JPH0834833A - 弾性エポキシ樹脂− 硬化剤系 - Google Patents

弾性エポキシ樹脂− 硬化剤系

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JPH0834833A
JPH0834833A JP7068175A JP6817595A JPH0834833A JP H0834833 A JPH0834833 A JP H0834833A JP 7068175 A JP7068175 A JP 7068175A JP 6817595 A JP6817595 A JP 6817595A JP H0834833 A JPH0834833 A JP H0834833A
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JP7068175A
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Manfred Marten
マンフレート・マルテイン
Bernhard Wehner
ベルンハルト・ヴエーナー
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Hoechst AG
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリオキシアルキレンアミン、ポリエポキシ
ドと場合によってはポリカルボン酸を反応させることに
よって得られるエポキシ樹脂(A)、立体障害アミンと
ポリエポキシドとの反応によって得られるエポキシ樹脂
(B)、他のエポキシド、硬化剤および場合によっては
他の添加物を含む、一成分接着剤として特に適する弾性
エポキシ樹脂組成物。 【効果】 この組成物は、硬化すると優れた機械的性質
および良好な耐蝕性を示し、しかも硬化前には低い粘度
であるために、容易に製造および塗布できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は弾性エポキシ樹脂−硬化
剤系に関する。
【0002】
【従来技術】エポキシ樹脂、特にビスフェノールAとエ
ピクロロヒドリンとから製造されるものは高品質の注型
用樹脂、塗料および接着剤を製造するための公知の原料
である。これらの芳香族エポキシ樹脂、例えばポリアミ
ンによって硬化したものは良好な耐薬品性および耐溶剤
性の他に、多くの基体への良好な接着性を示す。しかし
ながらこれらの樹脂/硬化剤−系の有用性は架橋した状
態での不十分な弾性または塑性によってしばしば制限さ
れている。温度変化による応力を塗料の高い弾性によっ
て吸収する用途では、未変性の標準的なエポキシ樹脂系
の弾性では不十分である。接着剤の分野では、低温、即
ち0℃以下で未だ十分な弾性のあるエポキシ樹脂系が要
求されている。例えば、自動車工業においては硬化した
状態で僅かな柔軟性しか有していないエポキシ樹脂接着
剤が使用されている。これによって得られる接合部は確
かに高い引張剪断強さを有しているけれども、横からの
力で容易に剥離してしまう。高い引張剪断強さを示す接
着剤はしばしば小角度剥離強さ(angle peeling strengt
h)しが小さいという問題が知られている。
【0003】自動車工業において金属製薄板を接合する
場合には、しばしば基本ボディーの構築の間に、油を塗
った平らな金属製薄板に接着剤を最初に温かい状態で塗
布するが、未だこの段階では接着剤は硬化しない。接着
剤は冷却した時に固化する。工業的方法においては、予
め製造された部品または自動車の基本ボディーは、炉で
硬化させる前に、ロール塗布されたグリースを除くため
に洗浄−、燐酸塩処理−および電気泳動浸漬仕上浴で処
理される。それ故に硬化処理の前ですら十分な耐洗浄除
去性を有している接着剤が必要となる。特に、硬化した
接着剤系は、平らな金属製薄板をそれの接合部での腐食
に対して十分に保護するべきである。
【0004】原則としてエポキシ樹脂系の弾性は外部的
には可塑剤の添加によってまたは内部的には架橋密度を
減らすことによって向上し得る。しかしながら外的弾性
剤は反応性でなく、熱硬化網目構造に組入れられない。
この種の変性は、多くの不利益をもたらすので、特別な
用途分野に制限されている。
【0005】例えばこれらの添加物は熱硬化構造の崩壊
をもたらし、低温での可塑化効果を制限し、熱を負荷し
ている時およびエージングの時に発汗傾向をもたらし且
つ硬化した系を脆弱にする。内部的に弾性を増す為に
は、エポキシ樹脂または硬化剤と反応する化合物を添加
しそして架橋構造に組み入れる。詳細には、弾性化作用
は樹脂または硬化剤成分中に長鎖脂肪族の添加物または
著しく枝分かれした添加物を組み入れることによって達
成される。
【0006】Vazirani〔Adhesives
Age、1980年10月、第31〜35頁〕には、ポ
リオキシプロピレンジアミン類およびポリオキシプロピ
レントリアミン類を主成分とする柔軟性のある一成分−
および二成分エポキシ樹脂系が開示されている。一成分
系の硬化はジシアンジアミドを用いて行われる。
【0007】米国特許第4,423,170号明細書に
は、ジエポキシドと900〜2500g /molの分子
量を有するポリオキシアルキレンアミン類とを反応させ
ることによって得られるジエポキシド(A)および水性
媒体中にある潜在的硬化剤(B)より成る水希釈性のエ
ポキシ樹脂組成物が開示されている。
【0008】系の十分な水溶性を保証するために、この
ポリオキシアルキレンアミン類はエチレンオキサイドを
高割合で有していなければならない。かゝるアミン類を
用いて造られたEP−系は、例えば自動車工業において
接着剤として使用した時に十分な耐蝕性を与えることが
できない。
【0009】ヨーロッパ特許第109,174号明細書
の対象は、ポリエポキシド(A)および硬化剤(B)を
含有するエポキシ樹脂組成物において、ポリエポキシド
を900〜2000g /molの分子量を有するポリオ
キシアルキレンモノアミン50〜70重量% と反応させ
ることを特徴とする、上記組成物に関する。このヨーロ
ッパ特許第109,174号明細書に記載の樹脂−硬化
剤−混合物は、一成分−または二成分系の状態で柔軟性
のある接着剤として使用することができ、低い粘度を有
しており、それ故に溶剤を添加する必要がない。更に、
一連の付加物、即ちJeffamine M−1000
から製造されるものだけがアミン含有量に無関係に均一
な低粘度を示すことが判っている。また、少なくとも5
0% より少ないポリオキシアルキレンモノアミンを有す
る組成物が低粘度のもとで低い柔軟性を示しそして70
% より多いポリオキシアルキレンモノアミンを有する組
成物が低い接着力および粘度増加を示すことも判ってい
る。
【0010】ドイツ特許出願第4,342,721.9
号明細書には、 (A)少なくとも2つの1,2−エポキシ基を有し且つ
(A1)1分子当たり少なくとも2つの1,2−エポキ
シ基を持つ化合物、(A2)130〜900g /mol
の分子量を有するポリオキシアルキレン−モノアミンお
よび場合によっては(A3)900〜5000g /mo
lの分子量を有するポリオキシアルキレンモノアミンお
よび、場合によっては(A4)ポリカルボン酸の反応生
成物である化合物および (B)硬化剤および (C)場合によっては、慣用の添加剤 より成るエポキシ樹脂組成物が開示されており、そして
ドイツ特許出願P4,342,722.7号には、 (A)少なくとも2つの1,2−エポキシ基を有し且つ (A1)1分子当たり少なくとも2つの1,2−エポキ
シ基を持つ化合物 (A2)900g /molよりも大きい分子量(数平
均)を有し且つ場合によってはオキシプロピレン−およ
びオキシエチレン単位の総量を基準として20% までの
モル割合でオキシエチレン単位を含有しているポリオキ
シアルキレンモノアミン類 (A3)場合によってはポリカルボン酸 より成る反応生成物である化合物、 (B)硬化剤および (C)場合によっては慣用の添加剤 より成る弾性エポキシ樹脂組成物が開示されている。
【0011】両方の文献には、高い耐剥離性および高い
引張剪断強さをもたらしそして硬化した状態では特に、
脱グリース処理していない金属製薄板において高い耐蝕
性を示す反応性接着剤が開示されている。多くの組合せ
においてはエポキシ組成物の粘度が未だ高過ぎそしてこ
れは接着剤の製造および加工においてしばしば欠点があ
る。公知の反応性−または非反応性希釈剤との混合は、
例えば低下した弾性、不十分な耐蝕性および接合強度を
もたらす。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、硬化した接着剤樹脂系の優れた機械的性質および良
好な耐蝕性を示し、しかも低い粘度であるために、容易
に製造および塗布できる反応性弾性エポキシ樹脂系を提
供することである。
【0013】驚くべきことに、本発明のエポキシ樹脂組
成物にてドイツ特許出願P4,342,721.9号お
よびドイツ特許出願P4,342,722.7号に開示
された系と比較して、同等の良好な耐蝕性および強度値
の他に、顕著に低い粘度、更に著しく改善された低温弾
性を示すエポキシまたはエポキシ/硬化剤−混合物が得
られることを見出した。
【0014】それ故に本発明は、 (A)少なくとも2つの1,2−エポキシ基を有し且つ
(A1)1分子当たり少なくとも2つの1,2−エポキ
シ基を持つ化合物または(A2)場合によってはこれと
モノエポキシドとの混合物、(A3)ポリオキシアルキ
レンアミンおよび、場合によっては(A4)ポリカルボ
ン酸より成る反応生成物である化合物、 (B)少なくとも2つの1,2−エポキシ基を有し且つ
(B1)1分子当たり少なくとも2つの1,2−エポキ
シ基を持つ化合物または(B2)場合によってはこれと
モノエポキシドとの混合物、(B3)式
【0015】
【化5】 〔式中、R1 は非置換であるかまたは水酸基、アルコキ
シ基またはハロゲン原子で置換されている炭素原子数1
〜30の枝分かれしたまたは直鎖状の脂肪族−、脂環式
−、芳香脂肪族−または芳香族炭化水素残基であり、R
2 およびR3 は互いに無関係に、水素原子またはR1
所で規定した残基の一つであり、 ──但し、上記式Iのアミノ基は芳香族残基に直接結合
しておらずそして、R2 およびR3 が水素原子である場
合には、残りの残基R1 は以下の置換基の一つであるこ
とを条件とする:
【0016】
【化6】 (式中、R4 〜R9 はそれぞれ互いに無関係に、非置換
であるかまたは水酸基、アルコキシ基またはハロゲン原
子で置換されている炭素原子数1〜30の枝分かれした
または直鎖状の脂肪族−、脂環式−、芳香脂肪族−また
は芳香族炭化水素残基である。)── そしてR1 およびR2 は炭素原子数8までの非置換のま
たは置換された脂環式環を形成することができ、その際
にR3 は水素原子である。
【0017】〕で表されるアミンより成る反応生成物で
ある化合物および (C)(A1)、(A2)、(B1)または(B2)と
同じでない1,2−エポキシ化合物および/または、化
合物AおよびBの製造における化合物(D)の化合物
(A1)、(A2)、(B1)または(B2)の未反応
分および (D)硬化剤および (E)場合によっては他の添加剤 より成るエポキシ樹脂組成物に関する。
【0018】成分(B)の重量は成分(A)および
(C)の総重量の5〜150% であるのが好ましい。こ
の目的にとって適するポリエステル化合物(A1)、
(B1)および(C)は、分子当たり1つより多いエポ
キシ基、好ましくは2つのエポキシ基を有する多くの化
合物がある。これらのエポキシ化合物(エポキシ樹脂)
はここでは、水酸基も有している飽和または不飽和の脂
肪族−、脂環式−、芳香族−またはヘテロ環式化合物で
あり得る。更にこれらは、妨害になる副反応を混合条件
または反応条件のもとで引き起こすことのない置換基、
例えばアルキル置換基または芳香族置換基、エーテル基
およびこれらの類似基を含有していてもよい。ここで
は、多価フェノール類、特にビスフェノール類およびノ
ボラックから誘導されそしてエポキシ基の数ME (“エ
ポキシ当量”、“EV”)が100〜500g /mo
l、特に150〜250g /molであるグリシジルエ
ーテルが特に有利である。
【0019】挙げることのできる多価フェノールの例に
は以下のものがある:レゾルシノール、ハイドロキノ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
(ビスフェノールA)、ジヒドロキシジフェニルメタン
の異性体混合物(ビスフェノールF)、4,4’−ジヒ
ドロキシジフェニルシクロヘキサン、4,4’−ジヒド
ロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルプロパン、4,
4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキ
シベンゾフェノン、ビス(4’−ヒドロキシフェニル)
−1,1−エタン、ビス(4’−ヒドロキシフェニル)
−1,1−イソブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ
−第三ブチルフェニル)−プロパン、ビス(2−ヒドロ
キシナフチル)−メタン、1,5−ジヒドロキシナフタ
レン、トリス−(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)エーテル、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)−スルホン、等、およびまた、
上記各化合物の塩素化生成物および臭素化生成物、例え
ばテトラブロモビスフェノールA。特にエポキシ化合物
(A1)として特に好ましいのは、ビスフェノールAを
基礎とし180〜190g /molのエポキシ当量を有
する液状のジグリシジルエーテルである。
【0020】多価アルコールのポリグリシジルエーテ
ル、例えばエタンジオール−1,2−ジグリシジルエー
テル、プロパンジオール−1,2−ジグリシジルエーテ
ル、プロパンジオール−1,3−ジグリシジルエーテ
ル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ペンタンジ
オール−ジグリシジルエーテル(また、ネオペンチルグ
リコールジグリシジルエーテルも)、ヘキサンジオール
−ジグリシジルエーテル、ジエチレングリコール−ジグ
リシジルエーテル、ジプロピレングリコール−ジグリシ
ジルエーテル、高級ポリオキシアルキレングリコール−
ジグリシジルエーテル、例えば高級ポリオキシエチレン
グリコール−ジグリシジルエーテルおよびポリオキシプ
ロピレングリコール−ジグリシジルエーテル、混合され
たポリオキシエチレン−/ポリプレピレングリコール−
ジグリシジルエーテル、ポリオキシテトラメチレン−グ
リコール−ジグリシジルエーテル、グリセロールの、
1,2,6−ヘキサントリオールの、トリメチロールプ
ロパンの、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトー
ルの、ソルビトールのポリグリシジルエーテル、アルコ
キシレート化ポリオール(例えばグリセロール、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール等)のポリグ
リシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのジグ
リシジルエーテル、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシ
ル)メタンおよび2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロ
ヘキシル)プロパンのジグリシジルエーテル、ひまし油
のポリグリシジルエーテル、トリグリシジル−トリス
(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートを使用する
ことも可能である。エポキシ化合物(B1)としては、
ポリオキシアルキレングリコールジグリシジルエーテ
ル、特に150〜800g /mol、特に300〜40
0g /molのエポキシ当量を有するポリオキシプロピ
レングリコールジグリシジルエーテルを用いるのが特に
有利であることが判っている。
【0021】成分(A1)および(B1)として適して
いる他の化合物には、エピクロロヒドリンとアミン類、
例えばアニリン、n−ブチルアミン、ビス(4−アミノ
フェニル)メタン、m−キシリレンジアミンまたはビス
(4−メチルアミノフェニル)メタンとの反応生成物を
脱ハロゲン化水素によって得ることのできるポリ(N−
グリシジル)化合物である。しかしながらこのポリ(N
−グリシジル)化合物にはトリグリシジルイソシアヌレ
ート、トリグリシジルウラゾールおよびそれのオリゴマ
ー、シクロアルキレン尿素のN,N’−ジグリシジル誘
導体およびヒダントインのジグリシジルエーテル誘導体
等が含まれる。
【0022】更に、エピクロロヒドリンまたは類似のエ
ポキシ化合物と脂肪族−、脂環式−または芳香族ポリカ
ルボン酸、例えば蓚酸、コハク酸、アジピン酸、グルタ
ル酸、フタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル
酸、ヘキサヒドロフタル酸、2,6−ナフタレンジカル
ボン酸および高級ジカルボン酸ジグリシジルエステル、
例えば二量体化したまたは三量体化したリノール酸との
反応によって得られるポリカルボン酸のポリグリシジル
エステルを使用することもできる。例えばジグリシジル
アジペート、ジグリシジルフタレートおよびジグリシジ
ルヘキサヒドロフタレートがある。
【0023】挙げるこのできる他の化合物には、不飽和
カルボン酸のグリシジルエステルおよび不飽和アルコー
ルまたは不飽和カルボン酸のエポキシ化エステルがあ
る。
【0024】ポリグリシジルエーテルの他には、少量の
モノエポキシド(A2)および(A3)(反応性希釈
剤)例えば、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシ
ジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキ
シルグリシジルエーテル、長鎖の脂肪族グリシジルエー
テル、例えばセチルグリシジルエーテルおよびステアリ
ルグリシジルエーテル、高級アルコール異性体混合物の
モノグリシジルエーテル、C12〜C13−アルコール混合
物のグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテ
ル、クレシルグリシジルエーテル、p−第三ブチルフェ
ニル−グリシジルエーテル、p−オクチルフェニルグリ
シジルエーテル、p−フェニル−フェニルグリシジルエ
ーテル、アルコキシ化ラウリルアルコールのグリシジル
エーテル等およびモノエポキシド、例えばエポキシ化モ
ノ不飽和炭化水素(ブチレンオキシド、シクロヘキセン
オキシド、スチレンオキシド)、ハロゲン含有エポキシ
ド、例えばエピクロロヒドリンはポリグリシジルエーテ
ルを基準として30% まで、好ましくは10〜20% の
量で使用できる。
【0025】適するエポキシ化合物の包括的リストは、
ハンドブック“Epoxidverbindungen
und Epoxidharze(エポキシ化合物お
よびエポキシ樹脂)”、A.M.Paquin、Spr
inger出版社、ベルリン、1958、第IV章に、お
よびLee、Neville、“Handbook o
f Epoxy Resins(エポキシ樹脂ハンドブ
ック)”、1967、第2章に開示されている。
【0026】複数のエポキシ樹脂の混合物も使用でき
る。適するポリオキシアルキレンアミン(A3)は例え
ばポリオキシアルキレンジアミン類およびポリオキシア
ルキレンモノアミン類である。適するポリオキシアルキ
レンジアミン類には例えば式
【0027】
【化7】 で表される化合物、例えばTexaco Chemic
al CompanyのJeffamine(R) D23
0(平均分子量M=230g /mol)、Jeffam
ine(R) D400(平均分子量M=400g /mo
l)、Jeffamine(R) D2000(平均分子量
M=2000g /mol)および式
【0028】
【化8】 で表される化合物、例えばTexaco.のJeffa
mine(R) ED600(平均分子量M=600g /m
ol)(a+c=2.5;b=8.5);Jeffam
ine(R) ED900(平均分子量M=900g /mo
l)(a+c=2.5;b=15.5);Jeffam
ine(R) ED2001(平均分子量M=2000g /
mol)(a+c=2.5;b=40.5)等がある。
130〜900g /molの分子量を有するポリオキシ
アルキレンモノアミン類が、場合によっては900〜5
000g /molの分子量を有するものとの混合物の状
態で有利である。
【0029】エポキシド(A)を形成するのに特に有利
であることが判っているポリオキシプロピレンモノアミ
ン類は式
【0030】
【化9】 〔式中、Xは水素原子、メチル−またはエチル基であ
り、Zは炭素原子数1〜5の炭化水素残基でありそして
nは2〜50の間にある平均値である。〕で表される化
合物である。
【0031】式 Z−(O−CH2 −CH2 y −〔O−CH2 −CH
(CH3 )〕x −NH2 〔式中、Zは炭素原子数1〜5の炭化水素残基、特にメ
チル基でありそしてyは0〜10でありそしてxは1〜
41である。〕で表されるポリオキシアルキレンモノア
ミン類を用いるのが有利であり、中でも式 Z−O−CH2 −CH2 −〔O−CH2 −CH(C
3 )〕z NH2 〔式中、zは1〜15、特に9である。〕で表されるポ
リオキシアルキレンモノアミンを用いるのが有利であ
る。
【0032】オキシエチレン−およびオキシプロピレン
基を含有している上記のモノアミン−ブロックコポリマ
ーの若干の代表例が、例えばTexaco Chemi
cal Co.、Inc.によってJeffamine
(R) Mシリーズの商標で市販されている。ここでは特に
Jeffamine(R) M600、M1000、200
5およびM2070を挙げることができる。
【0033】場合によっては併用されるポリカルボン酸
(A4)は長鎖のジカルボン酸が有利である。例えば一
般に1〜50、好ましくは2〜44の炭素原子を持つ脂
肪族残基を持っている脂肪族ジカルボン酸、例えばコハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸およびドデカン二酸を挙げることがで
きる。脂環式残基が一般に5〜12、好ましくは6〜8
の炭素原子を持つ適する脂環式ジカルボン酸には例えば
種々のシクロヘキサンジカルボン酸異性体、ヘキサヒド
ロフタル酸およびテトラヒドロフタル酸がある。
【0034】炭素原子数16〜22、好ましくは炭素原
子数18のモノ不飽和−またはポリ不飽和の天然または
合成の一塩基性脂肪酸から公知の方法、例えば熱−また
は接触重合によってまたは重合性化合物、例えばスチレ
ンまたはその類似物およびシクロペンタジエンの存在下
に共重合することによって製造される二量体脂肪酸を用
いるのが有利である。150〜230mg(KOH)/
gの酸価を有する二量体脂肪酸を用いるのが特に有利で
ある。
【0035】成分(A4)はオキシアルキレン、好まし
くはオキシエチレン基を含有しそして式 HOOC−CH2 −〔OR10n −O−CH2 COOH 〔式中、R10は炭素原子数2〜5、好ましくは2の枝分
かれしたまたは直鎖状のアルキレン残基でありそしてn
が0または1〜300、好ましくは1〜50、特に好ま
しくは1〜25の整数である。〕で表されるジカルボン
酸であってもよい。これらの化合物の例には以下のもの
がある:3,6−ジオキサオクタン二酸、3,6,9−
トリオキサウンデカン二酸、約400〜800g /mo
l、好ましくは約600g /molの分子量を有するポ
リグリシジルエーテル−ジカルボン酸、またはこれらの
酸の混合物。これらの化合物の製法は公知であり(例え
ばドイツ特許出願公開第2,936,123号明細
書)、例えばポリグリコールを触媒の存在下に酸化する
ことによって実施する。
【0036】本発明の1,2−エポキシド化合物を製造
するために使用できるアミン(B3)には例えば第三ブ
チルアミン(2−メチル−2−アミノプロパン)、2−
メチル−2−ブチルアミン、Rohm and Haa
s Companyの第三アルキルアミン類、例えばP
rimene(R) TOA(第三オクチルアミン=1,
1,3,3−テトラメチルブチル−アミン)、Prim
ene(R) 81R(第三アルキルアミンC12〜C14)、
Primene(R) JM−T(第三アルキルアミンC16
〜C22)、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノー
ル、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオー
ル、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、イソプ
ロピルアミン(2−アミノプロパン)、第二ブチルアミ
ン(2−アミノブタン)、2−アミノ−1−ブタノー
ル、3−メチル−2−ブチルアミン、2−ペンチルアミ
ン、3−ペンチルアミン、シクロペンチルアミン、4−
メチル−2−ペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、
2−ヘプチルアミン、3−ヘプチルアミン、2−メチル
シクロヘキシルアミン、3−アミノ−2,4−ジメチル
ペンタン、6−メチル−2−ヘプチルアミン、1−フェ
ニルエチルアミン、1−メチル−3−フェニルプロピル
アミン、シクロドデシルアミンがある。炭素原子数4〜
22の第三アルキルアミン類が有利であり、特に2−ア
ミノブタンおよびシクロヘキシルアミンが有利である。
【0037】他の適するアミン類には以下のものがあ
る:イソブチルミン(2−メチル−1−プロピルアミ
ン)、2−メチルブチルアミン(1−アミノ−2−メチ
ルブタン)、イソアミルアミン(イソペンチルアミン=
1−アミノ−3−メチル−ブタン)、フルフリルアミ
ン、ベンジルアミン、4−メトキシベンジルアミン、2
−エチルヘキシルアミン、イソノニルアミン(約90%
の3,5,5−トリメチルヘキシルアミンを含有するノ
ニルアミン異性体混合物)等。特に適するのは2−エチ
ルヘキシルアミンである。
【0038】種々のモノアミン類の混合物を用いること
も可能である。本発明のエポキシ化合物(A)はエポキ
シド(A1)を場合によってはモノエポキシド(A2)
との混合物の状態でポリアルキレンモノアミン(A3)
と、理論的に計算されたエポキシ当量が達成されるまで
──即ち、ポリオキシアルキレンモノアミンの全ての活
性水素原子が過剰に存在するエポキシ基と反応するまで
──攪拌下に且つ一般に加熱下に反応させることによっ
て製造される。反応温度は一般に25〜200℃、好ま
しくは50〜150℃、特に好ましくは80〜130℃
に維持する。温度および用いるエポキシドおよびアミン
に依存して、反応時間は一般に二三分〜数時間である。
最も多くの場合、アミンとエポキシドとを定量的に反応
させるのに追加の触媒は必要ない。
【0039】本発明のエポキシ化合物(A)の製造で
は、種々のエポキシド(A1)および場合によっては
(A2)を混合物として使用しそしてそれに直接的にポ
リオキシアルキレンモノアミン(A3)と反応させるこ
とも可能である。しかしながらこれは、最初にエポキシ
ドI(A1)と過剰のポリオキシアルキレンモノアミ
ン、例えば1エポキシ当量当たり2つの活性アミン水素
の割合で反応させそしてエポキシドIのエポキシ基が完
全に反応した後に未だ使用可能な活性アミン水素原子と
過剰の他のエポキシドII(A1)とを反応させる様にし
て、種々のエポキシドを用いて意図的に段階的に増大さ
せることもできる。
【0040】ポリカルボン酸(A4)を用いて実施する
あらゆる変法は、通常にはエポキシド(A1)をモノア
ミン(A3)と反応させる前に酸成分(A4)と反応さ
せて実施することができるが、原則としてエポキシド
(A1)−アミン(A3)−反応の後に実施することも
可能である。
【0041】ポリカルボン酸(A4)とエポキシ化合物
(A1)および(A2)との反応または(A1)、(A
2)および(A3)の付加反応は、触媒を用いずに高温
のもとで実施することができるが、非常に速やかに進行
しそして、触媒を用いなる場合には、更に少ない残留酸
価が得られる。
【0042】成分(A4)のカルボキシル基と成分(A
1)および(A2)のまたは成分(A1)および(A
2)と成分(A3)との反応生成物のエポキシ基との反
応を狙い且つそれを促進するために使用することのでき
る触媒の例には以下のものがある:水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、ク
ロム化合物、例えばCrCl3 、CrO3 、クロム−ア
セチルアセトナート、イミダゾール類、イミダゾーリン
類、第四アンモニウムおよびホスホニウム化合物、例え
ばベンジルトリメチルアンモニウム−クロライド、テト
ラエチルアンモニウム−クロライド、テトラメチルアン
モニウム−クロライド、ベンジルトリメチルアンモニウ
ム−ヒドロキシド、ベンジルドデシルジメチルアンモニ
ウム−クロライド、メチルトリフェニルホスホニウム−
沃化物、トリフェニル(2,5−ジヒドロキシフェニ
ル)ホスホニウム−ヒドロキシド、エチルトリフェニル
ホスホニウム−アセテート、トリフェニルエチルホスホ
ニウム−臭化物および有機ホスフィン類、例えばトリフ
ェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ト
リブチルホスフィン、シクロヘキシルオクチルホスフィ
ン、更に芳香族アミン類、例えばN,N−ジメチルアニ
リン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチル−
p−トルイジン、N,N−ジエチル−p−トルイジンお
よびアミン類、例えばトリエチルアミン、トリブチルア
ミン、ベンジルジメチルアミン、ベンジルジエチルアミ
ン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン、N
−メチルピペリジン、N−アルキルアミン類、例えばn
−ブチルアミンおよびアルカノールアミン類、例えばジ
エタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチ
ルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチ
ルジエタノールアミン、ジ(3−フェノキシ−2−ヒド
ロキシプロピル)−アルキルアミン類、例えばジ(3−
フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル)−n−ブチルア
ミン等。
【0043】これらの触媒は一般に(A1)〜(A4)
の合計を基準として0.01〜5重量% 、好ましくは
0.05〜2重量% の量で使用する。本発明のエポキシ
化合物(B)はエポキシド(B1)を、場合によっては
モノエポキシど(B2)との混合物の状態で、モノアミ
ン類(B3)と攪拌下に且つ一般に加熱下に、計算され
た理論のエポキシ当量に達するまで───モノアミンの
活性水素の全てが過剰に存在するエポキシ基と反応する
まで──反応させることによって製造される。ここでは
反応温度は一般に25〜200℃、好ましくは50〜1
50℃、特に好ましくは60〜130℃に維持する。温
度および用いるエポキシドおよびアミン次第で、反応時
間は一般に二三分〜数時間の間である。最も多くの場合
には、アミンとエポキシドとの定量的反応に追加的な触
媒を必要としていない。特に低沸点アミンの場合には、
例えば5barまでのゲージ圧で実施するのが有利であ
る。
【0044】本発明のエポキシド化合物(B)の製造の
際には、種々のエポキシド(B1)および場合によって
は(B2)を混合物として使用しそしてこれを直接的に
モノアミン(B3)と反応させることも可能である。し
かしながら最初にエポキシドI(B1)と過剰のポリオ
キシアルキレンモノアミンとを、例えば1エポキシ当量
当たり2つの活性アミノ水素の割合で反応させそしてエ
ポキシドIのエポキシ基が完全に反応した後に未だ使用
可能な活性アミン水素原子と過剰の他のエポキシドII
(B1)とを反応させる様にして、種々のエポキシドを
用いて意図的に段階的に増大させることもできる。
【0045】同様な方法で、種々のアミン類(B3)を
混合物としてまたは段階的に増大させて使用することも
可能である。過剰のアミンを含有する個々の中間段階で
は、残留する遊離アミンを蒸留によって、場合によって
は減圧下に除くことも可能である。特定の加工粘度およ
び硬化した系の性質を達成するために、本発明の任意の
混合物を製造することも可能である。
【0046】使用される成分(D)は、二成分系では、
1,2−エポキシドのための公知のあらゆるアミン系硬
化剤を使用することができる。例えば以下のものを挙げ
ることができる:脂肪族アミン類、例えばポリアルキレ
ンポリアミン、ジエチレントリアミンおよびトリエチレ
ンテトラミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2
−メチルペンタンジアミン(Dytek(R) A)、オキ
シアルキレンポリアミン類、例えばポリオキシプロピレ
ンジアミンおよびポリオキシプロピレントリアミンおよ
び1,13−ジアミノ−4,7,10−トリオキサトリ
デカン、脂環式アミン類、例えばイソホロンジアミン
(=3,5,5−トリメチル−3−アミノメチルシクロ
ヘキシルアミン)、4,4’−ジアミノジシクロヘキシ
ルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジ
シクロヘキシルメタン、N−シクロヘキシル−1,3−
プロパンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、
ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、TCD−ジ
アミン(=3(4)、8(9)−ビス(アミノメチル)
トリシクロ〔5.2.1.02.6 〕デカン);芳香脂肪
族アミン類、例えばキシリレンジアミン;芳香族アミン
類、例えばフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジ
フェニルメタン等;エポキシ化合物、特にビスフェノー
ルAおよびFのグリシジルエーテルと過剰のアミンとの
反応生成物である付加物硬化剤;一塩基性カルボン酸お
よび多塩基性カルボン酸とポリアミン類との縮合反応に
よって得られるポリアミドオアミン硬化剤、特に二量体
脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合反応によっ
て得られるもの;および一価−または多価フェノールと
アルデヒド、特にホルムアルデヒドとの反応によって得
られるマンニッヒ塩基硬化剤、およびポリアミン類。
【0047】二成分系の特に有利な硬化剤には、マンニ
ッヒ塩基、例えばフェノール、ホルムアルデヒドおよび
m−キシリレンジアミンおよびまたN−アミノエチルピ
ペラジンおよびN−アミノエチルピペラジンとノニルフ
ェノールおよび/またはベンジルアルコールとの混合物
を基礎とするマンニッヒ塩基である。
【0048】作業者が例えば接着剤として系を使用する
直前に個々の成分を混合する必要がないので、一成分系
を使用するのがしばしば有利である。一成分系はエポキ
シ成分(A)、(B)および(C)を潜在的硬化剤と混
合することによって得られる。かゝる混合物は一般に室
温で数週間または数ケ月の貯蔵安定性を有している。即
ち、この期間にわたって粘度が一定のままであるかまた
は僅かしか増加しない。広範に使用される潜在的硬化剤
の一つにはジシアンジアミドがある。ジシアンジアミド
(シアングアニジン、SKW社のDyhard(R) 10
0)自体は室温では硬化剤でない。高温で分解しそして
反応性の遊離生成物によってエポキシド系を硬化させる
作用をする。柔軟な一成分エポキシ樹脂系は、エポキシ
成分(A)、(B)および(C)中に成分(D)として
の潜在的硬化剤、例えばジシアンジアミドを場合によっ
ては添加物(E)、例えばチキソトロープ剤と一緒に分
散させることによって製造される。別の適する潜在的硬
化剤には、例えば芳香族アミン、例えば4,4’−また
は3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、グアニジン
類、例えば1−o−トルイルビグアニド、変性されたポ
リアミン類、例えばAnchor(R) 2014S(An
chorChemical UK Limited、マ
ンチェスター)、カルボン酸ヒドラジド類、例えばアジ
ピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドまたは
アントラニル酸ヒドラジド、トリアジン誘導体、例えば
2−フェニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン(ベ
ンゾグアナミン)およびメラミンがある。硬化剤(D)
は一般に、成分(A)、(B)および(C)の合計重量
を基礎として0.01〜50重量% 、好ましくは1〜4
0重量% の量で使用される。ジシアンジアミドでの硬化
は、成分(A)、(B)および(C)の合計重量を基準
として一般に0.01〜20、好ましくは0.5〜15
重量% の量で使用して実施される。場合によっては、促
進剤は成分(A)、(B)および(C)の合計重量を基
準として0.01〜10重量% 、好ましくは0.1〜7
重量%の量で添加することができる(添加物(E)、促
進剤)。
【0049】硬化剤(D)を組み入れおよび促進剤(添
加物(E)、促進剤)の添加は、樹脂/硬化剤−系の反
応温度以下で実施するべきである。ここでは分散処理工
程の間に反応混合物を冷却することが必要となる。
【0050】二成分系のために特性のポリアミン硬化剤
を用いると、室温で成分(A)、(B)および(C)を
硬化させることが原則として可能である。しかしながら
これらの比較的に低い温度は最適な性質の硬化した系を
しばしばもたらさない。潜在的硬化剤、例えばジシアン
ジアミドを使用する一成分系にとっては、架橋反応を開
始するあらゆる場合に高温を必要とする。本発明の組成
物の硬化温度は一般に5〜260℃、好ましくは120
〜200℃である。120〜200℃の温度での硬化時
間は一般に10〜200分である。
【0051】成分(A)、(B)、(C)および(D)
の他に、本発明の組成物は他の慣用の添加物(E)、例
えば促進剤または硬化触媒、他の硬化剤および追加的な
硬化性樹脂またはエキステンダー樹脂および一般的な塗
料用添加物、例えば顔料、顔料ペースト、染料、酸化防
止剤、均展剤または増粘剤(チキソトロープ剤)、消泡
剤および/または湿潤剤、反応性希釈剤、フィラー、可
塑剤、防炎剤およびこれらの類似物を含有し得る。これ
らの添加物は硬化性混合物に、施工若干前の時点でまた
は施工直前に添加することができる。
【0052】使用する促進剤、特にアミン系硬化剤を用
いる二成分法によって硬化するために用いられる促進剤
は例えばフェノール類とアルキル基中炭素原子数1〜1
2のアルキルフェノール、クレゾール、種々のキシレノ
ール、ノニルフェノール、ポリフェノール類、例えばビ
スフェノールAおよびF、OH基基含有芳香族カルボン
酸、例えばサリチル酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−
ヒドロキシ安息香酸および第三アミン類、例えばベンジ
ルジメチルアミン、1,3,5−トリス(ジメチルアミ
ノ)フェノール、N−アミノエチルピペラジンとアルコ
ールアミン類との混合物(ドイツ特許出願公開第2,9
41,727号明細書参照)、Accelerator
(R) 399(Texaco Chemical Com
pany)およびこれらの類似物があり得る。
【0053】潜在的硬化剤、例えばジシアンジアミドを
用いることが、一成分法での硬化を促進するのにしばし
ば必要とされる。挙げられる適する促進剤の例には以下
のものがある:第三アミン類、例えばベンジルジメチル
アミン、1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オクタ
ン(Dabco)、N,N−ジメチルエタノールアミ
ン、2,4−ジメチルピリジン、4−ジメチルアミノピ
リジン、置換された尿素、N,N−ジメチル−N’−
(3−クロロ−4−メチルフェニル)尿素(Chlor
toluron)、N,N−ジメチル−N’−(4−ク
ロロフェニル)尿素(Monuron)またはN,N−
ジメチル−N’−(3,4−ジクロロフェニル)尿素
(Diuron)、2,4−ビス(N’,N’−ジメチ
ルウレイド)トルエンまたは1,4−ビス(N’,N’
−ジメチルウレイド)ベンゼン、更にBF3 −アミン錯
塩、第四アンモニア化合物、例えばベンジルトリメチル
アンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムク
ロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、ベン
ジルドデシルジエチルアンモニウムクロライド、メルカ
プタン類、例えばトリグリコールジメルカプタンまたは
1,2−ビス(2’−メルカプトエトキシ)エタン、T
hiokol(R)の名称で知られている式 HS(CH
2 CH2 OCH2 OCH2 CH2 SS)n CH2 CH2
OCH2 OCH2 CH2 SHで表されるポリマーのポリ
スルフィド類、トリメチロールプロパン−トリグリコレ
ート、ジペンタエリスリトール−ヘキサ(3−メルカプ
トプロピオナート)またはトリチオール、例えば2,
4,6−s−トリアジントリチオール、ポリオキシアル
キレンジチオール類またはポリオキシアルキレントリチ
オール類およびまたCap Cure(R)(Henke
l Napco AG)の名称で市販されているポリオ
キシアルキレン誘導体、例えばCap Cure(R)
P 6またはWR36およびCap Cure(R) 3−
800および、特にイミダゾーリンおよびイミダゾール
がある。
【0054】詳細には適するイミダゾーリン類には例え
ば以下の化合物がある:2−メチルイミダゾーリン、2
−エチル−4−メチルイミダゾーリン、2−フェニルイ
ミダゾーリン、2−ウンデシルイミダゾーリン、2−ヘ
プタデシルイミダゾーリン、2−エチルイミダゾーリ
ン、2−イソプロピルイミダゾーリン、2,4−ジメチ
ルイミダゾーリン、2−フェニル−4−メチルイミダゾ
ーリン、2−ベンジルイミダゾーリン、2−(o−トリ
ル)イミダゾーリン、2−(p−トリル)イミダゾーリ
ン、テトラメチレンビスイミダゾーリン、1,1,3−
トリメチル−1,4−テトラメチレンビスイミダゾーリ
ン、1,3,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン
−ビシイミダゾーリン、1,1,3−トリメチル−1,
4−テトラメチレンビス−4−メチルイミダゾーリン、
1,2−フェニレンビスイミダゾーリン、1,3−フェ
ニレンビスイミダゾーリン、1,4−フェニレンビスイ
ミダゾーリン、1,4−フェニレンビス−4−メチルイ
ミダゾーリン。イミダゾーリン類の任意のあらゆる混合
物も使用することができる。
【0055】適するイミダゾールにはイミダゾール自
体、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾー
ル、4−メチルイミダゾール、5−メチルイミダゾー
ル、1−エチルイミダゾール、2−エチルイミダゾー
ル、1−プロピルイミダゾール、2−プロピルイミダゾ
ール、2−イソプロピルイミダゾール、1−ブチルイミ
ダゾール、2−オクチルイミダゾール、2−ウンデシル
イミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−シ
クロヘキシルイミダゾール、1−フェニルイミダゾー
ル、2−フェニルイミダゾール、2,4−ジメチルイミ
ダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、4,5−ジ
メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾ
ール、1−エチル−2−メチルイミダゾール、1−メチ
ル−2−イソプロピルイミダゾール、4−ブチル−5−
エチルイミダゾール、2−シクロヘキシル−4−メチル
イミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾー
ル、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、4,5−
ジフェニルイミダゾール、2−エチル−4−フェニルイ
ミダゾール、2,4,5−トリメチルイミダゾール、
2,4,5−トリシクロヘキシルイミダゾール、1,
2,4,5−テトラメチルイミダゾールおよびベンズイ
ミダゾールおよびそれらの誘導体がある。イミダゾール
の所望のあらゆる混合物も使用することができる。
【0056】使用可能な均展剤には例えばアセタール、
例えばポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、
ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトブチラール
等、ポリエチレン−およびポリプロピレングリコール、
シリコーン樹脂、亜鉛石鹸の混合物、脂肪酸と芳香族カ
ルボン酸との混合物、特にポリアクリレートを基礎とす
る市販製品がある。均展剤は0.1〜4重量% 、好まし
くは0.2〜2.0重量% の量で成分(A)に添加して
もよい。
【0057】結合剤および疎水性化剤としては中でもシ
ランが使用できる。これらは無機系基体とも有機ポリマ
ー(接着剤、塗料またはこれらの類似物)とも反応して
強い結合を造る。接着の改善によって、特に湿気に曝さ
れた後でも、機械的性質が改善されている。適する生成
物は、例えばDynasylan(R) という商標で、製
造元:Huels AGからまたはSilan(R) とい
う商標でDegyssa AGから市販されている。
【0058】染料および顔料は無機または有機であって
もよい。挙げることのできる例には二酸化チタン、酸化
亜鉛、カーボンブラック、伝導性ブラック、例えばPr
intex(R) XE2(製造元:Degussa A
G)がある。有機染料および顔料は、硬化温度で安定し
ておりそして色合に許容できないむらが生じない様に選
択するべきである。
【0059】適するフィラーには例えば石英粉砕物、珪
酸塩、チョーク、石膏、カオリン、マイカ、重晶石、有
機系フィラー、例えばポリアミド粉末、有機系−および
無機系繊維等がある。使用可能なチクソトロープ剤およ
び増粘剤には、例えばAerosil(R) (微細粉末の
二酸化珪素、例えばDegussa社の品番150、2
00、R202、R805)、ベントナイトのグレート
(例えばGrace社のSylodex(R) )およびベ
ントナイト、NL−Chemicals社のBento
ne(R) がある。
【0060】添加物およびフィラーの混入は、一般に例
えばディソルバーおよび配合機の如き強力混合機を用い
て実施する。ここでも、本発明の調製された樹脂/硬化
剤−系を冷却することによって各成分の時期尚早の反応
を回避する必要があり得る。
【0061】本発明のエポキシ樹脂組成物は、非常に色
々な材料、例えば金属、軽金属、および非金属材料、例
えばセラミックス、ガラス、皮革、ゴム、木材、板紙、
プラスチック、複合材料等に適用できる。一成分系接
着、特に自動車工業のための構造用接着剤として使用す
るのが有利である。これらの材料は他の物質または同じ
物質に接合させることができる。
【0062】基体への塗布は公知の方法によって、例え
ば塗装、ロール塗装によっておよび適する機械から接着
剤をビーズとして付着させることによって実施する。
【0063】
【実施例】I. エポキシ樹脂混合物の製造例1(比較例) 、 攪拌機、温度計および冷却機を備えた四つ口フラスコ中
で、43.5重量部のJeffamine(R) M600
1)を窒素ガス雰囲気で、ビスフェノールAを原料とする
183g/molのエポキシ当量(EV)の液状エポキ
シ樹脂に添加し、この混合物を90℃に加熱しそしてエ
ポキシ当量が一定になるまで(約5時間)この温度に維
持する。更に1時間の滞留時間の後に、この混合物を冷
却しそして容器を空にする。エポキシ樹脂は次の性質を
有している: エポキシ当量 367 アミン価 32.0mg(KOH)/g 25℃での粘度 47748mPa.s 1)Jeffamine(R) M600は(Texaco
ChemicalCompanyの)製造データ表に
よると600g /molの分子量および9:1のPO/
EO−比を有している。
【0064】例2(実施例) 攪拌機、温度計および冷却機を備えた四つ口フラスコ中
で、110g の2−アミノブタンを窒素雰囲気で、34
0g /molのエポキシ当量(EV)を有する2040
g のBeckopox EP 075(ポリオキシプロ
ピレン−グリコール−ジグリシジルエーテル、Hoec
hst)に添加する。この反応混合物を60℃に加熱し
そしてこの温度に2時間維持する。次いで2時間に渡っ
てゆっくり120℃に加熱しそして、エポキシ当量が6
98の値に達するまで(約5時間)この温度に維持す
る。反応生成物をただちに室温に冷却する。粘度は42
2mPa.s(25℃)であり、アミン価は42.9m
g(KOH)/g である。
【0065】例3(実施例) 例1のエポキシ樹脂90重量部を例2のエポキシド10
重量部と一緒に攪拌することによって混合する。この混
合物は384g /molのEVおよび23330mP
a.s(25℃)の粘度を有している。
【0066】例4(実施例) 攪拌機、温度計および冷却機を備えた四つ口フラスコ中
で、50g のシクロヘキシルアミンを窒素雰囲気で、3
40g /molのエポキシ当量(EV)を有する680
g のBeckopox EP 075に添加する。この
反応混合物を120℃に加熱しそしてこの温度を743
g /molのエポキシ当量に達するまで維持する(約4
時間)。この混合物を室温に直接的に冷却する。粘度は
581mPa.s(25℃)であり、アミン価は42.
5mg(KOH)/g である。
【0067】例5(実施例) 例1のエポキシ樹脂90重量部を例4のエポキシド10
重量部と一緒に攪拌することによって混合する。この混
合物は385g /molのEVおよび25980mP
a.s(25℃)の粘度を有している。
【0068】例6(実施例) 攪拌機、温度計および冷却機を備えた四つ口フラスコ中
で、54g のベンジルアミンを窒素雰囲気で、340g
/molのエポキシ当量(EV)を有する680g のB
eckopox EP 075に添加する。この反応混
合物を120℃に加熱しそしてこの温度を726g /m
olのエポキシ価に達するまで維持する(約3時間)。
この混合物を室温に直接的に冷却する。粘度は544m
Pa.s(25℃)であり、アミン価は40.7mg
(KOH)/g である。
【0069】例7(実施例) 例1のエポキシ樹脂90重量部を例6のエポキシド10
重量部と一緒に攪拌することによって混合する。この混
合物は384g /molのEVおよび24900mP
a.s(25℃)の粘度を有している。
【0070】II.一成分系接着剤の製造 エポキシ樹脂成分(A)を60℃に加熱しそしてジシア
ンジアミド(Dyhard(R) 、SKW、Trostb
erg)を、ディソルバーを用いて約10000回転/
分で樹脂中に15分の間に分散させる。次いでAero
sil(R ) を少しずつ添加しそして粘度に依存して本発
明の混合物を、ディソルバーを用いて250〜4000
回転/分で均一化する。
【0071】例Iの1、2、3、5および7のエポキシ
樹脂混合物を、接着剤調製物II.1〜II.9を製造する
為に使用する(表1〜3参照)。III .試験方法 1. 引張剪断強さを測定するための試験体の製造 引張剪断試験用試験体を、DIN 53,281、第2
部に従って0.75mmの厚さを有する鋼鉄製薄板(品
質ST 1405)から製造する。この鋼鉄製薄板帯状
物は、脱グリース処理をしておらず、400mm2 の重
なり面積にて接合されている。ポリテトラフルオロエチ
レン−フィルム製スペーサーを用いて、0.2mmの規
定の接着層を得る。この接着剤を180℃で60分硬化
させる。試験体を冷却した後に、側にはみ出した接着剤
を切除する。
【0072】2.引張剪断強さの測定 III .1.に従って製造された試験体の引張剪断強さ
を、DIN 51,221、第2部に従うZwickの
引張試験機で5回の試験値の平均としてDIN 53,
283に従って測定する。
【0073】3.塩水噴霧試験のための試験体の製造 脱グリース処理していないIII .1.に従って製造され
た試験体に、二成分エポキシ樹脂プライマーを二度下塗
りする。この操作では、オーバーラップした領域を含め
た全面に塗布する。各処理の後に、塗膜を乾燥しそして
120℃で10分硬化させる。
【0074】4.塩水噴霧試験 III .3.に従って製造された試験用シート状物をDI
N 50,021に従う塩水噴霧試験機中に例えば10
00時間、貯蔵する。この試験体を次に室温で3時間乾
燥しそして引張剪断強さをIII .2に従いを測定する。
【0075】 5.耐剥離性を測定するための試験体の製造 試験体をDIN53,281、第2部に従って0.5m
mの厚さを有する鋼鉄製薄板(品質ST 1203)か
ら製造する。この鋼鉄製薄板帯状物をアセトンで脱グリ
ース処理しそして万力を用いて90°の角度で折り曲げ
る。塗膜延伸装置を用いて、II.に従って製造された
0.1mmの接着剤層をシャンク(shank)の外側
面に塗布する。接着剤がこうして塗布された金属製薄板
帯状物を、接着剤の塗布されていない別の金属製薄板帯
状物と貼り合わせて、接合部の所で対照的でありそして
185×30mmの接合面積を有するT型の試験体を形
成する。この試験体を180℃で60分、硬化させる。
冷却した後に側にはみ出した接着剤を切除する。
【0076】6.耐剥離性の測定 III .5.に従って製造された試験体の耐剥離性を、D
IN 51,221、第3部に従うZwickの引張試
験機での5回の試験値の平均としてDIN53,283
に従って測定する。
【0077】7.マンドレル曲げ試験のための試験体の
製造 フィルム圧伸装置を用いて、II.に従って製造された接
着剤の0.2mmの層を110mmの長さおよび30m
mの幅のスチール製小板(ST1203、0.5mmの
厚さ)に塗布する。このスチール製小板はアセトンで脱
脂されている。接着剤は180℃で30分間に硬化させ
る。
【0078】8.マンドレル曲げ試験を用いての冷間弾
性の測定 この試験はDIN53,152に記載のタイプ2のマン
ドレル曲げ装置を用いて種々の温度で実施する;この装
置は直径25mmの円筒状マンドレルを備えている。冷
間弾性を+5℃から5℃づつ段階を付けて5個の試験体
についてそれぞれの試験温度で測定する。試験体は、ひ
び割れまたは脱離を示さない場合に十分な冷間弾性を有
すると見なされる。
【0079】例についての考察 例I.3、5および7から、エポキシ樹脂成分(A)が
10% のエポキシド成分(B)の添加によって粘度が元
の値の半分(mPa.sで測定)に低下することが判
る。
【0080】本発明のこれらの混合物はエポキシ樹脂
(A)だけよりも容易に加工することができる。構造用
接着剤に要求される機械的値および耐塩水噴霧試験値が
得られる(表2参照)。更に、系の弾性はエポキシ成分
(B)によって増加する。これはマンドレル曲げ試験を
用いての低温での試験で知ることができる(表3)。
【0081】本発明のエポキシ樹脂組成物は従来技術よ
りも明らかに優れた良好な性質を有する弾性系をもたら
す。 1):SKW Trostbergのジシアンジアミド 2):製造元 Degussa AG 1):SKW Trostbergのジシアンジアミド 2):製造元 Degussa AG 注: 満足 =クラックが生じず且つ表層剥離なし 不満足=クラックが生じおよび/または表層剥離あり

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)少なくとも2つの1,2−エポキシ
    基を有し且つ(A1)1分子当たり少なくとも2つの
    1,2−エポキシ基を持つ化合物または(A2)場合に
    よってはこれとモノエポキシドとの混合物、(A3)ポ
    リオキシアルキレンアミンおよび、場合によっては(A
    4)ポリカルボン酸より成る反応生成物である化合物、 (B)少なくとも2つの1,2−エポキシ基を有し且つ
    (B1)1分子当たり少なくとも2つの1,2−エポキ
    シ基を持つ化合物または(B2)場合によってはこれと
    モノエポキシドとの混合物、(B3)式 【化1】 〔式中、R1 は非置換であるかまたは水酸基、アルコキ
    シ基またはハロゲン原子で置換されている炭素原子数1
    〜30の枝分かれしたまたは直鎖状の脂肪族−、脂環式
    −、芳香脂肪族−または芳香族炭化水素残基であり、R
    2 およびR3 は互いに無関係に、水素原子またはR1
    所で規定した残基の一つであり、──但し、上記の式I
    のアミノ基は芳香族残基に直接結合しておらずそして、
    2 およびR3 が水素原子である場合には、残りの残基
    1は以下の置換基の一つであることを条件とする: 【化2】 【化3】 (式中、R4 〜R9 はそれぞれ互いに無関係に、非置換
    であるかまたは水酸基、アルコキシ基またはハロゲン原
    子で置換されている炭素原子数1〜30の枝分かれした
    または直鎖状の脂肪族−、脂環式−、芳香脂肪族−また
    は芳香族炭化水素残基である。)──そしてR1 および
    2 は炭素原子数8までの非置換のまたは置換された脂
    環式環を形成することができ、その際にR3 は水素原子
    である。〕で表されるアミンより成る反応生成物である
    化合物および (C)(A1)、(A2)、(B1)または(B2)と
    同じでない1,2−エポキシ化合物および/または、化
    合物AおよびBの製造における化合物(A1)、(A
    2)、(B1)または(B2)の未反応分および (D)硬化剤および (E)場合によっては他の添加剤 より成るエポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 化合物(A1)および(B1)が100
    〜500g /molのエポキシ当量を有する請求項1に
    記載の組成物。
  3. 【請求項3】 化合物(A1)がビスフェノールAおよ
    びビスフェノールFのジグリシジルエーテルから選択さ
    れそして化合物(B1)がポリオキシアルキレングリコ
    ール−ジグリシジルエーテルである請求項2に記載の組
    成物。
  4. 【請求項4】 化合物(B1)がポリオキシプロピレン
    グリコール−ジグリシジルエーテルである請求項3に記
    載の組成物。
  5. 【請求項5】 ポリオキシアルキレンアミン(A3)が
    ポリオキシアルキレンジアミンおよびポリオキシアルキ
    レンモノアミンより成る群から選択されている請求項1
    に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 ポリオキシアルキレンモノアミン(A
    3)が130〜900g /molの分子量を有し、場合
    によっては分子量900〜5000g /molのものと
    の混合物である、請求項5に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 ポリオキシアルキレンモノアミンが式 CH3 −(O−CH2 −CH2 y −〔O−CH2 −C
    H(CH3 )〕x −NH2 〔式中、yは0〜10の整数でありそしてxは1〜41
    の整数である。〕で表される請求項5に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 ポリカルボン酸(A4)が150〜23
    0mg(KOH)/gの酸価を有する二量体脂肪酸であ
    る請求項1に記載の組成物。
  9. 【請求項9】 ポリカルボン酸(A4)が式 HOOC−CH2 −〔OR10n −O−CH2 −COOH (1) 〔式中、R10は炭素原子数2〜5のアルキレン残基であ
    りそしてnは0または1〜300の整数である。〕で表
    されるジカルボン酸である請求項1に記載の組成物。
  10. 【請求項10】 式(1)中のR10がエチレン残基であ
    りそしてnが1〜50である請求項9に記載の組成物。
  11. 【請求項11】 成分(A4)がポリグリコール酸60
    0である請求項9に記載の組成物。
  12. 【請求項12】 使用されるアミン(B3)が式 【化4】 〔式中、R1 およびR2 は請求項1でR1 に付いて規定
    したのと同じであるかまたはR1 およびR2 は非置換の
    または置換された炭素原子数8までの脂環式環を形成し
    てもよい。〕で表される、請求項 1に記載の組成物。
  13. 【請求項13】 2−アミノブタンがアミン(B3)と
    して使用されている請求項12に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 シクロヘキシルアミンがアミン(B
    3)として使用されている請求項12に記載の組成物。
  15. 【請求項15】 2−エチルヘキシルアミンがアミン
    (B3)として使用されている請求項12に記載の組成
    物。
  16. 【請求項16】 アミン(B3)が炭素原子数4〜22
    の第三アルキルアミンである請求項12に記載の組成
    物。
  17. 【請求項17】 成分(B)の重量が成分(A)および
    場合によっては成分(C)の合計重量を基準として5〜
    150% である請求項1に記載の組成物。
  18. 【請求項18】 硬化剤(D)が潜在的硬化剤である請
    求項1に記載の組成物。
  19. 【請求項19】 硬化剤(D)がジシアンジアミドであ
    る請求項18に記載の組成物。
  20. 【請求項20】 硬化剤(D)がN−アミノエチルピペ
    ラジンである請求項1に記載の組成物。
  21. 【請求項21】 硬化剤(D)がN−アミノエチルピペ
    ラジンとノニルフェノールおよび/またはベンジルアル
    コールとの混合物である請求項1に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 促進剤を補足的に含有する請求項1に
    記載の組成物。
  23. 【請求項23】 請求項1に記載の組成物より成る接着
    剤、特に一成分系接着剤。
  24. 【請求項24】 請求項1に記載の組成物より成る自動
    車工業用の構造用接着剤。
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