JP4528012B2 - 室温硬化性接着剤及び床構造体 - Google Patents
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Description
一方、本発明者らは内部に大きな気孔を多数有する変成シリコーン接着剤を用いて床構成体を構成することにより床構成体の遮音性を向上させる検討を進めていた。しかしながら、内部に大きな気孔を多数有する変成シリコーン接着剤は硬化物が柔軟なゴム状となることに加えて多数の気孔が存在するために、床面にかかる荷重を支えきれず、床材と床下地材との間隔を一定に保たせることが非常に難しいといった問題点があることが判明した。
また、請求項2記載の発明は、架橋性官能基を有する樹脂の主鎖がポリエーテル構造で、末端に架橋性官能基を有する請求項1記載の室温硬化性接着剤。
また、請求項3記載の発明は、有機中空フィラーが熱膨張済みマイクロカプセルである請求項1又は2に記載の室温硬化性接着剤。
また、請求項4記載の発明は、球状プラスチックフィラーのモース硬度が5以下である請求項1又は2に記載の室温硬化性接着剤。
請求項5記載の本発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の室温硬化性接着剤により接合されてなる床構造体である。
上記架橋性官能基を有する樹脂としては、架橋性官能基を有する樹脂であれば、特に限定されず、ポリエーテル結合、ポリエステル結合、ポリカーボネート結合等を主鎖構造とする重合体、ビニル重合体、ポリオレフィン重合体などが挙げられる。これらの重合体の内、柔軟な硬化物が得られやすいことから、主鎖がビニル重合体及び/またはポリエーテル構造を有する重合体からなる樹脂であることが好ましい。特に好ましくは、主鎖がポリエーテル構造を有する重合体からなる樹脂である。主鎖がポリエーテル構造構造を有する樹脂を用いることにより末端に架橋性官能基を導入し易く、より柔軟な硬化物が得られやすい。尚、樹脂は共重合体であってもよく、例えば、ポリエーテル部分及びビニル重合体部分の双方を有する共重合体であってもよい。
X3-aSiR1 aH … (1)
(式中R1は1価の炭化水素基及びハロゲン化された1価の炭化水素基から選択される基、nは0、1または2の整数、Xはアルコキシ基を意味する。nが0又は1の場合、Xは同じ種類であっても種類が異なっても良い。)
これらの内、重合体の末端に加水分解性シリル基を有する重合体が得られる方法が好ましく、更に好ましくは、主鎖構造としてポリエーテル構造を有し、末端に水酸基を有するポリエーテルグリコールに上記式(1)の化合物を反応させる方法である。
ポリエーテルポリオールの分子量は3000〜20000が好ましく、更に好ましくは5000〜12000であり、1分子中に含まれる活性水素の数は水酸基を1.5〜5個有するのが好ましく、更に好ましくは2〜3個である。分子量が3000未満の場合は、架橋密度が高くなりすぎたり、反応の際に炭酸ガスが発生しやすくなり好ましくない。また、分子量が20000を超えると、取り扱いが困難となったり、得られた接着剤の粘度が高くなりすぎて作業性が低下してしまうので好ましくない。
ポリシクロヘキサンジメチレンカーボネートポリオール等が挙げられる。
圧環境下で樹脂微粒子に含浸させて発泡性微粒子とした後に、加熱発泡させた発泡中空微粒子や、内部に揮発性の液状炭化水素等を内包するカプセル樹脂微粒子を加熱して内部の液状炭化水素を気化膨張させた熱膨張済みマイクロカプセル等があげられる。なかでも、熱膨張済みマイクロカプセルは、室温硬化性樹脂を必要に応じてくわえられる他の添加成分との混合時において破壊しにくく均一混合しやすいため好ましい。熱膨張済みマイクロカプセルの粒径は20〜200μmであり、真比重は0.10−0.30g/cm3であ
ることが好ましい。
また上記球状プラスチックスフィラーは、接着剤に対する分散性を向上させるために、炭酸酸カルシウムなどにより表面処理がなされていても良い。
上記粘着付与樹脂としては、特に限定されず、一般に用いられているロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂等がが挙げられる。これらの内好ましくは、環球式軟化点が90150℃の粘着付与樹脂が好適に用いられ、添加量は、上記樹脂成分100重量部に対して0〜200重量部が好ましい。添加量が200重量部を超えると耐熱性が低下したり、低温下で脆弱になり易いくなる。粘着付与樹脂は1種類が単独で用いられても良いし、2種以上が併用されていても良い。
凸がある被着面に対して所定の厚さが得られなくなる可能性がある。また、粘度が800Pa・sを超えると球状プラスチックフィラーや有機中空フィラーの分散が困難になったり、塗布性が悪くなったり、被着体の圧着時に接着剤が十分に押しつぶされず所定の厚さが得られなくなる可能性がある。
尚、チクソトロピック指数とは下式で求められる値である。
チクソトロピック指数=粘度(1rpm)/粘度(10rpm)
構造体は、遮音性に優れた構造体となる。すなわち、ビード状に塗布された接着剤は貼り合わせ面を一定の間隔に保ち、かつ硬化した接着材自体が遮音性を有するので、貼り合わせ面は接着剤の厚みに相当する間隔が保たれ、音の伝播が遮断されるため遮音性に優れた構成体となる。さらに、接着剤自体も内部に多数の大きな気孔が形成されているため遮音性が向上する。したがって、本発明の室温硬化性接着剤は、遮音性が必要とされる構成体に対する接着剤として優れており、特に床用接着剤として好適である。
本発明の接着剤は、床材と床下地材との接着はもとより、床材の下に敷きこまれるウレタンフォームなどを素材とする遮音シートと床材や床下地材との接着剤、個々の床材の継目に充填され床鳴りや目隙き音を防止する接合用接着剤などに用いることにより、たとえ騒音が発生しても遮音し騒音の顕著な伝播を抑制することができる。
変成シリコーンポリマーとして、S−303(鐘淵化学工業社製)100重量部、有機中空フィラーとしてアドバンセルEMS007(平均粒径27.4μm、積水化学社製)15重量部、充填剤としてコロイダル炭酸カルシウム(CCR、白石工業社製)100重量部をクリアランス1.5mmの減圧昇温型プラネタリーミキサーにて60分間真空混練し、高速分散した後に110℃まで加熱しフィラー中の水分を脱水した後に、常温まで冷却し、、脱水剤としてビニルトリメトキシシラン(サイラエースS210、チッソ社製)4重量部、、接着性付与樹脂としてN−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン(サイラエースS320、チッソ社製)、硬化触媒としてジブチル錫ジラウレート1重量部、球状体フィラーとしてMPS−75(平均粒径:1.0mm、中国製油社製)15重量部を添加し接着剤を得た。得られた接着剤について下記の評価を行い、結果を表1に纏めた。
実施例1において、有機中空フィラーとしてアドバンセルJ22(平均粒径37.6μm、積水化学社製)15重量部を用いた以外は実施例1と同様に行った。
ポリウレタンポリマーとして、エクセノール3020(分子量:約3000、官能基数:2、旭硝子社製)100重量部、有機中空フィラーとしてアドバンセルEMS007(平均粒径27.4μm、積水化学社製)15重量部、充填剤としてコロイダル炭酸カルシウム(CCR、白石工業社製)80重量部、可塑剤(DINP、ジェイ・プラス社製)30重量部をクリアランス1.5mmの減圧昇温型プラネタリーミキサーにて60分間真空混練し、高速分散した後に120℃まで加熱しフィラー中の水分を脱水した後に、60℃まで冷却し、MDI(スミジュール44S、住友バイエルウレタン社製)17重量部を添加し60℃で6時間反応させた。その後常温まで冷却し、触媒(U−CAT651M、サンアプロ社製)0.1重量部、接着付与剤としてエポキシシラン(サイラエースS510、チッソ社製)3重量部、球状体フィラーとしてMPS−75(平均粒径:1.0mm、中国製油社製)15重量部を添加し接着剤を得た。得られた接着剤について下記の評価を行い、結果を表1に纏めた。
実施例1において、球状フィラーとしてGB501M(平均粒径1.0mm、ポッターズ・パロニティー社製)15重量部を用いた以外は実施例1と同様にして行った。
実施例1において、球状フィラーを用いない以外は実施例1と同様に行った。
比較例2で得られた接着剤を用い、貼り合わせ前に手蒔きにて球状フィラー(GB501M、平均粒径1.0mm、ポッターズ・パロニティー社製)15重量部を散布して試験片を作成する以外は比較例2と同様に行った。
(粘度)
BS型粘度計(ローターNo.7)を用い、23℃で、回転数1rpmと10rpmで測定し、下式を用いてチクソトロピック指数を算出した。
チキソトロピック指数=粘度(1rpm)/粘度(10rpm)
(混練機の損傷)
接着剤を得た後に、混練機の内表面の損傷程度を目視で観察した。
(接着剤層の厚さ)
合板(50mm×50mm)の全面に上記で得られた接着剤を塗布し、さらに他の1枚の合板(50mm×50mm)を貼り合わせ、はみ出した接着剤をかきとり、角部(4カ所)及び各辺の中点(4カ所)の合計8カ所について接着剤層の厚さを測定し、平均値、最大値、最小値を求めた。
(繰り返し疲労試験)
合板(50mm×25mm)に上記で得られた接着剤を塗布し、さらに他の1枚の合板(50mm25mm)を接着面積が25mm×25mm、接着剤厚さ1mmとなるように重ね合わせて一定の力で圧着し繰り返し疲労試験用試験片を作製した。次に、得られた試験片に図1に示すようなずり剪断変位(ずり幅は±1.5mm)を2000回繰り返し与
えた後に、接着剤の状態を目視で観察した。
Claims (5)
- 加水分解性シリル基又はイソシアネート基である架橋性官能基を有する樹脂からなる室温硬化性樹脂成分100重量部に対して、体積平均粒径が20〜200μmの有機中空フィラー1〜100重量部、体積平均粒径が0.5〜5.0mmの球状プラスチックフィラー1〜100重量部を含有することを特徴とする室温硬化性接着剤。
- 架橋性官能基を有する樹脂の主鎖がポリエーテル構造で、末端に架橋性官能基を有することを特徴とする請求項1記載の室温硬化性接着剤。
- 有機中空フィラーが熱膨張済みマイクロカプセルであることを特徴とする請求項1又は2に記載の室温硬化性接着剤。
- 球状プラスチックフィラーのモース硬度が5以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の室温硬化性接着剤。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の室温硬化性接着剤により接合されてなる床構造体。
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