JP2010530472A - 温度変化に対する非常に低い感受性を有する衝突耐久性エポキシ接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は米国仮特許出願第60/936,419号(2007年6月20日出願)の優先権を主張する。
A)1つ又はそれ以上のエポキシ樹脂、
B)少なくとも1つの強化用ゴム、
C)フェノール系化合物、アミノフェノール系化合物、第一級若しくは第二級の脂肪族アミン若しくは脂環族アミン、アラルキル(alalkyl)アルコール、芳香族アミン、アラキル(alakyl)ベンジルアミン又はアルキルチオールによりブロック処理又はキャップ処理されるイソシアナート基を有する、ポリテトラヒドロフラン系強化剤、及び
d)1つ又はそれ以上のエポキシ硬化剤
を含み、ポリテトラヒドロフラン系強化剤が、キャップ処理又はブロック処理された反応基と、2200ダルトン〜4500ダルトンの重量を有する少なくとも1つのポリテトラヒドロフランブロックとを有する液状又は低融点の物質である、一成分構造用接着剤である。
(例えば、アミノ基、又は、好ましくは、カルボキシル基など)を有する少なくとも1つの液状ゴムとの、エポキシ末端を有する付加物である。この場合におけるゴムは好ましくは、共役ジエンのホモポリマー又はコポリマーであり、特に、ジエン/ニトリルのコポリマーである。共役ジエンゴムは好ましくは、ブタジエン又はイソプレンであり、ブタジエンが特に好ましい。好ましいニトリルモノマーがアクリロニトリルである。好ましいコポリマーがブタジエン−アクリロニトリルコポリマーである。ゴムは好ましくは、総量において、最大でも30重量パーセントの重合した不飽和ニトリルモノマーを含有し、好ましくは、最大でも約26重量パーセントの重合した不飽和ニトリルモノマーを含有する。
1.構造用接着剤の調製
構造用接着剤の実施例1から実施例10及び比較サンプルAが、表1に示される成分から調製される。2つの配合プロセス(これらは、開始物質を添加する順序が異なる)が、これらを作製するために使用される。
衝撃剥離試験が、ISO11343くさび衝撃法に従って、実施例1から実施例10のそれぞれに関して、また、比較サンプルAに関して行われる。試験が2m/秒の操作速度で行われる。基板は1mmの冷間圧延スチール14O3である。
構造用接着剤の実施例1から実施例3、実施例9及び実施例10、並びに、比較サンプルAが、DIN EN1465に従って重ね剪断強度について評価される。試験が10mm/分の試験速度で行われる。基板は1mmの脱脂された冷間圧延スチール14O3である。試験は23℃で行われ、重ね剪断強度が測定される。
衝撃剥離試験が、上記で記載される様式で、実施例2及び比較サンプルAに関して行われる。試験された基板は、(1)0.9mmの、溶融メッキにより亜鉛被覆されたスチール(8−340−LAD+2)、(2)0.9mmの、電気亜鉛メッキされたスチール(DC04−B+ZE)、及び、(3)Alodine2040により予備処理された1.2mmアルミニウム(AA6016)表面である。サンプルが、上記で記載されるように調製される。衝撃剥離試験が23℃及び−40℃で行われる。重ね剪断試験が23℃で行われる。衝撃剥離試験の結果は、表2に示される通りである。ゴム含有量及び強化剤もまた、表2において特定される。結果は、表4に示される通りである。
実施例11から実施例13が、実施例1から実施例10に関して記載される同じ一般的様式で調製される。衝撃剥離試験が23℃及び−60℃で行われる。重ね剪断試験が、前記実施例に関して記載されるように行われる。配合成分及び結果は、表5に示される通りである。
実施例14から実施例20が、実施例1から実施例10に関して記載される同じ一般的様式で調製される。構造用接着剤の実施例14から実施例20はすべてが、表6に示されるような様々な量のフィラーを含有する。重ね剪断試験が、先行の実施例に関して記載されるように行われる。衝撃剥離強度が、先行の実施例において示されるように23℃及び−40℃で測定される。ヤング率がDIN/EN/ISO527−1に従って23℃で測定される。すべての場合における基板は、0.9mmの、電気亜鉛メッキされたスチール(DC04−B+ZE)である。ガラス転移温度が示差走査熱量測定によって測定される。配合成分及び結果は、表6に示される通りである。
Claims (16)
- A)1つ又はそれ以上のエポキシ樹脂、
B)少なくとも1つの強化用ゴム、
C)フェノール系化合物、アミノフェノール系化合物、第一級若しくは第二級の脂肪族アミン若しくは脂環族アミン、アラルキル(alalkyl)アルコール、芳香族アミン、アラキル(alakyl)ベンジルアミン又はアルキルチオールによりブロック処理又はキャップ処理されるイソシアナート基を有する、ポリテトラヒドロフラン系強化剤、及び
D)1つ又はそれ以上のエポキシ硬化剤
を含み、前記ポリテトラヒドロフラン系強化剤は、キャップ処理又はブロック処理された反応基と、2200ダルトン〜4500ダルトンの重量を有する少なくとも1つのポリテトラヒドロフランブロックとを有する液状又は低融点のエラストマー物質を含む、一成分構造用接着剤。 - 前記ポリテトラヒドロフラン系強化剤が、ポリテトラヒドロフランポリオール及び脂肪族ポリイソシアナート、並びに、場合によっては、分子あたり3つ以上のイソシアナート反応基を有する少量の分岐剤又は架橋剤を反応させて、フリーのイソシアナート基を有するプレポリマーを形成し、その後、そのイソシアナート基をブロック処理することによって形成される、請求項1に記載の構造用接着剤。
- フリーのイソシアナート基を有する前記プレポリマーが0.5重量%〜4重量%のイソシアナート含有量を有する、請求項2に記載の構造用接着剤。
- 前記エポキシ樹脂がビスフェノールの少なくとも1つのジグリシジルエーテルを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 前記強化用ゴムが少なくとも1つのコア−シェルゴムを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 前記コア−シェルゴムが、−50℃未満のTgを有するゴム状コアと、少なくとも50℃のTgを有する少なくとも1つのシェル部分とを有する、請求項5に記載の構造用接着剤。
- 前記強化用ゴムが、エポキシ樹脂と、エポキシド反応基(例えば、アミノ基、又は、好ましくは、カルボキシル基)を有する少なくとも1つの液状ゴムとの、エポキシ末端を有する付加物である、請求項1から4のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 前記液状ゴムが、30重量パーセントまでの重合した不飽和ニトリルモノマーを含有する、カルボキシル末端を有するブタジエン−アクリロニトリルコポリマーである、請求項7に記載の構造用接着剤。
- 総ゴム含有量が3重量パーセント〜15重量パーセントである、請求項1から8のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 5重量パーセント〜30重量パーセントの前記ポリテトラヒドロフラン系強化剤を含有する、請求項1から9のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 前記ポリテトラヒドロフラン系強化剤が8,000〜80,000の重量平均分子量を有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 少なくとも1つのフィラーをさらに含有する、請求項1から11のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 10重量%〜25重量%のフィラーを含有する、請求項12に記載の構造用接着剤。
- 前記ポリテトラヒドロフランブロックが2500ダルトン〜3500ダルトンの質量を有する、請求項1から13のいずれか一項に記載の構造用接着剤。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載される構造用接着剤を2つの金属の表面に塗布すること、及び、前記構造用接着剤を硬化させて、前記2つの金属の間における接着剤結合を形成することを含む方法。
- 前記金属の少なくとも1つがガルバニール(galvaneal)である、請求項15に記載の方法。
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