KR860001171B1 - 에폭시화합물의 경화방법 및 경화촉진 방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

에폭시화합물의 경화방법 및 경화촉진 방법
본 발명은 에폭시화합물의 경화방법 및 경화촉진방법에 관한 것이다.
에폭시수지는 일반적으로 그 경화물의 전기절연성, 기계적 강도, 내약품성등이 좋기 때문에 여러 공업분야에서 상용(賞用)되고 있으며 그 경화제로 지금까지는 지방족 폴리아민, 방향족 폴리아민, 아민염, 제4급암모니움염, 디시안디아미드, 뇨소, 멜라민, 폴리칼본산, 폴리칼본산무수물, 페놀류와 알데히드류의 부가축합체를 함유하는 다가페놀, 폴리칼본산히드라디드, 2-에틸-4-메틸이미다졸등 여러가지의 것이 사용되고 있다.
본 발명자들은 이들 공지의 경화제와 손색이 없는 경화작용 내지 경화촉진작용을 가지는 새로운 화합물을 얻기 위한 예의 연구를 거듭한 결과, 상기 2-에틸-4-메틸이미다졸(이하 2E4MZ라 함)의 관련화합물인 4, 4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸)이 이에 상당하는 사실을 찾아내어 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명은 분자중에 평균 1개보다 많은 에폭시가를 가지는 에폭시 화합물에
Figure kpo00001
으로 되는 4, 4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸)을 배합하여 가열하는 것을 요지로하는 에폭시화합물의 경화방법 및 동 에폭시화합물에 상기 4, 4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸)을 경화제와 함께 배합하여 가열하는 것을 요지로 하는 에폭시 화합물의 경화촉진방법에 관한 것으로, 이하 이것을 상세히 설명한다.
본 발명의 경화방법에 사용되는 4, 4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸)(이하 비스체라 함)은 새로운 이미다졸 화합물로서 이 비스체는 2E4MZ와 포름알데히드 또는 메틸렌화제를 촉매의 존재하에서 가열시키는 것에 의하여 다음과 같이 반응하여 얻어지는 염기성의 무색결정물질(융점 : 260.5℃, 알코올에 가용, 물에 불용)이다.
Figure kpo00002
또 본 발명의 경화방법에 사용되는 에폭시화합물은 1분자당 평균 1개보다 많은 에폭시기를 함유하는 것으로서 이 기는 분자 말단 위치에 있는
Figure kpo00003
으로도 좋고 혹은 일반적으로 내부 에폭시드로 불리우는 분자식의 도중에 개재하여
Figure kpo00004
형의 기를 형성하여 있는 것도 좋다. 이 폴리에폭시 화합물은 지방족, 환상지방족, 방향족, 또는 복소환식의 것도 좋고, 또 수산기, 알킬시, 알콕시기, 아세탈기, 에테르기와 같은 비방해성의 치환기로 치환시켜서도 좋다. 가장 바람직한 폴리에폭시화합물은 비스페놀A, 비스페놀F, 레졸신, 히드로퀴논, 비스페놀S, 페놀·포름알데이드수지, 크레졸·포름알데히드수지와 같은 다가페놀의 폴리 글리시딜에테르이다. 기타 적당한 폴리에폭시화합물을 예시하면, (폴리)에틸렌글리콜, (폴리)프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸롤프로판, 1, 4-부탄디올과 같은 다가 알코올의 글리시딜에테르, 프탈산, 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산, 메틸-엔드메틸렌테트라히드로프탈산, 아디핀산, 디이머산과 같은 다가칼본산의 폴리글리시딜-에스테르, 아니린, 톨루아딘, 4, 4'-디아노디페닐메탄과 같은 폴리아민에서 유도되는 글리시딜아민류, 비닐시클로헥센옥사이드, 3, 4-에폭시시글로헥실-3, 4-에폭시시클로헥센칼복실레이트, 비스-(3, 4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)-아디페이트와 같은 에폭시화 폴리 올레핀 혹은 에폭시화 식물유등이다.
본 발명의 경화방법에 있어서, 폴리에폭시화합물에 대한 비스체의 적정배합비율은 0.5 내지 30phe(폴리에폭시화합물 100중량부당의 중량부)이며 또 가열경화온도는 60 내지 240℃, 바람직하기는 100 내지 180℃이다.
상기 비율로 비스체를 배합한 1성분개 에폭시수지는 실온에서는 장시간에 걸쳐 점도상승등 작업성능의 저하를 가져오는 변화가 적고 안정된 상태로 보존되고, 상기 온도에서 가열시키면 신속하게 효율적으로 경화하여 전기 절연성능, 기계적강도특성, 내화학약품성등의 모든 특성에 바랜스가 잡힌 우수한 경화물로 된다.
한편 본 발명의 경화촉진 방법에 있어서, 상기 비스체와 함께 폴리에폭시화합물에 배합되는 경화제로는 예를들면 지방족 폴리아민, 방향족폴리아민, 아민염, 제4급암모니움염, 디시안디아미드, 뇨소, 멜라민, 폴리칼본산, 폴리칼본산무수물, 페놀류와 알데히드류의 부가축합체를 함유하는 다가페놀, 폴리칼본산 히드라디드, 이미다졸화함물이 사용된다.
이 경화촉진 방법에 있어서는 폴리에폭시화합물에 대한 비스체의 적정 배합량은 0.01 내지 30phr(폴리에폭시화합물 100중량부당의 중량부)이며 바람직하기는 0.05 내지 10phr이다. 또한 가열온도는 상기 경화방법의 그것과 동일한 것이다.
그리고 상기 경화방법 및 경화촉진방법의 어느 경우에서도 필요에 따라 착색안료, 체질안료, 가소제 및 부틸글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르와 같은 모노에폭시화합물의 반응성 희석재 혹은 케톤계, 글리콜계, 방향족석유나프타와 같은 용제등을 첨가할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서 사용되는 비스체는 1성분계 에폭시수지 즉 폴리 에폭시화합물이 경화제와 예비혼합되는 계(系)의 보존수명 혹은 보존안정성에 실질적인 영향을 미치지 않는 잠재성 경화제 내지 잠재성경화촉진제로 매우 유용한 것이며 따라서 이 비스체를 단독으로 혹은 다른 경화제, 착색안료등과 함께 폴리에폭시화합물에 배합하는 것에 의하여 60 내지 240℃, 바람직하기는 100 내지 180℃에서 단시간에 경화처리할 수 있는 에폭시수지계와니스, 도료, 접착제, 주형재료(住型材料), 건식적층용프레프레그, 성형용콤파운드, 분말도료등을 형성할 수 있다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.
[실시예 1-3]
전자교반기, 환류냉각기, 온도계 및 외기의 탄산가스차단용 소다석회관을 구비한 반응용기에 시판 37% 프로말린 4.5g(2E4MZ에 대한 몰비 0.75), 2E4MZ 9g, 수산화칼륨(KOH) 0.25g (2E4MZ에 대한 몰비 0.05) 및 몰 27ml를 주입하고 교반하에 가열하는 반응온도 102℃ 전후를 1.5시간 유지시킨 후 계를 냉각하여 석출결정을 여취(濾取)한 다음 이것을 염산산성수용액으로 하고 이 수용액을 탄산칼륨으로 충분히 알칼리성으로 하여 석출결정을 여취, 세척, 건조시켜 목적으로 하는 비스체 8.75g을 얻었다. 본품의 2E4MZ에 대한 수율을 92%였다.
이와 같이하여 얻어진 비스체를 폴리에폭시화합물(상품명 : 에피코트 828, 유화시엘 주식회사제)에 소정량 첨가하여 3개로울기를 통하여 경화제 립자를 5μ이하로 하여 균일한 조합물(調合物)을 얻었다.
이 조합물 및 이 조합물에 다른 충진재료를 첨가하여 얻어지는 주형재료의 보존안정, 겔화시간(경화성) 및 경화물의 성능을 측정한 결과를 다음 제1표에 표시한다.
또한 조합물의 배합량은 중량단위로 하고 경화조건은 120℃의 온도로 1시간 150℃의 온도로 4시간 가열한 것이다.
[제1 표]
Figure kpo00005
또한 보존안정성에 대해서는 조합물을 25℃로 저장하고, 그 점도변화를 측정하여 점도가 초기의 2배에 달한 시점을 가지고 종점으로 한 것이어서 겔화시간은 150±0.5℃으로 미리 조절시킨 열철판상에 시료약 0.7g을 올려놓고 스텐레스제주걱으로 시료를 약 20×30m㎡의 크기로 벌려놓고 약 2초간에 1왕복의 속도로 시료를 균일하게 밀어부치면서 련합시키고 때때로 주걱을 처들어서 시료와 주걱사이에 끈기가 없는 상태로 되기까지의 시간을 측정하여 얻어진 것이다.
[실시예 4]
폴리에폭시화합물 A(상품명 : 에피코트 828, 유화시엘 주식회사제)70부, 폴리에폭시화합물 B(상품명 : 에피코트 834, 동) 30부, 요변성(搖變性)부여제(상품명 : 펜톤 38, 내쇼날레드제) 2부, 체질안료(상품명 : 만탈 P, 도야카오린 주식회사제) 30부, 디시안디 아미드(일본카바이드제) 6부, 비스체 1부를 3개 로울기에 의하여 균일하게 혼련하고 접착제 조성물을 얻었다. 이 접착제는 실온에서 2개월이상의 보존성을 가지며 120℃ 이상의 열처리로 신속하게 경화하여 강고한 접착력을 나타내었다.
Figure kpo00006
[실시예 5-6]
본 예는 비스체를 단독경화제 및 산무수물의 경화촉진제로 사용한 분말 도료배합예이다. 다음 제2표에 기재한 성분을 85-95℃로 예열시킨 2개로울기로 충분하게 용융훈련하여 얻어진 조합물을 급냉하여 분쇄분급에 의하여 80-270 메쉬의 범위를 유동침지용 분말도료로 얻었다. 이 도료는 피막저항기, 배리스티, 콘덴서, 하이브리드 IC등의 세라믹 부품의 유용한 것이다.
또한 이들의 수지의 경화조건은 150℃의 온도로 1시간 가열시킨 것이다.
[제2 표]
Figure kpo00007
주 1 : 폴리에폭시화합물, 유화시엘 주식회사제
주 2 : 유동조절제, 도오레, 실시콘 주식회사제
주 3 : 체질안료, 다쯔모리 주식회사제, 크리스탈라이트 AA
주 4 : 착색안료, 도다고오교오 주식회사제, 철단 R-100

Claims (2)

  1. 분자중에 평균 1개보다 많은 에폭시기를 가지는 에폭시화합물에 구조식
    Figure kpo00008
    으로 되는 4, 4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸)을 배합하여 가열하는 것을 특징으로 하는 에폭시 화합물의 경화방법.
  2. 분자중에 평균 1개보다 많은 에폭시기를 가지는 에폭시 화합물에 구조식
    Figure kpo00009
    으로 되는 4, 4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸)을 경화제로 함께 배합하여 가열하는 것을 특징으로 하는 에폭시 화합물의 경화촉진방법.
KR1019840001889A 1983-04-14 1984-04-10 에폭시화합물의 경화방법 및 경화촉진 방법 KR860001171B1 (ko)

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