JP3604162B2 - アクリル系コーキング組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【本発明の分野】
本発明は、改良された接着力を有し、約０°〜約−６０℃のガラス転移温度を有するアクリルエマルションコポリマーバインダーを含有するシランを含まないアクリル系コーキングまたは封止用組成物の生成方法であって、該バインダーと乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の量の酸化亜鉛および乾燥コポリマーバインダー重量の基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカとを混合することを包含する改良方法に関する。
【０００２】
【本発明の背景】
コーキングおよびシーラント組成物は、建築材料、特に建築物質または類似もしくは異種の建築材料間の間隙、継目または他の開口部の封止および保護のための多くの用途において使用されている。これらは屋外および屋内用途に使用され、かつ、温度変化、太陽光線および湿度の影響下に曝される。長期間にわたってコーキング組成物の性能および該性能の保持に影響を及ぼす要点となる性質の一つは、コーキングまたはシーラント組成物とこれら適用される建築材料との間の接着性である。湿潤条件下でのガラス、セラミックタイルおよびアルミニウムへの接着が特に達成が困難である。
【０００３】
【従来技術の説明】
ＵＳＰ Ｎｏ．４，５７６，８６４には、撥水性表面を有し、かつ、その上に（１）接着剤および（２）水展性層を有するプラスチック基材から成る水展性プラスチック物質が開示されている。接着剤は極性基を含有する非水溶性、有機溶剤可溶性および本質的に非膨潤性ポリマーを含有する。水展性層は接着剤によって前記の基材上に接着し、かつ、酸化珪素、金属酸化物およびこれらの混合物から成る群から選ばれるコロイド粒子から成る。さらに、撥水性プラスチックの表面に対する珪素および（または）金属酸化物の結合剤を含まない層の増加された付着性も開示されている。
【０００４】
ＵＳＰ Ｎｏ．４，６２６，５６７には、約０℃を超えないガラス転移温度を有するアクリルコポリマーおよび少なくとも約０．５重量％のシリカを含有するアクリルコポリマーラテックスシーラント組成物が開示されている。
【０００５】
ＥＰ出願０ ２５８ ９８８には、約−５０°〜約−１０℃のＴｇおよびある種のペンダント官能基を有する１種以上のポリマーを含有する永久的に可撓性であり、非粘着性、マスチックおよびコーキング組成物が開示されている。例えば酸化亜鉛のような高度に反射性不透明顔料が、特に紫外線に対して、不透明であり、かつ、典型的に全固形分の約５〜約７５重量％の濃度で使用されるマスチックおよびコーキング組成物の製造に使用されることが開示されている。開示されている他の充填剤および増量剤にはシリカが含まれている。
【０００６】
ＥＰ出願０ ３２７ ３７６には、−２０°〜＋４０℃の範囲内のガラス転移温度を有するビニルエステルと珪素モノマーとのコポリマーであり、シリカのような無機充填剤を含有するエマルションペイント用のバインダーとして好適である該コポリマーが開示されている。
【０００７】
ＥＰ出願０ ３７３ ８６６には、ペイントおよびプラスター配合物において有用であるエポシシランと後反応させるある種のコポリマーエマルションが開示されている。さらにかような配合物にはシリカのような充填剤および酸化亜鉛および硫化亜鉛のような顔料も含有されることも開示されている。
【０００８】
いずれの引例にも、約０°〜約−６０℃のガラス転移温度を有するアクリルエマルション コポリマーバインダーに、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の量の固体酸化亜鉛および乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカを配合した組成物を形成し、かつ、該組成物を基材に適用することによって水性アクリル系コーキングまたはシーラント組成物の接着性を改良する方法を開示したものはない。
【０００９】
本発明の目的は、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたはシーラント組成物を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、アクリル系コーキングまたはシーラント組成物のガラス、セラミックタイルまたはアルミニウムに対する湿潤接着性を改良する方法を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、シランを含まないアクリル系コーキングまたはシーラント組成物の湿潤接着性を改良する方法を提供することである。
【００１２】
【本発明の要約】
約０°〜約−６０℃のガラス転移温度を有するアクリル系エマルションコポリマーバインダーを含有し、改良された接着性を有し、シランを含まないアクリル系コーキングまたは封止用組成物の生成方法であって、該バインダーと、コポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の量の酸化亜鉛およびコポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の固体シリカとを混合することを含む改良方法が提供される。
【００１３】
【本発明の詳細な説明】
本発明は、約０°〜−６０℃のガラス転移温度を有するアクリルエマルションコポリマーバインダーを含有し、改良された接着性を有するシランを含まないアクリル系コーキングまたはシーラント組成物の生成方法に関し、該バインダーとコポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の酸化亜鉛およびコポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカとを混合することを含む改良方法に関する。
【００１４】
アクリルエマルションコポリマーバインダーは、バインダー組成物が約５０重量％以上のアクリルモノマーを含有し、少なくとも１種のエチレン状不飽和モノマーの付加重合によって製造される水性エマルションポリマーである。本明細書においてアクリルモノマーは、（メト）アクリル酸、（メト）アクリル酸のエステル、（メト）アクリル酸のアミド、（メト）アクリル酸のニトリルなどを含むものと定義する。エチレン状不飽和モノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートおよびヒドロキシプロピルメタクリレートを含むアクリルエステルモノマー；アクリルアミドまたは置換アクリルアミド；スチレンまたは置換スチレン；ブタジエン；ビニルアセテートまたは他のビニルエステル；アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルなどで、本明細書に述べたガラス転移温度（Ｔｇ）限界内のものが使用できる。主要量のブチルアクリレートが好ましい。例えば、ビニルトリメトキシシランを含むビニルトリアコキシシラン、アリルトリメトキシシランを含むアリルトリアルコキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを含む（メト）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランを含む（メト）アクリロキシアルキルアルキルジアルコキシシラン、メタクリロキシエトキシエチルトリメトキシシランを含む（メト）アクリロキシアルコキシアルキルトリアルコキシシランおよびメルカプトプロピルトリメトキシシランを含むメルカプトアルキルトリアルコキシシランのような珪素含有モノマーも、アクリルエマルションコポリマーの重量に基づいて約０．０１〜約６重量％の量で配合することができる。アクリルエマルションコポリマーの重量に基づいて例えば０〜約７重量％のような少量のメタクリル酸またはアクリル酸のようなエチレン状不飽和モノカルボン酸も使用できる。
【００１５】
低度の架橋またはゲル含量が所望の場合には、例えばアリルメタクリレート、ジアリルフタレート、１，４−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレートのような多重−エチレン状不飽和モノマーも、アクリルエマルションコポリマーの重量に基づいて約０．０１〜約５重量％の少量で使用できる。
【００１６】
アクリルエマルションコポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、コーキングまたは封止用組成物中における該コポリマーの使用に適した範囲内でなければならない。Ｆｏｘの方程式［ＴＧ Ｆｏｘ．Ｂｕｌｌ．Ａｍ．Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｓｏｃ．Ｖｏｌ．１，Ｉｓｓｕｅ ３．１２３頁（１９５６）］によって計算して、約０°〜約−６０℃のガラス転移温度が要求される。約−２０°〜約−５０℃のガラス転移温度が好ましい。
【００１７】
アクリルエマルションコポリマーの粒子は、光散乱法を使用するＢｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０ Ｐｏｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒを使用して測定して直径約８０〜４００ｎｍである。しかし、本明細書の参考になるＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４，３８４，０５６およびＮｏ．４，５３９，３６１に記載されているような多モード（ｐｏｌｙｍｏｄａｌ）粒度分布も使用できる。
【００１８】
アクリルエマルションコポリマーは、２種以上の相互に非相容性のコポリマーから製造されたコポリマー粒子を含有できる。これらの相互に非相容性コポリマーは、例えばコアー／シエル粒子、シエル相が不完全にコアーを封入しているコアー／シエル粒子、多数のコアーを有するコアー／シエル粒子、貫通している網状構造粒子、などのような種々の形態形状において存在できる。
【００１９】
アクリルエマルションコポリマーは、当業界において周知であるエチレン状不飽和モノマーの重合方法によって製造できる。アニオンまたはノニオン界面活性剤もしくはこれらの混合物が使用できる。ノニオン界面活性剤が好ましい。重合は、例えば重合反応の初期にモノマーの全部が反応がま中に存在する、重合反応の初期にモノマーの一部が乳化形態で反応がま内に存在するおよび重合反応の初期に小粒度エマルションポリマーシードが反応がま中に存在するような種々の方法によって行うことができる。小粒度エマルションポリマーシードとは、本明細書においては、約８０ｎｍ以下の粒子直径を有する予備形成エマルションポリマーと定義する。重合反応の初期に反応がま中に存在する小粒度エマルションポリマーシードの使用が好ましい。重合反応は、例えば開始剤の熱分解の使用、重合を行う遊離基を発生させるための酸化−還元反応（“レドックス反応”）の使用のような当業界において公知の種々の方法によって開始させることができる。
【００２０】
アクリルエマルションコポリマーの分子量を適度にするために、メルカプタン、ポリメルカプタンおよびハロゲン化合物のような連鎖移動剤が時々重合混合物中において使用される。一般に、ポリマーバインダーの重量に基づいて０〜約１重量％のＣ４ 〜Ｃ２０アルキルメルカプタン、メルカプトプロピオン酸またはメルカプトプロピオン酸のエステルが使用できる。
【００２１】
アクリルエマルションコポリマーを含有し、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたは封止用組成物は、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の酸化亜鉛をさらに含有する。酸化亜鉛は、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約１．０〜約２．６乾燥重量％の量が好ましい。酸化亜鉛は、固体酸化亜鉛の形態または例えば亜鉛アンモニウムカルボキシレート錯体のようなアミンなどとの亜鉛錯体の形態で配合できる。水性アンモニアおよび炭酸水素アンモニウムで固体酸化亜鉛を溶解させることによって製造されるような錯体形態の酸化亜鉛が好ましい。
【００２２】
アクリルエマルションコポリマーを含有し、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたは封止用組成物は、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカをさらに含有する。乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約１．０〜約５．５乾燥重量％の量の固体シリカが好ましい。固体シリカは、固体ヒュームドシリカの形態またはコロイドシリカの形態において配合できる。
【００２３】
コーキングまたはシーラントの接着性は、低分子量シラン、シラン−型またはシラン−先駆物質接着性増進剤添加剤の配合によって改良することができる。典型的に約１０００以下の分子量を有するかような添加剤は、高価であり、それらの効果に関して不安定であり、従ってコーキングまたは封止用組成物中において不安定性になる。本発明のアクリル系コーキングまたは封止用組成物は、「シランを含まない」（ｓｉｌａｎｅ−ｆｒｅｅ）である、すなわち、組成物中にシラン、シラン−型またはシラン−先駆物質添加剤を配合しないことを意味する。
【００２４】
本発明のコーキング材またはシーラント組成物においては、アクリル系エマルションコポリマー、酸化亜鉛および固体シリカに加えて、例えば顔料、増量剤、分散剤、界面活性剤、合体剤、湿潤剤、増粘剤、レオロジー改良剤、乾燥遅延剤、可塑剤、制生剤、消泡剤、着色剤、ワックス、などのような慣用のコーキング材およびシーラント成分を使用できる。
【００２５】
本発明のコーキング材およびシーラントは、アクリルエマルションコポリマー、酸化亜鉛および固体シリカと慣用の成分とを、例えばＳｉｇｍａミルのような高粘度または高濃度物質を処理することができる任意の分散用装置中において混合することによって製造できる。
【００２６】
本発明のコーキング材およびシーラントは、例えば木材、セメントもしくはコンクリート、アルミニウムもしくは他の金属、ガラス、セラミック、光沢もしくは無光沢タイル、ポリビニルクロライドもしくは他のプラスチック、プラスター、塗装材料およびアスファルト被覆、ルーフィングフェルト、合成ポリマー膜および発泡ポリウレタン絶縁材のような屋根材基材のような広範囲の種類の建築材料；または予めペンキ塗装、下塗、アンダーコートされた、摩耗された、もしくは風雨にさらされた基材にも適用できる。
【００２７】
本発明のコーキング材およびシーラントは、コーキングガン、こてなどのような当業界において周知の方法によって適用できる。
【００２８】
【例】
以下の例は、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたは封止用組成物を例示するものである。本発明の他の用途は当業界の通常の技術を有する者には自明であるから、これらの例が本発明を限定するものではない。
【００２９】
例１． アクリルエマルションコポリマーバインダーの製造
試料１の製造． 機械かく拌機、温度計、還流コンデンサーおよび加熱用マントルを備えた５リットルの四つ口フラスコに、７００ｇの脱イオン水、３．２５ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよび０．７５ｇの炭酸ナトリウムを添加した。窒素ガスシールを開始し、かつ、内容物を８５℃に加熱した。３２５．０ｇの脱イオン水、１２．５ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、１４４５．３ｇのブチルアクリレート、５２．５ｇのアクリル酸および２．２５ｇの３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレートからモノマープレエマルションを製造した。６０．０ｇの脱イオン水中の４．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液をフラスコに添加した。１２０ｇの脱イオン水中の１．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液を、温度を８５℃に維持しながら１６０分間かけてモノマーエマルションと共に平均に反応器に添加した。モノマー添加が完了後に、反応混合物をさらに３０分間８５℃に保持し、次いで冷却させた。６５℃で、７．５ｇの脱イオン水中の０．０１１ｇの硫酸第一鉄、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、および１５ｇの脱イオン水中のナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを反応混合物に添加した。６０分後に、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよび１．２５ｇのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを５７℃で反応混合物に添加した。冷却ラテックスの ｐＨを、１２．０ｇの脱イオン水で稀釈した８．０ｇのアンモニア（２８％）で５．４に調整した。最終ラテックスの固形分含量は５２％であり、そして、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０粒度計を使用して測定して粒度は１５０ｎｍであった。
【００３０】
例２． アクリルエマルションコポリマーバインダーの製造
試料２の製造． 機械かく拌機、温度計、還流コンデンサーおよび加熱用マントルを備えた５リットル、四つ口フラスコに、７００ｇの脱イオン水を添加した。窒素ガスシールを開始し、水を８３℃に加熱した。３００．０ｇの脱イオン水、１７．１ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、１５２０ｇのブチルアクリレート、および５５．１ｇのアクリル酸からモノマープレ−エマルションを製造した。３０．０ｇの脱イオン水中の４．７ｇの過硫酸アンモニウムの溶液をフラスコに添加した。１００ｎｍの粒子直径を有するポリ（メチルメタクリレート／ブチルアクリレート／メタクリル酸）ラテックス２４．６ｇ部を添加した。温度を８３℃に維持しながら、モノマープレーエマルションを１８０分間にわたって均一に反応器に添加した。４５％のモノマープレーエマルションを添加した後に、９０ｇの脱イオン水中の１．５８ｇの過硫酸アンモニウムの溶液を残余のモノマープレーエマルションと並流的に添加した。モノマーの添加が完了した後に、反応混合物をさらに３０分間８３℃に保持し、次いで冷却させた。８０℃で、６ｇの脱イオン水で稀釈した２．１ｇのアンモニア（２８％）を反応器に添加し、次いで冷却させた。６５℃で、５ｇの脱イオン水中の０．００８ｇの硫酸第一鉄、５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよび１０ｇの脱イオン水中のナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを反応混合物に添加した。５５分後に、５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドを５０℃で反応混合物に添加した。冷却させたラテックスの ｐＨを、１２．０ｇの脱イオン水で稀釈した８．０ｇのアンモニア（２８％）で５．３に調整した。最終ラテックスの固形分含量は５５％であり、そして、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０粒度計を使用して測定した粒度は３９０ｎｍであった。
【００３１】
例３． アクリルエマルションコポリマーバインダーの製造
試料３の製造． 機械かく拌機、温度計、還流コンデンサーおよび加熱用マントルを備えた５リットルの四つ口フラスコに、１２００ｇの脱イオン水、６５．０ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、および０．７５ｇの炭酸ナトリウムを添加した。窒素ガスシールを開始し、そして水を８５℃に加熱した。７２５．０ｇの脱イオン水、６５．０ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、１４４７．５ｇのブチルアクリレート、および５２．５ｇのアクリル酸からモノマープレ−エマルションを製造した。６０．０ｇの脱イオン水中の４．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液をフラスコに添加した。モノマープレ−エマルションおよび１２０ｇの脱イオン水に溶解させた１．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液を、８５℃の温度に維持する間に１２０分間かけて均一に反応器に添加した。モノマー添加が完了後に、反応混合物をさらに３０分間８５℃に保持し、次いで冷却させた。６５℃で、７．５ｇの脱イオン水中の０．０１１ｇの硫酸第一鉄、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、および１５ｇの脱イオン水中の１．２５ｇのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを反応混合物に添加した。３０分後に、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよび１５ｇの脱イオン水中の１．２５ｇのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを５４℃で反応混合物に添加した。冷却ラテックスの ｐＨを、８．０ｇの脱イオン水で稀釈した４．０ｇのアンモニア（２８％）で４．５に調整した。最終ラテックスの固形分は４０重量％であり、そして、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０粒度計を使用して測定した粒度は６４ｎｍであった。
【００３２】
例４． アクリル系コーキング組成物の製造
１クオート（０．９４６リットル）容量のＳｉｇｍａミキサーに、表２．１に示した配合成分を表に示した順に添加した。混合を４５分間係属し、家庭用真空を１０分間適用してコーキング材を脱気した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
１．酸化亜鉛プレミックスは、３１１ｇの炭酸水素アンモニウム、３２２ｇの酸化亜鉛（ＫＡＤＤＯＸ ５１５）、１２１０ｇの水酸化アンモニウム（２８％）および７１６ｇの脱イオン水を混合することによって製造した。
【００３５】
４種のアクリル系コーキング組成物は全部コーキングカートリッジから容易に放出でき、しかもたれ落ちに対して十分耐性のある程度に粘稠であった。
【００３６】
例５． 湿潤および乾燥接着力に関するアクリル系コーキング組成物の評価
【００３７】
下記に記載のように、ＡＳＴＭ Ｃ７９４の教示に従って基材をきれいにし、次いでコーキング材のレイアップ（ｌａｙｕｐ）を進めた。
【００３８】
ガラス、アルマイトおよびセラミックタイルの艶付け側を、メチルエチルケトンできれいにし、次いで脱イオン水で洗浄し；基材をフード中において気乾させた。セラミックタイルの裏側はプラスチックの清浄用パッドで拭い、塵および遊離している物質を除去した。ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）は、石けんおよび水できれいにし、次いで脱イオン水ですすぎ洗いし；次いでフード中において気乾させた。ポートランドセメントブロックは、流水下でプラスチック洗浄用パッドでこすり、次いで脱イオン水ですすぎ洗いし、フード中において気乾させた。
【００３９】
清浄化後レイアップは次のように進めた：２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ） 幅のＴｅｆｌｏｎテープ片を、試験方向と直角に試験表面の下部を横切って置いた。
【００４０】
コーキング組成物をコーキング材カートリッジから試験表面に約３．１７ｍｍ（１／８ｉｎｃｈ） の厚さに放出した。２枚の２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ） 幅の布片を、Ｔｅｆｌｏｎテープと直角にコーキング材の上部に置いた。この表面にポリエステルフィルム（ＭＹＬＡＲ）をこの上部に置き、ローラーのガイドとして試験片のいずれかの側の基材パネルの上部に置いた１．５ｍｍ（１／１６ｉｎｃｈ） のアルミニウムスペーサーパネルを使用してコーキング材を鋼ローラーで１．５ｍｍ（１／１６ｉｎｃｈ） の厚さに延した。コーキング材のうすい層を次いで布片の上部に塗付け、布をコーキング材中に埋込んだ。試料を２３℃、５０％相対湿度で２週間乾燥／硬化させた。
【００４１】
試験片をそれらの側面に沿って長さ方向に切断し、余分の乾燥／硬化コーキング材を除去して２５．４ｍｍ幅の試験片を露出させることによって乾燥剥離接着力を測定した。Ｔｅｆｌｏｎテープ アンダーコートからコーキング材を剥離させた後に、各試験片毎に２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ） の長さのアンダーカットを製作した。基材を、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｅｒｉｅｓ １１０２ 万能試験機中に置き、布を５０．８ｍｍ（２ｉｎｃｈ） ／分の分離速度で１８０°の角度で剥がした。各試験片毎に、試験は１．５分間〔７６．２ｍｍ（３ｉｎｃｈ） 〕実施し、その間試験片チャートレコーダー上に力を記録した。破壊方式と同様に高および低い値を記録した（Ａ＝接着破壊；Ｃ＝凝集破壊；ＣＰ＝凝集ピーク破壊；ＬＣ＝軽度凝集破壊；ＳＳ＝粘着スリップ破壊；およびＦＤ＝布地剥離破壊）。
【００４２】
湿潤剥離接着力は、同じコーキング材のバッチを使用し、乾燥接着力試験で使用した試料と正確に同じに調製した試験片で行った。乾燥／硬化後の試料を脱イオン水中に７日間浸漬し、押し当てて乾燥させ、そして乾燥剥離試験に関して上記に記載したのと同様に試験した。
【００４３】
【表２】
【００４４】
【表３】
【００４５】
本発明の試料４は、比較Ａ（酸化亜鉛なし）、比較Ｂ（シリカなし）、および比較Ｃ（酸化亜鉛またはシリカなし）に比較して、多くの建築材料に対して予想外に改良された湿潤および乾燥接着力を示している。
【００４６】
例６． スチレン／アクリルコポリマーバインダーを配合したアクリル系コーキング組成物の製造および評価
０．９４リットル（１ｑｕａｒｔ）容量のＳｉｇｍａミキサーに、表６．１に示した配合成分をこの順序で添加した。混合を４５分間続け、次いで家庭用真空（ｈｏｕｓｅ ｖａｃｕｕｍ）を１０分間適用してコーキング材を脱気した。
【００４７】
【表４】
【００４８】
１． ９６％のアクリルモノマーおよび４％のスチレンを含有するスチレン／アク
リルバインダー
２．酸化亜鉛プレミックスは、３１１ｇの炭酸水素アンモニウム、３２２ｇの酸化亜鉛（ＫＡＤＯＸ ５１５）、１２１０ｇの水酸化アンモニウム（２８％）および７１６ｇの脱イオン水を混合することによって製造した。
【００４９】
湿潤接着力の評価は、例５に記載のように行った。
【００５０】
【表５】
【００５１】
本発明の試料５は、ガラスおよびアルミニウムに対しては良好な湿潤接着力を示し、松に対してはかなり良い湿潤接着力を示す。
【００５２】
例７． 種々の量のシリカを配合したアクリル系コーキング組成物の製造および評価
０．９４リットル（１ｑｕａｒｔ）容量のＳｉｇｍａミキサーに、表７．１に示した配合成分を示した順で添加した。混合を４５分間続け、次いで家庭用真空を１０分間適用してコーキング材を脱気した。
【００５３】
【表６】
【００５４】
１．酸化亜鉛プレミックスは、３１１ｇの炭酸水素アンモニウム、３２２ｇの酸化亜鉛（ＫＡＤＯＸ ５１５）、１２１０ｇの水酸化アンモニウム（２８％）および７１６ｇの脱イオン水を混合することによって製造した。
【００５５】
湿潤接着力は例５に記載と同様に行った。
【００５６】
【表７】
【００５７】
本発明の試料８、９および１０は、ガラスに対し、および測定した場合におけるアルミニウムに対して良好な湿潤接着力を示す。
【００５８】
例８． 種々の量のシリカを配合したアクリル系コーキング組成物の製造および評価
０．９４リットル（１ ｑｕａｒｔ）容量のＳｉｇｍａミキサーに表８．１に示した配合成分を示した順に添加した。４５分間混合を続け、次いで家庭用真空を１０分間適用することによってコーキング材を脱気した。
【００５９】
【表８】
【００６０】
湿潤接着力の評価は例５に記載と同様に行った。
【００６１】
【表９】
【００６２】
本発明の試料１１および１２は、ガラスに対し、そして測定した場合におけるアルミニウムに対して良好な湿潤接着力を示す。
【本発明の分野】
本発明は、改良された接着力を有し、約０°〜約−６０℃のガラス転移温度を有するアクリルエマルションコポリマーバインダーを含有するシランを含まないアクリル系コーキングまたは封止用組成物の生成方法であって、該バインダーと乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の量の酸化亜鉛および乾燥コポリマーバインダー重量の基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカとを混合することを包含する改良方法に関する。
【０００２】
【本発明の背景】
コーキングおよびシーラント組成物は、建築材料、特に建築物質または類似もしくは異種の建築材料間の間隙、継目または他の開口部の封止および保護のための多くの用途において使用されている。これらは屋外および屋内用途に使用され、かつ、温度変化、太陽光線および湿度の影響下に曝される。長期間にわたってコーキング組成物の性能および該性能の保持に影響を及ぼす要点となる性質の一つは、コーキングまたはシーラント組成物とこれら適用される建築材料との間の接着性である。湿潤条件下でのガラス、セラミックタイルおよびアルミニウムへの接着が特に達成が困難である。
【０００３】
【従来技術の説明】
ＵＳＰ Ｎｏ．４，５７６，８６４には、撥水性表面を有し、かつ、その上に（１）接着剤および（２）水展性層を有するプラスチック基材から成る水展性プラスチック物質が開示されている。接着剤は極性基を含有する非水溶性、有機溶剤可溶性および本質的に非膨潤性ポリマーを含有する。水展性層は接着剤によって前記の基材上に接着し、かつ、酸化珪素、金属酸化物およびこれらの混合物から成る群から選ばれるコロイド粒子から成る。さらに、撥水性プラスチックの表面に対する珪素および（または）金属酸化物の結合剤を含まない層の増加された付着性も開示されている。
【０００４】
ＵＳＰ Ｎｏ．４，６２６，５６７には、約０℃を超えないガラス転移温度を有するアクリルコポリマーおよび少なくとも約０．５重量％のシリカを含有するアクリルコポリマーラテックスシーラント組成物が開示されている。
【０００５】
ＥＰ出願０ ２５８ ９８８には、約−５０°〜約−１０℃のＴｇおよびある種のペンダント官能基を有する１種以上のポリマーを含有する永久的に可撓性であり、非粘着性、マスチックおよびコーキング組成物が開示されている。例えば酸化亜鉛のような高度に反射性不透明顔料が、特に紫外線に対して、不透明であり、かつ、典型的に全固形分の約５〜約７５重量％の濃度で使用されるマスチックおよびコーキング組成物の製造に使用されることが開示されている。開示されている他の充填剤および増量剤にはシリカが含まれている。
【０００６】
ＥＰ出願０ ３２７ ３７６には、−２０°〜＋４０℃の範囲内のガラス転移温度を有するビニルエステルと珪素モノマーとのコポリマーであり、シリカのような無機充填剤を含有するエマルションペイント用のバインダーとして好適である該コポリマーが開示されている。
【０００７】
ＥＰ出願０ ３７３ ８６６には、ペイントおよびプラスター配合物において有用であるエポシシランと後反応させるある種のコポリマーエマルションが開示されている。さらにかような配合物にはシリカのような充填剤および酸化亜鉛および硫化亜鉛のような顔料も含有されることも開示されている。
【０００８】
いずれの引例にも、約０°〜約−６０℃のガラス転移温度を有するアクリルエマルション コポリマーバインダーに、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の量の固体酸化亜鉛および乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカを配合した組成物を形成し、かつ、該組成物を基材に適用することによって水性アクリル系コーキングまたはシーラント組成物の接着性を改良する方法を開示したものはない。
【０００９】
本発明の目的は、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたはシーラント組成物を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、アクリル系コーキングまたはシーラント組成物のガラス、セラミックタイルまたはアルミニウムに対する湿潤接着性を改良する方法を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、シランを含まないアクリル系コーキングまたはシーラント組成物の湿潤接着性を改良する方法を提供することである。
【００１２】
【本発明の要約】
約０°〜約−６０℃のガラス転移温度を有するアクリル系エマルションコポリマーバインダーを含有し、改良された接着性を有し、シランを含まないアクリル系コーキングまたは封止用組成物の生成方法であって、該バインダーと、コポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の量の酸化亜鉛およびコポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の固体シリカとを混合することを含む改良方法が提供される。
【００１３】
【本発明の詳細な説明】
本発明は、約０°〜−６０℃のガラス転移温度を有するアクリルエマルションコポリマーバインダーを含有し、改良された接着性を有するシランを含まないアクリル系コーキングまたはシーラント組成物の生成方法に関し、該バインダーとコポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の酸化亜鉛およびコポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカとを混合することを含む改良方法に関する。
【００１４】
アクリルエマルションコポリマーバインダーは、バインダー組成物が約５０重量％以上のアクリルモノマーを含有し、少なくとも１種のエチレン状不飽和モノマーの付加重合によって製造される水性エマルションポリマーである。本明細書においてアクリルモノマーは、（メト）アクリル酸、（メト）アクリル酸のエステル、（メト）アクリル酸のアミド、（メト）アクリル酸のニトリルなどを含むものと定義する。エチレン状不飽和モノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートおよびヒドロキシプロピルメタクリレートを含むアクリルエステルモノマー；アクリルアミドまたは置換アクリルアミド；スチレンまたは置換スチレン；ブタジエン；ビニルアセテートまたは他のビニルエステル；アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルなどで、本明細書に述べたガラス転移温度（Ｔｇ）限界内のものが使用できる。主要量のブチルアクリレートが好ましい。例えば、ビニルトリメトキシシランを含むビニルトリアコキシシラン、アリルトリメトキシシランを含むアリルトリアルコキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを含む（メト）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランを含む（メト）アクリロキシアルキルアルキルジアルコキシシラン、メタクリロキシエトキシエチルトリメトキシシランを含む（メト）アクリロキシアルコキシアルキルトリアルコキシシランおよびメルカプトプロピルトリメトキシシランを含むメルカプトアルキルトリアルコキシシランのような珪素含有モノマーも、アクリルエマルションコポリマーの重量に基づいて約０．０１〜約６重量％の量で配合することができる。アクリルエマルションコポリマーの重量に基づいて例えば０〜約７重量％のような少量のメタクリル酸またはアクリル酸のようなエチレン状不飽和モノカルボン酸も使用できる。
【００１５】
低度の架橋またはゲル含量が所望の場合には、例えばアリルメタクリレート、ジアリルフタレート、１，４−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレートのような多重−エチレン状不飽和モノマーも、アクリルエマルションコポリマーの重量に基づいて約０．０１〜約５重量％の少量で使用できる。
【００１６】
アクリルエマルションコポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、コーキングまたは封止用組成物中における該コポリマーの使用に適した範囲内でなければならない。Ｆｏｘの方程式［ＴＧ Ｆｏｘ．Ｂｕｌｌ．Ａｍ．Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｓｏｃ．Ｖｏｌ．１，Ｉｓｓｕｅ ３．１２３頁（１９５６）］によって計算して、約０°〜約−６０℃のガラス転移温度が要求される。約−２０°〜約−５０℃のガラス転移温度が好ましい。
【００１７】
アクリルエマルションコポリマーの粒子は、光散乱法を使用するＢｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０ Ｐｏｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒを使用して測定して直径約８０〜４００ｎｍである。しかし、本明細書の参考になるＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４，３８４，０５６およびＮｏ．４，５３９，３６１に記載されているような多モード（ｐｏｌｙｍｏｄａｌ）粒度分布も使用できる。
【００１８】
アクリルエマルションコポリマーは、２種以上の相互に非相容性のコポリマーから製造されたコポリマー粒子を含有できる。これらの相互に非相容性コポリマーは、例えばコアー／シエル粒子、シエル相が不完全にコアーを封入しているコアー／シエル粒子、多数のコアーを有するコアー／シエル粒子、貫通している網状構造粒子、などのような種々の形態形状において存在できる。
【００１９】
アクリルエマルションコポリマーは、当業界において周知であるエチレン状不飽和モノマーの重合方法によって製造できる。アニオンまたはノニオン界面活性剤もしくはこれらの混合物が使用できる。ノニオン界面活性剤が好ましい。重合は、例えば重合反応の初期にモノマーの全部が反応がま中に存在する、重合反応の初期にモノマーの一部が乳化形態で反応がま内に存在するおよび重合反応の初期に小粒度エマルションポリマーシードが反応がま中に存在するような種々の方法によって行うことができる。小粒度エマルションポリマーシードとは、本明細書においては、約８０ｎｍ以下の粒子直径を有する予備形成エマルションポリマーと定義する。重合反応の初期に反応がま中に存在する小粒度エマルションポリマーシードの使用が好ましい。重合反応は、例えば開始剤の熱分解の使用、重合を行う遊離基を発生させるための酸化−還元反応（“レドックス反応”）の使用のような当業界において公知の種々の方法によって開始させることができる。
【００２０】
アクリルエマルションコポリマーの分子量を適度にするために、メルカプタン、ポリメルカプタンおよびハロゲン化合物のような連鎖移動剤が時々重合混合物中において使用される。一般に、ポリマーバインダーの重量に基づいて０〜約１重量％のＣ４ 〜Ｃ２０アルキルメルカプタン、メルカプトプロピオン酸またはメルカプトプロピオン酸のエステルが使用できる。
【００２１】
アクリルエマルションコポリマーを含有し、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたは封止用組成物は、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約５乾燥重量％の酸化亜鉛をさらに含有する。酸化亜鉛は、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約１．０〜約２．６乾燥重量％の量が好ましい。酸化亜鉛は、固体酸化亜鉛の形態または例えば亜鉛アンモニウムカルボキシレート錯体のようなアミンなどとの亜鉛錯体の形態で配合できる。水性アンモニアおよび炭酸水素アンモニウムで固体酸化亜鉛を溶解させることによって製造されるような錯体形態の酸化亜鉛が好ましい。
【００２２】
アクリルエマルションコポリマーを含有し、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたは封止用組成物は、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約０．５〜約１０乾燥重量％の量の固体シリカをさらに含有する。乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて約１．０〜約５．５乾燥重量％の量の固体シリカが好ましい。固体シリカは、固体ヒュームドシリカの形態またはコロイドシリカの形態において配合できる。
【００２３】
コーキングまたはシーラントの接着性は、低分子量シラン、シラン−型またはシラン−先駆物質接着性増進剤添加剤の配合によって改良することができる。典型的に約１０００以下の分子量を有するかような添加剤は、高価であり、それらの効果に関して不安定であり、従ってコーキングまたは封止用組成物中において不安定性になる。本発明のアクリル系コーキングまたは封止用組成物は、「シランを含まない」（ｓｉｌａｎｅ−ｆｒｅｅ）である、すなわち、組成物中にシラン、シラン−型またはシラン−先駆物質添加剤を配合しないことを意味する。
【００２４】
本発明のコーキング材またはシーラント組成物においては、アクリル系エマルションコポリマー、酸化亜鉛および固体シリカに加えて、例えば顔料、増量剤、分散剤、界面活性剤、合体剤、湿潤剤、増粘剤、レオロジー改良剤、乾燥遅延剤、可塑剤、制生剤、消泡剤、着色剤、ワックス、などのような慣用のコーキング材およびシーラント成分を使用できる。
【００２５】
本発明のコーキング材およびシーラントは、アクリルエマルションコポリマー、酸化亜鉛および固体シリカと慣用の成分とを、例えばＳｉｇｍａミルのような高粘度または高濃度物質を処理することができる任意の分散用装置中において混合することによって製造できる。
【００２６】
本発明のコーキング材およびシーラントは、例えば木材、セメントもしくはコンクリート、アルミニウムもしくは他の金属、ガラス、セラミック、光沢もしくは無光沢タイル、ポリビニルクロライドもしくは他のプラスチック、プラスター、塗装材料およびアスファルト被覆、ルーフィングフェルト、合成ポリマー膜および発泡ポリウレタン絶縁材のような屋根材基材のような広範囲の種類の建築材料；または予めペンキ塗装、下塗、アンダーコートされた、摩耗された、もしくは風雨にさらされた基材にも適用できる。
【００２７】
本発明のコーキング材およびシーラントは、コーキングガン、こてなどのような当業界において周知の方法によって適用できる。
【００２８】
【例】
以下の例は、改良された接着性を有するアクリル系コーキングまたは封止用組成物を例示するものである。本発明の他の用途は当業界の通常の技術を有する者には自明であるから、これらの例が本発明を限定するものではない。
【００２９】
例１． アクリルエマルションコポリマーバインダーの製造
試料１の製造． 機械かく拌機、温度計、還流コンデンサーおよび加熱用マントルを備えた５リットルの四つ口フラスコに、７００ｇの脱イオン水、３．２５ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよび０．７５ｇの炭酸ナトリウムを添加した。窒素ガスシールを開始し、かつ、内容物を８５℃に加熱した。３２５．０ｇの脱イオン水、１２．５ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、１４４５．３ｇのブチルアクリレート、５２．５ｇのアクリル酸および２．２５ｇの３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレートからモノマープレエマルションを製造した。６０．０ｇの脱イオン水中の４．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液をフラスコに添加した。１２０ｇの脱イオン水中の１．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液を、温度を８５℃に維持しながら１６０分間かけてモノマーエマルションと共に平均に反応器に添加した。モノマー添加が完了後に、反応混合物をさらに３０分間８５℃に保持し、次いで冷却させた。６５℃で、７．５ｇの脱イオン水中の０．０１１ｇの硫酸第一鉄、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、および１５ｇの脱イオン水中のナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを反応混合物に添加した。６０分後に、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよび１．２５ｇのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを５７℃で反応混合物に添加した。冷却ラテックスの ｐＨを、１２．０ｇの脱イオン水で稀釈した８．０ｇのアンモニア（２８％）で５．４に調整した。最終ラテックスの固形分含量は５２％であり、そして、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０粒度計を使用して測定して粒度は１５０ｎｍであった。
【００３０】
例２． アクリルエマルションコポリマーバインダーの製造
試料２の製造． 機械かく拌機、温度計、還流コンデンサーおよび加熱用マントルを備えた５リットル、四つ口フラスコに、７００ｇの脱イオン水を添加した。窒素ガスシールを開始し、水を８３℃に加熱した。３００．０ｇの脱イオン水、１７．１ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、１５２０ｇのブチルアクリレート、および５５．１ｇのアクリル酸からモノマープレ−エマルションを製造した。３０．０ｇの脱イオン水中の４．７ｇの過硫酸アンモニウムの溶液をフラスコに添加した。１００ｎｍの粒子直径を有するポリ（メチルメタクリレート／ブチルアクリレート／メタクリル酸）ラテックス２４．６ｇ部を添加した。温度を８３℃に維持しながら、モノマープレーエマルションを１８０分間にわたって均一に反応器に添加した。４５％のモノマープレーエマルションを添加した後に、９０ｇの脱イオン水中の１．５８ｇの過硫酸アンモニウムの溶液を残余のモノマープレーエマルションと並流的に添加した。モノマーの添加が完了した後に、反応混合物をさらに３０分間８３℃に保持し、次いで冷却させた。８０℃で、６ｇの脱イオン水で稀釈した２．１ｇのアンモニア（２８％）を反応器に添加し、次いで冷却させた。６５℃で、５ｇの脱イオン水中の０．００８ｇの硫酸第一鉄、５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよび１０ｇの脱イオン水中のナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを反応混合物に添加した。５５分後に、５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドを５０℃で反応混合物に添加した。冷却させたラテックスの ｐＨを、１２．０ｇの脱イオン水で稀釈した８．０ｇのアンモニア（２８％）で５．３に調整した。最終ラテックスの固形分含量は５５％であり、そして、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０粒度計を使用して測定した粒度は３９０ｎｍであった。
【００３１】
例３． アクリルエマルションコポリマーバインダーの製造
試料３の製造． 機械かく拌機、温度計、還流コンデンサーおよび加熱用マントルを備えた５リットルの四つ口フラスコに、１２００ｇの脱イオン水、６５．０ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、および０．７５ｇの炭酸ナトリウムを添加した。窒素ガスシールを開始し、そして水を８５℃に加熱した。７２５．０ｇの脱イオン水、６５．０ｇのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、１４４７．５ｇのブチルアクリレート、および５２．５ｇのアクリル酸からモノマープレ−エマルションを製造した。６０．０ｇの脱イオン水中の４．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液をフラスコに添加した。モノマープレ−エマルションおよび１２０ｇの脱イオン水に溶解させた１．５ｇの過硫酸アンモニウムの溶液を、８５℃の温度に維持する間に１２０分間かけて均一に反応器に添加した。モノマー添加が完了後に、反応混合物をさらに３０分間８５℃に保持し、次いで冷却させた。６５℃で、７．５ｇの脱イオン水中の０．０１１ｇの硫酸第一鉄、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、および１５ｇの脱イオン水中の１．２５ｇのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを反応混合物に添加した。３０分後に、１５ｇの脱イオン水中の１．１ｇのｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよび１５ｇの脱イオン水中の１．２５ｇのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを５４℃で反応混合物に添加した。冷却ラテックスの ｐＨを、８．０ｇの脱イオン水で稀釈した４．０ｇのアンモニア（２８％）で４．５に調整した。最終ラテックスの固形分は４０重量％であり、そして、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ−９０粒度計を使用して測定した粒度は６４ｎｍであった。
【００３２】
例４． アクリル系コーキング組成物の製造
１クオート（０．９４６リットル）容量のＳｉｇｍａミキサーに、表２．１に示した配合成分を表に示した順に添加した。混合を４５分間係属し、家庭用真空を１０分間適用してコーキング材を脱気した。
【００３３】
【表１】
１．酸化亜鉛プレミックスは、３１１ｇの炭酸水素アンモニウム、３２２ｇの酸化亜鉛（ＫＡＤＤＯＸ ５１５）、１２１０ｇの水酸化アンモニウム（２８％）および７１６ｇの脱イオン水を混合することによって製造した。
【００３５】
４種のアクリル系コーキング組成物は全部コーキングカートリッジから容易に放出でき、しかもたれ落ちに対して十分耐性のある程度に粘稠であった。
【００３６】
例５． 湿潤および乾燥接着力に関するアクリル系コーキング組成物の評価
【００３７】
下記に記載のように、ＡＳＴＭ Ｃ７９４の教示に従って基材をきれいにし、次いでコーキング材のレイアップ（ｌａｙｕｐ）を進めた。
【００３８】
ガラス、アルマイトおよびセラミックタイルの艶付け側を、メチルエチルケトンできれいにし、次いで脱イオン水で洗浄し；基材をフード中において気乾させた。セラミックタイルの裏側はプラスチックの清浄用パッドで拭い、塵および遊離している物質を除去した。ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）は、石けんおよび水できれいにし、次いで脱イオン水ですすぎ洗いし；次いでフード中において気乾させた。ポートランドセメントブロックは、流水下でプラスチック洗浄用パッドでこすり、次いで脱イオン水ですすぎ洗いし、フード中において気乾させた。
【００３９】
清浄化後レイアップは次のように進めた：２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ） 幅のＴｅｆｌｏｎテープ片を、試験方向と直角に試験表面の下部を横切って置いた。
【００４０】
コーキング組成物をコーキング材カートリッジから試験表面に約３．１７ｍｍ（１／８ｉｎｃｈ） の厚さに放出した。２枚の２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ） 幅の布片を、Ｔｅｆｌｏｎテープと直角にコーキング材の上部に置いた。この表面にポリエステルフィルム（ＭＹＬＡＲ）をこの上部に置き、ローラーのガイドとして試験片のいずれかの側の基材パネルの上部に置いた１．５ｍｍ（１／１６ｉｎｃｈ） のアルミニウムスペーサーパネルを使用してコーキング材を鋼ローラーで１．５ｍｍ（１／１６ｉｎｃｈ） の厚さに延した。コーキング材のうすい層を次いで布片の上部に塗付け、布をコーキング材中に埋込んだ。試料を２３℃、５０％相対湿度で２週間乾燥／硬化させた。
【００４１】
試験片をそれらの側面に沿って長さ方向に切断し、余分の乾燥／硬化コーキング材を除去して２５．４ｍｍ幅の試験片を露出させることによって乾燥剥離接着力を測定した。Ｔｅｆｌｏｎテープ アンダーコートからコーキング材を剥離させた後に、各試験片毎に２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ） の長さのアンダーカットを製作した。基材を、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｅｒｉｅｓ １１０２ 万能試験機中に置き、布を５０．８ｍｍ（２ｉｎｃｈ） ／分の分離速度で１８０°の角度で剥がした。各試験片毎に、試験は１．５分間〔７６．２ｍｍ（３ｉｎｃｈ） 〕実施し、その間試験片チャートレコーダー上に力を記録した。破壊方式と同様に高および低い値を記録した（Ａ＝接着破壊；Ｃ＝凝集破壊；ＣＰ＝凝集ピーク破壊；ＬＣ＝軽度凝集破壊；ＳＳ＝粘着スリップ破壊；およびＦＤ＝布地剥離破壊）。
【００４２】
湿潤剥離接着力は、同じコーキング材のバッチを使用し、乾燥接着力試験で使用した試料と正確に同じに調製した試験片で行った。乾燥／硬化後の試料を脱イオン水中に７日間浸漬し、押し当てて乾燥させ、そして乾燥剥離試験に関して上記に記載したのと同様に試験した。
【００４３】
【表２】
【表３】
本発明の試料４は、比較Ａ（酸化亜鉛なし）、比較Ｂ（シリカなし）、および比較Ｃ（酸化亜鉛またはシリカなし）に比較して、多くの建築材料に対して予想外に改良された湿潤および乾燥接着力を示している。
【００４６】
例６． スチレン／アクリルコポリマーバインダーを配合したアクリル系コーキング組成物の製造および評価
０．９４リットル（１ｑｕａｒｔ）容量のＳｉｇｍａミキサーに、表６．１に示した配合成分をこの順序で添加した。混合を４５分間続け、次いで家庭用真空（ｈｏｕｓｅ ｖａｃｕｕｍ）を１０分間適用してコーキング材を脱気した。
【００４７】
【表４】
１． ９６％のアクリルモノマーおよび４％のスチレンを含有するスチレン／アク
リルバインダー
２．酸化亜鉛プレミックスは、３１１ｇの炭酸水素アンモニウム、３２２ｇの酸化亜鉛（ＫＡＤＯＸ ５１５）、１２１０ｇの水酸化アンモニウム（２８％）および７１６ｇの脱イオン水を混合することによって製造した。
【００４９】
湿潤接着力の評価は、例５に記載のように行った。
【００５０】
【表５】
本発明の試料５は、ガラスおよびアルミニウムに対しては良好な湿潤接着力を示し、松に対してはかなり良い湿潤接着力を示す。
【００５２】
例７． 種々の量のシリカを配合したアクリル系コーキング組成物の製造および評価
０．９４リットル（１ｑｕａｒｔ）容量のＳｉｇｍａミキサーに、表７．１に示した配合成分を示した順で添加した。混合を４５分間続け、次いで家庭用真空を１０分間適用してコーキング材を脱気した。
【００５３】
【表６】
１．酸化亜鉛プレミックスは、３１１ｇの炭酸水素アンモニウム、３２２ｇの酸化亜鉛（ＫＡＤＯＸ ５１５）、１２１０ｇの水酸化アンモニウム（２８％）および７１６ｇの脱イオン水を混合することによって製造した。
【００５５】
湿潤接着力は例５に記載と同様に行った。
【００５６】
【表７】
本発明の試料８、９および１０は、ガラスに対し、および測定した場合におけるアルミニウムに対して良好な湿潤接着力を示す。
【００５８】
例８． 種々の量のシリカを配合したアクリル系コーキング組成物の製造および評価
０．９４リットル（１ ｑｕａｒｔ）容量のＳｉｇｍａミキサーに表８．１に示した配合成分を示した順に添加した。４５分間混合を続け、次いで家庭用真空を１０分間適用することによってコーキング材を脱気した。
【００５９】
【表８】
湿潤接着力の評価は例５に記載と同様に行った。
【００６１】
【表９】
本発明の試料１１および１２は、ガラスに対し、そして測定した場合におけるアルミニウムに対して良好な湿潤接着力を示す。
Claims (4)
- ０°〜−６０℃のガラス転移温度を有するアクリルエマルションコポリマーバインダーを含有し、改良された接着力を有するアクリル系コーキングまたは封止用組成物の生成方法であって、該コポリマーバインダーと、乾燥コポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて０．５〜５乾燥重量％の酸化亜鉛量の、固体酸化亜鉛またはアミンとの亜鉛錯体、および乾燥コポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて０．５〜１０乾燥重量％の固体シリカとを混合することを特徴とする、前記組成物の生成方法。
- 前記のアクリルエマルションコポリマーバインダーが、−２０°〜−５０℃のガラス転移温度を有する、請求項１に記載の方法。
- 前記の固体酸化亜鉛またはアミンとの亜鉛錯体を、乾燥コポリマーバインダーの乾燥重量に基づいて１．０〜２．６乾燥重量％の酸化亜鉛量で混合する、請求項１に記載の方法。
- 前記のシリカを、乾燥コポリマーバインダー重量に基づいて１．０〜５．５乾燥重量％の量で混合する、請求項１に記載の方法。
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