JPS6351416A - エポキシド樹脂の硬化方法 - Google Patents
エポキシド樹脂の硬化方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はエポキシド樹脂の硬化法、特にエポキシド樹脂
の硬化に三フッ化ホウ素−アミン触媒の使用に関し、さ
らに詳しくは、該触媒のアミン部分がポリ(アルキレン
・オキシド)ポリアミン、さらに望ましくは分子量が約
200〜10,000の範囲内にあるポリ(アルキレン
・オキシド)ジーまたはトリー第一アミンおよびポリ(
アルキレン・オキシド)ジーまたはトリー第ニアミンで
あるところの液体の三フッ化ホウ素−アミンg3をポリ
エポキシド樹脂の硬化に使用すること、および該触媒の
存在下で迅速な速度でポリエポキシド樹脂を硬化する方
法に関する。
の硬化に三フッ化ホウ素−アミン触媒の使用に関し、さ
らに詳しくは、該触媒のアミン部分がポリ(アルキレン
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アルキレン・オキシド)ジーまたはトリー第ニアミンで
あるところの液体の三フッ化ホウ素−アミンg3をポリ
エポキシド樹脂の硬化に使用すること、および該触媒の
存在下で迅速な速度でポリエポキシド樹脂を硬化する方
法に関する。
従来の技術
触媒のアミン部分が一官能性の第−又は第二、脂肪族又
は芳香族アミンであるところの三フッ化ホウ素−アミン
触媒は、潜在的触媒としてエポキシ樹脂の硬化に使用さ
れてきた、例えば米国特許第2.717.285号およ
びC,A、 May and ’(。
は芳香族アミンであるところの三フッ化ホウ素−アミン
触媒は、潜在的触媒としてエポキシ樹脂の硬化に使用さ
れてきた、例えば米国特許第2.717.285号およ
びC,A、 May and ’(。
Tanaka、 ”Epoxy Re5ins Ch
emiStry andTechnology”、 M
arcel Dekkev Inc、+ N、Y。
emiStry andTechnology”、 M
arcel Dekkev Inc、+ N、Y。
1973、 p、 293 を参照されたー。これら
先行技術の触媒をエポキシ樹脂の硬化に使用すると、そ
れらは一般に硬くて、もろい重合体をもたらす。
先行技術の触媒をエポキシ樹脂の硬化に使用すると、そ
れらは一般に硬くて、もろい重合体をもたらす。
さらに、先行技術による三フッ化ホウ素−アミン触媒の
大部分は固体であるので、それらとエポキシ樹脂又は他
のアミンとの混合は若干不便である。
大部分は固体であるので、それらとエポキシ樹脂又は他
のアミンとの混合は若干不便である。
発明が解決しようとする問題点
先行技術において、エポキシ對脂硬化用触媒として、ス
ズ、アルミニウム、亜鉛、ホウ素、ケイ素)よびアンチ
モンのハロゲン化物並びにこれら金属のフルオロホウ酸
塩を含む多くのカチオン化合物が挙げられている。これ
らの中で工業的な使用の点で最も重要々構成員はフッ化
ホウ素であると思われる。三フッ化ホウ素自身は、取り
扱いが難かしく、そバを直接エポキシ樹脂に添加すると
エポキシ樹脂を迅速にゲル化して発熱を伴うので、一般
に使用されない。三フッ化ホウ素は一5投に、三フッ化
ホウ素−アミン錯体(アミンが脂肪族または芳香族のア
ミンである)のような錯体として使用される。エポキシ
樹脂の硬化に有用な従来の三フッ化ホウ素−アミン錯体
は第一オよび第二モノ−アミン錯体であるけれども、こ
れらの触媒は−ffK極めて硬くてもろい硬化エポキシ
重合体を生成する。その上、既知の三フッ化ホウ素−ア
ミン触媒の多くは固体であるために、エポキシド樹脂の
硬化におけるそね、らの使用は処理(加工)の観点から
若干不便である。
ズ、アルミニウム、亜鉛、ホウ素、ケイ素)よびアンチ
モンのハロゲン化物並びにこれら金属のフルオロホウ酸
塩を含む多くのカチオン化合物が挙げられている。これ
らの中で工業的な使用の点で最も重要々構成員はフッ化
ホウ素であると思われる。三フッ化ホウ素自身は、取り
扱いが難かしく、そバを直接エポキシ樹脂に添加すると
エポキシ樹脂を迅速にゲル化して発熱を伴うので、一般
に使用されない。三フッ化ホウ素は一5投に、三フッ化
ホウ素−アミン錯体(アミンが脂肪族または芳香族のア
ミンである)のような錯体として使用される。エポキシ
樹脂の硬化に有用な従来の三フッ化ホウ素−アミン錯体
は第一オよび第二モノ−アミン錯体であるけれども、こ
れらの触媒は−ffK極めて硬くてもろい硬化エポキシ
重合体を生成する。その上、既知の三フッ化ホウ素−ア
ミン触媒の多くは固体であるために、エポキシド樹脂の
硬化におけるそね、らの使用は処理(加工)の観点から
若干不便である。
硬化したときに、最終の熱硬化重合体の円とう性が重要
な特徴である接着剤、塗料などのような用途に使用でき
るタフで可とう性の重合体を生成するために、使用の前
にエポキシ樹脂系と混合する長いシェルフ・ライフの一
成分系、または二成分系(エポキシ樹脂成分と触媒成分
)に容易に使用することができ、取扱いが便利であって
、これらの成分を他のエポキシ硬化剤、例えばアミン、
アミド−アミン、フェノール樹脂などと任意ンこ混合す
ることができるところのエポキシ硲脂硬化用触媒の必要
がある。
な特徴である接着剤、塗料などのような用途に使用でき
るタフで可とう性の重合体を生成するために、使用の前
にエポキシ樹脂系と混合する長いシェルフ・ライフの一
成分系、または二成分系(エポキシ樹脂成分と触媒成分
)に容易に使用することができ、取扱いが便利であって
、これらの成分を他のエポキシ硬化剤、例えばアミン、
アミド−アミン、フェノール樹脂などと任意ンこ混合す
ることができるところのエポキシ硲脂硬化用触媒の必要
がある。
三フッ化ホウ素と、ポリ(アルキレン・オキシド)ジー
またはトリー第一アミンとの錯体を作ることによって得
られた本発明の新規三フッ化ホウ素−アミン触媒は液体
で、処理の容易なづ媒であって、エポキシ樹脂を硬化し
て重合体の司とう性が必要な重要な性質である接着剤、
冷科、などに有用なタフで可とう性の重合体を与える。
またはトリー第一アミンとの錯体を作ることによって得
られた本発明の新規三フッ化ホウ素−アミン触媒は液体
で、処理の容易なづ媒であって、エポキシ樹脂を硬化し
て重合体の司とう性が必要な重要な性質である接着剤、
冷科、などに有用なタフで可とう性の重合体を与える。
問題点を解決するための手段
本発明の目的は、アミン部分がポリ(アルキレン・オキ
シド)ポリアミンである三フッ化ホウ素−アミン錯体触
媒をエポキシド基に混合し、得られた混合体を約100
℃〜200℃の範囲内の温度で加熱することから成るこ
とを特徴とするエポキシド樹脂の硬化方法を提供するこ
とである。
シド)ポリアミンである三フッ化ホウ素−アミン錯体触
媒をエポキシド基に混合し、得られた混合体を約100
℃〜200℃の範囲内の温度で加熱することから成るこ
とを特徴とするエポキシド樹脂の硬化方法を提供するこ
とである。
本発明者は、液体であって、−成分系又は二成分系にお
いてエポキシ樹脂と共に容易に処理することができる三
フッ化ホウ素−アミン錯体助媒を発見した。アミン部分
がポリ(アルキレン・オキシド)ジー又はトリー第一ア
ミンであるこれらの三フッ化ホウ素−アミン触媒は、三
フッ化ホウ素とポリ(アルキレン・オキシド)ジー又H
1J−第一アミンとを約1:1の等量比で錯体化するこ
とによって、又は三フッ化ホウ素のリガンド(リガンド
がジエチル・エーテル、テトラヒドロフラン、等のよう
な弱く配位結合した分子である)のポリ(アルキレン・
オキシド)ジー又はトリー第一アミンとのリガンド(配
位子)置換反応によって調製される。ポリ(アルキレン
・オキシド)ジー又はトリー第一アミンは、ポリ(アル
キレン・オキシド)ジオール又はトリオールのアンモニ
アでのアミン化反応によって得られ、約200〜10、
OOOの分子量を有する。
いてエポキシ樹脂と共に容易に処理することができる三
フッ化ホウ素−アミン錯体助媒を発見した。アミン部分
がポリ(アルキレン・オキシド)ジー又はトリー第一ア
ミンであるこれらの三フッ化ホウ素−アミン触媒は、三
フッ化ホウ素とポリ(アルキレン・オキシド)ジー又H
1J−第一アミンとを約1:1の等量比で錯体化するこ
とによって、又は三フッ化ホウ素のリガンド(リガンド
がジエチル・エーテル、テトラヒドロフラン、等のよう
な弱く配位結合した分子である)のポリ(アルキレン・
オキシド)ジー又はトリー第一アミンとのリガンド(配
位子)置換反応によって調製される。ポリ(アルキレン
・オキシド)ジー又はトリー第一アミンは、ポリ(アル
キレン・オキシド)ジオール又はトリオールのアンモニ
アでのアミン化反応によって得られ、約200〜10、
OOOの分子量を有する。
作用
本発明の三フッ化ホウ素−アミン舶媒は市販のエポキシ
樹脂の大部分と容易に混和する、そして得られた溶液は
樹脂のゲル化を生じることなく室温における長シェルフ
・ライフを示す。しかしながら、本発明の触媒は、エポ
キシド樹脂を適当な高温、例えば約100〜200℃、
望ましくは130−190℃の高度において硬化して、
可とう性の熱硬化重合体を与える。本発明の硬化プロセ
スは、アミン、アミド−アミン、フェノール樹脂、無水
カルボン酸などのような周知のエポキシ硬化剤の少量を
硬化系に添加することによって促進されることがわかっ
た。さらに、本発明の触媒は、少量のモノ−およびポリ
−ジイソシアナートの存在下でエポキシ樹脂を極めて迅
速に硬化して可とう性の重合体組成物を生成することが
わかった。
樹脂の大部分と容易に混和する、そして得られた溶液は
樹脂のゲル化を生じることなく室温における長シェルフ
・ライフを示す。しかしながら、本発明の触媒は、エポ
キシド樹脂を適当な高温、例えば約100〜200℃、
望ましくは130−190℃の高度において硬化して、
可とう性の熱硬化重合体を与える。本発明の硬化プロセ
スは、アミン、アミド−アミン、フェノール樹脂、無水
カルボン酸などのような周知のエポキシ硬化剤の少量を
硬化系に添加することによって促進されることがわかっ
た。さらに、本発明の触媒は、少量のモノ−およびポリ
−ジイソシアナートの存在下でエポキシ樹脂を極めて迅
速に硬化して可とう性の重合体組成物を生成することが
わかった。
本発明しζ有用なエポキシド樹脂またはポリエポキシド
は単量体又は重合体、飽和又は不飽和、脂肪族、脂環式
、芳香族又は複素、環式にすることができる、そしてそ
れらは、必要ならばエポキシ基以外の他の置換基、例え
ば水酸基、エーテル基、ハロゲン原子、等と置換するこ
とができる。
は単量体又は重合体、飽和又は不飽和、脂肪族、脂環式
、芳香族又は複素、環式にすることができる、そしてそ
れらは、必要ならばエポキシ基以外の他の置換基、例え
ば水酸基、エーテル基、ハロゲン原子、等と置換するこ
とができる。
本発明の実施に適当な代表的エポキシ成分は米国特許第
2,500,600号2よび第2.324,483号に
開示されたものを包含する。本発明には、1以上のエポ
キシド等価を有する1、2−エポキシ化合物、すなわち
次式の量を1つ以上含有する化合物が望ましい: 1.2−エポキシド基は末端ま2tは内部にある。
2,500,600号2よび第2.324,483号に
開示されたものを包含する。本発明には、1以上のエポ
キシド等価を有する1、2−エポキシ化合物、すなわち
次式の量を1つ以上含有する化合物が望ましい: 1.2−エポキシド基は末端ま2tは内部にある。
特に適当な末端の1,2−エポキシド基は1.2−エポ
キシ・エチル又は1.2−二ポキン・プロピル基である
。後者の基は酸素原子に結合する、すなわちそり、らは
グリ7ジル・エーテル又はグリシジル・エステル基であ
る。内部にエポキシド基を有する化合物は一般に脂肪族
連鎖又は脂環式リングに1,2−エポキシド基を含む。
キシ・エチル又は1.2−二ポキン・プロピル基である
。後者の基は酸素原子に結合する、すなわちそり、らは
グリ7ジル・エーテル又はグリシジル・エステル基であ
る。内部にエポキシド基を有する化合物は一般に脂肪族
連鎖又は脂環式リングに1,2−エポキシド基を含む。
内部の1,2−エポキシ基を含有するエポキシ化合物と
しては、適当なエポキシ化ジオレフィン、ジエン、又は
環式ジエンがある、例えばl、2゜5.6−ジェポキシ
・ヘキサン、1,2,4.5−ジェポキシ・シクロヘキ
サン、シンクロペンタジェン、ジエボキシド、ジペンテ
ン・ジエボキシト、ヒニル・シクロヘキセン・ジエポキ
シド、エポキシ化ジオレフィン不飽和カルボン酸エステ
ル(例えば、メチル9.10.12.13−ジェポキシ
・ステアリン酸塩又は6.7.10% 11−ジェポキ
シヘキサデカン−1,16−ジカルボン酸のジメチル・
エステル)である。さらに、少なくとも2つの1.2−
エポキシ化基が結合されているオキシ化モノ−、ジー、
又はポリ−エステル、少なくとも1つの脂環式5−負環
又は6−員環を含有する七ノー、ジー、又はポリ−アセ
タールを挙げることができる。
しては、適当なエポキシ化ジオレフィン、ジエン、又は
環式ジエンがある、例えばl、2゜5.6−ジェポキシ
・ヘキサン、1,2,4.5−ジェポキシ・シクロヘキ
サン、シンクロペンタジェン、ジエボキシド、ジペンテ
ン・ジエボキシト、ヒニル・シクロヘキセン・ジエポキ
シド、エポキシ化ジオレフィン不飽和カルボン酸エステ
ル(例えば、メチル9.10.12.13−ジェポキシ
・ステアリン酸塩又は6.7.10% 11−ジェポキ
シヘキサデカン−1,16−ジカルボン酸のジメチル・
エステル)である。さらに、少なくとも2つの1.2−
エポキシ化基が結合されているオキシ化モノ−、ジー、
又はポリ−エステル、少なくとも1つの脂環式5−負環
又は6−員環を含有する七ノー、ジー、又はポリ−アセ
タールを挙げることができる。
本発明に使用できる広範囲のポリエポキシドは、エピク
ロロヒドリン、エビブロモヒドリン、3−クロロ−1,
2−エポキシオクタン、などのようなハロゲンを含有す
るエポキシド又はジハロヒドリンを多価フェノール又は
多価アルコールと反応さすことによって得られるエポキ
シ・ポリエーテルである。
ロロヒドリン、エビブロモヒドリン、3−クロロ−1,
2−エポキシオクタン、などのようなハロゲンを含有す
るエポキシド又はジハロヒドリンを多価フェノール又は
多価アルコールと反応さすことによって得られるエポキ
シ・ポリエーテルである。
実施例
次の代表的な実症例によって本発明をさらに説明する。
実施例1
ポリ(プロピレン・オキシド)ジオールをアンモニアで
アミン化することによって調製したポリ(プロピレン・
オキシド)ジ第一アミン(Texac。
アミン化することによって調製したポリ(プロピレン・
オキシド)ジ第一アミン(Texac。
Chemica1社裂が分子12000)100.9に
連続的にかくはんしながら三フッ化ホウ素−ジエチル・
エーテル錯体14,9を滴下した。発熱反応が生じた、
その反応温度を室温又はその近傍に維持した。反応溶液
を室温で約1時間室温でかくはんし、添加完了後に回転
式蒸発器の減圧下でジエチル・エーテルを除去した。得
られた粘性液体は約24℃で12.000 c p s
の粘度を有した。その粘性液体性成物は、室温ておいて
2ケ月後K !2200cpsの粘度を示した。これは
この新規の三フッ化ホウ素−ポリ(プロピレン・オキシ
ド)ジアミン錯体の安定性を示す。
連続的にかくはんしながら三フッ化ホウ素−ジエチル・
エーテル錯体14,9を滴下した。発熱反応が生じた、
その反応温度を室温又はその近傍に維持した。反応溶液
を室温で約1時間室温でかくはんし、添加完了後に回転
式蒸発器の減圧下でジエチル・エーテルを除去した。得
られた粘性液体は約24℃で12.000 c p s
の粘度を有した。その粘性液体性成物は、室温ておいて
2ケ月後K !2200cpsの粘度を示した。これは
この新規の三フッ化ホウ素−ポリ(プロピレン・オキシ
ド)ジアミン錯体の安定性を示す。
実施例2
ポリ(プロピレン・オキシド)ジ第一アミン(分子量4
ooo)xooyと三フッ化ホウ素−ジエチル・エーテ
ル錯体7!9を使用して、実施例1の方法に従った。得
られた粘性液は、ジエチル・エーテルの真空ストリッピ
ングの後に室温の粘度9、700 c p sを有した
。この錯体の粘度は、室温で2ケ月貯蔵した後、9.7
50 c p sであった、これは優れた保存安定性を
示す。
ooo)xooyと三フッ化ホウ素−ジエチル・エーテ
ル錯体7!9を使用して、実施例1の方法に従った。得
られた粘性液は、ジエチル・エーテルの真空ストリッピ
ングの後に室温の粘度9、700 c p sを有した
。この錯体の粘度は、室温で2ケ月貯蔵した後、9.7
50 c p sであった、これは優れた保存安定性を
示す。
実施例3
ポリ(プロピレン・オキシド)トリオールのアンモニア
でのアミン化によって調製したポリ(ポリプロピレン・
オキシド)トリ第一アミン(分子量3zoo)looy
と、三フッ化ホウ素−ジエチル・エーテル錯体14gを
使用して、実施例1の方法に従った。ジエチル・エーテ
ルを除去した後に、高粘性液体錯体が得られた。該錯体
の初粘度は室温で28.500 c p sであった、
そして室温で2ケ月間貯蔵した後の粘度は29.500
0psであった。
でのアミン化によって調製したポリ(ポリプロピレン・
オキシド)トリ第一アミン(分子量3zoo)looy
と、三フッ化ホウ素−ジエチル・エーテル錯体14gを
使用して、実施例1の方法に従った。ジエチル・エーテ
ルを除去した後に、高粘性液体錯体が得られた。該錯体
の初粘度は室温で28.500 c p sであった、
そして室温で2ケ月間貯蔵した後の粘度は29.500
0psであった。
実施例4
ポリ(プロピレン・オキシド)ジ第一アミン(分子14
oo)2o1iと、三フッ化ホウ素−ジエチル・エーテ
ル錯体14,9を使用して、実施例1の方法に従った。
oo)2o1iと、三フッ化ホウ素−ジエチル・エーテ
ル錯体14,9を使用して、実施例1の方法に従った。
ジエチル・エーテルの除去後に、高粘性液体の錯体が得
られた。
られた。
実施例5
ビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・エーテル(L
DGEBPA) (エポキシ当量;185〜195)8
3重量部と、実施例1の三フッ化ホウ素−ポリ(プロピ
レン・オキシド)ジ第−アミン錯体17部との溶液を調
製した。この溶液の一部を室7fiK保持してエージン
グの研究をし、別の一部(15g)を140℃で硬化さ
せた。硬化した溶液は140℃において約45分でゲル
化して非溶融性生成物となり、約150℃で30分間後
硬化後にショア硬度(D)50を有する熱硬化重合体と
なった。
DGEBPA) (エポキシ当量;185〜195)8
3重量部と、実施例1の三フッ化ホウ素−ポリ(プロピ
レン・オキシド)ジ第−アミン錯体17部との溶液を調
製した。この溶液の一部を室7fiK保持してエージン
グの研究をし、別の一部(15g)を140℃で硬化さ
せた。硬化した溶液は140℃において約45分でゲル
化して非溶融性生成物となり、約150℃で30分間後
硬化後にショア硬度(D)50を有する熱硬化重合体と
なった。
室温に貯蔵した溶液の粘度を定期的に測定した、最初は
8800cps、1週間後に11.300cps、2週
間後に14,000cps、4週間後に16,500c
ps、7週間後に20.500 cpsであった。これ
らは良好な保存安定性を示す。この実験は、本発明によ
るジエボキシド樹脂と解媒の混合物がかなり良好な室温
安定性を有する一成分系として使用できること、そして
高温で硬化して可とう性の熱硬化重合体となることを示
唆している。
8800cps、1週間後に11.300cps、2週
間後に14,000cps、4週間後に16,500c
ps、7週間後に20.500 cpsであった。これ
らは良好な保存安定性を示す。この実験は、本発明によ
るジエボキシド樹脂と解媒の混合物がかなり良好な室温
安定性を有する一成分系として使用できること、そして
高温で硬化して可とう性の熱硬化重合体となることを示
唆している。
実施例6
本例は比較のためのものであって、本発明の範囲外であ
る。三フッ化ホウ素−ジエチル・アミン錯体触媒5重量
%を含有するビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・
エーテル(エポキシ当量−185〜工95)を140℃
で40分間加熱して硬質の熱伸化重合体を得た、この重
合体はショアD硬度87を有し、実施例5の重合体の硬
度よりも著しく高い。
る。三フッ化ホウ素−ジエチル・アミン錯体触媒5重量
%を含有するビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・
エーテル(エポキシ当量−185〜工95)を140℃
で40分間加熱して硬質の熱伸化重合体を得た、この重
合体はショアD硬度87を有し、実施例5の重合体の硬
度よりも著しく高い。
実施例7
ビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・エーテル(エ
ポキシ当i=xgo〜190)をカルボン酸末端ブタジ
ェン/アクリロニトリル(アクリロニトリル181曾%
)共重合体10重量%と、実施例1の三フッ化ホウ素−
ボリ(プロピレン・オキシド)ジアミン触媒15.9と
を反応させることによって得られたゴム変性エポキシ樹
脂18gの溶液を調製して、2部に分けた。1部は、室
温に保持して室温の保存安定性を測定し、3週間放!後
でも液体のままであることがわかった。別の部分は、1
45℃に加熱したところ約35分でゲル化した。得られ
た重合体を150℃で30分間後硬化させた、得られた
後硬化重合体は可とう性(軟質)でシヨアD硬度48を
有した。
ポキシ当i=xgo〜190)をカルボン酸末端ブタジ
ェン/アクリロニトリル(アクリロニトリル181曾%
)共重合体10重量%と、実施例1の三フッ化ホウ素−
ボリ(プロピレン・オキシド)ジアミン触媒15.9と
を反応させることによって得られたゴム変性エポキシ樹
脂18gの溶液を調製して、2部に分けた。1部は、室
温に保持して室温の保存安定性を測定し、3週間放!後
でも液体のままであることがわかった。別の部分は、1
45℃に加熱したところ約35分でゲル化した。得られ
た重合体を150℃で30分間後硬化させた、得られた
後硬化重合体は可とう性(軟質)でシヨアD硬度48を
有した。
実施例8
実症例7のゴム変性エポキシ樹脂(6,5i )と、実
姉例1の錯体(51)と、ポリ(プロピレン・オキシド
)トリ第一アミン(分子量約400)1gの溶液を13
0℃で加熱し、約2.5分以内でゲル化して、不溶融性
生成物を得た。その生成物は150℃で30分間後硬化
した、そのシヨアD硬度は40であった。この実験は、
エポキシ樹脂が本発明の錯体とポリ(プロピレン・オキ
シド)ポリアミンの混合体を使用することによって迅速
に硬化して用とう性の熱硬化重合体となることを示す。
姉例1の錯体(51)と、ポリ(プロピレン・オキシド
)トリ第一アミン(分子量約400)1gの溶液を13
0℃で加熱し、約2.5分以内でゲル化して、不溶融性
生成物を得た。その生成物は150℃で30分間後硬化
した、そのシヨアD硬度は40であった。この実験は、
エポキシ樹脂が本発明の錯体とポリ(プロピレン・オキ
シド)ポリアミンの混合体を使用することによって迅速
に硬化して用とう性の熱硬化重合体となることを示す。
実施例9
三フッ化ホウ素−アミン錯体触媒(log)を含有する
実施例5のエポキシ溶液をポリ(ポリプロピレン・オキ
シド)ジ第一アミン(分子14oo)2Iと混合し、そ
の混合物を110’Cで加熱した。
実施例5のエポキシ溶液をポリ(ポリプロピレン・オキ
シド)ジ第一アミン(分子14oo)2Iと混合し、そ
の混合物を110’Cで加熱した。
約3分でゲル化して、可とう性の熱硬化重合体となった
。
。
実施例10
ビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・エーテル(エ
ポキシ轟量=180〜19o)1部gと、実施例1のB
F3−アミン錯体2.51と、ポリ(プロピレン・オキ
シド)ジー第一アミン(分子量2000 ) 7. s
gとの溶液を調表した。この溶液の一部(xo!g)
を室温に保持して、オープン・タイムを測定した。この
溶液が一部は室温で18時間後でもそのままでゲル化し
なかった。この溶液の残部は110℃において加熱した
ところ約3分後にゲル化した。
ポキシ轟量=180〜19o)1部gと、実施例1のB
F3−アミン錯体2.51と、ポリ(プロピレン・オキ
シド)ジー第一アミン(分子量2000 ) 7. s
gとの溶液を調表した。この溶液の一部(xo!g)
を室温に保持して、オープン・タイムを測定した。この
溶液が一部は室温で18時間後でもそのままでゲル化し
なかった。この溶液の残部は110℃において加熱した
ところ約3分後にゲル化した。
実姉例11
実症例1Oのエポキシ樹脂15.9と、実施例4の三フ
ッ化ホウ素−アミン憩媒3gとの溶液を3つの環部に分
けた。第1の部分は140℃で加熱したところ約30分
でゲル化した。第2の部分はポリ(プロピレン・オキシ
ド)ジ第一アミン(分子量400)1gと混合し、得ら
れた混合物を116℃で加熱したところ約2.6分後に
ゲル化した。第3の部分はトルエン・ジイソシアナート
041と混合し、得られた混合物を116℃で加熱した
。著しい発熱反応が生じて、混合物は約1.5分でゲル
化した。これらの実験は、本発明の排媒が単狂で件のア
ミンの存在下でさらに速い速度で、またはインシアナー
トの存在下で極めて速い速度でエポキシ樹脂の重合用触
媒として使用されて町とり性の熱硬化重合体を与えるこ
とができることを明示している。
ッ化ホウ素−アミン憩媒3gとの溶液を3つの環部に分
けた。第1の部分は140℃で加熱したところ約30分
でゲル化した。第2の部分はポリ(プロピレン・オキシ
ド)ジ第一アミン(分子量400)1gと混合し、得ら
れた混合物を116℃で加熱したところ約2.6分後に
ゲル化した。第3の部分はトルエン・ジイソシアナート
041と混合し、得られた混合物を116℃で加熱した
。著しい発熱反応が生じて、混合物は約1.5分でゲル
化した。これらの実験は、本発明の排媒が単狂で件のア
ミンの存在下でさらに速い速度で、またはインシアナー
トの存在下で極めて速い速度でエポキシ樹脂の重合用触
媒として使用されて町とり性の熱硬化重合体を与えるこ
とができることを明示している。
実姉例12
ビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・エーテル6g
と、実施例2のBF3−アミン錯体駐媒6.1:、!体
のメチレン・ビス(フェニル・イソシアナート) 0.
6 Nの混合物を115℃で加熱した。約7分でゲル化
して、熱硬化重合体となり、それを130℃で30分間
後硬化した。得らハ、た生成物のシヨアD硬度ば62で
あった。
と、実施例2のBF3−アミン錯体駐媒6.1:、!体
のメチレン・ビス(フェニル・イソシアナート) 0.
6 Nの混合物を115℃で加熱した。約7分でゲル化
して、熱硬化重合体となり、それを130℃で30分間
後硬化した。得らハ、た生成物のシヨアD硬度ば62で
あった。
実施例13
実施例7のゴム変性エポキシ樹脂6gと、実施例3のB
F3−アミン錯体融媒5Iと、トルエン・インシアナー
トo、 s 、pとの混合物を115℃で加熱した。得
られた混合体は5分でゲル化し、用とう性熱硬化重合体
となった、そしてそれは130℃で30分間の後硬化に
よってシヨアD硬度60を示した。
F3−アミン錯体融媒5Iと、トルエン・インシアナー
トo、 s 、pとの混合物を115℃で加熱した。得
られた混合体は5分でゲル化し、用とう性熱硬化重合体
となった、そしてそれは130℃で30分間の後硬化に
よってシヨアD硬度60を示した。
実施例14
エポキシ樹脂硬化剤組成物は、ポリ(プロピレン・オキ
シド)トリー第一アミン(分子fi 31o o )3
4重量部と、ポリ(プロピレン・オキシド)ジ第一アミ
ン(分子量400)5重量部と、トリス(ジメチルアミ
ンメチル)フェノール4部と、ビスフエノール−A 1
2.2重量部と、実施例12の三フッ化ホウ素−アミン
錯体10重量部と、メルク充てん材35重量部を混合す
ることによって調製した。この硬化剤は、ビスフエノー
ル−Aの液体ジグリシジル・エーテル595重量部と、
カルボン酸末端ポリブタジェン/アクリロニトリル・ゴ
ム6.6重量部と、タルク30重量部と、発煙シリカ1
4重量部と、テトラメチル・キシリル・ジインシアナー
ト2重口部を混合することに調製したエポキシ樹脂と1
:1.5の重量比(硬化剤;エポキシ樹脂の比)で混合
した。揺変性の接着剤を、2枚の25゜4 (”’dX
10.2 C1rLX 2.5 mのガラス繊維強化
ポリエステル・パネル(シート成形用コンパウンド)の
間にパネルを2.54(m幅重ねて塗布し、その構造物
を加熱装置内において110℃で4分間硬化し、続いて
149℃で30分間後硬化させた。2.54cIrL幅
の接着剤試験試料を切断して、シップせん断モードで試
験をした所、基材の繊維の100%引裂および24.5
〜49Kz/c4(3s O〜700ps1)のシップ
せん断強さを示した。
シド)トリー第一アミン(分子fi 31o o )3
4重量部と、ポリ(プロピレン・オキシド)ジ第一アミ
ン(分子量400)5重量部と、トリス(ジメチルアミ
ンメチル)フェノール4部と、ビスフエノール−A 1
2.2重量部と、実施例12の三フッ化ホウ素−アミン
錯体10重量部と、メルク充てん材35重量部を混合す
ることによって調製した。この硬化剤は、ビスフエノー
ル−Aの液体ジグリシジル・エーテル595重量部と、
カルボン酸末端ポリブタジェン/アクリロニトリル・ゴ
ム6.6重量部と、タルク30重量部と、発煙シリカ1
4重量部と、テトラメチル・キシリル・ジインシアナー
ト2重口部を混合することに調製したエポキシ樹脂と1
:1.5の重量比(硬化剤;エポキシ樹脂の比)で混合
した。揺変性の接着剤を、2枚の25゜4 (”’dX
10.2 C1rLX 2.5 mのガラス繊維強化
ポリエステル・パネル(シート成形用コンパウンド)の
間にパネルを2.54(m幅重ねて塗布し、その構造物
を加熱装置内において110℃で4分間硬化し、続いて
149℃で30分間後硬化させた。2.54cIrL幅
の接着剤試験試料を切断して、シップせん断モードで試
験をした所、基材の繊維の100%引裂および24.5
〜49Kz/c4(3s O〜700ps1)のシップ
せん断強さを示した。
実施例15
カルボン酸末端ブタジェン/アクリロニトリル・ゴム(
ゴム中に18%のアクリロニトリル)10重量%と反応
させたビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・エーテ
ル(エポキシ当量190 )と、三フッ化ホウ素−アミ
ン錯体(アミンは分子量が約2000のポリ(プロピレ
ン・オキシド)ジアミンであった)12gと、トルエン
・ジイソシアナート0.39との溶液を調製し、それを
使用して未地塗りアルミニウム・シートの上にHサ0.
02 s鵡の塗膜を作った。この塗膜を130℃で20
分間硬化した後、接着性をASTM D−3359に
従って試験したところ100%の接着性を示した。そし
てA S T M D −2794に従った110−
・K9(s o 1nid) の逆衝撃で破壊しなかっ
た、それはフィルムが優れた耐衝撃性釜びに基材への優
れた接着性を示す。
ゴム中に18%のアクリロニトリル)10重量%と反応
させたビスフエノール−Aの液体ジグリシジル・エーテ
ル(エポキシ当量190 )と、三フッ化ホウ素−アミ
ン錯体(アミンは分子量が約2000のポリ(プロピレ
ン・オキシド)ジアミンであった)12gと、トルエン
・ジイソシアナート0.39との溶液を調製し、それを
使用して未地塗りアルミニウム・シートの上にHサ0.
02 s鵡の塗膜を作った。この塗膜を130℃で20
分間硬化した後、接着性をASTM D−3359に
従って試験したところ100%の接着性を示した。そし
てA S T M D −2794に従った110−
・K9(s o 1nid) の逆衝撃で破壊しなかっ
た、それはフィルムが優れた耐衝撃性釜びに基材への優
れた接着性を示す。
実施例16
本例は比較例であって、本発明の範囲外である。
実施例15に記載したエポキシ樹脂4!iと、ポリ(プ
ロピレン・グリコール)のジグリシジル・エーテル(エ
ポキシ当 a2o)1.ogと、三フッ化ホウ素−エチ
ル・アミン触媒025gと、トルエン・ジイソシアナー
ト0.39の溶液を調製することによって、エポキシ樹
脂の硬化における従来の三フッ化ホウ素−アミン錯体の
使用を示した。
ロピレン・グリコール)のジグリシジル・エーテル(エ
ポキシ当 a2o)1.ogと、三フッ化ホウ素−エチ
ル・アミン触媒025gと、トルエン・ジイソシアナー
ト0.39の溶液を調製することによって、エポキシ樹
脂の硬化における従来の三フッ化ホウ素−アミン錯体の
使用を示した。
この溶液を、実施例15で行ったように未下塗りのアル
ミニウム・シートに0. O25w J−さの塗膜とし
て↑布した。その塗膜は130℃で20分間硬化させた
後、接着試験を行ったところ、90%シ、上の接着破壊
を示した。Fペンシル硬度0膜は破壊を示し、逆5i撃
は46C7IL・K9(401n・A!d)以下でもぜ
い注破壊を示した。
ミニウム・シートに0. O25w J−さの塗膜とし
て↑布した。その塗膜は130℃で20分間硬化させた
後、接着試験を行ったところ、90%シ、上の接着破壊
を示した。Fペンシル硬度0膜は破壊を示し、逆5i撃
は46C7IL・K9(401n・A!d)以下でもぜ
い注破壊を示した。
実施例17
2種類のエポキシ樹脂を本発明の各種の三フッ化ホウ素
−アミン錯体と160℃に訃いて反応させて、ゲル化時
間(不溶融性重合体の生成する時間)をそれぞれの場合
に測定した。使用した材料ふ・よび得られた結果を次表
に示す。
−アミン錯体と160℃に訃いて反応させて、ゲル化時
間(不溶融性重合体の生成する時間)をそれぞれの場合
に測定した。使用した材料ふ・よび得られた結果を次表
に示す。
ヱ
A:実施例4のBF3−アミン
B:実施例1のBF3−アミン
C:実施例3のBF3−アミン
D:実施例2のBF3−アミン
実施例18
実施例工5で記載したエポキシ樹脂sfIと、B F3
−アミン錯体(アミンが分子量400のポリ(プロピレ
ン・オキシド)ジアミンである)061と、トルエン・
ジイソシアナート0.3gの溶液をリン酸亜鉛で処理し
た冷延鋼板の表面に0布し、得られた塗膜を110℃で
15分間硬化させた。
−アミン錯体(アミンが分子量400のポリ(プロピレ
ン・オキシド)ジアミンである)061と、トルエン・
ジイソシアナート0.3gの溶液をリン酸亜鉛で処理し
た冷延鋼板の表面に0布し、得られた塗膜を110℃で
15分間硬化させた。
得られた高光沢の透明被膜はASTMによるペンシル硬
度HBと100%の接着性を示した。その被膜はsl、
5cm−1<qの逆衝撃試験でも破壊せず、優れた可と
う性を示した。
度HBと100%の接着性を示した。その被膜はsl、
5cm−1<qの逆衝撃試験でも破壊せず、優れた可と
う性を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、アミン部分がポリ(アルキレン・オキシド)ポリア
ミンである三フッ化ホウ素−アミン錯体触媒をエポキシ
樹脂に混合し、得られた混合体を約100℃〜200℃
の範囲内の温度で加熱することから成ることを特徴とす
るエポキシド樹脂の硬化方法。 2、ポリエポキシドが式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる基を1つ以上含有する化合物である特許請
求の範囲第1項記載の方法。 3、ポリ(アルキレン・オキシド)ポリ・アミンが、ジ
第一アミン、ジ第二アミン、トリ第一アミン、トリ第二
アミンおよびそれらの混合体から成る群から選んだ構成
員である特許請求の範囲第2項記載の方法。 4、ポリ(アルキレン・オキシド)ポリ・アミンが、約
200〜100,000の範囲内の分子量を有する特許
請求の範囲第3項記載の方法。 5、ポリ(アルキレン・オキシド)ポリ・アミンがポリ
(プロピレン・オキシド)ジ第一アミンである特許請求
の範囲第4項記載の方法。 6、ポリ(アルキレン・オキシド)ポリ・アミンがポリ
(プロピレン・オキシド)トリ第一アミンである特許請
求の範囲第4項記載の方法。 7、エポリシド樹脂がビスフエノール−Aのジグリシジ
ル・エーテルである特許請求の範囲第4項記載の方法。 8、エポキシド樹脂がポリ(プロピレン・オキシド)グ
リコールのジグリシジル・エーテルである特許請求の範
囲第4項記載の方法。 9、エポキシド樹脂がビスフエノール−Aのグリシジル
・エーテルである特許請求の範囲第5項に記載の方法。 10、エポキシド樹脂がビスフエノール−Aのジグリシ
ジル・エーテルである特許請求の範囲第6項記載の方法
。 11、エポキシド樹脂がポリ(プロピレン・オキシド)
グリコールのジグリシジル・エーテルである特許請求の
範囲第5項記載の方法。 12、エポキシド樹脂がポリ(プロピレン・オキシド)
グリコールのジグリシジル・エーテルである特許請求の
範囲第6項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/882,331 US4705838A (en) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | Acceleration of rate of cure in boron trifluoride amine catalyzed cure of epoxy resins |
US899120 | 1986-08-21 | ||
US06/899,120 US4683282A (en) | 1986-07-07 | 1986-08-21 | Novel boron trifluoride-poly (alkylene oxide) amine catalysts for curing epoxy resins |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6351416A true JPS6351416A (ja) | 1988-03-04 |
JPH0613601B2 JPH0613601B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=39671967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62205330A Expired - Fee Related JPH0613601B2 (ja) | 1986-07-07 | 1987-08-20 | エポキシド樹脂の硬化方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4705838A (ja) |
EP (2) | EP0301123A1 (ja) |
JP (1) | JPH0613601B2 (ja) |
CA (1) | CA1311082C (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015048453A (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 三菱レイヨン株式会社 | エポキシ樹脂組成物、トウプリプレグ及び圧力容器 |
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US5545278A (en) * | 1989-10-25 | 1996-08-13 | Thiokol Corporation | Method for increasing fiber strength translation in composition pressure vessels using matrix resin formulations containing anhydride curing agents and surface-active agents |
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BRPI0411378A (pt) * | 2003-06-09 | 2006-08-01 | Dow Global Technologies Inc | composição polimerizável de duas partes, método de polimerização, método para ligar dois ou mais componentes entre si, método para modificar a superfìcie de um polìmero de energia superficial baixa, método para revestir um substrato, composição de revestimento, laminado e composição polimerizável de uma parte |
US8501886B2 (en) * | 2003-12-22 | 2013-08-06 | Dow Global Technologies Llc | Accelerated organoborane amine complex initiated polymerizable compositions |
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JP2009531468A (ja) | 2005-10-07 | 2009-09-03 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | アミド有機ボラート開始剤系 |
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FR3056216B1 (fr) * | 2016-09-16 | 2018-09-28 | Schneider Electric Industries Sas | Formulation de resine epoxyde durcissable, procede de fabrication d'un materiau a partir de cette formulation et leurs utilisations |
WO2019046382A1 (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-07 | Dow Global Technologies Llc | THERMOSETTING COMPOSITIONS |
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1986
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- 1986-08-21 US US06/899,120 patent/US4683282A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-06-11 CA CA000539442A patent/CA1311082C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-30 EP EP87111053A patent/EP0301123A1/en not_active Withdrawn
- 1987-08-11 EP EP87111609A patent/EP0257435A3/en not_active Ceased
- 1987-08-20 JP JP62205330A patent/JPH0613601B2/ja not_active Expired - Fee Related
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EP0301123A1 (en) | 1989-02-01 |
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CA1311082C (en) | 1992-12-01 |
EP0257435A2 (en) | 1988-03-02 |
JPH0613601B2 (ja) | 1994-02-23 |
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