JPH0245572A - プライマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　発明の目的 「産業上の利用分野」 本発明のブライマーは従来接着が困難とされていた高結
晶化樹脂または非極性樹脂などの材料を２−シアノアク
リレートを用いて良好に接着する際に主として使用され
るものであり、エンジニアリングプラスチックに代表さ
れるポリアセタールなどの高結晶化樹脂またはポリオレ
フィン等の非極性樹脂を原材料として広く用いている自
動車工業、電気機器工業並びに機械工業などの分野で利
用されるものである。

「従来の技術」 高結晶化樹脂、例えばエンジニアリングプラスチックで
あるポリアセタール、ナイロンまたはポリエチレンテレ
フタレートなど、或いは非極性樹脂であるポリエチレン
、ポリプロピレンまたはポリブテンなどは接着、塗装並
びにメツキなどが困難な材料であり、通常の方法ではこ
れらの樹脂を良好に接着したり、塗装またはメツキを施
すことができないのが現状である。

従来これらの樹脂の接着性を改善するため、既にいくつ
かの提案がなされており、例えば高結晶化樹脂の場合に
は硫酸、リン酸、ｐ−）ルエンスルホン酸などによる酸
処理や該樹脂に炭酸カルシウムなどの無機質フィラーを
配合したり、スパッタリングする方法などが提案されて
いる。（特開昭５６−１５２８４５、同５７−９６０２
６、同６Ｏ−１０１８７６） またポリオレフィンの場合は火炎処理、コロナ放電、プ
ラズマジェット処理、塩素化ポリオレフィン系ブライマ
ーによる処理そのほか該樹脂に無機フィラーや固形ゴム
を配合したりする方法があげられている。

本発明者らはこれらの方法よりもすぐれた技術を開発す
る目的で鋭意研究努力を行った結果、有機金属化合物、
弗素系化合物、ホスファイト系化合物またはグアニジン
系化合物を有効成分とするプライマーを見出し、先に提
案を行った。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明者らが提案した前記プライマーは所期目的を達成
するものとして極めてすぐれた機能を有するものであり
、そのメカニズムは該樹脂と接着剤との界面における有
機金属化合物またはホスファイト化合物等のカップリン
グ作用にもとすくものであるとみられることから、その
様な作用を有し前記の化合物と同等もしくはより高機能
性を有する新規化合物を探究すべく本発明者等は鋭意研
究努力を続けた。

（ロ）発明の構成 「問題点を解決するための手段Ｊ 本発明者等は各種化合物の中からイミダゾール環を有す
る化合物も前記の機能を有しており、それらの化合物を
有効成分とするプライマーを使用することによって、高
結晶化樹脂または非極性樹脂を強固に接着することがで
きることを見出して本発明を完成したのである。

すなわち本発明はイミダゾール環を有する化合物（以下
イミダゾール系化合物という）を有効成分とすることを
特徴とするシアノアクリレート用プライマーに関するも
のである。

０イミダゾ一ル系化合物 本発明において、プライマーの有効成分として用いられ
るものはイミダゾール環を有する化合物であり、イミダ
ゾール系化合物の具体例としては下記の様なものを挙げ
ることができる。

イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−
４−メチルイミダゾール、とドロキシエチル−２−メチ
ルイミダゾール、２−アミノベンズイミダゾール、５．
６−ジメチルベンズイミダゾール、２−メチルベンズイ
ミダゾール、５−ニトロベンズイミダゾール、Ｎ−（ｐ
〜（２−ペンスイミタソリル）フェニル〕マレイミ　ド
。

なお、本発明のイミダゾール系化合物にはグアニジノ基
を有する化合物は含まれない。

０有機溶剤 本発明のイミダゾール系化合物を有効成分とするプライ
マーは、２−シアノアクリレートを用いて高結晶化また
は非極性樹脂の接着等に際してその前処理剤として使用
されるものであるが、前記のイミダゾール系化合物を該
樹脂の表面に均質かつ薄膜状に形成させるためには有機
溶剤溶液として使用するのが好ましい。

有機溶剤としては本発明のイミダゾール系化合物を完全
に溶解しまたは分散し得る一般的な有機溶剤であって適
度な揮発性を有しており、かつ５工業的に容易に入手で
きるものが望ましい。

また有機溶剤の性質として該樹脂の表面を充分にぬらし
得るものが好ましく、このためには有機溶剤の表面張力
が該樹脂の臨界表面張力γＣよりも小さいものを選択し
て用いるのが一層好ましい。例えばγＣについて云えば
ポリアセタールは４０、ナイロン６６は４６、ＰＥＴは
４６、ポリエチレンは６１であるが、これに対して有機
溶剤は前記γＣよりも低い表面張力を有する１、　１．
２〜トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン（１
９）、エタノール（２２）、アセトン（２３）、ｎ−ヘ
キサン（１８）、酢酸エチル（２４）ｆたはトルエン（
２８）などを用いるのが好ましいのである（括弧内はい
ずれも表面張力）。

プライマー組成液中におけるイミダゾール系化合物の濃
度はプライマーとして使用されたときイミダゾール系化
合物が薄膜状、好ましくは単分子膜状に形成されたとき
に最もその効果が発揮されるため０．０１〜１０ｗｔ％
であることが好ましく、より好ましくは０．０５〜５ｗ
ｔ％である。その濃度が０．０１　ｗ　ｔ　４未満であ
るとイミダゾール系化合物を薄膜状に形成させることが
困難となり、１０ｗｔ％を超えるようになると脆弱な厚
い層となりプライマーとしての機能が低下するので好ま
しくない。

０有機系重合体 本発明のプライマーには一般的に知られている各種の有
機系重合体を併用することができ、それにより塗工性等
を改良できる。有機系重合体としては本発明のプライマ
ーがその使用に際して有機溶剤に分散もしくは溶解して
用いられるのが好ましい方法であるので、それらの有機
溶剤に可溶の重合体を併用することが本発明のプライマ
ーの使用方法として好ましい方法である。

併用され得る有機系重合体の具体例としては、エチレン
／酢酸ビニル共重合体、エチレン／アクリル酸エステル
共重合体、α−オレフィン／マレイン酸共重合体等のオ
レフィン系共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリ
プロピレン、塩素化エチレン／プロピレン共重合体、塩
素化エチレン／酢酸ビニル共重合体等の塩素化オレフィ
ン系重合体：ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ（
メタ）アクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、塩化
ビニル／塩化ビニリデン共重合体等のビニル系重合体：
ポリクロロプレン、ＮＢＲ，ＳＢＲ，塩化ゴム等の合成
ゴムなどである。

上記のような各種有機系重合体のなかで、より好ましい
ものは、プロピレンまたはエチレン等の重合体または共
重合体の塩化物である塩素化オレフィン系重合体：塩化
ゴム：プロピレンまたはエチレン等の共重合体℃あるオ
レフィン系共重合体：メチルメタクリレート／クロロプ
レン共重合体であり、特に好ましいものは塩素化ポリプ
ロピレン、メチルメタクリレート／クロロプレン共重合
体である。

有機系重合体を併用する際の添加量は、有機系重合体の
徨類にもよるがプライマー溶液中０．１〜２０重量％で
あることが好ましい。この濃度が０．１重量％未満であ
ると塗工性の改良に効果が少なく、２０重量％を越える
様になるとプライマーの機能を妨害する様になり、プラ
イマーとしての効果を減少させる。なお、有機系重合体
の添加はブライマー溶液とした際の粘度が２〜５．００
０　ｃｐ／２５℃の範囲になるように、その種類と量を
決定するのが好ましい。

Ｑ２−シアノアクリレート 本発明のプライマーは２−シアノアクリレートのプライ
マーとして使用されるものであるが、２−シアノアクリ
レートとは次の一般式で示されるものである。

上式中におけるＲはアルキル、アルケニル、シクロヘキ
シル、アリール、およびアルコキシアルキル基などが包
含され、具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ
−ブチル、イソブチル、ｎ−ペンチル、アリル、シクロ
ヘキシル、ベンジル、メトキシプロピル基などがあげら
れる。

これ等の２−シアノアクリレートは市販されているシア
ノアクリレート系瞬間接着剤の主成分となっているもの
であり、本発明のプライマーはこれら市販の接着剤のプ
ライマーとしても十分な機能を有するものである。

０結晶性または非極性樹脂 本発明のプライマーが使用される高結晶化または非極性
樹脂としては、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、シリコンゴム
およびポリフェニレンエーテルなどである。

０使用方法 本発明のプライマーはイミダゾール系化合物を有効成分
とし、これと所望により有機溶剤または有機系重合体を
添加してなるものであり、これらの構成成分を混合し均
一に溶解ないし分散させることにより調合し得るもので
ある。

本プライマーを樹脂表面に塗布する方法としては特別の
操作を必要とせず、刷毛塗り、スプレー或いはプライマ
ー中に浸漬するなどにより行い得る。

プライマーが塗布された樹脂は室温下で風乾させるなど
によって該樹脂の表面にプライマー層が形成される。プ
ライマー層を有する樹脂は当該樹脂同志或いは他材料と
を前記の２−シアノアクリレートにより強固に接着する
ことができる。

本プライマーの奏する効果をより良く発揮さ濃度などを
決定しなければならない。

塗布量に関して云えば、前記したようにプライマー層の
膜厚が効果におよぼす影響が大きいのでイミダゾール系
化合物の塗布量が０．００１〜１ｉｉＬ／ｍになるよう
に塗布するのが好ましく、より好ましくは０，０１〜０
．ＩＰ／ｍになるように塗布することである。

「作　用」 本発明のプライマーは次のような機構により効果が発現
されるものと推定される。

すなわち本発明のプライマーの有効成分であるイミダゾ
ール系化合物はその分子構造内に極性原子と非極性基を
あわせもつカップリング機能を有するものであって、本
プライマーを樹脂に薄膜状に塗布するとイミダゾール系
化合物の非極性基は拡散して樹脂と結合し、該樹脂の表
面にイミダゾール系化合物の極性原子が上向きに配向し
樹脂表面が活性化される。このようにして活性化された
樹脂表面に極性基を有する２−シアノアクリレートを塗
布すると分子間引力にもとすく二次結合や水素結合によ
り強力な接合が形成される。

従って、この強力な接合は、プライマー層が単分子膜状
ないしはそれに近い薄膜状に形成された時に、最もその
効果を発揮すると思われ、実験的にも確められた。

なお、トルイジン、アニリン、ジエチルアミン等のアミ
ンは２−シアノアクリレートの硬化促進剤として広（知
られ、硬化促進のためにプライマーとして用いられてい
ることもあるが、それらには本願発明の化合物が奏する
優れた効果は全く認められず、アミンの作用により本願
発明の効果が持たらされるのではないのである。

「実施例」 以下に実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳し
く説明する。

実施例１、比較例１ 次の６種類のプライマー溶液を調合１−だ。

（１）２−メチルイミダゾールのＱ、５　ｗｔ％メチル
クロロホルム溶液 （２）２−エチル−４−メチルイミダゾールの０、５　
ｗｔ％メチルクロロホルム溶液（３）　　ヒドロキシエ
チル−２−メチルイミダゾールの０．５　ｗｔ４メチル
クロロホルム溶液プライマーの性能試験はＪＩＳＫ６８
６１に準拠して行った。

テストピース、ポリプロピレン ・ノープレーン≠１００２５ｘ１００ｘ２ｍ三井東圧化
学掬製・　ＢＪＨ８Ａ２０　　　　　　　　〃　　　　
　　　　　　〃・ＢＪ）ＩＧ　　　　　　　　　　　　
＃　　　　　　　　　　−・ＪＨＨＧ　　　　　　　　
　　　〃　　　　　　　　　　〃ＩＩＦｊＰＢ２　　　
　　　　　　　　〃接着剤 アロンアルファ４Ｐ２０１ （シアノアクリレート系接着剤、東亜合成化学工業■製
） テストピースの両面に前記のプライマーを刷毛塗りし約
５分間風乾させた後、その片面に接着剤を塗布して両面
を重ね合せ圧締荷重的０．１ｋｇｆ／ＣＩＩＫ　を加え
室温で２４時間養生した。引張りせん断接着強さはスト
ログラフＷ型試験機を用い引張り速度２Ｑｍ／ｍａ＋で
測定した。

なお、比較例１としてプライマー処理をしない以外は実
施例１と同様にして試験を行った。

これらの結果を表１に示す。

表１ 注：材破 基材破壊 表２ 実施例２、比較例２ 次の３種類のプライマー溶液を調合した。

（４）２−アミノベンズイミダゾールのＱ、　３　ｗｔ
％シクロヘキサン溶液 （５）　　５，６−シメチルペンズイミダゾールのα６
ｗｔ％シクロヘキサン溶液 （６）２−メチルベンズイミダゾールのＱ、３ｗｔ％シ
クロヘキサン溶液 プライマーの性能試験はテストピースに次のものを用い
る以外は実施例１に準拠して行った。

テストピース：ポリエチレン ・ノ・イゼックス５０００Ｈ２５Ｘ１００Ｘ２箪三井石
筒げ翔勺製〃１３００Ｊ 〃２１［］ＯＪ ＃２２００Ｊ 〃６６００Ｍ〃 これらの結果を表２に示す。

実施例３、比較例３ 次の２種類のプライマー溶液を調合した。

（７）　　ニトロベンズイミダゾールのα２ｗｔ％溶液
（８）　　Ｎ　−Ｃｐ−（２−ベンズイミダゾリル）フ
ェニルコマレイミドの０．２ｗｔ％溶液プライマーの性
能試験はテストピースに次のものを使用する以外は実施
例１に準拠して行った。

テストピース： ・ポリプロピレン　Ｊ３００２５ｘ１００Ｘ’２ｍ三井
石油化学掬製４０Ｑ Ｊ６００　　　　　　　　　　　〃 ポリエチレン ウルトｌイゼックス　２０１［１０Ｊ　　　“Ｎ　　　
　２５１００Ｊ　　　＃　　　　　　　　〃これらの結
果を表３に示す 表６ 比較例４ ジメチルｐ−）ルイジン、ジエチルアミンまたはジメチ
ルアニリンのＱ、　５　ｗｔ％メチルクロロホルム溶液
、トリクロルアセトアミドのＱ、５ｗｔチェタノール溶
液をプライマーとして実施例１と同様の試験を実施した
が、引張りせん断接着強さはたかだか３に！ｉ１ｆ／Ｃ
ｒｉであった。

（ハ）発明の効果 本発明のプライマーを用いることによりα−シアノアク
リレートによる高結晶化樹脂または非極性樹脂の接着が
簡便かつスピーデイに実施できるようになるので、エン
ジニアリングプラスチ、りまたはポリオレフィン等への
金属材料に代る軽量化、不銹性およびコスト低減など数
多くのメリットをあげることができ、自動車工業、電気
機器工業など各分野への貢献度は非常に大きなものであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、イミダゾール環を有する化合物（グアニジノ基を有
   する化合物は除く）を有効成分とすることを特徴とする
   シアノアクリレート用プライマー。