JPH0699676B2 - 硬化歪発生の抑制されたエポキシ樹脂組成物を用いる接着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、硬化歪発生の抑制されたエポキシ樹脂組成物
を用いる接着方法に関するものである。

（従来技術及びその問題点） 液状エポキシ樹脂に潜在性硬化剤及び硬化促進剤を配合
した一液性エポキシ樹脂は知られており、各種の分野に
用いられている。

近年では、モーターヨークにフェライト磁石を固定する
ために、ボルト締めによる固定に代えて、接着剤を用い
ることが提案されている。このような接着剤として、液
状エポキシ樹脂にジシアンジアミドからなる硬化剤と硬
化促進剤を配合したエポキシ樹脂組成物の使用が提案さ
れている。しかしながら、このようなエポキシ樹脂組成
物では、硬化剤及び硬化促進剤の配合量を増やして、15
0℃で10分間以下の硬化条件で硬化できるようにし、こ
の条件にて硬化させると、硬化歪の発生が大きく、硬化
物にクラックを生じたり、あるいは硬化物が接着面から
剥離を生じる等の問題がある。

（発明の課題） 本発明は、液状エポキシ樹脂にジシアンジアミドと硬化
促進剤を配合したエポキシ樹脂組成物に見られる前記問
題を解決し、硬化歪発生の抑制されたエポキシ樹脂組成
物を用いた接着方法を提供することをその課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、高融点のナイロンパウダーを配合したエポキシ樹
脂組成物を用いることによってその課題を解決し得るこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明によれば、ビスフェノール型エポキシ樹脂
と可撓性ウレタン変性エポキシ樹脂とからなる常温で液
状を示すエポキシ樹脂混合物に、潜在性硬化剤と硬化促
進剤を配合するとともに、さらに硬化歪発生抑制のため
に融点170℃以上のナイロンパウダーを配合したものか
らなり、該潜在性硬化剤と硬化促進剤の合計量がエポキ
シ樹脂100重量部に対して10重量部以上であるエポキシ
樹脂組成物を介して２つの対象物Ａ及びＢを接着させた
後、該接着物を該組成物に含まれるナイロンパウダーが
溶融しない温度で加熱し、該組成物を硬化させることを
特徴とする接着方法が提供される。

本発明においては、曲げ強度、伸縮性の点及び硬化歪発
生を抑制する点から、エポキシ樹脂として、ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂と可撓性ウレタン変性エポキシ樹脂
とを含有する常温で液状を示すエポキシ樹脂混合物を用
いる。

ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ルＡ型、Ｆ型、AD型のものを単独で、又は併用して用い
るのが好ましい。

また、本発明で用いる可撓性ウレタン変性エポキシ樹脂
とはエポキシ樹脂をウレタンプレポリマーで変性処理し
たエポキシ樹脂を意味し、たとえば市販品としては旭電
化工業（株）製のアデカレジンEPU−１、EPU−６、EPU
−11等や（株）横浜ゴム製のFEX−0101、FEX−0105、FE
X−0106等が上市されている。

また、これらの樹脂には、反応性希釈剤、例えば、ポリ
オキシアルキレングリコールのグリシジルエーテルや、
フェノキシエーテル系モノエポキシド、1,6−ヘキサン
ジオールジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエ
ーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル等を添
加することができる。

ビスフェノール型エポキシ樹脂と可撓性ウレタン変性エ
ポキシ樹脂との使用量は、ビスフェノール型エポキシ樹
脂は、95〜50重量％及び可撓性ウレタン変性エポキシ樹
脂は５〜50重量％の割合で使用するのがよい。反応希釈
剤の配合量は、エポキシ樹脂混合物100重量部に対し、
０〜30重量部の割合にするのがよい。

本発明において用いる潜在性硬化剤としては、例えば、
ジシアンジアミドの他、アセトグアナミンやベンゾグア
ナミンのようなグアナミン類、アジピン酸ジヒドラジ
ド、ステアリン酸ヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジ
ド、セバチン酸ヒドラジドのようなヒドラジド、2,4.ジ
ヒドラジド−６−メチルアミノ−Ｓ−トリアジン等のト
リアジン化合物が挙げられる。これらのものは、１種又
は２種以上用いることができる。その配合量は、エポキ
シ樹脂100重量部に対して10〜100重量部の割合で配合す
るのが好ましい。

硬化促進剤としては、例えば、３−（3,4−ジクロロフ
ェニル）−1,1−ジメチル尿素、トルイレンジイソシア
ネート、イソフロンジイソシアネート等の尿素誘導体、
イミダゾール誘導体、1,8−ジアザ−ビシクロ（5,4,0）
ウンデセン−７とフェノールノボラックとの固溶体、ア
ミンアダクト等が挙げられる。硬化促進剤は、硬化剤の
種類や使用量によっては必ずしも必要とはされない。一
般的には、硬化促進剤の配合割合は、エポキシ樹脂100
重量部に対し、１〜30重量部の割合にするのがよい。

本発明においては、潜在性硬化剤及び硬化促進剤は、比
較的多量、通常、エポキシ樹脂100重量部に対し、10重
量部以上、好ましくは15重量部以上の割合で用いられ
る。

本発明の組成物には、硬化歪発生抑制剤として、ナイロ
ンパウダーを配合する。ナイロンパウダーとしては、融
点170℃以上のものが用いられ、例えば、ナイロン12
（ダイアミドＰ−１、ダイセル社製、融点180℃）、ナ
イロン11（リルサンファインパウダー、日本リルサン社
製、融点186℃）等を好ましく用いることができる。ナ
イロンパウダーの平均粒径は150μｍ以下、通常、100〜
20μｍである。ナイロンパウダーの配合量は、エポキシ
樹脂100重量部に対し、１〜50重量部、好ましくは２〜3
0重量部の割合である。

本発明の組成物には、必要に応じ、無機充填剤を配合す
るが、その具体例としては、例えば、シリカ、アルミ
ナ、チタン白、炭酸カルシウム、タルク、クレー、ケイ
酸カルシウム、マイカ、ガラス繊維、ガラスパウダー、
ガラスフレーク、各種ウイスカー等が挙げられる。無機
充填剤の配合割合は、エポキシ樹脂100重量部に対し１
〜400重量部、好ましくは10〜300重量部の割合である。

また、本発明では、好ましくは無機揺変剤を用いるが、
このようなものとしては、例えば、平均粒径が１μｍ以
下の超微粒子状のシリカやアルミナの他、平均粒子径が
10μｍ以下の水酸化アルミニウム、繊維状マグネシウム
オキシサルフェート、繊維状シリカ、繊維状チタン酸カ
リウム、鱗片状マイカ、いわゆるベントナイトと呼ばれ
るモンモリロナイト−有機塩基複合体等が挙げられる。
揺変剤の配合割合は、エポキシ樹脂100重量部に対し
て、0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜15重量部の割合で
ある。

本発明の組成物には、必要に応じ、さらに有機溶剤を配
合する。この有機溶剤としては、沸点40〜220℃、好ま
しくは80〜180℃の比較的揮発性の高いものが用いら
れ、このようなものとしては、例えば、ジメチルホルム
アミド、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケ
トン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレ
ングリコールのジアルキルエーテル、メチルセロソルブ
等が挙げられる。この有機溶剤は、組成物の粘度を低下
させてその浸透性を高める作用を示す。このものは、加
熱硬化時においては、組成物から揮散除去され、硬化物
中には実質上存在せず、硬化物の物性を低下させること
はない。

有機溶剤の配合割合は、エポキシ樹脂100重量部に対
し、２〜50重量部、好ましくは５〜30重量部であるが、
組成物粘度（25℃）が50〜10,000c.p、好ましくは500〜
5,000c.pになるように加えるのがよい。

さらに、本発明の組成物には、必要に応じて、難燃剤、
カップリング、レベリング剤、潤滑剤、タレ防止剤、沈
降防止剤、分散剤、密着付与剤、潤湿剤、顔料等を用い
ることができる。

（発明の効果） 本発明のエポキシ樹脂組成物を接着剤として用いる接着
方法は、２つの対象物をこの組成物を介してあらかじめ
接着させた後、加熱炉においてナイロンパウダーが溶融
しない温度で加熱し、組成物を硬化させる。硬化時間は
加熱温度にもよるが、通常、150℃で10分以内である。

本発明の接着方法は、例えば、モーターのヨーク等の金
属物へのフェライトの接着及びセラミックと金属、ガラ
ス、基板との接着、フェライトどうし、セラミックどう
しの接着等ワレやすく耐熱性及び耐ヒートショック性を
必要とする物の接着剤として用いて好適なものである。

本発明の接着方法としては、組成物をハケ塗り、ディス
ペンサー又はスクリーン印刷等で塗布した被着物を圧着
し、加熱し硬化させて接着する方法や、鉄板とフェライ
ト磁石の接着では、フェライト磁石の磁力を利用して鉄
板にフェライト磁石を接合させておき、その上部接合部
分に組成物をディスペンサー等で滴下させ、これをその
まま加熱炉に入れ、その間に組成物を鉄板とフェライト
磁石の微細な間隙に入れ、硬化し接着する方法等があ
る。

本発明で用いるエポキシ樹脂組成物は、硬化歪発生の抑
制された硬化物を与えるが、この場合、硬化条件として
は、配合したナイロンパウダーが実質的に溶融しない温
度条件が採用される。ナイロンパウダーが溶融する温度
条件を採用すると、ナイロンパウダーが溶融し、エポキ
シ樹脂に溶解してしまうために、ナイロンパウダーによ
る硬化歪吸収効果がなくなってしまい、所期の目的を達
成することができない。硬化条件としては、通常、80〜
170℃の温度が採用される。

本発明で用いるエポキシ樹脂組成物から得られる硬化体
は、硬化歪発生の抑制されたもので、硬化物にクラック
の発生は見られず、また、接着力及び強度にもすぐれて
いる。

（実施例） 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。な
お、以下において示す部及び％はいずれも重量基準であ
る。

実施例 表−１に示した成分組成の均一組成物を調製し、その性
能評価を以下のようにして行った。その結果を表−１に
示す。

（１）150℃ゲルタイム JIS Ｃ 2105に準拠して、150℃の熱板上に0.4ccの組
成物を取り、ゲル化するまでの時間を測定はる。

（２）熱硬化性 JIS Ｋ 6850に準拠して、縦100mm、横25mm、厚さ1.6m
mの軟鋼板に組成物を10mmのシングルオーバラップにな
るように塗布し、その上に同寸法の軟鋼板を圧着し、こ
れを150℃で10分間熱硬化処理を行った後、引張強度を
測定し、150kg/cm²以上の引張強度のあるものを〇、そ
れより小さい引張強度のものを×とした。

（３）ヒートサイクル性 縦50mm、横50mm、厚さ5mmのフェライト磁石に組成物を
塗布し、その上に縦100mm、横100mm、高さ3mmの軟鋼板
を圧着し、これを加熱炉に入れて150℃で10分間加熱し
た。この接着物を−60℃で１時間放置した後、150℃で
１時間放置する冷却−加熱サイクルを300回以上繰り返
しても、クラックの発生がなく、フェライトの剥離のな
いものを◎とし、250回繰り返してもクラックの発生が
なく、フェライトの剥離もないが、300回繰り返すとク
ラックの発生、又はフェライトの剥離を生じたものを〇
とし、250回繰り返すとクラックの発生、フェライトの
剥離したものを×とした。

なお、表−１に示す成分の具体内容は次の通りである。

エピコート828…ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エ
ポキシ当量190、常温液状、油化シェルエポキシ社製 EPU−６…ウレタン変性エポキシ樹脂、常温液状、アデ
カレジンEPU−6:旭電化工業（株）製 反応性希釈剤…1,6−ヘキサンジオールジクリシジルエ
ーテル DCMU…下記式で表わされる硬化促進剤 ADH…アジピン酸ジヒドラジド ナイロンパウダー…リルサンファインパウダー、ナイロ
ン11、融点186℃、平均粒径50μｍ、日本リルサン社製 コロイダルシリカ…平均粒径0.01μｍ 白色顔料…酸化チタン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−230820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−4619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−147580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−260619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−170621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−96622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−10522（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−17298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−74890（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビスフェノール型エポキシ樹脂と可撓性ウ
   レタン変性エポキシ樹脂とからなる常温で液状を示すエ
   ポキシ樹脂混合物に、潜在性硬化剤と硬化促進剤を配合
   するとともに、さらに硬化歪発生抑制のために融点170
   ℃以上のナイロンパウダーを配合したものからなり、該
   潜在性硬化剤と硬化促進剤の合計量がエポキシ樹脂100
   重量部に対して10重量部以上であるエポキシ樹脂組成物
   を介して２つの対象物Ａ及びＢを接着させた後、該接着
   物を該組成物に含まれるナイロンパウダーが溶融しない
   温度で加熱し、該組成物を硬化させることを特徴とする
   接着方法。
2. 【請求項２】エポキシ樹脂組成物として、更に無機充填
   剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いたことを特徴とする
   請求項１の接着方法。
3. 【請求項３】エポキシ樹脂混合物としてビスフェノール
   Ａ型エポキシ樹脂と可撓性ウレタン変性エポキシ樹脂か
   らなるエポキシ樹脂混合物を用いたことを特徴とする請
   求項１又は２の接着方法。