JPH0542963B2 - - Google Patents

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JPH0542963B2
JPH0542963B2 JP60157959A JP15795985A JPH0542963B2 JP H0542963 B2 JPH0542963 B2 JP H0542963B2 JP 60157959 A JP60157959 A JP 60157959A JP 15795985 A JP15795985 A JP 15795985A JP H0542963 B2 JPH0542963 B2 JP H0542963B2
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JP
Japan
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epoxy resin
parts
weight
catalyst
resin composition
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JP60157959A
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JPS6137812A (ja
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Robinsu Janisu
Deiin Raito Chaaruzu
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of JPS6137812A publication Critical patent/JPS6137812A/ja
Publication of JPH0542963B2 publication Critical patent/JPH0542963B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/50Amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/04Macromolecular compounds according to groups C08L7/00 - C08L49/00, or C08L55/00 - C08L57/00; Derivatives thereof

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Description

【発明の詳现な説明】
発明の分野 本発明は急速硬化゚ポキシ暹脂組成物に関す
る。本発明はたた宀枩においお急速に硬化しお優
れた匷靭性を瀺す郚分゚ポキシ暹脂組成物に関
する。 発明の背景 ゚ポキシ暹脂、即ち、぀たたは぀以䞊の末
端たたはペンダントのオキシラン基
【匏】を有する有機化合物は比范的容易 に匷くそしお倚くの化孊的環境に耐える硬化固圢
生成物に転化できるため接着剀、塗料、および成
圢、泚型および泚封補品を぀くるための組成物䞭
に倚幎に亘぀お広く䜿甚された。これらの゚ポキ
シ暹脂はポリアミド、ポリアミン、尿玠、プノ
ヌルおよび眮換プノヌル硬化剀、ルむス酞硬化
剀およびカヌボキシル化硬化剀のような硬化剀を
䜿぀お硬化させるこずができる。ポリアミンおよ
びポリアミド硬化剀は宀枩においお゚ポキシ暹脂
を硬化させるのに有効であるが、倚くの特殊な硬
化剀および最終甚途に察しおはその硬化速床は䞍
適圓に遅い。この欠点を克服するためい、゚ポキ
シ組成物に察するある皮の觊媒の添加が蚘茉され
た。米囜特蚱第4389515号および米囜特蚱第
4397998号は硬化剀ずしお少なくずも䞉぀のアミ
ノ氎玠、觊媒ずしお族たたは族金属の硝酞
塩、沃化物、チオシアネヌト、アルコキシドたた
はパヌクロレヌトおよび安定剀溶剀ずしおポリ
アルキレン゚ヌテルグリコヌルを含むアミノ化合
物の硬化組合せを䜿甚する射出成圢に䜿甚するた
めの゚ポキシ暹脂の急速硬化を開瀺する。米囜特
蚱第4026858号は硬化剀ずしお芳銙族たたは脂環
匏ポリアミンをそしお觊媒ずしおマグネシりム、
カルシりム、亜鉛、マンガン、コバルトたたはニ
ツケルのパヌクロレヌトの䜿甚による゚ポキシ暹
脂の促進硬化を開瀺する。米囜特蚱第4101459号
は硬化剀ずしお芳銙族、耇玠環匏たたは脂環匏ポ
リアミンをそしお觊媒ずしおトリフルオロメタン
スルホン酞の塩類の䜿甚による゚ポキシ暹脂の
促進硬化を開瀺する。米囜特蚱第4130511号は硬
化剀ずしお芳銙族ポリアミドをそしお觊媒ずしお
硝酞マグネシりムたたは、、、
、たたは族の少なくずも䟡の金属の硝
酞塩の䜿甚による゚ポキシ暹脂の促進硬化を開瀺
する。米囜特蚱第4112231号は䞭性有機塩、䟋え
ばフルオロほう酞ナトリりム、マグネシりムパヌ
クロレヌト、カルシりムパヌクロレヌト、マンガ
ンパヌクロレヌト、ニツケルパヌクロレヌトおよ
び亜鉛パヌクロレヌトの存圚においお掻性氎玠原
子を有する有機化合物による゚ポキシドの瞮合を
開瀺する。米囜特蚱第3018262号は織物仕䞊げに
しわおよび収瞮抵抗を䞎えるために無機酞の金属
塩による゚ポキシ暹脂の硬化を開瀺する。米囜特
蚱第3454436号は固圢ロケツト掚進薬を䞎えるた
めに觊媒ずしおリチりムパヌクロレヌトを含める
こずによ぀おポリアミン硬化剀による゚ポキシ暹
脂の硬化促進を開瀺する。 ゚ポキシ暹脂䞭に゚ポキシ暹脂に䞍溶性の倉性
剀を配合しお衝撃に察するもろさを枛少させるこ
ずが蚘茉された。米囜特蚱第3496250号は硬化し
た゚ポキシ暹脂に撓み性、剪断匷さおよび耐衝撃
特性を䞎えるために゚ポキシ暹脂ぞのアクリロニ
トリルブタゞ゚ンスチレングラフトポリマヌの
配合を開瀺する。 発明の内容 本発明は硬化性゚ポキシド基含有物質、アミノ
末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀、ポリマヌ状匷化
剀、および少なくずも20℃の発熱を䞎えるこずが
できる金属塩觊媒を含む゚ポキシ暹脂組成物を䞎
える。 本発明の゚ポキシ暹脂組成物は宀枩においお急
速に硬化しそしお120℃から150℃たでたたはより
高枩で熟成した埌に高剥離匷さおよび高重ね剪断
匷さを有する接着結合を䞎えるのに有甚である。 意倖にも、觊媒だけたたは匷化剀だけの添加で
さえ剥離匷さを枛じるのに、觊媒および匷化剀の
䞡方を゚ポキシド基含有化合物およびアミノ末端
脂肪族硬化剀を加えるず宀枩においおおよび高枩
床熟成埌に接着剀の急速硬化䞊びに高剥離匷さお
よび重ね剪断匷さを達成できるこずが発芋され
た。本発明の゚ポキシ暹脂は塗装、成圢品、泚型
品、包封および泚型封入生成物およびシヌラント
のような適甚にも有甚である。 本発明の゚ポキシ暹脂組成物は奜たしくは混合
しお急速に゚ポキシ暹脂に硬化するこずができる
液䜓郚分組成物ずしお䞎えるこずができる。こ
の組成物は適甚時に珟堎で手によ぀おたたは通䟋
の蚈量混合装眮およびこれに類するものによ぀お
混合するこずが奜たしい。 本発明の゚ポキシ暹脂組成物は急速硬化性であ
り、120℃〜150℃たでの枩床における熟成埌高剥
離匷さを有し、そしお硬化性゚ポキシド基含有化
合物、アミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀、匷
化剀および少なくずも20℃の発熱量を䞎えるこず
ができる觊媒を含む。奜たしい具䜓化においお、
゚ポキシ暹脂組成物は急速に゚ポキシ暹脂に硬化
するこずができる液䜓の郚分組成物ずしお䞎え
るこずができ、その郚分組成物はその郚分を
別々の容噚に貯蔵し、その郚分は組成物を適甚す
べきずきに混合するこずができ、次の劂く含む (a) 第郚分䞭に、75から100重量郚たでの硬化
性グリシゞル゚ヌテル゚ポキシド基含有化合
物、 (b) 第郚分䞭に、化孊的有効量の少なくずも
぀のアミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀、 (c) 少なくずも䞀぀の該郚分䞭に、玄から40重
量郚たでのポリマヌ状匷化剀、および (d) 少なくずも䞀぀の該郚分䞭に、硝酞カルシり
ム、硝酞ランタン、およびカルシりム、ストロ
ンチりム、たたはバリりムカチオン類およびパ
ヌクロレヌトたたはトリフルオロメタンスルホ
ネヌトアニオン類を有する金属塩類から遞ばれ
る玄から10重量郚たでの金属塩觊媒。 硬化剀が芳銙族、耇玠環匏たたは脂環匏ポリア
ミンである堎合にはある皮の金属塩が゚ポキシ暹
脂の硬化促進甚に開瀺されたが、アミノ末端脂肪
族ポリ゚ヌテルが匷化剀の䞍存圚においお硬化剀
ずしお䜿われる堎合にはこれらの觊媒は完党に満
足なものずは蚀えない。ある皮の瀺唆された觊媒
によ぀お硬化速床を促進するこずはできるけれど
も、剥離匷さおよび剪断匷さのようのな機械的性
質は逆に圱響され、特に高枩床熟成埌に著しい。
同様に、本発明の金属塩觊媒の䞍存圚においお脂
肪族アミノ末端ポリ゚ヌテルで硬化される゚ポキ
シ組成物に察するアクリロニトリルブタゞ゚ン−
スチレングラフトポリマヌのような匷化剀の添加
は硬化した暹脂組成物の剥離匷さに逆に䜜甚する
であろう。 本発明の組成物に有甚な゚ポキシド基含有物質
は開環によ぀お重合し埗るオキシラン環を有する
グリシゞル゚ヌテル誘導䜓である。そのような物
質は広くグリシゞル゚ヌテル゚ポキシド類ず呌ば
れ、単量䜓゚ポキシ化合物およびポリマヌ型の゚
ポキシドを含む。 これらの゚ポキシド含有物質は䜎分子量単量䜓
物質から高分子量ポリマヌたで倉わるこずができ
そしおそれら䞻幹および眮換基の特質においおも
倉わるこずができる。蚱容できる眮換基の䟋には
ハロゲン、゚ヌテルおよびシロキサン基を含む。
゚ポキシ含有物質の分子量は50から玄100000たで
たたはそれ以䞊に倉わるこずができる。皮々の゚
ポキシ含有物質の混合物も本発明の組成物䞭に䜿
うこずができる。 そのような゚ポキシド基含有物質は呚知であり
そしお「゚ポキシ暹脂のハンドブツク
Handbook of Epoxy Resins」䞭にリヌおよ
びネビルLee and Neville、マグロヌヒル
ブツク カンパニヌMcGraw−Hill Book
Co.、ニナヌペヌク1967、によ぀お蚘述され
るようなグリシゞル゚ヌテル型゚ポキシ暹脂およ
びビスプノヌルのグリシゞル゚ヌテルおよび
ノボラク暹脂のような゚ポキシド類を含む。 本発明の実斜に有甚なこれらの゚ポキシド基含
有物質は次匏のグリシゞル゚ヌテルモノマヌを含
む 匏䞭のR1はアルキルたたはアリヌルでありそ
しおはからたでの敎数である。その実䟋
は倚䟡プノヌルのグリシゞル゚ヌテルであ぀お
倚䟡プノヌルを゚ピクロルヒドリンのような過
剰のクロルヒドリン〔䟋えばビスプノヌルの
グリシゞル゚ヌテル、即ち、−ビス
−゚ポキシプロポキシプノヌルプロパン〕
ず反応させお埗られる。 垂堎には本発明においお䜿甚できる倚数の゚ポ
キシド基含有材料が存圚する。特に、容易に利甚
できる゚ポキシドにはグリシドル、ビスプノヌ
ルのゞグリシゞル゚ヌテル〔䟋えばシ゚ル ケ
ミカル カンパニヌShell Chemical Co.か
ら「゚ポンEpon828」の商品名で入手できる
もの、およびダり ケミカル カンパニヌ
Dow Chemical Co.から入手できる「DER−
311」、「DER−332」および「DER−334」〕、ゞグ
リシゞル゚ポキシ官胜䟡を含むシリコヌン暹脂、
難燃性゚ポキシ暹脂䟋えばダり ケミカル カ
ンパニヌから入手できる「DER−580」、臭玠化
ビスプノヌル型゚ポキシ暹脂、−ブタ
ゞオヌルゞグリシゞル゚ヌテル〔䟋えばチバ−ガ
むギヌCiba−Geigyから入手できる「アラル
ダむトAraldite」、プノヌルホルムアルデヒ
ドノボラクのポリグリシゞル゚ヌテル䟋えばダ
ã‚Š ケミカル カンパニヌから入手できる
「DEN−431」および「DEN−438」、およびレゟ
ルシノヌルゞグリシゞル゚ヌテル〔䟋えばカツパ
ヌス カンパニヌ むンコヌポレヌテツド
Koppers Company Inc.から入手できる「コ
ポキサむトKopoxite」を含む。 本発明の組成物に有甚な硬化剀はアミノ末端脂
肪族ポリ゚ヌテルである。ここで䜿甚する術語ア
ミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀は、぀たた
は぀以䞊の脂肪族䞻鎖単䜍、぀たは぀以䞊
の゚ヌテル䞻鎖単䜍、および぀たたは぀以䞊
の掻性氎玠原子を有する぀たたは぀以䞊の末
端アミノ基を有する゚ポキシド基含有物質を亀叉
結合させうる有機物質を意味する。これらの物質
はカテナリヌ原子および眮換基を有するこずがで
きこれらは物質が亀叉結合する胜力を劚害しな
い。 奜たいし皮類のアミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル
は次の䞀般匏のポリ゚ヌテルゞアミン化合物であ
る H2N−R2O―R3Oo――R2−NH2 匏䞭R2はから個たでの炭玠原子を有する
線状たたは分枝鎖のアルキレン基であり、R3は
から個たでの炭玠原子を有する盎鎖たたは分
枝鎖のアルキレン基、から個たでの炭玠原子
を有するシクロアルキレン基、およびから個
たでの炭玠原子を有するアリヌレン基から遞ばれ
るから個たでの炭玠原子を有するハむドロカ
ヌボレヌンhydrocarbolene基であり、そし
お は化合物の数平均分子量が175から750たで、
奜たしくは175から500たであるようなから10た
での倀を有する。 有甚なポリ゚ヌテルゞアミンの䟋には、 H2NCH2CH2CH2―OCH2CH2x――OCH2CH2CH2NH2、 䜆しは玄から10たでであるのような゚チ
レン゚ヌテルゞアミン、および H2NCH2CH2CH2―OCHCH3CH2y――OCH2CH2CH2NH2
、 䜆しは玄から10たでであるのようなプロ
ピレン゚ヌテルゞアミンを含む。 本発明に䜿甚するのに奜適なさらに奜たしい皮
類のアミン末端脂肪族ポリ゚ヌテルはポリカルボ
ン酞および䞊蚘のポリ゚ヌテルゞアミンから誘導
される、即ち぀くられたたは぀くるこずができた
たは埗られる。その結果生じるアミノ末端脂肪族
ポリ゚ヌテルポリアミド、ずきどきここでは「ポ
リ゚ヌテルポリアミド」ず称する、は広い皮類の
ポリカルボン酞から誘導するこずができる、しか
し特に奜たしいのはダむマヌ脂肪酞たたは混合ダ
むマヌおよびトリマヌ酞のようなポリマヌ状脂肪
酞である。そのようなポリマヌ状脂肪酞の兞型的
䟋は「゚ンポヌルEmpol1022」であり、゚メ
リヌ ケミカル カンパニヌEmery Chemical
Co.から入手でき、これはC18䞍飜和脂肪酞の重
合によ぀お぀くるこずができそしお䞋蚘の特性を
有する 酞䟡mgKOH 180 鹞化倀mgKOH 185 䞍鹞化物 2.0 䞭和圓量 300 ダむマヌ含量、C36 72 トリマヌ含量、C54 22 モノマヌ含量  15.5℃15.5℃における比重 0.95 25℃における粘床 箄10000cps ゚ポキシド基含有化合物を硬化するためにポリ
マヌ状脂肪酞から誘導したポリ゚ヌテルポリアミ
ドを䜿甚しお埗られる硬化生成物は撓み性および
高剪断抵抗の双方の極めお望たしい組合せを有す
る。奜適なポリ゚ヌテルポリアミドはより短鎖の
ポリカルボン酞を぀くるこずもできる、しかし゚
ポキシ暹脂組成物におけるそれらの混合物の硬化
生成物はポリ゚ヌテルポリアミドがポリマヌ状脂
肪酞から誘導された堎合に埗られるものよりもい
くらか撓み性が劣る。奜適なポリ゚ヌテルポリア
ミドは米囜特蚱第3257342号䞭にさらに開瀺され
おいる。 ポリ゚ヌテルポリアミドの調補においお、アミ
ノ末端脂肪族ポリ゚ヌテルはポリカルボン酞のカ
ルボキシル基に぀き少なくずも1.1のアミノ基を
䞎える量で甚いるべきであり、そしおその割合を
1.5たたはそれ以䞊に保぀こずが望たしい。
割合が倚ければ、より僅かに倚いずころた
では、それだけ反応の調節が容易である。特殊の
芁求に察するアミン圓量を調節するためにポリカ
ルボン酞ずの反応が完結した埌に少量の遊離のポ
リ゚ヌテルゞアミンを加えおもよい。 ポリ゚ヌテルポリアミドの骚栌鎖は少郚分の他
の基、䟋えば゚チレンゞアミンの残基を、匷い撓
み性状態に過床に発熱を䞎えるこずなく宀枩にお
いお゚ポキシ暹脂組成物を急速に硬化させる胜力
を劚げるこずなく含むこずができるこずをこの技
術に熟緎した人々には認められるであろう。 化孊的有効量の脂肪族アミノ末端脂肪族ポリ゚
ヌテル硬化剀を゚ポキシ暹脂組成物䞭に䜿甚すべ
きである。奜たしくは100重量郚の゚ポキシド含
有化合物に察しお、玄25から200重量郚たでのア
ミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀が甚いられ
る。 本発明においお有甚なポリマヌ状匷化剀はゎム
状盞および熱可塑性盞を共に有するポリマヌ化合
物でありそしおこれは硬化した゚ポキシ組成物の
亀裂を防ぐ。 奜たしい皮類のポリマヌ状匷化剀はカヌボキシ
ル末端ブタゞ゚ンアクリロニトリル化合物で次の
䞀般匏を有する 匏䞭のR4は氎玠たたはメチル基であり、は
箄0.9から0.6たでであり、玄からたでであ
りそしおは玄16から50たでである。 その他の奜たしいポリマヌ匷化剀は米囜特蚱第
3496250号䞭に開瀺されるようなグラフトポリマ
ヌである。これらのグラフトポリマヌはゎム状䞻
鎖ずこれにグラフト結合した熱可塑性ポリマヌを
有する。そのようなグラフトポリマヌの䟋にはメ
タクリレヌトブダゞ゚ン−スチレン、メチルメ
タクリレヌトブタゞ゚ン−スチレンおよびアク
リロニトリルブタゞ゚ンポリマヌ類を含む。ゎ
ム状䞻鎖は奜たしくは玄95重量から玄40重量
たでの党グラフトポリマヌを構成するように぀く
るこずができ、そしお熱可塑性モノマヌたたはモ
ノマヌの基はゎム状䞻鎖の存圚においお重合しお
グラフトポリマヌの玄から玄60重量たでを構
成する。 さらに奜たしい重合䜓状匷化剀はアクリルコア
−シ゚ルcore−shellポリマヌでコアヌは玄
℃よりも䜎いガラス転移枩床を有するポリブチ
ルアクリレヌトたたはポリむ゜オクチルアクリレ
ヌトのようなアクリルポリマヌであり、そしおシ
゚ルはポリメチルメタクリレヌトのような玄25℃
以䞊のガラス転移枩床を有するアクリルポリマヌ
である。垂堎から入手できるアクリルコア−シ゚
ルグラフトポリマヌには「アクリロむド
Acryloid」KM323および「アクリロむド」
KM330〔ロヌム アンド ハヌス カンパニヌ
Rohm and Haas Co.〕を含む。 郚分組成物に察しお、匷化剀は郚分組成物
の゚ポキシド基含有郚分䞭にたたは郚分組成物
のアミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル郚分の䜕れかの
䞭に䞎えるこずができる。望たしい高剥離匷さお
よび高重ね剪断匷さを高枩床熟成埌に達成するた
めには100重量郚の゚ポキシド基含有化合物に぀
き奜たしくはから50重量郚たで、より奜たしく
は10から30重量郚たでの匷化剀が甚いられる。 本発明に有甚な觊媒は觊媒を゚ポキシド基含有
化合物およびアミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテルず合
䜓させたずきに少なくずも20℃、奜たしくは少な
くずも30℃、そしおより奜たしくは少なくずも
100℃の発熱量を䞎えるこずができるものである。
金属塩類は次のようにしお觊媒掻性に察しお評䟡
するこずができる 玙コツプ䞭に31の遞択した゚ポキシド基含有
化合物、19の遞択したアミノ末端脂肪族ポリ゚
ヌテル硬化剀、および゚チレングリコヌルの゚チ
ル゚ヌテル䞭の50金属塩の溶液のを入れ
る。これらの成分を20℃で混合しそしお分間反
応させる。枩床℃をこの分間埌に枬る。
分の時に枬぀た反応混合物の枩床から20℃を差匕
いお発熱量℃を決定する。 䞊に蚘茉した手順に埓぀お、゚ポキシド含有化
合物ずしおシ゚ル ケミカル カンパニヌから埗
られる「゚ポン828」ビスプノヌルず゚ピク
ロルヒドリンの瞮合生成物であ぀お180−195の゚
ポキシド圓量を有する、および、硬化剀ずしお、
ナニオン カヌバむド カンパニヌUnion
Carbide Co.から入手できる「ZZL−0822」
゚チレン゚ヌテルゞアミンを䜿甚しお実隓を
行぀た。結果は第衚䞭に瀺される。
【衚】 第衚䞭のデヌタは評䟡した特殊な゚ポキシド
基含有化合物アミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル系
䞭で詊隓した皮々の金属塩によ぀お達成した発熱
量を立蚌する。20℃よりも倚い発熱量を生じる金
属塩は本発明の実斜においお硬化速床の望たしい
促進を䞎えるものであり、硬化速床は発熱量に盎
接関連する。無氎金属塩觊媒が奜たしい、なぜな
れば金属塩䞭の氎和氎ずしおたたは組成物䞭に別
個に含たれる氎ずしおの氎の存圚は発熱量の問題
ずしお評䟡するずしばしば硬化速床を枛じるから
である。組成物䞭に氎が存圚する堎合は䜿甚する
觊媒の量を増やすこずによ぀お硬化速床を増すこ
ずができる。 奜たしい觊媒は硝酞カルシりム、硝酞ランタ
ン、およびカルシりム、ストロンチりム、たたは
バリりムカチオン類およびパヌクロレヌトたたは
トリフルオロメタンスルホネヌトアニオン類を有
する金属塩類から遞ばれる金属塩である。特に奜
たしい觊媒はカルシりムパヌクロレヌトおよびス
トロンチりムパヌクロレヌトである。 必芁ずする觊媒の量は垌望する硬化速床の促進
床よ぀おきたる。広い区域を本発明の゚ポキシ暹
脂組成物によ぀お被芆すべきずきは、より遅い硬
化時間がしばしば必芁ずされそれによ぀お組成物
が硬化する前に党䜓区域を被芆するこずができ
る。䞀般に、100重量郚の゚ポキシド基含有化合
物に぀き玄から10重量郚たでの觊媒が䜿われ
る。䜿甚する觊媒の量が倚いほど、硬化速床の促
進床は倧きくなる。しかし、觊媒の量が増加する
ず硬化䞭の発熱量も増加する。もしも倚すぎる觊
媒を䜿甚するず、゚ポキシ暹脂組成物は硬化䞭に
充分熱くなりそのために暹脂組成物の劣化が起こ
る。 垌望する硬化速床促進に察する觊媒の有効量の
決定には次の方法を䜿うこずができる。この方法
䞭ではカルシりムパヌクロレヌト觊媒が瀺される
が、皮々の゚ポキシド基含有化合物およびアミノ
末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀を甚いうるように
他の觊媒を垌望によ぀お眮き倉えるこずができ
る。 ゚ポキシド基含有化合物の混合物に察し特にダ
ã‚Š ケミカル カンパニヌからの「DER322」お
よび金属カツプ䞭のカルシりムパヌクロレヌトを
皮々のアミノ末端脂肪族ポリ゚ヌ゚テル硬化剀に
皮々の量で加え、各成分の量は第衚䞭に瀺し
た。遞択した皮々の硬化剀には「ZZL−0822」
ナニオン カヌバむド カンパニヌ、「ポリ゚
ヌテルポリアミド」調補に぀いおは実斜䟋
を参照および「ポリ゚ヌテルポリアミド」
調補に぀いおは実斜䟋18を参照を含む。圢成
される゚ポキシ暹脂組成物の硬化速床は可䜿時
間、即ちそれを過ぎるず詊料を広げるには粘皠す
ぎるようになる時間の衚珟で評䟡した。結果は第
衚䞭に瀺される。
【衚】 本発明の゚ポキシ暹脂組成物はその他の硬化
剀、モノ゚ポキシドたたはその他の反応性たたは
非反応性材料を望む量で含むこずができる。もし
も反応性材料が粘床の補償的䜎䞋を䞎えるために
遞ばれるならば非反応性固䜓材料を極めお倚い量
で䜿うこずができる。カヌボンブラツク、シリ
カ、クレヌ、タルク、炭酞カルシりム、ガラス繊
維、粉末䞍掻性暹脂、および粉末にした金属たた
は金属酞化物は原䟡䜎枛のため、熱歪を陀くた
め、特殊な電気的性質を䞎えるため、垌望する着
色を䞎えるため、たたはその他の垌望する理由の
ために甚いるこずができる。溶剀、界面掻性剀、
接着促進剀、熱安定剀および光安定剀のようなそ
の他の材料も加えるこずができる。 本発明の䟋解的組成物を䞋蚘の実斜䟋䞭に蚘茉
する。 実斜䟋䞭、゚ポキシ暹脂組成物の性質は䞋蚘の
ようにしお評䟡した 重ね剪断匷さはASTM D1002−72に埓぀お、
別蚘しない限り2024T3被芆アルミニりム支持䜓、
1.5mm厚さ、クロム酞で腐蝕したものを䜿぀お詊
隓した。接着剀局厚さは玄mmであ぀た。接着は
瀺したように熟成させそしお次に24℃においお
「むンストロンInstron」匕匵り詊隓機を䜿甚
し2.5mm分のクロスヘツド分離で詊隓した。 剥離匷さはASTM D1876−72に埓い、別蚘し
ない限り被芆アルミニりム支持䜓、0.8mm厚さ、
クロム酞で腐蝕したものを䜿぀お詊隓した。接着
剀局の厚さは玄mmから玄mmたでであ぀た。接
着は瀺したように熟成させそしお次に24℃におい
お50cm分のクロスヘツド分離速床で詊隓した。
詊隓結果が「−」であるずしお瀺される堎合
は、結合䞍良は「ゞツプ−ステむツクzip−
stick」型であ぀た、即ち剥離詊隓䞭に接着は極
めお急速に数センチメヌトルに察しお繰返し砎損
しzip、そしお枬定できる匷さの倀を䞎えず、
そしお次いで数センチメヌトルに察しお保たれ
stick、そしお枬定できる匷さを䞎えるこずを
瀺す。 可䜿時間は成分を24℃においお混合しそしおそ
の時間を過ぎるず混合物を広げるには粘皠すぎる
ようになる時間を枬定する。 実斜䟋䞭別に瀺さない限り総おの郚は重量郚で
ある。 実斜䟋  アミノ末端ポリ゚ヌテルポリアミド硬化剀−ポ
リ゚ヌテルポリアミドの補造 「ダり−サヌムDow−therm」型加熱噚お
よび還流凝瞮噚を装眮した170ガロン䞍錆鋌反応
がたを窒玠で掗い次いで167ポンドのトル゚ンを
入れ次に次匏 H2NCH2CH2CH2―OCH2CH23――OCH2CH2CH2NH2 を有する゚チレン゚ヌテルゞアミン420ポンドを
装入した。45分に亘り攪拌しながら504ポンドの
ポリマヌ状脂肪酞、特に前に蚘した「゚ンポヌル
1022」を加えた。このバツチを穏やかに攪拌しな
がらトル゚ンの良奜な還流速床を保぀お155℃に
熱し、そしお傟斜によ぀お玄30ポンドの氎を陀い
た。次いでバツチの枩床が175℃に達するたでト
ル゚ンを攟散させ、そしお次に総おのトル゚ンを
排出させそしお玄10mmの枛圧を適甚した。バツチ
を195℃に加熱し、1.5時間保ちそしお最埌の時
間の間かたの底から窒玠を流した。 真空攟散の埌䞭和圓量はアミンのグラム圓量に
぀き420−460の詊料であ぀た。生じた液状物質
をポリ゚ヌテルポリアミドず称した。 実斜䟋  䞍錆鋌反応がたの代りにガラス容噚を䜿぀お、
実斜䟋に蚘茉するような同䞀䞀般手順によ぀お
アミノ末端ポリ゚ヌテルポリアミド硬化剀を実隓
宀芏暡で぀く぀た。ガラス䞭で぀く぀たポリ゚ヌ
テルポミアミドをポリ゚ヌテルポリアミドず称
した。 実斜䟋  ポリ゚ヌテルポリアミド−觊媒混合物の調補 機械攪拌機、熱電察および真空を備えた暹脂フ
ラスコ500郚のポリ゚ヌテルポリアミド、およ
び氎に溶かしたカルシりムパヌクロレヌトの39
溶液50郚を加えた。混合物を攪拌しながら140〓
に熱し発泡を制埡するために圧力を埐々に枛じ
た。ゆるく窒玠を流した。総おの氎を結局は陀去
した。生成物は透明安定なこはく色液䜓であ぀
た。 実斜䟋  ポリ゚ヌテルポリアミド−觊媒混合物の調補 ガラスフラスコ䞭に94郚のポリ゚ヌテルポリア
ミドず氎䞭の12郚のカルシりムトリフルオロメ
タンスルホネヌトの50溶液を入れた。混合物を
250〓に時間加熱しその間に氎を枛圧で陀去し
た。生成物は透明で安定なこはく色液䜓であ぀
た。 実斜䟋  ゚ポキシド基含有化合物−觊媒混合物の調補 機械攪拌機、熱電察、冷氎トツプおよび機械的
真空ポンプを備えた立フラスコに500郚の
「DER332」ダり ケミカル カンパニヌおよ
び50郚のカルシりムパヌクロレヌトの50氎溶
液、およびカルシりムパヌクロレヌトの氎溶液の
PHをにするのに充分な酞化カルシりムを䌎な぀
お入れた。混合物を充分な枛圧䞋玄20mmHg
で60℃に攪拌しながら玄時間加熱しお氎を陀去
するず遂に混合物は透明にな぀た。゚ポキシ−觊
媒溶液は平垞の貯蔵条件に察しおは安定である。 実斜䟋  ポリ゚ヌテルポリアミド−匷化剀混合物の調補 暹脂フラスコに500郚のポリ゚ヌテルポリアミ
ドおよび95郚の「アクリロむドAcryloid
KM BTA」ロヌム アンド ハヌス カ
ンパニヌ、ブタゞ゚ンスチレンコポリマヌの
ゎム状コアヌおよびメタクリル酞メチルポリマヌ
の熱可塑性シ゚ルからなるコアヌ−シ゚ルポリマ
ヌを入れた。混合物を激しく攪拌しながら88℃で
時間熱した。冷华埌混合物は安定な薄こはく色
液䜓でありこれは少しれラチン状性質を有しおい
た。 実斜䟋  ゚ポキシド基含有化合物−匷化剀混合物の調補 暹脂フラスコに500郚の「゚ポン828」シ゚ル
カンパニヌ、ビスプノヌルグリシゞル゚
ヌテル、および95郚の「アクリロむドKM BTA
」を加えた。混合物を90℃に玄時間癜色粒
子が芋えなくなるたで攪拌しながら熱した。冷华
埌、混合物は安定な液䜓でありこれは気泡のため
に䞍透明であ぀た。真空凊理をしお連行空気を陀
去するず僅かに曇぀た液䜓を生じた。 実斜䟋−12、比范実斜䟋− 第衚䞭に瀺された量のポリ゚ヌテルポリアミ
ドおよびカルシりムパヌクロレヌトを䜿぀お実
斜䟋のようにしおポリ゚ヌテルポリアミド−觊
媒混合物を぀く぀た。これを゚ポキシ暹脂接着剀
組成物の郚分ずしお䜿぀た。 ビスプノヌルグリシゞル゚ヌテルを゚ポキ
シ成分ずしそしお「アクリロむドKM BTA
」、「アクリロむドKM653」ロヌム アンド
ハヌス カンパニヌ、ブタゞ゚ンスチレンコ
ポリマヌのゎム状コアヌおよびメタクリル酞メチ
ルポリマヌのプラスチツクシ゚ルを有するコアヌ
−シ゚ルポリマヌ、たたは「ケルポキシ
Kelpoxy−293−100」テキストロン、むン
クの郚門、スペンサヌ ケロツグSpencer
Kellog、Div.of Textron、Inc.、カヌボキシル
末端ブタゞ゚ンアクリロニトリル液䜓ゎムずビス
プノヌルのグリシゞル゚ヌテルの付加物、を
匷化剀ずしお第衚䞭に瀺す量で䜿甚しお実斜䟋
のようにしお゚ポキシ−匷化剀混合物を぀く぀
た。 各実斜䟋の郚分ず郚分を混合しお゚ポキシ
暹脂接着剀組成物を぀く぀た。第衚䞭に瀺す成
分を䜿぀お比范実斜䟋、およびを぀く぀
た。各実斜䟋ず比范実斜䟋に察し可䜿時間、剥離
匷さおよび重ね剪断匷さを枬定した。結果は第
衚䞭に瀺される。
【衚】
【衚】 ポリ゚ カルシ

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  (a) 硬化性グリシゞル゚ヌテル゚ポキシド基
    含有物質、 (b) アミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀、 (c) ポリマヌ状匷化剀、および (d) 少なくずも20℃の発熱を䞎えるこずができる
    金属塩觊媒 を含む゚ポキシ暹脂組成物。  該組成物が150℃においお熟成した埌少なく
    ずも2.5Kgcmの−剥離匷さを有する接着を䞎
    える特蚱請求の範囲第項に蚘茉の゚ポキシ暹脂
    組成物。  該觊媒が硝酞ストロンチりム、硝酞ランタ
    ン、およびカルシりム、ストロンチりム、たたは
    バリりムカチオン類およびパヌクロレヌトたたは
    トリフルオロメタンスルネホネヌトアニオン類を
    有する金属塩類から遞ばれる金属塩である特蚱請
    求の範囲第項に蚘茉の゚ポキシ暹脂組成物。  該匷化剀がメタクリレヌトブタゞ゚ン−ス
    チレン、メチルメタクリレヌトブタゞ゚ン−ス
    チレン、アクリロニトリルブタゞ゚ン−スチレ
    ン、メタクリレヌトアクリレヌトポリマヌ類お
    よびそれらの組み合わせから遞ばれるコアヌシ
    ゚ルポリマヌである特蚱請求の範囲第項に蚘茉
    の゚ポキシ暹脂組成物。  該匷化剀がカヌボキシル末端ブタゞ゚ン ブ
    ダゞ゚ンアクリロニトリルポリマヌである特蚱請
    求の範囲第項に蚘茉の゚ポキシ暹脂組成物。  該組成物が、 (a) 第郚分䞭に、75から100重量郚たでの少な
    くずも぀の硬化性グリシゞル゚ヌテル゚ポキ
    シド基含有化合物、 (b) 第郚分䞭に、化孊的有効量の少なくずも
    ぀のアミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀、 (c) 第郚分又は第郚分䞭に、玄から40重量
    郚たでの少なくずも぀のポリマヌ状匷化剀、 (d) 第郚分又は第郚分䞭に、硝酞カルシり
    ム、硝酞ランタンおよびカルシりム、ストロン
    チりム、たたはバリりムカチオン類およびパヌ
    クロレヌトたたはトリフルオロメタンスルホネ
    ヌトアニオン類を有する金属塩から遞ばれる玄
    から10重量郚たでの少なくずも぀の金属塩
    觊媒 を含む郚分組成物である特蚱請求の範囲第項
    に蚘茉の゚ポキシ暹脂組成物。  第衚面を第衚面に接着させる方法におい
    お、その方法が (a) 硬化性グリシゞル゚ヌテル゚ポキシド基含有
    化合物、 (b) アミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀、 (c) 匷化剀、および (d) 少なくずも20℃の発熱量を䞎えるこずが可胜
    な金属塩觊媒 を䞀緒に混合し その結果生じる混合物を少なくずも該第衚面
    の郚分に適甚し 該第衚面ず第衚面の間に該混合物を配眮し
    お䞡衚面を接着関係に接觊させそしお 該混合物を硬化させる 該段階を含む接着方法。  該混合物が75から100重量郚たでの硬化性グ
    リシゞル゚ヌテル゚ポキシド基含有化合物、有効
    量の該アミノ末端脂肪族ポリ゚ヌテル硬化剀、
    から40重量郚たでの該ポリマヌ状匷化剀および
    から10重量郚たでの該觊媒を含み、該觊媒が硝酞
    カルシりム、硝酞ランタン、およびカルシりム、
    ストロンチりム、たたはバリりムカチオン類およ
    びパヌクロレヌトたたはトリフルオロメタンスル
    ホネヌトアニオン類を有する金属塩類から遞ばれ
    る特蚱請求の範囲第項に蚘茉の方法。
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