JPH04300989A

JPH04300989A - プライマー組成物

Info

Publication number: JPH04300989A
Application number: JP3066571A
Authority: JP
Inventors: Chiyuki Shimizu; 清水　千之; Hisami Toba; 鳥羽　久美
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1992-10-23
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JP2643626B2

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】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、湿潤したコンクリートや
モルタルなどの多孔質基材に、シーリング材を接着させ
るためのプライマーに関する。

【０００２】

【発明の技術的背景とその問題点】建造物目地部分のシ
ーリングに各種シーリング材が用いられている。中でも
主として室温硬化性シリコーンゴムから成るシリコーン
シーリング材は、耐候性や耐寒性、耐熱性、耐オゾン性
及び耐久性に優れることから、高層建築を中心とする建
造物や木材建築物に広く用いられている。建造物目地部
分にこれらシーリング材を接着させるため、プライマー
が使用されている。特にモルタルやコンクリートのよう
な多孔質基材に接着させるためには、プライマーの使用
が不可欠である。これらプライマーの先行技術としては
、種々のアクリル酸エステルの共重合体を用いる方法（
特公昭４７−２６４１５号公報、特開昭５２−４３８３
１号公報、特開昭５１−１４９３２４号公報）、シラン
カップリング剤及びチタン酸エステルから成る組成物（
特開昭５１−１３９８３１号公報）、塩化ゴム含有組成
物（特開昭４８−４６６５０号公報）、ポリイソシアネ
ートとイソシアネート基に対する反応性を有する活性脂
肪族シランとの反応物を用いた組成物（特開昭５２−１
７５１９号公報）、イソシアヌレート基を有するウレタ
ンプレポリマー、エポキシ樹脂変性シリコーン樹脂及び
メルカプト基含有シランを主成分とした組成物（特開昭
５４−１２５２４８号公報）などがある。しかしながら
多孔質基材は含水しやすく、含水率の高い多孔質基材に
はこれらプライマーを使用しても接着性が得られないと
いう問題点があった。

【０００３】

【発明の目的】本発明の目的は、含水率の高い多孔質基
材、中でも飽和状態まで含水した湿潤状態の多孔質基材
に、シーリング材を接着させることのできるプライマー
を提供することにある。

【０００４】

【発明の構成】本発明者らは、この目的を達成すべく鋭
意検討を行った結果、分子中に２個以上のイソシアネー
ト基を有し、イソシアネート当量が　２００以下のイソ
シアネート化合物、ケイ素原子に結合する１個以上の加
水分解性基とケイ素原子に直結しないチオール基又はイ
ソシアネート基とを有するケイ素化合物、２０℃におけ
る水の溶解度が１０重量％以上で沸点が　１２０℃以下
の有機溶媒、有機スズ化合物及び３級アミンから選ばれ
る硬化触媒からなるプライマー組成物にて目的が達成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明
は即ち、　　（１）　分子中に２個以上のイソシアネー
ト基を有し、イソシアネート当量が２００以下のイソシ
アネート化合物　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１００重量部　　
（２）　ケイ素原子に結合する１個以上の加水分解性基
とケイ素原子に直結しないチオール基又はイソシアネー
ト基とを有するケイ素化合物　　　　　０．１〜３０重
量部　　（３）　２０℃における水の溶解度が１０重量
％以上で、沸点が　１２０℃以下の活性水素を有さない
有機溶媒　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１０〜３０００重
量部　　（４）　有機スズ化合物及び３級アミンから選
ばれる硬化触媒　０．００１〜３０重量部から成ること
を特徴とする、プライマー組成物である。

【０００５】本発明で用いられる（１）　のイソシアネ
ート化合物は、基材表面の水と反応して水を除去するこ
とによって基材に対する良好な接着性を発現させると同
時に、強靱な硬化被膜を形成するための成分である。強
靱な硬化被膜を形成させる意味から分子中に２個以上の
イソシアネート基を有していることが必要であり、水の
除去効果を十分に発揮させることにより基材に対する良
好な接着性を発現させる意味から、イソシアネート当量
が　２００以下であることが必要である。これらイソシ
アネート化合物としては、トルエンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、ジアミノジフェニル
メタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート
、トリジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート
、水素添加ジアミノジフェニルメタンジイソシアネート
、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイ
ソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート
、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリメチルヘ
キサメチレンジイソシアネートなどの単量体、それらの
二量体、三量体、カルボジイミド体及びアロハネート、
ビュレット、ウレア変性体などが例示される。本発明で
は、これらイソシアネート化合物を単独で用いてもよく
、また、複数種を併用してもよい。

【０００６】（２）　のケイ素化合物は、基材に対する
接着性をより強固なものとすると同時に、（１）　のイ
ソシアネート化合物と反応して強靱な被膜を形成させる
ための成分であり、さらにはシーリング材とプライマー
硬化被膜との間の接着性を発現させるための成分である
。このケイ素化合物は、シーリング材とプライマー硬化
被膜との間の接着性を発現させる意味から、分子中にケ
イ素原子に結合する加水分解性基を１個以上有している
ことが必要であり、２個以上有するものが好ましい。ま
た、（１）　のイソシアネート化合物と反応して一体化
し、強靱な被膜を形成させる意味から、ケイ素原子に直
結しないチオール基又はイソシアネート基を有している
ことが必要である。なお、ケイ素原子に結合する加水分
解性基としては、適度な反応性を有することから、炭素
数１〜６個のアルコキシ基又は炭素数２〜６個のアルコ
キシアルコキシ基及び炭素数３〜５個のケトオキシム基
が好ましく、中でも炭素数１〜３個のアルコキシ基が推
奨される。また、チオール基又はイソシアネート基とケ
イ素原子との間は、原料入手と合成の容易さから炭素数
１〜６個の２価の炭化水素基を介して結合していること
が好ましい。これらケイ素化合物としては、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（
ＯＣＨ３）３　、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）
３、ＨＳ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３　、ＨＳ（Ｃ
Ｈ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ
ＣＨ３（ＯＣＨ３）２、ＨＳ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（
ＯＣ２Ｈ５）２　、ＯＣＮ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３
）３、ＯＣＮ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３　、Ｏ
ＣＮ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＯＣＮ（ＣＨ２
）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３　、ＯＣＮ（ＣＨ２）３Ｓｉ
ＣＨ３（ＯＣＨ３）２　、ＯＣＮ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ
３（ＯＣ２Ｈ５）２及びその部分加水分解物などが例示
される。このケイ素化合物の使用量は、（１）１００重
量部に対し　０．１〜３０重量部の範囲である。　０．１重量部未満ではプライマー被膜とシーリング材
間の接着性が低下し、３０重量部より多いと硬化被膜が
脆くなる。

【０００７】（３）　の有機溶媒は、含水した多孔質基
材に対する良好な濡れ性をプライマー組成物に付与して
均一な塗布を可能とする働きのほか、基材表面の水を溶
解して（１）　のイソシアネート化合物に与えることに
より、基材表面の水の除去を促進して基材とプライマー
層間の良好な接着性を発現させる働きをする。この有機
溶媒は含水した多孔質基材に対する良好な濡れ性を得る
意味と、前述のようにして基材表面の水の除去を促進で
きる意味から、２０℃における水の溶解度が１０重量％
以上であることが必要である。また、それらの働きをし
た後すみやかに揮散できる意味から沸点が　１２０℃以
下であることが必要で、沸点がこれより高いと塗装面に
残存する時間が長くなり、硬化反応が終了した後も水分
を呼び寄せ続けるため、プライマー硬化被膜の表面に結
露が生じて接着性を阻害するため好ましくない。また、
この有機溶媒は（１）　や（２）　のイソシアネート基
と反応する活性水素を有していてはならない。これら有
機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、テト
ラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，３−ジオ
キサン、１，４−ジオキサン、トリオキサンなどが例示
される。（３）　の使用量は、（１）１００重量部に対
して１０〜３０００重量部である。使用量が１０重量部
に満たないと、含水した多孔質基材に対する濡れ性が低
下してはじきが生じやすくなるほか、プライマー被膜の
基材に対する接着性が低下する。逆に３０００重量部を
越えると何度も塗布を行わなければ塗布厚が得られず、
作業性が著しく低下する。

【０００８】なお、本発明においてはイソシアネート化
合物の溶媒として多用される酢酸エチル、酢酸ブチル、
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのよう
なエステル系溶媒やトルエン、キシレンのような芳香族
溶媒などの（３）　に該当しない溶媒を少量併用しても
差し支えない。

【０００９】（４）　の硬化触媒は、（１）　や（２）
　のイソシアネート基の水との反応を促進してすみやか
に基材表面の水を除去し、また基材に接着した硬化被膜
を形成させるための成分である。（４）　はまた、（１
）　のイソシアネート基と（２）　のチオール基との反
応を促進する働きや、（２）　の加水分解性基の反応を
促進してプライマー被膜とシーラント間の接着性の発現
を促進する働きもする。（４）　は有機スズ化合物及び
３級アミンからなる群より選ばれ、具体的には、スタナ
スオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチル
チンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチ
ルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンジマレエー
ト、ジオクチルチンメルカプチド、ジオクチルチンチオ
カルボキシレート、ジブチルチンオキサイドのジオクチ
ルフタレートとの反応物のような有機スズ化合物；トリ
エチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルシクロヘキシルアミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパン−１，
３−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチ
ルジエチレントリアミン、テトラメチルグアミジン、ト
リエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、
Ｎ−メチルモルホリン、ビス（２−ジメチルアミノエチ
ル）エーテルのような３級アミンが例示される。（４）
　の使用量は、（１）１００重量部に対して　０．００
１〜３０重量部である。（４）　の使用量が　０．００
１重量部に満たないと接着性が得られなくなったり、そ
の発現が極めて遅くなる。逆に３０重量部より多いと硬
化被膜が脆くなったり、その表面に滲み出して接着性を
低下させる。

【００１０】本発明の組成物にはその他に顔料や着色剤
、タレ防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などを添加す
ることもできる。本発明の組成物は、（１）　〜（４）
　及びその他の成分をすべて混合して１つの容器に保存
する１成分型として使用することができるが、（２）　
がチオール基を有するケイ素化合物である場合には　（
１）を含む成分と（２）　及び（４）　を含む成分とを
別包装に、（２）　がイソシアネート基を有するケイ素
化合物である場合には（１）　及び（２）　を含む成分
と（４）を含む成分とを別包装にした２成分包装型とす
ることで、長期に渡る保存安定性を確保することができ
る。

【００１１】

【発明の効果】本発明のプライマー組成物を使用するこ
とにより、含水し、湿潤したモルタルやコンクリートな
ど多孔質基材にシーリング材を接着させることができる
。従って、降雨間もなく湿潤した基材、硬化途上でまだ
乾燥していないコンクリートやモルタル、トンネルや用
水路などの常に湿潤した基材にシーリング材を使用する
上で有用である。本発明のプライマー組成物は室温硬化
性ポリオルガノシロキサンを主成分とするシリコーンシ
ーリング材のプライマーとして特に有用であるが、その
他に加水分解性ケイ素基で分子鎖が封鎖されたポリエー
テルをベースポリマーとする変成シーリング材、チオー
ル基で分子鎖が封鎖されたポリエーテルをベースポリマ
ーとするポリサルファイドシーリング材及びイソシアネ
ート基含有化合物を硬化剤として用いるウレタンシーリ
ング材のプライマーとしても使用することができる。

【００１２】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳しく説明
する。なお、実施例、比較例中、部とあるのはすべて重
量部を意味する。実施例１〜９及び比較例１〜３表１に示すイソシアネート化合物、ケイ素化合物、有機
溶剤及び硬化触媒を混合してプライマー組成物Ｐ−１〜
Ｐ−１２を得た。これらプライマーを用いて以下に示す
試験を行い、湿潤したモルタルに対する接着性を評価し
た。それらの結果も表１に示す。なお、比較例１は本発
明に該当しないイソシアネート化合物を用いた比較例、
比較例２は水の溶解度が本発明の範囲より小さい溶媒を
用いた比較例、比較例３は溶媒の沸点が本発明の範囲よ
り高い溶媒を用いた比較例である。（試験方法）３日間常温水中に浸漬したモルタルを、常
温雰囲気下において、図１に示すように下方を水中に浸
漬した状態で設置し、表面の水をウェスで軽く拭き取っ
た後プライマー組成物を塗布し、直ちに塩化ビニリデン
フィルムで覆った。その状態で約１時間放置した後、東
芝シリコーン製シリコーンシーリング材トスシール３６
１を打設し再び塩化ビニリデンフィルムで覆った。その
状態で１４日間放置して硬化養生させた後スペーサーを
除去し、引っ張り試験を行った。

【００１３】

【表１】

【００１４】＊１：住友バイエルウレタン製ポリメリッ
ク４，４’−ジアミノジフェニルメタンジイソシアネー
ト（イソシアネート当量：１３６）＊２：住友バイエルウレタン製変性４，４’−ジアミノ
ジフェニルメタンジイソシアネート（イソシアネート当
量：１３６）＊３：住友バイエルウレタン製トルエン・トルエンジイ
ソシアネート・ヘキサメチレンジイソシアネート共三量
体（イソシアネート当量：４００）実施例１０〜１３及び比較例４〜７表１に示したプライマー組成物Ｐ−１〜Ｐ−４及びＰ−
１０〜Ｐ−１２並びに表２に示す既存のプライマーを使
用し、モルタルの代わりに軽量コンクリートを用いて実
施例１〜９及び比較例１〜３と同様の試験を行った。そ
れらの結果も表２に示す。なお、比較例４は本発明に該
当しないイソシアネート化合物を用いた比較例、比較例
５は水の溶解度が本発明の範囲より小さい溶媒を用いた
比較例、比較例６は溶媒の沸点が本発明の範囲より高い
溶媒を用いた比較例、比較例７は既存のプライマーを用
いた比較例である。

【００１５】

【表２】

【００１６】＊４：東芝シリコーン製多孔質基材用プラ
イマー（イソシアネート当量が約　４００のイソシアネ
ート化合物の酢酸ブチル溶液を主成分とする）実施例１
４〜１６及び比較例８〜１０表１に示すプライマー組成物Ｐ−４と既存のプライマー
について、表３に示すシーリング材を用いて実施例１〜
６及び比較例１〜３と同様の試験を行った。その結果も
表３に示す。なお、比較例８〜１０は既存のプライマー
を用いた比較例である。

【００１７】

【表３】

【００１８】＊５：横浜ゴム製ポリウレタンシーリング
材＊６：横浜ゴム製ポリサルファイドシーリング材＊７：
コニシ製変成シリコーンシーリング材＊８：横浜ゴム製
多孔質基材用プライマー（イソシアネート基の残存する
ウレタンポリマーの酢酸エチル溶液を主成分とする）＊９：コニシ製多孔質基材用プライマー（塩化ゴムのト
ルエン溶液を主成分とする）

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例で使用した試験体及びその設
置方法を示す図である。

【符号の説明】１…シーリング材２…モルタル又は軽量コンクリート（５０ｍｍ×５０ｍ
ｍ×２５ｍｍ厚）３…アルマイト（５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍ厚）４…
ポリエチレン製スペーサー５…容器６…塩化ビニリデンフィルム７…水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（１）　分子中に２個以上のイソシアネート基を有
し、イソシアネート当量が２００以下のイソシアネート
化合物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１００重量部　　（２）　
ケイ素原子に結合する１個以上の加水分解性基とケイ素
原子に直結しないチオール基又はイソシアネート基とを
有するケイ素化合物　　　　　０．１〜３０重量部　　
（３）　２０℃における水の溶解度が１０重量％以上で
、沸点が　１２０℃以下の活性水素を有さない有機溶媒
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１０〜３０００重量部　　
（４）　有機スズ化合物及び３級アミンから選ばれる硬
化触媒　０．００１〜３０重量部から成ることを特徴と
する、プライマー組成物。