JPH0892353A - エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及びその硬化物Info
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- JPH0892353A JPH0892353A JP25274694A JP25274694A JPH0892353A JP H0892353 A JPH0892353 A JP H0892353A JP 25274694 A JP25274694 A JP 25274694A JP 25274694 A JP25274694 A JP 25274694A JP H0892353 A JPH0892353 A JP H0892353A
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- epoxy resin
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【構成】 (イ)三官能ないし四官能の液状エポキシ樹
脂を含有する25℃における粘度が100ポイズ以下の
低粘度エポキシ樹脂、(ロ)イソホロンジアミンに、メ
ンセンジアミン及び(4−アミノ−3−メチルシクロヘ
キシル)メタンから選ばれた少なくとも1種のアミンを
加えた混合物であって、該混合物中のイソホロンジアミ
ンの含有量が10〜90重量%である液状脂環族アミン
混合物(硬化剤)、(ハ)イミダゾール系化合物、及び
(ニ)平均粒径100μm以下の金属粉を含有してな
り、(イ)成分100重量部に対して(ハ)成分が0.
1重量部以上であり、かつ(イ)成分、(ロ)成分及び
(ハ)成分の合計量100重量部に対し(ニ)成分が2
00重量部以上であるエポキシ樹脂組成物である。 【効果】 硬化収縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ
特に機械的強度、たとえば引張強度及び曲げ強度の著し
く大きい硬化物を与える。
脂を含有する25℃における粘度が100ポイズ以下の
低粘度エポキシ樹脂、(ロ)イソホロンジアミンに、メ
ンセンジアミン及び(4−アミノ−3−メチルシクロヘ
キシル)メタンから選ばれた少なくとも1種のアミンを
加えた混合物であって、該混合物中のイソホロンジアミ
ンの含有量が10〜90重量%である液状脂環族アミン
混合物(硬化剤)、(ハ)イミダゾール系化合物、及び
(ニ)平均粒径100μm以下の金属粉を含有してな
り、(イ)成分100重量部に対して(ハ)成分が0.
1重量部以上であり、かつ(イ)成分、(ロ)成分及び
(ハ)成分の合計量100重量部に対し(ニ)成分が2
00重量部以上であるエポキシ樹脂組成物である。 【効果】 硬化収縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ
特に機械的強度、たとえば引張強度及び曲げ強度の著し
く大きい硬化物を与える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末を多量に配合
してなるエポキシ樹脂組成物及び同樹脂組成物の硬化物
に関する。本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐久性に優
れ、硬化収縮が小さく、特に機械的強度が大で、かつ耐
熱衝撃性の高い硬化物を与えるので、樹脂型や治具その
他各種の成形物の製造に有利に利用できる。
してなるエポキシ樹脂組成物及び同樹脂組成物の硬化物
に関する。本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐久性に優
れ、硬化収縮が小さく、特に機械的強度が大で、かつ耐
熱衝撃性の高い硬化物を与えるので、樹脂型や治具その
他各種の成形物の製造に有利に利用できる。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム粉末などの金属粉末を配合
したエポキシ樹脂組成物は公知である。たとえば、特公
昭50−38606号公報には、エポキシ樹脂100重
量部に対して、200〜500メッシュのアルミニウム
粉末40〜60重量部、及び硬化剤10〜20重量部を
配合してなる樹脂材料を適宜の形状に成形して鋳造用樹
脂模型を製造することが記載されている。しかし、この
樹脂模型は、アルミニウム粉末の配合量の上限が、エポ
キシ樹脂100重量部に対してせいぜい60重量部まで
であるので、樹脂型の硬化収縮が大きく、原型を忠実に
転写することができないことが問題であった。
したエポキシ樹脂組成物は公知である。たとえば、特公
昭50−38606号公報には、エポキシ樹脂100重
量部に対して、200〜500メッシュのアルミニウム
粉末40〜60重量部、及び硬化剤10〜20重量部を
配合してなる樹脂材料を適宜の形状に成形して鋳造用樹
脂模型を製造することが記載されている。しかし、この
樹脂模型は、アルミニウム粉末の配合量の上限が、エポ
キシ樹脂100重量部に対してせいぜい60重量部まで
であるので、樹脂型の硬化収縮が大きく、原型を忠実に
転写することができないことが問題であった。
【0003】また、特開昭60−137623号公報に
は、エポキシ樹脂で構成される射出成形用樹脂型の製作
法が記載されており、充填剤としてアルミニウム粉末や
鉄粉などの金属粉を比較的多量に配合し、樹脂型の硬化
収縮を改善することが記載されている。しかし、この樹
脂型は、硬化剤としてアミン系硬化剤を用い、かつエポ
キシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂などを
用いているために、組成物粘度が高くなり、充填剤とし
ての金属粉末は比較的に粒径の大きなものを使用しなけ
ればならなかった。しかも、粒径の大きな充填剤を用い
て得られる樹脂型は、鋳型の仕上がりに難点があるばか
りでなく、充填剤が均一に分散しないために、樹脂組成
物は充填剤の分離を起こす欠点があった。
は、エポキシ樹脂で構成される射出成形用樹脂型の製作
法が記載されており、充填剤としてアルミニウム粉末や
鉄粉などの金属粉を比較的多量に配合し、樹脂型の硬化
収縮を改善することが記載されている。しかし、この樹
脂型は、硬化剤としてアミン系硬化剤を用い、かつエポ
キシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂などを
用いているために、組成物粘度が高くなり、充填剤とし
ての金属粉末は比較的に粒径の大きなものを使用しなけ
ればならなかった。しかも、粒径の大きな充填剤を用い
て得られる樹脂型は、鋳型の仕上がりに難点があるばか
りでなく、充填剤が均一に分散しないために、樹脂組成
物は充填剤の分離を起こす欠点があった。
【0004】また、特開平2−53850号公報には、
脂環式エポキシ樹脂を含有する粘度50ポイズ以下の低
粘度エポキシ樹脂に、粒径44μm以下の微粉末を50
重量%以上含む金属粉を、エポキシ樹脂と硬化剤の合計
量100重量部に対し100重量部以上配合することに
より、硬化収縮が小さく、熱伝導性のよい硬化物が得ら
れることが記載されている。しかし、この場合には耐熱
衝撃性の点で満足できる結果が得られない。
脂環式エポキシ樹脂を含有する粘度50ポイズ以下の低
粘度エポキシ樹脂に、粒径44μm以下の微粉末を50
重量%以上含む金属粉を、エポキシ樹脂と硬化剤の合計
量100重量部に対し100重量部以上配合することに
より、硬化収縮が小さく、熱伝導性のよい硬化物が得ら
れることが記載されている。しかし、この場合には耐熱
衝撃性の点で満足できる結果が得られない。
【0005】また、本発明者らは、さきに、(イ)三官
能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を含有する低粘度エ
ポキシ樹脂、(ロ)メンセンジアミンやイソホロンジア
ミンや(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタ
ンなどのアミン系硬化剤、(ハ)イミダゾール化合物、
及び(ニ)平均粒径が100μm以下の金属粉を含有
し、(イ)成分100重量部に対し(ハ)成分が0.1
重量%であり、かつ(イ)成分〜(ハ)成分の合計量1
00重量部に対して(ニ)成分が200重量部以上であ
るエポキシ樹脂組成物に関して、硬化収縮が小さく、強
度が大で、かつ耐熱衝撃性の高い硬化物を与えるエポキ
シ樹脂組成物として特許出願をしたが(特開平6−56
965号公報)、そのエポキシ樹脂組成物の硬化物は、
なお機械的な強度の点において充分に満足できないもの
であることが判明した。
能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を含有する低粘度エ
ポキシ樹脂、(ロ)メンセンジアミンやイソホロンジア
ミンや(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタ
ンなどのアミン系硬化剤、(ハ)イミダゾール化合物、
及び(ニ)平均粒径が100μm以下の金属粉を含有
し、(イ)成分100重量部に対し(ハ)成分が0.1
重量%であり、かつ(イ)成分〜(ハ)成分の合計量1
00重量部に対して(ニ)成分が200重量部以上であ
るエポキシ樹脂組成物に関して、硬化収縮が小さく、強
度が大で、かつ耐熱衝撃性の高い硬化物を与えるエポキ
シ樹脂組成物として特許出願をしたが(特開平6−56
965号公報)、そのエポキシ樹脂組成物の硬化物は、
なお機械的な強度の点において充分に満足できないもの
であることが判明した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
のエポキシ樹脂の欠点を克服した、特に本発明者らの前
記の先願発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物が機械的強
度の点においてなお不充分であるという欠点を克服し
た、硬化収縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ機械的
強度の著しく大きい硬化物を与えることができ、したが
って樹脂型や各種の注型品等の製造に有利に使用するこ
とができるエポキシ樹脂組成物、同エポキシ樹脂組成物
の硬化物を提供しようとするものである。
のエポキシ樹脂の欠点を克服した、特に本発明者らの前
記の先願発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物が機械的強
度の点においてなお不充分であるという欠点を克服し
た、硬化収縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ機械的
強度の著しく大きい硬化物を与えることができ、したが
って樹脂型や各種の注型品等の製造に有利に使用するこ
とができるエポキシ樹脂組成物、同エポキシ樹脂組成物
の硬化物を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために種々研究を重ねた結果、硬化剤とし
てイソホロンジアミンとメンセンジアミン及び/又は
(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンとを
特定の割合で混合した液状脂環族アミン混合物を配合す
ることにより、引張り強度及び曲げ強度等の機械的強度
の著しく大きい硬化物を与えることができることを見出
し、本発明に到達したのである。
題を解決するために種々研究を重ねた結果、硬化剤とし
てイソホロンジアミンとメンセンジアミン及び/又は
(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンとを
特定の割合で混合した液状脂環族アミン混合物を配合す
ることにより、引張り強度及び曲げ強度等の機械的強度
の著しく大きい硬化物を与えることができることを見出
し、本発明に到達したのである。
【0008】すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物
は、下記の(イ)成分、(ロ)成分、(ハ)成分、及び
(ニ)成分を含有してなり、(イ)成分100重量部に
対し(ハ)成分が0.1重量部以上であり、かつ(イ)
成分、(ロ)成分、及び(ハ)成分の合計量100重量
部に対し(ニ)成分が200重量部以上であることを特
徴とする組成物である。 (イ)成分:三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を
含有する25℃における粘度が100ポイズ以下の低粘
度エポキシ樹脂。 (ロ)成分:イソホロンジアミンに、メンセンジアミン
及び(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン
から選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物で
あって、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が1
0〜90重量%である液状脂環族アミン混合物。 (ハ)成分:イミダゾール系化合物。 (ニ)成分:平均粒径が100μm以下の金属粉。
は、下記の(イ)成分、(ロ)成分、(ハ)成分、及び
(ニ)成分を含有してなり、(イ)成分100重量部に
対し(ハ)成分が0.1重量部以上であり、かつ(イ)
成分、(ロ)成分、及び(ハ)成分の合計量100重量
部に対し(ニ)成分が200重量部以上であることを特
徴とする組成物である。 (イ)成分:三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を
含有する25℃における粘度が100ポイズ以下の低粘
度エポキシ樹脂。 (ロ)成分:イソホロンジアミンに、メンセンジアミン
及び(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン
から選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物で
あって、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が1
0〜90重量%である液状脂環族アミン混合物。 (ハ)成分:イミダゾール系化合物。 (ニ)成分:平均粒径が100μm以下の金属粉。
【0009】また、本発明のエポキシ樹脂硬化物は、前
記のエポキシ樹脂組成物を硬化せしめてなる硬化物であ
る。
記のエポキシ樹脂組成物を硬化せしめてなる硬化物であ
る。
【0010】本発明で用いられる(イ)成分の低粘度エ
ポキシ樹脂は、三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂
を含有する、25℃における粘度が100ポイズ以下の
ものである。三官能ないし四官能のエポキシ樹脂を用い
ると、二官能エポキシ樹脂を用いた場合に比べて強度の
大きい硬化物が得られる。
ポキシ樹脂は、三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂
を含有する、25℃における粘度が100ポイズ以下の
ものである。三官能ないし四官能のエポキシ樹脂を用い
ると、二官能エポキシ樹脂を用いた場合に比べて強度の
大きい硬化物が得られる。
【0011】本発明で用いる三官能ないし四官能の液状
のエポキシ樹脂として好ましいものは、三官能のトリグ
リシジルアミノフェノール、及びトリグリシジルアミノ
クレゾール、四官能のテトラグリシジルキシレンジアミ
ン、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチ
ル)シクロヘキサン、及びテトラグリシジルアミノジフ
ェニルメタンなどである。これらの三官能ないし四官能
の液状エポキシ樹脂は、1種類を用いてもよいし、2種
以上を適宜に併用してもよい。また、これらの三官能な
いし四官能の液状エポキシ樹脂は、これらのみを用いて
もよいし、これらのみであれば25℃の粘度が約10〜
70ポイズである。そして、これらの三官能ないし四官
能の液状エポキシ樹脂に、必要に応じてビスフェノール
Aジグリシジルエーテルや、ビスフェノールFジグリシ
ジルエーテルなどの芳香族系の液状エポキシ樹脂を併用
することもできるが、(イ)成分としての低粘度エポキ
シ樹脂は、25℃における粘度が100ポイズ以下であ
る必要があるので、それらの併用量は20重量%程度ま
でである。その粘度が100ポイズよりも高くなると、
組成物の粘度が高くなり、作業性が悪くなり、好ましく
ない。
のエポキシ樹脂として好ましいものは、三官能のトリグ
リシジルアミノフェノール、及びトリグリシジルアミノ
クレゾール、四官能のテトラグリシジルキシレンジアミ
ン、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチ
ル)シクロヘキサン、及びテトラグリシジルアミノジフ
ェニルメタンなどである。これらの三官能ないし四官能
の液状エポキシ樹脂は、1種類を用いてもよいし、2種
以上を適宜に併用してもよい。また、これらの三官能な
いし四官能の液状エポキシ樹脂は、これらのみを用いて
もよいし、これらのみであれば25℃の粘度が約10〜
70ポイズである。そして、これらの三官能ないし四官
能の液状エポキシ樹脂に、必要に応じてビスフェノール
Aジグリシジルエーテルや、ビスフェノールFジグリシ
ジルエーテルなどの芳香族系の液状エポキシ樹脂を併用
することもできるが、(イ)成分としての低粘度エポキ
シ樹脂は、25℃における粘度が100ポイズ以下であ
る必要があるので、それらの併用量は20重量%程度ま
でである。その粘度が100ポイズよりも高くなると、
組成物の粘度が高くなり、作業性が悪くなり、好ましく
ない。
【0012】本発明における硬化剤成分としての(ロ)
成分は、イソホロンジアミンに、メンセンジアミン及び
(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンから
選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物であっ
て、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が10〜
90重量%、好ましくは30〜70重量%である液状脂
環族アミン混合物である。このような特定の液状脂環族
アミン混合物を硬化剤として使用することによって、硬
化物の機械的強度、特に引張り強度及び曲げ強度を大巾
に向上させることができるのである(各実施例参照)。
成分は、イソホロンジアミンに、メンセンジアミン及び
(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンから
選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物であっ
て、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が10〜
90重量%、好ましくは30〜70重量%である液状脂
環族アミン混合物である。このような特定の液状脂環族
アミン混合物を硬化剤として使用することによって、硬
化物の機械的強度、特に引張り強度及び曲げ強度を大巾
に向上させることができるのである(各実施例参照)。
【0013】そして、前記の各脂環族アミン、すなわち
イソホロンジアミン、メンセンジアミン及び(4−アミ
ノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンは、それぞれを
単独で用いたとき、メンセンジアミンと(4−アミノ−
3−メチルシクロヘキシル)メタンとの混合物として用
いたとき、さらにはイソホロンジアミンとメンセンジア
ミン及び/又は(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシ
ル)メタンとの混合物として用いた場合であっても、そ
の混合物中のイソホロンジアミンの含有量が前記の特定
の範囲以外であるときには、いずれも、本発明の(イ)
成分、すなわちイソホロンジアミンとメンセンジアミン
及び/又は(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)
メタンとを前記の特定の範囲内の混合物として用いたと
きに較べて、硬化物の機械的強度を向上させる効果が低
下してくる(各比較例参照)。
イソホロンジアミン、メンセンジアミン及び(4−アミ
ノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンは、それぞれを
単独で用いたとき、メンセンジアミンと(4−アミノ−
3−メチルシクロヘキシル)メタンとの混合物として用
いたとき、さらにはイソホロンジアミンとメンセンジア
ミン及び/又は(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシ
ル)メタンとの混合物として用いた場合であっても、そ
の混合物中のイソホロンジアミンの含有量が前記の特定
の範囲以外であるときには、いずれも、本発明の(イ)
成分、すなわちイソホロンジアミンとメンセンジアミン
及び/又は(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)
メタンとを前記の特定の範囲内の混合物として用いたと
きに較べて、硬化物の機械的強度を向上させる効果が低
下してくる(各比較例参照)。
【0014】このように、本発明の特定の液状脂環族ア
ミン混合物を用いたときにだけ、硬化物の大巾な機械的
強度の向上効果が得られる理由は、必ずしも明らかでな
いが、アミノ基に対して隣接基による立体障害が少な
く、三次元架橋しやすいイソホロンジアミンと、隣接基
の立体障害が大きく、硬化の初期に三次元架橋が起りに
くいメンセンジアミンや、(4−アミノ−3−メチルシ
クロヘキシル)メタンとを組合わせることにより、特異
な三次元網状構造の硬化物が生成し、その結果として大
巾な機械的強度の向上が得られるのではないか、と推測
される。
ミン混合物を用いたときにだけ、硬化物の大巾な機械的
強度の向上効果が得られる理由は、必ずしも明らかでな
いが、アミノ基に対して隣接基による立体障害が少な
く、三次元架橋しやすいイソホロンジアミンと、隣接基
の立体障害が大きく、硬化の初期に三次元架橋が起りに
くいメンセンジアミンや、(4−アミノ−3−メチルシ
クロヘキシル)メタンとを組合わせることにより、特異
な三次元網状構造の硬化物が生成し、その結果として大
巾な機械的強度の向上が得られるのではないか、と推測
される。
【0015】なお、(ロ)成分に用いる特定の脂環族ア
ミンの混合物であっても、イソホロンジアミンの含有量
が前記の特定の範囲(すなわち10〜90重量%、好ま
しくは30〜70重量%)を超えて少なくなっても、或
いは多くなっても、両アミンの併用による機械的強度の
向上効果が低下してくるのである(比較例4及び比較例
6参照)。
ミンの混合物であっても、イソホロンジアミンの含有量
が前記の特定の範囲(すなわち10〜90重量%、好ま
しくは30〜70重量%)を超えて少なくなっても、或
いは多くなっても、両アミンの併用による機械的強度の
向上効果が低下してくるのである(比較例4及び比較例
6参照)。
【0016】また、本発明の組成物における(ロ)成分
としての液状脂環族アミン混合物の配合量は、アミン混
合物の活性水素/エポキシ樹脂のエポキシ当量比で5/
10〜12/10程度である。
としての液状脂環族アミン混合物の配合量は、アミン混
合物の活性水素/エポキシ樹脂のエポキシ当量比で5/
10〜12/10程度である。
【0017】本発明における(ハ)成分としてのイミダ
ゾール系化合物は、硬化物の耐熱衝撃性を向上させ、か
つ硬化収縮を低減させる作用をするものである。同化合
物の配合量は、(イ)成分のエポキシ樹脂100重量部
に対して0.1重量部以上、好ましくは0.1〜5重量
部である。その配合量が少なすぎると耐熱衝撃性向上効
果及び硬化収縮低減効果が充分に得られなくなるし、あ
まり多すぎると組成物の粘度が高くなり、作業性が悪く
なる。
ゾール系化合物は、硬化物の耐熱衝撃性を向上させ、か
つ硬化収縮を低減させる作用をするものである。同化合
物の配合量は、(イ)成分のエポキシ樹脂100重量部
に対して0.1重量部以上、好ましくは0.1〜5重量
部である。その配合量が少なすぎると耐熱衝撃性向上効
果及び硬化収縮低減効果が充分に得られなくなるし、あ
まり多すぎると組成物の粘度が高くなり、作業性が悪く
なる。
【0018】そのイミダゾール系化合物としては、通常
用いられているようなイミダゾール系化合物がすべて使
用することができる。その具体例としては、2−メチル
イミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニル
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−イソプロピルイミダゾー
ル、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4
(若しくは5)−メチルイミダゾール、1−ベンジル−
2−メチルイミダゾール、1−イソブチル−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、2−メチルイミダゾールアジン、1−シアノエチル
−2−エチル−4(若しくは5)−メチルイミダゾー
ル、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−
シアノエチル−2−イソプロピルイミダゾール、1−シ
アノエチル−2−フェニルイミダゾール及びこれらの各
種イミダゾール系化合物の変性物があげられる。
用いられているようなイミダゾール系化合物がすべて使
用することができる。その具体例としては、2−メチル
イミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニル
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−イソプロピルイミダゾー
ル、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4
(若しくは5)−メチルイミダゾール、1−ベンジル−
2−メチルイミダゾール、1−イソブチル−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、2−メチルイミダゾールアジン、1−シアノエチル
−2−エチル−4(若しくは5)−メチルイミダゾー
ル、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−
シアノエチル−2−イソプロピルイミダゾール、1−シ
アノエチル−2−フェニルイミダゾール及びこれらの各
種イミダゾール系化合物の変性物があげられる。
【0019】本発明における(ニ)成分としての金属粉
は、平均粒径が100μm以下、好ましくは80μm以
下のものである。その具体例としては、たとえばアルミ
ニウム粉末、銅粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、クロム粉
末などの種々の金属粉末があげられる。金属粉末の粒径
が大きくなると、樹脂型として用いた場合に鋳肌の仕上
がりが悪くなるばかりでなく、樹脂組成物中に充填材
(すなわち金属粉)が均一に分散せず、樹脂組成物の貯
蔵安定性が悪くなり、かつ硬化樹脂物性も低下してく
る。
は、平均粒径が100μm以下、好ましくは80μm以
下のものである。その具体例としては、たとえばアルミ
ニウム粉末、銅粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、クロム粉
末などの種々の金属粉末があげられる。金属粉末の粒径
が大きくなると、樹脂型として用いた場合に鋳肌の仕上
がりが悪くなるばかりでなく、樹脂組成物中に充填材
(すなわち金属粉)が均一に分散せず、樹脂組成物の貯
蔵安定性が悪くなり、かつ硬化樹脂物性も低下してく
る。
【0020】本発明におけるエポキシ樹脂組成物におけ
る樹脂成分〔(イ)成分、(ロ)成分及び(ハ)成分の
合計量〕と(ニ)成分との配合割合は、前者の樹脂成分
100重量部に対して後者の充填材成分が200重量部
以上、好ましくは230〜300重量部になるようにす
る。(ニ)成分の割合が200重量部よりも少なくなる
と硬化物の熱膨張が大きくなるために、樹脂型を繰り返
し使用した場合に型の破損が起こりやすくなる。
る樹脂成分〔(イ)成分、(ロ)成分及び(ハ)成分の
合計量〕と(ニ)成分との配合割合は、前者の樹脂成分
100重量部に対して後者の充填材成分が200重量部
以上、好ましくは230〜300重量部になるようにす
る。(ニ)成分の割合が200重量部よりも少なくなる
と硬化物の熱膨張が大きくなるために、樹脂型を繰り返
し使用した場合に型の破損が起こりやすくなる。
【0021】本発明のエポキシ樹脂組成物には、前記
(イ)成分〜(ニ)成分の各成分のほかに、必要に応じ
て種々の添加剤を添加することができる。たとえば
(ニ)成分の金属粉の沈降防止、組成物の流動性改良、
熱伝導性調整等の目的で、(ニ)成分の金属粉以外の各
種無機充填剤を添加することができる。
(イ)成分〜(ニ)成分の各成分のほかに、必要に応じ
て種々の添加剤を添加することができる。たとえば
(ニ)成分の金属粉の沈降防止、組成物の流動性改良、
熱伝導性調整等の目的で、(ニ)成分の金属粉以外の各
種無機充填剤を添加することができる。
【0022】また、硬化促進剤、難燃剤、チクソトロピ
ー付与剤、反応性希釈剤、レベリング剤、消泡剤、カッ
プリング剤、顔料、防錆剤、その他種々の添加剤を添加
することができるが、これらの添加剤の添加は公知技術
であるので、その詳しい説明を省略する。
ー付与剤、反応性希釈剤、レベリング剤、消泡剤、カッ
プリング剤、顔料、防錆剤、その他種々の添加剤を添加
することができるが、これらの添加剤の添加は公知技術
であるので、その詳しい説明を省略する。
【0023】本発明のエポキシ樹脂組成物の調製は、必
須成分の前記(イ)成分〜(ニ)成分、及び必要に応じ
て添加する添加剤を適宜に混合し、混練することにより
行なわせるが、その混練には、たとえばニーダー、ロー
ル、ミキサーなどが適宜に使用される。なお、(ロ)成
分のアミン系硬化剤及び(ハ)成分のイミダゾール系化
合物だけは、樹脂組成物の使用直前に混合するようにす
るのが好ましい場合がある。また、本発明のエポキシ樹
脂組成物は、種々の方法を用いて硬化させることがで
き、それにより熱膨張が小さく、寸法安定性及び表面特
性が良好で、強度の大きい硬化物が得られるので、樹脂
型をはじめとし、治具その他各種の物品用成形物として
優れた性能を示す。
須成分の前記(イ)成分〜(ニ)成分、及び必要に応じ
て添加する添加剤を適宜に混合し、混練することにより
行なわせるが、その混練には、たとえばニーダー、ロー
ル、ミキサーなどが適宜に使用される。なお、(ロ)成
分のアミン系硬化剤及び(ハ)成分のイミダゾール系化
合物だけは、樹脂組成物の使用直前に混合するようにす
るのが好ましい場合がある。また、本発明のエポキシ樹
脂組成物は、種々の方法を用いて硬化させることがで
き、それにより熱膨張が小さく、寸法安定性及び表面特
性が良好で、強度の大きい硬化物が得られるので、樹脂
型をはじめとし、治具その他各種の物品用成形物として
優れた性能を示す。
【0024】
【実施例】以下に、実施例及び比較例をあげてさらに詳
述する。
述する。
【0025】実施例1 下記の試料をニーダーで混合した組成物を、まず45℃
で10時間、さらに130℃で5時間加熱して硬化させ
た。得られた硬化物の硬化収縮率、耐熱衝撃試験、引張
強度、曲げ強度の測定結果は表1に示すとおりであっ
た。
で10時間、さらに130℃で5時間加熱して硬化させ
た。得られた硬化物の硬化収縮率、耐熱衝撃試験、引張
強度、曲げ強度の測定結果は表1に示すとおりであっ
た。
【0026】 トリグリシジルアミノフェノール 105g イソホロンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380g
【0027】実施例2 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ、同様の試験をした。その結果は
表1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ、同様の試験をした。その結果は
表1に示すとおりであった。
【0028】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 18g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 15g メンセンジアミン 5g 1−ベンジル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g
【0029】実施例3 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ、同様の試験をした。その結果は
表1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ、同様の試験をした。その結果は
表1に示すとおりであった。
【0030】 トリグリシジルアミノクレゾール 100g イソホロンジアミン 20g メンセンジアミン 20g 2−エチル−4−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 370g
【0031】実施例4 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0032】 トリグリシジルアミノフェノール 80g 1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル) シクロヘキサン 20g イソホロンジアミン 18g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 30g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 2g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380g
【0033】実施例5 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0034】 テトラグリシジルキシレンジアミン 100g イソホロンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g
【0035】実施例6 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。 テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン 100g イソホロンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。 テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン 100g イソホロンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g
【0036】実施例7 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0037】 1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル) シクロヘキサン 110g イソホロンジアミン 22g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 24g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g
【0038】比較例1 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0039】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 22g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 350g
【0040】比較例2 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0041】 トリグリシジルアミノフェノール 100g メンセンジアミン 38g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 350g
【0042】比較例3 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0043】 トリグリシジルアミノフェノール 100g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 53g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 385g
【0044】比較例4 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0045】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 36g メンセンジアミン 3g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 375g
【0046】比較例5 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0047】 トリグリシジルアミノフェノール 105g イソホロンジアミン 4g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 54g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380g
【0048】比較例6 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0049】 トリグリシジルアミノフェノール 105g メンセンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380g
【0050】比較例7 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0051】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 15g テトラエチレンペンタミン 18g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g
【0052】比較例8 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
【0053】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 18g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 33g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 370g
【0054】
【表1】
【0055】表1の注: *1 ・・・{(注型する型の寸法)−(硬化物の寸法)}
/注型する型の寸法 *2 ・・・300gの円柱形(φ50mm)の硬化物を2
00℃に加熱後、0℃の水中に投入し冷却したときに、
その硬化物にクラックが入るか否かで判定 ○ : クラックが入らない × : クラックが入る *3 ・・・ASTM D−790に準拠 *4 ・・・ASTM D−790に準拠
/注型する型の寸法 *2 ・・・300gの円柱形(φ50mm)の硬化物を2
00℃に加熱後、0℃の水中に投入し冷却したときに、
その硬化物にクラックが入るか否かで判定 ○ : クラックが入らない × : クラックが入る *3 ・・・ASTM D−790に準拠 *4 ・・・ASTM D−790に準拠
【0056】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化収
縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ特に機械的強度、
たとえば引張強度及び曲げ強度の著しく大きい硬化物を
与えるので、樹脂型や各種の注型品等の製造に有利に用
いられる。
縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ特に機械的強度、
たとえば引張強度及び曲げ強度の著しく大きい硬化物を
与えるので、樹脂型や各種の注型品等の製造に有利に用
いられる。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記の(イ)成分、(ロ)成分、(ハ)
成分、及び(ニ)成分を含有してなり、(イ)成分10
0重量部に対し(ハ)成分が0.1重量部以上であり、
かつ(イ)成分、(ロ)成分、及び(ハ)成分の合計量
100重量部に対し(ニ)成分が200重量部以上であ
ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 (イ)成分:三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を
含有する25℃における粘度が100ポイズ以下の低粘
度エポキシ樹脂。 (ロ)成分:イソホロンジアミンに、メンセンジアミン
及び(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン
から選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物で
あって、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が1
0〜90重量%である液状脂環族アミン混合物。 (ハ)成分:イミダゾール系化合物。 (ニ)成分:平均粒径が100μm以下の金属粉。 - 【請求項2】 (イ)成分が、トリグリシジルアミノフ
ェノール、トリグリシジルアミノクレゾール、テトラグ
リシジルキシレンジアミン、テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン、及び1,3−ビス(N,N’−ジグ
リシジルアミノメチル)シクロヘキサンから選ばれた少
なくとも1種からなるエポキシ樹脂を主成分とする、2
5℃における粘度が100ポイズ以下の低粘度エポキシ
樹脂である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項3】 (ロ)成分の液状脂環族アミン混合物
が、イソホロンジアミン含有量30〜70重量%である
請求項1、又は請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項4】 請求項1、請求項2、又は請求項3に記
載のエポキシ樹脂組成物を硬化せしめてなるエポキシ樹
脂硬化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25274694A JPH0892353A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25274694A JPH0892353A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0892353A true JPH0892353A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=17241709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25274694A Pending JPH0892353A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0892353A (ja) |
-
1994
- 1994-09-22 JP JP25274694A patent/JPH0892353A/ja active Pending
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