JP2001040286A - Rtvシリコーンと共に使用する接着プライマー - Google Patents
Rtvシリコーンと共に使用する接着プライマーInfo
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Abstract
した低VOCプライマー組成物。 【解決手段】 本発明のプライマー組成物は、ポリオル
ガノシロキサン樹脂、アクリル樹脂、オルガノチタネー
ト、シランまたはその部分水解物、およびプライマー組
成物の他の成分を溶解するのに有効な量の有機の液体を
含み、各種基体に対して改良された接着性を提供する。
Description
に係り、特に、室温硬化性(「RTV」)シリコーンエ
ラストマーを各種基体に結合させるためのプライマー組
成物に係る。
を改良する目的でプライマーを使用することは公知であ
る。たとえば、米国特許第4,681,636号および
第4,749,741号を参照されたい。
機溶媒中におけるメタクリル酸メチルまたはメタクリル
酸ブチルとアクリレート官能性シランとの反応生成物で
あるプライマー組成物が開示されている。この反応生成
物は、過酸化物触媒の存在下でプライマー成分を50〜
80℃の温度に加熱することによって製造される。この
米国特許第4,147,685号に開示されている組成
物はプラスチックに対して改良された接着性を示すが、
プライマーの未反応アクリレート官能性シランモノマー
としての固形分が10%未満のときは不十分であること
が判明した。また、米国特許第4,147,685号に
開示されている組成物は揮発性有機化合物(VOC)含
量が高い。
るのは、各種基体、特にコンクリートやプラスチックに
対して改良された接着性を示しつつVOCが低めである
プライマー組成物である。
シリコーンエラストマーと共に使用するのに適した低V
OCのプライマー組成物に関し、この組成物は、(i)
ポリオルガノシロキサン樹脂、(ii)アクリル樹脂、
(iii)オルガノチタネート、(iv)シランまたはその
部分水解物、ならびに(v)このプライマー組成物の成
分(i)、(ii)、(iii)および(iv)を溶解するの
に有効な量の有機の液体を一緒にすることにより形成さ
れる生成物を含む。本発明のプライマー組成物は各種基
体、特にコンクリートに対して改良された接着性を示
す。
プライマー組成物は、このプライマー組成物100重量
部(「pbw」)に対して、1〜80pbw、好ましく
は5〜50pbw、さらに好ましくは15〜25pbw
のポリオルガノシロキサン樹脂、0.1〜25pbw、
好ましくは0.5〜15pbw、さらに好ましくは1〜
10pbwのアクリル樹脂、1〜25pbw、好ましく
は5〜20pbw、さらに好ましくは8〜15pbwの
オルガノチタネート、0.01〜20pbw、好ましく
は0.1〜10pbw、さらに好ましくは0.2〜5p
bwのシランまたはその部分水解物、0.5〜95pb
w、好ましくは25〜85pbw、さらに好ましくは5
0〜75pbwの有機の液体を含んでいる。
いるポリオルガノシロキサン樹脂は、次式(I)に従う
構造単位を含有する樹脂である。 MaDbTc (I) ここで、MはR1R2R3SiO1/2であり、DはR4R5S
iO2/2であり、TはR6SiO3/2であり、R1、R2、
R3、R4、R5およびR6は各々独立して水素または一価
の炭化水素基であり、a、bおよびcは各々整数で、1
≦a≦10,000、1≦b≦10,000、1≦c≦
10,000である。
非環式炭化水素基、一価の脂環式炭化水素基および一価
の芳香族炭化水素基が含まれる。
という用語は直鎖または分枝鎖の炭化水素基を意味し、
好ましくは基当たり2〜24個の炭素原子を含有し、ま
た飽和であっても不飽和であってもよい。適切な一価の
非環式炭化水素基としては、たとえば、メチル、sec
−ブチル、tert−ブチル、オクチル、デシル、ドデ
シル、セチル、ステアリル、プロペニルおよびブチニル
が含まれる。
という用語は基当たり1個以上の飽和炭化水素環を含有
する基を意味し、好ましくは環当たり4〜10個の炭素
原子を含有し、場合により環の1つ以上が1個以上のア
ルキル基またはアルキレン基(各々、基当たり2〜6個
の炭素原子を含有するのが好ましい)で置換されていて
もよく、また2個以上の環が存在する場合には縮合環で
あってもよい。適切な一価の脂環式炭化水素基として
は、たとえば、シクロヘキシル、シクロオクチルが含ま
れる。
という用語は基当たり1個以上の芳香環を含有する炭化
水素基を意味し、場合により1つ以上の芳香環が1個以
上のアルキル基またはアルキレン基(各々、基当たり2
〜6個の炭素原子を含有するのが好ましい)あるいは他
の官能性の基で置換されていてもよく、また2個以上の
環が存在する場合には縮合環であってもよい。適切な一
価の芳香族炭化水素基としては、たとえば、フェニル、
ナフチルなどのようなアリール基、およびフェネチルな
どのようなアラルキル基が含まれる。
R4、R5が各々独立して(C1−C8)アルキル、アリー
ルまたはアラルキルである。
R3、R4、R5が各々独立してメチル、プロピル、オク
チル、フェニルまたはジフェニルである。
クリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルモノマー、
(メタ)アクリル酸モノマーおよび(メタ)アクリルア
ミドモノマーの中から選択された1種以上のモノマーか
ら誘導された第一の繰返し単位を含んでおり、場合によ
り、これと共重合可能な1種以上のモノエチレン性不飽
和モノマーから誘導された第二の繰返し単位を含む。本
明細書で使用する「(メタ)アクリル酸」という用語は
アクリル酸とメタクリル酸をまとめていい、「(メタ)
アクリレート」はアクリレートとメタクリレートをまと
めていい、「(メタ)アクリルアミド」はアクリルアミ
ドとメタクリルアミドをまとめていう。
ーとしては、たとえば、(メタ)アクリル酸アルキルモ
ノマー、好ましくはメチルメタクリレート、ブチルアク
リレート、エチルヘキシルメタクリレートなどのような
(メタ)アクリル酸(C1−C8)アルキルモノマー、ヒ
ドロキシエチルメタクリレートなどのような(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシ(C1−C8)アルキルモノマー、シ
クロヘキシルメタクリレートなどのような(メタ)アク
リル酸(C4−C8)シクロアルキルモノマーが含まれ
る。適切な(メタ)アクリル酸モノマーとしては、たと
えばアクリル酸、メタクリル酸が包含される。適切な
(メタ)アクリルアミドモノマーとしてはアクリルアミ
ドとメタクリルアミドが包含される。適切な共重合性モ
ノマーとしては、たとえば、イタコン酸などのようなモ
ノエチレン性不飽和カルボン酸、N−アルキルマレイミ
ド、N−アリールマレイミドなどのようなマレイミドモ
ノマー、無水マレイン酸、酢酸ビニル、ビニルバーサテ
ート(vinyl versatate )およびプロピオン酸ビニルな
どのようなビニルエステルが含まれる。
が、ポリ(メタクリル酸メチル)、ポリ(アクリロニト
リル)、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(アクリル
酸)、およびポリ(メタクリル酸)の中から選択される
アクリル樹脂からなる。
重量平均分子量が40,000〜250,000グラム
/モル(「g/mol」)、好ましくは75,000〜
200,000g/mol、さらに好ましくは90,0
00〜150,000g/molである。
が、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリ
アクリルアミド、ポリメタクリル酸またはポリアクリロ
ニトリルの中から選択された樹脂からなる。最も好まし
い態様においては、アクリル樹脂はパラロイド(Paraloi
d)(登録商標)B−72アクリル樹脂(ローム・アンド
・ハース社(Rohm and Haas Company)が販売)である。
いるオルガノチタネートとしては、たとえば、オルガノ
チタネートエステル(有機チタン酸エステル)、チタン
錯体、チタンキレート化合物、チタンの部分的にアルコ
キシ化された部分キレート、ならびにこれらのいずれか
の化合物の部分加水分解−縮合生成物が含まれる。
ト成分は次の構造式に従うオルガノチタネートエステル
である。 Ti(OR7)4 ここで、各R7は独立して(C1−C8)アルキルであ
る。
チタン酸テトラブチル、チタン酸テトラメチル、チタン
酸テトライソプロピル、チタン酸エチルメチルジブチ
ル、チタン酸テトラオクチル、およびチタン酸テトラエ
チルヘキシルより成る群の中から選択されたオルガノチ
タネートエステルからなる。特に、オルガノチタネート
はチタン酸テトラブチルからなるのが好ましい。
分として適しているシランは、加水分解に際してアルコ
ールを遊離するものである。適切なシランの例として
は、テトラアルコキシシラン、オルガノトリアルコキシ
シランおよびジオルガノジアルコキシシラン、ならびに
これらのいずれかの化合物の部分加水分解物が含まれ
る。
成物のシラン成分が、テトラアルコキシシランまたはそ
の部分加水分解物からなる。特に、シラン成分は、テト
ラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、ポリケイ
酸エチル、およびポリケイ酸プロピルより成る群の中か
ら選択されたテトラアルコキシシランからなるのが好ま
しい。さらに好ましくは、シラン成分はポリケイ酸エチ
ル、シランの部分加水分解物からなる。
液体は、組成物のポリオルガノシロキサン樹脂、アクリ
ル樹脂、オルガノチタネートおよびシラン成分が各々可
溶である有機の液体である。
とえばヘキサン、イソドデカンおよびシクロヘキサンの
ような低級の非環式または脂環式炭化水素、たとえばベ
ンゼン、トルエンおよびキシレンのような芳香族炭化水
素、たとえばアセトン、メチルエチルケトンおよびメチ
ルイソブチルケトンのようなケトン、たとえばトリクロ
ロエチレンおよびパラクロロベンゾトリフルオライドの
ようなハロゲン化炭化水素溶媒の中から選択された低V
OCの有機の液体または2種以上の低VOC有機液体の
ブレンドである。本明細書中で「低VOC」とは、揮発
性の有機化合物のレベルが350g/l未満であること
を意味する。
クロロベンゾトリフルオライドからなる。
レベルの高いプライマーの特性より優れている。
定剤、着色剤、その他業界で公知の成分のような他の成
分をさらに含んでいてもよい。
イマー組成物は、プライマー組成物の100pbwを基
準にして、(i)15〜25pbwのポリオルガノシロ
キサン樹脂、(ii)1〜10pbwの、ポリメチルメタ
クリレート、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポ
リメタクリル酸およびポリアクリロニトリルの中から選
択されたアクリル樹脂、(iii)8〜15pbwの、チ
タン酸テトラブチル、チタン酸テトラメチル、チタン酸
テトライソプロピル、チタン酸エチルメチルジブチル、
チタン酸テトラオクチルおよびチタン酸テトラエチルヘ
キシルの中から選択されたオルガノチタネート、(iv)
0.2〜5pbwの、テトラエトキシシラン、テトラプ
ロポキシシラン、ポリケイ酸エチルおよびポリケイ酸プ
ロピルの中から選択されたシランまたはその部分水解
物、ならびに(v)50〜75pbwの、トリクロロエ
チレンおよびパラクロロベンゾトリフルオライドの中か
ら選択された有機の液体を含む。
・加熱して均質な溶液とする。好ましい態様において
は、成分を特定の順序で混合し、ポリオルガノシロキサ
ンをゆっくりした速度でこの溶液に加える。
は、たとえばブラシ塗りまたはコーティングによりプラ
イマーを基体に塗布することによってプライマーを基体
に塗布し、プライマーを乾燥させた後、RTVシリコー
ンエラストマー組成物を塗布し、そしてシリコーンエラ
ストマーを硬化させる。好ましい態様においてはブラシ
塗りによりプライマーを基体に塗布する。
基体に対して改良された接着性を提供するが、そのよう
な基体としては、たとえばアルミニウムやステンレス鋼
のような金属、たとえばポリ塩化ビニル、ポリアクリレ
ートおよびアクリル樹脂のような合成樹脂、ならびに、
たとえばガラス、コンクリートおよびセラミックスのよ
うな無機材料が含まれる。好ましい態様においては本プ
ライマー組成物は、湿ったプレキャスト石造コンクリー
トに対して改良された接着性を提供する。
リコーンエラストマー組成物を基体に結合させるために
使用することができ、その際には、(a)(i)ポリオ
ルガノシロキサン樹脂、(ii)アクリル樹脂、(iii)
オルガノチタネート、および(iv)シランまたはその部
分水解物を含むプライマー組成物を基体の表面の少なく
とも一部に塗布して基体上にプライマー層を形成し、
(b)このプライマー層の少なくとも一部分と接触して
シリコーンエラストマーを基体に塗布し、そして(c)
そのシリコーンエラストマーを硬化させる。
体、(b)基体の表面の少なくとも一部の上のシリコー
ンエラストマーの層、ならびに(c)基体の少なくとも
一部とシリコーンエラストマー層の少なくとも一部との
間の、(i)ポリオルガノシロキサン樹脂、(ii)アク
リル樹脂、(iii)オルガノチタネート、および(iv)
シランまたはその部分水解物を含むプライマー組成物の
層からなる物品に使用することができる。
途に用いることができるほとんどあらゆるRTVシリコ
ーンエラストマー組成物と共に使用することができる。
適切な反応容器に、有機の液体(パラクロロベンゾトリ
フルオライド67pbw)とオルガノチタネート(チタ
ン酸テトラブチル9.7pbw)を入れた。次いで、反
応容器の中身をゆっくりと70℃まで加熱し、10分間
混合した。次に、ポリオルガノシロキサン樹脂(ポリジ
メチルシロキサン9pbw)を毎分7pbwの速度で反
応容器に加えた。アクリル樹脂(パラロイド(Paraloid)
(登録商標)B−72アクリル樹脂13pbw)を加
え、混合物を70℃で60分攪拌した。この溶液をその
温度が約30℃になるまで20〜30分間冷却した。溶
液が約30℃になったときシラン(ケイ酸エチル1.3
pbw)を加えた。この溶液をさらに30分攪拌した。
次にこの溶液を、混合物が大気中の湿気に晒されること
のないように注意して、ろ過してきれいな容器に入れ
た。
表面に塗料ブラシを用いて候補のプライマーの薄膜を塗
布した。コンクリートを除くすべての基体は使用の前に
石鹸と水で洗浄し、25〜30分乾燥させた。プライマ
ーを塗ってから約10〜15分後シリコーン室温硬化性
組成物を用いて剥離接着試験片を作成した。1インチ×
8インチの基体にシーラント組成物の層を塗布し、約5
インチの1インチ×12インチ20メッシュステンレス
鋼スクリーン(これはプライマーを塗布し30分乾燥さ
せておいたものである)を、シーラント組成物の層を覆
って付けた。このスクリーンの上にもう一層のシーラン
ト組成物を塗った後余分な組成物を掻き取り、サンプル
を7日間硬化させた。同じサンプルを追加して作成し7
日間硬化させた後7日間25℃の水に晒した。
とスクリーンの末端とを引張試験機に固定した。基体と
スクリーンとの間で露出したシーラント層の縁に基体表
面に対して約45°の角度でかみそりの刃で切れ目を付
けた後、試験片に毎分2インチのクロスヘッド速度で引
張力をかけた。直前の切れ目から約1インチ離してさら
に2つの45°の刻み目をシーラントに付けた。プライ
マー処理した基体に対し7日間硬化させた後試験片の凝
集破壊を試験した。
値をサンプル幅1インチ当たりのポンドで記録した。凝
集破壊の相対量を、シーラントが結合したままでいる最
初に塗布した面積の相対量に基づいてテストサンプルの
破壊表面の目視検査によって決定した。
9はRTVシリコーンコンパウンド用に市販されてい
る。これらのプライマーはゼネラル・エレクトリック・
シリコーン(General Electric Silicones)から入手でき
る。
いたアルコキシRTVは、ゼネラル・エレクトリック・
シリコーン(General Electric Silicones)からシルプル
フ(Silpruf)(登録商標)シーラントとして市販されて
いる一液型シリコーンシーラントである。実施例で用い
たアセトキシRTVは、ゼネラル・エレクトリック・シ
リコーン(General Electric Silicones)からコントラク
ターズ(Contractors)SCS1000(登録商標)シリ
ーズとして市販されている一液型シリコーンシーラント
である。
プライマーを用いたサンプルでは剥離接着力と凝集破壊
%の両方とも現存のプライマーより高いことを示してい
る。本発明の新規なプライマーのVOCレベルは337
g/lである(EPA規格の350g/lより低い)。
ーを用いたサンプルでは7日間水に浸漬した後でも総じ
て剥離接着力と凝集破壊%の両方とも現存のプライマー
より高いことを示している。
Claims (9)
- 【請求項1】 室温硬化性シリコーンエラストマーと共
に使用するのに適したプライマー組成物であって、 (i)ポリオルガノシロキサン樹脂、 (ii)アクリル樹脂、 (iii)オルガノチタネート、 (iv)シランまたはその部分水解物、ならびに (v)当該プライマー組成物の成分(i)、(ii)、
(iii)および(iv)を溶解するのに有効な量の有機の
液体を一緒にすることにより形成される生成物を含む、
プライマー組成物。 - 【請求項2】 (i)組成物全体の約15〜25重量部
のポリオルガノシロキサン樹脂、 (ii)組成物全体の約1〜10重量部のアクリル樹脂、 (iii)組成物全体の約8〜15重量部のオルガノチタ
ネート、 (iv)組成物全体の約0.2〜5重量部のシランまたは
その部分水解物、ならびに (v)組成物全体の約50〜75重量部であって、当該
プライマー組成物の成分(i)、(ii)、(iii)およ
び(iv)を溶解するための有機の液体を一緒にすること
により形成される生成物を含む、請求項1記載のプライ
マー組成物。 - 【請求項3】 オルガノチタネートがチタン酸テトラブ
チルである、請求項2記載のプライマー組成物。 - 【請求項4】 シランがケイ酸エチルである、請求項2
記載のプライマー組成物。 - 【請求項5】 有機の液体がパラクロロベンゾトリフル
オライドである、請求項2記載のプライマー組成物。 - 【請求項6】 室温硬化性シリコーンエラストマーと共
に使用するのに適したプライマー組成物の製造方法であ
って、 a)(i)ポリオルガノシロキサン樹脂、 (ii)アクリル樹脂、 (iii)オルガノチタネート、 (iv)シランまたはその部分水解物、ならびに (v)当該プライマー組成物の成分(i)、(ii)、
(iii)および(iv)を溶解するのに有効な量の有機の
液体を含む当該プライマー組成物の成分を一緒に混合
し、 b)この組成物を加熱し攪拌して均質な溶液を形成する
工程を含んでなる方法。 - 【請求項7】 硬化性のシリコーンエラストマー組成物
を基体に結合させる方法であって、 a)(i)ポリオルガノシロキサン樹脂、 (ii)アクリル樹脂、 (iii)オルガノチタネート、および (iv)シランまたはその部分水解物 を含むプライマー組成物を基体の表面の少なくとも一部
に塗布して基体上にプライマー層を形成し、 b)該プライマー層の少なくとも一部分と接触してシリ
コーンエラストマーを基体に塗布し、そして c)該シリコーンエラストマーを硬化させる工程を含ん
でなる方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の方法によって製造される
物品。 - 【請求項9】 a)基体、 b)基体の表面の少なくとも一部の上のシリコーンエラ
ストマーの層、ならびに c)基体の少なくとも一部とシリコーンエラストマー層
の少なくとも一部との間の、 (i)ポリオルガノシロキサン樹脂、 (ii)アクリル樹脂、 (iii)オルガノチタネート、および (iv)シランまたはその部分水解物 を含むプライマー組成物の層を含んでなる物品。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/337,444 US6231990B1 (en) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | Adhesion primer for use with RTV silicones |
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Publication Number | Publication Date |
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JP5179684B2 JP5179684B2 (ja) | 2013-04-10 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000182366A Expired - Lifetime JP5179684B2 (ja) | 1999-06-21 | 2000-06-19 | Rtvシリコーンと共に使用する接着プライマー |
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US (1) | US6231990B1 (ja) |
EP (1) | EP1063270B1 (ja) |
JP (1) | JP5179684B2 (ja) |
DE (1) | DE60030807T2 (ja) |
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