JPS6090251A - 熱硬化性樹脂の常温硬化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱硬化性樹脂を常温で硬化させる方法に係り、
その硬化速度を自由にコントロールすることがｉｊＪ’
能で、取り扱いが容易で応用範囲の広い熱硬化性樹脂の
常温硬化法に関するものである。

熱硬化性樹脂はその名の通り加熱することに゛より硬化
するものであり、広く使用されているが。

近年省エネルギーの観点から、あるいは加熱できない物
質への適用のため熱硬化性樹脂を常温あるいは常温に近
い温度で硬化させることが注目されている。

常温硬化法として最も広く知られた方法は酸硬化法であ
る。この方法はパラトルエンスルポン酸等の酸を用いて
樹脂を重合、架橋する方法であり。

その硬化速度は加える酸の種類と量により調整すること
が可能である。しかしながらこの方法は酸を使用１−る
ので骨材として塩基性物質を用いる場合は酸と塩基性物
質との反応が優先してしまい硬化が不十分となる欠点が
ある。更に酸による腐食のｆこめ金属と接する構造体の
硬化には使用１できな（・０まだ酸硬化させた樹脂は一
般に衝撃強さが小さくもろいという欠点を持っている。

一方散硬化法において硬化速度をあけるためには強酸を
多量に使用する必要があるが、酸による硬化反応は多量
の発熱を伴なうので、硬化反応が始まると加速度的に進
行し、硬化体は多孔質となりゃすい」二。

危険を伴なう場合もあり、その硬化速度を大きくするに
は限界がある。

」−述の欠点を改良した方法としてイソシアネ−１・類
を硬化剤とし、第３級アミンを硬化促進剤とするイソシ
アネート硬化法があり実用化されている。このイソシア
イ・−ト硬化法は硬化方法としては優れているが、硬化
体はウレタン結合であり。

熱硬化性樹脂の耐熱性に優れているという長所は失なわ
れる。また硬化促進剤として使用されるトリエチレンジ
アミン、Ｎ−アルキルホルマリン等の第３級アミンには
有害物質が多く、取り扱いは密閑糸で行なわねはならな
い。更に鋳物用鋳型に使用された際硬化剤のイソシアイ
・−トが熱分解されンアンが検出されたという報告もあ
り、このイソシアイ・−ト硬化法も十分満足のゆくもの
ではな（・０ 本発明は」−記の事情に鑑み、熱硬化性樹脂の常温硬化
性に関し種々検討の結果なされたものであり、その目的
とするところは取り扱い上特別な装置を必要とせす、そ
の硬化速度を自由にコントロールすることが可能な熱硬
化性樹脂の常温硬化方法を提供することにある。

本発明の方法は熱硬化性樹脂の硬化剤として炭酸エチレ
ンを使用し、硬化促進剤としてアルカリ性物質を添加す
ることにより、熱便化性樹脂を常？ｉ＋ｉｊで硬化させ
、しかもその硬化速度を自由にコントロールできるもの
である。

本発明において使用される硬化剤としての炭酸エチレン
の最大の利点は、硬化促進剤としてのアルカリ性物質の
種類と添加量を選択することにより、硬化時間を最短１
分根度から２４時間以」−までと非常に幅広くコントロ
ールすることが可能な点にある。更に１〜２分の速さで
迅速硬化させても。

酸硬化の場合のように急激な発熱反応を伴なうことはな
い。

硬化剤の炭酸エチレンは硬化促進剤のアルカリ性物質の
作用で開環が促進され、開環した炭酸エチレンは熱硬化
性樹脂と反応し２重合、架橋により常温で硬化が進行す
るものと考えられる。

本発明に使用される熱硬化性樹脂としてはフェノール樹
脂、フラン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等があり、
そのうちでもレゾール型のフェノール樹脂、フラン樹脂
及びその変性樹脂が好ましい。

本発明の硬化剤としては炭酸エチレンを使用する。その
添加量は熱硬化性樹脂１００重量部に対して１〜１００
重量部、好ましくは２〜８０重量部である。炭酸エチレ
ンの添加量が１重量部より少ない場合には硬化反応の進
行が不十分で、？ｊＪられる硬化体の強度が十分に発現
しない。一方添加量が１００重量部以上となっても硬化
は一定となり不経済であるばかりで７よ＜２便化反応に
関与しない炭酸エチレンは溶媒として働き、硬化体は多
孔質となり強度が劣るものとなり好ましくない。

硬化促進剤として用いられるアルカリ性物質としてはＮ
ａＯＨ、Ｋ＝ＣＯ３等のアルカリ金属の水酸化物及び炭
酸塩、　ＭｇＯ、Ｃａ（ＯＨ）を等のアルカリ土類金属
の酸化物及び水酸化物、またはアミン等の有機ｊ、１．
♂、基、その池水あるいは有機溶媒中でアルカリ性を示
すものであれば、何ら制限はない。強アルカリ性物質を
使用すれば硬化速度は大となり、物アルカリ性物質を用
いれば硬化はゆるやかに進行するので、必要とする硬化
速度により、その種類と添加量を決定すればよい。アル
カリ性物質の添加には上述のように目的とする硬化速度
により種類を選択した」二で決定されるが、炭酸エチレ
ン１００重１１に部に対し、３〜３００重量部が望まし
い。この添加量は強アルカリ性物質では少なく３〜１５
０重量部２弱アルカリ性物質は多く’　３０〜３００重
量部の範囲で使用することが適当である。またレゾール
型フェノール樹脂はフェノールとホルムアルデヒドをア
ルカリ１１物質を触媒として反応させ、その後酸を加え
て中和して製品とするが、酸で中和しないレゾール型フ
ェノール樹脂をそのまま使用することにより、特にアル
カリ性物質を添加することなく常温硬化させることもげ
能である。この場合にも硬化速度をコントロールするた
めに、更にアルカリ性物質を加えて硬化を促進させたり
、一部酸性物質を加えて硬化を抑制することも１リ−能
である。

本発明の熱硬化性樹脂の硬化方法においては。

硬化剤に炭酸エチレン、硬化促進剤にアルカリ性物質を
用い、常温硬化させることに特徴を持つものであるが、
硬化を常温より高い温度で行なうことも可能である。

以下実施例をあげ本発明の内容を具体的に説明するが２
本発明の熱硬化性樹脂の常温硬化法はこの実施例により
限定されるものではない。

実施例　１〜５ 珪砂１００重量部に対し、比重１．１９　、不揮発分５
９％、粘度８５ＣＰ（２５℃）、ｐＨ７，１のレゾール
型フェノール樹脂、炭酸エチレン、アルカリ性物質を第
１表に示す量を加え、常温（１８”Ｃ）で硬化試験を行
なった。試験はワールミキサーを使用して配合を混練し
、排砂後直ちに５０　Ｘ　５０　Ｘ　５０１１ｍに造型
し。

造型後硬化しその圧縮強さが２０ｋｇ／Ｃｌｌ１１に達
するまでの時間を硬化時間として測定し、その結果を第
１表に示した。

第　１　表 上記実施例に示した様に２本発明の硬化方法は常温で十
分に硬化し、しかも非常に幅広い範囲にわたって硬化時
間の調整が可能である。

実施例　６〜９ 充填材として炭酸カルシウム１００部を使用し。

これに比重１．１６．不揮発分４２％、粘度９５　ＣＰ
（２５℃）　、　ｐＨｔ、、Ｌ４の未中和タイプのレゾ
ール型フェノール樹脂を加えた常温での流し込み成形を
実施した。炭酸カルシウム以外の添加物及び添加量は第
２表に示した通りであり、硬化時間は、配合をニーダ−
で混練した後５０φＸ　５ＱＨｍｍの形状に流し込んで
、圧縮強さが２０ｋｇ／−に達するまでの時間で第２表
に示した。

第　２　表 上記実施例から明らかなように２本発明の硬化方法は鋳
込み成形相として熱硬化性樹脂を使用する場合において
も十分実用になり、硬化速度のコントロールが可能であ
る。

杵 特訴出願人 九州耐火煉瓦株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱硬化性樹１ｍに炭酸エチレン及びアルカリ性物質を添
   加することにより常温で硬化させることを特徴とする熱
   硬化性樹脂の常温硬化法。