JP3897321B2

JP3897321B2 - 低温硬化型組成物

Info

Publication number: JP3897321B2
Application number: JP32225097A
Authority: JP
Inventors: 伊豆男青木; 啓之鈴木
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: JPH11140382A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な低温硬化型組成物、詳しくは低温硬化型塗料又は低温硬化型樹脂組成物及びそれらを用いた低温硬化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、硬化型塗料及び樹脂組成物として、官能基含有樹脂基体に該官能基と架橋反応する官能基を含有する硬化剤を配合したものが知られており、主に加熱により樹脂基体（モノマー）と硬化剤とが架橋反応することにより硬化塗膜や樹脂硬化物を形成するものである。
【０００３】
硬化型塗料及び樹脂組成物を１００℃〜１５０℃の低温で硬化させるためには、原理的に１００℃〜１５０℃で樹脂基体と反応して硬化を起こすような硬化剤を使用する必要がある。しかし、本来１００℃〜１５０℃で塗料及び樹脂組成物を硬化させる能力を持った硬化剤を含有してなる硬化型塗料及び樹脂組成物においても、従来の硬化型塗料及び樹脂組成物においては実際に硬化させるのに１５０℃〜１８０℃の高温を必要としていた。
【０００４】
また、一液安定性を向上させた硬化型塗料及び樹脂組成物においては、特定の構造を有する硬化剤が使用されており、このような硬化剤を含有してなる硬化型塗料及び樹脂組成物を硬化させるにはやはり１５０℃〜１８０℃の高温を必要とする欠点があった。
【０００５】
また、硬化型塗料及び樹脂組成物の低温硬化を実現するには１００℃以下の低温域で樹脂基体と反応するような硬化剤を使用すれば良いが、このような硬化剤を含有してなる硬化型塗料及び樹脂組成物は貯蔵安定性が著しく劣る欠点があり、現実には使用できない。
【０００６】
【発明が解決すべき課題】
本発明は一液安定性に優れ、かつ１００℃〜１５０℃という低温での硬化性に優れた硬化型塗料及び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】
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究した結果、本来１００℃〜１５０℃で樹脂基体を硬化させる能力を持った硬化剤を含有してなる硬化型塗料及び樹脂組成物においても、従来の硬化型塗料及び樹脂組成物においては実際に硬化させるのに１５０℃〜１８０℃の高温を必要とするのは、該硬化型塗料及び樹脂組成物を作成した際に含有する樹脂基体の一部が硬化反応を起こしているためであることを突き止めた。この硬化反応を起こした樹脂基体の割合と硬化温度との関係を詳細に調べた結果、１００℃〜１５０℃の範囲で樹脂基体を硬化させる硬化剤を含有してなる硬化型塗料及び樹脂組成物において、該硬化型塗料及び樹脂組成物に当初仕込んだ樹脂基体の総量に対して、架橋反応を起こした樹脂基体の含有率が３０重量パーセント以下である硬化型塗料及び樹脂組成物を使用することにより１００℃〜１５０℃での低温硬化を実現できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
即ち、本発明は１００℃〜１５０℃の範囲で樹脂基体を硬化しうる硬化剤を含有してなる硬化型塗料又は樹脂組成物であって、かつ、該硬化型塗料又は樹脂組成物に含まれる架橋反応を起こした樹脂基体の量が該硬化型塗料又は樹脂組成物に当初仕込んだ樹脂基体の総量に対して３０重量パーセント以下であることを特徴とする硬化型塗料又は樹脂組成物であり、１００℃〜１５０℃の範囲で樹脂基体を硬化させうる硬化剤を含有してなる硬化型塗料又は樹脂組成物において、該硬化型塗料又は樹脂組成物に含まれる架橋反応を起こした樹脂基体の量を該硬化型塗料又は樹脂組成物に当初仕込んだ樹脂基体の総量に対して３０重量パーセント以下とすることによる硬化型塗料又は樹脂組成物を１００℃〜１５０℃の範囲で硬化させる方法及び、該硬化型塗料又は樹脂組成物を用いることを特徴とする硬化型塗料又は樹脂組成物の低温硬化方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において使用する硬化剤としては、１００℃〜１５０℃の範囲で樹脂基体を硬化させるものであれば特に限定されない。例えば、（無水）カルボキシ基含有硬化剤、イソシアネート基含有硬化剤、アミノ基含有硬化剤、シラノール基含有硬化剤、アミド基含有硬化剤、フェノール系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、イミダゾリン系硬化剤、水酸基含有硬化剤、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤などが挙げられる。また、これらの硬化剤又はより低温で樹脂基体を硬化させ得る硬化剤をテトラキス（ヒドロキシフェニル）エタン等のホスト化合物で包接した化合物等も使用することができる。
【００１０】
本発明において使用する樹脂基体としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、ビスフェノール／エピクロルヒドリン系樹脂、ノボラックエポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂などに通常用いられるモノマーが使用できる。
【００１１】
硬化型塗料又は樹脂組成物中の架橋反応を起こした樹脂基体の含有率は少なければ少ないほどよく、特に好ましくは５重量パーセント以下である。しかし、３０重量パーセント以下であれば低温で硬化でき、実用的には５〜２０重量パーセントでも十分である。
ここで含有率は硬化型塗料又は樹脂組成物中の、架橋反応を起こした樹脂基体量の該硬化型塗料又は樹脂組成物に当初仕込んだ樹脂基体総量に対する割合である。
これら硬化型塗料又は樹脂組成物中の架橋反応を起こした樹脂基体は通常、樹脂基体と硬化剤とを混合して硬化型塗料又は樹脂組成物を製造・貯蔵するにあたって生成するものである。
本発明は一液安定性に優れ、かつ低温硬化性に優れた硬化型塗料又は樹脂組成物を提供するものであり、硬化時に樹脂基体と硬化剤を混合し使用する二液分離型の用途を想定するものではない。樹脂基体と硬化剤とが混合された組成物として製造されたものを対象とする。
【００１２】
架橋反応を起こした樹脂基体の含有率が３０重量パーセント以下とするには、組成物を製造するにあたって、樹脂基体と硬化剤との混合を１００℃以下でかつできる限り短時間のうちにおこなう、１００℃以下での重合禁止剤を添加する、硬化剤を包接し１００℃〜１５０℃で硬化剤を放出させるなどの方法をとることができる。
本発明の硬化型塗料及び樹脂組成物において、架橋反応を起こした樹脂基体の割合は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定することができる。
【００１３】
本発明の実施にあたっては、１００℃〜１５０℃の範囲で塗料及び樹脂組成物を硬化させる硬化剤を含有してなる硬化型塗料及び樹脂組成物において、該硬化型塗料及び樹脂組成物に当初仕込んだ樹脂基体の総量に対して、架橋反応を起こした樹脂基体の含有率が３０重量パーセント以下である硬化型塗料及び樹脂組成物を使用すれば良く、該硬化型塗料及び樹脂組成物を作成する方法は何ら限定されない。また、硬化を阻害する物質でない限り各種の添加剤や改質剤を併用することができる。
【００１４】
また、本発明の硬化型塗料及び樹脂組成物には、金属触媒や酸触媒などの反応触媒を使用することができる。
【００１５】
更に、本発明の硬化型塗料及び樹脂組成物においては、必要に応じて充填剤、着色剤、顔料、流動性調整剤、ハジキ防止剤などを配合することができる。
【００１６】
本発明の組成物は硬化型塗料、樹脂組成物として接着剤、半導体封止剤、プリント配線板用積層板、ワニス、粉体塗料、注型材料、インク等の用途に好適に使用することができる。
【００１７】
【実施例】
次に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００１８】
実施例１
樹脂基体としてエピコート１００４（油化シェル株式会社製）１００重量部に硬化触媒として１−ベンジル−２−メチルイミダゾール０．４重量部を配合し、６０℃で３０分間混練りすることにより、樹脂組成物を製造した。この組成物中には架橋反応を起こした樹脂基体が仕込んだ全樹脂基体に対して２５重量パーセント含まれていた。この樹脂組成物は約１３５℃の低温で硬化した。この樹脂組成物の熱分析チャート（ＤＳＣ）を図１に示した。
【００１９】
実施例２
樹脂基体としてエピコート１００４（油化シェル株式会社製）１００重量部に硬化触媒として１，１，２，２−テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）エタンと１−ベンジル−２−メチルイミダゾールとのモル比１：２からなる包接化合物０．９５重量部を配合し、６０℃で３０分間混練りすることにより、樹脂組成物を製造した。この組成物中の架橋反応を起こした樹脂基体は仕込んだ全樹脂基体に対して５重量パーセント以下であった。この樹脂組成物は１４０℃の低温で硬化した。この樹脂組成物の熱分析チャート（ＤＳＣ）を図２に示した。
【００２０】
実施例３
樹脂基体としてエピコート１００４（油化シェル株式会社製）１００重量部に硬化触媒として１，１，２，２−テトラキス（３―メチル４−ヒドロキシフェニル）エタンと１−ベンジル−２−メチルイミダゾールとのモル比１：４からなる包接化合物０．６５重量部を配合し、６０℃で３０分間混練りすることにより、樹脂組成物を製造した。この組成物中の架橋反応を起こした樹脂基体は仕込んだ全樹脂基体に対して５重量パーセント以下であった。この樹脂組成物は約１４０℃の低温で硬化した。この樹脂組成物の熱分析チャート（ＤＳＣ）を図３示した。
【００２１】
比較例１
樹脂基体としてエピコート１００４（油化シェル株式会社製）１００重量部に硬化触媒として１−ベンジル−２−メチルイミダゾール０．４重量部を配合し、８０℃で３０分間混練りすることにより、樹脂組成物を製造した。この組成物中には架橋反応を起こした樹脂基体が仕込んだ全樹脂基体に対して３５重量パーセント含まれていた。この樹脂組成物を硬化させるためには約１７０℃の高温を必要とした。この樹脂組成物の熱分析チャート（ＤＳＣ）を図４に示した。
【００２２】
比較例２
樹脂基体としてエピコート１００４（油化シェル株式会社製）１００重量部に硬化触媒として１−ベンジル−２−メチルイミダゾール０．４重量部を配合し、３０分間混練りすることにより、樹脂組成物を製造した。この組成物中には架橋反応を起こした樹脂基体が仕込んだ全樹脂基体に対して６５重量パーセント含まれていた。この樹脂組成物を硬化させるためには約１９０℃の高温を必要とした。この樹脂組成物の熱分析チャート（ＤＳＣ）を図５に示した。
【００２３】
【発明の効果】
従来の硬化型塗料及び樹脂組成物が１５０℃〜１８０℃の高温でなければ硬化できなかったのに対して、本発明の硬化型塗料及び樹脂組成物は１００℃〜１５０℃の低温で硬化させることができ、硬化に要するエネルギーコストの削減や、従来高温であるが故に使用が制限されていた分野への利用が可能であり、産業上における意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における硬化型樹脂組成物の熱分析（ＤＳＣ）チャートを示す図である。
【図２】本発明の実施例２における硬化型樹脂組成物の熱分析（ＤＳＣ）チャートを示す図である。
【図３】本発明の実施例３における硬化型樹脂組成物の熱分析（ＤＳＣ）チャートを示す図である。
【図４】本発明の比較例１における硬化型樹脂組成物の熱分析（ＤＳＣ）チャートを示す図である。
【図５】本発明の比較例２における硬化型樹脂組成物の熱分析（ＤＳＣ）チャートを示す図である。

Claims

１００℃〜１５０℃の範囲で樹脂基体を硬化しうる硬化剤を含有してなる硬化型塗料又は樹脂組成物であって、かつ、該硬化型塗料又は樹脂組成物に含まれる架橋反応を起こした樹脂基体の量が該硬化型塗料又は樹脂組成物に当初仕込んだ樹脂基体の総量に対して３０重量パーセント以下であることを特徴とする硬化型塗料又は樹脂組成物。
１００℃〜１５０℃の範囲で樹脂基体を硬化しうる硬化剤を含有してなる硬化型塗料又は樹脂組成物において、該硬化型塗料又は樹脂組成物に含まれる架橋反応を起こした樹脂基体の量を該硬化型塗料又は樹脂組成物に当初仕込んだ樹脂基体の総量に対して３０重量パーセント以下とすることによる硬化型塗料又は樹脂組成物を１００℃〜１５０℃の範囲で硬化させる方法。
請求項１記載の硬化型塗料又は樹脂組成物を用いることを特徴とする硬化塗料又は樹脂組成物の低温硬化方法。