JP2000239644A - Primer composition - Google Patents

Primer composition

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JP2000239644A
JP2000239644A JP11042643A JP4264399A JP2000239644A JP 2000239644 A JP2000239644 A JP 2000239644A JP 11042643 A JP11042643 A JP 11042643A JP 4264399 A JP4264399 A JP 4264399A JP 2000239644 A JP2000239644 A JP 2000239644A
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primer
adhesive
primer composition
water
aluminum
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Japanese (ja)
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Kazuji Kageishi
一二 影石
Yoshitaka Osanai
良隆 小山内
Ariyoshi Ando
有美 安藤
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a primer composition capable of providing good bonding strength, salt water resistance and water resistance by formulating an organoalkoxysilane compound having a glycidyl group and a hydrolyzable alkoxysilane group with water and a hydrophilic organic solvent in a specified ratio so as to form a composition having a specified or smaller angle of contact with the surface of aluminum. SOLUTION: This composition is obtained by mixing 100 pts.wt. organoalkoxysilane compound (A) having a glycidyl group and a hydrolyzable alkoxysilane group with 0.5-20 pts.wt. water (B), and 1-200 pts.wt. hydrophilic organic solvent (C) so as to form a composition having an angle of contact of at most 50 deg. with the surface of aluminum. Component A is desirably 3- glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3- glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, or 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane. Component B is desirably ion-exchanged water having an electric conductivity of 500 μs/cm or below at 25 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプライマー組成物に
関するものであり、特にアルミニウム合金と炭素繊維で
強化されたプラスチック(CFRP)を接着する際に、
接着剤とアルミニウム合金との間に塗布されるプライマ
ーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a primer composition, and particularly to a method for bonding an aluminum alloy and a plastic reinforced with carbon fibers (CFRP).
The present invention relates to a primer applied between an adhesive and an aluminum alloy.

【0002】アルミニウム合金とCFRPから形成され
る複合材料は軽量で強度が高いことから構造材として広
く利用が進んでいるが、アルミニウムと炭素繊維の電気
的性質の違いから水中や塩水のような導電性液体に浸漬
した場合、アルミニウムが電気腐食され、接着面が破壊
されることがあった。本発明はこの電気腐食を押さえ、
良好な接着性、構造材としての強度を過酷な使用環境下
でも長期にわたり維持できるプライマー組成物に関する
ものである。
A composite material formed of an aluminum alloy and CFRP is widely used as a structural material because of its light weight and high strength. However, due to the difference in electrical properties between aluminum and carbon fiber, conductive materials such as water and salt water are used. When immersed in an ionic liquid, aluminum was corroded and the adhesive surface was sometimes destroyed. The present invention suppresses this electric corrosion,
The present invention relates to a primer composition which can maintain good adhesiveness and strength as a structural material for a long period of time even under severe use environment.

【0003】[0003]

【従来の技術】アルミニウム合金は単独で、またはアル
マイト加工された後電着塗装などを施して、建築、自動
車等に広く用いられている。しかしながら、単独では強
度がやや不足であり、構造材料としてより高い強度が必
要な場合にはCFRPを接着した複合材料として用いら
れている。
2. Description of the Prior Art Aluminum alloys are used alone or after being subjected to alumite processing and then subjected to electrodeposition coating and the like, and are widely used in construction, automobiles and the like. However, when used alone, the strength is slightly insufficient, and when higher strength is required as a structural material, it is used as a composite material to which CFRP is bonded.

【0004】アルミニウム合金とCFRPとの接着は、
複合材料としての強度を発揮するためにきわめて重要な
作業、工程である。接着工程は常温あるいは加熱で実施
され、接着剤としてユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂
系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、α−オレフィン樹
脂接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ホットメルト接着
剤、ポリウレタン系接着剤、クロロプレンゴム系接着
剤、ニトリルゴム系接着剤、SBR系接着剤、エチレン
共重合樹脂接着剤(以上、13398の化学商品、化学
工業日報社(1998年)参照)等がある。特にエポキ
シ樹脂系接着剤は硬化が速く、接着強度が高く、溶剤を
含まず、硬化後の収縮も少ないことから、多用されてい
る。また、エポキシ樹脂系接着剤をポリアミン化合物を
硬化剤として硬化させることも良く知られていることで
あり、作業性、硬化性、接着性がよいことが知られてい
る。
[0004] The adhesion between the aluminum alloy and CFRP is as follows:
This is an extremely important operation and process for exhibiting the strength as a composite material. The bonding process is carried out at room temperature or by heating, and urea resin adhesive, melamine resin adhesive, phenol resin adhesive, α-olefin resin adhesive, epoxy resin adhesive, hot melt adhesive, polyurethane Adhesives, chloroprene rubber-based adhesives, nitrile rubber-based adhesives, SBR-based adhesives, ethylene copolymer resin adhesives (these are 13398 chemical products, see Chemical Daily Co., Ltd. (1998)) and the like. In particular, epoxy resin-based adhesives are frequently used because they cure quickly, have high adhesive strength, do not contain a solvent, and have little shrinkage after curing. It is also well known to cure an epoxy resin-based adhesive using a polyamine compound as a curing agent, and is known to have good workability, curability, and adhesiveness.

【0005】しかしながら、仮にこの優れたエポキシ樹
脂系接着剤をアルミニウム合金とCFRPの接着に適用
した場合には、初期接着強度は高く良好であるが、接着
された複合材を水に浸漬したり、あるいは、塩水に浸漬
した場合、アルミニウム合金とCFRPとの電気的性質
の差異から、アルミニウム合金が電気腐食され接着面が
破壊されるという現象が起こる。すなわち、このこと
は、このような複合材料が種々変化する自然環境下では
使用に耐え難いことを意味している。
[0005] However, if this excellent epoxy resin-based adhesive is applied to the bonding between an aluminum alloy and CFRP, the initial bonding strength is high and good, but the bonded composite material is dipped in water, Alternatively, when immersed in salt water, a phenomenon occurs in which the aluminum alloy is electrically corroded and the bonding surface is destroyed due to the difference in electrical properties between the aluminum alloy and CFRP. That is, this means that such a composite material is hard to withstand use in various changing natural environments.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、厳しい環境下でも十分な強
度を発揮し得る接着部材を提供することにあり、より具
体的には強固に接着したアルミニウム合金とCFRPと
の複合材料を製造するために有用な接着部材を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide an adhesive member capable of exhibiting sufficient strength even in a severe environment. It is an object of the present invention to provide an adhesive member useful for producing a composite material of a strongly bonded aluminum alloy and CFRP.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、一
分子中にグリシジル基と加水分解性アルコキシシラン基
を有するオルガノアルコキシシラン化合物(A)100
重量部に対し、水(B)0.5〜20重量部、および、
親水性有機溶剤(C)1〜200重量部を配合して成
り、アルミニウム表面に対する接触角が50度以下であ
るプライマー組成物である。
That is, the present invention relates to an organoalkoxysilane compound (A) having a glycidyl group and a hydrolyzable alkoxysilane group in one molecule.
Water (B) 0.5 to 20 parts by weight, and
A primer composition comprising 1 to 200 parts by weight of a hydrophilic organic solvent (C) and having a contact angle of not more than 50 degrees with the aluminum surface.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】一分子中にグリシジル基と加水分
解性アルコキシシラン基を有するオルガノアルコキシシ
ラン化合物(A)としては、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トリエ
トキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリイソプロ
ポキシシラン、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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルジメトキシシラン等があげられ、これらの化合物は
単独であっても、もしくは2種類以上の混合物であって
もよい。該化合物は接着剤とアルミニウム合金との間に
層を形成し、アルミニウム合金とCFRPとからなる複
合材料の耐温水性、耐塩水性を大きく向上するのに寄与
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The organoalkoxysilane compound (A) having a glycidyl group and a hydrolyzable alkoxysilane group in one molecule includes 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. Silane, 3-glycidoxypropyltriisopropoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyldimethoxysilane, etc. These compounds may be used alone or as a mixture of two or more. The compound forms a layer between the adhesive and the aluminum alloy and contributes to greatly improving warm water resistance and salt water resistance of the composite material composed of the aluminum alloy and CFRP.

【0009】該化合物が、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トリエト
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
シランであるとき、より耐温水性、耐塩水性が向上する
ため好ましい。
When the compound is 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane This is preferable since the warm water resistance and the salt water resistance are further improved.

【0010】水(B)は通常の飲料水、工業用水でよい
が、25℃における電導度が500μs/cm以下のイ
オン交換水であるとき、耐温水性、耐塩水性、接着強度
が向上する傾向にあり好ましい。すなわち、水中に含ま
れるイオン性不純物は、特にアニオンは、アルミニウム
の腐食を促進し、接着強度低下の一因となるため避ける
方が望ましい。上記電導度の下限は特にないが、通常は
0. 05μs/cm程度である。
The water (B) may be ordinary drinking water or industrial water, but when it is ion-exchanged water having an electric conductivity at 25 ° C. of 500 μs / cm or less, there is a tendency that warm water resistance, salt water resistance and adhesive strength are improved. Is preferred. That is, it is desirable to avoid ionic impurities, particularly anions, contained in water because they promote the corrosion of aluminum and contribute to a decrease in adhesive strength. Although there is no particular lower limit for the conductivity, it is usually about 0.05 μs / cm.

【0011】水(B)はオルガノアルコキシシラン化合
物(A)100重量部に対して0.5〜20重量部配合
される。0.5重量部未満の場合には、アルミニウムに
対する濡れ性が不足し、均一に塗布することができな
い。20重量部を超えて使用する場合にはアルミニウム
合金と接着剤との間に水がいつまでも残存し、耐温水
性、耐塩水性がむしろ悪化する傾向にある。水(B)は
好ましくは1〜10重量部使用する。このとき、接着
性、耐塩水性が一段と優れるものとなる。
The water (B) is added in an amount of 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the organoalkoxysilane compound (A). If the amount is less than 0.5 parts by weight, wettability to aluminum is insufficient, and uniform application cannot be performed. When used in an amount exceeding 20 parts by weight, water remains between the aluminum alloy and the adhesive forever, and the warm water resistance and salt water resistance tend to be rather deteriorated. Water (B) is preferably used in an amount of 1 to 10 parts by weight. At this time, the adhesiveness and salt water resistance are further improved.

【0012】親水性有機溶剤(C)としては、メチルア
ルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、n−ブチルアルコール等のアルコール類、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノプロピルエーテル等のグリコールエーテ
ル類等、水と任意の割合で混合できるものを指す。該化
合物はプライマー組成物の表面張力を下げ、アルミニウ
ム基材に対する濡れ性を向上し、アルミニウム表面にプ
ライマー層が均一に形成されるのを推進する。この観点
から、さらに、界面活性剤(13398の化学商品、1
193ページ〜1220ページ、化学工業日報社(19
98))の添加も推奨され、特に、プライマーの貯蔵安
定性の点でノニオン系界面活性剤が好ましい。
Examples of the hydrophilic organic solvent (C) include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and n-butyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monomethyl. Glycol ethers such as ether, propylene glycol n-propyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether and the like, which can be mixed with water at any ratio. The compound lowers the surface tension of the primer composition, improves the wettability to the aluminum substrate, and promotes the uniform formation of the primer layer on the aluminum surface. From this point of view, further, a surfactant (a chemical product of 13398,
Pages 193 to 1220, Chemical Daily (19
98)) is also recommended, and nonionic surfactants are particularly preferable in terms of storage stability of the primer.

【0013】親水性有機溶剤(C)はオルガノアルコキ
シシラン化合物(A)100重量部に対して1〜200
重量部使用する。1重量部未満ではプライマーの表面張
力を十分に下げることができず、アルミニウム基材への
濡れ性が悪くなり接着力が低下する傾向にある。200
重量部を超えて使用する場合にはプライマー塗布時に排
出溶剤量が多くなり、作業環境上好ましくない。また、
プライマーを乾燥、硬化した後にも溶剤が残りやすく接
着強度が低下する場合がある。
The hydrophilic organic solvent (C) is used in an amount of 1 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the organoalkoxysilane compound (A).
Use parts by weight. If the amount is less than 1 part by weight, the surface tension of the primer cannot be sufficiently reduced, so that the wettability to the aluminum base material is deteriorated and the adhesive strength tends to decrease. 200
When used in excess of parts by weight, the amount of solvent discharged at the time of primer application increases, which is not preferable in terms of working environment. Also,
The solvent may easily remain even after the primer is dried and cured, and the adhesive strength may decrease.

【0014】また、さらに、本発明においてはプライマ
ーの硬化を促進するために酸触媒、例えば塩酸、硫酸、
酢酸等を好ましく使用することができる。酸触媒はオル
ガノアルコキシシラン化合物の加水分解を促進し、シラ
ノール基を生成するため、硬化性、アルミニウム合金へ
の密着性が向上する。
Further, in the present invention, an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid,
Acetic acid and the like can be preferably used. The acid catalyst promotes hydrolysis of the organoalkoxysilane compound and generates a silanol group, so that curability and adhesion to an aluminum alloy are improved.

【0015】本発明のプライマー組成物はアルミニウム
表面に対する接触角が50度以下であることが必要であ
る。接触角が50度を超える場合には、プライマーをア
ルミミウム基材に塗布した際、ハジキが生じ均一な被膜
を形成することができない場合がある。アルミニウム基
材に対する接触角は40度以下であることがより好まし
く、このとき接着強度、耐塩水性、耐温水性がより向上
する。接触角の下限値は0度である。
The primer composition of the present invention needs to have a contact angle with the aluminum surface of 50 degrees or less. If the contact angle exceeds 50 degrees, when the primer is applied to an aluminum substrate, repelling may occur and a uniform film may not be formed. The contact angle with the aluminum substrate is more preferably 40 degrees or less, and at this time, the adhesive strength, salt water resistance and warm water resistance are further improved. The lower limit of the contact angle is 0 degree.

【0016】プライマーのアルミニウムに対する接触角
は接触角計(協和界面化学(株)製接触角計”FACE
CA−D型”)により、常法に従って測定する。
The contact angle of the primer to aluminum was determined by a contact angle meter ("FACE", a contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.).
CA-D type)) according to a conventional method.

【0017】基材(例えばアルミニウム合金)の保護
(塩水浸漬などでの接着破壊を防止する)のために、プ
ライマーは接着剤を塗布する前工程で使用されるのが好
ましい。すなわち、基材にプライマーを塗布した後、接
着剤を塗布し、さらにCFRP等を接合することが望ま
しい。このとき、接着剤がエポキシ樹脂系接着剤である
ことがより望ましく、接着強度、すなわち、複合材料の
信頼性がなお一層向上する。従って、本発明は上記のオ
ルガノアルコキシシラン化合物(A)を含有するエポキ
シ接着剤用プライマー組成物をも提供する。
In order to protect the substrate (for example, an aluminum alloy) (to prevent the adhesive from being broken by immersion in salt water or the like), the primer is preferably used in a step before applying the adhesive. That is, it is desirable to apply the adhesive after applying the primer to the base material, and to further join CFRP or the like. At this time, it is more preferable that the adhesive is an epoxy resin-based adhesive, and the adhesive strength, that is, the reliability of the composite material is further improved. Therefore, the present invention also provides a primer composition for an epoxy adhesive containing the above-mentioned organoalkoxysilane compound (A).

【0018】接着部材の塩水浸漬後の接着強度は塩水浸
漬前の80%以上を保持することが必要である。これ未
満になってしまうと、複合材の強度、信頼性が失われ
る。さらに、接着部材の塩水浸漬されたあとの接着強度
は15MPa以上であることが望ましい。15MPa以
下に低下してしまうと、複合材料の強度が維持されず、
信頼性、安全性が失われる。上限は50MPaであって
もよいが、通常は30MPa程度である。
It is necessary that the adhesive strength of the adhesive member after salt water immersion be maintained at 80% or more of that before salt water immersion. If it is less than this, the strength and reliability of the composite material are lost. Further, the adhesive strength of the adhesive member after immersion in salt water is desirably 15 MPa or more. If it is reduced to 15 MPa or less, the strength of the composite material is not maintained,
Reliability and safety are lost. The upper limit may be 50 MPa, but is usually about 30 MPa.

【0019】プライマー組成物はオルガノアルコキシシ
ラン化合物(A)、水(B)、親水性有機溶剤(C)を
均一に混合できればどのような手段でも製造できる。す
なわち、撹拌装置の付いた容器にオルガノアルコキシシ
ラン化合物(A)、水(B)、親水性有機溶剤(C)を
仕込み、均一になるまで撹拌、混合すればよい。
The primer composition can be produced by any means as long as the organoalkoxysilane compound (A), water (B) and hydrophilic organic solvent (C) can be uniformly mixed. That is, the organoalkoxysilane compound (A), water (B), and hydrophilic organic solvent (C) may be charged into a container equipped with a stirring device, and stirred and mixed until the mixture becomes uniform.

【0020】プライマー組成物には、必要であれば、こ
れらのほかに二酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カ
ルシウム、酸化鉄、二酸化珪素等の顔料、トルエン、キ
シレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、
石油スピリット等の有機溶剤、染料、レベリング剤、顔
料分散剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の塗料添加剤、ア
ルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂等の合成高分子化合物(塗料
用として使用されるものがより好適である)(参照;1
3398の化学商品、1223ページ〜1249ペー
ジ、化学工業日報社(1998))等の塗料、接着剤、
インキに通常配合される種々原料、化合物を併用するこ
ともできる。また、プライマーを接着強度を向上する意
味で、接着剤に混合使用することも可能である。このと
き、プライマーと接着剤との間に良好ななじみ性が生
じ、接着強度、基材の保護機能が向上する。
In the primer composition, if necessary, pigments such as titanium dioxide, carbon black, calcium carbonate, iron oxide, silicon dioxide, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexanone, etc.
Organic solvents such as petroleum spirits, dyes, leveling agents, pigment dispersants, paint additives such as ultraviolet absorbers, light stabilizers, etc., and synthetic polymer compounds such as alkyd resins, polyester resins, epoxy resins, acrylic resins, and polyurethane resins ( Those used for paints are more preferred) (see; 1)
Paints and adhesives such as 3398 chemical products, pages 1223 to 1249, Chemical Daily Co. (1998))
Various raw materials and compounds usually blended in the ink may be used in combination. Further, the primer can be mixed and used with the adhesive in order to improve the adhesive strength. At this time, good conformability occurs between the primer and the adhesive, and the adhesive strength and the protective function of the base material are improved.

【0021】さらに、容易に推察されるように、本発明
のプライマー組成物はアルミニウム合金/CFRPの接
着時に使用され、機能、効果を発揮するばかりでなく、
電気伝導性物品と電気伝導性物品、より適しているのは
電気伝導性の異なる2種類以上の電気伝導性物品を接
着、接合する際にも機能、効果をいかんなく発揮し、高
い接着強度を発揮し、電気腐食による接着の破壊を防止
する。
Further, as can be easily guessed, the primer composition of the present invention is used at the time of bonding aluminum alloy / CFRP, and not only exhibits functions and effects,
Electrically conductive articles and electrical conductive articles, more suitable for bonding and joining two or more types of electrically conductive articles with different electrical conductivity. Demonstrates and prevents bond destruction due to electrical corrosion.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

【0023】[0023]

【実施例1】撹拌装置の付いた200mlガラスビーカ
ーに3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10
0g、イオン交換水(電導度1μs/cm)10g、イ
ソプロピルアルコール20gを仕込み撹拌して実施例1
のプライマーを製造した。このプライマーのアルミニウ
ムに対する接触角は40度であった。
EXAMPLE 1 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 10 was placed in a 200 ml glass beaker equipped with a stirrer.
0 g, ion-exchanged water (conductivity: 1 μs / cm), 10 g, and isopropyl alcohol, 20 g, were stirred and charged.
Was prepared. The contact angle of this primer with aluminum was 40 degrees.

【0024】[0024]

【実施例2】実施例1のプライマーにさらに0.1mo
l/l−HClを0.2g添加し実施例2のプライマー
を製造した。このプライマーのアルミニウムに対する接
触角は20度であった。
Example 2 An additional 0.1 mo was added to the primer of Example 1.
The primer of Example 2 was prepared by adding 0.2 g of 1 / l-HCl. The contact angle of this primer with aluminum was 20 degrees.

【0025】[0025]

【実施例3】撹拌装置の付いた200mlガラスビーカ
ーに3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10
0g、イオン交換水(電導度0.8μs/cm)0.5
g、イソプロピルアルコール20g、0.1mol/l
−HCl0.2gを仕込み撹拌して実施例3のプライマ
ーを製造した。このプライマーのアルミニウムに対する
接触角は40度であった。
Example 3 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 10 in a 200 ml glass beaker equipped with a stirrer
0 g, ion-exchanged water (conductivity: 0.8 μs / cm) 0.5
g, isopropyl alcohol 20 g, 0.1 mol / l
0.2 g of HCl was charged and stirred to produce a primer of Example 3. The contact angle of this primer with aluminum was 40 degrees.

【0026】[0026]

【実施例4】撹拌装置の付いた200mlガラスビーカ
ーに3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10
0g、イオン交換水(電導度1μs/cm)20g、イ
ソプロピルアルコール20g、0.1mol/l−HC
l0.2gを仕込み撹拌して実施例4のプライマーを製
造した。このプライマーのアルミニウムに対する接触角
は15度であった。
Example 4 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 10 in a 200 ml glass beaker equipped with a stirrer
0 g, ion-exchanged water (conductivity 1 μs / cm) 20 g, isopropyl alcohol 20 g, 0.1 mol / l-HC
10.2 g was charged and stirred to produce a primer of Example 4. The contact angle of this primer with aluminum was 15 degrees.

【0027】[0027]

【実施例5】実施例2で、イソプロピルアルコールに変
え、プロピレングリコールモノメチルエーテルを使用す
る以外は実施例2と同様にして実施例5のプライマーを
製造した。このプライマーのアルミニウムに対する接触
角は10度であった。
Example 5 A primer of Example 5 was produced in the same manner as in Example 2, except that propylene glycol monomethyl ether was used instead of isopropyl alcohol. The contact angle of this primer with aluminum was 10 degrees.

【0028】[0028]

【実施例6】撹拌装置の付いた200mlガラスビーカ
ーに3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン10
0g、イオン交換水(電導度0.9μs/cm)10
g、イソプロピルアルコール20g、0.1mol/l
−HCl0.2gを仕込み撹拌して実施例6のプライマ
ーを製造した。このプライマーのアルミニウムに対する
接触角は30度であった。
Example 6 In a 200 ml glass beaker equipped with a stirrer, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane 10 was added.
0 g, ion-exchanged water (conductivity: 0.9 μs / cm) 10
g, isopropyl alcohol 20 g, 0.1 mol / l
0.2 g of HCl was charged and stirred to produce a primer of Example 6. The contact angle of this primer with aluminum was 30 degrees.

【0029】[0029]

【比較例1】撹拌装置の付いた200mlガラスビーカ
ーに3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10
0g、イソプロピルアルコール20gを仕込んで撹拌し
比較例1のプライマーを製造した。このプライマーのア
ルミニウムに対する接触角は60度であった。
Comparative Example 1 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 10 in a 200 ml glass beaker equipped with a stirrer
0 g and 20 g of isopropyl alcohol were charged and stirred to produce a primer of Comparative Example 1. The contact angle of this primer with aluminum was 60 degrees.

【0030】[0030]

【比較例2】撹拌装置の付いた200mlガラスビーカ
ーに3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10
0g、イオン交換水(電導度1.0μs/cm)20g
を仕込み撹拌して比較例2のプライマーを製造した。こ
のプライマーのアルミニウムに対する接触角は80度以
上(ハジキが発生し測定がうまくできない)。
Comparative Example 2 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 10 was placed in a 200 ml glass beaker equipped with a stirrer.
0 g, ion-exchanged water (conductivity 1.0 μs / cm) 20 g
Was mixed and stirred to produce a primer of Comparative Example 2. The contact angle of this primer with aluminum is 80 degrees or more (repelling occurs, making measurement difficult).

【0031】以上のプライマーを使用し、試験を行っ
た。試験項目、試験方法、結果の評価方法を次に示す。
また、試験結果を表1に示す。
A test was performed using the above primers. The test items, test methods, and evaluation methods for the results are shown below.
Table 1 shows the test results.

【0032】試験は、サンディング、トルエン脱脂した
厚さ5mmのアルミニウム板材(6063系(JI
S))の片面に実施例、比較例のプライマーを皮膜厚が
5μm以下になるよう塗布、80℃で60分間加熱乾燥
を行った後、エポキシ樹脂接着剤(「ケミットエポキシ
TSA2200」(東レ(株)の製品))を厚さが30
〜50μmになるよう塗布し、その上に引張強度3.5
GPa、弾性率230GPaの炭素繊維を強化繊維とす
るエポキシ樹脂マトリックスCFRP(炭素繊維の体積
含有率60%、厚さ1.5mm)を接合し、室温で48
時間接着剤の硬化を行い、得た試験片を使用し行った。 接着強度:JIS K−6850に準拠し測定、評価す
る。接着強度が15MPa以上を合格とする。 耐塩水性:試験片を5%塩水(25℃)に240時間浸
漬し、試験前後の接着強度を測定した。試験後の接着強
度の保持率が80%以上で、接着強度が15MPa以上
ものを合格とする。 耐水性:試験片を電導度が1.0μs/cmのイオン交
換水(40℃)に240時間浸漬し、試験前後の接着強
度を測定した。試験後の接着強度の保持率が80%以上
で、接着強度が15MPa以上ものを合格とする。
The test was conducted using a 5 mm thick aluminum plate (6063 series (JI
S)), the primers of Examples and Comparative Examples were applied to one side so that the film thickness was 5 μm or less, and dried by heating at 80 ° C. for 60 minutes, and then an epoxy resin adhesive (“Chemit Epoxy TSA2200” (Toray ( Co., Ltd. product)) thickness is 30
5050 μm, and a tensile strength of 3.5
An epoxy resin matrix CFRP (carbon fiber volume content: 60%, thickness: 1.5 mm) using carbon fibers having GPa and an elasticity of 230 GPa as reinforcing fibers is joined, and is subjected to 48 at room temperature.
The adhesive was cured for a time, and the obtained test piece was used. Adhesive strength: Measured and evaluated according to JIS K-6850. An adhesive strength of 15 MPa or more is considered to be acceptable. Salt water resistance: The test piece was immersed in 5% salt water (25 ° C.) for 240 hours, and the adhesive strength before and after the test was measured. If the retention of the adhesive strength after the test is 80% or more and the adhesive strength is 15 MPa or more, it is judged as acceptable. Water resistance: The test piece was immersed in ion-exchanged water (40 ° C.) having an electric conductivity of 1.0 μs / cm for 240 hours, and the adhesive strength before and after the test was measured. If the retention of the adhesive strength after the test is 80% or more and the adhesive strength is 15 MPa or more, it is judged as acceptable.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明のプライマーでアルミニウム合金
を処理することにより、初期の接着強度はもちろん、環
境試験(耐塩水性、耐水性)でも良好な性能を発揮す
る。すなわち、本発明のプライマーを使用することによ
り、実用性に優れたアルミニウム/CFRP複合材料が
得られる。
By treating an aluminum alloy with the primer of the present invention, good performance can be exhibited not only in the initial adhesive strength but also in environmental tests (salt water resistance, water resistance). That is, by using the primer of the present invention, an aluminum / CFRP composite material excellent in practicality can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F006 AA34 AA53 AB39 AB54 AB64 BA01 4J040 EC001 EK051 HD35 KA23 LA06 MA01 MA02 MA10 MB02 PA11 PA12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F006 AA34 AA53 AB39 AB54 AB64 BA01 4J040 EC001 EK051 HD35 KA23 LA06 MA01 MA02 MA10 MB02 PA11 PA12

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一分子中にグリシジル基と加水分解性アル
コキシシラン基を有するオルガノアルコキシシラン化合
物(A)100重量部に対し、水(B)0.5〜20重
量部、および、親水性有機溶剤(C)1〜200重量部
を配合して成り、アルミニウム表面に対する接触角が5
0度以下であるプライマー組成物。
1. An organic alkoxysilane compound having a glycidyl group and a hydrolyzable alkoxysilane group in one molecule (A) per 100 parts by weight of water (B) 0.5 to 20 parts by weight and a hydrophilic organic compound A solvent (C) in an amount of 1 to 200 parts by weight;
A primer composition having a temperature of 0 degrees or less.
【請求項2】オルガノアルコキシシラン化合物(A)が
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トリエトキシシラン、3−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシランおよび3−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシランから選択される
請求項1記載のプライマー組成物。
2. The method of claim 1, wherein the organoalkoxysilane compound (A) is 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyl. The primer composition according to claim 1, which is selected from diethoxysilane.
【請求項3】水(B)が25℃における電導度が500
μs/cm以下のイオン交換水である請求項1記載のプ
ライマー組成物。
3. The water (B) having an electric conductivity of 500 at 25 ° C.
The primer composition according to claim 1, wherein the primer composition is ion-exchanged water of μs / cm or less.
【請求項4】一分子中にグリシジル基と加水分解性アル
コキシシラン基を有するオルガノアルコキシシラン化合
物(A)を含有するエポキシ接着剤用プライマー組成
物。
4. A primer composition for an epoxy adhesive comprising an organoalkoxysilane compound (A) having a glycidyl group and a hydrolyzable alkoxysilane group in one molecule.
【請求項5】アルミニウム合金と炭素繊維強化プラスチ
ックを複合化する際の接着部材であり、複合体の塩水処
理前後の接着強度の比が80%以上である接着部材。
5. An adhesive member for forming a composite of an aluminum alloy and a carbon fiber reinforced plastic, wherein the ratio of the adhesive strength before and after the salt water treatment of the composite is 80% or more.
【請求項6】塩水処理後の接着強度が15MPa以上で
ある請求項5記載の接着部材。
6. The adhesive member according to claim 5, wherein the adhesive strength after the salt water treatment is 15 MPa or more.
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