JP2017039832A - 2-cyanoacrylate-based adhesive composition containing tocopherol - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2−シアノアクリル酸エステルを主成分とする2−シアノアクリレート系接着剤組成物に関するものである。 The present invention relates to a 2-cyanoacrylate adhesive composition mainly composed of 2-cyanoacrylate.
2−シアノアクリル酸エステルを主成分とする2−シアノアクリレート系接着剤組成物は、 瞬間接着剤として電子、電気、自動車などの各種産業界、レジャー分野及び一般家庭で広く用いられている。 A 2-cyanoacrylate adhesive composition containing 2-cyanoacrylic acid ester as a main component is widely used as an instantaneous adhesive in various industries such as electronics, electricity, automobiles, leisure field and general household.
2−シアノアクリレート系接着剤組成物は、一液で尚且つ常温で硬化速度が速いという長所を持つ一方で、 保存においては、容器中の微量な水分等の微弱なアニオン種によっても増粘するだけでなく、外部からの光や熱によって発生するラジカルによっても固化してしまうという問題も併せ持っている。 The 2-cyanoacrylate adhesive composition has the advantage that it is a single solution and has a fast curing speed at room temperature, but during storage, it thickens even with weak anion species such as a small amount of moisture in the container. In addition to the problem of solidifying by radicals generated by light and heat from the outside.
よって、アニオン重合防止剤としては、例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3に記載されているような、無機酸、有機酸、酸性ガス、ホウフッ化水素酸等を添加し、かつラジカル重合防止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ブチルヒドロキシアニソール、ピロガロール等の公知の物が使用されている。 Therefore, as an anionic polymerization inhibitor, for example, an inorganic acid, an organic acid, an acidic gas, borohydrofluoric acid or the like as described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 is added, and radical polymerization is performed. As the inhibitor, known substances such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, butylhydroxyanisole, and pyrogallol are used.
しかしながら、特定のラジカル重合防止剤の添加は、硬化速度の実質的な遅滞をもたらす可能性がある。さらに一部の汎用安定化剤は、毒性、突然変異原性、発癌性を示すことがすでに知られている。 However, the addition of certain radical polymerization inhibitors can result in a substantial delay in the cure rate. Furthermore, some general purpose stabilizers are already known to be toxic, mutagenic and carcinogenic.
現在2−シアノアクリレート系接着剤組成物のラジカル重合防止剤として主に使用されているハイドロキノンは、FDA(アメリカ食品医薬品局)で発がん性が懸念される物質とされている事、また近年の環境排出リスク等から使用制限を受ける可能性も有る為、今後は安全性の高い物が求められる。 Currently, hydroquinone, which is mainly used as a radical polymerization inhibitor for 2-cyanoacrylate adhesive compositions, is considered to be a carcinogenic substance by the FDA (Food and Drug Administration), and the environment in recent years. Since there is a possibility of usage restrictions due to emission risks, etc., highly safe items will be required in the future.
そこで本願発明者らは、2−シアノアクリレート系接着剤組成物の保存安定性を向上させるべく、アニオン重合防止剤と併用して、安全性の高いトコフェロールを添加することにより、優れた保存安定性を有する2−シアノアクリレート系接着組成物を得ることを見出した。 Therefore, the inventors of the present application have excellent storage stability by adding a highly safe tocopherol in combination with an anionic polymerization inhibitor in order to improve the storage stability of the 2-cyanoacrylate adhesive composition. It was found to obtain a 2-cyanoacrylate adhesive composition having
本発明の2−シアノアクリレート系接着剤組成物によれば、アニオン重合防止剤と併用してトコフェロールを1〜1000ppm、より好ましくは5〜100ppm加えることにより、保存安定性に優れ、安全性の高い接着剤が提供可能となる。 According to the 2-cyanoacrylate adhesive composition of the present invention, it is excellent in storage stability and high safety by adding tocopherol in an amount of 1 to 1000 ppm, more preferably 5 to 100 ppm in combination with an anionic polymerization inhibitor. An adhesive can be provided.
以下に本発明のトコフェロールを含有する2−シアノアクリレート系接着剤組成物について詳しく説明する。 The 2-cyanoacrylate adhesive composition containing the tocopherol of the present invention will be described in detail below.
本発明の2−シアノアクリレート系接着剤組成物は、2−シアノアクリル酸エステルにアニオン重合防止剤を含有した2−シアノアクリレート系接着剤組成物に対し、トコフェロールを1〜1000ppm、より好ましくは5〜100ppm含有する物である。 The 2-cyanoacrylate adhesive composition of the present invention has a tocopherol content of 1 to 1000 ppm, more preferably 5 with respect to the 2-cyanoacrylate adhesive composition containing an anionic polymerization inhibitor in 2-cyanoacrylate. It is a thing containing -100 ppm.
2−シアノアクリル酸エステルとは、2−シアノアクリル酸メチル、2−シアノアクリル酸エチル、2−シアノアクリル酸クロロエチル、2−シアノアクリル酸n−プロピル、2−シアノアクリル酸i−プロピル、2−シアノアクリル酸アリル、2−シアノアクリル酸プロパギル、2−シアノアクリル酸n−ブチル、2−シアノアクリル酸i−ブチル、2−シアノアクリル酸n−ペンチル、2−シアノアクリル酸n−ヘキシル、2−シアノアクリル酸シクロヘキシル、2−シアノアクリル酸フェニル、2−シアノアクリル酸テトラヒドロフルフリル、2−シアノアクリル酸ヘプチル、2−シアノアクリル酸2−エチルヘキシル、2−シアノアクリル酸n−オクチル、2−シアノアクリル酸2−オクチル、2−シアノアクリル酸n−ノニル、2−シアノアクリル酸オキソノニル、2−シアノアクリル酸n−デシル、2−シアノアクリル酸n−ドデシル、2−シアノアクリル酸メトキシエチル、2−シアノアクリル酸メトキシプロピル、2−シアノアクリル酸メトキシイソプロピル、2−シアノアクリル酸メトキシブチル、2−シアノアクリル酸エトキシエチル、2−シアノアクリル酸エトキシプロピル、2−シアノアクリル酸エトキシイソプロピル、2−シアノアクリル酸プロポキシメチル、2−シアノアクリル酸プロポキシエチル、2−シアノアクリル酸イソプロポキシエチル、2−シアノアクリル酸プロポキシプロピル、2−シアノアクリル酸ブトキシメチル、2−シアノアクリル酸ブトキシエチル、2−シアノアクリル酸ブトキシプロピル、2−シアノアクリル酸ブトキシイソプロピル、2−シアノアクリル酸ブトキシブチル、2−シアノアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル及び2−シアノアクリル酸ヘキサフルオロイソプロピル等のエステルが挙げられる。これらの2−シアノアクリル酸エステルは1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The 2-cyanoacrylate ester is methyl 2-cyanoacrylate, ethyl 2-cyanoacrylate, chloroethyl 2-cyanoacrylate, 2-cyanoacrylate n-propyl, 2-cyanoacrylate i-propyl, 2- Allyl cyanoacrylate, propargyl 2-cyanoacrylate, n-butyl 2-cyanoacrylate, i-butyl 2-cyanoacrylate, n-pentyl 2-cyanoacrylate, n-hexyl 2-cyanoacrylate, 2- Cyclohexyl cyanoacrylate, phenyl 2-cyanoacrylate, tetrahydrofurfuryl 2-cyanoacrylate, heptyl 2-cyanoacrylate, 2-ethylhexyl 2-cyanoacrylate, n-octyl 2-cyanoacrylate, 2-cyanoacryl 2-octyl acid, n-nonyl 2-cyanoacrylate, 2 Oxononyl cyanoacrylate, n-decyl 2-cyanoacrylate, n-dodecyl 2-cyanoacrylate, methoxyethyl 2-cyanoacrylate, methoxypropyl 2-cyanoacrylate, methoxyisopropyl 2-cyanoacrylate, 2-cyano Methoxybutyl acrylate, ethoxyethyl 2-cyanoacrylate, ethoxypropyl 2-cyanoacrylate, ethoxyisopropyl 2-cyanoacrylate, propoxymethyl 2-cyanoacrylate, propoxyethyl 2-cyanoacrylate, 2-cyanoacrylic acid Isopropoxyethyl, propoxypropyl 2-cyanoacrylate, butoxymethyl 2-cyanoacrylate, butoxyethyl 2-cyanoacrylate, butoxypropyl 2-cyanoacrylate, butoxyiso 2-cyanoacrylate Propyl, 2-cyanoacrylic acid butoxybutyl, 2-cyanoacrylic acid 2,2,2-trifluoroethyl and 2-cyanoacrylic acid hexafluoroisopropyl ester of isopropyl and the like. These 2-cyanoacrylic acid esters may be used alone or in combination of two or more.
アニオン重合防止剤としては、例えば二酸化硫黄及びメタンスルホン酸等の脂肪族スルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン酸、三弗化ホウ素メタノール及び三弗化ホウ素ジエチルエーテル等の三弗化ホウ素錯体、HBF4、並びにトリアルキルボレート、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。これらは、単独で又は2つ以上を組み合わせて用いることができる。好ましい添加量は、2−シアノアクリル酸エステルに対して1〜10000ppmの範囲である。 Examples of anionic polymerization inhibitors include aliphatic sulfonic acids such as sulfur dioxide and methanesulfonic acid, aromatic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, trifluoride such as boron trifluoride methanol and boron trifluoride diethyl ether. Boron complexes, HBF4, trialkylborate, trifluoromethanesulfonic acid and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. A preferable addition amount is in the range of 1 to 10,000 ppm with respect to 2-cyanoacrylate.
本発明に使用されるトコフェロールとは、具体的にはα−トコフェロール(5,7,8−トリメチルトコール)、β−トコフェロール(5,8−ジメチルトコール)、γ−トコフェロール(7,8−ジメチルトコール)、δ−トコフェロール(8−メチルトコール)であり、これらの1種及び2種を使用しても良い。含有量としては1〜1000ppmで、より好ましくは5〜100ppmである。1ppmより少ないと保存安定性が悪くなり、1000ppmを超えると着色し商品にならない。 The tocopherol used in the present invention specifically includes α-tocopherol (5,7,8-trimethyltocol), β-tocopherol (5,8-dimethyltocol), γ-tocopherol (7,8-dimethyltocol). ), Δ-tocopherol (8-methyltocol), and one or two of these may be used. As content, it is 1-1000 ppm, More preferably, it is 5-100 ppm. If it is less than 1 ppm, the storage stability will be poor, and if it exceeds 1000 ppm, it will be colored and not commercialized.
本発明に使用されるトコフェロールは、アニオン重合防止剤と併用して従来から使用されているラジカル重合防止剤、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、t−ブチルカテコール、カテコール、ピロガロール、ブチルヒドロキシアニソール、没食子酸プロピル等と併用しても優れた効果が得られる。 The tocopherol used in the present invention is a radical polymerization inhibitor conventionally used in combination with an anionic polymerization inhibitor, such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, t-butylcatechol, catechol, pyrogallol, butylhydroxyanisole, gallic acid. Even when used in combination with propyl acid or the like, excellent effects can be obtained.
本発明の2−シアノアクリレート系接着剤組成物には、用途に応じて硬化促進剤、可塑剤、着色剤、香料、溶剤、接着強度向上剤、増粘剤、無機フィラー等を、2−シアノアクリレートモノマーの保存安定性を阻害しない範囲で適宜添加配合して使用することができる。 In the 2-cyanoacrylate adhesive composition of the present invention, a curing accelerator, a plasticizer, a colorant, a fragrance, a solvent, an adhesive strength improver, a thickener, an inorganic filler, etc. As long as the storage stability of the acrylate monomer is not impaired, it can be appropriately added and used.
ここで言う硬化促進剤とは、ポリエチレングリコール誘導体、カリックスアレン類、クラウンエーテル類等を言う。 Here, the curing accelerator refers to polyethylene glycol derivatives, calixarenes, crown ethers and the like.
ここでいう可塑剤としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソデシル、アセチルクエン酸トリメチル、アセチルクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリブチル等が挙げられる。 Examples of the plasticizer here include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, 2-ethylhexyl phthalate, diisodecyl phthalate, trimethyl acetyl citrate, triethyl acetyl citrate, and tributyl acetyl citrate.
増粘剤としては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリルゴム、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、セルロースエステル、ポリアルキル−α−シアノアクリレート、エチレン−酢ビ共重合体等が挙げられる。 Examples of the thickener include polymethyl methacrylate (PMMA), acrylic rubber, polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, cellulose ester, polyalkyl-α-cyanoacrylate, and ethylene-vinyl acetate copolymer.
以下に実施例をあげ、本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
評価方法
保存安定性試験
調整後の接着剤組成物を2gポリエチレン容器に充填し、70±2℃の恒温槽に入れ、30日後の状態を観察した。初期状態と変わらず流動性のあるものを合格とし、増粘またはゲル化、硬化したものを不合格とした。
Evaluation method The adhesive composition after adjusting the storage stability test was filled in a 2 g polyethylene container, placed in a thermostat at 70 ± 2 ° C., and the state after 30 days was observed. The fluidity that was the same as the initial state was accepted, and the thickened, gelled, or cured product was rejected.
外観試験
外観試験に関しても同じく調整後の接着剤組成物を2gポリエチレン容器に充填し、70±2℃の空気循環式恒温槽に入れ、30日後の状態を観察した。着色の無いものを合格とし、黄色〜褐色に着色したものを不合格とした。
Appearance Test Similarly for the appearance test, a 2 g polyethylene container was filled with the adjusted adhesive composition, placed in a 70 ± 2 ° C. air circulation thermostat, and the state after 30 days was observed. Those without coloring were accepted, and those colored yellow to brown were rejected.
合成例1
攪拌機、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた1Lガラス製4ツ口フラスコに、パラホルムアルデヒド88g、トルエン170g、ピペリジン1.2mlを仕込み、攪拌しながら昇温する。シアノ酢酸エチル300gを滴下し、脱水する。脱水後、クレジルジフェニルホスフェート30g、燐酸10gを加え、トルエンを蒸留によって除く。無水燐酸を5g加え、10mmHgで200℃にて解重合を行う。解重合物を減圧蒸留にて精製し、2−シアノアクリル酸エチルを250g得た。ここで得られた2−シアノアクリル酸エチルに三フッ化ホウ素エーテル錯塩を10ppm加え、2−シアノアクリレート接着剤組成物を調整した。
Synthesis example 1
88 g of paraformaldehyde, 170 g of toluene and 1.2 ml of piperidine are charged into a 1 L glass four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser, and the temperature is raised while stirring. 300 g of ethyl cyanoacetate is added dropwise and dehydrated. After dehydration, 30 g of cresyl diphenyl phosphate and 10 g of phosphoric acid are added, and toluene is removed by distillation. 5 g of phosphoric anhydride is added and depolymerization is carried out at 200 ° C. at 10 mmHg. The depolymerized product was purified by vacuum distillation to obtain 250 g of ethyl 2-cyanoacrylate. 10 ppm of boron trifluoride etherate was added to ethyl 2-cyanoacrylate obtained here to prepare a 2-cyanoacrylate adhesive composition.
実施例1
合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、α−トコフェロールを1ppm添加し充分に混合させ、これらの保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。
Example 1
1 ppm of α-tocopherol was added to the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1 and mixed well. Table 1 shows the results of determination regarding the storage stability and appearance.
実施例2〜4
合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、α−トコフェロールを表1に示した割合にて添加し充分に混合させ、これらの保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。
Examples 2-4
Α-tocopherol was added to the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1 in the proportions shown in Table 1 and mixed well, and the results of determination of the storage stability and appearance were determined. Are shown in Table 1.
実施例5〜8合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、β−トコフェロールを表1に示した割合にて添加し充分に混合させ、これらの保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。 Examples 5-8 With respect to the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, β-tocopherol was added at a ratio shown in Table 1 and mixed well, and these storage stability and Table 1 shows the results of the determination on the appearance.
実施例9〜12合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、γ−トコフェロールを表1に示した割合にて添加し充分に混合させ、これらの保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。 Examples 9-12 With respect to the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, γ-tocopherol was added at a ratio shown in Table 1 and mixed well, and these storage stability and Table 1 shows the results of the determination on the appearance.
実施例13〜16
合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、α−トコフェロール及びβ−トコフェロールを1対1(重量比)の割合で混合したものを表1に示した割合にて添加し充分に混合させ、これらの保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。
Examples 13-16
With respect to the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, α-tocopherol and β-tocopherol were mixed at a ratio of 1: 1 (weight ratio) at the ratio shown in Table 1. Table 1 shows the results of the determination regarding storage stability and appearance.
比較例1
合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物の保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。
Comparative Example 1
Table 1 shows the results of determination of the storage stability and appearance of the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1.
比較例2
合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、α−トコフェロールを0.5ppm添加し充分に混合させ、保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。
Comparative Example 2
To the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, 0.5 ppm of α-tocopherol was added and mixed well, and the results of determination regarding storage stability and appearance are shown in Table 1.
比較例3合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、α−トコフェロールを1500ppm添加し充分に混合させ、保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した Comparative Example 3 To the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, 1500 ppm of α-tocopherol was added and mixed well, and the results of determination regarding storage stability and appearance are shown in Table 1.
比較例4
合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、β−トコフェロールを1500ppm添加し充分に混合させ、保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。
Comparative Example 4
To the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, 1500 ppm of β-tocopherol was added and mixed well, and the results of determination regarding storage stability and appearance are shown in Table 1.
比較例5合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、γ−トコフェロールを1500ppm添加し充分に混合させ、保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。 Comparative Example 5 With respect to the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, 1500 ppm of γ-tocopherol was added and mixed well, and the results of determination regarding storage stability and appearance are shown in Table 1. .
比較例6合成例1で得られた2−シアノクリレート接着剤組成物に対して、α−トコフェロール及びβ−トコフェロールを1対1(重量比)の割合で混合したものを0.5ppm添加し充分に混合させ、保存安定性及び外観について判定の結果を表1に示した。 Comparative Example 6 To the 2-cyanoacrylate adhesive composition obtained in Synthesis Example 1, 0.5 ppm of α-tocopherol and β-tocopherol mixed at a ratio of 1: 1 (weight ratio) was added. Table 1 shows the results of determination regarding storage stability and appearance after mixing thoroughly.
表1の結果より、実施例1〜16のα−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール単独及びα−トコフェロール、β−トコフェロール混合物共に、添加量1〜1000ppmの範囲内では、着色も無く、安定性も良好であった。
一方で比較例2、6の様に、添加量が1ppmより少ないと保存安定性が悪くなり、比較例3〜5のように1000ppmを超えると着色してしまうので、製品として提供できない。
From the results shown in Table 1, both α-tocopherol, β-tocopherol, γ-tocopherol alone and α-tocopherol and β-tocopherol mixtures of Examples 1 to 16 were stable without coloration within the range of addition amount of 1 to 1000 ppm. The property was also good.
On the other hand, as in Comparative Examples 2 and 6, when the addition amount is less than 1 ppm, the storage stability deteriorates, and when it exceeds 1000 ppm as in Comparative Examples 3 to 5, the product cannot be provided as a product.
本発明の2−シアノアクリレート系接着剤組成物は、安全性の高いトコフェロールを使用し、保存安定性に優れ、着色もない接着剤組成物の為、近年の環境排出リスク等からの使用制限を受けない接着剤組成物を提供できるものである。 The 2-cyanoacrylate adhesive composition of the present invention uses a highly safe tocopherol, is excellent in storage stability, and has no coloration. The adhesive composition which does not receive can be provided.
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