JP3150195B2 - プライマー組成物及び金属接合体 - Google Patents
プライマー組成物及び金属接合体Info
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Description
成物を用いて接着又は被覆するに際し、その接着力や密
着性を向上させるための表面処理用プライマー組成物に
関する。このプライマー組成物は、特に金属、中でもス
テンレスに対して優れた効果を発揮する。
ー、不飽和ポリエステル、スチレン等のビニル化合物
や、ポリエン/ポリチオールを主成分とするラジカル重
合硬化性組成物は、接着剤、塗料、コーティング剤、ポ
ッティング剤等の分野で広く用いられている。上記のラ
ジカル重合硬化性組成物は、通常液状またはペースト状
で、紫外線や電子線等の活性エネルギー線の照射や、レ
ドックス重合開始剤を用いた常温硬化型のもの、更には
加熱硬化型のものなどが知られている。
えばアクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート
のような、分子中に重合性の不飽和二重結合を有する酸
性リン酸エステル(以下、しばしば単に酸性リン酸エス
テルと呼称する)を添加して、樹脂の金属に対する接着
性、密着性を向上させることが知られている(特開昭5
4−141826、特開昭58−147477、特開昭
59−84964)。
に酸性リン酸エステルを添加する方法は、その効果が充
分でないか、または硬化した樹脂の物性(引張強度、硬
度、耐水性、耐熱性等)を低下させることがある。更
に、この方法では、組成物の硬化特性(硬化速度や反応
率等)や貯蔵安定性を低下させる場合がある。例えば、
有機過酸化物とコバルト塩をレドックス重合開始剤とし
て用いた常温硬化性の二液型組成物に前述のような酸性
リン酸エステルを添加すると、硬化速度を低下させ、著
しい場合は常温では全く硬化しない場合がある。また、
飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、ポリウレタン
等の樹脂を主成分、もしくは改質のための添加剤として
用いたラジカル重合硬化性組成物に酸性リン酸エステル
を添加すると、酸性リン酸エステルにより、上記樹脂の
加水分解が促進され、貯蔵中に組成物の粘度が低下した
り、硬化物の物性が低下する場合がある。
性リン酸エステルを揮発性溶剤に溶解したプライマーが
提案されている(特開平1−297482)。しかしな
がら、このプライマーはラジカル重合硬化性組成物に酸
性リン酸エステルを添加する方法に比べ、金属に対する
接着性、密着性を向上させ、なおかつ、ラジカル重合硬
化性組成物の硬化樹脂の性能を低下させることもない
が、ステンレスなどの面に対しては密着性が充分に向上
せず、接着強度も低いことがあった。
みてなされたものであり、ラジカル重合硬化性組成物を
用いて接着または被覆しようとする際、ラジカル重合硬
化性組成物の硬化樹脂の性能を低下させることなく、係
る硬化樹脂の接着性、密着性、特に金属に対するこれら
を向上させるためのプライマー組成物を提供することを
目的とする。
組成物につき種々検討の結果、分子中に重合性の不飽和
二重結合を有するリン酸エステル系化合物及び水を含有
するプライマー組成物が優れた効果を発揮するとの知見
を得て、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
は、(a)下記一般式で示される酸性リン酸エステル及
び/又はその塩と含水濃度0.4〜5重量%の(b)水
を含有する金属表面処理用プライマー組成物であり、該
金属表面処理用プライマー組成物を表面に塗布した金属
を、ラジカル重合硬化性組成物を用いて接着してなる金
属接合体である。 一般式
プライマー組成物に含有させる(a)成分の酸性リン酸
エステルは、前記の一般式で表されるリン酸のモノエス
テル、ジエステル、又はモノエステルとジエステルの混
合物である。上記酸性リン酸エステルの具体例として
は、(メタ)クリロイルオキシエチルアシッドフォスフ
ェート、(メタ)クリロイルオキシプロピルアシッドフ
ォスフェート、ビス(2−(メタ)クリロイルオキシエ
チル)フォスフェートなどが挙げられる。
せる(a)成分の酸性リン酸エステルの塩は、前記一般
式においてリン原子に結合する水酸基のうち、少なくと
も1個をそのまま残し、他の水酸基の水素原子を、例え
ばアミン類、アンモニア、1価の金属原子などで中和し
たものである。
れ1種又は2種以上を組合せて用いることができ、両者
を併用することもできる。酸性リン酸エステル及び/又
はその塩の含有量は、プライマー組成物中に好ましくは
0.01〜10重量%、より好ましくは0.1〜5重量%で
ある。この量が0.01重量%未満では接着性、密着性を
向上させる効果が少なく、また10重量%を越えるとラ
ジカル重合硬化性組成物の硬化特性やその組成物の硬化
樹脂の物性を低下させることがある。
として水を含有する。本発明のプライマー組成物を得る
のに用いる酸性リン酸エステルなど水以外の原料は、通
常0.2重量%以下程度の水を不純物として含有している
が、この程度の含水濃度では接着性及び密着性の向上に
は効果がない。
として添加配合したものであって、プライマー組成物中
の水の含有割合(含水濃度)を0.4重量%以上に調整す
るものであり、特に1重量%以上が望ましい。
を越えるような高濃度含水系にしてもラジカル重合硬化
性組成物の接着性及び密着性は大幅な向上を示さない。
水、精製された水(純水、蒸留水、イオン交換水あるい
はこれらを更に精製した水など)などがあり、更に高分
子物質(ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイ
ド、アルキルセルロース類、ポリビニルアルコールな
ど)を含む水、界面活性剤を含む水などでもよい。ま
た、水系の合成樹脂エマルジョンやゴムラテックスなど
の状態にある水であってもよい。本発明で用いる水は、
前記の精製された水が好ましい。
体を含有させることが好ましい。この媒体としては、例
えば水、有機溶剤、及び水と1種以上の有機溶剤の組合
せたものなどが挙げられる。本発明で有機溶剤を使用す
る場合、有機溶剤は、前述の酸性リン酸エステル及びそ
の塩を溶解又は分散可能で揮発性のものが好ましく、例
として挙げれば、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、酢酸エチル、アセトン、
メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、塩化メチレ
ン、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタンなど
がある。
リン酸エステル及びその塩の溶解あるいは分散を容易に
するため、プライマー組成物にポリマー類などの添加物
を含有させる場合、添加物を溶解または分散するため、
プライマー組成物中での水の分離を防止するため、プラ
イマー組成物の乾燥を早めるため、火災の危険を防止低
下させるため、プライマー組成物を使用、取扱い、製造
等における作業環境への影響を低減するためなど種々の
目的に応じて、使用する媒体、媒体の組合せ及びその組
合せの割合は、任意に選択することができる。
果を阻害しない界面活性剤、保護コロイド等を用いて得
られる油中水滴型、水中油滴型などのエマルジョン状で
あってもよい。
性リン酸エステル及び/又はその塩、水及び所望により
用いる媒体に加え、目的に応じて本発明の効果を阻害し
ない各種の添加物を添加することができる。
間経過してから接着、または被覆する場合などは、プラ
イマー組成物に可溶又は分散可能なポリマーを添加する
とよい。好ましいポリマーの例としてはポリスチレン、
ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル及びその鹸化物、ポリビニルアセトアセタール、
ポリビニルブチラール、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体及びその鹸化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−(無水)
マレイン酸共重合体及びその鹸化物、ポリビニルピロリ
ドン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、メチ
ルメタクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体、およ
び重合性酸性リン酸エステルとメチルメタクリレート、
スチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニルモノマー
との共重合体等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。上記ポリマーは、エマルジョン状のもので
あってもよい。
加することにより、金属面に塗布されたプライマー組成
物中の酸性リン酸エステルの金属面からの脱落や変質、
あるいは金属面の発錆、塗布したプライマー組成物の流
動による塗布量の片寄り等を防止低減することが可能で
ある。
めの染料や顔料、有機または無機の充填剤、プライマー
組成物の分離や塗布する面のはじきによるピンホールの
発生などを防止するための界面活性剤、消泡剤などがあ
り、これらの添加剤は本発明の目的を損なわない範囲で
プライマー組成物に含有させることができる。
エステル及び/又はその塩、水、及び所望により用いる
媒体や各種添加剤などを任意の方法、例えば公知の攪拌
混合機、ラインミキサー、混合塗布機を用いて混合する
ことにより得られる。更に、例えば(イ)酸性リン酸エ
ステル及び/又はその塩と水溶性の有機溶剤を含有する
液、及び(ロ)水を用い、(イ)及び(ロ)のいずれか
一方を塗布又は撒布したのち、他方を塗布又は撒布する
方法、(イ)及び(ロ)を混合せず別々に、かつほぼ同
時に塗布又は撒布する方法などのように、塗布又は撒布
しようとする面上においてプライマー組成物を得ること
も可能である。
法、例えばロールコート、バーコート、ブラシコート、
スプレーなどの方法により塗布あるいは撒布することが
できる。
明する。尚、以下特にことわりのない限り「部」及び
「%」はそれぞれ重量部及び重量%を表わす。
〜4 表1記載の配合量で各成分を混合して、表1に示す含水
濃度のプライマー組成物を調製した。このプライマー組
成物及び表2に配合を示す二液主剤型アクリレート系接
着剤を用いてプライマー組成物の評価試験を、後記の方
法により行なった。結果は表1に併記する。尚、比較例
2はプライマー組成物を使用しなかった例である。
び200×25×0.4mm、材質はいずれもSUS30
4)それぞれの片面に、実施例及び比較例で得たプライ
マー組成物を塗布し、10分間放置した。次いで、1.2
mm厚のステンレス板のプライマー組成物を塗布した面に
対して、表2に示す二液主剤型アクリレート系接着剤の
第1液と第2液の等重量混合物を混合後直ちに塗布し、
この接着剤塗布面と0.4mm厚のステンレス板のプライマ
ー組成物を塗布した面を重ね合せて貼合せ、24時間養
生して剥離強度測定用試料を得た。また、比較のため、
いずれのステンレス板にもプライマー組成物を塗布しな
かったこと以外は、上記と同様にして剥離強度測定用試
料を得た。
をISO 4578−1979(引張速度100mm/
分)に従って測定した。結果は表1に併記する。尚、こ
の評価試験は、全て23℃×30%RHの雰囲気下で行
なった。
(CA−03型、三菱化成工業社製)を用いて測定し
た。
重合硬化性組成物の接着力や密着性を向上させるという
優れた効果を奏する。特に金属、中でもステンレスに対
して優れている。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)下記一般式で示される酸性リン酸
エステル及び/又はその塩と含水濃度0.4〜5重量%
の(b)水を含有する金属表面処理用プライマー組成
物。 一般式 【化1】 - 【請求項2】 請求項1記載の金属表面処理用プライマ
ー組成物を表面に塗布した金属を、ラジカル重合硬化性
組成物を用いて接着してなる金属接合体。」
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JP14680792A JP3150195B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | プライマー組成物及び金属接合体 |
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JP14680792A JP3150195B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | プライマー組成物及び金属接合体 |
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- 1992-05-14 JP JP14680792A patent/JP3150195B2/ja not_active Expired - Fee Related
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