(57)【要約】  本発明は、たとえば低表面エネルギー基材（たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレン）の接着に有用な接着性組成物および反応性２液型接着性組成物を提供する。本発明の接着性組成物は、有機ボランと、重合性モノマーと、接着性組成物の硬化動力学を調整して長い接着性組成物可使時間および速い強度増加速度の好適なバランスを提供する金属塩とを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）有機ボランと、
（ｉｉ）少なくとも１種類の重合性モノマーと、
（ｉｉｉ）式（１）：
［Ｍa+Ｌn］［Ｘ-m］a/m
（１）
による金属塩とを含み、
式中、
Ｍは２つの化学的に利用可能な酸化状態を有し正電荷ａを有する金属陽イオンであり、ａは１〜６の範囲の整数であり、
Ｘは電荷−ｍを有する対イオンであり、ｍは１〜３の範囲の整数であり、
Ｌは共有結合しているリガンドであり、
ｎは０〜１０の範囲の整数であり、前記金属陽イオンと共有結合しているリガンドの数を表している、
接着性組成物。
【請求項２】
Ｍが、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、アンチモン、白金、およびセリウムからなる群より選択される陽イオンである、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項３】
Ｍが、マンガン、鉄、コバルト、および銅からなる群より選択される陽イオンである、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項４】
Ｍが銅または鉄の陽イオンである、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項５】
前記金属陽イオンＭの２つの化学的に利用可能な酸化状態が、１単位の電荷だけ離れている、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項６】
Ｘが、ハロゲン化物、ホウ酸塩、スルホン酸塩、およびカルボン酸塩からなる群より選択される、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項７】
Ｘが、塩化物、臭化物、テトラフルオロホウ酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、ナフテン酸塩、および２−エチルヘキサン酸塩からなる群より選択される、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項８】
Ｌが、水、アンモニア、アミン、カルボニル、イソニトリル類、ホスフィン類、ホスフィット類、アルシン類、ニトロシル、エチレン、およびアルケン類からなる群より選択される、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項９】
前記金属塩が、臭化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、２−エチルヘキサン酸銅（ＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、臭化バナジウム（ＩＩＩ）、臭化クロム（ＩＩＩ）、臭化ルテニウム（ＩＩＩ）、テトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ）、トリフルオロメタンスルホン酸銅（ＩＩ）、ナフテン酸銅（ＩＩ）、臭化銅（Ｉ）、臭化鉄（ＩＩ）、臭化マンガン（ＩＩ）、臭化コバルト（ＩＩ）、臭化ニッケル（ＩＩ）、臭化アンチモン（ＩＩＩ）、および臭化パラジウム（ＩＩ）からなる群より選択される、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１０】
前記金属塩が、前記接着性組成物を基準にして０ｐｐｍを超え約４０，０００ｐｐｍ未満の量で存在する、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１１】
前記接着性組成物中に前記金属塩が、前記接着性組成物を基準にして約６０ｐｐｍ〜約２０，０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１２】
前記接着性組成物中に前記金属塩が、前記接着性組成物を基準にして約１００ｐｐｍ〜約４，０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１３】
前記接着性組成物が、前記接着性組成物を基準にして、有機ボランの形態の約０．００３〜約１．５重量％のホウ素と、約４０，０００ｐｐｍ未満の金属塩とを含む、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１４】
前記有機ボランが錯化剤と錯形成しており、前記接着性組成物が脱錯化剤をさらに含む、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１５】
前記錯化剤が、アミン、アミジン、水酸化物、アルコキシド、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１４に記載の接着性組成物。
【請求項１６】
脱錯化剤が、酸、無水物、アルデヒド、β−ケトン化合物、イソシアネート、酸塩化物、塩化スルホニル、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１４に記載の接着性組成物。
【請求項１７】
前記少なくとも１種類の重合性モノマーが、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１８】
前記少なくとも１種類の重合性モノマーが、一価アルコールの（メタ）アクリル酸エステル、および多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルからなる群より選択される、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項１９】
反応性希釈剤をさらに含む、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項２０】
可使時間試験方法によって定義される前記接着性組成物の可使時間が約５分以上である、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項２１】
可使時間試験方法によって定義される前記接着性組成物の可使時間が約１０分以上である、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項２２】
可使時間試験方法によって定義される前記接着性組成物の可使時間が約２０分以上である、請求項１に記載の接着性組成物。
【請求項２３】
第１の基材と、請求項１に記載の硬化した接着性組成物の層によってともに接着接合した第２の基材とを含む接着複合体。
【請求項２４】
前記第１および第２の基材の少なくとも一方が低表面エネルギーポリマー材料である、請求項２３に記載の接着複合体。
【請求項２５】
前記第１および第２の基材のそれぞれが独立に低表面エネルギーポリマー材料から選択される、請求項２３に記載の接着複合体。
【請求項２６】
前記第１および第２の基材の少なくとも一方が、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される、請求項２３に記載の接着複合体。
【請求項２７】
前記第１および第２の基材のそれぞれが独立に、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される、請求項２６に記載の接着複合体。
【請求項２８】
（ａ）有機ボランを含む開始剤成分と、
（ｂ）少なくとも１種類の重合性モノマー、および
式（Ｉ）
［Ｍa+Ｌn］［Ｘ-m］a/m
（１）
による金属塩を含む重合性組成物とを含み、
式中、
Ｍは、２つの化学的に利用可能な酸化状態を有し正電荷ａを有する金属陽イオンであり、ａは１〜６の範囲の整数であり、
Ｘは電荷−ｍを有する対イオンであり、ｍは１〜３の範囲の整数であり、
Ｌは共有結合しているリガンドであり、
ｎは０〜１０の範囲の整数であり、前期金属陽イオンと共有結合しているリガンドの数を表している、
反応性２液型接着性組成物。
【請求項２９】
前記第１液および第２液が約１：１０〜約１：１の整数比で混合される、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３０】
前記有機ボランが錯化剤と錯形成しており、前記第２液が脱錯化剤をさらに含む、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３１】
Ｍがバナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、アンチモン、白金、およびセリウムからなる群より選択される陽イオンである、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３２】
Ｍがマンガン、鉄、コバルト、および銅からなる群より選択される陽イオンである、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３３】
Ｍが銅または鉄の陽イオンである、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３４】
前記金属陽イオンＭの２つの化学的に利用可能な酸化状態が、１単位の電荷だけ離れている、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３５】
Ｘが、ハロゲン化物、ホウ酸塩、スルホン酸塩、およびカルボン酸塩からなる群より選択される、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３６】
Ｘが、塩化物、臭化物、テトラフルオロホウ酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、ナフテン酸塩、および２−エチルヘキサン酸塩からなる群より選択される、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３７】
Ｌが、水、アンモニア、アミン、カルボニル、イソニトリル類、ホスフィン類、ホスフィット類、アルシン類、ニトロシル、エチレン、およびアルケン類からなる群より選択される、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３８】
前記金属塩が、臭化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、２−エチルヘキサン酸銅（ＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、臭化バナジウム（ＩＩＩ）、臭化クロム（ＩＩＩ）、臭化ルテニウム（ＩＩＩ）、テトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ）、トリフルオロメタンスルホン酸銅（ＩＩ）、ナフテン酸銅（ＩＩ）、臭化銅（Ｉ）、臭化鉄（ＩＩ）、臭化マンガン（ＩＩ）、臭化コバルト（ＩＩ）、臭化ニッケル（ＩＩ）、臭化アンチモン（ＩＩＩ）、および臭化パラジウム（ＩＩ）からなる群より選択される、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項３９】
前記金属塩が、前記接着性組成物を基準にして０ｐｐｍを超え約４０，０００ｐｐｍ未満の量で存在する、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項４０】
前記接着性組成物が、前記接着性組成物を基準にして、有機ボランの形態の約０．００３〜約１．５重量％のホウ素と、約４０，０００ｐｐｍ未満の金属塩とを含む、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項４１】
前記少なくとも１種類の重合性モノマーが、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項４２】
可使時間試験方法によって定義される前記接着性組成物の可使時間が約５分以上である、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項４３】
可使時間試験方法によって定義される前記接着性組成物の可使時間が約１０分以上である、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【請求項４４】
可使時間試験方法によって定義される前記接着性組成物の可使時間が約２０分以上である、請求項２８に記載の反応性２液型接着性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着性組成物に関し、特に、低表面エネルギー基材用の接着性組成物、および反応性２液型接着性組成物に関する。本発明の接着性組成物は接着複合体、特に低表面エネルギー基材の接着複合体の製造に特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレン（たとえばテフロン（ＴＥＦＬＯＮ））のような低表面エネルギー基材を接着接合するための効率的で効果的な手段が長く探し求められている。これらの材料を接着接合させることに関する問題はよく知られている。たとえば、ゴムおよびプラスチック技術における進展、第１巻（Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｒｕｂｂｅｒ  ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌｕｍｅ  １）１ページ（１９８５）に見られるＤ．Ｍ．ブルース（Ｂｒｅｗｉｓ）による「ポリマー表面における接着の問題」（Ａｄｈｅｓｉｏｎ  Ｐｒｏｂｌｅｍｓ  ａｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ）を参照されたい。
【０００３】
従来方法では、火炎処理、コロナ放電、プラズマ処理、オゾンまたは酸化性の酸による酸化、およびスパッタエッチングなどの複雑で費用のかかる基材表面の予備処理技術が使用されることが多い。あるいは、基材表面は、高表面エネルギー材料をコーティングすることによってプライマー処理される場合もある。しかし、プライマーの適切な接着力を実現するために、上述の表面予備処理技術を最初に使用する必要が生じることがある。これらの技術のすべてはよく知られており、接着および接着剤に関する論文（Ｔｒｅａｔｉｓ  ｏｎ  Ａｄｈｅｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ（Ｊ．Ｄ．ミンフォード（Ｍｉｎｆｏｒｄ）編集、マーセルデッカー（Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ）、１９９１年、ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）、第７巻、３３３〜４３５ページ）に報告されている。公知の方法は、特定の基材の使用に特化されていることが多い。その結果、これらの方法は、一般に低表面エネルギー基材の接着には有用でない場合がある。
【０００４】
さらに、現在知られている方法は複雑で費用がかかるため、最終消費者（たとえば、家の修理、日曜大工などを行う者）による使用、または低容量作業においては特に好適とはならない。長く存在し続ける問題の１つは、くずかご、洗濯物入れ、および玩具などのポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリスチレンから製造される多くの安価で一般的な家庭用品の修理である。
【０００５】
ジャーロフ（Ｚｈａｒｏｖ）らに付与された一連の特許（米国特許第５，５３９，０７０号明細書、第５，６９０，７８０号明細書、および第５，６９１，０６５号明細書）は、少なくとも１種類のアクリル系モノマーと、有効量のある種の有機ボランアミン錯体と、アクリル系モノマーの重合を開始するための有効量の酸とを含む重合性アクリル系接着性組成物を報告している。このアクリル系組成物は、低表面エネルギーポリマーを接着させるアクリル系接着剤として特に有用である。
【０００６】
ポーシャス（Ｐｏｃｉｕｓ）らに付与された別の一連の特許（米国特許第５，６１６，７９６号明細書、第５，６８４，１０２号明細書、および第５，７９５，６５７号明細書）は、アクリル系モノマーと、有機ボランポリアミン錯体と、アミンに対して反応性である材料とを含む重合性アクリル系接着性組成物を報告している。低表面エネルギーポリマーを接着させるための接着剤として有用な重合性アクリル系モノマー組成物を調製することができる。上記ポリアミンは、２つの末端第１級アミンを有する材料と、第１級アミンに対して反応性である少なくとも２つの基を有する材料との反応生成物である。
【０００７】
最終使用者の要求が増加するとともに、接着性組成物の配合者は、接着性組成物の適用性能（たとえば、可使時間、強度増加速度、および硬化時間）および物理的性質の性能（たとえば、Ｔ型剥離強度）の両方の向上が常に要求されている。接着性組成物のある性質を向上させるような配合の変化が、接着性組成物の第２の性質に悪影響を及ぼす場合が非常に多い。このため、配合者は、競合する性質の間の所望のバランスが得られなくても容認しなければならない場合もある。この理由のため、接着剤配合者は、接着性組成物の諸性質の全体のバランスがより好都合となる新規な材料を常に探し求めている。
【０００８】
接着性組成物の多くの興行的用途および消費者では、長い可使時間が非常に望ましい特徴となる。可使時間とは一般に、接着性組成物の硬化開始後に接着性組成物を接着させる基材と接触させる（すなわち、接着剤を接近させる）ことができる最大時間を意味する。可使時間を過ぎた後で基材を接着性組成物と接触させると、基材との間に形成された結合の極限強度が損なわれる。
【０００９】
接着性組成物の可使時間を延長するために数種類の方法が報告されている。公知技術の１つでは、たとえば接着性組成物中の重合開始剤の量の減少および／または開始剤の化学反応性の低下によって、接着性組成物の硬化速度を減少させることによって可使時間が延長される。しかしこの方法では、典型的には全体の硬化時間が延長される場合があり、接着性組成物の強度増加速度が低下しうる。ある種の重合性モノマーを接着性組成物に添加することによる可使時間の延長も報告されている。米国特許第５，８５９，１６０号明細書（リゲッティーニ（Ｒｉｇｈｅｔｔｉｎｉ）ら）は、フリーラジカル硬化性化合物と、フリーラジカル硬化性化合物とは化学的に異なるビニル芳香族化合物とを含み、２液型接着剤として有用なフリーラジカル硬化性組成物を報告している。可使時間を延長するための別の公知の方法が米国特許第６，２９１，５９３号明細書（チェン（Ｃｈｅｎｇ））に開示されており、非プロトン性ルイス酸、亜鉛塩、およびそれらの混合物からなる群より選択される遅延性添加剤を添加することによって実施される。有機ボランを主成分とする系の場合には、これらの遅延性添加剤による可使時間の延長は実証されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記報告の方法は接着性組成物の可使時間の延長に使用することができるが、強度増加速度、硬化時間、およびＴ型剥離強度などの接着性組成物の他の性質が、可使時間の延長の結果として犠牲になる場合がある。上述のことを考慮して、長い接着性組成物可使時間と速い強度増加速度とを好適なバランスで有する改良された組成物が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、複数の低表面エネルギー基材（たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレン）を互いに接着する場合に特に有用な接着性組成物を提供する。本発明の接着性組成物は、有機ボランと、重合性モノマーと、接着性組成物の硬化動力学を調整して長い接着性組成物可使時間および速い強度増加速度の好適なバランスを提供する金属塩とを含む。
【００１２】
一実施態様では、本発明は、
（ｉ）有機ボランと、
（ｉｉ）重合性モノマーと、
（ｉｉｉ）式（Ｉ）
［Ｍa+Ｌn］［Ｘ-m］a/m
（１）
による金属塩とを含み、
式中、Ｍは、２つの化学的に利用可能な酸化状態を有し正電荷ａを有する金属陽イオンであり、ａは１〜６の範囲の整数であり、
Ｘは電荷−ｍを有する対イオンであり、ｍは１〜３の範囲の整数であり、
Ｌは共有結合しているリガンドであり、
ｎは０〜１０の範囲の整数であり、前期金属陽イオンと共有結合しているリガンドの数を表している、
接着性組成物を提供する。
【００１３】
２つの化学的に利用可能な酸化状態を有する金属陽イオンＭの代表例としては、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、アンチモン、白金、およびセリウムが挙げられる。本発明の好ましい実施態様では、２つの化学的に利用可能な酸化状態は電荷の１単位だけ離れている。
【００１４】
対イオンＸの代表例としては、ハロゲン化物、ホウ酸塩、スルホン酸塩、およびカルボン酸塩が挙げられ、より好ましくは塩化物、臭化物、テトラフルオロホウ酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、ナフテン酸塩、および２−エチルヘキサン酸塩が挙げられる。
【００１５】
リガンドＬの代表例としては、アンモニア、アミン、カルボニル、イソニトリル類、ホスフィン類、ホスフィット類、アルシン類、ニトロシル、エチレン、およびアルケンが挙げられる。
【００１６】
本発明での使用に好適な金属塩の例としては、臭化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、２−エチルヘキサン酸銅（ＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、臭化バナジウム（ＩＩＩ）、臭化クロム（ＩＩＩ）、臭化ルテニウム（ＩＩＩ）、テトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ）、トリフルオロメタンスルホン酸銅（ＩＩ）、ナフテン酸銅（ＩＩ）、臭化銅（Ｉ）、臭化鉄（ＩＩ）、臭化マンガン（ＩＩ）、臭化コバルト（ＩＩ）、臭化ニッケル（ＩＩ）、臭化アンチモン（ＩＩＩ）、および臭化パラジウム（ＩＩ）が挙げられる。
【００１７】
典型的には、金属塩は、０ｐｐｍを超え約４０，０００ｐｐｍ未満（接着性組成物を基準とする）となる量で存在し、より好ましくは約６０ｐｐｍ〜約２０，０００ｐｐｍ（接着性組成物を基準とする）の範囲の量で存在し、最も好ましくは約１００ｐｐｍ〜約２，０００ｐｐｍ（接着性組成物を基準とする）の範囲の量で存在する。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様では、有機ボランは錯化剤（complexing agent）と錯形成し、接着性組成物は脱錯化剤（decomplexer）をさらに含む。好ましい錯化剤としては、たとえば、アミン、アミジン、水酸化物、アルコキシド、およびそれらの組み合わせが挙げられる。好ましい脱錯化剤としては、たとえば、酸、無水物、アルデヒド、β−ケトン化合物、イソシアネート、酸塩化物、塩化スルホニル、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１９】
本発明の接着性組成物は、可使時間試験方法で定義される可使時間が約５分以上、より好ましくは約１０分以上、最も好ましくは約２０分以上であってよい。
【００２０】
別の実施態様では、本発明は、
第１の基材と、硬化した接着性組成物の層によってともに接着接合した第２の基材とを含む接着複合体を提供する。
【００２１】
好ましい実施態様では、第１および第２の基材の少なくとも１つが低表面エネルギーポリマー材料、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレンである。
【００２２】
別の実施態様では、本発明は、
（ａ）有機ボランを含む開始剤成分と、
（ｂ）重合性組成物であって、
少なくとも１種類の重合性モノマー、および
前出の式（１）による金属塩を含む重合性組成物と、
を含む反応性２液型接着性組成物を提供する。
【００２３】
第１液および第２液は、典型的には約１：１〜約１：１０の整数比で混合される。
【００２４】
発明の好ましい実施態様では、有機ボランは錯化剤と錯形成し、第２液は脱錯化剤をさらに含む。
【００２５】
本明細書で使用される場合、用語「有機基」は脂肪族基または環状基であってよい。本発明の状況では、用語「脂肪族基」は、飽和または不飽和、線状または分岐炭化水素基を意味する。この用語は、たとえば、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アルキル基、アルケニル基、およびアルキニル基を包含するために使用される。用語「アルキル基」は、一価で飽和の線状または分岐炭化水素基（たとえば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ヘプチル基、ドデシル基、オクタデシル基、アミル基、または２−エチルヘキシル基など）を意味する。用語「アルキレン」は、多価で飽和の線状または分岐炭化水素基を意味する。用語「アルケニル基」は、１つ以上の炭素−炭素二重結合を有する一価で不飽和の線状または分岐炭化水素基（たとえば、ビニル基）を意味する。用語「アルケニレン」は、１つ以上の炭素−炭素二重結合を有する多価で不飽和の線状または分岐炭化水素基を意味する。用語「アルキニル基」は、１つ以上の炭素−炭素三重結合を有する多価で不飽和の線状または分岐炭化水素基を意味する。用語「アルキニレン」は、１つ以上の炭素−炭素三重結合を有する多価の線状または分岐炭化水素基を意味する。
【００２６】
用語「環状基」は、脂環式基、芳香族基、または複素環基として分類される閉じた環式炭化水素基を意味する。用語「脂環式基」は、脂肪族基と類似した性質を有する環状炭化水素基を意味する。用語「芳香族基」または「アリール基」は、単環芳香族炭化水素基または多環芳香族炭化水素基を意味する。
【００２７】
本明細書で使用される場合、たとえば複素環基および官能基（たとえばカルボニル基）の場合のように、有機基または有機結合基はヘテロ原子（例えばＯ、ＮまたはＳ原子）を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、複数の低表面エネルギー基材（たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリテトラフルオロエチレン）を互いに接着する場合に特に有用な接着性組成物を提供する。本発明の接着性組成物は、有機ボランと、重合性モノマーと、接着性組成物の硬化動力学を調整して長い接着性組成物可使時間および速い強度増加速度の好適なバランスを提供する金属塩とを含む。本発明の接着性組成物は、有機ボランを含む開始剤成分と、少なくとも１種類の重合性モノマーを含む重合性組成物と、金属塩とを含む２液型接着性組成物の形態で提供されてもよい。
【００２９】
本発明の接着性組成物の個々の成分について以下に詳細に示す。
【００３０】
有機ボラン
有機ボランは、重合性モノマーのフリーラジカル重合を開始して、接着性組成物、たとえばアクリル系接着剤として有用となりうるポリマーを生成する。有機ボラン開始剤は、以下の一般式：
【化１】
2005514489.tif 000002
によって表すことができ、
式中、Ｒ1は１〜約１０個の炭素原子を有するアルキル基である。Ｒ2およびＲ3は、同種でも異種でもよく、独立に１〜約１０個の炭素原子を有するアルキル基、およびアリール基から選択される。好ましくは、Ｒ1、Ｒ2、およびＲ3は独立に、１〜約５個の炭素原子を有するアルキル基から選択される。したがって、Ｒ1、Ｒ2、およびＲ3は全て異なる場合があり、あるいはＲ1、Ｒ2、およびＲ3の中の１つ以上が同種である場合もある。Ｒ1、Ｒ2、およびＲ3と、これらが結合しているホウ素原子（Ｂ）とが１つになって開始剤が形成される。具体的な有機ボラン開始剤としては、たとえば、トリメチルボラン、トリエチルボラン、トリ−ｎ−プロピルボラン、トリイソプロピルボラン、トリ−ｎ−ブチルボラン、トリイソブチルボラン、およびトリ−ｓｅｃ−ブチルボランが挙げられる。
【００３１】
好ましくは、有機ボラン開始剤は、錯化剤と錯形成し、これは次の一般式：
【化２】
2005514489.tif 000003
で表すことができ、式中、Ｒ1、Ｒ2、およびＲ3は前述の通りであり、Ｃｘは錯化剤である。
【００３２】
錯化剤
有用な錯化剤（Ｃｘ）としては、たとえば、アミン、アミジン、水酸化物、および／またはアルコキシドが挙げられる。錯体中のホウ素原子の錯化剤（Ｃｘ）に対する比率は「ｖ」で表され、好ましくは錯化剤およびホウ素原子が効果的な比率となるように選択される。錯体中のホウ素原子の錯化剤に対する比率は好ましくは約１：１である。ホウ素原子の錯化剤に対する比率が１：１を超えると、遊離の有機ボランが生じる場合があり、この物質は自然発火性になりやすい。
【００３３】
アミン錯化剤
アミン錯化剤（Ｃｘ）は、少なくとも１つのアミン基を有する種々の材料、たとえば異なるアミンの混合物などによって提供することができる。アミン錯化剤はポリアミン（すなわち、２個以上のアミン基、たとえば２〜４個のアミン基を有する材料）であってもよい。
【００３４】
一実施態様では、アミン錯化剤は、構造：
【化３】
2005514489.tif 000004
によって表されるような第１級または第２級のモノアミンであってもよく、式中、Ｒ4およびＲ5は独立に、水素、および有機基からなる群より選択され、好ましくは１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基、アミン基がアリール構造と直接結合していないアルキルアリール基、およびポリオキシアルキレン基から選択される。あるいは、Ｒ4およびＲ5と、これらが結合する窒素原子とが結合して、４〜７員の複素環を形成してもよい。これらのアミンの特定の例としては、アンモニア、エチルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ベンジルアミン、モルホリン、ピペリジン、ピロリジン、およびポリオキシアルキレンモノアミン（たとえば、ハンツマン・ケミカル・カンパニー（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）のジェファーミン（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ）、たとえばＭ７１５およびＭ２００５）が挙げられる。
【００３５】
別の実施態様では、アミンは、構造：
Ｒ5ＨＮ−Ｒ6−ＮＨＲ5
で表されるようなポリアミンであってよく、式中、Ｒ5は前出の定義の通りであり、Ｒ6は有機基、好ましくは二価のアルキレン基、アリーレン基、またはアルキルアリーレン基である。これらの物質の中で好ましいものは、分岐または線状であり一般構造
【化４】
2005514489.tif 000005
を有することができるアルカンジアミンであり、式中、ｘは１以上、より好ましくは約２から１２の整数であり、各Ｒ7は独立に水素またはアルキル基である。アルカンジアミンの特に好ましい例としては、１，２−エタンジアミン、１，３−プロパンジアミン、１，５−ペンタジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、３−メチル−１，５−ペンタンジアミン、およびこれらの材料の異性体が挙げられる。アルカンジアミンが好ましいが、トリエチレンテトラアミンおよびジエチレントリアミンなどの他のアルキルポリアミンを使用してもよい。
【００３６】
有用なポリアミンは、ポリオキシアルキレンポリアミンによって得ることもできる。本発明の錯体の形成に好適なポリオキシアルキレンポリアミンは、以下の構造：
Ｈ2ＮＲ8（Ｒ9Ｏ）w−（Ｒ10Ｏ）x−（Ｒ9Ｏ）y−Ｒ8ＮＨ2
（すなわち、ポリオキシアルキレンジアミン）、または
［Ｈ2ＮＲ8−（Ｒ9Ｏ）w］z−Ｒ11
から選択することができる。Ｒ8、Ｒ9、およびＲ10は１〜１０個の炭素原子を有するアルキレン基であり、同種の場合もあるし、異種の場合もある。好ましくは、Ｒ8は、エチレン、ｎ−プロピレン、イソプロピレン、ｎ−ブチレン、またはイソブチレンなどの２〜４個の炭素原子を有するアルキレン基である。好ましくは、Ｒ9およびＲ10はエチレン、ｎ−プロピレン、またはイソプロピレンなどの２または３個の炭素原子を有するアルキレン基である。Ｒ11は、ポリオキシアルキレンポリアミンの調製に使用されたポリオールの残基（すなわち、ヒドロキシル基が除去された場合に残存する有機構造）である。Ｒ11は、分岐または線状であってよく、置換されていても未置換であってもよい（ただし、置換基はオキシアルキル化反応を妨害すべきではない）。
【００３７】
ｗの値は≧１であり、より好ましくは約１〜１５０であり、最も好ましくは約１〜２０である。ｘおよびｙの値はどちらも≧０である。ｚの値は＞２であり、より好ましくは３または４（それぞれポリオキシアルキレントリアミンおよびテトラアミンが得られるように）である。ｗ、ｘ、ｙ、およびｚの値は、結果として得られる錯体が室温で液体（ここでは「室温」とは約２０〜２５℃の温度を意味する）となるように選択されると好ましく、これによって錯体の取り扱いおよび混合が簡単になる。通常、ポリオキシアルキレンポリアミン自体は液体である。ポリオキシアルキレンポリアミンの場合、約５，０００未満の分子量を使用してよいが、約１，０００以下の分子量がより好ましく、約１４０〜１，０００の分子量が最も好ましい。
【００３８】
特に好ましいポリオキシアルキレンポリアミンの例としては、ポリエチレンオキシドジアミン、ポリプロピレンオキシドジアミン、ポリプロピレンオキシドトリアミン、ジエチエングリコールジプロピルアミン、トリエチレングリコールジプロピルアミン、ポリテトラメチレンオキシドジアミン、ポリ（エチレンオキシド−コ−プロピレンオキシド）ジアミン、およびポリ（エチレンオキシド−コ−プロピレンオキシド）トリアミンが挙げられる。
【００３９】
好適な市販のポリオキシアルキレンポリアミンの例としては、ハンツマン・ケミカル・カンパニー（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）の種々のジェファーミン（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ）、たとえばＤ、ＥＤ、およびＥＤＲシリーズのジアミン（たとえば、Ｄ−４００、Ｄ−２０００、Ｄ−５０００、ＥＤ−６００、ＥＤ−９００、ＥＤ−２００１、およびＥＤＲ−１４８）、Ｔシリーズのトリアミン（たとえば、Ｔ−４０３）、ならびにディクシー・ケミカル・カンパニー（Ｄｉｘｉｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）のＤＣＡ−２２１が挙げられる。
【００４０】
米国特許第５，６１６，７９６号明細書（ポーシャス（Ｐｏｃｉｕｓ）ら）に報告されているように、ポリアミンは２つの末端第１級アミンを有する材料（すなわち、２つの末端基が第１級アミンである）と、第１級アミンに対して反応性である少なくとも２つの基を含有する１種類以上の材料との縮合反応生成物も含んでよい。
【００４１】
水酸化物／アルコキシド錯化剤
水酸化物および／またはアルコキシド錯化剤（Ｃｘ）は、たとえば国際公開第０１／３２７１６号パンフレット（モレン（Ｍｏｒｅｎ））に報告されている。好ましい水酸化物および／またはアルコキシド錯化剤は、式：
（(-)Ｏ−Ｒ15）nＭ(m+)
で表すことができ、式中、
Ｒ15は独立に、水素または有機基（たとえば、アルキル基またはアルキレン基）から選択され、
Ｍ(m+)は、対陽イオン（たとえば、ナトリウム、カリウム、テトラアルキルアンモニウム、またはそれらの組み合わせ）を表し、
ｎは０を超える整数であり、
ｍは０を超える整数である。
【００４２】
アミジン錯化剤
好ましいアミジン錯化剤（Ｃｘ）は、国際公開第０１／３２７１７号パンフレット（モレン（Ｍｏｒｅｎ））に報告されている。好ましいアミジン錯化剤は、式：
【化５】
2005514489.tif 000006
で表すことができ、式中、
Ｒ16は、水素または有機基であり、好ましくは水素、あるいはアルキル基またはアルキレン基であり、
Ｒ17およびＲ18は独立に、一価の有機基、または環状構造の一部であり、
ｗ、ｘ、およびｙは整数を含み、好ましくはｗは１であり、ｘは約３以下である。
【００４３】
特に好ましいアミジン錯化剤としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルグアニジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン、２−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾリン、および４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−ピリジンからなる群より選択されるアミジン錯化剤が含まれる。
【００４４】
有機ボラン錯体は、公知の技術を使用して容易に調製することができる。典型的には、錯化剤を有機ボランと不活性雰囲気（たとえば、酸素が１００ｐｐｍ未満の環境になるまで窒素を流し込んだグローブボックス）中で撹拌しながら混合される。有機ボランは、均圧にした滴下漏斗から、カップリング剤があらかじめ秤量されたフラスコに加えることができる。発熱が観察されることが多いので、混合物の冷却が推奨される。有機ボランの添加を緩やかに行うことによって、発熱を制御することができる。成分の蒸気圧が高い場合、約７０℃未満〜８０℃に維持することが望ましい。材料が十分に混合されてから、錯体を室温まで冷却する。特殊な保存条件は必要としないが、冷暗所で封をした容器中に錯体を保存することが好ましい。錯体の結晶体は、油浴を使用して窒素環境の外部で加熱（たとえば、約５５℃まで）して錯体を液化して、保存瓶への移し替えを容易にすることができ、この保存瓶には窒素を流し込むことができる。
【００４５】
有機ボランは、有効量で使用され、この量は、アクリル系モノマーの重合によって、所望の最終用途のために十分高い分子量のアクリル系ポリマーが容易に得られるのに十分多い量である。有機ボラン量が少なすぎると、重合が不完全となる場合があるし、接着剤の場合では得られる組成物の接着性が不十分となることがある。一方、有機ボラン量が多すぎると、重合の進行が急速すぎて、得られる組成物の効率的な混合および使用ができなくなることがある。
【００４６】
多量の有機ボランは、本発明の接着性組成物によって得られる接着性を弱める可能性がある。有用な重合速度は、組成物を基材に適用する方法にある程度依存する。したがって、より速い重合速度は、手動の適用装置で組成物を適用したり、組成物を手で混合したりする場合ではなく、高速で自動化された工業用接着剤適用装置を使用することによって実現されうる。
【００４７】
これらの要因の範囲内で、有機ボランの有効量は、好ましくは約０．００３〜１．５重量％のホウ素、より好ましくは約０．００８〜０．５重量％のホウ素、最も好ましくは約０．０１〜０．３重量％のホウ素が得られる量である。組成物中のホウ素の重量％は、フィラー、非反応性希釈剤、およびその他の非反応性材料を含まない組成物の全重量を基準としている。したがって、重合性モノマー、ビニル芳香族化合物、および有機増粘剤（たとえば、ポリ（メタクリル酸メチル）またはコア−シェル型ポリマー）が存在する場合はこれらも含まれるが、引き抜き可能な水素原子または不飽和が存在しない成分は含まれない。組成物中のホウ素の重量％は、次式：
【数１】
2005514489.tif 000007
により計算することができる。
【００４８】
有機ボランは、１種類の希釈剤または２種類以上の異なる希釈剤の混合物によって（たとえば、溶解または希釈されることによって）媒介されると非常に好都合である。希釈剤は、錯化剤に対して反応性となるべきではなく、有機ボランの増量剤として機能する。
【００４９】
金属塩
本発明の接着性組成物は、接着性組成物の硬化動力学を調整して長い接着性組成物可使時間および速い強度増加速度の好適なバランスを提供する少なくとも１種類の金属塩を含む。好適な金属塩は、次の一般式：
［Ｍa+Ｌn］［Ｘ-m］a/m
を有し、
式中、Ｍは、２つの化学的に利用可能な酸化状態を有し正電荷ａを有する金属陽イオンであり、ａは１〜６の範囲の整数であり、
Ｘは電荷−ｍを有する対イオンであり、ｍは１〜３の範囲の整数であり、
Ｌは共有結合しているリガンドであり、
ｎは０〜１０の範囲の整数であり、金属陽イオンと共有結合しているリガンドの数を表している。
【００５０】
好適な金属陽イオン（Ｍ）は少なくとも２つの化学的に利用可能な酸化状態を有する。用語「化学的に利用可能な酸化状態」は当業者にはよく知られている。種々の元素の化学的に利用可能な酸化状態は、たとえば、Ｎ．Ｎ．グリーンウッド（Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ）およびＡ．（Ｅａｒｎｓｈａｗ）による「元素の化学」（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）、ペルガモン・プレス（Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ）、１９８４年、２４〜３７ページに見ることができる。好ましい金属陽イオンは、電荷の差１のみ離れた少なくとも２つの化学的に利用可能な酸化状態を有する。金属陽イオンは、そのより低い酸化状態またはより高い酸化状態に含まれうる。好適な金属陽イオンの例としては、たとえば、少なくとも２つの化学的に利用可能な酸化状態を有する遷移金属陽イオン（ランタニドおよびアクチニドの金属陽イオンを含む）が挙げられる。
【００５１】
好ましい金属陽イオンとしては、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、アンチモン、白金、およびセリウムが挙げられる。より好ましい金属陽イオンとしては、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、パラジウム、およびアンチモンの陽イオンが挙げられる。最も好ましい金属陽イオンとしては、低コスト、高活性、および良好な加水分解安定性のため、マンガン、鉄、コバルト、および銅の金属陽イオンが挙げられる。特に最も好ましい陽イオンは銅および鉄である。
【００５２】
本発明で有用な金属塩は、電荷−ｍ（ここでｍは約１〜３の範囲である）を有する少なくとも１つの対イオン（Ｘ）を含む。好適な対イオンの例としては、ハロゲン化物、ホウ酸塩、スルホン酸塩、およびカルボン酸塩が挙げられる。好ましい対イオンとしては、塩化物、臭化物、テトラフルオロホウ酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、ナフテン酸塩、および２−エチルヘキサン酸塩が挙げられる。
【００５３】
さらに、金属陽イオンは、金属に共有結合しているｎ個のリガンド分子（Ｌ）によって束縛されうる。リガンド数ｎは０〜１０の範囲である。これらのリガンドとしては、水、アンモニア、およびアミンなどの配位化合物リガンド、ならびにカルボニル（一酸化炭素）、イソニトリル類、ホスフィン類、ホスフィット類、アルシン類、ニトロシル（酸化窒素）、ならびにエチレンおよびその他のアルケンなどのπ電子供与性リガンドが挙げられる。
【００５４】
好適な金属塩の例としては、臭化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、２−エチルヘキサン酸銅（ＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、臭化バナジウム（ＩＩＩ）、臭化クロム（ＩＩＩ）、臭化ルテニウム（ＩＩＩ）、テトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ）、トリフルオロメタンスルホン酸銅（ＩＩ）、ナフテン酸銅（ＩＩ）、臭化銅（Ｉ）、臭化鉄（ＩＩ）、臭化マンガン（ＩＩ）、臭化コバルト（ＩＩ）、臭化ニッケル（ＩＩ）、臭化アンチモン（ＩＩＩ）、および臭化パラジウム（ＩＩ）が挙げられる。
【００５５】
金属塩は有効量で存在すべきであり、すなわち硬化の動力学には影響を与えるが、接着性組成物の最終的性質には悪影響を与えない量で存在すべきである。金属塩の一般的な有効量は、接着性組成物を基準にして最大約４０，０００ｐｐｍであり、より好ましくは約６０ｐｐｍ〜約２０，０００ｐｐｍ、最も好ましくは約１００ｐｐｍ〜約４，０００ｐｐｍである。金属塩は好ましくは重合性組成物に対して溶解性である、あるいは使用中の接着性組成物に対して少なくとも部分的に溶解する。
【００５６】
本発明の好ましい接着性組成物は、本明細書で後述する可使時間試験方法によって定義される可使時間が約５分以上であり、より好ましくは約１０分以上であり、最も好ましくは約２０分以上である。
【００５７】
脱錯化剤
錯形成した有機ボラン開始剤が本発明の接着性組成物の有機ボラン開始剤として使用される場合、接着性組成物は脱錯化剤をさらに含む。用語「脱錯化剤」は、本明細書で使用される場合、開始剤（たとえば、有機ボラン）を錯化剤から遊離させることができる化合物を意味し、それによって接着性組成物の重合性モノマーの反応開始が可能となる。脱錯化剤は「活性化剤」または「遊離剤」とも呼ばれ、これらの用語は本明細書において同義で使用される場合がある。
【００５８】
有機ボランがアミンと錯形成する場合、好適な脱錯化剤はアミン反応性化合物である。アミン反応性化合物は、アミンと反応することによって有機ボランを遊離させ、それによってアミンとの化学結合から有機ボランを解離させる。異なる材料の組み合わせなどの種々の材料をアミン反応性化合物を得るために使用することができる。望ましいアミン反応性化合物は、室温以下でアミンと反応生成物を容易に生成することができ、それによって周囲条件で容易に使用でき硬化させることができる接着剤などの組成物を得ることができる材料である。有用なアミン反応性化合物の一般的な種類としては、酸、無水物、アルデヒド、およびβ−ケトン化合物が挙げられる。イソシアネート、酸塩化物、塩化スルホニルなど、たとえばイソホロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、および塩化メタクリロイルも使用してよい。
【００５９】
アミン基と塩を形成することによって有機ボランを遊離させることが可能なあらゆる酸を使用することができる。有用な酸としては、ルイス酸（たとえば、ＳｎＣｌ4、ＴｉＣｌ4など）、およびブレンステッド酸（たとえば、カルボン酸、ＨＣｌ、Ｈ2ＳＯ4、Ｈ3ＰＯ4、ホスホン酸、ホスフィン酸、ケイ酸など）が挙げられる。有用なカルボン酸としては、一般式Ｒ20−ＣＯＯＨを有するカルボン酸が挙げられ、式中、Ｒ20は、水素、１〜８個、好ましくは１〜４個の炭素原子を有するアルキル基、または６〜１０個、好ましくは６〜８個の炭素原子を有するアリール基が挙げられる。これらのアルキル基は、直鎖を含んでもよいし、分岐していてもよい。アルキル基は飽和していても不飽和であってもよい。アリール基は、アルキル部分、アルコキシ部分、またはハロゲン部分などの置換基を含んでもよい。この種類の代表的な酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸、安息香酸、およびｐ−メトキシ安息香酸が挙げられる。
【００６０】
においがより少ない重合性組成物を得ることが望まれる場合は、炭素原子数のより多いアルケニル基が推奨される。この場合、Ｒ20は、少なくとも９個の炭素原子、より好ましくは少なくとも約１１個の炭素原子、最も好ましくは少なくとも約１５個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和のアルケニル基であってよい。
【００６１】
アミン反応性化合物として有用な他のカルボン酸としては、ジカルボン酸およびカルボン酸エステルが挙げられる。このような化合物は次の一般構造：
【化６】
2005514489.tif 000008
で表すことができる。
【００６２】
Ｒ21は、水素、一価の有機基（好ましくは約１８個以下の原子、より好ましくは約８個以下の原子を有する）、または多価の有機基（好ましくは約３０個以下の原子、より好ましくは約１０個以下の原子を有する）である。Ｒ22は多価有機基（好ましくは約８個以下の原子、より好ましくは約４個以下の原子を有する）である。Ｒ23は水素、または多価の有機基（好ましくは約１８個以下の原子、より好ましくは約８個以下の原子を有する）。整数値「ｍ」は０、１、または２であり、整数値「ｎ」は１以上、好ましくは１〜４、より好ましくは１または２である。
【００６３】
より好ましくはｍは０であり、この場合、次の一般構造：
【化７】
2005514489.tif 000009
で表されるカルボン酸が得られ、式中、Ｒ21、Ｒ22、およびｎは前出の定義の通りである。
【００６４】
Ｒ21、Ｒ22、およびＲ23に関連して言及される「有機基」は、脂肪族基（飽和または不飽和、および線状または分岐であってよい）、環状脂肪族基、芳香族基、あるいは酸素、窒素、または硫黄を含有する複素環基であってよい。Ｒ21が水素であり、ｍが０であり、そしてｎが１である場合、結果として得られる化合物はジカルボン酸であり、その有用な例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、およびテレフタル酸が挙げられる。Ｒ21が脂肪族基であり、ｎが１であり、そしてｍが０である場合、結果として得られる化合物はカルボン酸エステルであり、その有用な例としては、１，２−エチレンビスマレエート、１，２−プロピレンビスマレエート、２，２’−ジエチレングリコールビスマレエート、２，２’−ジプロピレングリコールビスマレエート、およびトリメチロールプロパントリマレエートが挙げられる。
【００６５】
アミン反応性化合物としては少なくとも１つの無水物基を有する材料も好ましく、このような材料は好ましくは以下の構造：
【化８】
2005514489.tif 000010
または
【化９】
2005514489.tif 000011
のうちの１つを有する。
【００６６】
Ｒ24およびＲ25は、独立に脂肪族（飽和であっても不飽和であってもよい直鎖および分岐鎖配列を含む）、脂環式、または芳香族であってよい有機基である。好ましい脂肪族基は１〜１７個の炭素原子を含み、より好ましくは２〜９個の炭素原子を含む。好ましい芳香族基としては、１〜４個の炭素原子を有する脂肪族基で置換されてもよいベンゼンが挙げられる。
【００６７】
Ｒ26は、無水物基と環状構造を形成してたとえば５員環または６員環となる二価の有機基である。Ｒ26は、脂肪族基、脂環式基、または芳香族基で置換されてもよく、好ましくは１〜１２個、より好ましくは１〜４個の炭素原子を含む脂肪族基で置換されてもよい。Ｒ26は、すべてのヘテロ原子は無水物官能基と隣接しないのであれば、酸素や窒素などのヘテロ原子を含有してもよい。Ｒ26は、脂環式または芳香族の縮合環構造の一部であってもよく、そのいずれの場合も任意に脂肪族基で置換されてもよい。無水物官能性アミン反応性化合物中にフリーラジカル重合性基が存在すると、その化合物はアクリル系モノマーとの重合が可能となりうる。
【００６８】
アミン反応性化合物として有用なアルデヒドは式：
Ｒ27−（ＣＨＯ）x
を有し、式中、Ｒ27は一価の有機基あり、たとえば１〜１０個の炭素原子（好ましくは１〜４個）を有するアルキル基、または６〜１０個の炭素原子（好ましくは６〜８個）を有するアリール基であり、ｘは１または２（好ましくは１）である。この式において、アルキル基は直鎖でも分岐鎖でもよく、ハロゲン、ヒドロキシ、およびアルコキシなどの置換基を含有してもよい。アリール基は、ハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、およびニトロなどの置換基を含有してもよい。好ましいＲ27基はアリールである。この種類の化合物の例としては、ベンズアルデヒド、ｏ−、ｍ−、およびｐ−ニトロベンズアルデヒド、２，４−ジクロロベンズアルデヒド、ｐ−トリルアルデヒド、および３−メトキシ−４ヒドロキシベンズアルデヒドが挙げられる。アセタールなどのブロックされたアルデヒドも本発明で使用してよい。
【００６９】
β−ケトン化合物脱錯化剤は、たとえば、本明細書と同日に出願された米国特許出願第---------号明細書（代理人整理番号第５７３８３ＵＳ００２号、「β−ケトン化合物を含む開始剤系およびそれを使用して製造される接着性組成物」（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  β−Ｋｅｔｏｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ａｎｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｍａｄｅ  Ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ）（モレン（Ｍｏｒｅｎ）））に報告されている。β−ケトン化合物脱錯化剤は、式（１）または式（２）：
【化１０】
2005514489.tif 000012
で表される構造を有し、
式（Ｉ）中、
Ｒ28は水素または有機基であり、
Ｒ29は有機基であり、
Ｗ2は−Ｏ2Ｃ−、−（ＣＯ）−、−ＨＮ（ＣＯ）−、および−ＮＲ30（ＣＯ）−からなる群より選択される電子吸引基であり、Ｒ30は有機基であり、
Ｒ31は価数ｎを有する有機基であり、
ｎは０を超える整数であり、
そして式（２）中、
Ｒ28およびＲ29は上記定義の通りであり、
Ｗ1はＮＣ−およびＨ2Ｎ（ＣＯ）−からなる群より選択される電子吸引基である。
【００７０】
好ましいβ−ケトン化合物脱錯化剤は、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸ｔ−ブチル、アセト酢酸２−メタクリロイルオキシエチル、ジエチレングリコールビス（アセトアセテート）、ポリカプロラクトントリス（アセトアセテート）、プロピレングリコールビス（アセトアセテート）、ポリ（スチレン−コ−アリルアセトアセテート）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアセトアミド、Ｎ−メチルアセトアセトアミド、アセトアセトアニリド、エチレンビス（アセトアセトアミド）、プロピレングリコールビス（アセトアセトアミド）、アセトアセトアミド、およびアセトアセトニトリルからなる群より選択される。
【００７１】
脱錯化剤は有効量（すなわち、錯化剤から開始剤を遊離させて重合を重合を促進するために有効な量であるが、重合した最終組成物の所望の性質には実質的に悪影響を与えない量）で使用される。当業者には理解できるように、脱錯化剤が多すぎると、重合の進行が速くなりすぎることがあり、接着剤の場合には、結果として得られる材料の低エネルギー表面に対する接着性が不十分となることがある。しかし、使用される脱錯化剤量が少なすぎると、重合速度が遅くなりすぎる場合があり、結果として得られるポリマーはある用途で十分な分子量にならない場合がある。脱錯化剤量を減少させると、反応が速すぎる場合に重合速度を低下させるのに有用となりうる。したがって、これらの要因の範囲内では、脱錯化剤中のアミン反応性基、アミジン反応性基、水酸化物反応性基、またはアルコキシド反応性基の、錯化剤中のアミン基、アミジン基、水酸化物基、またはアルコキシド基に対する比率が０．５：１．０〜１０．０：１．０の範囲となる量で通常は脱錯化剤が使用される。よりよい性能のためには、好ましくは脱錯化剤中のアミン反応性基、アミジン反応性基、水酸化物反応性基、またはアルコキシド反応性基の、錯化剤中のアミン基、アミジン基、水酸化物基、またはアルコキシド基に対する比率は０．５：１．０〜４．０：１．０の範囲であり、好ましくは約１．０：１．０である。
【００７２】
重合性モノマー
本発明の接着性組成物は少なくとも１種類の重合性モノマーを含む。大まかに述べると、本発明の接着性組成物中の重合性モノマーは、フリーラジカル重合可能な少なくとも１種類のエチレン系不飽和モノマーを含む。多くの種類のエチレン不飽和含有化合物を本発明の接着性組成物に使用することができる。好ましくは、本発明の組成物は、少なくとも１種類の（メタ）アクリル系モノマーを含み、最も好ましくは少なくとも１種類のメタアクリル系モノマーを含む。本明細書で使用される場合、用語「（メタ）アクリレート」および「（メタ）アクリル系」、ならびにそれらの複数形は、指定の化合物のアクリレート種およびメタクリレート種の両方を含むことを意味する。たとえば、用語「（メタ）アクリル酸エチル」は、アクリル酸エチルおよびメタクリル酸エチルを含むことを意味する。特に好ましいものは（メタ）アクリル酸誘導体であり、たとえばエステルおよび／または（メタ）アクリルアミドなどの誘導体である。好適なものは、たとえば、一価アルコール、特に１〜１２個の炭素原子を有するアルカノールの（メタ）アクリル酸エステル、たとえば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸エチルヘキシル；ヘテロ原子をさらに含む一価アルコールの（メタ）アクリル酸エステル、たとえば（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリルおよび（メタ）アクリル酸２−エトキシエチル；多価アルコール、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ペンタプロピレングリコール、およびポリプロピレングリコールの（メタ）アクリル酸エステル；エトキシル化またはプロポキシル化ジフェニロールプロパン、およびヒドロキシ末端ポリウレタンである。多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルは、以降オリゴマー（メタ）アクリレートと称する。
【００７３】
酢酸ビニル、ハロゲン化ビニル、たとえば塩化ビニル、フッ化ビニル、および臭化ビニルなどの重合性モノマーも基本的に好適である。しかし、一般にこれらの化合物は、重合性組成物中で副次的な量でのみ使用される。
【００７４】
さらなる好適な重合性モノマーは、（メタ）アクリルアミド類、たとえばＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−（アクリロイル）モルホリン、およびＮ−（アクリロイル）ピペリジンである。
【００７５】
一般に、分子中に１つまたは２つのオレフィン系二重結合、好ましくは１つのオレフィン系二重結合を有するモノマーが重要である。より高次の不飽和成分のさらに使用することは排除されないが、それらの成分が可使時間および／または物理的性能に悪影響を与える可能性について留意する必要がある。
【００７６】
添加剤
本発明の接着性組成物は、任意選択の添加剤をさらに含んでもよい。特に有用な添加剤の１つは増粘剤であり、たとえば中程度（すなわち、約４０，０００）の分子量のポリブチルメタクリレートであり、これは重合性モノマーの全重量を基準にして約５０重量％までの量で一般に混入することができる。増粘剤は、容易に適用される粘稠シロップ状の稠性まで、得られる接着性組成物の粘度を増加させるために使用することができる。
【００７７】
別の特に有用な添加剤は、エラストマー材料である。これらの材料は、それを使用して得られる接着性組成物の破壊靭性を向上させることができ、このことはたとえば、強固で高い降伏強度の材料（たとえば、可撓性ポリマー基材などの他の材料ほどエネルギーを力学的に吸収しない金属基材）と接着する場合に好都合となりうる。一般にこのような添加剤は、接着性組成物の全重量を基準にして約５０％までの量で混入することができる。
【００７８】
コア−シェル型ポリマーを、接着性組成物の塗布および流動特性を調節するために加えることもできる。このような性質の向上は、接着性組成物をシリンジ型適用装置から供給した場合の望ましくない「糸」の残留、あるいは垂直面に適用した後の垂れまたは落下の傾向が軽減されることによって表面化しうる。したがって、接着性組成物の全重量に対して約２０重量％を超えるコア−シェル型ポリマー添加剤を使用すると、改良された垂れ−落下抵抗性の実現のために望ましい場合がある。コア−シェル型ポリマーは、それを使用して得られる接着性組成物の破壊靭性も向上させることができ、このことはたとえば、強固で高い降伏強度の材料（たとえば、可撓性ポリマー基材などの他の材料ほどエネルギーを力学的に吸収しない金属基材）と接着する場合に好都合となりうる。
【００７９】
反応性希釈剤も本発明の接着性組成物に加えてよい。好適な反応性希釈剤としては、米国特許第６，２５２，０２３号明細書（モレン（Ｍｏｒｅｎ））に報告されているような１，４−ジオキソ−２−ブテン官能性化合物、および米国特許第５，９３５，７１１号明細書（ポーシャス（Ｐｏｃｉｕｓ）ら）に報告されているようなアジリジン官能性化合物が挙げられる。
【００８０】
国際公開第０１／６８７８３号パンフレット（モレン（Ｍｏｒｅｎ）に報告される種類のビニル芳香族化合物も、本発明の接着性組成物に混入してよい。
【００８１】
たとえば、貯蔵中の重合性モノマーの劣化を防止または軽減するためにヒドロキノンモノメチルエーテルおよびトリス（Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシルアミン）アルミニウム塩などの少量の阻害剤を重合性組成物に使用してもよい。阻害剤は、重合速度、およびそれを使用して得られるポリマーの最終的性質に実質的に影響しない量で加えることができる。したがって、一般に阻害剤は、重合性組成物中の重合性モノマーの全重量を基準にして約１００〜１０，０００ｐｐｍの量で有用となる。
【００８２】
その他の使用可能な添加剤としては、非反応性の着色剤、フィラー（たとえば、カーボンブラック、中空ガラス／セラミックビーズ、シリカ、二酸化チタン、中実ガラス／セラミック球、導電性および／または熱伝導性粒子、帯電防止化合物、およびチョーク）などが挙げられる。種々の任意選択の添加剤は、あらゆる量で使用されるが、一般には重合過程、およびこれらの添加剤を使用して得られるポリマーの所望の性質に顕著な悪影響を与えない量で使用される。
【００８３】
本発明の接着性組成物は、プライマー処理などの複雑な表面予備処理技術を使用せずに接着することが従来非常に困難であった低表面エネルギープラスチックまたはポリマー基材の接着接合に特に有用である。低表面エネルギー基材とは、表面エネルギーが４５ｍＪ／ｍ2未満、より典型的には４０ｍＪ／ｍ2未満または３５ｍＪ／ｍ2未満である材料を意味する。このような材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、および表面エネルギーが２０ｍＪ／ｍ2未満であるポリテトラフルオロエチレン（テフロン（ＴＥＦＬＯＮ））などのフッ素化ポリマーが挙げられる（「表面エネルギー」という表現は、他所における「臨界ぬれ張力」と同義的に使用されることが多い）。本発明の組成物と実用的に接着することができる幾分高い表面エネルギーの他のポリマーとしては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、およびポリ塩化ビニルが挙げられる。
【００８４】
本発明の接着性組成物は、２液型配合物として容易に提供することができる。アクリル系モノマーは、このような材料を扱う場合に通常実施されるように混合される。本発明の接着性組成物は、接着性組成物を基材に適用する前に一部が混合される２液型配合物として提供されることが好ましい。このような方法では、接着性組成物の硬化（すなわち重合）が望まれるまで、重合性モノマーを有機ボラン開始剤と分離することができる。したがって、２液型接着性組成物の第１液または「Ａ液」は、有機ボラン開始剤（好ましくは錯形成した有機ボラン開始剤）を含み、任意選択の添加剤、たとえば反応性希釈剤または可塑剤をさらに含んでもよい。２液型接着性組成物の第２液または「Ｂ液」は、少なくとも１種類の重合性モノマーを含み、Ａ液中の有機ボラン開始剤が錯形成される（たとえば、有機ボランアミン錯体）場合には脱錯化剤をさらに含む。Ｂ液は、任意選択の添加剤、たとえば、微小球またはコア−シェル型ポリマーをさらに含んでもよい。本発明の接着性組成物では、金属塩はＡ液、Ｂ液、またはＡ液およびＢ液の両方に含まれる。
【００８５】
商業的および工業的環境で最も容易に使用される本発明のような２液型接着性組成物の場合、２種類の液が混合される比率は、簡便な整数となるべきである。これによって、従来の市販の供給装置を使用した接着剤の適用が容易になる。このような供給装置は米国特許第４，５３８，９２０号明細書および第５，０８２，１４７号明細書に見られ、コンプロテック（ＣｏｎＰｒｏＴｅｃ，Ｉｎｃ．）（ニューハンプシャー州セーレム（Ｓａｌｅｍ  ＮＨ））より商品名「ミックスパック」（ＭＩＸＰＡＣ」として市販されており、二重シリンジ型適用装置として説明される場合もある。
【００８６】
典型的には、これらの供給装置は、並んで配置された１組の管状容器を使用し、接着剤の２液の一方の液をそれぞれの管が受け入れるように意図されている。各管で１つずつの２つのプランジャーは同時に移動し（たとえば、手動によるか、または手で作動させる歯止め機構によって）、管の内容物が共通の細長い混合室に送り込まれ、この混合室は２液の混合を促進するためのスタティックミキサーを備えていてもよい。混合された接着性組成物は、混合室から基材上に供給される。管が空になると、新しい管と取り替えることができ、適用工程が続けられる。
【００８７】
接着性組成物の２つの液が混合される比率は、管の直径によって調節される（各プランジャーは一定の直径の管の内部に受け入れられる寸法を有し、プランジャーは同じ速度で管内に移動していく）。１つの供給装置が、種々の異なる２液型接着性組成物の使用を意図している場合が多く、プランジャーは、好都合な混合比で接着性組成物の２つの液を供給するような寸法を有する。ある一般的な混合比は１：１、１：２、１：４、および１：１０である。
【００８８】
接着性組成物の２つの液が、端数の混合比（たとえば３．５：１００）で混合される場合は、おそらく最終使用者は接着剤の２つの液を手で秤量することになる。したがって、最良の商業的および工業的有用性のため、ならびに現在利用可能な供給装置の使用を容易にするためには、接着性組成物の２つの液は、１：１０以下、より好ましくは１：４、１：３、１：２、または１：１などの一般的な整数混合比で混合可能となるべきである。
【００８９】
本発明の接着性組成物は、２液型接着剤用の従来の市販の供給装置での使用に適している。接着剤組成物の２液の混合比を最も商業的に重要な整数値（たとえば、１：１０、１：４、１：３、１：２、または１：１）に調整するために、ビニル芳香族化合物に対する有機ボランの溶解性を好都合に使用することができる。
【００９０】
２つの液が混合された後、接着性組成物は、接着性組成物の可使時間以下の時間以内に使用されることが好ましい。接着性組成物は一方または両方の基材に適用され、次に圧力を加えて基材を互いに接合されて、ボンドラインから過剰の組成物が押し出される。これは、空気中に露出しており硬化が進行しすぎる可能性のある接着性組成物を除去するという利点も有する。一般に、接着は、組成物が基材に適用された後に短時間で行うべきであり、好ましくは接着性組成物の可使時間以内の時間で行うべきである。典型的な接着層の暑さは約０．１〜０．３ｍｍであるが、間隙の充填が必要とされる場合には１．０ｍｍを超えることもある。接着工程は室温で容易に実施することができ、重合度を向上させるために約４０℃未満の温度に維持することが望ましい。全強度は、通常は周囲条件下で２４時間未満に達成される。希望するなら、高温における後硬化を使用してもよい。
【００９１】
以下の非限定的な実施例を参照すれば、本発明をより十分に理解できるであろう。
【実施例】
【００９２】
これらの実施例は単に説明を目的としており、添付の請求項の範囲の限定を意味するものではない。実施例および本明細書の残りの部分におけるすべての部、％値、比率などは、他に明記しない限りは重量を基準としている。
【００９３】
実施例で使用されている種々の商品名および略語は、以下の略語表により定義される。
【００９４】
【表１】
2005514489.tif 000013
【００９５】
接着試験方法
重なり剪断接着強度試験方法
各接着性組成物を未処理の２．５ｃｍ×１０ｃｍ×０．３ｃｍ（１インチ×４インチ×０．１２５インチ）試験パネル上に直接適用し、重なり合う領域が１．３ｃｍ×２．５ｃｍ（０．５インチ×１インチ）となるように第１の試験パネル上の接着性組成物に向けて、未処理の第２の試験パネルを直ちに配置した。重なり合った領域にクランプを取り付けた。試験パネルは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（ミネソタ州ミネアポリスのミネソタ・プラスチックス（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ；Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ））およびポリプロピレン（ＰＰ）（ミネソタ州ミネアポリスのキャディラック・プラスチックス（Ｃａｄｉｌｌａｃ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ；Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ））であった。少量の接着性組成物が重なり合った領域から押し出されたが、そのまま放置した。
【００９６】
接着部分は、２２℃で少なくとも４８時間硬化させた。次に、クランプを取り外し、重なり合った接着部分について、引張試験機を使用しクロスヘッド速度１．２７ｃｍ／分（０．５インチ／分）で剪断力（ＯＬＳ）を試験した。重なり剪断値はポンド／平方インチの単位で記録し、メガパスカル（ＭＰａ）に変換した。重なり剪断値は、３回繰り返した試験の平均値を表している。
【００９７】
可使時間試験方法
この試験は、接合形成前に接着剤が空気に暴露した時間の関数として、重なり剪断接着強度を測定する。上記の重なり剪断接着強度試験方法に従ったが、ただし、未処理の第２の試験パネルを接着剤が適用された第１の試験パネルに直接押しつけるのではなく、各接着性組成物を未処理の試験パネル上に直接適用し、得られた組立体を実施例に記載される開放時間のあいだ静置し、続いて未処理の第２の試験パネルを、第１の試験パネル上の空気に曝露した接着性組成物に向けて配置して、重なり合う領域を形成させた。１）基材が接合部の破壊を起こさないか、２）接合部の破壊が接着剤の１００％凝集破壊であり、前述の重なり剪断接着強度試験方法に従って測定された重なり剪断値の少なくとも９５％である重なり剪断値が得られるか、のいずれかが得られる最大開放時間を接着剤の可使時間（「ＷＬ」とも記載する）と定義する。重なり剪断値は２回繰り返した試験の平均値を表している。
【００９８】
重なり剪断接着強度増加速度試験方法
この試験は、硬化時間の関数として、部分的に硬化した接着性組成物の重なり剪断接着強度を測定する。上記の重なり剪断接着強度試験方法に従ったが、ただし接着部分は２２℃で少なくとも４８時間硬化させるのではなく、実施例で指定される時間２２℃で接着部分を硬化させた。次にクランプを取り外し、重なり合った接着部分の剪断力を試験した。重なり剪断強度が５０ｐｓｉ（０．３４ＭＰａ）に到達する時間をグラフより求め、「Ｔ５０」として記録する。重なり剪断値は２回繰り返した試験の平均値を表している。
【００９９】
剥離接着強度試験方法
各接着性組成物を、未処理の厚さ０．８ｍｍ（３０ミル）の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）フィルム（ミネソタ州ミネアポリスのキャディラック・プラスチックス（Ｃａｄｉｌｌａｃ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ；Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）より入手可能）上に直接適用した。第２の未処理ＨＤＰＥフィルムを接着性組成物に押し付け、１．２ｋｇ（２．７ポンド）のおもりを乗せたガラス板を使用して接触を維持した。第１のフィルムに十分な接着性組成物が適用されて、最小接着の幅２．５ｃｍ（１インチ）×長さ５ｃｍ（２インチ）の最小接着寸法が得られた。
【０１００】
接着された被着体を２２℃で２４時間硬化させた。試料の覆いを外して、さらに２２℃で少なくとも２４時間硬化させた後、幅１インチ（２．５４ｃｍ）に細断し、続いて引張試験機を使用しクロスヘッド速度を１０．２ｃｍ／ｍｉｎ（４インチ／分）に設定してＴ型剥離モードで接着強度を試験した。試料の２つの重なり合う自由端は引張試験機のジョーで固定し、一方の自由端は上部ジョーで固定し、一方の自由端は下部ジョーで固定した。次に、少なくとも２．５ｃｍ（１インチ）の接着剤が露出するか、または被着体の破壊が起こるかするまでジョーを引き離した。接着剤が最初に露出して後の試験中の幅当たりの平均の力を、剥離強度としてポンド／インチ幅の単位で記録し、これをニュートン／ｃｍ（Ｎ／ｃｍ）に変換した。
【０１０１】
β−ケトン官能性オリゴマーおよびポリマーの合成
合成例Ｓ１−ポリ（スチレン−コ−アリルアセトアセテート）の合成
ＡＲＣＡＬ  ＳＡＡ１００（５７．８０ｇ、０．２０当量のＯＨ）およびアセト酢酸ｔ−ブチル（３１．６０ｇ、０．２０モル）を混合し、２００℃の終点まで加熱した。ｔ−ブチルアルコールを蒸留して回収した（１４．３５ｇ、理論の９７％）。ポリ（スチレン−コ−アリルアセトアセテート）生成物を冷却すると、透明で硬質のガラス状物質になった。この付加体を以降は「ｐ（Ｓｔｙ−ＡＡｃＡｃ）」と呼ぶ。
【０１０２】
合成例Ｓ２
ＡＲＣＡＬ  ＳＡＡ１００の代わりにジエチレングリコール（１０．６０ｇ、０．２０当量のＯＨ）を使用したことを除けば、合成例Ｓ１を繰り返した。ｔ−ブチルアルコールの回収は理論の９５％を超えた。得られたアセトアセテート官能性オリゴマーを冷却すると、中程度の粘度の液体になった。この付加体を以降は「ＤＥＧＡｃＡｃ２」と呼ぶ。
【０１０３】
α−メチルスチレン官能性オリゴマーの合成
合成例Ｓ３
ＴＭＩ（１２０．６０ｇ、０．６０モル）およびジェファーミンＤ２０００（６００．００ｇ、０．６０当量のアミン）を混合して、外部温度制御なしに反応させた。室温で終夜静置した後、赤外分光法を行うと、２２６５ｃｍ-1のイソシアネート帯域の消失より、完全に反応していることが分かった。このα−メチルスチレン官能性オリゴマー生成物を以降は「ＡＭＳＰＵ２４００」と呼ぶ。
【０１０４】
メタクリレート末端ポリウレタンの合成
合成例Ｓ４
２，４−トリレンジイソシアネート末端ポリプロピレングリコール（４９３．００ｇ、イソシアネート当量１．００）（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）＃４３，３４８−９、公称分子量１０００）、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（１４３．１４ｇ、１．１０モル、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．０６ｇ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））、およびジブチルスズジラウレート（０．３０ｇ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））を順次加えて混合し、外部温度制御なしに１時間反応させた後、７０℃で４時間加熱した。赤外分光法を行うと、２２６５ｃｍ-1のイソシアネート帯域の消失より、完全に反応していることが分かった。このメタクリレート末端ポリウレタン生成物を以降は「ＰＵＭＡ１２５０」と呼ぶ。
【０１０５】
実施例１〜１０および比較例Ｃ１
開始剤成分
モル比２：１のトリエチルボラン：１，６−ヘキサンジアミン錯体（３２．００ｇ）をＡＭＳＰＵ２４００（１６８．００ｇ）に溶解した。気泡を上昇させて、放出させた。この開始剤成分を以降は「開始剤成分Ａ」と呼び、実施例１〜１０および比較例Ｃ１のすべてで使用する。
【０１０６】
重合性組成物
ブレンデックス３６０（２０２．５０ｇ）、ＴＨＦＭＡ（５１１．５０ｇ）、およびＡＭＳＰＵ２４００（１９．５０ｇ）を含有するスラリーを７０℃で２時間静置した。得られた不透明な分散液を冷却した後、ペンシルバニア州リーディングのプレミア・ミル・コーポレーション（Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ）より入手可能な実験室用分散装置ののこぎり状ブレードで激しく剪断した。Ｚ−ライトＷ１６００（１６．５０ｇ）を温かい分散液に加え、十分に混合した。このモノマー混合物を以降は「モノマー混合物Ａ」と呼ぶ。
【０１０７】
臭化銅（ＩＩ）（４．００ｇ）をジメチルアクリルアミド（４．００ｇ）と混合したスラリーを加熱して、均一な黒色溶液を得た。この臭化銅（ＩＩ）溶液を以降は「金属塩溶液Ａ」と呼ぶ。一部の実施例では、第２の臭化銅（ＩＩ）溶液の「金属塩溶液Ｂ」を使用した。金属塩溶液Ｂは、０．２０ｇの金属塩溶液Ａと０．８０ｇのジメチルアクリルアミドとを混合して調製した。
【０１０８】
各実施例を作成するために、モノマー混合物ＡをＭＡＥＡｃＡｃ、および金属塩溶液Ａまたは金属塩溶液Ｂの一部と混合して、表１に示す重合性組成物を得た。短時間減圧下で撹拌することによって気泡を重合性組成物から除去した。
【０１０９】
接着剤
各重合性組成物および開始剤成分Ａを、体積比１０：１の二重シリンジ適用装置（ミックスパックシステム５０（ＭｉｘＰａｃ  Ｓｙｓｔｅｍ  ５０）、キット番号ＭＰ−０５０−１０−０９、ニューハンプシャー州セーレムのコンプロテック（ＣｏｎＰｒｏＴｅｃ；Ｓａｌｅｍ，ＮＨ）より入手可能）に充填して、より大きなシリンダーには重合性組成物を入れ、より小さなシリンダーには開始剤成分を入れた。これら２種類の液を、長さ１０ｃｍ（４インチ）の１７段階静的混合ノズル（部品番号ＭＸ４−０−１７−５、コンプロテック（ＣｏｎＰｒｏＴｅｃ））から同時押出することによって混合した。上記に概略を示した試験方法に従って試験片を作製して試験を行い、その結果を表２〜４に示している。表５では、ＨＤＰＥのＯＬＳが０．３４ＭＰａに到達する時間（Ｔ５０）、可使時間（ＷＬ）、およびＴ５０／ＷＬ比について実施例１〜１０および比較例Ｃ１で評価した。
【０１１０】
【表２】
2005514489.tif 000014
【０１１１】
【表３】
2005514489.tif 000015
【０１１２】
【表４】
2005514489.tif 000016
【０１１３】
【表５】
2005514489.tif 000017
【０１１４】
【表６】
2005514489.tif 000018
【０１１５】
【表７】
2005514489.tif 000019
【０１１６】
実施例１１〜３３および比較例Ｃ２
前述の実施例１〜１０に示した金属塩溶液の調製の説明に従って、表６に記載されるように異なる金属塩溶液を調製した。すべての金属塩は、マサチューセッツ州ニューベリーポートのストレム・ケミカル・カンパニー（Ｓｔｒｅｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｅｗｂｕｒｙｐｏｒｔ，ＭＡ）より市販されている。
【０１１７】
【表８】
2005514489.tif 000020
【０１１８】
金属塩溶液Ａの代わりに種々の量の金属塩溶液Ｃ〜Ｔを使用したことを除けば、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様にして重合性組成物を調製した。各重合性組成物は、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様に開始剤成分Ａの反対側に充填した。上記に概略を示した試験方法に従って試験片を作製して試験を行った。試験結果は表８〜１０にまとめている。表１１では、ＨＤＰＥのＯＬＳが０．３４ＭＰａ（５０ｐｓｉ）に到達する時間（Ｔ５０）、可使時間（ＷＬ）、およびＴ５０／ＷＬ比について実施例１１〜３３で評価した。
【０１１９】
【表９】
2005514489.tif 000021
【０１２０】
【表１０】
2005514489.tif 000022
【０１２１】
【表１１】
2005514489.tif 000023
【０１２２】
【表１２】
2005514489.tif 000024
【０１２３】
【表１３】
2005514489.tif 000025
【０１２４】
金属塩を含有しない比較例Ｃ１と比較すると、比較例Ｃ２は、可使時間および強度増加速度の両方に対する塩化亜鉛の悪影響が示されている。
【０１２５】
実施例３４〜３７
異なる重合性組成物および開始剤成分を使用したことを除けば、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様にして、実施例３４〜３７を調製し評価した。
【０１２６】
２種類の開始剤成分を調製した。
【０１２７】
開始剤成分Ｂ
ポリ（ブチルメタクリレート−コ−メチルメタクリレート）（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）＃４７，４０３−７；分子量１５０，０００）（４．００ｇ）およびマレイン酸ジブチル（６．００ｇ）を混合し加熱して溶液を得た。２：１のモル比のトリエチルボラン：１，６−ヘキサンジアミン錯体（１．９０ｇ）を冷却したポリマー溶液に加え、続いて窒素雰囲気下で穏やかに加熱して、均一溶液を得た。気泡を上昇させて、放出させた。この溶液を以降は「開始剤成分Ｂ」と呼ぶ。
【０１２８】
開始剤成分Ｃ
ブレンデックス３６０（１８．０５ｇ）およびマレイン酸ジブチル（３３．５１ｇ）を含有するスラリーを７０℃で２時間静置した。得られた不透明な分散液を冷却した後、ペンシルバニア州リーディングのプレミア・ミル・コーポレーション（Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ）より入手可能な実験室用分散装置ののこぎり状ブレードで激しく剪断した。２：１のモル比のトリエチルボラン：１，６−ヘキサンジアミン錯体（１．９０ｇ）とこの分散液の一部（１０．００ｇ）とを混合し、窒素雰囲気下で穏やかに加熱して、均一分散液を得た。気泡を上昇させて、放出させた。この分散液を以降は「開始剤成分Ｃ」と呼ぶ。
【０１２９】
重合性組成物
ブレンデックス３６０（５８．４１ｇ）およびＴＨＦＭＡ（１６１．５９ｇ）を含有するスラリーを７０℃で２時間静置した。得られた不透明な分散液を冷却した後、ペンシルバニア州リーディングのプレミア・ミル・コーポレーション（Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ）より入手可能な実験室用分散装置ののこぎり状ブレードで激しく剪断した。このモノマー混合物を以降は「モノマー混合物Ｂ」と呼ぶ。表１２に示される成分を使用し、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様にして２種類の重合性組成物を調製した。
【０１３０】
【表１４】
2005514489.tif 000026
【０１３１】
実施例１〜１０および比較例Ｃ１に記載される方法を使用して、表１３に示されるように重合性組成物ＡおよびＢのそれぞれを、開始剤成分ＢおよびＣのそれぞれの反対側に充填した。上記に概略を示した試験方法に従って試験片を作製して試験を行った。これらの結果を表１３〜１５にまとめている。表１６では、ＨＤＰＥのＯＬＳが０．３４ＭＰａに到達する時間（Ｔ５０）、可使時間（ＷＬ）、およびＴ５０／ＷＬ比について実施例３４〜３７で評価した。
【０１３２】
【表１５】
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【０１３３】
【表１６】
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【０１３４】
【表１７】
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【０１３５】
【表１８】
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【０１３６】
実施例３８〜４４
表１７に示される種々の脱錯化剤を使用することを除けば、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様にして重合性組成物を調製した。各重合性組成物は、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様に開始剤成分Ａの反対側に充填した。上記に概略を示した試験方法に従って試験片を作製して試験を行った。結果を表２０〜２２に示す。表２３では、ＨＤＰＥのＯＬＳが０．３４ＭＰａに到達する時間（Ｔ５０）、可使時間（ＷＬ）、およびＴ５０／ＷＬ比について実施例３８〜４４で評価した。
【０１３７】
【表１９】
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【０１３８】
実施例４５〜４６
重合性組成物
ブレンデックス３６０（１９９．５０ｇ）、ＴＨＦＭＡ（４７６．２５ｇ）、およびＡＭＳＰＵ２４００（３９．００ｇ）を含有するスラリーを７０℃で２時間静置した。得られた不透明な分散液を冷却した後、ペンシルバニア州リーディングのプレミア・ミル・コーポレーション（Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ）より入手可能な実験室用分散装置ののこぎり状ブレードで激しく剪断した。Ｚ−ライトＷ１６００（３５．２５ｇ）を温かい分散液に加え、十分に混合した。このモノマー混合物を以降は「モノマー混合物Ｃ」と呼ぶ。
【０１３９】
表１８に示すように異なる脱錯化剤（ＴＭＸＤＩ）を使用し、モノマー混合物Ａの代わりにモノマー混合物Ｃを使用したことを除けば、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様にして重合性組成物を調製した。各重合性組成物は、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様に開始剤成分Ａの反対側に充填した。上記に概略を示した試験方法に従って試験片を作製して試験を行った。結果を表２０〜２２に示す。表２３では、ＨＤＰＥのＯＬＳが０．３４ＭＰａに到達する時間（Ｔ５０）、可使時間（ＷＬ）、およびＴ５０／ＷＬ比について実施例４５〜４６で評価した。
【０１４０】
【表２０】
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【０１４１】
実施例４７〜５８
臭化銅（ＩＩ）（５．００ｇ）をジメチルアクリルアミド（１５．００ｇ）と混合したスラリーを加熱して、均一な黒色溶液を得た。この臭化銅（ＩＩ）溶液を以降は「金属塩溶液Ｕ」と呼ぶ。
【０１４２】
無水ヘキサヒドロフタル酸（１０．００ｇ）をＴＨＦＭＡ（１５．００ｇ）に溶解した。この溶液を使用して実施例４７〜５８を調製した。
【０１４３】
表１８に示すように異なる脱錯化剤（無水ヘキサヒドロフタル酸）を使用し、金属塩溶液Ａの代わりに金属塩溶液Ｔを使用したことを除けば、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様にして重合性組成物を調製した。各重合性組成物は、実施例１〜１０および比較例Ｃ１と同様に開始剤成分Ａの反対側に充填した。上記に概略を示した試験方法に従って試験片を作製して試験を行った。結果を表２０〜２２に示す。表２３では、ＨＤＰＥのＯＬＳが０．３４ＭＰａに到達する時間（Ｔ５０）、可使時間（ＷＬ）、およびＴ５０／ＷＬ比について実施例４７〜５８で評価した。
【０１４４】
【表２１】
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【０１４５】
【表２２】
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【０１４６】
【表２３】
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【０１４７】
【表２４】
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【０１４８】
【表２５】
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【０１４９】
【表２６】
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【０１５０】
本明細書で言及される特許、特許文献、および刊行物の全体の開示は、それぞれがここに援用されるように、記載内容全体を本明細書に援用する。本発明の種々の修正および変形は、本発明の範囲および逸脱することなしに、当業者に明らかとなるであろう。本明細書に記載の説明的実施態様および実施例によって本発明が不当に限定されることを意図するものではなく、このような実施例および実施態様は、請求項によってのみ限定されることを意図している本発明の範囲による例としてのみ提示されているものと理解されたい。
【国際調査報告】
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