WO2020110911A1 - 2液混合型接着剤 - Google Patents

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正樹 森次
玲奈 岡田
高浩 宮田
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株式会社イーテック
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Definitions

  • the present invention relates to a two-component mixed adhesive.
  • Adhesives using an organoborane complex have been studied in recent years as a material capable of adhering such difficult-to-adhere materials (see Japanese Patent Publication No. 11-512123 and International Publication No. 2012/160452).
  • This adhesive contains one composition containing a complex derived from a compound having a group that undergoes an addition reaction with an organoborane and an isocyanate group, and the other composition containing a compound having an isocyanate group and a polymerizable group. Is.
  • this adhesive by mixing two compositions at the time of adhesion, a compound having a group capable of addition-reacting with an isocyanate group and a compound having an isocyanate group and a polymerizable group react with each other to thereby generate a radical.
  • the organoborane having the ability to initiate polymerization is released, and the adhesive component can be cured and adhered.
  • the radicals generated from the liberated organoborane and oxygen molecules can modify the surface of the poorly-adhesive material such as polypropylene, and thus exhibit excellent adhesiveness without plasma treatment. Has been done.
  • Such an adhesive is required to have excellent flexibility in the formed adhesive layer when adhering to a flexible base material or when adhering dissimilar materials such as different thermal expansion coefficients. Be done.
  • the adhesive strength usually tends to decrease, probably because the strength of the adhesive layer decreases.
  • the above-mentioned conventional adhesive has a disadvantage that the storage stability is still insufficient.
  • the present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is a two-liquid mixed type capable of forming an adhesive layer having excellent flexibility while maintaining adhesive strength and having excellent storage stability. It is to provide an adhesive.
  • composition (I) a first composition
  • composition (II) a second composition
  • a two-component mixed adhesive wherein the composition (I) has a first group (hereinafter, also referred to as “group (X)”) that undergoes an addition reaction with an organoborane and an isocyanate group (hereinafter, A complex derived from “compound (a)” (hereinafter, also referred to as “[A] complex”), and a second compound having a plurality of hydroxy groups (hereinafter, also referred to as "[B] compound”).
  • composition (II) contains a third compound having a plurality of isocyanate groups (hereinafter, also referred to as “[C] compound”) and a fourth compound having a polymerizable group (hereinafter, “[D ] Compound”) and a dehydrating agent (hereinafter, also referred to as “[E] dehydrating agent”).
  • the two-component mixed adhesive of the present invention can form an adhesive layer having excellent flexibility while maintaining adhesive strength, and has excellent storage stability. Therefore, the two-liquid mixed adhesive can be suitably used for bonding various materials including difficult-to-bond materials such as automobile outer panels.
  • the two-component mixed adhesive comprises the composition (I) and the composition (II).
  • the two-component mixed adhesive is prepared by mixing the composition (I) and the composition (II) so that the [C] compound having a plurality of isocyanate groups in the composition (II) becomes the composition ( In (I), the compound (a) having a group (X) that undergoes an addition reaction with an isocyanate group constituting the [A] complex is reacted (deprotection reaction), and as a result, organoborane, compounds (a) and [C] ] A reaction product of the compound (hereinafter, also referred to as "deprotection reaction product (p)”) is produced.
  • the produced organoborane is used as a polymerization initiator to polymerize the [D] compound having a polymerizable group in the composition (II), and in addition, for example, a radical formed from organoborane forms a bond with the adherend. Then, the adhesion proceeds.
  • the two-component mixed adhesive is a composition (I) containing a [A] complex and a [B] compound, and a composition (II) containing a [C] compound, a [D] compound and an [E] dehydrating agent. ) And, it is possible to form an adhesive layer having excellent flexibility while maintaining adhesive strength, and it is also excellent in storage stability.
  • the reason why the two-component mixed adhesive has the above-described configuration and thus achieves the above-mentioned effect is not necessarily clear, but can be inferred as follows, for example. That is, in the conventional two-component mixed adhesive, the isocyanate group of the [C] compound or the like is likely to react with moisture coming from the air or the like and disappear over time.
  • the rate of organoborane formation due to the reaction of the isocyanate group of the [C] compound with the compound (a) having the group (X) that undergoes an addition reaction with the isocyanate group forming the [A] complex Therefore, it is considered that the storage stability is low.
  • storage stability can be improved by suppressing the disappearance of the isocyanate group of the [C] compound by coexisting the [E] dehydrating agent in the composition (II). ..
  • the [D] compound having a polymerizable group is polymerized to form a polymer, and the [B] compound having a plurality of hydroxy groups and a plurality of isocyanates.
  • the [C] compound having a group undergoes a urethanization reaction to produce polyurethane. Since the formation of this polymer and the formation of polyurethane occur at the same time, it is considered that this polymer and polyurethane form an interpenetrated network (IPN) structure or a semi-interpenetrating polymer network structure. As a result, it is considered that the adhesive layer can have excellent flexibility while maintaining the adhesive strength.
  • IPN interpenetrated network
  • the “interpenetrating polymer network structure” is a structure in which two or more networks are entwined with each other, and the entangled networks cannot be separated without breaking a chemical bond.
  • the “semi-interpenetrating polymer network structure” is a structure composed of a network structure and a linear or branched polymer, and the linear or branched polymer penetrates the network, and in principle, is a chemical structure. A mesh structure that can separate two meshes without breaking the bond.
  • the two-component mixed adhesive further comprises another composition containing no [A] complex or [C] compound in addition to the composition (I) and the composition (II), and is a mixed adhesive of three or more liquids. May be
  • composition (I) and the composition (II) will be described.
  • composition (I) contains the [A] complex and the [B] compound.
  • the composition (I) preferably contains a urethanization catalyst (hereinafter, also referred to as “[X] urethanization catalyst”).
  • a urethanization catalyst hereinafter, also referred to as “[X] urethanization catalyst”.
  • the composition (I) may contain a [D] compound described later in the section of the composition (II), but the polymerizable group of the [D] compound is a compound (a) constituting the [A] complex.
  • composition (I) does not substantially contain the compound [D], since the storage stability of the two-component mixed adhesive may be deteriorated. Further, the composition (I) may contain the dehydrating agent [E] described later in the section of the composition (II). Hereinafter, each component will be described.
  • the [A] complex is a complex derived from organoborane and the compound (a).
  • the compound (a) has a group (X) that undergoes an addition reaction with an isocyanate group.
  • the [A] complex is usually formed by organoborane and the group (X) of the compound (a) coordinate-bonded to the organoborane, and the compound (a) suppresses the polymerization initiation ability of the organoborane.
  • Organoborane can form an [A] complex by interacting with one or more compounds (a).
  • Organoborane is a compound in which the hydrogen atom of borane is replaced with an organic group.
  • Organic group refers to a group containing at least one carbon atom.
  • Examples of the organoborane include compounds represented by the following formula (1).
  • R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 , R 2 and R 3 is, for example, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or between carbon and carbon of the hydrocarbon group.
  • Examples thereof include a group ( ⁇ ) having a divalent hetero atom-containing group, a group obtained by substituting a part or all of hydrogen atoms of the hydrocarbon group and the group ( ⁇ ) with a monovalent hetero atom-containing group.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and 6 carbon atoms. Examples include monovalent aromatic hydrocarbon groups of 20 to 20.
  • Examples of the monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group and butyl group; Alkenyl groups such as ethenyl group, propenyl group, butenyl group; Examples thereof include alkynyl groups such as ethynyl group, propynyl group and butynyl group.
  • Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include alicyclic saturated hydrocarbon groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group, adamantyl group and tricyclodecyl group. Group; Examples thereof include alicyclic unsaturated hydrocarbon groups such as cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, norbornenyl group and tricyclodecenyl group.
  • Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group and anthryl group; Examples thereof include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group and naphthylmethyl group.
  • hetero atom contained in the monovalent or divalent hetero atom-containing group examples include oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, phosphorus atom, silicon atom and the like.
  • Examples of the divalent hetero atom-containing group include —O—, —CO—, —NR′—, —S—, —CS—, —SO—, —SO 2 —, —POR′ 2 —, —SiR′. 2- , groups combining these, and the like can be mentioned.
  • R' is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the monovalent hetero atom-containing group include —OH, —COOH, —NH 2 , —CN, —NO 2 and —SH.
  • the organoborane is preferably a compound in which R 1 to R 3 in the above formula (1) are hydrocarbon groups, more preferably trialkylborane, and trimethylborane, from the viewpoints of high polymerization initiation ability, stability and availability. , Triethylborane, tripropylborane or tributylborane are more preferred, and triethylborane is particularly preferred.
  • the compound (a) is a compound having the group (X).
  • the group (X) is a group that undergoes an addition reaction with an isocyanate group.
  • the compound (a) reacts with the isocyanate group contained in the [C] compound contained in the composition (II) when the composition (I) and the composition (II) are mixed.
  • Examples of the group (X) include a group having active hydrogen bonded to a hetero atom (hereinafter, also referred to as “group (X1)”) and the like.
  • groups of such a hetero atom include a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom and a phosphorus atom.
  • Examples of the group (X1) include an amino group (—NH 2 ) and a monosubstituted amino group (—NH 2 in which one of hydrogen atoms is substituted with a hydrocarbon group) as a group having active hydrogen bonded to a nitrogen atom. ), etc.
  • Examples of the group having active hydrogen bonded to an oxygen atom include a hydroxy group and the like
  • Examples of the group having active hydrogen bonded to a sulfur atom include a sulfanyl group and the like
  • a group having an active hydrogen bonded to the phosphorus atom for example, a phosphino group (-PH 2), mono-substituted phosphino group (one of the hydrogen atoms of -PH 2 those substituted with a hydrocarbon group).
  • Examples of the compound having an amino group include monoamines such as methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, aniline, ethanolamine, cyclopentylamine and cyclohexylamine; 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1 ,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,12-diaminododecane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 2,2-bis(4-aminopheny
  • Examples of the compound having a monosubstituted amino group include dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dicyclopentylamine, dicyclohexylamine, N,N'-dimethyl-1,3-diaminopropane, N,N,N'. , N′-tetramethyl-1,3-diaminopropane, diethanolamine and the like.
  • Examples of the compound having a hydroxy group include monoalcohols such as methanol and ethanol; Diols such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,2-cyclohexanediol; Examples include triols such as glycerin and trimethylolpropane.
  • Examples of the compound having a sulfanyl group include monothiols such as mercaptan and ethanethiol; Examples include dithiols such as ethanedithiol and butanedithiol.
  • Examples of the compound having a phosphino group include monophosphines such as ethylphosphine and butylphosphine; And diphosphines such as diphosphinoethane and diphosphinobutane.
  • Examples of the compound having a mono-substituted phosphino group include diethylphosphine and dibutylphosphine.
  • the number of the group (X) contained in the compound (a) may be one or two or more, but is preferably two or more, more preferably 2 to 4, and further preferably 2 or 3. Two is particularly preferred.
  • a polyurea structure is formed from the compound (a) and the [C] compound, so that the flexibility of the adhesive layer can be further improved.
  • the group (X) is preferably an amino group, a monosubstituted amino group, a sulfanyl group, a phosphino group or a monosubstituted phosphino group, from the viewpoint of facilitating the deprotection reaction and further improving the adhesive strength, and the amino group or the monosubstituted Amino groups are more preferred, and amino groups are even more preferred.
  • the compound (a) is preferably a compound containing an amino group, more preferably a diamine or triamine, further preferably a diamine, from the viewpoint of facilitating the deprotection reaction with the [C] compound and further improving the adhesive strength.
  • a diaminoalkane having 2 to 4 carbon atoms is particularly preferred.
  • the lower limit of the ratio of the number of the compound (a) to the number of the organoborane in the [A] complex is preferably 0.5, more preferably 0.7, and even more preferably 0.9.
  • 2 is preferred, 1.5 is more preferred, and 1.1 is still more preferred.
  • the lower limit of the content of the [A] complex in the composition (I) is preferably 0.1% by mass, more preferably 1% by mass, and further preferably 1.5% by mass. 2% by mass is particularly preferred.
  • the upper limit of the content is preferably 50% by mass, more preferably 30% by mass, further preferably 15% by mass, and particularly preferably 10% by mass, from the viewpoint of easy handling of the two-liquid mixed adhesive.
  • the [A] complex may use 1 type(s) or 2 or more types.
  • the compound [B] is a compound having a plurality of hydroxy groups (excluding those corresponding to the compound [C] described below).
  • the compound [B] is mixed with the composition (I) and the composition (II) to react with the [C] compound having a plurality of isocyanate groups in the composition (II) to form a polyurethane.
  • An adhesive layer having excellent flexibility can be formed.
  • the compound [B] preferably does not have a polymerizable group. Since the [B] compound does not have a polymerizable group, it is possible to suppress the reaction with the compound (a) in the [A] complex, and as a result, it is possible to further improve the storage stability of the composition (I). it can.
  • the compound [B] may have a polar functional group other than an isocyanate group in addition to the hydroxy group.
  • the [B] compound may be a low molecular weight compound, an oligomer or a polymer.
  • the number of hydroxy groups contained in the [B] compound is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10, further preferably 2 to 6, particularly preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 or 3.
  • Examples of the [B] compound include polyhydric alcohols and polyol compounds.
  • polyhydric alcohol examples include alkane diols such as ethylene glycol, propylene glycol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol; Alkanetriols such as 1,2,4-butanetriol and trimethylolpropane; Examples thereof include alkanetetraols such as pentaerythritol.
  • polyol compound examples include polyether polyol, polyester polyol, polybutadiene polyol, polycarbonate polyol and the like.
  • polyether polyol examples include polyalkylene glycol, polyalkylene glycol-containing polyol, bisphenol-containing polyol and the like.
  • polyalkylene glycol examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like.
  • polyalkylene glycol-containing polyol examples include an ethylene glycol adduct at both terminals of polypropylene glycol represented by the following formula (B-1) and an ethylene glycol adduct at both terminals of polytetramethylene glycol.
  • a, b and c are each independently an integer of 1 to 200.
  • Examples of the bisphenol-containing polyol include a propylene glycol adduct of bisphenol A and an ethylene glycol adduct of bisphenol A represented by the following formula (B-2).
  • p and q are each independently an integer of 1 to 200.
  • polyester polyols examples include condensation type polyester polyols and polylactone polyols.
  • polyester polyols formed from polyhydric carboxylic acids, their esters or anhydrides, and polyhydric alcohol compounds.
  • polycarboxylic acid examples include aliphatic polycarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid and cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid; Aromatic polyvalent carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, trimellitic acid and pyromellitic acid can be mentioned.
  • polyhydric alcohol compound examples include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3′-dimethylolheptane, Examples thereof include polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, and glycerin.
  • polylactone polyol examples include polycaprolactone diol, polycaprolactone triol, and polyvalerolactone diol.
  • polybutadiene polyol examples include poly(1,4-butadiene) glycol or hydrogenated products thereof, poly(1,2-butadiene) glycol or hydrogenated products thereof, and poly(1,2-/1,4-butadiene) glycol. Or the hydrogenation etc. are mentioned.
  • polycarbonate polyol examples include polytetramethylene carbonate diol, polypentamethylene carbonate diol, polyhexamethylene carbonate diol, polyhexamethylene carbonate triol, and the like.
  • Examples of commercially available products of the compound [B] include “EXENOL 823” (above, AGC Co.), “WANOL R2303” (above WANWUA), “New Pole PP-1000” (above Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.) and the like. Can be mentioned.
  • a polyol compound is preferable, a polyether polyol, a polyester polyol or a polybutadiene polyol is more preferable, and a polyether polyol is further preferable.
  • the lower limit of the molecular weight of the [B] compound is preferably 100, more preferably 300, further preferably 500, and particularly preferably 1,000 from the viewpoint of further improving the flexibility of the adhesive layer.
  • As the upper limit of the molecular weight 20,000 is preferable, 10,000 is more preferable, 8,000 is further preferable, and 6,000 is particularly preferable.
  • the molecular weight is, for example, a number average molecular weight.
  • the lower limit of the ratio of the number of hydroxy groups of the [B] compound to the number of isocyanate groups of the [C] compound is preferably 0.1, more preferably 0.5, and even more preferably 0.7.
  • the upper limit of the ratio is preferably 10, more preferably 5, and even more preferably 3.
  • the lower limit of the content of the [B] compound in the composition (I) is preferably 30% by mass, more preferably 50% by mass, further preferably 75% by mass, and particularly preferably 85% by mass.
  • 99.9 mass% is preferred, 99 mass% is more preferred, 98 mass% is still more preferred, and 97 mass% is especially preferred.
  • the lower limit of the ratio of the mass of the [B] compound to the mass of the [A] complex in the composition (I) 1 is preferable, 5 is more preferable, 8 is further preferable, and 10 is particularly preferable.
  • the upper limit of the ratio is preferably 200, more preferably 100, even more preferably 70, and particularly preferably 50.
  • the [X] urethanization catalyst is a substance that promotes the urethanization reaction between the [B] compound and the [C] compound. Since the composition (I) contains the [X] urethanization catalyst, the urethanization reaction rate of the [B] compound and the [C] compound caused by mixing the composition (I) and the composition (II) Can be further improved, and as a result, the flexibility of the adhesive layer can be further improved.
  • Examples of [X] urethanization catalysts include tertiary amines, quaternary ammonium salts, carboxylates, and organometallic compounds.
  • tertiary amine examples include 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, diazabicycloundecene, bis(N,N-dimethylamino-2-ethyl)ether, N,N,N′,N Examples thereof include'-tetramethylhexamethylenediamine and N-methylmorpholine.
  • quaternary ammonium salt examples include tetraethylammonium hydroxide and the like.
  • carboxylate examples include potassium acetate, potassium octylate and the like.
  • organometallic compound examples include tin acetate, tin octylate, tin oleate, tin laurate, dibutyltin diacetate, dimethyltin dilaurate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimercaptide, dibutyltin maleate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dilaurate.
  • Organotin compounds such as neodecanoate, dioctyltin dimercaptide, dioctyltin dilaurylate and dibutyltin dichloride; Organic lead compounds such as lead octoate and lead naphthenate; Organic nickel compounds such as nickel naphthenate; Organic cobalt compounds such as cobalt naphthenate; Organic copper compounds such as copper octenoate; Examples thereof include organic bismuth compounds such as bismuth octylate.
  • the lower limit of the content of the [X] urethanization catalyst in the composition (I) is preferably 0.01% by mass, and 0.1% by mass. Is more preferable, and 0.2 mass% is even more preferable.
  • the upper limit of the content is preferably 10% by mass, more preferably 5% by mass, further preferably 2% by mass.
  • composition (I) may contain, for example, an inorganic filler, a polymer component, a plasticizer, a colorant, etc. as the other components other than the [A] component, the [B] component and the [X] urethanization catalyst. Good.
  • the above-mentioned other components may be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the inorganic filler include alumina, silica, titanium dioxide, calcium carbonate, talc and the like.
  • polymer component examples include polyolefin, polystyrene, styrene copolymer, poly(meth)acrylate, polydiene, acrylic copolymer, and thermoplastic elastomer. Further, ethylene-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, phenol resin, silicone resin, polyester resin, urethane resin and the like can also be used. Further, as the polymer component, a copolymer containing the structure of these polymers can also be preferably used.
  • the polymer component may be polymer particles or a polymer not forming particles.
  • the upper limit of the content of the polymer component in the composition (I) is preferably 50% by mass, more preferably 20% by mass, and further preferably 5% by mass.
  • the lower limit of the content is, for example, 0.1% by mass.
  • plasticizer examples include phthalic acid esters such as dibutyl phthalate, di(2-ethylhexyl) phthalate and butylbenzyl phthalate; Non-aromatic dibasic acid esters such as dioctyl adipate and dioctyl sebacate; Examples thereof include benzoic acid esters such as dipropylene glycol dibenzoate and triethylene glycol dibenzoate.
  • Examples of the colorant include carbon black.
  • composition (II) contains a [C] compound, a [D] compound, and an [E] dehydrating agent.
  • the composition (II) preferably contains a [Y] polymerization inhibitor, and other components other than the [C] component, the [D] component and the [Y] component are included within a range that does not impair the effects of the present invention. It may be contained.
  • each component will be described.
  • the compound [C] is a compound having a plurality of isocyanate groups.
  • the compound [C] undergoes a deprotection reaction with the compound (a) constituting the [A] complex of the composition (I) to form a deprotection reaction product (p).
  • a deprotection reaction product p.
  • the isocyanate group of the [C] compound is converted into the compound (a) of the [A] complex.
  • the [C] compound preferably does not have a polymerizable group. Moreover, the [C] compound may have a polar functional group in addition to the isocyanate group.
  • the compound [C] may be a low molecular weight compound, an oligomer or a polymer.
  • the number of isocyanate groups contained in the [C] compound is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10, further preferably 2 to 6, particularly preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 or 3.
  • Examples of the [C] compound include aromatic or aliphatic polyisocyanates, and prepolymers having a plurality of isocyanate groups at the ends, which are reaction products of these polyisocyanates and polyols.
  • aromatic polyisocyanates include aromatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate (carbodiimide-modified MDI, di(isocyanatophenylmethylphenyl)carbodiimide); Aromatic triisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate and dimethylene triphenylene triisocyanate; Aromatic tetraisocyanates such as benzene-1,2,4,5-tetraisocyanate; Examples include a mixture of aromatic polyisocyanates having 2 to 4 NCOs such as polymethylene polyphenylene polyisocyanate (crude MDI).
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • TDI tolylene diisocyanate
  • DEI di(isocyanatophenylmethylphenyl)carbodiimide)
  • aliphatic polyisocyanate examples include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, undecane diisocyanate, dodecane diisocyanate, tridecane diisocyanate, methylene di(1,4-cyclohexylene isocyanate), isophorone diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, Aliphatic diisocyanates such as tri(1,4-cyclohexylene) diisocyanate, propylene-1,3-di(1,4-cyclohexylene isocyanate), norbornene diisocyanate (NBDI), m-xylene diisocyanate; Aliphatic triisocyanates such as 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, cyclohexane-1,3,5-triisocyanate and tricyclohexylmethan
  • Examples of the polyol used for forming the prepolymer having a plurality of isocyanate groups at the terminals which is a reaction product of an aromatic or aliphatic polyisocyanate and a polyol, include the polyol compounds exemplified as the above-mentioned [B] compound. Is mentioned.
  • aromatic isocyanate or aliphatic isocyanate is preferable.
  • the lower limit of the content of the [C] compound in the composition (II) is preferably 1% by mass, more preferably 5% by mass, further preferably 10% by mass, and particularly preferably 15% by mass.
  • the upper limit of the content is preferably 60% by mass, more preferably 50% by mass, further preferably 40% by mass, and particularly preferably 35% by mass.
  • the compound [D] is a compound having a polymerizable group.
  • the “polymerizable group” refers to a group capable of conducting a polymerization reaction such as radical polymerization.
  • the compound [D] is polymerized by the polymerization initiation ability of the organoborane generated from the complex [A] to form a polymer.
  • Examples of the polymerizable group include a carbon-carbon double bond-containing group such as a vinyl group, an allyl group, a styryl group, and a (meth)acryloyl group; Examples thereof include carbon-carbon triple bond-containing groups such as ethynyl group and propargyl group. Among these, a carbon-carbon double bond-containing group is preferable, and a (meth)acrylolyl group is more preferable, from the viewpoints of high polymerizability and a higher curing rate.
  • the number of polymerizable groups contained in the [D] compound is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2 and even more preferably 1 from the viewpoint of further increasing the polymerization rate.
  • Examples of the compound [D] include compounds having one polymerizable group, such as olefins such as butene, pentene, hexene, octene, decene, and dodecene; Styrene compounds such as styrene, ⁇ -methylstyrene and methylstyrene; Vinyl carboxylates such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl laurate; Halogenated olefins such as vinyl chloride and vinylidene chloride; Vinyl compounds such as methyl vinyl ketone and methyl vinyl ether; Alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, sec-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate and 2-ethylhexyl (meth)acrylate ; Cyclopentyl (meth)acrylate,
  • Aryl (meth)acrylates such as phenyl (meth)acrylate, tolyl (meth)acrylate, aralkyl (meth)acrylates such as benzyl (meth)acrylate, and aromatic oxyalkyl (meth)acrylates such as phenoxyethyl (meth)acrylate (Meth)acrylate having a ring
  • (Meth)acrylate compounds such as heteroatom-containing (meth)acrylates such as hydroxyethyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate
  • (Meth)acrylamide compounds such as (meth)acrylamide and N-methyl(meth)acrylamide; (Meth)acrylonitrile and the like can be mentioned.
  • the [D] compound also includes a crosslinkable compound having two or more polymerizable groups.
  • crosslinkable compound examples include chain glycol crosslinkable compounds such as ethylene glycol di(meth)acrylate and triethylene glycol di(meth)acrylate; Alicyclic glycol-based crosslinkable compounds such as tricyclodecanediyldi(meth)acrylate; Trimethylolpropane-based crosslinkable compounds such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate; Bisphenol-based crosslinkable compounds such as bisphenol A bis (polyethylene glycol (meth)acrylate); An isocyanurate-based crosslinkable compound such as tri(N-hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate; A urethane type crosslinkable compound such as a compound represented by the following formula (2); Examples thereof include a terminal bismaleimide-modified polyimide-based crosslinkable compound such as a compound represented by the following formula (3).
  • chain glycol crosslinkable compounds such as ethylene glycol di(meth)acrylate and triethylene glycol di(meth)acryl
  • n is an integer of 1 to 20.
  • R 4 and R 5 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Ar 1 is an arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
  • n is 2 or more, a plurality of R 4 are the same or different from each other and a plurality of Ar 1 are the same or different from each other.
  • the (D) compound is preferably a (meth)acrylate compound from the viewpoint of more excellent polymerizability.
  • the hetero atom-containing (meth)acrylate is preferable, and the tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate is more preferable, from the viewpoint of reducing the odor of the two-liquid mixed adhesive.
  • the lower limit of the content of the [D] compound in the composition (II) is preferably 10% by mass, more preferably 50% by mass, further preferably 60% by mass, and particularly preferably 70% by mass.
  • the upper limit of the content is preferably 99% by mass, more preferably 95% by mass, further preferably 90% by mass, and particularly preferably 87% by mass.
  • the lower limit of the ratio of the mass of the [D] compound to the mass of the [C] compound in the composition (II) is preferably 0.1, more preferably 1, further preferably 1.5, and particularly preferably 2.
  • As the upper limit of the ratio 30 is preferable, 20 is more preferable, 15 is further preferable, and 10 is particularly preferable.
  • Dehydrating agent refers to a substance capable of removing water present in the substance. Therefore, when the composition (II) contains the dehydrating agent [E], it is possible to remove water mixed from outside the system during storage. When the composition (II) contains the dehydrating agent [E], the two-component mixed adhesive has excellent storage stability.
  • Examples of the dehydrating agent include inorganic dehydrating agents and organic dehydrating agents.
  • inorganic dehydrating agents include zeolites such as zeolite 3A, zeolite 4A, and zeolite 5A;
  • Anhydrous inorganic salts such as anhydrous calcium chloride, anhydrous sodium sulfate, anhydrous calcium sulfate, anhydrous magnesium chloride, anhydrous magnesium sulfate, anhydrous potassium carbonate, anhydrous potassium sulfide, anhydrous potassium sulfite, anhydrous sodium sulfite, and anhydrous copper sulfate;
  • examples thereof include silica gel, alumina, silica alumina, activated clay and the like.
  • organic dehydrating agent examples include orthoformate esters such as methyl orthoformate, ethyl orthoformate and propyl orthoformate; Orthoacetic acid esters such as methyl orthoacetate, ethyl orthoacetate, propyl orthoacetate; Carboxylic acid orthoesters such as orthopropionate such as methyl orthopropionate and ethyl orthopropionate; Benzaldehyde dimethyl acetal, acetaldehyde dimethyl acetal, formaldehyde dimethyl acetal, acetone dimethyl acetal, acetone dibenzyl acetal, diethyl ketone dimethyl acetal, benzophenone dimethyl acetal, benzyl phenyl ketone dimethyl acetal, cyclohexanone dimethyl acetal, acetophenone dimethyl acetal, 2,2-dimethoxy- Acetal compounds such as 2-phenylacetophenone, 4,4-dimethoxy-2,5-cyclo
  • an inorganic dehydrating agent is preferable, and a zeolite is more preferable, from the viewpoint that the strength of the adhesive layer can be further improved and, as a result, the adhesive strength can be further improved.
  • zeolite 3A or zeolite 5A is preferable, and zeolite 3A is more preferable.
  • the lower limit of the content of the [E] dehydrating agent in the composition (II) is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.5% by mass, further preferably 1% by mass, and particularly preferably 2% by mass. As a maximum of the above-mentioned content, 20 mass% is preferred, 10 mass% is more preferred, 6 mass% is still more preferred, and 4 mass% is especially preferred.
  • the dehydrating agent may be used alone or in combination of two or more.
  • the lower limit of the ratio of the mass of the [E] dehydrating agent to the mass of the [C] compound in the composition (II) is preferably 0.001, more preferably 0.05, further preferably 0.08, and 0.1 Is particularly preferable.
  • As the upper limit of the ratio 2 is preferable, 1.5 is more preferable, 1 is further preferable, and 0.5 is particularly preferable.
  • a polymerization inhibitor is a substance capable of stopping the polymerization of a compound having a polymerizable group during storage by trapping the generated radicals and converting them into stable radicals.
  • the composition (II) contains the [Y] polymerization inhibitor, the storage stability of the two-component mixed adhesive can be further improved.
  • Examples of the polymerization inhibitor include organic polymerization inhibitors, inorganic polymerization inhibitors, organic salt polymerization inhibitors, and the like.
  • organic polymerization inhibitors examples include hydroquinone, tert-butyl hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 2,2′-methylene-bis(4-methyl-6-tert-butylphenol), catechol, 2,6-di-tert- Butyl-4-methylphenol (BHT), 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 4-tert-butylcatechol, 4,4′-thiobis[ethylene(oxy)(carbonyl)(ethylene)]bis[2 , 6-bis(1,1-dimethylethyl)phenol] and other phenolic polymerization inhibitors; Quinone-based polymerization inhibitors such as benzoquinone; Phenothiazine-based polymerization inhibitors such as phenothiazine, bis( ⁇ -methylbenzyl)phenothiazine, 3,7-dioctylphenothiazine and bis( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl)phenothiazine; 2,2,6,6
  • Examples of the inorganic polymerization inhibitor include copper chloride, copper sulfate, iron sulfate and the like.
  • organic salt-based polymerization inhibitor examples include copper butyldithiocarbamate, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine aluminum salt, and the like.
  • phenol-based polymerization inhibitors or phenothiazine-based polymerization inhibitors are preferable, and 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol or phenothiazine is more preferable.
  • the lower limit of the content of the [Y] polymerization inhibitor is preferably 0.001% by mass, relative to the composition (II). 01% by mass is more preferable, 0.03% by mass is further preferable, and 0.05% by mass is particularly preferable.
  • the upper limit of the content is preferably 10% by mass, more preferably 1% by mass, further preferably 0.5% by mass, and particularly preferably 0.2% by mass.
  • composition (II) may contain, as other components other than the [C] compound, the [D] compound and the [Y] polymerization inhibitor, for example, an inorganic filler, a polymer component, a plasticizer, a colorant and the like. Good.
  • the above-mentioned other components may be used alone or in combination of two or more.
  • the two-component mixed adhesive is prepared by, for example, mixing the [A] complex, the [B] compound and, if necessary, other components to prepare the composition (I), and separately preparing the [C] compound, It can be obtained by preparing the composition (II) by mixing the D] compound, the [E] dehydrating agent and, if necessary, other components.
  • the two-liquid mixed adhesive can be used by a known method.
  • the composition (I) and the composition (II) are mixed to prepare a mixture of the composition (I) and the composition (II) (hereinafter, also referred to as “mixture (A)”).
  • Mixture (A) a mixture of the composition (I) and the composition (II) (hereinafter, also referred to as “mixture (A)”).
  • the ratio of the mass of the composition (II) to the mass of the composition (I) is, for example, (when it is assumed that the reaction of the components [A] to [D] does not occur immediately after mixing. )
  • the content of the [A] component in the mixture (A), the mass ratio between the [B] and [D] components, etc. can be appropriately selected, and the like, but the lower limit of the above ratio can be selected. 0.1 is preferable, 1 is more preferable, 2 is further preferable, and 2.3 is particularly preferable. As the upper limit of the ratio, 30 is preferable, 10 is more preferable, 8 is further preferable, and 7 is particularly preferable.
  • the two-liquid mixed adhesive can be used in a system in which an existing or commercially available cartridge is discharged and mixed by a static mixer, and workability can be further enhanced.
  • the obtained mixture (A) is applied to one of the adherends, and then the other mixture is adhered to the applied mixture (A) so as to be in close contact with each other.
  • Adhesion can be performed by forming an adhesive layer.
  • the applied mixture (A) may be adhered to each other.
  • resin materials such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyphenylene sulfide (PPS), polyamide 6 (PA6), polyamide 66 (PA66); stainless steel (SUS), hot dip galvanized steel (SGHC) ), metal materials such as electro-deposited steel (ED), and the same or different kinds of these can be used.
  • Adhesion between resin materials, between metal materials and between resin material and metal material You can The lower limit of the thickness of the adhesive layer formed between the adherends is preferably 0.01 mm, more preferably 0.05 mm, and even more preferably 0.1 mm.
  • the upper limit of the thickness is preferably 5 mm, more preferably 3 mm, further preferably 1 mm.
  • the lower limit of the amount of the [A] complex compounded in the composition (I) based on the total mass of the composition (I) and the composition (II) used for preparing the mixture (A) is preferably 0.01% by mass. 0.1% by mass is more preferable, 0.3% by mass is further preferable, and 0.5% by mass is particularly preferable.
  • the upper limit of the blending amount is preferably 10% by mass, more preferably 7% by mass, further preferably 5% by mass, and particularly preferably 3% by mass.
  • the lower limit of the blending amount of boron atoms in the composition (I) with respect to the total mass of the composition (I) and the composition (II) used for preparing the mixture (A) is preferably 0.01% by mass, and 0 0.1% by mass is more preferable, 0.2% by mass is further preferable, and 0.4% by mass is particularly preferable.
  • the upper limit of the blending amount is preferably 5% by mass, more preferably 1% by mass, further preferably 0.5% by mass, and particularly preferably 0.2% by mass.
  • the polymerization of the [D] compound can be more appropriately advanced, and as a result, the adhesive strength and the adhesion can be improved.
  • the flexibility of the layer can be further improved.
  • the compounding quantity of the [D] compound in the composition (II) is preferable and 25 Mass% is more preferable, 35 mass% is still more preferable, and 40 mass% is especially preferable.
  • the upper limit of the blending amount is preferably 90% by mass, more preferably 80% by mass, further preferably 75% by mass, and particularly preferably 70% by mass.
  • the lower limit of the amount is preferably 3% by mass, more preferably 5% by mass, further preferably 10% by mass, and particularly preferably 15% by mass.
  • the upper limit of the total amount blended is preferably 90% by mass, more preferably 70% by mass, further preferably 60% by mass, and particularly preferably 50% by mass.
  • the mass of the [D] compound in the composition (II) used for preparing the mixture (A) is X
  • the [B] compound in the composition (I) and the [C] compound in the composition (II) are Assuming that the total mass is Y, the lower limit of the value of X/(X+Y) is preferably 0.01, more preferably 0.1, further preferably 0.25, particularly preferably 0.4, and 0.45 Is more particularly preferable, and 0.5 is the most preferable.
  • the upper limit of the above value 0.99 is preferable, 0.95 is more preferable, 0.9 is further preferable, 0.85 is particularly preferable, 0.8 is further particularly preferable, and 0.7 is the most preferable.
  • the interpenetrating polymer network structure or the semi-interpenetrating polymer network structure is more effectively formed from the components [B] to [D], and as a result, the adhesive strength is increased. Also, the flexibility of the adhesive layer can be further improved.
  • the lower limit of the ratio of the mass of the [A] complex in the composition (I) to the mass of the [D] compound in the composition (II) used for preparing the mixture (A) is preferably 0.001, and 0 0.005 is more preferable, 0.008 is further preferable, and 0.01 is particularly preferable.
  • 0.05 is preferable, 0.04 is more preferable, 0.035 is further preferable, and 0.03 is particularly preferable.
  • the adhesive layer formed by applying the mixture (A) has excellent flexibility.
  • a polyurethane having a network structure produced from a [B] compound having a plurality of hydroxy groups and a [C] compound having a plurality of isocyanate groups, and a polymer produced from the [D] compound are: It is considered that they are formed simultaneously to form an interpenetrating polymer network structure or a semi-interpenetrating polymer network structure, and as a result, the adhesive layer has excellent flexibility while maintaining adhesive strength. You can
  • an interpenetrating polymer network structure or a semi-interpenetrating polymer network structure in the adhesive layer means that, for example, in the adhesive layer, the generated polyurethane and the polymer are compatible with each other without phase separation, and It can be detected by measuring the dynamic viscoelasticity of the adhesive layer and determining that the peak of tan ⁇ is unimodal.
  • the flexibility of the adhesive layer is considered to be excellent when the maximum point stress, strain at break and elastic modulus are all above a certain value.
  • a test piece prepared from an adhesive layer formed by curing an adhesive obtained by mixing the composition (I) and the composition (II) is subjected to a tensile test until the resin breaks, and the test piece obtained before the break occurs.
  • the value obtained by dividing the obtained maximum load by the cross-sectional area of the center of the test piece is defined as the maximum point stress (MPa), the displacement at the break point is divided by the initial chuck distance, and the value obtained by multiplying by 100 is the strain at the break point. (%), the slope of stress immediately after the start of tension can be obtained as an elastic modulus (MPa).
  • the lower limit of the maximum point stress of the adhesive layer is preferably 5 MPa, more preferably 10 MPa.
  • the upper limit of the maximum point stress is, for example, 30 MPa.
  • the lower limit of strain at break of the adhesive layer is preferably 20%, more preferably 50%, even more preferably 100%.
  • the upper limit of the strain at break is, for example, 500%.
  • the lower limit of the elastic modulus of the adhesive layer is preferably 50 MPa, more preferably 100 MPa.
  • the upper limit of the elastic modulus is, for example, 1,000 MPa.
  • TEB-DAP “TEB-DAP” from Callery (complex derived from triethylborane and diaminopropane)
  • Exenol 823 "Exenol 823" from AGC (polyether polyol, number average molecular weight 5,100, average number of hydroxyl groups 3)
  • WANOL R2303 "WANOL R2303” from WANHUA (glycerol-initiated polyethertriol, hydroxyl value: 560 mgKOH/g)
  • PP1000 Sanyo Kasei's "Newpol PP-1000” (diol (linear liquid type), number average molecular weight 1,000, hydroxyl value: 112 mgKOH/g)
  • [[C] compound] PM-200 WANHUA "WANATE PM-200" (crude MDI, number of functional groups: 2.6 to 2.7)
  • CDMDI "WANGATE CDMDI” (carbodiimide modified MDI) from WANHUA Duranate TPA-100: “Duranate TPA-100” from Asahi Kasei (isocyanurate of hexamethylene diisocyanate)
  • Takenate 500 "Takenate 500” from Mitsui Chemicals, Inc. (m-xylene diisocyanate)
  • composition (I-1) [Example 1] (Preparation of two-component mixed adhesive (E-1)) [Preparation of Composition (I)] (Preparation of composition (I-1)) 2.6 parts by mass of “TEB-DAP” as the [A] complex, 38.6 parts by mass of “Exenol 823” as the compound of [B], 17.8 parts by mass of “WANOL R2303” and 38.6 of “PP1000” 38.6. Parts by mass, 0.5 parts by mass of "TEDA” as a [X] urethanization catalyst, and 2.0 parts by mass of "R202" as an inorganic filler are put in a plastic container and mixed to obtain a composition ( I-1) was prepared.
  • composition (II) (Preparation of composition (II-1))
  • a separable flask equipped with a stirrer 16.3 parts by mass of "PM-200” and 16.3 parts by mass of "CDMDI” as a [C] compound, and 62.3 parts by mass of "THFMA” as a [D] compound.
  • the mixture was stirred for 1 hour and mixed, and then degassed under reduced pressure for 2 hours to prepare a composition (II-1).
  • compositions (II) Preparation of Compositions (II-2) to (II-11) and (CII-1)
  • Compositions (II-2) to (II-11) and (II-11) were prepared in the same manner as in the preparation of the composition (II-1) of Example 1 except that the components and the amounts of the components shown in Table 1 below were used.
  • (CII-1) was prepared. "-" in each component in Table 1 indicates that the corresponding component was not used.
  • composition (CII-2) Preparation of composition (CII-2)
  • THFMA a separable flask equipped with a stirrer
  • zeolite 3A a [E] dehydrating agent
  • MOI an NCO-containing methacrylate
  • Adhesive strength Using each of the prepared two-component mixed adhesives described above, a test piece for measuring adhesive strength was prepared according to the following method, and the adhesive strength (shear strength) was measured by the following shear test. The evaluation results are also shown in Table 1 below.
  • composition (I) and the composition (II) were mixed by the bag mixing method. That is, the composition (I) and the composition (II) were weighed in a polyethylene bag so that the mixing ratio of the composition (I) to the mixing ratio of the composition (II) shown in Table 1 below was obtained. After sealing the bag, it was mixed for 1 minute by rolling it on the palm so as to mix uniformly.
  • the corners of the bag were cut with scissors, and the mixed adhesive was uniformly applied to one side of the 1.25 cm square of the adherend.
  • glass beads having a diameter of 0.25 mm were sandwiched, and then the other adherend was placed on top to prepare a test piece for measuring adhesive strength.
  • glass fiber reinforced polypropylene/glass fiber reinforced polypropylene (GFPP/GFPP) or electrodeposited steel/electrodeposited steel (ED/ED) test pieces for measuring adhesive strength were prepared.
  • the adhesive strength can be evaluated as "good” when it is 8 MPa or more, “somewhat good” when it is 5 MPa or more and less than 8 MPa, and “poor” when it is less than 5 MPa.
  • the adhesive strength can be evaluated as "good” when it is 14 MPa or more, “somewhat good” when it is 12 MPa or more and less than 14 MPa, and “poor” when it is less than 12 MPa.
  • composition (I) and the composition (II) were mixed by the bag mixing method as in the case of the above-mentioned adhesive strength test, and the adhesive obtained by mixing was applied to one release PET film to obtain a thickness.
  • the other release PET film was placed on top of the other with a 2 mm spacer interposed therebetween, and the whole was pressed until the film thickness became uniform to form a sheet.
  • the release PET is peeled off and the resulting adhesive sheet is cut into a No. 2 type dumbbell shape (JIS-K6251) with a dumbbell cutter for flexibility.
  • a test piece for measurement was prepared.
  • dumbbell-shaped test piece for measuring flexibility
  • a tensile test was carried out using a tensile tester ("Autograph AG5000B" manufactured by Shimadzu Corporation) until the resin broke.
  • the measurement conditions were temperature: 23° C., distance between chucks: 30 mm, test speed: 100 mm/min.
  • a maximum point stress (MPa) is obtained by dividing the maximum load obtained up to breaking by the cross-sectional area of the center of the dumbbell-shaped test piece, and the amount of displacement at the breaking point is divided by the initial chuck distance 30 mm, The value obtained by multiplying by 100 was taken as the strain at break (%), and the slope of stress immediately after the start of tension was taken as the elastic modulus (MPa).
  • the maximum point stress of the adhesive layer can be evaluated as “good” when it is 5 MPa or more and “poor” when it is less than 5 MPa.
  • the strain at break of the adhesive layer can be evaluated as “good” when it is 20% or more and “poor” when it is less than 20%.
  • the elastic modulus of the adhesive layer can be evaluated as “good” when it is 50 MPa or more and “poor” when it is less than 50 MPa.
  • composition (I) and the composition (II) of the two-component mixed adhesive were put in cans, respectively, and the storage temperature was 40° C., and the number of storage days was 0 days (immediately after preparation of the composition), 30 days, 60 days, and Stored as 90 days each.
  • the adherend was subjected to glass fiber reinforced polypropylene/glass fiber reinforced polypropylene (GFPP/ GFPP) was used to prepare a test piece for measuring the adhesive strength, and the adhesive strength was measured in the same manner as in the above-mentioned “shear test” to evaluate the fracture mode.
  • GFPP/ GFPP glass fiber reinforced polypropylene/glass fiber reinforced polypropylene
  • composition (I) containing the [A] complex and the [B] compound and the composition (II) containing the [C] compound, the [D] compound and the [E] dehydrating agent (II). It was demonstrated that the two-component mixed type adhesives of Examples 1 and 2) can form an adhesive layer having excellent flexibility while maintaining the adhesive strength and have excellent storage stability.
  • the two-component mixed adhesive of the present invention can form an adhesive layer having excellent flexibility while maintaining the adhesive strength, and has excellent storage stability. Therefore, the two-liquid mixed adhesive can be suitably used for bonding various materials including difficult-to-bond materials such as automobile outer panels.

Abstract

本発明は、第1組成物と第2組成物とを備える2液混合型接着剤であって、上記第1組成物が、オルガノボラン及びイソシアネート基に付加反応する第1基を有する第1化合物に由来する錯体と、複数個のヒドロキシ基を有する第2化合物とを含有し、上記第2組成物が、複数個のイソシアネート基を有する第3化合物と、重合性基を有する第4化合物と、脱水剤とを含有することを特徴とする2液混合型接着剤である。上記第2組成物中の第4化合物の質量をXとし、上記第1組成物中の第2化合物及び上記第2組成物中の第3化合物の合計質量をYとしたとき、X/(X+Y)の値が0.4以上0.85以下であることが好ましい。

Description

2液混合型接着剤
 本発明は、2液混合型接着剤に関する。
 昨今の環境問題に対処すべく、自動車等の軽量化が要求されており、そのため樹脂材料を用いることが進められている。この樹脂材料は、樹脂材料どうしの接合、又は金属等の異種材料との接合に、接着剤を用いることが必要となる。しかし、樹脂材料のうち、リサイクル及びコストの面で優れるポリプロピレン等は、接着剤による接着が難しい材料である。
 このような難接着材料を接着できるものとして、近年、オルガノボラン錯体を用いた接着剤が検討されている(特表平11-512123号公報及び国際公開第2012/160452号公報参照)。この接着剤は、一方の組成物にオルガノボラン及びイソシアネート基に付加反応する基を有する化合物に由来する錯体を含有させ、他方の組成物に、イソシアネート基及び重合性基を有する化合物を含有させるものである。この接着剤によれば、接着の際に2つの組成物を混合することにより、イソシアネート基に付加反応する基を有する化合物と、イソシアネート基及び重合性基を有する化合物とが反応することにより、ラジカル重合開始能を有するオルガノボランが遊離し、接着剤成分を硬化させ接着させることができる。この場合、遊離したオルガノボランと酸素分子とから生じるラジカルが、ポリプロピレン等の難接着性材料の表面を改質することができるので、プラズマ処理等を行わなくても、優れた接着性を示すとされている。
特表平11-512123号公報 国際公開第2012/160452号
 このような接着剤には、柔軟な基材に対して接着する場合や、特に熱膨張係数が異なる等、異種材料を接着する場合には、形成される接着層が柔軟性に優れることが求められる。しかし、接着層の柔軟性を高めようとすると、接着層の強度が低くなるためか、通常、接着強度は低下する傾向にある。また、上記従来の接着剤は、保存安定性が未だ不十分であるという不都合がある。
 本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、接着強度を維持しつつ柔軟性に優れる接着層を形成することができ、かつ保存安定性に優れる2液混合型接着剤を提供することにある。
 上記課題を解決するためになされた発明は、第1組成物(以下、「組成物(I)」ともいう)と第2組成物(以下、「組成物(II)」ともいう)とを備える2液混合型接着剤であって、上記組成物(I)が、オルガノボラン及びイソシアネート基に付加反応する第1基(以下、「基(X)」ともいう)を有する第1化合物(以下、「化合物(a)」ともいう)に由来する錯体(以下、「[A]錯体」ともいう)と、複数個のヒドロキシ基を有する第2化合物(以下、「[B]化合物」ともいう)とを含有し、上記組成物(II)が、複数個のイソシアネート基を有する第3化合物(以下、「[C]化合物」ともいう)と、重合性基を有する第4化合物(以下、「[D]化合物」ともいう)と、脱水剤(以下、「[E]脱水剤」ともいう)とを含有することを特徴とする。
 本発明の2液混合型接着剤は、接着強度を維持しつつ柔軟性に優れる接着層を形成することができ、かつ保存安定性に優れる。従って、当該2液混合型接着剤は、自動車外板等の難接着材料を含む種々材料の接着に好適に用いることができる。
<2液混合型接着剤>
 当該2液混合型接着剤は、組成物(I)と組成物(II)とを備える。当該2液混合型接着剤は、組成物(I)と組成物(II)とを混合することで、組成物(II)中の複数個のイソシアネート基を有する[C]化合物が、組成物(I)中の[A]錯体を構成するイソシアネート基に付加反応する基(X)を有する化合物(a)と反応(脱保護反応)し、その結果、オルガノボランと、化合物(a)及び[C]化合物の反応生成物(以下、「脱保護反応生成物(p)」ともいう)とが生じる。生成したオルガノボランを重合開始剤として組成物(II)中の重合性基を有する[D]化合物が重合し、加えて、例えばオルガノボランから形成されたラジカルにより被着材との結合等が形成されて接着が進行する。
 当該2液混合型接着剤は、[A]錯体及び[B]化合物を含有する組成物(I)と、[C]化合物、[D]化合物及び[E]脱水剤を含有する組成物(II)とを備えることで、接着強度を維持しつつ柔軟性に優れる接着層を形成することができ、かつ保存安定性に優れる。当該2液混合型接着剤が上記構成を備えることで上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば以下のように推察することができる。すなわち、従来の2液混合型接着剤において、[C]化合物等が有するイソシアネート基は、空気中等から来る水分と反応し易く、経時的に消失すると考えられる。その結果、[C]化合物のイソシアネート基と、[A]錯体を構成するイソシアネート基に付加反応する基(X)を有する化合物(a)とが反応することによるオルガノボランの生成速度が経時的に低下するため、保存安定性が低くなっていると考えられる。本発明では、この[C]化合物のイソシアネート基の消失を、組成物(II)中に[E]脱水剤を共存させることによって抑制することにより、保存安定性を向上させることができると考えられる。また、[A]錯体から生じるオルガノボランの重合開始能により、重合性基を有する[D]化合物が重合してポリマーが生成し、複数個のヒドロキシ基を有する[B]化合物と複数個のイソシアネート基を有する[C]化合物とがウレタン化反応してポリウレタンが生成する。このポリマーの生成とポリウレタンの生成とが同時に起こるため、このポリマーとポリウレタンとは、相互侵入高分子網目(Interpenetrated Network(IPN))構造又はセミ相互侵入高分子網目構造を形成すると考えられる。その結果、接着強度を維持しつつ、接着層は柔軟性に優れるものとすることができると考えられる。「相互侵入高分子網目構造」とは、2つ以上の網目が絡み付いている構造で、化学結合を切ることなしに絡み合った網目を分けることができない網目構造をいう。「セミ相互侵入高分子網目構造」とは、網目構造と線状又は枝分れポリマーとからなる構造であって、線状又は枝分れポリマーが網目を貫通しており、原理的には化学結合を切らずに二つの網目を分けることができる網目構造をいう。
 当該2液混合型接着剤は、組成物(I)及び組成物(II)以外に[A]錯体又は[C]化合物を含有しない他の組成物をさらに備え、3液以上の混合型接着剤としてもよい。
 以下、組成物(I)及び組成物(II)について説明する。
<組成物(I)>
 組成物(I)は、[A]錯体と[B]化合物とを含有する。また、組成物(I)は、ウレタン化触媒(以下、「[X]ウレタン化触媒」ともいう)を含有することが好ましく、本発明の効果を損なわない範囲において、[A]成分、[B]成分及び[X]成分以外のその他の成分を含有していてもよい。組成物(I)は、組成物(II)の項で後述する[D]化合物を含有していてもよいが、[D]化合物の重合性基は[A]錯体を構成する化合物(a)と反応することがあり、当該2液混合型接着剤の保存安定性が低下する場合があるので、組成物(I)は[D]化合物を実質的に含有しないことが好ましい。また、組成物(I)は、組成物(II)の項で後述する[E]脱水剤を含有していてもよい。以下、各成分について説明する。
[[A]錯体]
 [A]錯体は、オルガノボラン及び化合物(a)に由来する錯体である。化合物(a)は、イソシアネート基に付加反応する基(X)を有する。[A]錯体は、通常オルガノボランと、このオルガノボランに化合物(a)の基(X)が配位結合等して形成され、化合物(a)は、オルガノボランの重合開始能を抑制している。オルガノボランは、1又は複数個の化合物(a)と相互作用することにより[A]錯体を形成することができる。
(オルガノボラン)
 オルガノボランは、ボランの水素原子を有機基で置換した化合物である。「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。オルガノボランとしては、例えば下記式(1)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 上記式(1)中、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~20の1価の有機基である。
 R、R及びRで表される炭素数1~20の1価の有機基としては、例えば炭素数1~20の1価の炭化水素基、この炭化水素基の炭素-炭素間に2価のヘテロ原子含有基を有する基(α)、上記炭化水素基及び基(α)が有する水素原子の一部又は全部を1価のヘテロ原子含有基で置換した基等が挙げられる。
 炭素数1~20の1価の炭化水素基としては、例えば炭素数1~20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
 炭素数1~20の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば
 メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基;
 エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基;
 エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。
 炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば
 シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基等の脂環式飽和炭化水素基;
 シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基等の脂環式不飽和炭化水素基などが挙げられる。
 炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば
 フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基;
 ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
 1価及び2価のヘテロ原子含有基が有するヘテロ原子としては、例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子等が挙げられる。
 2価のヘテロ原子含有基としては、例えば-O-、-CO-、-NR’-、-S-、-CS-、-SO-、-SO-、-POR’-、-SiR’-、これらを組み合わせた基等が挙げられる。R’は、炭素数1~10の1価の炭化水素基である。
 1価のヘテロ原子含有基としては、例えば-OH、-COOH、-NH、-CN、-NO、-SH等が挙げられる。
 オルガノボランとしては、高い重合開始能、安定性及び入手容易性の観点から、上記式(1)のR~Rが炭化水素基である化合物が好ましく、トリアルキルボランがより好ましく、トリメチルボラン、トリエチルボラン、トリプロピルボラン又はトリブチルボランがさらに好ましく、トリエチルボランが特に好ましい。
(化合物(a))
 化合物(a)は、基(X)を有する化合物である。基(X)は、イソシアネート基に付加反応する基である。化合物(a)は、組成物(I)と組成物(II)とを混合した時点で、組成物(II)が含有する[C]化合物が有するイソシアネート基と反応する。
 基(X)としては、例えばヘテロ原子に結合する活性水素を有する基(以下、「基(X1)」ともいう)等が挙げられる。このようなヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子等が挙げられる。
 基(X1)としては、例えば
 窒素原子に結合する活性水素を有する基として、アミノ基(-NH)、一置換アミノ基(-NHの水素原子の1つを炭化水素基で置換したもの)等が、
 酸素原子に結合する活性水素を有する基として、例えばヒドロキシ基等が、
 硫黄原子に結合する活性水素を有する基として、例えばスルファニル基等が、
 リン原子に結合する活性水素を有する基として、例えばホスフィノ基(-PH)、一置換ホスフィノ基(-PHの水素原子の1つを炭化水素基で置換したもの)等が挙げられる。
 アミノ基を有する化合物として、例えば
 メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アニリン、エタノールアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノアミン;
 1,2-ジアミノエタン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,12-ジアミノドデカン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)プロパン、1,4-ビス[1-(4-アミノフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼン、1,3-ビス[1-(4-アミノフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼン、4,7,10-トリオキサトリデカン-1,13-ジアミン、4,9-ジオキサドデカン-1,12-ジアミン、3,6,9-トリオキサウンデカン-1,11-ジアミン等のジアミン;
 1,2,3-トリアミノプロパン、1,2,4-トリアミノブタン、1,3,5-トリアミノシクロヘキサン、1,3,5-トリアミノベンゼン等のトリアミンなどが挙げられる。
 一置換アミノ基を有する化合物としては、例えばジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、N,N’-ジメチル-1,3-ジアミノプロパン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,3-ジアミノプロパン、ジエタノールアミン等が挙げられる。
 ヒドロキシ基を有する化合物としては、例えば
 メタノール、エタノール等のモノアルコール;
 エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール等のジオール;
 グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオールなどが挙げられる。
 スルファニル基を有する化合物としては、例えばメルカプタン、エタンチオール等のモノチオール;
 エタンジチオール、ブタンジチオール等のジチオールなどが挙げられる。
 ホスフィノ基を有する化合物としては、例えばエチルホスフィン、ブチルホスフィン等のモノホスフィン;
 ジホスフィノエタン、ジホスフィノブタン等のジホスフィンなどが挙げられる。
 一置換ホスフィノ基を有する化合物としては、例えばジエチルホスフィン、ジブチルホスフィン等が挙げられる。
 化合物(a)が有する基(X)の数としては、1個でもよく、2個以上でもよいが、2個以上が好ましく、2~4個がより好ましく、2個又は3個がさらに好ましく、2個が特に好ましい。基(X)の数を上記範囲とすることで、化合物(a)と[C]化合物とからポリ尿素構造が形成されるので、接着層の柔軟性をより向上させることができる。
 基(X)としては、脱保護反応をより容易にし、接着強度をより向上させる観点から、アミノ基、一置換アミノ基、スルファニル基、ホスフィノ基又は一置換ホスフィノ基が好ましく、アミノ基又は一置換アミノ基がより好ましく、アミノ基がさらに好ましい。
 化合物(a)としては、[C]化合物との脱保護反応をより容易にし、接着強度をより向上させる観点から、アミノ基を含む化合物が好ましく、ジアミン又はトリアミンがより好ましく、ジアミンがさらに好ましく、炭素数2~4のジアミノアルカンがさらに特に好ましく、1,3-ジアミノプロパンが最も好ましい。
 [A]錯体におけるオルガノボランの数に対する化合物(a)の数の比の下限としては、0.5が好ましく、0.7がより好ましく、0.9がさらに好ましい。上記比の上限としては、2が好ましく、1.5がより好ましく、1.1がさらに好ましい。上記比を上記範囲とすることで、[A]錯体の安定性をより向上させることができ、その結果、当該2液混合型接着剤の保存安定性をより向上させることができる。
 組成物(I)における[A]錯体の含有量の下限としては、接着強度をより向上させる観点から、0.1質量%が好ましく、1質量%がより好ましく、1.5質量%がさらに好ましく、2質量%が特に好ましい。上記含有量の上限としては、当該2液混合型接着剤の取扱容易性の観点から、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、15質量%がさらに好ましく、10質量%が特に好ましい。[A]錯体は、1種又は2種以上を用いてもよい。
[[B]化合物]
 [B]化合物は、複数個のヒドロキシ基を有する化合物である(但し、後述する[C]化合物に該当するものを除く)。[B]化合物は、組成物(I)と組成物(II)との混合により、組成物(II)中の複数個のイソシアネート基を有する[C]化合物とウレタン化反応してポリウレタンを生成し、柔軟性に優れる接着層を形成することができる。
 [B]化合物は、重合性基を有さないことが好ましい。[B]化合物が重合性基を有さないことで、[A]錯体における化合物(a)と反応することが抑制され、その結果、組成物(I)における保存安定性をより向上させることができる。[B]化合物は、ヒドロキシ基以外に、イソシアネート基以外の極性官能基を有していてもよい。
 [B]化合物は、低分子化合物、オリゴマー及びポリマーのいずれであってもよい。
 [B]化合物が有するヒドロキシ基の数としては、2~20が好ましく、2~10がより好ましく、2~6がさらに好ましく、2~4が特に好ましく、2又は3がさらに特に好ましい。[B]化合物のヒドロキシ基の数を上記範囲とすることで、形成される接着層の強度をより向上させることができ、その結果、接着強度をより向上させることができる。
 [B]化合物としては、例えば多価アルコール、ポリオール化合物等が挙げられる。
 多価アルコールとしては、例えば
 エチレングリコール、プロピレングリコール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール等のアルカンジオール;
 1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールプロパン等のアルカントリオール;
 ペンタエリスリトール等のアルカンテトラオールなどが挙げられる。
 ポリオール化合物としては、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
 ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコール含有ポリオール、ビスフェノール含有ポリオール等が挙げられる。
 ポリアルキレングリコールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
 ポリアルキレングリコール含有ポリオールとしては、例えば下記式(B-1)で表されるポリプロピレングリコールの両末端エチレングリコール付加物、ポリテトラメチレングリコールの両末端エチレングリコール付加物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記式(B-1)中、a、b及びcは、それぞれ独立して、1~200の整数である。
 ビスフェノール含有ポリオールとしては、例えば下記式(B-2)で表されるビスフェノールAのプロピレングリコール付加物、ビスフェノールAのエチレングリコール付加物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記式(B-2)中、p及びqは、それぞれ独立して、1~200の整数である。
 ポリエステルポリオールとしては、例えば縮合型ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオール等が挙げられる。
 縮合型ポリエステルポリオールとしては、例えば多価カルボン酸、そのエステル又はその無水物と、多価アルコール化合物とから形成されるポリエステルポリオール等が挙げられる。
 多価カルボン酸としては、例えば
 コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、シクロヘキサン-1,4-ジカルボン酸等の脂肪族多価カルボン酸;
 テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸などが挙げられる。
 多価アルコール化合物としては、例えば
 エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、3,3’-ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物、グリセリン等が挙げられる。
 ポリラクトンポリオールとしては、例えばポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール、ポリバレロラクトンジオール等が挙げられる。
 ポリブタジエンポリオールとしては、例えばポリ(1,4-ブタジエン)グリコール又はその水素添加物、ポリ(1,2-ブタジエン)グリコール又はその水素添加物、ポリ(1,2-/1,4-ブタジエン)グリコール又はその水素添加等が挙げられる。
 ポリカーボネートポリオールとしては、例えばポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートトリオール等が挙げられる。
 [B]化合物の市販品としては、例えば「エクセノール823」(以上、AGC社)、「WANOL R2303」(以上、WANHUA社)、「ニューポールPP-1000」(以上、三洋化成工業社)等が挙げられる。
 [B]化合物としては、ポリオール化合物が好ましく、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール又はポリブタジエンポリオールがより好ましく、ポリエーテルポリオールがさらに好ましい。
 [B]化合物の分子量の下限としては、接着層の柔軟性をより向上させる観点から、100が好ましく、300がより好ましく、500がさらに好ましく、1,000が特に好ましい。上記分子量の上限としては、20,000が好ましく、10,000がより好ましく、8,000がさらに好ましく、6,000が特に好ましい。[B]化合物がオリゴマー、ポリマー等で分子量分布を有する場合、分子量としては、例えば数平均分子量である。
 [C]化合物のイソシアネート基の数に対する[B]化合物のヒドロキシ基の数の比の下限としては、0.1が好ましく、0.5がより好ましく、0.7がさらに好ましい。上記比の上限としては、10が好ましく、5がより好ましく、3がさらに好ましい。上記比を上記範囲とすることで、[B]化合物と[C]化合物とからポリウレタンがより効果的に形成されるので、接着層の柔軟性をより向上させることができる。上記イソシアネート基及びヒドロキシ基の数は[C]化合物及び[B]化合物における平均値を意味する。
 組成物(I)における[B]化合物の含有量の下限としては、30質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、75質量%がさらに好ましく、85質量%が特に好ましい。上記含有量の上限としては、99.9質量%が好ましく、99質量%がより好ましく、98質量%がさらに好ましく、97質量%が特に好ましい。[B]化合物の含有量を上記範囲とすることで、接着層の柔軟性をより向上させることができる。[B]化合物は、1種又は2種以上を用いてもよい。
 組成物(I)における[A]錯体の質量に対する[B]化合物の質量の比の下限としては、1が好ましく、5がより好ましく、8がさらに好ましく、10が特に好ましい。上記比の上限としては、200が好ましく、100がより好ましく、70がさらに好ましく、50が特に好ましい。
[[X]ウレタン化触媒]
 [X]ウレタン化触媒は、[B]化合物と[C]化合物とのウレタン化反応を促進する物質である。組成物(I)が[X]ウレタン化触媒を含有することで、組成物(I)と組成物(II)とを混合して起こる[B]化合物と[C]化合物とのウレタン化反応速度をより向上させることができ、その結果、接着層の柔軟性をより向上させることができる。
 [X]ウレタン化触媒としては、例えば3級アミン、4級アンモニウム塩、カルボン酸塩、有機金属化合物等が挙げられる。
 3級アミンとしては、例えば1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、ジアザビシクロウンデセン、ビス(N,N-ジメチルアミノ-2-エチル)エーテル、N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N-メチルモルホリン等が挙げられる。
 4級アンモニウム塩としては、例えばテトラエチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
 カルボン酸塩としては、例えば酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等が挙げられる。
 有機金属化合物としては、例えば
 酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジメチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジメルカプチド、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジネオデカノエート、ジオクチル錫ジメルカプチド、ジオクチル錫ジラウリレート、ジブチル錫ジクロリド等の有機錫化合物;
 オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛等の有機鉛化合物;
 ナフテン酸ニッケル等の有機ニッケル化合物;
 ナフテン酸コバルト等の有機コバルト化合物;
 オクテン酸銅等の有機銅化合物;
 オクチル酸ビスマス等の有機ビスマス化合物などが挙げられる。
 組成物(I)が[X]ウレタン化触媒を含有する場合、組成物(I)における[X]ウレタン化触媒の含有量の下限としては、0.01質量%が好ましく、0.1質量%がより好ましく、0.2質量%がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、10質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、2質量%がさらに好ましい。[X]ウレタン化触媒の含有量を上記範囲とすることで、[B]化合物と[C]化合物とから、より効果的にポリウレタンを生成させることができ、その結果、接着層の柔軟性をより向上させることができる。[X]ウレタン化触媒は、1種又は2種以上を用いてもよい。
[その他の成分]
 組成物(I)は、[A]成分、[B]成分及び[X]ウレタン化触媒以外のその他の成分として、例えば無機充填剤、ポリマー成分、可塑剤、着色剤等を含有していてもよい。上記その他の成分は、それぞれ1種又は2種以上を用いてもよい。
 無機充填剤としては、例えばアルミナ、シリカ、二酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
(ポリマー成分)
 ポリマー成分としては、例えばポリオレフィン、ポリスチレン、スチレン共重合体、ポリ(メタ)アクリレート、ポリジエン、アクリル共重合体、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。また、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等も用いることができる。さらに、ポリマー成分としては、これらのポリマーの構造を含む共重合体も好適に用いることができる。
 ポリマー成分は、ポリマー粒子であってもよく、粒子を形成していないポリマーであってもよい。
 組成物(I)がポリマー成分を含有する場合、組成物(I)におけるポリマー成分の含有量の上限としては、50質量%が好ましく、20質量%がより好ましく、5質量%がさらに好ましい。上記含有量の下限としては、例えば0.1質量%である。
 可塑剤としては、例えば
 ジブチルフタレート、ジ(2-エチルヘキシル)フタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル;
 ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等の非芳香族二塩基酸エステル;
 ジプロピレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート等の安息香酸エステルなどが挙げられる。
 着色剤としては、例えばカーボンブラック等が挙げられる。
<組成物(II)>
 組成物(II)は、[C]化合物と、[D]化合物と、[E]脱水剤とを含有する。組成物(II)は、[Y]重合禁止剤を含有することが好ましく、本発明の効果を損なわない範囲において、[C]成分、[D]成分及び[Y]成分以外のその他の成分を含有していてもよい。以下、各成分について説明する。
[[C]化合物]
 [C]化合物は、複数個のイソシアネート基を有する化合物である。[C]化合物は、組成物(I)の[A]錯体を構成する化合物(a)と脱保護反応して脱保護反応生成物(p)を形成する。上述したように、当該2液混合型接着剤の使用時に、組成物(I)と組成物(II)を混合することで、[C]化合物のイソシアネート基に、[A]錯体の化合物(a)のイソシアネート基に付加反応する基(X)が反応して、脱保護反応生成物(p)とオルガノボランとを生じ、このオルガノボランの重合開始能により、重合性基を有する[D]化合物が重合することにより接着が進行する。また、[C]化合物は、組成物(I)と組成物(II)との混合により、組成物(I)中の複数個のヒドロキシ基を有する[B]化合物とウレタン化反応してポリウレタンを生成し、柔軟性に優れる接着層を形成することができる。
 [C]化合物は、重合性基を有さないことが好ましい。また、[C]化合物は、イソシアネート基以外に、極性官能基を有していてもよい。
 [C]化合物は、低分子化合物、オリゴマー及びポリマーのいずれであってもよい。
 [C]化合物が有するイソシアネート基の数としては、2~20が好ましく、2~10がより好ましく、2~6がさらに好ましく、2~4が特に好ましく、2又は3がさらに特に好ましい。
 [C]化合物としては、例えば芳香族系又は脂肪族系ポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートとポリオールとの反応生成物である複数個のイソシアネート基を末端に有するプレポリマー等が挙げられる。
 芳香族系ポリイソシアネートとしては、例えば
 ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート(カルボジイミド変性MDI、ジ(イソシアナトフェニルメチルフェニル)カルボジイミド)等の芳香族ジイソシアネート;
 トリフェニルメタントリイソシアネート、ジメチレントリフェニレントリイソシアネート等の芳香族トリイソシアネート;
 ベンゼン-1,2,4,5-テトライソシアネート等の芳香族テトライソシアネート;
 ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(クルードMDI)等の2個~4個のNCOを有する芳香族ポリイソシアネートの混合物などが挙げられる。
 脂肪族系ポリイソシアネートとしては、例えば
 テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート、ドデカンジイソシアネート、トリデカンジイソシアネート、メチレンジ(1,4-シクロへキシレンイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、トリ(1,4-シクロへキシレン)ジイソシアネート、プロピレン-1,3-ジ(1,4-シクロへキシレンイソシアネート)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、m-キシレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;
 1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、シクロヘキサン-1,3,5-トリイソシアネート、トリシクロヘキシルメタントリイソシアネート等の脂肪族トリイソシアネート;
 ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートの三量化物(イソシアヌレート体)、ビュレット、アロファネート結合、アダクト体等の脂肪族3官能イソシアネート;
 シクロヘキサン-1,2,4,5-テトライソシアネート等の脂肪族テトライソシアネートなどが挙げられる。
 芳香族系又は脂肪族系ポリイソシアネートとポリオールとの反応生成物である複数個のイソシアネート基を末端に有するプレポリマーの形成に用いるポリオールとしては、例えば上述の[B]化合物として例示したポリオール化合物等が挙げられる。
 [C]化合物の市販品としては、例えばWANHUA社の「WANNATE PM-200」(クルードMDI)、「WANNATE CDMDI」(カルボジイミド変性MDI)、旭化成社の「デュラネートTPA-100」(ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体)、三井化学社の「タケネート500」(m-キシレンジイソシアネート)等が挙げられる。
 [C]化合物としては、芳香族系イソシアネート又は脂肪族系イソシアネートが好ましい。
 組成物(II)における[C]化合物の含有量の下限としては、1質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましく、15質量%が特に好ましい。上記含有量の上限としては、60質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、40質量%がさらに好ましく、35質量%が特に好ましい。[C]化合物の含有量を上記範囲とすることで、接着層の柔軟性をより向上させることができる。[C]化合物は、1種又は2種以上を用いてもよい。
[[D]化合物]
 [D]化合物は、重合性基を有する化合物である。「重合性基」とは、ラジカル重合等の重合反応を行いうる基をいう。[D]化合物は、[A]錯体から生じるオルガノボランの重合開始能により重合し、ポリマーを生成する。
 重合性基としては、例えば
 ビニル基、アリル基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基等の炭素-炭素二重結合含有基;
 エチニル基、プロパギル基等の炭素-炭素三重結合含有基などが挙げられる。
 これらの中で、重合性が高く、硬化速度をより高めることができる観点から、炭素-炭素二重結合含有基が好ましく、(メタ)アクリロリル基がより好ましい。
 [D]化合物が有する重合性基の数としては、重合速度をより高める観点から、1~3が好ましく、1又は2がより好ましく、1がさらに好ましい。
 [D]化合物としては、1の重合性基を有する化合物として、例えば
 ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン等のオレフィン;
 スチレン、α-メチルスチレン、メチルスチレン等のスチレン化合物;
 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリル酸ビニル等のカルボン酸ビニル;
 塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化オレフィン;
 メチルビニルケトン、メチルビニルエーテル等のビニル化合物;
 メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;
 シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカン-イル(メタ)アクリレート、テトラシクロドデカン-イル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート、シクロペンテニル(メタ)アクリレート、シクロヘキセニル(メタ)アクリレート、トリシクロデセン-イル(メタ)アクリレート等のシクロアルケニル(メタ)アクリレートなどの脂環を有する(メタ)アクリレート;
 フェニル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート等のアリール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等のアリールオキシアルキル(メタ)アクリレートなどの芳香環を有する(メタ)アクリレート;
 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、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等のヘテロ原子含有(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート化合物;
 (メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物;
 (メタ)アクリロニトリルなどが挙げられる。
 [D]化合物としては、2以上の重合性基を有する架橋性化合物等も挙げられる。
 架橋性化合物としては、例えば
 エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の鎖状グリコール系架橋性化合物;
 トリシクロデカンジイルジ(メタ)アクリレート等の脂環式グリコール系架橋性化合物;
 トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のトリメチロールプロパン系架橋性化合物;
 ビスフェノールAビス(ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート)等のビスフェノール系架橋性化合物;
 トリ(N-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート等のイソシアヌレート系架橋性化合物;
 下記式(2)で表される化合物等のウレタン系架橋性化合物;
 下記式(3)で表される化合物等の末端ビスマレイミド変性のポリイミド系架橋性化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記式(2)中、mは、1~20の整数である。
 上記式(3)中、nは、1~20の整数である。R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキレン基である。Arは、炭素数6~20のアリーレン基である。nが2以上の場合、複数のRは互いに同一又は異なり、複数のArは互いに同一又は異なる。
 [D]化合物としては、これらの中で、重合性により優れる観点から、(メタ)アクリレート化合物が好ましい。その中で、当該2液混合型接着剤の臭気低減の観点から、ヘテロ原子含有(メタ)アクリレートが好ましく、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートがより好ましい。
 組成物(II)における[D]化合物の含有量の下限としては、10質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、60質量%がさらに好ましく、70質量%が特に好ましい。上記含有量の上限としては、99質量%が好ましく、95質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましく、87質量%が特に好ましい。[D]化合物の含有量を上記範囲とすることで、接着層の強度をより向上させることができ、その結果、接着強度をより向上させることができる。[D]化合物は、1種又は2種以上用いてもよい。
 組成物(II)における[C]化合物の質量に対する[D]化合物の質量の比の下限としては、0.1が好ましく、1がより好ましく、1.5がさらに好ましく、2が特に好ましい。上記比の上限としては、30が好ましく、20がより好ましく、15がさらに好ましく、10が特に好ましい。[D]化合物の[C]化合物に対する質量比を上記範囲とすることで、接着層の柔軟性をより向上させることができる。
[[E]脱水剤]
 [E]脱水剤は、物質中に存在する水分を除去することができる物質をいう。従って、組成物(II)が[E]脱水剤を含有することにより、貯蔵中に系外から混入する水分を除去することができる。組成物(II)が[E]脱水剤を含有することで、当該2液混合型接着剤は、保存安定性に優れるものとなる。
 [E]脱水剤としては、無機脱水剤、有機脱水剤等が挙げられる。
 無機脱水剤としては、例えば
 ゼオライト3A、ゼオライト4A、ゼオライト5A等のゼオライト;
 無水塩化カルシウム、無水硫酸ナトリウム、無水硫酸カルシウム、無水塩化マグネシウム、無水硫酸マグネシウム、無水炭酸カリウム、無水硫化カリウム、無水亜硫化カリウム、無水亜硫酸ナトリウム、無水硫酸銅等の無水無機塩;
 シリカゲル、アルミナ、シリカアルミナ、活性白土等が挙げられる。
 有機脱水剤としては、例えば
 オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、オルトギ酸プロピル等のオルトギ酸エステル;
 オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチル、オルト酢酸プロピル等のオルト酢酸エステル;
 オルトプロピオン酸メチル、オルトプロピオン酸エチル等のオルトプロピオン酸エステル等のカルボン酸オルトエステル;
 ベンズアルデヒドジメチルアセタール、アセトアルデヒドジメチルアセタール、ホルムアルデヒドジメチルアセタール、アセトンジメチルアセタール、アセトンジベンジルアセタール、ジエチルケトンジメチルアセタール、ベンゾフェノンジメチルアセタール、ベンジルフェニルケトンジメチルアセタール、シクロヘキサノンジメチルアセタール、アセトフェノンジメチルアセタール、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、4,4-ジメトキシ-2,5-シクロヘキサジエン-1-オンアセタール、ジメチルアセトアミドジエチルアセタール等のアセタール化合物;
 ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド等のカルボジイミド化合物;
 メチルシリケート、エチルシリケート等のシリケート化合物などが挙げられる。
 [E]脱水剤としては、接着層の強度をより向上させることができ、その結果、接着強度をより向上させることができる観点から、無機脱水剤が好ましく、ゼオライトがより好ましい。また、ゼオライトの中で、保存安定性をより向上させる観点から、ゼオライト3A又はゼオライト5Aが好ましく、ゼオライト3Aがより好ましい。
 組成物(II)における[E]脱水剤の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.5質量%がより好ましく、1質量%がさらに好ましく、2質量%が特に好ましい。上記含有量の上限としては、20質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、6質量%がさらに好ましく、4質量%が特に好ましい。[E]脱水剤の含有量を上記範囲とすることで、当該2液混合型接着剤の保存安定性をより向上させることができる。[E]脱水剤は、1種又は2種以上を用いてもよい。
 組成物(II)における[C]化合物の質量に対する[E]脱水剤の質量の比の下限としては、0.001が好ましく、0.05がより好ましく、0.08がさらに好ましく、0.1が特に好ましい。上記比の上限としては、2が好ましく、1.5がより好ましく、1がさらに好ましく、0.5が特に好ましい。[E]脱水剤の[C]化合物に対する質量比を上記範囲とすることで、当該2液混合型接着剤の保存安定性をより向上させることができる。
[[Y]重合禁止剤]
 [Y]重合禁止剤は、発生したラジカルを捕捉し、安定ラジカル等に変換することで、保存時における重合性基を有する化合物等の重合を停止することができる物質をいう。組成物(II)が[Y]重合禁止剤を含有することで、当該2液混合型接着剤の保存安定性をより向上させることができる。
 [Y]重合禁止剤としては、例えば有機系重合禁止剤、無機系重合禁止剤、有機塩系重合禁止剤等が挙げられる。
 有機系重合禁止剤としては、例えば
 ハイドロキノン、tert-ブチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、カテコール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)、2,4,6-トリ-tert-ブチルフェノール、4-tert-ブチルカテコール、4,4’-チオビス[エチレン(オキシ)(カルボニル)(エチレン)]ビス[2,6-ビス(1,1-ジメチルエチル)フェノール]等のフェノール系重合禁止剤;
 ベンゾキノン等のキノン系重合禁止剤;
 フェノチアジン、ビス(α-メチルベンジル)フェノチアジン、3,7-ジオクチルフェノチアジン、ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェノチアジン等のフェノチアジン系重合禁止剤;
 2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-オキソ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル等のN-オキシル系重合禁止剤などが挙げられる。
 無機系重合禁止剤としては、例えば塩化銅、硫酸銅、硫酸鉄等が挙げられる。
 有機塩系重合禁止剤としては、例えばブチルジチオカルバミン酸銅、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩等が挙げられる。
 これらの中で、フェノール系重合禁止剤又はフェノチアジン系重合禁止剤が好ましく、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール又はフェノチアジンがより好ましい。
 組成物(II)が[Y]重合禁止剤を含有する場合、[Y]重合禁止剤の含有量の下限としては、組成物(II)に対して、0.001質量%が好ましく、0.01質量%がより好ましく、0.03質量%がさらに好ましく、0.05質量%が特に好ましい。上記含有量の上限としては、10質量%が好ましく、1質量%がより好ましく、0.5質量%がさらに好ましく、0.2質量%が特に好ましい。[Y]重合禁止剤の含有量を上記範囲とすることで、当該2液混合型接着剤の保存安定性をより向上させることができる。[Y]重合禁止剤は、1種又は2種以上を用いてもよい。
[その他の成分]
 組成物(II)は、[C]化合物、[D]化合物及び[Y]重合禁止剤以外のその他の成分として、例えば無機充填剤、ポリマー成分、可塑剤、着色剤等を含有していてもよい。上記その他の成分は、それぞれ1種又は2種以上を用いてもよい。
 組成物(II)のその他の成分としての無機充填剤、ポリマー成分、可塑剤及び着色剤についての説明、好ましいものについては、組成物(I)におけるその他の成分の場合と同様である。
<2液混合型接着剤の調製方法>
 当該2液混合型接着剤は、例えば[A]錯体、[B]化合物及び必要に応じてその他の成分を混合することにより組成物(I)を調製し、また別途、[C]化合物、[D]化合物、[E]脱水剤及び必要に応じてその他の成分を混合することにより組成物(II)を調製することにより得ることができる。
<2液混合型接着剤の使用方法>
 当該2液混合型接着剤は、公知の方法により使用することができる。接着操作の際に、まず、組成物(I)と組成物(II)とを混合し、組成物(I)及び組成物(II)の混合物(以下、「混合物(A)」ともいう)を調製する。
 混合物(A)の調製において、組成物(I)の質量に対する組成物(II)の質量の比は、例えば混合直後における([A]~[D]成分の反応が起こらないと仮定した場合の)混合物(A)中の[A]成分の含有量、[B]~[D]成分間の質量比等が所望の値になるようになど、適宜選択することができるが、上記比の下限としては、0.1が好ましく、1がより好ましく、2がさらに好ましく、2.3が特に好ましい。上記比の上限としては、30が好ましく、10がより好ましく、8がさらに好ましく、7が特に好ましい。当該2液混合型接着剤は、既存又は市販のカートリッジを用いて吐出させ、スタティックミキサーで混合するシステムで用いることができ、作業性をより高めることができる。
 次に、得られた混合物(A)を被着材の一方に塗布した後、塗布した混合物(A)に他方の被着材を密着させるように重ねること等により、両被着材の間に接着層を形成することによって、接着を行うことができる。
 混合物(A)を、両方の被着材に塗布した後、これらの塗布した混合物(A)どうしを密着させるようにしてもよい。被着材としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアミド6(PA6)、ポリアミド66(PA66)等の樹脂材料;ステンレス鋼(SUS)、溶融亜鉛メッキ鋼(SGHC)、電着鋼(ED)等の金属材料などが挙げられ、これらのうちの同種又は異種のものを用いることができ、樹脂材料どうし、金属材料どうし及び樹脂材料-金属材料の接着を行うことができる。両被着材の間に形成される接着層の厚みの下限としては、0.01mmが好ましく、0.05mmがより好ましく、0.1mmがさらに好ましい。上記厚みの上限としては、5mmが好ましく、3mmがより好ましく、1mmがさらに好ましい。
 混合物(A)の調製に用いた組成物(I)及び組成物(II)の合計質量に対する組成物(I)中の[A]錯体の配合量の下限としては、0.01質量%が好ましく、0.1質量%がより好ましく、0.3質量%がさらに好ましく、0.5質量%が特に好ましい。上記配合量の上限としては、10質量%が好ましく、7質量%がより好ましく、5質量%がさらに好ましく、3質量%が特に好ましい。
 混合物(A)の調製に用いた組成物(I)及び組成物(II)の合計質量に対する組成物(I)中のホウ素原子の配合量の下限としては、0.01質量%が好ましく、0.1質量%がより好ましく、0.2質量%がさらに好ましく、0.4質量%が特に好ましい。上記配合量の上限としては、5質量%が好ましく、1質量%がより好ましく、0.5質量%がさらに好ましく、0.2質量%が特に好ましい。
 混合物(A)の調製に用いた[A]錯体又はホウ素原子の配合量を上記範囲とすることで、[D]化合物の重合をより適度に進行させることができ、その結果、接着強度及び接着層の柔軟性をより向上させることができる。
 混合物(A)の調製に用いた組成物(I)及び組成物(II)の合計質量に対する組成物(II)中の[D]化合物の配合量の下限としては、10質量%が好ましく、25質量%がより好ましく、35質量%がさらに好ましく、40質量%が特に好ましい。上記配合量の上限としては、90質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、75質量%がさらに好ましく、70質量%が特に好ましい。
 混合物(A)の調製に用いた組成物(I)及び組成物(II)の合計質量に対する組成物(I)中の[B]化合物及び組成物(II)中の[C]化合物の合計配合量の下限としては、3質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましく、15質量%が特に好ましい。上記合計配合量の上限としては、90質量%が好ましく、70質量%がより好ましく、60質量%がさらに好ましく、50質量%が特に好ましい。
 混合物(A)の調製に用いた組成物(II)中の[D]化合物の質量をXとし、組成物(I)中の[B]化合物及び組成物(II)中の[C]化合物の合計質量をYとしたとき、X/(X+Y)の値の下限としては、0.01が好ましく、0.1がより好ましく、0.25がさらに好ましく、0.4が特に好ましく、0.45がさらに特に好ましく、0.5が最も好ましい。上記値の上限としては、0.99が好ましく、0.95がより好ましく、0.9がさらに好ましく、0.85が特に好ましく、0.8がさらに特に好ましく、0.7が最も好ましい。上記値を上記範囲とすることで、[B]~[D]成分からより効果的に相互侵入高分子網目構造又はセミ相互侵入高分子網目構造が形成されると考えられ、その結果、接着強度及び接着層の柔軟性をより向上させることができる。
 混合物(A)の調製に用いた組成物(II)中の[D]化合物の質量に対する組成物(I)中の[A]錯体の質量の比の下限としては、0.001が好ましく、0.005がより好ましく、0.008がさらに好ましく、0.01が特に好ましい。上記比の上限としては、0.05が好ましく、0.04がより好ましく、0.035がさらに好ましく、0.03が特に好ましい。
(接着層)
 混合物(A)の塗布により形成された接着層は、柔軟性に優れている。接着層中において、複数個のヒドロキシ基を有する[B]化合物と複数個のイソシアネート基を有する[C]化合物とから生成した網目構造状のポリウレタンと、[D]化合物から生成したポリマーとは、同時に生成することにより、相互侵入高分子網目構造又はセミ相互侵入高分子網目構造を形成していると考えられ、結果として、接着層は、接着強度を維持しつつ、優れた柔軟性を有することができる。
 接着層において、相互侵入高分子網目構造又はセミ相互侵入高分子網目構造が形成されていることは、例えば接着層において、生成したポリウレタンとポリマーとが相分離することなく相溶しており、かつ接着層の動的粘弾性測定を行い、tanδのピークが単峰性であること等により検出することができる。
 接着層の柔軟性は、その最大点応力、破断点歪及び弾性率のいずれもが一定値以上であると、優れていると認められる。組成物(I)と組成物(II)とを混合して得られる接着剤を硬化させて形成された接着層から作製した試験片を樹脂が破断するまで引張り試験を行い、破断するまでに得られた最大荷重を試験片の中心の断面積で除した値を最大点応力(MPa)として、破断点での変位量を初期のチャック間距離で除して100を乗じた値を破断点歪(%)として、引張り開始直後の応力の傾きを弾性率(MPa)として求めることができる。
 接着層の最大点応力の下限としては、5MPaが好ましく、10MPaがより好ましい。上記最大点応力の上限としては、例えば30MPaである。
 接着層の破断点歪の下限としては、20%が好ましく、50%がより好ましく、100%がさらに好ましい。上記破断点歪の上限としては、例えば500%である。
 接着層の弾性率の下限としては、50MPaが好ましく、100MPaがより好ましい。上記弾性率の上限としては、例えば1,000MPaである。
 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<2液混合型接着剤の調製>
 2液混合型接着剤の組成物(I)及び組成物(II)の調製に用いた各成分を以下に示す。
[[A]錯体]
 TEB-DAP:Callery社の「TEB-DAP」(トリエチルボランと、ジアミノプロパンとに由来する錯体)
[[B]化合物]
 エクセノール823:AGC社の「エクセノール823」(ポリエーテルポリオール、数平均分子量5,100、平均水酸基数3)
 WANOL R2303:WANHUA社の「WANOL R2303」(グリセロール開始ポリエーテルトリオール、水酸基価:560mgKOH/g)
 PP1000:三洋化成工業社の「ニューポールPP-1000」(ジオール(線形液状タイプ)、数平均分子量1,000、水酸基価:112mgKOH/g)
[[C]化合物]
 PM-200:WANHUA社の「WANNATE PM-200」(クルードMDI、官能基数:2.6~2.7)
 CDMDI:WANHUA社の「WANNATE CDMDI」(カルボジイミド変性MDI)
 デュラネートTPA-100:旭化成社の「デュラネートTPA-100」(ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体)
 タケネート500:三井化学社の「タケネート500」(m-キシレンジイソシアネート)
[[D]化合物]
 THFMA:共栄社化学社の「ライトエステルTHF」
[[E]脱水剤]
 ゼオライト3A:ユニオン昭和社の「モレキュラーシーブ3A」
[[X]ウレタン化触媒]
 TEDA:エアプロダクツ&ケミカルズ社の「TEDA」(トリエチレンジアミン)
[[Y]重合禁止剤]
 BHT:東京化成工業社の「2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール」
 TDP:川口化学工業社の「TDP」(フェノチアジン)
[無機充填剤]
 R202:日本アエロジル社の「AEROSIL R202」(疎水性フュームドシリカ)
 NS600:日東粉化工業社の「NS600」(炭酸カルシウム)
[NCO含有メタクレート]
 MOI:昭和電工社の「カレンズMOI」(2-イソシアナトエチルメタクリレート)
[実施例1](2液混合型接着剤(E-1)の調製)
[組成物(I)の調製]
(組成物(I-1)の調製)
 [A]錯体としての「TEB-DAP」2.6質量部と、[B]化合物としての「エクセノール823」38.6質量部、「WANOL R2303」17.8質量部及び「PP1000」38.6質量部と、[X]ウレタン化触媒としての「TEDA」0.5質量部と、無機充填剤としての「R202」2.0質量部とをプラスチック製容器中に入れて混合させ、組成物(I-1)を調製した。
[組成物(II)の調製]
(組成物(II-1)の調製)
 攪拌機を備えたセパラブルフラスコに、[C]化合物としての「PM-200」16.3質量部及び「CDMDI」16.3質量部と、[D]化合物としての「THFMA」62.3質量部と、[E]脱水剤としての「ゼオライト3A」3.0質量部と、[Y]重合禁止剤としての「BHT」0.1質量部と、無機充填剤としての「R202」2.0質量部とを1時間撹拌して混合した後、2時間減圧脱泡して組成物(II-1)を調製した。
[実施例2~11及び比較例1](2液混合型接着剤(E-2)~(E-11)及び(CE-1)の調製)
[組成物(I)の調製]
(組成物(I-2)~(I-11)及び(CI-1)の調製)
 下記表1に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、上記実施例1の組成物(I-1)の調製と同様にして組成物(I-2)~(I-11)及び(CI-1)を調製した。
[組成物(II)の調製]
(組成物(II-2)~(II-11)及び(CII-1)の調製)
 下記表1に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、上記実施例1の組成物(II-1)の調製と同様にして組成物(II-2)~(II-11)及び(CII-1)を調製した。表1中の各成分における「-」は、該当する成分を使用しなかったことを示す。
[比較例2](2液混合型接着剤(CE-2)の調製)
 組成物(CI-2)として、[A]錯体としての「TEB-DAP」100質量部を用いた。
(組成物(CII-2)の調製)
 攪拌機を備えたセパラブルフラスコに、[D]化合物としての「THFMA」89.4質量部と、[E]脱水剤としての「ゼオライト3A」3.0質量部と、NCO含有メタクリレートである「MOI」7.6質量部とを1時間撹拌して混合した後、2時間減圧脱泡して組成物(CII-2)を調製した。
<評価>
 各2液混合型接着剤について、接着強度、接着層の柔軟性及び保存安定性を評価した。
[接着強度]
 上記調製した各2液混合型接着剤を用い、下記方法に従って接着強度測定用試験片を作製し、下記剪断試験により接着強度(剪断強度)を測定した。評価結果を下記表1に合わせて示す。
(接着強度測定用試験片の作製)
 2枚の被着材(それぞれ縦2.5cm×横10cm)を準備し、それぞれ接着剤を塗布する直前に、アセトンを含んだ紙ワイパー(日本製紙クレシア社の「キムワイプ」)で表面の汚れを除去した。次に、組成物(I)と組成物(II)とをバッグ混合法により混合した。すなわち、ポリエチレン製の袋に、組成物(I)と組成物(II)とを、下記表1に示す組成物(I)の混合比:組成物(II)の混合比になるようそれぞれ秤量し、袋を封じた後、均一に混合するため、手のひらの上で転動させることにより、1分間混合した。次いで、袋の隅をハサミでカットし、混合された接着剤を、被着材の一方の1.25cm四方の部分に均一に塗布した。接着剤の厚みを一定にするため、直径0.25mmのガラスビーズを挟んでから、他方の被着材を上に重ねて、接着強度測定用試験片を作製した。被着材として、ガラス繊維補強ポリプロピレン/ガラス繊維補強ポリプロピレン(GFPP/GFPP)又は電着鋼/電着鋼(ED/ED)の場合の接着強度測定用試験片を作製した。
(剪断試験)
 上記作製した接着強度測定用試験片について、接着部の引張剪断強度を、引張試験機(島津製作所社の「オ-トグラフAG5000B」)を使用してJIS-K6850に準拠して測定した。測定条件は、温度:23℃、チャック間距離:110mm、テストスピード:5mm/分とした。また、破壊モードを目視により評価した。破壊モードは、AF:界面破壊、SF:基材破壊、CF:凝集破壊であったことをそれぞれ示す。下記表1に、GFPP/GFPPの接着及びED/EDの接着のそれぞれにおける接着強度(MPa)の値と破壊モードとを合わせて示す。
 GFPP/GFPPの接着において、接着強度は、8MPa以上の場合は「良好」と、5MPa以上8MPa未満の場合は「やや良好」と、5MPa未満の場合は「不良」と評価できる。
 ED/EDの接着において、接着強度は、14MPa以上の場合は「良好」と、12MPa以上14MPa未満の場合は「やや良好」と、12MPa未満の場合は「不良」と評価できる。
[接着層の柔軟性]
 上記調製した各2液混合型接着剤を用い、下記方法に従って柔軟性測定用試験片を作製し、この柔軟性測定用試験片について、最大点応力、破断点歪及び弾性率を測定した。評価結果を下記表1に合わせて示す。
(柔軟性測定用試験片の作製)
 組成物(I)と組成物(II)とを上記接着強度試験の場合と同様にバッグ混合法により混合し、混合して得られた接着剤を一方の離型PETフィルムに塗布し、厚さ2mmのスペーサーを挟んで、もう一方の離型PETフィルムを上に重ねて、膜厚が均一になるまで全体をプレスし、シート状に成形した。接着剤が完全に硬化するまで室温で3日間静置させた後、離型PETを剥がして得られた接着剤シートをダンベルカッターで2号型ダンベル状(JIS-K6251)にカットし、柔軟性測定用試験片を作製した。
(接着層の柔軟性の測定)
 接着層の柔軟性について、柔軟性測定用試験片を用い、下記方法に従って、最大点応力、破断点歪及び弾性率を測定した。接着層の柔軟性は、最大点応力、破断点歪及び弾性率の評価が全て「良好」の場合に優れたものであると評価できる。
 得られたダンベル状の柔軟性測定用試験片を用いて、引張試験機(島津製作所社の「オ-トグラフAG5000B」)を使用して樹脂が破断するまで引張り試験を実施した。測定条件は、温度:23℃、チャック間距離:30mm、テストスピード:100mm/分とした。破断するまでに得られた最大荷重をダンベル状試験片の中心の断面積で除した値を最大点応力(MPa)と、破断点での変位量を初期のチャック間距離30mmで除して、100を乗じた値を破断点歪(%)と、引張り開始直後の応力の傾きを弾性率(MPa)とした。
 接着層の最大点応力は、5MPa以上の場合は「良好」と、5MPa未満の場合は「不良」と評価できる。
 接着層の破断点歪は、20%以上の場合は「良好」と、20%未満の場合は「不良」と評価できる。
 接着層の弾性率は、50MPa以上の場合は「良好」と、50MPa未満の場合は「不良」と評価できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
[保存安定性]
 上記調製した実施例3の2液混合型接着剤(E-3)及び比較例1の2液混合型接着剤(CE-1)について、下記方法に従い、保存安定性を評価した。評価結果を下記表2に示す。
(保存安定性の評価)
 2液混合型接着剤の組成物(I)及び組成物(II)をそれぞれ缶に入れ、保管温度を40℃とし、保管日数を0日(組成物の調製直後)、30日、60日及び90日のそれぞれとして保管した。上記保管した組成物(I)及び組成物(II)を用い、上述の「接着強度測定用試験片の作製」と同様にして、被着材をガラス繊維補強ポリプロピレン/ガラス繊維補強ポリプロピレン(GFPP/GFPP)とした場合の接着強度測定用試験片を作製し、上述の「剪断試験」と同様にして、接着強度を測定し、破壊モードを評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1及び表2の結果から、[A]錯体及び[B]化合物を含有する組成物(I)と、[C]化合物、[D]化合物及び[E]脱水剤を含有する組成物(II)とを備える実施例の2液混合型接着剤は、接着強度を維持しつつ柔軟性に優れる接着層を形成することができ、かつ保存安定性に優れることが示された。
 本発明の2液混合型接着剤は、接着強度を維持しつつ柔軟性に優れる接着層を形成することができ、かつ保存安定性に優れる。従って、当該2液混合型接着剤は、自動車外板等の難接着材料を含む種々材料の接着に好適に用いることができる。
 

Claims (11)

  1.  第1組成物と第2組成物とを備える2液混合型接着剤であって、
     上記第1組成物が、オルガノボラン及びイソシアネート基に付加反応する第1基を有する第1化合物に由来する錯体と、複数個のヒドロキシ基を有する第2化合物とを含有し、
     上記第2組成物が、複数個のイソシアネート基を有する第3化合物と、重合性基を有する第4化合物と、脱水剤とを含有することを特徴とする2液混合型接着剤。
  2.  上記第2組成物中の第4化合物の質量をXとし、上記第1組成物中の第2化合物及び上記第2組成物中の第3化合物の合計質量をYとしたとき、X/(X+Y)の値が0.4以上0.85以下である請求項1に記載の2液混合型接着剤。
  3.  上記第2化合物が、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリブタジエンポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の2液混合型接着剤。
  4.  上記第3化合物が、芳香族系若しくは脂肪族系ポリイソシアネート、及びこれらのポリイソシアネートとポリオールとの反応生成物である複数個のイソシアネート基を末端に有するプレポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の2液混合型接着剤。
  5.  上記第4化合物の重合性基が、(メタ)アクリロイル基である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の2液混合型接着剤。
  6.  上記脱水剤が、ゼオライトである請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の2液混合型接着剤。
  7.  上記第1組成物が、重合性基を有する化合物を実質的に含有しない請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の2液混合型接着剤。
  8.  上記第1化合物の上記第1基がアミノ基である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の2液混合型接着剤。
  9.  上記第1組成物が、ウレタン化触媒をさらに含有する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の2液混合型接着剤。
  10.  上記第2組成物が、重合禁止剤をさらに含有する請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の2液混合型接着剤。
  11.  上記重合禁止剤が、フェノール系重合禁止剤及びフェノチアジン系重合禁止剤からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項10に記載の2液混合型接着剤。
     
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