JPS62267320A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPS62267320A
JPS62267320A JP62110430A JP11043087A JPS62267320A JP S62267320 A JPS62267320 A JP S62267320A JP 62110430 A JP62110430 A JP 62110430A JP 11043087 A JP11043087 A JP 11043087A JP S62267320 A JPS62267320 A JP S62267320A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は潜在的に硬化可能な一剤型エボキシ樹脂組成物
に関する。
エポキシ樹脂、即ち1個以上の末端またはペンは、多年
にわたり接着剤組成物に広く用いられて来た。各独硬化
剤、促進剤、および添加物が硬化性および接着性を改質
するためにエポキシ樹脂と共に使用されて来た。
米国特許第3.553,166号明細書(Aaders
on等)および米国特許第3,677,978号明細書
(DoWbenko等)は、貯蔵時に安定で高温におい
て硬化しうるエポキシ有脂組成物を開示しておりこのも
のはエポキシ樹脂および硬化剤としてイミダゾールの金
属塩錯体を含有する。Anclersonは構造強度を
改良するため含窒素化合物添加も史に開示している。
エポキシ樹脂と共に使用するために開示された他の棟々
な硬化系には、米国特許第3.912,689号明細書
(Bechara等)のシアルキル/アミノアルキルイ
ミダゾール、米国特許第4,101,514号明細書(
Thom )  のイミダゾールまたは置換イミダゾー
ル配位子と配位した金属のフルオロアルキルスルホン酸
塩、米国特許第4,140,703号明細書のアルケニ
ルアミノ基により置換されたフタル酸誘導体、米国特許
第4,160.!381号明細’4 (、Kviza等
)のイミジルおよびインイミジル・・フタル酸無水物、
米国特許第4,233,220号明細書(Kvla等)
のイミジル−ベンゼン−ジカルボン酸およびトリカルボ
ン酸誘導体、米国特許第4.246,162号明細書(
5chreiber )の芳香族ポリオール硬化剤を含
むイミダゾール促進剤、米国特許第4,355.228
号明細書(Beizchman等)のイソシアネート封
鎖イミダゾールおよびイミダシリン類、米国特許第4.
533,715号明細書(Lee等〕のナフチルジイン
ンアイ、−ト封鎖イミダゾール、米国特許第4,4 i
 7.010号明細書(5hiO1p )のイミダゾー
ル類とN 、 N’−ジヒドロキシエチル−5−15−
ジメチルヒダントインまたはトリメチルベンタンジオー
ルとの浴液または共融混合物、および欧州特許用第01
18,270号明細書(Ce1anese )  のイ
ミダゾールおよびトリメチロールプロパンと1.4−ブ
タンジオールとの混合物の孜状配合物が包言される。
発明の要約 本発明は硬1ヒ法エボキンド衛脂;硬1ヒ債の約2から
18の炭素原子を有する脂肪族または非芳香族環状ポリ
オール(前記ポリオールの少なくとも2個のヒドロキシ
ル基は第一級または第二級であり、そして前記ポリオー
ルは電子求引性置換基および立体障害を起こす程の犬ぎ
い置換基を、ポリオールのメチロール基に付く炭素に関
してα−位に含まず、そして好ましくはエポキシド樹脂
に年齢である);および触媒量のイミダゾール化合物か
らなる、貯蔵時に安定で、熱的に硬化可能な一剤型エボ
キシ樹脂組成物を提供するもので、前記イミダゾール化
合物は下記の化合物: (イ)式 %式%(1) 〔式中、いはNi’″“、Cu++、またはCO++で
あり、 : (式中、R2は1かや18の炭亭原子をもつアルキ
ル、1から4の炭素原子を有するシアノアルキル、フェ
ニルまたは置換フェニルであり、 R3は1から18の
炭素原子を有するアルキル、フェニルまたは置換フェニ
ルである)であり、 Xl  は−R’(Coo−h C式中、R4は7 z
 二/l/、ナフチル、またはC耐72m’−1 (但し、mは0.1、または2、である)であるか、あ
るいは Xlは−B”(Coo−)e (式中 R5はフェニルまたはナフチルであり、eは6
.4、または5である)であるか、あるいは xlは強無機酸、即ち2未満のpKaを有する酸の陰イ
オンであり、 aは2.4または6であり、モして bはx”2価数に、、m ’) 0.5.0.67.1
、または2である〕 により表わされる化合物、 仲)  式 (nは1から16の数である) ・、、′  ”′°゛ R7は−H,−CH3,7C2H5、 −02)(4ON 、または 、           であり、 :R1′は−H、7C’H3、−C2H5、−CHgO
H。
R9は−Hまたは−cH20Hである)]、     
      であ腫     パ1     N2は−
R’(COOH)2(式中、R’ i’7 二:”= 
71/、“]      ナフチル、または (式中、mは0.1、または2である)であるか、ある
いは N2は−R5(COOH)e (式中  R5はフェニルまたはナフチルであり、モし
てeは6.4、または5である)であるか、あるいは N2はインシアヌル酸である〕 により表わされる化合物、 eう   式 %式%) 〔式中、M3はN1++、Cu+ +、CO++、Zn
+″、Cu+またはAg+であり、 CnH2,n+1 (nは1から16の数である)であり、であり、 eは1または2である〕 により表わされる化合物、 に)式 (式中、R6、R7、R8およびR9は化合物(ロ)に
対するものと同じである)である〕により表わされる化
合物、および (ホ)式 (式中、X、Y、およびZは同一かまたは異なり、モし
て各りは水素、1から12の炭素原子を有する低級アル
キルまたはアリール、ハロまたはニトロでよい)により
表わされる化合物 から選ばれる。
本組成物はまた好ましくは強化剤を含む。流れ調整剤も
み加できる。
本組成物は、例えば100から200℃の範囲内の熱を
加えることにより熱的に硬化可能である。
硬化した組成物は接着剤として、また被櫃物、そして成
形品、流し込み品および注封製品に有用である。接着剤
として、この組成物は優れたせん断強さおよび衝撃強さ
を与える。
発明の詳細な記述 本発明組成物に役立つエポキシド基含有材料は、開環に
より重合しうるオキシラン環をもつグリシジルエーテル
誘導体である。このような材料は広くグリシゾルエーテ
ルエポキシドと呼ばれ、単量体のエポキシ化合物と1合
型のエポキシドが包含される。
これらエポキシド基含有材料は低分子量単量体材料から
高分子責重廿体まで変更でき、そしてこれらの主鎖およ
び置換基の性質においても変更しうる。実例的な許容置
換基にはハロゲン、エーテル、およびシロキサン基が含
まれる。これらエポキシ含有材料の分子景は50から約
100.000以上と変化しうる。種々なエポキシ含有
材料の混合物も本発明組成物に使用できる。
このようなエポキシド基含有物質は公知であり、グリシ
ゾルエーテル ェノールAのジグリシジルエーテルおよびノボラック樹
脂のジグリシジルエーテルといったエボシシド、例えば
「Handt+ook Of Epoxy P.asi
ns jLeeおよびNeviLle, McGraw
−HillBook Co.。
ニューヨーク(1967)に記載のものが含まれる。
本発明の実施に有用なこれらエポキシド基含有材料には
式 (式中 R1はアルキルまたはアリールであり、mは1
から6の整数である)のグリシゾルエーテル単量体が含
まれる。例は、多価フェノールを過剰のクロロヒドリン
、例えば工ざクロロヒドリンと反応させることにより得
られる多価フェノールのグリシゾルエーテル、例えば、
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、卵ち2,2
−ビス( 4 、 4’−エボキシプロボキシフエニツ
レ )フロパンである。
本発明に使用できる多数の市販エポキシド基含有材料が
ある。とりわけ、入手容易なエポキシドには、グリシド
ール、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(例え
ば、5hell Chemjcal Co。
から入手できるEpOnIrM828およびDow C
hemicalCo、から入手できるDERT′M−6
31、DERTM−332、およびDERTM−334
という商品名で得られるもの)、ビスフェノールFのジ
グリシジルエーテル(例、tば、Dainippon 
Ink & Chemicals、 Inc、から得ら
れるBpiclonTM830 )、ジグリシゾルエボ
キシ官能基を営むシリコーン樹脂、難撚性エポキシ樹脂
(例えば、DERTM−580+ Dow Chemi
cal Co、  から入手できる臭素化ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂)、1.4−ブタンジオールジグリシ
ジルエーテル(Ciba−C)eigyから入手できる
AraldizeTMRD−2)、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(例えば
、DOWChemical Co、から人手できるDE
NTM−431およびDENTM−438) 、および
レゾルシノールジグリシジルエーテル(例えば、Kop
pers Comp、any、 Inc、から得られる
Kopoxit、eTM )  が宮まれる。エポキシ
ド基含有材料は好ましくはビスフェノールAまたはビス
フェノールFのジグリシジルエーテルである。エポキシ
ド基含有材料がビスフェノールAのジグリシジルエーテ
ルであるのが最も好ましい。
本発明に役立つポリオールは、2から18の炭素原子少
なくとも2個のヒドロキシル基、好ましくは少なくとも
3個のヒドロキシル基を有する脂肪族または非芳香族環
状ポリオールであり、少なくとも1個のヒドロキシル基
、好1しくは少なくとも2個のヒドロキシル基は第一級
である。ポリオールは、ポリオールのメチロール基に付
く炭素原子に関してα−位に強酸および電子求引性置換
基、例えば−〇〇〇H,−〇〇NH2、>co、−CH
2X  (式中、Xはハロケ9ンである)、および立体
障害を起こす大きい基が存在してはならない。このよう
な基は、強酸性基金除き、ポリオールのメチロール基に
付く炭素に対してα以外の位置に存在できる。
月齢「ポリオール」はまた上記ポリオールの誘導体、例
えばポリオールとシーまたはポリ−イソシアネート、ま
たはシーまたはポリ−カルボン酸との反応生成物(ポリ
オール対−NCO、または−CoOHのモル比は1対1
である)を包含する。このポリオールは好ましくは貯蔵
時の安定性を増すためにエポキシド樹脂に不溶である。
ポリオールは組成物中に硬化量、即ち加熱時にエヂキシ
ドと反応し組成物を一層迅速に硬化量せるのに十分な量
で存在する。ポリオールの硬化量を添加すると組成物に
反応性が与えられ、即ち167℃に保持したときピーク
までの発熱に対する時間は約10分未満、°一層好まし
くは約5分未満、最も好ましくは約2分未満の反応性を
もつようになる。好ましくは、ポリオールはヒドロキシ
ャヵ、ボヤッ、え1,1.あ−。□7比が約0.5゜1
から1:1、一層好ましくは約0.7 : 1からo、
a : iとなる量で存在する。
特に適当なポリオールの例には、トリメチロールエタン
、トリメチロールプロパン、トリメチロールアミノメタ
ン、エチレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオー
ル、ペンタエリトリトール、ジペンタエリスリトール、
およびトリペンタエリスリトールが含まれる。他の有用
なポリオールには1.3−ブタンジオール、1j4−ブ
タンジオール、2−ジエチル−1,3−ベンタンジオー
ルおよび2,2−オキシジェタノールが含まれる。
本発明に役立つイミダゾール化合物は、(イ)式 %式%(1) 〔式中、MlはN1++、Cu + +、またはCO+
 +であり、 (式中、R2は1から18の炭素原子を有するアルキル
、1から4の炭素原子を有するシアノアルキル、フェニ
ルマタハ置換フェニル、911.e−i4エチルフェニ
ル、ジフェニルまたはトリルであり、R’は1から18
の炭素原子を有するアルキレン、フェニルまたは置換フ
ェニルである)であり、 Xiは−R’(Coo )2(式中、R4は7 j: 
二#、ナフチル、またはC工H2m−1 (式中、mば011、または2である)である)である
か、あるいは xlは−R5(coo−)。
(式中、R5はフェニルまたはナフチルであり、 eは乙、4、または5である)であるかあるいは xlは強無機酸、即ち2未満のpKaを有する酸の陰イ
オンであり、 aは2.4または6であり、 bはx12価数にヨリ0.5.0.67.1または2で
ある〕 により表わされる化合物、 (ロ)   式 〔式中、R2は (nは1から16の数である)であり、R7+s −H
、−ca3、−C2H5、−C3H,CN、 iたはR
8は−H、−CH3,’ −C2H5、−CH20H、
まタハR9は−Hまたは−CH20Hである)であり、
N2は−R’(COOH)2(式中、R4はフェニル、
ナフチル、またはCmH2m−0 (式中、■は0.1、または2である)半参カ)である
か、あるいは N2ば−R5(COOH)。
(式中、R5はフェニルまたはナフチルであり、eは3
.4、または5である)であるか、あるいは N2はインシアヌル酸である〕 により表わされる化合
物、?よび (ハ)式 %式%3) 〔式中、M”はN1′+、Cu + +、co++、Z
n”、C11+またはAg+であり、 R′ (式中、R1は−H,()、または CnH2n+1 (nは1から16の数である)であり
、 各R2は−C):3、う、または−〇)(20Hであり
、 eば1または2である〕にまり表ゎ石れる化合物、およ
び に)式 〔式中、R4は (式中、R6、R7、R8およびR9は化合物(ロ)に
対するものと同じである)である〕により表わされる化
合物、および (ホ)式 (: (式中、X、YおよびZは同じでも異なってもよく、そ
して各々は水素、1から12の炭素原子を有する低級ア
ルキルまたはアリール、ハロまたはニトロでよい〕によ
り表わされる化合物から選ばれる化合物である。
イミダゾール類またはイミダゾール含有化合物(以下、
「イミダゾール」と呼ぶ)は触媒量、即ち組成物を加熱
したときエポキシド樹脂とポリオールとの間の反応を触
媒するのに十分な量、で組成物中に存在する。好ましく
は、使用するイミダゾールの量は存在するエポキシドお
よびポリオールの重量に基づき約1から1oiiパーセ
ント、更に好ましくは約6から71量パーセントがよい
好ましくはイミダゾールは貯蔵時の安定性を増すためエ
ポキシド樹脂中に不溶である。
過当なイミダゾールの例には、ヘキサキス(イミダゾー
ル〕ニッケル7タレート、ヘキサキス(イミダゾール)
ニッケルベンセ”ンテトラヵルボキシレート、ビス(イ
ミダゾール)ニッケルフタレート、テトラキス(イミダ
ゾール)ニッケルマロネート、ヘキサキス(イミダゾー
ル)ニッケルへキサフルオロチタネート、ヘキサキス(
イミダゾール)第一コバルトへキサフルオロチタネート
、テトラキス(イミダゾール)第二銅へキサフルオロチ
タネート、ヘキサキス(イミダゾール〕ニッケルホスフ
ェート、ヘキサキス(イミダゾール)ニッケル −水素
ホスフェート、ヘキサキス(イミダゾール)ニッケルニ
水累ホスフェート、2−フェニル−4−メチル−5−ヒ
ドロキシメチルイミダゾール、2−7エニルー4.5−
ジヒドロキシメチルイミダゾール、1−シアンエチル−
2−フェニル−4,5−ゾ(シアノエチルメチル)イミ
ダゾール、1−シアンエチル−2−ウンデシルイミダゾ
ールトリメリテート、1−シアノエチル−2−フェニル
イミダゾールトリメリテート、2.4−ジアミノ−6−
〔2−メチルイミダゾリル−(1) 〕工fルーS−)
、 IJアシン、イミダソール/シュウ酸付加物、1−
ンアノエチルイミダゾール/マロン酸付加物、2−フェ
ニルイミダゾール/イソシアヌル酸付加物、銀イミダゾ
レート、銀−2−エチル−4−メチルイミダゾレート、
銅(1) −2−フェニルイミダゾレート、およびニッ
ケルイミダゾレートが含まれる。特に好ましいイミダゾ
ールにはへキサキス(イミダゾール)ニッケルフタレー
ト、ヘキサキス(イミダゾール)ニッケルペルサルフェ
ート、1−シアンエチル−2−ウンデシルイミダゾール
トリメリテート、および1−シアノエチル−2−フェニ
ルイミダゾールトリメリテートが含まれる。
金属イミダゾール塩、即ちフタレート、カルボキシレー
ト、オキサレート、マロネート、チタネートなどは、相
当する酸のナトリウムまたは、カリウム塩0.2当量の
水100成中の浴液を水25011I8中(N1(OA
C)2・4H200,1モルとイミダゾール0.6モル
のhaに50℃で加えることによりつくられる。5℃に
冷却後、所望する金属イミダゾール塩沈殿を濾過し、洗
浄し、乾燥する。
組成物は所望するlなっせん断強さおまひ賃撃強さを得
やすくするため強化剤を含むのがよい。
適当な強化剤には、ゴム状相と熱可塑性相の両方を有す
る重合体化合物あるいはエポキシド基含有物質と共に硬
化時にゴム状相と熱可即性相の両方を形成しり−る1合
体化合物で、硬化したエポキシ組成物のき裂を抑制する
ものが包含される。
硬、化時にエポキシド基含有物質とゴ台状相および熱可
塑性相の両方を形成しうる特に適当な一群の1合体強化
剤は一般式 (式中 R4は水素またはメチル基であり、rは約0.
90から0.6であり、Sは約1から3であり、Lは約
16から50である)を有するカルボキシル末端ブタジ
ェンアクリロニトリル化合物である。
このカルボキシル末端ブタジェンアクリロニトリル化合
物は、好ましくは組成物のポットライフを増加させ、高
湿度においてせん断強さを増加させるために、ビスフェ
ノールAのジグリシジルエーテルと、例えばカルボキシ
ル末端ブタジェンアクリロニトリル化合物30から70
m1部河ビスフエノールAのジグリシジルエーテル70
から30重量部の比で前反応させる。市販カルボキシル
末端ブタジェンアクリロニトリル化合物には、B、F、
 Goodrichから得られるHycar 130O
X8、Hycar 1300 X 13、およびHyc
ar 1300 ×17が含まれる。
他の特に適当な重合体強化剤はゴム状相と熱可塑性相の
両方を有するグラフト1合体で、米国特許第3,496
.250号明細書に開示されたものである。これらグラ
フトx合体はグラフトした熱可塑性1合体を有するゴム
状主鎖をもつ。このようなグラフトi合体の例には、メ
タクリレート/ブタジェン−スチレン、アクリレート−
メタクリレート/ブタジェン−スチレンおよびアクリロ
ニトリル/ブタジェン−スチレン1合体が含まれる。
ゴム状主鎖は好ましくは全グラフト東合体の約95パー
セントから約401箪パーセントを構成するし、そして
ゴム状主鎖の存在で皇合烙せる熱可塑性単量体または単
量体群はグラフト1合体の約5パーセントから約60亘
量パーセントヲ構成する。
ゴム状相と熱可塑性相の両方を有する更に特に適当な重
合体強化剤は、コア部が約00C以下のガラス転移温度
をもつアクリル重合体、例えばポリス転移温度を有する
アクリル1合体、例えばポリメチルメタクリレートであ
るアクリル系コアーシェル1合体である。市販コアーシ
ェル1合体にはAcryloidTM KM 323 
、 AcryloidTM KM 330およびPar
aloidTM BTA 731がiすれ、これらはす
べてRohm and Haas Co、から得られる
最大の強化効果を得るには、カルボキシル末端ブタジェ
ンアクリロニトリルとコアーシェル1合体の両方を組み
合わせて組成物中に用いる。
強化剤は、組成物中のエポキシド樹脂およびポリオール
の1量に基づき好ましくは約8から341量パーセント
、一層好ましくは14から283tt量パーセント、最
も好ましくは18から241量パーセントの量で組成物
中に存在する。カルざキシル末端ブタジェンアクリロニ
トリルおよびコアーシェル重合体の組み合わせを使用す
る場合、その軍量比は好ましくは6;1から1:3、更
に好ましくは2:1から1=2、最も好ましくは1:1
である。
組成物は好ましくは組成物に所望するレオロジー特性を
与えるために流れ調整剤あるいはシックナーを含む。過
当な流れ調整剤にはフユームドシリカ、例えばCak)
01 Corp、から得られる処理フユームドシリカ、
Cab−0−8ilTM TS 720、および未処理
フユームドシリカCab−0−8ilTM M 5、お
よび短#X、維、例えば綿およびDu PonチCo、
から得られる高温ポリアミド繊維KevLarTMパル
プが言まれるが、処理フユームドシリカが特に好適であ
る。
組成物を構造接着剤として用いようとするとぎ、流れ調
整剤は観察できる垂下が2開、一層好ましくはOmmと
なるような量で、例えば−投に約2から5に1パーセン
トで存在するのがよい。
組成物のプレス−フロー特注の調節を助けるため、組成
物は反応性希釈剤を含みうる。適当な希釈剤は少なくと
も一つのグリシジルエーテル末端部と好ましくは飽和ま
たは不飽和の環状主鎖を有する化合物である。このよう
な希釈剤の例にはシクロベキサンジメタツールのジグリ
シジルエーテル、レゾルシノールのジグリシジルエーテ
ル、p−zert−7’ fルフェニルグリシゾルエー
テル、クレジルグリシジルエーテル、ネオペンチルグリ
コールのジグリシジルエーテル、トリメチロールエクン
のトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンの
トリグリシゾルエーテル、トリグリシジルp−アミンフ
ェノール、N 、 N’−ジグリシジルアニリン、N、
N、N’、N’−テトラグリシジルメタ−キシリレンジ
アミン、および植物油ポリグリシジルエーテルが含まれ
る。受は入れることのできるプレス−フロー(直に得る
ために必要な反応性希釈剤の最少量を組成物に使用すべ
きであるがそれは反応性希釈剤を祭加するど亘ねせん断
強さおよび面s強さが減少することがあるからである。
組成物を接着剤として用いようとする場合、反応性希釈
剤は、551.6 KPaの圧力を用いるGM試験90
21 、方法Mにより試験した場合、好ましくは100
秒未満、一層好ましくは約50秒未満のプレス−70−
値を与えるのがよい。
エポキシ樹脂組成物はまた通常の添加物、例えば充てん
材、例えばアルミニウム粉末、カーざンブーyツク、が
ラスバブル、タルク、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バ
リウム、二酸化チタン、シリカ、ケイ酸塩、および雲母
を含みうるが、アルミニウム粉末が特に適当である。
本発明組成物は22°Cで好ましくは少なくとも3日、
一層好ましくは少なくとも30日、最も好ましくは60
日以上、そして35°Cでは少なくとも12時間、一層
好ましくは約6日、最も好ましくは少なくとも14日の
ポットライフ、即ち粘匿が2倍になる時間の長さを有す
る。ポリオールおよびイミダゾールの選択は両方とも組
成物のポットライフに影譬する。一般に、ポリオールお
よびイミダゾールが約25から65°Cの温度で組成物
の液状部分に年齢であるとぎポットライフは増加する。
組成物の反応性は、137°Cの温度に保持した示差走
査熱量計を用いて試験した場合にピークまでの発熱に対
する時間が10分未満、一層好ましくは5分未満、最も
好ましくは2分未満となるようにするのがよい。
エポキシ樹脂組成物は寛気被榎した亜鉛めっき鋼の接着
剤として使用した場合、165℃の温度で60分間硬化
したとぎ初期室温(22°C)での衝撃強さは少なくと
も11,4 Q Q J 7m2、および−30℃での
衝撃強ちは少なくとも2200J/m2、好ましくは少
なくとも4400 J / m2、一層好ましくは少な
くとも1,1,400 J/m2および電なっせん断強
さは少なくとも7 MPa 、好ましくは少なくとも1
0.5 MPa %一層好ましくは少なくとも13.5
 MPaを与えることができる。本組成物は、特に適当
な具体例において、沸騰水中に24時間浸漬後、少なく
とも2200 J/m2、一層好ましくは4400 J
/肌2、最も好ましくは11.400 J/m”のI5
撃強1’に保留することができ、また沸騰水中に24時
間浸漬後そして80℃で10分後、少なくとも5 MP
a 、好ましくは少なくとも7 MPa 、最も好まし
くは少なくとも10MPaのXなりせん断強さを保留す
ることができる。
lねせん断強さおよび衝撃強さを測定するため試料を電
気被接した亜鉛めっき鋼試験片(厚さ0.8龍、幅25
.4mm、長さ76.2mm)あるいは食刻アルミニウ
ム試験片(厚さ1.6mm、幅25.4im、長さ76
.2酎)を使用して調製した。各鋼試験片を飽和した目
の粗い綿布を用いて油(型KA −45M、 H,A、
 Monzgomery Co、から得られる)でふく
10分後、目の粗い薄地のきれいな綿布で2回ふくこと
により余分の油を除く。FPL (ForeszPro
duct+a Laborat、ories )食刻(
tL酸/りDム酸浴中に浸&)、それに続く水洗、乾燥
を用いて一ア;、    ルミニウム試験片をつくる。
一つの試験片の端の部分に接層剤を塗布する。長も2.
5GI!Lの2本の0.25mピアノ線を約8朋離して
接着剤を横切らせておく。第2の試験パネルの端の部分
(1,25GIIL)を接層剤の上に置いて1.25c
wLの1なりをつく  る 。   よりL  MfH
,and   5alss   Corp、、   C
arls+ca、dz、  。
NJから得られる容!0.94GrrLのバインダーク
リップ%10020を使用して、接着剤’e165°C
の強制空気乾燥話中で30分間、あるいは試験片が鋼の
場合には、直径0.47 cmの銅チューブの4−回巻
ボックスコイル(6,25平方工×深さ3..125a
)を有するLapel Corp、から得られるLep
el型T−2,5−1−KC−B−WモデルT−254
−62ジエネレーターを使用し″′C寛磁誘磁誘導加熱
2.5から6.5秒間、重なりの各端のところで試験パ
ネルをは烙む。誘導加熱中、金楓により熱として消費さ
れた誘導を流が接層剤と接触している試料の表面を加熱
しそれにより迅速な硬化を開始させる。
lねせん断強さは、最初(冷却後) ASTM試験法D
1002.−2Th使用して、沸騰水中に24時間浸漬
し続いて80℃で12時間空気乾燥の後、定温チャンバ
ー中80°Cで試験片を10分間平衡させ、定温チャン
バー中にあるうちに試験片を試験することにより測定す
る。衝撃強さに一3Ll’Cに少なくとも2F4間貯蔵
した接着試験片について貯蔵場から取り出した直後に試
験するか、あるいは室温(約22°C)および沸騰水中
に24時間浸漬し続いて12時間空気乾燥後において、
接着試験片について測定される。接着試験片を各端から
約8朋水平に支持し、直径1.1CrIL長さ47.6
1の棒により支柱からつるしたRockwell C−
5QからC−60に硬化した丸い(半径6.35mm)
突端をもつ高さ6.35 xスの鋼のくさひ(1680
g>により衝撃を与える。この棒は水平から垂直まで9
0゜で振り動かせるようになっていて、くさびの突端は
垂直位置に達したとき試料を衝撃する。
組成物の垂下抵抗は、せん断および衝撃強さ試験に対す
るのと同じように油でふいた電気被椋鋼パネルについて
測定する。水平に置いた鋼パネル上にコーキングがンで
直径0.48 Gmのビーズを長さ10(:IrL塗布
する。次にパネルをビーズを水平にして垂直位置に置く
。ビーズの示した垂下またはスランプの量を4時間後に
測定する。ビーズは好1しくに2 mm未調垂下する。
史に好ましくは、ビ・〒1 一ズは垂下をγ芒ない方がよい。
接着剤組成物のポットライフは、与えられた温度で組成
物の粘性が2倍になる時間の長さである。
組成物の反応性は示差定食熱量計に10m9の試料を1
67°Cで保持したとき硬化までの時間(発熱ピーク)
である。
下記の例中、すべての部数は特に断らない限りに量で表
わしである。
例1および例2 下記の処方音用いて接着剤組成物をつくった0例1  
ψIJ 2 DF;RTM 332               
 38.口  44.7ParaloidTMBTA−
7315,66,6へキサキス(イミダゾール) ニッケルフタレート           2.9  
 3.4トリメチロールエタン          9
.1  10.7部M         TM   I Hy car   1300x8/DER33215,
918,6Cab−0−8ilTM’rs 720  
     3.5  3.5アルミニウム粉末    
        −12,5160M量部のDERTM
 322を40重量部の!(ycarTM1300 x
8 ト配合し、混合物e80〜850Cに加熱し、トリ
フェニルホスフィン0.1部を添加し、そして混合物を
かきませながら80〜85℃で2時間反応させてつくっ
た付加物。
例1および例2の組成物の調製においては、エポキシド
(DERTM332 )を120℃に予熱し、Para
ioidTMBTA 731を加え、混合物を高せん断
下120°Cで1時間かきませる。Hycar 130
0×8付加物、トリメチロールエタンおよびヘキサキス
(イミダゾール)ニッケルフタレートの事前配合物をペ
イントミルに6回通過させて一様に混つム粉末、および
炭酸カルシウムをかきませながら加える。
上記のように電気被覆亜鉛めっき鋼を用いて試料全つく
り、表1に示した時間誘当加熱することにより硬化させ
た。試験を22℃において初期皿ねせん断強石について
行ない、結果を表1に示した。
表1 2.7   5.3  5.5 2.8   10.9  8.3 2.9   10.6  9.7 3.0   10.1 11.C,1 3,19,711,7 3,26,711,7 例6および例4においては、それぞれ例1および例2と
同様に試料を調製したが、ただし接着剤組成物を強制空
気乾燥話中165°Cで60分間硬化させた。これら試
料を初期1ねせんl!jT強逼に対し室温において、ま
た沸騰水中24時間の浸fjt後に、また初期lねせん
断強きに対し室温で、また沸騰水中24時間の浸漬後に
試験した。各組成物をテレスーツロー値について試験し
た。結果を表2に示す。
例5〜f119 例5〜例9においては、接着剤組成物を下記の処方を用
いて例1および例2と同様に調製した。
例3および例4で前述したように試料を調製し試験した
。結果を表3に示す。
、、′ 例10〜汐1j34および比較例1 例10〜例64においては、表4に示した量で種々なポ
リオール硬化剤を含む次の処方を用いて組成物を調製し
た。
重量部 DER” 332                ”
2ParaloidTMBTA 731       
   16.OM DER332/HycarTM1300x8付21Ll
物    28.0ニツケルイミダゾールフタレート5
.0Cab−〇−8il” TS 720      
    5.2アルミニウム粉末          
     32・6ボリオール Paraloid″vlBTA731(強化剤)をエポ
キシド(D已RTM332 )中に150°Cで高ぜん
断ミキサー中で事萌分散し1から2時間混合した。この
分散系へ調製付加物およびトリメチロールプロパンを加
えた。この混合物音5分間混合し、次に冷却した。矢に
イミダゾール触媒を21Llえ、絖いてCab−O−8
ilTM TS −720およびアルミニウム粉宋を加
えた。全材料がよく分散するまで、ペイントミルを用い
て混合を続けた。
比較例1においては、例10−f!+34と同様にエポ
キシ樹脂組成物をつくったが、ただしポリオールを添加
しなかった。
これら組成物全ポットライフおよび反応性について試験
した。前記のように電気被覆した亜鉛ぬつぎ鋼の試験片
を用い165℃で60分間オーブン硬化を行なって試料
を調製した。80°Cでlねせん断強さに対して試験し
た試料は、200’Cで30分間後硬化した。結果を衣
4に示す。
表4 ポットライフ 10  )リメチロールエタン     14.0  
 120  18   1.611  トリメチロール
ゾロパン    15.6   24   5   1
.912  トリメチロールアミノメタン    10
・6   >60  40    1°716 エチレ
ングリコール     10.9    8   2 
  1.4142−ブチン−1,4−ジオール   i
5.5     5   1    0・715 ペン
タエリスリトール     11.9   >60  
21    4・116 ジペンタエリスリトールエー
テル  14・9   >60   12    6.
717 トリペンタエリスリトール  10.4  〉
60 12  9181・3−ブタンジオール    
15.7    16   5   2.119 1.
4−ブタンジオール    15.7    is  
  2   1・220 2−ジエチル−1,6−ペン
タ ジオール            23.1   >6
0    7    2.521  2.2’−オキシ
ジェタノール    18.6    7  2   
1・222  グリセリン        10.7 
 >20  5   1.723 1.2.4−ブタン
トリオール   12.5   >20   3   
 1・624 1.2.6−ヘキサンジオール  17
・B>2051・41ねせん断強さ        (
i47 撃 強 畑14.8    9.4     
     ≧11414.7   11.9   9.
2    >11412.5    9,4   11
.0    >11412.1    1.0   2
.2    ≧11413.7   11.4   3
.5    11.1514.1    9,5   
11.6    >11412.5    6.1  
 1Q、6    >11411.4    5,3 
  10.3    10512.5    1.4 
  1.8     2513.3    0.7  
 1.4     3111.1    4.8   
2.9     3211、OU、7   1.2  
   669.7    2.8   1.4    
 3113.7    8.3   8.3    >
11413.8    9.5   4.1     
53表4(続き) ポットライフ 25 トリエタノールアミン     17.0   
1    1     CO261,6−ヘキサンジオ
ール     211.7   20    3   
 2.727 2.3−ブタンジオール       
15.7    7     2    2.6282
−ブテン−1,4−ジオール   15.、Is   
 5    1    0.929 2.2’−ビス(
ヒドロキシメチル)−2,7,2″−ニトリロエタノー
ル  14.6   >60    >30    1
.760トリシン            20.9 
 50   13   6.4(GIVCO,Inc、
から判tら れる) 33 2、!5−Vメfh−2,5−へ*    50
.[3>31]    >2Ll     2.434
1.4−シクロヘキサン−ジメタ   25.2   
>30    16    3.9ノール 比軟す11   な し              
   >60    ン6[1>>11314.7  
 6.0    1,7     ≧11413.5 
   4.8     1.9      3112.
2     3.5      3.口       
6412.7    2.8     1.4    
 3113、LI    10.2    11.9 
    1[]510.5    0      5.
2      3813.1    1.o     
 1.9      3214.6    0.7  
   1.7      267.2    0   
    1.7      2811.0    6.
2     2.3      760.5    7
.5     9.6     ≧114例35〜例5
4 例35〜例54においては、表5に示した種々なイミダ
ゾール触媒を含む下記の処方を用いて、例10〜例34
に記載のように組成物を調製した。
′NN郡 部ERTM332               67
.2ParaloidTMBTA 731      
    16.OM DER332/HycarTM1300X8     
 28.0トリメチロールプロパン         
    15.6Cab−0−8ilTMT8720 
         5.2アルミニウム粉末     
          62.6イミダゾール(各棟)5
.0 寛気被橿した亜鉛めっき鋼の試験片を調製し、電ねせん
断強ちおよびfif1撃強さについて試験した。
試験結果を表5に示す。
表  5 ポットライフ (日)     反上 列  イミダゾール               2
2℃  35℃  (二35 1−7アノエチルー2−
イムデシルーイミダゾールトリメリトe付加物    
 15  4  6・256 1−シアノエチル−2−
フェニルイミタゾールトリメリト酸付加物      
>60   13   3.137 2−フェニル−4
,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール       
    >60   3Ll    4.0382.4
−ジアミノ−6−〔2−メチル−イミダゾール−(1)
〕〕エチルーs−トリアゾン            
    30   5    Ll、8391−シアノ
エチル−2−フェニル−4゜5−ジ(シアンエチルメチ
ル)イミダ ゾール                  2   
1   0,64U  イミダゾール        
       31U・6412−フェニル−4−メチ
ル−5−ヒドロキシメチルイミタゾール       
 25   4   1.442 2−フェニルイミタ
ゾール/イソシアヌル酸付加物           
    31Ll−ε4ろ ヘキサキス(イミダゾール
)ニッケルフタレート               
     24    6    1.244 ビス(
イミダゾール)ニッケルオキサレート        
                  >6Q    
 16    1L1.L45  ヘキサキス(イミダ
ゾール)ニッケルベルサルフエー)         
     >50   12   2.2京ねせん断強
さ   衝峯強さ 16.9  11.8   11.8   ≧1141
4.8     9.口     12.1     
>11415.3   9.9   12.4   8
415.1  10.5   3.4   7415.
2  13.3   4.5   5112.6  1
2.9   1.4   3214.0  13.6 
  8.3   3212.3  10.5   3.
3   2714.8  1L1.7   11.5 
  >11415.6  14.6    HJ、8 
  11.3513.1   8.3   8.6  
 105表5(続き) ポットライフ (日)     反応性 沙11   イミダゾール             
 22°C35°C(分)46   へキサキス(イミ
ダゾール)ニッケルス  >5Ll    4   1
.3クシネート 47   へキサキス(イミダゾール)ニッケルカーボ
ネート                40    
6   1.548  へキサキス(イミダゾール)コ
バルトへキサフルオロチタネート         6
0   13   2.849  銀−2−メチルイミ
ダゾレート      >(SLI    3fl  
  2.150   ニッケルーイミダゾレート   
     >40   7   1.851   Th
+−2−エチル−4−メチルイミダシレー)     
                   15   1
0   6.652  鋼(1)イミダゾレート   
          >60   24   9.Ij
5ろ  銅(11)イミダゾレート         
      60    5    1.954  銀
イミダゾレート               >60
   13    2.4車ねせん断強さ      
衝 撃 強 嘔13.8   9.9    7.3 
   4214.7   2.4    2.1   
 3213.5   1.4    3.7    3
815.1   5.2   12.1    >11
416.0   2.1   1U、0    105
15.2   7.2    6.1    8112
.1    ’7.9    4.8   −3215
.2   9.0    5.3    3112.4
  10.1    3.2    28例55〜例6
0 例6と同様に接着剤組成物をつくるが、ただし表6に示
したポリオールおよびその景およびイミダゾール(各組
成物中5部)をそれぞれトリメチロールエタンおよびヘ
キサキス(イミダゾール)ニッケルフタレートの代りに
用いた。
ム ム ムム で ム 食刻したアルミニウムパネルを前記方法を用いて被覆し
た。パネルを150°Cで60分間硬化芒せ、初期1ね
せん断強妊、沸騰水中24時間浸漬後の1ねせん断強さ
および衝撃強さについて試験した。結果を表7に示す。
表7 衝撃強さ lねせん断強@ (MPa)     30゜55  
 24.8   20.8       > 1145
6  20.0  16.8     ≧11457 
 23.4  16.8     9358  24.
2  18.4     9359  19.0  1
7.6     4760  21.0  17,69
3 例61〜例72においては、例5に記載のようにして組
成物をつくったが、ただし表8に示したように、反応性
希釈41 fjr:Paraloid”BTA 73 
iおよびEpOnTM828事前分散糸に加えた。その
処方は次の通りである: 1量部 EponTM828               3
4.7ParaloidTMBTA 731     
       6.2反応性希釈剤         
         5.2TM         TM Hycar   13CIOX8/ DER332付加
物   14.5トリメチロールエタン       
        8.6へキサキス(イミダゾール)ニ
ッケルフタレート2.6Cab−○−silTM’rs
 720           3.5アルミニウム粉
末               25.0各組成物を
165°Cで30分間硬化後プレスーフロー値、lねせ
ん断強さ、および衝撃強さについて試験した。結果を表
8に示す。
例76〜例77 例76〜例77においては、それぞれfJ61〜例66
および例65におけるように組成物1ft:調製したが
、ただしCab−0−8ilTMTS 72’[)の量
全41量部に増し、また例77においては、例61と同
様に組成物をつくったが、ただしアルミニウム粉末=?
12.53!E1部に減らしまたCab−0−8il 
’I’S−720を685重量部に減らした。各組成物
をプレス−フロー値、垂下、及ねせん断強さ、および衝
撃強さについて試験した。結果を表9に示す。表9中の
データかられかるように、流れ調整斧1の童の増加ある
いはアルミニウム粉末光てん材の童の減少は例61〜例
66および例65のそれよりも垂下抵抗を向上させる。
本発明の範囲から離れることなく本発明の種々な修正お
よび変災が当業者にとって明白となるであろう。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)貯蔵に安定な熱硬化性一剤型エポキシ樹脂組成物
    において、硬化可能エポキシド樹脂、硬化量の約2から
    18の炭素原子を有する脂肪族または非芳香族環状ポリ
    オール(前記ポリオールの少なくとも2個のヒドロキシ
    基は第一級または第二級であり、そして、前記ポリオー
    ルは、ポリオールのメチロール基に付く炭素原子に関し
    てα−位に強酸基、アミド基および電子求引置換基を有
    しない)、および触媒量の (イ)式: M^1(L^1)_a(X^1)_b 〔式中、M^1はNi^+^+、Cu^+^+、または
    Co^+^+であり、 L^1は▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
    化学式、表等があります▼または▲数式、化学式、表等
    があります▼ (式中、R^2は1から18の炭素原子を 有するアルキル、1から4の炭素原子を 有するシアノアルキル、フェニル、また は置換フェニルであり、 R^3は1から 18の炭素原子を有するアルキレン、フ ェニル、または置換フェニルである)で あり、 X^1は−R^4(COO^−)_2(式中、R^4は
    フェニル、ナフチル、またはC_mH_2_m_−_1
    、但しmは0,1、または2である)であるか、あるい は X^1は−R^5(COO^−)_e(式中、R^5は
    フェニルまたはナフチルであり、eは3、4、ま たは5である)であるか、あるいは X^1は強無機酸の陰イオンであり、 aは2、4または6であり、 bhはX^1の価数により0.5、0.67、1、また
    は2である〕 により表わされる化合物、 (ロ)式: L^2X^2 〔式中、L^2は ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^6は−H、−C_nH_2_n_+_1ま
    たは▲数式、化学式、表等があります▼であり、nは1
    から16の数であ り、 R^7は−H、−CH_3、−C_2H_5、−C_2
    H_4CN、または ▲数式、化学式、表等があります▼ であり、 R^8は−H、−CH_3、−C_2H_5、−CH_
    2OH、または▲数式、化学式、表等があります▼であ
    り、 R^9は−Hまたは−CH_2OHである)であり、X
    ^2は−R^4(COOH)_2(式中、R^4はフェ
    ニル、ナフチル、またはC_mH_2_m_−_1(式
    中、mは0、1、または2である)であるか、あ るいは X^2は−R^5(COOH)_e (式中、R^5はフェニルまたはナフチル であり、eは3、4、または5である) であるか、あるいは X^2はイソシアヌル酸である〕 により表わされる化合物、 (ハ)式: M^3(L^3)_e 〔式中、M^3はNi^+^+、Cu^+^+、Co^
    +^+、Zn^+^+、Cu^+、またはAg^+であ
    り、 L^3は ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は−H、▲数式、化学式、表等がありま
    す▼、または C_nH_2_n_+_1であり、 nは1から16の数であり、そして 各R^2は−CH_3、▲数式、化学式、表等がありま
    す▼、または−CH_2OHである)であり、 eは1または2である〕 により表わされる化合物、 (ニ)式 L^4 〔L^4は ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^6、R^7、R^8およびR^9は化合物
    (ロ)に対するものと同じである)である〕により表わ
    される化合物、および (ホ)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、X、YおよびZは同じかまたは異 なり、そして各々は水素、1から12の炭 素原子を有する低級アルキルまたはアリー ル、ハロまたはニトロでよい) により表わされる化合物、 から選ばれるイミダゾール化合物からなることを特徴と
    する、上記エポキシ樹脂組成物。
  2. (2)ヒドロキシル対エポキシド比は約0.5:1から
    1:1である、特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  3. (3)ポリオールはエポキシドに不溶である、特許請求
    の範囲第1項記載の組成物。
  4. (4)イミダゾールは組成物の約1から10重量パーセ
    ントを占める、特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  5. (5)イミダゾールはエポキシドに不溶である、特許請
    求の範囲第1項記載の組成物。
  6. (6)少なくとも1種の強化剤を更に含有する、特許請
    求の範囲第1項記載の組成物。
  7. (7)強化剤は組成物の約8から34重量パーセントを
    占める、特許請求の範囲第6項記載の組成物。
  8. (8)カルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリル強
    化剤およびコア−シェル重合体強化剤を含有する、特許
    請求の範囲第6項記載の組成物。
  9. (9)組成物は、 ビスフェノールAのジグリシジルエーテル30から50
    重量部、 カルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリル強化剤と
    ビスフェノールAのジグリシジルエーテルの付加物10
    から20重量部、 アクリル系コア−シェルグラフト重合体3から10重量
    部、 ヒドロキシ対エポキシド比約0.5:1から1:1を与
    えるのに十分な量のポリオール、 イミダゾール2から5重量部、および 充てん剤10から50重量部 からなる、特許請求の範囲第6項記載の組成物。
  10. (10)第一の基材を第二の基材に接着する方法におい
    て、前記第一の基材を特許請求の範囲第1項記載の組成
    物で被覆し、前記第二基材を前記の被覆第一基材と接触
    させ、そして前記両基材を100から200℃の範囲内
    の温度に加熱して前記組成物を硬化させそして前記基材
    を互に接着させることからなる上記方法。
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