JPH02185584A - 湿潤接着エポキシ樹脂系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は末端メルカプト基を含有するオルガノシランを
改善された湿潤接着のために含むエポキシ接着剤組成物
、該組成物を硬化させることにより得られた製品および
エポキシ接着剤系の湿潤接着を改善する方法に関する。

〔従来の技術〕

エポキシ樹脂はコンクリート表面の結合および修復のた
めの接着剤として広く利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、湿気を含む条件下でエポキシ接着強度お
よび結合耐久性が低いことが測定されてきた。そのよう
な暴露には雨、雪もしくは水の悪天候下、または湿気を
帯びた環境中での施用の間に頻繁に遭遇する。この望ま
しくない接着剤特性は、湿潤もしくは湿気を帯びたコン
クリートの湿潤もしくは湿気を帯びたコンクリートへの
結合、古いコンクリートの新しいコンクリートへの結合
、金属の湿気を含むコンクリートへの結合等において作
用し始める。現在利用されているエポキシ接着剤は望ま
しい性能を提供しないから、すべての表面配置に容易に
適用可能で、そして全ての環境条件下で性能を発揮する
エポキシ接着剤系に対する現在の必要性がある。

〔課題を解決するための手段〕

エポキシ樹脂配合剤中に、末端に官能基を含有するオル
ガノシランを特定した濃度で混合することにより、高め
られた接着性能特性が得られることが、驚くべきことに
今見出された。従って、改良された系は広範囲の条件下
での使用に適用可能である。接着性の結合が湿気を帯び
た環境中で起こる湿気を含む条件下で、前記系は特に有
用である。従来技術の系に比べ、すぐれた接着強度およ
び結合耐久性が得られる。

本発明は、 ｆａ）　　分子あたり平均１個以上のエポキシ基を含有
するエポキシ樹脂、 ｔｂｌ　　それらのためのアミン硬化剤、およびｆｃ）
　　末端メルカプト基を含有するオルガノシランを上記
（ａｌおよび（ｂｌの約０．５ないし１０重量％とから
なる接着剤組成物に関する。

本発明の組成物は湿気を含むコンクリートのその他のコ
ンクリート組成、金属等への結合を促進する。

本発明に従って使用されるエポキシ樹脂は、分子あたり
平均で１個以上のエポキシ基を有する限りあらゆるポリ
エポキシドであってよい。

このようなエポキシ樹脂は、飽和および不飽和の脂肪族
、脂環式、芳香族および複素環式エポキシドのいずれで
あってよい。所望により、該エポキシ樹脂は立体障害の
ない置換基、例えばバロゲン原子、ヒドロキシル基、エ
ーテル基、エステル基等を有してもよい。前記ポリエポ
キシドの例はエポキシノボラック樹脂：２価フェノール
例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、１．Ｉ−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）スルホン、レゾルシノールおよびヒ
ドロキノンのポリグリシジルエーテル；３価アルコール
例えばグリセリンのポリグリシジルエーテル；ポリグリ
シジルエステル例えばジグリンジルフタレートおよびジ
グリシジルイソフタレト：環状脂肪族エポキシ樹脂：ポ
リエチレン性不飽和脂肪酸のエポキシ化エステル例えば
エポキシ化亜麻仁油；不飽和アルコールと不飽和カルボ
ン酸とのエポキシ化エステル例えば３．４エポキシシク
ロへキシルメヂル、３．４−ｆｆ−ボキシシクロへキシ
ルカルボキシレート：およびエポキシ化ポリエチレン性
不飽和炭化水素を包含する。

２価フェノールのジグリシジルエーテルが好ましい。２
．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンのジグ
リシジルエーテルが特に好ましい。

適用可能な樹脂はまた、反応性希釈剤例えばグリシジル
エーテル、グリコールエーテル、芳香族炭化水素等の存
在により生じる低められた粘性を有するエポキシ樹脂を
包含する。

本発明の系における使用に適当な硬化剤として、脂肪族
または環状脂肪族第一および第二アミン並びにそれらの
混合物が言及され得る。典盟約なアミンはエチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルへキサメチ
レンジアミン、メチルペンタメチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチ
レンペンタミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルプロピレンジアミン
、１，３．Ｎ、Ｎ−ジエチルプロピレンジアミン、１．
３−ビス（４−アミノ−３−メチル−シクロヘキシル）
メタン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、２
゜２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、３
，５．５−トリメチル−８−（アミノメチル）−シクロ
ヘキシルアミン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、１
，４−ジアミノシクロヘキサン、１，３−ビス（アミノ
メチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル
）シクロヘキサン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、イソ
ホロンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニ
レンジアミン、ビス（４−アミノフェニル）メタン、ビ
ス（４−アミノフェニル）エーテル、ビス（４−アミノ
フェニル）ケトン、アニリン−ホルムアルデヒド樹脂、
ビス（４アミノフエニル）スルホン、ビス（３−アミノ
フェニル）スルホンおよび２．４′−ジアミノジフェニ
ルスルホンを包含する。

好ましい硬化剤は２，２．４−１−ジエチルへキサメチ
レンジアミン、２，４．４−４リメチルへキサメチレン
ジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチ
レンペンタミン、１．２−ジアミノシクロヘキサン、ビ
ス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、イソホロンジ
アミン、１．４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン
、Ｎ−アミノエチルピペラジンおよび１，３−ビス（ア
ミノメチル）シクロヘキサンを包含する。

末端メルカプト基を含有するオルガノシランの例は、ガ
ンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ベータ
ーメルカプトエチルトリメトキシシラン、メルカプトメ
チルトリメトキシシラン、ベーターメルカプトエチルト
リプロポキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルフエ
ニルジメトキシシランおよびベーター１．１ルカプトエ
チルメチルジメトキシシランを包含する。

ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシランが特に
好ましい。

前記シランは樹脂／硬化剤の組合せに基づいて０，５な
いし１０重量％、好ましくは０．５ないし５重量％を変
化する濃度で存在する。上記の範囲から著しく外れる濃
度は接着性、特に湿潤接着強度および耐久性に悪影響を
及ぼす。

前記シランは、樹脂と硬化剤の混合前にエポキシ樹脂ま
たは硬化剤のいずれかと混合され得る。一般にエポキシ
およびビニルシランをエポキシ樹脂と、そしてアミノお
よびメルカプトシランをアミン硬化剤と混合することが
好ましい。

本発明のエポキシ樹脂組成物の引き続く硬化は、当該分
野の知識内である。硬化は５ないし４０°Ｃの温度にお
いて適当な時間硬化剤の存在下で一般に行われる。硬化
剤は変性されたエポキシ樹脂に対して±５０％の化学量
論量で利用されるが、ｌ：１化学量論量が好ましい。硬
化に際し、高い架橋密度の網状構造が生じる。従って、
本明細書において使用される「硬化」という表現は、上
記エポキシ材料の不溶性で不融性の架橋製品への変換を
意味する。該製品はまた本発明の目的である。

本発明に従って製造されたエポキシ樹脂は、さらに硬化
前のあらゆる段階で通常の変性剤例えば増量剤、充填剤
および強化剤、顔料、染料、有機溶媒、可塑剤、粘着剤
、ゴム、促進剤、希釈剤等を混合され得る。本発明によ
る硬化性混合物中に使用され得る増量剤、強化剤、充填
剤および顔料として、例えばコールタール、ビチューメ
ン、ガラス繊維、ホウ素繊維、炭素繊維、セルロース、
ポリエチレン粉末、ポリプロピレン粉末、雲母、アスベ
スト、石英粉末、石・）ｒ、二酸化アンチモン、ベント
ナイト、リトポン、重晶石、二酸化チタン、カーボンブ
ラックまたはグラファイトが記載され得る。硬化性混合
物に、その他の慣用の添加剤、例えば（部分的には離型
剤としても使用される）難燃剤、チキソトロピー付与剤
、流れ調節剤例えばシリコン、セルロースアセテートブ
チレート、ポリビニルブチレート、ワックス、ステアレ
ート等を添加することも可能である。

硬化性エポキシ樹脂混合物は接着および表面保護および
修復の分野において特に有用であるとして特記されるけ
れども、それらは電気産業、ラミネートプロセスおよび
建築産業にも適用可能である。それらは各々の場合にお
いて特定の最終用途、例えば圧縮成形用組成物、注型用
樹脂、工具用樹脂、ラミネート用樹脂、封止用および充
填用組成物並びに床被覆用組成物に適した配合剤で使用
され得る。

〔実施例、発明の効果〕

以下の実施例は本発明の実施態様をさらに説明するであ
ろう。これらの実施例において全ての部は特記しない限
り重量部で与えられる。

実施史上 本実施例は本発明の典型的なエポキシ樹脂接着剤系の製
造を説明する。

ｍ機能的希釈剤を有するヒスフェノールへのジグリシジ
ルエーテル （チバーガイギー社からのＡＲＡＬＤＩＴＥ　ＥＰＩＳ
）硬化層上２．２．４−および／または２，４゜４−ト
リメチルへキサメチレンジアミン゛Ａ　へ藝゛　： エポキシ樹脂または硬化剤を記載したシランと（エポキ
シシランとエポキシ樹脂およびアミノまたはメルカプト
シランと硬化剤）室温にて記載した重量比で混合する。

鎧合弧度■箆値士 Ａ、鋼への湿気を帯びたコンクリートの結合立方体のコ
ンクリート（５ａｎ　Ｘ　５　ｃｍ　Ｘ　５　ｃｍ　）
を室温で２４時間水中に浸漬し、表面をふき、その反対
側の面に厚さ５闘のエポキシ接着剤層を被覆し、そして
５　ｃｍ　Ｘ　５　ｃｍの層の銅被着体に結合する。結
合した試験体を室温で７日間硬化させるが、その間コン
クリートブロックを湿気を含む条件中に維持する。試料
を次にインスト０ン・テンシル・テスター（Ｉｎｓｔｒ
ｏｎ　Ｔｅｎ５ｉｌｅ　Ｔｅ５ｔｅｒ）内に設置し、そ
れにより向かいあう銅被着体を０．１２７ｃｍ／分の引
張りに晒す。破壊を起こすために必要な圧力荷重および
破損のタイプ、すなわちコンクリートまたは接着剤界面
のいずれの破損かは各県に対して記載される。

Ｂ、湿気を帯びたコンクリートへの湿気を帯びたコンク
リートの結合 立方体のコンクリート（５ａｎｘ５国Ｘ５ω）を室温で
２４時間水中に浸漬し、表面をふき、これらを互いを１
３平方印の結合領域内の厚さ５Ｂのエポキシ接着剤層で
結合する。結合した立方体を室温で１週間硬化させ、次
にこれが破砕するまで結合線上１ｃｍの距離からハンマ
ーで衝撃を与える。破損の態様は接着剤またはコンクリ
ートのいずれに起きたかとして記載され、主としてコン
クリートにおける破損は有効な接着剤性能を示すもので
ある。

結果を以下に記載する。

１００：３０ １　　　０．６５　　　　１００：３５１　　　１．３
０　　　　１００：３５１　　　２．６０　　　　１０
０：３５１　　　５．２０　　　　１００：３５１・・
・樹脂および硬化剤の重量％ ２・・・接着剤結合部における破壊 ３・・・コンクリートにおける破壊 １１０．３　Ａ２ ３９９．９Ｃ” ３４４．７Ｃ ３２０，６Ｃ ２５５、ｌＣ 代 理 人

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）分子あたり平均１個以上のエポキシ基を含
   有するエポキシ樹脂、 （ｂ）それらのためのアミン硬化剤、および（ｃ）末端
   メルカプト基を含有するオルガノシランを上記（ａ）お
   よび（ｂ）の約０．５ないし１０重量％とからなる接着
   剤組成物。
2. （２）前記エポキシ樹脂がエポキシノボラック樹脂、２
   価フェノールのポリグリシジルエーテル、３価アルコー
   ルのポリグリシジルエーテル、環状脂肪族エポキシ樹脂
   、ポリグリシジルエステル、ポリエチレン性不飽和脂肪
   酸のエポキシ化エステル、不飽和アルコールと不飽和カ
   ルボン酸とのエポキシ化エステルまたはエポキシ化ポリ
   エチレン性不飽和炭化水素である請求項１記載の組成物
   。
3. （３）前記エポキシ樹脂が反応性希釈剤で変性されてい
   る請求項１記載の組成物。
4. （４）前記エポキシ樹脂が２価フェノールのジグリシジ
   ルエーテルである請求項２記載の組成物。
5. （５）成分（ｃ）がガンマ−メルカプトプロピルトリメ
   トキシシランである請求項１記載の組成物。
6. （６）成分（ｃ）が０．５ないし５．０重量％の濃度で
   存在する請求項１記載の組成物。
7. （７）請求項１記載の組成物を５ないし４０℃の温度で
   硬化させることにより得られた製品。
8. （８）エポキシ樹脂または硬化剤成分のいずれかに、末
   端メルカプト基を含有するオルガノシランを上記エポキ
   シ樹脂および硬化剤の約０．５ないし１０重量％混合す
   ることからなるエポキシ樹脂／アミン硬化剤接着剤系の
   湿潤接着性を改善する方法。