JPH06228525A - フッ素ゴム接着用のプライマー組成物 - Google Patents

フッ素ゴム接着用のプライマー組成物

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JPH06228525A
JPH06228525A JP3412993A JP3412993A JPH06228525A JP H06228525 A JPH06228525 A JP H06228525A JP 3412993 A JP3412993 A JP 3412993A JP 3412993 A JP3412993 A JP 3412993A JP H06228525 A JPH06228525 A JP H06228525A
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JP
Japan
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fluororubber
primer composition
organic
component
monovalent group
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JP3412993A
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English (en)
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Akiko Nakazawa
晶子 中澤
Takeo Kaneko
武夫 金子
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】(A)シランカップリング剤またはその部分加
水分解縮合物、(B)有機ケイ酸エステルまたはその部
分加水分解縮合物、およびポリアルコキシオルガノシロ
キサンから選ばれる少なくとも一種、(C)有機チタン
酸エステルまたはアルミニウムアルコキシドから選ばれ
る少なくとも一種を含有するフッ素ゴム接着用のプライ
マー組成物。 【効果】フッ素ゴムと各種被着体との接着において、耐
熱性、耐油性等に優れたプライマー組成物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフッ素ゴム接着用のプラ
イマー組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素ゴムを加硫成形時に各種被着体と
接着させるためのプライマーとして、従来エポキシ系の
プライマーが優れた接着強度を有するとして広く使用さ
れているが、プライマー層の耐熱性、耐油性等がかなら
ずしも満足できるものではなかった。また、シランカッ
プリング剤系のプライマーでは十分な接着強度が得られ
なかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は優れた
耐熱性、耐油性、耐水性等を有し、かつ、フッ素ゴムの
加硫成形時における種々の金属、ガラス、セラミクス、
樹脂および木材等との接着に際して強力な接着強度を有
するプライマー組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決するためになされたものであり、下記(A)、
(B)、(C)を含有するフッ素ゴム接着用のプライマ
ー組成物により前記課題は解決される。 (A)下記(1) で示されるシランカップリング剤または
その部分加水分解縮合物、 [H2N-(CH2CH2NH)x-R1y-SiR2 zR3 4-y-z・・・(1) (ここでR1は2価の炭化水素基、R2は置換または非置換
の1価の基、R3は加水分解可能な1価の基、R1、R2、R3
がそれぞれ複数のとき同一または異なる基、xは0また
は1〜4の整数、yは1、2または3、y+zは1、2
または3) (B)有機ケイ酸エステルまたはその部分加水分解縮合
物、および(2)で示されるポリアルコキシオルガノシ
ロキサンから選ばれる少なくとも一種、 [R4O-(SiR5R6-O)qrSiR7 pO(4-p-r)/2・・・(2) (ここで、R4、R5、R6、R7は置換または非置換の1価の
基、R4、R5、R6、R7がそれぞれ複数のとき同一または異
なる基、pは0〜2の正の数、qは1以上の正の整数、
rは0.5〜4の正の数) (C)有機チタン酸エステルおよびアルミニウムアルコ
キシドから選ばれる少なくとも一種。
【0005】本発明のプライマー組成物が適用されるフ
ッ素ゴムとしては、従来公知のポリオール加硫、アミン
加硫または有機過酸化物加硫可能なフッ素ゴムであり、
フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレ
ン−プロピレレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラ
フルオロエチレン−プロピレレン共重合体、またはフッ
化ビニリデン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体等およびこれらにヨウ素または臭素含有モノマー
を共重合させたり、不飽和結合を導入して有機過酸化物
加硫を可能としたもの等である。なかでも、フッ化ビニ
リデンを共重合成分として含有するものが好ましい。
【0006】本発明に用いられる(A)成分の(1)で
示されるシランカップリング剤は加水分解性の基とアミ
ノ基とを有しているため、フッ素ゴムとしてフッ化ビニ
リデンを共重合成分として含有するフッ素ゴムを用いた
場合に、加水分解により生成するシラノール基が各種被
着体と化学結合し、一方のアミノ基が加硫時にフッ素ゴ
ム中のフッ化ビニリデン部分と化学結合することによ
り、フッ素ゴムと各種被着体とが接着する。
【0007】(A)成分の具体例としては、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエト
キシシラン等、またはこれらシランの部分加水分解縮合
物や2種以上のシランの部分共加水分解縮合物が挙げら
れる。これらは単独、または2種以上の混合物として用
いられる。
【0008】本発明に用いられる(B)成分の有機ケイ
酸エステルまたはその部分加水分解縮合物、および
(2)で示されるポリアルコキシシロキサンは(A)成
分と共加水分解されることによりプライマー層の造膜性
を高め、接着強度および耐熱性等を向上させる。なかで
も(2)で示されるポリアルコキシオルガノシロキサン
は柔軟な骨格構造であるために、有機ケイ酸エステルと
併用することでプライマー層の耐熱性が一層向上する。
【0009】(B)成分の有機ケイ酸エステルの具体例
としては、テトラメチルオルソシリケート、テトラエチ
ルオルソシリケート、テトラ−n−プロピルオルソシリ
ケート、テトラ(β−メトキシエチル)オルソシリケー
ト等、またはこれらシリケートの部分加水分解縮合物や
2種以上のシリケートの部分共加水分解縮合物が挙げら
れる。これらは単独で、または2種以上の混合物として
用いられる。
【0010】また、(2)で示されるポリアルコキシオ
ルガノシロキサンとしては、ポリエトキシジメチルシロ
キサン、ポリエトキシメチルビニルシロキサン、ポリメ
トキシジメチルシロキサン、ポリエトキシトリフルオロ
プロピルメチルシロキサン等が挙げられる。これらは単
独で、または2種以上の混合物として用いられる。
【0011】本発明に用いられる(C)成分の有機チタ
ン酸エステルおよびアルミニウムアルコキシドは、
(A)成分および(B)成分の加水分解を促進するため
のものであり、驚くべきことに本発明のごとくフッ素ゴ
ムと各種被着体との接着に際して(C)成分として特に
有機チタン酸エステルが顕著な効果を示し、接着性およ
びプライマー層の耐熱性が一層向上する。
【0012】(C)成分の具体例としては、テトラ−n
−ブチルチタネート、テトラ−n−プロピルチタネー
ト、ジイソプロポキシチタンアセチルアセトナート、ア
ルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウム−n−
ブトキシド等、またはこれらの縮合物や2種以上の共縮
合物が挙げられる。これらは単独で、または2種以上の
混合物として用いられる。
【0013】(A)成分、(B)成分および(C)成分
の使用割合は、特に限定はされないが(A)成分が5〜
80重量%、好ましくは10〜50重量%、(B)成分
が3〜50重量%、好ましくは5〜30重量%、(C)
成分が1〜30重量%、好ましくは3〜20重量%であ
る。
【0014】本発明に用いられる(D)成分のフッ素ゴ
ムは、本来、フッ素ゴムが有する優れた耐油性によりプ
ライマー層の耐油性を向上させるためのものであり、加
硫時に接着させるフッ素ゴムと同一または類似した組成
のものが好ましい。
【0015】また、(D)成分がフッ化ビニリデンを共
重合成分として含有するフッ素ゴムである場合には、
(A)成分中のアミノ基により加硫時に接着させるフッ
素ゴムと共加硫するため、より好ましい。(D)成分の
フッ素ゴムは、各種の充填剤、添加剤、加硫剤等を混合
した組成物として用いてもよい。
【0016】(D)成分の具体例としては、フッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビ
ニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロ
エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−プロピレ
レン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチ
レン−プロピレレン共重合体、またはフッ化ビニリデン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等およ
びこれらにヨウ素または臭素含有モノマーを共重合させ
たり、不飽和結合を導入して有機過酸化物加硫を可能と
したものが挙げられる。(D)成分の使用量は特に限定
されないが、1〜20重量%、好ましくは5〜10重量
%である。
【0017】本発明のプライマー組成物は、上記の各成
分を混合するだけで容易に製造されるが、製造上、また
は使用上取扱いを容易とするために有機溶剤、水または
それらの混合溶剤に溶解させてもよい。その際の溶剤の
使用量は任意であり、使用条件等により決められる。
【0018】本発明のプライマー組成物には、その性能
を損なわない限りにおいて他のシランカップリング剤、
チタネート系カップリング剤、不飽和多官能性化合物、
有機過酸化物、カーボンブラック、シリカ、各種金属酸
化物粉体、顔料等の各種添加剤を混合してもよい。
【0019】本発明のプライマー組成物は、フッ素ゴム
と各種の被着体の接着において効果的である。被着体と
しては、鉄、ステンレス、アルミニウム、しんちゅう、
銅、ニッケル等の金属類、塩化ビニル樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリウレタン、ポリエチレン、ナイロン、ポリ
イミド、ポリエステル、PPS、PTFE、ETFE等
の熱可塑性樹脂、天然ゴム、SBR、NBR、シリコー
ンゴム、フッ素ゴム等のゴム類、不飽和ポリエステル、
ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂、繊維強化プラスチック、ガ
ラス、セラミックス、木材、石等またはそれらの表面を
化学的または物理的に処理したものが例示される。
【0020】本発明のプライマー組成物は、各種被着体
表面に塗布し乾燥させ、その表面に過酸化物加硫のフッ
素ゴムを接触させ、加硫することによりフッ素ゴムと各
種被着体とが強固に接着する。加硫時に、プレス等で加
圧してもよい。プライマー塗布後の乾燥条件は、常温で
数分〜24時間の範囲であるが、その範囲よりも長くな
ることは差し支えない。また、40〜250℃程度で数
秒〜24時間程度の加熱乾燥や紫外線や電子線の照射を
行ってもよい。
【0021】また、本発明のプライマー組成物をフッ素
ゴム中に混合することにより、フッ素ゴムに接着性が付
与され、自己接着性を発現させることも可能である。本
発明のプライマー組成物はプライマーとして用いるだけ
でなく、加硫ゴムと各種被着体との接着剤として用いて
もよい。その際には、接着剤層を硬化させることが好ま
しい。
【0022】
【作用】本発明においては、アミノ基を含有するシラン
カップリング剤、有機ケイ酸エステルおよびポリアルコ
キシオルガノシロキサンが有機チタン酸エステルにより
共加水分解され、柔軟でしかも強度のあるプライマー層
が形成され、シランカップリング剤中のアミノ基がフッ
素ゴム中のフッ化ビニリデン部分とで化学結合を形成す
ることによりフッ素ゴムと強固に接着する。
【0023】
【実施例】以下に実施例を挙げて説明する。なお、実施
例中、部とあるものは重量部を示す。また、表1中、実
とは実施例を、比とは比較例を示す。
【0024】参考例 フッ素ゴムバイトンE430(デュポン社製フッ化ビニ
リデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体)100
部、MTカーボン30部、キョーワマグ#150(協和
化学工業社製、酸化マグネシウム)3部およびカルビッ
ト(近江化学社製、水酸化カルシウム)6部を2ロール
で均一に混合してフッ素ゴム組成物を得た(フッ素ゴム
−1)。
【0025】フッ素ゴムアフラス200(旭硝子製テト
ラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合
体)100部、MTカーボン30部、トリアリルイソシ
アヌレート5部およびパーヘキサ2,5B1部を2ロー
ルで均一に混合してフッ素ゴム組成物を得た(フッ素ゴ
ム−2)。これらを以下の試験に用いた。
【0026】実施例1〜9、比較例1〜4 表1〜2に示した組成に従い、プライマー組成物を調製
した。これらを被着体に塗布し、表1〜2に示した乾燥
条件を施した後、先に得られたフッ素ゴム組成物を接触
させ、170℃で10分間プレス加硫した。この試験片
を剥離し、フッ素ゴムが凝集破壊した面積を測定した。
また、接着した試験片を230℃で70時間加熱した後
に同様の試験をし、耐熱性を調べた。さらに、接着した
試験片をJIS No.3オイルに浸し、175℃で7
0時間加熱した後に同様の試験を行い、耐油性を調べ
た。結果を表1〜2に示す。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】本発明のプライマー組成物は、フッ素ゴ
ムと各種被着体とを強固に接着させ、しかも、その接着
層の耐熱性や耐油性に優れるものであるため、本発明に
よる工業的利益は極めて大きい。本発明により得られる
フッ素ゴムと各種被着体とを接着させた成形品は、自動
車や航空機等輸送機関のオイルシールや石油掘削部品、
その他耐熱性や耐油性を要求される一般工業部品等に極
めて有用である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記(A)、(B)、(C)を含有するフ
    ッ素ゴム接着用のプライマー組成物。 (A)下記(1) で示されるシランカップリング剤または
    その部分加水分解縮合物、 [H2N-(CH2CH2NH)x-R1y-SiR2 zR3 4-y-z・・・(1) (ここでR1は2価の炭化水素基、R2は置換または非置換
    の1価の基、R3は加水分解可能な1価の基、R1、R2、R3
    がそれぞれ複数のとき同一または異なる基、xは0また
    は1〜4の整数、yは1、2または3、y+zは1、2
    または3) (B)有機ケイ酸エステルまたはその部分加水分解縮合
    物、および(2)で示されるポリアルコキシオルガノシ
    ロキサンから選ばれる少なくとも一種、 [R4O-(SiR5R6-O)qrSiR7 pO(4-p-r)/2・・・(2) (ここで、R4、R5、R6、R7は置換または非置換の1価の
    基、R4、R5、R6、R7がそれぞれ複数のとき同一または異
    なる基、pは0〜2の正の数、qは1以上の正の整数、
    rは0.5〜4の正の数) (C)有機チタン酸エステルおよびアルミニウムアルコ
    キシドから選ばれる少なくとも一種。
  2. 【請求項2】フッ素ゴムを含有する請求項1のプライマ
    ー組成物。
  3. 【請求項3】フッ素ゴムがフッ化ビニリデンを共重合成
    分として含有する共重合体である請求項2のプライマー
    組成物。
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Cited By (3)

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