JPS6260432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、各種材料の接着の際、とくにシアノ
アクリレート系接着剤で接着する際に用いられる
プライマー（下塗り剤）に関するものである。 本発明の目的とするところは従来接着が困難と
されていた材料、特に非極性または高結晶化プラ
スチツクなどの材料をシアノアクリレート系接着
剤で良好に接着するために用いられるプライマー
を提供することにある。 非極性で、かつ高結晶化プラスチツクであるポ
リエチレン、ポリプロピレンおよびポリフルオロ
エチレンに代表されるポリオレフイン、高結晶化
プラスチツクであるポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアセタールおよびナイロンなど、更には
可塑剤が多量に配合されている軟質PVCフイル
ムなどはいずれも接着困難な材料であり、普通の
方法では良好に接着させることができないもので
ある。 従来これら材料の接着性を改善するため例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレンに対しては火
炎処理、コロナ放電処理、放射線処理および重ク
ロム酸塩硫酸液処理などによる酸化処理を行なつ
てカルボニル基などの極性基をこれら材料の表面
に生成させる表面処理方法が提案されている。 また、ポリフルオロエチレンのように表面酸化
が不可能なプラスチツクに対してはリチウムベー
パー処理、ヘリウム気流中におけるアルカリ加熱
処理および金属ナトリウムのアンモニア液処理な
どの特殊な化学的処理が提案されている。 しかるにこれらの処理方法では特殊な装置を必
要とする上に作業が煩雑であり、しかも経費が高
くつくなどの欠点がある。 本発明者らはこれら従来の技術に対して簡便か
つスピーデイな表面処理方法を開発する目的で鋭
意研究努力した結果、特定のアルミニウムアルコ
ラートまたはアルミニウムキレート化合物をこれ
ら材料の表面に塗布することによつて顕著に接着
力が向上する知見を得、こゝに本発明を完成する
に至つたのである。 すなわち、本発明はアルミニウムアルコラート
またはアルミニウムキレート化合物からなること
を特徴とするシアノアクリレート系接着剤用プラ
イマーに関するものである。 本発明に係わるアルミニウムアルコラートまた
はアルミニウムキレート化合物は、その分子中に
極性セグメントと非極性セグメントの両方を有し
特異な反応性を有するものであつて、その代表的
な化合物には次のようなものがある。 アルミニウムイソプロピレート アルミニウム−モノ−sec−ブトキシジイソプ
ロピレート アルミニウムトリスアセチルアセトネート アルミニウムモノ−アセチルアセトネートビス
エチルアセトアセテート アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプ
ロピレート アルミニウムトリスエチルアセトアセテート アルミニウムオレイルアセトアセテートジイソ
プロピレート アルミニウムアルコラートまたはアルミニウム
キレート化合物が上記接着が困難な材料、特に非
極性または高結晶化プラスチツクに対し有効に作
用し接着性を向上させる原理は明確ではないが、
恐らく次のようなものではないかと推測される。 即ち、極性分子は極性分子とまた非極性分子は
非極性分子と親和性を示す（Solubility
Parameterの理論）ということから、アルミニウ
ムアルコラートまたはアルミニウムキレート化合
物の極性セグメントは接着剤の極性セグメントと
非極性セグメントは接着すべき材料（被着体）の
非極性セグメントと親和力を示すためではないか
と考えられる。 本発明のアルミニウムアルコラートまたはアル
ミニウムキレート化合物からなるプライマーは、
被着体の表面にそれらの化合物が単分子膜状に配
列される程度の薄さで塗布されれば十分効果を発
揮し、塗布層が厚くなり過ぎると、その塗布量に
応じて接着効果を向上させるのでなく、むしろ接
着を妨害するので、本発明においては、上記化合
物を溶剤に溶解し稀釈して用いるのが好ましい。 本発明において溶剤を使用するときはその溶剤
としてはアルミニウムアルコラートまたはアルミ
ニウムキレート化合物が可溶性である一般的な有
機溶剤を使用することができるが、プライマーを
より効率的に作用させるためにその被着体の表面
を十分にぬらし得るものが好ましいので、本発明
においては有機溶剤としては、その表面張力が被
着体の臨界表面張力γｃより小さいものを選定し
使用するのが好ましい。 次表に使用溶剤を選択する降の参考となる表面
張力及び臨界表面張力の代表的なものの値を示
す。

【表】 本発明において、プライマーとしてのアルミニ
ウムアルコラートまたはアルミニウムキレート化
合物を溶剤で稀釈して用いるときの濃度範囲は上
記したように単分子膜状程度で効果が発現するこ
とから0.001〜10wt％に調整することが好まし
い。 アルミニウムアルコラートまたはアルミニウム
キレート化合物の濃度が0.001wt％以下のとき
は、必要とされる上記化合物による層が十分に形
成され得ず、反対に10wt％以上になるとその層
が厚くなり過ぎて強固な接着形成を妨害するので
好ましくない。 本発明のプライマーの塗布方法は、被着体が非
極性または高結晶化プラスチツク材料を組合せて
接着する場合においては、その両方の表面をまた
非極性または高結晶化プラスチツクと極性材料と
の組合せにおいては、前者の表面のみをプライマ
ー液中に数秒間浸漬するか或いは刷毛などで塗り
風乾させることによつて行なうことができる。 本発明のプライマーはゴム系溶剤型接着剤また
はエポキシ系接着剤などのプライマーとして使用
することもできるが、とくに本発明のプライマー
との親和性に優れるシアノアクリレート系接着剤
に用いられたときその効果を最も良く発揮するも
のである。 シアノアクリレート系接着剤とは次の一般式で
示されるα−シアノアクリレートモノマーを主成
分とするものである。 上式中におけるＲはアルキル、アルケニル、シ
クロヘキシル、アリール、およびアルコキシアル
キル基などが包含され、具体的にはメチル、エチ
ル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｎ
−ペンチル、アリル、シクロヘキシル、ベンジ
ル、メトキシプロピル基などがあげられる。 シアノアクリレート系接着剤はこれらのモノマ
ーをベースとし、所望に応じて例えば下記に示す
ような各種成分を配合して接着剤とされる。 (1) 安定剤 (2) 増粘剤 (3) 改質剤 (4) 着色剤など 安定剤はシアノアクリレート系接着剤の貯蔵安
定性を向上させるためのものであり、通常アニオ
ン重合防止剤として二酸化硫黄、芳香族スルホン
酸、サルトン類などが、またラジカル重合防止剤
としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノ
メチルエーテルなどが用いられる。 増粘剤は本来ベースとなるα−シアノアクリレ
ートモノマーが数cp程度の低粘度液体であるこ
とから、用途に応じてこれを数十〜数千cpの粘
稠液に増粘するためのものであり、例えばポリメ
チルメタリレート、アクリルゴムおよびセルロー
ス誘導体などをベースモノマーに溶解させて調合
する。 改質剤はシアノアクリレート系接着剤の欠点と
される耐衝撃性或いは耐熱性などを改良するため
に配合するものであり、例えば耐熱性の改良には
特公昭52−12737号公報で示される無水マレイン
酸およびその誘導体等が用いられる。 また従来接着が困難とされてきた多孔質かつ酸
性樹液を含有する木質材料の接着を可能とするた
めには、例えば特公昭55−2238号公報に示される
クラウン化合物などが用いられることがある。 さらに硬化後の接着剤層に可撓性を付与するた
め可塑剤としてトリクレジルホスヘート、ジオク
チルフタレートまたはジメチルセバケートなどを
配合することもある。 着色剤は接着箇所の識別を容易にするなどのた
め接着剤を着色するものであり、例えば特公昭53
−37260号公報で示される塩基性染料の酸性塩な
どが配合されることがある。 その他接着剤に香気を付与する目的で例えば特
開昭53−58541号公報で示されるエステル誘導体
の香料が添加されることもある。 次に実施例および比較例をあげ本発明を更に詳
しく説明する。 実施例１、比較例１ アルミニウムモノ−secブトキシジイソプロピ
レート、アルミニウムモノアセチルアセトネート
ジエチルアセトアセテートおよびアルミニウムト
リスエチルアセトアセテートの各0.3ｇをそれぞ
れ１，１，１−トリクロロエタン99.7ｇに溶解さ
せてプライマー溶液を調合した。 テストピースにポリエチレンフイルム25×100
×0.2mmｔを用いその両面に前記のプライマー溶
液を刷毛塗りし約５分間風乾させた後、その片面
の約1/2長さにわたりアロンアルフア＃221（シア
ノアクリレート系接着剤、東亜合成化学工業株式
会社製）を塗布して両面を張り合せ圧締荷重0.1
Kgｆ／cm²を加えて室温で24時間養生した。 はくり接着強さをJISK6854−1977に準拠して
ストログラフＷ型試験機を用い負荷速度100mm／
minで測定した。 また比較例として無処理で接着したものについ
ても同様に測定を行なつた。これらの結果を表１
に示す。

【表】

【表】 ※印 母材破壊
実施例２、比較例２ アルミニウムイソプロピレートおよびアルミニ
ウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート
の各１ｇをそれぞれトルエン99ｇに溶解させてプ
ライマー溶液を調合した。 テストピースにはポリエチレン、ポリプロピレ
ンおよびポリアセタール12.7角×38mmを用い、先
ずその被着面を細目平ヤスリで平滑に研磨してか
ら、その両面に前記のプライマー溶液を刷毛塗り
し約10分間風乾させた後、その片面にアロンアル
フア＃201（シアノアクリレート系接着剤東亜合
成化学工業株式会社製）を塗布して両面を合せ軽
く圧締力を加え室温で24時間養生した。 引張接着強さをJISK6861−1977に準拠してス
トログラフＷ型試験機を用い引張速度20mm／min
で測定した。 また、比較例として細目平ヤスリ研磨のみした
ものについても同様に測定を行なつた。これらの
結果を表２に示す。

【表】 実施例３、比較例３ アルミニウムオレイルアセトアセテートジイソ
プロピレート、アルミニウムトリイソプロピレー
トおよびアルミニウムエチルアセトアセテートジ
イソプロピレート各0.5ｇをそれぞれ１，１，２
トリクロル−１，２，２トリフルオロエタン99.5
ｇに溶解させてプライマー溶液を調合した。 テストピースにポリトリフルオロエチレンフイ
ルム25×100×0.1mmｔを用い、その両面に前記の
プライマー溶液を刷毛塗りし、約５分間風乾させ
た後、その片面の約1/2長さにわたりアロンアル
フア＃221F（シアノアクリレート系接着剤、東
亜合成化学工業株式会社製）を塗布して両面を張
り合せ圧締荷重0.1Kgｆ／cm²を加えて室温で24時
間養生した。はくり接着強さをJISK6854−1977
に準拠してストログラフＷ型試験機を用い負荷速
度100mm／minで測定した。 また、比較例として無処理で接着したものにつ
いても同様に測定を行なつた。これらの結果を表
３に示す。

【表】 実施例４、比較例４ アルミニウムオレイルアセトアセテートジイソ
プロピレート0.5ｇをエタノール、酢酸エチルお
よびテトラヒドロフランの各溶剤99.5ｇに溶解さ
せてプライマー溶液を調合した。 テストピースに透明軟質PVCフイルム25×100
×0.5mmｔを用いその両面に前記のプライマー溶
液を刷毛塗りし、約５分間風乾させた後、その片
面の約1/2長さにアロンアルフア＃201（シアノア
クリレート系接着剤、東亜合成化学工業株式会社
製）を塗布し、両面を合せて圧縮荷重0.1Kgｆ／
cm²を加え室温で24時間養生した。 はくり接着強さをJISK6854−1977に準拠して
ストログラフＷ型試験機を用い負荷速度100mm／
minで測定した。また、比較例として無処理で接
着したものについても同様に測定を行なつた。こ
れらの結果を表４に示す。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルミニウムアルコラートまたはアルミニウ
   ムキレート化合物からなることを特徴とするシア
   ノアクリレート系接着剤用プライマー。