WO2021153787A1 - 組成物 - Google Patents

組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2021153787A1
WO2021153787A1 PCT/JP2021/003402 JP2021003402W WO2021153787A1 WO 2021153787 A1 WO2021153787 A1 WO 2021153787A1 JP 2021003402 W JP2021003402 W JP 2021003402W WO 2021153787 A1 WO2021153787 A1 WO 2021153787A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
meth
component
acrylate
mass
parts
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/003402
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑輔 ▲高▼橋
千亜紀 ▲高▼野
Original Assignee
デンカ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by デンカ株式会社 filed Critical デンカ株式会社
Priority to JP2021574729A priority Critical patent/JPWO2021153787A1/ja
Publication of WO2021153787A1 publication Critical patent/WO2021153787A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J109/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16

Definitions

  • the present invention relates to a composition.
  • the present invention relates to a curable composition that has a particularly long handling time and exhibits excellent metal adhesion.
  • a second-generation acrylic adhesive composition which is a two-agent type acrylic adhesive composition.
  • the SGA consists of a first agent containing an organic peroxide and a second agent containing a reducing agent that decomposes the organic peroxide contained in the first agent to generate radicals, the first agent and the second agent.
  • a two-component main agent type containing a main component such as a polymerizable (meth) acrylic monomer or an elastomer in both agents is common.
  • the characteristics of the two-component main agent type SGA are that excellent adhesiveness can be exhibited without accurately mixing the first agent and the second agent, and that oil level adhesion is possible. Regarding such SGA, various proposals have been made as described in Patent Documents 1 to 5.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-160861 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-156426 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-206574 JP-A-2017-075279 Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-080937
  • Patent Document 1 discloses a composition capable of adhering a metal and a porous material such as concrete, paper, or cloth, which contains a (meth) acrylic acid ester monomer, a cobalt soap, and a nitrogen-containing compound. There is. This composition exhibits adhesiveness to a porous material by the action of cobalt ions.
  • a porous material such as concrete, paper, or cloth
  • Patent Document 2 discloses an adhesive composition containing a polymerizable vinyl monomer, a curing agent, a thiourea derivative, and an elastomer component, which has oil level adhesion.
  • the adhesive strength of this composition depends on the polymerization reaction of the thiourea derivative. Therefore, it is considered that there is still room for improvement in both the pot life and the adhesive strength of the prior art in light of the level currently required.
  • Patent Documents 3 and 4 describe an elastomer such as chlorosulfonated polyethylene, a polymerizable monomer having a (meth) acryloyl group, an organic peroxide, a nitrile butadiene rubber, an amine-based activator, and the like.
  • a two-part adhesive containing a copper-based compound or an organic metal compound is disclosed.
  • this adhesive obtains adhesive strength by the action of an amine-based activator such as toluidine, which is a curing accelerator, and therefore cannot solve the problem of poor storage stability.
  • an amine-based activator such as toluidine
  • Patent Document 5 comprises a main agent containing a polymerizable (meth) acrylic monomer and an organic peroxide as main components, and a primer containing the organic peroxide in the main agent and a reducing agent forming a redox catalyst system as main components.
  • Main agent-Primer type acrylic adhesive the primer is mainly composed of a condensate of aldehyde and amine and a soluble vanadium compound, and at least one of the main agent or primer is selected from acidic phosphorus compounds, organic carboxylic acids and organic sulfonic acids. Those containing one or more of the above acidic compounds are disclosed.
  • this adhesive also has a problem that the problem that the pot life cannot be sufficiently long in light of the currently required level cannot be solved, and the usage is complicated because a primer is required.
  • the present inventor has come up with the present invention that can solve the above problems. That is, the present invention can provide the following aspects.
  • Aspect 1 (1) (Meta) acrylic monomer and (2) An elastomer having no (meth) acrylic group and having a carbon-carbon double bond structure in a proportion of 10% or more and 90% or less. (3) Organic peroxides and (4) A composition containing an organic compound containing cobalt. The amount of (2) component is 20 parts by mass or less, where the total of (1) component and (2) component is 100 parts by mass. (4) A composition characterized in that the number of carbon atoms in one molecule of the component is 12 or more and 19 or less.
  • composition according to aspect 1 or 2 wherein the component comprises cobalt 2-ethylhexanoate.
  • Aspect 4 The pot life measured by the method 5 “Calculation by exothermic reaction temperature” specified in JIS K 6870: 2008 is 100 minutes or more, and 24 hours have passed for irons measured by the method specified in JIS K 6850: 1999.
  • Aspect 1 characterized in that the subsequent tensile shear adhesive strength is 10 MPa or more, the fracture state is cohesive fracture, and the surface of the cured product is not sticky based on the Barotini method specified in JIS K 5600-3-2: 1999.
  • Aspect 5 The item according to any one of aspects 1 to 4, wherein the first agent contains at least (3) an organic peroxide and the second agent contains at least (4) an organic compound containing cobalt. Composition.
  • Aspect 6 An adhesive composition comprising the composition according to any one of aspects 1 to 5.
  • Aspect 8 An adhesion method comprising adhering an adherend using the adhesive composition according to embodiment 6.
  • composition provided by the embodiment of the present invention has the effect of ensuring sufficient pot life (also referred to as pot life or open time), excellent adhesion, and excellent metal adhesion.
  • the term "monofunctional (meth) acrylate” refers to a (meth) acrylate having one (meth) acryloyl group (sometimes referred to as a (meth) acrylic group in the present specification). means. Further, the "polyfunctional (meth) acrylate” means a (meth) acrylate having two or more (meth) acryloyl groups.
  • composition As the composition that can provide the embodiment of the present invention, a curable composition is preferable.
  • the curable composition (hereinafter, also simply referred to as “composition”) does not have (1) (meth) acrylic monomer and (2) (meth) acrylic group, and has a carbon-carbon double bond. It contains an elastomer having a structure of 10% or more and 90% or less, (3) an organic peroxide, and (4) an organic compound containing cobalt.
  • the (meth) acrylic monomer has a function of dissolving other components of the composition.
  • the component (1) is preferably one or more monomers selected from (meth) acrylate and hydroxyalkyl (meth) acrylate having a hydrocarbon group.
  • a hydrocarbon group is preferably an unsubstituted or substituted hydrocarbon group having 1 to 32 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may be a linear, branched, or alicyclic aliphatic group, aromatic group, or a combination thereof. From the viewpoint of obtaining sufficient solubility of other components, it is preferable that the component (1) contains at least one (meth) acrylate or hydroxyalkyl (meth) acrylate having an aliphatic group.
  • the component (1) may be a monofunctional (meth) acrylate, a polyfunctional (meth) acrylate, or a mixture thereof.
  • Examples of the component (1) having a linear or split-chain aliphatic group and being monofunctional include alkyl (meth) acrylate and hydroxyalkyl (meth) acrylate. Further examples of monofunctional (meth) acrylates include 2-hydroxyethyl (meth) acryloyl phosphate, 4-butylhydroxy (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxypropylphthalate, and glycerindi.
  • Equation (1) Z 1- OR 11 (In the formula, Z 1 represents a (meth) acryloyl group and R 11 represents an alkyl group.)
  • Examples of the (meth) acrylate represented by the formula (1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate (including 2-ethylhexyl (meth) acrylate), and nonyl.
  • R 11 represents an alkyl group.
  • R 11 preferably has an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • alkyl group of the alkyl (meth) acrylate an alkyl group which is unsubstituted, is not an alicyclic, has no aromatic group, and has no substituent is preferable.
  • alkyl (meth) acrylates it is preferable to use methyl (meth) acrylate and octyl (meth) acrylate together.
  • Equation (2) Z 2- O- (R 12 O) p- H (In the formula, Z 2 represents a (meth) acryloyl group, R 12 represents an alkylene group, and p represents an integer from 1 to 10.)
  • Examples of the (meth) acrylate represented by the formula (2) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and the like. Hydroxyalkyl (meth) acrylate and the like can be mentioned.
  • R 12 represents an alkylene group.
  • R 12 is, -C 2 H 4 -, - C 3 H 6 -, - CH 2 CH (CH 3) -, - C 4 H 8 - or -C 6 H 12 - is preferable.
  • p is preferably an integer of 1 to 10, and more preferably an integer of 1 to 4.
  • hydroxyalkyl group of the hydroxyalkyl (meth) acrylate a hydroxyalkyl group which is unsubstituted, is not an alicyclic, has no aromatic group, and has no substituent other than the hydroxy group is preferable.
  • monofunctional (meth) acrylate and polyfunctional (meth) acrylate may be used in combination.
  • Examples of the monofunctional (meth) acrylate having an alicyclic aliphatic group or aromatic group include adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth).
  • Examples of the polyfunctional (meth) acrylate include an alkyldi (meth) acrylate having a linear, branched, or alicyclic aliphatic group or aromatic group, an alkyltri (meth) acrylate, or an alkyltetra (meth) acrylate.
  • Etc. and preferably di (meth) acrylate having a bisphenol A skeleton can be used.
  • Examples of the di (meth) acrylate having a bisphenol A skeleton include (poly) ethoxy-modified bisphenol A di (meth) acrylate and (poly) propoxy-modified bisphenol A di (meth) acrylate, and one or more of these can be used. ..
  • (poly) ethoxy-modified bisphenol A di (meth) acrylate is preferred.
  • the compound represented by the following formula (3) is preferable.
  • the m + n (that is, ethoxy equivalent) in the formula is preferably 1 to 40, more preferably 3 to 20, most preferably 5 to 15, and even more preferably 10.
  • R 1 and R 2 in the formula may be independently hydrogen atoms or 3 CH groups.
  • monofunctional (meth) acrylate is preferable from the viewpoint of securing the pot life.
  • the ratio of the monofunctional (meth) acrylate is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more, most preferably 80 parts by mass or more, still more preferably 90 parts by mass or more, out of 100 parts by mass of the component (1). 100 parts by mass is even more preferable.
  • polyfunctional (meth) acrylate is preferable from the viewpoint of adhesion.
  • the ratio of the polyfunctional (meth) acrylate is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and most preferably 20 parts by mass or less out of 100 parts by mass of the component (1).
  • the ratio of the polyfunctional (meth) acrylate is preferably 1 part by mass or more out of 100 parts by mass of the component (1).
  • the amount of the component (1) used is preferably 80 parts by mass or more and less than 100 parts by mass, and more preferably 80 parts by mass or more and 99 parts by mass or less when the total of the (1) component and the (2) component is 100 parts by mass. preferable. (1) If the amount of the component is less than 80 parts by mass, the viscosity of the composition becomes too high, causing a problem that uniform production cannot be performed. Further, if the component (2) is not contained, there is a problem that sufficient tensile shear strength cannot be obtained.
  • An elastomer having no (meth) acrylic group and having a carbon-carbon double bond structure at a ratio of 10% or more and 90% or less plays a role of imparting tensile shear strength to the composition.
  • the “elastomer” refers to a polymer substance having rubber-like elasticity at room temperature, and those capable of being dissolved or dispersed in a polymerizable monomer are preferable.
  • the ratio of the carbon-carbon double bond structure of the component is 10% or more, the curability can be improved, and when it is 90% or less, the tensile shear strength and the curability can be improved, and sufficient metal adhesion can be obtained. can get. If the ratio of the carbon-carbon double bond structure is more than 90%, the radicals generated in the system are consumed for the oxidation of the double bond, and the cured surface of the composition in contact with air or the adherend. It is considered that curing failure occurs at the interface with. More preferably, the ratio of the carbon-carbon double bond structure of the component (2) may be 20% or more and 80% or less, and further preferably 30% or more and 80% or less.
  • the carbon-carbon double bond structure of the component (2) preferably contains a butadiene structure.
  • the ratio of the carbon-carbon double bond structure of the component (2) can be determined by a well-known technique, for example, by Fourier transform infrared spectrophotometric method (FT-IR) or an iodine value calculation method by titration.
  • FT-IR Fourier transform infrared spectrophotometric method
  • the component (2) does not have a (meth) acrylic group, excellent curability can be obtained. This is because the component (2) undergoes phase separation with the (meth) acrylic monomer during the polymerization reaction to form a sea-island structure, so that the reaction between the (meth) acrylic monomers is not suppressed.
  • the component (2) examples include butadiene polymer, styrene-butadiene rubber (SBR, hereinafter also referred to as high styrene rubber), various synthetic rubbers such as nitrile rubber (NBR), natural rubber, and various thermoplastic elastomers. ..
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • NBR nitrile rubber
  • the component (2) can preferably contain NBR having a butadiene structure in a proportion of 10% or more and 90% or less.
  • NBR nitrile rubber
  • NBR nitrile rubber
  • the amount of the component (2) used is 20 parts by mass or less when the total of the component (1) and the component (2) is 100 parts by mass. (2) If the amount of the component exceeds 20 parts by mass, the viscosity of the composition becomes too high, causing a problem that uniform production cannot be performed.
  • Organic peroxide plays a role as a thermally radical polymerization initiator having excellent reactivity.
  • the component (3) include cumene hydroperoxide, paramentan hydroperoxide, tertiary butyl hydroperoxide and the like. Of these, cumene hydroperoxide is preferable in terms of reactivity.
  • the amount of the component (3) used is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, when the total of the components (1) and (2) is 100 parts by mass. (3) When the component is 0.1 parts by mass or more, the curing rate can be appropriately increased, and when the component is 20 parts by mass or less, the storage stability can be improved.
  • the organic compound containing cobalt functions as a reducing agent.
  • the present inventor can reduce the steric hindrance of the ligand by setting the number of carbons in one molecule of the component (4) to 12 or more and 19 or less, and does not make the ligand excessively bulky. It was found that the ligand can be firmly bonded to the cobalt element, which is the central metal. By doing so, the redox reaction rate of cobalt can be appropriately limited, and a remarkable effect of efficiently decomposing organic peroxide can be obtained.
  • the above-mentioned effect is considered to be an effect obtained only when cobalt is used as the central metal.
  • reducing agents for example, reducing agents having nickel, manganese, or vanadium as the central metal
  • the above effects cannot be obtained even if the number of carbon atoms is in the above range. This is because cobalt has the highest electronegativity of the first transition metals with unpaired electron pairs in the 3d electron orbit.
  • cobalt octylate also known as “bis (2-ethylhexanoic acid) cobalt (II)” or “cobalt 2-ethylhexanoate", which has 16 carbon atoms in one molecule
  • sarcomine also known as “N, N'-ethylenebis (salicylidene iminato) cobalt (II)", the number of carbon atoms in one molecule is 16
  • tris (2,4-pentandionato) cobalt (III) also known as “acetylacetone cobalt” (III) ”, the number of carbon atoms in one molecule is 15
  • cyclopentadienyl (dimethyl fumarate) triethylphosphite) cobalt (I) (the number of carbon atoms in one molecule is 17), etc.
  • cobalt octylate also known as “bis (2-ethylhexanoic acid) cobalt (II)”
  • the amount of the component (4) is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and 1 to 1 to 15 parts by mass when the total of the (1) component and the (2) component is 100 parts by mass. 5 parts by mass is more preferable. (4) When the amount of the component is within this range, the redox reaction rate of cobalt can be appropriately limited. More preferably, the amounts of the component (3) and the component (4) can be equalized.
  • the composition may be of two dosage forms, more preferably the first agent contains at least component (3) and the second agent contains at least component (4). ..
  • composition according to an embodiment may further contain a monomer or polymer of acid phosphoxyalkyl (meth) acrylate, the amount thereof when the sum of the components (1) and (2) is 100 parts by mass. 0.1 to 5 parts by mass is preferable, and 1 to 3 parts by mass is more preferable.
  • a monomer or polymer of a compound having the following formula (4) is preferable.
  • A (plurality of independently if you) hydrogen atom, an alkyl group (preferably C 1 ⁇ C 6 alkyl group, more preferably methyl group), or an alkylhalo group (preferably C 1 ⁇ C 6 alkylhalo A group, more preferably a chloro C 1 to C 6 alkyl group, still more preferably a chloromethyl group).
  • n is an integer from 1 to 6.
  • k is an integer of 1 or 2.
  • R 1 may be a hydrogen atom or three CHs.
  • compositions according to certain embodiments may further contain paraffins in order to speed up the curing of the parts in contact with the air, the amount of which is in terms of curability and adhesion.
  • paraffins include paraffin, microcrystalline wax, carnauba wax, beeswax, lanolin, whale wax, selecin and candelilla wax. Of these, paraffin is preferred.
  • the melting point of paraffins is preferably 40 to 100 ° C.
  • composition according to a certain embodiment may further contain a polymerization inhibitor for improving storage stability, the amount of which is the component (1) and (2) in terms of storage stability and adhesion.
  • a polymerization inhibitor for improving storage stability the amount of which is the component (1) and (2) in terms of storage stability and adhesion.
  • Such polymerization inhibitors include methylhydroquinone, hydroquinone, 2,2-methylene-bis (4-methyl-6-terrary butylphenol), catechol, hydroquinone monomethyl ether (methoquinone), monoterrical butylhydroquinone, 2,5-.
  • the adhesive composition can provide a bonded body obtained by adhering an adherend and a method for adhering the adherend.
  • adherend is metal
  • the adherend shows excellent adhesion.
  • metal is iron or aluminum, it shows better adhesion.
  • the composition in a preferred embodiment preferably has a pot life (gelling time) of 100 minutes or more, preferably 200 minutes or more, as measured by Method 5 “Method by Exothermic Reaction Temperature” defined in JIS K 6870: 2008. It is more preferably present, and more preferably 500 minutes or more. In measuring the pot life, it is preferable that the composition is not uncured.
  • the pot life is preferably 1000 minutes or less, more preferably 800 minutes or less.
  • the tensile shear adhesive strength of the irons measured by the method specified in JIS K 6850: 1999 after 24 hours is preferably 10 MPa or more, preferably 15 MPa or more. More preferably, it is 20 MPa or more, and most preferably 20 MPa or more.
  • the tensile shear adhesion strength after 24 hours with respect to the aluminum measured by the method specified in JIS K 6850: 1999 is preferably 10 MPa or more, more preferably 11 MPa or more, and 12 MPa or more. Most preferred.
  • strong adhesive strength is obtained when cohesive fracture occurs, so it is preferable that the fracture state is cohesive fracture.
  • the tensile shear adhesive strength may be 10 MPa or more and the fracture state may be cohesive fracture.
  • the rate of cohesive fracture is 80% or more based on the entire adhesive area, it is determined that the fracture state is cohesive fracture, and when it is less than 80%, the fracture state is the interface. It shall be judged as destruction or surface destruction.
  • the pot life measured by method 5 defined by JIS K 6870: 2008 is 100 minutes or more.
  • the tensile shear adhesive strength of irons after 24 hours measured by the method specified in JIS K 6850: 1999 is 10 MPa or more, and the fracture state is cohesive fracture.
  • the tensile shear adhesive strength after 24 hours with respect to the aluminum measured by the method specified in JIS K 6850: 1999 is 10 MPa or more, and the fracture state is cohesive fracture.
  • normal temperature means the range defined in JIS Z 8703: 1983, that is, 5 to 35 ° C.
  • curable compositions were prepared using the following materials according to the formulations shown in the table below.
  • the amounts of components in the table are shown in parts by mass. Unless otherwise specified, it was performed in an environment of 23 ° C. and 50% Rh (relative humidity).
  • cumene hydroperoxide Park Mill H-80 (manufactured by NOF) was used as it was.
  • Paraffin wax Paraffin Wax-145 (manufactured by Nippon Seiro, melting point 63 ° C) Hydroquinone (manufactured by Seiko Kagaku) Metquinone: MQ (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) Cobalt octylate: CO-12E (manufactured by Tokyo Fine Chemicals) Vanadyl acetylacetonate (manufactured by Shinko Kagaku Kogyo) Nickel octylate: Nikka Octix Nickel (manufactured by Nihon Kagaku Sangyo) Manganese octylate: Nikka Octix Manganese (manufactured by Nihon Kagaku Sangyo) Acetylacetone Cobalt (II) (manufactured by Tokyo Chemical Industry) Cobalt naphthenate (manufactured by Tokyo Chemical Industry) Ethylenethiourea (
  • Adhesion to iron (1 day tensile shear strength (23 ° C, iron / iron)): After 24 hours have passed between irons (SPCC-SD, manufactured by Testpiece Co., Ltd.) by the method specified in JIS K 6850: 1999.
  • the tensile shear adhesive strength was measured using a universal testing machine Instron model 4467 (manufactured by Instron), and the results are shown in the table below.
  • the unit was MPa.
  • Adhesion to aluminum (1 day tensile shear strength (23 ° C, Al / Al)): Tension shear after 24 hours with respect to aluminum (AL5052, manufactured by Testpiece Co., Ltd.) by the method specified in JIS K 6850: 1999.
  • the adhesive strength was measured using a universal testing machine Instron model 4467 (manufactured by Instron), and the results are shown in the table below.
  • the unit was MPa.
  • Curability The curability at room temperature was evaluated by the following method.
  • the mixed sample was applied onto iron (SPCC-SD, manufactured by Testpiece Co., Ltd.) so as to have a concentration of 100 g / m 2, and was allowed to stand for 24 hours in an environment of 23 ° C. and 50% Rh.
  • the surface dryness of the obtained coating film was evaluated by the Barotini method specified in JIS K 5600-3-2: 1999, and the curability was judged.
  • the state in which the coating film was surface-dried was evaluated as having no stickiness, and it was judged that the curability was sufficient, that is, ⁇ .
  • is entered in the judgment column of the table below, and if one or more of the following conditions are not satisfied, x is entered in the "judgment" column of the table below. .. -The pot life measured by method 5 defined by JIS K 6870: 2008 was 100 minutes or more. -The tensile shear adhesive strength after 24 hours with respect to the irons measured by the method specified in JIS K 6850: 1999 was 10 MPa or more, and the fracture state was cohesive fracture. -The tensile shear adhesive strength after 24 hours with respect to the aluminum measured by the method specified in JIS K 6850: 1999 was 10 MPa or more, and the fracture state was cohesive fracture. -Based on the Barotini method specified in JIS K 5600-3-2: 1999, there was no stickiness after curing at room temperature for 24 hours.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

可使時間と密着性の両立。(1)(メタ)アクリルモノマーと、(2)(メタ)アクリル基を持たずかつ炭素-炭素二重結合構造を10%以上90%以下の割合で有するエラストマーと、(3)有機過酸化物と、(4)コバルトを含む有機化合物とを含有する組成物であり、(2)成分の量が、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部として、20質量部以下であり、(4)成分の一分子中の炭素の数が12以上19以下である。

Description

組成物
 本発明は組成物に関する。本発明は、特にハンドリングタイムが長く、優れた金属密着性を示す硬化性組成物に関する。
 常温で硬化する接着剤として、二剤型アクリル系接着剤組成物である第二世代アクリル系接着剤組成物(SGA)が知られている。SGAとしては、有機過酸化物を含む第一剤と、第一剤に含まれる有機過酸化物を分解し、ラジカルを発生させる還元剤を含む第二剤からなり、その第一剤と第二剤の両方に重合性(メタ)アクリルモノマーやエラストマーなどの主成分を含む二液主剤型が一般的である。
 二液主剤型のSGAの特徴として、第一剤と第二剤を正確に混合しなくても優れた接着性が発現可能であること、及び油面接着が可能であることが挙げられる。そうしたSGAに関しては、特許文献1~5に記載されるような種々の提案がなされてきている。
特開2006-160861号公報 特開2008-156426号公報 特開2017-206574号公報 特開2017-075279号公報 特開平06-080937号公報
 しかし従来技術に係るSGAでは、金属密着性と硬化速度とがトレードオフ(二律背反)になってしまう問題を解決できていなかった。例えば特許文献1では金属とコンクリート、紙、若しくは布などの多孔性材料とを接着できる組成物であって、(メタ)アクリル酸エステルモノマー、コバルト石鹸、及び含窒素化合物を含むものを開示している。この組成物はコバルトイオンの作用により多孔性材料への接着性は示す。しかし技術発展に伴い現在求められている水準に照らすと、当該従来技術に係る金属接着性はなお向上の余地があると考えられる。
 また特許文献2には、重合性ビニルモノマーと、硬化剤と、チオ尿素誘導体と、エラストマー成分とを含む接着剤組成物であって、油面接着性を有するものが開示されている。この組成物の接着強度はチオ尿素誘導体の重合反応に依存する。そのため当該従来技術は、現在求められる水準に照らすと可使時間と接着強度の両立になお向上の余地があると考えられる。
 また特許文献3及び4には、クロロスルホン化ポリエチレン等のエラストマーと、(メタ)アクリロイル基を有する重合性単量体と、有機過酸化物と、ニトリルブタジエンゴムと、アミン系活性化剤と、銅系化合物又は有機金属化合物とを含む二剤型接着剤が開示されている。しかしこの接着剤は、硬化促進剤であるトルイジン等のアミン系活性化剤の作用により接着強度を得ているものであり、そのため貯蔵安定性が悪い問題を解決できない。また、現在求められる水準に照らすと可使時間が十分に長く取れない上、可使時間を長くしようとしても今度は接着強度が落ちてしまう問題もある。
 特許文献5には、重合性(メタ)アクリルモノマー及び有機過酸化物を主成分とする主剤と、主剤中の有機過酸化物とレドックス触媒系を形成する還元剤を主成分とするプライマーからなる、主剤-プライマー型アクリル系接着剤であって、プライマーがアルデヒドとアミンの縮合物及び可溶性バナジウム化合物を主成分とし、主剤又はプライマーの少なくとも一方に酸性リン化合物、有機カルボン酸及び有機スルホン酸から選ばれた酸性化合物の一種以上を含有するものが開示されている。しかしこの接着剤もまた、現在求められる水準に照らすと可使時間が十分に長く取れない問題が解決できず、かつプライマーを必要とするので使用方法が複雑になる問題もあった。
 本発明者は、上記課題を解決できる本発明に想到した。すなわち本発明は以下の態様を提供できる。
態様1.
 (1)(メタ)アクリルモノマーと、
 (2)(メタ)アクリル基を持たず、かつ炭素-炭素二重結合構造を10%以上90%以下の割合で有するエラストマーと、
 (3)有機過酸化物と、
 (4)コバルトを含む有機化合物と
を含有する組成物であり、
 (2)成分の量が、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部として、20質量部以下であり、
 (4)成分の一分子中の炭素の数が12以上19以下である
ことを特徴とする、組成物。
態様2.
 (2)成分の炭素-炭素二重結合構造が、ブタジエン構造を含む態様1に記載の組成物。
態様3.
 (4)成分が、2-エチルヘキサン酸コバルトを含む、態様1又は2に記載の組成物。
態様4.
 JIS K 6870:2008の定める方法5「発熱反応温度による求め方」により測定したポットライフが100分以上であり、かつJIS K 6850:1999に規定される方法で測定された鉄同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上かつ破壊状態が凝集破壊となり、JIS K 5600-3-2:1999に規定されるバロチニ法に基づいて硬化物の表面にべとつきがないことを特徴とする態様1~3のいずれか1項に記載の組成物。
態様5.
 第一剤に少なくとも(3)有機過酸化物を含有し、かつ第二剤に少なくとも(4)コバルトを含む有機化合物を含有する二剤型である、態様1~4のいずれか1項に記載の組成物。
態様6.
 態様1~5のいずれか1項に記載の組成物を含有してなる接着剤組成物。
態様7.
 態様6記載の接着剤組成物を使用して被着体を接着してなる接合体。
態様8.
 態様6記載の接着剤組成物を使用して被着体を接着することを含む接着方法。
 本発明の実施形態により提供される組成物では、可使時間(ポットライフ又はオープンタイムとも称する)を十分に確保できつつ、しかも密着性も優れ、さらに金属密着性も優れるという効果が得られる。
 以下、本発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書における「部」や「%」は特に規定しない限り質量基準とする。本明細書における数値範囲は、別段の定めがないかぎりは、上限値及び下限値を含むものとする。本明細書において成分の「使用量」及び「含有量」とは、別段の定めがないかぎりは、組成物全体を基準とした量を意味する。
 本明細書において「単官能(メタ)アクリレート」とは、1個の(メタ)アクリロイル基(本明細書中では(メタ)アクリル基と表記することもある)を有する(メタ)アクリレートのことを意味する。また「多官能(メタ)アクリレート」とは、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートのことを意味する。
 本発明の実施形態が提供できる組成物としては、硬化性組成物が好ましい。硬化性組成物(以下、単に「組成物」とも称することもある)には、(1)(メタ)アクリルモノマーと、(2)(メタ)アクリル基を持たず、かつ炭素-炭素二重結合構造を10%以上90%以下の割合で有するエラストマーと、(3)有機過酸化物と、(4)コバルトを含む有機化合物とが含まれる。
 (1)(メタ)アクリルモノマーは、組成物の他成分を溶解させる機能を有する。(1)成分としては、炭化水素基を有する(メタ)アクリレート及びヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから選ばれる一種以上のモノマーであることが好ましい。そうした炭化水素基としては、非置換若しくは置換の炭化水素基であって炭素数が1~32であることが好ましい。当該炭化水素基は、直鎖、分鎖、若しくは脂環式の脂肪族基、芳香族基、又はその組み合わせであってよい。他成分の充分な溶解性を得る観点からは(1)成分が、脂肪族基を有する(メタ)アクリレート又はヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを一種以上含むことが好ましい。
 (1)成分は、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート、又はその混合物であってよい。
 直鎖又は分鎖の脂肪族基を有し単官能である(1)成分の例としては、アルキル(メタ)アクリレート、並びに、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。また単官能(メタ)アクリレートの更なる例として、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、4-ブチルヒドロキシ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、及びカプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等も挙げられる。
 アルキル(メタ)アクリレートとしては、下記式(1)で示される(メタ)アクリレートが好ましい。
式(1)
1-O-R11
(式中、Z1は(メタ)アクリロイル基を示し、R11はアルキル基を示す。)
 式(1)で示される(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート(2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートを含む)、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、及びエイコデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 R11は、アルキル基を示す。R11は、炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましい。
 アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基としては、非置換であり、脂環式でなく、芳香族基を有さず、置換基を有しないアルキル基が好ましい。
 アルキル(メタ)アクリレートの中では、メチル(メタ)アクリレートとオクチル(メタ)アクリレートを併用することが好ましい。メチル(メタ)アクリレートとオクチル(メタ)アクリレートを併用した場合、その組成比は質量比でメチル(メタ)アクリレート:オクチル(メタ)アクリレート=50~99:1~50が好ましく、60~90:10~40がより好ましく、70~80:20~30が最も好ましい。
 ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、下記式(2)で示される(メタ)アクリレートが好ましい。
式(2)
2-O-(R12O)p-H
(式中、Z2は(メタ)アクリロイル基を示し、R12はアルキレン基を示し、pは1~10の整数を表す。)
 式(2)で示される(メタ)アクリレートとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 R12は、アルキレン基を示す。R12は、-C24-、-C36-、-CH2CH(CH3)-、-C48-又は-C612-が好ましい。pは1~10の整数が好ましく、1~4の整数がより好ましい。
 ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのヒドロキシアルキル基としては、非置換であり、脂環式でなく、芳香族基を有さず、ヒドロキシ基以外の置換基を有しないヒドロキシアルキル基が好ましい。
 単官能(メタ)アクリレートの中では、アルキル(メタ)アクリレートとヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを併用することが好ましい。アルキル(メタ)アクリレートとヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを併用した場合、その組成比は質量比でアルキル(メタ)アクリレート:ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート=1~99:1~99が好ましく、50~95:5~50がより好ましく、70~90:10~30が最も好ましい。
 (1)成分の中では、単官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートを併用してもよい。単官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートを併用した場合、その組成比は質量比で単官能(メタ)アクリレート:多官能(メタ)アクリレート=50~99:1~50が好ましく、70~90:10~30がより好ましく、75~85:15~25が最も好ましい。
 脂環式の脂肪族基又は芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレートとしては例えば、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-(1-アダマンチル)-1-メチルエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メチルベンジル(メタ)アクリレート、エチルベンジル(メタ)アクリレート、プロピルベンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシプロポキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシテトラエトキシフェニル)プロパン、及び2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等が挙げられる。
 多官能(メタ)アクリレートとしては例えば、直鎖、分鎖、若しくは脂環式の脂肪族基又は芳香族基を有するアルキルジ(メタ)アクリレート、アルキルトリ(メタ)アクリレート、又はアルキルテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられ、好ましくはビスフェノールA骨格を有するジ(メタ)アクリレートを使用できる。ビスフェノールA骨格を有するジ(メタ)アクリレートとしては、(ポリ)エトキシ変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロポキシ変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの一種以上が使用できる。これらの中では、(ポリ)エトキシ変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートが好ましい。(ポリ)エトキシ変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートの中では、下記式(3)に示す化合物が好ましい。式中のm+n(すなわちエトキシ当量)は、1~40が好ましく、3~20がより好ましく、5~15が最も好ましく、10が尚更好ましい。式中のR1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子又はCH3基であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(m,nは正数)
 (1)(メタ)アクリルモノマーの中では、可使時間確保の観点からは、単官能(メタ)アクリレートが好ましい。単官能(メタ)アクリレートの割合は、(1)成分100質量部中、50質量部以上が好ましく、70質量部以上がより好ましく、80質量部以上が最も好ましく、90質量部以上が更に好ましく、100質量部が尚更好ましい。
 (1)(メタ)アクリルモノマーの中では、密着性の観点からは、多官能(メタ)アクリレートが好ましい。多官能(メタ)アクリレートの割合は、(1)成分100質量部中、50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下が最も好ましい。多官能(メタ)アクリレートの割合は、(1)成分100質量部中、1質量部以上が好ましい。
 (1)成分の使用量は、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部としたときに、80質量部以上100質量部未満が好ましく、80質量部以上99質量部以下がより好ましい。(1)成分が80質量部未満であると、組成物の粘度が高くなりすぎて均一に製造できない問題が発生する。また(2)成分が含まれないと、引張剪断強度を充分に得られない問題がある。
 (2)(メタ)アクリル基を持たず、かつ炭素-炭素二重結合構造を10%以上90%以下の割合で有するエラストマーは、組成物に引張剪断強度を付与する役割を担う。なお本明細書において「エラストマー」とは、常温でゴム状弾性を有する高分子物質のことを指し、重合性モノマーに溶解又は分散できるものが好ましい。
 (2)成分の炭素-炭素二重結合構造の割合は、10%以上であれば硬化性を向上でき、90%以下であれば引張剪断強度及び硬化性を向上でき、充分な金属密着性が得られる。炭素-炭素二重結合構造の割合が90%超であると、系中に発生するラジカルがその二重結合の酸化に消費されてしまい、空気と接触する組成物の硬化表面や、被着体との界面などにおいて、硬化不良が起きてしまうと考えられる。より好ましくは、(2)成分の炭素-炭素二重結合構造の割合は20%以上80%以下、更に好ましくは30%以上80%以下であってよい。(2)成分の炭素-炭素二重結合構造は、ブタジエン構造を含むのが好ましい。
 (2)成分の炭素-炭素二重結合構造の割合は周知の技術で求められ、例えばフーリエ変換赤外分光光度法(FT-IR)や、滴定によるヨウ素価算出法により求めてよい。
 (2)成分は(メタ)アクリル基を持たないことにより、優れた硬化性が得られる。これは、重合反応の際に(2)成分が(メタ)アクリルモノマーと相分離を起こし海島構造を形成するため、(メタ)アクリルモノマー同士の反応が抑制されないからである。
 (2)成分としては、ブタジエン重合体、スチレン-ブタジエンゴム(SBR、以下ハイスチレンゴムということもある)、ニトリルゴム(NBR)等の各種合成ゴム、天然ゴム、各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。(2)成分は、好ましくはブタジエン構造を10%以上90%以下の割合で有するNBRを含有できる。これらのエラストマー成分は相溶性に問題がなければ、一種以上を使用してもよい。(2)成分の中では、ニトリルゴム(NBR)が好ましい。
 (2)成分の使用量は、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部としたときに、20質量部以下である。(2)成分が20質量部超であると、組成物の粘度が高くなりすぎて均一に製造できない問題が発生する。
 (3)有機過酸化物(パーオキサイド又はペルオキシドとも称する)は、反応性に優れる熱ラジカル重合開始剤としての役割を担う。(3)成分としては、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ターシャリーブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。これらのうち、反応性の点で、クメンハイドロパーオキサイドが好ましい。
 (3)成分の使用量は、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部としたとき、0.1~20質量部が好ましく、0.5~15質量部がより好ましい。(3)成分が0.1質量部以上であれば硬化速度を適切に速くでき、20質量部以下であれば貯蔵安定性を向上できる。
 (4)コバルトを含む有機化合物は、還元剤として機能する。本発明者は、(4)成分の一分子中の炭素の数を12以上19以下とすることにより、配位子の立体障害を少なくできつつ、配位子を過度に嵩高くしないことで、中心金属であるコバルト元素に配位子が強固に結合できることを見出した。こうすることで、コバルトの酸化還元反応速度を適度に制限でき、有機過酸化物を効率的に分解できる顕著な効果が得られる。
 さらに上述した効果は、コバルトを中心金属として使うときだけに得られる効果であると考えられる。他の還元剤(例えばニッケル、マンガン、又はバナジウムを中心金属とする還元剤)であると、たとえ炭素数が上記範囲であっても、上記の効果は得られない。これはコバルトが、3d電子軌道に不対共有電子対を持つ第一遷移金属の中で最も電気陰性度が高いからである。
 (4)成分の例としては、オクチル酸コバルト(別名「ビス(2-エチルヘキサン酸)コバルト(II)」又は「2-エチルヘキサン酸コバルト」、一分子中の炭素数は16)、サルコミン(別名「N,N'-エチレンビス(サリチリデンイミナト)コバルト(II)」、一分子中の炭素数は16)、トリス(2,4-ペンタンジオナト)コバルト(III)(別名「アセチルアセトンコバルト(III)」、一分子中の炭素数は15)、シクロペンタジエニル(ジメチルフマラート)(トリエチルホスファイト)コバルト(I)(一分子中の炭素数は17)などが挙げられるが、これに限定はされない。
 (4)成分の量は、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部としたとき、0.1~20質量部が好ましく、0.5~15質量部がより好ましく、1~5質量部が更に好ましい。(4)成分の量がこの範囲であれば、コバルトの酸化還元反応速度を適度に制限できる。更に好ましくは、(3)成分と(4)成分の量を等しくできる。
 或る実施形態においては、組成物は二剤型であってよく、その第一剤には少なくとも(3)成分を含有し、かつ第二剤に少なくとも(4)成分を含有することがより好ましい。
 或る実施形態に係る組成物はさらに、アシッドホスホキシアルキル(メタ)アクリレートのモノマー又はポリマーを含んでもよく、その量は(1)成分と(2)成分の合計を100質量部としたとき、0.1~5質量部が好ましく、1~3質量部がより好ましい。そうしたアシッドホスホキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、下記式(4)を有する化合物のモノマー又はポリマーが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
式中、Aは(複数存在する場合はそれぞれ独立に)水素原子、アルキル基(好ましくはC1~C6アルキル基、より好ましくはメチル基)、又はアルキルハロ基(好ましくはC1~C6アルキルハロ基、より好ましくはクロロC1~C6アルキル基、更に好ましくはクロロメチル基)である。nは1~6の整数である。kは1又は2の整数である。R1は水素原子又はCH3基であってよい。
 或る実施形態に係る組成物はさらに、本発明の組成物は空気に接している部分の硬化を迅速にするためにパラフィン類を含んでもよく、その量は、硬化性と密着性の点で、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部としたとき、0.01~5質量部が好ましく、0.1~2質量部がより好ましい。そうしたパラフィン類としては、パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、カルナバろう、蜜ろう、ラノリン、鯨ろう、セレシン及びカンデリラろう等が挙げられる。これらの中では、パラフィンが好ましい。パラフィン類の融点は40~100℃が好ましい。
 或る実施形態に係る組成物はさらに、貯蔵安定性向上のために重合禁止剤を含んでもよく、その量は、貯蔵安定性と密着性の点で、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部としたとき、0.001~3質量部が好ましく、0.01~1質量部がより好ましい。そうした重合禁止剤としては、メチルハイドロキノン、ハイドロキノン、2,2-メチレン-ビス(4-メチル-6-ターシャリーブチルフェノール)、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテル(メトキノン)、モノターシャリーブチルハイドロキノン、2,5-ジターシャリーブチルハイドロキノン、p-ベンゾキノン、2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノン、2,5-ジターシャリーブチル-p-ベンゾキノン、ピクリン酸、クエン酸、フェノチアジン、ターシャリーブチルカテコール、2-ブチル-4-ヒドロキシアニソール又は2,6-ジターシャリーブチル-p-クレゾール等が挙げられる。
 或る実施形態では、上記の組成物を含有してなる接着剤組成物を提供できる。或る実施形態では、当該接着剤組成物により、被着体を接着してなる接合体も、またその接着方法も提供できる。被着体が金属の場合、優れた密着性を示す。金属が鉄やアルミニウムの場合、より優れた密着性を示す。
 好ましい実施形態における本組成物は、JIS K 6870:2008の定める方法5「発熱反応温度による求め方」により測定したポットライフ(ゲル化時間)が100分以上であるのが好ましく、200分以上であるのがより好ましく、500分以上であるのが更に好ましい。ポットライフの測定にあたっては、組成物が未硬化でないことが好ましい。ポットライフは1000分以下が好ましく、800分以下がより好ましい。
 好ましい実施形態における本組成物は、JIS K 6850:1999に規定される方法で測定された鉄同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上であるのが好ましく、15MPa以上であるのがより好ましく、20MPa以上であるのが最も好ましい。JIS K 6850:1999に規定される方法で測定されたアルミニウム同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上であるのが好ましく、11MPa以上であるのがより好ましく、12MPa以上であるのが最も好ましい。一般に強い接着強さが得られるのは凝集破壊が起きる場合なので、破壊状態が凝集破壊となることが好ましい。更に好ましくは、当該引張せん断接着強度が10MPa以上であってかつ破壊状態が凝集破壊となってよい。なお本明細書においては、接着面積全体を基準として凝集破壊した割合が80%以上であった場合に破壊状態が凝集破壊であると判定し、80%未満であった場合には破壊状態が界面破壊若しくは表面破壊と判定するものとする。
 或る実施形態においては、優れた性能を有する条件として、以下のすべてを満たすことがとりわけ好ましい。
・JIS K 6870:2008の定める方法5により測定するポットライフが100分以上であること。
・JIS K 6850:1999に規定される方法で測定された鉄同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上でありかつ破壊状態が凝集破壊となること。
・JIS K 6850:1999に規定される方法で測定されたアルミニウム同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上でありかつ破壊状態が凝集破壊となること。
・JIS K 5600-3-2:1999に規定されるバロチニ法に基づいて、常温で24時間養生した後にベトつきがないこと。
 なお本明細書において「常温」とは、JIS Z 8703:1983に定める範囲すなわち5~35℃のことをいう。
 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。下記材料を使用して下記表に示す配合を以って、硬化性組成物をそれぞれ調製した。表中の成分量は質量部で示している。特記しない限り、23℃、50%Rh(相対湿度)環境下で行った。
 <使用材料>
(メタ)アクリレートモノマーは次に示す市販品をそのまま用いた。
メチルメタクリレート:アクリエステルM(三菱ケミカルホールディングス製)
2-ヒドロキシエチルメタクリレート:HEMA(日本触媒製)
2-エチルヘキシルメタクリレート:ライトエステルEH(共栄社化学製)
エトキシ10モル変性ビスフェノールAジメタクリレート:M-2101(Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd製、式(3)中、R1及びR2がCH3基であり、m+n=10であるものに相当。)
 エラストマーは次に示す市販品をそのまま用いた(Bd%はブタジエン量)。
アクリロニトリルブタジエンゴム:JSR N220SH (Bd% = 58.5%) (JSR製)
アクリロニトリルブタジエンゴム:JSR N250S (Bd% = 80.5%) (JSR製)
ハイスチレンゴム:JSR 0061 (Bd% = 34%) (JSR製)
メタクリル変性アクリロニトリルブタジエンゴム:DN612P (Bd%=73%)(ZEON製)
ポリブタジエン変性ジメタクリレート:TE-2000 (日本曹達製)
ポリブタジエン:LBR-305 (クラレ製)
クロロスルホン化ポリエチレン:TS-340 (東ソー製)
 有機過酸化物はクメンヒドロペルオキシド:パークミルH-80(日油製)をそのまま用いた。
 その他に以下に示す原材料をそのまま用いた。
2-ヒドロキシエチルメタクリレートアシッドホスフェート:JPA-514(城北化学製、式(4)中、R1がCH3基であり、Aが水素原子であり、nが1であり、kが1、2であるものに相当。)
パラフィンワックス:Paraffin Wax-145(日本精鑞製、融点63℃)
ハイドロキノン(精工化学製)
メトキノン:MQ(川口化学工業製)
オクチル酸コバルト:CO-12E(東京ファインケミカル製)
バナジルアセチルアセトナート(新興化学工業製)
オクチル酸ニッケル:ニッカオクチックスニッケル(日本化学産業製)
オクチル酸マンガン:ニッカオクチックスマンガン(日本化学産業製)
アセチルアセトンコバルト(II)(東京化成工業製)
ナフテン酸コバルト(東京化成工業製)
エチレンチオ尿素(東京化成工業製)
 <配合>
上記の各原材料を下表の通り計量し、ステンレス製1Lフラスコに添加した。ここにステンレス製攪拌羽を入れ、スリーワンモーターを用いて200rpm×24時間攪拌し、均一な粘稠液を得た。
 <評価>
上記の通り得られたサンプルは、以下の測定方法に基づいて評価を行った。なお、全ての評価を行う際はA剤:B剤=1:1(質量比)で均一になるまで素早く混合してから用いた。
 ポットライフ:JIS K 6870:2008の定める方法5により測定し、結果を下表へ記した。なお、単位はminとした。
 鉄に対する接着性(1日引張せん断強度(23℃、鉄/鉄)):JIS K 6850:1999に規定される方法で鉄(SPCC-SD、株式会社テストピース製)同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度を万能試験機Instron model 4467(Instron製)を用いて測定し、結果を下表へ記した。なお、単位はMPaとした。
 アルミニウムに対する接着性(1日引張せん断強度(23℃、Al/Al)):JIS K 6850:1999に規定される方法でアルミニウム(AL5052、株式会社テストピース製)同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度を、万能試験機Instron model 4467(Instron製)を用いて測定し、結果を下表へ記した。なお、単位はMPaとした。
 硬化性:次に示す方法で常温での硬化性を評価した。鉄(SPCC-SD、株式会社テストピース製)の上に100g/m2となるように混合後のサンプルを塗布し、23℃、50%Rh環境下で24時間静置養生した。養生後、得られた塗膜の表面乾燥性をJIS K 5600-3-2:1999に規定されるバロチニ法により評価し、硬化性を判断した。塗膜が表面乾燥である状態を、ベトつきがないと評価し、硬化性が十分である、即ち〇と判断した。バロチニを軽く刷毛ではいてもバロチニを除去できない場合を、ベトつきがあると評価し、硬化性が不十分である、即ち×と判断した。サンプルが硬化しておらず、液状のままであった場合についても同様に硬化性が不十分であると判断した。
 なお、以下の全ての条件を満足する場合には下表の判定の欄に〇を、以下の条件のうち1つ以上を満足しない場合には下表の「判定」の欄に×を記載した。
・JIS K 6870:2008の定める方法5により測定するポットライフが100分以上であったこと。
・JIS K 6850:1999に規定される方法で測定された鉄同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上でありかつ破壊状態が凝集破壊となったこと。
・JIS K 6850:1999に規定される方法で測定されたアルミニウム同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上でありかつ破壊状態が凝集破壊となったこと。
・JIS K 5600-3-2:1999に規定されるバロチニ法に基づいて、常温で24時間養生した後にベトつきがなかったこと。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005

Claims (8)

  1.  (1)(メタ)アクリルモノマーと、
     (2)(メタ)アクリル基を持たず、かつ炭素-炭素二重結合構造を10%以上90%以下の割合で有するエラストマーと、
     (3)有機過酸化物と、
     (4)コバルトを含む有機化合物と
    を含有する組成物であり、
     (2)成分の量が、(1)成分と(2)成分の合計を100質量部として、20質量部以下であり、
     (4)成分の一分子中の炭素の数が12以上19以下である
    ことを特徴とする、組成物。
  2.  (2)成分の炭素-炭素二重結合構造が、ブタジエン構造を含む請求項1に記載の組成物。
  3.  (4)成分が、2-エチルヘキサン酸コバルトを含む、請求項1又は2に記載の組成物。
  4.  JIS K 6870:2008の定める方法5「発熱反応温度による求め方」により測定したポットライフが100分以上であり、かつJIS K 6850:1999に規定される方法で測定された鉄同士に対する24時間経過後の引張せん断接着強度が10MPa以上かつ破壊状態が凝集破壊となり、JIS K 5600-3-2:1999に規定されるバロチニ法に基づいて硬化物の表面にべとつきがないことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
  5.  第一剤に少なくとも(3)有機過酸化物を含有し、かつ第二剤に少なくとも(4)コバルトを含む有機化合物を含有する二剤型である、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の組成物を含有してなる接着剤組成物。
  7.  請求項6記載の接着剤組成物を使用して被着体を接着してなる接合体。
  8.  請求項6記載の接着剤組成物を使用して被着体を接着することを含む接着方法。
PCT/JP2021/003402 2020-01-30 2021-01-29 組成物 WO2021153787A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021574729A JPWO2021153787A1 (ja) 2020-01-30 2021-01-29

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-014139 2020-01-30
JP2020014139 2020-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021153787A1 true WO2021153787A1 (ja) 2021-08-05

Family

ID=77079156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/003402 WO2021153787A1 (ja) 2020-01-30 2021-01-29 組成物

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2021153787A1 (ja)
WO (1) WO2021153787A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003268158A (ja) * 2002-03-20 2003-09-25 Nok Corp Nbr組成物
JP2006160861A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Denki Kagaku Kogyo Kk 接着剤組成物とそれを用いた接合体、接着剤組成物の製造方法
JP2012102288A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Yokohama Rubber Co Ltd:The スタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物
WO2012161221A1 (ja) * 2011-05-24 2012-11-29 電気化学工業株式会社 仮固定用接着剤組成物
JP2017075279A (ja) * 2015-10-16 2017-04-20 株式会社菱晃 接着剤及び接合体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003268158A (ja) * 2002-03-20 2003-09-25 Nok Corp Nbr組成物
JP2006160861A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Denki Kagaku Kogyo Kk 接着剤組成物とそれを用いた接合体、接着剤組成物の製造方法
JP2012102288A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Yokohama Rubber Co Ltd:The スタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物
WO2012161221A1 (ja) * 2011-05-24 2012-11-29 電気化学工業株式会社 仮固定用接着剤組成物
JP2017075279A (ja) * 2015-10-16 2017-04-20 株式会社菱晃 接着剤及び接合体

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021153787A1 (ja) 2021-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2388280B1 (en) Curable composition, cured object obtained therefrom, and process for producing same
JP2642554B2 (ja) 接着剤組成物
TW201329181A (zh) 黏著劑組合物
EP2194105A1 (en) Adhesive compositions and jointing method
JP4212761B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、接着剤組成物、接合体及び接着方法
JP5671500B2 (ja) 樹脂組成物、粘着剤および重合体の製造方法
US20040229990A1 (en) Acrylic structural adhesive having improved T-peel strength
US20220325022A1 (en) Crosslinkers and curable compositions including the same
US11732158B2 (en) Adhesive compositions
US20220325151A1 (en) Two part curable compositions
KR0133554B1 (ko) 접착제 조성물
JP2019519635A (ja) 反応性シルセスキオキサンを含む接着剤組成物
EP0802249B1 (en) Curable resin composition
WO2021153787A1 (ja) 組成物
JPH0322915B2 (ja)
JPS5925855A (ja) 接着剤組成物
JP6739519B2 (ja) 組成物
JP2018521155A (ja) 嫌気性硬化性組成物
WO2005010056A1 (ja) 嫌気硬化性組成物
JP4578625B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、接着剤組成物、接合体及び接着方法
JP6679638B2 (ja) 二液型アクリル系接着剤
JP5379354B2 (ja) 塗料用樹脂組成物の製造方法及び該塗料用樹脂組成物を含有する塗料
JP2012219136A (ja) アクリル樹脂系接着剤組成物
KR20230150341A (ko) 접착제 조성물, 접합체 및 접착제 조성물의 제조 방법
JP2022156102A (ja) 接着剤組成物および接合体

Legal Events

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

Ref document number: 21747130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021574729

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21747130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1