WO2002100967A1 - Composition de primaires et procede de collage - Google Patents

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WO2002100967A1
WO2002100967A1 PCT/JP2002/004967 JP0204967W WO02100967A1 WO 2002100967 A1 WO2002100967 A1 WO 2002100967A1 JP 0204967 W JP0204967 W JP 0204967W WO 02100967 A1 WO02100967 A1 WO 02100967A1
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primer composition
component
monomer
weight
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PCT/JP2002/004967
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Toshihiko Okamoto
Kazuo Hagiwara
Junji Takase
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Kaneka Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a primer composition and a bonding method using the same.
  • the present invention relates to a method for bonding a sealing material to a base material, comprising applying a primer composition and the primer composition onto a base material, and then bonding the sealing material to the application surface. More specifically, a silicon-containing group having a hydroxyl group or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and capable of crosslinking by forming a siloxane bond (hereinafter, also referred to as a “reactive silicon group”).
  • the present invention relates to a primer composition effective for a sealing material containing an organic polymer as a main component (particularly, an isobutylene-based sealing material having an isobutylene-based polymer as a main chain skeleton) and a bonding method using the same. Background art
  • the sealing material is a material that is used for filling joints and gaps (hereinafter referred to as “joints”) between various members to provide watertightness and airtightness. Therefore, various base materials that make up joints and around window frames, ie, inorganic materials such as glass, ceramics, metals, cement, and mortar, and organic materials such as plastics (hereinafter collectively referred to as “base materials”) It is necessary to show good adhesiveness to However, the adhesion of the sealant itself is often inadequate and the use of a primer is often mandatory.
  • Silicone, modified silicone, polysulfide, polyurethane and the like are well known as sealing materials applied to joints of interior and exterior of general buildings. These sealing materials are selected based on the concept of “the right place for the right material”, using the appropriate sealing material for each type of joint (including the type of base material). Primers have been developed. On the other hand, an isobutylene-based polymer containing a reactive silicon group Butylene based sealants have recently been developed. This isobutylene-based sealing material has characteristics such as excellent dynamic followability, heat resistance, weather resistance, water resistance, paintability, and does not contaminate the area around joints, and has performance as a universal sealing material. I have.
  • a primer composition containing a saturated hydrocarbon-based polymer having a reactive silicon group is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-343429.
  • this primer there is a problem that the adhesiveness to a porous substrate such as concrete, mortar board, and sled board may not be sufficient.
  • a primer composition containing an acryl-based copolymer having a reactive silicon group is particularly effective as a primer effective for bonding a silicone elastomer to these porous substrates and various metal substrates. It is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-43831. However, when a low-polarity sealing material such as the above-mentioned isobutylene-based sealing material is used, when a primer mainly composed of an acrylic copolymer having a high polarity and a high Tg (glass transition point) is used, the film-forming properties on the porous substrate were good, but the compatibility with the isobutylene-based sealing material was poor, and especially the water-resistant adhesiveness was poor.
  • a primer comprising a reactive silicon group-containing copolymer containing an alkyl (meth) acrylate monomer having a long-chain alkyl group as an essential component.
  • An object of the present invention is to provide a primer composition having good adhesion to a porous substrate.
  • seals based on organic polymers containing reactive silicon groups Primer composition that adheres a bonding material to a porous substrate or a porous substrate or a porous substrate having large irregularities, and has good water resistance and a bonding method using the same. The purpose is to provide.
  • the present inventors have conducted intensive studies in order to solve such a problem, and as a result, have found that a highly polar vinyl copolymer having a reactive silicon group and a low polar vinyl copolymer having a reactive silicon group.
  • the inventors have found that the purpose can be achieved by a primer composition used in combination with a copolymer, and have completed the present invention.
  • the first aspect of the present invention is that (A) (a) a monomer 5 having a hydroxyl group or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and having a silicon-containing group which can be crosslinked by forming a siloxane bond; ⁇ 80 weight.
  • a preferred embodiment of the primer composition comprising: a vinyl copolymer obtained by copolymerization of the components, the primer composition further comprising a tackifying resin as the component (C). About things.
  • the present invention relates to the primer composition according to any one of the above, further comprising a silicate compound as the component (D).
  • the present invention relates to the primer composition according to any one of the above, further comprising a silane coupling agent as the component (E).
  • the present invention relates to the primer composition according to any one of the above, wherein the silane coupling agent as the component (E) is an amino group-containing silane coupling agent and a Z or mercapto group-containing silane coupling agent.
  • the vinyl copolymer of the component (A) and the vinyl copolymer of the component (B) have a number average molecular weight in the range of 500 to 500,000.
  • Oyobi 1 2 each independently represent an alkyl group having a carbon number of 1-2 0, carbon number 6-2 0 Ariru group, or Ararukiru group number 7-2 0 carbon (R ' ) 3 S i 0-(R 'is each independently a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms), and X is Is independently a hydroxyl group or a hydrolyzable group, a is any one of 0, 1, 2, and 3, b is 0, 1, or 2, and a and b are simultaneously Wherein m is 0 or an integer of 1 to 19), and each molecule has at least one reactive silicon group represented by the formula: And a primer composition according to item (1).
  • a second aspect of the present invention relates to a method for bonding a sealing material to a substrate, comprising applying the primer composition according to any one of the above-mentioned methods onto a substrate, and then bonding a sealing material to the applied surface.
  • the sealing material has a hydroxyl group or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and has at least one silicon-containing group which can be crosslinked by forming a siloxane bond.
  • the present invention relates to the above-mentioned bonding method, which is a sealing material whose main component is coalescing.
  • the sealing material has a hydroxyl group or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and has at least one silicon-containing group capable of crosslinking by forming a siloxane bond.
  • the present invention relates to the above-mentioned bonding method, which is an isobutylene-based sealing material mainly composed of a united product.
  • the present invention will be described in detail.
  • the vinyl copolymer of the component (A) used in the present invention comprises (a) a monomer having a reactive silicon group and (b) (meth) acrylic acid having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Since it is a polymer containing an alkyl ester monomer as a main component, the component (B) (a) a monomer having a reactive silicon group and (c) an alkyl group having 10 or more carbon atoms are used. It has a higher polarity and a higher Tg than a polymer containing (meth) alkyl acrylate monomer as a main component. Therefore, the component (A) functions as a component that forms a tough cured film having excellent film-forming properties on a porous substrate and excellent adhesion to various substrates.
  • (meth) acryl means acryl and / or methacryl.
  • the vinyl copolymer of the component (B) is composed of (a) a monomer having a reactive silicon group and (c) an alkyl (meth) acrylate monomer having an alkyl group having 10 or more carbon atoms. Since it is a polymer whose main component is a polymer, it is a component having lower polarity than the component (A). Therefore, the component (B) functions as a component that forms a film that is well compatible with less polar sealing materials such as isobutylene-based sealing materials.
  • the vinyl copolymers of component (A) and component (B) are both vinyl copolymers having a monomer having a reactive silicon group as an essential component.
  • the vinyl copolymer having a group is collectively referred to as a reactive silicon group-containing vinyl polymer.
  • Oyobi 1 2 are each independently numbers 1-2 0 alkyl group of carbon, carbon number 6-2 0 Ariru group, or Ararukiru group with carbon number. 7 to 2 0 (R, ) a S i O— (R ′ is each independently a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms), and is a triorganosiloxy group.
  • X is each independently a hydroxyl group or a hydrolyzable group.
  • a is 0, 1, 2, or 3
  • b is 0, 1, or 2 and a and b do not become 0 at the same time.
  • m is 0 or an integer of 1 to 19).
  • hydrolyzable group examples include commonly used groups such as a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, a ketoximate group, an amino group, an amide group, an aminooxy group, a mercapto group, and an alkenyloxy group. Is raised. Of these, an alkoxy group, an amide group, and an aminooxy group are preferred, but an alkoxy group is particularly preferred because of its mild hydrolyzability and easy handling.
  • a hydrolyzable group or a hydroxyl group can be bonded to one silicon atom in the range of 1 to 3, and (a + ⁇ b) is preferably in the range of 1 to 5.
  • two or more hydrolyzable groups or hydroxyl groups are bonded to the reactive silicon group, they may be the same or different.
  • the number of silicon atoms forming a reactive silicon group is one or more. In the case of silicon atoms linked by a siloxane bond or the like, the number is preferably 20 or less.
  • the term "having at least one reactive silicon group in one molecule at the terminal of the main chain and at the terminal or in the side chain of the vinyl polymer containing a reactive silicon group” means that the terminal of the main chain of the polymer is Or at least one, preferably two or more, reactive silicon groups per molecule in the side chain. Has at least one reactive silicon group per molecule Therefore, it becomes high molecular weight or gels in the presence of water to form a chemically stable siloxane bond, thereby improving the chemical resistance of the coating film.
  • the reactive silicon group since the reactive silicon group has a good affinity for the inorganic base material and causes a cross-linking reaction due to the presence of moisture, the effect that the coating film has good adhesion to the inorganic base material can be obtained. .
  • the number of mo 1 of reactive silicon groups per unit weight in the reactive silicon group-containing vinyl polymer (hereinafter referred to as “Si equivalent”) is from 0.2 to 5.0 mm o. It is preferably 1 Zg, more preferably 0.5 to 4.0 mmo 1 / g, and particularly preferably 1.0 to 3.0 mmo 1 Zg. 3 If the equivalent is less than 0.2 mmo 1 g, the adhesion and film forming properties of the primer composition may not be sufficient.5.If it exceeds Ommo 1 Zg, the storage stability of the primer composition may deteriorate. It is not preferable because there is.
  • the number average molecular weight of the reactive silicone group-containing vinyl polymer is about 500 to 50,000 in terms of polystyrene by GPC (HLC-812 OGPC, manufactured by Tosoh Corporation, THF solvent). It is particularly preferable that the material is about 1,000 to 30,000 because it is easy to handle. When the number average molecular weight is less than 500, the film forming property of the primer composition may not be sufficient, and when the number average molecular weight exceeds 50,000, the workability of the primer composition may deteriorate due to high viscosity. It is not preferable because there is.
  • the glass transition point (T g) of the polymer is not particularly limited.
  • T g when the T g is lowered to 10 ° C. or less, the polymer has low shrinkage.
  • the Tg is increased to 30 ° C. or more, characteristics such as improvement in film formation on a porous substrate, chemical resistance, water resistance, and reinforcement of the substrate occur.
  • the vinyl copolymer (A) comprises (a) a monomer having a reactive silicon group of 5 to 80% by weight and (b) a (meth) acrylic acid having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. It can be produced by polymerizing a monomer mixture containing 20 to 95% by weight of an alkyl ester monomer.
  • the monomer (a) having a reactive silicon group is not particularly limited, and specific examples thereof include, for example,
  • CH 2 CHSi (OCH 3 ) 3
  • CH 2 CHSiCI 3
  • CH 2 CHCOO (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 2
  • CH 2 CHCOO (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
  • CH 2 C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 2
  • CH 2 C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
  • CH 2 C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (OCH 2 CH 3 ) 2
  • CH 2 C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (OCH 2 CH 3 ) 3
  • the amount of the monomer (a) used in the component (A) is preferably 5 to 80% by weight, more preferably 10 to 70% by weight, and more preferably 20 to 70% by weight of the total amount of the polymerization component. It is particularly preferred that the content is from 60 to 60% by weight. 5 weight used. / If less than 0, may contact adhesion and film-forming primer composition is not sufficient, when it exceeds 8 0 wt% may storage stability is not sufficient.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester monomer (b) having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n-propyl (meth) acrylate.
  • the amount of the monomer (b) used in the component (A) is 20 to 95% by weight of the total amount of the polymerization component. / 0 , more preferably from 30 to 90% by weight, and particularly preferably from 40 to 80% by weight. If the amount used is less than 20% by weight, the film-forming property on a porous substrate having large irregularities may not be sufficient, and if it exceeds 95% by weight, the compatibility with a low-polarity sealing material may deteriorate. There is.
  • the component (A) of the present invention includes (c) carbon as long as the object of the present invention can be achieved, that is, as long as film formation on a porous substrate and adhesion to various substrates are not impaired.
  • a small amount of a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group of number 10 or more can be copolymerized.
  • alkyl (meth) acrylate monomer (c) having an alkyl group having 10 or more carbon atoms include lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, Stearyl (meth) acrylate, docosanyl (meth) acrylate, behenyl ( Meta) Atarilate and the like.
  • the amount used is preferably 0.0 :! to 10% by weight, more preferably 0.02 to 5% by weight of the total amount of the polymerization components. Is more preferred, with 0.1 to 2% by weight being particularly preferred. 10 weight used.
  • the ratio exceeds / 0 , the Tg of the component (A) decreases, and the film-forming property on a porous substrate having large irregularities may not be sufficient.
  • Component (A) of the present invention contains (d) other copolymerizable monomers as long as the object of the present invention can be achieved, that is, as long as the adhesiveness to the porous substrate is not impaired. It can be copolymerized.
  • the other copolymerizable monomer (d) is not particularly limited, but specific examples thereof include, for example, polycarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc.) and C 1 to C 20 Estenole of unsaturated olevonic acid such as ester or half ester with linear or branched alcohol; fragrance such as styrene, ⁇ -methynolestyrene, chlorostyrene, styrene snolefonic acid, 4-hydroxystyrene and vinyltoluene Group hydrocarbon hydrocarbon compounds; vinyl acetate vinyl compounds such as acetate vinyl, vinyl propionate, and diaryl phthalate; vinyl compounds containing nitrile groups such as (
  • the amount used is preferably from 0.01 to 40% by weight, more preferably from 0.02 to 20% by weight, based on the total amount of the polymerization components. Preferably, it is particularly preferably 0.1 to 10% by weight. If the amount used exceeds 40% by weight, the adhesion to the porous substrate may not be sufficient.
  • the content of the component (A) in the primer composition of the present invention is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, and particularly preferably 5 to 15% by weight.
  • the content of the component is less than 1% by weight, the primer may not have sufficient film-forming properties on the porous substrate, and the weight is 30%. When the ratio exceeds / 0 , the viscosity of the primer becomes too high, and the workability at the time of coating may deteriorate.
  • the component may be used alone or in combination of two or more.
  • the vinyl copolymer as the component (B) can also be produced in the same manner as the component (A).
  • the bull copolymer (B) contains (a) a monomer having a reactive silicon group in an amount of 5 to 80% by weight. / 0, be connexion produced by the polymerization of a monomer mixture containing (meth) Akuriru acid alkyl ester monomer 20 to 95 wt% (c) having a number of 1 0 or an alkyl group having a carbon it can.
  • monomers (a) and (c) include the same monomers as described above.
  • the amount of the monomer (a) used in the component (B) is preferably from 5 to 80% by weight, more preferably from 10 to 70% by weight, and more preferably from 20 to 60% by weight, based on the total amount of the polymerization components. % Is particularly preferred. If the amount is less than 5% by weight, the adhesion and film-forming properties of the primer composition may not be sufficient, and if it exceeds 80% by weight, the storage stability may not be sufficient.
  • the amount of the monomer (c) used in the component (B) is 20 to 95% by weight of the total amount of the polymerization component. / 0 , more preferably 30 to 90% by weight, and particularly preferably 40 to 80% by weight / 0 . If the amount used is less than 20% by weight, the compatibility with low-polarity sealing materials may deteriorate, and the weight is 95% by weight. If it exceeds / 0 , the adhesion to various adherends may be poor.
  • the component (B) of the present invention contains (b) an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms within a range where the object of the present invention can be achieved, that is, within a range that does not impair compatibility with a low-polarity sealing material.
  • (Meth) acrylic acid alkyl ester monomer can be copolymerized in a small amount.
  • Specific examples of the monomer (b) include the same monomers as described above.
  • the amount of the case of using the component monomer (b), the polymerizable component total amount of 0.0: in the range of 1-10% by weight is preferably, 0.02 to 5 wt 0/0 Is more preferred, with 0.1 to 2% by weight being particularly preferred. If the amount used exceeds 10% by weight, the polarity of the component (B) may be high, and the compatibility with a low-polarity sealing material may be poor.
  • Component (B) of the present invention includes (d) other copolymerizable monomers as long as the object of the present invention can be achieved, that is, as long as the compatibility with a low-polarity sealing material is not impaired. Can be copolymerized.
  • Specific examples of the monomer (d) include the same monomers as described above.
  • the amount used is preferably from 0.01 to 40% by weight, more preferably from 0.02 to 20% by weight of the total amount of the polymerization components. Preferably, it is particularly preferably 0.1 to 10% by weight. 40 weight used. If the ratio exceeds / 0 , familiarity with low-polarity sealing materials may deteriorate.
  • the content of the component (B) in the primer composition of the present invention is preferably 1 to 30% by weight. Good, 3-20 weight. / o is more preferable, and 5 to 15% by weight is particularly preferable. (B) If the content of the component is less than 1% by weight, the compatibility with the low-polarity sealing material may be deteriorated, and if it exceeds 30% by weight, the adhesion to various adherends may be deteriorated. There is. (B) The component may be used alone or in combination of two or more.
  • the method for producing the reactive silicon group-containing vinyl polymer from the reactive silicon group-containing monomer and the vinyl monomer is not particularly limited.
  • JP-A-54-36395 JP-A-57-36109 and JP-A-58-1557810 can be produced in accordance with the method described in JP-A-57-36109 and JP-A-58-1557810.
  • Solution polymerization using an azo-based radical initiator such as azobis (2-methylbutyronitrile) is most preferable because the initiator can be easily handled and the polymerization reaction product mixture can be used as it is.
  • the molecular weight can be adjusted using a chain transfer agent such as (OCH3) 3 .
  • Polymerization solvents include hydrocarbons (toluene, xylene, n-hexane, cyclohexane, etc.), acid esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), alcohols (methanol, ethanol, isopropanol, n- Butanol), ethers (ethyl ethyl solvent, butyl ethyl solvent, cellosolve acetate, etc.), ketones (methyl ethyl ketone, ethyl acetate, acetyl acetone, diacetone alcohol, methyl isobutyl ketone, acetone, etc.)
  • Any solvent can be used without any particular limitation.
  • the tackifying resin of the component (C) used in the present invention has good adhesion to various base materials such as metal and glass, and has a short curing time after casting various sealing materials such as isobutylene-based sealing materials. Functions as a component that forms a film that exhibits adhesiveness.
  • the tackifier resin is not particularly limited, and those usually used as a tackifier can be used. Specific examples thereof include rosin-based resins such as rosin ester, hydrogenated rosin, polymerized rosin, and modified rosin; terpene phenol, ⁇ _pinene-based terpene resin, 0-pinene-based terpene resin, dipentene-based terpene resin, hydrogenated terpene resin Oils, terpene resins such as aromatic hydrocarbon resins, aliphatic hydrocarbon resins, alicyclic hydrocarbon resins, hydrogenated hydrocarbon resins, etc .; petroleum hydrocarbon resins; alkyl phenols, modified phenols, etc.
  • rosin-based resins such as rosin ester, hydrogenated rosin, polymerized rosin, and modified rosin
  • terpene phenol ⁇ _pinene-based terpene resin, 0-pinene-based terpene resin, dip
  • Phenolic resins Phenolic resins; ketone resins; xylene resins; styrene resins; rosin phenolic resins; coumarone-indene resins; Of these, terpene resins, petroleum hydrocarbon resins, and styrene resins are more preferable because they have a large effect of improving the adhesiveness in a short time and have less coloring of the primer solution. In the present invention, these tackifier resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the tackifying resin in the primer composition of the present invention is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, and particularly preferably 5 to 10% by weight. If the content of the tackifying resin is more than 50% by weight, the primer composition may have high viscosity and workability may be deteriorated. If the content is less than 1% by weight, adhesion may be achieved in a short curing time. Is not preferable because the effect of expressing is sometimes insufficient.
  • the silicate compound (D) used in the present invention functions as a component for forming a cured film having excellent adhesiveness to various base materials, and also acts as a dehydrating agent to improve the storage stability of the primer composition. Functions as a component to improve.
  • the silicate compound has a general formula (3):
  • each R 3 is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group, preferably a phenyl group and the like.
  • R 4 is preferably a monovalent hydrocarbon group selected from aralkyl groups having 7 to 9 carbon atoms such as benzyl group, etc.
  • R 4 is each independently a carbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably an aryl group having 6 to 9 carbon atoms such as a phenyl group, and an aralkyl group preferably having 7 to 9 carbon atoms such as a benzyl group.
  • c is either 0 or 1.) or a partially hydrolyzed condensate thereof.
  • organosilicate compound examples include, for example, tetramethyl silicate, tetraethyl silicate, tetra-n-propyl silicate, tetra-i-propyl silicate, tetra-n-butyl silicate, tetra-i-butyl silicate, tetra-t- Tetraalkylsilicate (tetraalkoxysilane) such as butyl silicate; alkyltrialkoxysilane such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrisec-octyloxysilane, methyltriisopropoxysilane, and methyltributoxysilane; Trials such as aryltrialkoxysilanes such as rutrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane, and alkyltriaryloxysilanes such as methyltriphenoxysilane Such Kishishiran or
  • the partially hydrolyzed condensate of the organosilicate compound for example, water is added to an organosilicate compound such as tetraalkyl silicate trialkoxysilane, triaryl silane, etc. by a usual method, followed by partial hydrolysis.
  • organosilicate compound such as tetraalkyl silicate trialkoxysilane, triaryl silane, etc.
  • examples include the condensed ones.
  • a commercially available product can be used as the partially hydrolyzed condensate of the organosilicate compound. Examples of such condensates include MSI 51, ESI 28, and ESI 40 (all manufactured by Colcoat Co., Ltd.).
  • the content of the silicate compound in the primer composition of the present invention is 0.2 to 30% by weight. %, Preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 5% by weight. / 0 is particularly preferred.
  • the content of the silicate compound is more than 30% by weight, the film forming speed of the primer composition may be slowed down and the adhesiveness may be reduced.
  • the content is less than 0.2% by weight, the effect of improving the adhesiveness and storage stability may be obtained. It is not preferable because the effect of improving sex may not be sufficient.
  • the above silicate compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the silane coupling agent which is the component (E) of the present invention, forms a tough film by reaction with the reactive silicone group-containing vinyl polymer containing the component (A) or the component (B), It improves the adhesive strength between various base materials such as metal and mortar and various sealing materials such as isobutylene-based sealing materials and modified silicone-based sealing materials.
  • the silane coupling agent is a compound having a group containing a silicon atom to which a hydrolyzable group is bonded (hereinafter, also referred to as a hydrolyzable silicon group) and other functional groups. Examples of the hydrolyzable silicon group include those in which X in the group represented by the general formula (1) is a hydrolyzable group.
  • hydrolyzable group examples include the groups already exemplified as the hydrolyzable group, and a methoxy group, an ethoxy group, and the like are preferable from the viewpoint of the hydrolysis rate.
  • the number of hydrolyzable groups is preferably 2 or more, especially 3 or more, because the effect of improving the adhesiveness increases as the number increases.
  • Examples of the functional group other than the hydrolyzable silicon group include a primary, secondary, or tertiary amino group, a mercapto group, an epoxy group, a carboxyl group, a vinyl group, an isocyanate group, an isocyanurate, and a halogen.
  • a primary, secondary, or tertiary amino groups, mercapto groups, epoxy groups, isocyanate groups, isocyanurates, and the like are preferred, and amino groups and mercapto groups are most preferred because of their large adhesiveness-improving effect. .
  • silane coupling agent examples include ⁇ -aminopropyl trimethoxysilane, monoaminopropyltriethoxysilane, monoaminopropyltriisopropoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyl Ethoxysilane,-(2-aminoethyl) aminopropyl Toxisilane, ⁇ - (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ - (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, ⁇ - (2-aminoethyl) aminopropylmethyl ethoxysilane, ⁇ — (2-Aminoethyl) aminopropyltriisopropoxysilane, ⁇ -ureidopropyltrimethoxysilane, ⁇ -phenyl- ⁇ aminopropyl ⁇ trime
  • silane coupling agent a partially hydrolyzed condensate of these silane coupling agents can also be used as a silane coupling agent.
  • silane coupling agents A—111 (manufactured by Tunicar), A—110 (manufactured by Nippon Tunica), KBE—603 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) And KP-390 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • silane coupling agent containing a mercapto group A-189 (manufactured by Nippon Unirichi), AZ-6139 (manufactured by Nippon Tunica), KP-391 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), etc. are listed.
  • the content of the silane coupling agent in the primer composition of the present invention is preferably 0.5 to 30% by weight, and 1 to 20% by weight. / 0 is more preferable, and 2 to 10% by weight is particularly preferable. 30% by weight of silane coupling agent.
  • the ratio exceeds / 0 , the storage stability of the primer composition may be deteriorated, and the weight is 0.5 weight. If the ratio is less than / 0, the effect of improving the adhesion may not be sufficient, which is not preferable.
  • the above silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
  • an adhesion-imparting agent other than the silane coupling agent for example, a phenol resin, an epoxy resin, a titanate coupling agent, a polyisocyanate compound, a silicone-modified polyurethane resin, and the like can also be used.
  • a silanol condensation catalyst can be used as a component having a function of curing the primer composition and imparting air drying property.
  • silanol condensation catalyst examples include divalent and tetravalent tin-based curing catalysts, aluminum-based catalysts, amine-based catalysts, and organic titanates. Of these, organic titanates are more preferred because the resulting primer composition has particularly good adhesion.
  • organic titanates examples include an organic titanate, a chelate compound of titanium, a chelate compound of a silicate of titanium, a titanate coupling agent, and a partially hydrolyzed condensate thereof.
  • Organic titanates Specific examples of the class include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetrakis (2-ethylhexyl) titanate, tetrastearyl titanate, tetramethyl titanate, diethoxybis (acetylacetonate) ) Titanium, diisopropylbis (acetylacetonato) titanium, diisopropoxybis (ethylacetoacetate) titanium, isopropoxy (2_ethyl_1,3 xandiolato) titanium, di (2-ethylhexoxy) Bis (2-ethyl-1,3-xandiolato) titanium, di-n-butoxybis (triethanolaminato)
  • These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the silanol condensation catalyst in the primer composition of the present invention was 0.230 weight. / 0 is preferable, 0.520% by weight is more preferable, and 110% by weight is particularly preferable.
  • One of the above silanol condensation catalysts may be used, or two or more thereof may be used in combination. If the content of the silanol condensation catalyst is below this range, the film formation rate may be slow, and the film may not be sufficiently formed. On the other hand, if the content of the silanol condensation catalyst exceeds this range, the open time may be too short and the workability may deteriorate, and the storage stability is not preferable. Solvents can be used to adjust the viscosity to be suitable for the primer application operation.
  • the solvent may be any as long as it can dissolve the components (A) to (E) of the present invention, and the type thereof is not particularly limited.
  • Specific examples of such solvents include hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, heptane, hexane, and petroleum solvents, halogen solvents such as trichloroethylene, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, acetone, and methyl ethyl.
  • Ketone solvents such as ketone and methyl isobutyl ketone; alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol; hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxy Examples thereof include silicone solvents such as sun and decamethylcyclopentasiloxane. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the solvent is preferably about 100 to 10,000 parts by weight, more preferably 200 to 2,000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the components (A) and (B). If the amount of the solvent is less than this range, the viscosity of the primer composition becomes too high, which is not preferable from the viewpoint of workability. If the amount of the solvent exceeds this range, the film-forming property on the porous substrate may decrease.
  • additives include physical property adjusters for adjusting the tensile properties of the resulting cured film, storage stability improvers, radical inhibitors, metal deactivators, ozone degradation inhibitors, Examples include anti-sagging agents, fillers, lubricants, pigments, and foaming agents. Specific examples of such additives are described in, for example, Japanese Patent Publication Nos. 4-69659, 7-108928, Japanese Patent Publication No. 251-2468, and Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 64-22904. Have been.
  • the bonding method of the present invention is achieved by applying a primer composition containing the component (A) and the component (B) on a substrate, and then bonding a sealing material to the applied surface.
  • the present invention relates to improving the adhesiveness of materials.
  • sealing material applied on the primer layer in the present invention examples include modified silicone, silicone, polyurethane, acrylic urethane, polysulfide, modified polysulfide, butyl rubber, acrylic, SBR, and fluorine-containing. Silicone-based sealing materials, oil-based caulking materials, silicone-based mastics, and sealing materials mainly containing a saturated hydrocarbon polymer having a reactive silicon group. Which can be used.
  • the primer composition of the present invention is effective when used as a sealing material containing a saturated hydrocarbon polymer having a reactive silicone group as a main component. Adhesion is good when applied to a sealing material containing an isopylene-based polymer having a main component (for example, an isobutylene-based sealing material disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-696959). Therefore, it is preferable.
  • the primer composition of the present invention can be used for various base materials, for example, various metals such as iron, stainless steel, aluminum, nickel, zinc, and copper, acrylic resin, phenol resin, epoxy resin, polycarbonate resin, and polybutylene terephthalate resin.
  • various metals such as iron, stainless steel, aluminum, nickel, zinc, and copper, acrylic resin, phenol resin, epoxy resin, polycarbonate resin, and polybutylene terephthalate resin.
  • Synthetic resin materials such as fats, acrylic electrodeposition paints, fluorine paints, etc., glass, ceramics, cement, concrete, slate, stone materials such as marble and granite, inorganic materials such as mortar, and modified silicones, silicones, polyurethanes, Attached urethane-based, polysulfide-based, modified polysulfide-based, butyl rubber-based, acrylic-based, SBR-based, fluorine-containing, isobutylene-based sealing materials, and various other sealing materials can be firmly bonded.
  • various sealing materials can be firmly bonded to a porous substrate such as concrete, mortar, slate, etc., and the water-resistant adhesiveness is also good.
  • the primer composition of the present invention can be coated on a substrate by a commonly used coating method, for example, a brush coating method, a spray coating method, a wire bar method, a blade method, a roll coating method, a dating method and the like.
  • the primer composition of the present invention can generally form a film at normal temperature, but the film may be formed under various temperature conditions in order to adjust the film formation speed.
  • the reactor is equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube, dropping funnel, and cooling tube.
  • the mixture was heated to 110 ° C.
  • Reactive silicon group-containing vinyl polymer obtained in Production Examples 1 to 9 (50% by weight toluene solution; A _ :! ⁇ 5, B-;! ⁇ 3, and X) and various other additives
  • the agents were mixed at the weight ratios shown in Table 2 to prepare primers.
  • the adhesiveness was evaluated by the following method. Dimensions: The primer of Table 2 was applied twice to the surface of a 5 ⁇ 5 ⁇ 0.3 cm slate plate with a brush. An isobutylene-based sealing material (trade name: Penguin Seal 7000) manufactured by Sunstar Giken Co., Ltd. was cast with a thickness of 5 mm on the primer layer formed by leaving the film at 23 ° C for 30 minutes or more. After curing for 3 days at 23 ° CX + 4 days at 50 ° CX, cut about 1 cm into the adhesive surface with a cutter knife, pull by hand to peel the cured product from the base material, The initial adhesiveness was evaluated by observing the surface of the substrate.
  • An isobutylene-based sealing material (trade name: Penguin Seal 7000) manufactured by Sunstar Giken Co., Ltd. was cast with a thickness of 5 mm on the primer layer formed by leaving the film at 23 ° C for 30 minutes or more. After curing for 3 days at 23 ° CX + 4 days at 50 ° CX, cut about
  • Water-resistant adhesiveness is determined by placing an isobutylene-based sealing material on a slate plate and curing at 23 ° CX for 3 days + 50 ° CX for 4 days in the same manner as above, and then filling the plastic container with water at 23 ° CX Immediately after immersion for 7 days, the above-mentioned hand peel test was performed.
  • Table 2 summarizes the composition of the primers and the evaluation results of the adhesion test. In the table, ⁇ indicates cohesive failure, ⁇ indicates partial interfacial fracture, and X indicates interfacial fracture.
  • a primer of the same composition as in Example 10 of Table 2 was applied twice with a brush on the surface of a 5 ⁇ 5 ⁇ 0.3 cm slate plate.
  • 23 A modified silicone-based sealing material (trade name: Hamatit Super II) manufactured by Yokohama Rubber Co., Ltd. was cast at a thickness of 5 mm on the primer layer formed by leaving the film at 30 ° C for 30 minutes or more.
  • Initial adhesion (curing conditions: 23 ° CX 3 days + 50 ° CX 4 days) and water adhesion (curing conditions: 23 ° CX 3 ( ⁇ l + 50 ° C X 4 3 + 23 ° C immersion in water X 7 S) were evaluated, all showed cohesive failure.
  • the primer composition of the present invention can significantly improve the adhesion to a porous substrate.
  • the effect is particularly useful when applied to an isobutylene-based sealing material.

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Description

明細書
プライマー組成物およびこれを用いた接着方法 技術分野
本発明は、 プライマー組成物および該プライマ一組成物を基材上に塗布した後 、 塗布面にシーリング材を接着させることを特徴とするシーリング材の基材への 接着方法に関する。 更に詳しくは、 ケィ素原子に結合した水酸基または加水分解 性基を有し、 シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケィ素含有基 (以 下、 「反応性ケィ素基」 ともいう。 ) を有する有機重合体を主成分どして含有す るシーリング材 (特にィソブチレン系重合体を主鎖骨格とするィソブチレン系シ 一リング材) に有効なプライマー組成物およびこれを用いた接着方法に関する。 背景技術
弾性シーリング材は、 近年、 建築物 · 自動車両等に幅広く使用されるようにな つてきている。 シーリング材は、 各種部材間の接合部や隙間 (以下、 「目地」 と いう。 ) に充填し、 水密 ·気密を付与する目的で使用されている材料である。 従 つて、 目地部や窓枠周り等を構成する各種基材、 すなわち、 ガラス、 セラミック ス、 金属、 セメント、 モルタル等の無機材料やプラスチック等の有機材料 (以下 、 これらをまとめて 「基材」 という。 ) に対して良好な接着性を示す必要がある 。 しかし、 シーリング材自身の接着性は不十分なことが多く、 プライマーの使用 が多くの場合必須となっている。
一般建築物の内外装の目地部に適用されるシーリング材として、 シリコーン系 、 変成シリコーン系、 ポリサルファイ ド系およびポリウレタン系等が良く知られ ている。 これらのシーリング材は、 目地の種類 (基材の種類も含めて) 別に適切 なシーリング材を選んで使う 「適材適所」 の考え方に基づいて使い分けられてお り、 それぞれのシーリング材に適合する専用プライマーが開発されている。 一方、 反応性ケィ素基を含有するィソブチレン系重合体を主鎖骨格とするィソ ブチレン系シーリング材が最近開発された。 このィソブチレン系シ一リング材は 、 動的追従性、 耐熱性、 耐候性、 耐水性、 塗装性に優れ、 目地周辺を汚染しない 等の特徴を有し、 万能シーリング材としての性能を有している。 このイソブチレ ン系シーリング材に有効なプライマーとして、 反応性ケィ素基を有する飽和炭化 水素系重合体を含有するプライマ一組成物が特開平 1 1— 3 4 3 4 2 9号公報に 開示されているが、 このプライマーを用いてもコンクリートゃモルタル板ゃスレ 一ト板などの多孔質基材に対する接着性が十分でないことがあるという問題があ つた。
他方、 これらの多孔質基材ゃ各種金属基材へ、 シリコーンエラストマ一を接着 させる際に有効なプライマ一として、 反応性ケィ素基を有するァクリル系共重合 体を含有するプライマ一組成物が特開昭 5 2 - 4 3 8 3 1号公報に開示されてい る。 しかし、 先述のイソブチレン系シーリング材などの極性の低いシーリング材 を用いた場合には、 極性が高く T g (ガラス転移点) の高いアク リル系共重合体 を主成分とするプライマーを用いると、 多孔質基材上での皮膜形成性は良いがィ ソブチレン系シーリング材との馴染みが悪く、 特に耐水接着性が悪いことがあつ た。 逆に、 極性が低く T gの低いアク リル系共重合体を主成分とするプライマー を用いると、 凹凸の大きい多孔質基材上での皮膜形成性が悪く、 十分な接着性が 得られないことがあった。
また、 変性シリコーン系シーリング材の打ち継ぎ性改良を目的として、 長鎖ァ ルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体を必須成分とする 反応性ケィ素基含有共重合体からなるプライマー組成物が特開平 7— 1 1 1 9 9 号公報に開示されているが、 この場合にも多孔質基材に対する耐水接着性は十分 なレベルに達していない。 発明の開示
本発明は、 多孔質基材に対する接着性の良好なプライマー組成物を提供するこ とを目的とする。 特に反応性ケィ素基を有する有機重合体を主成分とするシーリ ング材を、 凹凸の大きレ、多孔質基材又は塩基性の強レ、多孔質基材に対して良好に 接着させ、 且つ、 耐水接着性の良好なプライマー組成物およびこれを用いた接着 方法を提供することを目的とする。
本発明者等は、 このような問題を解決するために鋭意検討した結果、 反応性ケ ィ素基を有する極性の高いビュル系共重合体と、 反応性ケィ素基を有する極性の 低いビニル系共重合体とを併用するプライマー組成物によって、 その目的を達成 し得ることを見出して、 本発明を完成させた。
すなわち、 本発明の第 1は、 (A) ( a ) ケィ素原子に結合した水酸基または 加水分解性基を有しシロキサン結合を形成することにより架橋し得るケィ素含有 基を有する単量体 5〜8 0重量。 /0と、 (b ) 炭素数 1〜8のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体 2 0〜 9 5重量0 /0、 を必須成分とし 、 これらの単量体成分の共重合により得られるビニル系共重合体、 (B ) ( a ) ケィ素原子に結合した水酸基または加水分解性基を有しシロキサン結合を形成す ることにより架橋し得るケィ素含有基を有する単量体 5〜8 0重量%と、 (c ) 炭素数 1 0以上のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量 体 2 0〜9 5重量%、 を必須成分とし、 これらの単量体成分の共重合により得ら れるビニル系共重合体、 を含有することを特徴とするプライマー組成物に関する 好ましい実施態様としては、 (C ) 成分として、 粘着性付与樹脂をさらに含有 する前記のプライマー組成物に関する。
更に好ましい実施態様としては、 (D ) 成分として、 シリケート化合物をさら に含有する前記いずれかに記載のプライマ一組成物に関する。
更に好ましい実施態様としては、 (E ) 成分として、 シランカップリング剤を さらに含有する前記いずれかに記載のプライマ一組成物に関する。
更に好ましい実施態様としては、 (E ) 成分のシランカップリング剤が、 アミ ノ基含有シランカップリング剤および Zまたはメルカプト基含有シランカツプリ ング剤である前記いずれかに記載のプライマ一組成物に関する。 更に好ましい実施態様としては、 (A) 成分のビニル系共重合体及ぴ (B ) 成 分のビュル系共重合体が、 数平均分子量が 5 0 0〜5 0, 0 0 0の範囲内にあり 、 主鎖の末端および Zまたは側鎖の末端に、 一般式 (1 ) :
Figure imgf000006_0001
(式中、 1^ぉょび1 2は、 それぞれ独立に、 炭素数 1〜2 0のアルキル基、 炭 素数 6〜 2 0のァリール基、 炭素数 7〜 2 0のァラルキル基または (R ' ) 3 S i 0 - ( R ' は、 それぞれ独立に、 炭素数 1〜2 0の置換あるいは非置換の炭化 水素基である) で示されるトリオルガノシロキシ基である。 また、 Xは、 それぞ れ独立に、 水酸基または加水分解性基である。 さらに、 aは 0、 1、 2、 3のい ずれかであり、 bは 0、 1、 2のいずれかであり、 aと bとが同時に 0になるこ とはない。 また、 mは 0または 1〜1 9の整数である) で表される反応性ケィ素 基を、 1分子あたり、 1個以上有することを特徴とする前記いずれかに記載のプ ライマー組成物に関する。
本発明の第 2は、 前記いずれかに記載のプライマー組成物を基材上に塗布した 後、 該塗布面にシーリング材を接着させることを特徴とする該シーリング材の基 材への接着方法に関する。
好ましい実施態様としては、 前記シーリング材が、 ケィ素原子に結合した水酸 基または加水分解性基を有しシロキサン結合を形成することにより架橋し得るケ ィ素含有基を少なくとも 1個有する有機重合体を主成分とするシーリング材であ る前記の接着方法に関する。
更に好ましい実施態様としては、 前記シーリング材が、 ケィ素原子に結合した 水酸基または加水分解性基を有しシロキサン結合を形成することにより架橋し得 るケィ素含有基を少なくとも 1個有するィソブチレン系重合体を主成分とするィ ソブチレン系シーリング材である前記の接着方法に関する。 以下、 本発明について詳しく説明する。
本発明に用いられる (A) 成分のビニル系共重合体は、 (a ) 反応性ケィ素基 を有する単量体と (b ) 炭素数 1〜8のアルキル基を有する (メタ) アク リル酸 アルキルエステル単量体とを主成分とする重合体である為に、 (B ) 成分である ( a ) 反応性ケィ素基を有する単量体と (c ) 炭素数 1 0以上のアルキル基を有 する (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体とを主成分とする重合体と比較 して極性が高く T gの高い成分である。 従って (A) 成分は、 多孔質基材への成 膜性に優れ、 各種基材に対する密着性にも優れる強靭な硬化皮膜を形成する成分 として機能する。
なお、 本発明における (メタ) アクリルとは、 アクリル及び/又はメタクリル を意味するものである。
一方、 (B ) 成分のビニル系共重合体は、 (a ) 反応性ケィ素基を有する単量 体と (c ) 炭素数 1 0以上のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルェ ステル単量体とを主成分とする重合体である為に、 前記 (A) 成分と比較して極 性が低い成分である。 従って (B ) 成分は、 イソブチレン系シーリング材等の極 性の低いシ一リング材とも馴染みが良い皮膜を形成する成分として機能する。
(A) 成分及び (B ) 成分のビニル系共重合体は、 いずれも反応性ケィ素基を 有する単量体を必須成分として有するビニル系共重合体であり、 以下、 これらの 反応性ケィ素基を有するビニル系共重合体をまとめて反応性ケィ素基含有ビニル 系重合体と呼ぶ。
反応性ケィ素基としては、 一般式 (1 ) :
Figure imgf000007_0001
(式中、 1^ぉょび1 2は、 それぞれ独立に、 炭素数 1〜2 0のアルキル基、 炭 素数 6〜 2 0のァリール基、 炭素数 7〜 2 0のァラルキル基または (R, ) a S i O— (R ' は、 それぞれ独立に、 炭素数 1〜2 0の置換あるいは非置換の炭化 水素基である) で示されるトリオルガノシロキシ基である。 また、 Xは、 それぞ れ独立に、 水酸基または加水分解性基である。 さらに、 aは 0、 1、 2、 3のい ずれかであり、 bは 0、 1、 2のいずれかであり、 aと bとが同時に 0になるこ とはない。 また、 mは 0または 1〜1 9の整数である) で表される基があげられ る。
加水分解性基としては、 たとえば、 水素原子、 ハロゲン原子、 アルコキシ基、 ァシルォキシ基、 ケトキシメート基、 アミノ基、 アミ ド基、 アミノォキシ基、 メ ルカプト基、 アルケニルォキシ基などの一般に使用されている基があげられる。 これらのうちでは、 アルコキシ基、 アミ ド基、 アミノォキシ基が好ましいが、 加水分解性が穏やかで取り扱い易いという点から、 アルコキシ基がとくに好まし レ、。
加水分解性基や水酸基は、 1個のケィ素原子に 1〜 3個の範囲で結合すること ができ、 (a +∑ b ) は 1〜5個の範囲が好ましい。 加水分解性基や水酸基が反 応性ケィ素基中に 2個以上結合する場合には、 それらは同じであってもよいし、 異なってもよい。
反応性ケィ素基を形成するケィ素原子は 1個以上であるが、 シロキサン結合な どにより連結されたケィ素原子の場合には、 2 0個以下であることが好ましい。 とくに、 一般式 (2 ) :
Figure imgf000008_0001
(式中、 R 2、 X、 aは前記と同じ) で表される反応性ケィ素基が、 入手が容易 であるので好ましい。
また、 前記反応性ケィ素基含有ビニル系重合体の主鎖末端およびノまたは側鎖 に反応性ケィ素基を 1分子中に少なく とも 1個有するとは、 該重合体の主鎖の末 端や側鎖に 1分子当り少なくとも 1個、 好ましくは 2個以上の反応性ケィ素基を 有するということである。 1分子当り少なくとも 1個の反応性ケィ素基を有する ため、 水分の存在下で高分子量化またはゲル化し、 化学的に安定なシロキサン結 合を生成して塗膜の耐薬品性などを向上させる。 また、 反応性ケィ素基は無機質 基材への親和性がよく、 かつ水分の存在によって架橋反応をおこすので塗膜は無 機質の基材に対しても密着性がよいという効果が得られる。
前記反応性ケィ素基含有ビニル系重合体中の単位重量当りの反応性ケィ素基の mo 1数 (以下、 「S i当量」 とレヽう。 ) は、 0. 2〜5. 0 mm o 1 Zgであ ることが好ましく、 0. 5〜4. Ommo 1 /gであることがより好ましく、 1 . 0〜3. 0 mm o 1 Zgであることが特に好ましい。 3 1当量が0. 2mmo 1 gを下回るとプライマー組成物の接着性や皮膜形成性が十分でないことがあ り、 5. Ommo 1 Zgを上回るとプライマ一組成物の貯蔵安定性が悪くなるこ とがあるため好ましくない。
前記反応性ケィ素基含有ビニル系重合体の数平均分子量は、 GPC (東ソー株 式会社製 HLC—8 1 2 OGPC、 THF溶媒) におけるポリスチレン換算にお いて 500〜 50, 000程度であるのが好ましく、 とくに 1, 000〜 30, 000程度のものが取扱いやすいなどの点から好ましい。 数平均分子量が 500 より小さい場合は、 プライマー組成物の皮膜形成性が十分でないことがあり、 5 0, 000を上回ると高粘度となる為にプライマ一組成物の作業性が悪くなるこ とがあるため好ましくない。
また、 該重合体のガラス転移点 (T g) などにもとくに限定はないが、 たとえ ば T gが 1 0 °C以下とレヽうように低くなると重合体が低収縮性であるという特徴 が生じ、 Tgが 30°C以上というように高くなると多孔質基材上での成膜性、 耐 薬品性、 耐水性、 基材の補強性が向上するという特徴が生じる。
次に、 (A) 成分であるビニル系共重合体の製法の一例について説明する。 ビ 二ル系共重合体 (A) は、 (a) 反応性ケィ素基を有する単量体 5〜 80重量% と、 (b) 炭素数 1〜8のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルエス テル単量体 20〜95重量%を含有する単量体混合物を重合することによって製 造することができる。 単量体 ( a )
前記反応性ケィ素基を有する単量体 (a ) にはとくに限定はないが、 その具体 例としては、 たとえば
Figure imgf000010_0001
CH2=CHSi(OCH3)3 CH2=CHSiCI3
CH,
CH2=CHCOO(CH2)3Si(OCH3)2 CH2=CHCOO(CH2)3Si(OCH3)3
CH3
CH2=CHCOO(CH2)3SiCI2 CH2=CHCOO(CH2)3SiCI3
CH3
CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)2 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
CH3
CH2=C(CH3)COO(CH2)3Sに l2 CH2=C(CH3)COO(CH2)3SiCI3
CH3
CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH2CH3)2
CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH2CH3)3
Figure imgf000010_0002
等が挙げられる。 (A) 成分中の単量体 (a ) の使用量は、 重合成分全量の 5〜 8 0重量%であ るのが好ましく、 1 0〜 7 0重量%であるのがより好ましく、 2 0 〜 6 0重量% であるのが特に好ましい。 使用量が 5重量。 /0未満の場合はプライマー組成物の接 着性や皮膜形成性が十分でないことがあり、 8 0重量%を超える場合は貯蔵安定 性が十分でないことがある。
単量体 (b )
前記炭素数 1 〜 8のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルエステル 単量体 (b ) の具体例としてはメチル (メタ) アタリレート、 ェチル (メタ) ァ クリレート、 n—プロピル (メタ) アタリレート、 イソプロピル (メタ) アタリ レート、 n—プチル (メタ) ァクリレート、 ィソブチル (メタ) ァクリレート、 t一ブチル (メタ) ァクリレート、 2 —ェチルへキシル (メタ) ァクリレート、 ベンジル (メタ) ァクリレ一ト、 シクロへキシル (メタ) アタリレート、 トリフ ルォロェチル (メタ) ァクリレート、 ペンタフルォロプロピル (メタ) ァクリレ ―ト等が挙げられる。
( A) 成分中の単量体 (b ) の使用量は、 重合成分全量の 2 0 〜 9 5重量。 /0で あるのが好ましく、 3 0〜 9 0重量%であるのがより好ましく、 4 0 〜 8 0重量 %であるのが特に好ましい。 使用量が 2 0重量%未満の場合は凹凸の大きい多孔 質基材への皮膜形成性が十分でないことがあり、 9 5重量%を超える場合は極性 の低いシーリング材との馴染みが悪くなることがある。
単量体 、 c )
本発明の (A) 成分には、 本発明の目的が達成できる範囲で、 すなわち、 多孔 質基材への皮膜形成性や各種基材への密着性が損なわれない範囲で、 (c ) 炭素 数 1 0以上のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体を 少量共重合することができる。 炭素数 1 0以上のアルキル基を有する (メタ) ァ クリル酸アルキルエステル単量体 (c ) の具体例としてはラウリル (メタ) ァク リレート、 トリデシル (メタ) ァクリレート、 セチル (メタ) アタリレート、 ス テアリル (メタ) アタリレート、 ドコサニル (メタ) ァクリレート、 ベへニル ( メタ) アタリレート等が挙げられる。
(A) 成分に単量体 (c ) を使用する場合の使用量は、 重合成分全量の 0 . 0 :!〜 1 0重量%であるのが好ましく、 0 . 0 2〜5重量%であるのがより好まし く、 0 . 1〜 2重量%であるのが特に好ましい。 使用量が 1 0重量。 /0を超える場 合は、 (A) 成分の T gが低くなり凹凸の大きい多孔質基材への皮膜形成性が + 分でないことがある。
単量体 )
本発明の (A) 成分には、 本発明の目的が達成できる範囲で、 すなわち、 多孔 質基材への接着性が損なわれない範囲で、 (d ) その他の共重合可能な単量体を 共重合することができる。 その他の共重合可能な単量体 (d ) にはとくに限定は ないが、 その具体例としては、 たとえば、 ポリカルボン酸 (マレイン酸、 フマル 酸、 ィタコン酸など) と炭素数 1〜 2 0の直鎖または分岐のアルコールとのジェ ステルまたはハーフエステルなどの不飽和力ノレボン酸のエステノレ ; スチレン、 α —メチノレスチレン、 クロロスチレン、 スチレンスノレホン酸、 4ーヒ ドロキシスチ レン、 ビニルトルエンなどの芳香族炭化水素系ビュル化合物;酢酸ビュル、 プロ ピオン酸ビュル、 ジァリルフタレートなどのビニルエステルゃァリル化合物; ( メタ) アクリロニトリルなどの二トリル基含有ビニル化合物; グリシジル (メタ ) アタリレートなどのエポキシ基含有ビニル化合物; ジメチルアミノエチル (メ タ) ァク リ レート、 ジェチルアミノエチル (メタ) アタ リ レート、 ビュルピリジ ン、 アミノエチルビ二ルエーテルなどのアミノ基含有ビニル化合物; (メタ) ァ クリルァミ ド、 イタコン酸ジァミ ド、 α—ェチルァクリルァミ ド、 メタク リルァ ミ ド、 クロ トンアミ ド、 マレイン酸ジアミ ド、 フマル酸ジアミ ド、 Ν—ビュルピ 口リ ドン、 Ν—ブトキシメチル (メタ) アクリルアミ ド、 Ν , Ν—ジメチルァク リルアミ ド、 Ν—メチルアクリルアミ ド、 ァクリロイルモルホリンなどのアミ ド 基含有ビュル化合物; 2—ヒ ドロキシェチル (メタ) ァク リ レート、 2—ヒ ドロ キシプロピル (メタ) アタリレート、 2—ヒ ドロキシェチルビニルエーテル、 Ν ーメチロール (メタ) アクリルアミ ド、 ァロニクス 5 7 0 0 (東亜合成化学工業 (株) 製) 、 P l a c c e l FA— 1、 P l a c c e l FA— 4、 P l a c c e 1 FM— 1、 P l a c c e l FM— 4 (ダイセル化学工業 (株) 製) な どの水酸基含有ビュル化合物; (メタ) アクリル酸、 マレイン酸、 フマル酸、 ィ タコン酸、 それらの塩 (アルカリ金属塩、 アンモニゥム塩、 アミン塩など) 、 無 水マレイン酸などの不飽和カルボン酸、 酸無水物またはその塩; ビニルメチルェ 一テル、 塩化ビエル、 塩化ビニリデン、 クロ口プレン、 プロピレン、 ブタジエン 、 イソプレン、 マレイミ ド、 N—ビュルイ ミダゾール、 ビニルスルホン酸などの その他のビニル化合物などがあげられる。
(A) 成分に単量体 (d) を使用する場合の使用量は、 重合成分全量の 0. 0 1〜40重量%であるのが好ましく、 0. 02〜20重量%であるのがより好ま しく、 0. 1〜 1 0重量%であるのが特に好ましい。 使用量が 40重量%を超え る場合は、 多孔質基材への接着性が十分でないことがある。
本発明のプライマー組成物中の (A) 成分の含有率は 1〜30重量%が好まし く、 3〜20重量%がより好ましく、 5〜 1 5重量%が特に好ましい。 (A) 成 分の含有率が 1重量%未満の場合はプライマーの多孔質基材への皮膜形成性が十 分でないことがあり、 30重量。 /0を超える場合はプライマ一の粘度が高くなり過 ぎて塗布時の作業性が悪くなることがある。 (A) 成分は 1種類のみで使用して も良いし、 2種類以上混合使用しても良い。
(B) 成分であるビニル系共重合体もまた、 (A) 成分と同様の方法にて製造 することができる。 ビュル系共重合体 (B) は、 (a) 反応性ケィ素基を有する 単量体 5〜80重量。 /0と、 (c) 炭素数 1 0以上のアルキル基を有する (メタ) ァクリル酸アルキルエステル単量体 20〜95重量%を含有する単量体混合物を 重合することによつて製造することができる。
単量体 (a) 及び (c) の具体例としては、 前記と同じ単量体を挙げることが できる。
(B) 成分中の単量体 (a) の使用量は、 重合成分全量の 5〜80重量%であ るのが好ましく、 1 0〜 70重量%であるのがより好ましく、 20〜60重量% であるのが特に好ましい。 使用量が 5重量%未満の場合はプライマー組成物の接 着性や皮膜形成性が十分でないことがあり、 80重量%を超える場合は貯蔵安定 性が十分でないことがある。
(B) 成分中の単量体 (c) の使用量は、 重合成分全量の 20〜 9 5重量。 /0で あるのが好ましく、 30〜 90重量%であるのがより好ましく、 40〜80重量 °/0であるのが特に好ましい。 使用量が 20重量%未満の場合は極性の低いシーリ ング材との馴染みが悪くなることがあり、 95重量。 /0を超える場合は各種被着体 への接着性が悪くなることがある。
本発明の (B) 成分には、 本発明の目的が達成できる範囲で、 すなわち、 極性 の低いシーリング材との馴染みが損なわれない範囲で、 (b) 炭素数 1〜8のァ ルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキルエステル単量体を少量共重合する ことができる。 単量体 (b) の具体例としては、 前記と同じ単量体を挙げること ができる。
(B) 成分に単量体 (b) を使用する場合の使用量は、 重合成分全量の 0. 0 :!〜 10重量%であるのが好ましく、 0. 02〜 5重量0 /0であるのがより好まし く、 0. 1〜 2重量%であるのが特に好ましい。 使用量が 1 0重量%を超える場 合は、 (B) 成分の極性が高くなり極性の低いシーリング材との馴染みが悪くな ることがある。
本発明の (B) 成分には、 本発明の目的が達成できる範囲で、 すなわち、 極性 の低いシーリング材との馴染みが損なわれない範囲で、 (d) その他の共重合可 能な単量体を共重合することができる。 単量体 (d) の具体例としては、 前記と 同じ単量体を挙げることができる。
(B) 成分に単量体 (d) を使用する場合の使用量は、 重合成分全量の 0. 0 1〜40重量%であるのが好ましく、 0. 02〜20重量%であるのがより好ま しく、 0. 1〜 1 0重量%であるのが特に好ましい。 使用量が 40重量。 /0を超え る場合は、 極性の低いシーリング材との馴染みが悪くなることがある。
本発明のプライマー組成物中の (B) 成分の含有率は 1〜30重量%が好まし く、 3〜20重量。 /oがより好ましく、 5〜 1 5重量%がとくに好ましい。 (B) 成分の含有率が 1重量%未満の場合は極性の低いシーリング材との馴染みが悪く なることがあり、 30重量%を超える場合は各種被着体への接着性が悪くなるこ とがある。 (B) 成分は 1種類のみで使用しても良いし、 2種類以上混合して使 用しても良い。
前記反応性ケィ素基含有単量体とビニル系単量体とから反応性ケィ素基含有ビ ニル系重合体を製造する方法にはとくに限定はなく、 たとえば特開昭 54- 36 3 95号公報、 同 57— 36 109号公報、 同 58— 1 5 78 1 0号公報に示さ れる方法などにしたがって製造しうるが、 2, 2' —ァゾビスイソプチロニトリ ルゃ 2, 2 ' —ァゾビス ( 2—メチルブチロニトリル) などのァゾ系ラジカル開 始剤を用いた溶液重合が開始剤の取扱いが容易であり、 また重合反応生成混合物 がそのまま利用できるという点から最も好ましい。
前記製造に際し、 必要に応じて n—ドデシルメルカブタン、 t —ドデシルメル カプタン、 n—ブチルメルカプタン、 γ—メルカプトプロビルトリメ トキシシラ ン、 y—メルカプトプロピルトリエトキシシラン、 γ—メルカプトプロピルメチ ルジメ トキシシラン、 γ—メルカプトプロピルメチルジェトキシシラン、 (CH 30) 3 S i - S - S - S i (OCH3) 3、 (CH3O) 3 S i - S 8 - S - S i
(OCH3) 3などの連鎖移動剤を用いて分子量を調節することができる。
とくに反応性ケィ素基を分子中に有する連鎖移動剤、 たとえば T/—メルカプト プロピルトリメ トキシシランを用いれば反応性ケィ素基含有ビュル系重合体の末 端に反応性ケィ素基を導入することができる。
重合溶剤としては、 炭化水素類 (トルエン、 キシレン、 n—へキサン、 シクロ へキサンなど) 、 齚酸エステル類 (酢酸ェチル、 酢酸ブチルなど) 、 アルコール 類 (メタノール、 エタノール、 イソプロパノ一ル、 n—ブタノールなど) 、 エー テル類 (ェチルセ口ソルブ、 ブチルセ口ソルブ、 セロソルブアセテートなど) 、 ケトン類 (メチルェチルケトン、 ァセト酢酸ェチル、 ァセチルアセトン、 ジァセ トンアルコール、 メチルイソブチルケトン、 アセトンなど) のごとき非反応性の 溶剤であればとくに限定はなく使用しうる。
本発明に用いられる (C ) 成分の粘着性付与樹脂は、 金属やガラスなどの各種 基材に対する密着性が良好で、 ィソブチレン系シーリング材等の各種シーリング 材を打設した後、 短い養生時間で接着性を発現させる皮膜を形成する成分として 機能する。
この粘着性付与樹脂には特に限定はなく、 通常、 粘着付与剤として使用される ものを使用できる。 具体例としては、 ロジンエステル、 水添ロジン、 重合ロジン 、 変性ロジン、 等のロジン系樹脂 ; テルペンフエノール、 α _ピネン系テルペン 樹脂、 0—ピネン系テルペン樹脂、 ジペンテン系テルペン樹脂、 水添テルペン樹 脂、 等のテルペン系樹脂;芳香族系炭化水素樹脂、 脂肪族系炭化水素樹脂、 脂環 族系炭化水素樹脂、 水添炭化水素樹脂、 等の石油系炭化水素樹脂;アルキルフエ ノール、 変性フエノール、 等のフエノール系樹脂;ケトン樹脂; キシレン樹脂; スチレン系樹脂; ロジンフエノール樹脂; クマロンーィンデン樹脂; クマロン樹 脂などが挙げられる。 これらの中では、 テルペン系樹脂、 石油系炭化水素樹脂、 スチレン系樹脂は、 短時間での接着性改善効果が大きく、 プライマー溶液の着色 が少ないことからより好ましい。 本発明では、 これら粘着性付与樹脂を単独で用 いてもよく、 また、 複数種を併用してもよい。
本発明のプライマー組成物中の粘着性付与樹脂の含有率は 1〜 5 0重量%が好 ましく、 3〜3 0重量%がより好ましく、 5〜 1 0重量%がとくに好ましい。 粘 着性付与樹脂の含有率が 5 0重量%を越えるとプライマー組成物が高粘度で作業 性が悪くなることがあり、 また含有率が 1重量%未満であると短い養生時間で接 着性を発現させる効果が十分でないことがあるため好ましくない。
本発明に用いられる (D ) 成分であるシリケ一ト化合物は、 各種基材に対する 接着性に優れる硬化皮膜を形成する成分として機能するとともに、 脱水剤として 作用してプライマー組成物の貯蔵安定性を向上させる成分として機能する。 前記 シリケ一ト化合物は、 一般式 (3 ) :
( R 3 0 ) c S i R 4 C ( 3 ) (式中、 R 3はそれぞれ独立に、 水素原子または炭素数 1〜1 0、 好ましくは 1 〜 4のアルキル基、 ァリール基、 好ましくはフエニル基などの炭素数 6〜 9のァ リール基およびァラルキル基、 好ましくはべンジル基などの炭素数 7〜 9のァラ ルキル基から選ばれた 1価の炭化水素基である。 また、 R 4はそれぞれ独立に、 炭素数 1〜1 0、 好ましくは 1〜4のアルキル基、 ァリール基、 好ましくはフエ ニル基などの炭素数 6〜 9のァリール基、 およびァラルキル基、 好ましくはベン ジル基などの炭素数 7〜 9のァラルキル基から選ばれた 1価の炭化水素基である 。 さらに、 cは 0または 1のいずれかである。 ) で表わされるオルガノシリケ一 ト化合物またはその部分加水分解縮合物である。
前記オルガノシリケート化合物の具体例としては、 たとえばテトラメチルシリ ゲート、 テトラエチルシリケ一ト、 テトラ n _プロピルシリケート、 テトラ i— プロビルシリケ一ト、 テトラ n—ブチルシリケート、 テトラ i 一ブチルシリケー ト、 テトラ t—プチルシリケートなどのテトラアルキルシリケート (テトラアル コキシシラン) ; メチルトリメ トキシシラン、 メチルトリエトキシシラン、 メチ ルトリ s e c—ォクチルォキシシラン、 メチルトリイソプロボキシシラン、 メチ ルトリブトキシシランなどのアルキルトリアルコキシシラン、 フエ-ルトリメ ト キシシラン、 フエニルトリエトキシシランなどのァリールトリアルコキシシラン 、 メチルトリフエノキシシランなどのアルキルトリアリールォキシシランなどの トリアルコキシシランまたはトリアリールォキシシランなどがあげられる。 前記オルガノシリケート化合物の部分加水分解縮合物としては、 たとえば通常 の方法でテトラアルキルシリケ一トゃトリアルコキシシラン、 トリァリ一ルォキ シシランなどのオルガノシリケ一ト化合物に水を添加し、 部分加水分解させて縮 合させたものがあげられる。 また、 オルガノシリケート化合物の部分加水分解縮 合物は、 市販のものを用いることができる。 このような縮合物としては、 例えば 、 M S I 5 1、 E S I 2 8、 E S I 4 0 (いずれもコルコート (株) 製) 等が挙 げられる。
本発明のプライマー組成物中のシリケ一ト化合物の含有率は 0 . 2〜3 0重量 %が好ましく、 0 . 5〜 1 0重量%がより好ましく、 1 〜 5重量。 /0が特に好まし い。 シリケート化合物の含有率が 3 0重量%を越える場合はプライマー組成物の 皮膜形成速度が遅くなり接着性が低下することがあり、 また 0 . 2重量%未満の 場合は接着性改善効果や貯蔵安定性改善効果が十分でないことがあるため好まし くない。 上記シリケート化合物は 1種類のみで使用しても良いし、 2種類以上混 合使用しても良い。
本発明の (E ) 成分であるシランカップリング剤は、 (A) 成分又は (B ) 成 分の反応性ケィ素基含有ビニル系重合体との反応等により強靭な皮膜を形成する とともに、 ガラス ·金属 ·モルタル等の各種基材とィソブチレン系シーリング材 や変成シリコーン系シーリング材等の各種シーリング材との接着強度を向上させ るものである。 シランカップリング剤は、 加水分解性基が結合したケィ素原子を 含む基 (以下、 加水分解性ケィ素基ともいう) 及びそれ以外の官能基を有する化 合物である。 この加水分解性ケィ素基の例としては、 一般式 (1 ) で表される基 の内 Xが加水分解性基である物を挙げることができる。 具体的には、 加水分解性 基として既に例示した基を挙げることができるが、 メ トキシ基、 エトキシ基等が 加水分解速度の点から好ましい。 加水分解性基の個数は、 多いほど接着性改善効 果が大きいため 2個以上、 特に 3個以上が好ましい。
加水分解性ケィ素基以外の官能基としては、 1級、 2級若しくは 3級のアミノ 基、 メルカプト基、 エポキシ基、 カルボキシル基、 ビニル基、 イソシァネート基 、 イソシァヌレート、 ハロゲン等を例示できる。 これらの内、 1級、 2級若しく は 3級のアミノ基、 メルカプト基、 エポキシ基、 イソシァネート基、 イソシァヌ レート等が好ましく、 特にアミノ基とメルカプト基は接着性改善効果が大きいた め最も好ましい。
シランカップリング剤の具体例としては、 γ—ァミノプロビルトリメ トキシシ ラン、 一ァミノプロピルトリエトキシシラン、 一ァミノプロピルトリイソプ ロポキシシラン、 γ—ァミノプロピルメチルジメ トキシシラン、 γ—アミノプロ ピルメチルジェトキシシラン、 ー (2—アミノエチル) ァミノプロビルトリメ トキシシラン、 γ— ( 2—アミノエチル) ァミノプロピルメチルジメ トキシシラ ン、 γ— ( 2—アミノエチル) ァミノプロピルトリエトキシシラン、 γ— ( 2— アミノエチル) ァミノプロピルメチルジェトキシシラン、 γ— ( 2—アミノエチ ル) ァミノプロピルトリイソプロボキシシラン、 γ—ウレィ ドプロビルトリメ ト キシシラン、 Ν—フエニル一 Τ —ァミノプロピ^^トリメ トキシシラン、 Ν—ベン ジルー 0 —ァミノプロビルトリメ トキシシラン、 Ν—ビュルベンジル一 γ—アミ ノプロビルトリエトキシシラン等のアミノ基含有シラン類 ; 一メルカプトプロ ビルトリメ トキシシラン、 Τ 一メルカプトプロピルトリエトキシシラン、 γ—メ ルカプトプロピルメチルジメ トキシシラン、 γ—メルカプトプロピルメチルジェ トキシシラン等のメルカプト基含有シラン類; γ—グリシドキシプロピルトリメ トキシシラン、 一グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、 γ—グリシドキ シプロピルメチルジメ トキシシラン、 β— ( 3, 4—エポキシシクロへキシル) ェチルトリメ トキシシラン、 β— ( 3, 4—エポキシシクロへキシル) ェチルト リエトキシシラン等のエポキシ基含有シラン類; ]3—カルボキシェチルトリエト キシシラン、 ]3—カルボキシェチルフエニルビス (2—メ トキシエトキシ) シラ ン、 Ν— ]3— (カルボキシメチル) アミノエチル一 ァミノプロピルトリメ ト キシシラン等の力ルポキシシラン類; ビュルトリメ トキシシラン、 ビエルトリェ トキシシラン、 y—メタク リロイルォキシプロピルメチルジメ トキシシラン、 γ ーァクロィルォキシプロピルメチルトリエトキシシラン等のビュル型不飽和基含 有シラン類; γ—クロ口プロビルトリメ トキシシラン等のハロゲン含有シラン類 ; トリス (トリメ トキシシリル) イソシァヌレート等のイソシァヌレートシラン 類 ; 0/—ィソシァネートプロピルトリメ トキシシラン、 一ィソシァネートプロ ビルトリエトキシシラン、 γ—ィソシァネ一トプロピルメチルジェトキシシラン 、 Υ—イソシァネートプロピルメチルジメ トキシシラン等のイソシァネート基含 有シラン類等を挙げることができる。 また、 これらを変性した誘導体である、 ァ ミノ変性シリルポリマー、 シリル化ァミノポリマ一、 不飽和アミノシラン錯体、 ブロックイソシァネートシラン、 フエニルァミノ長鎖アルキルシラン、 アミノシ リル化シリコーン、 シリル化ポリエステル等もシランカップリング剤として用い ることができる。 更に、 これらのシランカップリング剤の部分加水分解縮合物も また、 シランカツプリング剤として用いることができる。
より具体的には、 例えば、 アミノ基含有シランカップリング剤として、 A— 1 1 2 0 ( 本ュニカー製) 、 A— 1 1 0 0 (日本ュニカー製) 、 K B E— 6 0 3 (信越化学工業製) 、 K P— 3 9 0 (信越化学工業製) 等が挙げられる。 また、 メルカプト基含有シランカップリング剤として、 A— 1 8 9 (日本ュニ力一製) 、 A Z— 6 1 3 9 (日本ュニカー製) 、 K P— 3 9 1 (信越化学工業製) 等が挙 げられる。
本発明のプライマー組成物中のシランカップリング剤の含有率は 0 . 5〜3 0 重量%が好ましく、 1〜2 0重量。 /0がより好ましく、 2〜 1 0重量%が特に好ま しい。 シランカップリング剤の含有率が 3 0重量。 /0を越える場合はプライマー組 成物の貯蔵安定性が悪くなることがあり、 また 0 . 5重量。 /0未満の場合は接着性 改善効果が十分ではないことがあるため好ましくない。 上記シランカツプリング 剤は 1種類のみで使用しても良いし、 2種類以上混合使用しても良い。
本発明のプライマー組成物にはシランカツプリング剤以外の接着性付与剤、 例 えば、 フエノール樹脂、 エポキシ樹脂、 チタネートカップリング剤、 ポリイソシ ァネート化合物、 シリコン変成ポリウレタン樹脂なども用いることができる。 本発明においては、 プライマ一組成物を硬化させ風乾性を与える機能を有する 成分として、 シラノール縮合触媒を用いることができる。
かかるシラノール縮合触媒としては、 例えば、 2価および 4価のスズ系硬化触 媒、 アルミニウム系触媒、 アミン系触媒、 および、 有機チタン酸エステル類等が 挙げられる。 これらの内、 有機チタン酸エステル類は得られるプライマー組成物 の接着性が特に優れるためより好ましい。
前記有機チタン酸エステル類としては、 有機チタン酸エステル、 チタンのキレ ート化合物、 チタンのケィ酸エステルによるキレート化合物、 チタネート系カツ プリング剤、 これらの部分加水分解縮合物が挙げられる。 有機チタン酸エステル 類の具体例としては、 テトライソプロピルチタネート、 テトラノルマルプチルチ タネ一ト、 プチルチタネートダイマー、 テトラキス (2—ェチルへキシル) チタ ネート、 テトラステアリルチタネート、 テトラメチルチタネート、 ジエトキシビ ス (ァセチルァセトナト) チタン、 ジイソプロピルビス (ァセチルァセトナト) チタン、 ジイソプロポキシビス (ェチルァセトアセテート) チタン、 イソプロボ キシ (2 _ェチル_ 1, 3 キサンジォラト) チタン、 ジ (2—ェチルへキソ キシ) ビス (2—ェチル一 1, 3 キサンジォラト) チタン、 ジ一 n—ブトキ シビス (トリエタノールァミナト) チタン、 テトラァセチルァセトネートチタン 、 ヒ ドロキシビス (ラクタ ト) チタンおよびこれらの加水分解縮合物等を挙げる ことができる。
これらの触媒は、 単独で使用してもよく、 2種以上併用してもよい。
本発明のプライマー組成物中のシラノール縮合触媒の含有率は 0 . 2 3 0重 量。 /0が好ましく、 0 . 5 2 0重量%がより好ましく、 1 1 0重量%が特に好 ましい。 上記シラノール縮合触媒は 1種類のみで使用しても良いし、 2種類以上 混合使用しても良い。 シラノ一ル縮合触媒の含有率がこの範囲を下回ると皮膜形 成速度が遅くなることがあり、 また皮膜が十分に形成し難くなる場合がある。 一 方、 シラノール縮合触媒の含有率がこの範囲を上回ると、 オープンタイムが短く なり過ぎて作業性が悪くなることがあり、 また貯蔵安定性の点から好ましくない 本発明においては、 プライマー組成物をプライマー塗布作業に適した粘度に調 節するために溶剤を用いることができる。 溶剤は本発明の (A) 成分〜 (E ) 成 分を溶解するものであればよく、 その種類は特に限定されない。 かかる溶剤の具 体例としては、 トルエン、 キシレン、 ヘプタン、 へキサン、 石油系溶媒等の炭化 水素系溶剤、 トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤、 酢酸ェチル、 酢酸ブチル 等のエステル系溶剤、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケトン 等のケトン系溶剤、 メタノール、 エタノール、 イソプロパノール等のアルコール 系溶剤、 へキサメチルシクロ トリシロキサン、 ォクタメチルシクロテトラシロキ サン、 デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶剤が例示される。 これらの溶剤は、 単独で使用してもよく、 2種以上併用してもよい。
この溶剤の配合量は、 (A) 成分及び (B) 成分のトータル量 1 00重量部に 対して 1 00〜 1 0, 000重量部程度が好ましく、 200〜2, 000重量部 が更に好ましい。 溶剤の配合量がこの範囲を下回るとプライマー組成物の粘度が 高くなりすぎるため作業性の点から好ましくない。 溶剤の配合量がこの範囲を上 回ると多孔質基材に対する皮膜形成性が低下することがある。
本発明のプライマー組成物には、 各種老化防止剤、 耐候接着性改良剤が必要に 応じて用いられる。 これらの添加剤の具体例は、 特開平 1 1 _ 3434 29号公 報に記載されている。
本発明のプライマー組成物には、 (A) 成分〜 (E) 成分や先に記載した可塑 剤、 溶剤、 老化防止剤および耐候接着性改良剤の他に、 必要に応じて各種添加剤 が添加される。
このような添加剤の例としては、 たとえば、 生成する硬化皮膜の引張特性を調 整する物性調整剤、 貯蔵安定性改良剤、 ラジカル禁止剤、 金属不活性化剤、 ォゾ ン劣化防止剤、 タレ防止剤、 充填材、 滑剤、 顔料、 発泡剤などがあげられる。 このような添加物の具体例は、 たとえば、 特公平 4一 6 96 59号、 特公平 7 — 1 08928号、 特許公報第 25 1 2468号、 特開昭 64— 22904号の 各公報等に記載されている。
本発明の接着方法は、 前記 (A) 成分と前記 (B) 成分を含有するプライマー 組成物を基材上に塗布した後、 該塗布面にシーリング材を接着させることにより 達成される、 該シーリング材の接着性改善に関するものである。
本発明におけるプライマー層上に適用するシーリング材としては、 変成シリコ ーン系、 シリコーン系、 ポリウレタン系、 アクリルウレタン系、 ポリサルフアイ ド系、 変成ポリサルファイ ド系、 ブチルゴム系、 アクリル系、 SBR系、 含フッ 素系などのシーリング材、 油性コーキング材、 シリコーン系マスチック、 および 、 反応性ケィ素基を有する飽和炭化水素系重合体を主成分とするシーリング材な どを使用できる。 本発明のプライマー組成物は、 これらの中でも、 反応性ケィ素 基を有する飽和炭化水素系重合体を主成分とするシ一リング材に用いた場合に有 効であり、 特に反応性ケィ素基を有するィソプチレン系重合体を主成分とするシ 一リング材 (例えば特公平 4 _ 6 9 6 5 9号公報に開示されたイソブチレン系シ 一リング材) に適用した場合に接着性が良好であるため好ましい。
本発明のプライマー組成物は、 各種の基材、 例えば、 鉄, ステンレススチール , アルミニウム, ニッケル, 亜鉛, 銅などの各種金属、 アク リル樹脂, フエノー ル樹脂, エポキシ樹脂, ポリカーボネート樹脂, ポリブチレンテレフタレート樹 脂, アクリル電着塗料, フッ素塗料などの合成樹脂材料、 ガラス, セラミック, セメント, コンクリート, スレート, 大理石や御影石などの石材, モルタル等の 無機材料、 および、 変成シリコーン系, シリコーン系, ポリウレタン系, アタリ ルウレタン系, ポリサルファイ ド系, 変成ポリサルファイ ド系, ブチルゴム系, アクリル系, S B R系, 含フッ素系, イソブチレン系などの先打ちシーリング材 と、 各種シーリング材とを強固に接着させることができる。 特に、 コンクリート 、 モルタル、 スレート等の多孔質基材に対し、 各種シ一リング材とを強固に接着 させることができ、 耐水接着性も良好である。
本発明のプライマー組成物は通常採用されているコーティング法、 例えば、 ハ ケ塗り法、 スプレーコーティング法、 ワイヤバ一法、 ブレード法、 ロールコーテ イング法、 デイツビング法などを用いて基材にコーティングできる。 本発明のプ ライマ一組成物は通常常温にて皮膜形成しうるが、 皮膜形成速度を調整するため に各温度条件下で皮膜形成を行っても良い。
発明を実施するための最良の形態
つぎに実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、 本発明はこ れに限定されるものではない。
〔製造例 1〕
撹拌装置、 温度計、 チッ素導入管、 滴下ロート、 冷却管を備えた反応器にトル ェン 50 gを仕込み、 1 1 0°Cに加熱した。 その後、 γ—メタクリロキシプロピ ルトリメ トキシシラン 50 g、 メタクリル酸メチル 50 g、 2, 2 ' —ァゾビス
(2—メチルブチロニトリル) 0. 5 g、 トルエン 50 gを溶かした溶液を、 反 応器に 3時間かけて連続添加した。 該溶液を添加終了後、 さらに 2時間重合を行 ない、 固形分濃度 50重量%で、 GPC (ポリスチレン換算) による数平均分子 量 (Mn) が 22, 000の反応性ケィ素基含有ビニル系重合体 (A— 1) の溶 液をえた。
〔製造例 2〜 9〕
単量体組成比を、 表 1に示す量に変えた以外は製造例 1と同様にして反応性ケ ィ素基含有ビニル系重合体 (A— 2〜5、 B—:!〜 3、 及び、 X) の 50重量% トルエン溶液を得た。
表 1 製造例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 シリル基含有ビニル系共重合体の番号 A— 1 A— 2 A— 3 A- 4 A- 5 B— 1 B - 2 B— 3 X 単量体 (a) ! ァ-メタクリロキシ: TDピルトリメトキシシラン 50 70 50 50 50 70 69 60 40 単量体 (b) メタクリル酸メチル 50 30 30 49 40 1 30 単量体 (g) メタクリル酸イソフ'チル 20
単量体 、 c ) タクリル酸ステアリル 1 30 30 30 30 単量体 (d) スチレン 10 10
開始剤 (g) ! 2, 2'-ァソ'ビス(2-メチルフ'チ トリル) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
数平均分子量 (X104) 2.2 2.2 2.2 2.2 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
〔実施例 1〜: I 0および比較例 1〜 5〕
製造例 1〜 9で得られた反応性ケィ素基含有ビニル系重合体 ( 50重量%トル ェン溶液; A_ :!〜 5、 B—;!〜 3、 及び、 X ) と、 その他各種添加剤を表 2 に示す重量比で混合し、 プライマーを調製した。
実施例 1〜 1 0および比較例 1〜 5において、 接着性は以下の方法により評価 した。 寸法: 5 X 5 X 0. 3 c mのスレート板の表面を、 表 2のプライマーをハ ケで 2回塗布した。 23°Cで 30分以上放置し皮膜形成したプライマー層上に、 サンスター技研 (株) 製イソプチレン系シーリング材 (商品名 : ペンギンシール 7000) を 5 mmの厚さで打設した。 23 °C X 3日 + 50 °C X 4日の養生後、 カッターナイフを使って接着面に 1 c m程度の切れ込みを入れてから、 手で引つ 張って基材から硬化物を引き剥がした後、 基材の表面を観察して初期接着性を評 価した。 耐水接着性は、 上記と同様にスレート板上にイソブチレン系シーリング 材を打設して 23°CX 3日 + 50°CX 4日の養生を行った後、 プラスチック容器 に満たした水に 23°CX 7日間浸漬した直後に上記の手剥離試験を行った。 プラ イマ一の配合組成、 および、 接着性試験の評価結果を表 2にまとめて示す。 なお 、 表中の〇は凝集破壊を示し、 △は一部界面破壊を示し、 Xは界面破壊を示す。 反応性ケィ素基含有ビニル系重合体として (A) 成分のみを含有する比較例 1 〜 3のプライマー組成物は、 初期接着性は良好であるが、 耐水接着性が悪くいず れも界面破壊となった。 反応性ケィ素基含有ビニル系重合体として (B) 成分の みを含有する比較例 4のプライマー組成物は、 初期接着性 ·耐水接着性ともに界 面破壊となった。 更に、 単量体 (a) 、 (b) 、 及び (c) を主成分として共重 合した重合体 (X) のみをシリル基含有ビュル系重合体として含有する比較例 5 のプライマー組成物は、 初期接着性は良好であるが、 耐水接着性が悪く界面破壊 となった。
一方、 (A) 成分と (B) 成分を併用添加した実施例 1〜1 0のプライマー組 成物は、 初期接着性が良好で、 耐水接着性に関しても凝集破壊または部分凝集破 壊を示した。 表 2
Figure imgf000027_0002
Figure imgf000027_0001
〔実施例 1 1〕
寸法: 5 X 5 X 0. 3 c mのスレート板の表面に、 表 2の実施例 1 0と同一組 成のプライマーをハケで 2回塗布した。 2 3°Cで 3 0分以上放置し皮膜形成した プライマー層上に、 横浜ゴム (株) 製変成シリコーン系シーリング材 (商品名 : ハマタイ トスーパー I I ) を 5mmの厚さで打設した。 上記と同様の方法にて、 手剥離試験にて初期接着性 (養生条件: 2 3°CX 3日 + 5 0°CX 4日) と耐水接 着性 (養生条件: 2 3°CX 3 (≡l + 50°CX 4 3 + 2 3 °C水浸漬 X 7 S ) を評価し たところ、 いずれも凝集破壊を示した。 産業上の利用可能性
本発明のプライマー組成物は、 多孔質基材に対する接着性を著しく改善するこ とができる。 その効果はィソブチレン系シーリング材に適用した場合に特に有用 である。

Claims

請求の範囲
1. (A) (a) ケィ素原子に結合した水酸基または加水分解性基を有しシロキ サン結合を形成することにより架橋し得るケィ素含有基を有する単量体 5〜 80 重量0 /0と、 (b) 炭素数 1〜8のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキ ルエステル単量体 20〜 95重量0 /0、 を必須成分とし、 これらの単量体成分の共 重合により得られるビュル系共重合体、
(B) (a) ケィ素原子に結合した水酸基または加水分解性基を有しシロキサン 結合を形成することにより架橋し得るケィ素含有基を有する単量体 5〜 80重量 %と、 (c) 炭素数 1 0以上のアルキル基を有する (メタ) アクリル酸アルキル エステル単量体 20〜 95重量%、 を必須成分とし、 これらの単量体成分の共重 合により得られるビュル系共重合体、
を含有することを特徴とするプライマー組成物。
2. (C) 成分として、 粘着性付与樹脂をさらに含有する請求の範囲第 1項記載 のプライマー組成物。
3. (D) 成分として、 シリケ一ト化合物をさらに含有する請求の範囲第 1〜2 項のいずれかに記載のプライマ一組成物。
4. (E) 成分として、 シランカップリング剤をさらに含有する請求の範囲第 1 〜 3項のいずれかに記載のプライマー組成物。
5. (E) 成分のシランカップリング剤が、 アミノ基含有シランカップリング剤 及び/又はメルカプト基含有シランカップリング剤である請求の範囲第 4項記載 のプライマー組成物。
6. (A) 成分のビニル系共重合体及び (B) 成分のビニル系共重合体が、 数平 均分子量が 500〜 50, 000の範囲内にあり、 主鎖の末端及び Z又は側鎖の 末端に、 一般式 (1) :
Figure imgf000030_0001
(式中、 1^ぉょび1^ 2は、 それぞれ独立に、 炭素数 1 〜 2 0のアルキル基、 炭 素数 6〜 2 0のァリール基、 炭素数 7〜 2 0のァラルキル基または (R ' ) 3 S i 0 - ( R, は、 それぞれ独立に、 炭素数 1 〜 2 0の置換あるいは非置換の炭化 水素基である) で示されるトリオルガノシロキシ基である。 また、 Xは、 それぞ れ独立に、 水酸基または加水分解性基である。 さらに、 aは 0、 1 、 2、 3のい ずれかであり、 bは 0、 1 、 2のいずれかであり、 aと bとが同時に 0になるこ とはない。 また、 mは 0または 1 〜 1 9の整数である) で表される加水分解性シ リル基を、 1分子あたり、 1個以上有することを特徴とする請求の範囲第 1 〜 5 項のいずれかに記載のプライマー組成物。
7 . 請求の範囲第 1 〜 6項のいずれかに記載のプライマー組成物を基材上に塗布 した後、 該塗布面にシーリング材を接着させることを特徴とするシーリング材の 基材への接着方法。
8 . 前記シーリング材が、 ケィ素原子に結合した水酸基または加水分解性基を有 しシロキサン結合を形成することにより架橋し得るケィ素含有基を少なくとも 1 個有する有機重合体を主成分とするシーリング材である請求の範囲第 7項記載の 接着方法。
9 . 前記シーリング材が、 ケィ素原子に結合した水酸基または加水分解性基を有 しシロキサン結合を形成することにより架橋し得るケィ素含有基を少なくとも 1 個有するィソブチレン系重合体を主成分とするィソブチレン系シーリング材であ る請求の範囲第 8項記載の接着方法。
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