JP2000044914A - 一液エポキシ樹脂接着剤組成物 - Google Patents

一液エポキシ樹脂接着剤組成物

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JP2000044914A JP10218866A JP21886698A JP2000044914A JP 2000044914 A JP2000044914 A JP 2000044914A JP 10218866 A JP10218866 A JP 10218866A JP 21886698 A JP21886698 A JP 21886698A JP 2000044914 A JP2000044914 A JP 2000044914A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エポキシ樹脂本来の構造強度を発現し、貯蔵安
定性、接着発現性に優れる一液エポキシ樹脂接着組成物
を提供することである。 【解決手段】少なくとも、以下に記載の成分を含有する
一液エポキシ樹脂接着剤組成物: (1)分子内に少なくとも2個のエポキシ基を持つエポ
キシ樹脂100重量部 (2)分子内に少なくとも2個のケチミン基を持つケチ
ミン化合物を、前記エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に
対しイミノ基として0.5〜2当量 (3)少なくとも1個の炭素数1〜5のアルコール分子
を加水分解反応により放出する分子量500以下の加水
分解性物質1〜30重量部。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、貯蔵安定性、接着
発現性に優れる一液エポキシ樹脂接着組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、常温硬化型一液エポキシ樹脂で実
用化されているものとしては、変性シリコーン樹脂を含
有するものがある。しかし、このエポキシ樹脂の硬化物
は弾性体でシーリング材等の用途には用いられるもの
の、エポキシ樹脂の硬化物本来の構造強度が出ないた
め、土木建築等の構造強度を必要とする用途には使えな
い。一方、潜在性硬化剤としてケチミン化合物を用いた
常温硬化型一液エポキシ樹脂が提案されている。しか
し、従来のケチミン化合物を潜在性硬化剤として含有す
るエポキシ樹脂は、構造強度は十分であるものの、貯蔵
安定性が悪く、実用化できる常温硬化型一液エポキシ樹
脂はない。潜在性硬化剤として立体障害を持つ特定構造
のケチミン化合物を用いることが提案されている。この
エポキシ樹脂では、貯蔵安定性は向上するものの、接着
発現速度が小さいという問題がある。そこで、エポキシ
樹脂本来の構造強度を発現し、さらに、貯蔵安定性、接
着発現性に優れる常温硬化型一液エポキシ樹脂の開発が
望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エポ
キシ樹脂本来の構造強度を発現し、貯蔵安定性、接着発
現性に優れる一液エポキシ樹脂接着組成物を提供するこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、少
なくとも、以下に記載の成分を含有する一液エポキシ樹
脂接着剤組成物を提供する: (1)分子内に少なくとも2個のエポキシ基を持つエポ
キシ樹脂100重量部 (2)分子内に少なくとも2個のケチミン基を持つケチ
ミン化合物を、前記エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に
対しイミノ基として0.5〜2当量 (3)少なくとも1個の炭素数1〜5のアルコール分子
を加水分解反応により放出する分子量500以下の加水
分解性物質1〜30重量部。
【0005】前記ケチミン化合物が、α位に置換基を有
するケトンと、α位がメチレンであるアミノ基を分子内
に少なくとも2個以上有するポリアミンとを反応させて
得られるケチミン化合物であるのが好ましい。
【0006】本発明は、また、さらに、前記エポキシ樹
脂100重量部に対し、 (4)分子中に7A族から5B族までの遷移金属を含む
炭素数4〜12の有機酸からなる金属石鹸を0.1〜1
0重量部 含有する一液エポキシ樹脂接着剤組成物を提供する。
【0007】さらに、本発明は、少なくとも、以下に記
載の成分を含有する一液エポキシ樹脂接着剤組成物を提
供する: (1)分子内に少なくとも2個のエポキシ基を持つエポ
キシ樹脂100重量部 (2)α位の炭素原子の少なくとも1個が3級炭素原子
であるケトンから合成されるケチミン化合物を、前記エ
ポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対しイミノ基として
0.5〜2当量 (3)少なくとも1個の炭素数1〜5のアルコール分子
を加水分解反応により放出する分子量500以下の加水
分解性物質1〜30重量部、および/または、分子中に
7A族から5B族までの遷移金属を含む炭素数4〜12
の有機酸からなる金属石鹸を0.1〜10重量部 含有する一液エポキシ樹脂接着剤組成物。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一液エポキシ樹脂
接着剤組成物(以下、本発明の組成物とも記す)を詳細
に説明する。本発明の組成物は、エポキシ樹脂に、潜在
性硬化剤としてケチミン化合物を含有し、優れた貯蔵安
定性を有しつつ、接着発現速度を高めるために、さら
に、特定の化合物、すなわち、特定の有機酸金属石鹸、
および/または、特定の加水分解性物質を含有するエポ
キシ樹脂組成物である。但し、用いる上記特定の化合物
によって、併用できるケチミン化合物の構造が異なる。
【0009】すなわち、特定の加水分解性物質を用いる
場合は、ケチミン化合物の構造は特に限定されず従来公
知のケチミン化合物と併用することができる。ケチミン
化合物は、α位の炭素原子が1、2、3級のケトンのい
ずれから合成されるケチミン化合物でもよい。特定の加
水分解性物質と特定の有機酸金属石鹸を併用する場合
は、ケチミン化合物は、α位が2級もしくは3級炭素の
ケトンから合成されるケチミン化合物を用いるのが好適
である。特定の加水分解性物質のみでもエポキシ樹脂接
着剤組成物の貯蔵安定性、接着発現性は向上するが、さ
らに特定の有機酸金属石鹸を含有することで、優れた貯
蔵安定性が維持されつつ、さらに接着発現性が向上す
る。特定の有機酸金属石鹸のみを用いる場合は、ケチミ
ン化合物としては、α位が3級炭素であるケトンから合
成される立体障害の特に大きなケチミン化合物を用いる
と、貯蔵安定性を維持しつつ、接着発現性を向上させる
ことができる。
【0010】本発明に用いる加水分解性物質とは、少な
くとも1個の炭素数1〜5のアルコール分子を加水分解
反応により放出する化合物である。このような化合物と
して、具体的には、メチルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、
ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルト
リメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプ
ロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤;
トリメチルエステル、オルト蟻酸エチル、ジエチルプロ
ピルエステル、トリプロピルエステル等のオルト蟻酸エ
ステル類が挙げられる。上記加水分解性物質の分子量は
500以下である。この範囲であれば、得られる本発明
の組成物の貯蔵安定性が優れるからである。このような
加水分解性物質としては、市販品を利用することがで
き、例えば、KBE−1003、KBM−1003、K
BC−1003(以上、信越化学社製)、A−187
(日本ユニカー社製)、パーマフローOF(バイエル社
製)、等が挙げられる。
【0011】一般に有機溶剤を含有する溶剤系接着剤組
成物では、有機溶剤の希釈効果により、貯蔵安定性が向
上する。しかし、有機溶剤を含有することで、硬化性が
低下する。また、アルコールは、反応機構は不明である
が、エポキシ樹脂の硬化反応を促進する働きをもつ。し
かし、アルコールを配合したエポキシ樹脂組成物の貯蔵
安定性は低い。一方、本発明に用いられる上記特定の加
水分解性物質は有機溶剤としての性質を有し、かつ、周
囲の水分を吸収することで、加水分解しアルコールを放
出する。このため、上記特定の加水分解性物質を含有す
る本発明の組成物は、有機溶剤の希釈効果により貯蔵安
定性が向上し、また、加水分解性物質が加水分解して放
出するアルコールによりエポキシ樹脂の硬化反応が促進
されるという両方の効果が得られる。このような本発明
の組成物は、硬化反応が促進されるため一般の溶剤系接
着剤に比べ、接着発現性に優れる。本発明の組成物の貯
蔵中においては、上記加水分解性物質は加水分解せず上
記アルコールは発生していないので、貯蔵安定性に悪影
響を与えない。
【0012】本発明に用いる有機酸金属石鹸とは、分子
中に7A族から5B族までの遷移金属を含む有機酸から
なる金属石鹸である。このような有機酸金属石鹸を含有
する本発明の組成物は、周囲から水分をえると有機酸金
属石鹸が組成物中に含有される潜在性硬化剤であるケチ
ミン化合物の分解を促進するとともに、分解後生成する
アミンとエポキシ樹脂の反応を促進するため、使用時、
接着発現性に優れる。一般に、金属塩は金属の活性から
エポキシ樹脂の硬化促進剤として働くが、配合しすぎれ
ば貯蔵安定性を低下させる。しかし、後述するように、
上記有機酸金属石鹸を、α位が2級あるいは3級の炭素
であるケトンから合成される立体障害のあるケチミン化
合物と前記特定の加水分解性物質と共に配合すれば、ケ
チミン化合物の持つ立体障害と前記特定の加水分解性物
質の希釈効果により、これらの成分を含有する組成物の
貯蔵安定性の低下は少ない。また、上記特定の有機酸金
属石鹸は、炭素鎖の存在により分子内に含まれる遷移金
属の活性が抑制されていることからも、得られる組成物
の貯蔵安定性は維持される。前記特定の加水分解性物質
を配合せず、上記特定の有機酸金属石鹸のみで、エポキ
シ樹脂、ケチミン化合物と共に用いる場合は、有機酸金
属石鹸に含まれる遷移金属の活性と貯蔵安定性とのバラ
ンスをとるために、α位が3級の炭素であるケトンから
合成される立体障害の特に大きなケチミン化合物を用い
るのが好ましい。このようなケチミン化合物を選択する
ことより、得られる組成物は、有機酸金属石鹸によるケ
チミンの分解促進およびエポキシ樹脂と分解生成物のア
ミンとの反応促進効果と、貯蔵安定性の効果とのバラン
スがとれた組成物となる。
【0013】7A族から5B族までの遷移金属と塩をつ
くる有機酸の炭素数は4〜12である。炭素数が4未満
では、結合する遷移金属の活性が強いままで、得られる
本発明の組成物の貯蔵安定性が特に良好とはならない。
炭素数が12超であると、分子中で炭素鎖の占める割合
が大きくなり、遷移金属の活性が小さくなり、ケチミン
化合物の分解や、ケチミン化合物の分解により生成した
アミンとエポキシ樹脂との反応触媒としての働きが十分
ではなくなる。7A族から5B族までの遷移金属と塩を
つくる炭素数4〜12の有機酸としては、吉草酸、カプ
ロン酸、カプリル酸、オクチル酸、カプリン酸、ナフテ
ン酸等が挙げられる。7A族から5B族までの遷移金属
としては、例えば、7A族のMn、8族のFe、Co、
Ni、1B族のCu、Ag、2B族のZn、4B族のS
n、Pb、5B族のBi等が挙げられる。具体的には、
オクチル酸錫、オクチル酸ビスマス、オクチル酸鉛、オ
クチル酸マンガン、オクチル酸亜鉛、オクチル酸コバル
ト、ナフテン酸マンガン等が挙げられる。このような有
機酸金属石鹸としては市販品を利用することもでき、例
えば、ニッカオクチックスSn28%、ニッカオクチッ
クスBi38%、ニッカオクチックスPb38%、ニッ
カオクチックスMn8%、ニッカオクチックスZn18
%(以上、日本化学産業社製)等を示すことができる。
【0014】本発明の組成物に配合されるエポキシ樹脂
は、1分子中に少なくとも2個エポキシ基を持つポリエ
ポキシ化合物であれば、特に制限はない。例えばビスフ
ェノールAのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂及びそ
の誘導体、グリセリンのグリシジルエーテル型エポキシ
樹脂、ポリアルキレンオキサイドのグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂、フェノールノボラックのグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂、ダイマー酸のグリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂、ビスフェノールFのグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂、あるいは、東レチオコール社製の
フレップ10等に代表される骨格に硫黄原子を有するエ
ポキシ樹脂等が挙げられる。これらのうちビスフェノー
ルAのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、汎用のエ
ポキシ樹脂として好適に用いられる。また、骨格に硫黄
原子を有するエポキシ樹脂は、得られる本発明の組成物
が湿潤面への接着性に優れるので好適に用いられる。
尚、本発明で用いることのできる骨格に硫黄原子を有す
るエポキシ樹脂とは、エポキシ樹脂主鎖に硫黄原子を有
するエポキシ樹脂のことである。具体例としては、東レ
チオコール社製のフレップシリーズが挙げられる。
【0015】本発明に用いるケチミン化合物は、分子内
に少なくとも2個のケチミン基を持つケチミン化合物で
ある。この中でも、接着発現性向上のために併用する前
記特定の加水分解性物質、および/または、特定の有機
酸金属石鹸により、用いるケチミン化合物の好ましい分
子構造が異なる。すなわち、 特定の加水分解性物質のみを用いる場合は、ケチミ
ン化合物は特に限定されず、従来公知のケチミン化合物
を用いる事ができる。ケチミン窒素のα位の炭素原子は
1級、2級あるいは3級炭素のいずれであってもよい。 ケチミン化合物として、α位の炭素原子が2級ある
いは3級であるケトンから合成されたケチミン化合物を
用いる場合は、上記に記載のように、特定の加水分解
性物質のみでも接着発現性が向上するという効果は得ら
れるが、特定の加水分解性物質に加え、特定の有機酸金
属石鹸を併用すると、さらに貯蔵安定性、接着発現性が
向上する。 特定の有機酸金属石鹸のみを用いる場合は、ケチミ
ン化合物は立体障害の特に大きなものが好ましく、α位
の炭素原子が3級であるケトンから合成されたケチミン
化合物が好適である。
【0016】 特定の加水分解性物質のみを配合する
場合に用いることのできるケチミン化合物は、特に限定
されず、従来公知のケチミン化合物を用いることができ
る。このようなケチミン化合物には、α位が1級、2
級、あるいは3級炭素原子のケトンから合成されたもの
が含まれる。ケトンとしては、特に限定はなく、α位が
1〜3級炭素である如何なるケトンも利用可能である
が、例えば、カルボニル基に結合する置換基としては、
炭素数1〜10のアルキル基またはフェニル基、シクロ
ヘキシル基等が挙げられる。具体的には、メチルイソブ
チルケトン(MIBK)、メチルエチルケトン(ME
K)、メチルt−ブチルケトン、ジイソプロピルケト
ン、メチルイソプロピルケトン、プロピオフェノン、ベ
ンゾフェノン等が例示される。ポリアミンとしては、特
に限定はなく、いかなるポリアミンも利用可能であり、
例えば、X−(NH2 m で表されるポリアミン等が例
示される。式中、XはO、S、Nを有する基も含む有機
基を表し、mは2以上の整数を表す。ポリアミンとして
は市販品を利用することができ、例えば、サンマイドD
−15A、サンマイドD−20A、サンマイドX−13
A(三和化学(株)社製)等が挙げられる。ケチミン化
合物は、上述のケトンとポリアミンを無溶媒下、あるい
はベンゼン、トルエン、キシレン等の溶媒存在下、加熱
環流させ、脱離してくる水を共沸により除きながら反応
させることで得られる。ケチミン化合物は、水分のない
状態では安定に存在するが、水分により第一級アミンに
なるので、潜在性硬化剤として機能する。ケチミン化合
物により、本発明の組成物の貯蔵安定性を高めることが
できる。このようなケチミン化合物と、上記特定の加水
分解性物質とを、エポキシ樹脂とともに含有する本発明
の組成物は、ケチミン化合物が潜在性硬化剤であること
と加水分解性物質の有機溶媒としての希釈効果とにより
貯蔵安定性に優れるとともに、ケチミン化合物の硬化剤
としての働きと、加水分解性物質の加水分解反応により
放出されるアルコール分子によるエポキシ樹脂の硬化反
応の促進により、接着発現性にも優れる。このようにし
て得られる本発明の組成物は、硬化後の硬化物がエポキ
シ樹脂本来の構造強度をもつ。
【0017】エポキシ樹脂に、上述のケチミン化合物、
および、前記特定の加水分解性物質を含有する本発明の
組成物におけるケチミン化合物の配合量は、当量比で、
(ケチミン化合物のイミノ基)/(エポキシ樹脂中のエ
ポキシ基)が0.5〜2.0であり、0.8〜1.2で
あるのが好ましい。この範囲であれば、貯蔵安定性、接
着発現性に優れる。また、上記特定の加水分解性物質の
配合量は、上記エポキシ樹脂100重量部に対し、1〜
30重量部であり、10〜20重量部であるのが好まし
い。この範囲であれば、貯蔵安定性に優れ、接着発現性
に優れる。
【0018】 前記α位の炭素原子が2級あるいは3
級であるケトンから合成されたケチミン化合物とは、少
なくとも1個のα位の炭素が、2級あるいは3級炭素で
あるケトンから合成される化合物である。少なくとも1
個のα位の炭素が2級炭素であるケトンとしては、メチ
ルイソプロピルケトン、プロピオフェノン、ジイソプロ
ピルケトン、ベンゾフェノン等が挙げられる。少なくと
も1個のα位の炭素が3級炭素であるケトンとしては、
下記式(1)で表される化合物が好ましい。
【0019】
【化1】
【0020】式中、 R1 :炭素数1〜6のアルキル基からなる群から選ばれ
るいずれか1つ R2 :メチル基またはエチル基 R3 :メチル基またはエチル基 R4 :メチル基 n :1または2
【0021】このようなケトンとしては、具体的には、
ジt−ブチルケトン、メチルt−ブチルケトン等が挙げ
られる。ケトンとしてα位が3級炭素であるケトンを用
いると、このようなケトンから合成されるケチミン化合
物とエポキシ樹脂を含有する配合物の貯蔵安定性と硬化
性のバランスが特に優れているので好ましい。
【0022】ケチミン化合物のもうひとつの原料である
ポリアミンとしては、α位がメチレンであるアミノ基を
分子内に少なくとも2個以上有するポリアミンを用いる
のが好ましい。このようなポリアミンとしては、エチレ
ンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、
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、ヘ
キサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジア
ミン、N−アミノエチルピペラジン、1,2−ジアミノ
プロパン、イミノビスプロピルアミン、メチルイミノビ
スプロピルアミン、サンテクノケミカル社製のジェファ
ーミンEDR148に代表されるポリエーテル骨格のジ
アミン、デュポン・ジャパン社製のMPMD等の脂肪族
ポリアミン;イソホロンジアミン、1,3−ビスアミノ
メチルシクロヘキサン、1−シクロヘキシルアミノ−3
−アミノプロパン、3−アミノメチル−3,3,5−ト
リメチル−シクロヘキシルアミン、三井東圧化学(株)
製のNBDAに代表されるノルボルナン骨格のジアミ
ン;メタキシリレンジアミン;ポリアミドの分子末端に
アミノ基を有するポリアミドアミン;が挙げられる。こ
れらの中でも特に、1,3−ビスアミノメチルシクロヘ
キサン、ノルボルナンジアミン、メタキシリレンジアミ
ン、ポリアミドアミンは、これらを用いて合成したケチ
ミンと、前記イソシアネート基含有化合物との組成物
が、貯蔵安定性に優れるうえ、硬化性に特に優れること
から特に好ましい。
【0023】α位が2級炭素のケトンから合成されるケ
チミン化合物としては、上記ポリアミンのそれぞれと、
メチルイソプロピルケトン、プロピオフェノン、ジイソ
プロピルケトン、ベンゾフェノン等のそれぞれのケトン
とを組み合わせて得られるケチミン化合物が好適に例示
される。α位が3級炭素のケトンから合成されるケチミ
ン化合物としては、上記ポリアミンのそれぞれと、メチ
ルt−ブチルケトン、ジt−ブチルケトン等のそれぞれ
のケトンとを組み合わせて得られるケチミン化合物が好
適に例示される。このうち、上記ポリアミンとメチルイ
ソプロピルケトン、メチルt−ブチルケトンから合成さ
れるケチミン化合物が硬化速度と貯蔵安定性のバランス
が特に優れる。また、上記ケトンと1,3−ビスアミノ
メチルシクロヘキサン、ノルボルナンジアミン、メタキ
シリレンジアミン、ポリアミドアミンから合成されるケ
チミン化合物も、硬化速度と貯蔵安定性のバランスに特
に優れるが、その中でも特に硬化性に優れる。
【0024】具体的には、サンテクノケミカル社製のポ
リエーテル骨格のジアミンであるジェファーミンEDR
148とメチルイソプロピルケトンから得られるもの、
ジェファーミンEDR148とメチルt−ブチルケトン
から得られるもの、1,3−ビスアミノメチルシクロヘ
キサンとメチルt−ブチルケトンから得られるもの、三
井東圧化学(株)製のNBDAとメチルイソプロピルケ
トンから得られるもの、1,3−ビスアミノメチルシク
ロヘキサンとメチルイソプロピルケトンから得られるも
の、NBDAとメチルt−ブチルケトンから得られるも
の、三菱ガス化学社製のMXDAとメチルイソプロピル
ケトンから得られるもの、三菱ガス化学社製のMXDA
とメチルt−ブチルケトンから得られるもの、三和化学
社製のX2000とメチルイソプロピルケトンから得ら
れるもの、三和化学社製のX2000ととメチルt−ブ
チルケトンから得られるもの、等が例示される。これら
の中でも、特に三井東圧化学(株)製のNBDAとメチ
ルイソプロピルケトンから得られるもの、NBDAとメ
チルt−ブチルケトンから得られるもの、1,3−ビス
アミノメチルシクロヘキサンとメチルイソプロピルケト
ンから得られるものは、硬化性に優れる。また、X20
00とメチルイソプロピルケトンから得られるもの、X
2000とメチルt−ブチルケトンから得られるもの
は、湿潤面への接着性に優れる。
【0025】上述の、α位が2級あるいは3級炭素であ
るケトンと、α位がメチレンであるアミノ基を分子内に
少なくとも2個以上有するポリアミンとを反応させて得
られるケチミン化合物は、前記のケトンとポリアミンを
無溶媒下、あるいはベンゼン、トルエン、キシレン等の
溶媒存在下、加熱環流させ、脱離してくる水を共沸によ
り除きながら反応させることで得られる。
【0026】ケトン炭素のα位に置換基を持つケトン
と、α位がメチレンであるアミノ基を2個以上有するポ
リアミンとを反応させて得られるケチミン化合物は、ケ
チミン基の2重結合の近くに嵩高い基を有するので硬化
速度と貯蔵安定性という相反する特性を満たす。特に、
α位が3級炭素であるケトンから合成されるケチミン化
合物では、ケチミン基の2重結合近くの立体障害が特に
大きく、貯蔵安定性が特に優れる。一方、該ケチミン化
合物を含有する本発明の組成物は、空気中に出すと湿気
である小さい水分子が置換基の立体障害を受けることな
く容易にケチミン窒素を攻撃するため、加水分解が容易
に進行し硬化反応が起こる。このようなケチミン化合物
を、エポキシ樹脂に配合し、さらに、前記特定の加水分
解性物質を配合すると、前述のように、加水分解性物質
の希釈効果により、得られる組成物の貯蔵安定性はさら
に向上し、同時に加水分解性物質が加水分解により放出
するアルコールにより接着発現性も向上する。さらに、
前記特定の有機酸金属石鹸を配合すると、有機酸金属石
鹸の分子内の遷移金属の活性が、ケチミン化合物のもつ
立体障害と、特定の加水分解性物質の希釈効果により抑
制されるため、得られる組成物の貯蔵安定性は低下せず
維持されつつ、有機酸金属石鹸の反応触媒としての働き
により、接着発現性をさらに向上させることができ好ま
しい。
【0027】エポキシ樹脂に、上述のケチミン化合物、
前記特定の加水分解性物質、および、前記特定の有機酸
金属石鹸を含有する本発明の組成物におけるケチミン化
合物の配合量は、当量比で、(ケチミン化合物のイミノ
基)/(エポキシ樹脂中のエポキシ基)が0.5〜2.
0であり、0.8〜1.2であるのが好ましい。この範
囲であれば、貯蔵安定性、接着発現性に優れる。特定の
加水分解性物質の配合量は、上記エポキシ樹脂100重
量部に対し、1〜30重量部であり、10〜20重量部
であるのが好ましい。この範囲であれば、貯蔵安定性に
優れ、接着発現性に優れる。特定の有機酸金属石鹸の配
合量は、上記エポキシ樹脂100重量部に対し、1〜1
0重量部であり、0.1〜1.0重量部であるのが好ま
しい。この範囲であれば、貯蔵安定性に優れ、接着発現
性に優れる。
【0028】 特定の有機酸金属石鹸のみを配合する
場合に用いることのできるケチミン化合物は、立体障害
の特に大きなものが好ましく、α位の炭素原子が3級で
あるケトンから合成されたケチミン化合物が好適であ
る。このような立体障害の大きなケチミン化合物として
は、上述のα位の炭素原子が3級であるケトンから合成
されたケチミン化合物と同様のものが用いられる。この
ような立体障害の大きなケチミン化合物は、ケチミン窒
素が置換基で保護されているため、すなわち、立体障害
のために、その塩基性が大幅に弱まっている。そのた
め、このようなケチミン化合物を含有する本発明の組成
物は、特定の加水分解性物質を含有せず、特定の有機酸
金属石鹸を含有していても、貯蔵中、有機酸金属石鹸の
硬化促進効果は抑制され、貯蔵安定性は良好に維持され
る。使用時には、本発明の組成物は、有機酸金属石鹸が
有する遷移金属によるエポキシ樹脂の硬化反応を促進さ
せる効果により接着発現性に優れる。
【0029】エポキシ樹脂、上述の立体障害の大きいケ
チミン化合物に、特定の加水分解性物質を含有せず、特
定の有機酸金属石鹸のみを含有する本発明の組成物にお
けるケチミン化合物の配合量は、当量比で、(ケチミン
化合物のイミノ基)/(エポキシ樹脂中のエポキシ基)
が0.5〜2.0であり、0.8〜1.2であるのが好
ましい。この範囲であれば、貯蔵安定性、接着発現性に
優れる。特定の有機酸金属石鹸の配合量は、上記エポキ
シ樹脂100重量部に対し、0.1〜10重量部であ
り、0.1〜1.0重量部であるのが好ましい。この範
囲であれば、貯蔵安定性に優れ、接着発現性に優れる。
【0030】本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で、硬化促進剤を配合してもよい。硬化促進
剤としては、亜リン酸エステル類が非常に効果的であ
る。亜リン酸エステル類は、エポキシ樹脂を含有する組
成物の貯蔵中、該組成物に増粘その他悪影響を及ぼさな
いからである。本発明で用いる亜リン酸エステル類とし
ては、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェ
ニル)ホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブ
チルホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホス
ファイト、トリデシルホスファイト、トリス(トリデシ
ル)ホスファイト、ジフェニルモノ(2−エチルヘキシ
ル)ホスファイト、ジフェニルモノデシルホスファイ
ト、ジフェニルモノ(トリデシル)ホスファイト、テト
ラフェニルジプロピレングリコールジホスファイト、テ
トラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトー
ルテトラホスファイト、トリラウリルトリチオホスファ
イト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジホス
ファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトー
ルジホスファイト、トリステアリルホスファイト、ジス
テアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス
(2、4−ジ−t −ブチルフェニル)ホスファイト、水
添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールホスファイ
トポリマー等のトリエステル体が挙げられる。また、こ
れらのトリエステル体を部分的に加水分解したジ−、あ
るいはモノエステル体も例として挙げられる。このう
ち、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリス
リトールテトラホスファイト、ビス(トリデシル)ペン
タエリスリトールジホスファイト、ビス(ノニルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリ
ルペンタエリスリトールジホスファイト、水添ビスフェ
ノールA・ペンタエリスリトールホスファイトポリマー
等は、特に促進効果が高く、好適に用いられる。これら
の亜リン酸エステル体のうち、トリエステル体を用いる
場合、その添加量は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対し
て0.005mol%以上であり、好ましくは0.00
5〜1.0mol%である。またトリエステル体を部分
的に加水分解したジ−、あるいはモノエステル体を用い
る場合は、添加量は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対し
て0.005〜50mol%、好ましくは、0.005
〜10mol%である。0.005mol%より少ない
と促進剤としての効果が無く、一方ジエステル体の添加
量が50mol%より多いと貯蔵安定性を悪くする。ま
た本発明の組成物は、促進剤として、亜リン酸エステル
以外の促進剤を含んでいてもよい。
【0031】本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で、充填剤を含有してもよい。充填剤を含有
することにより、粘度の調整が可能であり、また、良好
な貯蔵安定性を得ることができる。充填剤としては、各
種形状の有機または無機のものがあり、ヒュームドシリ
カ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリ
カ;けいそう土;酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化
バリウム、酸化マグネシウム;炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、炭酸亜鉛;ろう石クレー、カオリンクレ
ー、焼成クレー;あるいはカーボンブラック、あるいは
これらの脂肪酸、樹脂酸、脂肪酸エステル処理物等が挙
げられる。充填剤の添加量は、エポキシ樹脂100重量
部に対して20〜200重量部が好ましく、50〜15
0重量部がより好ましい。200重量部超では、粘度が
高くなり作業性が悪くなる。また、20重量部未満で
は、得られる本発明の組成物が低粘度となり、被着体に
塗布後、液垂れがおこりやすく好ましくない。
【0032】本発明の組成物は、上記必須の成分に加
え、本発明の目的を損なわない範囲で、さらに、可塑
剤、チクソトロピー付与剤、顔料、染料、老化防止剤、
酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、接着付与剤、分散
剤、溶剤等を配合してもよい。
【0033】本発明に用いることができる可塑剤として
は、ジオクチルフタレート(DOP) 、ジブチルフタレート
(DBP) ;アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル;
ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリ
トールエステル;オレイン酸ブチル、アセチルリシノー
ル酸メチル;リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチ
ル;アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、ア
ジピン酸ブチレングリコールポリエステル等が用いられ
る。これらの可塑剤は、単独でも、2種以上を混合して
使用してもよい。
【0034】本発明に用いることが出来るチクソトロピ
ー授与剤としては、エアロジル(日本エアロジル(株)
製)、ディスパロン(楠本化成(株)製)を、また帯電
防止剤としては、一般的に、第4級アンモニウム塩、あ
るいはポリグリコールやエチレンオキサイド誘導体など
の親水性化合物を挙げることができる。
【0035】本発明に用いることが出来る顔料には、無
機顔料と有機顔料とがあり、無機顔料としては、二酸化
チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カ
ドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸
塩等を挙げることができる。本発明に用いることが出来
る有機顔料としては、アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料
等が挙げられる。
【0036】本発明に用いることが出来る老化防止剤と
しては、ヒンダードフェノール系等の化合物が挙げられ
る。本発明に用いることが出来る酸化防止剤としては、
ブチルヒドロキシトルエン(BHT) 、ブチルヒドロキシア
ニソール(BHA) 、等を挙げることができる。本発明に用
いることが出来る難燃剤としては、クロロアルキルホス
フェート、ジメチル・メチルホスホネート、臭素・リン
化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチル
ブロマイドーポリエーテル、臭素化ポリエーテル等が挙
げられる。本発明に用いることが出来る接着付与剤とし
ては、テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペンーフェ
ノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂等が挙げられ
る。
【0037】本発明の組成物の製造方法は、特に限定さ
れないが、好ましくは上述の各成分を減圧下、あるいは
窒素雰囲気下に、混合ミキサー等の攪拌装置を用いて十
分混練し、均一に分散させてエポキシ樹脂接着剤組成物
とするのがよい。
【0038】このようにして得られる本発明の組成物
は、貯蔵安定性に優れ、かつ、硬化反応が速く接着発現
性に優れる。また、エポキシ樹脂が本来もつ構造強度を
有する。従って、本発明の上記組成物は、土木建築用接
着剤として、構造強度を特に必要とする用途に好適に使
用することができる。
【0039】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 (実施例1〜6、比較例1〜5)表1に示す配合で化合
物を配合し組成物を得た。得られた組成物について、粘
度上昇率(貯蔵安定性)、接着強さ(接着発現性)を測
定し評価した。
【0040】
【表1】
【0041】<表中の各成分> エポキシ樹脂:YD−128、東都化成社製 ケチミン化合物A:ノルボルナンジアミンとメチルイソ
プロピルケトンとから誘導されるケチミン化合物 ケチミン化合物B:H−3、油化シェル社製 加水分解性物質A:ビニルトリエトキシシラン 加水分解性物質B:ビニルトリメトキシシラン 加水分解性物質C:ビニルトリス(2−メトキシエトキ
シ)シラン 加水分解性物質D:γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン 加水分解性物質E:オルソ蟻酸メチル 沈降性炭酸カルシウム:カルファイン200、丸尾カル
シウム社製 重質炭酸カルシウム:スーパーS、丸尾カルシウム社製
【0042】1)粘度上昇率 初期粘度:配合直後に測定した組成物の粘度 貯蔵後粘度:配合後組成物を70℃で1日貯蔵した後の
粘度 粘度上昇率:貯蔵後粘度を初期粘度で割った値 2)接着強さ JIS R 5201の試験体の作り方に準拠して、モ
ルタル2片を実施例、比較例で得られた組成物で接着さ
せ試験体を作成した。20℃、55%rhで1日養生後
と、3日養生後の試験体について、JIS A 602
4 4.7.5に記載の方法に準拠して4点曲げ試験を
行い接着強さを測定した。
【0043】(実施例7〜11、比較例6〜10)表1
に示す配合で化合物を配合し組成物を得た。得られた組
成物について、粘度上昇率(貯蔵安定性)、接着強さ
(接着発現性)を測定し評価した。
【0044】
【表2】
【0045】<表中の各成分> エポキシ樹脂:YD−128、東都化成社製 ケチミン化合物C:メタキシリレンジアミンとメチルt
−ブチルケトンとから誘導されるケチミン化合物 ケチミン化合物B:H−3、油化シェル社製 有機酸金属石鹸A:オクチル酸スズ、ニッカオクチック
スSn28%(日本化学産業社製) 有機酸金属石鹸B:オクチル酸ビスマス、ニッカオクチ
ックスBi38%(日本化学産業社製) 有機酸金属石鹸C:オクチル酸鉛、ニッカオクチックス
Pb38%(日本化学産業社製) 有機酸金属石鹸D:オクチル酸マンガン、ニッカオクチ
ックスMn8%(日本化学産業社製) 有機酸金属石鹸D:オクチル酸亜鉛、ニッカオクチック
スZn18%(日本化学産業社製) 沈降性炭酸カルシウム:カルファイン200、丸尾カル
シウム社製 重質炭酸カルシウム:スーパーS、丸尾カルシウム社製
【0046】
【発明の効果】本発明の一液エポキシ樹脂接着剤組成物
は、貯蔵安定性が良好で、使用時、硬化反応が速く接着
発現性に優れる。硬化後の硬化物は構造強度に優れる。
従って、本発明の一液エポキシ樹脂接着剤組成物は、コ
ンクリート、木材、金属等の接着剤として有効に使用さ
れ得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 直也 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内 (72)発明者 奥平 浩之 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内 Fターム(参考) 4J036 AB01 AB02 AB09 AD08 AH05 AJ19 DC28 DD07 FA01 FA10 GA11 GA12 GA13 GA28 JA06 4J040 EC031 EC061 EC071 EC091 EC171 EC251 EC281 HB24 HB31 HC16 HD31 HD35 HD36 HD37 JA12 KA16 KA17 LA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも、以下に記載の成分を含有する
    一液エポキシ樹脂接着剤組成物: (1)分子内に少なくとも2個のエポキシ基を持つエポ
    キシ樹脂100重量部 (2)分子内に少なくとも2個のケチミン基を持つケチ
    ミン化合物を、前記エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に
    対しイミノ基として0.5〜2当量 (3)少なくとも1個の炭素数1〜5のアルコール分子
    を加水分解反応により放出する分子量500以下の加水
    分解性物質1〜30重量部。
  2. 【請求項2】前記ケチミン化合物が、α位に置換基を有
    するケトンと、α位がメチレンであるアミノ基を分子内
    に少なくとも2個以上有するポリアミンとを反応させて
    得られるケチミン化合物である請求項1に記載の一液エ
    ポキシ樹脂接着剤組成物。
  3. 【請求項3】さらに、前記エポキシ樹脂100重量部に
    対し、 (4)分子中に7A族から5B族までの遷移金属を含む
    炭素数4〜12の有機酸からなる金属石鹸を0.1〜1
    0重量部 含有する請求項2に記載の一液エポキシ樹脂接着剤組成
    物。
  4. 【請求項4】少なくとも、以下に記載の成分を含有する
    一液エポキシ樹脂接着剤組成物: (1)分子内に少なくとも2個のエポキシ基を持つエポ
    キシ樹脂100重量部 (2)α位の炭素原子の少なくとも1個が3級炭素原子
    であるケトンから合成されるケチミン化合物を、前記エ
    ポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対しイミノ基として
    0.5〜2当量 (3)少なくとも1個の炭素数1〜5のアルコール分子
    を加水分解反応により放出する分子量500以下の加水
    分解性物質1〜30重量部、および/または、分子中に
    7A族から5B族までの遷移金属を含む炭素数4〜12
    の有機酸からなる金属石鹸を0.1〜10重量部 含有する一液エポキシ樹脂接着剤組成物。
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WO2004009722A1 (ja) 2002-07-18 2004-01-29 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. 熱硬化型光学用接着剤とこの接着剤が適用された光アイソレータ素子および光アイソレータ
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