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JP2002003792A - ベース塗料 - Google Patents

ベース塗料

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JP2002003792A
JP2002003792A JP2001131275A JP2001131275A JP2002003792A JP 2002003792 A JP2002003792 A JP 2002003792A JP 2001131275 A JP2001131275 A JP 2001131275A JP 2001131275 A JP2001131275 A JP 2001131275A JP 2002003792 A JP2002003792 A JP 2002003792A
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polyol
hpipol
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Shingo Tsuno
ツノ シンゴ
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Sika AG
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ポリプロピレン、ポリエチレンまたはＥＰＤＭ
のようなポリオレフィン熱可塑性樹脂への付着性改良、
簡単な製造と良好な貯蔵安定性を保証し、他方では等し
い層厚を有する良好な均質のフィルム特性を備えた良好
な濡れ性を可能にするプライマー組成物を提供する。 【解決手段】 少なくとも水素添加されたポリイソプレ
ン−ジオールを含有する湿気硬化型プレポリマーであ
り、プレポリマーの末端はイソシアネート基、又は加水
分解可能性シリル基を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１成分または２成
分の接着剤システムを有する、接着の困難なプラスチッ
ク、特にポリオレフィン熱可塑性樹脂の付着改良のため
の、新規ベース塗料に関する。
【０００２】
【従来の技術】プライマー、活性化剤、又は付着媒介剤
とも称される、ベース塗料は、使用される接着剤が基板
ないし土台に対して付着をもたらさず、あるいは制限さ
れた付着しかもたらさないところでは、どこにでも使用
される。その場合に前処理剤と接着剤とからなる接着剤
システムは、互いに対して、かつ基板に対して合わせら
れている。この種のベース塗料は、物理的に硬化され、
あるいは化学的に架橋化可能とすることができる。たと
えばポリプロピレン、ポリエチレン、ＥＰＤＭ（エチレ
ン／プロピレン−ジエンターポリマー）、ポリアミド、
ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチロールコ
ポリマー）などのようなプラスチックの前処理システ
ム、またはたとえばポリジメチルシロキサンによってコ
ーティングされたポリカーボネートのような、ひっかき
に強いプラスチックが知られており、かつ特許公報に記
載されている。
【０００３】ＥＰ０４０９１９８によれば、ポリオレフ
ィンは、シリル官能化されたフマル酸塩を含む付着媒介
剤の施工後に融着されなければならない。ＷＯ９２／０
９６６９には、ポリオレフィンプライマーが開示されて
おり、それはエチレンジアミン誘導体を含み、特にシア
ノアクリレート接着剤に適している。
【０００４】ＥＰ０２９５９３０は、ジアゾビシクロ化
合物またはトリアゾビシクロ化合物を含む、シアノアク
リレート接着剤用のプライマーを説明している。このプ
ライマーは、フィルムを形成せず、従って小さい付着改
良しかもたらさない。さらに、このプライマーは、シア
ノアクリレート接着剤に比較して硬さが低い接着剤に
は、適していない。
【０００５】ＥＰ０７０３２８５には、ポリオレフィン
用のプライマーとして、塩素置換されたポリオレフィン
と柔軟化されたエポキシ樹脂からなる混合物が開示され
ている。このプライマーは架橋化しないので、耐熱性が
不十分である。同様にエポキシ樹脂は、ポリオレフィン
に対して親和力ガ低い。さらに、塩素の存在は、法律的
な規制により問題である。
【０００６】特開平３−２３９７６１号公報又は特開昭
６２−０９５３２６号公報には、水素添加されたポリブ
タジエンジオールとポリイソシアネートとの反応生成物
が記載されている。しかし、水素添加されたポリブタジ
エンジオールが溶剤内によく溶けないため、生産性を損
ない、分離またはゲル化によって貯蔵安定性を損なう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の欠点を克服した、接着剤およびシール剤に対するポリ
オレフィンプラスチックの付着改良のための新規ベース
塗料を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は、反応性の末
端基を有するポリオールであるプレポリマーのベース塗
料であって、前記ポリオールが水素添加されたポリイソ
プレン−ジオール（ＨＰＩＰＯＬ）であるか又はそれを
含むベース塗料の使用により達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】この種の本発明に基づくベース塗
料として、又はこの種の本発明に基づくベース塗料内
で、水素添加されたポリイソプレンジオールからなる、
あるいはそれを含む、反応性の末端基を有するポリオー
ルに基づく、プレポリマーが使用される。好ましい反応
性の末端基は、イソシアネート基およびシラン基であ
る。
【００１０】反応性の末端基は、必要な場合には、特殊
な使用のため、あるいは貯蔵安定性を向上させるために
保護することができるので、その末端基は保護解除／ブ
ロッキング解除（たとえば熱的に）が行われた後に初め
てその反応性を獲得する。
【００１１】好ましいベース塗料は、適切な溶剤と共に
プレポリマーを含んでいる。本発明に基づくベース塗料
は、無極性のプラスチックに対して、特にポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ＰＶＣ、ＡＢＳまたはＥＰＤＭの
ような、ポリオレフィン熱可塑性樹脂基板に対して、良
好な親和力を示す。このベース塗料は、化学的な架橋化
とフィルムを形成する特性によって、耐熱性であり、接
着剤と共に崩壊する反応を開始させる要素を含まず、か
つ種々の基板を極めて良好に濡らし、かつ優れた露出放
置時間を有する。さらに、溶剤とプレポリマーを含むベ
ース塗料の簡単な形成が可能である。というのは、水素
添加されたポリイソプレンジオール（＝ＨＰＩＰＯＬ）
ベースのプレポリマーは、芳香族の、あるいは非芳香族
の溶剤内に室温において高い濃度で溶解するからであ
る。それが一方で、改良された生産性をもたらし、他方
では良好な融和性と減少された分離傾向によって貯蔵安
定性の改良をもたらす。さらに、ＨＰＩＰＯＬの良好な
溶解度は、本発明に基づくベース塗料内の高い固体成分
を許し、良好な付着品質を有する良好な均質のフィルム
特性をもたらす。様々な層厚を有する劣悪な均質でない
フィルム特性は、減少された、再現性のわるい付着品質
をもたらす。
【００１２】本発明に基づくベース塗料は、湿気硬化性
の結合剤に基づいており、その結合剤はＨＰＩＰＯＬ
（上述）と、少なくとも１つのＯＨ−反応性の基と少な
くとも１つの他の反応性の基とを有する化合物との反応
によって得られ、その場合に少なくとも１つの他の反応
性の基は直接プレポリマーの反応性の末端基を表すか、
あるいは他の段階でそれに変換される。
【００１３】好ましい結合剤は、ＨＰＩＰＯＬとポリイ
ソシアネートとの反応によって得られ、その場合にＯ
Ｈ：ＮＣＯの比は１：２〜１：10の間、好ましくは１：
2.5〜１：3.5の間にある。同様な比は、シラン反応停止
されたプレポリマーの形成にとっても適しており、ない
しは好ましい。この種のプレポリマーは、好ましくはた
とえばシクロヘキサン、キシロールなどのような、無極
性の脂肪族または芳香族の溶剤内、あるいはたとえば酢
酸エチルとヘプタンのような溶剤混合物内に、0.5〜50w
t％、特に５〜15wt％の濃度で吸収される。
【００１４】ポリイソシアネートとして、4,4'-ジフェ
ニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、2,4-トルオー
ルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、トリ（フェニルイソシ
アネート）チオホスフェート、トリフェニルメタン-4,
4',4"-トリイソシアネートなど、あるいはその混合物が
考えられる。
【００１５】ポリイソシアネートによるポリオールの変
換は、公知の方法で窒素と攪拌の元で、場合によっては
上昇された温度において、かつ場合によっては触媒を存
在させて行われ、その場合にＯＨ：ＮＣＯの比は１：２
〜１：10、好ましくは１：2.5〜１：3.5の間にある。ポ
リオールは、前もって溶剤内で均質化される。
【００１６】プレポリマーのイソシアネート基は、他の
ステップにおいてアミノ−シランまたはメルカプト−シ
ランによって、少なくとも部分的に、そして好ましくは
完全に、湿気反応性のシラン基によって反応停止された
プレポリマーに、あるいはヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレートによってアクリレート基によって反応停止さ
れたプレポリマーに転移され、そのプレポリマーの二重
結合は、たとえば開始剤の存在において遊離基的に架橋
化する。
【００１７】たとえばＨＰＩＰＯＬをイソホロンジイソ
シアネート（ＩＰＤＩ）またはトルオールジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）によってイソシアネート反応停止された
プレポリマーに変換することができ、このプレポリマー
は−それが望ましい場合には−次にアミノ−シランまた
はメルカプト−シランによってシラン基反応停止された
プレポリマーに転移させることができる。
【００１８】もちろん、シラン基を、適当な結合の選択
によって、直接導入することも可能である。たとえばＨ
ＰＩＰＯＬを、イソシアナトプロピルトリメトキシシラ
ンによって変換することができる。
【００１９】本発明に基づいて使用されるプレポリマー
内に必然的に存在するポリオール、ＨＰＩＰＯＬは、た
とえばポリエーテル、ポリエステルのような他のポリオ
ールあるいは他のヒドロキシ基によって官能化された炭
化水素と混合することができ、その場合にＨＰＩＰＯＬ
の割合は、ポリオール全体に関して少なくとも10wt％で
なければならず、好ましくは少なくとも40wt％である。
それによって各基板に対する本発明に基づくベース塗料
のフィルム特性は、固有に最適に調節することができ
る。この種のポリオール混合物は、ポリオールを混合し
て、次に反応性の末端基を導入することによっても、様
々なポリオールからなるプレポリマーの混合によっても
得ることができる。
【００２０】調査によって、たとえば水素添加されたポ
リブタジエン−ジオール（ＨＰＢＤＯＬ）と１：0.1〜
１：３の比で、特に１：0.3〜１：１に比で混合された
ＨＰＩＰＯＬが最適な結合剤ないし最適なベース塗料を
もたらすことが、明らかにされている。その場合には、
対立する特性を良好にバランスさせることができる。た
とえば、一方で、経済的な生産（比較的大量の固体のポ
リオールが融解しない）と分離傾向が少ないことによる
良好な貯蔵安定性が得られ、他方では最適な露出放置時
間が得られ、それが本発明に基づくベース塗料の良好な
濡れ性ないし表面透入を保証し、しかも短い時間で乾燥
フィルム形成が得られる。
【００２１】Ｈ−ＰＢＤＯＬの高い固体割合を有するベ
ース塗料（たとえばキシロール内の10wt％より多いＨ−
ＰＢＤＯＬ／ＭＤＩ）は、乾燥時間の間の分離傾向に基
づいて異なる層厚を有する非均質なフィルム特性をもた
らし、それが減少された、異なる付着品質をもたらす。
【００２２】乾燥フィルム形成は、それぞれ必要に応じ
て、他のベース塗料あるいは接着剤を塗布するための前
提である。次に、幾つかの例を示すが、それらは本発明
をさらに説明するものであるが、本発明の範囲を制限す
るものではない（下の表を参照）。本発明に基づくベー
ス塗料、例１、２および３は、簡単に形成することがで
き、貯蔵安定的であり、良好な付着パフォーマンスを有
し、かつ熱く（70℃）湿った（相対湿度100％）条件に
おいて安定である。
【００２３】参照４におけるＨ−ＰＢＤＯＬ／ＭＤＩと
ＨＰＩＰＯＬ／ＭＤＩ（本発明に基づく例２）の可溶性
は、著しく異なっている。Ｈ−ＰＢＤＯＬ／ＭＤＩは芳
香族の溶剤にのみ溶けるが、たとえばシクロヘキサンと
酢酸エチルからなる混合物のような、脂肪族の溶剤には
溶けず（分離をもたらす）、ＨＰＩＰＯＬ／ＭＤＩは問
題なく芳香族と脂肪族の溶剤コンビネーションに吸収さ
れる。
【００２４】すなわち、従来技術から知られたＨ−ＰＢ
ＤＯＬは、たとえばキシロールのような、芳香族の溶剤
には、最大10wt％までよく溶ける。10wt％より多くなっ
た場合には、分離傾向またはゲル化の危険がある（プデ
ィング形成、参照２を参照）。
【００２５】本発明に基づいて使用されるプレポリマー
ＨＰＩＰＯＬ／ＭＤＩは、90wt％を越えるまで、好まし
くはたとえばキシロールのような、芳香族の溶剤に溶け
る。同様にＨＰＩＰＯＬ／ＭＤＩは、好ましくはシクロ
ヘキサンと酢酸エチルの混合物である、脂肪族の溶剤内
に20wt％を越える濃度で溶ける。付着品質は、実際に
は、使用される溶剤、芳香族または脂肪族、の種類によ
っては影響を受けず、特に溶剤は塗布後短い時間で逃げ
る。次の表において、ＯＺ＝露出放置時間、ＺＳＦ＝引
張り剪断応力を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、製造が簡単であり、貯
蔵安定性に優れ、かつ接着特性に優れたベース塗料が提
供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 183/00 Ｃ０９Ｄ 183/00 183/08 183/08 183/10 183/10 183/12 183/12 (72)発明者 シンゴ ツノ スイス国，ツェーハー−8049 チューリ ヒ，リューティホフシュトラーセ 30 Ｆターム(参考） 4J038 DG101 DG111 DG131 DG261 DL081 DL091 DL131 DL151 JA05 JA33 JA56 KA06 MA09 NA12 NA26 PA20 PC08

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反応性の末端基を有するポリオールであ
    るプレポリマーのベース塗料としての使用であって、前
    記ポリオールが水素添加されたポリイソプレン−ジオー
    ル（ＨＰＩＰＯＬ）であるか又はそれを含む使用。
  2. 【請求項２】 前記反応性の末端基が、イソシアネート
    基であることを特徴とする請求項１に記載の使用。
  3. 【請求項３】 前記反応性の末端基が、シラン基である
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の使用。
  4. 【請求項４】 前記プレポリマーが、ポリイソシアネー
    トによるＨＰＩＰＯＬの変換によって得られ、その場合
    にＯＨ：ＮＣＯの比が１：２〜１：10の間、好ましくは
    １：2.5〜１：3.5の間にあることを特徴とする、請求項
    １〜３のいずれか１項に記載の使用。
  5. 【請求項５】 前記プレポリマーが、ポリイソシアネー
    トによるＨＰＩＰＯＬの変換によって得られ、前記ポリ
    イソシアネートが、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネ
    ート（ＭＤＩ）、2,4-トルオールジイソシアネート、イ
    ソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
    ネート、トリ（フェニルイソシアネート）チオホスフェ
    ート、トリフェニルメタン-4,4',4"-トリイソシアネー
    ト及びこれらの混合物を含む群から選択されていること
    を特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の使
    用。
  6. 【請求項６】 前記プレポリマーが、アミノ−シラン及
    び／又はメルカプト−シランによるイソシアネート反応
    停止されたプレポリマーの変換によって得られることを
    特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の使
    用。
  7. 【請求項７】 前記ポリオールが、少なくとも１つの他
    のポリオールとＨＰＩＰＯＬとの混合物であって、前記
    他のポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエス
    テルポリオール、ヒドロキシ基によって官能化された炭
    化水素およびその混合物を含む群から選択されているこ
    とを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の
    使用。
  8. 【請求項８】 前記ＨＰＩＰＯＬの量が、ポリオール全
    体の重量に関して少なくとも10wt％、好ましくは少なく
    とも40wt％存在することを特徴とする、請求項７に記載
    の使用。
  9. 【請求項９】 前記少なくとも１つの他のポリオール
    が、水素添加されたポリブタジエンジオールであって、
    水素添加されたポリブタジエンジオールに対するＨＰＩ
    ＰＯＬの比が１：０〜１：３、特に好ましくは１：0.3
    〜１：１であることを特徴とする、請求項７又は８に記
    載の使用。
  10. 【請求項１０】 芳香族と特に好ましくは脂肪族の炭化
    水素またはその混合物から選択された、溶剤、特に無極
    性の溶剤と共に用いる、請求項１〜８のいずれか１項に
    記載の使用。
  11. 【請求項１１】 溶剤を含むベース塗料を形成するため
    の、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のプレポリマ
    ーの使用。
  12. 【請求項１２】 ベース塗料の重量に対して0.5〜50wt
    ％、特に５〜15wt％の量のプレポリマーが使用され、又
    は存在していることを特徴とする、請求項１０又は１１
    に記載の使用。
  13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
    のプレポリマーと無極性の溶剤とを含み、あるいはそれ
    らからなることを特徴とするベース塗料。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のベース塗料を形成
    する方法において、プレポリマーが、溶剤内に所望の量
    で溶解されることを特徴とする、ベース塗料を形成する
    方法。
  15. 【請求項１５】 基板を前処理する方法において、請求
    項１〜１４のいずれか１項に記載のポリマー又はベース
    塗料を有する基板が、場合によっては上昇された温度お
    よび／または上昇された湿度にさらされることを特徴と
    する、基板を前処理する方法。
  16. 【請求項１６】 処理が、浸漬、吹付けまたは塗付けに
    よって行われることを特徴とする請求項１５に記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】 前記基板が、無極性のプラスチック、
    特にポリオレフィン熱可塑性樹脂基板であることを特徴
    とする請求項１５又は１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記ポリオレフィン熱可塑性樹脂基板
    が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
    ＡＢＳまたはＥＰＤＭを含む群から選択されていること
    を特徴とする請求項１６に記載の方法。
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