JP2019523322A - エポキシ/無水物組成物のための潜在性触媒混合物 - Google Patents

エポキシ/無水物組成物のための潜在性触媒混合物 Download PDF

Info

Publication number
JP2019523322A
JP2019523322A JP2019503426A JP2019503426A JP2019523322A JP 2019523322 A JP2019523322 A JP 2019523322A JP 2019503426 A JP2019503426 A JP 2019503426A JP 2019503426 A JP2019503426 A JP 2019503426A JP 2019523322 A JP2019523322 A JP 2019523322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy
composition
catalyst
imidazolium acetate
phr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2019503426A
Other languages
English (en)
Inventor
ヤンリ・フェン
ミンロン・チュー
シャオグアン・フェン
フアン・チェン
ジン・リウ
Original Assignee
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー, ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー filed Critical ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Publication of JP2019523322A publication Critical patent/JP2019523322A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/0005Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor characterised by the material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/56Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms
    • C07D233/58Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • C08G59/681Metal alcoholates, phenolates or carboxylates
    • C08G59/685Carboxylates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • C08G59/686Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used containing nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0014Catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

a)エポキシ樹脂と、b)無水物硬化剤と、c)i)ルイス酸触媒およびii)イミダゾリウムアセテート触媒の混合物である潜在性触媒と、を含むか、それらからなるか、または本質的にそれらからなる組成物が開示される。【選択図】なし

Description

本発明は、エポキシ組成物に関する。
潜在性または遅延触媒は、エポキシ配合物の可使時間を長くするために広く使用されている。それらは、必要とされる温度以上でプロセス要件を満たすために良好な反応性を提供し、必要とされる温度未満に潜在性を保つ。潜在性を必要とするいくつかの用途には、粉末塗料、接着剤、および複合体が含まれる。市場で広く使用されている潜在性触媒の例には、Ajicure PN−23およびMY−24が含まれる。しかしながら、いくつかの潜在性触媒を使用するとき、エポキシ配合物の反応性はしばしば、引抜成形プロセスなどの特定の用途で使用するのに十分なほど速くはない。したがって、可使時間を犠牲にすることなくエポキシ配合物にこれらの用途に対して十分な反応性を与えることができる潜在性触媒が所望される。
本発明の1つの広範な実施形態において、a)エポキシ樹脂と、b)無水物硬化剤と、c)i)ルイス酸触媒、およびii)イミダゾリウムアセテート触媒の混合物である潜在性触媒と、を含むか、それらからなるか、または本質的にそれらからなる組成物が開示される。
本発明の代替的な実施形態において、エポキシ樹脂が30〜95phrの範囲の量で本組成物中に存在し、無水物硬化剤が1〜60phrの範囲の量で本組成物中に存在する、上記の組成物が開示される。
本発明の代替的な実施形態において、イミダゾリウムアセテート触媒が、1−エチル、2−メチル−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジ−tert−ブチル−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジダマンチル(didamantyl)−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジイソプロピル−イミダゾリウムアセテート、および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテートからなる群から選択される、上記のいずれかの実施形態の組成物が開示される。
本発明の代替的な実施形態において、ルイス酸触媒がカルボン酸クロム(III)である、上記実施形態のいずれかの組成物が開示される。
本発明の代替的な実施形態において、潜在性触媒が0.1〜15phrの範囲の量で本組成物中に存在する上記の実施形態のいずれかの組成物が開示される。
本発明の代替的な実施形態において、ルイス酸触媒対イミダゾリウムアセテート触媒の比が1:10〜10:1の範囲である、上記の実施形態のいずれかの組成物が開示される。
本発明はまた、上記の実施形態のいずれか1つの組成物を作製するプロセスも開示し、本プロセスは、a)i)エポキシ樹脂、ii)無水物硬化剤、およびiii)潜在性触媒を混合することと、b)潜在性触媒を活性化することと、を含む。
本発明の代替的な実施形態において、潜在性触媒がステップb)において、熱を使用して活性化される、上記のプロセスが開示される。
本発明はまた、上記の実施形態のいずれか1つの組成物を使用する引抜成形プロセスも開示する。
本発明はまた、上で言及される引抜成形プロセスによって調製された複合体も開示する。
本発明の組成物は、a)エポキシ樹脂と、b)無水物硬化剤と、c)i)ルイス酸触媒、およびii)イミダゾリウムアセテート触媒の混合物である潜在性触媒と、を含む。
本明細書に開示される実施形態で使用されるエポキシ樹脂は、様々であり得、例えば、とりわけノボラック樹脂およびイソシアネート変性エポキシ樹脂を含む、単独または2つ以上の組み合わせで使用され得る従来の市販のエポキシ樹脂を含み得る。本明細書に開示される組成物用のエポキシ樹脂を選択する際には、最終生成物の特性だけでなく、樹脂組成物の加工に影響を及ぼし得る粘度および他の特性も考慮に入れるべきである。
エポキシ樹脂成分は、本明細書で「エポキシ基」または「エポキシ官能基」と称される1つ以上の反応性オキシラン基を含有する任意の材料を含む、組成物を成形する際に有用な任意の種類のエポキシ樹脂であり得る。本明細書に開示される実施形態において有用なエポキシ樹脂には、単官能エポキシ樹脂、多官能(multi−functional)または多官能(poly−functional)エポキシ樹脂、およびそれらの組み合わせが含まれ得る。モノマーおよびポリマーエポキシ樹脂は、脂肪族、脂環式、芳香族、または複素環式エポキシ樹脂であり得る。ポリマーエポキシには、末端エポキシ基を有する線状ポリマー(例えば、ポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエーテル)、ポリマー骨格オキシラン単位(例えば、ポリブタジエンポリエポキシド)、およびペンダントエポキシ基を有するポリマー(例えば、グリシジルメタクリレートポリマーまたはコポリマー)が含まれる。エポキシは、純粋な化合物であり得るが、一般的には、分子当たり1、2、またはそれ以上のエポキシ基を含有する混合物または化合物である。いくつかの実施形態において、エポキシ樹脂は、より高い温で無水物、有機酸、アミノ樹脂、フェノール樹脂、またはエポキシ基と(触媒作用を受けたとき)反応して、追加の架橋をもたらすことができる反応性−OH基も含み得る。実施形態において、エポキシ樹脂は、グリシジルエーテルをビスフェノール化合物、例えば、ビスフェノールAまたはテトラブロモビスフェノールAと接触させて、エポキシ末端オリゴマーを形成することによって生成される。別の実施形態において、エポキシ樹脂は、イソシアネートと反応させてオキサゾリジノンを形成することによって前進され得る。好適なイソシアネートには、トルエンジイソシアネートおよびメチレンジイソシアネート(MDIまたはメチレンビス(フェニレンイソシアネート))が含まれる。
一般的に、エポキシ樹脂は、グリシド化樹脂、脂環式樹脂、エポキシ化油などであり得る。グリシド化樹脂は、グリシジルエーテル、例えば、エピクロロヒドリンとビスフェノール化合物、例えば、ビスフェノールAとの反応生成物;C〜C28アルキルグリシジルエーテル;C〜C28アルキル−およびアルケニル−グリシジルエステル;C〜C28アルキル−、モノ−およびポリ−フェノールグリシジルエーテル;ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン(または、ビスフェノールF)、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン(または、ビスフェノールA)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメチルメタン、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’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、およびトリス(4−ヒドロキシフィニル)メタンなどの多価フェノールのポリグリシジルエーテル;上で言及されるジフェノールの塩素化および臭素化生成物のポリグリシジルエーテル;ノボラックのポリグリシジルエーテル;芳香族ヒドロキシカルボン酸の塩をジハロアルカンまたはジハロゲノジアルキルエーテルでエステル化することによって得られるジフェノールのエーテルをエステル化することによって得られるジフェノールのポリグリシジルエーテル;フェノールと少なくとも2個のハロゲン原子を含有する長鎖ハロゲンパラフィンとを縮合させることによって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテルであることが多い。本明細書に開示される実施形態において有用なエポキシ樹脂の他の例には、ビス−4,4’−(1−メチルエチリデン)フェノールジグリシジルエーテルおよび(クロロメチル)オキシランビスフェノールAジグリシジルエーテルが含まれる。
いくつかの実施形態において、エポキシ樹脂は、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、脂環式(alicyclic)型、複素環式型、およびハロゲン化エポキシ樹脂などが含まれ得る。好適なエポキシ樹脂の非限定的な例には、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビフェニルエポキシ樹脂、ヒドロキノンエポキシ樹脂、スチルベンエポキシ樹脂、ならびにそれらの混合物および組み合わせが含まれ得る。
好適なポリエポキシ化合物には、レゾルシノールジグリシジルエーテル(1,3−ビス−(2,3−エポキシプロポキシ)ベンゼン)、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(2,2−ビス(p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)プロパン)、トリグリシジルp−アミノフェノール(4−(2,3−エポキシプロポキシ)−N,N−ビス(2,3−エポキシプロピル)アニリン)、ブロモビスフェノールAのジグリシジルエーテル(2,2−ビス(4−(2,3−))エポキシプロポキシ)3−ブロモ−フェニル)プロパン)、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル(2,2−ビス(p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)メタン)、メタ−および/またはパラ−アミノフェノールのトリグリシジルエーテル(3−(2,3−エポキシプロポキシ)N,N−ビス(2,3−エポキシプロピル)アニリン)、ならびにテトラグリシジルメチレンジアニリン(N,N,N’,N’−テトラ(2,3−エポキシプロピル)4,4’−ジアミノジフェニルメタン)、ならびに2つ以上のポリエポキシ化合物の混合物が含まれ得る。
他の好適なエポキシ樹脂には、芳香族アミンおよびエピクロロヒドリンに基づくポリエポキシ化合物、例えば、N,N’−ジグリシジル−アニリン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−ジグリシジル−4−アミノフェニルグリシジルエーテル、およびN,N,N’,N’−テトラグリシジル−1,3−プロピレンビス−4−アミノベンゾエートが含まれる。エポキシ樹脂には、芳香族ジアミン、芳香族モノ第一級アミン、アミノフェノール、多価フェノール、多価アルコール、ポリカルボン酸のうちの1つ以上のグリシジル誘導体も含まれ得る。
有用なエポキシ樹脂には、例えば、多価ポリオール、例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセロール、および2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのポリグリシジルエーテル;脂肪族および芳香族ポリカルボン酸、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、および二量体化リノール酸のポリグリシジルエーテル;ポリフェノール、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)イソブタン、および1,5−ジヒドロキシナフタレンのポリグリシジルエーテル;アクリレートまたはウレタン部分を有する変性エポキシ樹脂;グリシドリアミンエポキシ樹脂;ナフタレンエポキシ樹脂およびノボラック樹脂が含まれる。
エポキシ化合物は、脂環式(cycloaliphatic)または脂環式(alicyclic)エポキシドであり得る。脂環式エポキシドの例には、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)オキサレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)ピメレートなどのジカルボン酸の脂環式エステルのジエポキシド;ビニルシクロヘキセンジエポキシド;リモネンジエポキシド;ジシクロペンタジエンジエポキシドなどが含まれる。
他の脂環式エポキシドには、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、例えば、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート;3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−メチル−3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキサンカルボキシレート;6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメチル−6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート;3,4−エポキシ−2−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−2−メチルシクロヘキサンカルボキシレート;3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキシル−メチル−3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキサンカルボキシレート;3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキシル−メチル−3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキサンカルボキシレートなどが含まれる。
有用であるさらなるエポキシ含有材料は、グリシジルエーテルモノマーに基づくものを含む。例は、ビスフェノール化合物などの多価フェノールをエピクロロヒドリンなどの過剰のクロロヒドリンと反応させることによって得られる多価フェノールのジ−またはポリグリシジルエーテルである。かかる多価フェノールには、レゾルシノール、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールFとして知られる)、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として知られる)、2,2−ビス(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジブロモフェニル)プロパン、1,1,2,2−テトラキス(4’−ヒドロキシ−フェニル)エタン、またはフェノールノボラックおよびクレゾールノボラックなどの酸性条件下で得られるフェノールとホルムアルデヒドとの縮合物が含まれる。この型のエポキシ樹脂の例は、米国特許第3,018,262号に記載されている。他の例には、1,4−ブタンジオールなどの多価アルコールのジ−もしくはポリグリシジルエーテル、またはポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、および2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンなどの脂環式ポリオールのジ−もしくはポリグリシジルエーテルが含まれる。他の例は、クレジルグリシジルエーテルまたはブチルグリシジルエーテルなどの単官能樹脂である。
別のクラスのエポキシ化合物は、フタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、またはヘキサヒドロフタル酸などの多価カルボン酸のポリグリシジルエステルおよびポリ(ベータ−メチルグリシジル)エステルである。エポキシ化合物のさらなるクラスは、アミンのN−グリシジル誘導体、アミドおよび複素環式窒素塩基、例えば、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトルイジン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルビス(4−アミノフェニル)メタン、トリグリシジルイソシアヌレート、N,N’−ジグリシジルエチル尿素、N,N’−ジグリシジル−5,5−ジメチルヒダントイン、およびN,N’−ジグリシジル−5−イソプロピルヒダントインである。
さらに他のエポキシ含有材料は、グリシジルアクリレートおよびグリシジルメタクリレートなどのグリシドールのアクリル酸エステルと1つ以上の共重合性ビニル化合物とのコポリマーである。かかるコポリマーの例は、1:1のスチレン−グリシジルメタクリレート、1:1のメチル−メタクリレートグリシジルアクリレート、および62.5:24:13.5のメチルメタクリレート−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレートである。
容易に入手可能であるエポキシ化合物には、オクタデシレンオキシド;グリシジルメタクリレート;ビスフェノールAのジグリシジルエーテル;Olinから入手可能なD.E.R.(商標)331(ビスフェノールA液状エポキシ樹脂)およびD.E.R.(商標)332(ビスフェノールAのジグリシジルエーテル);ビニルシクロヘキセンジオキシド;3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート;3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−メチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート;ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート;ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル;ポリプロピレングリコールで変性された脂肪族エポキシ;二酸化ジペンテン;エポキシ化ポリブタジエン;エポキシ官能基を含有するシリコーン樹脂;難燃性エポキシ樹脂(例えば、Olinから入手可能なD.E.R.(商標)530、538、539、560、592、および593の商品名で入手可能な臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂);フェノールホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジルエーテル(例えば、Olinから入手可能なD.E.N.(商標)431およびD.E.N.(商標)438の商品名で入手可能なもの);ならびにレゾルシノールジグリシジルエーテルが含まれる。特に言及されていないが、Olinから入手可能なD.E.R.(商標)およびD.E.N.(商標)の商品名表示の他のエポキシ樹脂もまた使用され得る。
実施形態において、エポキシ樹脂は、グリシジルエーテルをビスフェノール化合物およびポリイソシアネート、例えば、トルエンジイソシアネートまたは「メチレンジイソシアネート」(メチレンジアニリンのジイソシアネート)と接触させて、オキサゾリジノン部分を形成することによって生成され得る。これらの樹脂は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,112,932号に概説されている方法を使用して調製され得る。
他の好適なエポキシ樹脂には、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、アリールシアネート樹脂、アリールトリアジン樹脂、およびマレイミド樹脂が含まれる。
エポキシ樹脂は、一般的に、百部当たり30〜95部(phr)の範囲の量で存在する。30〜95phrの任意および全ての量が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、エポキシ樹脂は、30〜95phr、35〜80phr、または40〜60phrの範囲の量で本組成物中に存在し得る。
本組成物に使用され得る無水物硬化剤の例には、無水フタル酸およびその誘導体、無水ナジック酸およびその誘導体、無水トリメリット酸およびその誘導体、無水ピロメリット酸およびその誘導体、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびその誘導体、無水ドデセニルコハク酸およびその誘導体、無水ポリ(エチルオクタデカン二酸)酸およびその誘導体、スチレン無水マレイン酸およびその誘導体などが含まれるが、これらに限定されず、これらは単独でまたはそれらを混合して使用され得る。無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、およびスチレン無水マレイン酸が、本発明に特に好適である。
無水物硬化剤は、一般的に、1〜60phrの範囲の量で本組成物中に存在する。1〜60phrの任意および全ての量が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、エポキシ樹脂は、1〜60phr、20〜60phr、または40〜60phrの範囲の量で本組成物中に存在し得る。
本発明では、潜在性触媒混合物が使用される。この混合物は、ルイス酸触媒およびイミダゾリウムアセテート触媒を含む。
有用なイミダゾリウムアセテート触媒には、1−エチル、2−メチル−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジ−tert−ブチル−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジダマンチル(didamantyl)−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジイソプロピル−イミダゾリウムアセテート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート、およびUS2011/0201709 A1に開示されている他のものが含まれるが、これらに限定されない。
本発明では、任意の好適なルイス酸触媒が使用され得る。様々な実施形態において、カルボン酸クロム(III)触媒などのクロム(III)触媒が使用される。
触媒混合物は、一般的に、0.1〜15phrの範囲の量で本組成物中に存在する。0.1〜15phrの任意および全ての量が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、潜在性触媒混合物は、0.1〜15phr、1〜10phr、または2〜5phrの範囲の量で本組成物中に存在し得る。
触媒混合物は、一般的に、1:10〜10:1の範囲のルイス酸触媒対イミダゾリウムアセテート触媒比を有する。1:10〜10:1の任意および全ての量が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、ルイス酸対イミダゾリウムアセテート比は、1:8〜8:1、1:6〜6:1、1:5〜5:1、1:3〜3:1、または1:1.5〜1.5:1であり得る。
任意に、充填剤は、本組成物中で使用され得る。使用され得る無機充填剤の例には、シリカ、タルク、石英、雲母、ならびに三水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムなどの難燃剤が含まれるが、これらに限定されない。
所望される場合、本発明の組成物は、カルボキシル末端ブタジエンニトリルゴム、ポリオール型強化剤、他の相分離強化剤、およびそれらの混合物などの強化剤も含有し得る。
様々な実施形態において、エポキシ、無水物硬化剤、潜在性触媒、および任意の追加の成分(該当する場合)は、任意の組み合わせまたは下位組み合わせで一緒に混合されて、本組成物を形成する。
本組成物が生成された後、それは、硬化の前、最中、または後に基材の上、中、または間に配置され得る。使用され得る基材の例には、ガラス繊維、炭素繊維、またはそれらの混合物などの強化繊維が含まれるが、これらに限定されない。
例えば、複合体は、基材に本組成物を含浸させることによって形成され得る。含浸は、浴を通して基材を浸漬もしくは引き出すこと、または本組成物を注入チャンバに注入することを含む様々な手順によって行われ得る。本組成物はまた、ワニスとして基材上にコーティングされ得る。
様々な実施形態において、基材は、単層または多層であり得る。他の様々な実施形態において、本組成物の1つ以上の層が、基材上に配置され得る。
触媒は、本組成物が基材の上、中、または間に配置されたときに、活性化され得る。触媒が活性化され得る方法の例には、熱(マイクロ波または赤外線加熱など)が含まれるが、これらに限定されず、熱が使用される場合、触媒は、一般的に、50〜200℃の範囲の温度で活性化されるが、様々な他の実施形態において、80〜140℃の範囲の温度で活性化される。
使用した材料を以下の表1に示す。
Cata−1および−2の調製
酢酸またはトリフルオロ酢酸および1−メチルイミダゾールをフラスコに入れ、100℃で2時間撹拌した。混合物を室温に冷却し、使用のために乾燥させた。
Cata−4の調製
Primacor(商標)3460樹脂は、The Dow Chemical Companyから入手可能な13830g/molのMnおよび9.7重量%のカルボン酸を有するエチレンアクリル酸コポリマーである。三つ口フラスコ中でPrimacor樹脂をTHFに溶解した。2−メチルイミダゾールをフラスコに添加し、60℃で1時間撹拌した。混合物を室温に冷却し、THFを蒸発によって除去した。得られた固体を乾燥させ、粉末に粉砕した。
Cata−5の調製
ノボラック樹脂は、SI Group(U.S.A.)からReziCure(商標)3057の商品名で市販されている。ノボラック樹脂および2−メチルイミダゾールをフラスコに入れ、140℃で機械的に撹拌しながら加熱して溶融させた。混合物をプラスチック容器に注ぎ入れ、粉砕のために周囲温度に冷却した。
実施例配合物の調製
樹脂VORAFORCE TP 224、硬化剤VORAFORCE TP 264、および触媒をスピード混合機で混合して、粘度およびゲル化時間試験のための均一な樹脂ワニス配合物を得た。配合物を以下の表2に示す。Cr(III)触媒は、TP264中に1.6重量%で存在した。Cr(III)触媒の量は、全ての実施例において同じであった。
試験方法
ゲル化時間:ホットプレート:設定温度の±1℃以内の表面温度の温度制御が可能な金属表面を有するTetrahedronモデル16300ヒートプレート。安定化させるために、ホットプレートを140℃に30分間設定した。1mlの調製した試料を抜き取り、ホットプレートの中央表面上に置いた。タイマをすぐに開始させ、木のへらですぐにならし始める。樹脂を穏やかに押すことによって約7cm×7cmの面積までならした。樹脂は徐々に濃くなった。樹脂は結局糸状になり、その直後、ゴム状ゲルになり、へらに付着した。この時点で、タイマを止め、ゲル化時間を記録した。
粘度:粘度をTAからのARES G2 RHEOMETERによって室温(23℃)で試験した。装置を設定し、ゼロ調整した。次いで、1mlのワニス試料をプレート上に置き、装置を粘度試験の準備が整うように設定した。粘度を180秒で試験し、粘度に関しての平均データを得た。
これらの試験の結果を以下の表3に示す。
結論として、配合物中に潜在性イミダゾリウムアセテート触媒をカルボン酸クロム(III)型の触媒と一緒に使用した本発明の実施例1は、比較例よりも、140℃でより速いゲル化時間を、かつ室温でより低い粘度増加を提供した。

Claims (10)

  1. 組成物であって、
    a)エポキシ樹脂と、
    b)無水物硬化剤と、
    c)
    i)ルイス酸触媒、および
    ii)イミダゾリウムアセテート触媒の混合物である、潜在性触媒と、を含む、組成物。
  2. 前記エポキシ樹脂が、30〜95phrの範囲の量で前記組成物中に存在し、前記無水物硬化剤が、1〜60phrの範囲の量で前記組成物中に存在する、請求項1記載の組成物。
  3. 前記イミダゾリウムアセテート触媒が、1−エチル、2−メチル−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジ−tert−ブチル−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジダマンチル(didamantyl)−イミダゾリウムアセテート、1,3−ジイソプロピル−イミダゾリウムアセテート、および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテートからなる群から選択される、請求項1または2に記載の組成物。
  4. 前記ルイス酸触媒が、カルボン酸クロム(III)である、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  5. 前記潜在性触媒が、0.1〜15phrの範囲の量で前記組成物中に存在する、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  6. ルイス酸触媒対イミダゾリウムアセテート触媒の比が、1:10〜10:1の範囲である、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  7. 先行請求項のいずれか1項に記載の組成物を作製するプロセスであって、
    a)i)前記エポキシ樹脂、ii)前記無水物硬化剤、およびiii)前記潜在性触媒を混合することと、
    b)前記潜在性触媒を活性化することと、を含む、プロセス。
  8. 前記潜在性触媒が、熱を使用して、ステップb)において活性化される、請求項7に記載のプロセス。
  9. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物を使用する、引抜成形プロセス。
  10. 請求項9に記載の引抜成形プロセスによって調製された、複合体。
JP2019503426A 2016-07-27 2016-07-27 エポキシ/無水物組成物のための潜在性触媒混合物 Withdrawn JP2019523322A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2016/091858 WO2018018458A1 (en) 2016-07-27 2016-07-27 Latent catalyst mixture for epoxy/anhydride compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019523322A true JP2019523322A (ja) 2019-08-22

Family

ID=61015434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019503426A Withdrawn JP2019523322A (ja) 2016-07-27 2016-07-27 エポキシ/無水物組成物のための潜在性触媒混合物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190169357A1 (ja)
EP (1) EP3491043A4 (ja)
JP (1) JP2019523322A (ja)
KR (1) KR20190038845A (ja)
CN (1) CN109689726A (ja)
WO (1) WO2018018458A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021095328A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 サンアプロ株式会社 エポキシ樹脂組成物

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018035007A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-22 Evonik Degussa Gmbh Anhydride epoxy curing agents having imidazole salt additives for epoxy resin systems
CN109694554B (zh) * 2018-12-29 2021-04-30 惠柏新材料科技(上海)股份有限公司 一种快速拉挤纤维增强复合材料用的树脂组成物
JP7388049B2 (ja) * 2019-08-27 2023-11-29 Dic株式会社 エポキシ樹脂用硬化剤、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3977996A (en) * 1972-02-18 1976-08-31 Aerojet-General Corporation Catalysts for the oxirane-anhydride reaction
DE2535101A1 (de) * 1974-08-12 1976-02-26 Aerojet General Co Verfahren zum herstellen von harzen
US5169473A (en) * 1990-05-21 1992-12-08 The Dow Chemical Company Latent catalysts, epoxy compositions incorporating same, and coating, impregnating and bonding methods employing the compositions
US8053546B2 (en) * 2007-06-11 2011-11-08 Basf Se Catalyst for curing epoxides
EP2698393B1 (en) * 2007-07-26 2015-08-19 Ajinomoto Co., Inc. Resin composition
US20130115440A1 (en) * 2010-05-28 2013-05-09 Bernd Hoevel Composites

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021095328A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 サンアプロ株式会社 エポキシ樹脂組成物
JPWO2021095328A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20
JP7389815B2 (ja) 2019-11-15 2023-11-30 サンアプロ株式会社 エポキシ樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
CN109689726A (zh) 2019-04-26
US20190169357A1 (en) 2019-06-06
EP3491043A4 (en) 2020-01-29
EP3491043A1 (en) 2019-06-05
KR20190038845A (ko) 2019-04-09
WO2018018458A1 (en) 2018-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5840948B2 (ja) エポキシ系組成物の反応発熱を低下させるための吸熱相転移を受ける充填剤の使用
JP2019523322A (ja) エポキシ/無水物組成物のための潜在性触媒混合物
TW200936683A (en) High Tg epoxy systems for composite application
JP6030125B2 (ja) 絶縁配合物
KR20120040153A (ko) 에폭시 수지용 경화제 조성물
JP6077496B2 (ja) 一成分エポキシ樹脂組成物中の硬化剤としてのアミンおよびポリマーフェノールならびにそれらの使用
JP2019524967A (ja) エポキシ樹脂系用のイミダゾール塩添加剤を含有する酸無水物エポキシ硬化剤
JP5688146B2 (ja) コポリマー
JPH0689120B2 (ja) (アシルチオプロピル)ポリフェノールを含有する組成物
JP2015532354A (ja) ポリオールを用いたポリマー粒子分散液
KR20170138945A (ko) 에폭시드 화합물을 기재로 하는 중합체를 포함하는 조성물
JP5579059B2 (ja) エポキシドの硬化触媒
US9845387B2 (en) Toughened epoxy thermosets containing core shell rubbers and polyols
JP4618662B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、その予備硬化物及び硬化物
JP2015533385A (ja) エポキシ硬化剤を用いたポリマー粒子分散液
NO132693B (ja)
JP6816846B2 (ja) 組成物、硬化物、硬化物の製造方法、コーティング膜の製造方法および組成物の製造方法
JP2016500728A (ja) ジビニルアレーンジオキシドを用いたポリマー粒子分散液
WO2017187346A1 (en) Curable epoxy compositions
JP7202136B2 (ja) N-アルキル置換アミノピリジン・フタル酸塩及びそれを含むエポキシ樹脂組成物
JPS58136619A (ja) 新規なエポキシ樹脂組成物
JPH0586422B2 (ja)
JPH0586420B2 (ja)
JPH01115925A (ja) エポキシ樹脂用の硬化剤組成物
JPS6150967B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190226

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190522

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190718

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20200604