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JP3087374B2 - 速硬性を有する紫外線硬化型嫌気性接着剤組成物 - Google Patents

速硬性を有する紫外線硬化型嫌気性接着剤組成物

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JP3087374B2
JP3087374B2 JP03238553A JP23855391A JP3087374B2 JP 3087374 B2 JP3087374 B2 JP 3087374B2 JP 03238553 A JP03238553 A JP 03238553A JP 23855391 A JP23855391 A JP 23855391A JP 3087374 B2 JP3087374 B2 JP 3087374B2
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anaerobic adhesive
phenylhydrazine
ultraviolet
composition
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Three Bond Co Ltd
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は紫外線硬化型嫌気性接着
剤組成物に関し、特に紫外線照射できる部分は、短時間
に紫外線硬化すると共に金属等の微細な隙間等の隣接二
表面間において室温で極めて短時間に硬化して優れた接
着及びシール効果を示す紫外線硬化型嫌気性接着剤組成
物に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】嫌気性接着剤(充填剤)組成
物は従来から種々知られておりその典型例は、ポリエチ
レングリコールジメタクリレートやウレタンアクリレー
ト等の重合性アクリレートエステルにパーオキシ開始剤
と安定性を高めるための重合抑制剤とを組み合わせたも
のであり、これには更にアミン類、アミド類、イミド類
等の重合促進剤が所望により添加されている。これら重
合促進剤は組成物の硬化速度を早め、また長期保存性を
可能とする機能を有するものである。またこれら嫌気性
接着剤組成物に光開始剤を組合わせて紫外線硬化性を付
与し、使用時に空気上接し易い接着端部等の紫外線照
射できる部分を紫外線照射することにより全をより短
時間に確実に硬化させるタイプのものも提案されてい
る。しかしながら従来知られた重合促進剤を用いたこれ
ら接着剤組成物は尚改善すべきものが多く、たとえば、
接着剤としての安定性が低いとか、硬化速度が遅いと
か、紫外線硬化しても表面タックが残ったりする等の欠
点を有している。
【0003】重合性アクリレートエステル系嫌気性接着
剤組成物の重合促進剤として米国特許第4,321,3
49号には特定構造のヒドラジン誘導体が開示されてい
る。そこに開示されている重合促進剤は一定の効果は示
すが、いくつかの点で完全に満足できるものではない。
例えば、硬化速度が遅かったり、最終強度が低かった
り、また重合促進剤が接着剤組成物に取り込まれなかっ
たりする欠点があった。
【0004】また、このような多成分系の嫌気性接着剤
組成物においては組合せるべき相手によって効果に大き
な差が出る場合が多く、硬化速度と保存性を十分に満足
する組合せの開発が強く望まれている。
【0005】本発明の目的はかかる従来技術の欠点を改
善してなる紫外線硬化型嫌気性接着剤組成物を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は重合性アクリレ
ートエステルに、1−(2−カルボキシアクリロイル)
−2−フェニルヒドラジン、有機過酸化物及び光開始剤
を配合してなることを特徴とする速硬性を有する紫外線
硬化型嫌気性接着剤組成物にあり、該組成物は特に好ま
しくは0−ベンゾイックスルフィミドをさらに含有す
る。
【0007】本発明の基本成分である重合性アクリレー
トエステルとしては適宜公知のものを用いうる。代表的
なものはポリアクリレートエステル類とポリウレタンア
クリレート類に分類される。ポリアクリレートエステル
類の具体例としてはジー、トリーまたはテトラエチレン
グリコールジメタクリレート、ジ(ベンタメチルグリコ
ール)ジメタクリレート、テトラエチレングリコールジ
アクリレート、ジグリセロールアクリレート、ジグリセ
ロールテトラメタクリレート、プチレングリコールジメ
タクリレート、ネオベンチルグリコールジアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート等があ
る。単官能アクリレートエステル類(1個のアクリレー
ト基を含むエステル類)も同様に使用することができ
る。単官能アクリレートエステル類の代表的な例として
は、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフル
フリルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルメタクリレート、t−プチルア
ミノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート
等がある。ポリウレタンアクリレート類は、アクリル基
と活性水素を有するモノマーと、ポリイソシアナート類
及び活性水素を有する化合物を反応したものである。た
とえばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、アミノエチルメタクリレート、3−
ヒドロキシプロピルメタクリレート、アミノプロピルメ
タクリレート、ヒドロキシヘキシルアクリレート、等の
ヒドロキシ及びアミノ基含有モノマー、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、トリレンジイソシアナート、ジフェ
ニルメタンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナ
ート、等のポリイソシアネート、及びポリエーテルジオ
ール類(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、ポリエチレングリコール等)、ポリオレ
フィンジオール類、ポリブタジエンジオール類、ポリブ
タジエン−アクリロニトリル共重合体末端ジオール類、
ポリアクリル酸エステル末端ジオール類等との反応生成
物がある。これらの反応物は室温または約40℃〜15
0℃の温度に加熱した状態で結合を行なうことができ
る。
【0008】本発明では重合促進剤として1−(2−カ
ルポキシアクリロイル)−2−フェニルヒドラジンを用
いることを本質とする。この化合物は
【化1】 の化学式で示される。
【0009】1−(2−カルボキシアクリロイル)−2
−フェニルヒドラジンの使用量は重合性アクリレートエ
ステル100重量部当り、0.001〜5重量部、特に
0.005〜3重量部が好ましい。少なすぎると硬化が
遅くなり、多すぎても効果の向上は期待できない。
【0010】1−(2−カルポキシアクリロイル)−2
−フェニルヒドラジンはフェニルヒドラジンと無水マレ
イン酸との等モル反応で容易に選択的に製造することが
できる。予め製造してから用いてもまた接着剤組成物製
造時にフェニルヒドラジンと無水マレイン酸を加えてそ
の場で製造してもよい。後者の場合はフェニルヒドラジ
ンに対し無水マレイン酸を等モル以上、好ましくは1〜
1.5倍モル用いることが好ましい。1−(2−カルボ
キシアクリロイル)−2−フェニルヒドラジンは分子中
にオレフィン性二重結合と末端カルボキシル基を有して
いることに由来し、重合促進剤と接着性向上剤の2つの
効果を有する。
【0011】1−(2−カルボキシアクリロイル)−2
−フェニルヒドラジンは0−ベンゾイックスルフィミド
との組合せにおいて特に顕著な効果を示す。0−ベンゾ
イックスルフィミドは全組成物に対し0.1〜5重量%
用いることが好ましい。尚アミン類、アミド類またはイ
ミド類(例えばベンゾイックスルフィミド)のような重
合促進剤は重要であり、接着:充填組成物の硬化速度を
早め、組成物を長期間保存しても効力を失わず、保存性
も良いという特性を示す。尚これらのうち0−ベンゾイ
ックスルフィミドは嫌気性接着剤の硬化促進剤として公
知であるが、有機過酸化物を含有する重合性アクリル酸
エステルにこれを単独で添加しただけでは通常の接着速
度のものしか得られず、共存させることによってより優
れた効果を示す。
【0012】有機過酸化物としては適宜公知のものが用
いられるが、その代表例としてはジアシルパーオキシド
類、ジアルキルパーオキシド類、ケトンパーオキシド
類、パーオキシエステル類等がある。特に有用な有機過
酸化物としては、クメンハイドロパーオキシド、t−プ
チル・ハイドロパーオキシドのような有機ハイドロパー
オキシド類がある。上記のもののうち、クメンハイドロ
パーオキシドが特に望ましい。上記有機過酸化物は全組
成物に対して通常0.01〜10重量%、好ましくは
0.1〜5重量%用いられる。
【0013】光開始剤としては紫外線によりラジカルを
発明する適宜公知の光開始剤が用いられる。具体例とし
ては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
インエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェ
ニルベンゾイン等のベンゾイン系化合物、1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ
−2−フェニルアセトフェノン、ジエトキシアセトフェ
ノン、2−メチル−1−(メチルテオフェニル)−2−
(4−モルフォリニル)−1−1プロパノン等が挙げら
れる。光開始剤は全組成物に対して0.01〜10重量
%、好ましくは0.1〜約5重量%用いられる。
【0014】本発明の硬化性組成物は二成分組成物とし
ても調整できる。重合開始剤の組成物を第一成分に、そ
の他を第二成分に用い、接合すべき表面にそれぞれを塗
布して接合させる方法をとることもできる。不活性表面
またはかなり広いギャップを有する二つの表面の間に用
いる場合には、適当なプライマーを用いることが望まし
い。
【0015】本発明の紫外線硬化型嫌気性接着剤組成物
は非常な速硬性を有すると共に保存安定性も良好であ
り、長期保存に耐えることができる。更に重合促進剤の
多官能性により重合促進剤が反応して接着分子内に効果
的に取り込まれ接着強度が高く、また耐熱、耐水、耐
油、耐候性にも優れている。
【0016】次に実施例、比較例により本発明を説明す
る。
【0017】実施例1 フェニルヒドラジンと無水マレイン酸をクロロホルム中
で等モル反応させて1−(2−カルボキシアクリロイ
ル)−2−フェニルヒドラジンを合成した。IR (2−カルボキシアクリロイル)−2−フェニルヒドラ
ジンを用いて下記の紫外線硬化型嫌気性接着剤組成物を
作成した。使用量はいづれも重量部で示す。
【0018】 重合性アクリレートエステル 100 2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフエノン 2.0 0ーベンゾイックスルフィミド 1 クメンハイドロパーオキシド 0.5 1−(2−カルボキシアクリロイル)−2−フェニルヒドラジン 0.1 安定剤 0.02
【0019】前記成分を50℃で4時間加熱攪拌して溶
解させ、均一な溶液を得た。出来上った接着剤組成物を
ガラス製試験管に入れ、80℃の乾燥炉に入れて、加熱
促進試験を行なった。80℃2時間でゲル化しなければ
室温で約1年間の貯蔵寿命に相当すると考えてよい。嫌
気硬化特性を測定するために嵌合テストピース(鋼製ピ
ン6φ×40mm、カラー内径6φ×15mm、クリア
ランス1/100mm)を用いた。初期セットタイムは
脱脂した嵌合用テストピース接着剤組成物を塗布し、固
定した後、25℃で放置し、シャフトが手で容易に動か
なくなるまでの時間を測定した。嵌合強度は25℃で2
4時間後圧縮速度10mm/minで測定した。また、
紫外線硬化特性は4Kw高圧水銀灯(150mW/cm
×20秒)で紫外線を照射して、ガラス/ガラスのせ
ん断接着強度を測定して行なった。
【0020】比較例1として、実施例1の1−(2−カ
ルボキシアクリロイル)−2−フェニルヒドラジンの代
りに1−アセチル−2−フェニルヒドラジンを用いた以
外は同様の条件で実験を行なった。結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】実施例2 下記の紫外線硬化型嫌気性組成物を作成した。使用量は
いづれも重量部で示す。 ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物のジメタクリレート 50 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 50 0−ベンゾイックスルフィミド 1.0 クメンハイドロパーオキシド 0.5 1−(2−カルボキシアクリロイル)−2−フェニルヒドラジン 0.1 1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 2.0 安定剤 0.02
【0023】比較例2 実施例2の1−(2−カルポキシアクリロイル)−2−
フェニルヒドラジンの代りに、1,2,3,4−テトラ
ヒドロキノソン 0.5重量部にした以外は同様に組成
物を作成した。
【0024】出来上った組成物に、4Kw高圧水銀灯
(150mW/cm×10秒)で紫外線を照射して、
表面硬化性と、ガラス/ガラスのせん断接着強度を調ベ
た。また、嫌気硬化特性は、実施例1と同様に調べた。
結果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】実施例3 下記の紫外線硬化型嫌気性組成物を作成した。使用量は
いずれも重量部で示す。 ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物のジメタクリレート 50 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 50 0−ベンゾイックスルフィミド 1.0 クメンハイドロパーオキサイド 0.5 フェニルヒドラジン 0.05 無水マレイン酸 0.025〜0.1 1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 2.0 安定剤 0.02 実施例1と同様の条件で実験を行なった。結果を表3に
示す。
【0027】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09J 1/00 - 201/10 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重合性アクリレートエステルに、1−
    (2−カルボキシアクリロイル)−2−フェニルヒドラ
    ジン、有機過酸化物及び光開始剤を配合してなることを
    特徴とする速硬性を有する紫外線硬化型嫌気性接着剤組
    成物。
  2. 【請求項2】 0−ベンゾイックスルフィミドを含有す
    る請求項1記載の紫外線硬化型嫌気性接着剤組成物。
JP03238553A 1991-06-13 1991-06-13 速硬性を有する紫外線硬化型嫌気性接着剤組成物 Expired - Fee Related JP3087374B2 (ja)

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