JP2002020453A - エポキシ樹脂を短時間で硬化する方法及び、該硬化方法によって得られたエポキシ樹脂硬化物による電磁波吸収方法 - Google Patents
エポキシ樹脂を短時間で硬化する方法及び、該硬化方法によって得られたエポキシ樹脂硬化物による電磁波吸収方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エポキシ樹脂組成物にマイクロ波を照射して
短時間で硬化する方法を提供し、さらに発熱促進剤を含
有する硬化物を電磁波吸収体として利用することを目的
とする。 【解決手段】 エポキシ基を１．８個以上有するエポキ
シ樹脂と常温又は昇温下エポキシ基と反応して硬化する
硬化剤成分で構成されたエポキシ樹脂組成物を周波数３
００ＭＨZ〜３０ＧＨZのマイクロ波を照射して短時間で
硬化することであり、発熱促進剤を含有する該硬化物を
電磁波吸収材として使用する方法である。
短時間で硬化する方法を提供し、さらに発熱促進剤を含
有する硬化物を電磁波吸収体として利用することを目的
とする。 【解決手段】 エポキシ基を１．８個以上有するエポキ
シ樹脂と常温又は昇温下エポキシ基と反応して硬化する
硬化剤成分で構成されたエポキシ樹脂組成物を周波数３
００ＭＨZ〜３０ＧＨZのマイクロ波を照射して短時間で
硬化することであり、発熱促進剤を含有する該硬化物を
電磁波吸収材として使用する方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を照射
してエポキシ樹脂を短時間で硬化させる方法および、該
硬化方法によって得られたエポキシ樹脂硬化物による電
磁波吸収方法に関する。
してエポキシ樹脂を短時間で硬化させる方法および、該
硬化方法によって得られたエポキシ樹脂硬化物による電
磁波吸収方法に関する。
【０００２】
【従来技術】エポキシ樹脂の硬化反応は、必要なエネル
ギー、例えば熱を供給することにより開始され、発熱を
伴いながら進行していきある硬化反応率に至ると実用上
有効な硬化物性が得られる。この様にして得られたエポ
キシ硬化物は産業上有益な塗料、接着剤、道路舗装材、
注型材、成形材、封止材、複合材、積層板等として一般
に使用されている。通常、物質を加熱するための熱源
は、熱風、蒸気、ヒーター、ガス、バーナーなどからの
遠赤外線を含む赤外線が用いられ、輻射・対流・伝導に
より複合的に作用してエネルギーが物質の表面から内部
へ移動して物質が加熱されるのが一般的である。
ギー、例えば熱を供給することにより開始され、発熱を
伴いながら進行していきある硬化反応率に至ると実用上
有効な硬化物性が得られる。この様にして得られたエポ
キシ硬化物は産業上有益な塗料、接着剤、道路舗装材、
注型材、成形材、封止材、複合材、積層板等として一般
に使用されている。通常、物質を加熱するための熱源
は、熱風、蒸気、ヒーター、ガス、バーナーなどからの
遠赤外線を含む赤外線が用いられ、輻射・対流・伝導に
より複合的に作用してエネルギーが物質の表面から内部
へ移動して物質が加熱されるのが一般的である。
【０００３】高周波の電磁場による発熱現象を利用する
加熱法は高周波加熱（Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｇｕｅｎｃｙ
Ｈｅａｔｉｎｇ）と呼ばれて広く利用されている。被
加熱体が導体の場合、誘導灯と呼ばれる高周波電流を通
すコイル内にこの被加熱体を設置すると、導体内に発生
する渦電流により加熱される。プラスチック、木材とい
った絶縁体の場合、これを高周波電圧を印加する２つの
電極間に置き、誘電損失により加熱される。いずれの場
合も被加熱体の内部から発熱するので均一加熱が可能で
あることから、木材の均一乾燥、プラスチックの接着、
成形などに利用されている。利用する電磁波としてサブ
ミリメートル波、ミリメートル波、センチメートル波、
デシメートル波からなるマイクロ波（波長０．１ｍｍ〜
１ｍ）を利用することからマイクロ波加熱と呼ばれてい
る。本発明で使用されるマイクロ波は波長が１ｃｍ〜１
ｍの電磁波が好ましい。周波数で表示すると３００ＭＨ
ｚ〜３０ＧＨｚになる。電子レンジは上記原理を利用し
た絶縁体を加熱するシステムユニットである。（岩波理
化学辞典第５版、Ｐ４５３、Ｐ１５２９（１９９８年２
月）） そのため産業分野においてもマイクロ波加熱装置の開発
が盛んとなり実用に供する装置が出現してきた。（第１
２回日本道路会議論文集、塗装技術２０００年３月号．
Ｐ６３ーＰ７０；村中恒男著）しかしながら、塗料分野
においてマイクロ波加熱乾燥を利用している例は酸硬化
型アミノアルキッド樹脂塗料、ポリエステルーポリウレ
タン系塗料の一部に実用例が示されているにすぎなく、
メラミン樹脂塗料系では基材樹脂が部分的に損傷を受け
てマイクロ波加熱が適用できない例も示されている。マ
イクロ波加熱を利用すると乾燥時間が短縮されると共に
作業能率が大幅に向上するなどの効果が得られるという
特徴があるものの、反応が急速に起こるため塗料構成材
料を適切に選択しないと発泡したりしてメラミン樹脂塗
料系のような損傷を起こしてしまう。また、粘土質の物
質を乾燥する場合は水分が内部で気化しても乾燥過程に
入り、蒸発水分の移動速度が極めて遅くなり、内圧が上
昇してクラックが入り実用に供しない場合が多々あるこ
とが知られている。
加熱法は高周波加熱（Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｇｕｅｎｃｙ
Ｈｅａｔｉｎｇ）と呼ばれて広く利用されている。被
加熱体が導体の場合、誘導灯と呼ばれる高周波電流を通
すコイル内にこの被加熱体を設置すると、導体内に発生
する渦電流により加熱される。プラスチック、木材とい
った絶縁体の場合、これを高周波電圧を印加する２つの
電極間に置き、誘電損失により加熱される。いずれの場
合も被加熱体の内部から発熱するので均一加熱が可能で
あることから、木材の均一乾燥、プラスチックの接着、
成形などに利用されている。利用する電磁波としてサブ
ミリメートル波、ミリメートル波、センチメートル波、
デシメートル波からなるマイクロ波（波長０．１ｍｍ〜
１ｍ）を利用することからマイクロ波加熱と呼ばれてい
る。本発明で使用されるマイクロ波は波長が１ｃｍ〜１
ｍの電磁波が好ましい。周波数で表示すると３００ＭＨ
ｚ〜３０ＧＨｚになる。電子レンジは上記原理を利用し
た絶縁体を加熱するシステムユニットである。（岩波理
化学辞典第５版、Ｐ４５３、Ｐ１５２９（１９９８年２
月）） そのため産業分野においてもマイクロ波加熱装置の開発
が盛んとなり実用に供する装置が出現してきた。（第１
２回日本道路会議論文集、塗装技術２０００年３月号．
Ｐ６３ーＰ７０；村中恒男著）しかしながら、塗料分野
においてマイクロ波加熱乾燥を利用している例は酸硬化
型アミノアルキッド樹脂塗料、ポリエステルーポリウレ
タン系塗料の一部に実用例が示されているにすぎなく、
メラミン樹脂塗料系では基材樹脂が部分的に損傷を受け
てマイクロ波加熱が適用できない例も示されている。マ
イクロ波加熱を利用すると乾燥時間が短縮されると共に
作業能率が大幅に向上するなどの効果が得られるという
特徴があるものの、反応が急速に起こるため塗料構成材
料を適切に選択しないと発泡したりしてメラミン樹脂塗
料系のような損傷を起こしてしまう。また、粘土質の物
質を乾燥する場合は水分が内部で気化しても乾燥過程に
入り、蒸発水分の移動速度が極めて遅くなり、内圧が上
昇してクラックが入り実用に供しない場合が多々あるこ
とが知られている。
【０００４】従来、エポキシ樹脂組成物のマイクロ波加
熱に関しては、繊維強化プラスチックのマイクロ波によ
る加熱、硬化方法が提案されている（特公平５ー７９２
０８）。この方法は繊維強化プラスチック成形物を、マ
イクロ波で発熱する材質で構成した型枠内に当接固定
し、該成形物及び型枠の両者にマイクロ波を照射し、型
枠をも発熱させつつ成形物の加熱、硬化を行う強化プラ
スチックのマイクロ波による加熱、硬化方法であって、
繊維強化プラスチックとしてケブラー繊維強化エポキシ
樹脂系プリプレグが挙げられている。また、樹脂成形品
を硬化する方法では、電磁波を通し易い成形型に未硬化
の熱硬化性樹脂を主剤とする成形材料を入れて電磁波を
照射して型の外から同時に加熱させる方法が提案されて
いる（特開平１１ー３００７６６）。ここで、熱硬化性
樹脂として極性基を有する変性エポキシ樹脂、或いは、
カルボキシル基含有脂肪酸変性ウレタン化合物とエポキ
シ樹脂とを反応させて得られる変性エポキシ樹脂や、こ
の変性エポキシ樹脂をグリシジルエーテル樹脂と混合し
た混合物が例示されている。さらに別の例として、熱硬
化性樹脂成形品のポストキュア（後硬化方法）するに当
たり、マイクロ波加熱することを特徴とする熱硬化性成
型品のポストキュア方法（後硬化方法）が開示されてい
る（特開平９ー１０９２７１）。これらの例は、何れも
エポキシ樹脂組成物に直接マイクロ波を照射して硬化さ
せる方法ではなく、型枠自身に照射して発生する誘導熱
源を樹脂の硬化用の熱として利用したり、エポキシ樹脂
自体が極めて特殊な樹脂であったり、或いは、ほぼ硬化
反応が進行した後のポストキュア（後硬化）する方法に
おいての後硬化させる方法にとどまっている。
熱に関しては、繊維強化プラスチックのマイクロ波によ
る加熱、硬化方法が提案されている（特公平５ー７９２
０８）。この方法は繊維強化プラスチック成形物を、マ
イクロ波で発熱する材質で構成した型枠内に当接固定
し、該成形物及び型枠の両者にマイクロ波を照射し、型
枠をも発熱させつつ成形物の加熱、硬化を行う強化プラ
スチックのマイクロ波による加熱、硬化方法であって、
繊維強化プラスチックとしてケブラー繊維強化エポキシ
樹脂系プリプレグが挙げられている。また、樹脂成形品
を硬化する方法では、電磁波を通し易い成形型に未硬化
の熱硬化性樹脂を主剤とする成形材料を入れて電磁波を
照射して型の外から同時に加熱させる方法が提案されて
いる（特開平１１ー３００７６６）。ここで、熱硬化性
樹脂として極性基を有する変性エポキシ樹脂、或いは、
カルボキシル基含有脂肪酸変性ウレタン化合物とエポキ
シ樹脂とを反応させて得られる変性エポキシ樹脂や、こ
の変性エポキシ樹脂をグリシジルエーテル樹脂と混合し
た混合物が例示されている。さらに別の例として、熱硬
化性樹脂成形品のポストキュア（後硬化方法）するに当
たり、マイクロ波加熱することを特徴とする熱硬化性成
型品のポストキュア方法（後硬化方法）が開示されてい
る（特開平９ー１０９２７１）。これらの例は、何れも
エポキシ樹脂組成物に直接マイクロ波を照射して硬化さ
せる方法ではなく、型枠自身に照射して発生する誘導熱
源を樹脂の硬化用の熱として利用したり、エポキシ樹脂
自体が極めて特殊な樹脂であったり、或いは、ほぼ硬化
反応が進行した後のポストキュア（後硬化）する方法に
おいての後硬化させる方法にとどまっている。
【０００５】エポキシ樹脂は、接着性、耐食性、耐薬品
性、絶縁性、機械物性等の優れた諸特性をを有している
ことから、構造材の被覆塗料やコンクリート防食塗料、
セメント補修材、道路用舗装材、エポキシアスファルト
材等さらには電気電子部品の絶縁用として非常に有用で
ある。これらに使用するエポキシ樹脂組成物は、低分子
量のエポキシ樹脂と硬化剤成分とが常温ないし昇温下に
加熱により化学反応を起こして架橋構造となり、高分子
体の架橋硬化塗膜を形成する。この硬化反応を進めるた
めには、通常、常温から２００℃以上の雰囲気中に１０
〜３０分、場合によっては数時間滞留させてエポキシ樹
脂組成物を加熱しなければならない。このため、この硬
化工程は通常、大型の乾燥炉と大きな設置面積が必要と
なり関連する設備を仮設して現場工事に対応するには費
用がかかりすぎて適したシステムと言い難い。一方、常
温硬化する方法の場合には、エポキシ樹脂と硬化剤成分
を別々に準備しておき使用の際に混合して使用される。
この場合、短時間硬化型にすると使用可能時間が非常に
短くなり配合する単位量も限定され作業能率が大幅に低
下するという問題を有している。また、硬化時間を長め
に調整すれば、初期実用強度の発現時間が遅延し、道路
補修工事等の終了後の道路開放時間が大幅に遅れる等の
欠点が現れてしまう。また現場で二液を配合する煩雑さ
を避けるために一液型が望まれ、加えて近年の環境に対
する配慮の観点から、無公害・無騒音で且つ二酸化炭
素、ＳＯＸ、ＮＯＸといった物質が発生しない無公害工
法が求められている。
性、絶縁性、機械物性等の優れた諸特性をを有している
ことから、構造材の被覆塗料やコンクリート防食塗料、
セメント補修材、道路用舗装材、エポキシアスファルト
材等さらには電気電子部品の絶縁用として非常に有用で
ある。これらに使用するエポキシ樹脂組成物は、低分子
量のエポキシ樹脂と硬化剤成分とが常温ないし昇温下に
加熱により化学反応を起こして架橋構造となり、高分子
体の架橋硬化塗膜を形成する。この硬化反応を進めるた
めには、通常、常温から２００℃以上の雰囲気中に１０
〜３０分、場合によっては数時間滞留させてエポキシ樹
脂組成物を加熱しなければならない。このため、この硬
化工程は通常、大型の乾燥炉と大きな設置面積が必要と
なり関連する設備を仮設して現場工事に対応するには費
用がかかりすぎて適したシステムと言い難い。一方、常
温硬化する方法の場合には、エポキシ樹脂と硬化剤成分
を別々に準備しておき使用の際に混合して使用される。
この場合、短時間硬化型にすると使用可能時間が非常に
短くなり配合する単位量も限定され作業能率が大幅に低
下するという問題を有している。また、硬化時間を長め
に調整すれば、初期実用強度の発現時間が遅延し、道路
補修工事等の終了後の道路開放時間が大幅に遅れる等の
欠点が現れてしまう。また現場で二液を配合する煩雑さ
を避けるために一液型が望まれ、加えて近年の環境に対
する配慮の観点から、無公害・無騒音で且つ二酸化炭
素、ＳＯＸ、ＮＯＸといった物質が発生しない無公害工
法が求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、かかる
現状に鑑み特に硬化する方法について鋭意検討を重ねた
結果、遂に被加熱物である無公害・無溶剤型エポキシ樹
脂組成物に直接マイクロ波を照射することにより短時間
硬化する方法を発明するに至った。即ち、本発明の課題
は、前述した問題を解決し、エポキシ樹脂組成物の硬化
反応方法を従来の熱風、蒸気、ヒーター、ガス、バーナ
ーなどからの遠赤外を含む赤外線により輻射・対流・伝
導で加熱する通常法をとらずに短時間で硬化させる方法
を提案することにある。即ち、本発明は、一液型無公害
・無溶剤型エポキシ樹脂組成物をマイクロ波照射により
短時間で硬化することを可能としたものである。また、
二液型エポキシ樹脂組成物や硬化時間が長めに調整され
たエポキシ樹脂組成物であってもマイクロ波を照射する
ことにより、短時間で硬化することを可能としたもので
ある。従って、道路補修工事等の終了後の道路開放時間
の短縮が可能となり工事中の渋滞の緩和を実現すること
ができるものである。本発明は、特に道路舗装材用工事
方法に特に有用であるが、現場工事を必要とするケース
に特に有用であるとともに工場内でエポキシ樹脂組成の
成型物を短時間で硬化させる場合においても有用なもの
である。
現状に鑑み特に硬化する方法について鋭意検討を重ねた
結果、遂に被加熱物である無公害・無溶剤型エポキシ樹
脂組成物に直接マイクロ波を照射することにより短時間
硬化する方法を発明するに至った。即ち、本発明の課題
は、前述した問題を解決し、エポキシ樹脂組成物の硬化
反応方法を従来の熱風、蒸気、ヒーター、ガス、バーナ
ーなどからの遠赤外を含む赤外線により輻射・対流・伝
導で加熱する通常法をとらずに短時間で硬化させる方法
を提案することにある。即ち、本発明は、一液型無公害
・無溶剤型エポキシ樹脂組成物をマイクロ波照射により
短時間で硬化することを可能としたものである。また、
二液型エポキシ樹脂組成物や硬化時間が長めに調整され
たエポキシ樹脂組成物であってもマイクロ波を照射する
ことにより、短時間で硬化することを可能としたもので
ある。従って、道路補修工事等の終了後の道路開放時間
の短縮が可能となり工事中の渋滞の緩和を実現すること
ができるものである。本発明は、特に道路舗装材用工事
方法に特に有用であるが、現場工事を必要とするケース
に特に有用であるとともに工場内でエポキシ樹脂組成の
成型物を短時間で硬化させる場合においても有用なもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の要旨は、エ
ポキシ基を１．８個以上有するエポキシ樹脂と常温又は
加熱することでエポキシ基と反応して硬化する硬化剤成
分で構成されたエポキシ樹脂組成物を周波数３００ＭＨ
Z〜３０ＧＨZのマイクロ波を照射することで短時間で硬
化する方法である。また、該エポキシ樹脂組成物自体が
遅硬化性である場合には、マイクロ波発熱促進剤を任意
に配合することにより硬化時間を短縮することが可能と
なった。一液無溶剤型液状又は粉体組成物であることが
有用であるが、二液型であっても適用できるものであ
る。また該エポキシ樹脂組成物が下地素地被着体と一体
化した状態でエポキシ樹脂組成物の表面に直接マイクロ
波を照射する方法を含むものであり、エポキシ樹脂組成
物を貫通して下地素地をも誘導加熱して硬化を促進させ
る事を含むものである。さらに、本発明の重要な点は、
このようなマイクロ波発熱促進剤を含有した状態で硬化
した硬化物は、おどろくことに電磁波を吸収する特性を
有していることが、電磁波吸収体として利用可能である
という事実である。特にマイクロ波発熱促進剤にフェラ
イトを用いた場合、硬化過程では発熱促進剤として作用
し、エポキシ樹脂組成物の硬化後は硬化物中に内在し電
磁波吸収体として働くので、電波暗室やオフィス建造物
壁面にＶＨＦ波、ＵＨＦ波の反射吸収体や、レーダー偽
造防止対策、電磁波漏洩防止用に利用することができ
る。また、有料道路自動料金収受システム（Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃ Ｔｏｌl Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔ
ｅｍ）を利用した高速道路の料金所では料金支払いのた
めに車両停止することなくノンストップで通過する。こ
の場合、道路側アンテナと車載器の間で電磁波による無
線通信が行われている。この通信の信頼性を低下させる
要因として上記料金収受システム周辺に於ける反射電波
が問題視されており、通信の信頼性の維持には電波を吸
収する環境にしておくことが必須である。本発明による
エポキシ樹脂は成形硬化可能なものであり、このシステ
ム周辺の道路材、構造材の電磁波吸収体として利用する
ことを実現した。
ポキシ基を１．８個以上有するエポキシ樹脂と常温又は
加熱することでエポキシ基と反応して硬化する硬化剤成
分で構成されたエポキシ樹脂組成物を周波数３００ＭＨ
Z〜３０ＧＨZのマイクロ波を照射することで短時間で硬
化する方法である。また、該エポキシ樹脂組成物自体が
遅硬化性である場合には、マイクロ波発熱促進剤を任意
に配合することにより硬化時間を短縮することが可能と
なった。一液無溶剤型液状又は粉体組成物であることが
有用であるが、二液型であっても適用できるものであ
る。また該エポキシ樹脂組成物が下地素地被着体と一体
化した状態でエポキシ樹脂組成物の表面に直接マイクロ
波を照射する方法を含むものであり、エポキシ樹脂組成
物を貫通して下地素地をも誘導加熱して硬化を促進させ
る事を含むものである。さらに、本発明の重要な点は、
このようなマイクロ波発熱促進剤を含有した状態で硬化
した硬化物は、おどろくことに電磁波を吸収する特性を
有していることが、電磁波吸収体として利用可能である
という事実である。特にマイクロ波発熱促進剤にフェラ
イトを用いた場合、硬化過程では発熱促進剤として作用
し、エポキシ樹脂組成物の硬化後は硬化物中に内在し電
磁波吸収体として働くので、電波暗室やオフィス建造物
壁面にＶＨＦ波、ＵＨＦ波の反射吸収体や、レーダー偽
造防止対策、電磁波漏洩防止用に利用することができ
る。また、有料道路自動料金収受システム（Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃ Ｔｏｌl Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔ
ｅｍ）を利用した高速道路の料金所では料金支払いのた
めに車両停止することなくノンストップで通過する。こ
の場合、道路側アンテナと車載器の間で電磁波による無
線通信が行われている。この通信の信頼性を低下させる
要因として上記料金収受システム周辺に於ける反射電波
が問題視されており、通信の信頼性の維持には電波を吸
収する環境にしておくことが必須である。本発明による
エポキシ樹脂は成形硬化可能なものであり、このシステ
ム周辺の道路材、構造材の電磁波吸収体として利用する
ことを実現した。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する。
本発明で誘導加熱に使用するマイクロ波は、周波数が３
００ＭＨZ〜３０ＧＨZの範囲のものが使用される。形
状、厚み、下地素材等の種類により適切に選択する必要
があるが、通常、１Ｇ〜１０ＧＨZの範囲の周波数マイ
クロ波が使用される。これらのマイクロ波を照射する加
熱装置は、 所望の周波数のマイクロ波エネルギーを
発生させるマイクロ波発振機、 反射電力から発振機
を保護するアイソレーター、入・反射電力をモニタする
パワーモニタ、 負荷と発振機のマッチングを図りマ
イクロ波を有効利用する整流器、 発振機より照射部
へマイクロ波を伝送する接続導波管、 マイクロ波照
射部等から構成されているマイクロ波加熱装置が使用さ
れる。マイクロ波照射部は被加熱部の材質、形状により
多種多様のものが開発されておりバッチ式オーブンやコ
ンベアー式オーブン、移動式オーブン等が挙げられ選択
使用される。発振されるマイクロ波が被加熱成形体の材
部に均一に照射できるものであれば形状に何等左右され
るものでなく、マイクロ波の発振出力についても０.５
ＫＷ〜２０ＫＷと広範囲の装置から選択することができ
る。
本発明で誘導加熱に使用するマイクロ波は、周波数が３
００ＭＨZ〜３０ＧＨZの範囲のものが使用される。形
状、厚み、下地素材等の種類により適切に選択する必要
があるが、通常、１Ｇ〜１０ＧＨZの範囲の周波数マイ
クロ波が使用される。これらのマイクロ波を照射する加
熱装置は、 所望の周波数のマイクロ波エネルギーを
発生させるマイクロ波発振機、 反射電力から発振機
を保護するアイソレーター、入・反射電力をモニタする
パワーモニタ、 負荷と発振機のマッチングを図りマ
イクロ波を有効利用する整流器、 発振機より照射部
へマイクロ波を伝送する接続導波管、 マイクロ波照
射部等から構成されているマイクロ波加熱装置が使用さ
れる。マイクロ波照射部は被加熱部の材質、形状により
多種多様のものが開発されておりバッチ式オーブンやコ
ンベアー式オーブン、移動式オーブン等が挙げられ選択
使用される。発振されるマイクロ波が被加熱成形体の材
部に均一に照射できるものであれば形状に何等左右され
るものでなく、マイクロ波の発振出力についても０.５
ＫＷ〜２０ＫＷと広範囲の装置から選択することができ
る。
【０００９】本発明で使用されるエポキシ樹脂組成物
は、主成分としてエポキシ基を１．８個以上有するエポ
キシ樹脂と常温又は昇温時にエポキシ基と反応する硬化
剤成分からなるエポキシ樹脂組成物であれば良く、必要
に応じて充填剤、着色顔料、希釈剤、揺変剤、可撓性付
与剤、各種添加剤を配合することが出来る。しかしなが
ら、作業環境の安全性の維持の視点からマイクロ波の照
射による放電現象が起こるような金属粉や昇温により容
易に揮発する危険性のある溶剤を多量に含むものは避け
なければならない。また本発明では近年の環境に対する
配慮の観点から、無騒音で且つ、二酸化炭素、ＳＯＸ、
ＮＯＸといった地球環境に好ましくない影響を及ぼす物
質を新しく発生しないエポキシ樹脂組成物の硬化法がめ
られており、また現場工事の作業性向上などが重要課題
であることから該エポキシ樹脂組成物が一液無溶剤型液
又は粉体組成物であることが望ましい。しかし本発明は
二液型であってもその適用時に問題を生じるものでな
い。
は、主成分としてエポキシ基を１．８個以上有するエポ
キシ樹脂と常温又は昇温時にエポキシ基と反応する硬化
剤成分からなるエポキシ樹脂組成物であれば良く、必要
に応じて充填剤、着色顔料、希釈剤、揺変剤、可撓性付
与剤、各種添加剤を配合することが出来る。しかしなが
ら、作業環境の安全性の維持の視点からマイクロ波の照
射による放電現象が起こるような金属粉や昇温により容
易に揮発する危険性のある溶剤を多量に含むものは避け
なければならない。また本発明では近年の環境に対する
配慮の観点から、無騒音で且つ、二酸化炭素、ＳＯＸ、
ＮＯＸといった地球環境に好ましくない影響を及ぼす物
質を新しく発生しないエポキシ樹脂組成物の硬化法がめ
られており、また現場工事の作業性向上などが重要課題
であることから該エポキシ樹脂組成物が一液無溶剤型液
又は粉体組成物であることが望ましい。しかし本発明は
二液型であってもその適用時に問題を生じるものでな
い。
【００１０】また、本発明のもう一つの特筆すべきこと
は、該エポキシ樹脂組成物自体が遅硬化性である場合
に、マイクロ波発熱促進剤を該エポキシ樹脂組成物中に
任意に配合調合することにより硬化時間の短縮が可能な
ことである。エポキシ樹脂組成物を硬化する場合、望ま
しい硬化物特性を発現するために、硬化剤とその調合割
合が選定されてこれらの選定により常温硬化から昇温硬
化までの広い範囲の硬化条件を設定されるが、通常、実
用物性を確実に発現させる視点から、長時間の硬化に続
いて後硬化を行うのが一般的である。従来、短時間で硬
化を実現するために高温加熱したり、活性温度を越える
と硬化反応を促進する触媒の利用やマイクロカプセル化
した硬化剤の使用等の試みが幾つかなされているが、こ
れらは限られた範囲しか利用されていないのが現状であ
る。本発明において、配合調合されるマイクロ波発熱促
進剤は、化学的反応を活性にする触媒的な促進剤ではな
く、マイクロ波の照射により、それ自身が誘導加熱され
て自己発熱し発熱促進剤が調合されている被加熱物の内
部から均一に加熱する役目を担うものである。このよう
な発熱促進剤の発熱効果は電力半減深度という概念でそ
の効能を示すことができ、この値が小さいもの程大きい
効果が得られるものと定義されている。これらの発熱促
進剤は、マイクロ波を照射されたエポキシ樹脂組成物自
体が持つ誘導加熱能力より大きいので、このマイクロ波
発熱促進剤を適切に配合することで内部発熱しエポキシ
樹脂組成物の内部から加熱を助け短時間で所定の温度ま
で加熱することを可能としたものである。このようなマ
イクロ波発熱促進剤として特に有用なものとして、フェ
ライト、水、が挙げられる。フェライトは、ＭＯＦｅ2
Ｏ3という形の一般分子式をもった結晶である。Ｍとし
てはＭｎ（マンガン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッ
ケル）、Ｃｕ（銅）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｚｎ（亜
鉛）、Ｂａ（バリウム）などがあり、２価のＦｅ（鉄）
が入った結晶は磁鉄鉱である。フェライトの結晶は、ス
ピネル構造をしている。ＡｓｉｔｅとＢｓｉｔｅを有し
ていてＡｓｉｔｅの全部とＢｓｉｔｅの半分をＦｅ3+
が占有している状態を逆スピネルと呼ばれていて、この
状態でＦｅｒｒｉ磁性が現れる。一般にフェライトは電
気抵抗が高いので高周波加熱用の磁心材料として使われ
ている。（岩波化学辞典第５版、Ｐ１１５５〜１１５
６、岩波書店（１９９８年２月））本発明に使われるフ
ェライトは上記の一般分子式で示されるものであり、電
気抵抗が１．０2〜１．０6ｏｈｍｃｍの範囲のフェライ
トが好ましい。しかしこれらに限定されるものでなくマ
イクロ波照射によりフェライト等と同等の誘導加熱能の
高いものであれば良く被加熱物との相性が良いものであ
れば何れであっても適用できるものである。
は、該エポキシ樹脂組成物自体が遅硬化性である場合
に、マイクロ波発熱促進剤を該エポキシ樹脂組成物中に
任意に配合調合することにより硬化時間の短縮が可能な
ことである。エポキシ樹脂組成物を硬化する場合、望ま
しい硬化物特性を発現するために、硬化剤とその調合割
合が選定されてこれらの選定により常温硬化から昇温硬
化までの広い範囲の硬化条件を設定されるが、通常、実
用物性を確実に発現させる視点から、長時間の硬化に続
いて後硬化を行うのが一般的である。従来、短時間で硬
化を実現するために高温加熱したり、活性温度を越える
と硬化反応を促進する触媒の利用やマイクロカプセル化
した硬化剤の使用等の試みが幾つかなされているが、こ
れらは限られた範囲しか利用されていないのが現状であ
る。本発明において、配合調合されるマイクロ波発熱促
進剤は、化学的反応を活性にする触媒的な促進剤ではな
く、マイクロ波の照射により、それ自身が誘導加熱され
て自己発熱し発熱促進剤が調合されている被加熱物の内
部から均一に加熱する役目を担うものである。このよう
な発熱促進剤の発熱効果は電力半減深度という概念でそ
の効能を示すことができ、この値が小さいもの程大きい
効果が得られるものと定義されている。これらの発熱促
進剤は、マイクロ波を照射されたエポキシ樹脂組成物自
体が持つ誘導加熱能力より大きいので、このマイクロ波
発熱促進剤を適切に配合することで内部発熱しエポキシ
樹脂組成物の内部から加熱を助け短時間で所定の温度ま
で加熱することを可能としたものである。このようなマ
イクロ波発熱促進剤として特に有用なものとして、フェ
ライト、水、が挙げられる。フェライトは、ＭＯＦｅ2
Ｏ3という形の一般分子式をもった結晶である。Ｍとし
てはＭｎ（マンガン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッ
ケル）、Ｃｕ（銅）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｚｎ（亜
鉛）、Ｂａ（バリウム）などがあり、２価のＦｅ（鉄）
が入った結晶は磁鉄鉱である。フェライトの結晶は、ス
ピネル構造をしている。ＡｓｉｔｅとＢｓｉｔｅを有し
ていてＡｓｉｔｅの全部とＢｓｉｔｅの半分をＦｅ3+
が占有している状態を逆スピネルと呼ばれていて、この
状態でＦｅｒｒｉ磁性が現れる。一般にフェライトは電
気抵抗が高いので高周波加熱用の磁心材料として使われ
ている。（岩波化学辞典第５版、Ｐ１１５５〜１１５
６、岩波書店（１９９８年２月））本発明に使われるフ
ェライトは上記の一般分子式で示されるものであり、電
気抵抗が１．０2〜１．０6ｏｈｍｃｍの範囲のフェライ
トが好ましい。しかしこれらに限定されるものでなくマ
イクロ波照射によりフェライト等と同等の誘導加熱能の
高いものであれば良く被加熱物との相性が良いものであ
れば何れであっても適用できるものである。
【００１１】また該エポキシ樹脂組成物が下地素地被着
体と一体化した状態でマイクロ波を照射する方法をも含
むものであり、エポキシ樹脂組成物を貫通して下地素地
を誘導加熱するためにエポキシ樹脂組成物の硬化を促進
させる事を含むものである。これらに適する下地被着体
の代表的なものとしては、アスファルト、コンクリー
ト、スレート、ベニヤ板、木材、段ボール、プラスチッ
ク、金属等が挙げられる。
体と一体化した状態でマイクロ波を照射する方法をも含
むものであり、エポキシ樹脂組成物を貫通して下地素地
を誘導加熱するためにエポキシ樹脂組成物の硬化を促進
させる事を含むものである。これらに適する下地被着体
の代表的なものとしては、アスファルト、コンクリー
ト、スレート、ベニヤ板、木材、段ボール、プラスチッ
ク、金属等が挙げられる。
【００１２】本発明で用いるエポキシ樹脂は、１分子中
に１．８個以上のエポキシ基を有する常温で液状を示す
ものであれば任意のものを使用することができる。この
ようなエポキシ樹脂を例示すると、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Ｓ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ
樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジル
アミン系エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、水添ビ
スフェノールＡ型系エポキシ樹脂、プロピレングリコー
ルグリシジルエーテルなどの脂肪族エポキシ樹脂、ウレ
タン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキ
シ樹脂は２個以上混合して用いても良い。また必要に応
じて、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジル
エーテル、クレジルグリシジルエーテル、脂肪族アルコ
ールのグリシジルエーテルなどのようなモノ及びジエポ
キシ化合物を配合しても良いし、常温固体状のエポキシ
樹脂を適量配合しても良い。
に１．８個以上のエポキシ基を有する常温で液状を示す
ものであれば任意のものを使用することができる。この
ようなエポキシ樹脂を例示すると、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Ｓ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ
樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジル
アミン系エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、水添ビ
スフェノールＡ型系エポキシ樹脂、プロピレングリコー
ルグリシジルエーテルなどの脂肪族エポキシ樹脂、ウレ
タン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキ
シ樹脂は２個以上混合して用いても良い。また必要に応
じて、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジル
エーテル、クレジルグリシジルエーテル、脂肪族アルコ
ールのグリシジルエーテルなどのようなモノ及びジエポ
キシ化合物を配合しても良いし、常温固体状のエポキシ
樹脂を適量配合しても良い。
【００１３】本発明で使用するエポキシ樹脂組成物のう
ち前記エポキシ樹脂に常温（１５〜４０℃）硬化型エポ
キシ樹脂用硬化剤を配合するものについては、使用され
る常温硬化型エポキシ樹脂硬化剤は、常温においてエポ
キシ樹脂と硬化反応するものであり、通常１０分ないし
数時間のポットライフを示すものであり、数１０分ない
し１０日前後の硬化時間を要するエポキシ樹脂硬化剤で
ある。たとえば、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、テトラエチレンペンタ
ミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリオキシプロピレン
ジアミン、イミノビスヘキシルアミン等が、脂環式ポリ
アミンとしては常温でエポキシ基と反応する活性水素原
子を有するアミノ基又は／及びイミノ基を分子中に少な
くとも２個以上有する脂環式化合物であり、例えばビス
（アミノ）シクロヘキサン、Ｎ−アミノエチルピペラジ
ン、３，９ービス（３−アミノプロピル）２，４，８，
１０ーテトラオキサピロ（５，５）ウンデカン、ｍーキ
シレンジアミン、ｍー水添キシレンジアミン、Ｎーアミ
ノエチルピペラジン、ビス（４ーアミノシクロヘキシ
ル）メタン等が挙げられ、これらの誘導体としては例え
ば脂肪族ポリアミンのエチレンオキサイド付加物、エポ
キシ樹脂付加物、ポリエチレンポリアミン変性物の変性
脂肪族ポリアミン、複素環式ジアミン変性物、脂環式ポ
リアミンのモノグリシジルエーテル付加物、エポキシ樹
脂付加物、アクリルニトル付加物、脂肪酸グリシジルエ
ステル付加物等の変性脂環式ポリアミン、ポリエチレン
ポリアミンー脂肪酸、ポリエチレンポリアミンーダイマ
ー酸、キシリレンジアミンーダイマー酸等の縮合反応生
成物であるポリアミドアミンならびにその変性物が挙げ
られるが、これらに限定されるものでない。また、これ
らの硬化剤の１種又は２種以上の混合物を用いてもよ
い。
ち前記エポキシ樹脂に常温（１５〜４０℃）硬化型エポ
キシ樹脂用硬化剤を配合するものについては、使用され
る常温硬化型エポキシ樹脂硬化剤は、常温においてエポ
キシ樹脂と硬化反応するものであり、通常１０分ないし
数時間のポットライフを示すものであり、数１０分ない
し１０日前後の硬化時間を要するエポキシ樹脂硬化剤で
ある。たとえば、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、テトラエチレンペンタ
ミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリオキシプロピレン
ジアミン、イミノビスヘキシルアミン等が、脂環式ポリ
アミンとしては常温でエポキシ基と反応する活性水素原
子を有するアミノ基又は／及びイミノ基を分子中に少な
くとも２個以上有する脂環式化合物であり、例えばビス
（アミノ）シクロヘキサン、Ｎ−アミノエチルピペラジ
ン、３，９ービス（３−アミノプロピル）２，４，８，
１０ーテトラオキサピロ（５，５）ウンデカン、ｍーキ
シレンジアミン、ｍー水添キシレンジアミン、Ｎーアミ
ノエチルピペラジン、ビス（４ーアミノシクロヘキシ
ル）メタン等が挙げられ、これらの誘導体としては例え
ば脂肪族ポリアミンのエチレンオキサイド付加物、エポ
キシ樹脂付加物、ポリエチレンポリアミン変性物の変性
脂肪族ポリアミン、複素環式ジアミン変性物、脂環式ポ
リアミンのモノグリシジルエーテル付加物、エポキシ樹
脂付加物、アクリルニトル付加物、脂肪酸グリシジルエ
ステル付加物等の変性脂環式ポリアミン、ポリエチレン
ポリアミンー脂肪酸、ポリエチレンポリアミンーダイマ
ー酸、キシリレンジアミンーダイマー酸等の縮合反応生
成物であるポリアミドアミンならびにその変性物が挙げ
られるが、これらに限定されるものでない。また、これ
らの硬化剤の１種又は２種以上の混合物を用いてもよ
い。
【００１４】一液型液状エポキシ樹脂組成物としては、
一例としてポリフェノール類、酸無水物、高融点活性水
素化合物の単独又は第三アミン、イミダゾール類及びそ
の塩等の促進剤を併用して液状エポキシ樹脂に分散ある
いは溶解したものが挙げられる。ポリフェノール類とし
ては、ノボラックフェノール類、ＢＰＡ型エポキシ樹脂
の両末端ＢＰＡ付加物等の分子中に２個以上のフェノー
ル性水酸基を含む化合物であれば何れの化合物も適用で
きる。酸無水物としては、例えばフタル酸無水物、メチ
ルヘキサヒドロ無水フタル酸等酸無水物基を分子中に１
個以上含むものであれば何れの化合物も適用できる。高
融点活性水素化合物の代表例としてはジシアンジアミ
ド、有機酸ヒドラジトなどでエポキシ基と付加反応を行
うことにより硬化する硬化剤を適用することができる。
また、第三アミン、イミダゾール類の塩−高融点分散
型、可溶型もので加熱により溶解、分解、活性化してア
ニオン機構によりエポキシ樹脂を自己重合させる硬化剤
を液状エポキシ樹脂に調合したものがある。さらにルイ
ス酸（Ｌｅｗｉｓ ａｃｉｄ）ブレンステッド酸（Ｂｒ
φｎｓｔｅｄ ａｃｉｄ）塩類等のように加熱により活
性状態となるカチオン機構によりエポキシ樹脂を重合さ
せる硬化剤を液状エポキシ樹脂に調合したものがある。
カチオン重合系開始剤としては、一例をあげるとサンエ
ードＳＩ（三新化学工業製）、アデカオプトンＣＰシリ
ーズＣＰ６６，ＣＰー７７（旭電化工業製）等があるが
カチオン重合開始機構を有していれば何れでも良く特に
限定されるものでない。また通常市販されている潜在性
硬化剤及び潜在性促進剤等を併用することができ、例え
ばアミキュアＰＮ−２３、ＭＹ−２４等のアミンアダク
ト類、マイクロカプセル化潜在性硬化剤・促進剤ノバキ
ュア類（旭チバ製）、アダクト型潜在性エポキシ硬化剤
キュアダクト類（四国化成工業製）、フジキュアーＦＸ
Ｒ−１０１３、１０００（富士化成工業製）、アルキル
尿素系エポキシ樹脂硬化促進剤３−（３、４−ジクロロ
フェニル）−１、１−ジメチルユリア、Ｎ−（４−クロ
ロフェニル）−Ｎ、Ｎ−ジメチルウレア、フェニルジメ
チルウレア、トルエンビスジメチルウレア等（エイ・シ
−・アイ・ジャパンリミテッド製）があげられるがこれ
らに限定されるものでない。必要に応じて本発明の発熱
促進剤を適選配合することが有用である。
一例としてポリフェノール類、酸無水物、高融点活性水
素化合物の単独又は第三アミン、イミダゾール類及びそ
の塩等の促進剤を併用して液状エポキシ樹脂に分散ある
いは溶解したものが挙げられる。ポリフェノール類とし
ては、ノボラックフェノール類、ＢＰＡ型エポキシ樹脂
の両末端ＢＰＡ付加物等の分子中に２個以上のフェノー
ル性水酸基を含む化合物であれば何れの化合物も適用で
きる。酸無水物としては、例えばフタル酸無水物、メチ
ルヘキサヒドロ無水フタル酸等酸無水物基を分子中に１
個以上含むものであれば何れの化合物も適用できる。高
融点活性水素化合物の代表例としてはジシアンジアミ
ド、有機酸ヒドラジトなどでエポキシ基と付加反応を行
うことにより硬化する硬化剤を適用することができる。
また、第三アミン、イミダゾール類の塩−高融点分散
型、可溶型もので加熱により溶解、分解、活性化してア
ニオン機構によりエポキシ樹脂を自己重合させる硬化剤
を液状エポキシ樹脂に調合したものがある。さらにルイ
ス酸（Ｌｅｗｉｓ ａｃｉｄ）ブレンステッド酸（Ｂｒ
φｎｓｔｅｄ ａｃｉｄ）塩類等のように加熱により活
性状態となるカチオン機構によりエポキシ樹脂を重合さ
せる硬化剤を液状エポキシ樹脂に調合したものがある。
カチオン重合系開始剤としては、一例をあげるとサンエ
ードＳＩ（三新化学工業製）、アデカオプトンＣＰシリ
ーズＣＰ６６，ＣＰー７７（旭電化工業製）等があるが
カチオン重合開始機構を有していれば何れでも良く特に
限定されるものでない。また通常市販されている潜在性
硬化剤及び潜在性促進剤等を併用することができ、例え
ばアミキュアＰＮ−２３、ＭＹ−２４等のアミンアダク
ト類、マイクロカプセル化潜在性硬化剤・促進剤ノバキ
ュア類（旭チバ製）、アダクト型潜在性エポキシ硬化剤
キュアダクト類（四国化成工業製）、フジキュアーＦＸ
Ｒ−１０１３、１０００（富士化成工業製）、アルキル
尿素系エポキシ樹脂硬化促進剤３−（３、４−ジクロロ
フェニル）−１、１−ジメチルユリア、Ｎ−（４−クロ
ロフェニル）−Ｎ、Ｎ−ジメチルウレア、フェニルジメ
チルウレア、トルエンビスジメチルウレア等（エイ・シ
−・アイ・ジャパンリミテッド製）があげられるがこれ
らに限定されるものでない。必要に応じて本発明の発熱
促進剤を適選配合することが有用である。
【００１５】一液型エポキシ樹脂粉体組成物としては、
エポキシ粉体塗料に用いられる公知のエポキシ樹脂及び
硬化剤を使用することができ、硬化剤としては、酸無水
物類、アミン類、ポリアミド樹脂、ジシアンジアミド、
フェノール系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、オル
ソクレゾールノボラック樹脂、カルボキシル末端ポリエ
ステル樹脂、ジヒドラジド類、イミダゾール類、三フッ
化ホウ素のアミン錯体等があげられ前出の各種固形エポ
キシ樹脂が使用される。すなわちこれらのエポキシ樹
脂、硬化剤及び本発明の発熱促進剤と必要に応じて促進
剤や他の材料を予備混合した後押出機（Ｅｘｔｒｕｄｅ
ｒ）等で溶融混練し、冷却粉砕し、さらに分級機で粒度
を調整して一液型エポキシ樹脂粉体組成物が得られる。
エポキシ粉体塗料に用いられる公知のエポキシ樹脂及び
硬化剤を使用することができ、硬化剤としては、酸無水
物類、アミン類、ポリアミド樹脂、ジシアンジアミド、
フェノール系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、オル
ソクレゾールノボラック樹脂、カルボキシル末端ポリエ
ステル樹脂、ジヒドラジド類、イミダゾール類、三フッ
化ホウ素のアミン錯体等があげられ前出の各種固形エポ
キシ樹脂が使用される。すなわちこれらのエポキシ樹
脂、硬化剤及び本発明の発熱促進剤と必要に応じて促進
剤や他の材料を予備混合した後押出機（Ｅｘｔｒｕｄｅ
ｒ）等で溶融混練し、冷却粉砕し、さらに分級機で粒度
を調整して一液型エポキシ樹脂粉体組成物が得られる。
【００１６】本発明で用いるエポキシ樹脂組成物は、上
述したエポキシ樹脂、硬化剤を必須とするが、更に、発
熱促進剤、硬化促進剤の他、本発明の目的であるマイク
ロ波照射加熱を損なわない範囲に於いて可とう性付与
剤、各種添加剤、カプリング剤、消泡剤、染料等の着色
剤などを配合することができる。
述したエポキシ樹脂、硬化剤を必須とするが、更に、発
熱促進剤、硬化促進剤の他、本発明の目的であるマイク
ロ波照射加熱を損なわない範囲に於いて可とう性付与
剤、各種添加剤、カプリング剤、消泡剤、染料等の着色
剤などを配合することができる。
【００１７】
【実施例】以下に実施例を示して本発明を詳細に説明す
る。 実施例１〜１５及び比較例１〜３ 実施例１〜５及び比較例１ エポキシ当量９００ｇ／ｅｑであるＢＰＡ型固形エポキ
シ樹脂とイミダゾール硬化剤とからなる、１４０℃の熱
風循環加熱器中１０分で硬化するエポキシ樹脂粉体塗料
Ａに発熱促進剤フェライトを表１の配合割合で添加し６
種の粉体塗料を調製した。この調製塗料１ｇを塗布した
後、型枠を取り除いて電子レンジ内に回転底板ガラスか
ら高さ７ｃｍの位置の空間に支え設置する。表１に示す
それぞれの電子レンジ（周波数２４５０ＭＨｚ）作動時
間のマイクロ波を照射した。照射後の調製塗料は、ただ
ちに電子レンジから取り出し室温まで空冷した。均一な
硬化塗膜が得られたので同様の操作を繰り返して照射後
の硬化塗料５ｇを得た。この硬化塗料を粉砕機にて微粉
砕した後正確に秤量しソックスレー抽出器にてアセトン
で２４時間抽出し、塗膜のゲル分率を求め塗膜の硬化度
を求めた。電子レンジは、ＺＯＪＩＲＵＳＨＩ製ＥＳ−
ＨＡ１９５／ＨＡ１９６型を使用した。フェライトは、
Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、
ＢａＯを混合、焼成して得られた化合物を粉砕して得た
フェライト粉を用いた。
る。 実施例１〜１５及び比較例１〜３ 実施例１〜５及び比較例１ エポキシ当量９００ｇ／ｅｑであるＢＰＡ型固形エポキ
シ樹脂とイミダゾール硬化剤とからなる、１４０℃の熱
風循環加熱器中１０分で硬化するエポキシ樹脂粉体塗料
Ａに発熱促進剤フェライトを表１の配合割合で添加し６
種の粉体塗料を調製した。この調製塗料１ｇを塗布した
後、型枠を取り除いて電子レンジ内に回転底板ガラスか
ら高さ７ｃｍの位置の空間に支え設置する。表１に示す
それぞれの電子レンジ（周波数２４５０ＭＨｚ）作動時
間のマイクロ波を照射した。照射後の調製塗料は、ただ
ちに電子レンジから取り出し室温まで空冷した。均一な
硬化塗膜が得られたので同様の操作を繰り返して照射後
の硬化塗料５ｇを得た。この硬化塗料を粉砕機にて微粉
砕した後正確に秤量しソックスレー抽出器にてアセトン
で２４時間抽出し、塗膜のゲル分率を求め塗膜の硬化度
を求めた。電子レンジは、ＺＯＪＩＲＵＳＨＩ製ＥＳ−
ＨＡ１９５／ＨＡ１９６型を使用した。フェライトは、
Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、
ＢａＯを混合、焼成して得られた化合物を粉砕して得た
フェライト粉を用いた。
【００１８】実施例６〜１０及び比較例２ エポキシ当量１８９ｇ／ｅｑであるＢＰＡ型液状エポキ
シ樹脂とフジキュアーＦＸＲー１０３０硬化剤とからな
る、１００℃の熱風循環加熱器中１０分でゲル化可能な
粘度が１００００ｍＰａ・ｓ一液型液状エポキシ樹脂塗
料Ｂに発熱促進剤フェライトを表２の配合割合で添加し
６種の粉体塗料を調製した以外、実施例１に同様の操作
を行って電子レンジ（周波数２４５０ＭＨｚ）内で照射
して塗膜のゲル分率を求め表２の塗膜の硬化度が得られ
た。
シ樹脂とフジキュアーＦＸＲー１０３０硬化剤とからな
る、１００℃の熱風循環加熱器中１０分でゲル化可能な
粘度が１００００ｍＰａ・ｓ一液型液状エポキシ樹脂塗
料Ｂに発熱促進剤フェライトを表２の配合割合で添加し
６種の粉体塗料を調製した以外、実施例１に同様の操作
を行って電子レンジ（周波数２４５０ＭＨｚ）内で照射
して塗膜のゲル分率を求め表２の塗膜の硬化度が得られ
た。
【００１９】実施例１１〜１５及び比較例３ 混合粘度が１８００ｍＰａ・ｓであり、かつ主剤と硬化
剤の配合比が１００重量部づつの二液型常温硬化塗料で
あって２０℃×１時間１５分でゲル化するエポキシ系滑
り止め舗装用樹脂Ｃに発熱促進剤フェライトを表３の配
合割合で添加し６種の粉体塗料を調整した以外、実施例
１に同様の操作を行って電子レンジ（周波数２４５０Ｍ
Ｈｚ）内で照射して塗膜のゲル分率を求め表３の塗膜の
硬化度が得られた。
剤の配合比が１００重量部づつの二液型常温硬化塗料で
あって２０℃×１時間１５分でゲル化するエポキシ系滑
り止め舗装用樹脂Ｃに発熱促進剤フェライトを表３の配
合割合で添加し６種の粉体塗料を調整した以外、実施例
１に同様の操作を行って電子レンジ（周波数２４５０Ｍ
Ｈｚ）内で照射して塗膜のゲル分率を求め表３の塗膜の
硬化度が得られた。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】塗膜の硬化度はゲル分率として以下の方法
にて測定した。各実施例及び比較例で得られた硬化塗膜
を荒粉砕し、さらに粉砕機にて１〜３ｍｍ以下に素粉砕
し、約５ｇを小数点下４桁まで精秤し、ソックスレー抽
出器用濾筒に入れ抽出器にセットし、あらかじめ空のフ
ラスコを精秤して後アセトン１２０ｍｌ入れてソックス
レー抽出器にてセットした。アセトンを還流させて後２
４時間抽出を連続して繰り返し未硬化の樹脂をフラスコ
内に抽出した。抽出したフラスコのアセトンを回収後、
１５０℃×１時間の乾燥を行い抽出された樹脂量を精秤
して未抽出量の百分比で算出した。
にて測定した。各実施例及び比較例で得られた硬化塗膜
を荒粉砕し、さらに粉砕機にて１〜３ｍｍ以下に素粉砕
し、約５ｇを小数点下４桁まで精秤し、ソックスレー抽
出器用濾筒に入れ抽出器にセットし、あらかじめ空のフ
ラスコを精秤して後アセトン１２０ｍｌ入れてソックス
レー抽出器にてセットした。アセトンを還流させて後２
４時間抽出を連続して繰り返し未硬化の樹脂をフラスコ
内に抽出した。抽出したフラスコのアセトンを回収後、
１５０℃×１時間の乾燥を行い抽出された樹脂量を精秤
して未抽出量の百分比で算出した。
【００２４】実施例３、８、及び１２の配合による厚さ
５ｍｍのフェライト含有硬化物について舗装材の基本構
造を機能層Ａ（本硬化物）と機能層Ｂ（鉄板や導電性
膜）である反射層で裏打ちした舗装材をアーチ法で電磁
波の吸収を測定した結果、フェライト含有２０ｗｔ％の
硬化物は５ＧＨｚ（５０００ＭＨｚ）で大きな吸収が見
られた。有料道路自動料金収受システム（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃ Ｔｏｌl Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）用吸収型舗装材として設計が可能な材料であった。
５ｍｍのフェライト含有硬化物について舗装材の基本構
造を機能層Ａ（本硬化物）と機能層Ｂ（鉄板や導電性
膜）である反射層で裏打ちした舗装材をアーチ法で電磁
波の吸収を測定した結果、フェライト含有２０ｗｔ％の
硬化物は５ＧＨｚ（５０００ＭＨｚ）で大きな吸収が見
られた。有料道路自動料金収受システム（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃ Ｔｏｌl Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）用吸収型舗装材として設計が可能な材料であった。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、エポキシ
樹脂組成物にマイクロ波を照射して短時間で硬化する方
法であり、また、得られた硬化物は電磁波吸収材として
使用することができる。
樹脂組成物にマイクロ波を照射して短時間で硬化する方
法であり、また、得られた硬化物は電磁波吸収材として
使用することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｃ (72)発明者 吉野 高夫 東京都港区芝２−17−11パ−ク芝ビル２Ｆ 日本ライナー株式会社内 (72)発明者 中西 宏 兵庫県三田市テクノパーク10番地の１ 東 都レジン化工株式会社三田工場内 (72)発明者 松浦 眞 兵庫県三田市テクノパーク10番地の１ 東 都レジン化工株式会社三田工場内 (72)発明者 清水 敬 兵庫県三田市テクノパーク10番地の１ 東 都レジン化工株式会社三田工場内 Ｆターム(参考） 4D075 BB35Z EB33 EB45 4J002 BJ002 CC032 CD011 CD021 CD051 CD061 CD081 CD111 CD121 CD131 CD201 CF002 CL002 DE026 DE116 DK007 EJ017 EL137 EN037 EN047 EN077 EN097 EQ007 ET007 ET017 EU027 EU117 EU137 FD142 FD147 GL00 4J036 AA01 AA02 AB01 AB07 AB10 AB11 AB13 AD08 AD21 AF06 AG06 AG07 CD09 DB15 DB21 DB22 DC02 DC03 DC05 DC06 DC08 DC09 DC10 DC11 DC18 DC25 DC31 DC35 DC38 DC39 DC40 DC46 DC48 FB07 FB11 FB12 FB14 GA06 GA19 HA01 HA11 JA14
Claims (6)
- 【請求項１】 エポキシ基を１．８個以上有するエポキ
シ樹脂と常温又は昇温時にエポキシ基と反応して硬化す
る硬化剤成分から構成されるエポキシ樹脂組成物を周波
数３００ＭＨZ〜３０ＧＨZのマイクロ波を照射してエポ
キシ樹脂を短時間で硬化する方法。 - 【請求項２】 該エポキシ樹脂組成物が一液無溶剤型液
状組成物又は粉体組成物である請求項１記載のエポキシ
樹脂を短時間で硬化する方法。 - 【請求項３】 該エポキシ樹脂組成物中に発熱促進剤が
０．１〜９８重量％配合されたエポキシ樹脂組成物であ
る請求項１又は２記載のエポキシ樹脂を短時間で硬化す
る方法。 - 【請求項４】 該エポキシ樹脂組成物中の発熱促進剤が
フェライトである請求項１〜３記載のエポキシ樹脂を短
時間で硬化する方法。 - 【請求項５】 該エポキシ樹脂組成物が被着体と一体化
した状態でマイクロ波を照射する請求項１〜４のエポキ
シ樹脂を短時間で硬化する方法。 - 【請求項６】 請求項１〜４記載の方法によって得られ
たエポキシ樹脂硬化物を電磁波吸収材として使用する電
磁波吸収方法
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| JP2000210312A JP3723927B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | エポキシ樹脂を短時間で硬化する方法及び、該硬化方法によって得られたエポキシ樹脂硬化物による電磁波吸収方法 |
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