JPH02115257A

JPH02115257A - 誘導熱硬化性エポキシ樹脂系

Info

Publication number: JPH02115257A
Application number: JP23982289A
Authority: JP
Inventors: Rajan Eadara; ラジャン　イーダラ; Robert F Armbruster; ロバート　エフ．アームブラスター
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1990-04-27
Also published as: EP0359709A2; BR8904606A; EP0359709A3; AU4140789A

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〕本発明は誘導熱により硬化されうる充填されたエポキシ
樹脂組成物、該組成物の硬化により得られる生成物、お
よび該組成物を損傷表面に適用することにより該損傷表
面を修復する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

コンクリート表面などの現場での修復で直面する種々の
環境は、修復モルタルに厳しい要求を提出する。道路、
滑走路、橋、その他の修復で直面する不利な環境は、多
様な表面角度および位置、例えば垂直、水平および頭上
の表面、および雨、雪、氷および極端な温度を含む不利
な気候条件が包含される。従って、機能的修復モルタル
は全ての気候条件下で全ての表面配置に容易に適用可能
であるべきであり、完全に硬化可能であるべきであり、
適当な時間内に有用な物理的性質を付与すべきであり、
そして種々の環境の条件下でこれらの特性を維持すべき
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

現在利用されている修復モルタルは通常２または３成分
のエポキシ樹脂系からなる。従って、このような２成分
系はＡ部（充填剤を有する樹脂成分）およびＢ部（硬化
剤成分）を包含し、方３成分系はＡ部（樹脂成分）、Ｂ
部（硬化剤）および０部（充填剤）を包含し、これらの
各々は必ず現場条件下で使用の直前に混合される。２ま
たは３の化学物質系は修復部位に運搬されなければなら
ずそしてまた適当な混合装置か現場に存在しなければな
らないから、これらの要求は煩わしい。しかしながら、
現在の系に係る主な欠点はそれらの遅い硬化特性であり
、そして２４時間もの長い時間の後の有用な物理的特性
の相当して遅れた達成である。塗布および硬化の時の不
利な気候条件もまた硬化を遅らせ、および／または修復
モルタルの完全さを傷つけるように作用する。

〔課題を解決するための手段〕

従って本発明の第一の主題は、修復モルタルとして容易
に利用され得るエポキシ樹脂系を提供することである。

従来の系の欠点、特に硬化速度および適応性に関して克
服するような系を提供することが別の主題である。

誘導熱エネルギー源を利用して前記系を硬化させる方法
を提供することがさらに別の主題である。

本発明のその他の主題および利点は、以下の記載から明
らかになるであろう。

ンリカ充填され、硬化剤を含有するエポキシ樹脂系に酸
化鉄または鋼粉末を混合することにより高められた性能
特性か得られることが驚くべきことに今見出された。従
って、これらの改良された系は誘導熱エネルギー源を利
用することにより迅速に硬化され得る。そのような硬化
は２時間以内に一般には完了し、修復された構造の迅速
な再利用のために有用な物理的特性を提示する。該系は
特に不利なおよび寒冷気候条件下で有用であり、そこで
は硬化の速度および硬化された系の完全さの両方が維持
される。本発明の組成物は使用前の現場での混合の必要
を無くする単一成分系として有利に配合され得、また所
望により硬化の高められた速度および程度を利用する種
々の別れた成分として配合され得る。

本発明に従って使用されるエポキシ樹脂は、それが平均
で分子当たりエポキシ基を１個以上有しさえすればあら
ゆるポリエポキシドであって良い。それは好ましくは室
温で液体である。

飽和および不飽和の脂肪族、脂環式、芳香族および複素
環式エポキシドであって良い。所望により、非立体障害
性置換基例えばハロゲン原子、ヒドロキシル基、エーテ
ル基、エステル基等を有しても良い。該ポリエポキシド
の例はのエポキシノボラック樹脂；二価フェノール例え
ば２２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１
．１−ビス（４−ヒドロキソフェニル）エタン、ビス（
４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）スルホン、レゾルシノールおよびヒドロキ
ノンのポリグリシジルエーテル；三価アルコール例えば
グリセリンのポリグリシジルエーテル、ポリグリシジル
エステル例えばジグリシジルフタレートおよびノグリン
ジルイソフタレー１−：脂環式エポキシ樹脂：ポリエチ
レン性不飽和脂肪酸のエポキシ化エステル例えばエポキ
シ化アマニ浦：不飽和アルコールと不飽和カルボン酸と
のエポキシ化エステル例えば３．４−エボキシシクロヘ
キンルメチル−３，４−エポキシシクロへキシルカルボ
キシレート・およびエポキシ化ポリエチレン性不飽和炭
化水素例えばエポキシ化２．２ヒス（２−シクロヘキセ
ニル）プロパン、エポキシ化ビニルシクロヘキサン、の
エポキシ化シクロペンタジェンダイマー等を包含する。

これらのポリエポキシドのなかで、多価フェノールのポ
リグリシジルエーテルおよび特に二価フェノールのジグ
リシンルエーテルが好ましい。

２２−ヒス（４−ヒドロキンフェニル）プロパンのシグ
リンンルエーテルか特に好ましい。エポキシ樹脂成分は
好ましくは１５０ないし５００ｇ／当量のエポキシ当暇
を有する。

記載したように液体樹脂が好ましい。適用可能な樹脂は
また、反応性希釈剤例えばグリコールエーテル、グリコ
ールエーテル、芳香族炭化水素等の存在の結果として得
られるより低められた粘度を有するエポキシ樹脂を包含
する。

シリカ粒子はエポキシ樹脂用の公知の充填剤である。該
粒子の実質的に全て（少なくとも約９０９ｇ）が０，０
３ないし０，４２闘の範囲内である粒度分布を有するシ
リカ粒子が本発明の目的には）子ましい。

誘導電流に反応する成分はガンマ酸化鉄（Ｆｅ２０１）
、磁性酸化鉄（Ｆｅ３０１）、鋼粉末およびそれらの混
合物を包含する。シリカ粒子の粒度分布と同等な粒度分
布を有するものか利用される場合に特に鋼粉末が好まし
い。

充填されたエポキシ樹脂系と共に使用する適用可能な硬
化剤は、全体の配合された系が１成分または多成分系の
いずれかとして利用されるかに基づいて選択される。従
って、潜伏性（即ち遅延）硬化特性を示す硬化剤または
触媒性硬化剤は、特に１成分系に適用可能であり、一方
慣用のポリアミンは２または多成分系での使用に適当で
ある。潜硬化剤は、変性されたポリアミド、例えばジア
ミン／ヒスフェノールＡ／ヒスフェノールΔ反応生成物
のジグリシンルエーテル・イミダゾール例えば２−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ヘン
ノル−２−メチル−イミダゾールまたは１−シアノエチ
ル−２−メチルイミダゾール・アミシン例えばシシアン
ンアミトまたは１−シアン−３（低級アルキル）−グア
ニジン（例えば３メチル−１３，３−ジメチル−または
３，３ジ工チル誘導体）：三フッ化ホウ素アミン錯体：
セミカルハジド；ポリヒドラジド例えばイソフタリルジ
ヒドラジド、セバシルジヒトランド、およびアジビルジ
ヒトラシド等を包含する。

多成分系で使用するための適当なアミンとして脂肪族ま
たは脂環式第一および第二アミン並びにそれらの混合物
が言及され得る。典型的なアミンはエチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、トリメチルへキサメチレンン
アミン、メチルペンタメチレンジアミン、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、Ｎ、Ｎ−ジ−メチルプロピレンジアミン−１
，３、Ｎ、Ｎ−ジエチルプロピレンジアミン−１，３、
ビス（４−アミノ−３−メチル−シクロヘキシル）メタ
ン、ビス（ｐ−アミノンクロヘキシル）メタン、２，２
ビス−（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、３．５
．５−４リメチル−５−（アミノメチル）−シクロヘキ
シルアミン、■、２−ジアミノンク口ヘキサン、ｌ　４
−ジアミノシクロヘキサン、１．３−ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シ
クロヘキサン、Ｎ−アミノエチルピペラジンおよびイソ
ホロンジアミンを包含する。好ましいアミンは２，２．
４−トリメチルへキサメチレンジアミン、２，４．４−
１リメチルへキサメチレンシアミン、２−メチルペンタ
メチレンジアン、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、１，２ジアミ
ノシクロヘキサン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）
メタン、イソホロンジアミン、１．４−ビス（アミノメ
チル）シクロヘキサン、Ｎ−アミノエチルピペラジンお
よび１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサンを包
含する。

種々の成分は硬化剤を除く成分の全重量に基づいて以下
の濃度成分で存在する：エポキシ樹脂４ないし５０重量
％、そして好ましくは５ないし２０重量％；シリカ４０
ないし８０重量％、そして好ましくは５０ないし７０重
量％；および鉄または鋼成分１０ないし５０重量％、そ
して好ましくは２５ないし４５重量％。硬化剤は硬化剤
：無充填のエポキシ樹脂が０．５−１．５・ｌの化学量
論量で利用され、そして１　ｌの化学量論量が好ましい
。

各々の材料は一般に室温で混合される。硬化剤成分は１
成分系に対しては同時に包含され、また多成分系に対し
ては修復の場所で配合される。配合物は一般にセメント
様の稠度を示す。

生成した組成物は誘導熱エネルギー源の適用により硬化
に晒される。例えば、高周波発生器が利用され得、エポ
キシ樹脂モルタル組成物の表面に設置した銅線コイルを
介して誘導電流を与える。誘導熱適用の時間は、結果と
して約３時間以下そして一般的には２時間以下で実質的
に完全に硬化するように決められた電力および周波数で
一般に１ないし３０分の範囲であろう。

これらの硬化速度は、室温で硬化に晒された場合、慣用
ののエポキシ修復モルタルの硬化速度に比べ実質的に速
い。

硬化の際に高い架橋密度の網状結合を生じる。

従って、本明細書で使用されているような「硬化」とい
う表現は、上記エポキシ材料の不溶性および不融性の架
橋生成物への変換を意味する。

本発明に従って製造されたエポキシ樹脂は、硬化前のあ
らゆる段階で通常の変性剤例えば増量剤、その他の充填
剤および強化剤、顔料、染料、有機溶媒、可塑剤、粘着
付与剤、ゴム、促進剤、希釈剤等とさらに混合され得る
。本発明に係る硬化性混合物中に使用され得る増量剤、
強化剤、充填剤および顔料として、例えばコルタール、
ビチューメン、ガラス繊維、ホウ素繊維、炭素繊維、セ
ルロース、ポリエチレン粉末、ポリプロピレン粉末、雲
母、アスベスト、石英粉末、石ｊ’ｆ、三酸化アンチモ
ン、ベントン、リトポン、重晶石、二酸化チタン、カー
ボンブラックまたはグラファイトを記載し得る。その他
の通常の添加剤、例えば難燃剤、チキソトロピーを付与
するための薬剤、流れ調節剤例えばシリコン、セルロー
スアセテートブチレート、ポリビニルブチレート、ワッ
クス、ステアレート等（一部分は離型剤として使用され
てもいる）を硬化性混合物に添加することも可能である
。

硬化性エポキシ樹脂混合物は表面保護および修復の分野
で特に有用であるとして記載されるけれども、それらは
また電子工業、積層プロセスおよび建築産業にも適用可
能である。それらは、各々の場合において特定の最終用
途に適した配合剤、例えば圧縮成形用組成物、注型用樹
脂、工具用樹脂、積層用樹脂、封止用および充填用組成
物並びに床被覆用組成物として使用され得る。

〔実施例、発明の効果〕

以下の実施例は本発明の実施態様をさらに説明する。こ
れらの実施例において特記しない限り全ての部は重量部
である。

災皿凱土下記の成分を十分に混合することにより配合剤を調製す
る。

樹１Ｌ各　　　　　　　　　　　　　　　　　里±　　
１ビスフェノールへの変性ジグリシジルエーテル（エポキシ当量＝１８０〜１９０）ンリカ砂（０，０４４−０，４２ｍｍ）銅粉末（０，１
８−０，４２ωｍ）鋼粉末（０，０６−０，１４９酎）２８．６２６１．３８３０、００８．６２６１．３８３０、００辺ゴｔＪＬ変性脂肪族アミン硬化剤３１００．００　１００．００
１　°Ｈｏｅｇａｎａｅｓ　Ｃｏｒｐ、　製のＡｎｃｏ
ｒ　Ｍ２−Ｈｏ２ｇａｎａｅｓ　Ｃａｒｐ、製のＡｎｃ
ｏｒ　５ｔｅｅｌ　１０００３・・・変性トリメチルへ
キサメチレンジアミン／ビスフェノールＡ／ビスフェノ
ールＡの反応生成物のジグリシジルエーテル樹脂および硬化剤成分を均一に配合し、そして次に２．
５４ａｎＸ２．５４ａｎＸ５．０８ｃｍの型内で成形す
る。銅線コイルをのエポキシ系の表面上に置き、そして
下の表１に記載した誘導電流を示された時間該コイルを
介して通ず。その後、圧縮強さが２０７ｂａｒより大き
くなるような前記系の硬さにより決定される完全な硬化
に必要な時間に関して観察がなされる。

表土このように、これらのデータは本発明の組成物の硬化の
促進をはっきりと示している。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）分子当たりエポキシ基を平均１個以上有す
る液体エポキシ樹脂４ないし５０重量％、（ｂ）シリカ粒子４０ないし８０重量％、および（ｃ）
酸化鉄、鋼粉末およびそれらの混合物からなる群から選
択される誘導電流に反応する成分１０ないし５０重量％からなる組成物。
（２）前記エポキシ樹脂が１５０ないし５００ｇ／当量
のエポキシ当量を有し、そしてエポキシノボラック樹脂、二価フェノールのポリグリシ
ジルエーテル、三価アルコールのポリグリシジルエーテ
ル、脂環式エポキシ樹脂、ポリグリシジルエステル、ポ
リエチレン性不飽和脂肪酸のエポキシ化エステル、不飽
和アルコールと不飽和カルボン酸とのエポキシ化エステ
ルまたはエポキシ化ポリエチレン性不飽和炭化水素であ
る請求項１記載の組成物。
（３）前記エポキシ樹脂が反応性希釈剤で変性されてい
る請求項１記載の組成物。
（４）前記エポキシ樹脂が二価フェノールのジグリシジ
ルエーテルである請求項２記載の組成物。
（５）前記シリカ粒子の全量の少なくとも約９０％の粒
度が０．０３ないし０．４２ｍｍの範囲である請求項１
記載の組成物。
（６）成分（ｃ）がガンマＦｅ＿２Ｏ＿３、磁性Ｆｅ＿
２Ｏ＿４、鋼粉末またはそれらの混合物である請求項１
記載の組成物。
（７）成分（ｃ）が、鋼粉末の全量の少なくとも約９０
％の粒度が０．０３ないし０．３０ｍｍの範囲内の鋼粉
末である請求項６記載の組成物。
（８）成分（ａ）に対して０．５ないし１．５：１の化
学量論量で存在する組成物のための硬化剤をも含有する
請求項１記載の組成物。
（９）潜硬化剤を含有する請求項８記載の組成物。
（１０）請求項８記載の組成物に誘導熱エネルギー源を
適用し、該組成物を硬化させることにより得られた生成
物。
（１１）請求項９記載の組成物に誘導熱エネルギー源を
適用し、該組成物を硬化させることにより得られた生成
物。
（１２）成分（ａ）に対して０．５ないし１．５：１の
化学量論量で請求項１記載の組成物内に硬化剤を混合し
、生成した硬化系を損傷した表面部分に塗布し、そして
該硬化系に誘導熱エネルギーを適用することにより該硬
化系を硬化させることからなる損傷表面部分を修復する
方法。
（１３）前記硬化系が十分に配合され、そして潜硬化剤
を含有する請求項１２記載の方法。
（１４）損傷部分への硬化性修復組成物の塗布の直前に
前記硬化剤が実質的に混合される請求項１２記載の方法
。