JPH04335018A - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物Info
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- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWBHRVGYSMBMIO-UHFFFAOYSA-M tributylstannanylium;acetate Chemical compound CCCC[Sn](CCCC)(CCCC)OC(C)=O PWBHRVGYSMBMIO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- CEYYIKYYFSTQRU-UHFFFAOYSA-M trimethyl(tetradecyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C CEYYIKYYFSTQRU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性、耐薬品性および
機械的特性(特に耐衝撃性)、切削加工性にすぐれた成
形物を与える取扱い性の良好な新規な熱硬化性樹脂組成
物に関するものである。
機械的特性(特に耐衝撃性)、切削加工性にすぐれた成
形物を与える取扱い性の良好な新規な熱硬化性樹脂組成
物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、技術の進歩に伴い耐熱性、機械的
性質にすぐれ、かつ成形性にすぐれた樹脂が要求されて
いる。これらの樹脂の中でも特に反応性モノマーあるい
はオリゴマーを用いた反応成形タイプの樹脂、すなわち
比較的低粘度の(好適には室温で液状の)原料を用いて
成形と重合とを同時に行う硬化性樹脂、が注目されてい
る。
性質にすぐれ、かつ成形性にすぐれた樹脂が要求されて
いる。これらの樹脂の中でも特に反応性モノマーあるい
はオリゴマーを用いた反応成形タイプの樹脂、すなわち
比較的低粘度の(好適には室温で液状の)原料を用いて
成形と重合とを同時に行う硬化性樹脂、が注目されてい
る。
【0003】かかる樹脂としてはポリウレタン樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂等が知られており、一部は商品化されている。しか
しながら、これらの樹脂には夫々一長一短があり、例え
ばポリウレタン樹脂は耐熱性が低く、不飽和ポリエステ
ル樹脂やエポキシ樹脂は耐熱性ではポリウレタン樹脂よ
りすぐれるが硬くて脆いという問題がある。
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂等が知られており、一部は商品化されている。しか
しながら、これらの樹脂には夫々一長一短があり、例え
ばポリウレタン樹脂は耐熱性が低く、不飽和ポリエステ
ル樹脂やエポキシ樹脂は耐熱性ではポリウレタン樹脂よ
りすぐれるが硬くて脆いという問題がある。
【0004】ポリウレタン樹脂の耐熱性を改善する方法
としてはイソシアネートの3量化によるイソシアヌレー
ト環導入が、例えば特公昭44−16669号公報など
により古くから知られており、実用化されている。しか
し耐熱性の改良でも現行のものより20〜30℃改善す
る程度であり、熱変形温度でもせいぜい150〜160
℃止まりである。
としてはイソシアネートの3量化によるイソシアヌレー
ト環導入が、例えば特公昭44−16669号公報など
により古くから知られており、実用化されている。しか
し耐熱性の改良でも現行のものより20〜30℃改善す
る程度であり、熱変形温度でもせいぜい150〜160
℃止まりである。
【0005】このポリイソシアネートを一つの原料とす
る熱硬化性樹脂としては、イソシアネート基とエポキシ
基との成環反応であるオキサゾリドン環生成を利用した
ものが古くから知られており、最近では例えば特開昭6
2−62879号公報に記載の如く、イソシアネートを
3量化したイソシアヌレート環とこのオキサゾリドン環
生成とを組み合わせたものも提案されている。
る熱硬化性樹脂としては、イソシアネート基とエポキシ
基との成環反応であるオキサゾリドン環生成を利用した
ものが古くから知られており、最近では例えば特開昭6
2−62879号公報に記載の如く、イソシアネートを
3量化したイソシアヌレート環とこのオキサゾリドン環
生成とを組み合わせたものも提案されている。
【0006】しかし、この樹脂は耐熱性は高いが、脆く
て耐衝撃性が小さい。このように脆くて耐衝撃性が小さ
いのは熱硬化型樹脂の一般的な特性である。その改良と
しては、一般にゴムなどの弾性体を添加することがおこ
なわれるが、改善効果は著しいものではなく、また、添
加量を多くすると熱変形温度が著しく低下するなど、他
の特性の低下をもたらす。
て耐衝撃性が小さい。このように脆くて耐衝撃性が小さ
いのは熱硬化型樹脂の一般的な特性である。その改良と
しては、一般にゴムなどの弾性体を添加することがおこ
なわれるが、改善効果は著しいものではなく、また、添
加量を多くすると熱変形温度が著しく低下するなど、他
の特性の低下をもたらす。
【0007】そこで、本発明者らは、ポリイソシアネー
ト化合物、ポリオール化合物、ポリエポキシ化合物およ
び硬化触媒とからなる組成物を用いることを考えたが、
この組成について詳細な研究を行なった結果、一般に硬
化樹脂の耐熱性特に熱変形温度を上げようとすると、耐
衝撃性が低下し、これらの性質は相反する傾向を示すこ
とが判った。
ト化合物、ポリオール化合物、ポリエポキシ化合物およ
び硬化触媒とからなる組成物を用いることを考えたが、
この組成について詳細な研究を行なった結果、一般に硬
化樹脂の耐熱性特に熱変形温度を上げようとすると、耐
衝撃性が低下し、これらの性質は相反する傾向を示すこ
とが判った。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、上述の如き、ポリイソシアネート化合物、ポリオー
ル化合物、ポリエポキシ化合物および硬化樹脂からなる
組成物において、良好な耐衝撃性を維持しながら耐熱性
にすぐれた熱硬化性樹脂成形物を、安定にかつ再現性よ
く製造し得る組成物を提供することにある。
は、上述の如き、ポリイソシアネート化合物、ポリオー
ル化合物、ポリエポキシ化合物および硬化樹脂からなる
組成物において、良好な耐衝撃性を維持しながら耐熱性
にすぐれた熱硬化性樹脂成形物を、安定にかつ再現性よ
く製造し得る組成物を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の如
き課題について鋭意研究の結果、反応硬化させるポリイ
ソシアネート化合物、ポリオール化合物およびポリエポ
キシ化合物の割合を一定範囲に選定するとともに、使用
するポリエポキシ化合物として、特定のエポキシ化合物
を選択することにより、硬化樹脂の耐衝撃性を低下させ
ることなく、耐熱性特に熱変形温度を上昇させ得ること
を見い出し、本発明に到達した。
き課題について鋭意研究の結果、反応硬化させるポリイ
ソシアネート化合物、ポリオール化合物およびポリエポ
キシ化合物の割合を一定範囲に選定するとともに、使用
するポリエポキシ化合物として、特定のエポキシ化合物
を選択することにより、硬化樹脂の耐衝撃性を低下させ
ることなく、耐熱性特に熱変形温度を上昇させ得ること
を見い出し、本発明に到達した。
【0010】すなわち、本発明は、ポリイソシアネート
化合物、ポリオール化合物、ポリエポキシ化合物および
硬化触媒を、ポリイソシアネート化合物中のイソシアネ
ート基100当量に対し、ポリオール化合物中のヒドロ
キシ基10〜40当量、ポリエポキシ化合物中のエポキ
シ基5〜20当量でかつヒドロキシ基とエポキシ基との
和が15〜45当量となる割合で配合した熱硬化性樹脂
組成物であって、かつ、ポリエポキシ化合物が下記式(
1)で表わされる化合物であることを特徴とする熱硬化
性樹脂組成物である。
化合物、ポリオール化合物、ポリエポキシ化合物および
硬化触媒を、ポリイソシアネート化合物中のイソシアネ
ート基100当量に対し、ポリオール化合物中のヒドロ
キシ基10〜40当量、ポリエポキシ化合物中のエポキ
シ基5〜20当量でかつヒドロキシ基とエポキシ基との
和が15〜45当量となる割合で配合した熱硬化性樹脂
組成物であって、かつ、ポリエポキシ化合物が下記式(
1)で表わされる化合物であることを特徴とする熱硬化
性樹脂組成物である。
【0011】
【化4】
(上記式(1)において、Yは、−CH2 −,−C(
CH3 )2 −,−O−,−SO2 −,−S−また
は−C(CF3 )2 −を表わし、G1 〜G4 は
、それぞれ次のいずれかを表わす。)
CH3 )2 −,−O−,−SO2 −,−S−また
は−C(CF3 )2 −を表わし、G1 〜G4 は
、それぞれ次のいずれかを表わす。)
【0012】
【化5】
本発明で用いられるポリイソシアネート化合物は、その
分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有するも
のであり、脂肪族、脂環族または芳香族イソシアネート
類が用いられる。
分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有するも
のであり、脂肪族、脂環族または芳香族イソシアネート
類が用いられる。
【0013】脂肪族ポリイソシアネート類としては、例
えばヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−ま
たは2,4,4−トリメチルヘキサメチレン1,6−ジ
イソシアネート等をあげることができ、脂環族ポリイソ
シアネート類としては、例えばイソホロンジイソシアネ
ート、4,4’ −ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、水添メタまたはパラキシリレンジイソシアネー
ト等をあげることができる。また芳香族イソシアネート
類としては、例えば2,4−または2,6−トリレンジ
イソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、3,4’−または4,4’ −ジフェニルエー
テルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシア
ネート、メタまたはパラキシリレンジイソシアネート等
をあげることができる。
えばヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−ま
たは2,4,4−トリメチルヘキサメチレン1,6−ジ
イソシアネート等をあげることができ、脂環族ポリイソ
シアネート類としては、例えばイソホロンジイソシアネ
ート、4,4’ −ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、水添メタまたはパラキシリレンジイソシアネー
ト等をあげることができる。また芳香族イソシアネート
類としては、例えば2,4−または2,6−トリレンジ
イソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、3,4’−または4,4’ −ジフェニルエー
テルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシア
ネート、メタまたはパラキシリレンジイソシアネート等
をあげることができる。
【0014】さらに、アニリンとホルマリンの縮合によ
り得られるポリアミンをホスゲンでイソシアネート化し
てつくられるポリフェニレンポリメチレンポリイソシア
ネートあるいはカルボジイミド変性またはポリオール変
性のポリイソシアネート類も使用できる。
り得られるポリアミンをホスゲンでイソシアネート化し
てつくられるポリフェニレンポリメチレンポリイソシア
ネートあるいはカルボジイミド変性またはポリオール変
性のポリイソシアネート類も使用できる。
【0015】またポリイソシアネートを3量化して得ら
れるイソシアヌレート環含有ポリイソシアネート、例え
ばトリレンジイソシアネートの3量体なども使用できる
。
れるイソシアヌレート環含有ポリイソシアネート、例え
ばトリレンジイソシアネートの3量体なども使用できる
。
【0016】これらは単独でもあるいは2種以上混合し
た形でも使用することができるが、少くとも成形前の混
合時において液状であることが必要である。これらの中
でも常温で液状で低粘度であるカルボジイミドあるいは
ポリオール変性の4,4’ −ジフェニルメタンジイソ
シアネートまたはポリフェニレンポリメチレンポリイソ
シアネート等が好適に用いられる。
た形でも使用することができるが、少くとも成形前の混
合時において液状であることが必要である。これらの中
でも常温で液状で低粘度であるカルボジイミドあるいは
ポリオール変性の4,4’ −ジフェニルメタンジイソ
シアネートまたはポリフェニレンポリメチレンポリイソ
シアネート等が好適に用いられる。
【0017】また、本発明で用いられるポリオール化合
物はその分子中にヒドロキシ基を少なくとも2個有する
ものである。
物はその分子中にヒドロキシ基を少なくとも2個有する
ものである。
【0018】かかるポリオールとしては、ポリエーテル
系ポリオール類、例えばポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール
等、あるいはポリエステル系ポリオール類、例えばアジ
ペート系ポリオール、ポリカプロラクトン系ポリオール
、ポリカーボネート系ポリオール等あるいはポリエーテ
ルポリエステルポリオールやポリエステルアミドポリオ
ール等のある程度のくりかえし単位を有する重合体系ポ
リオールやエチレングリコール、プロピレングリコール
、1,3−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、
1,4−または1,5−ヘキサンジオール、グリセリン
、ペンタエリスリトール等やシクロヘキサンジオール、
シクロヘキサンジメタノール等やビスフェノールAある
いはそのエチレンオキシドまたはプロピレンオキシド付
加体等をあげることができる。また、末端ヒドロキシを
有するポリブタジエン、ポリブタジエン−スチレン共重
合体、ポリブタジエン−アクリロニトリル共重合体も使
用される。
系ポリオール類、例えばポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール
等、あるいはポリエステル系ポリオール類、例えばアジ
ペート系ポリオール、ポリカプロラクトン系ポリオール
、ポリカーボネート系ポリオール等あるいはポリエーテ
ルポリエステルポリオールやポリエステルアミドポリオ
ール等のある程度のくりかえし単位を有する重合体系ポ
リオールやエチレングリコール、プロピレングリコール
、1,3−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、
1,4−または1,5−ヘキサンジオール、グリセリン
、ペンタエリスリトール等やシクロヘキサンジオール、
シクロヘキサンジメタノール等やビスフェノールAある
いはそのエチレンオキシドまたはプロピレンオキシド付
加体等をあげることができる。また、末端ヒドロキシを
有するポリブタジエン、ポリブタジエン−スチレン共重
合体、ポリブタジエン−アクリロニトリル共重合体も使
用される。
【0019】これらのポリオールは単独でもあるいは混
合の形でも使用できるが、耐熱性と耐衝撃性の特性のバ
ランスをとるには混合した形で使うことが好ましい。
合の形でも使用できるが、耐熱性と耐衝撃性の特性のバ
ランスをとるには混合した形で使うことが好ましい。
【0020】かかるポリオール化合物の中で耐衝撃性の
点からある程度重合したものが好ましく、また耐熱性、
耐水性の点ではポリエーテル系ポリオールあるいはビス
フェノールAのエチレンオキシドまたはプロピレンオキ
シド付加体のポリオールを主として、これに重合度の異
なる同種のポリオールや他のポリオール化合物を加えた
形で使うのが好適である。
点からある程度重合したものが好ましく、また耐熱性、
耐水性の点ではポリエーテル系ポリオールあるいはビス
フェノールAのエチレンオキシドまたはプロピレンオキ
シド付加体のポリオールを主として、これに重合度の異
なる同種のポリオールや他のポリオール化合物を加えた
形で使うのが好適である。
【0021】ポリオール化合物も成形性の点から室温で
液状か液状に近いものが好適に用いられる。
液状か液状に近いものが好適に用いられる。
【0022】本発明では、ポリエポキシ化合物として下
記式(1)で表わされるポリエポキシ化合物が用いられ
る。この特定のエポキシ化合物の使用により、耐熱性、
耐衝撃性の両方にすぐれた硬化樹脂が得られる。
記式(1)で表わされるポリエポキシ化合物が用いられ
る。この特定のエポキシ化合物の使用により、耐熱性、
耐衝撃性の両方にすぐれた硬化樹脂が得られる。
【0023】
【化6】
但し、上記式(1)において、Yは、−CH2 −,−
C(CH3)2 −,−O−,−SO2 −,−S−ま
たは−C(CF3 )−を表わし、G1 ,G2 ,G
3 およびG4 は、次のいずれかを表わす。G1 ,
G2 ,G3 及びG4 は全て同一であるのが好まし
いが、一部または全部が相違してもかまわない。
C(CH3)2 −,−O−,−SO2 −,−S−ま
たは−C(CF3 )−を表わし、G1 ,G2 ,G
3 およびG4 は、次のいずれかを表わす。G1 ,
G2 ,G3 及びG4 は全て同一であるのが好まし
いが、一部または全部が相違してもかまわない。
【0024】
【化7】
かかるポリエポキシ化合物としては、N,N,N’,N
’ −テトラグリシジルメチレンジアニリン、N,N,
N’,N’ −テトラグリシジルエーテルジアニリン、
N,N,N’,N’ −テトラグリシジルスルホジアニ
リン、N,N,N’,N’ −テトラグリシジルスルフ
ィドジアニリン等が好ましく用いられる。
’ −テトラグリシジルメチレンジアニリン、N,N,
N’,N’ −テトラグリシジルエーテルジアニリン、
N,N,N’,N’ −テトラグリシジルスルホジアニ
リン、N,N,N’,N’ −テトラグリシジルスルフ
ィドジアニリン等が好ましく用いられる。
【0025】本発明において上記各化合物は、ポリイソ
シアネート化合物中のイソシアネート基100当量に対
し、ポリオール化合物中のヒドロキシ基10〜40当量
、ポリエポキシ化合物中のエポキシ基が5〜20当量で
かつヒドロキシ基とエポキシ基の和が15〜45当量と
なる割合で用いる。
シアネート化合物中のイソシアネート基100当量に対
し、ポリオール化合物中のヒドロキシ基10〜40当量
、ポリエポキシ化合物中のエポキシ基が5〜20当量で
かつヒドロキシ基とエポキシ基の和が15〜45当量と
なる割合で用いる。
【0026】ポリオール化合物とポリイソシアネート化
合物との反応ではポリウレタンを生成する。ポリウレタ
ンは耐衝撃性を向上させる点からは多い方が好ましいが
、多いと耐熱性が低下する。そこで耐熱性と耐衝撃性の
バランスの点から、本発明では、イソシアネート基10
0当量に対し、ヒドロキシ基10〜40当量、好ましく
は15〜30当量とする。ヒドロキシ基が10当量未満
であると得られる硬化樹脂の耐衝撃性は小さく、また発
泡しやすくなり、40当量を越えると該樹脂の耐熱性が
低下する。
合物との反応ではポリウレタンを生成する。ポリウレタ
ンは耐衝撃性を向上させる点からは多い方が好ましいが
、多いと耐熱性が低下する。そこで耐熱性と耐衝撃性の
バランスの点から、本発明では、イソシアネート基10
0当量に対し、ヒドロキシ基10〜40当量、好ましく
は15〜30当量とする。ヒドロキシ基が10当量未満
であると得られる硬化樹脂の耐衝撃性は小さく、また発
泡しやすくなり、40当量を越えると該樹脂の耐熱性が
低下する。
【0027】ポリエポキシ化合物中のエポキシ基は、ポ
リイソシアネートと反応しオキサゾリドン環を形成する
。このオキサゾリドン環は耐熱性の高い環である。しか
し、このオキサゾリドン環生成反応は、ポリウレタン生
成あるいはイソシアネートの3量化によるイソシアヌレ
ート環生成より高い反応温度を必要とするため、硬化形
成中ポリウレタン生成やイソシアヌレート環生成より遅
れる。このため樹脂中に残存するエポキシ基が多くなり
、耐熱性特に熱変形温度があがらない。
リイソシアネートと反応しオキサゾリドン環を形成する
。このオキサゾリドン環は耐熱性の高い環である。しか
し、このオキサゾリドン環生成反応は、ポリウレタン生
成あるいはイソシアネートの3量化によるイソシアヌレ
ート環生成より高い反応温度を必要とするため、硬化形
成中ポリウレタン生成やイソシアヌレート環生成より遅
れる。このため樹脂中に残存するエポキシ基が多くなり
、耐熱性特に熱変形温度があがらない。
【0028】本発明者らの検討の結果、エポキシ基の量
はポリイソシアネート基100当量に対し5〜20当量
が好ましく、特に6〜18当量が好適であることが判っ
た。
はポリイソシアネート基100当量に対し5〜20当量
が好ましく、特に6〜18当量が好適であることが判っ
た。
【0029】そして、本発明では、ヒドロキシ基とエポ
キシ基との和が45当量以下、好ましくは35当量以下
となるようにする。45当量を超えると、イソシアネー
ト基の3量化の割合が減るため、耐熱性が低くなる。ま
たヒドロキシ基とエポキシ基の和の最小は15当量であ
り、それ未満であるとイソシアネートの3量化による架
橋構造が増し、硬化樹脂成形物の耐熱性はあがるが、脆
くなる。
キシ基との和が45当量以下、好ましくは35当量以下
となるようにする。45当量を超えると、イソシアネー
ト基の3量化の割合が減るため、耐熱性が低くなる。ま
たヒドロキシ基とエポキシ基の和の最小は15当量であ
り、それ未満であるとイソシアネートの3量化による架
橋構造が増し、硬化樹脂成形物の耐熱性はあがるが、脆
くなる。
【0030】本発明に用いられる硬化触媒としては、イ
ソシアネート化合物の環化3量化触媒として機能する触
媒が有効である。
ソシアネート化合物の環化3量化触媒として機能する触
媒が有効である。
【0031】かかる触媒の例としては、トリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエチ
レンジアミン、N−メチルモルホリン、N,N’ −ジ
メチルピペラジン、N,N’,N” −トリス(ジアル
キシアミノアルキル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン、
N,N−ジメチルベンジルアミン、2,4,6−トシル
(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N’,N”
−トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−
S−トリアジンなどの第3級アミン化合物やあるいはナ
トリウムメトキシド、ナフテン酸鉛、サリチルアルデヒ
ドとカリウムのキレート化合物などの金属系化合物をあ
げることができる。また、後述する下記式(2)で表わ
される第4級アンモニウム塩も好適である。
ン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエチ
レンジアミン、N−メチルモルホリン、N,N’ −ジ
メチルピペラジン、N,N’,N” −トリス(ジアル
キシアミノアルキル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン、
N,N−ジメチルベンジルアミン、2,4,6−トシル
(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N’,N”
−トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−
S−トリアジンなどの第3級アミン化合物やあるいはナ
トリウムメトキシド、ナフテン酸鉛、サリチルアルデヒ
ドとカリウムのキレート化合物などの金属系化合物をあ
げることができる。また、後述する下記式(2)で表わ
される第4級アンモニウム塩も好適である。
【0032】触媒の使用量は、本発明で採用する成形法
によって最適範囲は異なるが、一般的には、全樹脂組成
(すなわちポリイソシアネート、ポリオール、ポリエポ
キシ各化合物の合計重量)100重量部に対し、0.0
01〜10重量部、好ましくは0.005〜5重量部で
ある。
によって最適範囲は異なるが、一般的には、全樹脂組成
(すなわちポリイソシアネート、ポリオール、ポリエポ
キシ各化合物の合計重量)100重量部に対し、0.0
01〜10重量部、好ましくは0.005〜5重量部で
ある。
【0033】触媒量が多いと硬化反応が速く、成形取扱
い上問題が起きることが多く、また発泡しやすい。第3
級アミン系触媒の中では、触媒活性が他の第3級アミン
より若干小さく、硬化制御をしやすい点からN,N−ジ
メチルベンジルアミンが好適に用いられる。
い上問題が起きることが多く、また発泡しやすい。第3
級アミン系触媒の中では、触媒活性が他の第3級アミン
より若干小さく、硬化制御をしやすい点からN,N−ジ
メチルベンジルアミンが好適に用いられる。
【0034】本発明において特に好ましく用いられる第
4級アンモニウム塩系の硬化触媒は、下記式(2)で表
わされる第4級アンモニウム塩である。
4級アンモニウム塩系の硬化触媒は、下記式(2)で表
わされる第4級アンモニウム塩である。
【0035】
【化8】
但し、上記式(2)において、R1 〜R4 は、同一
または相異なり、それぞれ炭素数1〜20の脂肪族、脂
環族または芳香族炭化水素であり、かつR1 〜R4
で示される置換基に含まれる炭素の総数は12以上であ
る。また式中Xはハロゲンを表わす。
または相異なり、それぞれ炭素数1〜20の脂肪族、脂
環族または芳香族炭化水素であり、かつR1 〜R4
で示される置換基に含まれる炭素の総数は12以上であ
る。また式中Xはハロゲンを表わす。
【0036】上記式(2)中のR1 〜R4 の具体例
としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、デシル
、テトラデシル、ベンジル、シクロヘキシル、フェニル
等があげられる。但し、R1 〜R4 で示される置換
基に含まれる炭素の総数が12より小さいと溶解性が悪
く系が不均一となるので、炭素の総数は12以上である
。
としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、デシル
、テトラデシル、ベンジル、シクロヘキシル、フェニル
等があげられる。但し、R1 〜R4 で示される置換
基に含まれる炭素の総数が12より小さいと溶解性が悪
く系が不均一となるので、炭素の総数は12以上である
。
【0037】また上記式(2)中、Xはハロゲンを表わ
し、ヨウ素、臭素、塩素、フッ素であるが、硬化反応が
速すぎもせず、また遅すぎもせず、適当な硬化速度とな
るという点からは臭素、塩素が好適である。
し、ヨウ素、臭素、塩素、フッ素であるが、硬化反応が
速すぎもせず、また遅すぎもせず、適当な硬化速度とな
るという点からは臭素、塩素が好適である。
【0038】かかる第4級アンモニウム塩の具体例とし
ては、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テ
トラ−n−ブチルアンモニウムクロライド、n−テトラ
デシルトリメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザ
ルコニウム等をあげることができる。これらの中で本発
明の熱硬化性組成物をRTMやS−RIMに使用する場
合、ある程度は硬化までの時間が必要であり、その点か
ら硬化が若干遅いR1 〜R4 が炭素数4〜5のもの
、例えばテトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイドが
好適である。
ては、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テ
トラ−n−ブチルアンモニウムクロライド、n−テトラ
デシルトリメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザ
ルコニウム等をあげることができる。これらの中で本発
明の熱硬化性組成物をRTMやS−RIMに使用する場
合、ある程度は硬化までの時間が必要であり、その点か
ら硬化が若干遅いR1 〜R4 が炭素数4〜5のもの
、例えばテトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイドが
好適である。
【0039】第4級アンモニウム塩の使用は、この硬化
触媒を加えたポリオール化合物とポリエポキシ化合物の
混合液の貯蔵安定性をもたらすものであり、実用上にお
いて大いに効果がある。この第4級アンモニウム塩を硬
化触媒として使用する場合、そこに少量の錫系化合物を
加えると、硬化性がよくなり光熱変形温度で高耐衝撃性
の硬化成形物を与える。
触媒を加えたポリオール化合物とポリエポキシ化合物の
混合液の貯蔵安定性をもたらすものであり、実用上にお
いて大いに効果がある。この第4級アンモニウム塩を硬
化触媒として使用する場合、そこに少量の錫系化合物を
加えると、硬化性がよくなり光熱変形温度で高耐衝撃性
の硬化成形物を与える。
【0040】したがって、上記第4級アンモニウム塩と
は、錫系化合物と組合せて混合触媒として使用するのが
特に効果的である。かかる錫系化合物としては、無機お
よび有機錫化合物をあげることができ、無機錫化合物と
しては、塩化第一スズ、塩化第二スズなど、有機錫化合
物としてはジ−n−ブチルスズジラウレート、ジ−n−
ブチルスズジアセテート、トリ−ブチルスズアセテート
、テトラ−n−ブチルスズなどをあげることができる。 これらの中ではジ−n−ブチルスズジラウレート、ジ−
n−ブチルスズジアセテートなどが取扱い性もよく好適
に用いられる。
は、錫系化合物と組合せて混合触媒として使用するのが
特に効果的である。かかる錫系化合物としては、無機お
よび有機錫化合物をあげることができ、無機錫化合物と
しては、塩化第一スズ、塩化第二スズなど、有機錫化合
物としてはジ−n−ブチルスズジラウレート、ジ−n−
ブチルスズジアセテート、トリ−ブチルスズアセテート
、テトラ−n−ブチルスズなどをあげることができる。 これらの中ではジ−n−ブチルスズジラウレート、ジ−
n−ブチルスズジアセテートなどが取扱い性もよく好適
に用いられる。
【0041】この場合の好ましい触媒量は、第4級アン
モニウム塩については、ポリイソシアネート、ポリオー
ル、ポリエポキシの各化合物の総量100重量部に対し
0.3〜3重量部、好ましくは0.35〜1重量部であ
る。触媒量が多すぎると硬化反応が速すぎ、かつ発泡し
やすい。錫系化合物は、該総量100重量部に対し0.
001〜0.25重量部、好ましくは0.005〜0.
2重量部である。この錫系化合物の量が多すぎると、硬
化が速くなりすぎ、硬化樹脂の熱変形温度もかえって低
下する場合がある。
モニウム塩については、ポリイソシアネート、ポリオー
ル、ポリエポキシの各化合物の総量100重量部に対し
0.3〜3重量部、好ましくは0.35〜1重量部であ
る。触媒量が多すぎると硬化反応が速すぎ、かつ発泡し
やすい。錫系化合物は、該総量100重量部に対し0.
001〜0.25重量部、好ましくは0.005〜0.
2重量部である。この錫系化合物の量が多すぎると、硬
化が速くなりすぎ、硬化樹脂の熱変形温度もかえって低
下する場合がある。
【0042】本発明の熱硬化性樹脂組成物から硬化樹脂
を製造するにあたっては、上記各化合物および触媒を、
第1成分(A液)としてポリイソシアネート化合物の液
状物、第2成分(B液)としてポリオール化合物、ポリ
エポキシ化合物および硬化触媒の液状混合物の2種の液
状物に分け、これらを別々に調製、保存し、成形する直
前または成形と同時に両者を急速に混合して所定の型内
に注入し、加熱反応硬化せしめるか、あるいは、第1成
分(A液)としてポリイソシアネート化合物の液状物、
第2成分(B液)としてポリオール化合物とポリエポキ
シ化合物との液状混合物、第3成分(C液)としてポリ
オール化合物と硬化触媒の液状混合物の3種の液状物に
分け、同様に成形する直前または成形と同時に急速に混
合して、所定の型内に注入し加熱反応硬化せしめる方法
が、液の貯蔵安定性の面から好ましい。しかし、上記各
反応成分を一挙に混合して、1液法で成形することもで
きる。
を製造するにあたっては、上記各化合物および触媒を、
第1成分(A液)としてポリイソシアネート化合物の液
状物、第2成分(B液)としてポリオール化合物、ポリ
エポキシ化合物および硬化触媒の液状混合物の2種の液
状物に分け、これらを別々に調製、保存し、成形する直
前または成形と同時に両者を急速に混合して所定の型内
に注入し、加熱反応硬化せしめるか、あるいは、第1成
分(A液)としてポリイソシアネート化合物の液状物、
第2成分(B液)としてポリオール化合物とポリエポキ
シ化合物との液状混合物、第3成分(C液)としてポリ
オール化合物と硬化触媒の液状混合物の3種の液状物に
分け、同様に成形する直前または成形と同時に急速に混
合して、所定の型内に注入し加熱反応硬化せしめる方法
が、液の貯蔵安定性の面から好ましい。しかし、上記各
反応成分を一挙に混合して、1液法で成形することもで
きる。
【0043】本発明では、各成分の混合液は成形用の型
内に注入され、型内で加熱反応硬化する。反応温度は用
いるポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、ポ
リエポキシ化合物および触媒の種類、その使用割合等に
より異なるが、成環重合を充分におこなうには、少なく
とも150℃を一度経ることが必要である。ここで一度
経るとは、型での成形時に150℃以上まで昇温する場
合と、型内では150℃以下で成形し、その型からとり
だして150℃以上に加熱する方法を包含する。また、
いわゆる後硬化(ポストキュアー)で150℃以上にす
ることでもよい。成形物中に気泡などの欠陥を生じさせ
ないためには、初め低温で成形し、その後、後硬化する
後者の方法が好適である。
内に注入され、型内で加熱反応硬化する。反応温度は用
いるポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、ポ
リエポキシ化合物および触媒の種類、その使用割合等に
より異なるが、成環重合を充分におこなうには、少なく
とも150℃を一度経ることが必要である。ここで一度
経るとは、型での成形時に150℃以上まで昇温する場
合と、型内では150℃以下で成形し、その型からとり
だして150℃以上に加熱する方法を包含する。また、
いわゆる後硬化(ポストキュアー)で150℃以上にす
ることでもよい。成形物中に気泡などの欠陥を生じさせ
ないためには、初め低温で成形し、その後、後硬化する
後者の方法が好適である。
【0044】反応温度の上限は280℃、好ましくは2
40℃、特に好ましくは200℃である。反応時間は、
目的とする樹脂が充分に硬化するに足る時間であればよ
く、またこの時間は用いる原料の種類、使用割合、反応
温度等によっても異なるが、好ましくは1分から24時
間、より好ましくは5分から10時間、特に好ましくは
5分から10時間、特に好ましくは10分から6時間程
度である。
40℃、特に好ましくは200℃である。反応時間は、
目的とする樹脂が充分に硬化するに足る時間であればよ
く、またこの時間は用いる原料の種類、使用割合、反応
温度等によっても異なるが、好ましくは1分から24時
間、より好ましくは5分から10時間、特に好ましくは
5分から10時間、特に好ましくは10分から6時間程
度である。
【0045】反応は常圧〜加圧でおこなうことができる
が、この際大気中の水の侵入や樹脂の酸化劣化を防ぐた
め、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施する
ことが好ましい。
が、この際大気中の水の侵入や樹脂の酸化劣化を防ぐた
め、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施する
ことが好ましい。
【0046】
【実施例】以下実施例をあげて本発明を詳述するが、実
施例は説明のためであって、本発明はこれに限定される
ものではない。なお、実施例中の「部」は特にことわら
ない限り重量部を表わす。またHDTは、熱変形温度(
荷重18.5kg/cm2 で測定)であり、表1中の
N.I.はノッチド・アイゾット衝撃強度を意味する。
施例は説明のためであって、本発明はこれに限定される
ものではない。なお、実施例中の「部」は特にことわら
ない限り重量部を表わす。またHDTは、熱変形温度(
荷重18.5kg/cm2 で測定)であり、表1中の
N.I.はノッチド・アイゾット衝撃強度を意味する。
【0047】
【実施例1】カルボジイミド変性4,4’ −ジフェニ
ルメタンジイソシアネート(イソシアネート当量6.9
0×10−3当量/g)の第1成分(A液)を用意した
。一方、分子量の異なる2種のポリエーテルポリオール
を混合して調製した混合ポリエーテルポリオール(OH
当量3.25×10−3当量/g)100部とN,N,
N’,N’ −テトラグリシジルメチレンジアニリン(
エポキシ当量9.48×10−3当量/g)11部、テ
トラブチルアンモニウムブロマイド1.6部、ジブチル
スズジラウレート0.03部からなる第2成分(B液)
を調製した。 B液は若干濁るが、その濁りは60日間保存しておいて
も進まず、また沈澱もみられず、液粘度も変化なかった
。A液も60日間粘度の変化はみられなかった。
ルメタンジイソシアネート(イソシアネート当量6.9
0×10−3当量/g)の第1成分(A液)を用意した
。一方、分子量の異なる2種のポリエーテルポリオール
を混合して調製した混合ポリエーテルポリオール(OH
当量3.25×10−3当量/g)100部とN,N,
N’,N’ −テトラグリシジルメチレンジアニリン(
エポキシ当量9.48×10−3当量/g)11部、テ
トラブチルアンモニウムブロマイド1.6部、ジブチル
スズジラウレート0.03部からなる第2成分(B液)
を調製した。 B液は若干濁るが、その濁りは60日間保存しておいて
も進まず、また沈澱もみられず、液粘度も変化なかった
。A液も60日間粘度の変化はみられなかった。
【0048】ついでRTM成形機を用い、A液200部
、B液112部となるように供給し混合して、140℃
に加熱された金型に注入した。
、B液112部となるように供給し混合して、140℃
に加熱された金型に注入した。
【0049】金型より取りだし、ついで180℃で5時
間ポストキュアすることで3mm厚さの成形板を得た。
間ポストキュアすることで3mm厚さの成形板を得た。
【0050】この成形物の特性を次に示す。
【0051】
曲げ強度 1
4.5kg/mm2 曲げモジュラス
436kg/mm2 HDT(荷重1
8.5kg/cm2 ) 258℃ノッチド・ア
イゾット衝撃強度 6.0kg・cm/cm
4.5kg/mm2 曲げモジュラス
436kg/mm2 HDT(荷重1
8.5kg/cm2 ) 258℃ノッチド・ア
イゾット衝撃強度 6.0kg・cm/cm
【005
2】
2】
【比較例1】実施例1において、N,N,N’,N’
−テトラグリシジルメチルジアニリンの代りに、ビスフ
ェノールAのジグリシジル化合物(エポキシ当量5.4
5×10−3当量/g)19部を用いる以外は、実施例
1と全く同じ方法・操作で成形物を得た。この成形物の
特性は次のとおりであった。
−テトラグリシジルメチルジアニリンの代りに、ビスフ
ェノールAのジグリシジル化合物(エポキシ当量5.4
5×10−3当量/g)19部を用いる以外は、実施例
1と全く同じ方法・操作で成形物を得た。この成形物の
特性は次のとおりであった。
【0053】
曲げ強度 1
3.9kg/mm2 曲げモジュラス
408kg/mm2 HDT(荷重1
8.5kg/cm2 ) 233℃ノッチド・ア
イゾット衝撃強度 6.0kg・cm/cm
3.9kg/mm2 曲げモジュラス
408kg/mm2 HDT(荷重1
8.5kg/cm2 ) 233℃ノッチド・ア
イゾット衝撃強度 6.0kg・cm/cm
【005
4】
4】
【実施例2〜4】実施例1においてN,N,N’,N’
−テトラグリシジルメチレンジアニリンの代りに表1
に示すエポキシ化合物を用いる他は実施例1と同様の操
作をおこない、成形物を得た。この成形物の特性を表1
中に示す。
−テトラグリシジルメチレンジアニリンの代りに表1
に示すエポキシ化合物を用いる他は実施例1と同様の操
作をおこない、成形物を得た。この成形物の特性を表1
中に示す。
【0055】
【表1】
【0056】
【発明の効果】以上の如き本発明の組成物は、再現性よ
くかつ安定に耐熱性(特に熱変形温度)、耐薬品性、機
械的特性(特に耐衝撃性)、切削加工性にすぐれた硬化
樹脂成形品を製造することができる。また、本発明の組
成物を用いて、肉厚の硬化樹脂成形物を形成することが
できる。成形厚さは20cm以上の厚さのものも成形で
き、その場合かかる成形物の中心が発熱で黒色化するこ
ともない。
くかつ安定に耐熱性(特に熱変形温度)、耐薬品性、機
械的特性(特に耐衝撃性)、切削加工性にすぐれた硬化
樹脂成形品を製造することができる。また、本発明の組
成物を用いて、肉厚の硬化樹脂成形物を形成することが
できる。成形厚さは20cm以上の厚さのものも成形で
き、その場合かかる成形物の中心が発熱で黒色化するこ
ともない。
【0057】さらに、本発明の組成物を硬化させた成形
物は金属用切削機を用いて角状にも円状にも切削するこ
とができ、また成形物の中をくり抜くことも容易である
。
物は金属用切削機を用いて角状にも円状にも切削するこ
とができ、また成形物の中をくり抜くことも容易である
。
Claims (2)
- 【請求項1】 ポリイソシアネート化合物、ポリオー
ル化合物、ポリエポキシ化合物および硬化触媒を、ポリ
イソシアネート化合物中のイソシアネート基100当量
に対し、ポリオール化合物中のヒドロキシ基10〜40
当量、ポリエポキシ化合物中のエポキシ基5〜20当量
でかつヒドロキシ基とエポキシ基との和が15〜45当
量となる割合で配合した熱硬化性樹脂組成物であって、
かつ、ポリエポキシ化合物が下記式(1)で表わされる
化合物であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。 【化1】 (上記式(1)において、Yは、−CH2 −,−C(
CH3 )2 −,−O−,−SO2 −,−S−また
は−C(CF3 )2 −を表わし、G1 〜G4 は
、それぞれ次のいずれかを表わす。) 【化2】 - 【請求項2】 硬化触媒として下記式(2)で表わさ
れる第4級アンモニウム塩と錫系化合物との混合触媒を
使用する請求項1記載の熱硬化性樹脂組成物。 【化3】 (上記式(2)において、R1 〜R4 は、同一また
は相異なり、それぞれ炭素数1〜20の脂肪族、脂環族
または芳香族炭化水素基であり、かつR1 〜R4 で
示される置換基に含まれる炭素の総数は12以上である
。またXはハロゲンを示す。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3135229A JPH04335018A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3135229A JPH04335018A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04335018A true JPH04335018A (ja) | 1992-11-24 |
Family
ID=15146835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3135229A Pending JPH04335018A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04335018A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011118349A1 (ja) | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 東レ・ファインケミカル株式会社 | 高純度エポキシ化合物およびその製造方法 |
JP2014055211A (ja) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Denso Corp | エポキシ樹脂及びその製造方法ならびに硬化性エポキシ樹脂組成物 |
CN104957133A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-10-07 | 广州大学 | 一种结构可控的刷型结构多季铵盐抗菌剂及其制备方法 |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3135229A patent/JPH04335018A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011118349A1 (ja) | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 東レ・ファインケミカル株式会社 | 高純度エポキシ化合物およびその製造方法 |
US8664413B2 (en) | 2010-03-23 | 2014-03-04 | Toray Fine Chemicals Co., Ltd. | High-purity epoxy compound and method of producing thereof |
JP2014055211A (ja) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Denso Corp | エポキシ樹脂及びその製造方法ならびに硬化性エポキシ樹脂組成物 |
CN104957133A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-10-07 | 广州大学 | 一种结构可控的刷型结构多季铵盐抗菌剂及其制备方法 |
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