エポキシ樹脂は、高い接着性、耐久性、電気絶縁性を活かし、接着剤、封止材、コーティング材など幅広い用途で使用されています。一方で、硬化物が硬くなりやすいため、部材間の線膨張差、振動、衝撃、熱サイクルなどが加わる環境では、クラックや界面剥離が課題となる場合があります。
積水化学のS-LEC(エスレック)™ BKシリーズは、ポリビニルアセタール樹脂をベースとしたエポキシ改質用途向け材料です。PVB由来の分子構造を活かし、エポキシ硬化物の応力緩和挙動や靭性、接着性のバランス調整に貢献します。硬さを維持しながら割れにくさや信頼性を高めたい設計者に向けて、処方検討の選択肢を提供します。用途別の特長、相溶性、代表物性は、まずカタログでご確認ください。
接着・封止用途に用いられるエポキシ材料では、せん断接着強度、剥離強度、靭性、耐衝撃性、耐熱性、耐湿性、電気絶縁性、硬化後の寸法安定性に加え、量産時の粘度管理、塗布安定性、硬化条件への適合性などが重要な評価項目になります。実際の材料選定では、使用温度、湿熱環境、熱衝撃、基材の種類、塗布方法、硬化条件に応じて、接着試験、恒温恒湿試験、熱衝撃試験などを組み合わせて評価することが一般的です。
一方、未改質エポキシは高い接着性や硬度を持つ反面、高弾性ゆえに衝撃や熱応力を受けた際、脆性破壊、クラック、界面剥離が課題となる場合があります。ゴム改質エポキシは柔軟性や耐衝撃性を付与しやすい一方、硬度、耐熱性、処方自由度とのバランスが課題となることがあります。また、シリコーン系材料は応力緩和性に優れる一方で、機械強度、耐溶剤性、接着性の設計に制約が生じる場合があります。
エポキシ材料設計では、「強度を高めると割れやすい」「柔らかくすると保持力や耐熱性が不足する」といったトレードオフが生じることがあります。未改質エポキシでは、初期接着性や硬度を確保できる一方、衝撃、熱サイクル、異種材料間の線膨張差により応力が集中し、クラックや界面剥離が発生する場合があります。
S-LEC™ BKシリーズは、PVB由来の分子内水酸基による界面親和性と、硬化物中の微細相構造を活かし、靭性、接着性、応力緩和性のバランス調整に貢献します。硬さや接着性を維持しながら割れにくさや耐久性を高める処方設計を検討しやすくなり、未添加エポキシ比で当社評価条件下では耐衝撃性が約3倍向上するデータも示されています。詳細な評価条件や配合例、相溶性データはカタログでご確認ください。
エポキシ改質用途には、ポリビニルアセタール樹脂をベースとしたS-LEC™ BKシリーズを推奨します。選定時は、未改質エポキシ、ゴム改質エポキシ、シリコーン系材料と比較し、接着性、靭性、処方自由度、溶剤・樹脂との相溶性を確認することが重要です。未改質エポキシは高接着性や硬度に優れる一方、脆性破壊や界面剥離が課題となる場合があり、ゴム改質系は柔軟性を付与しやすい反面、硬度や耐熱性とのバランス確認が必要です。S-LEC™ BKシリーズは完全なゴム弾性を付与する材料ではありませんが、硬化物中の微細相構造により物性を調整しやすく、硬さと割れにくさの両立を検討できます。
最適グレードは、エポキシ種、溶剤系、硬化条件、要求特性により異なります。
ご使用中のエポキシ樹脂、溶剤系、硬化条件、要求特性に応じたグレード選定やサンプル評価についてご相談いただけます。
想定ユースケースとして、金属、樹脂、ガラスなどの異種材料を接着・封止する部品において、熱サイクル後のクラックや界面剥離を抑えたいケースが挙げられます。従来の未改質エポキシでは、初期接着性や硬度は確保できる一方、線膨張係数の異なる材料を組み合わせた際に硬化物へ応力が集中し、長期信頼性の確保が課題になる場合があります。
このようなケースでは、エポキシ処方にS-LEC™ BKシリーズを添加することで、硬化物の靭性や応力緩和性を調整しやすくなり、接着性と耐久性のバランス改善が期待できます。例えば、熱衝撃後に接着界面で剥離が発生していた用途に対し、エポキシ処方内で靭性と接着性を調整できる点を評価し、クラック抑制や耐衝撃性向上の可能性を確認しながら配合検討を進める、といった使い方が考えられます。実際の適用可否は、対象基材、配合量、硬化条件、使用温度域、要求される接着強度や耐衝撃性によって異なるため、サンプル評価を通じた確認を推奨します。
Q. S-LEC™ BKシリーズはどのようなエポキシ樹脂に使用できますか？
A. 相溶性はエポキシ樹脂の種類、溶剤系、配合条件によって異なります。ご使用中のエポキシ種や処方条件を共有いただければ、適したグレードや評価の進め方をご提案します。各種エポキシとの相溶性データは、カタログでも確認いただけます。
Q. S-LEC™ BKシリーズの提供形態は何ですか？
A. 一部溶液グレードもございますが、原則、粉末形態での提供になります。実際の処方では、使用する溶剤、エポキシ樹脂、混合条件、分散条件によって扱いやすさが変わるため、量産条件を見据えた事前評価をおすすめします。
Q. 他の樹脂や添加剤と併用できますか？
A. 併用の可否は、樹脂種、溶剤、硬化剤、添加剤の組み合わせによって異なります。相溶性や硬化阻害の有無、粘度変化、硬化物物性への影響を確認するため、実処方に近い条件での事前評価を推奨します。
Q. どのような効果が期待できますか？
A. 代表的な期待効果として、エポキシ硬化物の靭性向上、応力緩和性の調整、接着性とのバランス改善、耐衝撃性向上などが挙げられます。添付原稿では、未添加品と比較して耐衝撃性が約3倍向上する当社比データが示されています。ただし、効果は配合条件や評価条件によって変わるため、個別評価が必要です。
Q. サンプルを依頼する際に、どのような情報を伝えればよいですか？
A. ご使用中のエポキシ樹脂、硬化剤、溶剤、配合比、硬化条件、対象基材、評価したい特性、現在の課題を共有いただくと、より適切なグレードや評価条件をご提案しやすくなります。
