(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）分子中に少なくとも１つ以上のラジカル重合性官能基を有する化合物：１００重量部、（ｂ）有機過酸化物：０．１〜５重量部、（ｃ）ｏ−ベンゾイックスルフィミド：０．５〜５重量部および（ｄ）炭素粉末：５〜５０重量部からなることを特徴とする嫌気硬化性組成物。
【請求項２】
（ａ）分子中に少なくとも１つ以上のラジカル重合性官能基を有する化合物：１００重量部、（ｂ）有機過酸化物：０．１〜５重量部、（ｃ）ｏ−ベンゾイックスルフィミド：０．５〜５重量部および（ｄ）炭素粉末：５〜５０重量部からなる嫌気硬化性組成物を塗布し、加熱することにより、接着部分よりはみ出して空気と接触した嫌気硬化性組成物を硬化させることを特徴とする嫌気硬化性組成物の硬化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来の嫌気硬化性接着剤の性質を持ち、且つ空気存在下においても加熱することで硬化する性質を持つ嫌気硬化性組成物および嫌気硬化性組成物の硬化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
嫌気硬化性組成物は（メタ）アクリル酸エステルモノマーを主成分として空気または酸素（以下、単に空気という）と接触している間は長期間ゲル化せずに液状状態で安定に保たれ、空気が遮断もしくは排除されると急速に硬化する性質を有するものであり、このような性質を利用して前記組成物はネジ、ボルト等の接着、固定、嵌め合い部品の固着、フランジ面間の接着、シール、鋳造部品に生じる巣孔の充填等に使用されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
嫌気硬化性組成物は塗布した部分を貼り合わせたり嵌め合わせることにより空気との接触が断たれ重合反応が開始して硬化する。よって、嫌気性組成物を多めに塗布してしまったりして接着部よりはみ出した部分は空気と接触しているため硬化せずにそのまま未硬化のまま存在してしまうという欠点がある。はみ出して未硬化の嫌気性組成物は他の部位に垂れ流れて周囲を汚染したり、自然蒸発による揮発成分が発生することで他の部位を侵すなどして悪影響を及ぼす可能性がある。このような問題を解決するため、嫌気硬化性組成物に光硬化性を付与し、嫌気性で硬化しないはみ出し部分に紫外線を当て硬化させるという手法が考えられてた。また、はみ出し部分が垂れ流れないように粘度を高くするなど垂れにくさを持たせた接着剤などが用いられてきた。
【０００４】
ところが、光硬化性を付与した場合、光照射機を準備しなければならず、また、はみ出し部が必ずしも光が当たるとは限らず、当たらないまたは当たりにくい部位は依然未硬化のままであった。また、垂れ流れない用に粘度を高くした場合は塗布時の作業性が悪化してしまい欠点を充足できる嫌気硬化性組成物は得られていない。
【０００５】
嫌気硬化性組成物に加熱硬化性を付与したものははみ出し部を硬化することができる。しかしながら、嫌気硬化のメカニズムはラジカル重合性化合物を重合させようとする成分とラジカル重合性化合物の重合を抑制しようとする要因を共存させ両成分のバランスを適切にすることにより達成されている。よって、加熱硬化性を付与するために過酸化物を多量に入れたり、過酸化物の分解温度（半減期温度）が低いものを使用すると、嫌気硬化性組成物の保存性が極端に悪くなり工業製品としての保存性は達成できない。
【０００６】
仮に保存性を犠牲にして加熱硬化性を付与するために過酸化物を多量添加してもはみ出し部の表面は酸素による硬化阻害により未硬化のまま残ってしまうため、表面がべとついてしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した従来の問題点を克服するものであり、すなわち  （ａ）分子中に少なくとも１つ以上のラジカル重合性官能基を有する化合物：１００重量部、（ｂ）有機過酸化物：０．１〜５重量部、（ｃ）ｏ−ベンゾイックスルフィミド：０．５〜５重量部および（ｄ）炭素粉末：５〜５０重量部からなることを特徴とする嫌気硬化性組成物。を提供するものである。また、上記組成物をを塗布し、加熱することにより、接着部分よりはみ出して空気と接触した嫌気硬化性組成物を硬化させることを特徴とする嫌気硬化性組成物の硬化方法。を提供するものである。
【０００８】
本発明に使用される（ａ）分子中に少なくとも１つ以上のラジカル重合性官能基を有する化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸等のビニル基を分子中に有するモノマー、オリゴマー、ポリマーが挙げられる。この重合性モノマーを更に具体的に挙げると、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等のモノエステル類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキルエステル類；エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（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、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多価エステル類であるが、これらに限定されるものではなく、通常嫌気性接着剤の分野で使用されているものである。これらの重合性モノマーは単独で若しくは二種以上の混合物として用いることができる。
【０００９】
重合性オリゴマーとしては、例えば、マレート基、フマレート基、アリル基、（メタ）アクリレート基を有する硬化性樹脂、イソシアネート改質アクリルオリゴマー、エポキシ改質アクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴマー、ポリエーテルアクリルオリゴマー等が挙げられ、これらのオリゴマーは単独で若しくは二種以上の混合物として用いることができる。重合性オリゴマーは嫌気硬化性組成物の粘度の調整、あるいはその硬化物の特性を調整する目的で適宜含有させることができる。
【００１０】
また、重合性ポリマーとしては不飽和ポリエステル樹脂、不飽和アクリル樹脂等の重合性不飽和重合体が挙げられる。この重合性不飽和重合体は上記の重合性モノマーと合わせて用いることが好ましい。
【００１１】
本発明に用いられる（ｂ）有機過酸化物は従来より嫌気硬化性組成物にて用いられているもので、特に限定されるものではなく、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類、その他、ケトンパーオキサイド類、ジアリルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等の有機過酸化物等が挙げられる。
【００１２】
これらの有機過酸化物は単独で或いは二種以上の混合物として用いることができる。この（ｂ）成分の配合量は、（ａ）成分１００重量部に対して０．１〜５重量部である。この場合、０．１重量部よりも少ないと重合反応を生じさせるのに不十分であり、５重量部よりも多いと、嫌気硬化性組成物の安定性が低下する。
【００１３】
本発明において用いられる（ｃ）成分はｏ−ベンゾイックスルフィミドであり嫌気性組成物には通常使用される成分である。ｏ−ベンゾイックスルフイミドはいわゆるサッカリンであり、（ｃ）成分の添加量は（ａ）成分１００重量部に対して０．５〜５重量部配合される。
【００１４】
本発明において用いられる（ｄ）成分は炭素粉末であり、人造黒鉛、天然黒鉛等の黒鉛粉末、カーボンブラック、熱分解炭素、コークス粉末があげられる。炭素粉末の粒径は０．１〜５０μｍである。（ｄ）成分は１００重量部に対して５〜５０重量部添加することができる。５より少ないと加熱硬化性を期待することはできず、５０重量部より多いと硬化物の物性が固くなってしまう。
【００１５】
（ｄ）成分は例えば、樹脂に導電性を付与するために添加されることはあるが、硬化性には寄与しないと考えられてきたが、嫌気性組成物に添加することにより通常の嫌気硬化性には特に寄与せず、加熱硬化性、表面硬化性を向上する効果があることは予想できないことであった。また、加熱硬化性を向上することができるが、保存性を悪化させることがない。
【００１６】
本組成物は上記成分以外にさらに重合を促進する成分を少量添加することができる。重合促進剤としてはアミン化合物、メルカプタン化合物、ヒドラジン誘導体を挙げることができる。アミン化合物は１，２，３，４−テトラヒドロキノリン、１，２，３，４−テトラヒドロキナルジン等の複素環第２級アミン、キノリン、メチルキノリン、キナルジン、キノキサリンフェナジン等の複素環第３級アミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アニシジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン等の芳香族第三級アミン類、１，２，４−トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾキサゾール、１，２，３ベンゾチアジアゾール、３−メルカプトベンゾトリゾール等のアゾール系化合物等が挙げられる。また、メルカプタン化合物としてはｎ−ドデシルメルカプタン、エチルメルカプタン、ブチルメルカプタン等の直鎖型メルカプタンが挙げられる。ヒドラジン誘導体としてはエチルカルバゼート、Ｎ−アミノルホダニン、アセチルフェニルヒドラジン、ｐ−ニトロフェニルヒドラジン、ｐ−トリスルホニルヒドラジド等が挙げられるがこれに限定したものではない。
【００１７】
これらの重合促進剤の配合割合は、重合性モノマーの重量又は重合性モノマーとオリゴマー及び／又は重合性不飽和重合体との混合物の重量が１００重量部に対して０〜１重量部であり、好ましくは０．１〜０．５重量部である。重合促進剤の配合割合が０．１重量部未満では重合促進剤としての効果はなく、また０．５重量部を越えると嫌気性組成物の保存安定性が悪くなる。
【００１８】
本発明は更に種々の添加剤を使用できる。例えば、保存安定性を得るためには、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のラジカル吸収剤、エチレンジアミン４酢酸又はその２−ナトリウム塩、シユウ酸、アセチルアセトン、ｏ−アミノフエノール等の金属キレート化剤等を添加することもできる。
【００１９】
また、本組成物の保存安定性を劣化させない程度に従来使用されているメルカプタン類、アミン類等の重合促進剤を添加することもできる。更に、その他に嫌気硬化性樹脂の性状や硬化物の性質を調整するために、増粘剤、充填剤、可塑剤、着色剤等を必要に応じて使用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、本発明を実施例により優れた効果を証明する。なお、表中の配合はすべて重量部である。（ａ）成分としてポリエチレングリコール＃２００ジメタクリレート：商品名４Ｇ（新中村化学社製），ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：商品名：ＤＰＨ−Ａ（日本化薬社製）を使用した。（ｂ）成分の有機過酸化物１，２としてクメンハイドロパーオキサイド、パーブチルＩ（日本油脂：ｔｅｒｔ−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２，５−ｂｉｓ（ｍ−ｔｏｌｕｏｌ  ｐｅｒｏｘｙ）ｈｅｘａｎｅ）、（ｃ）成分としてｏ−ベンゾイックスルフィミドを使用し、その他の調整成分としてＥＤＴＡ・２Ｎａ、充填剤としてアエロジル＃２００（日本アエロジル社製）を使用した、（ｄ）成分の炭素粉末１，２としてＮＩＣＡＢＥＡＤＳ：ＭＣ−０５２０（日本カーボン）、炭素粉末（添川理化学）を使用して、表１に記載の配合量で嫌気性接着剤を調製した。試験に用いたテストピースは、材質ＳＰＣＣ−ＳＤ、１００ｍｍ×２５ｍｍ（ＪＩＳ  Ｇ  ３１４１）を使用した。
【００２１】
上記のように調整した各組成物を１００ｍｍ×２５ｍｍ鉄のテストピースに二滴垂らし、各温度、各時間それぞれ評価を行った。評価結果は、表１に示した。硬化性の基準は次のように定めた。０〜５段階評価で０：硬化物無し、１：硬化物若干有り、２：半分硬化、３：概ね硬化するが表面が未硬化、４：表面も概ね硬化するがややタック有り、５：完全硬化とした。また、保存性試験は４０℃で３ヶ月保存し、ゲル化物が生じたかどうかを確認した。増粘もゲル化もしないものを○、ゲル化はしないが増粘したものを△、ゲル化したものを×とした。また、保存性試験を行った試料の硬化性試験を行った。１２０℃で２時間加熱して硬化度合いを測定した。結果を表１に示す。表からわかるように炭素粉末の添加量と硬化性についてはほとんど変わらないことが確認でき、炭素を添加してあるものとしてないものでは大きな違いが確認できた。
【００２２】
【表１】
0003885945.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
これまで、嫌気性接着剤のはみ出し部分はプライマーや紫外線硬化性を付与しなければ硬化させることはできなかった。また、嫌気硬化性の保存安定性を犠牲にして加熱硬化性を付与することはできたが、高温、長時間行わないと十分に硬化させることはできず、さらにその組成によっては高温、長時間の加熱でも表面まで硬化させることは難しかった。しかし、本発明では嫌気硬化性の保存安定性を低下させることなく低温短時間で加熱硬化させることができる。