JPH0267313A - 硬化性エポキシド樹脂組成物 - Google Patents

硬化性エポキシド樹脂組成物

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JPH0267313A JP1176993A JP17699389A JPH0267313A JP H0267313 A JPH0267313 A JP H0267313A JP 1176993 A JP1176993 A JP 1176993A JP 17699389 A JP17699389 A JP 17699389A JP H0267313 A JPH0267313 A JP H0267313A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接着剤、封止剤、積層用樹脂および塗料とし
て使用できる硬化性組成物に関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕接着剤お
よび塗料に、エポキシド樹脂を使用することは、数十年
にわたって商業的に実施されてきた。
エポキシド樹脂用の多くの硬化剤は、室温で反応し易い
ので、使用直前にエポキシドと混合する必要がある。
他の硬化剤は、エポキシド樹脂と混合しても室温では安
定であり、そして高温に加熱した場合のみに硬化する。
これらの硬化剤は、いわゆる潜硬化剤(latent 
hardeners or 1atent curin
gagents)と呼ばれ、商業的に入手可能であり、
ジシアンジアミドとポリカルボン酸ヒドラジドを包含し
ている。
エポキシド樹脂および潜硬化剤を含有する組成物は、約
180°Cの温度で硬化するのに、一般に15分ないし
1時間を要する。
硬化時間は、潜促進剤の練込みによって短縮され得て、
この潜促進剤は周囲温度では貯蔵安定性に殆ど影響を与
えないが、120°Cでは約30分以内に該混合物のゲ
ル化を起こさせることができる。
例えばジシアンジアミドが硬化剤として使用される場合
、N−(4−クロロフェニル)−N’N′−ジメチル尿
素のような置換尿素が促進剤として頻繁に使用される。
このような混合物のもっと速いゲル化は、もっと高い温
度に加熱すれば達成できるが?200″C周辺の温度で
、この型の促進剤は硬化剤混合物中に泡立ちを起因させ
る揮発物を発生する。
接着剤層中のこのような泡立ちの存在は、明らかに、非
常に重大な欠点になる。というのは、このように泡立ち
のあるどんな接着でも、泡立ちのない接着よりはるかに
弱いからである。同様にして、泡立ちのある混合物は、
満足できる塗膜または積層を作るのには使えなかった。
従って、約5分間でゲル化が起こる温度である約150
°C以下の温度で、このような混合物を硬化するのが通
常の実施法である。
自動車産業のある分野で、ある部品の斑点溶接を接着剤
接着に換えようとする需要がある。
溶接に競合できるためには、接着剤に、高い温度で数秒
間以内にゲル化でき、かつ高い接合強度の硬化物を与え
ることが要求されている。
生産ラインのスピードを維持するのには、接合される部
品が急速に加熱されることが必須である。
誘導加熱は、数秒内に高温を与える非常に速い加熱法で
ある。然しなから、もしこのような加熱方法が用いられ
る場合に、組み立て部の形状の故に、温度の微細な調節
が頻繁に困難になる。
従って、高温において泡立ちを起こす促進剤は不適当で
ある。
エポキシド樹脂は非常に高い強度の接合を形成する。そ
して、常用の配合が下記の一点またはそれ以上の欠点が
なければ、自動車部品の接合には好適である; 周囲温度での貯蔵における不充分な安定性、加熱時の不
充分な硬化速度、そして 高い硬化温度における泡立ちの形成。
米国特許4,659.779号には、潜硬化剤としての
ジシアンジアミドまたはポリカルボン酸ヒドラジドそし
て、促進剤としての「沸点130°C以上の沸点の窒素
塩基とエチレン型不飽和フェノールの重合体の固溶体」
を含有するエボ、キシド樹脂組成物が記載されている。
米国特許4,7(11.378号には、促進剤が「沸点
130°C以上の窒素塩基とフェノール−アルデヒド樹
脂」の固溶体である同様の組成物が記載されている。
これら2点の米国特許に記載されている組成物は、貯蔵
に安定な配合であって、泡立ちの形成なしに180−2
00°Cの温度で急速に硬化する。
硬化剤として、ジシアンジアミドまたはポリカルボン酸
ヒドラジドを含有し、長期貯蔵安定性があり、しかも1
60°C以下の温度で急速に硬化する硬化性エポキシド
樹脂組成物への需要は依然として存在する。
〔課題を解決するための手段〕
よって、本発明は、 (A)エポキシド樹脂 (B)(A)の潜硬化剤としての、ジシアンジアミドま
たはポリカルボン酸ヒドラジド および(C)組成物中
に粉体として分散せしめた硬化促進剤としての、重合フ
ェノールのマンニッヒ塩基 からなる硬化性組成物を提供するものである。
適当なエポキシド樹脂は、平均して1分子当たり酸素原
子、窒素原子または硫黄原子に直接結合したグリシジル
基を1個以上もつものを含む。
このような樹脂の例としては、アルカリ存在下での、1
分子当たり2個またはそれ以上のカルボキシル基を持つ
化合物と、エピクロルヒドリン、グリセリンジクロルヒ
ドリン、またはβ−メチルエピクロルヒドリンとの反応
によって得られるポリグリシジルエステル類が挙げられ
る。
このようなポリグリシジルエステル類は、脂肪族カルボ
ン酸:例えば蓚酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸
、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、またはリルイン酸の二または三量体から;テトラヒド
ロフタル酸、4−メチル−テトラヒドロフタル酸、ヘキ
サヒドロフタル酸、および4−メチル−ヘキサヒドロフ
タル酸のようなシクロ脂肪族ポリカルボン酸から;そし
てフタル酸、イソフタル酸、およびテレフタル酸のよう
な芳香族ポリカルボン酸から誘導できる。
他の例としては、アルカリ条件下または、それに換えて
、酸性触媒の存在下次いでアルカリで処理して、1分子
当たり少なくとも2個の、遊離のアルコール性水酸基お
よび/またはフェノール性水酸基を持つ化合物と適当な
エピクロルヒドリンとの反応によって得られるポリグリ
シジルエーテル類がある。
これらのエーテル類は、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、および高級ポリ(オキシエチレン)グリ
コール類、プロパン−1,2−ジオールおよびポリ(オ
キシプロピレン)グリコール類、プロパン−1,3−ジ
オール、ブタン−1゜4−ジオール、ポリ(オキシテト
ラメチレン)グリコール類、ペンタン−1,5−ジオー
ル、ヘキサン−1,6−ジオール、ヘキサン−2,4,
6−トリオール、グリセリン、1.1.1−1−リメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビット、そ
してポリエピクロルヒドリン類のような非環状アルコー
ルからニ レゾルジット、キニトール、ビス(4−ヒドロキシシク
ロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシ
クロヘキシル)プロパン、そして1.1−ビス(ヒドロ
キシメチル)シクロへキス−3−エンのような環状脂肪
族アルコールから;並びにN、N−ビス(ヒドロキシエ
チル)アニリンのような芳香核を持っているアルコール
から合成され得る。
これらはまた、レゾルシノールおよびハイドロキノンの
ような単核フェノールから; そして、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、4.
4’−ジヒドロキシジフェニル、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)スルホン、1.1゜2.2−テトラキス(4
−ヒドロキシフェニル)エタン、2.2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、2.2−ビス(3,5−
ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパンのような
多核フェノールから; 並びに、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、クロラ
ール、およびフルフラールのようなアルデヒド類と;フ
ェノールそれ自身、および4−クロロフェノール、2−
メチルフェノール、そして4−第3ブチルフエノールの
ように核が塩素原子または炭素原子数9までのアルキル
基によって置換されているフェノール類のようなフェノ
ール類から合成されたノボラック類からも合成される。
ポリ(N−グリシジル)化合物は、例えばエピクロルヒ
ドリンと、アニリン、ビス(4−アミノフェニル)メタ
ン、m−キシレンジアミン、そしてビス(4−メチルア
ミノフェニル)メタンのような少なくとも2個のアミン
性の水素原子をもっているアミンとの脱塩化水素による
反応生成物;トリグリシジルイソシアヌール酸;そして
エチレン尿素と1.3−プロピレン尿素、そして5.5
−ジメチルヒダントインのようなヒダントインのような
環状アルキレン尿素のN、N’−ジグリシジル誘導体を
包含する。
ポリ(S−グリシジル)化合物の例は、エタン−1,2
−ジチオールとビス(4−メルカプトメチルフェニル)
エーテルのようなジチオールのジ−S−グリシジル誘導
体である。
異なったヘテロ原子に結合したグリシジル基を持つエポ
キシド樹脂も使える。それらの例は、4−アミノフェノ
ールのN、N、O−トリグリシジル8M 4体、サリチ
ル酸のグリシジルエーテル−グリシジルエステル、N−
グリシジル−N’ −(2−グリシジルオキシプロビル
)−5,5−ジメチルヒダントイン、そして2−グリシ
ジルオキシ1.3−ビス(5,5−ジメチル−1−グリ
シジルヒダントイン−3−イル)プロパン等力する。
所望ならば、エポキシド樹脂の混合物を使用してもよい
。
好ましいエポキシド樹脂は液体であって、ポリグリシジ
ルエーテル類、ポリグリシジルエステル類、N、N’−
ジグリシジルヒダントイン類、そして芳香族アミン類の
ポリ(N−グリシジル)誘導体である。
特に好ましい樹脂は、2.2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)−プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)
メタン、ブタン−1,4−ジオールのポリグリシジルエ
ーテル類、またはホルムアルデヒドと、フェノールまた
は環が1個の塩素原子もしくは炭素原+1ないし9個を
含むアルキル炭化水素基の1個によって置換されたフェ
ノールから合成されたノボラックのポリグリシジルエー
テル類であって、1 kg当たり少なくとも0.5当量
の1.2−エポキシド基を含むもの、ビス(4−(ジグ
リシジルアミノ)フェニル)メタン、p−(ジグリシジ
ルアミノ)フェニルグリシジルエーテル、そしてこれら
樹脂の2種またはそれ以上の種類の混合物である。
潜硬化剤(B)は、ジシアンジアミドまたはポリカルボ
ン酸のヒドラジドであり得る。
適当なヒドラジドは、ステアリン酸ジヒドラジド、アジ
ピン酸ジヒドラジドおよびイソフタル酸ジヒドラジドの
ような脂肪族または芳香族ジカルボン酸のジドラジドを
含み、アジピン酸ジヒドラジドおよびイソフタル酸ジヒ
ドラジドが好ましい。
組成物中に分散するマンニッヒ塩基(C)は、一般に重
合フェノール、アルデヒドと第1または第2アミンから
の反応生成物である。
マンニッヒ塩基(C)に合成される重合フェノールは、
一般に、少なくとも3回の反復単位を持ち、そしてその
各単位が少なくとも1個のフェノール性水酸基を持つ。
一般に、添加される重合体を基準にすれば、重合フェノ
ールは少なくとも500、好ましくは少なくとも100
0の平均分子量を持つ。
このような重合フェノールの好ましいものは、エチレン
型不飽和フェノールのホモポリマーまたはコポリマーで
あり得るポリマーを包含する。
このような不飽和フェノールのポリマーの例を下記の例
として挙げ得る。
2−アリルフェノールおよび4−アリルフェノールのよ
うなアリル置換フェノールのホモポリマ例えば、サリチ
ル酸またはp−ヒドロキシ安息香酸のような、カルボン
酸基を含むフェノール性水酸基化合物の酸クロライドを
、2−ヒドロキシエチル メタアクリレートのようなヒ
ドロキシアルキル アクリレートまたはメタアクリレー
トと反応させた生成物であるフェノール類であるアクリ
ル型の不飽和性(acrylic unsaturat
ion)を包含する置換基を持つフェノール類のホモポ
リマー;O−ビニルフェノール、m−ビニルフェノール
、p−ビニルフェノールおよびそれらのハロゲン化誘導
体、そして0−(l−プロペニル)フエ/ −ル、m−
(1−プロペニル)フェノール、p−(1−プロペニル
)フェノールおよびそのハロゲン化誘導体のようなビニ
ルまたは1−プロペニル置換フェノール類のホモポリマ
ー; 上述したフェノール類と、少なくとも1種の重合可能な
エチレン型の不飽和物質、例えばスチレンそのもの、ア
ルファーメチルスチレン、4−ブロモスチレンおよび4
−メチルスチレンのようなスチレン、 アルキル アクリレートもしくはメタアクリレート、ま
たはヒドロキシアルキル アクリレートもしくはメタア
クリレートのようなアクリル酸エステル、 酢酸ビニルのようなビニルエステルと上述のどのフェノ
ールもとのコポリマー; そして上述のホモポリマーおよび/またはコポリマーの
2種またはそれ以上の種類の混合物。
不飽和フェノール類そのものまたはそれらのエステル化
物もしくはエーテル化物のどちらからでも、不飽和フェ
ノールのホモポリマーもしくはコポリマーの付加は常用
の合成技術を使用して行える。エステル化物もしくはエ
ーテル化物が使用された場合は、取得したポリマーを加
水分解してエステル基もしくはエーテル基を遊離のフェ
ノール性の水酸基に変換できる。
好ましいエチレン型不飽和フェノールのポリマーは平均
分子量が少なくとも1500であるビニルフェノールの
ポリマーである。
特に好ましいポリマーは、式I により表される単位の反復単位を持つホモポリマーであ
るビニルフェノールの重合体と式Iにより表される単位
と、好ましくはスチレン、またはメチル メタアクリレ
ートもしくは2−ヒドロキシエチル メタアクリレート
のようなアルキルもしくはヒドロキシアルキル アクリ
レートもしくはメタアルリレートである少なくとも1個
の他種のビニル単量体から誘導された単位とのコポリマ
ーであるビニルフェノールの重合体のようなものであり
、その特に好ましいポリマーは1500ないし50,0
00、特に2000ないし30,000のの平均分子量
を持つ。
他の好ましい重合フェノールはフェノールノボラック樹
脂である。適当なこのような樹脂は、フェノールそれ自
身とアルキル置換された単核フェノールのような単核フ
ェノール、または特に、ビスフェノール F またはビ
スフェノール へのようなビスフェノールと、アセトア
ルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラールまたは、好
ましくはホルムアルデヒドのようなアルデヒドとから合
成された樹脂である。
好ましいノボラック樹脂は、フェノール−ホルムアルデ
ヒドノボラック樹脂であり、好ましくはフェノール:ホ
ルムアルデヒドのモル比率がに0.5から1:1までの
ものを使用したもの、特にt:o、7から1:0.95
のものを使用したものであり:およびタレゾールーホル
ムアルデヒドノボラック樹脂であり、好ましくはO−ク
レゾール−ホルムアルデヒド樹脂であり、クレゾール:
ホルムアルデヒドのモル比率が1:0.9から1:1.
2までのものを使用したもの、特に1:1から1=1.
1のものを使用したものである。
マンニッヒ塩基(C)に合成されるアルデヒドは、ベン
ズアルデヒドのような芳香族アルデヒドであってもよく
;好ましくはホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒド
のような脂肪族アルデヒドである。ホルムアルデヒドが
特に好ましく;これは水溶液またはアルコール溶液とし
て使用されてもよいが、パラホルムアルデヒドとして使
用されるのが好ましい。
マンニッヒ塩基(C)に合成されるアミン類は脂肪族ま
たは複素環第2アミンを含む。好、ましくは、式R’ 
−NH−R”  (式中、R’ とR” (7)各々は
、アルキル基もしくはヒドロキシル置換アルキル基を表
す)により表される脂肪族第2アミンである。R1とR
2の各々は、好ましくは工ないし10個の炭素原子を持
つものであり、そしてヘテロ環中に5もしくは6個の原
子を持つ複素環第2アミンである。
このようなアミンの例は、ジメチルアミン、ジエチルア
ミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン
、ジ−イソブチルアミン、ジ−n−アミルアミン、ジ−
イソアミルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、そしてジ
オクチルアミンのようなジアルキルアミン類; ジェタノールアミン、ジブロバノールアミンそしてジェ
タノールアミンのようなジアルカノールアミン類; N−メチルエタノールアミンおよびN−メチルプロパツ
ールアミンのようなN−アルキルアルカノールアミン類
; 並びにモルホリンまたはピペリジンのような複素環アミ
ン類である。
マンニッヒ塩4 (C)に合成される他のアミン類は、
アルアリファチックアミン19 (araliphat
icamines)であり、それらは通常は第1アミン
類であり、好ましくはベンジルアミンのようなアルアル
キルアミンg (aralkyl amines)であ
る。
マンニッヒ塩基(C)に合成される特に好ましいアミン
は、ジメチルアミン、N−メチルエタノールアミン、モ
ルホリンおよびベンジルアミンである。
重合フェノール、アルデヒドおよび第1もしくは第2ア
ミンの反応によるマンニッヒ塩基(C)の合成は、通常
のマンニッヒ反応の条件下で行える。
この反応は、パラホルムアルデヒドか使用される場合に
溶液にするのを補助するために任意にアルカリ金属水酸
化物の存在下、周囲温度および/または高めた温度、好
ましくは15ないし150°Cで、アルコールまたはエ
ーテルのような不活性の溶媒中で行える。
反応体は、アルデヒド:フェノールの当量比が0.2−
2:1、好ましくは0.4−1.4:1、そしてアルデ
ヒド:アミンの当量比が0.3−1.5:1、好ましく
はo、s−i:tのような量で使用され得る。
ビニルフェノール重合体、ホルムアルデヒドおよびアミ
ン間のマンニッヒ反応を実施するための詳細な工程は、
英国特許明細書N(Ll、428,835号に記載され
ている。
−gには、所望の時間にわたってマンニッヒ反応が行わ
れると、反応溶媒の一部分が除去され、そして反応混合
物を水に注入することによってマンニッヒ塩基(C)が
沈澱する。
沈澱物を濾取し、そして乾燥し、次いで任意に水蒸気蒸
溜しそして更に乾燥する。乾燥されたマンニッヒ塩基は
、硬化性組成物の他の成分と混合する前に、一般に細か
い粉末、例えば100メツシユ(0,15ann)より
細かい粒径を持つ粉末に破砕される。
組成物の成分の混合は、ロール練り機のような常用の混
合機で便利に行われ、この混合が粒径を下げるので、よ
り粗い径のマンニッヒ塩基も組成物に含ませることがで
きる。
本発明の組成物に使用される潜硬化剤(B)の量は、個
々の硬化剤とエポキシド樹脂のために常法的に使われる
量であってよい。
このような量は、硬化性エポキシド樹脂組成物の配合に
より周知の量である。(B)がジシアンジアミドである
場合その量は、エポキシド樹脂(A)の重N100部に
対して、一般には1ないし30の範囲、好ましくは3か
ら20の範囲、特に5から10の範囲である。(B)が
ポリカルボン酸のヒドラジドである場合、エポキシド樹
脂のエポキシド1当量当たり、一般には0.5ないし1
゜5、好ましくは0.8ないし1.2、特に0.9ない
し1、1のように用意される。
促進効果が発現する程度の有効量がある限り、マンニッ
ヒ塩基促進剤(C)の量は限定的でない。
エポキシド樹脂に対して重量で、一般には0.1ないし
20%、好ましくは工ないし10%、特に1゜5ないし
7%の範囲の量が使用される。
本発明の組成物は、硬化したもしくは硬化していない状
態における物理的もしくは化学的性質を改善するために
エポキシド樹脂に常法的に包含させるような添加物を含
んでいる。この添加物は、例えば顔料、染料、柔軟剤、
可塑剤、充填剤、チキソットロープ剤および防炎剤を包
含する。
強化剤として添加することができる、適当な高分子物質
は、エポキシド樹脂のアクリル酸エステル類、ポリウレ
タンのプレポリマー、ブロックトポリイソシアネートお
よびゴム弾性ブタジェン重合体を包含する。
上述したように、好ましいエポキシド樹脂(A)は液状
の樹脂である。このような樹脂を含んでいる硬化性液状
組成物は、例えば反応性の希釈剤(例えばクレゾールグ
リシジルエーテルまたは1゜4−ブタンジオールのよう
な炭素原子数2ないし4の脂肪族アルコールのモノグリ
シジルエーテルの如きもの)を含んでいる組成物である
低粘度の無充填の組成物から、大量の充填剤または他の
添加剤を含有するペーストもしくはパテまで多様である
。 本発明の組成物は、ガラス繊維強化されていてもよ
いおよびガラス繊維布のような担体によって支持されて
いてもよいフィルムまたはシートの形状であってもよい
。
本発明の組成物は、高温、一般には120−220°C
1好ましくは140−210”C1特に160−200
°Cに加熱して硬化できる。
硬化は、1分より短い時間で、特にこれらの範囲の高温
では、実施され得るが、硬化した生産物の物理的性質を
改善するために、例えば3時間まで加熱を継続すること
ができる。
例えば自動車の部品の接着または封入におけるように速
い加熱が要求される場合は、誘導加熱を利用すると便利
である。
硬化性組成物は、塗料用、注型用または積層用樹脂また
は、さらに特に、接着剤または封入剤として使用され得
る。
本発明はまた、本発明の組成物を、接着または封止する
二面の一面または二面に塗布し、塗布した組成物が該二
面の間に位置するように該二面を一緒にし、そして得ら
れた組立物を組成物が硬化するまで加熱することを特徴
とする該二面の接着または封止法も提供するものである
。
この方法は、鋼またはアルミニウムのような金属、プラ
スチック材、ガラス、ブレーキライニングのような摩擦
材料、およびセラミック材の表面に利用できる。両方の
表面が金属のそれである場合、この方法は特に有用であ
る。
〔実施例と発明の効果〕
本発明を下記の実施例により説明する。実施例中、特に
説明のない限り部と%は重量による。
実施例中使用される促進剤は、下記のようにして合成さ
れる。
促造剋土 平均分子量が10,000であり、゛マルカリンクルー
M グレード S −4(Maruka Lyncur
M Grade 5−4)“の名称で丸首石油化学KK
(東京)から入手可能のポリ(ビニルフェノール)(6
0部)をメタノール(120部)に溶解する。この溶液
にメタノール(47,5部)中のジメチルアミン(22
,5部)の溶液を添加する。この溶液に、メタノール(
25部)中のバラホルムアルデヒド(14,3部)およ
び47%苛性ソーダ水溶液(0゜15部)の溶液を、3
0分間にわたって撹拌しながら、必要があれば冷却しな
がら、30°C以下に反応混合物の温度を保ちながら、
添加する。
更に、1時間撹拌を続け、そして混合物を次いで還流温
度(66°C)になるまで加熱し、還流を2時間保持す
る。真空下、メタノールの半分を1溜により除く。残っ
た混合物を25゛Cまで冷却し、氷水中に注ぐ。沈澱し
た固体を濾取し、そして恒量になるまで45°Cで乾燥
する。マンニッヒ塩基生成物は5.37当量/kgのア
ミン性窒素含有量をもっている。
捉jU■l この促進剤は、°“マルカ リンクル−M グレード 
S−4“の代わりに平均分子量が20゜000であり、
゛マルカ リンクル−M グレード S −1(Mar
uka Lyncur−M Grade 5−1)”の
名称で丸首石油化学Kkから入手可能のポリ(ビニルフ
ェノール)を使用した以外は、促進剤Iの合成のために
利用された工程により合成される。
マンニッヒ塩基生成物は5.14当1/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
N逝IL この促進剤は、促進剤■の合成で使用された量に換えて
、メタノール23.7部中のジメチルアミン11.3部
、およびメタノール23.7部中のバラホルムアルデヒ
ド7.12部および47%苛性ソーダ水溶液0.1部を
使用する以外は、促進剤■の合成のために利用された工
程により合成される。
マンニッヒ塩基生成物は3.22当量/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
促進剋丘 この促進剤は、”マル力 リンクル−M グレード S
−4“の代わりに平均分子量が30゜000であり、゛
マルカ リンクル−M グレード H−3(Maruk
a Lyncur−M Grade H−3)”の名称
で丸首石油化学KKから入手可能のポリ(ビニルフェノ
ール)(60部)を使用し;メタノール中のジメチルア
ミンの代わりにメタノール43部中のモルホリン(65
,3部)を使用し;そしてメタノール37部中のバラホ
ルムアルデヒド21.4部と47%苛性ソーダ水0.2
2部を使用した以外は、促進剤Iの合成のために利用さ
れた工程により合成される。
マンニッヒ塩基生成物は5.12当量/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
促進層M この促進剤は、メタノール中のジメチルアミンの代わり
にメタノール無しのベンジルアミン(53,5部)を使
用し;そして47%苛性ソーダ水0゜12部を使用した
以外は、促進剤■の合成のために利用された工程により
合成される。
マンニッヒ塩基生成物は3.87当!/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
促造肘■ この促進剤は、メタノール中のジメチルアミンの代わり
にメタノール46部中のモルホリン(43,5部)を使
用し以外は、促進剤Iの合成のために利用された工程に
より合成される。
マンニッヒ塩基生成物は4.10当量/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
促進層■ この促進剤は、”マル力 リンクル−M グレード S
−4“の代わりに、C3T−70の名称で、丸首石油化
学KKから入手可能の、3.400の平均分子量を持つ
70モル%のp−ビニルフェノールおよび30モル%の
スチレンのコポリマー(28,8部)をメタノール60
部に入れたものを使用し:そしてメタノール16.5部
中のジメチルアミン7.9部およびパラホルムアルデヒ
ド5゜0部およびメタノール9部中の49%苛性ソーダ
水溶液0.1部を使用する以外は、促進剤■の合成のた
めに利用された工程により合成される。
マンニッヒ塩基生成物は4.12当量/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
促進層■ メタノール71.2部中のジメチルアミン33.8部お
よびパラホルムアルデヒド21.4部およびメタノール
37部中の47%苛性ソーダ水0.24部を使用した以
外は、促進剤lの合成のために利用された工程により合
成される。
マンニッヒ塩基生成物は6.67当量/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
正立1 メタノール中のモルホリンに換えて、メタノール47.
5部中のジメチルアミン(22,5部)を使用し;そし
てメタノール47.5部中のパラホルムアルデヒド14
.3部および47%苛性ソーダ水0゜17部を使用する
以外は、促進剤■の合成のために利用された工程により
合成される。
マンニッヒ塩基生成物は5.32当量/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
促進層X この促進剤は、メタノール中のジメチルアミンに換えて
、メタノール45部中のN−メチルエタノールアミン(
37,5部)を使用する以外は、促進剤Iの合成のため
に利用された工程により合成される。
マンニッヒ塩基生成物は4.(15当量/kgのアミン
性窒素含有量を持っている。
捉盈剋X上 15°Cで、1時間以上をかけて、メタノール(270
部)中のマル力 リンクル−M グレード S−4(1
35部)の溶液に、メタノール(1(11,2部)中の
ジメチルアミン(50,6部)の溶液を添加する。
混合物を20−25 ’Cに保つように冷却しながら、
1時間以上をかけて、メタノール(56,2部)中のパ
ラホルムアルデヒド(32部)の溶液を添加する。この
温度を更に1時間保持し、そして混合物を2時間還流下
加熱する。
生成した溶液を、メタノール200部を除くために、真
空下60°Cに加熱する。そして、水(1000部)に
添加する。沈澱物を濾取、乾燥し、そして水中水蒸気蒸
溜し、乾燥し、マンニッヒ塩基190部を得る。このマ
ンニッヒ塩基のアミン性窒素含有量は、5.0当ffi
/kgである。
促遺創入l フェノール:ホルムアルデヒドのモル比率が1:o、8
5であるフェノールとホルムアルデヒドから合成し、軟
化点が70°C−90℃であるノボラック(60,3部
)をメタノール(120部)に?容解する。この溶液に
、メタノール (25,6部)中のジメチルアミン(1
2,8部)の溶液を添加する。
この得られた溶液に、温度を30°C以下に保つために
必要があるならば冷却しながら、撹拌下30分間以上を
かけて、メタノール(16,1部)中のパラホルムアル
デヒド(8,12部)およ47%苛性ソーダ水(0,1
部)を添加する。
撹拌を更に1時間継続し、そして混合物を還流温度まで
加熱し、還流を2時間保持する。
真空下、メタノールの大部分(137部)を蒸溜により
除く。アセトン(60部)を、沈澱物を溶解するために
、得られた混合物に添加する。
混合物を周囲温度に冷却し、氷水に注ぐ。
沈澱した固体を濾取し、恒量になるまで45°Cで乾燥
する。
マンニッヒ塩基生成物は3.20当量/kgのアミン性
窒素含有量を持っている。
促進層xm この促進剤は、促進剤X■の合成に用いられた量に換え
て、メタノール76.5部に溶解したノボラック37.
5部、メタノール23.9部に溶解したジメチルアミン
12部およびパラホルムアルデヒド7.57部およびメ
タノール15.5部中の47%苛性ソーダ水0.11部
を使用した以外は、促進剤X■の合成のために利用され
た工程によって合成される。
真空蒸溜で、メタノール89部が除かれ;この蒸溜中に
沈澱した物質を溶解するためにアセトン45部を添加す
る。
マンニッヒ塩基生成物は、4.31当量/kgのアミン
性窒素含有量を持っている。
促進層XIV この促進剤は、フェノール−ホルムアルデヒドノボラッ
クに換えて、0−クレゾール:ホルムアルデヒドのモル
比率1:1.(15から合成し、軟化点が1(12°C
であるノボラック樹脂(72,3部)をメタノール14
7部に入れたものを使用し;そして促進剤X■の合成に
用いられた量に換えて、メタノール27.3部に溶解し
たジメチルアミン13.7部およびパラホルムアルデヒ
ド8.59部およびメタノール19.4部中の47%苛
性ソーダ水0゜13部を使用した以外は、促進剤X■の
合成のために利用された工程によって合成される。
マンニッヒ塩基生成物は、2.42当量/kgのアミン
性窒素含有量を持っている。
促進層XV この促進剤は、メタノール142部に溶解したノボラッ
ク73.2部、メタノール中のジメチルアミンの代わり
のモルホリン(30,1部)、そしてメタノール19.
2部中のパラホルムアルデヒド9゜84部と47%苛性
ソーダ水0.13部を使用する以外は、促進剤X■の合
成のために利用された工程によって合成される。 真空
蒸溜で、メタノール143部が除かれ、沈澱した物質を
溶解するためにアセトン29部を残留分に添加する。
マンニッヒ塩基生成物は、2.94当ffi/kgのア
ミン性窒素含有量を持っている。
促進層XVI この促進剤は、メタノール132部に溶解したノボラッ
ク67.3部、メタノール中のジメチルアミンの代わり
のモルホリン(24,5部)、メタノール17.9部中
のパラホルムアルデヒド8.(15部と47%苛性ソー
ダ水0.13部を使用する以外は促進剤XIVの合成の
ために利用された工程によって合成される。 真空蒸溜
で、メタノール128部が除かれ、沈澱する物質は無い
ので、アセトンは添加されない。
マンニッヒ塩基生成物は、2.77当量/kgのアミン
性窒素含有量を持っている。
促進側X匪 英国特許615.335号明細書中に記述されている工
程を利用して、触媒として酸化亜鉛を使用して、フェノ
ール:ホルムアルデヒドのモル比率が1:0.76であ
るフェノールとホルムアルデヒドから合成し、かつ軟化
点が91°Cである゛°ハイ オルト(high or
tho)”ノボラック(20,2部)をメタノール(4
0部)に溶解する。
この溶液に、メタノール(8,62部)中のジメチルア
ミン(4,31部)を添加する。
生成した溶液に、温度を30°C以下に保つために必要
があるならば冷却しながら、撹拌下30分間以上をかけ
て、メタノール(5,7部)中のパラホルムアルデヒド
(2,72部)およ47%苛性ソーダ水(0,15部)
の溶液を添加する。
撹拌を更に1時間継続し、そして混合物を還流温度まで
加熱し、還流を2時間保持する。
沈澱物を濾取し、メタノールで洗浄し、恒量になるまで
45°Cで乾燥する。
実施貫上二旦 硬化性ペースト状組成物は;硬化剤としてのジシアンジ
アミド(7,5部)および促進剤■−■と■のどれか一
種を粉砕して、0.15mmの網目の大きさ(mesh
 5ize)をもつ篩に通し、得られた粉末を、充填剤
としての高分散シリカ(5部)と共に、5.2当!i/
kgのエポキシド含有量をもつビスフェノールAのジグ
リシジルエーテル (100部)中に分散することによ
り、製造される。
個々の温度におけるゲル化時間は;試験温度に維持され
ている表面上に、径5mm、厚みlanの試験片を置き
、ゲル化が起きるのに要する時間を観察することにより
、測定される。
組成物の貯蔵寿命は;組成物を40°Cに保った送風機
付のオープン中の試験管中に貯蔵し、組成物がもはや周
囲温度で展開しない時になるまでの時間を貯蔵時間とす
ることにより、決められる。
組成物のゲル化時間と貯蔵寿命と共に、該組成物中の促
進剤の種類と量を表1に示す。
表  1 1   1   3.7  11 2.5 1.2 4
5週2    II    1.9  19 3.3 
0.9 10週3    III   6.2   3
 1.3 0.5 11週4    IV    5.
9   40  13  3.0 46日5    V
   5.2  51 14  2.1 27週実施例
1と3の組成物は、120°Cで、それぞれ40分間お
よび11分間以内にゲル化する。
災胤尉エニ旦 実施例1−6で使用されたジグリシジルエーテル80部
、および実施例1−6で使用されたジグリシジルエーテ
ル100部に換えて、8.8当量/聴のエポキシド含有
量をもつブタン−1,4−ジオールのジグリシジルエー
テル20部を使用し、ジシアンジアミドの量を増やして
8.6部にし、そして実施例1−6で使用した促進剤の
代わりに促進剤■または■を使用した混合物を使用して
、実施例1−6の手順を繰り返す。
ゲル化時間と貯蔵寿命を表2に示す。
表2 7   1  3.7  4  1.3 0.8 11
週8    Vl    4.9  38 13  1
.8 11旦実施例7の組成物は、120°Cで16分
間以内にゲル化する。
引組殊l二」」一 実施例1−6で使用されたジシアンジアミドをアジピン
酸ジヒドラジド(23,1部)に換え、促進剤■、■、
■および■のどれか一種を使用して、実施例1−6の手
順を繰り返す。
ゲル化時間と貯蔵寿命を表3に示す。
表3 表 4(つづき) 9   1   1.8  29 4.8 1.4  
9週lO■  2.0  20 4.8 0.8 20
週11    ■  1.5  24 6.1 0.9
 20週実施例1−6で使用されたジシアンジアミドを
イソフタル酸ジヒドラジド(25,2部)に換え、促進
剤1.III、■およびXのどれか一種を使用して、実
施例1−6の手順を繰り返す。
ゲル化時間と貯蔵寿命を表4に示す。
表4 13   1   3.7  11 2.3 0.8 
 9週14   1   1.8  21 6  1.
5 10週長−IV    1.9  45 17  
3.7  刹旦16    III    6.2  
 3.51.3 0.5 25日実施例1−17で使用
された組成物を、泡形成のための試験に供するために、
タルク60部を組成物に添加し、シリカの量を3部に減
少する。
組成物は、閉じ込められた空気を除くために55°Cの
真空オープン中に置き、厚さ2mmのフィルムにして2
00℃で5分間硬化し、硬化したフィルムを放冷し、そ
して泡形成を検査することにより、試験される。
形成された接合部の接着強度を試験するために、接着剤
として実施例1から17の組成物を使用して、組成物に
接着層の厚みを調節するためにガラス微小球(1部)を
添加する。この組成物を、長さ150ma+、幅25.
4 mmおよび厚み1.6 amの脱脂したグリッド・
プラスト鋼板に塗布し、重なり部分が64511II1
12の重なり継手(lap joints)を作製する
。
硬化は、200°Cで5分間(硬化サイクルI)、20
0°Cで10分間(硬化サイクル■)または180°C
で10分間(硬化サイクル■)行われる。
継手を周囲温度に放冷後、引張速度7.511In/g
inでラップ剪断強度を測定(3回繰り返しの平均値)
する。
硬化剤と促進剤の種類と量、ラップ剪断強度およびそれ
らのための硬化サイクルおよび泡試験の結果を表5に示
す。この表中、DCYはジシアンジアミドを表し、AD
はアジピン酸ジヒドラジドを表し、そして10はイソフ
タル酸ジヒドラジドを表す。
実施例18から34に使われるエポキシド樹脂は、実施
例1から17の各々に使われたものである。
口CY  7.5 DCY  8.6 ^D23,1 10 25.2 表5 工4.6 10.7 10.3 16.1 15.5 15.6 14.6 15.4 14.9 14.8 14.3 14.8 14.6 14.6 14.5 14.4 14.1 実1」も■L二1旦 実施例7と8で使用された促進剤の代わりに異なった量
の促進剤XIを使用し、かつ120 ”Cでのゲル化時
間の決定を追加して、実施例7と8の手順を繰り返す。
ゲル化時間と貯蔵寿命を表6に示す。
表6 道側X■からXVIのどれか一種を使用して、実施例1
−6の手順を繰り返す。
組成物のゲル化時間と貯蔵寿命と共に、該組成物中の促
進剤の種類と量を表7に示す。
表7 35  2.0   21   B、72.8 0.7
 30週接着強度の測定のために、実施例18−23で
使用された促進剤の代わりに促進剤XI(4部)を使用
し、200°Cで5分間硬化することによって実施例1
8−23の手順を繰り返す。
得られた接合部のラップ剪断強度は15.8 MPaで
ある。
実fl目し1先l 実施例1−6で使用された促進剤の代わりに促39  
 XV    3.4      27  5.0 2
5日40  )l’   2.1  31  6.3 
1.9 13週41  XVI  3.6   18 
4.0 5週実施例1−6で使用されたジグリシジルエ
ーテル80部、および実施例1−6で使用されたジグリ
シジルエーテル100部に換えて、8.8当量/−のエ
ポキシド含有量をもつブタン−1,4−ジオールのジグ
リシジルエーテル20部を使用し、ジシアンジアミドの
量を増やして8.6部にし、そして促進剤X■またはX
Vを使用した混合物を使用して、実施例1−6の手順を
繰り返す。
ゲル化時間と貯蔵寿命を表8に示す。
表8 43  XII   3.2  6.3 2.3 0.
7 24週44   XV    3.4  60  
 13 3.3 25日実施例43の組成物は120°
Cで31分以内にゲル化する。
ス1」←45二47− 実施例1−6で使用されたジシアンジアミドをアジピン
酸ジヒドラジド(23,1部)に換え、促進剤X■、X
■およびX■のどれか一種を使用して、実施例1−6の
手順を繰り返す。
ゲル化時間と貯蔵寿命を表9に示す。
表9 46  X■  3.2  36  6.0 0.7 
24週実施例1−6で使用されたジシアンジアミドをイ
ックタル酸ジヒドラジド(25,2部)に換え、促進剤
X■、XIVおよびXVのどれか一種を使用して、実施
例1−6の手順を繰り返す。
ゲル化時間と貯蔵寿命を表1Oに示す。
表10 48   Xn    3.2  5.8 1.9 0
.6 20週49   XV    3.4  35 
 9.0 3.0 18日災血1土二旦ユ 実施例38から50で使用された組成物を、泡形成のた
めの試験に供するために、タルク60部を組成物に添加
し、シリカの量を3部に減少する。
組成物は、閉じ込められた空気を除くために55°Cの
真空オーブン中に置き、厚さ2mmのフィルムにして2
00°Cで5分間硬化し、硬化したフィルムを放冷し、
そして泡形成を検査することにより、試験される。
形成された接合部の接着強度を試験するために、接着剤
として実施例48から50の組成物を使用して、組成物
に接着層の厚みを調節するためにガラス微小球(1部)
を添加する。この組成物を、長さ150m、幅25.4
 mmおよび厚み1.6 rmの脱脂したグリッド・ブ
ラスト鋼板に塗布し、重なり部分が545mm”の重な
り継手(lap joints)を作製する。
硬化は、200°Cで5分間(硬化サイクルI)、また
は180°Cで10分間(硬化サイクル■)行われる。
 継手を周囲温度に放冷後、引張速度7゜5+nm/m
inでラップ剪断強度を測定(3回繰り返しの平均値)
する。
硬化剤と促進剤の種類と量、ラップ剪断強度およびそれ
らのための硬化サイクルおよび泡試験の結果を表11に
示す。この表中、DCYはジシアンジアミドを表し、八
〇はアジピン酸ジヒドラジドを表し、そしてIDはイソ
フタル酸ジヒドラジドを表す。 実施例51から63に
使われるエポキシド樹脂は、実施例38から63の各々
に使われたものである。
表11 DCY 7.5 DCY 8.6 AD 23.1 1(125.2 ll X■ IV VI X■ X■ X■ X■ X■ X■ X■ X■ ■4.5 14.4 15.0 7.8 16.7 15.0 12.8 8.0 11.2 10.4 8.9 10.6 泡無し

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)エポキシド樹脂 (B)(A)の潜硬化剤としての、ジシアンジアミドま
    たはポリカルボン酸ヒドラジドおよび(C)組成物中に
    粉体として分散せしめた硬化促進剤としての、重合フェ
    ノールのマンニッヒ塩基 からなる硬化性組成物。
  2. (2)エポキシド樹脂(A)が液状であり、かつポリグ
    リシジルエーテル、ポリグリシジルエステル、N,N′
    −ジグリシジルヒダントインまたは芳香族アミンのポリ
    (N−グリシジル)誘導体である請求項(1)記載の組
    成物。
  3. (3)マンニッヒ塩基(C)が重合フェノール、アルデ
    ヒドおよび第一アミンもしくは第二アミンからのマンニ
    ッヒ反応の生成物である請求項(1)または(2)記載
    の組成物。
  4. (4)重合フェノールが少なくとも3回の反復単位をも
    ち、かつ各単位が少なくとも1個のフェノール性水酸基
    をもつものである請求項(1)ないし(3)のいずれか
    一項記載の組成物。
  5. (5)重合フェノールが、エチレン型不飽和フェノール
    の重合体である請求項(1)ないし(4)のいずれか一
    項記載の組成物。
  6. (6)重合フェノールが、重量平均分子量が少なくとも
    1500のビニルフェノールの重合体である請求項(5
    )記載の組成物。
  7. (7)重合フェノールが、フェノールノボラック樹脂で
    ある請求項(1)ないし(4)のいずれか一項記載の組
    成物。
  8. (8)重合フェノールが、フェノール−ホルムアルデヒ
    ドノボラック樹脂またはクレゾール−ホルムアルデヒド
    ノボラック樹脂である請求項(7)記載の組成物。
  9. (9)マンニッヒ塩基(C)に合成されるアルデヒドが
    、脂肪族アルデヒドである請求項(3)ないし(8)の
    いずれか一項記載の組成物。
  10. (10)脂肪族アルデヒドが、ホルムアルデヒドである
    請求項(9)記載の組成物。
  11. (11)マンニッヒ塩基(C)に合成されるアミンが、
    脂肪族もしくは複素環第二アミンまたはアルアリファチ
    ックアミン(araliphaticamine)であ
    る請求項(3)ないし(10)のいずれか一項記載の組
    成物。
  12. (12)アミンが、式R^1−NH−R^2(式中、R
    ^1とR^2の各々は、アルキル基もしくはヒドロキシ
    ル置換アルキル基、5−もしくは6−員環である複素環
    第二アミンまたはアルアルキルアミン(aralkyl
    amine)である請求項(11)記載の組成物。
  13. (13)アミンがジメチルアミン、N−メチルエタノー
    ルアミン、モルホリンまたはベンジルアミンである請求
    項(12)記載の組成物。
  14. (14)促進剤(C)が、エポキシド樹脂(A)の重量
    に基づいて0.1ないし20重量%存在する請求項(1
    )ないし(13)のいずれか一項記載の組成物。
  15. (15)請求項(1)ないし(14)記載の組成物を、
    接着または封止する二面の一面または二面に塗布し、塗
    布した組成物が該二面の間に位置するように該二面を一
    緒にし、そして得られた組立物を組成物が硬化するまで
    加熱することを特徴とする該二面の接着または封止法。
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