JP2002348544A

JP2002348544A - 長い可便時間を有する２部構造の接着剤

Info

Publication number: JP2002348544A
Application number: JP2002132571A
Authority: JP
Inventors: Xiaobin Wang; ワンシアオビン; Donald Gosiewski; ゴシエフスキードナルド
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2022-05-08
Also published as: ATE327294T1; AU774330B2; CA2367070A1; EP1256615A2; ES2265458T3; EP1256615A3; TW589359B; NZ516591A; CN1384169B; JP4145561B2; CA2367070C; US6512043B2; AU1017602A; MXPA02004370A; DK1256615T3; US20020007027A1; EP1256615B1; DE60211593D1; CN1384169A

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた低いすべり及びたるみ性能及び沸騰に
対する抵抗性を有し、優れた物理的性質を有する接着性
組成物を提供する。【解決手段】接着剤部分と活性剤部分を含む２成分か
ら成り、接着剤部分は、アクリル及び／又はメタクリル
モノマー、還元剤及び阻害剤を含有し、活性剤部分は、
少なくとも１種の開始剤を含有し、かつ還元剤は、本質
的に、アニリン、トルイジン、置換アニリン及び置換ト
ルイジンから成る群から選択される少なくとも１種の還
元剤から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願のクロスリファレンス】本出願は、2000年5
月10日に出願の、参考としてここに組み込まれる内容
を、出願番号第09/568079の部分継続として優先権を主
張する。

【０００２】

【発明の背景】本発明は、一般的に、建造用のアクリル
／メタクリル接着剤、特に、建造用途又は大きな物の組
み立てに使用される、アクリル／メタクリル接着剤に関
する。車の部品からボートまでトラックキャブ及び他の
構造物に及ぶ多くの製品が、様々なシート（パネル）材
料、例えばファイバーグラスを、接着剤で結合させるこ
とによって作られている。例えば、イリノイのグレンビ
ューのＩＴＷに与えられた、ここに参考として組み込ま
れる内容の、米国特許第4942201号明細書及び第4714730
号明細書に、大きな物の建造に使用する様々な他の添加
剤及び成分と一緒の接着剤を基礎とした、メタクリレー
ト及びアクリレートで作られた接着剤が記載されてい
る。入手可能な接着剤は、様々な建造及び製造方法に対
する接着剤の潜在的な用途において、一定の欠点を示し
た。例えば、しばしば、基板、例えばパネルの最初の表
面に接着剤を塗布し、接着剤を「開いた」ままにしてお
き、パネルを別の構造物と組み立てる前に１時間以上の
可便時間にわたって硬化しないままであることが望まれ
る。このように、「可便時間」とは、接着性化合物が１
つ以上の基板に効果的に塗布され得る時間である。例え
ば、大きなボートの建造中、組み立てられるべきパネル
を９．１ｍ（３０フィート）以上にすることができ、ビ
ードを、典型的に曲がりくねった形に適用して、いっそ
う長くなる。従って、ビードを適用し終わってパネルを
配置するのにかなりの総時間を取るとしても、パネルを
組み立てる時間まで働かしうるままにしておくことがビ
ードの開始に必要である。この時間の期間、即ち接着剤
が最初の基板に塗布された時から最初の基板が２番目の
基板に加圧される時の時間の間を、「可便時間」と呼
ぶ。

【０００３】また、２．５４ｃｍ（１インチ）の1/16を
超える横断面に適切に塗布される場合であっても、優れ
た硬化特性を示すことが望まれる。例えば、大きなパネ
ルを接着剤で建造物に固定する場合に、２つの部材の間
の間隙を、厚さにおいて変化させることができる。接着
した６〜１５ｍ（２０〜５０フィート）のパネルの一組
の間隙を、２．５４ｃｍ以上にできる。この厚さに適用
した接着剤は、硬化中にかなりの熱を発生させる。短い
硬化時間の接着剤も、かなりの熱を発生させる。しかし
ながら、硬化中に沸騰するほどの高い熱を発生させるこ
とは、接着剤にとって望ましくなく、泡が形成され、そ
れによって結合した組み立て品及び組成物の完全さが減
少するからである。また、広範囲の温度にわたって硬化
することが接着剤に望まれ、１８℃（６５°F）未満の
低い温度及び２７又は３２℃（８０又は９０°F）を超
える、例えば３５℃（９５°F）の、南フロリダでボー
トを建てる場合に経験するような高い温度を含む。この
ように、低い温度で硬化するが、高い温度で十分に長い
時間開かれたままであることが接着剤に望まれる。

【０００４】入手可能な接着剤は、他の欠点を示す。例
えば、当該技術の接着剤の多くの状態は、垂直又は傾斜
した表面を「すべり（slide）」落ち、又は頭上表面が
張り出している場合に落下する。この現象は、特に、長
い可便時間が必要な場合やおおきなビードが走っている
場合に、一定の基板においてやっかいである。このすべ
る現象は、特に、グラスファイバーで強化された不飽和
ポリエステルタイプの材料で作られた長い物とパネルを
接着する場合に、垂直又は張り出す位置で大きな部材を
構造上結合させるためのメタクリレート及びアクリレー
ト接着剤の使用に干渉する。これは、建造時間に干渉
し、ある場合には、製造工程を複雑に又は建造物の材料
を変えることなしに、接着剤の使用を望ましくないもの
又は不可能なものにする。従って、先行技術の欠点を克
服する新しい接着剤を提供することが望まれる。

【０００５】

【発明の概要】概して言えば、本発明に従って、接着剤
部分及び活性剤部分を含む２成分の接着性組成物を提供
する。接着剤部分は、アクリル及び/又はメタクリルモ
ノマーを含み、更に有利には、強化剤、グラフトコポリ
マー（コアシェル及び非コアシェル）耐衝撃性改良剤を
含む耐衝撃性改良剤、カルボン酸、還元剤、阻害剤、遅
延剤及び連鎖移動剤を含む。活性剤部分は、開始剤、キ
ャリヤー及び増粘剤を含む。有利な還元剤は、アニリ
ン、トルイジン、置換アニリン及び置換トルイジンを含
む。これらの還元剤は、特に、ジベンゾイルペルオキシ
ド開始剤のような過酸化物開始剤とともに使用される場
合に有効である。本発明による接着剤は、３５℃（９５
°F）で、４０〜８０分以上の可便時間を達成できる。
従って、有利な性質及びパフォーマンス特性を有する改
良された接着剤を提供することが、本発明の目的であ
る。本発明の他の目的及び利点は、本明細書から一部で
明らかで、一部ではっきりと理解できるであろう。従っ
て、本発明は、下に示す詳細な開示に例示されるような
すべての、構成要素の特性、性質及び関係を持つ建造
物、組成物及び物品を含む。

【０００６】

【好適な態様の詳細な開示】本発明は、様々な結合用途
に使用できる、長い可便時間、非たるみ性能及び許容で
きる低いすべりを有する、建造用接着性組成物を指導
し、その結果、傾いた、垂直な又は頭上の配置におい
て、長い物を接着するのに使用できる。また、本発明
は、横断面直径が２．５４ｃｍ（１インチ）まで又はそ
れ以上の比較的大きなビードに塗布したときに、沸騰問
題を示さない接着性組成物を指導する。本発明は、一
部、エラストマーポリマー強化剤及びコアシェル構造ポ
リマー耐衝撃性改良剤の間の有利なバランスを維持する
ことから生じ、硬化した接着剤の高い結合強さ、高い衝
撃強さ、高い引張り強さ及び高い伸び率の組み合わせを
提供し、選択された有利な物理的特性を有する接着剤を
開発する。材料の溶媒和力の考慮によって、たるみ及び
すべりに対する改良された耐性を導くことができる。沸
点を十分考慮した材料の選択及びその硬化プロフィール
によって、硬化中の沸騰に関する問題を解決できる。す
べりは、基板に塗布した接着剤の溶媒和性質から生じる
と信じられる。これは、特に、基板がポリマー材料、例
えばグラスファイバー強化不飽和ポリエステルである場
合に問題である。従って、高い溶媒和力を有する成分を
明らかにすること及び減少させること又は除去すること
によって、抗すべり性能を改良できる。低沸点の成分の
量を明らかにすること及び減少させ又は除去すること、
及び高い沸点の成分で置換すること、また、成分の適切
な選択及び割合を通して、硬化中に生じた最大熱を調節
することによって、沸騰の問題に取り組むことができ
る。本発明の好ましい態様は、アクリル又はメタクリル
モノマー及び下記の表１の成分の１種類以上を含む。

【０００７】接着剤は、２成分のシステムで有利に提供
され、接着剤の部分や配分、成分、及び活性剤の部分や
配分、成分として言及されるものを含む。２つの成分
を、適用より先に組み合わせて、比較的長い可便時間を
促進するように処方するべきである。さもないと、全ビ
ードを、適した接触関係で接着させる２つの部分に適用
する前に、接着剤が硬くなり、適した接着が達成されな
いであろう。本発明の好ましい態様を伴う２成分の接着
剤の接着剤配分の好ましい組成を、以下の表１に示す。

【０００８】

【表１】表１．接着剤部分の組成

【０００９】本発明に有用な、好ましいメタクリレート
及び/又はアクリレートモノマーは、以下の一般構造の
重合性メタクリレートエステル及びアクリレートエステ
ル及び/又はこれらの混合物を含む。メタクリレートエステル：

【００１０】

【化２】

【００１１】及びアクリレートエステル：ＣＨ₂＝ＣＨ
−ＣＯＯＲ、Ｒ＝Ｃ_nＨ_2n+1、ｎ＝１、２、３…２０好
ましいモノマーは、ｎ≦２のモノマーであり、好ましく
は、ｎが１であるモノマーであり、例えばメチルメタク
リレートである。ｎ＞２、好ましくはｎ＝１０〜１８、
最も好ましくはｎ＝１２〜１６の長鎖モノマーは、接着
剤の抗すべり性能を改良し、かつ縮み及び沸騰問題を避
けるのに有利であるピークの発熱温度を減少させること
を有利に組み込む。これらの長鎖モノマーは、接着剤部
分中におおよそ５０質量％まで、好ましくは、１０質量
％未満、最も好ましくは７質量％未満の濃度で含まれ
る。多すぎるこれらの長鎖モノマーが含まれる場合、硬
化した接着剤は、許容できない機械的性質、一定の基板
に対する悪い接着及び悪い化学耐性を有する。

【００１２】１種類以上の強いカルボン酸、特に、参考
としてここにくみこまれる、米国特許第4959405号及び
第4714730号明細書に記載されたカルボン酸を、結合能
力を高めるために含めることができる。このような酸の
例は、メタクリル酸である。本発明による接着性組成物
に基づくアクリレート及び／又はメタクリレートに、１
種類以上のカルボン酸、特に、強い有機カルボン酸を添
加することは、これらの結合特性を改良することができ
ると確定されている。強い有機酸の添加は、分子レベル
での相互作用のため、溶媒抵抗性及び／又は熱抵抗性プ
ラスチック、熱可塑性物質、樹脂／ガラス組成物、樹脂
などに対して接着を促進するように作用すると信じられ
る。本発明で使用される組成物に有利に含まれる強化剤
は、エラストマーポリマー、特に、ポリクロロプレンの
ようなメタクリレート及び／又はアクリレートモノマー
に溶解性であるポリマーを含む。これらの付加的な実施
例は、参考としてここに組み込まれる、米国特許第5112
691号及び第4942201号明細書で見つけることができる。
本発明の好ましい態様による接着剤は、例えば、２つの
大きな複合材料の部品を結合させる、ボートの建造に有
利に使用される。ボートが水を通して進むとき、波によ
って「連打」を受けやすく、結合部分が別々に曲がる。
このようにして、本発明による接着剤のこれや他の適用
において、硬化した接着剤が十分な柔軟性又は弾性を有
し、パーセント伸び率として特徴づけられ、結合した表
面の間に、いくらかの相対的な動きを可能にする。この
ようにして、エラストマー、ポリマー、耐衝撃性改良剤
等は、硬化した接着剤に有利な伸び性質を与えることが
できる。本発明の態様による接着剤は、硬化後５０％以
上の高い伸び率を示す。本発明の他の態様は、より大き
い剛性を要求し、これらの成分の含有から利益を得られ
ないであろう。本発明に有用なエラストマーは、−３２
℃（−２５°）未満の２次転移のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）を有利に有し、ここで説明されたモノマーに有利に
溶解性である。有用なエラストマーには、塑性流動を示
す、合成の高ポリマーを含めることができる。好ましい
エラストマーは、接着剤やセメントグレードのような市
販で供給されているこれらのポリマーを含む。

【００１３】本発明の一定の用途に使用するエラストマ
ーの好ましい群は、ポリクロロプレン（ネオプレン）
や、ブタジエン又はイソプレンと、スチレン、アクリロ
ニトリル、アクリレートエステル、メタクリレートエス
テル等とのコポリマーである。付加的な有用なエラスト
マーは、エチレンとアクリレートエステルとのコポリマ
ー、エピクロロヒドリンのホモポリマー、及びエピクロ
ロヒドリンとエチレンとのコポリマーである。有用なポ
リマーの特定の例、即ちＡＳＴＭＤ１４１８によるポ
リマーの文字タイトルを使用している、ポリマーの商品
名又は俗称及び化学等級として、CR-Neoprene-ポリクロ
ロプレン、約２５〜４５質量％のアクリロニトリルを含
むNBR-Nitrile ゴム-ブタジエンアクリロニトリルコポ
リマー、カルボキシル基で修飾されたCOX-Hycar 1072-
ブタジエンアクリロニトリルコポリマー、約１０〜３０
質量％スチレンを含むSBR-GR-S-スチレンブタジエンコ
ポリマー、ABR-アクリルゴムアクリレートブタジエンコ
ポリマー、及びCO、ECO-Hydrine １００及び２００ホ
モポリマー又はエピクロロヒドリンとエチレンオキシド
とのコポリマーがある。付加的な有用なエラストマー
は、エチレンと、アクリレートエステル例えば、メチル
アクリレート及びエチルアクリレートとのコポリマーで
あり、好ましくは、このコポリマーは、少なくとも３０
質量％のアクリレートエステルを含み、このエラストマ
ーは、Vamac商標下のデュポンによって市販されてい
る。本発明で有用なエラストマーは、「樹脂及びエラス
トマーのハンドブック」1-106-119ページ、(1975)、McG
raw-Hill社、に詳細に説明されており、参考としてここ
に組み込まれる。本発明の一定の態様における特に有用
なエラストマーは、ポリクロロプレン及び、スチレン
と、ブタジエン又はイソプレンとのブロックコポリマー
であり、このようなブロックコポリマーは、シェル石油
社によって商標Kraton下で販売されている。スチレン
と、ジエンモノマーとのブロックコポリマーは、米国特
許第4041103号及び第4242470号明細書に詳細に説明さ
れ、参考としてここに組み込まれる。

【００１４】本発明による組成物に有用な耐衝撃性改良
剤は、メタクリレート及び/又はアクリレートモノマー
で増大することができるグラフトコポリマーを含む。こ
れらの耐衝撃性改良剤の例として、ロームアンドハース
（Rohm and Haas）社のPARALOID(商標)BTA-753、カネ
カテキサス（Kaneka Texas）社のKANE ACE B-564及
びGEプラスチックスのゲロイ（Geloy）1020が挙げられ
る。また、米国特許第5112691号及び第4942201号明細書
に有用な耐衝撃性改良剤が開示されている。本発明で使
用される耐衝撃性改良剤は、優れた衝撃強さだけでな
く、非たるみ、優れたチキソトロピー性質及び改良され
た抗すべり性能を提供する。本発明の好ましい態様によ
る有用なグラフトコポリマーは、参考としてここに組み
込まれる内容の、米国特許第4536546号明細書に開示さ
れているコポリマーを含む。少なくとも２種類の異なる
モノマーの鎖を含むポリマーは、「ブロック」又は「グ
ラフト」の配列で一緒に連結される。バックボーンがゴ
ム又はゴム様材料の場合、グラフトされた配列は、通
常、モノマーを基礎にしたビニル、アクリレート又はメ
タクリレートである。有利なグラフトコポリマーによっ
て、高まった物理的性質を有する接着性組成物を提供で
きる。好ましいグラフトコポリマーは、接着剤が使用さ
れるべき温度範囲を考慮した周囲温度で、実質的に周囲
温度未満のガラス転移温度を有するバックボーンポリマ
ー及び実質的に周囲温度を超えるガラス転移温度を有す
るグラフトポリマー樹脂を持つ。

【００１５】本発明で有用なコアシェルグラフトコポリ
マーは、好ましくは「ゴム状の」コア、「硬い」シェル
を有し、モノマー組成物で増大するがそこに溶解しな
い。「コア」又はグラフトコポリマーのバックボーン
は、好ましくは、実質的に周囲温度未満のガラス転移温
度を有する。バックボーンの上にグラフトされた「シェ
ル」ポリマーは、好ましくは、実質的に周囲温度を超え
るガラス転移温度を有する。周囲温度は、接着剤が使用
される温度範囲として定義される。有用なコアシェルグ
ラフトコポリマーの例は、スチレン、アクリロニトリル
又はメチルメタクリレートのような「硬い」モノマー
が、ブタジエン又はエチルアクリレートのような「柔ら
かい」又は「エラストマー」モノマーのポリマーから作
られたゴム状のコアの上にグラフトされたものである。
参考としてここに組み込まれる、米国特許第3985703号
明細書は、有用なコアシェルポリマーを説明し、そのコ
アは、好ましくはブチルアクリレートから作られるが、
エチル、イソブチル、２−エチルへキシル又は他のアル
キルアクリレート又はこれらの混合物を基礎にすること
ができる。コアポリマーは、任意に、スチレン、ビニル
アセテート、メチルメタクリレート、ブタジエン、イソ
プレン等のような、他の共重合可能なモノマー中、約２
０％だけ含ませるべきである。任意に、コアポリマー
は、エチレングリコールジアクリレート、ブチレングリ
コールジメタクリレート等のような、おおよそ同等の反
応性の２つ以上の結合していない二重結合を有する架橋
モノマー中、約５％だけを含むべきである。また、任意
に、ジアリルマレエート及びアリルメタクリレートのよ
うな、同等でない反応性の２つ以上の結合していない二
重結合を有するグラフト結合モノマー中、約５％だけを
含めるべきである。

【００１６】好ましくは、シェル状態は、メチルメタク
リレート及び任意に他の低級アルキルメタクリレート、
例えば、エチル、ブチル、スチレン、アクリロニトリル
又はこれらの混合物から重合される。シェルモノマー
中、約４０質量％だけを、スチレン、ビニルアセテー
ト、塩化ビニル等にするべきである。付加的な有用なコ
アシェルグラフトコポリマーは、米国特許第3984497
号、第4096202号、及び第4034013号明細書に説明され、
参考としてここに組み込まれる。また、他の有用なコア
シェルポリマーは、米国特許第4304709号明細書に説明
されているような「MBS」ポリマーであり、参考として
ここに組み込まれる。MBSポリマーは、ポリブタジエン
又はポリブタジエンコポリマーゴムの存在下でメチルメ
タクリレートを重合することによって作られる。様々な
有用なコアシェルグラフトコポリマーを説明する他の特
許は、米国特許第3944631号、第4306040号及び第449532
4号明細書であり、それぞれ参考としてここに組み込ま
れる。本発明に使用される好ましいコアシェルポリマー
は、接着剤処方でサイズが膨れるが、溶解しない。接着
剤は、そのように処方されると、多くの接着剤用途にお
いて高く望まれる、改善された柔軟性、拡散及び流動性
質を示す。

【００１７】適切な還元剤の選択は、特に、本発明によ
る接着性組成物の接着剤部分の組成物を処方するのに重
要である。開始剤と一緒の還元剤は、硬化プロフィール
及び接着剤の可便時間を左右する酸化還元システムの部
分を形成する。例えば、３５℃（９５°F）での４０〜
８０分の可便時間を持つためには、以下に示した、アニ
リン、トルイジン及び置換されたアニリン／トルイジン
の誘導体が本発明において有用である。ジベンゾイルペ
ルオキシドは、好ましくは、開始剤又は主要な開始剤と
して使用される。（４０分未満又は８０分より長い可便
時間も達成できることに注意。）還元剤は、グループ１
又はグループ１及びグループ２から選択されるべきであ
る。還元剤がグループ１及びグループ２の両方から選択
される場合、全還元剤に対するグループ２の還元剤の割
合は、３０モル％を超えないことが好ましい。

【００１８】グループ１：アニリン

【００１９】

【化３】

【００２０】（式中、Ｒ'及びＲ"は、−ＣＨ₃又は−Ｃ₂
Ｈ₅である。これらは、同一又は異なってもよい。）トルイジン：

【００２１】

【化４】

【００２２】（式中、オルトトルイジンにおいて、Ｒ'
及びＲ"は、−ＣＨ₃のみである。メタトルイジンにおい
て、Ｒ'及びＲ"は、−ＣＨ₃又はＣＨ₂ＣＨＹ₂であり、
Ｙは、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₆のアルキル基のような弱い電子供与
性基又は強い電子吸引性基、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、ｎ
が４未満のＯＣ_nＨ_2n+1、ＯＯＣＣＨ₃等である。Ｒ'及
びＲ"は、同一又は異なってもよい。）置換されたアニリン：

【００２３】

【化５】

【００２４】（式中、Ｒ'''は、ハロゲンであるがＦは
好ましくなく、ＲがＣ₁〜Ｃ₆を有するＯＲ、ｎが１０ま
でのＣＯＯＣ_nＨ_2n+1である。Ｒ'及びＲ"は、アニリン
で定義したのと同様である。）置換されたトルイジン：

【００２５】

【化６】

【００２６】（式中、Ｒ'''は、ＣＨＺ'Ｚ"又はＣＨ
₂Ｚ'であり、Ｚ'及び／又はＺ"は、Ｃ₁〜Ｃ₆のアルキル
基、ハロゲン、ＯＨ、ＲがＣ₁〜Ｃ₆を有するＯＲ、ｎが
１０までのＣＯＯＣ_nＨ_2n+1等である。Ｚ'及びＺ"は、
同一でもよい。Ｒ'及びＲ"は、トルイジンで定義したの
と同様である。）

【００２７】グループ２：このグループの還元剤は、グ
ループ１の還元剤よりもより有効な還元剤である。パラトルイジン

【００２８】

【化７】

【００２９】（式中、Ｒ'及びＲ"は、グループ１でのト
ルイジンで定義したのと同様である。）置換されたパラトルイジン

【００３０】

【化８】

【００３１】（式中、Ｒ'及びＲ"は、グループ１でのト
ルイジンで定義したのと同様である。Ｚは、好ましくは
約３００未満、より好ましくは約２００未満、最も好ま
しくは約１００未満の分子量を有する電子供与性基又は
電子吸引性基のどちらかである。３つのＺは、同一又は
異なってもよい。）また、阻害剤／遅延剤は、妥当な貯蔵期間及び良好に定
義された硬化プロフィールを有する組成物を提供するた
めに有利に含有される。これらの物質は、開始ラジカル
及び成長ラジカルと反応し、これらを非ラジカル種又は
成長を遅くするほどの反応性を有するラジカルに変換す
ることによって、モノマーの重合を抑える働きをするこ
とができる。一般の阻害剤及び遅延剤は、ウィレイイン
ターサイエンス出版の、ジョージ・オディアンによる
「重合の法則」262-266ページ、第３版で見つけること
ができ、参考として組み込まれる。他の連鎖移動剤、含
量、香料等の少量の成分は、本組成物に使用してもよ
く、当業者に明らかであろう。

【００３２】本発明による２成分の接着剤システムの活
性剤部分の組成は、少なくとも、１種類の開始剤、好ま
しくは開始剤及びキャリヤー、最も好ましくは、開始
剤、キャリヤー及び増粘剤を含む。典型的には、本発明
に使用される開始剤には、過酸化物、例えばジベンゾイ
ルペルオキシドを使用する。ジベンゾイルペルオキシド
は、単独の開始剤又は主要な開始剤として使用され得
る。クメンヒドロペルオキシドのような効果の少ない過
酸化物は、より完全な初期転化を持つために共同開始剤
として使用することができる。共同開始剤は、通常、単
独の開始剤として使用しない。共同開始剤及び主要な開
始剤間のモル比は、０．５未満、好ましくは０．４未
満、最も好ましくは約０．２〜０．３であるべきであ
る。これらの重合触媒は、アクリレート及びメタクリレ
ートモノマーの重合を誘発する遊離基を発生することに
よって作用する。付加的な触媒には、ヒドロペルオキシ
ド、ぺルエステル、ぺル酸、放射又はＵＶエネルギー及
び熱が含まれる。他のこのような触媒の例には、クメン
ヒドロペルオキシド、三級ブチルヒドロペルオキシド、
ジクミルペルオキシド、三級ブチルペルオキシドアセテ
ート、三級ブチルペルべンゾエート、二重第三ブチルア
ゾジイソブチロニトリル等が含まれる。

【００３３】一般的に、開始剤は、固形又は溶液、懸濁
液、乳液及びペーストを含む液体の形で、キャリヤーと
ともに市販で入手可能である。キャリヤーは、通常の保
存条件下で開始剤に不活性である成分を含むべきであ
る。これらの成分には、水、可塑剤、界面活性剤などが
含まれる。これらの成分の余剰量を、活性剤部分に開始
剤の濃度又は活性剤部分の粘性及び比重を調節するのに
加えることができる。キャリヤーは、通常、接着剤部分
及び活性剤部分の全質量に基づいて２０質量％未満であ
るべきであり、好ましくは１０質量％未満である。本発
明に有用な増粘剤は、好ましくは無機又は有機充填剤、
及び/又はキャリヤーに溶解、増大又は懸濁できる不活
性ポリマーである。これらは、活性剤部分の粘性、比重
及びチキソトロピー性質を改善するのに使用できる。他
の顔料のような成分は、活性剤部分に加えることができ
る。開始剤に不活性な成分であって、活性剤サイドのい
くつかの強化剤、一定の耐衝撃性改良剤、阻害剤／遅延
剤及び連鎖移動剤の、いくつかの成分の全量又は部分量
を、活性剤部分に移動させることができる。本発明の接
着剤部分及び活性剤部分を、とても広範な範囲で２成分
の間の比率を有するように処方することができるが、還
元剤に対する単独／主要な開始剤のモル比は、２．２〜
１０の範囲、好ましくは、３．３〜５っであるべきであ
る。接着剤部分及び活性剤部分間の最も実際的な割合の
１つは、体積で１０：１である。以下の実施例は、実例
の目的で示したものであり、限定するものとして考慮す
べきではない。

【００３４】

【実施例】例１活性剤部分の組成

【００３５】

【表２】表２活性剤部分の組成ａ．ゲロイ1020プレミックスは、１５％のゲロイ1020、
４２．５％のサンチシザー278及び４２．５％のジイソ
ブチルフタラートを含有する。この活性剤部分は、実例
では接着剤部分とともに使用される。

【００３６】例２接着剤部分の組成

【００３７】

【表３】表３接着剤部分の組成ａ．プレミックスは、１５．３５％のネオプレンAD10、
０．０２％の1,4-NQ及び８４．６３％のMMAを含有す
る。

【００３８】例３体積で１０：１又は質量で８．８
５：１の混合比の例１及び２で調製された２成分の接着
剤の性質

【００３９】

【表４】２成分の接着剤の性質ａ．ブルックフィールド（Brookfield）DV-II＋粘度計
を、１０ｒｐｍでスピンドルTBで使用した。ｂ．ビードサイズは、2.0cm高さ×4.6cm幅×7.6cm長さ
（0.8"H×1.8"W×3.0"L）ｃ．３０ｇの発熱サンプル
は、いつも３０ｍｌのディスポーザブルプラスチックビ
ーカーに流される。ｄ．サンプルは、室温で一晩硬化させた。ＡＳＴＭＤ
６３８。ｅ．サンプルは、室温で一晩硬化させた。ＡＳＴＭＤ
１００２。

【００４０】例４グループ２の還元剤は、通常、単独
又は第一の還元剤として使用しない。しかしながら、こ
れらを、沸騰問題を最小限にし、硬化プロフィールを調
節するのに利用することができる。表５は、グループ２
のN,N-ビス（2-ヒドロキシエチル）-p-トルイジン（コ
グニス社のエメリー（Emery）５７１０）が、沸騰問題
を除去したことを示す。両方のグループの還元剤の混合
物は、より広い範囲で遊離基の重合を開始し、その結果
熱の上昇を減少させる。より効果的な還元剤の使用の不
利な点は、それらが、有意に可便時間を短くすることで
ある（以下の表５を参照のこと）。

【００４１】例５ MMAと比べてより大きい分子量のモ
ノマーは、沸騰問題を最小化するだけでなく、抗すべり
性能も改善する。表６は、CD550（サルトマー（SALTOME
R）社のメトキシポリエチレングリコール(350)モノメタ
クリレート）及びアゲフレックス（Ageflex）FM246（チ
バスペシャリティケミカルズのC₁₂、C₁₄、C₁₆メタクリ
レートの混合物）が、CD550及びアゲフレックスFM246な
しの両方の処方が有する沸騰問題を最小限にし、一方、
硬化プロフィール及び機械的性質のような他の性質を同
様に維持することを説明する。３０ｇの発熱サンプルだ
けでなく、１８０ｇも沸騰せず、2.54cm（１インチ）厚
さのサンプルも沸騰しなかった。また、より大きな分子
量のモノマーの処方は、一定のグラスファイバー強化不
飽和ポリエステル基板上の抗すべり特性を改良した（以
下の表６−１および６−２を参照のこと）。

【００４２】

【表５】表５接着剤部分の組成及びそれらのいくつか
の硬化性質ａ．例１の活性剤は、３０ｇの発熱に使用された。接着
剤部分と活性剤部分の混合率は、体積で１０：１であっ
た。

【００４３】

【表６】表６−１ＣＤ５５０及びアゲフレックスＦＭ
２４６を含む接着剤部分の組成

【００４４】

【表７】表６−２表２の活性剤を有する表６−１の接
着剤部分の性質ａ．１８０ｇの発熱サンプルの寸法は、約2.54cm（１イ
ンチ）高さ×8.89（３．５インチ）直径である。ｂ．サンプルを、一晩硬化した。ｃ．基板を欠いた。ガラス繊維がちぎられた。ｄ．ビードサイズは、2.54ｃｍ（１．０インチ）高さ×
5.3cm（２．１インチ）幅×7.6cm（３．０インチ）長さ
であった。

【００４５】本発明による接着剤で結合した基板は、特
許第4714730号明細書に開示される基板を含み、熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂、樹脂、複合樹脂を含み、スチー
ル、他の金属、下塗り及び下塗りされていない表面と一
緒にポリエステル／ガラス、ウレタン／ガラス、エポキ
シ／ガラス、エポキシグラファイト及びエポキシケブラ
ーの表面を含む。本発明の態様による接着剤は、垂直な
熱可塑性及びファイバーグラス強化ポリエステル基板に
適用した場合にすべり及びたるみに耐えられる。頭上位
置のパネルの接着が可能である。本発明の態様による接
着剤は、2.54cm（１インチ）ビードまたはそれよりもお
おきいビードに適用した場合に沸騰に耐える。本発明の
態様による接着剤は、３５℃（９５°Ｆ）で４０〜８０
分の可便時間を有する。接着剤は、また、比較的冷たい
温度、例えば１５℃（６０°Ｆ）以下で、硬化時間は長
くなるが、硬化する。このように、前述した課題は、前
述の説明から明白にされた問題のなかで、効果的に達成
され、一定の変化が、本発明の精神及び範囲から離れる
ことなく、前述の組成物においてなされ、前の記述に含
められるすべての事柄は、実例として説明されるべきで
あり、制限する意味においてではないことを意図する。
また、前述のクレームは、ここで説明された本発明の一
般的で特異的な特徴のすべて及び本発明の範囲のすべて
の提示を、言葉の問題として、その間に落ちるといわれ
るであろうように、包含することを意図すると理解され
る。特に、前記クレームにおいて、単独で列挙された成
分又は化合物は、意味が許容されるところで、このよう
な成分の相溶性混合物を含むことを意図すると理解され
る。本発明の他の態様は、低分子量モノマーが、該モノ
マー中、８０〜１００質量％の範囲にあり、かつ高分子
量モノマーが、該モノマー中、０〜２０質量％の範囲に
ある、接着性組成物である。本発明の他の態様は、低分
子量モノマーが、該モノマー中、８６〜１００質量％の
範囲にあり、かつ高分子量モノマーが、該モノマー中、
０〜１４質量％の範囲にある、接着性組成物である。

フロントページの続き (72)発明者シアオビンワンアメリカ合衆国マサチューセッツ州 01845 ノースアンドヴァーローヤルクレストドライヴ 19 (72)発明者ドナルドゴシエフスキーアメリカ合衆国マサチューセッツ州 01960 ピーボディーコブアヴェニュー 11 Ｆターム(参考） 4J040 CA072 CA112 CA142 DA062 DM002 EE042 FA092 FA131 HB41 HC07 KA21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接着剤部分と活性剤部分を含む２成分の
接着性組成物であって、前記接着剤部分は、アクリル及
び／又はメタクリルモノマー、還元剤及び阻害剤を含有
し、前記活性剤部分は、少なくとも１種の開始剤を含有
し、かつ前記還元剤は、本質的に、アニリン、トルイジ
ン、置換アニリン及び置換トルイジンから成る群から選
択される少なくとも１種の還元剤から成ることを特徴と
する、接着性組成物。
【請求項２】前記接着剤部分が、更に、強化剤、耐衝
撃性改良剤、カルボン酸、遅延剤及び/又は連鎖移動剤
を含む、請求項１記載の接着性組成物。
【請求項３】前記活性剤部分が、更に、キャリヤー、
増粘剤、及び/又は顔料を含む、請求項１記載の接着性
組成物。
【請求項４】前記アクリル及び／又はメタクリルモノ
マーが、以下の一般構造で示される、請求項１記載の接
着性組成物。メタクリレートエステル：【化１】及びアクリレートエステル：ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯＯＲ（式中、Ｒ＝Ｃ_nＨ_2n+1であり、及びｎ＝１、２、３…
２０であり、低分子量モノマーは、ｎ≦２のモノマーで
あり、高分子量モノマーは、ｎ＞２である該モノマーで
ある。）
【請求項５】前記アクリレート及び/又はメタクリレ
ートモノマーが、前記接着剤部分中、約５５〜７５質量
％の範囲で存在する、請求項１記載の接着性組成物。
【請求項６】前記接着剤部分が、接着剤部分中、約
０．０２〜１質量％の範囲で前記還元剤を含有する、請
求項１記載の接着性組成物。
【請求項７】前記接着剤部分が、約１〜２０質量％の
強化剤、約１８〜３８質量％の耐衝撃性改良剤、０〜約
１０質量％のカルボン酸、約０．００１〜０．１５質量
％の阻害剤、約０．００１〜１５質量％の遅延剤及び０
〜約１質量％の連鎖移動剤を含有する、請求項２記載の
接着性組成物。
【請求項８】前記カルボン酸が、メタクリル酸から成
る、請求項２記載の接着性組成物。
【請求項９】前記強化剤が、本質的に、ポリクロロプ
レン、ブタジエンとアクリロニトリルのような他のモノ
マーとのコポリマー、イソプレンと、スチレン、アクリ
ロニトリル、アクリレートエステル、メタクリレートエ
ステルとのコポリマー、エチレンとアクリレートエステ
ルとのコポリマー、エピクロロヒドリンのホモポリマ
ー、及びエピクロロヒドリンと、エチレンとのコポリマ
ー、ポリクロロプレン及びスチレンと、ブタジエン又は
イソプレンとのブロックコポリマー及びスチレンとジエ
ンモノマーとのブロックコポリマーからなる群から選択
されるポリマーを含有する、請求項２記載の接着性組成
物。
【請求項１０】前記少なくとも１種の活性剤部分が、
過酸化ジベンゾイル、クメンヒドロペルオキシド、第三
ブチルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、第
三ブチルペルオキシドアセテート、第三ブチルペルベン
ゾエート、二重第三ブチルアゾジイソブチロニトリルか
ら本質的に成る群から選択される発生剤も含めて、遊離
基発生剤を含有する開始剤を含む、請求項１記載の接着
性組成物。