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WO2025169738A1 - 積層鋼板の製造方法および接着剤組成物 - Google Patents

積層鋼板の製造方法および接着剤組成物

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Publication number
WO2025169738A1
WO2025169738A1 PCT/JP2025/002039 JP2025002039W WO2025169738A1 WO 2025169738 A1 WO2025169738 A1 WO 2025169738A1 JP 2025002039 W JP2025002039 W JP 2025002039W WO 2025169738 A1 WO2025169738 A1 WO 2025169738A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
steel sheet
meth
adhesive composition
acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2025/002039
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English (en)
French (fr)
Inventor
綾汰 佐藤
諒 宍浦
佳英 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThreeBond Co Ltd
Original Assignee
ThreeBond Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThreeBond Co Ltd filed Critical ThreeBond Co Ltd
Publication of WO2025169738A1 publication Critical patent/WO2025169738A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing laminated steel sheets and an adhesive composition.
  • a known method for manufacturing laminated steel sheets is the adhesive method, in which an adhesive is applied between laminated steel sheets to form a laminate (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-321850).
  • Epoxy resin, acrylic resin, etc. are used in adhesive methods, and heat curing or anaerobic curing is generally used.
  • heat curing and anaerobic curing take time, which reduces the production efficiency of laminated steel sheets and poses the risk of thin steel sheets peeling off from each other after production.
  • One way to solve the above problems is to use an adhesive and primer to improve curing, but this results in the adhesive curing before it spreads during lamination and pressure bonding, making the thickness of the adhesive layer unstable and reducing adhesive strength. Furthermore, if the adhesive itself is cured quickly, its storage stability decreases and gelation occurs inside the application equipment before it is applied to the laminated steel sheets, significantly reducing equipment operating rates.
  • a method for producing a laminated steel sheet by stacking a predetermined number of steel sheets punched into a predetermined shape from a strip-shaped thin steel sheet comprising the following steps 1 to 4: Step 1: A steel sheet is punched into a predetermined shape; Step 2: Applying an adhesive composition to a predetermined portion of the thin steel sheet of step 1; Step 3: laminating the steel sheet thin plates of Step 2 to produce a laminate; and Step 4: irradiating the laminate of Step 3 with energy rays.
  • the adhesive composition comprises components (A) to (C): Component (A): a compound having one or more (meth)acryloyl groups in one molecule; Component (B): thermal radical initiator; (C) component: a photoinitiator; and (D) component: an anaerobic curing catalyst.
  • Component (A) a compound having one or more (meth)acryloyl groups in one molecule
  • Component (B) thermal radical initiator
  • C component: a photoinitiator
  • (D) component an anaerobic curing catalyst.
  • [6] The method for producing a laminated steel sheet according to any one of [1] to [5], wherein the mass ratio of the component (B) to the component (C) is 10:90 to 90:10.
  • [7] The method for producing a laminated steel sheet according to any one of [1] to [6], wherein the component (D) contains an azole compound and/or a mercaptan compound.
  • [8] The method for manufacturing a laminated steel sheet according to any one of [1] to [7], comprising a step of applying a hardening accelerator between the step 1 and the step 2, and/or between the step 2 and the step 3.
  • Component (A) a compound having one or more (meth)acryloyl groups in one molecule; Component (B): thermal radical initiator; (C) component: a photoinitiator; and (D) component: an anaerobic curing catalyst.
  • the present invention provides a method for more efficiently manufacturing laminated steel sheets and an adhesive composition with high storage stability that can be used in that method.
  • the present invention can be used in a laminated steel sheet manufacturing apparatus such as that shown in Figure 1, but is not limited to this.
  • a strip-shaped thin steel sheet 2 is fed from a roll device 1 toward a die device 4.
  • a process oil application device 3 applies processing oil to the strip-shaped thin steel sheet 2, and then in the die device 4, the strip-shaped thin steel sheet 2 to which the processing oil has been applied is punched into a predetermined shape using a punch unit 5.
  • an adhesive composition is applied to the punched thin steel sheets, and in step 3, the thin steel sheets are laminated to obtain a laminated steel sheet 9.
  • the laminated steel sheet 9 is irradiated with energy rays under selected conditions to cure the adhesive composition.
  • the punch unit 5 is attached to the upper side of the die device 4, directly above the conveying path of the strip-shaped thin steel sheet 2, and is positioned so that the strip-shaped thin steel sheet 2 can be punched out by punching.
  • the punch unit 5 that can be used in the present invention is a die for sequentially punching the strip-shaped thin steel sheet 2 into a predetermined shape.
  • the punch unit 5 may be one type or a combination of two or more types depending on the purpose. It is preferable to have multiple punch units 5 to improve punching accuracy.
  • the processing oil application device 3 is provided midway along the feed path (transport path) for the strip steel sheet 2 upstream of the die device 4, and is positioned so that processing oil can be applied to the top surface of the strip steel sheet 2 (the surface side that comes into contact with the punch section 5 during punching).
  • the processing oil application device 3 only needs to be located upstream of the punch section 5, and may also be located within the die device 4.
  • the processing oil application device 3 that can be used in the present invention is only required to be able to apply processing oil to the top surface of the strip steel sheet 2.
  • the processing oil that can be used in this invention is used as punching oil to prevent galling and seizure.
  • the oil's components are not particularly limited, but examples include those primarily composed of mineral oil and/or synthetic oil. Specifically, it consists of a base oil made from mineral oil (such as diesel) and/or synthetic oil, and additives such as extreme-pressure additives, rust inhibitors, and preservatives.
  • extreme-pressure additives are compounds containing sulfur, phosphorus, etc., which react with metals due to heat generation under extreme pressure conditions to form a film of soft metal compounds at the friction interface; this film is present between the punch portion 5 and the thin steel sheet (thin steel strip 2), preventing galling and seizure.
  • the adhesive applicator 6 is attached to the lower side of the die device 4, downstream of the punch unit 5.
  • the applicator (tip) of the curable composition applicator 6 is located directly below the conveying path of the steel strip 2 so as to be able to apply the adhesive composition to a predetermined location on the underside of the steel strip 2 (the back side that is not contacted by the punch unit 5 during punching).
  • the adhesive applicator 6 that can be used in the present invention is capable of supplying the adhesive composition from the adhesive supply device 7 and applying the adhesive composition to a predetermined location on the steel strip 2.
  • the predetermined location may be a specific area of the steel sheet or the entire area through which the steel strip 2 passes.
  • the thickness of the adhesive composition applied in an uncured state is, for example, 0.01 to 100 ⁇ m.
  • the application method is not particularly limited, but examples include roller, dispensing, spraying, inkjet, and dipping.
  • the present invention may include a step of applying a curing accelerator between steps 1 and 2 and/or between steps 2 and 3.
  • including the step of applying a curing accelerator further improves the curability of the adhesive composition.
  • the curing accelerator is used to improve anaerobic curing properties.
  • the curing accelerator component includes a metal complex.
  • metal species of the metal complex include Mg, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, and Ag. From the viewpoint of further accelerating the curing rate of the adhesive composition of the present invention, the metal species of the metal complex preferably includes Cu.
  • metal complexes include cobalt naphthenate, cobalt octoate, copper naphthenate, copper neodecanoate, copper 2-ethylhexanoate, and vanadyl acetylacetonate.
  • the metal complex is preferably selected from the group consisting of copper naphthenate, copper neodecanoate, and copper 2-ethylhexanoate.
  • the irradiator 12 is installed outside the mold device 4.
  • the irradiator 12 that can be used in the present invention may be any irradiator capable of irradiating energy rays such as ultraviolet rays or visible light.
  • the energy rays have the effect of activating and curing the adhesive composition described below.
  • a high-pressure mercury lamp, LED, or the like can be used as the light source for the irradiator 12 that irradiates the energy rays.
  • the adhesive composition according to the present invention has excellent energy ray curability, so it can be cured using an LED.
  • the preferred cumulative light dose during energy ray irradiation is 1 to 100 kJ/ m2 .
  • the illuminance of an LED irradiator using an LED as a light source is generally 30 to 900 mW/ cm2 , and in some cases 20 to 300 mW/ cm2 .
  • the irradiation time is 0.1 to 60 seconds.
  • the cumulative light dose can be adjusted by varying the illuminance and irradiation time, and the time until curing can be adjusted by changing the cumulative light dose.
  • the adhesive composition in the present invention contains the following components (A) to (D): Component (A): a compound having one or more (meth)acryloyl groups in one molecule; Component (B): thermal radical initiator; Component (C): a photoinitiator; and Component (D): an anaerobic curing catalyst.
  • X to Y is used to mean that the numerical values (X and Y) written before and after it are included as the lower and upper limits, respectively, and means “at least X and at most Y.”
  • a compound having a (meth)acryloyl group refers to a (meth)acrylate.
  • the (meth)acryloyl group may contain a (meth)acryloyl group in the form of a (meth)acryloyloxy group.
  • (meth)acryloyl includes both acryloyl and methacryloyl.
  • (meth)acryloyl group includes both an acryloyl group (H 2 C ⁇ CH—C( ⁇ O)—) and a methacryloyl group (H 2 C ⁇ C(CH 3 )—C( ⁇ O)—).
  • (meth)acrylate includes both acrylate and methacrylate
  • (meth)acrylic includes both acrylic and methacrylic
  • (meth)acrylamide includes both acrylamide and methacrylamide.
  • Component (A) according to the present invention is a compound having one or more (meth)acryloyl groups in one molecule.
  • Component (A) is the main component constituting the adhesive composition according to the present invention.
  • Component (A) includes oligomers and monomers having one or more (meth)acryloyl groups in one molecule (excluding, however, (meth)acryloyl monomers having a phosphate ester skeleton and (meth)acrylic-containing silane coupling agents, which are described below).
  • an oligomer refers to a polymer in which two to several dozens of monomer units (including monomer units other than (meth)acrylate monomers) are repeated.
  • Examples of (meth)acrylates having an isocyanate group include, but are not limited to, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, and 2-isocyanatoethyl acrylate.
  • (Meth)acrylates having a hydroxyl group are not particularly limited, but examples include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxycyclohexyl (meth)acrylate, 1,6-hexanediol mono(meth)acrylate, neopentyl glycol mono(meth)acrylate, (poly)ethylene glycol mono(meth)acrylate, (poly)propylene glycol mono(meth)acrylate, and pentaerythritol tri(meth)acrylate.
  • (Meth)acrylates having a hydroxyl group may be used alone or in combination of two or more.
  • Monomers having a (meth)acryloyl group include monofunctional (meth)acrylate monomers having one (meth)acryloyl group per molecule, and polyfunctional (meth)acrylate monomers having two or more (meth)acryloyl groups per molecule.
  • Azole compounds include, for example, thiazole, isothiazole, thiadiazole, oxazole, isoxazole, oxadiazole, diazole, triazole, etc. More specific examples include, but are not limited to, saccharin, benzothiazole, sodium o-sulfobenzimidazole, 1,2,4-triazole, benzotriazole, hydroxybenzotriazole, benzoxazole, 1,2,3-benzothiadiazole, 3-mercaptobenzotriazole, etc.
  • mercaptan compounds include, but are not limited to, linear mercaptans such as n-dodecyl mercaptan, ethyl mercaptan, butyl mercaptan, and 1-dodecanethiol.
  • hydrazine compounds include, but are not limited to, 1-acetyl-2-phenylhydrazine, 1-acetyl-2(p-tolyl)hydrazine, 1-benzoyl-2-phenylhydrazine, 1-(1',1',1'-trifluoro)acetyl-2-phenylhydrazine, 1,5-diphenyl-carbohydrazine, 1-formyl-2-phenylhydrazine, 1-acetyl-2-(p-bromophenyl)hydrazine, 1-acetyl-2-(p-nitrophenyl)hydrazine, 1-acetyl-2-(2'-phenylethylhydrazine), ethyl carbazate, p-nitrophenylhydrazine, and p-trisulfonylhydrazide.
  • the content of component (D) is preferably 0.01 to 40 parts by mass, more preferably 0.5 to 30 parts by mass, and most preferably 1 to 25 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A).
  • the azole compound preferably accounts for 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and most preferably 70% by mass or more, of the entire component (D).
  • the mass ratio of the azole compound to the mercaptan compound is preferably 50:50 to 90:10.
  • the adhesive composition of the present invention preferably further contains a stabilizer as component (E).
  • stabilizers include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 4-t-butylcatechol, and 4-methoxyphenol.
  • Component (E) may be used alone or in combination. From the perspective of storage stability of the adhesive composition, component (E) is preferably one or more compounds selected from the group consisting of 2,6-di-t-butyl-p-cresol, hydroquinone, and 4-methoxyphenol, more preferably 2,6-di-t-butyl-p-cresol and/or hydroquinone, and most preferably hydroquinone.
  • the content of component (E) is preferably 0.001 to 0.5% by mass, more preferably 0.01 to 0.3% by mass, and most preferably 0.05 to 0.15% by mass, based on the total adhesive composition.
  • the adhesive composition of the present invention may further contain appropriate amounts of additives such as adhesion promoters, colorants, inorganic fillers, organic fillers, photosensitizers, polymerization inhibitors, and chelating agents, provided that the adhesive composition's properties are not impaired.
  • additives such as adhesion promoters, colorants, inorganic fillers, organic fillers, photosensitizers, polymerization inhibitors, and chelating agents
  • Adhesion promoters include (meth)acryloyl monomers with a phosphate ester skeleton and silane coupling agents.
  • (meth)acryloyl monomers with a phosphate ester skeleton contain a (meth)acryloyl group, but are strongly influenced by the phosphate ester, so they are treated as adhesion promoters rather than as component (A).
  • Specific examples of (meth)acryloyl monomers with a phosphate ester skeleton include, but are not limited to, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate acid phosphate.
  • Silane coupling agents include, for example, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldipropyloxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylmonomethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylmonoethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylmonopropyloxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethylsilane, Glycidyl group-containing silane coupling agents such as methoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane; vinyl group-containing silane coupling agents such as vinyltris( ⁇ -methoxyeth
  • colorants include inorganic pigments such as carbon black, barium sulfate, alumina white, clay, and titanium oxide; organic pigments such as indanthrone blue, quinacridone red, dioxazine violet, and phthalocyanine blue ; fluorescent inorganic pigments such as ZnS:Ag, ZnS:Cu, ZnS : Mn , SrAl2O4 :Eu, Sr4Al14O25 :Eu, Y2O2S :Eu , and Y2O3 :Eu; fluorescent organic pigments; and dyes (e.g., resin coloring dyes such as aminoketone fluorescent dyes).
  • the colorants may be used alone or in combination of two or more.
  • Inorganic fillers include glass, silica, talc, alumina, mica, ceramics, silicone particles, calcium carbonate, aluminum nitride, carbon powder, kaolin clay, dried clay minerals, dried diatomaceous earth, etc. Inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more types.
  • the organic filler may be an organic powder composed of rubber, elastomer, plastic, polymer (or copolymer), etc.
  • the organic filler may be used alone or in combination of two or more types.
  • the organic filler may also be an organic filler with a multilayer structure such as a core-shell type.
  • the average particle size of the organic filler is preferably in the range of 0.05 to 50 ⁇ m.
  • Chelating agents include ethylenediamine-N,N,N',N'-tetraacetic acid disodium salt dihydrate and ethylenediamine-N,N,N',N'-tetraacetic acid tetrasodium salt tetrahydrate.
  • the adhesive composition does not contain metal complexes containing metal species such as Mg, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, and Ag, which promote anaerobic curing.
  • One aspect of the present invention is an adhesive composition containing the following components (A) to (D) for use in a method for producing a laminated steel sheet by stacking a predetermined number of steel sheets formed by punching a strip-shaped thin steel sheet into a predetermined shape, the method comprising the following steps 1 to 4: Step 1: punching the steel sheet into a predetermined shape; Step 2: Applying the adhesive composition to a predetermined portion of the thin steel sheet of Step 1; Step 3: laminating the steel sheet thin plates of Step 2 to produce a laminate; and Step 4: irradiating the laminate of Step 3 with energy rays.
  • Component (A) a compound having one or more (meth)acryloyl groups in one molecule; Component (B): thermal radical initiator; (C) component: a photoinitiator; and (D) component: an anaerobic curing catalyst.
  • Steps 1 to 4 and components (A) to (D) have been explained above, so further explanation will be omitted here.
  • the adhesive composition according to the present invention can be used for fitting or laminating adherends (e.g., electromagnetic steel sheets, welch plugs) made of metal (e.g., SPCC (Steel Plate Cold Commercial) (cold-rolled steel sheets), copper). Some types of metals may not be suitable for anaerobic curing, but the use of the adhesive in combination with energy ray curing can promote curing and improve adhesive strength.
  • adherends e.g., electromagnetic steel sheets, welch plugs
  • metal e.g., SPCC (Steel Plate Cold Commercial) (cold-rolled steel sheets), copper.
  • SPCC Step Plate Cold Commercial
  • the adhesive composition according to the present invention can also be used for threading ignition plugs and for assembling laminated steel sheets and laminated molds for rotors and solenoids for rotating electrical machines, but is preferably used for assembling laminated steel sheets.
  • the adhesive composition according to the present invention can be cured by energy ray curing or room temperature anaerobic curing.
  • energy ray curing refers to light in a broad sense, including radiation such as ⁇ -rays and ⁇ -rays, electromagnetic waves such as ⁇ -rays and X-rays, electron beams (EB), and irradiation light with a wavelength of 150 to 750 nm.
  • the irradiation light is preferably in the wavelength range of 150 to 750 nm, and ultraviolet light with a wavelength of about 150 to 400 nm or visible light with a wavelength of about 400 to 750 nm is preferably used as the energy ray curing condition.
  • the light source for energy ray irradiation is not particularly limited, but examples include low-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, xenon lamps, metal halide lamps, and LED lamps.
  • the cumulative light dose during energy ray irradiation is preferably 1 to 100 kJ/m 2 , more preferably 5 to 70 kJ/m 2 , and particularly preferably 10 to 50 kJ/m 2.
  • the curing conditions for room temperature anaerobic curing are not particularly limited, but a curing time of 1 hour or more is effective for stabilizing the shear adhesive strength.
  • the adhesive composition according to the present invention can be applied to a thin steel sheet using methods similar to those used for known sealants and adhesives. For example, methods such as dispensing using an automatic coater, spraying, inkjet printing, screen printing, gravure printing, dipping, and spin coating can be used. From the viewpoint of coatability, the viscosity (25°C) of the adhesive composition according to the present invention is preferably 10 Pa s or less, more preferably 7 Pa s or less, and most preferably 5 Pa s or less.
  • Component (A) Component (A-1): Polyether-based urethane acrylate oligomer having acryloyl groups at both ends (functionality: 2)
  • Component (A-2) Epoxy acrylate oligomer (functional group number 2) having acryloyl groups at both ends and containing a bisphenol skeleton
  • Component (A-3) 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, product name: Epoxy Ester M-600A (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
  • Component (A-4) 2-hydroxyethyl methacrylate (trade name: Acryester HO (Mitsubishi Chemical Corporation))
  • B) Component (B) Cumene hydroperoxide Trade name: Percumyl H-80 (NOF Corporation)
  • Component (C) Component (C-1): 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone Product name: DOUBLECURE 184
  • Components (A), (D), (E), and other components were weighed into a stirring vessel and stirred for 30 minutes. Then, components (B) and (C) were added in the dark and stirred for 1 hour to prepare the adhesive composition. Detailed amounts prepared are shown in Table 1, and all values are expressed in parts by mass.
  • the shear adhesive strength (unit: MPa) of the prepared test piece was measured at 25°C using a universal tensile tester (tensile speed: 50 mm/min) in accordance with JIS K 6850:1999.
  • the shear adhesive strength was the value at maximum strength.
  • the adhesive compositions of Examples 1 to 3 showed improved adhesive strength when exposed to UV light. Furthermore, the adhesive compositions of Examples 1 to 3 also showed favorable results in terms of storage stability measured by gel time. On the other hand, the adhesive composition of Comparative Example 1, which does not contain component (C), showed no change in adhesive strength, either with or without UV exposure. From the above, it can be seen that by including components (A) to (D), an adhesive composition suitable for UV irradiation can be obtained.
  • the manufacturing method of the present invention includes an energy ray irradiation step, which allows the adhesive composition to cure in a short period of time. Furthermore, by combining this with anaerobic curing properties, the adhesive composition can be cured even to the interior, which is not exposed to energy rays, improving adhesive strength and allowing laminated steel sheets to be manufactured more efficiently. Furthermore, despite the adhesive composition of the present invention being energy ray curable in addition to anaerobic curing properties, it is also able to maintain its storage stability as an adhesive composition, which makes it extremely useful as it can increase the yield of the production process.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本発明は、積層鋼板をより効率的に製造できる手法とその手法に使用できる接着剤の保存安定性が高い接着剤組成物を提供する。 以下の工程1~4を含む、帯状薄鋼板から所定の形状に打ち抜き形成された鋼板薄板を所定枚数で積層してなる積層鋼板の製造方法: 工程1:前記鋼板薄板を所定の形状に打ち抜き加工する; 工程2:工程1の鋼板薄板の所定部位に接着剤組成物を塗布する; 工程3:工程2の鋼板薄板を積層する;および 工程4:所定枚数の積層体にエネルギー線を照射する、 ここで、前記接着剤組成物が以下の(A)~(C)成分を含む: (A)成分:一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物; (B)成分:熱ラジカル開始剤; (C)成分:光開始剤;および (D)成分:嫌気硬化性触媒。

Description

積層鋼板の製造方法および接着剤組成物
 本発明は、積層鋼板の製造方法および接着剤組成物に関する。
 積層鋼板の製造方法として、積層鋼板の間に接着剤を塗布して積層体を形成する接着工法が知られている(特開2001-321850号公報)。接着工法にはエポキシ樹脂、アクリル樹脂などが用いられ、加熱硬化または嫌気硬化が一般的に行われている。しかしながら、加熱硬化および嫌気硬化は硬化に時間がかかるため、積層鋼板の生産効率が低く、製造後に鋼板薄板同士が剥離するリスクがある。
 上記問題を解決するために、接着剤とプライマーを用いて硬化性を改善する手法があるが、積層圧着時に接着剤が広がる前に硬化して、接着層の厚みが不安定になり、接着強度が低下する問題がある。さらに接着剤自体の硬化を速くすると、保存安定性が低下し、積層鋼板への塗布前に塗布装置内でゲル化が発生してしまい、装置稼働率が大幅に低下してしまう。
 本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討した結果、積層鋼板をより効率的に製造できる手法とその手法に使用でき、高い保存安定性を有する接着剤組成物とを見出した。
 本発明の要旨を次に説明する。
[1]以下の工程1~4を含む、帯状薄鋼板から所定の形状に打ち抜き形成された鋼板薄板を所定枚数で積層してなる積層鋼板の製造方法:
 工程1:鋼板薄板を所定の形状に打ち抜き加工する;
 工程2:前記工程1の鋼板薄板の所定部位に接着剤組成物を塗布する;
 工程3:前記工程2の鋼板薄板を積層し積層体を製造する;および
 工程4:前記工程3の積層体にエネルギー線を照射する、
 ここで、前記接着剤組成物が(A)~(C)成分を含む:
 (A)成分:一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物;
 (B)成分:熱ラジカル開始剤;
 (C)成分:光開始剤;および
 (D)成分:嫌気硬化性触媒。
[2]前記(C)成分が、(C-1)最大吸収波長が350nm未満である光開始剤および(C-2)最大吸収波長が350nm以上である光開始剤を含む、[1]に記載の積層鋼板の製造方法。
[3]前記接着剤組成物が、更に(E)成分として安定剤を含む、[1]または[2]に記載の積層鋼板の製造方法。
[4]前記(E)成分が、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ヒドロキノンおよび4-メトキシフェノールからなる群から選択される少なくとも1つの化合物である、[3]に記載の積層鋼板の製造方法。
[5]前記(C)成分の配合量が、前記(A)成分100質量部に対して、0.1~10質量部である、[1]~[4]のいずれかに記載の積層鋼板の製造方法。
[6]前記(B)成分と前記(C)成分との質量比が、10:90~90:10である、[1]~[5]のいずれかに記載の積層鋼板の製造方法。
[7]前記(D)成分が、アゾール化合物および/またはメルカプタン化合物を含む、[1]~[6]のいずれかに記載の積層鋼板の製造方法。
[8]前記工程1と前記工程2との間、および/または前記工程2と前記工程3との間に、硬化促進剤を塗布する工程を含む[1]~[7]のいずれかに記載の積層鋼板の製造方法。
[9][1]~[8]のいずれかに記載の積層鋼板の製造方法で製造された積層鋼板。
[10][1]~[8]のいずれかに記載の積層鋼板の製造方法を実施するための製造装置。
[11]以下の工程1~4を含む帯状薄鋼板から所定の形状に打ち抜き形成された鋼板薄板を所定枚数で積層してなる積層鋼板の製造方法に使用される、以下の(A)~(D)成分を含む接着剤組成物:
 工程1:前記鋼板薄板を所定の形状に打ち抜き加工する;
 工程2:前記工程1の鋼板薄板の所定部位に前記接着剤組成物を塗布する;
 工程3:前記工程2の鋼板薄板を積層し積層体を製造する;および
 工程4:前記工程3の積層体にエネルギー線を照射する、
 (A)成分:一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物;
 (B)成分:熱ラジカル開始剤;
 (C)成分:光開始剤;および
 (D)成分:嫌気硬化性触媒。
 本発明は、積層鋼板をより効率的に製造できる手法とその手法に使用できる保存安定性の高い接着剤組成物を提供するものである。
本発明の実施形態に係る積層鋼板の製造装置の概略図である。
 本発明の詳細を次に説明する。本発明の一態様は、帯状薄鋼板から所定の形状に打抜き形成された鋼板薄板を所定枚数で積層してなる積層鋼板の製造方法であって、以下の工程1~4を含む、製造方法である。以下、積層鋼板の製造装置とこれを用いた積層鋼板の製造方法を製造過程に沿って説明する;
 工程1:前記鋼板薄板を所定の形状に打抜き加工する;
 工程2:工程1の鋼板薄板の所定部位に接着剤組成物を塗布する;
 工程3:工程2の鋼板薄板を積層し積層体を得る;および
 工程4:工程3の積層体にエネルギー線を照射する。
 本発明では、鋼板薄板を積層後にエネルギー線を照射し、硬化し、エネルギー線の当たらない内部は嫌気硬化させることで、短時間で安定した硬化状態になるため、積層鋼板を安定して製造することができる。本発明でいうエネルギー線は、α線やβ線等の放射線、γ線やX線等の電磁波、電子線、波長が100~400nm程度の紫外線、波長が400~800nm程度の可視光線等の広義の光全てを含むものであり、好ましくは紫外線である。
 本発明は図1に示すような積層鋼板製造装置に用いることができるが、これに限定されない。図1の積層鋼板製造装置100は、工程1においてロール装置1から帯状薄鋼板2を金型装置4方向へ送り出す。次に、帯状薄鋼板2に加工油塗布装置3で加工油を塗布する工程を行い、次いで、金型装置4において、加工油が塗布された帯状薄鋼板2に対しパンチ部5で所定の形状に順次打ち抜き加工される。その後、工程2において打ち抜き加工された鋼板薄板に接着剤組成物を塗布し、工程3において鋼板薄板を積層することで積層鋼板9を得る。次に、工程4において積層鋼板9に対して任意の条件でエネルギー線を照射し、接着剤組成物を硬化させる。
 図1に示す積層鋼板製造装置100では、パンチ部5は、金型装置4の上部側であって、帯状薄鋼板2の搬送経路の直上に取り付けられており、パンチングにより帯状薄鋼板2を打ち抜くことができるように配置されている。本発明で用いることができるパンチ部5とは、帯状薄鋼板2を所定の形状に金型で順次打抜き加工するための金型である。パンチ部5は、その目的に応じて、1種類でも、2種類以上組み合わせてもよい。パンチ部5は、打ち抜き精度を上げられることから複数に分けることが好ましい。帯状薄鋼板2は、金型装置4内を間欠搬送されながら、例えば、鋼板薄板に対して、パイロット穴の打抜き加工、内径下穴および外形溝用小穴の打抜き加工、スロット部の打抜き加工、内径の打抜き加工、内径ティースの打抜き加工などが順次施される。帯状薄鋼板2の厚さは、打ち抜き加工性の観点から0.05~5.0mmの範囲であることが好ましく、0.1~3.0mmであることがより好ましい。最終的に、外形打抜きパンチ部8に打ち抜かれるに連れて抜き孔10内で徐々に鋼板薄板の積層体を形成すると共に前記積層体自体が抜き孔10内を下降して行き、ついには落下して積層鋼板9を製造する。
 図1に示す積層鋼板製造装置100では、加工油塗布装置3が、金型装置4の上流側の帯状薄鋼板2の送り出し経路(搬送経路)の途中に設けられており、帯状薄鋼板2の上面側(打ち抜く際にパンチ部5が当たる表面側)に加工油を塗布できるように配置されている。但し、加工油塗布装置3は、パンチ部5よりも上流側に設けられていればよく、金型装置4内に設けられていてもよい。本発明で用いることができる加工油塗布装置3は、帯状薄鋼板2の上面側に加工油を塗布することができればよい。塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、ローラー、ディスペンシング、スプレー、インクジェット、ディッピングなどが挙げられる。
 本発明で用いることができる加工油は、かじり、焼き付きなどを防止する目的で使用されるものであり、パンチングオイルとして使用される。オイルの成分は、特に限定されないが、鉱物油および/または合成油を主成分とするものが挙げられる。具体的には、鉱物油(軽油等)および/または合成油からなる基油と、極圧添加剤、防錆剤、防腐剤等の添加剤とからなる。例えば、極圧添加剤は、硫黄やリン等を含む化合物であり、極圧状況下での発熱により金属と反応して摩擦界面に柔らかい金属化合物の皮膜を生成し、この皮膜がパンチ部5と鋼板薄板(帯状薄鋼板2)との間に介在することにより、かじり、焼き付きなどを防止する。
 図1に示す積層鋼板製造装置100では、接着剤塗布装置6は、金型装置4の下部側であって、パンチ部5の下流側に取り付けられている。また硬化性組成物塗布装置6の塗布部(先端部)は、帯状薄鋼板2の搬送経路の直下であって、帯状薄鋼板2の下面側(打ち抜く際にパンチ部5が当たらない裏面側)の所定の部位に接着剤組成物を塗布できるように設置されている。本発明で用いることができる接着剤塗布装置6は、接着剤供給装置7から接着剤組成物を供給し、帯状薄鋼板2の所定の部位に接着剤組成物を塗布することができればよい。ここで、所定の部位とは、鋼板薄板の特定の領域でも、帯状薄鋼板2の通過領域全体でもよい。未硬化状態での接着剤組成物の塗布厚は、例えば0.01~100μmである。塗布方法としては特に限定されないが、例えば、ローラー、ディスペンシング、スプレー、インクジェット、ディッピングなどが挙げられる。加工油との関係で、前記帯状薄鋼板2に対して金型(パンチ部5)側の反対側(打ち抜く際にパンチ部5が当たらない裏面側)から接着剤組成物を塗布することが好ましい。積層後の接着剤組成物のはみ出し部は硬化前の未硬化部をウエスなどを用いて拭き取り除去することも可能であり、硬化後の硬化部をやすりなどを用いて研磨し除去することも可能である。
 本発明において、工程1と工程2との間、および/または工程2と工程3との間に、硬化促進剤を塗布する工程を含むことができる。本発明の製造方法において、硬化促進剤を塗布する工程を含むことで、接着剤組成物の硬化性を更に向上させることができる。硬化促進剤は、嫌気硬化性を向上させる目的で用いられる。硬化促進剤の成分は、金属錯体を含む。金属錯体の金属種としては、Mg、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Agなどが挙げられる。金属錯体の金属種は、本発明に係る接着剤組成物の硬化速度をより促進させる観点から、Cuを含むことが好ましい。金属錯体の具体例としては、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト、ナフテン酸銅、ネオデカン酸銅、2-エチルヘキサン酸銅、バナジルアセチルアセトナート等が挙げられる。金属錯体は、本発明に係る接着剤組成物の硬化速度をより促進させる観点から、ナフテン酸銅、ネオデカン酸銅、および2-エチルヘキサン酸銅からなる群から選択されることが好ましい。
 工程3の積層体において、接着剤組成物にエネルギー線を照射する前に、固定治具11で積層鋼板を固定することが好ましい。固定治具を使用することで、生産性を向上することができる。
 工程3の積層体にエネルギー線を照射する工程(工程4)について、図1に示す積層鋼板製造装置100では、照射器12は、金型装置4の外側に設置されている。本発明で用いることができる照射器12は、紫外線や可視光などのエネルギー線を照射出来ればよい。当該エネルギー線により後記の接着剤組成物を活性化して硬化させる効果がある。エネルギー線を照射する照射器12の光源としては、高圧水銀灯、LEDなどを使用することができる。本発明に係る接着剤組成物はエネルギー線硬化性に優れるため、LEDを使用しての硬化が可能である。エネルギー線照射時の好ましい積算光量は1~100kJ/mである。LEDを光源とするLED照射装置の照度は、一般的に30~900mW/cmであり、場合によっては20~300mW/cmである。照射時間は、0.1~60秒である。照度と照射時間とにより積算光量を調整し、積算光量を変えることで硬化までの時間を調整することができる。
 本発明においては、前記工程4のエネルギー線照射工程に適した接着剤組成物を用いることが必要である。本発明における接着剤組成物は、以下(A)~(D)成分を含有する:(A)成分:一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物;
(B)成分:熱ラジカル開始剤;
(C)成分:光開始剤;および
(D)成分:嫌気硬化性触媒。
 本明細書において、「X~Y」は、その前後に記載される数値(XおよびY)を下限値および上限値として含む意味で使用し、「X以上Y以下」を意味する。本発明において、(メタ)アクリロイル基を有する化合物は(メタ)アクリレートのことを指す。(メタ)アクリロイル基は、(メタ)アクリロイル基を(メタ)アクリロイルオキシ基の形態として含まれていてもよい。「(メタ)アクリロイル」との語は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方を包含する。例えば、「(メタ)アクリロイル基」との語は、アクリロイル基(HC=CH-C(=O)-)およびメタクリロイル基(HC=C(CH)-C(=O)-)の双方を包含する。「(メタ)アクリレート」との語は、アクリレートおよびメタクリレートの双方を包含し、「(メタ)アクリル」との語は、アクリルおよびメタクリルの双方を包含し、「(メタ)アクリルアミド」との語は、アクリルアミドおよびメタクリルアミドの双方を包含する。
 本発明に係る(A)成分は一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物である。(A)成分は、本発明に係る接着剤組成物を構成する主要な成分である。(A)成分としては、一分子中に(メタ)アクリロイル基を1つ以上有するオリゴマーおよびモノマーが挙げられる(ただし、後述のリン酸エステル骨格を有する(メタ)アクリロイルモノマーおよび(メタ)アクリル含有シランカップリング剤を除く)。ここでオリゴマーとは、モノマー単位((メタ)アクリレートモノマー以外のモノマー単位を含む)が2~数十程度繰り返された重合体をいう。本発明における一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有するオリゴマーの種類としては、ウレタン変性(メタ)アクリレート、エポキシ変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。硬化性と積層鋼板への接着強度との観点から、(A)成分は、(メタ)アクリロイル基を2以上有する化合物を含むことが好ましく、(メタ)アクリロイル基を2以上有する、ウレタン変性(メタ)アクリレート、エポキシ変性(メタ)アクリレート、および芳香環を有する(メタ)アクリレートからなる群から選択される1以上の化合物を含むことがより好ましい。
 ウレタン変性(メタ)アクリレートとは、イソシアネート基とヒドロキシル基とを反応させることにより形成される、ウレタン結合を主鎖に有し、(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。硬化性の観点から、(メタ)アクリロイル基は、分子鎖末端にあることが好ましい。ウレタン変性(メタ)アクリレートの製造方法としては、水酸基を有するポリオール化合物とイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートとを反応させる方法、水酸基を有するポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物および水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させる方法などが挙げられる。
 水酸基を有するポリオール化合物としては、特に制限されないが、例えば、ポリエステルポリオール;ポリカーボネートポリオール;ポリエーテルポリオールなどが挙げられる。
 イソシアネート基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-イソシアナトエチルメタクリレート、2-イソシアナトエチルアクリラートなどが挙げられるが、これらに限定されない。
 ポリイソシアネート化合物としては、例えば、例えば、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート、1,4-キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジソシアナート、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、ビス(4-イソシアナトシクロヘキシル)メタン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,6,11-ウンデカトリイソシアネートなどの直鎖または分岐の脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
 水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、特に制限されないが、例えば、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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。水酸基を有する(メタ)アクリレートは、単独で使用してもよく、または2種以上併用されてもよい。
 エポキシ変性(メタ)アクリレートとは、グリシジルエーテル化合物のグリシジル基にアクリル酸等を開環重合させて合成できる化合物である。エポキシ変性(メタ)アクリレートの合成は、この方法に限定されない。グリシジルエーテルの主鎖としては、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、フェノールノボラック型、水添ビスフェノールA型、水添ビスフェノールF型など様々な骨格のものが使用できる。これらは単独で用いられてもよく、または2種以上併用されてもよい。エポキシ変性(メタ)アクリレートの具体例としては、ビスフェノールAジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート、脂肪酸変性エポキシアクリレート、アミン変性ビスフェノールエポキシアクリレート、ノボラックエポキシアクリレート、エポキシ化大豆油アクリレートなどが挙げられる。
 (メタ)アクリロイル基を有するモノマーとしては、一分子中に1つ(メタ)アクリロイル基を有する単官能(メタ)アクリレートモノマー、一分子中に2以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートモノマーなどが挙げられる。
 単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、メトキシジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシペンタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘプタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘクタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシオクタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシノナエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシデカエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシテトラプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシペンタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘキサプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘプタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシオクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシノナプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシデカプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシトリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシテトラブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシペンタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘキサブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘプタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシヘクタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシオクタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシノナブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシデカブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシトリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシテトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシペンタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘプタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘクタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシオクタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシノナエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシデカエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシトリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシテトラプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシペンタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘキサプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘプタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシオクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシノナプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシデカプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシトリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシテトラブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシペンタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘキサブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘプタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシヘクタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシオクタブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシノナブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシデカブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチルなどが挙げられる。単官能(メタ)アクリレートモノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカノールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(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、2-ヒドロキシ-3-メタクリルプロピルアクリレート等の2官能(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の3官能(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の4官能(メタ)アクリレートモノマー;ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の5官能(メタ)アクリレートモノマー;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の6官能(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
 一実施形態では、(A)成分は、ウレタン変性(メタ)アクリレート、エポキシ変性(メタ)アクリレートおよび単官能(メタ)アクリレートモノマーを含み、好ましくは(メタ)アクリロイル基を2以上有するウレタン変性(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル基を2以上有するエポキシ変性(メタ)アクリレートおよび2種類以上の単官能(メタ)アクリレートモノマーを含み、より好ましくはアクリロイル基を両末端に有するウレタン変性(メタ)アクリレートオリゴマー、アクリロイル基を両末端に有するエポキシ変性(メタ)アクリレートオリゴマーおよび2種類の単官能(メタ)アクリレートモノマー(好ましくはヒドロキシ基を有する)を含む。
 本発明に係る(B)成分は、熱ラジカル開始剤である。(B)成分は、後述する(D)成分と併せて用いることにより接着剤組成物を嫌気硬化させるための主要な成分である。(B)成分としては、有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物としては、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、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が挙げられる。中でも、嫌気硬化性に優れ、接着剤の保存安定性の観点から、(B)成分は、ハイドロパーオキサイド類であることが好ましく、クメンハイドロパーオキサイドであることがより好ましい。
 嫌気硬化性の観点から、(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部であることが好ましく、0.3~10質量部であることがより好ましく、0.5~5質量部であることが最も好ましい。(B)成分の含有量が0.1質量部以上であれば、エネルギー線の当たらない内部まで十分に硬化させることができ、(B)成分の含有量が、20質量部以下であれば、接着剤組成物の保存安定性を低下させる虞がない。
 本発明に係る(C)成分は、光開始剤である。(C)成分は、接着剤組成物をエネルギー線で硬化させるための主要な成分である。接着剤組成物が(C)成分を含むことで硬化促進を行うことができ、積層鋼板の製造においてラインタクトの短縮が実現できる。(C)成分としては、光ラジカル開始剤が挙げられる。光ラジカル開始剤は、エネルギー線を照射することにより、分解してラジカル種を発生する化合物である。(C)成分としては、アセトフェノン系光開始剤、ベンゾイン系光開始剤、ベンゾフェノン系光開始剤、チオキサントン系光開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光開始剤などが挙げられる。(C)成分は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 アセトフェノン系光開始剤としては、特に限定されないが、例えばジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-2-モルホリノ(4-チオメチルフェニル)プロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマーなどが挙げられる。
 ベンゾイン系光開始剤としては、特に限定されないが、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
 ベンゾフェノン系光開始剤としては、特に限定されないが、例えばベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-オキソ-2-プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4-ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリドが挙げられる。
 チオキサントン系光開始剤としては、特に限定されないが、例えば2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、2-(3-ジメチルアミノ-2-ヒドロキシ)-3,4-ジメチル-9H-チオキサントン-9-オンメソクロリドなどが挙げられる。
 アシルホスフィンオキサイド系光開始剤としては、特に限定されないが、例えばビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイドなどが挙げられる。
 本発明に係る製造方法おいて、より優れたエネルギー線硬化性を実現する観点から、接着剤組成物は、(C)成分として、(C-1)350nm未満に最大吸収波長を有する光開始剤および(C-2)350nm以上に最大吸収波長を有する光開始剤を含むことが好ましい。
 (C-1)成分としては、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。(D)成分と併用して、より硬化性を向上できる観点から、(C-1)成分は、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンおよび/または1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンであることが好ましく、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンであることが最も好ましい。
 (C-2)成分としては、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイドなどが挙げられる。
 (C)成分の配合量(含有量)は、(A)成分100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.3~5質量部であることがより好ましく、0.5~3質量部であることが最も好ましい。(C)成分の配合量(含有量)が0.1質量部以上であることで、優れたエネルギー線硬化性を付与することができ、(C)成分の配合量(含有量)が10質量部以下であることで、接着剤組成物の保存安定性を維持することができる。(C-1)成分と(C-2)成分との質量比((C-1)成分:(C-2)成分)は、80:20~20:80であることが好ましく、30:70~70:30であることがより好ましく、40:60~60:40であることが最も好ましい。
 エネルギー線硬化性と嫌気硬化性を併用する観点から、(B)成分と(C)成分との質量比((B)成分:(C)成分)は、10:90~90:10であることが好ましく、15:85~85:15であることがより好ましく、20:80~50:50であることが最も好ましい。
 本発明に係る(D)成分は、嫌気硬化性触媒である。本発明に係る接着剤組成物が(D)成分を含むことで、嫌気硬化性によりエネルギー線が当たらない内部まで硬化させることができると共に、エネルギー線による硬化を促進することができる。(D)成分は、酸素と触れていない嫌気状態において、分解してフリーラジカルを発生させ硬化を促進させる。(D)成分としては、例えば、アミン化合物、アゾール化合物、メルカプタン化合物、ヒドラジン化合物、およびこれらの誘導体などが挙げられる。(D)成分は、単独で用いられてもよく、または2種以上併用されてもよい。
 アミン化合物としては、例えば、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3級アミンなどが挙げられるがこれらに限定されない。
 アゾール化合物としては、例えば、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、ジアゾール、トリアゾール等が挙げられる。より具体的には、サッカリン、ベンゾチアゾール、o-スルホベンズイミドナトリウム、1,2,4-トリアゾール、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が挙げられるがこれらに限定されない。
 メルカプタン化合物としては、例えば、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、1-ドデカンチオール等の直鎖型メルカプタン等が挙げられるがこれらに限定されない。
 ヒドラジン化合物としては、例えば、1-アセチル-2-フェニルヒドラジン、1-アセチル-2(p-トリル)ヒドラジン、1-ベンゾイル-2-フェニルヒドラジン、1-(1’,1’,1’-トリフルオロ)アセチル-2-フェニルヒドラジン、1,5-ジフェニル-カルボヒドラジン、1-フォーミル-2-フェニルヒドラジン、1-アセチル-2-(p-ブロモフェニル)ヒドラジン、1-アセチル-2-(p-ニトロフェニル)ヒドラジン、1-アセチル-2-(2’-フェニルエチルヒドラジン)、エチルカルバゼート、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らに限定されない。
 (D)成分は、(C)成分と併用することで嫌気硬化性およびエネルギー線硬化性を向上させる観点から、アゾール化合物および/またはメルカプタン化合物を含むことが好ましく、サッカリン、ベンゾチアゾール、o-スルホベンズイミドナトリウム、1-ドデカンチオールからなる群から選択される1つ以上の化合物を含むことがより好ましく、サッカリン、ベンゾチアゾール、o-スルホベンズイミドナトリウム、および1-ドデカンチオールを含むことが最も好ましい。
 (D)成分の含有量は、嫌気硬化性およびエネルギー線硬化性を向上させる観点から、(A)成分100質量部に対して、0.01~40質量部であることが好ましく、0.5~30質量部であることがより好ましく、1~25質量部であることが最も好ましい。(D)成分がアゾール化合物を含む場合は、(D)成分全体に対して、アゾール化合物を50質量%以上含むことが好ましく、60質量%以上含むことがより好ましく、70質量%以上含むことが最も好ましい。アゾ-ル化合物とメルカプタン化合物とを含む場合は、アゾ-ル化合物とメルカプタン化合物との質量比(アゾ-ル化合物:メルカプタン化合物)は、50:50~90:10であることが好ましい。
 本発明に係る接着剤組成物は、(E)成分として安定剤をさらに含むことが好ましい。安定剤としては、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、4-t-ブチルカテコール、4-メトキシフェノールなどが挙げられる。(E)成分は、単独で用いられてもよく、または2種以上併用されてもよい。接着剤組成物の保存安定性の観点から、(E)成分は、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ヒドロキノン、および4-メトキシフェノールからなる群から選択される1つ以上の化合物であることが好ましく、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾールおよび/またはヒドロキノンであることがより好ましく、ヒドロキノンであることが最も好ましい。硬化性を阻害せず、保存安定性を向上させる観点から、(E)成分の含有量は、接着剤組成物全体に対して、0.001~0.5質量%であることが好ましく、0.01~0.3質量%であることがより好ましく、0.05~0.15質量%であることが最も好ましい。
 本発明に係る接着剤組成物は、その特性を損なわない範囲で、密着付与剤、着色剤、無機充填剤、有機充填剤、光増感剤、重合禁止剤、キレート剤等の添加剤をさらに適量含んでいてもよい。
 密着付与剤としては、リン酸エステル骨格を有する(メタ)アクリロイルモノマー、シランカップリング剤などが挙げられる。本発明において、リン酸エステル骨格を有する(メタ)アクリロイルモノマーは、(メタ)アクリロイル基を有するものの、リン酸エステルの影響が強くでるため、(A)成分ではなく、密着付与剤として扱う。リン酸エステル骨格を有する(メタ)アクリロイルモノマーの具体例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートアシッドホスフェートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 シランカップリング剤としては、例えば、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジプロピルオキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメチルモノメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメチルモノエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメチルモノプロピルオキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシジル基含有シランカップリング剤、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルジメチルモノメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルジメチルモノエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジプロピルオキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジプロピルオキシシラン、3-アクリロキシプロピルジメチルモノプロピルオキシシラン、3-アクリロキシプロピルジメチルモノメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルジメチルモノエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルジメチルモノプロピルオキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。なお、(メタ)アクリル含有シランカップリング剤は、本発明の(A)成分には含まれない。
 着色剤としては、例えば、カーボンブラック、硫酸バリウム、アルミナホワイト、クレー、酸化チタン等の無機顔料、インダントロンブルー、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット、フタロシアニンブルー等の有機顔料、ZnS:Ag、ZnS:Cu、ZnS:Mn、SrAl:Eu、SrAl1425:Eu、YS:Eu、Y:Eu等の蛍光無機顔料、蛍光有機顔料、染料(例えば、アミノケトン系蛍光染料などの樹脂着色用染料)などが挙げられる。着色剤は、単独で用いられてもよく、または2種以上併用されてもよい。
 無機充填剤としては、ガラス、シリカ、タルク、アルミナ、マイカ、セラミックス、シリコーン粒子、炭酸カルシウム、窒化アルミ、カーボン粉、カオリンクレー、乾燥粘土鉱物、乾燥珪藻土等が挙げられる。無機充填剤は、単独で用いられてもよく、または2種以上併用されてもよい。
 有機充填剤としては、ゴム、エラストマー、プラスチック、重合体(または共重合体)などから構成される有機物の粉体であればよい。有機充填剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。また、有機充填剤は、コアシェル型などの多層構造を有する有機フィラーでもよい。有機フィラーの平均粒径は、0.05~50μmの範囲であることが好ましい。
 キレート剤としては、エチレンジアミン-N,N,N’,N’-四酢酸二ナトリウム塩二水和物、エチレンジアミン-N,N,N’,N’-四酢酸四ナトリウム塩四水和物などが挙げられる。
 本発明に係る製造方法において、接着剤組成物の保存安定性の観点から、接着剤組成物は、成分として嫌気硬化を促進させるMg、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Agなどの金属種を含む金属錯体を含有しないことがより好ましい。
 本発明の一態様は、以下の工程1~4を含む帯状薄鋼板から所定の形状に打ち抜き形成された鋼板薄板を所定枚数で積層してなる積層鋼板の製造方法に使用される、以下の(A)~(D)成分を含む接着剤組成物である:
 工程1:前記鋼板薄板を所定の形状に打ち抜き加工する;
 工程2:前記工程1の鋼板薄板の所定部位に前記接着剤組成物を塗布する;
 工程3:前記工程2の鋼板薄板を積層し積層体を製造する;および
 工程4:前記工程3の積層体にエネルギー線を照射する、
 (A)成分:一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物;
 (B)成分:熱ラジカル開始剤;
 (C)成分:光開始剤;および
 (D)成分:嫌気硬化性触媒。
 工程1~4および(A)~(D)成分については、上記で説明したとおりであるため、ここでは説明を省略する。
 <用途>
 本発明に係る接着剤組成物は、被着体(例えば、電磁鋼板、ウェルチプラグ)が金属(例えば、SPCC(Steel Plate Cold Commercial)(冷間圧延鋼板)、銅)であって嵌合や貼り合わせに使用することができる。また、金属の種類によっては嫌気硬化性に適さない場合があるが、エネルギー線硬化と併用することで硬化を促進し、接着強度を向上させることができる。本発明を使用する用途としては、点火プラグの螺合や回転電機用回転子(ロータ)やソレノイドの積層鋼板や積層金型等の組み立てにも使用することができるが、積層鋼板の組み立てに好適に使用される。
 <硬化方法>
 本発明に係る接着剤組成物の硬化方法としては、エネルギー線硬化および常温嫌気硬化である。エネルギー線硬化と嫌気硬化とを併用することで硬化速度を顕著に向上させることができるため、ごく短時間での硬化が可能である。エネルギー線は、α線、β線等の放射線、γ線、X線等の電磁波、電子線(EB)、および波長150~750nmの照射光を含む広義の光を意味する。なかでも、エネルギー線の硬化条件として照射光は、150~750nmの波長域が好ましく、波長150~400nm程度の紫外線、波長400~750nm程度の可視光線であると好ましく用いられる。エネルギー線照射をする際の光源としては特に限定されないが、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプまたはLEDランプ等が挙げられる。エネルギー線照射をする際の積算光量は、1~100kJ/mの積算光量で硬化することが好ましく、より好ましくは5~70kJ/mであり、特に好ましくは10~50kJ/mである。常温嫌気硬化の硬化条件は特に限定されないが、剪断接着強度を安定化させるためには1時間以上の硬化時間が有効である。
 <塗布方法>
 本発明に係る接着剤組成物を鋼板薄板へ塗布する方法としては、公知のシール剤および接着剤の方法が用いられる。例えば、自動塗布機を用いたディスペンシング、スプレー、インクジェット、スクリーン印刷、グラビア印刷、ディッピング、スピンコートなどの方法を用いることができる。塗布性の観点から、本発明に係る接着剤組成物の粘度(25℃)は、10Pa・s以下であることが好ましく、7Pa・s以下であることがより好ましく、5Pa・s以下であることが最も好ましい。
 次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
 [実施例1~3、比較例1]
接着剤組成物を調製するために下記成分を準備した。
(A)成分
(A-1)成分:アクリロイル基を両末端に有するポリエーテル系ウレタンアクリレートオリゴマー(官能基数2)
(A-2)成分:アクリロイル基を両末端に有し、ビスフェノール骨格を含むエポキシアクリレートオリゴマー(官能基数2)
(A-3)成分:2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート 商品名:エポキシエステルM-600A(共栄社化学株式会社)
(A-4)成分:メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル 商品名:アクリエステルHO(三菱ケミカル株式会社)
(B)成分
(B)クメンハイドロパーオキサイド 商品名:パークミルH-80(日油株式会社)
(C)成分
(C-1)成分:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 商品名:DOUBLECURE184(DoublebondChemical) 最大吸収波長243nm
(C-2)成分:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキシド 商品名:DOUBLECURETPO(DoublebondChemical) 最大吸収波長380nm
(D)成分
(D-1)成分:o-スルホベンズイミドナトリウム2水和物(試薬)
(D-2)成分:サッカリン(試薬)
(D-3)成分:ベンゾチアゾール(試薬)
(D-4)成分:1-ドデカンチオール(試薬)
(E)成分
(E-1)成分:2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)(試薬)
(E-2)成分:ヒドロキノン(試薬)
(E-3)成分:4-メトキシフェノール(試薬)
その他の成分
・2-ヒドロキシエチルメタクリレートアシッドホスフェート 商品名:JPA-514(城北化学工業株式会社)
・エチレンジアミンN,N,N’,N’-四酢酸二ナトリウム塩二水和物(試薬)
・エチレンジアミンN,N,N’,N’-四酢酸四ナトリウム塩四水和物(試薬)
・アミノケトン系蛍光染料(KAYASET FLAVINE FG(日本化薬株式会社))
・3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン 商品名:KBM-5103(信越化学工業株式会社)。
 (A)成分、(D)成分、(E)成分およびその他の成分を攪拌容器に秤量して、30分攪拌した。その後、遮光下で(B)成分および(C)成分を投入し、1時間撹拌して、接着剤組成物を調製した。詳細な調製量は表1に従い、数値は全て質量部で表記する。
 [引張剪断接着強度]
 (紫外線照射なし)
 幅25mm×長さ100mm×厚さ1mmの鋼板(SPCC-SD)製テストピースに、実施例1~3、または比較例1の接着剤組成物を塗布した。その後、別の鋼板(SPCC-SD)製テストピースをオ-バーラップ面が25mm×10mmになるように貼り合わせて固定した。そして、貼り合わせ面からはみ出した余剰な接着剤組成物を拭き取り、25℃環境下で24時間養生し、試験片とした。作製した試験片を25℃にて万能引張試験機(引っ張り速度50mm/min)にて剪断接着強度(単位はMPa)をJIS K 6850:1999に従い測定した。剪断接着強度は最大強度時の値とする。
 (紫外線照射あり)
 幅25mm×長さ100mm×厚さ1mmの鋼板(SPCC-SD)製テストピースに、実施例1~3、または比較例1の接着剤組成物を塗布した。その後、別の鋼板(SPCC-SD)製テストピースをオ-バーラップ面が25mm×10mmになるように貼り合わせて固定した。そして、貼り合わせ面からはみ出した余剰な接着剤組成物を拭き取り、LED-UV照射器を用いて積算光量30kJ/mで紫外線照射し、25℃環境下で24時間養生し、試験片とした。作製した試験片を25℃にて万能引張試験機(引っ張り速度50mm/min)にて剪断接着強度(単位はMPa)をJIS K 6850:1999に従い測定した。剪断接着強度は最大強度時の値とする。
 [ゲルタイム]
 ガラスの試験管に実施例1~3、または比較例1の接着剤組成物を4g測り取り、80℃の恒温槽内で静置した。1時間毎に目視で確認を行い、接着剤組成物が流動しなくなるまでの時間を計測した。合格基準:2時間以上。
 実施例1~3の接着剤組成物は、UV照射することで接着強度の向上が見られた。また、実施例1~3の接着剤組成物は、ゲルタイムによる保存安定性結果についても良好な結果を有していた。一方で、(C)成分を含まない比較例1の接着剤組成物は、UVありおよびUVなしの両方で接着強度の変化は見られなかった。以上のことから、接着剤組成物が(A)~(D)成分を含むことで、UV照射工程に適した接着剤組成物を得られることがわかる。
 本発明に係る製造方法は、エネルギー線照射工程を有することで、接着剤組成物を短時間で硬化することができ、さらに嫌気硬化性と併用することによりエネルギー線の当たらない内部まで硬化することができ、接着強度が向上するため、より効率的に積層鋼板を製造できる。また、本発明に係る接着剤組成物は、嫌気硬化性に加えてエネルギー線硬化性を有しているにも関わらず、接着剤組成物としての保存安定性も維持することができるため、生産工程の歩留まりを増加させることができ、非常に有用である。
 本出願は、2024年2月6日に出願された日本国特許出願第2024-016403号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。
1:ロール装置
2:帯状薄鋼板
3:加工油塗布装置
4:金型装置
5:パンチ部
6:接着剤塗布装置
7:接着剤供給装置
8:外形打ち抜きパンチ部
9:積層鋼板
10:抜き孔
11:固定治具
12:照射器。

Claims (11)

  1.  以下の工程1~4を含む、帯状薄鋼板から所定の形状に打ち抜き形成された鋼板薄板を所定枚数で積層してなる積層鋼板の製造方法:
     工程1:前記鋼板薄板を所定の形状に打ち抜き加工する;
     工程2:前記工程1の鋼板薄板の所定部位に接着剤組成物を塗布する;
     工程3:前記工程2の鋼板薄板を積層し積層体を製造する;および
     工程4:前記工程3の積層体にエネルギー線を照射する、
     ここで、前記接着剤組成物が以下の(A)~(D)成分を含む:
     (A)成分:一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物;
     (B)成分:熱ラジカル開始剤:
     (C)成分:光開始剤;および
     (D)成分:嫌気硬化性触媒。
  2.  前記(C)成分が、(C-1)最大吸収波長が350nm未満である光開始剤および(C-2)最大吸収波長が350nm以上である光開始剤を含む、請求項1に記載の積層鋼板の製造方法。
  3.  前記接着剤組成物が、更に(E)成分として安定剤を含む、請求項1または2に記載の積層鋼板の製造方法。
  4.  前記(E)成分が、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ヒドロキノンおよび4-メトキシフェノールからなる群から選択される少なくとも1つの化合物である、請求項3に記載の積層鋼板の製造方法。
  5.  前記(C)成分の配合量が、前記(A)成分100質量部に対して、0.1~10質量部である、請求項1または2に記載の積層鋼板の製造方法。
  6.  前記(B)成分と前記(C)成分との質量比が、10:90~90:10である、請求項1または2に記載の積層鋼板の製造方法。
  7.  前記(D)成分が、アゾール化合物および/またはメルカプタン化合物を含む、請求項1または2に記載の積層鋼板の製造方法。
  8.  前記工程1と前記工程2との間、および/または前記工程2と前記工程3との間に、硬化促進剤を塗布する工程を含む、請求項1または2に記載の積層鋼板の製造方法。
  9.  請求項1に記載の積層鋼板の製造方法で製造された積層鋼板。
  10.  請求項1に記載の積層鋼板の製造方法を実施するための製造装置。
  11.  以下の工程1~4を含む帯状薄鋼板から所定の形状に打ち抜き形成された鋼板薄板を所定枚数で積層してなる積層鋼板の製造方法に使用される、以下の(A)~(D)成分を含む接着剤組成物:
     工程1:前記鋼板薄板を所定の形状に打ち抜き加工する;
     工程2:前記工程1の鋼板薄板の所定部位に前記接着剤組成物を塗布する;
     工程3:前記工程2の鋼板薄板を積層し積層体を製造する;および
     工程4:前記工程3の積層体にエネルギー線を照射する、
     (A)成分:一分子中に(メタ)アクリロイル基を1以上有する化合物;
     (B)成分:熱ラジカル開始剤;
     (C)成分:光開始剤;および
     (D)成分:嫌気硬化性触媒。
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