JP2019002024A - エポキシ硬化剤組成物及びそれらによる組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】エポキシ硬化剤組成物、かかる硬化剤組成物を含有する硬化性エポキシ組成物、及びかかる硬化性エポキシ組成物の硬化の結果得られる硬化した組成物を提供する。【解決手段】ａ）ルイス塩基と、ｂ）硝酸カルシウムと、ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤が提供される。本開示は更に、エポキシ硬化剤と硬化性エポキシ樹脂とを混合することによって得られる混合物である組成物を提供する。本開示は更に、かかる混合物の硬化の結果得られる硬化した組成物を提供する。【選択図】なし
Description
本開示は、エポキシ硬化剤組成物、かかる硬化剤組成物を含有する硬化性エポキシ組成物、かかる硬化性エポキシ組成物の硬化の結果得られる硬化した組成物、及びポッティング化合物としての使用を含む様々な用途におけるこれら任意のものの使用に関する。
簡潔にいえば、本開示は、ａ）ルイス塩基と、ｂ）硝酸カルシウムと、ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤を提供する。
本開示は更に、Ｉ）硬化性エポキシ樹脂、及びＩＩ）ａ）ルイス塩基と、ｂ）硝酸カルシウムと、ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤を混合することによって得られる混合物である組成物を提供する。かかる組成物は、室温での押出成形に好適な低い粘度を有し得る。組成物は更に、難燃剤を含んでよい。組成物は更に、低密度充填剤を含んでよい。
本開示は更に、上記実施形態のいずれかによる混合物の硬化の結果得られる硬化した組成物を提供する。硬化した組成物は、典型的には１．０グラム／ｃｍ３未満、より典型的には０．９グラム／ｃｍ３未満、より典型的には０．８グラム／ｃｍ３未満、より典型的には０．７グラム／ｃｍ３未満、より典型的には０．６９グラム／ｃｍ３未満、より典型的には０．６８グラム／ｃｍ３未満の密度を有する。硬化した組成物は、典型的には２０ＭＰａ超、より典型的には２５ＭＰａ超、より典型的には３０ＭＰａ超、より典型的には３３ＭＰａ超、より典型的には３５ＭＰａ超の圧縮強度を有する。硬化した組成物は、典型的には８ＭＰａ超、より典型的には９ＭＰａ超、より典型的には１０ＭＰａ超、より典型的には１０．３ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する。
本開示は、エポキシ硬化剤組成物、これら硬化剤組成物を含有する硬化性エポキシ組成物、これらから得た硬化した組成物、及びポッティング化合物を含む様々な用途における使用に関する。
一実施形態では、本開示は、ａ）ルイス塩基と、ｂ）硝酸カルシウムと、ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤に関する。本開示は、エポキシ樹脂で高い硬化速度を達成するための、促進剤としてのルイス塩基促進剤及び硝酸カルシウムの両方の使用を企図する。加えて、本開示は、保管中に起こり得る増粘（粘度増加）の低減が可能なポリアミンアミド塩の添加、又はルイス塩基及び硝酸カルシウム促進剤の両方を含有する硬化剤の使用を企図する。加えて、本開示は、保管中に起こり得る増粘（粘度増加）の低減が可能なポリアミンアミド塩の添加、又はルイス塩基及び硝酸カルシウム促進剤の両方を含有し、更に高負荷の低密度充填剤材料を含有する硬化剤の使用を企図する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温における素早い硬化を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で１０分後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で２０分後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で３０分後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で１時間後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で２時間後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で１０時間後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で２４時間後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で４８時間後、十分に硬化され取り扱われるようになる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温で７日後、十分に硬化され取り扱われるようになる。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、保管中の増粘（粘度増加）に耐える。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温における９０日間の保管期間中、粘度が２０％以下増加する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温における９０日間の保管期間中、粘度が１０％以下増加する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温における９０日間の保管期間中、粘度が５％以下増加する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温における１０日間の保管期間中、粘度が２０％以下増加する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温における１０日間の保管期間中、粘度が１０％以下増加する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、室温における１０日間の保管期間中、粘度が５％以下増加する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定される、高い圧縮強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、２０ＭＰａ超の圧縮強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、２５ＭＰａ超の圧縮強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、３０ＭＰａ超の圧縮強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、３３ＭＰａ超の圧縮強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、３５ＭＰａ超の圧縮強度を示す。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定される、高い重なり剪断強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、８ＭＰａ超の重なり剪断強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、９ＭＰａ超の重なり剪断強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、１０ＭＰａ超の重なり剪断強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、１０．３ＭＰａ超の重なり剪断強度を示す。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例の引張り強度クーポン引き抜きにおいて開示されるように測定されるとき、ポッティング用途において高い引張り強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、１００Ｋｇ超の強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、１１０Ｋｇ超の強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、１２０Ｋｇ超の強度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、１３０Ｋｇ超の強度を示す。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、実際の適用において十分に高い押出成形速度で押し出しできるような粘度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、少なくとも５０グラム／ｍｍの速度で押し出しできる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、少なくとも７５グラム／ｍｍの速度で押し出しできる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、少なくとも１００グラム／ｍｍの速度で押し出しできる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、少なくとも１１０グラム／ｍｍの速度で押し出しできる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、少なくとも１２０グラム／ｍｍの速度で押し出しできる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、少なくとも１３０グラム／ｍｍの速度で押し出しできる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定されるとき、少なくとも１３５グラム／ｍｍの速度で押し出しできる。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示されるように測定される、硬化後の低い密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、硬化後に１．０グラム／ｃｍ３未満の密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、硬化後に０．９グラム／ｃｍ３未満の密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、硬化後に０．８グラム／ｃｍ３未満の密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、硬化後に０．７グラム／ｃｍ３未満の密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、硬化後に０．６９グラム／ｃｍ３未満の密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、硬化後に０．６８グラム／ｃｍ３未満の密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、硬化後に０．６７グラム／ｃｍ３未満の密度を示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は更に、低密度充填剤を含み、いくつかの実施形態ではミクロスフェアを含んでよく、いくつかの実施形態ではガラス製ミクロスフェア、高分子ミクロスフェア、又はこれらの組み合わせを含んでよい。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は更に、難燃剤構成成分を含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、２０１１年１１月１日現在のＦＡＡの難燃剤の規則に準拠する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、２０１１年１１月１日現在のＲＥＡＣＨの難燃剤の規則に準拠する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、以下の実施例に開示される難燃性試験に合格する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は更に、色素又は染料を含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料更に、湿潤剤又は粘度調整剤を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される材料は、ハニカムコアパネルを含み得るパネルで使用される、挿入部材中の機械設備のポッティングに用いられる。
本開示の代表的な実施形態は、以下の番号を付けた実施形態を含み得るが、これらに限定されない。
１．
ａ）ルイス塩基と、
ｂ）硝酸カルシウムと、
ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤である、組成物。
２．
Ｉ）硬化性エポキシ樹脂と、
ＩＩ）
ａ）ルイス塩基と、
ｂ）硝酸カルシウムと、
ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤と、を混合することによって得られる混合物である、組成物。
３．実施形態１に記載のエポキシ硬化剤のエポキシ樹脂との反応の結果得られる、組成物。
４．実施形態２に記載の混合物の硬化の結果得られる、組成物。
５．難燃剤を更に含む、実施形態３又は４に記載の組成物。
６．低密度充填剤を更に含む、実施形態３〜５のいずれか１つに記載の組成物。
７．１．０グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
８．０．９グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
９．０．８グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１０．０．７グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１１．０．６９グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１２．０．６８グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１３．２０ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１４．２５ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１５．３０ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１６．３３ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１７．３５ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１８．８ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
１９．９ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
２０．１０ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
２１．１０．３ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
２２．室温での押出成形に好適な低い粘度を有する、実施形態３〜２１のいずれか１つに記載の組成物。
１．
ａ）ルイス塩基と、
ｂ）硝酸カルシウムと、
ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤である、組成物。
２．
Ｉ）硬化性エポキシ樹脂と、
ＩＩ）
ａ）ルイス塩基と、
ｂ）硝酸カルシウムと、
ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤と、を混合することによって得られる混合物である、組成物。
３．実施形態１に記載のエポキシ硬化剤のエポキシ樹脂との反応の結果得られる、組成物。
４．実施形態２に記載の混合物の硬化の結果得られる、組成物。
５．難燃剤を更に含む、実施形態３又は４に記載の組成物。
６．低密度充填剤を更に含む、実施形態３〜５のいずれか１つに記載の組成物。
７．１．０グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
８．０．９グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
９．０．８グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１０．０．７グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１１．０．６９グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１２．０．６８グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の組成物。
１３．２０ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１４．２５ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１５．３０ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１６．３３ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１７．３５ＭＰａ超の圧縮強度を有する、実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の組成物。
１８．８ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
１９．９ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
２０．１０ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
２１．１０．３ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、実施形態３〜１７のいずれか１つに記載の組成物。
２２．室温での押出成形に好適な低い粘度を有する、実施形態３〜２１のいずれか１つに記載の組成物。
本発明の目的及び利点を、以下の実施例によって更に例示するが、これらの実施例において列挙される特定の材料及びその量、並びに他の諸条件及び詳細によって、本開示を不当に制限するものではないと解釈すべきである。
特に記載のない限り、全ての試薬はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉから得られ若しくは入手可能であるが、既知の方法で合成してもよい。特に報告のない限り、全ての比は、重量パーセント基準である。
下記の略号を用いて実施例を説明する。
使用した材料
ＡＮＣＡＭＩＮＥ Ｋ５４：トリス−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノール、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）から入手。
ＡＮＣＡＭＩＮＥ Ｋ５４：トリス−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノール、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）から入手。
ＡＰＹＲＡＬ ＳＭ ２００：白色三水酸化アルミニウム、Ｎａｂａｌｔｅｃｈ ＡＧ（Ｓｃｈｗａｎｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手。
ＢＹＫ−Ｗ ９６６：固形分５２％の不飽和ポリアミンアミド及び酸性ポリエステルの溶液、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨ（Ｗｅｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手。
ＢＹＫ−Ｗ ９０１０：水酸化カリウム／グラムが１２９ｍｇの酸価を有する固形分１００％のリン酸エステル、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨから入手。
硝酸カルシウム四水和物：Ａｃｒｏｓ Ｏｒｇａｎｉｃｓ，ＢＶＢＡ（Ｇｅｅｌ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）から入手。
クリスタル紫：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ，ＵＳＡ）から入手。
ＤＩＳＰＡＲＬＯＮ ６５００：ポリアミドワックス、Ｋｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｎｏｒｗａｌｋ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ，ＵＳＡ）から入手。
ＤＵＡＬＩＴＥ ＭＳ ７００：高分子ミクロスフェア、Ｌｅｈｍａｎ ＆ Ｖｏｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈａｍｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手。
ＥＰＩＯＫＯＴＥ ２３２：ビスフェノールＡ及びビスフェノールＦ樹脂のブレンドからなる低〜中程度の粘度のエポキシ樹脂。
Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ，ＬＬＣ（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ Ｏｈｉｏ）から入手。
ＥＰＯＤＩＬ ７５７：１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）から入手。
グラスバブルズＤ３２／４５００：０．３２グラム／ｃｍ３の密度、及び４，５００ポンド／インチ２（３１．０３ＭＰａ）のアイソスタティック粉砕力を有するグラスバブルズ。
二酸化チタン：Ｋｒｏｎｏｓ Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ，Ｉｎｃ．（Ｄａｌｌａｓ，ＵＳＡ）から商品名「ＫＯＮＯＳ １２３０」で入手。
ＴＴＤ：４，７，１０−トリオキサ−１，１３−トリデカン−ジアミン、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手。
Ｚ６０４０：３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＧｍｂＨ（Ｗｉｅｓｂａｄｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手。
（実施例１）
Ａ部の準備：
ガラス製反応器中２８．５グラムのＴＴＤ及び９．５グラムのＥｐｉｋｏｔｅ ２３２を混合し、２３℃で１５分間攪拌した。その後、混合物を８０℃まで加熱し、連続的に攪拌しながら６０分間保持した。２グラムの硝酸カルシウム四水和物及び１４グラムのＡｎｃａｍｉｎｅ Ｋ５を加え、更に３０分間攪拌を続け、その後混合物を２３℃まで冷却させた。高速ミキサー（モデル「ＤＡＣ １５０ ＦＶＺ」、Ｈａｕｓｃｈｉｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｃｏ．ＫＧ（Ｈａｍｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手）を３，０００ｒｐｍで１分間用いて、１グラムのＢＹＫ Ｗ−９６６が均質になるまで分散した。２９．４グラムのＡｐｙｒａｌ ＳＭ ２００、０．０１グラムのクリスタル紫、１４．５グラムのＤ３２／４５００グラスバブルズ、及び１グラムのＤｕａｌｉｔｅ ＭＳ７００を、１分間隔で加え、均質になるまで分散した。その後、使用前にＡ部を脱気した。
Ａ部の準備：
ガラス製反応器中２８．５グラムのＴＴＤ及び９．５グラムのＥｐｉｋｏｔｅ ２３２を混合し、２３℃で１５分間攪拌した。その後、混合物を８０℃まで加熱し、連続的に攪拌しながら６０分間保持した。２グラムの硝酸カルシウム四水和物及び１４グラムのＡｎｃａｍｉｎｅ Ｋ５を加え、更に３０分間攪拌を続け、その後混合物を２３℃まで冷却させた。高速ミキサー（モデル「ＤＡＣ １５０ ＦＶＺ」、Ｈａｕｓｃｈｉｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｃｏ．ＫＧ（Ｈａｍｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手）を３，０００ｒｐｍで１分間用いて、１グラムのＢＹＫ Ｗ−９６６が均質になるまで分散した。２９．４グラムのＡｐｙｒａｌ ＳＭ ２００、０．０１グラムのクリスタル紫、１４．５グラムのＤ３２／４５００グラスバブルズ、及び１グラムのＤｕａｌｉｔｅ ＭＳ７００を、１分間隔で加え、均質になるまで分散した。その後、使用前にＡ部を脱気した。
（Ｂ）部の調製：
高速ミキサーを３，０００ｒｐｍ、２３℃で用いて、１．２グラムのＤｉｓｐａｒｌｏｎ ６５００を１８．８グラムのＥｐｉｋｏｔｅ ２３２中に１分間分散した。続いて、混合物を９０℃まで加熱し、この温度にて６０分間オーブン内で保持し、その後、オーブンから出して２３℃まで冷却させた。１．５グラムのＢＹＫ Ｗ−９０１０、１８グラムのＥｐｏｄｉｌ ７５７、３グラムのＺ６０４０、３４．５グラムのＡｐｒｙａｌ ＳＭ ２００、１グラムの二酸化チタン、２１グラムのＤ３２／４５００グラスバブルズ、及び１グラムのＤｕａｌｉｔｅ ＭＳ ７００を、１分間隔で加え、高速ミキサーを３，０００ｒｐｍで使用して均質になるまで分散した。その後、使用前にＢ部を脱気した。
高速ミキサーを３，０００ｒｐｍ、２３℃で用いて、１．２グラムのＤｉｓｐａｒｌｏｎ ６５００を１８．８グラムのＥｐｉｋｏｔｅ ２３２中に１分間分散した。続いて、混合物を９０℃まで加熱し、この温度にて６０分間オーブン内で保持し、その後、オーブンから出して２３℃まで冷却させた。１．５グラムのＢＹＫ Ｗ−９０１０、１８グラムのＥｐｏｄｉｌ ７５７、３グラムのＺ６０４０、３４．５グラムのＡｐｒｙａｌ ＳＭ ２００、１グラムの二酸化チタン、２１グラムのＤ３２／４５００グラスバブルズ、及び１グラムのＤｕａｌｉｔｅ ＭＳ ７００を、１分間隔で加え、高速ミキサーを３，０００ｒｐｍで使用して均質になるまで分散した。その後、使用前にＢ部を脱気した。
比較例２及び実施例３
表１に記載の組成に従って、実施例１に概ね記載した方法によって比較例２及び実施例３を調製した。
表１に記載の組成に従って、実施例１に概ね記載した方法によって比較例２及び実施例３を調製した。
試験方法
接着剤実施例において、以下の試験を実施した。表２に報告する結果は、接着剤につき３つの試験試料の平均を表す。
接着剤実施例において、以下の試験を実施した。表２に報告する結果は、接着剤につき３つの試験試料の平均を表す。
圧縮強度及び圧縮弾性率
圧縮強度は、以下のようにＡＳＴＭ Ｄ６９５に従って測定した。Ｍｉｘ Ｐａｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧ（Ｒｏｔｋｒｅｕｚ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から入手した２００ｍＬの２：１複室カートリッジに、２：１の比でＢ部とＡ部を手で充填した。混合ノズル（タイプ「ＭＣ １３〜１８」）をカートリッジに取り付け、約５０グラムの混合物を、１２．７ｍｍ（高さ）×１２．７ｍｍ（幅）×２５ｍｍ（長さ）の寸法を有するＴｅｆｌｏｎ（商標）コーティングした成形型内に、４バール（４００キロパスカル）の圧で押し出した。続いて、混合物を、最低７日間２３℃にて成形型内で硬化させ、取り出した。硬化した試験サンプルを、引張圧縮装置（モデル「Ｚ０３０」、Ｚｗｉｃｋ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏから入手内に挿入し、２５ｍｍの軸に沿って０．０５インチ／分（１．２７ｍｍ／分）の一定のクロスヘッド速度で圧縮した。最大荷重を断面積で除すことによって圧縮強度を求め、Ｋｐｓｉで報告した。圧縮弾性率を、荷重−たわみ曲線の初期線形部分に接する直線を引き、続いてその直線の傾きを試料の断面積で除すことによって求めた。
圧縮強度は、以下のようにＡＳＴＭ Ｄ６９５に従って測定した。Ｍｉｘ Ｐａｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧ（Ｒｏｔｋｒｅｕｚ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から入手した２００ｍＬの２：１複室カートリッジに、２：１の比でＢ部とＡ部を手で充填した。混合ノズル（タイプ「ＭＣ １３〜１８」）をカートリッジに取り付け、約５０グラムの混合物を、１２．７ｍｍ（高さ）×１２．７ｍｍ（幅）×２５ｍｍ（長さ）の寸法を有するＴｅｆｌｏｎ（商標）コーティングした成形型内に、４バール（４００キロパスカル）の圧で押し出した。続いて、混合物を、最低７日間２３℃にて成形型内で硬化させ、取り出した。硬化した試験サンプルを、引張圧縮装置（モデル「Ｚ０３０」、Ｚｗｉｃｋ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏから入手内に挿入し、２５ｍｍの軸に沿って０．０５インチ／分（１．２７ｍｍ／分）の一定のクロスヘッド速度で圧縮した。最大荷重を断面積で除すことによって圧縮強度を求め、Ｋｐｓｉで報告した。圧縮弾性率を、荷重−たわみ曲線の初期線形部分に接する直線を引き、続いてその直線の傾きを試料の断面積で除すことによって求めた。
凝集剪断強度
１００×２５×１．６ｍｍのアルミニウムストリップ（タイプ「２０２４ Ｔ３ ＣＬＡＤ」、Ｒｏｃｈｏｌｌ ＧｍｂＨ（Ａｇｌａｓｔｅｒｈａｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手）を、次の組成を有するクロム酸−硫酸浴中、７０℃にて１５分間エッチングを行った。
２７．５重量パーセントの硫酸
７．５重量パーセントのクロム酸ナトリウム無水物
６５．０重量パーセントの脱塩水
０．５グラム／リットルのアルミニウム
１．５グラム／リットルの硫酸銅（ＩＩ）五水和物
１００×２５×１．６ｍｍのアルミニウムストリップ（タイプ「２０２４ Ｔ３ ＣＬＡＤ」、Ｒｏｃｈｏｌｌ ＧｍｂＨ（Ａｇｌａｓｔｅｒｈａｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手）を、次の組成を有するクロム酸−硫酸浴中、７０℃にて１５分間エッチングを行った。
２７．５重量パーセントの硫酸
７．５重量パーセントのクロム酸ナトリウム無水物
６５．０重量パーセントの脱塩水
０．５グラム／リットルのアルミニウム
１．５グラム／リットルの硫酸銅（ＩＩ）五水和物
続いて、エッチングしたアルミニウムストリップを脱イオン水で数回すすぎ、水分を拭き取った。ＭｉｘＰａｃシステムを用いて、圧縮強度試験で用いた方法に従って、約５グラムの接着剤をアルミニウムストリップの一方の側に塗布した。次に、第２のアルミニウムストリップを接着剤上に押し付け、１０ｍｍの重なり部分を形成し、清潔なスパチュラを用いて余剰の接着剤を除去した。ダブルクリップを用いて、重なったアルミニウムストリップを重なった部分で互いに固定し、その後固定したアセンブリを、２１℃かつ周囲湿度で７日間硬化した。接着したストリップを引張り強度試験機（モデル「Ｚ０５０」、Ｚｗｉｃｋ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ（Ｕｌｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手）に挿入し、ＤＩＮ ＥＮ ２２４３−１（２００５）に従って、１０ｍｍ／ｍｉｎのクロスヘッド速度にて凝集剪断強度を測定した。凝集強度はキロポンド／平方インチ（Ｋｐｓｉ）で報告する。
挿入引き抜き試験
ハニカムサンドイッチパネルの０．５×３×３インチ（１．２７×７．６２×７．６２ｃｍ）の区画の中央部に、０．５インチ（１．２７ｃｍ）の穴を開けた。穴の中に挿入部を置き、上述のＭｉｘＰａｃシステムを用いて、締結具と穴との間の間隙に接着剤サンプルを注入した。次に、接着剤を約７０°Ｆ（２１．１℃）にて４８時間、その後１２０°Ｆ（４８．９℃）にて１時間硬化した。７０°Ｆ（２１．１℃）まで冷却後、締結具の機械ねじ部分内に棒を螺入し、続いて引張試験機のつかみ具に取り付けた。その後、０．０５インチ／分（１．２７ｍｍ／ｍｉｎ）の引張速度で、締結具の取り外しに要する最大ピーク力（ｌｂｓで報告）を測定した。
ハニカムサンドイッチパネルの０．５×３×３インチ（１．２７×７．６２×７．６２ｃｍ）の区画の中央部に、０．５インチ（１．２７ｃｍ）の穴を開けた。穴の中に挿入部を置き、上述のＭｉｘＰａｃシステムを用いて、締結具と穴との間の間隙に接着剤サンプルを注入した。次に、接着剤を約７０°Ｆ（２１．１℃）にて４８時間、その後１２０°Ｆ（４８．９℃）にて１時間硬化した。７０°Ｆ（２１．１℃）まで冷却後、締結具の機械ねじ部分内に棒を螺入し、続いて引張試験機のつかみ具に取り付けた。その後、０．０５インチ／分（１．２７ｍｍ／ｍｉｎ）の引張速度で、締結具の取り外しに要する最大ピーク力（ｌｂｓで報告）を測定した。
密度
ＡＳＴＭ Ｄ−１６２２に従って硬化した組成物の密度を測定した。結果はグラム／ｃｍ３で報告する。
ＡＳＴＭ Ｄ−１６２２に従って硬化した組成物の密度を測定した。結果はグラム／ｃｍ３で報告する。
引火性
ＭｉｘＰａｃシステムを用いて、１．２７×１．２７×１２ｃｍのシリコーン製成形型を実施例１で充填し、７０°Ｆ（２１．１℃）にて４８時間硬化し、その後１４ ＣＦＲ ２５．８５３（ａ）（ｉ）に従って引火性試験を実施した。
ＭｉｘＰａｃシステムを用いて、１．２７×１．２７×１２ｃｍのシリコーン製成形型を実施例１で充填し、７０°Ｆ（２１．１℃）にて４８時間硬化し、その後１４ ＣＦＲ ２５．８５３（ａ）（ｉ）に従って引火性試験を実施した。
実施例１の材料には、ポリアミンアミド塩（ＢＹＫ−Ｗ ９６６）及び低密度充填剤（Ｄ３２／４５００グラスバブルズ及びＤｕａｌｉｔｅ ＭＳ ７００）を含んだ。ポリアミンアミド塩を含むが低密度充填剤を含まない実施例３の材料と比較して、実施例１の材料は、４５％の重量減少（密度の低下）を示すが、類似する強度特性を保持している。低密度充填剤を含むがポリアミンアミド塩を含まない比較例２の材料は、極めて粘稠であり、そのため実用可能ではなかった。
本開示の様々な修正及び変更は、本開示の範囲及び原理から逸脱することなく当業者には明白であり、また、本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態に不当に制限されるものではないと理解すべきである。
Claims (10)
- ａ）ルイス塩基と、
ｂ）硝酸カルシウムと、
ｃ）ポリアミンアミド塩と、
を含む、エポキシ硬化剤である、組成物。 - Ｉ）硬化性エポキシ樹脂と、
ＩＩ）
ａ）ルイス塩基と、
ｂ）硝酸カルシウムと、
ｃ）ポリアミンアミド塩と、を含む、エポキシ硬化剤と、
を混合することによって得られる混合物である、組成物。 - 請求項２に記載の混合物の硬化の結果得られる、組成物。
- 難燃剤を更に含む、請求項３に記載の組成物。
- 低密度充填剤を更に含む、請求項３に記載の組成物。
- １．０グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の組成物。
- ０．７グラム／ｃｍ３未満の密度を有する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の組成物。
- ３０ＭＰａ超の圧縮強度を有する、請求項３〜７のいずれか一項に記載の組成物。
- ８ＭＰａ超の重なり剪断強度を有する、請求項３〜８のいずれか一項に記載の組成物。
- 室温での押出成形に好適な低い粘度を有する、請求項２に記載の組成物。
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