DE60132732T2

DE60132732T2 - Primerzusammensetzung und Verbindungsverfahren

Info

Publication number: DE60132732T2
Application number: DE2001632732
Authority: DE
Inventors: Yamanaka Toyonaka-shi Yoshimichi
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: US7094841B2; EP1927635A2; US20040224096A1; DE60132732D1; EP1927635A3; EP1156088A3; US6773758B2; US20020048680A1; EP1156088B1; EP1156088A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Grundierungstechnologie zum Erzielen verbesserter Bindungen an Substrate und eine Technologie der Verbesserung der Haftung eines Additionsgehärteten Produkts, die das Aufbringen einer Grundierung auf ein Substrat und das anschließende Aufbringen einer Additionsreaktions-härtbaren Zusammensetzung, umfassend ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer darauf, und das Härtenlassen in situ umfasst.
Ein härtbares Harz (auch als eine Additions-härtbare Zusammensetzung bekannt), in dem ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer, das mindestens eine Alkenylgruppe innerhalb seines Moleküls enthält, mit einem Härtungsmittel mit zwei oder mehr an Silicium gebundenen Wasserstoffatomen pro Molekül vernetzt ist, wurde beispielsweise bereits in JP-A-2-75644 und JP-A-3-181565 offenbart. Das gehärtete Produkt, das sich von einer solchen Zusammensetzung (wobei das Produkt auch als ein Additions-gehärtetes Produkt bekannt ist) ableitet, besitzt ausgezeichnete Wetterfestigkeit, hohe Wärmebeständigkeit und geringe Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, und es wird darum erwartet, dass es bei einem breiten Spektrum von Endanwendungen Einsatz findet.
Insbesondere wenn eine Additions-hartbare Zusammensetzung, die ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer umfasst, als Beschichtungs- oder Tauchmittel oder ein Versiegelungsmittel für verschiedene Substrate verwendet wird, muss sie eine hohe Haftfestigkeit für die verschiedenen Substrate aufweisen. Die bekannte Technik der Verleihung von Haftfestigkeit für eine solche Additions-hartbare Zusammensetzung, die ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer umfasst, umfasst die Zugabe verschiedener die Haftung verbessernder Mittel zu einer Additions-härtbaren Zusammensetzung. Als Beispiel offenbart JP-A-4-185687 eine Technik, die die Zugabe eines Silan-Kupplungsmittels zu einer Additions-härtbaren Zusammensetzung umfasst; JP-A-08-134165 offenbart eine Technik, die die Zugabe einer Stickstoff-enthaltenden Epoxyverbindung und eines Silan-Kupplungsmittels umfasst; JP-A-08-134165 offenbart eine Technik, die die Zugabe einer Isocyanat-enthaltenden Verbindung und eines Silan-Kupplungsmittels umfasst; JP-A-09-316293 und JP-A-10-204222 offenbaren eine Technik, die die Zugabe eines Silan-Kupplungsmittels, eines Alkoxysilan-Kondensats und einer Organoaluminium- und/oder Organotitan-Verbindung umfasst. Diese Techniken besitzen unter anderem den Nachteil, dass in Abhängigkeit von der Art des Silan-Kupplungsmittels, eine Verzögerung der Härtung erfolgen kann.
Weiterhin offenbart US-A-3,945,975 einen Klebstoff und eine versiegelnde Einbettungszusammensetzung, die ein Gemisch eines Elastomers umfasst, welches ein Gemisch eines Copolymers einer Isobutylen- und einer Divinyl-aromatischen Verbindung und eines unterschiedlichen Polybutylen-basierten Elastomers, einer Weichmacherflüssigkeit und fein verteilter Feststoffe umfasst.
US-A-3,645,817 offenbart ein Verfahren zum Binden von Oberflächen, welches das Bereitstellen eines abdichtenden Klebebandes umfasst, das ein Gemisch eines elastomeren Polymers, eines festen thermoplastischen Polymers, eines pulverisierten Metalls, eines Füllstoffs und eines Plastifizierers umfasst.
JP 2000-73010 A offenbart eine Grundierungszusammensetzung, die ein Organopolysiloxanharz umfasst, das Siliciumatom-bindende Hydroxylgruppen oder Alkoxyreste, ein Aminogruppen-enthaltendes Organosilan oder sein Teilhydrolysat, ein Organotitan und ein organisches Lösungsmittel umfasst. Weiterhin betrifft das Dokument ein Verfahren zum Binden einer Polyisobutylen-basierten Polymerzusammensetzung mit Substraten.
Indem sie ein Konzept erzielt haben, das eine vollständige Abkehr von der bisherigen Technik darstellt, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass eine Additionshärtbare Zusammensetzung, die ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer umfasst, das mindestens einen Alkenylrest pro Molekül und ein Härtungsmittel mit zwei oder mehr an Silicium-gebundenen Wasserstoffatomen pro Molekül enthält, und ein gehärtetes Produkt, das sich davon ableitet, unter Verwendung einer Grundierungszusammensetzung an verschiedene Substrate gebunden werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bindungsverfahren zum Binden eines gehärteten Produkts an ein Substrat, welches das Überziehen eines Substrats mit einer Grundierungszusammensetzung, die ein Silan-Kupplungsmittel als Komponente (B) umfasst, und anschließend das Aufbringen einer härtbaren Zusammensetzung, die ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer mit mindestens einem Alkenylrest pro Molekül und einem Härtungsmittel, das zwei oder mehr an Silicium-gebundene Wasserstoffatome pro Molekül enthält, auf das grundierte Substrat umfasst.
Bei dieser Erfindung ist es bevorzugt, ein mehrwertiges Alkoxysilan und/oder ein Kondensationsprodukt davon als Komponente (C) und eine Organoaluminiumverbindung und/oder eine Organotitanverbindung als Komponente (D) zusätzlich zu der Komponente (B) zu formulieren. Außerdem ist es bevorzugt, einen Hydrosilylierungskatalysator als Komponente (F) und noch mehr bevorzugt ein organisches Lösungsmittel als Komponente (G) zuzusetzen.
Vorzugsweise ist bei dieser Erfindung das gesättigte Kohlenwasserstoffpolymer mit mindestens einem Alkenylrest pro Molekül ein Polyisobutylenpolymer, das mindestens einen Alkenylrest endständig an seinem Grundgerüst und/oder an seiner Seitenkette enthält und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts im Bereich von 500 bis 50000 aufweist.
Weiterhin ist bei dieser Erfindung das Komponente-(B)-Silan-Kupplungsmittel eine oder mehrere Arten von Silan-Kupplungsmittel, die einen Epoxyrest, einen Vinylrest oder einen (Meth)acryloylrest enthalten.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Laminat, das ein Substrat und ein gehärtetes Produkt, wie durch das obige Bindungsverfahren erhältlich, umfasst.
Die Grundierungszusammensetzung und die Additions-härtbare Zusammensetzung, die bei der Praxis der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, werden nun ausführlich beschrieben.
Das Silan-Kupplungsmittel zur Verwendung als Komponente (B) bei der Erfindung ist ein Silan-Kupplungsmittel mit einem an Silicium-gebundenen Alkoxyrest und mit mindestens einer funktionellen Gruppe, ausgewählt aus Epoxy-, Methacryl-, Acryl-, Isocyanat-, Isocyanurat-, Vinyl- und Carbamatgruppen. Unter den funktionellen Gruppen ist eine Gruppe mit einer Epoxy-, Vinyl-, Methacryl- oder Acrylgruppe in dem Molekül vom Standpunkt der Härtbarkeit und Haftung besonders bevorzugt. Insbesondere können solche Organosilicium verbindungen mit einer Epoxy-funktionellen Gruppe und Silicium-gebundene Alkoxyreste, wie 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan erwähnt werden. Als Organosiliciumverbindungen mit einer Vinylgruppe und mit an Silicium-gebundenen Alkoxyresten können unter anderem Vinyltrimethoxysilan und Vinyltriethoxysilan erwähnt werden. Weiterhin können als Organosiliciumverbindungen mit einer Methacryl- oder Acrylgruppe und mit an Silicium-gebundenen Alkoxyresten 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriethoxysilan, 3-Acryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Acryloxypropyltriethoxysilan, Methacryloxymethyltrimethoxysilan, Methacryloxymethyltriethoxysilan, Acryloxymethyltrimethoxysilan und Acryloxymethyltriethoxysilan erwähnt werden.
Obgleich das mehrwertige Alkoxysilan zur Verwendung als Komponente (C) bei der Erfindung nur diejenigen Reste aufweist, die aus Alkyl- und Alkoxyresten als Substituenten an dem Siliciumatom ausgewählt sind, sind auch sein Teilhydrolysat und ein Dehydratations-Kondensationsprodukt davon (Silanol-Kondensationsprodukt) ebenfalls eingeschlossen. Als spezielle Beispiele für das mehrwertige Alkoxysilan für die Komponente (C) können Tetraalkoxysilane, wie Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra(n-propyloxy)silan und Tetra(n-butoxy)silan, einschließlich ihrer Kondensationsprodukte, und Trialkoxysilane, wie Methyltriethoxysilan und Ethyltriethoxysilan, einschließlich ihrer Kondensationsprodukte erwähnt werden.
Der Kondensationskatalysator zur Verwendung als Komponente (D) bei der Erfindung umfasst Organoaluminiumverbindungen und Organotitanverbindungen. Bevorzugte Organoaluminiumverbindungen sind organische Chelatkomplexe, von denen bekannt ist, dass sie zur Katalyse der hydrolytischen Kondensationsreaktion von Alkoxysilylresten geeignet sind. Als spezielles Beispiel kann Aluminiumacetylacetonat erwähnt werden. Die bevorzugte Organotitanverbindung ist eine Organotitanverbindung, die eine Ti-O-C-Bindung enthält, von der bekannt ist, dass sie zur Katalyse der hydrolytischen Kondensationsreaktion von Alkoxysilylgruppen geeignet ist. Insbesondere können Tetraalkoxytitane, wie Tetraisopropoxytitan und Tetrabutoxytitan, und Allzwecktitanat-Kupplungsmittel, wie diejenigen mit Hydroxyessigsäure oder Ethylenglycol als ein Rest, eingesetzt werden.
Der Hydrosilylierungskatalysator zur Verwendung als Komponente (F) bei der Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt, sondern kann ein willkürlicher sein.
Beispielsweise können Chlorplatinsäure, Platin als einfache Substanz, festes Platin, wie auf Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Ruß oder einem anderen Träger immobilisiert; Platinvinylsiloxankomplexe (z. B. Pt_n(ViMe₂SiOSiMe₂Vi)_n, Pt[(MeViSiO)₄]_m; Platin-Phosphinkomplexe (z. B. Pt(PPh₃)₄, Pt(PBu₃)₄); Platin-Phosphitkomplexe (z. B. Pt[P(OPh)₃]₄, Pt[P(OBu)₃]₄ (in den obigen Formeln steht Me für Methyl, Bu für Butyl, Vi für Vinyl, Ph für Phenyl; n und m stellen jeweils eine ganze Zahl dar, Pt(acac)₂, die Platin-Kohlenwasserstoffkomplexe die in US-A-3,159,601 und 3,159,662 beschrieben sind, und der Platin-Alkoholatkatalysator, der in US-A-3,220,972 beschrieben ist, erwähnt werden.
Als Beispiele für den Katalysator, der anders ist als Platinverbindungen, können RhCl(PPh₃)₃, RhCl₃, Rh/Al₂O₃, RuCl₃, IrCl₃, FeCl₃, AlCl₃, PdCl₂, 2H₂O, NiCl₂ und TiCl₄ erwähnt werden. Diese Katalysatoren können unabhängig verwendet werden, oder es können zwei oder mehr von ihnen in Kombination verwendet werden. Bezüglich der Katalysator-Aktivität sind Chlorplatinsäure, Platin-Olefinkomplexe, Platin-Vinylsiloxankomplexe und Pt(acac)₂ bevorzugt.
Das organische Lösungsmittel zur Verwendung als Komponente (G) bei der Erfindung soll die Grundierungszusammensetzung auf eine zum Grundieren geeignete Viskosität einstellen. Das Lösungsmittel kann jedes beliebige Lösungsmittel sein, das in der Lage ist, die Komponenten (B)–(D) und (F) aufzulösen, und es ist in der Art nicht besonders eingeschränkt. Als Beispiele können erwähnt werden Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie Toluol, Xylol, Heptan, Hexan und Petroleum-Lösungsmittel; Halogen-enthaltende Lösungsmittel, wie Trichlorethylen; Ester-Lösungsmittel, wie Ethylacetat und Butylacetat; Keton-Lösungsmittel, wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon; und Silicium-enthaltende Lösungsmittel, wie Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan und Decamethylcyclopentasiloxan.
Diese Lösungsmittel können unabhängig verwendet werden, oder es können zwei oder mehr von ihnen in Kombination verwendet werden.
Die härtbare Zusammensetzung, die zweckmäßigerweise in Kombination mit der erfindungsgemäßen Grundierungszusammensetzung eingesetzt werden kann, umfasst ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer mit mindestens einem Alkenylrest pro Molekül und ein Härtungsmittel, das zwei oder mehr an Silicium-gebundene Wasserstoffatome pro Molekül enthält.
Die oben erwähnte Additions-härtbare Zusammensetzung umfasst ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer mit mindestens einem hydrosilylierbaren Alkenylrest in seinem Molekül. Der hydrosilylierbare Alkenylrest ist nicht besonders eingeschränkt, soweit er ein Rest ist, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält, die zur Hydrosilylierung aktiv ist. Als solche Alkenylreste können aliphatische ungesättigte Kohlenwasserstoffreste, wie Vinyl-, Allyl-, Methylvinyl-, Propenyl-, Butenyl-, Pentenyl- und Hexenylgruppen und cyclische ungesättigte Kohlenwasserstoffreste, wie Cyclopropenyl-, Cyclobutenyl-, Cyclopentenyl- und Cyclohexenylgruppen, erwähnt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung besitzt die Komponente (A) vorzugsweise 1 bis 10 Alkenylreste pro Molekül.
Das Polymer, das das Grundgerüst des gesättigten Kohlenwasserstoffpolymers als Komponente (A) aufbaut, kann vorzugsweise beispielsweise hergestellt werden durch:

(1) Polymerisieren einer Olefinverbindung, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, wie Ethylen, Propylen, 1-Buten und Isobutylen, als Hauptmonomer oder
(2) Homopolymerisieren einer Dienverbindung, wie Butadien und Isopren, oder Copolymerisieren der Olefinverbindung mit der Dienverbindung und anschließende Hydrierung. Im Hinblick auf die Leichtigkeit, mit der eine funktionelle Gruppe endständig zu dem Polymer eingeführt werden kann, soll das Molekulargewicht des Polymers gut kontrolliert werden, und die Anzahl an endständigen funktionellen Gruppen erhöht werden, wobei ein Isobutylenpolymer, ein hydriertes Polybutadienpolymer oder ein hydriertes Polyisoprenpolymer bevorzugt ist.

Das vorstehend erwähnte Isobutylenpolymer kann ausschließlich aus Isobutylen bestehen oder kann eine Monomereinheit oder Monomere enthalten, die mit Isobutylen in einem Anteil von vorzugsweise nicht mehr als 50% (Gew.-%; das Gleiche trifft im Folgenden zu), stärker bevorzugt nicht mehr als 30%, am stärksten bevorzugt nicht mehr als 20% copolymerisierbar sind.
Als solche Monomereinheiten können Olefine von 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, Vinylether, aromatische Vinylverbindungen, Vinylsilane und Allylsilane erwähnt werden. Spezielle Beispiele sind 1-Buten, 2-Buten, 2-Methyl-1-buten, 3-Methyl-1-buten, Penten, 4-Methyl-1-penten, Hexen, Vinylcyclohexan, Methylvinylether, Ethylvinylether, Isobutylvinylether, Styrol, α-Methylstyrol, Dimethylstyrol, p-t-Butoxystyrol, p-Hexenyloxystyrol, p-Allyloxystyrol, p-Hydroxystyrol, β-Pinen, Inden, Vinyldimethylmethoxysilan, Vinyltrimethylsilan, Divinyldimethoxysilan, Divinyldimethylsilan, 1,3-Divinyl-1,1,3,3-Tetramethyldisiloxan, Trivinylmethylsilan, Tetravinylsilan, Allyldimethylmethoxysilan, Allyltrimethylsilan, Diallyldimethoxysilan, Diallyldimethylsilan, γ-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan und γ-Methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilan, unter anderem.
Das hydrierte Polybutadienpolymer oder ein anderes gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer kann auch Monomereinheiten enthalten, die anders sind als das Hauptmonomer, eben wie das genannte Isobutylenpolymer.
Das gesättigte Kohlenwasserstoffpolymer zur Verwendung als Komponente (A) bei der Erfindung kann unter Verwendung einer Monomerkomponente hergestellt werden, die eine Doppelbindung nach Polymerisation hinterlässt, wie eine Polyenverbindung, z. B. Butadien und Isopren, in einem Anteil, der die Aufgabe der Erfindung nicht gefährdet, d. h. in einem geringen Anteil, vorzugsweise in dem Bereich von nicht mehr als 10%.
Das gesättigte Kohlenwasserstoffpolymer, vorzugsweise ein Isobutylenpolymer, ein hydriertes Polyisopropenpolymer oder ein hydriertes Polybutadienpolymer, besitzt vorzugsweise ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (GPC-Verfahren; Polystyrol-Äquivalent) von nicht mehr als 100000, stärker bevorzugt von nicht mehr als 500 bis 100000. Hinsichtlich der Leichtigkeit der Handhabung ist ein flüssiges Polymer mit einer ausreichenden Fluidität mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 bis 40000 besonders bevorzugt.
Die Technologie der Herstellung einer Komponente (A) zur Verwendung bei der Erfindung umfasst ein Verfahren, das die Umsetzung eines Polymers mit einer Hydroxylgruppe oder einer anderen funktionellen Gruppe mit einer Verbindung mit einer ungesättigten Gruppe zum Einbringen der ungesättigten Gruppe in das Polymer, wie in JP-A-3-152164 oder JP-A-7-304909 beschrieben, umfasst.
Es können auch ein Friedel-Crafts-Reaktionsverfahren unter Verwendung eines Alkenylphenylethers zum Einbringen einer ungesättigten Gruppe in ein Halogen-enthaltendes Polymer, ein Substitutionsreaktionsverfahren unter Verwendung z. B. eines Allyltrimethylsilans in Gegenwart einer Lewis-Säure und ein Verfahren, das die Durchführung einer Friedel-Crafts-Reaktion mit einer Phenolverbindung zum Einbringen einer Hydroxylgruppe und das anschließende Durchführen der obigen Alkenylgruppen-Einführungsreaktion umfasst, erwähnt werden. Es ist auch möglich, Verfahren zu verwenden, wobei ungesättigte Gruppen im Laufe der Polymerisation des Monomers eingeführt werden, wie in US-A-4,316,973 , JP-A-63-105005 und JP-A-4-288309 offenbart.
Das vorstehend genannte Härtungsmittel ist nicht insbesondere eingeschränkt, soweit es zwei oder mehr Hydrosilylgruppen pro Molekül enthält. Hier bedeutet eine Hydrosilylgruppe eine SiH-Gruppe, wobei verstanden wird, dass im Falle der Bindung von 2 Wasserstoffatomen an ein und dasselbe Si-Atom als 2 Hydrosilylgruppen gezählt wird.
Als das Härtungsmittel ist ein Organowasserstoffpolysiloxan eines der bevorzugten Beispiele. Der Ausdruck "Organowasserstoffpolysiloxan", wie hierin verwendet, steht für ein Polysiloxan mit Kohlenwasserstoffresten oder Wasserstoffatomen an Siliciumatomen, das beispielsweise die folgenden acyclischen und cyclischen Strukturen einschließt.
2 ≤ m + n ≤ 50, 2 < m, 0 ≤ n, R ist ein Hydroxykohlenstoffrest, dessen Hauptkette 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält und ein oder mehrere Phenylgruppen aufweisen kann.
0 < m + n ≤ 50, 0 < m, 0 ≤ n, R ist ein Hydroxykohlenstoffrest, dessen Hauptkette 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält und ein oder mehrere Phenylgruppen aufweisen kann.
3 ≤ m + n ≤ 20, 2 < m + n ≤ 19, 0 ≤ n < 18, R ist ein Hydroxykohlenstoffrest, dessen Hauptkette 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält und ein oder mehrere Phenylgruppen aufweisen kann.
Unter den verschiedenen Hydrosilyl-enthaltenden Gruppen, die vorstehend erwähnt sind, ist die folgende Gruppe hinsichtlich der geringen Wahrscheinlichkeit der Herabsetzung der Kompatibilität des erfindungsgemäßen Hydrosilyl-enthaltenden Härtungsmittels mit dem gesättigten Kohlenwasserstoffpolymer besonders bevorzugt.
2 < k < 10, 0 < 1 < 5, R ist ein Kohlenwasserstoffrest, der nicht weniger als 8 Kohlenstoffreste enthält.
Die Anzahl an Hydrosilylgruppen, die in einem solchen Härtungsmittel vorhanden sind, braucht nur mindestens 2 pro Molekül zu betragen, beträgt allerdings vorzugsweise 2 bis 40, stärker bevorzugt 3 bis 30 Moleküle. Wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung durch Hydrosilylierungsreaktion härten gelassen, ist die Härtungsreaktion verzögert, um eine unzureichende Härtung herbeizuführen, wenn die Anzahl an Hydrosilylgruppen weniger als 2 beträgt. Andererseits, wenn die Anzahl an Hydrosilylgruppen 40 übersteigt, ist die Stabilität des Härtungsmittels beeinträchtigt, und zusätzlich verbleibt ein großer Anteil an Hydrosilylgruppen in dem gehärteten Produkt, um in einigen Fällen Löcher und Risse hervorzurufen.
In der härtbaren Zusammensetzung, die erfindungsgemäß zu verwenden ist, beträgt das Molverhältnis der Alkenylgruppe in dem gesättigten Kohlenwasserstoffpolymer zu der Hydrosilylgruppe in dem Härtungsmittel im Allgemeinen 1:0,5 bis 1:5, vorzugsweise 1:0,8 bis 1:3, noch mehr bevorzugt 1:1 bis 1:2,5.
Weiterhin kann die bei der vorliegenden Erfindung zu verwendende härtbare Zusammensetzung gegebenenfalls mit anderen Komponenten ergänzt werden, wie Füllstoff, Antioxidanz, UV-Absorber, Pigment und Grenzflächen-aktives Mittel, sowie mit einem Haftvermittler zur Verbesserung der Haftung der härtbaren Zusammensetzung. Als Beispiele für den Füllstoff können anorganische Verbindungen erwähnt werden, wie Titandioxid, Zinkblüte und Bariumsulfat, und organische Füllstoffe, wie Polypropylen, Polyethylen und Polyacrylsäureester. Als Haftvermittler können verschiedene Silan-Kupplungsmittel, die den Katalysator nicht deaktivieren, wie Epoxy-, Olefin-, Methacryl-, Ester-Silan-Kupplungsmittel und Silan-Kupplungsmittel der tertiären Aminreihe, erwähnt werden. Insbesondere wenn ein Substrat mit der Grundierung überzogen wird, ist es nicht immer notwendig, der härtbaren Zusammensetzung Haftung zu verleihen, es spielt jedoch keine Rolle, ob der härtbaren Zusammensetzung Haftung verliehen wird oder nicht.
Das erfindungsgemäße Bindungsverfahren umfasst unter anderem die folgende Vorgehensweise.

(1) Die Oberfläche eines Substrats wird zuerst mit der Grundierungszusammensetzung überzogen, und die Grundierung wird innerhalb eines Temperaturbereichs von Raumtemperatur bis 150°C, 1 min bis 60 min gehärtet.
(2) Anschließend wird auf der grundierten Oberfläche ein zusätzlicher Typ von härtbarer Zusammensetzung, die ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer umfasst, aufgebracht, und in situ unter den Härtungsbedingungen gehärtet, die für die bestimmte Additions-härtbare Zusammensetzung dieses gesättigten Kohlenwasserstoffpolymers spezifisch sind.

Das Substrat umfasst Aluminium, SUS, Glas, Polycarbonat, Acrylfolie und Kupferplatte.
Es wird erwartet, dass die Erfindung in einem breiten Bereich von Anwendungen Einsatz findet, die ihre niedrige Feuchtigkeitspermeabilität, niedrige Hygroskopizität, niedrige Gaspermeabilität, hohe Wärmebeständigkeit, hohe Wetterbeständigkeit, die dielektrischen Eigenschaften und die Stoß-absorbierenden Eigenschaften ausnutzen, beispielsweise Dichtungsmittel, Dichtungen, Klebstoffe, Abdichtungs-Vergussmittel, verschiedene Typen von Beschichtungen und Vibrationsdämpfern. Obwohl solche speziellen Anwendungen nicht besonders eingeschränkt sind, können unter anderem Dichtungen/Versiegelungen von Kondensatoren, Lithiumzellen, Brennstoffzellen, Batterien, chemische Anlagen, Motoren und Kraftstofftanks, architektonische Dichtungsmittel, Außendichtungen zur Dach-Wasser-Abdichtung oder zur Solarzellenversiegelung und für andere Zwecke, Verpackungen für Rohre, elektrische Schaltkreis-Dichtungskästen, Verpackungen für die Deckel von Industriefässern, Lebensmittelfässern und Flaschen, oder Verpackungen für Tinten für Druckfarbenpatronen und andere hoch leistende Druckfarbenmaterialien, elektronische Schaltkreis-Oberflächenschutzbeschichtungen, Oberflächenbeschichtungen für IC und andere Kartenmaterialien, Aluminium oder andere Verpackungsmaterialien, die chemische Beständigkeit erfordern, z. B. Brennstoffzellen, Schallbarriere- oder vibrationsdämpfende Folienmaterialien, Walzenmaterialien für Maschinen und elektrische Maschinen, Rohre für Gase, wie Wasserstoff und Sauerstoff, und Dichtungsmittel für Fugen erwähnt werden.
Beispiele
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung in weiteren Einzelheiten, wobei es selbstverständlich ist, dass der Umfang der Erfindung keinesfalls dadurch definiert ist.
Beispiele 1 bis 9; Vergleiche 1 bis 3
Gemäß den in den Tabellen 1, 2 und 3 gezeigten Formeln wurden die Grundierungszusammensetzungen der Beispiele 1 bis 9 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 hergestellt.
Diese Grundierungszusammensetzungen wurden durch die folgende Vorgehensweise hergestellt. Das Silan-Kupplungsmittel, das 3-Gycidoxypropyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan und 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan als Komponente (B) umfasst, das mehrwertige Alkoxysilankondensat, Ethylsilikat 40 (Produkt der Fa. Nippon Colcoat Co.) als Komponente (C), Tetra-n-butyltitanat als Komponente (D) und Platinvinylsiloxankomplex-Katalysator (3 Gew.-% in Xylol) als Komponente (F) wurden miteinander vermischt, und eine geeignete Menge an Hexan wurde dann als Komponente (G) zugesetzt.
Andererseits wurde eine Additionsreaktions-härtbare Polyisobutylenzusammensetzung durch die folgende Vorgehensweise hergestellt, und ein Hafttest wurde unter Verwendung der Zusammensetzung durchgeführt.
Somit wurden 100 g Allyl-terminiertes Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von etwa 10000 (Produkt von Kaneka Corporation; EP400A) mit 5 g Methylhydrogenpolysiloxan (Produkt von Kaneka Corporation; CR100) gemischt. Anschließend wurden 30 g des Plastifizierers PAO5010 (Produkt von Idemitsu Petrochemical Co.), 1 g des Antioxidanz MARKAO-50 (Produkt von Adeka-Argus), und 26 g des hydrophob-nassbehandelten Siliciumdioxid-Füllstoffes sorgfältig durch Handmischen gemischt und unter Verwendung einer 3-Walzen-Farbwalze wurde das Gemisch dreimal verknetet. Zu der resultierenden Formulierung wurden 55,9 μl Platin-Vinylsiloxankomplex-Katalysator (8,3 × 10^–5 mmol/μl, 3 Gew.-% in Xylol) und 25,1 μl Dimethylmaleat (Produkt von Wako Pure Chemical) zugesetzt und anschließend per Hand gemischt, um eine Additionsreaktions-härtbare Polyisobutylenzusammensetzung herzustellen.

Als Test für die Zughaftung wurde die Grundierungszusammensetzung einmal auf SUS304 oder Aluminium aufgebracht und bei 110°C 30 min zur Überzugsbildung erwärmt. Auf diese grundierte Oberfläche wurde die obige härtbare Zusammensetzung in einer Dicke von etwa 3 mm aufgebracht und 40 min bei 60°C gehärtet. Nach dem Härten wurde ein manueller Abziehtest durchgeführt, wobei die gebundene Oberfläche mit einem Cuttermesser eingeschnitten wurde. Die Substratoberfläche wurde nach dem Abziehen beobachtet, um zu sehen, ob der Bindungsfehler ein kohäsiver Fehler (CF) oder ein adhäsiver Fehler (AF) war. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1, 2 und 3 gezeigt.

Tabelle 2

Grundierungsformulierung (Gewichtsteile)		Bsp.
Grundierungsformulierung (Gewichtsteile)		5
(B)	3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan	1
	Vinyltrimethoxysilan	0.5
	3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan	0.5
(C)	Ethyl Silicat 40
(D)	Tetra-n-butyl-titanat
(F)	Platin-Vinylsiloxan-Komplexkatalysator	10
(G)	Hexan	100
Haftfähigkeit	FRP	CF
	Polycarbonat	CF
	Acryl folie	CF

Aus den obigen Beispielen geht hervor, dass unter Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierungszusammensetzung verschiedene Substrate ausreichend adhäsiv gemacht werden können.
Somit stellt die vorliegende Erfindung ein Bindungsverfahren bereit, das eine bemerkenswert verbesserte Haftung einer Additions-härtbaren gesättigten Kohlenwasserstoffpolymerzusammensetzung an verschiedenen Substraten gewährleistet.

Claims

Bindungsverfahren zum Binden eines gehärteten Produkts an ein Substrat umfassend das Überziehen eines Substrats mit einer ein Silankupplungsmittel als Komponente (B) umfassenden Grundierungszusammensetzung und das Aufbringen einer härtbaren Zusammensetzung, die ein gesättigtes Kohlenwasserstoffpolymer mit mindestens einem Alkenylrest pro Molekül und zwei oder mehr an Silizium gebundene Wasserstoffatome pro Molekül enthaltendes Härtungsmittel auf das grundierte Substrat umfasst, wobei das Silankupplungsmittel als Komponente (B) mindestens eine aus Epoxy-, Methacryl-, Acryl-, Isocyanat-, Isocyanurat-, Vinyl- und Carbamatgruppen ausgewählte funktionelle Gruppe aufweist.
Bindungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Silankupplungsmittel, Komponente (B), mindestens eine aus Epoxy, Vinyl und (meth)Acryloylgruppen ausgewählte funktionelle Gruppe aufweist.
Bindungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Grundierungszusammensetzung zusätzlich ein mehrwertiges Alkoxysilan und/oder ein Kondensationsprodukt davon als Komponente (C) umfasst.
Bindungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Grundierungszusammensetzung zusätzlich eine Organoaluminiumverbindung und/oder eine Organotitanverbindung als Komponente (D) umfasst.
Bindungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das gesättigte Kohlenwasserstoffpolymer mit mindestens einer Alkylengruppe pro Molekül ein Polyisobutylenpolymer mit mindestens einer endständigen Alkenylgruppe an seinem Grundgerüst und/oder seiner Seitenkette ist.
Bindungsverfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Polyisobutylen ein Polyisobutylen mit endständiger Allylgruppe ist.
Bindungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Härtungsmittel ein Polyorganowasserstoffpolysiloxan ist, welches zwei oder mehr Hydrosilylgruppen pro Molekül enthält.
Bindungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Grundierungszusammensetzung zusätzlich einen Hydrosilylierungskatalysator als Komponente (F) umfasst.
Bindungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Grundierungszusammensetzung zusätzlich ein organisches Lösemittel als Komponente (G) umfasst.
Laminat, erhältlich durch das Bindungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.