JPS621967B2 - - Google Patents
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- C08G59/4014—Nitrogen containing compounds
Description
本発明は、硬化剤として使用する化合物が、こ
れまで硬化剤として使用されたことの無い分野の
化合物であり、その中のあるものは新規化合物で
もある、エポキシ樹脂を基材とした硬化成形品の
製造方法に関する。 さらに、本発明は、エポキシ樹脂および、硬化
剤として、新規な分野の硬化剤である化合物を含
む硬化性組成物に関する。 エポキシ樹脂と硬化剤より、貯蔵安定性のある
固体混合物を製造することは知られている。これ
らは室温以上のガラス転移温度を有する均質混合
物ではない。これらの、いわゆるB一段階樹脂で
は、室温での反応の進行がある程度抑制されてい
る。ガラス転移温度以上の温度に温めると、硬化
反応が再度始まる。樹脂粒子と硬化剤粒子が、
別々の粉末である混合物もまた、例えば圧縮成形
材料や流動層焼結被覆用材料として使用されてい
る。単に加温するだけで完全に硬化する室温で貯
蔵安定性の液状硬化性混合物、すなわちいわゆる
一成分系は、エポキシ樹脂と現在知られている硬
化剤、例えば酸無水物、ポリアミン、ジシアンジ
アミドならびにBF3、BCl3およびSnCl4等のルイ
ス酸、から製造することはできない。工業上、エ
ポキシ樹脂を基材とする低粘度の、特に一成分系
の注型用樹脂、含浸用樹脂ならびにラツカーに対
する強い要求がある。さらに生態学的ならびに経
済的理由から、エポキシ樹脂/硬化剤混合物を水
中で乳化し、その乳化液を含浸剤ならびにラツカ
ーとして使用することが望まれる。これもまた、
公知の硬化剤では、加水分解や水和により不活性
化されるため、実施することができない。エポキ
シ樹脂に対する、しばしば液状の潜硬化剤として
のシアノ酢酸誘導体が、上記の目的に適するだけ
でなく、更にエポキシ樹脂の硬化に対し、他の多
くの利点を有することをここにみい出した。 それゆえ、この誘導体は、例えば、注型用樹
脂、圧縮成形材料、積層用樹脂、ラツカー、流動
層焼結被覆用粉末、接着剤、およびグラス繊維強
化プラスチツクの製造等の種々の目的に用いるこ
とができる。これらの誘導体の多くのものは新規
化合物である。この誘導体の知られているものの
うち従来エポキシ樹脂の硬化剤として使われたも
のはない。エチルシアノアセテートとアルケン酸
化物の反応が、S.A.GlickmanおよびA.C.Copeに
より、「ジヤーナル・オブ・アメリカン・オーガ
ニツク・ケミストリー(Journal of American
Organic Chemistry)」、第67巻、1012−1016頁、
1945年に記載されている事は事実だが、そこで得
られたものは、高分子量の物質ではなく、単純な
α−シアノ−γ−ラクトンである。 シアノ酢酸誘導体に最も類似した化合物として
は、ジシアンジアミドとシアナミドが、エポキシ
樹脂の硬化剤として知られている。ジシアンジア
ミドは融点205℃ないし207℃の結晶物質で、150
℃で強い発熱をともなう自発的崩壊とともに、ビ
スフエノールAを基材とする従来のエポキシ樹脂
に溶解する。ジシアンジアミドとO−トルイジン
から製造されるジグアニド硬化剤は、これと類似
の挙動を示す。融点44℃のシアナミドもまた、
140℃で崩壊し、強い発熱反応をともなつて、エ
ポキシ樹脂を硬化させる。そのため、これ等の硬
化剤は、反応の熱が容易に除去できる、薄層(接
着層や積層品)での使用しかできなかつた。 エポキシ樹脂を基材とする硬化成形品製造のた
めの本発明の方法は、エポキシ樹脂と硬化剤とし
てのシアノ酢酸誘導体とを、高めた温度で反応さ
せることを特徴とする。 好ましくは、シアノ酢酸誘導体は、−CH2−CN
基当り、エポキシ基が3ないし4、特に3となる
ような量で使用される。反応は好ましくは100℃
ないし250℃、特に150℃ないし200℃で行なう。
多くの場合、混合物に硬化促進剤を加えると有利
である。シアノアセチル/エポキシ重付加反応
は、塩基触媒に影響を受ける。無機塩基の他に第
3アミンおよび複素環窒素塩基も有効な硬化促進
剤である。2−フエニル−および2−メチルイミ
ダゾールが特に適する。 シアノ酢酸誘導体は、シアノアセトニトリルに
加えて、一般式: (式中、 Rはアミノ基、置換または非置換ヒドラジノ基、
または部分分子量2000以下の1価ないし4価アミ
ンまたは1価ないし4価アルコールの残基を表わ
し、nは1ないし4の数を表わす。) により表わされる化合物であると有利である。 式のRは好ましくは脂肪族または芳香脂肪族
の1価ないし4価アルコルの残基であり得る。例
えば、式のnが2の数を表わす時、次式: −O(CH2)4−O−,−O−CH2−O−, の群より選択された基で、 nが3の数を表わす時、次式: で、あるいはnが4の数を表わす時、次式: で表わされ得る。 式の更に好ましい化合物は、Rが次式: (式中、 R′は炭素原子数12以下のアルキル基を表わし、
R″は水素原子または炭素原子数12以下のアルキ
ル基を表わすか、あるいはR′およびR″は窒素原
子と一緒になつて5,6あるいは7員の複素環を
形成する。)の基を表わし、nが1の数を表わす
化合物で、特に窒素原子、R′およびR″が次式: で表わされるモルフオリン残基を形成する化合物
である。 式のさらに別の好ましい化合物は、Rが次
式: −NH−Alk−NH− (式中、 Alkは炭素原子数20以下の、−NH−あるいは−
O−橋で中断されても良いアルキレン基を表わ
す。) の基を表わし、nが2の数を表わす、例えば、
Alkがヘキサメチレン基であるか、あるいは次
式: の基を表わす化合物である。 本発明のシアノアセチル硬化剤は、主に公知の
反応により、定量的収率で得ることができる。シ
アノアセトアミドは、エチルシアノアセテートあ
るいはメチルシアノアセテートとアミンを反応さ
せて得られる。第1脂肪族アミンは、室温で容易
に同じ当量のシアノアセテートと反応する。第2
脂肪族および芳香族アミンは、反応温度として80
℃なし120℃を要し、反応中に生じるアルコール
を反応混合物より絶えず留去すると有利である。 高級多価アルコールのシアノアセテートはメチ
ルまたはエチルエステルのエステル交換により調
製される。この時のエチル交換の触媒として、テ
トラブチルチタン酸塩が特に適する。遊離のシア
ノ酢酸を沸点100℃以上の1価あるいは多価アル
コールと共沸的にエステル化する場合は、触媒は
不要である。反応中に生じる水は絶えずトルエン
あるいはキシレンの共沸混合物として除去する。 これ等の反応を行なう時、シアノアセテートと
シアノ酢酸アミドは、本発明の目的に十分な純度
で得られる。一般にはそれ等を蒸留または再結晶
により精製する必要はない。 次に本発明の化合物の例を示す(新規化合物は
〓)により示し、物理特性を記載した。)
れまで硬化剤として使用されたことの無い分野の
化合物であり、その中のあるものは新規化合物で
もある、エポキシ樹脂を基材とした硬化成形品の
製造方法に関する。 さらに、本発明は、エポキシ樹脂および、硬化
剤として、新規な分野の硬化剤である化合物を含
む硬化性組成物に関する。 エポキシ樹脂と硬化剤より、貯蔵安定性のある
固体混合物を製造することは知られている。これ
らは室温以上のガラス転移温度を有する均質混合
物ではない。これらの、いわゆるB一段階樹脂で
は、室温での反応の進行がある程度抑制されてい
る。ガラス転移温度以上の温度に温めると、硬化
反応が再度始まる。樹脂粒子と硬化剤粒子が、
別々の粉末である混合物もまた、例えば圧縮成形
材料や流動層焼結被覆用材料として使用されてい
る。単に加温するだけで完全に硬化する室温で貯
蔵安定性の液状硬化性混合物、すなわちいわゆる
一成分系は、エポキシ樹脂と現在知られている硬
化剤、例えば酸無水物、ポリアミン、ジシアンジ
アミドならびにBF3、BCl3およびSnCl4等のルイ
ス酸、から製造することはできない。工業上、エ
ポキシ樹脂を基材とする低粘度の、特に一成分系
の注型用樹脂、含浸用樹脂ならびにラツカーに対
する強い要求がある。さらに生態学的ならびに経
済的理由から、エポキシ樹脂/硬化剤混合物を水
中で乳化し、その乳化液を含浸剤ならびにラツカ
ーとして使用することが望まれる。これもまた、
公知の硬化剤では、加水分解や水和により不活性
化されるため、実施することができない。エポキ
シ樹脂に対する、しばしば液状の潜硬化剤として
のシアノ酢酸誘導体が、上記の目的に適するだけ
でなく、更にエポキシ樹脂の硬化に対し、他の多
くの利点を有することをここにみい出した。 それゆえ、この誘導体は、例えば、注型用樹
脂、圧縮成形材料、積層用樹脂、ラツカー、流動
層焼結被覆用粉末、接着剤、およびグラス繊維強
化プラスチツクの製造等の種々の目的に用いるこ
とができる。これらの誘導体の多くのものは新規
化合物である。この誘導体の知られているものの
うち従来エポキシ樹脂の硬化剤として使われたも
のはない。エチルシアノアセテートとアルケン酸
化物の反応が、S.A.GlickmanおよびA.C.Copeに
より、「ジヤーナル・オブ・アメリカン・オーガ
ニツク・ケミストリー(Journal of American
Organic Chemistry)」、第67巻、1012−1016頁、
1945年に記載されている事は事実だが、そこで得
られたものは、高分子量の物質ではなく、単純な
α−シアノ−γ−ラクトンである。 シアノ酢酸誘導体に最も類似した化合物として
は、ジシアンジアミドとシアナミドが、エポキシ
樹脂の硬化剤として知られている。ジシアンジア
ミドは融点205℃ないし207℃の結晶物質で、150
℃で強い発熱をともなう自発的崩壊とともに、ビ
スフエノールAを基材とする従来のエポキシ樹脂
に溶解する。ジシアンジアミドとO−トルイジン
から製造されるジグアニド硬化剤は、これと類似
の挙動を示す。融点44℃のシアナミドもまた、
140℃で崩壊し、強い発熱反応をともなつて、エ
ポキシ樹脂を硬化させる。そのため、これ等の硬
化剤は、反応の熱が容易に除去できる、薄層(接
着層や積層品)での使用しかできなかつた。 エポキシ樹脂を基材とする硬化成形品製造のた
めの本発明の方法は、エポキシ樹脂と硬化剤とし
てのシアノ酢酸誘導体とを、高めた温度で反応さ
せることを特徴とする。 好ましくは、シアノ酢酸誘導体は、−CH2−CN
基当り、エポキシ基が3ないし4、特に3となる
ような量で使用される。反応は好ましくは100℃
ないし250℃、特に150℃ないし200℃で行なう。
多くの場合、混合物に硬化促進剤を加えると有利
である。シアノアセチル/エポキシ重付加反応
は、塩基触媒に影響を受ける。無機塩基の他に第
3アミンおよび複素環窒素塩基も有効な硬化促進
剤である。2−フエニル−および2−メチルイミ
ダゾールが特に適する。 シアノ酢酸誘導体は、シアノアセトニトリルに
加えて、一般式: (式中、 Rはアミノ基、置換または非置換ヒドラジノ基、
または部分分子量2000以下の1価ないし4価アミ
ンまたは1価ないし4価アルコールの残基を表わ
し、nは1ないし4の数を表わす。) により表わされる化合物であると有利である。 式のRは好ましくは脂肪族または芳香脂肪族
の1価ないし4価アルコルの残基であり得る。例
えば、式のnが2の数を表わす時、次式: −O(CH2)4−O−,−O−CH2−O−, の群より選択された基で、 nが3の数を表わす時、次式: で、あるいはnが4の数を表わす時、次式: で表わされ得る。 式の更に好ましい化合物は、Rが次式: (式中、 R′は炭素原子数12以下のアルキル基を表わし、
R″は水素原子または炭素原子数12以下のアルキ
ル基を表わすか、あるいはR′およびR″は窒素原
子と一緒になつて5,6あるいは7員の複素環を
形成する。)の基を表わし、nが1の数を表わす
化合物で、特に窒素原子、R′およびR″が次式: で表わされるモルフオリン残基を形成する化合物
である。 式のさらに別の好ましい化合物は、Rが次
式: −NH−Alk−NH− (式中、 Alkは炭素原子数20以下の、−NH−あるいは−
O−橋で中断されても良いアルキレン基を表わ
す。) の基を表わし、nが2の数を表わす、例えば、
Alkがヘキサメチレン基であるか、あるいは次
式: の基を表わす化合物である。 本発明のシアノアセチル硬化剤は、主に公知の
反応により、定量的収率で得ることができる。シ
アノアセトアミドは、エチルシアノアセテートあ
るいはメチルシアノアセテートとアミンを反応さ
せて得られる。第1脂肪族アミンは、室温で容易
に同じ当量のシアノアセテートと反応する。第2
脂肪族および芳香族アミンは、反応温度として80
℃なし120℃を要し、反応中に生じるアルコール
を反応混合物より絶えず留去すると有利である。 高級多価アルコールのシアノアセテートはメチ
ルまたはエチルエステルのエステル交換により調
製される。この時のエチル交換の触媒として、テ
トラブチルチタン酸塩が特に適する。遊離のシア
ノ酢酸を沸点100℃以上の1価あるいは多価アル
コールと共沸的にエステル化する場合は、触媒は
不要である。反応中に生じる水は絶えずトルエン
あるいはキシレンの共沸混合物として除去する。 これ等の反応を行なう時、シアノアセテートと
シアノ酢酸アミドは、本発明の目的に十分な純度
で得られる。一般にはそれ等を蒸留または再結晶
により精製する必要はない。 次に本発明の化合物の例を示す(新規化合物は
〓)により示し、物理特性を記載した。)
【表】
【表】
【表】
【表】
(式中、
Zはグリコール残基、例えば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブタン−1,4−
ジオール、ヘキサン−1,6−ジオールあるいは
これらに類する残基を表わし、Z′はジカルボン酸
残基、例えば、フタル酸、イソフタル酸、アジピ
ン酸あるいはこれらに類する残基を表わし、rnは
2ないし20の数を表わす。) により表わされる構造を有し得る。 これらの誘導体は、先ず始め、知られた反応に
より(溶融状態あるいは溶液状態で、反応中に生
じる水を共沸蒸留で除去しながら)、ジカルボン
酸またはその無水物と過剰量のグリコールより、
末端水酸基を有するポリエステルを調製し、次い
でこれらのポリエステルと、シアノ酢酸またはそ
のメチルまたはエチルエステルとを、高級多価ア
ルコールのシアノアセテート調製法として、既に
記載した方法と同様に反応させることにより、調
製される。 多くの場合に液状で低粘度の、エポキシ樹脂と
の均質混合物は、さきに列記したシアノ酢酸誘導
体より製造でき、これらの混合物は良好な貯蔵安
定性を有し、150℃以下では発熱反応を起す傾向
を示さない。 これらの系は、溶剤を含まぬ焼付ラツカーおよ
び水性エマルジヨンペイントに、特に適してい
る。高温度での発熱反応は大変小さいため比較的
大型の注型品も困難なく作成できる。高いガラス
転移温度にもかかわらず、硬化成形品は脆さを示
さず、高い曲げ強さおよび衝撃強さを有する。 貯蔵安定性は、100℃ないし140℃以下の温度で
は良好であるが、塩基性促進剤を加えると大きく
変化させることが出来、温度域値は低下させるこ
とができる。その様な系は、圧縮成形材料および
流動層焼結被覆粉末として特に適する。 エポキシ樹脂の適当なものは、公知の脂肪族、
芳香族および複素環のポリエポキシ樹脂である。
特に推奨されるエポキシ樹脂は、ビスフエノール
A、エピクロロヒドリンおよび水酸化ナトリウム
溶液よりなる樹脂で、多価アルコールのグリシジ
ルエーテルおよび、フタル酸異性体および水酸基
数4ないし6を有するそれらの誘導体のグリシジ
ルエステルもまた使用できる。グリシジルアミン
もまた樹脂成分として適当である。これらの場
合、塩基性促進剤を使用する必要はない。N,
N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジフエ
ニルメタンはシアノアセチル化合物により完全に
硬化され、成形される。 以下の実施例中、部は重量部を表わす。 実施例 1 a エポキシ192部に相当する、工業用規格のビ
スフエノールAのジグリシジルエーテル384部
を、2−フエニルイミダゾール0.576部ととも
に、撹拌装置、温度計、還流冷却器および滴下
漏斗を備えた反応容器中で、100℃に加熱し
た。次にシアノ酢酸170部を酢酸エチル170部に
溶解した溶液を、酢酸エチルが激しすぎぬ速度
で還流し始める程度に混合物を加熱しながら、
滴加した。 90℃ないし95℃2.5時間後、酸溶液の滴加が
終了し、さらに90℃4時間後、反応混合物1Kg
当りエポキシ基0.12当量が、依然として検出さ
れた。 酢酸エチルを留去し、回転真空濃縮器中で、
130℃15mmHgで完全に除去した。 室温で実質的に固体状の、以下の特性を有す
る淡黄色の樹脂様付加物が525部得られた。 酸価: 5mgKOH/g 窒素量: 5.3% エポキシ量: 0.05当量/Kg b この付加物2.1部と、ビスフエノールAのジ
グリシジルエーテル2.9部を加熱して混合し、
上部が解放された直径5cmの、円形アルミニウ
ム製金型に注入し、120℃6時間、140℃6時間
および180℃4時間硬化させた。 ガラス転移温度92℃の淡茶色の固く小さい板
が得られた。 実施例 2 シアノアセトアミド(A1)(融点=118−120
℃)22.96部をN,N′−テトラ−グリシジル−
4,4′−ジアミノジフエニルメタン117.04部に加
温して溶解した。溶液を120×120×2mmおよび
120×120×4mmの金型に注入し、140℃14時間お
よび180℃4.5時間硬化させた。無傷の2mmおよび
4mmの厚さのシートについて以下の様な特性値が
得られた。 曲げ強さ(VSM 77,103): 181N/mm2 撓み(VSM 77,103): 5.28mm 衝撃強さ(VSM 77,105): 1.71Ncm/mm2 加熱撓み温度(ISO R75): 203℃ 沸騰水中1時間後の膨潤度: 0.83% 体積抵抗率(DIN 53,482) 6.1×1015Ωm 誘導率: 4.7 誘電正接(tanδat50Hz): 1.42% 実施例 3 シアノアセトアミド(A1)14部、樹脂A(エ
ポキシ含量5.2当量/Kg、25℃における粘度10パ
スの、工業用規格のビスフエノールAのジグリシ
ジルエーテル)126.0部、および2−フエニルイ
ミダゾール0.7部を加温して均質に混合し、混合
物を120×120×2mmおよび120×120×4mmのシー
ト用金型に注入し、140℃6時間および180℃4時
間硬化させせた。 得られた厚さ2mmおよび4mmのシートは以下の
様な特性値を有した。 曲げ強さ(VSM 77,103): 125N/mm2 撓み(VSM 77,103): 5.5mm 衝撃強さ(VSM 77,105) 2.1N,cm/mm2 加熱撓み温度(ISO R75) 119℃ 水中での膨潤度(100℃1時間): 0.95% 体積抵抗率(DIN 53,482) 5.9×1015Ω.cm 誘電率: 4.3 誘電正接(tanδat 50Hz): 0.69% 実施例 4−7 以下に示すエポキシ樹脂を使用した。 A:実施例3に記載のエポキシ樹脂。 B:多価の半個体エポキシ/フエノール/ノボラ
ツク樹脂(エポキシ含量5.5当量/Kg52℃に
おける粘度35−70パス) C:ネオペンチルグリコール(エポキシ含量7.6
当量/Kg)のジグリシジルエーテル) D:トリメチロールプロパン(エポキシ含量8.8
当量/Kg)のトリグリシジルエーテル。 樹脂A−Dと、シアノアセトニトリル(融点=
55℃)との、表1に示す混合物を120℃6時間、
140℃6時間、および200℃4時間硬化させた。 他の条件は実施例2および3と同じ方法によつ
た。
ール、プロピレングリコール、ブタン−1,4−
ジオール、ヘキサン−1,6−ジオールあるいは
これらに類する残基を表わし、Z′はジカルボン酸
残基、例えば、フタル酸、イソフタル酸、アジピ
ン酸あるいはこれらに類する残基を表わし、rnは
2ないし20の数を表わす。) により表わされる構造を有し得る。 これらの誘導体は、先ず始め、知られた反応に
より(溶融状態あるいは溶液状態で、反応中に生
じる水を共沸蒸留で除去しながら)、ジカルボン
酸またはその無水物と過剰量のグリコールより、
末端水酸基を有するポリエステルを調製し、次い
でこれらのポリエステルと、シアノ酢酸またはそ
のメチルまたはエチルエステルとを、高級多価ア
ルコールのシアノアセテート調製法として、既に
記載した方法と同様に反応させることにより、調
製される。 多くの場合に液状で低粘度の、エポキシ樹脂と
の均質混合物は、さきに列記したシアノ酢酸誘導
体より製造でき、これらの混合物は良好な貯蔵安
定性を有し、150℃以下では発熱反応を起す傾向
を示さない。 これらの系は、溶剤を含まぬ焼付ラツカーおよ
び水性エマルジヨンペイントに、特に適してい
る。高温度での発熱反応は大変小さいため比較的
大型の注型品も困難なく作成できる。高いガラス
転移温度にもかかわらず、硬化成形品は脆さを示
さず、高い曲げ強さおよび衝撃強さを有する。 貯蔵安定性は、100℃ないし140℃以下の温度で
は良好であるが、塩基性促進剤を加えると大きく
変化させることが出来、温度域値は低下させるこ
とができる。その様な系は、圧縮成形材料および
流動層焼結被覆粉末として特に適する。 エポキシ樹脂の適当なものは、公知の脂肪族、
芳香族および複素環のポリエポキシ樹脂である。
特に推奨されるエポキシ樹脂は、ビスフエノール
A、エピクロロヒドリンおよび水酸化ナトリウム
溶液よりなる樹脂で、多価アルコールのグリシジ
ルエーテルおよび、フタル酸異性体および水酸基
数4ないし6を有するそれらの誘導体のグリシジ
ルエステルもまた使用できる。グリシジルアミン
もまた樹脂成分として適当である。これらの場
合、塩基性促進剤を使用する必要はない。N,
N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジフエ
ニルメタンはシアノアセチル化合物により完全に
硬化され、成形される。 以下の実施例中、部は重量部を表わす。 実施例 1 a エポキシ192部に相当する、工業用規格のビ
スフエノールAのジグリシジルエーテル384部
を、2−フエニルイミダゾール0.576部ととも
に、撹拌装置、温度計、還流冷却器および滴下
漏斗を備えた反応容器中で、100℃に加熱し
た。次にシアノ酢酸170部を酢酸エチル170部に
溶解した溶液を、酢酸エチルが激しすぎぬ速度
で還流し始める程度に混合物を加熱しながら、
滴加した。 90℃ないし95℃2.5時間後、酸溶液の滴加が
終了し、さらに90℃4時間後、反応混合物1Kg
当りエポキシ基0.12当量が、依然として検出さ
れた。 酢酸エチルを留去し、回転真空濃縮器中で、
130℃15mmHgで完全に除去した。 室温で実質的に固体状の、以下の特性を有す
る淡黄色の樹脂様付加物が525部得られた。 酸価: 5mgKOH/g 窒素量: 5.3% エポキシ量: 0.05当量/Kg b この付加物2.1部と、ビスフエノールAのジ
グリシジルエーテル2.9部を加熱して混合し、
上部が解放された直径5cmの、円形アルミニウ
ム製金型に注入し、120℃6時間、140℃6時間
および180℃4時間硬化させた。 ガラス転移温度92℃の淡茶色の固く小さい板
が得られた。 実施例 2 シアノアセトアミド(A1)(融点=118−120
℃)22.96部をN,N′−テトラ−グリシジル−
4,4′−ジアミノジフエニルメタン117.04部に加
温して溶解した。溶液を120×120×2mmおよび
120×120×4mmの金型に注入し、140℃14時間お
よび180℃4.5時間硬化させた。無傷の2mmおよび
4mmの厚さのシートについて以下の様な特性値が
得られた。 曲げ強さ(VSM 77,103): 181N/mm2 撓み(VSM 77,103): 5.28mm 衝撃強さ(VSM 77,105): 1.71Ncm/mm2 加熱撓み温度(ISO R75): 203℃ 沸騰水中1時間後の膨潤度: 0.83% 体積抵抗率(DIN 53,482) 6.1×1015Ωm 誘導率: 4.7 誘電正接(tanδat50Hz): 1.42% 実施例 3 シアノアセトアミド(A1)14部、樹脂A(エ
ポキシ含量5.2当量/Kg、25℃における粘度10パ
スの、工業用規格のビスフエノールAのジグリシ
ジルエーテル)126.0部、および2−フエニルイ
ミダゾール0.7部を加温して均質に混合し、混合
物を120×120×2mmおよび120×120×4mmのシー
ト用金型に注入し、140℃6時間および180℃4時
間硬化させせた。 得られた厚さ2mmおよび4mmのシートは以下の
様な特性値を有した。 曲げ強さ(VSM 77,103): 125N/mm2 撓み(VSM 77,103): 5.5mm 衝撃強さ(VSM 77,105) 2.1N,cm/mm2 加熱撓み温度(ISO R75) 119℃ 水中での膨潤度(100℃1時間): 0.95% 体積抵抗率(DIN 53,482) 5.9×1015Ω.cm 誘電率: 4.3 誘電正接(tanδat 50Hz): 0.69% 実施例 4−7 以下に示すエポキシ樹脂を使用した。 A:実施例3に記載のエポキシ樹脂。 B:多価の半個体エポキシ/フエノール/ノボラ
ツク樹脂(エポキシ含量5.5当量/Kg52℃に
おける粘度35−70パス) C:ネオペンチルグリコール(エポキシ含量7.6
当量/Kg)のジグリシジルエーテル) D:トリメチロールプロパン(エポキシ含量8.8
当量/Kg)のトリグリシジルエーテル。 樹脂A−Dと、シアノアセトニトリル(融点=
55℃)との、表1に示す混合物を120℃6時間、
140℃6時間、および200℃4時間硬化させた。 他の条件は実施例2および3と同じ方法によつ
た。
【表】
実施例 8
エチルシアノアセテート(E1)を種々の割合
の樹脂A(実施例3参照)と混合し、混合物を80
℃で予備硬化させ、次いで100℃4時間、120℃4
時間、160℃4時間、および180℃6時間の処理に
より完全に硬化させた。試験片の物理的特性の測
定結果を表2に示す。樹脂の硬化剤に対する比率
が物理的および誘電率的性質におよぼす影響は非
常に小さいことが認められ、これは応用の際の利
点である。
の樹脂A(実施例3参照)と混合し、混合物を80
℃で予備硬化させ、次いで100℃4時間、120℃4
時間、160℃4時間、および180℃6時間の処理に
より完全に硬化させた。試験片の物理的特性の測
定結果を表2に示す。樹脂の硬化剤に対する比率
が物理的および誘電率的性質におよぼす影響は非
常に小さいことが認められ、これは応用の際の利
点である。
【表】
実施例 9
エチルシアノアセテートを、触媒として十分量
のTi(OC4H9)4存在下で、ネオペンチルグリコー
ルによりエステル交換し、蒸留により精製して得
られた、ネオペンチルビス−シアノアセテート
(E7)(沸点0.1=180℃、nα/D=1.4560)59.5部を N,N,N′,N′−テトラグリシジル−p,p′−ジ
アミノジフエニルメタン(エポキシ含量9.4当
量/Kg、50℃における粘度25パス)106.4部と混
合し、混合物を実施例8に記載した方法と同様に
して硬化させた。硬化した生成物の特性値は以下
の様であつた。 曲げ強さ(N/mm2) 126.4 撓み(mm) 3.5 衝撃強さ(N.cm/mm2) 0.94 加熱撓み温度(℃) 146 100℃のH2O中1時間後の膨潤度(%) 1.67 体積抵抗率(Ω.cm) 1.7×1014 誘電率 5.4 誘電正接(tanδat 50Hz(%)) 1.91 実施例 10 ビスフエノールAジ−2−ヒドロキシエチルエ
ーテルを、エチルシアノアセテートと、ブチルチ
タン酸塩の存在下でエステル交換して得られた樹
脂様エステルE11を樹脂A(実施例3参照)、お
よびフエニルイミダゾールと表3に示す割合で混
合し、混合物を実施例8に記載した方法と同様な
方法で硬化させた。物理特性の測定値を表3に示
す。この場合も、物理的および誘電率的特性の、
樹脂の硬化剤に対する重量比率に対する依存性は
小さかつた。
のTi(OC4H9)4存在下で、ネオペンチルグリコー
ルによりエステル交換し、蒸留により精製して得
られた、ネオペンチルビス−シアノアセテート
(E7)(沸点0.1=180℃、nα/D=1.4560)59.5部を N,N,N′,N′−テトラグリシジル−p,p′−ジ
アミノジフエニルメタン(エポキシ含量9.4当
量/Kg、50℃における粘度25パス)106.4部と混
合し、混合物を実施例8に記載した方法と同様に
して硬化させた。硬化した生成物の特性値は以下
の様であつた。 曲げ強さ(N/mm2) 126.4 撓み(mm) 3.5 衝撃強さ(N.cm/mm2) 0.94 加熱撓み温度(℃) 146 100℃のH2O中1時間後の膨潤度(%) 1.67 体積抵抗率(Ω.cm) 1.7×1014 誘電率 5.4 誘電正接(tanδat 50Hz(%)) 1.91 実施例 10 ビスフエノールAジ−2−ヒドロキシエチルエ
ーテルを、エチルシアノアセテートと、ブチルチ
タン酸塩の存在下でエステル交換して得られた樹
脂様エステルE11を樹脂A(実施例3参照)、お
よびフエニルイミダゾールと表3に示す割合で混
合し、混合物を実施例8に記載した方法と同様な
方法で硬化させた。物理特性の測定値を表3に示
す。この場合も、物理的および誘電率的特性の、
樹脂の硬化剤に対する重量比率に対する依存性は
小さかつた。
【表】
【表】
実施例 11
エチルシアノアセテートとイソブチルアミンで
エステル交換し、蒸留により精製して得られたシ
アノ酢酸イソブチルアミド(A4)(沸点0.1=106
−108℃、nα/D=1.4319、融点45−46℃)25.2部 を、エポキシ含量5.2当量/Kgの工業用規格のビ
スフエノールAのジグリシジルエーテル100部お
よびジメチルベンジルアミン0.5部と均一に混合
し、混合物を厚さ4mmのシート用金型に注入し、
最初に80℃4時間、次いで120℃6時間硬化させ
た。形成品の特性は以下に示す通りであつた。 曲げ強さ(N/mm2) 114 撓み(mm) 8.1 衝撃強さ(Kg/mm2) 55.8 加熱撓み温度(℃) 113 100℃のH2O中1時間後の膨潤度(%) 0.53 体積抵抗率(Ω.cm) 3.6×1015 サビのない金属へ塗布した時の引張 剪断強さ(N/mm2) 23.2 実施例 12 エチルシアノアセテートをヘキサメチレンジア
ミンと反応させて得られた、ヘキサメチレン−ビ
ス−シアノアセトアミド(A14)33.8部を硬化剤
成分として使用する他は、実施例11と同じ方法を
繰返した。この配合物を140℃6時間硬化させ
た。以下に示す特性値が得られた。 曲げ強さ(N/mm2) 110 撓み(mm) 2.4 衝撃強さ(Kg/m2) 20.8 加熱撓み温度(℃) 151 100℃のH2O中1時間後の膨潤度(%) 0.62 体積抵抗率(Ω.cm) 9.7×1015 誘電率 4.4 実施例 13−14 シアノ酢酸を1,4−シクロヘキサンジメタノ
ールと共沸混合物としてエステル化して得られ
た、1,4−シクロヘキサンジメタノール−ビス
−シアノアセテート(E9)を、以下のエポキシ
樹脂と反応させた。 樹脂A:(実施例3参照)および 樹脂E:N,N,N′,N′−テトラグリシジル−
4,4′−ジアミノジフエニル−メタン
(エポキシ含量9.4当量/Kg) 次表に示す混合物(あるものには硬化促進剤が
使用された)は、100/120/140/160/180℃の
各温度で4時間づつ処理することにより完全に硬
化した。
エステル交換し、蒸留により精製して得られたシ
アノ酢酸イソブチルアミド(A4)(沸点0.1=106
−108℃、nα/D=1.4319、融点45−46℃)25.2部 を、エポキシ含量5.2当量/Kgの工業用規格のビ
スフエノールAのジグリシジルエーテル100部お
よびジメチルベンジルアミン0.5部と均一に混合
し、混合物を厚さ4mmのシート用金型に注入し、
最初に80℃4時間、次いで120℃6時間硬化させ
た。形成品の特性は以下に示す通りであつた。 曲げ強さ(N/mm2) 114 撓み(mm) 8.1 衝撃強さ(Kg/mm2) 55.8 加熱撓み温度(℃) 113 100℃のH2O中1時間後の膨潤度(%) 0.53 体積抵抗率(Ω.cm) 3.6×1015 サビのない金属へ塗布した時の引張 剪断強さ(N/mm2) 23.2 実施例 12 エチルシアノアセテートをヘキサメチレンジア
ミンと反応させて得られた、ヘキサメチレン−ビ
ス−シアノアセトアミド(A14)33.8部を硬化剤
成分として使用する他は、実施例11と同じ方法を
繰返した。この配合物を140℃6時間硬化させ
た。以下に示す特性値が得られた。 曲げ強さ(N/mm2) 110 撓み(mm) 2.4 衝撃強さ(Kg/m2) 20.8 加熱撓み温度(℃) 151 100℃のH2O中1時間後の膨潤度(%) 0.62 体積抵抗率(Ω.cm) 9.7×1015 誘電率 4.4 実施例 13−14 シアノ酢酸を1,4−シクロヘキサンジメタノ
ールと共沸混合物としてエステル化して得られ
た、1,4−シクロヘキサンジメタノール−ビス
−シアノアセテート(E9)を、以下のエポキシ
樹脂と反応させた。 樹脂A:(実施例3参照)および 樹脂E:N,N,N′,N′−テトラグリシジル−
4,4′−ジアミノジフエニル−メタン
(エポキシ含量9.4当量/Kg) 次表に示す混合物(あるものには硬化促進剤が
使用された)は、100/120/140/160/180℃の
各温度で4時間づつ処理することにより完全に硬
化した。
【表】
実施例 15−16
共沸蒸留により得られた、2,2−ビス−(p
−シアノアセトキシ−シクロヘキシル)−プロパ
ン(E10)を硬化剤として使用する他は、実施例
11と同じ方法を繰返した。
−シアノアセトキシ−シクロヘキシル)−プロパ
ン(E10)を硬化剤として使用する他は、実施例
11と同じ方法を繰返した。
【表】
実施例 17+18
E16およびE6のエステルは、シアノ酢酸をそれ
ぞれトリメチルプロパンおよび1,4−ブタンジ
オールと共沸混合物としてエステル化することに
より得られた。 2種のシアノアセチル化合物とエポキシ樹脂A
の混合物は、次表に示す通りである。得られた特
性値も表に示す。
ぞれトリメチルプロパンおよび1,4−ブタンジ
オールと共沸混合物としてエステル化することに
より得られた。 2種のシアノアセチル化合物とエポキシ樹脂A
の混合物は、次表に示す通りである。得られた特
性値も表に示す。
【表】
実施例 19
実施例13−14に既に記載した、1,4−シクロ
ヘキサンジメタノール−ビス−シアノアセテート
(E9)を、エポキシ樹脂Aとともに、水性ラツカ
ー乳化液として使用した。 樹脂A(部) 24.2 E9(部) 5.8 フエニルイミダゾール(部) 0.3 ノニルフエノールおよびエチレンオキサイドド よりなる湿潤剤「トリトン」X705 (ローム+ハース)(部) 0.3 メチルセルロース4000(部)) 0.3 流れ調整剤(3M社製フルオロケミカル FC430)(部) 0.3 水(部) 30.0 この乳化液を油脂の付着していないアルミニウ
ムまたは鉄の板に薄層状(約0.025mm)に塗布
し、205℃15分間焼付けると結合性の良好な光択
性被膜を形成した。この金属板の曲げや折畳みに
よる被膜の損傷は生じなかつた。この被膜に対す
る、機械的応力試験の結果以下の数値が得られ
た。
ヘキサンジメタノール−ビス−シアノアセテート
(E9)を、エポキシ樹脂Aとともに、水性ラツカ
ー乳化液として使用した。 樹脂A(部) 24.2 E9(部) 5.8 フエニルイミダゾール(部) 0.3 ノニルフエノールおよびエチレンオキサイドド よりなる湿潤剤「トリトン」X705 (ローム+ハース)(部) 0.3 メチルセルロース4000(部)) 0.3 流れ調整剤(3M社製フルオロケミカル FC430)(部) 0.3 水(部) 30.0 この乳化液を油脂の付着していないアルミニウ
ムまたは鉄の板に薄層状(約0.025mm)に塗布
し、205℃15分間焼付けると結合性の良好な光択
性被膜を形成した。この金属板の曲げや折畳みに
よる被膜の損傷は生じなかつた。この被膜に対す
る、機械的応力試験の結果以下の数値が得られ
た。
【表】
【表】
実施例 20−21
ジメチルアミノプロピルアミンおよびジエチル
アミノプロピルアミンと、エチルシアノアセテー
トの反応により、相当するシアナミドA6および
A7が得られた。 これら2種の化合物と、エポキシ樹脂Aとの混
合物、および得られた成形品の物理特性を、次表
に示す。
アミノプロピルアミンと、エチルシアノアセテー
トの反応により、相当するシアナミドA6および
A7が得られた。 これら2種の化合物と、エポキシ樹脂Aとの混
合物、および得られた成形品の物理特性を、次表
に示す。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 高めた温度で、エポキシ樹脂を硬化剤として
のシアノ酢酸誘導体と反応させることを特徴とす
るエポキシ樹脂を基材とした硬化成形品の製造方
法。 2 使用されるシアノ酢酸誘導体量が、−CH2−
CN基当りのエポキシ基が3ないし4、好ましく
は3となる様な量に定められた特許請求の範囲第
1項記載の製造方法。 3 エポキシ樹脂とシアノ酢酸誘導体の混合物
を、100℃ないし250℃、好ましくは150℃ないし
200℃の温度に加熱する特許請求の範囲第1項記
載の製造方法。 4 窒素塩基(nitrogen base)、好ましくは2−
フエニルイミダゾールを硬化促進剤としてエポキ
シ樹脂とシアノ酢酸誘導体の混合物に添加するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造
方法。 5 使用されるシアノ酢酸誘導体が、一般式: (式中、Rはアミノ基、置換または非置換ヒドラ
ジノ基または部分分子量2000以下の1価ないし4
価アミンまたは1価ないし4価アルコールの残基
を表わし、nは1ないし4の数を表わす。)で表
わされる化合物または次式: NC−CH2−CN により表わされるシアノアセトニトリルである特
許請求の範囲第1項記載の製造方法。 6 使用されるシアノ酢酸誘導体が、シアノアセ
トニトリルである特許請求の範囲第5項記載の製
造方法。 7 使用されるシアノ酢酸誘導体が、Rが脂肪族
または芳香脂肪族の1価ないし4価アルコール残
基を表わす式の化合物である特許請求の範囲第
5項記載の製造方法。 8 使用されるシアノ酢酸誘導体が、式におい
てRが炭素原子数2ないし10のアルカンジオール
残基を表わし、nが2の数を表わす化合物である
特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 9 使用されるシアノ酢酸誘導体が、式におい
てRが次式: の基を表わし、nが2の数を表わす化合物である
特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 10 使用されるシアノ酢酸誘導体が、式にお
いてRが次式: の残基を表わし、nが2の数を表わす化合物であ
る特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 11 使用されるシアノ酢酸誘導体が、式で表
わされ、Rが次式: (式中、 R′は、炭素原子数12以下のアルキル基を表わ
し、 R″は、水素原子または炭素原子数12以下のア
ルキル基を表わすか、あるいは、R′およびR″は
窒素原子と一緒になつて5,6または7員の複素
環を形成する。) の基を表わし、nが1の数を表わす化合物である
特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 12 硬化剤として、N−イソブチル−シアノア
セトアミドを使用する特許請求の範囲第11項記
載の製造方法。 13 使用されるシアノ酢酸誘導体が、式にお
いてRが次式: −NH−Alk−NH− (式中、 Alkは炭素原子数20以下の、−NH−あるいは−
O−橋で中断されてもよいアルキレン基を表わ
す。) の基を表わし、nが2の数を表わす化合物である
特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 14 Alkがヘキサメチレン基である特許請求の
範囲第13項記載の製造方法。 15 使用されるシアノ酢酸誘導体が、ジカルボ
ン酸、グリコールおよびシアノ酢酸またはその低
級エステルから得られる高分子量のポリエステル
である特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 16 使用されるエポキシ樹脂が、N,N,
N′,N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジ
フエニルメタンである特許請求の範囲第1項ない
し第15項のいずれか1項に記載の製造方法。 17 エポキシ樹脂とシアノ酢酸誘導体を液状混
合物として反応させる事を特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の製造方法。 18 エポキシ樹脂とシアノ酢酸誘導体の液状混
合物を水中で乳化して使用する事を特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の製造方法。 19 エポキシ樹脂とシアノ酢酸誘導体よりなる
室温で液状の混合物を水中で乳化し、その乳化液
を金属表面に塗布し、形成された被膜を100℃な
いし300℃、好ましくは160℃ないし220℃の温度
で焼き付ける事を特徴とする、特許請求の範囲第
1項記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1296677A CH630652A5 (de) | 1977-10-25 | 1977-10-25 | Verfahren zur herstellung gehaerteter formkoerper auf basis von epoxidharzen und haertern fuer epoxidharze. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5470398A JPS5470398A (en) | 1979-06-06 |
JPS621967B2 true JPS621967B2 (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=4388056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13145478A Granted JPS5470398A (en) | 1977-10-25 | 1978-10-25 | Production of cured molded product and curable composition therefor |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4202920A (ja) |
JP (1) | JPS5470398A (ja) |
CA (1) | CA1134546A (ja) |
CH (1) | CH630652A5 (ja) |
DE (1) | DE2846123A1 (ja) |
FR (1) | FR2407226A1 (ja) |
GB (1) | GB2010846B (ja) |
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