JPS6145672B2 - - Google Patents
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- JPS6145672B2 JPS6145672B2 JP51114676A JP11467676A JPS6145672B2 JP S6145672 B2 JPS6145672 B2 JP S6145672B2 JP 51114676 A JP51114676 A JP 51114676A JP 11467676 A JP11467676 A JP 11467676A JP S6145672 B2 JPS6145672 B2 JP S6145672B2
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- adhesive
- cyanoacrylate
- primer
- filler
- wood
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Description
本発明は、被着面に塗布若しくはすりこむこと
により粉化して被着面上の小孔などを充填閉塞す
るα―シアノアクリレート系接着剤に適した固形
状の目止め剤兼プライマーに関するものであり、
その目的とするところは、従来不適当とされてい
た木材、紙、コンクリートなどの多孔質材料をα
―シアノアクリレート系接着剤で接着する場合
に、セツトタイムを促進し、接着強度を向上さ
せ、取扱いが容易であり、安定性が良い固形状プ
ライマーを提供するものである。
α―シアノアクリレート系接着剤は、アルキル
α―シアノアクリレートモノマーを主成分とし、
他に安定剤、増粘剤などよりなる接着剤であり、
α―シアノアクリレートモノマーの有する独特な
アニオン重合性により、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどの一部の材質を除く、金属、ゴム、プ
ラスチツクなどの殆んどすべての材質を短時間に
強固に接着することから、瞬間接着剤として広く
用いられている。
しかしながら、この接着剤は、浸透性がすこぶ
る良好であるため、他の接着剤では殆んど困難と
されている浸透接着が可能である半面、木材、
紙、布、コンクリート、モルタル、発泡製品など
の多孔質物質を被着材とする場合、接着剤が被着
剤の小孔、空隙、小溝などに浸透し、接着剤層に
欠膠を生じ、充分な接着が困難となる場合が多
い。従来このような場合、α―シアノアクリレー
ト接着剤に増粘剤として高分子量のポリマーなど
を添加溶解し、接着剤の粘度を上げ浸透を防止す
る試みがなされているが、この場合α―シアノア
クリレートにいわば不純物とも言えるポリマーを
添加するため、接着剤の安定性を低下させ、シエ
ルフライフが短くなる傾向を有していた。
またたとえ接着剤の高粘度化により、浸透を防
止できたとしても、例えば木材などの接着の場
合、木材表面は通常酸性を呈しており、α―シア
ノアクリレートモノマーのアニオン重合を遅延ま
たは阻止し、現象的にはセツトタイムが著しく遅
くなり、更に接着強度も充分でないなどの問題を
有していた。この場合、α―シアノアクリレート
のアニオン重合を促進させる物質、例えばカセイ
ソーダ、カセイカリ、炭酸ソーダなどの無機塩基
性物質、有機アミン、有機イミド化合物などのよ
うな有機塩基性物質、第4級アンモニウム塩、ホ
スホニウム塩など、チタネートなどの有機金属化
合物、金属キレート化合物などの化合物をプライ
マーとして使用することが提案されている。しか
しながらこれらのプライマーは通常水や有機溶媒
などの溶剤に溶解させ、溶液として使用されるた
めプライマーの保存に困難さをともなつたり、液
状プライマーの塗布作業が繁雑だつたり、更にプ
ライマー塗布後、溶媒を蒸発させてから接着剤を
使用しなければ要求する接着性能が得られないた
めプライマー塗布後、溶媒の蒸発に時間がかか
り、α―シアアクリレート系接着剤の瞬間接着性
を阻害し、更には溶媒の蒸発を促進させるために
溶媒として水の代りに低沸点有機溶剤を用いた場
合、引火性、人体に対する有害性、作業環境の悪
化、公害の発生源など種々の問題を含有してお
り、α―シアノアクリレート系接着剤の無溶剤、
無公害型接着剤の利点を相殺してしまつていた。
本発明者らは、このような数多くの問題点の改
良について鋭意検討した結果、本発明を完成し
た。
即ち、α―シアノアクリレート用硬化促進剤を
含む目止め剤を賦形して成るα―シアノアクリレ
ート系接着剤用目止め剤兼プライマーである。
本発明に於けるプライマーは、目止め剤とα―
シアノアクリレートの硬化促進剤(以下硬化促進
剤という)と、必要に応じ目止め剤の固形状を保
持するための結合剤および顔料等を含む賦形物か
ら成るものである。
目止め剤は、多孔質被着材料の空隙、小孔、小
溝などを充填、閉鎖し、α―シアノアクリレート
系接着剤の浸透を防止し、接着剤の欠膠部分の発
生を抑制するため、接着強度を著しく向上させ
る。更にセツトタイムが極度に早くなりすぎるこ
とによる作業性を損なわないための硬化促進剤の
希釈剤として、またプライマーを賦形(成形)す
るための骨材の役割を有する。
目止め剤として使用できる化合物としては、硬
化促進剤と混合して安定で賦形し得るものでかつ
被着材表面に塗布またはこすりつけることによ
り、被着面上で細粉となり、被着材の小孔、小溝
などを埋めるいわゆる目止め効果を有するもので
あることが必要である。具体的には炭酸カルシウ
ム、石こう、シリカ粉末、酸化チタン、アルミナ
粉末、酸化亜鉛、粉末亜硫酸カルシウム、カーボ
ンブラツク、ガラス粉末、硅ソウ土、シリカアル
ミナ、水酸化アルミニウムなどの水に溶解しにく
い無機粉末あるいはポリ塩化ビニル、ポリメタク
リレート、ポリスチレン、セルロース誘導体など
の有機合成樹脂粉末があげられる。
目止め剤に塩基化合物を使用した場合には、α
―シアノアクリレートの硬化促進剤の役割を兼ね
そなえることもできる。これら目止め剤の粒子径
は、多孔性被着材の小溝、小孔などを充填する目
的からみて、1μ〜150μ(100メツシユ以下)の
粒子径を有するものが最も好ましい。粒子径が大
きな場合は、必要な目止め効果を得ることができ
なくなり、又細い粒子径の場合は、接着剤と被着
材のぬれを阻害し、接着剤の塗布量を多くしなけ
れば必要とする接着強度が得られない傾向にあ
る。
本発明に使用される硬化促進剤としては、α―
シアノアクリレートのアニオン重合を開始または
促進させる能力を有する化合物であれば特に制限
されるものではない。α―シアノアクリレート系
接着剤の硬化促進剤として多くの化合物が公知で
あるが、それらすべてが使用できる。
例をあげれば、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、水酸化
カルシウム、水酸化マグネシウムなどのごとき塩
基性金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸バリウム、硼酸ナ
トリウム、第3りん酸カルシウム、第3りん酸マ
グネシウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムのご
とき塩基性無機塩、酸化マグネシウム、酸化亜鉛
などの金属酸化物、弗化カルシウム、塩化カルシ
ウム、塩化ナトリウムなどの無機塩、アンモニア
水などの無機化合物の他に、有機化合物としてエ
チルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、0―フエニレ
ンジアミン、ペンタデシルアミン、セシルアミ
ン、ジアミルアミン、トリアミルアミン、トリア
リルアミン、シクロヘキシルアミン、トリペンジ
ルアミン、トリフエニルアミン、ジメチル―p―
トルイジン、ジエチル―p―トルイジン、ジメチ
ルアニリン、ジエチルアニリン、N,N―2,4
―テトラメチルアニリンなどのようなアミン化合
物、アセトアミド、トリクロルアセトアミド、ジ
メチルアセトアミド、ホルムアミド、マロンアミ
ドなどのような酸アミド、フタルイミド、コハク
イミドのようなイミド化合物、ピペリジン、トリ
ブチルホスフイン、トリフエニルホスフイン、ピ
ロリンなどのような有機塩基性物質、ギ酸ナトリ
ウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム、酢酸マ
グネシウム、アクリル酸ナトリウム、メタクリル
酸ナトリウムなどの有機酸塩類、ポリアクリル酸
ナトリウムのごとき有機酸塩類ポリマー、トリメ
チルベンジルアンモニウムクロライド、塩化コリ
ンなどのごとき第4級アンモニウム塩、ホスニウ
ム塩およびチタネート、ナトリウムメトキサイド
などのごとき有機金属化合物などが用いられる。
これらの硬化促進剤はその種類によりα―シア
ノアクリレートを重合開始させる能力が異なり、
α―シアノアクリレートを即座に重合開始させる
ものから数分から数時間かかり、重合するものま
で存在するが、その種類と量を適宜選択調整する
ことにより、適切な硬化時間を有するプライマー
が得られる。
これら多くの硬化促進剤中で、有機アミン類な
どは、他の無機塩などと比べて比較的高い蒸気圧
を有するため、賦形されたプライマー中で蒸発揮
散し、悪臭を放出したり、プライマーを変色させ
たり、あるいはプライマーと同一場所で保存した
α―シアノアクリレート系接着剤を保存中にゲル
化させる可能性を有するため、塩基性としての蒸
気圧の低い無機塩類、有機酸塩類、ポリ有機酸
塩、第4級アンモニウム塩などが、本発明の賦形
されたプライマーの硬化促進剤として特に有効で
ある。
硬化促進剤として、水ガラス、ポリアクリル酸
ナトリウムなどのような結合剤となりうる化合物
を用いた場合、特に必要はないが、一般的には目
止め剤粒子を集めて、固形状を保つ目的で結合剤
を添加して成型固形化させる。結合剤としてはポ
リビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなど
の水溶性樹脂が最も適しているが、その他の溶液
型の樹脂でも分散型樹脂でも使用可能である。
またプライマーには、適当な顔料、染料により
着色し、被着材と同色にし目立たなくすることが
できる。
プライマー中の硬化促進剤の量は、硬化促進剤
の種類および被着材の種類と大きさ、作業方法よ
り最も適した量を用いれば良いが、一般的には
0.1%〜90%(重量)が適当である。0.1%より少
ない場合は促進能力が低く、90%より多い場合は
セツトタイムが早すぎて作業性が悪くなる傾向が
現われる。
目止め剤と硬化促進剤より賦形物を得る方法は
種々の方法があり、いずれの方法でも良い。
例えば、結合剤としてポリビニルアルコールな
どの如き水溶性樹脂と硬化促進剤を溶解した水溶
液中に目止め剤粉末を添加混練しスラリー状と
し、適当な型に流し込み、自然乾燥または加熱
し、強制乾燥して製造することができる。またあ
らかじめ目止め剤を圧縮成形法などで成形してお
き、これに硬化促進剤溶液を含浸、乾燥して製造
することも可能である。硬化促進剤が水不溶性の
場合は、目止め剤との混合スラリーをポールミル
などで良く練り合せてから成形する方法が採用さ
れる。
本発明に於ける賦形物の形状は、特に限定され
るものではなく、丸棒状、立方体、角棒状、直方
体、円錐台状、角錐台状、正四面体、正多面体、
球状、タブレツト状などいずれの形状でもさしつ
かえないが、一般には手での塗布作業の行いやす
い棒状が良い。
本発明によるプライマーを被着面へ適用する方
法は、例えば木材などの被着面の両側又は片側を
賦形物でこすり、プライマーの粉末を木材の小
孔、小溝などへすり込んだ後、余分の粉末を落し
てからα―シアノアクリレート系接着剤を塗布
し、直ちに二つの被着面を例えば指又は手で圧着
すれば良い。セツトタイムが早いため治具等で長
時間固定しておかなくても手でわずかの間押えて
おけば強固な接着が得られる。
本発明に於けるα―シアノアクリレート系接着
剤は、
(ここでRはアルキル、アルケニル、シクロヘ
キシル、フエニル、プロパルキル基など)の構造
を有するα―シアノアクリレートを主成分とし、
これに二酸化イオウ、芳香族スルホン酸、サルト
ン類などのアニオン重合防止剤、ハイドロキノ
ン、ハイドロキノンモノメチルエーテルなどのラ
ジカル重合防止剤および必要に応じ可塑剤などに
より構成される。
低粘度のα―シアノアクリレート系接着剤は、
極めて浸透性の良好な接着剤であり、二つの被着
材を合せてから接着剤を浸透させるいわゆる浸透
接着が可能である反面、例えば木材などのような
多孔質材料の接着においては接着剤が小孔、小溝
などに浸透し接着不良となるため、従来、高分子
量のポリメタクリレート樹脂、セルロース樹脂、
ポリ酢酸ビニル樹脂などを添加溶解した高粘度の
接着剤を用い浸透を防止してきたが、本発明の如
く賦形されたプライマーを用いる場合は、目止め
剤による目止め効果と硬化促進剤による接着剤の
重合促進効果とにより、浸透が著しく抑制される
ため、安定性の良好な低粘度の接着剤を使用して
良好な接着が可能となる。またα―シアノアクリ
レート系接着剤は保存中に徐々に接着能力が低下
する傾向があるが、本発明によるプライマーを用
いた場合は、長時間保存された接着剤を用いても
良好な接着性能が得られる利点もある。
本発明のプライマーを適用しうる被着材として
は、金属、プラスチツク、ゴムなどに広く使用で
きるが、特にその効果が著しく賞用できるもの
に、木材、紙、紙製品、布、革、発泡樹脂、発泡
ゴム、コンクリート製品、セラミツク、陶磁器、
スレート板、無機発泡体、鋳物、焼結金属、発泡
金属などの多孔性の表面を有する被着材がある。
最も代表的な多孔質材料である木材は幾何学的
に不規則で種々の次元の空隙を有する多孔体であ
り、その表面は多数のミクロな凹凸を有する切開
された細胞壁面と溝状、孔状になつた内腔が存在
し、これらの空隙のオーダーは数μ以上とされて
いる。更にその表面は水酸基などの極性基などが
あり、通常酸性を呈しているためα―シアノアク
リレート系接着剤より接着する場合、高粘度の接
着剤を使用し、かつセツトタイムが遅いため、接
着後長時間にわたり固定しておかなければならな
かつた。また通常木材に対して使用される接着剤
としてポリ酢酸ビニルエマルジヨン系接着剤があ
るが、これは分散媒である水が被着剤に浸透吸収
されてはじめて接着力が発現されるため、セツト
タイムは木質により差があり、通常10分から数10
分を要し、また耐水性に関しては全く不充分であ
る。本発明によるプライマーによる方法により極
めて早いセツトタイムとすぐれた耐水性のある接
着が実施できる。
通常木材表面の多孔性の改質としてとのこなど
の目止め剤塗装または合成樹脂によるコーテイン
グなどが行なわれるが、本発明のプライマーは、
これらの表面に対しても適用できる。
以下実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。尚、実施例中のセツトタイム、接着強度の測
定方法は次の方法で実施した。
セツトタイムの測定法:
日本接着剤工業会規格JAI―4「α―シアノア
クリレート系接着剤試験方法」のセツトタイムの
測定法に準拠して測定した。
但し、試験片は12.7×12.7×38m/mの寸法の
ものを用い、接着面は12.7×12.7m/mの面を使
用した。
接着強度の測定法:
日本接着剤工業会規格JAI―4「α―シアノア
クリレート系接着剤試験方法」の引張接着強さの
測定法およびJIS K―6852「接着剤の圧縮せん断
接着強さ試験方法」に準拠して測定した。但し、
試験片はすべて12.7×12.7×38m/mの寸法のも
のを用い、木材を被着材とする場合の引張接着強
さは木材の木目と直角な面(木口)の接着、圧縮
せん断接着強さは木目と平行な面(柾目)の接着
によつた。
なお、引張または圧縮速度は20mm/minとし
た。
実施例 1
硬化促進剤としてカセイソーダの2重量%水溶
液20gに結合剤としてポリビニルアルコール粉末
0.5gを添加混合し、溶解させた後炭酸カルシウ
ム粉末50gを加えて混練し、型に流し込んで室温
で3日間風乾させて賦形した。
このプライマーをえぞ松材試験片の両方の接着
面に塗布したところ塗布面で微粉状となり、えぞ
松材表面の小孔、小溝などを埋めいわゆる目止め
の効果が認められた。
この塗布面にメチルα―シアノアクリレート接
着剤(粘度40cps)を用いて、セツトタイム及び
引張接着強度及び圧縮せん断接着強度を求めた。
同時にプライマー処理をしない場合も試験した。
この結果を第1表に示す。
The present invention relates to a solid filler/primer suitable for α-cyanoacrylate adhesives, which is applied or rubbed onto the surface to be powdered to fill and close small pores on the surface. ,
The aim is to improve porous materials such as wood, paper, and concrete, which were previously considered unsuitable.
- Provides a solid primer that accelerates set time, improves adhesive strength, is easy to handle, and has good stability when bonding with cyanoacrylate adhesives. α-Cyanoacrylate adhesive has an alkyl α-cyanoacrylate monomer as its main component,
It is an adhesive that also contains stabilizers, thickeners, etc.
Due to the unique anionic polymerizability of α-cyanoacrylate monomers, it can firmly bond almost all materials such as metals, rubber, and plastics in a short time, with the exception of some materials such as polyethylene and polypropylene. Widely used as an instant adhesive. However, because this adhesive has extremely good permeability, it is possible to achieve penetrating bonding, which is difficult to do with other adhesives.
When using porous materials such as paper, cloth, concrete, mortar, and foam products as adherends, the adhesive penetrates into the small pores, voids, and grooves of the adherend, resulting in lack of glue in the adhesive layer. Adequate adhesion is often difficult. Conventionally, in such cases, attempts have been made to add and dissolve a high molecular weight polymer as a thickener to the α-cyanoacrylate adhesive to increase the viscosity of the adhesive and prevent penetration, but in this case, α-cyanoacrylate Since polymers, which can be called impurities, are added, the stability of the adhesive tends to decrease and the shelf life tends to be shortened. Furthermore, even if penetration could be prevented by increasing the viscosity of the adhesive, when bonding wood, for example, the wood surface is usually acidic, which delays or prevents the anionic polymerization of the α-cyanoacrylate monomer. In terms of phenomena, there were problems such as a significantly slow set time and insufficient adhesive strength. In this case, substances that promote the anionic polymerization of α-cyanoacrylate, such as inorganic basic substances such as caustic soda, caustic potash, and soda carbonate, organic basic substances such as organic amines and organic imide compounds, quaternary ammonium salts, It has been proposed to use compounds such as phosphonium salts, organometallic compounds such as titanates, metal chelate compounds, etc. as primers. However, since these primers are usually dissolved in a solvent such as water or an organic solvent and used as a solution, it is difficult to store the primer, the process of applying the liquid primer is complicated, and furthermore, after applying the primer, The required adhesive performance cannot be obtained unless the adhesive is used after the solvent has evaporated, so after applying the primer, it takes time for the solvent to evaporate, inhibiting the instant adhesive properties of α-sia acrylate adhesives, and further When a low boiling point organic solvent is used instead of water as a solvent to promote the evaporation of the solvent, there are various problems such as flammability, toxicity to the human body, deterioration of the working environment, and source of pollution. , solvent-free α-cyanoacrylate adhesive,
This offsets the advantages of non-polluting adhesives. The inventors of the present invention have completed the present invention as a result of intensive studies on how to improve these numerous problems. That is, it is a filler and primer for α-cyanoacrylate adhesives, which is formed by shaping a filler containing a curing accelerator for α-cyanoacrylate. The primer in the present invention is a filler and α-
It consists of a cyanoacrylate curing accelerator (hereinafter referred to as curing accelerator), and an excipient containing a binder and pigment to maintain the solid form of the filler as necessary. Fillers fill and close voids, small pores, and small grooves in the porous adhesive material, prevent penetration of α-cyanoacrylate adhesive, and suppress the occurrence of non-glued areas in the adhesive. Significantly improves adhesive strength. Furthermore, it serves as a diluent for the curing accelerator to prevent workability from being impaired due to excessively rapid set time, and as an aggregate for shaping (molding) the primer. Compounds that can be used as fillers are those that are stable and can be shaped by mixing with a curing accelerator, and that when applied or rubbed onto the surface of the adherend, turn into fine powder on the adherend surface. It is necessary that the material has a so-called sealing effect to fill small holes, small grooves, etc. Specifically, inorganic powders that are difficult to dissolve in water, such as calcium carbonate, gypsum, silica powder, titanium oxide, alumina powder, zinc oxide, powdered calcium sulfite, carbon black, glass powder, diatomaceous earth, silica alumina, and aluminum hydroxide. Alternatively, organic synthetic resin powders such as polyvinyl chloride, polymethacrylate, polystyrene, and cellulose derivatives may be used. When a basic compound is used as a filler, α
-Can also serve as a curing accelerator for cyanoacrylate. The particle size of these fillers is most preferably 1 μ to 150 μ (100 mesh or less) from the viewpoint of filling small grooves, small pores, etc. of the porous adherend. If the particle size is large, it will not be possible to obtain the necessary sealing effect, and if the particle size is small, it will inhibit the wetting of the adhesive and the adherend, making it necessary to apply a large amount of adhesive. There is a tendency that the desired adhesive strength cannot be obtained. The curing accelerator used in the present invention includes α-
The compound is not particularly limited as long as it has the ability to initiate or promote anionic polymerization of cyanoacrylate. Many compounds are known as curing accelerators for α-cyanoacrylate adhesives, all of which can be used. Examples include basic metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, barium carbonate. , basic inorganic salts such as sodium borate, tribasic calcium phosphate, tribasic magnesium phosphate, sodium silicate, potassium silicate, metal oxides such as magnesium oxide, zinc oxide, calcium fluoride, calcium chloride, sodium chloride, etc. In addition to inorganic compounds such as inorganic salts and aqueous ammonia, organic compounds such as ethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 0-phenylenediamine, pentadecylamine, cecylamine, diamylamine, triamylamine, triallylamine, and cyclohexyl Amine, tripendylamine, triphenylamine, dimethyl-p-
Toluidine, diethyl-p-toluidine, dimethylaniline, diethylaniline, N,N-2,4
-Amine compounds such as tetramethylaniline, acid amides such as acetamide, trichloroacetamide, dimethylacetamide, formamide, malonamide, etc., imide compounds such as phthalimide, succinimide, piperidine, tributylphosphine, triphenylphosphine, pyrroline. Organic basic substances such as sodium formate, sodium acetate, calcium acetate, magnesium acetate, sodium acrylate, organic acid salts such as sodium methacrylate, organic acid salt polymers such as sodium polyacrylate, trimethylbenzylammonium chloride, Quaternary ammonium salts such as choline chloride, phosnium salts, and organometallic compounds such as titanates, sodium methoxide, etc. are used. These curing accelerators differ in their ability to initiate polymerization of α-cyanoacrylate depending on their type.
There are some types of α-cyanoacrylate that start polymerization immediately and others that take several minutes to several hours to polymerize, but by appropriately selecting and adjusting the type and amount of α-cyanoacrylate, a primer with an appropriate curing time can be obtained. Among these many curing accelerators, organic amines have a relatively high vapor pressure compared to other inorganic salts, so they evaporate and transpire in the shaped primer, emitting bad odors and Inorganic salts, organic acid salts, and polyorganic salts with low vapor pressure as bases may discolor the adhesive or gel the α-cyanoacrylate adhesive stored in the same place as the primer. Acid salts, quaternary ammonium salts, and the like are particularly effective as curing accelerators for the shaped primer of the present invention. When a compound that can act as a binder, such as water glass or sodium polyacrylate, is used as a curing accelerator, it is not particularly necessary, but it is generally used to collect sealant particles and keep them in solid form. A binder is added to form and solidify. As the binder, water-soluble resins such as polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone are most suitable, but other solution-type resins or dispersion-type resins can also be used. Further, the primer can be colored with a suitable pigment or dye to make it the same color as the adherend material and make it less noticeable. The amount of curing accelerator in the primer should be the most appropriate amount depending on the type of curing accelerator, the type and size of the adherend, and the working method, but in general,
0.1% to 90% (by weight) is suitable. When it is less than 0.1%, the accelerating ability is low, and when it is more than 90%, the setting time tends to be too fast and workability tends to deteriorate. There are various methods for obtaining a filler from a filler and a hardening accelerator, and any method may be used. For example, filler powder is added and kneaded into an aqueous solution containing a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol as a binder and a hardening accelerator to form a slurry, poured into a suitable mold, air-dried, heated, or forcedly dried. It can be manufactured using It is also possible to manufacture the filler by molding the filler in advance by compression molding or the like, impregnating it with a curing accelerator solution, and drying it. When the hardening accelerator is water-insoluble, a method is adopted in which a mixed slurry with the filler is thoroughly kneaded using a pole mill or the like and then molded. The shape of the excipient in the present invention is not particularly limited, and may include a round bar, a cube, a square bar, a rectangular parallelepiped, a truncated cone, a truncated pyramid, a regular tetrahedron, a regular polyhedron,
Any shape such as spherical or tablet shape is acceptable, but in general, a rod shape is preferred as it makes it easier to apply by hand. The method of applying the primer according to the present invention to a surface to be adhered to is, for example, by rubbing both sides or one side of the surface to be adhered, such as wood, with a filler, rubbing the primer powder into the small holes or grooves of the wood, and then removing the excess. After removing the powder, the α-cyanoacrylate adhesive may be applied, and the two surfaces to be adhered may be immediately pressed together using, for example, fingers or hands. Because the set time is quick, strong adhesion can be obtained by pressing with your hands for a short period of time without having to use a jig to fix it for a long time. The α-cyanoacrylate adhesive in the present invention is (Here, R is an alkyl, alkenyl, cyclohexyl, phenyl, propalkyl group, etc.) The main component is α-cyanoacrylate having a structure,
In addition, it is composed of an anionic polymerization inhibitor such as sulfur dioxide, aromatic sulfonic acid, and sultones, a radical polymerization inhibitor such as hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether, and, if necessary, a plasticizer. The low viscosity α-cyanoacrylate adhesive is
It is an adhesive with extremely good permeability, and while it is possible to perform so-called permeation bonding, in which two adherends are brought together and then the adhesive penetrates, it is difficult to bond porous materials such as wood. Conventionally, high molecular weight polymethacrylate resin, cellulose resin,
Penetration has been prevented by using a high viscosity adhesive containing dissolved polyvinyl acetate resin, etc. However, when using a shaped primer as in the present invention, the sealing effect of the sealant and the adhesion due to the curing accelerator are required. Since penetration is significantly suppressed due to the polymerization promoting effect of the agent, good adhesion is possible using a stable and low viscosity adhesive. In addition, α-cyanoacrylate adhesives tend to gradually decrease their adhesion ability during storage, but when the primer of the present invention is used, good adhesion performance is maintained even with adhesives that have been stored for a long time. There are also benefits to be gained. The primer of the present invention can be applied to a wide range of materials such as metals, plastics, and rubber, but the most effective materials include wood, paper, paper products, cloth, leather, and foamed resins. , foam rubber, concrete products, ceramics, ceramics,
There are adherends with porous surfaces such as slate plates, inorganic foams, castings, sintered metals, and foamed metals. Wood, the most typical porous material, is a porous body that is geometrically irregular and has voids of various dimensions, and its surface is composed of incised cell walls with numerous microscopic irregularities, grooves, and pores. There is a lumen shaped like this, and the size of these voids is said to be on the order of several microns or more. Furthermore, the surface contains polar groups such as hydroxyl groups and is usually acidic, so when adhering with α-cyanoacrylate adhesive, a high viscosity adhesive is used and the setting time is slow, so it is difficult to adhere after adhesion. It had to be kept in place for a long time. In addition, polyvinyl acetate emulsion adhesives are commonly used for wood, but adhesive strength is developed only when water, which is a dispersion medium, penetrates and is absorbed by the adherend, so it is hard to set. Thyme varies depending on the type of wood, usually from 10 minutes to several 10 minutes.
It takes a long time, and the water resistance is completely inadequate. The primer method according to the invention provides an extremely fast set time and an excellent water-resistant bond. Normally, the porosity of the wood surface is modified by painting with a filler such as sawdust or coating with a synthetic resin, but the primer of the present invention
It can also be applied to these surfaces. The present invention will be specifically explained below with reference to Examples. The set time and adhesive strength in the examples were measured in the following manner. Set time measurement method: Measurement was performed in accordance with the set time measurement method of the Japan Adhesive Industry Association standard JAI-4 "Testing method for α-cyanoacrylate adhesives." However, the test piece used had dimensions of 12.7 x 12.7 x 38 m/m, and the adhesive surface used was a surface of 12.7 x 12.7 m/m. Measuring method for adhesive strength: Measuring method for tensile adhesive strength according to Japan Adhesive Industry Association standard JAI-4 “Testing method for α-cyanoacrylate adhesives” and JIS K-6852 “Testing method for compressive shear adhesive strength of adhesives” Measured in accordance with ``. however,
All test pieces had dimensions of 12.7 x 12.7 x 38 m/m. When wood is the adherend material, the tensile bond strength is the bond on the surface perpendicular to the grain of the wood (the end), and the compressive shear bond strength. It was created by adhering surfaces parallel to the wood grain (straight grain). Note that the tension or compression speed was 20 mm/min. Example 1 Polyvinyl alcohol powder was added as a binder to 20 g of a 2% by weight aqueous solution of caustic soda as a curing accelerator.
After 0.5 g was added and mixed, 50 g of calcium carbonate powder was added and kneaded, and the mixture was poured into a mold and air-dried at room temperature for 3 days to shape it. When this primer was applied to both adhesive surfaces of the Ezo pine wood test piece, it turned into fine powder on the coated surface, filling small holes and grooves on the surface of the Ezo pine wood, and a so-called sealing effect was observed. A methyl α-cyanoacrylate adhesive (viscosity: 40 cps) was used on this coated surface to determine the set time, tensile adhesive strength, and compressive shear adhesive strength.
At the same time, a test was also conducted without primer treatment.
The results are shown in Table 1.
【表】
本発明によるプライマーを使用することによ
り、セツトタイムが著しく短縮され、目止め効果
により接着強度も向上した。
プライマーを使用しない場合、引張接着強度に
見られる木材の断面(木目に対して直角な接着
面)では接着剤の浸透により接着が不可能であ
る。
実施例 2
硬化促進剤としてポリアクリル酸ソーダ(東亜
合成化学工業製、デイスペツクス固形分40%、平
均重合度約80)5g、ポリビニルアルコール粉末
0.5gに蒸留水15gを加え混合し、これに石こう
50gを加えて混練し、型に流し込んで成型し、
150℃の恒温槽中で60分乾燥して賦形した。この
プライマーを第2表に示す各種の試験片上へ塗布
した後、エチル―α―シアノアクリレート系接着
剤(粘度40cps)を用いてセツトタイムおよび圧
縮せん断接着強度を求めた。比較例として固形状
プライマーを使用しないで接着した場合のセツト
タイムおよび圧縮せん断接着強度も求めた。この
結果を第2表に示す。
本発明の固形状プライマーは、各種の木材の他
にも他の多くの多孔質材料に適用できる。[Table] By using the primer according to the present invention, the setting time was significantly shortened, and the adhesive strength was also improved due to the sealing effect. If a primer is not used, adhesion is impossible on the cross section of the wood (the adhesion surface perpendicular to the wood grain) seen in the tensile adhesive strength due to penetration of the adhesive. Example 2 As a curing accelerator, 5 g of sodium polyacrylate (manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd., solid content 40%, average degree of polymerization approximately 80), polyvinyl alcohol powder
Add 15g of distilled water to 0.5g, mix, and add gypsum to this.
Add 50g, mix, pour into a mold and mold.
It was dried for 60 minutes and shaped in a constant temperature bath at 150°C. After applying this primer onto the various test pieces shown in Table 2, the set time and compression shear adhesive strength were determined using an ethyl-α-cyanoacrylate adhesive (viscosity 40 cps). As a comparative example, the set time and compression shear adhesive strength were also determined when adhesive was bonded without using a solid primer. The results are shown in Table 2. The solid primer of the present invention can be applied to many other porous materials in addition to various types of wood.
【表】【table】
【表】
実施例 3
硬化促進剤として、第4級アンモニウム塩であ
るトリメチルペンジルアンモニウムクロライド1
%水溶液をつくり、ポリビニルアルコール粉末
0.5%を添加し均一な溶液とした。目止め剤とし
て第3表に示す粉末50gに上記溶液を適当な粘度
のスラリーになるまで混合し、型に流し込み100
℃で2時間乾燥して賦形した。
これをラワン材の試験片上に塗布した後、エチ
ル―α―シアノアクリレート接着剤(粘度
20cps)を用いてセツトタイムおよび圧縮せん断
接着強度を求めた。この結果を第3表に示す。[Table] Example 3 Trimethylpenzylammonium chloride 1, which is a quaternary ammonium salt, was used as a curing accelerator.
% aqueous solution and polyvinyl alcohol powder
0.5% was added to make a homogeneous solution. As a filler, mix the above solution with 50g of the powder shown in Table 3 until it becomes a slurry of an appropriate viscosity, pour it into a mold, and make a 100g powder.
It was dried at ℃ for 2 hours and shaped. After applying this on a test piece of lauan material, ethyl-α-cyanoacrylate adhesive (viscosity
(20cps) to determine the set time and compressive shear adhesive strength. The results are shown in Table 3.
【表】【table】
【表】
なお、No.22の目止め剤を加えない場合、プラ
イマーは液状のまゝ使用し、塗布後、溶剤である
水の蒸発するのを待つて約60分放置後接着した。
プライマー塗布直後に接着剤を塗布して接着した
場合の圧縮せん断接着強度は30Kg/cm2であつた。
実施例 4
目止め剤として炭酸カルシウム500gと3%ポ
リビニルピロリドン水溶液100gとを混練し、圧
縮成形し乾燥して得られる固形状物質を第4表に
示す各種の硬化促進剤の水溶液(一部メタノール
またはエタノール溶液)中に浸漬後100℃で3時
間乾燥し、種々の賦形物を得た。これをラワン材
を試験片とし塗布処理し、エチル―α―シアノア
クリレート接着剤(粘度100cps品)を用いてセ
ツトタイムおよび圧縮せん断接着強度を測定し
た。この結果を第4表に示す。[Table] Note that when the filler No. 22 was not added, the primer was used in its liquid state, and after application, it was left to stand for about 60 minutes for the solvent water to evaporate, and then it was bonded.
The compressive shear adhesive strength when adhesive was applied immediately after applying the primer was 30 Kg/cm 2 . Example 4 As a filler, 500 g of calcium carbonate and 100 g of a 3% polyvinylpyrrolidone aqueous solution were kneaded, compression-molded, and dried to obtain a solid substance. or ethanol solution) and then dried at 100°C for 3 hours to obtain various excipients. This was coated using lauan material as a test piece, and the set time and compression shear adhesive strength were measured using ethyl-α-cyanoacrylate adhesive (viscosity 100 cps). The results are shown in Table 4.
【表】【table】
【表】
No.35の目止め剤のみで硬化促進剤を含浸させ
ない場合は著しくセツトタイムが遅い。
実施例 5
実施例4で製造した各種硬化促進剤溶液を2g
入ポリエチレン容器に2g入れ、エチル―α―シ
アノアクリレート接着剤(粘度40cps)2gポリ
エチレン容器入りと同一のポリエチレン袋に入れ
て室温で保存した。
同様に実施例4で製造した賦形物のプライマー
とエチル―α―シアノアクリレート接着剤(粘度
40cps)2gポリエチレン容器入りとを同一のポ
リエチレン袋に入れて室温で保存した。
7日、1ヶ月、3ヶ月経過後、α―シアノアク
リレート系接着剤の粘度上昇を観察した結果、液
状のプライマーでNo.27のジメチル―p―トルイ
ジン、No.28のフエニルエチルエタノールアミン
は7日で完全にα―シアノアクリレート接着剤を
ゲル化させ、液状のプライマーでNo.29、2メル
カプトペンズイミダソール、No.30の塩化コリン
及び賦形物のNo.27ジメチル―p―トルイジンは
1ヶ月でα―シアノアクリレート接着剤を粘度上
昇させたが、他のものは3ヶ月後も粘度上昇が見
られなかつた。
蒸気圧の高い有機アミン系の硬化促進剤はα―
シアノアクリレート系接着剤をゲル化させやす
く、また液状物と賦形物では賦形物の方がα―シ
アノアクリレト系接着剤の保存時のゲル化を起し
にくい。[Table] When using only No. 35 filler and not impregnating with curing accelerator, the setting time is extremely slow. Example 5 2 g of various curing accelerator solutions produced in Example 4
2 g of ethyl-α-cyanoacrylate adhesive (viscosity 40 cps) was placed in a polyethylene container containing 2 g of the polyethylene container and stored at room temperature. Similarly, the excipient primer prepared in Example 4 and the ethyl-α-cyanoacrylate adhesive (viscosity
40 cps) in a polyethylene container was placed in the same polyethylene bag and stored at room temperature. After 7 days, 1 month, and 3 months, we observed an increase in the viscosity of the α-cyanoacrylate adhesive, and found that liquid primer No. 27 dimethyl-p-toluidine and No. 28 phenylethylethanolamine The α-cyanoacrylate adhesive was completely gelled in 7 days, and liquid primer No. 29, 2-mercaptopenzimidasole, No. 30 choline chloride, and excipient No. 27 dimethyl-p-toluidine were used. increased the viscosity of the α-cyanoacrylate adhesive within one month, but no increase in viscosity was observed for the other adhesives even after three months. Organic amine curing accelerators with high vapor pressure are α-
It is easier to gel a cyanoacrylate adhesive, and when it comes to liquids and excipients, excipients are less likely to cause α-cyanoacrylate adhesives to gel during storage.
Claims (1)
目止め剤を賦形して成るα―シアノアクリレート
系接着剤用目止め剤兼プライマー。1. A filler and primer for α-cyanoacrylate adhesives, which is formed by molding a filler containing a curing accelerator for α-cyanoacrylate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11467676A JPS5340027A (en) | 1976-09-27 | 1976-09-27 | Primer for alpha-cyanoacrylate adhesive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11467676A JPS5340027A (en) | 1976-09-27 | 1976-09-27 | Primer for alpha-cyanoacrylate adhesive |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS5340027A JPS5340027A (en) | 1978-04-12 |
| JPS6145672B2 true JPS6145672B2 (en) | 1986-10-09 |
Family
ID=14643822
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11467676A Granted JPS5340027A (en) | 1976-09-27 | 1976-09-27 | Primer for alpha-cyanoacrylate adhesive |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS5340027A (en) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6346282A (en) * | 1987-08-07 | 1988-02-27 | Semedain Kk | glue |
| JP2898289B2 (en) * | 1988-10-28 | 1999-05-31 | 高圧ガス工業株式会社 | Primer for cyanoacrylate adhesive |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5029848B2 (en) * | 1971-11-17 | 1975-09-26 |
-
1976
- 1976-09-27 JP JP11467676A patent/JPS5340027A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS5340027A (en) | 1978-04-12 |
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