JPH0629393B2 - 金属剛体用エポキシ系接着剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、硬化後の耐水性、耐湿性に優れた鋼板どうし
等の金属剛体どうしの接着に使用される金属剛体用エポ
キシ系接着剤組成物に関する。

［従来の技術］ 一般にエポキシ系接着剤は、分子内に親水性の水酸基、
エーテル結合、アミン結合等を有するため吸湿して耐水
性、耐湿性が劣ることが知られている。この耐水性、耐
湿性を向上させる方法としては、従来接着剤の硬化物の
架橋密度を高めたり、撥水剤を添加して水分子の侵入を
防ぐのが一般的である。そこで接着剤に架橋密度を高め
る硬化剤や多官能性化合物を多目に添加して架橋密度を
高める方法がある。しかしこの場合は、架橋密度が高い
ため被着体と接着剤との界面において大きな歪が生じや
すく、接着強度が低下する欠点を有する。また撥水性物
質を添加する方法は、撥水性物質の性質上接着面への濡
れ性が悪くなり、接着剤が接着面に均一に付着しにくく
なり接着強度が低下するため添加量と撥水効果の調整が
困難であるという欠点を有する。

上記の問題点を解決する方法として、例えば特公昭５９
−１１６３０号公報には、エポキシ樹脂分子中に尿素結
合を１個以上含有する有機化合物や、Ｒ−Ｓｉ−
（Ｒ′）_３（但しＲはエポキシ基アミノ基、メルカプト
基をＲ′は加水分解性のアルコキシ基、アセトキシ基、
メトキシエトキシ基、ハロゲン原子を表わす）で示され
る反応性官能基を有するシラン化合物を特定量配合した
耐水性の接着剤組成物の開示がある。また特開昭６０−
１０６８２７号公報には、常温で液状のエポキシ樹脂と
シリコンオイルおよびジシアンジアミドと尿素系の硬化
促進剤とを配合したエポキシ系接着剤組成物の開示があ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記の硬化剤、撥水剤等を添加する方法
は、接着剤の配合が均一に行ないにくく、硬化物の性質
がバラツキ易く安定した耐水効果を発揮させることに問
題点を有する。

本発明は前記の事情に鑑みてなされたもので、安定した
耐湿、耐水性を有し、高い接着強度を有する硬化物を形
成する鋼板どうし等の金属剛体どうしの接着に使用され
る金属剛体用エポキシ系接着剤組成物を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のエポキシ系接着剤組成物は、エポキシ系樹脂
と、該エポキシ系樹脂１００重量部に対し粒度が０．０
１〜１０μｍの四フッ化エチレン重合体の粉末０．１〜
１０重量部と、カップリング剤０．１〜１０重量部とを
含む鋼板どうし等の金属剛体どうしの接着に使用される
金属剛体用のものである。

このエポキシ系樹脂としては特に制限はないが、一般に
一分子中に２個以上のエポキシ基をもち、硬化剤を混ぜ
て常温で放置するか加熱すると、架橋が起こり硬化する
通常ビスフェノールＡとエピクロルヒドリとの反応生成
物が用いられる。その他１分子中に平均３〜６個エポキ
シ基を有するフェノールホルムアルデヒドノボラックの
ポリグリシジルエーテル類ポリプロピレンオキサイドの
ジグリシジルエーテルのようなポリグリコールポリエポ
キシド類、などを用いることができる。

前記のエポキシド系樹脂は通常公知の硬化剤を用いて硬
化を行なう。

前記エポキシ系樹脂に添加する四フッ化エチレン重合体
は撥水性を有する。この重合体は重合度が５０００以上
の粉体で粒度が０．０１〜１０μｍの微粉体であること
が必要である。粒径が１０μｍを越えるとエポキシ系樹
脂への分散が悪くなり均一な撥水効果を付与することが
困難となる。また粒径が０．０１μｍ未満の場合は微細
になりすぎて取扱いが困難となる。なかでも１μｍ以下
の粒径を有するものが好ましい。この微細な粉末の四フ
ッ化エチレン重合体は例えばルブロンＬ−２，Ｌ−５Ｆ
（ダイセル化学社製）として市販されている。この四フ
ッ化エチレン重合体の添加量はエポキシ系樹脂１００重
量部に対して０．０１〜５重量部である。添加量が５重
量部を越えると組成物の撥水性が高くなり接着剤の濡れ
性が悪くなり接着力が低下して好ましくない。添加量が
０．０１重量部未満では撥水効果を付与することができ
ない。好ましい範囲は０．１〜２重量部である。

このカップリング剤は接着剤に配合されたフィラーや添
加剤の分散性を良くすると共に、被着体と接着剤との接
着力を補強する官能基を有しエポキシ樹脂との相溶性の
良い性質を有するものでチタネート系カップリング剤ま
たはシラン系カップリング剤が用いられる。チタネート
系カップリング剤としては味の素社製のプレンアクト４
１Ｂ、４６Ｂ、ＴＴＳ、５５、３８Ｓ、１３８Ｓ、２３
８Ｓ、９Ｓなどが使用できる。またシラン系カップリン
グ剤としては、信越化学社のＫＢＭ４０３、８０３など
が使用できる。

このカップリング剤の添加量は、エポキシ樹脂１００重
量部に対して０．１〜１０重量部である。添加量が１０
重量部を越えると接着剤の硬化性を妨害するため好まし
くない。また０．１重量部未満であると添加効果が得ら
れない。好ましい添加範囲は０．５〜５重量部である。

このエポキシ系接着剤組成物は、前記エポキシ樹脂、四
フッ化エチレン重合体、カップリング剤、その他硬化剤
等必要な添加剤を配合して硬化させて接着させる。この
組成物は一液型、二駅型のエポキシ系接着剤の両者に適
用できる。二液型の場合は前記の四フッ化エチレン重合
体およびカップリング剤を、エポキシ樹脂と硬化剤の両
者にそれぞれ配合しておくことが好ましい。硬化温度に
ついては特に制限はない。得られた接着物は耐水性、耐
湿性に優れかつ良好な接着力を持っている。

［発明の作用および効果］ 本発明の金属剛体用エポキシ系接着剤組成物は、エポキ
シ系樹脂に粒度が０．０１〜１０μｍの微粉末の四フッ
化エチレン重合体とカップリング剤を特定量配合したも
のである。撥水性を有する微粉末の四フッ化エチレン重
合体とエポキシ樹脂と被着物との親和性を与えて接着力
を高めるカップリング剤とにより接着剤の硬化物の接着
強度を高めている。

従ってこの金属剛体用接着剤組成物より得られる硬化物
は、高い初期接着強度と耐水性、耐湿性に優れる。

［実施例］ 本実施例の金属剛体用エポキシ系接着剤組成物は、一液
性熱硬化型エポキシ樹脂接着剤を用い第１表に示す配合
割で調整した。

エポキシ樹脂としてＥｐ４１００（旭電化製）を、変性
エポキシ樹脂としてＥｐｕ−６（旭電化製）を、反応性
希釈剤として１、６−ヘキサンジオールジグりシジルエ
ーテルを、液状ゴムとしてニトリル系の商品名Ｈｙｃａ
ｒ ＣＴＢＮ １３００×１３（宇部興産製）を、四フ
ッ化エチレン重合体として商品名ルブロンＬ−２
（Ａ）、Ｌ−５Ｆ（Ｂ）（ダイセル化学社製）を、カッ
プリング剤としてチタン系が味の素社製のプレンアクト
をシラン系は信越化学社製のＫＢＭを用いた。

後記の第１表に示す割合に接着剤を混合し１０ ０×２５×１．６ｍｍのＳＰＣ−Ｄ鋼板（ＪＩＳ規格）
に１５０μｍの厚さに塗布し相手鋼板を重ねて１７０℃
に３０分間加熱して硬化させた。

得られた接着鋼板をＡＳＴＭＤ１００２の試験法に基づ
き２０℃で５ｍｍ／秒速さで破壊試験を行ない初期剪断
接着力を算出した。結果を第２表に示す。

比較例Ｎｏ．１１は四フッ化エチレン重合体およびカッ
プリング剤を添加しないもので初期剪断接着力は２７０
ｋｇ／ｃｍ^２であった。本発明の実施例１〜５はいづれ
も比較例Ｎｏ．１１と同程度以上の初期剪断接着力を有
する。比較例Ｎｏ．１８〜２４のカップリング剤のみを
添加した場合は初期剪断接着力は優れている。一方、四
フッ化エチレン重合体のみ添加した比較例Ｎｏ．１２〜
１７は初期剪断接着力が低い。次に耐水劣化試験として
４０℃の温水に前記の試験片を３０日間浸漬した後、同
様に剪断接着力試験を行なった。耐水劣化後の接着力は
比較例Ｎｏ．１８〜２４のカップリング剤のみ配合した
ものでは接着力の低下 が著しくいづれも１０％以上低下している。なお比較例
Ｎｏ．１１のカップリング剤も四フッ化エチレン重合体
も添加しない場合は４１％の接着力の低下を示した。一
方、四フッ化エチレン重合体のみを添加した場合の比較
例Ｎｏ．１２〜１７は接着力の低下は少なく６％前後で
あるが接着力の絶対値が小さい。

一方、実施例Ｎｏ．１〜５の様に四フッ化エチレン重合
体とカップリング剤を併用すると初期の接着力も大き
く、耐水劣化試験後の剪断接着力も大きく低下率も小さ
い。

さらに耐湿劣化試験として５０℃で相対湿度９５％の雰
囲気下に３０日放置した後の剪断接着強度はいづれも２
５５ｋｇ／ｃｍ^２以上あり低下率が小さい。特にチタン
系のカップリング剤を用いたＮｏ．１、２は特に優れて
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ系樹脂と、該エポキシ系樹脂１０
   ０重量部に対し粒度が０．０１〜１０μｍの四フッ化エ
   チレン重合体の粉末０．１〜１０重量部と、カップリン
   グ剤０．１〜１０重量部とを含む鋼板どうし等の金属剛
   体どうしの接着に使用される金属剛体用エポキシ系接着
   剤組成物。