JPS623169B2 - - Google Patents

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JPS623169B2
JPS623169B2 JP12211678A JP12211678A JPS623169B2 JP S623169 B2 JPS623169 B2 JP S623169B2 JP 12211678 A JP12211678 A JP 12211678A JP 12211678 A JP12211678 A JP 12211678A JP S623169 B2 JPS623169 B2 JP S623169B2
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JP
Japan
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curing
phenol
epoxy resin
temperature
formaldehyde
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JP12211678A
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JPS5491598A (en
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Jooji Watsudeiru Harorudo
Hooru Kurain Hawaado
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Texaco Development Corp
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Texaco Development Corp
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Publication date
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Publication of JPS623169B2 publication Critical patent/JPS623169B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/62Alcohols or phenols
    • C08G59/621Phenols
    • C08G59/623Aminophenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G14/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は一般にエポキシ樹脂の硬化法に関す
る。ポリオキシプロピレンポリアミンは、ある種
の用途にとつては不満足なおそい速度でしかエポ
キシ樹脂と反応しない。多くの用途にとつて満足
な硬化速度を得るには、ポリオキシプロピレンポ
リアミンのほかに加速剤ないし促進剤を使用しな
ければならない。 リー・ヘンリー及びネビル・クリス著「エポキ
シ樹脂ハンドブツク」“Handbook of Epoxy
Resins”(1976年発行、7〜14頁)には、エポキ
シ硬化剤としてのN−(2−アミノエチル)ピペ
ラジンの使用が、また同書11〜18頁には尿素−ホ
ルムアルデヒドエポキシ樹脂被膜のための促進剤
としてのサリチル酸の使用がそれぞれ記載されて
いる。また、米国特許第3462393号にはフエノー
ル化合物のポリグリシジルエーテルに対する硬化
剤としてポリオキシアルキレンポリアミンを使用
することが、また米国特許第3639928号には、エ
ポキシ樹脂の硬化用にポリオキシアルキレンポリ
アミンと共に促進剤としてN−(3−アミノプロ
ピル)ピペラジンとサリチル酸との組合わせを用
いることが示されている。 更に米国特許第3734965号にはエポキシ樹脂の
硬化剤としてフエノール、アルデヒドおよびポリ
オキシプロピレンアミンの縮合生成物を用いるこ
とが記載されている。該特許には、生成物の所望
の粘度や特性に依存して種々変化させ得るモル比
で上記三成分を種々の反応順序に従い混合し、縮
合させることにより、置換フエノールのベンゼン
核がポリオキシプロピレンアミノメチル化(但し
該アミノメチル基はそのα位に種々の置換基を有
し得る)された化合物が、有用なエポキシ樹脂硬
化剤として得られることが開示されている。 本発明は多価フエノール、ポリグリシジルエー
テル型のエポキシ樹脂組成物の急速硬化を対象と
している。本発明の硬化方法は、フエノール、ホ
ルムアルデヒドおよびポリオキシアルキレンポリ
アミンのアミノアルキレン誘導体の縮合成生物と
エポキシ樹脂とを混合させることからなるエポキ
シ樹脂の硬化方法である。 本発明は、エポキシ樹脂硬化剤における一縮合
成分として、上記米国特許第3734965号に記載さ
れたポリオキシプロピレンポリアミンではなく、
ポリオキシアルキレンポリアミンのアミノアルキ
レン誘導体を用いた点において、該先行技術と大
きく相違する。本発明に従いポリオキシアルキレ
ンポリアミンのアミノアルキレン誘導体を用いる
ことにより、驚くべきことにエポキシ樹脂の硬化
時間が著しく短縮されることが見出された。 本発明によるエポキシ樹脂は、保護被膜、接着
剤、テラツツオ床材、継目なし床材、填隙組成物
および封止組成物として、また成形、ポツテイン
グ、カプセル形成、グラウチングおよびパツチン
グなどに有用である。 本発明に使用するエポキシ樹脂は、エポキシ当
量が1以上のどんな周知のエポキシ樹脂、例えば
多価フエノールのポリグリシジルエーテルであつ
てもよい。これらの樹脂は、当該技術において周
知のように、エピクロロヒドリンと多価のフエノ
ールまたはアルコール例えばエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、グリセロール、ジグ
リセロール、カテコール、レゾルシノール、トリ
ヒドロキシベンゼン、ジ(ヒドロキシフエニル)
メタン、ジ(ヒドロキシフエニル)エタン、ジ
(ヒドロキシフエニル)プロパンなどとの縮合に
より合成される。エポキシ樹脂は、普通ビスフエ
ノール−Aとして知られるエポキシド当量が175
〜195の2・2−ビス(パラ−ヒドロキシフエノ
ール)プロパンとエピクロロヒドリンとの縮合に
より誘導される。 ポリオキシアルキレンポリアミンのアミノアル
キレン誘導体は、ポリオキシアルキレンポリアミ
ンをアクリロニトリルと反応させて得た生成物の
水素添加により合成される。一例として、出発物
質として使用されるポリオキシプロピレンポリア
ミンには、次の式で表わされる化合物が含まれ
る。 アクリロニトリルと反応させ次に水素添加を行
なつて得られたポリオキシアルキレンポリアミン
のアミノアルキレン誘導体は次式によつて表わさ
れる。 本発明のエポキシ樹脂硬化剤を得るに際しフエ
ノール化合物としてフエノールを使用することが
好ましいが、置換フエノールも有用である。置換
フエノールには、少なくとも1個の反応性の置換
可能位置(オルトまたはパラ)を有する1価また
は多価フエノール、例えばオルト−、メタ−およ
びパラ−クレゾール、レゾルシノール、ピロカテ
コール、ヒドロキノン、フロログルシノール、ピ
ロガロール、α−およびβ−ナフトール、パラ−
tert−ブチルフエノール、4・4′−ジヒドロキシ
ジフエニルメタン、4・4′−ジヒドロキシジフエ
ニルエーテルおよび4・4′−ジヒドロキシジフエ
ニルスルホンが含まれる。 アルデヒドとしてはホルムアルデヒドを使用す
ることが好ましいが、脂肪族および芳香族アルデ
ヒド例えばアセトアルデヒド、ブチルアルデヒド
およびベンズアルデヒドのようなアルデヒドも有
用である。一般式RHCO(ここにR=H−、CH3
−、C2H5−、C4H9−または
【式】)を有 するアルデヒドは有用である。 各縮合成分のモル比は、生成物の所望の粘度や
特性に依存して適宜選択することができ、特に限
定的ではないが、前記の米国特許第3734965号に
記載の如く、好ましくはフエノール対ポリオキシ
アルキレンポリアミンのアミノアルキレン誘導体
対アルデヒドのモル比は1:1:1〜1:3:3
である。 本発明のエポキシ樹脂硬化剤は、例えば、上記
米国特許第3734965号に記載の方法を適宜応用し
て合成することができる。即ち、本発明の硬化剤
としての縮合物は、ポリオキシアルキレンポリア
ミンのアミノアルキレン誘導体、フエノール及び
アルデヒドをを混合し、これらの混合物を加熱し
(例えば100〜150℃)、縮合させて製造することが
できる。縮合反応終了後、反応により生成した水
を除去すると、縮合生成物は油状乃至樹脂状塊と
して残る。 具体的には、例えば以下の方法に従い製造する
ことができる。 フエノール、ホルムアルデヒドおよび少量のト
リエチルアミンを還流下に約100℃で1〜2時間
加熱した後50℃以下に冷却する。温度を約165℃
に高めて水を除去しながらアミン誘導体(ポリオ
キシアルキレンポリアミンのアミノアルキレン誘
導体)の添加を開始する。上方域の温度の低下が
認められるまで水で除去する。次に150℃/30mm
で2〜4時間生成物を真空ストリツピングにより
回収する。 その他上記三成分の混合方法としては、上記米
国特許に記載の方法と同様、アミン誘導体及びフ
エノールを混合した後アルデヒドを加える方法で
あつても、アミン誘導体を最初に容器に導入して
おき、はじめにアルデヒドを、次いでフエノール
を加える方法であつてもよい。 エポキシ樹脂を硬化させるため、上述の方法で
得た縮合生成物である硬化剤を、エポキシ樹脂成
分中の各々のエポキシ基について硬化剤成分中に
1個の反応性の−NH基が存在するような量だけ
通常添加する。これは化学量論的な量として知ら
れ、各成分についての分析データおよび化学的構
造の知識から計算できる。一般に化学量論的な量
よりも10%以内の過剰量の硬化剤を使用すること
が有利である。 周囲温度の硬化温度範囲は約0〜45℃である。
約200度以下の温度で後硬化を行なつてもよい。
本発明で得られた硬化エポキシ樹脂は成形物、被
膜、接着剤、ラミネート、フイラメント補強複合
物、継目ない床材、テラツツオ床材、砕石骨材、
グラウチング、填隙組成物および封止組成物など
に有用である。 製造実施例 1 この例では、ジエフアミン(登録商標)(以下
「JEFFAMINE」とする)D−230BPAとフエノ
ール、ホルムアルデヒドの縮合物を製造する。 まず、各試剤を次の割合で使用した。
【表】 反応器に前記フエノール、ホルムアルデヒド及
びトリエチルアミンを加え、約100℃の還流温度
に約2時間加熱し、次に、95℃に冷却した。反応
混合物に前記JEFFAMINE D−230BPAを加え
常圧で温度を約135℃にあげた。 次に、反応混合物を130℃/30mmで2時間スト
リツプし、所望の縮合生成物を得た。 製造実施例 2 試験は、製造実施例1の方法に従つたが、只、
減圧でストリツピングする前の温度を165℃とし
た。各試験剤の配合を次の割合で使用した。
【表】 この反応で所望の生成物を得た。 尚、用いた試薬について次に説明する。 (a) JEFFAMINE D−230: H2NCH(CH3)CH2〔OCH2CH
(CH3)〕2.6NH2の構造式をもち、分子量約230の
ポリオキシプロピレンポリアミンである。 (b) JEFFAMINE D−230BPA: JEFFAMINE D−230のビス(プロピルア
ミン)で、次の構造式をもつ、 H2NCH2CH2CH2HNCH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]2.6 −NHCH2CH2CH2NH2 (c) JEFFAMINE D−400: H2NCH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]5.6
NH2の構造式をもち、分子量400のポリオキシ
プロピレンポリアミンである。 (d) JEFFAMINE D−400BPA: JEFFAMINE D−400のビス(プロピルア
ミン)で次の構造式をもつ、 H2NCH2CH2CH2HNCH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]5.6 −NHCH2CH2CH2NH2 (e) ホルムアルデヒド: ホルムアルデヒドの37%溶液。 実施例 1 ポリオキシアルキレンポリアミンのアミノアル
キレン誘導体のフエノール−ホルムアルデヒド縮
合物の使用による急速硬化
【表】 ミン)
【表】 実施例 2 フエノール−ホルムアルデヒド縮合物および
JEFFAMINE D−230BPAにより硬化した場合
の接着力の比較
【表】
【表】 実施例 3 本発明の縮合生成物とポリオキシプロピレンア
ミンを用いた同様の縮合生成物との比較
JEFFAMINE D−400、D−400のフエノール・
ホルムアルデヒド縮合生成物およびBPA D−
400のフエノール・ホルムアルデヒド縮合生成物
による硬化を行なつた場合の諸性質の比較
【表】
【表】 JEFFAMINE D−400、D−400のフエノール
−CH2O縮合生成物およびBAPD−400のフエノー
ル−CH2O縮合生成物でそれぞれ硬化したときの
諸性質の比較 (加速硬化、室温)
【表】
【表】 上記の実施例からわかるように、本発明の縮合
物を用いると、従来の縮合物あるいはポリオキシ
プロピレンアミンのみを用いた場合に比べて乾燥
時間およびさわれる程度に乾燥するまでの時間が
著しく短縮される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フエノール化合物、アルデヒドおよびポリオ
    キシアルキレンポリアミンのアミノアルキレン誘
    導体の縮合生成物と、エポキシ樹脂とを混合する
    ことからなるエポキシ樹脂の急速硬化方法。 2 約0度〜45℃の温度で硬化を行なう特許請求
    の範囲第1項記載の硬化方法。 3 約200℃以下の温度で後硬化を行なう特許請
    求の範囲第2項記載の方法。 4 フエノール化合物がフエノールであり、アル
    デヒドがホルムアルデヒドである特許請求の範囲
    第1項記載の硬化方法。 5 約0度〜45℃の温度で硬化を行なう特許請求
    の範囲第4項記載の硬化方法。 6 約200℃以下の温度で後硬化を行なう特許請
    求の範囲第5項記載の硬化方法。 7 ポリオキシアルキレンポリアミンのアミノア
    ルキレン誘導体がポリオキシプロピレンポリアミ
    ンのアミノプロピレン誘導体である特許請求の範
    囲第4項記載の硬化方法。
JP12211678A 1977-12-27 1978-10-05 Hardener for epoxy resin and rapidly hardening method of said epoxy resin Granted JPS5491598A (en)

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US86505377A 1977-12-27 1977-12-27

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JPS5491598A JPS5491598A (en) 1979-07-20
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DE (1) DE2854827A1 (ja)
FR (1) FR2413411A1 (ja)
GB (1) GB2011922B (ja)

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GB2011922A (en) 1979-07-18
FR2413411A1 (fr) 1979-07-27
FR2413411B1 (ja) 1983-04-22
CA1116336A (en) 1982-01-12
GB2011922B (en) 1982-08-04
JPS5491598A (en) 1979-07-20
DE2854827A1 (de) 1979-06-28

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