JPH0668005B2 - Method for producing flexible epoxy resin adduct - Google Patents

Method for producing flexible epoxy resin adduct

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JPH0668005B2
JPH0668005B2 JP18111786A JP18111786A JPH0668005B2 JP H0668005 B2 JPH0668005 B2 JP H0668005B2 JP 18111786 A JP18111786 A JP 18111786A JP 18111786 A JP18111786 A JP 18111786A JP H0668005 B2 JPH0668005 B2 JP H0668005B2
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epoxy resin
curing
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parts
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秀樹 牧瀬
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日本デブコン株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、補修用塗装材料、各種治工具用材料、型材、
接着剤などに好適な樹脂組成物に関し、更に詳しくは、
臭気、皮膚刺激性などの毒性が少なく、常温下で容易に
速硬化し耐熱性にもすぐれた速硬化性樹脂組成物ならび
にその組成物に使用し得る可撓性エポキシ樹脂付加体に
関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a repair coating material, various jig / tool materials, mold materials,
Regarding a resin composition suitable for an adhesive or the like, more specifically,
The present invention relates to a fast-curing resin composition which has little toxicity such as odor and skin irritation, is easily cured at room temperature and has excellent heat resistance, and a flexible epoxy resin adduct that can be used for the composition.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

従来、常温硬化型のエポキシ樹脂は、塗料用、接着剤
用、注形用、積層材料として、また金属粉などの充填剤
をこれに混入させて、金属製の機械装置、部品等の補修
用として、または検査治具もしくは真空成形、射出成
形、ウレタン発泡成形、 RIM成形などのプラスチック成形用の型材などとして
広く使用されている。
Conventionally, room temperature curing type epoxy resin is used for paints, adhesives, castings, as a laminated material, and for mixing metal powder and other fillers into it to repair metal machinery, parts, etc. Or as a mold for plastic molding such as inspection jigs or vacuum molding, injection molding, urethane foam molding, RIM molding.

しかし、従来用いられている常温硬化型のエポキシ樹脂
組成物は、主にこれに用いられる硬化剤の臭気が強く皮
膚刺激性が大きいものがほとんどであり、また得られる
硬化物は耐熱性が充分ではなく実際に使用する場合には
大きな制限があった。
However, most of the conventionally used room temperature curing type epoxy resin compositions mainly have a strong odor of the curing agent used therein and a large skin irritation, and the obtained cured product has sufficient heat resistance. There was a big limitation when actually using it.

ところで、架橋密度の高い脂環式エポキシ樹脂を使用す
る場合にあっては、一般的な硬化剤として酸無水物を使
用すれば耐熱性が非常に高く、高温での硬化速度の速い
ものが得られるが、この場合は通常150℃以上の加熱
を必要とし、常温で十分に反応が進行しない。
By the way, in the case of using an alicyclic epoxy resin having a high crosslink density, if an acid anhydride is used as a general curing agent, heat resistance is very high and a curing rate at high temperature is fast. However, in this case, heating at 150 ° C. or higher is usually required, and the reaction does not proceed sufficiently at room temperature.

また、シラノール基を有する有機ケイ素化合物と有機ア
ルミニウム化合物を使用して脂環式エポキシ樹脂を硬化
させる方法も知られている(例えば特開昭51−118
728号公報)。しかし、この場合、硬化物の架橋密度
が高すぎて耐衝撃性、接着力、強度が小さく実質的には
前述の用途には必ずしも満足のいくものではない。さら
にまた、これらの特性を改良するために末端にカルボキ
シル基を有するポリブタジエン又はブタジエン・アクリ
ロニトリル共重合体でエポキシ樹脂を変性する方法も知
られている(特開昭59−109517号公報)。しか
し、この場合も、耐衝撃性、強度、接着力が必ずしも満
足のいくものではなく、しかも硬化速度が常温(30℃
以下)においてはかなり遅く、速硬化性材料としては有
効に使用できないという問題がある。
Also known is a method of curing an alicyclic epoxy resin by using an organosilicon compound having a silanol group and an organoaluminum compound (for example, JP-A-51-118).
No. 728). However, in this case, the cross-linking density of the cured product is too high, and the impact resistance, adhesive strength, and strength are so small that they are not substantially satisfactory for the above-mentioned applications. Furthermore, in order to improve these properties, a method of modifying an epoxy resin with a polybutadiene having a carboxyl group at the terminal or a butadiene-acrylonitrile copolymer is also known (JP-A-59-109517). However, even in this case, the impact resistance, strength and adhesive strength are not always satisfactory, and the curing rate is room temperature (30 ° C).
In the following), there is a problem that it is considerably slow and cannot be effectively used as a fast-curing material.

機械、装置、部品等の補修の具体例としては、蒸気また
は熱媒体用のパイプ、バルブ、フランジ等の漏れ止め、
加熱タンク接続部の漏れ止めや防蝕、あるいは自動車の
エンジンブロックやクランクケース等のクラックの補修
などがあるが、従来のエポキシ樹脂組成物は、耐熱性が
悪く、完全硬化するのに時間がかかり高温で直接硬化さ
せると発泡や硬化不良をまねき、また比較的常温硬化性
が良く耐熱性があるものでも硬化物の可撓性が悪く、も
ろい等の種々の問題点があるため用途が制限されてい
た。この様な欠点を解決するために硬化剤の分子量を大
きくしたり、あるいは硬化剤として芳香族アミン化合物
を用いる、エポキシ樹脂として架橋密度の高い脂環式エ
ポキシ樹脂を用いる、などの手段が提案され一部実用化
されている。
Specific examples of repairing machines, devices, parts, etc. include leak prevention of pipes, valves, flanges, etc. for steam or heat medium,
There are leak prevention and corrosion prevention of the heating tank connection, repair of cracks in automobile engine blocks, crankcases, etc.However, conventional epoxy resin compositions have poor heat resistance and take a long time to completely cure. If it is hardened directly, it will cause foaming and poor curing, and even if it has relatively good room temperature curability and heat resistance, the flexibility of the cured product is poor and there are various problems such as brittleness, so its application is limited. It was In order to solve such a drawback, means such as increasing the molecular weight of the curing agent, or using an aromatic amine compound as the curing agent, using an alicyclic epoxy resin having a high crosslink density as the epoxy resin, etc. have been proposed. Some have been put to practical use.

しかし、それらを用いると樹脂組成物の粘度が高くな
り、作業性の点で新たな問題が生じたり、硬化物の耐熱
性が低下したり、硬化速度がいきおい小さくなったり、
硬化物が著しく硬くもろくなるなどの欠点を生じる。例
えば最も一般的な硬化剤である脂肪族アミンまたはその
変成品(エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイ
ドの付加物が多い)で硬化させたエポキシ樹脂のHDT
(熱変形温度)は後硬化したものでも100℃前後であ
る。そこで、芳香族ポリアミンまたはその変成品を硬化
剤として使用すれば耐熱性の向上は期待できるものの常
温での硬化性が悪く、通常130℃以上の加熱硬化が必
要である。この様な、常温硬化により十分な物性の発現
され得ないエポキシ樹脂は、前述の様な補修用材料、注
形材料や腐蝕部の肉盛補修や熱交換器プレートの腐蝕部
の補修などに使用するには大きな制限がある。また、こ
のような補修においては、普通は補修時に機械装置の運
転を一時停止して補修箇所の温度を常温近くまで冷却し
てから施工する必要があった。なぜならば、補修箇所部
分の温度が高いと補修剤の粘度が下がり、硬化する前に
塗剤が流動化してたれ下がったり、特に150℃以上の
高温であると通常のエポキシ樹脂は硬化不良や発泡をお
こして使用できない。しかし、通常の場合、機械の運転
をその都度停止することができないのが普通である。し
たがって、機械の運転を続行させたままで、しかも温度
を下げることなく瞬間補修剤として使用できれば、作業
時間ならびに休止によるロス、メインテナンス費用も大
巾に節限できることになる。
However, if they are used, the viscosity of the resin composition becomes high, a new problem occurs in terms of workability, the heat resistance of the cured product is reduced, or the curing speed is greatly reduced,
It causes defects such that the cured product becomes extremely hard and brittle. For example, HDT of an epoxy resin cured with an aliphatic amine which is the most common curing agent or a modified product thereof (a large amount of an adduct of ethylene oxide or propylene oxide).
The (heat distortion temperature) is about 100 ° C. even after post-curing. Therefore, if an aromatic polyamine or a modified product thereof is used as a curing agent, the heat resistance can be expected to be improved, but the curability at room temperature is poor, and heat curing at 130 ° C. or higher is usually required. Epoxy resin, which does not exhibit sufficient physical properties when cured at room temperature, is used for repair materials such as those mentioned above, casting materials and overburden repair of corroded parts and repair of corroded parts of heat exchanger plates. There is a big limit to doing. Further, in such repair, it is usually necessary to suspend the operation of the mechanical device during the repair and cool the temperature of the repaired portion to near room temperature before performing the repair. This is because when the temperature of the repaired part is high, the viscosity of the repairing agent decreases, the coating fluidizes and sags before curing, and especially at a high temperature of 150 ° C or higher, ordinary epoxy resin does not cure properly or foams. It cannot be used by causing However, it is usually not possible to stop the operation of the machine each time. Therefore, if it can be used as an instant repairing agent while keeping the machine running and without lowering the temperature, the loss and maintenance cost due to the working time can be greatly reduced.

また、現場で使用する時は、一般に手や皮膚に付着しや
すく、そのために、従来の補修剤では、しばしば「カブ
レ」などの皮膚障害を起こしやすく、さらにまた臭気が
強く、この点での改善も必要とされて来た。加えて、従
来の補修剤は配合比が化学量論的に厳格に規定される場
合が多く(重量比で100:5〜50程度)使用しやす
いものでも容量比1:1が限界であった。したがって、
現場において自分量で容易に配合することができしかも
正確かつ迅速に計量できる重量比、容量比ともに1:1
の補修材料の要請があった。
In addition, when used in the field, it is generally easy to adhere to hands and skin, and therefore, conventional repair agents often cause skin disorders such as "fogging", and also have a strong odor. Has also been needed. In addition, in the conventional repairing agent, the compounding ratio is often strictly regulated stoichiometrically (by weight ratio of about 100: 5 to 50), and even if it is easy to use, the volume ratio is 1: 1. . Therefore,
You can easily mix your own amount on site, and you can measure accurately and quickly 1: 1 by weight and volume ratio
There was a request for repair material.

他の用途、例えば、注型用材料、接着剤、塗料、積層材
などの場合も、従来150℃以上のHDTを持たせるた
めには150℃程度の後硬化を必要とし、また、その前
工程で80〜100℃のプレキュアーをしなければ変
形、そり、はがれなどがおきて実際には使用できないと
いう問題があった。また、比較的常温硬化性ならびに耐
熱性の良好な組成物(例えば、特開昭59−10951
7号記載の組成物)の場合でも、温度が常温以下の場
合、または接着層の様に薄層を形成する場合は自己発熱
による硬化促進効果が期待しづらく、また可撓性も不充
分で実際には使用限度があった。
In other applications, such as casting materials, adhesives, paints, and laminated materials, it is necessary to post-cure about 150 ° C in order to have an HDT of 150 ° C or higher. However, there has been a problem that deformation, warping, peeling, etc. occur unless it is pre-cured at 80 to 100 ° C., so that it cannot be actually used. Further, a composition having relatively good room temperature curability and heat resistance (for example, JP-A-59-10951).
In the case of the composition described in No. 7), when the temperature is below room temperature or when a thin layer such as an adhesive layer is formed, it is difficult to expect a curing acceleration effect due to self-heating and flexibility is insufficient. Actually, there was a usage limit.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、以下
の点を目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and aims at the following points.

(i)常温下(もしくは常温から高温まで)において迅
速に硬化し耐熱性、可撓性、強じん性ならびに接着性に
すぐれた速硬化性樹脂組成物を提供すること。
(I) To provide a fast-curing resin composition that is rapidly cured at room temperature (or from room temperature to high temperature) and has excellent heat resistance, flexibility, toughness, and adhesiveness.

(ii)硬化温度を所望の値に制御することによって硬化速
度を自由にコントロールすることができ、瞬間硬化が可
能な速硬化性樹脂組成物を提供すること。
(ii) To provide a fast-curing resin composition capable of instantaneous curing by controlling the curing temperature to a desired value so that the curing rate can be freely controlled.

(iii)臭気、皮膚刺激性が少なく、安全性にすぐれた速
硬化性樹脂組成物を提供すること。
(iii) To provide a fast-curing resin composition which has little odor and skin irritation and is excellent in safety.

(iv)使用時における各成分の配合割合の点で作業性にす
ぐれた速硬化性樹脂組成物を提供すること。
(iv) To provide a fast-curing resin composition having excellent workability in terms of the blending ratio of each component when used.

(v)上記のような組成物に好適な可撓性エポキシ樹脂
付加体を提供すること。
(V) To provide a flexible epoxy resin adduct suitable for the composition as described above.

このような目的を達成するため、第1の態様に係る本発
明の可撓性エポキシ樹脂付加体は、(イ)ビスフェノー
ル系エポキシ樹脂と末端にカルボキシル基を有するポリ
ブタジエンもしくはブタジエン・アクリロニトリル共重
合体の過剰量との反応生成物と、(ロ)脂環式エポキシ
化合物の過剰量とを反応させて得られることを特徴とし
ている。
In order to achieve such an object, the flexible epoxy resin adduct of the present invention according to the first aspect is (a) a bisphenol-based epoxy resin and a polybutadiene having a carboxyl group at the terminal or a butadiene-acrylonitrile copolymer. It is characterized by being obtained by reacting a reaction product with an excess amount and an excess amount of the (b) alicyclic epoxy compound.

さらに、第2の態様に係る本発明は速硬化性樹脂組成物
は、主要成分として下記の成分からなることを特徴とし
ている。
Furthermore, the present invention according to the second aspect is characterized in that the fast-curing resin composition comprises the following components as main components.

(a)脂環式エポキシ化合物、 (b)1分子中に2個以上のシラノール基を有する有機
ケイ素化合物、 (c)(イ)ビスフェノール系エポキシ樹脂と末端にカ
ルボキシル基を有するポリブタジエンもしくはブタジエ
ン・アクリロニトリル共重合体の過剰量との反応生成物
と、(ロ)脂環式エポキシ樹脂の過剰量とを反応させて
得られるエポキシ樹脂付加体、 (d)アルミニウムキレート化合物。
(A) alicyclic epoxy compound, (b) organosilicon compound having two or more silanol groups in one molecule, (c) (a) bisphenol epoxy resin and polybutadiene or butadiene-acrylonitrile having a carboxyl group at the end An epoxy resin adduct obtained by reacting a reaction product with an excess amount of a copolymer and (b) an excess amount of an alicyclic epoxy resin, (d) an aluminum chelate compound.

〔発明の具体的説明〕[Specific Description of the Invention]

以下、本発明をさらに詳しく説明する。各構成成分の詳
細は次のとおりである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. Details of each component are as follows.

可撓性エポキシ樹脂付加体 本発明に係る可撓性エポキシ樹脂付加体は、(イ)ビス
フェノール系エポキシ樹脂と末端にカルボキシル基を有
するポリブタジエンもしくはブタジエン・アクリロニト
リル共重合体の過剰量との反応生成物と、(ロ)脂環式
エポキシ樹脂の過剰量とを反応させて得られることを特
徴としており、この付加体自体可撓性にすぐれたもので
あるが、他の樹脂組成物に配合させることによって該組
成物の常温硬化性、耐熱性、可撓性、接着性ならびに強
じん性を向上させる上で極めてすぐれている。
Flexible epoxy resin adduct The flexible epoxy resin adduct according to the present invention is a reaction product of (i) a bisphenol epoxy resin and an excess amount of a polybutadiene or a butadiene-acrylonitrile copolymer having a carboxyl group at the terminal. And (b) is obtained by reacting with an excess amount of an alicyclic epoxy resin, and the adduct itself has excellent flexibility, but can be mixed with other resin compositions. Therefore, it is extremely excellent in improving the room temperature curability, heat resistance, flexibility, adhesiveness and toughness of the composition.

まず、この付加体の製造に用いるビスフェノール系エポ
キシ樹脂としては、ビスフェノールA型またはF型のエ
ポキシ樹脂が好ましく用いられ、具体的には、ビスフェ
ノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジβ
メチルグリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノール
Aジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールAジ
グリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエ
ーテルなどのエポキシ化合物が好ましく用いられる。他
のタイプのエポキシ樹脂、たとえばノボラック型エポキ
シ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂などは、ビ
スフェノール系エポキシ樹脂と比較して特に強じん性、
接着力の点で劣るので本発明においては不適当である。
First, as the bisphenol-based epoxy resin used for the production of this adduct, a bisphenol A type or F type epoxy resin is preferably used, and specifically, bisphenol A diglycidyl ether and bisphenol A diβ are used.
Epoxy compounds such as methyl glycidyl ether, halogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, and bisphenol F diglycidyl ether are preferably used. Other types of epoxy resins, such as novolac type epoxy resins and glycidyl ester type epoxy resins, are particularly tough as compared with bisphenol type epoxy resins,
It is unsuitable in the present invention because it is inferior in adhesive strength.

ポリマーの両末端にカルボキシル基を有するポリブタジ
エンもしくはブタジエン・アクリロニトリル共重合体と
しては、たとえば下記のような市販のものが用いられ得
る。
As the polybutadiene having a carboxyl group at both ends of the polymer or the butadiene-acrylonitrile copolymer, the following commercially available products can be used, for example.

(イ)ブタジエン・アクリロニトリル共重合体 HYCAR CTBN1300×8、1300×13、1300×
15 (市販品名、宇部興産(株)製) (ロ)ポリブタジエン HYCAR CTB 2000×162、2000×156、2
000×165 (市販品名、宇部興産(株)製) 上記ビスフェノール系エポキシと上記ポリブタジエン
(もしくはブタジエン・アクリロニトリル共重合体)の
過剰量を反応させることにより、エポキシ樹脂の両末端
にゴム成分が付加された反応生成物が得られ、さらにこ
れに脂環式エポキシ化合物を過剰量反応させることによ
り本発明の可撓性エポキシ樹脂付加体が得られる。この
ようにして得られる本発明に係るエポキシ樹脂付加体
は、エポキシ樹脂の両端にゴム成分が位置しているの
で、ゴム成分が有する可撓性にエポキシ樹脂が有する高
い剛性と高接着力が付与され、加えて分子鎖を長くする
ことにより、脂環式エポキシ樹脂の有するもろさを改良
し、強じん性、高接着力および速硬化性を向上させる上
ですぐれていると思われる。
(A) Butadiene-acrylonitrile copolymer HYCAR CTBN 1300 × 8, 1300 × 13, 1300 ×
15 (Commercial product name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) (b) Polybutadiene HYCAR CTB 2000 × 162, 2000 × 156, 2
000 × 165 (commercial product name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) A rubber component is added to both ends of the epoxy resin by reacting the bisphenol epoxy with the polybutadiene (or the butadiene-acrylonitrile copolymer) in an excessive amount. The reaction product is obtained, and the alicyclic epoxy compound is reacted in excess with the reaction product to obtain the flexible epoxy resin adduct of the present invention. In the epoxy resin adduct according to the present invention thus obtained, the rubber component is located at both ends of the epoxy resin, so that the flexibility of the rubber component gives the epoxy resin high rigidity and high adhesive strength. In addition, by increasing the length of the molecular chain, it is considered to be excellent in improving the brittleness of the alicyclic epoxy resin, and improving the toughness, high adhesive strength and fast curing property.

また、この可撓性エポキシ樹脂付加体は、脂環式エポキ
シ樹脂、シラノール化合物、金属粉の混合系に混入させ
た場合、この系の貯蔵安定性を高める上で著しい効果が
ある。
In addition, when the flexible epoxy resin adduct is mixed in a mixed system of an alicyclic epoxy resin, a silanol compound and a metal powder, it has a remarkable effect in enhancing the storage stability of this system.

速硬化性樹脂組成物 本発明に係る速硬化性樹脂組成物の成分(a)である脂
環式エポキシ化合物としては、平均1分子当たり2個以
上のエポキシ基を有する化合物が用いられ、具体的に
は、下記の様な化合物が好ましく用いられる。
Fast-Curing Resin Composition As the alicyclic epoxy compound which is the component (a) of the fast-curing resin composition according to the present invention, a compound having an average of 2 or more epoxy groups per molecule is used. For these, the following compounds are preferably used.

たとえば、ERL−4221(市販品名、ユニオンカー
バイド社製)、セロキサイド♯2021(市販品名、ダ
イセル化学工業(株)製) たとえば、ERL−4299(市販品名、ユニオンカー
バイド社製) これらは単独ないし混合して使用できる。本発明におい
て使用されるエポキシ樹脂は脂環式エポキシに限定され
る。他のエポキシ、例えばグリシジルエーテル型エポキ
シ、グリシジルテステル型エポキシ、グリシジルアミン
型エポキシなどは、常温から高温までにおいて、脂環式
エポキシと比較すると、硬化速度が遅く、速硬化性の材
料としては単独では使用できないので不適当である。但
し、1分子中に1個以下のエポキシ基を有する脂環式エ
ポキシ、その他のエポキシでも、反応性希釈剤などとし
て少量添加することは、硬化速度、強度、接着力、その
他の物性に影響を与えない範囲においては、使用可能で
ある。
For example, ERL-4221 (commercial product name, manufactured by Union Carbide), Celoxide # 2021 (commercial product name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) For example, ERL-4299 (commercial product name, manufactured by Union Carbide Co.) These can be used alone or in combination. The epoxy resins used in the present invention are limited to cycloaliphatic epoxies. Other epoxies, such as glycidyl ether type epoxy, glycidyl tester type epoxy, and glycidyl amine type epoxy, have a slower curing speed than ordinary cycloaliphatic epoxies at room temperature to a high temperature, and are used as a fast-curing material alone. It is unsuitable because it cannot be used in. However, even in alicyclic epoxies having one or less epoxy groups in one molecule, and other epoxies, adding a small amount as a reactive diluent or the like affects the curing rate, strength, adhesive strength and other physical properties. It can be used in a range not given.

本発明において使用される成分(b)の有機ケイ素化合
物は、平均組成式 (上記式中、RおよびRは水素原子、置換もしくは
非置換の一価有機基から選択される同種類もしくは異種
の基、 O<a<4,O≦b<4,O<c<4,O<a+b+c
≦4) で表わされるものであり、有機基の10モル%以上がフ
ェニル基であって、しかもシラノール基量は1分子中に
2個以上のものが特に好ましく用いられる。フェニル量
が10モル%未満では脂環式エポキシ化合物との相溶性
が悪くなるので好ましくない。
The organosilicon compound of the component (b) used in the present invention has an average composition formula (In the above formula, R 1 and R 2 are hydrogen atoms, the same or different groups selected from substituted or unsubstituted monovalent organic groups, O <a <4, O ≦ b <4, O <c < 4, O <a + b + c
≦ 4), in which 10 mol% or more of the organic groups are phenyl groups and the amount of silanol groups is 2 or more in one molecule is particularly preferably used. When the amount of phenyl is less than 10 mol%, the compatibility with the alicyclic epoxy compound becomes poor, which is not preferable.

本発明における成分(a)の脂環式エポキシ化合物と有
機ケイ素化合物の配合割合は、脂環式エポキシ化合物8
6〜50重量%、有機ケイ素化合物14〜50重量%の
範囲が好ましい。脂環式エポキシ化合物が86重量%を
超えると、常温以下(約30℃以下)の温度では自己発
熱が少なく、そのため速硬化性材料としては好ましくな
く、一方、50%未満であると耐熱性、強度などが低い
硬化物となり、前述の用途には不適当となる。
The mixing ratio of the alicyclic epoxy compound of the component (a) and the organosilicon compound in the present invention is such that the alicyclic epoxy compound 8
The range of 6 to 50% by weight and the organic silicon compound 14 to 50% by weight are preferable. When the alicyclic epoxy compound exceeds 86% by weight, self-heating is small at a temperature of room temperature or lower (about 30 ° C. or lower), which is not preferable as a fast-curing material. On the other hand, when it is less than 50%, heat resistance, It becomes a cured product with low strength and is not suitable for the above-mentioned applications.

成分(c)の可撓性エポキシ樹脂付加体としては、前述
したものが用いられるが、その含有量は、成分(a)1
00重量部に対して、5〜30重量部が好ましい。含有
量が5重量部未満では硬化物がもろくなり強度や接着力
も低下してしまい前述の用途には不適当である。一方、
含有量が30重量部を超えると、硬化速度が遅くなり、
速硬化性材料としては使用できなくなり、また耐熱性も
著しく下がる傾向があるので不適当である。
As the flexible epoxy resin adduct of the component (c), the above-mentioned one is used, and the content thereof is the component (a) 1
5 to 30 parts by weight is preferable with respect to 00 parts by weight. If the content is less than 5 parts by weight, the cured product becomes brittle and the strength and adhesive strength are reduced, which is unsuitable for the above-mentioned uses. on the other hand,
If the content exceeds 30 parts by weight, the curing speed will slow down,
It is unsuitable because it cannot be used as a fast-curing material and its heat resistance tends to be significantly lowered.

本発明の速硬化性樹脂組成物において成分(d)の硬化
触媒として使用されるアルミニウムキレート化合物とし
ては、 アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルア
セトアセテート)(たとえば、アルミキレートD(商品
名)76%イソプロパノール溶液−川研ファインケミカ
ル(株)製)、 アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)(たとえ
ば、アルミキレートA(商品名)−川研ファインケミカ
ル(株)製)、 アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)(たと
えばALCH−TR(商品名)−川研ファインケミカル
(株)製) などが好ましく用いられ得る。
Examples of the aluminum chelate compound used as the curing catalyst for the component (d) in the fast-curing resin composition of the present invention include aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate) (for example, aluminum chelate D (trade name) 76%). Isopropanol solution-Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., aluminum tris (acetylacetonate) (for example, Aluminum chelate A (trade name) -Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.), aluminum tris (ethylacetoacetate) (for example ALCH-). TR (trade name) -produced by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd. and the like can be preferably used.

アルミニウムキレート化合物の配合量は、脂環式エポキ
シ化合物(a)と有機ケイ素化合物の合計量100重量
部に対して0.5〜10重量部が好ましく、更に好まし
くは1〜5重量部である。0.5重量部未満であると反
応速度が遅くなり、特に常温(30℃以下)での速硬化
性材料としては好ましくない。一方、10重量部を超え
る場合は、常温においても可使時間が極端に短くなり、
耐熱性も低下して実質的には使用が困難になるので好ま
しくない。
The blending amount of the aluminum chelate compound is preferably 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the alicyclic epoxy compound (a) and the organosilicon compound. If it is less than 0.5 part by weight, the reaction rate becomes slow, and it is not preferable as a fast-curing material particularly at room temperature (30 ° C. or less). On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the pot life becomes extremely short even at room temperature,
It is not preferable because the heat resistance is lowered and the use becomes substantially difficult.

しかし、本発明で用い得る触媒成分(d)はアルミニウ
ムキレート化合物に限定され、他の従来公知の有機アル
ミニウム化合物、例えば、アルミニウムトリイソプロポ
キシド、アルミニウムsec−ブチレート、モノsec
−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニ
ウムイソプロピレートなどのアルミニウムアルコレート
類は貯蔵安定性が悪く、更に常温(30℃以下)の温度
において使用する場合、薄層形態(2mm以下)または少
量(10g以下)の使用においては自己発熱がとぼし
く、反応性が悪く、したがって速硬化性材料としては単
独で使用できないので不適当である。(但し、速硬化性
に影響のない範囲内においては少量混合する事は可能で
ある)。この理由は必ずしも明確ではないが、次の様に
考えることができる。すなわち、シラノール基を有する
有機ケイ素化合物と有機アルミニウム化合物が二元触媒
的に働き、脂環式エポキシ樹脂がカチオン重合すること
により速硬化性が顕著になると思われるが、その場合、
アルミニウムキレート化合物を使用したときのみに適度
の反応誘導期と反応性の高さが実現されるためであると
推定される。
However, the catalyst component (d) that can be used in the present invention is limited to aluminum chelate compounds, and other conventionally known organoaluminum compounds, such as aluminum triisopropoxide, aluminum sec-butyrate, and mono sec.
-Aluminum alcoholates such as butoxyaluminum diisopropylate and aluminum isopropylate have poor storage stability, and when used at room temperature (30 ° C or less), they are in a thin layer form (2 mm or less) or a small amount (10 g or less). However, it is unsuitable since it cannot be used alone as a fast-curing material because of its poor self-heating and poor reactivity. (However, it is possible to mix a small amount within the range that does not affect the fast curing property). The reason for this is not clear, but it can be considered as follows. That is, it is considered that the organosilicon compound having a silanol group and the organoaluminum compound act as a two-way catalyst, and the rapid curing becomes remarkable by the cationic polymerization of the alicyclic epoxy resin, but in that case,
It is presumed that this is because an appropriate reaction induction period and high reactivity are realized only when an aluminum chelate compound is used.

また、本発明における速硬化性樹脂組成物は、脂環式エ
ポキシ、1分子中に2個以上のシラノール基を有する有
機ケイ素化合物、およびアルミニウムキレート化合物の
三成分が均一に混合された時点で速硬化性樹脂組成物と
なり硬化物が形成されうるので、この三つの成分を適当
に配合することにより、容易に重量比、容量比1:1の
速硬化性樹脂組成物を得ることができる。
Further, the fast-curing resin composition in the present invention is a fast-curing resin composition when three components of an alicyclic epoxy, an organosilicon compound having two or more silanol groups in one molecule, and an aluminum chelate compound are uniformly mixed. Since a curable resin composition can be formed and a cured product can be formed, by appropriately blending these three components, a rapid curable resin composition having a weight ratio and a volume ratio of 1: 1 can be easily obtained.

たとえば、脂環式エポキシ化合物と有機ケイ素化合物と
可撓性エポキシ樹脂付加体とを含有するA液と、脂環式
エポキシ化合物と可撓性エポキシ樹脂付加体とアルミニ
ウムキレート化合物とを含有するB液をあらかじめ用意
しておき、使用時に両液を混合して目的に応じた硬化物
を形成することができる。
For example, solution A containing an alicyclic epoxy compound, an organosilicon compound and a flexible epoxy resin adduct, and solution B containing an alicyclic epoxy compound, a flexible epoxy resin adduct and an aluminum chelate compound. Can be prepared in advance and both solutions can be mixed at the time of use to form a cured product according to the purpose.

また、本発明の組成物においては、種々の使用目的、用
途に応じて、他の成分を追加的に添加することができ
る。たとえば、充填剤としては、鉄粉、チタン粉、銅
粉、アルミ粉などの金属粉炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、タルク、ガラスビーズ、ガラスチョップドストラン
ド、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラッ
クなどが用いられ得る。このような充填剤を加えること
によって、組成物にチキソトロピー性を付与したり、熱
線膨張係数を小さくし、コストを下げたり、硬化発熱を
抑えてポットライフを長くするなどの効果が得られる。
Further, in the composition of the present invention, other components can be additionally added according to various purposes and uses. For example, as the filler, iron powder, titanium powder, copper powder, metal powder such as aluminum powder calcium carbonate, barium sulfate, talc, glass beads, glass chopped strands, alumina, zinc oxide, titanium oxide, carbon black, etc. are used. Can be done. By adding such a filler, effects such as imparting thixotropy to the composition, reducing the coefficient of linear thermal expansion, reducing the cost, and suppressing the heat of curing to prolong the pot life can be obtained.

さらに本発明の組成物は毒性、臭気の少ない材料からな
るので、安全性、作業性の向上を図る上でもすぐれてい
る。
Furthermore, since the composition of the present invention is made of a material having low toxicity and odor, it is excellent in improving safety and workability.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例に制限されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1 エポキシ当量185〜195のビスフェノールA型エポ
キシ化合物(商品名:エピコート828−油化シェルエ
ポキシ(株)製)10重量部とHYCAR−CTBN1
300×8(宇部興産(株)製)680重量部とを15
0℃で6時間反応させた後、100℃まで冷却し、さら
にセロキサイド♯2021(ダイセル化学工業(株)
製)100重量部をこれに投入して、100℃で3時間
反応させ、エポキシ当量128、粘度(25℃)12万
cpsの可撓性エポキシ樹脂付加体(I)を得た。
Production Example 1 10 parts by weight of bisphenol A type epoxy compound (trade name: Epicoat 828-Yukaka Shell Epoxy Co., Ltd.) having an epoxy equivalent of 185 to 195 and HYCAR-CTBN1.
300 × 8 (manufactured by Ube Industries, Ltd.) 680 parts by weight and 15
After reacting at 0 ° C. for 6 hours, the mixture was cooled to 100 ° C., and then Celoxide # 2021 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)
100 parts by weight) was added thereto and reacted at 100 ° C. for 3 hours to obtain a flexible epoxy resin adduct (I) having an epoxy equivalent of 128 and a viscosity (25 ° C.) of 120,000 cps.

実施例1 で示され、Rは65モル%のメチル基と35モル%のフ
ェニル基からなり、a=1.58でシラノール基のOH
基濃度が5%のシリコーン樹脂(36重量部)、セロキ
サイド♯2021(56重量部)と製造例1で得た可撓
性エポキシ樹脂付加体(I)(8重量部)を均一に混合
したものを用意し(A液)、別にセロキサイド♯202
1(89重量部)、製造例1で得た可撓性エポキシ樹脂
付加体(I)(9重量部)とアルミキレートD(川研フ
ァインケミカル(株)製)2重量部を均一に混合したも
の(B液)を用意した。A液とB液の配合比は厳密な化
学量論的な規定はないので、A/B=4/1〜1/2ま
での範囲で硬化物の物性には著しい変化はないが、硬化
速度、作業性などの点で1/1が最も良い。
Example 1 R is composed of 65 mol% of methyl group and 35 mol% of phenyl group, a = 1.58 and silanol group OH.
Silicone resin having a base concentration of 5% (36 parts by weight), Celoxide # 2021 (56 parts by weight) and the flexible epoxy resin adduct (I) (8 parts by weight) obtained in Production Example 1 were uniformly mixed. Prepare (liquid A) and separately sell celoxide # 202
1 (89 parts by weight), 2 parts by weight of the flexible epoxy resin adduct (I) (9 parts by weight) obtained in Production Example 1 and 2 parts by weight of aluminum chelate D (Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) were uniformly mixed. (Solution B) was prepared. Since there is no strict stoichiometric regulation for the mixing ratio of A liquid and B liquid, there is no significant change in the physical properties of the cured product within the range of A / B = 4/1 to 1/2, but the curing speed In terms of workability, 1/1 is the best.

下記の表−1に、ゲルタイム、硬化時間、硬化発熱、硬
化物の物性等について、従来の常温硬化型速硬化性樹脂
組成物と比較したデータを示す。
Table 1 below shows data comparing the gel time, curing time, heat generation of curing, physical properties of the cured product and the like with the conventional room temperature curing type fast curing resin composition.

実施例2〜3、比較例4〜7 表−2に実施例1において使用されたアルミニウム化合
物(アルミキレート化合物)のかわりに他のアルミニウ
ム化合物で置換えたB液を使用した場合の硬化特性を示
した。配合比は実施例1と同様である。
Examples 2 to 3 and Comparative Examples 4 to 7 Table 2 shows the curing characteristics when the B liquid in which the aluminum compound (aluminum chelate compound) used in Example 1 was replaced with another aluminum compound was used. It was The compounding ratio is the same as in Example 1.

実施例4、比較例6〜7 実施例1に示したA液30重量部に平均粒度300メッ
シュの鉄粉68重量部、さらに沈降防止剤としてビスカ
トロールA(MOONeY CHENICALS)2重量部を均一に混合
したものを(A−1)液、実施例1に示したB液30重
量部に同じ鉄粉68重量部、さらに沈降防止剤としてビ
スカトロールA2重量部を加えたものを(B−1)液と
する。
Example 4 and Comparative Examples 6 to 7 To 30 parts by weight of the liquid A shown in Example 1, 68 parts by weight of iron powder having an average particle size of 300 mesh and 2 parts by weight of VISCATOL A (MOONeY CHENICALS) as an anti-settling agent were uniformly added. The mixed product was the liquid (A-1), which was prepared by adding 68 parts by weight of the same iron powder to 30 parts by weight of the liquid B shown in Example 1 and further adding 2 parts by weight of biscatrol A as an anti-settling agent (B-1). Use as liquid.

次に、B液中の可撓性エポキシ樹脂付加体(I)を以下
の比較製造例で示した従来のエポキシ樹脂付加体(II)
に置換えた組成のものを(B−2)液とする。またA液
中の可撓性エポキシ樹脂付加体(I)の配合数を0とし
たものを(A−2)液、B液中の可撓性エポキシ樹脂付
加体(II)の配合数を0としたものを(B−3)液とす
る。
Next, the flexible epoxy resin adduct (I) in the liquid B was used as a conventional epoxy resin adduct (II) shown in the following comparative production example.
The liquid having the composition replaced by is referred to as the liquid (B-2). In addition, the composition of the flexible epoxy resin adduct (I) in the solution A was set to 0 and the composition of the flexible epoxy resin adduct (II) in the solution B was set to 0. Is used as the solution (B-3).

比較製造例 セロキサイド♯2021とHYCARCTBN 130
0×8を重量比700対200の割合で100℃、3時
間加熱し、エポキシ当量124、粘度(25℃)6万c
psのエポキシ樹脂付加体(II)を得た。
Comparative Production Example Celoxide # 2021 and HYCARCTBN 130
0 × 8 was heated at a weight ratio of 700 to 200 at 100 ° C. for 3 hours to give an epoxy equivalent of 124 and a viscosity (25 ° C.) of 60,000 c.
An epoxy resin adduct (II) of ps was obtained.

下記表−3において本発明にかかる可撓性エポキシ樹脂
付加体(I)の硬化物に与える耐衝撃性、強度、接着力
などの効果を示した。なお、比較のために、従来公知の
エポキシ樹脂付加体(II)を使用した場合(比較例
6)、さらにそれを使用しなかった場合(比較例7)も
比較例として示した。
Table 3 below shows effects such as impact resistance, strength, and adhesive force given to the cured product of the flexible epoxy resin adduct (I) according to the present invention. For comparison, the case where the conventionally known epoxy resin adduct (II) is used (Comparative Example 6) and the case where it is not used (Comparative Example 7) are also shown as Comparative Examples.

配合比に対する硬化時間、HDTの変化 脂環式エポキシ化合物(a)(セロキサイド♯202
1)および有機ケイ素化合物(b)の配合量を変化させ
た場合の硬化時間(25℃において、2mm厚、10gの
硬化物を得るに要する時間)、ならびにHDT(熱変形
温度)の変化を第1図に示す。但し、アルミニウムキレ
ート化合物は脂環式エポキシ化合物(a)の量に対して
3重量%添加し、また可撓性エポキシ樹脂付加体の配合
量は、(a)+(b)100重量部に対して10重量部
である。
Change in curing time and HDT with compounding ratio Alicyclic epoxy compound (a) (Celoxide # 202
The change in curing time (time required to obtain a cured product of 2 mm thickness and 10 g at 25 ° C.) and the HDT (heat distortion temperature) when the compounding amount of 1) and the organosilicon compound (b) was changed Shown in Figure 1. However, the aluminum chelate compound was added in an amount of 3% by weight based on the amount of the alicyclic epoxy compound (a), and the amount of the flexible epoxy resin adduct added was 100 parts by weight of (a) + (b). 10 parts by weight.

このグラフに示されるように、成分(a)の配合量を
(a)+(b)の合計量に対して約50〜86重量%の
範囲にした場合に、速硬化性と耐熱性の双方においてす
ぐれた特性が得られる。
As shown in this graph, when the compounding amount of the component (a) is in the range of about 50 to 86% by weight with respect to the total amount of (a) + (b), both fast curing property and heat resistance are obtained. Excellent characteristics can be obtained in.

毒性 本発明の組成物は、毒性、皮膚刺激性が従来のものに比
べて少ない点でも有利であり、安全性にすぐれている。
参考のため、下記表−4に、本発明で用いた化学成分
(No.1〜3)と従来の組成物で用いている化学成分(N
o.4〜10)の急性経口毒性およびSPI分類値を示
す。
Toxicity The composition of the present invention is advantageous in that it has less toxicity and skin irritation than conventional ones, and has excellent safety.
For reference, Table 4 below shows the chemical components (No. 1 to 3) used in the present invention and the chemical components (N
o.4-10) shows acute oral toxicity and SPI classification value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、成分配合比に対する硬化時間、HDT(熱変
形温度)の変化を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing changes in curing time and HDT (heat distortion temperature) with respect to the blending ratio of components.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(イ)ビスフェノール系エポキシ樹脂と末
端にカルボキシル基を有するポリブタジエンもしくはブ
タジエン・アクリロニトリル共重合体の過剰量との反応
生成物と、(ロ)脂環式エポキシ化合物の過剰量とを反
応させることを特徴とする、可撓性エポキシ樹脂付加体
の製造方法。
1. A reaction product of (a) a bisphenol epoxy resin and an excess amount of a polybutadiene or a butadiene-acrylonitrile copolymer having a carboxyl group at a terminal, and (b) an excess amount of an alicyclic epoxy compound. A method for producing a flexible epoxy resin adduct, which comprises reacting.
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