JP3396562B2 - エポキシ樹脂組成物およびそのための硬化剤 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物およびそのための硬化剤Info
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Description
優れた新規な硬化剤を含むエポキシ樹脂物、およびその
硬化剤に関する。
材、成形材等には機械特性、耐熱性、耐薬品性および接
着性などに優れるエポキシ樹脂が用いられている。近年
各種分野において、エポキシ樹脂硬化物に対する特性の
向上要求が高まり、特に、より接着強度の高いエポキシ
樹脂硬化物が求められている。そこでエポキシ樹脂硬化
物の接着強度を増加させることを目的に、以下に示す提
案がなされた。すなわち特開昭57−185371号公
報や特開昭60−18562号公報に示されるシラン系
のカップリング剤を添加する方法などである。つまり無
機物に対して反応性を有する部分と、有機物に対し反応
性を有する部分とを1分子中に合わせ持つカップリング
剤を、界面の接着助剤として作用させるものである。
るカップリング剤では接着性能が向上するものの、その
効果が充分ではない。
ポキシ樹脂組成物のための硬化剤を提供するとともに、
これを含む硬化性エポキシ樹脂組成物を提供することに
ある。
た結果、特定の化学構造を有するイミダゾールシラン化
合物がエポキシ樹脂の硬化剤として好適であることを見
出し、本発明に至った。
で示されるイミダゾールシランまたはその混合物を含む
ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物、
数が1〜5のアルキル基、R2は水素または炭素数が1
〜20のアルキル基、R3、R4は炭素数が1〜3のアル
キル基、nは1〜3) (2)上記式(1)、(2)あるいは(3)で示されるイミダゾ
ールシランまたはその混合物からなるエポキシ樹脂用硬
化剤に関するものである。
れたとおりの意義を有するが、特に合成の容易性からR
1は水素、メチル、エチル、ウンデシル、ヘプタデシル
が好ましく、R2は水素、メチル、ビニルが好ましく、
またR3、R4はメチル、エチルが好ましい。
6479号公報に開示されている。この合成法によって
上記式(1) 〜(3) で表わされるイミダゾールシランの混
合物として得られる場合にも、特に分離する必要もなく
混合物の形態で使用することが有利である、本発明に使
用するエポキシ樹脂は、とくに制限はなく、1分子中に
1個より多くのエポキシ基を有する硬化性のエポキシ化
合物、エポキシ重縮合物を使用することができる。
ばビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェ
ノール類のジグリシジルエーテル化物(ビスフェノール
型エポキシ樹脂)、ポリエチレンオキシド、ポリプロピ
レンオキシドなどのポリアルキレンオキシドのジグリシ
ジルエーテル(脂肪族エポキシ樹脂)や側鎖、または主
鎖にゴム、ウレタン、ポリエーテル、ポリエステル等の
可撓性樹脂で変性されたもの、フェノールノボラック、
クレゾールノボラックなどのグリシジルエーテル化物
(ノボラック型エポキシ樹脂)、あるいはポリブタジエ
ンなどの共役ジエンポリマーのエポキシ化物などが挙げ
られる。
定のイミダゾールシランを硬化剤として使用することが
重要であるが、その他エポキシ樹脂用硬化剤として知ら
れている他の硬化剤、硬化促進剤を併用することができ
る。
ては、たとえば、エポキシ樹脂の硬化剤としてはジシア
ンジアミドなどのグアニジン系硬化剤、アジピン酸ジヒ
ドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒ
ドラジドなどのジヒドラジド系硬化剤、フェノールノボ
ラック等のフェノール系硬化剤、メチルテトラヒドロ無
水フタル酸等の酸無水物系硬化剤、ジアミノジフェニル
メタン等のアミン系硬化剤、2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール等のイミダゾール系硬化剤を用いることがで
きる。また、硬化促進剤として2−エチル−4−メチル
イミダゾール等のイミダゾール類、ベンジルジメチルア
ミン等の3級アミン類、トリフェニルフォスフィン等の
芳香族フォスフィン類、三フッ化ホウ素モノエチルアミ
ン等のルイス酸が挙げられる。
剤の使用量は、特に制限はないが、エポキシ樹脂100
重量部に対して通常1〜25重量部、好ましくは4〜1
0重量部であり、また硬化促進剤については同様に0.
1〜5重量部、好ましくは0.1〜2.0重量部で使用
される。
し、25重量部を超えると硬化物自体の脆性が増し、何
れも充分な接着強度が得られないので好ましくない。一
方、硬化促進剤が0.1重量部未満では充分な接着強度
が得られず、5重量部を超えると剪断強度が低下する。
要に応じて接着向上剤として、シランカップリング剤を
添加することができる。シランカップリング剤を添加す
ることにより、特に金属に対する接着強度を向上させる
ことができる。このようなシランカップリング剤として
は、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩など
を挙げることができる。
キシ樹脂、硬化剤を必須成分として、必要に応じて他の
硬化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤を含むが、
さらに必要に応じて、他のエポキシ樹脂、モノエポキシ
化合物からなる反応性希釈剤、難燃剤、着色剤、低応力
化剤、充填剤等を配合することができる。
化促進剤、接着向上剤等と共に用いた場合には、硬化剤
として作用する他に、硬化促進剤、接着向上剤としての
作用も同時に果たしている。
化性エポキシ樹脂が利用できる分野において同様に利用
することができるが、接着剤、とくに金属用接着剤に好
適である。
するが、本発明は実施例により限定されるものではな
い。なお、例中の「部」および「%」とは「重量部」お
よび「重量%」を意味する。
を用いて、ステンレス板(SUS304)を張り合わせ
100℃×1時間、150℃×1時間の条件で硬化し、
引っ張り剪断強度を評価した。なお、測定条件はJIS
K 6850に準拠した。得られた結果を表1に示
す。
(品名:エピコート828;油化シェル(株)製、エポ
キシ等量:190) *2 一般式(1) 〜(3) のR1=R2=H;R3=CH3;
n=3であるイミダゾールシラン(各式の混合組成比
(1) :(2) :(3) =45:22:33の混合物) *3 一般式(1) 〜(3) のR1=C2H5;R2=CH3;
R3=CH3;n=3であるイミダゾールシラン(各式の
混合組成比(1) :(2) :(3) =5:2:3の混合物) *4 N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(KBM608;信越化学工業(株)
製) *5 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(KBM403;信越化学工業(株)製) *6 ジシアンジアミド(品名:AH−154;味の素
(株)製) *7 2−エチル−4−メチルイミダゾール(品名:2
E4MZ;四国化成工業(株)製) 表1は、本発明の硬化剤を配合したエポキシ樹脂組成物
が硬化物のガラス転移点を低下させることなく接着強度
を向上することを示している。
を用いて、銅合金(Zn約30%、Cu残部)板を張り
合わせ100℃×1時間、150℃×1時間の条件で硬
化し、引っ張り剪断強度を評価した。なお、測定条件は
JIS K 6850に準拠した。得られた結果を表2
に示す。
(品名:エピコート828;油化シェル(株)製、エポ
キシ等量:190) *2 一般式(1) 〜(3) のR1=R2=H;R3=CH3;
n=3であるイミダゾールシラン(各式の混合組成比
(1) :(2) :(3) =45:22:33の混合物) *3 一般式(1) 〜(3) のR1=C2H5;R2=CH3;
R3=CH3;n=3であるイミダゾールシラン(各式の
混合組成比(1) :(2) :(3) =5:2:3の混合物) *4 N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(KBM603;信越化学工業(株)
製) *5 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(KBM403;信越化学工業(株)製) *6 ジシアンジアミド(品名:AH−154;味の素
(株)製) *7 2−エチル−4−メチルイミダゾール(品名:2
E4MZ;四国化成工業(株)製) 実施例5、6およ比較例7〜9 表3に示した各成分を充分混練した後、得られた組成物
を用いて、アルミニウム合金(Cu3.8〜4.9%、
Mn0.8〜0.9%、Mg1.2〜1.8%、Al残
部)板を張り合わせ100℃×1時間、150℃×1時
間の条件で硬化し、引っ張り剪断強度を評価した。な
お、測定条件はJIS K 6850に準拠した。得ら
れた結果を表3に示す。
(品名:エピコート828;油化シェル(株)製、エポ
キシ等量:190) *2 一般式(1) 〜(3) のR1=R2=H;R3=CH3;
n=3であるイミダゾールシラン(各式の混合組成比
(1) :(2) :(3) =45:22:33の混合物) *3 一般式(1) 〜(3) のR1=C2H5;R2=CH3;
R3=CH3;n=3であるイミダゾールシラン(各式の
混合組成比(1) :(2) :(3) =5:2:3の混合物) *4 N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(KBM608;信越化学工業(株)
製) *5 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(KBM403;信越化学工業(株)製) *6 ジシアンジアミド(品名:AH−154;味の素
(株)製) *7 2−エチル−4−メチルイミダゾール(品名:2
E4MZ;四国化成工業(株)製) 実施例7〜9、比較例10〜12 表4に示した各成分を充分混練した後、得られた組成物
を用いて、ステンレス板(SUS304)を張り合わ
せ、実施例1と同様に評価した。その結果を表4に示す
(品名:エピコート828;油化シェル(株)製、エポ
キシ等量:190) *2 一般式(1) 〜(3) のR1=R2=H;R3=CH3;
n=3であるイミダゾールシラン(各式の混合組成比
(1) :(2) :(3) =45:22:33の混合物) *3 ジシアンジアミド(品名:AH−154;味の素
(株)製) *4 メチルテトラヒドロ無水フタル酸(品名:AH−
2;住友化学(株)製) *5 2−エチル−4−メチルイミダゾール(品名:2
E4MZ;四国化成工業(株)製)
物は、その硬化物のガラス転移点を低下させることなく
イミダゾールシランが効果的に機能し、各種基材におい
て、高い接着強度を示す。従って、密着性が必要な接着
剤、封止材、塗料、積層材、成形材等の用途として有用
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 硬化剤として下記一般式(1) 、(2) ある
いは(3) で示されるイミダゾールシランまたはその混合
物を含むことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化1】 (但し、R1は水素、ビニル基または炭素数が1〜5の
アルキル基、R2は水素または炭素数が1〜20のアル
キル基、R3、R4は炭素数が1〜3のアルキル基、nは
1〜3) - 【請求項2】 さらに他の硬化剤を含む請求項1記載の
エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項3】 さらに硬化促進剤を含む請求項1または
2記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項4】 下記一般式(1) 、(2) あるいは(3) で示
されるイミダゾールシランまたはその混合物からなるエ
ポキシ樹脂用硬化剤。 【化2】 (但し、R1は水素、ビニル基または炭素数が1〜5の
アルキル基、R2は水素または炭素数が1〜20のアル
キル基、R3、R4は炭素数が1〜3のアルキル基、nは
1〜3)
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JP16866995A JP3396562B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | エポキシ樹脂組成物およびそのための硬化剤 |
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JPH0912683A JPH0912683A (ja) | 1997-01-14 |
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JP16866995A Expired - Lifetime JP3396562B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | エポキシ樹脂組成物およびそのための硬化剤 |
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-
1995
- 1995-07-04 JP JP16866995A patent/JP3396562B2/ja not_active Expired - Lifetime
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