JPS5949268B2 - エポキシ樹脂系接着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエポキシ樹脂系接着剤に関し、詳しくは少量の
特定有機系粉末を配合することによつて接着剥離界面状
態を完全な凝集剥離に導き、同時に剥離強度や剪断強度
を向上せしめたエポキシ樹脂系接着剤に関する。

従来、エポキシ樹脂系接着剤の剥離強度を改善するには
可撓性付与剤、可塑剤を添加したり、ポリアミドアミン
を用いる等の樹脂あるいは硬化剤の配合を選択するか、
第３の非反応性添加剤を用いていたため、硬化剤が軟化
し耐熱性、耐候性、耐薬品性をやや損うという欠点があ
つた。

本発明は耐熱性、耐候性、耐薬品性等の他の物性を損わ
ずに、剥離状態の安定化および剥離強度の向上したエポ
キシ樹脂系接着剤を提供することを目的とし、特に構造
用接着剤として利用される。

本発明の目的はエポキシ樹脂系接着剤に少量の比較的粒
度の粗い特定有機系粉末を配合することによつて達成さ
れる。すなわち本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤および
に必要に応じて充填剤を含有するエポキシ樹脂系接着剤
において、平均粒径１５０〜２５０メッシュのナイロン
粉、ポリオレフィン粉およびエボナイトから選択される
１種以上の粉末を、該充填剤を除く総量に対して０．１
〜２．０重量％配合したことを特徴とするエポキシ樹脂
系接着剤である。

本発明において使用される特定有機系粉末とは、ナイロ
ン粉、ポリオレフィン粉およびエボナイトから選択され
る１種以上を冷凍粉砕等の手段によって得られる手触り
のザラザラした比較的粗な粉体が用いられる。ポリオレ
フィン類としては、例えばポリエチレン粉、ポリプロピ
レン粉等が例示される。もし、無機充填剤のような無機
系添加剤を用いた場合にあつては、著しく剥離力を下げ
るか、またはほとんど変化を与えないかのいずれかであ
る。特定有機系粉末の粒度は、平均粒径として１５０〜
２５０メッシュが好ましく、あまり細かいものだと目的
とする効果が得られず、２５０メッシュ篩上重量が４５
重量％以上含まれる粉末が特に適している。かかる特定
有機系粉末の配合量は、エポキシ樹脂、硬化剤、充填剤
を含有するエポキシ樹脂系接着剤の該充填剤を除いた総
量に対し、０．１〜２．０重量％、好ましくは０．５〜
１．５重量％配合される。

配合量が０．１重量％未満では特定有機系粉末の配合効
果がなく、２．０重量％を越えると、特定有機系粉末を
無添加の場合よりも剥離力が劣つてしまう〇本発明でい
うエポキシ樹脂系接着剤とはエポキシ樹脂を含み、その
他硬化剤、充填剤等を適量含有するものである。エポキ
シ樹脂としては、ビスフエノールＡとエピクロルヒドリ
ンとの反応によつて得られるエピコート８２８８（シエ
ル石油化学社製）等のエピビス型エポキシ樹脂、エピコ
ート１５４８（シエル石油化学社製）等のノボラツク型
エポキシ樹脂、ＥＬＭ４３４８（住友化学社製）等の芳
香族ジアミンより誘導される四官能エポキシ樹脂、ポリ
ブタジエン両末端グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、
ニトリルゴム両末端グリシジルエーテル型エポキシ樹脂
、ウレタン変性エポキシ樹脂、ダイマー酸のグリシジル
エステル型エポキシ樹脂等であり、単独もしくは２種以
上混合して使用される。

また、硬化剤としてはジシアンジアミド、メラミン、ベ
ンゾグアナミン、アミン化合物等が用いられる。充填剤
としてはアルミニウム粉末、コランダム、カオリン、軽
質炭酸カルシウム、シリカ、グラスフアイバ粉末等の無
機充填剤が必要に応じて配合される。さらに本発明のエ
ポキシ樹脂系接着剤には前記配合剤に加えて、イミダゾ
ール誘導体、尿素化合物等の促進剤を添加してもよい。

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に
説明する。

なお、表中の配合値は特記しない限りすべて重量部であ
る。また、特定有機系粉末の配合割合は充填剤を除くエ
ポキシ樹脂系接着剤に対する重量％で示す。実施例１〜
６および比較例１〜４ 第１表の配合のエポキシ樹脂系接着剤に、第２表に示す
種類および配合量の異なる特定有機系粉末を加え、これ
を常温で２４時間放置後、８『Ｃで２時間後硬化を行な
い接着剤を得た。

この接着剤についてＴ型剥離強度（Ｋｇ／１ｎ）を測定
した。また、実施例２および比較例１においては引張剪
断強度（工）についても測定を行なつた。結果を第２表
に示す。なお、Ｔ型剥離強度は被着体として１１ｎＸ９
１ｎＸ０．３２１ｎのクラツドアルミニウムを用い６イ
ンチだけラツプして２３℃にて測定Ｌ１引張剪断強度は
被着体として１１ｎＸ３．５１ｎ×０．５１ｎのクラツ
ドアルミニウムを用いトリクロルエチレンで脱脂後、ク
ロム酸エツチング処理をし、２枚のクラツドアルミニウ
ムを０．５インチだけラツプして７０℃にて測定した。
これらの接着試験は米国連邦規格ＭＭＭ−１３２に準拠
して行つた。第１図および第２図はそれぞれ実施例２お
よび比較例１の剥離力のチヤートを示したもので（チヤ
ートスピード２５ｍ１／Ｒｎｉｎｌ試験片１１ｎ巾、ク
ロスヘツドスピード５０ｍｍ／Ｍｉｎ）、両者を比較す
るに、実施例２においては剥離力の変動がきわめて少な
いが（第１図参照）、比較例１においては剥離力の変動
が幾分みられる（第２図参照）。また、剥離後の形状は
、実施例２はきれいに中央から破壊し完全な凝集剥離と
なり、被着体は左右均等に曲がるが、比較例１において
は片方の被着体との界面付近から薄層剥離し、被着体は
左右異つた曲がり方をする。第３図は、それぞれナイロ
ン粉、カルボキシル基を含むポリオレフイン粉の配合量
（第１表の組成物に対する重量％）とＴ型剥離強度（Ｋ
ｇ／１ｎ）との関係を示す図であり、いずれの特定有機
系粉５末を用いてもその配合量の範囲は０．１〜２．０
重量％が好ましい。

実施例７〜９および比較例５〜６ 第１表に示すエポキシ樹脂系接着剤に、第３表の粒度の
異なる特定有機系粉末をそれぞれ０．５重量％ずつ配合
して、剥離状態およびＴ型剥離強度を測定した。

結果を第３表に示す。

第３表に示すごとく、ナイロン粉、ポリオレフイン粉は
凝集剥離を示すが、粒径が２５０メツシユより粗いもの
が完全な凝集剥離を示す。

実施例１０〜１４および比較例７〜１３ 第１表および第４〜６表に示す配合のエポキシ樹脂系接
着剤に各種の特定有機系粉末および無機充填剤を第７表
に示す量（Ｗｔ％）配合し、剥離状態およびＴ型剥離強
度を測定した。

この結果および使用エポキシ樹脂系接着剤、硬化方法を
第７表に示す。第７表の比較例７および実施例１０は第
４表のウレタン系のエポキシ樹脂系接着剤に酸化チタン
または酸化チタンとナイロン粉を配合した例であり、酸
化チタンのみを添加した比較例７は剥離状態が薄層剥離
となる。

一方、酸化チタンとナイロン粉を併用して配合した実施
例１０は完全な凝集剥離となつた。このことから無機充
填剤を含むエポキシ樹脂系接着剤に特定有機系粉末を加
えても本発明の効果が得られることがわかる。比較例８
〜１０および実施例１１は第１表のエポキシ樹脂系接着
剤に無機充填剤または特定有機系粉末を配合して例であ
り、マイカ粉、酸化亜鉛、鉄の黒錆を配合した比較例８
〜１０はすべて薄層剥離であるのに対し、エポナイト粉
を配合した実施例１１は完全な凝集剥離となつた。

比較例１１〜１２および実施例１２は第５表のポリアミ
ドアミン硬化のエポキシ樹脂系接着剤であつて、無機充
填剤および特定有機系粉末を無配合の比較例１１は完全
な凝集剥離を示すものの、Ｔ型剥離強度に劣る。

これに対してポリオレフイン粉を配合した実施例１２は
完全な凝集剥離を示すのみならず、Ｔ型剥離強度が向上
する。しかし無定形シリカを配合した比較例１２は界面
剥離となり、Ｔ型剥離強度にも著しく劣る。比較例１３
および実施例１３〜１４は第６表に示す二液性エポキシ
樹脂系接着剤であつて、無機充填剤および特定有機系粉
末を無配合の比較例１３は不完全な凝集剥離となるが、
ポリオレフイン粉を本発明の範囲内で配合した実施例１
３〜１４は完全な凝集剥離となりＴ型剥離強度も向上す
る。

以上説明したように、エポキシ樹脂系接着剤に特定量の
特定有機系粉末を配合した本発明の組成物は耐熱性等の
物性を損うことなく、剥離状態が安定化しかつ剥離強度
が向上することから、接着剤、特に構造用接着剤として
好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図はそれぞれ実施例２および比較例１の剥離時
のＴ型剥離強度を示す剥離チヤート、および第３図はナ
イロン粉、カルボキシル基を含むポリオレフイン粉の配
合割合（Ｗｔ％）とＴ型剥離強度との関係を示すグラフ
であつて、○はナイロン粉、口はポリオレフイン粉を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エポキシ樹脂、硬化剤および必要に応じて充填剤を
   含有するエポキシ樹脂系接着剤において、平均粒径１５
   ０〜２５０メッシュのナイロン粉、ポリオレフィン粉お
   よびエボナイトから選択される１種以上の粉末を、該充
   填剤を除く総量に対して０．１〜２．０重量％配合した
   ことを特徴とするエポキシ樹脂系接着剤。