JP7214418B2 - 接着性が向上した一剤熱硬化性エポキシ接着剤 - Google Patents
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Description
本発明の態様として、以下の態様を挙げることができる:
《態様1》
以下を含む、一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤:
a)1分子当たり平均して1つを超えるエポキシド基を有する少なくとも1つのエポキシ樹脂Aと、
b)エポキシ樹脂のための少なくとも1つの潜在性硬化剤と、
c)置換又は非置換のコハク酸、及び置換又は非置換のフタル酸から選択される少なくとも1つのカルボン酸と、
ここで、前記エポキシ樹脂接着剤は、100gのエポキシ樹脂接着剤当たり1.7~15ミリモルの前記少なくとも1つのカルボン酸を含み、かつ前記エポキシ樹脂接着剤は、25℃で10000Pa・sを超える粘度を有し、前記粘度は、加熱プレートを備えるレオメーター(MCR 301、AntonPaar)によってオシログラフィ的に決定される(スロット1000μm、測定プレート直径:25mm(プレート/プレート)、5Hzでの変形0.01、温度:25℃)。
《態様2》
前記少なくとも1つのカルボン酸は、コハク酸及び無水フタル酸から選択される、態様1に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
《態様3》
前記エポキシ樹脂接着剤は、100gのエポキシ樹脂接着剤当たり2~13ミリモル、2.5~10.5ミリモル、2.5~8.5ミリモル、2.5~6ミリモル、好ましくは3~5ミリモルの前記少なくとも1つのカルボン酸を含む、態様1又は2に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
《態様4》
1分子当たり平均して1つを超えるエポキシド基を有するエポキシ樹脂Aの割合は、前記一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、25~70重量%、25~60重量%、30~55重量%、30~50重量%、好ましくは30~45重量%である、態様1~3のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
《態様5》
前記潜在性硬化剤は、ジシアンジアミド、グアナミン、グアニジン、アミノグアニジン、及びこれらの誘導体、置換尿素、イミダゾール及びアミン錯体、好ましくはジシアンジアミドから選択される、態様1~4のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
《態様6》
少なくとも1つの靭性向上剤Dを更に含み、靭性向上剤Dの割合は、前記一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、好ましくは5~30重量%、7~25重量%、10~20重量%、より好ましくは10~15重量%である、態様1~5のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
《態様7》
前記エポキシ樹脂接着剤は、25℃で、15000Pasを超える、特に25000Pasを超える粘度を有し、前記粘度は、加熱プレートを備えるレオメーター(MCR 301、AntonPaar)によってオシログラフィ的に決定され(スロット1000μm、測定プレート直径:25mm(プレート/プレート)、5Hzでの変形0.01、温度:25℃)、前記エポキシ樹脂接着剤は、特に好ましくは25℃で固体である、態様1~6のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
《態様8》
少なくとも1つの物理的又は化学的発泡剤を更に含む、態様1~7のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
《態様9》
以下を含む、熱安定性基材を接着結合する方法
i)態様1~8のいずれか一項に記載の熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、熱安定性基材S1の表面、特に金属の表面に適用する工程;
ii)前記適用された熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、更なる熱安定性基材S2の表面、特に金属の表面に接触させる工程;
iii)前記熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、100~220℃、特に120~200℃、好ましくは160~190℃の温度に加熱する工程;
ここで、前記基材S2は、前記基材S1と同じ材料又は異なる材料からなる。
《態様10》
金属構造体を接着結合するか又は強化するための、或いは車両構造体又はサンドイッチパネル構造体におけるキャビティの充填を強化するための、態様1~8のいずれか一項に記載の熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の使用。
《態様11》
一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、特に車両構造体及びサンドイッチパネル構造体における熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、好ましくは態様1~8のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、170℃で20分間、及び/又は205℃で40分間、特に170℃で20分間、硬化したときのASTM D1002-10の引張剪断強度を向上するための、置換又は非置換コハク酸及び置換又は非置換フタル酸から選択される少なくとも1つのカルボン酸の使用。
《態様12》
態様1~8のいずれか一項に記載の熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を加熱することによって得られる構造発泡体。
《態様13》
態様9に記載の方法によって得られることができる、硬化した接着結合されたアセンブリを含む物品。
a)1分子当たり平均して1つを超えるエポキシド基を有する少なくとも1つのエポキシ樹脂Aと、
b)エポキシ樹脂のための少なくとも1つの潜在性硬化剤と、
c)置換又は非置換コハク酸、及び置換又は非置換フタル酸から選択される少なくとも1つのカルボン酸と、
を含む一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤に関する。
特に明記しない限り、室温は、ここでは23℃の温度を指す。
-一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、5~40重量%、10~35重量%、15~35重量%、好ましくは20~30重量%の液状エポキシ樹脂と、
-一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、5~30重量%、5~25重量%、5~20重量%、好ましくは10~15重量%の固体エポキシ樹脂と、
-一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、1~8重量%、特に2~6重量%の、エポキシ樹脂のための少なくとも1つの潜在性硬化剤、特にジシアンジアミドと、
-エポキシ樹脂接着剤100g当たり、2~13ミリモル、2.5~10.5ミリモル、2.5~8.5ミリモル、2.5~6ミリモル、好ましくは3~5ミリモルの、コハク酸及び無水フタル酸から選択される少なくとも1つのカルボン酸と、
-エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、5~30重量%、7~25重量%、10~20重量%、より好ましくは10~15重量%の、末端封鎖ポリウレタンポリマーD1及び液状ゴムD2からなる群から選択される少なくとも1つの靱性向上剤Dと、
-一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、好ましくは0.1~3重量%の物理的又は化学的発泡剤と、
-エポキシ樹脂組成物の総重量に基づいて、好ましくは5~40重量%、好ましくは20~40重量%の、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、及びヒュームドシリカからなる群から選択される充填剤Fと、
を含む。
i)上記で詳述した熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を熱安定性基材S1の、特に金属の表面に塗布する工程と、
ii)塗布された熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、更なる熱安定性基材S2の、特に金属の表面に接触させる工程と、
iii)熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、100~220℃、特に120~200℃、好ましくは160~190℃の温度に加熱する工程と、
を含み、この場合に、基材S2は、基材S1と同じ材料又は異なる材料からなる。
粘度は、加熱プレートを備えるレオメーター(MCR 301、AntonPaar)によってオシログラフィ的に測定される(スロット1000μm、測定プレート直径:25mm(プレート/プレート)、5Hzでの変形0.01、温度:20℃~70℃、加熱速度10℃/分)。
測定は、ASTM D1002-10の一般的なラインに従う。引張剪断強度は、以下の設定(mmでの寸法)を用いて測定した。
試験温度:23℃
結合面積:12.7mm×25.4mm
接着層の厚さ:0.8mm
硬化:170℃で20分、又は205℃で40分
試験速度:13mm/分
引張剪断強度から得られた破断モードの視覚的評価を、CFとAFに分けた。CF=凝集破断、AF=接着破断。
エポキシ樹脂接着剤に使用されるベース配合物は、下記の配合物であった。
Claims (12)
- 以下を含む、一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤:
a)1分子当たり平均して1つを超えるエポキシド基を有する少なくとも1つのエポキシ樹脂Aと、
b)エポキシ樹脂のための少なくとも1つの潜在性硬化剤と、
c)コハク酸及び無水フタル酸から選択される少なくとも1つのカルボン酸、
ここで、前記エポキシ樹脂接着剤は、100gのエポキシ樹脂接着剤当たり1.7~15ミリモルの前記少なくとも1つのカルボン酸を含み、かつ前記エポキシ樹脂接着剤は、25℃で10000Pa・sを超える粘度を有し、前記粘度は、加熱プレートを備えるレオメーター(MCR 301、AntonPaar)によってオシログラフィ的に決定される(スロット1000μm、測定プレート直径:25mm(プレート/プレート)、5Hzでの変形0.01、温度:25℃)。 - 前記エポキシ樹脂接着剤は、100gのエポキシ樹脂接着剤当たり2~13ミリモルの前記少なくとも1つのカルボン酸を含む、請求項1記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
- 1分子当たり平均して1つを超えるエポキシド基を有するエポキシ樹脂Aの割合は、前記一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の総重量に基づいて、25~70重量%である、請求項1又は2に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
- 前記潜在性硬化剤は、ジシアンジアミド、グアナミン、グアニジン、アミノグアニジン、及びこれらの誘導体、置換尿素、イミダゾール及びアミン錯体から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
- 少なくとも1つの靭性向上剤Dを更に含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
- 前記エポキシ樹脂接着剤は、25℃で、15000Pasを超える粘度を有し、前記粘度は、加熱プレートを備えるレオメーター(MCR 301、AntonPaar)によってオシログラフィ的に決定される(スロット1000μm、測定プレート直径:25mm(プレート/プレート)、5Hzでの変形0.01、温度:25℃)、請求項1~5のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
- 少なくとも1つの物理的又は化学的発泡剤を更に含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤。
- 以下を含む、基材を接着結合する方法
i)請求項1~7のいずれか一項に記載の熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、基材S1の表面に適用する工程;
ii)前記適用された熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、更なる基材S2の表面に接触させる工程;
iii)前記熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、100~220℃の温度に加熱する工程;
ここで、前記基材S2は、前記基材S1と同じ材料又は異なる材料からなる。 - 金属構造体を接着結合するか又は強化するための、或いは車両構造体又はサンドイッチパネル構造体におけるキャビティの充填を強化するための、請求項1~7のいずれか一項に記載の熱硬化性エポキシ樹脂接着剤の使用。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の一剤熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を、170℃で20分間、及び/又は205℃で40分間、硬化したときのASTM D1002-10の引張剪断強度を向上するための、コハク酸及び無水フタル酸から選択される少なくとも1つのカルボン酸の使用。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の熱硬化性エポキシ樹脂接着剤を加熱することによって得られる構造発泡体。
- 請求項8に記載の方法によって得られることができる、硬化した接着結合されたアセンブリを含む物品。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP17192900.3 | 2017-09-25 | ||
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