JPH0222373A - アクリル系接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は接着強度の優れたアクリル系接着剤組成物に関
する。

〔従来の技術〕

従来より、込わゆる硬化性樹脂組成物は多くの分野で使
用され、その主な利用分野の一つとして接着剤を挙げる
ことができる。

エポキシ系接着剤やアクリル系重合型接着剤等はその代
表例で１）、これらは常温で液体で且つ作業性も簡易な
接着剤として知られて騒る。

しかしながら、これらの接着剤の多くは接着強度、とく
に剥離性、割裂、衝撃強度において十分とは言えず、そ
の改良が要望されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記事情を改善するためになされたもので、そ
の目的とするところは、剥離性、割裂、衝撃強度の面で
従来品に比べ著しく改良され、且つ常温におかて液体で
硬化速度の速いアクリル系接着剤組成物を提供すること
である。

ｃｉａを解決するための手段〕 本発明のアクリル系接着剤組成物（以下１、組成物と略
称する）は、下記Ａ、Ｂ、Ｃ成分を含む組成物であって
、且つＡとＢの合計重量に対しＡが２〜５０％、Ｂが９
８〜５０％であシ、ＡとＢとＣの合計重量に対しＣが０
．５〜１５％であることを特徴とする。

Ａ：エチレンとアルキル（メタ）アクリレートとα、β
−エチレン塁不飽和カルボン酸又は接散の誘導体とから
なる共重合体。

Ｂ：重合性アクリルモノマー Ｃ：有機過醒化物 以下、本発明をさらに詳細に説明する。共重合体Ａを構
成する成分のうち、アルキル（メタ）アクリレートとし
てはそのアルキル基が炭素数１〜６のものが好ましく、
その具体例を挙げると次のようなものがある。

メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチル
アクリレート、エチルメタアクリレート、ブチルアクリ
レート、ブチルメタアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト。

また、共重合体Ａを構成する成分のうちα、β−エチレ
ン型不飽和カルボン酸又はその誘導体としては次のよう
なものが例示できる。

アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸などの不砲和カル
ボン酸、マレイン酸水素メチル、フマル酸水素メチル、
イタコン酸水素メチルなどのジカルボン酸のモノエステ
ル類、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコ
ン酸、無水フマル酸などの酸無水物。

本発明において、共重合体Ａに対する各構成成分の比率
としては、まずエチレンは６０〜９７，５幅（重ｉ％、
以下同じ）、好ましくは６９〜９４チである。エチレン
の比率が６０％未満の場合は、共重合体Ａの分子量が小
さくなって、本発明の組成物を接着剤として用いたとき
、特に剥離強度が不十分となシ、９７．５１を越えると
共重合体Ａの重合性アクリルモノマーＢへの溶解性が不
十分となって好ましくない。

また、アルキル（メタ）アクリレートの比率は２〜３０
憾、好ましくは５〜２５％である。アルキル（メタ）ア
クリレートの比率が２％未満では、共重合体Ａの重合性
アクリルモノマーＢへの溶解度が不十分となるし、３０
チを越えると共重合体Ａの分子量が小さくなって、本発
明の組成物を接着剤として用いたとき特に剥離強度が小
さくなる。

さらに、α、β−エチレン型不飽和カルボン酸又はその
誘導体の比率としては、０．５〜１０％、好ましくは１
〜６％である。その比率が０．５％未満の場合は１本発
明の組成物を接着剤として用いたとき、接着強度が不十
分となる。また、比率が１０係を越えると、共重合偉人
の分子量が小さくなシ、剥離強度が小さくなるなどの弊
害が避けられない。

次に、本発明圧おける重合性アクリルモノマーＢとは、
アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらから誘導される
エステル類を以って代表されるものである。たとえば、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクル酸
ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル
酸ラウリル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸３−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸シクロ
ヘキシル、メタクリル酸グリシジル、ステアリルメタク
リレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレ
ート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、インボ
ルニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、２−
メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロ
イルオキシエチルフタル酸、２−メタクリロイルオキシ
エチルマレイン酸、２−ヒドロキシブチルメタクリレー
ト、カプロラクトンメタクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート
、グリセリンジメタクリレー）、１．４−ブタンジオー
ルジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタク
リレート等を挙げることができるが、本発明はこれらの
例示に限定されるものではない。

なお、本発明では上述した重合性アクリルモノマーＢの
２種以上を併用することも可能である。

次に、本発明における有機過酸化物Ｃとは、硬化剤とし
て用いられるもので、ハイドロノや一オキサイド、パー
オキシエステル等で代表されるものである。その具体例
としてはｔ−プチルノーイドロノダーオキサイド、キュ
メン／）イドロノ譬−オキサイド、ｐ−メンタンノ１イ
ドロ・ぐ−オキサイド、１−プチルノ平−オキサイＰ、
　ｔ−ブチルノー−オキシベンゾエート、ｔ−ブチル／
４’−オキシアセテート、ｔ−ブチルＡ？−オキシピバ
レートなどが挙ケられ、本発明ではこれらの２８１以上
を併用することもできる。

本発明におけるＡ、Ｂ、Ｃの各成分は、次の重を比を満
足することが必要である。まず、ＡとＢの合計重量に対
しＡは２〜５０％、好ましくは１０〜３０４、Ｂは９８
〜５０％、好ましくは９０〜７０％である。Ａ成分が上
記範囲より下回るときは、発明の目的である剥離強度の
改良が不可能となシ、また上記範囲を越えた場合はＢ成
分との相溶性の点で支障が起る。

また、Ａ　−Ｂ　ｓ　Ｃ成分の合計重量に対するＣ成分
の・比は、０．５〜１５％であることが必要で、２〜１
０係の範囲が好ましい、Ｃ成分が０．５傷より下回ると
きは組成物の硬化反応が不十分となり、１５係を越える
ときは接着強度が低下する。

本発明の組成物は各種のエラストマーを併用することに
よって衝撃強度等の性能をさらに高めることができる。

その場合、エラストマーは本発明の組成物に浴解できる
性質が必要でメジ、そのようなエラストマーの例トして
クロルスルホン化ポリエチレン。

塩素化ポリエチレン、塩素化ぼりプロピレン、ポリブタ
ジェン、ポリイソプレン、スチレンープタジＸン共重合
体、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体、ポリクロ
ロプレン、Ｉリウレタン、エラストマー状飽和ポリエス
テルなどが挙げられる。

エラストマーはオリゴマーであってもよいし、またポリ
マーであってもよい。とくに前者の場合は末端または側
鎖に水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ビニル基等の
官能基を有するものが好ましい。エラストマーの配合量
は、ＡとＢとＣの合計重量に対して多くとも５０チが適
当である。

本発明の組成物を用いて被着体同士を接着する場合は、
一方の被着体の面に組成物を塗布し、他の被着体と貼シ
合せたのち、加熱することＫよって被着体同士を接着す
ることができる。この際の加熱温度は５０〜１００℃の
範囲が好ましい。

また、本発明の組成物は、これを主剤として硬化促進剤
と併用することが好ましい。硬化促進剤を併用すると、
室温で速やかに硬化、接着することができるからである
。

その硬化促進剤としては、過酸化物と反応して室温でラ
ジカルを発生し前記組成物の重合を促進する化合物、た
とえば有機アミン系化合物や金属石けん等が使用できる
。

すなわち、有機アミン系化合物には主としてジエチレン
トリアミン、ジメチルアニリン、テトラメチルメタキシ
レンジアミン、アニリンとブチルアルデヒドとの縮合物
などかあシ、これらは場合によっては溶剤で稀釈して用
いてもよい。

また、金属石けんには主としてす７テン酸コ・ぐルト、
オクトエ酸コ／？ルト、オクトエ酸スズ、オクトエ酸バ
ナジルなどかアシ、これらも場合によりては溶剤、ある
いは前記Ｂ成分で稀釈して閉いることができる。

硬化促進剤の使用量は用いる組成＊（主剤）によって異
なるので一概には決められないが、一般には主剤中の過
酸化物の′ｊＩＬｆに対してｌＯ〜５００チ程度である
。主剤ならびに硬化促進剤には、増粘剤やレベリング剤
、チタン剤等を加えても差支えない。

主剤と硬化促進剤とを併用するときは、この両者を混合
し、この混合物を被着体の面に塗布し、速やかに貼シ合
わせて接着してもよいし、また主剤を一方の被着体のｒ
ＩｒＪに塗布し、硬化促進剤を他の被着体の面に塗布し
、この両室布面を貼シ合せて軽く擦り付けることによっ
て、主剤を硬化促進剤とを混合し、硬化反応させて接着
してもよい。

接着に至る時間は主剤と硬化促進剤の種類によって異な
るが、一般に１〜６０分である。

本発明の組成物が接着に適用できる被着体としては、鉄
、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、亜鉛のような金属
、ガラス、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹
脂、表面酸化処理ぼりエチレン、表面酸化処理ポリプロ
ピレン、エリア樹脂、フェノール樹脂、工Ｉキシ樹脂の
ようなプラスチックス、セラミックタイル、アルミナ焼
結体、シリカ焼結体のようなセラミックス、それにコ９
ム類などが挙げられる。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。

実施例１ エチレン８０％、メタクリル酸メチル１６％、無水マレ
イン酸４チからなる共重合体（数平均分子ｔ１２０００
　）１８部（重量部、以下同じ）と、インボルニルメタ
クリレート４０部と、クロルスルホン化ポリエチレン１
２部と、メタクリル酸１０部と、トリメチロールグロパ
ントリメタクリＬ／−）３部（！：、ｔ−ブチル・ぐ−
オキシービパレート７部とをよく混合溶解せしめて、組
成物を調製した。

この組成物を主剤とし、アニリン及びブチルアルデヒド
の縮合物とオクトエ酸スズとの混合物を硬化促進剤とし
て、鋼板の接着試験を行った。

接層方法は、まずＪＩＳ　Ｋ　６８５０に従って調製し
た鋼板の片面に主剤を塗布し鋼板の他の片面に硬化促進
剤を塗布し、両面を貼シ合せて軽く擦シ付けた。

そのまま室温に２時間静置したのち、３０℃においてせ
ん断接着強さを測定したところ、１７５に９ｆ／ｃｍ　
であった。

また、ＪＩＳ　Ｋ　６８５４に従って鋼板の試験片を調
製し、せん断接着強さと同じ方法で接着した鋼板の剥離
強さを測定したところ、３０°で１１ｋｇｆ／２５ｍで
あった。

比較例１ 実施例１の主剤中におけるエチレン、メタクリル酸メチ
ル及び無水マレイン酸からなる共重合体の添加を省略す
ること以外は、実施例１と同様にして主剤を調製した。

以後、実施例１と同様にして鋼板の接着試験を行った。

その緒来、３０℃におけるせん断接着強さは１５３　ｋ
ｇｆ　／ｃｍ２、剥離強さは５．８　ｋｌＦｆ／　２５
ｍで、とくに後者の値は実施例１のそれに比べ著しく劣
っていた。

実施例２ エチレン９０％、アクリル酸エチル８チ、イタコン酸２
チからなる共重合体（数平均分子量３４０００　）１０
部と、２−ヒドロキシブチルメタクリレート４０部と、
２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸１８部と、ネ
オペンチルグリコールジメタクリレート８部と、トリメ
チロールグロノぐントリアクリレート４部と、末端及び
側鎖にビニル基を有するアクリロニトリル−ブタジェン
共重合体オリゴマー（分子［３５００）１５部と、を−
ブチルノーオキシベンゾエート５部とをよく混合溶解せ
しめて、組成物を調製した。この組成物を主剤とし、実
施例１で用いた硬化促進剤を使用して、以下の接着試験
を行った。

まず、実施例１と同様Ｋ　ＪＩＳ　Ｋ　６８５０　Ｋ従
って調製したＡＢＳ樹脂板の片面に主剤を塗布し、ＡＢ
Ｓ樹脂板の他の片面に硬化促進剤を塗布し、両面を貼シ
合せて軽く擦シ付けた。そのまま室温に１時間静置した
のち、３０℃においてせん断接着強さを測定したところ
、１３０　ｋｇｆ／ｚでアシ、すべて材料破壊であった
。

またＪＩＳ　Ｋ　６８５５に従ってＡＢＳ樹脂板の試験
片ｔ−調製し、せん断接着強さと同じ方法で接着したＡ
ＢＳ樹脂板の衝撃接着強さを測定したところ、３０℃で
８　ｋｇ　ｆ　ｃｍ／備２でありた。

比較例２ 実施例２の主剤中におけるエチレン、アクリル酸エチル
及びイタコン酸からなる共重合体の添加を省略すること
以外は、実施例２と同様に主剤を調製した。

以後、実施例２と同様にしてＡＢＳ樹脂板の接着試験を
行った。

その結果、３０℃におけるせん断接着強さは１３０ｋｇ
ｆ／１Ｍ　であシ、全て材料破壊であったが、衝撃接着
強さは５　ＩＩ　ｆ　ｃｙｎｉｃｓ　２と、実施例２に
比較して劣っていた。

実施例３ エチレン７８％、アクリル酸ブチル１７％、無水マレイ
ン酸５％からなる共重合体（数平均分子ｆ１０２００　
）４０部と、２−ヒドロキシブチルアク’）Ｌ／−）４
０部と、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸ｉｏ
Ｍと、）＋Ｊメチロールプロノ々ントリメタクリレート
３部と、ｔ−プチルノや−オキシペンゾエート７部とを
よく混合溶解せしめて、組成物を調製した。この組成物
を主剤とし、実施例１で用いた硬化促進剤を使用して、
以下の接着試験を行りた。

接着方法は、まずＪＩＳ−Ｋ　６８５０に従って調製し
たアルミ板の片面に主剤を塗布し、アルミ板の他の面に
硬化促進剤を塗布し、両面を貼合せて軽く擦シつけた。

そのまま室温に２時間静置したのち、３０℃においてせ
ん断接着強さを測定したところ、１８０ゆｆ／ＩＭ　で
あった。また、ＪＩＳ　Ｋ６８５４に従ってアルミ板の
試験片を！！ｌ製し、せん断接着彊さと同じ方法で接着
したアルミ板の剥離強さを測定したところ、３０℃で９
．５　ｋｌＦｆ／　２５　ｍであった。

〔発明の効果〕

本発明の組成物は常温で液体であシ、硬化速度が連く、
作業性が簡易である。しかも接着強度、とくに剥離性、
割裂及び衝撃強度に優れ、金属、セラミックス、プラス
チックスなど広範囲な接着用途に適用できるものである
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンとアルキル（メタ）アクリレートとα，
   β−エチレン型不飽和カルボン酸又は該酸の誘導体とか
   らなる共重合体Ａと、重合性アクリルモノマーＢと、有
   機過酸化物Ｃとを含む接着剤組成物であって、且つＡと
   Ｂの合計重量に対しＡが２〜５０％、Ｂが９８〜５０％
   であり、ＡとＢとＣの合計重量に対しＣが０．５〜１５
   ％であることを特徴とするアクリル系接着剤組成物。
2. （２）前記共重合体Ａの構成成分の重量比率が、エチレ
   ン６０〜９７．５％、アルキル（メタ）アクリレート２
   〜３０％、α，β−エチレン型不飽和カルボン酸又は該
   酸の誘導体０．５〜１０％である特許請求の範囲第（１
   ）項記載のアクリル系接着剤組成物。