JPH0788460B2 - 熱硬化性樹脂の常温硬化法 - Google Patents
熱硬化性樹脂の常温硬化法Info
- Publication number
- JPH0788460B2 JPH0788460B2 JP58199834A JP19983483A JPH0788460B2 JP H0788460 B2 JPH0788460 B2 JP H0788460B2 JP 58199834 A JP58199834 A JP 58199834A JP 19983483 A JP19983483 A JP 19983483A JP H0788460 B2 JPH0788460 B2 JP H0788460B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curing
- room temperature
- thermosetting resin
- curing method
- acid
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- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は熱硬化性樹脂を常温で硬化させる方法に係り，
その硬化速度を自由にコントロールすることが可能で，
取り扱いが容易で応用範囲の広い熱硬化性樹脂の常温硬
化法に関するものである。
その硬化速度を自由にコントロールすることが可能で，
取り扱いが容易で応用範囲の広い熱硬化性樹脂の常温硬
化法に関するものである。
熱硬化性樹脂はその名の通り加熱することにより硬化す
るものであり、広く使用されているが，近年省エネルギ
ーの観点から，あるいは加熱できない物質への適用のた
め熱硬化性樹脂を常温あるいは常温に近い温度で硬化さ
せることが注目されている。
るものであり、広く使用されているが，近年省エネルギ
ーの観点から，あるいは加熱できない物質への適用のた
め熱硬化性樹脂を常温あるいは常温に近い温度で硬化さ
せることが注目されている。
常温硬化法として最も広く知られた方法は酸硬化法であ
る。この方法はパラトルエンスルホン酸等の酸を用いて
樹脂を重合，架橋する方法であり，その硬化速度は加え
る酸の種類と量により調整することが可能である。しか
しながらこの方法は酸を使用するので骨材として塩基性
物質を用いる場合は酸と塩基性物質との反応が優先して
しまい硬化が不十分となる欠点がある。更に酸による腐
食のため金属と接する構造体の硬化は使用できない。ま
た酸硬化させた樹脂は一般に衝撃強さが小さくもろいと
いう欠点を持っている。一方酸硬化法において硬化速度
をあげるためには強酸を多量に使用する必要があるが，
酸による硬化反応は多量の発熱を伴なうので，硬化反応
が始まると加速度的に進行し，硬化体は多孔質となりや
すい上，危険を伴なう場合もあり，その硬化速度を大き
くするには限界がある。
る。この方法はパラトルエンスルホン酸等の酸を用いて
樹脂を重合，架橋する方法であり，その硬化速度は加え
る酸の種類と量により調整することが可能である。しか
しながらこの方法は酸を使用するので骨材として塩基性
物質を用いる場合は酸と塩基性物質との反応が優先して
しまい硬化が不十分となる欠点がある。更に酸による腐
食のため金属と接する構造体の硬化は使用できない。ま
た酸硬化させた樹脂は一般に衝撃強さが小さくもろいと
いう欠点を持っている。一方酸硬化法において硬化速度
をあげるためには強酸を多量に使用する必要があるが，
酸による硬化反応は多量の発熱を伴なうので，硬化反応
が始まると加速度的に進行し，硬化体は多孔質となりや
すい上，危険を伴なう場合もあり，その硬化速度を大き
くするには限界がある。
上述の欠点を改良した方法としてイソシアネート類を硬
化剤とし，第３級アミンを硬化促進剤とするイソシアネ
ート硬化法があり実用化されている。このイソシアネー
ト硬化法は硬化方法としては優れているが，硬化体はウ
レタン結合であり，熱硬化性樹脂の耐熱性に優れている
という長所は失なわれる。また硬化促進剤として使用さ
れるトリエチレンジアミン,N−アルキルホルマリン等の
第３級アミンには有害物質が多く，取り扱いは密閉系で
行なわねばならない。更に鋳物用鋳型に使用された際硬
化剤のイソシアネートが熱分解されシアンが検出された
という報告もあり，このイソシアネート硬化法も十分満
足のゆくものではない。
化剤とし，第３級アミンを硬化促進剤とするイソシアネ
ート硬化法があり実用化されている。このイソシアネー
ト硬化法は硬化方法としては優れているが，硬化体はウ
レタン結合であり，熱硬化性樹脂の耐熱性に優れている
という長所は失なわれる。また硬化促進剤として使用さ
れるトリエチレンジアミン,N−アルキルホルマリン等の
第３級アミンには有害物質が多く，取り扱いは密閉系で
行なわねばならない。更に鋳物用鋳型に使用された際硬
化剤のイソシアネートが熱分解されシアンが検出された
という報告もあり，このイソシアネート硬化法も十分満
足のゆくものではない。
本発明は上記の事情に鑑み，熱硬化性樹脂、中でもとり
わけ頻繁に使用されるフェノール樹脂などのフェノール
性OH基を持つ熱硬化性樹脂の常温硬化性に関し種々検討
の結果なされたものであり，その目的とするところは取
り扱い上特別な装置を必要とせず，その硬化速度を自由
にコントロールすることが可能なフェノール性OH基を持
つ熱硬化性樹脂の常温硬化方法を提供することにある。
わけ頻繁に使用されるフェノール樹脂などのフェノール
性OH基を持つ熱硬化性樹脂の常温硬化性に関し種々検討
の結果なされたものであり，その目的とするところは取
り扱い上特別な装置を必要とせず，その硬化速度を自由
にコントロールすることが可能なフェノール性OH基を持
つ熱硬化性樹脂の常温硬化方法を提供することにある。
本発明の方法は熱硬化性樹脂の硬化剤として炭酸エチレ
ンを使用し，硬化促進剤としてアルカリ性物質を添加す
ることにより，熱硬化性樹脂を常温で硬化させ，しかも
その硬化速度を自由にコントロールできるものである。
ンを使用し，硬化促進剤としてアルカリ性物質を添加す
ることにより，熱硬化性樹脂を常温で硬化させ，しかも
その硬化速度を自由にコントロールできるものである。
本発明において使用される硬化剤としての炭酸エチレン
の最大の利点は，硬化促進剤としてのアルカリ性物質の
種類と添加量を選択することにより，硬化時間を常温付
近の温度で最短１分程度から24時間以上までと非常に幅
広くコントロールすることが可能な点にある。更に１〜
２分の速さで迅速硬化させても，酸硬化の場合のように
急激な発熱反応を伴なうことはない。
の最大の利点は，硬化促進剤としてのアルカリ性物質の
種類と添加量を選択することにより，硬化時間を常温付
近の温度で最短１分程度から24時間以上までと非常に幅
広くコントロールすることが可能な点にある。更に１〜
２分の速さで迅速硬化させても，酸硬化の場合のように
急激な発熱反応を伴なうことはない。
硬化剤の炭酸エチレンは硬化促進剤のアルカリ性物質の
作用で常温においても炭酸基が脱離し開環が促進され、
開環したエチレン基はフェノール性OH基を持つ熱硬化性
樹脂のOH基の作用で活性化されているベンゼン環の水素
や末端メチロール基と反応し、重合、架橋により常温で
硬化が進行するものと考えられる。
作用で常温においても炭酸基が脱離し開環が促進され、
開環したエチレン基はフェノール性OH基を持つ熱硬化性
樹脂のOH基の作用で活性化されているベンゼン環の水素
や末端メチロール基と反応し、重合、架橋により常温で
硬化が進行するものと考えられる。
本発明に使用されるフェノール性OH基を持つ熱硬化性樹
脂としてはフェノール樹脂、フラン樹脂及びそれらの変
性樹脂などがあり、そのうちでもフェノール樹脂が好ま
しい。
脂としてはフェノール樹脂、フラン樹脂及びそれらの変
性樹脂などがあり、そのうちでもフェノール樹脂が好ま
しい。
本発明の硬化剤としては炭酸エチレンを使用する。その
添加量はフェノール性OH基を持つ熱硬化性樹脂100重量
部に対して１〜100重量部，好ましくは２〜80重量部で
ある。炭酸エチレンの添加量が１重量部より少ない場合
には硬化反応の進行が不十分で，得られる硬化体の強度
が十分に発現しない。一方添加量が100重量部以上とな
っても硬化は一定となり不経済であるばかりでなく，硬
化反応に関与しない炭酸エチレンは溶媒として働き，硬
化体は多孔質となり強度が劣るものとなり好ましくな
い。
添加量はフェノール性OH基を持つ熱硬化性樹脂100重量
部に対して１〜100重量部，好ましくは２〜80重量部で
ある。炭酸エチレンの添加量が１重量部より少ない場合
には硬化反応の進行が不十分で，得られる硬化体の強度
が十分に発現しない。一方添加量が100重量部以上とな
っても硬化は一定となり不経済であるばかりでなく，硬
化反応に関与しない炭酸エチレンは溶媒として働き，硬
化体は多孔質となり強度が劣るものとなり好ましくな
い。
硬化促進剤として用いられるアルカリ性物質としてはNa
OH,K2CO3等のアルカリ金属の水酸化物及び炭酸塩,MgO,C
a(OH)2等のアルカリ土類金属の酸化物及び水酸化物，ま
たはアミン等の有機塩基，その他水あるいは有機溶媒中
でアルカリ性を示すものであれば，何ら制限はない。強
アルカリ性物質を使用すれば硬化速度は大となり，弱ア
ルカリ性物質を用いれば硬化はゆるやかに進行するの
で，必要とする硬化速度により，その種類と添加量を決
定すればよい。アルカリ性物質の添加量は上述のように
目的とする硬化速度により種類を選択した上で決定され
るが，炭酸エチレン100重量部に対し,3〜300重量部が望
ましい。この添加量は強アルカリ性物質では少なく３〜
150重量部，弱アルカリ性物質は多く30〜300重量部の範
囲で使用することが適当である。またレゾール型フェノ
ール樹脂はフェノールとホルムアルデヒドをアルカリ性
物質を触媒として反応させ，その後酸を加えて中和して
製品とするが，酸で中和しないレゾール型フェノール樹
脂をそのまま使用することにより，特にアルカリ性物質
を添加することなく常温硬化させることも可能である。
この場合にも硬化速度をコントロールするために，更に
アルカリ性物質を加えて硬化を促進させたり，一部酸性
物質を加えて硬化を抑制することも可能である。
OH,K2CO3等のアルカリ金属の水酸化物及び炭酸塩,MgO,C
a(OH)2等のアルカリ土類金属の酸化物及び水酸化物，ま
たはアミン等の有機塩基，その他水あるいは有機溶媒中
でアルカリ性を示すものであれば，何ら制限はない。強
アルカリ性物質を使用すれば硬化速度は大となり，弱ア
ルカリ性物質を用いれば硬化はゆるやかに進行するの
で，必要とする硬化速度により，その種類と添加量を決
定すればよい。アルカリ性物質の添加量は上述のように
目的とする硬化速度により種類を選択した上で決定され
るが，炭酸エチレン100重量部に対し,3〜300重量部が望
ましい。この添加量は強アルカリ性物質では少なく３〜
150重量部，弱アルカリ性物質は多く30〜300重量部の範
囲で使用することが適当である。またレゾール型フェノ
ール樹脂はフェノールとホルムアルデヒドをアルカリ性
物質を触媒として反応させ，その後酸を加えて中和して
製品とするが，酸で中和しないレゾール型フェノール樹
脂をそのまま使用することにより，特にアルカリ性物質
を添加することなく常温硬化させることも可能である。
この場合にも硬化速度をコントロールするために，更に
アルカリ性物質を加えて硬化を促進させたり，一部酸性
物質を加えて硬化を抑制することも可能である。
鋳型材などの被硬化材としてマグネシウムやカルシアな
どを含んでおり、それを微粉部に使用する場合にはアル
カリ化合物は使用しなくてもよいが、硬化速度が遅い場
合には添加することにより速度調整が可能となる。
どを含んでおり、それを微粉部に使用する場合にはアル
カリ化合物は使用しなくてもよいが、硬化速度が遅い場
合には添加することにより速度調整が可能となる。
本発明のフェノール性OH基を持つ熱硬化性樹脂の硬化方
法においては，硬化剤に炭酸エチレン，硬化促進剤にア
ルカリ性物質を用い，常温硬化させることに特徴を持つ
ものであるが，硬化を常温より高い温度で行なうことも
可能である。
法においては，硬化剤に炭酸エチレン，硬化促進剤にア
ルカリ性物質を用い，常温硬化させることに特徴を持つ
ものであるが，硬化を常温より高い温度で行なうことも
可能である。
以下実施例をあげ本発明の内容を具体的に説明するが，
本発明のフェノール性OH基を持つ熱硬化性樹脂の常温硬
化法はこの実施例により限定されるものではない。
本発明のフェノール性OH基を持つ熱硬化性樹脂の常温硬
化法はこの実施例により限定されるものではない。
実施例１〜５ 珪砂100重量部に対し，比重1.19,不揮発分59％，粘度85
CP（25℃）,pH7.1のレゾール型フェノール樹脂，炭酸エ
チレン，アルカリ性物質を第１表に示す量を加え，常温
（18℃）で硬化試験を行なった。試験はワールミキサー
を使用して配合を混練し，排砂後直ちに50×50×50mmに
造型し，造型後硬化しその圧縮強さが20kg/cm2に達する
までの時間を硬化時間として測定し，その結果を第１表
に示した。
CP（25℃）,pH7.1のレゾール型フェノール樹脂，炭酸エ
チレン，アルカリ性物質を第１表に示す量を加え，常温
（18℃）で硬化試験を行なった。試験はワールミキサー
を使用して配合を混練し，排砂後直ちに50×50×50mmに
造型し，造型後硬化しその圧縮強さが20kg/cm2に達する
までの時間を硬化時間として測定し，その結果を第１表
に示した。
上記実施例に示した様に，本発明の硬化方法は常温で十
分に硬化し，しかも非常に幅広い範囲にわたって硬化時
間の調整が可能である。
分に硬化し，しかも非常に幅広い範囲にわたって硬化時
間の調整が可能である。
実施例６〜９ 充填材として炭酸カルシウム100部を使用し，これに比
重1.16,不揮発分42％，粘度95CP（25℃）,pH11.4の未中
和タイプのレゾール型フェノール樹脂を加えた常温での
流し込み成形を実施した。炭酸カルシウム以外の添加物
及び添加量は第２表に示した通りであり，硬化時間は，
配合をニーダーで混練した後50φ×50Hmmの形状に流し
込んで，圧縮強さが20kg/cm2に達するまでの時間で第２
表に示した。
重1.16,不揮発分42％，粘度95CP（25℃）,pH11.4の未中
和タイプのレゾール型フェノール樹脂を加えた常温での
流し込み成形を実施した。炭酸カルシウム以外の添加物
及び添加量は第２表に示した通りであり，硬化時間は，
配合をニーダーで混練した後50φ×50Hmmの形状に流し
込んで，圧縮強さが20kg/cm2に達するまでの時間で第２
表に示した。
上記実施例から明らかなように，本発明の硬化方法は鋳
込み成形材として熱硬化性樹脂を使用する場合において
も十分実用になり，硬化速度のコントロールが可能であ
る。
込み成形材として熱硬化性樹脂を使用する場合において
も十分実用になり，硬化速度のコントロールが可能であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】フェノール性OH基を持つ熱硬化性樹脂に炭
酸エチレン及びアルカリ性物質を添加することにより常
温で硬化させることを特徴とする熱硬化性樹脂の常温硬
化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199834A JPH0788460B2 (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 熱硬化性樹脂の常温硬化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199834A JPH0788460B2 (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 熱硬化性樹脂の常温硬化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090251A JPS6090251A (ja) | 1985-05-21 |
| JPH0788460B2 true JPH0788460B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16414413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58199834A Expired - Lifetime JPH0788460B2 (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 熱硬化性樹脂の常温硬化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788460B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182347A (en) * | 1990-08-02 | 1993-01-26 | Borden, Inc. | Accelerators for refractory magnesia |
| US5208274A (en) * | 1990-08-02 | 1993-05-04 | Borden, Inc. | Retarders for hardening phenolic resins |
| US5096983A (en) * | 1990-08-02 | 1992-03-17 | Borden, Inc. | Method for making a phenolic resole resin composition having extended work life |
| US5145913A (en) * | 1990-08-02 | 1992-09-08 | Borden, Inc. | Retarders for curing phenolic resole resins |
| US5223554A (en) * | 1990-08-02 | 1993-06-29 | Borden, Inc. | Accelerators for curing phenolic resole resins |
| EP0469786B1 (en) * | 1990-08-02 | 1995-01-25 | Borden, Inc. | High surface area magnesia as hardener for phenolic resins |
| US5262495A (en) * | 1990-08-02 | 1993-11-16 | Borden, Inc. | Retarders for curing phenolic resole resins containing an aggregate material |
| US5218010A (en) * | 1990-08-02 | 1993-06-08 | Borden, Inc. | Accelerators for refractory magnesia |
| US5182346A (en) * | 1990-08-02 | 1993-01-26 | Borden, Inc. | Accelerators for curing phenolic resole resins |
| US5294649A (en) * | 1990-08-02 | 1994-03-15 | Borden, Inc. | Accelerators for curing phenolic resole resins |
| US5180795A (en) * | 1990-08-02 | 1993-01-19 | Borden, Inc. | Retarders for hardening phenolic resins |
| US5248707A (en) * | 1990-08-02 | 1993-09-28 | Borden, Inc. | Accelerators for refractory magnesia |
| US5214079A (en) * | 1990-08-02 | 1993-05-25 | Borden, Inc. | Accelerators for curing phenolic resole resins |
| US5145887A (en) * | 1991-04-04 | 1992-09-08 | Borden, Inc. | High surface area magnesia as hardener for phenolic resins |
| EP0949309A1 (en) * | 1998-04-06 | 1999-10-13 | Akzo Nobel N.V. | A method of joining surfaces |
| US7049387B2 (en) * | 2001-10-16 | 2006-05-23 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Cure accelerator system for phenolic resins |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS585941A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-13 | 富士電機株式会社 | 回路しや断器 |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP58199834A patent/JPH0788460B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6090251A (ja) | 1985-05-21 |
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