JPH06108028A - Epoxy resin-based adhesive composition - Google Patents

Epoxy resin-based adhesive composition

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JPH06108028A
JPH06108028A JP28247692A JP28247692A JPH06108028A JP H06108028 A JPH06108028 A JP H06108028A JP 28247692 A JP28247692 A JP 28247692A JP 28247692 A JP28247692 A JP 28247692A JP H06108028 A JPH06108028 A JP H06108028A
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epoxy resin
acrylate
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acid
copolymer
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敏夫 永瀬
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Abstract

PURPOSE:To obtain the adhesive compsn. which is excellent in storage stability, firmly adheres to various adherends, and is suitable for an automotive structural adhesive. CONSTITUTION:This epoxy resin-based adhesive compsn. for an automotive structural adhesive contains crosslinked resin particles obtd. by crosslinking, with a mono- or divalent metal cation, copolymer resin particles comprising a core component consisting of a (meth)acrylate polymer having a Tg of -30 deg.C or lower and a shell component consisting of a copolymer of a (meth)acrylate with a 3-8C unsatd. carboxylic acid having a Tg of 70 deg.C or higher in a wt. ratio of the core component to the shell component of (10:1)-(1:4), a phosphoric triester, a bisphenol A epoxy resin, and a thermally active curing agent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は新規な自動車の構造接着
のためのエポキシ樹脂系接着性組成物、さらに詳しく
は、強靭性と疑似硬化性を付与するためのイオン架橋し
たアクリル系補強剤と良好な施工性を得るためのリン酸
エステル系改質剤を配合して成る、長期間の貯蔵安定性
に優れ、かつ広範な被接着材料に対して有効なエポキシ
樹脂系自動車用構造接着性組成物に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel epoxy resin adhesive composition for structural adhesion of automobiles, and more particularly, to an ionically crosslinked acrylic reinforcing agent for imparting toughness and pseudo-curability. Epoxy resin-based structural adhesive composition for automobiles, which has a long-term storage stability and is effective for a wide range of materials to be adhered, which is blended with a phosphoric acid ester-based modifier to obtain good workability. It is about things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エポキシ樹脂は種々の優れた性質
を有することから、例えば接着剤、接着フイルム、母材
樹脂、注型用樹脂、粉体成形用樹脂、塗料、電子回路封
止剤、各種複合材用基材樹脂などの用途に幅広く用いら
れている。しかしながら、このエポキシ樹脂は耐衝撃性
が不十分であるという欠点を有し、これまで種々の改良
がなされてきた。この耐衝撃性を改良する方法は、エポ
キシ樹脂自体の化学構造を改良する方法と、別途調製し
た耐衝撃性改良剤をエポキシ樹脂に添加する方法とに大
別することができるが、前者の方法のみでは耐衝撃性を
十分に満足させうるエポキシ樹脂は得られない。一方、
後者の方法としては、未硬化エポキシ樹脂に、(1)可
溶性エラストマー単量体を添加し、両者を同時に重合す
る方法、(2)相溶性のあるエラストマー重合体を添加
する方法、(3)微粒子状の耐衝撃性改良用重合体を分
散させる方法などが知られている。前記(1)の方法に
ついては、エポキシ樹脂中でn−ブチルアクリレートを
SIPN(Simultaneous interpe
netrating networks)として、0.
1〜0.2μmのゴムドメインを生成させる方法が試み
られているが[「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエ
ンス・シンポジウム(J Polymer Sci.S
ymposium)」第46巻、第175〜190ペー
ジ(1974年)]、この方法は一般的に生成物の軟化
点が低下するとともに機械的強度がばらつくなどの欠点
を有している。また、前記(2)の方法については、カ
ルボキシル基とアミノ基を末端基とするブタジエン−ア
クリロニトリル共重合ゴムなどのエラストマー成分を添
加してゴム変性する例が種々提案され、その一部は実用
化されているが、この方法で得られたものは構造用接着
剤として使用するには、耐衝撃性や靭性の点で、まだ十
分に満足しうるとはいえない。さらに(3)の方法につ
いては、ポリアミド樹脂系をはじめとして、多くの耐衝
撃性改良剤が提案されているが、これらはいずれも疑似
硬化性が不十分であるという欠点を有している。ところ
で、一般に、プラスチックの耐衝撃性改良剤としてガラ
ス転移温度が−30℃以下のゴム成分を添加すると、外
部からの応力を吸収する働きをして耐衝撃強度が大幅に
向上することが知られている。しかしながら、このよう
なゴム成分の多くは液状のエポキシ樹脂をマトリックス
として混合した場合、その分散性が混合条件の影響を受
けやすく、かつ得られた組成物は貯蔵性が不安定であっ
て、長期の安定性が要求される接着剤としては実用的で
ない。さらに、エポキシ樹脂系接着剤においては、疑似
硬化性を有することも重要であり、エポキシ樹脂に、耐
衝撃性改良効果を維持しながら疑似硬化性を付与するた
めには、(メタ)アクリレート系重合体から成るコアシ
ェル型改質剤が有効なことが知られている(特開平2−
80483号公報)。ここでいう疑似硬化性とは、液状
やペースト状接着剤が熱硬化する温度より低い加熱温度
で、非粘着又は粘着状態に固化する性質を指し、このよ
うな疑似硬化性は以下に示すような利点を有している。
すなわち、自動車工業においては、エポキシ樹脂をベー
スにした加熱硬化型接着性組成物を金属基材に塗布した
のち、折り曲げ、切断、脱脂洗浄、酸処理などの加工を
施すことがあるが、この際、接着剤の脱落や飛散、ある
いは接着部からはみ出した余剰の接着剤の除去などによ
る作業環境の悪化や、接着剤の溶出による塗装前処理液
の汚染などを引き起こしやすいという問題が生じる。こ
れに対し、基材に接着剤を塗布したのち、短時間で加熱
を行い、疑似硬化物とすることにより、基材からの余剰
接着剤の除去が容易となる上、塗装前処理液の汚染の問
題も解決することができる。しかしながら、前記のよう
な(メタ)アクリレート系樹脂を利用した疑似硬化性及
び耐衝撃性付与剤粒子は、接着性組成物の媒体となるエ
ポキシ樹脂と相溶性が高いために、加熱硬化前の貯蔵中
に顕著な粘度上昇を起こし、塗工不能となることが多
い。この場合、シェル成分となる(メタ)アクリレート
層を架橋処理することにより、貯蔵安定性は改善できる
が、本来の目的である耐衝撃性が低下するという背反し
た結果となる。また、従来より、イオン架橋したポリマ
ーは、通称アイオノマー(商標名)として、広く知られ
ている。このアイオノマーは、熱可逆的なイオン架橋を
利用して、二次元構造のポリマーの欠点である耐熱性、
耐溶剤性又は高温での耐クリープ性などの機械的特性を
イオン架橋構造によって改善するものであり、しかも、
通常の共有結合による三次元構造架橋ポリマーと相違し
て熱可塑性ポリマーとしての加工性をも維持している点
に特徴を有するものである。イオン架橋ポリマーは、こ
の特徴を活用して広い用途が開発されている。一方、加
熱硬化型接着剤の加工技術においては、可塑剤、液状モ
ノマー、液状ポリマー中に耐衝撃性改良剤などの樹脂微
粒子を懸濁分散して用いる場合がある。この場合、これ
ら分散体を加熱前に塗布又は賦形した後に、加熱処理に
よって反応させ、媒体と樹脂微粒子を一体的な物質に硬
化させるものであり、成形加工及び塗工の操作、成形品
の機械的物性の関係で、分散媒と樹脂微粒子の双方の物
質の相溶性パラメーター値が近いことが好ましい。しか
しながら、このような相溶性パラメーター値が近いもの
用いると、樹脂微粒子を分散体として保存中に、ポリマ
ー粒子が媒体物質により膨潤しやすくなって、分散体全
体の粘度が変化し、その貯蔵安定性が悪くなり、加熱前
の賦形操作や塗工操作に支障を来すなど、好ましくない
事態を招来する。ところで、自動車の製造に当たって
は、車のフレームに所定の搭載部品が組み込まれたの
ち、ボディの外板が取り付けられる。この外板の取り付
けは、一般には、外板とフレームの所要箇所の間を線状
で溶接する代わりにスポット溶接が行われ、そしてスポ
ット間を接着剤で接着することにより、簡便化が図られ
ている。また、フレームを無くし、ボディ自身で外力に
耐えられるモノコック・ボディ方式によっても多くの自
動車が製造されており、この場合は各単位間の接合にお
いて上記と同様にスポット間に接着剤が用いられる。こ
のような構造接着に用いられる接着剤としては、自動車
製造用の金属材料である冷間圧延鋼材、熱間圧延鋼材、
さらにはアルミニウム板などを大きな接着力で接着する
ことができるものでなければならない。すなわち、上記
の金属素材から成る被接着材料の種々のものに対して2
0kgf/25mm以上のT字剥離強度を常に発揮するもの
でなければならない。また、鋼板は一般に防錆のため防
錆油が塗付されているので、油滴に対しても大きな接着
力をもつものでなければならない。従来の構造接着剤
は、このような種々の被接着材料に対して安定して大き
な接着強度を示すものではなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, since epoxy resins have various excellent properties, for example, adhesives, adhesive films, base resins, casting resins, powder molding resins, paints, electronic circuit sealing agents, Widely used for various applications such as base resin for composite materials. However, this epoxy resin has a drawback that its impact resistance is insufficient, and various improvements have been made so far. The method of improving the impact resistance can be roughly divided into a method of improving the chemical structure of the epoxy resin itself and a method of adding a separately prepared impact resistance improver to the epoxy resin, but the former method. By itself, an epoxy resin which can sufficiently satisfy the impact resistance cannot be obtained. on the other hand,
As the latter method, (1) a method of adding a soluble elastomer monomer to an uncured epoxy resin and simultaneously polymerizing the two, (2) a method of adding a compatible elastomer polymer, (3) fine particles There is known a method of dispersing a polymer for improving impact resistance in a shape. Regarding the method (1), n-butyl acrylate is mixed with SIPN (Simultaneous interface) in an epoxy resin.
As netrating networks),
A method for producing a rubber domain having a size of 1 to 0.2 μm has been attempted [see “Journal of Polymer Science Symposium (J Polymer Sci. S.
ymposium) ", Vol. 46, pp. 175-190 (1974)], this method generally has drawbacks such as a decrease in the softening point of the product and variations in mechanical strength. Regarding the method (2), various examples have been proposed in which an elastomer component such as a butadiene-acrylonitrile copolymer rubber having carboxyl groups and amino groups as terminal groups is added to modify the rubber, and some of them are put into practical use. However, the product obtained by this method is still not sufficiently satisfactory in terms of impact resistance and toughness for use as a structural adhesive. Regarding the method (3), many impact resistance improvers including polyamide resin-based ones have been proposed, but all of them have the drawback of insufficient pseudo-curability. By the way, it is generally known that when a rubber component having a glass transition temperature of −30 ° C. or less is added as an impact resistance improver for plastics, it acts to absorb external stress and the impact strength is significantly improved. ing. However, when many of such rubber components are mixed with a liquid epoxy resin as a matrix, the dispersibility thereof is easily affected by the mixing conditions, and the resulting composition has unstable storage properties, and thus has long-term storage properties. Is not practical as an adhesive that requires stability. Further, it is also important for the epoxy resin adhesive to have a pseudo-curing property, and in order to impart a pseudo-curing property to the epoxy resin while maintaining the impact resistance improving effect, the (meth) acrylate-based adhesive is used. It is known that a core-shell type modifier composed of a coalesced is effective (JP-A-2-
No. 80483). Pseudo-curability here refers to the property of solidifying to a non-adhesive or tacky state at a heating temperature lower than the temperature at which a liquid or paste adhesive is thermoset, and such pseudo-curability is as shown below. Have advantages.
That is, in the automobile industry, after applying a heat-curable adhesive composition based on an epoxy resin to a metal substrate, bending, cutting, degreasing cleaning, acid treatment and the like may be performed. However, there is a problem in that the work environment is deteriorated due to the dropping or scattering of the adhesive, or the removal of the excess adhesive protruding from the bonded portion, and the pretreatment liquid for coating is easily contaminated due to the elution of the adhesive. On the other hand, after applying the adhesive to the base material, heating it in a short time to form a pseudo-cured product makes it easier to remove the excess adhesive from the base material and also to prevent contamination of the pretreatment liquid. The problem of can be solved. However, since the pseudo-curable and impact resistance imparting agent particles using the (meth) acrylate resin as described above have high compatibility with the epoxy resin which is a medium of the adhesive composition, storage before heat curing is performed. In many cases, a remarkable increase in viscosity occurs, making it impossible to coat. In this case, the storage stability can be improved by cross-linking the (meth) acrylate layer serving as the shell component, but the original purpose is to lower the impact resistance, which is a contradictory result. Further, conventionally, an ion-crosslinked polymer is widely known as a so-called ionomer (trade name). This ionomer utilizes thermoreversible ionic cross-linking, which is a heat resistance, which is a drawback of polymers with a two-dimensional structure.
The ionic cross-linking structure improves mechanical properties such as solvent resistance or creep resistance at high temperatures, and moreover,
It is characterized by maintaining processability as a thermoplastic polymer, unlike ordinary three-dimensionally cross-linked polymers by covalent bonds. Ion-crosslinked polymers have been developed for a wide range of applications by utilizing this characteristic. On the other hand, in the processing technology for heat-curable adhesives, resin fine particles such as an impact resistance improver may be suspended and dispersed in a plasticizer, a liquid monomer, or a liquid polymer. In this case, these dispersions are applied or shaped before heating and then reacted by heat treatment to cure the medium and the resin fine particles into an integral substance. In view of mechanical properties, it is preferable that the compatibility parameter values of the substances of both the dispersion medium and the resin particles are close to each other. However, if such compatibility parameter values are used, the polymer particles are likely to swell due to the medium substance during storage of the resin fine particles as a dispersion, the viscosity of the entire dispersion is changed, and the storage stability thereof is improved. Is deteriorated, which hinders shaping operation and coating operation before heating, resulting in an unfavorable situation. By the way, in manufacturing an automobile, a predetermined mounting component is incorporated into a frame of the automobile, and then an outer plate of the body is attached. Generally, the attachment of the outer plate is simplified by spot welding instead of linear welding between the outer plate and a required portion of the frame, and by adhering the spots with an adhesive. ing. Also, many automobiles are manufactured by a monocoque body method in which a frame is eliminated and the body itself can withstand an external force. In this case, an adhesive is used between the spots in the joining between the units as in the above. As the adhesive used for such structural adhesion, cold rolled steel, which is a metal material for automobile manufacturing, hot rolled steel,
Furthermore, it must be capable of adhering an aluminum plate or the like with a large adhesive force. That is, for various kinds of materials to be adhered made of the above metal materials,
It must always exhibit a T-shaped peel strength of 0 kgf / 25 mm or more. Further, since the steel sheet is generally coated with rust preventive oil for rust prevention, it must have a large adhesive force even against oil drops. Conventional structural adhesives have not shown stable and high adhesive strength to such various adherend materials.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、相溶性パラメーターの近いエポキシ樹脂
未硬化媒体にアクリレート又はメタクリレート系重合体
樹脂微粒子を分散した接着性組成物において、該樹脂微
粒子が媒体によって膨潤するのを防止して、長期間のの
貯蔵安定性に優れ、広範な被接着材料に対して高い接着
強度を有するエポキシ樹脂系自動車用構造接着性組成物
を提供することを目的としてなされたものである。
Under the circumstances, the present invention provides an adhesive composition in which acrylate or methacrylate polymer resin fine particles are dispersed in an epoxy resin uncured medium having a close compatibility parameter, Provided is an epoxy resin-based structural adhesive composition for automobiles, which prevents the resin fine particles from swelling by a medium, has excellent long-term storage stability, and has high adhesive strength to a wide range of adherend materials. It was made for the purpose.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有するエポキシ樹脂系接着性組成物を開発
すべく鋭意研究を重ねた結果、イオン架橋構造において
架橋構造でありながら熱可塑性を維持する特異な現象に
着目し、コアシェル型のアクリレート又はメタクリレー
ト系共重合体樹脂粒子をイオン架橋化することによっ
て、該粒子のエポキシ樹脂媒体による膨潤現象を防止す
ることができ、このイオン架橋構造の樹脂粒子を含有す
るエポキシ樹脂系接着性組成物は、長期間の貯蔵安定性
に優れるとともに、熱硬化物の機械的強度も良好である
こと、そしてこれに特定の添加剤を加えることにより、
広範な自動車構造材料に対して等しく大きな接着強度が
得られることを見い出した。本発明は、このような知見
に基づいてなされたものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to develop an epoxy resin-based adhesive composition having the above-mentioned preferable properties, the present inventors have found that the ionic crosslinked structure is a crosslinked structure but is thermoplastic. Paying attention to the unique phenomenon of maintaining the above, by ion-crosslinking the core-shell type acrylate or methacrylate-based copolymer resin particles, the swelling phenomenon of the particles by the epoxy resin medium can be prevented. The epoxy resin-based adhesive composition containing resin particles of, while excellent in storage stability for a long period of time, also has good mechanical strength of the thermosetting product, and by adding a specific additive thereto,
It has been found that an equally high bond strength is obtained for a wide range of automotive structural materials. The present invention has been made based on such findings.

【0005】すなわち、本発明は、(A)(a)ガラス
転移点が−30℃以下のアクリレート又はメタクリレー
ト系重合体から成るコア成分と、(b)(イ)アクリレ
ート又はメタクリレート系単量体と(ロ)カルボキシル
基を有する炭素数3〜8のラジカル重合性不飽和カルボ
ン酸単量体とから得られたガラス転移点が70℃以上の
共重合体から成るシェル成分とから構成され、かつコア
成分/シェル成分重量比が10/1〜1/4の範囲にあ
る共重合体樹脂粒子に一価又は二価の金属カチオンを付
加してイオン架橋させた樹脂粉末粒子、(B)分子量1
80〜460の脂肪族及び/又は芳香族系リン酸トリエ
ステル、(C)ビスフェノールAから誘導されたエポキ
シ樹脂、及び(D)エポキシ樹脂用熱活性型硬化剤を必
須成分として含有して成るエポキシ樹脂系自動車用構造
接着性組成物を提供するものである。以下、本発明を詳
細に説明する。本発明組成物において、(A)成分とし
て用いられる樹脂粉末粒子は、コアシェル型のアクリレ
ート又はメタクリレート系共重合体樹脂粒子に一価又は
二価の金属カチオンを付加してイオン架橋させたもので
ある。該(A)成分の樹脂粉末粒子の製造においては、
まず(a)コア成分であるガラス転移温度(Tg)が−
30℃以下のアクリレート又はメタクリレート系重合体
から成るゴム状のシードポリマーを調製する。Tgが−
30℃以下の重合体を与える(メタ)アクリレート系単
量体としては、エチルアクリレート、プロピルアクリレ
ート、n−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリ
レート、2−エチルヘキシルアクリレート、エチルメタ
クリレート、ブチルメタクリレートなどが挙げられ、こ
れらは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用
いてもよい。
That is, the present invention comprises (A) (a) a core component composed of an acrylate or methacrylate polymer having a glass transition point of -30 ° C. or lower, and (b) (a) an acrylate or methacrylate monomer. (B) A core component comprising a carboxyl group-containing radically polymerizable unsaturated carboxylic acid monomer having 3 to 8 carbon atoms and a shell component composed of a copolymer having a glass transition point of 70 ° C. or higher, and a core. Resin powder particles obtained by ion-crosslinking copolymer resin particles having a component / shell component weight ratio in the range of 10/1 to 1/4 by addition of monovalent or divalent metal cations, (B) molecular weight 1
Epoxy containing 80 to 460 aliphatic and / or aromatic phosphoric acid triester, (C) epoxy resin derived from bisphenol A, and (D) heat-activatable curing agent for epoxy resin as essential components The present invention provides a resin-based structural adhesive composition for automobiles. Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the composition of the present invention, the resin powder particles used as the component (A) are core-shell type acrylate or methacrylate copolymer resin particles to which a monovalent or divalent metal cation is added and ionically crosslinked. . In the production of the resin powder particles of the component (A),
First, (a) the glass transition temperature (Tg) of the core component is −
A rubber-like seed polymer composed of an acrylate or methacrylate polymer at 30 ° C. or lower is prepared. Tg is-
Examples of the (meth) acrylate-based monomer that gives a polymer at 30 ° C. or lower include ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and the like. You may use 1 type and may use it in combination of 2 or more type.

【0006】また、前記の(メタ)アクリレート系単量
体に、所望により架橋性単量体を添加して、一層ゴム性
状を増してもよい。このための架橋性単量体としては、
2個以上の反応性が実質上等しい二重結合を有するも
の、例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレ
ングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジ
アクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、
トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロー
ルプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタク
リレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサン
ジオールメタクリレート、オリゴエチレンジアクリレー
ト、オリゴエチレンジメタクリレート、さらにはジビニ
ルベンゼンなどの芳香族ジビニル単量体、トリメリット
酸トリアリル、トリアリルイソシアヌレートなどを用い
ることができる。これらの架橋性単量体は、得られる重
合体のTgが−30℃以下となる範囲で単独で用いても
よいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、
その使用量は、単量体全重量に基づき、通常0.01〜
5重量%、好ましくは0.1〜2重量%の範囲で選ばれ
る。さらに、前記(メタ)アクリレート系単量体及び架
橋性単量体とともに、所望に応じ共重合可能な他の単量
体を用いることができる。この所望に応じて用いられる
共重合可能な他の単量体としては、例えばスチレン、ビ
ニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル
系化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど
のシアン化ビニル系化合物、さらには、シアン化ビニリ
デン、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシブチルアク
リレート、2−ヒドロキシエチルフマレート、ヒドロキ
シブチルビニルエーテル、モノブチルマレエート、グリ
シジルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート
などが挙げられる。これらは1種用いてもよいし、2種
以上を組み合わせて用いてもよく、その使用量は、得ら
れる重合体のTgが−30℃以下となる範囲で選ぶ必要
があるが、通常単量体全重量に基づき50重量%以下の
範囲で選ばれる。
If desired, a crosslinkable monomer may be added to the above (meth) acrylate-based monomer to further enhance the rubber property. As a crosslinkable monomer for this,
Having two or more double bonds with substantially equal reactivity, such as ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, butylene glycol diacrylate, butylene glycol dimethacrylate,
Aroma such as trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, hexanediol diacrylate, hexanediol methacrylate, oligoethylene diacrylate, oligoethylene dimethacrylate, and divinylbenzene. Group divinyl monomers, triallyl trimellitate, triallyl isocyanurate and the like can be used. These crosslinkable monomers may be used alone in the range where the Tg of the obtained polymer is −30 ° C. or lower, or may be used in combination of two or more kinds.
The amount used is usually 0.01-based on the total weight of the monomers.
It is selected in the range of 5% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight. In addition to the (meth) acrylate-based monomer and the crosslinkable monomer, other copolymerizable monomers can be used if desired. As the other copolymerizable monomer used as desired, for example, styrene, vinyltoluene, aromatic vinyl compounds such as α-methylstyrene, acrylonitrile, vinyl cyanide compounds such as methacrylonitrile, Furthermore, vinylidene cyanide, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl fumarate, hydroxybutyl vinyl ether, monobutyl maleate, glycidyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate and the like can be mentioned. To be These may be used alone or in combination of two or more, and the amount to be used needs to be selected within the range where the Tg of the obtained polymer is -30 ° C or less, but usually a single amount is used. It is selected in the range of 50% by weight or less based on the total body weight.

【0007】次に、このようにして得られた(メタ)ア
クリレート系重合体粒子をコアとし、(イ)(メタ)ア
クリレート系単量体と(ロ)カルボキシル基を有する炭
素数3〜8のラジカル重合性不飽和カルボン酸単量体と
をグラフト共重合させて、(b)ガラス転移温度が70
℃以上の共重合体から成るシェルを形成させる第2段目
の乳化重合を行う。この際用いられる(イ)原料成分の
(メタ)アクリレート系単量体としては、例えばエチル
アクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタク
リレート、ブチルメタクリレートなどのアルキル基の炭
素数が1〜4の(メタ)アクリレートが挙げられ、これ
らは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用い
てもよいが、これらの中で特にメチルメタクリレートが
好適である。また、(ロ)原料成分として用いられるカ
ルボキシル基を有する炭素数3〜8のラジカル重合性不
飽和カルボン酸単量体としては、例えばアクリル酸、メ
タクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸など
の不飽和モノカルボン酸、マレイン酸、イタコン酸、フ
マル酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸などの不飽和
ジカルボン酸やその無水物、マレイン酸モノメチル、マ
レイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、フマル酸
モノメチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノメチ
ル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチルなど
の不飽和ジカルボン酸のモノエステルやその誘導体など
が挙げられる。これらは1種用いてもよいし、2種以上
を組み合わせて用いてもよいが、これらの中で特にアク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及
びフマル酸が好適である。
Next, the (meth) acrylate polymer particles thus obtained are used as a core, and the (a) (meth) acrylate monomer and (b) a carboxyl group-containing C3-8 monomer are used. Graft copolymerization with a radically polymerizable unsaturated carboxylic acid monomer gives (b) a glass transition temperature of 70.
A second stage emulsion polymerization is performed to form a shell made of a copolymer having a temperature of ℃ or higher. Examples of the (meth) acrylate-based monomer as the raw material component (a) used in this case include (meth) having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as ethyl acrylate, n-butyl acrylate, methyl methacrylate, and butyl methacrylate. Acrylate may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more, and among these, methyl methacrylate is particularly preferable. Examples of the radically polymerizable unsaturated carboxylic acid monomer having a carboxyl group and having 3 to 8 carbon atoms used as the raw material component (b) include acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, etc. Unsaturated dicarboxylic acids such as unsaturated monocarboxylic acids, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, chloromaleic acid and their anhydrides, monomethyl maleate, monoethyl maleate, monobutyl maleate, monomethyl fumarate, fumarate Examples thereof include monoesters of unsaturated dicarboxylic acids such as monoethyl acid acid, monomethyl itaconate, monoethyl itaconate, and monobutyl itaconate, and their derivatives. These may be used alone or in combination of two or more, and among these, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride and fumaric acid are particularly preferable.

【0008】また、この際、所望により(ハ)原料成分
として架橋性単量体を添加してもよい。この架橋性単量
体としては、前記コアを形成する(メタ)アクリレート
系重合体の説明において例示したものの中から1種又は
2種以上を選び用いることができる。この架橋性単量体
の使用量は、単量体全重量に基づき、通常0.01〜1
0重量%、好ましくは0.1〜5重量%の範囲で選ばれ
る。さらに、所望に応じ、前記(イ)、(ロ)及び
(ハ)原料成分と共に、共重合可能な他の単量体を用い
ることができる。この所望に応じて用いられる共重合可
能な他の単量体としては、前記コアを形成する(メタ)
アクリレート系重合体の説明において例示したものの中
から1種又は2種以上を選び用いることができる。その
使用量は単量体全重量に基づき、通常50重量%以下の
範囲で選ばれる。 このようにして得られた樹脂粒子は、少なくともシェル
部にはカルボキシル基を含有する共重合体が存在し、該
共重合体はカルボキシル基を含む単量体単位が共重合体
1分子当たり、平均して1個以上結合し、かつ該共重合
体100重量部当たり0.01〜20重量部、好ましく
は0.05〜10重量部、さらに好ましくは0.1〜5重
量部の割合でカルボキシル基を有する単量体単位を含有
するものが望ましい。この単量体単位の含有量が0.0
1重量部未満ではイオン架橋による粒子表面の改質効果
がほとんど発揮されないし、20重量部を超えるとその
量の割には粒子表面の改質効果の向上は認められず、む
しろ基体樹脂本来の機械的特性が低下し、好ましくな
い。
At this time, if desired, a crosslinkable monomer may be added as a raw material component (C). As the crosslinkable monomer, one kind or two or more kinds can be selected and used from those exemplified in the description of the (meth) acrylate polymer forming the core. The amount of the crosslinkable monomer used is usually 0.01 to 1 based on the total weight of the monomers.
It is selected in the range of 0% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight. Furthermore, if desired, other copolymerizable monomers can be used together with the raw material components (a), (b) and (c). The other copolymerizable monomer used as desired forms the core (meta).
It is possible to select and use one kind or two or more kinds from those exemplified in the description of the acrylate polymer. The amount used is usually selected in the range of 50% by weight or less based on the total weight of the monomers. The resin particles thus obtained have a carboxyl group-containing copolymer at least in the shell part, and the copolymer has an average of monomer units containing a carboxyl group per copolymer molecule. And one or more of them are combined, and the carboxyl group is present in a proportion of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.05 to 10 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the copolymer. Those containing a monomer unit having The content of this monomer unit is 0.0
If it is less than 1 part by weight, the effect of modifying the surface of the particle by ionic crosslinking is hardly exhibited, and if it exceeds 20 parts by weight, the improvement of the effect of modifying the surface of the particle is not recognized for the amount, but rather the original effect of the base resin. The mechanical properties are deteriorated, which is not preferable.

【0009】該樹脂粒子においては、シェル部全体をカ
ルボキシル基を有する共重合体にすることができるし、
シェル部の最外層のみをカルボキシル基を有する共重合
体にすることもできる。シェル部の最外層のみをカルボ
キシル基を含む共重合体にするには、カルボキシル基含
有単量体を、全重合反応の後期に連続的あるいは断続的
に添加すればよい。この方法によって、カルボキシル基
を有する単量体単位の樹脂粒子全体に占める割合を減少
させて、本来の樹脂物性を維持することができる。 また、シェル部のみにカルボキシル基を有する共重合体
が存在する樹脂粒子を製造する場合は、例えばまず、カ
ルボキシル基を有する単量体を除いて、所要の単量体成
分のみを乳化重合してコア部となる重合体微粒子のラテ
ックスを製造したのち、このラテックスにカルボキシル
基を有する単量体を含む所要の単量体成分を添加して重
合を続行し、該コア部重合体微粒子の表面に、カルボキ
シル基を有する共重合体から成るシェル部を形成させ
る、いわゆるコア/シェル乳化重合法を用いることがで
きる。また、所望により、シェル部の共重合体に用いる
主たる単量体を、コア部重合体粒子に用いる単量体と別
の種類にすることもできる。
In the resin particles, the entire shell portion can be a copolymer having a carboxyl group,
The outermost layer of the shell part may be a copolymer having a carboxyl group. To make only the outermost layer of the shell part a copolymer containing a carboxyl group, the carboxyl group-containing monomer may be added continuously or intermittently in the latter stage of the entire polymerization reaction. By this method, the proportion of the monomer unit having a carboxyl group in the entire resin particles can be reduced and the original resin physical properties can be maintained. In the case of producing resin particles in which a copolymer having a carboxyl group is present only in the shell portion, for example, first, the monomer having a carboxyl group is removed, and only the required monomer components are emulsion polymerized. After producing a latex of polymer particles to be the core part, the required monomer component containing a monomer having a carboxyl group is added to the latex to continue the polymerization, and the surface of the core part polymer particles is added. It is possible to use a so-called core / shell emulsion polymerization method in which a shell portion made of a copolymer having a carboxyl group is formed. Also, if desired, the main monomer used for the shell copolymer may be of a different type from the monomer used for the core polymer particles.

【0010】前記シェルを形成する(メタ)アクリレー
ト系共重合体の転移温度は70℃以上であることが必要
で70℃未満ではエポキシ樹脂と混合して接着性組成物
とした場合、貯蔵安定性が不十分であり、重合体は加熱
融着性が高く、噴霧乾燥を行う際にノズルの詰まりなど
を引き起こす原因にもなる。このような多段乳化重合に
より得られたコアシェル型重合体を含むラテックスは、
通常直接噴霧乾燥することにより、エポキシ樹脂への分
散性に優れたコアシェル型粉末状重合体が得られる。こ
のコアシェル型粉末状重合体は、前記のように少なくと
も2段階の多段シード乳化重合法により得ることができ
るが、場合によっては1段目で作成したシードラテック
スを部分凝集させたのち、その上にグラフト重合するこ
とにより作成してもよいし、さらには、乳化重合後に塩
折法や凍結法によりラテックス粒子を凝固分離し、脱水
して調製したウェットケーキを流動床などで乾燥して、
凝集粒子状として得ることもできる。このようにして得
られたコアシェル型樹脂粒子のシェル部の重量は、
(イ)成分の(メタ)アクリレート系単量体、(ロ)成
分のカルボキシル基を有するラジカル重合性不飽和単量
体、所望に応じて用いられる(ハ)成分の架橋性単量体
及び他の共重合可能な単量体とをグラフト共重合させた
間に生成した共重合体の重量でもって表され、本発明に
おいてはコア成分/シェル成分の重量比は10/1〜1
/4の範囲にあることが必要である。該重量比が前記範
囲を逸脱すると本発明の目的が十分に達せられない。
The transition temperature of the (meth) acrylate-based copolymer forming the shell must be 70 ° C. or higher, and if it is lower than 70 ° C., the storage stability will be low when it is mixed with an epoxy resin to form an adhesive composition. Is insufficient, the polymer has a high heat fusion property, and may cause a nozzle clogging during spray drying. Latex containing a core-shell type polymer obtained by such a multi-stage emulsion polymerization,
Usually, direct spray drying gives a core-shell type powdery polymer having excellent dispersibility in an epoxy resin. This core-shell type powdery polymer can be obtained by the multistage seed emulsion polymerization method of at least two stages as described above. In some cases, the seed latex prepared in the first stage is partially aggregated, and then the seed latex is formed thereon. It may be prepared by graft polymerization, and further, after emulsion polymerization, latex particles are coagulated and separated by a salt folding method or a freezing method, and a wet cake prepared by dehydration is dried in a fluidized bed or the like,
It can also be obtained in the form of agglomerated particles. The weight of the shell portion of the core-shell type resin particles thus obtained is
(A) component (meth) acrylate-based monomer, (B) component carboxyl group-containing radically polymerizable unsaturated monomer, (C) component crosslinkable monomer used as desired, and others The weight ratio of the core component / shell component in the present invention is 10/1 to 1 in the present invention.
It is necessary to be in the range of / 4. If the weight ratio deviates from the above range, the object of the present invention cannot be sufficiently achieved.

【0011】次に、前記コアシェル型樹脂粒子に一価又
は二価の金属カチオンを付加してイオン架橋させる。こ
の一価又は二価の金属カチオンとしては、例えばカリウ
ム、ナトリウム、リチウム、セシウムなどの一価の金属
イオン、カルシウム、亜鉛、スズ、クロム、鉛などの二
価の金属イオン、特に周期律表I〜III族に属する金属
の一価又は二価のイオンが好ましい。また、該カチオン
の供給体としては、前記一価又は二価の金属イオンの酸
化物、水酸化物、リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、
塩化物、亜硝酸塩、亜硫酸塩、さらにはオクチル酸、ス
テアリン酸、オレイン酸、カプリン酸、ギ酸、コハク
酸、エルシン酸、リノレン酸、パルチミチン酸、プロピ
オン酸、酢酸、アジピン酸、酪酸、ナフテン酸、チオカ
ルボン酸などの有機酸の塩、アセチルアセトン塩、エト
キシドやメトキシドなどのアルコラートなどが挙げられ
る。酸塩の場合は、酸の解離定数pKaが4以上のもの
が望ましい。またこれらのカチオン供給体の中で、特に
一価の金属の水酸化物及びカルボン酸塩がイオン架橋の
反応効率や加熱成形品の機械的強度の点から有効であ
る。前記一価及び二価のカチオン供給体は、三価以上の
カチオン供給体のように、イオン架橋反応を行うに当っ
て、比較的長い時間の加熱などを必要とせず、溶液中に
おいては、室温で数分以内でイオン架橋反応が可能であ
るという特徴を有している。
Next, a monovalent or divalent metal cation is added to the core-shell type resin particles to cause ionic crosslinking. Examples of the monovalent or divalent metal cations include monovalent metal ions such as potassium, sodium, lithium and cesium, and divalent metal ions such as calcium, zinc, tin, chromium and lead, especially I in the periodic table. Monovalent or divalent ions of metals belonging to Group III are preferred. As the cation supplier, the monovalent or divalent metal ion oxides, hydroxides, phosphates, carbonates, nitrates, sulfates,
Chlorides, nitrites, sulfites, and further octylic acid, stearic acid, oleic acid, capric acid, formic acid, succinic acid, erucic acid, linolenic acid, palmitic acid, propionic acid, acetic acid, adipic acid, butyric acid, naphthenic acid, Examples thereof include salts of organic acids such as thiocarboxylic acid, acetylacetone salts, and alcoholates such as ethoxide and methoxide. In the case of an acid salt, it is desirable that the acid dissociation constant pKa is 4 or more. Among these cation suppliers, monovalent metal hydroxides and carboxylates are particularly effective from the viewpoints of the reaction efficiency of ionic crosslinking and the mechanical strength of the heat-molded article. The monovalent and divalent cation donors, unlike trivalent or higher cation donors, do not require heating for a relatively long time in performing an ionic crosslinking reaction, and at room temperature in a solution. The feature is that the ionic cross-linking reaction can be performed within a few minutes.

【0012】水系重合液中でカルボキシル含有単量体を
共重合させた場合は、その親水性によって微粒子表層
に、カルボキシル基の大部分が集積されているので、水
層にカチオン供給体を添加する場合は、イオン間の反応
であるために、水層中に解離したカチオンと解離性の高
いカルボキシル基との遭遇の確率は極めて高く、短時間
でイオン架橋反応が完了する。本発明におけるイオン架
橋反応は、シェル部の表面で起こるものであるので、コ
ア部を構成する樹脂がカルボキシル基含有単量体との共
重合体である必要はないが、カルボキシル基を有する共
重合体にすることもできる。また、該樹脂粒子のイオン
性架橋速度の温度依存性が少なく、0〜50℃の温度範
囲では、イオン架橋した後の金属イオンの共重合体中の
存在量は不変であり、イオン架橋反応においては特に温
度管理は不要で、一定のイオン架橋を容易に得ることが
できる。上記イオン性架橋物はカルボキシル基の一部な
いし全量がイオン化して、カルボキシルアニオンとな
り、一価又は二価の金属イオンをカウンターカチオンと
してイオン結合を形成するために、イオン架橋率は添加
するカチオン供給体の量によって容易に調節することが
できる。上述のイオン性架橋反応は一般的に定量的に進
行するが、理論量よりも過剰量のカチオン供給体を使用
することができる。このイオン性架橋の存在は赤外吸収
スペクトルによるカルボキシレート基の吸収の測定や金
属イオンの定量や溶剤に対する膨潤度を測定することに
より容易に分析可能である。イオン架橋の解離性につい
ては示差熱分析で、密度については膨潤度の測定により
それぞれ確認することが可能である。
When a carboxyl-containing monomer is copolymerized in an aqueous polymerization solution, most of the carboxyl groups are accumulated on the surface layer of the fine particles due to its hydrophilic property. Therefore, a cation supplier is added to the aqueous layer. In this case, since it is a reaction between ions, the probability of encountering the cation dissociated in the aqueous layer with the highly dissociative carboxyl group is extremely high, and the ionic crosslinking reaction is completed in a short time. Since the ionic crosslinking reaction in the present invention occurs on the surface of the shell portion, the resin constituting the core portion does not need to be a copolymer with a carboxyl group-containing monomer, but a copolymer having a carboxyl group It can also be united. In addition, the temperature dependence of the ionic crosslinking rate of the resin particles is small, and the amount of metal ions present in the copolymer after ionic crosslinking remains unchanged in the temperature range of 0 to 50 ° C. Does not require any particular temperature control, and a certain ionic crosslinking can be easily obtained. In the above ionic crosslinked product, a part or all of the carboxyl groups are ionized to form carboxyl anions, and monovalent or divalent metal ions are used as counter cations to form an ionic bond. It can be easily adjusted according to the amount of body. The above-mentioned ionic crosslinking reaction generally proceeds quantitatively, but it is possible to use an excessive amount of the cation donor as compared with the theoretical amount. The presence of this ionic cross-link can be easily analyzed by measuring the absorption of the carboxylate group by infrared absorption spectrum, quantifying the metal ion, and measuring the degree of swelling in a solvent. The dissociation property of ionic crosslinks can be confirmed by differential thermal analysis, and the density can be confirmed by measuring the degree of swelling.

【0013】本発明で用いるイオン性架橋物を効率的に
得るためには、所望の架橋度に応じて、共重合体中に含
有するカルボキシル基当たりのカチオン供給体の金属原
子のモル比を選択する必要があり、カチオン供給体の添
加量は共重合体中のカルボキシル基量に対して0.1〜
3モル倍が好適範囲で、このモル比では該イオン性架橋
物は特に機械的特性が優れたものとなる。上記モル比が
0.1モル倍未満の場合は表面改質効果が顕著に劣り、
3モル倍を超えた場合は機械的特性が低下する傾向がみ
られ好ましくない。また、上記のように、イオン性架橋
物の構造にしても、前述の疑似硬化性を低下させること
はない。上記イオン性架橋物を得る方法として、例え
ば、共重合体を適当な溶媒に溶かして、このポリマー
溶液中にカチオン供給体又はその溶液を添加してイオン
性架橋反応を起こさせる方法、重合工程後のラテック
スにカチオン供給体又はその溶液を添加する方法、未
反応エポキシ樹脂に共重合体の粉体を添加して接着剤を
混合調製する過程でカチオン供給体を添加する方法など
がある。これらのいずれの方法も本発明のイオン性架橋
物を得る方法として利用可能であるが、特に取扱性と分
散効率上からはのラテックス添加方法が簡便であり有
用である。このようにして得られた(A)成分のイオン
性架橋物は、硫黄架橋やパーオキサイド架橋などの共有
結合の架橋構造と異なり、熱可逆的に架橋構造の形成が
変化するため、イオン架橋によって改質された樹脂粒子
の表面は、室温では架橋された構造の性質を示し、一
方、加熱硬化の成形条件下では架橋が解離した構造での
性質を示し、その結果本発明組成物は貯蔵安定性と成形
物の機械的強度とを兼ね備えた特徴を有している。
In order to efficiently obtain the ionic crosslinked product used in the present invention, the molar ratio of the metal atom of the cation donor per the carboxyl group contained in the copolymer is selected according to the desired degree of crosslinking. The addition amount of the cation supplier is 0.1 to 1 with respect to the amount of carboxyl groups in the copolymer.
A suitable range is 3 times by mole, and at this molar ratio, the ionic crosslinked product has particularly excellent mechanical properties. When the above molar ratio is less than 0.1 times, the surface modification effect is remarkably poor,
When it exceeds 3 times by mole, mechanical properties tend to deteriorate, which is not preferable. Further, as described above, even if the structure of the ionic crosslinked product is used, the above-mentioned pseudo-curability is not deteriorated. As a method of obtaining the ionic crosslinked product, for example, a method of dissolving the copolymer in a suitable solvent and adding a cation supplier or a solution thereof to the polymer solution to cause an ionic crosslinking reaction, after the polymerization step There is a method of adding a cation supplier or a solution thereof to the latex, a method of adding a cation supplier in the process of adding a powder of a copolymer to an unreacted epoxy resin and mixing and preparing an adhesive. Any of these methods can be used as a method for obtaining the ionic crosslinked product of the present invention, but the latex addition method is simple and useful from the viewpoint of handleability and dispersion efficiency. The ionic cross-linked product of the component (A) thus obtained differs from a cross-linked structure of a covalent bond such as a sulfur cross-link or a peroxide cross-link, because the formation of the cross-linked structure changes reversibly thermo-reversibly. The surface of the modified resin particles exhibits a property of a crosslinked structure at room temperature, while it exhibits a property of a structure in which the crosslinks are dissociated under the molding condition of heat curing, and as a result, the composition of the present invention is storage stable. And the mechanical strength of the molded product.

【0014】すなわち、本発明においては、架橋剤とし
てのカチオンが、樹脂粒子のシェル部を構成する共重合
体の側鎖として存在するカルボキシル基間にイオン性架
橋を形成させ、該樹脂粒子のシェル部に形成した三次元
ポリマー構造によって、エポキシ樹脂媒体による室温で
の膨潤性を低下させ、基体となるポリマーと分散媒との
加熱硬化物が本来の物性を損なうことなく、該組成物の
貯蔵安定性を改善させたものである。また、該樹脂粒子
は、膨潤性を低下させるためには、少なくともシェル部
のポリマーにイオン架橋構造を設ければ、目的を達成す
ることができるが、所望により該樹脂粒子のコア部にも
イオン架橋構造を設けることも成形品の物性に応じて適
宜採用することができる。本発明組成物において、
(A)成分として用いられるコアシェル型樹脂粒子は、
例えば乳化重合法、微細懸濁重合法及び懸濁重合法によ
って製造することができる。また、0.1〜5μm程度
の大きさの微粒子表面の改質を効果的にグラフト重合に
よって行うには、主に乳化重合法又は微細懸濁重合法に
より得た粒子を凝集させたものに、前記したように、カ
ルボキシル基含有単量体を含む所要の単量体を共重合さ
せてシェル部にカルボキシル基を含有させ、イオン架橋
するのが有効である。カルボキシル基含有単量体は、基
体となるポリマーの単量体と同時に反応器に仕込んで重
合する場合と、基体の単量体の反応後期に追添加する場
合と、基体の単量体の反応中に分割して添加する場合と
があり、これらは使用する単量体の組合せによって、そ
れぞれ特有の反応性比に従い適宜好適な方法を採用する
ことができる。
That is, in the present invention, the cation as a cross-linking agent forms an ionic cross-link between the carboxyl groups present as the side chains of the copolymer constituting the shell portion of the resin particle, and the shell of the resin particle is formed. The three-dimensional polymer structure formed in the part reduces the swelling property at room temperature by the epoxy resin medium, and the heat-cured product of the base polymer and the dispersion medium does not impair the original physical properties and the storage stability of the composition is improved. It has improved sex. Further, in order to reduce the swelling property of the resin particles, the object can be achieved by providing an ionic cross-linking structure in at least the polymer of the shell portion, but if desired, the core portion of the resin particles may also have ions. Providing a crosslinked structure can also be appropriately adopted depending on the physical properties of the molded product. In the composition of the present invention,
The core-shell type resin particles used as the component (A) are
For example, it can be produced by an emulsion polymerization method, a fine suspension polymerization method and a suspension polymerization method. Further, in order to effectively modify the surface of fine particles having a size of about 0.1 to 5 μm by graft polymerization, particles obtained by mainly emulsion polymerization method or fine suspension polymerization method are aggregated, As described above, it is effective to copolymerize a required monomer including a carboxyl group-containing monomer so that the shell portion contains a carboxyl group and ionically crosslink. Carboxyl group-containing monomers are used in the case where they are charged in a reactor at the same time as the base polymer monomers for polymerization, when they are added later in the reaction of the base monomer, and when the base monomer is reacted. In some cases, they may be added dividedly in some cases, and depending on the combination of the monomers to be used, suitable methods can be appropriately adopted according to their specific reactivity ratios.

【0015】本発明組成物において、(B)成分として
用いられる分子量180〜460の脂肪酸族及び/又は
芳香族系リン酸トリエステルとしては、例えばトリクレ
ジルフォスフェート、トリ−2−エチルヘキシルフォス
フェート、トリブチルフォスフェート、トリフェニルフ
ォスフェート、トリキシリルフォスフェート、クレジル
ジフェニルフォスフェート、トリブトキシエチルフォス
フェート、トリエチルフォスフェート、ジフェニル−2
−メタクリロイロキシエチルフォスフェート、オクチル
ジフェニルフォスフェート、ジオクチル−2−メタクリ
ロイロキシエチルフォスフェート、トリスジクロロプロ
ピルフォスフェート、トリスジクロロエチルフォスフェ
ートなどが挙げられるが、これらの中で特にトリクレジ
ルフォスフェートが好適である。これらのリン酸トリエ
ステルは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて
用いてもよく、その添加量は、通常(C)成分のエポキ
シ樹脂100重量部に対して、1〜30重量部、好まし
くは5〜20重量部の範囲で選ばれる。本発明組成物に
おいて、(C)成分として用いられるビスフェノールA
から誘導されるエポキシ樹脂の例としては、一般式
In the composition of the present invention, the fatty acid group and / or aromatic phosphate triester having a molecular weight of 180 to 460 used as the component (B) is, for example, tricresyl phosphate or tri-2-ethylhexyl phosphate. , Tributyl phosphate, triphenyl phosphate, trixylyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, triethyl phosphate, diphenyl-2
-Methacryloyloxyethyl phosphate, octyldiphenyl phosphate, dioctyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, trisdichloropropyl phosphate, trisdichloroethyl phosphate, etc., among which tricresyl phosphate is particularly preferred. Fates are preferred. These phosphate triesters may be used alone or in combination of two or more, and the addition amount thereof is usually 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin as the component (C). Parts, preferably 5 to 20 parts by weight. Bisphenol A used as the component (C) in the composition of the present invention
Examples of epoxy resins derived from

【0016】[0016]

【化1】 [Chemical 1]

【0017】で表されるものを挙げることができる。こ
の一般式[1]におけるnは0以上の数であるが、平均
値として1未満のものが常温において液状であり好適で
ある。また、ビスフェノールAにエチレンオキシド又は
プロピレンオキシドをそれぞれ2〜20モル付加した化
合物から誘導されるエポキシ樹脂も使用することができ
る。本発明組成物において、(D)成分として用いられ
るエポキシ樹脂用熱活性型硬化剤としては、例えばジシ
アンジアミド、4,4'−ジアミノジフェニルスルホン、
2−n−ヘプタデシルイミダゾールのようなイミダゾー
ル誘導体、イソフタル酸ジヒドラジド、N,N−ジアル
キル尿素誘導体、N,N−ジアルキルチオ尿素誘導体、
テトラヒドロ無水フタル酸のような酸無水物、イソホロ
ンジアミン、m−フェニレンジアミン、N−アミノエチ
ルピペラジン、メラミン、グアナミン、三フッ化ホウ素
錯化合物、トリスジメチルアミノメチルフェノールなど
が挙げられ、これらは1種用いてもよいし、2種以上を
組み合わせて用いてもよいが、これらの中で、特にジシ
アンジアミドが好適である。
Those represented by can be mentioned. Although n in the general formula [1] is a number of 0 or more, those having an average value of less than 1 are suitable because they are liquid at room temperature. Further, an epoxy resin derived from a compound obtained by adding 2 to 20 mol of ethylene oxide or propylene oxide to bisphenol A can also be used. In the composition of the present invention, the heat-activatable curing agent for epoxy resin used as the component (D) is, for example, dicyandiamide, 4,4′-diaminodiphenylsulfone,
Imidazole derivatives such as 2-n-heptadecyl imidazole, isophthalic acid dihydrazide, N, N-dialkylurea derivatives, N, N-dialkylthiourea derivatives,
Examples thereof include acid anhydrides such as tetrahydrophthalic anhydride, isophoronediamine, m-phenylenediamine, N-aminoethylpiperazine, melamine, guanamine, boron trifluoride complex compounds, and trisdimethylaminomethylphenol. These are one kind. They may be used, or two or more kinds may be used in combination, and among these, dicyandiamide is particularly preferable.

【0018】この(D)成分の熱活性型硬化剤の配合量
は、特に限定されるものではないが、通常(C)成分の
エポキシ樹脂100重量部に対して3〜30重量部、好
ましくは5〜20重量部の割合である。この量が、3重
量部未満では硬化不良を起こして、各接着強度を著しく
低減させる原因となり、30重量部を越えると成形時の
過剰な発熱反応に伴い部分的な分解や熱劣化を起こし、
各接着強度の顕著な低下や変色を呈する結果となる。本
発明のエポキシ樹脂系接着性組成物は、(C)成分のエ
ポキシ樹脂に、(A)成分のイオン架橋化樹脂粉末粒
子、(B)成分のリン酸トリエステル及び(D)成分の
熱活性型硬化剤及び所望に応じて用いられる添加成分を
配合し、均質に混合することにより調製することができ
る。該接着性組成物に所望に応じて配合される添加成分
としては、例えば可塑剤、希釈剤、安定剤、乳化剤、充
填剤、強化剤、着色剤、発泡剤、酸化防止剤、紫外線防
止剤、滑剤などが挙げられる。本発明のエポキシ樹脂系
接着性組成物は、自動車用構造接着剤として用いられ、
広範な被接着材料、例えば冷間圧延鋼材、熱間圧延鋼
板、冷間圧延ステンレス、アルミニウム板などの接着に
好適に用いられる。
The amount of the heat-activatable curing agent as the component (D) is not particularly limited, but is usually 3 to 30 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the epoxy resin as the component (C). It is a ratio of 5 to 20 parts by weight. If this amount is less than 3 parts by weight, curing failure will occur, causing a significant decrease in each adhesive strength, and if it exceeds 30 parts by weight, partial decomposition or thermal deterioration will occur due to excessive exothermic reaction during molding.
As a result, each adhesive strength is significantly reduced or discolored. The epoxy resin-based adhesive composition of the present invention comprises an epoxy resin as the component (C), ion-crosslinked resin powder particles as the component (A), a phosphoric acid triester as the component (B), and thermal activity as the component (D). It can be prepared by blending the mold curing agent and optional components used as desired and mixing them homogeneously. Examples of the additive component to be added to the adhesive composition as desired include, for example, plasticizers, diluents, stabilizers, emulsifiers, fillers, reinforcing agents, colorants, foaming agents, antioxidants, and UV inhibitors. Lubricants and the like can be mentioned. The epoxy resin-based adhesive composition of the present invention is used as a structural adhesive for automobiles,
It is suitably used for bonding a wide range of materials to be adhered, such as cold rolled steel, hot rolled steel, cold rolled stainless steel, and aluminum.

【0019】[0019]

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。なお、組成物の物性は次に示す方法によ
り評価した。 (1)T字剥離強度 JIS K 6850に準じ、0.8×25×20cmのテ
ストピースを用いて実施した。 (2)粘度貯蔵安定性 40℃で7日間放置後、ブルックフィールドH型粘度計
で測定した。7日後の粘度を初期粘度で除した値につい
て、下記の判定基準に従って評価した。 ○:該値が1.5未満のもの △:該値が1.5〜5.0のもの ×:該値が5.0を超えるもの (3)疑似硬化性 110℃で5分間加熱してゲル化させ、剥離除去性を求
め、次の判定基準に従って評価した。 ○:ゲル化した接着性組成物が容易に剥離できたもの △:ゲル化した接着性組成物の強度が弱く、除去段階で
ちぎれたもの ×:110℃、5分間の加熱で疑似硬化しないもの
EXAMPLES The present invention will be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the invention thereto. The physical properties of the composition were evaluated by the methods described below. (1) T-shaped peel strength According to JIS K 6850, it was carried out using a test piece of 0.8 × 25 × 20 cm. (2) Viscosity storage stability After standing at 40 ° C for 7 days, the viscosity was measured with a Brookfield H type viscometer. The value obtained by dividing the viscosity after 7 days by the initial viscosity was evaluated according to the following criteria. ◯: The value is less than 1.5 Δ: The value is 1.5 to 5.0 x: The value is more than 5.0 (3) Pseudo-curability After heating at 110 ° C. for 5 minutes After gelling, peeling removability was obtained and evaluated according to the following criteria. ◯: The gelled adhesive composition could be easily peeled off Δ: The gelled adhesive composition was weak in strength and was torn at the removal stage x: Those which were not pseudo-cured by heating at 110 ° C. for 5 minutes

【0020】実施例1、比較例1 n−ブチルアクリレート48重量部とテトラエチレング
リコールジメタクリレート1重量部とを用い、炭素数1
2〜18のソジウムアルキルサルフェート1重量部を乳
化剤として、過硫酸カリウム触媒0.1重量部を添加
し、水150重量部中で重合温度70℃にて180分間
撹拌して乳化重合を行った。次いで、この重合によって
得られたラテックスをシードにして、メチルメタクリレ
ート48重量部でグラフト重合し、さらにこの重合の末
期にメタクリル酸3重量部及びテトラエチレングリコー
ルメタクリレート1重量部を連続的に添加することによ
ってアクリル系補強剤用の重合体を製造した。重合後の
ラテックスにイオン架橋用のカウンターカチオンとし
て、水酸化カリウム水溶液をメタクリル酸と等モルにな
るように室温で添加し、pH7〜8としたのち、このラテ
ックスを入口熱風温度160℃、出口気体温度55℃の
条件で噴霧乾燥して、アクリル系補強剤を得た。次に、
エポキシ樹脂(エピコート828、シェル油化エポキシ
株式会社製)100重量部、潜在型硬化剤(ジシアンジ
アミド)8重量部、前記補強剤50重量部及び改質剤1
0重量部[比較例1の(14)と(15)は界面活性剤
のみ3重量部]を基本配合とした。配合は真空脱泡付プ
ラネタリーミキサーで行い、T字剥離試験用サンプルと
して所定の大きさの[1]、[2]及び[3]の3種の
鋼板に塗工し、180℃で30分間加熱硬化して試料と
した。なお、[1]及び[2]はメーカーの異なる冷間
圧延鋼板(JIS G 3141 SPCC)、[3]は
一般構造用圧延材(JIS G 3101 SS55)で
ある。各物性の評価結果を第1表に示す。
Example 1, Comparative Example 1 48 parts by weight of n-butyl acrylate and 1 part by weight of tetraethylene glycol dimethacrylate were used, and the carbon number was 1
Using 1 part by weight of 2 to 18 sodium alkylsulfate as an emulsifier, 0.1 part by weight of a potassium persulfate catalyst was added, and emulsion polymerization was carried out by stirring in 150 parts by weight of water at a polymerization temperature of 70 ° C. for 180 minutes. . Then, using the latex obtained by this polymerization as a seed, graft polymerization is carried out with 48 parts by weight of methyl methacrylate, and further 3 parts by weight of methacrylic acid and 1 part by weight of tetraethylene glycol methacrylate are continuously added at the end of this polymerization. A polymer for an acrylic reinforcing agent was produced by To the latex after polymerization, as a counter cation for ionic crosslinking, an aqueous potassium hydroxide solution was added at room temperature so as to be equimolar to methacrylic acid, and the pH was adjusted to 7 to 8. Then, this latex was heated at an inlet hot air temperature of 160 ° C. and at an outlet gas. Spray drying was carried out at a temperature of 55 ° C. to obtain an acrylic reinforcing agent. next,
Epoxy resin (Epicoat 828, manufactured by Shell Yuka Epoxy Co., Ltd.) 100 parts by weight, latent curing agent (dicyandiamide) 8 parts by weight, the reinforcing agent 50 parts by weight and modifier 1
The basic formulation was 0 parts by weight [3 parts by weight of the surfactant in (14) and (15) of Comparative Example 1]. The compounding is carried out in a planetary mixer with vacuum degassing, and it is applied as a sample for T-peel test to three types of steel plates of [1], [2] and [3] of a predetermined size, and at 180 ° C for 30 minutes. It was heat-cured to obtain a sample. [1] and [2] are cold rolled steel sheets (JIS G 3141 SPCC) manufactured by different manufacturers, and [3] is a rolled material for general structure (JIS G 3101 SS55). The evaluation results of each physical property are shown in Table 1.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】注1)いずれも防錆油をガーゼでふきとっ
た。従って油面状態での試験である。
Note 1) Rust-proof oil was wiped off with gauze. Therefore, it is a test in the oil level state.

【0023】実施例2、比較例2 被接着材料として研磨した5000系アルミニウム合金
(JIS H 4000)同士を使用した例で、アクリル
系補強剤は第1表に用いたものと同一物を使用した。接
着剤の配合条件及びT字剥離強度試験用サンプルの作製
と測定条件及び貯蔵安定性と疑似硬化性の測定条件は実
施例1と同様に実施した。比較例として現在最も一般的
に補強剤として使用されている末端カルボキシル変性ア
クリロニトリル・ブタジエンゴムを用いた。一般に従来
使用されている汎用の補強剤を用いた場合は、アルミニ
ウム合金のT字剥離強度は冷間圧延鋼板に比べて3〜5
割低下すると言われているが、実施例2の結果は第1表
の実施例1の結果と大略同等であり、本発明の接着力の
優れていることが判る。
Example 2 and Comparative Example 2 An example in which polished 5000 series aluminum alloys (JIS H 4000) were used as the materials to be adhered, and the same acrylic reinforcing agent as that used in Table 1 was used. . The compounding conditions of the adhesive, the preparation and measurement conditions of the T-peel strength test sample, and the storage stability and pseudo-curability measurement conditions were the same as in Example 1. As a comparative example, a terminal carboxyl-modified acrylonitrile-butadiene rubber which is most commonly used as a reinforcing agent at present is used. When a generally used general-purpose reinforcing agent is used, the T-shaped peel strength of the aluminum alloy is 3 to 5 as compared with the cold rolled steel sheet.
Although it is said that the result of Example 2 is almost the same, the result of Example 2 is almost the same as the result of Example 1 of Table 1, and it can be seen that the adhesive strength of the present invention is excellent.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】注1)末端カルボキシル変性アクリロニト
リル・ブタジエンゴム 2)単位はkgf/25mm
Note 1) Terminal carboxyl modified acrylonitrile-butadiene rubber 2) Unit is kgf / 25mm

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂系接着性組成物
は、強靭性と疑似硬化性を付与するためのイオン架橋し
たアクリル系補強剤と良好な施工性を得るためのリン酸
エステル系改質剤を配合したものであって、長期間の貯
蔵安定性に優れ、かつ広範な被接着材料に対して高い接
着強度を有し、自動車用構造接着剤として好適に用いら
れる。
The epoxy resin-based adhesive composition of the present invention comprises an ionically cross-linked acrylic reinforcing agent for imparting toughness and pseudo-curability and a phosphate ester-based modification for obtaining good workability. It is a compounding agent, has excellent long-term storage stability, has high adhesive strength to a wide range of materials to be adhered, and is suitably used as a structural adhesive for automobiles.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)(a)ガラス転移点が−30℃以下
のアクリレート又はメタクリレート系重合体から成るコ
ア成分と、(b)(イ)アクリレート又はメタクリレー
ト系単量体と(ロ)カルボキシル基を有する炭素数3〜
8のラジカル重合性不飽和カルボン酸単量体とから得ら
れたガラス転移点が70℃以上の共重合体から成るシェ
ル成分とから構成され、かつコア成分/シェル成分重量
比が10/1〜1/4の範囲にある共重合体樹脂粒子に
一価又は二価の金属カチオンを付加してイオン架橋させ
た樹脂粉末粒子、(B)分子量180〜460の脂肪族
及び/又は芳香族系リン酸トリエステル、(C)ビスフ
ェノールAから誘導されたエポキシ樹脂、及び(D)エ
ポキシ樹脂用熱活性型硬化剤を必須成分として含有して
成るエポキシ樹脂系自動車用構造接着性組成物。
1. A core component comprising (A) (a) an acrylate or methacrylate polymer having a glass transition point of -30 ° C. or lower, (b) (a) acrylate or methacrylate monomer and (b) carboxyl. Group having 3 to 3 carbon atoms
And a shell component composed of a copolymer having a glass transition point of 70 ° C. or higher obtained from the radically polymerizable unsaturated carboxylic acid monomer of 8 and having a core component / shell component weight ratio of 10/1 to Resin powder particles obtained by adding a monovalent or divalent metal cation to the ion-crosslinked copolymer resin particles in the range of 1/4, and (B) an aliphatic and / or aromatic phosphorus having a molecular weight of 180 to 460. An epoxy resin-based structural adhesive composition for an automobile, comprising an acid triester, (C) an epoxy resin derived from bisphenol A, and (D) a heat-activatable curing agent for an epoxy resin as essential components.
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