JPH06200214A - シアノアクリレート単量体接着剤配合組成物 - Google Patents
シアノアクリレート単量体接着剤配合組成物Info
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- JPH06200214A JPH06200214A JP5279107A JP27910793A JPH06200214A JP H06200214 A JPH06200214 A JP H06200214A JP 5279107 A JP5279107 A JP 5279107A JP 27910793 A JP27910793 A JP 27910793A JP H06200214 A JPH06200214 A JP H06200214A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 シアノアクリレート単量体接着剤配合組成物
において、特定のキノイド化合物を含有させたシアノア
クリレート硬化重合体の耐熱性の改善された上記組成
物。 【効果】 本発明のシアノアクリレート単量体接着剤組
成物は、硬化した重合体が高い分解開始温度を有し、1
50℃での熱重量損失も大幅に低減するから、耐熱性を
必要とする箇所への瞬間接着剤として有用である。
において、特定のキノイド化合物を含有させたシアノア
クリレート硬化重合体の耐熱性の改善された上記組成
物。 【効果】 本発明のシアノアクリレート単量体接着剤組
成物は、硬化した重合体が高い分解開始温度を有し、1
50℃での熱重量損失も大幅に低減するから、耐熱性を
必要とする箇所への瞬間接着剤として有用である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は硬化した重合体が改善さ
れた熱安定性を有するシアノアクリレート接着剤に関す
る。
れた熱安定性を有するシアノアクリレート接着剤に関す
る。
【0002】
【従来の技術】シアノアクリレート単量体接着剤は、極
めて弱いアニオン源を含有する表面と接触して、その非
常に速い重合のゆえにいわゆる“瞬間接着剤”としてよ
く知られ広く用いられている。しかし、シアノアクリレ
ート重合体の周知の問題は、適度の高温でさえ熱劣化を
受け易いことである。結果として、シアノアクリレート
単量体の瞬間接着剤の利点は、接合された基質が120
℃を超える温度を間欠的に受け、約80℃の温度に長期
間さらされる多くの使用には利用できない。シアノアク
リレート重合体のこの熱安定性の問題は、早期重合に対
する単量体配合組成物を安定にする問題とは区別され
る。しかし、シアノアクリレートの瞬間接着剤の利益を
保持するために、ポリマーを形成する単量体配合組成物
の貯蔵安定性又は硬化速度を大きく低下させない重合体
の熱安定性の改善は評価されるに相違ない。
めて弱いアニオン源を含有する表面と接触して、その非
常に速い重合のゆえにいわゆる“瞬間接着剤”としてよ
く知られ広く用いられている。しかし、シアノアクリレ
ート重合体の周知の問題は、適度の高温でさえ熱劣化を
受け易いことである。結果として、シアノアクリレート
単量体の瞬間接着剤の利点は、接合された基質が120
℃を超える温度を間欠的に受け、約80℃の温度に長期
間さらされる多くの使用には利用できない。シアノアク
リレート重合体のこの熱安定性の問題は、早期重合に対
する単量体配合組成物を安定にする問題とは区別され
る。しかし、シアノアクリレートの瞬間接着剤の利益を
保持するために、ポリマーを形成する単量体配合組成物
の貯蔵安定性又は硬化速度を大きく低下させない重合体
の熱安定性の改善は評価されるに相違ない。
【0003】シアノアクリレート接着剤結合力の熱安定
性を改善する多くの試みがなされた。米国特許第3,8
32,334号には、マレイン酸無水物の添加は、シア
ノアクリレート接着剤の速い硬化速度を保持しながら耐
熱性の増大した接着剤をつくることが記載されている。
性を改善する多くの試みがなされた。米国特許第3,8
32,334号には、マレイン酸無水物の添加は、シア
ノアクリレート接着剤の速い硬化速度を保持しながら耐
熱性の増大した接着剤をつくることが記載されている。
【0004】米国特許第4,196,271号には、ト
リー、テトラ及びそれ以上のカルボン酸又はそれらの無
水物は硬化したシアノアクリレート接着剤の耐熱性を改
善する有用な形態であることが記載されている。フター
ル酸無水物は、シアノアクリレート接着剤結合力の耐熱
性を改善することが米国特許第4,450,265号に
報告され、又ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はその
無水物はシアノアクリレート接着剤のための優れた耐熱
性を与えることが米国特許第4,532,293号に報
告されている。
リー、テトラ及びそれ以上のカルボン酸又はそれらの無
水物は硬化したシアノアクリレート接着剤の耐熱性を改
善する有用な形態であることが記載されている。フター
ル酸無水物は、シアノアクリレート接着剤結合力の耐熱
性を改善することが米国特許第4,450,265号に
報告され、又ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はその
無水物はシアノアクリレート接着剤のための優れた耐熱
性を与えることが米国特許第4,532,293号に報
告されている。
【0005】Chem.Abst.,85:64138
pによれば、メチルメタクリレートのグラフト共重合体
と可塑剤としての弗素含有ラバーを含有するシアノアク
リレート接着剤は、熱ショックに対して改善された安定
性を与えることが報告されている。弾性アクリル系ラバ
ーを含有するシアノアクリレート接着剤は特に高められ
た温度にさらしたのちでも改善された性質を与えること
が米国特許第4,440,910号に報告されている。
pによれば、メチルメタクリレートのグラフト共重合体
と可塑剤としての弗素含有ラバーを含有するシアノアク
リレート接着剤は、熱ショックに対して改善された安定
性を与えることが報告されている。弾性アクリル系ラバ
ーを含有するシアノアクリレート接着剤は特に高められ
た温度にさらしたのちでも改善された性質を与えること
が米国特許第4,440,910号に報告されている。
【0006】米国特許第4,490,515号には、一
定のマレイミド又はナド酸イミド化合物を含有するシア
ノアクリレート化合物は、シアノアクリレート接着剤の
熱間強度を改善することが報告されている。
定のマレイミド又はナド酸イミド化合物を含有するシア
ノアクリレート化合物は、シアノアクリレート接着剤の
熱間強度を改善することが報告されている。
【0007】ある種のスルホン化合物と、ジカルボン酸
又はジカルボン酸無水物との混合物はシアノアクリレー
ト接着剤の耐熱性を大幅に改善することが特開昭55−
066980号公報に述べられている。
又はジカルボン酸無水物との混合物はシアノアクリレー
ト接着剤の耐熱性を大幅に改善することが特開昭55−
066980号公報に述べられている。
【0008】特開昭48−8732号公報には、ジビニ
ルスルホン3〜25%を含有するシアノアクリレート
が、改善された耐熱性を有することが報告されている。
ルスルホン3〜25%を含有するシアノアクリレート
が、改善された耐熱性を有することが報告されている。
【0009】米国特許第4,560,723号は、処理
された共重合体強靭化剤(タフナー)を含有するシアノ
アクリレート接着剤及び硬化した接着剤の熱履歴での改
善された強靭性の保持を提供する適合性を有する。“保
持剤(sustainer)”化合物を記載している。
各種の置換されたアリール化合物が、ニトロベンゼン、
1、2−ジクロロベンゼン、1、2、4−トリクロロベ
ンゼン及びブロモクロロベンゼンを包含する好適な“保
持剤”と認められている。
された共重合体強靭化剤(タフナー)を含有するシアノ
アクリレート接着剤及び硬化した接着剤の熱履歴での改
善された強靭性の保持を提供する適合性を有する。“保
持剤(sustainer)”化合物を記載している。
各種の置換されたアリール化合物が、ニトロベンゼン、
1、2−ジクロロベンゼン、1、2、4−トリクロロベ
ンゼン及びブロモクロロベンゼンを包含する好適な“保
持剤”と認められている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】その技術におけるこの
ような広範な努力にもかかわらず、配合者に利用できる
選択性を増大するように、及び/又はシアノアクリレー
ト重合体の耐熱性を高めることが知られた現存する添加
剤より更なる改善を提供するように、シアノアクリレー
ト接着剤の熱的性能を改善する物質を検証することが継
続して必要であった。
ような広範な努力にもかかわらず、配合者に利用できる
選択性を増大するように、及び/又はシアノアクリレー
ト重合体の耐熱性を高めることが知られた現存する添加
剤より更なる改善を提供するように、シアノアクリレー
ト接着剤の熱的性能を改善する物質を検証することが継
続して必要であった。
【0011】アンスラキノン又は類似構造に基づく発色
のための各種の染料がシアノアクリレートが用いられ
る。文献類は米国特許第3,699,076号:米国特
許第4,035,334号;米国特許第4,062,8
27号;米国特許第4,405,750号である。これ
らの染料のすべてはアミノ基を含有する。ハイドロキノ
ン、t−ブチルカテコール、p−メトキシフェノール等
のようなキノン及び各種フェノール系化合物を用いるこ
とも知られている。本発明用として、下記に定義するキ
ノン構造の化合物が、シアノアクリレート安定着色剤と
して、あるいはシアノアクリレートラジカル安定剤とし
て報告されているとは信じられていない。
のための各種の染料がシアノアクリレートが用いられ
る。文献類は米国特許第3,699,076号:米国特
許第4,035,334号;米国特許第4,062,8
27号;米国特許第4,405,750号である。これ
らの染料のすべてはアミノ基を含有する。ハイドロキノ
ン、t−ブチルカテコール、p−メトキシフェノール等
のようなキノン及び各種フェノール系化合物を用いるこ
とも知られている。本発明用として、下記に定義するキ
ノン構造の化合物が、シアノアクリレート安定着色剤と
して、あるいはシアノアクリレートラジカル安定剤とし
て報告されているとは信じられていない。
【0012】本発明の課題は、シアノアクリレート接着
剤の硬化した重合体の耐熱性を改善することにある。
剤の硬化した重合体の耐熱性を改善することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記化学式2
9の“キノイド(quinoid)”化合物の硬化重合
体耐熱性向上に有効な量を配合組成物に含有させること
で得られる改善された耐熱性を有するシアノアクリレー
ト単量体接着剤配合組成物を包含する。
9の“キノイド(quinoid)”化合物の硬化重合
体耐熱性向上に有効な量を配合組成物に含有させること
で得られる改善された耐熱性を有するシアノアクリレー
ト単量体接着剤配合組成物を包含する。
【0014】
【化29】[式中、Rは、C(CN)2、C(CO2R
e)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2である。
Ra、Rb、Rc及びRdは独立してH、一価のハイド
ロカーボン、ハロゲン又は強電子求引性基であって、あ
るいはRa、Rb、Rc及びRdの組合わされた2つが
炭化水素縮合環を形成する。R1はC(CN)2、C
(CO2Re)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)
2であって、あるいはR1とRbの組合わせはRと結合
してC(CN)2、C(CO2Re)2、C(SO2R
e)2又はC(Ph)2基を有する縮合環を形成する。
Reはアルキルであり、Phはフェニルである。又は、
RとR1は共にOである。又、Ra、Rb、Rc及びR
dは、独立してH、一価のハイドロカーボン、ハロゲ
ン、ヒドロキシル、アルコキシル又は強電子求引性基で
あって、あるいはRa、Rb、Rc及びRdの組合わさ
れた2つは、もしそれらのRa、Rb、Rc、Rdの少
なくとも2つがハロゲン又は強電子求引性基であるなら
ば、炭化水素縮合環を形成する。又は、RはOである。
R1は、C(CN)2、C(CO2Re)2、C(SO
2Re)2あるいはジフェニルメチレン基であって、そ
のフェニル基は、任意にハロ、ヒドロキシル、アルコキ
シル、ハイドロカーボン、ニトロ、アシロキシ又はシア
ノ基の1又はそれ以上で置換されてもよい。又、Ra、
Rb、Rc及びRdは独立して、H、一価炭化水素、ハ
ロゲン又は強電子求引性基であって、あるいはRa、R
b、Rc及びRdの組合わされた2つは炭化水素縮合環
を形成する。]電子求引性基の例としては、カルボキシ
レート、カルボキシレートエステル、スルホニル、スル
ホニルハライド、スルホニルエステル、トリハロメチ
ル、シアノ及びニトロ基がある。
e)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2である。
Ra、Rb、Rc及びRdは独立してH、一価のハイド
ロカーボン、ハロゲン又は強電子求引性基であって、あ
るいはRa、Rb、Rc及びRdの組合わされた2つが
炭化水素縮合環を形成する。R1はC(CN)2、C
(CO2Re)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)
2であって、あるいはR1とRbの組合わせはRと結合
してC(CN)2、C(CO2Re)2、C(SO2R
e)2又はC(Ph)2基を有する縮合環を形成する。
Reはアルキルであり、Phはフェニルである。又は、
RとR1は共にOである。又、Ra、Rb、Rc及びR
dは、独立してH、一価のハイドロカーボン、ハロゲ
ン、ヒドロキシル、アルコキシル又は強電子求引性基で
あって、あるいはRa、Rb、Rc及びRdの組合わさ
れた2つは、もしそれらのRa、Rb、Rc、Rdの少
なくとも2つがハロゲン又は強電子求引性基であるなら
ば、炭化水素縮合環を形成する。又は、RはOである。
R1は、C(CN)2、C(CO2Re)2、C(SO
2Re)2あるいはジフェニルメチレン基であって、そ
のフェニル基は、任意にハロ、ヒドロキシル、アルコキ
シル、ハイドロカーボン、ニトロ、アシロキシ又はシア
ノ基の1又はそれ以上で置換されてもよい。又、Ra、
Rb、Rc及びRdは独立して、H、一価炭化水素、ハ
ロゲン又は強電子求引性基であって、あるいはRa、R
b、Rc及びRdの組合わされた2つは炭化水素縮合環
を形成する。]電子求引性基の例としては、カルボキシ
レート、カルボキシレートエステル、スルホニル、スル
ホニルハライド、スルホニルエステル、トリハロメチ
ル、シアノ及びニトロ基がある。
【0015】上に定義したキノイド化合物類は、配合組
成物の少なくとも0.1〜10重量%のレベルで好都合
に用いられる。それらはアミノ基はないが、四級アミノ
基を含んでいる。
成物の少なくとも0.1〜10重量%のレベルで好都合
に用いられる。それらはアミノ基はないが、四級アミノ
基を含んでいる。
【0016】
【作用】この発明のα−シアノアクリレート接着剤組成
物は、その主要成分として下記化学式30のα−シアノ
アクリレート単量体の1又はそれ以上を含有する。
物は、その主要成分として下記化学式30のα−シアノ
アクリレート単量体の1又はそれ以上を含有する。
【0017】
【化30】[式中、R2はC1〜C16アルキル、シク
ロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルケニ
ル、アルカリル、アルアルキル又はアリール基を表し、
それらは任意に、オキソ、ハロ、エーテルオキシジン及
びシリコのような接着剤としての単量体の安定性と機能
を妨害しない非塩基性基で置換され、あるいは中断され
ていてもよい。R2基の詳細な例は、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、
イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、アリル基、メ
タアリル基、クロチル基、プロパギル基、シクロヘキシ
ル基、ベンジル基、フェニル基、クレジル基、2−クロ
ロブチル基、トリフルオロエチル基、2−メチルオキシ
エチル基、3−メトキシブチル基及び2−エトキシエチ
ル基である。エチルシアノアクリレートは本発明組成物
にも用いられる好ましい単量体である。
ロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルケニ
ル、アルカリル、アルアルキル又はアリール基を表し、
それらは任意に、オキソ、ハロ、エーテルオキシジン及
びシリコのような接着剤としての単量体の安定性と機能
を妨害しない非塩基性基で置換され、あるいは中断され
ていてもよい。R2基の詳細な例は、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、
イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、アリル基、メ
タアリル基、クロチル基、プロパギル基、シクロヘキシ
ル基、ベンジル基、フェニル基、クレジル基、2−クロ
ロブチル基、トリフルオロエチル基、2−メチルオキシ
エチル基、3−メトキシブチル基及び2−エトキシエチ
ル基である。エチルシアノアクリレートは本発明組成物
にも用いられる好ましい単量体である。
【0018】単一のα−シアノアクリレート単量体又は
これらシアノアクリレート単量体類の2又はそれ以上の
混合物が用いられる。多くの適用に、上記α−シアノア
クリレート単量体単独は接着剤として充分でなく、又下
に記載の成分の少なくともいくつかが代表的に用いられ
る。
これらシアノアクリレート単量体類の2又はそれ以上の
混合物が用いられる。多くの適用に、上記α−シアノア
クリレート単量体単独は接着剤として充分でなく、又下
に記載の成分の少なくともいくつかが代表的に用いられ
る。
【0019】(1)アニオン性重合禁止剤; (2)ラジカル重合禁止剤; (3)シックナー(増稠剤); (4)硬化促進剤、可塑剤タフナー及び熱安定剤のよう
な特殊添加剤; (5)香料、染料、顔料等 接着剤組成物中に存在するα−シアノアクリレート単量
体の好適量は、接着剤組成物の全重量に基づいて約75
〜99重量%である。
な特殊添加剤; (5)香料、染料、顔料等 接着剤組成物中に存在するα−シアノアクリレート単量
体の好適量は、接着剤組成物の全重量に基づいて約75
〜99重量%である。
【0020】アニオン性重合禁止剤は、接着剤組成物の
貯蔵の間の安定性を増大させるためにα−シアノアクリ
レート接着剤組成物に、例えば、その組成物の全重量に
基づいて約1〜1,000ppmの量で加えられる。
又、知られた禁止剤の例は、二酸化硫黄、三酸化硫黄、
酸化窒素、弗化水素及びある種のスルトンである。この
発明の目的に、特に好ましいものは、メタンスルホン酸
(MSA)又はヒドロキシプロパンスルホン酸(HPS
A)と二酸化硫黄との組合わせである。スルホン酸の好
ましい濃度は約5〜100ppm、好ましくは10〜5
0ppm(単量体重量に基づいて)の範囲である。SO
2の好ましい濃度はそれぞれの酸に対して約15〜50
ppmの範囲である。
貯蔵の間の安定性を増大させるためにα−シアノアクリ
レート接着剤組成物に、例えば、その組成物の全重量に
基づいて約1〜1,000ppmの量で加えられる。
又、知られた禁止剤の例は、二酸化硫黄、三酸化硫黄、
酸化窒素、弗化水素及びある種のスルトンである。この
発明の目的に、特に好ましいものは、メタンスルホン酸
(MSA)又はヒドロキシプロパンスルホン酸(HPS
A)と二酸化硫黄との組合わせである。スルホン酸の好
ましい濃度は約5〜100ppm、好ましくは10〜5
0ppm(単量体重量に基づいて)の範囲である。SO
2の好ましい濃度はそれぞれの酸に対して約15〜50
ppmの範囲である。
【0021】本質的ではないが、この発明のシアノアク
リレート接着剤組成物は又、一般にフリーラジカル重合
の禁止剤を含有する。これら禁止剤の最も望ましいもの
は、キノン、ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、
p−メトキシル−フェノール等のようなフェノールタイ
プのものである。
リレート接着剤組成物は又、一般にフリーラジカル重合
の禁止剤を含有する。これら禁止剤の最も望ましいもの
は、キノン、ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、
p−メトキシル−フェノール等のようなフェノールタイ
プのものである。
【0022】上記禁止剤類は、広い範囲で用いられる
が、次の一般ガイドラインが代表的接着剤組成物で、酸
性ガスは約0.001〜約0.06重量%、スルトンは
約0.1〜約10重量%、スルホン酸は約0.0005
〜約0.1重量%;及びフリーラジカル禁止剤は約0.
001〜約1重量%である。
が、次の一般ガイドラインが代表的接着剤組成物で、酸
性ガスは約0.001〜約0.06重量%、スルトンは
約0.1〜約10重量%、スルホン酸は約0.0005
〜約0.1重量%;及びフリーラジカル禁止剤は約0.
001〜約1重量%である。
【0023】シックナーは、α−シアノアクリレート接
着剤の粘度を増大するのにしばしば加えられる。α−シ
アノアクリレート単量体は、一般に数センチポイズ程度
の低い粘度を有する。それ故、その接着剤は、粗表面を
有する木材及び皮革のような多孔質材料に浸透する。こ
れでは良好な接着強度を得ることは困難である。各種の
重合体がシックナーとして用いられ、具体例としてポリ
(メチル)メタクリレート、メタクリレート−タイプの
共重合体、アクリル系ラバー、セルロース誘導体、ポリ
酢酸ビニル及びポリ(α−シアノアクリレート)を包含
する。シックナーの好適量は、通常、接着剤組成物の全
重量に基づいて約20重量%あるいはそれ以下、好まし
くは接着剤全重量の3〜10重量%である。
着剤の粘度を増大するのにしばしば加えられる。α−シ
アノアクリレート単量体は、一般に数センチポイズ程度
の低い粘度を有する。それ故、その接着剤は、粗表面を
有する木材及び皮革のような多孔質材料に浸透する。こ
れでは良好な接着強度を得ることは困難である。各種の
重合体がシックナーとして用いられ、具体例としてポリ
(メチル)メタクリレート、メタクリレート−タイプの
共重合体、アクリル系ラバー、セルロース誘導体、ポリ
酢酸ビニル及びポリ(α−シアノアクリレート)を包含
する。シックナーの好適量は、通常、接着剤組成物の全
重量に基づいて約20重量%あるいはそれ以下、好まし
くは接着剤全重量の3〜10重量%である。
【0024】多くの通常の重合体添加剤も又、強靭化目
的のために添加することができる。例としてアクリル系
エラストマー、アクリロニトリル共重合体エラストマー
及び弗素系エラストマーが包含される。かかる物質は適
切な量の場合には、シックナーとして又強靭化剤として
役立つであろう。
的のために添加することができる。例としてアクリル系
エラストマー、アクリロニトリル共重合体エラストマー
及び弗素系エラストマーが包含される。かかる物質は適
切な量の場合には、シックナーとして又強靭化剤として
役立つであろう。
【0025】ある種のヒュームドシリカ充填剤も又シア
ノアクリレートシックナーとして有効に用いられる。各
種の疎水性シリカがシアノアクリレートと共に満足し得
る貯蔵安定なゲルを与えることがこの技術に報告されて
いる。これについては例えば、すべてここに紹介した米
国特許第4,477,607号、米国特許第4,53
3,422号、米国特許第4,686,247号、米国
特許第4,837,260号及び英国特許第2,20
4,872号を参照されたい。好ましいシリカは、Ca
b−O−Sil(R) TS720(Cabot社)、Ae
rosil(R) R202(Degussa社)、Aer
osil(R) R805(Degussa社)又はCab
−O−Sil(R) TS−530(Cabot社)のよう
なポリジメチルシロキサン、オクチルトリメトキシシラ
ン又はヘキサメチルジシラザン処理シリカ類である。そ
のようなシリカ類の混合物も又用いられる。かかるシリ
カ類の好適レベルは全組成物重量に基づいて3〜12重
量%、好ましくは4〜8重量%の範囲である。
ノアクリレートシックナーとして有効に用いられる。各
種の疎水性シリカがシアノアクリレートと共に満足し得
る貯蔵安定なゲルを与えることがこの技術に報告されて
いる。これについては例えば、すべてここに紹介した米
国特許第4,477,607号、米国特許第4,53
3,422号、米国特許第4,686,247号、米国
特許第4,837,260号及び英国特許第2,20
4,872号を参照されたい。好ましいシリカは、Ca
b−O−Sil(R) TS720(Cabot社)、Ae
rosil(R) R202(Degussa社)、Aer
osil(R) R805(Degussa社)又はCab
−O−Sil(R) TS−530(Cabot社)のよう
なポリジメチルシロキサン、オクチルトリメトキシシラ
ン又はヘキサメチルジシラザン処理シリカ類である。そ
のようなシリカ類の混合物も又用いられる。かかるシリ
カ類の好適レベルは全組成物重量に基づいて3〜12重
量%、好ましくは4〜8重量%の範囲である。
【0026】硬化促進剤の実例として、例えば、米国特
許第4,556,700号や米国特許第4,695,6
15号に記載されたカリクサレン化合物及び米国特許第
4,906,317号に記載されたシラクラウン化合物
が知られている。他の促進剤も当業者によく知られてい
る。
許第4,556,700号や米国特許第4,695,6
15号に記載されたカリクサレン化合物及び米国特許第
4,906,317号に記載されたシラクラウン化合物
が知られている。他の促進剤も当業者によく知られてい
る。
【0027】本発明に有用なキノイド化合物の特殊な例
は次の化学式31〜43の化合物類を包含する。
は次の化学式31〜43の化合物類を包含する。
【0028】
【化31】
【0029】
【化32】
【0030】
【化33】
【0031】
【化34】
【0032】
【化35】
【0033】
【化36】
【0034】
【化37】
【0035】
【化38】
【0036】
【化39】
【0037】
【化40】
【0038】
【化41】
【0039】
【化42】
【0040】
【化43】これらの化合物類は配合組成物の0.1〜1
0重量%、好ましくは0.5〜5重量%の範囲のレベル
で効果的に用いられる。
0重量%、好ましくは0.5〜5重量%の範囲のレベル
で効果的に用いられる。
【0041】上記のようなキノイド添加剤を含有する本
発明のシアノアクリレート重合体は、添加剤を含まない
組成物より高い熱分解温度を有する。対比すれば本発明
の重合体は毎分10℃の割合で加熱するとき183℃あ
るいはそれ以上の分解開始温度を与えるように容易に配
合処方することができるのに対し、無添加重合体の分解
開始温度は、ほんの155℃である。更に本発明の代表
的な重合体は、150℃で900分間加熱するとき、2
5%あるいはそれ以下、しばしば10%あるいはそれ以
下の重量損失であるのに対し、添加剤なしの組成物では
同じ条件下で96%の重量損失である。
発明のシアノアクリレート重合体は、添加剤を含まない
組成物より高い熱分解温度を有する。対比すれば本発明
の重合体は毎分10℃の割合で加熱するとき183℃あ
るいはそれ以上の分解開始温度を与えるように容易に配
合処方することができるのに対し、無添加重合体の分解
開始温度は、ほんの155℃である。更に本発明の代表
的な重合体は、150℃で900分間加熱するとき、2
5%あるいはそれ以下、しばしば10%あるいはそれ以
下の重量損失であるのに対し、添加剤なしの組成物では
同じ条件下で96%の重量損失である。
【0042】本発明のシアノアクリレート接着剤組成物
に加えられる他の添加剤は可塑剤である。可塑剤は脆性
の小さい硬化した結合、従って、より耐久性の結合をつ
くるのに貢献する。これら可塑剤の最も普通のものは、
セバシン酸及びマレイン酸のような二塩基性酸のC1〜
C10アルキルエステル類である。ジアリールエーテル
やポリウレタンのような他の可塑剤も又用いられ、その
他の各種可塑剤も知られている。
に加えられる他の添加剤は可塑剤である。可塑剤は脆性
の小さい硬化した結合、従って、より耐久性の結合をつ
くるのに貢献する。これら可塑剤の最も普通のものは、
セバシン酸及びマレイン酸のような二塩基性酸のC1〜
C10アルキルエステル類である。ジアリールエーテル
やポリウレタンのような他の可塑剤も又用いられ、その
他の各種可塑剤も知られている。
【0043】その可塑剤は、シアノアクリレート適合性
の香料、染料、顔料等と同様に、α−シアノアクリレー
ト単量体の安定性に悪影響を与えない量で望みの用途に
従って加えられる。そのような添加剤の使用は、シアノ
アクリレート接着剤技術に携わる人の範囲内であって、
その詳細をここに記載する必要はないであろう。
の香料、染料、顔料等と同様に、α−シアノアクリレー
ト単量体の安定性に悪影響を与えない量で望みの用途に
従って加えられる。そのような添加剤の使用は、シアノ
アクリレート接着剤技術に携わる人の範囲内であって、
その詳細をここに記載する必要はないであろう。
【0044】
【実施例】硬化したシアノアクリレート重合体の熱的性
質に関して各種キノイド化合物の添加効果をいくつかの
方法で調べた。表1に示す添加剤の量を加えたシアノア
クリレート重合体の熱的分析を、分解がはじまる温度と
150℃の一定温度の熱履歴での重合体の相対的重量損
失とを測定するために動的に行なった。固着スピードと
82℃安定性を添加剤を含有する単量体配合組成物につ
いて行ない、その添加剤が配合組成物の硬化スピードと
貯蔵安定性に与える影響を確かめた。
質に関して各種キノイド化合物の添加効果をいくつかの
方法で調べた。表1に示す添加剤の量を加えたシアノア
クリレート重合体の熱的分析を、分解がはじまる温度と
150℃の一定温度の熱履歴での重合体の相対的重量損
失とを測定するために動的に行なった。固着スピードと
82℃安定性を添加剤を含有する単量体配合組成物につ
いて行ない、その添加剤が配合組成物の硬化スピードと
貯蔵安定性に与える影響を確かめた。
【0045】熱的分析を、2つの異なる器具、すなわち
951熱重量分析計を備えたDuPont 2100
Termal System及びTG/DTA220に
付属するSeiko SSC5245 HM2コントロ
ーラを用いて行なった。等温熱実験は、30℃からスタ
ートし、50℃/分の割合で150℃まで加熱し、25
0cc/分の窒素ガスを流しながらその温度に900分
間保持した。温度動的実験は窒素ガスを250cc/分
の割合で流しながら30℃からスタートして10cc/
分の昇温割合で450℃まで加熱した。
951熱重量分析計を備えたDuPont 2100
Termal System及びTG/DTA220に
付属するSeiko SSC5245 HM2コントロ
ーラを用いて行なった。等温熱実験は、30℃からスタ
ートし、50℃/分の割合で150℃まで加熱し、25
0cc/分の窒素ガスを流しながらその温度に900分
間保持した。温度動的実験は窒素ガスを250cc/分
の割合で流しながら30℃からスタートして10cc/
分の昇温割合で450℃まで加熱した。
【0046】動的分析用サンプルは、初期重合したシア
ノアクリレート重合体と添加物を乳鉢と乳棒で蜜に混合
し、次いでその混合物を100℃で2時間加熱すること
によりすべてを調製した。等温分析用のサンプルは、同
じ方法でつくるか、あるいは添加剤を含有する単量体配
合組成物の小滴をプレスされたSantoprene
(TM)のブロック間に室温下に72時間置き、100℃の
温度で2時間あと硬化させて残留する単量体をすべて完
全に重合させ、次いで得られたフィルムを分離して作製
したフィルムからつくった。両方法で作製したサンプル
は同等の結果を与えることがわかった。
ノアクリレート重合体と添加物を乳鉢と乳棒で蜜に混合
し、次いでその混合物を100℃で2時間加熱すること
によりすべてを調製した。等温分析用のサンプルは、同
じ方法でつくるか、あるいは添加剤を含有する単量体配
合組成物の小滴をプレスされたSantoprene
(TM)のブロック間に室温下に72時間置き、100℃の
温度で2時間あと硬化させて残留する単量体をすべて完
全に重合させ、次いで得られたフィルムを分離して作製
したフィルムからつくった。両方法で作製したサンプル
は同等の結果を与えることがわかった。
【0047】メタンスルフォン酸(10ppm)、二酸
化硫黄(2ppm)及びハイドロキノン(300pp
m)を含有する新たに蒸留したエチルシアノアクリレー
ト単量体は、熱重量分析用サンプルの製造に用いた。
化硫黄(2ppm)及びハイドロキノン(300pp
m)を含有する新たに蒸留したエチルシアノアクリレー
ト単量体は、熱重量分析用サンプルの製造に用いた。
【0048】固着スピードを、ポリメチルメタクリレー
ト(6重量%)、疎水性シリカ(6重量%)、カリクサ
レン(0.5重量%)及びシラクラウン(0.5重量
%)をエチルシアノアクリレート単量体に含有する配合
組成物について測定した。結果を表1にまとめた。
ト(6重量%)、疎水性シリカ(6重量%)、カリクサ
レン(0.5重量%)及びシラクラウン(0.5重量
%)をエチルシアノアクリレート単量体に含有する配合
組成物について測定した。結果を表1にまとめた。
【0049】
【表1】 分解 150 ℃900 分 82℃ 固着スピード 添 加 剤 % 開始 の損失 安定性 (秒) 温度 (℃)(重量%) (日) バルサ材 雌牛皮 本 発 明 例 7,7',8,8'-テトラ 0.5 210 12 20 25 35シアノキノジメタン テトラフルオローテ 0.5 210 7 20 25 35トラシアノキノジメタン 11,11',12,12' - 0.5 210 9 20 25 35 テトラシアノナフト- 2,6-キノジメタン 2,3-ジクロロ- 0.5 215 10 20 27 38 5,6-ジシアノ -ρ- ベンゾキノン テトラフルオロベンゾ 0.5 210 8 20 28 38キノン クロラニリック酸 0.5 210 21 20 28 38 アウリン 0.5 183 54 20 22 37 比 較 例 な し - 155 96 2o 25 35
【0050】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば熱分解開始と
熱的脱ガス性は、キノイド添加剤なしの配合組成物に比
べて本発明のすべての具体例で改善され、特にR1がC
(CN)2又はOである本発明の具体例では顕著に改善
される。
熱的脱ガス性は、キノイド添加剤なしの配合組成物に比
べて本発明のすべての具体例で改善され、特にR1がC
(CN)2又はOである本発明の具体例では顕著に改善
される。
Claims (20)
- 【請求項1】 シアノアクリレート単量体接着剤配合組
成物において、該配合組成物が、下記化学式1のキノイ
ド化合物を硬化重合体の耐熱性を高める有効量含有せし
めてなる改善された上記配合組成物。 【化1】[式中、RはC(CN)2、C(CO2Re)
2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2であり、
Ra、Rb、Rc及びRdは独立してH、一価炭化水
素、ハロゲン又は強電子求引性基であって、Ra、
Rb、Rc及びRdの組合わされた2つが炭化水素縮合
環を形成する。R1はC(CN)2、C(CO2Re)
2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2であり、ある
いは組合わされたR1とRbは、Rと結合してC(C
N)2、C(CO2Re)2、C(SO2Re)2又は
C(Ph)2基を有する縮合環を形成する。Reはアル
キルであり、Phはフェニルである。あるいはRとR1
は共にOであり、又、Ra、Rb、Rc及びRdは独立
してH、一価炭化水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アル
コキシル又は強電子求引性基であって、もしくはもしR
a、Rb、Rc及びRdの少なくとも2つがハロゲン又
は強電子求引性基であるならば、Ra、Rb、Rc及び
Rdの組合わされた2つが炭化水素縮合環を形成する。
あるいは、RがOで、R1はC(CN)2、C(CO2
Re)2、C(SO2Re)2又はジフェニル基であっ
て、そのフェニル基は任意に1もしくはそれ以上のハ
ロ、ヒドロキシ、アルコキシ、ハイドロカーボン、ニト
ロ、アシロキシ又はシアノ基で置換されていてもよい。
又Ra、Rb、Rc及びRdは独立してH、一価炭化水
素、ハロゲン又は強電子求引性基であって、又はRa、
Rb、Rc及びRdの組合わされた2つが炭化水素縮合
環を形成する。] - 【請求項2】 前記化合物が配合組成物の0.1〜10
重量%のレベルで存在する請求項1に記載の配合組成
物。 - 【請求項3】 前記キノイド化合物が、0.5〜5重量
%の、レベルで存在する請求項2に記載の配合組成物。 - 【請求項4】 RがC(CN)2、C(CO
2Re)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2であ
って、Ra、Rb、Rc及びRdは独立してH、一価炭
化水素、ハロゲン又は強電子求引性基であって、Ra、
Rb、Rc及びRdの組合わされる2つが炭化水素縮合
環を形成し、又RはC(CN)2、C(CO
2Re)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2であ
り、あるいは組合わされたR1とRbがRと結合してC
(CN)2、C(CO2R)2、C(SO2Re)2又
はC(Ph)2基を有する縮合環を形成する請求項2に
記載の配合組成物。 - 【請求項5】 RとR1が共にOであり、Ra、Rb、
Rc及びRdが独立してH、一価炭化水素、ハロゲン、
ヒドロキシル、アルコキシル又は強電子求引性基であっ
て、もしRa、Rb、Rc及びRdの少なくとも2つが
ハロゲン又は強電子求引性基であるならばRa、Rb、
Rc及びRdの組合わされる2つが炭化水素縮合環を形
成する請求項2に記載の配合組成物。 - 【請求項6】 RがOであり、R1がC(CN)2、C
(CO2Re)2、C(SO2Re)2又はジフェニル
メチレン基であって、そのフェニル基が任意にハロ、ヒ
ドロキシル、アルコキシル、ハイドロカーボン、ニト
ロ、アシロキシ又はシアノ基の1もしくはそれ以上と置
換されていてもよく、又、Ra、Rb,Rc及びRdは
独立してH、一価炭化水素、ハロゲン又は強電子求引性
基であり、あるいはRa、Rb、Rc及びRdの2つの
組合わせが縮合環を形成する請求項1に記載の配合組成
物。 - 【請求項7】 前記強電子求引性基が、カルボキシレー
ト、カルボキシレートエステル、スルホニル、スルホニ
ルハライド、スルホニルエステル、トリハロメチルシア
ノ及びニトロ基よりなる群から選択される請求項1に記
載の配合組成物。 - 【請求項8】 前記Ra、Rb、Rc及びRd基の少な
くとも2つが、ハロ、シアノ及びニトロ基よりなる群か
ら選択される請求項7に記載の配合組成物。 - 【請求項9】 前記化合物が下記化学式2〜14の化合
物よりなる群から選択される請求項1に記載の配合組成
物。 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 【化7】 【化8】 【化9】 【化10】 【化11】 【化13】 【化14】 - 【請求項10】 下記化学式15のキノイド化合物の
0.1〜10重量%を含有するシアノアクリレート重合
体。 【化15】[式中、RはC(CN)2、C(CO
2Re)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2であ
る。Ra、Rb、Rc及びRdは、独立してH、一価炭
化水素、ハロゲン又は強電子求引性基であって、あるい
はRa、Rb、Rc及びRdの2つの組合わせが縮合環
を形成する。R1はC(CN)2、C(CO
2Re)2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2であ
って、R1とRbの組合わせはRと結合して、C(C
N)2、C(CO2Re)2、C(SO2Re)2又は
C(Ph)2基を有する縮合環を形成する。Reはアル
キルであり、Phはフェニルである。あるいは、 RとR1は共にOであり、又Ra、Rb、Rc及びRd
は独立してH、一価炭化水素、ハロゲン、ヒドロキシ
ル、アルコキシル又は強電子求引性基であって、Ra、
Rb、Rc及びRdの組合わされた2つは、もしRa、
Rb、Rc及びR4の少なくとも2つがハロゲン又は強
電子求引性基であるならば、炭化水素縮合環を形成す
る。あるいは、 RはOである。R1はC(CN)2、C(CO2Re)
2、C(SO2Re)2又はジフェニルメチレン基であ
って、そのフェニル基は、任意にハロ、ヒドロキシル、
アルコキシル、ハイドロカーボン、ニトロ、アシロキシ
又はシアノ基の1又はそれ以上で置換されていてもよ
い。又、Ra、Rb、Rc及びRdは独立してH、一価
炭化水素、ハロゲン又は強電子求引性基であり、もしく
はRa、Rb、Rc及びRdの2つの組合わせが炭化水
素縮合環を形成する。] - 【請求項11】 前記キノイド化合物が0.5〜5重量
%のレベルで存在する請求項10に記載の重合体。 - 【請求項12】 RがC(CN)2、C(CO2Re)
2、C(SO2Re)2又はC(Ph)2であり、
Ra、Rb、Rc及びRdは独立してH、一価炭化水
素、ハロゲン又は強電子求引性基であって、Ra、
Rb、Rc及びdの組合わされた2つが炭化水素縮合環
を形成し、又R1はC(CN)2、C(CO
2Re)2、C(SO2Re)2、又はC(Ph)2で
あり、もしくはR1とRbの組合わせがRと結合してC
(CN)2、C(CO2Re)2、C(SO2Re)2
又はC(Ph)2基を有する縮合環を形成する請求項1
0に記載の重合体。 - 【請求項13】 RとR1は共にOであり、又Ra、R
b、Rc及びRdは独立してH、一価炭化水素、ハロゲ
ン、ヒドロキシル、アルコキシル又は強電子求引性基で
あって、Ra、Rb、Rc及びRdの2つの組合わせ
が、もしRa、Rb、Rc及びRdの少なくとも2つが
ハロゲン又は強電子求引性基であるならば炭化水素縮合
環を形成する請求項10に記載の重合体。 - 【請求項14】 RがOであり、R1がC(CN)2、
C(CO2Re)2、C(SO2Re)2又はジフェニ
ルメチレン基であって、そのフェニル基は、任意に、ハ
ロ、ヒドロキシル、アルコキシル、炭化水素、ニトロ、
アシロキシ又はシアノ基の1もしくはそれ以上で置換さ
れていてもよく、又、Ra、Rb、Rc及びRdは独立
してH、一価炭化水素、ハロゲン又は強電子求引性基で
あって、あるいはRa、Rb、Rc及びRdの組合わさ
れた2つが炭化水素縮合環を形成する請求項10に記載
の重合体。 - 【請求項15】 前記強電子求引性基が、カルボキシレ
ート、カルボキシレートエステル、スルホニル、スルホ
ニルハライド、スルホニルエステル、トレハロメチル、
シアノ及びニトロ基よりなる群から選択される請求項1
0に記載の重合体。 - 【請求項16】 前記Ra、Rb、Rc及びRd基の少
なくとも2つが、ハロ、シアノ及びニトロ基よりなる群
からなる選択される請求項10に記載の重合体。 - 【請求項17】 毎分10℃の速度で加熱するとき、1
83℃以上の分解開始温度であることを特徴とする請求
項10に記載のシアノアクリレート重合体。 - 【請求項18】 150℃で900分間加熱するとき、
重量損失が25%以下であることを特徴とする請求項1
0に記載の重合体。 - 【請求項19】 前記重量損失が10%以下である請求
項18に記載の重合体。 - 【請求項20】 前記化合物が、下記化学式16〜28
の化合物よりなる群から選択される請求項10に記載の
重合体。 【化16】 【化17】 【化18】 【化19】 【化20】 【化21】 【化22】 【化23】 【化24】 【化25】 【化26】 【化27】 【化28】
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/959323 | 1992-10-09 | ||
US07/959,323 US5306752A (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Cyanoacrylate adhesives utilizing quinoid compound polymer stabilizer |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06200214A true JPH06200214A (ja) | 1994-07-19 |
Family
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---|---|---|---|
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---|---|
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EP (1) | EP0592172B1 (ja) |
JP (1) | JPH06200214A (ja) |
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AT (1) | ATE137791T1 (ja) |
AU (1) | AU658534B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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CA2703596A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Loctite (R&D) Limited | Activated methylene reagents and curable compositions prepared therefrom |
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US7973119B1 (en) | 2007-10-24 | 2011-07-05 | Loctite (R&D) Limited | Adhesive systems using imines and salts thereof and precursurs to electron deficient olefins |
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