JP2022101159A - 2-シアノアクリレート系接着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルミ、銅などの金属に対する接着強度に優れる2-シアノアクリレート系接着剤組成物を提供する。【解決手段】2-シアノアクリレート化合物と(1)1-シアノ-1-シクロプロパンカルボン酸に代表される特定構造を有するα位にシアノ基を有するカルボン酸又は(2)ピルビン酸に代表される特定構造を有するα位にオキソ基を有するカルボン酸化合物とを含有する接着剤組成物であって、前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度がカルボン酸化合物を除いた接着剤組成物よりも高くなるのに十分な量で含有する、2-シアノアクリレート系接着剤組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、銅、アルミ等の金属に対する接着強度に優れた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。
2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、主成分である2-シアノアクリレートが有する特異なアニオン重合性により、被着体表面に付着する僅かな水分等の微弱なアニオンによって重合を開始し、各種材料を短時間で強固に接合することができる。そのため、所謂、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。
近年、プリント配線板、ワイヤーハーネスなど金属配線を含む電気・電子部品等の製造に2-シアノアクリレート系接着剤組成物が用いられており、金属に対する接着性の向上が要求されている。
特許文献1~3には、特定の構造を有するオニウム塩を2-シアノアクリレート化合物に配合することにより、金属及び極性が低い熱可塑性エラストマーに対し優れた接着速度を発現するとともに、硬化物の外観や貯蔵安定性に優れる接着剤組成物が開示されている。
特許文献1~3には、特定の構造を有するオニウム塩を2-シアノアクリレート化合物に配合することにより、金属及び極性が低い熱可塑性エラストマーに対し優れた接着速度を発現するとともに、硬化物の外観や貯蔵安定性に優れる接着剤組成物が開示されている。
しかしながら、近年、2-シアノアクリレート系接着剤組成物の金属に対する接着性、特に、電気・電子部品の製造に用いられる銅及びアルミニウムに対する接着性、特に接着強度の更に一層の向上が要求されている。
特許文献4には、2-シアノアクリレート化合物にpKaが1.2~4.0の2-シアノアクリレート可溶性カルボン酸及びアニオン重合促進剤を配合することにより、木質系材料や発泡材料に対して優れた含浸硬化性を示す含浸用組成物が提案されているが、硬化速度の改善を検討しているに過ぎず、接着強度の改良については記載しておらず、ましてや、銅及びアルミニウムなどの金属に対する接着強度の改良について開示するものではない。
本発明の目的は、アルミ、銅などの金属に対する接着強度に優れ、かかる金属の配線を含む電気・電子部品等の製造に好適な2-シアノアクリレート系接着剤組成物を提供することである。
本発明者は、2-シアノアクリレート化合物に、特定のカルボン酸化合物を含有させることにより、従来よりもアルミニウム、銅等の金属に対する接着強度が優れた2-シアノアクリレート系接着剤組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、その一局面によれば、接着剤組成物であって、
2-シアノアクリレート化合物と、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物とを含有し、
前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物よりも高くなるのに十分な量で含有する、2-シアノアクリレート系接着剤組成物を提供する。
2-シアノアクリレート化合物と、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物とを含有し、
前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物よりも高くなるのに十分な量で含有する、2-シアノアクリレート系接着剤組成物を提供する。
(式(1)中、nは1~2の整数を表し、R1は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~13の炭化水素基を表し、結合aは単結合であっても二重結合であってもよく、2つのR1は互いに結合して環状炭化水素基を形成してもよい。)
本発明の好ましい実施形態によれば、本発明の接着剤組成物は、前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して15%以上高くなるのに十分な量で含有する。
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、本発明の接着剤組成物は、前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定した銅基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して10%以上高くなるのに十分な量で含有する。
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、本発明の接着剤組成物は、前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定した銅基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して10%以上高くなるのに十分な量で含有する。
本発明の他の好ましい実施形態によれば、本発明の接着剤組成物は、前記カルボン酸化合物を、前記2―シアノアクリレート化合物100質量部に対して80ppm以上含有する。
本発明の他の好ましい実施形態によれば、本発明の接着剤組成物は、前記カルボン酸化合物を、前記2―シアノアクリレート化合物100質量部に対して6000ppm以下含有する。
本発明の他の好ましい実施形態によれば、本発明の接着剤組成物は、前記カルボン酸化合物を、前記2―シアノアクリレート化合物100質量部に対して6000ppm以下含有する。
本発明の他の好ましい実施形態によれば、前記式(1)におけるR1が、それぞれ独立に、水素原子、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基であるか、2つのR1が互いに結合して環状炭化水素基を形成している。
本発明の他の好ましい実施形態によれば、前記式(2)におけるR2が、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基である。
本発明の他の好ましい実施形態によれば、前記式(2)におけるR2が、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基である。
本発明は、他の局面によれば、金属製の第1の部品と、これに接着された第2の部品とを少なくとも備え、前記第1の部品と前記第2の部品とが接着剤を介して接合されてなる接合品であって、前記接着剤が、前記した本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物である、接合品を提供する。
本発明は、さらに他の局面によれば、少なくとも一方が金属製である2つの部品を、前記した本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物を介して接合することを含む、接合品の製造方法を提供する。
本発明は、さらに他の局面によれば、上記式(1)で表される化合物及び上記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物を含む、2-シアノアクリレート系接着剤組成物の金属に対する接着強度向上用薬剤を提供する。
本発明は、さらに他の局面によれば、2-シアノアクリレート系接着剤組成物に、上記式(1)で表される化合物及び上記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定した前記接着剤組成物のアルミニウム基材に対する接着強度を高くするのに十分な量で添加する、2-シアノアクリレート系接着剤組成物の接着強度向上方法を提供する。
本発明によれば、2-シアノアクリレート化合物に、上記式(1)で表される化合物及び上記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物を配合することとしたので、従来よりもアルミニウム、銅等の金属に対する接着強度が優れた2-シアノアクリレート系接着剤組成物が得られる。また、本発明によれば、同様のカルボン酸化合物を、既存の2-シアノアクリレート系接着剤組成物の金属に対する接着強度を向上させる用途に使用できることが明らかとされた。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
1. 2-シアノアクリレート化合物
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、2-シアノアクリレート化合物を主たる接着性成分として含有してなる。
本発明で使用する2-シアノアクリレート化合物としては、接着性成分として使用できるものであれば特に限定されないが、例えば、アルキル-2-シアノアクリレート、エステル残基にエーテル結合を有する2-シアノアクリレートなどが挙げられる。
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、2-シアノアクリレート化合物を主たる接着性成分として含有してなる。
本発明で使用する2-シアノアクリレート化合物としては、接着性成分として使用できるものであれば特に限定されないが、例えば、アルキル-2-シアノアクリレート、エステル残基にエーテル結合を有する2-シアノアクリレートなどが挙げられる。
1-1.アルキル-2-シアノアクリレート
アルキル-2-シアノアクリレートとしては、種々のものが使用可能である。アルキル-2-シアノアクリレートのエステル残基に相当するアルキル基の炭素数の上限は特に限定されないが、例えば、12以下とすることができ、好ましくは7以下である。アルキル-2-シアノアクリレートの具体例としては、メチル-2-シアノアクリレート、エチル-2-シアノアクリレート、n-プロピル-2-シアノアクリレート、イソプロピル-2-シアノアクリレート、n-ブチル-2-シアノアクリレート、sec-ブチル-2-シアノアクリレート、イソブチル-2-シアノアクリレート(2-メチルプロピル-2-シアノアクリレート)、n-ペンチル-2-シアノアクリレート、n-ヘキシル-2-シアノアクリレート、n-ヘプチル-2-シアノアクリレート、1-メチルペンチル-2-シアノアクリレート、n-オクチル-2-シアノアクリレート、2-オクチル-2-シアノアクリレート、2-エチルヘキシル-2-シアノアクリレート、n-ノニル-2-シアノアクリレート、イソノニル-2-シアノアクリレート、n-デシル-2-シアノアクリレート、イソデシル-2-シアノアクリレート、n-ウンデシル-2-シアノアクリレート、n-ドデシル-2-シアノアクリレート等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用することもできる。
アルキル-2-シアノアクリレートとしては、種々のものが使用可能である。アルキル-2-シアノアクリレートのエステル残基に相当するアルキル基の炭素数の上限は特に限定されないが、例えば、12以下とすることができ、好ましくは7以下である。アルキル-2-シアノアクリレートの具体例としては、メチル-2-シアノアクリレート、エチル-2-シアノアクリレート、n-プロピル-2-シアノアクリレート、イソプロピル-2-シアノアクリレート、n-ブチル-2-シアノアクリレート、sec-ブチル-2-シアノアクリレート、イソブチル-2-シアノアクリレート(2-メチルプロピル-2-シアノアクリレート)、n-ペンチル-2-シアノアクリレート、n-ヘキシル-2-シアノアクリレート、n-ヘプチル-2-シアノアクリレート、1-メチルペンチル-2-シアノアクリレート、n-オクチル-2-シアノアクリレート、2-オクチル-2-シアノアクリレート、2-エチルヘキシル-2-シアノアクリレート、n-ノニル-2-シアノアクリレート、イソノニル-2-シアノアクリレート、n-デシル-2-シアノアクリレート、イソデシル-2-シアノアクリレート、n-ウンデシル-2-シアノアクリレート、n-ドデシル-2-シアノアクリレート等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用することもできる。
これらの中でも、炭素数が1~6のアルキル基を有するアルキル-2-シアノアクリレートが好ましく、その具体例としては、メチル-2-シアノアクリレート、エチル-2-シアノアクリレート、n-プロピル-2-シアノアクリレート、イソプロピル-2-シアノアクリレート、n-ブチル-2-シアノアクリレート、sec-ブチル-2-シアノアクリレート、イソブチル-2-シアノアクリレート、n-ペンチル-2-シアノアクリレート、及び、n-ヘキシル-2-シアノアクリレートよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物が挙げられる。炭素数が2~6のアルキル基を有するアルキル-2-シアノアクリレートを含むと、得られる硬化物の耐熱性が良好になるため好ましく、さらに高い接着強度が得られる点から、炭素数2又は3のアルキル基を有するアルキル-2-シアノアクリレート及びn-ブチル-2-シアノアクリレートからなる群より選ばれた少なくとも1種がより好ましい。
1-2.エステル残基にエーテル結合を有する2-シアノアクリレート
エステル残基にエーテル結合を有する2-シアノアクリレートとしては、アルコキシアルキル-2-シアノアクリレート及び環状アルキルエーテルの2-シアノアクリレート等が挙げられる。
なお、本発明において、「エステル残基」とは、当該化合物におけるエステル結合以外の部分、すなわち、2-シアノアクリレートにエステル結合した-CO-O-Rで示される基のうちの-Rで示される部分のことである。
エステル残基にエーテル結合を有する2-シアノアクリレートとしては、アルコキシアルキル-2-シアノアクリレート及び環状アルキルエーテルの2-シアノアクリレート等が挙げられる。
なお、本発明において、「エステル残基」とは、当該化合物におけるエステル結合以外の部分、すなわち、2-シアノアクリレートにエステル結合した-CO-O-Rで示される基のうちの-Rで示される部分のことである。
アルコキシアルキル-2-シアノアクリレートとしては、アルコキシアルキル基の炭素数が2~12のものが好ましく、アルコキシアルキル基の炭素数が2~10のものがより好ましく、アルコキシアルキル基の炭素数が2~8のものがさらにより好ましい。アルコキシアルキル-2-シアノアクリレートの具体例としては、メトキシエチル-2-シアノアクリレート、エトキシエチル-2-シアノアクリレート、プロポキシエチル-2-シアノアクリレート、イソプロポキシエチル-2-シアノアクリレート、ブトキシエチル-2-シアノアクリレート、ヘキシロキシエチル-2-シアノアクリレート、2-エチルヘキシロキシエチル-2-シアノアクリレート、ブトキシエトキシエチル-2-シアノアクリレート、ヘキシロキシエトキシエチル-2-シアノアクリレート、2-エチルヘキシロキシエトキシエチル-2-シアノアクリレート、メトキシプロピル-2-シアノアクリレート、メトキシプロポキシプロピル-2-シアノアクリレート、メトキシプロポキシプロポキシプロピル-2-シアノアクリレート、エトキシプロピル-2-シアノアクリレート及びエトキシプロポキシプロピル-2-シアノアクリレート等が挙げられる。
環状アルキルエーテルの2-シアノアクリレートの具体例としては、テトラヒドロフルフリル-2-シアノアクリレート等が挙げられる。
エステル残基にエーテル結合を有する2-シアノアクリレートは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
環状アルキルエーテルの2-シアノアクリレートの具体例としては、テトラヒドロフルフリル-2-シアノアクリレート等が挙げられる。
エステル残基にエーテル結合を有する2-シアノアクリレートは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、メトキシエチル-2-シアノアクリレート、エトキシエチル-2-シアノアクリレート及びブトキシエチル-2-シアノアクリレート等のアルコキシ基の炭素数が1~8のアルコキシエチル-2-シアノアクリレートを使用することが、入手容易で安定性に優れるため好ましく、エトキシエチル-2-シアノアクリレートが特に好ましい。
1-3.その他の2-シアノアクリレート化合物
上記以外に使用可能な2-シアノアクリレート化合物としては、シクロヘキシル-2-シアノアクリレート、フェニル-2-シアノアクリレート、クロロエチル-2-シアノアクリレート、アリル-2-シアノアクリレート、プロパギル-2-シアノアクリレート、ベンジル-2-シアノアクリレート、2,2,2-トリフルオロエチル-2-シアノアクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル-2-シアノアクリレートなどが挙げられる。これらの化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記以外に使用可能な2-シアノアクリレート化合物としては、シクロヘキシル-2-シアノアクリレート、フェニル-2-シアノアクリレート、クロロエチル-2-シアノアクリレート、アリル-2-シアノアクリレート、プロパギル-2-シアノアクリレート、ベンジル-2-シアノアクリレート、2,2,2-トリフルオロエチル-2-シアノアクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル-2-シアノアクリレートなどが挙げられる。これらの化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
2.カルボン酸化合物
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、上記式(1)で表される化合物及び上記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物を含む。
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、上記式(1)で表される化合物及び上記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物を含む。
上記式(1)で表される化合物の具体例としては、シアノアクリル酸(2-シアノプロペン酸)、シアノ酢酸、2-シアノプロピオン酸、2-シアノブタン酸、2-シアノペンタン酸、2-シアノヘキサン酸、2-シアノヘプタン酸、2-シアノオクタン酸、2-シアノノナン酸、2-シアノデカン酸、2-シアノドデカン酸、2-シアノ-2-シクロヘキシリデン酢酸、2-シアノ-2-シクロヘプチル酢酸、2-シアノ-3-フェニルプロピオン酸、2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸、2-シアノ-3-メチル-2-ブテン酸などが挙げられる。
上記式(1)で表される化合物のうち、2つのR1が互いに結合して環状炭化水素基を形成しているものの具体例としては、1-シアノ-1-シクロプロパンカルボン酸、1-シアノ-1-シクロブタンカルボン酸、1-シアノ-1-シクロペンタンカルボン酸、1-シアノ-1-シクロヘキサンカルボン酸などの、2つのR1が互いに結合して炭素数3~6の環状炭化水素基を形成しているものが挙げられる。
これらの化合物うち、前記式(1)におけるR1が、それぞれ独立に、水素原子、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基であるか、2つのR1が互いに結合して環状炭化水素基を形成している化合物が好ましく、極めて少量の添加で金属に対する接着性が向上することから、下記式(1-1)で表されるシアノアクリル酸、下記式(1-2)で表されるシアノ酢酸、及び、下記式(1-3)で表される1-シアノ-1-シクロプロパンカルボン酸がより好ましい。
上記式(2)で表される化合物の具体例としては、ピルビン酸(2-オキソプロパン酸)、2-オキソ酪酸(2-オキソブタン酸)、2-オキソ吉草酸(2-オキソペンタン酸)、α-ケトイソ吉草酸(3-メチル-2-オキソブタン酸)、4-メチル-2-オキソ吉草(4-メチル-2-オキソペンタン酸)、3-メチル-2-オキソ吉草酸(3-メチル-2-オキソペンタン酸)、フェニルグリオキシル酸、2-シクロヘキシル-2-オキソ酢酸、2-オキソ-4-フェニル-3-ブテン酸などが挙げられる。
これらの化合物うち、前記式(2)におけるR2が、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基である化合物が好ましく、極めて少量の添加で金属に対する接着性が向上することから、下記式(2-1)で表されるピルビン酸がより好ましい。
これらの化合物うち、前記式(2)におけるR2が、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基である化合物が好ましく、極めて少量の添加で金属に対する接着性が向上することから、下記式(2-1)で表されるピルビン酸がより好ましい。
3. 2-シアノアクリレート系接着剤組成物
本発明は、2-シアノアクリレート化合物が特定のカルボン酸化合物を含有する場合に、当該カルボン酸化合物を含有しない場合よりもアルミニウムや銅などの金属に対する接着性が大幅に向上することを見出したことに基づくものである。
したがって、本発明によれば、上記カルボン酸化合物の含有量は、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記カルボン酸化合物を添加しない場合よりも高くなるのに十分な量に設定される。
本発明は、2-シアノアクリレート化合物が特定のカルボン酸化合物を含有する場合に、当該カルボン酸化合物を含有しない場合よりもアルミニウムや銅などの金属に対する接着性が大幅に向上することを見出したことに基づくものである。
したがって、本発明によれば、上記カルボン酸化合物の含有量は、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記カルボン酸化合物を添加しない場合よりも高くなるのに十分な量に設定される。
好ましくは、本発明の接着剤組成物中のカルボン酸化合物の含有量は、2-シアノアクリレート化合物のアルミニウム基材及び/又は銅基材に対する接着性の有意な向上効果が得られる量とされる。
本発明において、「接着性の有意な向上効果」とは、アルミニウム基材に対する接着性の場合は、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して好ましくは15%以上、より好ましくは17%以上、更により好ましくは20%以上高くなることをいい、銅基材に対する接着性の場合は、JIS K 6849に準拠して測定した銅基材に対する接着強度が、前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して好ましくは10%以上、より好ましくは11%以上、更により好ましくは15%以上高くなることをいう。
本発明において、「接着性の有意な向上効果」とは、アルミニウム基材に対する接着性の場合は、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して好ましくは15%以上、より好ましくは17%以上、更により好ましくは20%以上高くなることをいい、銅基材に対する接着性の場合は、JIS K 6849に準拠して測定した銅基材に対する接着強度が、前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して好ましくは10%以上、より好ましくは11%以上、更により好ましくは15%以上高くなることをいう。
本発明の接着剤組成物中のカルボン酸化合物の適切な含有量は、2―シアノアクリレート化合物及びカルボン酸化合物の種類によって異なるが、当該含有量の下限は、上記「接着性の有意な向上効果」が得られる値として設定することが好ましい。
上記含有量の下限は、通常、2―シアノアクリレート化合物100質量部に対して、80ppm以上であり、好ましくは200ppm以上であり、より好ましくは300pp以上であり、さらにより好ましくは500ppm以上であり、一層さらにより好ましくは1200ppmであり、特に好ましくは2100ppm以上である。
上記含有量の上限は、本発明の接着剤の実用性又は経済性を損なわない量であれば特に限定されず、6000ppm以下が好ましい。
本発明の接着剤組成物中のカルボン酸化合物の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィーによって測定することができる。
上記含有量の下限は、通常、2―シアノアクリレート化合物100質量部に対して、80ppm以上であり、好ましくは200ppm以上であり、より好ましくは300pp以上であり、さらにより好ましくは500ppm以上であり、一層さらにより好ましくは1200ppmであり、特に好ましくは2100ppm以上である。
上記含有量の上限は、本発明の接着剤の実用性又は経済性を損なわない量であれば特に限定されず、6000ppm以下が好ましい。
本発明の接着剤組成物中のカルボン酸化合物の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィーによって測定することができる。
本発明で使用する2-シアノアクリレート化合物は、純度99%以上であることが好ましく、99.5%以上であることがさらに好ましい。2-シアノアクリレートの純度が99%以上であれば、瞬間接着性、保存安定性及び接着耐熱性に優れるため好ましい。
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物には、貯蔵安定性を向上させる目的で、二酸化硫黄、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、プロパンサルトン、三フッ化ホウ素錯体等のアニオン重合禁止剤や、ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール等のラジカル重合禁止剤を添加することができる。また、接着速度を向上させる目的で、ポリエチレングリコール誘導体、クラウンエーテル、カリックスアレン等の硬化促進剤を添加することができる。さらに、目的に応じて増粘剤、可塑剤、充填剤、エラストマー、チクソ性付与剤、密着性付与剤、架橋剤、染料、香料等を添加してもよい。これらの添加剤の添加量は、本発明の上記カルボン酸化合物の添加による接着強度の向上効果及び本発明の接着剤の実用性又は経済性が損なわれない範囲で適宜選択することができる。
4.接合品及びその製造方法
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、金属に対する接着強度に優れているので、少なくとも一方が金属製である2つの部品を接合する製造方法において、両者を接合するための接着剤として好適に使用できる。したがって、本発明によれば、金属製の第1の部品と、これに接着された第2の部品とを少なくとも備え、前記第1の部品と前記第2の部品とが、本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物を介して接合されてなる接合品を製造できる。この場合、本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、第1の部品の金属面に直接接着させてもよく、また、予めプライマー処理した金属面に接着させてもよい。第1の部品を構成する金属としては、アルミニウム又は銅が好ましい。第2の部品の材質は特に制限されず、金属、プラスチック、ゴム、木材、コンクリート等から適宜選択できる。
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、金属に対する接着強度に優れているので、少なくとも一方が金属製である2つの部品を接合する製造方法において、両者を接合するための接着剤として好適に使用できる。したがって、本発明によれば、金属製の第1の部品と、これに接着された第2の部品とを少なくとも備え、前記第1の部品と前記第2の部品とが、本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物を介して接合されてなる接合品を製造できる。この場合、本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、第1の部品の金属面に直接接着させてもよく、また、予めプライマー処理した金属面に接着させてもよい。第1の部品を構成する金属としては、アルミニウム又は銅が好ましい。第2の部品の材質は特に制限されず、金属、プラスチック、ゴム、木材、コンクリート等から適宜選択できる。
本発明の接合品としては、2つのシート状の部品を重ね合わせて接合した積層体や、線状の部品の周囲を他の部品で被覆して接合した積層体などが挙げられ、例えば、金属部品が樹脂成形品に貼り付けられた物品が挙げられ、より具体的には、プリント配線板及びその積層体、ファイヤーハーネス、コネクタ、被覆電線等が挙げられる。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。また、以下において「部」及び「%」は、特に断らない限り、「質量部」及び「質量%」をそれぞれ意味する。
実施例1~13、及び、比較例1~4
表1に示す成分を表1に示す配合割合で常法により混合し、接着剤組成物を調製し、下記のとおり評価した。
表1に示す成分を表1に示す配合割合で常法により混合し、接着剤組成物を調製し、下記のとおり評価した。
評価
得られた接着剤組成物について、JIS K 6861に準拠し、室温におけるアルミニウム基材及び銅基材に対する引張接着強度を測定した。また、カルボン酸化合物を含有しない場合の比較例に対する接着強度の増加率を計算した。それらの結果を表1に示す。
得られた接着剤組成物について、JIS K 6861に準拠し、室温におけるアルミニウム基材及び銅基材に対する引張接着強度を測定した。また、カルボン酸化合物を含有しない場合の比較例に対する接着強度の増加率を計算した。それらの結果を表1に示す。
表1に示すように、カルボン酸化合物を含有する実施例1~13の場合、アルミニウム基材に対する接着強度は比較例に対して15%以上の増加率を示し、銅基材に対する接着強度は比較例に対して10%以上の増加率を示した。
本発明の2-シアノアクリレート系接着剤組成物は、アルミニウム、銅などの金属に対する接着強度に優れているので、金属の配線を含む電気・電子部品等の製造に好適であり、また、金属を被着物とする他の産業分野でも広く利用され得るものである。
Claims (11)
- 接着剤組成物であって、
2-シアノアクリレート化合物と、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物とを含有し、
前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物よりも高くなるのに十分な量で含有する、2-シアノアクリレート系接着剤組成物。
(式(1)中、nは1~2の整数を表し、R1は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~13の炭化水素基を表し、結合aは単結合であっても二重結合であってもよく、2つのR1は互いに結合して環状炭化水素基を形成してもよい。)
(式(2)中、R2は炭素数1~10の炭化水素基を表す。) - 前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定したアルミニウム基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して15%以上高くなるのに十分な量で含有する、請求項1に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物。
- 前記カルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定した銅基材に対する接着強度が、前記接着剤組成物から前記カルボン酸化合物を除いた接着剤組成物に対して10%以上高くなるのに十分な量で含有する、請求項2に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物。
- 前記カルボン酸化合物を、前記2―シアノアクリレート化合物100質量部に対して80ppm以上含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物。
- 前記カルボン酸化合物を、前記2―シアノアクリレート化合物100質量部に対して6000ppm以下含有する、請求項4に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物。
- 前記式(1)におけるR1が、それぞれ独立に、水素原子、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基であるか、2つのR1が互いに結合して環状炭化水素基を形成している、請求項1~5のいずれか1項に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物。
- 前記式(2)におけるR2が、直鎖若しくは側鎖を有する炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はアリール基である、請求項1~6のいずれか1項に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物。
- 金属製の第1の部品と、これに接着された第2の部品とを少なくとも備え、前記第1の部品と前記第2の部品とが接着剤を介して接合されてなる接合品であって、前記接着剤が、請求項1~7のいずれか1項に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物である、接合品。
- 少なくとも一方が金属製である2つの部品を、請求項1~7のいずれか1項に記載の2-シアノアクリレート系接着剤組成物を介して接合することを含む、接合品の製造方法。
- 2-シアノアクリレート系接着剤組成物に、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸化合物を、JIS K 6849に準拠して測定した前記接着剤組成物のアルミニウム基材に対する接着強度を高くするのに十分な量で添加する、2-シアノアクリレート系接着剤組成物の接着強度向上方法。
(式(1)中、nは1~2の整数を表し、R1は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~13の炭化水素基を表し、結合aは単結合であっても二重結合であってもよく、2つのR1は互いに結合して環状炭化水素基を形成してもよい。)
(式(2)中、R2は炭素数1~10の炭化水素基を表す。)
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