JPH0259168B2 - - Google Patents
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- JPH0259168B2 JPH0259168B2 JP57188537A JP18853782A JPH0259168B2 JP H0259168 B2 JPH0259168 B2 JP H0259168B2 JP 57188537 A JP57188537 A JP 57188537A JP 18853782 A JP18853782 A JP 18853782A JP H0259168 B2 JPH0259168 B2 JP H0259168B2
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- JP
- Japan
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- aminoethylpiperazine
- curing
- thiocyanate
- parts
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Epoxy Resins (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
本発明は短時間でエポキシ樹脂を硬化させる方
法に関するものである。
従来よりN−アミノエチルピペラジンをエポキ
シ樹脂の硬化剤として用いることは知られてい
る。例えば、橋本邦之編「エポキシ樹脂」日刊工
業新聞社 昭和44年5月30日刊の第102〜103頁に
はビスフエノールAのジグリシジルエーテルであ
る油化シエルエポキシ(株)製のエピコート828とN
−アミノエチルピペラジンを20℃で4日間前硬化
させ、次いで100℃で1時間後硬化させて得た硬
化物は熱変形温度が100℃であり、かつ、耐衝撃
性が良好である旨記載されている。
常温で硬化できるN−アミノエチルピペラジン
を配合したエポキシ樹脂組成物は、新旧コンクリ
ートの打継ぎ用接着剤、コンクリート亀裂の補修
剤、モルタル同士の接着剤等屋外で使用される接
着剤、補修剤として有用である。しかしながら、
上記4日という硬化時間では実用性が乏しいた
め、フエノール類、エタノールアミン類、トリフ
エニルホスフアイト等の促進剤を更に配合して硬
化を迅速ならしめている実情である。しかし、こ
れらの促進剤でも冬場(5℃以下)の工事では硬
化に2〜7日と長時間を要し、その間他の手段に
より仮止めをモルタル、管にする必要があつた。
本発明者等は冬場における速硬化方法について
種々検討した結果、N−アミノエチルピペラジン
にアルカリ金属のチオシアン酸塩またはアルカリ
土類金属のチオシアン酸塩を促進剤として用いた
ときは低温硬化性が優れていることを見い出し、
本発明に到達した。
即ち、本発明は、ポリエポキシ化合物をN−ア
ミノエチルピペラジンを用いてアルカリ金属のチ
オシアン酸塩またはアルカリ土類金属のチオシア
ン酸塩の存在下で硬化させる方法において、該チ
オシアン酸塩をN−アミノエチルピペラジン100
重量部に対し2〜20重量部の割合で用い、かつN
−アミノエチルピペラジンおよびチオシアン酸塩
がクレゾール、フエノール、フルフリルアルコー
ル、ノニルフエノール、プロピレングリコールよ
り選ばれた有機物により希釈されていることを特
徴とするエポキシ樹脂の硬化方法を提供するもの
である。
本発明において、ポリエポキシ化合物として
は、例えば、
一般式
(式中、R1は炭素数1〜6個の2価アルキレン
基または−S−基、
The present invention relates to a method for curing epoxy resin in a short time. It has been known to use N-aminoethylpiperazine as a curing agent for epoxy resins. For example, in ``Epoxy Resin'' edited by Kuniyuki Hashimoto, Nikkan Kogyo Shimbun, published on May 30, 1960, pages 102-103, there is an article containing Epicoat 828, manufactured by Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd., which is a diglycidyl ether of bisphenol A, and N.
- It is stated that the cured product obtained by pre-curing aminoethylpiperazine at 20°C for 4 days and then post-curing at 100°C for 1 hour has a heat distortion temperature of 100°C and good impact resistance. ing. Epoxy resin compositions containing N-aminoethylpiperazine, which can be cured at room temperature, can be used as adhesives for joining old and new concrete, as repair agents for concrete cracks, as adhesives between mortar, and as adhesives and repair agents used outdoors. Useful. however,
Since the curing time of 4 days is not practical, accelerators such as phenols, ethanolamines, triphenyl phosphite, etc. are further added to speed up the curing process. However, even with these accelerators, it takes a long time, 2 to 7 days, to harden during construction work in winter (5° C. or lower), and during that time it is necessary to use other means to temporarily fix the material into mortar or pipes. As a result of various studies on rapid curing methods in winter, the present inventors found that N-aminoethylpiperazine has excellent low-temperature curing properties when an alkali metal thiocyanate or an alkaline earth metal thiocyanate is used as an accelerator. find out that
We have arrived at the present invention. That is, the present invention provides a method for curing a polyepoxy compound using N-aminoethylpiperazine in the presence of an alkali metal thiocyanate or an alkaline earth metal thiocyanate. Ethylpiperazine 100
Used in a ratio of 2 to 20 parts by weight to parts by weight, and N
- Provides a method for curing an epoxy resin, characterized in that aminoethylpiperazine and thiocyanate are diluted with an organic substance selected from cresol, phenol, furfuryl alcohol, nonylphenol, and propylene glycol. In the present invention, as the polyepoxy compound, for example, the general formula (In the formula, R 1 is a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or -S- group,
【式】−O− 基および[Formula] -O- group and
【式】基のうちの1つの基を、R2は−
CH3又は−Hを、nは0〜約2の数を表わす)
で示されるエポキシ樹脂、ノボラツク型フエノー
ル樹脂とエピクロルヒドリンから得られるノボラ
ツク型エポキシ樹脂、フタル酸とエピクロルヒド
リンから得られるエポキシ樹脂、パラハイドロオ
キシ安息香酸とエピクロルヒドリンより得られる
エポキシ樹脂、トルイジンやアニリン等の芳香族
アミンとエピクロルヒドリンより得られるエポキ
シ樹脂があげられる。これらの中でもエポキシ当
量が165〜230であり、常温(20℃)で液状である
ビスフエノールAのジグリシジルエーテルまたは
ビスフエノールFのジグリシジルエーテルが硬化
剤や充填剤等の配合が容易であることから好まし
い。
これらエポキシ樹脂の一部(30重量%以内)を
高級脂肪酸のグリシジルエステル;脂環式エポキ
シ樹脂;フエニルグリシジルエーテル;オクチレ
ン、ドデセン等のオレフインのオキサイド;ブタ
ノール、2−エチルヘキシルアルコール、ドデシ
ルアルコール、エチレングリコール、ブタンジオ
ール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ペンタエリスリトール、グリセリ
ン、ネオペンチルグリコール、プロパントリオー
ル等のアルコール類のグリシジルエーテル等の反
応性希釈剤におこかえることができる。
次に、N−アミノエチルピペラジンと併用され
る促進剤であるチオシアン酸塩としては、
NaSCN、KSCN、Ca(SCN)2、LiSCN、Mg
(SCN)2、Ba(SCN)2等が挙げられる。これらの
中でもNaSCN、KSCN、Ca(SCN)2が経済的な
面から好ましい。チオシアン酸塩としては
NH4SCNもアミンをエポキシ樹脂硬化剤として
用いる際の促進剤として知られている(特公昭41
−22172号)が、これはN−アミノエチルピペラ
ジンとの混合時にアンモニアを発生するので好ま
しくない。
N−アミノエチルピペラジンとチオシアン酸塩
の混合は、通常40〜200℃の加熱を必要とする。
加熱は40〜200で10分間〜3時間、好ましくは80
〜150℃で30分〜2時間がよい。チオシアン酸塩
は、N−アミノエチルピペラジン100重量部に対
し、2〜30重量部、好ましくは5〜20重量部の割
合で用いられる。
両者の混合物の貯蔵安定性をより良好とするた
めおよび作業し易い粘度を得るためにアルコール
性水酸基またはフエノール性水酸基を有するフエ
ノール、クレゾール、ノニルフエノール、フルフ
リルアルコール、プロピレングリコールより選ば
れた有機物をN−アミノピペラジンとチオシアン
酸塩に配合して希釈することは有用である。これ
らの有機物は硬化剤と促進剤の和100重量部に対
し、5〜100重量部、好ましくは8〜80重量部の
割合で用いることができる。
エポキシ樹脂の増量剤、希釈剤として知られて
いるジオクチルフタレート、ジブチルフタレー
ト、パイン油等ではN−アミノエチルピペラジン
やチオシアン酸塩との相溶性に乏しく、ゲル状物
質を生成するので好ましくない(参考例1、2お
よび3参照)。
N−アミノエチルピペラジンの使用量はポリエ
ポキシ化合物のエポキシ基と当量のアミノ基とな
るように理論的に算出される。なお、N−アミノ
エチルピペラジンの50重量%以内を他の常温硬化
剤で置き換えるこができる。好ましい他の常温硬
化剤としてはジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペン
タエチレンヘキサミン等のポリエチレンポリアミ
ン、長鎖二塩基酸とポリエチレンポリアミンより
製造されるポリアミド樹脂、キシレンジアミン、
水添キシレンジアミン、長鎖モノマー酸とポリエ
チレンポリアミンより製造されるアミドアミン、
イソホロンジアミン、複素環状ジアミン(油化シ
エルエポキシ(株)の商品名はエポメート)、ポリオ
キシプロピレンジアミン(商品名、ジエフアーミ
ン)等がある。これらの常温硬化剤をN−アミノ
エチルピペラジンの使用量の50重量%を越えて用
いると硬化速度が極端に遅くなつたり、ゲル状物
質を生成したりして好ましくない。
硬化は、常温の他に常温以下の低温(−15〜20
℃)で行なうこともできる。該エポキシ樹脂組成
物は接着剤としては勿論のこと、塗料、グラウト
材、樹脂モルタル等にも利用できる。
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明
する。なお、例中の部および%は特に例記しない
限り重量基準である。
実施例1〜11、比較例1〜6および参考例1〜6
表−1に示す配合の組成物を100℃で1時間加
熱、撹拌して硬化剤溶液を製造した。この溶液の
外観および粘度は同表に示す通りであつた。
ついで、該硬化剤溶液を20℃、5℃、−5℃の
恒温室に保存して、貯蔵安定性を調べた。2週間
後の結果を表−1に示した。
この調製した硬化剤溶液と、ビスフエノールA
のジグリシジルエーテル〔油化シエルエポキシ(株)
製エピコート 828(商品名)、エポキシ当量190〕
90部とn−ブチルジグリシジルエーテル10部の混
合エポキシ樹脂溶液とを20℃で表−1に示す割合
で混合してエポキシ樹脂組成物を調製し、組成物
の可使時間、最高温度到達温度および同温度に到
達する時間を測定した。結果を同表に示す。
また、それぞれ0℃に保つた硬化剤溶液と、エ
ポキシ樹脂溶液とを可使時間測定時と同一の混合
比で混合し、0℃にコントロールされた室内で縦
5cm、横15cm、厚さ5mmのスチール製金型のキヤ
ビテイ内に注入し、一定時間毎に注型物のシヨア
ーA硬度を測定した。結果を同表に示す。
別に、10℃に保つた硬化剤溶液とエポキシ樹脂
溶液とを可使時間測定時と同一混合比で混合し、
10℃にコントロールされた室内で引張強度、圧縮
強度、曲げ強度用の金型を用いて注型した。10℃
で1日硬化後、室温で1週間硬化してJIS K−
6911により強度を測定した。結果を同表に示し
た。更に、剪断接着強度はサンドプラストした鋼
板を用い、該表面に組成物をコーテイング後、室
温で1週間放置して得た膜の接着強度
(ASTMT−1002−64)を測定した。結果を同表
に示す。[Formula] One of the groups, R 2 is -CH 3 or -H, n is a number from 0 to about 2), a novolak obtained from an epoxy resin, a novolak type phenolic resin and epichlorohydrin Type epoxy resins include epoxy resins obtained from phthalic acid and epichlorohydrin, epoxy resins obtained from parahydroxybenzoic acid and epichlorohydrin, and epoxy resins obtained from aromatic amines such as toluidine and aniline and epichlorohydrin. Among these, diglycidyl ether of bisphenol A or diglycidyl ether of bisphenol F, which has an epoxy equivalent of 165 to 230 and is liquid at room temperature (20°C), is easy to blend with curing agents and fillers. preferred. A portion (within 30% by weight) of these epoxy resins can be added to glycidyl esters of higher fatty acids; alicyclic epoxy resins; phenyl glycidyl ether; oxides of olefins such as octylene and dodecene; butanol, 2-ethylhexyl alcohol, dodecyl alcohol, and ethylene. Reactive diluents such as glycidyl ethers of alcohols such as glycol, butanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, pentaerythritol, glycerin, neopentyl glycol, and propanetriol can be used. Next, as a thiocyanate which is an accelerator used in combination with N-aminoethylpiperazine,
NaSCN, KSCN, Ca(SCN) 2 , LiSCN, Mg
(SCN) 2 , Ba(SCN) 2 and the like. Among these, NaSCN, KSCN, and Ca(SCN) 2 are preferable from an economical point of view. As thiocyanate
NH 4 SCN is also known as an accelerator when using amine as an epoxy resin curing agent (Special Publication No. 41
-22172), but this is not preferred because it generates ammonia when mixed with N-aminoethylpiperazine. Mixing N-aminoethylpiperazine and thiocyanate usually requires heating between 40 and 200°C.
Heating is 40-200 for 10 minutes to 3 hours, preferably 80
A good time is 30 minutes to 2 hours at ~150℃. The thiocyanate is used in an amount of 2 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of N-aminoethylpiperazine. In order to improve the storage stability of the mixture and to obtain a viscosity that is easy to work with, an organic substance selected from phenol, cresol, nonylphenol, furfuryl alcohol, and propylene glycol having an alcoholic hydroxyl group or a phenolic hydroxyl group is used. It is useful to dilute N-aminopiperazine and thiocyanate. These organic substances can be used in an amount of 5 to 100 parts by weight, preferably 8 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the curing agent and accelerator. Dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, pine oil, etc., which are known as extenders and diluents for epoxy resins, are undesirable because they have poor compatibility with N-aminoethylpiperazine and thiocyanate and form gel-like substances (Reference (see Examples 1, 2 and 3). The amount of N-aminoethylpiperazine used is theoretically calculated so that the amino group is equivalent to the epoxy group of the polyepoxy compound. Note that up to 50% by weight of N-aminoethylpiperazine can be replaced with another room temperature curing agent. Other preferred room temperature curing agents include polyethylene polyamines such as diethylene triamine, triethylene tetramine, tetraethylene pentamine, and pentaethylene hexamine, polyamide resins produced from long chain dibasic acids and polyethylene polyamines, xylene diamine,
Hydrogenated xylene diamine, amidoamine produced from long chain monomer acid and polyethylene polyamine;
Examples include isophorone diamine, heterocyclic diamine (trade name: Epomate, manufactured by Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd.), and polyoxypropylene diamine (trade name, Diefamine). If these room temperature curing agents are used in an amount exceeding 50% by weight of the amount of N-aminoethylpiperazine used, the curing rate becomes extremely slow or a gel-like substance is formed, which is not preferable. Curing can be done at room temperature or at a low temperature below room temperature (-15 to 20
It can also be done at ℃). The epoxy resin composition can be used not only as an adhesive but also as a paint, grout, resin mortar, and the like. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using Examples. Note that parts and percentages in the examples are based on weight unless otherwise specified. Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 6, and Reference Examples 1 to 6 A curing agent solution was produced by heating and stirring the compositions shown in Table 1 at 100° C. for 1 hour. The appearance and viscosity of this solution were as shown in the same table. Then, the curing agent solution was stored in thermostatic chambers at 20°C, 5°C, and -5°C to examine its storage stability. The results after two weeks are shown in Table-1. This prepared curing agent solution and bisphenol A
diglycidyl ether [Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd.]
Epicoat 828 (product name), epoxy equivalent 190]
An epoxy resin composition was prepared by mixing 90 parts of n-butyl diglycidyl ether with a mixed epoxy resin solution of 10 parts of n-butyl diglycidyl ether at 20°C in the proportions shown in Table 1. and the time to reach the same temperature was measured. The results are shown in the same table. In addition, the curing agent solution and the epoxy resin solution, each kept at 0°C, were mixed at the same mixing ratio as when measuring pot life, and a 5cm long x 15cm wide x 5mm thick film was prepared in a room controlled at 0°C. It was injected into the cavity of a steel mold, and the Shore A hardness of the cast product was measured at regular intervals. The results are shown in the same table. Separately, mix the curing agent solution kept at 10°C and the epoxy resin solution at the same mixing ratio as when measuring pot life.
Casting was performed in a room controlled at 10°C using molds for tensile strength, compressive strength, and bending strength. 10℃
After curing for one day at room temperature, it was cured for one week at room temperature to obtain JIS K
The strength was measured by 6911. The results are shown in the same table. Further, the shear adhesive strength was determined by coating the surface of a sandblasted steel plate with the composition, leaving it for one week at room temperature, and measuring the adhesive strength (ASTMT-1002-64) of the obtained film. The results are shown in the same table.
【表】【table】
Claims (1)
ラジンを用いてアルカリ金属のチオシアン酸塩ま
たはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩の存在下
で硬化させる方法において、 該チオシアン酸塩をN−アミノエチルピペラジ
ン100重量部に対し2〜20重量部の割合で用い、
かつ N−アミノエチルピペラジンおよびチオシアン
酸塩がクレゾール、フエノール、フルフリルアル
コール、ノニルフエノール、プロピレングリコー
ルより選ばれた有機物により希釈されていること
を特徴とするエポキシ樹脂の硬化方法。[Claims] 1. A method for curing a polyepoxy compound using N-aminoethylpiperazine in the presence of an alkali metal thiocyanate or an alkaline earth metal thiocyanate, comprising: Used in a proportion of 2 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of aminoethylpiperazine,
and A method for curing an epoxy resin, characterized in that N-aminoethylpiperazine and thiocyanate are diluted with an organic substance selected from cresol, phenol, furfuryl alcohol, nonylphenol, and propylene glycol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18853782A JPS5978231A (en) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | Curing of epoxy resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18853782A JPS5978231A (en) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | Curing of epoxy resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978231A JPS5978231A (en) | 1984-05-07 |
| JPH0259168B2 true JPH0259168B2 (en) | 1990-12-11 |
Family
ID=16225435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18853782A Granted JPS5978231A (en) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | Curing of epoxy resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978231A (en) |
Families Citing this family (5)
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028599A (en) * | 1973-07-16 | 1975-03-24 |
-
1982
- 1982-10-27 JP JP18853782A patent/JPS5978231A/en active Granted
Also Published As
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