲン構造を１つ有するエポキシ化合物と、メソゲン構造を２つ以上有するエポキシ化合物との組み合わせを含んでもよい。例えば、一般式（Ｉ）で表される構造を１つ有するエポキシ化合物と、一般式（Ｉ）で表される構造を２つ以上有するエポキシ化合物との組み合わせを含んでもよい。
【００５９】
上記の組み合わせにおいて、メソゲン構造の数（１つ又は２つ以上）は、メソゲン構造を１つ有するエポキシ化合物と、メソゲン構造を２つ以上有するエポキシ化合物に共通して存在するメソゲン構造の数を意味し、両化合物に共通しないメソゲン構造の存在は考慮しないものとする。
【００６０】
メソゲン構造を１つ有するエポキシ化合物と、メソゲン構造を２つ以上有するエポキシ化合物の組み合わせの例としては、メソゲン構造を１つ有するエポキシ化合物（以下、エポキシモノマーともいう）と、これを反応させて得られるメソゲン構造を２つ以上有するエポキシ化合物（以下、多量体ともいう）の組み合わせが挙げられる。
【００６１】
エポキシモノマーを反応させて多量体を得る方法は、特に制限されない。例えば、エポキシモノマーの自己重合により合成する方法、エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物とを反応させて合成する方法等が挙げられる。エポキシモノマーを反応させて多量体を得る場合、エポキシモノマーの一部が未反応のまま反応物中に残存するように合成条件を調節して、反応物中に未反応のエポキシモノマーと多量体の両方を存在させてもよい。
【００６２】
合成される多量体の分子量、反応物における多量体とエポキシモノマーの比率等を制御する観点からは、エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物とを反応させて多量体を合成する方法が好ましい。
【００６３】
エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物とを反応させる方法は、特に制限されない。例えば、エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物と、必要に応じて用いる反応触媒とを、溶媒中に溶解し、加熱しながら撹拌することで行うことができる。
あるいは、例えば、エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物と、必要に応じて用いる反応触媒とを、溶媒を用いずに混合し、加熱しながら撹拌することで行うことができる。
【００６４】
溶媒を用いる場合の溶媒の種類は、エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物とを溶解でき、かつ両化合物が反応するのに必要な温度にまで加温できる溶媒であれば、特に制限されない。具体的には、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、Ｎ−メチルピロリドン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられる。
【００６５】
溶媒を用いる場合の溶媒の量は、エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物と、必要に応じて用いる反応触媒とを反応温度において溶解できる量であれば特に制限されない。反応前の原料の種類、溶媒の種類等によって溶解性が異なるものの、例えば、仕込み固形分濃度が２０質量％〜６０質量％となる量であれば、反応後の溶液の粘度が好ましい範囲となる傾向にある。
【００６６】
エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物の種類は、特に制限されない。エポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造を形成する観点からは、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物は、２つの水酸基が１つのベンゼン環に結合した構造を有するジヒドロキシベンゼン化合物、及び２つのアミノ基が１つのベンゼン環に結合した構造を有するジアミノベンゼン化合物からなる群より選択される少なくとも１種（以下、特定芳香族化合物とも称する）であることが好ましい。
【００６７】
ジヒドロキシベンゼン化合物としては、１，２−ジヒドロキシベンゼン（カテコール）、１，３−ジヒドロキシベンゼン（レゾルシノール）、１，４−ジヒドロキシベンゼン（ヒドロキノン）、これらの誘導体等が挙げられる。
ジアミノベンゼン化合物としては、１，２−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノベンゼン、１，４−ジアミノベンゼン、これらの誘導体等が挙げられる。
特定芳香族化合物の誘導体としては、特定芳香族化合物のベンゼン環に炭素数１〜８のアルキル基等の置換基が結合した化合物が挙げられる。特定芳香族化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６８】
エポキシ樹脂硬化物中におけるスメクチック構造の形成し易さの観点からは、特定芳香族化合物は１，４−ジヒドロキシベンゼン及び１，４−ジアミノベンゼンからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。これらの化合物は、ベンゼン環上の２つの水酸基又はアミノ基がパラ位の位置関係となっているため、これをエポキシモノマーと反応させて得られるエポキシ化合物は、分子構造が直線状になり易い。このため、分子のスタッキング性が高く、硬化物中にスメクチック構造を形成し易いと考えられる。
【００６９】
反応触媒の種類は特に限定されず、反応速度、反応温度、貯蔵安定性等の観点から適切なものを選択できる。具体的には、イミダゾール化合物、有機リン化合物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等が挙げられる。反応触媒は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７０】
エポキシ樹脂硬化物の耐熱性の観点からは、反応触媒は有機リン化合物であることが好ましい。
有機リン化合物の好ましい例としては、有機ホスフィン化合物、有機ホスフィン化合物に無水マレイン酸、キノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物、有機ホスフィン化合物と有機ボロン化合物との錯体などが挙げられる。
【００７１】
有機ホスフィン化合物として具体的には、トリフェニルホスフィン、ジフェニル（ｐ−トリル）ホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（アルキルアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルコキシフェニル）ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等が挙げられる。
【００７２】
キノン化合物として具体的には、１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン等が挙げられる。
【００７３】
有機ボロン化合物として具体的には、テトラフェニルボレート、テトラ−ｐ−トリルボレート、テトラ−ｎ−ブチルボレート等が挙げられる。
【００７４】
反応触媒の量は特に制限されない。反応速度及び貯蔵安定性の観点からは、エポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物との合計質量１００質量部に対し、０．１質量部〜１．５質量部であることが好ましく、０．２質量部〜１質量部であることがより好ましい。
【００７５】
エポキシモノマーを用いて多量体を合成する場合、エポキシモノマーのすべてが反応して多量体の状態になっていても、エポキシモノマーの一部が反応せずにそのままの状態で反応物中に残存していてもよい。
【００７６】
多量体の合成は、少量スケールであればフラスコ、大量スケールであれば合成釜等の反応容器を使用して行うことができる。具体的な合成方法は、例えば以下の通りである。
まず、エポキシモノマーを反応容器に投入し、必要に応じて溶媒を入れ、オイルバス又は熱媒により反応温度まで加温し、エポキシモノマーを溶解する。そこにエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物を投入し、次いで必要に応じて反応触媒を投入し、反応を開始させる。次いで、必要に応じて減圧下で溶媒を留去することで、多量体を含む反応物が得られる。
【００７７】
反応温度は、エポキシモノマーのエポキシ基と、エポキシ基と反応しうる官能基との反応が進行する温度であれば特に制限されない。例えば、１００℃〜１８０℃の範囲であることが好ましく、１００℃〜１５０℃の範囲であることがより好ましい。反応温度を１００℃以上とすることで、反応が完結するまでの時間をより短くできる傾向にある。一方、反応温度を１８０℃以下とすることで、ゲル化する可能性を低減できる傾向にある。
【００７８】
多量体の合成に用いるエポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物の配合比は、特に制限されない。例えば、エポキシ基の数（Ａ）と、エポキシ基と反応しうる官能基の数（Ｂ）との比率（Ａ／Ｂ）が１００／１００〜１００／１の範囲となる配合比としてもよい。硬化物の破壊靭性及び耐熱性の観点からは、Ａ／Ｂが１００／５０〜１００／１の範囲となる配合比が好ましい。
【００７９】
多量体の構造は、例えば、合成に使用したエポキシモノマーと、エポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物との反応より得られると推定される多量体の分子量と、ＵＶ及びマススペクトル検出器を備える液体クロマトグラフを用いて実施される液体クロマトグラフィーにより求めた目的化合物の分子量とを照合させることで決定することができる。
【００８０】
エポキシ樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は特に制限されず、エポキシ樹脂の所望の特性に応じて選択できる。
【００８１】
（特定硬化剤）
特定硬化剤は、エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂と硬化反応を生じることができる化合物であれば、特に制限されない。例えば、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。特定硬化剤は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００８２】
特定硬化剤は、エポキシ基と反応する官能基としてアミノ基を有するアミン硬化剤、又はエポキシ基と反応する官能基として水酸基を有するフェノール硬化剤であることが好ましく、エポキシ樹脂硬化物の耐熱性の観点からはアミン硬化剤がより好ましい。硬化反応時間を制御する観点からは、アミノ基が結合している芳香環を有する化合物（芳香族アミン化合物）であることがさらに好ましい。芳香環としては、ベンゼン環及びナフタレン環が好ましい例として挙げられる。
【００８３】
破壊靭性向上の観点からは、特定硬化剤の有する分子量が１００以上の分子鎖の分子量は１１０以上であることが好ましく、１２０以上であることがより好ましい。分子鎖の分子量の上限は特に制限されないが、ガラス転移温度の観点からは１００００以下であることが好ましく、５０００以下であることがより好ましい。
【００８４】
破壊靭性向上の観点からは、特定硬化剤の有する柔軟性骨格の分子量は１００以上であることが好ましく、１１０以上であることがより好ましく、１２０以上であることがさらに好ましい。柔軟性骨格の分子量の上限は特に制限されないが、ガラス転移温度の観点からは１００００以下であることが好ましく、５０００以下であることがより好ましい。
【００８５】
破壊靭性向上の観点からは、特定硬化剤は少なくとも２つの官能基を有し、そのうち一方の官能基ともう一方の官能基との間に分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格が配置されていることが好ましい。
【００８６】
ある実施形態では、特定硬化剤は少なくとも２つのアミノ基を有し、そのうち一方のアミノ基ともう一方のアミノ基との間に分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格が配置されているものであってもよい。
【００８７】
ある実施形態では、特定硬化剤はアミノ基が結合している芳香環を少なくとも２つ有し、そのうち一方のアミノ基が結合した芳香環ともう一方のアミノ基が結合した芳香環との間に分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格が配置されているものであってもよい。
【００８８】
分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格は、直線状であっても分岐していてもよいが、破壊靭性向上の観点からは直線状であることが好ましい。
【００８９】
分子量が１００以上の分子鎖又は柔軟性骨格の構造は、特に制限されない。例えば、アルキレン基、アルキレンオキシ基及びシロキサン結合からなる群より選択される少なくとも１種を含む構造が挙げられる。
【００９０】
（その他の硬化剤）
エポキシ樹脂組成物が特定硬化剤以外の硬化剤を含む場合、その種類は特に制限されない。例えば、特定硬化剤以外のアミン硬化剤として具体的には、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメトキシビフェニル、４，４’−ジアミノフェニルベンゾエート、１，５−ジアミノナフタレン、１，３−ジアミノナフタレン、１，４−ジアミノナフタレン、１，８−ジアミノナフタレン、１，３−ジアミノベンゼン、１，４−ジアミノベンゼン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、トリメチレン−ビス−４−アミノベンゾアート等が挙げられる。
【００９１】
エポキシ樹脂組成物における硬化剤の含有量は、特に制限されない。硬化反応の効率性の観点からは、エポキシ樹脂組成物に含まれる硬化剤のエポキシ基と反応する官能基（アミン硬化剤の場合は活性水素）の数Ａとエポキシ樹脂のエポキシ基の数Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が０．３〜３．０となる量であることが好ましく、０．５〜２．０となる量であることがより好ましい。
【００９２】
（その他の成分）
エポキシ樹脂組成物は、必要に応じてエポキシ樹脂と硬化剤以外のその他の成分を含んでもよい。例えば、硬化触媒、フィラー等を含んでもよい。硬化触媒の具体例としては、多量体の合成に使用しうる反応触媒として例示した化合物が挙げられる。
【００９３】
＜成形体＞
本開示の成形体は、本開示のエポキシ樹脂硬化物を含む。
成形体の用途は特に制限されない。例えば、本開示のエポキシ樹脂硬化物は、スメクチック構造を形成しないことにより良好な光透過性を維持できるため、透明性が要求される光学部品等の分野にも好適に使用することができる。
【００９４】
＜複合材料＞
本開示の複合材料は、本開示のエポキシ樹脂硬化物と、強化材と、を含む。
複合材料に含まれる強化材の材質は特に制限されず、複合材料の用途等に応じて選択できる。強化材として具体的には、ガラス、芳香族ポリアミド系樹脂（例えば、ケブラー（登録商標））、超高分子量ポリエチレン、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、マイカ、シリコン等が挙げられる。強化材の形状は特に制限されず、繊維状、粒子状（フィラー）等が挙げられる。複合材料に含まれる強化材は、１種のみでも２種以上であってもよい。
【００９５】
複合材料の形態は、特に制限されない。例えば、エポキシ樹脂硬化物を含む少なくとも１つの硬化物含有層と、強化材を含む少なくとも１つの強化材含有層とを有するものであってもよい。この場合、硬化物含有層に強化材が含まれていてもよく、強化材含有層にエポキシ樹脂硬化物が含まれていてもよい。
【実施例】
【００９６】
以下、上記実施形態を実施例により具体的に説明するが、上記実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。【００９７】
（エポキシ樹脂Ｂの合成）
５００ｍＬの三口フラスコに、下記構造で示されるエポキシ化合物Ａ（特許第５４７１９７５号公報参照）：５０質量部を量り取り、そこに合成溶媒（シクロヘキサノン）：８０質量部を添加した。三口フラスコに冷却管及び窒素導入管を設置し、合成溶媒に漬かるように撹拌羽を取り付けた。この三口フラスコを１６０℃のオイルバスに浸漬し、撹拌を開始した。数分後にエポキシ化合物が溶解し、透明な溶液になったことを確認した後に、特定芳香族化合物Ａ（ヒドロキノン）：１．６質量部をフラスコに添加し、さらに反応触媒（トリフェニルホスフィン）：０．５質量部を添加し、１６０℃のオイルバス温度で加熱を継続した。５時間加熱を継続した後に、反応溶液からシクロヘキサノンを減圧留去し、残渣を室温（２５℃）まで冷却して、エポキシ樹脂Ｂを得た。エポキシ樹脂Ｂには、エポキシ化合物Ａと特定芳香族化合物Ａとの反応物と、未反応のエポキシ化合物Ａと、合成溶媒の一部とが含まれていた。【００９８】
【化１０】
2019043843.tif 000011
【００９９】
（エポキシ樹脂Ｃの合成）
特定芳香族化合物Ａ（ヒドロキノン）の添加量を１．６質量部から３．１質量部に変更した以外はエポキシ樹脂Ｂの合成と同様の条件で、エポキシ樹脂Ｃを合成した。エポキシ樹脂Ｃには、エポキシ化合物Ａと特定芳香族化合物Ａの反応物と、未反応のエポキシ化合物Ａと、合成溶媒の一部とが含まれていた。【０１００】
（エポキシ樹脂Ｄの合成）
特定芳香族化合物Ａ（ヒドロキノン）を別の特定芳香族化合物Ｂ（ビフェノール）に変更し、添加量を１．６質量部から４．３質量部に変更した以外はエポキシ樹脂Ｂの合成と同様の条件で、エポキシ樹脂Ｄを合成した。エポキシ樹脂Ｄにはエポキシ化合物Ａと特定芳香族化合物Ｂの反応物と、未反応のエポキシ化合物Ａと、合成溶媒の一部とが含まれていた。【０１０１】
［実施例１］
エポキシ樹脂Ｂ：１００．０質量部（不揮発分）に、硬化剤としてポリ（１，４−ブタンジオール）ビス（４−アミノ安息香酸）（数平均分子量４７０、ＳＩＧＭＡ−ＡＬＤＲＩＣＨ社）：４３．５質量部を加えて樹脂組成物を得た。樹脂組成物をステンレスシャーレに入れ、ホットプレートで１８０℃に加熱した。ステンレスシャーレ内の樹脂組成物が溶融した後に、１５０℃で２時間加熱した。常温（２５℃）に冷却した後にステンレスシャーレから試料を取り出し、オーブンにて２３０℃で１時間加熱してエポキシ樹脂硬化物を得た。【０１０２】
得られたエポキシ樹脂硬化物を厚さ３．７５ｍｍにまで研磨し、全光線透過率評価用の試験片を作製した。また、エポキシ樹脂硬化物を３．７５ｍｍ×７．５ｍｍ×３３ｍｍの直方体に切り出し、破壊靱性の評価用の試験片を作製した。さらに、エポキシ樹脂硬化物を２ｍｍ×０．５ｍｍ×４０ｍｍの短冊状に切り出し、ガラス転移温度の評価用の試験片を作製した。【０１０３】
［実施例２］
エポキシ化合物Ａ：１００．０質量部（不揮発分）に、特定硬化剤としてポリ（１，４−ブタンジオール）ビス（４−アミノ安息香酸）：５２．５質量部を加えてエポキシ樹脂組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物をステンレスシャーレに入れ、ホットプレートで２００℃に加熱した。ステンレスシャーレ内のエポキシ樹脂組成物が溶融した後に、２００℃で１時間加熱した。常温（２５℃）に冷却した後にステンレスシャーレから試料を取り出し、オーブンにて２３０℃で１時間加熱してエポキシ樹脂硬化物を得た。得られたエポキシ樹脂硬化物から実施例１と同様にして試験片を作製した。【０１０４】
［実施例３］
エポキシ樹脂Ｂ：１００．０質量部（不揮発分）と、ポリ（１，４−ブタンジオール）ビス（４−アミノ安息香酸）：４３．５質量部とを使用し、実施例２と同様にしてエポキシ樹脂硬化物及び試験片を得た。【０１０５】
［実施例４］
エポキシ樹脂Ｃ：１００．０質量部（不揮発分）と、ポリ（１，４−ブタンジオール）ビス（４−アミノ安息香酸）：３５．２質量部とを使用し、実施例２と同様にしてエポキシ樹脂硬化物及び試験片を得た。【０１０６】
［実施例５］
エポキシ樹脂Ｄ：１００．０質量部（不揮発分）と、ポリ（１，４−ブタンジオール）ビス（４−アミノ安息香酸）：３５．６質量部とを使用し、実施例２と同様にしてエポキシ樹脂硬化物及び試験片を得た。【０１０７】
［比較例１］
エポキシ樹脂Ｂ：１００．０質量部（不揮発分）と、ジアミノジフェニルメタン（和光純薬工業株式会社）：１８．４質量部とを使用し、ホットプレートの温度を１５０℃へと変更して、実施例２と同様にしてエポキシ樹脂硬化物及び試験片を得た。【０１０８】
［比較例２］
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＹＬ９８０、三菱ケミカル株式会社）：１００質量部（不揮発分）と、ジアミノジフェニルメタン（和光純薬工業株式会社）：２６．６質量部とを使用し、ホットプレートの温度を１５０℃へと変更して、実施例２と同様にしてエポキシ樹脂硬化物及び試験片を得た。【０１０９】
［比較例３］
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＹＬ９８０、三菱ケミカル株式会社）：１００質量部（不揮発分）と、ポリ（１，４−ブタンジオール）ビス（４−アミノ安息香酸）：６３．２質量部とを使用し、実施例２と同様にしてエポキシ樹脂硬化物及び試験片を得た。【０１１０】
［比較例４］
ＲＳ  Ｐｒｏ  アクリルシート（アールエスコンポーネンツ株式会社）を、厚さ３．７５ｍｍにまで研磨し、全光線透過率評価用の試験片を作製した。また、前記アクリルシートを３．７５ｍｍ×７．５ｍｍ×３３ｍｍの直方体に切り出し、破壊靱性の評価用の試験片を作製した。さらに、前記アクリルシートを２ｍｍ×０．５ｍｍ×４０ｍｍの短冊状に切り出し、ガラス転移温度の評価用の試験片を作製した。【０１１１】
（破壊靱性値）
実施例及び比較例で作製した破壊靱性値の評価用の試験片について、ＡＳＴＭ  Ｄ５０４５に基づいて３点曲げ測定を行って破壊靱性値（ＭＰａ・ｍ１／２）を算出した。評価装置としては、曲げ試験機（インストロン５９４８、インストロン社）を用いた。結果を表１に示す。【０１１２】
（ガラス転移温度）
実施例及び比較例で作製したガラス転移温度の評価用の試験片について、引張りモードによる動的粘弾性測定を行ってガラス転移温度（℃）を算出した。測定条件は、振動数：１０Ｈｚ、昇温速度：５℃／ｍｉｎ、歪み：０．１％とした。得られたｔａｎδチャートのピークをガラス転移温度とみなした。評価装置としては、動的粘弾性測定装置（ＲＳＡ−Ｇ２、ティー・エイ・インスツルメント社）を用いた。結果を表１に示す。【０１１３】
（全光線透過率）
実施例及び比較例で作製した全光線透過率の評価用の試験片について、全光線透過率（％）を測定した。測定条件は、膜厚３．７５ｍｍとした。評価装置としては、ヘーズメーター（ＮＤＨ−５０００、日本電色工業株式会社）を用いた。結果を表１に示す。なお、スメクチック構造が形成されている場合は全光線透過率が著しく低いため、測定を行わなかった。【０１１４】
（スメクチック構造の有無）
エポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造が形成されているか否かは、上述した条件でＸ線回折測定を行ったときの回折ピークの有無によって判断した。結果を表１に示す。【０１１５】
【表１】
2019043843.tif 000012
【０１１６】
表１に示すように、メソゲン構造を持つエポキシ化合物と特定硬化物を用いて作製した実施例１のエポキシ樹脂硬化物は、メソゲン構造を持つエポキシ化合物と特定硬化物と異なる硬化剤を用いて作製した比較例１のエポキシ樹脂硬化物に比べて破壊靭性値が著しく向上した。一方、ガラス転移温度は低下したが実用上充分な水準が維持されていた。【０１１７】
メソゲン構造を持たないエポキシ化合物と特定硬化物を用いて作製した比較例３のエポキシ樹脂硬化物は、メソゲン構造を持たないエポキシ化合物と特定硬化物と異なる硬化剤を用いて作製した比較例２のエポキシ樹脂硬化物に比べて破壊靭性値が向上したが、ガラス転移温度が著しく低下した。【０１１８】
ホットプレートでの加熱温度を２００℃に設定した実施例２〜５では、エポキシ樹脂硬化物中にスメクチック構造が形成されず、全光線透過率が６０％を超えるエポキシ樹脂硬化物が得られた。
アクリルシートを用いた比較例４は、エポキシ樹脂硬化物を用いた実施例に比べて全光線透過率が８９％と高いものの破壊靱性値とガラス転移温度が低かった。【０１１９】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【国際調査報告】
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2019043843.tif 000015
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