JP2011521064A - Surface accelerated curing of one-part radical curable compositions - Google Patents

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Abstract

本発明は、表面上で硬化させるためのラジカル硬化性組成物に関し、この組成物は、ラジカル硬化性成分と、このラジカル硬化性成分の硬化を開始させることができる開始剤成分とを含む。この開始剤は、少なくとも1つの金属塩とフリーラジカル生成成分とを含む。この組成物の金属塩は、前記表面で還元されるように選択される。金属塩の標準還元電位は表面の標準還元電位より高く、前記組成物を表面に接触して配置すると、金属塩が表面で還元されて、前記フリーラジカル生成成分と相互作用を起こし、これにより組成物のラジカル硬化性成分の硬化を開始させる。効率的な硬化のために、この組成物中には触媒成分を必要としない。  The present invention relates to a radical curable composition for curing on a surface, the composition comprising a radical curable component and an initiator component capable of initiating curing of the radical curable component. The initiator includes at least one metal salt and a free radical generating component. The metal salt of the composition is selected to be reduced at the surface. The standard reduction potential of the metal salt is higher than the standard reduction potential of the surface. When the composition is placed in contact with the surface, the metal salt is reduced on the surface and interacts with the free radical generating component, thereby causing a composition. Initiates curing of the radical curable component of the product. No catalyst component is required in the composition for efficient curing.

Description

本発明は、表面上で硬化させるための、安定な一液型ラジカル硬化性組成物、およびそのための使用に関する。   The present invention relates to a stable one-part radical curable composition for curing on a surface, and uses therefor.

還元−酸化(レドックス)ラジカル重合
レドックス重合は酸化プロセスと還元プロセスを伴う(Holtzclaw、H.F.;Robinson、W.R.;Odom、J.D.;General Chemistry 1991、第9版、Heath(発行)、44ページ)。遊離原子または分子内原子またはイオン状原子が1個の電子または複数の電子を失うと、この原子は酸化され、その酸化数は増加する。遊離原子または分子内原子またはイオン状原子が1個の電子または複数の電子を得ると、この原子は還元され、その酸化数は減少する。あたかも1つの原子が電子を獲得した後、別の原子は電子を提供し酸化されなければならないかのように、酸化と還元は常に同時に起こる。酸化還元対では、一方の化学種は還元剤として作用し、他方は酸化剤として作用する。レドックス反応が起こると、還元剤は別の反応物に電子を渡すまたは供与する。これにより、還元剤はこの反応物を還元する。したがって、還元剤それ自体は電子を失ったことにより酸化される。酸化剤は電子を受容または獲得し、還元剤を酸化させる。一方、それ自体は還元される。酸化還元対の2つの試薬の力について相対的な酸化力または還元力を比較することにより、どちらが還元剤であり、どちらが酸化剤であるかを決めることができる。還元剤または酸化剤の力は、これらの標準還元(Ered )または酸化(Eox )電位から決めることができる。
Reduction-Oxidation (Redox) Radical Polymerization Redox polymerization involves an oxidation process and a reduction process (Holtzclaw, HF; Robinson, WR; Odom, JD; General Chemistry 1991, 9th edition, Heath ( Issue), page 44). When a free atom, an intramolecular atom or an ionic atom loses one or more electrons, this atom is oxidized and its oxidation number increases. When a free atom, an intramolecular atom or an ionic atom gains an electron or electrons, this atom is reduced and its oxidation number decreases. After one atom has acquired an electron, oxidation and reduction always occur simultaneously, as if another atom had to donate an electron and be oxidized. In a redox pair, one chemical species acts as a reducing agent and the other acts as an oxidizing agent. When a redox reaction occurs, the reducing agent passes or donates electrons to another reactant. Thereby, the reducing agent reduces this reactant. Therefore, the reducing agent itself is oxidized by losing electrons. The oxidizing agent accepts or acquires electrons and oxidizes the reducing agent. On the other hand, itself is reduced. By comparing the relative oxidizing power or reducing power of the two reagent forces of the redox couple, it can be determined which is the reducing agent and which is the oxidizing agent. The power of the reducing or oxidizing agent can be determined from these standard reduction (E red 0 ) or oxidation (E ox 0 ) potentials.

レドックスラジカル重合は、例えば嫌気性アクリル系接着剤配合物の分野においては、確立された接着技術である(米国特許第2,628,178号、第2,895,950号、第3,218,305号、および第3,435,012号)。嫌気性接着剤配合物は、中でもねじロック、フランジ封止、構造接着、およびエンジンブロック封止を含めた広範囲の工業的用途で使用されている(Haviland、G.S.;Machinery Adhesives for Locking Retaining & Sealing、Marcel Dekker(発行)、New York 1986)。   Redox radical polymerization is an established bonding technique, for example in the field of anaerobic acrylic adhesive formulations (US Pat. Nos. 2,628,178, 2,895,950, 3,218, 305, and 3,435,012). Anaerobic adhesive formulations are used in a wide range of industrial applications, including screw locking, flange sealing, structural bonding, and engine block sealing, among others (Haviland, GS; Machinery Adhesives for Locking Retaining). & Sealing, Marcel Dekker (published), New York 1986).

嫌気性接着剤系は、典型的には、ラジカル感受性モノマー、酸化剤および還元剤からなる(Rich、R.;Handbook of Adhesive Technology、Pizzi,A.&Mittal,K.L.編集、Marcel Dekker (発行)1994、29章,467〜479ページ)。典型的な酸化剤はヒドロペルオキシドであり、その中でクメンヒドロペルオキシド(CHP)が最も一般に用いられているが、t−ブチルヒドロペルオキシド(BHP)を含む他のヒドロペルオキシドも使用される。一般に、還元剤は、ジメチル−p−トルイジン(DMPT)、サッカリン(Moane,S.ら;Int.J.Adh.&Adh.1999、19巻、49〜57ページ)、またはアセチルフェニルヒドラジン(APH)(Rich,R.;Handbook of Adhesive Technology、Pizzi,A.&Mittal,K.L.編集、Marcel Dekker(発行)1994、29章、467〜479ページ)などのアミンの混合物からなる。   Anaerobic adhesive systems typically consist of radical sensitive monomers, oxidants and reducing agents (Rich, R .; Handbook of Adhesive Technology, Pizzi, A. & Mital, KL, edited by Marcel Dekker (published). 1994, Chapter 29, pages 467-479). A typical oxidizing agent is hydroperoxide, of which cumene hydroperoxide (CHP) is most commonly used, although other hydroperoxides including t-butyl hydroperoxide (BHP) are also used. In general, the reducing agent is dimethyl-p-toluidine (DMPT), saccharin (Moane, S. et al .; Int. J. Adh. & Adh. 1999, 19, 49-57), or acetylphenylhydrazine (APH) ( Rich, R .; Handbook of Adhesive Technology, Pizzi, A. & Mital, KL, edited by Marcel Dekker (published) 1994, chapter 29, pages 467-479).

遷移金属塩とヒドロペルオキシドとの既知の不適合性:
ヒドロペルオキシドは、酸化剤として、還元剤として、または両方としても作用することができる(Kharash,M.S.ら;J.Org.Chem.1952、17章、207〜220ページ)。ヒドロペルオキシドの酸化作用のいくつかのメカニズムには、1つの電子の引抜き、電子供与体からの電子対の引抜き、または受容体への酸素原子の供与が含まれる(Kharash,M.S.ら;J.Org.Chem.1952、17章、207〜220ページ)。
Known incompatibilities between transition metal salts and hydroperoxides:
Hydroperoxides can act as oxidizing agents, as reducing agents, or both (Kharash, MS et al .; J. Org. Chem. 1952, chapter 17, pages 207-220). Several mechanisms of hydroperoxide oxidation include the extraction of one electron, the extraction of an electron pair from an electron donor, or the donation of an oxygen atom to an acceptor (Kharash, MS et al .; J. Org. Chem. 1952, Chapter 17, pages 207-220).

ヒドロペルオキシドは、金属塩が低酸化状態で存在しても高酸化状態で存在しても不安定であることが知られている。この不安定性こそが、嫌気性アクリル系接着剤において開始成分として使用されたときに、ヒドロペルオキシドの反応性をもたらすものであると理解されている。図式1は、ヒドロペルオキシドの高酸化状態および低酸化状態における、遷移金属化学種によるヒドロペルオキシドの酸化的および還元的分解を示す。   Hydroperoxides are known to be unstable regardless of whether the metal salt is present in a low oxidation state or a high oxidation state. It is understood that this instability is what causes hydroperoxide reactivity when used as an initiating component in anaerobic acrylic adhesives. Scheme 1 shows the oxidative and reductive degradation of hydroperoxides by transition metal species in the high and low oxidation states of hydroperoxides.

Figure 2011521064
Figure 2011521064

したがって、上に述べたアミン/有機還元剤配合物への代替案を提供する適当なヒドロペルオキシド適合性ラジカル硬化性配合物の必要性は依然として満たされていない。さらに、長期安定性を示しターゲット表面に塗布したときだけ硬化する一液型ラジカル硬化性組成物の必要性がある。   Accordingly, there remains an unmet need for a suitable hydroperoxide compatible radical curable formulation that provides an alternative to the amine / organic reducing agent blend described above. Furthermore, there is a need for a one-part radical curable composition that exhibits long-term stability and cures only when applied to the target surface.

既存のコーティング技術
E−コーティング(エレクトロコーティング/電着塗装)は、電流を使用して塗料を堆積させる塗装方法である。このプロセスは「反対物は互いに引きつけ合う」という原理で作用する。このプロセスは電解析出としても知られている。エレクトロコーティングの基本的な物理的原理は、反対の電荷を有する材料が互いに引きつけ合うということである。エレクトロコーティング系では、反対に帯電した塗料粒子の浴に浸漬した金属部品にDC電荷を印加する。塗料粒子は金属部品に引き寄せられ、塗料は部品上に堆積し、エレクトロコーティングが所望の厚さに達するまで、すべての表面上、すべての割れ目およびコーナーに均一な連続皮膜を形成する。この厚みで膜が部品を絶縁するので、引きつけ合う力は止まり、エレクトロコーティングプロセスは完了する。電荷の極性に応じて、エレクトロコーティングは陽極性または陰極性に分類される。この技術の主な欠点は、この技術がファラデーケージ効果の影響を受けるので、金属管内部などをコーティングすることができないことである。塗膜を架橋し硬化するためには材料を焼成することが必要である。
Existing Coating Technology E-coating (electrocoating / electrodeposition coating) is a coating method that uses electrical current to deposit paint. This process works on the principle that "opposites attract each other". This process is also known as electrolytic deposition. The basic physical principle of electrocoating is that materials with opposite charges attract each other. In an electrocoating system, a DC charge is applied to a metal part immersed in a bath of oppositely charged paint particles. The paint particles are attracted to the metal part and the paint is deposited on the part, forming a uniform continuous film on all surfaces and on all cracks and corners until the electrocoating reaches the desired thickness. Because the film insulates the part at this thickness, the attractive force stops and the electrocoating process is complete. Depending on the polarity of the charge, the electrocoating is classified as anodic or cathodic. The main drawback of this technique is that it cannot be coated inside a metal tube or the like because this technique is affected by the Faraday cage effect. In order to crosslink and cure the coating, it is necessary to fire the material.

本発明者らは、代替のコーティング技術としてレドックス化学反応を利用することを目的とするものである。   The inventors aim to utilize redox chemistry as an alternative coating technique.

一態様では、本発明は、表面上で硬化させるための、安定な一液型ラジカル硬化性組成物であって、
i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含み、
前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が前記表面の標準還元電位より高く、
前記組成物を前記表面に接触して配置すると、前記金属塩が、前記表面で還元されて、前記フリーラジカル生成成分と相互作用を起こし、これにより前記組成物の前記ラジカル硬化性成分の硬化を開始させるラジカル硬化性組成物を提供する。
In one aspect, the present invention is a stable one-part radical curable composition for curing on a surface comprising:
i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) at least one metal salt,
A standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than a standard reduction potential of the surface;
When the composition is placed in contact with the surface, the metal salt is reduced on the surface and interacts with the free radical generating component, thereby curing the radical curable component of the composition. Initiating radical curable compositions are provided.

本明細書における標準還元電位とは、化学種が電子を獲得することによって還元される傾向を示す。標準還元電位は、以下の標準状態下で測定される:25℃、濃度1M、圧力1気圧、および純粋状態の元素。   The standard reduction potential in the present specification indicates a tendency that a chemical species is reduced by acquiring electrons. The standard reduction potential is measured under the following standard conditions: 25 ° C., concentration 1M, pressure 1 atm, and pure state elements.

望ましくは、前記組成物の金属塩は遷移金属カチオンを含む。好適な金属には、銅、鉄、亜鉛およびこれらの組合せが含まれる。金属塩は、配位子で置換することができる。望ましくは、金属塩対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF 、AsF 、(CB、(CGa、カルボラン、トリフリミド、ビス−トリフリミド、これらに基づくアニオンおよびこれらの組合せからなる群から選択することができる。さらに望ましくは、金属塩対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。好ましくは、金属塩対イオンは、ClO 、BF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。 Desirably, the metal salt of the composition includes a transition metal cation. Suitable metals include copper, iron, zinc and combinations thereof. The metal salt can be replaced with a ligand. Desirably, the metal salt counterion is naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 , AsF 6 , (C 6 F 5 ) 4 B, (C 6 F 5 ) 4 Ga, carborane, triflimide, bis-triflimide, anions based thereon and combinations thereof can be selected. More preferably, the metal salt counterion is from the group consisting of naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 and combinations thereof. You can choose. Preferably, the metal salt counterion can be selected from the group consisting of ClO 4 , BF 4 and combinations thereof.

金属塩の溶解度は、対イオンを変えること、金属塩の金属への配位子の付加および/または置換、ならびにこれらの組合せにより調整することができる。これにより、適切な溶解度が得られるので、表面と金属塩との間の効率的な電子移動が見られることになる。   The solubility of the metal salt can be adjusted by changing the counter ion, addition and / or substitution of ligands to the metal of the metal salt, and combinations thereof. Thereby, since appropriate solubility is obtained, efficient electron transfer between the surface and the metal salt is observed.

ラジカル生成成分は、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ヒドロペルオキシド前駆体、過硫酸塩およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。好適な材料としては、クメンヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化水素、2−ブタノンペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、過酸化ラウロイル、2,4−ペンタンジオンペルオキシド、ペンタメチル−トリオキセパン[Trigonox(登録商標)311という商標名で販売されているものなど]、過酸化ベンゾイルおよびこれらの組合せが挙げられる。   The radical generating component can be selected from the group consisting of peroxides, hydroperoxides, hydroperoxide precursors, persulfates and combinations thereof. Suitable materials include cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2-butanone peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,4-pentanedione peroxide, pentamethyl- Trioxepane (such as that sold under the trade name Trigonox® 311), benzoyl peroxide and combinations thereof.

ラジカル硬化性成分は、望ましくは、アクリレート、メタクリレート、チオレン、シロキサン、ビニルからなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有し、これらの組合せも本発明に包含される。好ましくは、ラジカル硬化性成分は、アクリレート、メタクリレート、チオレンおよびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する。   The radically curable component desirably has at least one functional group selected from the group consisting of acrylate, methacrylate, thiolene, siloxane, vinyl, and combinations thereof are also encompassed in the present invention. Preferably, the radical curable component has at least one functional group selected from the group consisting of acrylates, methacrylates, thiolenes and combinations thereof.

望ましくは、本発明の組成物が塗布される表面は、金属、金属酸化物または金属合金を含むことができる。さらに望ましくは、この表面は、金属または金属酸化物を含むことができる。好ましくは、この表面は金属を含むことができる。好適な表面は、鉄、鋼、軟鋼、グリットブラスト仕上げ軟鋼、アルミニウム、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、酸化亜鉛、重クロム酸亜鉛、およびステンレス鋼からなる群から選択することができる。アルミニウムおよび酸化アルミニウムには、それぞれ、アルクラッドアルミニウム(低銅分)および酸化物除去アルクラッドアルミニウム(低銅分)が含まれる。望ましくは、表面は、鋼およびアルミニウムからなる群から選択することができる。鋼またはアルミニウム表面上で硬化させるための組成物において使用するのに好適な金属塩は、鉄塩、銅塩、亜鉛塩およびその組合せからなる群から選択することができ、但し、鉄塩、銅塩および亜鉛塩の対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。 Desirably, the surface to which the composition of the present invention is applied can comprise a metal, metal oxide or metal alloy. More desirably, the surface can include a metal or metal oxide. Preferably, this surface can comprise a metal. Suitable surfaces can be selected from the group consisting of iron, steel, mild steel, grit blasted mild steel, aluminum, aluminum oxide, copper, zinc, zinc oxide, zinc dichromate, and stainless steel. Aluminum and aluminum oxide include alclad aluminum (low copper content) and oxide-removed alclad aluminum (low copper content), respectively. Desirably, the surface can be selected from the group consisting of steel and aluminum. Metal salts suitable for use in compositions for curing on steel or aluminum surfaces can be selected from the group consisting of iron salts, copper salts, zinc salts and combinations thereof, provided that the iron salt, copper The counterion of the salt and zinc salt can be selected from the group consisting of naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 and combinations thereof.

一般に、本明細書に開示された本発明の組成物は、追加のエッチング液または酸化物除去剤の必要なしに、酸化した金属面上で硬化することができる。しかし、本発明の組成物は、任意選択で酸化物除去剤を含むことができる。例えば、エッチング液または酸化物除去剤、例えば塩化物イオンおよび/または亜鉛(II)塩を含むものを本発明の配合物に含有させることにより、任意の酸化物層のエッチングが可能になる。これにより下方の(ゼロ酸化状態)の金属が露出することになる。この金属は、次に本発明のラジカル硬化性組成物の(遷移)金属塩を還元することができる十分な活性を有する。   In general, the inventive compositions disclosed herein can be cured on oxidized metal surfaces without the need for additional etchants or oxide removal agents. However, the compositions of the present invention can optionally include an oxide remover. For example, inclusion of etchants or oxide removers, such as those containing chloride ions and / or zinc (II) salts, in the formulations of the present invention allows the etching of any oxide layer. As a result, the lower (zero oxidation state) metal is exposed. This metal then has sufficient activity to be able to reduce the (transition) metal salt of the radically curable composition of the invention.

本明細書に記載のレドックスラジカル硬化性コーティング組成物は追加の還元剤を必要としない。この組成物は、レドックス反応に関与することができる金属基体(またはレドックス反応に関与することができる他の表面)と接触するまで安定であり、したがって従来の還元剤成分の役割を果たすものである。本発明のラジカル硬化性組成物は、通気性容器に貯蔵されたとき、一液型組成物として貯蔵安定性を有する。大量の本発明のラジカル硬化性コーティング組成物の安定性は、連続的撹拌および/または組成物中に空気をバブリングさせることによって向上させることができる。   The redox radical curable coating compositions described herein do not require an additional reducing agent. This composition is stable until contact with a metal substrate that can participate in the redox reaction (or other surface that can participate in the redox reaction), and thus serves as a conventional reducing agent component. . The radically curable composition of the present invention has storage stability as a one-part composition when stored in a breathable container. The stability of large amounts of the radically curable coating composition of the present invention can be improved by continuous stirring and / or bubbling air through the composition.

本発明の組成物は、効率的な硬化のために追加の触媒を必要としない。本発明は、組成物が塗布され硬化されることになる表面に対する開始剤成分の適切な選択を利用する。こうして、表面促進型レドックス化学反応を利用してラジカル硬化性組成物の硬化を開始することができる。しかし、表面と組成物の金属塩の間の電子移動をもたらすために、本発明による組成物が任意選択で触媒を含んでもよいことは理解されよう。これは、さらに大きな硬化速度が必要な場合に有用な可能性がある。好適な触媒としては遷移金属塩が挙げられる。   The composition of the present invention does not require an additional catalyst for efficient curing. The present invention utilizes an appropriate selection of initiator components for the surface on which the composition is to be applied and cured. Thus, curing of the radically curable composition can be initiated using a surface-promoted redox chemical reaction. However, it will be understood that the composition according to the present invention may optionally include a catalyst to effect electron transfer between the surface and the metal salt of the composition. This can be useful when higher cure rates are required. Suitable catalysts include transition metal salts.

本明細書に記述された本発明の組成物は、一般に接着剤、シーラントまたはコーティングとして有用であり、中でも金属接合、ねじロック、フランジ封止、および構造接着を含めた広範囲の工業的用途で使用することができる。   The inventive compositions described herein are generally useful as adhesives, sealants or coatings and are used in a wide range of industrial applications, including metal bonding, screw locking, flange sealing, and structural bonding, among others. can do.

本発明の組成物は、望ましい場合にはカプセル化することができる。好適なカプセル化技術としては、それだけに限らないが、コアセルベーション、ソフトゲルおよび共押出成形が挙げられる。   The compositions of the invention can be encapsulated if desired. Suitable encapsulation techniques include, but are not limited to, coacervation, soft gel and coextrusion.

あるいは、本発明の組成物は、事前塗布方式で使用することもできる。事前塗布という用語は、カプセル化した形の(通常はマイクロカプセル化されているが、必ずしもそうではない)材料を利用し、所望の基体上で前記カプセルを(例えば、水または有機溶媒を熱で除去すること、あるいはバインダーを光硬化することによって)乾燥させることができる液体バインダー系に分散させること、と解釈されるものであることが理解されよう。硬化性組成物(例えば充填カプセルの形状の例えば接着性液体など)を含有した材料の膜が残る。この硬化性組成物は、使用者がこの組成物を活性化したい場合、材料(例えばカプセル)を物理的に破裂させることにより放出し硬化させることができる。例えば、事前塗布ねじロック剤では、コーティングされたねじ部は、その逆ねじ部(例えばねじ受けまたはナット)と一緒にねじることにより活性化される。   Alternatively, the composition of the present invention can be used in a pre-coating system. The term pre-application utilizes a material in an encapsulated form (usually but not necessarily microencapsulated) and heats the capsule (eg, water or organic solvent) on the desired substrate. It will be understood that it is to be understood as being dispersed in a liquid binder system that can be dried (by removal or by photocuring the binder). A film of material containing a curable composition (eg, an adhesive liquid in the form of a filled capsule, for example) remains. The curable composition can be released and cured by physically rupturing the material (eg, capsule) if the user wishes to activate the composition. For example, with a pre-applied screw lock, the coated thread is activated by twisting together with its counter thread (eg, screw receiver or nut).

別の実施形態では、本発明は、ラジカル硬化性成分の硬化を開始するための開始剤パッケージであって、
i)フリーラジカル生成成分と、
ii)少なくとも1つの金属塩と
を含む開始剤パッケージに及ぶ。
In another embodiment, the invention is an initiator package for initiating curing of a radical curable component comprising:
i) a free radical generating component;
ii) extends to an initiator package comprising at least one metal salt.

金属塩対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF 、AsF 、(CB、(CGa、カルボラン、トリフリミド、ビス−トリフリミド、これらに基づくアニオンおよびこれらの組合せからなる群から選択することができる。さらに望ましくは、金属塩対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。好ましくは、金属塩対イオンは、ClO 、BF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。 Metal salt counter ions are naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 , AsF 6 , (C 6 F 5 ) 4. can be selected triflimide, from anions and combinations thereof based on these - B, (C 6 F 5 ) 4 Ga, carborane, triflimide, bis. More preferably, the metal salt counterion is from the group consisting of naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 and combinations thereof. You can choose. Preferably, the metal salt counterion can be selected from the group consisting of ClO 4 , BF 4 and combinations thereof.

本発明は、さらに、2つの基体を接合する方法であって、
(i)i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含む組成物を前記基体の少なくとも1つに塗布するステップと、
(ii)前記組成物と結合を形成するように前記第1の基体と第2の基体を合わせるステップと
を含み、
前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が、前記基体の少なくとも1つの標準還元電位より高い方法にも及ぶ。
The present invention further provides a method of joining two substrates,
(I) i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) applying a composition comprising at least one metal salt to at least one of the substrates;
(Ii) combining the first substrate and the second substrate to form a bond with the composition;
This extends to methods in which the standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than at least one standard reduction potential of the substrate.

特定の一実施形態では、両方の基体とも金属を含む。第2の基体が第1の金属基体とは異なる金属基体を含む場合には、本発明の組成物は2種以上の金属塩を含むことができる。こうして、本発明は、2種以上の金属塩を含有させることによって異なる金属基体を接合することができる硬化性組成物も提供する。   In one particular embodiment, both substrates include a metal. When the second substrate includes a metal substrate different from the first metal substrate, the composition of the present invention can include two or more metal salts. Thus, the present invention also provides a curable composition capable of joining different metal substrates by containing two or more metal salts.

本発明の発明組成物の金属塩の金属は、その上でこれを硬化することになる金属面より反応性系列が低いことが望ましい。   The metal of the metal salt of the inventive composition of the present invention preferably has a lower reactive series than the metal surface on which it will be cured.

金属基体は、非金属基体にも接合することができる。例えば、軟鋼は、e−コート鋼材(e−コートとは、鋼などの金属面に電流を用いて電着される有機塗料である)に接合することができる。   Metal substrates can also be bonded to non-metallic substrates. For example, mild steel can be joined to e-coated steel (e-coat is an organic paint that is electrodeposited using a current on a metal surface such as steel).

さらに、本発明の発明組成物は、金属部品などの部品上に(ポリマー)コーティングを形成するために利用することができる。   Furthermore, the inventive compositions of the present invention can be utilized to form (polymer) coatings on parts such as metal parts.

本発明はさらに、
a)容器と、
b)本発明のラジカル硬化性組成物と
を含むパックに関する。但し、この容器は通気性である。
The present invention further includes
a) a container;
b) It relates to a pack comprising the radical curable composition of the present invention. However, this container is breathable.

さらに別の態様では、本発明は、表面をコーティングするための組成物および表面コーティング方法を提供する。架橋と硬化を表面上で直接行うことができ、したがって追加の焼成処理の必要がないことが想定される。さらに、このコーティング方法は、表面(例えば、管などの内部のコーティングを妨げるファラデーケージ効果を示す恐れがある表面)の内部のコーティングを可能にすることが想定される。   In yet another aspect, the present invention provides compositions and surface coating methods for coating a surface. It is envisaged that crosslinking and curing can take place directly on the surface and thus no additional firing treatment is necessary. Further, it is envisioned that this coating method allows for the internal coating of surfaces (eg, surfaces that may exhibit Faraday cage effects that interfere with internal coatings such as tubes).

別の態様では、本発明は、表面をコーティングするための、安定な一液型ラジカル硬化性コーティング組成物であって、
i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含み、
前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が前記表面の標準還元電位より高く、
前記組成物を前記表面に接触して配置すると、前記金属塩が、前記表面で還元されて、前記フリーラジカル生成成分と相互作用を起こし、これにより前記組成物の前記ラジカル硬化性成分の硬化を開始させるラジカル硬化性コーティング組成物を提供する。
In another aspect, the present invention is a stable one-part radical curable coating composition for coating a surface comprising:
i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) at least one metal salt,
A standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than a standard reduction potential of the surface;
When the composition is placed in contact with the surface, the metal salt is reduced on the surface and interacts with the free radical generating component, thereby curing the radical curable component of the composition. Initiated radical curable coating compositions are provided.

望ましくは、前記ラジカル硬化性コーティング組成物の金属塩は遷移金属カチオンを含む。好適な金属には、銅、鉄、亜鉛およびこれらの組合せが含まれる。金属塩は、配位子で置換することができる。望ましくは、金属塩対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF 、AsF 、(CB、(CGa、カルボラン、トリフリミド、ビス−トリフリミド、これらに基づくアニオンおよびこれらの組合せからなる群から選択することができる。さらに望ましくは、金属塩対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。好ましくは、金属塩対イオンは、ClO 、BF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。 Desirably, the metal salt of the radically curable coating composition includes a transition metal cation. Suitable metals include copper, iron, zinc and combinations thereof. The metal salt can be replaced with a ligand. Desirably, the metal salt counterion is naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 , AsF 6 , (C 6 F 5 ) 4 B, (C 6 F 5 ) 4 Ga, carborane, triflimide, bis-triflimide, anions based thereon and combinations thereof can be selected. More preferably, the metal salt counterion is from the group consisting of naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 and combinations thereof. You can choose. Preferably, the metal salt counterion can be selected from the group consisting of ClO 4 , BF 4 and combinations thereof.

コーティング組成物のラジカル生成成分は、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ヒドロペルオキシド前駆体、過硫酸塩およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。好適な材料としては、クメンヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化水素、2−ブタノンペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、過酸化ラウロイル、2,4−ペンタンジオンペルオキシド、Trigonox(登録商標)311(3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン、過酸化ベンゾイルおよびこれらの組合せが挙げられる。   The radical generating component of the coating composition can be selected from the group consisting of peroxides, hydroperoxides, hydroperoxide precursors, persulfates, and combinations thereof. Suitable materials include cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2-butanone peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,4-pentanedione peroxide, Trigonox ( Registered trademark 311 (3,3,5,7,7-pentamethyl-1,2,4-trioxepane, benzoyl peroxide and combinations thereof.

ラジカル硬化性成分は、望ましくは、アクリレート、メタクリレート、チオレン、シロキサン、ビニルからなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有し、これらの組合せも本発明に包含される。
好ましくは、ラジカル硬化性成分は、アクリレート、メタクリレート、チオレンおよびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する。
The radically curable component desirably has at least one functional group selected from the group consisting of acrylate, methacrylate, thiolene, siloxane, vinyl, and combinations thereof are also encompassed in the present invention.
Preferably, the radical curable component has at least one functional group selected from the group consisting of acrylates, methacrylates, thiolenes and combinations thereof.

本発明のラジカル硬化性コーティング組成物は、充填材、染料、顔料および潤滑要素を任意選択で含むことができることが理解されよう。さらに、ラジカル硬化性モノマーは、硬化性疎水性モノマー、二官能性モノマー、および加硫剤、硬化剤などを含めた二次的硬化性成分を含むように構成することができる。硬化性モノマーの変性を、堆積した膜の特性を調節するために利用することができる。これにより、以下の制御が容易になる:表面張力および極性、滑らかさ、立体規則性、色、硬度、耐引掻性、その後のコーティングおよび/または接着剤への表面反応性、ならびに、表面に堆積した膜自体の中でのさらなる反応または表面に堆積した膜とこれに接触している材料との間のさらなる反応を促進する、光、熱、湿気への反応性。   It will be appreciated that the radically curable coating composition of the present invention may optionally include fillers, dyes, pigments and lubricating elements. Further, the radical curable monomer can be configured to include a curable hydrophobic monomer, a bifunctional monomer, and secondary curable components including vulcanizing agents, curing agents, and the like. Modification of the curable monomer can be utilized to adjust the properties of the deposited film. This facilitates the following controls: surface tension and polarity, smoothness, stereoregularity, color, hardness, scratch resistance, subsequent surface reactivity to coatings and / or adhesives, and surface Reactivity to light, heat, and moisture that promotes further reactions within the deposited film itself or between the film deposited on the surface and the material in contact therewith.

ラジカル硬化性コーティング組成物中の金属塩の溶解度は、対イオンを変えること、金属塩の金属への配位子の付加および/または置換、ならびにこれらの組合せにより調整することができる。これにより、適切な溶解度が得られるので、表面と金属塩との間の効率的な電子移動が見られるようになろう。   The solubility of the metal salt in the radical curable coating composition can be adjusted by changing the counter ion, addition and / or substitution of ligands to the metal of the metal salt, and combinations thereof. This will provide adequate solubility so that efficient electron transfer between the surface and the metal salt will be seen.

望ましくは、本発明の組成物が塗布される表面は、金属、金属酸化物または金属合金を含むことができる。さらに望ましくは、この表面は、金属または金属酸化物を含むことができる。好ましくは、この表面は金属を含むことができる。好適な表面は、鉄、鋼、軟鋼、グリットブラスト仕上げ軟鋼、アルミニウム、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、酸化亜鉛、重クロム酸亜鉛、およびステンレス鋼からなる群から選択することができる。アルミニウムおよび酸化アルミニウムには、それぞれ、アルクラッドアルミニウム(低銅分)および酸化物除去アルクラッドアルミニウム(低銅分)が含まれる。望ましくは、表面は、鋼およびアルミニウムからなる群から選択することができる。   Desirably, the surface to which the composition of the present invention is applied can comprise a metal, metal oxide or metal alloy. More desirably, the surface can include a metal or metal oxide. Preferably, this surface can comprise a metal. Suitable surfaces can be selected from the group consisting of iron, steel, mild steel, grit blasted mild steel, aluminum, aluminum oxide, copper, zinc, zinc oxide, zinc dichromate, and stainless steel. Aluminum and aluminum oxide include alclad aluminum (low copper content) and oxide-removed alclad aluminum (low copper content), respectively. Desirably, the surface can be selected from the group consisting of steel and aluminum.

鋼またはアルミニウム表面のためのラジカルコーティング組成物において使用するのに好適な金属塩は、鉄塩、銅塩、亜鉛塩およびその組合せからなる群から選択することができ、但し、鉄塩、銅塩および亜鉛塩の対イオンは、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF およびこれらの組合せからなる群から選択することができる。 Metal salts suitable for use in radical coating compositions for steel or aluminum surfaces can be selected from the group consisting of iron salts, copper salts, zinc salts and combinations thereof, provided that the iron salt, copper salt And the counter ion of the zinc salt can be selected from the group consisting of naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 and combinations thereof.

本発明の発明コーティング組成物の金属塩の金属は、その上でこれを硬化することになる金属面より反応性系列が低いことがさらに望ましい。したがって、本発明の組成物は多くの異なる金属面上にコーティングすることができる。   It is further desirable that the metal of the metal salt of the inventive coating composition of the present invention has a lower reactive series than the metal surface on which it is to be cured. Thus, the composition of the present invention can be coated on many different metal surfaces.

本明細書における「コーティング」という用語への言及はすべて、ポリマーの膜または表面へのコーティングを含むものと解釈される。さらに、下記の官能化ポリマーの膜またはコーティングへの言及はすべて、架橋および非架橋コーティングの両方に適用される。   All references to the term “coating” herein are taken to include coatings on polymer films or surfaces. Furthermore, all references to functionalized polymer films or coatings below apply to both crosslinked and non-crosslinked coatings.

ラジカル硬化性成分を官能化して、重合した膜に望ましい特性を付与することができることが理解されよう。モノマーを変性してコーティングの以下の特性を制御することができる;表面張力および極性、滑らかさ、立体規則性、色、硬度、耐引掻性、ならびに、その後のコーティングおよび/または接着剤への反応性。さらに、官能化コーティングに光、熱、湿気などの刺激を与えて、表面に堆積したコーティング自体の中でのさらなる反応または表面に堆積したコーティングとこれに接触している材料との間のさらなる反応を促進することもできる。   It will be appreciated that the radical curable component can be functionalized to impart desirable properties to the polymerized film. Monomers can be modified to control the following properties of the coating; surface tension and polarity, smoothness, stereoregularity, color, hardness, scratch resistance, and subsequent coating and / or adhesive Reactive. In addition, the functionalized coating can be stimulated by light, heat, moisture, etc. to further react within the coating itself deposited on the surface or between the coating deposited on the surface and the material in contact therewith. Can also be promoted.

例えば、二重硬化系を形成するためにカチオン硬化性モノマーで官能化したラジカル硬化性モノマー;加硫剤、硬化剤などを含む第二の硬化性成分で官能化したラジカル硬化性モノマー;ならびに、表面張力および極性、滑らかさ、立体規則性、色、硬度、耐引掻性、その後のコーティングおよび/または接着剤への反応性、表面に堆積した膜自体の中でのさらなる反応または表面に堆積した膜とこれに接触している材料との間のさらなる反応を促進する、光、熱、湿気への反応性を制御するために官能化したコーティングが挙げられる。   For example, a radical curable monomer functionalized with a cationic curable monomer to form a dual curable system; a radical curable monomer functionalized with a second curable component including a vulcanizing agent, a curing agent, etc .; and Surface tension and polarity, smoothness, stereoregularity, color, hardness, scratch resistance, subsequent reactivity to coatings and / or adhesives, further reaction in the film itself deposited on the surface or deposition on the surface Coatings functionalized to control reactivity to light, heat, and moisture, which facilitates further reaction between the deposited film and the material in contact therewith.

本明細書に記載のレドックスラジカル硬化性コーティング組成物は追加の還元剤を必要としない。この組成物は、レドックス反応に関与することができる金属基体(またはレドックス反応に関与することができる他の表面)と接触するまで安定であり、したがって従来の還元剤成分の役割を果たすものである。本発明のラジカル硬化性組成物は、通気性容器に貯蔵されたとき、一液型組成物として貯蔵安定性を有する。大量の本発明のラジカル硬化性コーティング組成物の安定性は、連続的撹拌および/または組成物中に空気をバブリングさせることによって向上させることができる。   The redox radical curable coating compositions described herein do not require an additional reducing agent. This composition is stable until contact with a metal substrate that can participate in the redox reaction (or other surface that can participate in the redox reaction), and thus serves as a conventional reducing agent component. . The radically curable composition of the present invention has storage stability as a one-part composition when stored in a breathable container. The stability of large amounts of the radically curable coating composition of the present invention can be improved by continuous stirring and / or bubbling air through the composition.

本発明のラジカルコーティング組成物は、効率的な硬化のために追加の触媒を必要としない。本発明は、コーティング組成物が塗布され硬化されることになる表面に対する金属塩成分の適切な選択を利用する。しかし、表面と組成物の金属塩の間の電子移動をもたらすために、本発明によるコーティング組成物が任意選択で触媒を含んでもよいことが理解されよう。これは、さらに大きな硬化速度が必要な場合に有用なことがある。好適な触媒としては遷移金属塩が挙げられる。   The radical coating composition of the present invention does not require an additional catalyst for efficient curing. The present invention utilizes an appropriate selection of metal salt components for the surface to which the coating composition is to be applied and cured. However, it will be appreciated that the coating composition according to the present invention may optionally include a catalyst to provide electron transfer between the surface and the metal salt of the composition. This may be useful when higher cure rates are required. Suitable catalysts include transition metal salts.

重合/フィルム形成の速度は、表面と組成物中の金属塩の間の標準還元電位の差に比例する。架橋は、直接表面上で行われる。しかし、後重合焼成処理を行うことができることが理解されよう。   The rate of polymerization / film formation is proportional to the difference in standard reduction potential between the surface and the metal salt in the composition. Crosslinking takes place directly on the surface. However, it will be understood that a post-polymerization firing process can be performed.

本発明は、基体をコーティングする方法であって、
i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含むコーティング組成物を前記基体に塗布するステップを含み、
前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が前記表面の標準還元電位より高い方法をさらに提供する。
The present invention is a method of coating a substrate comprising:
i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) applying to the substrate a coating composition comprising at least one metal salt;
Further provided is a method wherein the standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than the standard reduction potential of the surface.

本発明のラジカル組成物を利用して基体をコーティングする方法は、
i)コーティング組成物を塗布する前に基体を洗浄するステップと、
ii)本発明の前記コーティング組成物または前記コーティング組成物のエマルションに基体を浸漬するステップと、
iii)重合が完了した後、コーティングされた基体を洗い流すステップと
をさらに含むことができることが理解されよう。
A method of coating a substrate using the radical composition of the present invention includes:
i) washing the substrate before applying the coating composition;
ii) immersing the substrate in the coating composition of the present invention or an emulsion of the coating composition;
It will be appreciated that the method may further comprise the step of: iii) flushing the coated substrate after polymerization is complete.

基体を洗浄するステップは、酸、塩基、洗剤、水溶液、水、脱イオン水、有機溶媒およびこれらの組合せを用いて洗うステップを含むことができる。ステップ(ii)で言及された、本発明のコーティング組成物のエマルションは、水性または有機エマルションを含むことができる。コーティングされた基体を洗い流すステップは、水で洗い流すステップ、および/またはコーティング/膜の特性に有利なリンス液で洗い流すステップを含むことができる。   Washing the substrate can include washing with an acid, base, detergent, aqueous solution, water, deionized water, organic solvent, and combinations thereof. The emulsion of the coating composition of the present invention mentioned in step (ii) can comprise an aqueous or organic emulsion. The step of rinsing the coated substrate may include rinsing with water and / or rinsing with a rinsing solution that is advantageous for the properties of the coating / film.

別の態様では、本発明は、
a)容器と、
b)本発明のラジカル硬化性コーティング組成物と
を含むパックに関し、但し、この容器は通気性である。
In another aspect, the invention provides:
a) a container;
b) relates to a pack comprising the radically curable coating composition of the invention, provided that the container is breathable.

本発明は、上記の方法を利用して基体に塗布されたコーティングにも及ぶ。この基体は金属とすることができる。   The present invention also extends to a coating applied to a substrate using the method described above. The substrate can be a metal.

別の態様では、本発明は、上記の方法を利用して基体に塗布されたコーティングを含む塗装物品にも及ぶ。この基体は金属とすることができる。本発明は、金属成分を含む基体に塗布されたコーティングを含む塗装物品をさらに提供する。   In another aspect, the present invention extends to a coated article comprising a coating applied to a substrate utilizing the method described above. The substrate can be a metal. The present invention further provides a painted article comprising a coating applied to a substrate comprising a metal component.

さらに、この塗装物品は、これに塗布された硬化性組成物を有することができる。したがって、第2の基体と合わせることが容易になる。この塗装物品は、これに付着された第2の基体を有することができる。   Furthermore, the coated article can have a curable composition applied thereto. Therefore, it becomes easy to match with the second substrate. The painted article can have a second substrate attached thereto.

当業者によって理解されるように、本発明の組成物の金属塩は、金属塩のアニオンが重合/硬化プロセスの失活をもたらさないように選択されるであろう。   As will be appreciated by those skilled in the art, the metal salt of the composition of the present invention will be selected such that the anion of the metal salt does not result in deactivation of the polymerization / curing process.

適切な場合には、本発明の一実施形態の任意選択の特徴および/または追加の特徴のすべてを、本発明のもう1つの/その他の実施形態(複数可)の任意選択の特徴および/または追加の特徴と組み合わせることができることが理解されるであろう。   Where appropriate, all of the optional features and / or additional features of one embodiment of the present invention are optional features of another / other embodiment (s) of the present invention and / or It will be understood that it can be combined with additional features.

本発明の追加の特徴および利点は、本発明の詳細な説明に記載されており、かつ本発明の詳細な説明および図面から明らかであろう。   Additional features and advantages of the present invention are described in the detailed description of the invention, and will be apparent from the detailed description of the invention and the drawings.

25℃におけるグリットブラスト仕上げ軟鋼上の表面促進型トリエチレングリコールジメチルアクリレート重合のFTIR−ATRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the FTIR-ATR spectrum of the surface acceleration | stimulation type | mold triethylene glycol dimethyl acrylate superposition | polymerization on the grit blast finish mild steel in 25 degreeC.

電気化学列は、その標準電位に基づいた、物質の酸化および還元力の尺度である。物質の標準電位は、水素電極に対する大きさである。負の標準(還元)電位を有する金属は、溶液中の水素イオンを減少させる熱力学的傾向がある。一方、正の標準電位を有する金属のイオンは、水素ガスによって還元される傾向がある。図式2(上記)に示した反応性列は電気化学列を拡張したものである。通常、反応性列でより高い位置に置かれた金属または元素だけが、反応性列において下位である別の金属または元素を還元することができる。例えば、鉄はスズを還元することができるが、カリウムを還元することはできない。   The electrochemical column is a measure of the oxidation and reduction power of a substance based on its standard potential. The standard potential of the material is the magnitude relative to the hydrogen electrode. Metals with a negative standard (reduction) potential have a thermodynamic tendency to reduce hydrogen ions in solution. On the other hand, metal ions having a positive standard potential tend to be reduced by hydrogen gas. The reactivity column shown in Scheme 2 (above) is an extension of the electrochemical column. Normally, only a metal or element placed higher in the reactive sequence can reduce another metal or element that is subordinate in the reactive sequence. For example, iron can reduce tin, but not potassium.

反応性列の順序を、図式2に示したものと(変える)逆にすることができることを理解されたい。しかしながら、「より高い」および「より低い」という用語は、最も反応性が高いものを一番上に有し、最も反応性が低いものを一番下に有する反応性列のことであると理解されたい。本発明の文脈においていかなる場合も、金属塩の金属は、それが塗布される表面で還元されうるように選択されることを理解されたい。   It should be understood that the order of the reactive columns can be reversed (changed) from that shown in Scheme 2. However, the terms “higher” and “lower” are understood to refer to reactive columns having the most reactive at the top and the least reactive at the bottom. I want to be. In any case in the context of the present invention, it should be understood that the metal of the metal salt is selected such that it can be reduced on the surface to which it is applied.

Figure 2011521064
Figure 2011521064

ラジカル組成物
接着剤配合物調製のための基本手順:
モノマー(10g)に所定量の金属塩と過酸化物開始剤を加えた。室温で連続撹拌して塩と過酸化物をモノマーに完全に溶解した。試料はすべて、調製および貯蔵中に光を遮断するためにカバーされていた。別段の指示がない限り、金属塩はすべて受け入れたままの水和した状態で使用した。金属塩について示した「mmol」値はすべて、無水物ベースで計算されている。用いたペルオキシドを希釈剤と混合した場合、計算はすべてモル当量を達成するのに必要なペルオキシドの有効濃度に基づいている。
Basic procedure for the preparation of radical composition adhesive formulations:
A predetermined amount of metal salt and peroxide initiator were added to the monomer (10 g). The salt and peroxide were completely dissolved in the monomer by continuous stirring at room temperature. All samples were covered to block light during preparation and storage. All metal salts were used in the hydrated state as received unless otherwise indicated. All “mmol” values given for metal salts are calculated on an anhydride basis. When the peroxide used is mixed with the diluent, all calculations are based on the effective concentration of peroxide necessary to achieve the molar equivalent.

配合物を試験するための基本手順:
すべての接着剤配合物の試験について、ASTM E177およびASTM E6に基づく標準試験法を用いた。
装置
適切なロードセルを装備した引張試験機。
試験片
品質規格、製品または試験プログラムで指定される、重ね剪断片。
アセンブリ手順
1.5本の試験片がそれぞれの試験に使用された。
2.必要な場合には試料表面を調製した。例えば、軟鋼重ね剪断片は炭化ケイ素でグリットブラストした。
3.試験片は、アセンブリ前にアセトンまたはイソプロパノールで拭くことにより洗浄した。
4.それぞれの重ね剪断片上の接着面は322.6mmまたは0.5inであった。接着剤試料を塗布する前、これにマーキングする。
5.十分な量の接着剤を1つの重ね剪断片の調製された表面に塗布した。
6.第2の重ね剪断片を接着剤の上に置き、アセンブリは接着面のそれぞれの側部をクランプした。
試験方法
試験プログラムで指定したように硬化させた後、剪断強さを以下のようにして求めた。
1.試験片を、それぞれの端部の外側25.4mm(1インチ)をジョーが握るように、試験機のグリップに置いた。試験片の長軸は、グリップアセンブリの中心線を通って加えられる引張力の方向と一致させた。
2.アセンブリは、別段の定めがない限り、2.0mm/分または0.05インチ/分のクロスヘッド速度で試験した。
3.破断荷重を記録した。
以下の情報を記録した:
1.名称または番号を含めた接着剤の識別、およびロット番号。
2.基体および寸法を含めた、使用した試験片の識別。
3.試験片の調製に用いた表面処理。
4.硬化条件(通常は周囲の室温のみ、20〜25℃)。
5.試験条件(標準温度および圧力、すなわち室温)。
6.必要があれば状態調節(なし、接着する基体はすべて使用前に新たに調製された)。
7.5本以外の場合、試験片の数(通常は、それぞれの引用結果について5本の結果の平均)。
8.それぞれの試験片の結果。
9.すべての重複測定について平均剪断強さ。
10.品質規格、製品紹介または試験プログラムで必要な場合、それぞれの試験片の破損形態。
11.この方法から外れているものすべて。
Basic procedure for testing a formulation:
Standard testing methods based on ASTM E177 and ASTM E6 were used for testing all adhesive formulations.
Equipment Tensile tester equipped with a suitable load cell.
Specimen Lap shear piece as specified by quality standards, product or test program.
Assembly Procedure 1.5 specimens were used for each test.
2. Sample surfaces were prepared when necessary. For example, mild steel lap shear was grit blasted with silicon carbide.
3. The specimens were cleaned by wiping with acetone or isopropanol before assembly.
4). The adhesive surface on each lap shear piece was 322.6 mm 2 or 0.5 in 2 . Mark the adhesive sample before applying it.
5. A sufficient amount of adhesive was applied to the prepared surface of one lap shear.
6). A second lap shear was placed over the adhesive and the assembly clamped each side of the adhesive surface.
Test Method After curing as specified in the test program, the shear strength was determined as follows.
1. The test specimens were placed on the grips of the tester so that the jaws grip 25.4 mm (1 inch) outside each end. The major axis of the specimen was matched to the direction of the tensile force applied through the centerline of the grip assembly.
2. The assemblies were tested at a crosshead speed of 2.0 mm / min or 0.05 inches / min unless otherwise specified.
3. The breaking load was recorded.
The following information was recorded:
1. Identification of the adhesive, including name or number, and lot number.
2. Identification of the specimen used, including the substrate and dimensions.
3. Surface treatment used for preparation of test piece.
4). Cure conditions (usually ambient room temperature only, 20-25 ° C.).
5. Test conditions (standard temperature and pressure, ie room temperature).
6). Conditioning if necessary (none, all substrates to be bonded were freshly prepared before use).
If not 7.5, the number of specimens (usually the average of 5 results for each cited result).
8). Results for each specimen.
9. Average shear strength for all duplicate measurements.
10. Failure form of each specimen as required by quality standards, product introduction or testing program.
11. Everything that deviates from this method.

過酸化物成分
<実施例1>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)およびドデカノイルペルオキシド(0.33g、0.82mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:6.2N/mm
Peroxide component <Example 1>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and dodecanoyl peroxide (0.33 g, 0.82 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 6.2 N / mm 2

<実施例2>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)および過酸化ベンゾイル(0.2g、0.82mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:6.5N/mm
<Example 2>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and benzoyl peroxide (0.2 g, 0.82 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 6.5 N / mm 2

<実施例3>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)および3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン{Trigonox(登録商標)311}(0.14g、0.82mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:4.8N/mm
<Example 3>
Cu (BF 4) 2 (0.1g , 0.42mmol) and 3,3,5,7,7-pentamethyl-1,2,4-trioxepane {Trigonox (R) 311} (0.14g, 0. 82 mmol) was dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 4.8 N / mm 2

<実施例4>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)およびクメンヒドロペルオキシド(0.13g、0.82mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:6.0N/mm
<Example 4>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and cumene hydroperoxide (0.13 g, 0.82 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 6.0 N / mm 2

<実施例5>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)および2,4−ペンタンジオンペルオキシド(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:4.1N/mm
<Example 5>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and 2,4-pentanedione peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 4.1 N / mm 2

モノマー成分
<実施例6>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)および過酸化ベンゾイル(0.2g、0.82mmol)を、ブタンジオールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:4.75N/mm
Monomer Component <Example 6>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and benzoyl peroxide (0.2 g, 0.82 mmol) were dissolved in butanediol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 4.75 N / mm 2

<実施例7>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)および過酸化ベンゾイル(0.2g、0.82mmol)を、ヒドロキシエチルメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:5.0N/mm
<Example 7>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and benzoyl peroxide (0.2 g, 0.82 mmol) were dissolved in hydroxyethyl methacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 5.0 N / mm 2

<実施例8>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)および過酸化ベンゾイル(0.2g、0.82mmol)を、ヒドロキシプロピルメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:5.0N/mm
<Example 8>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and benzoyl peroxide (0.2 g, 0.82 mmol) were dissolved in hydroxypropyl methacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 5.0 N / mm 2

金属塩濃度
<実施例9>
Cu(BF(0.1g、0.42mmol)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で0.5分後の接着性能:
軟鋼ピン&カラー:8.5N/mm
20℃で5分後の接着性能:
軟鋼ピン&カラー:10.0N/mm
Metal salt concentration <Example 9>
Cu (BF 4 ) 2 (0.1 g, 0.42 mmol) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 0.5 minutes at 20 ° C .:
Mild steel pin and collar: 8.5 N / mm 2
Adhesion performance after 5 minutes at 20 ° C .:
Mild steel pin and collar: 10.0 N / mm 2

<実施例10>
Cu(BF(0.02g、0.084mmol)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で0.5分後の接着性能:
軟鋼ピン&カラー:5.8N/mm
20℃で5分後の接着性能:
軟鋼ピン&カラー:10.0N/mm
<Example 10>
Cu (BF 4 ) 2 (0.02 g, 0.084 mmol) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 0.5 minutes at 20 ° C .:
Mild steel pin and collar: 5.8 N / mm 2
Adhesion performance after 5 minutes at 20 ° C .:
Mild steel pin and collar: 10.0 N / mm 2

<実施例11>
Cu(BF(0.01g、0.042mmol)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で0.5分後の接着性能:
軟鋼ピン&カラー:9.0N/mm
20℃で5分後の接着性能:
軟鋼ピン&カラー:2.5N/mm
<Example 11>
Cu (BF 4 ) 2 (0.01 g, 0.042 mmol) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 0.5 minutes at 20 ° C .:
Mild steel pin and collar: 9.0 N / mm 2
Adhesion performance after 5 minutes at 20 ° C .:
Mild steel pin and collar: 2.5 N / mm 2

金属塩成分
<実施例12>
Cu(ClO(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:8N/mm
Metal salt component <Example 12>
Cu (ClO 4 ) 2 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 8 N / mm 2

<実施例13>
Cu(ナフテネート){ホワイトスピリット中8%}(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:3.7N/mm
<Example 13>
Cu (naphthenate) 2 {8% in white spirit} (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 3.7 N / mm 2

<実施例14>
Cu(エチルヘキサノエート)(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:3.2N/mm
<Example 14>
Cu (ethyl hexanoate) 2 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 3.2 N / mm 2

<実施例15>
Cu(ベンゾエート)(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:5.7N/mm
<Example 15>
Cu (benzoate) 2 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 5.7 N / mm 2

<実施例16>
Cu(NO(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で72時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:2.0N/mm
<Example 16>
Cu (NO 3 ) 2 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 72 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 2.0 N / mm 2

<実施例17>
CuCl(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で72時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:4.5N/mm
<Example 17>
CuCl 2 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 72 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 4.5 N / mm 2

<実施例18>
Cu(アセチルアセトネート)(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:2.6N/mm
<Example 18>
Cu (acetylacetonate) 2 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 2.6 N / mm 2

<実施例19>
Fe(ClO(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:7.0N/mm
<Example 19>
Fe (ClO 4 ) 3 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 7.0 N / mm 2

<実施例20>
Zn(ClO(0.08g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:7.0N/mm
<Example 20>
Zn (ClO 4 ) 2 (0.08 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 7.0 N / mm 2

<実施例21>
Zn(BF(0.2g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:7.8N/mm
<Example 21>
Zn (BF 4 ) 2 (0.2 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 7.8 N / mm 2

<実施例22>
Cu(BF(0.2g)、Zn(BF(0.2g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:7.8N/mm
<Example 22>
Cu (BF 4 ) 2 (0.2 g), Zn (BF 4 ) 2 (0.2 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 7.8 N / mm 2

<実施例23>
Cu(BF(0.2g)、Zn(ClO(0.2g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:5.5N/mm
<Example 23>
Cu (BF 4 ) 2 (0.2 g), Zn (ClO 4 ) 3 (0.2 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 5.5 N / mm 2

<実施例24>
Fe(ClO(0.2g)、Zn(BF(0.2g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:6.4N/mm
<Example 24>
Fe (ClO 4 ) 3 (0.2 g), Zn (BF 4 ) 2 (0.2 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 6.4 N / mm 2

<実施例25>
Fe(ClO(0.2g)、Zn(ClO(0.2g)および過酸化ベンゾイル(0.1g、0.41mmol)を、トリエチレングリコールジメタクリレート(10g)に溶解した。
20℃で24時間後の接着性能:
グリットブラスト軟鋼重ね剪断片:6.5N/mm
<Example 25>
Fe (ClO 4 ) 3 (0.2 g), Zn (ClO 4 ) 2 (0.2 g) and benzoyl peroxide (0.1 g, 0.41 mmol) were dissolved in triethylene glycol dimethacrylate (10 g).
Adhesion performance after 24 hours at 20 ° C .:
Grit blast mild steel lap shear piece: 6.5 N / mm 2

ラジカルコーティング組成物:
本発明のラジカル硬化性配合物100mLを調製した。この配合物を、適切なサイズの浴に入れた。
Radical coating composition:
100 mL of the radical curable formulation of the present invention was prepared. This formulation was placed in an appropriately sized bath.

典型的なラジカル配合物:
a.トリエチレングリコールジメタクリレート(91%)
b.過酸化ベンゾイル(水ベース30%)(3%)
c.テトラフルオロホウ酸銅水和物(3%)
d.テトラフルオロホウ酸亜鉛水和物(3%)
Typical radical formulation:
a. Triethylene glycol dimethacrylate (91%)
b. Benzoyl peroxide (30% water based) (3%)
c. Copper tetrafluoroborate hydrate (3%)
d. Zinc tetrafluoroborate hydrate (3%)

上記のコーティング配合物は例示のために挙げた代表的な配合物にすぎないことが、当業者によって理解されよう。このコーティング配合物は、コーティング配合物の最終用途に適したモノマー、金属塩、濃度などに変更することができる。   It will be appreciated by those skilled in the art that the above coating formulations are only representative formulations listed for illustration. This coating formulation can be changed to monomers, metal salts, concentrations, etc. suitable for the end use of the coating formulation.

金属基体(10×2.5cm)をアセトンで拭くことにより洗浄し、これらの配合物に浸漬した。金属基体は、これらの配合物を含む浴に沈めた。浸漬時間は、表面と組成物中の金属塩との間の標準電位の差、ならびに所望のコーティング厚み(自己限界厚み未満であることが必要な場合)に応じたものとした。コーティング/重合が完了した後、残存モノマーを洗浄により除去した。生成した膜をFTIR−ATRで分析した。   Metal substrates (10 × 2.5 cm) were cleaned by wiping with acetone and immersed in these formulations. Metal substrates were submerged in baths containing these formulations. Immersion time was dependent on the difference in standard potential between the surface and the metal salt in the composition, as well as the desired coating thickness (if required to be less than the self-limit thickness). After coating / polymerization was complete, residual monomer was removed by washing. The resulting membrane was analyzed by FTIR-ATR.

ラジカル硬化性モノマーを用いた、グリットブラスト仕上げ軟鋼基体上のコーティングを図1に示す。トリエチレングリコールジメタクリレートモノマーは1635cm−1に特徴的なC=CのIR伸縮を有している。30秒間隔で試料を反復走査することにより、1635cm−1におけるトリエチレングリコールジメタクリレートC=CのIR伸縮強度が低下していることが分かる。これは、グリットブラスト仕上げ軟鋼の表面上に高分子コーティングが形成されていることを実証するものである。 A coating on a grit blasted mild steel substrate using a radical curable monomer is shown in FIG. Triethylene glycol dimethacrylate monomer has a characteristic C = C IR stretch at 1635 cm −1 . It can be seen that the IR stretching strength of triethylene glycol dimethacrylate C = C at 1635 cm −1 is decreased by repeatedly scanning the sample at intervals of 30 seconds. This demonstrates the formation of a polymeric coating on the surface of the grit blasted mild steel.

本発明に関して本明細書で使用された場合、「含む/含んでいる」(comprises/comprising)という用語および「有している/含んでいる」(having/including)という用語は、明示された特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を指定するために使用されるが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、構成要素またはこれらの群の存在または付加を排除しない。   As used herein with respect to the present invention, the terms “comprises / comprising” and “having / including” are express features Used to specify the presence of an integer, step or component, but does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components or groups thereof.

明確にするために別々の実施形態の文脈で記載された本発明の特定の特徴は、1つの実施形態として組み合わせて提供することもできることを理解されたい。逆に、簡潔にするために1つの実施形態の文脈で記載された本発明の様々な特徴は、別々にまたは任意の適切な下位の組合せとして提供することもできる。   It should be understood that certain features of the invention described in the context of separate embodiments for clarity may also be provided in combination as one embodiment. Conversely, various features of the invention described in the context of one embodiment for the sake of brevity can also be provided separately or in any suitable subcombination.

Claims (39)

表面上で硬化させるためのラジカル硬化性組成物であって、
i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含み、
前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が前記表面の標準還元電位より高く、
前記組成物を前記表面に接触して配置すると、前記金属塩が、前記表面で還元されて、前記フリーラジカル生成成分と相互作用を起こし、これにより前記組成物の前記ラジカル硬化性成分の硬化を開始させるラジカル硬化性組成物。
A radical curable composition for curing on a surface,
i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) at least one metal salt,
A standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than a standard reduction potential of the surface;
When the composition is placed in contact with the surface, the metal salt is reduced on the surface and interacts with the free radical generating component, thereby curing the radical curable component of the composition. Radical curable composition to be initiated.
前記少なくとも1つの金属塩が遷移金属カチオンを含む、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1, wherein the at least one metal salt comprises a transition metal cation. 前記遷移金属カチオンが、銅、鉄、亜鉛およびこれらの組合せから選択される、請求項2に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 2, wherein the transition metal cation is selected from copper, iron, zinc, and combinations thereof. 前記金属塩が、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF 、AsF 、(CB、(CGa、カルボラン、トリフリミド、ビス−トリフリミド、およびこれらの組合せからなる群から選択される対イオンを含む、請求項1に記載の硬化性組成物。 The metal salt is naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 , AsF 6 , (C 6 F 5 ) 4 B The curable composition of claim 1, comprising a counterion selected from the group consisting of: (C 6 F 5 ) 4 Ga, carborane, triflimide, bis-triflimide, and combinations thereof. 前記ラジカル開始成分が、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ヒドロペルオキシド前駆体、過硫酸塩およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1, wherein the radical initiating component is selected from the group consisting of peroxides, hydroperoxides, hydroperoxide precursors, persulfates, and combinations thereof. 前記ラジカル開始成分が、クメンヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化水素、2−ブタノンペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、過酸化ラウロイル、2,4−ペンタンジオンペルオキシド、ペンタメチル−トリオキセパン、過酸化ベンゾイルおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項1に記載の硬化性組成物。   The radical initiating component is cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2-butanone peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,4-pentanedione peroxide, pentamethyl- The curable composition of claim 1 selected from the group consisting of trioxepane, benzoyl peroxide and combinations thereof. 前記ラジカル硬化性成分が、アクリレート、メタクリレート、チオレン、シロキサン、ビニルおよびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to claim 1, wherein the radically curable component has at least one functional group selected from the group consisting of acrylate, methacrylate, thiolene, siloxane, vinyl, and combinations thereof. 前記表面が、金属、金属酸化物または金属合金を含む、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1, wherein the surface comprises a metal, metal oxide or metal alloy. 前記表面が、鉄、鋼、軟鋼、グリットブラスト仕上げ軟鋼、アルミニウム、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、酸化亜鉛、重クロム酸亜鉛、およびステンレス鋼からなる群から選択される、請求項1に記載の硬化性組成物。   The hardening of claim 1, wherein the surface is selected from the group consisting of iron, steel, mild steel, grit blasted mild steel, aluminum, aluminum oxide, copper, zinc, zinc oxide, zinc dichromate, and stainless steel. Sex composition. 金属酸化物除去剤をさらに含む、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1 further comprising a metal oxide remover. 前記金属酸化物除去剤が、塩化物イオン、亜鉛(II)塩およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項11に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 11, wherein the metal oxide remover is selected from the group consisting of chloride ions, zinc (II) salts, and combinations thereof. 前記表面と前記金属塩の間の電子移動をもたらすための触媒をさらに含む、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1, further comprising a catalyst for effecting electron transfer between the surface and the metal salt. 第1の金属基体を別の基体に付着させるための、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1 for attaching a first metal substrate to another substrate. 封止のための、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1 for sealing. ねじロック、フランジ封止、金属接着、および/または構造接合における請求項1に記載の組成物の使用。   Use of the composition according to claim 1 in screw locking, flange sealing, metal bonding and / or structural bonding. ラジカル硬化性成分の硬化を開始するための開始剤パッケージであって、
i)フリーラジカル生成成分と、
ii)少なくとも1つの金属塩と
を含む開始剤パッケージ。
An initiator package for initiating curing of a radical curable component,
i) a free radical generating component;
ii) an initiator package comprising at least one metal salt.
前記金属塩の対イオンが、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF 、AsF 、(CB、(CGa、カルボラン、トリフリミド、ビス−トリフリミド、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項16に記載の開始剤パッケージ。 The counter ion of the metal salt is naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 , AsF 6 , (C 6 F 5 ) 4 B, (C 6 F 5) 4 Ga, carborane, triflimide, bis - triflimide, and is selected from the group consisting of an initiator package according to claim 16. 2つの基体を接合する方法であって、
(i)i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含む組成物を前記基体の少なくとも1つに塗布するステップと、
(ii)前記組成物と結合を形成するように前記第1の基体と第2の基体を合わせるステップと
を含み、
前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が、前記基体の少なくとも1つの標準還元電位より高い方法。
A method of joining two substrates,
(I) i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) applying a composition comprising at least one metal salt to at least one of the substrates;
(Ii) combining the first substrate and the second substrate to form a bond with the composition;
A method wherein a standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than at least one standard reduction potential of the substrate.
少なくとも1つの基体が、金属、金属酸化物または金属合金を含む、請求項18に記載の方法。   The method of claim 18, wherein the at least one substrate comprises a metal, metal oxide or metal alloy. 少なくとも1つの基体が金属を含む、請求項18に記載の方法。   The method of claim 18, wherein the at least one substrate comprises a metal. a)容器と、
b)請求項1に記載のラジカル硬化性組成物と
を含むパック。
a) a container;
b) A pack comprising the radical curable composition according to claim 1.
前記容器が通気性である、請求項21に記載のパック。   The pack of claim 21, wherein the container is breathable. 表面をコーティングするための硬化性コーティング組成物であって、
i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含み、
前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が前記表面の標準還元電位より高く、
前記組成物を前記表面に接触して配置すると、前記金属塩が、前記表面で還元されて、前記フリーラジカル生成成分と相互作用を起こし、これにより前記組成物の前記ラジカル硬化性成分の硬化を開始させる硬化性コーティング組成物。
A curable coating composition for coating a surface,
i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) at least one metal salt,
A standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than a standard reduction potential of the surface;
When the composition is placed in contact with the surface, the metal salt is reduced on the surface and interacts with the free radical generating component, thereby curing the radical curable component of the composition. A curable coating composition to be initiated.
前記金属塩が遷移金属カチオンを含む、請求項23に記載のコーティング組成物。   24. The coating composition of claim 23, wherein the metal salt comprises a transition metal cation. 前記遷移金属カチオンが、銅、鉄、亜鉛およびこれらの組合せから選択される、請求項24に記載のコーティング組成物。   25. The coating composition of claim 24, wherein the transition metal cation is selected from copper, iron, zinc, and combinations thereof. 前記金属塩が、ナフテネート、エチルヘキサノエート、ベンゾエート、ニトレート、クロリド、アセチルアセトネート、ClO 、BF 、PF 、SbF 、AsF 、(CB、(CGa、カルボラン、トリフリミド、ビス−トリフリミド、およびこれらの組合せからなる群から選択される対イオンを含む、請求項23に記載のコーティング組成物。 The metal salt is naphthenate, ethylhexanoate, benzoate, nitrate, chloride, acetylacetonate, ClO 4 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 , AsF 6 , (C 6 F 5 ) 4 B , (C 6 F 5) 4 Ga, carborane, triflimide, bis - triflimide, and a counter ion selected from the group consisting of coating composition according to claim 23. 前記ラジカル生成成分が、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ヒドロペルオキシド前駆体、過硫酸塩およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項23に記載のコーティング組成物。   24. The coating composition of claim 23, wherein the radical generating component is selected from the group consisting of peroxides, hydroperoxides, hydroperoxide precursors, persulfates, and combinations thereof. 前記ラジカル生成成分が、クメンヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化水素、2−ブタノンペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、過酸化ラウロイル、2,4−ペンタンジオンペルオキシド、3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン、過酸化ベンゾイルおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項23に記載のコーティング組成物。   The radical generating component is cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2-butanone peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,4-pentanedione peroxide, 3, 24. The coating composition of claim 23, selected from the group consisting of 3,5,7,7-pentamethyl-1,2,4-trioxepane, benzoyl peroxide and combinations thereof. 前記コーティング組成物の前記ラジカル硬化性成分が、アクリレート、メタクリレート、チオレン、シロキサン、ビニルおよびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する、請求項23に記載のコーティング組成物。   24. The coating composition of claim 23, wherein the radical curable component of the coating composition has at least one functional group selected from the group consisting of acrylate, methacrylate, thiolene, siloxane, vinyl, and combinations thereof. 前記表面が、金属、金属酸化物または金属合金を含む、請求項23に記載のコーティング組成物。   24. The coating composition of claim 23, wherein the surface comprises a metal, metal oxide or metal alloy. 前記表面が、鉄、鋼、軟鋼、グリットブラスト仕上げ軟鋼、アルミニウム、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、酸化亜鉛、重クロム酸亜鉛、およびステンレス鋼からなる群から選択される、請求項23に記載のコーティング組成物。   24. The coating of claim 23, wherein the surface is selected from the group consisting of iron, steel, mild steel, grit blasted mild steel, aluminum, aluminum oxide, copper, zinc, zinc oxide, zinc dichromate, and stainless steel. Composition. 基体をコーティングする方法であって、
i)ラジカル硬化性成分と、
ii)フリーラジカル生成成分と、
iii)少なくとも1つの金属塩と
を含むコーティング組成物を前記基体に塗布するステップを含み、前記少なくとも1つの金属塩の標準還元電位が前記基体の少なくとも1つの標準還元電位より高い方法。
A method of coating a substrate, comprising:
i) a radical curable component;
ii) a free radical generating component;
iii) applying to the substrate a coating composition comprising at least one metal salt, wherein the standard reduction potential of the at least one metal salt is higher than at least one standard reduction potential of the substrate.
請求項32に記載の方法を利用して基体に塗布されたコーティング。   33. A coating applied to a substrate using the method of claim 32. 請求項33に記載のコーティングと、基体とを含む塗装物品。   34. A coated article comprising the coating of claim 33 and a substrate. 硬化性組成物が塗布された、請求項34に記載の塗装物品。   35. The coated article of claim 34, to which a curable composition is applied. 第2の基体と合わせた、請求項34に記載の塗装物品。   35. The coated article of claim 34, combined with a second substrate. 第2の基体が付着した、請求項34に記載の塗装物品。   The coated article of claim 34, to which the second substrate is attached. a)容器と、
b)請求項23に記載のラジカル硬化性コーティング組成物と
を含むパック。
a) a container;
b) A pack comprising the radically curable coating composition according to claim 23.
前記容器が通気性である、請求項38に記載のパック。   40. The pack of claim 38, wherein the container is breathable.
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