WO2019240277A1 - 組成物 - Google Patents

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貴子 星野
慶次 後藤
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デンカ株式会社
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    • C08L9/02Copolymers with acrylonitrile

Definitions

  • the present invention relates to a composition having excellent storage stability, for example.
  • Polyolefins such as polyethylene and polypropylene are used in a wide range of fields as materials for automobile parts, electrical parts, building materials, food packaging films, and the like. Since polyolefin is a nonpolar material, it is a difficult-to-adhere material that is difficult to bond.
  • the two-component main component type acrylic adhesive has the characteristics that it cures in a short time at room temperature, has a small effect of mixing ratio deviation, and has an excellent balance between adhesion and peeling. Used in a wide range of fields.
  • the above-mentioned two-component main adhesive type acrylic adhesive like other adhesives, has low adhesion to polyolefin, and is difficult to apply to the adhesion of polyolefin.
  • surface treatment such as flame treatment, itro treatment, corona discharge, plasma treatment, oxidation with ozone or acid, sputter etching is often required.
  • surface treatment such as flame treatment, itro treatment, corona discharge, plasma treatment, oxidation with ozone or acid, sputter etching is often required.
  • the surface of the hard-to-bond body may be coated with a primer, but the above surface treatment is often required for primer attachment, In some cases, sufficient adhesion cannot be obtained.
  • Patent Documents 1 to 5 describe compositions containing an organic boron compound and (meth) acrylate. However, Patent Documents 1 to 5 do not describe the oxygen content.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a composition exhibiting excellent storage stability.
  • the present invention can provide the following.
  • a two-component composition comprising a first agent and a second agent,
  • the first agent contains (1) (meth) acrylate, (2) an organic boron compound, and the oxygen content is 5 ppm or less,
  • the second agent contains (3) a phosphate ester.
  • the (1) (meth) acrylate contains (1-1) a (meth) acrylate having a cyclic ether skeleton and (1-2) a (meth) acrylate having an aliphatic hydrocarbon group.
  • the alkylborane-amine complex is one or more members selected from the group consisting of a triethylborane-1,3-diaminopropane complex, a triethylborane-diethylenetriamine complex, and a tributylborane-3-methoxy-1-propylamine complex.
  • ⁇ 8> Any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the amount of the (2) organoboron compound used is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (1) (meth) acrylate.
  • a curable resin composition comprising the composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>.
  • An adhesive composition comprising the composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>.
  • the adhesive composition according to ⁇ 11> which is used for bonding an adherend comprising at least one member selected from the group consisting of polyolefin, cycloolefin, polystyrene, and fiber reinforced plastic.
  • the present invention can provide a composition having storage stability.
  • (Meth) acrylate used in the present embodiment is a compound having a (meth) acryloyl group.
  • the (meth) acrylate is preferably a monomer.
  • the (meth) acryloyl group means “acryloyl group” or “methacryloyl group”.
  • (Meth) acrylate means “acrylate” or “methacrylate”. Since the composition of the present embodiment is used separately for the first agent and the second agent, the “use amount” of each component refers to the total amount of the component in the first agent and the second agent.
  • the numerical range in this specification includes the upper limit value and the lower limit value unless otherwise specified.
  • the (1) (meth) acrylate used in the present embodiment preferably contains (1-1) (meth) acrylate having a cyclic ether skeleton.
  • the (1) (meth) acrylate used in this embodiment is a group consisting of (1-1) (meth) acrylate having a cyclic ether skeleton and (1-2) (meth) acrylate having an aliphatic hydrocarbon group. It is preferable to contain one or more kinds, and it is preferable to contain (1-1) (meth) acrylate having a cyclic ether skeleton and (1-2) (meth) acrylate having an aliphatic hydrocarbon group.
  • the (meth) acrylate is preferably a monofunctional (meth) acrylate having one (meth) acryloyl group.
  • (meth) acrylate having cyclic ether skeleton examples include glycidyl (meth) acrylate, furfuryl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 3-ethyl- 3-oxetanylmethyl (meth) acrylate, (2-methyl-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl (meth) acrylate, cyclic trimethylolpropane formal (meth) acrylate, ⁇ -butyrolactone (meth) acrylate, Examples include dioxolane (meth) acrylate, dioxane glycol di (meth) acrylate, oxetane (meth) acrylate, and the like.
  • cyclic ether skeleton a 5- to 6-membered ring is preferable.
  • the cyclic ether skeleton preferably has 1 oxygen.
  • the cyclic ether skeleton preferably has 2 to 5 carbon atoms.
  • (meth) acrylates having a cyclic ether skeleton tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate is preferred.
  • (1-2) Aliphatic hydrocarbon group-containing (meth) acrylate The alkyl (meth) acrylate is preferably a (meth) acrylate represented by the general formula (B).
  • Formula (B) Z—O—R 11 (In the formula, Z represents a (meth) acryloyl group, and R 11 represents an aliphatic hydrocarbon group.)
  • the aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms. As the aliphatic hydrocarbon group, a saturated aliphatic hydrocarbon group is preferable.
  • (meth) acrylate (meth) acrylate (hereinafter referred to as alicyclic (meth) acrylate) in which R 11 is an alicyclic hydrocarbon group is preferable.
  • alicyclic (meth) acrylates saturated alicyclic (meth) acrylates are preferred.
  • saturated alicyclic (meth) acrylate include dicyclopentanyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, and the like. In these, isobornyl (meth) acrylate is preferable.
  • Examples of (meth) acrylates having an aliphatic hydrocarbon group also include (meth) acrylates having a chain aliphatic hydrocarbon group.
  • As the (meth) acrylate having a chain aliphatic hydrocarbon group isooctyl (meth) acrylate is preferable.
  • the organoboron compound used in this embodiment is preferably an organic complex having a boron atom.
  • the organic boron compound acts as a polymerization initiator for (meth) acrylate, for example.
  • alkylborane complexes are preferred.
  • alkylborane-amine complexes are preferred.
  • the alkylborane-amine complex is a complex formed by coordinating an amine to alkylborane.
  • alkylborane-amine complex examples include triethylborane-diaminopropane complex such as triethylborane-1,3-diaminopropane complex, triethylborane-diethylenetriamine complex, tributylborane-3-methoxy-1-propylamine complex, tributylborane-1 , 3-diaminopropane complex, triisobutylborane-1,3-diaminopropane complex, and the like. One or more of these can be used.
  • At least one member selected from the group consisting of a triethylborane-diaminopropane complex and a triethylborane-diethylenetriamine complex is preferable, and a triethylborane-diethylenetriamine complex is more preferable.
  • the amount of the boron compound used in the present embodiment is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (1) (meth) acrylate. Most preferred is 2 to 4 parts by weight. If it is 0.01 parts by mass or more, the adhesiveness is improved, and if it is 10 parts by mass or less, the curing reaction does not become too fast and the workability does not deteriorate.
  • the 1st agent which the composition concerning this embodiment has contains the above-mentioned (1) ingredient and (2) ingredient.
  • the 2nd agent which the composition which concerns on this embodiment has contains (3) phosphate ester.
  • the phosphate ester acts as, for example, a (meth) acrylate curing accelerator.
  • a compound represented by formula (A) is preferable.
  • R 1 is a group comprising a saturated or unsaturated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms in view of high reactivity with the component (2), CH 2 ⁇ CR 2 C (O) O— (R 3 ) u
  • One or more members selected from the group consisting of — groups are preferred, and a CH 2 ⁇ CR 2 C (O) O— (R 3 ) u — group is more preferred.
  • R 1 is a group consisting of a saturated or unsaturated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms
  • 2-ethylhexyl acid phosphate is preferred as the phosphate ester.
  • R 1 is CH 2 ⁇ CR 2 C (O) O— (R 3 ) u —
  • (3) Acid phosphooxyethyl (meth) acrylate is preferred as the phosphate ester.
  • phosphate esters include ethyl acid phosphate, butyl acid phosphate, dibutyl pyrophosphate, butoxyethyl acid phosphate, 2-ethylhexyl acid phosphate, alkyl (C12, C14, C16, C18) acid phosphate, isotridecyl acid phosphate, oleyl acid Phosphate, tetracosyl acid phosphate, dibutyl phosphate, bis (2-ethylhexyl) phosphate, acid phosphooxyethyl (meth) acrylate, acid phosphooxypropyl (meth) acrylate, bis (2- (meth) acryloyloxyethyl) phosphate, Examples include butyl glycol ether acid phosphate.
  • One or more of these can be used.
  • one or more members selected from the group consisting of 2-ethylhexyl acid phosphate and acid phosphooxyethyl (meth) acrylate are preferable in view of high reactivity with the component (2).
  • Acrylate is preferred.
  • the amount of the phosphate ester used in the present embodiment is preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (1) (meth) acrylate, and 1.5 ⁇ 8 parts by mass is most preferred.
  • adhesiveness is exhibited, and when it is 20 parts by mass or less, the curing reaction does not become too fast, and workability does not deteriorate.
  • the composition of the present embodiment preferably uses (4) an elastomer component in order to improve adhesiveness. At least one may contain (4) component among the 1st agent and the 2nd agent which the said composition has.
  • the elastomer component means a polymer substance having rubber-like elasticity at room temperature, and is preferably one that can be dissolved or dispersed in (meth) acrylate.
  • the elastomer component includes (meth) acrylonitrile-butadiene- (meth) acrylic acid copolymer, (meth) acrylonitrile-butadiene-methyl (meth) acrylate copolymer, methyl (meth) acrylate-butadiene-styrene copolymer Polymers, (meth) acrylonitrile-styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylonitrile-butadiene rubber, linear polyurethane, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber and other synthetic rubbers, natural rubber, styrene- Styrenic thermoplastic elastomers such as polybutadiene-styrene synthetic rubber, olefinic thermoplastic elastomers such as polyethylene-EPDM synthetic rubber, and urethanes such as caprolactone type, adipate type and PTMG type Therm
  • elastomer components may be used as long as they have good compatibility.
  • at least one member selected from the group consisting of (meth) acrylonitrile-butadiene rubber and butadiene rubber is preferable from the viewpoint of solubility and adhesion to (meth) acrylate, and (meth) acrylonitrile-butadiene rubber is more preferable.
  • the amount of the elastomer component used is preferably from 0.1 to 40 parts by weight, more preferably from 1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of (1) (meth) acrylate, in terms of adhesiveness. ⁇ 8 parts by mass is most preferred.
  • composition of the present embodiment can use known substances such as paraffins, various antioxidants including a polymerization inhibitor, coupling agents, plasticizers, fillers, colorants, preservatives, and the like.
  • the embodiment of this embodiment is used as a two-component composition. That is, without mixing all essential components of the composition of the present embodiment during storage, the composition is divided into a first agent and a second agent, the first agent is at least component (2), and the second agent is at least Component (3) is contained separately. At the time of use, both agents may be applied to the adherend simultaneously or separately to be contacted and cured. (4) The elastomer component can be contained in both or one of the first agent and the second agent.
  • the composition of the present embodiment does not require accurate measurement of the two agents, and is cured at room temperature even with incomplete measurement or mixing, and sometimes even when the two agents are in contact with each other.
  • the curing of the composition of this embodiment does not require ultraviolet rays.
  • the composition of this embodiment is excellent in workability.
  • the first agent contained in the composition of the present embodiment has an oxygen content of 5 ppm or less.
  • the oxygen content is preferably 1 ppm or less, and more preferably 0.1 ppm or less.
  • the oxygen content refers to, for example, the amount of dissolved oxygen dissolved in the composition.
  • Storage stability improves by making dissolved oxygen content of a 1st agent into 5 ppm or less.
  • the method for adjusting and reducing the dissolved oxygen content is to remove the dissolved oxygen by stirring the composition under reduced pressure, or to reduce dissolved oxygen by gas exchange by spraying or dropping the composition in a nitrogen gas atmosphere. And a method of removing dissolved oxygen by blowing nitrogen gas into the composition, a method of continuously reducing dissolved oxygen by bringing a liquid in which oxygen is dissolved into contact with an oxygen permeable membrane, and the like.
  • composition of the present embodiment can be used as a curable resin composition.
  • composition of this embodiment can be used as an adhesive composition.
  • the adhesive composition of the present embodiment is preferably used for an adherend.
  • the adherend is preferably at least one member selected from the group consisting of polyolefins such as polypropylene and polyethylene, cycloolefin, polystyrene, and fiber reinforced plastic.
  • the fiber reinforced plastic is, for example, a plastic containing fiber.
  • As the fiber carbon fiber is preferable.
  • Polyolefin is preferable as the plastic.
  • the present embodiment has excellent adhesion to difficult-to-adhere materials such as polyolefins and difficult-to-adhere materials such as polyolefins containing fibers.
  • the unit of the amount of each material used is shown in parts by mass. The following abbreviations were used for each material used. Unless otherwise specified, the test was performed in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH.
  • Examples 1 to 8> Each use material was mixed with the composition of Table 1, and the adhesive composition which consists of a 1st agent and a 2nd agent was prepared. In a nitrogen gas atmosphere, the materials used were mixed to adjust the oxygen content. If necessary, dissolved oxygen was adjusted by blowing nitrogen gas into each material used before mixing. The results are shown in Table 1.
  • Tetrahydrofurfuryl methacrylate Commercially available isooctyl acrylate: Commercially available isobornyl methacrylate: Commercially available alkylborane-amine complex: Trade name “TEB-DETA” (manufactured by BASF, triethylborane-diethylenetriamine complex)
  • PP polypropylene test piece
  • CFR-PP polypropylene test piece containing carbon fiber
  • commercial product NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • commercial product polybutadiene commercial product
  • the fracture state of the bonded composite material As the fracture state of the bonded composite material, the fracture at the interface between the substrate and the adhesive is referred to as “interface fracture”, the fracture inside the adhesive layer is referred to as “cohesive fracture”, and indicates the fracture or fracture or yield point of the substrate
  • the value was “material destruction”.
  • the yield point was indicated at 4 MPa, and the state in which the base material stretched was defined as “material fracture”. “Material destruction” is preferable in that the adhesiveness at the interface between the test piece and the adhesive is large.
  • the fracture state of the bonded composite material As the fracture state of the bonded composite material, the fracture at the interface between the substrate and the adhesive is referred to as “interface fracture”, the fracture inside the adhesive layer is referred to as “cohesive fracture”, and indicates the fracture or fracture or yield point of the substrate The value was “material destruction”. “Material destruction” is preferable in that the adhesiveness at the interface between the test piece and the adhesive is large.
  • Viscosity (stability viscosity) The first agent was used as a sample. Using a rheometer, using a parallel plate PP25 (plate diameter 25 mm), the viscosity of the 2-minute value (value after 2 minutes from the rotation) at a rotational speed of 20 rpm in a gap of 0.5 mm and 23 ° C. Value. Evaluation of storage stability: Viscosity value immediately after adjustment (0 day storage) (viscosity 0 day storage viscosity) and viscosity value after storage for 1 month at 23 ° C (23 ° C 1 month storage viscosity) Asked. The ratio (viscosity after storage at 23 ° C.
  • viscosity after storage at 23 ° C. for one month / viscosity at storage 0 day is preferably 5 or less.
  • the adhesive compositions of Examples 1 to 9 have high adhesiveness and storage stability with respect to polypropylene and polypropylene containing carbon fibers. On the other hand, since the comparative example has a large oxygen content of the first agent, the storage stability is small.
  • this embodiment has adhesiveness and storage stability with respect to difficult-to-adhere materials such as polyolefin (for example, polypropylene and polyethylene), it is possible to easily bond automobile parts and electrical parts.
  • polyolefin for example, polypropylene and polyethylene

Abstract

第一剤が(1)(メタ)アクリレート、(2)有機ホウ素化合物を含有しかつ酸素含有量が5ppm以下であり、かつ第二剤が(3)リン酸エステルを含有する、二剤型の組成物。

Description

組成物
 本発明は、例えば、優れた貯蔵安定性を有する組成物に関する。
 ポリエチレンやポリプロピレン等に代表されるポリオレフィンは、自動車部品や電機部品、建築用資材、食品包装用フィルム等の材料として幅広い分野で使用されている。ポリオレフィンは非極性材料であるため、接着が困難な難接着体である。
 一方、二液主剤型のアクリル系接着剤は、室温において短時間で硬化する、混合比ずれの影響が小さい、接着と剥離のバランスに優れる、という特徴を有しており、構造用接着剤として幅広い分野で使用されている。
 しかし、上記の二液主剤型のアクリル系接着剤は、他の接着剤と同様に、ポリオレフィンに対する接着性が低いため、ポリオレフィンの接着に適用することは困難である。
 これらの難接着体に接着する場合、火炎処理、イトロ処理、コロナ放電、プラズマ処理、オゾン又は酸による酸化、スパッタエッチング等の表面処理を必要とすることが多い。これらの難接着体に接着する場合、プライマーを用いて難接着体の表面を被覆してもよいが、プライマー付着のために上記の表面処理を必要とすることが多く、その処理を施しても十分な接着性が得られない場合がある。
 特許文献1~5には、有機ホウ素化合物と(メタ)アクリレートを含有する組成物が記載されている。しかし、特許文献1~5は酸素含有量を記載していない。
特開平9-003109号公報 特表2007-515547号公報 特開2016-047901号公報 特表2000-504353号公報 特表2012-530601号公報
 本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、優れた貯蔵安定性を示す組成物を提供するものである。
 即ち、本発明は、以下を提供できる。
<1>第一剤及び第二剤を含む二剤型の組成物であって、
 前記第一剤が、(1)(メタ)アクリレート、(2)有機ホウ素化合物を含有し、酸素含有量が5ppm以下であり、
 前記第二剤が、(3)リン酸エステルを含有する
ことを特徴とする組成物。
<2>前記(3)リン酸エステルが、一般式(A)で示されるリン酸エステルである<1>記載の組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
<3>前記(3)リン酸エステルの使用量が、前記(1)(メタ)アクリレート100質量部に対して、0.5~20質量部である<1>又は<2>記載の組成物。
<4>前記(1)(メタ)アクリレートが(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートを含有する<1>~<3>のいずれか1項記載の組成物。
<5>前記(1)(メタ)アクリレートが(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートと(1-2)脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートを含有する<1>~<4>のいずれか1項記載の組成物。
<6>前記(2)有機ホウ素化合物が、アルキルボラン-アミン錯体である<1>~<5>のいずれか1項記載の組成物。
<7>前記アルキルボラン-アミン錯体が、トリエチルボラン-1,3-ジアミノプロパン錯体、トリエチルボラン-ジエチレントリアミン錯体、トリブチルボラン-3-メトキシ-1-プロピルアミン錯体からなる群のうちの1種以上である<6>記載の組成物。
<8>前記(2)有機ホウ素化合物の使用量が、前記(1)(メタ)アクリレート100質量部に対して、0.01~10質量部である<1>~<7>のいずれか1項記載の組成物。
<9>前記第一剤及び前記第二剤のうちの少なくとも一方が、更に、(4)エラストマー成分を含有する<1>~<8>のいずれか1項記載の組成物。
<10><1>~<9>のいずれか1項記載の組成物を含む硬化性樹脂組成物。
<11><1>~<9>のいずれか1項記載の組成物を含む接着剤組成物。
<12>ポリオレフィン、シクロオレフィン、ポリスチレン、繊維強化プラスチックからなる群のうちの1種以上からなる被着体の接着に使用する<11>記載の接着剤組成物。
<13><11>又は<12>記載の接着剤組成物により接合された接合体。
 本発明は、貯蔵安定性を有する組成物を提供できる。
 本実施形態で使用する(1)(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。(メタ)アクリレートはモノマーが好ましい。(メタ)アクリロイル基とは、「アクリロイル基」又は「メタアクリロイル基」を意味する。(メタ)アクリレートとは、「アクリレート」又は「メタアクリレート」を意味する。本実施形態の組成物は第一剤と第二剤とに分けて使用するので、各成分の「使用量」とは、第一剤と第二剤における当該成分の量の合計をいう。本明細書における数値範囲は、別段の断わりがない限りはその上限値と下限値を含むものとする。
 本実施形態で使用する(1)(メタ)アクリレートは、(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートを含有することが好ましい。本実施形態で使用する(1)(メタ)アクリレートは、(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレート、(1-2)脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートからなる群の1種以上を含有することが好ましく、(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートと(1-2)脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートを含有することが好ましい。(1)(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリロイル基を1個有する単官能(メタ)アクリレートが好ましい。
(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレート
 環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートとしては、グリシジル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、3-エチル-3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、(2-メチル-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、γ-ブチロラクトン(メタ)アクリレート、ジオキソラン(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、オキセタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの1種以上が使用できる。環状エーテル骨格の中では、5~6員環が好ましい。環状エーテル骨格は、酸素数1を有することが好ましい。環状エーテル骨格は、炭素数2~5を有することが好ましい。環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートの中では、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートが好ましい。
(1-2)脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレート
 アルキル(メタ)アクリレートとしては、一般式(B)で示される(メタ)アクリレートが好ましい。
一般式(B) Z-O-R11
(式中、Zは(メタ)アクリロイル基を示し、R11は脂肪族炭化水素基を示す。)
 脂肪族炭化水素基の炭素数は1~20が好ましく、4~12がより好ましい。脂肪族炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基が好ましい。
 このような(メタ)アクリレートとしては、R11が脂環式炭化水素基である(メタ)アクリレート(以下、脂環式(メタ)アクリレートという)が好ましい。脂環式(メタ)アクリレートの中では、飽和脂環式(メタ)アクリレートが好ましい。飽和脂環式(メタ)アクリレートとしては、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましい。
 (1-2)脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートとしては、鎖式脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートも挙げられる。鎖式脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートとしては、イソオクチル(メタ)アクリレートが好ましい。
 (1)(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートと(1-2)脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートを含有する(メタ)アクリレートの含有割合は、(1)(メタ)アクリレート100質量部中、質量比で、(1-1):(1-2)=20~90:10~80が好ましく、40~70:30~60がより好ましく、50~60:40~50が最も好ましい。
 本実施形態で使用する(2)有機ホウ素化合物は、ホウ素原子を有する有機錯体であることが好ましい。(2)有機ホウ素化合物は、例えば、(メタ)アクリレートの重合開始剤として作用する。有機ホウ素化合物の中では、アルキルボラン錯体が好ましい。アルキルボラン錯体の中では、アルキルボラン-アミン錯体が好ましい。アルキルボラン-アミン錯体は、アルキルボランにアミンを配位させて錯体化したものである。アルキルボラン-アミン錯体としては、トリエチルボラン-1,3-ジアミノプロパン錯体等のトリエチルボラン-ジアミノプロパン錯体、トリエチルボラン-ジエチレントリアミン錯体、トリブチルボラン-3-メトキシ-1-プロピルアミン錯体、トリブチルボラン-1,3-ジアミノプロパン錯体、トリイソブチルボラン-1,3-ジアミノプロパン錯体等が挙げられる。これらの1種以上が使用できる。これらの中では、トリエチルボラン-ジアミノプロパン錯体、トリエチルボラン-ジエチレントリアミン錯体からなる群のうちの1種以上が好ましく、トリエチルボラン-ジエチレントリアミン錯体がより好ましい。
 本実施形態で使用するホウ素化合物の使用量は、(1)(メタ)アクリレート100質量部に対して、0.01~10質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましく、0.2~4質量部が最も好ましい。0.01質量部以上だと接着性が向上し、10質量部以下であれば硬化反応が早くなりすぎず、作業性が低下しない。本実施形態に係る組成物が有する第一剤は、上記の(1)成分及び(2)成分を含む。
 また本実施形態に係る組成物が有する第二剤は、(3)リン酸エステルを含有する。(3)リン酸エステルは、例えば、(メタ)アクリレートの硬化促進剤として作用する。本実施形態で使用する(3)リン酸エステルとしては、一般式(A)で示される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 R1は、成分(2)との反応性が高い点で、炭素数が1~20の飽和若しくは不飽和炭化水素からなる基、CH2=CR2C(O)O-(R3u-基からなる群のうちの1種以上が好ましく、CH2=CR2C(O)O-(R3u-基がより好ましい。
 R1が、炭素数が1~20の飽和若しくは不飽和炭化水素からなる基である場合、(3)リン酸エステルとしては、2-エチルヘキシルアシッドホスフェートが好ましい。R1が、CH2=CR2C(O)O-(R3u-基である場合、(3)リン酸エステルとしては、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
 リン酸エステルとしては、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ジブチルピロホスフェート、ブトキシエチルアシッドホスフェート、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、アルキル(C12,C14,C16,C18)アシッドホスフェート、イソトリデシルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、ビス(2-エチルヘキシル)ホスフェート、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、ビス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、ブチルグリコールエーテルアシッドフォスフェート等が挙げられる。これらの1種以上が使用できる。これらの中では、成分(2)との反応性が高い点で、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレートからなる群のうちの1種以上が好ましく、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
 本実施形態で使用するリン酸エステルの使用量は、(1)(メタ)アクリレート100質量部に対して、0.5~20質量部が好ましく、1~10質量部がより好ましく、1.5~8質量部が最も好ましい。0.5質量部以上だと接着性が発現し、20質量部以下だと硬化反応が早くなりすぎず、作業性が低下しない。
 本実施形態の組成物は、接着性を向上させるために、(4)エラストマー成分を使用することが好ましい。当該組成物が有する第一剤及び第二剤のうち少なくとも一方が、(4)成分を含有してよい。(4)エラストマー成分とは、常温でゴム状弾性を有する高分子物質をいい、(メタ)アクリレートに溶解又は分散できるものが好ましい。
 (4)エラストマー成分としては、(メタ)アクリロニトリル-ブタジエン-(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリロニトリル-ブタジエン-メチル(メタ)アクリレート共重合体、メチル(メタ)アクリレート-ブタジエン-スチレン共重合体、(メタ)アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン共重合体、並びに、(メタ)アクリロニトリル-ブタジエンゴム、線状ポリウレタン、スチレン-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム及びブタジエンゴム等の各種合成ゴム、天然ゴム、スチレン-ポリブタジエン-スチレン系合成ゴムといったスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエチレン-EPDM合成ゴムといったオレフィン系熱可塑性エラストマー、並びに、カプロラクトン型、アジペート型及びPTMG型といったウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリブチレンテレフタレート-ポリテトラメチレングリコールマルチブロックポリマーといったポリエステル系熱可塑性エラストマー、ナイロン-ポリオールブロック共重合体やナイロン-ポリエステルブロック共重合体といったポリアミド系熱可塑性エラストマー、1,2-ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、並びに、塩ビ系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらのエラストマー成分は相溶性が良ければ、1種以上を使用してもよい。
 これらの中では、(メタ)アクリレートに対する溶解性や接着性の点で、(メタ)アクリロニトリル-ブタジエンゴム、ブタジエンゴムからなる群の1種以上が好ましく、(メタ)アクリロニトリル-ブタジエンゴムがより好ましい。
 (4)エラストマー成分の使用量は、接着性の点で、(1)(メタ)アクリレート100質量部に対して、0.1~40質量部が好ましく、1~15質量部がより好ましく、2~8質量部が最も好ましい。
 本実施形態の組成物は、パラフィン類、重合禁止剤を含む各種の酸化防止剤、カップリング剤、可塑剤、充填剤、着色剤及び防腐剤等の既に知られている物質を使用できる。
 本実施形態の実施態様は、二剤型の組成物として使用する。すなわち本実施形態の組成物の必須成分全てを貯蔵中は混合せずに、当該組成物を第一剤及び第二剤に分け、第一剤が少なくとも成分(2)を、第二剤が少なくとも成分(3)を、別々に含有する。使用時には、両剤を同時に又は別々に被着体に塗布して接触、硬化させてよい。(4)エラストマー成分は、第一剤及び第二剤の両方又は一方に含有できる。
 本実施形態の組成物は、二剤の正確な計量を必要とせず、不完全な計量や混合、時には二剤の接触だけでも、常温で硬化する。本実施形態の組成物の硬化には、紫外線を必要としない。本実施形態の組成物は、作業性に優れる。
 本実施形態の組成物が有する第一剤は、酸素含有量が5ppm以下である。酸素含有量は1ppm以下が好ましく、0.1ppm以下がより好ましい。酸素含有量とは、例えば、組成物中に溶存する溶存酸素の量をいう。第一剤の溶存酸素含有量を5ppm以下にすることにより、貯蔵安定性が向上する。
 溶存酸素含有量を調整し、低減する方法としては、組成物を減圧下に撹拌して溶存酸素を除去する方法、窒素ガス雰囲気中に組成物を噴霧又は滴下してガス交換で溶存酸素を低減する方法、組成物に窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を除去する方法、酸素透過性膜に酸素が溶解している液体を接触させ溶存酸素を連続的に低減する方法等が挙げられる。
 本実施形態の組成物は、硬化性樹脂組成物として使用できる。本実施形態の組成物は、接着剤組成物として使用できる。
 本実施形態の接着剤組成物は、被着体に使用することが好ましい。被着体としては、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、シクロオレフィン、ポリスチレン、繊維強化プラスチックからなる群のうちの1種以上が好ましい。繊維強化プラスチックは、例えば、繊維を含有するプラスチックである。繊維としては、炭素繊維が好ましい。プラスチックとしては、ポリオレフィンが好ましい。本実施形態は、ポリオレフィン等といった難接着体、繊維を含有するポリオレフィン等といった難接着体に対して、優れた接着性を有する。
 以下、本実施形態を実施例により説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。各使用材料の使用量の単位は質量部で示す。各使用材料については、次のような略号を使用した。特記しない限り、温度23℃、湿度50%RH環境下で、行った。
<実施例1~8>
 表1の組成にて各使用材料を混合して、第一剤と第二剤からなる接着剤組成物を調製した。窒素ガス雰囲気中にて、各使用材料を混合し、酸素含有量を調整した。必要に応じ、混合前の段階で、各使用材料に窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を調整した。結果を表1に示す。
(使用材料)
テトラヒドロフルフリルメタアクリレート:市販品
イソオクチルアクリレート:市販品
イソボルニルメタアクリレート:市販品
アルキルボラン-アミン錯体:商品名「TEB-DETA」(BASF社製、トリエチルボラン-ジエチレントリアミン錯体)
リン酸エステル:市販品、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、一般式(A)において、t=1、R2はCH2=C(CH3)COO-C24
PP:ポリプロピレン試験片、市販品
CFR-PP:炭素繊維を含有するポリプロピレン試験片、市販品
NBR:アクリロニトリル-ブタジエンゴム、市販品
ポリブタジエン:市販品
 物性については、次のようにして測定した。
[引張せん断強度(引張せん断接着強さ(被着体:PP))]
 JIS K-6856に従い、試験片(25mm×25mm×0.7mmt、PP)の片側に第一剤と第二剤を混合したものを塗布し、その後、直ちにもう1枚の試験片(25mm×25mm×2mmt、PP)を重ね合わせて貼り合わせた。その後、室温で24時間養生したものを試料とした。試料の引張せん断強度(単位:MPa)は、温度23℃、湿度50%RH環境下において、引張速度10mm/分で測定した。接着された複合材料の破壊状態として、基材と接着剤の界面での破壊を「界面破壊」とし、接着層内部の破壊を「凝集破壊」とし、基材の破壊又は破断又は降伏点を示す値を「材料破壊」とした。PPについては、4MPaで降伏点を示し、基材が伸びる状態を「材料破壊」とした。試験片と接着剤の界面の接着性が大きい点で、「材料破壊」が好ましい。
[引張せん断強度(引張せん断接着強さ(被着体:CFR-PP))]
 JIS K-6856に従い、試験片(25mm×25mm×0.7mmt、PP)の片側に第一剤と第二剤を混合したものを塗布し、その後、直ちにもう1枚の試験片(25mm×25mm×2mmt、CFR-PP)を重ね合わせて貼り合わせた。その後、室温で24時間養生したものを試料とした。試料の引張せん断強度(単位:MPa)は、温度23℃、湿度50%RH環境下において、引張速度10mm/分で測定した。接着された複合材料の破壊状態として、基材と接着剤の界面での破壊を「界面破壊」とし、接着層内部の破壊を「凝集破壊」とし、基材の破壊又は破断又は降伏点を示す値を「材料破壊」とした。試験片と接着剤の界面の接着性が大きい点で、「材料破壊」が好ましい。
[粘度(安定性粘度)]
 第一剤を試料とした。レオーメーターを用い、パラレルプレートPP25(プレート径25mm)を用いて、ギャップ0.5mm、23℃環境下において、回転速度20rpmの2分値(回転してから2分後の値)の粘度を粘度値とした。貯蔵安定性の評価として、調整直後(保管0日)の粘度値(保管0日粘度)と、23℃の条件下で1か月貯蔵した後の粘度値(23℃1か月保管後粘度)を求めた。比として(23℃1か月保管後粘度/保管0日粘度)を求め、安定性粘度とした。貯蔵安定性の点で、(23℃1か月保管後粘度/保管0日粘度)は5以下が好ましい。
[酸素濃度の測定]
 第一剤を調製してから速やかに、第一剤を採取し、その溶存酸素量を測定した。第一剤の溶存酸素濃度は、堀場製作所社製の溶存酸素測定装置「ポータブル型溶存酸素系 OM-71」を用いて測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
<比較例1~7>
 表2の組成にしたこと以外は実施例1と同様にして接着剤組成物を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 実施例1~9の接着剤組成物では、ポリプロピレンや炭素繊維を含有するポリプロピレンに対して接着性や貯蔵安定性が高い。一方、比較例は、第一剤の酸素含有量が大きいため、貯蔵安定性が小さい。
 本実施形態は、ポリオレフィン(例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等)等の難接着体に対して接着性や貯蔵安定性を有するため、自動車部品や電気部品等を簡単に接着できる。

Claims (13)

  1.  第一剤及び第二剤を含む二剤型の組成物であって、
     前記第一剤が、(1)(メタ)アクリレート、(2)有機ホウ素化合物を含有し、酸素含有量が5ppm以下であり、
     前記第二剤が、(3)リン酸エステルを含有する
    ことを特徴とする組成物。
  2.  前記(3)リン酸エステルが、一般式(A)で示されるリン酸エステルである請求項1記載の組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
  3.  前記(3)リン酸エステルの使用量が、前記(1)(メタ)アクリレート100質量部に対して、0.5~20質量部である請求項1又は2記載の組成物。
  4.  前記(1)(メタ)アクリレートが(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートを含有する請求項1~3のいずれか1項記載の組成物。
  5.  前記(1)(メタ)アクリレートが(1-1)環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレートと(1-2)脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレートを含有する請求項1~4のいずれか1項記載の組成物。
  6.  前記(2)有機ホウ素化合物が、アルキルボラン-アミン錯体である請求項1~5のいずれか1項記載の組成物。
  7.  前記アルキルボラン-アミン錯体が、トリエチルボラン-1,3-ジアミノプロパン錯体、トリエチルボラン-ジエチレントリアミン錯体、トリブチルボラン-3-メトキシ-1-プロピルアミン錯体からなる群のうちの1種以上である請求項6記載の組成物。
  8.  前記(2)有機ホウ素化合物の使用量が、前記(1)(メタ)アクリレート100質量部に対して、0.01~10質量部である請求項1~7のいずれか1項記載の組成物。
  9.  前記第一剤及び前記第二剤のうちの少なくとも一方が、更に、(4)エラストマー成分を含有する請求項1~8のいずれか1項記載の組成物。
  10.  請求項1~9のいずれか1項記載の組成物を含む硬化性樹脂組成物。
  11.  請求項1~9のいずれか1項記載の組成物を含む接着剤組成物。
  12.  ポリオレフィン、シクロオレフィン、ポリスチレン、繊維強化プラスチックからなる群のうちの1種以上からなる被着体の接着に使用する請求項11記載の接着剤組成物。
  13.  請求項11又は12記載の接着剤組成物により接合された接合体。
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