JP6284959B2 - 二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システム - Google Patents

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Description

二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムが提供される。
シアノアクリレート接着剤のような硬化性組成物は、一般には数分、特定の基体によっては多くの場合数秒で、広範囲の基体を迅速に接合する優れた性能がよく認められている。
シアノアクリレートの重合は、通常の空気中条件下でほとんどの表面上に見られる求核試薬によって開始される。表面化学による開始は、2つの面が、それら2つの面の間にある少量のシアノアクリレート層と密着している時に、十分な量の開始種が利用できることを意味する。こうした条件下では、短時間に強い接合が得られる。すなわち多くの場合、シアノアクリレートは、実質的に瞬間接着剤として機能する。
シアノアクリレート接着剤の性能、特に耐久性は、高温条件および/または高い相対湿度条件に曝された場合に信頼できないことが多い。こうした用途依存的な欠点を克服するためにシアノアクリレート接着剤配合物に含まれる多くの添加物が認められている。さらなる改良が有効であると考えられる。
カチオン硬化性組成物は一般によく知られており、それらの中でも主要な例は、広範に使用されているエポキシ組成物である。一旦硬化したエポキシ組成物は、様々な異なる種類の材料から製造された基体間で頑強な接合を形成することが知られている。しかしながら、エポキシ組成物は、一成分系であっても二成分系であっても、シアノアクリレートが示す迅速な硬化時間を全く有さず、特定の材料、特にプラスチック基体、例えば数例を挙げると、ポリカーボネート(「PC」)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー(「ABS」)、ポリメチルメタクリレート(「PMMA」)、およびポリ塩化ビニル(「PVC」)などから構成された基体上で不十分な性能特性を示す傾向がある。
また、光誘起カチオン硬化システムでオキセタン(エポキシまたはオキシランに対応する4員環化合物)を使用することも知られている。J.V.Crivelloらの「オキセタンおよびオキシランの光誘起カチオン開環フロンタル重合(Photoinduced Cationic Ring−Opening Frontal Polymerizations of Oxetanes and Oxiranes)」、J.Polym.Sci.;Part A:Polym.Chem.,42,1630−46(2004)や米国特許出願公開第2005/0092428号明細書を参照されたい。
例えば、速い硬化時間、および金属やプラスチックなどの広範囲の基体を接合する性能という点などで、シアノアクリレートに認められる瞬間接着剤の特徴と、エポキシ組成物に認められる頑強な接合強度とを共に有する接着剤システムを提供することが望ましい。加えて、そのような接着剤システムが、強靱性を維持しながら、速い硬化時間を有することが望ましい。
一態様において、
(a)シアノアクリレート成分およびカチオン触媒を含む第一成分;および
(b)エポキシ成分、エピスルフィド成分、オキセタン成分、およびそれらの組合せなどのカチオン硬化性成分および開始剤成分を含む第二成分
を含み、これらが混合されたときにカチオン触媒がカチオン硬化性成分の硬化を開始する、二成分系硬化性組成物が提供される。加えて、カチオン硬化性成分は、シアノアクリレートの硬化を開始することができる。意義深いことに、開始剤成分は、硬化反応物の強靱性を損なうことなく、接着剤システムの硬化時間を改善する。
本組成物は室温硬化性であり、広く様々な材料から構成された基体にわたって良好な性能を示し、従来のシアノアクリレート組成物よりも改善された耐久性、ならびに従来のカチオン硬化性組成物よりも改善された硬化時間および改善されたプラスチック接合を与える。
硬化時間を改善するために過去に使用された、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムへの添加剤(例えば、硬化時間が10分未満に低減された、アルミニウム基体上のビニルエーテル)は、多くの場合に、強靱性および引張り強度の劇的な損失を示す接着剤システムとなり得る。本発明による特定の開始剤の添加は、接合される基体間が0および1mmの間隙での硬化時間における顕著な改善をもたらすだけではなく、優れた強靱性および引張り強度を維持する。
図1は、開始剤のジブロモピリジンが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組のグリットブラスト仕上げ軟鋼およびポリカーボネート試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの剪断強度の棒グラフを示す。 図2は、開始剤のジブロモピリジンが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組の軟鋼試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの側面衝撃強度の棒グラフを示す。 図3は、開始剤のジクロロピリジンが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組のグリットブラスト仕上げ軟鋼およびポリカーボネート試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの剪断強度の棒グラフを示す。 図4は、開始剤のジクロロピリジンが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組の軟鋼試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの側面衝撃強度の棒グラフを示す。 図5は、開始剤のジメチルパラトルイジンが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組のグリットブラスト仕上げ軟鋼およびポリカーボネート試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの剪断強度の棒グラフを示す。 図6は、開始剤のジメチルパラトルイジンが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組の軟鋼試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの側面衝撃強度の棒グラフを示す。 図7は、開始剤のジピリジルジスルフィドが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組のグリットブラスト仕上げ軟鋼およびポリカーボネート試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの剪断強度の棒グラフを示す。 図8は、開始剤のジピリジルジスルフィドが0.1重量%から0.5重量%までの濃度で添加され、数組の軟鋼試験片を接合した、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの側面衝撃強度の棒グラフを示す。
A成分
シアノアクリレート成分としては、シアノアクリレートモノマー、例えば、HC=C(CN)−COORによって表されるシアノアクリレートモノマーが挙げられ、式中のRは、C1−15アルキル、C2−15アルコキシアルキル、C3−15シクロアルキル、C2−15アルケニル、C7−15アラルキル、C6−15アリール、C3−15アリルおよびC3−15ハロアルキル基から選択される。シアノアクリレートモノマーは、メチルシアノアクリレート、エチル−2−シアノアクリレート、プロピルシアノアクリレート、ブチルシアノアクリレート(例えば、n−ブチル−2−シアノアクリレート)、オクチルシアノアクリレート、アリルシアノアクリレート、β−メトキシエチルシアノアクリレートおよびそれらの組合せから選択されることが望ましい。特に望ましいものは、エチル−2−シアノアクリレート(「ECA」)である。
シアノアクリレート成分は、A成分組成物中に、全組成物の約50重量%から約99.98重量%、望ましくは例えば約65重量%から約85重量%、特に望ましくは約75重量%から約97重量%の範囲の量で含まれるべきである。
二成分系接着剤システムのA成分組成物中に含まれるカチオン触媒としては、ハードカチオン非求核アニオン触媒が使用されるべきである。そのような触媒の例としては、リチウムおよび周期律表II族金属と非求核酸との塩が挙げられる。そのような非求核酸は、その10重量%水溶液で測定されるpHが1.0未満であり、そのような酸のアニオン部分は有機ハライドとの置換反応に容易に関与する。II族金属塩の例としては、カルシウムおよびマグネシウムが挙げられる。非求核酸の例としては、過塩素酸、フルオロホウ酸、フルオロヒ酸、フルオロアンチモン酸およびフルオロリン酸が挙げられる。従って、ハードカチオン非求核アニオン塩の例としては、テトラフルオロホウ酸リチウム、ジ−テトラフルオロホウ酸カルシウム、ジ−テトラフルオロホウ酸マグネシウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、ジ−ヘキサフルオロリン酸カルシウム、ジ−ヘキサフルオロリン酸マグネシウム、ヘキサフルオロアンチモン酸リチウムおよびヘキサフルオロヒ酸リチウムが挙げられる。
また、カチオン触媒としては、ランタノイドトリフレラート塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、ランタントリフラート、イッテルビウムトリフラート、トリメトキシボロキシン、トリメトキシボロキシン−アルミニウムアセチルアセトネート、アミン−ボロントリハライド錯体、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩、トリ−アリールスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、およびジアゾニウム塩も挙げることができる。
本発明の接着剤システムのA成分組成物における使用に適した他のカチオン触媒は、トリアルコキシボロキシン硬化剤、例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第4,336,367号および同6,617,400号各明細書に記載されているようなトリアルコキシボロキシン硬化剤である。当然ながら、上記カチオン触媒の任意の2つ以上の組合せも同様に採用されてよい。
また、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素エーテラート、三酸化硫黄(およびそれらの加水分解生成物)およびメタンスルホン酸も、カチオン触媒の一部またはすべてとして使用するのに好適であり、これらは、保存安定性における公知の課題であるアニオン重合に対するシアノアクリレートモノマーの安定化(下記参照)のためにしばしば使用される。
典型的にはカチオン触媒の量は、組成物の約0.001重量%から最高約10.00重量%まで、望ましくは組成物の約0.01重量%から最高約5.00重量%まで、例えば、組成物の約0.50から2.50重量%までの範囲である。
物理的特性、例えば、硬化速度の向上、保存安定性の改善、柔軟性、チキソトロピー、高い粘度、色、および強靱性の向上などをもたらすように、接着剤システムのA成分組成物中に添加剤を混ぜることができる。従って、そのような添加剤を、促進剤、フリーラジカル安定剤、アニオン安定剤、ゲル化剤、増粘剤[例えば、PMMA]、チキソトロピー付与剤(例えば、ヒュームドシリカ)、染料(例えば、カーボンブラック)、強化剤、可塑剤およびそれらの組合せから選択してよい。
これらの添加剤については後節でさらに詳述する。しかし、促進剤および安定剤についてはここで説明する。
シアノアクリレート成分の硬化を促進するために、接着剤システム中、特にA成分組成物中で1種以上の促進剤を使用することもできる。そのような促進剤は、カリックスアレーンおよびオキサカリックスアレーン、シラクラウン、クラウンエーテル、シクロデキストリン、ポリ(エチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ヒドロキシ化合物ならびにそれらの組合せから選択されてよい。
カリックスアレーンおよびオキサカリックスアレーンの多くは既知であり、特許文献に報告されている。例えば、米国特許第4,556,700号、同4,622,414号、同4,636,539号、同4,695,615号、同4,718,966号、および同4,855,461号各明細書を参照されたい。それらの各開示は参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
例えば、カリックスアレーンに関しては、下の構造:
Figure 0006284959
に含まれるものは本発明で有用であり、式中、Rはアルキル、アルコキシ、置換アルキルまたは置換アルコキシであり、RはHまたはアルキルであり、nは4、6または8である。
特に望ましいカリックスアレーンは、テトラブチルテトラ[2−エトキシ−2−オキソエトキシ]カリックス−4−アレーンである。
多くのクラウンエーテルが知られている。例えば、本発明で単独でまたは組合せて使用されうる例としては、15−クラウン−5、18−クラウン−6、ジベンゾ−18−クラウン−6、ベンゾ−15−クラウン−5−ジベンゾ−24−クラウン−8、ジベンゾ−30−クラウン−10、トリベンゾ−18−クラウン−6、asym−ジベンゾ−22−クラウン−6、ジベンゾ−14−クラウン−4、ジシクロヘキシル−18−クラウン−6、ジシクロヘキシル−24−クラウン−8、シクロへキシル−12−クラウン−4、1,2−デカリル−15−クラウン−5、1,2−ナフト−15−クラウン−5、3,4,5−ナフチル−16−クラウン−5、1,2−メチル−ベンゾ−18−クラウン−6、1,2−メチルベンゾ−5、6−メチルベンゾ−18−クラウン−6、1,2−t−ブチル−18−クラウン−6、1,2−ビニルベンゾ−15−クラウン−5、1,2−ビニルベンゾ−18−クラウン−6、1,2−t−ブチル−シクロへキシル−18−クラウン−6、asym−ジベンゾ−22−クラウン−6および1,2−ベンゾ−1,4−ベンゾ−5−オキシゲン−20−クラウン−7が挙げられる。米国特許第4,837,260号明細書(Sato)を参照されたい。この開示は参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
シラクラウンの多くも知られており、文献に報告されている。例えば、典型的なシラクラウンは、下の構造:
Figure 0006284959
で表され、式中、RおよびRは、それ自体ではシアノアクリレートモノマーの重合を起こさない有機基であり、Rは、HまたはCHであり、nは1から4の間の整数である。適した基RおよびRの例は、基R、アルコキシ基、例えば、メトキシ、およびアリールオキシ基、例えば、フェノキシである。基RおよびRは、ハロゲンまたは他の置換基を含んでいてよく、その例はトリフルオロプロピルである。一方、基RおよびRとして適していない基は、塩基性基、例えば、アミノ、置換アミノおよびアルキルアミノ基である。
本発明の組成物で有用なシラクラウン化合物の具体例としては:
Figure 0006284959
ジメチルシラ−11−クラウン−4;
Figure 0006284959
ジメチルシラ−14−クラウン−5;および
Figure 0006284959
ジメチルシラ−17−クラウン−6
が挙げられる。例えば、米国特許第4,906,317号明細書(Liu)を参照されたい。この開示は参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
多くのシクロデキストリンを本発明で使用してよい。例えば、シアノアクリレートに対して少なくとも一部可溶であるα、βまたはγ−シクロデキストリンのヒドロキシル基誘導体として、米国特許第5,312,864号明細書(Wenz)に記載、および請求されているものは、本発明において促進剤成分として使用するのに適切な選択となる。その開示は参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
加えて、本発明で使用するのに適したポリ(エチレングリコール)ジ(メタ)アクリレートとしては、下の構造:
Figure 0006284959
に含まれるものが挙げられ、式中、nは3より大きく、例えば、3から12の範囲にあり、nは9であることが特に望ましい。さらに具体例としては、PEG200DMA(ここでnは約4である)、PEG400DMA(ここでnは約9である)、PEG600DMA(ここでnは約14である)、およびPEG800DMA(ここでnは約19である)が挙げられ、ここで数字(例えば、400)は、分子中、2つのメタクリレート基を除くグリコール部分の平均分子量を表し、グラム/モル(すなわち、400g/モル)で表される。特に望ましいPEG DMAはPEG400DMAである。
エトキシ化ヒドロキシ化合物(または、使用することができるエトキシ化脂肪族アルコール)の中で適切なものは、下の構造:
Figure 0006284959
に含まれるものから選択されてよく、式中、Cは、直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルケニル鎖であってよく、mは1から30、例えば、5から20の間の整数であり、nは2から30、例えば、5から15の間の整数であり、Rは、Hまたはアルキル、例えば、C1−6アルキルであってよい。
市販されているそのような物質の例としては、DEHYDOLの商品名でCognis Deutschland GmbH&Co.KGaA(デュッセルドルフ、ドイツ)から提供されるもの、例えば、DEHYDOL 100が挙げられる。
加えて、促進剤は、下の構造:
Figure 0006284959
を包含する。式中、Rは、水素、C1−6アルキル、C1−6アルキルオキシ、アルキルチオエーテル、ハロアルキル、カルボン酸およびそれらのエステル、スルフィン酸、スルホン酸、亜硫酸およびそれらのエステル、ホスフィン酸、ホスホン酸、亜リン酸およびそれらのエステルであり、Zはポリエーテル連結であり、nは1−12であり、pは1−3であり、上で定義したように、R’はRと同じであり、gはnと同じである。
促進剤成分として特に望ましいこの種類の化合物は:
Figure 0006284959
であり、式中、nとmの合計は12以上である。
促進剤は、組成物中に全組成物の約0.01重量%から約10重量%の範囲の量、望ましくは約0.1から約0.5重量%の範囲の量、特に望ましくは約0.4重量%の量で含まれるべきである。
接着剤システムのA成分組成物における有用な安定剤としては、フリーラジカル安定剤、アニオン安定剤およびそれらの組合せを含む安定剤パッケージが挙げられる。そのような安定剤の内容と量は当業者には周知である。例えば、米国特許第5,530,037号および同6,607,632号各明細書を参照されたい。各開示は参照により本明細書に組み込まれる。通常使用されるフリーラジカル安定剤としてはヒドロキノンが挙げられ、一方、通常使用されるアニオン安定剤としては、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素エーテラート、三酸化硫黄(およびそれらの加水分解生成物)およびメタンスルホン酸が挙げられる。また、上述の通り、これらのアニオン安定剤もカチオン触媒またはその一部として役割を果たすことができる。
B成分
接着剤システムのB成分組成物中で使用するカチオン硬化性モノマーとしては、エポキシモノマー、エピスルフィドモノマー、オキセタンモノマー、およびそれらの組合せが挙げられる。
接着剤システムのB成分組成物中で使用するエポキシモノマーとしては、多くのエポキシモノマーが挙げられ、一部のエポキシモノマーは芳香族であり、一方、他のエポキシモノマーは脂肪族であり、さらに他のものは脂環式である。そのようなエポキシモノマーの例としては、ビスフェノールFジグリシジルエーテル(およびその水素化物)、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(およびその水素化物)、ビスフェノールSジグリシジルエーテル(およびそれらの水素化物)、ビスフェノールEジグリシジルエーテル(およびその水素化物)、ビフェニルジグリシジルエーテル(およびその水素化物)、4−ビニル−1−シクロヘキセンジエポキシド、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、リモネンジエポキシド、α−ピネンオキシド、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、アニリンジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル、シアヌル酸トリグリシジルエーテル、オルトフタル酸ジグリシジルエーテル、リノール酸ダイマーのジグリシジルエステル、ジシクロペンタジエンジエポキシド、テトラクロロビスフェノールAグリシジルエーテル、1,1,1−トリス(p−ヒドロキシフェニル)エタングリシジルエーテル、テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタンのテトラグリシジルエーテル、エポキシフェノールノボラック樹脂、エポキシクレゾールノボラック樹脂、テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。
市販されているエポキシ樹脂の中で使用に適したものは、フェノール化合物のポリグリシジル誘導体、例えば、Shell Chemical Co.からEPON 828、EPON 1001、EPON 1009、およびEPON 1031の商品名で;Dow Chemical Co.からDER 331、DER 332、DER 334、およびDER 542の商品名で;Ciba Specialty Chemicals(タリタウン、ニューヨーク)からGY 285の商品名で;および日本化薬(日本)からBREN−Sの商品名で市販されているもの、エポキシ化ポリブタジエン、例えば、SartomerからPolyBDの商品表示で;ダイセルからEPOLEAD PB 3600の商品表示で;日本曹達からJP−100およびJP−200の商品表示で販売されているもの、エポキシ化液体イソプレンゴム、例えば、クラレのKL−610、KL−613およびKL−630T、およびエポキシ化液体ポリイソプレン、例えば、Sanyo CorporationのEPOXYPRENE 25およびEPOXYPRENE 50が挙げられる。他の適したエポキシ樹脂としては、ポリオール類とフェノール−ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体とから製造されるポリエポキシドが挙げられ、後者は、Dow Chemical Companyから商品名DEN 431、DEN 438、およびDEN 439で市販されている。また、クレゾール類似体もCiba Specialty ChemicalsからECN 1235、ECN 1273、およびECN 1299が市販されている。SU−8は、Resolutionから市販されているビスフェノールA型エポキシノボラックである。当然ながら、脂環式エポキシ樹脂、例えば、CYRACUREの商品名で市販されているもの、ならびに、前述のとおり水素化ビスフェノールおよびビフェニル型エポキシ樹脂、例えば、EPALLOYの商品名で市販されているものも本発明での使用に適している。
脂環式エポキシ樹脂は、少なくとも1つの脂環式基および少なくとも1つのオキシラン基を含み、多くの場合は2つのオキシラン基を含む。代表的な脂環式エポキシ樹脂としては、2−(3,4−エポキシ)シクロへキシル−5,5−スピロ−(3,4−エポキシ)シクロヘキサン−m−ジオキサン、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキサンジオキシド、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、エキソ−エキソビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、エンド−エキソビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、2,2−ビス(4−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロへキシル)プロパン、2,6−ビス(2,3−エポキシプロポキシシクロヘキシル−p−ジオキサン)、2,6−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ノルボルネン、リノール酸ダイマーのジグリシジルエーテル、リモネンジオキシド、α−ピネンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンオキシド、3−ビニルシクロヘキセンジオキシド、エポキシ化ポリ(1,3−ブタジエン−アクリロニトリル)、エポキシ化大豆油、エポキシ化ヒマシ油、エポキシ化アマニ油、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン、ジシクロペンタジエンジオキシド、トリシクロペンタジエンジオキシド、テトラシクロペンタジエンジオキシド、1,2−エポキシ−6−(2,3−エポキシプロポキシ)ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン、p−(2,3−エポキシ)シクロペンチルフェニル−2,3−エポキシプロピルエーテル、1−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル−5,6−エポキシヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン、o−(2,3エポキシ)シクロペンチルフェニル−2,3−エポキシプロピルエーテル、1,2−ビス[5−(1,2−エポキシ)−4,7−ヘキサヒドロメタノインダノキシル]エタン、シクロペンテニルフェニルグリシジルエーテル、シクロヘキサンジオールジグリシジルエーテル、およびジグリシジルヘキサヒドロフタレートが挙げられる。また、シロキサン官能性エポキシ樹脂も使用してよく、例えば、1,3−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル−2−エチル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンおよび米国特許第7,777,064号明細書に開示されているような他のエポキシ官能性直鎖/環状シロキサンなどであり、この開示は参照により明示的に本明細書に組み込まれる。特定の実施形態では、脂環式エポキシ樹脂は、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートおよび3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレートである。本発明で使用するのに適した脂環式エポキシ樹脂の他の例としては、米国特許第6,429,281号明細書(Dershem)に開示、記載されているものが挙げられ、その開示は参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
また、当然ながら、エポキシ樹脂の組合せも本発明で使用するのに望ましい。
エピスルフィドモノマーは、単純に、その一部または全部に硫黄を含有するエポキシモノマーをベースとする3員環であってよい。
オキセタンモノマーを以下より選択してよい。
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A−Cと表示されたオキセタンは、東亜合成株式会社(日本)から市販されている。
また、ビニルエーテルを含んでもよい。ビニルエーテルモノマーは、多くの物質、例えば、Vertellus Performance Materials社(グリーンズボロ、NC)から商品名VEctomerで市販されているものから選択されてよい。例としては、VEctomerビニルエーテル4010[ビス−(4−ビニルオキシブチル)イソフタレート]、VEctomerビニルエーテル4060[ビス(4−ビニルオキシブチル)アジペート]、およびVEctomerビニルエーテル5015[トリス(4−ビニルオキシブチル)トリメリテート]が挙げられる。
エポキシ、エピスルフィド、オキセタンおよび/またはビニルエーテルモノマーは、1つ以上のアルコキシシラン基で官能基化されているものであってよい。そのような物質の例としては、Gelest社(モリスビル、PA)から市販されているものが挙げられる。
上述のように、添加剤はA成分組成物、B成分組成物のいずれか一つ、または両方に含まれていてよく、様々な性能特性に影響を与える。
二成分系カチオン硬化性/エポキシハイブリッド接着剤システムでの硬化時間を改善するために添加剤が含まれてよく、芳香族複素環化合物、例えば、ピリジン、トルイジン、およびベンゾチアゾール、特に2−置換ベンゾチアゾール(2位置換基が、アルキル、アルケン、アルキルベンジル、アルキルアミノ、アルコキシ、アルキルヒドロキシ、エーテル、チオアルキル、チオールアルコキシまたはスルホンアミド基(ただし、スルホンアミド基のアミド部分がtertブチルアミノまたはモルホリン基を有さない)である)が挙げられ、より具体的には、3,5−ジブロモピリジン、3,5−ジクロロピリジン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、2,2−ジピリジルジスルフィド、5−クロロ−2−メチルベンゾチアゾール、2−メチル−メルカプトベンゾチアゾール、N,N−ジヒドロエチル−p−トルイジンおよびt−ブチルベンゾチアゾールスルホンアミドなどの物質が挙げられる。4−メチル−2,2−ジターシャリーブチルフェノールおよび4−メトキシフェノールのようなフェノール類も使用してよい。
これらの添加剤を0超から約5重量%、例えば、約0.1から約2重量%の量で使用してよい。
任意に使用することが企図されるフィラーとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、ダイヤモンド、グラファイト、酸化ベリリウム、マグネシア、酸化チタン、ヒュームドシリカまたは溶融シリカなどのシリカ、アルミナ、ペルフルオロ炭化水素ポリマー(すなわち、TEFLON(登録商標))、熱可塑性ポリマー、熱可塑性エラストマー、雲母、ガラス粉末などが挙げられる。これらのフィラーの粒径は約20ミクロン以下が好ましい。
シリカに関しては、シリカの平均粒径はナノ粒子の大きさであってよく、すなわち、10−9メートルのオーダーの平均粒径である。シリカナノ粒子は、エポキシ樹脂に事前に分散させることができ、Nanoresins(ドイツ)から商品名NANOPOXで入手できるものから選択されてよい。NANOPOXはシリカナノ粒子強化エポキシ樹脂の製品群に対する商品名であり、優れた組合せの物質特性を示している。シリカ相は、50nm未満の直径および顕著に狭い粒径分布を有する表面改質された合成SiOナノスフェアからなる。SiOナノスフェアはエポキシ樹脂マトリックス中で凝集体を含まない分散体であり、50重量%までのシリカを含有する樹脂に対しては低い粘度をもたらす。
本発明で使用するのに特に望ましい市販されているNANOPOX製品の例としては、NANOPOX A610(脂環式エポキシ樹脂マトリックス中40重量%の分散体)が挙げられる。NANOPOX製品は、粒径が約5nmから約80nmであると考えられるが、製造業者によれば50nm未満である。
シリカ成分は、組成物の全重量に対して、約1から約60重量%、例えば、約3から約30重量%、望ましくは約5から約20重量%の範囲の量で存在すべきである。
本明細書で使用することが企図される軟化剤(可塑剤とも言う)としては、組成物のTgを下げることができる分岐鎖ポリアルカンまたはポリシロキサンが挙げられる。そのような軟化剤としては、例えば、ポリエーテル、ポリエステル、ポリチオール、ポリスルフィドなどが挙げられる。軟化剤が使用される場合は、典型的には、組成物の約0.5重量%から約30重量%までの範囲で存在する。
軟化剤もまた反応性であってよく、すなわち、反応によって硬化反応物を生成するように官能基化されていてよい。そのような場合、エポキシ樹脂などのカチオン硬化性成分と共反応する傾向があるのでヒドロキシル官能基化樹脂を使用することができ、従って、それらを使用して硬化生成物の機械特性を改質することができる。
例えば、ヒドロキシル官能基化脂肪族ポリエステルジオールは、硬化組成物の柔軟性の改善をもたらす。市販されているジオールの一例は、King Industriesから市販されているK−FLEX A307である。K−FLEX A307は、粘度が低く、100%固体の、第1級ヒドロキシル基を有する直鎖飽和脂肪族ポリエステルジオールであることが製造業者によって報告されている。K−FLEX A307は、アクリル/イソシアネートおよびアクリル/メラミン系のための柔軟性改質剤として考案されて普及が促進されている。商業用途は、自動車OEM、自動車再仕上げ、航空宇宙産業、工業用整備、およびプラスチックコーティングとして宣伝されている。
他のものとしては、PolyTHF 650/1400/2000/2900(商品名TERATHANEで販売)、ポリカプロラクトンジオールおよびトリオール(Aldrich)、ポリジメチルシロキサン−ポリカプロラクトンジオール(例えば、WackerのWAX 350 OH D)、K−PURE CDR−3441、CDR−3319(King Industry)、第1級または第2級ヒドロキシル末端ポリブタジエン/水素化ポリブタジエン(Cray Vally、例えば、PolyBd/Krasol材料)、および水素化ヒマシ油、例えば、THIXCIN RおよびTHIXCIN E(Elementis Specialities)、およびPOLYCINシリーズ(Vertellus Specialties Inc.)が挙げられる。他の有用な軟化剤としては、ポリウレタンメタクリレートキャッピング樹脂およびこれらの物質の前駆体、例えば、3−メチル−5−ペンタンジオール−アジピン酸コポリマーが挙げられる。
特にA成分組成物中で使用することが企図された強化剤としては、低級アルケンモノマーと、(i)アクリル酸エステル、(ii)メタクリル酸エステルまたは(iii)ビニルアセテートとの弾性コポリマーから選択される弾性ポリマーが挙げられ、例えば、アクリルゴム;ポリエステルウレタン;エチレン−ビニルアセテート;フッ素化ゴム;イソプレン−アクリロニトリルポリマー;クロロスルフィン化ポリエチレン;およびポリビニルアセテートのホモポリマーが特に有用であることが見いだされた[米国特許第4,440,910号明細書(O’Connor)を参照されたい。その各開示は参照により明示的に本明細書に組み込まれる]。弾性ポリマーは、アクリル酸のアルキルエステルのホモポリマー;他の重合性モノマー、例えば、低級アルケンと、アクリル酸のアルキルまたはアルコキシエステルとのコポリマー;およびアクリル酸のアルキルまたはアルコキシエステルのコポリマー;のいずれかとして’910特許に記載されている。アクリル酸のアルキルおよびアルコキシエステルと共重合することができる他の不飽和モノマーとしては、ジエン、反応性ハロゲン含有不飽和化合物およびアクリルアミドなどの他のアクリルモノマーが挙げられる。
例えば、そのような弾性ポリマーの一群は、メチルアクリレートとエチレンのコポリマーであり、VAMAC、例えば、VAMAC N123およびVAMAC B−124という名でDuPontによって製造されている。VAMAC N123およびVAMAC B−124は、エチレン/アクリルエラストマーのマスターバッチであることがDuPontによって公表されている。DuPont製品であるVAMAC Gは類似のコポリマーであるが、色を付与するフィラーも安定剤も含んでいない。VAMAC VCSゴムはベースゴムであり、このゴムからVAMAC製品系列の残りの製品が配合されるものと思われる。VAMAC VCS(VAMAC MRとしても知られている)は、エチレンと、メチルアクリレートと、カルボン酸硬化部位を有するモノマーとの混合物の反応生成物であり、いったん形成されれば、離型剤オクタデシルアミン、複合有機リン酸エステルおよび/またはステアリン酸、および、例えば、置換ジフェニルアミンのような抗酸化剤などの加工助剤を実質的に使用しない。
最近、DuPontは、エチレンとメチルアクリレートとから製造されたゴムを、商品表示VAMAC VMX 1012およびVCD 6200で市場に提供している。VAMAC VMX 1012ゴムは、ポリマー骨格中にカルボン酸をほとんど、または全く含まないと考えられる。VAMAC VCSゴムと同様に、VAMAC VMX 1012およびVCD 6200ゴムは、離型剤オクタデシルアミン、複合有機リン酸エステルおよび/またはステアリン酸、および置換ジフェニルアミンなどの抗酸化剤などの、上述の加工助剤を実質的に使用しない。これらのVAMAC弾性ポリマーの何れもが本発明において有用である。
加えて、塩化ビニリデン−アクリロニトリルコポリマー[米国特許第4,102,945号明細書(Gleave)を参照されたい]および塩化ビニル/ビニルアセテートコポリマー[米国特許第4,444,933号明細書(Columbus)を参照されたい]が、A成分組成物に含まれてよい。当然ながら、これら米国特許の各開示は参照により本明細書に全体が組み込まれる。
ポリエチレンとポリビニルアセテートとのコポリマーは有用であり、LANXESS Limitedから商品名LEVAMELTで市販されている。
様々なLEVAMELT剤が入手可能であり、例えば、LEVAMELT 400、LEVAMELT 600およびLEVAMELT 900が挙げられる。LEVAMELT製品は含まれているビニルアセテートの量が異なる。例えば、LEVAMELT 400は、40重量%のビニルアセテートを含むエチレン−ビニルアセテートコポリマーを含む。LEVAMELTブランドの製品は顆粒状の形態で供給される。顆粒はほとんど無色であり、シリカおよびタルクがまぶされている。LEVAMELTブランド製品はペンダントアセテート基を有する飽和主鎖を形成するメチレン単位からなる。完全に飽和の主鎖が存在することにより、LEVAMELTが特に安定なポリマーであることが示唆される。これには、オゾンおよび紫外線による従来のゴムの劣化反応を起こしやすくしている反応性二重結合が全く含まれていない。飽和骨格により頑強になることが報告されている。
興味深いことに、これらのLEVAMELTエラストマーは、ポリエチレン/ポリビニルアセテート比に依存して、様々なモノマーにおける溶解度が変化し、その溶解度の結果、強化能も変化する。
LEVAMELTエラストマーはペレット形態で入手でき、他の公知の弾性強化剤よりも配合が容易である。
Wacker Chemie AG(ミュンヘン、ドイツ)から市販されているVINNOLブランドの表面コーティング樹脂は、様々な産業用途での利用が普及している広範囲の塩化ビニル由来のコポリマーおよびターポリマーを表す。これらのポリマーの主要な構成成分は、塩化ビニルおよびビニルアセテートの様々な組成物である。VINNOL製品系列のターポリマーは、さらにカルボキシルまたはヒドロキシル基を含む。これらの塩化ビニル/ビニルアセテートコポリマーおよびターポリマーも使用してよい。
カルボキシル基を有するVINNOL表面コーティング樹脂は、塩化ビニル、ビニルアセテートおよびジカルボン酸のターポリマーであり、それらはモル組成および重合度および重合プロセスが異なっている。これらのターポリマーは、優れた接着力、特に金属基体への接着力を示すことが報告されている。
ヒドロキシル基を有するVINNOL表面コーティング樹脂は、塩化ビニルと、ヒドロキシアクリレートと、ジカルボキシレートとのコポリマーおよびターポリマーであり、それらは組成および重合度が異なっている。
官能性基を含まないVINNOL表面コーティング樹脂は、さまざまなモル組成および重合度の塩化ビニルとビニルアセテートとのコポリマーである。
また、ゴム粒子、特に、比較的小さい平均粒径(例えば、約500nm未満または約200nm未満)を有するゴム粒子も、特にB成分組成物に、含まれてよい。ゴム粒子には既知のコア−シェル構造に共通するシェルがあっても、なくてもよい。コア−シェル構造を有するゴム粒子の場合、そのような粒子は一般に、弾性またはゴム特性(すなわち、約0℃未満、例えば、約−30℃未満のガラス転移温度)を有するポリマー材料を含むコアを有し、それは非−弾性ポリマー材料(すなわち、環境温度より高い、例えば、約50℃超のガラス転移温度を有する熱可塑性または熱硬化性/架橋ポリマー)を含むシェルによって囲まれている。例えば、コアは、ジエンホモポリマーまたはコポリマー(例えば、ブタジエンまたはイソプレンのホモポリマー、ブタジエンまたはイソプレンと1種以上のエチレン性不飽和モノマー、例えば、ビニル芳香族モノマー、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリレートなどとのコポリマー)を含んでいてよく、一方、シェルは、適切に高いガラス転移温度を有する、(メタ)アクリレート(例えば、メチルメタクリレート)、ビニル芳香族モノマー(例えば、スチレン)、ビニルシアニド(例えば、アクリロニトリル)、不飽和酸および無水物(例えば、アクリル酸)、(メタ)アクリルアミドなどの1種以上のモノマーのポリマーまたはコポリマーを含んでいてよい。また、他のゴムポリマーもコアとして好適に使用することができ、ポリブチルアクリレートまたはポリシロキサンエラストマー(例えば、ポリジメチルシロキサン、特に架橋ポリジメチルシロキサン)が挙げられる。
ゴム粒子は、2層より多い層を含んでいてよい(例えば、1つのゴム状材料の中心コアは異なるゴム状材料の第2のコアによって囲まれていてよく、またはゴム状コアは異なる組成の2つのシェルによって囲まれていてよく、またはゴム粒子は軟質コア、硬質シェル、軟質シェル、硬質シェル構造であってもよい)。本発明の1つの実施形態では、使用されるゴム粒子はコアおよび異なる化学組成および/または特性を有する少なくとも2つの同心のシェルを含んでいる。コアもしくはシェルのいずれか、またはコアおよびシェルは(例えば、イオン的または共有結合的に)架橋されていてよい。シェルはコア上にグラフトされてよい。シェルに含まれるポリマーは、本発明の組成物の他の成分と相互作用することができる1つ以上の異なる種類の官能基(例えば、エポキシ基)を有することができる。
典型的には、コアはゴム粒子の約50から約95重量%を構成し、一方、シェルはゴム粒子の約5から約50重量%を構成する。
ゴム粒子の大きさは、比較的小さいことが好ましい。例えば、平均粒径は、約0.03から約2ミクロンまたは約0.05から約1ミクロンであってよい。ゴム粒子の平均直径は約500nm未満、例えば、約200nm未満であってよい。例えば、コア−シェルゴム粒子の平均直径は約25から約200nmの範囲にあってよい。
コア−シェル構造を有するゴム粒子を製造する方法は、当該技術分野において周知であり、例えば、米国特許第4,419,496号、同4,778,851号、同5,981,659号、同6,111,015号、同6,147,142号および同6,180,693号各明細書に記載されており、その各々は参照により本明細書に全体が組み込まれる。
コア−シェル構造を有するゴム粒子は、ゴム粒子が1種以上のエポキシ樹脂、例えば、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル中に分散されているマスターバッチとして製造される場合がある。例えば、ゴム粒子は典型的には、水性分散体またはエマルジョンとして製造される。そのような分散体またはエマルジョンを、所望のエポキシ樹脂またはエポキシ樹脂と水との混合物と、蒸留などで除去される他の揮発性物質と混合してよい。そのようなマスターバッチを製造する方法の1つは、国際特許公報第WO2004/108825号にさらに詳細に記載されており、その開示は参照により明示的に本明細書に全体が組み込まれる。例えば、ゴム粒子の水性ラテックスを水に対して一部可溶である有機媒体と接触させ、次いで第1の有機媒体よりもさらに水に対する可溶性の低い他の有機媒体と接触させ、水を分離し、ゴム粒子の分散体液を第2の有機媒体中に提供することができる。次いで、この分散体を、所望のエポキシ樹脂(単数または複数)および蒸留により除去される揮発成分などと混合して、マスターバッチを提供することができる。
特に適したコア−シェル構造を有するゴム粒子のエポキシ樹脂マトリックス中の分散体は、株式会社カネカから入手できる。
例えば、コアは主に、ポリブタジエン、ポリアクリレート、ポリブタジエン/アクリロニトリル混合物、ポリオールおよび/またはポリシロキサン、またはガラス転移温度を低くする任意の他のモノマーの供給原料から形成されてよい。外側のシェルは主に、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンもしくはポリ塩化ビニル、またはガラス転移温度を高くする任意の他のモノマーの供給原料から形成されてよい。
コア−シェルゴムの粒径は、0.07から10μm、例えば、0.1から5μmの範囲であってよい。
このように製造されたコア−シェルゴムは、熱硬化性樹脂マトリックス、例えば、エポキシマトリックスまたはフェノール樹脂マトリックス中に分散されてよい。エポキシマトリックスの例としては、ビスフェノールA、FもしくはS、またはビフェノールのジグリシジルエーテル、ノボラックエポキシ樹脂、および脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。フェノール樹脂の例としては、ビスフェノール−A系フェノキシ樹脂が挙げられる。マトリックス物質は通常、室温で液体である。
コア−シェルゴム分散体は、約5から約50重量%の範囲の量で存在してよく、粘度を考慮すると約15から約25重量%の範囲の量が望ましい。
これらのコア−シェルゴムを使用すると、多くの場合、硬化に対して温度が不偏であるという点で予測可能な方法で組成物を強化することができる。これは通常、市販されているコア−シェルゴムは実質的に均一な分散体であるためである。
カネカから入手できる多くのコア−シェルゴム、例えば、商品名KANEACEで入手できるものの構造は、(メタ)アクリレート−ブタジエン−スチレンのコポリマーから製造されたコアを有すると考えられ、ここでブタジエンは、エポキシ樹脂中に分散された相分離粒子中で主要な成分である。市販されている他のエポキシ樹脂中に分散されたコア−シェルゴム粒子のマスターバッチとしては、Wacker Chemie GmbHから入手可能なGENIOPERL M23A(ビスフェノールAジグリシジルエーテルをベースにした芳香族エポキシ樹脂中の30重量%のコア−シェル粒子の分散体であって、コア−シェル粒子の平均直径が約100nmであり、エポキシ−官能性アクリレートコポリマーがグラフトされた架橋シリコーンエラストマーコアを含み、このシリコーンエラストマーコアはコア−シェル粒子の約65重量%を占める)が挙げられる。
そのようなシェルがないゴム粒子の場合、ゴム粒子は上記構造のコアをベースとしてよい。
ゴム粒子は比較的小さいことが好ましい。例えば、平均粒径は、約0.03から約2μまたは約0.05から約1μであってよい。本発明の特定の実施形態では、ゴム粒子の平均直径は約500nm未満である。他の実施形態では、平均粒径は約200nm未満である。例えば、ゴム粒子の平均直径は、約25から約200nmまたは約50から約150nmの範囲にあってよい。
ゴム粒子は一般に、弾性またはゴム特性(すなわち、約0℃未満、例えば、約−30℃未満のガラス転移温度)を有するポリマー材料を含む。例えば、ゴム粒子は、ジエンホモポリマーまたはコポリマー(例えば、ブタジエンまたはイソプレンのホモポリマー、ブタジエンまたはイソプレンと1種以上のエチレン性不飽和モノマー、例えば、ビニル芳香族モノマー、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリレートなどとのコポリマー)およびポリシロキサンを含んでよい。ゴム粒子は、カルボキシレート基、ヒドロキシル基などの官能基を含んでよく、直鎖、分岐鎖、架橋、ランダムコポリマーまたはブロックコポリマー構造を有してよい。
例えば、ゴム粒子は主に、ブタジエンのようなジエン、(メタ)アクリレート、アクリロニトリルのようなエチレン性不飽和ニトリル、および/または重合または共重合したときのガラス転移温度が低いポリマーまたはコポリマーを与える任意の他のモノマーの供給原料から形成されてよい。
ゴム粒子は乾燥形態で使用されてよく、または、上記のようにマトリックスに分散されていてもよい。
典型的には、組成物は約5から約35重量%(1つの実施形態では、約15から約30重量%)のゴム粒子を含んでいてよい。
異なるゴム粒子の組合せは本発明において有利に用いられる場合がある。ゴム粒子は、例えば、粒子サイズ、それぞれの材料のガラス転移温度が異なっていてよく、材料が官能基化されていてもいなくても、どのような官能基によって、いかなる程度に官能基化されていてもよく、およびそれらの表面が処理されていても、表面がどのように処理されていてもよい。
一部のゴム粒子は、粒子がエポキシ樹脂マトリックス中に安定して分散されているマスターバッチの状態で供給されてよく、それ以外のゴム粒子は乾燥粉末状の形態(すなわち、いかなるエポキシ樹脂または他のマトリックス材料も存在しない)で接着剤組成物に供給されてよい。例えば、平均粒子直径が約0.1から約0.5μである乾燥粉末状の第1の種類のゴム粒子と、約5から約50重量%の濃度で液体ビスフェノールAジグリシジルエーテルのマトリックス中に安定して分散された平均粒子直径が約25から約200nmの第2の種類のゴム粒子とを、共に使用して接着剤組成物を製造してよい。第1の種類と第2の種類のゴム粒子の重量比は、例えば、約1.5:1から約0.3:1であってよい。
ゴム粒子の化学組成は、各粒子全体にわたって実質的に均一であってよい。しかしながら、粒子の外面は、カップリング剤、酸化剤などとの反応によって改質されていてよく、それによってゴム粒子を接着剤組成物中に分散する能力が増強される(例えば、ゴム粒子の凝集を低下させ、接着剤組成物からゴム粒子が沈降する傾向を減らす)。また、ゴム粒子表面を改質することによって、接着剤を硬化したときに、エポキシ樹脂マトリックスのゴム粒子への接着力も増強することができる。あるいは、ゴム粒子を構成しているポリマー(単数または複数)の架橋度を粒子の異なる領域で変化させるように、ゴム粒子を放射線照射してもよい。例えば、ゴム粒子はγ放射線で処理されてよく、それによってゴムは粒子の中心よりも粒子表面の近傍で高度に架橋される。
本発明で使用するのに適したゴム粒子は市販供給元から入手可能である。例えば、Eliokem Inc.によって供給されるゴム粒子、例えば、NEP R0401およびNEP R401S(共にアクリロニトリル/ブタジエンコポリマーをベースとする);NEP R0501(カルボキシル化アクリロニトリル/ブタジエンコポリマーをベースとする、CAS No.9010−81−5);NEP R0601A(ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンをベースとする、CAS No.70131−67−8);およびNEP R0701およびNEP 0701S(ブタジエン/スチレン/2−ビニルピリジンコポリマーをベースとする、CAS No.25053−48−9)が使用されてよい。また、Dow Chemical Co.(フィラデルフィア、PA)から商品名PARALOIDで入手できるもの、例えば、PARALOID 2314、PARALOID 2300、およびPARALOID 2600、ならびにGanz Chemical Co.Ltd(大阪、日本)から商品名STAPHYLOIDで入手できるもの、例えば、STAPHYLOID AC−3832が使用されてよい。
例えば、粒子表面上に極性基(例えば、ヒドロキシル基、カルボン酸基)を形成することによって粒子の外面を改質するために、反応性ガスまたは他の反応剤で処理したゴム粒子も本発明における使用に適する。代表的な反応性ガスとしては、例えば、オゾン、Cl、F、O、SO、および酸化ガスが挙げられる。そのような反応剤を使用してゴム粒子を表面改質する方法は、当該技術分野において公知であり、例えば、米国特許第5,382,635号、同5,506,283号、同5,693,714号、および同5,969,053号各明細書に記載されており、その各々は参照により本明細書に全体が組み込まれる。また、適した表面改質ゴム粒子も市販供給元から入手でき、例えば、Exousia Corporationによって商品名VISTAMERで販売されているゴムが入手できる。
ゴム粒子が初めに乾燥状の形態で供給される場合、接着剤組成物を硬化する前にそのような粒子が確実にこの接着剤組成物中で十分に分散されていると有利である。すなわち、ゴム粒子の凝集体は離散した別々のゴム粒子となるようにバラバラになることが好ましく、それは、乾燥ゴム粒子と接着剤組成物の他の成分とを徹底的に十分混合することによって達成されうる。例えば、乾燥ゴム粒子を、エポキシ樹脂と混合してよく、実質的に完全にゴム粒子を分散し、ゴム粒子のすべての凝集物を解離するのに有効な時間、粉砕または融解混合してよい。
加えて、Nanoresinsは、ALBIDUR(コア−シェルシリコーンゴム粒子を含有するエポキシ樹脂、例えば、EP 2240、EP 2240A、EP 5340);ALBIFLEX(エポキシ−シロキサンブロックコポリマー樹脂);およびALBIPOX(エポキシ−ニトリルブタジエンゴム付加物を含有するエポキシ樹脂)の商品名で市販製品を提供している。いくつかのこれらの種類の強化剤も、組成物のB成分において有用でありうる。これらのコア−シェルゴム粒子の1つの例は、Chemtura Corporation(ミドルベリー、CT)から商品名BLENDEXで市販されている。特に、ポリブタジエンゴムをベースとする超高度ゴムABS耐衝撃改質剤であるBLENDEX 338である。
また、増粘剤または粘度変性剤も有用である。この点で有用な物質としては、商品名MOWITAL(株式会社クラレ)の商品名で販売されているポリビニルブチラール樹脂、例えば、Mowital B30T、B60T、B20H、B30H、B45H、B60H、B30HHおよびB60HHなどが挙げられる。
また、他の添加剤もA成分組成物に含まれてよい。例えば、A成分組成物にリン酸を含んでよい。約50ppmから約1,000ppm、例えば、約100から約500ppmの範囲の濃度で含まれ、少なくとも1つのアルミニウム基体に塗布され、接合組立品へと接合される場合、強度および強度保持性の改善が見られる。より具体的には、本発明の二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムにリン酸を添加すると、金属およびプラスチックの両方、特にアルミニウムの耐久性に関して、優れた特性を有する接着剤へと劇的に改善されうることが、湿気、熱エイジングおよび溶媒浸漬試験により示される。
実際には、A成分およびB成分各組成物は、使用前は装置中の別々の収容容器に保管され、使用時、容器から搾り出された2つの成分が混合され基体表面上に塗布される。容器は二重チャンバーカートリッジ(dual chambered cartridge)のチャンバーであってよく、ここでは分離された成分は、プランジャーを有するチャンバーより開口部(共通の穴であっても、隣接する複数の穴であってもよい)を通って、次いで混合分配ノズルを通って送られる。あるいは、容器は同軸または隣接したポーチであってよく、それを切断または引き裂くことにより、それらの内容物を混合し、基体表面上に塗布してもよい。
本発明は、以下の実施例を精査することによって容易に理解されるであろう。
実施例においてCAまたはシアノアクリレートは、特に他に断りのない限りエチル−2−シアノアクリレートを意味する。
表1に関しては、各々使用した一般構成成分のリストとともに、2つが一成分系、2つが二成分系である異なる4種類の接着剤システムを示す。二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッド接着剤システムに関しては、二種類を製造した:一種めでは、三フッ化ホウ素エーテラート(LOCTITE 401中のアニオン安定剤)がカチオン触媒として機能し、二種めでは、テトラフルオロホウ酸リチウムがカチオン触媒として機能する。これらを表2中、IおよびIIと表す。
Figure 0006284959
表2では、記載の基体をオフセットとなるように重ね合わせて結合させ、表1に示す4つの各接着剤系を、重なり合ったオフセット部の基体の間に接着剤系が配置されるように塗布し、24時間、室温で硬化させた。引張り剪断強度(lap shear strength)を測定および記録した。
Figure 0006284959
表2は、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッド接着剤システムの実施形態の、様々な基体に渡る望ましい物理的特性(例えば、引張り剪断強度に関して)を、特定の他の接着剤システムと比較して示している。一成分系エポキシ接着剤システムは潜在性エポキシ硬化剤をベースにしており、そのため、硬化させるために熱をかける必要がある。そのような一成分系エポキシ接着剤は室温で硬化しない。シアノアクリレートおよび二成分系エポキシ接着剤システムが室温で硬化することは周知である。
シアノアクリレートが広範囲の基体、例えば、金属およびプラスチックに室温で迅速に接着できることは周知である。また、二成分系エポキシ製品も室温で金属を非常によく接合するが、プラスチック基体を接合する能力はシアノアクリレートの接着能力には匹敵しない。一方、二成分系エポキシ接着剤は、過酷な環境条件、例えば、高い温度または高い温度および湿気に曝された場合、金属基体上で優れた耐久性があることが知られている。そのような条件下でのシアノアクリレートの性能は、特に二成分系エポキシ製品と比較して十分ではない。実施例に示すように、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッド接着剤システムの実施形態は、室温で様々な金属またはプラスチック基体上で硬化し、さらに過酷な環境条件下で極めて優れた耐久性を示す。
表3では、表1に示す4つの接着剤システムの内の3つを、表3に記載の金属基体に塗布し、その基体を重ね合わせてオフセットで対にして室温で硬化した(4番目−−一成分系エポキシ−−が室温で硬化しないことは公知であり、従って、ここでは耐久性試験に掛けなかった)。次いで硬化組立品を記載の条件に曝した。各々に対して、引張り剪断強度を測定し記録した。
Figure 0006284959
表3は、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッドの実施形態の望ましい物理的特性(例えば、耐久性試験、特に、適度な高温および高い湿気条件下での耐久性試験に関して)を、2種類の金属基体にわたり、特定の他の接着剤システム、特にシアノアクリレートと比較して示している。シアノアクリレートが熱および湿気耐久性に劣ることは知られており、そして、二成分系エポキシ接着剤は、優れた熱エイジング特性を示すが、湿潤エイジング条件下での性能は劣ることが認められていた。二成分系シアノアクリレート−エポキシハイブリッド配合物は、シアノアクリレートと比較して改善された耐久性を示し、その一方で、二成分系エポキシと比較して、様々なタイプの基体に渡る改善された接合と、改善された湿潤エイジング性能とをも示す。
さらに、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッドの実施形態における、多様な基体に対する接合能を示すために、表4において、列挙した様々な接着剤システムを調合し、記載の基体に塗布し、室温で、24、48、72または168時間のいずれかで硬化した。示される通り、4つの二成分系エポキシ接着剤システムを評価し、シアノアクリレートと、二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッド接着剤システムとを比較した。引張り剪断強度値を測定し、記録した。表4は、二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッド接着剤システムが、広範囲の基体、特に、プラスチック基体に対する接着力を示すという点において、二成分系エポキシよりも有利であることを示している。また、表4は、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッドの実施形態が、様々な基体上でシアノアクリレートと同程度の接着力を有するが、シアノアクリレートと比較して優れた耐久性を有することも示している。
Figure 0006284959
表5に関しては、様々な接着剤システムを適切に混合し、グリットブラスト仕上げ軟鋼基体に塗布して室温で24時間硬化した。熱耐久性および耐熱性を測定するために硬化組立品を高い温度条件(ここでは150℃)に記載の時間曝した。記載の期間エイジングした後、熱エイジングの測定値を室温で確認および記録した。LOCTITE 454に関しては、150℃で測定できる接合強度を示さなかったので、ここでは120℃でのエイジングのデータを示している。HYSOL 3430に関しては、室温で7日硬化の後の150℃でのエイジングのデータを示している。
表5では、本発明の二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッドの実施形態が、150℃でのエイジングで良好な熱エイジング特性を示し、市販されている二成分系エポキシと同様の性能を示している。
Figure 0006284959
表6に関しては、様々な接着剤システムを適切に混合し、グリットブラスト仕上げ軟鋼基体に塗布して室温で24時間硬化した。硬化組立品を60℃に維持した水に記載の期間浸漬した。引張り剪断強度(Nmm)を測定および記録した。
Figure 0006284959
表6は、組み立てた接着部を水に浸漬し、温度60℃でエイジングした場合に、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッドの実施形態が、シアノアクリレートおよび特定の二成分系エポキシ接着剤に比べて優れた剪断強度値を示すという点において、有利であることを示している。
表7に関しては、様々な接着剤システムをグリットブラスト仕上げ軟鋼基体に塗布して室温で24時間硬化した。硬化組立品の引張り剪断強度を室温で評価し、熱強度を評価するために高い温度条件(ここでは、120℃および150℃)に曝して試験した。
Figure 0006284959
表7は、二成分系エポキシ樹脂は高温強度性能が劣ることを示している。より具体的には、室温で24時間硬化した後、120℃および150℃の温度で二成分系エポキシ樹脂は実質的に高温強度を示さなかった。二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッドの実施形態は、120℃で試験した場合、優れた高温強度値を示し、一方、150℃で試験した場合も、かなりの良好な高温強度性能を保持している。また、LOCTITE 454も120℃では優れた高温強度性能を示すが、150℃では測定可能な高温強度は認められない。
以下の表には、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッド実施形態の実施例を示し、ここで、接着剤システムのA成分およびB成分組成物を形成する構成成分の性質、種類および/または量は様々である。
下の表8にA成分組成物の弾性成分を変えた(例えば、VAMAC MR、LEVAMELT 900およびVINNOL 40/60)試料番号1−7を示す。また、B成分組成物も、金属およびプラスチックへの接着力、熱耐久性および湿気抵抗に関して異なる性能を示すように、異なるモノマー/希釈剤/軟化剤/コア−シェル粒子を採用して変化させた。
Figure 0006284959
表9に関しては、A成分およびB成分組成物を1:1の混合比で混合し、試料番号1−7を形成した。試料番号1−7を様々な金属およびプラスチック、例えば、グリットブラスト仕上げ軟鋼、アルミニウム、ポリカーボネート、ABS、PVCおよびPMMA基体上に塗布し、その後、記載の硬化スケジュールに処した場合の試料それぞれの強度を評価し、決定した。また、表9は、シアノアクリレートおよび二成分系エポキシ製品と比較した試料番号1−7の相対的な接着力のデータも示している。
Figure 0006284959
表9は、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド組成物の実施形態が、二成分系エポキシ組成物と比較して、様々な金属およびプラスチック基体上での接着力において優れていることを示している。図1も参照されたい。
表10に関しては、試料番号2、3、4および6のA成分およびB成分組成物を混合し、グリットブラスト仕上げ軟鋼基体に塗布し、室温で24時間硬化した。硬化組立品を高温条件(ここでは、150℃)に記載の期間曝し、熱耐久性および耐熱性を測定した。熱エイジング測定値(異なる期間での引張り剪断強度)を測定して記録し、表10に記載のシアノアクリレートおよび2Kエポキシ接着剤と比較した。
表10は、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの二成分系シアノアクリレートエポキシハイブリッドの実施形態が、150℃でエイジングした場合、良好な熱エイジング特性を示し、市販されている二成分系エポキシ製品と同様の性能を有することを示している。また、表10は、150℃ではなく120℃で熱エイジングしたLOCTITE 454であっても、シアノアクリレートの熱耐久性が劣ることを示している。
Figure 0006284959
表10に示すデータを、グラフにして図2に示す。
表11に関しては、試料番号2、3および4のA成分およびB成分組成物を混合し、グリットブラスト仕上げ軟鋼基体に塗布して室温で24時間硬化した。硬化組立品を記載の期間、熱および湿潤エイジング条件(ここでは、65℃/95%相対湿度)に曝し、熱および湿気抵抗性を決定した。表11に示すように熱および湿潤エイジング性能を確認および記録し、二成分系エポキシ製品と比較した。
表11およびグラフで図3に示したデータは、二成分系エポキシ接着剤システムと比較して、本発明の組成物の湿気抵抗性が改善されていることを示している。シアノアクリレート接着剤システムに関しては、得られる接着強度が低いためにデータを示していない。
Figure 0006284959
表12に関しては、接着剤システムをGBMSに塗布して室温で24時間硬化した。硬化組立品を温度60℃に加熱した水に記載の期間浸漬し、湿気抵抗を測定した。表12に示すように湿気抵抗の測定値(異なる期間での引張り剪断強度に関して)を記録し、二成分系エポキシ製品と比較した。
Figure 0006284959
表12のデータをグラフで図4に示す。このデータは、二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムの実施形態が示す有利な湿気抵抗性能を示している。
二成分系シアノアクリレート/エポキシハイブリッド接着剤システムにおける硬化時間の改善におけるそれらの潜在的な有用性を決定するために、3,5−ジブロモピリジン、3,5−ジクロロピリジン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、2,2−ジピリジルジスルフィド、5−クロロ−2−メチルベンゾチアゾール、2−メチル−メルカプトベンゾチアゾール、N,N−ジヒドロエチル−p−トルイジン、4−メチル−2,2−ジターシャリーブチルフェノール、4−メトキシフェノールおよびt−ブチルベンゾチアゾールスルホンアミドを含む、いくつかの化合物を0.1%から0.5%までの濃度でスクリーニングした。これらの化合物は組成物のB成分中に与えられ、これは15%の量のBLENDEX 338および28.2%の量のK−FLEX A307も含む。形成した組成物を、これらの化合物のいずれも含まない対照組成物と比較した。
表13は、3,5−ジブロモピリジンを0.1%で開始して、0.5%まで漸増する量でB成分組成物に添加して調製した組成物を示す。
Figure 0006284959
表14は、3,5−ジブロモピリジンを0.1%で開始して、0.5%まで漸増する量でB成分組成物に添加して得られた結果を示す。
Figure 0006284959
表14に示すデータを、グラフにして図1および2に示す。図に示すように、3,5−ジブロモピリジンをB成分組成物中で使用したとき、引張り強度におけるそれ程の低下は認められなかった。(図1参照。)しかしながら、3,5−ジブロモピリジンの量を増加させてB成分組成物中に使用したとき、少なくとも軟鋼基体上では、側面衝撃強度は低下するようであった。(図2参照。)ここで、強靱性を維持しながら、0および1mmの離間された間隙での硬化時間を改善するためには、0.3%が最適濃度であるように思われた。
表15は、3,5−ジクロロピリジンを0.1%で開始して、0.5%まで漸増する量でB成分組成物に添加して得られた結果を示す。ここで、試料番号15−20の組成は、ピリジンを除いて、試料番号9−14の組成と同じである。(試料番号9と15は同じである。)
Figure 0006284959
表15に示すデータを、グラフにして図3および4に示す。図に示すように、3,5−ジクロロピリジンがB成分組成物中で使用されたとき、引張り強度において明確な低下は認められなかった。(図3参照。)しかしながら、3,5−ジブロモピリジンの使用と同様に、3,5−ジクロロピリジンの量を増加してB成分組成物中で使用したとき、少なくとも軟鋼基体上では、側面衝撃強度は低下するようであった。(図4参照。)ここで、強靱性を維持しながら、0および1mmの離間された間隙での硬化時間を改善するためには、0.2%超であるが0.3%未満が最適濃度であると思われる。
表16は、DMPTを0.1%で開始して、0.5%まで漸増する量でB成分組成物に添加して得られた結果を示す。ここで、試料番号21−26の組成は、ピリジンを除いて、試料番号9−14の組成と同じである。(試料番号9と21は同じである)
Figure 0006284959
表16に示すデータを、グラフにして図5および6に示す。図に示すように、DMPTは硬化時間における改善をもたらす一方、DMPTがB成分組成物中で使用されたときに、引張り強度において明確な低下は認められなかった。(図5参照。)しかしながら、量を増加してDMPTをB成分組成物中で使用したとき、ここでも同様に、少なくとも軟鋼基体上では、側面衝撃強度が低下するようであった。(図6参照。)ここで、強靱性を維持しながら、0および1mmの離間された間隙での硬化時間を改善するためには、0.4%が最適濃度であるように思われる。
表17は、ジピリジルジスルフィド(「DPDS」)を0.1%で開始して、0.5%まで漸増する量でB成分組成物に添加して得られた結果を示す。ここで、試料番号27−32の組成は、ピリジンを除いて、試料番号9−14の組成と同じである。(試料番号9と27は同じである。)
Figure 0006284959
表17に示すデータを、グラフにして図7および8に示す。図に示すように、DPDSは硬化時間における改善をもたらす一方、DMPTがB成分組成物中で使用されたとき、引張り強度において明確な低下は認められなかった。(図7参照。)しかしながら、量を増加してDMPTをB成分組成物中で使用したとき、ここでも同様に、少なくとも軟鋼基体上では、側面衝撃強度が低下するようであった。(図8参照。)ここで、強靱性を維持しながら、0および1mmの離間された間隙での硬化時間を改善するためには、0.4%が最適濃度であると思われる。

Claims (20)

  1. (a)シアノアクリレート成分およびカチオン触媒を含む第一成分;および
    (b)カチオン硬化性成分および硬化時間を改善するための添加剤を含む第二成分
    を含み、混合したときに、前記カチオン触媒が前記カチオン硬化性成分の硬化を開始する、二成分系硬化性組成物。
  2. 前記シアノアクリレート成分はHC=C(CN)−COOR(式中、Rは、アルキル、アルコキシアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アラルキル、アリール、アリルおよびハロアルキル基から選択される。)を含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記カチオン触媒は、リチウムおよび周期律表第II族の金属と非求核酸の塩を含む、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記カチオン触媒が、10重量%水溶液測定されたとき1.0未満のpHを有する非求核酸である、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記カチオン触媒は、フルオロホウ酸、フルオロヒ酸、フルオロアンチモン酸およびフルオロリン酸;テトラフルオロホウ酸リチウム、ジ−テトラフルオロホウ酸カルシウム、ジ−テトラフルオロホウ酸マグネシウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、ジ−ヘキサフルオロリン酸カルシウム、ジ−ヘキサフルオロリン酸マグネシウム、ヘキサフルオロアンチモン酸リチウムおよびヘキサフルオロヒ酸リチウム;ランタノイドトリフレラート塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、ランタントリフラート、イッテルビウムトリフラート、トリメトキシボロキシン、トリメトキシボロキシン−アルミニウムアセチルアセトネート、アミン−ボロントリハライド錯体、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩、トリ−アリールスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、およびジアゾニウム塩;トリアルコキシボロキシン硬化剤;およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記カチオン硬化性成分は、エポキシ成分、エピスルフィド成分、オキセタン成分、ビニルエーテル成分およびそれらの組合せから選択される、請求項1に記載の組成物。
  7. 前記カチオン硬化性成分は、脂環式エポキシ、芳香族エポキシ、脂肪族エポキシおよび水素化芳香族エポキシからなる群より選択されるエポキシ成分である、請求項1に記載の組成物。
  8. 前記エポキシ成分は、エポキシ官能基化水素化ビスフェノール−A、ビスフェノール−F、ビスフェノール−E、ビスフェノール−Sおよびビフェニルからなる群より選択される成分を含む、請求項に記載の組成物。
  9. 前記第一成分が二重チャンバーシリンジの第一チャンバーに収容され、前記第二成分が二重チャンバーシリンジの第二チャンバーに収容される、請求項1に記載の組成物。
  10. 前記第一成分が、さらにリン酸を含む、請求項1に記載の組成物。
  11. 前記第二成分が、さらに、可塑剤、フィラーおよび強化剤の内の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の組成物。
  12. 前記強化剤が、
    (1)(a)エチレン、メチルアクリレートおよびカルボン酸硬化部位を有するモノマーの組合せの反応生成物、
    (2)(b)エチレンおよびメチルアクリレートのジポリマー、
    (3)(a)および(b)の組合せ、
    (4)塩化ビニリデン−アクリロニトリルコポリマー、
    (5)塩化ビニル/ビニルアセテートコポリマー、
    (6)ポリエチレンおよびポリビニルアセテートのコポリマー、および
    それらの組合せからなる群より選択される成分である、請求項11に記載の組成物。
  13. 前記第一成分および第二成分が、1:1の体積比で存在する、請求項1に記載の組成物。
  14. 前記第一成分および第二成分が、それぞれ、二重チャンバー容器の別々のチャンバーに収容される、請求項1に記載の組成物。
  15. 前記添加剤は、複素環化合物、ピリジン、ベンゾチアゾール、トルイジン、およびフェノール化合物からなる群より選択される成分である、請求項1に記載の組成物。
  16. 前記添加剤は、3,5−ジブロモピリジン、3,5−ジクロロピリジン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、2,2−ジピリジルジスルフィド、5−クロロ−2−メチルベンゾチアゾール、2−メチル−メルカプトベンゾチアゾール、N,N−ジヒドロエチル−p−トルイジン、t−ブチルベンゾチアゾールスルホンアミド、4−メチル−2,2−ジターシャリーブチルフェノールおよび4−メトキシフェノールからなる群より選択される成分である、請求項1に記載の組成物。
  17. 前記添加剤が、0.1重量%〜2重量%の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  18. 前記第二成分が、カチオン硬化性成分、硬化時間を改善するための添加剤、コア−シェルゴム成分、および可塑剤の少なくとも1種を含む、請求項1に記載の組成物。
  19. a)シアノアクリレート成分およびカチオン触媒を含む第一成分;および
    (b)カチオン硬化性成分を含む第二成分
    を含む二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムを供する工程、および
    混合したときに、前記カチオン触媒が前記カチオン硬化性成分の硬化を開始して、硬化時間を改善する添加剤を前記第二成分に供する工程、
    を含む、二成分系シアノアクリレート/カチオン硬化性接着剤システムの硬化時間を改善する方法。
  20. アルミニウム基体間の間隙0mmにおいて硬化時間が改善される、請求項19に記載の方法。
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080228056A1 (en) 2007-03-13 2008-09-18 Michael Blomquist Basal rate testing using frequent blood glucose input
US7751907B2 (en) 2007-05-24 2010-07-06 Smiths Medical Asd, Inc. Expert system for insulin pump therapy
US8221345B2 (en) 2007-05-30 2012-07-17 Smiths Medical Asd, Inc. Insulin pump based expert system
US20090177147A1 (en) 2008-01-07 2009-07-09 Michael Blomquist Insulin pump with insulin therapy coaching
US8882701B2 (en) 2009-12-04 2014-11-11 Smiths Medical Asd, Inc. Advanced step therapy delivery for an ambulatory infusion pump and system
US9238100B2 (en) 2012-06-07 2016-01-19 Tandem Diabetes Care, Inc. Device and method for training users of ambulatory medical devices
US10357606B2 (en) 2013-03-13 2019-07-23 Tandem Diabetes Care, Inc. System and method for integration of insulin pumps and continuous glucose monitoring
US10016561B2 (en) 2013-03-15 2018-07-10 Tandem Diabetes Care, Inc. Clinical variable determination
EP3174577A4 (en) 2014-07-30 2018-04-18 Tandem Diabetes Care, Inc. Temporary suspension for closed-loop medicament therapy
EP2995663A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-16 Afinitica Technologies, S. L. Fast and elastic adhesive
CN105585879B (zh) * 2015-12-18 2018-05-11 杭州福斯特应用材料股份有限公司 一种可快速固化的丙烯酸树脂涂料
US10569016B2 (en) 2015-12-29 2020-02-25 Tandem Diabetes Care, Inc. System and method for switching between closed loop and open loop control of an ambulatory infusion pump
GB2550846B (en) * 2016-05-23 2021-01-13 Henkel IP & Holding GmbH Two-part Cyanoacrylate curable adhesive system
US11634524B2 (en) 2016-07-26 2023-04-25 Ppg Industries Ohio, Inc. Acid-catalyzed curable coating compositions containing 1,1 di-activated vinyl compounds and related coatings and processes
EP3491079B1 (en) 2016-07-26 2023-06-07 PPG Industries Ohio, Inc. Electrodepositable coating compositions containing 1,1-di-activated vinyl compounds
JP6770633B2 (ja) 2016-07-26 2020-10-14 ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッドPPG Industries Ohio,Inc. 1,1−二活性化ビニル化合物生成物を含有する複数層硬化性組成物および関連方法
WO2018022788A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Acid-catalyzed curable coating compositions containing 1,1-di-activated vinyl compounds and related coatings and processes
US11078376B2 (en) 2016-07-26 2021-08-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethane coating compositions containing 1,1-di-activated vinyl compounds and related coatings and processes
CN109804025B (zh) 2016-07-26 2022-01-11 Ppg工业俄亥俄公司 含有1,1-二活化的乙烯基化合物的可固化组合物和相关的涂料和方法
EP3490784B1 (en) 2016-07-26 2022-10-12 PPG Industries Ohio, Inc. Three-dimensional printing processes using 1,1-di-activated vinyl compounds
EP3491057B1 (en) * 2016-07-26 2022-11-09 PPG Industries Ohio, Inc. Particles having surfaces functionalized with 1,1-di-activated vinyl compounds
US10934411B2 (en) 2016-09-30 2021-03-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Curable compositions containing 1,1-di-activated vinyl compounds that cure by pericyclic reaction mechanisms
CN106519995A (zh) * 2016-10-26 2017-03-22 三友(天津)高分子技术有限公司 一种增韧型α‑氰基丙烯酸酯胶粘剂
GB2562107B (en) 2017-05-05 2021-08-11 Henkel IP & Holding GmbH Cyanoacrylate compositions
GB2567868B (en) * 2017-10-27 2020-05-06 Henkel IP & Holding GmbH Toughened low odour cyanoacrylate compositions
CN108641606A (zh) * 2018-05-16 2018-10-12 烟台长盈电子科技有限公司 一种双组份快干胶及其制备方法
WO2019231694A1 (en) 2018-05-29 2019-12-05 Dow Global Technologies Llc Method for bonding using one-component epoxy adhesive mixtures
BR112021001184A2 (pt) * 2018-07-25 2021-04-27 Henkel IP & Holding GmbH calço líquido acrílico epoxídico de cura rápida
GB2576792B (en) * 2018-08-13 2022-09-14 Henkel Ag & Co Kgaa A two-part cyanoacrylate curable adhesive system
GB2576791B (en) * 2018-08-13 2022-09-14 Henkel Ag & Co Kgaa A two-part cyanoacrylate curable adhesive system
GB2576704B (en) * 2018-08-16 2022-01-12 Henkel IP & Holding GmbH Cyanoacrylate compositions
EP3867323A4 (en) * 2018-10-18 2022-07-27 Henkel IP & Holding GmbH CYANOACRYLATE-FREE FREE RADICALLY CURING, TWO-PART ADHESIVE SYSTEMS
CN113677770B (zh) * 2019-02-11 2024-04-16 汉高知识产权控股有限责任公司 两部分氰基丙烯酸酯/自由基可固化粘合剂体系
GB2582537B (en) * 2019-03-04 2022-02-23 Henkel IP & Holding GmbH Two-part, cyanoacrylate/cationically curable adhesive systems
CN113727834B (zh) * 2019-03-29 2024-04-19 米其林集团总公司 注塑成型期间粘合橡胶和塑料表面
KR102295023B1 (ko) * 2019-07-17 2021-08-26 (주) 이에스은성산업 액세서리용 접착제 및 이 액세서리용 접착제를 이용한 스톤타입 액세서리 부재 접착방법
WO2021049589A1 (ja) * 2019-09-10 2021-03-18 東亞合成株式会社 硬化型組成物、2液硬化型組成物セット、及び、接着物の製造方法
WO2021067582A2 (en) * 2019-10-01 2021-04-08 Henkel IP & Holding GmbH Two-part, cyanoacrylate/free radically curable adhesive systems
EP3943521A1 (en) 2020-07-22 2022-01-26 Bostik SA Curable two-part adhesive composition
CN112040387B (zh) * 2020-09-01 2022-12-06 昆山联滔电子有限公司 受话器及其制备方法、扬声器及其制备方法
CN114316240B (zh) * 2020-09-27 2023-09-22 常州正洁智造科技有限公司 一种阳离子型可固化组合物
CN114478978B (zh) * 2020-11-13 2023-05-26 万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司 一种低膨胀聚氨酯硬泡及其制备方法
EP4341354A1 (en) * 2021-05-21 2024-03-27 Henkel AG & Co. KGaA Curable composition and use thereof
CN114561154B (zh) * 2022-02-28 2022-10-28 浙江久而久化学有限公司 一种uv、湿气双固瞬干胶及其制备方法
GB202209486D0 (en) * 2022-06-28 2022-08-10 Henkel Ag & Co Kgaa Method of underwater bonding
WO2024003053A1 (en) * 2022-06-28 2024-01-04 Henkel Ag & Co. Kgaa Method of underwater bonding

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336367A (en) 1969-05-15 1982-06-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Epoxy adhesive composition
IE45626B1 (en) 1976-07-14 1982-10-20 Loctite Ltd Filled cyanoacrylate adhesive compositions
JPS5643377A (en) * 1979-09-17 1981-04-22 Toagosei Chem Ind Co Ltd Two-pack type curable composition
US4440910A (en) 1982-01-18 1984-04-03 Loctite Corporation Toughened cyanoacrylates containing elastomeric rubbers
US4419496A (en) 1982-02-22 1983-12-06 The Dow Chemical Company Particle agglomeration in rubber latices
US4444933A (en) 1982-12-02 1984-04-24 Borden, Inc. Adhesive cyanoacrylate compositions with reduced adhesion to skin
US4906317A (en) 1983-11-10 1990-03-06 Loctite Corporation Instant adhesive composition and bonding method employing same
US4622414A (en) 1984-01-27 1986-11-11 Loctite Limited Novel calixarene compounds
US4695615A (en) 1984-11-21 1987-09-22 Loctite (Ireland) Limited Instant adhesive composition utilizing mixed functionality calixarenes as accelerators
US4556700A (en) 1984-01-30 1985-12-03 Loctite Limited Instant adhesive composition utilizing calixarene accelerators
US4718966A (en) 1984-01-30 1988-01-12 Loctite (Ireland) Ltd. Bonding method utilizing cyanoacrylate adhesive having calixarene accelerator
US4636539A (en) 1984-01-30 1987-01-13 Loctite (Ireland) Limited Instant adhesive composition utilizing calixarene accelerators
IE59509B1 (en) 1987-01-21 1994-03-09 Loctite Ireland Ltd Functionalised oxacalixarenes, their preparation and use in instant adhesive compositions
KR900007766B1 (ko) 1985-06-26 1990-10-19 더 다우 케미칼 캄파니 고무-개질 에폭시 화합물
US4837260A (en) 1986-05-23 1989-06-06 Toagosei Chemical Industry Co., Ltd. Cyanoacrylate compositions
JPS63118387A (ja) * 1987-08-11 1988-05-23 Semedain Kk 接着剤
JPH01121382A (ja) * 1987-11-04 1989-05-15 Cemedine Co Ltd 突合わせ接着方法
JPH0264183A (ja) * 1988-08-30 1990-03-05 Toagosei Chem Ind Co Ltd 接着方法
JPH03227384A (ja) * 1990-01-31 1991-10-08 Masaru Ibonai エポキシ添加瞬間接着剤
DE4009621A1 (de) 1990-03-26 1991-10-02 Henkel Kgaa (alpha) -cyanacrylatklebstoffzusammensetzungen
JP2772492B2 (ja) * 1990-08-24 1998-07-02 株式会社アルファ技研 アンカーボルト固着用カプセル体
US5969053A (en) 1992-02-27 1999-10-19 Composite Particles, Inc. Higher modulus compositions incorporating particulate rubber
US5506283A (en) 1992-02-27 1996-04-09 Composite Particles, Inc. Higher modulus compositions incorporating particulate rubber
US5693714A (en) 1992-02-27 1997-12-02 Composite Particles, Inc. Higher modulus compositions incorporating particulate rubber
CA2090092C (en) 1992-02-27 2000-01-11 Edwin Lee Mcinnis Higher modulus compositions incorporating particulate rubber
ES2148213T3 (es) 1992-07-09 2000-10-16 Vantico Ag Suspensiones endurecibles a base de resinas epoxi.
TW359683B (en) 1993-12-23 1999-06-01 Loctite Ireland Ltd Sterilized cyanoacrylate adhesive composition, and a method of making such composition
US5567266A (en) * 1994-10-13 1996-10-22 Loctite Corporation Non-environmentally hazardous, non-volatile adhesive promoter composition for curing adhesives
DE19535824A1 (de) 1995-09-26 1997-03-27 Wacker Chemie Gmbh Vorvernetzte Siliconelastomer-Partikel mit Organopolymerhülle als Formulierungsbestandteil in Pulverlacken
EP0776917B1 (de) 1995-11-29 2002-05-29 Vantico AG Core/Shell-Partikel und diese enthaltende härtbare Epoxidharzzusammensetzungen
DE19617379A1 (de) 1996-04-30 1997-11-06 Wacker Chemie Gmbh Vorvernetzte Siliconelastomer-Partikel mit Organopolymerhülle als Formulierungsbestandteil in wäßrigen Lackzubereitungen
DE69718175T2 (de) 1996-08-16 2003-10-02 Loctite (R & D) Ltd., Tallaght Cyanoakrylat klebezusammensetzungen zur glasleimung
JP3397105B2 (ja) * 1997-11-18 2003-04-14 松下電工株式会社 積層板用樹脂組成物
DE19859638A1 (de) * 1998-12-23 2000-07-20 Henkel Kgaa Aktivator für Cyanacrylat-Klebstoffe
JP3613321B2 (ja) * 1999-04-07 2005-01-26 東亞合成株式会社 2−シアノアクリレート系組成物
US6429281B1 (en) 1999-07-01 2002-08-06 Loctite Hydrophobic, high Tg cycloaliphatic epoxy resins
EP1280866B1 (en) * 2000-05-12 2005-11-02 Loctite (R & D) Limited Activator compositions for cyanoacrylate adhesives
US6734249B1 (en) * 2000-06-14 2004-05-11 Texas Research International, Inc. Two-part adhesive with (poly)(meth)acrylate in part A and N,N-disubstituted aromatic amine and di(meth)acrylate in part B
US6500513B2 (en) * 2000-11-29 2002-12-31 3M Innovative Properties Company Adhesive composition and optical disk using the composition
US6617400B2 (en) 2001-08-23 2003-09-09 General Electric Company Composition of cycloaliphatic epoxy resin, anhydride curing agent and boron catalyst
US6660805B1 (en) * 2002-05-16 2003-12-09 Lord Corporation Two-part adhesive: part A-monomer, toughener(s), optional adhesion promotor and reducing agent; part B-epoxy resin
US8222324B2 (en) 2003-06-09 2012-07-17 Kaneka Corporation Process for producing modified epoxy resin
US7235593B2 (en) 2003-08-04 2007-06-26 Rensselaer Polytechnic Institute Command-cure adhesives
US7777064B2 (en) 2006-03-02 2010-08-17 Designer Molecules, Inc. Adhesive compositions containing cyclic siloxanes and methods for use thereof
PL2346956T3 (pl) * 2008-10-21 2018-07-31 Henkel IP & Holding GmbH Aktywatory do dwuczęściowych klejów cyjanoakrylanowych
CN103228747B (zh) * 2010-09-15 2016-05-18 汉高知识产权控股有限责任公司 双组分的氰基丙烯酸酯/阳离子固化性粘合剂体系

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