WO2017115697A1 - 接着剤組成物 - Google Patents

接着剤組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2017115697A1
WO2017115697A1 PCT/JP2016/088030 JP2016088030W WO2017115697A1 WO 2017115697 A1 WO2017115697 A1 WO 2017115697A1 JP 2016088030 W JP2016088030 W JP 2016088030W WO 2017115697 A1 WO2017115697 A1 WO 2017115697A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adhesive composition
meth
polyamine
reducing agent
transition metal
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/088030
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
井村 哲朗
雄司 小山
遠藤 剛
Original Assignee
綜研化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 綜研化学株式会社 filed Critical 綜研化学株式会社
Priority to CN201680072583.6A priority Critical patent/CN108368385B/zh
Priority to JP2017559152A priority patent/JP6886408B2/ja
Publication of WO2017115697A1 publication Critical patent/WO2017115697A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive composition.
  • an acrylic adhesive using an alkylborane / amine complex initiator and a cyanoacrylate adhesive using a primer are known.
  • alkylborane which is a raw material for acrylic adhesives using alkylborane / amine complex initiators, ignites spontaneously when exposed to air, it must be produced in a facility that shuts off the air, which increases costs. become.
  • an alkylborane / amine complex is relatively stable, an alkylborane is produced by contact with an acidic substance. Therefore, an adhesive composition containing an alkylborane / amine complex needs to be handled with care.
  • cyanoacrylate adhesives are cured by moisture, there is a problem that they are affected by the environment during use, such as humidity. Furthermore, for adhesion of low surface energy base materials such as polypropylene, it is necessary to apply a primer to the surface of the base material to be bonded as a pre-process, and then apply and bond the adhesive main agent immediately thereafter, increasing the number of processes. There is a problem that the work becomes complicated. In addition, there is also a problem that the adhesive strength is extremely lowered if the primer is left for a long time after application of the primer.
  • An adhesive composition is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the radical curable adhesive composition described in Patent Document 1 obtains the toughness of the adhesive with chlorosulfonated polyethylene.
  • the present invention is an adhesive composition useful for adhesion of low surface energy base materials such as polypropylene, and is superior in safety to conventionally known acrylic adhesives for low surface energy base materials, and does not require a primer. It is an object to provide an adhesive composition.
  • an adhesive composition containing a compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acryl monomer, a specific reducing agent, and a specific polyamine The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, and have completed the present invention.
  • the adhesive composition of the present invention includes a compound having a polymerizable unsaturated group, a reducing agent, and a polyamine, the reducing agent is a transition metal carboxylate, and the polyamine is at least one.
  • the polyamine is at least one.
  • the compound having a polymerizable unsaturated group is preferably a (meth) acrylic monomer.
  • the transition metal carboxylate is preferably at least one selected from iron carboxylate and copper carboxylate.
  • the transition metal constituting the transition metal carboxylate preferably has a valence of 2 or less.
  • the polyamine is preferably a polyamine having at least two tertiary amino groups.
  • the (meth) acryl monomer is a (meth) acryl monomer having a polar group.
  • the polar group preferably contains at least one atom selected from oxygen and nitrogen.
  • the molar ratio of the reducing agent to the polyamine is preferably 1: 0.05 to 1: 5.
  • the reducing agent is preferably contained in an amount of 0.01 to 1 mmol with respect to 1 g of the compound having a polymerizable unsaturated group.
  • the adhesive composition of the present invention may contain an oxidizing agent. It is preferable that the oxidizing agent is at least one selected from superoxide and peroxide.
  • an adhesive composition useful for adhesion of a low surface energy substrate such as polypropylene can be obtained.
  • the adhesive composition of the present invention is superior in safety to conventionally known acrylic adhesives for low surface energy base materials and does not require a primer.
  • examples of the compound having a polymerizable unsaturated group include (meth) acrylic monomers, chloroethylene, vinyl acetate and the like, and (meth) acrylic monomers are particularly preferable.
  • (meth) acryl is used to collectively refer to acryl and methacryl. That is, the term “(meth) acrylic monomer” is used to generically refer to an acrylic monomer and a methacrylic monomer.
  • (meth) acrylate” is used to collectively refer to acrylate and methacrylate.
  • the adhesive composition of the present invention includes a compound having a polymerizable unsaturated group, a reducing agent, and a polyamine, the reducing agent is a transition metal carboxylate, and the polyamine is at least one 3 It is a polyamine having a secondary amino group.
  • the adhesive composition of the present invention contains a compound having a polymerizable unsaturated group, and preferably contains a (meth) acrylic monomer.
  • the compound having a polymerizable unsaturated group is preferably a (meth) acrylic monomer.
  • an adhesive composition in which the compound having a polymerizable unsaturated group is a (meth) acrylic monomer, that is, a (meth) acrylic monomer, a reducing agent, and a polyamine, and the reducing agent is a transition The description will focus on an adhesive composition which is a metal carboxylate and the polyamine is a polyamine having at least one tertiary amino group.
  • the adhesive composition can bond a substrate or the like by polymerization of a compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer.
  • the (meth) acrylic monomer is an acrylic monomer or a methacrylic monomer as described above.
  • the acrylic monomer is a monomer having an acryloyl group (H 2 C ⁇ CH—CO—), and the methacryl monomer is a monomer having a methacryloyl group (H 2 C ⁇ CCH 3 —CO—).
  • the (meth) acrylic monomer at least one monomer selected from an acrylic monomer and a methacrylic monomer can be used.
  • the (meth) acrylic monomer include a (meth) acrylic monomer having a polar group at a portion other than an acryloyl group and a methacryloyl group, and a (meth) acrylic monomer having no polar group.
  • the polar group preferably includes at least one atom selected from oxygen, nitrogen, and sulfur, and more preferably includes at least one atom selected from oxygen and nitrogen.
  • Examples of the (meth) acrylic monomer having a polar group include oxygen-containing (meth) acrylic monomers, nitrogen-containing (meth) acrylic monomers, sulfur-containing (meth) acrylic monomers, oxygen-containing (meth) acrylic monomers, nitrogen-containing ( A meth) acrylic monomer is preferred.
  • oxygen-containing (meth) acrylic monomers examples include tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, and (3-ethyloxetane-3-yl) And methyl (meth) acrylate.
  • nitrogen-containing (meth) acrylic monomer examples include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethyl (meth) acrylamide, acryloylmorpholine, and the like.
  • Examples of the sulfur-containing (meth) acrylic monomer include 2-methylthioethyl (meth) acrylate.
  • Examples of the (meth) acrylic monomer having no polar group include (meth) acrylic acid ester monomers and (meth) acrylic acid.
  • (meth) acrylic acid ester monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth) ) Acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclo Examples thereof include pentenyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate.
  • the (meth) acrylic monomer one kind may be used alone, or two or more kinds may be used.
  • the (meth) acrylic monomer it is preferable that at least a part of the (meth) acrylic monomer is a (meth) acrylic monomer having a polar group.
  • the (meth) acrylic monomer having a polar group in 100 parts by weight of the (meth) acrylic monomer is preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 30 to 100 parts by weight. The amount is preferably 50 to 100 parts by mass.
  • the adhesive strength with a low surface energy base material such as polypropylene is increased by using a (meth) acrylate monomer having a polar group, tetrahydro Furfuryl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylacrylamide, glycidyl (meth) acrylate, methoxyethyl acrylate, (3-ethyloxetane-3-yl) methyl (meth) acrylate, acryloylmorpholine Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and dimethylacrylamide are more preferable.
  • a (meth) acrylate monomer having a polar group tetrahydro Furfuryl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl me
  • the adhesive composition of the present invention includes a reducing agent, and the reducing agent is a transition metal carboxylate.
  • the adhesive composition of the present invention is useful for bonding a low surface energy base material such as polypropylene by containing the reducing agent and a polyamine described later.
  • transition metal constituting the transition metal carboxylate examples include iron, copper, zinc, nickel, cobalt, manganese, and chromium, and iron or copper is preferable. That is, as the transition metal carboxylate, iron carboxylate and copper carboxylate are preferable.
  • the valence of the transition metal constituting the transition metal carboxylate is usually divalent or less, preferably monovalent or divalent. Divalent is preferable when the transition metal is iron, and monovalent is preferable when the transition metal is copper.
  • Transition metal carboxylates include transition metal acetate, transition metal formate, transition metal oxalate, transition metal stearate, transition metal 2-ethylhexanoate, transition metal Examples thereof include naphthenates and transition metal benzoates, and transition metal acetates and transition metal formates are preferred.
  • the transition metal carboxylate may be contained in the adhesive composition in the form of a hydrate.
  • transition metal carboxylates include iron (II) acetate, copper (I) acetate, iron (II) formate, copper (I) formate, iron (II) oxalate, copper (I) oxalate, and iron stearate.
  • (II) copper (I) stearate, bis (2-ethylhexanoic acid) iron (II), bis (2-ethylhexanoic acid) copper (I), iron (II) naphthenate, copper (I) naphthenate
  • iron (II) acetate, copper (I) acetate and iron (II) formate are preferable, and iron (II) acetate and iron (II) formate are more preferable.
  • transition metal carboxylates one kind may be used alone, or two or more kinds may be used.
  • the adhesive composition of the present invention contains a polyamine, where the polyamine is a molecule having two or more amines in the molecule, and the polyamine used in the present invention has at least one tertiary amino group.
  • the polyamine used in the present invention has two or more amines in the molecule, but usually has 2 to 6 amines in the molecule, preferably 2 to 4 amines. More preferably 2 or 3 amines. Within the above range, it is preferable because the balance between adhesion and cost is excellent.
  • the polyamine used in the present invention has at least one tertiary amino group, but preferably has at least two tertiary amino groups, more preferably at least two tertiary amino groups, and primary. And no secondary amino groups, particularly preferably two or three tertiary amino groups and no primary and secondary amino groups.
  • polyamine used in the present invention examples include N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N ′′, N ′′ -pentamethyldiethylenetriamine, and tris [2- (dimethylamino) ethyl.
  • N N-dimethyl-1,2-ethanediamine, 1,1,4,7,10,10-hexamethyltriethylenetetramine, 1,4,8,11-tetramethyl-1,4,8 , 11-tetraazacyclotetradecane, 2,2′-bipyridyl, 4,4′-dimethyl-2,2′-dipyridyl, 4,4′-di-tert-butyl-2,2′-dipyridyl, tris (2- Pyridylmethyl) amine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-pyridylmethyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N ′ ', N''- Printer triamine, tris [2- (dimethylamino) ethyl] amine is preferred.
  • the polyamine one kind may be used alone, or two or more kinds may be used.
  • the adhesive composition of the present invention includes a compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer, a reducing agent, and a polyamine as described above, and the reducing agent is a transition metal carboxylate.
  • the polyamine is a polyamine having at least one tertiary amino group.
  • the compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer, the reducing agent, and the polyamine, those described above can be used.
  • the adhesive composition of the present invention is an adhesive composition useful for adhesion of low surface energy base materials such as polypropylene, and is superior in safety compared to conventionally known acrylic adhesives for low surface energy base materials. In addition, no primer is required.
  • the adhesive composition of the present invention generates radicals by reacting oxygen present in an atmosphere such as air and / or an oxidizing agent that can be added as an optional component with a reducing agent, and a (meth) acrylic monomer. Adhesiveness is exhibited by radical polymerization of a compound having a polymerizable unsaturated group such as.
  • the adhesive composition of the present invention is suitable for adhesion to a low surface energy substrate.
  • a highly active O radical such as an OH radical is generated by forming a transition metal complex having a catalytic activity and reacting with the oxygen in the air or an oxidizing agent blended as an optional component, such as polypropylene. Hydrogen is extracted from the C—H bond on the surface of the low surface energy substrate, and a compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer is graft-polymerized from the generated C radical to covalently bond the adhesive interface. It was speculated that this was because a strong bond was obtained.
  • the molar ratio of the reducing agent to the polyamine is usually 1: 0.05 to 1: 5, preferably 1: 0.1 to 1: 4. More preferably, it is 1: 0.2 to 1: 3.
  • the molar ratio of the reducing agent to the polyamine is preferably 1: 0.7 to 1: 4. More preferably, it is 1: 1 to 1: 3.
  • the transition metal carboxylate is easy to dissolve or disperse, and the polymerization proceeds appropriately, so that the adhesive force is improved, which is preferable.
  • the molar ratio of the reducing agent to the polyamine is preferably 1: 0.05 to 1: 4. More preferably, it is 1: 0.2 to 1: 1.
  • the transition metal carboxylate is easy to dissolve or disperse, and the polymerization proceeds appropriately, so that the adhesive force is improved, which is preferable.
  • the adhesive composition preferably contains 0.01 to 1 mmol of the reducing agent, and more preferably 0.05 to 1 mmol, relative to 1 g of the compound having a polymerizable unsaturated group such as the (meth) acrylic monomer. 0.5 mmol is contained. Within the said range, since the balance of the hardening rate of an adhesive agent and adhesive performance can be taken, it is preferable.
  • the adhesive composition contains a compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer, a reducing agent, and a polyamine.
  • the adhesive composition may contain an oxidizing agent as an optional component.
  • the adhesive composition further includes components (other components) other than a compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer, a reducing agent, a polyamine, and an optional oxidizing agent. It may be.
  • plasticizers include plasticizers, lubricants, curing accelerators, thickeners, film forming aids, release agents, fillers, antifoaming agents, heat resistance imparting agents, flame retardant imparting agents, antistatic agents, and conductive agents.
  • Property imparting agent ultraviolet absorber, antifogging agent, antibacterial / antifungal agent, photocatalyst, dye, pigment, coupling agent, thixotropic agent, flexibility imparting agent, reinforcing material (fiber, cloth, nonwoven fabric, etc.),
  • a curable monomer / oligomer other than the (meth) acrylic monomer, a solvent, or the like can be blended.
  • the oxidizing agent is not particularly limited as long as it functions as a redox initiator in combination with the reducing agent used in the present invention, and examples thereof include peroxides and superoxides.
  • the peroxide include organic peroxides and inorganic peroxides.
  • Organic peroxides include diacyl peroxides, alkyl peroxyesters, peroxydicarbonates, monoperoxycarbonates, peroxyketals, dialkyl peroxides, hydroperoxides, ketone peroxides, etc.
  • hydroperoxides such as cumyl hydroperoxide and t-butyl hydroperoxide, and benzoyl peroxide are preferred.
  • the inorganic peroxide include hydrogen peroxide and hydrogen peroxide water, and a hydrogen peroxide solution of 35% or less is preferable from the viewpoint of safety.
  • superoxide alkali metal salts such as potassium superoxide (potassium superoxide) and sodium superoxide (sodium superoxide), with sodium superoxide and potassium superoxide being preferred.
  • the oxidizing agent one kind may be used alone, or two or more kinds may be used.
  • the adhesive composition contains an oxidizing agent, it is possible to perform adhesion even in the absence of oxygen in the atmosphere when the adhesive composition is used.
  • the molar ratio of the reducing agent to the oxidizing agent is preferably 1: 2 to 1: 0.01, and more Preferably, it is 1: 1.5 to 1: 0.05.
  • the amount of other components is usually 0 to 95 parts by mass, preferably 5 to 90 parts by mass when the total amount of the adhesive composition is 100 parts by mass.
  • the adhesive composition of the present invention has sufficient adhesiveness even if it does not contain a modified polyolefin such as chlorosulfonated polyethylene. For this reason, since the adhesive composition of the present invention does not need to consider the solubility of the modified polyolefin in the blending system, it is excellent in blending freedom and does not require a dissolving step of the modified polyolefin and the (meth) acrylic monomer. Therefore, it is excellent in productivity.
  • a modified polyolefin such as chlorosulfonated polyethylene
  • the method for producing the adhesive composition is not particularly limited.
  • the adhesive composition of the present invention is usually a component constituting the composition, that is, a compound having a polymerizable unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer, a reducing agent, a polyamine, and an optional oxidizing agent, It can be obtained by mixing other components.
  • the adhesive composition needs to be stored after blocking the oxygen because the reducing agent itself and the mixture of the reducing agent and polyamine react gradually with oxygen in the air.
  • generation of radicals starts when oxygen or the oxidizing agent comes into contact with the reducing agent. Therefore, two-component type or multi-component type adhesives (some components may be solid or powder) so that each component is mixed immediately before use, or oxygen or oxidizing agent and reducing agent do not come into contact with each other. And both or all of the components may be mixed immediately before use.
  • the adhesive composition of the present invention can bond various substrates, and particularly, even a low surface energy substrate such as polypropylene can be bonded. Moreover, the adhesive composition of the present invention is superior in safety to conventionally known adhesives and does not require a primer.
  • the adhesive composition of the present invention has the above-mentioned characteristics, it can be made from various materials such as polypropylene, polyethylene, acrylonitrile butadiene styrene copolymer, nylon, polyacetal, carbon fiber reinforced thermoplastic (CFRTP) and the like.
  • the base material to be formed can be adhered, and a composite of different materials can be produced. Therefore, it can be used for adhesion and coating of parts constituting various structures such as electric equipment, automobiles, vehicles, ships, and housing equipment.
  • Example 1 As a reducing agent, 0.1 mmol of iron acetate, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine 0.2 mmol as a polyamine, and 1 g of tetrahydrofurfuryl methacrylate as a monomer were weighed and put in a polyethylene container. Then, it mixed for about 1 minute until each component melt
  • the bonding surface was 25 mm ⁇ 12.5 mm based on JIS K 6850 (tensile shear adhesive strength).
  • the adhesive composition was applied to one substrate so that the adhesive thickness was 50 ⁇ m, and was bonded to the other substrate to prepare a sample.
  • a plurality of samples were prepared, and the prepared samples were allowed to stand at 23 ° C. and 50% RH, and every 24 hours using Shimadzu Autograph AG-X with a 10 kN load cell at a tensile rate of 1 cm / min.
  • the tensile shear bond strength was measured at The bond strength increased with the passage of time, but the time (number of days) required for the rate of increase with respect to the bond strength at the previous measurement to be 10% or less was 2 days, which was 2 days.
  • the adhesive strength at the adhesive time was taken as the adhesive strength of the sample, and was 2.16 MPa.
  • Examples 2-6, 10-14, Comparative Examples 1-4 Based on the components described in Tables 1, 2, and 4, an adhesive composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, with 0.1 mmol of reducing agent, 0.2 mmol of polyamine, and 1 g of monomer. In addition, when only one type of monomer was shown, the composition was prepared by making 1 g in total, and 1 g each when 0.5 type was shown. The results are shown in Tables 1, 2, and 4.
  • Example 7 to 9 Based on the components described in Table 3, the reducing agent and polyamine were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the monomer was 1 g of tetrahydrofurfuryl methacrylate in the amounts described in Table 3. . The results are shown in Table 3.
  • Example 15 The adhesive composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the composition shown in Table 5 was 0.4 mmol of reducing agent, 0.1 mmol of polyamine, 1 g of monomer, and 0.05 mmol of oxidizing agent. It was. The results are shown in Table 5.
  • Example 16 As a reducing agent, 0.4 mmol of iron acetate was weighed and put in a glass bottle and capped. N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine 0.1 mmol as a polyamine and 0.5 g of tetrahydrofurfuryl methacrylate as a monomer were weighed, placed in another glass bottle, and capped. Further, 0.05 mmol of cumyl hydroperoxide and 0.5 g of tetrahydrofurfuryl methacrylate were weighed as oxidizing agents, and put in another glass bottle and capped.
  • Examples 17 to 19 Based on the components listed in Table 5, an adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 16 using 0.4 mmol of reducing agent, 0.1 mmol of polyamine, 1 g of tetrahydrofurfuryl methacrylate as the monomer, and 0.05 mmol of the oxidizing agent. ,evaluated. The results are shown in Table 5.
  • Example 20 to 24 Based on the components described in Table 6 for the composition and the base material, an adhesive composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, with 0.1 mmol of reducing agent, 0.2 mmol of polyamine, and 1 g of monomer. For Examples 22 to 24, the produced samples were left in an oven at 80 ° C., and the adhesive strength was evaluated every hour. The results are shown in Table 6.
  • Example 25 An adhesive composition similar to that of Example 1 was prepared (Example 25), and the adhesive composition was prepared with reference to Example 57 of Japanese Patent No. 3535167 as the adhesive composition and an alkylborane / amine complex adhesive.
  • Example 5 An adhesive composition similar to that of Example 1 was prepared (Example 25), and the adhesive composition was prepared with reference to Example 57 of Japanese Patent No. 3535167 as the adhesive composition and an alkylborane / amine complex adhesive.
  • Example 5 Comparative examples 5
  • the cyanoacrylate adhesive Aron Alpha general use, Toagosei Co., Ltd.
  • Adhesion when no primer is used An adhesive composition (adhesive) was applied to the surface of the PP plate (Kobe Poly Sheet PP-N-BN, Shin-Kobe Electric) to a thickness of 50 ⁇ m, bonded, and cured at 23 ° C. and 50% RH for 7 days. Thereafter, using a 10 kN load cell at Shimadzu Autograph AG-X, a tensile speed of 1 cm / min. The tensile shear bond strength was measured at The results are shown in Table 7.
  • the reducing agent, polyamine, monomer, and oxidizing agent used in Examples and Comparative Examples are as follows.
  • PP Polypropylene (Kobe Poly Sheet PP-N-BN, Shin-Kobe Electric)
  • PE Polyethylene (Kobe Poly Sheet EL-N-AN, Shin-Kobe Electric)
  • ABS Acrylonitrile butadiene styrene copolymer (Kobe Poly Sheet ABS-N-WN, Shin-Kobe Electric)
  • NY6 Nylon 6 (N6 (NC) standard grade, Toray Plastic Seiko)
  • NY66 Nylon 66 (N66 (NC) standard grade, Toray Plastic Seiko)
  • POM Polyacetal (M25, Toray Plastic Seiko)
  • the reducing agent, polyamine, monomer, molar ratio of reducing agent to polyamine Examples 7 to 9
  • the type of oxidizing agent the type of base material
  • the evaluation of the adhesive composition were evaluated.
  • the results are shown in Tables 1-6.
  • Table 7 shows the results of evaluating the safety test and the adhesiveness when no primer is used.
  • the part described as THFA + THFMA as a monomer means that 0.5 g (1 g in total) of THFA and THFMA were used as monomers.
  • the portion described as THFMA + 2HEMA as a monomer means that 0.5 g (1 g in total) of THFMA and 2HEMA were used as monomers.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本発明は、ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の接着に有用な接着剤組成物であって、従来公知の低表面エネルギー基材用アクリル系接着剤と比べて安全性に優れ、且つプライマーも不要である接着剤組成物を提供する。本発明の接着剤組成物は、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物と、還元剤と、ポリアミンとを含み、前記還元剤が、遷移金属のカルボン酸塩であり、前記ポリアミンが、少なくとも一つの3級アミノ基を有するポリアミンである。

Description

接着剤組成物
 本発明は接着剤組成物に関する。
 ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の接着に有用な接着剤として、アルキルボラン/アミン錯体開始剤を用いたアクリル系接着剤、プライマーを併用したシアノアクリレート系接着剤が知られている。
 しかしながら、アルキルボラン/アミン錯体開始剤を用いたアクリル系接着剤の原料であるアルキルボランは空気に触れると自然発火するため、空気を遮断した設備内での生産が必要であり、コスト上昇の要因になる。また、アルキルボラン/アミン錯体になれば比較的安定であるものの、酸性物質と接触することでアルキルボランが生成されるため、アルキルボラン/アミン錯体を含む接着剤組成物も取扱いに注意を要する。
 シアノアクリレート系接着剤においては、水分により硬化するため、湿度など使用時の環境によって影響を受ける課題がある。更に、ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の接着にはプライマーを前工程として基材の接着予定の面に塗布し、その直後に接着剤主剤を塗布、貼り合せる必要があり、工程数が多くなり作業が煩雑になるという問題がある。また、プライマー塗布後、長時間放置すると接着強度が極端に低下するという問題もある。
 また、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレン、芳香族ナイロン等の難接着性のプラスチックに好適な接着剤として、クロロスルホン化ポリエチレン、スチレンおよび/またはアクリル単量体、遷移金属化合物、およびポリアミン化合物を含むラジカル硬化型接着剤組成物が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたラジカル硬化型接着剤組成物は、クロロスルホン化ポリエチレンによって、接着剤の強靭性を得るものであった。
特開2009-51944号公報
 本発明は、ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の接着に有用な接着剤組成物であって、従来公知の低表面エネルギー基材用アクリル系接着剤と比べて安全性に優れ、プライマーが不要な接着剤組成物を提供することを課題とする。
 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物と、特定の還元剤および特定のポリアミンを含む接着剤組成物が、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明の接着剤組成物は、重合性不飽和基を有する化合物と、還元剤と、ポリアミンとを含み、前記還元剤が、遷移金属のカルボン酸塩であり、前記ポリアミンが、少なくとも一つの3級アミノ基を有するポリアミンである。
 前記重合性不飽和基を有する化合物が、(メタ)アクリルモノマーであることが好ましい。
 前記遷移金属のカルボン酸塩が、カルボン酸鉄およびカルボン酸銅から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 前記遷移金属のカルボン酸塩を構成する遷移金属の価数が2価以下であることが好ましい。
 前記ポリアミンが、少なくとも二つの3級アミノ基を有するポリアミンであることが好ましい。
 前記(メタ)アクリルモノマーの少なくとも一部が、極性基を有する(メタ)アクリルモノマーであることが好ましい。
 前記極性基が、酸素および窒素から選択される少なくとも1種の原子を含むことが好ましい。
 前記還元剤と、前記ポリアミンとのモル比(還元剤:ポリアミン)が、1:0.05~1:5であることが好ましい。
 前記重合性不飽和基を有する化合物1gに対し、前記還元剤が0.01~1mmol含まれることが好ましい。
 本発明の接着剤組成物は、酸化剤を含んでいてもよい。
 前記酸化剤が、超酸化物および過酸化物から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 本発明によって、ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の接着に有用な接着剤組成物を得ることができる。本発明の接着剤組成物は、従来公知の低表面エネルギー基材用アクリル系接着剤と比べて安全性に優れ、且つプライマーも不要である。
 次に本発明について具体的に説明する。
 本発明において、重合性不飽和基を有する化合物とは、(メタ)アクリルモノマー、クロロエチレン、酢酸ビニルなどが挙げられ、特に(メタ)アクリルモノマーが好ましい。ここで、「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよびメタクリルを総称する意味で用いる。すなわち、「(メタ)アクリルモノマー」とは、アクリルモノマーおよびメタクリルモノマーを総称する意味で用いる。また、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートを総称する意味で用いる。
 本発明の接着剤組成物は、重合性不飽和基を有する化合物と、還元剤と、ポリアミンとを含み、前記還元剤が、遷移金属のカルボン酸塩であり、前記ポリアミンが、少なくとも一つの3級アミノ基を有するポリアミンであることを特徴とする。
 〔重合性不飽和基を有する化合物〕
 本発明の接着剤組成物は、重合性不飽和基を有する化合物を含み、好ましくは(メタ)アクリルモノマーを含む。
 本発明の接着剤組成物は、重合性不飽和基を有する化合物が、(メタ)アクリルモノマーであることが好ましい。以下、重合性不飽和基を有する化合物が、(メタ)アクリルモノマーである場合の接着剤組成物、すなわち、(メタ)アクリルモノマーと、還元剤と、ポリアミンとを含み、前記還元剤が、遷移金属のカルボン酸塩であり、前記ポリアミンが、少なくとも一つの3級アミノ基を有するポリアミンである接着剤組成物を中心に説明する。
 接着剤組成物は、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物が重合することにより、基材等を接着することができる。
 ((メタ)アクリルモノマー)
 (メタ)アクリルモノマーは、前述のようにアクリルモノマー、メタクリルモノマーである。なおアクリルモノマーとは、アクリロイル基(H2C=CH-CO-)を有するモノマーであり、メタクリルモノマーとは、メタクリロイル基(H2C=CCH3-CO-)を有するモノマーである。
 (メタ)アクリルモノマーとしては、アクリルモノマーおよびメタクリルモノマーから選択される少なくとも1種のモノマーを用いることができる。
 (メタ)アクリルモノマーとしては、アクリロイル基、メタクリロイル基以外の部分に極性基を有する(メタ)アクリルモノマー、極性基を有さない(メタ)アクリルモノマーが挙げられる。
 極性基としては、酸素、窒素、および硫黄から選択される少なくとも1種の原子を含むことが好ましく、酸素および窒素から選択される少なくとも1種の原子を含むことがより好ましい。
 極性基を有する(メタ)アクリルモノマーとしては、酸素含有(メタ)アクリルモノマー、窒素含有(メタ)アクリルモノマー、硫黄含有(メタ)アクリルモノマーが挙げられ、酸素含有(メタ)アクリルモノマー、窒素含有(メタ)アクリルモノマーが好ましい。
 酸素含有(メタ)アクリルモノマーとしては、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 窒素含有(メタ)アクリルモノマーとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。
 硫黄含有(メタ)アクリルモノマーとしては、2-メチルチオエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 極性基を有さない(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸エステル系のモノマー、(メタ)アクリル酸が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル系のモノマーとしては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートおよびイソボルニル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
 (メタ)アクリルモノマーとしては、1種単独で用いても、2種以上を用いてもよい。
 (メタ)アクリルモノマーとしては、(メタ)アクリルモノマーの少なくとも一部が、極性基を有する(メタ)アクリルモノマーであることが好ましい。(メタ)アクリルモノマーとしては、(メタ)アクリルモノマー100質量部中、極性基を有する(メタ)アクリルモノマーが、10~100質量部であることが好ましく、30~100質量部であることがより好ましく、50~100質量部であることが特に好ましい。
 (メタ)アクリルモノマーとしては、詳細な機構は不明ではあるが、極性基を有する(メタ)アクリレートモノマーを用いることによりポリプロピレン等の低表面エネルギー基材との接着強度が高くなるという観点から、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、メトキシエチルアクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリンが好ましく、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアクリルアミドがより好ましい。
 〔還元剤〕
 本発明の接着剤組成物は、還元剤を含み、前記還元剤は遷移金属のカルボン酸塩である。
 本発明の接着剤組成物は、前記還元剤と、後述のポリアミンとを含むことにより、ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の接着に有用である。
 遷移金属のカルボン酸塩を構成する遷移金属としては、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムが挙げられ、鉄または銅が好ましい。すなわち、遷移金属のカルボン酸塩としては、カルボン酸鉄、カルボン酸銅が好ましい。
 遷移金属のカルボン酸塩を構成する遷移金属の価数としては、通常は2価以下であり、好ましくは1価または2価である。遷移金属が鉄である場合には2価、銅である場合には1価が好ましい。
 また、遷移金属のカルボン酸塩としては、遷移金属の酢酸塩、遷移金属のギ酸塩、遷移金属のシュウ酸塩、遷移金属のステアリン酸塩、遷移金属の2-エチルヘキサン酸塩、遷移金属のナフテン酸塩、遷移金属の安息香酸塩等が挙げられ、遷移金属の酢酸塩、遷移金属のギ酸塩が好ましい。
 なお、遷移金属のカルボン酸塩としては、水和物の形で接着剤組成物中に含まれていてもよい。
 遷移金属のカルボン酸塩としては、酢酸鉄(II)、酢酸銅(I)、ギ酸鉄(II)、ギ酸銅(I)、シュウ酸鉄(II)、シュウ酸銅(I)、ステアリン酸鉄(II)、ステアリン酸銅(I)、ビス(2-エチルヘキサン酸)鉄(II)、ビス(2-エチルヘキサン酸)銅(I)、ナフテン酸鉄(II)、ナフテン酸銅(I)が挙げられ、酢酸鉄(II)、酢酸銅(I)、ギ酸鉄(II)が好ましく、酢酸鉄(II)、ギ酸鉄(II)がより好ましい。
 遷移金属のカルボン酸塩としては、1種単独で用いても、2種以上を用いてもよい。
 〔ポリアミン〕
 本発明の接着剤組成物はポリアミンを含み、ここで、前記ポリアミンとは、分子内にアミンを2つ以上有する分子であり、本発明に用いるポリアミンは、少なくとも一つの3級アミノ基を有する。
 本発明に用いるポリアミンは、分子内に2つ以上のアミンを有しているが、通常は分子内に2~6のアミンを有しており、好ましくは2~4のアミンを有しており、より好ましくは2または3のアミンを有している。前記範囲内では接着性とコストのバランスに優れるため好ましい。
 本発明に用いるポリアミンとしては、少なくとも一つの3級アミノ基を有するが、好ましくは、少なくとも二つの3級アミノ基を有し、より好ましくは少なくとも二つの3級アミノ基を有し、かつ1級および2級のアミノ基を有さず、特に好ましくは二つまたは三つの3級アミノ基を有し、かつ1級および2級のアミノ基を有さない。
 本発明に用いるポリアミンとしては、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N'',N''-ペンタメチルジエチレントリアミン、トリス[2-(ジメチルアミノ)エチル]アミン、N,N-ジメチル-1,2-エタンジアミン、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、1,4,8,11-テトラメチル-1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン、2,2'-ビピリジル、4,4'-ジメチル-2,2'-ジピリジル、4,4'-ジーtert-ブチル-2,2'-ジピリジル、トリス(2-ピリジルメチル)アミン、N,N,N',N'-テトラキス(2-ピリジルメチル)エチレンジアミンが挙げられ、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N'',N''-ペンタメチルジエチレントリアミン、トリス[2-(ジメチルアミノ)エチル]アミンが好ましい。
 ポリアミンとしては、1種単独で用いても、2種以上を用いてもよい。
 〔接着剤組成物〕
 本発明の接着剤組成物は、前述のように(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物と、還元剤と、ポリアミンとを含み、前記還元剤が、遷移金属のカルボン酸塩であり、前記ポリアミンが、少なくとも一つの3級アミノ基を有するポリアミンであることを特徴とする。(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物、還元剤、およびポリアミンとしては、前述のものを用いることができる。
 本発明の接着剤組成物は、ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の接着に有用な接着剤組成物であって、従来公知の低表面エネルギー基材用アクリル系接着剤と比べて安全性に優れ、且つプライマーも不要である。
 本発明の接着剤組成物は、空気等の雰囲気中に存在する酸素及び/または任意成分として添加され得る酸化剤と、還元剤とが反応することで、ラジカルが発生し、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物がラジカル重合することにより、接着性が発揮される。
 本発明の接着剤組成物が、低表面エネルギー基材の接着に好適な理由は明らかではないが、本発明者らは、本発明の還元剤である遷移金属のカルボン酸塩とポリアミンとが適切な触媒活性を有する遷移金属錯体を形成し、該金属錯体と空気中の酸素または任意成分として配合した酸化剤とが反応することで、OHラジカル等の高活性なOラジカルが発生し、ポリプロピレン等の低表面エネルギー基材の表面のC-H結合から水素が引抜かれ、生成したCラジカルから(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物がグラフト重合して、接着界面が共有結合で結合した強い接着が得られたためであると推測した。
 前記接着剤組成物は、前記還元剤と前記ポリアミンとのモル比(還元剤:ポリアミン)が、通常は1:0.05~1:5であり、好ましくは1:0.1~1:4、より好ましくは1:0.2~1:3である。
 前記接着剤組成物が、任意成分として酸化剤を含まない場合には、前記還元剤と前記ポリアミンとのモル比(還元剤:ポリアミン)が、好ましくは1:0.7~1:4であり、より好ましくは1:1~1:3である。前記範囲内では、遷移金属のカルボン酸塩が溶解あるいは分散しやすく、且つ、重合も適切に進行することにより、接着力が向上するため好ましい。
 また、前記接着剤組成物が、任意成分として酸化剤を含む場合には、前記還元剤と前記ポリアミンとのモル比(還元剤:ポリアミン)が、好ましくは1:0.05~1:4であり、より好ましくは1:0.2~1:1である。前記範囲内では、遷移金属のカルボン酸塩が溶解あるいは分散しやすく、且つ、重合も適切に進行することにより、接着力が向上するため好ましい。
 前記接着剤組成物は、前記(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物1gに対し、前記還元剤が0.01~1mmol含まれることが好ましく、より好ましくは、0.05~0.5mmol含まれる。前記範囲内では接着剤の硬化速度と接着性能のバランスが取れるため好ましい。
 前記接着剤組成物には、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物、還元剤、およびポリアミンが含まれている。接着剤組成物には、任意成分として酸化剤が含まれていてもよい。
 また、接着剤組成物には、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物、還元剤、およびポリアミン、並びに任意に用いられる酸化剤以外の成分(他の成分)がさらに含まれていてもよい。
 他の成分としては、可塑剤、滑剤、硬化促進剤、増粘剤、被膜形成助剤、剥離剤、充填剤、消泡剤、耐熱性付与剤、難燃性付与剤、帯電防止剤、導電性付与剤、紫外線吸収剤、防曇剤、抗菌・防カビ剤、光触媒、染料、顔料、カップリング剤、チクソ性付与剤、可撓性付与剤、補強材(繊維、布、不織布等)、(メタ)アクリルモノマー以外の硬化性モノマー・オリゴマー、溶剤等を配合させることができる。
 酸化剤としては、本発明で使用する還元剤と組合せてレドックス開始剤として作用するものであればよく、特に限定は無いが、過酸化物、超酸化物が挙げられる。
 過酸化物としては、有機過酸化物、無機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド系、アルキルパーオキシエステル系、パーオキシジカーボネート系、モノパーオキシカーボネート系、パーオキシケタール系、ジアルキルパーオキサイド系、ヒドロパーオキサイド系、ケトンパーオキサイド系等が挙げられ、クミルヒドロパーオキシド、t-ブチルヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド系、ベンゾイルパーオキシドが好ましい。無機過酸化物としては、過酸化水素、過酸化水素水等が挙げられ、安全性から35%以下の過酸化水素水が好ましい。
 超酸化物としては、カリウムスーパーオキシド(超酸化カリウム)、ナトリウムスーパーオキシド(超酸化ナトリウム)、等の超酸化物アルカリ金属塩が挙げられ、ナトリウムスーパーオキシド、カリウムスーパーオキシドが好ましい。
 酸化剤としては、一種単独で用いても、二種以上を用いてもよい。
 前記接着剤組成物が、酸化剤を含む場合には、接着剤組成物を使用する際の雰囲気中に、酸素が存在しなくても、接着を行うことが可能である。
 前記接着剤組成物が、酸化剤を含む場合には、前記還元剤と前記酸化剤とのモル比(還元剤:酸化剤)が、好ましくは1:2~1:0.01であり、より好ましくは1:1.5~1:0.05である。
 前記接着剤組成物は、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物、還元剤、およびポリアミン、並びに任意に用いられる酸化剤以外の成分を含む場合には、他の成分の量としては特に限定は無いが、接着剤組成物全体を100質量部とすると、通常は0~95質量部であり、好ましくは5~90質量部である。
 本発明の接着剤組成物は、クロロスルホン化ポリエチレンなどの変性ポリオレフィンを含まなくても、充分な接着性を有する。このため、本発明の接着剤組成物は、変性ポリオレフィンの配合系への溶解性を考慮する必要が無いため配合自由度に優れ、且つ、変性ポリオレフィンと(メタ)アクリルモノマーとの溶解工程が不要であるため生産性に優れる。
 接着剤組成物の製造方法としては、特に限定は無い。本発明の接着剤組成物は、通常は組成物を構成する成分、すなわち、(メタ)アクリルモノマー等の重合性不飽和基を有する化合物、還元剤、およびポリアミン、並びに任意に用いられる酸化剤、他の成分を混合することにより得ることができる。
 接着剤組成物は、還元剤自体および還元剤とポリアミンの混合物が空気中の酸素と徐々に反応するため酸素を遮断して保存する必要がある。また、酸素存在下または酸化剤を含む場合には、酸素または酸化剤が還元剤と接触するとラジカルの生成が始まる。従って、使用の直前に各成分を混合するか、酸素または酸化剤と、還元剤とが接触しないように二液型あるいは多成分型(一部の成分が固形、粉体でも良い)の接着剤として調製し、使用直前に両者あるいは全ての成分を混合してもよい。
 本発明の接着剤組成物は、様々な基材を接着することが可能であり、特にポリプロピレン等の低表面エネルギー基材であっても接着することができる。また、本発明の接着剤組成物は、従来公知の接着剤と比べて安全性に優れ、且つプライマーも不要である。
 本発明の接着剤組成物は、前記特徴を有するため、様々な素材からなる基材、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、ナイロン、ポリアセタール、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)等からなる基材を接着することが可能であり、異種材料の複合体製造も可能となる。従って、電気機器、自動車、車輌、船舶、住宅設備機器等、様々な構造物を構成する部品等の接着やコーティング等に使用することができる。
 次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
 〔実施例1〕
 還元剤として、酢酸鉄0.1mmol、ポリアミンとしてN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン0.2mmol、モノマーとして、テトラヒドロフルフリルメタクリレート1gを計量し、ポリエチレン製の容器に入れた。その後、各成分が均一に溶解または分散するまで1分程度混ぜ、接着剤組成物を調製した。
 得られた接着剤組成物および、ポリプロピレンシート(25mm×100mm×1.6mm厚)(2枚)を用い、JIS K 6850(引張せん断接着強さ)に基づき、貼り合せ面が25mm×12.5mm、接着剤厚さが50μmとなる様に、一方の基材に接着剤組成物を塗布し、もう一方の基材と貼り合わせ、サンプルを作製した。
 サンプルは複数作製し、作製したサンプルは23℃50%RHにて放置し、24時間ごとに島津製作所オートグラフAG-Xにて10kNロードセルを用い引張速度1cm/min.で引張せん断接着強度を測定した。
 接着強度は時間の経過に従い高くなるが、前回測定時の接着強度に対する上昇率が10%以下になるのに必要な時間(日数)を接着時間とし、2日であった。また該接着時間における接着強度をサンプルの接着強度とし、2.16MPaであった。
 〔実施例2~6、10~14、比較例1~4〕
 表1、2、4に記載した成分に基づいて、実施例1と同様に、還元剤0.1mmol、ポリアミン0.2mmol、モノマー1gとして接着剤組成物を調製、評価した。なお、モノマーが1種類のみ示されているときは1g、2種類示されているときは0.5gずつ合計1gにすることで組成物を調製した。結果を表1、2、4に示す。
 〔実施例7~9〕
 表3に記載した成分に基づいて、還元剤とポリアミンに関しては、表3に記載した量で、モノマーはテトラヒドロフルフリルメタクリレート1gとして、他は実施例1と同様の手法で調製及び評価を行った。結果を表3に示す。
 〔実施例15〕
 表5に示した組成で、還元剤0.4mmol、ポリアミン0.1mmol、モノマー1g、酸化剤0.05mmolとした他は、実施例1と同様の手法で接着剤組成物の調製及び評価を行った。結果を表5に示す。
 〔実施例16〕
 還元剤として酢酸鉄0.4mmolを計量し、ガラス瓶に入れ蓋をした。ポリアミンとしてN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン0.1mmol、モノマーとしてテトラヒドロフルフリルメタクリレート0.5gを計量し、別のガラス瓶に入れ、蓋をした。更に、酸化剤としてクミルヒドロパーオキシドを0.05mmol、テトラヒドロフルフリルメタクリレート0.5gを計量し、また別のガラス瓶に入れ蓋をした。
 該蓋をした三つのガラス瓶およびポリプロピレンシート(25mm×100mm×1.6mm厚)(2枚)を、ポリエチレン製グローブバック内部に入れた。
 ガラス瓶の蓋をそれぞれ開け、グローブバックの出し入れ口を閉じた。その後グローブバッグに、窒素ガスの導入、排出を三度繰り返し、再度窒素ガスを導入することで、グローブバッグ内を窒素雰囲気とし、18時間放置した。
 その後グローブバッグ内で三つのガラス瓶の内容物を混ぜ合わせ接着剤組成物を調製した。
 接着時間及び接着強度の測定は、実施例1と同様の手法で測定した。結果を表5に示す。
 〔実施例17~19〕
 表5に記載した成分に基づいて、実施例16と同様の手法で、還元剤0.4mmol、ポリアミン0.1mmol、モノマーはテトラヒドロフルフリルメタクリレート1g、酸化剤0.05mmolとして接着剤組成物を調製、評価した。結果を表5に示す。
 〔実施例20~24〕
 組成および基材を表6に記載した成分に基づいて、実施例1と同様に、還元剤0.1mmol、ポリアミン0.2mmol、モノマー1gとして接着剤組成物を調製、評価した。なお、実施例22~24については作製したサンプルを80℃オーブン中に放置し、1時間毎に接着強度の評価を行った。結果を表6に示す。
 〔実施例25、比較例5、6〕
 実施例1と同様の接着剤組成物を調製し(実施例25)、該接着剤組成物と、アルキルボラン・アミン錯体系接着剤として、特許3535167の例57を参考にして調製した接着剤組成物(比較例5)と、シアノアクリレート系接着剤(アロンアルファ 一般用、東亞合成株式会社)(比較例6)とについて、下記の安全性試験およびプライマーを使用しない場合の接着性について比較した。
 (安全性試験)
 接着剤組成物(接着剤)を酢酸水溶液中に滴下し、その挙動を目視にて観察した。
 (プライマーを使用しない場合の接着性)
 PP板(コウベポリシートPP-N-BN、新神戸電機)の接着させる面に接着剤組成物(接着剤)を50μm厚で塗工し、貼り合せ、23℃50%RHにて7日間養生した後、島津製作所オートグラフAG-Xにて10kNロードセルを用い引張速度1cm/min.で引張せん断接着強度を測定した。結果を表7に示す。
 実施例、比較例で使用した還元剤、ポリアミン、モノマー、酸化剤は、以下の通りである。
 (還元剤)
 酢酸鉄(II):東京化成製、(C2322Fe、分子量173.93、0.1mmol=0.0174g、
 ギ酸鉄(II):三津和化学薬品製、(HCO22Fe・2H2O、分子量181.9、0.1mmol=0.0182g、
 酢酸銅(I):東京化成製、(C232)Cu、分子量122.59、0.1mmol=0.0122g、
 過塩素酸鉄(II):和光純薬製、Fe(ClO42・6H2O、分子量362.84、0.1mmol=0.0363g、
 塩化鉄(II):Ardrich製、FeCl2、分子量126.75、0.1mmol=0.0127g、
 塩化銅(I):Ardrich製、CuCl、分子量99.00、0.1mmol=0.0099g、
 (ポリアミン)
 TMEDA:N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、広栄化学製、C6162、分子量116.21、0.2mmol=0.0232g、
 PMDETA:N,N,N',N'',N''-ペンタメチルジエチレントリアミン、東京化成製、C9233、分子量173.3、0.2mmol=0.0347g、
 Me6TREN:トリス[2-(ジメチルアミノ)エチル]アミン、東京化成製、C12304、分子量230.4、0.2mmol=0.0460g、
 DMAEA:N,N-ジメチル-1,2-エタンジアミン、東京化成製、C4122=88.15(0.2mmol=0.0176g)、
 EDA:1,2-エタンジアミン、東京化成製、C282、分子量60.10、0.2mmol=0.0120g、
 (モノマー)
 THFMA:テトラヒドロフルフリルメタクリレート、
 2HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート、
 DM:ジメチルアミノエチルメタクリレート、
 DMAA:ジメチルアクリルアミド、
 THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート、
 (酸化剤)
 クミルヒドロパーオキシド:日油製パークミルH、純度82%、C9122、分子量152.19、0.05mmol=0.0093g、
 カリウムスーパーオキシド:Strem Chemicals製、KO2、分子量71.10、0.05mmol=0.0036g、
 過酸化水素水:東京化成製、純度35%、H22、分子量34.01、0.05mmol=0.0049g、
 ベンゾイルパーオキシド:日油製ナイパーBW、純度75%、C14104、分子量242.22、0.05mmol=0.0161g。
 実施例、比較例で使用した基材は、以下の通りである。
 PP:ポリプロピレン(コウベポリシートPP-N-BN、新神戸電機)
 PE:ポリエチレン(コウベポリシートEL-N-AN、新神戸電機)
 ABS:アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(コウベポリシートABS-N-WN、新神戸電機)
 NY6:ナイロン6(N6(NC)標準グレード、東レプラスチック精工)
 NY66:ナイロン66(N66(NC)標準グレード、東レプラスチック精工)
 POM:ポリアセタール(M25、東レプラスチック精工)。
 各実施例、比較例で、使用した還元剤、ポリアミン、モノマー、還元剤とポリアミンのモル比(実施例7~9)、酸化剤の種類、基材の種類および、接着剤組成物の評価を行った結果を表1~6に示す。安全性試験および、プライマーを使用しない場合の接着性について評価を行った結果を表7に示す。
 なお、表4において、モノマーとしてTHFA+THFMAと記載した箇所は、モノマーとしてTHFAおよびTHFMAを、それぞれ0.5g(合計1g)使用したことを意味する。表4において、モノマーとしてTHFMA+2HEMAと記載した箇所は、モノマーとしてTHFMAおよび2HEMAを、それぞれ0.5g(合計1g)使用したことを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007

Claims (11)

  1.  重合性不飽和基を有する化合物と、還元剤と、ポリアミンとを含み、
     前記還元剤が、遷移金属のカルボン酸塩であり、
     前記ポリアミンが、少なくとも一つの3級アミノ基を有するポリアミンである接着剤組成物。
  2.  前記重合性不飽和基を有する化合物が、(メタ)アクリルモノマーである、請求項1に記載の接着剤組成物。
  3.  前記遷移金属のカルボン酸塩が、カルボン酸鉄およびカルボン酸銅から選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載の接着剤組成物。
  4.  前記遷移金属のカルボン酸塩を構成する遷移金属の価数が2価以下である、請求項1~3のいずれかに一項に記載の接着剤組成物。
  5.  前記ポリアミンが、少なくとも二つの3級アミノ基を有するポリアミンである、請求項1~4のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  6.  前記(メタ)アクリルモノマーの少なくとも一部が、極性基を有する(メタ)アクリルモノマーである、請求項2~5のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  7.  前記極性基が、酸素および窒素から選択される少なくとも1種の原子を含む、請求項6に記載の接着剤組成物。
  8.  前記還元剤と、前記ポリアミンとのモル比(還元剤:ポリアミン)が、1:0.05~1:5である、請求項1~7のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  9.  前記重合性不飽和基を有する化合物1gに対し、前記還元剤が0.01~1mmol含まれる、請求項1~8のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  10.  酸化剤を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  11.  前記酸化剤が、超酸化物および過酸化物から選択される少なくとも1種である、請求項10に記載の接着剤組成物。
PCT/JP2016/088030 2015-12-28 2016-12-21 接着剤組成物 WO2017115697A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680072583.6A CN108368385B (zh) 2015-12-28 2016-12-21 粘合剂组合物
JP2017559152A JP6886408B2 (ja) 2015-12-28 2016-12-21 接着剤組成物

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-256459 2015-12-28
JP2015256459 2015-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017115697A1 true WO2017115697A1 (ja) 2017-07-06

Family

ID=59225175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/088030 WO2017115697A1 (ja) 2015-12-28 2016-12-21 接着剤組成物

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6886408B2 (ja)
CN (1) CN108368385B (ja)
TW (1) TW201736539A (ja)
WO (1) WO2017115697A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021009446A1 (fr) 2019-07-18 2021-01-21 Bostik Sa Composition adhésive bi-composante comprenant un complexe organoborane-amine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5311932A (en) * 1976-07-19 1978-02-02 Kyoritsu Kagaku Sangyo Adhesive composition
JPS54158444A (en) * 1978-06-03 1979-12-14 Kyoritsu Kagaku Sangyo Adhesive composition
JPH1149983A (ja) * 1997-08-07 1999-02-23 Denki Kagaku Kogyo Kk 硬化性乳化液
JP2009051944A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Toray Fine Chemicals Co Ltd ラジカル硬化型接着剤組成物
WO2012073684A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 株式会社スリーボンド 硬化性組成物
WO2013084753A1 (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 株式会社スリーボンド 二液型硬化性樹脂組成物
WO2015004175A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 Hilti Aktiengesellschaft Reaktionsharz-zusammensetzung und deren verwendung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW353666B (en) * 1996-04-18 1999-03-01 Denki Kagaku Kogyo Kk Curable resin composition
MXPA01011393A (es) * 2000-11-30 2004-05-21 Rohm & Haas Sistema y proceso redox.
CA2598013C (en) * 2005-02-17 2014-11-25 Monsanto Technology Llc Transition metal-containing catalysts and catalyst combinations including transition metal-containing catalysts and processes for their preparation and use as oxidation catalysts
JP5427026B2 (ja) * 2007-03-02 2014-02-26 電気化学工業株式会社 接着方法及び接合体
FR2928931B1 (fr) * 2008-03-21 2011-03-25 Jacret Composition pour adhesif structural
CN101781536B (zh) * 2010-03-04 2012-06-06 北京天山新材料技术股份有限公司 一种热固型丙烯酸酯结构胶及制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5311932A (en) * 1976-07-19 1978-02-02 Kyoritsu Kagaku Sangyo Adhesive composition
JPS54158444A (en) * 1978-06-03 1979-12-14 Kyoritsu Kagaku Sangyo Adhesive composition
JPH1149983A (ja) * 1997-08-07 1999-02-23 Denki Kagaku Kogyo Kk 硬化性乳化液
JP2009051944A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Toray Fine Chemicals Co Ltd ラジカル硬化型接着剤組成物
WO2012073684A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 株式会社スリーボンド 硬化性組成物
WO2013084753A1 (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 株式会社スリーボンド 二液型硬化性樹脂組成物
WO2015004175A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 Hilti Aktiengesellschaft Reaktionsharz-zusammensetzung und deren verwendung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021009446A1 (fr) 2019-07-18 2021-01-21 Bostik Sa Composition adhésive bi-composante comprenant un complexe organoborane-amine
FR3098818A1 (fr) 2019-07-18 2021-01-22 Bostik Sa Composition adhésive bi-composante comprenant un complexe organoborane-amine

Also Published As

Publication number Publication date
TW201736539A (zh) 2017-10-16
CN108368385B (zh) 2021-10-01
CN108368385A (zh) 2018-08-03
JPWO2017115697A1 (ja) 2018-10-18
JP6886408B2 (ja) 2021-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101174195B1 (ko) 경화성 조성물, 접착 방법 및 접합체
JP5994426B2 (ja) 粘着付与剤及び粘着剤組成物、並びにその用途
KR20180128444A (ko) 혐기 경화성 (메트)아크릴레이트 조성물
JP2016044203A (ja) アクリル系粘着剤組成物及び粘着製品
GB2033415A (en) Polymerisable adhesive compositions
JP5129556B2 (ja) 接着剤組成物
JP6886408B2 (ja) 接着剤組成物
WO2014124074A1 (en) Low surface energy bonding adhesive formulation and process for the use thereof
TWI737912B (zh) 塗覆用硬化性組成物及積層體
US10414948B2 (en) Cure of anaerobic compositions
JP4381967B2 (ja) 接着剤組成物とそれを用いた接合体、接着剤組成物の製造方法
CN109312202B (zh) 粘合剂组合物
JP7302159B2 (ja) 粘着付与剤及び粘着剤組成物
US20230265320A1 (en) Curable two-part adhesive composition
GB2039507A (en) Primers for polymerizable acrylate-chlorosulphonated polyethylene adhesives and two-part adhesives prepared therewith
JP6229763B2 (ja) 粘着付与剤及び粘着剤組成物、並びにその用途
JP2022047711A (ja) 接着剤組成物
JP2009051944A (ja) ラジカル硬化型接着剤組成物
KR102674508B1 (ko) 혐기성 조성물의 경화

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16881672

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017559152

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16881672

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1