JPS63268781A - パーエステル/互変異性酸接着促進剤を含有し、活性線で硬化する接着システム - Google Patents
パーエステル/互変異性酸接着促進剤を含有し、活性線で硬化する接着システムInfo
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- Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
- Y10T428/31598—Next to silicon-containing [silicone, cement, etc.] layer
- Y10T428/31601—Quartz or glass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
- Y10T428/31605—Next to free metal
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の背景]
反応性アクリル接着剤はよく知られた技術であり、それ
が示す多くのすぐれた特徴によって、広く利用されてい
る。かかる接着剤の硬化は、熱および/または種々の化
学的重合開始剤によって付活されるが、近年、活性線(
特にスペクトルの紫外領域)の使用が重要視されている
。硬化して強力な接着剤となる、かかる組成物は商業的
に作られてはいるが、結合強度を増大させることは通常
有利と考えられており、高結合強度が事実上またはある
種の応用面での基本的な基準とされている。
が示す多くのすぐれた特徴によって、広く利用されてい
る。かかる接着剤の硬化は、熱および/または種々の化
学的重合開始剤によって付活されるが、近年、活性線(
特にスペクトルの紫外領域)の使用が重要視されている
。硬化して強力な接着剤となる、かかる組成物は商業的
に作られてはいるが、結合強度を増大させることは通常
有利と考えられており、高結合強度が事実上またはある
種の応用面での基本的な基準とされている。
従って、本発明の広汎な目的は活性線によって付活され
、硬化して特にガラスに対して高水準の結合強度を示す
固体接着物を生じるような新規の反応性アクリル接着組
成物を提供することである。
、硬化して特にガラスに対して高水準の結合強度を示す
固体接着物を生じるような新規の反応性アクリル接着組
成物を提供することである。
本発明のもうひとつの目的は、かかる接着剤組成物を用
いて表面、特にガラス表面を結合させる新規な方法を提
供することである。
いて表面、特にガラス表面を結合させる新規な方法を提
供することである。
[発明の概要コ
前述の本発明の目的のあるものは、重合可能なアクリレ
ートモノマーとエラストマー性付与充填剤を主成分とし
、活性線に感応する光重合開始剤のA量と、約1.0〜
5.0重量%のパーエステル化合物と約0.5〜5.0
重量%の環状互変異性となる有機酸からなり、硫黄およ
び/またはアミン官能性を含む安定剤を有しない液状組
成物を提供することで容易に達成される。このパーエス
テル化合物としては、tert−ブチルパーベンゾエー
トおよびtert−ブチルパーオクトエートより成るグ
ループから選ばれることが好ましいが、ジーtert−
ブチルシバ−フタレイトおよび2.5−ジメチル−2,
5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなどの、他
のパーエステル化合物を用いても良い。
ートモノマーとエラストマー性付与充填剤を主成分とし
、活性線に感応する光重合開始剤のA量と、約1.0〜
5.0重量%のパーエステル化合物と約0.5〜5.0
重量%の環状互変異性となる有機酸からなり、硫黄およ
び/またはアミン官能性を含む安定剤を有しない液状組
成物を提供することで容易に達成される。このパーエス
テル化合物としては、tert−ブチルパーベンゾエー
トおよびtert−ブチルパーオクトエートより成るグ
ループから選ばれることが好ましいが、ジーtert−
ブチルシバ−フタレイトおよび2.5−ジメチル−2,
5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなどの、他
のパーエステル化合物を用いても良い。
一般に、充填剤として使われるのは反応性アクリレート
化ポリウレタンオリゴマーで分子量が約400〜600
0のもので、好ましくは、ヒドロキシエチルアクリレー
トまたはメタクリレートとの反応によってアクリレート
化されたジイソシアネート・キャップド(−cappe
d )ポリエーテルであろう。アクリレートモノマーと
してはイソボルニルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリメチルシクロヘキシルアクリレートおよびこれ
らの混合物が好ましい。光重合開始剤としては、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトンや2.2−ジメ
トキシ−2−フェニルアセトフェノンのようなフェニル
ケトン類がしばしば好ましく使用される。
化ポリウレタンオリゴマーで分子量が約400〜600
0のもので、好ましくは、ヒドロキシエチルアクリレー
トまたはメタクリレートとの反応によってアクリレート
化されたジイソシアネート・キャップド(−cappe
d )ポリエーテルであろう。アクリレートモノマーと
してはイソボルニルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリメチルシクロヘキシルアクリレートおよびこれ
らの混合物が好ましい。光重合開始剤としては、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトンや2.2−ジメ
トキシ−2−フェニルアセトフェノンのようなフェニル
ケトン類がしばしば好ましく使用される。
各成分の量は、好ましくは、約2.0〜4.0重量%の
パーエステル化合物、約1.0〜2.0重量%の互変異
性酸、約30〜60重量%の千ツマー1約5〜60重量
%の充填剤および約1.0〜5.0重量%の光重合開始
剤で、すべて組成物に対する重量基準である。さらに好
ましくは、組成物中にアクリル酸が付加的に含有され、
その量は1.0〜10.0重量%であるが、一般には2
.0〜6.0重量%が効果的で望ましい。
パーエステル化合物、約1.0〜2.0重量%の互変異
性酸、約30〜60重量%の千ツマー1約5〜60重量
%の充填剤および約1.0〜5.0重量%の光重合開始
剤で、すべて組成物に対する重量基準である。さらに好
ましくは、組成物中にアクリル酸が付加的に含有され、
その量は1.0〜10.0重量%であるが、一般には2
.0〜6.0重量%が効果的で望ましい。
本発明の付加的な目的は、パーエステル化合物の代りに
クメンヒドロパーオキサイドを用いた以外は、上記の量
および成分を含む接着剤組成物を提供することによって
達成される。接着強度の琶くべ縫増加は、約1.0〜5
.0重量%、好ましくは約2.0〜4.0重量%のクメ
ンヒドロパーオキサイドを用いる接着剤によっても成し
遂げられる。
クメンヒドロパーオキサイドを用いた以外は、上記の量
および成分を含む接着剤組成物を提供することによって
達成される。接着強度の琶くべ縫増加は、約1.0〜5
.0重量%、好ましくは約2.0〜4.0重量%のクメ
ンヒドロパーオキサイドを用いる接着剤によっても成し
遂げられる。
本発明の他の目的は、上記の接着剤組成物が結合される
べき少なくとも一表面に適用されるような結合方法を提
供することによって達成される。
べき少なくとも一表面に適用されるような結合方法を提
供することによって達成される。
表面同志の接触を充分おこなったのち、上記組成物を活
性線に充分な時間暴露し、接着性固体の硬化を達成せし
める0本発明の方法は少なくとも一つの表面がガラスで
ある部分の結合および特別な応用としては皮下注射器の
組立てにおけるステンレススチールとガラスの結合に対
する際立った利点のために採用される。
性線に充分な時間暴露し、接着性固体の硬化を達成せし
める0本発明の方法は少なくとも一つの表面がガラスで
ある部分の結合および特別な応用としては皮下注射器の
組立てにおけるステンレススチールとガラスの結合に対
する際立った利点のために採用される。
[好ましい実施態様の詳細な説明1
次の例は本発明の効果を示す代表的なものである。
実施例1
次に示される量(重量部)の各成分を混合して対照(c
ontrol )接着性組成物“A”を調製したニアク
リル化ポリウレタン3090部(ヒドロキシメタクリレ
ートと反応してアクリレート化された、分子量約400
を有するトルエンジイソシアネートキャップドポリエー
テル);硫黄およびアミンを含む安定剤を有しないイソ
ボルニルアクリレート(I BOA) 3708部、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート(HEMA)2163部
;アクリル酸618部、シラン接着促進剤93部、ヒド
ロキノン安定剤25部、光重合開始剤として1−ヒドロ
キシシクロヘキシルフェニルケトンを124部。組成物
に対する重量基準で、約2.0%のtert−ブチルパ
ーベンゾエートと次に示すパーセントのマレイン酸:O
(組成物B)、0.5%(C);1.0%(D);1.
5%(E)および2.0%(F)を組成物Aに加えて、
一連の接着剤組成物(B−F)を製造した。 各接着剤
組成物の一定量は冷間圧延鋼の小片の清潔な新しい表面
に塗られ、窓ガラスの片(いかなる汚れも含まないよう
に表面が洗浄されている)を鋼片との接触面に持ってい
き、それらの間に介在する接着剤を拡げる。ついでこの
集合体はガラスを通して1分間、紫外光線(300〜4
00ナノメータ)に暴露され、次いでこの部分は、張力
測定装置により結合強度が試験された。
ontrol )接着性組成物“A”を調製したニアク
リル化ポリウレタン3090部(ヒドロキシメタクリレ
ートと反応してアクリレート化された、分子量約400
を有するトルエンジイソシアネートキャップドポリエー
テル);硫黄およびアミンを含む安定剤を有しないイソ
ボルニルアクリレート(I BOA) 3708部、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート(HEMA)2163部
;アクリル酸618部、シラン接着促進剤93部、ヒド
ロキノン安定剤25部、光重合開始剤として1−ヒドロ
キシシクロヘキシルフェニルケトンを124部。組成物
に対する重量基準で、約2.0%のtert−ブチルパ
ーベンゾエートと次に示すパーセントのマレイン酸:O
(組成物B)、0.5%(C);1.0%(D);1.
5%(E)および2.0%(F)を組成物Aに加えて、
一連の接着剤組成物(B−F)を製造した。 各接着剤
組成物の一定量は冷間圧延鋼の小片の清潔な新しい表面
に塗られ、窓ガラスの片(いかなる汚れも含まないよう
に表面が洗浄されている)を鋼片との接触面に持ってい
き、それらの間に介在する接着剤を拡げる。ついでこの
集合体はガラスを通して1分間、紫外光線(300〜4
00ナノメータ)に暴露され、次いでこの部分は、張力
測定装置により結合強度が試験された。
mt物B(パーエステルのみを添加)はAをしのぐ結合
強度の劇的な増加を示すことが見いだされた。組成物C
(パーエステルおよび0.5%マレイン酸)はさらに実
質的な改善を示し、そして組成物D(パーエステルおよ
び1.0%マレイン酸)により得られる結合強度はBの
結合強度よりも極めて実質的に高い(60%以上の水準
)。幾分減少したレベルとはいえ、組成物EおよびF(
それぞれ1.5%マレイン酸および2.0%マレイン酸
)においても改善が保たれた。 tert−ブチルパー
ベンゾエートの代りにtert−ブチルパーオクトエー
トを等量において用いた場合の様に、約1.0〜4,0
重量%の範囲の様々な濃度の同一のパーエステルを用い
ることで比較可能な結果が得られる。ステンレススチー
ル製皮下注射針にガラス製円筒容器を接着するために、
組成物D(前述のおよび紫外活性線で硬化される)を用
いると優秀な結果が達成される。
強度の劇的な増加を示すことが見いだされた。組成物C
(パーエステルおよび0.5%マレイン酸)はさらに実
質的な改善を示し、そして組成物D(パーエステルおよ
び1.0%マレイン酸)により得られる結合強度はBの
結合強度よりも極めて実質的に高い(60%以上の水準
)。幾分減少したレベルとはいえ、組成物EおよびF(
それぞれ1.5%マレイン酸および2.0%マレイン酸
)においても改善が保たれた。 tert−ブチルパー
ベンゾエートの代りにtert−ブチルパーオクトエー
トを等量において用いた場合の様に、約1.0〜4,0
重量%の範囲の様々な濃度の同一のパーエステルを用い
ることで比較可能な結果が得られる。ステンレススチー
ル製皮下注射針にガラス製円筒容器を接着するために、
組成物D(前述のおよび紫外活性線で硬化される)を用
いると優秀な結果が達成される。
実施例2
tert−ブチルパーベンゾエートの代りにクメンヒド
ロパーオキサイドを2.01i量%用いたほかは、実施
例1の組成物りと同じ組成物が調製される。ガラスに対
するスチールの接着における効果を同じ方法で試験した
ところ、比較できるほどの重大かつ意外な結合強度の増
加が認められた。
ロパーオキサイドを2.01i量%用いたほかは、実施
例1の組成物りと同じ組成物が調製される。ガラスに対
するスチールの接着における効果を同じ方法で試験した
ところ、比較できるほどの重大かつ意外な結合強度の増
加が認められた。
一般に、本組成物に使用されたアクリレートモノマーは
、アクリル酸および/またはメタクリル酸と−またはそ
、れ以上の一塩基性または多塩基性の置換型または不置
換型のアルキル(01〜C+a)、アリールまたはアラ
ルキルアルコールとの反応生成物である。アクリレート
としてはしばしば、そのアルコールの一部に極性置換原
子団(例えばヒドロキシル、アミン、ハロゲン、シアノ
、ヘテロサイクリックまたはシクロヘキシル基)を含む
ものが好まれるが、それは橋かけやその他の分子間結合
がこれによって促進されるからである。従来の技術で、
適当なアクリルエステルモノマーとして使われているも
のは、例えば次の米国特許に一般的に開示しである: No、 3,218,305 (1欄65行〜2wA4
7行)No、 3,425,988 (2欄49行〜3
欄21行)No、 3,651,036 (1欄69
行〜2欄12行)No、 3,658,624 (1
欄74行〜2欄58行)No、 3,828.756
(2欄49行〜3欄5行)および No、 3,855,040 (3欄20行〜4欄5
5行)また上記の明細書のこれらの部分は、ここにおい
て、参考として本明細書に引用される。適当なモノマー
の選択は当業者にとっては自明のことであり、それ故そ
のための一般的な説明は不必要であろうと信じる。
、アクリル酸および/またはメタクリル酸と−またはそ
、れ以上の一塩基性または多塩基性の置換型または不置
換型のアルキル(01〜C+a)、アリールまたはアラ
ルキルアルコールとの反応生成物である。アクリレート
としてはしばしば、そのアルコールの一部に極性置換原
子団(例えばヒドロキシル、アミン、ハロゲン、シアノ
、ヘテロサイクリックまたはシクロヘキシル基)を含む
ものが好まれるが、それは橋かけやその他の分子間結合
がこれによって促進されるからである。従来の技術で、
適当なアクリルエステルモノマーとして使われているも
のは、例えば次の米国特許に一般的に開示しである: No、 3,218,305 (1欄65行〜2wA4
7行)No、 3,425,988 (2欄49行〜3
欄21行)No、 3,651,036 (1欄69
行〜2欄12行)No、 3,658,624 (1
欄74行〜2欄58行)No、 3,828.756
(2欄49行〜3欄5行)および No、 3,855,040 (3欄20行〜4欄5
5行)また上記の明細書のこれらの部分は、ここにおい
て、参考として本明細書に引用される。適当なモノマー
の選択は当業者にとっては自明のことであり、それ故そ
のための一般的な説明は不必要であろうと信じる。
それにも拘らず、単独でまたは組み合せて使うと好適に
採用される特定のアクリレートを示しておくと(前述の
実施例に使用されたHEMAやIBOAに加えて)、テ
トラエチレングリコール、イソデシルおよびヒドロキシ
エチルのアクリル酸エステル;ブチル、イソデシル、メ
チル、テトラヒドロフルフリル、イソボルニルおよびジ
シクロペンタジェニルのメタクリル酸エステル;ブチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノー
ルA1ペンタエリスリトール(特にトリアクリレートエ
ステル)のジアクリレート、トリアクリレートおよびテ
トラアクリレート(すなわちポリアクリルおよびポリメ
タクリルエステル)、その他トリメチルシクロヘキシル
アクリレートが含まれる。
採用される特定のアクリレートを示しておくと(前述の
実施例に使用されたHEMAやIBOAに加えて)、テ
トラエチレングリコール、イソデシルおよびヒドロキシ
エチルのアクリル酸エステル;ブチル、イソデシル、メ
チル、テトラヒドロフルフリル、イソボルニルおよびジ
シクロペンタジェニルのメタクリル酸エステル;ブチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノー
ルA1ペンタエリスリトール(特にトリアクリレートエ
ステル)のジアクリレート、トリアクリレートおよびテ
トラアクリレート(すなわちポリアクリルおよびポリメ
タクリルエステル)、その他トリメチルシクロヘキシル
アクリレートが含まれる。
さて、特に充填材について述べる。千ツマー分に可溶(
少なくともある程度)で硬化され接着剤を強靭化しフレ
キシブルとしかつ/または強度を高めるような材料であ
れば実質的に充填剤を使用することができる。充填剤は
ゴム状の固体と限る必要はなく、液体およびワックスの
ような物質も充分適している。最も望ましいことは、充
填剤がモノマー成分と反応して分子間結合を生じること
である。何故ならかかる結合によって相溶性が強化され
接着物の最終的性質を最高にせしめることが出来るから
である。どんな場合でも、充填剤の効果は千ツマー配合
物の中に分散してエラストマー性を付与し、接着物を強
靭化したり、さもなくば望ましいものとすることと思わ
れる。一般に充填剤は弾性材料またはエラストマー材料
で、熱可塑性ポリマーあるいはマクロマー(macro
mer)である。
少なくともある程度)で硬化され接着剤を強靭化しフレ
キシブルとしかつ/または強度を高めるような材料であ
れば実質的に充填剤を使用することができる。充填剤は
ゴム状の固体と限る必要はなく、液体およびワックスの
ような物質も充分適している。最も望ましいことは、充
填剤がモノマー成分と反応して分子間結合を生じること
である。何故ならかかる結合によって相溶性が強化され
接着物の最終的性質を最高にせしめることが出来るから
である。どんな場合でも、充填剤の効果は千ツマー配合
物の中に分散してエラストマー性を付与し、接着物を強
靭化したり、さもなくば望ましいものとすることと思わ
れる。一般に充填剤は弾性材料またはエラストマー材料
で、熱可塑性ポリマーあるいはマクロマー(macro
mer)である。
適当なエラストマー化を付与する特定の充填剤を選択す
ることは当業者にとって自明なことではあるが、充填剤
に適する典型的な材料として、ビニルポリマー、アクリ
ルポリマー、ポリエステルエラストマー、グリコールポ
リマー、アクリル化エポキシ、天然および合成ゴムその
他を挙げることが出来る。特に次のものが本発明の配合
で充填剤として使うと優れている:VINACB−7(
エアコケミカル社Airco (:hemical C
o、で販売されているポリビニルアセテート)、ポリエ
チレングリコール6000、HYCARCTBNおよび
HYCAR1022(B−F・グツドリッチケミカル社
B 、 F 、 Goodrich Chimical
Co、で販売されている液状ゴム)、X−80(ユニ
オンカーバイド社Union Carvida Go、
で販売されているポリエステルオリゴマー)およびKM
−229、KM−288およびKM−323B(ローム
アンドハース社Rome& Hass Co、で販売さ
れているアリールエラストマー)。
ることは当業者にとって自明なことではあるが、充填剤
に適する典型的な材料として、ビニルポリマー、アクリ
ルポリマー、ポリエステルエラストマー、グリコールポ
リマー、アクリル化エポキシ、天然および合成ゴムその
他を挙げることが出来る。特に次のものが本発明の配合
で充填剤として使うと優れている:VINACB−7(
エアコケミカル社Airco (:hemical C
o、で販売されているポリビニルアセテート)、ポリエ
チレングリコール6000、HYCARCTBNおよび
HYCAR1022(B−F・グツドリッチケミカル社
B 、 F 、 Goodrich Chimical
Co、で販売されている液状ゴム)、X−80(ユニ
オンカーバイド社Union Carvida Go、
で販売されているポリエステルオリゴマー)およびKM
−229、KM−288およびKM−323B(ローム
アンドハース社Rome& Hass Co、で販売さ
れているアリールエラストマー)。
多くの例では、ウレタンポリマーやプレポリマーが好ま
れており、後者は適当なアクリレートモノマーによって
ペンダントイソシアネート基に反応官能性(例えばヒド
ロキシル基)を付与し、いっそう反応を進めることがで
きる能力を与えるので特に好ましい。好適に使用されて
いる典型的な特定のウレタンエラストマーとしては、B
、F。
れており、後者は適当なアクリレートモノマーによって
ペンダントイソシアネート基に反応官能性(例えばヒド
ロキシル基)を付与し、いっそう反応を進めることがで
きる能力を与えるので特に好ましい。好適に使用されて
いる典型的な特定のウレタンエラストマーとしては、B
、F。
グツドリッチケミカル社で販売しているゴムで“EST
ANE”5730の商品やライトコケミカル社(Wit
oco Chemical Company )とN、
L、インダストリーズ(Industries)とで販
売されているプレポリマーでそれぞれCA S T O
M E R0002とVORITEという商品名のもの
がある。特に好まれるものとしては、前記の米国特許N
o、3425988(2欄第35行〜4欄第58行に開
示されており、本明細書中にも参考として引用されてい
る)の中で“モノマー”として記述されている有機ポリ
イソシアネートのポリアクリレートエステルなどのアク
リルモノマーキャップドウレタンがある。しか・しなが
ら、前述したすべてのもののうち、特別のエラストマー
化を付与する充填剤の選択は厳密なものではなく、使用
される特定の材料は接着物の応用面や要望される性質に
よって広く変化すると思われる。
ANE”5730の商品やライトコケミカル社(Wit
oco Chemical Company )とN、
L、インダストリーズ(Industries)とで販
売されているプレポリマーでそれぞれCA S T O
M E R0002とVORITEという商品名のもの
がある。特に好まれるものとしては、前記の米国特許N
o、3425988(2欄第35行〜4欄第58行に開
示されており、本明細書中にも参考として引用されてい
る)の中で“モノマー”として記述されている有機ポリ
イソシアネートのポリアクリレートエステルなどのアク
リルモノマーキャップドウレタンがある。しか・しなが
ら、前述したすべてのもののうち、特別のエラストマー
化を付与する充填剤の選択は厳密なものではなく、使用
される特定の材料は接着物の応用面や要望される性質に
よって広く変化すると思われる。
使用される充填剤の量は、最終的な生成物に要望される
性質や使用される成分の特性などいくつかの要因に依存
している。一般に使用される充填剤の量は組成物中に約
5.0重量%以上で約90重量%以下であり、好ましく
は約20〜60重量%である。
性質や使用される成分の特性などいくつかの要因に依存
している。一般に使用される充填剤の量は組成物中に約
5.0重量%以上で約90重量%以下であり、好ましく
は約20〜60重量%である。
既に理解されるごとく、本発明の組成物の主要な特長は
、パーエステル化合物を用いることである。本発明の組
成物に使用されるパーエステル化合物はフリーラジカル
反応の開始剤として広く用いられるが、ここでは触媒と
しては使用されない。本発明の接着剤の硬化は、適当な
波数の放射線を用いる光重合開始剤による活性化によっ
て達成される。実用的な検知から必要とされるような、
パーエステル中への触媒活性を生じさせるために材料を
加熱または化学的な活性化することは必要としない。こ
のことは実施例1で示されており(組成物Bを生成する
ために)、組成物(A)にパーエステル化合物のみを添
加した結果、接着強度が劇的に増加するが、たとえいく
つかの例で、パーエステルが“シャドウ’ (5ha
dott+)エリアすなわち最大強度の活性光線があた
らないエリアの硬化を増す作用をするとしても、それが
組成物の硬化が高められた事に帰因するとは考えがたい
。
、パーエステル化合物を用いることである。本発明の組
成物に使用されるパーエステル化合物はフリーラジカル
反応の開始剤として広く用いられるが、ここでは触媒と
しては使用されない。本発明の接着剤の硬化は、適当な
波数の放射線を用いる光重合開始剤による活性化によっ
て達成される。実用的な検知から必要とされるような、
パーエステル中への触媒活性を生じさせるために材料を
加熱または化学的な活性化することは必要としない。こ
のことは実施例1で示されており(組成物Bを生成する
ために)、組成物(A)にパーエステル化合物のみを添
加した結果、接着強度が劇的に増加するが、たとえいく
つかの例で、パーエステルが“シャドウ’ (5ha
dott+)エリアすなわち最大強度の活性光線があた
らないエリアの硬化を増す作用をするとしても、それが
組成物の硬化が高められた事に帰因するとは考えがたい
。
上述されたものと同じ見解がクメンヒドロパーオキサイ
ドの使用にも適用される。パーエステルではないが(実
施例2に示されたように)、ガラスに対する結合強度を
高めるのにクメンヒドロパーオキサイドがとても効果的
であることが見いだされた。触媒として典型的に用いら
れる全ての過酸化合物に対して、このことが正しいとは
考えがたい。
ドの使用にも適用される。パーエステルではないが(実
施例2に示されたように)、ガラスに対する結合強度を
高めるのにクメンヒドロパーオキサイドがとても効果的
であることが見いだされた。触媒として典型的に用いら
れる全ての過酸化合物に対して、このことが正しいとは
考えがたい。
互変異性酸成分もまた結合強度に非常に充分に寄与し、
最適な濃度で使用すると、かなり劇的な増加を達成する
。マレイン酸も好ましいが、環状互変異性が可能な他の
酸もまた用いられ、たとえば、マレイン酸、サリチル酸
、イタコン酸およびフタル酸である。起こりうる誤解を
避けるためには、次のことを示すべきであろう。ここで
用いられている゛環状互変異性°゛という用語は、酸の
カルボキシル部分相互の間に結合または疑似結合が形成
されるような状態で理論上存在し、それらのカルボキシ
ル部分相互が環状の配列をなし、非環状異性体と平衡状
態になる異性体を生ずる能力を酸が有するということを
表わす。
最適な濃度で使用すると、かなり劇的な増加を達成する
。マレイン酸も好ましいが、環状互変異性が可能な他の
酸もまた用いられ、たとえば、マレイン酸、サリチル酸
、イタコン酸およびフタル酸である。起こりうる誤解を
避けるためには、次のことを示すべきであろう。ここで
用いられている゛環状互変異性°゛という用語は、酸の
カルボキシル部分相互の間に結合または疑似結合が形成
されるような状態で理論上存在し、それらのカルボキシ
ル部分相互が環状の配列をなし、非環状異性体と平衡状
態になる異性体を生ずる能力を酸が有するということを
表わす。
本発明の成分の組み合せはガラスへの結合に対して特に
望ましい結果を生じる。シラン化合物は従来より、有用
な生成物の性質の向上のために通常利用され、同様に本
発明の組成物にも望ましくとり入れられるが、活性線に
よって硬化した時、ガラスに対する結合強度における驚
くべき増加はここで提供された組み合せに帰因する。シ
ランはガラスに対するカップリング剤であり、パーエス
テルクメンヒドロパーオキサイドおよび互変異性酸はそ
うではないので、結合強度における増加は予想されては
いなかったものである。
望ましい結果を生じる。シラン化合物は従来より、有用
な生成物の性質の向上のために通常利用され、同様に本
発明の組成物にも望ましくとり入れられるが、活性線に
よって硬化した時、ガラスに対する結合強度における驚
くべき増加はここで提供された組み合せに帰因する。シ
ランはガラスに対するカップリング剤であり、パーエス
テルクメンヒドロパーオキサイドおよび互変異性酸はそ
うではないので、結合強度における増加は予想されては
いなかったものである。
また本発明の組成物には事実上どんな光重合開始剤を使
用することもでき、その適当な化合物は当業者にとフて
明らかであろう。あえて記すならば活性線の紫外域に感
応して良き効果をもたらすものとしては、1−ヒドロキ
シクロへキシルフェニルケトン、2.2−ジメトキシ−
2−フェニルアセトフェノン、ジェトキシアセトフェノ
ンや2−メチル−1−(メチルチオフェニル)−2−(
4−モルフォリニル)−1−プロパノンが挙げられ、可
視光で反応するものとしては、例えばカンフアキノンや
前述のリストにある光重合開始剤を使って適度に感光性
を用いた組成物が使用できる。その他の適当な重合開始
剤はベンゾフェノン、ベンジル、テトラメチルジアミノ
ベンゾフェノン[ミヒラー(Michler )ズケト
ンコ、ベンゾインエステル、α、α−ジェトキシアセト
フェノンやケトクマリンなどである。光重合開始剤の使
用量は0.1〜10.0重量%であるが、典型的な使用
量は約0.1〜5.0重量%、好ましくは約2.0〜4
.0重量%が幾つかの例において、効率的かつ望ましい
。
用することもでき、その適当な化合物は当業者にとフて
明らかであろう。あえて記すならば活性線の紫外域に感
応して良き効果をもたらすものとしては、1−ヒドロキ
シクロへキシルフェニルケトン、2.2−ジメトキシ−
2−フェニルアセトフェノン、ジェトキシアセトフェノ
ンや2−メチル−1−(メチルチオフェニル)−2−(
4−モルフォリニル)−1−プロパノンが挙げられ、可
視光で反応するものとしては、例えばカンフアキノンや
前述のリストにある光重合開始剤を使って適度に感光性
を用いた組成物が使用できる。その他の適当な重合開始
剤はベンゾフェノン、ベンジル、テトラメチルジアミノ
ベンゾフェノン[ミヒラー(Michler )ズケト
ンコ、ベンゾインエステル、α、α−ジェトキシアセト
フェノンやケトクマリンなどである。光重合開始剤の使
用量は0.1〜10.0重量%であるが、典型的な使用
量は約0.1〜5.0重量%、好ましくは約2.0〜4
.0重量%が幾つかの例において、効率的かつ望ましい
。
上述の基本的成分に加えて、その他の成分を本発明の組
成物に加えることもできることは明らかである。例えば
アクリル酸をその一定量加えることは、接着硬化速度を
最高にする点から特に望ましいことである。また木材粉
、ガラス繊維、綿くず、雲母、アルミナ、シリカなどの
ような“不活性゛の充填剤は粘性を調整し、耐衝撃性を
改良したりその他の目的のためによく使われており、必
要とあればこれらの材料を本発明の組成物に使用するこ
とができる。上述のように、耐湿性を増したり、接着剤
のガラスなどの表面への結合力を強めるために少量のシ
ランモノマーを添加することもまた通常行なわれ、それ
ゆえ組成物にそのようなモノマーを添加することは特に
望ましい。染料、難燃剤、安定剤(例えばキノンやハイ
ドロキノン)、チキントロピー剤、増粘剤、減粘剤、可
塑剤、酸化防止剤などのような他の物質も追加成分とし
て加えることができるが、これらがしばしば主成分とし
て配合されており、そのため追加する必要がないことも
ある。
成物に加えることもできることは明らかである。例えば
アクリル酸をその一定量加えることは、接着硬化速度を
最高にする点から特に望ましいことである。また木材粉
、ガラス繊維、綿くず、雲母、アルミナ、シリカなどの
ような“不活性゛の充填剤は粘性を調整し、耐衝撃性を
改良したりその他の目的のためによく使われており、必
要とあればこれらの材料を本発明の組成物に使用するこ
とができる。上述のように、耐湿性を増したり、接着剤
のガラスなどの表面への結合力を強めるために少量のシ
ランモノマーを添加することもまた通常行なわれ、それ
ゆえ組成物にそのようなモノマーを添加することは特に
望ましい。染料、難燃剤、安定剤(例えばキノンやハイ
ドロキノン)、チキントロピー剤、増粘剤、減粘剤、可
塑剤、酸化防止剤などのような他の物質も追加成分とし
て加えることができるが、これらがしばしば主成分とし
て配合されており、そのため追加する必要がないことも
ある。
本発明の組成物がすべて接着性を示すという事実にもか
かわらず、同様にこれらを他の目的に使うこともできる
ことは勿論理解されよう。例えばギャップを埋める目的
などのためにコーティングに使用される。
かわらず、同様にこれらを他の目的に使うこともできる
ことは勿論理解されよう。例えばギャップを埋める目的
などのためにコーティングに使用される。
接着剤の特性に悪影響をおよぼすことが見いだされてい
る硫黄および/またはアミン官能性を含む安定剤を本発
明の組成物は排除するということに着目することは重要
である。製造者に特別に指示しない限り、IBOA(イ
ソボルニルアクリレート)を安定化させるためにフェノ
チアジン(または同様の安定剤)が一般に用いられるの
で、モノマ一部分がイソボルニルアクリレートを含む場
合、上記の制限にたいする考慮が特に重要である。
る硫黄および/またはアミン官能性を含む安定剤を本発
明の組成物は排除するということに着目することは重要
である。製造者に特別に指示しない限り、IBOA(イ
ソボルニルアクリレート)を安定化させるためにフェノ
チアジン(または同様の安定剤)が一般に用いられるの
で、モノマ一部分がイソボルニルアクリレートを含む場
合、上記の制限にたいする考慮が特に重要である。
かくの如く、本発明は活性線で付活され、硬化して、ガ
ラスに対して最も著しく、予想に反して高い結合力を有
する固体接着物質を生じる新規な反応性アクリル接着剤
組成物を提供するものである。また本発明はかかる接着
性組成物を使用して表面を結合させる新規な方法であっ
て、特にガラ大表面の結合に適する方法を提供するもの
である。
ラスに対して最も著しく、予想に反して高い結合力を有
する固体接着物質を生じる新規な反応性アクリル接着剤
組成物を提供するものである。また本発明はかかる接着
性組成物を使用して表面を結合させる新規な方法であっ
て、特にガラ大表面の結合に適する方法を提供するもの
である。
Claims (26)
- (1)少なくとも1種の重合可能なアクリレートモノマ
ーとエラストマー性付与充填剤を主成分とし、活性線に
感応する光重合開始剤の適量と、約1.0〜5.0重量
%のパーエステル化合物および約0.5〜5.0重量%
の環状互変異性となる有機酸を含有し、硫黄またはアミ
ン官能性を含む安定剤を有せず、活性線に暴露されたと
き反応して接着性固体となる液状組成物。 - (2)前記パーエステル化合物が、tert−ブチルパ
ーベンゾエートおよびtert−ブチルパーオクトエー
トより成るグループから選ばれ、前記有機酸がマレイン
酸である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 - (3)前記充填剤がアクリレート化ポリウレタンオリゴ
マーである特許請求の範囲第1項記載の組成物。 - (4)前記オリゴマーが、約400〜6000の分子量
を有し、ヒドロキシエチルアクリレートまたはヒドロキ
シエチルメタクリレートと反応してアクリレート化され
たジイソシアネートキャップドポリエーテルである特許
請求の範囲第3項記載の組成物。 - (5)前記アクリレートモノマーが、イソボルニルアク
リレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート、トリメチルシクロヘ
キシルアクリレートより成るグループから選ばれる化合
物ならびにこれらの混合物である特許請求の範囲第1項
記載の組成物。 - (6)前記光重合開始剤が、ジエトキシアセトフェノン
、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、2
−メチル−1−(メチルチオフェニル)−2−(4−モ
ルフォリニル)−1−プロパノンおよび2,2−ジメト
キシ−2−フェニルアセトフェノンより成るグループか
ら選ばれる化合物である特許請求の範囲第1項記載の組
成物。 - (7)前記光重合開始剤が感応する該活性線が、紫外域
である特許請求の範囲第6項記載の組成物。 - (8)約2.0〜6.0重量%のアクリル酸を含有する
特許請求の範囲第1項記載の組成物。 - (9)前記光重合開始剤が約1.0〜5.0重量%含ま
れる特許請求の範囲第1項記載の組成物。 - (10)前記パーエステル化合物が約2.0〜4.0重
量%含まれ、前記有機酸が約1.0〜2.0重量%含ま
れる特許請求の範囲第9項記載の組成物。 - (11)前記モノマーと充填剤がそれぞれ約30〜60
重量%および約5〜60重量%含有される特許請求の範
囲第10項記載の組成物。 - (12)少なくとも1種の重合可能なアクリレートモノ
マーとエラストマー性付与充填剤を主成分とし、活性線
に感応する光重合開始剤の適量と、パーエステル化合物
とクメンヒドロパーオキサイドよりなるクラスから選ば
れる化合物を約1.0〜5.0重量%、環状互変異性と
なる有機酸を約0.5〜5.0重量%含有し、硫黄やア
ミン官能性を含む安定剤を有せず、活性線に暴露された
とき反応して接着性固体となる液状組成物。 - (13)少なくとも1種の重合可能なアクリレートモノ
マーを約30〜60重量%、約400〜6000の分子
量を有するアクリル化ポリウレタンオリゴマーを約5〜
60重量%、紫外線に感応する光重合開始剤を約1.0
〜5.0重量%、アクリル酸を約2.0〜6.0重量%
、パーエステル化合物を約2.0〜4.0重量%、環状
互変異性となる有機酸を約1.0〜2.0重量%含み、
硫黄やアミン官能性を含む安定剤を有せず、活性線に暴
露されたとき反応して接着性固体となる液状組成物。 - (14)前記アクリレートモノマーが、イソボルニルア
クリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、トリメチルシクロ
ヘキシルアクリレートより成るグループから選ばれる化
合物およびこれらの混合物であり、前記パーエステルが
tert−ブチルパーベンゾエート、tert−ブチル
パーオクトエートより成るグループから選ばれ、前記有
機酸がマレイン酸である特許請求の範囲第13項記載の
組成物。 - (15)少なくとも1種の重合可能なアクリレートモノ
マーを約30〜60重量%、約400〜6000の分子
量を有するアクリレート化ポリウレタンオリゴマーを約
5〜60重量%、紫外線に感応する光重合開始剤を約1
.0〜5.0重量%、クメンヒドロパーオキサイドを約
1.0〜5.0重量%、環状互変異性となる有機酸を約
0.5〜5.0重量%含有し、硫黄やアミン官能性を含
む安定剤を有せず、活性線に暴露されたとき反応して接
着性固体となる液状組成物。 - (16)前記アクリレートモノマーが、イソボルニルア
クリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、トリメチルシクロ
ヘキシルアクリレートより成るグループから選ばれる化
合物およびこれらの混合物であり、前記有機酸がマレイ
ン酸である特許請求の範囲第15項記載の組成物。 - (17)a)少なくとも1種の重合可能なアクリレート
モノマーとエラストマー性付与充填剤を主成分とし、活
性線に感応する光重合開始剤の適量と、約1.0〜5.
0重量%のパーエステル化合物と、約0.5〜5.0重
量%の環状互変異性となる有機酸よりなり、硫黄または
アミン官能性を含む安定剤を有せず、活性線に暴露され
たとき反応して接着性固体となる液状組成物をつくり、 b)前記組成物を結合しようとする少なくとも一つの表
面につけ、それに他の表面を効果的に接触させ、 c)前記表面間の該組成物に活性線を充分な時間暴露し
、該組成物を効果せしめて接着性固体とする、 各工程を含む表面を相互に結合させる方法。 - (18)前記組成物中の該パーエステル化合物が、te
rt−ブチルパーベンゾエートおよびtert−ブチル
パーオクトエートよりなるグループから選ばれる化合物
であり、前記有機酸がマレイン酸である特許請求の範囲
第17項記載の方法。 - (19)前記組成物中の該充填剤がアクリレート化ポリ
ウレタンオリゴマーである特許請求の範囲第17項記載
の方法。 - (20)前記組成物中の該オリゴマーが、約400〜6
000の分子量を有し、ヒドロキシエチルアクリレート
またはヒドロキシエチルメタクリレートと反応してアク
リレート化されたジイソシアネートキャップドポリエー
テルである特許請求の範囲第19項記載の方法。 - (21)前記組成物中の該アクリレートモノマーが、イ
ソボルニルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリ
メチルシクロヘキシルアクリレートより成るグループか
ら選ばれる化合物およびそれらの混合物である特許請求
の範囲第17項記載の方法。 - (22)前記組成物中の該光重合開始剤が、ジエトキシ
アセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニ
ルケトン、2−メチル−1−(メチルチオフェニル)−
2−(4−モルフォリニル)−1−プロパノンおよび2
,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノンより成
るグループから選ばれる化合物であり、前記活性線が紫
外域にある特許請求の範囲第17項記載の方法。 - (23)前記組成物中に約2.0〜6.0重量%のアク
リル酸が含有される特許請求の範囲第17項記載の方法
。 - (24)前記表面の少なくとも一つがガラスである特許
請求の範囲第17項記載の方法。 - (25)前記組成物中にシラン接着促進剤が含有される
特許請求の範囲第24項記載の方法。 - (26)a)少なくとも1種の重合可能なアクリレート
モノマーとエラストマー性付与充填剤を主成分とし、活
性線に感応する光重合開始剤の適量と、パーエステル化
合物とクメンヒドロパーオキサイドよりなるクラスから
選ばれる化合物を約1.5〜5.0重量%、環状互変異
性となる有機酸を約0.5〜5.0重量%含有し、硫黄
やアミン官能性を含む安定剤を有せず、活性線に暴露さ
れたとき反応して接着固体となる液状組成物をつくり、
b)前記組成物を結合しようとする少なくとも一つの表
面につけ、それに他の表面を効果的に接触させ、 c)前記表面間の該組成物に活性線を充分な時間暴露し
、該組成物を硬化せしめて接着性固体とする、 各工程を含む表面を相互に結合させる方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/037,464 US4964938A (en) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | Bonding method using photocurable acrylate adhesive containing perester/tautomeric acid adhesion promoter |
US07/037,464 | 1987-04-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63268781A true JPS63268781A (ja) | 1988-11-07 |
Family
ID=21894494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63084221A Pending JPS63268781A (ja) | 1987-04-13 | 1988-04-07 | パーエステル/互変異性酸接着促進剤を含有し、活性線で硬化する接着システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4964938A (ja) |
EP (1) | EP0290147A3 (ja) |
JP (1) | JPS63268781A (ja) |
AU (1) | AU1459188A (ja) |
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AU1459188A (en) | 1988-10-13 |
EP0290147A3 (en) | 1989-11-15 |
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