JPH0892353A - Epoxy resin and its cured product - Google Patents

Epoxy resin and its cured product

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JPH0892353A
JPH0892353A JP25274694A JP25274694A JPH0892353A JP H0892353 A JPH0892353 A JP H0892353A JP 25274694 A JP25274694 A JP 25274694A JP 25274694 A JP25274694 A JP 25274694A JP H0892353 A JPH0892353 A JP H0892353A
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JP
Japan
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epoxy resin
component
weight
viscosity
resin composition
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Application number
JP25274694A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Sugimoto
俊夫 杉本
Sadahiko Kawaguchi
定彦 川口
Satoshi Ezaki
聡 江崎
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH0892353A publication Critical patent/JPH0892353A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide an epoxy resin composition capable of giving a cured product having small cure shrinkage, excellent thermal shock resistance and especially high mechanical strength such as tensile strength and flexural strength. CONSTITUTION: This epoxy resin composition contains (A) a low-viscosity epoxy resin containing a trifunctional or tetrafunctional liquid epoxy resin and having a viscosity of <=100 poise at 25 deg.C, (B) a liquid alicyclic amine mixture (hardener) produced by adding at least one kind of amine selected from menthenediamine and (4-amino-3-methylcyclohexyl)methane to isophorone diamine and containing 10-90wt.% of isophorone diamine in the mixture, (C) an imidazole compound and (D) metal powder having an average particle diameter of <=100μm. The amount of the component C is >=0.1 pts.wt. based on 100 pts.wt. of the component A and that of the component D is >=200 pts.wt. based on 100 pts.wt. of the sum of the components A, B and C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末を多量に配合
してなるエポキシ樹脂組成物及び同樹脂組成物の硬化物
に関する。本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐久性に優
れ、硬化収縮が小さく、特に機械的強度が大で、かつ耐
熱衝撃性の高い硬化物を与えるので、樹脂型や治具その
他各種の成形物の製造に有利に利用できる。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an epoxy resin composition containing a large amount of metal powder and a cured product of the same. Since the epoxy resin composition of the present invention provides a cured product having excellent durability, small curing shrinkage, particularly high mechanical strength, and high thermal shock resistance, it can be used for various moldings such as resin molds and jigs. It can be advantageously used for manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミニウム粉末などの金属粉末を配合
したエポキシ樹脂組成物は公知である。たとえば、特公
昭50−38606号公報には、エポキシ樹脂100重
量部に対して、200〜500メッシュのアルミニウム
粉末40〜60重量部、及び硬化剤10〜20重量部を
配合してなる樹脂材料を適宜の形状に成形して鋳造用樹
脂模型を製造することが記載されている。しかし、この
樹脂模型は、アルミニウム粉末の配合量の上限が、エポ
キシ樹脂100重量部に対してせいぜい60重量部まで
であるので、樹脂型の硬化収縮が大きく、原型を忠実に
転写することができないことが問題であった。
2. Description of the Related Art Epoxy resin compositions containing metal powder such as aluminum powder are known. For example, Japanese Examined Patent Publication (Kokoku) No. 50-38606 discloses a resin material obtained by mixing 40 to 60 parts by weight of 200 to 500 mesh aluminum powder and 10 to 20 parts by weight of a curing agent with 100 parts by weight of an epoxy resin. It is described that a resin model for casting is manufactured by molding into an appropriate shape. However, in this resin model, the upper limit of the amount of aluminum powder compounded is at most 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin, so the curing shrinkage of the resin mold is large, and the master mold cannot be faithfully transferred. That was the problem.

【0003】また、特開昭60−137623号公報に
は、エポキシ樹脂で構成される射出成形用樹脂型の製作
法が記載されており、充填剤としてアルミニウム粉末や
鉄粉などの金属粉を比較的多量に配合し、樹脂型の硬化
収縮を改善することが記載されている。しかし、この樹
脂型は、硬化剤としてアミン系硬化剤を用い、かつエポ
キシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂などを
用いているために、組成物粘度が高くなり、充填剤とし
ての金属粉末は比較的に粒径の大きなものを使用しなけ
ればならなかった。しかも、粒径の大きな充填剤を用い
て得られる樹脂型は、鋳型の仕上がりに難点があるばか
りでなく、充填剤が均一に分散しないために、樹脂組成
物は充填剤の分離を起こす欠点があった。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-137623 describes a method of manufacturing a resin mold for injection molding composed of an epoxy resin, which compares metal powder such as aluminum powder or iron powder as a filler. It is described that the composition is added in an extremely large amount to improve the curing shrinkage of the resin mold. However, since this resin type uses an amine type curing agent as a curing agent and uses a bisphenol A type epoxy resin or the like as an epoxy resin, the composition viscosity is high, and the metal powder as a filler is relatively high. Had to use a large particle size. Moreover, the resin mold obtained by using a filler having a large particle size not only has a difficulty in the finish of the mold, but the filler does not uniformly disperse, so that the resin composition has a drawback of causing the separation of the filler. there were.

【0004】また、特開平2−53850号公報には、
脂環式エポキシ樹脂を含有する粘度50ポイズ以下の低
粘度エポキシ樹脂に、粒径44μm以下の微粉末を50
重量%以上含む金属粉を、エポキシ樹脂と硬化剤の合計
量100重量部に対し100重量部以上配合することに
より、硬化収縮が小さく、熱伝導性のよい硬化物が得ら
れることが記載されている。しかし、この場合には耐熱
衝撃性の点で満足できる結果が得られない。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-53850,
To a low-viscosity epoxy resin containing an alicyclic epoxy resin and having a viscosity of 50 poise or less, 50 fine particles having a particle size of 44 μm or less are added.
It is described that by adding 100 parts by weight or more of the metal powder containing at least wt% to 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent, a cured product having a small curing shrinkage and good thermal conductivity can be obtained. There is. However, in this case, satisfactory results cannot be obtained in terms of thermal shock resistance.

【0005】また、本発明者らは、さきに、(イ)三官
能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を含有する低粘度エ
ポキシ樹脂、(ロ)メンセンジアミンやイソホロンジア
ミンや(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタ
ンなどのアミン系硬化剤、(ハ)イミダゾール化合物、
及び(ニ)平均粒径が100μm以下の金属粉を含有
し、(イ)成分100重量部に対し(ハ)成分が0.1
重量%であり、かつ(イ)成分〜(ハ)成分の合計量1
00重量部に対して(ニ)成分が200重量部以上であ
るエポキシ樹脂組成物に関して、硬化収縮が小さく、強
度が大で、かつ耐熱衝撃性の高い硬化物を与えるエポキ
シ樹脂組成物として特許出願をしたが(特開平6−56
965号公報)、そのエポキシ樹脂組成物の硬化物は、
なお機械的な強度の点において充分に満足できないもの
であることが判明した。
In addition, the present inventors have previously mentioned (a) a low-viscosity epoxy resin containing a trifunctional or tetrafunctional liquid epoxy resin, (b) mensendiamine, isophoronediamine or (4-amino-3). -Methylcyclohexyl) methane and other amine-based curing agents, (C) imidazole compounds,
And (d) contains metal powder having an average particle size of 100 μm or less, and (c) component is 0.1 per 100 parts by weight of (a) component.
% By weight, and the total amount of components (a) to (c) is 1
Regarding the epoxy resin composition in which the component (d) is 200 parts by weight or more with respect to 00 parts by weight, a patent application as an epoxy resin composition which gives a cured product having small curing shrinkage, high strength and high thermal shock resistance. (JP-A-6-56
965), a cured product of the epoxy resin composition is
It was found that the mechanical strength was not sufficiently satisfactory.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
のエポキシ樹脂の欠点を克服した、特に本発明者らの前
記の先願発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物が機械的強
度の点においてなお不充分であるという欠点を克服し
た、硬化収縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ機械的
強度の著しく大きい硬化物を与えることができ、したが
って樹脂型や各種の注型品等の製造に有利に使用するこ
とができるエポキシ樹脂組成物、同エポキシ樹脂組成物
の硬化物を提供しようとするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention overcomes the drawbacks of the conventional epoxy resins described above, and in particular, the cured product of the epoxy resin composition of the present inventors of the present invention has a mechanical strength. It is possible to give a cured product that has a small curing shrinkage, excellent thermal shock resistance and remarkably high mechanical strength, overcoming the disadvantage of being insufficient, and therefore manufactures resin molds and various cast products. Another object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that can be advantageously used for the above, and a cured product of the epoxy resin composition.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために種々研究を重ねた結果、硬化剤とし
てイソホロンジアミンとメンセンジアミン及び/又は
(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンとを
特定の割合で混合した液状脂環族アミン混合物を配合す
ることにより、引張り強度及び曲げ強度等の機械的強度
の著しく大きい硬化物を与えることができることを見出
し、本発明に到達したのである。
As a result of various studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that isophoronediamine and mensendiamine and / or (4-amino-3-methyl) as a curing agent. It was found that by adding a liquid alicyclic amine mixture in which cyclohexyl) methane is mixed in a specific ratio, a cured product having remarkably large mechanical strength such as tensile strength and bending strength can be provided, and the present invention has been reached. I did.

【0008】すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物
は、下記の(イ)成分、(ロ)成分、(ハ)成分、及び
(ニ)成分を含有してなり、(イ)成分100重量部に
対し(ハ)成分が0.1重量部以上であり、かつ(イ)
成分、(ロ)成分、及び(ハ)成分の合計量100重量
部に対し(ニ)成分が200重量部以上であることを特
徴とする組成物である。 (イ)成分:三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を
含有する25℃における粘度が100ポイズ以下の低粘
度エポキシ樹脂。 (ロ)成分:イソホロンジアミンに、メンセンジアミン
及び(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン
から選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物で
あって、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が1
0〜90重量%である液状脂環族アミン混合物。 (ハ)成分:イミダゾール系化合物。 (ニ)成分:平均粒径が100μm以下の金属粉。
That is, the epoxy resin composition of the present invention comprises the following components (a), (b), (c), and (d), and is added to 100 parts by weight of the (a) component. On the other hand, the component (c) is 0.1 part by weight or more, and (b)
The composition is characterized in that the amount of the component (d) is 200 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the total amount of the component, the component (b) and the component (c). Component (a): A low-viscosity epoxy resin containing a trifunctional or tetrafunctional liquid epoxy resin and having a viscosity at 25 ° C. of 100 poise or less. Component (b): a mixture of isophoronediamine and at least one amine selected from menthenediamine and (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, the content of isophoronediamine in the mixture. Is 1
A liquid cycloaliphatic amine mixture which is 0 to 90% by weight. (C) Component: Imidazole compound. (D) Component: Metal powder having an average particle size of 100 μm or less.

【0009】また、本発明のエポキシ樹脂硬化物は、前
記のエポキシ樹脂組成物を硬化せしめてなる硬化物であ
る。
The epoxy resin cured product of the present invention is a cured product obtained by curing the above epoxy resin composition.

【0010】本発明で用いられる(イ)成分の低粘度エ
ポキシ樹脂は、三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂
を含有する、25℃における粘度が100ポイズ以下の
ものである。三官能ないし四官能のエポキシ樹脂を用い
ると、二官能エポキシ樹脂を用いた場合に比べて強度の
大きい硬化物が得られる。
The low-viscosity epoxy resin as the component (a) used in the present invention contains a trifunctional or tetrafunctional liquid epoxy resin and has a viscosity at 25 ° C. of 100 poise or less. When a trifunctional or tetrafunctional epoxy resin is used, a cured product having a higher strength than that when a bifunctional epoxy resin is used can be obtained.

【0011】本発明で用いる三官能ないし四官能の液状
のエポキシ樹脂として好ましいものは、三官能のトリグ
リシジルアミノフェノール、及びトリグリシジルアミノ
クレゾール、四官能のテトラグリシジルキシレンジアミ
ン、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチ
ル)シクロヘキサン、及びテトラグリシジルアミノジフ
ェニルメタンなどである。これらの三官能ないし四官能
の液状エポキシ樹脂は、1種類を用いてもよいし、2種
以上を適宜に併用してもよい。また、これらの三官能な
いし四官能の液状エポキシ樹脂は、これらのみを用いて
もよいし、これらのみであれば25℃の粘度が約10〜
70ポイズである。そして、これらの三官能ないし四官
能の液状エポキシ樹脂に、必要に応じてビスフェノール
Aジグリシジルエーテルや、ビスフェノールFジグリシ
ジルエーテルなどの芳香族系の液状エポキシ樹脂を併用
することもできるが、(イ)成分としての低粘度エポキ
シ樹脂は、25℃における粘度が100ポイズ以下であ
る必要があるので、それらの併用量は20重量%程度ま
でである。その粘度が100ポイズよりも高くなると、
組成物の粘度が高くなり、作業性が悪くなり、好ましく
ない。
Preferred as the trifunctional to tetrafunctional liquid epoxy resin used in the present invention are trifunctional triglycidylaminophenol, triglycidylaminocresol, tetrafunctional tetraglycidyl xylene diamine, and 1,3-bis ( N, N′-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, tetraglycidylaminodiphenylmethane and the like. These trifunctional or tetrafunctional liquid epoxy resins may be used alone or in combination of two or more as appropriate. Further, these trifunctional to tetrafunctional liquid epoxy resins may be used alone, or if they are alone, the viscosity at 25 ° C. is about 10 to 10.
70 poise. If necessary, an aromatic liquid epoxy resin such as bisphenol A diglycidyl ether or bisphenol F diglycidyl ether can be used in combination with these trifunctional or tetrafunctional liquid epoxy resins. Since the low-viscosity epoxy resin as the component) needs to have a viscosity at 25 ° C. of 100 poise or less, the combined amount thereof is up to about 20% by weight. When its viscosity becomes higher than 100 poise,
The viscosity of the composition becomes high and the workability becomes poor, which is not preferable.

【0012】本発明における硬化剤成分としての(ロ)
成分は、イソホロンジアミンに、メンセンジアミン及び
(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンから
選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物であっ
て、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が10〜
90重量%、好ましくは30〜70重量%である液状脂
環族アミン混合物である。このような特定の液状脂環族
アミン混合物を硬化剤として使用することによって、硬
化物の機械的強度、特に引張り強度及び曲げ強度を大巾
に向上させることができるのである(各実施例参照)。
(B) as a curing agent component in the present invention
The component is a mixture of isophoronediamine and at least one amine selected from mensendiamine and (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, and the content of isophoronediamine in the mixture is 10 ~
90% by weight, preferably 30-70% by weight, liquid alicyclic amine mixture. By using such a specific liquid alicyclic amine mixture as a curing agent, it is possible to greatly improve the mechanical strength of the cured product, particularly the tensile strength and bending strength (see each Example). .

【0013】そして、前記の各脂環族アミン、すなわち
イソホロンジアミン、メンセンジアミン及び(4−アミ
ノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンは、それぞれを
単独で用いたとき、メンセンジアミンと(4−アミノ−
3−メチルシクロヘキシル)メタンとの混合物として用
いたとき、さらにはイソホロンジアミンとメンセンジア
ミン及び/又は(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシ
ル)メタンとの混合物として用いた場合であっても、そ
の混合物中のイソホロンジアミンの含有量が前記の特定
の範囲以外であるときには、いずれも、本発明の(イ)
成分、すなわちイソホロンジアミンとメンセンジアミン
及び/又は(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)
メタンとを前記の特定の範囲内の混合物として用いたと
きに較べて、硬化物の機械的強度を向上させる効果が低
下してくる(各比較例参照)。
The above alicyclic amines, that is, isophoronediamine, menthenediamine and (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, are used alone, and mesenediamine and (4-amino) are used. −
When it is used as a mixture with 3-methylcyclohexyl) methane, and even when it is used as a mixture with isophoronediamine and mensendiamine and / or (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, the mixture thereof. When the content of isophoronediamine in the compound is outside the above-mentioned specific range, any of (a)
Ingredients, i.e. isophoronediamine and mensendiamine and / or (4-amino-3-methylcyclohexyl)
Compared with the case where methane is used as a mixture within the above-mentioned specific range, the effect of improving the mechanical strength of the cured product is reduced (see each comparative example).

【0014】このように、本発明の特定の液状脂環族ア
ミン混合物を用いたときにだけ、硬化物の大巾な機械的
強度の向上効果が得られる理由は、必ずしも明らかでな
いが、アミノ基に対して隣接基による立体障害が少な
く、三次元架橋しやすいイソホロンジアミンと、隣接基
の立体障害が大きく、硬化の初期に三次元架橋が起りに
くいメンセンジアミンや、(4−アミノ−3−メチルシ
クロヘキシル)メタンとを組合わせることにより、特異
な三次元網状構造の硬化物が生成し、その結果として大
巾な機械的強度の向上が得られるのではないか、と推測
される。
Thus, the reason why the effect of greatly improving the mechanical strength of the cured product can be obtained only when the specific liquid alicyclic amine mixture of the present invention is used is not clear, but it is not clear. On the other hand, there is little steric hindrance due to the adjacent group, and isophoronediamine that is easily three-dimensionally crosslinked, and steric hindrance of the adjacent group is large, and mensendiamine that hardly causes three-dimensional crosslinking at the initial stage of curing, It is speculated that the combination with (methylcyclohexyl) methane produces a cured product having a unique three-dimensional network structure, and as a result, a significant improvement in mechanical strength may be obtained.

【0015】なお、(ロ)成分に用いる特定の脂環族ア
ミンの混合物であっても、イソホロンジアミンの含有量
が前記の特定の範囲(すなわち10〜90重量%、好ま
しくは30〜70重量%)を超えて少なくなっても、或
いは多くなっても、両アミンの併用による機械的強度の
向上効果が低下してくるのである(比較例4及び比較例
6参照)。
Even in the case of the mixture of the specific alicyclic amine used as the component (b), the content of isophoronediamine is within the specific range described above (that is, 10 to 90% by weight, preferably 30 to 70% by weight). ), The effect of improving the mechanical strength due to the combined use of both amines decreases (see Comparative Examples 4 and 6).

【0016】また、本発明の組成物における(ロ)成分
としての液状脂環族アミン混合物の配合量は、アミン混
合物の活性水素/エポキシ樹脂のエポキシ当量比で5/
10〜12/10程度である。
Further, the compounding amount of the liquid alicyclic amine mixture as the component (b) in the composition of the present invention is such that the active hydrogen of the amine mixture / the epoxy equivalent ratio of the epoxy resin is 5 /.
It is about 10 to 12/10.

【0017】本発明における(ハ)成分としてのイミダ
ゾール系化合物は、硬化物の耐熱衝撃性を向上させ、か
つ硬化収縮を低減させる作用をするものである。同化合
物の配合量は、(イ)成分のエポキシ樹脂100重量部
に対して0.1重量部以上、好ましくは0.1〜5重量
部である。その配合量が少なすぎると耐熱衝撃性向上効
果及び硬化収縮低減効果が充分に得られなくなるし、あ
まり多すぎると組成物の粘度が高くなり、作業性が悪く
なる。
The imidazole compound as the component (c) in the present invention has the functions of improving the thermal shock resistance of the cured product and reducing the curing shrinkage. The compounding amount of the compound is 0.1 parts by weight or more, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the epoxy resin of component (a). If the content is too small, the effect of improving the thermal shock resistance and the effect of reducing the curing shrinkage cannot be sufficiently obtained, and if it is too large, the viscosity of the composition becomes high and the workability deteriorates.

【0018】そのイミダゾール系化合物としては、通常
用いられているようなイミダゾール系化合物がすべて使
用することができる。その具体例としては、2−メチル
イミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニル
イミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプ
タデシルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾー
ル、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4
(若しくは5)−メチルイミダゾール、1−ベンジル−
2−メチルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチル
イミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾー
ル、2−メチルイミダゾールアジン、1−シアノエチル
−2−エチル−4(若しくは5)−メチルイミダゾー
ル、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−
シアノエチル−2−イソプロピルイミダゾール、1−シ
アノエチル−2−フェニルイミダゾール及びこれらの各
種イミダゾール系化合物の変性物があげられる。
As the imidazole compound, all imidazole compounds that are commonly used can be used. Specific examples thereof include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4.
(Or 5) -Methylimidazole, 1-benzyl-
2-methylimidazole, 1-isobutyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole azine, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4 (or 5) -methylimidazole, 1-cyanoethyl- 2-methylimidazole, 1-
Examples thereof include cyanoethyl-2-isopropylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, and modified products of these various imidazole compounds.

【0019】本発明における(ニ)成分としての金属粉
は、平均粒径が100μm以下、好ましくは80μm以
下のものである。その具体例としては、たとえばアルミ
ニウム粉末、銅粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、クロム粉
末などの種々の金属粉末があげられる。金属粉末の粒径
が大きくなると、樹脂型として用いた場合に鋳肌の仕上
がりが悪くなるばかりでなく、樹脂組成物中に充填材
(すなわち金属粉)が均一に分散せず、樹脂組成物の貯
蔵安定性が悪くなり、かつ硬化樹脂物性も低下してく
る。
The metal powder as the component (d) in the present invention has an average particle size of 100 μm or less, preferably 80 μm or less. Specific examples thereof include various metal powders such as aluminum powder, copper powder, iron powder, nickel powder, and chromium powder. When the particle size of the metal powder is large, not only the finish of the casting surface is deteriorated when used as a resin mold, but also the filler (that is, the metal powder) is not uniformly dispersed in the resin composition, Storage stability becomes poor, and physical properties of the cured resin also deteriorate.

【0020】本発明におけるエポキシ樹脂組成物におけ
る樹脂成分〔(イ)成分、(ロ)成分及び(ハ)成分の
合計量〕と(ニ)成分との配合割合は、前者の樹脂成分
100重量部に対して後者の充填材成分が200重量部
以上、好ましくは230〜300重量部になるようにす
る。(ニ)成分の割合が200重量部よりも少なくなる
と硬化物の熱膨張が大きくなるために、樹脂型を繰り返
し使用した場合に型の破損が起こりやすくなる。
The mixing ratio of the resin component [the total amount of the components (a), (b) and (c)] and the component (d) in the epoxy resin composition of the present invention is 100 parts by weight of the former resin component. On the other hand, the latter filler component is adjusted to 200 parts by weight or more, preferably 230 to 300 parts by weight. When the ratio of the component (d) is less than 200 parts by weight, the thermal expansion of the cured product becomes large, so that the mold is likely to be damaged when the resin mold is repeatedly used.

【0021】本発明のエポキシ樹脂組成物には、前記
(イ)成分〜(ニ)成分の各成分のほかに、必要に応じ
て種々の添加剤を添加することができる。たとえば
(ニ)成分の金属粉の沈降防止、組成物の流動性改良、
熱伝導性調整等の目的で、(ニ)成分の金属粉以外の各
種無機充填剤を添加することができる。
Various additives may be added to the epoxy resin composition of the present invention, if necessary, in addition to the components (a) to (d). For example, (d) component metal powder is prevented from settling, composition fluidity is improved,
Various inorganic fillers other than the metal powder of component (d) can be added for the purpose of adjusting thermal conductivity.

【0022】また、硬化促進剤、難燃剤、チクソトロピ
ー付与剤、反応性希釈剤、レベリング剤、消泡剤、カッ
プリング剤、顔料、防錆剤、その他種々の添加剤を添加
することができるが、これらの添加剤の添加は公知技術
であるので、その詳しい説明を省略する。
Further, a curing accelerator, a flame retardant, a thixotropy imparting agent, a reactive diluent, a leveling agent, a defoaming agent, a coupling agent, a pigment, a rust preventive agent and various other additives can be added. Since the addition of these additives is a known technique, detailed description thereof will be omitted.

【0023】本発明のエポキシ樹脂組成物の調製は、必
須成分の前記(イ)成分〜(ニ)成分、及び必要に応じ
て添加する添加剤を適宜に混合し、混練することにより
行なわせるが、その混練には、たとえばニーダー、ロー
ル、ミキサーなどが適宜に使用される。なお、(ロ)成
分のアミン系硬化剤及び(ハ)成分のイミダゾール系化
合物だけは、樹脂組成物の使用直前に混合するようにす
るのが好ましい場合がある。また、本発明のエポキシ樹
脂組成物は、種々の方法を用いて硬化させることがで
き、それにより熱膨張が小さく、寸法安定性及び表面特
性が良好で、強度の大きい硬化物が得られるので、樹脂
型をはじめとし、治具その他各種の物品用成形物として
優れた性能を示す。
The preparation of the epoxy resin composition of the present invention is carried out by appropriately mixing and kneading the above-mentioned essential components (a) to (d) and the additives to be added if necessary. For the kneading, for example, a kneader, roll, mixer or the like is appropriately used. In some cases, it may be preferable to mix only the amine curing agent as the component (b) and the imidazole compound as the component (c) immediately before using the resin composition. In addition, the epoxy resin composition of the present invention can be cured by using various methods, which results in a small thermal expansion, good dimensional stability and surface characteristics, and a cured product having high strength. It has excellent performance as a molded product for jigs and other articles including resin molds.

【0024】[0024]

【実施例】以下に、実施例及び比較例をあげてさらに詳
述する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples.

【0025】実施例1 下記の試料をニーダーで混合した組成物を、まず45℃
で10時間、さらに130℃で5時間加熱して硬化させ
た。得られた硬化物の硬化収縮率、耐熱衝撃試験、引張
強度、曲げ強度の測定結果は表1に示すとおりであっ
た。
Example 1 A composition prepared by mixing the following samples with a kneader was first prepared at 45 ° C.
It was cured by heating for 10 hours at 130 ° C. for 5 hours. The measurement results of cure shrinkage, thermal shock resistance test, tensile strength, and bending strength of the obtained cured product are shown in Table 1.

【0026】 トリグリシジルアミノフェノール 105g イソホロンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380gTriglycidyl aminophenol 105 g Isophorone diamine 20 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 28 g 1-isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 380 g

【0027】実施例2 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ、同様の試験をした。その結果は
表1に示すとおりであった。
Example 2 A composition obtained by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was similarly heated and cured, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0028】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 18g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 15g メンセンジアミン 5g 1−ベンジル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360gTriglycidylaminophenol 100 g Isophoronediamine 18 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 15 g Mensendiamine 5 g 1-Benzyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 360 g

【0029】実施例3 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ、同様の試験をした。その結果は
表1に示すとおりであった。
Example 3 A composition obtained by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0030】 トリグリシジルアミノクレゾール 100g イソホロンジアミン 20g メンセンジアミン 20g 2−エチル−4−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 370gTriglycidyl aminocresol 100 g Isophorone diamine 20 g Mensendiamine 20 g 2-Ethyl-4-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 370 g

【0031】実施例4 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Example 4 A composition obtained by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0032】 トリグリシジルアミノフェノール 80g 1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル) シクロヘキサン 20g イソホロンジアミン 18g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 30g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 2g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380gTriglycidylaminophenol 80 g 1,3-bis (N, N′-diglycidylaminomethyl) cyclohexane 20 g Isophoronediamine 18 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 30 g 1-Cyanoethyl-2-methylimidazole 2 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 380 g

【0033】実施例5 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Example 5 A composition prepared by mixing the following samples in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0034】 テトラグリシジルキシレンジアミン 100g イソホロンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360gTetraglycidyl xylylenediamine 100 g Isophorone diamine 20 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 28 g 1-isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 360 g

【0035】実施例6 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。 テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン 100g イソホロンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g
Example 6 A composition prepared by mixing the following samples in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was performed. The results are shown in Table 1. Tetraglycidyl diaminodiphenylmethane 100 g Isophoronediamine 20 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 28 g 1-Cyanoethyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 360 g

【0036】実施例7 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Example 7 A composition obtained by mixing the following samples in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was performed. The results are shown in Table 1.

【0037】 1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル) シクロヘキサン 110g イソホロンジアミン 22g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 24g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360g1,3-Bis (N, N′-diglycidylaminomethyl) cyclohexane 110 g Isophoronediamine 22 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 24 g 1-Cyanoethyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size) Diameter 50μm) 360g

【0038】比較例1 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 1 A composition prepared by mixing the following samples in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0039】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 22g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 350gTriglycidyl aminophenol 100 g Isophorone diamine 22 g 1-isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 350 g

【0040】比較例2 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 2 A composition obtained by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0041】 トリグリシジルアミノフェノール 100g メンセンジアミン 38g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 350gTriglycidyl aminophenol 100 g Mensendiamine 38 g 1-Isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 350 g

【0042】比較例3 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 3 A composition obtained by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0043】 トリグリシジルアミノフェノール 100g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 53g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 385gTriglycidyl aminophenol 100 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 53 g 1-isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 385 g

【0044】比較例4 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 4 A composition obtained by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0045】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 36g メンセンジアミン 3g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 375gTriglycidylaminophenol 100 g Isophoronediamine 36 g Mensendiamine 3 g 1-isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 375 g

【0046】比較例5 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 5 A composition obtained by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0047】 トリグリシジルアミノフェノール 105g イソホロンジアミン 4g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 54g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380gTriglycidylaminophenol 105 g Isophoronediamine 4 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 54 g 1-isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 380 g

【0048】比較例6 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 6 A composition prepared by mixing the following samples in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was conducted. The results are shown in Table 1.

【0049】 トリグリシジルアミノフェノール 105g メンセンジアミン 20g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 28g 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 380gTriglycidyl aminophenol 105 g Mensendiamine 20 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 28 g 1-isobutyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 380 g

【0050】比較例7 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 7 A composition prepared by mixing the following sample in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was performed. The results are shown in Table 1.

【0051】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 15g テトラエチレンペンタミン 18g 1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール 1g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 360gTriglycidylaminophenol 100 g Isophoronediamine 15 g Tetraethylenepentamine 18 g 1-Cyanoethyl-2-methylimidazole 1 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 360 g

【0052】比較例8 下記の試料を実施例1と同様にして混合した組成物を同
様に加熱して硬化させ同様の試験をした。その結果は表
1に示すとおりであった。
Comparative Example 8 A composition prepared by mixing the following samples in the same manner as in Example 1 was heated and cured in the same manner, and the same test was performed. The results are shown in Table 1.

【0053】 トリグリシジルアミノフェノール 100g イソホロンジアミン 18g (4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン 33g アルミニウム粉末(平均粒径50μm) 370gTriglycidyl aminophenol 100 g Isophorone diamine 18 g (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane 33 g Aluminum powder (average particle size 50 μm) 370 g

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】表1の注: *1 ・・・{(注型する型の寸法)−(硬化物の寸法)}
/注型する型の寸法 *2 ・・・300gの円柱形(φ50mm)の硬化物を2
00℃に加熱後、0℃の水中に投入し冷却したときに、
その硬化物にクラックが入るか否かで判定 ○ : クラックが入らない × : クラックが入る *3 ・・・ASTM D−790に準拠 *4 ・・・ASTM D−790に準拠
Note in Table 1: * 1 ... {(dimension of casting mold)-(dimension of cured product)}
/ Dimensions of mold to be cast * 2: 2 pieces of 300g cylindrical (φ50mm) cured product
After being heated to 00 ° C and put into water at 0 ° C and cooled,
Judging by whether or not cracks occur in the cured product ◯: No crack occurs ×: Crack occurs * 3 ・ ・ ・ Compliant with ASTM D-790 * 4 ・ ・ ・ Compliant with ASTM D-790

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化収
縮が小さく、耐熱衝撃性に優れ、かつ特に機械的強度、
たとえば引張強度及び曲げ強度の著しく大きい硬化物を
与えるので、樹脂型や各種の注型品等の製造に有利に用
いられる。
The epoxy resin composition of the present invention has a small curing shrinkage, an excellent thermal shock resistance, and a mechanical strength,
For example, since it gives a cured product having extremely high tensile strength and bending strength, it is advantageously used for the production of resin molds and various cast products.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の(イ)成分、(ロ)成分、(ハ)
成分、及び(ニ)成分を含有してなり、(イ)成分10
0重量部に対し(ハ)成分が0.1重量部以上であり、
かつ(イ)成分、(ロ)成分、及び(ハ)成分の合計量
100重量部に対し(ニ)成分が200重量部以上であ
ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 (イ)成分:三官能ないし四官能の液状エポキシ樹脂を
含有する25℃における粘度が100ポイズ以下の低粘
度エポキシ樹脂。 (ロ)成分:イソホロンジアミンに、メンセンジアミン
及び(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン
から選ばれた少なくとも1種のアミンを加えた混合物で
あって、該混合物中のイソホロンジアミンの含有量が1
0〜90重量%である液状脂環族アミン混合物。 (ハ)成分:イミダゾール系化合物。 (ニ)成分:平均粒径が100μm以下の金属粉。
1. The following (a) component, (b) component, and (c)
And (d) component, and (a) component 10
Component (c) is 0.1 parts by weight or more with respect to 0 parts by weight,
An epoxy resin composition characterized in that the amount of the component (d) is 200 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the total amount of the components (a), (b) and (c). Component (a): A low-viscosity epoxy resin containing a trifunctional or tetrafunctional liquid epoxy resin and having a viscosity at 25 ° C. of 100 poise or less. Component (b): a mixture of isophoronediamine and at least one amine selected from menthenediamine and (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, the content of isophoronediamine in the mixture. Is 1
A liquid cycloaliphatic amine mixture which is 0 to 90% by weight. (C) Component: Imidazole compound. (D) Component: Metal powder having an average particle size of 100 μm or less.
【請求項2】 (イ)成分が、トリグリシジルアミノフ
ェノール、トリグリシジルアミノクレゾール、テトラグ
リシジルキシレンジアミン、テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン、及び1,3−ビス(N,N’−ジグ
リシジルアミノメチル)シクロヘキサンから選ばれた少
なくとも1種からなるエポキシ樹脂を主成分とする、2
5℃における粘度が100ポイズ以下の低粘度エポキシ
樹脂である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
2. The component (a) comprises triglycidylaminophenol, triglycidylaminocresol, tetraglycidylxylenediamine, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, and 1,3-bis (N, N′-diglycidylaminomethyl) cyclohexane. 2 which is mainly composed of at least one selected epoxy resin
The epoxy resin composition according to claim 1, which is a low-viscosity epoxy resin having a viscosity at 100C of 5 poise or less.
【請求項3】 (ロ)成分の液状脂環族アミン混合物
が、イソホロンジアミン含有量30〜70重量%である
請求項1、又は請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。
3. The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, wherein the liquid alicyclic amine mixture as the component (b) has an isophoronediamine content of 30 to 70% by weight.
【請求項4】 請求項1、請求項2、又は請求項3に記
載のエポキシ樹脂組成物を硬化せしめてなるエポキシ樹
脂硬化物。
4. An epoxy resin cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 1, claim 2, or claim 3.
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