JPH02115208A - 室温で安定性を示す熱硬化性の反応性樹脂混合物、前記混合物用の潜在性硬化触媒錯体、前記錯体の製造方法及び前記混合物から得られる熱硬化樹脂 - Google Patents

室温で安定性を示す熱硬化性の反応性樹脂混合物、前記混合物用の潜在性硬化触媒錯体、前記錯体の製造方法及び前記混合物から得られる熱硬化樹脂

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JPH02115208A JP1239735A JP23973589A JPH02115208A JP H02115208 A JPH02115208 A JP H02115208A JP 1239735 A JP1239735 A JP 1239735A JP 23973589 A JP23973589 A JP 23973589A JP H02115208 A JPH02115208 A JP H02115208A
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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】 本発明は、オリゴイソシアネート又はポリイソシアネー
ト液状化合物、エポキシド液状樹脂及び室温でメ不活性
の潜在性硬化触媒を含む、電気材料の絶縁含浸用又は鋳
造品若しくは複合材料の製造用の、室温で安定性を示す
熱硬化性で反応性の樹脂混合物に関する。前記潜在性硬
化触媒は、アミン、アルキルヒドラジン及びイミダゾー
ルからなる群のアミノ化合物とハロゲン化硼素との付加
錯体からなる。
本発明は更に、トリハロゲン化硼素と、アミン、アルキ
ルヒドラジン及びイミダゾールからなる群のアミノ化合
物との錯体をベースとする前記混合物用の潜在性硬化触
媒、これらの錯体の製造方法並びに前記混合物から得ら
れる熱硬化樹脂に関する。
室温では粘度が非常にゆっくりとしか上昇せず、高温に
なると急速に硬化する、ポリイソシアネート化合物とエ
ポキシド液状樹脂とをベースとし、潜在性硬化触媒とし
ては第三アミンと三塩化硼素又は三フッ化硼素との付加
錯体を含む、電気機械の絶縁含浸用並びに鋳造品製造用
の熱硬化性樹脂混合物については、既にフランス特許公
開第2373129号及びヨーロッパ特許公開第012
9787号に記載されている。
これらの樹脂は加熱すると重縮合によりイソシアヌレー
ト−オキサゾリドン樹脂に変わり、電気機械絶縁用含浸
樹脂又は鋳造品として優れた特性を示す、しかしながら
、このような混合物は室温下で長時間安定性を維持せず
、加熱硬化後に得られる樹脂の機械的性質、特に耐繰返
屈曲性(r6sistances A flexion
)及び耐機械的衝撃性はある応用例については不十分な
ままである。
本発明は、低温時には優れた安定性を示し、加熱すると
改善された機械的性質を有する硬化樹脂に変わるオリゴ
イソシアネート又はポリイソシアネートの液状化合物と
エポキシド液状樹脂とをベースとする熱硬化性の反応性
樹脂混合物を得ることを目的とする。
本発明の混合物は、該混合物が更に少量の無水マレイン
酸を含むこと又はハロゲン化硼素が無水マレイン酸を加
えない三臭化硼素であることを特徴とする。しかしなが
ら、無水マレイン酸を加えた三臭化硼素をベースとする
錯体では、低温時の安定性に関しても加熱後に得られる
硬化樹脂の機械的性質に関しても更に良い結果が得られ
る。
これらの混合物は更に好ましくは以下の特徴の少なくと
もいずれかに該当する。
一錯体のアミノ化合物はオクチルジメチルアミン又はベ
ンジルジメチルアミンである。
−錯体のアミノ化合物はジメチルヒドラジンである。
一混合物は、0.1〜15重量%の、アミノ化合物とハ
ロゲン化硼素との付加錯体を含む。
−アミノ化合物はオクチルジメチルアミン又はベンジル
ジメチルアミンであり、混合物は0.1〜5重量%の付
加錯体を含む。
一混合物は0.05〜5重量%の無水マレイン酸を含む
一アミノ化合物はオクチルジメチルアミン又はベンジル
ジメチルアミンであり、混合物は0.05〜1重量%の
無水マレイン酸を含む。
−ポリイソシアネート化合物とエポキシド樹脂との相対
的比率は、エポキシ/イソシアネートモル比が約0.1
〜1となるように定める。
本発明は更に、三臭化硼素とアミン、アルキルヒドラジ
ン及びイミダゾールからなる群のアミノ化合物との付加
錯体からなる、オリゴイソシアネート又はポリイソシア
ネートの液状化合物と液状エポキシド樹脂との混合物用
の潜在性硬化触媒に間する。
本発明はまた、空気を避けて低温の無水溶媒中で三臭化
硼素と、アミン、アルキルヒドラジン及びイミダゾール
からなる群のアミノ化合物とを強く撹拌しながら実質的
に化学量論的割合で反応させることを特徴とするこれら
の錯体の製造方法に関する。
この場合、得られた錯体を好ましくは選択的クロマトグ
ラフィー(chromatographie 5ele
ctive)により精製する。
本発明はまた、少量の無水マレイン酸を加えた前記錯体
を含む、オリゴイソシアネート又はポリイソシアネート
液状化合物とエポキシド液状樹脂との混合物用の潜在性
硬化触媒に関する。
最後に、本発明は前記混合物を加熱して得られるイソシ
アヌレート−オキサゾリドン樹脂に関する。
中でも特にトリハロゲン化硼素を含む錯体の製造に適す
るアミン類の中では、オクチルジメチルアミン及びベン
ジルジメチルアミンの他に、特にN、N−ジメチルアミ
ン、ピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、
N、N、N’ 、N’−テトラメチル−1,4−ブタン
ージアミン、トリイソオクチルアミン及びピペリジンが
挙げられる。
一般に本発明の混合物は室温で改善された安定性を示し
、また加熱により、三塩化硼素又は三フッ化硼素と第三
アミン又はイミダゾールのようなアミノ化合物との混合
物を潜在性触媒として含む樹脂混合物に比べて機械的性
質の優れた硬化樹脂を得ることができる。
三臭化硼素と第三アミンとの錯体の製造、室温で安定性
を示すオリゴイソシアネート又はポリイソシアネート液
状化合物とエポキシド液状樹脂と潜在性硬化触媒との混
合物、このような混合物のシアヌレート−オキサゾリド
ン樹脂の機械的性質を添付図面を参考にして実施例とし
て以下に記載する。
湿気を避けて無水溶媒、例えばヘキサン中で三臭化硼素
と第三アミンとを低温(0℃)で溶解させ□る。何故な
らば□反応は恒温だからである。
実質的に化学電油的比率を採用し、好ましくはごく僅か
に過剰の三臭化硼素を使用し、非常に強く撹拌して反応
させる。生成物を選択的クロマトグラフィーで精製し、
痕・踏量の不純物を除去する。
陽子の核□・磁気共鳴スベ′・クトル(NMR)により
純度を ゛チエツクすることができる。錯体の種類は通
常の分析方法、例えば赤外スペクトル又は硼素NMRス
ペクトルによりチエツクすることができる。
エポキシ基/イソシアネート基のモル比が0,25とな
るような量のオリゴイソシアネート又はポリイソシアネ
ート液状化合物及び液状エポキシド樹脂、即ち 一メチレンジイソシアネートをベースとするポリイソシ
アネート(分子量270)20重量部、−20重量部の
インホロンジアミンジイソシアネート(分子量198)
、 一ビスフェノールAグリシジルージエーテルから得られ
るポリエポキシド(分子量348)−20重量部、低重
合体及び重合体の総重量に基づいて0.15〜0.30
重量%の、三臭化硼素又は三塩化硼素とオクチルジメチ
ルアミン(以後略語ODM八で表す)とから得られる硼
素錯体、並びに 一必要に応じて、低重合体及び重合体の総重量に基づい
て0.075重量%の無水マレイン酸を使用する。
20℃で測定したこのような混合物の初期粘度は200
nPa、s未満である。
一混合物を35℃で維持して粘度が二倍になったときの
時間t(日)、 35℃で10日間維持した後の20℃での粘度η(瞳P
a、s)及び (135℃に維持した15gの混合物での)ゲル化時間
tg(分) を記録した。
これらの結果を以下の表1及び図面の第1図に示す。
表I 混合物BCI、−ODM^(曲線I)、BCI、−0[
IM^+無水マレイン酸(曲線■)、BBr、−ODM
^(曲線■)及びBBr=−ODM八+へ水マレイン酸
く曲線■)について、35℃での貯蔵時間t(日)に対
する混合物の20℃での粘度ηの変動を第1図に示す。
BBr、−ODM^混合物はBCl、−ODM^混合物
に比べて粘度上昇が小さく、無水マレイン酸を加えた錯
体では粘度上昇は非常に低い。
同一の混合物を120℃で4時間、150℃で2時間次
いで200℃で15時間加熱して試験片を製造した。
動的捩り分析(Rheometrics RDS If
シリーズ装置)によりこれらの重合体の特徴を調べた。
各場合において、2つのガラス転移区域を観察する。
これら2つの区域の頂点くピーク)間での温度差は、無
水マレイン酸を含まないBCI、−ODM^混合物の場
合的60℃であり、無水マレイン酸を含まないBBBr
3−0D^混合物の場合的80℃である。
第1ガラス転移区域の方が優勢となる。これは変数tg
δの高い値に表れており、このことは材料の減衰が広範
囲の温度に及んでいることを意味している。
tgδの値の頂点でのガラス転移温度(’C)を以下の
表■に示した。
表■ 前記加熱方法により同一の混合物から得た熱硬化樹脂に
関して耐繰返屈曲性及び耐衝撃性測定を行った。 BB
rs−0DN^÷無水マレイン酸の場合、耐繰返屈曲性
は25%増大し、同一モジュールでの破壊点撓み(fl
&che h la rupture)も増大した。耐
衝撃性も50%以上改善された。結果を以下の表■に示
す。
表■ 装置DtlPONT 1090を使用する従来の示差熱
分析方法によるガラス転移温度の測定も試みた。しかし
ながら、この装置の感度は2つのガラス転移区域を検出
するには不十分である。潜在触媒B″BrコニODMA
+無水マレイン酸及びBCl3−008^+無水マレイ
ン酸を含む樹脂についての硬化樹脂に関する示差熱分析
曲線(温度T(’C)に対する熱流量(fluxthe
rmique)6M(−11))を、それぞれ第2図と
第3図に示す、1番目の潜在触媒の場合、2番目の潜在
触媒(220℃)と比べてガラス転移温度(185℃)
の後退が観察される。この後退は三臭化硼素の反応の発
熱性が少ないことに関連している。このことから重合製
品の最終的な機械的性質を説明することができ、また三
臭化硼素をベースとする錯体が三塩化硼素をベースとす
る錯体と同様には反応しないと推定される。
潜在触媒として一方では無水マレイン酸を加えた錯体B
Brs−〇〇H^(第4図)を含む、他方では無水マレ
イン酸を加えた錯体BBCl3−0D^(第5図)を含
む混合物(フェス)に関して、重合反応中に熱分析測定
(温度T(”C)に対する熱流量ΔW(m14))も行
った。三臭化硼素をベースとする触媒の方が反応の発熱
性が小さいことが観察される。このことから嵩高い製品
をより容易に製造することができる。
前記潜在触媒を加えたオリゴイソシアネート又はポリイ
ソシアネートの液状化合物とエポキシド液状樹脂との混
合物を、電気機械の絶縁含浸用の又は優れた機械的性質
を有する鋳造品若しくは複合材料の製造用のフェスとし
て使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は35℃での貯蔵時間t(日)に対する混合物の
20℃での粘度ηや変動を示す図、第2図は潜在触媒B
ars−ODN^+無、水マレイン酸を含む樹脂につい
ての、第3図はBCl3−0DN^÷無水マレイン酸を
含む樹脂についての硬化樹脂に関する示差熱分析曲線図
、第4図は無水マレイン酸を加えた錯体BarsODM
八を含む混合物についての、第5図は無水マレイン酸を
加えた錯体BBCl3−0D^を含む混合物についての
重合反応中の熱分析測定曲線図である。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液状のオリゴイソシアネート又はポリイソシアネ
    ート化合物と、液状エポキシド樹脂と、アミン類、アル
    キルヒドラジン類及びイミダゾール類からなる群のアミ
    ノ化合物にハロゲン化硼素を付加した錯体からなる室温
    で不活性の潜在性硬化触媒とを含み、室温で安定性を示
    す、電気材料の絶縁含浸用又は鋳造品若しくは複合材料
    の製造用熱硬化性反応性樹脂混合物であって、前記混合
    物が少量の無水マレイン酸を含むこと又はハロゲン化硼
    素が無水マレイン酸を加えない三臭化硼素であることを
    特徴とする混合物。
  2. (2)錯体のアミノ化合物がオクチルジメチルアミン又
    はベンジルジメチルアミンであることを特徴とする請求
    項1に記載の混合物。
  3. (3)錯体のアミノ化合物がジメチルヒドラジンである
    ことを特徴とする請求項1に記載の混合物。
  4. (4)混合物がアミノ化合物とハロゲン化硼素との付加
    錯体を0.1〜15重量%含むことを特徴とする請求項
    1から3のいずれか一項に記載の混合物。
  5. (5)アミノ化合物がオクチルジメチルアミン又はベン
    ジルジメチルアミンであり、混合物が0.1〜5重量%
    の付加錯体を含むことを特徴とする請求項4に記載の混
    合物。
  6. (6)混合物が0.05〜5重量%の無水マレイン酸を
    含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に
    記載の混合物。
  7. (7)アミノ化合物がオクチルジメチルアミン又はベン
    ジルジメチルアミンであり、混合物が0.05〜1重量
    %の無水マレイン酸を含むことを特徴とする請求項6に
    記載の混合物。
  8. (8)ポリイソシアネート化合物とエポキシド樹脂との
    相対的比率は、エポキシ/イソシアネートモル比が約0
    .1〜1となるように定めることを特徴とする請求項5
    または7に記載の混合物。
  9. (9)三臭化硼素と、アミン類、アルキルヒドラジン類
    及びイミダゾール類からなる群のアミノ化合物との付加
    錯体。
  10. (10)空気を遮断して低温の無水溶媒中で三臭化硼素
    と、アミン類、アルキルヒドラジン類及びイミダゾール
    類からなる群のアミノ化合物とを強く撹拌しながら実質
    的に化学量論的割合で反応させることを特徴とする請求
    項9に記載の錯体の製造方法。
  11. (11)得られた錯体を選択的クロマトグラフィーによ
    り精製することを特徴とする請求項10に記載の製造方
    法。
  12. (12)請求項9に記載の付加錯体及び少量の無水マレ
    イン酸を含むことを特徴とする、液状のオリゴイソシア
    ネート又はポリイソシアネート化合物と液状エポキシ樹
    脂との混合物用の潜在性硬化触媒。
  13. (13)請求項1に記載の熱硬化性樹脂混合物を加熱し
    て得られるイソシアヌレート−オキサゾリドン熱硬化樹
    脂。
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