JP2019065082A - Composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接着性に優れた組成物に関する。 The present invention relates to a composition having excellent adhesion.
省力化、省資源及び省エネルギーの点で、常温下、短時間で接着する接着剤として、常温速硬化型接着剤組成物が使用されている。従来、常温速硬化型接着剤組成物としては、二剤型速硬化エポキシ系接着剤組成物、嫌気性接着剤組成物、瞬間接着剤組成物及び第二世代のアクリル系接着剤組成物(SGA)が知られている。 In view of labor saving, resource saving, and energy saving, a normal temperature rapid curing adhesive composition is used as an adhesive which adheres in a short time at normal temperature. Conventionally, as a normal temperature rapid curing adhesive composition, a two-component rapid curing epoxy adhesive composition, an anaerobic adhesive composition, an instant adhesive composition, and a second generation acrylic adhesive composition (SGA) )It has been known.
二剤型速硬化エポキシ系接着剤は、主剤と硬化剤を計量、混合して被着体に塗布し、主剤と硬化剤の反応により硬化するものである。しかしながら、二剤型速硬化エポキシ系接着剤はより高い剥離強度と衝撃強度が要求されている。 The two-component rapid curing epoxy adhesive measures and mixes the main agent and the curing agent, applies the mixture to the adherend, and cures by the reaction of the main agent and the curing agent. However, two-part rapid curing epoxy adhesives are required to have higher peel strength and impact strength.
嫌気性接着剤は、被着体間において接着剤組成物を圧着して空気を遮断することにより硬化するものである。しかしながら、嫌気性接着剤組成物は、圧着する際に接着剤組成物の一部が被着体からハミ出した場合、ハミ出した部分が空気に接触しても硬化する性質が要求されている。又、被着体間のクリアランスが大きい場合にも硬化する性質が要求されている。 Anaerobic adhesives cure by pressure bonding an adhesive composition between adherends and blocking air. However, the anaerobic adhesive composition is required to have the property of curing even when the part where the adhesive is exposed to air when the adhesive composition is partially peeled off from the adherend during pressure bonding. . In addition, there is a demand for the property of hardening even when the clearance between adherends is large.
瞬間接着剤は通常シアノアクリレートを主成分とし、作業性に優れている。しかしながら、より高い剥離強度や衝撃強度が要求されている。 The instant adhesive is usually based on cyanoacrylate and is excellent in workability. However, higher peel strength and impact strength are required.
SGAは二剤型アクリル系接着剤であるが、二剤の正確な計量を必要とせず、計量や混合が不完全でも二剤の接触だけで、常温で数分〜数十分で硬化するために、作業性に優れ、しかも剥離強度や衝撃強度が高く、ハミ出し部分の硬化も良好であるために、電気・電子部品分野から土木・建築分野に至るまで幅広く用いられている。最近では、臭気を抑えたSGAも出てきており、換気設備の不十分な場所においても作業が可能である。 Although SGA is a two-component acrylic adhesive, it does not require accurate measurement of the two components, and even if the measurement or mixing is incomplete, it is cured in several minutes to several minutes at ordinary temperature only by the contact of the two components. These materials are widely used in the fields of electrical and electronic parts, civil engineering and construction because they have excellent workability, high peel strength and impact strength, and good hardness of the exposed area. Recently, an SGA with reduced odor has come out, and it is possible to work even in a place where ventilation equipment is insufficient.
しかし、最近、更に、長期間大きな荷重に耐えられることが要求されるようになってきた。そのためには、引張剪断強度だけでなく、剥離強度も大きいことが必要である。更に、飛行機等では軽量化のためにアルミニウムが使用されるので、鉄以外にもアルミニウムに対する接着性も大きいことも必要である。これらの高い要求水準を満たすことにより、構造部材間の接合に用いる構造用接着剤として、色々な使用環境条件において高い強度特性を具備できるようになる。 However, recently, it has been further required to be able to withstand a large load for a long time. For this purpose, not only tensile shear strength but also peel strength needs to be high. Furthermore, since aluminum is used for weight reduction in airplanes and the like, it is also necessary that adhesion to aluminum be high in addition to iron. By meeting these high requirements, structural adhesives used for joining structural members can be provided with high strength characteristics under various operating conditions.
低臭気、低揮発性の組成物が特許文献1に開示されている。しかしながら、本発明の(1−1)について記載がない。 A low odor, low volatility composition is disclosed in US Pat. However, (1-1) of the present invention is not described.
本発明は、例えば、接着性に優れる二剤型(メタ)アクリル系接着剤を提供することを目的とする。 An object of the present invention is, for example, to provide a two-component (meth) acrylic adhesive having excellent adhesion.
即ち、本発明は、以下の通りである。
<1>下記(1)〜(4)を含有する組成物。
(1)(1−1)〜(1−3)を含有する重合性ビニルモノマー
(1−1)一般式(A)の化合物
(1−2)一般式(B)の化合物
一般式(B) Z−O−(R2O)p−H
〔一般式中、Zは(メタ)アクリロイル基を示す。R2はアルキレン基を示す。pは1〜10の数を示す。〕
(1−3)一般式(C)の化合物
(2)重合開始剤
(3)還元剤
<2>更に、(4)エラストマーを含有する<1>記載の組成物。
<3>(4)エラストマーの(メタ)アクリロニトリル含有量が1〜50モル%である<2>記載の組成物。
<4>(1)重合性ビニルモノマー100質量部中、(1−1)10〜85質量部、(1−2)10〜85質量部、(1−3)1〜30質量部を含有する<1>〜<3>のうちの1項記載の組成物。
<5>更に、(5)リン酸塩を含有する<1>〜<4>のうちの1項記載の組成物。
<6>更に、パラフィン類を含有する<1>〜<5>のうちの1項記載の組成物。
<7>更に、酸化防止剤を含有する<1>〜<6>のうちの1項記載の組成物。
<8>(3)還元剤が、第3級アミン及び遷移金属塩を含有する<1>〜<7>のうちの1項記載の組成物。
<9><1>〜<8>のうちの1項記載の組成物を含有する硬化性樹脂組成物。
<10><1>〜<8>のうちの1項記載の組成物を含有する接着剤組成物。
<11>請求項1〜8のうちの1項記載の組成物を第一剤と第二剤に分け、第一剤が少なくとも(2)重合開始剤を含有し、第二剤が少なくとも(3)還元剤を含有する二剤型の組成物。
<12><1>〜<8>のうちの1項記載の組成物を使用して被着体を接合する接合体。
<13><1>〜<8>のうちの1項記載の組成物を使用して被着体を接合する接合体の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
The composition containing <1> following (1)-(4).
(1) Polymerizable Vinyl Monomer Containing (1-1) to (1-3) (1-1) Compound of General Formula (A)
(1-2) Compound of General Formula (B) General Formula (B) Z-O- (R 2 O) p-H
[In the general formula, Z represents a (meth) acryloyl group. R 2 represents an alkylene group. p shows the number of 1-10. ]
(1-3) Compound of General Formula (C)
(2) Polymerization initiator (3) Reducing agent <2> The composition according to <1>, further comprising (4) an elastomer.
The composition as described in <2> whose (meth) acrylonitrile content of a <3> (4) elastomer is 1-50 mol%.
It contains (1-1) 10-85 mass parts, (1-2) 10-85 mass parts, and (1-3) 1-30 mass parts in 100 mass parts of <4> (1) polymerizable vinyl monomers. The composition as described in any one of <1>-<3>.
The composition of any one of <1>-<4> which contains <5> and also (5) phosphate.
<6> The composition according to any one of <1> to <5>, further containing paraffins.
<7> The composition according to any one of <1> to <6>, which further contains an antioxidant.
The composition of any one of <1>-<7> in which a <8> (3) reducing agent contains a tertiary amine and a transition metal salt.
Curable resin composition containing the composition as described in any one of <9><1>-<8>.
The adhesive composition containing the composition as described in any one of <10><1>-<8>.
<11> The composition according to any one of claims 1 to 8 is divided into a first agent and a second agent, the first agent containing at least (2) a polymerization initiator, and the second agent containing at least (3) 2) Two-component composition containing a reducing agent.
The joined body which joins a to-be-adhered body using the composition as described in any one of <12><1>-<8>.
The manufacturing method of the conjugate | zygote which joins a to-be-adhered body using the composition as described in any one of <13><1>-<8>.
本発明は、接着性を向上する組成物を提供できる。 The present invention can provide a composition that improves adhesion.
以下、本実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail.
本実施形態は、重合性ビニルモノマーとして、(1−1)、(1−2)及び(1−3)を含有する。(1)重合性ビニルモノマーは、ラジカル重合可能であれば良い。中でも硬化速度等の点から重合性ビニルモノマーが、重合性(メタ)アクリル酸誘導体であることがより好ましい。重合性ビニルモノマー100質量部中、重合性(メタ)アクリル酸誘導体が70質量部以上であることが好ましく、重合性ビニルモノマーが全て重合性(メタ)アクリル酸誘導体であることがより好ましい。以下、(1)重合性ビニルモノマー100質量部中とは、(1−1)、(1−2)及び(1−3)の合計100質量部中であることが好ましい。使用量は特記しない限り、第一剤と第二剤の合計に対する使用量が好ましい。(1)重合性ビニルモノマーと(4)エラストマーの合計の使用量は、組成物100質量部中、50質量部以上が好ましく、75質量部以上がより好ましい。 This embodiment contains (1-1), (1-2) and (1-3) as a polymerizable vinyl monomer. (1) The polymerizable vinyl monomer may be capable of radical polymerization. Among them, the polymerizable vinyl monomer is more preferably a polymerizable (meth) acrylic acid derivative from the viewpoint of curing speed and the like. In 100 parts by mass of the polymerizable vinyl monomer, the polymerizable (meth) acrylic acid derivative is preferably 70 parts by mass or more, and it is more preferable that all the polymerizable vinyl monomers be the polymerizable (meth) acrylic acid derivative. Hereinafter, in 100 parts by mass of the polymerizable vinyl monomer (1), it is preferable that the total amount is 100 parts by mass of (1-1), (1-2) and (1-3). The amount used is preferably the amount used relative to the total of the first agent and the second agent, unless otherwise specified. 50 mass parts or more are preferable in 100 mass parts of compositions, and, as for the usage-amount of the sum total of (1) polymerizable vinyl monomer and (4) elastomer, 75 mass parts or more are more preferable.
本実施形態で使用する(1−1)一般式(A)の化合物とは以下の構造をいう。
一般式(A)の(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、メチルベンジル(メタ)アクリレート、エチルベンジル(メタ)アクリレート、プロピルベンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。一般式(A)の(メタ)アクリレートの中では、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of (meth) acrylates of general formula (A) include benzyl (meth) acrylate, methyl benzyl (meth) acrylate, ethyl benzyl (meth) acrylate, propyl benzyl (meth) acrylate, methoxybenzyl (meth) acrylate, chlorobenzyl (meth) acrylate Meta) acrylate etc. are mentioned. Among the (meth) acrylates of the general formula (A), benzyl (meth) acrylates are preferred.
(1−1)一般式(A)の化合物の使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部中、10〜85質量部が好ましく、30〜60質量部がより好ましい。10質量部以上だと接着性が向上し、85質量部以下だと接着性が向上する。 The amount of the compound of the general formula (A) used is preferably 10 to 85 parts by mass, and more preferably 30 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymerizable vinyl monomer (1). If it is 10 mass parts or more, adhesiveness will improve, and if it is 85 mass parts or less, adhesiveness will improve.
本実施形態で使用する(1−2)一般式(B)の化合物とは以下の構造をいう。 The compound of the general formula (B) used in the present embodiment (1-2) has the following structure.
一般式(B) Z−O−(R2O)p−H
〔一般式中、Zは(メタ)アクリロイル基を示す。R2はアルキレン基を示す。pは1〜10の数を表す。〕
R2は−C2H4−、−C3H6−、−CH2CH(CH3)−、−C4H8−又は−C6H12−からなる1種以上が好ましい。pは整数が好ましい。
Formula (B) Z-O- (R 2 O) p-H
[In the general formula, Z represents a (meth) acryloyl group. R 2 represents an alkylene group. p represents a number of 1 to 10; ]
R 2 is preferably one or more selected from —C 2 H 4 —, —C 3 H 6 —, —CH 2 CH (CH 3 ) —, —C 4 H 8 — or —C 6 H 12 —. p is preferably an integer.
(1−2)一般式(B)の化合物としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、接着性や耐湿性の点で、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの中では、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び/又は2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが好ましく、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートがより好ましい。 (1-2) Examples of the compound of the general formula (B) include hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, Diethylene glycol mono (meth) acrylate and polypropylene glycol (meth) acrylate etc. are mentioned. Among these, hydroxyalkyl (meth) acrylates are preferable in terms of adhesion and moisture resistance. Among hydroxyalkyl (meth) acrylates, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and / or 2-hydroxypropyl (meth) acrylate are preferred, and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate is more preferred.
(1−2)一般式(B)の化合物の使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部中、10〜85質量部が好ましく、30〜60質量部がより好ましい。10質量部以上だと接着性が向上し、85質量部以下だと耐湿性が向上する。 (1-2) The use amount of the compound of the general formula (B) is preferably 10 to 85 parts by mass, and more preferably 30 to 60 parts by mass in 100 parts by mass of the polymerizable vinyl monomer (1). If it is 10 mass parts or more, adhesiveness will improve, and if 85 mass parts or less, moisture resistance will improve.
本実施形態で使用する(1−3)一般式(C)の化合物とは以下の構造をいう。 The compound of the general formula (C) used in the present embodiment (1-3) has the following structure.
R3、R3’は−C2H4−、−C3H6−、−CH2CH(CH3)−、−C4H8−又は−C6H12−からなる1種以上が好ましい。q、q’は整数が好ましい。R4、R4’はメチル基が好ましい。 R 3 and R 3 ′ each represents one or more of —C 2 H 4 —, —C 3 H 6 —, —CH 2 CH (CH 3 ) —, —C 4 H 8 — or —C 6 H 12 — preferable. q and q 'are preferably integers. R 4 and R 4 ′ are preferably a methyl group.
このような(メタ)アクリル系モノマーとしては、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシプロポキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシテトラエトキシフェニル)プロパン及び2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等が挙げられる。これらの中では、接着性の点で、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパンが好ましい。 As such (meth) acrylic monomers, 2,2-bis (4- (meth) acryloxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloxyethoxyphenyl) propane, 2,2 -Bis (4- (meth) acryloxydiethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloxypropoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloxytetraethoxyphenyl And propane) and 2,2-bis (4- (meth) acryloxypolyethoxyphenyl) propane. Among these, 2,2-bis (4- (meth) acryloxypolyethoxyphenyl) propane is preferable in terms of adhesion.
又、q、q’は0以上の数である。q、q’は1以上が好ましく、3以上がより好ましい。q、q’は15以下が好ましく、10以下がより好ましく、8以下が最も好ましい。q、q’は5が尚更好ましい。 Also, q and q 'are numbers of 0 or more. 1 or more is preferable and, as for q and q ', 3 or more are more preferable. 15 or less are preferable, as for q and q ', 10 or less are more preferable, and 8 or less are the most preferable. More preferably, q and q 'are 5.
(1−3)一般式(C)の化合物の使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部中、1〜30質量部が好ましく、3〜20質量部がより好ましい。1質量部以上だと接着性が向上し、30質量部以下だと耐湿性が向上する。 The amount of the compound of the general formula (C) used is preferably 1 to 30 parts by mass, and more preferably 3 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymerizable vinyl monomer (1). If it is 1 mass part or more, adhesiveness will improve, and if it is 30 mass parts or less, moisture resistance will improve.
本実施形態で使用する(2)重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤が好ましい。熱ラジカル重合開始剤の中では、有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物としては、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ターシャリーブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンジハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド及びターシャリーブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。これらの1種以上が使用できる。これらの中では反応性の点で、クメンハイドロパーオキサイドが好ましい。 As the polymerization initiator (2) used in the present embodiment, a thermal radical polymerization initiator is preferable. Among the thermal radical polymerization initiators, organic peroxides are preferred. Examples of organic peroxides include cumene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, tertiary butyl hydroperoxide, diisopropylbenzene dihydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, and tertiary butyl peroxybenzoate. . One or more of these can be used. Among these, cumene hydroperoxide is preferable in terms of reactivity.
(2)重合開始剤の使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部に対して、0.5〜10質量部が好ましく、1〜7質量部がより好ましい。0.5質量部以上だと硬化速度が早くなり、10質量部以下だと貯蔵安定性が向上する。 0.5-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (1) polymerizable vinyl monomers, and, as for the usage-amount of (2) polymerization initiator, 1-7 mass parts is more preferable. When the amount is 0.5 parts by mass or more, the curing speed becomes fast, and when the amount is 10 parts by mass or less, the storage stability is improved.
本実施形態で使用する(3)還元剤は、前記重合開始剤と反応し、ラジカルを発生する公知の還元剤であれば使用できる。代表的な還元剤としては例えば、第3級アミン、チオ尿素誘導体及び遷移金属塩等が挙げられる。 (3) The reducing agent used in the present embodiment can be used as long as it is a known reducing agent that reacts with the polymerization initiator to generate a radical. Representative reducing agents include, for example, tertiary amines, thiourea derivatives and transition metal salts.
第3級アミンとしては例えば、N,N−ジメチルアニリンやN,N−ジメチルパラトルイジン等の芳香族アミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン及びトリブチルアミン等が挙げられる。チオ尿素誘導体としては例えば、2−メルカプトベンズイミダゾール、メチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素及びエチレンチオ尿素等が挙げられる。遷移金属塩としては、例えば、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅及びバナジルアセチルアセトネート等が挙げられる。これらの中では、反応性の点で、第3級アミン及び/又は遷移金属塩が好ましく、第3級アミン及び遷移金属塩を含有することがより好ましい。
第3級アミン及び遷移金属塩を含有する場合、第3級アミン及び遷移金属塩の含有割合は、第3級アミン及び遷移金属塩の合計100質量部中、質量比で、第3級アミン:遷移金属塩=1〜99:1〜99が好ましく、10〜50:50〜90がより好ましく、20〜40:60〜80が最も好ましい。
第3級アミンの中では、芳香族アミンが好ましい。芳香族アミンの中では、N,N−ジメチルアニリンが好ましい。遷移金属塩の中では、バナジルアセチルアセトネートが好ましい。
Examples of tertiary amines include aromatic amines such as N, N-dimethylaniline and N, N-dimethylparatoluidine, triethylamine, tripropylamine and tributylamine. Examples of thiourea derivatives include 2-mercaptobenzimidazole, methylthiourea, dibutylthiourea, tetramethylthiourea and ethylenethiourea. Examples of transition metal salts include cobalt naphthenate, copper naphthenate and vanadyl acetylacetonate. Among these, in view of reactivity, tertiary amines and / or transition metal salts are preferred, and it is more preferred to contain tertiary amines and transition metal salts.
When the tertiary amine and the transition metal salt are contained, the content ratio of the tertiary amine and the transition metal salt is a tertiary amine in a mass ratio of 100 parts by mass in total of the tertiary amine and the transition metal salt: Transition metal salts = 1 to 99: 1 to 99 are preferable, 10 to 50:50 to 90 are more preferable, and 20 to 40:60 to 80 are most preferable.
Among the tertiary amines, aromatic amines are preferred. Among the aromatic amines, N, N-dimethylaniline is preferred. Among transition metal salts, vanadyl acetylacetonate is preferred.
(3)還元剤の使用量は(1)重合性ビニルモノマー100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましく、0.05〜1質量部がより好ましい。0.01質量部以上だと硬化速度が早くなり、5質量部以下だと貯蔵安定性が向上する。 0.01-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (1) polymerizable vinyl monomers, and, as for the usage-amount of (3) reducing agent, 0.05-1 mass part is more preferable. When the amount is 0.01 parts by mass or more, the curing speed is accelerated, and when the amount is 5 parts by mass or less, the storage stability is improved.
本実施形態では、剥離強度と衝撃強度向上のため、(4)エラストマーを使用することが好ましい。
本実施形態で使用するエラストマーとしては、常温でゴム状弾性を有する高分子物質をいい、重合性ビニルモノマーに溶解又は分散できるものが好ましい。
エラストマーとしては、(1)を除くエラストマーが好ましい。
In the present embodiment, it is preferable to use (4) an elastomer in order to improve the peel strength and the impact strength.
The elastomer used in the present embodiment is a polymer having rubber-like elasticity at normal temperature, and is preferably one that can be dissolved or dispersed in the polymerizable vinyl monomer.
As an elastomer, the elastomer except (1) is preferable.
このようなエラストマーとしては、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン−メチル(メタ)アクリレート共重合体、メチル(メタ)アクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体(MBS)、並びに、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエンゴム共重合体ということもある)、線状ポリウレタン、スチレン−ブタジエン等の各種合成ゴム、天然ゴム、各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらのエラストマーは相溶性に問題がなければ、1種以上を使用してもよい。 As such an elastomer, (meth) acrylonitrile-butadiene- (meth) acrylic acid copolymer, (meth) acrylonitrile-butadiene-methyl (meth) acrylate copolymer, methyl (meth) acrylate-butadiene-styrene copolymer Combined (MBS), and (meth) acrylonitrile-butadiene rubber (NBR, sometimes referred to as (meth) acrylonitrile-butadiene rubber copolymer), linear polyurethane, various synthetic rubbers such as styrene-butadiene, natural rubber, various Thermoplastic elastomers and the like can be mentioned. One or more of these elastomers may be used if there is no problem in compatibility.
これらの中では、重合性ビニルモノマーに対する溶解性や接着性が良好な点で、末端に重合性不飽和二重結合を有しないエラストマーが好ましい。末端に重合性不飽和二重結合を有しないエラストマーとしては、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン−メチル(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体等といったジエン系共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、スチレン−ポリブタジエン−スチレン系合成ゴムといったスチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系エラストマー等が挙げられる。末端に重合性不飽和二重結合を有しないエラストマーとしては、(1)重合性ビニルモノマーに可溶なエラストマーが好ましい。 Among these, elastomers having no polymerizable unsaturated double bond at the end are preferable in terms of good solubility and adhesion to the polymerizable vinyl monomer. Examples of the elastomer having no polymerizable unsaturated double bond at the end include (meth) acrylonitrile-butadiene- (meth) acrylic acid copolymer, (meth) acrylonitrile-butadiene-methyl (meth) acrylate copolymer, (meth) And diene polymers such as acrylonitrile-butadiene copolymer and styrene-butadiene copolymer, styrene thermoplastic elastomers such as chlorosulfonated polyethylene and styrene-polybutadiene-styrene synthetic rubber, and urethane elastomers. As the elastomer having no polymerizable unsaturated double bond at the end, (1) an elastomer soluble in a polymerizable vinyl monomer is preferable.
これらの中では、溶解性及び接着性の点で、ジエン系共重合体が好ましい。ジエン系共重合体の中では、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン−(メタ)アクリル酸共重合体及び/又は(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン共重合体が好ましく、(メタ)アクリロニトリル−ブタジエン共重合体がより好ましい。 Among these, diene copolymers are preferred in terms of solubility and adhesiveness. Among diene-based copolymers, (meth) acrylonitrile-butadiene- (meth) acrylic acid copolymer and / or (meth) acrylonitrile-butadiene copolymer are preferable, and (meth) acrylonitrile-butadiene copolymer is more preferable. preferable.
末端に重合性不飽和二重結合を有しないエラストマーは、(メタ)アクリロニトリル構造を有することが好ましい。(メタ)アクリロニトリル構造を有する場合、(メタ)アクリロニトリル含有量は、低温における剥離強度に優れ、強い衝撃にも耐えられる点で、10〜50モル%が好ましく、13〜25モル%がより好ましく、15〜20モル%が最も好ましい。(メタ)アクリロニトリル含有量が10モル%以上だと本実施形態の効果が得られやすく、50モル%以下だと銅等の金属が被着対象である場合にも腐食を生じにくい。 The elastomer having no polymerizable unsaturated double bond at its end preferably has a (meth) acrylonitrile structure. When it has a (meth) acrylonitrile structure, the (meth) acrylonitrile content is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 13 to 25 mol%, in terms of excellent peel strength at low temperatures and resistance to strong impact. 15 to 20 mol% is most preferred. If the (meth) acrylonitrile content is 10 mol% or more, the effect of the present embodiment is easily obtained, and if it is 50 mol% or less, corrosion is unlikely to occur even when a metal such as copper is a deposition target.
エラストマーの使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部に対して、5〜35質量部が好ましく、7〜33質量部がより好ましく、10〜30質量部が最も好ましい。5質量部以上だと接着性が向上し、35質量部以下だと接着性や作業性が向上する。 The amount of the elastomer used is preferably 5 to 35 parts by mass, more preferably 7 to 33 parts by mass, and most preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (1) polymerizable vinyl monomer. When the amount is 5 parts by mass or more, the adhesion is improved, and when the amount is 35 parts by mass or less, the adhesion and the workability are improved.
本実施形態の組成物は空気に接している部分の硬化を迅速にするために各種パラフィン類を使用することができる。パラフィン類としては例えば、パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、カルナバろう、蜜ろう、ラノリン、鯨ろう、セレシン及びカンデリラろう等が挙げられる。これらの中では、パラフィンが好ましい。パラフィン類の融点は40〜100℃が好ましい。 The composition of the present embodiment can use various paraffins to accelerate the curing of the air-contacting part. Paraffins include, for example, paraffin, microcrystalline wax, carnauba wax, beeswax, lanolin, spermaceti, cerecin and candelilla wax. Among these, paraffin is preferred. The melting point of paraffins is preferably 40 to 100 ° C.
パラフィン類の使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部に対して、0.1〜5質量部が好ましい。0.1質量部以上だと空気に接している部分の硬化が良くなり、5質量部以下だと接着強度が低下しない。 As for the usage-amount of paraffins, 0.1-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (1) polymerizable vinyl monomers. If the amount is 0.1 parts by mass or more, curing of the portion in contact with air is improved, and if the amount is 5 parts by mass or less, the adhesive strength does not decrease.
更に、貯蔵安定性を改良する目的で重合禁止剤を含む各種の酸化防止剤等を使用することができる。
酸化防止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジターシャリーブチル−p−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ターシャリーブチルフェノール)、トリフェニルホスファイト、フェノチアジン及びN−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン等が挙げられる。
Furthermore, various antioxidants including a polymerization inhibitor can be used for the purpose of improving storage stability.
As antioxidants, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), triphenyl phosphite, phenothiazine and N -Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine etc. are mentioned.
酸化防止剤の使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部に対して、0.001〜3質量部が好ましく、0.01〜1質量部がより好ましい。0.001質量部以上だと効果を有し、3質量部以下だと接着性が向上する。 0.001-3 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (1) polymerizable vinyl monomers, and, as for the usage-amount of antioxidant, 0.01-1 mass part is more preferable. If it is 0.001 mass part or more, it has an effect, and if it is 3 mass parts or less, adhesiveness will improve.
更に、本実施形態では接着性を向上させ、硬化速度を速くするために、(5)リン酸塩を使用することが好ましい。 Furthermore, in the present embodiment, it is preferable to use (5) phosphate in order to improve the adhesion and to accelerate the curing rate.
リン酸塩の中では、接着性や硬化速度の点で、一般式(D)の酸性リン酸化合物が好ましい。 Among the phosphates, acidic phosphoric acid compounds of the general formula (D) are preferred in terms of adhesion and curing speed.
m、nは整数が好ましい。 m and n are preferably integers.
この一般式(D)の酸性リン酸化合物としては、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート及びビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)フォスフェート等が挙げられる。これらの中では、接着性や硬化速度の点で、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of the acidic phosphoric acid compound of the general formula (D) include acid phosphooxyethyl (meth) acrylate, acid phosphooxypropyl (meth) acrylate and bis (2- (meth) acryloyloxyethyl) phosphate. Among these, acid phosphooxyethyl (meth) acrylate is preferable in terms of adhesion and curing speed.
(5)リン酸塩の使用量は、(1)重合性ビニルモノマー100質量部に対して、0.05〜10質量部が好ましく、0.1〜7質量部がより好ましい。0.05質量部以上だと硬化速度が早くなり、特にアルミニウムへの接着性が向上し、10質量部以下だと接着性が向上する。 0.05-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (1) polymerizable vinyl monomers, and, as for the usage-amount of (5) phosphate, 0.1-7 mass parts is more preferable. When the amount is 0.05 parts by mass or more, the curing speed is increased, particularly, the adhesion to aluminum is improved, and when the amount is 10 parts by mass or less, the adhesion is improved.
尚、これらの他にも所望により可塑剤、充填剤、着色剤及び防錆剤等の既に知られている物質を使用することもできる。 In addition to these materials, if desired, already known materials such as plasticizers, fillers, colorants and rust inhibitors can be used.
以上、本実施形態で使用する成分について説明したが、本実施形態の組成物には更に上記(1−1)、(1−2)及び(1−3)以外の臭気の少ない化合物を使用してもよい。 As mentioned above, although the component used by this embodiment was demonstrated, a compound with little odor other than said (1-1), (1-2), and (1-3) is further used for the composition of this embodiment. May be
本実施態様としては、硬化性樹脂組成物として使用することが好ましい。
本実施態様としては、接着剤組成物として使用することが好ましい。この場合には例えば、二剤型の接着剤組成物として使用することが挙げられる。二剤型については、本実施形態の接着剤組成物の必須成分全てを貯蔵中は混合せず、接着剤組成物を第一剤及び第二剤に分け、第一剤に少なくとも(2)重合開始剤を、第二剤に少なくとも(3)還元剤と必要に応じて(5)リン酸塩を含有させ、別々に貯蔵する。この場合、両剤を同時に又は別々に塗布して接触、硬化することによって、二剤型の接着剤組成物として使用できる。
As this embodiment, it is preferable to use as a curable resin composition.
In this embodiment, it is preferable to use as an adhesive composition. In this case, for example, use as a two-part type adhesive composition is mentioned. With regard to the two-part type, all the essential components of the adhesive composition of this embodiment are not mixed during storage, and the adhesive composition is divided into a first agent and a second agent, and at least (2) polymerization into the first agent The initiator is contained in the second agent at least (3) and optionally (5) phosphate, and stored separately. In this case, the two agents can be used as a two-part adhesive composition by simultaneously or separately applying, contacting and curing.
別の実施態様としては、第一剤及び第二剤のいずれか一方又は両方に重合性ビニルモノマー及びその他の任意の成分を予め含有せしめ、硬化時に両者を混合することによって、一剤型の接着剤組成物として使用できる。 In another embodiment, the one-part adhesion is achieved by previously incorporating the polymerizable vinyl monomer and other optional components in one or both of the first agent and the second agent, and mixing the two at the time of curing. It can be used as an agent composition.
これらの実施態様の中では、貯蔵安定性に優れる点で、二剤型の接着剤組成物として使用することが好ましい。 Among these embodiments, it is preferable to use as a two-part adhesive composition from the viewpoint of excellent storage stability.
本実施形態では、硬化性樹脂組成物の硬化体により、被着体を接合して接合体を作製する。被着体の各種材料については、紙、木材、セラミック、ガラス、陶磁器、ゴム、プラスチック、モルタル、コンクリート及び金属等制限はないが、被着体が金属の場合、特に鉄やステンレスの場合により優れた接着性を示す。 In the present embodiment, the adherend is joined by the cured product of the curable resin composition to produce a joined body. The various materials of the adherend are not limited to paper, wood, ceramic, glass, china, rubber, plastic, mortar, concrete, metal, etc. However, when the adherend is metal, it is better than iron or stainless steel in particular. Show adhesion.
(実験例)
以下実験例により本実施形態を更に詳細に説明する。表1に示す組成からなる接着剤組成物を調製し、各種物性を測定した。結果を表1に示す。
各種物性については、以下のようにして測定した。
各物質の使用量の単位は質量部で示す。
(Experimental example)
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail by experimental examples. The adhesive composition which consists of a composition shown in Table 1 was prepared, and various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.
The various physical properties were measured as follows.
The unit of the amount used of each substance is shown by mass part.
(使用材料)
2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパンはq=5、q’=5のものを用いた。
パラフィン類としてはパラフィンを用いた。
酸化防止剤としてはハイドロキノンモノメチルエーテルを用いた。
表中に記載した各物質については、次のような略号を使用した。
NBR:アクリロニトリル−ブタジエンゴム、末端に重合性不飽和二重結合を有しないエラストマー(市販品)(AN量19.5モル%)
AN量:アクリロニトリル−ブタジエン共重合体に含まれるアクリロニトリル含有量(モル%)
(Material used)
The 2,2-bis (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane used had q = 5 and q ′ = 5.
Paraffin was used as paraffin.
Hydroquinone monomethyl ether was used as an antioxidant.
The following abbreviations were used for each substance described in the table.
NBR: Acrylonitrile-butadiene rubber, Elastomer having no polymerizable unsaturated double bond at the end (commercially available) (AN amount: 19.5 mol%)
AN amount: acrylonitrile content (mol%) contained in acrylonitrile-butadiene copolymer
〔引張剪断強度〕
試験片として100×25×1.6mmのSPCC−Dのサンドブラスト処理鋼板を用いた。温度23℃、湿度50%の環境下でJISK−6850に従い、一枚の試験片の片面に第一剤を塗布し、もう一枚の試験片に第二剤を塗布した。その後直ちに塗布面同士を重ね合わせて貼り合わせた。こののち、室温で24時間養生し、これを引張剪断強度測定用試料とした。試料の引張剪断強度(単位:MPa)は、温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度10mm/分で測定した。
[Tensile shear strength]
A 100 × 25 × 1.6 mm SPCC-D sandblasted steel plate was used as a test piece. The first agent was applied to one side of a test piece in accordance with JIS K-6850 under an environment of temperature 23 ° C. and humidity 50%, and the second agent was applied to the other test piece. Immediately thereafter, the coated surfaces were superposed and bonded. After this, it was aged at room temperature for 24 hours and used as a sample for tensile shear strength measurement. The tensile shear strength (unit: MPa) of the sample was measured at a tensile speed of 10 mm / min under an environment of temperature 23 ° C. and humidity 50%.
〔剥離強度〕
試験片として100×25×0.3mmのSPCC−Dのサンドブラスト処理鋼板又は100×25×0.5mmのアルミニウムA−5052のサンドブラスト処理鋼板を用いた。温度23℃、湿度50%の環境下でJISK−6854に従い、一枚の試験片の片面に第一剤を塗布し、もう一枚の試験片に第二剤を塗布した。その後直ちに塗布面同士を重ね合わせて貼り合わせた。こののち、室温で24時間養生し、これを剥離強度測定用試料とした。尚、硬化性樹脂組成物層の厚さを均一化するため、SPCC−Dのサンドブラスト処理鋼板では粒径100μmのガラスビーズを、アルミニウムA−5052のサンドブラスト処理鋼板では100μmのガラスビーズをそれぞれ微量添加した。試料の剥離強度(単位:kN/m)は、温度23℃、湿度50%の環境下で、SPCC−Dのサンドブラスト処理鋼板は引張速度50mm/分で、アルミニウムA−5052のサンドブラスト処理鋼板では引張速度100mm/分でそれぞれT剥離強度を測定した。
[Peeling strength]
As a test piece, a 100 × 25 × 0.3 mm SPCC-D sandblasted steel plate or a 100 × 25 × 0.5 mm aluminum A-5052 sand blasted steel plate was used. The first agent was applied to one side of a test piece in accordance with JIS K-6854 under an environment of temperature 23 ° C. and humidity 50%, and the second agent was applied to the other test piece. Immediately thereafter, the coated surfaces were superposed and bonded. After this, curing was carried out at room temperature for 24 hours, and this was used as a sample for measurement of peel strength. In addition, in order to equalize the thickness of the curable resin composition layer, a small amount of glass beads with a particle diameter of 100 μm is added in the sandblasted steel plate of SPCC-D, and a small amount of 100 μm glass beads in the sandblasted steel plate of aluminum A-5052. did. The peel strength of the sample (unit: kN / m) is under the environment of temperature 23 ° C and humidity 50%, the sandblasted steel plate of SPCC-D is 50 mm / min in tensile speed, and the sandblasted steel plate of aluminum A-5052 is tensile The T peel strength was measured at a speed of 100 mm / min.
〔耐湿性引張剪断強度保持率〕
接着耐久性の評価項目として耐湿性引張剪断強度保持率を測定した。試験片として100×25×2.0mmのアルミニウムA−5052のサンドブラスト処理鋼板を用いた。アルミニウムの引張剪断強度測定用試料を温度50℃、湿度98%の環境下に1週間放置した後、取り出して温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度10mm/分で引張剪断強度を測定した。温度23℃、湿度50%の環境下に曝した引張剪断強度に対して、温度50℃、湿度98%の環境下に曝した引張剪断強度の割合を耐湿性引張剪断強度保持率(単位:%)とした。
[Moisture resistant tensile shear strength retention rate]
Moisture resistance tensile shear strength retention was measured as an evaluation item of adhesion durability. As a test piece, a sandblasted steel plate of 100 × 25 × 2.0 mm aluminum A-5052 was used. After a sample for tensile shear strength measurement of aluminum is left in an environment of temperature 50 ° C and humidity 98% for 1 week, it is taken out and tensile shear strength is measured at a temperature of 23 ° C and 50% humidity at a tensile speed of 10 mm / min. did. Relative to the tensile shear strength exposed to the environment of temperature 23 ° C and humidity 50%, the percentage of the tensile shear strength exposed to the environment of temperature 50 ° C and humidity 98% is the moisture resistance tensile shear strength retention rate (unit:% ).
〔固着時間〕
JISK−6856に従い、試験片(100mm×25mm×1.6mm、SPCC−Dのサンドブラスト処理)の片方に第一剤と第二剤を等量混合したものを塗布し、その後、直ちにもう片方の試験片を重ね合わせて貼り合わせたものを試料とした。試料の固着時間(単位:分)は、温度23℃、湿度50%の環境下で、試料をプッシュプルゲージ(ModelS、Komura社製)で引っ張り、貼り合わせ直後から、0.1MPa以上の強度が測定されるまでの時間を測定した。
[Fixation time]
Apply a mixture of equal amounts of the first agent and the second agent on one side of a test piece (100 mm x 25 mm x 1.6 mm, SPCC-D sandblasted) according to JIS K-6856, and then immediately test the other side A piece was stacked and bonded to form a sample. The adhesion time (unit: minutes) of the sample is as follows: The sample is pulled with a push-pull gauge (Model S, Komura Co., Ltd.) under the environment of temperature 23 ° C. and humidity 50%, and the strength is 0.1 MPa or more immediately after bonding. The time until it was measured was measured.
〔臭気〕
各硬化性樹脂組成物の臭気の強さを次のようにした。
樹脂組成物を使用して直径10mm×厚さ1mmの硬化物を作製し、ガラス瓶に硬化物を入れて密栓し、1時間放置後、臭いセンサー(カルモア社製)を使用して臭気を測定した。尚、試験をした室内の測定値360であった。数値が大きいほど、臭気が強いことを表している。臭気の数値は、1000以下が好ましく、600以下がより好ましい。
[Odor]
The odor intensity of each curable resin composition was as follows.
A cured product of 10 mm in diameter and 1 mm in thickness was prepared using the resin composition, and the cured product was put in a glass bottle and sealed up, and left for 1 hour, and then the odor was measured using an odor sensor (manufactured by Carmore). . In addition, it was the measured value 360 in the room tested. The larger the value, the stronger the odor. 1000 or less are preferable and, as for the numerical value of odor, 600 or less are more preferable.
表から以下のことが認められる。本実施形態は、剥離強度や引張剪断強度が高く、接着性が大きい。 The following is recognized from the table. The present embodiment has high peel strength and tensile shear strength and high adhesion.
本実施形態は、低臭気でアルミニウムや鉄への剥離強度を含む接着性、貯蔵安定性、硬化性及び耐湿性に優れた硬化性樹脂組成物や接着剤組成物を提供する。
又、被着体と接着剤との界面に水分が浸入すると被着体が剥離する場合がある。しかし、本実施形態は、高湿度等の水分条件下でも接着性が低下しない程度の耐湿性を有する。
本実施形態の組成物により、低臭気かつ低温における剥離強度が高い二剤型(メタ)アクリル系接着剤組成物が得られる。そのため、換気が不十分な場所でも作業が可能であり、接着剤の硬化体が寒冷地域においても剥離しない、適応環境が広がった接着剤が得られる。更に、強い衝撃にも耐えられる二剤型(メタ)アクリル系接着剤を提供することができるので、作業環境の改善だけでなく、様々な産業分野に適用することができ、有益である。
The present embodiment provides a curable resin composition and an adhesive composition which have low odor and are excellent in adhesiveness, storage stability, curability and moisture resistance including peel strength to aluminum and iron.
In addition, if water intrudes into the interface between the adherend and the adhesive, the adherend may peel off. However, this embodiment has moisture resistance to such an extent that the adhesiveness does not decrease even under moisture conditions such as high humidity.
By the composition of the present embodiment, a two-component (meth) acrylic adhesive composition having a low odor and a high peel strength at low temperature can be obtained. Therefore, it is possible to work even in an area where ventilation is insufficient, and it is possible to obtain an adhesive with a spread adaptive environment in which the cured adhesive does not peel even in a cold area. Furthermore, since a two-component (meth) acrylic adhesive that can withstand strong impacts can be provided, it can be applied to various industrial fields as well as the improvement of the working environment, which is advantageous.
Claims (13)
(1)(1−1)〜(1−3)を含有する重合性ビニルモノマー
(1−1)一般式(A)の化合物
(1−2)一般式(B)の化合物
一般式(B) Z−O−(R2O)p−H
〔一般式中、Zは(メタ)アクリロイル基を示す。R2はアルキレン基を示す。pは1〜10の数を示す。〕
(1−3)一般式(C)の化合物
(2)重合開始剤
(3)還元剤 The composition containing following (1)-(4).
(1) Polymerizable Vinyl Monomer Containing (1-1) to (1-3) (1-1) Compound of General Formula (A)
(1-2) Compound of General Formula (B) General Formula (B) Z-O- (R 2 O) p-H
[In the general formula, Z represents a (meth) acryloyl group. R 2 represents an alkylene group. p shows the number of 1-10. ]
(1-3) Compound of General Formula (C)
(2) polymerization initiator (3) reducing agent
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