JPS6126566B2 - - Google Patents
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- JPS6126566B2 JPS6126566B2 JP53087872A JP8787278A JPS6126566B2 JP S6126566 B2 JPS6126566 B2 JP S6126566B2 JP 53087872 A JP53087872 A JP 53087872A JP 8787278 A JP8787278 A JP 8787278A JP S6126566 B2 JPS6126566 B2 JP S6126566B2
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- epoxy resin
- parts
- amine complex
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Description
本発明はエポキシ樹脂に特定の硬化剤を配合し
てなる新規なエポキシ樹脂組成物に関する。さら
に詳しくは、100〜130℃付近の比較的低温領域で
も非常に速硬化性があり、かつ可使時間も長くし
かも加熱により機械的、電気的特性にすぐれた硬
化物を与えるエポキシ樹脂組成物に関する。
従来よりエポキシ樹脂の潜在性硬化剤として
BF3−アミン錯体は公知である。BF3−アミン錯
体はエポキシ樹脂の一液型の硬化剤として用いる
と、長いポシトライフを有するにもかかわらず、
150℃以上の様な高温では数分程度の比較的短時
間で硬化でき、非常に有用であり広く用いられて
いる。
しかし、この硬化剤の欠点として硬化剤の高温
特性、特に電気特性が不良であるということがあ
げられる。又、BF3−アミン錯体は100〜130℃付
近の比較的低温領域では硬化時間は遅く、この付
近の温度で使用する硬化剤としては適していない
又100〜130℃付近の温度域で用いられる硬化剤と
しては、芳香族アミン類、脂肪族アミン類、イミ
ダゾール類、等多数挙げることができるが、これ
らはいずれもポツトライフが短く使用上不便であ
るし、硬化物の特性も劣つているものが多い。
このように従来見出されている硬化剤も種々の
欠点を有しており、技術的、経済的な見地からも
可使時間が長く、使用時には100〜130℃付近の温
度域においても速やかに硬化樹脂になし得、かつ
その特性が優秀なものを得ることができる様な硬
化剤が各方面で強く要望されている。
しかるに本発明者らは種々研究を重ねた結果、
硬化剤としてBF3−アミン錯体、及びイソシアネ
ート化合物をエポキシ樹脂に配合して用いること
により、前記の欠点を排除し、しかも前記目的を
充分に達成しうる、すなわち可使時間が長く、か
つ100〜130℃付近の温度に加熱することによつて
数分でゲル化し、しかも機械的、電気的特性のす
ぐれた硬化剤を与えるエポキシ樹脂組成物を提供
しうるというまつたく新たな事実を見出し、本発
明を完成するに至つた。
すなわち本発明は、エポキシ樹脂に硬化剤とし
て、BF3−アミン錯体、及びイソシアネート化合
物を配合してなることを特徴とするエポキシ樹脂
組成物に関するものであつて、これにより機械的
電気的特性にすぐれ、しかも作業性にもすぐれた
エポキシ樹脂組成物が提供せられる。
本発明におけるエポキシ樹脂組成物がこのよう
に大きな効果をもたらす原因についてはまだ定か
ではないが、本発明者らが推定している所を以下
に述べる。
BF3−アミン錯体とエポキシ樹脂の反応につい
てはいくつかの反応機構が提出されている。その
開始反応がチツ素に結合した水素原子がエポキシ
樹脂のオキシラン環の酸素原子を攻撃することに
より起こり、それに続いて活性化されたBF3−ア
ミン錯体が触媒となり、エポキシ樹脂が重合を起
こすという反応機構が現在の所、有力である。そ
の様に仮定するならば、本発明の硬化剤において
は、BF3−アミン錯体中のチツ素原子に結合した
水素原子がエポキシ樹脂のオキシラン環の酸素原
子を攻撃するよりも先に、イソシアネート基を攻
撃しそれにより形成される活性化されたBF3−ア
ミン錯体が触媒となりエポキシ樹脂の重合をひき
起こすと考えられる。このように本発明における
硬化剤を使用した場合とBF3−アミン錯体単独の
場合と活性種は同じと考えられ、その為本発明に
おける硬化剤はBF3−アミン錯体を単独で使用し
たのと同様の潜在効果、すなわちポツトライフは
長く、かつ使用時に速やかに硬化せしめることが
できる効果を持つものと思われる。またBF3−ア
ミン錯体中のチツ素原子に結合した水素原子は、
エポキシ樹脂よりもイソシアネートとの反応性が
大きいため、本発明の硬化剤が100〜130℃付近の
比較的低温領域においても数分でゲル化を示す様
な速硬化性を発揮できるものと思われる。また硬
化剤の特性が向上するのは、存在するイソシアネ
ート基がエポキシ基と一部反応を起こし、機械
的、電気的特性にすぐれたオキサゾリドン環を形
成するためと思われる。
次に本発明に用いることのでいるエポキシ樹脂
をあげれば、例えば、2,2′−ビス(P−ヒドロ
キシ)プロパン、2,2′−ビス(4−ヒドロキシ
−3,5−ジブロムフエニル)プロパン、1,
1,2,2−テトラキス(P−ヒドロキシフエニ
ル)エタン、4,4−ジヒドロキシジフエニル、
レゾルシン、カテコール、ヒドロキノン、等芳香
族フエノールのグリシジルエーテル、及びフエノ
ールノボラツク、クレゾールノボラツク等のグリ
シジルエーテル、及びトリグリシジルイソシアヌ
レート、5,5−ジメチルヒダントインのN,
N′−ジグリシジル誘導体、等複素環式エポキシ
樹脂などがあげられる。これらは単独で、あるい
は混合して用いることができる。
また本発明に用いられるイソシアネート化合物
としては、例えばフエニルイソシアネート、ベン
ジルイソシアネート、m−トリルイソシアネー
ト、P−トリルイソシアネート、2−クロロフエ
ニルイソシアネート、1−ナフチルイソシアネー
ト、等−官能イソシアネート化合物。また例えば
トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、ナフタリン−1,5−ジイソシア
ネート、ジフエニルエーテル4,4′−ジイソシア
ネート、ビフエニル−4,4′−ジイソシアネー
ト、ジフエニルメタン−4,4′−ジイソシアネー
ト、トリフエニルメタントリイソシアネート、
3,3′−4,4′ジフエニルメタンテトライソシア
ネート等多官能イソシアネート化合物、及びこれ
らの2量体、3量体などをそれぞれ単独であるい
は混合して用いることもできる。
又、本発明に用いられるBF3−アミン錯体は一
般式
The present invention relates to a novel epoxy resin composition comprising an epoxy resin mixed with a specific curing agent. More specifically, it relates to an epoxy resin composition that cures very quickly even in the relatively low temperature range of around 100 to 130°C, has a long pot life, and provides a cured product with excellent mechanical and electrical properties when heated. . Traditionally used as a latent curing agent for epoxy resins
BF3 -amine complexes are known. When used as a one-component curing agent for epoxy resin, the BF 3 -amine complex has a long posytolife;
It can be cured in a relatively short time of several minutes at high temperatures such as 150°C or higher, making it extremely useful and widely used. However, a drawback of this curing agent is that the curing agent has poor high-temperature properties, particularly poor electrical properties. Furthermore, the curing time of the BF 3 -amine complex is slow at relatively low temperatures around 100 to 130°C, making it unsuitable as a curing agent for use at temperatures around this range. There are many curing agents such as aromatic amines, aliphatic amines, imidazoles, etc., but all of these have short pot lives and are inconvenient to use, and the cured products have poor properties. many. In this way, the curing agents that have been discovered so far have various drawbacks, and from both a technical and economic point of view, they have a long pot life and cannot be used quickly even in the temperature range of around 100 to 130 degrees Celsius. There is a strong demand in various fields for a curing agent that can be used in curing resins and that can provide excellent properties. However, as a result of various research conducted by the present inventors,
By blending and using a BF 3 -amine complex and an isocyanate compound as a curing agent in an epoxy resin, the above-mentioned drawbacks can be eliminated and the above-mentioned objectives can be fully achieved. We have discovered a new fact that it is possible to provide an epoxy resin composition that gels in a few minutes by heating to a temperature around 130°C and provides a curing agent with excellent mechanical and electrical properties. The invention was completed. That is, the present invention relates to an epoxy resin composition characterized by blending a BF 3 -amine complex and an isocyanate compound as a curing agent into an epoxy resin, which has excellent mechanical and electrical properties. Moreover, an epoxy resin composition with excellent workability is provided. The reason why the epoxy resin composition of the present invention provides such a large effect is not yet clear, but the inventors' assumptions will be described below. Several reaction mechanisms have been proposed for the reaction between the BF 3 -amine complex and epoxy resin. The initiation reaction occurs when the hydrogen atom bonded to nitrogen attacks the oxygen atom of the oxirane ring of the epoxy resin, and then the activated BF 3 -amine complex acts as a catalyst, causing the epoxy resin to polymerize. The reaction mechanism is currently the most likely. Assuming this, in the curing agent of the present invention, the hydrogen atom bonded to the nitrogen atom in the BF 3 -amine complex attacks the isocyanate group before attacking the oxygen atom of the oxirane ring of the epoxy resin. It is believed that the activated BF 3 -amine complex formed thereby acts as a catalyst and causes polymerization of the epoxy resin. As described above, it is thought that the active species are the same when the curing agent of the present invention is used and when the BF 3 -amine complex is used alone, and therefore, the curing agent of the present invention is different from the case where the BF 3 -amine complex is used alone. It is believed that it has similar potential benefits, namely a long pot life and rapid hardening upon use. In addition, the hydrogen atom bonded to the nitrogen atom in the BF 3 -amine complex is
Because it has greater reactivity with isocyanates than with epoxy resins, the curing agent of the present invention is thought to be able to exhibit rapid curing properties that show gelation within a few minutes even at relatively low temperatures around 100 to 130°C. . The improvement in the properties of the curing agent is thought to be due to the presence of isocyanate groups partially reacting with epoxy groups to form oxazolidone rings with excellent mechanical and electrical properties. Examples of epoxy resins that can be used in the present invention include 2,2'-bis(P-hydroxy)propane, 2,2'-bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)propane, 1 ,
1,2,2-tetrakis(P-hydroxyphenyl)ethane, 4,4-dihydroxydiphenyl,
Glycidyl ethers of aromatic phenols such as resorcinol, catechol, hydroquinone, and glycidyl ethers such as phenol novolak, cresol novolak, triglycidyl isocyanurate, N of 5,5-dimethylhydantoin,
Examples include N'-diglycidyl derivatives and isoheterocyclic epoxy resins. These can be used alone or in combination. Examples of the isocyanate compound used in the present invention include phenyl isocyanate, benzyl isocyanate, m-tolyl isocyanate, P-tolyl isocyanate, 2-chlorophenyl isocyanate, 1-naphthyl isocyanate, and other functional isocyanate compounds. Also, for example, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, diphenyl ether 4,4'-diisocyanate, biphenyl-4,4'-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, triphenylmethane diisocyanate, isocyanate,
Polyfunctional isocyanate compounds such as 3,3'-4,4' diphenylmethanetetrisocyanate, and dimers and trimers thereof can be used alone or in combination. Furthermore, the BF 3 -amine complex used in the present invention has the general formula
【式】(ここでR1,R2,R3
は水素原子、又は一価の炭化水素基を示す。ただ
しR1〜R3のうち少くとも一個は水素原子であ
る。)で表わされ、例えばBF3−モノメチルアミ
ン、BF3−モノエチルアミン、BF3−モノ−n−
ブチルアミン、BF3−モノ−t−ブチルアミン、
BF3−モノペンチルアミン、BF3−アニリン、
BF3−ベンジルアミン、BF3−ジメチルアミン、
BF3−ジエチルアミン、BF3−メチルエチルアミ
ン、BF3−ジフエニルアミン、BF3−フエニルエ
チルアミン、等がある。これらは単独であるいは
混合して用いることができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物における硬化剤の
配合比はBF3−アミン錯体1モルに対して、イソ
シアネート化合物が1.1〜2.4モル配合される。こ
れはBF3−アミン錯体1モルに対して、イソシア
ネート化合物を、1.1モル未満配合すると、充分
な速硬化性と硬化物の特性向上が得られないこと
による。又、2.4モル超イソシアネート化合物を
配合すると、イソシアネートが空気中の水分など
と反応するため、ポツトライフが短くなり潜在性
が低下する。又、硬化時に発泡を起こしたりして
特性の低下をきたす為である。
BF3−アミン錯体1モルに対して、1.1〜2.4モ
ルのイソシアネート化合物を配合した硬化剤は、
エポキシ樹脂100重量部に対して、7〜12重量部
配合される。もちろんその範囲外の配合比におい
ても硬化物を得ることはできるが、電気的、機械
的に満足すべきものは得られない。すなわち硬化
剤が7重量部未満であると充分な熱硬化性が発揮
できず、又12重量部をこえると、相対的にエポキ
シ樹脂が減少する為硬化物の特性の低下をきた
す。又イソシアネート化合物の増加により、水分
との反応による発泡が起こつたりポツトライフへ
の悪影響をもたらしたりする。
又、本発明のエポキシ樹脂組成物はその成分と
してエポキシ樹脂、BF3−アミン錯体、イソシア
ネート化合物を含むものであればよく、その混合
方法については問題としない。例えばエポキシ樹
脂にBF3−アミン錯体を添加後、イソシアネート
化合物を添加してもよく、又エポキシ樹脂にイソ
シアネート化合物を添加した後、BF3−アミン錯
体を添加してもよく、又BF3−アミン錯体とイソ
シアネート化合物を混合後、エポキシ樹脂に添加
してもよい。又これらのものを同時に添加しても
よい。
本発明に用いられるBF3−アミン錯体は通常室
温で固体であり、又イソシアネート化合物も室温
で固体のものが多い。しかしこれらはいずれも50
〜60℃付近の温度でエポキシ樹脂と混合すること
ができる。もちろん用途によつては、液状のエポ
キシ樹脂に微粉末として分散させて用いてもよ
く、あるいは固形エポキシ樹脂と粉末のかたちで
用いてもよい。
本発明のエポキシ樹脂組成物に必要に応じて適
宜各種充てん剤、希釈剤、変性剤、顔料、展伸
剤、軟化剤などを添加して使用することもでき
る。
次に実施例及び比較例をあげて本発明のエポキ
シ樹脂組成物を具体的に説明する。
実施例1〜3(比較例1〜3)
2,2′−ビス(P−ヒドロキシ)プロパンのジ
グリシジルエーテル(エポキシ当量約184)(商品
名、シエル化学社製エピコート828)を100重量部
(以下単に「部」と略記する)に、硬化剤として
BF3モノエチルアミンを2部配合し、ジフエニル
メタン−4,4′−ジイソシアネート(以下MDIと
省略する)の量を変化させたものを添加し、120
℃で加熱したもののゲル化時間、及び密封した容
器中に樹脂を入れ、20℃で保存した時のポツトラ
イフ、及びゲル化時間とポツトライフの比を第1
表に示す。なおゲル化時間の測定は直径10mmのガ
ラス製の試験管に一定量(1g)の試料を入れ、
直径5mmのガラス棒をそう入し、回転させオイル
バス中で加熱し、その後そう入したガラス棒のト
ルクが3.2g・cmになつた所をゲル化点とした。
又、ポツトライフは初期の粘度の10倍になるまで
の時間とした。[Formula] (where R 1 , R 2 , and R 3 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. However, at least one of R 1 to R 3 is a hydrogen atom.) , e.g. BF3 -monomethylamine, BF3 -monoethylamine, BF3 -mono-n-
Butylamine, BF 3 -mono-t-butylamine,
BF3 -monopentylamine, BF3 -aniline,
BF 3 -benzylamine, BF 3 -dimethylamine,
Examples include BF 3 -diethylamine, BF 3 -methylethylamine, BF 3 -diphenylamine, BF 3 -phenylethylamine, and the like. These can be used alone or in combination. The blending ratio of the curing agent in the epoxy resin composition of the present invention is 1.1 to 2.4 moles of the isocyanate compound per mole of the BF 3 -amine complex. This is because if less than 1.1 mol of the isocyanate compound is blended with respect to 1 mol of the BF 3 -amine complex, sufficient rapid curing properties and improved properties of the cured product cannot be obtained. Furthermore, if more than 2.4 mol of an isocyanate compound is blended, the isocyanate reacts with moisture in the air, resulting in a shortened pot life and reduced potential. Moreover, this is because foaming occurs during curing, resulting in deterioration of properties. A curing agent containing 1.1 to 2.4 mol of an isocyanate compound per 1 mol of BF 3 -amine complex is
It is added in an amount of 7 to 12 parts by weight per 100 parts by weight of the epoxy resin. Of course, it is possible to obtain a cured product even at a blending ratio outside this range, but it is not possible to obtain one that is electrically and mechanically satisfactory. That is, if the amount of the curing agent is less than 7 parts by weight, sufficient thermosetting properties cannot be exhibited, and if it exceeds 12 parts by weight, the epoxy resin is relatively reduced, resulting in deterioration of the properties of the cured product. In addition, an increase in the amount of isocyanate compounds may cause foaming due to reaction with moisture or adversely affect pot life. Further, the epoxy resin composition of the present invention may contain an epoxy resin, a BF 3 -amine complex, and an isocyanate compound as its components, and there is no problem with the method of mixing them. For example, the isocyanate compound may be added after adding the BF 3 -amine complex to the epoxy resin, or the BF 3 -amine complex may be added after adding the isocyanate compound to the epoxy resin, or the BF 3 -amine complex may be added to the epoxy resin. The complex and the isocyanate compound may be mixed and then added to the epoxy resin. Moreover, these substances may be added at the same time. The BF 3 -amine complex used in the present invention is usually solid at room temperature, and many isocyanate compounds are also solid at room temperature. However, these are all 50
Can be mixed with epoxy resin at temperatures around ~60℃. Of course, depending on the application, it may be used by dispersing it in a liquid epoxy resin as a fine powder, or it may be used in a powder form together with a solid epoxy resin. If necessary, various fillers, diluents, modifiers, pigments, extenders, softeners, etc. may be added to the epoxy resin composition of the present invention. Next, the epoxy resin composition of the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Comparative Examples. Examples 1 to 3 (Comparative Examples 1 to 3) 100 parts by weight of diglycidyl ether of 2,2'-bis(P-hydroxy)propane (epoxy equivalent: about 184) (trade name, Epicote 828 manufactured by Ciel Chemical Co., Ltd.) (hereinafter simply referred to as “part”), as a hardening agent.
Two parts of BF 3 monoethylamine were mixed with varying amounts of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI), and 120
The gelation time of the resin heated at ℃, the potlife when the resin is placed in a sealed container and stored at 20℃, and the ratio of gelation time to potlife are calculated as follows:
Shown in the table. To measure the gelation time, put a certain amount (1 g) of the sample into a glass test tube with a diameter of 10 mm.
A glass rod with a diameter of 5 mm was inserted, rotated and heated in an oil bath, and the point at which the torque of the inserted glass rod reached 3.2 g cm was defined as the gel point.
In addition, the pot life was defined as the time required for the viscosity to reach 10 times the initial viscosity.
【表】
第1表におけるゲル化時間とポツトライフの比
は、簡単にその硬化剤の潜在性を表わす目安とし
て用いることができる。すなわちこの値が大きい
ものほど潜在性が大きく、有利な硬化剤であるこ
とを示す。この比の値について第1表を見ると、
実施例1,2,3及び比較例1が優秀な値を示
し、その値から見て比較例3に示したBF3−モノ
エチルアミンと同程度の潜在性を持つことが判
る。又、BF3−モノエチルアミンに対するMDIの
モル比が5以上である比較例2は若干潜在性に劣
ることが判る。又比較例1は潜在効果はあるが実
施例1〜3に比べて硬化時間が遅くかつ、後で示
す様に硬化物の電気的機械的特性に劣つている。
実施例 4〜6
2,2′−ビス(P−ヒドロキシ)プロパンのジ
グリシジルエーテル(エポキシ当量約184)(商品
名、シエル化学社製エピコート828)を100部、に
MDIを5部配合し、各種のBF3−アミン錯体を配
合し、120℃で加熱したもののゲル化時間を第2
表に示す。[Table] The ratio of gel time and pot life in Table 1 can be easily used as a measure of the latent potential of the curing agent. In other words, the larger this value is, the greater the latent potential is, indicating that it is an advantageous curing agent. Looking at Table 1 for the values of this ratio, we find that
Examples 1, 2, and 3 and Comparative Example 1 showed excellent values, and it can be seen from the values that they have the same potential as BF 3 -monoethylamine shown in Comparative Example 3. Furthermore, it can be seen that Comparative Example 2, in which the molar ratio of MDI to BF 3 -monoethylamine was 5 or more, had slightly inferior latency. Although Comparative Example 1 has latent effects, the curing time is slower than in Examples 1 to 3, and as will be shown later, the cured product has poor electrical and mechanical properties. Examples 4 to 6 100 parts of diglycidyl ether of 2,2′-bis(P-hydroxy)propane (epoxy equivalent: approximately 184) (trade name, Epicote 828 manufactured by Ciel Chemical Co., Ltd.)
5 parts of MDI and various BF 3 -amine complexes were mixed and heated at 120°C.
Shown in the table.
【表】
第2表からBF3−アミン錯体のアミン塩を変化
させてもさほどゲル化時間に影響がないことが判
る。また実施例4〜6について実施例1〜3と同
様に密封状態での20℃のポツトライフを測定した
がいづれも3日(72時間)程度であり、従つてポ
ツトライフ/ゲル化時間の比も実施例1〜3と同
程度の値となる。
実施例 7〜9
2,2′−ビス(P−ヒドロキシ)プロパンのジ
グリシジルエーテル(エポキシ当量約184)(商品
名 シエル化学社製エピコート828)を100部、に
BF3−モノエチルアミンを2部配合し、さらに各
種イソシアネート化合物を配合し、120℃で加熱
したもののゲル化時間、及び20℃でのポツトライ
フ、及びゲル化時間とポツトライフの比を第3表
に示す。[Table] From Table 2, it can be seen that changing the amine salt of the BF 3 -amine complex does not significantly affect the gelation time. In addition, for Examples 4 to 6, the pot life at 20°C in a sealed state was measured in the same manner as Examples 1 to 3, and in each case it was about 3 days (72 hours), so the ratio of pot life/gelation time was also measured. The values are comparable to Examples 1 to 3. Examples 7 to 9 100 parts of diglycidyl ether of 2,2'-bis(P-hydroxy)propane (epoxy equivalent: approximately 184) (trade name Epicote 828, manufactured by Ciel Chemical Co., Ltd.)
Table 3 shows the gelation time, pot life at 20℃, and the ratio of gelation time to potlife when 2 parts of BF 3 -monoethylamine were blended and various isocyanate compounds were further blended and heated at 120℃. .
【表】
第3表を見ると、本実施例においてイソシアネ
ート化合物を変化させても、前記実施例に見られ
たのと同程度のポツトライフ/ゲル化時間比の値
が見られる。またこれから、イソシアネート化合
物はジイソシアネートのものがよい結果を示して
いることが判る。
実施例 10
エポキシ樹脂としてエポキシ当量180のフエノ
ールノボラツクのポリグリシジルエール(商品名
ダウケミカル社製DEN−438)を100部用いBF3
−モノエチルアミンを2部配合し、さらにトリレ
ンジイソシアネート(2.4置換体80%、2.6置換体
20%)を5部配合したものを、120℃でゲル化時
間を測定すると、212秒であつた。またこのもの
を前述の実施例等と同様にして20℃でポツトライ
フを測定すると60時間であつた。ゲル化時間/ポ
ツトライフの比は0.283(×3600)で速硬化性及
び潜在性が大きいといえる。
実施例 11
エポキシ樹脂として5,5−ジメチルヒダント
インのN,N′−ジグリシジル誘導体(エポキシ
当量約140、商品名 チバガイギー社製XB−
2793)を100部に対して、BF3−N−メチルアニ
リンを2部配合し、さらにMDIを5部配合したも
のを、120℃でゲル化時間を測定すると、190秒で
あつた。またこのものを前述の実施例等と同様に
して20℃でポツトライフを測定すると、48時間で
あつた。ゲル化時間/ポツトライフの比は0.253
(×3600)で速硬化性及び潜在性が大きいといえ
る。
比較例 4
エポキシ樹脂として、2,2′−ビス(P−ヒド
ロキシ)プロパンのジグリシジルエーテル(エポ
キシ当量約184、商品名 シエル化学社製エピコ
ート828)を100部、に2−エチル−4−メチルイ
ミダゾールを5部配合し、120℃でゲル化時間を
測定すると、180秒であつた。またこのものを前
述の実施例等と同様にして20℃でポツトライフを
測定すると24時間であつた。ゲル化時間/ポツト
ライフの比は0.133(×3600)で、速硬化性では
あるがBF3−アミン錯体単独使用の場合及び本発
明に比較して潜在性は小さいと言える。
比較例 5
エポキシ樹脂として、2,2′−ビス(P−ヒド
ロキシ)プロパンのジグリシジルエーテル(エポ
キシ当量約184、商品名 シエル化学社製エピコ
ート828)を100部にBF3−モノエチルアミンを8
部、MDIを60部添加し、120℃で硬化させた所、
非常に発泡が見られ均一な硬化物は得られなかつ
た。本比較例はBF3−アミン錯体とイソシアネー
ト化合物のモル比は1/3.14で1/2.4末満であり、
かつ硬化剤量が12部をこえる量配合された場合に
相当する。
比較例 6
エポキシ樹脂として、2,2′−ビス(P−ヒド
ロキシ)プロパンのジグリシジルエーテル(エポ
キシ当量約184、商品名 シエル化学社製エピコ
ート828)を100部にBF3−モノエチルアミンを
0.2部、MDIを0.5部添加し、120℃でゲル化時間
を測定したが、2時間後もゲル化しなかつた。本
比較例はBF3−アミン錯体とイソシアネート化合
物のモル比は1/1.136で1/1.1〜1/2.4の間である
が、硬化剤量が7部未満配合された場合に相当す
る。
実施例 12
本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物の特性の
一例として電気的性質の優秀を示す尺度として一
般によく用いられるtanδ(誘電正接)の温度特
性を添付図面に示す。(60Hzで測定)測定に用い
た硬化物はそれぞれ100℃/2時間、120℃/2時
間、150℃/1時間硬化させたものを用いた。
図面から明らかなごとくBF3−モノエチルアミ
ンを用いたばあいは、100〜120℃付近で急激に
tanδが増大し特性が低下するが、本発明のエポ
キシ樹脂組成物のばあいは160℃においてもtanδ
が5%以下というきわめてすぐれた特性を示す。
また、他の実施例の硬化物についても同様にすぐ
れた電気的特性が得られた。
実施例 13
本発明のエポキシ樹脂組成物並びに比較例1、
比較例4における組成物を、実施例12と同様の硬
化条件で硬化させたものの機械特性の一例として
室温(20℃)での曲げ強度を測定し第4表に示
す。なお測定はJIS規格K−6911に基づいて行な
つた。Table 3 shows that even when the isocyanate compound is changed in this example, the pot life/gel time ratio values are similar to those seen in the previous example. Furthermore, it can be seen from this that diisocyanate is the isocyanate compound that gives good results. Example 10 BF 3 using 100 parts of phenol novolac polyglycidyl ale (trade name: DEN-438 manufactured by Dow Chemical Company) having an epoxy equivalent of 180 as an epoxy resin.
- Two parts of monoethylamine are blended, and tolylene diisocyanate (80% of 2.4-substituted product, 80% of 2.6-substituted product)
When the gelation time of 5 parts of 20%) was measured at 120°C, it was 212 seconds. Further, when the pot life of this product was measured at 20° C. in the same manner as in the above-mentioned Examples, it was 60 hours. The gelation time/pot life ratio was 0.283 (x3600), which indicates that it has fast curing properties and high latent properties. Example 11 N,N'-diglycidyl derivative of 5,5-dimethylhydantoin (epoxy equivalent: approx. 140, trade name: XB- manufactured by Ciba Geigy) as an epoxy resin
2793), 2 parts of BF 3 -N-methylaniline, and 5 parts of MDI were blended, and the gelation time was measured at 120°C, and it was 190 seconds. Further, when the pot life of this product was measured at 20° C. in the same manner as in the above-mentioned Examples, it was 48 hours. Gel time/pot life ratio is 0.253
(×3600), it can be said that it has fast curing properties and high latent potential. Comparative Example 4 As an epoxy resin, 100 parts of diglycidyl ether of 2,2'-bis(P-hydroxy)propane (epoxy equivalent: approximately 184, trade name Epicote 828 manufactured by Ciel Chemical Co., Ltd.) was added to 2-ethyl-4-methyl. When 5 parts of imidazole was blended and the gelation time was measured at 120°C, it was 180 seconds. Further, when the pot life of this product was measured at 20° C. in the same manner as in the above-mentioned Examples, it was 24 hours. The gelation time/pot life ratio was 0.133 (x3600), and although it was fast curing, it could be said that the latentity was small compared to the case where the BF 3 -amine complex was used alone and compared to the present invention. Comparative Example 5 As an epoxy resin, 100 parts of diglycidyl ether of 2,2'-bis(P-hydroxy)propane (epoxy equivalent: approximately 184, trade name Epicote 828, manufactured by Ciel Chemical Co., Ltd.) and 8 parts of BF 3 -monoethylamine were used.
After adding 60 parts of MDI and curing at 120℃,
There was a lot of foaming and a uniform cured product could not be obtained. In this comparative example, the molar ratio of the BF 3 -amine complex and the isocyanate compound is 1/3.14, which is less than 1/2.4.
This corresponds to the case where the amount of curing agent exceeds 12 parts. Comparative Example 6 As an epoxy resin, BF 3 -monoethylamine was added to 100 parts of diglycidyl ether of 2,2'-bis(P-hydroxy)propane (epoxy equivalent: approximately 184, trade name Epicote 828, manufactured by Ciel Chemical Co., Ltd.).
0.2 parts and 0.5 parts of MDI were added, and the gelation time was measured at 120°C, but gelation did not occur even after 2 hours. In this comparative example, the molar ratio of the BF 3 -amine complex to the isocyanate compound is 1/1.136, which is between 1/1.1 and 1/2.4, but corresponds to a case where the amount of curing agent is less than 7 parts. Example 12 As an example of the characteristics of the cured product of the epoxy resin composition of the present invention, the temperature characteristics of tan δ (dielectric loss tangent), which is commonly used as a measure of excellent electrical properties, are shown in the attached drawing. (Measured at 60Hz) The cured products used in the measurements were cured at 100°C for 2 hours, 120°C for 2 hours, and 150°C for 1 hour, respectively. As is clear from the drawing, when BF 3 -monoethylamine is used, the temperature decreases rapidly at around 100 to 120℃.
Although the tan δ increases and the properties deteriorate, in the case of the epoxy resin composition of the present invention, the tan δ increases even at 160°C.
It exhibits extremely excellent properties with less than 5%.
Furthermore, similarly excellent electrical properties were obtained for the cured products of other Examples. Example 13 Epoxy resin composition of the present invention and Comparative Example 1,
The composition in Comparative Example 4 was cured under the same curing conditions as in Example 12, and the bending strength at room temperature (20° C.) was measured as an example of the mechanical properties and is shown in Table 4. Note that the measurements were conducted based on JIS standard K-6911.
【表】
以上説明した様に本発明によるエポキシ樹脂組
成物は100〜130℃付近の比較的低温においても、
数分でゲル化するという非常な速硬化性を示し、
なおかつBF3−アミン錯体と同程度の潜在性を示
すのである。それに加えて本発明のエポキシ樹脂
組成物は硬化物の機械的、電気的な特性がすぐれ
ているという長所を兼ねそなえた画期的なもので
あると言うことができる。[Table] As explained above, the epoxy resin composition according to the present invention can be used even at relatively low temperatures around 100 to 130°C.
It exhibits extremely fast curing properties, gelling in a few minutes.
Furthermore, it exhibits the same level of potential as the BF 3 -amine complex. In addition, the epoxy resin composition of the present invention can be said to be an epoch-making product having the advantage that the cured product has excellent mechanical and electrical properties.
図は本発明中の実施例2及び実施例3の組成物
を硬化させたものと、BF3−モノエチルアミン単
独で硬化させたもののtanδ−温度特性を比較し
た特性図である。なお測定は60Hzで行なわれた。
The figure is a characteristic diagram comparing the tan δ-temperature characteristics of those obtained by curing the compositions of Examples 2 and 3 of the present invention and those obtained by curing with BF 3 -monoethylamine alone. Note that the measurement was performed at 60Hz.
Claims (1)
炭化水素基を示す。ただしR1〜R3のうち少なく
とも一個は水素原子である。) で表わされるBF3−アミン錯体/イソシアネート
化合物の割合がモル比で1/1.1〜1/2.4なる範囲の
硬化剤7〜12重量部とからなるエポキシ樹脂組成
物。[Claims] 1. 100 parts by weight of epoxy resin and general formula (Here, R 1 , R 2 , and R 3 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. However, at least one of R 1 to R 3 is a hydrogen atom.) BF 3 -amine complex represented by /An epoxy resin composition comprising 7 to 12 parts by weight of a curing agent having a molar ratio of 1/1.1 to 1/2.4 of an isocyanate compound.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8787278A JPS5513764A (en) | 1978-07-18 | 1978-07-18 | Epoxy resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8787278A JPS5513764A (en) | 1978-07-18 | 1978-07-18 | Epoxy resin composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5513764A JPS5513764A (en) | 1980-01-30 |
| JPS6126566B2 true JPS6126566B2 (en) | 1986-06-21 |
Family
ID=13926950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8787278A Granted JPS5513764A (en) | 1978-07-18 | 1978-07-18 | Epoxy resin composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5513764A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4737565A (en) * | 1987-04-09 | 1988-04-12 | Ashland Oil, Inc. | Single component, latent curing epoxy resin composition |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633162B2 (en) * | 1974-10-07 | 1981-08-01 |
-
1978
- 1978-07-18 JP JP8787278A patent/JPS5513764A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5513764A (en) | 1980-01-30 |
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