JPH066620B2 - 一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/182—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing using pre-adducts of epoxy compounds with curing agents
- C08G59/184—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing using pre-adducts of epoxy compounds with curing agents with amines
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 分子内にオキシラン環を有するエポキシ樹脂は種々の硬
化剤と組み合わせ、これと混合することによつて常温又
は加温のどちらの方法でも硬化させることができる。そ
して、その硬化物は多くの物質にたいし優れた接着性を
有するため、接着、塗料、注入、含浸、注型、ポッティ
ングなどの分野に多くの実績がある。本発明はこのエポ
キシ樹脂関連分野にたいし、取り扱いが簡便で硬化性に
優れたエポキシ樹脂組成物を提供するものであり、より
具体的には貯蔵安定性に優れ、比較的低温で、かつ短時
間に硬化させることができる一成分系加熱硬化性エポキ
シ樹脂組成物を提供するものである。
化剤と組み合わせ、これと混合することによつて常温又
は加温のどちらの方法でも硬化させることができる。そ
して、その硬化物は多くの物質にたいし優れた接着性を
有するため、接着、塗料、注入、含浸、注型、ポッティ
ングなどの分野に多くの実績がある。本発明はこのエポ
キシ樹脂関連分野にたいし、取り扱いが簡便で硬化性に
優れたエポキシ樹脂組成物を提供するものであり、より
具体的には貯蔵安定性に優れ、比較的低温で、かつ短時
間に硬化させることができる一成分系加熱硬化性エポキ
シ樹脂組成物を提供するものである。
従来の技術及び問題点 従来、大部分のエポキシ樹脂組成物は、使用直前にエポ
キシ樹脂と硬化剤ないし硬化促進剤を添加混合する二液
タイプのものである。二液タイプエポキシ樹脂組成物
は、室温あるいは低温で硬化しうる反面、使用直前に精
密に計量、混合しなければならない。この計量に際して
本来の決められたエポキシ樹脂と硬化剤との量にたいし
て謝った計量を行なう場合、または、正確な計量であっ
てもその後の混合が充分に行われない場合には硬化物と
しての目的性能が不足するという問題を生じる。また、
従来の二液性エポキシ樹脂組成物の場合には可使時間が
短いという限定があり、これにより自動機械への適用が
困難などの欠点がある。そして、これらの欠点を解決す
る目的で一成分系硬化性組成物の出現が望まれている。
一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物には、室温では
エポキシ樹脂と反応しないが、加熱により反応を開始し
硬化する性質を持つ硬化剤いわゆる潜在性硬化剤が必要
である。潜在性硬化剤化合物として、これまでいくつか
提案されており、その代表的なものとしては、ジシアン
ジアミド、二塩基酸ジヒドラジド、三フッ化ホう素アミ
ン錯塩、グアナミン類、メラミン、イミダゾール化合物
などが挙げられる。しかし、ジシアンジアミド、メラミ
ン、グアナミン類をエポキシ樹脂と混合したものは貯蔵
安定性に優れているが、150℃以上の高温長時間の硬
化条件を必要とする欠点がある。また、これらと硬化促
進剤を併用して硬化時間を短縮することも広く行われて
いるが、硬化促進剤の添加により硬化時間は短縮するが
貯蔵安定性が著しく損なわれるという欠点が生じてしま
う。一方二塩基酸ジヒドラジッドやイミダゾール類は、
比較的低温で硬化はするが貯蔵安定性に乏しい。三フッ
化ホウ素アミン錯塩は貯蔵安定性に優れ硬化時間は短い
という長所があるが、金属にたいする腐食性を持つなど
それぞれに欠点を持っている。そこでかかる現状に鑑
み、貯蔵安定性に優れ、低温短時間で硬化しうるエポキ
シ樹脂組成物の開発検討を行った結果本発明に到達した
ものである。
キシ樹脂と硬化剤ないし硬化促進剤を添加混合する二液
タイプのものである。二液タイプエポキシ樹脂組成物
は、室温あるいは低温で硬化しうる反面、使用直前に精
密に計量、混合しなければならない。この計量に際して
本来の決められたエポキシ樹脂と硬化剤との量にたいし
て謝った計量を行なう場合、または、正確な計量であっ
てもその後の混合が充分に行われない場合には硬化物と
しての目的性能が不足するという問題を生じる。また、
従来の二液性エポキシ樹脂組成物の場合には可使時間が
短いという限定があり、これにより自動機械への適用が
困難などの欠点がある。そして、これらの欠点を解決す
る目的で一成分系硬化性組成物の出現が望まれている。
一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物には、室温では
エポキシ樹脂と反応しないが、加熱により反応を開始し
硬化する性質を持つ硬化剤いわゆる潜在性硬化剤が必要
である。潜在性硬化剤化合物として、これまでいくつか
提案されており、その代表的なものとしては、ジシアン
ジアミド、二塩基酸ジヒドラジド、三フッ化ホう素アミ
ン錯塩、グアナミン類、メラミン、イミダゾール化合物
などが挙げられる。しかし、ジシアンジアミド、メラミ
ン、グアナミン類をエポキシ樹脂と混合したものは貯蔵
安定性に優れているが、150℃以上の高温長時間の硬
化条件を必要とする欠点がある。また、これらと硬化促
進剤を併用して硬化時間を短縮することも広く行われて
いるが、硬化促進剤の添加により硬化時間は短縮するが
貯蔵安定性が著しく損なわれるという欠点が生じてしま
う。一方二塩基酸ジヒドラジッドやイミダゾール類は、
比較的低温で硬化はするが貯蔵安定性に乏しい。三フッ
化ホウ素アミン錯塩は貯蔵安定性に優れ硬化時間は短い
という長所があるが、金属にたいする腐食性を持つなど
それぞれに欠点を持っている。そこでかかる現状に鑑
み、貯蔵安定性に優れ、低温短時間で硬化しうるエポキ
シ樹脂組成物の開発検討を行った結果本発明に到達した
ものである。
更に本発明は、特開平1-254731号公報の発明の
組成物の硬化性を更に改良するものであり、良好な貯蔵
安定性を保持しつつ比較的低温、即ち80〜100℃
で、しかも短時間で硬化可能なエポキシ樹脂組成物を提
供するものである。
組成物の硬化性を更に改良するものであり、良好な貯蔵
安定性を保持しつつ比較的低温、即ち80〜100℃
で、しかも短時間で硬化可能なエポキシ樹脂組成物を提
供するものである。
問題を解決する手段 すなわち、本発明は分子内に平均1個より多くのエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂(A)と、アミノ基を2個有す
るジアミン化合物(B)(a)、一般式、 (式中、Rは炭素数1から4までのアルキル基、nは2
または3の数を表す)で示されるN,N-ジアルキルア
ミノアルキルアミン(B)(b)及び必要ならば一般式X−
NH2で示されるモノアミン化合物(B)(e)(式中Xは
ベンジル基、シクロヘキシル基又は炭素数3から8まで
のアルキル基)を分子内に平均1個より多くのエポキシ
基を有するエポキシ樹脂(B)(c)及び尿素(B)(d)と加
熱反応させてなる硬化剤化合物を必須成分として含有す
る一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物に関するもの
であり、これによって貯蔵安定性に優れ、比較的低温で
急速に硬化させることができる一成分系加熱硬化性エポ
キシ樹脂組成物に関するものである。
シ基を有するエポキシ樹脂(A)と、アミノ基を2個有す
るジアミン化合物(B)(a)、一般式、 (式中、Rは炭素数1から4までのアルキル基、nは2
または3の数を表す)で示されるN,N-ジアルキルア
ミノアルキルアミン(B)(b)及び必要ならば一般式X−
NH2で示されるモノアミン化合物(B)(e)(式中Xは
ベンジル基、シクロヘキシル基又は炭素数3から8まで
のアルキル基)を分子内に平均1個より多くのエポキシ
基を有するエポキシ樹脂(B)(c)及び尿素(B)(d)と加
熱反応させてなる硬化剤化合物を必須成分として含有す
る一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物に関するもの
であり、これによって貯蔵安定性に優れ、比較的低温で
急速に硬化させることができる一成分系加熱硬化性エポ
キシ樹脂組成物に関するものである。
本発明に用いられるエポキシ樹脂(A)は、特に制限する
ものではないが、例えばビスフェノールA、ビスフェノ
ールF、ビスフェノールS、ヘキサヒドロビスフェノー
ルA、テトラメチルビスフェノールA、カテコール、レ
ゾルシン、クレゾールノボラック、テトラブロモビスフ
ェノールA、トリヒドロキシビフェニル、ベンゾフェノ
ン、ビスレゾルシノール、ビスフェノールヘキサフルオ
ロアセトン、ハイドロキノン、テトラメチルビスフェノ
ールA、テトラメチルビスフェノールF、トリフェニル
メタン、テトラフェニルエタン、ビキシレノールなどの
多価フェノールとエピクロルヒドリンとを反応させて得
られるグリシジルエーテル、またはグリセリン、ネオペ
ンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルなどの脂肪族多価アルコールとエピクロルヒドリンを
反応させて得られるポリグリシジルエーテル、あるいは
p−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸のようなヒ
ドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンを反応させて
得られるグリシジルエーテルエステル、あるいはフタル
酸、メチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テ
トラハイドロフタル酸、ヘキサハイドロフタル酸、エン
ドメチレンテトラハイドロフタル酸、エンドメチレンヘ
キサハイドロフタル酸、トリメリット酸、重合脂肪酸の
ようなポリカルボン酸から得られるポリグリシジルエス
テル、あるいはアミノフェノール、アミノアルキルフェ
ノールから得られるグリシジルアミノグリシジルエーテ
ル、あるいはアミノ安息香酸から得られるグリシジルア
ミノグリシジルエステル、あるいはアニリン、トルイジ
ン、トリブロムアニリン、キシリレンジアミン、ジアミ
ノシクロヘキサン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、
4,4’−ジアミノフェニルメタン、4,4’−ジアミ
ノフェニルスルホンなどから得られるグリシジルアミ
ン、さらにはエポキシ化ポリオレフィン、グリシジルヒ
ダントイン、グリシジルアルキルヒダントイン、トリグ
リシジルシアヌレート、あるいはブチルグリシジルエー
テル、フェニルグリシジルエーテル、アルキルフェニル
グリシジルエーテル、安息香酸グリシジルエステル、ス
チレンオキサイドなどに代表されるモノエポキシ化合物
等が挙げられ、これらの1種または2種以上を混合した
ものでも良い。
ものではないが、例えばビスフェノールA、ビスフェノ
ールF、ビスフェノールS、ヘキサヒドロビスフェノー
ルA、テトラメチルビスフェノールA、カテコール、レ
ゾルシン、クレゾールノボラック、テトラブロモビスフ
ェノールA、トリヒドロキシビフェニル、ベンゾフェノ
ン、ビスレゾルシノール、ビスフェノールヘキサフルオ
ロアセトン、ハイドロキノン、テトラメチルビスフェノ
ールA、テトラメチルビスフェノールF、トリフェニル
メタン、テトラフェニルエタン、ビキシレノールなどの
多価フェノールとエピクロルヒドリンとを反応させて得
られるグリシジルエーテル、またはグリセリン、ネオペ
ンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルなどの脂肪族多価アルコールとエピクロルヒドリンを
反応させて得られるポリグリシジルエーテル、あるいは
p−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸のようなヒ
ドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンを反応させて
得られるグリシジルエーテルエステル、あるいはフタル
酸、メチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テ
トラハイドロフタル酸、ヘキサハイドロフタル酸、エン
ドメチレンテトラハイドロフタル酸、エンドメチレンヘ
キサハイドロフタル酸、トリメリット酸、重合脂肪酸の
ようなポリカルボン酸から得られるポリグリシジルエス
テル、あるいはアミノフェノール、アミノアルキルフェ
ノールから得られるグリシジルアミノグリシジルエーテ
ル、あるいはアミノ安息香酸から得られるグリシジルア
ミノグリシジルエステル、あるいはアニリン、トルイジ
ン、トリブロムアニリン、キシリレンジアミン、ジアミ
ノシクロヘキサン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、
4,4’−ジアミノフェニルメタン、4,4’−ジアミ
ノフェニルスルホンなどから得られるグリシジルアミ
ン、さらにはエポキシ化ポリオレフィン、グリシジルヒ
ダントイン、グリシジルアルキルヒダントイン、トリグ
リシジルシアヌレート、あるいはブチルグリシジルエー
テル、フェニルグリシジルエーテル、アルキルフェニル
グリシジルエーテル、安息香酸グリシジルエステル、ス
チレンオキサイドなどに代表されるモノエポキシ化合物
等が挙げられ、これらの1種または2種以上を混合した
ものでも良い。
本発明のもう一つの必須成分である硬化剤化合物は、ア
ミノ基を2個有するジアミン化合物(B)(a)、N,N-ジア
ルキルアミノアルキルアミン(B)(b)、及び必要ならば
モノアミン化合物(B)(e)と分子内に平均1個より多く
のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(B)(c)及び尿素
(B)(d)と加熱反応させることによって得ることができ
る。ここで用いられるアミノ基を2個有するジアミン化
合物(B)(a)としてはメタキシリレンジアミン、1,3−
ビスアミノメチルシクロヘキサン、イソホロンジアミ
ン、ジアミノシクロヘキサン、フェニレンジアミン、ト
ルイレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミ
ノジフェニルスルホン、ヘキサメチレンジアミン、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミン、ジアミノブタン、
1,12-ドデカンジアミンなどを挙げることができる。
これらのうちメタキシリレンジアミン、1,3-ビスアミ
ノメチルシクロヘキサン、イソホロンジアミンが特に好
ましい。
ミノ基を2個有するジアミン化合物(B)(a)、N,N-ジア
ルキルアミノアルキルアミン(B)(b)、及び必要ならば
モノアミン化合物(B)(e)と分子内に平均1個より多く
のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(B)(c)及び尿素
(B)(d)と加熱反応させることによって得ることができ
る。ここで用いられるアミノ基を2個有するジアミン化
合物(B)(a)としてはメタキシリレンジアミン、1,3−
ビスアミノメチルシクロヘキサン、イソホロンジアミ
ン、ジアミノシクロヘキサン、フェニレンジアミン、ト
ルイレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミ
ノジフェニルスルホン、ヘキサメチレンジアミン、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミン、ジアミノブタン、
1,12-ドデカンジアミンなどを挙げることができる。
これらのうちメタキシリレンジアミン、1,3-ビスアミ
ノメチルシクロヘキサン、イソホロンジアミンが特に好
ましい。
また、N,N-ジアルキルアミノアルキルアミン(B)(b)
は、一般式 で示されるもので、ジメチルアミノプロピルアミン、ジ
エチルアミノプロピルアミン、ジプロピルアミノプロピ
ルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジメチルア
ミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジプ
ロピルアミノエチルアミン、ジブチルアミノエチルアミ
ンなどを挙げることができる。これらのうちジメチルア
ミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミンが
特に好ましい。
は、一般式 で示されるもので、ジメチルアミノプロピルアミン、ジ
エチルアミノプロピルアミン、ジプロピルアミノプロピ
ルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジメチルア
ミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジプ
ロピルアミノエチルアミン、ジブチルアミノエチルアミ
ンなどを挙げることができる。これらのうちジメチルア
ミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミンが
特に好ましい。
また、一般式X−NH2で示されるモノアミン化合物
(B)(e)としては、ブチルアミン、イソブチルアミン、
第二ブチルアミン、1,2-ブチルアミン、1,2-ジメチルプ
ロピルアミン、ヘキシルアミン、2-エチルヘキシルアミ
ン、ベンジルアミン、シクロヘキシルアミンを挙げるこ
とができる。これらのうちブチルアミン、ベンジルアミ
ン、シクロヘキシルアミンが特に好ましい。
(B)(e)としては、ブチルアミン、イソブチルアミン、
第二ブチルアミン、1,2-ブチルアミン、1,2-ジメチルプ
ロピルアミン、ヘキシルアミン、2-エチルヘキシルアミ
ン、ベンジルアミン、シクロヘキシルアミンを挙げるこ
とができる。これらのうちブチルアミン、ベンジルアミ
ン、シクロヘキシルアミンが特に好ましい。
本発明に用いられるエポキシ樹脂(B)(c)としては、前
述のエポキシ樹脂(A)が用いられる。それらのうち特に
好ましいものは、エポキシ当量約190のビスフェノー
ルAタイプエポキシ樹脂、エポキシ当量約175のビス
フェノールFタイプエポキシ樹脂、ジグリシジルアニリ
ン、ジグリシジルオルトトルイジンである。
述のエポキシ樹脂(A)が用いられる。それらのうち特に
好ましいものは、エポキシ当量約190のビスフェノー
ルAタイプエポキシ樹脂、エポキシ当量約175のビス
フェノールFタイプエポキシ樹脂、ジグリシジルアニリ
ン、ジグリシジルオルトトルイジンである。
本発明の必須成分である硬化剤化合物は不活性ガス中で
アミン化合物(B)(a)、(B)(b)、及び必要ならば(B)
(e)とエポキシ樹脂(B)(c)の付加反応を50〜150
℃好ましくは80〜130℃で1〜3時間行った後、尿
素との脱アンモニア反応を150〜240℃好ましくは
160〜220℃で1〜5時間行なうことにより得られ
る。
アミン化合物(B)(a)、(B)(b)、及び必要ならば(B)
(e)とエポキシ樹脂(B)(c)の付加反応を50〜150
℃好ましくは80〜130℃で1〜3時間行った後、尿
素との脱アンモニア反応を150〜240℃好ましくは
160〜220℃で1〜5時間行なうことにより得られ
る。
貯蔵安定性の面でさらに好ましい合成法はアミノ基を2
個有するアミン(B)(a)とエポキシ樹脂(B)(c)の付加
反応を50〜150℃好ましくは80〜130℃で1〜
3時間行い、得られたアミン・エポキシ付加物にアミン
化合物(B)(b)及び必要ならば(B)(e)を加え、尿素と
150〜240℃好ましくは160〜220℃で1〜5
時間反応を行なう方法である。これらによる生成物は淡
黄色の固体で任意の粒度に粉砕することができる。
個有するアミン(B)(a)とエポキシ樹脂(B)(c)の付加
反応を50〜150℃好ましくは80〜130℃で1〜
3時間行い、得られたアミン・エポキシ付加物にアミン
化合物(B)(b)及び必要ならば(B)(e)を加え、尿素と
150〜240℃好ましくは160〜220℃で1〜5
時間反応を行なう方法である。これらによる生成物は淡
黄色の固体で任意の粒度に粉砕することができる。
アミノ基を2個有するジアミン化合物(B)(a)と分子量
調整剤の役割をはたすN,N-ジアルキルアミノアルキル
アミン(B)(b)及びモノアミン化合物(B)(e)との比率
は、アミノ基を2個有するジアミン化合物(B)(a)1モ
ルに対し、N,N−ジアルキルアミノアルキルアミン(B)
(b)とモノアミン化合物(B)(e)の合計が0.5モル≦
(B)(b)+(B)(e)≦2.0モル好ましくは0.6モル
≦(B)(b)+(B)(e)≦1.5モルの範囲である。0.
5モルより少ない使用量では生成物の分子量が大きくな
りゲル化の恐れがある。また2.0モルより多い使用量
では生成物は粘着性のある固体となり粉体が困難であ
り、かつエポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性に劣るものと
なる。
調整剤の役割をはたすN,N-ジアルキルアミノアルキル
アミン(B)(b)及びモノアミン化合物(B)(e)との比率
は、アミノ基を2個有するジアミン化合物(B)(a)1モ
ルに対し、N,N−ジアルキルアミノアルキルアミン(B)
(b)とモノアミン化合物(B)(e)の合計が0.5モル≦
(B)(b)+(B)(e)≦2.0モル好ましくは0.6モル
≦(B)(b)+(B)(e)≦1.5モルの範囲である。0.
5モルより少ない使用量では生成物の分子量が大きくな
りゲル化の恐れがある。また2.0モルより多い使用量
では生成物は粘着性のある固体となり粉体が困難であ
り、かつエポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性に劣るものと
なる。
分子量を高めずに貯蔵安定性を向上させるために必要な
らば、モノアミン化合物(B)(e)を、N,N−ジアルキ
ルアミノアルキルアミン(B)(d)1モルに対しモノアミ
ン化合物(B)(e)が0≦(B)(e)≦3.0モル、好まし
くは0≦(B)(e)≦2.0モルの範囲で使用できる。
3.0モルより多い使用量では低温速硬化性が著しく低
下する。
らば、モノアミン化合物(B)(e)を、N,N−ジアルキ
ルアミノアルキルアミン(B)(d)1モルに対しモノアミ
ン化合物(B)(e)が0≦(B)(e)≦3.0モル、好まし
くは0≦(B)(e)≦2.0モルの範囲で使用できる。
3.0モルより多い使用量では低温速硬化性が著しく低
下する。
エポキシ樹脂(B)(c)の割合はアミン化合物(B)(a)、
(B)(b)及び(B)(e)中のアミノ基1当量に対し0.0
5当量≦(B)(c)≦0.7当量、好ましくは0.1当量
≦(B)(c)≦0.5当量である。0.05当量以下の使
用量では低温硬化性が不十分であり、0.7当量以上で
は低温硬化性及び貯蔵安定性が低下する。
(B)(b)及び(B)(e)中のアミノ基1当量に対し0.0
5当量≦(B)(c)≦0.7当量、好ましくは0.1当量
≦(B)(c)≦0.5当量である。0.05当量以下の使
用量では低温硬化性が不十分であり、0.7当量以上で
は低温硬化性及び貯蔵安定性が低下する。
尿素(B)(d)の配合量は、アミン化合物(B)(a)(B)
(b)及び(B)(e)中に含まれるアミノ基1当量に対して
0.2モル≦(B)(d)≦0.6モルの範囲で、好ましく
は、0.3モル≦(B)(d)≦0.5モルである。0.2
モルより少ない使用量では生成物の融点が低く貯蔵安定
性が著しく劣り、0.6モルより多い使用量では生成物
の分子量が大きくなりゲル化する。
(b)及び(B)(e)中に含まれるアミノ基1当量に対して
0.2モル≦(B)(d)≦0.6モルの範囲で、好ましく
は、0.3モル≦(B)(d)≦0.5モルである。0.2
モルより少ない使用量では生成物の融点が低く貯蔵安定
性が著しく劣り、0.6モルより多い使用量では生成物
の分子量が大きくなりゲル化する。
また、アミン化合物(B)(a)、(B)(b)及び(B)(e)中
のアミノ基に対する(B)(c)のエポキシ基と(B)(d)の
-NH2基の割合は(B)(a)、(B)(b)及び(B)(e)中の
アミノ基1に対して(B)(c)のエポキシ基と(B)(d)の
−NH2基の合計が1.0≦(B)(c)のエポキシ基+
(B)(d)の−NH2基≦1.4となる範囲である。1.
0より少ない使用量では生成物は粘着性を有し、貯蔵安
定性に劣るものとなる。1.4より多い使用量では生成
物は高粘度となり、取り出すのが困難となる。
のアミノ基に対する(B)(c)のエポキシ基と(B)(d)の
-NH2基の割合は(B)(a)、(B)(b)及び(B)(e)中の
アミノ基1に対して(B)(c)のエポキシ基と(B)(d)の
−NH2基の合計が1.0≦(B)(c)のエポキシ基+
(B)(d)の−NH2基≦1.4となる範囲である。1.
0より少ない使用量では生成物は粘着性を有し、貯蔵安
定性に劣るものとなる。1.4より多い使用量では生成
物は高粘度となり、取り出すのが困難となる。
本発明は基本的にエポキシ樹脂に硬化剤化合物の粉状物
を混合分散させることによって得ることができる。エポ
キシ樹脂が液状である場合には硬化剤化合物とを所定の
比率で配合した後、乳鉢様器具を用いて更に充分な混合
分散を行なうことは好ましく、またエポキシ樹脂が固体
である場合にはあらかじめ細かく粉砕されたものを用
い、硬化剤化合物とを充分に混合することが好ましい。
を混合分散させることによって得ることができる。エポ
キシ樹脂が液状である場合には硬化剤化合物とを所定の
比率で配合した後、乳鉢様器具を用いて更に充分な混合
分散を行なうことは好ましく、またエポキシ樹脂が固体
である場合にはあらかじめ細かく粉砕されたものを用
い、硬化剤化合物とを充分に混合することが好ましい。
エポキシ樹脂に対する硬化剤化合物の配合量はエポキシ
樹脂の種類、特にそのエポキシ樹脂が持つエポキシ基の
濃度によつて異なり、エポキシ樹脂100部にたいして
1〜40部の範囲にある。
樹脂の種類、特にそのエポキシ樹脂が持つエポキシ基の
濃度によつて異なり、エポキシ樹脂100部にたいして
1〜40部の範囲にある。
本発明の一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物には、
例えば酸無水物、ジシアンジアミド、メラミン、グアナ
ミン、二塩基酸ヒドロジド、イミダゾール類、グアナミ
ン類等の従来から潜在性硬化剤として知られている種々
の硬化剤化合物と併用することも可能である。また、本
発明による一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物に
は、必要に応じてその他の添加物を添加しても良い。こ
のような添加物の例としては、アルミナ、シリカ、珪石
粉、タルク、ベントナイト、炭酸カルシウム、セメント
などの無機質材料粉末、石綿、ガラス繊維、合成繊維、
雲母、金属粉など、更には各種の揺変性付与材及びこれ
らに類する物が挙げられる。また本発明の組成物には、
必要に応じて他の希釈剤、難燃剤等を添加しても良い。
例えば酸無水物、ジシアンジアミド、メラミン、グアナ
ミン、二塩基酸ヒドロジド、イミダゾール類、グアナミ
ン類等の従来から潜在性硬化剤として知られている種々
の硬化剤化合物と併用することも可能である。また、本
発明による一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物に
は、必要に応じてその他の添加物を添加しても良い。こ
のような添加物の例としては、アルミナ、シリカ、珪石
粉、タルク、ベントナイト、炭酸カルシウム、セメント
などの無機質材料粉末、石綿、ガラス繊維、合成繊維、
雲母、金属粉など、更には各種の揺変性付与材及びこれ
らに類する物が挙げられる。また本発明の組成物には、
必要に応じて他の希釈剤、難燃剤等を添加しても良い。
実施例 以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこの実施例の
範囲に限定されるものではない。
範囲に限定されるものではない。
硬化剤化合物製造例1 温度計、還流冷却器、攪拌装置及び滴下ロートを備えた
四つ口フラスコに、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキ
サン213.0g(1.5モル)、メタキシリレンジア
ミン204.0g(1.5モル)を配合し窒素気流下で
100℃まで加熱した。100℃を維持しながらアラル
ダイトGY−260(日本チバガイギー(株)製ビスフ
ェノールAタイプエポキシ樹脂、エポキシ当量約19
0)190.0g(1.0当量)を、かき混ぜながら滴
下した。滴下終了後120℃で2時間かき混ぜながら加
熱しアミン・エポキシ付加物を得た。これにジメチルア
ミノプロピルアミン153.0g(1.5モル)、シク
ロヘキシルアミン49.5g(0.5モル)及び尿素2
10.0g(3.5モル)を加え、この混合物を窒素気
流下でかき混ぜながら徐々に200℃まで加熱し、この
温度を2時間保持した。得られた反応生成物は、淡黄色
透明で粉砕の容易な固体であった。ここで得られた硬化
剤化合物をAとする。
四つ口フラスコに、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキ
サン213.0g(1.5モル)、メタキシリレンジア
ミン204.0g(1.5モル)を配合し窒素気流下で
100℃まで加熱した。100℃を維持しながらアラル
ダイトGY−260(日本チバガイギー(株)製ビスフ
ェノールAタイプエポキシ樹脂、エポキシ当量約19
0)190.0g(1.0当量)を、かき混ぜながら滴
下した。滴下終了後120℃で2時間かき混ぜながら加
熱しアミン・エポキシ付加物を得た。これにジメチルア
ミノプロピルアミン153.0g(1.5モル)、シク
ロヘキシルアミン49.5g(0.5モル)及び尿素2
10.0g(3.5モル)を加え、この混合物を窒素気
流下でかき混ぜながら徐々に200℃まで加熱し、この
温度を2時間保持した。得られた反応生成物は、淡黄色
透明で粉砕の容易な固体であった。ここで得られた硬化
剤化合物をAとする。
同製造例2 製造例1と同様の方法により1,3ビスアミノメチルシ
クロヘキサン319.5g(2.25モル)を100℃
まで加熱した。100℃維持しながらアラルダイトGY
−260、285.0g(1.5当量)をかき混ぜなが
ら滴下した。滴下終了後120℃で2時間かき混ぜなが
ら加熱しアミン・エポキシ付加物を得た。これにジメチ
ルアミノプロピルアミン204.0g(2.0モル)及
び尿素180.0g(3.0モル)を加え、この混合物
を窒素気流下でかき混ぜながら徐々に200℃まで加熱
し、この温度を2時間保持した。得られた反応生成物
は、淡黄色透明で粉砕の容易な固体であった。ここで得
られた硬化剤化合物をBとする。
クロヘキサン319.5g(2.25モル)を100℃
まで加熱した。100℃維持しながらアラルダイトGY
−260、285.0g(1.5当量)をかき混ぜなが
ら滴下した。滴下終了後120℃で2時間かき混ぜなが
ら加熱しアミン・エポキシ付加物を得た。これにジメチ
ルアミノプロピルアミン204.0g(2.0モル)及
び尿素180.0g(3.0モル)を加え、この混合物
を窒素気流下でかき混ぜながら徐々に200℃まで加熱
し、この温度を2時間保持した。得られた反応生成物
は、淡黄色透明で粉砕の容易な固体であった。ここで得
られた硬化剤化合物をBとする。
同製造例3 製造例1と同様の方法によりイソホロンジアミン25
5.0g(1.5モル)を100℃まで加熱した。10
0℃を維持しながらアラルダイトGY−260、19
0.0g(1.0当量)をかき混ぜながら滴下した。滴
下終了後120℃で2時間かき混ぜながら加熱しアミン
・エポキシ付加物を得た。これにジメチルアミノプロピ
ルアミン204.0g(2.0モル)及び尿素120.
0g(2.0モル)加え、この混合物を窒素気流下でか
き混ぜながら徐々にに200℃まで加熱し、この温度を
2時間保持した。得られた反応生成物は、淡黄色透明で
粉砕容易な固定であった。ここで得られた硬化剤化合物
をCとする。
5.0g(1.5モル)を100℃まで加熱した。10
0℃を維持しながらアラルダイトGY−260、19
0.0g(1.0当量)をかき混ぜながら滴下した。滴
下終了後120℃で2時間かき混ぜながら加熱しアミン
・エポキシ付加物を得た。これにジメチルアミノプロピ
ルアミン204.0g(2.0モル)及び尿素120.
0g(2.0モル)加え、この混合物を窒素気流下でか
き混ぜながら徐々にに200℃まで加熱し、この温度を
2時間保持した。得られた反応生成物は、淡黄色透明で
粉砕容易な固定であった。ここで得られた硬化剤化合物
をCとする。
同製造例4 製造例1と同様の方法によりイソホロンジアミン42
5.0g(2.5モル)を100℃まで加熱した。10
0℃を維持しながらアラルダイトGY−260、38
0.0g(2.0当量)をかき混ぜながら滴下した。滴
下終了後120℃で2時間かき混ぜながら加熱しアミン
・エポキシ付加物を得た。これにジメチルアミノプロピ
ルアミン204.0g(2.0モル)及び尿素150.
0g(2.5モル)を加え、この混合物を窒素気流下で
かき混ぜながら徐々に200℃まで加熱し、この温度を
2時間保持した。得られた反応生成物は淡黄色透明で粉
砕の容易な固体であった。ここで得られた硬化剤化合物
をDとする。
5.0g(2.5モル)を100℃まで加熱した。10
0℃を維持しながらアラルダイトGY−260、38
0.0g(2.0当量)をかき混ぜながら滴下した。滴
下終了後120℃で2時間かき混ぜながら加熱しアミン
・エポキシ付加物を得た。これにジメチルアミノプロピ
ルアミン204.0g(2.0モル)及び尿素150.
0g(2.5モル)を加え、この混合物を窒素気流下で
かき混ぜながら徐々に200℃まで加熱し、この温度を
2時間保持した。得られた反応生成物は淡黄色透明で粉
砕の容易な固体であった。ここで得られた硬化剤化合物
をDとする。
同製造例5 製造例1と同様の方法によりイソホロンジアミン25
5.0g(1.5モル)を100℃まで加熱した。10
0℃を維持しながらエピクロン830(大日本インキ化
学工業(株)製ビスフェノールFタイプエポキシ樹脂、
エポキシ当量約175)175.0g(1.0当量)を
かき混ぜながら滴下した。滴下終了後120℃で2時間
かき混ぜながら加熱しアミン・エポキシ付加物を得た。
これにジメチルアミノプロピルアミン204.0g
(2.0モル)及び尿素120.0g(2.0モル)を
加え、この混合物を窒素気流下でかき混ぜながら徐々に
190℃まで加熱し、この温度を2時間保持した。得ら
れた反応生成物は淡黄色透明で粉砕容易な固体であっ
た。ここで得られた硬化剤化合物をEとする。
5.0g(1.5モル)を100℃まで加熱した。10
0℃を維持しながらエピクロン830(大日本インキ化
学工業(株)製ビスフェノールFタイプエポキシ樹脂、
エポキシ当量約175)175.0g(1.0当量)を
かき混ぜながら滴下した。滴下終了後120℃で2時間
かき混ぜながら加熱しアミン・エポキシ付加物を得た。
これにジメチルアミノプロピルアミン204.0g
(2.0モル)及び尿素120.0g(2.0モル)を
加え、この混合物を窒素気流下でかき混ぜながら徐々に
190℃まで加熱し、この温度を2時間保持した。得ら
れた反応生成物は淡黄色透明で粉砕容易な固体であっ
た。ここで得られた硬化剤化合物をEとする。
同製造例6 製造例1と同様の方法によりイソホロンジアミン38
2.5g(2.25モル)を110℃まで加熱した。1
10℃を維持しながらアラルダイトGY−260、19
0.0g(1.0当量)と、GOT(日本化薬(株)
製、ジグリシジルオルトトルイジン)67.5g(0.
5当量)の混合物をかき混ぜながら滴下した。滴下終了
後120℃で2時間かき混ぜながら加熱しアミン・エポ
キシ付加物を得た。これにジメチルアミノプロピルアミ
ン204.0g(2.0モル)及び尿素150.0g
(2.5モル)を加え、この混合物を窒素気流下でかき
混ぜながら徐々に180℃まで加熱し、この温度を2時
間保持した。得られた反応生成物は淡黄色透明で粉砕容
易な固体であった。ここで得られた硬化剤化合物をFと
する。
2.5g(2.25モル)を110℃まで加熱した。1
10℃を維持しながらアラルダイトGY−260、19
0.0g(1.0当量)と、GOT(日本化薬(株)
製、ジグリシジルオルトトルイジン)67.5g(0.
5当量)の混合物をかき混ぜながら滴下した。滴下終了
後120℃で2時間かき混ぜながら加熱しアミン・エポ
キシ付加物を得た。これにジメチルアミノプロピルアミ
ン204.0g(2.0モル)及び尿素150.0g
(2.5モル)を加え、この混合物を窒素気流下でかき
混ぜながら徐々に180℃まで加熱し、この温度を2時
間保持した。得られた反応生成物は淡黄色透明で粉砕容
易な固体であった。ここで得られた硬化剤化合物をFと
する。
同製造例7 製造例1と同様の方法によりイソホロンジアミン34
0.0g(2.0モル)を110℃まで加熱した。11
0℃を維持しながらアラルダイトGY−260、95.
0g(0.5当量)とGAN(日本化薬(株)製、ジグ
リシジルアニリン)61.0g(0.5当量)の混合物
をかき混ぜながら滴下した。滴下終了後120℃で2時
間かき混ぜながら加熱しアミン・エポキシ付加物を得
た。これにジメチルアミノプロピルアミン204.0g
(2.0モル)及び尿素150.0g(2.5モル)を
加え、この混合物を窒素気流下でかき混ぜながら徐々に
190℃まで加熱し、この温度を2時間保持した。得ら
れた反応生成物は淡黄色透明で粉砕容易な固体であっ
た。ここで得られた硬化剤化合物をGとする。
0.0g(2.0モル)を110℃まで加熱した。11
0℃を維持しながらアラルダイトGY−260、95.
0g(0.5当量)とGAN(日本化薬(株)製、ジグ
リシジルアニリン)61.0g(0.5当量)の混合物
をかき混ぜながら滴下した。滴下終了後120℃で2時
間かき混ぜながら加熱しアミン・エポキシ付加物を得
た。これにジメチルアミノプロピルアミン204.0g
(2.0モル)及び尿素150.0g(2.5モル)を
加え、この混合物を窒素気流下でかき混ぜながら徐々に
190℃まで加熱し、この温度を2時間保持した。得ら
れた反応生成物は淡黄色透明で粉砕容易な固体であっ
た。ここで得られた硬化剤化合物をGとする。
同製造例8 製造例1と同様の方法によりイソホロンジアミン29
7.5g(1.75モル)を125℃まで加熱した。1
25℃を維持しながらGOT135.0g(1.0当
量)をかき混ぜながら滴下した。滴下終了後130℃で
2時間かき混ぜながら加熱しアミン・エポキシ付加物を
得た。これにジメチルアミノプロピルアミン76.5g
(0.75モル)、ベンジルアミン133.8g(1.
25モル)及び尿素135.0g(2.25モル)を加
え、窒素気流下でかき混ぜながら徐々に180℃まで加
熱し、この温度を2時間保持した。得られた反応生成物
は淡黄色透明で粉砕容易な固体であった。ここで得られ
た硬化剤化合物をHとする。
7.5g(1.75モル)を125℃まで加熱した。1
25℃を維持しながらGOT135.0g(1.0当
量)をかき混ぜながら滴下した。滴下終了後130℃で
2時間かき混ぜながら加熱しアミン・エポキシ付加物を
得た。これにジメチルアミノプロピルアミン76.5g
(0.75モル)、ベンジルアミン133.8g(1.
25モル)及び尿素135.0g(2.25モル)を加
え、窒素気流下でかき混ぜながら徐々に180℃まで加
熱し、この温度を2時間保持した。得られた反応生成物
は淡黄色透明で粉砕容易な固体であった。ここで得られ
た硬化剤化合物をHとする。
実施例1〜16 硬化剤化合物製造例1〜8で得られた硬化剤化合物A〜
Hを微粉砕し、アエロジル300(日本アエロジル
(株)製微粒子状無水シリカ)とともにアラルダイトG
Y−260に添加分散させ、これらの組成物について硬
化性及び貯蔵安定性を試験した。
Hを微粉砕し、アエロジル300(日本アエロジル
(株)製微粒子状無水シリカ)とともにアラルダイトG
Y−260に添加分散させ、これらの組成物について硬
化性及び貯蔵安定性を試験した。
比較例1〜2 温度計、還流冷却器、攪拌装置を備えた四つ口フラスコ
にジメチルアミノプロピルアミン102.0g(1.0
モル)、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン17
7.5g(1.25モル)及び尿素105.0g(1.
75モル)を配合し、窒素気流下でかき混ぜながら21
0℃まで加熱し、この温度を3時間保持した。得られた
反応生成物は無色透明で粉砕容易な固体であった。ここ
で得られた硬化剤化合物をJとし、これを微粉砕したも
のを、アエロジル300とともにアラルダイトGY−2
60に添加分散させ、これらの組成物について硬化性及
び貯蔵安定性を試験した。
にジメチルアミノプロピルアミン102.0g(1.0
モル)、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン17
7.5g(1.25モル)及び尿素105.0g(1.
75モル)を配合し、窒素気流下でかき混ぜながら21
0℃まで加熱し、この温度を3時間保持した。得られた
反応生成物は無色透明で粉砕容易な固体であった。ここ
で得られた硬化剤化合物をJとし、これを微粉砕したも
のを、アエロジル300とともにアラルダイトGY−2
60に添加分散させ、これらの組成物について硬化性及
び貯蔵安定性を試験した。
比較例3〜5 ジシアンジアミド、DCMU(3−(3,4ジクロロフ
ェニル)−1,1−ジメチルウレア)を微粉砕したもの
をアエロジル300とともにアラルダイトGY−260
に添加分散させ、これらの組成物について同様に試験し
た。
ェニル)−1,1−ジメチルウレア)を微粉砕したもの
をアエロジル300とともにアラルダイトGY−260
に添加分散させ、これらの組成物について同様に試験し
た。
1.硬化性の評価 各温度に設定した鉄板上に約0.1〜0.2gの試料を
のせ、ゲル化するまでの時間を測定した。
のせ、ゲル化するまでの時間を測定した。
2.貯蔵安定性 45℃の恒温槽に試料を入れ、流動性のなくなるまでの
日数を測定した。
日数を測定した。
以上の特性の試験結果を表に示す。
発明の効果 以上の説明により、本発明は優れた貯蔵安定性を有し、
しかも低い温度領域で速やかに硬化しうるエポキシ樹脂
組成物を提供し得るものであることは明らかである。
しかも低い温度領域で速やかに硬化しうるエポキシ樹脂
組成物を提供し得るものであることは明らかである。
Claims (1)
- 【請求項1】(A)分子内に平均1個より多くのエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂と、 (B)(a)アミノ基を2個有するジアミン化合物 (b)一般式 (式中、Rは炭素数1から4までのアルキル基、nは2
または3を表す)で示されるN,N−ジアルキルアミノ
アルキルアミン、 (c)分子内に平均1個より多くのエポキシ基を有する
エポキシ樹脂 (d)尿素 及び必要ならば (e)一般式X−NH2で示されるモノアミン化合物(式
中Xはベンジル基、シクロヘキシル基又は炭素数3から
8までのアルキル基)を加熱反応させてなる硬化剤化合
物を必須成分として含有する一成分系加熱硬化性エポキ
シ樹脂組成物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315944A JPH066620B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物 |
| US07/620,787 US5138018A (en) | 1989-05-12 | 1990-12-03 | One-pack type epoxy resin composition containing reaction products of epoxy resin, dialkylaminoalkylamines and urea |
| EP90123305A EP0431587B1 (en) | 1989-12-05 | 1990-12-05 | One-pack type epoxy resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315944A JPH066620B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | 一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03177418A JPH03177418A (ja) | 1991-08-01 |
| JPH066620B2 true JPH066620B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=18071483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1315944A Expired - Lifetime JPH066620B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-12-05 | 一成分系加熱硬化性エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5138018A (ja) |
| EP (1) | EP0431587B1 (ja) |
| JP (1) | JPH066620B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022270536A1 (ja) | 2021-06-24 | 2022-12-29 | 株式会社Adeka | エポキシ樹脂組成物 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5444127A (en) * | 1992-10-19 | 1995-08-22 | Henkel Corporation | Tertiary amine derivatives as components of polymer forming systems |
| US6486256B1 (en) * | 1998-10-13 | 2002-11-26 | 3M Innovative Properties Company | Composition of epoxy resin, chain extender and polymeric toughener with separate base catalyst |
| KR101197524B1 (ko) | 2004-02-27 | 2012-11-09 | 도레이 카부시키가이샤 | 탄소섬유강화 복합재료용 에폭시수지 조성물, 프리프레그,일체화 성형품, 섬유강화 복합재료판, 및 전기/전자기기용케이싱 |
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