JPH07216337A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無溶剤で比較的低温でより短時間で硬化し、
且つ、硬化後は常温および高温んおいても十分な接着強
度を有する接着剤組物を提供することである。 【構成】 （Ａ）ビスフェノールＡ型、ビスフェノール
Ｆ型、ビスフェノールＡＤ型からなる群から選ばれる少
なくとも１種以上で、エポキシ基当量が１８０〜３００
のエポキシ樹脂１００重量部、（Ｂ）両末端にカルボキ
シル基を有し、数平均分子量が１，０００〜１０，００
０の飽和ポリエステル樹脂５〜６０重量部および（Ｃ）
３級アミン化合物２〜２０重量部からなる接着剤組成
物。 【効果】 本発明の接着剤組成物は、常温から１００℃
までの比較的低温において、硬化して金属被着体に対し
て高い接着力を示す。また、硬化後の接着剤硬化体は常
温のみならず高温下においても金属被着体に対して、高
い接着力を有し、且つ、強靱性も有する。従って、本発
明の接着剤組成物は、温水などの加熱条件下で使用され
る金属管に塩化ビニル樹脂などの合成樹脂をライニング
するための接着剤として好適に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種材料、特に金属材
料に適したエポキシ樹脂系の接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属、プラスチック、木材、
ガラス、コンクリート、セラミックなどの幅広い材料に
対する接着剤として、エポキシ系の接着剤は周知であ
る。耐熱水性が特に優れた金属用接着剤として、エポキ
シ化合物とイソシアネート化合物とを反応させることに
より、分子中にオキサゾリドン結合を形成させた後、少
なくとも２個以上のアミン基を有するアミン化合物で末
端を封鎖したプレポリマーに、ビスイミド化合物を加え
た接着剤組成物が報告されている（特公昭６１−５４０
７１号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６１−５４０７１号公報記載の接着剤は、接着剤硬化後
における硬化体の耐熱水性には優れるが、接着剤を被着
体に塗布後、硬化させる条件が１８０℃の高温を必要と
することや、硬化に必要な時間が加熱とその後のポスト
キュアタイムを含めると実質的に３時間もかかってしま
うといった問題があった。本発明は上記問題点を鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、無溶剤で、
比較的低温でより短時間で硬化し、且つ、硬化後は常温
および高温においても十分な接着強度を有する接着剤組
成物を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の接着剤組成物
は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）飽和ポリエステル樹脂
および（Ｃ）３級アミン化合物からなる。上記エポキシ
樹脂（Ａ）は、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ
型、ビスフェノールＡＤ型からなる群から選ばれる少な
くとも１種以上であって、エポキシ基当量は１８０〜３
００である。エポキシ基当量とは、エポキシ基１モルを
含むポリマーのグラム数を意味するもので、１８０未満
では架橋密度が高くなり過ぎて接着剤の硬化体が脆くな
り、また、３００を越えると硬化前の接着剤粘度が高
く、被着体への濡れ性が低下する。

【０００５】また、エポキシ樹脂（Ａ）の数平均分子量
は、上記と同様に被着体への濡れ性と硬化体の強靱性を
確保するために３００〜１０００の範囲が好ましい。

【０００６】ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂（Ａ）
として、例えばエピコート８２８およびエピコート８３
４（油化シェルエポキシ社製）が上市されている。

【０００７】ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂（Ａ）
として、例えばエピコート８０７（油化シェルエポキシ
社製）が上市されている。

【０００８】ビスフェノールＡＤ型のエポキシ樹脂
（Ａ）として、例えばエポミックＲ−７１０（三井石油
化学社製）が上市されている。

【０００９】また、上記飽和ポリエステル樹脂（Ｂ）は
両末端にカルボキシル基を有し、且つ、数平均分子量が
１，０００〜１０，０００のものである。数平均分子量
が１，０００未満では、硬化体の強靱性がなく、１０，
０００を越えるとエポキシ樹脂との相溶性が低くなり、
接着性が悪くなる。

【００１０】また、上記飽和ポリエステル樹脂（Ｂ）の
カルボキシル基当量は、１，０００〜５，０００が好ま
しい。カルボキシル基当量とは、カルボキシル基１モル
を含むポリマーのグラム数のことを意味するもので、
１，０００未満では架橋密度が高くなり過ぎて接着剤の
硬化体の強靱性が低下する。また、カルボキシル基当量
が５，０００を越えると硬化前の接着剤粘度が高く、被
着体への濡れ性が低下する。

【００１１】飽和ポリエステル樹脂（Ｂ）として、Ｄｙ
ｎａｃｏｌｌ−８３３０およびＤｙｎａｃｏｌｌ−８２
２０（ヒュールス社製）が上市されている。

【００１２】飽和ポリエステル樹脂（Ｂ）の添加量は、
上記エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対して５〜６０
重量部である。５重量部未満又は６０重量部を越えると
接着剤硬化体の強靱性が失われ脆くなるからである。

【００１３】さらに、上記３級アミン化合物（Ｃ）は、
硬化剤として使用するものであり、トリエチルアミン、
ベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチ
ル）フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノ
メチル）フェノール、１，４−ジアザジチクロ（２，
２，２）オクタン（トリエチレンジアミン）、１，８−
ジアザビスシクロ（５，４，０）ウンデセン−１（ＤＢ
Ｕ）などが挙げられこれら化合物は２種以上を併用して
も良い。

【００１４】上記３級アミン化合物（Ｃ）の添加量は、
上記エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対して２〜２０
重量部である。添加量が、２重量部未満では硬化に長時
間を要し、２０重量部を越えると硬化体中に残留して、
接着界面にブリードするため、長期における耐久性がな
くなる。

【００１５】本発明の２は上記配合組成に、さらに
（Ｄ）メトキシシラン化合物が添加されてなる。上記メ
トキシシラン化合物（Ｄ）は、グリシジル基を有するも
のであり、例えば、３−（Ｎ，Ｎ’−ジグリシジル）ア
ミノピロピルトリメトキシシラン、Ｎ−グリシジル−
Ｎ，Ｎ−ビス〔３−（メチルジメトキシシリル）プロピ
ル〕アミン、Ｎ−グリシジル−Ｎ，Ｎ−ビス〔３−（ト
リメトキシシリル）プロピル〕アミン、３−グリシドキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシ
プロピルメチルトリメトキシシランなどが挙げられ、こ
れら化合物は２種以上を併用しても良い。

【００１６】上記メトキシシラン化合物（Ｄ）の添加量
は、上記エポキシ樹脂（Ａ）と上記飽和ポリエステル樹
脂（Ｂ）との合計量１００重量部に対して０．１〜５重
量部である。０．１重量部未満では、被着体に対する接
着性の改善効果が得られなく、また、５重量部を越える
と接着剤硬化体が柔らかくなり過ぎて高温時における接
着力が得られなくなるからである。

【００１７】

【作用】本発明の接着剤組成物は、３級アミン化合物に
よりエポキシ樹脂が常温から１００℃の温度範囲で、架
橋硬化反応が起こり耐熱性に優れた硬化物が得られる。
また、比較的低分子量の飽和ポリエステル樹脂が均一に
硬化物中に組み込まれているため、接着剤層全体として
強靱性と耐熱性を兼備した特性が得られる。さらに、グ
リシジル基を有するメトキシシラン化合物は、硬化した
エポキシ樹脂、ポリエステルの架橋体に組み込まれ金属
や無機材料への親和性を付与するのでさらに、高い耐熱
性を発現することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
尚、以下「部」とあるのは「重量部」を意味する。表
１、２に示した配合組成（実施例１〜５、比較例１〜
８）に従って、各接着剤組成物を得た。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】なお、表１、２において各成分の詳細は以
下の通りである。 エポキシ樹脂（１）：油化シェルエポキシ社製、商品名
「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型、エポキシ
基当量：１８０〜１９０、数平均分子量：約４００）。

【００２２】エポキシ樹脂（２）：油化シェルエポキシ
社製、商品名「エピコート８３４」（ビスフェノールＡ
型、エポキシ基当量＝２３０〜２７０、数平均分子量：
約５００）。

【００２３】エポキシ樹脂（３）：油化シェルエポキシ
社製、商品名「エピコート１００１」（ビスフェノール
Ａ型、エポキシ基当量＝４５０〜５００、数平均分子
量：約１０００）。

【００２４】エポキシ樹脂（４）：ダウケミカル日本社
製、商品名「タクチクス７４２」（３官能半固形エポキ
シ樹脂、エポキシ基当量＝１５０〜１７０、数平均分子
量：約５００）。

【００２５】飽和ポリエステル樹脂（１）：ヒュールス
社製、商品名「Ｄｙｎａｃｏｌｌ−８３３０」（カルボ
キシル基当量：２，０００、数平均分子量４，００
０）。

【００２６】飽和ポリエステル樹脂（２）：ヒュールス
社製、商品名「Ｄｙｎａｃｏｌｌ−８２２０」（カルボ
キシル基当量：２，０００、数平均分子量４，００
０）。

【００２７】飽和ポリエステル樹脂（３）：東洋紡績社
製、商品名「バイロン−ＧＭ９９５」（カルボキシル基
当量：２０，０００、数平均分子量２５，０００、）

【００２８】２−（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル：ローム＆ハース社製、商品名「ＤＭＰ−１０」

【００２９】２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチ
ル）フェノール：ローム＆ハース社製、商品名「ＤＭＰ
−３０」

【００３０】３−グリシドキシプロピルメチルトリメト
キシシラン：東レ・シリコーン社製、商品名「ＳＨ６０
４０」

【００３１】（評価サンプルの作成）上記の各接着剤組
成物を、厚さ１ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ１２５ｍｍのア
ルミニウム片上に２ｍｍ厚さに塗布し、他方のアルミニ
ウム板に貼り合わせ積層体とし、５０℃、２時間加熱し
て接着剤を硬化させて評価サンプルを得た。 （常温および高温での接着力評価）上記評価サンプルの
アルミニウム片を２３℃および１００℃の温度下におい
てそれぞれ、引っ張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎで積層体の
ずれ９０度方向の剪断強度（Ｋｇ／ｃｍ² ）を測定し、
これらの結果を表１、２に示した。 （高温下放置後での接着力評価）上記評価サンプルを１
００℃雰囲気縮合下で３０日放置後、２３℃の温度下に
おいてそれぞれ、引っ張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎで積層
体のずれ９０度方向の剪断強度（Ｋｇ／ｃｍ² ）を測定
し、これらの結果を表１、２に示した。

【００３２】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、常温から１０
０℃までの比較的低温で短時間に硬化して、金属に対し
て高い接着力を示す。また、硬化後の接着剤硬化体は、
常温のみならず高温下においても金属被着体に対して高
い接着強度を発現する。さらに、高温条件下で長期間放
置しても接着力の低下がない。従って、本発明の接着剤
組成物は、温水などの加熱条件下で使用される金属管に
塩化ビニル樹脂などの合成樹脂をライニングするための
接着剤として好適に使用できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）ビスフェノールＡ型、ビスフェノー
   ルＦ型、ビスフェノールＡＤ型からなる群から選ばれる
   少なくとも１種以上で、エポキシ基当量が１８０〜３０
   ０のエポキシ樹脂１００重量部、 （Ｂ）両末端にカルボキシル基を有し、数平均分子量が
   １，０００〜１０，０００の飽和ポリエステル樹脂５〜
   ６０重量部および、 （Ｃ）３級アミン化合物２〜２０重量部からなる接着剤
   組成物。
2. 【請求項２】請求項１において、（Ａ）および（Ｂ）の
   合計量１００重量部に対して、（Ｄ）グリシジル基を有
   するメトキシシラン化合物０．１〜５重量部が添加され
   てなる接着剤組成物。