説明

一液加熱硬化型の液状樹脂組成物

【解決課題】強靭な硬化物を与える、ポリマレイミド及びエポキシ樹脂を含む一液型の加熱硬化型液状樹脂組成物の提供。
【解決手段】一般式(1)で示されるマレイミド化合物(a1)、分子中に少なくとも2個以上のオキシラン環を有し、40℃で液状のエポキシ樹脂(a2)、並びに分子中に1個以上のヒドロキシル基を有する化合物及び分子中に1個以上のカルボキシル基を有する化合物からなる群より選ばれる反応性化合物(a3)を加熱混合して得られる樹脂(A)と、コアシェルポリマー(B)と、エポキシ樹脂の加熱硬化型触媒(C)とを含有する一液加熱硬化型液状樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリマレイミドとエポキシ樹脂とを主剤とする一液加熱硬化型の液状樹脂組成物に関し、より詳細には、常温で液状であるため作業性に優れ、なおかつ硬化後の皮膜が優れた強靱性と耐熱性を有する、ポリマレイミドとエポキシ樹脂とを主剤とする一液形の熱硬化型液状樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気電子機器の小型化に伴い、接着剤に要求される耐熱性能は、一段と苛酷になってきている。従来、熱時強度及び熱時接着性が要求される用途に対して、ポリマレイミドとエポキシ樹脂とを主剤とし、ポリアミン等を硬化剤とする二液混合硬化形の耐熱性樹脂が提案されている(特許文献1、2)。これらの耐熱性樹脂に硬化剤として使用されるポリアミンの代表例としては、4,4′−ジアミノジフェニルメタン等の芳香族アミン化合物が挙げられる。しかし、例えば4,4′−ジアミノジフェニルメタンを硬化剤として用いた場合、硬化性・物性等に優れた硬化物が得られるが、これら芳香族アミン化合物は近年毒性の問題から使用を敬遠される場合が多くなってきた。
【0003】
一方、作業性の面では、使用時に混合が必要な二液形よりも、取り扱いが容易である一液形が好まれる傾向にあるが、従来、ポリマレイミドとエポキシ樹脂とを主剤とした一液型は存在しなかった。
【特許文献1】特開平1−229029号公報
【特許文献2】特開平5−295086号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従って、本発明の目的は、上述のような問題を解決すること、すなわち、強靭な硬化物を与えるポリマレイミド及びエポキシ樹脂を含む加熱硬化型液状樹脂を一液型で提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、上記課題を達成するために検討したところ、ジシアンジアミドなどに代表される熱潜在性硬化剤をポリマレイミド及びエポキシ樹脂を含む系に用いて一液形にした場合には、硬化物の物性が固く、被着材への追従性が乏しいという問題があること、また、これを改良するために、液状ゴム等の添加剤で補強した場合には、耐熱性の低下や粘度の増加が著しく取り扱いのしやすさに問題があることが分かった。これらの知見を基に更に検討したところ、ポリマレイミドに対して特定の変性処理を加え、かつコアシェルポリマーを加えることにより、一液形の加熱硬化型液状樹脂でありながら、より強靭な硬化物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0006】
第1の発明は、一般式(1):
【化3】


(式中、Rはn価の有機基を、Xa及びXbは水素原子及びハロゲン原子から選ばれた同一又は異なる一価の原子を、nは1〜4の整数を示す)で示されるマレイミド化合物(a1)、分子中に少なくとも2個以上のオキシラン環を有し、40℃で液状のエポキシ樹脂(a2)、並びに分子中に1個以上のヒドロキシル基を有する化合物及び分子中に1個以上のカルボキシル基を有する化合物からなる群より選ばれる反応性化合物(a3)を加熱混合して得られる樹脂(A)と、コアシェルポリマー(B)と、エポキシ樹脂の加熱硬化型触媒(C)とを含有する一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【0007】
第2の発明は、上記発明において、樹脂(A)及びコアシェルポリマー(B)が、マレイミド化合物(a1)、エポキシ樹脂(a2)、反応性化合物(a3)及びコアシェルポリマー(B)を加熱混合して得られることを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0008】
第3の発明は、上記発明において、マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)が30〜1000質量部であり、且つ、反応性化合物(a3)が0.5〜30質量部であることを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0009】
第4の発明は、上記発明において、樹脂(A)と加熱硬化型触媒(C)との総和100質量部に対して、コアシェルポリマー(B)が3〜30質量部であることを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【0010】
第5の発明は、上記発明において、一般式(1):
【化4】


(式中、Rはn価の有機基を、Xa及びXbは水素原子及びハロゲン原子から選ばれた同一又は異なる一価の原子を、nは1〜4の整数を示す)で示されるマレイミド化合物(a1)、分子中に少なくとも2個以上のオキシラン環を有し、40℃で液状のエポキシ樹脂(a2)、並びに分子中に1個以上のヒドロキシル基を有する化合物及び分子中に1個以上のカルボキシル基を有する化合物からなる群より選ばれる反応性化合物(a3)を加熱混合して得られる樹脂(A)と、40℃で液状のエポキシ樹脂(1)に分散したコアシェルポリマー(B)と(ここで、エポキシ樹脂(a2)とエポキシ樹脂(1)は同一でも異なってもよい)、エポキシ樹脂の加熱硬化型触媒(C)とを含有する一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0011】
第6の発明は、上記発明において、マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)とエポキシ樹脂(1)との総和が30〜1000質量部であり、且つ、反応性化合物(a3)が0.5〜30質量部であることを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0012】
第7の発明は、上記発明において、樹脂(A)とエポキシ樹脂(1)と加熱硬化型触媒(C)との総和100質量部に対して、コアシェルポリマー(B)が3〜30質量部であることを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0013】
第8の発明は、上記発明において、樹脂(A)が、エポキシ樹脂(a2)中に、反応性化合物(a3)によって末端をキャップされているか又はされていないマレイミド化合物(a1)の重合物を含むことを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0014】
第9の発明は、上記発明において、加熱硬化型触媒(C)が、イミダゾール化合物、ジシアンジアミド及びこれらの変性物から選ばれることを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0015】
第10の発明は、上記発明において、接着剤、コーティング剤又はポッティング剤であることを特徴とする一液加熱硬化型液状樹脂組成物である。
【0016】
第11の発明は、上記の一液加熱硬化型液状樹脂組成物の硬化物である。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る一液加熱硬化型の液状樹脂組成物は、ポリマレイミド樹脂に対して特定の変性処理を加え、かつコアシェルポリマーを加えることにより、ポリマレイミド樹脂及びエポキシ樹脂を含む系の一液加熱硬化型液状樹脂でありながら、強靭且つ耐熱性に優れた硬化物が得られるという効果を奏するものである。また、本発明に係る一液加熱硬化型液状樹脂組成物は、硬化前は液状であり、且つ一液形であるから取り扱いやすく作業性にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、詳細に説明する。
【0019】
[マレイミド化合物(a1)について]
本発明におけるマレイミド化合物(a1)は上記一般式(1)で示されるものである。
一般式(1)において、Rはn価の有機基、好ましくは、芳香族環を有する有機基、さらに好ましくは、2つ以上の芳香族環を有する有機基である。Rは、例えば、ジフェニルサルフォン、ジフェニルエーテル、ジフェニルメタン、3,3′ジエチル−5,5′ジメチルジフェニルメタン、ビスフェノキシフェニルプロパンである。
Xa及びXbは水素原子及びハロゲン原子から選ばれた同一又は異なる一価の原子を示す。
nは1〜4の整数、好ましくは2〜4の整数を示す。
【0020】
マレイミド化合物(a1)としては、例えば、N,N′−4,4′ジフェニルエーテルビスマレイミド、N,N′−4,4′ジフェニルスルフォンビスマレイミド、N,N′−4,4′ジフェニルメタンビスマレイミド、N,N′フェニレンビスマレイミド、N,N′−3,3′ジメチル−5,5′ジエチル−4,4′ジフェニルメタンビスマレイミド及びこれら化合物の三核体、四核体の混合物を例示できる。また、ケイ・アイ化成(株)製BMI−80(2,2’−ビス−[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン/商品名)等も使用できる。これらの化合物は単独あるいは2種以上を混合して使用することができる。
【0021】
[エポキシ樹脂(a2)について]
本発明におけるエポキシ樹脂(a2)は、分子中に少なくとも2個以上のオキシラン環を有する、40℃で液状のエポキシ樹脂である。ここで本発明における液状の判定方法は以下のとおりである。
高さ120mm、直径30mmφのガラス製円筒形の試験管を用意する。この試験管の高さ55mmのところをA線、高さ85mmのところをB線とする。40℃に調温した試料をA線まで注入し、栓をする。試験管を水平に倒し、試料がB線に達するまでの時間を測定する。測定結果が90秒以内であるものを液状とする。
エポキシ樹脂(a2)としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アミンをグリシジル化したエポキシ樹脂、複素環を有するエポキシ樹脂、脂肪族又は脂環式エポキシ樹脂、シロキサン結合を含むエポキシ樹脂等があり、好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型樹脂、脂肪族又は脂環式エポキシ樹脂である。これらのエポキシ樹脂は単独あるいは2種以上を混合して使用することができる。
【0022】
[反応性化合物(a3)について]
本発明における反応性化合物(a3)は、分子中に1個以上のヒドロキシル基を有する化合物群(a31)、及び分子中に1個以上のカルボキシル基を有する化合物群(a32)より選ばれる化合物である。反応性化合物(a3)は、マレイミド化合物(a1)の重合体の末端の両方又は一方と反応し得る。
本発明における化合物群(a31)に属する化合物としては、例えばフェノール、クレゾール類、キシレノール類、ヒドロキシル安息香酸メチル、ノニルフェノール、メトキシフェノール、p−オクチルフェノール、t−ブチルフェノール、フェニルフェノール、テトラヒドロナフトール、メントール、フェニルエチルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、ヒドロキシアセトフェノン、ヒドロキシベンズアルデヒド、ヒドロキシベンジルアルコール、ヒドロキシビフェニル、ヒドロキシメトキシベンズアルデヒド、ヒドロキシメトキシアセトフェノン、ヒドロキシメトキシジフェニル、ヒドロキシメトキシプロペニルベンゼン、ヒドロキシメチルピロン、ヒドロキシプロピオフェノン、ジヒドロキシベンズアルデヒド、レゾルシノール、ヘキシルレゾルシノール、メチルレゾルシノール、ピロガロール、メチルピロガロール、ジヒドロキシアセトフェノン、ジヒドロキシベンゾフェノン、ジヒドロキシビフェニル、ジヒドロキシナフタレン、シクロヘキサンジオール、ジヒドロキシベンジルアルコール、ヒドロキシフェネチルアルコール、ブタンジオール、ヘキサントリオール、カテコール、ヒドロキノン、ジヒドロキシトルエン、ヘキシンジオール、イノシトール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、フロログルシノール、プルプリン、キニザリン、アントラルフィン、ビスヒドロキシフェニルプロパン、ビスヒドロキシフェニルサルフォン、プロパンジオール、ブチルピロカテコール、クロロヒドロキノン、ジシアノヒドロキノン、ジヒドロキシアセトン、テトラヒドロキシアントラセン、ジヒドロキシジフェニルメタン、ドデカンジオール、メチルペンタンジオール、1,3−ビス(3−ヒドロキシルプロピル)テトラメチルジシロキサン、バニリルアルコール、各種のフェノール樹脂、各種のアルコール類等が挙げられる。化合物群(a31)に属する化合物として好ましいのは、フェノール、t−ブチルフェノール、ヒドロキシベンジルアルコール、ヒドロキノンである。
【0023】
本発明における化合物群(a31)に属する化合物としては、1個以上のヒドロキシル基に加えて、1個以上の他の官能基、例えば1個以上のオキシラン基を含む化合物も好ましく、この化合物として、例えば、グリシドール、グリセロールグリシジルエーテル(例えばナガセ化成工業(株)製デナコールEX−313、EX−314/商品名)、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(例えばナガセ化成工業(株)製デナコールEX−321/商品名)等が挙げられる。
【0024】
本発明における化合物群(a32)に属する化合物としては、例えば、安息香酸、フェニル酢酸、フェニルプロパン酸、フェニル酪酸、ブロモ安息香酸、トルイル酸、メトキシ安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸、ジカルボキシジフェニル、マロン酸、メリット酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、フタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。また、この他にも、分子中に1個以上のカルボキシル基に加えて、1個以上の他の官能基、例えば1個以上のヒドロキシル基を有する化合物も好ましく、例えばベンジル酸、カフェイン酸、しょうのう酸、クレソチン酸、ガリック酸、ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシメトキシ安息香酸、マンデル酸、ヒドロキシメチル安息香酸、フェノールフタリン、プロトカテク酸、キナ酸、ヒドロキシナフトエ酸、ヒドロキシフェニル酢酸、ヒドロキシフェニルイソ吉草酸、ヒドロキシフェニールプロピオン酸、ヒドロキシトルイル酸、トロパ酸等もこの化合物群に含まれる。化合物群(a32)に属する化合物として好ましいのは、安息香酸、フタル酸、ヒドロキシメチル安息香酸である。
【0025】
[樹脂(A)について]
本発明における樹脂(A)は、マレイミド化合物(a1)、エポキシ樹脂(a2)及び反応性化合物(a3)の3成分を共存させた状態で、例えば、100〜200℃、好ましくは、130〜180℃で、30分以上、好ましくは、30分〜5時間加熱混合して得られる樹脂である。加熱混合により、マレイミド化合物(a1)が重合してポリマレイミドとなり、さらに、このポリマレイミドの一方又は両方の末端は、場合により、反応性化合物(a3)で変成される。したがって、本発明における樹脂(A)は、マレイミド化合物(a1)の重合体及び/又は反応性化合物(a3)のヒドロキシル基又はカルボキシル基で一方又は両方の末端が変成されたマレイミド化合物(a1)の重合体がエポキシ樹脂(a2)の樹脂中に均一に相溶した状態にある。
【0026】
マレイミド化合物(a1)、エポキシ樹脂(a2)、反応性化合物(a3)の配合比率は、マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)が15〜1000質量部であり、且つ、反応性化合物(a3)が0.5〜30質量部であることが好ましい。さらに好ましくは、マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)が30〜200質量部であり、且つ、反応性化合物(a3)が1〜10質量部である。この範囲を逸脱すると、沈殿発生や耐熱性が十分発現しないという不具合が生じる場合がある。
【0027】
[コアシェルポリマー(B)について]
本発明におけるコアシェルポリマー(B)は、エラストマー又はゴム状のポリマーを主成分とするポリマーからなるコア部と、これにグラフト重合されたポリマー成分からなるシェル層とから構成されるポリマー粒子である。エラストマー又はゴム状のポリマーとしては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエン系モノマーの重合体、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等の(メタ)アクリレート系モノマーからの重合体、及びポリシロキサンゴムが挙げられる。コア部にグラフト重合されるポリマーとしては、(メタ)アクリレート系モノマー、芳香族ビニル系モノマー、シアン化ビニル系モノマー等の(共)重合体が挙げられる。コアシェルポリマー(B)の粒子径は、なるべく小さいほうが好ましい。
【0028】
コアシェルポリマー(B)としては、例えば、FX602P、FX501(以上はJSR(株)製/商品名)、ゼオンF351(日本ゼオン(株)製/商品名)、GENIOPERL P52(旭化成ワッカーシリコーン(株)製/商品名)、カネエースB−11A、B−31、B−521、B−513、M−511、M−521(以上は(株)カネカ製/商品名)等が挙げられる。
【0029】
コアシェルポリマー(B)は、微粉末の状態で使用することができ、この場合には、微粉末を樹脂(A)中になるべく均一に分散させ、ダマが生じないようにする。
コアシェルポリマー(B)は、これを予めエポキシ樹脂に分散させた分散体として用いてもよい。コアシェルポリマー(B)を分散するエポキシ樹脂として、本発明における樹脂(A)の調製用に用いるエポキシ樹脂(a2)を使用できる。すなわち、マレイミド化合物(a1)、エポキシ樹脂(a2)、反応性化合物(a3)及びコアシェルポリマー(B)を加熱混合することにより、樹脂(A)及びコアシェルポリマー(B)の両方を得ることができる。
上記の場合、コアシェルポリマー(B)の配合量は、樹脂(A)と加熱硬化型触媒(C)との総和100質量部に対して、好ましくは3〜30質量部、さらに好ましくは4〜25質量部である。この範囲を逸脱すると、耐熱性が十分発現しない又は硬化物が脆くなるという不具合が生じる場合がある。
コアシェルポリマー(B)の分散体は、樹脂(A)と別個に調製しても良い。この場合、分散体は、コアシェルポリマー(B)をエポキシ樹脂(1)に分散させて得ることができる。コアシェルポリマー(B)を一次粒子の状態でエポキシ樹脂(1)に分散させた分散体であると取り扱いが容易であることから好ましい。分散媒としてのエポキシ樹脂(1)は、エポキシ樹脂(a2)と同様なエポキシ樹脂が使用できる。分散体全体(コアシェルポリマー(B)+エポキシ樹脂)に占めるコアシェルポリマー(B)の割合は、質量基準で好ましくは10〜35%、より好ましくは20〜33%である。このような分散体の市販品としては、カネエースMX−120、MX−125、MX−130、MX−156、MX−210、MX−224、MX−392、MX−411、MX−451、MX−550(以上は(株)カネカ製/商品名)等が挙げられる。この場合、マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)とエポキシ樹脂(1)との総和が30〜1000質量部であり、且つ、反応性化合物(a3)が0.5〜30質量部であることが好ましい。エポキシ樹脂(a2)は樹脂(A)を得る際の反応溶媒としての役割を果たし、エポキシ樹脂(1)はコアシェルポリマーの分散媒の役割を果たす。したがって、エポキシ樹脂(a2)とエポキシ樹脂(1)との総和に占める各エポキシ樹脂の内訳については、樹脂(A)の反応工程での取り扱いやすさや、後から配合するコアシェルポリマーの配合量を勘案して適宜決定すればよい。好ましくは、マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)が30質量部以上、エポキシ樹脂(1)が50質量部以上であり、且つ、エポキシ樹脂(a2)とエポキシ樹脂(1)との総和が80〜1000質量部である。
上記の場合、コアシェルポリマー(B)の配合量は、樹脂(A)とエポキシ樹脂(1)と加熱硬化型触媒(C)との総和100質量部に対して、好ましくは3〜30質量部、さらに好ましくは4〜25質量部である。この範囲を逸脱すると、耐熱性が十分発現しない又は硬化物が脆くなるという不具合が生じる場合がある。
【0030】
[加熱硬化型触媒(C)について]
本発明における加熱硬化型触媒(C)は、80〜200℃以上に加熱されることでエポキシ樹脂に対して触媒能を発揮する化合物又は組成物である。これらは単独で、またはエポキシ樹脂のような他の樹脂に適宜分散させて配合することができる。このような加熱硬化型触媒(C)としては、以下に示すものが挙げられる。
【0031】
ジシアンジアミド:市販品としてはjERキュアDICY7、15、20、7A(以上はジャパンエポキシレジン(株)製/商品名)、オミキュアDDA10、DDA50、DDA100、DDA5、CG−325、CG−1200、CG−1400、DICYNEX325、DICY−F、DICY−M(以上はCVC Specialty Chemicals,Inc.製/商品名)等が挙げられる。
アミンアダクト体:市販品としてはアミキュアPN−23、MY−24、PN−D、MY−D、PN−H、MY−H(以上は味の素ファインテクノ(株)製/商品名)等が挙げられる。
イミダゾール:市販品としてはキュアゾール2MZ、2PZ、2PHZ、2MZ−OK、2PZ−OK、2P4MHZ、2PHZ、2E4MZ、C11Z、C17Z、2MA−OK、1B2MZ(以上は四国化成工業(株)製/商品名)、jERキュアIBMI−12、EMI−24、BMI−12(以上はジャパンエポキシレジン(株)製/商品名)、ニチゴーイミダゾール2PI、2MI、2E4MI、1B2MI(以上は日本合成化学工業(株)製/商品名)等が挙げられる。また、これら化合物の官能基を適宜不活性基シアノエチル基で置換したタイプ、トリメリット酸等で造塩したタイプ、ジシアンジアミドで変性したタイプも同様に使用できる。これらの市販品としては2E4MZ−CN、2PHZ−CN、C11Z−CNS、2MZ−AZINE(以上は四国化成工業(株)製/商品名)等が挙げられる。
尿素型アダクト系、芳香族ウレア:市販品としてはフジキュアFXR1020、1030、1081(以上は富士化成工業(株)製/商品名)、DCMU(保土谷化学工業(株)製、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素/商品名)、オミキュア24、52、94(以上はCVC Specialty Chemicals,Inc.製/商品名)等が挙げられる。
イリドタイプ系:市販品としてはエピキュアYPH−101、102、103、104、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210(以上はジャパンエポキシレジン(株)製/商品名)が挙げられる。
p−トルエンスルホン酸の塩:市販品としてはアンカー1786B、キャタリスト2134(以上はエアープロダクツジャパン(株)製/商品名)、アデカハードナーEH−3293S((株)ADEKA製/商品名)等が挙げられる。
マイクロカプセル化潜在性硬化剤:市販品としてはノバキュアHX−3721、3722、3741、3742、3748、3613、3088、3921HP、3941HP(以上は旭化成ケミカルズ(株)製/商品名)等が挙げられる。
その他、ジアミノマレオニトリルとその誘導体、シッフベース、メラミンとその誘導体、カルボン酸エステルとジメチルヒドラジンとエポキシ化合物によって合成されるアミンイミド、アミンイミドイミダゾール系化合物等が適宜使用できる。
【0032】
これらのなかでも、イミダゾール系化合物又はジシアンジアミド類及びこれらの変性物が、硬化性や容易に入手可能などの観点から好ましい。
加熱硬化型触媒(C)の配合量は、樹脂(A)100質量部又は樹脂(A)とエポキシ樹脂(1)の総和100質量部に対して、好ましくは0.5〜30質量部、さらに好ましくは0.7〜15質量部である。この範囲を逸脱すると、硬化が十分に進行しないか、十分に耐熱性が発現しないという不具合が生じる場合がある。
【0033】
[その他成分]
本発明の樹脂組成物は、上記の必須成分以外に、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて、充填材や各種添加剤を配合することができる。充填材としては、フュームドシリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク、疎水性シリカ、水酸化アルミニウム、カオリン、シリカ、セメント、金属、各種有機系フィラー、各種バルーン等が挙げられる。また、添加剤としては、老化防止剤、チキソ性付与剤、紫外線吸収剤、顔料、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、揺変剤、可塑剤、希釈剤、安定剤等が挙げられる。
【0034】
[一液加熱硬化型液状樹脂組成物について]
本発明における一液加熱硬化型液状樹脂組成物は、樹脂(A)と、コアシェルポリマー(B)と、加熱硬化型触媒(C)と、必要により、その他の成分とを混合することにより得ることができる。各成分の混合順序は任意である。コアシェルポリマー(B)は、前述のとおり、エポキシ樹脂(1)中の分散体として添加してもよいし、樹脂(A)とコアシェルポリマー(B)は、同時に調製してもよい。本発明における一液加熱硬化型液状樹脂組成物は、一液形で供給される液状の樹脂組成物であって、該樹脂組成物を80〜200℃程度、好ましくは150〜180℃で、1〜48時間、好ましくは3〜24時間加熱することによって、硬化して硬化物を与える。この硬化反応は、エポキシ樹脂及びポリマレイミド樹脂のいずれもイオン重合で進行する。本発明における液状とは、40℃において上記の液状判定方法によって判断される。
【0035】
本発明の樹脂組成物は、液状であり且つ一液形であるから取り扱いやすく作業性にも優れており、硬化後には、強靭且つ耐熱性に優れた硬化物を与えるので、接着剤、コーティング剤、ポッティング剤、成形用硬化性樹脂(ロール基材など)等の用途に適用できる。
以下、本発明を実施例等に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【実施例】
【0036】
製造例1(樹脂(A−1)の製造)
BMI−H(ケイ・アイ化成(株)製、4,4′−ジフェニルメタンビスマレイミド/商品名)315質量部、YX8000(ジャパンエポキシレジン(株)製、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂/商品名、23℃で液状)560質量部、ヒドロキノン15質量部、グリシドール10質量部を反応容器に仕込み、150℃で5時間反応させ室温で均一液状の樹脂(A−1)を得た。
【0037】
製造例2(樹脂(A−2)の製造)
BMI−Hを315質量部、エピクロン830(大日本インキ化学工業(株)製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂/商品名、23℃で液状)560質量部、ヒドロキノン25質量部を反応容器に仕込み、150℃で5時間反応させ室温で均一液状の樹脂(A−2)を得た。
【0038】
製造例3(樹脂(A−3)の製造)
BMI−Hを315質量部、エピクロン830を560質量部、メチルヒドロキノン25質量部を反応容器に仕込み、150℃で5時間反応させ均一液状の樹脂(A−3)を得た。
【0039】
製造例4(樹脂(A−4)の製造)
BMI−Hを315質量部、jER828を560質量部(ジャパンエポキシレジン(株)製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂/商品名、23℃で液状)、フェノール10質量部を反応容器に仕込み、150℃で5時間反応させ均一液状の樹脂(A−4)を得た。
【0040】
製造例5(樹脂(A−5)の製造)
BMI−Hを315質量部、エピクロン830を560質量部、ヒドロキノン15質量部、グリシドール10質量部を反応容器に仕込み、150℃で4時間反応させた後、温度を120℃に落としB−11A((株)カネカ製コアシェルポリマー、MMA−BD−ST−アクリル酸エステル共重合体/商品名)200質量部を仕込み、2時間攪拌し均一液状の樹脂(A−5)を得た。
【0041】
比較製造例(比較樹脂(A−6)の製造)
BMI−Hを315質量部、エピクロン830を560質量部、を反応容器に仕込み、150℃で5時間反応させ均一液状の比較樹脂(A−6)を得た。しかし、これを室温まで冷却したところBMI−Hの沈殿が発生し均一な液状樹脂とはならなかった。
【0042】
【表1】


【0043】
実施例1
製造例1で得られた樹脂(A−1)100質量部、B−11A((株)カネカ製、MMA−BD−ST−アクリル酸エステル共重合体/商品名)5質量部、DDA10(ピィ・ティ・アイジャパン(株)製、ジシアンジアミド/商品名)7質量部、2MZA(四国化成工業(株)製、2,4−ジアミノ−6−[2′−メチルイミダゾリル−(1′)]−エチル−s-トリアジン/商品名)3質量部を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0044】
実施例2
製造例1で得られた樹脂(A−1)100質量部、B−11Aを10質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0045】
実施例3
製造例1で得られた樹脂(A−1)100質量部、B−11Aを20質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0046】
実施例4
製造例1で得られた樹脂(A−1)50質量部、MX−125((株)カネカ製、コアシェルポリマー分散エポキシ樹脂/商品名)50質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0047】
比較例1
製造例1で得られた樹脂(A−1)100質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0048】
参考例1
製造例1で得られた樹脂(A−1)100質量部、ジアミノジフェニルメタン(DDM)25質量部を混合して、2液形液状樹脂組成物を得た。
【0049】
実施例5
製造例2で得られた樹脂(A−2)100質量部、B−11Aを5質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0050】
実施例6
製造例2で得られた樹脂(A−2)100質量部、B−11Aを10質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0051】
実施例7
製造例2で得られた樹脂(A−2)70質量部、MX−125を30質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0052】
実施例8
製造例2で得られた樹脂(A−2)50質量部、MX−125を50質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0053】
実施例9
製造例2で得られた樹脂(A−2)30質量部、MX−125を70質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0054】
比較例2
製造例2で得られた樹脂(A−2)100質量部、DDA10を7質量部、2MZAを3質量部、を混合して液状樹脂組成物を得た。
【0055】
参考例2
製造例2で得られた樹脂(A−2)100質量部、ジアミノジフェニルメタン(DDM)25質量部を混合して、2液形液状樹脂組成物を得た。
【0056】
試験体の作成
試験体は、SS400鋼鈑(長さ:100mm、幅:25mm、厚み:1.5mm)をサンドブラスト処理後、実施例、比較例及び参考例で得られた液状樹脂組成物を用いて、重ね長さ12.5mm±0.25mmで貼り合わせ、120℃1時間+180℃24時間にて硬化して作製した。
【0057】
引張りせん断接着強さの測定
引張りせん断接着強さの測定はJIS K 6850に準じ、引張り速度5mm/minで行った。20℃測定は、雰囲気温度20℃で行った。180℃測定は、180℃オーブン内に試験体を30分放置し、所定の温度となった試験体を用いて測定を行った。
【0058】
曲げ物性の測定
実施例、比較例及び参考例の液状樹脂組成物を型枠に流し込み、150℃3時間+180℃24時間にて硬化させ、得られた硬化物を9×10×4mmに成型した。曲げ物性の測定はJIS K 7171に準じ、曲げ速度2mm/minで行った。曲げ変位は、硬化物の破壊時の変位とした。
【0059】
【表2】


【0060】
表2に、実施例1〜9、比較例1〜2、参考例1〜2の配合及び測定結果を示す。
比較例1、2及び参考例1、2から、コアシェルポリマー(B)を配合せず、樹脂(A)と加熱硬化型硬化触媒(C)のみを用いた場合(比較例1、2)には、従来の2液型組成物(参考例1、2)と比較して、曲げ物性、曲げ変位の値がともに小さくなっていることから硬化物が固く、脆くなっていることがわかる。
これに対して、実施例1〜9に示すように、樹脂(A)と加熱硬化型硬化触媒(C)にコアシェルポリマー(B)を添加することで、比較例1、2と比較して曲げ変位の改善効果が認められる。同じ曲げ強度であれば、曲げ変位の値が大きいほど硬化物が強靱であることを示している。また比較例1、2と比較して180℃での接着強さをほぼ同等以上に保ちつつ、20℃での接着強さが向上している。これらのことから、コアシェルポリマー(B)を添加することで耐熱性を損なうことなく、皮膜を強靭化できることが判る。
また、製造例3及び5で製造した生成物(A−3)及び(A−5)を用いて同様に得られた一液加熱硬化型液状樹脂組成物についても上記と同様にコアシェルポリマー(B)を添加することで耐熱性を損なうことなく、皮膜を強靭化できることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【0061】
本発明に係る一液加熱硬化型液状樹脂組成物は、従来二液形の耐熱性樹脂組成物が用いられてきた、例えば、耐熱性が求められる接着剤、コーティング剤、ポッティング剤、成形用硬化性樹脂(ロール基材など)等の用途に幅広く適用できる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1):
【化1】


(式中、Rはn価の有機基を、Xa及びXbは水素原子及びハロゲン原子から選ばれた同一又は異なる一価の原子を、nは1〜4の整数を示す)で示されるマレイミド化合物(a1)、分子中に少なくとも2個以上のオキシラン環を有し、40℃で液状のエポキシ樹脂(a2)、並びに分子中に1個以上のヒドロキシル基を有する化合物及び分子中に1個以上のカルボキシル基を有する化合物からなる群より選ばれる反応性化合物(a3)を加熱混合して得られる樹脂(A)と、コアシェルポリマー(B)と、エポキシ樹脂の加熱硬化型触媒(C)とを含有する一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項2】
樹脂(A)及びコアシェルポリマー(B)が、マレイミド化合物(a1)、エポキシ樹脂(a2)、反応性化合物(a3)及びコアシェルポリマー(B)を加熱混合して得られることを特徴とする、請求項1記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項3】
マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)が30〜1000質量部であり、且つ、反応性化合物(a3)が0.5〜30質量部であることを特徴とする、請求項1又は2記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項4】
樹脂(A)と加熱硬化型触媒(C)との総和100質量部に対して、コアシェルポリマー(B)が3〜30質量部であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項5】
一般式(1):
【化2】


(式中、Rはn価の有機基を、Xa及びXbは水素原子及びハロゲン原子から選ばれた同一又は異なる一価の原子を、nは1〜4の整数を示す)で示されるマレイミド化合物(a1)、分子中に少なくとも2個以上のオキシラン環を有し、40℃で液状のエポキシ樹脂(a2)、並びに分子中に1個以上のヒドロキシル基を有する化合物及び分子中に1個以上のカルボキシル基を有する化合物からなる群より選ばれる反応性化合物(a3)を加熱混合して得られる樹脂(A)と、40℃で液状のエポキシ樹脂(1)に分散したコアシェルポリマー(B)と(ここで、エポキシ樹脂(a2)とエポキシ樹脂(1)は同一でも異なってもよい)、エポキシ樹脂の加熱硬化型触媒(C)とを含有する一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項6】
マレイミド化合物(a1)100質量部に対して、エポキシ樹脂(a2)とエポキシ樹脂(1)との総和が30〜1000質量部であり、且つ、反応性化合物(a3)が0.5〜30質量部であることを特徴とする、請求項5記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項7】
樹脂(A)とエポキシ樹脂(1)と加熱硬化型触媒(C)との総和100質量部に対して、コアシェルポリマー(B)が3〜30質量部であることを特徴とする、請求項5又は6記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項8】
樹脂(A)が、エポキシ樹脂(a2)中に、反応性化合物(a3)によって末端をキャップされているか又はされていないマレイミド化合物(a1)の重合物を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項9】
加熱硬化型触媒(C)が、イミダゾール化合物、ジシアンジアミド及びこれらの変性物から選ばれることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項10】
接着剤、コーティング剤又はポッティング剤であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか1項記載の一液加熱硬化型液状樹脂組成物の硬化物。

【公開番号】特開2009−132779(P2009−132779A)
【公開日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−308881(P2007−308881)
【出願日】平成19年11月29日(2007.11.29)
【出願人】(000105648)コニシ株式会社 (217)
【Fターム(参考)】