JP2010529218A - 嫌気硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドライな触感タイプの硬化性接着剤およびシーラント組成物に関する。より具体的には、本発明は、特にネジ山固定およびシーリング用途に有用で、ドライな触感のテープおよびガスケットを含めて様々な製品形態の組成物を挙げることができる、ドライな触感タイプの接着剤およびシーラント組成物に関する。
ナット/ボルト組立て品のような機械的ネジ山留め具の使用では、最終連結状態にかみ合わせるとき、前記留め具の構成部材を固定化および/またはシーリングする目的で、通常、留め具のネジ山を形成してかみ合う表面の1つ以上にネジ山固定組成物と呼ばれる接着剤/シーラント組成物を塗布する。
このことは、周囲に汚染問題および有害状態をもたらすかもしれない。
または空気の存在下で安定化され、そのようなものであるから、かみ合わせ部品の端では有効に硬化しない。なぜなら、その位置はほとんどの場合、空気に暴露されているからである。このことは、かみ合わせる各部品が接着固定化された後でも、未硬化物質がそのままである可能性をもたらす。未硬化組成物は、自由に移動し、周辺を汚染し、および製品の質を低下する問題を生じ、かつ製造経費を増加し得る。従来、この欠点は、光硬化のような第2の硬化システムの利用によって救済され、暴露部分がシールされた。しかしながら、これらの欠点は、本発明の組成物によって克服される。なぜなら、上部に本発明の組成物が塗布されたネジ山部品などの本組成物から形成される製品は、すべてドライな触感であり、高い温度に暴露されなければ溶融または軟化しない。前記硬化ポリマー・マトリックスは、効果的に嫌気性成分をマトリックス内にトラップすることで、この成分が移動するのを防ぐ働きをする。
ポリマー・マトリックス
前記ポリマー・マトリックス内に分散される嫌気硬化性組成物は、任意の数の嫌気性組成物から選ぶことができる。有用な組成物は、(メタ)アクリレートモノマーまたはオリゴマーのような嫌気硬化性成分およびペルオキシドのようなラジカル重合開始剤を含む。
ジオクトエート、ジブチルスズマレエート、ジアルキルスズヘキソエート、ジオクチルスズジラウレート、鉄オクタノエート、亜鉛オクタノエート、鉛オクタノエート、コバルトナフテネート、テトラプロピルチタネートおよびテトラブチルチタネートが挙げられる。他の有用な湿気硬化触媒として、例えば、米国特許第4,111,890号公報に開示されているものを採用することができ、参照により本明細書に組み込まれる。
Henkel社からThreadlocker2760として販売されている、1パート嫌気性接着剤を使って、2パート接着剤組成物を作製した。これらのパートは、表Iに記載されている。次いで、両パートを共に混合して最終組成物を形成した。それから、この最終組成物を使って、セロファンテープ、テフロン(登録商標)テープ、および綿ストリングのような基体に被覆し、室温で24時間、湿気硬化させ、ドライな触感組成物を製造した。また、最終組成物を、薄膜被覆としてポリエチレン基体に塗布し、同様に硬化した。次いで、この硬化膜を、それぞれの基体から剥がして、そしてボルトのネジ山に適用した。それからボルトをナットと一体化し、この組立品に40インチ/ポンドのトルクを予備的に与え、その後、室温で24時間、嫌気硬化させた。
下の表IVは、本発明のさらに嫌気硬化することが可能な、2パートのドライな触感組成物の他の例である。第1パート中にPEGMAが存在するために、混合が容易になり、この物理的な存在は、単量体MDI中のフリーなイソシアネート基の反応速度を制御するのに役立つ。
薄膜被覆として基体上に塗布し、室温で24時間、硬化してドライな触感組成物を製造した。また、前記組合せを、ポリエチレン基体に薄膜被覆として塗布し、ポリエチレン基体から剥がして室温での24時間の硬化によってドライな触感薄膜を形成した。非被覆テープ基体および本発明の組成物で被覆されたテープを、ネジ山ボルト(亜鉛リン酸塩、油性スチール3/8×16)に適用した。次いでボルトをナット(亜鉛リン酸塩、油性スチール3/8×16)とかみ合わせ、室温で24時間、硬化させた。様々な異なった基体キャリア上に配置された場合の前記組成物の性能結果を、表VおよびVIに示す。
本発明の組成物Aを、1パート系として配合した。この態様では、使用時にすべての成分を共に混合した。1パート系のある態様では、ジイソシアネート、ポリアミン、ポリチオールまたはポリオールのような1種以上の反応性の高い成分をカプセル化するか、もしくは、そうでなければ物理的または化学的に処理して、必要な時まで非反応性のままにしておく。例えば、保護基を化学的に導入して、反応性が高い部分構造を拘束することができる。このような基は、後に硬化が必要になったとき、熱または他の化学手段などによって除去することができる。早まった反応を防ぐ他の手段としては、被覆することによる物理的な分離、または破壊されたときに反応成分を放出する別のマトリックスを挙げることができる。
実施例IVを、下の表VIIに説明する配合に従って調製した。
パート1の最初の3つの成分を、洗浄、乾燥した混合容器に添加し、約15分間、窒素雰囲気下で混合した。この混合物に残りの成分を添加した。すべての成分を混合してから、窒素雰囲気下で30分間、混合を続けた。減圧によって混合物から脱気を行った。
実施例Vを、下の表VIIIに説明する配合に従って調製した。
パート1の成分1および2を、洗浄、乾燥、窒素置換した反応器に添加した。 混合を開始して成分3−5を添加した。この混合物を約15分間、混合した。
混合物を約55℃−65℃の温度に加熱し、約1時間、窒素雰囲気下で保持した。混合物のイソシアネート含量を調べた。混合物を冷却しながら、次いで成分6を添加した。成分7および8を添加して、この混合物を約5分間、混合した。混合物を、減圧にして完全に脱気した。
実施例VIを、下の表IXに説明する配合に従って調製した。
パート1の成分1−3を、洗浄、乾燥、窒素置換した反応器に添加した。混合物を約30分間、窒素雰囲気下で混合した。
完全に混合された混合物を窒素下で排出した。
実施例VIIを、下の表Xに説明する配合に従って調製した。
パート2の成分1−9を、洗浄、乾燥した反応器に添加し、約65℃−70℃の温度で約1時間、最大の減圧下で加熱した。次いで、この混合物を45℃に冷却した。残りの成分10−13を混合物に混合しながら添加した。混合物を減圧にして脱気した。
本発明の組成物CおよびDを、全組成物を硬化した後、この硬化組成物が、様々な条件下、様々な溶媒に曝して耐えるかどうか、およびどの程度耐えるのかを決定するために評価した。
次いで、表XIに示すように、残留物質の全量を高温のクロロホルムに溶解し、ろ過した。さらに、表XIIに示すように、この試験の結果物を、クロロホルムを蒸発した後に、残留物質について評価した。表XIおよびXIIの両方に示す結果は、未硬化または未反応物質がほとんど残っておらず、すなわち、周辺要素の移動または汚染の可能性が無視できることを示している。
また、組成物CおよびDを、これらの非第1鉄(不動態)基体上のネジ山固定強度について、市販のHenkel242ネジ山固定材料との比較で試験した。下の表XIIIに示す結果は、市販の液体ネジ山固定材料と比較して、著しく大きな分離強度値および優勢(prevail)強度値を示している。このことは、通常の嫌気性物では高い強度曲線を達成するのは困難である基体において、強度が優れていることを立証している。従って、これらの試験は、本発明の組成物が基体の影響を受けないことを明確に示している。
Claims (14)
- (a)(i)(1)ジイソシアネートおよび
(2)任意に、ポリオール、ポリアミン、およびポリチオールからなる
群より選択される少なくとも1種の物質、
を含む硬化性組成物、
を含む第1パート、および
(b)(i)(1)(メタ)アクリレート成分を含む嫌気硬化性物質、
(2)嫌気性硬化システム、および
(3)ポリオール、ポリアミン、およびポリチオールからなる群より選
択される少なくとも1種の物質、
を含む硬化性組成物、
を含む第2パート、
を含む組成物。 - 前記嫌気性硬化システムが、ペルオキシドを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物が、嫌気硬化する前に、260℃を超え、約300℃までの温度で非流動性である、請求項1に記載の組成物。
- 前記ジイソシアネートが、ポリマーのジイソシアネートである、請求項1に記載の組成物。
- 前記第1パートが、全組成物の約30重量%から約80重量%の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
- (a)ジイソシアネートと
(i)ポリオール、
(ii)ポリアミン、および
(iii)ポリチオール、
の1種以上との硬化反応生成物を含む第1パート、および
(b)嫌気硬化性成分を含む第2パート、
を含む組成物であって、ここで前記第1パートは、全組成物の約30重量%から約80重量%の量で存在し、前記組成物は、260℃を超え、約300℃までの温度で非流動性である、組成物。 - (a)(i)ジイソシアネート
を含む第1パート、および
(b)(i)嫌気硬化性成分および
(ii)以下の(1)ポリオール、
(2)ポリアミン、および
(3)ポリチオール、
の少なくとも1種、
を含む第2パート、
を含む組成物であって、ここで前記組成物は、260℃を超え、約300℃までの温度で非流動性である、組成物。 - (a)ネジ山部材を含む製造品であって、ここで前記ネジ山部材のネジ山は、少なくとも部分的に請求項1に記載の組成物で被覆されている、製造品。
- 請求項1に記載の組成物を含む事前成形ガスケットを含む、製造品。
- 請求項1に記載の組成物を含有するディスペンサー(a)を含む、製造品。
- 前記ディスペンサーが、前記第1パートおよび第2パートのための分離室(複数)、ならびに前記分離室(複数)の内容物を前進させるためのプランジャーを含む、請求項10に記載の製造品。
- 前記ディスペンサーが、前記第1パートおよび第2パートを混合するためのスタティックミキシングノズルを含む、請求項11に記載の製造品。
- (A)第1ネジ山部材を提供すること、
(B)前記第1ネジ山部材とかみ合わせて一体化することができる第2ネジ山部材を提供すること、
ここで前記第1および第2部材の少なくとも1つは、少なくとも部分的に、
(a)(1)ジイソシアネートおよび
(2)任意に、ポリオール、ポリアミンおよびポリチオール、
を含む硬化性組成物、
を含む第1パート、および
(b)(1)(メタ)アクリレート成分、
(2)嫌気性硬化システム、および
(3)ポリオール、ポリアミンおよびポリチオールからなる群
より選択される少なくとも1種の物質、
を含む嫌気硬化性物質、
を含む硬化性組成物、
を含む第2パート、
を含む組成物で被覆されており、および
(C)前記第1および第2ネジ山部材をかみ合わせて一体化し、前記組成物を前記第1および第2ネジ山部材の間で嫌気硬化させること、
を含むネジ山部分をシーリングする方法。 - (a)(i)(1)ジイソシアネートおよび
(2)任意に、ポリオールおよびポリアミン、
を含む硬化性組成物、
を含む第1パート、および
(b)(i)(1)(メタ)アクリレート成分を含む嫌気硬化性物質、
(2)嫌気性硬化システム、および
(3)ポリオールおよびポリアミン、
を含む硬化性組成物、
を含む第2パート、
を含む組成物。
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