JP2001505235A - ガラス接着のためのシアノアクリレート接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 (ａ)シアノアクリレート モノマー；(ｂ)組成物の１５〜６０重量％の、少なくとも１つの可塑剤；及び(ｃ)組成物の０．０１〜５．０重量％の、少なくとも１つのシランを含有する、ガラス接着のための一部接着剤組成物である。そのシランは、式：R’_(4-n)Si(OR”)_n（式中、ｎ＝１〜４で、各Ｒ’とＲ”は、同一或いは異なり、Ｈ、ヒドロカルビル、アリール、ヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導基である）のシラン類から選択されたものである。或いは、式（Ｉ） （式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は各々独立に、ヒドロカルビル、アリール、ヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導基、Ｈ或いはハロゲン或いはＯＲ₅（Ｒ₅は、ヒドロカルビル、アリール或いはヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導基、そして、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の少なくとも１つは、アリール、ヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導基であると条件のとき、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の２つは、互いにシリコン原子共に環状を形成する）のシラン類から選択されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス接着のためのシアノアクリレート接着剤組成物 発明の技術分野 本発明は、特にガラスを接着するためのシアノアクリレート接着剤組成物に関 する。 背景技術の説明 広い範囲の材料のための効果的な接着剤であり、シアノアクリレート エステ ルに基づいた、“インスタント”な接着剤は、ガラスを含む接着で永久的な結合 が得られることが知られている。ガラスに対する強い接着性が、最初に、一般的 に、得られるが、室温（ＲＴ）条件下での数週間或いは数ケ月経過後に接着が破 壊される。シアノアクリレート接着剤のこの主要な短所は、完全に理解されてい ない。本発明は、理論により限定されず、その短所は、表面の基本的性質により 加えられたことにより接着剤がガラスに硬化するに非常に急速に行われることに 関連しているようである。大きい応力が、分子レベルにおいて、ガラス近傍の接 着線に直接に生じる。これらの応力は、接着線の高分子を、化学的或いは物理的 な劣化に独特に応答せしめ、例えば、ＲＴでの変化のある結合部の縮小と膨張に 反応し、或いは、大気中湿分による水和浸食に反応するものである。 シアノアクリレート接着剤のこの主要な要求は、その材料が本来的に発明され たものであるので、４０年以上の耐性を有することである。市販のシアノアクリ レート製品は、ガラス接着、特にガラス対ガラスの接着に一般的に使用できない ものである。 コルトソバ(Kol’tsova)等のロシア特許ＳＵ１５６４１７２号のアブストラク トは、接着すべき表面を、Ｓｉ−エポキシ含有のオリゴマの２０％の１：１PhMe -Me₂CO溶液で処理し、乾燥しそして接着剤（アルファ−シアノアクリレート）を 適用し、次に、表面を接触することにより、カットガラスを接着する方法を記載 する。記載の方法は、２−パート システムを使用する。 日本特許第６１００８３８号は、アルファ−シアノアクリレートおよびオルガ ノシラン化合物特にPh₂SiH₂を含有する接着剤を説明している。 英国特許第１，５２９，１０５号は、ガラスと鉄鋼のための、アルファ−シア ノアクリレートと、エステルと混和された可塑剤２０〜６０重量％と０．０１５ 〜０．１５重量％のエステルに可溶性のカルボン酸組成物を含有するシアノアク リレートベースの接着剤を開示する。接着剤は、所望の場合には、容易に接着さ れるように設計される。 日本特許出願公報第５２０７６３４４号は、式Ｒ−Ｓｉ（Ｘ）₃（式中、Ｒは １〜１８個の炭素原子を有し、ハロゲン、エーテル、ＯＨ、エステル、エポキシ 及び他の置換基で置換される、アルキル、アルケニル、アルリル、アラルキル、 シクロアルキル或いはシクロアルケニル基であり、ＸはＯＣＨ₃、ＯＣ₂Ｈ₅、Ｏ Ｃ₃Ｈ₇、ＯＣ₄Ｈ₅、ＯＨ，Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ₃である）のオ ルガノ−シラン化合物を適用することによりサブストレート予備処理を説明する 。この予備処理法は、ガラス、鉄及びセラミックス上に適用した場合に観察され たアルファ−シアノアクリレート ベースの接着剤の、対候性、耐水性及び衝撃 耐性に関する欠点を解消するためである。 英国特許第１，４３０，５０６号は、Ｎ，Ｎ’−置換ビス−マレイミド、アル ファ−シアソアクリレート及び任意にシランカップリング剤或いはジアミンを含 有する接着剤組成物を説明する。接着剤は、金属、ガラス、セラミック及び耐熱 性フィルムと接着し、樹脂積層物および柔軟性誘電体フィルムを製造するために 用いられる。 英国特許第１，３７３，５５９号は、ガラス−ガラス或いはガラス−ゴムの接 着のためのシアノアクリレート接着剤組成物内に或いはそれと共に、アルコキシ 或いはアシロキシシランを用いることを記載する。然し乍ら、実施例の大部分は プライマーとしてシランを用いるものである。１−部分の組成物も記載されるが 、それには可塑剤を含むものを示唆していない。 ロシア特許出願第１，３２８，３６１号は、ガラス−ガラス接着に用いられる シラン誘導体使用の２−部分のシアノアクリレート接着剤システムを開示する。 ヨーロッパ特許出願第１５１，５２７号は、添加剤としてカリキサレン化合物 を用い、木および他の不活性表面例えば、皮、セラミック、プラスチックス及び クロムメッキされた或いはセラミック酸化物表面の金属への、固着及び硬化時間 を本質的に低減する、シアノアクリレート接着剤組成物を開示する。ポリジアル キルシロキサン類或いはトリアルキルシラン類で処理された溶融シリカ充填材が 、充填材として用いられる。可塑剤も任意に含む。ガラス接着についての記述が ない。 米国特許第４，９０６，３１７号は、添加剤としてシラクラウンを用い、木お よび他の不活性表面例えば、皮、セラミック、プラスチックス及びクロムメッキ された或いはセラミック酸化物表面の金属への、固着及び硬化時間を本質的に低 減する、ジアノアクリレート組成物を記載する。ガラス接着についての記述がな い。 米国特許第４，９０６，３１７号のシラクラウンは、ここで使用される“シラ ン”の用語の意昧の範囲内のシランではない。上記のように、シラクラウン類は 、アルコキシシランをポリエチレングリコールでトランスエステル化することに より、製造される。即ち、シランの生成物であるが、シラン自体でない。更に、 遊離リランとして機能しない。米国特許第４，９０６，３１７号の組成物の促進 剤として、シラクラウンは機能する。本発明のシラン類は、カップリング剤とし て機能し、シラクラウンが果たさない機能である。 米国特許第４，９０６，３１７号に開示され、次の式により表される特定のシ ラクラウン類は、シランとしての機能を果たしていない。 （式中、R²とR³は、シアノアクリレートモノマーの重合を起こさない有機基であ り、R⁴は、Ｈ或いはＣＨ₃であり、ｎは整数である。適当なR²とR³基は、１〜１ ２個の炭素原子を有する直鎖或いは分枝鎖のアルキル基(ハロゲン原子或いはア ルコシキ基のような置換基で置換され得る）、２〜１２個の炭素原子を有する直 鎖或いは分枝鎖のアルケニル基、２〜１２個の炭素原子を有する直鎖或いは分枝 鎖のアルキニル基、シクロアルキル基、アラルキル基或いはアリール基、メトキ シのようなアルコキシ基およびフェノキシのようなアリロキシ基である。)R²とR³ 基は、ハロゲン或いは他の置換基を有し、例えば、トリフルオロプロピルであ る。R²とR³基に適しない基は、アミノ、置換アミノ及びアルキルアミノのような 塩基性基である。 米国特許第４，９０６，３１７号は、ポリジアルキルシロキサン類或いはトリ アルコキシアルキルシラン類で処理された溶融シリカを任意に含有するものを開 示する。シリカ表面上に保持されるシランの目的は、その組成物内に分散された 溶融シリカを保持することである。 溶融シリカは、EP-A-0 209 067にも記載される。また、溶融シリカは、トリア ルコキシアルキルシランで処理される。 本発明者は、米国特許第４，９０６，３１７号、EP-A-0 209 067及びEP-A-015 1 527の組成物中に存在するトリアルコキシトリアルキルシランは、その機能に 従って、シリカ表面に化学的に接着され、不動化され、分散された相でシリカを 保持している。それは、“遊離”シランでなく、組成物の可動成分でない。組成 物のシリカに無関係に機能しない。更に、通常のカップリング剤として働くほど 遊離でない。特に、シランカップリング剤或いは接着促進剤として働かない。カ ップリング剤或いは接着促進剤は、接着剤の内面で働き、サブストレートが接着 され、接着剤とサブストレートとの間に良好な接着性が提供されることである。 ヨーロッパ特許出願第’０６７号も、可塑剤の重要な含有を説明してあるが、 その目的は、良好なチキソトロピー特性を有する安定なシアノアクリレート組成 物を提供することである。 ヨーロッパ特許出願第１３７，８４９号は、ベンゾフェノンテトラカルボキシ ル酸或いはその無水物および任意に可塑剤を含有するアルファ−シアノアクリレ ート ベースのインスタントな接着剤組成物に関する。耐熱性組成物が求められ る。本発明により解決された問題に関係なく、即ち、シアノアクリレートガラス 接着がこの特許に記載される。 ここで説明された成分は、各々、ポリマー改質剤として或いは接着促進剤とし て周知であり、その特別の組合せおよび本発明での用途は独特であり、効果的な ガラス接着で得られる利点は予想されないものである。例えば、英国特許第１， ５２９，１０５号に開示の組成物は、エチルシアノアクリレート中に高いレベル のフタレート可塑剤を含有するが、得られる接着剤は、ガラス或いは鉄鋼に対す る一時の接着の目的にのみ適するとされるものである。シランをガラス予備処理 に用いた、２−パート 接着剤システムは、日本特許第５２０７６３４号に記載 される。２−パート システムの不便な点は、本発明の１パート−接着剤組成物 により克服される。 上記のような欠点と制限を克服し、結晶ガラスを含めガラスへの強く、耐性あ る接着剤結合を与えるシアノアクリレート ベースの接着剤組成物を提供するこ とが望ましい。貯蔵中に安定で、広い範囲の他の材料と接着するに効果的な接着 剤である１−パート ガラス結合接着剤組成物を提供することが望ましい。 発明の概要 本発明は、(ａ)シアノアクリレート モノマー；(ｂ)組成物の１５〜６０重量 ％の、少なくとも１つの可塑剤；及び(ｃ)組成物の０．０１〜５．０重量％の、 少なくとも１つのシランを含有する一部接着剤組成物を提供することにより、こ れらの要求を満足するものである。 図面の簡単な説明 図１は、層１即ち、標準的ｎ−ブチルシアノアクリレート接着剤（実施例１の 接着剤Ａ）で接着されたガラスの面偏光で見た図である。偏光は、ガラス中に生 じた応力パターン２に光を当てるために用いられる。 図２は、可塑化されたｎ−ブチルシアノアクリレート接着剤（実施例１の接着 剤Ｂ）の層１により接着されたガラスの図１と同様の図である。偏光写真には、 ３０％のジブチルフタレート（ＤＢＰ）を含有するｎ−ブチルシアノアクリレー トでガラスを接着した場合には、応力パターンが見られない。 図３は、繰り返し皿洗い器にかけた、ｎ−ブチルＣＡ接着強度（ガラス接着） と耐性に対する、ＤＢＰの種々のレベルの効果を示す。プロットされた値は、実 施例２の表１からのものである。 本発明の詳細な説明 上記のように、本発明は、(ａ)シアノアクリレート モノマー；(ｂ)組成物の １５〜６０重量％の、少なくとも１つの可塑剤；及び(ｃ)組成物の０．０１〜５ ．０重量％の、少なくとも１つのシランを含有する一部接着剤組成物を提供する ことにより、これらの要求を満たすものである。 可塑剤の所望の含有量範囲は、所望組成物の１５〜４５重量％であり、より望 ましい範囲は、２０〜４０重量％、更に、２５〜３５重量％である。シランの好 適な含有量範囲は、接着剤組成物の０．０２〜３．０重量％で、更に、より望む 強い範囲は０．０５〜１．０重量％である。 シアノアクリレートモノマーは、適切には、式CH₂=C(CN)COOR(式中Ｒは次より 選択されたものである。）のものである。 少なくとも２つの炭索原子を有するアルキル、特に、２〜１０個の炭素原子を 有するもので、エチル；ｎ−プロピル；イソ−プロピル；ｎ−ブチル；イソ−ブ チル；ｓｅｃ−ブチル；ｎ−ペンチル；イソ−ペンチル；ｎ−ヘキシル；イソ− ヘキシル；ｎ−ヘプチル；２−エチルヘキシル；ｎ−オクチル；ｎ−ノニル；ｎ −デシルを含む；アルキル基中に少なくとも２個の炭素原子を有するアルコキシ アルキル；特に、アルキル基中に２〜１０個の炭素原子を有するもの、更に、特 に、アルコキシ基中に、１〜１０個の炭素原子を有するもので、２−メトキシエ チル；２−エトキシエチル；３−メトキシブチル；１−メトキシ−２−プロピル を含む；アルリル；プロパルギル、シクロヘキシルおよびフェニルである。 Ｒは好適には、ブチル或いはオクチルである。 本発明で使用されるシアノアクリレートエステルは、ｎ−ブチル−２−シアノ アクリレートが好適であり、一方、他のシアノアクリレートエステルも使用でき る。 ここで用いられる用語“シラン”は、シランハイドライド及び置換シラン類を 含む。 適切なシランは、式Ｒ’_(4-n)Ｓｉ（ＯＲ”）_n（式中、ｎは１〜４であり、各 々Ｒ’とＲ”は、同一或いは異なり、Ｈ、ヒドロカルビル、アリール、ヒドロカ ルビルアリール或いはその置換誘導基である）である。 好適には、ｎは２或いは３である。 好適には、Ｒ”はＣ_{1 〜5}アルキル、Ｃ_{1 〜5}アルケニル或いは−ＣＯ−Ｒ”’で ある。式中のＲ”’は、Ｃ_{1 〜5}アルキル或いはＣ_{1 〜5}アルケニル或いはその置換 基である゜ 好適には、Ｒ’は、Ｃ_{1 〜5}アルキル、Ｃ_{1 〜5}アルケニル、 （式中、ｍは０〜５である）或いは−(ＣＨ₂)_m−Ｏ−ＣＯ−Ｒ”’ （式中、Ｒ”’及びｍは上記の通り、或いはその置換誘導基である）である。 シランは環状構造を含有する。Ｓｉ原子は、環の一部を形成する場合、シラク ラウン環（クラウン構造）の一部を形成すべきでない。。Ｓｉ原子が環の一部を 形成する場合、環は、好適には、３以下の酸素原子を有する。 他のシラン類は、一般式： のものである。但し、式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は各々ヒドロカルビル、アリー ル、ヒドロカルビルアリール、或いはその置換基、Ｈ或いはハロゲン或いは−Ｏ Ｒ₅基（式中Ｒ₅は、ヒドロカルビル、アリール或いはヒドロカルビルアリール、 或いはその置換基である）である。そして、基Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の２つは互い にシリコン原子と共に環を形成できる：その条件は、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の少な くとも１つが、ヒドロカルビル、アリール或いはヒドロカルビルアリール、或い はその置換基である場合である。 環状基は、ハロゲンで置換された、或いは置換されていないもの、１以上のオ キソ基で架橋された、或いは挿入されたもので、そして、４〜８個の原子が環状 を形成するものである。 この一般式の環状シランの例は、次のものである。 シクロヘキシルジメチルクロロシラン シクロヘキシルジメチルシラン （シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン シクロヘキシルトリクロロシラン （３−ジクロペンタジエニルプロピル）−トリエトキシシラン シクロペンタメチレンジクロロシラン シクロペンタメチレンジメチルシラン シクロテトラメチレンジクロロシラン シクロテトラメチレンジメチルシラン シクロトリメチルエチレンジクロロシラン シクロトリメチレンジメチルシラン ジヘキシルジクロロシラン ジイソプロペノキシジメチルシラン ジイソブロピルクロロシラン ジメシチルジクロロシラン １，１−ジメチル−１−シラ−２−オキサシクロヘキサン Ｓｉ−メチル（４−クロロ−３，５−ジメチル）ベンゾオキサシレピン メチ ル エステル、および ベンゾオキサシレピンジメチルエステル ここで用いる用語“ヒドロカルビル”は、アルキル、アルケニル及びアルキニ ルを含む、直鎖、分枝鎖或いは環状、脂肪族ヒドロカルビルを意昧する。ヒドロ カルビル基は、１〜１０個の炭素原子を含有し、また、１〜５個の炭素原子を含 有し、アリール及びヒドロカルビルアリール基は、６〜２０個の炭素原子を含有 し、また、好適には、６〜１０個の炭素原子を含有する。ヒドロカルビル基が望 ましく、特に、アルキル或いはアルケニル基である。用語アリールは、縮合環を 有する、用語ヒドロカルビルアリールは、アリール環と縮合した環状ヒドロカル ビルを有する。 置換誘導体は、適当に、１以上のハロゲン基で置換され、或いは、１以上のオ キソ基で置換され、或いは挿入され或いは架橋される。ハロゲンは、塩素、臭素 、フッ素或いは沃素である。 シラン成分は、適切に、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラ ン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジ メチルジアセトキシシラン、プロピルトリアセトキシシラン、及びビニルメチル ジアセトキシシランのようなアルコキシシラン類の範囲の１以上である。適応性 と性能についての、特別に良好なバランスを与えるシラン類は、メチルトリアセ トキシシラン、３−（メタクリロキシ）プロピルトリメトキシシランおよびビニ ルトリアセトキシシランである。 本発明も、上記の組成物を用いるサブストレートの接着方法に関する。その方 法では、組成物は、少なくとも１つのサブストレートに適用され、その後、サブ ストレートは接着される。特に、本発明の接着剤組成物は、ガラスサブストレー トの接着に適し、他の組成物よりも、より耐性の高いものが得られる。 可塑剤成分は、可塑剤が、シアノアクリレートエステルに混和でき、溶解でき る条件で核着剤組成物中に、この目的で使用され通常の材料の１つ以上から選択 できる（英国特許第１ ５２９ １０５号参照）。その例には、アルキルフタレ ート、アゼレート、アジペート、セバケート、シトレート、燐酸塩、サクシネー ト、ベンゾエート及びトリメリテートがある。耐性ある可塑剤は、ジブチルフタ レート、ベンジルブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルセバケー ト及びジエチレングリコールジベンゾエートである。２以上の異なる可塑剤の混 合物も有利である。 接着剤組成物は、アニオン性重合抑制剤及び／或いはフリーラジカル重合抑制 剤を通常の量含有するもの（米国特許第４，４６０，７５９号（ロビン））と理 解される。シアノアクリレート接着剤組成物は、例えば、キャリキサレン類のよ うな金属イオン封鎖剤、無水物、安定化剤、増粘剤、シリカ、接着促進剤、染料 、耐熱改質剤、香水等を含有できる。 好適には、本発明の組成物は、シリカの他に充填剤を含有する。 本発明の接着剤は、市販のシェルフ寿命安定性を有する。 本発明は、次の実施例と比較例について説明される。本発明の範囲は、これら の実施例により限定されるものではない。 実施例 実施例１、２、３は、本発明の接着剤組成物の特性及び構成成分を示すが、本 発明自体の接着剤組成物に関するものではない。 この部分で用いる略号： ＣＡ＝シアノアクリレート ＲＴ＝室温 ＲＨ＝比較湿度 ＤＢＰ＝ジブチルフタレート実施例１ 接着剤は、次のように製造された。 Ａ．ｎ−ブチル シアノアクリレート Ｂ．３０％のジブチルフタレート可塑剤を含有するｎ−ブチルシアノアクリレ ート Ｃ．エチル シアノアクリレート Ｄ．３０％のジブチルフタレート可塑剤を含有するエチルシアソアクリレート Ｅ．メチル シアノアクリレート Ｆ．３０％のジブチルフタレート可塑剤を含有するメチルシアソアクリレート Ｇ．アルリル シアノアクリレート Ｈ．３０％のジブチルフタレート可塑剤を含有するアルリルシアソアクリレー ト Ｉ．２−メトキシ エチル シアノアクリレート Ｊ．３０％のジブチルフタレート可塑剤を含有する２−メトキシ エチルシア ソアクリレート 38.1×38.1×6.35mmの寸法のソーダガラスのテスト片を、上記の接着剤で接着 した。接着部は、1451.6mm²の完全な表面積でオーバーラップしている。接着部 は、ＲＴで２４時間で硬化され、次に、面偏光（ナトリウムｄ線）で観察するこ とにより、ガラス中の応力の存在をテストした。その結果は、次の通りである。 応力をかけられた、或いは部分的に応力をかけられた（図１参照）接着剤 Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ Ｊ 応力をかけられたパターンなし（図２参照） 接着剤Ｂ この実施例では、可塑化されたｎ−ブチルシアノアクリレートが、ガラスとの 応力のない接着部を形成するが、一方、他のシアノアクリレート／可塑剤の組合 せは、応力のある或いは部分的に応力のある接着部を作る。完全に応力のない接 着部が望ましいが、低減された接着応力での接着部も、本発明の目的には許容さ れることを理解されるだろう。 実施例２ ｎ−ブチルシアノアクリレートモノマーが、ｎ−ブチルシアノアセテートとホ ルムアルデヒドの間のクノベルガル(Knoevengal)縮合反応により精製された。そ のモノマーは、３０ppmスルフォン酸と1000ppmのヒドロキノンの添加により、同 時重合に対して安定化される。安定化ｎ−ブチルシアノアクリレートモノマーと 種々の割合のジ−ｎ−ブチルフタレート可塑剤を含有する接着剤処方物が、２つ の液体を直接に混合することにより、重量／重量の割合で製造された。例えば、 ｎ−ブチルシアノアクリレートモノマー中のジ−ｎ−ブチルフタレート可塑剤の １０％溶液が、９０ｇのモノマーに対して１０ｇの可塑剤の添加により製造され た。 ０％、１０％、２０％、２５％、３０％、４０％、５０％、６０％及び７０％ のジ−ｎ−ブチルフタレートを含有する接着剤処方物が、このようにして製造さ れた。 接着剤処方物が、50.8×25.4×4mmの寸法のソーダガラステスト片の接着に用 いられ、そのテストピースを、イソプロピルアルコールと脱イオン水で洗浄し、 乾燥した。322.5mm²の接着面積を有する多数のオーバーラップ接着が、各接着剤 組成物と作成され、ＲＴ（２０℃±３℃）で２４時間で硬化できる。接着強度は 、２mm／分のクロスヘッド引っ張りスピードを用いる、インストロンモデル１１ ８５張力テスト機を用いて測定された。接着部は、家庭用皿洗い機(Tricity Ben dix Model HEL8)中の洗浄サイクルにかけることにより、耐性がテストされた。 接着部は、各サイクルの後に、結合性について検査され、結合が破壊されたサイ クル数を記憶する。接着部耐性（皿洗い機のサイクル数）についてのテスト結果 と接着強度は、表１に示される。その結果から、(ａ)接着強度は、可塑剤の割合 が 大きくなる程低下し、約４０％以上になると、接着強度が低下し、そして、(ｂ) 良好な耐性に必要な可塑剤の濃度は、約３０〜５０％であることが分かる。 表１（実施例２） 種々の可塑剤レベルを含有するｎ−ブチルシアノアクリレート接着剤で接着さ れたガラス−ガラスの接着強度と耐性 上記の表（表１）は、ジブチルフタレートの高められた濃度での接着部の接着 強度と耐性の傾向を示す本実施例に用いられる。３０％のジブチルフタレート（ ２５％及び４０％ジブチルフタレートのものと比較して）で示された結果は、実 施例３の表IIと対照して分かるように、実験的変化のためと思われる。この実験 的変化は、本発明の組成物では見られない。 実施例３ 可塑剤材料の選択は、３０重量％の濃度でのｎ−ブチルシアノアクリレートに 添加したものである。実際上、これは、３０ｇの可塑剤を７０ｇのブチルシアノ アクリレートモノマーに混合しながら添加することにより均質な溶液が得られる ものである。この溶液は、接着剤を可塑化し、各々、実施例２のようにガラステ ストピースの接着に用いられた。 接着されたテストピースをクランプし、２４時間室温で硬化させた。クランプ を除き、実施例２のように家庭用皿洗い機で繰り返す洗浄サイクルにかけること により接着部の耐性が測定された。接着部は各サイクルの後に検査され、接着部 の破損を起こすに必要なサイクル数が記録された。 実施例で用いた可塑化材料のリストが表IIに、結果の皿洗い機耐性と共に示さ れる。結果は、数種の可塑剤材料、例えば、ジブチルフタレートおよびジエチレ ングリコール ジベンゾエートを示し、非可塑化対照と比較して非常に優れた耐 性が得られた。 表II（実施例３） 実施例４ ブチルシアノアクリレートモノマー（実施例２で説明されるように）に基づく 接着剤処方物は、所定のように、３０重量％のジブチルフタレート（ＤＢＰ）と テスト結果の次の表に概略されるような、０．２％の選択シランを含有して製造 された。シラン類は、モノマーに添加する前に、最初に溶解した（詳細は実施例 ２参照）。 接着剤処方物は、イソプロピルアルコールと脱イオン水で予備洗浄し乾燥せし めた、５０．８×２５．４×４mmのソーダガラステストピースの接着に用いられ た。３２２．５mm²の接着面積で接着された多数の積層接着部は、各々接着剤で 製造された。接着物は、クランプされ、更なるテストの前に、２４時間室温（２ ０℃±３℃）で硬化された。接着物は、家庭用皿洗い機(Tricity Bedix Model H EL8)で洗浄サイクルにかけることにより、その耐性がテストされた。接着部は、 軽い手での加圧で結合性が検査され、接着破壊になったサイクル数が記録された 。接着部耐性（皿洗い機サイクル数）のテスト結果は、各々シラン含有の処方物 について記録し、特定の処置にかけた接着ガラステストピースが高い耐性を有す る証拠が明らかである。シランのない対照物では、シランテトラアセテート含有 の処方物が有するような耐性がないことを示している。 表 実施例５ ガラス操作接着剤処方物は次のようにして製造され、ガラステスト片の接着に 用いられ、次に、(ａ)高い湿度条件及び(ｂ)水に浸漬試験で保持されたときの破 壊耐性についてテストされた。 処方物Ａ：上記の実施例２で説明された、２０％のジブチルフタレート（ＤＢ Ｐ）と０．０６％の３−（メタクリロキシ）プロピルトリメトキシシランを含有 するｎ−ブチルシアノアクリレートモノマー． 処方物Ｂ；２０％のＤＢＰと０．３％のメチルトリアセトキシシランを含有す るｎ−ブチルシアノアクリレートモノマー．処方物Ｃ：２０％のＤＢＰと０．３％のメチルトリメトキシシランを含有する ｎ−ブチルシアノアクリレートモノマー 処方物Ｄ：２０％のＤＢＰを含有するｎ−ブチルシアノアクリレートモノマー 接着剤処方物を、イソプロポピルアルコールと脱イオン化水で予洗浄し、乾燥 した、寸法50.8×25.4×4mmのソーダガラステスト片の接着に用いた。３２２． ５mm²の接着面積で接着した多数の積層物を、各々接着剤で製造した。接着部を クランプし、２４時間室温（２０℃±３℃）で硬化せしめた。湿度に対する耐性 は、接着したテストピースを４０℃／９５％の比湿度（ＲＨ）にした部屋中に保 持し、接着破損が生じるまでの日数を見ることにより測定された。接着部は軽く 手で加圧することにより確認した。水に対する耐性は、接着されたテストピース を、室温（２０℃±３℃）に保持された水中に浸漬し、接着破損が生じるまでの 日数（軽く手で加圧することにより毎日テストした）を観測することにより測定 された。次の表から、上記のきびしい保持条件でも、シラン添加のない処方物Ｄ を除いて、良好な耐性があることが分かる。 実施例６ この実施例で説明した粘度は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５のキャノン−フレスケ通常 粘度計の方法により測定された。サイズ２００或いは３００のキャノン−フレス ケ通常粘度計を用いて、すべてのの測定が、２５℃の水浴槽中で行われた。 増粘剤を含有するガラス接着のため接着剤処方物は、次にように製造された。プレミックスＡ： ２５ｇのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）粉末を、４７ ５ｇのｎ−ブチルシアノアクリレートモノマーに連続的に撹拌しながら添加した 。粉末が完全に分散したときに、混合物を１５分間７０℃に加熱し、清浄な溶液 として、室温に冷却せしめた。処方物Ａ 上記のプレミックスＡ ７０ｇを、３０ｇのジブチルフタレート（Ｄ ＢＰ）と混合し、３０％のジブチルフタレートと３．５％ＰＭＭＡを含有する接 着剤処方物が製造された。粘度は３１ｍＰａｓであった。処方物Ｂ ０．２ｇのメチルトリアセトキシシランを３０ｇのジブチルフタレー ト（ＤＢＰ）に溶解した。この溶液を７０ｇの上記のプレミックスＡに添加し、 ３０％のＤＢＰと３．５％ＰＭＭＡと０．２％のメチルトリアセトキシシランを 含有する接着剤処方物が製造された。処方物Ｃ 上記のプレミックスＡ ７０ｇを、３０ｇのベンジルブチルフタレー トと混合し、３０％のベンジルブチルフタレートと３．５％ＰＭＭＡを含有する 接着剤処方物が製造された。粘度は、約３１ｍＰａｓであった。処方物Ｄ ０．２ｇのメチルトリアセトキシシランを３０ｇのベンジルブチルフ タレート（ＢＢＰ）に溶解した。この溶液を７０ｇの上記のプレミックスＡに添 加し、３０％のＢＢＰと３．５％ＰＭＭＡと０．２％のメチルトリアセトキシシ ランを含有する最終接着剤処方物が製造された。 50.8×25.4×4mmの寸法のソーダガラステストピースを、イソプロピルアルコ ールで、次に脱イオン水で洗浄し、乾燥せしめた。３２２．５mm²の接着面積で 接着した積層物を、処方物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各々接着剤で製造し、２４時間室温 （ ２０℃±３℃）で硬化させた。接着部を各々上記に説明したように家庭用皿洗い 機でに繰り返し洗浄サイクルにかけ、接着部が損失した回数を記した。その結果 から、接着剤組成物がすばらしい耐性を有することが分かる。 これらのテストにおいて、処方物Ｃは、シランを含有せず、シラン含有の処方 物Ｄよりも良好な接着耐性を示したが、この結果は、両方の処方物は、接着部材 の通常寿命で予想されるサイクル数を、大きく越える接着耐性を示したので、特 別の関連はない。本発明者は、シランが存在する場合に示される接着耐性と合致 することを見いだした。本発明の組成物は、一貫して良好な接着耐性を有する。 シラン含有の処方物Ｂは、シラン含有のなり処方物Ａより達成される。ベンジル ブチルフタレート（ＢＢＰ）は、市販接着剤に使用するに適さなくする毒性のた めに、望ましくない可塑剤である。 実施例７ ３０重量％のジブチルフタレート可塑剤と０．２％のメチルトリアセトキシシ ランを含有するｎ−ブチルシアノアクリレート接着剤は、以下の実施例８のよう に製造され、以下に説明するように結晶ガラスの接着に用いられた。 鉛結晶ガラス（最小２４％ＰｂＯ）から製造された種々の建築装飾は、破壊さ れ、不整な形状のフラグメントになってしまった。このフラグメントを、破壊線 に沿って接着し、接着剤が糊着し、手作業強度になるように、部分を一緒にした 。接着部は、２４時間室温で完全に硬化させた。接着部を上記の実施例２に説明 したような家庭用皿洗い機で繰り返しのサイクルにより耐性をテストした。次の テスト結果では、この所望処理での耐性がすばらしかった。 ウオターフォード、ガルウエイ、チッパラリ、結晶ドアルクは、商標である。 実施例８ 接着剤の商法は、次のように製造された： Ａ．３０重量％のジブチルフタレートを含有するｎ−ブチルシアノアクリレート モノマー Ｂ．処方物Ａ＋０．２％メチルトリアセテキス シラン Ｃ．ｎ−ブチルＣＡモノマー対照 処方物Ｂは、先ずシランを可塑剤中に溶解させ、次に、この溶液をＣＡモノマ ーに添加し，て、最終の接着処方物にすることにより製造された。 寸法５０．８×２５．４×４mmのソーダガラステストピースを、イソプロピル アルコールと脱イオン水で洗浄し乾燥せしめた。３２２．５mm²の接着面積で接 着された積層物を、各々接着剤で製造し、２４時間室温（２０℃±３℃）で硬化 させた。接着境界を印した。各接着組立体の１端をクランプし支持した。重り（ ５kg）を接着物の他端から下げて、０．１６Ｎ／mm²の静応力をかけた。テスト 環を、２０℃±３℃に保持し、接着された積層物での、欠損或いは滑り或いはク リープの指示について週単位で検査した。３ケ月後に、対照接着剤（上記の処方 物Ｃ）を含有する接着部を観察し、欠損したかどうか離れているかどうかを観察 した。処方物ＡとＢで製造された接着部は、１６ケ月後でも結合されており、接 着線は動かなかった。この段階でテストを止めた。比較的大きな重量％の可塑剤 を含有する処方物が、この実施例での条件では滑り或いはクリープを期待された が、驚くべきことに、そのような効果は、３３重量％のジブチルフタレート含有 の処方物では、見られなかった。 実施例９ シアノアクリレート ベースの接着剤製品或いは処方物は以下のように説明さ れ、それは、用いて、実施例２に概略された方法を用いるガラス−ガラス接着を 行うに用いられた。その接着部は、室温で２４時間硬化され、次に日光に全露出 での内部窓ロッジに置かれた。接着部を、(ａ)接着破壊及び(ｂ)接着線の黄色化 或いは他の脱色化について週単位で検査された。次の表が、接着なしでは、１３ ケ月後でも、外観に変化がなく、そして、接着破壊は可塑化されていない接着剤 （処方物ＡとＢ）でのみ観察されたことを示す。 処方物は、次の通りである（ＤＢＰ＝ジブチルフタレート、ＣＡ＝シアノアク リレート）。シラン類を含有する処方物は実施例８のように製造された。 Ａ．エチルＣＡ接着剤（ロックタイト製品番号４０６、すべての製品は、ロック タイト（アイルランド）社、或いはロックタイト社（米国コネチカット、ハート フォルド）から市販される。） Ｂ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋０．５％カリキサレン Ｃ．ｎ−ブチルＣＡ(ロックタイト413)＋２０％ＤＢＰ＋０．５％カリキサレン Ｄ．ｎ−ブチルＣＡ(ロックタイト413)+３０％ＤＢＰ＋０．５％カリキサレン Ｅ．ｎ−ブチルＣＡ(ロックタイト413)＋２０％ＤＢＰ＋０．２％ビニルトリア セトキシシラン＋０．５％カリキサレン Ｆ．ｎ−ブチルＣＡ（ロックタイト413)+２Ｏ％ＤＢＰ＋Ｏ．２％メチルトリア セトキシシラン＋０．５％カリキサレン Ｇ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋２０％ＤＢＰ Ｈ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋２０％ＤＢＰ＋０．０５％３−（メタクリロキシ ）プロピルトリメトキシシラン Ｉ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋２０％ＤＢＰ＋０．０５％３−（メタクリロキシ ）プロピルトリメトキシシラン Ｊ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋３０％ＤＢＰ Ｋ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋２０％ＤＢＰ＋２．０％３−（メタクリロキシ） プロピルトリメトキシシラン Ｌ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋２０％ＤＢＰ＋１．０％ビニルトリアセトキシシ ラン Ｍ．ｎ−ブチルＣＡモノマー＋２０％ＤＢＰ＋０．２％メチルトリアセトキシシ ラン 結果（実施例９） １８ケ月日光に露出したガラス−ガラス接着部の黄色化への耐性と抵抗性。テ ストは、１８ケ月後に止めた。 接着剤 １８ケ月後の観察 ＡとＢ 脱接着＜８ケ月 脱色しない Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ，Ｈ、Ｉ、 脱接着なく、或いは黄色化しない Ｊ、Ｋ、Ｌ及びＭ 実施例１０ ジブチルフタレートを、ロックタイト製品数４１３（市販のｎ−ブチルシアノ アクリレート接着剤）に、濃度０、１０、１５、１８、２１、２４及び２７重量 ％に添加した。これらの接着剤混合物は、各々、２つの部分に分けられ；１つは 、比較対照として不変にされているもので、一方、他は、０．２％メチルトリア セトキシシランの添加により変更された。 次に、接着剤を、実施例２に説明されたようにガラステストピースの接着に用 いた。室温で２４時間硬化させた後に、接着部を、実施例２に説明された皿洗い 機洗浄処理を用いて耐性をテストした。その結果は、以下のように概略され、示 される。 (ａ)ロックタイト数４１３を、例示として、標準的ブチルシアノアクリレート接 着剤では、ガラスとの耐性ある接着をもたらさない。 (ｂ)２７重量％以下の濃度でも、可塑剤のみの添加では、ガラス接着耐性を中程 度に改良するだけである。 (ｃ)ブチルシアノアクリレート、可塑剤及びシランの組合せを含有する接着組成 物は、ガラスの接着に用いた場合に、耐性が中程度に改良されたことを示す。然 し乍ら、もっとも顕著なことが、可塑剤が、約２１〜２７％の閾値を越えた場合 にのみ達成される。 工業上の適用性 本発明は、製造製品である接着剤組成物を提供する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年６月２２日（１９９８．６．２２） 【補正内容】 請求の範囲 １．(ａ)シアノアクリレート モノマー； (ｂ)組成物の１５〜６０重量％の、少なくとも１つの可塑剤；及び (ｃ)組成物の０．０１〜５．０重量％の、少なくとも１つのシランを含有する（ 但し、シランのシリコン原子がシラクラウン環の一部を形成しない）ことを特徴 とする１パート−接着剤組成物。 ２．可塑剤含有量は、２０〜４０重量％であることを特徴とする請求項１に記載 の接着剤組成物。 ３．可塑剤含有量は、２５〜３５重量％であることを特徴とする請求項１に記載 の接着剤組成物。 ４．シラン含有量は、０．０２〜３．０重量％であることを特徴とする請求項１ に記載の接着剤組成物。 ５．シラン含有量は、０．０５〜１．０重量％であることを特徴とする請求項１ に記載の接着剤組成物。 ６．可塑剤は、アルキルフタレート、アゼレート、アジペート、セバケート、シ トレート、燐酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩およびトリメリテートからなる群か ら選択されたことを特徴とする請求項１に記載の接着剤組成物。 ７．シランは、式： R’_(4-n)Si(OR”)_n （式中、ｎ＝１〜４で、各Ｒ’とＲ”は、同一或いは異なり、Ｈ、ヒドロカルビ ル、アリール、ヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導基である）のシラン 類から選択されたことを特徴とする請求項１に記載の接着剤組成物。 ８．ｎは、２或いは３であることを特徴とする請求項７に記載の接着剤組成物。 １２．シランは、一般式（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は各々独立に、ヒドロカルビル、アリール、ヒドロ カルビルアリール或いはその置換誘導基、Ｈ或いはハロゲン或いはＯＲ₅（Ｒ₅は 、ヒドロカルビル、アリール或いはヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導 基、そして、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の少なくとも１つは、アリール、ヒドロカルビ ルアリール或いはその置換誘導基であると条件のとき、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の２ つは、互いにシリコン原子共に環状を形成する）のシラン類から選択されたもの であることを特徴とする請求項１に記載の接着剤組成物。 １３．モノマーが、ブチル シアノアクリレートである請求項１に記載の接着剤 組成物。 １４．モノマーが、ｎ−ブチル シアノアクリレートである請求項１に記載の接 着剤組成物。 １５．請求項１に記載の一部接着剤組成物を、少なくともサブストレートの一部 に適用し；そして、そのサブストレートを一緒にすることを特徴とするサブスト レートの接着方法。 １６．(ａ)シアノアクリレート モノマー； (ｂ)組成物の１５〜６０重量％の、少なくとも１つの可塑剤；及び (ｃ)組成物の０．０１〜５．０重量％の、少なくとも１つのシランを含有し、こ こで、シランは、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、グリ シドキシプロピルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジ アセトキシシラン、プロピルトリアセトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシ シラン、メチルトリアセトキシシラン、３−（メタクリロキシ）プロピルトリメ トキシシランおよびビニルトリアセトキシシランからなる群から選択されること を特徴とする１パート−接着剤組成物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット，エドワード アイルランド国 16 ダブリン テンプレ オグ クレモルネ 75デー (72)発明者 レン，ジェラルド アイルランド国 カウンティ キルデア キル グレンダラ 119 (72)発明者 マックギネス，マリー アイルランド国 カウンティ キルデア メイヌース パークランズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．(ａ)シアノアクリレート モノマー； (ｂ)組成物の１５〜６０重量％の、少なくとも１つの可塑剤；及び (ｃ)組成物の０．０１〜５．０重量％の、少なくとも１つのシランを含有するこ とを特徴とする１パート−接着剤組成物。 ２．可塑剤含有量は、２０〜４０重量％であることを特徴とする請求項１に記載 の接着剤組成物。 ３．可塑剤含有量は、２５〜３５重量％であることを特徴とする請求項１に記載 の接着剤組成物。 ４．シラン含有量は、０．０２〜３．０重量％であることを特徴とする請求項１ に記載の接着剤組成物。 ５．シラン含有量は、０．０５〜１．０重量％であることを特徴とする請求項１ に記載の接着剤組成物。 ６．可塑剤は、アルキルフタレート、アゼレート、アジペート、セバケート、シ トレート、燐酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩およびトリメリテートからなる群か ら選択されたことを特徴とする請求項１に記載の接着剤組成物。 ７．シランは、式： R'(_4-n)Si(OR”)_n （式中、ｎ＝１〜４で、各Ｒ’とＲ”は、同一或いは異なり、Ｈ、ヒドロカルビ ル、アリール、ヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導基である）のシラン 類から選択されたことを特徴とする請求項１に記載の接着剤組成物。 ８．ｎは、２或いは３であることを特徴とする請求項７に記載の接着剤組成物。 ９．Ｒ”は、Ｃ_{1 〜5}アルキル、Ｃ_{1 〜5}アルケニル及び−ＣＯ−Ｒ”’よりなる群 から選択されたものであり、式中、Ｒ”’は、Ｃ_{1 〜5}アルキル及びＣ_{1 〜5}アルケ ニルよりなる群から選択されたもの、或いはその置換誘導基であることを特徴と する請求項７に記載の接着剤組成物。 １０．Ｒ’は、Ｃ_{1 〜5}アルキル、Ｃ_{1 〜5}アルケニル、 （式中、ｍは０〜５である） 或いは−(CH₂)_m-O-CO-R”’（式中、R”’は、Ｃ_{1 〜5}アルキル及びＣ_{1 〜5}アルケ ニルよりなる群から選択されたもの、或いはその置換誘導基であり、ｍは０〜５ である）であることを特徴とする請求項７に記載の接着剤組成物。 １１．シランは、ビニルトリエトキシ シラン、ビニルトリメトキシ シラン、 グリシドキシプロピルトリメトキシ シラン、エチルトリエトキシ シラン、ジ メチルジアセトキシ シラン、プロピルトリアセトキシ シラン、ビニルメチル ジアセトキシ シラン、メチルトリアセトキシ シラン、３−（メタクリロキシ ／プロピルトリメトキシ シラン及びビニルトリアセトキシ シランよりなる群 から選択されたものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の 接着剤組成物。 １２．シランは、一般式 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は各々独立に、ヒドロカルビル、アリール、ヒドロ カルビルアリール或いはその置換誘導基、Ｈ或いはハロゲン或いはＯＲ₅(Ｒ₅は 、ヒドロカルビル、アリール或いはヒドロカルビルアリール或いはその置換誘導 基、そして、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の少なくとも１つは、アリール、ヒドロカルビ ルアリール或いはその置換誘導基であると条件のとき、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の２ つは、互いにシリコン原子共に環状を形成する）のシラン類から選択されたもの であることを特徴とする請求項１に記載の接着剤組成物。 １３．モノマーが、ブチル シアノアクリレートである請求項１に記載の接着剤 組成物。 １４．モノマーが、ｎ−ブチル シアノアクリレートである請求項１に記載の接 着剤組成物。 １５．請求項１に記載の一部接着剤組成物を、少なくともサブストレートの一部 に適用し；そして、そのサブストレートを一緒にすることを特徴とするサブスト レートの接着方法。