JP2011102344A - 一液型エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた接着方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エポキシ当量が400以上である多官能直鎖エポキシ樹脂、
融点が10℃以上である四塩基酸無水物、及び、
有機金属化合物、
を含む一液型エポキシ樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
エポキシ当量が400以上である多官能直鎖エポキシ樹脂、
融点が10℃以上である四塩基酸無水物、及び、
有機金属化合物、
を含む一液型エポキシ樹脂組成物を提供する。
なお、「酸無水物の融点」はJIS K0064に準拠して測定されたものである。
本開示は、また、1つの態様によると、脆性材料又は被着体に対して本開示のエポキシ樹脂組成物を含むエポキシ接着剤組成物を塗布し、脆性材料と被着体とをエポキシ接着剤組成物を介して合わせ、エポキシ接着剤組成物を硬化させる、接着された物品の製造方法を提供する。
また、モータマグネットの固定において、焼結体からなるマグネットが脆性材料であり、鋼鉄などの金属からなるロータモータが被着体である。また、トランスのコア、たとえば、EIコアの製作において、E形状のフェライト(焼結体)が脆性材料であり、また、I形状のフェライト(焼結体)が被着体である。
実施例1
多官能直鎖エポキシ樹脂として、L207(商品名)(ブタジエン/イソプレンポリマーを部分的に水素添加し、残余の二重結合を過酸によってエポキシ化したポリマー、エポキシ当量=590、クラレ社から入手可能)100質量部、反応性希釈剤として、YD−171(商品名)(ダイマー酸ジグリシジルエステル、エポキシ当量=390〜470)(東都化成株式会社より入手可能)25質量部、OXT-212(商品名)(単官能オキセタン樹脂、東亞合成株式会社より入手可能)12.5質量部及びPripol2023(商品名)(ダイマージオール、クローダジャパン社より入手可能)25質量部、四塩基酸無水物硬化剤として、B−4400(商品名)(DIC株式会社より入手可能)30質量部、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛2.5質量部、無機充填材として、UFP−80(粒径34nm)(微粉化シリカ、デンカより入手可能)50質量部、シランカップリング剤として、A−187(商品名)(東レダウコーニング社より入手可能)2.5質量部を混合し、一液型エポキシ樹脂組成物を製造した。
1.可使時間測定
得られた一液型エポキシ樹脂組成物の40℃の温度下での粘度(初期粘度)を測定し、その後、40℃に保管後の粘度を測定した。粘度測定はHAKKE社のビスコメータ(VISCOMETER)により、せん断速度200s−1という条件にて行った。
初期粘度は90Pa.sであった。初期粘度から2倍の粘度になるまでの時間を可使時間とし、可使時間は2週間であった。
得られた一液型エポキシ樹脂組成物を150℃で1時間硬化させた。得られた硬化物のガラス転移温度(Tg)を測定した。Tgの測定は動的粘弾性測定装置において、引っ張りモードで10Hzの歪周波数で歪を加え、昇温速度4℃/分で昇温しながら貯蔵弾性率(G’)/損失弾性率(G”)として定義されるtanδをプロットし、そのピークとなる温度をガラス転移温度(Tg)とした。Tg=10℃であった。
得られた一液型エポキシ樹脂組成物から1mm厚×5cm×5mmの短冊状の硬化物を作成した。硬化条件は150℃で1時間であった。この短冊状の試験片を引っ張り試験機により、50mm/分の引っ張り速度で破断するまで伸張させ、そのときの試験片の伸びを測定した。伸び率=(硬化物破断時のジグの移動距離)/(引っ張り試験機の初期のジグ間距離)×100(%)として求めた。伸び率は170%であった。
2枚のアルミニウム片(2024)(25mm幅×100mm長さ×1.6mm厚み)の間にエポキシ樹脂組成物からなる接着剤を配置し、せん断接着強さを測定した。接着剤の厚さが0.1mmとなるような厚さのマスキングテープを25mm×12.5mmの面積を包囲するように配置し、接着剤を塗布し、事務用クリップで仮固定した後に、150℃で1時間硬化させた。このような接着剤の重ね代25mm×12.5mmで厚さが0.1mmであるサンプルを用いて、引っ張り速度0.5mm/分の引っ張り速度で接着強さを測定した。測定は25℃及び120℃において行った。25℃におけるせん断接着強さは4.8MPaであり、120℃におけるせん断接着強さは2.2MPaであった。
上記のせん断接着強さ試験について記載したとおりの試験片を、プレッシャー試験機にて、134℃、3気圧、100%相対湿度(RH)の飽和水蒸気圧下で24時間劣化させ、劣化後のせん断接着強さを上記のせん断接着強さ試験に記載のとおりに測定した。試験は25℃において行った。その結果、せん断接着強さは6.3MPaであった。
JPCA−ES01(ハロゲンフリー銅張積層基板試験方法)に準拠し、燃焼法により、全塩素の測定を行った。その結果、全塩素は<500ppmであった。
得られた一液型エポキシ樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、2cm×2cm×5mmのフェライト焼結体を金属板(鋼板)に接着した。フェライト焼結体に接着剤組成物を塗布し、塗布された面を金属板に適用し、150℃で1時間硬化させた。硬化後に、観察したところ、焼結体はひび割れなどの欠陥を生じず、金属板に強固に接合されていた。
また、比較として、剛直な骨格を持つ通常のヘキシオン社製DGEBAエポキシ(EPON828)に味の素株式会社製硬化剤PN23を20重量部、沈降防止剤として微粉化シリカ A200(日本エアロジル)を2重量部加え、プロペラミキサーでよく攪拌した。このように混練した接着剤組成物を用いて、同様に焼結体を接着したところひび割れが生じた。
このことは、本開示の接着剤組成物が柔軟性を有するため、エポキシ接着剤組成物の硬化後に、硬化物が、薄く、小さい焼結体に応力を与えることがないことによるものと考えられる。
表1及び2に記載された材料及び組成比でもって実施例1と同様にエポキシ樹脂組成物を作製し、試験した。結果を表2に示す。
実施例1における「7.焼結体への接着力試験」と同様に試験を行ったところ、実施例2〜8においても、ひび割れは生じなかった。
表1及び2に記載された材料及び組成比でもって実施例1と同様にエポキシ樹脂組成物を作製し、試験した。結果を表2に示す。
Claims (11)
- エポキシ当量が400以上である多官能直鎖エポキシ樹脂、
融点が10℃以上である四塩基酸無水物、及び、
有機金属化合物、
を含む一液型エポキシ樹脂組成物。 - 前記多官能直鎖エポキシ樹脂のエポキシ当量が2000以下である、請求項1に記載の一液型エポキシ樹脂組成物。
- 前記多官能直鎖エポキシ樹脂は炭素−炭素多重結合を有する重合可能な炭化水素化合物に由来する単位を主鎖とし、2個以上のエポキシ環を有する化合物である、請求項1又は2に記載の一液型エポキシ樹脂組成物。
- 前記多官能直鎖エポキシ樹脂は直鎖不飽和炭化水素鎖の鎖内の二重結合をエポキシ化したものである、請求項3に記載の一液型エポキシ樹脂組成物。
- 反応性希釈剤をさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の一液型エポキシ樹脂組成物。
- 無機充填材をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の一液型エポキシ樹脂組成物。
- 前記無機充填材の粒径が1μm未満である、請求項6に記載の一液型エポキシ樹脂組成物。
- 前記多官能直鎖エポキシ樹脂100質量部に対して、前記四塩基酸無水物を10〜50質量部、前記有機金属化合物を0.5〜10質量部含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の一液型エポキシ樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の一液型エポキシ樹脂組成物を含むエポキシ接着剤組成物。
- 請求項9に記載のエポキシ接着剤組成物の硬化物を介して脆性材料を被着体に対して接着した物品。
- 脆性材料又は被着体に対して請求項9に記載のエポキシ接着剤組成物を塗布し、前記脆性材料と前記被着体とをエポキシ接着剤組成物を介して合わせ、前記エポキシ接着剤組成物を硬化させる、接着された物品の製造方法。
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