(57)【要約】  プラスチック基材を他の基材に接合するための接合系であって、該接合系は、遷移金属で含浸されているプラスチック基材；及び、嫌気硬化性組成物を含む。嫌気硬化性組成物の硬化は、嫌気硬化性組成物が嫌気性条件下でプラスチック基材と接触したときに、遷移金属によって開始することができる。
2019505636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック基材を別の基材に接合するための接合系であって、該接合系は：
（ａ）遷移金属で含浸されているプラスチック基材；及び、
（ｂ）嫌気硬化性組成物
を含み、
嫌気硬化性組成物の硬化は、嫌気硬化性組成物が嫌気性条件下でプラスチック基材と接触したときに、遷移金属によって開始することができる、接合系。
【請求項２】
遷移金属が塩の形態で存在する、請求項１に記載の接合系。
【請求項３】
遷移金属が、銅、鉄、バナジウム、コバルト、クロム、銀、及びマンガン、並びにそれらの組み合わせから選択される、請求項１又は請求項２に記載の接合系。
【請求項４】
遷移金属が塩の形態であり、かつナフテン酸コバルト（ＩＩ）；炭酸銅；銅（ＩＩ）アセチルアセトナート；硝酸銀；バナジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項５】
プラスチック基材が、該プラスチックが溶融形態にあるとき、例えばプラスチック基材の成形中に、遷移金属で含浸される、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項６】
プラスチック基材が、ＰＣＡＢＳ（ポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン）；ポリカーボネート；ポリアリールアミド；ポリアミド、アクリルプラスチックであり、前記基材が、任意選択で透明であり、かつ／又は任意選択で、例えばガラス繊維などの繊維で強化されている、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項７】
嫌気硬化性成分が、組成物全体の約５０重量％〜約９９重量％、例えば約５５重量％〜約９５重量％の量で存在する、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項８】
嫌気硬化性組成物中の硬化成分が、組成物の総重量に基づいて、約０．１〜約１０重量％、例えば約１〜約５重量％、例えば約５重量％の量で存在する、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項９】
嫌気硬化性組成物が、天然又は合成ゴム／エラストマー成分などのゴム成分を含み、該ゴム成分は、任意選択で、組成物の総重量に基づいて、約５〜約３５重量％、例えば約１０〜約３５重量％、例えば約１５〜約３０重量％の量で存在する、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項１０】
遷移金属が、プラスチック成分を形成する組成物の約１重量％までの量で存在する、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項１１】
嫌気性組成物が、一液型組成物である、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項１２】
組み立て中に接合すべきプラスチック部品を含むデバイスの組み立てに使用される、先行する請求項のいずれか一項に記載の接合系。
【請求項１３】
プラスチック基材を別の基材に接合する方法であって、該方法は、
（ａ）遷移金属で含浸されているプラスチック基材を提供すること；及び、
（ｂ）嫌気硬化性組成物を提供すること；及び、
（ｃ）嫌気硬化性組成物を嫌気性条件下でプラスチック基材と接触させることにより、遷移金属を嫌気硬化性組成物に接触させることによって、嫌気硬化性組成物の硬化を開始すること
を含む、方法。
【請求項１４】
プラスチック基材を別の基材に接合する方法であって、該方法は、基材を接合するために、請求項１から１２のいずれか一項に記載の接合系を使用することを含む、方法。
【請求項１５】
組み立て中に接合すべきプラスチック部品を含むデバイスを組み立てるために使用される、請求項１３又は１４に記載のプラスチック基材を別の基材に接合する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、嫌気性組成物の硬化に関する。嫌気硬化性組成物はよく知られている。典型的には、嫌気硬化性組成物は、空気（酸素）にばく露されているときは未硬化のままである。嫌気硬化性組成物は典型的には好適な嫌気性条件下で硬化する。
【０００２】
いくつかの用途では、嫌気性組成物を使用した接合は面倒である。例えば、一部の基材は、嫌気硬化性組成物を利用して接合するのは困難である。このような用途のために、二液型組成物を配合してもよい。組成物を二液型組成物として配合することにより、成分の選択の自由度がさらに高くなる。例えば、二液型組成物の一方の部分に硬化開始剤を配置することも可能である。組成物の２つの部分を好適な嫌気性条件下で合わせると、組成物が硬化する。
【０００３】
また、嫌気硬化性組成物を利用して接合することが困難な基材のためにプライマーを使用することも可能である。２つの基材を接合しようとする場合、基材のうちの少なくとも１つにプライマーを塗布することができる。従って、例えば、２つの基材を接合する際、それらの基材のうちの少なくとも１つが接合が困難な基材である場合、プライマーはいずれの基材に塗布してもよいが、接合が困難な基材に塗布することが望ましい。
【背景技術】
【０００４】
関連技術の説明
嫌気硬化性組成物は一般によく知られている。例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２９，４６７−７９，Ａ．Ｐｉｚｚｉ及びＫ．Ｌ．Ｍｉｔｔａｌ編、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９９４）のＲ．Ｄ．Ｒｉｃｈ，“Ａｎａｅｒｏｂｉｃ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ”、及びこれに引用されている参考文献を参照されたい。嫌気硬化性組成物の用途は沢山あり、また新しい用途が開発され続けている。
【０００５】
嫌気性接着剤系は、酸素の存在下では安定であるが、酸素の非存在下で重合する系である。重合は、しばしばペルオキシ化合物から生成されるフリーラジカルの存在によって開始される。嫌気性接着剤組成物は、酸素の存在下では、液体で、非重合状態に留まり、そして、酸素を排除すると固体状態に硬化する能力がよく知られている。
【０００６】
多くの場合、嫌気性接着剤系は、メタクリレート、エチルアクリレート、及びクロロアクリレートエステルなどの重合性（ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ）アクリル酸エステルで終端されている樹脂モノマー［例えば、ポリエチレングリコールジメタクリレート及び既知のウレタン化学に基づくウレタン−アクリレート（例えば、米国特許第３，４２５，９８８号（Ｇｏｒｍａｎ））］を含む。嫌気硬化性接着剤組成物中に典型的に存在する他の成分としては、例えばクメンヒドロペルオキシド、第三級ブチルヒドロペルオキシド等の有機ヒドロペルオキシドなどの開始剤、組成物が硬化する速度を高める促進剤、ペルオキシ化合物の分解による接着剤の早発重合を防止するのを助けるために含められているキノン及びヒドロキノンなどの安定化剤が挙げられる。
【０００７】
嫌気硬化を誘導及び促進する望ましい硬化誘導組成物は、サッカリン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−トルイジン（「ＤＥ−ｐ−Ｔ」）及びＮ，Ｎ−ジメチル−ｏ−トルイジン（「ＤＭ−ｏ−Ｔ」）などのトルイジン、並びにアセチルフェニルヒドラジン（「ＡＰＨ」）とマレイン酸のうちの１又は複数を含み得る。例えば、米国特許第３，２１８，３０５号（Ｋｒｉｅｂｌｅ）、第４，１８０，６４０号（Ｍｅｌｏｄｙ）、第４，２８７，３３０（Ｒｉｃｈ）号、及び第４，３２１，３４９号（Ｒｉｃｈ）を参照されたい。
【０００８】
サッカリン及びＡＰＨは、嫌気性接着剤硬化系において標準的な硬化促進剤成分として使用される。実際、Ｈｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから現在入手可能なＬＯＣＴＩＴＥ（登録商標）ブランドの嫌気性接着剤製品の多くが、サッカリン単独あるいはサッカリンとＡＰＨの両方を使用している。
【０００９】
嫌気硬化性接着剤組成物はまた、一般に、金属イオンを隔離するために用いられるエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）などのキレート剤も含む。
【００１０】
米国特許第４，４４２，１３８号は、基材の表面に適用される特定の遷移金属βケトエステル錯体を使用して嫌気性樹脂を硬化させる方法を記載している。
【００１１】
嫌気硬化性組成物を利用する代替の接合系及び接合方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一態様において、本発明は、プラスチック基材を別の基材に接合するための接合系を提供し、該接合系は
遷移金属で含浸されているプラスチック基材；及び、
嫌気硬化性組成物
を含み、
嫌気硬化性組成物の硬化は、嫌気硬化性組成物が嫌気性条件下でプラスチック基材と接触したときに、遷移金属によって開始することができる。
【００１３】
液体材料のような材料の基材への塗布ではプラスチック基材を含浸させることはできないことが理解されるであろう。液体材料のような材料をプラスチック基材に塗布すると、表面上に層が生成する。表面の層は含浸であるとはみなされない。さらに、真空の印加を利用してもしなくても、液体材料の塗布によってプラスチック基材に含浸させることはできないことが理解されるであろう。プラスチック基材は多孔質ではなく、真空の使用は含浸に影響しない。
【００１４】
遷移金属は、塩の形態で存在し得る。
【００１５】
本発明の接合系において、遷移金属は、元素周期表の第３〜１２族から選択される任意の遷移金属、及びそれらの組み合わせであってよい。例えば、元素周期表の第３〜１２族から選択される任意の遷移金属の塩、及びこれらの塩の組合せが使用され得る。
【００１６】
しかしながら、全ての場合において、遷移金属は酸化還元活性を有することが理解されるであろう。酸化還元活性であることにより、嫌気性組成物の（嫌気硬化の）活性化に関与することが可能となる。
【００１７】
本発明の接合系において、プラスチック基材は、例えば、プラスチック基材の成形中など、プラスチックが溶融形態にあるとき、遷移金属で含浸され得る。
【００１８】
本発明はまた、プラスチック基材を別の基材に接合する方法に関し、該方法は、
遷移金属で含浸されているプラスチック基材を提供すること；及び、
嫌気硬化性組成物を提供すること；及び、
嫌気硬化性組成物を嫌気性条件下でプラスチック基材と接触させることにより、遷移金属を嫌気硬化性組成物に接触させることによって、嫌気硬化性組成物の硬化を開始すること
を含む。
【００１９】
遷移金属は、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀、バナジウム、モリブデン、ルテニウム、及びそれらの組み合わせであり得る。
【００２０】
遷移金属は、銅、鉄、バナジウム、コバルト、クロム、銀、及びマンガン、並びにそれらの組み合わせから選択されてもよい。
【００２１】
望ましくは、遷移金属は、銅、鉄、バナジウム、コバルト、及びクロム、並びにそれらの組み合わせであり得る。
【００２２】
望ましくは、遷移金属は、塩の形態で提供される。
【００２３】
好適な塩としては、以下の塩及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００２４】
チタン塩としては、臭化チタン（ＩＶ）；炭窒化チタン粉末、Ｔｉ２ＣＮ；塩化チタン（ＩＩ）；塩化チタン（ＩＩＩ）；塩化チタン（ＩＶ）；塩化チタン（ＩＩＩ）−塩化アルミニウム；フッ化チタン（ＩＩＩ）；フッ化チタン（ＩＶ）；ヨウ化チタン（ＩＶ）；オキシ硫酸チタン（ＩＶ）溶液が挙げられる。
【００２５】
クロム塩としては、塩化クロム（ＩＩ）；臭化クロム（ＩＩＩ）；塩化クロム（ＩＩＩ）；塩化クロム（ＩＩＩ）テトラヒドロフラン錯体；フッ化クロム（ＩＩＩ）；硝酸クロム（ＩＩＩ）；過塩素酸クロム（ＩＩＩ）；リン酸クロム（ＩＩＩ）；硫酸クロム（ＩＩＩ）；塩化クロミル；ＣｒＯ２、シュウ酸クロム（ＩＩＩ）カリウムが挙げられる。
【００２６】
マンガン塩としては、臭化マンガン（ＩＩ）；炭酸マンガン（ＩＩ）；塩化マンガン（ＩＩ）；マンガン（ＩＩ）シクロヘキサンブチレート；フッ化マンガン（ＩＩ）；フッ化マンガン（ＩＩＩ）；ギ酸マンガン（ＩＩ）；ヨウ化マンガン（ＩＩ）；モリブデン酸マンガン（ＩＩ）；硝酸マンガン（ＩＩ）；過塩素酸マンガン（ＩＩ）；硫酸マンガン（ＩＩ）が挙げられる。
【００２７】
鉄塩としては、硫酸アンモニウム鉄（ＩＩ）；臭化鉄（ＩＩ）；臭化鉄（ＩＩＩ）；塩化鉄（ＩＩ）；塩化鉄（ＩＩＩ）；クエン酸鉄（ＩＩＩ）；フッ化鉄（ＩＩ）；フッ化鉄（ＩＩＩ）；ヨウ化鉄（ＩＩ）；モリブデン酸鉄（ＩＩ）；硝酸鉄（ＩＩＩ）；シュウ酸鉄（ＩＩ）；シュウ酸鉄（ＩＩＩ）；過塩素酸鉄（ＩＩ）；リン酸鉄（ＩＩＩ）；ピロリン酸鉄（ＩＩＩ）；硫酸鉄（ＩＩ）；硫酸鉄（ＩＩＩ）；四フッ化ホウ酸鉄（ＩＩ）；ヘキサシアノ鉄（ＩＩ）酸カリウムが挙げられる。
【００２８】
コバルト塩としては、ナフテン酸コバルト（ＩＩ）；硫酸アンモニウムコバルト（ＩＩ）；コバルト（ＩＩ）ベンゾイルアセトネート；臭化コバルト（ＩＩ）；炭酸コバルト（ＩＩ）；塩化コバルト（ＩＩ）；シアン化コバルト（ＩＩ）；フッ化コバルト（ＩＩ）；フッ化コバルト（ＩＩＩ）；水酸化コバルト（ＩＩ）；ヨウ化コバルト（ＩＩ）；硝酸コバルト（ＩＩ）；シュウ酸コバルト（ＩＩ）；過塩素酸コバルト（ＩＩ）；リン酸コバルト（ＩＩ）；硫酸コバルト（ＩＩ）；四フッ化ホウ酸コバルト（ＩＩ）；チオシアン酸コバルト（ＩＩ）；チオシアン酸コバルト（ＩＩ）；トランス−ジクロロビス（エチレンジアミン）コバルト（ＩＩＩ）塩化物；ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）塩化物；ペンタアンミンクロロコバルト（ＩＩＩ）塩化物が挙げられる。
【００２９】
ニッケル塩としては、硫酸アンモニウムニッケル（ＩＩ）；ビス（エチレンジアミン）ニッケル（ＩＩ）塩化物；酢酸ニッケル（ＩＩ）；臭化ニッケル（ＩＩ）；臭化ニッケル（ＩＩ）エチレングリコールジメチルエーテル錯体；臭化ニッケル（ＩＩ）２−メトキシエチルエーテル錯体；炭酸ニッケル；炭酸水酸化ニッケル（ＩＩ）；塩化ニッケル（ＩＩ）；ニッケル（ＩＩ）シクロヘキサンブチレート；フッ化ニッケル（ＩＩ）；六フッ化ケイ酸ニッケル（ＩＩ）；水酸化ニッケル（ＩＩ）；ヨウ化ニッケル（ＩＩ）；硝酸ニッケル（ＩＩ）；シュウ酸ニッケル（ＩＩ）；過塩素酸ニッケル（ＩＩ）；スルファミン酸ニッケル（ＩＩ）；硫酸ニッケル（ＩＩ）；パラ過ヨウ素酸ニッケル（ＩＶ）カリウム；テトラシアノニッケル酸（ＩＩ）カリウムが挙げられる。
【００３０】
銅塩としては、酢酸銅、ヘキサン酸銅、２−エチルヘキサン酸銅、炭酸銅；銅（ＩＩ）アセチルアセトナート；臭化銅（Ｉ）；臭化銅（ＩＩ）；臭化銅（Ｉ）ジメチルスルフィド錯体；塩化銅（Ｉ）；塩化銅（ＩＩ）；シアン化銅（Ｉ）；銅（ＩＩ）シクロヘキサンブチレート；フッ化銅（ＩＩ）；ギ酸銅（ＩＩ）；Ｄ−グルコン酸銅（ＩＩ）；水酸化銅（ＩＩ）；水酸化銅（ＩＩ）リン酸塩（ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ）  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）；ヨウ化銅（Ｉ）；モリブデン酸銅（ＩＩ）；硝酸銅（ＩＩ）；過塩素酸銅（ＩＩ）；ピロリン酸銅（ＩＩ）；亜セレン酸銅（ＩＩ）；硫酸銅（ＩＩ）；酒石酸銅（ＩＩ）；四フッ化ホウ酸銅（ＩＩ）；チオシアン酸銅（Ｉ）；硫酸テトラアンミン銅（ＩＩ）が挙げられる。
【００３１】
亜鉛塩としては、臭化亜鉛、塩化亜鉛；クエン酸亜鉛；シアン化亜鉛；フッ化亜鉛；六フッ化ケイ酸亜鉛；ヨウ化亜鉛；亜鉛メタクリレート；モリブデン酸亜鉛；硝酸亜鉛；シュウ酸亜鉛；過塩素酸亜鉛；リン酸亜鉛；亜セレン酸亜鉛；硫酸亜鉛；四フッ化ホウ酸亜鉛；ｐ−トルエンスルホン酸亜鉛が挙げられる。
【００３２】
銀塩としては、臭素酸銀；炭酸銀；塩素酸銀；塩化銀；クロム酸銀；クエン酸銀；シアン酸銀；シアン化銀；銀シクロヘキサンブチレート；フッ化銀（Ｉ）；フッ化銀（ＩＩ）；銀ヘプタフルオロブチレート；ヘキサフルオロアンチモン酸銀；ヘキサフルオロひ酸銀（Ｖ）；ヘキサフルオロリン酸銀；フッ化水素銀（Ｉ）；ヨウ化銀；乳酸銀；メタバナジン酸銀；モリブデン酸銀；硝酸銀；亜硝酸銀；ペンタフルオロプロピオン酸銀；過塩素酸銀；；過レニウム酸銀（Ｉ）；リン酸銀；スルファジアジン銀（Ｉ）；硫酸銀；四フッ化ホウ酸銀；チオシアン酸銀；ｐ−トルエンスルホン酸銀が挙げられる。
【００３３】
バナジウム塩としては、バナジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート；塩化バナジウム（ＩＩ）；塩化バナジウム（ＩＩＩ）；塩化バナジウム（ＩＶ）；塩化バナジウム（ＩＩＩ）テトラヒドロフラン錯体；オキシ塩化バナジウム（Ｖ）；オキシフッ化バナジウム（Ｖ）が挙げられる。
【００３４】
モリブデン塩としては、塩化モリブデン（ＩＩＩ）；塩化モリブデン（Ｖ）；二酸化二塩化モリブデン（ＶＩ）が挙げられる。
【００３５】
ルテニウム塩としては、クロロペンタアンミンルテニウム（ＩＩ）塩化物；ヘキサアンミンルテニウム（ＩＩ）塩化物；ヘキサアンミンルテニウム（ＩＩＩ）塩化物；ペンタアンミンクロロルテニウム（ＩＩＩ）塩化物；塩化ルテニウム（ＩＩＩ）；ヨウ化ルテニウム；塩化ニトロシルルテニウム（ＩＩＩ）；ニトロシル硝酸ルテニウム（ＩＩＩ）が挙げられる。
【００３６】
遷移金属塩は、ナフテン酸コバルト（ＩＩ）；炭酸銅；銅（ＩＩ）アセチルアセトナート；硝酸銀；バナジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート、及びそれらの組み合わせから選択され得る。
【００３７】
本発明を利用して非常に広範なプラスチックを接合し得ることが理解されるであろう。実際、接合はポリオレフィン以外のプラスチックで達成することができる。本発明を使用して接合することができるプラスチックとしては、ＰＣＡＢＳ（ポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン）；ポリカーボネート；ポリアリールアミド；
ポリアミド、アクリルプラスチックが挙げられ、前記プラスチックは、任意選択で、基材が透明であるように透明なプラスチックであり、例えば、プラスチックは、ガラス代替物（アクリルプラスチックをベースとしており、Ｐｅｒｓｐｅｘ（登録商標）として知られているものなど）として使用されるものであってよく、及び／又は前記プラスチックは、任意選択で、例えば、ガラス繊維などの繊維で強化されている。
【００３８】
本発明は、両方の基材がプラスチックである場合に特に有用である。例えば、下記結果は、接合／硬化がほとんど又は全く起こらないことが予想される場合に、本発明の系を利用することにより、両方の基材がプラスチックである場合、接合強度、例えば、引張せん断強度を含めた引張強度の劇的な改善を示す。
【００３９】
本発明の組成物は、組み立て中に接合すべきプラスチック部品を含むデバイスの組み立てに使用され得ることが理解されるであろう。そのような場合、プラスチック部品のうちの少なくとも１つを遷移金属で含浸させる。例えば、本発明のこの系は、携帯型電子デバイスなどの電子デバイスに使用され得る。
【００４０】
本発明は、一液型嫌気硬化性組成物に特に有用であることが理解されるであろう。
したがって、一液型組成物を使用して良好な接合を達成することができる。
【００４１】
さらに、本発明はプライマーの使用を必要としないことが理解されるであろう。本発明はプライマーなしで利用することができる。
【００４２】
特に、本発明は、それらの少なくとも１つ、望ましくは両方が遷移金属で含浸されている２つのプラスチック基材の間の接合を達成することができる。これは、一液型組成物を利用して行うことができる。そしてこれは、プライマーを使用せずに行うことができる。
【００４３】
嫌気硬化性組成物は、嫌気硬化を受ける嫌気硬化性成分と、嫌気硬化性成分を硬化させる硬化成分とを含む。
【００４４】
嫌気硬化性成分は、典型的には組成物全体の約５０重量％〜約９９重量％、例えば約５５重量％〜約９５重量％の量で存在する。
【００４５】
嫌気硬化性組成物中の硬化成分は、組成物の総重量に基づいて、約０．１〜約１０重量％、例えば約１〜約５重量％、例えば約５重量％の量で存在し得る。
【００４６】
望ましくは、嫌気硬化性成分は、天然又は合成ゴム／エラストマー成分などのゴム成分を含む。この成分は、組成物の総重量に基づいて、約５〜約３５重量％、例えば約１０〜約３５重量％、例えば約１５〜約３０重量％の量で存在し得る。
【００４７】
遷移金属（どのような形態（例えば、塩形態）で使用されるにしても）は、プラスチック成分を形成する組成物の約１重量％までの量で存在し得る。そのような比較的低い充填量であっても、硬化のための嫌気性組成物の活性化が起こり得る。例えば、遷移金属は、プラスチック成分を形成する組成物の約０．０１重量％〜約１重量％の量で存在し得る。
【００４８】
嫌気硬化性組成物は、好適な（メタ）アクリレート成分に基づく嫌気硬化性成分を有し得る。
【００４９】
１又は複数の好適な（メタ）アクリレート成分は、以下の式を有する（メタ）アクリレートであるものの中から選択され得る：
Ｈ２Ｃ＝ＣＧＣＯ２Ｒ８
（式中、Ｇは、水素、ハロゲン、又は１〜約４個の炭素原子を有するアルキル基であり得、Ｒ８は、１〜約１６個の炭素原子を有する、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルカリール、アラルキル、又はアリール基から選択され得、これらはいずれも、任意選択で、シラン、ケイ素、酸素、ハロゲン、カルボニル、ヒドロキシル、エステル、カルボン酸、ウレア、ウレタン、ポリウレタン、カーボネート、アミン、アミド、硫黄、スルホネート、及びスルホンで、場合によっては置換又は割り込まれていてもよい。）
【００５０】
１又は複数の好適な（メタ）アクリレートは、多官能性（メタ）アクリレートの中から、例えば、これらに限定されるものではないが、二又は三官能性（メタ）アクリレート、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフラン（メタ）アクリレート及びジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート（「ＨＰＭＡ」）、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート（「ＴＭＰＴＭＡ」）、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート（「ＴＲＩＥＧＭＡ」）、テトラエチレンジグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ジ（ペンタメチレングリコール）ジメタクリレート、テトラエチレンジグリコールジアクリレート、ジグリセロールテトラメタクリレート、テトラメチレンジメタクリレート、エチレンジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、並びにビスフェノール−Ａモノ及びジ（メタ）アクリレート、例えば、エトキシル化ビスフェノール−Ａ（メタ）アクリレート（「ＥＢＩＰＭＡ」）、及びビスフェノール−Ｆモノ及びジ（メタ）アクリレート、例えばエトキシル化ビスフェノール−Ｆ（メタ）アクリレートから選択され得る。
【００５１】
例えば、嫌気硬化性成分は、ビスフェノールＡジメタクリレート：
【００５２】
【化１】
2019505636.tif 000003
を含み得る。
【００５３】
本明細書における使用に好適であり得るさらに他の（メタ）アクリレートは、シリコーン（メタ）アクリレート部分構造（「ＳｉＭＡ」）、例えば米国特許第５，６０５，９９９号（Ｃｈｕ）に教示及び特許請求されているものであり、その開示は参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００５４】
他の好適な材料は、以下の式で表されるポリアクリレートエステルから選択され得る：
【００５５】
【化２】
2019505636.tif 000004
（式中、Ｒ４は、水素、ハロゲン、又は１〜約４個の炭素原子のアルキルから選択される基であり；ｑは、少なくとも１に等しい、好ましくは１〜約４に等しい整数であり；そしてＸは、少なくとも２個の炭素原子を含み、総結合能がｑ＋１である有機基である。）。Ｘにおける炭素原子数の上限に関しては、本質的にいかなる値でも実効性のあるモノマーが存在する。しかしながら、実際上の問題として、一般的な上限は約５０個の炭素原子、例えば望ましくは約３０個、望ましくは約２０個である。
【００５６】
例えば、Ｘは、以下の式の有機基であり得る：
【００５７】
【化３】
2019505636.tif 000005
（式中、Ｙ１及びＹ２の各々は、少なくとも２個の炭素原子、望ましくは２個〜約１０個の炭素原子を含有する有機基、例えば、炭化水素基であり、そしてＺは、少なくとも１個の炭素原子、好ましくは２〜約１０個の炭素原子を含有する有機基、好ましくは炭化水素基である。）。他の材料は、仏国特許第１，５８１，３６１号に開示されているような、ジ−又はトリ−アルキロールアミン（例えば、エタノールアミン又はプロパノールアミン）とアクリル酸との反応生成物から選択され得る。
【００５８】
また（メタ）アクリレート官能基を有する好適なオリゴマーを使用してもよい。このような（メタ）アクリレート官能化オリゴマーの例としては、以下の一般式を有するものが挙げられる：
【００５９】
【化４】
2019505636.tif 000006
［式中、Ｒ５は、水素、１〜約４個の炭素原子のアルキル、１〜約４個の炭素原子のヒドロキシアルキル、又は
【００６０】
【化５】
2019505636.tif 000007
（式中、Ｒ４は、水素、ハロゲン、又は１〜約４個の炭素原子のアルキルから選択される基である。）であり；Ｒ６は、水素、ヒドロキシル、又は
【００６１】
【化６】
2019505636.tif 000008
から選択される基であり、ｍは、少なくとも１に等しい整数、例えば１〜約１５若しくはそれ以上、望ましくは１〜約８であり；ｎは、少なくとも１に等しい整数、例えば１〜約４０若しくはそれ以上、望ましくは約２〜約１０であり；そしてｐは、０又は１である。］
【００６２】
上記一般式に対応するアクリル酸エステルオリゴマーの典型的な例としては、ジ−、トリ−、及びテトラエチレングリコールジメタクリレート；ジ（ペンタメチレングリコール）ジメタクリレート；テトラエチレングリコールジアクリレート；テトラエチレングリコールジ（クロロアクリレート）；ジグリセロールジアクリレート；ジグリセロールテトラメタクリレート；ブチレングリコールジメタクリレート；ネオペンチルグリコールジアクリレート；及び、トリメチロールプロパントリアクリレートが挙げられる。
【００６３】
ジ−及び他のポリアクリレートエステル、特に前述の項に記載のポリアクリレートエステルが望ましい可能性があるが、また単官能性アクリレートエステル（１つのアクリレート基を含むエステル）を使用してもよい。
【００６４】
好適な化合物は、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、及びクロロエチルメタクリレートの中から選択することができる。
【００６５】
別の有用な材料の種類は、イソシアネート基の全てをウレタン又はウレイド基にそれぞれ変換するのに好適な比率の、（メタ）アクリレート官能化、ヒドロキシル又はアミノ含有材料と、ポリイソシアネートと、の反応生成物である。
【００６６】
このように形成された（メタ）アクリレートウレタン又はウレアエステルは、その非アクリレート部分にヒドロキシ又はアミノ官能基を含み得る。使用に好適な（メタ）アクリレートエステルは、以下の式のものの中から選択され得る：
【００６７】
【化７】
2019505636.tif 000009
［式中、Ｘは、−Ｏ−、及び
【００６８】
【化８】
2019505636.tif 000010
（式中、Ｒ９は、水素又は１〜７個の炭素原子の低級アルキルから選択される。）から選択され；Ｒ７は、水素、ハロゲン（例えば塩素）、又はアルキル（例えば、メチル及びエチル基）から選択され；そして、Ｒ８は、１〜８個の炭素原子のアルキレン、フェニレン、及びナフチレンから選択される二価の有機基である。］
【００６９】
これらの基は、ポリイソシアネートとの適切な反応により、以下の一般式のモノマーを生成する：
【００７０】
【化９】
2019505636.tif 000011
【００７１】
（式中、ｎは、２〜約６の整数であり；Ｂは、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、アルカリール、アルカリール、及び複素環基から選択される多価有機基（置換及び非置換の両方である）、並びにそれらの組み合わせであり；Ｒ７、Ｒ８、及びＸは上に示した意味を有する。）
【００７２】
Ｂの性質に応じて、ウレア又はウレタン結合を有するこれらの（メタ）アクリレートエステルは、それらをオリゴマークラス（例えば、約１，０００ｇ／ｍｏｌ〜約５，０００ｇ／ｍｏｌまで）に、又はポリマークラス（例えば、約５，０００ｇ／モル超）に分類する分子量を有し得る。
【００７３】
他の不飽和反応性モノマー及びオリゴマー、例えばスチレン、マレイミド、ビニルエーテル、アリル、アリルエーテル、及び米国特許第６８４４０８０号Ｂ１（Ｋｎｅａｆｓｅｙら）で述べられているものを使用することができる。また米国特許第６４３３０９１号（Ｘｉａ）に述べられているようなビニル樹脂も使用することができる。またこれらの不飽和反応性基を含有するメタクリレート又はアクリレートモノマーも使用することができる。
【００７４】
当然ながら、これらの（メタ）アクリレートと他のモノマーとの組み合わせも使用することができる。
【００７５】
望ましくは、嫌気硬化性成分は、少なくとも１つのアクリレート又はメタクリレートエステル基を含む。
【００７６】
望ましくは、嫌気硬化性成分は、以下のうちの少なくとも１種から選択されるものを含む：エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ウレタンジ（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソシアヌレート（メタ）アクリレート、ビスフェノール−Ａ−（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール−Ａ−（メタ）アクリレート、ビスフェノール−Ｆ−（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール−Ｆ−（メタ）アクリレート、ビスフェノール−Ａ−ジ（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール−Ａ−ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール−Ｆ−ジ（メタ）アクリレート、及びエトキシル化ビスフェノール−Ｆ−ジ（メタ）アクリレート。
【００７７】
嫌気性組成物はまた、他の従来の成分、例えば、フリーラジカル開始剤、フリーラジカル促進剤、フリーラジカル発生の阻害剤、並びに鉄及び銅などの金属触媒を含んでもよい。
【００７８】
多くのよく知られているフリーラジカル重合開始剤を本発明に組み込んでもよく、限定されるものではないが、ヒドロペルオキシド、例えば、ＣＨＰ、パラメンタンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド（「ＴＢＨ」）、及びｔ−ブチルペルベンゾエートが挙げられる。他のペルオキシドとしては、過酸化ベンゾイル、過酸化ジベンゾイル、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、過酸化ジアセチル、過酸化ジアセチル、ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、ｔ−ブチルペルベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルペルオキシヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチル−ペルオキシヘキサ−３−イン、４−メチル−２，２−ジ−ｔ−ブチルペルオキシペンタン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
【００７９】
このようなペルオキシド化合物は、典型的には、組成物の総重量に基づいて約０．１〜約１０重量％の範囲で本発明で用いられ、約１〜約５重量％が望ましい。
【００８０】
望まれる場合は、開始剤成分をカプセル化してもよい。例えば、開始剤成分は、カプセル化されたペルオキシド、例えばカプセル化された過酸化ベンゾイルであり得る。
【００８１】
本発明において使用される組成物は、増粘剤及び／又は充填剤をさらに含んでもよい。
【００８２】
上述のように、本発明で使用される組成物は、樹脂を含めた非反応性種を含むことができることが理解されるであろう。このような成分は、嫌気硬化反応に関与しない。これらは非反応性である。しかしながら、このような成分は、他の成分の硬化中にその中に組み込まれて、硬化生成物の一部となり得る。そのような非反応性種の例としては、ヒュームドシリカ、ポリエチレン、ＰＴＦＥ、マイカ、ポリアミドワックス、二酸化チタン、硫酸バリウムが挙げられる。
【００８３】
また本発明は、嫌気性接着剤組成物を使用した接合方法、及び該組成物の反応生成物を提供する。
【００８４】
本発明において使用するための嫌気硬化性組成物は、当業者によく知られている従来の方法を使用して調製してもよい。例えば、組成物の成分は、該成分が組成物中で果たそうとする役割及び機能に沿った任意の好都合な順序で混ぜ合わせることができる。既知の装置を使用した従来の混合技術を用いてもよい。
【００８５】
本発明の実施形態を以下の添付図面を参照して単に例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】携帯型消費者用電子ディスプレイデバイスの様々な構成要素層の分解図を示し、ここで、プラスチック部品を１又は複数の他の部品に接合するために本発明の接合系が使用され得る。
【発明を実施するための形態】
【００８７】
詳細な説明
本発明の接合系を使用して形成され得る１又は複数の物品の例は、図１を参照して理解することができる。ここで、本発明の接合系から恩恵を受けるものとして、携帯型消費者向け電子デバイスの組み立てに使用されるいくつかの物品を取り上げる。本発明の接合系を用いて接合され得る物品としては、１．タッチパネル窓１１及びカバー１２；２．スピーカ２１及びカメラレンズ２２；３．カバー３１、金属トリム３２、及びサブフレーム３３；並びに４．タッチパネル４１、プラスチックベゼル４２、及び金属トリム４３が挙げられる。本発明によれば、他の部分に接合すべき少なくとも１つのプラスチック部品が遷移金属で含浸され、そして遷移金属によって活性化された嫌気硬化性組成物が、該部品を接合するために使用される。本発明の全ての態様において、接合しようとする部品を、嫌気性条件を作り出すような方法で一緒に合わせると、例えば、接合しようとする部品を一緒にすることによって嫌気性組成物が周囲空気（酸素）から十分に隔離される場合に、好適な嫌気性条件が達成され得ることが理解されるであろう。
【実施例】
【００８８】
実験
本発明を実証するために以下の実験作業を行った。嫌気性接着剤を用いた接合を容易にするために、プラスチック基材を遷移金属で含浸させることを示す。
【００８９】
以下の嫌気性接着剤を調製した（量は全て±１０％である）。
【００９０】
【表１】
2019505636.tif 000012
【００９１】
対照実験基準として、既成のＰＣＡＢＳラップシェア（ｌａｐｓｈｅａｒ）を、上記表１に示した嫌気性接着剤を用いて、嫌気性条件下で、以下の硬化条件（８０℃で２０分間、続いて室温で２４時間）下で接合した。達成された接合強度は低く、接合は、手で容易に引き離された。
【００９２】
以下の試験では、上記表１の組成物を使用して全ての接合を行った。
【００９３】
ピン  ｔｏ  ラップシェア試験
７００ｐｐｍの銅（ＩＩ）アセチルアセトナート９７％粉末をＰＣＡＢＳのペレットに添加した。次いで、表１の接着剤で接合するために、ペレットをピンに成形した。プラスチックは成形時にわずかに変色する。
【００９４】
ピンを、下記表２に示したように、標準試験法ＤＩＮ  ＥＮ  １５８７０に準拠して、８０℃で２０分間、続いて室温で２４時間、ラップシェアに接合し、次いで引張強度を試験した（したがって、２つの基材（ピン及びラップシェア）を引張接合強度試験のために接合する。）。
【００９５】
【表２】
2019505636.tif 000013
【００９６】
引張せん断試験用ラップシェア
７００ｐｐｍの銅（ＩＩ）アセチルアセトナート９７％粉末をＰＣＡＢＳのペレットに添加した。次いで、表３の接着剤を用いた接合のために、ペレットをラップシェアに成形した。プラスチックは成形時にわずかに変色する。
【００９７】
ラップシェアを、標準試験法ＩＳＯ  ４５８７に準拠して、８０℃で２０分間、続いて室温で２４時間、下記表３に示すラップシェアに接合し、次いで引張せん断強度を試験した（したがって、２つの基材（第１のラップシェア及び第２のラップシェア）を引張せん断強度試験のために接合する。）
【００９８】
【表３】
2019505636.tif 000014
【００９９】
全てのラップシェアは、標準と表記されている場合を除き、社内で成形した。
【０１００】
「ＳＦ」は基材破壊を示し、すなわち、接合せん断強度に達する前に基材が破損した。
【０１０１】
上記の結果は、遷移金属成分を、プラスチック基材内に、例えばその成形中に含めると、嫌気硬化性接着剤によってはるかに良好な接合がもたらされることを実証している。
【０１０２】
本発明に関連して本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語及び「有する／含む（ｈａｖｉｎｇ／ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という語は、記載された特徴、整数、工程、又は成分の存在を特定するために使用されるが、一又は複数の他の特徴、整数、工程、成分、又はそれらの群の存在又は追加を除外するものではない。
【０１０３】
明確にするために、別々の実施形態の文脈で記載されている本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で記載されている本発明の様々な特徴は、別々に又は任意の好適なサブコンビネーションで提供されてもよい。
【図１】
2019505636.tif 000015
【国際調査報告】
2019505636.tif 000016
2019505636.tif 000017