JP2008007777A - 2つの異なる成分系からなるハネムーン接着剤、該接着剤を用いた接着システム、製品、およびその使用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各々別々に存在する第一剤および第二剤を含むハネムーン接着剤であって、該ハネムーン接着剤は反応性シリル基含有ポリマー、触媒および水からなる群から選ばれる少なくとも三成分を含み、第一剤は前記成分のうちの多くとも2種を含み、第二剤は少なくとも第三の成分を含み、かつ、第一剤と第二剤のいずれもが三つの成分の全てを含むものではないことを特徴とするハネムーン接着剤によって上記課題を解決しうる。
【選択図】なし
Description
そのような接着剤の例として特許文献1が挙げられる。特許文献1は、次の(a)、(b)および(c)から選ばれる1または2以上の接着剤からなる湿分硬化コンタクト接着剤を開示する。
(a)一分子中に1または2以上の反応性シリコン基を含有する高分子ポリマーAを含むシリコン接着剤および/または有機ポリマー接着剤。このポリマーの適例としては、次の式(1)で示される反応性シリコン基を含むオキシアルキレンポリマーが挙げられる。
(b)一分子中に1または2以上のイソシアネート基を有する高分子ポリマーBを含有するウレタン接着剤
(c)上記高分子ポリマーAおよび/またはBとエポキシ基含有化合物とを含むエポキシ接着剤
この接着剤は接着が必要な表面に薄く塗られ、しばらく放置されると空気中の水分と反応し、粘着質の硬化物になる。この接着剤は一液型でも2液型でもよく、接着される両表面に塗布してもよく片面のみに塗布してもよい。この接着剤を使用する際は、塗布層の厚みが十分に小さくなるよう注意する必要がある。これは短時間の内に水を吸収させ、全層に渡って浸透させ、硬化を終わらせることができるようにするためである。その際、層の厚みは1mm未満にするのが望ましい。
は炭素数1から4の非加水分解性アルキル残基または加水分解性のアルコキシ基、アセトキシ基、オキシムエーテル基 ないしアミド残基である。この接着剤は、硬化促進剤と場合により触媒と水とを含む第二液Bを含有している。
この効果は、2つのパートからなる接着剤の各成分が相互拡散しやすいようにするために用いていた低分子量成分を特に使用しなくとも、達成することができる。さらに、本発明の2液型タイプの接着剤は湿分硬化型である。
このような各成分間の早い拡散は、例えばわずか10分というような短時間放置しただけでも強固な接着力を発現する。さらに、各成分は素早く拡散しうるため、接着強度は長時間にわたって上昇しうる。例えば、各パーツ同士を張り合わせて後、最初の24時間を過ぎると接着強度は14倍にも上昇しうることが見出された。
実際には、いろいろな方法で三成分、すなわち官能性シリル基含有ポリマー、触媒、および水分は第一剤内と第二剤内とで適宜組み合わせられる。その際、第一液または第二液に水、触媒およびポリマーからなる三成分のすべてが含まれないよう注意する必要がある。
(1)第一剤は反応性シリル基ポリマーと水分を含み触媒は含まない。そして第二剤は触媒を含み反応性シリル基ポリマーを含まないか、あるいは触媒を含み水分を含まない。
(2)第一剤は反応性シリル基含有ポリマーを含み水分を含まないか、反応性シリル基含有ポリマーを含み触媒を含まない。第二剤は触媒と水分を含み、反応性シリル基含有ポリマーを含まない。
(3)第一剤は反応性シリル基含有ポリマーと触媒を含み、水分を含まない。第二剤は水分を含み反応性シリル基含有ポリマーを含まないか、水分を含み触媒を含まない。
(4)第一剤は反応性シリル基含有ポリマーと水分を含み、触媒を含まない。第二剤は反応性シリル基含有ポリマーと触媒を含み、水分を含まない。
橋渡し基-R’-の例としては次のものが挙げられるが、それらに限定されるものではない。
シラン官能基数は当業者が接着システムに要求される特性を考慮して選択される。通常、シラン官能基数は一分子当たりおよそ1−5個程度である。 シラン官能基は好ましくはポリマー鎖の末端に存在するが、ポリマー主鎖内のペンダント基であってもよい。
ものではない。すなわち、ジブチル-チン-ジアセチルアセトナート、1,1,3,3,-テトラブチル-1,3,-ビス[(1-オキソドデシル)オキシ]ジスタノックス、ジエチルヘキシルフタレートとジブチルチンオキサイドの反応物、オクチルチン,チン(II)ジ2−エチルヘキサノエート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンエタノエート。本発明の接着剤組成物に好適に使用できるものとしては、ネオスタン(Neostann) U-220H、U-303、U-28およびU-50(以上日東化成製)、テゴカート(Tegokat) 226、テゴカート225、テゴカート216、テゴカート722およびテゴカート129(以上ゴールドシュミット(Goldshmidt)製)、メタチンキャタリスト(Metatin Catalyst)S-26、メタチンキャタリスト714、メタチンキャタリスト740(以上アシマ(Acima)製)、タイザー(Tyzor)DC、タイザーTPT、タイザーNPT、タイザーNPZおよびタイザーNBZ(以上デュポン(Dupont)製)が例示できる。
反応性シリル基含有ポリマー 100pbw
触媒 0.01〜5pbw
水分 0.01〜5pbw
その他の成分
更に、湿分硬化性接着剤(およびシーラント)に通常用いられる配合物を本発明における接着システムの第一剤および第二剤のどちらか一方又は両方に加えることができる。原料としては次のものがあげられるが、これに限定されるものではない。
所望により、第一剤および第二剤のどちらか一方に反応性シリル基含有ポリマーと触媒が含まれる場合には貯蔵時に硬化する危険性を最小限に抑えるため、脱水剤が加えられる。本発明の接着剤組成物に好適に使用される脱水剤としては、速反応性のビニルトリメトキシシランやアルファ-カルバメート-トリメトキシシランのようなトリメトキシシラン、および、例えばメチルシリケートやエチルシリケートのようなテトラアルコキシシランが挙げられる。その他の脱水剤としてはモレキュラーシーブが挙げられる。脱水剤は水を除去するには有効であるが、活性成分を吸着して接着系の官能性を減じる危険性がある。当業者であれば希望する最終特性を考慮に入れて適当な脱水剤を選択することができるが、一般にアルコキシシランと相溶性のある全ての種類が使用可能である。もちろん、脱水剤は水分を含んでいる剤には含めることはできない。
例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2-アミノエチルー3−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリアミノ−官能性プロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン。これらは水に対し高度の反応性を持っているので、実質的に水を含まない方の剤に加えるのが好ましい。接着促進剤は、反応性シリル基含有ポリマー100重量部に対して0.01〜10重量部含有される
硬化剤
例えば、エポキシ樹脂硬化剤としては、従来公知のエポキシ樹脂用硬化剤を広く使用できる。このような硬化剤としては、例えばトリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン、m−キシリレンジアミン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミン類;第3級アミン塩類;ポリアミド樹脂類;ケチミン類;アルジミン類;エナミン類等の潜状性硬化剤;イミダゾール類;ジシアンジアミド類;三弗化硼素錯化合物類;無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ドデシニル無水コハク酸、無水ピロメリット酸、無水クロレン酸等の無水カルボン酸類;アルコール類;フェノール類;カルボン酸類等を例示できる。本発明においては、斯かる硬化剤は、1種単独で、又は2種以上混合して使用される。
この場合、エポキシ樹脂硬化剤とシリル化ポリマーを別々に収容し,エポキシ硬化剤は反応性シリル基含有ポリマー側に混ぜこむのがよい。エポキシ樹脂硬化剤の添加は、第一剤が例えば、末端シリル化ポリエーテルとエポキシ樹脂、第二剤が末端シリル化ポリエーテルの触媒および水を含んでいる場合が好ましい。エポキシ樹脂は第一剤と第二剤とを接触させたときエポキシ硬化剤により硬化する。末端シリル化ポリエーテルは触媒と水により硬化する。エポキシ樹脂の存在により、硬化物の強度および接着力が向上する。
例えば、ジオクチルフタレート、ジノニルフタレート、ジウンデニルフタレート、炭化水素、ポリエーテル(メトキシまたはエトキシ含有のものが好ましい)
充填材
例えば、重質炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、シリカ(好ましくは疎水性ないし沈降グレード)
着色剤:例えば、酸化チタン、顔料ペースト、染料
チキソトロープ剤:例えば、ポリアミドワックス、水添キャスター油、
シリカ、沈降炭酸カルシウム、サーテンクレイ(certain clay)
光安定剤:例えば、紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール、トリアジン)
高分子光安定剤(HALS)、抗酸化剤(ヒンダードフェノール)、亜燐酸塩
本発明のハネムーン接着剤は、必須成分とともに上述のような他の成分を含む場合には、接着剤組成物における各成分の配合量は目的とするあるいは所望の硬化に応じて選択されるが、通常は次のような範囲で配合されうる。
すなわち、接着システムは10〜80重量%、好ましくは15〜50重量%の反応性シリル基含有ポリマー、0〜5重量%の触媒(触媒の量の下限値は少なくとも0.01重量%、好ましくは0.05重量%、更に好ましくは0.1重量%である。また触媒の量の上限値は、好ましくは4重量%未満、より好ましくは3重量%未満である。)、0.1〜5重量%の水、0.2〜5重量%の脱水剤、0〜15重量%の接着促進剤(好ましくは下限値は0.01重量%)、0〜15重量%の硬化剤、10〜70重量%の可塑剤、10〜70重量%の充填剤、
0〜15重量%の着色剤、0〜15重量%のチキソトロピック剤、0〜2重量%の光安定剤。例えば、第一剤と第二剤は各々別々の容器に製造され、手や機械的方法で混合される。その後、個々の剤は別々の容器に各々収容され、使用するまで保存される。各剤が収容される好ましい容器の態様としては、チューブ、カートリッジ、缶、アルミパック、ペールなどが挙げられる。
表1に示す組成に従い、二液型の接着システムを調製した。この実施例において用いられたシリル基含有ポリマーは二官能性のシリル基末端を有するポリプロピレンオキサイドポリエーテルである。またこの実施例において、第一の表面はアルミ箔であり、もう一方の表面(第二の表面)はチーク材である。
表2から、短時間の硬化後には既にかなり大きな剥離強度を実現していることが分かる。これらの配合の中では、実施例3および4の接着系において強度増加が最も速く生じている。
Claims (24)
- 第一剤と第二剤を含むハネムーン接着剤であって、かつ、そのハネムーン接着剤は、反応性シリル基含有ポリマー、触媒および水からなる群から選ばれる少なくとも三成分を含み、第一剤は前記成分のうちの多くとも2種を含み、第二剤は少なくとも第三の成分を含み、かつ、第一剤と第二剤のいずれもが三つの成分の全てを含むものではなく、そして、前記三つの成分は、第一剤と第二剤が接触することにより起こる反応の速度よりも速く相互拡散するように選択されることを特徴とするハネムーン接着剤。
- 第一の表面と第二の表面が各々別々に存在し、各表面にはクレーム1記載の接着剤の第一剤あるいは第二剤のうちいずれか一つが塗布されていることを特徴とする製品。
- ハネムーン接着剤を塗布する方法であって、ハネムーン接着剤はクレーム1記載の接着剤であり、第一剤および第二剤を互いに接合されるべき第一表面および第二表面に各々塗布する工程、第一剤および第二剤が各々塗布された第一表面および第二表面を貼り合わせる工程を含むことを特徴とするハネムーン接着剤の塗布方法。
- 前記張り合わせ工程は、実質的に圧力が存在せず、第一剤と第二剤を機械的に混合・攪拌することなく行われることを特徴とする請求項3記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 前記第一剤には反応性シリル基含有ポリマー、触媒および脱水剤を含有することを特徴とする請求項3または4記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 前記触媒は、耐加水分解性の触媒であることを特徴とする請求項5記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 前記第一剤と第二剤のうち少なくとも一方は、実質的に水分を含まず、シリル基含有接着促進剤を含むことを特徴とする請求項3または4に記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 前記反応性シリル基含有ポリマーが、重量平均分子量が少なくとも2000のポリエーテル主鎖を有することを特徴とする請求項3または4に記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 前記ハネムーン接着剤にはさらに、エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤のうち少なくとも1種、あるいはエポキシポリマーとエポキシ硬化剤がともに含まれていることを特徴とする請求項3または4に記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 第一剤:第二剤の重量比が90:10から10:90であることを特徴とする請求項3または4に記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 別々の容器に収容された第一剤と第二剤を含むハネムーン接着システムであって、該ハネムーン接着システムには、反応性シリル基含有ポリマー、触媒および水からなる群から選ばれる少なくとも三成分が含まれ、第一剤は前記成分のうちの多くとも2種を含み、第二剤は少なくとも第三の成分を含み、かつ、第一剤と第二剤のいずれもが三つの成分の全てを含むものではなく、そして、前記三つの成分は、第一剤と第二剤が接触することにより起こる反応の速度よりも速く相互拡散するものであることを特徴とするハネムーン接着システム。
- 前記第一剤には反応性シリル基含有ポリマー、触媒および脱水剤を含有することを特徴とする請求項12記載のハネムーン接着システム。
- 前記第一剤には触媒および水を含有し、かつ触媒は耐加水分解性の触媒であることを特徴とする請求項12記載のハネムーン接着システム。
- 前記第一剤と第二剤のうち少なくとも一方は、実質的に水分を含まず、シリル基含有接着促進剤を含むことを特徴とする請求項3または4に記載のハネムーン接着剤の塗布方法。
- 前記反応性シリル基含有ポリマーが、重量平均分子量が少なくとも2000のポリエーテル主鎖を有することを特徴とする請求項12記載のハネムーン接着システム。
- 前記ハネムーン接着剤にはさらに、エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤のうち少なくとも1種、あるいはエポキシポリマーとエポキシ硬化剤がともに含まれていることを特徴とする請求項12記載のハネムーン接着システム。
- 第一剤:第二剤の重量比が90:10から10:90であることを特徴とする請求項12記載のハネムーン接着システム。
- 第一の表面および第二の表面の一方の表面の少なくとも一部分に、前記ハネムーン接着システムの第一剤を塗布し、他方の表面の少なくとも一部分に、前記接着ハネムーンシステムの第二剤を塗布し、その後両表面を貼り合わせて用いる使用概要を記載した使用説明書が含まれている請求項12記載のハネムーン接着システム。
- 以下のa)〜e)の工程を少なくとも含む、第一の表面と第二の表面を貼り合わせる方法。
a)請求項12記載のハネムーン接着システムを用意する工程
b)第一の表面および第二の表面の一方の表面の少なくとも一部分に、前記ハネムーン接着システムの第一剤を塗布する工程
c)他方の表面の少なくとも一部分に、前記接着ハネムーンシステムの第二剤を塗布する工程
d)少なくとも一部分がコートされた第一の表面と第二の表面とを接触させる工程
e)ハネムーン接着剤の第一剤および第二剤の各成分を相互拡散させる工程 - 前記d)工程は実質的に圧力がかからない条件下で行われ、e)工程は物理的な混合をすることなく行われることを特徴とする請求項21記載の第一の表面と第二の表面を貼り合わせる方法。
- 前記d)工程は100kPa以下の圧力下で行われることを特徴とする請求項21記載の第一の表面と第二の表面を貼り合わせる方法。
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