JPH0623235B2 - 室温で硬化可能なエポキシ樹脂組成物 - Google Patents

室温で硬化可能なエポキシ樹脂組成物

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JPH0623235B2
JPH0623235B2 JP9304686A JP9304686A JPH0623235B2 JP H0623235 B2 JPH0623235 B2 JP H0623235B2 JP 9304686 A JP9304686 A JP 9304686A JP 9304686 A JP9304686 A JP 9304686A JP H0623235 B2 JPH0623235 B2 JP H0623235B2
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俊夫 鈴木
明彦 白幡
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Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は硬化性エポキシ樹脂に関するものであり、詳し
くは、室温硬化型のエポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
分子中にエポキシ基を持つ化合物を酸触媒や塩基触媒の
作用で重合されることによって得られるいわゆるエポキ
シ樹脂は数多く提案されている。これらは大別して加熱
硬化型、室温硬化型、エネルギー線(紫外線、電子線)
硬化型に分けられる。一般的には熱硬化型エポキシ樹脂
には酸無水物とかアミンが触媒として用いられており、
室温硬化型エポキシ樹脂には、アミンが触媒として用い
られている。さらにエネルギー線硬化型エポキシ樹脂に
はルイス酸のオニウム塩が触媒として用いられている。
また、室温硬化型のエポキシ樹脂の中にはリン酸のアル
キルエステルを触媒として用いたものも少数ではあるが
提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
かかる従来のエポキシ樹脂には次のような欠点があっ
た。すなわち熱硬化型のエポキシ樹脂は硬化に要するエ
ネルギーが大きく不経済であり、しかも硬化のために加
熱装置を要するという欠点があった。室温硬化型エポキ
シ樹脂は、使用される触媒が人体に有害なガスを発生す
ることが多いか、あるいは有害なガスを発生しない触媒
は硬化が遅いという欠点があった。例えば、特開昭54
−160456号公報に示されるリン酸のアルキルエス
テルを触媒として用いる方法は、エステルの加水分解が
遅く、エポキシ樹脂を完全に硬化させることができない
という欠点があった。また、エネルギー線硬化型エポキ
シ樹脂は、硬化に特別の装置を要するばかりでなく、深
部まで硬化しないという欠点があった。そこで本発明者
らは、かかる従来技術の問題点を解決すべく鋭意検討を
行なった結果本発明に到ったものである。本発明の目的
は、人体に有害なガスを発生せず、室温で迅速に硬化す
るエポキシ樹脂組成物を提供することにある。
〔問題点の解決手段とその作用〕
上記目的は、 (イ)一分子中に少なくとも1個のエポキシ基を有する化
合物 (ロ)リン酸の−OH基を−OSiR3基で置換したリン酸シリ
ルエステルまたはポリリン酸の−OH基を−OSiR3基で
置換したポリリン酸シリルエステル 本成分中の全OSiR3基と(イ)成分中の全エポキシ基とのモ
ル比が0.1:1〜10:1となるような量 (ただしRは水素または炭素数10以下の一価の有機
基) からなることを特徴とする室温硬化可能なエポキシ樹脂
組成物。
によって達成される。
これを説明するに、(イ)成分は本発明の硬化性エポキシ
樹脂組成物の主成分となるものであり、(ロ)成分の触媒
/架橋作用により重合、架橋して硬化するものである。
本成分は、分子中に少なくとも1個のエポキシ基を持つ
化合物である。ここにいうエポキシ基とは式 示される有機基のことであり、これにはグリシジル基や
3,4エポキシシクロヘキシル基が例示される。このよ
うな化合物としては、エチレンオキシド、プロピレンオ
キシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、フェニ
ルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、
3,4エポキシシクロヘキシルエチレン、グリシジルメ
タアクリレート、アリルグリシジルエーテル、3,4エ
ポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレートなどのモノマー、ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、トリグリシジルイソシアネート、ポリグリシ
ジルエーテル等の脂肪族系エポキシ樹脂;芳香族、脂肪
族もしくは脂環式カルボン酸とエピクロルヒドリンとの
反応によって得られるエポキシ樹脂;スピロ環含有エポ
キシ樹脂;O−アリル−フェノールノボラック化合物と
エピクロルヒドリンとの反応生成物であるグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂;ビスフェノールAのそれぞれの
水酸基のオルト位にアリル基を有するジアリルビスフェ
ノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であ
るグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;臭素化ビスフェ
ノールAエポキシ樹脂、エポキシ化大豆油などのエポキ
シ化油、3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラ
ン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリアルコ
キシシラン、およびそれらシランの部分加水分解物、グ
リシジル基、エポキシシクロヘキシル基などを有するエ
ポキシ基含有オルガノポリシロキサン、ポリウリタンも
しくはポリエステルなどの樹脂が例示される。
本成分の構造、形態、分子量については特に制限はない
が、(ロ)成分との混合性を考えると常温もしくは加温下
において液状であるか、あるいは有機溶媒に溶解するも
のが好ましい。
主鎖にポリシロキサン結合やポリウレタン結合を持ち、
官能基としてエポキシ基を持つ化合物を本成分として用
いると可とう性のあるゴム状の硬化物が得られ、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂や2官能エポキシモノマーな
どを本成分として用いると硬質の硬化物が得られる。最
適な硬化前粘度、硬化速度、硬化後物性を得るために、
2種もしくはそれ以上のエポキシ基含有化合物を組み合
わせて用いるのはしばしば有効な手段となる。(ロ)成分
は本発明の特徴をなす成分であり、(イ)成分の架橋剤と
なるものである。本成分はリン酸の−OH基を−OSiR3
基で置換したリン酸シリルエステルまたはポリリン酸の
−OH基を−OSiR3基で置換したポリリン酸シリルエス
テルであるが、式中Rは同種または異種の炭素数10以
下の有機基である。ここに言うリン酸またはポリリン酸
の具体例としてはオルトリン酸、ピロリン酸、メタリン
酸、三リン酸、四リン酸およびメタリン酸の縮合物であ
るポリメタリン酸が挙げられる。本発明においては、リ
ン酸の種類及びポリリン酸の分子量に関係なくそれらの
シリルエステルは(ロ)成分として有効であるが、粘度が
低く取り扱いが容易なこと、(イ)成分との相容性がよい
こと、反応活性がおだやかなこと、からオルトリン酸の
シリルエステルを用いることが好ましい。
また、一分子中のリン酸原子数が6を越えると粘度が高
くなりすぎて取り扱い困難となるのであまり好ましくな
い。Rは水素または炭素数10以下の一価有機基であ
る。Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、ブチル基、イソブチル基などのアルキル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のようなシク
ロアルキル基、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基
などのアルケニル基、フェニル基、トリル基、キシリル
基、ナフチル基、などのアリール基が例示される。また
Rとして若干のアルコキシ基が含まれてもよい。またR
の一部が水酸基、ハロゲンによって置換されてもよい。
かかるRは同種でも異種でもよい。Rの炭素数は10以
下とされるが、これはRの炭素数が10を越えると硬化
反応の活性が著しく低くなるので好ましくないからであ
る。またRのうち60%以上がメチル基であることがリ
ン酸エステル合成の際の安定性、リン酸エステルの精製
の容易さ、原料コストの安さから好ましい。
上記のような(ロ)成分は公知の合成法によって合成でき
るが、典型的な例は有機合成化学協会誌43[12],
P.1163(1985)に示されているようにベンゼ
ン中五酸化リンとヘキサメチルジシロキサンとを加熱環
流する方法である。また、この例における出発物質五酸
化リンを、オルトリン酸に置き換えればオルトリン酸エ
ステルが得られる。また、シロキサン中のメチル基を他
の有機基に置換すれば容易に置換リン酸シリルエステル
が得られる。
本成分は、水、アルコール等の活性プロトンを有する化
合物の存在下、SiOP結合が切断されてPOHを発生し、
このPOHが(イ)成分中のエポキシ基と反応して付加重
合し、架橋するものと考えられている。逆に、水やアル
コール等をしゃ断した状態では架橋反応は起こらず、貯
蔵安定性の良好な組成物となる。
本成分の添加量は、本成分中の全OSiR3基と(イ)成分中の
全エポキシ基とのモル比が0.1:1〜10:1となる
ような量とされるが、これは0.1:1末端だと硬化が
不十分になるためであり、10:1を越えると実質的な
意味がないばかりでなく、硬化物中の遊離リン酸または
ポリリン酸が多くなりすぎて、硬化物そのものの物性や
周囲の金属、プラスチック等に悪影響を与えるからであ
る。好ましい添加量は、該モル比が0.6:1〜1.
2:1になるような量である。本発明による組成物は、
(イ)成分と(ロ)成分を単純に混合するだけで得られるが、
混合にはプラネタリー型ミキサー、ニーダー型ミキサ、
2本ロール、3本ロール、などの通常の混合装置の他
に、水分をしゃ断した状態で混合することができるポッ
ト型ミキサ、押し出し材料型ミキサなどが用いられる。
(イ)成分が熱軟化性樹脂の場合には、加熱装置を有する
混合装置が有用である。
本発明による組成物は、空気中の水分の作用により硬化
を開始することができ、いわゆる一成分型・湿気硬化型
の硬化性組成物であるが、他の湿気硬化型組成物と違う
点は、水分子を当量必要とはしないことである。つま
り、一旦水の作用により の反応が起こると、エポキシ基は次のように開環する。
こうしてできたSiOHやCOHが新たなプロトン源となっ
て次の−SiOP−結合を切断し、−POHを生成して行
く。つまり、一旦水分子によって反応が開始されると、
連鎖的に反応が進行するわけであり、この点において本
発明による組成物は他の湿気硬化型組成物より優れてい
るわけである。
また、本発明による組成物の硬化反応による副成物は、
R3SiOHかもしくは2分子のR3SiOHが結合してできたR3Si
OSiR3が大部分であり、これは人体にとって安全な化合
物であることが広く知られている。特にRがメチル基の
場合、その安全性は高く、この意味からもRがメチル基
であることが好ましい。
本発明による組成物には、本発明の目的を損なわない範
囲においていかなる添加物を混入しても差支えない。例
えば増粘ないし補強などの目的で沈降性シリカ、乾式シ
リカ、溶融シリカ、天然シリカ、石英粉末、カーボンブ
ラック、炭酸カルシウム、砂、マイカ、タルク、ガラス
粉末、中空状ガラス粉末、中空状シリカ、グラファイ
ト、炭素繊維、アスベスト、アルミナなどの充填剤を混
入してもよい。また、導電性や熱伝導性を付与する目的
で金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタンな
どの金属およびその酸化物の粉末を添加してもよい。さ
らに各種の着色剤、難燃剤、耐熱性向上剤を添加しても
よい。さらに樹脂改質材としてポリアミド、ポリスルフ
ィド、オルガノポリシロキサンなどを添加してもよい。
また、塗布性や被覆性を向上するために粘度を下げる目
的でトルエンやトリクレン等の有機溶媒及び非反応性希
釈剤等で希釈して用いてもよい。
〔実施例〕
以下に実施例をあげて本発明を説明する。実施例中部と
あるのは重量部のことであり、%とあるのは重量%であ
る。また、諸特性は特にことわらない限り25℃で測定
した値である。
実施例 1 オルトリン酸(90%水溶液)15部、ヘキサメチルジ
シロキサン60部をフラスコ中に入れ、水分離管により
留出する水を除きながら110℃で還流させ、内容物が
均一、透明になった時点で冷却した。次に減圧蒸留によ
り80〜90℃/5mmHg留分を取った(以下この留分を
PSE−1と呼ぶ)。PSE−1はNMR、ガスクロマ
トグラフィおよびマススペクトロスコピーにより、オル
トリン酸トリス(トリメチルシリル)エステルであるこ
とが確認された。
ピスフェノールA型エポキシ樹脂[シェル化学(株)製エ
ピコート828,エポキシ当量190]10部とPSE
−1を4.8部混合し、0.5mmの薄膜状にして25
℃、湿度50%の条件下に放置すると、4時間以内に硬
化して、プラスチック状の硬化皮膜を得た。
実施例 2 実施例1におけるヘキサメチルジシロキサンの代わりに
1,1,3,3テトラメチルジビニルジシロキサンを用いて、
実施例1と同様に115〜125℃/5mmHgの留分を取
った。(以下この留分をPSE−2と呼ぶ)。PSE−
2は分析の結果オルトリン酸トリス(ジメチルビニルシ
リル)エステルであることが確認された。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂[東部化成(株)製エポ
トートYD011、エポキシ当量475]10部、エポ
キシ系反応性希釈剤[ダイセル化学工業(株)セロキサイ
ド2021,エポキシ当量140]5部を80℃に温め
て混合し、40℃まで冷却してからPSE−2を5部添
加、混合した。混合後3分以内に硬化が始まり、30分
後には硬質のプラスチック状硬化物が得られた。
実施例 3 還流冷却器を付けたフラスコに20部の五酸化リンを入
れヘキサメチルジシロキサン38部、ベンゼン80部を
加えてアルゴン雰囲気下でかきまぜながら1時間加熱還
流した。得られた溶液をエバポレーターで濃縮してポリ
リン酸のトリメチルシリルエステルを合成した(以下P
SE−3と呼ぶ)。次に平均式 (ただし、Aは3,4エポキシシクロヘキシルエチル
基)で示されるエポキシ当量260のポリシロキサンを
合成した(以下ポリマー1と呼ぶ)。このポリマー1と
上記PSE−3を温度25℃、湿度50%の条件下で混
合したところ混合直後に硬化した。
実施例 4 平均式 (ただし、Aは3,4エポキシシクロヘキシルエチル
基)で示されるポリシロキサン(エポキシ当量310
0)を合成し、ポリマー2と名付けた(エポキシ当量3
100)。ポリマー1、ポリマー2、PSE−1を用い
て第1表に示す組成物を作り、厚さ1mmのシート状にし
て温度25℃、湿度50%の雰囲気下72時間放置し
て、弾性硬化物を得た。この硬化物の引張強さおよび伸
びを同じく第1表に示した。
〔発明の効果〕 本発明では、エポキシ樹脂組成物において(ロ)成分を硬
化触媒兼架橋剤として使用しているので、室温において
短時間に硬化するという特徴がある。さらに、湿気やア
ルコールをしゃ断すれば長時間保存可能という特徴も合
わせて有している。したがって、本発明の硬化性エポキ
シ樹脂組成物は、電気電子工業、計測機器工業、自動車
工業、機械工業、土木建築業、容器包装業、医療用具
業、食品工業など種々の産業における注型、成形用樹脂
として、あるいはガラス、セラミック、金属、樹脂、
紙、繊維などの基材に対する接着剤や被覆剤として好適
である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(イ)一分子中に少なくとも1個のエポキシ
    基を有する化合物 (ロ)リン酸の−OH基を−OSiR3基で置換したリン酸シリ
    ルエステルまたはポリリン酸の−OH基を−OSiR3基で
    置換したポリリン酸シリルエステル 本成分中の全OSiR3基と(イ)成分中の全エポキシ基とのモ
    ル比が0.1:1〜10:1となるような量 (ただしRは水素または炭素数10以下の一価の有機
    基) からなることを特徴とする室温で硬化可能なエポキシ樹
    脂組成物。
  2. 【請求項2】Rが炭素数10以下のアルキル基、アリー
    ル基、アルケニル基から選択される一価の炭化水素基で
    ある特許請求の範囲第1項記載の室温で硬化可能なエポ
    キシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】アルキル基がメチル基である特許請求の範
    囲第2項記載の室温で硬化可能なエポキシ樹脂組成物。
  4. 【請求項4】ポリリン酸のリン原子数が6以下である特
    許請求の範囲第1項記載の室温で硬化可能なエポキシ樹
    脂組成物。
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JP2002003573A (ja) * 2000-06-21 2002-01-09 Yokohama Rubber Co Ltd:The エポキシ樹脂組成物
DE102008004112A1 (de) * 2008-01-11 2009-07-16 Saertex Gmbh & Co. Kg Textiles Halbzeug mit wenigstens einer mit einem Kleber versehenen Oberfläche

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