JP3786482B2 - Curing agent and curing method for 2-cyanoacrylate - Google Patents

Curing agent and curing method for 2-cyanoacrylate Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2−シアノアクリレートの使用に先立ってそれに混合するための内添型硬化剤に関するものである。また、その内添型硬化剤を用いた硬化方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
2−シアノアクリレートを主剤とする瞬間接着剤は、速硬化性を有するので、工業用、家庭用の接着剤として広く普及している。2−シアノアクリレートは、接着剤としての使い方のほか、コーティング剤や充填剤としての使い方(ただし薄膜状で)をするときもある。
【0003】
2−シアノアクリレートを対象物に適用するときには、対象物が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマーなどの非極性の材料であると、所期の接着力が得られない傾向がある。このような場合には、予め対象物表面を無機塩基性物質、有機塩基性物質、有機金属化合物、亜リン酸エステル、ジアザビシクロ化合物などを易揮発性の溶剤に溶解したプライマーで処理しておき、プライマーが乾いてから、その処理面に2−シアノアクリレートを適用することがなされる。
【0004】
2−シアノアクリレートのプライマーについての出願をいくつかあげると、本出願人の出願にかかる特開昭62−18485号公報には、2,4−ルチジン、3,4−ルチジン、6−アミノ−2−ピコリン、4−ジメチルアミノピリジン、2−アミノピリジン、3−アミノピリジンおよび1−ビニルイミダゾールよりなる群から選ばれた化合物またはその溶剤溶液からなる2−シアノアクリレート系瞬間接着剤用プライマーが示されている。同じく本出願人の出願にかかる特開昭62−18486号公報には、4−ビニルピリジンを必須成分とし、β−ピコリンまたは/および3,4−ルチジンを任意成分として含む化合物またはその溶剤溶液からなる2−シアノアクリレート系瞬間接着剤用プライマーが示されている。これらの公報には、それらの出願に先立って提案されているプライマーについても種々の紹介がなされている。
【0005】
本出願人の出願にかかる特開平6−57218号公報には、トリアルキルアミン、殊にトリラウリルアミンを有効成分とする2−シアノアクリレート系瞬間接着剤用プライマーが示されている。この公報にも、その出願に先立って提案されているプライマーについて種々の紹介がなされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
2−シアノアクリレートは、主として空気中の水分によりアニオン重合が開始して硬化を始めるものであるため、これを接着剤として使ったり、コーティング剤や充填剤として使ったりする場合、薄膜状になるようにして対象物に適用しないと、表面は硬化しても内部は容易には硬化しなかったり、長時間かけて最終的には硬化させても、強度が出なかったりする。しかも、たとえば接着に際しはみ出た部分のように厚く硬化の遅い部分は、白化現象を起こしやすい。この白化現象は、モノマーである2−シアノアクリレートが適用個所周りの空気中に揮発して空気中の水分により硬化し、適用個所に降り積もるためである。
【0007】
そのため2−シアノアクリレートは、接着層の厚い接着、一定以上の厚みを有する成形物の製造、空隙の巾の大きい個所への充填、パテ状での厚膜の適用、対象物品の厚膜の被覆というような使い方をすることが困難であった。このような使い方は、2−シアノアクリレートにはもともと向いていないのである。
【0008】
しかしながら、2−シアノアクリレートの速硬化性、2−シアノアクリレート硬化物の透明性や硬度は魅力であり、もし2−シアノアクリレートを厚膜または厚手であっても迅速に硬化させることができれば、今まで適用しえなかった用途への展開が可能となる。
【0009】
そこで本発明者らは、厚膜または厚手の2−シアノアクリレート硬化物を得るときに従来のプライマー方式を採用することを考え、対象物表面をプライマーで処理しておき、プライマーが乾いてから、その処理面に2−シアノアクリレートを適用することにつき検討を行ったが、プライマー処理面と接触する界面および空気と接触する表面のみが迅速に硬化するだけで、内部までは容易には硬化しないという問題に直面した。
【0010】
また本発明者らは、厚膜に塗布した2−シアノアクリレート未硬化物の上から従来のプライマーを塗布することについても検討を行ったが、厚膜の表面のみが迅速に硬化するだけで、厚膜の内部は容易には硬化しなかった。
【0011】
さらに本発明者らは、2−シアノアクリレートにアミン系化合物などのアニオン重合促進剤をそのままあるいは溶剤に溶解した形で少量添加することについても検討したが、可使時間がとりずらく、実用性を有するものを得ることが困難であった。
【0012】
本発明は、このような背景下において、2−シアノアクリレートを厚膜または厚手で適用しても、内部まですみやかに硬化させることができ、白化現象も有効に抑制することのできる硬化剤を提供すること、およびその硬化剤を用いた2−シアノアクリレートの硬化方法を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の硬化剤/内添型硬化剤〉
本発明の2−シアノアクリレート用の硬化剤は、2−シアノアクリレートの使用に先立ってそれに混合するための内添型硬化剤であって、該内添型硬化剤が、
2−シアノアクリレートと相溶性を有する可塑剤(a1)またはこれと溶剤(a2)からなる媒体(A) 中にアニオン重合促進剤(B) を混合した組成物からなること、および、
その組成物に占める前記アニオン重合促進剤 (B) の割合が 0.001 〜10重量%であること、
を特徴とするものである。
【0014】
本発明の硬化方法〉
本発明の硬化方法は、2−シアノアクリレートの使用に先立ってそれに上記の内添型硬化剤を混合し、ついでその内添型硬化剤を混合した2−シアノアクリレートを使用に供することを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【0016】
〈2−シアノアクリレート〉
2−シアノアクリレートとしては、アルキル 2−シアノアクリレート、シクロアルキル 2−シアノアクリレート、アルコキシアルキル 2−シアノアクリレート、アルケニル 2−シアノアクリレート、アルキニル 2−シアノアクリレートなどが用いられる。このうち、アルキル 2−シアノアクリレートの例は、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、各種プロピル 2−シアノアクリレート、各種ブチル 2−シアノアクリレート、各種ペンチル 2−シアノアクリレート、各種ヘキシル 2−シアノアクリレート、各種オクチル 2−シアノアクリレートなどであり、アルコキシアルキル 2−シアノアクリレートの例は、エトキシエチル 2−シアノアクリレート、メトキシエチル 2−シアノアクリレート、メトキシイソプロピル 2−シアノアクリレートなどである。
【0017】
2−シアノアクリレートは、必要に応じ、重合防止剤、安定剤、増粘剤、耐熱性付与剤、可塑剤、着色剤、チクソトロピー性改善剤、pH調整剤、エチレンカーボネート、有機溶剤、フィラー、ポリマー類などを含んでいてもよい。
【0018】
〈内添型硬化剤〉
本発明の内添型硬化剤は、2−シアノアクリレートと相溶性を有する可塑剤(a1)またはこれと溶剤(a2)からなる媒体(A) 中にアニオン重合促進剤(B) を混合した組成物からなる。
【0019】
ここで可塑剤(a1)としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジアリルフタレート、ブチルベンゾイルフタレート等のフタル酸エステル;ブチルベンジルホスフェート、ジブチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート等のリン酸エステル;トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート等の含ハロゲンリン酸エステル;ジブチルアジペート、ジオクチルアジペート等のアジピン酸エステル;ジメチルセバケート、ジブチルセバケート、ジオクチルセバケート等のセバシン酸エステル;ジプロピレングリコールジベンゾエート、ネオペンチルグリコールジベンゾエート、グリセリントリベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラベンゾエート等の安息香酸エステル;をはじめ、2−シアノアクリレートと相溶性を有する可塑剤が用いられる。
【0020】
溶剤(a2)としては、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、脂肪族、脂環式または芳香族の炭化水素(n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル等)、エーテル(ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル等)、含ハロゲン溶剤(メチレンクロライド、パークロロエチレン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、メチルクロロホルム、四塩化炭素等)、セロソルブ(メチルセロソルブ、セロソルブアセテート等)、含窒素溶剤(ニトロメタン、ニトロエタン等)、含窒素溶剤をはじめ、2−シアノアクリレートとは反応せず、かつ2−シアノアクリレートと相溶性を有する溶剤が用いられる。
【0021】
媒体(A) は、可使時間が許容限度を越えて短くなることを防止しかつ硬化後の体積収縮を少なくするために、可塑剤(a1)のみを用いるか、可塑剤(a1)と溶剤(a2)とを併用する。
【0022】
アニオン重合促進剤(B) としては、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基性物質;有機塩基性物質(N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジメチル−m−トルイジン、N,N−ジメチル−o−トルイジン、N,N−ジエチル−m−トルイジン、N,N−ジエチル−p−トルイジン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、o−フェニレンジアミン、トリクロルアセトアミド、コハク酸イミド、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリラウリルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、トリブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ピロリン、ジメチルベンジルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ルチジン、ピコリン、6−アミノ−2−ピコリン、ピリジン、2−ビニルピリジン、2,6−ジクロルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、1−ビニルイミダゾール、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、ジアミノフェニルメタン等の有機塩基性物質;アルミニウムsec-ブトキシジイソプロピレート等の有機金属化合物;ビス(2,4−ジt−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等のホスファイト化合物;亜リン酸エステル;有機ホスフィン化合物;ジアザビシクロ化合物;アルデヒドアニリン化合物;ホスフェートまたはホスファイト含有有機チタン化合物;などがあげられる。
【0023】
媒体(A) 中にアニオン重合促進剤(B) を混合した組成物に占めるアニオン重合促進剤(B) の割合は、 0.001〜10重量%に設定される。好ましい範囲は0.01〜5重量%程度である。その割合が余りに小さいときは、必要な硬化促進性を得るために多量に2−シアノアクリレートに混合しなければならないので、2−シアノアクリレート硬化物の物性が変化し、一方その割合が余りに大きいときは、2−シアノアクリレートに混合するときの内添量のコントロールが難しくなる。
【0024】
硬化方法〉
上記の内添型硬化剤は、2−シアノアクリレートの使用に先立ってそれに混合され、ついでその内添型硬化剤を混合した2−シアノアクリレートを使用に供する。混合から使用に至るまでの可使時間は、2−シアノアクリレートの種類や、アニオン重合促進剤(B) の種類および量によっても異なるが、たとえば、数10秒から2時間程度に調節される。
【0025】
2−シアノアクリレート100重量部に対する内添型硬化剤の混合割合は、組成物(媒体(A) +アニオン重合促進剤(B) )基準で、0.01〜20重量部、殊に 0.1〜5重量部とするのが適当であり、アニオン重合促進剤(B) 基準では、0.0001〜3重量部、殊に 0.001〜1重量部とするのが適当である。組成物またはアニオン重合促進剤(B) の割合が余りに小さいときは2−シアノアクリレートの硬化を促進させる作用が不足し、一方その割合が余りに大きときは2−シアノアクリレートに混合したときの可使時間が極端に短くなって実用性を欠くようになる。
【0026】
〈作用〉
本発明の硬化剤にあっては、アニオン重合促進剤(B) はもとより、媒体(A) のうちの可塑剤(a1)も重要な役割を果たしている。すなわち、アニオン重合促進剤(B) は媒体(A) (可塑剤(a1)またはこれと溶剤(a2))で保護された状態で2−シアノアクリレートに混合されるので混合後の可使時間が確保される。
【0027】
本発明の硬化剤を用いて上記の方法による硬化方法を実施すれば、2−シアノアクリレートを厚膜または厚手で適用しても、内部まですみやかに硬化させることができ、白化現象も有効に抑制することができる。低温条件下でも全体が硬化する。そのため、2−シアノアクリレートを、従来は期待しえなかった次に例示するような使い方をすることが可能となる。
【0028】
(イ)2−シアノアクリレートの特徴である高硬度、透明度、耐薬品性を生かした厚手ないし立体の成形物
2−シアノアクリレートが低粘度であるため気泡が入りにくく、注型またはそれに準じた方法により任意の形状の成形物を得ることができる。高硬度を利用して、高価なオーダー部品や緊急補修部品などを製造できる。透明度を生かした装飾品も好ましく、また硬化物の屈折率はガラスの屈折率に近いので、従来ガラスが用いられていた部品にも好適に利用できる。
【0029】
(ロ)補修剤、補強剤、注入剤
着色、切削可能なタイプとすることにより、フローリングなど様々な穴埋め補修ができる。通常の2−シアノアクリレートでは硬化しないような大き目の穴や、従来のプライマー方式で、2−シアノアクリレートが入口で硬化して入らないような穴であっても、適用可能である。空隙の巾の大きいクラック等の部位への充填も可能である。
【0030】
(ハ)接着剤
従来は不可能であった接着層の厚い接着も可能である。
【0031】
(ニ)パテ
パテ状での厚膜の適用が可能である。
【0032】
(ホ)被覆剤、絵付け剤、封止剤、シール剤
厚膜の適用が可能である。また、材料全体を被覆、封止するような使い方ができる。たとえば、被着体の少なくとも片方が金属であるときの接着は、金属の酸化により強度劣化を起こすことがあるが、金属全体を被覆、封止するようにして接着を行えば、強度劣化を防止することができる。耐薬品性が良好で、特に酸性溶剤に強いメチル 2−シアノアクリレートを用いることも推奨される。屈折率の近いガラスの上に肉盛りして絵付けするときにも有利である。
【0033】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。以下「%」とあるのは重量%である。
【0034】
実施例
〈材料の準備〉
2−シアノアクリレート(2−CAと略称)として、メチル 2−シアノアクリレート(M−CAと略称)、エチル 2−シアノアクリレート(E−CAと略称)、イソブチル 2−シアノアクリレート(IB−CAと略称)、エトキシエチル 2−シアノアクリレート(EE−CAと略称)を準備した。
【0035】
媒体(A) のうち可塑剤(a1)として、式 (O)P(OCH2CH2Cl)3 で表わされるトリス(クロロエチル)ホスフェート(CLPと略称)、ジブチルフタレート(DBPと略称)、ジオクチルフタレート(DOPと略称)を準備し、また媒体(A) のうち溶剤(a2)として、易揮発性であるアセトン(Ace)、遅揮発性であるメチルイソブチルケトン(MIBK)を準備した。
【0036】
アニオン重合促進剤(B) として、N,N−ジメチルアニリン(DMAと略称)、N,N−ジメチル−p−トルイジン(DMpTと略称)、N,N−ジエチル−m−トルイジン(DEmTと略称)、エチレンジアミン(EDAと略称)を準備した。
【0037】
内添型硬化剤の調製〉
上述の媒体(A) に少量のアニオン重合促進剤(B) を溶解して、 0.2%、 0.5%または 1.0%濃度の溶液からなる内添型の硬化剤を調製した。
【0038】
硬化方法〉
上述の2−シアノアクリレートの10gを入れたポリエチレン容器に、上述の内添型硬化剤 0.6gを添加し、容器をよく振って混合した。ついでこの内添型硬化剤を混合した2−シアノアクリレートを、容器に装着したノズルから、ポリエチレン製の型内に4mm深さに注ぎ、硬化するまで放置した。比較のため、内添型硬化剤を混合しない場合についても実験を行った。条件および結果を表1に示す。表1中、1dの「DBP+Ace 」はDBP とAce の重量比で4:1の混合物、2dの「CLP+MIBK」はCLP とMIBKの重量比で1:1の混合物である。
【0039】
【表1】

内添型硬化剤組成 2-CAの 硬化時間 硬化物の外観
No. (A) (B) と濃度 種類 表 面 内 部 (透明感、凹凸、白化)
1a CLP DMA 0.2% E-CA 4.5min 4.5min 透明、平滑、白化なし
1b DBP DEmT 1.0% E-CA 12 min 12 min 透明、平滑、白化なし
1c DOP DMpT 0.2% E-CA 2.5min 2.5min 透明、平滑、白化なし
1d DBP+ DMpT 0.5% E-CA 20 min 20 min 透明、平滑、白化なし
Ace
1' - - - E-CA (いつまでたっても固まらない)
2a CLP DMA 0.2% M-CA 2 min 2 min 透明、平滑、白化なし
2b DBP DEmT 1.0% M-CA 1 min 1 min 透明、平滑、白化なし
2c DOP DMpT 0.2% M-CA 2.5min 2.5min 透明、平滑、白化なし
2d CLP+ EDA 0.5% M-CA 10 min 10 min 透明、平滑、白化なし
MIBK
2' - - - M-CA (いつまでたっても固まらない)
3a CLP DMA 0.2% IB-CA 5 min 5 min 透明、平滑、白化なし
3b DBP DEmT 1.0% IB-CA 15 min 15 min 透明、平滑、白化なし
3c DOP DMpT 0.2% IB-CA 3 min 3 min 透明、平滑、白化なし
3' - - - IB-CA (いつまでたっても固まらない)
4a CLP DMA 0.2% EE-CA 60 min 60 min 透明、平滑、白化なし
4b DBP DEmT 1.0% EE-CA 20 min 20 min 透明、平滑、白化なし
4c DOP DMpT 0.2% EE-CA 10 min 10 min 透明、平滑、白化なし
4 - - - EE-CA (いつまでたっても固まらない)
【0040】
なお、可塑剤を配合しない内添型硬化剤として、ECAにトリエタノールアミン、DMAまたはDMpTを溶解した 0.2%または 1.0%濃度の溶液を用いたときは、可使時間が極端に短く、実用性を有していなかった。
【0041】
硬化方法/穴への注入例
ナラ材に直径1mm、深さ10mmの穴をあけ、その穴に、表1のNo. 1aと同じ処方の内添型硬化剤混合エチル 2−シアノアクリレートを、容器のノズルから注入した。注入物は約5分後には全体が完全に硬化した。ちなみに、エチル 2−シアノアクリレートのみを注入したときは、10時間経過後も完全には硬化しなかった。また、予め穴の中に市販のプライマー(N,N−ジメチルアニリンの1%アセトン溶液)を噴霧し、ついでエチル 2−シアノアクリレートのみを注入しようとしたが、穴の入口でエチル 2−シアノアクリレートが硬化し、穴の奥にまで注入することができなかった。
【0042】
【発明の効果】
本発明の硬化剤を用いて上記の硬化方法を実施すれば、2−シアノアクリレートを厚膜または厚手で適用しても、内部まですみやかに硬化させることができ、白化現象も有効に抑制することができる。低温条件下でも全体が硬化する。そのため、2−シアノアクリレートを、成形物の製造、空隙の巾の大きい部位への注入硬化、接着層の厚い接着、パテ・被覆剤・絵付け剤・封止剤・シール剤としての厚膜での適用など、従来は期待しえなかったような種々の使い方をすることが可能となる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inner-contained curing agent for mixing therewith prior to use of the 2-cyanoacrylate. The present invention also relates to a curing method using the internally added curing agent .
[0002]
[Prior art]
Instant adhesives based on 2-cyanoacrylate have a fast curing property and are widely used as industrial and household adhesives. 2-Cyanoacrylate may be used as a coating agent or filler (in the form of a thin film) in addition to being used as an adhesive.
[0003]
When 2-cyanoacrylate is applied to an object, if the object is a nonpolar material such as polyethylene, polypropylene, polyacetal, or ethylene-propylene-diene terpolymer, the desired adhesion tends not to be obtained. is there. In such a case, the surface of the object is previously treated with a primer in which an inorganic basic substance, an organic basic substance, an organometallic compound, a phosphite, a diazabicyclo compound, etc. are dissolved in a readily volatile solvent, After the primer is dry, 2-cyanoacrylate is applied to the treated surface.
[0004]
A few applications for 2-cyanoacrylate primers are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-18485, which is filed by the present applicant, with 2,4-lutidine, 3,4-lutidine, and 6-amino-2. A primer for 2-cyanoacrylate-based instant adhesives comprising a compound selected from the group consisting of picoline, 4-dimethylaminopyridine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine and 1-vinylimidazole or a solvent solution thereof is shown. ing. Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-18486, filed by the present applicant, discloses a compound containing 4-vinylpyridine as an essential component and β-picoline or / and 3,4-lutidine as an optional component or a solvent solution thereof. A primer for a 2-cyanoacrylate instant adhesive is shown. In these publications, various introductions are also made on the primers proposed prior to the application.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-57218 relating to the applicant's application discloses a primer for a 2-cyanoacrylate-based instantaneous adhesive containing a trialkylamine, particularly trilaurylamine as an active ingredient. This publication also introduces various types of primers that have been proposed prior to the application.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since 2-cyanoacrylate is primarily one that begins anionic polymerization due to moisture in the air and begins to cure, when it is used as an adhesive or as a coating agent or filler, it becomes a thin film. If it is not applied to the object, the surface will not harden even if the surface is hardened, or the strength will not be obtained even if it is finally hardened over a long time. In addition, a thick and slow-curing portion such as a portion that protrudes during bonding tends to cause a whitening phenomenon. This whitening phenomenon is because 2-cyanoacrylate as a monomer volatilizes in the air around the application site, is cured by moisture in the air, and accumulates at the application site.
[0007]
Therefore, 2-cyanoacrylate has a thick adhesion layer, manufacture of a molded product having a certain thickness or more, filling in a portion having a wide gap, application of a thick film in a putty shape, coating of a thick film of a target article. It was difficult to use it. Such usage is originally not suitable for 2-cyanoacrylate.
[0008]
However, the quick curing property of 2-cyanoacrylate and the transparency and hardness of cured 2-cyanoacrylate are attractive. If 2-cyanoacrylate can be cured quickly even if it is thick or thick, It is possible to expand to applications that could not be applied.
[0009]
Therefore, the present inventors considered adopting a conventional primer method when obtaining a thick film or a thick 2-cyanoacrylate cured product, and the object surface was treated with a primer, and after the primer was dried, Although examination was conducted on the application of 2-cyanoacrylate to the treated surface, only the interface contacting with the primer treated surface and the surface contacting with air are rapidly cured, and the interior is not easily cured. Faced a problem.
[0010]
In addition, the present inventors also examined the application of a conventional primer from the uncured 2-cyanoacrylate applied to the thick film, but only the surface of the thick film was cured rapidly, The inside of the thick film did not harden easily.
[0011]
Furthermore, the present inventors also examined adding a small amount of an anionic polymerization accelerator such as an amine compound to 2-cyanoacrylate as it is or dissolved in a solvent. It was difficult to obtain a product having
[0012]
Under such a background, the present invention provides a curing agent that can be cured quickly even when 2-cyanoacrylate is applied thick or thick, and can effectively suppress whitening. It is an object of the present invention to provide a method for curing 2-cyanoacrylate using the curing agent.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
<Curing agent of the present invention / internally added curing agent>
The curing agent for 2-cyanoacrylate according to the present invention is an internal curing agent for mixing with 2-cyanoacrylate prior to the use of 2-cyanoacrylate, and the internal curing agent is
Comprising a composition in which an anionic polymerization accelerator (B) is mixed in a medium (A) comprising a plasticizer (a1) compatible with 2-cyanoacrylate or a solvent (a2) , and
The proportion of the anionic polymerization accelerator (B) in the composition is 0.001 to 10% by weight,
It is characterized by.
[0014]
<Curing method of the present invention >
The curing method of the present invention is characterized in that prior to the use of 2-cyanoacrylate, the above-mentioned internal additive-type curing agent is mixed with it, and then 2-cyanoacrylate mixed with the internal-addition-type curing agent is used. To do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
[0016]
<2-cyanoacrylate>
Examples of 2-cyanoacrylate include alkyl 2-cyanoacrylate, cycloalkyl 2-cyanoacrylate, alkoxyalkyl 2-cyanoacrylate, alkenyl 2-cyanoacrylate, alkynyl 2-cyanoacrylate, and the like. Of these, examples of alkyl 2-cyanoacrylate include methyl 2-cyanoacrylate, ethyl 2-cyanoacrylate, various propyl 2-cyanoacrylates, various butyl 2-cyanoacrylates, various pentyl 2-cyanoacrylates, and various hexyl 2-cyano. Examples of alkoxyalkyl 2-cyanoacrylates include ethoxyethyl 2-cyanoacrylate, methoxyethyl 2-cyanoacrylate, methoxyisopropyl 2-cyanoacrylate, and the like.
[0017]
2-Cyanoacrylate is a polymerization inhibitor, a stabilizer, a thickener, a heat resistance imparting agent, a plasticizer, a colorant, a thixotropy improver, a pH adjuster, ethylene carbonate, an organic solvent, a filler, a polymer, if necessary. Etc. may be included.
[0018]
<Internal addition type curing agent>
The internally added curing agent of the present invention has a composition in which an anionic polymerization accelerator (B) is mixed in a plasticizer (a1) compatible with 2-cyanoacrylate or a medium (A) comprising this and a solvent (a2). It consists of things.
[0019]
Here, as the plasticizer (a1), phthalic acid esters such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, diallyl phthalate, butyl benzoyl phthalate; butyl benzyl phosphate, dibutyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, Phosphate esters such as xylenyl diphenyl phosphate; halogen-containing phosphate esters such as tris (chloroethyl) phosphate, tris (dichloropropyl) phosphate, tris (β-chloropropyl) phosphate; adipate esters such as dibutyl adipate and dioctyl adipate Sebacic acid esters such as dimethyl sebacate, dibutyl sebacate, dioctyl sebacate; dipropylene glycol dibenzoate, neopentyl Recall dibenzoate, glycerin tribenzoate, benzoic acid esters such as pentaerythritol benzoate; including, plasticizer having a 2-cyanoacrylate compatible is used.
[0020]
Examples of the solvent (a2) include ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbons (n-hexane, n-heptane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, etc.), Esters (methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, isoamyl acetate, etc.), ethers (dioxane, diethyl ether, diisopropyl ether, di-n-propyl ether, etc.), halogen-containing solvents (methylene chloride, perchlorethylene) 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, methyl chloroform, carbon tetrachloride, etc.), cellosolve (methyl cellosolve, cellosolve acetate, etc.), nitrogen-containing solvents (nitromethane, nitroethane, etc.), nitrogen-containing solvents, 2- Cyanoa A solvent that does not react with acrylate and is compatible with 2-cyanoacrylate is used.
[0021]
The medium (A) uses only the plasticizer (a1) or the plasticizer (a1) and the solvent in order to prevent the pot life from being shortened beyond the allowable limit and to reduce the volume shrinkage after curing. Use in combination with (a2).
[0022]
Examples of the anionic polymerization accelerator (B) include inorganic basic substances such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; organic basic substances (N, N-dimethylaniline, N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-dimethyl-m-toluidine, N, N-dimethyl-o-toluidine, N, N-diethyl-m-toluidine, N, N-diethyl-p-toluidine, N, N, N ′, N′-tetraethylethylenediamine , O-phenylenediamine, trichloroacetamide, succinimide, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ethylamine, diethylamine, triethylamine, trilaurylamine, isopropylamine, butylamine, tributylamine, monoethanolamine , Diethanolamine, triethanol Min, pyrroline, dimethylbenzylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, lutidine, picoline, 6-amino-2-picoline, pyridine, 2-vinylpyridine, 2,6-dichloropyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-amino Organic basic substances such as pyridine, 3-aminopyridine, 1-vinylimidazole, N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, diaminophenylmethane; organometallic compounds such as aluminum sec-butoxydiisopropylate Phosphite compounds such as bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite; phosphites; organic phosphine compounds; diazabicyclo compounds; aldehyde aniline compounds; phosphate or phosphite-containing organic titanium compounds ; And the like.
[0023]
The proportion of medium anionic polymerization accelerator occupied in composition mixed anionic polymerization accelerator (B) in (A) (B) is set to 0.001 to 10 wt%. A preferred range is about 0.01 to 5% by weight . When the proportion is too small, the physical properties of the 2-cyanoacrylate cured product change, while the proportion is too large, because a large amount must be mixed with 2-cyanoacrylate to obtain the required curing acceleration. Is difficult to control the amount of internal addition when mixed with 2-cyanoacrylate.
[0024]
< Curing method>
The internal addition type curing agent is mixed with the 2-cyanoacrylate prior to the use of 2-cyanoacrylate, and then 2-cyanoacrylate mixed with the internal addition type curing agent is used. The pot life from mixing to use varies depending on the type of 2-cyanoacrylate and the type and amount of the anionic polymerization accelerator (B), but is adjusted, for example, from several tens of seconds to about 2 hours.
[0025]
The mixing ratio of the internal curing agent with respect to 100 parts by weight of 2-cyanoacrylate is 0.01 to 20 parts by weight, especially 0.1 to 5 parts by weight, based on the composition (medium (A) + anionic polymerization accelerator (B)). In terms of the anionic polymerization accelerator (B), 0.0001 to 3 parts by weight, particularly 0.001 to 1 part by weight is appropriate. When the ratio of the composition or the anionic polymerization accelerator (B) is too small, the action of promoting the curing of 2-cyanoacrylate is insufficient, while when the ratio is too large, it can be used when mixed with 2-cyanoacrylate. Time becomes extremely short and lacks practicality.
[0026]
<Action>
In the curing agent of the present invention, not only the anionic polymerization accelerator (B) but also the plasticizer (a1) in the medium (A) plays an important role. That is, since the anionic polymerization accelerator (B) is mixed with 2-cyanoacrylate in a state protected with the medium (A) (plasticizer (a1) or this and the solvent (a2)), the pot life after mixing is increased. Secured .
[0027]
If the curing method according to the above method is carried out using the curing agent of the present invention, even if 2-cyanoacrylate is applied thick or thick, it can be cured quickly and the whitening phenomenon is effectively suppressed. can do. The whole is cured even under low temperature conditions. Therefore, it becomes possible to use 2-cyanoacrylate as exemplified below, which could not be conventionally expected.
[0028]
(I) Thick or three-dimensional molded product utilizing the characteristics of 2-cyanoacrylate, such as high hardness, transparency, and chemical resistance. 2-Cyanoacrylate has a low viscosity and is difficult to contain bubbles. Thus, a molded product having an arbitrary shape can be obtained. Expensive order parts and emergency repair parts can be manufactured using high hardness. A decorative article making use of transparency is also preferable, and the refractive index of the cured product is close to the refractive index of glass, so that it can be suitably used for parts for which glass is conventionally used.
[0029]
(B) Repairing agent, reinforcing agent, injecting agent By making it a type that can be colored and cut, various fillings such as flooring can be repaired. Even a large hole that does not harden with normal 2-cyanoacrylate, or a hole that does not harden and enter with 2-cyanoacrylate by a conventional primer method, can be applied. It is also possible to fill a crack or the like having a large gap.
[0030]
(C) Adhesive A thick adhesive layer that was impossible in the past is also possible.
[0031]
(D) Putty It is possible to apply a thick film with a putty shape.
[0032]
(E) Coating agent, painting agent, sealing agent, sealing agent Thick film can be applied. Moreover, it can be used to cover and seal the entire material. For example, when at least one of the adherends is made of metal, the strength may deteriorate due to oxidation of the metal. However, if the adhesion is performed by covering and sealing the entire metal, the strength will be prevented from deteriorating. can do. It is also recommended to use methyl 2-cyanoacrylate, which has good chemical resistance and is particularly resistant to acidic solvents. It is also advantageous when painting on a glass with a close refractive index.
[0033]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Hereinafter, “%” refers to weight%.
[0034]
Example <Preparation of materials>
As 2-cyanoacrylate (abbreviated as 2-CA), methyl 2-cyanoacrylate (abbreviated as M-CA), ethyl 2-cyanoacrylate (abbreviated as E-CA), isobutyl 2-cyanoacrylate (abbreviated as IB-CA) ), Ethoxyethyl 2-cyanoacrylate (abbreviated as EE-CA).
[0035]
Among the media (A), as a plasticizer (a1), tris (chloroethyl) phosphate (abbreviated as CLP), dibutyl phthalate (abbreviated as DBP), dioctyl phthalate represented by the formula (O) P (OCH 2 CH 2 Cl) 3 (Abbreviated as DOP) and, as the solvent (a2 ) in the medium (A) , readily volatile acetone (Ace) and slow volatile methyl isobutyl ketone (MIBK) were prepared.
[0036]
As an anionic polymerization accelerator (B), N, N-dimethylaniline (abbreviated as DMA), N, N-dimethyl-p-toluidine (abbreviated as DMpT), N, N-diethyl-m-toluidine (abbreviated as DEmT) Ethylenediamine (abbreviated as EDA) was prepared.
[0037]
<Preparation of internal curing agent >
A small amount of the anionic polymerization accelerator (B) was dissolved in the above-mentioned medium (A) to prepare an internally added curing agent comprising a 0.2%, 0.5% or 1.0% concentration solution.
[0038]
< Curing method>
To the polyethylene container containing 10 g of the above-mentioned 2-cyanoacrylate, 0.6 g of the above-mentioned internal curing agent was added, and the container was shaken well and mixed. Next, 2-cyanoacrylate mixed with this internally added curing agent was poured into a polyethylene mold at a depth of 4 mm from a nozzle attached to the container and allowed to stand until cured. For comparison, an experiment was also conducted for the case where no internal curing agent was mixed. The conditions and results are shown in Table 1. In Table 1, “DBP + Ace” of 1d is a 4: 1 mixture of DBP and Ace, and “CLP + MIBK” of 2d is a 1: 1 mixture of CLP and MIBK.
[0039]
[Table 1]

Appearance of inner-contained curing agent composition 2-CA curing time cured product of
No. (A) (B) and concentration type surface inside (transparency, unevenness, whitening)
1a CLP DMA 0.2% E-CA 4.5min 4.5min Transparent, smooth, no whitening
1b DBP DEmT 1.0% E-CA 12 min 12 min Transparent, smooth, no whitening
1c DOP DMpT 0.2% E-CA 2.5min 2.5min Transparent, smooth, no whitening
1d DBP + DMpT 0.5% E-CA 20 min 20 min Transparent, smooth, no whitening
Ace
1 ' - - - E-CA (it will not harden indefinitely)
2a CLP DMA 0.2% M-CA 2 min 2 min Transparent, smooth, no whitening
2b DBP DEmT 1.0% M-CA 1 min 1 min Transparent, smooth, no whitening
2c DOP DMpT 0.2% M-CA 2.5min 2.5min Transparent, smooth, no whitening
2d CLP + EDA 0.5% M-CA 10 min 10 min Transparent, smooth, no whitening
MIBK
2 ' - - - M-CA (Don't set any time)
3a CLP DMA 0.2% IB-CA 5 min 5 min Transparent, smooth, no whitening
3b DBP DEmT 1.0% IB-CA 15 min 15 min Transparent, smooth, no whitening
3c DOP DMpT 0.2% IB-CA 3 min 3 min Transparent, smooth, no whitening
3 ' - - - IB-CA (it will not harden forever)
4a CLP DMA 0.2% EE-CA 60 min 60 min Transparent, smooth, no whitening
4b DBP DEmT 1.0% EE-CA 20 min 20 min Transparent, smooth, no whitening
4c DOP DMpT 0.2% EE-CA 10 min 10 min Transparent, smooth, no whitening
Four - - - EE-CA (it will not harden indefinitely)
[0040]
When a 0.2% or 1.0% concentration solution in which triethanolamine, DMA, or DMpT is dissolved in ECA is used as an internal curing agent that does not contain a plasticizer, the pot life is extremely short and practical. Did not have.
[0041]
< Curing method / Example of injection into hole >
A hole with a diameter of 1 mm and a depth of 10 mm was drilled in the oak, and into the hole, an internally added curing agent mixed ethyl 2-cyanoacrylate having the same formulation as No. 1a in Table 1 was injected from the nozzle of the container. The injection was completely cured after about 5 minutes. Incidentally, when only ethyl 2-cyanoacrylate was injected, it was not completely cured even after 10 hours. In addition, a commercially available primer (N, N-dimethylaniline in 1% acetone) was sprayed into the hole in advance, and then only ethyl 2-cyanoacrylate was tried to be injected. Hardened and could not be injected deep into the hole.
[0042]
【The invention's effect】
If the above curing method is carried out using the curing agent of the present invention, even if 2-cyanoacrylate is applied thick or thick, the inside can be cured quickly and the whitening phenomenon can be effectively suppressed. Can do. The whole is cured even under low temperature conditions. Therefore, 2-cyanoacrylate can be used in the production of molded products, injection and curing to areas with wide gaps, thick adhesion of adhesive layers, and thick films as putty / coating / painting / sealing / sealing agents. It is possible to use various methods such as the application of which has not been expected in the past.

Claims (2)

2−シアノアクリレートの使用に先立ってそれに混合するための内添型硬化剤であって、該内添型硬化剤が、
2−シアノアクリレートと相溶性を有する可塑剤(a1)またはこれと溶剤(a2)からなる媒体(A) 中にアニオン重合促進剤(B) を混合した組成物からなること、および、
その組成物に占める前記アニオン重合促進剤 (B) の割合が 0.001 〜10重量%であること、
を特徴とする2−シアノアクリレート用の硬化剤。
An internal addition type curing agent for mixing with 2-cyanoacrylate prior to use, the internal addition type curing agent,
Comprising a composition in which an anionic polymerization accelerator (B) is mixed in a medium (A) comprising a plasticizer (a1) compatible with 2-cyanoacrylate or a solvent (a2) , and
The proportion of the anionic polymerization accelerator (B) in the composition is 0.001 to 10% by weight,
A curing agent for 2-cyanoacrylate.
2−シアノアクリレートの使用に先立ってそれに請求項1の内添型硬化剤を混合し、ついでその内添型硬化剤を混合した2−シアノアクリレートを使用に供することを特徴とする硬化方法。  A curing method comprising mixing the internal addition type curing agent of claim 1 prior to the use of 2-cyanoacrylate, and then using the mixed 2-cyanoacrylate with the internal addition type curing agent.
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