JP2002226674A

JP2002226674A - 揺変性持続型エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JP2002226674A
Application number: JP2001027359A
Authority: JP
Inventors: Naoki Wakahara; 直樹若原
Original assignee: Konishi Co Ltd
Current assignee: Konishi Co Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: JP5142238B2

Abstract

(57)【要約】【課題】揺変性に優れたエポキシ樹脂組成物を提供す
る。【解決手段】このエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）成
分：エポキシ樹脂、（Ｂ）成分：エポキシ硬化剤、
（Ｃ）成分：微粉末ケイ酸化合物、（Ｄ）成分：カルボ
ン酸，カルボン酸亜鉛及びカルボン酸鉛よりなる群から
選ばれた１種以上の化合物、を含有する。（Ｄ）成分
は、炭素数８〜３０の高級脂肪酸，この高級脂肪酸の亜
鉛塩，及び／又はこの高級脂肪酸の鉛塩であるのが好ま
しい。特に、ステアリン酸，ステアリン酸亜鉛及び／又
はステアリン酸鉛であるのが、より好ましい。（Ａ）〜
（Ｄ）成分の配合割合は、質量比で、〔（Ａ）成分＋
（Ｂ）成分〕：〔（Ｃ）成分〕：〔（Ｄ）成分〕＝〔１
００〕：〔０．１〜１５〕：〔０．０５〜１０〕である
のが好ましい。このエポキシ樹脂組成物は、接着剤，目
止め剤，目地剤，注入剤などとして好適に使用しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、揺変性に優れたエ
ポキシ樹脂組成物に関し、特に、エポキシ樹脂組成物が
硬化する際、又はエポキシ樹脂組成物に振動や衝撃など
が与えられる際にも、揺変性が低下しにくいエポキシ樹
脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エポキシ樹脂組成物は、接着剤はもとよ
り、耐薬品性，耐水性，耐候性などに優れているため、
以下のような種々の用途に用いられている。例えば、床
塗り剤，目止め剤，目地剤，注入剤などの建築・土木用
材料として、あるいはコンデンサー，抵抗器，ハイブリ
ッドＩＣなどの小型電子部品のディップコート用樹脂と
して用いられている。

【０００３】このようないずれの用途においても、エポ
キシ樹脂組成物は、塗布又は注入などにより適用される
ため、塗布又は注入後、硬化するまでの間に、液ダレが
生じにくいようにすることが重要である。液ダレが生じ
にくいようにするためには、エポキシ樹脂組成物の揺変
性（チクソトロピック性）を向上させればよい。従来よ
り、揺変性の向上のため、エポキシ樹脂組成物中に、揺
変性付与剤として、微粉状シリカなどの微粉状フィラー
や、高分子量ポリカルボン酸塩などを配合することが知
られている（特開平３−１７２３４３号公報）。また、
揺変性付与剤として、トリエタノールアミン，低級カル
ボン酸トリエタノールアミン塩，無機酸トリエタノール
アミン塩などを配合することも知られている（特開平５
−１５６１２７号公報）。

【０００４】このような揺変性付与剤を配合したエポキ
シ樹脂組成物は、確かに揺変性が向上し、液ダレが生じ
にくくなり、好ましいものである。しかしながら、エポ
キシ樹脂組成物を塗布又は注入した後、振動や衝撃が、
被塗布物又は被注入物を通じて、エポキシ樹脂組成物に
与えられると、揺変性が低下するということがあった。
また、エポキシ樹脂組成物の硬化初期において、揺変性
が低下するということがあった。特に、硬化初期におい
て、振動や衝撃が与えられると、揺変性の低下が顕著に
なるということがあった。なお、振動や衝撃による揺変
性の低下は、物理的な作用で組成物全体の系のバランス
が崩れるためであると考えられ、また、硬化初期におけ
る揺変性の低下は、硬化過程でエポキシ樹脂やエポキシ
硬化剤中の活性水素が消失するため、組成物全体の系の
バランスが崩れるためであると考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、揺変性付与剤として、種々の化合物を配合して実験
を重ねていたところ、微粉末ケイ酸化合物と特定の化合
物を併用すると、エポキシ樹脂組成物に振動や衝撃を与
えても、また、エポキシ樹脂組成物の硬化初期において
も、揺変性が低下しにくいことを見出した。本発明は、
このような知見に基づいてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、（Ａ）
成分：エポキシ樹脂、（Ｂ）成分：エポキシ硬化剤、
（Ｃ）成分：微粉末ケイ酸化合物、（Ｄ）成分：カルボ
ン酸，カルボン酸亜鉛及びカルボン酸鉛よりなる群から
選ばれた１種以上の化合物、を含有することを特徴とす
る揺変性持続型エポキシ樹脂組成物に関するものであ
る。

【０００７】本発明で使用する（Ａ）成分であるエポキ
シ樹脂は、従来公知のものを用いることができる。例え
ば、ビフェニール，ビスフェノールＡ，ビスフェノール
Ｆ，ビスフェノールＡＤ，ビスフェノールＳなどと、エ
ピクロルヒドリンを反応させて得られる、ビフェニール
型エポキシ樹脂，ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂，ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂，ビスフェノールＡＤ型
エポキシ樹脂，ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などが
用いられる。また、これらのエポキシ樹脂を水添化ある
いは臭素化したものも用いられる。更に、グリシジルエ
ステル型エポキシ樹脂，ノボラック型エポキシ樹脂，ウ
レタン結合を有するウレタン変性エポキシ樹脂，メタキ
シリレンジアミンやヒダントインなどをエポキシ化した
含窒素エポキシ樹脂，ポリブタジエンあるいはＮＢＲを
含有するゴム変性エポキシ樹脂などを用いることができ
る。

【０００８】（Ｂ）成分であるエポキシ硬化剤として
も、従来公知のものを用いることができる。例えば、脂
肪族ポリアミン，変性脂肪族ポリアミン，芳香族ポリア
ミン，変性芳香族ポリアミン，脂環式ポリアミン，変性
脂環式ポリアミン，ポリアミドアミン，変性ポリアミド
アミン，三級アミン，尿素・メラミン誘導体，ポリチオ
ール，イソシアネート，ブロックイソシアネート，ケチ
ミン，イミダゾール及びその誘導体，複素環式ジアミ
ン，複素環式ジアミン変性物などが用いられる。

【０００９】（Ｃ）成分である微粉末ケイ酸化合物とし
ても、従来公知のものを用いることができる。例えば、
乾式法あるいは湿式法で得られる球状の二酸化ケイ素の
微粒子（微粉末シリカ）などを用いることができる。微
粉末シリカの比表面積（ＢＥＴ法）は、乾式法では５０
〜４００ｍ²／ｇ程度であり、湿式法では５０〜１００
０ｍ²／ｇ程度であるが、いずれであっても、用いるこ
とができる。微粉末ケイ酸化合物には、微粉末の表面を
処理していない親水性タイプのものと、表面を処理した
疎水性タイプのものとがあるが、本発明では、親水性タ
イプのものを用いる方が、揺変性向上の効果がある。

【００１０】（Ｄ）成分としては、カルボン酸，カルボ
ン酸亜鉛及び／又はカルボン酸鉛が用いられる。カルボ
ン酸亜鉛及びカルボン酸鉛以外のカルボン酸塩を用いた
場合には、エポキシ樹脂組成物に振動や衝撃を与えたと
き、あるいは硬化初期において、揺変性向上の効果が不
十分である。また、カルボン酸，カルボン酸亜鉛及び／
又はカルボン酸鉛中の炭化水素基は、炭素数８〜３０の
アルキル基又はアルケニル基であるのが好ましい。即
ち、高級脂肪酸，高級脂肪酸亜鉛及び／又は高級脂肪酸
鉛を用いるのが好ましい。炭素数が８未満の低級脂肪
酸，低級脂肪酸亜鉛又は低級脂肪酸鉛を用いると、揺変
性向上の効果が低下する傾向が生じる。また、炭素数３
０を超える高級脂肪酸，高級脂肪酸亜鉛又は高級脂肪酸
鉛は、一般的ではなく、安価に入手しにくい傾向があ
る。更に、高級脂肪酸，高級脂肪酸亜鉛及び／又は高級
脂肪酸鉛の中でも、ステアリン酸，ステアリン酸亜鉛及
び／又はステアリン酸鉛を用いるのが最も好ましい。こ
れらが、エポキシ樹脂組成物の揺変性向上に最も効果が
あるからである。

【００１１】本発明において、上記した（Ａ）〜（Ｄ）
成分の配合割合は、以下のとおりであるのが好ましい。
即ち、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量を１００質量部
とした場合、（Ｃ）成分は、０．１〜１５質量部である
のが好ましい。（Ｃ）成分が０．１質量部未満である
と、エポキシ樹脂組成物の揺変性の向上が不十分となる
傾向が生じる。また、（Ｃ）成分が１５質量部を超える
と、エポキシ樹脂組成物の粘度が向上する傾向となり、
作業性が悪くなる傾向が生じる。一方、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の合計量を１００質量部とした場合、（Ｄ）
成分は、０．０５〜１０質量部であるのが好ましい。
（Ｄ）成分が０．０５質量部未満であると、エポキシ樹
脂組成物の揺変性の向上が不十分となる傾向が生じる。
また、（Ｄ）成分が１０質量部を超えると、エポキシ樹
脂組成物が硬化した後の硬化物の強度などの物性が低下
する傾向が生じる。

【００１２】本発明に係る揺変性持続型エポキシ樹脂組
成物中には、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分の他に、従来
公知の種々の化合物が配合されていても良い。例えば、
有機増量剤，無機質充填材，粘性改良剤，有機溶剤，可
塑剤等の各種改質剤或いは添加剤が所望量配合されてい
ても良い。また、エポキシ樹脂の他に、硬化性樹脂とし
て変成シリコーン樹脂などが所望量配合されていても良
い。

【００１３】本発明に係る揺変性持続型エポキシ樹脂組
成物は、２液型で提供されても良いし、１液型で提供さ
れても良い。２液型とするときは、（Ａ）成分であるエ
ポキシ樹脂と（Ｂ）成分であるエポキシ硬化剤とを、別
個の容器Ａ，Ｂに収納する。（Ｃ）成分である微粉末ケ
イ酸化合物は、容器Ａ，Ｂのいずれに混合収納しても良
い。一般的には、容器Ａ，Ｂの両方に、適当量振り分け
て混合収納するのが好ましい。（Ｄ）成分であるカルボ
ン酸，カルボン酸亜鉛及び／又はカルボン酸鉛は、エポ
キシ樹脂と反応する可能性があるので、エポキシ硬化剤
が収納されている容器Ｂに混合収納するのが好ましい。
そして、使用時に、容器Ａ，Ｂに収納された各成分を混
合すれば、エポキシ樹脂の硬化反応が生じるのである。
また、１液型とするときは、（Ｂ）成分であるエポキシ
硬化剤として、潜在性エポキシ硬化剤を用いる。潜在性
エポキシ硬化剤としては、例えば、大気中の湿気により
アミンを発生し、エポキシ樹脂を硬化させるケチミン類
を使用すれば良い。１液型としたときは、当初から、各
成分を一個の容器に混合収納しておき、容器を開封して
使用すれば、例えば湿気によりエポキシ樹脂の硬化反応
が発現するのである。

【００１４】本発明に係る揺変性持続型エポキシ樹脂組
成物は、以下の各用途に好適に用いることができる。即
ち、汎用接着剤、床塗り剤，目止め剤，目地剤，注入剤
などの建築・土木用材料、コンデンサー，抵抗器，ハイ
ブリッドＩＣなどの小型電子部品のディップコート用樹
脂などとして好適に使用することができる。例えば、注
入剤として使用する場合は、鉄筋コンクリート建築物の
コンクリートと、コンクリートの表面仕上げ材であるモ
ルタルとの層間に発生した浮きに、グリスガンなどでエ
ポキシ樹脂組成物を注入して、層間を一体化するのであ
る。

【００１５】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明
は、微粉末ケイ酸化合物と、カルボン酸，カルボン酸亜
鉛及び／又はカルボン酸鉛とを併用して配合したエポキ
シ樹脂組成物は、振動や衝撃を与えても、また、エポキ
シ樹脂の硬化初期においても、揺変性が低下しにくいと
の発見に基づくものとして、解釈されるべきである。

【００１６】実施例１（Ａ）〜（Ｄ）成分として、以下のものを準備した。（Ａ）成分：エポキシ樹脂市販のエピコート８２８（ジャパン・エポキシ樹脂株式
会社製のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）９０質量部
と、アデカグリシドールＥＤ５０３（旭電化株式会社製
の１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル）１
０質量部との混合物（Ｂ）成分：エポキシ硬化剤市販のポリアミドアミンであるバーサミド１４０（コグ
ニスジャパン株式会社製）（Ｃ）成分：微粉末ケイ酸化合物市販のアエロジル♯２００（日本アエロジル株式会社
製）（Ｄ）成分：カルボン酸，カルボン酸亜鉛及び／又はカ
ルボン酸鉛ステアリン酸

【００１７】そして、（Ａ）成分であるエポキシ樹脂１
００質量部に対し、（Ｃ）成分である微粉末ケイ酸化合
物７．５質量部をディスパーで均一に分散させた後、
（Ｄ）成分であるステアリン酸１質量部を同様に分散さ
せ、その後ただちに、（Ｂ）成分であるエポキシ硬化剤
５０質量を混合して、エポキシ樹脂組成物を得た。

【００１８】実施例２（Ｄ）成分であるステアリン酸に代えて、ステアリン酸
鉛を用いる他は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組
成物を得た。

【００１９】実施例３（Ｄ）成分であるステアリン酸に代えて、ステアリン酸
亜鉛を用いる他は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂
組成物を得た。

【００２０】比較例１（Ｄ）成分であるステアリン酸に代えて、ステアリン酸
ソーダを用いる他は、実施例１と同様にしてエポキシ樹
脂組成物を得た。

【００２１】比較例２（Ｄ）成分であるステアリン酸に代えて、ステアリン酸
マグネシウムを用いる他は、実施例１と同様にしてエポ
キシ樹脂組成物を得た。

【００２２】比較例３（Ｄ）成分であるステアリン酸に代えて、ステアリン酸
アルミニウムを用いる他は、実施例１と同様にしてエポ
キシ樹脂組成物を得た。

【００２３】比較例４（Ｄ）成分を用いない他は、実施例１と同様にしてエポ
キシ樹脂組成物を得た。

【００２４】実施例１〜３及び比較例１〜４で得られた
エポキシ樹脂組成物について、混合直後、１５分経過
後、３０分経過後、４５分経過後、６０分経過後におけ
る揺変性を評価した。ここで、６０分経過までの揺変性
を評価した理由は、これらのエポキシ樹脂組成物の可使
時間が６０分程度だからである。揺変性は、板の表面上
に、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのエポキシ樹脂組成物の固
まりを置き、この板を垂直に立てた場合に、液ダレが生
じるか否かを、次の基準で評価した。 ◎：揺変性が大きく、液ダレが全くない。 ○：揺変性はやや低下するが、液ダレは殆どない。 △：揺変性が低下し、液ダレがかなりある。 ×：揺変性が殆どなく、液ダレが大きい。また、６０分経過後（可使時間経過後）における振動衝
撃に対する揺変性を、次の方法で評価した。即ち、可使
時間内において、板の表面上に、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃ
ｍのエポキシ樹脂組成物の固まりを成形しておき、可使
時間経過後、板を垂直に立てた状態で、この固まりをか
き回したときの揺変性を、上記と同様の基準で評価し
た。以上の結果を表１に示した。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１の結果から明らかなように、実施例１
〜３に係るエポキシ樹脂組成物は、比較例１〜４に係る
エポキシ樹脂組成物のいずれと比較しても、揺変性が向
上していることが分かる。特に、実施例３に係るエポキ
シ樹脂組成物は、揺変性が顕著に向上していることが分
かる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る揺変
性持続型エポキシ樹脂組成物は、（Ｃ）成分である微粉
末ケイ酸化合物と、（Ｄ）成分であるカルボン酸，カル
ボン酸亜鉛及び／又はカルボン酸鉛とが併用して配合さ
れているので、揺変性が向上するという効果を奏する。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）成分：エポキシ樹脂、（Ｂ）成
分：エポキシ硬化剤、（Ｃ）成分：微粉末ケイ酸化合
物、（Ｄ）成分：カルボン酸，カルボン酸亜鉛及びカル
ボン酸鉛よりなる群から選ばれた１種以上の化合物、を
含有することを特徴とする揺変性持続型エポキシ樹脂組
成物。
【請求項２】（Ｄ）成分：炭素数８〜３０の高級脂肪
酸，該高級脂肪酸亜鉛及び該高級脂肪酸鉛である請求項
１記載の揺変性持続型エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】（Ｄ）成分：ステアリン酸，ステアリン
酸亜鉛及びステアリン酸鉛である請求項２記載の揺変性
持続型エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】各成分の質量比が、〔（Ａ）成分＋
（Ｂ）成分〕：〔（Ｃ）成分〕：〔（Ｄ）成分〕＝〔１
００〕：〔０．１〜１５〕：〔０．０５〜１０〕である
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の揺変性持続型エ
ポキシ樹脂組成物。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一項に記載の
揺変性持続型エポキシ樹脂組成物を含有することを特徴
とするエポキシ樹脂系接着剤。