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JPH06287277A - エポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤 - Google Patents

エポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤

Info

Publication number
JPH06287277A
JPH06287277A JP9871293A JP9871293A JPH06287277A JP H06287277 A JPH06287277 A JP H06287277A JP 9871293 A JP9871293 A JP 9871293A JP 9871293 A JP9871293 A JP 9871293A JP H06287277 A JPH06287277 A JP H06287277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
curing agent
compound
curing
curing accelerator
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.)
Pending
Application number
JP9871293A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Yagi
稔 八木
Kazumi Nakane
和美 中根
Norio Ohashi
紀夫 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP9871293A priority Critical patent/JPH06287277A/ja
Publication of JPH06287277A publication Critical patent/JPH06287277A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】イミダゾール系化合物と、一般式 【化1】 (Rは水素原子又はヒドロキシル基、Mは水素原子、ア
ルカリ金属又はNH4、nは0〜3)で表されるホスホ
ン酸類とを反応させて得られた化合物から成るエポキシ
樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤。 【効果】エポキシ樹脂に混合した場合、貯蔵安定性期間
を大幅に延長させることができ、エポキシ樹脂を使用す
る各種用途に好適に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なエポキシ樹脂用硬
化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤、さらに詳しくは、
エポキシ樹脂に混合した場合、貯蔵安定性期間(可使時
間)を大幅に延長することができ、エポキシ樹脂系接着
剤をはじめ、エポキシ樹脂が用いられる各種用途に好適
に使用されるイミダゾール系のエポキシ樹脂用硬化剤及
びエポキシ樹脂用硬化促進剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、エポキシ樹脂は金属などとの接着
性に優れ、かつその硬化物は電気絶縁性、耐薬品性、耐
熱性、機械的強度などに優れていることから、各種成形
品、電気絶縁材、接着剤、塗料、あるいは積層板やFR
P用樹脂などの用途に、各種分野において幅広く用いら
れている。このエポキシ樹脂は、常温で液状又は熱可塑
性の状態のものが、エポキシ樹脂用硬化剤と反応させる
ことにより、三次元構造を有する硬化物となる。硬化し
た樹脂の性状は硬化剤によって大きく左右されることが
知られており、これまで種々の硬化剤が工業用途に用い
られている。ところで、接着剤は使用方法によって1液
型と2液型とに大別することができ、前者の1液型は市
販の接着剤をそのまま被着体につけて、加熱、加圧、放
置するなどして接着させることのできる接着剤である。
一方2液型は主剤と硬化剤(又は触媒)とを使用時に混
合したのち、この混合物を被着体につけて、加熱、加
圧、放置するなどして接着させることのできる接着剤で
ある。エポキシ系やウレタン系接着剤は通常2液型であ
り、この2液型は作業面からみると手数がかかり非効率
的であるものの、硬化物の接着強度、熱特性、電気特性
などにおいて優れている面も多いため、電気部品や自動
車、航空機分野において広く利用されている。しかしな
がら、前記2液型接着剤においては、可使時間、すなわ
ち塗布するために調製した接着剤が使用できる状態を維
持する時間が短く、作業効率が悪いという欠点がある。
例えば可使時間が2時間の接着剤については、1日8時
間の作業時間中に4回も主剤と硬化剤とを混合する作業
が必要である。ところで、イミダゾール系化合物は、エ
ポキシ樹脂用硬化剤、あるいは酸無水物系硬化剤などと
併用されるエポキシ樹脂用硬化促進剤として多用されて
いる。このイミダゾール系化合物をエポキシ樹脂と混合
した場合の貯蔵安定性期間(可使時間)を延長させるた
めの手段としては、例えばイミダゾール系化合物と酢酸
のような脂肪族モノカルボン酸との反応生成物(特公昭
42−11500号公報、特開昭55−50021号公
報)、イミダゾール系化合物と乳酸のような脂肪族ヒド
ロキシモノカルボンとの反応生成物(特公昭42−11
500号公報)、イミダゾール系化合物とサリチル酸の
ような芳香族ヒドロキシモノカルボン酸との反応生成物
(特開平2−84426号公報)などを用いることが知
られている。しかしながら、このようなイミダゾール系
化合物と有機カルボン酸との反応生成物は、エポキシ樹
脂と混合した場合、貯蔵安定性期間を若干延長させる効
果はあるものの十分ではなく、必ずしも満足しうるもの
ではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、エポキシ樹脂に混合した場合、貯蔵安定
性期間を大幅に延長させることのできるイミダゾール系
のエポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤
を提供することを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有するイミダゾール系のエポキシ樹脂用硬
化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤を開発すべく鋭意研
究を重ねた結果、イミダゾール系化合物と特定のホスホ
ン酸類とを反応させて得られた化合物が、エポキシ樹脂
に混合した場合、例えば40℃の温度で3ケ月間以上の
貯蔵安定性を示すなど、貯蔵安定性期間を大幅に延長さ
せうることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。すなわち、本発明は、イミダゾール系
化合物と、一般式
【0005】
【化3】
【0006】(式中のRは水素原子又はヒドロキシル
基、Mは水素原子、アルカリ金属又はNH4、nは0又
は1〜3の整数である)で表されるホスホン酸類とを反
応させて得られた化合物から成るエポキシ樹脂用硬化
剤、及びイミダゾール系化合物と、前記一般式[1]で
表されるホスホン酸類とを反応させて得られた化合物か
ら成るエポキシ樹脂用硬化促進剤を提供するものであ
る。以下、本発明を詳細に説明する。本発明において用
いられるイミダゾール系化合物としては、一般式
【0007】
【化4】
【0008】(式中のR1、R2、R3及びR4は、それぞ
れ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基
又はアリール基であり、それらは同一であってもよい
し、異なってもよい)で表される化合物が挙げられる。
このようなイミダゾール系化合物の具体例としては、イ
ミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミ
ダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル
−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾー
ル、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイ
ミダゾール、1−ビニル−2−メチルイミダゾール、1
−ビニル−2−エチルイミダゾール、2−シクロヘキシ
ルイミダゾール、2−シクロヘキシル−4−メチルイミ
ダゾール、2,5−ジクロロ−4−エチルイミダゾー
ル、1−メチルイミダゾールなどが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。一方、前記イミダゾール
系化合物と反応させるホスホン酸類としては、一般式
【0009】
【化5】
【0010】(式中のR、M及びnは前記と同じ意味を
もつ)で表される構造のものが用いられる。該一般式
[1]で表されるホスホン酸類としては、例えばエチリ
デンジホスホン酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン
酸、プロピリデンジホスホン酸、ヒドロキシプロピリデ
ンジホスホン酸、ブチリデンジホスホン酸、ヒドロキシ
ブチリデンジホスホン酸など、及びこれらのアルカリ金
属塩やアンモニウム塩を挙げることができる。本発明の
エポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤
は、前記イミダゾール系化合物とホスホン酸類とを反応
させて得られた化合物から成るものであって、例えば水
性媒体などの溶媒中において、イミダゾール系化合物と
ホスホン酸類とをモル比1:0.5ないし1:2の割合
で用い、0〜80℃程度の温度にて適当な時間反応させ
たのち、放置又は必要ならば冷却して結晶を析出させる
か、あるいは溶媒を留去させて結晶を析出させ、ろ取す
る方法などにより、得ることができる。
【0011】本発明のエポキシ樹脂用硬化剤及びエポキ
シ樹脂用硬化促進剤が適用できる未硬化エポキシ樹脂と
しては公知のもの、例えばビスフェノールA−エピクロ
ルヒドリン樹脂、多官能性エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、エポキシノボラック樹脂
など、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する
ものを挙げることができる。本発明のエポキシ樹脂用硬
化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤を、前記の未硬化エ
ポキシ樹脂に配合した場合、貯蔵安定性期間は、従来の
イミダゾール系化合物と有機カルボン酸(酢酸、乳酸、
サリチル酸)との反応生成物を配合した場合に比べて著
しく長くなる。例えば、従来の前記反応生成物を配合し
た場合、貯蔵期間が1日以内で粘度が極端に上昇するの
に対し、イミダゾール系化合物と該ホスホン酸類とを反
応させて得られた化合物を配合した場合、40℃の温度
において3ケ月間以上の貯蔵安定性を示す。本発明のエ
ポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤は、
エポキシ樹脂が硬化される用途、例えば、エポキシ樹脂
系接着剤、半導体封止材、プリント配線板用積層板用ワ
ニス、粉体塗料、液体塗料、注型材料、インクなどの用
途に好適に使用することができる。
【0012】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。 実施例1 2−メチルイミダゾール(2MZ)とヒドロ
キシエチリデンジホスホン酸との反応物の製造 デクエスト2010(モンサント社製、ヒドロキシエチ
リデンジホスホン酸60wt%の水溶液)41.9gに、
2−メチルイミダゾール(2MZ)10gを投入し、4
0℃に加熱して2MZを完全に溶解させた。この溶液を
エバポレーターを用いて水を留去し、得られた結晶を真
空乾燥して水分を完全に除去すると、35.14gの反
応物(2MZ/ヒドロキシエチリデンジホスホン酸モル
比1/1、反応物中の2MZ含有率28.3wt%、m.
p.192〜202℃)が得られた。
【0013】比較例1 2MZと酢酸との反応物の製造
(特公昭42−11500号公報に準じて製造した) 2MZ82g(1モル)を撹拌しながら、氷酢酸90g
(1.5モル)を10分間で添加した。60〜80℃で
1時間保持したのち、冷却して、反応物(2MZ含有量
47.7wt%、液状品)172gを得た。 比較例2 2MZと乳酸との反応物の製造(特公昭42
−11500号に準じて製造した) 2MZ82g(1モル)を撹拌しながら、90%乳酸1
75g(1.75モル)を10分間で添加した。60〜
80℃で1時間保持したのち冷却して、反応物(2MZ
含有量31.9wt%、液状品)257gを得た。
【0014】実施例2 未硬化エポキシ樹脂(エピコート828、油化シェルエ
ポキシ社製)100重量部に対し、実施例1及び比較例
1、2で得られた反応物を、2MZが2重量部になるよ
うに配合した接着剤の保存安定期間を、40℃で粘度測
定することにより求めた。なお、保存安定性の期間は、
接着剤の初期粘度が2倍の粘度になるまでの期間とし
た。結果を以下に示す。配合品 保存安定期間 実施例1 100日以上 比較例1 1日 比較例2 1日 また、実施例1配合品の粘度測定曲線を図1に示す。
【0015】実施例3 未硬化エポキシ樹脂(エピコート828)100重量部
に対し、実施例1及び比較例1、2で得られた反応物を
2MZが2重量部になるように配合した接着剤を、生布
に塗布し、これをJIS H-4000のアルミニウム板
に貼り合わせ、200℃で1時間30分熱硬化させたの
ち、手はく離で評価した。その結果、3種類いずれも生
布が破壊された。これより、接着強度に悪影響はないこ
とが確認された。
【0016】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂用硬化剤及びエポ
キシ樹脂用硬化促進剤は、イミダゾール系化合物とホス
ホン酸類とを反応させて得られた化合物から成るもので
あって、エポキシ樹脂に混合した場合、貯蔵安定性期間
を大幅に延長させることができ、例えばエポキシ樹脂系
接着剤、半導体封止剤、プリント配線板用積層板用ワニ
ス、粉体塗料、注型材料、インクなどの用途に好適に用
いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のエポキシ樹脂用硬化剤(又は
硬化促進剤)を未硬化エポキシ樹脂に配合した場合の1
例の粘度測定曲線である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イミダゾール系化合物と、一般式 【化1】 (式中のRは水素原子又はヒドロキシル基、Mは水素原
    子、アルカリ金属又はNH4、nは0又は1〜3の整数
    である)で表されるホスホン酸類とを反応させて得られ
    た化合物から成るエポキシ樹脂用硬化剤。
  2. 【請求項2】イミダゾール系化合物と、一般式 【化2】 (式中のRは水素原子又はヒドロキシル基、Mは水素原
    子、アルカリ金属又はNH4、nは0又は1〜3の整数
    である)で表されるホスホン酸類とを反応させて得られ
    た化合物から成るエポキシ樹脂用硬化促進剤。
JP9871293A 1993-04-01 1993-04-01 エポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤 Pending JPH06287277A (ja)

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JP9871293A JPH06287277A (ja) 1993-04-01 1993-04-01 エポキシ樹脂用硬化剤及びエポキシ樹脂用硬化促進剤

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