JPH01197553A

JPH01197553A - 発泡用エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01197553A
Application number: JP2139388A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kino; 城野　勝博
Original assignee: Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
Current assignee: JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1989-08-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は発泡用エポキシ樹脂組成物に関するものであっ
て、さらに詳しくはエポキシ樹脂の硬化反応熱のみで揮
発性液体を気化せしめて発泡体を得ることが可能な発泡
用エポキシ樹脂組成物に係る。

［従来の技術］エポキシ樹脂を含有する発泡体としては、熱可塑性樹脂
にエポキシ樹脂と硬化剤と発泡剤を配合して硬化発泡さ
せたものが知られている。

そして、この場合の発泡剤としては１分解性発泡剤乃至
は揮発性発泡剤が用いられる０例えば、特開昭５８−１
２０６４２号公報には、フェノール樹脂にエポキシ樹脂
、硬化触媒を配合し、さらに揮発性発泡剤として沸点が
一４０〜１００℃のポリハロゲン化飽和フルオロカーボ
ン、ハロゲン化炭化水素、炭化水素又はそれらの混合物
を配合して発泡体を得ることが記載されている。

また、特開昭６０−１７９４２７号公報には、ポリオレ
フィン系熱可塑性樹脂に、ビスフェノールＡ系臭素化エ
ポキシ樹脂と分解性発泡剤を配合し。

必要番ご応して難燃助剤、無機充填材、化学架橋剤を加
えて難燃性のポリオレフィン発泡体を製造する方法が記
載されている。そして、分解性発泡剤としては、アゾジ
カルボンアミド、ヒドラゾジカルボンアミド、アゾジカ
ルボン酸バリラム塩などが示され、無機充填材としては
、二酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシラ１１、酸化スズ水和物、酸化ジルコニウム水和物
などが教示されている。

さらにまた、特開昭５６−８８４１７号公報には、アミ
ン類にエチレンオキサイドを１５〜６０％含有させたエ
ポキシ化合物を付加重合させて得た分子景約５０００以
上のポリオールに、有機イソシアネートを添加反応させ
てウレタンプレポリマーを調製し、これに水及び有機イ
ソシアネートをそれぞれ添加反応させて発泡体を製造す
る方法が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］エポキシ樹脂は他物質との、特に金属や無機物質との接
着性、耐薬品性、電気絶縁性１寸法安定性、機械的強度
などに優れているため、これらの性質を利用して塗料、
注型品、積層板、接着剤、成形材料などの形で、土木建
築、電気工業、その他の分野で広い用途を有している。

従って、他の樹脂とブレンドすることなく。

エポキシ樹脂それ自体を発泡させることができれば、エ
ポキシ樹脂自体の優れた性質を留保した発泡体を得るこ
とができるので、このものは、例えば目地材、シーリン
グ材乃至はコーキング材として極めて有用である。

本発明の目的は、外部から格別熱を加えなくても発泡体
を得ることができる発泡用エポキシ樹脂組成物を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］本発明の発泡用樹脂組成物は、エポキシ樹脂とアミン系
硬化剤と硬化促進剤と多孔性無機充填材と揮発性液体と
で構成される。そして、好ましくは揮発性液体は無機充
填材に吸着されて組成物中に存在する。

本発明の発泡用樹脂組成物に於いて、エポキシ樹脂とし
ては分子中に２個以上のエポキシ基を有する従来公知の
エポキシ樹脂が何れも使用可能であるが、なかでもビス
フェノールＡとエピクロルヒドリンとの縮合反応で製造
されるビスフェノールＡ系エポキシ樹脂が特に好ましい
。

本発明で使用されるエポキシ樹脂は、常温で液状、それ
も低粘度であるものが好ましく、一般には粘度９〜５０
０ボイズ（２５℃）のエポキシ樹脂が使用される。高粘
度又は固体のエポキシ樹脂も、適当な溶剤又は希釈剤を
使用して低粘度の液状樹脂とすることにより１本発明で
使用することができるが、溶剤又は希釈剤を併用するこ
トハ、組成物全体の熱容量を増大させることになるので
、これを余り過剰に使用すると、揮発性液体を発泡剤と
して機能させることができない。

アミン系硬化剤には脂肪族、脂環族、芳香族のアミン化
合物やイミド化合物など、エポキシ樹脂の硬化剤として
通常使用されるものが本発明でも使用可能であり、アミ
ンは第１級アミン、第２級アミン、第３級アミンのいず
れでも差し支えない。しかし、本発明ではいずれの硬化
剤を使用する場合でも、エポキシ樹脂との反応でで室温
硬化するものが選ばれる。

また、硬化促進剤としては、ポリオール、チオカルボン
酸エステル、メルカプトアルコールとカルボン酸のエス
テルなどでＳ　Ｈ基を有するチオ化合物や有機スズ化合
物で例示される公知慣用の硬化促進剤が使用できる。

本発明の発泡用組成物は、エポキシ樹脂、アミン系硬化
剤及び硬化促進剤に加えて、発泡剤として機能する揮発
性液体と、無機充填材を含有する。発泡剤として機能す
る本発明の揮発性液体には、前記した硬化促進剤の共存
下にエポキシ樹脂とアミン系硬化剤とが反応する際に、
発生する熱によって気化するものが選択され、換言すれ
ば、沸点１３０℃以下の液体が使用される。そうした液
体の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコ
ール、アセトンなどの有機溶剤と水を挙げることができ
、特に水は安価で取扱いが容易であるので好ましい。

無機充填材には各種の粉末状無機物質が使用可能であっ
て、その平均粒径は充填材としての機能を考慮して０．
５〜３００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍの範囲と
するのが適当である。本発明で使用可能な粉末状無機物
質を具体的に例示すると、アルミナ、シリカ、シリカ−
アルミナ、水酸化アルミニウム、モンモリオナイト、ゼ
オライト、活性炭、チタニア、マグネシア、酸化カルシ
ウム、ケイソウ土などを挙げることができ、なかでも、
アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ、モンモリオナイ
ト、ゼオライトなどの多孔性無機物質が好ましい。多孔
性無機物質は前記した揮発性液体を細孔内に吸着担持で
き、こうして液体を吸着担持させても、それ自身は粉末
として扱うことができるからである。

この点に関してさらに詳述すると、本発明の発泡用組成
物を調製するに際しては、エポキシ樹脂とアミン系硬化
剤と硬化促進剤と揮発性液体と粉末状無機充填材を、後
述する配合比で混合するが、粉末状無機充填材が多孔性
物質である場合には、揮発性液体をこれに吸着担持させ
ておくことにより、揮発性液体を個別に混合しする手間
を省くことができる。しかも、予め多孔性物質に吸着担
持された揮発性液体は、エポキシ樹脂と硬化剤との反応
熱により気化するので１個別に混合した揮発性液体と同
様、発泡剤として充分機能させることができる。従って
、揮発性液体を無機充填材に予め吸着担持させることを
口論む場合には、発泡剤として使用を予定している揮発
性液体の実質的すべてを吸着可能な、細孔容積が０．１
ｍｌ／ｇ以上、好ましくは０．３〜１．５ｍｌ／Ｈの多
孔性無機物質を使用する。しかし１本発明はこれより細
孔容積が小さい粉末状無機充填材の使用を排除するもの
ではない。

進んで、本発明の発泡用エポキシ樹脂組成物を調製する
に際しての各成分の配合量を説明すると、エポキシ樹脂
１００重量部基準でアミン系硬化剤は２〜３０重量部、
粉末状無機充填材は２〜７０重量部、揮発性液体は０．
１〜７０重斌部の範囲でそれぞれ選択され、硬化促進剤
は硬化促進剤／アミン系硬化剤の重量比が２〜４０にな
る範囲で使用され、反応による発熱で発泡用エポキシ樹
脂組成物の温度が９０℃以上に、好ましくは１３０℃以
上となるよう選択される。

アミン系硬化剤の配合量が上記の範囲を逸脱した場合は
、エポキシ樹脂の硬化に長時間を要するとか、硬化反応
を充分進行させることがきないとか、反応熱が揮発性液
体の加温以外に徒費されてしまうとかの不都合が生ずる
虞れがある。アミン系硬化剤の好ましい配合量は、上記
の同じ基準で５〜２５重量部の範囲にある。無機充填材
の配合量が上記の範囲を逸脱した場合は、本発明の組成
物を発泡させて得られる硬化体の強度が低下する。また
、揮発性液体の配合量が上記の範囲より少ない場合は、
発泡倍率が小さく、逆に多い場合でも発泡倍率が小さく
なる傾向を示す。揮発性液体の好ましい配合量は、上と
同じ基準で５〜５０重量部の範囲にある。

本発明の発泡用組成物によって特に可撓性を有する発泡
硬化体を得んとする場合には、硬化促進剤にポリチオー
ル、チオカルボン酸エステル、メルカプトアルコールと
カルボン酸とのエステルなどで例示されるイオウ系硬化
促進剤を使用することが推奨される。そして、アミン系
硬化剤、無機充填材及び揮発性液体の配合量を、エポキ
シ樹脂１００重量部当り、それぞれ４〜２０重量部、１
０〜６０重址部及び１〜２０重量部の範囲とし、イオウ
系硬化促進剤／アミン系硬化剤の重量比を３〜１０の範
囲とすることが、可撓性発泡硬化体を得る上で有効であ
る。

［作　　　用］本発明の発泡用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と
アミン系硬化剤との反応が進行する過程で放出される反
応熱にて、組成物中に共存する揮発性液体が気化し、そ
の体積膨張が組成物の発泡に寄与する。また、組成物中
の粉末状無機物質は発泡体の充填材（フィラー）として
機能してこれに機械的強度を与え、また均一発泡にも寄
与する。そして、粉末状無機物質が多孔性物質である場
合は、揮発性液体を細孔内に蓄える役目を果たす。

［実　施　例］実施例１ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂（商品名：工ピコート
８１５．油化シェルエポキシ社製）１００重量部に、ア
ミン系硬化剤である２、４．６−トリス（ジメチルアミ
ノメチル）フェノール（商品名：ＤＭＰ−３０，Ｍｌ電
化工業製）１２重量部、硬化促進剤であるトリメチロー
ルプロパントリスメルカプトプロピオネート（商品名：
ＰＴＭＰ、エルフ社製）６０重量部（対硬化剤重量比＝
５）、さらに所定量の水が吸着担持されている多孔性無
機物質４０重量部をそれぞれ添加して室温で激しく攪拌
し、しかる後アルミナ製板状金型（１００ｍｍ　Ｘ　１
００ｖｎ　Ｘ　３０ｍｍ）に注入した。室温で５〜１０
分間放置することで、発泡硬化体が得られた。

使用した多孔性無機物質の種類、その吸着水分量及び得
られた発泡体の性状を表１に示す。

（以下余白）実施例２エポキシ樹脂の種類、硬化剤の種類、硬化促進剤の種類
を変えて実施例１と同様な方法で、エポキシ樹脂１００
重量部に、硬化剤１２重量部、硬化促進剤６０重量部及
び水を４ｗｔ％吸着担持しているγ−アルミナ４０重量
部を混合攪拌して発泡体を得た。

使用したエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び得られ
た発泡体の性状を以下に示す。

エポキシ樹脂ビスフェノール系　　　：エビコート８１５グリシジル
エステル系　：エピコート１９０Ｐフェノールノボラッ
ク系：エピコート１５２オルソクレゾールノボラック系：エピコート１８０Ｓ６５（以上油化シェ
ルエポキシ社製）硬化剤及び硬化促進剤アミン系　　　　：　ＤＭＰ−３０第３級アミン系　：エピキュア３０１０アミンイミド系
　：エピキュアＹＰ）Ｉ−２０１イミダゾール系　：エ
ピキュアＢＭＩ−１２酸無水物系（Ａ）：エビキュアＹ
Ｈ−３０６メルカブタン系　：エボメートＱＸ−４０ケ
チミン系　　　：エビキュアＨ−２（以上油化シェルエポキシ社製）アミンアダクト系：アミキュアＭＹ−２４（味の素社製
）酸無水物系（Ｂ）：リカシットＭＨ−７００（新日本理
化社製）表２実験エポキシ樹脂　　　　　　硬化剤　硬化　発泡性発
泡倍率２　グリシジルエステル系　　アミン系　　　　　　　　　　　　３３
３　　フェノールノボラック系　　アミン系　　　　　　　　　　　　２
７４　オルソクレゾールノボラック系　　アミン系　　　　　　　　　　　　２
７５　ビスフェノール系　　第３級アミン系　　　／Ｊ　　　　ｕ　　　　３３６　ビスフ
ェノール系　　アミンイミド系　　〃〃３３７　ビスフェノール系　　イミダゾール系　　〃〃１７８　ビスフェノール系　　酸無水物系（Ａ）〃　　　不
良　　　０９　ビスフェノール系　　メルカブタン系　　　〃〃０１０　　ビスフェノール系　　ケチミン系　　　ｎ　　
　　ｎ　　　　　Ｑｌｌ　　ビスフェノール系　　アミ
ンアダクト系　ｎ　　　良好　　　１７１２　　ビスフェノール系　　酸無水物系（３）　　ｎ
　　　不良　　　　０１３　　ビスフェノール系　　ア
ミン系　　メルカ実施例３実施例１で使用したエポキシ樹脂（エピコート８１５）
　１００重量部に、アミン系硬化剤（ＤＭＰ−３０）１
２重量部、硬化促進剤（ＰＴＭＰ）６０重量部、揮発性
液体を４ｖｔ％吸着担持しているγ−アルミナ４０重量
部を混合攪拌して発泡体を得た。

γ−アルミナに吸着担持されていた揮発性液体の種類と
得られた発泡体の発泡性及び発泡倍率を表３に示す。

表３２　　　メタノール　　良好　　　２７３　　　アセト
ン　　　良好　　　２７４　　　トルエン　　　良好　
　　２７実施例４実施例１で使用したエポキシ樹脂（エピコート８１５）
１００重量部に、アミン系硬化剤（ＤＭＰ−３０）１２
重量部、硬化促進剤（ＰＴＭＰ）６０重量部、水２重量
部、水分を含まないγ−アルミナ３８重量部を、室温で
混合して激しく攪拌後放置することによって、発泡倍率
３０倍の発泡体を得た。

実施例５実施例１で使用したエポキシ樹脂（エピコート８１５）
、アミン系硬化剤（ＤＭＰ−３０）、硬化促進剤（ＰＴ
ＭＰ）及び水を１０ｖｔ％吸着担・持する平均粒径６０
μｍのシリカ−アルミナ粒子（充填材）を、次表に示す
配合割合で室温で混合し、発泡体を得た。

各成分の配合割合と得られた発泡体の発泡性及び発泡倍
率を表４に示す。

表４１　　１００　　　２　　　１２　　　４０　　　良好
　　　１０２　１００　　　２　　　３２　　　４０　
　　良好　　　３３　　　ｔｏｏ　　　　８　　　３２
　　　５０　　　良好　　　８４１００　　　８　　　
３２　　　２　　　良好　　　３５　１００　　１２　
　　４０　　　４０　　　良好　　　２５６　１００　
　１４　　１６０　　　５０　　　良好　　　３７　　
１００　　１４　　　８０　　　５０　　　良好　　　
４０［発明の効果］本発明の発泡用エポキシ樹脂組成物は、室温で発泡硬化
し、しかも無機充填材を含有するので機械的強度に優れ
、しかも難燃性の発泡硬化体を与える。加えて１本発明
の組成物から得られる発泡硬化体はエポキシ樹脂系であ
るが故に。

接着性、耐薬品性、電気絶縁性、寸法安定性などにも優
れているので、目地材、シーリング材乃至はコーキング
材として極めて有用であり、例えば、制振鋼板、床材、
コンクリートなどに発生した亀裂の補修剤として使用す
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】１、エポキシ樹脂、アミン系硬化剤、硬化促進剤及び無
機充填材からなるエポキシ樹脂発泡体組成物。２、エポキシ樹脂、アミン系硬化剤、硬化促進剤、無機
充填材及び揮発性液体からなる発泡用エポキシ樹脂組成
物。３、エポキシ樹脂、アミン系硬化剤、硬化促進剤、及び
揮発性液体を含有する無機充填材からなる発泡用エポキ
シ樹脂組成物。