JP2001279177A - プライマー組成物、その製造方法および接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室温硬化性シリコーン組成物を各種基材に強
固に接着させることのできるプライマー組成物、その製
造方法および接着方法を提供する。 【解決手段】 （Ａ）ＪＩＳ Ｋ２２０１に規定するゴ
ム揮発油、（Ｂ）有機チタン酸エステル類、（Ｃ）アミ
ノ基含有加水分解性シランまたはその部分加水分解物、
（Ｄ）１分子中に少なくとも１個のケイ素原子結合水酸
基またはケイ素原子結合アルコキシ基を含有するオルガ
ノポリシロキサン樹脂および（Ｅ）一般式：Ｒ⁵ _dＳｉ
（ＯＲ⁶）_4-d（式中、Ｒ⁵は１価炭化水素基であり、Ｒ⁶
はアルキル基であり、ｄは０または１である。）で表さ
れるアルコキシ基含有オルガノシランまたはその部分加
水分解物からなることを特徴とするプライマー組成物、
（Ｂ）成分を（Ａ）成分に溶解した後、（Ｃ）成分、
（Ｄ）成分、（Ｅ）成分を加えて混合することを特徴と
する上記プライマー組成物の製造方法、および、上記プ
ライマー組成物を被着体に塗布し、室温硬化性シリコー
ン組成物を適用して硬化させることを特徴とする、室温
硬化性シリコーン組成物の被着体への接着方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプライマー組成物、
その製造方法および接着方法に関し、詳しくは、室温硬
化性シリコーン組成物を各種基材に強固に接着させるこ
とのできるプライマー組成物、その製造方法および接着
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、室温硬化性シリコーン組成物を
ガラス、金属、セラミック等の無機質被着体表面に接着
硬化させるには、予め被着体をプライマーで処理してか
らシリコーン組成物を打設する方法が採られている。従
来、このような方法に使用されるプライマー組成物とし
ては数多くのプライマー組成物が提案されている。例え
ば、米国特許3,246,671号および特公平8-26281号公報に
は、アミノアルキル基含有アルコキシシランと有機溶剤
を含むプライマー組成物が提案されている。しかし、ア
ミノアルキル基含有アルコキシシランは有機溶剤に対す
る相溶性が低く、使用できる有機溶剤がトルエンやキシ
レンに限定されたり、あるいは相溶化剤としてアルコー
ルなどを添加しなければ溶解しないという欠点があっ
た。そして、有機溶剤としてトルエンやキシレンを使用
した場合には、被着体として汎用される電着塗装アルミ
ニウムやフッ素塗装アルミニウムなどの難被着体に対す
る接着性が低下し、また、相溶化剤としてアルコールを
添加した場合には、プライマーの乾燥時間が短いと２成
分系脱ヒドロキシルアミンタイプの室温硬化性シリコー
ン組成物が硬化阻害を受けることがあるという問題点が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記問題
点を解消するために鋭意検討した結果、本発明を完成さ
せるに至った。即ち、本発明の目的は、室温硬化性シリ
コーン組成物を各種基材に強固に接着させることのでき
るプライマー組成物、その製造方法および接着方法を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本発明は、（Ａ）ＪＩＳ Ｋ２２０１に規定するゴム揮発油 １００重量部、 （Ｂ）有機チタン酸エステル類 ０．５〜１０重量部、 （Ｃ）一般式：

【化２】 （式中、Ｒ¹は脂肪族不飽和結合を有しない１価炭化水素基であり、Ｒ²はアミノ 基含有有機基であり、Ｘは加水分解性基であり、ａは０または１の整数である。 ）で表わされるアミノ基含有オルガノシランまたはその部分加水分解物 ０.５〜１０重量部、 （Ｄ）平均単位式：Ｒ³ _b（Ｒ⁴Ｏ）_cＳｉＯ_4-b-c/2 （式中、Ｒ³は脂肪族不飽和結合を有しない置換もしくは非置換の1価炭化水素基 であり、Ｒ⁴は水素原子またはアルキル基であり、ｂは０.８〜１.８であり、ｃ は１分子中のケイ素原子結合水酸基またはケイ素原子結合アルコキシ基の数が１ 個以上になる値である。）で表わされ、１分子中に少なくとも１個のケイ素原子 結合水酸基またはケイ素原子結合アルコキシ基を含有するオルガノポリシロキサ ン樹脂 ０.５〜１０重量部 および （Ｅ）一般式：Ｒ⁵ _dＳｉ（ＯＲ⁶）_4-d （式中、Ｒ⁵は１価炭化水素基であり、Ｒ⁶はアルキル基であり、ｄは０または１ である。）で表されるアルコキシ基含有オルガノシランまたはその部分加水分解 物 ０.５〜１０重量部 からなることを特徴とするプライマー組成物、（Ｂ）成
分を（Ａ）成分に溶解した後、（Ｃ）成分、（Ｄ）成
分、（Ｅ）成分を加えて混合することを特徴とする上記
プライマー組成物の製造方法、および、上記プライマー
組成物を被着体に塗布し、室温硬化性シリコーン組成物
を適用して硬化させることを特徴とする、室温硬化性シ
リコーン組成物の被着体への接着方法に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に使用される（Ａ）成分の
ゴム揮発油は本発明の特徴となる成分であり、（Ｂ）成
分〜（Ｅ）成分を溶解して均一なプライマー組成物とす
ると共に、各種基材に対する接着性を高める働きをする
重要な成分である。このゴム揮発油はＪＩＳ Ｋ２２０
１−１９５８に規定する工業ガソリンの一種で、ＪＩＳ
Ｋ２２５４に規定される石油製品蒸留試験方法による
初留温度が８０℃以上であり、５０％留出温度が１２０
℃以下の蒸留性状を有するものである。

【０００６】本発明に使用される（Ｂ）成分の有機チタ
ン酸エステル類は、本発明のプライマー組成物を硬化さ
せるための触媒として作用するとともに、本発明組成物
に接着性を付与する成分である。この（Ｂ）成分の具体
例としては、テトライソプロピルチタネート，テトラノ
ルマルブチルチタネート，テトラ（２−エチルヘキシ
ル）チタネートおよびこれらの部分加水分解縮合物，チ
タンジイソプロピルビスアセチルアセテート，チタンジ
イソプロピルビスエチルアセトアセテートなどのチタン
キレート化合物が挙げられる。本成分の配合量は、
（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜１０重量部の
範囲であり、１〜５重量部の範囲が好ましい。

【０００７】本発明に使用される（Ｃ）成分のアミノ基
含有オルガノシランまたはその部分加水分解物は、本発
明のプライマー組成物の広範な基材に対する接着性を向
上させる成分である。この（Ｃ）成分は、一般式：

【化３】 で表され、式中、Ｒ¹は脂肪族不飽和結合を有しない１
価炭化水素基であり、メチル基，エチル基，プロピル基
などのアルキル基；フエニル基，トリル基などのアリー
ル基が例示される。Ｒ²はアミノ基含有有機基であり、
少なくとも１個のアミノ基を含有する１価炭化水素基が
好ましい。具体的には、アミノメチル基，β−アミノエ
チル基，γ−アミノプロピル基，γ−（２−アミノエチ
ル）アミノプロピル基，γ−〔２−（２−アミノエチ
ル）アミノエチル〕−アミノプロピル基が例示される。
Ｘは加水分解可能な基であり、具体的には、メトキシ
基，エトキシ基などのアルコキシ基；ジアルキルアミノ
基，Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノキシ基，ケトオキシム基
が例示される。ａは０または１の整数である。このよう
な（Ｃ）成分の具体例としては、アミノメチルトリメト
キシシラン，アミノメチルトリエトキシシラン，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，γ−アミノプロピルトリオキシム
シラン，γ−アミノプロピルトリアミノキシシラン，γ
−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシ
ランが挙げられる。また、このようなアミノ基含有アル
コキシシランの部分加水分解物も使用できる。この
（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し
て０．５〜１０重量部の範囲であり、１〜５重量部の範
囲が好ましい。

【０００８】本発明に使用される（Ｄ）成分のオルガノ
ポリシロキサン樹脂は、本発明のプライマー組成物の接
着性、特に、耐水接着性を付与するために必須とされる
成分である。このオルガノポリシロキサン樹脂は、平均
単位式：Ｒ³ _b（Ｒ⁴Ｏ）_cＳｉＯ_4-b-c/2で表され、１分
子中に少なくとも１個のケイ素原子結合水酸基またはア
ルコキシ基を有する分岐状のオルガノポリシロキサンで
ある。式中、Ｒ³は脂肪族不飽和結合を有しない置換も
しくは非置換の１価炭化水素基であり、メチル基，エチ
ル基，プロピル基などのアルキル基；フエニル基，トリ
ル基などのアリール基；またはこれら基の水素原子をハ
ロゲン原子やシアノ原子などで置換した置換炭化水素基
が例示される。Ｒ⁴は水素原子または、メチル基，エチ
ル基，プロピル基などで例示されるアルキル基である。
ｂは０．８〜１．８であり、ｃは１分子中のケイ素原子
結合水酸基またはアルコキシ基の数が１個以上になる値
である。このような（Ｄ）成分のオルガノポリシロキサ
ン樹脂は、通常、ケイ素原子１個当り０．８〜１．８個
の１価炭化水素基を有するクロルシランまたはアルコキ
シシランのそれぞれ１種または２種以上の混合物を、水
または水と有機溶媒との混合液中で加水分解し、副生す
る塩酸やアルコール等を除去する方法により得られる。
（Ｄ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し
て０．５〜１０重量部の範囲であり、１〜５重量部の範
囲が好ましい。

【０００９】本発明に使用される（Ｅ）成分のアルコキ
シ基含有オルガノシランは本発明のプライマー組成物の
広範な基材に対する接着性を向上させる成分である。こ
のオルガノシランは、一般式：Ｒ⁵ _dＳｉ（ＯＲ⁶）_4-dで
表され、式中、Ｒ⁵は１価炭化水素基であり、メチル基
やエチル基等の脂肪族飽和炭化水素基の他、ビニル基，
アリル基などの脂肪族不飽和炭化水素基が挙げられる。
Ｒ⁶はアルキル基であり、メチル基，エチル基，プロピ
ル基が例示される。ｄは０または１である。このような
（Ｅ）成分としては、メチルトリメトキシシラン，メチ
ルトリエトキシシラン，ビニルトリメトキシシラン，テ
トラメトキシシラン，テトラエトキシシラン，テトラプ
ロポキシシランが例示される。また、このようなシラン
の部分加水分解物も使用できる。（Ｅ）成分の配合量
は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜１０重量
部の範囲であり、０．５〜５重量部の範囲が好ましい。

【００１０】本発明のプライマー組成物は、上記（Ａ）
成分〜（Ｅ）成分からなるものであるが、本発明の目的
を妨げない範囲であれば、他のアルコキシ基含有シラ
ン；ヒュームドシリカ，コロイダルシリカなどの無機充
填剤；ベンガラ，酸化チタン，カーボンブラックなど従
来公知の着色剤等を適宜配合することができる。

【００１１】本発明のプライマー組成物は、上記（Ａ）
成分〜（Ｅ）成分を均一に混合することによって製造さ
れるが、（Ｂ）成分の有機チタン酸エステル類を（Ａ）
成分のゴム揮発油に混合して溶解した後に、（Ｃ）成
分、（Ｄ）成分および（Ｅ）成分を添加配合して均一に
混合する方法によって調製することが好ましい。

【００１２】本発明のプライマー組成物を使用して室温
硬化性シリコーン組成物を各種基材に接着硬化させるに
は、まず、基材表面に本発明組成物を塗布して乾燥させ
た後、この塗布面に室温硬化性シリコーン組成物を接触
させて硬化させればよい。室温硬化性シリコーン組成物
としては、脱ヒドロキシルアミンタイプ、脱アルコール
タイプ、脱オキシムタイプ、脱酢酸タイプ、脱水素タイ
プのシリコーン組成物が挙げられる。

【００１３】以上のような本発明のプライマー組成物
は、室温硬化性シリコーン組成物を各種基材に強固に接
着させることができ、しかも被着体が電着塗装アルミニ
ウムやフッ素塗装アルミニウムなどの接着させにくい被
着体であっても良好な接着性を示すという特徴を有す
る。また、本発明組成物では、従来の相溶化剤を使用し
なくてもアミノ基含有アルコキシシランが溶解するた
め、乾燥時間が短い場合でも2成分系脱ヒドロキシルア
ミンタイプの室温硬化性シリコーン組成物の硬化阻害が
起こりにくいという利点を有する。さらに本発明組成物
は貯蔵安定性に優れており、長期間経過後も透明性を維
持できるという利点を有する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。実
施例中、部は重量部を表している。また、プライマー組
成物の貯蔵安定性、接着性、室温硬化性シリコーンゴム
組成物の硬化阻害の有無は、次に示す方法に従って測定
した。 ○貯蔵安定性 調製直後および１ヶ月経過後のプライマー組成物の外観
を目視により測定した。外観が透明だった場合を○と
し、白濁していた場合を×とした。 ○接着性 プライマー組成物をフロート板ガラスとフッ素電着塗装
アルミニウム板にそれぞれ塗布して、２５℃にて３０分
間放置して風乾した。次いで、このプライマー塗布表面
に２成分系脱ヒドロキシルアミンタイプの室温硬化性シ
リコーンゴム組成物［東レ・ダウコーニング・シリコー
ン（株）製；商品名ＳＥ７９２］を塗布して、温度２０
℃、湿度５０％の条件下で７日間放置した後，５０℃、
湿度５０％の条件下で７日間養生して硬化させた。得ら
れた試験体の引張接着性をＪＩＳＡ１４３９−１９９７
建築用シーリング材に規定する方法に準じて測定した
（初期接着性）。また、この試験体を５０℃の温水に７
日間浸せきした後、引張接着性を上記と同様にして測定
した（耐水接着性）。 ○室温硬化性シリコーンゴム組成物の硬化阻害の有無 プライマー組成物を基材に塗布し、２５℃にて１５分間
乾燥させた。次いで、この塗布表面に、ビード状に２成
分系脱ヒドロキシルアミンタイプの室温硬化性シリコー
ンゴム組成物［東レ・ダウコーニング・シリコーン
（株）製；商品名ＳＥ７９２］を打設し２５℃にて３日
間養生して硬化物を作成した。この硬化物を指触して、
室温硬化性シリコーンゴム組成物の硬化阻害の有無を測
定した。完全に硬化していた場合を硬化阻害無しとし、
未硬化だった場合を硬化阻害有りとした。

【００１５】

【実施例１〜３】ゴム揮発油１００部に、テトラブトキ
シチタネートを表１に示した量添加して均一に混合し
た。次いで、γ−（２−アミノエチル）−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、式：(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_2/2で示さ
れるシロキサン単位４０モル％と式：ＳｉＯ_4/2で示さ
れるシロキサン単位６０モル％から構成され、ケイ素原
子結合水酸基含有量が１重量％であるメチルポリシロキ
サン樹脂の５０重量％キシレン溶液およびテトラエトキ
シシランを表１に示した量添加混合してプライマー組成
物１〜３を調製した。このようにして得られたプライマ
ー組成物の貯蔵安定性、接着性、硬化阻害の有無を測定
した。その結果を表２に示した。

【００１６】

【比較例１、２】実施例１において、ゴム揮発油の代わ
りにトルエンまたはヘキサンを使用した以外は実施例１
と同様にして、プライマー組成物４、５を調製した。得
られたプライマー組成物の貯蔵安定性、接着性、硬化阻
害の有無を測定して、その結果を表２に示した。

【００１７】

【比較例３】ヘキサン９５部とイソプロピルアルコール
５部を混合した後、γ−（２−アミノエチル）アミノプ
ロピルトリメトキシシラン１．５部を添加混合した。次
いで、これに、テトラブトキシチタネート２．５部、
式：(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_2/2で示されるシロキサン単位４０
モル％と式：ＳｉＯ_4/2で示されるシロキサン単位６０
モル％から構成され、ケイ素原子結合水酸基含有量が１
重量％であるメチルポリシロキサン樹脂の５０重量％キ
シレン溶液２．５部、テトラエトキシシラン１．０部を
配合して、プライマー組成物６を調製した。得られたプ
ライマー組成物の貯蔵安定性、接着性、硬化阻害の有無
を測定して、その結果を表２に示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】本発明のプライマー組成物は上記（Ａ）
成分〜（Ｅ）成分からなり、特に、溶剤として（Ａ）成
分のゴム揮発油を使用しているので、室温硬化性シリコ
ーン組成物を各種基材に強固に接着させることができる
という特徴を有する。また、本発明の製造方法により得
られた本発明組成物は貯蔵安定性に優れ、室温硬化性シ
リコーン組成物の硬化阻害が起こらないという特徴を有
する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J038 DL021 DL022 GA01 GA09 JA01 JC38 KA04 KA06 LA02 MA06 NA12 PA07 PA18 PC02 PC03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ＪＩＳ Ｋ２２０１に規定するゴム揮発油 １００重量部、 （Ｂ）有機チタン酸エステル類 ０．５〜１０重量部、 （Ｃ）一般式： 【化１】 （式中、Ｒ¹は脂肪族不飽和結合を有しない１価炭化水素基であり、Ｒ²はアミノ 基含有有機基であり、Ｘは加水分解性基であり、ａは０または１の整数である。 ）で表わされるアミノ基含有オルガノシランまたはその部分加水分解物 ０.５〜１０重量部、 （Ｄ）平均単位式：Ｒ³ _b（Ｒ⁴Ｏ）_cＳｉＯ_4-b-c/2 （式中、Ｒ³は脂肪族不飽和結合を有しない置換もしくは非置換の1価炭化水素基 であり、Ｒ⁴は水素原子またはアルキル基であり、ｂは０.８〜１.８であり、ｃ は１分子中のケイ素原子結合水酸基またはケイ素原子結合アルコキシ基の数が１ 個以上になる値である。）で表わされ、１分子中に少なくとも１個のケイ素原子 結合水酸基またはケイ素原子結合アルコキシ基を含有するオルガノポリシロキサ ン樹脂 ０.５〜１０重量部 および （Ｅ）一般式：Ｒ⁵ _dＳｉ（ＯＲ⁶）_4-d （式中、Ｒ⁵は１価炭化水素基であり、Ｒ⁶はアルキル基であり、ｄは０または１ である。）で表されるアルコキシ基含有オルガノシランまたはその部分加水分解 物 ０.５〜１０重量部 からなることを特徴とするプライマー組成物。
2. 【請求項２】 （Ｂ）成分を（Ａ）成分に溶解した後、
   （Ｃ）成分、（Ｄ）成分および（Ｅ）成分を加えて混合
   することを特徴とする請求項１に記載のプライマー組成
   物の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のプライマー組成物を被
   着体に塗布し、室温硬化性シリコーン組成物を適用して
   硬化させることを特徴とする、室温硬化性シリコーン組
   成物の被着体への接着方法。