JP6760932B2 - 反応性の高い前処理剤を伴う接着剤系 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の態様としては、以下を挙げることができる:
《態様1》
以下のa)及びb)を含む接着剤系:
a)接着促進剤組成物であって、
i) 少なくとも1種のメルカプトシランMS、及び
ii) 少なくとも1種のポリシランPS、及び
iii)実質的に単座配位子のみを有する少なくとも1種の遷移金属錯体K、より具体的にはチタン錯体及び/又はジルコニウム錯体、及び
iv) 少なくとも1種の非アルコール系溶媒L、より具体的には炭化水素、ケトン、及び/又はカルボン酸エステル
を含む、接着促進剤組成物;
b)接着剤であって、
適用しそして23℃相対湿度50%で保管した後1時間以内の前記接着剤が、ISO 4587に従って測定した場合に、少なくとも3MPaの引張せん断強度を有し、かつ/又は、適用しそして23℃相対湿度50%で保管した後1時間以内の前記接着剤が、ISO 4587に従って測定した場合に、適用しそして23℃相対湿度50%で7日間保管した後に到達可能な引張せん断強度の、少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%を有する、
接着剤。
《態様2》
前記メルカプトシランMSの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、0.5重量%〜10重量%、より具体的には1重量%〜7重量%、好ましくは2重量%〜5重量%であることを特徴とする、態様1に記載の接着剤系。
《態様3》
前記ポリシランPSが、少なくとも1つの2級又は3級アミノ基を有し、かつ以下の式(IV)の少なくとも1種のポリシランか:
以下の式(V)又は(VI)の少なくとも1つの構造要素、より具体的には式(V−1)又は(VI−1)の少なくとも1つの構造要素を有することを特徴とする、態様1又は2に記載の接着剤系:
《態様4》
前記遷移金属錯体Kが、単座配位子を有するチタン錯体、好ましくは4〜8個のC原子を含むアルコキシドである単座配位子を有するチタン錯体であることを特徴とする、態様1〜3のいずれか一項に記載の接着剤系。
《態様5》
前記遷移金属錯体Kの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、0.5重量%〜15重量%、より具体的には1重量%〜12重量%、好ましくは1.3重量%〜10重量%であることを特徴とする、態様1〜4のいずれか一項に記載の接着剤系。
《態様6》
前記非アルコール系溶媒Lの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、40重量%〜99重量%、より具体的には60重量%〜95重量%、好ましくは80重量%〜94重量%であることを特徴とする、態様1〜5のいずれか一項に記載の接着剤系。
《態様7》
前記接着促進剤組成物が、以下の式(I)、又は式(I’)、又は式(XII)のアミノシランASを含むことを特徴とする、態様1〜6のいずれか一項に記載の接着剤系:
《態様8》
前記アミノシランASの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、0.1重量%〜10重量%、より具体的には0.5重量%〜7重量%、好ましくは0.8重量%〜5重量%であることを特徴とする、態様7に記載の接着剤系。
《態様9》
前記接着促進剤組成物において使用されるすべてのメルカプトシランMSと、前記接着促進剤組成物において使用されるすべてのポリシランPSと、前記接着促進剤組成物において使用されるすべてのアミノシランASと、前記接着促進剤組成物において使用されるすべての遷移金属錯体Kとのモル比が、1:0.05〜1.5:0.05〜1.5:0.1〜3、より具体的には1:0.1〜1.2:0.1〜1.2:0.1〜1.5であることを特徴とする、態様7又は8のいずれか一項に記載の接着剤系。
《態様10》
前記接着剤が、湿気硬化型であり、好ましくはポリウレタン接着剤及び/又はシラン末端ポリマー系の接着剤である湿気硬化型であることを特徴とする、態様1〜9のいずれか一項に記載の接着剤系。
《態様11》
前記接着剤系が、以下のキットを構成している、態様1〜10のいずれか一項に記載の接着剤系:
− 前記接着促進剤組成物が、気密容器に入れられており、特に過圧を用いて放出することができる気密容器に入れられており、より具体的にはスプレー缶に入れられており、かつ
− 前記接着剤が、二剤型系として又は一剤型系として入れられており、好ましくは加速剤と共に二剤型系として又は一剤型系として入れられている。
《態様12》
少なくとも2つの基材S1及びS2を接合又はシールするための態様1〜11のいずれか一項に記載の接着剤系の使用であって、これらの基材のうちの1つが、好ましくは輸送機関であり、これらの基材のうちのもう1つが、好ましくはシート、より具体的にはガラスシートである、態様1〜11のいずれか一項に記載の接着剤系の使用。
《態様13》
態様1〜11のいずれか一項に記載の接着剤系を利用して、2つの基材S1及びS2を接着剤によって接合するための方法であって、次のステップを少なくとも含む方法:
a)前記接着促進剤組成物を含浸させた担体材料を、第1の基材S1上に1回こすることによって、第1の基材S1に前記接着促進剤組成物を適用すること;
b)前記接着剤を、ステップa)に従って適用されたフラッシュオフの前記接着促進剤組成物に、適用すること;
c)前記接着剤を、第2の基材S2と接触させること、
ここで前記第2の基材S2は、前記基材S1と同じ材料又は異なる材料で構成されること。
《態様14》
態様14に記載の方法がその製造及び整備のために実施される、物品、より具体的には輸送機関、好ましくは自動車、バス、トラック、鉄道車両、船、又は航空機。
《態様15》
手動で操作可能な提供装置を有する液体用容器を含む、好ましくはオス型の上部作動弁の形状をとる手動で操作可能な提供装置を有する液体用容器を含む、接着促進剤系であって、前記液体用容器が、以下を含む接着促進剤を含有している、接着促進剤系:
v) 少なくとも1種のメルカプトシランMS、及び
vi) 少なくとも1種のポリシランPS、及び
vii) 実質的に単座配位子のみを有する少なくとも1種の遷移金属錯体K、より具体的にはチタン及び/又はジルコニウム錯体、及び
viii)少なくとも1種の非アルコール系溶媒L、より具体的には炭化水素、ケトン、及び/又はカルボン酸エステル。
本発明の対象は、以下を含む接着剤系である:
a)接着促進剤組成物であって、以下:
i)少なくとも1種のメルカプトシランMS、及び
ii)少なくとも1種のポリシランPS、及び
iii)実質的に単座配位子しか有しない少なくとも1種の遷移金属錯体K、より具体的にはチタン及び/又はジルコニウム錯体、及び
iv)少なくとも1種の非アルコール系溶媒L、より具体的には炭化水素、ケトン、及び/又はカルボン酸エステル
を含む接着促進剤組成物、
b)接着剤であって、ここで、
適用及び23℃かつ相対湿度50%での保管後1時間以内の接着剤は、ISO 4587に従って測定される、少なくとも3MPaの引張せん断強度を有する、かつ/又は、適用及び23℃かつ相対湿度50%での保管後1時間以内の接着剤は、ISO 4587に従って測定される、適用及び23℃かつ相対湿度50%での7日間の保管後に到達可能な引張せん断強度の、少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%を有する、接着剤。
i)少なくとも1種のメルカプトシランMS、及び
ii)少なくとも1種のポリシランPS、及び
iii)実質的に単座配位子しか有しない少なくとも1種の遷移金属錯体K、より具体的にはチタン及び/又はジルコニウム錯体、及び
iv)少なくとも1種の非アルコール系溶媒L、より具体的には炭化水素、ケトン、及び/又はカルボン酸エステル。
HS−R1−Si(OR2)(3−C)(R3)C (II)
−接着促進剤組成物が、手動で操作可能な放出装置を有する、特に過圧を用いて放出することができる密閉した液体用容器、より具体的にはスプレー缶中に入れられており、かつ
−接着剤が、好ましくは加速剤と共に、二剤型系として、又は一剤型系として入れられている
キットを構成する。
a)上に記載した通りの接着促進剤組成物を、前記接着促進剤組成物を含浸させた担体材料を第1の基材S1上に1回こすりつけることによって、第1の基材S1に適用することと;
b)接着剤又はシーラントを、ステップa)に従って適用されたフラッシュオフの接着促進剤組成物に適用することと;
c)前記接着剤又はシーラントを、第2の基材S2と接触させること。
表1中の量に従って、組成物について、溶媒を、さらなる成分(存在する場合)と共に、大気中水分の非存在下で23℃で混合した。
適用及び硬化
表1に従って生成した接着促進剤組成物と、市販品として入手可能な接着促進剤(Sika(商標)Aktivator PRO、Sika Schweiz)を、接着剤系として適した接着剤と共に試験した。この目的のために、3種の基材(基材1、基材2、及び基材3;以下参照)及び接着促進剤組成物を、−10℃での24時間の冷凍保管にかけた。接着促進剤組成物を、−10℃で、ワイプ(Tela(商標)、Tela−Kimberly Switzerland GmbH)を用いる「ワイプオン」方法として知られている方法で、それぞれの基材に同様に適用し、10分間フラッシュオフさせ、その後、接着剤を適用した。使用した基材を、以下に列挙する。
−基材1:フロートガラス(フローhトガラスプロセスによって製造された板ガラス)Sn面、Rocholl GmbH、Germany
−基材2:Ferro frit 14279、フロートガラス上の合わせ安全ガラスについて、Rocholl GmbH、Germany
−基材3:Ferro frit 3402、フロートガラス上の温度処理された安全ガラスについて、Rocholl GmbH、Germany
接着剤系の、3種の基材に対する接着を、剥離試験を用いて試験した。この目的のために、先に上で記載した通りに生じた接着剤試料の、結合領域の真上の一端に、それぞれ切り込みを入れた。次いで、切り込みを入れた一端を先の丸いプライヤーで挟み、基材に対して垂直に慎重に引き剥がした。新しい切り込みが約3秒ごとに作られることとなるように、引き剥がす速度を選択した。各接着剤試料について、凝集破壊の割合を評価した。これは、接着剤サンプルが引き剥がされた後に結合領域上に残存している接着剤の面積比(%)に相当する。100%凝集破壊は、接着剤が、基材から剥離せずに完全に断裂することを意味する。接着剤が、断裂する前に、ある場所で基材から剥離する場合には、凝集破壊の割合は落ち(また、接着失敗の割合は同様に増大し)、これは、不良な接着剤系の徴候である。
接着試験の結果を、表2に表す。
使用される接着促進剤組成物を、簡単な安定性試験にかけた。この目的のために、前記組成物を、標準の条件(23℃かつ50%r.h.)下で、開けたまま立てておき、大気にさらした状態で、目に見える変化が起こる時点に関する継続的な検査を行った。具体的には、試料を、濁り及び沈殿(これは、大気中水分が原因の初期の有害作用の明確な指標である)について目視検査した。問題の接着促進剤組成物の反応性が高いほど、より急速に、こうした濁り及び沈殿が観察される。この研究の結果(第1の有害作用が視認されるまでの時間(分))を、表2に列挙する。
従来の非本発明接着剤系と比較した場合の本発明の接着剤系の効果を実証するために、さらなる接着実験を実施した。接着促進剤及び接着剤の適用、並びに接着実験の評価は、上に記載したステップ(適用及び硬化、接着試験)に従って行った。唯一の違いは、より遅い非本発明接着剤系に、完全に硬化するのに十分な時間を与えるための、適用後23℃かつ50%r.h.で3日ではなく7日という、より長い硬化時間であった。この一連の試験では、(本発明のものを含めて)すべての接着剤系を、硬化のために7日間保管し、その後接着を試験した。この一連の試験では、上で使用した3種の接着基材に加えて、2種のさらなる接着基材を試験した:
−基材1:フロートガラス(フロートガラスプロセスによって製造された板ガラス)Sn面、Rocholl GmbH、Germany
−基材2:Ferro frit 14279、フロートガラス上の合わせ安全ガラスについて、Rocholl GmbH、Germany
−基材3:Ferro frit 3402、フロートガラス上の温度処理された安全ガラスについて、Rocholl GmbH、Germany
−基材4:フロートガラス(フロートガラスプロセスによって製造された板ガラス)空気面、Rocholl GmbH、Germany
−基材5:Ferro frit 14251、フロートガラス上の合わせ安全ガラスについて、Rocholl GmbH、Germany
様々なシーリング材料を、上で規定した組成Z1に従うアクチベーター溶液中で、3週間保管した。この時間の後、材料の膨潤の割合を確認した。ここで得られた結果は、次の通りであった:
保護塗装を伴い、ポリアミド/POMをベースにする上部作動弁を有し、上向き適用のための弁と、開口径1mmの噴出適用ノズルを備えた一剤アクチュエーターとを含むブリキを提供することができ、上に記載した接着促進剤組成物Z1を満たし、噴射剤を装備した。室温(25℃)での3か月の試験の過程で、週に1回、送出装置を介して10秒間アクチベーターを送り込んだ。接着促進剤系が、保管及び適用試験の3か月後でも、問題なく使用できることが判明した。
Claims (18)
- 以下のa)及びb)を含む接着剤系:
a)接着促進剤組成物であって、
i) 少なくとも1種のメルカプトシランMS、及び
ii) 芳香族ラジカルに直接的に結合されていない2級アミノ基、又は3級アミノ基を少なくとも1つ有するポリシランPS1である、少なくとも1種のポリシランPS、及び
iii)実質的に単座配位子のみを有する少なくとも1種の遷移金属錯体K、及び
iv) 炭化水素溶媒である、少なくとも1種の非アルコール系溶媒L、及び
v) 以下の式(I)、又は式(I’)、又は式(XII)のアミノシランAS:
を含み、2−プロパノールを実質的に含まない、接着促進剤組成物;
b)ポリウレタン接着剤であって、
適用しそして23℃相対湿度50%で保管した後1時間以内の前記接着剤が、ISO 4587に従って測定した場合に、少なくとも3MPaの引張せん断強度を有し、かつ/又は、適用しそして23℃相対湿度50%で保管した後1時間以内の前記接着剤が、ISO 4587に従って測定した場合に、適用しそして23℃相対湿度50%で7日間保管した後に到達可能な引張せん断強度の、少なくとも50%を有する、ポリウレタン接着剤。 - 前記メルカプトシランMSの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、0.5重量%〜10重量%であることを特徴とする、請求項1に記載の接着剤系。
- 前記ポリシランPSの重量分率は、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、0.1重量%〜10重量%である、請求項1又は2に記載の接着剤系。
- 前記遷移金属錯体Kが、単座配位子を有するチタン錯体であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の接着剤系。
- 前記遷移金属錯体Kの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、0.5重量%〜15重量%であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の接着剤系。
- 前記非アルコール系溶媒Lの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、40重量%以上であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の接着剤系。
- 前記接着促進剤組成物が、前記式(I)のアミノシランASを含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の接着剤系。
- 前記アミノシランASの重量分率が、前記接着促進剤組成物の重量に基づいて、0.1重量%〜10重量%であることを特徴とする、請求項10に記載の接着剤系。
- 前記接着促進剤組成物において使用されるすべてのメルカプトシランMSと、前記接着促進剤組成物において使用されるすべてのポリシランPSと、前記接着促進剤組成物において使用されるすべてのアミノシランASと、前記接着促進剤組成物において使用されるすべての遷移金属錯体Kとのモル比が、1:0.05〜1.5:0.05〜1.5:0.1〜3であることを特徴とする、請求項10又は11に記載の接着剤系。
- 前記接着剤が、湿気硬化型であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の接着剤系。
- 前記接着剤系が、以下のキットを構成している、請求項1〜13のいずれか一項に記載の接着剤系:
− 前記接着促進剤組成物が、気密容器に入れられており、かつ
− 前記接着剤が、二剤型系として又は一剤型系として入れられている。 - 少なくとも2つの基材S1及びS2を接合又はシールするための請求項1〜11のいずれか一項に記載の接着剤系の使用であって、これらの基材のうちの1つが、輸送機関であり、これらの基材のうちのもう1つが、シートである、請求項1〜14のいずれか一項に記載の接着剤系の使用。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の接着剤系を利用して、2つの基材S1及びS2を接着剤によって接合するための方法であって、次のステップを少なくとも含む方法:
a)前記接着促進剤組成物を含浸させた担体材料を、第1の基材S1上に1回こすることによって、第1の基材S1に前記接着促進剤組成物を適用すること;
b)前記接着剤を、ステップa)に従って適用されたフラッシュオフの前記接着促進剤組成物に、適用すること;
c)前記接着剤を、第2の基材S2と接触させること、
ここで前記第2の基材S2は、前記基材S1と同じ材料又は異なる材料で構成されること。 - 請求項16に記載の方法を含む、物品の製造又は整備方法。
- 手動で操作可能な提供装置を有する液体用容器を含む、ポリウレタン接着剤用の接着促進剤系であって、前記液体用容器が、以下を含む接着促進剤を含有している、ポリウレタン接着剤用の接着促進剤系:
i) 少なくとも1種のメルカプトシランMS、及び
ii) 芳香族ラジカルに直接的に結合されていない2級アミノ基、又は3級アミノ基を少なくとも1つ有するポリシランPS1である、少なくとも1種のポリシランPS、及び
iii) 実質的に単座配位子のみを有する少なくとも1種の遷移金属錯体K、及び
iv) 炭化水素溶媒である、少なくとも1種の非アルコール系溶媒L。
v) 以下の式(I)、又は式(I’)、又は式(XII)のアミノシランAS:
ここで、前記接着促進剤は、2−プロパノールを実質的に含まない。
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