JPWO2018142793A1 - 接着剤組成物、その接着剤組成物の製造方法、その接着剤組成物を用いた接着方法、及びその接着剤組成物が被着された構造物 - Google Patents
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Abstract
Description
工業的に使われるエポキシ樹脂の大部分はビスフェノールA(BPA、4−4′−(propan−2,2−diyl)diphenol)から合成される。BPAは、2009年のデータによると、世界規模で年間220万トンも生産されるものであるが、BPAは人の健康や水生生物への悪影響が懸念され、米国をはじめ主要国で規制がかかり始めている(例えば非特許文献1)。
(構成1)
少なくとも第1剤および第2剤を含んでなる接着剤組成物であって、
前記第1剤は、タンニン酸の少なくとも一部の水酸基における水素原子が、少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体を含有し、
前記第2剤は、2つ以上のシアネート基を有する炭化水素または前記炭化水素の誘導体を含有する、接着剤組成物。
(構成2)
前記鎖状炭化水素基は、三員環からなるエポキシ基を有する化合物由来の鎖状炭化水素基である、構成1記載の接着物組成物。
(構成3)
前記エポキシ基を有する化合物は、プロピレンオキサイド、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、エピブロムヒドリン、エピクロロヒドリン、エピフルオロヒドリン、エピヨードヒドリンの群から選択される1以上である、構成2記載の接着剤組成物。
(構成4)
前記鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体は、前記鎖状炭化水素基が、フラン環を有する化合物が開環重合した構成単位でグラフトされている、構成1から3のいずれか1記載の接着剤組成物。
(構成5)
前記フラン環を有する化合物はテトラヒドロフランまたは2メチルテトラヒドロフランである、構成4記載の接着剤組成物。
(構成6)
前記タンニン酸と前記鎖状炭化水素基とのモル比が1:1以上1:50以下である、構成1から5のいずれか1記載の接着剤組成物。
(構成7)
前記第2剤の炭化水素または炭化水素誘導体の炭素数は、2以上64以下である、構成1から6のいずれか1記載の接着剤組成物。
(構成8)
前記第2剤はヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートの群から選択される1以上である、構成1から6のいずれか1記載の接着剤組成物。
(構成9)
前記タンニン酸誘導体は、前記タンニン酸の末端の芳香環に位する一部の水酸基における水素原子が、前記鎖状炭化水素基に置換されたものである、構成1から8のいずれか1記載の接着剤組成物。
(構成10)
前記第1剤、前記第2剤、およびフィラーからなる、構成1から9のいずれか1記載の接着剤組成物。
(構成11)
タンニン酸、およびエポキシ基を有する鎖状炭化水素を準備する工程と、
前記タンニン酸、および前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素を、フラン環を有する化合物を含む溶媒中で混合し、前記タンニン酸を、前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素と反応させることにより、前記タンニン酸の少なくとも一部の水酸基における水素原子が、少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体を生成して第1剤を製造する工程と、
2つ以上のシアネート基を有する炭化水素または前記炭化水素の誘導体を含有する第2剤を準備する工程により、
少なくとも前記第1剤と第2剤とを含む接着剤組成物を製造する、接着剤組成物の製造方法。
(構成12)
前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素は、三員環からなるエポキシ基を有する化合物である、構成11記載の接着剤組成物の製造方法。
(構成13)
前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素は、エポキシ基に結合している鎖状炭化水素基の炭素の数が1以上8以下である、構成11または12記載の接着剤組成物の製造方法。
(構成14)
前記三員環からなるエポキシ基を有する化合物は、プロピレンオキサイド、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、エピブロムヒドリン、エピクロロヒドリン、エピフルオロヒドリン、エピヨードヒドリンの群から選択される1以上である、構成12または13記載の接着剤組成物の製造方法。
(構成15)
前記フラン環を有する化合物はテトラヒドロフランまたは2メチルテトラヒドロフランである、構成11から14のいずれか1記載の接着剤組成物の製造方法。
(構成16)
前記タンニン酸と前記少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基とのモル比を1:1以上1:50以下とする、構成11から15のいずれか1記載の接着剤組成物の製造方法。
(構成17)
前記2つ以上のシアネート基を有する炭化水素または前記炭化水素の誘導体は、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートの群から選択される1以上である、構成11記載の接着剤組成物の製造方法。
(構成18)
構成1から10のいずれか1記載の接着剤組成物の前記第1剤と前記第2剤とを溶媒とともに混合して混合液を作製する混合液作製工程と、
前記混合液を被接着物に被着させる被着工程と、
熱処理を行う熱処理工程とを含み、
前記第2剤の量は、前記第1剤と前記第2剤との合計重量に対して5重量%以上50重量%以下とする、接着方法。
(構成19)
前記第2剤の量は、前記第1剤と前記第2剤との合計重量に対して30重量%以上40重量%以下とする、構成18記載の接着方法。
(構成20)
前記熱処理温度は23℃以上200℃以下である、構成18または19記載の接着方法。
(構成21)
前記熱処理温度は23℃以上150℃以下である、構成18または19記載の接着方法。
(構成22)
前記熱処理温度は80℃以上150℃以下である、構成18または19記載の接着方法。
(構成23)
前記熱処理の処理時間は15分以上60分以下である、構成18から22のいずれか1記載の接着方法。
(構成24)
前記熱処理の処理時間は45分以上60分以下である、構成18から22のいずれか1記載の接着方法。
(構成25)
構成1から10のいずれか1に記載の接着剤組成物の第1剤と第2剤とが混合されて構造物の少なくとも露出面の一部に被着された、構造物。
本発明の接着剤組成物は、第1剤および第2剤を含んでなる2剤系の接着剤組成物である。ここで、第1剤は、タンニン酸の少なくとも一部の水酸基における水素原子が、少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体を含有し、第2剤は、2つ以上のシアネート基を有する炭化水素または前記炭化水素の誘導体を含有する。
鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体の一例を下記式(A12)に示す。後述のように、少なくとも溶媒の1つとしてTHFや2メチルテトラヒドロフランなどのフラン環を有する化合物を用いて開環重合反応を行うことにより、タンニン酸の末端の水酸基の水素が置換されたタンニン酸誘導体が合成される。
本発明の第1剤であるタンニン酸誘導体は、タンニン酸(TA)とEPBHなどの上述したエポキシ基を含む鎖状炭化水素とをTHF溶媒中で攪拌混合し、ルイス酸を触媒にして室温で開環重合反応を起こさせて製造することができる(図1参照)。ルイス酸触媒としては、例えば、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(BF3・Et2O)を挙げることができる。反応時間は6時間以上18時間以下が好ましく、代表的には18時間である。6時間未満では反応が十分進まないので収率が低くなる虞があり、18時間を超えると反応が飽和していて時間を損失する虞がある。
製造されたタンニン酸誘導体は、タンニン酸末端部の水酸基の水素が鎖状炭化水素に置換された構造を有する。この置換は、エポキシ基を含む鎖状炭化水素と溶媒であるTHFとの反応性の差に起因して、EPBHなどに由来する、少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基が開始剤となって、グラフト反応を伴うことが多い。このグラフト鎖の主体はポリテトラヒドロフラン(poly−THF)である(図1参照)。したがって、THFは溶媒のみならずタンニン酸誘導体の構成物として重要な役割を担っている。このことは、製造例に記載するように、NMR(Nuclear Magnetic Resonance)を用いて確認される。
本発明の第2剤である2つ以上のシアネート基を有する炭化水素またはその誘導体、および溶媒は市販のものでよい。例えば、第2剤として市販のHDI、溶媒としてTHFを用いることができる。
本発明の接着方法では、上記第1剤と第2剤を溶媒とともに十分混合して混合液を作り、その混合液を被接着物に塗布等によって被着させた後、被接着物同士を密着させてその状態で熱処理を行って被接着物を接着する。ここで、第1剤と第2剤の合計重量に対して、第2剤を5重量%以上50重量%以下、好ましくは25重量%以上45重量%以下、より一層好ましくは30重量%以上40重量%以下混合することが、強い接着力を得るという観点で好ましい。
熱処理は、23℃以上200℃以下が好ましく、23℃以上150℃以下がより好ましく、80℃以上150℃以下がさらに一層好ましい。23℃未満の温度でも、第1剤のタンニン酸誘導体と第2剤の2つ以上のシアネート基を有する炭化水素またはその誘導体との重合反応は進み、重合膜に接着力が生まれてくるが、その速度が極めて遅く、接着効率という観点で好ましくない。80℃以上の温度にすると特に強い接着力が発生する。一方、200℃を超える温度では上記重合膜の熱分解が起こる虞がある。この熱分解は150℃を超える温度から発生し始めることがあるため、熱処理温度は150℃以下とすることが好ましい。
熱処理の時間は、熱処理温度が80℃の場合、30分以上60分以下が好ましい。30分未満では重合反応が十分に進まず接着力が不足することがあり、60分を超えると重合反応が飽和しているため時間の損失になることがある。
接着力は、タンニン酸誘導体の水酸基による水素結合、タンニン酸誘導体と2つ以上のシアネート基を有し柔軟性に富む炭化水素またはその誘導体との重合(共有結合)によってもたらされると考えられる。
なお、熱処理を伴わずに接着力を増強させる方法として、ジラウリン酸ジブチルスズ等の触媒を用いる方法もある。これも上記の熱処理と同様に、ウレタン結合を形成させて接着力を向上させる方法である。
本発明の接着剤組成物は、金属―金属、木―木、ガラス―ガラス、金属―ガラス、金属―木、木―ガラスなど様々な部材の接着に適する。特にSUSに対して強い接着力を有する。これは、膜の重合に加えて、金属酸化物との水素結合、およびタンニン酸誘導体を構成するポリフェノールと金属イオン、特に鉄イオンとの配位結合が生じることによるものと考えられる(図2参照)。
タンニン酸には防錆効果があるので、本発明の接着剤組成物を金属に対して適用した場合、接着剤が被着された接着面は錆びにくく、接着面が腐食劣化しにくいので、経時安定性に富む接着を行うことが可能になる。
これに加えて、タンニン酸は抗細菌性を有するので、木材に対して腐食防止作用も持つ。このため、本発明の接着剤組成物を木材に対して適用した場合にも、接着面が腐食劣化しにくいので、経時安定性に富む接着を行うことが可能になる。
このため、少なくとも一方の面が細菌腐食性を持つ木材のような材料あるいは錆びやすい金属などでできた2つ以上の基材を本発明の接着剤組成物を用いて接着すると、その基材からなる構造物は細菌や錆に強く経時的に安定な構造物となる。
このため、構造物の露出する部分の少なくとも一部、例えば壁面部に本発明の接着剤組成物の成分である第1剤と第2剤とを混合して被着すると、その構造物は有害ガスを吸着し、雰囲気の清浄度を高める機能性構造物となる。
さらに、本発明による接着剤から有害ガスが放出される危険は比較的少ない。
製造例では、本発明による接着剤組成物の製造とその製造物の構造解析について述べる。
まず、図1に示すように、TAとEPBHをTHF溶媒下で混合し、そこにBF3・Et2O触媒を添加して室温で開環重合反応させた。各々の量は、表1に示すように、TAが1.16mmol、THFが245mmolで、EPBHに関しては0mmolから34.8mmol(TAに対して30eq.)まで6種類の量を振った。BF3・Et2Oに関しては、EPBHに対して0.7mol%添加した。そしてこの6種類のタンニン酸誘導体に対して、EPBHの量が0mmol(TAに対して0eq.)のときをT1、5eq.のときをT2、10eq.のときをT3、15eq.のときをT4、20eq.のときをT5、そして30eq.のときをT6と名前を付けた。
まずTAを1.16mmol(2g)秤量し、水冷機構を持つ2口丸底フラスコにアルゴンガスパージ下で入れた。そのフラスコを2回アルゴンガスで満たした後、そこに245mmol(20ml)のTHFを加えてフラスコを回転させて30分間攪拌した。
その後、注射器を用いて上記所定の量のEPBHを加え、さらに、用いたエピブロモヒドリンに対して0.7mol%のBF3・Et2Oを触媒として加えた。そして室温(23℃)で、18時間フラスコを回転させて攪拌させながら反応させた。
その後、ロータリーポンプで揮発成分を除いて茶色の液体を取り出し、十分な量の純水を用いてその茶色の成分を沈殿させた。数回十分な量の純水を用いた沈殿工程を繰り返して、未反応のTA,EPBH、および触媒として用いたBF3・Et2Oを取り除いた。そして、真空下で60℃3時間の乾燥を行い、室温(23℃)で1晩置いて、タンニン酸誘導体T1からT6を作製した。
各試料の1Hスペクトルは、JNM−ECX300(日本電子(株)製)を用い、25℃のDMSO−d(ジメチルスルホオキシド―重水素)溶液中で測定した。ここで、DMSO−dは1%のTMS(テトラメチルシラン)を含む。また、化学シフト量は、TMSをリファレンスとしてppm表示で測定した。
(1)いずれの試料においても、芳香環のプロトンに対応する6.7ppmから7.5ppmの領域に複数の幅広いピークが認められる。
(2)TA上のエポキシを開始剤とするグラフト成長を意味する3.4ppmから4.0ppmの領域においては、T2からT6は複数の幅広いピークを持つが、TAおよびT1ではピークが認められない。
(3)1.4ppmから1.6ppmの領域のピークは、T2からT6では認められるが、EPBHを含まない、言い換えればエポキシ基を含まないT1およびTAでは認められない。1.4ppmから1.6ppmの領域のピークはpoly−THFのメチレンプロトン(−O−CH2−CH2−CH2−CH2−O−)によるもので、このグラフト反応の開始基としてEPBHのエポキシ基が働いていると考えられる。
(4)1.76ppmと3.6ppmにおいて、T1からT6にピークが認められるがTAでは認められない。このピークが意味するものは、THFが未反応でこれらの材料に取付いたものと考えられる。
(1)3000cm−1から3600cm−1の領域で、TAおよびT1からT5の全ての試料について、ポリフェノールのO−Hストレッチ(伸延)によると考えられる幅広い吸収帯が認められる。
(2)2800cm−1から3000cm−1の領域で、TA誘導体試料であるT2からT5について、―CH3と−CH2−ストレッチによると考えられる顕著な吸収が認められる。特にEPBHの添加量が多いT3からT5の試料でこの吸収の量が大きい。一方、EPBHを用いないT1ではこの吸収が目立たず(有意な吸収とはいえない)、TAではこの吸収が認められない。このことは、EPBHのエポキシ基とTHFとがTA上でグラフト重合することを示唆している。
(3)1745cm−1および1642cm−1において、TAおよびT1からT5の全ての試料で吸収がある。これらの吸収は、それぞれ―C=O、C=Cのストレッチによるものと考えられる。
以上のことから、FTIRによる分析においても、THFグラフト化においてEPBHのエポキシ基が重要な役割を担っていることが確認された。また、poly−THFの成分がタンニン酸誘導体に取り込まれていることも確認された。なお、poly−THFの成分が結合するタンニン酸誘導体の部位とその量は様々であり、1つには固定されないと考えられる。
また、THFを溶剤として、第1剤としてT5を、第2剤としてHDIを表2に示す所定の重量%で混合して溶剤に溶かした接着剤組成物Glue1からGlue4を作製し、実施例1でその接着特性を評価した。
実施例1では、前述の製造例で作製した第1剤を用いて接着剤組成物を作製し、その接着力(接着強度)の評価を行った。接着剤組成物の第2剤としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を和光純薬(株)より入手して用いた。
ちなみに、TAにHDIを33重量%加えた場合の接着力は1.6±0.29MPaに留まった。これは反応性OH基が不足しているためと考えられる。
その結果、熱処理を行う前には測定された波数約2270cm−1のイソシアネート基(−NCO)のピークが、80℃の熱処理を行った後は大幅に小さくなっており、熱処理によりTA誘導体が共有結合を起こしていることが確認された。この共有結合が接着力増強の一要因になっていると考えられる。
TAは、約50℃から100℃にかけて約10%の重量を損失した後、約250℃で燃焼、炭化した。T5は、約100℃から230℃にかけて熱分解を起こして重量を10%程度減らした後、約230℃を変曲点にして重量を大幅に減らした。一方、T5にHDIを33重量%添加した試料では、150℃まで熱分解を起こさず重量損失が殆どなかった。150℃を変曲点にして熱分解により重量損失が発生したが、200℃での重量は、昇温前の約80%が確保された。この結果から、クロスリンクの効果により耐熱性が向上するといえる。また、TA誘導体であるT5とHDIとを混合した接着剤組成物の熱処理温度の上限は、200℃、好ましくは150℃といえる。
その結果を、図5に示したHDI無添加の場合の結果と共に図8に示す。
HDIの添加量は、表2にも記載されているように、第1剤及び第2剤の総量に対する重量%で示した。HDIを添加することにより、HDI無添加(0重量%)のときより接着力は強くなり、33重量%(Glue2)を最大値(7.5±1.0MPa)にして、それより添加量が増えると接着力が落ちていく結果となった。第2剤であるHDIを5重量%以上50重量%以下添加することにより、HDIを添加しない場合に比べて接着力は2倍以上強くなった。また、HDIを30重量%以上40重量%以下添加することにより、約7MPaの接着力が得られた。その値はHDIを添加しない場合の約7倍であった。
その結果を図9に示す。
室温(23℃)から熱処理温度を上げるほど、ほぼ単調に接着力が強くなった。上述のTGA分析からGlue2は150℃まで熱分解を起こさないので、150℃を上限になるべく高い温度の熱処理を施すことが接着力を強くするという観点で効果的と考えられる。
その結果を図10に示す。
熱処理時間15分では重合反応が十分に進まず接着力は低いが、30分以上の熱処理で7.5MPa以上の十分な接着力となった。
フィラーの添加量と接着力の関係を図11に示す。
最大の接着力はCaCO3フィラーの添加量が10重量%のときに得られ、そのときの接着力は14.71±1.9MPaであった。この値はフィラーを無添加としたときの7.5±1MPaの約2倍である。フィラーの添加量が10重量%を超えて増えるに従い、接着力は低下する傾向が見られたが、フィラーを50重量%添加したときの接着力は10.38±2.02MPaであり、フィラー無添加のときの接着力より有意に高かった。CaCO3フィラーは安価であるため、CaCO3フィラーの添加は接着力増強と材料低コスト化の両面から効果があるといえる。
CaCO3フィラーを10重量%添加したときの熱処理温度と接着力の関係を図12に示す。室温(23℃)で最も高い接着力14.7±1.9MPaが得られ、熱処理温度を上げるに従い接着力は低減した。
ガラスは市販のものを用い、液体洗剤を用いて表面の汚れを洗浄した後、エタノール、n−ヘキサンおよびアセトンに順次浸して超音波洗浄を行った。そして、室温(23℃)で乾燥を行った後、すぐに接着試験を実施した。
ステンレスおよび銅は、市販のものを用い、上述したアルミニウムの場合と同様に、8cm×2.5cm×0.1cmに切り出して、ASTM(American Society for Testing Materials) D2651標準プロトコル洗浄を行って使用した。この洗浄後に十分な乾燥を行った後、すぐに接着試験を実施した。
また、図14に示すように、異種材料同士の接着においても、同種同士の接着の場合と同様の高い接着力が得られた。特に、SUSとAl(アルミニウム)との接着では、10.4±1.3MPaという高い接着力が得られた。
TAはFe3+と三座配位の錯体を形成することが知られている。SUS304(2B)はFe3+を含むので、Fe3+との配位結合も絡んで特に強い接着力が得られたものと考えられる。
このような接着力が得られる理由の1つは接着剤の粘度の増加と考えられる。
コストの低いフィラーの添加により、このような高い接着力が様々な被接着材に対して得られることは、産業上大きなメリットがある。
塗布膜の形成は、溶媒をテトラヒドロフランとしたTAおよびT5の溶液をガラス基板上に滴下し、80℃45分の熱処理を加えて行った。
その結果を図16に示す。
その結果、TAおよびT2では、明確なガラス転移は観測されなかったが、T3からT6に関してはガラス転移が観測され、それらのガラス転移点(ガラス転移温度)は、40℃以下で、特にT6の場合は‐18℃という低い温度でガラス転移が起こることが分かった。これらの低いガラス転移温度を有するタンニン酸誘導体が、塗布膜に柔軟性を与えていることが確認された。
柔軟性をもつ接着剤は強靭でしなやかな接着を可能とするため、本発明の接着剤はこの意味からも好ましい。
実施例2では、本発明の接着剤組成物を使用して形成した重合膜の大腸菌に対する殺菌、滅菌作用について実験評価した結果を述べる。
Glue2からなる被膜を形成した試料の殺菌、滅菌能力は、TA誘導体であるT5のそれと同等であり、T5にHDIを加えて重合させた膜としても、TA誘導体の殺菌、滅菌能力を維持していた。
したがって、本発明の接着剤組成物により形成される重合膜は良好な殺菌、滅菌能力をもつといえる。
実施例3では、本発明の接着剤組成物を使用して形成した重合膜のアンモニアガス(NH3ガス)に対する吸着作用について、実験にて評価した結果を述べる。
3mg、6mg、8mgおよび12mgのGlue2溶液を準備し、QCMの金電極の上にキャストした後、80℃2時間の熱処理を加えて重合膜を形成した。その後、アンモニア水を入れて密封した容器の中に入れて室温(23℃)環境下でその重合膜をアンモニアガスに晒し、水晶振動子の周波数変化Δfの時間変化をモニタした。その結果を図19に示す。
次に、図19に示した測定結果を基に、Glue2の量とアンモニアガスの吸着量Δmの関係を求めた。その結果を図20に示す。
一般には、ガス吸着は界面でよく起こるが、この重合膜に関してはバルク部で起こっている。したがって、この重合膜を用いることにより、アンモニアガスなどの有害ガスを効率的に吸着でき、また、この重合膜の膜厚を厚くすることで、より多くのガス吸着を行うことが可能となる。
比較例1では、接着機能におけるタンニン酸(タンニン酸誘導体)の重要性を確認するために、グリセロール、THFおよびEPBHから合成されるGPTHF(Gl−poly(EPBH−co−THF))を第1剤として用い、第2剤をHDIとした材料で、その接着力を評価した。
GPTHFは、本発明のタンニン酸誘導体をグリセロールに置き換えたものであり、図21に示されるように、本発明の第1剤の合成スキームと同様に、ルイス酸を触媒とした開環重合反応により合成されるものである。
その後、そのフラスコ内に脱水THFを3.5ml(44mmol)注入し、10分間攪拌した。
しかる後、そこに22mmolのEPBHを非常にゆっくり注入し、室温(23℃)下で18時間フラスコを回転させて攪拌させながら反応させた。
その後、80℃下でロータリーポンプを用いて過剰なモノマーと溶媒を取り除いた。そして、透明で粘度の高い液体を生成物として取り出した。
poly−THFを示す1.4−1.6ppmおよび3.3ppmのピークが観測された。また、エポキシとグリセロール由来の反応物(共鳴)を示す多数のピークが3.3−3.7ppmの領域に観測され、この生成物がGPTHFの構造をもつことが確認された。
GPTHFとHDIとの重量比率は、表3に示すように、3:1および2:1とし、それぞれの接着剤をGlue11、Glue12とした。
タンニン酸誘導体の多数の反応基(芳香基および脂肪族基両者のOH基)は、高速かつ多量のクロスリンクに寄与して強力な接着力を生じ、また、タンニン酸誘導体は、適度な剛性と柔軟性を両立してもつため、本発明の接着剤を用いることにより、強靭な接着を行うことが可能となる。
Claims (25)
- 少なくとも第1剤および第2剤を含んでなる接着剤組成物であって、
前記第1剤は、タンニン酸の少なくとも一部の水酸基における水素原子が、少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体を含有し、
前記第2剤は、2つ以上のシアネート基を有する炭化水素または前記炭化水素の誘導体を含有する、接着剤組成物。 - 前記鎖状炭化水素基は、三員環からなるエポキシ基を有する化合物由来の鎖状炭化水素基である、請求項1記載の接着物組成物。
- 前記エポキシ基を有する化合物は、プロピレンオキサイド、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、エピブロムヒドリン、エピクロロヒドリン、エピフルオロヒドリン、エピヨードヒドリンの群から選択される1以上である、請求項2記載の接着剤組成物。
- 前記鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体は、前記鎖状炭化水素基が、フラン環を有する化合物が開環重合した構成単位でグラフトされている、請求項1から3のいずれか1項記載の接着剤組成物。
- 前記フラン環を有する化合物はテトラヒドロフランまたは2メチルテトラヒドロフランである、請求項4記載の接着剤組成物。
- 前記タンニン酸と前記鎖状炭化水素基のモル比が1:1以上1:50以下である、請求項1から5のいずれか1項記載の接着剤組成物。
- 前記第2剤の炭化水素または炭化水素誘導体の炭素数は、2以上64以下である、請求項1から6のいずれか1項記載の接着剤組成物。
- 前記第2剤はヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートの群から選択される1以上である、請求項1から6のいずれか1項記載の接着剤組成物。
- 前記タンニン酸誘導体は、前記タンニン酸の末端の芳香環に位する一部の水酸基における水素原子が、前記鎖状炭化水素基に置換されたものである、請求項1から8のいずれか1項記載の接着剤組成物。
- 前記第1剤、前記第2剤、およびフィラーからなる、請求項1から9のいずれか1項記載の接着剤組成物。
- タンニン酸、およびエポキシ基を有する鎖状炭化水素を準備する工程と、
前記タンニン酸、および前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素を、フラン環を有する化合物を含む溶媒中で混合し、前記タンニン酸を、前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素と反応させることにより、前記タンニン酸の少なくとも一部の水酸基における水素原子が、少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基で置換されたタンニン酸誘導体を生成して第1剤を製造する工程と、
2つ以上のシアネート基を有する炭化水素または前記炭化水素の誘導体を含有する第2剤を準備する工程により、
少なくとも前記第1剤と第2剤とを含む接着剤組成物を製造する、接着剤組成物の製造方法。 - 前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素は、三員環からなるエポキシ基を有する化合物である、請求項11記載の接着剤組成物の製造方法。
- 前記エポキシ基を有する鎖状炭化水素は、エポキシ基に結合している鎖状炭化水素基の炭素の数が1以上8以下である、請求項11または12記載の接着剤組成物の製造方法。
- 前記三員環からなるエポキシ基を有する化合物は、プロピレンオキサイド、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、エピブロムヒドリン、エピクロロヒドリン、エピフルオロヒドリン、エピヨードヒドリンの群から選択される1以上である、請求項12または13記載の接着剤組成物の製造方法。
- 前記フラン環を有する化合物はテトラヒドロフランまたは2メチルテトラヒドロフランである、請求項11から14のいずれか1項記載の接着剤組成物の製造方法。
- 前記タンニン酸と前記少なくとも1つの水酸基を有する鎖状炭化水素基とのモル比を1:1以上1:50以下とする、請求項11から15のいずれか1項記載の接着剤組成物の製造方法。
- 前記第2剤における2つ以上のシアネート基を有する炭化水素または前記炭化水素の誘導体は、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートの群から選択される1以上である、請求項11記載の接着剤組成物の製造方法。
- 請求項1から10のいずれか1項記載の接着剤組成物の前記第1剤と前記第2剤とを溶媒とともに混合して混合液を作製する混合液作製工程と、
前記混合液を被接着物に被着させる被着工程と、
熱処理を行う熱処理工程とを含み、
前記第2剤の量は、前記第1剤と前記第2剤との合計重量に対して5重量%以上50重量%以下とする、接着方法。 - 前記第2剤の量は、前記第1剤と前記第2剤との合計重量に対して30重量%以上40重量%以下とする、請求項18記載の接着方法。
- 前記熱処理温度は23℃以上200℃以下である、請求項18または19記載の接着方法。
- 前記熱処理温度は23℃以上150℃以下である、請求項18または19記載の接着方法。
- 前記熱処理温度は80℃以上150℃以下である、請求項18または19記載の接着方法。
- 前記熱処理の処理時間は15分以上60分以下である、請求項18から22のいずれか1項記載の接着方法。
- 前記熱処理の処理時間は45分以上60分以下である、請求項18から22のいずれか1項記載の接着方法。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の接着剤組成物の第1剤と第2剤とが混合されて構造物の少なくとも露出面の一部に被着された、構造物。
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