JPH0694496B2 - 硬化性組成物 - Google Patents

硬化性組成物

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JPH0694496B2
JPH0694496B2 JP61036570A JP3657086A JPH0694496B2 JP H0694496 B2 JPH0694496 B2 JP H0694496B2 JP 61036570 A JP61036570 A JP 61036570A JP 3657086 A JP3657086 A JP 3657086A JP H0694496 B2 JPH0694496 B2 JP H0694496B2
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明夫 小川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエポキシ樹脂硬化性組成物、特にエポキシ樹脂
に可撓性を付与する硬化性組成物に関するものである。
〔従来の技術及び問題点〕
エポキシ樹脂はこれまで塗料、電気、土木建築、接着等
の用途に幅広く使用されているが、通常のビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂をポリアミン類で硬化した場合、可
撓性が不足し電気用としてモータートランス等の注型に
使用した場合、冷熱サイクルでクラックが発生し、特に
複雑な形状のものを注型、モールドした場合、この傾向
が著しく、サーマルショックの良好な可撓性付与剤の出
現が望まれている。又、土木建築用として使用した場
合、常温で良好な可撓性を有しても0℃程度の低温で可
撓性を失い、硬く、脆くなる傾向にあり、これが硬化物
のクラック発生の原因となっている。
かかる、可撓性を改良する目的でこれまで各種の可撓性
付与剤が開発され実用に供されているが、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂との相溶性、硬化性、耐水性、耐薬
品性、感温特性、物性等に問題があり、それぞれ一長一
短があった。
例えば、ダイマー酸変性のジグリシジルエーテルの場
合、土木建築用途に使用した場合、耐セメントアルカリ
水に浸食されることから実用が不可であり、又、ポリオ
キシアルキレングリコールのジグリシジルエーテルの場
合は硬化性が著しく劣り、又硬化物の耐水性も不充分で
ある。
さらに、またBPAベース側鎖型可撓性エポキシ樹脂の場
合、耐水性、耐アルカリ性は改良されるが、低温領域で
の可撓性に問題が残り、又経日による硬化促進のため、
長期屋外に放置した場合、可撓性の保持が難しい。
又、可撓性チオール化合物は臭気に難点がある。又、構
造接着用として使用される場合は苛酷な条件が要求さ
れ、特に低温領域−30℃での可撓性、接着性(引張剪断
強度、T型剥離)を満足するものでなくてはならない。
従来かかる性能を改良するため、ウレタン変性エポキシ
樹脂及びゴム変性(CTBN)変性エポキシ樹脂が開発され
すでに実用に供されているが、室温での接着強度、可撓
性は改良されるが、低温領域では可撓性を失い、剥離強
度が著しく減少する傾向にある。
しかるに本発明のブロックドウレタン/エポキシ活性有
機アミン硬化剤系よりなる硬化性組成物は上記のかかる
欠点を改良したもので、従来の可撓性エポキシ樹脂、ウ
レタン変性エポキシ樹脂、或いはゴム変性エポキシ樹脂
に比べ低温硬化性、可撓性、感温特性、特に低温での可
撓性、経日による硬度保持性、耐水、耐アルカリ性、サ
ーマルショック性等の性能が極めて優れることが特徴で
ある。
かかる性能向上の理由として従来のエポキシ樹脂系可撓
性付与剤、及びウレタン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エ
ポキシ樹脂がいずれもエポキシ基と活性有機アミノ基と
の反応が主であるのに比較し、本発明の組成物より得ら
れる樹脂は、上記エポキシ基と活性有機アミノ基との反
応に加え、更にブロック剤解離によるイソシアネート/
アミノ基の反応が同時に進行し、架橋密度を向上し分子
架橋構造内にユリア結合を含有することが特性の改良に
貢献しているものと考えられる。
本発明よりなる硬化性組成物は、その優れた性能から電
気用、土木建築用、接着用等の用途に広く適用さるもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の硬化性組成物は、必須の構成成分として、 分子内に平均1個より多くの隣接エポキシ基を有す
るエポキシ樹脂 ポリヒドロキシ化合物と、過剰のポリイソシアネー
ト化合物から得られる、イソシアネート基含量1〜10重
量%、平均分子量2740〜3720のウレタン結合含有化合物
(−a)と、1価のフェノール性水酸基を有する化合
物−b)とを、 NCO/フェノール性OH当量比=1/1.0〜1.5で反応せしめ、
化合物(−a)のイソシアネート基を化合物(−
b)のフェノール性水酸基でマスクして得られるブロッ
クイソシアネート化合物からなるエポキシ樹脂用可撓性
付与剤 活性有機アミノ化合物(但し、1,3−ビス(アミノメ
チル)シクロヘキサンを除く)硬化剤 を含有することを特徴とする。
本発明に使用される分子内に平均1個より多くの隣接エ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、例えば分子内
に平均一個より多くの1,2−エポキシ基を有するエポキ
シ樹脂、好ましくは置換又は非置換のグリシジルエーテ
ル基を分子内に平均1個より多く有するエポキシ樹脂、
置換又は非置換のグリシジルエステル基を分子内に平均
1個より多く有するエポキシ樹脂、N置換の置換又は非
置換1,2−エポキシプロピル基を分子内に平均1個より
多く有するエポキシ樹脂、エポキシ化されたポリ不飽和
化合物、及びその他従来公知の隣接エポキシ基含有エポ
キシ樹脂が挙げられる。
かかる分子内に平均1個より多くの1,2−エポキシ基を
有するエポキシ樹脂(I)として好ましい例は、式: (ここにZは水素原子、メチル基、エチル基)で示され
る置換又は非置換のグリシジルエーテル基を分子内に平
均1個より多く有するエポキシ樹脂(I−1)、 式: (ここにZは水素原子、メチル基、エチル基)で示され
る置換又は非置換のグリシジルエステル基を分子内に平
均1個より多く有するエポキシ樹脂(I−2)、 式: (ここにZは水素原子、メチル基、エチル基)で示され
るN置換の置換又は非置換1,2−エポキシプロピル基を
分子内に平均1個より多く有するエポキシ樹脂(I−
3)等である。
上記置換又は非置換のグリシジルエーテル基を分子内に
1個より多く有するエポキシ樹脂(I−1)は、フェノ
ール性ヒドロキシル基をグリシジルエーテル化したエポ
キシ樹脂及びアルコール性ヒドロキシル基をグリシジル
エーテル化したエポキシ樹脂が含まれ、かかるエポキシ
樹脂(I−1)の好ましい例としては、1個又は2個以
上の芳香族核を有する多価フェノールのポリグリシジル
エーテル(I−1−1)及び1個又は2個以上の芳香族
核を有する多価フェノールと炭素数2〜4個のアルキレ
ンオキサイドとの付加反応により誘導せられるアルコー
ル性ポリヒドロキシル化合物のポリグリシジルエーテル
(I−1−2)及び1個又は2個以上の脂環族核を有す
る多価アルコールCのポリグリシジルエーテル(I−1
−3)等が挙げられる。
しかしてポリグリシジルエーテル(I−1−1)とは、
例えば少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノー
ルAとエピハロヒドリンEとを水酸化ナトリウムの如き
塩基性触媒乃至塩基性化合物の反応量の存在下に常法に
より反応せしめて得られる如きポリグリシジルエーテル
を主反応生成物として含むエポキシ樹脂、少なくとも1
個の芳香族核を有する多価フェノールAとエピハロヒド
ンEとを三弗化硼素の如き三酸性触媒量の存在下に常法
により反応せしめて得られるポリハロヒドリンエーテル
と水酸化ナトリウムの如き塩基性化合物と反応せしてて
得られる如きエポキシ樹脂或いは少なくとも1個の芳香
族核を有する多価フェノールAとエピハロヒドリンEを
トリエチルアミンの如き塩基性触媒の触媒量の存在下に
常法により反応せしめて得られるポリハロヒロリンエー
テルと、水酸化ナトリウムの如き塩基性化合物とを反応
せしめて得られる如きエポキシ樹脂である。
同様ポリグリシジルエーテル(I−1−2)とは、例え
ば少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノールと
炭素数2〜4個のアルキレンオキサイドとの付加反応に
より誘導せられたポリヒドロキシル化合物Bとエピハロ
ヒドリンEとを三弗素硼素の如き酸性触媒の触媒量の存
在下に常法により反応せしめて得られるポリハロヒドリ
ンエーテルと、水酸化ナトリウムの如き塩基性化合物と
を反応せしめて得られる如きポリグリシジルエーテルを
主反応生成物として含むエポキシ樹脂である。
ここに少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノー
ルAとしては、1個の芳香族核を有する単核多価フェノ
ール(A−1)及び2個以上の芳香族核を有する多核多
価フェノール(A−2)がある。
かかる単核多価フェノール(A−1)の例としては、例
えばレゾルシノール、ハイドロキノン、パイロカテコー
ル、フロログルシノール、1,5−ジヒドオキシルナフタ
レン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキ
シナフタレンなどが挙げられる。
また、多核多価フェノール(A−2)の例としては、一
般式: (式中Arはナフチレン基及びフェニレン基の様な芳香族
二価炭化水素で本発明の目的にはフェニレン基が好まし
い。Y′及びY1は同一又は異なっていてもよく、メチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、
n−オクチル基のようなアルキル基なるべくは最高4個
の炭素原子を持つアルキル基或いはハロゲン原子即ち塩
素原子、臭素原子、沃素原子又は弗素原子或いはメトキ
シ基、メトキシエチル基、エトキシ基、エトキシエチル
基、n−ブトキシ基、アミルオキシ基の様なアルコキシ
基なるべくは最高4個の炭素原子を持つアルコキシ基で
ある。前記の芳香族二価炭化水素基の何れか又は両方に
水酸基以外に置換基が存在する場合にはこれらの置換基
は同一でも異なるものでもよい。m及びzは置換基によ
って置換できる芳香環(Ar)の水素原子の数に対応する
0(零)から最大値までの値を持つ整数で、同一又は異
なる値であることができる。R1は例えば ‐O-,-S-,-SO-,-SO2-,又はアルキレン基例えばメチレン
基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、
ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、2−エチルヘキ
サメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デ
カメチレン基或いはアルキリデン基例えばエチリデン
基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、イソブチリ
デン基、アミリデン基、イソアミリデン基、1−フェニ
ルエチリデン基或いは環状脂肪族基例えば1,4−シクロ
ヘキシレン基、1,3−シクロヘキシレン基、シクロヘキ
シリデン基或いはハロゲン化されたアルキレン基或いは
ハロゲン化されたアルキリデン基或いはハロゲン化され
た環状脂肪族基或いはアルコキシ−及びアリールオキシ
−置換されたアルキリデン基或いはアルコキシ−及びア
リールオキシ−置換されたアルキレン基或いはアルコキ
シ−及びアリールオキシ−置換された環状脂肪族基例え
ばメトキシメチレン基、エトキシメチレン基、エトキシ
エチレン基、2−エトキシトリメチレン基、3−エトキ
シペンタメチレン基、1,4−(2−メトキシシクロヘキ
サン)基、フェノキシエチレン基、2−フェノキシトリ
メチレン基、1,3−(2−フェノキシシクロヘキサン)
基或いはアルキレン基例えばフェニルエチレン基、2−
フェニルトリメチレン基、1−フェニルペンタメチレン
基、2−フェニルデカメチレン基或いは芳香族例えばフ
ェニレン基、ナフチレン基或いはハロゲン化された芳香
族基例えば1,4−(2−クロルフェニレン)基、1,4−
(2−ブロムフェニレン)基、1,4−(2−フルオロフ
ェニレン)基或いはアルコキシ及びアリールオキシ置換
された芳香族基例えば1,4−(2−メトキシフェニレ
ン)基、1,4−(2−エトキシフェニレン)基、1,4−
(2−n−プロポキシフェニレン)基、1,4−(2−フ
ェノキシフェニレン)基或いはアルキル置換された芳香
族基例えば1,4−(2−メチルフェニレン)基、1,4−
(2−エチルフェニレン)基、1,4−(2−n−プロピ
ルフェレン)基、1,4−(2−nブチルフェニレン)
基、1,4−(2−n−ドデシルフェニレン)基の様な二
価炭化水素基などの二価の基であり、或いはR1は例えば
で表わされる化合物の場合の様に前記Ar基一つに融着し
ている環であることもでき、或いはR1はポリエトキシ
基、ポリプロポキシ基、ポリチオエトキシ基、ポリブト
キシ基、ポリフェニルエトキシ基の様なポリアルコキシ
基であることもでき、或いはR1は例えばポリジメチルシ
ロキシ基、ポリジフェニルシロキシ基、ポリメチルフェ
ニルシロキシ基の様な珪素原子を含む基であることがで
き、或いはR1は芳香族環、第三−アミノ基エーテル結
合、カルボニル基又は硫黄又はスルホキシドの様な硫黄
を含む結合によって隔てられた2個又はそれ以上のアル
キレン基又はアルキリデン基であることができる)で表
わされる多核二価フェノールがある。
かかる多核二価フェノールであって特に好ましいのは一
般式 (式中Y′及びY1は前記と同じ意味であり、m及びzは
0〜4の値であり、R1はなるべくは1〜3個の炭素原子
を持つアルキレン基又はアルキリデン基或いは式 で表わされる飽和基である)で表わされる多核二価フェ
ノールである。
かかる二価フェノールの例の中には普通商品名ビスフェ
ノールAと称する2,2−ビス−(p−ヒドロキシフェニ
ル)−プロパン、2,4′−ジヒドロキシジフェニルメタ
ン、ビス−(2−ヒドロキシフェニル)−メタン、ビス
−(4−ヒドロキシフェニル)−メタン、ビス−(4−
ヒドロキシ−2,6−ジメチル−3−メトキシフェニル)
−メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−
エタン、1,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−エ
タン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−2−クロロフェ
ニル)−エタン、1,1−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)−エタン、1,3−ビス−(3−メチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、2,2−ビス
−(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)−プロ
パン、2,2−ビス−(3−フェニル−4−ヒドロキシフ
ェニル)−プロパン、2,2−ビス−(3−イソプロピル
−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、2,2−ビス−
(2−イソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)−プロ
パン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシナフチル)−プロ
パン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−ペン
タン、3,3−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−ペン
タン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプ
タン、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−メタン、ビ
ス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキシルメタ
ン、1,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−1,2−ビ
ス−(フェニル)−プロパン、2,2−ビス−(4−ヒド
ロキシフェニル)−1−フェニルプロパンの様なビス−
(ヒドロキシフェニル)アルカン或いは4,4′−ジヒド
ロキシビフェニル、2,2′−ジヒドロキシビフェニル2,
4′−ジヒドロキシビフェニルの様なジヒドロキシビフ
ェニル或いはビス−(4−ヒドロキシフェニル)−スル
ホン、2,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、クロ
ル−2,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン、5−クロ
ル−4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、3′−
クロル−4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホンの様
なジ−(ヒドロキシフェニル)−スルホン或いはビス−
(4−ヒドロキシフェニル)−エーテル、4,3′−(又
は4,2′−又は2,2′−ジヒドロキシ−ジフェニル)エー
テル、4,4′−ジヒドロキシ−2,6−ジメチルジフェニル
エーテル、ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソブチルフ
ェニル)−エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−イソ
プロピルフェニル)−エーテル、ビス−(4−ヒドロキ
シ−3−クロルフェニル)−エーテル、ビス−(4−ヒ
ドロキシ−3−フルオルフェニル)−エーテル、ビス−
(4−ヒドロキシ−3−ブロムフェニル)−エーテル、
ビス−(4−ヒドロキシナフチル)−エーテル、ビス−
(4−ヒドロキシ−3−クロルナフチル)−エーテル、
ビス−(2−ヒドロキシビフェニル)−エーテル、4,
4′−ジヒドロキシ−2,6−ジメトキシジフェニルエーテ
ル、4,4′−ジヒドロキシ−2,5−ジエトキシジフェニル
エーテルの様なジ−(ヒドロキシフェニル)−エーテル
が含まれ、また1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニ
ル)−2−フェニルエタン、1,3,3−トリメチル−1−
(4−ヒドロキシフェニル)−6−ヒドロキシインダ
ン、2,4−ビス−(p−ヒドロキシフェニル、−4−メ
チルペンタンも適当である。
更に又かかる多核二価フェノールであって好ましい他の
一群のものは一般式 (ここにR3はメチル又はエチル基、R2は炭素数1〜9個
のアルキリデン基又はその他のアルキレン基、pは0〜
4) で示されるもので、例えば1,4−ビス−(4−ヒドロキ
シベンジル)−ベンゼン、1,4−ビス−(4−ヒドロキ
シベンジル)−テトラメチルベンゼン、1,4−ビス−
(4−ヒドロキシベンジル)−テトラエチルベンゼン、
1,4−ビス−(p−ヒドロキシクミル)−ベンゼン、1,3
−ビス−(p−ヒドロキシクミル)−ベンゼン等が挙げ
られる。
その他の多核多価フェノール(A−2)に含まれるもの
としては、例えばフェノール類とカルボニル化合物との
初期縮合物類(例:フェノール樹脂初期縮合物、フェノ
ールとアクロレインとの縮合反応生成物、フェノールと
グリオキサール縮合反応生成物、フェノールとペンタン
ジアリルの縮合反応生成物、レゾルシノールとアセトン
の縮合反応生成物、キシレン−フェノール−ホルマリン
初期縮合物)、フェノール類とポリクロルメチル化芳香
族化合物の縮合生成物(例:フェノールとビスクロルメ
チルキシレンとの縮合生成物)等を挙げることができ
る。
而して、ここにポリヒドロキシル化合物Bとは、上記の
少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノールAと
アルキレンオキサイドとをOH基とエポキシ基との反応を
促進する如き触媒の存在下に反応せしめて得られるエー
テル結合によって該フェノール残基と結合されている‐
ROH(ここにRはアルキレンオキサイドに由来するアル
キレン基)或いは(及び)‐(RO)nH(ここにRはアル
キレンオキサイドに由来するアルキレン基で一つのポリ
オキシアルキレン鎖は異なるアルキレン基を含んでいて
もよい、nはオキシアルキレン基の重合数を示す2又は
2以上の整数)なる原子群を有する化合物である。この
場合、当該多価フェノールAとアルキレンオキサイドと
の割合は1:1(モル:モル)以上とされるが、好ましく
は当該多価フェノールAのOH基に対するアルキレンオキ
サイドの割合は1:1〜10、好ましくは1:1〜3(当量:当
量)である。
ここにアルキレンオキサイドとしては、例えばエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイ
ドなどがあるが、これらが該多価フェノールAと反応し
てエーテル結合をなす場合側鎖を生ずるものが特に好ま
しく、その様なものとしてはプロピレンオキサイド、1,
2−ブチレンオキサイド、2,3−ブチレンオキサイドがあ
り、殊にプロピレンオキサイドが好ましい。
かかるポリヒドロキシル化合物であって、特に好ましい
一群のものは、一般式 (式中Y′,Y1,m,z及びR1は前記(1−1)式のそれと
同じであり、Rは炭素数2〜4個のアルキレン基、n1
びn2は1〜3の値である) で表わされるポリヒドロキシル化合物である。
更にまたかかるポリヒドロキシル化合物であって好まし
い他の一群のものは、一般式 (式中、R1,R2,R3は前記(1−2)式のそれと同じであ
り、Rは炭素数2〜4個のアルキレン基、n1及びn2は1
〜3の値である) で表わされるポリヒドロキシル化合物である。
又、置換又は非置換のグリシジルエステル基を分子内に
平均1個より多く有するエポキシ樹脂(I−2)には、
脂肪族ポリカルボン酸或いは芳香族ポリカルボン酸のポ
リグリシジルエステル等があり、例えば下記一般式
(4)で示されるエピハロヒドリンEとメタクリル酸と
から合成されるグリシジルメタクリレートを重合せしめ
て得られる如きエポキシ樹脂も含まれる。
又、N置換の置換又は非置換1,2−エポキシプロピル基
を分子内に平均1個より多く有するエポキシ樹脂(1−
3)の例としては、アニリン又は核アルキル置換基を有
するアニリンの如き芳香族アミンと下記一般式(4)で
示されるエポキシEとから得られるエポキシ樹脂、アニ
リンの如き芳香族アミンとホルムアルデヒドとの縮合体
とエピハロヒドリンEとから得られるエポキシ樹脂、ア
ニリンの如き芳香族アミンとフェノールの如きフェノー
ル類とホルムアルデヒドとの初期縮合体とエピハロヒド
リンEとから得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。
しかして1個又は2個以上の脂環族核を有する多価アル
コールCのポリグリシジルエーテル(I−1−3)と
は、例えば少なくとも1個の脂環族核を有する多価アル
コールCとエピハロヒドリンEとを水酸化ナトリウムの
如き塩基性触媒乃至塩基性化合物の反応量の存在下に常
法に反応せしめて得られる如きポリグリシジルエーテル
を主反応生成物として含むエポキシ樹脂、少なくとも1
個の脂環族核を有する多価アルコールCとエピハロヒド
リンEとを三弗素硼素の如き酸性触媒の触媒量の存在下
に常法により反応せしめて得られるポリハロヒドリンエ
ーテルと水酸化ナトリウムの如き塩基性化合物と反応せ
しめて得られる如きエポキシ樹脂或いは少なくとも1個
の脂環族核を有する多価アルコールCとエピハロヒドリ
ンEをトリエチルアミンの如き塩基性触媒の触媒量の存
在下に常法により反応せしめて得られるポリハロヒドリ
ンエーテルと水酸化ナトリウムの如き塩基性化合物とを
反応せしめて得られる如きエポキシ樹脂である。
同様ポリグリシジルエーテル化合物(I−1−4)と
は、例えば少なくとも1個の脂環族核を有する多価アル
コールCと炭素数2〜4のアルキレンオキサイドとの付
加反応により誘導せられたポリヒドロキシル化合物Dと
エピハロヒドリンEとを三弗化硼素の如き酸性触媒の触
媒量の存在下に常法により反応せしめて得られるポリハ
ロヒドリンエーテルと水酸化ナトリウムの如き塩基性化
合物とを反応せしめて得られる如きポリグリシジルエー
テルを主反応生成物として含むエポキシ樹脂であるが、
これらのうち好ましいものは1個又は2個以上の脂環族
核を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル及
び1個又は2個以上の脂環族核を有する多価アルコール
と炭素数2〜4個のアルキレンオキサイドとの付加反応
により誘導せられるアルコール性ポリヒドロキシル化合
物のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
更にポリグリシジルエーテル化合物(I−1−3)は少
なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノールを上記
多価アルコールCの代わりい用いてエポキシ樹脂とした
後芳香族核に水素添加を行い脂環族核として得ることも
できる。この際に用いることのできる触媒としては、例
えば特公昭42−7788号公報記載の如きロジウム、ルテニ
ウムを担体に保持せしめた触媒等がある。
ここに、少なくとも1個の脂環族核を有する多価アルコ
ールCとしては、1個の脂環族核を有する単核多価アル
コール(C−1)及び2個以上の脂環族核を有する多核
多価アルコール(C−2)がある。
かかる多核多価アルコール(C−1)の好ましい例とし
ては、 一般式 HO-(R2)f-A-(R3)g-OH (2) (式中Aはシクロヘキサン残基でメチル基、n−プロピ
ル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基
のようなアルキル基なるべくは最高4個の炭素原子を持
つアルキル基或いはハロゲン原子すなわち塩素原子、臭
素原子又は弗素原子或いはメトキシ基、メトキシメチル
基、エトキシ基、エトキシエチル基、n−ブトキシ基、
アミルオキシ基のようなアルコキシ基なるべくは最高4
個の炭素原子を持つアルコキシ基などで置換されていて
も良く、されていなくても良いが、耐熱性の点からはハ
ロゲン置換又は無置換が好ましい。
R2及びR3は同一又は異なっていて良く、例えばメチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、
n−オクチル基のようなアルキル基なるべくは最高6個
の炭素原子を持つアルキル基であり、f及びgは0又は
1であるが、好ましくは0である)で表されるシクロヘ
キサン環を有する単核多価アルコール、例えば1,4−シ
クロヘキサンジオール、2−クロロ−1,4−シクロヘキ
サンジロール、1,3−シクロヘキサンジロール、2−メ
チル−1,4−シクロヘキサンジオールの如き置換又は非
置換のシクロヘキサンジオール及び1,4−ジヒドロキシ
メチルシクロヘキサン、2−クロロ−1,4−ジヒドロキ
シメチルシクロヘキサン、1,3−ジヒドロキシメチルシ
クロヘキサン、1,4−ジヒドロキシエチルシクロヘキサ
ン、1,3−ジヒドロキシエチルシクロキヘキサン、1,4−
ジヒドロキシプロピルシクロヘキサン、1,4−ジヒドロ
キシブチルシクロヘキサンの如き置換又は非置換のジヒ
ドロキシアルキルシクロヘキサンがある。
更にその他の脂環族残基を一つ有する単核多価アルコー
ルとしては、1,3−シクロペンタンジオール、1,3−シク
ロヘプタンジオール、1,4−シクロヘプタンジオール、
1,3−シクロヘプタンジオール、1,5−パーヒドロナフタ
リンジオール、1,3−ジヒドロキシ−2,2,4,4−テトラメ
チルシクロブタン、2,6−ジヒドロキシ−デカヒドロナ
フタリン、2,7−ジヒドロキシ−デカヒドロナフタリ
ン、1,5−ジヒドロキシ−デカヒドロナフタリンの如き
その他の置換又は非置換シクロアルキルポリオール及び
1,3−ジヒドロキシメチルシクロペンタン、1,4−ジヒド
ロキシメチルシクロヘプタン、2,6−ビス(ヒドロキシ
メチル)−デカヒドロナフタリン、2,7−ビス(ヒドロ
キシメチル)−デカヒドロナフタリン、1,5−ビス(ヒ
ドロキシメチル)−デカヒドロナフタリン、1,4−ビス
(ビドロキシメチル)−デカヒドロナフタリン、1,4−
ビス(ヒドロキシメチル)−ビシクロ〔2.2.2〕オクタ
ン、ジメチルロールトリシクロデカンの如きその他の置
換又は非置換ポリヒドロキシアルキルシクロアルカンが
挙げられる。
これらの単核多価アルコールのうち特に主に経済上の理
由で好ましいものは、1,4−ジヒドロキシメチルシクロ
ヘキサンである。
また、多核多価アルコール(C−2)の例としては、一
般式: HO-(R2)f-(A1)k-〔(R1)j-(A2〕i-(R3)g-O
H (3) (ここにA1及びA2は一環又は多環の2価の脂環族炭化水
素残基でメチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n
−ヘキシル基、n−オクチル基のようなアルキル基なる
べくは最高4個の炭素原子を持つアルキル基或いはハロ
ゲン原子即ち塩基原子、臭素原子又は弗素原子或いはメ
トキシ基、メトキシメチル基、エトキシ基、エトキシエ
チル基、n−ブトキシ基、アミルオキシ基のようアルコ
キシ基なるべくは最高4個の炭素原子を持つアルコキシ
基などで、置換されていても良く、されていなくても良
いが、耐熱性の点からはハロゲン置換又は無置換が好ま
しい。
K及び1は0又は1であるが、k及びlが共に0となる
ことはない。
R1は前記一般式(1)における定義と同じであるが、耐
熱性等の点からはメチレン基、エチレン基、イソプロピ
レン基であることが望ましい。jは0又は1である。
R2及びR3は同一又は異なっていて良く、例えばメチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、
n−オクチル基のようなアルキル基なるべくは最高6個
の炭化水素を持つアルキル基であり、f及びgは0又は
1であるが、好ましくは0である。iは0以上の数、好
ましくは0又は1である) かかる多核多価アルコール(C−2)であって、特に好
ましいのは一般式: HO-A1-(R1)j-A2-OH (3-1) (式中A1,A2,R1,jは前記一般式(3)に於ける定義と同
じ)で表わされる多核2価アルコールである。
かかる多核2価アルコールの好ましい例は、例えば4,
4′−ビシクロヘキサンジオール3,3′−ビシクロヘキサ
ンジオール、オクタクロロ−4,4′−ビシクロヘキサン
ジオール等の置換又は非置換のビシクロアルカンジオー
ル、或いは2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシ
ル)プロパン、2,4′−ジヒドロキシジシクロヘキシル
メタン、ビス−(2−ヒドロキシシクロヘキシル)メタ
ン、ビス−(4−ヒドロキシクロヘキシル)メタン、ビ
ス(4−ヒドロキシ−2,6−ジメチル−3−メトキシシ
クロヘキシル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ
シクロヘキシル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキ
シシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒド
ロキシシクロヘキシル)ブタン、1,1−ビス(ヒドロキ
シシクロヘキシル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロ
キシシクロヘキシル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロ
キシヘキシル)ペンタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシ
シクロヘキシル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シシクロヘキシル)ヘプタン、ビス(4−ヒドロキシシ
クロヘキシル)フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ
シクロヘキシル)シクロヘキシルメタン、1,2−ビス
(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1,2−ビス(フェ
ニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘ
キシル)−1−フェニルプロパン、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシ−3−メチルシクロヘキシル)プロパン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシ−2−メチルシクロブタンヘキ
シル)プロパン、1,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘ
キシル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2−ク
ロルシクロヘキシル)エタン、1,1−ビス(3,5−ジメチ
ル−4−ヒドロキシシクロヘキシル)エタン、1,3−ビ
ス(3−メチル−4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロ
パン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシシク
ロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4
−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス
(3−イソプロピル−4−ヒドロキシシクロヘキシル)
プロパン、2,2−ビス(2−イソプロピル−4−ヒドロ
キシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒド
ロキシパーヒドロナフチル)プロパンのようなビス(ヒ
ドロキシシクロアルキル)アルカン或いは4,4′−ジヒ
ドロキシジシクロヘキサン、2,2′−ジヒドロキシビシ
クロヘキサン、2,4−ジヒドロキシビシクロヘキサンの
ようなジヒドロキシクロアルカン或いはビス(4−ヒド
ロキシシクロヘキシル)スルホン、2,4′−ジヒドロキ
シシクロヘキシルスルホン、クロロ−2,4−ジヒドロキ
シジシクロヘキシルスルホン、5−クロル−4,4′−ジ
ヒドロキシジシクロヘキシルスルホン、3′−クロル−
4,4′−ジヒドロキシジシクロヘキシルスルホンのよう
なジ(ヒドロキシシクロアルキル)スルホン或いはビス
(4−ヒドロキシシクロヘキシル)エーテル、4,3′−
(又は4,2′−又は2,2′−又は2,3′−ジヒドロキシ−
ジシクロヘキシル)エーテル、4,4′−ジヒドロキシ−
2,6−ジメチルジシクロヘキシルエーテル、ビス(4−
ヒドロキシ−3−イソブチルシクロヘキシル)エーテ
ル、ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルシクロヘ
キシル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−クロル
シクロヘキシル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3
−フルオルシクロヘキシル)エーテル、ビス(4−ヒド
ロキシ−3−ブロムシクロヘキシル)エーテル、ビス
(4−ヒドロキシパーヒドロナフチル)エーテル、ビス
(4−ヒドロキシ−3−クロルパーヒドロナフチル)エ
ーテル、ビス(2−ヒドロキシビシクロヘキシル)エー
テル、4,4′−ジヒドロキシ−2,6−ジメトキシ−ジシク
ロヘキシルエーテル、4,4′−ジヒドロキシ−2,5−ジエ
トキシイシクロヘキシルエーテルのようなジ(ヒドロキ
シシクロアルキル)エーテルが含まれ、また1,1−ビス
(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−2−フェニルエタ
ン、1,3,3−トリメチル−1−(4−ヒドロキシシクロ
ヘキシル)−6−ヒドロキシインタン、2,4−ビス(p
−ヒドロキシシクロヘキシル)−4−メチルペンタンも
適当である。
更に又かかる多核二価アルコールであって、好ましい他
の一群のものは、一般式: HO-A1-(R1)j-A2-(R1)j-A2-OH (3-2) (式中A1,A2,R1,jは前記一般式(3)に於ける定義と同
じであり、2つのR1、2つのj、2つのA2は各々異なっ
てもよい)で示されるもので、例えば1,4−ビス(4−
ヒドロキシシクロヘキシルメチル)シクロヘキサン、1,
4−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシルメチル)テト
ラメチルシクロヘキサン、1,4−ビス(4−ヒドロキシ
シクロヘキシルメチル)テトラエチルシクロヘキサン、
1,4−ビス(p−ヒドロキシシクロヘキシルイソプロピ
ル)シクロヘキサン、1,3−ビス(p−ヒドロキシシク
ロヘキシルイソプロピル)シクロヘキサン等が挙げられ
る。
更にかかる多核二価アルコールであって好ましい他の一
群のものは、一般式: HO-R2-A1-(R1)j-A2-R3-OH (3-3) (式中A1,A2,,R1,R2,R3,jは前記一般式(3)に於ける
定義と同じである)で示されるもので、例えば4,4′−
ジヒドロキシメチルビシクロヘキサンの如き置換又は非
置換のジヒドロキシアルキルビシクロアルカン、及び1,
2−ビス(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)エタ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシ
ル)プロパン、2,3−ビス(4−ヒドロキシメチルシク
ロヘキシル)ブタン、2,3−ジメチル−2,3−ビス(4−
ヒドロキシメチルシクロヘキシル)ブタンの如き置換又
は非置換ビス(ヒドロキシアルキルシクロアルキル)ア
ルカンが挙げられる。
而して、ここにポリヒドロキシ化合物Dとは、上記の少
なくとも1個の脂環族核を有する多価アルコールCとア
ルキルオキサイドとをOH基とエポキシ基との反応を促進
する如き触媒の存在下に反応せしめて得られるエーテル
結合によって該脂環族残基と結合されている。‐ROH
(ここにRはアルキレンオキサイドに由来するアルキレ
ン基)或いは(及び)‐(RO)nH(ここにRはアルキレ
ンオキサイドに由来するアルキレン基で一つのポリオキ
シアルキレン鎖は異なるアルキレン基を含んでいてもよ
い。nはオキシアルキレン基の重合数を示す2又は2以
上の整数)なる原子群を有する化合物である。この場
合、該多価アルコールCとアルキレンオキサイドとの割
合は1:1(モル:モル)以上とされるが、好ましくは当
該多価アルコールCのOH基に対するアルキレンオキサイ
ドの割合は1:10〜10、殊に好ましくは1:1〜3(当量:
当量)である。
ここにアルキレンオキサイドとしては、例えばエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイ
ドなどがあるが、これらが該多価アルコールCと反応し
てエーテル結合をなす場合、側鎖を生ずるものが特に好
ましく、そのようなものとしてはプロピレンオキサイ
ド、1,2−ブチレンオキサイド、2,3−ブチレンオキサイ
ドがあり、殊にプロピレンオキサイドが好ましい。
かかるポリヒドロキシル化合物であって、特に好まし一
群のものは、一般式: H(OR)n1O-A1-(R1)j-A2-O(RO)n2H (式中A1,A2,R1,jは前記一般式(3-1)のそれと同じで
あり、Rは炭素数2〜4個のアルキレン基、n1及びn2
1〜3の値である)で表わされるポリヒドロキシル化合
物である。
更に又かかるポリヒドロキシル化合物であって、好まし
い他の一群のものは、一般式: H(OR)n1O-A1-(R1)j-A2-(R1)j-A2-O(RO)n2H (式中A1,A2,R1,jは前記一般式(3-2)のそれと同じで
あり、Rは炭素数2〜4個のアルキレン基、n1及びn2
1〜3の値である)で表わされるポリヒドロキシル化合
物である。
これらの一核又は多核の多価アルコールCのうち、特に
好ましいものは脂環族残基としてシクロヘキサン環を1
又は2個有するものであり、中でもジヒドロキシメチル
シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘ
キシル)プロパンが好ましい。
また、ここにエピハロヒドリンEとは、一般式: (ここにZは水素原子、メチル基、エチル基、X′はハ
ロゲン原子である) で表わされるものであり、かかるエピハロヒドリンEの
例としては、例えばエピクロルヒドリン、エピブロムヒ
ドリン、1,2−エポキシ−2−メチル−3−クロルプロ
パン、1,2−エポキシ−2−エチル−3−クロルプロパ
ンなどが挙げられる。
上記エピハロヒドリンEと多価フェノールA、ポリヒド
ロキシル化合物B、多価アルコールC或いはポリヒドロ
キシル化合物Dとの反応を促進する酸性触媒としては、
三弗化硼素、塩化第二錫、塩化亜鉛、塩化第二鉄の如き
ルイス酸、これらの活性を示す誘導体(例:三弗化硼素
−エーテル錯化合物)或いはこれらの混合物等を用いる
ことができる。
また同様エピハロヒドリンEと多価フェノールA、ポリ
ヒドロキシル化合物B、多価アルコールC或いはポリヒ
ドロキシル化合物Dとの反応を促進する塩化性触媒とし
ては、アルカリ金属水酸化物(例:水酸化ナトリウ
ム)、アルカリ金属アルコラート(例:ナトリウムエチ
ラート)、第三級アンミン化合物(例:トリエチルアミ
ン、トリエタノールアミン)、第四級アンモニウム化合
物(例:テトラメチルアンモニウムブロマイド)、或い
はこれらの混合物を用いることができ、しかしてかかる
反応と同時にグリシジルエーテルを生成せしめるか、或
いは反応の結果生成したハロヒドリンエーテルを脱ハロ
ゲン化水素反応によって閉環せしめてグリシジルエーテ
ルを生成せしめる塩基性化合物としてはアルカリ金属水
酸化物(例:水酸化ナトリウム)、アルミン酸アルカリ
金属塩(例:アルミン酸ナトリウム)等が都合よく用い
られる。
しかして、これらの触媒乃至塩基性化合物は、そのまま
或いは適当な無機或いは(及び)有機溶媒液として使用
することができるのは勿論である。
これらエピハロヒドリンEと多価フェノールA、ポリヒ
ドロキシル化合物B、多価アルコールC或いはポリヒド
ロキシル化合物Dとの反応を促進する触媒効果が大きい
ものは酸性触媒である。
更に上記多価アルコールの混合物とエピハロヒドリンと
の反応によって得られるポリグリシジルエーテル化合物
も本発明の組成物に用いることができる。
又、エポキシ化されたポリ不飽和化合物(I−4)とし
ては、例えばエポキシ化されたポリブタジエン(いわゆ
るオキシロン)、ビニルシクロヘキセンジオキシド、リ
モネンジオキシド、ジシクロペンタンジエンオキシド、
ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)フタレー
ト、ジエチレングリコール−ビス(3,4−エポキシ−シ
クロヘキセンカルボキシレート)、3,4−エポキシ−6
−メチル−シクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6
−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポ
キシ−ヘキサヒドロベンザル−3,4−エポキシ−シクロ
ヘキサン−1,1−ジメタノール及びエチレングリコール
−ビス(3,4−エポキシテトラヒドロ−ジシクロペンタ
ジエン−8−イル)エーテルを挙げることができる。
その他「エポキシ樹脂の製造と応用」(垣内弘編)に記
載されている如き種々のエポキシ樹脂等の従来公知の隣
接エポキシ基含有エポキシ樹脂が使用される。
エポキシ樹脂用可撓性付与剤の製造のため、本発明に
用いられるウレタン結合含有化合物(−a)として好
ましいものは、ポリエーテルポリオール、ポリエステル
ポリオール及びこれらの混合物とポリイソシアネート化
合物とを通常のNCO含有ウレタンプレポリマーの製法と
同様に反応せしめて得られるイソシアネート基1〜10重
量%、平均分子量2740〜3720のものである。
上記ポリエーテルポリオールの好ましいものとして、例
えば一般式 R〔(OR1)nOH〕p (ここにRは多価アルコール残基;(OR1)nは炭素数
2〜4個のアルキレン基を有するオキシアルキレン基よ
りなるポリオキシアルキレン鎖;nはオキシアルキレン基
の重合度を示す数で分子量が100〜4,500となるに相当す
る数である;pは好ましくは2〜4) で示されるポリエーテルポリオールがある。
上記一般式中に対応する多価アルコールの好ましい例と
しては、例えば脂肪族二価アルコール(例:エチレング
リコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリ
コール、ネオペンタングリコール)、三価アルコール
(例:グリセリン、トリオキシイソブタン、1,2,3−ブ
タントリオール、1,2,3−ペンタントリオール、2−メ
チル−1,2,3−プロパントリオール、2−メチル−2,3,4
−ブタントリオール、2−エチル−1,2,3−ブタントリ
オール、2,3,4−ペンタントリオール、2,3,4−ヘキサン
トリオール、4−プロピル−3,4,5−ヘプタントリオー
ル、2,4−ジメチル−2,3,4−ペンタントリオール、ペン
タメチルグリセリン、ペンタグリセリン、1,2,4−ブタ
ントリオール、1,2,4−ペンタントリオール、トリメチ
ルロールプロパン等)、四価アルコール(例:エリトリ
ット、ペンタエリトリット、1,2,3,4−ペンタンテトロ
ール、2,3,4,5−ヘキサンテトロール、1,2,3,5−ペンタ
ンテトロール、1,3,4,5−ヘキサンテトロール等)、五
価アルコール(例:アドニット、アラビット、キシリッ
ト等)、六価アルコール(例:ソルビット、マンニッ
ト、イジット等)等が挙げられる。
又、上記多価アルコールとして好ましいのは2〜4価の
アルコールであり、特にプロピレングリコール、グリセ
リン等が好ましい。
又、上記一般式で示されるポリエーテルポリオールは、
かかる多価アルコールに、常法により炭素数2〜4個の
アルキレンオキサイドを、所望の分子量となるように付
加せしめることによって製造することができる。
又、炭素数2〜4個のアルキレンオキサイドとしては、
例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブ
チレンオキサイドが挙げられるが、特にプロピレンオキ
サイドを使用するのが好ましい。
又、上記ポリエステルポリオールとしては、例えばポリ
カルボン酸と多価アルコールから製造される従来公知の
ポリエステル或いはラクタム類から得られるポリエステ
ル等が挙げられる。
かかるポリカルボン酸としては、例えばベンゼントリカ
ルボン酸、アジピン酸、琥珀酸、スペリン酸、セバシン
酸、蓚酸、メチルアジピン酸、グルタル酸、ピメリン
酸、アゼライン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、チオジプロピオン酸、マレイン酸、フマル酸、シ
トラコン酸、イタコン酸又はこれらに類する任意の適当
なカルボン酸を使用することができる。
又、多価アルコールとしては、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3
−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ビス(ヒドロキシメチルクロルヘキサ
ン)、ジエチレングリコール、2,2−ジメチルプロピレ
ングリコール、1,3,6−ヘキサントリオール、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトー
ル、グリセリン又はこれらに類する任意の適当な多価ア
ルコールを使用するこが出来る。
本発明で使用されるウレタン結合含有化合物(−a)
は、例えば上記の如きポリエーテルポリオールかポリエ
ステルポリオール或いはこれらの混合物或いは更にこれ
らとヒマシ油等のOH基含有グリセライド類との混合物と
ポリイソシアネートとを反応せしめて得ることが出来
る。
又、ここにポリイソシアネート化合物としては、一般式 (ここに○はベンゼン環或いはナフタレン環、‐NCOは
核置換のイソシアネート基、Zは核置換のハロゲン原子
或いは炭素数3以下のアルキル或いはアルコキシル基、
nは0,1又は2)で示されるジイソシアネート(例えば
2,4−トルイレンジイソシアネート、2,6−トルイレンジ
イソシアネート、1,4−ナフチレンジイソシアネート、
1,5−ナフチレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジ
イソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、
1−イソプロピルベンゾール−2,4−ジイソシアネー
ト): 一般式 (ここに○はベンゼン環或いはナフタレン環、‐(C
H2)mNCOは核置換のアルキレンイソシアネート基、Zは
核置換のハロゲン原子或いは炭素数3以下のアルキル或
いはアルコキシル基、mは1又は2、nは1又は2)で
示されるジイソシアネート(例:ω,ω′−ジイソシア
ネート−1,2−ジメチルベンゾール、ω,ω′−ジイソ
シアネート−1,3−ジメチルベンゾール): 一般式 (ここにAは‐CH2-又は の如き炭素数3以上のアルキレン基、○はベンゼン環或
いはナフタレン環、Zは核置換のハロゲン原子或いは炭
素数3以下のアルキル或いはアルコキシ基、nは0,1又
は2)で示されるジイソシアネート(例:4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、2,2′−ジメチルジフェ
ニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、ジフェニルジ
メチルメタン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジク
ロルジフェニルジメチルメタン−4,4′−ジイソシアネ
ート)、 一般式 (ここにZは核置換のハロゲン原子或いは炭素数3以下
のアルキル或いはアルコキシ基、mは0又は1、nは0,
1又は2)で示されるジイソシアネート(例:ビフェニ
ル−2,4′−ジイソシアネート、ビフェニル−4,4′−ジ
イソシアネート、3,3′−ジメチルビフェニル−4,4′−
ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシビフェニル−4,
4′−ジイソシアネート)、ジフェニルスルホン−4,4′
−ジイソシアネート、上記イソシアネートに含まれる芳
香環を水添して得られる如きジイソシアネート(例:ジ
クロヘキサン−4,4′−ジイソシアネート、ω,ω′−
ジイソシアネート−1,2−ジメチルベンゼン、ω,ω′
−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン)、2モ
ルのジイソシアネートと1モルの水の反応によって得ら
れる置換尿素基を含むジイソシアネート(例:1モルの水
と2モルの2,4−トルイレンジイソシアネートとの反応
によって得られる尿素ジイソシアネート)、芳香族ジイ
ソイシアネートを公知の方法で2分子重合して得られる
ウレトジオンジイソシアネート、プロパン−1,2−ジイ
ソシアネート、2,3−ジメチルブタン−2,3−ジイソシア
ネート、2−メチルペンタン−2,4−ジイソシアネー
ト、オクタン−3,6−ジイソシアネート、3,3−ジニトロ
ペンタン−1,5−ジイソシアネート、オクタン−1,6−ジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が
挙げられる。
このようなイソシアネート化合物及び前記のポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリヒドロ
キシル化合物とから得られるウレタン結合含有化合物
(−a)は通常の方法により得ることができる。ウレ
タン結合含有化合物生成反応を行う場合、反応温度は通
常40〜140℃、好ましくは60〜120℃である。ウレタン結
合含有化合物生成反応を行うに際し、反応を促進するた
めに公知のウレタン重合用触媒、例えばジブチルスズジ
ラウレート、第一スズオクトエート、スタナスオクトエ
ートなどの有機金属化合物、トリエチレンジアミン、ト
リエチルアミン、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデ
セン−7などの第三級アミン系化合物を使用することも
可能である。
上記NCO基含有ウレタンプレポリマー(−a)とブロ
ック反応する一価のフェノール性水酸基を有する化合物
(−b)としては、フェノール、クレーゾル(メタク
レゾール、オルソクレゾール、パラクレゾール及びそれ
らの混合物)、キシレノール、オクチルフェノール、ノ
ニルフェノール、ジノニルフェノール、パラ−tert−ブ
チルフェノール、sec−ブチルフェノール等のアルキル
フェノール類、スチレン化フェノール等が挙げられ、こ
れらフェノール類の二種以上の混合物も含まれる。
イソシアネート/フェノール類のブロック化反応は公知
の反応方法により行われる。反応温度は50℃〜150℃が
好ましく、更に好ましくは70℃〜120℃、反応時間は1
〜7時間程度で行うのが好ましい。当量比はNCO/フェノ
ール性OH=1/1.0〜1.5である。
ブロック化剤は上記反応の任意の段階で添加し反応さ
せ、ブロックイソシアネート化合物を得ることができ
る。
添加方法としては、所定の重合終了時に添加するか、或
いは重合初期に添加するか、又は重合初期に一部添加し
重合終了時に残部を添加するなどの方法が可能である。
好ましくは重合終了時に添加する方法である。反応に際
し公知のウレタン重合用触媒を添加して反応を促進する
ことも可能である。
本発明に使用される活性アミノ化合物硬化剤として好
ましいものは、例えばエチレンジアミン、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、ジプロピレントリ
アミン、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、シクロヘキシルアミノプロピルアミ
ン等の如き脂肪族ポリアミン、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、プロパノールアミン、N−メチル
エタノールアミン等の如き脂肪族ヒドロキシモノアミ
ン;アミノエチルエタノールアミン、モノヒドロキシエ
チルジエチレントリアミン、ビスヒドロキシエチルジエ
チレントリアミン、N(2−ヒドロキシプロピル)エチ
レンジアミン等の如き脂肪族ヒドロキシポリアミン;ダ
イマー酸とジアミン(例えばエチレンジアミン)との縮
合によって得られるポリアミド;これらの何れかと化学
量論的に不足量の分子中に平均2個未満の1,2−エポキ
シ基を有するエポキシ化合物(例えばエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、スチ
レンオキサイド、メチルグリシジルエーテル、フェニル
グリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート等)と
の反応によって得られる所謂変性脂肪族アミン系硬化
剤;アニリン、トルイジン、エチルアニリン、キシリジ
ン、ベンジジン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、
2,4,6−トリ(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,2
−ビス(4アミノフェニル)プロパン、4,4′−ジアノ
ジフェニルエーテル、4,4′−ジアノジフェニルスルホ
ン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、2,2′−ジメチル
−4,4′−ジアミノジフェニルメタン、2,4′−ジアミノ
ビフェニル、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェ
ニル、3,3′−ジメトキシ−4,4′−ジアミノビフェニル
で例示されるような芳香族アミン、かかる芳香族アミン
とアルデヒド或いはアルデヒドの反応性誘導体(例えば
ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、クロラール等の脂肪族低級アルデヒドが挙げら
れ、特にホルムアルデヒド或いはその反応誘導体が好ま
しい)との初期縮合物、かかる芳香族アミンとフェノー
ル類(例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、
エチルフェノール、クロルフェノール、アニゾール)と
上記の如きアルデヒド或いはアルデヒドの反応性誘導体
との初期縮合或いはこれらの何れかと化学量論的に不足
量の分子内に平均1以上2未満の1,2−エポキシ基を有
するエポキシ化合物との反応によって得られるアミン付
加物(変性アミン)などである。
又、活性有機アミン化合物硬化剤に含まれるその他の
アミノ基を有する硬化剤としてはピペラジン、N−アミ
ノエチルピペラジン、トリエチレンジアミンの如き環状
構造を有する脂肪族アミン;メタフェニレンジアミン、
メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、p,p′
−ジアミノジフェニルメタン、ジアミノフェニルスルホ
ンの如き芳香族一級アミン;ベンジルジメチルアミン、
2−メチルジメチルアミン、トリ(ジメチルアミノメチ
ル)ベンゼンの如き芳香族三級アミン、BF3・C2H5NH2
BF3・ピペラジン、トリアルカノールアミン硼酸塩;チ
タン酸アミン酸;シアノエチル化ポリアミン;メラミン
樹脂初期縮合物、アミノ樹脂初期縮合物を例示し得る。
その他トリメチルヘキサメチレンジアミン、 イソホロンジアミン も用いることができる。
特に好ましい活性有機アミン化合物硬化剤は、1個又は
それ以上の環式脂肪族環をもつものであり、その例には
1−シクロヘキシルアミノ−3−アミノプロパン、1,4
−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロペン
タン、ジ−(アミノシクロヘキシル)メタン、ジ−(ア
ミノシクロヘキシル)スルホン、1,3−ジ−(アミノシ
クロヘキシル)プロパン、4−イソプロピル−1,2−ジ
アミノシクロヘキサン、2,4−ジアミノ−シクロヘキサ
ン、N,N′−ジエチル−1,4−ジアミノシクロヘキサン、
3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジシクロヘキシルメ
タン及び3−アミノメチル−3,3,5−トリメチルーシク
ロヘキシルアミンがある。本発明による混合物のために
は、ジ第一級環式脂肪族アミンが特に適している。
更に好ましいその他のアミン硬化剤として、3,9−ビス
(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ〔5.
5〕ウンデカン(ATU)(ATUは分子内にスピロ環を含む
特異な構造のジアミンで、融点47〜48℃、活性水素当量
68.6であるが、市販品はエポメートの商標で、種々変性
され液状硬化剤となっている。
上記化合物の誘導体、エポキシアダクト物、アクリロニ
トリル付加物、ヒダントイン環をもつジアミン、 (R1,R2は水素又は低級アルキル) 主鎖にエーテル結合をもつジ−、及びトリアミン(これ
ら一連のジアミンとしてはポリオキシプロピレン鎖のア
ミンで下記の構造のものがあり、 具体的には、三井テキサコ(株)のポリエーテルジアミ
ンD-230,D-400,D-2000及び下記のT-403のトリアミンが
あり、 D-のあとの数字はほぼ分子量を表わしている。またポリ
オキシエチレン鎖のジアミン、ED-600,ED-900,ED-2000
もある)が挙げられる。
本発明の組成物の各成分の好ましい配合比は、次の通り
である。
エポキシ樹脂/エポキシ樹脂可撓性付与剤=90〜10
/10〜90(重量比)、好ましくは/=20〜70/80〜30
(重量比)、硬化剤の配合比は、+/=100/60
〜4(重量比)、好ましくは+/=100/30〜6
(重量比)である。
これらの必須成分に加えて、本発明による組成物は、反
応性希釈剤、非反応性希釈剤兼増量剤、充填剤及び/又
は補強剤、顔料、溶媒、可塑剤、均染剤、チキソトロピ
ー剤、難燃性物質、離型剤などのような常用の変性剤を
含有していてもよい。下記のものが、この組成物におい
て使用してもよい適当な希釈剤、増量剤、補強剤、充填
剤及び顔料の例である。モノグリシジルエーテル、DP
O、DBP、キシレン樹脂、ベンジルアルコール、テトラヒ
ドロフルフリルアルコール、アロライザー、コールター
ル、ビチューメン等の瀝青物、紡織繊維、繊維素、ガラ
ス繊維、合成繊維、石綿繊維、硼素繊維、炭素繊維、セ
ルロース、ポリエチレン粉末、粘土、砂、岩石、石英粉
末、鉱物シリケート例えば雲母、石綿粉末、粉砕した頁
岩、カオリン、水酸化アルミニウム、粉末化したチョー
ク、石膏、三酸化アンチモン、ベントナイト、シリカエ
ーロゲル、リトポン、重晶石、二酸化チタン、タルク、
炭酸カルシウム、カーボンブラック、グラファイト、酸
化鉄のような酸化物顔料、又はアルミニウム粉もしくは
鉄粉のような金属粉末。
前記の硬化性組成物の変性のために適当な溶媒には、例
えばトルエン、キシレン、n−プロパノール、酢酸ブチ
ル、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトン、エタ
ノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル及びエチレングリコ
ールモノブチルエーテルがある。
前記硬化性組成物を変性するために適当な可塑剤には、
例えばフタル酸のジブチル−、ジオクチル−及びジノニ
ルエステル、リン酸トリクレジル、リン酸トリキシレニ
ル及びポリプロピレングリコールがある。
前記の硬化性組成物を、特に表面保護のために使用すべ
き場合に、添加してよい均染剤には、例えばシリコー
ン、アセチルブチルセルロース、ポリ酪酸ビニル、ワッ
クス、ステアレートなどがある。
前記の硬化性組成物は、常法により公知の混合装置(か
きまぜ機、ニーダー、ローラーなど)を用いて製造して
よい。
〔実 施 例〕
以下に例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。
製造例 1 ポリプロピレングリコール(分子量:2000)1000部とト
ルイレンジイソシアネート(分子量:174)174部とを撹
拌機、温度計及び窒素導入管を付した2の四つ口フラ
スコで70℃、5時間反応してイソシアネート当量1174
(NCO含量3.6%)のウレタンプレポリマーを得、続いて
ノニルフェノール(分子量:220)242部を加え、70℃,5
時間反応して赤外線吸収スペクトルによりイソシアネー
ト基が完全に消失したブロックイソシアネート化合物A
を得た(ブロックイソシアネート当量1400)。
製造例 2 ポリプロピレングリコール(分子量:3000)1500部とジ
フェニルメタンジイソシアネート(分子量:250)250部
とを製造例1と同様に反応してイソシアネート当量1750
(NCO含量2.4%)のウレタンプレポリマーを得、更にク
レゾール(分子量:108)108部を加え、製造例1と同様
に反応し、ブロックイソシアネート化合物Bを得た(ブ
ロックイソシアネート当量1860)。
製造例 3 ジエチレングリコールとアジピン酸とより得られるポリ
エステルジオール(分子量:2000)1000部とイソホロン
ジイソシアネート(分子量:222)222部と、オクチル酸
錫0.1部とを製造例1と同様に反応し、イソシアネート
当量1222(NCO含量3.4%)のウレタンプレポリマーを
得、更にパラターシャリーブチルフェノール(分子量:1
50)150部を100℃,5時間反応して製造例1と同様にブロ
ックイソシアネート化合物Cを得た(ブロックイソシア
ネート当量1370)。
実施例 1 表1に示す組成物を硬化し、屋外曝露前後の物性を調べ
た。
本発明品1−1、1−2、1−3の硬化物はいずれも30
日経日後の性能が初期の性能と大差なく、経日による物
性値の変化が殆どないといえる。これに比較し、可撓性
エポキシ/ポリアミド系の比較品1−4は、初期の物性
値と30日後の物性値の変化が著しく、硬化が進んでいる
ことがわかる。
尚、上記のエポキシ配合系で硬化剤に脂環式アミン、ラ
ロシンC-260を使用した場合は2日後も室温で完全硬化
しなかった。
実施例 2 表2に示す組成物を硬化し、物性を調べた。
実施例 3 表3に示す組成物を硬化し、25℃と−10℃に於ける物性
を調べた。
実施例 4 表4に示す組成物を硬化し、物性を調べた。
実施例5〜8、比較例1 表5に示す硬化製組成物を硬化し、密着性、エリクセ
ン、耐衝撃性、耐屈曲性、耐水性について測定した。結
果を表5に示した。
実施例9〜10、比較例2 表6に示す組成物を硬化し、硬度、引張り強度、伸び率
についてそれぞれ25℃、0℃にて測定した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 弘 東京都荒川区東尾久8丁目10番9号 エ ー・シー・アール株式会社内 (72)発明者 横川 哲夫 東京都新宿区市ケ谷本村町3番23号 シヨ ーボンド建設株式会社内 (72)発明者 冨久田 武 東京都新宿区市ケ谷本村町3番23号 シヨ ーボンド建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−127999(JP,A) 特開 昭51−145598(JP,A) 特開 昭62−195014(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】必須の構成成分として、 分子内に平均1個より多くの隣接エポキシ基を有する
    エポキシ樹脂 ポリヒドロキシ化合物と、過剰のポリイソシアネート
    化合物から得られる、イソシアネート基含有1〜10重量
    %、平均分子量2740〜3720のウレタン結合含有化合物
    (−a)と、 1価のフェノール性水酸基を有する化合物(−b)と
    を、 NCO/フェノール性OH当量比=1/1.0〜1.5で反応せしめ、
    化合物(−a)のイソシアネート基を化合物(−
    b)の水酸基でマスクして得られるブロックイソシアネ
    ート化合物からなるエポキシ樹脂用可撓性付与剤 活性有機アミノ化合物(但し、1,3−ビス(アミノメ
    チル)シクロヘキサンを除く)硬化剤 を含有することを特徴とする硬化性組成物。
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