JPH0116846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硬化性組成物に関する。さらに詳しく
は室温では長期間安定であるが、加熱養生条件の
もとでは比較的短時間で硬化して良好な一般的性
質をもつ硬化物を形成する一液型熱硬化性エポキ
シ樹脂組成物に関するものである。 エポキシ樹脂はその硬化物の優れた物性から塗
料、注型品、接着剤、炭素せんいやアルミナせん
いのバインダー、さらには充てん材等の補強材な
どと組み合わせることにより、各種電気機器、機
械などの分野において重用されている。 現在一般的に用いられているエポキシ樹脂組成
物は、使用時に主剤と硬化剤よりなる二成分を混
合する、いわゆる二液型のものである。二液型エ
ポキシ樹脂組成物は室温で硬化しうる反面、各成
分の計量、混合あるいは撹拌などの繁雑かつ精密
な作業を要するという欠点や可使時間が短かいた
めに混合後はすみやかに作業せねばならない問題
点がある。 かゝる二液型エポキシ樹脂組成物の欠点を解決
する目的で一液型化する技術が種々開発されてい
る。例えば、ほう化アミン錯化合物、アミン塩、
ケチミン化合物あるいは三ふつ化ほう素・アミン
錯化合物などの潜在性硬化剤を使用する方法など
の提案がなされているが、これらはいずれも硬化
に際し、高温、長時間を要し、金属類に対し錆を
発生するおそれがあり、さらに組成物の棚寿命が
短かいので製品管理が極めてむつかしい。 本発明人らは、かゝる一液型エポキシ樹脂組成
物の欠点を解決すべく、室温においては可使時間
が長く、高温時にはすみやかにエポキシ樹脂を硬
化させうる潜在性硬化剤の開発検討を行ない、本
発明に到達したものである。 すなわち本発明は(1)エポキシ樹脂と、(2)エポキ
シ化合物にジアルキルアミン（アルキル基は置換
されていてもよい）を反応させて得られた付加化
合物を粉末化した潜在性硬化剤とからなる硬化性
組成物である。 以下に本発明に係る硬化性組成物についてさら
に詳細に説明する。 本発明に用いられるエポキシ樹脂は、平均して
１分子当り２個以上のエポキシ基を有するもの
で、例えばビスフエノールＡ、ビスフエノール
Ｆ、カテコール、レゾルシンなどの多価フエノー
ル、またはグリセリンやポリエチレングリコール
のような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―オキシ安息香酸、β―オキシナフトエ
酸のようなヒドロキシ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、あるいはフタル酸、テレフタル酸のよ
うなポリカルボン酸から得られるポリグリシジル
エステル、あるいは４，4′―ジアミノジフエニル
メタンやｍ―アミノフエノールなどから得られる
グリシジルアミン化合物、さらにはエポキシ化ノ
ボラツクやエポキシ化ポリオレフインなどが例示
されるが、これらに限定されるものではない。 本発明に使用される潜在性硬化剤の原料となる
ジアルキルアミンとしては例えば、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、Ｎ―メ
チルエチルアミン、Ｎ―エチルイソブチルアミ
ン、ジアリルアミン、ジベンジルアミン、Ｎ―エ
チルエタノールアミン、ジエタノールアミン等が
挙げられる。これらのジアルキルアミンと反応さ
せるエポキシ化合物としては特に制限はないが例
えば、ブチルグリシジルエーテル、フエニルグリ
シジルエーテルに代表されるモノエポキシ化合物
や、先に例示したような多価フエノール、多価カ
ルボン酸やアミン類から得られるエポキシ樹脂な
どがあげられ、これら１種または２種以上のエポ
キシ化合物を混合することにより任意の軟化点の
付加物を得ることができる。エポキシ化合物のジ
アルキルアミン付加物はエポキシ化合物を溶剤に
溶解し、過剰のジアルキルアミンを混合して加熱
しながら反応させ、反応終了後、未反応アミン及
び溶剤を留去することにより容易に得られる。 溶剤としてはエポキシ化合物を溶解する沸点50
℃以上のものが適するが、例えばテトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケト
ン、トルエンモノクロルベンゼン、メチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブなどがあげられ、中でも
エチルセロソルブ、トルエンが好ましい。 付加化合物は、例えばアトマイザーなどで粉砕
して粉末化して本発明使用の潜在性硬化剤とな
り、エポキシ樹脂に均一に混合することによつて
本発明硬化性組成物を得る。混合量はエポキシ樹
脂100重量部に対して粉末潜在性硬化剤0.1〜30重
量部が好ましく、30重量部を越えると硬化物が着
色したり、性能低下を招来する原因となる。 このようにして得られた本発明硬化性組成物
は、室温での貯蔵安定性が優れ、加熱条件の下で
は比較的短時間で硬化して良好な一般的性質をも
つ硬化物を形成する。従つて一度に樹脂を調製し
ておくことができ、二成分型のようにその都度繁
雑な操作を行なう必要がない。 本発明第２の提案は、上述第１の発明になる潜
在性硬化剤に特定の処理を実施することによつ
て、特に貯蔵安定性に優れた改良された硬化性組
成物に関する。 すなわち本願第２の発明は(1)エポキシ樹脂と、
(2)エポキシ化合物にジアルキルアミン（アルキル
基は置換されていてもよい）を反応させて得られ
た付加化合物の粉末表面を酸性物質で処理して得
た潜在性硬化剤とからなる硬化性組成物である。 酸性物質による付加化合物の粉末表面の処理方
法としては、この粉末を気体酸にさらすか、希薄
酸性物質溶液に分散した後乾燥すればよい。 表面処理に用いられる酸性物質としては気体、
液体の無機および有機酸で例えば亜硫酸ガス、塩
酸、炭酸ガス、硫酸、リン酸、ほう酸、ギ酸、修
酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、カプロン酸、サ
リチル酸、酒石酸、コハク酸、アジピン酸、セバ
シン酸、ｐ―トルエンスルホン酸、フエノール、
ピロガロール、タンニン酸、ロジン、ポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、アルギン酸、フエノー
ル樹脂、レゾルシン樹脂などが挙げられる。 これらの酸性物質の使用量は、付加物の粉体表
面に露出しているアミノ基を中和するに足る量で
あればよく、使用量が多すぎるとエポキシ樹脂の
硬化促進効果の低下を招く恐れがある。従つて、
処理前に一部試料により前以つてアミンを定量し
必要量を決定することが好ましい。 このようにして得られた粉体表面処理の潜在性
硬化物もエポキシ樹脂に単に均一に混合するだけ
で本願第二の発明である硬化性組成物が得られ、
混合量は先述第一発明の潜在性硬化剤の混合量と
同じであるが貯蔵安定性が改善された。 本発明硬化性組成物には、通常公知のエポキシ
樹脂潜在性硬化剤として使用されている尿素、グ
アニジン、ヒドラジン、ヒドラジド、アミジン、
トリアジン、アゾ化合物等を併用することもでき
る。それらの化合物は具体的にはアセチルメチル
尿素、ベンジル尿素、チオ尿素、アセチルセミカ
ルバジド、アセトアルデヒドセミカルバゾン、ア
セトンセミカルバゾン、Ｎ，N′―ジフエニルグ
アニジン、メチルグアニジン、ビグアニド、ジシ
アンジアミド、セバシン酸ジヒドラジド、コハク
酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、酒石
酸ジヒドラジド、ジシアンジアミジン、ヒドラゾ
ベンゼン、アセトアルデヒドフエニルヒドラゾ
ン、ベンゾフエノンフエニルヒドラゾン、ベンズ
アミジン、メラミン、アゾベンゼン、ジアミノア
ゾベンゼン等が挙げられ、その使用量はエポキシ
樹脂100重量部に対して１〜20重量部である。 さらに本発明硬化性組成物には、通常のエポキ
シ系組成物に用いられる添加剤、例えば可塑剤、
溶剤、粘度調整剤、反応性希釈剤、可撓性付与
剤、充填剤、着色剤その他いろいろな目的をもつ
改質剤などを配合することは差支えないし、これ
らの配合もまた本発明の目的に合致しその範囲に
包合されるものである。 以下に潜在性硬化剤の製造例を示す。例中
「部」は重量部を示す。 例 １ ESCN―220L（住友化学(株)製クレゾールノボラ
ツク型エポキシ樹脂。軟化点73℃。エポキシ当量
215）150部を400部のエチルセロソルブに溶解し、
加熱撹拌しながら234部のジメチルアミン水溶液
（40％）を可急的すみやかに滴下する。50〜80℃
で７時間反応後未反応アミンおよび溶剤を100〜
160℃で加熱下減圧留去する。次いで150部のトル
エンに反応物を溶解した後、同様に減圧留去して
樹脂中の未反応アミンを留去することにより180
部の付加物を得た。これを潜在性硬化剤(1)とす
る。 例 ２ ESCN―220L75部とESA―011住友化学(株)製エ
ピビス型エポキシ樹脂。軟化点69℃。エポキシ当
量489。）75部を600部のエチルセロソルブに溶解
し、加熱撹拌しながら190部のジメチルアミン水
溶液（40％）を可急的すみやかに滴下する。例１
と同様にして付加物180部を得た。これを潜在性
硬化剤(2)とする。 例 ３ ESA―017（住友化学(株)製エピビス型エポキシ
樹脂。軟化点130℃、エポキシ当量183。）130部と
ELA―134（住友化学(株)製エピビス型エポキシ樹
脂。軟化点22℃。エポキシ当量244）20部をエチ
ルセロソルブ500部に溶解し例１と同様にして120
部のジエチルアミンのエチルセロソルブ溶液（40
％）と反応せしめ、152部の付加物を得た。これ
を潜在性硬化剤(3)とする。 例 ４ 例１で得た付加物の微粉末10部を密栓し得る容
器にとり、多量の塩酸ガスを吹き込んで室温で１
夜放置する。過剰の塩酸ガスを空気と置換して
9.5部の処理物を得た。これを潜在性硬化剤(4)と
する。 例 ５ 例１で得た付加物の微粉末10部を30部の水に分
散する。この分散液に0.5％の乳酸水溶液32部り
撹拌下に滴下する。10〜20分撹拌した後過し、
減圧乾燥して9.0部の処理物を得た。これを潜在
性硬化剤(5)とする。 例 ６ 例２で得た付加物の微粉末10部を30部の水に分
散し、例５と同様にして0.3％の酢酸水溶液30部
で処理して8.5部の処理物を得た。これを潜在性
硬化剤(6)とする。 例 ７ 例２で得た付加物の微粉末10部を30部の水に分
散し、例５と同様にして0.16％のレゾルシンノボ
ラツク樹脂水溶液120部で処理して8.7部の処理物
を得た。これを潜在性硬化剤(7)とする。 例 ８ 例３で得た付加物の微粉末10部を30部の水に分
散し、例５と同様にして0.65％のｐ―トルエンス
ルホン酸水溶液38部で処理して8.8部の処理物を
得た。これを潜在性硬化剤(8)とする。 次に実施例を示す。 実施例 １〜14 例１〜８で得られた潜在性硬化剤を用いて表―
１に示す組成で硬化性混合物を調製した。 この組成物を用いて硬化時間、接着強度および
組成物の保存安定性を測定した。測定結果を表１
に示す。硬化時間の測定は熱板式ゲルタイマー
（日新科学(株)製）を用いて行なつた。保存安定性
は粘度の経日変化を求めて測定した。接着強度は
研磨脱脂した25×100×1.6（mm）の軟鋼板を用い
て25×12.5（mm）のラツプ接着を行ないクリツプ
で圧締して所定の養生を行なつた後室温でその平
均剪断強度（ｎ＝５）を測定して求めた。 表１において潜在性硬化剤の名称は製造例の番
号で示した。エポキシ樹脂(a)および(b)は共に住友
化学工業株式会社製エポキシ樹脂で、それぞれ軟
化点は８〜12℃、96〜104℃、エポキシ当量は184
〜194、900〜1000である。また(b)は粉末で使用し
た。公知潜在性硬化剤（ｐ）はジシアンジアミド
であり、（ｑ）はアジピン酸ジヒドラジドである。 実施例の結果からわかるように、エポキシ化合
物のジアルキルアミン付加物およびその粉末表面
処理物を潜在性硬化剤として用いた一成分型エポ
キシ樹脂組成物は、その保存安定性がきわめてす
ぐれ、かつ130℃の中温条件でも短時間で硬化す
ることが明らかである。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1)エポキシ樹脂と、(2)エポキシ化合物にジア
   ルキルアミン（アルキル基は置換されていてもよ
   い）を反応させて得られた付加化合物を粉末化し
   た潜在性硬化剤とからなる硬化性組成物。 ２ (1)エポキシ樹脂と、(2)エポキシ化合物にジア
   ルキルアミン（アルキル基は置換されていてもよ
   い）を反応させて得られた付加化合物の粉末表面
   を酸性物質で処理して得た潜在性硬化剤とからな
   る硬化性組成物。