JPH06271817A - α−シアノアクリレート系接着剤組成物及びその製造方法 - Google Patents

α−シアノアクリレート系接着剤組成物及びその製造方法

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JPH06271817A
JPH06271817A JP8697693A JP8697693A JPH06271817A JP H06271817 A JPH06271817 A JP H06271817A JP 8697693 A JP8697693 A JP 8697693A JP 8697693 A JP8697693 A JP 8697693A JP H06271817 A JPH06271817 A JP H06271817A
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JP
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cyanoacrylate
elastomer particles
adhesive composition
alpha
adhesive
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JP8697693A
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Nobuo Osawa
延夫 大沢
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ThreeBond Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • C09J4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09J159/00 - C09J187/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 α−シアノアクリレート系接着剤中に、その
粒子径が0.1 〜100 μmの難溶エラストマー粒子を分散
させたα−シアノアクリレート系接着剤組成物とその製
造方法。 【効果】α−シアノアクリレート系接着剤中に過剰の難
溶エラストマー粒子を分散させることにより、硬化物の
脆性が改良され、相溶系に比べて遥かに高接着強度、耐
衝撃強度、高剥離性を実現し、更に優れた耐久性(耐熱
性、耐水性、耐湿性、耐熱衝撃性)を示す接着剤組成物
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、アクリロニトリルブ
タジエン共重合体等の難溶エラストマー粒子を分散させ
ることにより、高剥離強度、耐衝撃性と耐熱性、耐湿
性、耐熱衝撃性に優れた性能を有するα−シアノアクリ
レート系接着剤組成物とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】α−シアノアクリレートは、下記一般式
(式中、Rは炭素数16以下のアルキル、アルケニル、ア
ラルキル、アルコキシアルキル、ハロアルキル、シクロ
ヘキシル、アリル、フェニル等を示す)で示される化合
物である。
【0003】
【化1】
【0004】この化合物は被着表面に付着するわずかの
水分と重合反応し、急激に硬化して、金属、ゴム、プラ
スチック、ガラス、木材等多くの被着木材に対して、優
れた接着力を有するため、瞬間接着剤として幅広い用途
に使用されている。
【0005】しかしながら、このα−シアノアクリレー
ト系接着剤は剪断方向の荷重に対して高い接着力を有す
る反面、硬化物の脆性が弱点の一つとされており、この
ため剥離方向の荷重や、衝撃に対しては満足する性能を
有しておらず、更に耐久性(耐熱性、耐水性、耐湿性、
耐熱衝撃性)等についても問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】α−シアノアクリレ
ート系接着剤の剥離方向の荷重や、衝撃に対して性能向
上のために、特開昭57-78469号公報にはα−シアノアク
リレートに対し、ピロガロール1 〜5000ppm を添加し、
接着強度及び耐衝撃性を向上させることが提案されてい
るが、この方法では耐熱性、耐水性及び耐湿性に問題が
あり、実際の用途に制限がある。
【0007】また、α−シアノアクリレート系接着剤の
硬化物の脆性を改良して接着界面の応力を緩和させるた
めに、α−シアノアクリレートにエラストマーを溶解さ
せる手法があり、特公昭43-29477号公報にはα−シアノ
アクリレートにアクリロニトリルブタジエン共重合体等
のエラストマーを混合させて改良する手法が採られてい
るが、この場合は接着強度が弱く、また相溶性が低く脆
性を改良するまでの性質を出せない。
【0008】
【問題点を解決するための手段】そこで、本願発明者は
上述のα−シアノアクリレート系接着剤の問題点を解決
すべく研究の結果、難溶エラストマー粒子をα−シアノ
アクリレート系接着剤中に分散させることにより、硬化
物の脆性の問題が解決され、接着強度が非常に優れ、ま
た耐衝撃性、高剥離強度、更には耐熱性、耐湿性、耐熱
衝撃性を有するα−シアノアクリレート系接着剤組成物
が得られることを見出し、この発明を完成するに至った
ものである。
【0009】この発明で使用するα−シアノアクリレー
ト系接着剤は上記一般式のα−シアノアクリレートを主
成分とし、これに貯蔵安定性を得るためにラジカル重合
禁止剤やアニオン重合禁止剤、具体的にはハイドロキノ
ン、カテコール、リン酸、メタンスルホン酸、パラトル
エンスルホン酸、スルトン三フッ化ホウ素エーテル錯体
等が添加されたものである。
【0010】この発明で使用するα−シアノアクリレー
ト系接着剤に難溶エラストマー粒子を分散させる、分散
系としたのは、分散系では過剰のエラストマー粒子を添
加でき、粘度が高くならずに弾性のα−シアノアクリレ
ート系接着剤組成物が得られる。
【0011】これに対して溶解系ではα−シアノアクリ
レート系接着剤とエラストマーが相溶し、弾性のα−シ
アノアクリレート系接着剤組成物を製造すると、高粘度
のものが得られる。
【0012】難溶性のエラストマーとしてはアクリロニ
トリルブタジエン共重合体、スチレンブタジエン共重合
体、天然ゴム等を挙げることができるが、この発明では
好ましい難溶エラストマーはアクリロニトリルブタジエ
ン共重合体である。
【0013】また、この発明に使用する難溶エラストマ
ー粒子はその粒子径が0.1 〜100 μm のものが好まし
く、0.1 μm 以下の粒子径では接着強度が満足するもの
が得られず、また100 μm 以上の粒子径では保存安定
性、特にエラストマー粒子相互の凝集による増粘が著し
くなる。
【0014】α−シアノアクリレート系接着剤中に難溶
エラストマー粒子を分散させる手法としては、例えば予
め適当な非極性溶媒にエラストマーを溶解させておき、
これにα−シアノアクリレート系接着剤を混合し、3成
分系で均一になるまで撹拌する。その後、この非極性溶
媒を減圧脱気により回収し、溶解度を越えた過飽和状態
のエラストマー粒子を析出させ、粒子径0.1 〜100 μm
の大きさで分散させる。
【0015】或は他の手法としては、例えば30℃以下の
温度でα−シアノカクリレートへの溶解度が10% 以下の
難溶エラストマー粒子をα−シアノアクリレート系接着
剤中に過剰に加え、100 ℃以下で加熱して、溶解させ、
均一になるまで撹拌した後、室温100 ℃以下で上記難溶
エラストマー粒子を溶解させて得られた混合溶液を急激
に室温(20〜30℃程度)に冷却し、過飽和状態の難溶エ
ラストマー粒子を析出させ、粒子径0.1 〜100 μm の大
きさで分散させる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の実施例を示す。 実施例1〜5、比較例1〜2 ThreeBond1741[出願人会社製品で、シアノアクリル酸エ
チルエステル99.9%(重量) と、重合禁止剤としてハイド
ロキノン0.01%(重量) 及びトリフルオロボランエチルエ
ーテルコンプレックス0.001%からなるα−シアノアクリ
レート系接着剤]( 以下、TB1741 と略記する)100 重量
部に対して、アクリロニトリルブタジエン共重合体[結
合アクリロニトリル40% 、ムーニー粘度60〜70{ML1+4(1
00℃)}のもので、25℃においてTB1741の100 重量部に対
してその溶解度が5重量部で飽和するもの]( 以下NBR-
1 と略記する)を6 〜20重量部混合し、90〜100 ℃に加
熱し、均一になるまで撹拌溶解させる。
【0017】均一になったら1時間10℃程度の割合で温
度を下げ、析出してきたNBR-1 を効率の高い撹拌翼で高
速撹拌して粒子を分散させ、温度を15℃程度まで冷却し
た後も数時間撹拌を続け均一な粒子分散したものを試験
サンプルとし、下記の試験を行い、その結果を表1に示
す。
【0018】なお、比較例としてTB1741単独のものとTB
1741の100 重量部とNBR-1 を1〜5重量部を常温で溶解
させたものを採用し、またそれぞれの粒子の分散は位相
差顕微鏡により確認し、その粒子径から判断した。
【0019】
【表1】
【0020】試験方法 1.粘度、セットタイム、引張剪断接着強さはJIS K 68
61に準拠して行い、被着体は鋼鉄を用いた。
【0021】2.T型剥離は、JIS K 6854に準拠して行
い、被着体は鋼鉄を用いた。
【0022】3.衝撃剥離接着強さは、JIS K 6855に準
拠して行い、被着体は鋼鉄を、用いた。
【0023】4.耐熱性、耐湿性、耐熱衝撃性は被着体
に鋼鉄を用い、引張剪断接着強さはJIS K 6861の方法
で、また剥離接着強さはJIS K 6854で測定した。各条件
は下記に示す通りである。
【0024】耐熱性・・・・・硬化したものを120 ℃で
24時間放置した後室温に放冷して測定した。 耐湿性・・・・・硬化したものを60℃、95%RHにて7日間
放置した後、室温に戻して測定した。 耐熱衝撃性・・・硬化したものを120 ℃1時間と-40 ℃
1時間をそれぞれ20サイクル熱的な衝撃を加えた後、室
温に戻して測定した。
【0025】実施例6〜10 NBR-1 の6〜20重量部を非極性溶媒に最低量で溶解さ
せ、均一になるまで撹拌する。次にTB1741を100 重量部
を加え、3成分系で均一になるまで撹拌する。均一にな
ったものからこの非極性溶媒を減圧脱気により取り除き
ながら高速撹拌して、析出してくるNBR-1 の粒子が分散
したものを試験サンプルとし、上記と同様な試験を行
い、その結果を下記の表2に示す。なお、比較例は先に
示した比較例1及び2を採用した。
【0026】
【表2】
【0027】実施例11〜12 実施例1の手順で他の種類のアクリロニトリルブタジエ
ン共重合体において、ムーニー粘度が低く、常温での飽
和溶解度の高いエラストマーについて、粒子径1μm で
分散させたものを製造し、これについて上記と同様な試
験を行い、その結果を下記の表3に示す。
【0028】
【表3】
【0029】(考察)実施例1〜10で得られた試験サ
ンプルは製造工程が異なるが、配合成分からそれぞれ特
性が殆ど一致している。
【0030】アクリロニトリルブタジエン共重合体を溶
解させた場合(相溶系)よりもアクリロニトリルブタジ
エン共重合体を粒子として分散させた場合(分散系)の
方が、明らかに耐久接着特性が改良された。
【0031】ムーニー粘度が低く、飽和溶解度の低いア
クリロニトリルブタジエン共重合体を分散系にすると、
セットタイムが長くなり、また保存安定性の点でも良く
なく、更に瞬間接着性が失われてくる。
【0032】
【発明の効果】以上要するに、この発明によればα−シ
アノアクリレート系接着剤中に難溶エラストマー粒子を
分散させることにより、硬化物の脆性が改良され、これ
により相溶系に比べて遥かに高接着強度、耐衝撃強度、
高剥離性を実現し、更に優れた耐久性(耐熱性、耐水
性、耐湿性、耐熱衝撃性)を示し、非常に高い機能性を
有する接着剤組成物が得られる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 α−シアノアクリレート系接着剤中に、
    その粒子径が0.1 〜100 μm の難溶エラストマー粒子を
    分散させたことを特徴とするα−シアノアクリレート系
    接着剤組成物。
  2. 【請求項2】 難溶エラストマー粒子がアクリロニトリ
    ルブタジエン共重合体である特許請求の範囲第1項記載
    のシアノアクリレート系接着剤組成物。
  3. 【請求項3】 難溶エラストマー粒子を非極性溶媒中に
    溶解させ、得られたエラストマー溶液をα−シアノアク
    リレート系接着剤に混合し、上記混合物から非極性溶媒
    のみを減圧脱気して難溶エラストマー粒子を過飽和状態
    から析出させ、粒子径0.1 〜100 μm の大きさで分散さ
    せたことを特徴とするα−シアノアクリレート系接着剤
    組成物の製造方法。
  4. 【請求項4】 30℃以下の温度でα−シアノカクリレー
    トへの溶解度が10%以下の難溶エラストマー粒子をα−
    シアノアクリレート系接着剤中に加え、100℃以下の加
    熱して、難溶エラストマー粒子を溶解させて得られた混
    合溶液を20〜30℃に冷却して難溶エラストマー粒子を過
    飽和状態から析出させ、粒子径0.1 〜100 μm の大きさ
    で分散させたことを特徴とするα−シアノアクリレート
    系接着剤組成物の製造方法。
JP8697693A 1993-03-23 1993-03-23 α−シアノアクリレート系接着剤組成物及びその製造方法 Pending JPH06271817A (ja)

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