JP3413370B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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Description
に関するものであり、特に硬化性に優れ且つ室温におけ
る保存安定性が良好なエポキシ樹脂組成物を提供するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】エポキシ樹脂組成物は、電気特性、機械
特性、熱特性などが優れているため、多くの分野で採用
されており、また通常エポキシ樹脂組成物は、分子内に
２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂プレポリマ
ーと硬化剤および必要に応じて硬化促進剤を配合して用
いられている。 【０００３】従来から知られているエポキシ樹脂組成物
には、硬化剤成分として第三級アミン、イミダゾール化
合物などが配合されているが、これらを用いたエポキシ
樹脂組成物は、常温における保存安定性が悪いため冷蔵
庫を用いて保管することを余儀なくされていた。 【０００４】また、１，３，５−トリス（２−カルボキ
シエチル）イソシアヌレートをエポキシ樹脂硬化剤とし
て使用した場合には、このシアヌレート化合物が高融点
であり且つエポキシ樹脂との相溶性が悪いので、エポキ
シ樹脂に配合するためには、適当な有機溶剤を添加する
必要があった。 【０００５】さらに特開昭５９−２１３７７４号公報に
よれば、エポキシ樹脂系粉体塗料の架橋剤としてトリメ
リット酸等の芳香族カルボン酸とイミダゾリン化合物の
塩類を使用して艶消し塗膜を得る方法が提案されている
が、これらの塩類は芳香族環を含有することに起因して
耐候性に劣る場合があるという問題点があった。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、硬化性に優
れ常温における保存が可能であり、且つ必ずしも有機溶
剤を必要としないエポキシ樹脂組成物を提供することを
目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、この課題
を解決するために数多くの試験を重ねた結果、一分子内
に平均して２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂
と、硬化剤として１，３，５−トリス（２−カルボキシ
エチル）イソシアヌレートとイミダゾリン化合物の塩を
使用し、エポキシ樹脂と硬化剤の配合比を、エポキシ基
／カルボキシル基の当量比で１〜１５の範囲とすること
によって、所期の物性が得られることを知見し、この発
明を完成するに至ったものである。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の実施において用いられる
エポキシ樹脂は、特に限定するものではないが、平均し
て一分子内に２個以上のエポキシ基を有するものであれ
ばよい。エポキシ樹脂の代表的なものとしては、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、ヒダント
イン型を有するエポキシ樹脂、トリグリシジルイソシア
ヌレート、カテコール、レゾルシノール等の多価フェノ
ール又はグリセリンやポリエチレングリコール等の多価
アルコールとエピクロルヒドリンを反応させて得られる
ポリグリシジルエーテルあるいはｐ−ヒドロキシ芳香族
カルボン酸とエピクロルヒドリンを反応させて得られる
グリシジルエーテルエステル、フタル酸、テレフタル酸
等のポリカルボン酸とエピクロルヒドリンを反応させて
得られるポリグリシジルエステル、更にはエポキシ化フ
ェノールノボラック樹脂、エポキシ化ポリオレフィン、
水溶性エポキシ樹脂、その他ウレタン変性エポキシ樹脂
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 【０００９】本発明に用いられる１，３，５−トリス
（２−カルボキシエチル）イソシアヌレートと塩を形成
するイミダゾリン化合物の代表的なものとして、２−メ
チルイミダゾリン、２−ウンデシルイミダゾリン、２−
ヘプタデシルイミダゾリン、２−エチル−４−メチルイ
ミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２−フェニル
−４−メチルイミダゾリンなどが挙げられる。 【００１０】硬化剤として使用する１，３，５−トリス
（２−カルボキシエチル）イソシアヌレートとイミダゾ
リン化合物の塩は、種々の方法により調製することがで
きる。例えば、１，３，５−トリス（２−カルボキシエ
チル）イソシアヌレートをメタノールなどの適当な溶媒
に加熱溶解し、次いでイミダゾリン化合物を添加し、そ
の反応溶液を冷却したのち、析出する結晶を回収して、
メタノールなどの適当な溶媒を用いて再結晶すれば良
い。１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソ
シアヌレートの３つのカルボキシル基は、その全てを塩
の形に変えることができる。通常、１，３，５−トリス
（２−カルボキシエチル）イソシアヌレートと、塩を形
成するためのイミダゾリン化合物との配合比率は、塩を
生成後に平均２個のカルボキシル基が残るように設定さ
れる。 【００１１】１，３，５−トリス（２−カルボキシエチ
ル）イソシアヌレートは、イミダゾリン化合物と塩を形
成させることにより融点を下げることができ、且つエポ
キシ樹脂との相溶性が向上する。従って、エポキシ樹脂
の硬化剤として１，３，５−トリス（２−カルボキシエ
チル）イソシアヌレートとイミダゾリン化合物の塩を使
用することにより、１，３，５−トリス（２−カルボキ
シエチル）イソシアヌレートの場合に比べて、硬化剤を
エポキシ樹脂に配合するための有機溶剤を必要とせず、
且つエポキシ樹脂の硬化速度が速くなる。また、硬化剤
としてイミダゾリン化合物単独で使用した場合に比べ
て、硬化物の耐屈曲性が向上し、イミダゾール化合物を
硬化剤に用いた場合と比較して、エポキシ樹脂配合物の
常温における保存安定性が向上する。さらに、エポキシ
樹脂の硬化剤にトリメリット酸とイミダゾリン化合物の
塩を使用した場合と比較して、本発明のエポキシ樹脂硬
化物の分子鎖内にトリアジン環が組み込まれるため、当
該硬化物の耐候性向上が期待できる。 【００１２】本発明に係るエポキシ樹脂組成物には、必
要に応じて希釈剤、可撓性付与剤、シラン系カップリン
グ剤、消泡剤、レベリング剤、充填剤、顔料、染料等の
各種添加剤を加えることができる。 【００１３】 【実施例】以下本発明を、実施例、参考例及び比較例に
よって、具体的に説明する。なお、これらの試験におけ
る評価方法は、次に示した試験規格及び条件によって行
ったものである。 ゲル化時間：ＪＩＳ Ｃ−２１０５［熱板法（１５０
℃）］ ポットライフ：ＪＩＳ Ｋ−６８３８［初期粘度の２倍
に到達する時間］ 硬化物の外観：目視 耐屈曲性：ＪＩＳ Ｋ−５４００［測定温度２５℃］ 碁盤目試験：ＪＩＳ Ｋ−５４００［測定温度２５℃］ 【００１４】［参考例１］ 〔１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソシ
アヌレート・２−メチルイミダゾリン塩の製造〕２−メ
チルイミダゾリン［分子量８４．１２］（以下２ＭＺＬ
と略記する）と１，３，５−トリス（２−カルボキシエ
チル）イソシアヌレート［分子量３４５．２６、カルボ
キシル基当量１１５］（以下ＴＣＥＩＣと略記する）を
用意し、攪拌機、還流コンデンサ、温度計を備えた反応
器に、メタノール２５０ｍｌをＴＣＥＩＣ６９．０５ｇ
（０．２モル）と共に仕込み６６℃の温度に加熱して溶
解させた。この溶液に、メタノール５０ｍｌに２ＭＺＬ
１６．８２ｇ（０．２モル）を溶解した溶液を滴下し、
次いで反応溶液を冷却し、析出した結晶を回収した。こ
の結晶をメタノール溶媒によって再結晶し、濾取して真
空乾燥機で７０℃、３時間乾燥することにより目的物の
ＴＣＥＩＣ・２ＭＺＬ塩６２．９４ｇ（収率７３．３
％）を得た。得られたＴＣＥＩＣ・２ＭＺＬ塩の融点は
２０８℃であった。 【００１５】［参考例２］ 〔１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソシ
アヌレート・２−フェニルイミダゾリン塩の製造〕参考
例１で用いたＴＣＥＩＣ６９．０５ｇ（０．２モル）
と、２−フェニルイミダゾリン［分子量１４６．１９］
（以下２ＰＺＬと略記する）２９．２４ｇ（０．２モ
ル）を、参考例１と同様の方法により処理し、目的物の
ＴＣＥＩＣ・２ＰＺＬ塩８４．５３ｇ（収率８６．０
％）を得た。得られたＴＣＥＩＣ・２ＰＺＬ塩の融点は
２１０℃であった。 【００１６】［参考例３］ 〔１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソシ
アヌレート・２−エチル−４−メチルイミダゾリン塩の
製造〕参考例１で用いたＴＣＥＩＣ６９．０５ｇ（０．
２モル）と、２−エチル−４−メチルイミダゾリン［分
子量１１２．１７］（以下２Ｅ４ＭＺＬと略記する）２
２．４３ｇ（０．２モル）を、参考例１と同様の方法に
より処理し、目的物のＴＣＥＩＣ・２Ｅ４ＭＺＬ塩８
５．４４ｇ（収率９３．４％）を得た。得られたＴＣＥ
ＩＣ・２Ｅ４ＭＺＬ塩の融点は２１７℃であった。 【００１７】［参考例４］ 〔１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソシ
アヌレート・２−ウンデシルイミダゾリン塩の製造〕参
考例１で用いたＴＣＥＩＣ６９．０５ｇ（０．２モル）
と、２−ウンデシルイミダゾリン［分子量２２４．３
８］（以下Ｃ１１ＺＬと略記する）４４．８８ｇ（０．
２モル）を、参考例１と同様の方法により処理し、目的
物のＴＣＥＩＣ・Ｃ１１ＺＬ塩７１．４３ｇ（収率６
２．７％）を得た。得られたＴＣＥＩＣ・Ｃ１１ＺＬ塩
の融点は１６３℃であった。 【００１８】［参考例５］ 〔１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソシ
アヌレート・２−ヘプタデシルイミダゾリン塩の製造〕
参考例１で用いたＴＣＥＩＣ６９．０５ｇ（０．２モ
ル）と、２−ヘプタデシルイミダゾリン［分子量３０
８．５５］（以下Ｃ１７ＺＬと略記する）６１．７１ｇ
（０．２モル）を、参考例１と同様の方法により処理
し、目的物のＴＣＥＩＣ・Ｃ１７ＺＬ塩１１２．３２ｇ
（収率８５．９％）を得た。得られたＴＣＥＩＣ・Ｃ１
７ＺＬ塩の融点は１８２℃であった。 【００１９】［実施例１〜５］エポキシ樹脂［油化シェ
ルエポキシＫ．Ｋ．製、商品名：エピコート８２８、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１８６］
１００重量部と、硬化剤として参考例１〜５で製造した
ＴＣＥＩＣとイミダゾリン化合物の塩を表１に示す割合
で計量し、乳鉢で粉砕、混合し、均一分散した樹脂組成
物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物について、１５
０℃における硬化性（ゲル化時間）及び２５℃における
保存安定性（ポットライフ）を調べた。これらの結果は
表１に示したとおりであった。また、得られたエポキシ
樹脂組成物を、アルミ板および銅板に刷毛で均一に塗
り、１５０℃のオーブンを用いて３０分間加熱硬化した
後、所定の寸法に切り出し、硬化した樹脂の塗膜性能を
調べた。これらの結果は表２に示したとおりであった。 【００２０】［比較例１］実施例におけるＴＣＥＩＣと
イミダゾリン化合物の塩の代わりに、硬化剤としてＴＣ
ＥＩＣを表１に示す割合で使用した以外は実施例と同様
にして樹脂組成物を調製した。得られたエポキシ樹脂組
成物について、実施例と同様にして硬化性（ゲル化時
間）及び保存安定性（ポットライフ）を調べた。これら
の結果は表１に示したとおりであった。 【００２１】［比較例２］実施例におけるＴＣＥＩＣと
イミダゾリン化合物の塩の代わりに、硬化剤として２−
フェニルイミダゾリン（以下２ＰＺＬと略記する）を表
１に示す割合で使用した以外は実施例と同様にして樹脂
組成物を調製した。得られたエポキシ樹脂組成物につい
て、実施例と同様にして硬化性（ゲル化時間）、保存安
定性（ポットライフ）及び塗膜性能を調べた。これらの
結果は表１及び表２に示したとおりであった。 【００２２】［比較例３］実施例におけるＴＣＥＩＣと
イミダゾリン化合物の塩の代わりに、硬化剤として２−
フェニルイミダゾール（以下２ＰＺと略記する）を表１
に示す割合で使用した以外は実施例と同様に樹脂組成物
を調製した。得られたエポキシ樹脂組成物について、実
施例と同様にして硬化性（ゲル化時間）、保存安定性
（ポットライフ）及び塗膜性能を調べた。これらの結果
は表１及び表２に示したとおりであった。 【００２３】 【表１】【００２４】 【表２】 【００２５】これらの試験結果から本発明品は、比較例
１および比較例２と比べて、明らかに硬化性が優れてい
た。また比較例３と比べると、硬化性はほぼ同じであっ
たが、保存安定性が飛躍的に優れていた。また本発明品
は、比較例２および比較例３に比べて、硬化物の外観、
耐屈曲性などの物性において明らかに優れているものと
認められた。 【００２６】 【発明の効果】本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、
１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソシア
ヌレートとイミダゾリン化合物の塩を硬化剤に使用する
ことを特徴とし、硬化性および常温における保存性安定
性に優れ、塗料、電気絶縁材料等の分野において好適で
ある。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 一分子内に平均して２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ樹脂と、硬化剤として１，３，５−
トリス（２−カルボキシエチル）イソシアヌレートとイ
ミダゾリン化合物の塩を含有し、前記エポキシ樹脂と硬
化剤の配合比をエポキシ基／カルボキシル基の当量比で
１〜１５の範囲としたことを特徴とするエポキシ樹脂組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14406099A JP3413370B2 (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14406099A JP3413370B2 (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000327753A JP2000327753A (ja) | 2000-11-28 |
| JP3413370B2 true JP3413370B2 (ja) | 2003-06-03 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14406099A Expired - Fee Related JP3413370B2 (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413370B2 (ja) |
-
1999
- 1999-05-24 JP JP14406099A patent/JP3413370B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000327753A (ja) | 2000-11-28 |
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