JPH0764916B2 - 硬化性アクリレ−ト変性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

硬化性アクリレ−ト変性エポキシ樹脂組成物

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JPH0764916B2
JPH0764916B2 JP62049715A JP4971587A JPH0764916B2 JP H0764916 B2 JPH0764916 B2 JP H0764916B2 JP 62049715 A JP62049715 A JP 62049715A JP 4971587 A JP4971587 A JP 4971587A JP H0764916 B2 JPH0764916 B2 JP H0764916B2
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一男 上出
哲治 高田
明徳 福田
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は硬化した際、優れた耐衝撃性を与える硬化性
(メタ)アクリレート変性エポキシ樹脂組成物に関す
る。
従来技術 エポキシ樹脂は機械的特性に優れており、各種コンポジ
ット材料等に応用されている。
しかし、一般にエポキシ樹脂は耐衝撃強度が低いという
問題、また硬化前のエポキシ樹脂組成物は粘度が高いた
め、作業性が非常に悪いという問題、さらに硬化に長時
間を要する問題がある。
エポキシ樹脂組成物の低粘度化のためには希釈剤を使用
する方法が存在するが、この場合機械的特性を損なう欠
点がある。
またエポキシ樹脂は、硬化剤等の添加剤あるいは各種の
組成物との組み合わせにより、その機械的特性、物理特
性、温度特性等が大きく変化する。
かかる知見に基づいて、エポキシ樹脂の各種特性を改善
する試みがなされている(例えば特公昭第55−44766号
公報)。
特公昭第55−44766号公報は、エポキシ樹脂と2個以上
の(メタ)アクリロイル基を有するオリゴエステル(メ
タ)アクリレートとポリアミンから得られる常温硬化性
の(メタ)アクリレート変性エポキシ樹脂組成物を開示
する。しかし、機械的特性、特に耐衝撃性に優れたもの
は知られていない。
発明が解決しようとする問題点 従来のエポキシ樹脂は、一般に耐衝撃性が悪いため、種
々の優れた特性を有するにもかかわらず、その用途が限
定されものとなっており、耐衝撃性の改善が望まれてい
る。
すなわち本発明は、耐衝撃性に優れたエポキシ樹脂を提
供することを目的とする。
本発明の他の目的は、作業性に優れた硬化性(メタ)ア
クリレート変性エポキシ樹脂組成物を提供することにあ
る。
問題点を解決するための手段 すなわち本発明はエポキシ樹脂、(メタ)アクリレート
化合物および下記一般式[I]; X1−(CH2−X2 [I] [式中、X1は−NH2、または X2は−NH2、−NHR1(R1は炭素数1〜5の炭化水素を表
す)、 を表す(ただし、X1とX2が同時に−NH2になる場合およ
びX1が−NH2であって、X2が−NHR1である場合は除
く)] で表されるジアミン化合物または下記一般式[II]; [式中、Yは−NH2、−NHR2(R2は炭素数1〜5の炭化
水素基)を表す] で表されるビス(アミノアルキル)ピペラジンを含有す
る硬化性(メタ)アクリレート変性エポキシ樹脂組成物
に関する。
エポキシ樹脂としてはビスフェノールA型、ビスフェノ
ールAD型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、
水添ビスフェノールA型、レゾール型、ノボラック型の
各エポキシ樹脂、またはプロピレングリコール、ジエチ
レングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール型エポキ
シ樹脂が単独または二種以上併用して使用できる。
かかるエポキシ樹脂は1分子中に2個以上のエポキシ基
を有するものが好ましく、エポキシ当量100〜3000、好
ましくは100〜1000のエポキシ樹脂を使用する。エポキ
シ当量が100より小さい場合は充分な耐衝撃性が得られ
ず、エポキシ当量が1000より大きいときは粘度が高くな
り注型が困難である。
特に良好な耐衝撃性を達成させたい場合はビスフェノー
ルA型、ビスフェノールAD型、ビスフェノールF型、水
添ビスフェノールA型のエポキシ樹脂等を使用すること
が好ましい。
(メタ)アクリレート化合物としてはn−ヘキシル(メ
タ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シ
クロヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ
(メタ)アクリレート、2−エトキシブチル(メタ)ア
クリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレ
ート等の単官能(メタ)アクリレート類、ジエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、1,4ブチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、1,6−ヘキセングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)
アクリレート等の2官能(メタ)アクリレート、ペンタ
エリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチルロ
ールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリ
スリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロ
ールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセリン
トリ(メタ)アクリレート等の多官能性(メタ)アクリ
レート、またはエポキシ樹脂あるいはウレタン樹脂に
(メタ)アクリル酸を2倍モル以上付加したエポキシ
(メタ)アクリレート類あるいはウレタン(メタ)アク
リレート類が使用できる。
(メタ)アクリレート化合物は、本発明の硬化性(メ
タ)アクリレート変性エポキシ樹脂組成物(以下、樹脂
組成物という)の粘度の調整等に有効であり、エポキシ
樹脂100重量部に対して、25重量部〜150重量部、好まし
くは25〜70重量部の割合で使用する。上記範囲外である
と高い耐衝撃性が得られず、しかも樹脂組成物の粘度が
高くなり、作業性が悪くなる。
特に耐衝撃性を向上させたい場合はノニルフェノキシエ
チルアクリレート、トリエチレングリコールトリアクリ
レート、トリメチロールプロパンアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート等を使用することが好
ましく、さらにエポキシ樹脂として前述したビスフェノ
ールA型、ビスフェノールAD型、ビスフェノールF型、
水添ビスフェノールA型のエポキシ樹脂とを組み合わせ
て使用した場合、本発明の目的をより有効に達成するこ
とができる。
ジアミン化合物としては下記一般式[I]; X1−(CH2−X2 [I] [式中、X1は−NH2、または X2は−NH2、−NHR1(R1は炭素数1〜5の炭化水素を表
す)、 を表す(ただし、X1とX2が同時に−NH2になる場合およ
びX1が−NH2であって、X2が−NHR1である場合は除
く)] で表されるジアミン化合物の1種あるいはその混合物を
使用することができる。
具体的には、アミノプロピルモルホリン、1,3−ジピペ
リジルプロパン等を例示できる。
ビス(アミノアルキル)ピペラジンとしては、下記一般
式[II]; [式中、Yは−NH2、−NHR2(R2は炭素数1〜5の炭化
水素基)を表す] の1種あるいはその混合物を使用することができる。
具体的にはビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス
(メチルアミノプロピル)ピペラジン等を例示できる。
本発明の特定のジアミン化合物またはビス(アミノアル
キル)ピペラジンは(メタ)アクリレート化合物中の
(メタ)アクリロイル基へのマイケル付加反応およびエ
ポキシ基への開環付加反応を生じて硬化物に高い耐衝撃
性を付与するものであり、その種類、濃度により本発明
の樹脂組成物の低温硬化性、硬化物の耐衝撃性が大きく
異なる。
ジアミン化合物またはビス(アミノアルキル)ピペラジ
ン化合物はエポキシ基当量と(メタ)アクリロイル基当
量の合計量より過剰量以下で使用する。さらに具体的に
はエポキシ当量と(メタ)アクリロイル基当量の合計量
に対して70〜120当量%、好ましくは80〜100当量%使用
する。70当量%より少ないと耐衝撃性が劣る。
本発明の樹脂組成物は、前述したエポキシ樹脂の少なく
とも1種、(メタ)アクリレート化合物の少なくとも1
種をそれぞれ制限されない順序で混合し、注型前に一般
式[I]で表されるジアミン化合物または一般式[II]
で表されるビス(アミノアルキル)ピペラジンを添加し
得られる。次にその混合溶液を所望の形で注型し、加熱
し硬化させる。
本発明の樹脂組成物は常温での粘度を適宜調節でき、注
型等の作業性が非常に良い。かかる観点から混合溶液
は、通常その粘度を300〜10000cpに調整する。
硬化温度は室温〜150℃、好ましくは室温〜100℃の範囲
で、硬化時間が3時間〜1日で充分である。
本発明の樹脂組成物は常温でも硬化に要する時間が短
く、速硬化性に優れている。それ故、硬化温度を150℃
より高く設定する必要がない。室温より低いと硬化速度
が低下し、速硬化性が不充分になる。
以上のごとく得られる硬化樹脂は、非常に耐衝撃性に優
れたものである。
本発明の硬化性樹脂組成物には、ガラス繊維、ガラス粉
末、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ、アルミナ繊
維、砂、セメント、雲母、磁石、鉱さい、水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウム、カーボン繊維、アラミド
繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、有機マイク
ロバールン等の充填剤またはゴム変性エポキシ樹脂、シ
ランカップリング剤、顔料等の添加剤を添加してもよ
い。
本発明の樹脂組成物は、耐衝撃性の要求されるもの、例
えば車のバンパー、船あるいはヨットの船体、またはス
ポーツ用品等に有用である。
本発明を実施例を用いてさらに詳しく説明する。
実施例1〜5 表1に示したエポキシ樹脂60重量部およびアクリレート
化合物40重量部を充分攪拌混合した。この混合溶液に表
1中に示したアミン化合物を硬化剤として添加し、室温
で充分攪拌混合し、型枠に注入した。
室温で12時間放置した後、50℃12時間後硬化を行なっ
た。
得られた硬化樹脂の耐衝撃性試験を、JIS K−6911法
に従い、シャルピー衝撃強度測定装置を使用して行っ
た。
結果を表1中に示した。
比較例1および2 表1中に示したエポキシ樹脂、アクリレート化合物およ
びアミン化合物を使用し、実施例1〜5と同様に行い評
価した。
発明の効果 本発明の(メタ)アクリレート変性エポキシ樹脂組成物
は低温硬化性に優れており、それが硬化した樹脂は耐衝
撃性に優れている。
本発明の(メタ)アクリレート変性樹脂組成物は、粘度
の調整が可能であるので、作業性に優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−135131(JP,A) 特開 昭63−168428(JP,A) 米国特許4547562(US,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エポキシ樹脂、(メタ)アクリレート化合
    物および下記一般式[I]: X1−(CH2−X2 [I] [式中、X1は−NH2、または X2は−NH2、−NHR1(R1は炭素数1〜5の炭化水素を表
    す)、 を表す(ただし、X1とX2が同時に−NH2になる場合がX1
    が−NH2であって、X2が−NHR1である場合は除く)] で表されるジアミン化合物または一般式[II]: [式中、Yは−NH2、−NHR2(R2は炭素数1〜5の炭化
    水素基を表す)を表す]で表されるビス(アミノアルキ
    ル)ピペラジンを含有する硬化性(メタ)アクリレート
    変性エポキシ樹脂組成物。
JP62049715A 1987-03-03 1987-03-03 硬化性アクリレ−ト変性エポキシ樹脂組成物 Expired - Fee Related JPH0764916B2 (ja)

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US4547562A (en) 1984-03-26 1985-10-15 Gus Nichols Solventless polymeric composition comprising non arylamine, polyacrylate and epoxide

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