JP2010270198A - Epoxy resin composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition preferably usable as a structural adhesive which can achieve good adhesive strength in a wide temperature range from a low temperature (about -20°C) to a high temperature (about 80°C) and ensures reliability in adhesion. <P>SOLUTION: The epoxy resin composition comprises an epoxy resin (A), core-shell type rubber particles (B) and a hollow polymer (C). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はエポキシ樹脂組成物に関する。   The present invention relates to an epoxy resin composition.

構造用接着剤は、異種材料の接合ができる、応力を均一に分散させることができる、シール作用がある、表面が平滑で美観が良い、電気絶縁性がある、接着耐久性に優れている等の、溶接、リベット、ボルト等に比べて優れた、または異質な効果を有しているため、それらの代替として、またはそれらと併用して自動車や航空機等の構造部の接着に使用されている。   Structural adhesives can bond dissimilar materials, can disperse stress uniformly, have a sealing effect, have a smooth surface and good aesthetics, have electrical insulation, and have excellent adhesion durability. Because of its superior or extraordinary effects compared to welding, rivets, bolts, etc., it is used as an alternative or in combination with them to bond structural parts such as automobiles and aircraft. .

例えば、自動車のルーフレール、各種ビラー等の部位においては、車体剛性や強度の確保等を目的として、スポット溶接と接着剤を併用した工法(ウェルドボンド工法)が採用されている。   For example, in a part such as an automobile roof rail and various billers, a construction method (weld bond construction method) using spot welding and an adhesive is employed for the purpose of securing vehicle body rigidity and strength.

また、例えば、自動車のフード、ドア、トランクリッド等の開きもの(蓋もの)と呼ばれる部品は、基本的に外板(アウターパネル)と内板(インナーパネル)とから構成されており、その端部はほぼ全周にわたって「ヘミング」と呼ばれるかしめ構造が採用されているが、このヘミング部の接着に構造用接着剤が使用されている。   In addition, for example, a part called an opening (lid) such as an automobile hood, door, or trunk lid is basically composed of an outer plate (outer panel) and an inner plate (inner panel). The part employs a caulking structure called “hemming” over almost the entire circumference, and a structural adhesive is used to bond the hemming part.

自動車の走行時においては、ウェルドボンド工法が使用される接合箇所や、ヘミング部は、約−20℃の低温から約80℃程度の高温に曝されるとともに、応力が分散せずに集中する場合がある。   When driving an automobile, the joints where the weld bond method is used and the hemming part are exposed to a low temperature of about −20 ° C. to a high temperature of about 80 ° C., and stress is concentrated without being dispersed. There is.

そのため、構造用接着剤は、低温(−20℃程度)から高温(80℃程度)までの広い温度域において、高い接着性能を有していることが望ましい。   Therefore, it is desirable that the structural adhesive has high adhesive performance in a wide temperature range from a low temperature (about −20 ° C.) to a high temperature (about 80 ° C.).

構造用接着剤に関連するものとして、例えば特許文献1に記載のものが挙げられる。
特許文献1には(A)特定のエポキシ樹脂、(B)コア/シェルの2層構造を有する特定性状のコアシェル型粉末状重合体、および(C)熱活性型硬化剤を必須成分とすることを特徴とする擬似硬化性を有するエポキシ樹脂系接着性組成物が記載されている。そして、このような組成物は耐衝撃性および引張り剪断強度やT字剥離強度などの接着性能に優れるとともに、擬似硬化性が良好であるなどの特徴を有していると記載されている。
As a thing relevant to a structural adhesive agent, the thing of patent document 1 is mentioned, for example.
In Patent Document 1, (A) a specific epoxy resin, (B) a core / shell type powdery polymer having a core / shell two-layer structure, and (C) a thermally activated curing agent are essential components. An epoxy resin-based adhesive composition having pseudo-curing characteristics is described. It is described that such a composition has characteristics such as excellent resistance to impact, adhesion properties such as tensile shear strength and T-peel strength, and good pseudo-curability.

特開平5−214310号公報JP-A-5-214310

しかしながら、特許文献1に記載の2層構造のコアシェル型粉末を含む接着剤は、低温から常温程度における接着強さは十分であるものの、80℃程度の高温における接着強さは十分ではない。   However, although the adhesive containing the core-shell type powder having a two-layer structure described in Patent Document 1 has sufficient adhesive strength from low temperature to normal temperature, the adhesive strength at high temperature of about 80 ° C. is not sufficient.

また、「接着強さ」だけで接着性能を評価することは適切ではなく、「破壊様式」も考慮して評価されるものである。例えば、めっき鋼板を被着材として接着強さ試験を行った際に、接着剤層の内部が破壊される「凝集破壊」は好ましいが、接着剤とめっき鋼板との界面ではく離する「界面破壊」やめっきが鋼板から剥がれる「材料(めっき)破壊」は、接着力をコントロールできていない状態であり、接着の信頼性が乏しく、好ましくない。   Further, it is not appropriate to evaluate the adhesive performance only by “adhesion strength”, and it is evaluated in consideration of “destruction mode”. For example, when an adhesive strength test is performed using a plated steel sheet as an adherend, “cohesive failure” is preferred, in which the inside of the adhesive layer is destroyed, but “interfacial fracture” occurs at the interface between the adhesive and the plated steel sheet. "Or" material (plating) destruction "in which plating is peeled off from the steel sheet is a state in which the adhesive force cannot be controlled, and the reliability of adhesion is poor, which is not preferable.

そこで、本発明は、低温(−20℃程度)から高温(80℃程度)までの広い温度範囲において良好な接着強さを得ることができ、しかも、接着に信頼性があり、めっき破壊を生じない構造用接着剤として好ましく用いることができるエポキシ樹脂組成物を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention can obtain a good adhesive strength in a wide temperature range from a low temperature (about −20 ° C.) to a high temperature (about 80 ° C.), and the adhesion is reliable, resulting in plating failure. It is an object of the present invention to provide an epoxy resin composition that can be preferably used as a structural adhesive.

本発明は、次に示す(1)〜(10)である。
(1) エポキシ樹脂(A)と、コアシェル型ゴム粒子(B)と、中空ポリマー(C)とを含むエポキシ樹脂組成物。
(2) さらに硬化剤(D)を含む、(1)に記載のエポキシ樹脂組成物。
(3) 前記コアシェル型ゴム粒子(B)がコア層、中間層およびシェル層の3層を有することを特徴とする、(1)または(2)に記載のエポキシ樹脂組成物。
(4) 前記シェル層のガラス転移温度が50℃以上である(3)に記載のエポキシ樹脂組成物。
(5) 前記中空ポリマー(C)の平均粒子径が10〜100μmである、(1)〜(4)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
(6) 前記中空ポリマー(C)のポリマー成分がアクリロニトリル基を有する、(1)〜(5)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
(7) 前記エポキシ樹脂(A)を100質量部に対して、前記コアシェル型ゴム粒子(B)を10〜100質量部および前記中空ポリマー(C)を0.1〜10質量部含有する、(1)〜(6)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
(8) 構造用接着剤である、(1)〜(7)のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
(9) (1)〜(7)に記載のエポキシ樹脂組成物を含む構造用接着剤。
(10) (9)に記載の構造用接着剤を使用して接着された部材を有する自動車。
The present invention includes the following (1) to (10).
(1) An epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), core-shell rubber particles (B), and a hollow polymer (C).
(2) The epoxy resin composition according to (1), further comprising a curing agent (D).
(3) The epoxy resin composition according to (1) or (2), wherein the core-shell type rubber particles (B) have three layers of a core layer, an intermediate layer, and a shell layer.
(4) The epoxy resin composition according to (3), wherein the shell layer has a glass transition temperature of 50 ° C. or higher.
(5) The epoxy resin composition according to any one of (1) to (4), wherein the hollow polymer (C) has an average particle size of 10 to 100 μm.
(6) The epoxy resin composition according to any one of (1) to (5), wherein the polymer component of the hollow polymer (C) has an acrylonitrile group.
(7) 10-100 parts by mass of the core-shell rubber particles (B) and 0.1-10 parts by mass of the hollow polymer (C) with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (A). The epoxy resin composition according to any one of 1) to (6).
(8) The epoxy resin composition according to any one of (1) to (7), which is a structural adhesive.
(9) A structural adhesive comprising the epoxy resin composition according to any one of (1) to (7).
(10) An automobile having a member bonded using the structural adhesive according to (9).

本発明によれば、低温(−20℃程度)から高温(80℃程度)までの広い温度域において接着性能に優れるエポキシ樹脂組成物および構造用接着剤として好ましく用いることができる。ここで「構造用接着剤」とは、「長時間大きな荷重がかかっても接着特性の低下が少なく、接着の信頼性の高い接着剤」である(JIS K 6800)。   According to the present invention, it can be preferably used as an epoxy resin composition and a structural adhesive excellent in adhesive performance in a wide temperature range from a low temperature (about −20 ° C.) to a high temperature (about 80 ° C.). Here, the “structural adhesive” is “adhesive with little adhesive property degradation and high adhesion reliability even when a large load is applied for a long time” (JIS K 6800).

本発明は、エポキシ樹脂(A)と、コアシェル型ゴム粒子(B)と、中空ポリマー(C)とを含有するエポキシ樹脂組成物である。
このようなエポキシ樹脂組成物を、本明細書では単に「本発明の組成物」という場合がある。
The present invention is an epoxy resin composition containing an epoxy resin (A), core-shell rubber particles (B), and a hollow polymer (C).
Such an epoxy resin composition may be simply referred to as “the composition of the present invention” in the present specification.

以下に本発明を詳細に説明する。
1.エポキシ樹脂(A)
エポキシ樹脂(A)は、分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物であれば特に限定されず使用することができる。また、そのような化合物を1種類単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、臭素化ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型のようなビスフェニル基を有するエポキシ化合物、ポリアルキレングリコール型、アルキレングリコール型のエポキシ化合物、ナフタレン環を有するエポキシ化合物、フルオレン基を有するエポキシ化合物等の二官能型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型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型のような多官能型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;ダイマー酸のような合成脂肪酸のグリシジルエステル型エポキシ樹脂;N,N,N′,N′−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(TGDDM)、テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、N,N−ジグリシジルアニリンのようなグリシジルアミノ基を有する芳香族エポキシ樹脂;トリシクロデカン環を有するエポキシ化合物(例えば、ジシクロペンタジエンとm−クレゾールのようなクレゾール類またはフェノール類を重合させた後、エピクロルヒドリンを反応させる製造方法によって得られるエポキシ化合物)等を挙げることができ、これらから1種類を単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
The present invention is described in detail below.
1. Epoxy resin (A)
The epoxy resin (A) can be used without any particular limitation as long as it is a compound having two or more epoxy groups in the molecule. Moreover, such a compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
For example, epoxy compounds having a bisphenyl group such as bisphenol A type, bisphenol F type, brominated bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol S type, bisphenol AF type, biphenyl type, polyalkylene glycol type, alkylene glycol Type epoxy compound, bifunctional glycidyl ether type epoxy resin such as epoxy compound having naphthalene ring, epoxy compound having fluorene group; phenol novolak type, orthocresol novolak type, trishydroxyphenylmethane type, tetraphenylolethane type Polyfunctional glycidyl ether type epoxy resin such as diglyceryl ester type epoxy resin of synthetic fatty acid such as dimer acid; N, N, N ′, N′-tetraglycidyl diaminodipheny Aromatic epoxy resin having glycidylamino group such as methane (TGDDM), tetraglycidyl-m-xylylenediamine, triglycidyl-p-aminophenol, N, N-diglycidylaniline; epoxy compound having tricyclodecane ring (For example, an epoxy compound obtained by a production method in which dicyclopentadiene and cresols such as m-cresol or phenols are polymerized and then reacted with epichlorohydrin) can be used. Or two or more types can be used in combination.

エポキシ樹脂(A)は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂および/またはビスフェノールF型エポキシ樹脂と、ウレタン変性エポキシ樹脂および/またはゴム変性エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することが好ましい。組み合わせると、接着強さが上がり、接着力をコントロールすることで接着の信頼性を向上することができるからである。エポキシ樹脂(A)中、ウレタン変性エポキシ樹脂および/またはゴム変性エポキシ樹脂は、10〜70質量%であることが好ましく、ウレタン変性エポキシ樹脂が5〜40質量%かつゴム変性エポキシ樹脂が5〜50質量%であることがより好ましい。この範囲の配合量であると、接着強さが向上するからである。   The epoxy resin (A) is preferably used in combination of a bisphenol A type epoxy resin and / or a bisphenol F type epoxy resin and a urethane modified epoxy resin and / or a rubber modified epoxy resin. This is because, when combined, the adhesive strength increases, and the adhesive reliability can be improved by controlling the adhesive force. In the epoxy resin (A), the urethane-modified epoxy resin and / or the rubber-modified epoxy resin is preferably 10 to 70% by mass, the urethane-modified epoxy resin is 5 to 40% by mass, and the rubber-modified epoxy resin is 5 to 50%. More preferably, it is mass%. This is because the adhesive strength is improved when the blending amount is within this range.

(1.1) ビスフェノールA型エポキシ樹脂
ビスフェノールA型エポキシ樹脂は、エポキシ当量が180〜300g/eqの範囲内であるものが好ましく、また、1種類を単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、具体的には、例えば、ジャパンエポキシレジン社製jERシリーズ(827、828、834等)、DIC社製エピクロンシリーズ(840、850等)、ADEKA社製アデカレジンEP−4100シリーズ等から適宜選択して使用することができる。
(1.1) Bisphenol A type epoxy resin The bisphenol A type epoxy resin preferably has an epoxy equivalent in the range of 180 to 300 g / eq, and is used alone or in combination of two or more. be able to.
Specific examples of the bisphenol A type epoxy resin include, for example, jER series (827, 828, 834, etc.) manufactured by Japan Epoxy Resin, Epiklon series (840, 850, etc.) manufactured by DIC, Adeka Resin EP- manufactured by ADEKA It can be used by appropriately selecting from 4100 series or the like.

(1.2) ビスフェノールF型エポキシ樹脂
ビスフェノールF型エポキシ樹脂は、エポキシ当量が150〜200g/eqの範囲内であるものが好ましく、また、1種類を単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、具体的には、例えば、ジャパンエポキシレジン社製jERシリーズ(806、807等)、DIC社製エピクロンシリーズ(830、835等)、ADEKA社製アデカレジンEP−4900シリーズ等から適宜選択して使用することができる。
(1.2) Bisphenol F-type epoxy resin The bisphenol F-type epoxy resin preferably has an epoxy equivalent in the range of 150 to 200 g / eq, and is used alone or in combination of two or more. be able to.
Specific examples of the bisphenol F type epoxy resin include, for example, jER series (806, 807, etc.) manufactured by Japan Epoxy Resin, Epiklon series (830, 835, etc.) manufactured by DIC, and Adeka Resin EP-4900 series manufactured by ADEKA. It can be used by appropriately selecting from the above.

(1.3) ウレタン変性エポキシ樹脂
ウレタン変性エポキシ樹脂は、分子中にウレタン結合と2個以上のエポキシ基とを有するものであれば、特に限定されず使用することができる。
ウレタン変性エポキシ樹脂は、1種類を単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
ウレタン変性エポキシ樹脂としては、具体的には、例えば、三井化学社製エポギーシリーズ(803、802−30CX、820−40CX、834等)、ADEKA社製アデカレジンEPUシリーズ等から適宜選択して使用することができる。
(1.3) Urethane-modified epoxy resin The urethane-modified epoxy resin is not particularly limited as long as it has a urethane bond and two or more epoxy groups in the molecule.
Urethane-modified epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
Specifically, as the urethane-modified epoxy resin, for example, it is appropriately selected from the Mitsui Chemicals Epoxy series (803, 802-30CX, 820-40CX, 834, etc.), the ADEKA Resin EPU series, etc. be able to.

(1.4) ゴム変性エポキシ樹脂
ゴム変性エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を2個以上有し、骨格がゴムであるエポキシ樹脂であれば特に制限されない。
骨格を形成するゴムとしては、例えば、ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、カルボキシル基末端NBR(CTBN)が挙げられる。
ゴム変性エポキシ樹脂は、1種類を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
ゴム変性エポキシ樹脂としては、具体的には、例えば、ADEKA社製EPRシリーズ等から適宜選択して使用することができる。
(1.4) Rubber-modified epoxy resin The rubber-modified epoxy resin is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in the molecule and the skeleton is rubber.
Examples of the rubber forming the skeleton include polybutadiene, acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and carboxyl group-terminated NBR (CTBN).
One rubber-modified epoxy resin can be used alone, or two or more rubber-modified epoxy resins can be used in combination.
Specifically, the rubber-modified epoxy resin can be appropriately selected from, for example, EPR series manufactured by ADEKA.

2.コアシェル型ゴム粒子(B)
本発明の組成物が含有するコアシェル型ゴム粒子(B)は、コア層、中間層およびシェル層の少なくとも3層を有する構造を備えるものであれば特に限定されないが、ゴム弾性を示す架橋ゴム層(中間層)を、ゴム弾性を示さない架橋ポリマー(シェル層)で被覆した構造もつものが好ましく、さらに架橋ゴム層の内側のコア層のガラス転移点が50℃以上の層であるものが好ましい。
例えば、コアシェル型ゴム粒子(B)が3層構造の略球形粒子である場合、中心にガラス転移点が50℃以上のコア層を有し、コア層を覆うようにガラス転移点が−30℃以下の中間層を有し、さらに中間層を覆うようにガラス転移点が50℃以上の最外殻にシェル層を有する。
コアシェル型ゴム粒子(B)は4層以上の構造を有していてもよい。例えば上記コア層の内部にガラス転移点が50℃以下の層を有する4層構造であってもよい。
2. Core-shell type rubber particles (B)
The core-shell type rubber particle (B) contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a structure having at least three layers of a core layer, an intermediate layer and a shell layer, but a crosslinked rubber layer exhibiting rubber elasticity. Those having a structure in which (intermediate layer) is coated with a crosslinked polymer (shell layer) that does not exhibit rubber elasticity are preferred, and those having a glass transition point of 50 ° C. or higher of the core layer inside the crosslinked rubber layer are preferred. .
For example, when the core-shell rubber particles (B) are substantially spherical particles having a three-layer structure, the glass transition point is −30 ° C. so as to cover the core layer with a core layer having a glass transition point of 50 ° C. or more at the center. It has the following intermediate layer, and further has a shell layer on the outermost shell having a glass transition point of 50 ° C. or higher so as to cover the intermediate layer.
The core-shell type rubber particles (B) may have a structure of four layers or more. For example, a four-layer structure having a glass transition point of 50 ° C. or less inside the core layer may be used.

コアシェル型ゴム粒子の表面は、エポキシ基またはエポキシ基と反応性を有する官能基で修飾されていることが好ましい。エポキシ基と反応性を有する官能基とは、例えば、カルボキシル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基等である。   It is preferable that the surface of the core-shell type rubber particle is modified with an epoxy group or a functional group reactive with the epoxy group. Examples of the functional group having reactivity with the epoxy group include a carboxyl group, a glycidyl group, a hydroxyl group, and an amino group.

また、コアシェル型ゴム粒子(B)は、前記エポキシ樹脂(A)の100質量部に対して、10〜100質量部であることが好ましく、20〜100質量部であることがより好ましく、25〜80質量部であることがさらに好ましい。本発明の組成物の柔軟性がより高まり、接着剤としての強度もより十分になるからである。   Moreover, it is preferable that it is 10-100 mass parts with respect to 100 mass parts of the said epoxy resin (A), and, as for a core-shell type rubber particle (B), it is more preferable that it is 20-100 mass parts. More preferably, it is 80 parts by mass. This is because the flexibility of the composition of the present invention is further increased and the strength as an adhesive is further sufficient.

コアシェル型ゴム粒子(B)は、1次粒子径の平均が50nm〜500nmであることが好ましく、50〜300nmであることがより好ましい。コアシェル型ゴム粒子が凝集し難いので作業性が良好だからである。また、本発明の組成物の接着強度がより高まるからである。なお、コアシェル型ゴム粒子の1次粒子径の平均値はゼータ電位 粒度分布測定装置(ベックマン・コールター社)を用いて測定して得た値を意味するものとする。   The core-shell type rubber particles (B) preferably have an average primary particle diameter of 50 nm to 500 nm, and more preferably 50 to 300 nm. This is because the core-shell type rubber particles hardly aggregate and workability is good. Moreover, it is because the adhesive strength of the composition of this invention increases more. The average primary particle diameter of the core-shell type rubber particles means a value obtained by measurement using a zeta potential particle size distribution analyzer (Beckman Coulter).

(2.1) コア層
コア層はコアシェル型ゴム粒子(B)の中心付近に存在する部分である。
コア層を形成する物質は特に限定されないが、ガラス転移温度(Tg)50℃以上のものが好ましく、50〜200℃の範囲のものがより好ましく、80〜200℃の範囲のものがさらに好ましい。より高温で接着力を備える本発明の組成物が得られるからである。
なお、ガラス転移温度は、動的な粘弾性測定におけるtanδのピーク値の温度をいう。中間層およびシェル層におけるガラス転移温度も同様とする。
コア層はメチルメタクリレートおよび/またはスチレンのモノマーが重合してなるポリマー、またはこれらと共重合可能なモノマーとが共重合したポリマーからなることが好ましい。
(2.1) Core layer The core layer is a portion existing near the center of the core-shell type rubber particles (B).
Although the substance which forms a core layer is not specifically limited, A glass transition temperature (Tg) 50 degreeC or more is preferable, The thing of the range of 50-200 degreeC is more preferable, The thing of the range of 80-200 degreeC is further more preferable. It is because the composition of this invention provided with adhesive force at higher temperature is obtained.
The glass transition temperature is the temperature at the peak value of tan δ in dynamic viscoelasticity measurement. The same applies to the glass transition temperatures in the intermediate layer and the shell layer.
The core layer is preferably made of a polymer obtained by polymerizing monomers of methyl methacrylate and / or styrene, or a polymer obtained by copolymerizing a monomer copolymerizable therewith.

メチルメタクリレートまたはスチレンと共重合可能なモノマーとして、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアルキルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のアルキルメタクリレート、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル、芳香族ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル、シアン化ビニリデン等のビニル重合性モノマーを挙げることができる。中でもエチルアクリレート又はアクリロニトリルが好ましい。また、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基などの官能基を持ったモノマーを共重合させることができる。例えばエポキシ基を持つモノマーとしては、グリシジルメタクリレートが挙げられ、カルボキシル基を持つモノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸が挙げられる。また、水酸基を持つモノマーとしては、2−ヒドロキシメタクリレート、2−ヒドロキシアクリレートが挙げられる。   Examples of monomers copolymerizable with methyl methacrylate or styrene include alkyl acrylates such as ethyl acrylate and butyl acrylate, alkyl methacrylates such as ethyl methacrylate and butyl methacrylate, aromatic vinyl such as vinyl toluene and α-methyl styrene, aromatic vinylidene, and acrylonitrile. And vinyl polymerizable monomers such as vinyl cyanide such as methacrylonitrile and vinylidene cyanide. Of these, ethyl acrylate or acrylonitrile is preferred. Moreover, a monomer having a functional group such as an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group, or an amino group can be copolymerized. For example, the monomer having an epoxy group includes glycidyl methacrylate, and the monomer having a carboxyl group includes methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, and itaconic acid. Examples of the monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxy methacrylate and 2-hydroxy acrylate.

また、メチルメタクリレートまたはスチレンと共重合可能なモノマーとして、架橋性モノマーまたはグラフト用モノマーを10質量%以内用いることが好ましい。層間の結合が得られ、加熱時においても粒子が変形し難いからである。
架橋性モノマーとしては、例えばジビニルベンゼン等の芳香族ジビニル化合物、ヘキサンジオールジアクリレート、ノルボルネンジメチロールジメタクリレート等のアルカンポリオールポリアクリレートなどを挙げることができる。グラフト用モノマーとしては、例えば、アリルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アリルエステルなどを挙げることができる。
Moreover, it is preferable to use a crosslinkable monomer or a grafting monomer within 10% by mass as a monomer copolymerizable with methyl methacrylate or styrene. This is because bonding between layers is obtained and the particles are hardly deformed even during heating.
Examples of the crosslinkable monomer include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene, alkane polyol polyacrylates such as hexanediol diacrylate and norbornene dimethylol dimethacrylate. Examples of the grafting monomer include unsaturated carboxylic acid allyl esters such as allyl methacrylate.

(2.2) 中間層
中間層は前記コア層の外側に存在する層である。
中間層を形成する物質は特に限定されないが、ガラス転移温度−30℃以下のものが好ましく、−110〜−30℃の範囲のものがより好ましく、−110〜−40℃の範囲のものであることがさらに好ましい。低温での弾性率を下げ、剥離強度を上げることができるからである。
なお、コアシェル型ゴム粒子(B)が4層以上を有する構造であって、中間層が2層以上存する場合、中間層の少なくとも1層が、ガラス転移温度が−30℃以下の物質からなることが好ましい。
(2.2) Intermediate layer The intermediate layer is a layer existing outside the core layer.
The material forming the intermediate layer is not particularly limited, but preferably has a glass transition temperature of −30 ° C. or lower, more preferably −110 to −30 ° C., and −110 to −40 ° C. More preferably. This is because the elastic modulus at low temperature can be lowered and the peel strength can be increased.
In addition, when the core-shell type rubber particles (B) have a structure having four or more layers and there are two or more intermediate layers, at least one of the intermediate layers is made of a material having a glass transition temperature of −30 ° C. or less. Is preferred.

中間層は共役ジエンおよび/またはアルキル基の炭素数が2〜8であるアルキルアクリレートが重合してなるポリマー、またはこれらと共重合可能なモノマーとが共重合したポリマーからなることが好ましい。
共役ジエンとしてはブタジエン、イソプレン、クロロプレン等を挙げることができ、中でもブタジエンが好ましい。
アルキル基の炭素数が2〜8であるアルキルアクリレートとしては、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等を挙げることができ、中でもブチルアクリレートが好ましい。
The intermediate layer is preferably made of a polymer obtained by polymerizing a conjugated diene and / or an alkyl acrylate having 2 to 8 carbon atoms of an alkyl group, or a polymer obtained by copolymerizing these with a copolymerizable monomer.
Examples of the conjugated diene include butadiene, isoprene, chloroprene, etc. Among them, butadiene is preferable.
Examples of the alkyl acrylate having 2 to 8 carbon atoms in the alkyl group include ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. Of these, butyl acrylate is preferable.

また、共役ジエンまたはアルキルアクリレートと共重合可能なモノマーとして、例えばスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル、芳香族ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル、シアン化ビニリデン、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のアルキルメタクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ベンジルメタクリレート等の芳香族(メタ)アクリレートが挙げられる。また、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基などの官能基を持ったモノマーを共重合させることができる。例えばエポキシ基を持つモノマーとしては、グリシジルメタクリレートが挙げられ、カルボキシル基を持つモノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸が挙げられる。また、水酸基を持つモノマーとしては、2−ヒドロキシメタクリレート、2−ヒドロキシアクリレートが挙げられる。   Examples of monomers copolymerizable with conjugated dienes or alkyl acrylates include aromatic vinyl such as styrene, vinyl toluene, and α-methylstyrene, vinyl cyanide such as aromatic vinylidene, acrylonitrile, and methacrylonitrile, vinylidene cyanide, Examples include alkyl methacrylates such as methyl methacrylate and butyl methacrylate, and aromatic (meth) acrylates such as benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, and benzyl methacrylate. Moreover, a monomer having a functional group such as an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group, or an amino group can be copolymerized. For example, the monomer having an epoxy group includes glycidyl methacrylate, and the monomer having a carboxyl group includes methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, and itaconic acid. Examples of the monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxy methacrylate and 2-hydroxy acrylate.

また、共役ジエンまたはアルキルアクリレートと共重合可能なモノマーとして、架橋性モノマーまたはグラフト用モノマーを少量用いることが好ましい。層間の結合が得られ、加熱時においても粒子が変形し難いからである。
具体的には、上記のコア層の形成に用いることができる架橋性モノマーまたはグラフト用モノマーを10質量%以内で用いることができる。
Further, it is preferable to use a small amount of a crosslinkable monomer or a grafting monomer as a monomer copolymerizable with the conjugated diene or alkyl acrylate. This is because bonding between layers is obtained and the particles are hardly deformed even during heating.
Specifically, the crosslinkable monomer or grafting monomer that can be used for forming the core layer can be used within 10% by mass.

(2.3) シェル層
シェル層は中間層を覆う最外殻の層であり、コアシェル型ゴム粒子の凝集を防ぐための層である。
そのためシェル層を形成する物質は特に限定されないが、前記コア層と同様、ガラス転移点が50℃以上の物質であることが好ましい。好ましいガラス転移点についても同様であり、好ましく用いることができる材料についても同様である。
(2.3) Shell Layer The shell layer is an outermost shell layer that covers the intermediate layer, and is a layer for preventing aggregation of the core-shell type rubber particles.
Therefore, the material forming the shell layer is not particularly limited, but it is preferable that the glass transition point is a material having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher, like the core layer. The same applies to preferable glass transition points, and the same applies to materials that can be preferably used.

3.中空ポリマー(C)
中空ポリマー(C)について以下に説明する。
本発明の組成物に使用される中空ポリマーは、中空球体の外殻が樹脂によって構成されているものである。例えば、中空ポリマーの内部に液体を内包させてこれを加熱し、外殻となる中空ポリマーを膨張させ、かつ、内部の液体を気化させて得られる熱膨張性の中空ポリマーが挙げられる。
3. Hollow polymer (C)
The hollow polymer (C) will be described below.
The hollow polymer used in the composition of the present invention is one in which the outer shell of a hollow sphere is composed of a resin. For example, a thermally expandable hollow polymer obtained by encapsulating a liquid inside the hollow polymer and heating it to expand the hollow polymer as an outer shell and vaporize the liquid inside is mentioned.

中空ポリマーの外殻を構成する材料としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン、熱可塑性樹脂が挙げられる。
中空ポリマーの外殻を構成する材料は、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデンおよび熱可塑性樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
Examples of the material constituting the outer shell of the hollow polymer include phenol resin, urea resin, polystyrene resin, polyvinylidene chloride, and thermoplastic resin.
The material constituting the outer shell of the hollow polymer is preferably at least one selected from the group consisting of phenolic resin, urea resin, polystyrene, polyvinylidene chloride and thermoplastic resin.

熱可塑性中空ポリマーの外殻を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン;アクリロニトリル、メタクリロニトリル;ベンジルアクリレート、ノルボルナンアクリレートのようなアクリレート化合物;メチルメタクリレート、ノルボルナンメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートのようなメタクリレート化合物;スチレン系モノマー;酢酸ビニル;ブタジエン;ビニルピリジン;クロロプレンのホモポリマー、これらのコポリマーが挙げられる。
なかでも、耐候性、耐熱性の観点から、アクリロニトリル共重合体(例えば、アクリロニトリルとメタクリロニトリルとの共重合体、アクリロニトリルと共重合可能なブタジエン、スチレンのようなビニル系モノマーとの共重合体)、塩化ビニリデン重合体が好ましい。
Examples of the thermoplastic resin constituting the outer shell of the thermoplastic hollow polymer include vinyl chloride, vinylidene chloride; acrylonitrile, methacrylonitrile; acrylate compounds such as benzyl acrylate and norbornane acrylate; methyl methacrylate, norbornane methacrylate, and trimethylolpropane. Methacrylate compounds such as trimethacrylate; styrenic monomers; vinyl acetate; butadiene; vinyl pyridine; chloroprene homopolymers and copolymers thereof.
Among these, from the viewpoint of weather resistance and heat resistance, an acrylonitrile copolymer (for example, a copolymer of acrylonitrile and methacrylonitrile, a butadiene copolymerizable with acrylonitrile, a copolymer with a vinyl monomer such as styrene). ), Vinylidene chloride polymers are preferred.

中空ポリマーに内包される液体としては、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルのような炭化水素類;塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンのような塩素化炭化水素が挙げられる。
中空ポリマーはその製造について特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
Examples of the liquid included in the hollow polymer include hydrocarbons such as n-pentane, isopentane, neopentane, butane, isobutane, hexane, and petroleum ether; methyl chloride, methylene chloride, dichloroethylene, trichloroethane, trichloroethylene, and the like. A chlorinated hydrocarbon is mentioned.
The hollow polymer is not particularly limited for its production. For example, a conventionally well-known thing is mentioned.

中空ポリマーの含有量は、エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは、1〜10質量部、さらに好ましくは3〜10質量部である。
中空ポリマーの含有量がこの範囲であると、得られる組成物の硬化後において、機械的なストレスを均一に分散させることができ、接着強度に優れるからである。
The content of the hollow polymer is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, and further preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (A).
This is because when the content of the hollow polymer is within this range, mechanical stress can be uniformly dispersed after the resulting composition is cured, and the adhesive strength is excellent.

本発明において、中空ポリマーの平均粒子径は特に限定されないが、10〜100μmの範囲のものが好ましい。
中空ポリマーの最大粒子径は、汎用的に使用される中空ポリマーが有する範囲であれば特に制限されず、600μm以下であるのが好ましく、500μm以下であるのがより好ましい。
In the present invention, the average particle size of the hollow polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 100 μm.
The maximum particle diameter of the hollow polymer is not particularly limited as long as the hollow polymer used for general purposes has a range, preferably 600 μm or less, more preferably 500 μm or less.

なお、本発明において、中空ポリマーの粒子径は、レーザー回折式に基づき、測定装置としてマイクロトラック粒度分布計(日機装株式会社製)を使用して測定したものである。   In the present invention, the particle size of the hollow polymer is measured using a Microtrac particle size distribution meter (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) as a measuring device based on the laser diffraction method.

本発明においては、中空ポリマーとして中空ポリマーが無機フィラーでコーティングされているものを使用することができる。
中空ポリマーは、硬化剤製造時のハンドリングに優れるという観点から、無機フィラーでコーティングされているものであるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
中空ポリマーをコーティングするために使用される無機フィラーは、特に限定されない。例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、クレー、カーボンブラックが挙げられる。
無機フィラーは、中空ポリマーのコーティングに優れるという観点から、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、クレーおよびカーボンブラックからなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましくい。
無機フィラーは、それぞれ単独で、または、2種以上を併用して使用することができる。
中空ポリマーを無機フィラーでコーティングする方法は特に制限されず、例えば、従来公知のものが挙げられる。
In the present invention, a hollow polymer having a hollow polymer coated with an inorganic filler can be used.
From the viewpoint that the hollow polymer is excellent in handling during the production of the curing agent, it is mentioned as one of preferred embodiments that the hollow polymer is coated with an inorganic filler.
The inorganic filler used for coating the hollow polymer is not particularly limited. Examples include calcium carbonate, titanium oxide, silicon oxide, talc, clay, and carbon black.
The inorganic filler is preferably at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, titanium oxide, silicon oxide, talc, clay, and carbon black from the viewpoint of excellent hollow polymer coating.
An inorganic filler can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.
The method for coating the hollow polymer with an inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include conventionally known methods.

中空ポリマー(C)としては、具体的には、例えば、マイクロスフェアーMFLシリーズ(松本油脂社製)から適宜選択して使用することができる。   Specifically, for example, the hollow polymer (C) can be appropriately selected from the microsphere MFL series (manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.).

4.硬化剤(D)その他配合してよいもの
本発明の組成物が含有する硬化剤(D)は特に限定されず、通常エポキシ樹脂の硬化剤として用いられるものを用いることができる。例えばジシアンジアミド、4,4'−ジアミノジフェニルスルホン、2−n−ヘプタデシルイミダゾールのようなイミダゾール誘導体、イソフタル酸ジヒドラジド、N,N−ジアルキル尿素誘導体、N,N−ジアルキルチオ尿素誘導体、テトラヒドロ無水フタル酸のような酸無水物、イソホロンジアミン、m−フェニレンジアミン、N−アミノエチルピペラジン、メラミン、グアナミン、三フッ化ホウ素錯化合物、トリスジメチルアミノメチルフェノールなどを用いることができる。これらの中の2種以上を組み合わせて用いてもよい。
4). Curing agent (D) and others that may be blended The curing agent (D) contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and those usually used as curing agents for epoxy resins can be used. For example, dicyandiamide, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, imidazole derivatives such as 2-n-heptadecylimidazole, isophthalic acid dihydrazide, N, N-dialkylurea derivatives, N, N-dialkylthiourea derivatives, tetrahydrophthalic anhydride An acid anhydride such as, isophoronediamine, m-phenylenediamine, N-aminoethylpiperazine, melamine, guanamine, boron trifluoride complex compound, trisdimethylaminomethylphenol and the like can be used. Two or more of these may be used in combination.

また、硬化剤(D)の本発明の組成物中における含有量は特に限定されず、最適な量は硬化剤の種類によって異なる。例えば従来公知である各硬化剤ごとの最適量を好ましく用いることができる。この最適量は、例えば「総説 エポキシ樹脂 基礎編」(エポキシ樹脂技術協会、2003年発行)の第3章に記載されている。   Moreover, content in the composition of this invention of a hardening | curing agent (D) is not specifically limited, The optimal quantity changes with kinds of hardening | curing agent. For example, the optimal amount for each curing agent known in the art can be preferably used. This optimum amount is described, for example, in Chapter 3 of “Review Epoxy Resin Basics” (Epoxy Resin Technical Association, published in 2003).

本発明の組成物は、上記のエポキシ樹脂(A)、コアシェル型ゴム粒子(B)および中空ポリマー(C)、ならびに所望により硬化剤(C)、の他に、その用途に応じて、さらに触媒、硬化促進剤、無機充填剤、有機もしくは高分子充填剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性付与剤、滑剤、摺動性付与剤、界面活性剤、着色剤等を含有することができる。これらの中の2種類以上を含有してもよい。   In addition to the epoxy resin (A), the core-shell type rubber particles (B) and the hollow polymer (C), and optionally the curing agent (C), the composition of the present invention may further comprise a catalyst depending on the application. , Curing accelerators, inorganic fillers, organic or polymer fillers, flame retardants, antistatic agents, conductivity-imparting agents, lubricants, slidability-imparting agents, surfactants, colorants and the like. Two or more of these may be contained.

5.製造方法
本発明の組成物の製造方法は特に限定されず、例えば従来公知の方法で製造することができる。例えば、エポキシ樹脂(A)、コアシェル型ゴム粒子(B)、中空ポリマー(C)、硬化剤(D)および必要に応じて硬化促進剤等のその他の成分を、室温で均質に混練することで得ることができる。
5. Manufacturing method The manufacturing method of the composition of this invention is not specifically limited, For example, it can manufacture by a conventionally well-known method. For example, the epoxy resin (A), the core-shell type rubber particles (B), the hollow polymer (C), the curing agent (D) and, if necessary, other components such as a curing accelerator are kneaded uniformly at room temperature. Obtainable.

以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
(実施例1〜9)
〈I.組成物〉
《1.エポキシ樹脂(A)》
(1)エポキシ樹脂1…ビスフェノールA型エポキシ樹脂(jER828、ジャパンエポキシレジン社製)
(2)エポキシ樹脂2…ウレタン変性エポキシ樹脂(アデカレジンEPU−78−11、ADEKA社製)
(3)エポキシ樹脂3…ゴム変性エポキシ樹脂(アデカレジンEPR−1309、ADEKA社製)
《2.コアシェル型ゴム粒子(B)》
(1)コアシェル型ゴム粒子1…3層構造コアシェル型ゴム粒子(IM−601、ガンツ化成社製:1次粒子の平均粒径=200〜300nm、シェル:アクリロニトリル−スチレン)
(2)コアシェル型ゴム粒子2…コアシェル型ゴム粒子1の表面層にメタクリル酸を導入したもの(1次粒子の平均粒径=200〜300nm)
《3.中空ポリマー(C)》
(1)中空ポリマー1…マイクロスフェアーMFL−60cask(平均粒径50〜60μm、松本油脂社製)
(2)中空ポリマー2…マイクロスフェアーMFL−100L(平均粒径30μm、松本油脂社製)
《4.硬化剤(C)その他の成分》
硬化剤(C)その他の成分として、下記のものを使用した。
(1)硬化剤(C)…jERキュアDICY15(ジシアンジアミド微粉砕品、ジャパンエポキシレジン社製)
(2)触媒…DCMU99(芳香族尿素化合物、保土谷化学工業社製)
(3)シリカ…RY−200S(日本アエロジル社製)
(4)シランカップリング剤…KBM−403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業社製)
《5.製造方法》
上記各成分を第1表に記載した各成分の添加量(質量部)で配合し、混合機で均一に混合して、実施例1〜9および比較例1、2の組成物を得た。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
(Examples 1-9)
<I. Composition>
<< 1. Epoxy resin (A) >>
(1) Epoxy resin 1 bisphenol A type epoxy resin (jER828, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
(2) Epoxy resin 2 ... urethane-modified epoxy resin (Adeka Resin EPU-78-11, manufactured by ADEKA)
(3) Epoxy resin 3 ... rubber-modified epoxy resin (Adeka Resin EPR-1309, manufactured by ADEKA)
<< 2. Core-shell type rubber particles (B) >>
(1) Core-shell type rubber particles 1... Three-layer structure core-shell type rubber particles (IM-601, manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd .: average particle size of primary particles = 200 to 300 nm, shell: acrylonitrile-styrene)
(2) Core-shell type rubber particle 2... In which methacrylic acid is introduced into the surface layer of the core-shell type rubber particle 1 (average particle size of primary particles = 200 to 300 nm)
<< 3. Hollow polymer (C) >>
(1) Hollow polymer 1 ... Microsphere MFL-60cask (average particle size 50-60 μm, manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.)
(2) Hollow polymer 2 ... Microsphere MFL-100L (average particle size 30 μm, manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.)
<< 4. Hardener (C) and other ingredients >>
As the curing agent (C) and other components, the following were used.
(1) Curing agent (C): jER cure DICY15 (dicyandiamide finely pulverized product, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
(2) Catalyst: DCMU99 (aromatic urea compound, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
(3) Silica ... RY-200S (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
(4) Silane coupling agent: KBM-403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
<< 5. Production method"
The above components were blended in amounts (parts by mass) of the components described in Table 1, and mixed uniformly with a mixer to obtain compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2.

〈II. 物性〉
《1.せん断強度》
0.8×25×200mmのサイズのめっき鋼板を被着材として使用し、剛性被着材の引張せん断接着強さ試験方法に関する規格(JIS K 6850:1999)の試験方法に準拠して引張せん断接着強さ(せん断強度)を、低温(−20℃)、室温(25℃)および高温(80℃)のそれぞれについて、求めた(単位:MPa)。試験結果を第1表に示す。なお、破壊モードは、80℃でのはく離試験時の破壊様式であり、主要破壊様式の名称に関する規格(JIS K 6866:1999)に掲げる様式を略記号で第1表に記載した(CF=凝集破壊、AF=界面破壊、MF=材料(めっき)破壊)。
なお、せん断強度は15.0MPaを基準とし、それ以上を合格と判定した。
《2.はく離強度》
0.8×25×200mmのサイズのめっき鋼板を被着材として使用し、T形はく離接着強さ試験方法に関する規格(JIS K 6854−3:1999)の試験方法に準拠してはく離接着強さ(はく離強度)を、低温(−20℃)、室温(25℃)および高温(80℃)のそれぞれについて、求めた(単位:N/25mm)。試験結果を第1表に示す。なお、破壊モードは、80℃でのはく離試験時の破壊様式であり、主要破壊様式の名称に関する規格(JIS K 6866:1999)に掲げる様式を略記号で第1表に記載した(CF=凝集破壊、AF=界面破壊、MF=材料(めっき)破壊)。
なお、はく離強度は、150N/25mmを基準とし、それ以上を合格と判定した。
<II. Physical properties>
<< 1. Shear strength >>
Using a plated steel plate of 0.8 x 25 x 200 mm in size as the adherend, tensile shear in accordance with the test method of the standard (JIS K 6850: 1999) on the test method for tensile shear bond strength of rigid adherends The bond strength (shear strength) was determined for each of low temperature (−20 ° C.), room temperature (25 ° C.) and high temperature (80 ° C.) (unit: MPa). The test results are shown in Table 1. The failure mode is a failure mode at the time of a peeling test at 80 ° C., and the format listed in the standard (JIS K 6866: 1999) regarding the name of the main failure mode is described in Table 1 as an abbreviation (CF = aggregation). Failure, AF = interface failure, MF = material (plating) failure).
The shear strength was determined to be acceptable with 15.0 MPa as the reference.
<< 2. Peel strength
Peeling adhesion strength in accordance with the test method of JIS K 6854-3: 1999, using a plated steel plate of 0.8 x 25 x 200 mm in size as the adherend, and T-type peeling adhesion strength test method (Peeling strength) was determined for each of low temperature (−20 ° C.), room temperature (25 ° C.) and high temperature (80 ° C.) (unit: N / 25 mm). The test results are shown in Table 1. The failure mode is a failure mode at the time of a peeling test at 80 ° C., and the format listed in the standard (JIS K 6866: 1999) regarding the name of the main failure mode is described in Table 1 as an abbreviation (CF = aggregation). Failure, AF = interface failure, MF = material (plating) failure).
The peel strength was determined to be acceptable with 150 N / 25 mm as a reference.

Figure 2010270198
Figure 2010270198

〈III. 評価〉
《1.実施例》
実施例1〜9は、エポキシ樹脂(A)、コアシェル型ゴム粒子(B)および中空ポリマー(C)を含有するエポキシ樹脂組成物についての試験例である。
せん断試験では、−20℃、室温および80℃のすべての条件において、せん断強度15.0MPa以上であり、かつ、80℃における破壊モードが「凝集破壊(CF)」であった。また、はく離試験では、−20℃、室温および80℃のすべての条件において、はく離強度150N/25mm以上であり、かつ、80℃における破壊モードが「凝集破壊(CF)」であった。
接着剤と被着材とが接着されていることを保証するため、破壊モードとしては「凝集破壊」でなければならない。
したがって、実施例1〜9に係るエポキシ樹脂組成物は、接着の信頼性が高く、本発明が解決しようとする課題を解決するものである。
<III. Evaluation>
<< 1. Example"
Examples 1 to 9 are test examples for an epoxy resin composition containing an epoxy resin (A), core-shell type rubber particles (B), and a hollow polymer (C).
In the shear test, the shear strength was 15.0 MPa or more under all conditions of −20 ° C., room temperature, and 80 ° C., and the fracture mode at 80 ° C. was “cohesive fracture (CF)”. In the peeling test, the peeling strength was 150 N / 25 mm or more under all conditions of −20 ° C., room temperature, and 80 ° C., and the breaking mode at 80 ° C. was “cohesive failure (CF)”.
In order to ensure that the adhesive and the adherend are bonded, the failure mode must be “cohesive failure”.
Therefore, the epoxy resin compositions according to Examples 1 to 9 have high adhesion reliability and solve the problems to be solved by the present invention.

《2.比較例》
比較例1は、中空ポリマー(C)を配合しなかった例である。
せん断試験では、−20℃、室温および80℃のすべての条件においてせん断強度15.0MPa以上であったものの、80℃における破壊モードが「材料(めっき)破壊(MF)」であった。一方、はく離試験では、−20℃、室温および80℃のすべての条件においてはく離強度150N/25mm以上であり、かつ、80℃における破壊モードが「凝集破壊(CF)」であった。
接着剤と被着材とが接着されていることを保証するため、破壊モードとしては「凝集破壊」でなければならない。
したがって、比較例1に係るエポキシ樹脂組成物は、接着の信頼性が低く、本発明が解決しようとする課題を解決するものではない。
比較例2は、コアシェル型ゴム粒子(B)を配合しなかった例である。
せん断試験では、−20℃、室温および80℃のすべての条件においてせん断強度15.0MPa以上であったものの、80℃における破壊モードが「材料(めっき)破壊(MF)」であった。一方、はく離試験では、−20℃および室温においてはく離強度150N/25mm以上であったが、80℃において80N/25mmと明らかに強度不十分であり、しかも、80℃における破壊モードが「界面破壊(AF)」であった。
接着剤と被着材とが接着されていることを保証するため、破壊モードとしては「凝集破壊」でなければならない。
したがって、比較例2に係るエポキシ樹脂組成物は、接着の信頼性が低く、本発明が解決しようとする課題を解決するものではない。
<< 2. Comparative Example >>
Comparative Example 1 is an example in which the hollow polymer (C) was not blended.
In the shear test, although the shear strength was 15.0 MPa or more under all conditions of −20 ° C., room temperature, and 80 ° C., the fracture mode at 80 ° C. was “material (plating) fracture (MF)”. On the other hand, in the peeling test, the peeling strength was 150 N / 25 mm or more under all conditions of −20 ° C., room temperature and 80 ° C., and the breaking mode at 80 ° C. was “cohesive failure (CF)”.
In order to ensure that the adhesive and the adherend are bonded, the failure mode must be “cohesive failure”.
Therefore, the epoxy resin composition according to Comparative Example 1 has low adhesion reliability and does not solve the problem to be solved by the present invention.
Comparative Example 2 is an example in which the core-shell type rubber particles (B) were not blended.
In the shear test, although the shear strength was 15.0 MPa or more under all conditions of −20 ° C., room temperature, and 80 ° C., the fracture mode at 80 ° C. was “material (plating) fracture (MF)”. On the other hand, in the peel test, the peel strength was 150 N / 25 mm or more at −20 ° C. and room temperature, but the strength was clearly insufficient at 80 N / 25 mm at 80 ° C., and the fracture mode at 80 ° C. was “interface fracture ( AF) ".
In order to ensure that the adhesive and the adherend are bonded, the failure mode must be “cohesive failure”.
Therefore, the epoxy resin composition according to Comparative Example 2 has low adhesion reliability and does not solve the problem to be solved by the present invention.

《3.総合》
実施例1では、80℃でのせん断強度が26.5MPa、破壊モードはCFであった。一方、比較例1では、80℃でのせん断強度が25.0MPa、破壊モードはMFであった。
これらの結果から、せん断強度が小さい比較例1でMFとなったのに対して、それよりもせん断強度が大きい実施例1で、意外にもCFとなったことがわかる。
これは、実施例1においては、配合した中空ポリマーによって、硬化した組成物全体に応力を均一に分散させることができたのに対して、比較例1では、組成物の一部に局所的に大きな応力がかかり、そこからめっきのはく離が始まったためと説明することができる。
<< 3. General >>
In Example 1, the shear strength at 80 ° C. was 26.5 MPa, and the fracture mode was CF. On the other hand, in Comparative Example 1, the shear strength at 80 ° C. was 25.0 MPa, and the fracture mode was MF.
From these results, it can be seen that, although Comparative Example 1 with a low shear strength resulted in MF, Example 1 with a higher shear strength than that resulted in CF unexpectedly.
This is because, in Example 1, the compounded hollow polymer was able to uniformly distribute the stress throughout the cured composition, whereas in Comparative Example 1, it was locally applied to a part of the composition. It can be explained that a large stress was applied and the peeling of the plating started from there.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えば自動車や車両(新幹線、電車)、土木、建築、エレクトロニクス、航空機、宇宙産業分野の構造部材を接着するための構造用接着剤として用いることができる。   The epoxy resin composition of the present invention can be used, for example, as a structural adhesive for bonding structural members in the fields of automobiles, vehicles (bullet trains, trains), civil engineering, architecture, electronics, aircraft, and space industries.

Claims (7)

エポキシ樹脂(A)と、コアシェル型ゴム粒子(B)と、中空ポリマー(C)とを含むエポキシ樹脂組成物。   An epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), core-shell rubber particles (B), and a hollow polymer (C). 前記コアシェル型ゴム粒子(B)がコア層、中間層およびシェル層の3層を有することを特徴とする、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the core-shell type rubber particles (B) have three layers of a core layer, an intermediate layer, and a shell layer. 前記シェル層のガラス転移温度が50℃以上である請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to claim 2, wherein the shell layer has a glass transition temperature of 50 ° C. or higher. 前記中空ポリマー(C)の平均粒子径が10〜100μmである、請求項1〜3のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition in any one of Claims 1-3 whose average particle diameter of the said hollow polymer (C) is 10-100 micrometers. 前記中空ポリマー(C)のポリマー成分がアクリロニトリル基を有する、請求項1〜4のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer component of the hollow polymer (C) has an acrylonitrile group. 前記エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、前記コアシェル型ゴム粒子(B)10〜100質量部および前記中空ポリマー(C)0.1〜10質量部含有する、請求項1〜5のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   Any one of Claims 1-5 which contain 10-100 mass parts of said core-shell type rubber particles (B) and 0.1-10 mass parts of said hollow polymers (C) with respect to 100 mass parts of said epoxy resins (A). An epoxy resin composition according to claim 1. 構造用接着剤である、請求項1〜6のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to claim 1, which is a structural adhesive.
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