JPS6026435B2 - α↓−シアノアクリレ−ト系接着剤用プライマ−の塗布方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＱ−シアノアクリレート系接着剤による俊着に
先立って被接着面にプラィマーを適用する方法に関する
。

−股式 （式中Ｒは飽和又は不飽和の脂肪族基もしくは脂環族基
又は芳香族基を示す。

）で示されるＱ−シアノアクリレート（以下ＡＣＡと呼
ぶ）は、大気中の、及び被接着層表面に存する水分によ
り直ちにアニオン重合を起こして数秒から数分以内に強
鋤な二次元線状体を形成し、この線状重合体は被接着層
表面との間に強い水素結合を形成するため、瞬間接着剤
として広く使用されている。

しかしながら、ＡＣＡは反面極めて粘度が低く、この性
質は金属、ガラスなどの平坦な面への伸びを良くするメ
リットがある反面、多孔質の物品に対しては良好な接着
を妨げる要因となる。さらにペーパーをかけて研磨した
木材の表面のように、一応目止めされた平滑な面であっ
ても、被接着面が酸性を帯びている場合は、これまた充
分な接着が行われにくい。以上の欠点に対するつの提案
は、ＡＣＡと相溶性のある合成高分子ポリマーを添加す
ることである。

しかし、このような添加物は本質的には異物であって、
ＡＣＡの接着強度を弱めたり、又は、の保存可能期間を
短くしたりする不利益を有する。しかも酸性表面に対す
る接着性の向上には全く効果がない。このため近来揮発
性アミンなどのガス状硬化促進剤又は溶媒中に有機ァミ
ン、有機金属化合物その他の塩基性物質を熔解させた液
状硬化促進剤の使用が提案されているが、前者の場合は
、使用したガス中の大部分は無駄に揮発するので、極め
てロスが大きい。かつ、ガスは眼に見えないから、噴射
面積が広いときはムラが生じ勝ちである。更に、揮発し
たガスによる作業者の健康への影響も無視できない。一
方、後者の場合には、促進剤溶液を被接着面へ塗布した
後、溶媒が乾燥するまでに待ち時間が必要であるので、
流れ作業への適用は困難である。しかも、ここに用いら
れる則乾性の溶媒は人体に有害で、吸入による中葵の恐
れがある他、火災、爆発の危険も大きい。さらに、アミ
ン等の硬化促進剤も一般に人体に有害である。以上のガ
ス状又は液状硬化促進剤の他に、磁化促進剤の粉末と目
止め剤の粉末とを混合成形した固形下塗剤（プラィマー
）も提案されている。

このプラィマーは例えばチョーク状の棒状体であって、
用時被接着面に塗擦して使用される。しかし、大面積に
適用したいときは非常に時間がかかり、かつ、微細な凹
状部分には塗布できない。そこで、被接着部分の全面で
なく、一部に対しスポット状にプラィマーを塗布して急
速に硬化を行わせ、残部は徐々に硬化させようとする方
法も行われているが、木材等に対しては前述の理由で硬
化が著しく遅れる他、木材内部へのＡＣＡの浸透によっ
て、概ね不満足な結果が得られていた。本発明は以上の
固状プラィマーの欠点を改良して、プラィマ−の塗布能
率を著しく改善すると同時に、併せて微細な窪み、溝、
突起の側面等への塗布を可能とし、かつ所望により、後
述するような種々の特性を持った接着状態を得ようとす
るものである。本発明の骨子は、ＡＣＡ系接着剤用のプ
ラィマーを粉末の形で、多孔質の袋に入れ又はパフで被
接着面に適用する点にある。

ここにプラィマーと称するのは原則としてＡＣＡ用硬化
促進剤を指すが、発明の目的上それに限られるものでは
なく、その他、単なる目止め剤、充填剤、耐衝撃剤、硬
度付与剤、導伝剤、剥離剤、柔軟剤等も含まれる。もち
ろん、これら種々のプラィマー物質は必要に応じ任意に
併用されてもよい。以上の各種プラィマーは、成るべく
微細な粉末（通常１００メッシュ以下、好ましくは２０
０メッシュ以下）の形で多孔質の袋に入れ、又は容器に
入れ、パフで、被接着面を叩くようにして又は擦るよう
にして塗布される。

多孔費の袋としては天然もしくは合成繊維製の細し、撚
糸で綴られた織布製の袋又は不織布製の康平な袋が適当
であるが、もちろん扇平であらねばならないことはない
。袋には市販の化粧用パフに見られるような指掛けひも
を設ければ便利である。いづれにしても、この方法によ
るプラィマーの塗布作業は著しく効率・で、発明者が行
った実験では、８奴×６＆力×１肌の袋入りプライマー
を用いて１の×ｌｍの正方形ベニヤ板面に塗布するに要
した時間は平均約１分３の砂であって、これはチョーク
状固形プラィマーを用いた場合の１／７以下の所要時間
であり、しかも、後者に見られたような塗布ムラはほと
んど生じなかった。また、プラィマ−が徴粉となって袋
又はパフから飛び散り、微細な凹都内又は凸部の隅に確
実に附着するので、相対的に接着強度が向上する。本発
明の方法によれば、ブラィマーの種類を選ぶことによっ
て接着を加速したり、もしくは被援肴面を目止めして接
着を完全にしたり、又は接着層に各種の性質を与えるこ
とができる。

これらのブラィマー物質は概ね以下のように分類される
。凶 硬化促進剤：ＡＣＡのアニオン重合を開始又は促
進させる薬剤はすべて硬化促進剤として利用できる。主
要な硬化促進剤は以下のとおりである。（Ａ−１） ア
ルカＩＪ金属又はアルカリ士類金属水酸イ日物：水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化
カルシウム、水酸化マグネシウムなど。

水酸化バリウムも使用できるが、毒性が強いため使用を
避けるべきである。

（Ａ−２） アルカリ金属又はアルカリ士類金属その他
金属の塩類：炭酸ソーダ、炭酸カリ、炭酸水素ナトＩＪ
ゥム、塩基性炭酸マグネシウム、ホゥ酸ナトリウム、第
三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、ケイ酸
ナトリウム（水ガラス）、塩基性炭酸鉛など。

（Ａ−３） アルカリ金属又はアルカリ士類金属のハロ
ゲン化物：塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシ
ウムなど。

（Ａ−４） 金属酸化物：酸化マグネシウム、酸化亜鉛
など。

（Ａ−５） アミン類：低級脂肪族アミン類、低級アル
カノールアミン類、芳香族、脂環族アミン類、芳香脂肪
族アン類など。

（Ａ−６） 酸アミド類：低級脂肪族酸アミド類（ホル
ムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトアミド、マロ
ンアミドなど） （Ａ−７） 含窒素へテロ化合物：ピリジン、ピベリジ
ン、モルフオリン、ピベラジンなど。

（Ａ−８） アルカリ金属又はアルカリ士頚金属の有機
酸塩類又はそれらのポリマー：高級アルキルベンゼンス
ルホン酸ナトリウ ム、ギ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム
、アクリル酸又はポリアクリル酸ナトリウムなど。

（Ａ−９）第四級アンモニウム化合物：セチルジメチル
アンモニウムクロライド、アルキルピリジニウムハロゲ
ニドなど。

（Ａ−１０） 金属アルコレ‐‐ト類：ナトリウムエチ
レート、カリウムメチレートなど。

‘Ｂ）目上め剤：被接着面に塗布されたとき、該面に存
する４・孔、ひび、隙間等を埋めて平坦化する作用を有
するものは一般に目止め剤として用いられる。

無機質の徴粉は概ねこの目的に適するが、酸性のもの、
比重の軽すぎるもの、有毒なもの及び被接着面を腐蝕又
は変質させるものは好まれない。下記は適当と考えられ
る目止め剤の例示である。炭酸カルシウム、硫酸カルシ
ウム、シリカ、酸化チタン、アルミナ、亜硫酸カルシウ
ム、カーボンブラック、ガラス、ケイソウ士、ベントナ
ィト、水酸化アルミニウムなど。

なお、目止め剤の中には自体ＡＣＡに対する硬化促進館
を兼有するものがあり、これらの使用はプラィマーの処
方を簡単化しうるのみならず、プラィマー中の硬化促進
剤の濃度を高めることになるので都合が良い。

硬化促進態と目止め能を兼有する適当な物質の例として
は、例えば以下のものが挙げられる。水酸化カルシウム
、水酸化マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグ
ネシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム
、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ケイ酸ナトリウム、塩
基性炭酸鉛、カルボキシメチルセルローズナトリウム、
アルギン酸ナリウム因みに、発明者は穀類の舷芽、例え
ば米糖の豚芽が目止め能以外に優れた硬化促進能を有す
ることを見出した。

舷芽末は完全に無毒である他、塗布面に接着する性質を
有し、かつＡＣＡの浸透を阻止する作用があるので、木
材等に対するプラィマーとして好適である。なお、前記
Ａ−５なし、しＡ−７郡に属する硬化促進剤中には、自
体常温で液状のものがあるが、これらは例えばシリカ、
ケイソウ士、アルミナ、カーボンブラックなどの吸着性
目止め剤に吸着させる必要がある。‘Ｃ｝ 硬度付与剤
：アルミニウム、銅、鉄、ヱメリー粉、カーボランダム
等：これらは接着剤層の硬度を高めるので、接着剤眉目
体に高い機械的強度、耐摩耗性などが望まれる場合使用
するのが原則であるが、Ｑ−シアノアクル酸プチルの如
き比較的柔軟な膜を形成するＡＣＡの接着膜硬度を高め
るため使用されてもよい。

■ 充填剤：前述の目止め剤は全て充填剤として使用し
うるが、プラスチックの微粉末、例えばポリメチルメタ
クリレート、ポリスチロール等の微粒は接着層に透明性
を付与するため有利に利用される。

‘Ｅ） 耐衝撃剤：弾性ゴム、ポリウレタンェラストマ
ーなどの微粉末は接着層に対衝撃性と柔軟性を与え、Ａ
ＣＡの欠点と目される接着層の腕さを大幅に改善する作
用を有する。

【Ｒ 導電剤：前述の銅、アルミニウム等の微粉末は接
着層に導電性を与えるので、これらをプラィマーとする
接着は半田の代用として役立つ。

また、鋼粉等に代え鉄粉を用いると、ジュール熱を利用
して被接着物を弱く加熱することができる。‘ｑ 剥離
剤：木材、デン粉、可溶性デン粉、ゼラチン、アルギン
酸ソーダなど。

木粉は接着強度を弱め、また、デン粉、テキストリン、
可溶性デン粉、ゼラチン、アルギン酸ソーダは、水中に
浸澄又は煮沸とすると溶解するため、ＡＣＡを仮接着な
どの目的に利用したい場合などに有用である。なお、炭
酸ァンモン等の発泡剤も同様に利用できる。以上の如く
、本発明はＡＣＡ系接着剤用プラィマ−の塗布作業の能
率を飛躍的に向上させると同時に、併せて接着層に対し
種々の物理・イｂ学的性質を付与できるため、本接着剤
の応用範囲を著しく拡大できるという意義を有するもの
である。

以下実施例を掲げて発明実施の態様を述べる。但し、断
るまでもなく、例示は単に説明のためのものであって、
発明精神の限定を意図するものではない。実施例 １ 酸化亜鉛微粉末（２００メッシュ通）炭酸カルシウム微
粉末（２００メッシュ通）を夫々等量づつ混合して不織
布の袋（８功×６仇×１仇）に入れ、これを１机×１机
の大きさの正方形のラワンベニヤの１面に叩きつけ及び
擦りつけを併用して塗布した。

試験はｌｑ団操り返し、平均所要時間を測定した。なお
、肉眼で見うる塗りむらの発見されたものは不合格とす
る。コントロールとして、上の混合粉末２００夕を１０
％ポリビニルァルコール水溶液４皿ｌと混合し、温練後
白墨用の型で成形し、３日間風乾させて得たチョーク状
プラィマーを用い、同様のテストを行った。

結果は下記第１表の通りであった。第１表即ち、上表が
示す如く、チョーク状プラィマーを用いた対照法では、
本発明に比べて７倍以上の時間がかかり、しかも半数は
不合格であった。

この実験の結果から、本発明は大面積の被接着面にプラ
ィマーを適用したい場合、特に有効であることが判る。
実施例 ２〜１４ 米糠微粉末（２００メッシュ通）を５の×５の×０．５
肌の大きさの不織布製の袋に入れ、以下の被接着材料の
被接着面に前例と同様にして塗布後、ＡＣＡ（Ｒ＝エチ
ル）を塗布、接着し、セットタイム及び引張り数断強度
を測定した。

結果は以下第２表のとおりであった。第２表 ※母材破壊 舵秦母‐一部 以上述べたように、発明は被接着材料に対するブラィマ
ー処理を著しく能率化すると同時に処理効果を高めるの
で、Ｑ−シアノアクリレートの応用範囲を拡大するのに
顕著な効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ α−シアノアクリレート系接着剤用プライマーを粉
   末の形で、多孔質の袋に入れ、又はパフで被接着面に適
   用するα−シアノアクリレート系接着剤用プライマーの
   塗布方法。