JPS6312678A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硬化促進剤としてカルバミン酸オキシムを含
む従来の硬化剤でエポキシ樹脂を硬化する方法に関する
。

従来の従術 エポキシ樹脂用硬化剤としては、アミン、無水物、メル
カプタン、等多（の硬化剤が知られている。それらの硬
化剤の各々は用途に応じて利点と欠点を有している。あ
る目的のために促進剤として種々の硬化剤を併用するこ
とも知られている。

促進剤は従来の硬化剤の存在下でエポキシ樹脂の硬化速
度を促進することが知られている。既知の硬化促進剤と
しては、塩化リチウムおよびカプリル酸第−スズのよう
な無機および有機金属塩類；塩化アンモニウム、アルキ
ル・ホスニウム・ハロゲン化物、等のようなオニウム塩
類、およびホウ素トリフッ化物錯体などがある。

発明が解決しようとする問題点 構造材料用接着剤、塗料およびシート成形コンパウンド
（ＳＭＯ）などの用途において、中位の高温で極めて迅
速に硬化すると共に室温で極めて長いオープン・タイム
（ポット・ライフ）を有する硬化性エポキシ樹脂組成物
を開発する必要がある。

本発明者は、オキシムとモノイソシアナートまたはポリ
イソシアナートとの反応から誘導するこトカできるカル
バミン酸オキシムが従来の硬化剤によるポリエポキシド
の硬化において潜在促進剤として作用することを発見し
た１本発明によるエポキシド、従来の硬化剤およびカル
バミン酸オキシムの混合体は室温近傍で比較的長いポッ
ト・ライフを有し、かつ中程度の高温で非常に迅速に硬
化する。

前述の従来の促進剤の使用は室温でエポキシド混合体の
ポット・ライフ（オープン・タイム）を減じるか、或い
は促進作用が生じる前にさらに高温かまたはよシ低忍で
よシ長い時間を要する。

エポキシ樹脂とアミン硬化剤からなるエポキシ樹脂組成
物に、オキシム（モノオキシムおよびジオキシム）とモ
ノイソシアナートおよびポリインシアナートとの反応か
ら得られる成る種のカルバミン酸オキシムの使用によっ
て、所望の潜在促進が得られる。

問題点を解決するための手段 本発明の目的は、中位の高温で極めて迅速に硬化すると
共に室温で極めて長いポット・ライフを有する接着剤組
成物を提供することである。

優れた熱潜在を示す熱硬化性組成物は、（１）ポリエポ
キシド、（２）第一、第二および第三アミノ基およびア
ミド−アミン基を含有するアミン硬化剤、および（３）
カルバミン酸オキシムからなるエポキシ組成物から得ら
れる。

潜在促進を示すカルバミン酸オキシム（封錯イソシアナ
ート）は、モノオキシムおよびジオキシムと脂肪族また
は芳香族のモノインシアナートおよびポリインシアナー
トとの反応生成物を含む、そして官能基 を１つ以上含有する（式中のＲとＲ′は別々に水素、炭
素原子１〜２ｏを有するアルキル基、炭素原子６〜１２
を有するアリール基または炭素原子７〜２０′ｔ−有す
るアルカアリール基を表わす）。

本発明に有用なポリエポキシドは単量体または重合体、
飽和または不飽和、脂肪族、脂環式、芳香族または複素
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、エテール
基、ハロゲン原子などと置換することができる０本発明
の実施に適当な典型的なエポキシ成分は米国特許第２，
５００．６　Ｑ　０号および第２．３２４．４８３号に
開示されているものを含む６本発明には、１つ以上のエ
ポキシド等価を有する１、２−エポキシ化合物、すなわ
ち、式の基を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たは内部の基である。特
に適当な末端１．２−エポキシド基は１゜２−エポキシ
・エチル基または１．２−エポキシ・プロピル基である
。後者は酸素原子に結合する、すなわち、それらはグリ
シジル・エーテル基またはグリシジル・エステル基であ
る。内部エポキシド基をもった化合物は一般に脂肪族連
釦または脂環式環に１．２−エポキシド基を含有する。

内部ｘ、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、または
環式ジエン、例えば１．２．５．６−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、
ジシクロペンタジェン・ジエボキシド、ジペンテン・ジ
ェボキシド、ビニル・シクロヘキセン・ジェボキシド、
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−６、，７，１０，１１−ジェポキシヘキサ
デカン−１，１６−ジカルボン酸がある。さらに、エポ
キシ化モノ−、ジー、またはポリ−エステル、少なくと
も２つの１，２−エポキシ化基を結合している少なくと
も１つの脂環式５−メンパートまたは６−メンパート・
リングを含有するモノ−、ジーまたはポリ−アセタール
を挙げることができる。

本発明に使用できるポリエポキシドの穏類は、エビクロ
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
ポキシドまたはジハロヒドリンと、多価フェノールまた
は多価アルコールとの反応によって得られるエポキシ・
ポリエーテルである。

本発明に使用されるカルバミン酸オキシムは、便利なこ
とに２成分型エポキシ組成物（一方の成分はエポキシ樹
脂を含み、他方の成分は硬化剤を含む。そして２つの成
分は別りに貯蔵し、硬化する前に短時間で混合する）に
おけるエポキシ成分にそれらを溶解、混合またはけん濁
させることによって使用することができる。２つの成分
はエポキシ樹脂の重量を基準にして約０．２〜２０Ｍ量
％の範囲で使用される。ブタジェン／アクリロニトリル
・ゴム、モノエポキシド、う、クトン、有機炭酸塩のよ
うな添加物および希訳剤もエポキシ成分に含有させるこ
ともできる。硬化剤成分（硬化剤）は第一、第二脂肪族
または芳香族アミンおよび第三アミン、フェノール樹脂
、および任意であるが遊離オキシムのような硬化剤およ
び他のエポキシ硬化帥媒および助触媒からなる。適当な
アミン硬化剤は脂肪族または芳香族アミン、および連鎖
に炭化水素、アルキレン・エーテル、等の基をもった短
または長鎖アミンを含む。最高の潜在促進は、アミン・
エチル・ピペラジンのような低分子量アミンと、高分子
量アミン、またはポリ（プロピレン・オキシド）ジアミ
ンまたはトリアミンのようなアミド−アミンとの混合体
のときに得られることがわかった。アミン硬化剤に対す
るエポキシド樹脂の比率は広範囲であり、特定の比率は
特定の用途および必要な與品の種類に依存する。エポキ
シ硬化剤成分は、技術的に周知のように誘導加熱、等の
ために充てん材、顔料、金属および金属酸化物を充てん
することができる。硬化は環境温度から約２００℃、望
ましくは約６０’Ｃ〜１６０℃の温度範囲内で行う。

本発明の組成物および方法は多くの用途、例えば金属、
ＳＭＣ１強化プラスチック、セメント等用の塗料や接着
剤に、または積層品のような強化複合品、フィラメント
・ワインディング、成形粉末、ポンティング・コンパウ
ンドなどの調製に使用される。

本発明はさらに次の代表的な実癩例で説明する。

実施例 実施例１ ５ａｇのトルエンに溶解したアセトン７、３１７に、ジ
ラウリン酸ジプチルスズ（ＤＢＴＤＬ）０．０３　ｙ　
’に添加シ、続いて液体のメチレン・ビス（フェニル・
イソシアナート）（１４４のＮＧＯ当量）　１４．　ｓ
Ｉを滴下した。その反応混合体を窒素下の室温でかくは
んした、発熱反応が生じて、油状の物質が生じた。その
混合体にペンタンを添加した所、白色の固体が生成した
。次に上澄み液を混合体からデカンテーションし、固体
分をペンタンで洗浄し、減圧下で乾燥した。このカルバ
ミン酸オキシム生成物を促進剤１Ａｗと呼ぶ。

実施例２ アセトン・オキシム７．７ｇ、ヘキサメチレン・ジイン
シアナート９Ｉ、およびジラウリン酸ジブチルスズ００
３ｇを使用して実施例１の方法に従った。得られた生成
物を促進剤ＩＢ′と呼ぶ。

実施例３ アセトン・オキシム７３ｇ％）ルエン・ジイソシアナー
ト８．７，９．およびＤ　Ｂ　Ｔ　Ｄ　Ｌ　０．０３．
９を使用して実施例１の方法に従った。そのカルバミン
酸オキシムを促進剤１ｃ”と呼ぶ。

実施例４ トルエン５ｏｍｌとアセトン５ＩＩＩｌにけん濁したジ
メチ／ｌ／、グリオキシＡ５．ａｙに、ＤＢＴＤＬ　Ｏ
，０３，９を添加し、続いてフェニル・イソシアナート
１２１を添加した。得られた混合体は約５０℃で連続的
にかくはんしながら加熱した。５分以内に透明な溶液が
生成した、そしてさらにかくはんした所、白色の結晶質
の固体が沈殿した。その反応を約５時間継続させ、固体
分をろ過によって除去し、ヘキサンで洗浄した。乾燥し
た固体のカルバミン酸塩は促進剤ｌＤ′と呼ぶ。

実施例５〜１３ ビスフェノールＡ樹脂の液体ジクリシジル・エーテル（
エポキシ当量１８０〜１９０）の数種のバッチは、前述
の実施例に記載した種々のカルパミン酸オキシムを混合
することによって調辺した。

それらの樹脂はアミン硬化剤と混合した、そして室温の
オープン・タイム（ポット・ライフ）と中位の高温での
ゲル化時間（不融性生成物が形成されるのに必要な時間
）を測定した。これらの実験結果を次の表に示す、表か
ら本発明のカルバミン酸オキシムを含有することによっ
て潜在促進を示すことがわかる。実施例５と９は比較例
であって、本発明の範囲外である。

ジ第一アミンである。

＊＊＊　ＥＰはアミン・エチル・ピペラジンである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）エポキシ樹脂とカルバミン酸オキシム、およ
   び （Ｂ）第一、第二または第三アミノ基またはアミド−ア
   ミン基を含有するアミン硬化 剤、 の混合体からなる接着剤組成物。 ２、前記エポキシ樹脂が、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の基を１つ以上含有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の組成物。 ３、前記カルバミン酸オキシムが官能基 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中のＲとＲ′は別々に水素、炭素原子１〜２０を有
   するアルキル基、炭素原子６〜１２を有するアリール基
   または炭素原子７〜２０を有するアルカリール基を表わ
   す） を１つ以上有する化合物であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の組成物。 ４、前記（Ａ）のカルバミン酸オキシムは、エポキシ樹
   脂の重量を基準にして約０．２〜２．０重量％存在する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の組成物
   。 ５、前記カルバミン酸塩はアセトン・オキシムと、メチ
   レン・ビス（フェニル・イソシアナート）の反応生成物
   であることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   組成物。 ６、前記カルバミン酸塩はアセトン・オキシムと、ヘキ
   サメチレン・ジイソシアナートの反応生成物であること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の組成物。 ７、前記カルバミン酸塩はアセトン・オキシムと、トル
   エン・ジイソシアナートの反応生成物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項に記載の組成物。 ８、前記カルバミン酸塩はジメチル・グリオキシムと、
   フェニル・イソシアナートの反応生成物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項に記載の組成物。 ９、前記エポキシ樹脂はビスフェノールＡのジグリシジ
   ル・エーテルであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項に記載の組成物。 １０、前記エポキシ樹脂はビスフェノールＡのジグリシ
   ジル・エーテルであることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載の組成物。 １１、前記エポキシ樹脂はビスフェノールＡのジグリシ
   ジル・エーテルであることを特徴とする特許請求の範囲
   第７項に記載の組成物。 １２、前記エポキシ樹脂はビスフェノールＡのジグリシ
   ジル・エーテルであることを特徴とする特許請求の範囲
   第８項の組成物。 １３、（Ａ）エポキシ樹脂およびカルバミン酸オキシム
   と、 （Ｂ）第一、第二または第三アミノ基またはアミド−ア
   ミン基を含有するアミン硬化剤を混合し、得られた混合
   体を少なくとも１つの基材上に塗布し、該塗布した混合
   体を環境温度から約２００℃の範囲内の温度で硬化させ
   る工程からなることを特徴とする接着剤組成物の硬化方
   法。 １４、前記カルバミン酸オキシムが官能基 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中のＲとＲ′は別々に水素、炭素原子１〜２０を有
   するアルキル基、炭素原子６〜１２を有するアリール基
   または炭素原子７〜２０を有するアルカリール基を表わ
   す） を１つ以上有する化合物であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１３項に記載の組成物。 １５、前記カルバミン酸塩はアセトン・オキシムと、メ
   チレン・ビス（フェニル・イソシアナート）の反応生成
   物であることを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記
   載の組成物。 １６、前記カルバミン酸塩はアセトン・オキシムと、ヘ
   キサメチレン・ジイソシアナートの反応生成物であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の組成物
   。 １７、前記カルバミン酸塩はアセトン・オキシムと、ト
   ルエン・ジイソシアナートの反応生成物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の組成物。 １８、前記カルバミン酸塩はジメチル・グリオキシムと
   、フエニル・イソシアナートの反応生成物であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の組成物。