底漆组合物制造技术

本发明专利技术提供一种在普通钢、不锈钢、铝、铝合金、铜，镀锌钢等各种金属材料表面形成附着性和造模型优异的底漆层，并且通过环氧系粘着剂进行粘接时能够赋予优异的粘接强度和粘接耐久性的金属材料用底漆组合物。本发明专利技术的金属材料用底漆组合物是在通过环氧系粘着剂粘接的金属材料表面进行涂布的底漆组合物，包括：并用了至少含有双酚A型环氧树脂的二官能环氧树脂和至少含有苯酚酚醛清漆型环氧树脂的多官能环氧树脂的环氧树脂；由双氰胺构成的固化剂；由咪唑构成的固化催化剂；以及由二氧化硅和氧化钛构成的无机氧化物填料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在各种金属材料表面能够改善对粘着剂的亲和性，由此能够实现金属材料基于粘着剂的牢固的粘接的新型底漆组合物。
技术介绍
普通钢、不锈钢、铝、铝合金、铜、镀锌钢等各种金属材料，发挥其优异的耐腐蚀性和表面外观而广泛应用于以建材和电子设备为代表的很多领域中。当将这些金属材料作为结构材料或各种构件等使用时，多数情况下需要将金属材料板彼此之间相互接合、或将金属材料板与其它构件或部件相接合。此时，以往大多数情况下是通过焊接来接合金属材料板。然而，当通过焊接来接合金属材料板时，在焊接后的金属材料板表面残留有焊接痕，存在着金属材料板固有的优异的表面外观受损的问题。另外，为了消除焊接痕或焊接变形，需要进行板金加工。该板金加工不仅需要大量的时间和劳力，而且因产生噪音等而恶化作业环境，因此，不仅是操作者，连周边的居民也对此敬而远之。于是，作为代替焊接的金属材料的接合方法，近年来，采用粘着剂进行接合的粘接法引起了关注。由于采用粘着剂的粘接法对金属材料的表面外观几乎没有任何损伤，因此，具有无需进行上述板金加工的优点。但是，通常大多数情况下金属材料的表面覆盖有稳定的氧化覆膜，特别是，不锈钢的氧化覆膜具有优异的耐腐蚀性，但相反其与粘着剂的亲和性非常低，存在着粘着力变差的问题。因此，粘接后的接合界面的耐水性低，当将这些金属材料的粘接部暴露在闻温闻湿环境中时，存在粘着力在短时间内大幅降低的缺点。上述金属材料对粘着剂的亲和性、特别是对环氧系粘着剂的亲和性，可通过预先采用酸对这些金属材料的 表面进行活化处理来加以改善。例如，已知有:通过硫酸和草酸的混合水溶液来处理不锈钢板表面的方法；将铝板或铝合金板浸溃在磷酸水溶液或重铬酸水溶液中、或者边浸溃边通过阳极进行电氧化的方法。已知这些处理方法能够表现出优良的粘接性，并已在飞行机器的组装工序等中得到了实用化。但是，在通过上述酸处理使不锈钢板表面活化的方法中，存在着在不锈钢板表面产生剥黑膜(desmut)的问题。该剥黑膜可通过用重铬酸和硫酸的混合水溶液来处理不锈钢板表面而去除。但是，因该脱剥黑膜处理产生含铬排水，因此，从破坏环境的观点出发，受到了严格的限制。最近，作为无需进行该脱剥黑膜处理的粘接方法，尝试了预先对不锈钢板表面涂布底漆而形成有机系薄膜(底漆层)，由此提高粘接性的方法。例如，在专利文献I中，记载了为了提高不锈钢板的粘接性，使用包含酸性磷酸酯和/或其盐、以及水的水性底漆来处理不锈钢板表面的方法。另外，在专利文献2中，记载有通过使用硅烷系偶联剂对普通钢板或不锈钢板的表面进行处理，从而改善与氟系涂膜的粘着性的方法。已确认通过上述使用了酸性磷酸酯或硅烷系偶联剂的表面处理，在普通钢板、不锈钢板、铝板和铝合金板等中，能够提高对环氧系粘着剂的亲和性。然而，在这样的表面处理方法中，无法获得与上述以往通过硫酸和草酸的混合水溶液进行处理的方法同等程度的粘接性。因此，粘接后不锈钢板等的粘接强度和耐久性在实用上并不充分，作为粘接结构体无法长期稳定地使用。进而，在专利文献3中，记载有将多官能环氧树脂和双酚A型环氧树脂作为主体、并作为固化剂含有咪唑的底漆组合物。然而，由于该底漆组合物不含填料，因此膜的成型性(造膜性)差。另外，为了确保涂布操作性而采用甲苯或甲乙酮等有机溶剂来进行溶剂稀释，则必然产生因挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds/VOC)引起的大气污染,具有制造过程和使用过程受很大的限制的缺陷。此外，作为向普通钢板、不锈钢板、铝板和铝合金板等赋予粘接性的技术，已知有采用硅烷偶联剂的技术。例如，在非专利文献I中，记载了:通过包含与环氧系粘着剂具有反应性的官能团的硅烷偶联剂进行处理，提高不锈钢板、铝板和铝合金板等的粘接性。但是，由于硅烷偶联剂是单体结构，因此，难以将其稀释溶液均匀涂布在有污染的实用金属表面。即，对没有污染的金属表面而言，例如，通过烷氧基或作为其水解生成物的硅烷醇基、与金属表面氧化物层的羟基之间的缩合反应，硅烷偶联剂能够牢固地附着在没有污染的金属表面。但是，通常的金属表面受到了大气中存在的有机物或无机物的污染，这些有机物或无机物堆积在氧化物层上，并已经牢固地附着在氧化物层上。而在现实中难以完全去除这些污染层，因此，目前的状况是，难以将硅烷偶联剂均匀地附着在受污染的实用金属表面上。另外，随着粘接法的普及，粘着剂的粘接部暴露在苛刻使用环境即高温高湿环境下的情况也逐渐增多。例如，当浸溃在作为`最苛刻条件的沸腾水中时，通过基于硅烷偶联剂等进行的表面处理，难以抑制其粘接性的下降。此外，作为即使在沸腾水中也能够对各种金属材料的粘接部赋予稳定的粘接性的处理，在非专利文献2中提出了娃酸盐(Silicoater)处理。然而，由于该硅酸盐处理是高温火焰处理，其应用限制在小型基材等中。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开平06 - 009311号公报专利文献2:日本特公平06 - 057872号公报专利文献3:日本特开2007 - 077358号公报非专利文献非专利文献1:山边秀俊等、“A Study of Surface Modification of StainlessSteels”、色材协会志、70卷、12号、1997年、p763 771非专利文献2:Tiller et al、“Silicoater-Verfahren”、FertigungssystemKleben’、89、VCH Verlag、1989、p95 10
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是鉴于上述以往的问题点而完成的，其目的在于，提供一种能够在由环氧系粘着剂粘接的各种金属材料表面形成附着性和造膜性优异的底漆层、能够对各种金属材料的粘接赋予与以往采用的基于酸混合水溶液的处理或硅烷偶联剂等的化学处理同等以上的粘接强度和粘接耐久性、而且在无溶剂的情况下能够良好地进行涂布作业的环境负荷低的各种金属材料用底漆组合物。解决课题的方法为了实现上述目的，本专利技术提供的金属材料用底漆组合物，是在由环氧系粘着剂粘接的金属材料的表面进行涂布的底漆组合物，其特征在于，包含:并用了至少含有双酚A型环氧树脂的二官能环氧树脂和至少含有苯酚酚醛清漆型环氧树脂的多官能环氧树脂的环氧树脂；由双氰胺()7 y ” 7支K)构成的固化剂；由咪唑构成的固化催化剂；以及，由二氧化硅和氧化钛构成的无机氧化物填料，且不含溶剂。在上述本专利技术的金属材料用底漆组合物中，优选前述二官能环氧树脂是由双酚A型环氧树脂单独构成、或者由双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂的混合物构成，前述多官能环氧树脂是由苯酚酚醛清漆型环氧树脂单独构成、或者由苯酚酚醛清漆型环氧树脂和对氨基苯酚型环氧树脂的混合物构成。另外，在并用了前述二官能环氧树脂和前述多官能环氧树脂的前述环氧树脂中，以多官能环氧树脂:二官能环氧树脂表示的配合比优选在10重量份:90重量份 30重量份:70重量份的范围内。而且,前述固化剂的配合量相对于前述环氧树脂的合计100重量份优选在3 25重量份的范围内，前述固化催化剂的配合量相对于前述环氧树脂的合计100重量份优选在0.5 2.0重量份的范围内。另外，在上述本专利技术的金属材料用底漆组合物中，前述无机氧化物填料所含的前述二氧化硅和前述氧化钛的平均粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.13 JP 2010-204089;2011.03.04 JP 2011-047171.一种金属材料用底漆组合物，是在通过环氧系粘着剂粘接的金属材料表面进行涂布的底漆组合物，其特征在于，包括: 环氧树脂，其并用了至少含有双酚A型环氧树脂的二官能环氧树脂和至少含有苯酚酚醛清漆型环氧树脂的多官能环氧树脂； 固化剂，其由双氰胺构成； 固化催化剂，其由咪唑构成；以及 无机氧化物填料，其由二氧化硅和氧化钛构成， 而且不含溶剂。2.按权利要求1所述的金属材料用底漆组合物，其特征在于， 所述二官能环氧树脂由双酚A型环氧树脂单独构成，或者，由双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂的混合物构成， 所述多官能环氧树脂由苯酚酚醛清漆型环氧树脂单独构成，或者，由苯酚酚醛清漆型环氧树脂和对氨基苯酚型环氧树脂的混合物构成。3.按权利要求1或2所述的金属材料用底漆组合物，其特征在于， 在并用了所述二官能环氧树脂和所述多官能环氧树脂的所述环氧树脂中，以多...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷田有香，宫内恭子，山边秀敏，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：
国别省市：