JP2002173630A - プライマー組成物およびその接着方法 - Google Patents
プライマー組成物およびその接着方法Info
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Abstract
成物の硬化物と各種基材を良好に接着するのに有効なプ
ライマー組成物、および接着方法を提供する。 【解決手段】 (A)1分子中に少なくとも1つのアル
ケニル基を有する飽和炭化水素系重合体、(B)シラン
カップリング剤、(C)多価アルコキシシラン及び/又
はその縮合体、(D)有機アルミニウム化合物及び/又
は有機チタン化合物、を含有するプライマー組成物。
(B)、(C)および(D)に加えて、さらに(E)主
鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、主鎖末端お
よび/または側鎖に、ケイ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
より架橋し得るケイ素含有基を含有するビニル系共重合
体、を含有するプライマー組成物。(B)、又は、
(C)及び(D)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、分子中に少なくとも1個の
アルケニル基を有する飽和炭化水素系重合体を含有する
硬化性組成物を接着させる、硬化物の基材への接着方
法。
Description
化水素系重合体と各種基材を良好に接着するのに有効な
プライマー組成物および接着する方法に関するものであ
り、すなわち本発明は、基材への接着性を向上するプラ
イマー技術および基材にプライマーを塗布した後に飽和
炭化水素系重合体の付加型硬化性組成物を塗布し、硬化
させることにより付加型硬化物の接着性を向上する技術
に関する。
を有する飽和炭化水素系重合体を、分子中に2個以上の
ケイ素原子に結合する水素原子を有する硬化剤で架橋す
る硬化性組成物(付加型硬化性組成物ともいう)が、特
開平2−75644号、特開平3−181565号公報
等に開示されている。この組成物の硬化物(付加型硬化
物ともいう)は、優れた耐候性、耐熱性、低透湿性等を
有しており、幅広い用途への利用が期待されている。
各種材料のシール材用途として、飽和炭化水素系重合体
の付加型硬化性組成物を用いる場合には各種基材への接
着性が要求されてくる。飽和炭化水素系重合体の付加型
硬化性組成物に接着性を付与する技術としては、付加型
硬化性組成物中に、種々の接着性改良剤を配合する技術
が開示されている。例えば特開平4−185687号公
報には付加型硬化性組成物にシランカップリング剤を添
加する方法、特開平08−134165号公報に、窒素
原子を含有するエポキシ系化合物とシランカップリング
剤を添加する方法、特開平08−134165号公報に
イソシアネート含有化合物とシランカップリング剤を添
加する方法、特開平09−316293号および特開平
10−204222公報に、付加型硬化性組成物にシラ
ンカップリング剤とアルコキシシラン縮合物と有機アル
ミニウム及び/又は有機チタン化合物を添加する方法が
開示されている。これらの方法は、シランカップリング
剤の種類により硬化遅延が起こったりするなどの問題が
あった。
中に少なくとも1個のアルケニル基を有する飽和炭化水
素系重合体と分子中に2個以上のケイ素原子に結合する
水素原子を有する硬化剤を含有する、ヒドロシリル化反
応により架橋する硬化性組成物の硬化物と各種基材を良
好に接着するのに有効なプライマー組成物、および接着
方法を提供することである。
良剤を配合する従来の技術とは異なった発想から、プラ
イマー組成物を用いることによって、分子中に少なくと
も1個のアルケニル基を有する飽和炭化水素系重合体と
分子中に2個以上のケイ素原子に結合する水素原子を有
する硬化剤を含有する付加型硬化性組成物および付加型
硬化物を各種基材に接着できることを見出した。
(B)、(C)および(D)を必須成分としてなるプラ
イマー組成物; (A)1分子中に少なくとも1つのアルケニル基を有す
る飽和炭化水素系重合体 (B)シランカップリング剤 (C)多価アルコキシシラン及び/又はその縮合体 (D)有機アルミニウム化合物及び/又は有機チタン化
合物に関する。
(D)に加えて、さらに(E)成分を含有するプライマ
ー組成物; (E)主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、主
鎖末端および/または側鎖に、ケイ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イ素含有基を含有するビニル
系共重合体に関する。本発明において、さらに(E)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、主鎖の末端および/または側鎖
の末端に、一般式(1)、
に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のア
リール基、炭素数7〜20のアラルキル基または
(R’)3SiO−(R’は、それぞれ独立に、炭素数
1〜20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1〜19の整数である)
で表される加水分解性シリル基を含有することが好まし
く、さらに、(B)〜(E)成分に加えて、(A)成分
である1分子中に少なくとも1つのアルケニル基を有す
る飽和炭化水素系重合体をさらに含有するのが好まし
い。
炭化水素系重合体が、数平均分子量が500〜5000
0の範囲内にあり、主鎖の末端および/または側鎖の末
端に少なくとも1つアルケニル基を含有するポリイソブ
チレン系重合体であることが好ましい。
カップリング剤がエポキシ基あるいはビニル基あるいは
(メタ)アクリロイル基を含有するシランカップリング
剤であり、1種または2種以上のシランカップリング剤
からなるのが好ましい。
としてヒドロシリル化触媒を含有することが好ましい。
としてなるプライマー組成物を基材上に塗布した後、該
塗布面に、分子中に少なくとも1個のアルケニル基を有
する飽和炭化水素系重合体を含有する硬化性組成物を接
着させることを特徴とする硬化物の基材への接着方法に
関する。
ある(B)に加えて、さらに(C)成分である多価アル
コキシシラン及び/又はその縮合体と(D)成分である
有機アルミニウム化合物及び/又は有機チタン化合物を
加えるのが好ましい。さらに、(F)成分としてヒドロ
シリル化触媒を含有することが好ましく、さらに好まし
くは、(G)成分として有機溶剤を含有するのが好まし
い。
須成分としてなるプライマー組成物を基材上に塗布した
後、該塗布面に、分子中に少なくとも1個のアルケニル
基を有する飽和炭化水素系重合体を含有する硬化性組成
物を接着させることを特徴とする硬化物の基材への接着
方法に関する。
とも1個のアルケニル基を有する飽和炭化水素系重合体
が、主鎖の末端及び/又は側鎖の末端にアルケニル基を
有するポリイソブチレン系重合体で、数平均分子量が5
00〜50000のものであることが好ましい。
ランカップリング剤がエポキシ基あるいはビニル基ある
いは(メタ)アクリロイル基を含有するシランカップリ
ング剤であり、1種または2種以上のシランカップリン
グ剤からなるのが好ましい。
られる、基材と硬化物が接着したものに関する。
び付加型硬化性組成物を詳細に説明する。本発明に用い
る(A)成分は、分子中にヒドロシリル化反応可能なア
ルケニル基を少なくとも1個有する飽和炭化水素系重合
体である。また、ヒドロシリル化反応可能なアルケニル
基とは、ヒドロシリル化反応に対して活性のある炭素−
炭素2重結合を含む基であれば特に制限されるものでは
ない。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、メ
チルビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル
基、ヘキセニル基等の脂肪族不飽和炭化水素基、シクロ
プロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル
基、シクロヘキセニル基等の環式不飽和炭化水素基が挙
げられる。本発明においては、(A)成分は、1分子中
にアルケニル基を1〜10個有していることが望まし
い。
骨格をなす重合体は、(1)エチレン、プロピレン、1
−ブテン、イソブチレンなどのような炭素数1〜6のオ
レフィン系化合物を主モノマーとして重合させる、
(2)ブタジエン、イソプレンなどのようなジエン系化
合物を単独重合させたり、上記オレフィン系化合物とジ
エン系化合物とを共重合させたりした後水素添加する、
などの方法により得ることができるが、末端に官能基を
導入しやすい、分子量制御しやすい、末端官能基の数を
多くすることができるなどの点から、イソブチレン系重
合体や水添ポリブタジエン系重合体あるいは水添ポリイ
ソプレン系重合体であるのが望ましい。
のすべてがイソブチレン単位から形成されていてもよ
く、イソブチレンと共重合性を有する単量体単位をイソ
ブチレン系重合体中の好ましくは50%(重量%、以下
同様)以下、更に好ましくは30%以下、特に好ましく
は20%以下の範囲で含有してもよい。
素数4〜12のオレフィン、ビニルエ−テル、芳香族ビ
ニル化合物、ビニルシラン類、アリルシラン類等が挙げ
られる。このような共重合体成分の具体例としては、例
えば1−ブテン、2−ブテン、2−メチル−1−ブテ
ン、3−メチル−1−ブテン、ペンテン、4−メチル−
1−ペンテン、ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、メチ
ルビニルエ−テル、エチルビニルエ−テル、イソブチル
ビニルエ−テル、スチレン、α−メチルスチレン、ジメ
チルスチレン、p−t−ブトキシスチレン、p−ヘキセ
ニルオキシスチレン、p−アリロキシスチレン、p−ヒ
ドロキシスチレン、β−ピネン、インデン、ビニルジメ
チルメトキシシラン、ビニルトリメチルシラン、ジビニ
ルジメトキシシラン、ジビニルジメチルシラン、1,3
−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン、トリビニルメチルシラン、テトラビニルシラン、ア
リルジメチルメトキシシラン、アリルトリメチルシラ
ン、ジアリルジメトキシシラン、ジアリルジメチルシラ
ン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメト
キシシラン等が挙げられる。
和炭化水素系重合体においても、上記イソブチレン系重
合体の場合と同様に、主成分となる単量体単位の他に、
他の単量体単位を含有させてもよい。
和炭化水素系重合体には、本発明の目的が達成される範
囲でブタジエン、イソプレンのようなポリエン化合物の
ごとき重合後2重結合の残るような単量体単位を少量、
好ましくは10%以下の範囲で含有させてもよい。
ソブチレン系重合体、水添ポリイソプレンまたは水添ポ
リブタジエン系重合体の数平均分子量(GPC法、ポリ
スチレン換算)は100000以下、更には500〜1
00000程度であるのが好ましく、特に1000〜4
0000程度の液状物、流動性を有するものであるのが
取り扱いやすさなどの点から好ましい。
ては、特開平3−152164や特開平7−30490
9各公報に開示されているような水酸基など官能基を有
する重合体に不飽和基を有する化合物を反応させ重合体
に不飽和基を導入する方法が挙げられる。またハロゲン
原子を有する重合体に不飽和基を導入するのにアルケニ
ルフェニルエーテルとフリーデルクラフツ反応を行う方
法、ルイス酸存在下アリルトリメチルシランなどと置換
反応を行う方法、種々のフェノール類とフリーデルクラ
フツ反応を行い水酸基を導入した上でさらに前記のアル
ケニル基導入方法を併用する方法などが上げられる。さ
らに米国特許第4316973号、特開昭63−105
005号公報、特開平4−288309号公報に開示さ
れているような単量体の重合時に不飽和基を導入する方
法も可能である。
リング剤としては、分子中にエポキシ基、メタクリル
基、アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート
基、ビニル基、カルバメート基からなる群より選択され
る少なくとも1個の官能基と、ケイ素原子結合アルコキ
シ基を有するシランカップリング剤が好ましい。前記官
能基については、中でも、硬化性及び接着性の点から、
分子中にエポキシ基、ビニル基、メタクリル基、アクリ
ル基が特に好ましい。具体的に例示すると、エポキシ官
能基とケイ素原子結合アルコキシ基を有する有機ケイ素
化合物としては3−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキ
シル)エチルトリエトキシシランが挙げられる。また、
ビニル基とケイ素原子結合アルコキシ基を有する有機ケ
イ素化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシランが挙げられる。また、メタクリル
基あるいはアクリル基とケイ素原子結合アルコキシ基を
有する有機ケイ素化合物としては3−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピ
ルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキ
シシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、
メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、アクリロキ
シメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリ
エトキシシランが挙げられる。
シランとは、ケイ素上の置換基としてアルキル基および
アルコキシ基より選択される基のみを有する化合物であ
るが、本発明においては、その部分加水分解物、または
その部分加水分解物がさらに脱水縮合(シラノール縮
合)したものも含む。(C)成分の多価アルコキシシラ
ンとしては、具体的にはテトラメトキシシラン、テトラ
エトキシシラン、テトラ(n-プロピルオキシ)シラ
ン、テトラ(n-ブトキシ)シランなどのテトラアルコ
キシシラン及びその縮合体またはメチルトリエトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシランなどのトリアルコキシ
シラン及びその縮合体が挙げられる。
としては有機アルミニウム化合物や有機チタン化合物が
挙げられる。有機アルミニウム化合物としては、アルコ
キシシリル基の加水分解縮合反応の有用な触媒とされる
キレート有機化合物が好ましい。具体例としては、アル
ミニウムアセチルアセトネート等が挙げられる。有機チ
タン化合物としては、アルコキシシリル基の加水分解縮
合反応の有用な触媒とされるTi−O−C結合を有する
有機チタン化合物が好ましい。具体例としては、テトラ
イソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等のテト
ラアルコキシチタンのほか、オキシ酢酸やエチレングリ
コール等の残基を有するものなど一般的なチタネートカ
ップリング剤を使用することができる。
基を有するビニル系共重合体(以下、シリル基含有ビニ
ル系重合体という)は主鎖が実質的にビニル系重合体鎖
からなり、主鎖にウレタン結合やシロキサン結合などか
らなるセグメントのように、ビニル系単量体単位からな
るセグメント以外のセグメントが、シリル基含有ビニル
系重合体にビニル系重合体としての特性を実質的に損わ
ない範囲で含有されていてもよいという意味であり、一
般に主鎖を構成する原子の50原子%程度以下の範囲で
ビニル系単量体単位からなるセグメント以外のセグメン
トが含まれていてもビニル系重合体としての特性が実質
的に損われることはない。このように主鎖が実質的にビ
ニル系重合体からなるため、耐久性、耐薬品性などに優
れるプライマーとなる。
に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のア
リール基、炭素数7〜20のアラルキル基または
(R’)3SiO−(R’は、それぞれ独立に、炭素数
1〜20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1〜19の整数である)
で表される基があげられる。
子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケ
トキシメート基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ
基、メルカプト基、アルケニルオキシ基などの一般に使
用されている基があげられる。
基、アミノオキシ基が好ましいが、加水分解性がマイル
ドで取り扱い易いという点から、アルコキシ基がとくに
好ましい。
子に1〜3個の範囲で結合することができ、(a+Σ
b)は1〜5個の範囲が好ましい。加水分解性基や水酸
基が反応性ケイ素基中に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。
個以上であるが、シロキサン結合などにより連結された
ケイ素原子の場合には、20個以下であることが好まし
い。とくに、一般式(2)
される反応性ケイ素基が、入手が容易であるので好まし
い。
主鎖末端および/または側鎖に加水分解性シリル基を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
個以上の加水分解性シリル基を有するということであ
る。1分子当り少なくとも1個の加水分解性シリル基を
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、加水分解性シリル基は
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えられる。
分子量は500〜50,000程度であるのが好まし
く、とくに1,000〜20,000程度のものが取扱
いやすいなどの点から好ましい。
どにもとくに限定はないが、たとえばTgが10℃以下
とい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℃以上というように高くなると
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。
を製造する方法には種々の方法がある。たとえば、
(i)ビニル系モノマーと加水分解性シリル基含有モノ
マー(以下、シリル基含有モノマーという)との共重合
により製造する方法、(ii)ビニル系モノマーと反応
性官能基(以下、X基という)含有モノマー[例えばア
クリル酸]とを共重合させ、その後生成した共重合体を
反応性ケイ素基及びX基と反応し得る官能基を有する化
合物[例えばイソシアネート基と−Si(OCH3)基
を有する化合物]と反応させる方法、等が挙げられる。
いが、その具体例としては、たとえばメチル(メタ)ア
クリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル
(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレー
ト、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキ
シル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレ
ート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタ
フルオロプロピル(メタ)アクリレート、ポリカルボン
酸(マレイン酸、フマル酸、イタコン酸など)と炭素数
1〜20の直鎖または分岐のアルコールとのジエステル
またはハーフエステルなどの不飽和カルボン酸のエステ
ル;スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、
スチレンスルホン酸、4−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ニル化合物;酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ジアリルフタレートなどの
ビニルエステルやアリル化合物;(メタ)アクリロニト
リルなどのニトリル基含有ビニル化合物;グリシジル
(メタ)アク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)アクリレート、ジエ
チルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピリジ
ン、アミノエチルビニルエーテルなどのアミノ基含有ビ
ニル化合物;(メタ)アクリルアミド、イタコン酸ジア
ミド、α−エチルアクリルアミド、メタクリルアミド、
クロトンアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジアミ
ド、N−ビニルピロリドン、N−ブトキシメチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミ
ド、N−メチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリ
ンなどのアミド基含有ビニル化合物;2−ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエ
ーテル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、アロ
ニクス5700(東亜合成化学工業(株)製)、Pla
ccel FA−1、Placcel FA−4、Pla
ccel FM−1、Placcel FM−4(ダイセ
ル化学工業(株)製)などの水酸基含有ビニル化合物;
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、それらの塩(アルカリ金属塩、アンモニウム塩、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;ビニルメチルエーテル、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレン、プロピレ
ン、ブタジエン、イソプレン、マレイミド、N−ビニル
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。これらの内、ラウリル(メ
タ)アクリレートやステアリル(メタ)アクリレート等
の炭素数10以上のアルキル(メタ)アクリレートは、
飽和炭化水素系重合体を含有する極性の低い硬化性組成
物とも馴染みが良い被膜を形成する為より好ましい。
てTgが10℃以下というように低いTgのものを製造
する場合には、ビニル系モノマーとしてブチルアクリレ
ート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどの
ようにそのホモポリマーのTgが低いビニルモノマーを
多く使用すればよく、またTgが30℃以上というよう
に高いTgのものを製造するばあいには、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、スチレンなどのよう
にそのホモポリマーのTgが高いビニルモノマーを多く
使用すればよい。
に限定はないが、その具体例としては、たとえば
マーとビニル系モノマーとからシリル基含有ビニル系重
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54−36395号公報、同57−36109号公
報、同58−157810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’−アゾビスイソブチ
ロニトリルや2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニ
トリル)などのア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。
ルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ブチ
ルメルカプタン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、γ−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エトキシシラン、(CH3
O)3Si−S−S−Si(OCH3)3、(CH
3O)3Si−S8−S−Si(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。
る連鎖移動剤、たとえばγ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシランを用いればシリル基含有ビニル系重合体の
末端に加水分解性シリル基を導入することができる。
ン、キシレン、n−ヘキサン、シクロヘキサンなど)、
酢酸エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、アル
コール類(メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノールなど)、エーテル類(エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテートな
ど)、ケトン類(メチルエチルケトン、アセト酢酸エチ
ル、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、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。
有ビニル系重合体の含有率は1%以上が好ましく、3%
以上がより好ましく、5%以上がとくに好ましい。前記
シリル基含有ビニル系重合体は、1種類のみで使用して
もよいし、2種類以上混合使用してもよい。
触媒については、特に制限はなく、任意のものが使用で
きる。
単体、アルミナ、シリカ、カ−ボンブラック等の担体に
固体白金を担持させたもの;白金ービニルシロキサン錯
体{例えば、Ptn(ViMe2SiOSiMe2V
i)n、Pt〔(MeViSiO)4〕m};白金ーホ
スフィン錯体{例えば、Pt(PPh3)4、Pt(P
Bu3)4};白金ーホスファイト錯体{例えば、Pt
〔P(OPh)3〕4、Pt〔P(OBu)3〕4(式
中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル
基、Phはフェニル基を表し、n、mは整数を表す)、
Pt(acac)2、また、Ashbyらの米国特許第
3159601及び3159662号明細書中に記載さ
れた白金−炭化水素複合体、並びにLamoreaux
らの米国特許第3220972号明細書中に記載された
白金アルコラ−ト触媒も挙げられる。
は、RhCl(PPh3)3、RhCl 3、Rh/Al
2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlC
l3、PdCl2・2H2O、NiCl2、TiC
l4、等が挙げられる。これらの触媒は単独で使用して
もよく、2種以上併用しても構わない。触媒活性の点か
ら塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシ
ロキサン錯体、Pt(acac)2等が好ましい。
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
節するために用いる。溶剤は本発明の(A)〜(F)成
分を溶解するものであれば良く、その種類は特に限定さ
れるものではない。具体例としては、トルエン、キシレ
ン、ヘプタン、ヘキサン、石油系溶剤等の炭化水素系溶
剤、トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶
剤、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチル
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等が例示される。これらの
中で(A)〜(F)成分の相溶性が良好であると言う点
でトルエン、キシレン、ヘプタン、ヘキサンが好まし
く、さらにヘキサンが好ましい。これらの溶剤は、単独
で使用しても良く、2種以上併用してもよい。
り、その中で種々の組み合わせがある。これら(A)〜
(G)成分のうち、(A)と(E)成分の重合体を含む
プライマー組成物は基材が多孔質であるなどの場合にプ
ライマーの基材への吸着を抑える成膜成分として有効で
ある。(F)成分は基材が多孔質の場合に、付加硬化型
組成物中のヒドロシリル化触媒が吸着され硬化不良を起
こすことがあり、この場合に有効である。(G)成分
は、プライマーの粘度調整に有効である。
わせることができる硬化性組成物は、分子中に少なくと
も1個のアルケニル基を有する飽和炭化水素系重合体を
含有する。さらに、硬化剤を含有することが好ましい。
基を有する飽和炭化水素系重合体としては、本発明のプ
ライマー組成物における(A)成分と同様のものを用い
ることができる。
ヒドロシリル基を含有するものであれば、制限はない。
ここで、ヒドロシリル基1個とはSiH基1個をさす。
従って、同一Siに水素原子が2個結合している場合は
ヒドロシリル基2個と計算する。
ポリシロキサンが好ましいものの一つに挙げられる。こ
こで言うオルガノハイドロジェンポリシロキサンとは、
Si原子上に炭化水素基あるいは水素原子を有するポリ
シロキサンを指し、その構造について具体的に示すと、
れる。上記の各種のヒドロシリル基含有基のうち、本発
明の硬化剤であるヒドロシリル基含有硬化剤の飽和炭化
水素系重合体に対する相溶性を損なう可能性が少ない点
を考慮すれば、特に下記のものが好ましい。
基の個数については少なくとも1分子中に2個あればよ
いが、2〜40個が好ましく、3〜30個がより好まし
い。本発明の組成物をヒドロシリル化反応により硬化さ
せる場合には、該ヒドロシリル基の個数が2より少ない
と、硬化が遅く硬化不良を起こす場合が多い。また、該
ヒドロシリル基の個数が40より多くなると、硬化剤の
安定性が悪くなり、その上硬化後も多量のヒドロシリル
基が硬化物中に残存し、ボイドやクラックの原因となる
ことがある。
て、飽和炭化水素系重合体のアルケニル基と硬化剤中の
ヒドロシリル基との比率は、通常、モル比で1:0.5
〜1:5であり、好ましくは1:0.8〜1:3であ
り、さらに好ましくは1:1〜1:2.5である。
には、必要に応じてその他の充填剤、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、顔料、界面活性剤等や硬化性組成物の接着性
を向上させるために接着性付与剤を適宜添加することが
できる。この充填剤の具体例としては、例えば酸化チタ
ン、亜鉛華、硫酸バリウム等の無機化合物やポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリアクリル酸エステル等の有機
フィラー等が挙げられる。また、接着性付与剤として、
触媒を不活性化しないような各種シランカップリング
剤、例えば具体的にはエポキシ系、オレフィン系、メタ
クリル系、エステル系、3級アミン系シランカップリン
グ剤が挙げられる。特に、基材にプライマー塗布する場
合において、硬化性組成物に接着性付与する必要は特に
ないが、硬化性組成物に接着性付与しても問題はない。
限はなく、例えば下記の方法を挙げることができる。 (1)まず基材上に接着する面にプライマー組成物を塗
布し、室温〜150℃の温度範囲で、プライマー塗布後
すぐ〜60分間でプライマーを養生する。 (2)次にプライマーを塗布した面に、飽和炭化水素系
重合体の付加型硬化性組成物を塗布し、この飽和炭化水
素系重合体の付加型硬化性組成物の硬化条件で硬化させ
て接着、硬化させる。
基材と付加型硬化物が接着したものを表し、1枚の基材
を付加型硬化物でシールしたものでも良いし、何枚もの
基材を付加型硬化物で接着した積層体でもよい。
US、ガラス、FRP、ポリカーボネート、アクリル
板、銅板等を挙げることができる。
材、ガスケット材料、接着剤、封止材料・ポッティング
材や各種コーティング材、防振材料等、低透湿性、低吸
湿性、低気体透過性、耐熱性、耐候性、電気絶縁性、振
動吸収性を活かした幅広い応用分野への使用が期待でき
る。具体的な用途に、特に制限はないが、たとえば、コ
ンデンサーやリチウム系電池、燃料電池、バッテリー、
化学プラント、エンジン、燃料タンク等に用いるガスケ
ットシール材料や、建築用シール、屋上防水や太陽電池
封止等屋外使用部材向けのガスケット材料、パイプ、電
気回路封止用ボックス、工業用缶や食品用缶やビン等の
蓋用やインクカートリッジ等高性能インク材向け等に用
いるパッキング、電子回路の表面保護用コート、ICカ
ード等カード材料、燃料電池等耐薬品性が必要なアルミ
製等のパッキング材料用の表面コーティング材料、遮音
性、防振用シート材料、機械や電気機器用ロール材料、
水素、酸素等気体が通過するパイプやジョイント部向け
のシール材料等が例示される。
説明するが、本発明はこれらにより何ら制限を受けるも
のではない。 実施例1〜2、比較例1 実施例1〜2、比較例1は表1に示す配合比により配合
し、プライマー組成物を調製した。プライマー調製方法
としては、特開昭63−105005号公報により合成
した(A)成分である分子量約10000のアリル基末
端ポリイソブチレン(鐘淵化学工業(株)製、EP40
0A)をヘキサンに溶解させた後、これに(B)成分で
あるシランカップリング剤として3−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン及び
(C)成分である多価アルコキシシランの縮合体として
エチルシリケート40(日本コルコート社製)及び
(D)成分としてチタン酸テトラ−n−ブチル及び
(E)成分として白金ビニルシロキサン錯体触媒(8.
3×10−5mmol/μl、3wt%キシレン溶液)
を混合した。
イソブチレン系硬化性組成物を作製し、この組成物を用
いて接着性試験を行った。分子量約10000のアリル
基末端ポリイソブチレン(鐘淵化学工業(株)製、EP
400A)100g及びメチルハイドロジェンポリシロ
キサン(鐘淵化学工業(株)製、CR100)を5g混
合し、さらに可塑剤としてPAO5010(出光石油化
学製)を30g、酸化防止剤としてMARKAO−50
(アデカアーガス(株)製)を1g、充填剤として疎水
処理した湿式シリカ26gを手混ぜで十分混合した後、
3本ペイントロールで3回混錬した。この配合物に、白
金ビニルシロキサン錯体触媒(8.3×10−5mmo
l/μl、3wt%キシレン溶液)を55.9μL、ジ
メチルマレート(和光純薬製)25.1μLを加えて、
手混ぜ混合し、付加反応型ポリイソブチレン系硬化性組
成物を作成した。
04及びアルミニウム上にプライマー組成物を1回塗布
した後、110℃×30分で皮膜形成をおこなった。こ
のプライマー層上に、上記硬化性組成物を約3mmの厚
さで塗布し、60℃×40分で硬化させた。硬化後、接
着面をカッターナイフで切りこみながら手剥離試験をお
こなった。剥離された基材の表面を観察し、接着が凝集
破壊(CF)か界面破壊(AF)であるか確認した。結果を
表1に示す。
の製造例を示す。 (製造例)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エン50gを仕込み、
110℃に加熱した。そののち、メタクリル酸ステアリ
ル30g、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン70g、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニ
トリル)0.5g、トルエン50gを溶かした溶液を、
反応器に3時間かけて連続添加した。モノマー添加終了
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15,000のシリル基含有ビニル系重合体
の溶液をえた。
7、比較例2は表2に示す配合比により配合し、プライ
マー組成物を調製した。
成した(E)成分であるビニル系重合体に(B)成分で
あるシランカップリング剤として3−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン及び
(C)成分である多価アルコキシシランの縮合体として
エチルシリケート40(日本コルコート社製)及び
(D)成分としてチタン酸テトラ−n−ブチル及び
(F)成分として白金ビニルシロキサン錯体触媒(8.
3×10−5mmol/μl、3wt%キシレン溶液)
を混合し、溶剤を加えた。さらに(A)成分を添加する
場合には、(A)成分をヘキサンに溶解して添加した。
接着性評価は上記方法に従った。結果を表2に示す。
8〜17、比較例3〜5は表3、4および5に示す配合
比により配合し、プライマー組成物を調製した。プライ
マー調製方法としては、(B)成分であるシランカップ
リング剤として3−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン及び(C)成分である多
価アルコキシシランの縮合体としてエチルシリケート4
0(日本コルコート社製)及び(D)成分としてチタン
酸テトラ−n−ブチル及び(F)成分として白金ビニル
シロキサン錯体触媒(3wt%キシレン溶液)を混合し
た後(G)成分としてヘキサンを適量加えた。接着性評
価は上記方法に従った。結果を表3、4および5に示
す。
ー組成物を用いることにより各種基材の接着性を確保で
きることを見出すことができた。
付加硬化型飽和炭化水素系重合体組成物の各種基材に対
する接着性を著しく改善することが出来る接着方法を提
供するものである
Claims (29)
- 【請求項1】 下記の成分(A)、(B)、(C)およ
び(D)を含有するプライマー組成物。 (A)1分子中に少なくとも1つのアルケニル基を有す
る飽和炭化水素系重合体 (B)シランカップリング剤 (C)多価アルコキシシラン及び/又はその縮合体 (D)有機アルミニウム化合物及び/又は有機チタン化
合物 - 【請求項2】 (A)成分の飽和炭化水素系重合体が、
数平均分子量が500〜50000の範囲内にあり、主
鎖の末端および/または側鎖の末端に少なくとも1つア
ルケニル基を含有するポリイソブチレン系重合体である
請求項1記載のプライマー組成物。 - 【請求項3】 (B)成分のシランカップリング剤が、
エポキシ基、ビニル基及び(メタ)アクリロイル基から
なる群より選択される少なくとも1つの官能基を有する
請求項1または2記載のプライマー組成物。 - 【請求項4】 さらに、(F)ヒドロシリル化触媒を含
有する請求項1、2又は3記載のプライマー組成物。 - 【請求項5】 さらに、(G)有機溶剤を含有する請求
項1〜4のいずれか1項に記載のプライマー組成物。 - 【請求項6】 下記の成分(B)、(C)、(D)及び
(E)成分を含有するプライマー組成物。 (B)シランカップリング剤 (C)多価アルコキシシラン及び/又はその縮合体 (D)有機アルミニウム化合物及び/又は有機チタン化
合物 (E)主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、主
鎖末端および/または側鎖に、ケイ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イ素含有基を含有するビニル
系共重合体 - 【請求項7】 (E)成分のビニル系共重合体が、数平
均分子量が500〜50000の範囲内にあり、主鎖の
末端および/または側鎖の末端に、一般式(1)、 【化1】 (式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素数1
〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭
素数7〜20のアラルキル基または(R’)3SiO−
(R’は、それぞれ独立に、炭素数1〜20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1〜19の整数である)で表される加水分解
性シリル基を含有する請求項6記載のプライマー組成
物。 - 【請求項8】 さらに、(A)1分子中に少なくとも1
つのアルケニル基を有する飽和炭化水素系重合体を含有
する請求項6または7記載のプライマー組成物。 - 【請求項9】 (A)成分の飽和炭化水素系重合体が、
数平均分子量が500〜50000の範囲内にあり、主
鎖の末端および/または側鎖の末端に少なくとも1つア
ルケニル基を含有するポリイソブチレン系重合体である
請求項8記載のプライマー組成物。 - 【請求項10】 (B)成分のシランカップリング剤
が、エポキシ基、ビニル基及び(メタ)アクリロイル基
からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有
する請求項6〜9のいずれか1項に記載のプライマー組
成物。 - 【請求項11】 さらに、(F)ヒドロシリル化触媒を
含有する請求項6〜10のいずれか1項に記載のプライ
マー組成物。 - 【請求項12】 さらに、(G)有機溶剤を含有する請
求項6〜11のいずれか1項に記載のプライマー組成
物。 - 【請求項13】 (B)シランカップリング剤を含有す
るプライマー組成物を基材上に塗布した後、該塗布面
に、分子中に少なくとも1個のアルケニル基を有する飽
和炭化水素系重合体を含有する硬化性組成物を接着させ
ることを特徴とする、硬化物の基材への接着方法。 - 【請求項14】 (B)シランカップリング剤が、エポ
キシ基、ビニル基及び(メタ)アクリロイル基からなる
群より選択される少なくとも1つの官能基を有する請求
項13記載の接着方法。 - 【請求項15】 前記分子中に少なくとも1個のアルケ
ニル基を有する飽和炭化水素系重合体が、主鎖の末端及
び/又は側鎖の末端にアルケニル基を有するポリイソブ
チレン系重合体である請求項13または14記載の接着
方法。 - 【請求項16】 前記硬化性組成物は、さらに、分子中
に2個以上のケイ素原子に結合する水素原子を有する硬
化剤を含有する請求項13〜15のいずれか1項に記載
の接着方法。 - 【請求項17】 前記硬化剤が、分子中に2個以上のヒ
ドロシリル基を含有するポリオルガノハイドロジェンポ
リシロキサンである請求項16記載の接着方法。 - 【請求項18】 前記プライマー組成物は、さらに、
(C)多価アルコキシシラン及び/又はその縮合体を含
有する請求項13〜17のいずれか1項に記載の接着方
法。 - 【請求項19】 前記プライマー組成物は、さらに、
(D)有機アルミニウム化合物及び/又は有機チタン化
合物を含有する請求項13〜18のいずれか1項に記載
の接着方法。 - 【請求項20】 前記プライマー組成物は、さらに
(F)ヒドロシリル化触媒を含有する請求項13〜19
のいずれか1項に記載の接着方法。 - 【請求項21】 前記プライマー組成物は、さらに
(G)有機溶剤を含有する請求項13〜20のいずれか
1項に記載の接着方法。 - 【請求項22】 請求項13〜20のいずれか1項に記
載の接着方法により得られる積層体。 - 【請求項23】 (C)多価アルコキシシラン及び/又
はその縮合体及び(D)有機アルミニウム化合物及び/
又は有機チタン化合物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、分子中に少なくとも1
個のアルケニル基を有する飽和炭化水素系重合体を含有
する硬化性組成物を接着させることを特徴とする硬化物
の基材への接着方法。 - 【請求項24】 前記分子中に少なくとも1個のアルケ
ニル基を有する飽和炭化水素系重合体が、主鎖の末端及
び/又は側鎖の末端にアルケニル基を有するポリイソブ
チレン系重合体である請求項23記載の接着方法。 - 【請求項25】 前記硬化性組成物は、さらに、分子中
に2個以上のケイ素原子に結合する水素原子を有する硬
化剤を含有する請求項23又は24記載の接着方法。 - 【請求項26】 前記硬化剤が、分子中に2個以上のヒ
ドロシリル基を含有するポリオルガノハイドロジェンポ
リシロキサンである請求項25記載の接着方法。 - 【請求項27】 前記プライマー組成物は、さらに
(F)ヒドロシリル化触媒を含有する請求項23〜26
のいずれか1項に記載の接着方法。 - 【請求項28】 前記プライマー組成物は、さらに
(G)有機溶剤を含有する請求項23〜27のいずれか
1項に記載の接着方法。 - 【請求項29】 請求項22〜28のいずれか1項に記
載の接着方法により得られる積層体。
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