JP5270334B2 - 金属接着用途向け接着剤 - Google Patents
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Description
本発明は、一般に、金属基材及び金属物体を接着するために用いられるものを含めてアクリレート/メタクリレート接着剤に関する。一層特には、本発明は、改善された貯蔵安定性、改善された靱性及び衝撃性並びに低減された硬化中の重量損失を有するかかる接着剤に関する。本接着剤は金属部品を接着することに向けられ得るけれども、本接着剤はまた非金属部品を接着するために用いられ得ることが強調されるべきである。
本発明の一つ又はそれ以上の例示的具体的態様が、下記に記載される。これらの具体的態様の簡潔な記載を提供しようと努力した結果、現実の実施のすべての特徴が本明細書に記載されているとは限らない。いかなる製品の発現においてのようないかなるかかる現実の実施の発現においても、発現者の特定の目標を達成するために、システムに関連した及びビジネスに関連した制約(実施ごとに変動し得る)の応諾のような数多くの実施上特定的な決定がなされねばならない、ということが認識されるべきである。更に、かかる発現努力は複雑で且つ時間がかかり得るが、しかしそれでも本開示の利益を受け取る当業者にとって設計、製作及び製造の日常的仕事である、ということが認識されるべきである。
本技術は、アクリレート/メタクリレート系構造用接着剤の使用及び性能を改善することに向けられる。下記に論考されるように、本技術は、未硬化接着剤の貯蔵安定性を改善し得、硬化中の接着剤の重量損失を低減し得、また硬化接着剤の機械的性質を改善し得る。
本技術は、貯蔵安定性を増加するために、接着剤処方物へのキレート化剤溶液の添加を備える。たとえば下記の表3が参照される。その結果として、糸曳き、高粘度及び乏しい混合性のような貯蔵安定性問題に関連した問題点は低減される。或る具体的態様について、改善は、下記の表3に示されたデータにより指摘されるように劇的である。
更に、本接着剤処方物の場合、硬化接着剤の衝撃強さは低温において改善される一方、高温における硬化接着剤の性能(たとえば重ね剪断強さ)は有意には犠牲にされない。たとえば、−91℃(−132°F)の少なくとも1つのドメインのガラス転移温度(Tg)を有する靱性化剤コポリマーの添加の場合、−40℃(−40°F)における硬化接着剤の衝撃強さは149インチ・lb/in2から199インチ・lb/in2に増加した一方、Al 6061に関して82℃(180°F)における重ね剪断強さは1046ポンド毎平方インチ(psi)から1017psiにわずかしか減少しなかった。表4が参照される。一般に、低温における硬化接着剤の衝撃強さ及び他の特性を与える一方、周囲温度及び高温たとえば82℃(180°F)における硬化接着剤の性質の有益な組合わせを実質的に維持するために、本技術は、弾性ポリマー靱性化剤(たとえばブロックコポリマー)間の及びかかる靱性化剤と衝撃改質剤(コア−シェル構造化ポリマー)との間の適切なバランスを維持する。周囲温度及び高温における興味あるかかる性質は、重ね剪断強さ、衝撃強さ、引張り強さ、循環疲労性能、等を包含し得る。
本技術は、重量損失を低減することにおいていくつかの手法及び処方物を備える。たとえば、重量損失を低減するために、ロウが接着剤処方物に添加され得る。一つの例示的接着剤処方物において、1wt%から2wt%への接着剤部の増加ロウ含有率は、硬化中の接着剤の重量損失を2.4%から1.4%に低減した。本技術はまた、接着剤の重量損失を低減するために、接着剤処方物へのポリビニルアセテート及び/又はその誘導体の添加を備える。たとえば、表5及び6に示されたデータに基づくと、接着剤部への10wt%のポリビニルアセテート(PVAc)の添加の場合、重量損失は少なくとも1%低減される。更に、本技術はまた、重量損失を低減するために、本処方物中の還元剤と酸化剤との間のモル比を調整することを備える。たとえば、開始剤対還元剤のモル比は、硬化中の接着剤の重量損失を低減するためにピーク発熱温度を低下するように減少され得る。有利には、或る具体的態様において、このモル比のかかる低下は、接着剤の硬化プロフィールの有意な変更なしに実行され得る。ある具体的態様において、単独開始剤ジベンゾイルペルオキシド(BPO)対還元剤の約3の係数のモル比減少はピーク発熱温度を278°Fから195°Fに減少しそして重量損失を1.18%から0.45%に低減した一方、発熱温度は同様なままであった。表2及び6が参照される。この重量損失の低減は、減少モル比を有する例示的処方物からポリビニルアセテートが省かれるとしても実現される。
論考されたように、接着剤部及び活性剤部における成分のタイプ、量及び比率は、これらのパートの貯蔵安定性を増加する、接着剤の硬化中の重量損失を規制する、硬化接着剤の機械的性質を改善する、等のために調整され得る。また、貯蔵安定性は、キレート化剤溶液の添加でもって改善される。重量損失は、ロウ並びに/あるいはポリビニルアセテート及び/又はその誘導体の添加でもって、並びに還元剤対酸化剤又は開始剤のモル比の制御により低減される。更に、指摘されたように、弾性ポリマー靱性化剤間の及び弾性ポリマー靱性化剤と衝撃改質剤(たとえばコア−シェル構造化ポリマー)との間の本バランスは、低温たとえば−40℃(−40°F)未満における硬化接着剤の重ね剪断強さ、衝撃強さ、引張り強さ及び循環疲労性能の組合わせを維持する一方、高温における性能を犠牲にしないように用いられ得る。本明細書において用いられる及び下記に論考される場合、靱性化剤は一般にブロックコポリマー及び他のエラストマーを指し、一方衝撃改質剤は一般にコア−シェルコポリマーを指す。
一般に、アクリレート及び/又はメタクリレートモノマーは、硬化過程中重合されるところの比較的高分子量(MW)及び比較的低分子量(MW)のアクリレート及びメタクリレートの組合わせを含む。比較的低MWモノマーは1から2個の炭素原子を有するところのエステル基のアルコール部分により特徴づけられ得、そして比較的高MWモノマーは3から20個の炭素原子を有するところのエステル基のアルコール部分により特徴づけられ得る。アクリレート及び/又はメタクリレートモノマー並びにそれらの混合物は、次の一般構造を有する。
随意に、カルボン酸のような1種又はそれ以上の有機酸が、基材又は部品への付着を高めるために及び耐熱性を増加するために、接着剤処方物に用いられ得る。例示的カルボン酸は、メタクリル酸、マレイン酸、アクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マロン酸、等を包含する。これらの有機酸又はカルボン酸の追加的例は、アセチレンジカルボン酸、ジブロモマレイン酸シトラコン酸、メサコン酸及びシュウ酸である。1種又はそれ以上のカルボン酸特に強有機カルボン酸を本アクリレート及び/又はメタクリレート系接着剤組成物に添加することにより、その後に接着された構造部品及び部分への接着剤組成物の接着特性は改善される。カルボン酸の添加は、部分的には分子レベルにおける相互作用に因り、付着を促進するよう作用する、ということが信じられる。典型的には、本処方物は、10wt%より少ないカルボン酸を含有する。これらの酸を含有する組成物への水の添加は、明らかに部分溶解性又は高められた溶解性(それらの解離を助けると信じられる)によってそれらの効力を増加し得る、ということが更に発見された。これらの付着効果は、運輸工業におけるペイント焼付け過程のような、接着工程中及び/又は接着工程後の接着層の熱処理により更に高められ得る。
六座配位子、二座配位子、三座配位子及び他の化合物のようなキレート化剤は、裸金属への接着剤の接触に関連した早期硬化を実質的に防止するために用いられ得る。EDTANa4(六座配位子)であるキレート化剤がその例である。一般に、キレート化剤は、接着剤中の金属の存在により引き起こされる早期硬化を低減し得る。そのような金属は、たとえば、接着剤の原料中の金属残留物に、製造中の金属接触に及び金属で作られた接着剤分与装置に由来し得る。一般に、接着剤の金属汚染は、接着剤の製造、輸送、貯蔵及び施用中に起こり得る。
靱性化剤は弾性ポリマーを含み、そして一般に−25℃(−13°F)未満そして有利には−50℃(−58°F)未満のガラス転移温度(Tg)を有する。更に、これらの靱性化剤は上記のモノマーに有益的には可溶であり得、また合成高重合体を含み得る。これらのエラストマーは接着剤又はセメント品種として商業的に供給され得、そしてネオプレン(ポリクロロプレン)、ブタジエンとスチレンのコポリマー、及びアクリロニトリル、アクリレート、メタクリレート、等の他のコポリマーを包含し得る。アクリレート/メタクリレート系接着剤を改質するために用いられる且つ−25℃から−50℃(−13°Fから−58°F)の範囲のTgを有する靱性化剤の市販用の例は、デラウェア州ウィルミントンのDuPont Dow Elastomers Companyからのネオプレン(Neoprene)AD10(約−13℃,−45°FのTgを有するポリクロロプレン製品)である。一般に、ネオプレンはアクリレート及び/又はメタクリレート系接着剤の靱性及び衝撃強さを改善するのみならず、良好な付着及び引裂き強さも与える。
衝撃改質剤は、メタクリレート及び/又はアクリレートモノマー中で膨潤し得るコア−シェル構造化ポリマーを含む。衝撃改質剤が配合された接着剤は、多くの接着剤用途について望ましい性質を示す。たとえば、衝撃改質剤は、硬化接着剤の脆性を低減しそして衝撃強さを増加することにおいて、靱性化剤と同様な効果を硬化接着剤に及ぼす。衝撃改質剤はまた、未硬化接着剤における非垂れ性及びチキソトロープ性並びに滑り止め性能を改善し得る。本明細書において表現される場合、衝撃改質剤は、一般に、ゴム状「コア」及び硬質「シェル」を有するコア−シェルコポリマーと特徴づけられ得る且つメタクリレート及び/又はアクリレートモノマー組成物中で膨潤するがしかしそれらの中で溶解しないグラフトコポリマーを含む。コア−シェルコポリマーの例は、スチレン、アクリロニトリル又はメチルメタクリレートのような硬質「シェル」モノマーがブタジエン、ブチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプレン、等のポリマーから作られたゴム状「コア」上にグラフトされているものである。一つのタイプのコア−シェルポリマーは、ポリブタジエン又はポリブタジエンコポリマーゴムの存在下でメチルアクリレートを重合することにより作られたメタクリレートブタジエンスチレン(MBS)コポリマーである。かかるMBSコポリマーの市販用の例は、ペンシルベニア州フィラデルフィアのRohm and Haas CompanyからのPARALOID(登録商標)BTA−753及びテキサス州ヒューストンのKaneka Texas Companyのカネエース(KANE ACE)B−564である。表1に指摘されているように、衝撃改質剤(コア−シェルコポリマー)の量は、一般に、本処方物の接着剤部を基準として約10wt%から30wt%内に入る。
カルボン酸以外の付着促進剤は、メタクリルオキシエチル酸性ホスフェート、アクリルオキシエチル酸性ホスフェート、等のようなリン酸エステルを含む。これらの化合物は、様々な裸金属基材への付着を改善する。表1に列挙されているように、接着剤処方物中のかかる付着促進剤の量は、一般に、接着剤部を基準として約0.5wt%から約5wt%内に入る。付着促進剤として用いられるリン酸エステルの市販用の例は、日本国東京のキョウエイシャ化学株式会社からのライトエステル(Light Ester)P−2Mである。
還元剤は、一般に開始剤の分解速度を促進することにより、比較的広い温度範囲にわたってメタクリレート及び/又はアクリレート系接着剤の硬化を促進する。例示的還元剤は、アニリン、トルイジン、置換アニリン、置換トルイジン、それらの混合物、等を包含する。ジベンゾイルペルオキシド(BPO)のような過酸化物が開始剤として用いられる場合の還元剤の特定の例は、N,N−ジアルキルアニリン及びN,N−ジアルキルトルイジンである。接着剤処方物に用いられる還元剤の量は、一般に、接着剤部を基準として約0.1wt%から約2wt%内に入る。
抑制剤/遅延剤は早期硬化を防止するために用いられ得、また所望硬化プロフィールを備えるようにレドックス系(開始剤/還元剤系)と共に用いられ得る。アクリレート及び/又はメタクリレート系用の例は、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、キノン(たとえばヒドロキノン、ベンゾキノン、等)、ニトロベンゼン、1,3,5−トリニトロベンゼン、硫黄、アニリン、フェノール、クロロニル、等を包含し得る。表1に与えられているように、抑制剤/遅延剤は、一般に、接着剤部の約0.001wt%〜0.15wt%内に入る。
腐食抑制剤は、金属基材の腐食を防止しそして金属基材を伴う接着層の耐久性を改善する(特に湿り環境又は腐食環境において)ために用いられ得る。例示的腐食抑制剤は、酸化亜鉛、モリブデン酸亜鉛及び他の化学物質を包含し得る。酸化亜鉛及びモリブデン酸亜鉛を有する抑制剤の市販用の例は、オハイオ州クリーブランドのMoly White Pigments GroupからのMOLY-WHITE(登録商標)101 ED Plusである。表1に指摘されているように、腐食抑制剤は、一般に、本処方物の約1wt%(接着剤部を基準として)より少ない。
ロウは、接着剤の施用中接着剤の表面からモノマーの蒸発を低減するために用いられ得る。利用されるロウの例示的融点範囲は、約43℃から77℃(110°Fから170°F)である。用いられるロウのカテゴリーは、石油炭化水素ロウである。かかる石油ロウの市販用の例は、両方共ニュージャージー州ブエナのIGI Inc.からのボラー(Boler)1977ロウ及びIGI 1230ロウである。一般に、接着剤部を基準として本処方物の約0.5から4wt%のみがロウである。過剰量のロウは、特に金属接着用途において、硬化接着剤の機械的性質及び付着に悪影響を及ぼし得る。それ故、追加的手法(たとえば、ポリビニルアセテートを添加する及び/又は還元剤対開始剤のモル比を低下する)が、モノマーの沸騰(及び重量損失)を低減する一方、他の性質を有意には犠牲にしないように、ロウ添加を補足し得る。
金属ジ(メト)アクリレートは、一般に、金属基材への接着剤の付着を改善する。かかる化合物はまた、硬化接着剤の機械的性質だけでなく、硬化接着剤の耐熱性及び耐薬品性も改善し得る。更に、金属ジ(メト)アクリレートは、一般に、米国特許第6,730,411号明細書(参照することにより本明細書に組み込まれる)に記載されているように、接着剤において教示された強度の発現を促進する。金属ジ(メト)アクリレートの市販用の例は、Sartomer Company, Inc.からのSR 708(亜鉛ジメタクリレート)である。
論考されたように、ビニルアセテートホモポリマー及び/又はそれらの誘導体並びに他の化合物は、硬化中の接着剤の重量損失を低減するために、メタクリレート及び/又はアクリレート系接着剤に用いられ得る。たとえば、ポリビニルアセテートは、重量損失を低減するために本接着剤に添加される(たとえば接着剤部の15wt%より少なく)。たとえば表1及び6が参照される。一つの例において、ポリビニルアセテートの添加は、重量損失を少なくとも1%低減した。ポリビニルアセテートはまた、収縮制御剤として利用され得る。ポリビニルアセテートの市販用の例は、オハイオ州クリーブランドのMcGean Rohco, Inc.からのPVA B−15である。
本接着剤の活性剤部は、一般に、過酸化物及び他の化合物のような開始剤を含む。例示的過酸化物は、ジベンゾイルペルオキシド(BPO)、クメンヒドロペルオキシド、等を包含する。或る具体的態様において、BPOは単独開始剤又は一次開始剤として用いられ得、そしてクメンヒドロペルオキシドのような比較的安定な過酸化物は共開始剤又は二次開始剤として用いられ得る。共開始剤は、たとえばより完全な初期転化を得るために(特に遅硬接着剤が所望される場合)用いられ得る。共開始剤対一次開始剤のモル比は、一般に0.5より小さい。このモル比の例示的範囲は、或る具体的態様において約0.1から0.4でありそして他の具体的態様において約0.2から0.3である。下記に論考されるように、活性剤部は、担体、増粘剤及び/又は他の化合物(たとえば着色剤)を含み得る。
開始剤は、担体と共に固体形態又は溶液、懸濁液、乳濁液、ペースト、等のような液体形態で商業的に入手可能であり得る。一般に、担体成分は、典型的貯蔵条件下で開始剤に対して不活性である。成分例は、水、可塑剤、界面活性剤、等を包含する。更に、担体成分の追加量が、開始剤の濃度、活性剤部の粘度及び比重、等を調整するために、活性剤部に添加され得る。合計して、担体の量は、一般に、総接着剤(接着剤方と活性剤方の総合重量)の20wt%より少なくそして普通は約10wt%より少ない。総接着剤を基準として例示的重量範囲は、約2%〜20%、4%〜15%及び6%〜10%である。
更に、増粘剤が、両パートの混合性及び他の性質を改善するために並びに活性剤方の粘度、比重及びチキソトロープ性を改変するために用いられ得る。活性剤部に添加され得る増粘剤は、無機充填剤、有機充填剤、及び/又は溶解、膨潤若しくは懸濁され得る(たとえば担体中で)不活性ポリマーを含む。
連鎖移動剤、顔料、スペーサー、香料、充填剤、難燃剤、等のような他の成分が、本処方物の活性剤方及び/又は接着剤方中に添加され得る。更に、接着剤部中の様々な成分の全量又は部分量が、接着剤部から活性剤部へ移され得る。かかる成分は、或る靱性化剤、衝撃改質剤、抑制剤/遅延剤、連鎖移動剤、等を包含し得る。一般に、移転された成分は、活性剤部中の成分に対して実質的に不活性である。
最初に、アクリレート/メタクリレート系接着剤の接着剤部及び活性剤部が調製される。指摘されたように、接着剤部対活性剤部の容量比は大きく変動し得る。更に、活性剤部中の単独/一次開始剤対接着剤部中の還元剤のモル比は調整され得る。
本技術の側面及び具体的態様が、次の例に関して記載される。これらの例は例示の目的のために提供され、しかして本技術の範囲を制限するように解釈されるようには意図されていない。
表2は、本接着剤処方物の活性剤部の組成例を提供する。一般に、挙げられたように、活性剤部は、単独開始剤を含み得る。他方では、活性剤部は、一次開始剤及び共開始剤を含み得る。共開始剤(用いられる場合)対一次開始剤のモル比の例示的範囲は、一般に0.5より小さい。
実施例2において、接着剤部中のEDTANa4プレミックスの存在は、接着剤部の貯蔵安定性を改善した。結果として、接着剤部の糸曳きは有意に低減される。更に、表3に指摘されているように、EDTANa4プレミックスはまた、硬化接着剤の機械的性質を改善した。
b プレミックスは、15.35%のネオプレン(Neoprene)AD10、0.02%の1,4−NQ及び84.63%のMMAを含有する。
c NQプレミックスは、5wt%のサンチサイザー(Santicizer)278及び90wt%のメチルメタクリレート(MMA)中の5wt%のナフタキノンを含有する。
d MOLY-WHITE(登録商標)101 ED Plusプレミックスは、19.5%の活性剤プレミックス、0.5%のBYK 1142及び80%のMOLY-WHITE(登録商標)101 ED Plusを含有する。
e 引張り試料及び伸び試料は、Ex.2.4/1.1の試料(一晩硬化)以外は室温にて5日間硬化した。ASTM D638−99に従った。
f 基材に表面処理を適用しなかった。試料を室温にて一晩硬化した。接着剤層の厚さは、Ex.2.4/1.1の接着剤層の厚さ(0.032インチ)以外は0.012インチであった。ASTM D1002−99に従った。
g 破壊様態: CFは凝集破壊であり、そしてAFは接着破壊である。
h 基材に表面処理を適用しなかった。試料を室温にて一晩硬化しそして次いで180°Fにて30分間状態調整した後、それらを引っ張った。
i 0.5インチシングルオーバーラップ試料を室温にて一晩硬化し、そして次いで−40°Fにて16時間状態調整した。GM 9751Pに従って3ポンドハンマーでもってアイゾット衝撃試験機にて、試料に対して側方衝撃を行った。
表4における例は、比較的少量の非常に低いTgの弾性ポリマーが高温性能(たとえば高温における重ね剪断強さ)の有意な損失なしに低温性能を改善し得ることを実証している。この例において、接着剤部対活性剤部の混合比は、容量により10:1である。表4における結果は、82℃(180°F)における重ね剪断強さのわずかな損失のみでもって、−40℃(−40°F)における衝撃強さが増加したことを示している。
重量損失を低減するために、石油炭化水素ロウが多年用いられてきた。しかしながら、表5に示されているように、ロウレベルが約1〜1.5%に達するとき、効力は減少し始め、また硬化接着剤の或る性質は劣化し始める。硬化中の重量損失を低減するためにそしてその結果として接着剤から発せられるモノマー(たとえばMMA)の臭気を低減するために、様々な手法が開発された。一つのかかる手法は、硬化中の重量損失を低減するためにポリビニルアセテートを用いることである。別の手法は、発熱温度を低下する一方、硬化速度(発熱時間)を実質的に維持することにより硬化中の重量損失を制御するために、還元剤対開始剤のモル比を増加することである。表6は、これらの二つの手法を実証している。
以下に、本願発明に関連する発明の実施の形態を列挙する。
実施形態1
接着剤処方物であって、
開始剤を含む活性剤部、及び
接着剤部
を含み、しかも該接着剤部は
アクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせ、及び
該接着剤部の少なくとも1重量パーセントを構成するキレート化剤溶液
を含む接着剤処方物。
実施形態2
接着剤部が還元剤を含む、実施形態1に記載の接着剤処方物。
実施形態3
開始剤対還元剤のモル比が、約0.5から約10の範囲にある、実施形態2に記載の接着剤処方物。
実施形態4
還元剤が、アニリン若しくはトルイジン又はそれらの組合わせを含む、実施形態2に記載の接着剤処方物。
実施形態5
キレート化剤溶液中のキレート化剤が、六座配位子、二座配位子若しくは三座配位子又はそれらのいずれかの組合わせを含む、実施形態1に記載の接着剤処方物。
実施形態6
キレート化剤が、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩(EDTANa 4 )を含む、実施形態5に記載の接着剤処方物。
実施形態7
キレート化剤溶液が、少なくとも一部が水である溶媒を含む、実施形態1に記載の接着剤処方物。
実施形態8
溶媒が更に、グリコール若しくはアルコール又はそれらの組合わせを含む、実施形態7に記載の接着剤処方物。
実施形態9
開始剤が過酸化物を含む、実施形態1に記載の接着剤処方物。
実施形態10
開始剤が、ジベンゾイルペルオキシド(BPO)若しくはクメンヒドロペルオキシド(CHP)又はそれらの組合わせを含む、実施形態1に記載の接着剤処方物。
実施形態11
開始剤が、一次開始剤又は単独開始剤を含む、実施形態1に記載の接着剤系。
実施形態12
活性剤部が、担体、増粘剤、着色剤若しくは二次開始剤又はそれらのいずれかの組合わせを含む、実施形態1に記載の接着剤処方物。
実施形態13
活性剤部が共開始剤を含む、実施形態1に記載の接着剤処方物。
実施形態14
共開始剤対開始剤のモル比が、約0.5より小さい、実施形態13に記載の接着剤処方物。
実施形態15
接着剤処方物であって、
アクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせを含むモノマー、
過酸化物を含む開始剤、
還元剤、しかも単独開始剤又は一次開始剤対還元剤のモル比は約0.5から約10の範囲にあり、及び
該モノマーに実質的に可溶な靱性化剤であって、−50℃(−58°F)より低い少なくとも1つのドメインのガラス転移温度を有するコポリマーを含む靱性化剤
を含む接着剤処方物。
実施形態16
靱性化剤が弾性ポリマーを含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態17
靱性化剤がブロックコポリマーを含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態18
靱性化剤が、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)コポリマーを含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態19
靱性化剤が、ラジアル型のポリマーを含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態20
衝撃改質剤を含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態21
衝撃改質剤が、コア−シェル構造化ポリマーを含む、実施形態20に記載の接着剤処方物。
実施形態22
衝撃改質剤が、メタクリレート−ブタジエン−スチレン(MBS)コポリマーを含む、実施形態20に記載の接着剤処方物。
実施形態23
約−25℃から約−50℃(約−13°Fから約−58°F)の範囲の少なくとも1つのドメインのガラス転移温度を有する第2靱性化剤を含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態24
第2靱性化剤がポリクロロプレンを含む、実施形態23に記載の接着剤処方物。
実施形態25
ポリビニルアセテート若しくはその誘導体又はそれらの混合物を含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態26
ロウを含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態27
開始剤が、単独開始剤又は一次開始剤を含む、実施形態15に記載の接着剤処方物。
実施形態28
接着剤を製造する方法であって、
開始剤を含む活性剤部を調製し、そして
キレート化剤溶液と、アクリレートモノマー又はメタクリレートモノマーの少なくとも一方とを含む接着剤部を調製し、しかも該キレート化剤溶液は該接着剤部の少なくとも約1重量パーセントを構成する
ことを含む方法。
実施形態29
接着剤部対活性剤部の容量比が、約100:1から約2:1の範囲にある、実施形態28に記載の接着剤処方物。
実施形態30
接着剤部又は活性剤部の少なくとも一方が、リン酸エステルを含む付着促進剤を含む、実施形態28に記載の接着剤系。
実施形態31
開始剤対還元剤の前もって決定されたモル比にて開始剤及び還元剤を含む既知接着剤より低い重量損失を有する接着剤を製造する方法であって、
還元剤を含む接着剤部を用意し、そして
該接着剤部とは別個である活性剤部を用意し、しかも該活性剤部は開始剤を含み、
しかも硬化中該接着剤が該既知接着剤より低い重量損失を有するように、該前もって決定されたモル比より小さい開始剤対還元剤のモル比にて該還元剤及び該開始剤を用意する
ことを含む方法。
実施形態32
接着剤のピーク発熱温度が、既知接着剤のピーク発熱温度より低い、実施形態31に記載の方法。
実施形態33
硬化中の接着剤のモノマー沸騰が、硬化中の既知接着剤のモノマー沸騰より少ない、実施形態31に記載の方法。
実施形態34
開始剤対還元剤の前もって決定されたモル比にて開始剤及び還元剤を含む既知接着剤より低い重量損失を有する接着剤を用いる方法であって、
還元剤を含む接着剤部を用意し、
該接着剤部とは別個である活性剤部を用意し、しかも該活性剤部は開始剤を含み、
しかも硬化中該接着剤が該既知接着剤より低い重量損失を有するように、該前もって決定されたモル比より小さい開始剤対還元剤のモル比にて該還元剤及び該開始剤を用意し、そして
該接着剤部と該活性剤部を一緒にする
ことを含む方法。
実施形態35
硬化中の接着剤の重量損失が、0.5重量パーセントより少ない、実施形態34に記載の方法。
実施形態36
接着剤を製造する方法であって、
モノマー及び還元剤を含む接着剤部を調製し、
開始剤を含む活性剤部を調製し、そして
該接着剤の硬化中該接着剤の重量損失を低減するために、ポリビニルアセテート若しくはその誘導体又はそれらの組合わせを該接着剤部又は該活性剤部の少なくとも一方に添加する
ことを含む方法。
実施形態37
ポリビニルアセテート若しくはその誘導体又はそれらの組合わせを添加することが、重量損失を少なくとも1重量パーセント低減する、実施形態36に記載の方法。
実施形態38
接着剤を製造する方法であって、
ポリマーでない開始剤を含む第1パートを調製し、そして
第1パートとは別個の第2パートであって、アクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせを含む第2パートを調製し、
しかも第1パート又は第2パートの少なくとも一方は、靱性化剤の少なくとも1つのドメインの−50℃(−58°F)より低いガラス転移温度を有する靱性化剤を含む
ことを含む方法。
実施形態39
開始剤が、単独開始剤又は一次開始剤を含む、実施形態38に記載の方法。
実施形態40
接着剤を用いる方法であって、
接着剤の第1パートを接着剤の第2パートと混合し、しかも第1パートはアクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせ及び還元剤を含みそして第2パートは過酸化物を含み、
しかも第1パート若しくは第2パート又はそれらの組合わせは、−50℃(−58°F)未満の1つのドメインのガラス転移温度を有する靱性化剤を含み、
第1パートと第2パートの混合物を第1基材に施用し、そして
第2基材を第1基材に接着する
ことを含む方法。
実施形態41
過酸化物が、ジベンゾイルペルオキシド(BPO)を含む、実施形態40に記載の方法。
実施形態42
2つの物体を接着する方法であって、
第1物体及び第2物体を用意し、
接着剤を第1物体に又は第1物体及び第2物体の両方に施用し、しかも該接着剤は活性剤部と接着剤部を一緒にすることにより作られ、
しかも該活性剤部は開始剤を含み、そして該接着剤部はキレート化剤溶液と、還元剤と、アクリレートモノマー又はメタクリレートモノマーの少なくとも一方とを含み、該キレート化剤溶液は該接着剤部の1重量パーセントより多くを構成し、そして
第1物体と第2物体を該接着剤によって付着させる
ことを含む方法。
実施形態43
キレート化剤溶液が、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩(EDTANa 4 )及び水を含む、実施形態42に記載の方法。
実施形態44
装置であって、接着剤で接着された部品を有する製品を含み、しかも実質的重合前の該接着剤の処方物が
アクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせ、
還元剤、
過酸化物、及び
−50℃(−58°F)より低いガラス転移温度を含むコポリマー
を含む装置。
実施形態45
製品であって、接着剤で接着された部品を含み、しかも施用前の該接着剤の処方物が
開始剤を含む活性剤部、及び
アクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせ及び接着剤部の少なくとも1重量パーセントであるキレート化剤溶液を含む接着剤部
を含む製品。
実施形態46
キレート化剤溶液が、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩(EDTANa 4 )及び水を含む、実施形態45に記載の製品。
実施形態47
キレート化剤溶液がエチレングリコールを含む、実施形態46に記載の製品。
実施形態48
活性剤部又は接着剤部の少なくとも一方が、ポリクロロプレン、ブタジエンとスチレンのコポリマー又はブタジエンとイソプレンのコポリマーの少なくとも一つを含む靱性化剤を含む、実施形態47に記載の製品。
Claims (8)
- 開始剤を含む活性剤部、及び
接着剤部
を含み、しかも該接着剤部は
アクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせ、還元剤、及び該接着剤部の少なくとも1重量パーセントを構成するキレート化剤溶液
を含む接着剤処方物であって、
前記キレート化剤が、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩(EDTANa4)を含み、
前記キレート化剤の溶媒が、水、水とアルコール、水とグリコール、並びに水、アルコール及びグリコール、の群から選択され、
前記還元剤が、アニリン、トルイジン、置換アニリン、置換トルイジン、又はそれらの混合物を含み、
前記開始剤が、過酸化物を含み、
前記開始剤対還元剤のモル比が、0.5から10の範囲にあり、
さらに、前記接着剤部は、靭性化剤として、ポリクロロプレン、ブタジエン−スチレンコポリマー、又はスチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)コポリマーを含み、
さらに重量損失改善剤として、ポリビニルアセテート若しくはその誘導体又はそれらの組合わせを該接着剤部又は該活性剤部の少なくとも一方に添加する、
接着剤処方物。 - 活性剤部がさらに前記開始剤とは異なる過酸化物からなる共開始剤を含み、ここで、前記開始剤がジベンゾイルペルオキシドであり、共開始剤がクメンヒドロペルオキシドであり、また、共開始剤対開始剤のモル比が、0.5より小さい、請求項1に記載の接着剤処方物。
- 靱性化剤が、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)コポリマーのラジアル型のポリマーを含む、請求項1に記載の接着剤処方物。
- スチレン、アクリロニトリル又はメチルメタクリレートの硬質「シェル」モノマーが、ブタジエン、ブチルアクリレート、エチルアクリレート又はイソプレンからなるポリマーから作られたゴム状「コア」上にグラフトされているコア−シェル構造化ポリマー、又はポリブタジエン又はポリブタジエンコポリマーゴムの存在下でメチルアクリレートを重合することにより作られたメタクリレートブタジエンスチレン(MBS)コポリマーであるコア−シェル構造化ポリマーからなる衝撃改質剤を
さらに含む、請求項1に記載の接着剤処方物。 - さらに、ロウを含む、請求項1に記載の接着剤処方物。
- 接着剤部対活性剤部の容量比が、100:1から2:1の範囲にある、請求項1に記載の接着剤処方物。
- 接着剤部又は活性剤部の少なくとも一方が、リン酸エステルを含む付着促進剤を含む、請求項1に記載の接着剤処方物。
- 請求項1に記載の接着剤処方物を製造する方法であって、
アクリレートモノマー若しくはメタクリレートモノマー又はそれらの組合わせ;アニリン、トルイジン、置換アニリン、置換トルイジン、又はそれらの混合物を含む還元剤;及び該接着剤部の少なくとも1重量パーセントを構成する、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩(EDTANa4)を含むキレート化剤溶液;並びに、ポリクロロプレン、ブタジエン−スチレンコポリマー、又はスチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)コポリマーであるラジアル型のポリマーを含む靭性化剤を含む、接着剤部を調製し、
また、過酸化物を含む開始剤を含む活性剤部を、前記開始剤対還元剤のモル比が、0.5から10の範囲になるように調製し、そして
該接着剤の硬化中該接着剤の重量損失を少なくとも1重量パーセント低減するために、ポリビニルアセテート若しくはその誘導体又はそれらの組合わせからなる重量損失改善剤を該接着剤部又は該活性剤部の少なくとも一方に添加すること
を含む方法。
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