JP2569080B2 - プライマー組成物 - Google Patents

プライマー組成物

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプライマー組成物、更に詳しくは、ポリオレ
フイン材料の接着プライマーとして有用な、ポリウレタ
ン系の一液湿気硬化型プライマー組成物に関する。
従来技術と発明の解決すべき問題点 ポリオレフイン材料は、その低コスト性、加工容易性
および耐久性が実証されてきたことから、接着結合を伴
う分野で広く適用検討がなされ、特に軽量化の観点から
自動車の内装材としての適用が実用化されている。しか
しながら、ポリオレフイン材料はその化学構造上、低極
性のため接着結合が困難とされている。そこで、ポリオ
レフイン材料の接着プライマーとして、塩素化ポリプロ
ピレンや無水マレイン酸変成ポリプロピレンの希釈溶液
が用いられているが、耐熱性や耐可塑剤性において問題
がある。
本発明者らは、ポリオレフイン材料の接着性素材とし
て水添ポリブタジエングリコールの使用に着目し、これ
に過剰量のポリイソシアネート化合物を反応させて得ら
れるウレタンポリマーのプライマー化を試み、これによ
つて十分な接着力および熱時強度がほぼ達成されること
を見い出した(特開昭62−95326号公報参照)。
しかしながら、水添ポリブタジエングリコールそのも
のは極性が低く、これを溶解する溶剤に制限があり、ま
た後に用いられる接着剤にも選択性があるため、その適
用に制約を受ける欠点がある。
そこで本発明者らは、この溶剤や接着剤に対する選択
性の問題を解決すべく鋭意検討を進めたところ、水添ポ
リブタジエングリコールに適当なモノマーをグラフトさ
せて変性すれば、極性がアツプして使用溶剤の範囲が広
まり、たとえばトリクロルエタンや酢酸エチルなどにも
溶解することができ、ひいては他に配合されるプライマ
ー成分の範囲が広まり、同時に接着剤の種類制限も緩和
されることを見出し、本発明を完成させるに至つた。
発明の構成と効果 すなわち、本発明は、水添ポリブタジエングリコール
にアクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸およ
びメタクリル酸エステルの群から選ばれる少なくとも1
種をグラフトした反応生成物を、過剰量のポリイソシア
ネート化合物と反応させたウレタンプレポリマーを成分
とすることを特徴とする一液湿気硬化型プライマー組成
物を提供するものである。
本発明で用いる水添ポリブタジエングリコールは、分
子末端に水酸基を含有するテレケリツクポリマーであつ
て、水素添加率20%以上、好ましくは90%以上のものが
使用されてよい。
本発明において水添ポリブタジエングリコールにグラ
フトさせるモノマー(以下、グラフトモノマーと称
す)、アクリル酸、アクリル酸エステル(例えばアクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソブチル、
アクリル酸2−エトキシエチル、アクリル酸グリシジ
ル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸2
−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピ
ル、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリ
アクリレートなど)、メタクリル酸およびメタクリル酸
エステル(例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、
メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸イソデシ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリルート
リデシル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸セチ
ル−ステアリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル
酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル
酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシ
プロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタク
リル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸t−ブチル
アミノエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸
テトラヒドロフルフリルなど)であつて、これらの群か
ら選ばれる少なくとも1種を使用に供する。また、かか
るモノマー以外に、アクリルアマイド、アクリロニトリ
ル、アクリロレイン、酢酸ビニル、スチレン、N−メチ
ロールアクリル酸アミド、ビニルピリジン、無水マレイ
ン酸、ビニルピロリドン、ブタジエン等を併用すること
もできる。特に、ヒドロキシル基、シアノ基、グリシジ
ル基およびアミノ基の少なくとも1個を有する官能性の
ものが好ましい。
上記グラフトは通常の方法で行うことができる。例え
ば、水添ポリブタジエングリコールを溶剤(トルエン、
ベンゼン、1,1,1−トリクロルエタンなど)に溶解した
後、ラジカル発生重合開始剤(過酸化ベンゾイル、アゾ
ビスイソブチロニトリル、キユ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、過硫酸カリ
ウム塩、過硫酸アンモニウム塩など)とグラフトモノマ
ーを添加混合して、60〜100℃で加熱還流しながら1時
間以上、好ましくは2〜4時間グラフト重合を行なう。
かかるグラフトにあつて、水添ポリブタジエングリコー
ルとグラフトモノマーの割合は、水添ポリブタジエング
リコール100部(重量部、以下同様)に対してグラフト
モノマー10〜100部、好ましくは30〜60部となるように
選定すればよい。グラフトモノマーが10部未満である
と、溶剤に対する溶解性の改善が認められず、また100
部を越えると、ポリオレフインに対する良好な接着性が
得られない傾向となる。上記重合開始剤は水添ポリブタ
ジエングリコール100部に対して通常0.2〜1部で使用す
る訳であるが、少なければ過度の重合速度および重合時
間を要し、多くなれば重合性は良好になるも、溶液粘度
が上昇しゲル化することがある。
本発明におけるグラフトモノマーを反応した水添ポリ
ブタジエングリコールと反応させるポリイソシアネート
化合物としては、たとえばヘキサメチレンジイソシアネ
ート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ
ート、リジンメチルエステルジイソシアネートなどの脂
肪族ポリイソシアネート類、水添ジフエニルメタンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリ
レンジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネート
類、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフエニルメ
タンジイソシアネート(MDI)、ナフチレンジイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、トリフエニルメ
タントリイソシアネート、トリス(4−フエニルイソシ
アネート)チオホスフエートなどの芳香族ポリイソシア
ネート類が挙げられ、これらの1種または2種以上の混
合物を、上述のグラフト変性した水添ポリブタジエング
リコールの水酸基(OH)に対してポリイソシアネート基
(NCO)を過剰にして、室温〜100℃の温度で2〜30時間
反応させウレタンプレポリマーを調製する。通常、OH/N
CO=1:2〜1:10となるように反応させ、末端イソシアネ
ート基含有のウレタンプレポリマーを得る。
本発明に係るプライマー組成物は、上記ウレタンプレ
ポリマーを適当な溶剤〔トルエン、キシレン、酢酸エチ
ル、トリクロルエタン、メチレンクロライド、メチルエ
チルケトン(MEK)など〕に希釈溶解(3〜20重量%
に)せしめ、必要に応じて反応触媒(ジブチルチンジラ
ウリレート、トリエチルアミン、オクチル酸鉛など)、
安定剤〔4−メトキシフエノール、2,6−ジ−t−ブチ
ル−4−メチルフエノール、2,2−メチレン−ビス(4
−メチル−6−t−ブチルフエノール)、ジブチルジチ
オカルバミン酸ニツケルなど〕、ポリオール成分(アク
リルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、ヒマシ油誘導体など)、エポキシ樹脂、
イソシアネートオリゴマー等を適量配合した系で構成さ
れる。
以上の構成から成る本発明プライマー組成物は、通常
のプライマー塗布法に従つて被着体の接着面に適用さ
れ、その後通常の接着剤を用いて接着作業を実施すれば
よい。適用しうる被着体としては、所期対象のポリオレ
フイン材料(PP、EPDM、変性PP、変性PE、PP複合材な
ど)以外に、合成樹脂フイルムもしくはシート、合成樹
脂皮革、ガラス材、セラミツク材、コンクリート材等の
各種のものが挙げられる。また本発明プライマー組成物
と組合わせて使用できる接着剤としては、ウレタン樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアノ樹脂、CRゴ
ム、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂などの接着剤
(またはシーリング材)を任意に選択しうる。また塗料
のプライマーとしても使用することができる。
本発明プライマー組成物は、耐可塑剤性,耐薬品性,
耐熱性,耐水性の性能面において顕著に有意性を示す。
次に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。
実施例1〜12 (1)グラフト変性した水添ポリブタジエングリコール
の製造: 下記表1に示す、水添ポリブタジエングリコールとグ
ラフトモノマーをトルエンまたは1,1,1−トリクロルエ
タン中、過酸化ベンゾイル(BPO)の存在下にて80℃で
4時間加熱撹拌を行う。
(2)プライマー組成物の調製: 上記(1)の反応生成物に、表1に示す各種配合成分
を加え、50℃で24時間加熱撹拌を行い、プライマー組成
物を得る。
比較例1〜4 水添ポリブタジエングリコールをグラフト変性せず
に、これに表1に示す各種配合成分を加え、50℃で24時
間加熱撹拌を行い、プライマー組成物を得る。なお、比
較例3,4のプライマー組成物はゲル化を起したので、下
記試験に供しなかつた。
プライマー接着試験 (1)実施例および比較例のプライマー組成物をそれぞ
れ、ポリプロピレン成形板(三井石油化学工業(株)
製、IP−305、100×100×3mm、予め1,1,1−トリクロル
エタンで蒸気洗浄しておく)に30g/m2で塗布し、室温に
て30分間乾燥後、ウレタン系接着剤(サンスター技研
(株)製、ペンギンセメント906)を150g/m2で塗布
し、直ちに80℃で2分間乾燥する。これに、予め130℃
に加熱した軟質塩化ビニルフオーム(サンスター技研
(株)製、オルシアMP−888、140×140mm)を重ね合わ
せ、0.5kg/cm2の圧力を15秒間かけた後室温で2日間養
生硬化を行う。オートグラフにより180度剥離強度を測
定する。また80℃の加熱雰囲気下200時間の熱老化後の1
80度剥離強度を測定し、かつ耐熱クリープ試験を行う。
耐熱クリープ試験は、フオーム側を下側にして試験片を
水平に保持し、フオームの一端に100gの分銅を取付け、
110℃雰囲気中24時間経過後の剥離長さを測定して評価
した。結果を表1に示す。
(2)上記試験(1)において、接着剤としてサンスタ
ー技研(株)製のペンギンセメント370を用い、軟質
塩化ビニルフオームの代わりにポリエチレンフオーム
(東レ(株)製、東レPPX)を用いる以外は、同様にし
てプライマー接着試験を行う。結果を表1に示す。
注)表1中、 出光石油化学社製「Poly bd R−45 HT」100gとトル
エン900gの溶液に、10%パラジウム/カーボン(10g)
を加え、水素気流中、室温で24時間撹拌して合成する。
三菱化成工業(株)製、「ポリテールH」 各種略語の一般名は以下の通りである。
MMA:メタクリル酸メチル AN:アクリロニトリル GMA:メタクリル酸グリシジル DEAEME:メタクリル酸ジエチルアミノエチル THFMA:メタクリル酸テトラヒドロフルフリル シエル化学社製のエポキシ樹脂 住友バイエルウレタン社製のイソシアネートオリゴ
マー 大日本インキ化学工業(株)製のアクリルポリオー

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水添ポリブタジエングリコールにアクリル
    酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸およびメタクリ
    ル酸エステルの群から選ばれる少なくとも1種をグラフ
    トした反応生成物を、過剰量のポリイソシアネート化合
    物と反応させたウレタンプレポリマーを成分とすること
    を特徴とする一液湿気硬化型プライマー組成物。
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FR2664272B3 (fr) * 1990-07-06 1992-11-27 Norsolor Procede d'epoxydation selective de (meth)acrylates insatures, nouveaux (meth)acrylates fonctionnels obtenus et leur application a la synthese de nouveaux polymeres.
JP5696397B2 (ja) * 2010-08-17 2015-04-08 オート化学工業株式会社 建築用シーリング材または塗膜防水材の下地処理用1液湿気硬化型プライマー
CN111218201A (zh) * 2020-02-28 2020-06-02 杭州之江新材料有限公司 底涂材料、其制备方法和应用以及汽车玻璃托架和粘接组合材料

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