JP5581435B1 - 硬化性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】硬化速度が速く、高強度、高接着力、高耐熱性を有し、かつ、耐水白化性に優れる硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】硬化性樹脂組成物はエポキシ化合物を含む。このエポキシ化合物は1分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有する。硬化性樹脂組成物は5員環カーボネート化合物をさらに含む。この硬化性樹脂組成物は1分子内に少なくとも2つの5員環カーボネート基を有する。この硬化性樹脂組成物はアミン系化合物をさらに含んでもよい。このアミン系化合物が1分子内に活性水素を2個以上有することが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、硬化性樹脂組成物に関する。
エポキシ樹脂は、塗料、接着剤、注型剤、積層板、封止剤などの材料として土木建築用および電気電子部品用をはじめとする各種の分野で広く用いられている。これはその優れた特性による。エポキシ樹脂の中でも液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂が物性的にも経済的にも優れている。したがって、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が最も多く使用されている。
しかしながら、このビスフェノールA型エポキシ樹脂の粘度は298.15ケルビン(以下、粘度は全て298.15ケルビンでの値とする。)で約13000mPa・sである。このビスフェノールA型エポキシ樹脂を粘度の高い硬化剤(例えばポリアミド系硬化剤)と配合したものは非常に高粘度となる。高粘度なので作業性に問題が生じる。ビスフェノールA型エポキシ樹脂と高粘度の硬化剤とを配合したものは、土木建築用には特に不向きである。そこで、粘度調整のため、ビスフェノールA型エポキシ樹脂と高粘度の硬化剤とに加え各種の希釈剤(低粘度化剤)が配合される。
希釈剤には非反応性のものと反応性のものとがある。非反応性の希釈剤のうち一般的なものには溶剤と可塑剤とがある。反応性の希釈剤には多数の種類がある。例えば、各種のモノエポキシ化合物と多価アルコールのグリシジルエーテル化合物とは、反応性の希釈剤の例である。特許文献1に記載されている組成物は、モノエポキシ化合物の例である。
一方、合成樹脂に対する密着性に優れる接着剤として、次の硬化性樹脂組成物が提案されている。その硬化性樹脂組成物は、5員環カーボネート基を有する化合物を含む。特許文献2には、このような硬化性樹脂組成物の例が開示されている。特許文献2に開示されている硬化性樹脂組成物は、分子内に架橋可能な反応性珪素基を有する硬化性シリコーン系樹脂と、分子内にオキシラン環を有するエポキシ樹脂と、分子内に五員環カーボネート基を有する化合物と、下記の化合物(A)〜化合物(D)からなる群より選ばれる1種以上の化合物とを含む。
化合物(A):分子内に第1級及び/又は第2級アミノ基を有するポリアミン化合物
化合物(B):分子内に第1級及び/又は第2級アミノ基並びに架橋可能な反応性珪素基を有するアミノシラン化合物
化合物(C):分子内にC=N結合を有するケチミン化合物及び/又はアルジミン化合物
化合物(D):分子内にC=N結合並びに架橋可能な反応性珪素基を有するケチミンシラン化合物及び/又はアルジミンシラン化合物
特開2009−84175号公報 特開2011−12144号公報
しかしながら、特許文献1に開示されたモノエポキシ化合物には硬化後の機械的強度と耐熱性とが低いという問題点がある。アルコールのグリシジルエーテルには反応性が低いという問題点がある。特許文献2に開示された硬化性樹脂組成物にも硬化後の機械的強度と耐熱性とが低いという問題点がある。
本発明は、硬化速度が速く、高強度、高接着力、高耐熱性を有し、かつ、耐水白化性に優れる硬化性樹脂組成物の提供を目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、エポキシ化合物のうち1分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有するものを含む硬化性樹脂組成物が、1分子内に少なくとも2つの5員環カーボネート基を有する5員環カーボネート炭化水素をさらに含むことにより、その硬化性樹脂組成物における、硬化速度と、強度と、接着力と、耐熱性と、耐水白化性とを改善できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、硬化性樹脂組成物にかかる発明である。この硬化性樹脂組成物は、エポキシ化合物を含む。このエポキシ化合物は、1分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有する。この硬化性樹脂組成物は、5員環カーボネート炭化水素をさらに含む。この5員環カーボネート炭化水素は、1分子内に少なくとも2つの5員環カーボネート基を有する。
また、上述した、5員環カーボネート炭化水素は、下記式(1)で表される。
Figure 0005581435
[式(1)中、Rは脂肪族炭化水素が置換基となったものを表し、nは2以上である。]
上述したエポキシ化合物の含有量と上述した5員環カーボネート炭化水素の含有量との和に対する上述した5員環カーボネート炭化水素の質量パーセントは20質量パーセント以上50質量パーセント以下である。上述した硬化性樹脂組成物は、1分子内に活性水素を2個以上有するアミン系化合物をさらに含む。また、上述した式(1)中のnが2であることが好ましい。
もしくは、上述したエポキシ化合物の含有量と上述した5員環カーボネート炭化水素の含有量との和に対する上述した5員環カーボネート炭化水素の質量パーセントが20質量パーセント以上40質量パーセント以下であることが好ましい。この場合、上述した5員環カーボネート炭化水素が下記式(6)で表される物質であることが好ましい。
Figure 0005581435
また、上述したアミン系化合物が脂肪族ポリアミンであることが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化速度が速く、高強度、高接着力、高耐熱性を有し、かつ、耐水白化性に優れるものとなる。
[成分の説明]
本発明について以下詳細に説明する。本発明の硬化性樹脂組成物は、エポキシ化合物と5員環カーボネート炭化水素とを含む。このエポキシ化合物は1分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有する。この5員環カーボネート炭化水素は1分子内に少なくとも2つの5員環カーボネート基を有する。
(エポキシ化合物の説明)
まず、本発明の硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ化合物について以下に説明する。本発明の硬化性樹脂組成物は、何種類のエポキシ化合物を含んでもよい。本発明の硬化性樹脂組成物が含むエポキシ化合物のうち少なくとも1種は、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有するものである。このエポキシ化合物に関するその他の制限はない。このエポキシ化合物の例には、2個のヒドロキシフェニル基を有するエポキシ化合物と、ポリアルキレングリコール型のエポキシ化合物と、アルキレングリコール型のエポキシ化合物と、ナフタレン環を有するエポキシ化合物と、二官能型のグリシジルエーテル系エポキシ化合物と、多官能型のグリシジルエーテル系エポキシ化合物と、合成脂肪酸のグリシジルエステル系エポキシ化合物(ダイマー酸など)と、グリシジルアミン系エポキシ樹脂と、下記式(2)で表されるトリシクロ[5.2.1.02.6]デカン環を有するエポキシ化合物と、脂環型エポキシ化合物と、ウレタン結合を有するウレタン変性エポキシ化合物とがある。
Figure 0005581435
[式(2)中、mは、0〜15の整数を示す。]
2個のヒドロキシフェニル基を有するエポキシ化合物の例には、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、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂がある。
二官能型のグリシジルエーテル系エポキシ化合物の例には、フルオレン基を有するエポキシ化合物がある。
多官能型のグリシジルエーテル系エポキシ化合物の例には、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂がある。
グリシジルアミン系エポキシ樹脂の例には、下記式(3)で表されるN,N,N’,N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(TGDDM)、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホン(TGDDS)、テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン(TGMXDA)、下記式(4)で表されるトリグリシジル−p−アミノフェノール、トリグリシジル−m−アミノフェノール、N,N−ジグリシジルアニリン、テトラグリシジル1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン(TG1,3−BAC)、トリグリシジルイソシアヌレート(TGIC)がある。
Figure 0005581435
Figure 0005581435
トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン環を有するエポキシ化合物の例には、ジシクロペンタジエンとメタクレゾールなどのクレゾール類またはフェノール類を重合させた後、エピクロルヒドリンを反応させる公知の製造方法によって得ることができるエポキシ化合物がある。
脂環型エポキシ化合物の例には、エポキシ樹脂主鎖に硫黄原子を有するエポキシ樹脂がある。そのようなエポキシ樹脂の例には、東レ・ファインケミカル株式会社製のフレップ(登録商標)10がある。
ウレタン結合を有するウレタン変性エポキシ化合物の例には、ポリブタジエン、液状ポリアクリロニトリル−ブタジエンゴムまたはアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)を含有するゴム変性エポキシ樹脂がある。
5員環カーボネート炭化水素の説明)
次に、5員環カーボネート炭化水素について以下に説明する。本発明の硬化性樹脂組成物に含まれる5員環カーボネート炭化水素は、分子内に少なくとも2つの5員環カーボネート基を有するものである。この5員環カーボネート炭化水素は上述された式(1)で表わされる。この5員環カーボネート炭化水素に関するその他の制限はない。本発明の硬化性樹脂組成物は、何種類の5員環カーボネート炭化水素を含んでもよい。5員環カーボネート基は、下記式(5)で表される基である。なお、式(5)中の水素原子が炭化水素基に置換されたものも本発明における5員環カーボネート基の一種である。その炭化水素基の種類は特に限定されない。
Figure 0005581435
員環カーボネート炭化水素の例には、下記式(6)乃至式(9)で表される化合物がある。本発明とは異なる硬化性樹脂組成物に含まれる5員環カーボネート炭化水素の例には、下記式(10)乃至式(12)で表される化合物がある。
Figure 0005581435
Figure 0005581435
[式(7)中、nは1である。]
Figure 0005581435
Figure 0005581435
Figure 0005581435
Figure 0005581435
[式(11)中、nは2以上である。]
Figure 0005581435
5員環カーボネート炭化水素は、主骨格に脂肪族炭化水素が置換基となったものを有する。すなわち、上述した式(1)中のR脂肪族炭化水素が置換基となったものである。カーボネート基が高極性を有するためである。
本発明の硬化性樹脂組成物におけるエポキシ樹脂と5員環カーボネート炭化水素との重量は、エポキシ樹脂が40重量部以上95重量部以下で5員環カーボネート炭化水素が5重量部以上60重量部以下であるのが好ましい。これは、硬化速度が速く、高強度と高接着力と高耐熱性とを有し、かつ、耐水白化性に優れるためである。特に、室温における硬化性に優れる。ただし、エポキシ化合物の含有量と5員環カーボネート炭化水素の含有量との和に対する5員環カーボネート炭化水素の質量パーセントが20質量パーセント以上50質量パーセント以下であることが前提である。
(粘度の説明)
本発明の硬化性樹脂組成物は、固体でも液体でもよい。本発明の硬化性樹脂組成物が液体である場合、その粘度は特に限定されない。ただし、摂氏25℃(298.15ケルビン)の場合、調製直後の本発明の硬化性樹脂組成物の粘度は、10,000mPa・s以下であることが好ましい。その粘度が100mPa・s以上7,000mPa・s以下であることがさらに好ましい。取扱いがしやすい(特に冬季の日本において混合しやすい)ためである。本発明の硬化性樹脂組成物の粘度を上述した範囲にするための具体的手段は特に制限されない。その手段の例には希釈剤の添加がある。
[硬化剤の説明]
本発明の硬化性樹脂組成物は、アミン系化合物に加え、他の硬化剤を含有してもよい。他の硬化剤の例には、酸又は酸無水物系硬化剤、塩基性活性水素化合物、イミダゾール類、ポリチオール系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、芳香族ジアゾニウム塩、紫外線硬化剤がある。ポリチオール系硬化剤の例にはトリメチロールプロパントリス(別名β−チオプロピオネート、略称TMTP)がある。紫外線硬化剤の例には例えば芳香族スルホニウム塩がある。
発明における「アミン系化合物」とは、活性水素を2個以上有し、かつ、アミノ基および/またはイミノ基(以下、これらを「アミノ基等」という。)を2個以上有するものを言う。本発明の硬化性樹脂組成物は、何種類の硬化剤を含有してもよい。
アミン系化合物の活性水素の数は、2個以上8個以下であることが好ましい。アミン系化合物の活性水素の数は、4個以上8個以下であることがさらに好ましい。組成物の硬化速度に優れるためである。
アミン系化合物1分子が有するアミノ基および/またはイミノ基の数は、2個以上10個以下であることが好ましい。組成物の硬化速度に優れるためである。そのアミノ基および/またはイミノ基の数は、2個以上6個以下であることがさらに好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物がアミン系化合物を含有する場合、その硬化性樹脂組成物がアミン系化合物の含有量について次の要件を満たすことが好ましい。その要件とは、エポキシ基1個当たり1級アミノ基では2個、2級アミノ基では1個の活性水素が反応し、カーボネート基1個に対し1級アミン1個が反応するとした際に、エポキシ基の数とカーボネート基の数との和に対するアミノ基活性水素当量の比が0.7以上1.2以下であるという要件である。
(アミノ基を有するアミン系化合物の例)
アミノ基を有するアミン系化合物の例には、脂肪族ポリアミンと、脂環族ポリアミンと、芳香族ポリアミンと、複素環式ポリアミンとがある。なお、脂肪族ポリアミンは、メタキシリレンジアミンのような芳香環に脂肪族炭化水素基が結合している脂肪族ポリアミンを含む。
脂肪族ポリアミンの例には、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、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチルヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、メタキシリレンジアミンがある。
脂環族ポリアミンの例には、メンセンジアミン(MDA)、イソフォロンジアミン(IPDA)、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、N−アミノエチルピペラジン(N−AEP)、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンがある。
芳香族ポリアミンの例には、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジアミノジエチルジフェニルメタンがある。
複素環式ポリアミンの例には、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ[5.5]ウンデカンがある。
また、アミン系化合物は、ポリアミンの変性物であってもよい。ポリアミンの変性物の種類は特に制限されない。ポリアミンの変性物の例には、アミンアダクトと、変性ポリアミンと、ダイマー酸とポリアミン(この場合、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなど)とを反応させてなる液体ポリアミドアミンとがある。
変性ポリアミンの例には、ポリアミン−エチレンオキシドアダクト、ポリアミン−プロピレンオキシドアダクト、マンニッヒ型硬化剤、シアノエチル化ポリアミンがある。
アミンアダクトの種類は、ポリアミンにエポキシ樹脂を付加させることによって得られる化合物であれば特に制限されない。脂肪族および/または脂環族ポリアミンのアミンアダクトはその例である。このアミンアダクトの具体例にはメタキシリレンジアミンとフェニルグリシジルエーテルとのアミンアダクトがある。
アミンアダクトの中でも、脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミンが好ましい。組成物の硬化速度がより速くなるためである。特に、一級アミノ基を有するものが好ましい。立体障害性が少ないためである。一級アミノ基を有するものの中でも、メタキシリレンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ポリアルキレンポリアミンが好ましい。
(イミノ基を有するアミン系化合物の例)
イミノ基を有するアミン系化合物の例には、脂環式アミン系硬化剤(ピペリジンなど)、N−メチルピペラジン、モルホリンがある。
(粘度の説明)
摂氏25℃(298.15ケルビン)の場合、硬化剤の調製直後の25℃における粘度は、10,000mPa・s以下であることが好ましい。その粘度が100〜7,000mPa・sであることがさらに好ましい。その粘度は、調製から56日後であって摂氏25℃(298.15ケルビン)の場合、20,000mPa・s以下であることが好ましい。その粘度が100mPa・s以上15,000mPa・s以下であることがより好ましい。取扱いがしやすい(特に冬季の日本において混合しやすい)ためである。なお、本発明の硬化性樹脂組成物のうち硬化剤を含有しないものに硬化剤が添加された場合の、添加直後の摂氏25℃(298.15ケルビン)における硬化性樹脂組成物の粘度は、20,000mPa・s以下であることが好ましい。その粘度は100mPa・s以上15,000mPa・s以下であることがさらに好ましい。取扱いがしやすい(特に冬季の日本において混合しやすい)ためである。これらの粘度を上述した範囲にする具体的手段は特に限定されない。また、その具体的手段は周知なのでここでは繰返されない。
[添加剤の説明]
本発明の硬化性樹脂組成物は、上述したもの以外に、必要に応じて、さらに添加剤を含有することができる。添加剤の例には、第三級アミン、充填剤、反応性希釈剤、可塑剤、チクソトロピー性付与剤、顔料、染料、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、接着性付与剤、分散剤、溶剤がある。本発明の硬化性樹脂組成物は、何種類の添加剤を含有してもよい。
添加剤としての第三級アミンは、鎖状脂肪族第三級アミン、脂環族第三級アミン、環状骨格の中に窒素原子を含有する第三級アミン、複素環第三級アミン、および、フェノール性ヒドロキシ基を含む芳香族第三級アミンからなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。特に、その第三級アミンは、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール(DMP)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)、および、トリエチレンジアミン(TEDA)からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。組成物の硬化速度がより速くためである。本発明の硬化性樹脂組成物は、添加物として何種類の第三級アミンを含んでもよい。
添加剤としての充填剤の例には、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、けいそう土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー、カーボンブラック、これらの脂肪酸、樹脂酸、脂肪酸エステル処理物がある。
添加剤としての反応性希釈剤の例には、1官能性エポキシ化合物と2官能性エポキシ化合物とがある。反応性希釈剤としての1官能性エポキシ化合物の例には、n−ブチルグリシジルエーテル(BGE)、アリルグリシジルエーテル(AGE)、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド(SO)、フェニルグリシジルエーテル(PGE)、クレジルグリシジルエーテル(CGE)、p−sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート(GMA)、ビニルシクロヘキセンモノエポキサイド、α−ピネンオキサイド、3級カルボン酸グリシジルエステルがある。3級カルボン酸グリシジルエステルの例にはカージュラ(登録商標)Eがある。反応性希釈剤としての2官能性エポキシ化合物の例には、ジグリシジルエーテル、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリンがある。
添加剤としての可塑剤の例には、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル、ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル、オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステル、ベンジルアルコール、トルエン樹脂、ナフタレン樹脂、石油樹脂がある。
添加剤としての酸化防止剤の例には、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソールなどがある。
添加剤としての顔料の例には、無機顔料、有機顔料がある。無機顔料の例には、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩がある。有機顔料の例には、アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料がある。
添加剤としてのチクソトロピー性付与剤の例には、シリカ、ポリオレフィン、炭酸カルシウム、ポリテトラフルオロエチレンがある。
添加剤としての帯電防止剤の例には、第四級アンモニウム塩、親水性化合物(例えばエチレンオキサイド誘導体およびポリグリコール)がある。
添加剤としての接着性付与剤の例には、テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂がある。
添加剤としての難燃剤の例には、クロロアルキルホスフェート、ジメチル・メチルホスホネート、臭素・リン化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチルブロマイド−ポリエーテル、臭素化ポリエーテルがある。
[製造方法の説明]
本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法の一例は、減圧下または窒素雰囲気下において、本発明の硬化性樹脂組成物の成分となる物質を充分混練するというものである。ただし、本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法はこれに限定されない。
[用途及び使用方法の説明]
本発明の硬化性樹脂組成物は様々な用途に利用できる。その用途の例には接着剤と塗料とがある。本発明の硬化性樹脂組成物が接着剤として利用された場合の被着体の例には、金属、ガラス、合成樹脂、モルタル、コンクリート、ゴム、木材、皮、布、紙がある。本発明の硬化性樹脂組成物が接着剤として利用される場合、その使用方法は以下の通りである。
まず、本発明の硬化性樹脂組成物を使用する者は、被着体のうち接着される面を洗浄する。洗浄が終わると、その者は、本発明の硬化性樹脂組成物となるもののうちアミン系化合物を含む硬化剤が添加されていないものに、アミン系化合物を含む硬化剤を添加する。硬化剤の添加後、その者は本発明の硬化性樹脂組成物をよくかき混ぜる。本発明の硬化性樹脂組成物がよくかき混ぜられたら、その者は、被着体のうち接着される面に本発明の硬化性樹脂組成物を塗布する。本発明の硬化性樹脂組成物が塗布されたら、その者は被着体のうち接着される面同士を貼り合わせる。その後、本発明の硬化性樹脂組成物が硬化すると接着が完了する。本発明の硬化性樹脂組成物は、気温が摂氏10℃(283.15ケルビン)以上摂氏30℃(303.15ケルビン)以下のとき、硬化する。
[作用の説明]
以下、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化速度がエポキシドよりも速い理由を説明する。ここでは、本発明の硬化性樹脂組成物において、アミン系化合物がm−キシリレンジアミンであり、5員環カーボネート炭化水素が1.6−ヘンサンジカーボネート(オキシラン環が5員環カーボネート環に変換された1.6−ヘキサンジグリシジルエーテル)である場合を例として用いる。
まず、本発明の硬化性樹脂組成物にアミン系化合物を添加すると、上記式(6)で表される1.6−ヘンサンジカーボネートとm−キシリレンジアミンとが反応して下記式(13)で表されるヒドロキシウレタン結合を生成する。5員環カーボネート炭化水素のカーボネート基は、エポキシドのエポキシ基よりアミンとの反応が速い。これにより本発明の硬化性樹脂組成物の硬化速度がエポキシドよりも速くなると発明者は推察する。
Figure 0005581435
[式(14)中、nは1以上である。]
本発明の硬化性樹脂組成物はエポキシドよりも白化現象が生じにくい。以下、その理由を説明する。白化現象はアミンと空気中の二酸化炭素及び水とによって発生する現象である。従って、アミンと空気中の二酸化炭素及び水との反応が促進されれば白化現象が進みその反応が抑えられれば白化現象は抑えられる。一方、上述したように、5員環カーボネート炭化水素のカーボネート基は、エポキシドのエポキシ基よりアミンとの反応が速い。アミンとの反応が速いので、5員環カーボネート炭化水素のカーボネート基は、エポキシドのエポキシ基よりアミンと空気中の二酸化炭素及び水との反応を抑えることができる。その反応が抑えられるので、本発明の硬化性樹脂組成物はエポキシドよりも白化現象が生じにくい。
さらに、本発明の硬化性樹脂組成物は、機械的強度(圧縮強度、曲げ強度、引張り強度、および、せん断強度)と、ガラス転移温度とが、エポキシドよりも高い。以下、その理由を説明する。
前述の通り、5員環カーボネート基は、1級アミノ基と反応することで、ヒドロキシウレタン結合を生成する。これに対し、エポキシ基は、1級アミノ基と反応することで、ヒドロキシエーテル結合を生成する。ヒドロキシウレタン結合はヒドロキシエーテル結合に比べ凝集力が高い。凝集力が高いため、機械的強度とガラス転移温度とが高くなると発明者は推察する。
発明者は、反応性希釈剤としてアルコールのグリシジルエーテルを用いると反応性が低下することと、単官能のエポキシ化合物および5員環カーボネート化合物を用いると組成物の硬化速度・強度・耐熱性について改善の余地があることとを見出した。発明者の推察によれば、アルコールのグリシジルエーテルを用いると反応性が低下するのは、アルコールのグリシジルエーテルはアミノ基に対して反応性が低いためである。発明者の推察によれば、組成物の硬化速度・強度・耐熱性について改善の余地があるのは、硬化物の架橋反応が低いためである。硬化物の架橋反応が低いのは、単官能の化合物はアミン化合物と反応した際に架橋密度を低下させるためである。発明者は、これらの課題を解決すべく鋭意研究した結果、エポキシ化合物のうち1分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有するものを含む硬化性樹脂組成物が、1分子内に少なくとも2つの5員環カーボネート基を有する5員環カーボネート炭化水素をさらに含むことにより、その硬化性樹脂組成物における、硬化速度と、強度と、接着力と、耐熱性と、耐水白化性とを改善できることを見出した。
以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
[比較例1]
(1) 5員環カーボネート炭化水素の準備
まず、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのオキシラン環が5員環カーボネート基に変換された。変換方法は、反応容器内で、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル314g(1モル)とテトラブチルアンモニウムブロミド(キシダ化学株式会社製)6.45g(0.02モル)との混合溶液に二酸化炭素を混入しながら、これらを反応させるものであった。反応温度は摂氏60℃(333.15ケルビン)であった。反応時間は14時間であった。1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製であった。テトラブチルアンモニウムブロミドはキシダ化学株式会社製であった。オキシラン環から5員環カーボネート基への変換は赤外線分光法により検証された。4530cm−1のエポキシ基起因のピークの減少と1810cm−1のカーボネート基起因のピークの増加とによりオキシラン環から5員環カーボネート基への変換が確認された。この確認のためにフーリエ変換赤外分光光度計が用いられた。また、JISK7236:2009に準じたエポキシ当量測定にて、カーボネート化率は97%であることが確認された。オキシラン環が5員環カーボネート基に変換された1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが1,6−ヘンサンジカーボネートである。1,6−ヘンサンジカーボネートは、上記式(6)で表される。以下、この1,6−ヘンサンジカーボネートを「カーボネート化合物A」と称する。
(2) 混練
95重量部のビスフェノールAに5重量部のカーボネート化合物Aを添加した後、それらの混合物を混練した。ビスフェノールAは三菱化学株式会社製jER(登録商標)828であった。このビスフェノールAは摂氏25℃(298.15ケルビン)で液状であった
(3) 硬化剤の添加
本実施例にかかるビスフェノールAとカーボネート化合物Aとの混合物に19重量部のメタキシリレンジアミンを添加した後、その混合物を混練した。メタキシリレンジアミンは三菱ガス化学株式会社製であった。このメタキシリレンジアミンは硬化剤として作用した。これにより、本実施例にかかる硬化性樹脂組成物が調製された。
[比較例2]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり90重量部のビスフェノールAに10重量部のカーボネート化合物Aが添加された。また、硬化剤の添加にあたり19.7重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[実施例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部のカーボネート化合物Aが添加された。また、硬化剤の添加にあたり21.3重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[実施例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり60重量部のビスフェノールAに40重量部のカーボネート化合物Aが添加された。また、硬化剤の添加にあたり24.5重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[実施例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり50重量部のビスフェノールAに50重量部のカーボネート化合物Aが添加された。また、硬化剤の添加にあたり26.2重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[比較例3]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり40重量部のビスフェノールAに60重量部のカーボネート化合物Aが添加された。また、硬化剤の添加にあたり27.8重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[比較例4]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり20重量部のビスフェノールAに80重量部のカーボネート化合物Aが添加された。また、硬化剤の添加にあたり30.9重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[実施例]
(1) 5員環カーボネート炭化水素の準備
まず、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルのオキシラン環が5員環カーボネート基に変換された。変換方法は、反応容器内で、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル1150g(0.5モル)とテトラブチルアンモニウムブロミド3.22g(0.01モル)の混合溶液に二酸化炭素を混入しながら、これらを反応させるものであった。反応温度は摂氏100℃(373.15ケルビン)であった。反応時間は24時間であった。ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のPPGエポキシであった。その分子量は2000であった。テトラブチルアンモニウムブロミドはキシダ化学株式会社製であった。オキシラン環から5員環カーボネート基への変換は赤外線分光法により検証された。4530cm−1のエポキシ基起因のピークの減少と1810cm−1のカーボネート基起因のピークの増加とによりオキシラン環から5員環カーボネート基への変換が確認された。この確認のためにフーリエ変換赤外分光光度計が用いられた。また、JISK7236:2009に準じたエポキシ当量測定にて、カーボネート化率が97%であることが確認された。オキシラン環が5員環カーボネート基に変換されたポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルは、上記式(7)で表される。以下、オキシラン環が5員環カーボネート基に変換されたポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルを「カーボネート化合物B」と称する。
(2) 混練
80重量部のビスフェノールAに20重量部のカーボネート化合物Bを添加した後、それらの混合物を混練した。ビスフェノールAは三菱化学株式会社製jER(登録商標)828であった
(3) 硬化剤の添加
本実施例にかかるビスフェノールAとカーボネート化合物Bとの混合物に15.6重量部のメタキシリレンジアミンを添加した後、その硬化性樹脂組成物を混練した。メタキシリレンジアミンは三菱ガス化学株式会社製であった。このメタキシリレンジアミンは硬化剤として作用した。これにより、本実施例にかかる硬化性樹脂組成物が調製された。
(4) その他
その他の点は比較例1と同様である。
[実施例]
(1) 5員環カーボネート炭化水素の準備
まず、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルのオキシラン環が5員環カーボネート基に変換された。変換方法は、反応容器内で、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル302g(0.5モル)とテトラブチルアンモニウムブロミド3.22g(0.01モル)との混合溶液に二酸化炭素を混入しながら、これらを反応させるものであった。反応温度は摂氏100℃(373.15ケルビン)であった。反応時間は24時間であった。トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のSR−TMPであった。テトラブチルアンモニウムブロミドはキシダ化学株式会社製であった。オキシラン環から5員環カーボネート基への変換は赤外線分光法により検証された。4530cm−1のエポキシ基起因のピークの減少と1810cm−1のカーボネート基起因のピークの増加とによりオキシラン環から5員環カーボネート基への変換が確認された。この確認のためにフーリエ変換赤外分光光度計が用いられた。また、JISK7236:2009に準じたエポキシ当量測定にて、カーボネート化率は95%であることを確認した。オキシラン環が5員環カーボネート基に変換されたトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルは、上記式(9)で表される。以下、オキシラン環が5員環カーボネート基に変換されたトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルを「カーボネート化合物C」と称する。
(2) 混練
80重量部のビスフェノールAに20重量部のカーボネート化合物Cを添加した後、それらの混合物を混練した。ビスフェノールAは三菱化学株式会社製jER(登録商標)828であった
(3) 硬化剤の添加
本実施例にかかるビスフェノールAとカーボネート化合物Cとの混合物に22.1重量部のメタキシリレンジアミンを添加した後、その硬化性樹脂組成物を混練した。メタキシリレンジアミンは三菱ガス化学株式会社製であった。このメタキシリレンジアミンは硬化剤として作用した。これにより、本実施例にかかる硬化性樹脂組成物が調製された。
(4) その他
その他の点は比較例1と同様である。
[実施例]
本実施例にかかる硬化性樹脂組成物に28.3重量部のイソフォロンジアミンを添加した後、その硬化性樹脂組成物を混練した。イソフォロンジアミンはBASFジャパン株式会社社製BAXXODUR(登録商標)EC201であった。このイソフォロンジアミンは硬化剤として作用した。その他の点は実施例と同様である。
[実施例]
本実施例にかかる硬化性樹脂組成物に23.6重量部の1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンを添加した後、その硬化性樹脂組成物を混練した。1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンは三菱化学株式会社製1,3−BACであった。この1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンは硬化剤として作用した。その他の点は実施例と同様である。
[実施例]
本実施例にかかる硬化性樹脂組成物に16.2重量部のトリエチレンテトラミンを添加した後、その硬化性樹脂組成物を混練した。トリエチレンテトラミンは東ソー株式会社製であった。このトリエチレンテトラミンは硬化剤として作用した。その他の点は実施例と同様である。
[実施例]
本実施例にかかる硬化性樹脂組成物に13.7重量部のジエチレントリアミンを添加した後、その硬化性樹脂組成物を混練した。ジエチレントリアミンは東ソー株式会社製であった。このジエチレントリアミンは硬化剤として作用した。その他の点は実施例と同様である。
[比較例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり95重量部のビスフェノールAに5重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のSR−16Hであった。また、硬化剤の添加にあたり18.4重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[比較例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり90重量部のビスフェノールAに10重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。また、硬化剤の添加にあたり18.5重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例と同様である。
[比較例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。また、硬化剤の添加にあたり18.9重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例と同様である。
[比較例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり60重量部のビスフェノールAに40重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。また、硬化剤の添加にあたり19.6重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例と同様である。
[比較例]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり50重量部のビスフェノールAに50重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。また、硬化剤の添加にあたり19.9重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例と同様である。
[比較例10]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり40重量部のビスフェノールAに60重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。また、硬化剤の添加にあたり20.4重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例と同様である。
[比較例11]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり20重量部のビスフェノールAに80重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。また、硬化剤の添加にあたり21.1重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例と同様である。
[比較例12]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが添加された。ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のPPGエポキシ(分子量2000)であった。また、硬化剤の添加にあたり15.1重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[比較例13]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部のトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルが添加された。トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のSR−TMPであった。また、硬化剤の添加にあたり19.3重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[比較例14]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部のプロピレンカーボネートが添加された。プロピレンカーボネートはキシダ化学株式会社製であった。また、硬化剤の添加にあたり27.9重量部のメタキシリレンジアミンが添加された。その他の点は比較例1と同様である。
[比較例15]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のSR−16Hであった。また、硬化剤の添加にあたり23.6重量部のイソフォロンジアミンが添加された。その他の点は実施例6と同様である。
[比較例16]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のSR−16Hであった。また、硬化剤の添加にあたり19.7重量部の1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンが添加された。その他の点は実施例と同様である。
[比較例17]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のSR−16Hであった。また、硬化剤の添加にあたり13.6重量部のトリエチレンテトラミンが添加された。その他の点は実施例と同様である。
[比較例18]
硬化性樹脂組成物の調製にあたり80重量部のビスフェノールAに20重量部の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが添加された。1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルは阪本薬品工業株式会社製のSR−16Hであった。また、硬化剤の添加にあたり11.4重量部のジエチレントリアミンが添加された。その他の点は実施例と同様である。
[評価]
調製した硬化性樹脂組成物(実施例1乃至実施例及び比較例1乃至比較例18)を用いて、可使時間、塗膜硬化時間、硬化物の圧縮・引っ張り・曲げ強度、接着強度、ガラス転移温度を下記の通り評価した。
(1) 可使時間
硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物を紙製容器に100g(0.1キログラム)入れた。紙製容器の容積は150cc(1.5×10−4立方メートル)であった。その後、25℃(298.15ケルビン)の環境下で温度変化を計測した。温度変化はアルコール温度計にて測定した。硬化性樹脂組成物は発熱反応のため発熱した。硬化剤の添加から硬化性樹脂組成物の温度が70℃(343.15ケルビン)に到達するまでの時間の0.7倍を可使時間とした。
(2) 塗膜硬化時間
硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物をガラス板に塗布した。ガラス板の寸法は長さ30センチメートル×巾2.5センチメートル(長さ0.3メートル×巾0.025メートル)であった。硬化性樹脂組成物の膜厚は3mil(7.62×10−5メートル)であった。その後、25℃(298.15ケルビン)の環境下で硬化させた。硬化剤の添加から指で触ってもタックがなくなるまでの時間を塗膜硬化時間とした。
(3) 硬化後の硬化性樹脂組成物の機械的強度
硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物を摂氏23℃(296.15ケルビン)の環境下で7日間硬化させた。ついで、摂氏80℃(353.15ケルビン)の環境下で16時間加熱硬化させた。その硬化性樹脂組成物について、JISK7181:1994に準じて圧縮強度を測定した。試験速度は1ミリメートル/分(1.7×10−5メートル/秒)であった。また、その硬化性樹脂組成物について、JISK7161:1994に準じて引張強度を測定した。伸び率も測定した。試験速度は5ミリメートル/分(8.3×10−5メートル/秒)であった。また、その硬化性樹脂組成物について、JISK7171:1994に準じて曲げ強度を測定した。試験速度は2ミリメートル/分(3.4×10−5メートル/秒)であった。
(4) ガラス転移温度
硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物を摂氏23℃(296.15ケルビン)の環境下で7日間硬化させた後、摂氏80℃(353.15ケルビン)の環境下で3時間加熱硬化させた。また、硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物を摂氏23℃(296.15ケルビン)の環境下で7日間硬化させた後、摂氏150℃(423.15ケルビン)の環境下で3時間加熱硬化させた。これらの硬化性樹脂組成物を用いて、示差走査熱量測定法にてガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度の測定はJISK7121:1987に準じた。
(5) 耐水白化性
硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物をブリキ板に塗布した。硬化性樹脂組成物の膜厚は300マイクロメートル(3.00×10−4メートル)であった。その後、硬化性樹脂組成物が塗布されたブリキ板を摂氏23℃(296.15ケルビン)の環境下で養生させた。養生の間、所定の時間ごとに塗膜表面上にスポイトで一滴水を垂らし、塗膜表面上の白化具合を観察した。白化具合は以下の評価基準にて評価した。
(評価基準)
A:水滴をふき取った後にアミン炭酸塩析出の白化が全く見られない。
B:水滴をふき取った後にアミン炭酸塩析出の白化がやや薄いが見受けられる。
C:水滴をふき取った後にアミン炭酸塩析出の白化がかなり濃く見受けられる。
タック:養生後の塗膜表面が柔らかいので容易に傷がつく。
(6) 硬化物の接着強度
硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物を使用し、ブラスト処理した圧延鋼板を2枚貼り合わせ、摂氏23℃(296.15ケルビン)の環境下で7日間養生させた。圧延鋼板のサイズは25ミリメートル×100ミリメートル×1.5ミリメートルであった。また、硬化剤が添加され混練された硬化性樹脂組成物を使用し、アルミニウム板を2枚貼り合わせ、摂氏23℃(296.15ケルビン)の環境下で7日間養生させた。アルミニウム板のサイズは圧延鋼板と同一であった。養生後、貼り合わせられた圧延鋼板について、引張剪断試験を行って、その最大荷重値(単位:MPa)を接着強度とした。試験速度は5ミリメートル/分(8.3×10−5メートル/秒)であった。また、破断面における界面破壊を起こした領域と凝集破壊を起こした領域との面積比を求めた。貼り合わせられたアルミニウム板についても同様にして接着強度を測定した。また、貼り合わせられたアルミニウム板について破断面における界面破壊を起こした領域と凝集破壊を起こした領域との面積比を求めた。
(7) 考察
表1は、比較例1乃至比較例4と実施例1乃至実施例5とにおける、可使時間、塗膜硬化時間、硬化物の圧縮・引っ張り・曲げ強度、伸び率、ガラス転移温度、耐水白化性の評価、接着強度、及び、破断面における面積比を示す。表2は、比較例乃至比較例14における、可使時間、塗膜硬化時間、硬化物の圧縮・引っ張り・曲げ強度、伸び率、ガラス転移温度、耐水白化性の評価、接着強度、及び、破断面における面積比を示す。
Figure 0005581435

Figure 0005581435

表1と表2とに示す結果から明らかなように、比較例1乃至比較例4と実施例1乃至実施例3とにかかる硬化性樹脂組成物は、比較例乃至比較例11にかかる硬化性樹脂組成物に比べ、可使時間が短く、かつ、塗膜硬化性は速い。これは比較例1乃至比較例4と実施例1乃至実施例3とにかかる硬化性樹脂組成物に5員環カーボネート炭化水素が含まれているためと発明者は考える。
比較例1乃至比較例4と実施例1乃至実施例3とにかかる硬化性樹脂組成物は、比較例乃至比較例11にかかる硬化性樹脂組成物に比べ、圧縮・曲げ・引っ張り強度、せん断力、および、ガラス転移温度が高くなった。これは硬化時に架橋密度を低下させること無く硬化することと、ヒドロキシウレタン結合を生成することとによると発明者は考える。また、硬化時に架橋密度を低下させること無く硬化できるのはカーボネート化合物が2つの5員環カーボネート基を有するためと発明者は考える。
比較例4にかかる硬化性樹脂組成物は硬化剤を添加しても硬化しなかった。これは5員環カーボネート炭化水素の含有量が増えるにつれ架橋点が減少するためと発明者は考える。比較例4にかかる硬化性樹脂組成物が硬化しなかったため、硬化性樹脂組成物の配合量は、エポキシ樹脂が40重量部以上95重量部以下に対して5員環カーボネート炭化水素が5重量部以上60重量部以下であることが好ましい。
実施例にかかる評価結果と比較例14にかかる評価結果との比較によれば、プロピレンカーボネートなどの単官能カーボネートを使用すると、硬化性と耐水白化性とに関する性能は同様であるが、機械的強度に関する性能に著しい差があることがわかる。
実施例にかかる評価結果と比較例12にかかる評価結果との比較、及び、実施例にかかる評価結果と比較例13にかかる評価結果との比較によれば、5員環カーボネート炭化水素の主骨格が異なる場合でも、5員環カーボネート炭化水素は同様の特性を示すことがわかる。
表3は、実施例乃至実施例と比較例15乃至比較例18とにおける、可使時間、塗膜硬化時間、硬化物の圧縮・引っ張り・曲げ強度、伸び率、ガラス転移温度、耐水白化性の評価、接着強度、及び、破断面における面積比を示す。実施例乃至実施例にかかる評価結果と比較例15乃至比較例18にかかる評価結果との比較によれば、硬化剤の種類が異なる場合においても、5員環カーボネート炭化水素は同様の特性を示すことがわかる。ただし、表1と表3とに示す結果から明らかなように、実施例と実施例とにかかる硬化性樹脂組成物は、実施例にかかる硬化性樹脂組成物に比べ、曲げ強度が大きい。
Figure 0005581435

Claims (4)

  1. 1分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含む硬化性樹脂組成物であって、
    1分子内に少なくとも2つの5員環カーボネート基を有し下記式(1)で表される5員環カーボネート炭化水素をさらに含み、
    前記エポキシ化合物の含有量と前記5員環カーボネート炭化水素の含有量との和に対する前記5員環カーボネート炭化水素の質量パーセントが20質量パーセント以上50質量パーセント以下であり、
    1分子内に活性水素を2個以上有するアミン系化合物をさらに含むことを特徴とする硬化性樹脂組成物。
    Figure 0005581435

    [式(1)中、Rは脂肪族炭化水素が置換基となったものを表し、nは2以上である。]
  2. 前記式(1)中のnが2であることを特徴とする請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
  3. 前記エポキシ化合物の含有量と前記5員環カーボネート炭化水素の含有量との和に対する前記5員環カーボネート炭化水素の質量パーセントが20質量パーセント以上40質量パーセント以下であり、
    前記5員環カーボネート炭化水素が下記式(6)で表される物質であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の硬化性樹脂組成物。
    Figure 0005581435
  4. 記アミン系化合物が脂肪族ポリアミンであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
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