JPH11503729A - オルガノボランポリアミン錯体およびそれを用いて作製した接着組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 オルガノボランおよびポリアミンを含む錯体。このポリアミンは、ジ第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する材料との反応生成物である。この錯体は、アクリルモノマーの重合を開始する系にに有用であり、このシステムはさらに、アミンと反応性の材料を含む。接着剤として有用な重合可能なアクリルモノマー組成物を作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 オルガノボランポリアミン錯体およびそれを用いて作製した接着組成物 背景技術 発明の背景 発明の分野 本発明は一般にオルガノボランポリアミン錯体に関し、さらに詳細には、ポリ アミンはジ第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２ 個有する材料との反応生成物である。本発明はさらに、アクリルモノマーの重合 を開始するための系でこれらの錯体を使用すること、ならびにそれらによって作 製されたアクリル接着組成物に関する。この接着組成物は、様々な基材、特に低 表面エネルギーポリマーに対して卓越した接着力を有する。 関連技術の説明 トリブチルボランやトリエチルボランなどのオルガノボラン類は、ビニルモノ マーの重合を開始し、且つ触媒すると報告されている(たとえば、Ｇ.Ｓ.Ｋolesn ikov et al.,Ｂull.Ａcad.Ｓci.ＵＳＳＲ,Ｄiv.Ｃhem.Ｓci.1957,p.653;Ｊ.Ｆur akawa et al.,Ｊournal of Ｐolymer Ｓcience,volume 26,issue 113,p.234,195 7;Ｊ.Ｆurakawa et al.,Ｊournal of Ｐolymer Ｓcience,volume 28,issue 116, 1958を参照されたい)。上述の参考文献に記載されている種類のオルガノボラン 化合物は空気中で自燃性であることが知られており、このため、安易に使用する ことは難しい。 Ｃhemical Ａbstracts Ｎo.134385q（volume 80,1974）"Ｂonding Ｐolyolefin or Ｖinyl Ｐolymers"には、ポリエチレンロッド、ポリプロピレン ロッドおよびポリ（酢酸ビニル）ロッドの接着に、メチルメタクリレート１０部 、トリブチルボラン０．２部、およびポリ（メチルメタクリレート）１０部の混 合物が使用されたと報告されている。 Ｅ.Ｈ.Ｍottusらに与えられた米国特許第３，２７５，６１１号には、オルガ ノボロン化合物を含む触媒、過酸素化合物、およびアミンを用いてオレフィン系 化合物を重合する方法が開示されている。オルガノボロン化合物およびアミンは 、反応混合物に別々にに加えてもよく、あるいは予備形成錯体として加えてもよ い。報告によれば、特に空気中で自燃性の傾向があるものの、錯体を形成すると 自燃性ではない、あるホウ素化合物の場合、後者の方法はホウ素化合物の取扱い を容易にするという利点を有する。特に有用なホウ素触媒は次の一般式、Ｒ₃Ｂ 、ＲＢ(ＯＲ)₂、Ｒ₂Ｂ(ＯＲ)、Ｒ₂ＢＯＢＲ₂、Ｒ₂ＢＸおよびＲ₂ＢＨを有すると いわれ、式中Ｒは好ましくは炭素原子を１〜１０個あるいはそれ以上有するアル キル基であり、Ｘはハロゲンである。様々なアミン錯生成剤が記載されているが 、ピリジン、アニリン、トルイジン、ジメチルベンジルアミン、およびニコチン が実施例で使用されている。 Ｍottusらはメタクリレートモノマーの重合に言及しているが、結果として得 られたモノマーが接着剤として有用であるという表示は全くない。重合できるモ ノマーとして様々な酸が記載されているが、酸が重合開始剤系の成分であること は表示されていない。 １９６８年５月１５日に公開された英国特許明細書第１,１１３,７２２号「Ａ erobically Ｐolymerisable Ｃompositions」には、フリーラジカル触媒(たとえ ば、過酸化物)、および一般式(Ｒ)₃Ｂ-Ａmを有し、式中Ｒは炭素原子を６〜１２ 個有するアリール基であり、 Ａｍはアルキルアミン類、シクロアルキルアミン類、アラルキルアミン類、ポリ アミン類(たとえば、アルキレンジアミン類やトリアミン類)、および複素環アミ ン類など、様々なクラスから選択することが可能なアミンであるトリアリールボ ラン錯体を使用したアクリレートモノマーの重合が開示されている。重合は熱ま たは酸の添加により活性化される。報告によれば、結果として生じた組成物は接 着剤として有用である。 Ｃhemical Ａbstracts Ｎo．88532r（volume 73,1970）"Ｄental Ｓelf-curin g Resin"および関連したフルテキストは、モル比１でトリブチルボランをアンモ ニアまたはある種のアミン類（たとえば、アニリン、n-ブチルアミン、ピペリジ ン、エチレンジアミン）と錯生成させることによってトリブチルボランを空気中 で安定にすることができ、さらに、イソシアネート、酸塩化物、スルホニルクロ リド、あるいは無水酢酸などのアミン受容体でトリブチルボランを再活性化する ことができると報告している。結果として、この錯体を使用してメチルメタクリ レートとポリ（メチルメタクリレート）との配合物を重合し、歯科用接着剤を提 供することができる。トリブチルボラン−エチレンジアミン錯体およびトリエチ ルボラン−アンモニア錯体は、各々アミン受容体としてのp-トルエンスルホニル クロリドと共に、特記されている。 ＳkoultchiおよびＳkoultchi et al.に発行された一連の特許（米国特許第５ ，１０６，９２８号、第５，１４３，８８４号、第５，２８６，８２１号、第５ ，３１０，８３５号および第５，３７６，７４６号）には、報告によればアクリ ル接着組成物、特にエラストマーアクリル接着剤に有用な、二液型開始剤系が開 示されている。この二液型の第１部は安定なオルガノボランアミン錯体を含み、 第２部は有機酸やアルデヒドなどの不安定化剤または活性化剤を含む。 錯体のオルガノボラン化合物は一般式： を有し、 式中Ｒ、Ｒ₁およびＲ₂は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基かフェニル基の いずれかである。有用なアミン類としてはn-オクチルアミン、1,6-ジアミノヘキ サン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレン ジアミン、1,3-プロピレンジアミン、および1,2-プロピレンジアミンなどがある 。 報告によれば、この接着組成物は、スピーカーマグネット、金属−金属接着、 （自動車車両の）ガラス−金属接着、ガラス−ガラス接着、回路基板部品接着、 選択されたプラスチックの金属、ガラス、木などへの接着、電動モーターマグネ ットなど、構造的または半構造的な用途に特に有用である。接続することが可能 なプラスチックについて、それ以上記載されていない。 ポリエチレン、ポリプリピレン、ポリテトラフルオロエチレン（たとえば、Ｔ ＥＦＬＯＮ）など、低表面エネルギープラスチック基材を接着剤で結合する効率 のよい、効果的な方法が長い間探し求められてきた。これらの材料を接着剤で結 合すること際の困難は周知である。たとえば、Ｄ.Ｍ.ＢrewisによるＰrogress i n Ｒubber and Ｐlastic Ｔechnology ,volume 1,page１(1985)の「Ａdhesion Ｐ roblems at Ｐolymer Ｓurfaces」that appeared inを参照されたい。従来のア プローチは一般に、（１）基材の表面エネルギーを増大させること(基材の表面 エネルギーと接着剤の表面エネルギーがより厳密に釣り合い、その結果、接着剤 によって基材のより良い湿潤が推進され るように)、および／または（２）接着剤および基材表面に移動することができ 、弱い境界層を形成することによって接着力に悪影響を及ぼす基材中の低分子量 ポリマー分画を除去すること、によって作用する。 結果として、従来のアプローチでは、火炎処理、コロナ放電、プラズマ処理、 オゾンまたは酸化酸による酸化、スパーッターエッチングなどの複雑且つ高価な 基材表面作製技術を使用する場合が多い。あるいは、基材表面に高表面エネルギ ー材料を塗付することによって、基材表面を下塗りすることも可能である。しか し、下塗剤の十分な接着力を達成するために、上述の表面作製技術を最初に使用 することが必要と思われる。上述の技術はすべて、Ｔreatise on Ａdhesion and Ａdhesives (Ｊ.Ｄ.Ｍinford,editor,Ｍarcel Ｄekker,1991,Ｎew Ｙork，volum e 7,pages 333 to 435)に報告されている通り、周知である。既知のアプローチ は、特定の基材と共に使用するのに合せて改められることが多い。その結果、一 般に、低表面エネルギープラスチック基材を接着するには有用ではないこともあ る。 さらに、現在知られているアプローチは複雑で高価なため、小売り消費者（た とえば、自宅の修理、日曜大工、など）が使用したり、あるいは少量の作業に使 用するのに特に適していない。１つの厄介な問題は、ごみかご、洗濯かご、おも ちゃなど、ポリエチレン、ポリプロピレンあるいはポリスチレンで製造された、 多くの安価な日常家庭用品の修理である。 結果として、広く様々な基材、特にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテト ラフルオロエチレンなどの低表面エネルギー材料を容易に接続することができ、 複雑な表面作製や下塗などを必要としない、使用が簡単で容易な接着剤が少なか らず、また長期にわたって必要であった。金属を含め、多種多様な表面を接着で きることは、 接着剤に有用であると考えられる。 低表面エネルギープラスチックを結合することができる接着剤は確かに有利で あるが、その成分を便利な混合比で組み合せることができれば、このような接着 剤の商業上の有用性が高まるであろう。この接着剤を使用すれば、骨の折れる手 での圧迫や、異なる成分の混合を必要性とせず、従来の接着剤ディスペンサーを 使用して接着剤を容易に塗付することが可能になる。しかし、便利な混合比は貯 蔵安定性や性能の顕著な低下を犠牲にしなければ手にはいらない。それ故、低表 面エネルギープラスチックを接着することができる接着剤が必要なばかりではな く、貯蔵安定性や性能が本質的に低下せずに、便利な混合比で容易に配合するこ とができるような接着剤が必要である。 発明の開示 発明の概要 本発明はオルガノボランポリアミン錯体に関し、さらに詳細には、ポリアミン はジ第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有す る材料との反応生成物であり、反応混合物中の第一級アミン基の数は、第一級ア ミンと反応性の基の数よりも多い錯体に関する。この錯体は、アクリルモノマー の重合を開始してアクリル接着組成物を産する系で使用することができる。アク リル接着組成物は、広く様々な基材に対して卓越した接着力を有するが、これま では、複雑で高価な表面作製技術を使用して接着していた低表面エネルギープラ スチック（たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチ レンなど）の接着に特に有用である。 一般に、本発明の錯体は構造： を有し、 Ｒ¹は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基である。Ｒ²およびＲ³は炭素原子 を１〜１０個有するアルキル基およびフェニル含有基から互いに無関係に選択さ れる。好ましくは、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は互いに無関係に選択された、炭素原子 を１〜５個有するアルキル基である。最も好ましくは、それらは同じである。 ポリアミン類、Ａｍは、一般構造Ｅ-(Ｌ-Ｅ)_z-Ｌ-Ｅで表され、各Ｅ基は、ジ 第一級アミン末端材料の残基であり、各Ｌは第一級アミンと反応性の基を少なく とも２個有する材料の残基である結合基である。Ｚの整数値は＞０である(さら に好ましくは０〜５であり、最も好ましくは０または１である)。好ましい構造 では、ポリアミンは実質的に線状である。 有用なジ第一級アミン末端材料としては、構造Ｈ₂ＮＲ⁴Ｏ-(Ｒ⁵Ｏ)_w―(Ｒ⁶Ｏ)_x ―(Ｒ⁵Ｏ)_y―Ｒ⁴ＮＨ₂を有し、式中Ｒ⁴、Ｒ⁵およびＲ⁶は炭素原子を１〜１０個 有するアルキレン基であって、それらは同じであっても異なってもよく、ｗは＞ １であり、ｘは＞０であり、ｙは＞０であるようなポリオキシアルキレンジアミ ン類などがある。さらに好ましくは、Ｒ⁴は炭素原子を２〜４個有するアルキル 基であり、Ｒ⁵は炭素原子を２個または３個有するアルキル基であり、Ｒ⁶は炭素 原子を２個または３個有するアルキル基である。 アルキル基が炭素原子を１〜１２個有する線状アルキルジアミン 類も、ジ第一級アミン末端材料として有用である。 第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する材料に適した候補者は、一 般構造Ｙ−Ｒ−Ｚで表され、式中ＹおよびＺはカルボン酸、ハロゲン化カルボン 酸、エステル、アルデヒド、エポキシド、アミノアルコール、およびアクリル系 誘導体から成る群から互いに無関係に選択された部分であり、Ｒは二価有機基で ある。最も好ましくはＹとＺは同一である。 ｖの値は、錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子の有効な比率を提供す るように選択される。錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子の比率はおお まかに約０．５：１〜４：１でなくてはならず、好ましくは約１：１〜２：１で あり、さらに好ましくは約１：１〜１．５：１であって、最も好ましくは約１： １である。 本発明のオルガノボランポリアミン錯体は、アクリルモノマーの重合を開始す ることができる系で使用することができる。上述のオルガノボランポリアミン錯 体に加えて、これらの系は、オルガノボランを遊離するためのアミンと反応性で ある化合物の有効量を更に含む。イソシアネート、酸、酸塩化物、スルホニルク ロリド、アルデヒドを含め、広く様々なオルガノボラン遊離化合物を使用するこ とが可能である。有用な酸としては、ルイス酸（Ｌewis酸）やブレーンステッド 酸（Ｂronsted酸）などがあるものの、アクリル酸およびメタクリル酸が好まし い。オルガノボラン遊離化合物の量は、ポリアミン中のアミンの当量と優先的に 化学量論的であるが、より多量、たとえば、化学量論の２倍量を使用してもよい 。酸がオルガノボラン遊離剤化合物を提供するとき、有用な量はポリアミン中の アミンの総当量の約１００〜３５０モル％の範囲であり、さらに好ましくは約１ ５０〜２５０モル％である。 結果として、本発明は少なくとも１種のアクリルモノマー、本発 明のオルガノボランポリアミン錯体の有効量、オルガノボランを遊離させて少な くとも１種のアクリルモノマーの重合を開始するためのアミン（上述したような ）と反応性である化合物の有効量を含む重合可能なアクリル組成物にも関する。 広く様々なモノマーを使用することが可能であるが、一官能価アクリレートエ ステル、一官能価メタクリレートエステル、前述の置換誘導体、および前述の配 合物などが好ましい。メタクリレートエステルは殊に有用であり、特に望ましい 例としてはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、メトキシエチルメタ クリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレ ート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート 、およびそれらの配合物などがある。アルキルメタクリレート（たとえば、メチ ルメタクリレート）とアルキルアクリレート（特にアルキル基が炭素原子を４〜 １０個有するもの、たとえば、ブチルアクリレート）との配合物も非常に有用で ある。 本発明のアクリル組成物は接着剤を提供する上で非常に有用であり、本発明の 接着組成物は、歴史的に接着が困難であった低表面エネルギーポリマー基材また は低表面エネルギープラスチック基材に対して卓越した接着力を提供する。接着 組成物が約０．０３〜１．５重量％のホウ素を含むとき、さらに好ましくは０． １〜０．３重量％のホウ素を含むとき、低表面エネルギーポリマー基材に対する 接着力が増強される。 結果として、別の態様では、本発明は第１基材、および本発明によるアクリル 接着組成物によって第１基材に結合された第２基材を含む複合材製品に関する。 いずれかの基材または両基材は、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリテト ラフルオロエチレンなどの低表面エネルギーポリマーまたは低表面エネルギープ ラスチックで あってもよい。 もう１つの態様では、本発明はアクリルモノマーの重合を開始する方法に関し 、この方法は少なくとも１種のアクリルモノマーを提供する工程と、この少なく とも１種のアクリルモノマーと本発明による重合開始剤系とを配合する工程と、 この少なくとも１種のアクリルモノマーの重合を開始する工程とを含む。 さらに、本発明は、低表面エネルギーポリマーを基材に結合する方法に関する 。この方法は、低表面エネルギーポリマーを提供する工程と、基材を提供する工 程と、本発明による接着組成物を提供する工程と、接着組成物を低表面エネルギ ーポリマーまたは基材のいずれかに塗付する工程と、低表面エネルギーポリマー と基材とをその間の接着組成物で接続する工程と、接着組成物を硬化させて低表 面エネルギーポリマーと基材とを接着により結合する工程とを含む。 発明を実施するための最良の形態 好ましい実施態様の詳細な説明 広い態様で、本発明はオルガノボランポリアミン錯体、特にポリアミンが１種 以上のジ第一級アミン末端材料（すなわち、２個の末端基が第一級アミンである ）と第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個含有する１種以上の材料材料（ 後者は、本願明細書で「二官能価第一級アミン反応性」材料と呼ぶことがある） との反応生成物を含む錯体に関する。この錯体は、アクリルモノマーの重合を開 始するための系を提供する際に特に有用である。アクリル接着剤は、本発明のオ ルガノボランポリアミン錯体を使用して製造することができる。アクリル接着剤 は広く様々な基材を結合することができるが、これまでは、複雑で高価な表面作 製技術を使用して結合されていた低表面エネルギープラスチック基材（たとえば 、ポリエチレン、 ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなど）に対して非常に優れた接着 を提供する。 本発明の錯体は好ましくは次の一般構造： を有し、 式中、Ｒ¹は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基であり、Ｒ²およびＲ³は炭 素原子を１〜１０個有するアルキル基およびフェニル含有基から互いに無関係に 選択される。さらに好ましくはＲ¹、Ｒ²およびＲ³はメチル、エチル、プロピル 、イソプロピル、n-ブチル、イソ−ブチルおよびペンチルなど、炭素原子を１〜 ５個有するアルキル基である。一般に、炭素鎖長が短いと、錯体の空気中での安 定性が高くなるため、Ｒ¹基、Ｒ²基およびＲ³基に好ましい。より大きく、より 嵩高い基は、それを用いて作製された接着剤によって提供される接着力に負の影 響を及ぼす可能性があるため、より小さい、嵩がさほど大きくない置換基も好ま しい。「互いに無関係に選択された」は、Ｒ²とＲ³は同じであってもよく、異な ってもよいことを意味する。Ｒ¹は、Ｒ²またはＲ³と同じであってもよく、ある いは異なってもよい。好ましくは、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は同じである。Ｒ¹、Ｒ² およびＲ³は各々エチル基である錯体が最も好ましい。 ｖの値は、下文にさらに十分に説明する通り、錯体中の第一級アミン窒素原子 とホウ素原子が有効な比率になるように選択される。錯体中の第一級アミン窒素 原子とホウ素原子との比率はおおまかに約０．５：１〜４：１である。しかし、 好ましくは、この比率は約 １：１〜２：１であり、さらに好ましくは約１：１〜１．５：１であって、最も 好ましくは約１：１である。第一級アミン窒素原子とホウ素原子との比率が０． ５：１未満のとき、自燃性になる傾向がある材料である、遊離オルガノボランが 残る。第一級アミン窒素原子とホウ素原子との比率が２：１を超えるとき、有用 な接着剤を作製するために使用しなければならない錯体の量が多くなるため、こ の錯体の、たとえば、接着剤系での事実上の有用性は低減する。さらに、第一級 アミン窒素原子とホウ素原子との比率が高いとき、オルガノボランを遊離させ（ て重合を開始させ）るようにポリアミンと反応するために加えなければならない 試薬の量も多くなる。それ以外の反応物が接着系を複雑にすることもある。 ジ第一級アミン末端材料と二官能価第一級アミン反応性材料との反応により生 じるポリアミンは、実質的に線状であり、好ましくは次の一般構造 Ｅ-(Ｌ-Ｅ)_z-Ｌ-Ｅ を有する。 結果として、本発明の錯体は次の一般構造 で示すことも可能であり、 式中、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は上述の通りである。各Ｅは、ジ第一級 アミン末端材料の残基であり、各Ｌは二官能価第一級アミン反応性材料の残基で ある結合基である。(「残基」は、ポリアミン付加物を形成するための反応後残存 する、ジ第一級アミン末端材料の一部と二官能価第一級アミン反応性材料の一部 を意味する)。Ｅ基およびＬ基は、互いに無関係に選択される。すなわち、各Ｅ 基は、各Ｌ基と同様、同一であってもよく、異なってもよいが、好ましくは各Ｅ 基は同一であり、各Ｌ基は同一である。好ましくはＥ基およびＬ基は、アクリル モノマーに溶解する錯体を形成するように選択される。 ポリアミンの末端基の大半（５０％を超える）は第一級アミンでなければなら ない。末端基の一部は第二級アミンによって提供されてもよいが、非第一級アミ ン末端基の比率が増加すると、結果として得られるオルガノボランポリアミン錯 体の安定性が低減する傾向があり、このことは、自燃性である錯体で最終的に明 らかにされる。ポリアミンは、結果として得られる錯体が過度に弱くて自燃性錯 体とならない限り、ポリアミンに内在する第二級アミンおよび第三級アミンを含 んでもよい。第一級アミン末端基の大半を有するポリアミンの形成は、Ｅ前駆体 官能基（すなわち、第一級アミン）の数がＬ前駆体官能基（すなわち、第一級ア ミン反応基）の数より多い反応化学量論を使用することによって推進される。 ｚの値は、有用な粘度のポリアミンと錯体の両者を提供するように選択される 。ｚの値が増加するにつれて、ポリアミンの粘度は容易に混合したり取り扱った りできない程高くなる。ポリアミンは、好ましくは室温で液体であり、室温でや はり液体である錯体を産するために、その粘度は室温で約２００，０００cp未満 （さらに好ましくは約２０，０００cp以下）である。 ｚの値は、結果として得られるオルガノボランポリアミン錯体の粘度にも影響 を及ぼす。下記のタイプの二液型アクリル接着剤（一 部は錯体であり、もう一部はアクリルモノマーである）の場合、接着剤を容易に 混合して分取できるように、２部の粘度は望ましくはほぼ同じである。 上述のパラメータを考慮すると、ｚの値はゼロ以上であってもよいが、約０か ら５の値がさらに好ましく、０または１の値が最も好ましい。ｚの実際の値は特 定のオルガノボランならびに錯体を加るべき組成物によって異なる。 ジ第一級アミン末端材料は、実質的に線状のポリアミンの形成を推進する。好 ましくは、ジ第一級アミン末端材料は液体であるが、固体材料を使用することも 可能である。ジ第一級アミン末端材料はアルキルジ第一級アミン、アリールジ第 一級アミン、アルカリルジ第一級アミン、ポリオキシアルキレンジアミン、ある いはそれらの混合物であってもよい。 ポリオキシアルキレンジアミンが特に好ましく、次の一般構造： Ｈ₂ＮＲ⁴Ｏ-(Ｒ⁵Ｏ)_w―(Ｒ⁶Ｏ)_x―(Ｒ⁵Ｏ)_y―Ｒ⁴ＮＨ₂ を有してもよく、 Ｒ⁴およびＲ⁵は炭素原子を１〜１０個有するアルキレン基であり、同一であって もよく、異なってもよい。好ましくは、Ｒ⁴は、エチル、ｎ−プロピル、イソ− プロピル、ｎ−ブチルあるいはイソ−ブチルなど、炭素原子を２〜４個有するア ルキル基である。好ましくはＲ⁵およびＲ⁶は、エチル、ｎ−プロピルあるいはイ ソ−プロピルなど、炭素原子を２個または３個有するアルキル基である。 ｗの値は＞１であり、さらに好ましくは約１〜１５０であって、最も好ましく は約１〜２０である。ｗが２、３または４である構造も有用である。ｘのおよび ｙの値は、ともに＞０である。ｗ、ｘ、 およびｙの値は、ポリオキシアルキレンジアミンも、結果として得られる錯体も 共に室温で液体であるように選択されることが好ましい。約５，０００未満の分 子量を使用することが可能であるが、約１，０００以下の分子量がさらに好まし く、約２５０〜１，０００の分子量が最も好ましい。 特に好ましいポリオキシアルキレンジアミンの例としては、ポリエチレンオキ シドジアミン、ポリプロピレンオキシドジアミン、ジエチレングリコールプロピ レンジアミン、トリエチレングリコールプロピレンジアミン、ポリテトラメチレ ンオキシドジアミン、ポリエチレンオキシド−コ−ポリプロピレンオキシドジア ミンなどがある。適当な市販のポリオキシアルキレンジアミンの例としては、Ｄ シリーズジアミン、ＥＤシリーズジアミン、ＥＤＲシリーズジアミンなど(たと えば、Ｄ−４００、Ｄ−２０００、Ｄ−５０００，ＥＤ−６００、ＥＤ−９００ 、ＥＤ−２００１、およびＥＤＲ−１４８)、Ｈuntsman Ｃhemical Ｃompanyの 様々なＪＥＦＦＡＭＩＮＥＳや、Ｕnion Ｃarbide ＣompanyのＨ２２１などがあ る。 有用なアルキルジ第一級アミンとしては、1,3-プロパンジアミン、1,6-ヘキサ ンジアミン、1,12-ドデカンジアミンなど、構造ＮＨ₂-Ｒ-ＮＨ₂を有し、式中Ｒ は、炭素原子を約１〜１２個有する線状アルキル基であるものなどがある。他の 有用なアルキルジ第一級アミンとしては、トリエチレンテトラアミンやジエチレ ントリアミンなどがあり、これらの化合物は、本発明に適したジ第一級アミンは 、第一級ではないアミン基を含んでもよいことを例証するものである。有用なア リールジ第一級アミンの例としては、1,3-フェニレンジアミン、1,4-フェニレン ジアミンならびにジアミノナフタレンの様々な異性体などがある。有用なアルキ ルアリールジ第一級アミンの１例はｍ−テトラメチルキシレンジアミンである。 二官能価第一級アミン反応性材料は、第一級アミンと反応性の基を少なくとも ２個含む。反応性の基は異なってもよいが、同一であることが好ましい。二官能 価第一級アミン反応性材料は、ポリアミンの末端第一級アミン基とオルガノボラ ンとの反応を妨害することによってオルガノボランポリアミン錯体の形成を妨害 する可能性のある基を含んではならない。 官能価数２を有する（すなわち、第一級アミンと反応性の基を２個有する）二 官能価第一級アミン反応性材料は、実質的に線状であるポリアミンの形成を推進 するため、好ましい。「実質的に線状である」は、ポリアミンは若干の分枝を含 んでもよいが、相互に連結したネットワークを形成しないことを意味する。ポリ アミンが固体の場合、ポリアミンは可融性のままである。それ故、有用な材料は ２より大きい官能価数を有してもよいが、好ましくは官能価数は３未満である。 有用な二官能価第一級アミン反応性材料は一般に式Ｙ-Ｒ-Ｚで表すことが可能 であり、式中、Ｒはアルキル基、アリール基またはアルカリル基などの二価有機 基あるいはそれらの組合せであり、ＹおよびＺは第一級アミンと反応性の基であ り、同一であってもよく、異なってもよい。第一級アミンと反応性の有用なＹ基 およびＺ基の例としては、カルボン酸(-ＣＯＯＨ)、カルボン酸ハロゲン化物(- ＣＯＸ、式中Ｘはハロゲン、たとえば、塩素である)、エステル(-ＣＯＯＲ)、 アミンアルコール（-ＮＨＣＨ₂ＯＨ）、およびアクリル系誘導体 などがある。 適当なカルボン酸官能材料は、好ましくはポリアミド類の形成に有用なもの、 たとえば、シクロヘキサン-1,4-ジカルボン酸や構造ＨＯＯＣ-Ｒ-ＣＯＯＨを有 し、式中Ｒは炭素原子を約２〜２１個有する線状アルキル基であるジカルボン酸 である。ダイマー酸（すなわち、天然の不飽和脂肪酸の二量体化生成物）も有用 である。アルカリルジカルボン酸と同様、特にアルキルジカルボン酸と組み合せ て、芳香族ジカルボン酸（たとえば、テレフタル酸やイソフタル酸）を使用する ことも可能である。 カルボン酸官能材料から誘導された、有用な、市販のポリアミン類の例として は、Ｈenkel ＧmbＨの「Ｖersamids」および「Ｇenamids」、Ａnchor Ｃhemical Ｃo mpanyの「Ａncamide」などがある。 有用なカルボン酸ハロゲン化物官能材料およびエステル官能材料としては、上 述のカルボン酸官能材料を変性させることによって得られるものなどがある。 適当なアルデヒド官能材料としては、オキサルデヒドプロパンジアルデヒド、 スクシンアルデヒド、アジプアルデヒド、2-ヒドロキシヘキサンジアル、などの アルキルジアルデヒド、アリールジアルデヒド、アルカリルジアルデヒド、フタ ルアルデヒド、1,4,ベンゼンジアセトアルデヒド、4,4（エチレンジオキシ）ジ ベンズアルデヒド、および 2,6-ナフタレンジカルブアルデヒドなどがあある。 グルタルアルデヒドおよびアジプアルデヒドが最も好ましい。 適当なエポキシド官能材料としては、脂肪族ジエポキシド、脂環式ジエポキシ ドおよびグリシジルエーテルジエポキシドなどがある。脂環式ジエポキシドの例 としては、ビニルシクロヘキサンジオキシド、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、およびポリプロピレング リコールおよびジペンテンジオキシドで改質された脂肪族エポキシなどがある。 有用なグリシジルエーテルジエポキシドとしては、ビスフェノールＡのジグリシ ジルエーテル、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオール ジグリシジルエーテル、フェノールホルムアルデヒドレゾールまたはノボラック 樹脂のポリグリシジルエーテル、およびレゾルシノールジグリシジルエーテルな どがある。複素環式エポキシド基官能材料の１例は、1,3-(2,3-エポキシプロピ ル-5,5-ジメチル-2,4-イミダゾリンジオン)である。他の有用なジエポキシド類 の例としては、ポリグリコールジエポキシド類、ポリアクリレートジエポキシド 類、およびウレタン改質ジエポキシド類などがある。「Ｅpoxy Ｒesins-Ｃhemist ry and Ｔechnology」 Ｃ.Ａ.Ｍay,Ｅd.pp.52-67,Ｍarcel Ｄekker,ＮＹ 1988 に 広く様々なエポキシ樹脂が記載されている。ビスフェノールＡおよびビスフェノ ールＦを主成分とするジエポキシド類が最も好ましい。 有用なアミンアルコールの例は、Ｃytec Ｃorp.から入手可能な、「Ｂeetle」 および「Ｃymel」として知られているアミノ樹脂である。 有用なアクリル官能材料は、好ましくはジアクリレート類であり、広く様々な このような材料を、本発明の錯体に首尾よく使用することが可能である。この仲 間には、次の構造： を有し、 Ｒ⁸は水素メチル、エチル、-ＣＨ₂ＯＨ、および から成る群から選択することが可能であり、 Ｒ⁹は水素メチル、エチル、-ＣＨ₂ＯＨから成る群から選択することが可能であ るジアクリレート類が含まれる。ａの値は１以上の整数であり、さらに好ましく は１から約８までの整数であって、最も好ましくは１から４までの整数である。 ｂの整数値は１以上であり、さらに好ましくは、１から約２０までである。ｃの 値は０または１である。 本発明の錯体用のポリアミンを形成する際に有用な他のジアクリレートは、エ チレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジ グリセロールジアクリレート、ならびに他のポリエーテルジアクリレート類であ る。 他の有用なジアクリレート類は一般式： を有し、 Ｒ¹⁰は、炭素原子を２〜６個有するアルキレン基であってもよく、 Ｒ¹¹は、ｅが０〜８の整数である（ＣＨ₂）_eであるか、下記の： の１つであり、 フェニル基はオルト位、メタ位またはパラ位のいずれかの１つで置換可能である 。ｄの値は１〜４の整数である。 このクラスの代表的な材料としては、アジピン酸ビス（エチレングリコール） のジアクリレート、マレイン酸ビス（エチレングリコール）のジアクリレート、 フタル酸ビス（エチレングリコール）のジアクリレート、フタル酸ビス（テトラ エチレングリコール）のジアクリレート、セバシン酸ビス（テトラエチレングリ コール）のジアクリレート、マレイン酸ビス（テトラエチレングリコール）のジ アクリレートなどがある。 イソシアネート−ヒドロキシアクリレート反応生成物またはイソシアネート− アミノアクリレート反応生成物もアクリル官能材料として有用である。これらは 、アクリレート末端ポリウレタン類およびポリウレイド類またはポリウレア類と して特徴づけることができる。このような前駆体は次の一般式： を有し、 式中、ｗは−０−および ル基（たとえば、炭素原子１〜７個）から成る群から選択される。Ｔは、活性水 素含有アクリルエステルの有機残基であり、活性水素は除去されており、エステ ルはそのアルキル部分でヒドロキシ置換またはアミノ置換される。ｆの整数値は １から６までである。Ｑは、置換および未置換の、アルキル、アルキレン、アル ケニル、シクロアルキル、シクロアルキレン、アリール、アラルキル、アルカリ ル、ポリ(オキシアルキレン)、ポリ(カルボアルコキシアルキレン)、および複素 環式基から成る群から選択された一価有機基または多価有機基である。 このクラスの典型的な前駆体としては、モノイソシアネート類またはポリイソ シアネート類、たとえば、トルエンジイソシアネートと、非アクリレート部分に ヒドロキシ基またはアミノ基を含有するアクリレートエステル、たとえば、ヒド ロキシエチルアクリレートとの反応生成物などがある。 本発明で有用な、さらに別のクラスのジアクリレートＬ前駆体は、ビスフェノ ール型化合物のジアクリレートエステルである。これら のモノマーは、次式： で表すことが可能であり、 式中、Ｒ¹³は水素またはメチルであり、Ｒ¹⁴は水素、メチルまたはエチルであり 、Ｒ¹⁵は水素、メチルまたはヒドロキシルであり、Ｒ¹⁶は水素、塩素、メチルま たはエチルであり、ｇは０〜８の値を有する整数である。上述のクラスの代表的 なモノマーとしては、4,4'-ビス−ヒドロキシエトキシ−ビスフェノールＡのジ アクリレートエステル類、ビスフェノールＡのジアクリレートエステル類などが ある。 ポリアミンは、縮合反応によって容易に製造することができる。アクリル官能 材料またはエポキシド官能材料を主成分とするポリアミン類は、反応物を混合し て加熱し、縮合を行うことによって容易に調製することができる。カルボン酸官 能材料、エステル官能材料またはアルデヒド官能材料を主成分とし、且つ水また はメタノールを放出するポリアミン類は、水またはメタノールを（たとえば、共 沸蒸留または減圧蒸留で）除去することが可能な条件で反応させなければならな い。カルボン酸ハロゲン化物官能材料を主成分とするポリアミン類は、放出され たハロゲン化水素酸を除去することができる（たとえば、ピリジンなどの酸受容 体を加えることにより、結果として生じたそのハロゲン化酸塩を蒸留によって除 去することができる）条件で反応させなければならない。 一度ポリアミンが得られたらその後は、既知の技術を使用してオルガノボラン ポリアミン錯体を容易に調製することが可能である。一般に、ポリアミンをゆっ くり攪拌しながら不活性な大気中でオルガノボランと結合させる。しばしば発熱 が観察され、したがって、混合物の冷却が推奨される。成分の蒸気圧が高い場合 、反応温度を約７０〜８０℃未満に保つことが望ましい。一度材料を十分に混合 したらその後は、錯体を室温まで冷却させる。特別な貯蔵条件は必要ではないが 、錯体は、ふたをした容器に入れて冷暗所に保存することが好ましい。都合のよ いことに、本発明の錯体は、後で除去しなければならない有機溶剤が存在しない 条件下で調製することができるが、そのような要望があれば、溶剤中で調製する ことも可能である。錯体の調製に使用される溶剤は、たとえば、テトラヒドロフ ランやヘキサンなど、アミン類と配位結合しないものであることが好ましい。 都合のよいことに、本発明のオルガノボランポリアミン錯体は空気中で安定で ある。「空気中で安定」は、ふたをした容器に錯体を入れて、室温（約２０〜２ ２℃）且つそれ以外は環境条件下（すなわち、減圧下ではなく、且つ不活性大気 中ではない）で保存するとき、この錯体は少なくとも約２週間、重合開始剤とし て有用なままであるが、これらの条件で、何ヶ月間も容易に貯蔵することが可能 なことを意味する。 「空気中で安定」は、錯体は自燃性でないことも意味する。(環境条件で、錯 体２、３滴をペーパータオル上に置くとき、ペーパータオルは発火しない)。錯 体が結晶質材料のとき、錯体の空中安定性は高まる。しかし、本発明の錯体は、 液体のときでも少なくとも６ヶ月間、空気中で安定である。液体の錯体は、結晶 質錯体よりも取扱いや混合が容易である。 オルガノボランポリアミン錯体は有効量で使用され、その量は、重合を容易に 起こして、所望の最終用途にかなうほど分子量が高いポリマー（好ましくは、ア クリルポリマー）を得ることができるほど十分な量である。オルガノボランポリ アミン錯体の量が少なすぎる場合、重合が不完全であったり、接着剤の場合には 、結果として得られる組成物は接着力が不十分であったりすることがある。一方 、オルガノボランポリアミン錯体の量が多すぎると、重合が余りにも急速に進行 して、有効な混合や、結果として得られる組成物の使用が許されないことがある 。錯体を多量に使用すると、多量のボランが発生し、接着剤の場合、接着剤層が 弱化する可能性がある。有用な重合速度は、組成物を基材に塗付する方法によっ てある程度異なる。それ故、より高速の重合は、ハンドアプリケーターで組成物 を塗付したり、組成物を手で混合したりするよりむしろ、工業用高速自動接着剤 アプリケーターを使用することによって提供することが可能である。 上述のパラメータの中で、オルガノボランポリアミン錯体の有効量は、好まし くは、接着組成物の総量を基準にして約０．０３〜１．５重量％のボラン、さら に好ましくは約０．１〜０．３重量％のボランを提供する量である。 組成物中のボランの重量％は、次のものと等しい： 本発明のオルガノボランポリアミン錯体は、特に、アクリルモノマーの重合を 開始するための重合開始剤として特に有用である。こ のような場合、オルガノボランポリアミン錯体は、重合を開始するために、オル ガノボランポリアミン錯体の有効量と、オルガノボランを遊離させるためのアミ ンと反応性である化合物の有効量を含み、さらに好ましくは本質的にこれらから 成る、重合開始剤系の１成分を形成する。 オルガノボラン遊離剤は、ポリアミンと反応することによってオルガノボラン を放出し、それによって、ポリアミンとの化学的接着からオルガノボランを除去 する。広く様々な材料を使用してオルガノボラン遊離剤を提供することができる 。望ましいオルガノボラン遊離剤は、環境条件で容易に使用して硬化することが できる接着剤などの組成物を提供するために、室温（約２０〜２２℃）以下（さ らに好ましくは室温）で、アミンと反応生成物を容易に形成することができる材 料である。このような化合物の一般クラスには、イソシアネート、酸塩化物、ス ルホニルクロリド、アルデヒドなどが含まれる。上述の一般クラスに分類される 化合物の特別な例としては、トルエンジイソシアネート、ベンズアルデヒド、メ タクリロイルクロリドなどがある。 オルガノボラン遊離剤は、有効量、すなわち、錯体からオルガノボランを遊離 させることによって重合を推進するのに有効であるが、最終的重合組成物の特性 に実質的に悪影響を及ぼさない量で使用される。より多量のオルガノボラン遊離 剤を使用すると重合が余りにも急速に進行し、接着剤の場合、結果として得られ る材料は、低エネルギー表面にする接着力が不十分な可能性がある。重合組成物 の性能特性に悪影響を与える望ましくない副反応、あるいは、重合組成物中の望 ましくない高レベルの抽出物が、多量のオルガノボラン遊離剤を使用することに よって生じる可能性もある。一方、ある種のオルガノボラン遊離剤を過剰に使用 すると、高エネルギー表面へ の接着が促進される可能性がある。少量のオルガノボラン遊離剤を使用すると、 重合速度は余りにも緩徐で、重合れるモノマーの分子量が十分に増大しない可能 性がある。しかし、オルガノボラン遊離剤を減量すると、減量しなければ速すぎ る重合速度を減速するのに役立つ。 上述のパラメータの中で、オルガノボラン遊離剤は、アミン反応基の当量数が オルガノボランポリアミン錯体中のアミン基の数を用いた化学量論の２倍である 量で提供することも可能である。アミン基の数は、ポリアミン中の第一級アミン 基と第二級アミン基の両者を含む。しかし、アミン反応基の当量数はオルガノボ ランポリアミン錯体中のアミン基の総数を用いた化学量論であることは、はるか に好ましい。 酸をオルガノボラン遊離剤として使用することも可能である。ポリアミン基に 加塩することによってオルガノボランを遊離させることができる任意の酸を使用 することが可能である。有用な酸としては、ルイス酸（たとえば、ＳnＣl₄、Ｔi Ｃl₄など）や、一般式Ｒ-ＣＯＯＨを有し、Ｒは水素、炭素原子が１〜８個、好 ましくは１〜４個のアルケニル基、または炭素原子が６〜１０個、好ましくは６ 〜８個のアリール基であるものなどのブレーンステッド酸が含まれる。アルケニ ル基は、直鎖を含んでもよく、分枝状であってもよい。アルケニル基は、飽和で あってもよく、不飽和であってもよい。アリール基は、アルキル部分、アルコキ シ部分またはハロゲン部分などの置換基を含んでもよい。この種の例証的な酸と しては、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸、安息香酸、p-メトキシ安息香酸など がある。他の有用なブレーンステッド酸としては、ＨＣl、Ｈ₂ＳＯ₄、Ｈ₃ＰＯ₄ などがある。アクリル酸およびメタクリル酸が好ましい。 好ましくは、錯体中に存在するアミン基（第一級アミン、第二級 アミンおよび第三級アミンを含む）の数を基準にして約１００〜３５０モル％、 さらに好ましくは約１５０〜２５０モル％の量で提供される酸を用いた、幾らか 異なる処方が好ましい。 本発明のオルガノボランポリアミン錯体開始剤系は、アクリルモノマーの重合 、特に重合可能なアクリル接着剤の製造に特に有用である。「アクリルモノマー 」は、１個以上のアクリル部分または置換アクリル部分、化学基または官能基を 有する、すなわち、一般構造： を有し、式中Ｒは水素または有機基であり、Ｒ'は有機基である基を有する重合 可能なモノマーを意味する。ＲおよびＲ'は有機基であって、同一であってもよ く、異なってもよい。アクリルモノマーの配合物を使用してもよい。重合可能な アクリルポリマーは、一官能価であっても多官能価であってもよく、あるいはそ れらの組み合わせであってもよい。 最も有用なモノマーは、一官能価アクリレートエステル類および一官能価メタ クリレートエステル類、およびそれらのヒドロキシ誘導体、アミド誘導体、シア ノ誘導体、クロロ誘導体およびシラン誘導体などの置換誘導体、ならびに置換お よび未置換の一官能価アクリレートエステル類および一官能価メタクリレートエ ステル類の配合物である。特に好ましいモノマーとしては、メチルメタクリレー ト、エチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチル メタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリ レート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートおよびそれらの配合物など、低 分子量メタクリレートエステ ル類が含まれる。 アクリレートエステル類も、より高分子量のメタクリレートエステル類も、単 独で使用するにはさほど好ましくないが、たとえば、最終組成物の柔軟性または 可撓性を高めるために、過半量の低分子量メタクリレートエステルと共に、改質 モノマーとして特に有効に使用することができる。このようなアクリレートエス テル類およびより高分子量のメタクリレートエステル類としては、メチルアクリ レート、エチルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ヒドロキシプロピ ルアクリレート、ブチルアクリレート、n-オクチルアクリレート、2-エチルヘキ シルアクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、デシルメタクリレート、 ドデシルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、アクリアミド、Ｎ-メチ ルアクリアミド、ジアセトンアクリアミド、Ｎ-tert-ブチルアクリアミド、Ｎ-t ert-オクチルアクリアミド、Ｎ-ブトキシアクリアミド、γ-メタクリルオキシプ ロピルトリメトキシシラン、2-シアノエチルアクリレート、3-シアノプロピルア クリレート、テトラヒドロフルフリルクロロアクリレート、グリシジルアクリレ ート、グリシジルメタクリレートなどがある。ジメチルアミノエチルアクリレー トおよびジメチルアミノメタクリレートも改質剤として使用することが可能であ るが、余分のアミン基があるため、補足的オルガノボラン遊離剤が必要である。 メチルメタクリレートとブチルアクリレートとの配合物など、上述の低分子量 アルキルメタクリレートエステル類のいずれかとアルキル基中に炭素原子を４〜 １０個有するアルキルアクリレートとの配合物が特に好ましい。大まかに、この 種の重合可能な組成物は、組成物の総重量を基準にして、アルキルアクリレート 約２〜４０重量％と、相応してアルキルメタクリレート約６０〜９８重量％を含 んでもよい。 最終組成物のクリープ抵抗性や耐熱性を改良するための改質剤として特に有用 な別のクラスの重合可能なモノマーは、一般式： に相応し、 Ｒ¹⁷は水素メチル、エチル、-ＣＨ₂ＯＨおよび から成る群から選択することが可能であり、 Ｒ¹⁸は、塩素、メチルおよびエチルから成る群から選択することが可能である。 Ｒ¹⁹は、水素、ヒドロキシ、および から成る群から選択することが可能である。 ｈの値は１以上の整数であり、さらに好ましくは１から約８までの整数であって 、最も好ましくは１から４までの整数である。ｉの整数値は１以上であり、さら に好ましくは１から約２０である。ｊの値は０または１である。 重合開始剤と共に用いて、特に改質モノマーとして有用な他のアクリルモノマ ーとしては、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアク リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコール ジメタクリレート、リグリセロールジアクリレート、ジエチレングリコールジメ タクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパ ントリメタクリレート、ならびに他のポリエーテルジアクリレート類およびポリ エーテルジメタクリレート類などがある。 本発明で、特に改質モノマーとして有用な、その他の重合可能なモノマーは、 一般式： を有し、 Ｒ²⁰は水素、塩素、メチルまたはエチルであってもよく、Ｒ²¹は炭素原子を２〜 ６個有するアルキレン基であってもよく、Ｒ²²は１が０〜８の整数である（ＣＨ₂ ）₁か、次の の１つであり、 フェニル基はオルト位、メタ位またはパラ位のいずれかの１つで置換されている 。ｄの値は１〜４の整数である。 このクラスの代表的な材料としては、アジピン酸ビス（エチレングリコール） のジメタクリレート、マレイン酸ビス（エチレングリコール）のジメタクリレー ト、フタル酸ビス（エチレングリコール）のジメタクリレート、フタル酸ビス（ テトラエチレングリコール）のジメタクリレート、セバシン酸ビス（テトラエチ レングリコール）のジメタクリレート、マレイン酸ビス（テトラエチレングリコ ール）のジメタクリレート、およびジメタクリレート類に相応するジアクリレー ト類およびクロロアクリレート類などがある。 イソシアネート−ヒドロキシアクリレート反応生成物またはイソシアネート− アミノアクリレート反応生成物であるモノマーも改質剤として有用である。これ らは、アクリレート末端ポリウレタン類およびポリウレイド類またはポリウレア 類として特徴づけることができる。このような前駆体は次の一般式： を有し、 式中、Ｗは−０−および キル基（たとえば、炭素原子１〜７個）から成る群から選択される。Ｔは、活性 水素含有アクリルエステルの有機残基であり、活性水素は除去されており、エス テルはそのアルキル部分でヒドロキシ置換またはアミノ置換される(メチル同族 体、エチル同族体および塩素同族体を含む)。ｍの整数値は１から６までである 。Ｑは、置換および未置換の、アルキル、アルキレン、アルケニル、シクロアル キル、シクロアルキレン、アリール、アラルキル、アルカリル、ポリ(オキシア ルキレン)、ポリ(カルボアルコキシアルキレン)、および複素環式基から成る群 から選択された一価有機基または多価有機基である。 このクラスの典型的なモノマーとしては、モノイソシアネート類またはポリイ ソシアネート類、たとえば、トルエンジイソシアネートと、非アクリレート部分 にヒドロキシ基またはアミノ基を含有するアクリレートエステル、たとえば、ヒ ドロキシエチルメタクリレートとの反応生成物などがある。 本発明で有用な、さらに別のクラスの改質モノマーは、ビスフェノール型化合 物のモノアクリレートエステル、ポリアクリレートエステル、およびメタクリレ ートエステルである。このようなモノマーは、次式： で表すことが可能であり、Ｒ²⁴は、メチル、エチル、カルボキシアルキルまたは 水素であり、Ｒ²⁵は水素、メチルまたはエチルであり、Ｒ²⁶は水素、メチルまた はヒドロキシルであり、Ｒ²⁷は水素、塩素、メチルまたはエチルであり、ｇは０ 〜８の値を有する整数である。上述のクラスの代表的なモノマーとしては、4,4' -ビス−ヒドロキシエトキシ−ビスフェノールＡのジメタクリレートエステル類 およびジアクリレートエステル類、ビスフェノールＡのジメタクリレートエステ ル類およびジアクリレートエステル類などがある。 この組成物は、任意の様々な添加物を更に含んでもよい。１種の特に有用な添 加物は、中間（約１００，０００）分子量ポリメチルメタクリレートなどの増粘 剤であり、組成物の総重量を基準にして、約１０〜４０重量％の量で組み込むこ とが可能である。増粘剤を使用して、組成物の粘度を、より容易に塗付される粘 性シロップ様稠度上昇させることが可能である。 また別の特に有用な添加物はエラストマー材料である。これらの材料は、それ を使用して製造された組成物の破壊靭性を改良することができ、これは、軟質ポ リマー基材など、他材のように容易に機械的にエネルギーを吸収しない金属基材 などの堅く、降伏強度の高い材料を結合するとき有益である。このような添加物 は、組成物の総重量を基準にして、約５〜３５重量％の量で組み込むことができ る。 有用なエラストマー改質剤としては、ＨＹＰＡＬＯＮ 30（Ｅ.Ｉ.duＰont de Ｎemours and Ｃo.,Ｗilmington ＤＥから市販されている）など、 塩素化ポリエチレンまたはクロロスルホン化ポリエチレンなどがある。比較的堅 いシェルで囲まれたゴムコアー、ゴム様コアーまたはネットワークを含む粒子な ど、ある種のグラフトコポリマー樹脂もやはり有用であり、且つさらに好ましい 。これらの材料はしばしば「コアー−シェル」ポリマーと呼ばれる。アクリロニ トリル−ブタジエン−スチレングラフトコポリマーが最も好ましい。 コアー−シェルポリマーは、組成物の破壊靭性を改良するほかにも、未硬化組 成物により高い拡がり特性および流動特性も与える。これらの特性の増強は、注 射器型アプリケーターから分取する際に組成物が望ましくない「脈理」を残す傾 向の低減、あるいは垂直表面に塗付した後のサグまたはスランプの低減によって 証明される。コアー−シェルポリマー添加物を約２０％より多く使用することは 、サグ−スランプ抵抗性を改良する上で望ましい。 また別の有用な補助剤は架橋剤である。架橋剤を使用して接着層の溶剤抵抗性 を増強することができるが、本発明のある組成物は、外部から加えられる架橋剤 がない場合でも、良好な溶剤抵抗性を有する。組成物の総重量を基準にして約０ ．２〜１０重量％の量で一般に使用される有用な架橋剤としては、考えられるア クリル系改質モノマーとして上述した様々なジアクリレート、ならびに他の材料 がある。適当な架橋剤の特別な例としては、エチレングリコールジメタクリレー ト、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレ ート、ジエチレングリコールビスメタクリルオキシカーボネート、ポリエチレン グリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ジグ リセロールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエ リトリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、 ならびに他のポリエーテルジアクリレートおよびポリエ ーテルジメタクリレートなどがある。 たとえば、組成物が重合する速度を調節したり重合を完了させるために、過酸 化物を任意に（一般に、組成物の総重量を基準にして、約２重量％以下の量で） 含んでもよい。 たとえば、貯蔵中のアクリルモノマーの分解を防止または低減させるために、 ヒドロキノンなどの阻害剤を少量使用することも可能である。阻害剤は、重合速 度を実質的に低下させたり、阻害剤を用いて製造された接着剤または他の組成物 の最終的特性を低減させたりしない量、一般に、重合可能なモノマーの重量を基 準にして約１００〜１０，０００ ppmで、加えることが可能である。 他の可能な添加物としては、非反応性着色量、フィラー（たとえば、カーボン ブラック）などがある。 任意の様々な添加物は、添加物を使用して製造される組成物の重合工程や所望 の特性に著しく悪影響を及ぼさない量で使用される。 本発明による重合可能なアクリル組成物は、シーラント、塗料、射出成形樹脂 を含め、広く様々な様式で使用することが可能である。これらは樹脂トラスファ ー成形操作などで、母材樹脂としてガラス繊維マットや金属繊維マットと一緒に 使用することが可能である。これらはさらに、電気部品、印刷回路板などの製造 などでカプセル材や注封材料として使用することが可能である。非常に望ましく は、これらは、ポリマー、木、セラミック、コンクリート、および下塗した金属 を含め、多種多様の基材を結合することができる重合可能なアクリル接着組成物 を提供する。 本発明の重合可能なアクリル組成物は、複雑な表面調製技術や下塗などを使用 せずに結合することが歴史的に非常に困難であった低表面エネルギープラスチッ ク基材やポリマー基材を接着によって結合するのに特に有用である。低表面エネ ルギー基材は、４５mJ/m² 未満、さらに典型的には４０mJ/m²未満あるいは３５mJ/m²未満の表面エネルギー を有する材料を意味する。このような材料の仲間には、ポリエチレン、ポリプロ ピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリアミド、および２０mJ /m²未満の表面エネルギーを有するポリテトラフルオロエチレン（ＴＥＦＬＯＮ ）などのフッ素化ポリマーが含まれる。(「表面エネルギー」という表現をしばし ば「臨界湿潤張力」と同義に使用する者もいる)。本発明の組成物と有効に結合 することが可能な、表面エネルギーが幾らか高い他のポリマーとしては、ポリカ ーボネート、ポリメチルメタクリレート、およびポリビニルクロリドなどがある 。 本発明の重合可能な組成物は、二液型接着剤として容易に使用することができ る。重合可能な組成物の成分は、このような材料を処理するときに通常行われる 通りに配合される。オルガノボランポリアミン錯体からオルガノボラン遊離剤を 分離するために、重合開始剤系のオルガノボラン遊離剤は通常、この配合物に含 まれており、このようにして二液型組成物の一部が提供される。重合開始剤系の オルガノボランポリアミン錯体は組成物の第２部となり、組成物を使用する直前 に第１部に加えられる。錯体は、第１部に直接加えてもよく、少量のメチルメタ クリレートなど、適当なキャリヤーに予め溶解してもよい。 オルガノボランポリアミン錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子の比率 は約１：１が好ましいが、モノマーの早期重合を阻止するために、このような錯 体は、モノマーと別個に保存することが望ましい。第一級アミン窒素原子とホウ 素原子の比率が１：１より大きい錯体は十分に安定であり、有用な割合でアクリ ルモノマーと配合することができる。しかし、このような状況で、さらなる非重 合反応物（たとえば、オルガノボラン遊離剤）が存在すると、他の、 望ましくない影響を及ぼす結果となる。 商業的環境および工業的環境で最も容易に使用される本発明の接着剤のような 二液型接着剤の場合、２液が結合される比率は便利な自然数であるべきである。 このことにより、従来の、市販のディスペンサーで接着剤を塗付することが容易 になる。このようなディスペンサーは、米国特許第４，５３８，９２０号および 第５，０８２，１４７号に記載されており、Ｃonprotec，Ｉnc．(Ｓalem ＮＨ) から「Ｍixpac」の商品名で入手できる。一般に、これらのディスペンサーは、 並んで配置された一対の管状差込み口を使用し、各管は、接着剤の２液のうちの １液を受けることを目的とする。２個のプランジャー（各管に１個ずつ）を同時 に前進させ(たとえば、手動、または手動式ラチェット機構で)、２液の配合を容 易にするために静的ミキサーも含む共通の中空延長混合チャンバに、管の内容物 を排出する。配合された接着剤は、混合チャンバーから基材上に押出される。一 度管が空になると新たな管に取り替えて、塗付工程を継続する。 接着剤の２液を結合させる比率は、管の直径によって調節する。(一定の直径 の管内に受け入れられるように各プランジャーのサイズを定め、同じ速度でプラ ンジャーを管内に前進させる)。多くの場合、１つのディスペンサーは異なる様 々な二液型接着剤と共に使用することが企図され、都合のよい混合比で接着剤の ２液を射出するようにプランジャーのサイズが定められる。通例の混合比は１： １、２：１、４：１および１０：１である。 接着剤の２液を半端な比率（たとえば、１００：３．５）で結合するのであれ ば、たぶん最終ユーザーが接着剤の２液を手で秤量することになる。それ故、最 高の商業的有用性、工業的有用性および、現在入手可能なディスペンサーで使い 易いためには、接着剤の２液 が、１０：１またはそれ未満、さらに好ましくは４：１、３：１、２：１あるい は１：１など、一般的な、自然数混合比で結合することができなければならない 。 本発明の接着組成物は、従来の、市販の二液型接着剤用ディスペンサーで使用 するのに特に適している。本発明のオルガノボランポリアミン錯体は、（他の既 知のオルガノボランアミン錯体に比べて）比較的高い分子量を有する。その結果 、この錯体は本質的に接着剤の第２部をすべてを含むことができるが、それでも １０：１またはそれ未満という有用な自然数混合比で、オルガノボランの有効量 を提供する。 有用なポットライフはアクリルモノマー混合物、錯体の量、および結合が行わ れる温度によって短いことがあるため、一度２液を混合すると、この組成物を速 やかに使用しなければならない。 重合可能な組成物を一基材または両基材に塗布し、その後、圧を加えて基材を 結合させ、余分な組成物を接着剤層から出させる。これには、空気に曝された組 成物や、酸化が始まった可能性がある組成物を排除するという利点もある。一般 に、結合は、組成物の塗付後まもなく、好ましくは約１０分以内に行わなければ ならない。典型的な結合剤層の厚さは約０．１〜０．３mmである。結合工程は、 室温で容易に実行することができ、重合の程度を改良するために、温度を約４０ ℃未満、好ましくは３０℃未満、最も好ましくは２５℃未満に保つことが望まし い。 結合は、約２〜３時間以内に妥当な生強度まで硬化して、結合した成分の取扱 いが可能になる。環境条件下、約２４時間で全強度に達する。要望に応じて、熱 （一般に約８０℃）による後硬化を使用することも可能である。 フッ素プラスチックを結合する場合、二液型組成物の第１液を約 ０〜５℃に冷却してからオルガノボランポリアミン錯体を加えると都合がよい。 組成物の塗付後直ちに結合を行わなければならず、結合操作を室温未満で行うこ とも有用である。 本発明は以下の非限定的実施例を参考にすると、さらに完全に理解されるであ ろう。この実施例では（他に記載がなければ）、すべての重量は、１００重量％ である組成物の総重量を基準にして、重量パーセント（重量％）として表されて いる。 接着層の重ね剪断強さを測定するために後で評価した実施例は、下記の通りに 試験した。 重ね剪断試験方法 使用した試験標本は、公称寸法１in.×４in.×厚さ１／８in.（２．５cm×１ ０．２cm×厚さ０．３cm）のフィンガーパネルを使用して標本を作製したこと以 外は、ＡＳＴＭ Ｄ-1002に記載のものと同様であった。結合の固定を助け、重ね 領域を０．５in.（１．３cm）にするのに役立つために、幅０．５in.（１．３cm ）の赤色のリトグラファーテープを、被接着体の一端に貼付した。接着剤層の厚 さを調節するためのスペーサー用に、直径６ミル（０．１５mm）のピアノ線の短 片を切断した。 ポリキャップで密閉することができるバイアル内にモノマー混合物を秤量する ことによって接着剤を調製した。次に、オルガノボランポリアミン開始剤錯体を 加え、木製の棒を使用してモノマー混合物と混和し、ポリキャップでバイアルを 密閉した。一般に、オルガノボランポリアミンアミン開始剤錯体をモノマー混合 物に加えると、その混合物は僅かに発熱し、場合によっては、黄変する。混合さ れた接着剤一つまみを各被接着体に塗付し、各被接着体の端で１in.×０．５in. （２．５cm×１．３cm）の領域が確実に覆われるよう に広げた。１つの被接着体上の接着剤の中にピアノ線２片を入れ、結合を合せて 、リトグラファーテープで固定した。２個のバインダークリップで結合をさらに 固定し、室温で４８時間硬化させ、バインダークリップおよびテープを外した。 ３種類の被接着体、すなわち、Ｐrecision Ｐunch and Ｐlastic Ｃo.(Ｍinne apolis，ＭＮ)から入手可能な、機械等級ＴＥＦＬＯＮ、高密度ポリエチレン、 およびポリプロピレンを使用して重ね剪断試験を実施した。３種類の接着層は、 各被接着体と各接着剤の結合で作製した。各接着剤で、ＴＥＦＬＯＮが最初に結 合し、次に高密度ポリエチレン、続いてポリプロピレンが結合した。硬化後、引 張試験機械（Ｔensile Ｔesting Ｍachine）を使用して、破壊するまで結合を試 験した。クロスヘッド速度は０．１in／分（２．５mm／分）であり、試験は室温 で実施した。破壊するまで負荷をかけた後、結合を視覚的に検査して破壊モード を決定した。被接着体の破壊が最も好ましいが、組成物の凝集破壊は有用な配合 を示す。 一連のコード化略符に基づいて、実施例で破壊モードを報告する。これは、次 のように説明することができる。 産業上の利用可能性 実施例１ 実施例１は、本発明による一連のポリアミン類、および様々なジ第一級アミン 末端材料（すなわち、ジアミン類）および様々なジアクリレート類を主成分とす る一連のポリアミン類の調製について記述する。さらに詳細易は、ジアミンおよ びジアクリレートは、ジャー内で混合される。このジャーをホットプレート上に 置き、透き通った、粘性の液体になるまで温度約７０℃に加熱しながら時々攪拌 する。合成されたポリアミンを下記の表１に示すと共に、ジアクリレート類とア クリレート類を結合させて、中間当量およびさらに有用な粘度を有するポリアミ ンを形成する利益について示す。 表１に示すポリアミンの作成に使用した様々な「Ｊeffamines」は、Ｈuntsman Ｃhemical Ｃompanyから市販されている。Ｕvithan 783は、Ｍorton Ｉnternat ionalから市販されている。Ｐhotomer 4050およびphotomer 6210は、Ｈenkel Ｇ mbＨから市販されている。 本発明によるオルガノボランポリアミン錯体および下記の表２に示すオルガノ ボランポリアミン錯体を形成するために、後述の方法に従って、表１に記載のポ リアミン類をトリエチルボランと反応させた。 さらに詳細には、洗浄して１０００°Ｆ（５３８℃）で燃焼しておいたガラス 器具を使用するか、ガラス器具が橙色に輝くまでブンゼンバーナー（Ｂunsen bu rner）で燃焼させて、錯体を調製した。ポリエチレン製グラブバッグを組み立て 、窒素でフラッシングした。（場合によっては、窒素で不活性化しておいたグラ ブボックス内で合成を実行した。）グラブバッグまたはグラブボックスには、均 圧滴下ロート、電気秤、適当な栓が付いたフラスコ、およびスタンドが含まれて いた。 減圧下凍結−解凍周期でポリアミンをガス抜きし、フラスコ内に秤量した。オ ルガノボランを均圧滴下ロート内に秤量し、攪拌および冷却を行いながらポリア ミンに滴下した。軽度の発熱が観察されたため、オルガノボランの添加を減速し て発熱を制御した。場合によっては発煙が起こり、発煙が鎮静するまでオルガノ ボランの添加を減速した。一度オルガノボランを全て加えると、その後はフラス コを室温に釣り合わせた。このようにして得られた錯体をフラスコからビンに注 いで密閉した。 実施例２ 表１のオルガノボランポリアミン錯体、およびメチルメタクリレート７８ｇ、 n-ブチルアクリレート５６ｇ、中間分子量のポリ（メチルメタクリレート）(Ａl drich Ｃhemical ＣＯ.のエチルアクリレートを５％未満含む分子量１０１，０ ００のポリ（メチルメタクリレート−コ−エチルアクリレート）６０ｇ、および メタクリル酸６ｇを含むアクリルモノマーの混合物を使用して、一連の二液型ア クリル接着剤を作製した。モノマーは、１クォート入りの褐色ビンに秤量し、こ れを密閉して５５℃に設定したＬaunder-o-meter内に一晩入れた。淡黄色乃至白 色の透き通った、中等度粘性溶液が生じた。本願明細書では、これをＭonomer Ｍixture Ａと呼ぶ。 Ｍonomer Ｍixture Ａは二液型アクリル接着剤の一部を形成し、 オルガノボランポリアミン錯体は第２部全体を形成する。２液の混合比が工業的 に有用な４：１または２：１であるように、接着剤を処方した。上述の接着剤を 使用して作製した結合複合材の重ね剪断強さを、上述の方法を使用して試験した 。その結果を下記の表３に示す。 主として凝集破壊モードによって証明されるように、本発明の錯体および接着剤 を使用すると、低表面エネルギーポリマー基材に対する良好な接着結合が可能な ことが表３からわかる。錯体Ａを使用する接着剤の性能は特に良好であるが、こ のような錯体に合せてＭonomer Ｍixture Ａを適当に最適化することによって、 他の錯体で少なくとも同等の結果が得られる。 実施例３ 実施例３では、本発明による、下記の表４に示す様々なジ第一級アミン末端材 料（すなわち、ジアミン類）と様々なジエポキシド類の反応生成物を主成分とす る一連のポリアミン類の調製について記述する。第一級アミンを末端基とする実 質的に線状の材料を提供す るために、ジエポキシド１モル当たりジ第一級アミン末端材料２．１モルという 化学量論を使用して、室温でジエポキシドと純ジアミンを混合することによって ポリアミンを製造した。 「Ｊeffamine」材料は、Ｈuntsman Ｃhemical Ｃompanyから市販されている。「 Ｄytek Ａ」は、Ｅ.Ｉ．duＰont de Ｎemours and Ｃo.から市販されている。「 Ｅpon 828」は、Ｓhell Ｃhemical Ｃompanyから市販されている。「ＤＥＲ 732」 は、Ｄow Ｃhemical Ｃompanyから市販されている。 本発明によるオルガノボランポリアミン錯体は、表４に記載のポリアミン類と トリエチルボランを使用し、実施例１に関連して記載されている手順を用いて、 下記表５に示す通りに作製した。 実施例５ 表５のオルガノボランポリアミン錯体および Ｍonomer Ｍixture Ａ（実施例 ２に関連して記載）を使用して、一連の二液型アクリル接着剤を作製した。接着 剤の一部は、Ｍonomer Ｍixture Ａと同様に作製したが、メチルメタクリレート ３９部、ブチル n-アクリレート２８部、メタクリル酸６部、Ｍonomer Ｍixture Ａで使用したものと同じ中間分子量ポリ（メチルメタクリレート）１７．５部 を含んでいた第２のモノマー混合物（本願明細書では Ｍonomer Ｍixture Ｂと 呼ぶ）が主成分であった。 Ｍonomer Ｍixture（ＡかＢのいずれか）は、二液型接着剤の一部を形成し、 オルガノボランポリアミン錯体は第２部全体を形成した。これらの接着剤を使用 した結合複合材の重ね剪断強さを上述の通りに試験した。その結果を表６に示す 。 表６から、本発明による有用な二液型アクリル接着剤は、ポリアミンがジ第一 級アミン末端材料とジエポキシドの反応生成物であるオルガノボランポリアミン 錯体を含む重合開始剤系を使用して作製できることがわかる。錯体ＧとＭonomer Ｍixture Ａとを組み合せると、特に優れた成績が得られた。かなり半端な混合 比を使用したが、モノマー混合物処方を最適化すると、端数のない比率を有する 良好な接着剤を産することも期待される。 実施例６ 実施例６では、ポリアミンがジ第一級アミン末端材料とダイマー酸との反応生 成物である、本発明によるオルガノボランポリアミン錯体の使用について記述す る。さらに詳細には、錯体は第一級アミン窒素原子とホウ素原子の比率が１：１ であり、トリエチルボラン８．０４ｇを ＶＥＲＳＡＭＩＤ 125（Ｈenkel Ｇmb Ｈ から市販されている）３１．１５ｇと反応させることによって２．２６重量 ％のホウ素はが生じた。 下記の表８からわかるように、実施例２に関連して上述した技術を使用し、こ の実施例の錯体の様々な量を Ｍonomer Ｍixture Ｃ、Ｍonomer Ｍixture Ｄお よびＭonomer Ｍixture Ｅ（下記および表７に記載）５ｇと結合させることによ り、二液型アクリル接着剤を作製した。結果として得られた接着剤の重ね剪断強 さを、上述の手順を使用して試験した。その結果を下記の表８に示す。 Ｍonomer Ｍixture Ｃ、Ｍonomer Ｍixture ＤおよびＭonomer Ｍixture Ｅは 、各々メチルメタクリレート、n-ブチルアクリレート、メタクリル酸、およびＭ onomer Ｍixture Ａに使用したものと同じ中間分子量ポリ（メチルメタクリレー ト）(ＰＭＭＡ)が主成分であ った。異なるモノマー混合物のメタクリル酸の量は、オルガノボランを遊離させ て重合を開始するのに十分な量を提供するが、接着剤による表面湿潤を阻害する 可能性がある高表面張力材料の存在により接着剤の性能に実質的に悪影響を及ぼ さないように変化させた。 本発明のオルガノボランポリアミン錯体は、接着剤中のホウ素含有量が０．０ ３重量％を超えるとき、低エネルギーポリマー表面に卓越した接着力を与える接 着剤を提供する。表８の最後の項から、本発明の錯体は、２液が工業的に有用な １０：１混合比で結合される二液型アクリル接着剤の一部を形成できることがわ かる。 実施例７ 実施例７では、トリエチレンボラン、および「Ｅpon 828」（Ｓhell Ｃhemica l Ｃompany から市販されている、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル） とＨ２２１（Ｕnion Ｃarbide Ｃompany から市販されているジエチレングリコ ールビスプロピルアミン）か1,3-プロパンジアミンのいずれかとの反応生成物を 含むポリアミンを主成分とする２種のオルガノボランポリアミン錯体を作製した 。 ジアミンをビンに秤量し、攪拌しながら５０℃に加熱することに よってポリアミン類を製造した。攪拌しながら「Ｅpon 828」を徐々に加え、５ ０℃で１時間反応させた後、冷却した。下記の表９にポリアミンを示す。 次に、オルガノボランポリアミン錯体を作製した。さらに詳細には、下記の表 １０に示すように、錯体をドライボックス内で作製した。液体窒素および減圧を 使用して、凍結−解凍周期によりポリアミンをガス抜きした。４オンス入りのジ ャーと、ドリル穴をあけることによって変えておいたフタをドライボックスに入 れた。さらに、トリエチルボラン、マグネティックスターラー、秤、および均圧 滴下ロートをドライボックスに入れた。窒素でドライボックスを不活性化した。 ポリアミンをジャーに秤量し、ドリル穴をあけておいたフタで各ジャーを閉鎖し た。トリエチルボランを滴下ロートに秤量し、これを、フタの穴に組み入れた。 氷／水浴でポリアミンを冷却した後、攪拌しながらトリエチルボランをポリアミ ンに徐々に滴下した。添加は、発煙および発熱を最小限に抑える速度で続行した 。 トリエチルボラン全量を加えたら、ジャーを通常のフタで密閉し、３０分間、冷 却しながら攪拌した。このジャーを、室温でドライボックス内に一晩放置し、そ の後とり出した。 実施例８ 実施例８では、トリエチルボラン、およびジエチレングリコールビス−プロピ ルアミン（Ｕnion Ｃarbide Ｃompany のＨ２２１）と1,6-ヘキサンジオールジ アクリレートとの反応生成物を含むポリアミンを主成分とする２種のオルガノボ ランポリアミン錯体を作製した。 さらに詳細には、Ｈ２２１ １００ｇをビンに入れ、攪拌しながら水浴中で５ ０℃に加熱しすることによってポリアミンを作製した。1,6-ヘキサンジオールジ アクリレート４８．９ｇを、攪拌しながらＨ２２１に徐々に加えた。反応を５０ ℃で１時間進行させ、室温に冷却した。透き通った、中等度に粘性の液体が生じ た。 実施例７に関連して記載した技術を使用して、下記の表１１に示 すように、錯体を作製した。 実施例９ Ｍonomer Ｍixture Ｆ、ＧおよびＨ（以下および表１２に記載する）５ｇと、 様々な量のオルガノボランポリアミン錯体Ａ、Ｄ、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫを含む一 連の接着組成物を作製した。各モノマー混合物は、メチルメタクレート、n-ブチ ルアクリレート、メタクリル酸、およびＭonomer Ｍixture Ａの作製に使用した ものと同じ中間分子量ポリ（メチルメタクリレート）(ＰＭＭＡ)が主成分であっ た。異なるモノマー混合物中のメタクリル酸の量は、オルガノボランを放出して 重合を開始するのに十分な量を提供するが、接着剤によって表面湿潤を阻害する 可能性がある高表面張力材料が存在するために接着性能に実質的に悪影響を及ぼ さないように変化させた。ビン内の全成分を混合し、ローラーミルを用いて攪拌 しながら、全成分が溶解するまで穏やかに加熱することによってモノマー混合物 を発生させた。 上述の技術を使用して、接着組成物の重ね剪断強さを試験した。その結果を表 １３に示す。 上述のデータから、接着はホウ素の量により影響を受けることがわかる。意外 なことに錯体Ｈは自燃性ではなく、その化学量論が、ホウ素の１／２が第一級ア ミンではなく第二級アミンと錯生成したのではあっても、この錯体Ｈを使用して 低エネルギープラスチック表面を結合する接着剤を提供することが可能である。 結果として、接着剤モノマーの重合に関与しない多量の材料を加えなくても、き わめて多量のホウ素を接着剤に含めることができる。 表１３からも、本発明の錯体は、二液が工業的に有用な混合比１：１〜１０： １で結合される接着剤を提供できることがわかる。 実施例１０ 実施例１０では、一対の既知の二液アクリル接着剤、すなわち 3ＭＣompany( Ｓt．Ｐaul，ＭＮ)から市販されている「ＤＰ−８０５」、およびは米国特許第 ４，５３６，５４６号、実施例５に基づくことを企図したが現在入手可能な材料 を使用した接着剤（本願明細書で接着剤Ｘと呼ぶ）の性能について記述する。 接着剤Ｘの処方は次の通りである： パートＡ： ＨＹＰＡＬＯＮ 30 ３５．５部（Ｅ.Ｉ.duＰont de Ｎemours） メチルメタクリレート ５３．２部 メタクリル酸 ９．８部 クメンヒドロペルオキシド １部 パートＢ： ＢＬＥＮＤＥＸ Ｂ467 ２５部（Ｇeneral Ｅlectric Ｓpecialty Ｃhem icals，Ｐarkersburg，ＷＶのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンテルポ リマー） メチルメタクリレート ７５部、 ＶＡＮＡＸ 808 ４．９９５部（Ｖanderbilt Ｃhemical Ｃo.） ナフテン酸銅溶液 ０．００５部 粘性溶液が生じるまで成分を混合することによってパートＡを作製した。安定 した青みをおびた分散液が生じるまでグラフトコポリマーとメチルメタクリレー トを最初に混合することによって、パートＢを作製した。次に、ＶＡＮＡＸ 808 およびナフテン酸銅を加えた。接着結合を行い、ＡＳＴＭ Ｄ-1002に記載の方法 に従って2024-Ｔ3アルミニウム基材上でも結合を行ったという例外はあるものの 、上述の通りに重ね剪断強さを試験した。結果を下記の表１４に示す。 表１４と本願明細書の他のデータを組み合せると、（本発明のオルガノボラン ポリアミン錯体により提供される）有効量のホウ素を含む本発明による二液型ア クリル接着組成物は、低表面エネルギープラスチックに対して卓越した接着力を 示すが、他の既知の二液型アクリル接着剤は示さないことがわかる。しかし、既 知の接着剤はアルミニウム基材に対して優れた接着力を提供する。既知の接着剤 は、アルミニウム基材では凝集破壊したが、ポリマー基材では接着破壊した。 本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱すること なく、当業者に明白になるであろう。本発明は、本願明細書に記載の例証的実施 態様に限定されないことを理解しなければならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｊ 7/00 Ｃ０９Ｊ 7/00 133/00 133/00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ニガトゥ，タデッセ，ジー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427, セントポール，ポスト オフィス ボック ス 33427

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．オルガノボランおよびポリアミンを含む錯体であって、前記ポリアミンは ジ第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する 材料との反応生成物を含み、前記ポリアミン中の前記末端基の大半は第一級アミ ンである錯体。 ２．前記オルガノボランは構造 を有し、 式中、 Ｒ¹は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基であり、 Ｒ²およびＲ³は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基およびフェニル含 有基から互いに無関係に選択される請求項１に記載の錯体。 ３．前記ジ第一級アミン末端材料は、ポリオキシアルキレンジアミン、アルキ ルジアミン、アリールジアミン、アルカリルジアミン、およびそれらの配合物か ら成る群から選択される請求項１に記載の錯体。 ４．第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する前記材料は、構造Ｙ− Ｒ−Ｚを有し、ＹおよびＺは第一級アミンと反応性の 部分であって且つカルボン酸、ハロゲン化カルボン酸、エステル、アルデヒド、 エポキシド、アミノアルコール、およびアクリル系誘導体から成る群から互いに 無関係に選択され、Ｒはニ価有機基である請求項１に記載の錯体。 ５．環境条件下で自燃性でない請求項１に記載の錯体。 ６．構造 を有し、 式中、 Ｒ¹は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基であり、 Ｒ²およびＲ³は、炭素原子を１〜１０個有するアルキル基およびフェニル 含有基から互いに無関係に選択され、 Ａｍは、ジ第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なく とも２個有する材料との反応生成物を含むポリアミンであって、前記ポリアミン 中の前記末端基の大半は第一級アミンであり、 ｖの値は、前記錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子との有効な比 率を提供するように選択されるオルガノボランポリアミン錯体。 ７．Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、炭素原子を１〜５個有するアルキル基から互いに 無関係に選択される請求項６に記載のオルガノボランポリアミン錯体。 ８．Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は同一である請求項７に記載のオルガノ ボランポリアミン錯体。 ９．前記ポリアミンはポリオキシアルキレンジアミンである請求項６に記載の オルガノボランポリアミン錯体。 １０．前記ポリオキシアルキレンジアミンは構造 Ｈ₂ＮＲ⁴Ｏ-(Ｒ⁵Ｏ)_w―(Ｒ⁶Ｏ)_x―(Ｒ⁵Ｏ)_y―Ｒ⁴ＮＨ₂を有し、 Ｒ⁴、Ｒ⁵、およびＲ⁶は炭素原子を１〜１０個有するアルキレン基であっ て、それらは同一であってもよく、あるいは異なってもよく、 ｗは＞１であり、 ｘは＞０であり、 ｙは＞０である 請求項９に記載のオルガノボランポリアミン錯体。 １１．Ｒ⁴は炭素原子を２〜４個有するアルキル基であり、Ｒ⁵は炭素原子を２ 個または３個有するアルキル基であり、Ｒ⁶は炭素原子を２個または３個有する アルキル基である請求項１０に記載のオルガノボランポリアミン錯体。 １２．前記ポリアミンは、アルキル基が炭素原子を１〜１２個有する線状アル キルジアミンである請求項６に記載のオルガノボランポリアミン錯体。 １３．第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する材料は構造Ｙ−Ｒ− Ｚを有し、ＹおよびＺはカルボン酸、ハロゲン化カルボン酸、エステル、アルデ ヒド、エポキシド、アミノアルコール、およびアクリル系誘導体から成る群から 互いに無関係に選択された部分であり、Ｒは二価有機基である請求項６に記載の オルガノボランポリアミン錯体。 １４．ＹとＺは同一であり、且つ前記錯体は実質的に線状である請求項１３に 記載のオルガノボランポリアミン錯体。 １５．前記錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子の比率は約０．５：１ 〜４：１である請求項６に記載のオルガノボランポリアミン錯体。 １６．前記錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子の比率は約１：１であ る請求項１５に記載のオルガノボランポリアミン錯体。 １７．アクリルモノマーの重合を開始することができるシステムであって、 ａ）オルガノボランおよびポリアミンを含む錯体であって、前記ポリアミ ンは、ジ第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個 有する材料との反応生成物を含み、前記ポリアミン中の前記末端基の大半は第一 級アミンである錯体と、 ｂ）オルガノボランを遊離させるためのアミンと反応性である化合物の有 効量と を含む前記システム。 １８．前記錯体は構造 を有し、 式中、 Ｒ¹は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基であり、 Ｒ²およびＲ³は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基およびフェニル含 有基から互いに無関係に選択され、 Ｅ-(Ｌ-Ｅ)_z-Ｌ-Ｅはポリアミンであって、 各Ｅは、 （ａ）構造 Ｈ₂ＮＲ⁴Ｏ-(Ｒ⁵Ｏ)_w―(Ｒ⁶Ｏ)_x―(Ｒ⁵Ｏ)_y―Ｒ⁴ＮＨ₂ を有し、式中、Ｒ⁴、Ｒ⁵およびＲ⁶は炭素原子を１〜１０個有するアルキレン基 であって、それらは同一であってもよく、異なってもよく、 ｗは＞１であり、 ｘは＞０であり、 ｙは＞０である ポリオキシアルキレンジアミンと、 （ｂ）アルキル基が炭素原子を１〜１２個有する線状アルキルジア ミン から成る群から選択される材料の残基であり、 各Ｌは、構造Ｙ−Ｒ⁷−Ｘを有し、ＹおよびＸはカルボン酸 、ハロゲン化カルボン酸、エステル、アルデヒド、エポキシド、アミノアルコー ル、およびアクリル系誘導体から成る群から互いに無関係に選択され、Ｒ⁷はニ 価有機基である材料の残基である結合基であり、 ｚは＞０であり、 ｖの値は前記錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子の 有効な比率を提供するように選択される請求項１６に記載のシステム。 １９．Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、炭素原子を１〜５個有するアルキル基であって 且つ同一であり、 Ｒ⁴は、炭素原子を２〜４個有するアルキル基であり、 Ｒ⁵は、炭素原子を２個または３個有するアルキル基であり、 Ｒ⁶は、炭素原子を２個または３個有するアルキル基であり、 ＹおよびＸは同一であって且つエポキシド、アクリル系誘導体およびカル ボン酸から成る群から選択され、 ｖの値は前記錯体中の第一級アミン窒素原子とホウ素原子との比率が約１：１ 〜２：１であるように選択され、 前記錯体は室温で液体であり、且つ実質的に線状である、 請求項１８に記載のシステム。 ２０．オルガノボランを遊離させるためのアミンと反応性である化合物は、イ ソシアネート、酸、酸塩化物、スルホニルクロリド、およびアルデヒドから成る 群から選択される請求項１８に記載のシステム。 ２１．オルガノボランを遊離させるためのアミンと反応性である化合物は、ア クリル酸またはメタクリル酸である請求項２０に記載のシステム。 ２２． ａ）少なくとも１種のアクリルモノマーと、 ｂ）オルガノボランおよびポリアミンを含み、前記ポリアミンはジ 第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する材 料との反応生成物を含み、前記ポリアミンの前記末端基の大半は第一級アミンで ある錯体の有効量と、 ｃ）オルガノボランを遊離させて少なくとも１種のアクリルモノマ ーの重合を開始させるためのアミンと反応性である化合物の有効量と を含む重合可能なアクリル組成物。 ２３．前記少なくとも１種のアクリルモノマーは、一官能価アクリレートエス テル、一官能価メタクリレートエステル、前述のものの置換誘導体、および前述 のものの配合物から成る群から選択される請求項２２に記載の重合可能なアクリ ル組成物。 ２４．前記一官能価メタクリレートエステルは、メチルメタクリレート、エチ ルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリ レート、ヒドロキシプロピルメタクリレ ート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート 、およびそれらの配合物から成る群から選択される請求項２３に記載の重合可能 なアクリル組成物。 ２５．前記少なくとも１種のアクリルモノマーは、メチルメタクリレートとブ チルアクリレートとの配合物を含む請求項２２に記載の重合可能なアクリル組成 物。 ２６．エラストマー改質剤をさらに含む請求項２２に記載の重合可能なアクリ ル組成物。 ２７．前記組成物は約０．０３〜１．５重量％のホウ素を含む請求項２２に記 載の重合可能なアクリル組成物。 ２８．前記組成物は約０．１〜０．３重量％のホウ素を含む請求項２７に記載 の重合可能なアクリル組成物。 ２９．前記オルガノボランを遊離させるためのアミンと反応性である化合物は 、酸、イソシアネート、酸塩化物、スルホニルクロリド、およびアルデヒドから 成る群から選択される請求項２２に記載の重合可能なアクリル組成物。 ３０． ａ）少なくとも１種のアクリルモノマーと、 ｂ）構造 を有し、 式中、 Ｒ¹は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基であり、 Ｒ²およびＲ³は炭素原子を１〜１０個有するアルキル基お よびフェニル含有基から互いに無関係に選択され、 各Ｅは、ジ第一級アミン末端材料の残基であり、 各Ｌは、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する材料の残基で あり、 ｚは＞０であり、 ｖの値は前記錯体中の第一級アミン原子とホウ素原子の有効な比率を提供 するように選択されるオルガノボランポリアミン錯体の有効量と、 ｃ）オルガノボランを遊離させて少なくとも１種の有機モノマーの重合を 開始させるためのアミンと反応性である化合物の有効量と を含む重合可能なアクリル組成物。 ３１．各Ｅは、ポリオキシアルキレンジアミンの残基である、請求項３０に記 載の重合可能なアクリル組成物。 ３２．各Ｅは、アルキル基が炭素原子を１〜１２個有する線状アルキルジアミ ンの残基である、請求項３０に記載の重合可能なアクリル組成物。 ３３．各Ｌは、構造Ｙ−Ｒ−Ｘを有し、ＹおよびＸはカルボン酸、ハロゲン化 カルボン酸、エステル、アルデヒド、エポキシド、アミノアルコール、およびア クリル系誘導体から成る群から互いに無関係に選択された部分であり、Ｒは二価 有機基である材料の残基である、請求項３０に記載の重合可能なアクリル組成物 。 ３４．前記オルガノボランを遊離させるためのアミンと反応性の化合物はアク リル酸またはメタクリル酸である請求項３０に記載の重合可能なアクリル組成物 。 ３５．第１基材と、接着剤によって第１基材に結合される第２基材とを含み、 前記接着剤は請求項３０に記載の重合したアクリル組 成物を含む複合材製品。 ３６．第１基材はポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリテトラフルオロエ チレンから成る群から選択される請求項３７に記載の結合複合材。 ３７． ａ）アルキルアクリエートモノマーおよびアルキルメタクリレート モノマーを含むアクリルモノマーの配合物と、 ｂ）構造 を有し、 式中、 Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は炭素原子を１〜５個有するアルキル基であって、且 つ同一であり、 Ｅ-(Ｌ-Ｅ)_z-Ｌ-Ｅはポリアミンであって、 各Ｅは、 （ａ）構造 Ｈ₂ＮＲ⁴Ｏ-(Ｒ⁵Ｏ)_w―(Ｒ⁶Ｏ)_x−(Ｒ⁵Ｏ)_y―Ｒ⁴ＮＨ₂ を有し、式中、Ｒ⁴、Ｒ⁵およびＲ⁶は炭素原子を１〜１０個有するアルキレン基 であって、それらは同一であってもよく、異なってもよく、 ｗは＞１であり、 ｘは＞０であり、 ｙは＞０である ポリオキシアルキレンジアミンと、 （ｂ）アルキル基が炭素原子を１〜１２個有する線 状アルキルジアミン から成る群から選択される材料の残基であり、 各Ｌは、構造Ｙ−Ｒ⁷−Ｘを有し、ＹおよびＸは同一であり 、且つカルボン酸、ハロゲン化カルボン酸、エステル、アルデヒド、エポキシド 、アミノアルコール、およびアクリル系誘導体から成る群から選択され、Ｒ⁷は ニ価有機基である材料の残基である結合基であり、 ｚは＞０であり、 ｖの値は前記錯体中の第一級アミン原子とホウ素原子との比 率が約１：１〜２：１であるように選択される実質的に線状のオルガノボランポ リアミン錯体と、 ｃ）前記錯体中のオルガノボランを遊離させてアクリルモノマーの重合を 開始させるためのアクリル酸またはメタクリル酸の有効量とを含む重合可能なア クリル組成物。 ３８．約０．０３〜１．５重量％のホウ素を含む請求項３７に記載の重合可能 なアクリル組成物。 ３９．約０．１〜０．３重量％のホウ素を含む請求項３８に記載の重合可能な アクリル組成物。 ４０．第１基材と、接着剤によって第１基材に結合される第２基材とを含み、 前記接着剤は請求項３７に記載の重合したアクリル組成物を含み、第１基材と第 ２基材は両者ともポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリテトラフルオロエチ レンから成る群から互いに無関係に選択される複合材製品。 ４１．アクリルモノマーの重合を開始する方法であって、 ａ）少なくとも１種のアクリルモノマーを提供する工程と、 ｂ）前記少なくとも１種のアクリルモノマーを、 ｉ）オルガノボランおよびポリアミンを含む錯体であって、 前記ポリアミンは、ジ第一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少 なくとも２個有する材料との反応生成物を含み、前記ポリアミン中の前記末端基 の大半は第一級アミンである錯体と、 ii）オルガノボランを遊離させて少なくとも１種のアクリルモノマーの 重合を開始させるためのアミンと反応性である化合物の有効量と、 を含む重合開始剤系と配合する工程と、 ｃ）少なくとも１種のアクリルモノマーの重合を開始する工程と を含む方法。 ４２．低表面エネルギーポリマーを基材に結合する方法であって、 ａ）低表面エネルギーポリマーを提供する工程と、 ｂ）基材を提供する工程と、 ｃ）ｉ）少なくとも１種のアクリルモノマーと、 ii）オルガノボランおよびポリアミンをみ、前記ポリアミンは、ジ第 一級アミン末端材料と、第一級アミンと反応性の基を少なくとも２個有する材料 との反応生成物を含み、前記ポリアミン中の前記末端基の大半は第一級アミンで ある錯体の有効量と、 iii）オルガノボランを遊離させて少なくとも１種のアクリルモノマー の重合を開始させるためのアミンと反応性である化合物の有効量と、 を含む接着組成物を提供する工程と、 ｄ）接着組成物を低表面エネルギーポリマーまたは基材のいずれかに塗付 する工程と ｅ）低表面エネルギーポリマーと基材とをその間の接着組成 物で接続する工程と、 ｆ）接着組成物を硬化させて低表面エネルギーポリマーと基材とを接着に より結合する工程と を含む方法。