JP7188828B1 - エポキシ樹脂系組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】エポキシ樹脂系成形体を容易に成形することのできるエポキシ樹脂系組成物を提供する。【解決手段】エポキシ樹脂系組成物は、車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられるエポキシ樹脂系組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤（但し、酸無水物基を有する化合物を除くとともに、前記エポキシ樹脂系組成物中における一級アミノ基を有する化合物の含有量が０．５質量％未満の場合を除く。）と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物とを含有する。脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種である。熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上である。脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。【選択図】なし
Description
本発明は、エポキシ樹脂系組成物に関する。
車両は、ピラー等の中空構造部材により形成された中空構造を有している。このような車両の中空部には、例えば、補強等を目的として樹脂硬化物が設けられる場合がある。車両の中空部に樹脂硬化物を設けるには、まず硬化性を有する樹脂成形体を中空部に配置した後、中空部内で樹脂成形体を加熱により硬化させることで樹脂硬化物を形成する。硬化性を有する樹脂成形体を得るための樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂系組成物が知られている（特許文献１）。
上記のようなエポキシ樹脂系組成物からエポキシ樹脂系成形体を成形する際には、例えば、押出成形機や射出成形機等の成形機が用いられる。このとき、エポキシ樹脂系組成物中のエポキシ樹脂は、成形機においてエポキシ樹脂系組成物と接触する接触部に固着し易い。これにより、エポキシ樹脂系成形体を成形する工程が煩雑となる場合がある。
そこで、本発明の目的は、エポキシ樹脂系成形体を容易に成形することのできるエポキシ樹脂系組成物を提供することにある。
上記課題を解決するエポキシ樹脂系組成物は、車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられるエポキシ樹脂系組成物であって、エポキシ樹脂と、硬化剤（但し、酸無水物基を有する化合物を除くとともに、前記エポキシ樹脂系組成物中における一級アミノ基を有する化合物の含有量が０．５質量％未満の場合を除く。）と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物と、を含有し、前記脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種であり、前記熱可塑性樹脂の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上であり、前記脂肪酸系化合物の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。
上記課題を解決する別の態様のエポキシ樹脂系組成物は、車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられるエポキシ樹脂系組成物であって、エポキシ樹脂と、硬化剤と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物と、を含有し、前記硬化剤は、ヒドラジド類、アミド化合物、及びイミダゾール化合物から選ばれる少なくとも一種の化合物を含み（但し、前記エポキシ樹脂系組成物中における一級アミノ基を有する化合物の含有量が０．５質量％未満の場合を除く。）、前記脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種であり、前記熱可塑性樹脂の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上であり、前記脂肪酸系化合物の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。
上記エポキシ樹脂系組成物において、前記熱可塑性樹脂の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、１００質量部以下であり、前記脂肪酸系化合物の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、５．０質量部以下であることが好ましい。
本発明は、エポキシ樹脂系成形体を容易に成形することができるという効果を発揮する。
以下、エポキシ樹脂系組成物の実施形態について説明する。
エポキシ樹脂系組成物は、車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられる。エポキシ樹脂系成形体は、車両の中空構造における中空部に配置される。エポキシ樹脂系組成物は、エポキシ樹脂と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物とを含有する。エポキシ樹脂系組成物には、必要に応じて、硬化剤、発泡剤、相溶化剤、充填剤等を含有させることができる。
エポキシ樹脂系組成物は、車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられる。エポキシ樹脂系成形体は、車両の中空構造における中空部に配置される。エポキシ樹脂系組成物は、エポキシ樹脂と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物とを含有する。エポキシ樹脂系組成物には、必要に応じて、硬化剤、発泡剤、相溶化剤、充填剤等を含有させることができる。
＜エポキシ樹脂＞
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、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Ｓ型エポキシ樹脂等が挙げられる。ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、２２℃において固体のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、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Ｓ型エポキシ樹脂等が挙げられる。ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、２２℃において固体のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
＜熱可塑性樹脂＞
エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上である。エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、５４質量部以上であることが好ましい。
エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上である。エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、５４質量部以上であることが好ましい。
エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１００質量部以下であることが好ましく、より好ましくは、８２質量部以下である。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、アクリロニトリル－スチレン共重合体、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、セルロースアセテートブチレート、ポリ酢酸ビニル、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホン等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂系組成物の全体を１００質量％とした場合、１９質量％以上であることが好ましく、より好ましくは、２２質量％以上である。エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂系組成物の全体を１００質量％とした場合、４９質量％以下であることが好ましく、より好ましくは、４４質量％以下である。
＜脂肪酸系化合物＞
脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種である。エポキシ樹脂系組成物中における脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。エポキシ樹脂系組成物中における脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．５質量部以上であることが好ましい。
脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種である。エポキシ樹脂系組成物中における脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。エポキシ樹脂系組成物中における脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．５質量部以上であることが好ましい。
エポキシ樹脂系組成物中における脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、５．０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは、３．０質量部以下である。
飽和脂肪酸としては、炭素数が１６以上の飽和脂肪酸であることが好ましい。飽和脂肪酸としては、例えば、パルミチン酸（ヘキサデカン酸、炭素数：１６）、マルガリン酸（ヘプタデカン酸、炭素数：１７）、ステアリン酸（オクタデカン酸、炭素数：１８）、ノナデシル酸（ノナデカン酸、炭素数：１９）、アラキジン酸（イコサン酸、炭素数：２０）、ヘンイコシル酸（ヘンイコサン酸、炭素数：２１）、ベヘン酸（ドコサン酸、炭素数：２２）、トリコシル酸（トリコサン酸、トリコサノン酸、炭素数：２３）、リグノセリン酸（テトラコサン酸、炭素数：２４）等が挙げられる。飽和脂肪酸は、塩であってもよい。飽和脂肪酸は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
飽和脂肪酸エステルとしては、飽和脂肪酸と脂肪族アルコールとを由来とするエステルが挙げられる。脂肪族アルコールは、一価のアルコールであってもよいし、二価以上のアルコールであってもよい。脂肪族アルコールの炭素数は、例えば、１以上、２４以下の範囲内であることが好ましい。飽和脂肪酸エステルは、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
飽和脂肪酸アミドは、飽和脂肪酸モノアミドであってもよいし、飽和脂肪酸ビスアミドであってもよい。飽和脂肪酸ビスアミドとしては、例えば、Ｎ，Ｎ´－エチレンビスオレインアミド等が挙げられる。飽和脂肪酸アミドは、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、脂肪酸系化合物のアルキル基の一部は、ヒドロキシル化されていてもよい。すなわち、脂肪酸系化合物は、ヒドロキシル化飽和脂肪酸、ヒドロキシル化飽和脂肪酸エステル、及びヒドロキシル化飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種を含む。
＜硬化剤＞
硬化剤としては、例えば、ヒドラジド類、アミド化合物、アミノカルボン酸、イミダゾール化合物等が挙げられる。ヒドラジド類としては、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド等が挙げられる。アミド化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミド等が挙げられる。アミノカルボン酸としては、例えば、６－アミノヘキサン酸、７－アミノヘプタン酸、１１－アミノウンデカン酸、１２－アミノラウリン酸等が挙げられる。イミダゾール化合物としては、例えば、メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール等が挙げられる。硬化剤は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化剤としては、例えば、ヒドラジド類、アミド化合物、アミノカルボン酸、イミダゾール化合物等が挙げられる。ヒドラジド類としては、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド等が挙げられる。アミド化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミド等が挙げられる。アミノカルボン酸としては、例えば、６－アミノヘキサン酸、７－アミノヘプタン酸、１１－アミノウンデカン酸、１２－アミノラウリン酸等が挙げられる。イミダゾール化合物としては、例えば、メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール等が挙げられる。硬化剤は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂系組成物中における硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１．７質量部以上であることが好ましく、より好ましくは、１．８質量部以上であり、さらに好ましくは、２．０質量部以上である。エポキシ樹脂系組成物中における硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１００質量部以下であることが好ましく、より好ましくは、５０質量部以下であり、さらに好ましくは、２５質量部以下である。
＜発泡剤＞
発泡剤としては、例えば、熱分解型有機系発泡剤、及び物理系発泡剤が挙げられる。熱分解型有機系発泡剤としては、例えば、アゾ系化合物、ニトロソ系化合物、ヒドラジン系化合物等が挙げられる。アゾ系化合物としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、バリウムアゾジカルボキシレート、アゾジカルボンアミド等が挙げられる。ニトロソ系化合物としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジニトロソテレフタルアミドなどのニトロソ系化合物等が挙げられる。ヒドラジン系化合物としては、例えば、３，３´－ジスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン－３，３´－ジスルホニルヒドラジド、４，４´－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が挙げられる。
発泡剤としては、例えば、熱分解型有機系発泡剤、及び物理系発泡剤が挙げられる。熱分解型有機系発泡剤としては、例えば、アゾ系化合物、ニトロソ系化合物、ヒドラジン系化合物等が挙げられる。アゾ系化合物としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、バリウムアゾジカルボキシレート、アゾジカルボンアミド等が挙げられる。ニトロソ系化合物としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジニトロソテレフタルアミドなどのニトロソ系化合物等が挙げられる。ヒドラジン系化合物としては、例えば、３，３´－ジスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン－３，３´－ジスルホニルヒドラジド、４，４´－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が挙げられる。
物理系発泡剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン等の低沸点炭化水素を熱可塑性樹脂からなるシェル内に内包した熱膨張性マイクロカプセル等が挙げられる。発泡剤は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂系組成物中における発泡剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１．５質量部以上であることが好ましい。エポキシ樹脂系組成物中における発泡剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、８．０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは、３．０質量部以下であり、さらに好ましくは、２．５質量部以下である。
＜相溶化剤＞
相溶化剤は、エポキシ樹脂と熱可塑性樹脂との相溶性を向上させる。相溶化剤としては、例えば、アクリル系ブロックコポリマー及びエステル系ブロックコポリマーから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。アクリル系ブロックコポリマーを構成するモノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等が挙げられる。エステル系ブロックコポリマーを構成するポリマーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン等が挙げられる。相溶化剤は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
相溶化剤は、エポキシ樹脂と熱可塑性樹脂との相溶性を向上させる。相溶化剤としては、例えば、アクリル系ブロックコポリマー及びエステル系ブロックコポリマーから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。アクリル系ブロックコポリマーを構成するモノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等が挙げられる。エステル系ブロックコポリマーを構成するポリマーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン等が挙げられる。相溶化剤は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂系組成物中における相溶化剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１．５質量部以上であることが好ましく、より好ましくは、２．５質量部以上であり、さらに好ましくは、３．０質量部以上である。エポキシ樹脂系組成物中における相溶化剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１１質量部以下であることが好ましく、より好ましくは、８．０質量部以下であり、さらに好ましくは、７．０質量部以下である。
＜充填剤＞
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ガラス繊維、マイカ、タルク、クレー、アルミナ、炭酸マグネシウム、シリカ粉末等が挙げられる。充填剤は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ガラス繊維、マイカ、タルク、クレー、アルミナ、炭酸マグネシウム、シリカ粉末等が挙げられる。充填剤は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂系組成物中における充填剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１５質量部以上であることが好ましく、より好ましくは、３０質量部以上であり、さらに好ましくは、５０質量部以上である。エポキシ樹脂系組成物中における充填剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１３０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは、１００質量部以下であり、さらに好ましくは、８０質量部以下である。
＜エポキシ樹脂系成形体の製造方法、及び使用方法＞
次に、エポキシ樹脂系成形体の製造方法について説明する。
エポキシ樹脂系成形体は、エポキシ樹脂系組成物からエポキシ樹脂系成形体を成形する成形工程により製造される。エポキシ樹脂系組成物は、上述した原材料を混合することで調製することができる。エポキシ樹脂系組成物の調製には、例えば、混練装置を用いることができる。混練装置としては、例えば、二軸混練押出機等が挙げられる。
次に、エポキシ樹脂系成形体の製造方法について説明する。
エポキシ樹脂系成形体は、エポキシ樹脂系組成物からエポキシ樹脂系成形体を成形する成形工程により製造される。エポキシ樹脂系組成物は、上述した原材料を混合することで調製することができる。エポキシ樹脂系組成物の調製には、例えば、混練装置を用いることができる。混練装置としては、例えば、二軸混練押出機等が挙げられる。
エポキシ樹脂系成形体の成形法としては、例えば、押出成形機を用いる押出成形、射出成形機を用いる射出成形等が挙げられる。
エポキシ樹脂系成形体の成形工程は、エポキシ樹脂系組成物の調製から連続して行う連続式であってもよいし、予め調製したエポキシ樹脂系組成物を用いて行うバッチ式であってもよい。
エポキシ樹脂系成形体の成形工程は、エポキシ樹脂系組成物の調製から連続して行う連続式であってもよいし、予め調製したエポキシ樹脂系組成物を用いて行うバッチ式であってもよい。
エポキシ樹脂系成形体を車両の中空構造における中空部に配置するには、エポキシ樹脂系成形体を支持する支持体を用いることが好ましい。支持体は、エポキシ樹脂系成形体を支持する支持部と、車両の構成部材であるパネルに支持体の支持部を取り付ける取付部とを有している。取付部は、例えば、車両のパネルの有する貫通孔に係止する係止部を有している。支持体は、例えば、ポリアミド等の樹脂材料、又は金属材料から構成することができる。
このようにエポキシ樹脂系成形体を支持した支持体を車両の構成部材である第１のパネルに取り付ける。次に、第１のパネルに重ね合わせるように第２のパネルを配置し、第１のパネルと第２のパネルとを組み付ける。中空構造を構成する第１のパネル及び第２のパネルとしては、例えば、ピラー、ドアパネル、ルーフパネル、トランクリッド、フロントフードパネル、各種リンフォース等に用いられるパネル等が挙げられる。第１のパネルと第２のパネルとしては、例えば、鋼製等の金属製のパネルが用いられる。
次に、中空部にエポキシ樹脂系成形体を配置した構造を有する車両について、洗浄処理工程、電着塗装工程、焼き付け工程を順に行う。ここで、焼き付け工程は、加熱炉を用いて電着塗装の塗膜を焼き付ける工程である。この焼き付け工程を利用して、エポキシ樹脂系成形体を加熱により硬化させることで、中空部内の所定の位置にエポキシ樹脂系硬化物を設けることができる。焼き付け工程における加熱温度は、例えば、１４０℃以上、２２０℃以下の範囲内であり、加熱時間は、例えば、１０分以上、６０分以下の範囲内である。
上記エポキシ樹脂系組成物に発泡剤を含有させることで、エポキシ樹脂系硬化物を発泡体とすることができる。このようにエポキシ樹脂系硬化物を発泡体とすることで、エポキシ樹脂系硬化物によって中空構造の中空部の所定の位置を容易に充填することができる。なお、上記エポキシ樹脂系組成物に発泡剤を含有させずに、エポキシ樹脂系硬化物を非発泡体として中空構造の中空部の所定の位置に設けてもよい。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）エポキシ樹脂系組成物は、車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられる。エポキシ樹脂系組成物は、エポキシ樹脂と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物とを含有する。熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上である。脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。
（１）エポキシ樹脂系組成物は、車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられる。エポキシ樹脂系組成物は、エポキシ樹脂と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物とを含有する。熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上である。脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。
上記エポキシ樹脂系組成物からエポキシ樹脂系成形体を成形する成形機において、エポキシ樹脂系組成物と接触する接触部におけるエポキシ樹脂の固着を抑えることができる。これにより、例えば、成形機のメンテナンスを簡素化することが可能となる。従って、エポキシ樹脂系成形体を容易に成形することができる。
（２）エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、１００質量部以下であることが好ましい。エポキシ樹脂系組成物中における脂肪酸系化合物の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、５．０質量部以下であることが好ましい。この場合、エポキシ樹脂の接着性が熱可塑性樹脂及び脂肪酸系化合物により阻害され難くなる。このため、エポキシ樹脂系成形体を加熱硬化して得られるエポキシ樹脂系硬化物と、車両の中空構造を構成する構成部材との接着性を高めることができる。従って、例えば、エポキシ樹脂系硬化物の補強性能等の性能を高めることが可能となる。
次に、実施例及び比較例について説明する。
（実施例１～１３及び比較例１，２）
表１～３に示す原材料を、混練機を用いて混練することで、各実施例及び各比較例のエポキシ樹脂系組成物のサンプルを調製した。表１～３中の原材料の配合量を示す数値の単位は、質量部である。
（実施例１～１３及び比較例１，２）
表１～３に示す原材料を、混練機を用いて混練することで、各実施例及び各比較例のエポキシ樹脂系組成物のサンプルを調製した。表１～３中の原材料の配合量を示す数値の単位は、質量部である。
表１～３中のエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａｄｉｔｙａ Ｂｉｒｌａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製、商品名：ＹＤ－９０２）である。表１～３中の熱可塑性樹脂は、ポリメタクリル酸メチル（株式会社クラレ製、商品名：パラペットＧＦ１０００）である。
表１～３中の脂肪酸系化合物は、ベヘン酸（日油株式会社製、商品名：ＮＡＡ－２２２Ｓ）である。
表１～３中の硬化剤は、ジシアンジアミド（蝶理ＧＬＥＸ株式会社製、商品名：オミキュアＤＤＡ－５）である。
表１～３中の硬化剤は、ジシアンジアミド（蝶理ＧＬＥＸ株式会社製、商品名：オミキュアＤＤＡ－５）である。
表１～３中の発泡剤は、４，４´－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（永和化成工業株式会社製、商品名：ネオセルボンＮ－１０００Ｓ）である。
なお、各実施例及び各比較例におけるエポキシ樹脂系組成物のサンプルには、相溶化剤と充填剤とを合計で７２質量部を配合した。実施例１～５におけるエポキシ樹脂系組成物のサンプル中における熱可塑性樹脂の含有量は、それぞれ１９．５質量％、２３．４質量％、２７．５質量％、３１．７質量％、３６．１質量％である。このようにエポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、例えば、１９．５質量％以上、２３．４質量％以上等に設定することができる。また、エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、例えば、３６．１質量％以下、３１．７質量％以下等に設定することができる。
なお、各実施例及び各比較例におけるエポキシ樹脂系組成物のサンプルには、相溶化剤と充填剤とを合計で７２質量部を配合した。実施例１～５におけるエポキシ樹脂系組成物のサンプル中における熱可塑性樹脂の含有量は、それぞれ１９．５質量％、２３．４質量％、２７．５質量％、３１．７質量％、３６．１質量％である。このようにエポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、例えば、１９．５質量％以上、２３．４質量％以上等に設定することができる。また、エポキシ樹脂系組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、例えば、３６．１質量％以下、３１．７質量％以下等に設定することができる。
（成形試験）
各例のサンプルを射出成形機（住友重機械工業株式会社製、商品名：ＳＥ２２０ＥＶ－Ａ－ＨＤ）に投入し、１００℃の温度条件で射出成形する成形工程を行った。射出成形機は、金属製のスクリュを有し、この成形工程を繰り返すことで、所定のショット数に達した後、射出成形機に洗浄用の樹脂としてエチレン－酢酸ビニル共重合体を投入し、射出成形機からサンプルを排出させた。次に、射出成形機のスクリュを取り出した後、スクリュに付着したサンプルの状態を目視で観察した。各例のサンプルについて以下の判定基準で固着抑制効果を評価した。固着抑制効果の評価結果を表１～３に示す。
各例のサンプルを射出成形機（住友重機械工業株式会社製、商品名：ＳＥ２２０ＥＶ－Ａ－ＨＤ）に投入し、１００℃の温度条件で射出成形する成形工程を行った。射出成形機は、金属製のスクリュを有し、この成形工程を繰り返すことで、所定のショット数に達した後、射出成形機に洗浄用の樹脂としてエチレン－酢酸ビニル共重合体を投入し、射出成形機からサンプルを排出させた。次に、射出成形機のスクリュを取り出した後、スクリュに付着したサンプルの状態を目視で観察した。各例のサンプルについて以下の判定基準で固着抑制効果を評価した。固着抑制効果の評価結果を表１～３に示す。
スクリュに対するサンプルの固着が確認されない、又はスクリュへのサンプルの固着が僅かに確認される（３点）。
スクリュへのサンプルの固着がある程度確認されるが、成形工程に影響しない程度である（２点）。
スクリュへのサンプルの固着がある程度確認されるが、成形工程に影響しない程度である（２点）。
スクリュに対してサンプルが固着しており、成形工程に影響を与える可能性がある（１点）。
（接着性の評価）
各例のサンプルから得られる硬化物の接着性を次のように評価した。まず、各例のサンプルから板状の成形体を作製した。成形体の長さ寸法は、１２ｍｍであり、幅寸法は、２５ｍｍであり、厚さ寸法は、０．５ｍｍである。次に、各例の成形体をそれぞれ第１の鋼板上にスペーサーとともに載置した。続いて、成形体とスペーサーを第１の鋼板と挟み込むように第２の鋼板を載置することで、積層体を得た。第１の鋼板及び第２の鋼板の長さ寸法は、１００ｍｍであり、幅寸法は、２５ｍｍであり、厚さ寸法は、１．６ｍｍである。スペーサーの厚さ寸法は、０．５ｍｍである。
（接着性の評価）
各例のサンプルから得られる硬化物の接着性を次のように評価した。まず、各例のサンプルから板状の成形体を作製した。成形体の長さ寸法は、１２ｍｍであり、幅寸法は、２５ｍｍであり、厚さ寸法は、０．５ｍｍである。次に、各例の成形体をそれぞれ第１の鋼板上にスペーサーとともに載置した。続いて、成形体とスペーサーを第１の鋼板と挟み込むように第２の鋼板を載置することで、積層体を得た。第１の鋼板及び第２の鋼板の長さ寸法は、１００ｍｍであり、幅寸法は、２５ｍｍであり、厚さ寸法は、１．６ｍｍである。スペーサーの厚さ寸法は、０．５ｍｍである。
各例の積層体を１７０℃の雰囲気下で２０分間静置した。これにより、成形体を加熱し、硬化させることで、硬化物を得た。次に、引張試験機を用いて引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、２３℃の条件で第１の鋼板と第２の鋼板とを引っ張ることで、硬化物にせん断荷重を加えた。硬化物が凝集破壊により破断したときの荷重を測定した。この測定結果から以下の判定基準で接着性を評価した。接着性の評価結果を表１～３に示す。
破断時の荷重が５ＭＰａ以上である（３点）。
破断時の荷重が１ＭＰａ以上、５ＭＰａ未満である（２点）。
破断時の荷重が１ＭＰａ未満、又は界面破壊が発生する（１点）。
破断時の荷重が１ＭＰａ以上、５ＭＰａ未満である（２点）。
破断時の荷重が１ＭＰａ未満、又は界面破壊が発生する（１点）。
（検討Ａ１：エポキシ樹脂の種類）
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からＣＴＢＮ変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ハンツマン・コーポレーション製、商品名：ＨｙＰｏｘ ＲＫ８４Ｌ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。ＣＴＢＮは、末端カルボキシブタジエンアクリロニトリル共重合体を示す。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からＣＴＢＮ変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ハンツマン・コーポレーション製、商品名：ＨｙＰｏｘ ＲＫ８４Ｌ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。ＣＴＢＮは、末端カルボキシブタジエンアクリロニトリル共重合体を示す。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ａ２：エポキシ樹脂の種類）
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（三菱ケミカル株式会社製、商品名：４００５Ｐ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（三菱ケミカル株式会社製、商品名：４００５Ｐ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ａ３：エポキシ樹脂の種類）
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からフェノールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、商品名：ＥＰＰＮ－２０１）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からフェノールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、商品名：ＥＰＰＮ－２０１）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ａ４：エポキシ樹脂の種類）
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（南亜プラスチック工業社製、商品名：ＮＰＣＮ７０３）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（南亜プラスチック工業社製、商品名：ＮＰＣＮ７０３）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｂ１：熱可塑性樹脂の種類）
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからセルロースアセテートブチレート（イーストマン・ケミカル社製、商品名：ＣＡＢ－５５１－０．０１）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからセルロースアセテートブチレート（イーストマン・ケミカル社製、商品名：ＣＡＢ－５５１－０．０１）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｂ２：熱可塑性樹脂の種類）
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからポリスチレン（ＤＩＣ株式会社製、商品名：ＣＲ－２５００）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからポリスチレン（ＤＩＣ株式会社製、商品名：ＣＲ－２５００）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｂ３：熱可塑性樹脂の種類）
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからアクリロニトリル－スチレン共重合体（株式会社ダイセル製、商品名：セビアン０５０ＳＦ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからアクリロニトリル－スチレン共重合体（株式会社ダイセル製、商品名：セビアン０５０ＳＦ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｂ４：熱可塑性樹脂の種類）
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからアクリロニトリル－スチレン共重合体（株式会社ダイセル製、商品名：セビアンＶ５２０ＳＦ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の熱可塑性樹脂をポリメタクリル酸メチルからアクリロニトリル－スチレン共重合体（株式会社ダイセル製、商品名：セビアンＶ５２０ＳＦ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｃ１：脂肪酸系化合物の種類）
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からステアリン酸（日油株式会社製、商品名：ステアリン酸さくら）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からステアリン酸（日油株式会社製、商品名：ステアリン酸さくら）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｃ２：脂肪酸系化合物の種類）
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からステアリン酸エステル（ステアリン酸ステアリル、日油株式会社製、商品名：ユニスターＭ－９６７６）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からステアリン酸エステル（ステアリン酸ステアリル、日油株式会社製、商品名：ユニスターＭ－９６７６）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｃ３：脂肪酸系化合物の種類）
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からステアリン酸アミド（三菱ケミカル株式会社製、商品名：アマイドＡＰ－１）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からステアリン酸アミド（三菱ケミカル株式会社製、商品名：アマイドＡＰ－１）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（検討Ｃ４：脂肪酸系化合物の種類）
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からヒドロキシステアリン酸アミド（１２－ヒドロキシオクタデカンアミド、三菱ケミカル株式会社製、商品名：ダイヤミッドＫＨ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記実施例１～１３の脂肪酸系化合物をベヘン酸からヒドロキシステアリン酸アミド（１２－ヒドロキシオクタデカンアミド、三菱ケミカル株式会社製、商品名：ダイヤミッドＫＨ）に変更した以外は、実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
（上記原材料の組み合わせについて）
上記検討Ａ１～Ａ４で用いたエポキシ樹脂と、上記検討Ｂ１～Ｂ３で用いた熱可塑性樹脂と、上記検討Ｃ１～Ｃ４で用いた脂肪酸系化合物とを任意に組み合わせて実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
上記検討Ａ１～Ａ４で用いたエポキシ樹脂と、上記検討Ｂ１～Ｂ３で用いた熱可塑性樹脂と、上記検討Ｃ１～Ｃ４で用いた脂肪酸系化合物とを任意に組み合わせて実施例１～１３と同様にしてサンプルを調製した。この場合であっても、固着抑制効果及び接着性について実施例１～１３と同等の評価結果が得られた。
＜付記＞
・車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられるエポキシ樹脂系組成物であって、エポキシ樹脂と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物と、を含有し、前記脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種であり、前記熱可塑性樹脂の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上であり、前記脂肪酸系化合物の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。
・車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられるエポキシ樹脂系組成物であって、エポキシ樹脂と、熱可塑性樹脂と、脂肪酸系化合物と、を含有し、前記脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種であり、前記熱可塑性樹脂の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上であり、前記脂肪酸系化合物の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である。
Claims (2)
- 車両の中空構造における中空部に配置される車両用のエポキシ樹脂系成形体を得る用途に用いられるエポキシ樹脂系組成物であって、
エポキシ樹脂と、
硬化剤と、
熱可塑性樹脂と、
脂肪酸系化合物と、を含有し、
前記硬化剤は、ヒドラジド類、アミド化合物、アミノカルボン酸、及びイミダゾール化合物から選ばれる少なくとも一種の化合物を含み（但し、前記エポキシ樹脂系組成物中における一級アミノ基を有する化合物の含有量が０．５質量％未満の場合を除く。）、
前記脂肪酸系化合物は、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸エステル、及び飽和脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも一種であり、
前記熱可塑性樹脂の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、４３質量部以上であり、
前記脂肪酸系化合物の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．２質量部以上である、エポキシ樹脂系組成物。 - 前記熱可塑性樹脂の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、１００質量部以下であり、
前記脂肪酸系化合物の含有量は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、５．０質量部以下である、請求項１に記載のエポキシ樹脂系組成物。
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