JPH09235352A - 樹脂用硬化剤 - Google Patents
樹脂用硬化剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 臭気が少なく硬化物外観、機械的物性、耐
水、耐薬品性に優れる樹脂を得られる硬化剤の提供。お
よび得られる硬化物が外観および物性的にも優れ、貯蔵
安定性にも優れる一液型湿気硬化樹脂組成物の提供。 【解決手段】 2,5−および/または2,6−ビス
(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンと
カルボン酸類またはケトン類から脱水反応で得られるポ
リアミノアミドまたはケチミン、これを用いるエポキシ
樹脂用硬化剤、一液型湿気硬化組成物(エポキシ樹脂ま
たはウレタンプレポリマー)。 【効果】 本発明の新規なポリアミノアミドはエポキシ
樹脂硬化剤として硬化物は外観、機械的物性、耐水性、
耐薬品性、に優れる。また本発明の新規なケチミン含有
のエポキシ樹脂組成物は貯蔵安定性がよく、硬化物は外
観、物性に優れ、またウレタンプレポリマー組成物は、
発泡が起こらない。
水、耐薬品性に優れる樹脂を得られる硬化剤の提供。お
よび得られる硬化物が外観および物性的にも優れ、貯蔵
安定性にも優れる一液型湿気硬化樹脂組成物の提供。 【解決手段】 2,5−および/または2,6−ビス
(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンと
カルボン酸類またはケトン類から脱水反応で得られるポ
リアミノアミドまたはケチミン、これを用いるエポキシ
樹脂用硬化剤、一液型湿気硬化組成物(エポキシ樹脂ま
たはウレタンプレポリマー)。 【効果】 本発明の新規なポリアミノアミドはエポキシ
樹脂硬化剤として硬化物は外観、機械的物性、耐水性、
耐薬品性、に優れる。また本発明の新規なケチミン含有
のエポキシ樹脂組成物は貯蔵安定性がよく、硬化物は外
観、物性に優れ、またウレタンプレポリマー組成物は、
発泡が起こらない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な樹脂用硬化
剤と、その製造方法、およびその用途に関する。詳しく
は、ノルボルナンジアミン(以下、NBDAと略記す
る。)にカルボン酸類またはケトン類を脱水縮合させて
得られる新規ポリアミノアミドまたは新規ケチミン、そ
の製造方法およびそれらを含有するエポキシ樹脂組成物
またウレタン樹脂組成物に関するものである。
剤と、その製造方法、およびその用途に関する。詳しく
は、ノルボルナンジアミン(以下、NBDAと略記す
る。)にカルボン酸類またはケトン類を脱水縮合させて
得られる新規ポリアミノアミドまたは新規ケチミン、そ
の製造方法およびそれらを含有するエポキシ樹脂組成物
またウレタン樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、エポキシ樹脂用硬化剤としては、
硬化速度が大きく、常温でも硬化でき、また液状で取り
扱い易い等の理由のため、エチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン等の脂肪族ポリアミン類が広く用いられ
てきた。しかし、一般に脂肪族ポリアミン類には、常温
での蒸気圧が高く、不快な臭気と強い皮膚刺激性を有す
るという欠点がある。また、大気中の炭酸ガスを吸収し
易く、硬化物の白化いわゆるアミンブラッシングを起こ
すため、硬化樹脂の外観が損なわれることが多い他、得
られた硬化物の可撓性、耐屈曲性、耐衝撃性、接着性等
の物性、あるいは、耐水性や耐酸性などの耐薬品性も未
だ十分と言えるものではない。 さらに、反応性が高
く、すぐ硬化することが長所である反面、使用直前に主
剤と硬化剤を各々計量しなければならず、作業性に大き
な問題があった。当然のことながら作業性の向上または
貯蔵のため、予め主剤と硬化剤を混合したものを用いる
一液型樹脂の用途には到底使用することができなかっ
た。
硬化速度が大きく、常温でも硬化でき、また液状で取り
扱い易い等の理由のため、エチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン等の脂肪族ポリアミン類が広く用いられ
てきた。しかし、一般に脂肪族ポリアミン類には、常温
での蒸気圧が高く、不快な臭気と強い皮膚刺激性を有す
るという欠点がある。また、大気中の炭酸ガスを吸収し
易く、硬化物の白化いわゆるアミンブラッシングを起こ
すため、硬化樹脂の外観が損なわれることが多い他、得
られた硬化物の可撓性、耐屈曲性、耐衝撃性、接着性等
の物性、あるいは、耐水性や耐酸性などの耐薬品性も未
だ十分と言えるものではない。 さらに、反応性が高
く、すぐ硬化することが長所である反面、使用直前に主
剤と硬化剤を各々計量しなければならず、作業性に大き
な問題があった。当然のことながら作業性の向上または
貯蔵のため、予め主剤と硬化剤を混合したものを用いる
一液型樹脂の用途には到底使用することができなかっ
た。
【0003】一方、イソホロンジアミン、メタキシレン
ジアミン等の脂環式ポリアミンは、一般に脂肪族ポリア
ミンと比べ、蒸気圧が低く、皮膚への刺激も弱いという
点では有利であるとされているが、上記の脂肪族ポリア
ミンの欠点を完全に補うことはできない。例えば、脂環
式ポリアミンの1つであるNBDAについて、ドイツ特
許3,202,491号では、未変性のNBDAをビス
フェノールのジグリシジルエーテル型樹脂と硬化させる
と、低温(50℃以下)での硬化が速く、得られる硬化
物の耐酸性がよいことが示されている。しかし、実際N
BDAを未変性のまま硬化剤に用いると、上記脂肪族ポ
リアミンとほぼ同様な欠点を生じ、また、そのままでは
一液型用途には適さない。
ジアミン等の脂環式ポリアミンは、一般に脂肪族ポリア
ミンと比べ、蒸気圧が低く、皮膚への刺激も弱いという
点では有利であるとされているが、上記の脂肪族ポリア
ミンの欠点を完全に補うことはできない。例えば、脂環
式ポリアミンの1つであるNBDAについて、ドイツ特
許3,202,491号では、未変性のNBDAをビス
フェノールのジグリシジルエーテル型樹脂と硬化させる
と、低温(50℃以下)での硬化が速く、得られる硬化
物の耐酸性がよいことが示されている。しかし、実際N
BDAを未変性のまま硬化剤に用いると、上記脂肪族ポ
リアミンとほぼ同様な欠点を生じ、また、そのままでは
一液型用途には適さない。
【0004】メタフェニレンジアミン、4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン等の芳香族ポリアミンについて
は、塩基性が小さく皮膚への刺激も弱いものの、硬化速
度が小さく、また常温で固体のものが多いため作業性が
悪く取り扱いが難しい等の欠点がある。通常はそのまま
では常温硬化しない為、主として加熱硬化用途において
使用される。
ミノジフェニルメタン等の芳香族ポリアミンについて
は、塩基性が小さく皮膚への刺激も弱いものの、硬化速
度が小さく、また常温で固体のものが多いため作業性が
悪く取り扱いが難しい等の欠点がある。通常はそのまま
では常温硬化しない為、主として加熱硬化用途において
使用される。
【0005】そこで、通常は、これらの欠点の解決のた
め、脂肪族または脂環式ポリアミンの各種変性による改
善が試みられている。例えば、特開昭54−4992号
公報では、NBDA1モルに対し、モノエポキシ化合物
またはアクリル化合物を0.5〜2.0モル反応させて
得られる化合物をエポキシ硬化剤として用いれば、適度
の反応性を有し、しかも、得られるエポキシ樹脂の物性
面の改良が可能であるとしている。すなわち、これらの
変性物には、常温での硬化を遅くし作業性を改善すると
いうメリットがあり、またそれを用いて加熱硬化した塗
膜は、良好な耐衝撃性、耐屈曲性、耐薬品性を有すると
評価している。
め、脂肪族または脂環式ポリアミンの各種変性による改
善が試みられている。例えば、特開昭54−4992号
公報では、NBDA1モルに対し、モノエポキシ化合物
またはアクリル化合物を0.5〜2.0モル反応させて
得られる化合物をエポキシ硬化剤として用いれば、適度
の反応性を有し、しかも、得られるエポキシ樹脂の物性
面の改良が可能であるとしている。すなわち、これらの
変性物には、常温での硬化を遅くし作業性を改善すると
いうメリットがあり、またそれを用いて加熱硬化した塗
膜は、良好な耐衝撃性、耐屈曲性、耐薬品性を有すると
評価している。
【0006】しかし、常温での硬化において、硬化が遅
くなるが、得られる硬化物は光沢、耐水性、耐薬品性等
が不十分であり、可撓性、接着性に劣る。また、硬化が
遅くなるものの、いずれは硬化してしまうため、主剤と
硬化剤を予め混合しておく一液型硬化剤として用いるこ
とはできない。
くなるが、得られる硬化物は光沢、耐水性、耐薬品性等
が不十分であり、可撓性、接着性に劣る。また、硬化が
遅くなるものの、いずれは硬化してしまうため、主剤と
硬化剤を予め混合しておく一液型硬化剤として用いるこ
とはできない。
【0007】既存の一液型潜在性のエポキシ樹脂用硬化
剤としては、ジシアンジアミド、BF3 −アミン錯体、
アジピン酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、尿素誘導
体を予めエポキシ樹脂と混合して用いる例が一般に知ら
れているが、硬化に高温かつ長時間の加熱が必要である
等の欠点があった。
剤としては、ジシアンジアミド、BF3 −アミン錯体、
アジピン酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、尿素誘導
体を予めエポキシ樹脂と混合して用いる例が一般に知ら
れているが、硬化に高温かつ長時間の加熱が必要である
等の欠点があった。
【0008】予めエポキシ樹脂と混合して用いる一液型
の硬化剤としては、アミンとケトン類の反応生成物であ
るケチミンが、空気中の湿気(水分)により再びアミン
を遊離することを利用した硬化剤が知られている。その
エポキシ樹脂用硬化剤の利用例としては、特公昭38−
20975、特開昭61−12723、の各号公報等に
記載があるが、前者では硬化剤として速乾性、密着性、
厚膜塗装性等が劣ったり、後者では目的の性能のケチミ
ンを得るため、多段の工程が必要であった。
の硬化剤としては、アミンとケトン類の反応生成物であ
るケチミンが、空気中の湿気(水分)により再びアミン
を遊離することを利用した硬化剤が知られている。その
エポキシ樹脂用硬化剤の利用例としては、特公昭38−
20975、特開昭61−12723、の各号公報等に
記載があるが、前者では硬化剤として速乾性、密着性、
厚膜塗装性等が劣ったり、後者では目的の性能のケチミ
ンを得るため、多段の工程が必要であった。
【0009】同じ一液型の用途でも、ウレタン樹脂で
は、一液型湿気硬化性ウレタン樹脂を用いた接着剤、シ
ーリング剤、コーティング剤、塗料は、その利便性から
建築用途等に使用されている。従来からある一液型湿気
硬化性ウレタン樹脂は、ポリイソシアネートと湿気(水
分)との反応、すなわち、イソシアネートと水との反応
物の脱炭酸により、ポリイソシアネート基の一部がアミ
ンとなり、生成したアミンが残りのポリイソシアネート
と反応し、硬化する反応を利用している。しかし、この
水分と活性イソシアネートが反応する際、その反応機構
から、二酸化炭素が発生するため、用途やその塗布方法
によっては、発生した二酸化炭素が逃げ場を失い、内部
で発泡の原因となる場合があった。この発泡は強度低
下、外観不良を起こし、大きな問題となる。
は、一液型湿気硬化性ウレタン樹脂を用いた接着剤、シ
ーリング剤、コーティング剤、塗料は、その利便性から
建築用途等に使用されている。従来からある一液型湿気
硬化性ウレタン樹脂は、ポリイソシアネートと湿気(水
分)との反応、すなわち、イソシアネートと水との反応
物の脱炭酸により、ポリイソシアネート基の一部がアミ
ンとなり、生成したアミンが残りのポリイソシアネート
と反応し、硬化する反応を利用している。しかし、この
水分と活性イソシアネートが反応する際、その反応機構
から、二酸化炭素が発生するため、用途やその塗布方法
によっては、発生した二酸化炭素が逃げ場を失い、内部
で発泡の原因となる場合があった。この発泡は強度低
下、外観不良を起こし、大きな問題となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、臭気
が少なく、これを用いて硬化させると、外観、機械的物
性および耐水、耐薬品性に優れる樹脂を製造することが
可能な樹脂用硬化剤を提供することである。
が少なく、これを用いて硬化させると、外観、機械的物
性および耐水、耐薬品性に優れる樹脂を製造することが
可能な樹脂用硬化剤を提供することである。
【0011】本発明の他の目的は、常温で速やかに湿気
硬化し、さらに得られる硬化物においては外観および物
性的にも優れたものが得られ、また貯蔵安定性にも優れ
る一液型組成物を提供することを目的とすることであ
る。
硬化し、さらに得られる硬化物においては外観および物
性的にも優れたものが得られ、また貯蔵安定性にも優れ
る一液型組成物を提供することを目的とすることであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、NBDAに
カルボン酸類またはケトン類を脱水縮合させた、全く新
規なポリアミノアミドおよびケチミンを見いだした。こ
の新規なポリアミノアミドは、臭気が少なく、これ使用
しエポキシ樹脂を硬化させたものは外観、機械的物性お
よび耐水、耐薬品性に優れている。また、新規なケチミ
ンは、エポキシ樹脂またはウレタン樹脂の一液型硬化剤
として用いた場合、得られる一液型樹脂組成物は常温で
速やかに湿気硬化し、外観および物性的にも優れた硬化
物が得られる。さらに一液型樹脂組成物の貯蔵安定性に
も優れている。
的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、NBDAに
カルボン酸類またはケトン類を脱水縮合させた、全く新
規なポリアミノアミドおよびケチミンを見いだした。こ
の新規なポリアミノアミドは、臭気が少なく、これ使用
しエポキシ樹脂を硬化させたものは外観、機械的物性お
よび耐水、耐薬品性に優れている。また、新規なケチミ
ンは、エポキシ樹脂またはウレタン樹脂の一液型硬化剤
として用いた場合、得られる一液型樹脂組成物は常温で
速やかに湿気硬化し、外観および物性的にも優れた硬化
物が得られる。さらに一液型樹脂組成物の貯蔵安定性に
も優れている。
【0013】すなわち、本発明は、(1) 2,5−お
よび/または2,6−ビス(アミノメチル)−ビシクロ
[2.2.1]ヘプタン(ノルボルナンジアミン;以
下、NBDAと略記する。)とカルボン酸類またはケト
ン類との脱水反応により得られる化合物であり、また、
(2) 脱水反応で得られる化合物が、NBDAとカル
ボン酸類との反応により得られるポリアミノアミドであ
る上記(1)記載の化合物であり、また、(3) NB
DAと分子中にカルボキシル基を2〜5個有するポリカ
ルボン酸類との反応により得られる上記(2)記載のポ
リアミノアミドであり、また、(4) NBDAと分子
中にカルボキシル基を3個有し、かつC1 〜C60の飽和
もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基、またはC3 〜C60
の脂環式炭化水素基を有するトリカルボン酸類との反応
により得られる上記(3)記載のポリアミノアミドであ
り、また、(5) NBDAと分子中にカルボキシル基
を2個有するジカルボン酸類との反応により得られる式
(1)[化4]
よび/または2,6−ビス(アミノメチル)−ビシクロ
[2.2.1]ヘプタン(ノルボルナンジアミン;以
下、NBDAと略記する。)とカルボン酸類またはケト
ン類との脱水反応により得られる化合物であり、また、
(2) 脱水反応で得られる化合物が、NBDAとカル
ボン酸類との反応により得られるポリアミノアミドであ
る上記(1)記載の化合物であり、また、(3) NB
DAと分子中にカルボキシル基を2〜5個有するポリカ
ルボン酸類との反応により得られる上記(2)記載のポ
リアミノアミドであり、また、(4) NBDAと分子
中にカルボキシル基を3個有し、かつC1 〜C60の飽和
もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基、またはC3 〜C60
の脂環式炭化水素基を有するトリカルボン酸類との反応
により得られる上記(3)記載のポリアミノアミドであ
り、また、(5) NBDAと分子中にカルボキシル基
を2個有するジカルボン酸類との反応により得られる式
(1)[化4]
【化4】 (式中、RはC1 〜C60の飽和もしくは不飽和の脂肪族
炭化水素基、またはC3〜C60の脂環式炭化水素基を表
す。nは0〜2の整数を示す。また、ノルボルナン環に
結合する2つのメチレン基の位置は、2,5位または
2,6位のいずれかである。)で表される上記(3)記
載のポリアミノアミドであり、また、
炭化水素基、またはC3〜C60の脂環式炭化水素基を表
す。nは0〜2の整数を示す。また、ノルボルナン環に
結合する2つのメチレン基の位置は、2,5位または
2,6位のいずれかである。)で表される上記(3)記
載のポリアミノアミドであり、また、
【0014】(6) NBDAと分子中にカルボキシル
基を1個有するモノカルボン酸類の反応により得られる
式(2)[化5]
基を1個有するモノカルボン酸類の反応により得られる
式(2)[化5]
【化5】 (式中、RはC1 〜C60の飽和もしくは不飽和の脂肪族
炭化水素基、またはC3〜C60の脂環式炭化水素基を表
す。また、ノルボルナン環に結合する2つのメチレン基
の位置は、2,5位または2,6位のいずれかであ
る。)で表される上記(2)記載のポリアミノアミドで
あり、また、(7) NBDAのアミノ基1当量に対し
て、カルボン酸類のカルボキシル基0.05〜0.80
当量を反応させて得られることを特徴とする上記(2)
記載のポリアミノアミドであり、また、(8) 脱水反
応により得られる化合物が、NBDAとケトン類との反
応により得られるケチミンである上記(1)記載の化合
物であり、また、
炭化水素基、またはC3〜C60の脂環式炭化水素基を表
す。また、ノルボルナン環に結合する2つのメチレン基
の位置は、2,5位または2,6位のいずれかであ
る。)で表される上記(2)記載のポリアミノアミドで
あり、また、(7) NBDAのアミノ基1当量に対し
て、カルボン酸類のカルボキシル基0.05〜0.80
当量を反応させて得られることを特徴とする上記(2)
記載のポリアミノアミドであり、また、(8) 脱水反
応により得られる化合物が、NBDAとケトン類との反
応により得られるケチミンである上記(1)記載の化合
物であり、また、
【0015】(9) NBDAとケトン類の反応により
得られる式(3)[化6]
得られる式(3)[化6]
【化6】 (式中、R1 およびR2 は、C1 〜C20の飽和もしくは
不飽和の脂肪族炭化水素基、またはC3 〜C20の脂環式
炭化水素基、またはC6 〜C20の芳香族炭化水素基を表
す。また、ノルボルナン環に結合する2つのメチレン基
の位置は、2,5位または2,6位のいずれかであ
る。)で表される上記(8)記載のケチミンであり、ま
た、(10) NBDA1モルに対してケトン類を2.
0〜6.0モルを反応させて得られることを特徴とする
上記(8)記載のケチミンであり、また、(11) 上
記(2)〜(7)記載のいずれかのポリアミノアミドを
含有することを特徴とするエポキシ樹脂用硬化剤であ
り、また、(12) 硬化させる対象のエポキシ樹脂の
エポキシ基の1当量に対して、硬化剤中のアミノ基の活
性水素が0.5〜1.5当量となるように配合すること
特徴とする上記(11)記載の硬化剤を含有するエポキ
シ樹脂組成物であり、また、(13) 上記(8)〜
(10)記載のいずれかのケチミンを含有することを特
徴とするエポキシ樹脂またはウレタンプレポリマー用硬
化剤であり、また、(14) 上記(13)記載の硬化
剤を含有する一液型湿気硬化エポキシ樹脂組成物であ
り、また、(15) 硬化させる対象のエポキシ樹脂の
エポキシ基1当量に対して、ケチミン中のイミノ基を
0.25〜0.75当量含有することを特徴とする上記
(14)記載の一液型湿気硬化エポキシ樹脂組成物であ
り、また、(16) 上記(13)記載の硬化剤を含有
することを特徴とする一液型湿気硬化ウレタンプレポリ
マー組成物であり、また、(17) ウレタンプレポリ
マー中のイソシアネート基1当量に対して、ケチミン中
のイミノ基を0.5〜1.5当量含有することを特徴と
する上記(16)記載の一液型湿気硬化ウレタンプレポ
リマー組成物である。
不飽和の脂肪族炭化水素基、またはC3 〜C20の脂環式
炭化水素基、またはC6 〜C20の芳香族炭化水素基を表
す。また、ノルボルナン環に結合する2つのメチレン基
の位置は、2,5位または2,6位のいずれかであ
る。)で表される上記(8)記載のケチミンであり、ま
た、(10) NBDA1モルに対してケトン類を2.
0〜6.0モルを反応させて得られることを特徴とする
上記(8)記載のケチミンであり、また、(11) 上
記(2)〜(7)記載のいずれかのポリアミノアミドを
含有することを特徴とするエポキシ樹脂用硬化剤であ
り、また、(12) 硬化させる対象のエポキシ樹脂の
エポキシ基の1当量に対して、硬化剤中のアミノ基の活
性水素が0.5〜1.5当量となるように配合すること
特徴とする上記(11)記載の硬化剤を含有するエポキ
シ樹脂組成物であり、また、(13) 上記(8)〜
(10)記載のいずれかのケチミンを含有することを特
徴とするエポキシ樹脂またはウレタンプレポリマー用硬
化剤であり、また、(14) 上記(13)記載の硬化
剤を含有する一液型湿気硬化エポキシ樹脂組成物であ
り、また、(15) 硬化させる対象のエポキシ樹脂の
エポキシ基1当量に対して、ケチミン中のイミノ基を
0.25〜0.75当量含有することを特徴とする上記
(14)記載の一液型湿気硬化エポキシ樹脂組成物であ
り、また、(16) 上記(13)記載の硬化剤を含有
することを特徴とする一液型湿気硬化ウレタンプレポリ
マー組成物であり、また、(17) ウレタンプレポリ
マー中のイソシアネート基1当量に対して、ケチミン中
のイミノ基を0.5〜1.5当量含有することを特徴と
する上記(16)記載の一液型湿気硬化ウレタンプレポ
リマー組成物である。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明のエポキシ樹脂用硬化剤の
主原料であるNBDAは、従来公知の方法、例えば、ジ
シクロペンタジエンとアクリロニトリルを反応させて得
られるシアノノルボルネンを、シアン化水素と反応させ
てジシアノノルボルナンとした後、これを水素化する方
法により得ることができる(特開平3−81255、同
3−95151、同3−109361、同3−1814
46、同3−232850、同4−224553、同6
−184082号公報等に記載)。本発明で用いるNB
DAは、アミノメチル基が、2,5位または2,6位に
ある何れの化合物でも用いることができ、さらには両者
がどのような割合で混合されていてもよい。
主原料であるNBDAは、従来公知の方法、例えば、ジ
シクロペンタジエンとアクリロニトリルを反応させて得
られるシアノノルボルネンを、シアン化水素と反応させ
てジシアノノルボルナンとした後、これを水素化する方
法により得ることができる(特開平3−81255、同
3−95151、同3−109361、同3−1814
46、同3−232850、同4−224553、同6
−184082号公報等に記載)。本発明で用いるNB
DAは、アミノメチル基が、2,5位または2,6位に
ある何れの化合物でも用いることができ、さらには両者
がどのような割合で混合されていてもよい。
【0017】本発明において用いられるカルボン酸類と
しては、C1 〜C60の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化
水素基、またはC3 〜C60の脂環式炭化水素基、または
C6〜C60の芳香族炭化水素基をもつモノカルボン酸、
またはジカルボン酸、重合脂肪酸などのポリカルボン酸
およびこれらの混合物が挙げられる。たとえば、モノカ
ルボン酸として酢酸、酪酸、ステアリン酸等の飽和脂肪
酸脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不
飽和脂肪酸等が挙げられる。これらのモノカルボン酸類
は2つ以上混合して用いてもよく、天然油脂より得ら
れ、これらを2つ以上含有する不飽和脂肪酸を主体とす
る脂肪酸、すなわちトール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、あ
まに油脂肪酸などが好ましい。ポリカルボン酸として
は、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ドデカ2酸等の脂肪族ジカルボン酸、テトラヒドロ
フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等の脂環式ジカルボン
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族
ジカルボン酸、または重合脂肪酸、トリメリット酸、さ
らに脱水ひまし油脂肪酸とアクリル酸との付加物などが
挙げられる。これらのポリカルボン酸類は2つ以上混合
して用いてもよく、また、モノカルボン酸類と混合して
用いてもよい。より好ましいポリカルボン酸は重合脂肪
酸である。この重合脂肪酸はオレイン酸、リノール酸の
ような不飽和脂肪酸を重合して得られ、ダイマー酸(ジ
カルボン酸)、トリマー酸(トリカルボン酸)等の公知
の多塩基酸および未反応のモノカルボン酸を含む混合物
である。特に好ましい重合脂肪酸の例として、C18モノ
カルボン酸1〜15重量%、C36ダイマー酸75〜96
重量%およびC54トリマー酸3〜21重量%を含有する
混合物が挙げられる。
しては、C1 〜C60の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化
水素基、またはC3 〜C60の脂環式炭化水素基、または
C6〜C60の芳香族炭化水素基をもつモノカルボン酸、
またはジカルボン酸、重合脂肪酸などのポリカルボン酸
およびこれらの混合物が挙げられる。たとえば、モノカ
ルボン酸として酢酸、酪酸、ステアリン酸等の飽和脂肪
酸脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不
飽和脂肪酸等が挙げられる。これらのモノカルボン酸類
は2つ以上混合して用いてもよく、天然油脂より得ら
れ、これらを2つ以上含有する不飽和脂肪酸を主体とす
る脂肪酸、すなわちトール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、あ
まに油脂肪酸などが好ましい。ポリカルボン酸として
は、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ドデカ2酸等の脂肪族ジカルボン酸、テトラヒドロ
フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等の脂環式ジカルボン
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族
ジカルボン酸、または重合脂肪酸、トリメリット酸、さ
らに脱水ひまし油脂肪酸とアクリル酸との付加物などが
挙げられる。これらのポリカルボン酸類は2つ以上混合
して用いてもよく、また、モノカルボン酸類と混合して
用いてもよい。より好ましいポリカルボン酸は重合脂肪
酸である。この重合脂肪酸はオレイン酸、リノール酸の
ような不飽和脂肪酸を重合して得られ、ダイマー酸(ジ
カルボン酸)、トリマー酸(トリカルボン酸)等の公知
の多塩基酸および未反応のモノカルボン酸を含む混合物
である。特に好ましい重合脂肪酸の例として、C18モノ
カルボン酸1〜15重量%、C36ダイマー酸75〜96
重量%およびC54トリマー酸3〜21重量%を含有する
混合物が挙げられる。
【0018】本発明のポリアミノアミドを得るには、通
常はNBDAとカルボン酸類を同時に仕込み反応させる
が、反応温度は通常120〜250℃の範囲で可能であ
り、好ましくは150〜250℃の範囲である。120
℃未満では反応の進行が遅く実用的ではない。また25
0℃を越える場合、反応は速やかに進行するが、沸点を
越えるために反応物全体にわたり均一に反応させること
が困難となり、不適当である。反応時間は、反応が完結
するまで続ければよく、反応条件により左右されて一定
しないが、通常は1〜10時間の範囲である。
常はNBDAとカルボン酸類を同時に仕込み反応させる
が、反応温度は通常120〜250℃の範囲で可能であ
り、好ましくは150〜250℃の範囲である。120
℃未満では反応の進行が遅く実用的ではない。また25
0℃を越える場合、反応は速やかに進行するが、沸点を
越えるために反応物全体にわたり均一に反応させること
が困難となり、不適当である。反応時間は、反応が完結
するまで続ければよく、反応条件により左右されて一定
しないが、通常は1〜10時間の範囲である。
【0019】本発明のポリアミノアミドは、減圧蒸留等
の手段によって、過剰のNBDA、および反応溶媒を使
用したときはそれを留去し、単離することにより得られ
る。NBDAとカルボン酸類との反応は、両者の反応比
は得られる生成物が活性アミノ水素を有するような割合
であればよく、通常はNBDAのアミノ基1当量あた
り、カルボン酸類のカルボキシル基を0.05〜0.8
0当量の範囲で反応させる。好ましくは0.1〜0.5
当量の範囲である。これを0.05当量未満で反応させ
た場合には、得られる生成物がアミン臭の強いものとな
り易く、それを硬化剤として用いた場合、機械的物性、
耐水性、耐薬品性等のよい硬化物が得られない。また、
0.80当量を越えて反応させた場合には、反応中にゲ
ル化し易く取り扱いが難しい上、それを硬化剤として使
用したものは良好な硬化物が得にくく、硬化物性の悪化
したものとなり易い。
の手段によって、過剰のNBDA、および反応溶媒を使
用したときはそれを留去し、単離することにより得られ
る。NBDAとカルボン酸類との反応は、両者の反応比
は得られる生成物が活性アミノ水素を有するような割合
であればよく、通常はNBDAのアミノ基1当量あた
り、カルボン酸類のカルボキシル基を0.05〜0.8
0当量の範囲で反応させる。好ましくは0.1〜0.5
当量の範囲である。これを0.05当量未満で反応させ
た場合には、得られる生成物がアミン臭の強いものとな
り易く、それを硬化剤として用いた場合、機械的物性、
耐水性、耐薬品性等のよい硬化物が得られない。また、
0.80当量を越えて反応させた場合には、反応中にゲ
ル化し易く取り扱いが難しい上、それを硬化剤として使
用したものは良好な硬化物が得にくく、硬化物性の悪化
したものとなり易い。
【0020】本発明のポリアミノアミドをエポキシ樹脂
用硬化剤として使用する場合は、そのものを用いること
もできるが、通常は、NBDAと混合した状態で用い
る。この場合、単離したポリアミノアミドにNBDAを
添加してもよいが、通常は合成時に過剰なNBDAが存
在するから、これをポリアミノアミドと分離する工程を
省略して、そのまま用いるのが効率的で望ましい。
用硬化剤として使用する場合は、そのものを用いること
もできるが、通常は、NBDAと混合した状態で用い
る。この場合、単離したポリアミノアミドにNBDAを
添加してもよいが、通常は合成時に過剰なNBDAが存
在するから、これをポリアミノアミドと分離する工程を
省略して、そのまま用いるのが効率的で望ましい。
【0021】また、他の公知の硬化剤、例えば、アミン
アダクト系硬化剤、マイケル付加物系硬化剤、脂肪族ポ
リアミン、芳香族環を有するポリアミン、脂環式ポリア
ミンなどと併用することも可能である。この場合、本発
明に係る硬化剤の使用量は、通常、全硬化剤中に20重
量%以上であれば本発明の目的を達成することが可能で
ある。
アダクト系硬化剤、マイケル付加物系硬化剤、脂肪族ポ
リアミン、芳香族環を有するポリアミン、脂環式ポリア
ミンなどと併用することも可能である。この場合、本発
明に係る硬化剤の使用量は、通常、全硬化剤中に20重
量%以上であれば本発明の目的を達成することが可能で
ある。
【0022】本発明のポリアミノアミドは、そのままで
エポキシ樹脂用硬化剤として使用してもよいし、または
フェノール類や3級アミン類などの硬化促進剤あるいは
顔料、充填剤、増量剤、補強剤、不活性溶媒などの助剤
を加えて使用することもできる。適当な溶媒の例として
は、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、メタノー
ル、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール
類、またはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類
であり、これらは単独または複数を混合して用いること
ができる。
エポキシ樹脂用硬化剤として使用してもよいし、または
フェノール類や3級アミン類などの硬化促進剤あるいは
顔料、充填剤、増量剤、補強剤、不活性溶媒などの助剤
を加えて使用することもできる。適当な溶媒の例として
は、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、メタノー
ル、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール
類、またはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類
であり、これらは単独または複数を混合して用いること
ができる。
【0023】本発明のポリアミノアミドを含有するエポ
キシ樹脂用硬化剤に、溶媒を使用する場合、溶媒の割合
は、硬化剤全体の50%以下、好ましくは30%以下の
割合である。溶媒の割合が50%を越える場合は、溶媒
の割合が多いため、常温あるいは低温におけるエポキシ
樹脂硬化速度および硬化物物性が著しく低下するように
なり、硬化剤としては不十分なものとなりやすい。
キシ樹脂用硬化剤に、溶媒を使用する場合、溶媒の割合
は、硬化剤全体の50%以下、好ましくは30%以下の
割合である。溶媒の割合が50%を越える場合は、溶媒
の割合が多いため、常温あるいは低温におけるエポキシ
樹脂硬化速度および硬化物物性が著しく低下するように
なり、硬化剤としては不十分なものとなりやすい。
【0024】エポキシ樹脂に対し、本発明に係るポリア
ミノアミドを硬化剤に使用する場合、その硬化剤の配合
量は、通常エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対し、
硬化剤中のアミノ基の活性水素が0.5〜1.5当量の
範囲であり、好ましくは0.8〜1.2当量の範囲であ
る。アミノ基の活性水素が0.5当量未満では、硬化が
不十分でかつ耐水性などの低下を招きやすいものとな
り、また、1.5当量を越えて使用した場合は、完全に
硬化せず、しかもアミノ基の活性水素が多量に残存する
ため耐水性などの極端な低下を招くようになり不適当で
ある。 本発明のポリアミノアミドをエポキシ樹脂用硬
化剤として使用するに際し、硬化は常温のまま行なわせ
てもよいし、加温しながら行なってもよい。
ミノアミドを硬化剤に使用する場合、その硬化剤の配合
量は、通常エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対し、
硬化剤中のアミノ基の活性水素が0.5〜1.5当量の
範囲であり、好ましくは0.8〜1.2当量の範囲であ
る。アミノ基の活性水素が0.5当量未満では、硬化が
不十分でかつ耐水性などの低下を招きやすいものとな
り、また、1.5当量を越えて使用した場合は、完全に
硬化せず、しかもアミノ基の活性水素が多量に残存する
ため耐水性などの極端な低下を招くようになり不適当で
ある。 本発明のポリアミノアミドをエポキシ樹脂用硬
化剤として使用するに際し、硬化は常温のまま行なわせ
てもよいし、加温しながら行なってもよい。
【0025】本発明のポリアミノアミドをエポキシ樹脂
用硬化剤として使用することのできるエポキシ樹脂の種
類としては、活性水素と反応可能なグリシジル基をもつ
エポキシ樹脂であればいずれでもよく、例えば、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、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ウレタン
結合を有するウレタン変性エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グ
リシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられるがこれら
に限定されるものではない。またこれらの樹脂は二種以
上が混合されたものであってもよい。
用硬化剤として使用することのできるエポキシ樹脂の種
類としては、活性水素と反応可能なグリシジル基をもつ
エポキシ樹脂であればいずれでもよく、例えば、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、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ウレタン
結合を有するウレタン変性エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グ
リシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられるがこれら
に限定されるものではない。またこれらの樹脂は二種以
上が混合されたものであってもよい。
【0026】本発明のポリアミノアミドをエポキシ樹脂
用硬化剤として用いた場合は、得られる樹脂は、硬化速
度にすぐれ、外観もよく、可撓性、耐衝撃性、耐水性、
耐薬品性および接着性が非常に良好である。また、これ
は、エポキシ樹脂とともに使用して、例えば、塗料、土
木建築用、接着剤、注型樹脂、積層物の用途に使用する
ことが可能である。
用硬化剤として用いた場合は、得られる樹脂は、硬化速
度にすぐれ、外観もよく、可撓性、耐衝撃性、耐水性、
耐薬品性および接着性が非常に良好である。また、これ
は、エポキシ樹脂とともに使用して、例えば、塗料、土
木建築用、接着剤、注型樹脂、積層物の用途に使用する
ことが可能である。
【0027】次に、本発明において硬化剤として使用で
きるケチミンの原料であるケトン類は、分子内にケトン
基を有する化合物であればよく、好ましくは、C1 〜C
20の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基、またはC
3 〜C20の脂環式炭化水素基、またはC6 〜C20の芳香
族炭化水素基を有するものが好ましい。例えば、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルケト
ン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジブチルケト
ン、ジイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、
エチルブチルケトン、メチルオクチルケトン、ジオクチ
ルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキシルケ
トン、メトキシメチルブチルケトン、メチルシクロヘキ
シニルケトン、アリールメチルケトン、アセトフェノン
等のケトン類が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。
きるケチミンの原料であるケトン類は、分子内にケトン
基を有する化合物であればよく、好ましくは、C1 〜C
20の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基、またはC
3 〜C20の脂環式炭化水素基、またはC6 〜C20の芳香
族炭化水素基を有するものが好ましい。例えば、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルケト
ン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジブチルケト
ン、ジイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、
エチルブチルケトン、メチルオクチルケトン、ジオクチ
ルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキシルケ
トン、メトキシメチルブチルケトン、メチルシクロヘキ
シニルケトン、アリールメチルケトン、アセトフェノン
等のケトン類が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。
【0028】NBDAとケトン類との反応は、理論的に
はNBDAの1モルに対し、ケトン類2モルの脱水反応
であり、反応時にはケトン類が2モル以上あればよく、
通常はNBDAの1モルに対して、ケトン類を2〜6モ
ルの範囲で使用して反応させるのが好ましい。この場合
の反応温度は通常、20〜200℃の範囲で反応させ
る。反応時間は温度にも左右されて一定しないが、通常
1〜12時間の範囲である。
はNBDAの1モルに対し、ケトン類2モルの脱水反応
であり、反応時にはケトン類が2モル以上あればよく、
通常はNBDAの1モルに対して、ケトン類を2〜6モ
ルの範囲で使用して反応させるのが好ましい。この場合
の反応温度は通常、20〜200℃の範囲で反応させ
る。反応時間は温度にも左右されて一定しないが、通常
1〜12時間の範囲である。
【0029】上記反応により得られる本発明のケチミン
をエポキシ樹脂用硬化剤として使用するに際し、エポキ
シ樹脂に対する配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1
当量に対し、本発明のケチミン中のイミノ基が0.25
〜0.75当量となる配合であり、より好ましくは0.
4〜0.6当量となる配合で使用する。このイミノ基が
0.25当量未満では硬化速度が遅いばかりではなく硬
化も不十分なものとなり、0.75当量を越えて使用し
た場合は、硬化物の物性(耐水性、機械強度等)に悪影
響が生じたりするため、好ましくない。
をエポキシ樹脂用硬化剤として使用するに際し、エポキ
シ樹脂に対する配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1
当量に対し、本発明のケチミン中のイミノ基が0.25
〜0.75当量となる配合であり、より好ましくは0.
4〜0.6当量となる配合で使用する。このイミノ基が
0.25当量未満では硬化速度が遅いばかりではなく硬
化も不十分なものとなり、0.75当量を越えて使用し
た場合は、硬化物の物性(耐水性、機械強度等)に悪影
響が生じたりするため、好ましくない。
【0030】本発明のケチミンをエポキシ樹脂用硬化剤
として使用することのできるエポキシ樹脂の種類として
は、活性水素と反応可能なグリシジル基をもつエポキシ
樹脂であればいずれでもよく、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、ビスフェ
ノールAD型エポキシ樹脂、ウレタン結合を有するウレ
タン変性エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グ
リシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型
エポキシ樹脂等が例示されるがこれらに限定されるもの
ではない。また、これらの樹脂は二種以上が混合された
ものであっても使用することが可能である。
として使用することのできるエポキシ樹脂の種類として
は、活性水素と反応可能なグリシジル基をもつエポキシ
樹脂であればいずれでもよく、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、ビスフェ
ノールAD型エポキシ樹脂、ウレタン結合を有するウレ
タン変性エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グ
リシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型
エポキシ樹脂等が例示されるがこれらに限定されるもの
ではない。また、これらの樹脂は二種以上が混合された
ものであっても使用することが可能である。
【0031】本発明のケチミンは、エポキシ樹脂の硬化
剤として、あらゆるエポキシ樹脂用途に用いることがで
き、特に常温硬化および一液型湿気硬化が求められる分
野、例えば塗料、接着剤、シーリング材等で非常に有用
である。例えば、本発明のケチミンをエポキシ樹脂硬化
剤として、塗料の用途に用いる場合は、タルク等の充填
剤、および、ベンガラ等の顔料、分散剤、または可塑剤
等を混錬して使用してもよい。また、本発明のケチミン
をエポキシ樹脂硬化剤として、接着剤の用途に用いる場
合は、炭酸カルシウム等の充填剤、および可塑剤等の添
加剤を混錬して使用してもよい。
剤として、あらゆるエポキシ樹脂用途に用いることがで
き、特に常温硬化および一液型湿気硬化が求められる分
野、例えば塗料、接着剤、シーリング材等で非常に有用
である。例えば、本発明のケチミンをエポキシ樹脂硬化
剤として、塗料の用途に用いる場合は、タルク等の充填
剤、および、ベンガラ等の顔料、分散剤、または可塑剤
等を混錬して使用してもよい。また、本発明のケチミン
をエポキシ樹脂硬化剤として、接着剤の用途に用いる場
合は、炭酸カルシウム等の充填剤、および可塑剤等の添
加剤を混錬して使用してもよい。
【0032】本発明のケチミンをエポキシ樹脂硬化剤と
して、シーリング材の用途に用いる場合は、各種シーリ
ング材用の添加剤を用いてもよい。本発明のケチミンは
エポキシ樹脂、充填剤、加可塑剤、顔料、脱水剤等の添
加剤とともに定法により混合され、密封容器に保存し、
一液型の硬化剤として用いることができる。本発明のケ
チミンを一液型エポキシ樹脂組成物に使用する場合、シ
ランカップリング剤、モレキュラーシーブ等の脱水剤を
共存させてもよい。脱水剤は、使用者の意図に反して、
組成物に水分が浸入した場合、これによりケチミンがア
ミンを生成するのを防ぐのに有効である。
して、シーリング材の用途に用いる場合は、各種シーリ
ング材用の添加剤を用いてもよい。本発明のケチミンは
エポキシ樹脂、充填剤、加可塑剤、顔料、脱水剤等の添
加剤とともに定法により混合され、密封容器に保存し、
一液型の硬化剤として用いることができる。本発明のケ
チミンを一液型エポキシ樹脂組成物に使用する場合、シ
ランカップリング剤、モレキュラーシーブ等の脱水剤を
共存させてもよい。脱水剤は、使用者の意図に反して、
組成物に水分が浸入した場合、これによりケチミンがア
ミンを生成するのを防ぐのに有効である。
【0033】さらに本発明のケチミンは、複数の活性イ
ソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと混合し
て一液型湿気硬化性ウレタンプレポリマー組成物の硬化
剤として用いることができる。上記の組成物中におけ
る、本発明のケチミンの配合量は、活性イソシアネート
基1当量に対し、ケチミン中のイミノ基が0.5〜1.
5当量が好ましく、さらに好ましくは0.8〜1.1当
量である。
ソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと混合し
て一液型湿気硬化性ウレタンプレポリマー組成物の硬化
剤として用いることができる。上記の組成物中におけ
る、本発明のケチミンの配合量は、活性イソシアネート
基1当量に対し、ケチミン中のイミノ基が0.5〜1.
5当量が好ましく、さらに好ましくは0.8〜1.1当
量である。
【0034】本発明に用いられる、ウレタンプレポリマ
ーとしては、1分子中に2個以上のイソシアナート基を
含む有機イソシアナート基と1分子中に1個以上の活性
水素基を有する化合物を、反応終了後、活性イソシアナ
ート基濃度(NCO%)が、2〜10%となるように配
合し、反応させたものである。上記ウレタンプレポリマ
ーの合成に関しては、反応温度として50〜120℃が
好ましい。また、この反応に際し必要に応じてウレタン
化触媒を用いてもよい。
ーとしては、1分子中に2個以上のイソシアナート基を
含む有機イソシアナート基と1分子中に1個以上の活性
水素基を有する化合物を、反応終了後、活性イソシアナ
ート基濃度(NCO%)が、2〜10%となるように配
合し、反応させたものである。上記ウレタンプレポリマ
ーの合成に関しては、反応温度として50〜120℃が
好ましい。また、この反応に際し必要に応じてウレタン
化触媒を用いてもよい。
【0035】このウレタンプレポリマーの有機イソシア
ネート原料として、2,4−トリレンジイソシアネー
ト、2,6−トリレンジイソシアネート、フェニレンジ
イソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニ
ルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ナフチレン−
1、5−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−ビス
(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘ
キシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、これらイ
ソシアネートの水添アダクト体、これらイソシアネート
のイソシアヌレート化物等が挙げられる。これらのイソ
シアネートおよびイソシアネート誘導体は単独で用いて
もよいし、2種以上の併用してもよい。
ネート原料として、2,4−トリレンジイソシアネー
ト、2,6−トリレンジイソシアネート、フェニレンジ
イソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニ
ルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ナフチレン−
1、5−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−ビス
(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘ
キシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、これらイ
ソシアネートの水添アダクト体、これらイソシアネート
のイソシアヌレート化物等が挙げられる。これらのイソ
シアネートおよびイソシアネート誘導体は単独で用いて
もよいし、2種以上の併用してもよい。
【0036】また、もう一方の原料である、1分子中に
1個以上の活性水素を持つ化合物は、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、2−ブ
タノール、t−ブタノール、等のアルコール類、リシノ
レイン酸等の水酸基含有脂肪酸、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオ
ール、ジエチレングリコール、グリセリン、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、ポリエチレングリコール、、ポリプロピレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエステル
ポリオール、ポリオキシプロピレンジオール、ポリオキ
シプロピレントリオール、ポリカーボネートジオール、
アクリルポリオール等のグリコール類、あるいはエタノ
ールアミン、プロパノールアミン、ジメチルエタノール
アミン、ジメチルプロパノールアミン、エチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、γーアミノプロピルトリ
エトキシシラン等のアミン類を単独もしくは、2種以上
の併用してもよい。必要に応じ添加されるウレタン化触
媒としては、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸鉛等
の金属触媒、トリエチルアミン、N,N−(ジメチルア
ミノエチル)モルフォリン等の3級アミン等が挙げられ
る。
1個以上の活性水素を持つ化合物は、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、2−ブ
タノール、t−ブタノール、等のアルコール類、リシノ
レイン酸等の水酸基含有脂肪酸、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオ
ール、ジエチレングリコール、グリセリン、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、ポリエチレングリコール、、ポリプロピレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエステル
ポリオール、ポリオキシプロピレンジオール、ポリオキ
シプロピレントリオール、ポリカーボネートジオール、
アクリルポリオール等のグリコール類、あるいはエタノ
ールアミン、プロパノールアミン、ジメチルエタノール
アミン、ジメチルプロパノールアミン、エチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、γーアミノプロピルトリ
エトキシシラン等のアミン類を単独もしくは、2種以上
の併用してもよい。必要に応じ添加されるウレタン化触
媒としては、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸鉛等
の金属触媒、トリエチルアミン、N,N−(ジメチルア
ミノエチル)モルフォリン等の3級アミン等が挙げられ
る。
【0037】本発明のケチミンを用いた、一液型湿気硬
化型ウレタン組成物は、そのまま種々の用途に用いるこ
とができ、例えばシーリング材、防水剤、床材、壁材、
接着剤、塗料として有用である。さらに、この組成物は
用途に応じて、粘度、樹脂物性、耐性を調整するために
充填剤、チクソ性付与剤、可塑剤、溶剤、接着性付与
剤、着色剤、安定剤、硬化促進用触媒等を混合して使用
することもできる。得られた湿気硬化型ウレタン組成物
は直ちに使用することもできるが、窒素気流中にで密閉
缶に詰めて貯蔵することができる。密閉容器内で空気中
の水分と遮断された状態での貯蔵安定性は良好であり、
常温より高い温度で保存されても、物性保持率は高く、
粘度安定性も良好である。また、一旦開封されると空気
中の湿気にさらされて、急速に硬化し、従来の湿気硬化
性ウレタンと異なり、無発泡の機械的物性に優れたウレ
タン樹脂を得ることができる。
化型ウレタン組成物は、そのまま種々の用途に用いるこ
とができ、例えばシーリング材、防水剤、床材、壁材、
接着剤、塗料として有用である。さらに、この組成物は
用途に応じて、粘度、樹脂物性、耐性を調整するために
充填剤、チクソ性付与剤、可塑剤、溶剤、接着性付与
剤、着色剤、安定剤、硬化促進用触媒等を混合して使用
することもできる。得られた湿気硬化型ウレタン組成物
は直ちに使用することもできるが、窒素気流中にで密閉
缶に詰めて貯蔵することができる。密閉容器内で空気中
の水分と遮断された状態での貯蔵安定性は良好であり、
常温より高い温度で保存されても、物性保持率は高く、
粘度安定性も良好である。また、一旦開封されると空気
中の湿気にさらされて、急速に硬化し、従来の湿気硬化
性ウレタンと異なり、無発泡の機械的物性に優れたウレ
タン樹脂を得ることができる。
【0038】
【実施例】以下、本発明のポリアミノアミドおよびケチ
ミンを、参考例、実施例および比較例を挙げさらに詳細
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。以下において、「部」、「%」、「ppm 」は重量基
準である。
ミンを、参考例、実施例および比較例を挙げさらに詳細
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。以下において、「部」、「%」、「ppm 」は重量基
準である。
【0039】参考例1 (NBDAの製造) 1)シアノノルボルネンの合成 ジシクロペンタジエン54.2%とアクリロニトリル45.8
%、および重合禁止剤としてヒドロキノン500ppmを混合
し、この混合液を管型反応器(内径8mm)に50ml/hr に
て連続的に供給した。その際、反応温度は反応液の滞留
時間が5時間迄は153℃、7時間迄は 170℃、さらに9
時間迄は 180℃となるように制御した。この反応が定常
状態に達した後、さらに反応を20時間続け、約1lit の
純度95%の粗シアノノルボルネンを得た。これを減圧濃
縮して、未反応のジシクロペンタジエンとアクリロニト
リルを留去し、純度99.6%のシアノノルボルネン 950g
を得た。
%、および重合禁止剤としてヒドロキノン500ppmを混合
し、この混合液を管型反応器(内径8mm)に50ml/hr に
て連続的に供給した。その際、反応温度は反応液の滞留
時間が5時間迄は153℃、7時間迄は 170℃、さらに9
時間迄は 180℃となるように制御した。この反応が定常
状態に達した後、さらに反応を20時間続け、約1lit の
純度95%の粗シアノノルボルネンを得た。これを減圧濃
縮して、未反応のジシクロペンタジエンとアクリロニト
リルを留去し、純度99.6%のシアノノルボルネン 950g
を得た。
【0040】2)ジシアノノルボルナンの合成 丸底フラスコ(ガラス製;内容積 300ml;撹拌機、温度
計、窒素導入口、ヒーターおよび冷却器付き)に、触媒
としてテトラキス(トリフェニルホスファイト)ニッケ
ル2.48g、塩化亜鉛0.27gおよびトリフェニルホスファ
イト2.48g、および上記のようにして得たシアノノルボ
ルネン 240gを仕込み、室温にてフラスコの気相部を窒
素で置換し、撹拌下 85 ℃に保ち、触媒を溶解させた。
次に氷水で冷却された、液体シアン化水素を入れた容器
に窒素ガスを導入し、バブリングすることによりシアン
化水素ガスを発生させ、5時間かけて全量59gのシアン
化水素を上記のフラスコ内の溶液中に供給し、反応させ
た。上記と全く同様な操作を2回繰り返し、併せて3回
の操作により得た反応液を混合し、純度97%の粗ジシア
ノノルボルナンを得た。さらに、この粗ジシアノノルボ
ルナンに窒素ガスを500ml/min で1時間曝気した後、不
溶解分を濾別した。丸底フラスコ(ガラス製;内容積2
lit ;撹拌機、温度計、窒素導入口、ヒーターおよび冷
却器付き)に、得られた濾液800gとトルエン 240gを
仕込み、8%水酸化ナトリウム水溶液 160gを加え、50
℃で1時間、加熱撹拌した。得られた溶液の半分 600g
を分液漏斗(内容積2lit )に移し、トルエン 680gを
加えてジシアノノルボルナンを抽出し、それを含む有機
相を水 400gにて振とうして水洗し、この水洗を3回繰
り返した。残り溶液 600gも分液漏斗にて上記と同様に
操作し、併せて33%のジシアノノルボルナンを含むトル
エン溶液約2400gを得た。
計、窒素導入口、ヒーターおよび冷却器付き)に、触媒
としてテトラキス(トリフェニルホスファイト)ニッケ
ル2.48g、塩化亜鉛0.27gおよびトリフェニルホスファ
イト2.48g、および上記のようにして得たシアノノルボ
ルネン 240gを仕込み、室温にてフラスコの気相部を窒
素で置換し、撹拌下 85 ℃に保ち、触媒を溶解させた。
次に氷水で冷却された、液体シアン化水素を入れた容器
に窒素ガスを導入し、バブリングすることによりシアン
化水素ガスを発生させ、5時間かけて全量59gのシアン
化水素を上記のフラスコ内の溶液中に供給し、反応させ
た。上記と全く同様な操作を2回繰り返し、併せて3回
の操作により得た反応液を混合し、純度97%の粗ジシア
ノノルボルナンを得た。さらに、この粗ジシアノノルボ
ルナンに窒素ガスを500ml/min で1時間曝気した後、不
溶解分を濾別した。丸底フラスコ(ガラス製;内容積2
lit ;撹拌機、温度計、窒素導入口、ヒーターおよび冷
却器付き)に、得られた濾液800gとトルエン 240gを
仕込み、8%水酸化ナトリウム水溶液 160gを加え、50
℃で1時間、加熱撹拌した。得られた溶液の半分 600g
を分液漏斗(内容積2lit )に移し、トルエン 680gを
加えてジシアノノルボルナンを抽出し、それを含む有機
相を水 400gにて振とうして水洗し、この水洗を3回繰
り返した。残り溶液 600gも分液漏斗にて上記と同様に
操作し、併せて33%のジシアノノルボルナンを含むトル
エン溶液約2400gを得た。
【0041】3)NBDAの合成 オートクレーブ(ステンレス製、内容積3lit 、電磁撹
拌式)に、上記のようにして得た33%ジシアノノルボル
ナンのトルエン溶液2000g、およびラネーコバルト触媒
13.2gを仕込んだ後、液体アンモニア 137gを供給し、
さらに初期水素圧力が70Kg/cm2 ・ G になるように水素
を圧入し、撹拌下 150℃にて接触水素化を行った。反応
終了後、触媒を濾別し、減圧蒸留にてトルエンとNBD
Aを分離し、純度99.8%のNBDA約 600gを得た。
拌式)に、上記のようにして得た33%ジシアノノルボル
ナンのトルエン溶液2000g、およびラネーコバルト触媒
13.2gを仕込んだ後、液体アンモニア 137gを供給し、
さらに初期水素圧力が70Kg/cm2 ・ G になるように水素
を圧入し、撹拌下 150℃にて接触水素化を行った。反応
終了後、触媒を濾別し、減圧蒸留にてトルエンとNBD
Aを分離し、純度99.8%のNBDA約 600gを得た。
【0042】実施例1 (ポリアミノアミド(1)の合
成) 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた反応容器に、N
BDA 154gおよびアジピン酸29.2gを仕込み、窒素雰
囲気下で温度 160℃まで昇温し、縮合水を留去しながら
2時間反応行い、その後 200℃まで昇温しさらに2時間
反応させた。反応の終了は、縮合水の留去量が理論量に
達し、赤外吸収スペクトル分析でカルボン酸の消失(カ
ルボン酸のカルボニル基の吸収;1700cm-1)とポ
リアミノアミドの生成(アミドのカルボニル基の吸収;
1643cm-1)を確認することで判断した。この反応
液より減圧にて過剰のNBDAを留去し、本発明に係る
ポリアミノアミド(以下ポリアミノアミド(1)と略記
する)を得た(収率97%)。ポリアミノアミド(1)
の元素分析値、赤外吸収スペクトル分析、質量スペクト
ル分析の結果を下記に示す。 元素分析; C H N 測定値 : 68.13 10.27 13.28 計算値(注1) : 68.86 10.11 13.38 ((注1)式(1)中のR=(CH2 )4 、n=0の場
合。) 赤外吸収スペクトル; アミド結合のカルボニル基にもとづく吸収 1643c
m-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =419
成) 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた反応容器に、N
BDA 154gおよびアジピン酸29.2gを仕込み、窒素雰
囲気下で温度 160℃まで昇温し、縮合水を留去しながら
2時間反応行い、その後 200℃まで昇温しさらに2時間
反応させた。反応の終了は、縮合水の留去量が理論量に
達し、赤外吸収スペクトル分析でカルボン酸の消失(カ
ルボン酸のカルボニル基の吸収;1700cm-1)とポ
リアミノアミドの生成(アミドのカルボニル基の吸収;
1643cm-1)を確認することで判断した。この反応
液より減圧にて過剰のNBDAを留去し、本発明に係る
ポリアミノアミド(以下ポリアミノアミド(1)と略記
する)を得た(収率97%)。ポリアミノアミド(1)
の元素分析値、赤外吸収スペクトル分析、質量スペクト
ル分析の結果を下記に示す。 元素分析; C H N 測定値 : 68.13 10.27 13.28 計算値(注1) : 68.86 10.11 13.38 ((注1)式(1)中のR=(CH2 )4 、n=0の場
合。) 赤外吸収スペクトル; アミド結合のカルボニル基にもとづく吸収 1643c
m-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =419
【0043】実施例2 (ポリアミノアミド(2)の合
成) NBDA154gとダイマー酸であるバーサダイム21
6(商品名;ヘンケル白水(株))119gを仕込み、
窒素雰囲気下で温度170℃まで昇温し、縮合水を留去
しながら2時間反応行い、その後200℃まで昇温しさ
らに2時間反応させた。反応の終了を実施例1と同様に
して確認し、減圧にて過剰のNBDAを留去し本発明に
係るポリアミノアミド(以下ポリアミノアミド(2)と
略記する)を得た(収率95%)。ポリアミノアミド
(2)の元素分析値、赤外吸収スペクトル分析の結果を
下記に示す。 元素分析; C H N 測定値 : 77.35 11.25 6.50 計算値(注1) : 77.77 11.79 6.57 ((注1)バーサダイム216の組成;モノマー酸8
%、ダイマー酸77%、トリマー酸15%に基づき計
算。) 赤外吸収スペクトル; アミド結合のカルボニル基にもとづく吸収 1644c
m-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =836
成) NBDA154gとダイマー酸であるバーサダイム21
6(商品名;ヘンケル白水(株))119gを仕込み、
窒素雰囲気下で温度170℃まで昇温し、縮合水を留去
しながら2時間反応行い、その後200℃まで昇温しさ
らに2時間反応させた。反応の終了を実施例1と同様に
して確認し、減圧にて過剰のNBDAを留去し本発明に
係るポリアミノアミド(以下ポリアミノアミド(2)と
略記する)を得た(収率95%)。ポリアミノアミド
(2)の元素分析値、赤外吸収スペクトル分析の結果を
下記に示す。 元素分析; C H N 測定値 : 77.35 11.25 6.50 計算値(注1) : 77.77 11.79 6.57 ((注1)バーサダイム216の組成;モノマー酸8
%、ダイマー酸77%、トリマー酸15%に基づき計
算。) 赤外吸収スペクトル; アミド結合のカルボニル基にもとづく吸収 1644c
m-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =836
【0044】実施例3 (ポリアミノアミド(3)の合
成) NBDA154gとモノカルボン酸であるアリファット
47(商品名;ヘンケル白水(株))を64g仕込み窒素
雰囲気下で温度160℃まで昇温し、縮合水を留去しな
がら2時間反応行い、その後 200℃まで昇温しさらに2
時間反応させた。反応の終了を実施例1と同様にして確
認し、減圧にて過剰のNBDAを留去し本発明に係るポ
リアミノアミド(以下ポリアミノアミド(3)と略記す
る)を得た(収率95%)。ポリアミノアミド(3)の
元素分析値、赤外吸収スペクトル分析の結果を下記に示
す。 元素分析; C H N 測定値 : 77.33 11.65 6.25 計算値(注1) : 77.12 12.19 6.71 ((注1)アリファット47の組成; C16飽和モノカルボン酸 ;10% C18飽和モノカルボン酸 ;55% C18不飽和モノカルボン酸(二重結合数1);31% C18不飽和モノカルボン酸(二重結合数2); 4% に基づき計算。) 赤外吸収スペクトル; アミド結合のカルボニル基にもとづく吸収 1644c
m-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ = 419 、 421
成) NBDA154gとモノカルボン酸であるアリファット
47(商品名;ヘンケル白水(株))を64g仕込み窒素
雰囲気下で温度160℃まで昇温し、縮合水を留去しな
がら2時間反応行い、その後 200℃まで昇温しさらに2
時間反応させた。反応の終了を実施例1と同様にして確
認し、減圧にて過剰のNBDAを留去し本発明に係るポ
リアミノアミド(以下ポリアミノアミド(3)と略記す
る)を得た(収率95%)。ポリアミノアミド(3)の
元素分析値、赤外吸収スペクトル分析の結果を下記に示
す。 元素分析; C H N 測定値 : 77.33 11.65 6.25 計算値(注1) : 77.12 12.19 6.71 ((注1)アリファット47の組成; C16飽和モノカルボン酸 ;10% C18飽和モノカルボン酸 ;55% C18不飽和モノカルボン酸(二重結合数1);31% C18不飽和モノカルボン酸(二重結合数2); 4% に基づき計算。) 赤外吸収スペクトル; アミド結合のカルボニル基にもとづく吸収 1644c
m-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ = 419 、 421
【0045】実施例4 実施例1で得られたNBDAとアジピン酸の反応液をN
BDAの留去無しに、そのままビスフェノールA型エポ
キシ樹脂であるエピコート828(商品名;油化シェル
エポキシ(株)、エポキシ当量190g/eq)の10
0重量部に対し、25重量部用いて硬化を行った。
BDAの留去無しに、そのままビスフェノールA型エポ
キシ樹脂であるエピコート828(商品名;油化シェル
エポキシ(株)、エポキシ当量190g/eq)の10
0重量部に対し、25重量部用いて硬化を行った。
【0046】実施例5 実施例2で得られたNBDAとバーサダイム216の反
応液をNBDAの留去無しに、そのままビスフェノール
A型エポキシ樹脂であるエピコート828の100重量
部に対し、39重量部用いて硬化を行った。
応液をNBDAの留去無しに、そのままビスフェノール
A型エポキシ樹脂であるエピコート828の100重量
部に対し、39重量部用いて硬化を行った。
【0047】実施例6 実施例3で得られたNBDAとアリファット47の反応
液をNBDAの留去無しに、そのままビスフェノールA
型エポキシ樹脂であるエピコート828の100重量部
に対し、27重量部用いて硬化を行った。
液をNBDAの留去無しに、そのままビスフェノールA
型エポキシ樹脂であるエピコート828の100重量部
に対し、27重量部用いて硬化を行った。
【0048】実施例7 実施例3で得られた、反応液(過剰のNBDAとポリア
ミノアミド(2)の混合物)に、反応液/ベンジルアル
コール=7/3となるようにベンジルアルコールを添加
して混合し、新たな別の硬化剤としたものを、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の10
0重量部に対し、55重量部用いて硬化を行った。
ミノアミド(2)の混合物)に、反応液/ベンジルアル
コール=7/3となるようにベンジルアルコールを添加
して混合し、新たな別の硬化剤としたものを、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の10
0重量部に対し、55重量部用いて硬化を行った。
【0049】比較例1 アジピン酸の仕込み量を146gとした以外は全て実施
例1と同様に操作を行ったところ、反応液がゲル化して
しまい、これを硬化剤として使用することは不可能であ
った。
例1と同様に操作を行ったところ、反応液がゲル化して
しまい、これを硬化剤として使用することは不可能であ
った。
【0050】比較例2 アジピン酸の仕込量を2.9gとした以外は、全て実施
例1と同様に操作を行い硬化剤を得た。この硬化剤をビ
スフェノールA型であるエピコート828の100重量
部に対し21重量部用いて硬化を行なった。
例1と同様に操作を行い硬化剤を得た。この硬化剤をビ
スフェノールA型であるエピコート828の100重量
部に対し21重量部用いて硬化を行なった。
【0051】比較例3 NBDAそのものを、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
であるエピコート828の100重量部に対し、20重
量部用いて硬化を行った。
であるエピコート828の100重量部に対し、20重
量部用いて硬化を行った。
【0052】比較例4 脂環式ジアミンであるイソホロンジアミン(VESTA
MIN IPD;商品名、ヒュルス(株))を、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の1
00重量部に対し、23重量部用いて硬化を行った。
MIN IPD;商品名、ヒュルス(株))を、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の1
00重量部に対し、23重量部用いて硬化を行った。
【0053】硬化物の作製は、エポキシ樹脂と実施例1
〜3で得られた硬化剤および比較例2〜4の硬化剤を各
々混合し、圧力20Torr下で3分脱泡を行った後、冷管圧
延鋼板、またはガラス板(耐水性試験のみ)に、200
μmの厚さでドクターブレードを用いて塗布し、室温
(25℃)、80%RHの空気中に7日間放置し硬化さ
せ試験片とした。この塗膜に対して次の様な評価を行っ
た。 1)硬化速度;硬化速度は、25℃の恒温条件下、エポキ
シ樹脂(エピコート828)と硬化剤を所定量配合後容
器に50g採取し、熱電対温度計を装着して密栓し、最高
発熱温度に達する時間(mins.)を測定した。 2)乾燥時間;JIS-K-5400に準じて、塗膜の形成直後か
ら、試験片(鋼板)の中央を親指と人差指とで強く挟ん
で、へこみがつかず、また塗膜の動きが感じられず、ま
た、塗膜の中央を指先で急速に繰り返しこすっても塗膜
に擦りあとがつかなくなるまでの時間(hrs.)を測定す
る。 3)硬化物物性評価 ・鉛筆硬度:JIS−K−5400.6.14の鉛筆引
っかき試験に準じる。すなわち、試験片(鋼板)の塗膜
に45°の角度で鉛筆の芯をあて、1 kg の荷重で引っか
く。この際、軟らかい硬度の鉛筆から順に、一つの硬度
につき5回行ない、破れが2回以上になる時の硬度を記
録する。 ・外観:試験片の塗膜表面を目視にて観察し、4段階で
評価した。 ◎光沢良好、○光沢あり、△光沢低下、×白化 ・耐水性,耐薬品性:試験片を表1もしくは表2に示す
水、水溶液および有機溶媒中に室温で7日間浸漬し、塗
膜の外観を目視で観察し、4段階で評価した。 ◎光沢良好、○わずかに光沢低下、△やや不良、×著し
く不良 ・密着性 JIS−K−5400.6.15の碁盤目試験に準じて
行った。すなわち、試験片の塗膜上に、カッターとカッ
ターガイドを用いて、縦横11本ずつの並行線を1mmの
間隔で引いて、1cm2 中に100個の枡目ができるよ
うに碁盤目状の切り傷を付ける。この部分にセロテープ
を強く圧着し、テープを剥がした後の残った枡目の数を
記録する。 ・可撓性 エリクセン試験機を用い、塗膜を塗った試験片の裏面に
対し、鋼製半球を押し出し、塗膜に割れ、剥がれを認め
たときの半球の押し出し距離(mm)を測定する。 ・耐衝撃性 JIS−K−5400.6.13.3B法に従って、衝
撃性を試験した。6.35±0.03mmの半径で先端に
丸みを有する撃ち型と、その丸みに合致するへこみを有
する受台との間に試験片を置き、上部より500gの錘
を落下させ、試験片の塗膜が破壊する高さ(cm)を測定
する。 3)接着性試験 接着試験は、エポキシ樹脂と硬化剤を所定量配合後、脱
泡し、2枚の冷間圧延鋼板(100mm×25mm×1.6mm)に接着
面積25mm×12.5mmで塗布し、25℃で7日間硬化させたも
のを試料とし、引張せん断接着強度(kgf /cm2 )を測
定した。各々の性状、硬化物性値、および塗膜の外観を
表1[表1]および表2[表2]に示す。
〜3で得られた硬化剤および比較例2〜4の硬化剤を各
々混合し、圧力20Torr下で3分脱泡を行った後、冷管圧
延鋼板、またはガラス板(耐水性試験のみ)に、200
μmの厚さでドクターブレードを用いて塗布し、室温
(25℃)、80%RHの空気中に7日間放置し硬化さ
せ試験片とした。この塗膜に対して次の様な評価を行っ
た。 1)硬化速度;硬化速度は、25℃の恒温条件下、エポキ
シ樹脂(エピコート828)と硬化剤を所定量配合後容
器に50g採取し、熱電対温度計を装着して密栓し、最高
発熱温度に達する時間(mins.)を測定した。 2)乾燥時間;JIS-K-5400に準じて、塗膜の形成直後か
ら、試験片(鋼板)の中央を親指と人差指とで強く挟ん
で、へこみがつかず、また塗膜の動きが感じられず、ま
た、塗膜の中央を指先で急速に繰り返しこすっても塗膜
に擦りあとがつかなくなるまでの時間(hrs.)を測定す
る。 3)硬化物物性評価 ・鉛筆硬度:JIS−K−5400.6.14の鉛筆引
っかき試験に準じる。すなわち、試験片(鋼板)の塗膜
に45°の角度で鉛筆の芯をあて、1 kg の荷重で引っか
く。この際、軟らかい硬度の鉛筆から順に、一つの硬度
につき5回行ない、破れが2回以上になる時の硬度を記
録する。 ・外観:試験片の塗膜表面を目視にて観察し、4段階で
評価した。 ◎光沢良好、○光沢あり、△光沢低下、×白化 ・耐水性,耐薬品性:試験片を表1もしくは表2に示す
水、水溶液および有機溶媒中に室温で7日間浸漬し、塗
膜の外観を目視で観察し、4段階で評価した。 ◎光沢良好、○わずかに光沢低下、△やや不良、×著し
く不良 ・密着性 JIS−K−5400.6.15の碁盤目試験に準じて
行った。すなわち、試験片の塗膜上に、カッターとカッ
ターガイドを用いて、縦横11本ずつの並行線を1mmの
間隔で引いて、1cm2 中に100個の枡目ができるよ
うに碁盤目状の切り傷を付ける。この部分にセロテープ
を強く圧着し、テープを剥がした後の残った枡目の数を
記録する。 ・可撓性 エリクセン試験機を用い、塗膜を塗った試験片の裏面に
対し、鋼製半球を押し出し、塗膜に割れ、剥がれを認め
たときの半球の押し出し距離(mm)を測定する。 ・耐衝撃性 JIS−K−5400.6.13.3B法に従って、衝
撃性を試験した。6.35±0.03mmの半径で先端に
丸みを有する撃ち型と、その丸みに合致するへこみを有
する受台との間に試験片を置き、上部より500gの錘
を落下させ、試験片の塗膜が破壊する高さ(cm)を測定
する。 3)接着性試験 接着試験は、エポキシ樹脂と硬化剤を所定量配合後、脱
泡し、2枚の冷間圧延鋼板(100mm×25mm×1.6mm)に接着
面積25mm×12.5mmで塗布し、25℃で7日間硬化させたも
のを試料とし、引張せん断接着強度(kgf /cm2 )を測
定した。各々の性状、硬化物性値、および塗膜の外観を
表1[表1]および表2[表2]に示す。
【0054】
【表1】
【0055】
【表2】
【0056】実施例8(ケチミン(1)の合成) NBDA154gおよびメチルイソブチルケトン400
gを撹拌機、温度計、分水器付還流管をつけた1lit.の
四つ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した後、
100〜120℃で8時間反応させた。反応中、縮合反
応で生じた水は分水器より抜き出して除去した。反応の
完結は、縮合水の留去量が理論量に達し、赤外吸収スペ
クトル分析でアミノ基の消失(NBDAのアミノ基の吸
収;3364、3285、1603cm-1)とイミノ基
の生成(1660cm-1)を確認することで判断した。
NBDAが完全に反応したことを確認した後、過剰のケ
チミンを減圧にて留去し本発明に係るケチミンを得た
(以下このケチミンをケチミン化合物(1)と略記す
る。)(収率96%)。該目的物の元素分析値、赤外吸
収スペクトル分析、質量スペクトル分析の結果を下記に
示す。 元素分析 C H N 測定値 : 78.53 12.10 9.35 計算値(注1) : 79.17 12.03 8.80 ((注1)式(3)中のR1 =CH4 、 R2 =CH2 CH(CH3 )CH3 の場合。) 赤外吸収スペクトル; イミノ基にもとづく吸収 1660cm-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =319
gを撹拌機、温度計、分水器付還流管をつけた1lit.の
四つ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した後、
100〜120℃で8時間反応させた。反応中、縮合反
応で生じた水は分水器より抜き出して除去した。反応の
完結は、縮合水の留去量が理論量に達し、赤外吸収スペ
クトル分析でアミノ基の消失(NBDAのアミノ基の吸
収;3364、3285、1603cm-1)とイミノ基
の生成(1660cm-1)を確認することで判断した。
NBDAが完全に反応したことを確認した後、過剰のケ
チミンを減圧にて留去し本発明に係るケチミンを得た
(以下このケチミンをケチミン化合物(1)と略記す
る。)(収率96%)。該目的物の元素分析値、赤外吸
収スペクトル分析、質量スペクトル分析の結果を下記に
示す。 元素分析 C H N 測定値 : 78.53 12.10 9.35 計算値(注1) : 79.17 12.03 8.80 ((注1)式(3)中のR1 =CH4 、 R2 =CH2 CH(CH3 )CH3 の場合。) 赤外吸収スペクトル; イミノ基にもとづく吸収 1660cm-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =319
【0057】実施例9(ケチミン(2)の合成) NBDA154gとジエチルケトン344gを撹拌機、
温度計、分水器付還流管をつけた1lit.の四つ口フラス
コに入れ、フラスコ内を窒素置換した後、温度を100
〜115℃として8時間反応させた。反応中、縮合反応
で生じた水は分水器より抜き出して除去した。反応の終
了は、実施例8と同様にして判断した。NBDAが完全
に反応したことを確認した後、過剰のケチミンを減圧に
て留去し、本発明のケチミンを得た(以下このケチミン
をケチミン化合物(2)と略記する。)(収率95
%)。該目的物の元素分析値、赤外吸収スペクトル分
析、質量スペクトル分析の結果を下記に示す。 元素分析 C H N 測定値 : 78.03 11.63 9.52 計算値(注1) : 78.55 11.80 9.65 ((注1)式(3)中のR1 、R2 はシクロヘキサノン
環残基として計算。) 赤外吸収スペクトル; イミノ基にもとづく吸収 1662cm-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =291
温度計、分水器付還流管をつけた1lit.の四つ口フラス
コに入れ、フラスコ内を窒素置換した後、温度を100
〜115℃として8時間反応させた。反応中、縮合反応
で生じた水は分水器より抜き出して除去した。反応の終
了は、実施例8と同様にして判断した。NBDAが完全
に反応したことを確認した後、過剰のケチミンを減圧に
て留去し、本発明のケチミンを得た(以下このケチミン
をケチミン化合物(2)と略記する。)(収率95
%)。該目的物の元素分析値、赤外吸収スペクトル分
析、質量スペクトル分析の結果を下記に示す。 元素分析 C H N 測定値 : 78.03 11.63 9.52 計算値(注1) : 78.55 11.80 9.65 ((注1)式(3)中のR1 、R2 はシクロヘキサノン
環残基として計算。) 赤外吸収スペクトル; イミノ基にもとづく吸収 1662cm-1 質量スペクトル分析; [M+H]+ =291
【0058】実施例10 実施例8得られたケチミン化合物(1)を、ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の100
重量部に対し、42重量部用いて硬化を行った。
ールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の100
重量部に対し、42重量部用いて硬化を行った。
【0059】実施例11 実施例9得られたケチミン化合物(2)を、ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の100
重量部に対し、38重量部用いて硬化を行った。
ールA型エポキシ樹脂であるエピコート828の100
重量部に対し、38重量部用いて硬化を行った。
【0060】比較例5 エピコート828の100重量部に対し、実施例8のケ
チミン化合物(1)を用いることなく、NBDAそのも
のを20重量部用いて硬化を行った。
チミン化合物(1)を用いることなく、NBDAそのも
のを20重量部用いて硬化を行った。
【0061】比較例6 NBDAの代わりにメタキシリレンジアミン(MXD
A;商品名、三菱瓦斯化学(株))136gを用いた以
外は、実施例8と同じ条件下でメチルイソブチルケトン
400gと反応させてケチミン化合物(3)を得た(収
率93%)。エピコート828の100重量部に対し、
このケチミン化合物(3)を39重量部用い硬化を行っ
た。
A;商品名、三菱瓦斯化学(株))136gを用いた以
外は、実施例8と同じ条件下でメチルイソブチルケトン
400gと反応させてケチミン化合物(3)を得た(収
率93%)。エピコート828の100重量部に対し、
このケチミン化合物(3)を39重量部用い硬化を行っ
た。
【0062】実施例10〜11および比較例5,6にお
ける硬化物の硬化速度、および、硬化物物性は以下の方
法で評価を行った。ケチミン化合物(1)〜(3)、N
BDAをそれぞれ硬化剤として表9に示す配合比で、所
定のエポキシ樹脂と混錬したものを、圧力20Torr下で3
分脱泡を行った後、冷管圧延鋼板、またはガラス板(耐
水性試験のみ)に、500μmの厚さでドクターブレー
ドを用いて塗布し、室温(25℃)、80%RHの空気
中に7日間放置し硬化させ、試験片とした。この塗膜を
用いて以下のように行った。それらの結果を表3[表
3]に示す。 1)硬化速度 一定時間ごとに塗膜の鉛筆硬度を測定した。 2)硬化物物性 外観、耐水性、密着性、可撓性、耐衝撃性については、
実施例4〜7、比較例2〜4の評価方法に準じて行っ
た。 3)貯蔵安定性の評価 表3に示す配合の組成物を、窒素置換したサンプル瓶
(密栓付き)に入れ、40℃の雰囲気に5日間放置した
後の組成物の状態を観察した。
ける硬化物の硬化速度、および、硬化物物性は以下の方
法で評価を行った。ケチミン化合物(1)〜(3)、N
BDAをそれぞれ硬化剤として表9に示す配合比で、所
定のエポキシ樹脂と混錬したものを、圧力20Torr下で3
分脱泡を行った後、冷管圧延鋼板、またはガラス板(耐
水性試験のみ)に、500μmの厚さでドクターブレー
ドを用いて塗布し、室温(25℃)、80%RHの空気
中に7日間放置し硬化させ、試験片とした。この塗膜を
用いて以下のように行った。それらの結果を表3[表
3]に示す。 1)硬化速度 一定時間ごとに塗膜の鉛筆硬度を測定した。 2)硬化物物性 外観、耐水性、密着性、可撓性、耐衝撃性については、
実施例4〜7、比較例2〜4の評価方法に準じて行っ
た。 3)貯蔵安定性の評価 表3に示す配合の組成物を、窒素置換したサンプル瓶
(密栓付き)に入れ、40℃の雰囲気に5日間放置した
後の組成物の状態を観察した。
【0063】
【表3】
【0064】参考例2(ウレタンプレポリマーの合成) 減圧、攪拌ができる反応容器に分子量3000のポリオ
キシプロピレンジオールDiol−3000(商品名;
三井東圧化学(株))518部、分子量5000のポリ
オキシプロピレントリオールMN−5000(商品名;
三井東圧化学(株))222部、MDI−PH(商品
名;三井東圧化学(株))246部、ジブチル錫ジラウ
レート(ネオスタンU−100:商品名;日東化成
(株))0.02部を入れた。大気中の水分が混入しな
いように、乾燥窒素など通気するか若しくは、減圧下に
て攪拌を行ない、発熱に気をつけながらオイルバスを使
用し、80℃まで昇温した。そのまま2時間攪拌を続け
た後、40℃以下に冷却し、内容物を取り出した。活性
イソシアネート%が6.0%のウレタンプレポリマーを
得た。
キシプロピレンジオールDiol−3000(商品名;
三井東圧化学(株))518部、分子量5000のポリ
オキシプロピレントリオールMN−5000(商品名;
三井東圧化学(株))222部、MDI−PH(商品
名;三井東圧化学(株))246部、ジブチル錫ジラウ
レート(ネオスタンU−100:商品名;日東化成
(株))0.02部を入れた。大気中の水分が混入しな
いように、乾燥窒素など通気するか若しくは、減圧下に
て攪拌を行ない、発熱に気をつけながらオイルバスを使
用し、80℃まで昇温した。そのまま2時間攪拌を続け
た後、40℃以下に冷却し、内容物を取り出した。活性
イソシアネート%が6.0%のウレタンプレポリマーを
得た。
【0065】実施例12 本発明のケチミンの効果を参考例2で示したウレタンプ
レポリマーを用いて試験した。試験方法としては、離型
紙の上に、厚さ10mm程度の木片等で、50mm×50mmの枠を
作成し、参考例2のウレタンプレポリマー50部および
ケチミン化合物(1)6部を混合したものを、この枠の
中に流し込みフィルムの厚みを2mmとし、これを20℃
および40℃、どちらも相対湿度65%の恒温恒湿の状
態で7日間静置し、その時の発泡の状態を観察した。ま
た、JIS−K6301に拠り、2号ダンベル状試験片
を作製し、引張試験を行った。
レポリマーを用いて試験した。試験方法としては、離型
紙の上に、厚さ10mm程度の木片等で、50mm×50mmの枠を
作成し、参考例2のウレタンプレポリマー50部および
ケチミン化合物(1)6部を混合したものを、この枠の
中に流し込みフィルムの厚みを2mmとし、これを20℃
および40℃、どちらも相対湿度65%の恒温恒湿の状
態で7日間静置し、その時の発泡の状態を観察した。ま
た、JIS−K6301に拠り、2号ダンベル状試験片
を作製し、引張試験を行った。
【0066】実施例13 フィルムの厚みを8mmとした以外は、実施例12と同様
に評価を行った。
に評価を行った。
【0067】比較例7 ケチミン化合物(1)を使用せず、代わりにジブチル錫
ジラウレート0.025部を用いた以外は、実施例12
と同様に操作し評価を行った。
ジラウレート0.025部を用いた以外は、実施例12
と同様に操作し評価を行った。
【0068】比較例8 ケチミン化合物(1)を使用せず、代わりにジブチル錫
ジラウレート0.025部を用いた以外は、実施例13
と同様に操作し評価を行った。
ジラウレート0.025部を用いた以外は、実施例13
と同様に操作し評価を行った。
【0069】実施例12,13および比較例7,8の結
果を表4[表4]にまとめる。
果を表4[表4]にまとめる。
【0070】
【表4】
【0071】
【発明の効果】本発明における新規なポリアミノアミド
は、エポキシ樹脂用硬化剤として用いた場合、硬化速度
が速く、その硬化物も外観に優れ、機械的物性、耐水
性、耐薬品性などにおいて著しく優れている。また本発
明における新規なケチミンは、これを含有する一液型エ
ポキシ樹脂組成物とした場合、湿気を絶って保存すると
貯蔵安定性に非常に優れるが、湿気に接すると速やかに
常温硬化し、得られる硬化物の外観、物性に優れる。さ
らに本発明のケチミンを含有する一液型湿気硬化ウレタ
ン組成物は、硬化時に発泡が起こらず、厚塗り場合でも
良好な塗膜が得られる。
は、エポキシ樹脂用硬化剤として用いた場合、硬化速度
が速く、その硬化物も外観に優れ、機械的物性、耐水
性、耐薬品性などにおいて著しく優れている。また本発
明における新規なケチミンは、これを含有する一液型エ
ポキシ樹脂組成物とした場合、湿気を絶って保存すると
貯蔵安定性に非常に優れるが、湿気に接すると速やかに
常温硬化し、得られる硬化物の外観、物性に優れる。さ
らに本発明のケチミンを含有する一液型湿気硬化ウレタ
ン組成物は、硬化時に発泡が起こらず、厚塗り場合でも
良好な塗膜が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩城 武 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内
Claims (17)
- 【請求項1】 2,5−および/または2,6−ビス
(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン
(ノルボルナンジアミン;以下、NBDAと略記す
る。)とカルボン酸類またはケトン類との脱水反応によ
り得られる化合物。 - 【請求項2】 脱水反応で得られる化合物が、NBDA
とカルボン酸類との反応により得られるポリアミノアミ
ドである請求項1記載の化合物。 - 【請求項3】 NBDAと分子中にカルボキシル基を2
〜5個有するポリカルボン酸類との反応により得られる
請求項2記載のポリアミノアミド。 - 【請求項4】 NBDAと分子中にカルボキシル基を3
個有し、かつC1 〜C60の飽和もしくは不飽和の脂肪族
炭化水素基、またはC3 〜C60の脂環式炭化水素基を有
するトリカルボン酸類との反応により得られる請求項3
記載のポリアミノアミド。 - 【請求項5】 NBDAと分子中にカルボキシル基を2
個有するジカルボン酸類との反応により得られる式
(1)[化1]で表される請求項3記載のポリアミノア
ミド。 【化1】 (式中、RはC1 〜C60の飽和もしくは不飽和の脂肪族
炭化水素基、またはC3〜C60の脂環式炭化水素基を表
す。nは0〜2の整数を示す。また、ノルボルナン環に
結合する2つのメチレン基の位置は、2,5位または
2,6位のいずれかである。) - 【請求項6】 NBDAと分子中にカルボキシル基を1
個有するモノカルボン酸類の反応により得られる式
(2)[化2]で表される請求項2記載のポリアミノア
ミド。 【化2】 (式中、RはC1 〜C60の飽和もしくは不飽和の脂肪族
炭化水素基、またはC3〜C60の脂環式炭化水素基を表
す。また、ノルボルナン環に結合する2つのメチレン基
の位置は、2,5位または2,6位のいずれかであ
る。) - 【請求項7】 NBDAのアミノ基1当量に対して、カ
ルボン酸類のカルボキシル基0.05〜0.80当量を
反応させて得られることを特徴とする請求項2記載のポ
リアミノアミド。 - 【請求項8】 脱水反応により得られる化合物が、NB
DAとケトン類との反応により得られるケチミンである
請求項1記載の化合物。 - 【請求項9】 NBDAとケトン類の反応により得られ
る式(3)[化3]で表される請求項8記載のケチミ
ン。 【化3】 (式中、R1 およびR2 は、C1 〜C20の飽和もしくは
不飽和の脂肪族炭化水素基、またはC3 〜C20の脂環式
炭化水素基、またはC6 〜C20の芳香族炭化水素基を表
す。また、ノルボルナン環に結合する2つのメチレン基
の位置は、2,5位または2,6位のいずれかであ
る。) - 【請求項10】 NBDA1モルに対してケトン類を
2.0〜6.0モルを反応させて得られることを特徴と
する請求項8記載のケチミン。 - 【請求項11】 請求項2〜7記載のいずれかのポリア
ミノアミドを含有することを特徴とするエポキシ樹脂用
硬化剤。 - 【請求項12】 硬化させる対象のエポキシ樹脂のエポ
キシ基の1当量に対して、硬化剤中のアミノ基の活性水
素が0.5〜1.5当量となるように配合すること特徴
とする請求項11記載の硬化剤を含有するエポキシ樹脂
組成物。 - 【請求項13】 請求項8〜10記載のいずれかのケチ
ミンを含有することを特徴とするエポキシ樹脂またはウ
レタンプレポリマー用硬化剤。 - 【請求項14】 請求項13記載の硬化剤を含有する一
液型湿気硬化エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項15】 硬化させる対象のエポキシ樹脂のエポ
キシ基1当量に対して、ケチミン中のイミノ基を0.2
5〜0.75当量含有することを特徴とする請求項14
記載の一液型湿気硬化エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項16】 請求項13記載の硬化剤を含有するこ
とを特徴とする一液型湿気硬化ウレタンプレポリマー組
成物。 - 【請求項17】 ウレタンプレポリマー中のイソシアネ
ート基1当量に対して、ケチミン中のイミノ基を0.5
〜1.5当量含有することを特徴とする請求項16記載
の一液型湿気硬化ウレタンプレポリマー組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338300A JPH09235352A (ja) | 1995-12-27 | 1996-12-18 | 樹脂用硬化剤 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-340474 | 1995-12-27 | ||
| JP7-340475 | 1995-12-27 | ||
| JP34047595 | 1995-12-27 | ||
| JP34047495 | 1995-12-27 | ||
| JP8338300A JPH09235352A (ja) | 1995-12-27 | 1996-12-18 | 樹脂用硬化剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235352A true JPH09235352A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=26576716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8338300A Pending JPH09235352A (ja) | 1995-12-27 | 1996-12-18 | 樹脂用硬化剤 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5789520A (ja) |
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