JP6047982B2 - 硬化性組成物、この硬化性組成物からなる粘接着剤組成物、及びこれらの組成物を介して形成される床構造 - Google Patents
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Description
(R1、R2及び2つのR3は、それぞれ独立に水素原子または有機基である。)
で表されるアミジン化合物、である硬化性組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明の硬化性組成物は、(A)(メタ)アクリル酸エステル系共重合体と(以下「(A)成分」ともいう。)、(B)ポリオキシアルキレン系重合体と(以下「(B)成分」ともいう。)、(C)硬化触媒と(以下「(C)成分」ともいう。)、(D)充填剤と(以下「(D)成分」ともいう。)、(E)有機溶剤と(以下「(E)成分」ともいう。)を含有する。
本発明の硬化性組成物は、(A)成分として、架橋性珪素基を有し、数平均分子量が500〜50,000である(メタ)アクリル酸エステル系共重合体を含有する。
(A)成分において、架橋性珪素基とは、珪素原子に結合した水酸基又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うる基をいう。架橋性珪素基としては、例えば、下記一般式(1)で示される基が好適である。
(A)成分の分子鎖は、少なくとも(a1)アルキル基の炭素数が1〜2である(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と、(a2)アルキル基の炭素数が3以上である(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と、を含み、(a1)と(a2)との質量比(a1):(a2)は90:10〜30:70である。
で表される。(a1)成分として炭素数1〜2のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を用いると、本発明に係る硬化性組成物の硬化物として接着強度の高い良好なゴム弾性体が得られる。なお、一般式(4)で示される単量体は、単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を含有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が挙げられる。
本発明の硬化性組成物は、(B)架橋性珪素基を有するポリオキシアルキレン系重合体を含有する。(B)成分において、架橋性珪素基としては、前述した重合体(A)の架橋性珪素基が挙げられる。ポリオキシアルキレン系重合体(B)に含有される架橋性珪素基の数は特に制限はないが、重合体(A)と同様、重合体(B)1分子中に平均して0.5個以上2.5個以下、好ましくは0.8個以上2.0個以下存在するのがよい。
本発明の硬化性組成物は、(C)硬化触媒を含有する。(C)成分として、公知の硬化触媒を広く用いることができ、特に制限はないが、例えば、有機金属化合物やアミン類等が挙げられ、特にシラノール縮合触媒を用いることが好ましい。前記シラノール縮合触媒としては、例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、チタンテトラアセチルアセトナート等のチタン酸エステル類;ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジアセチルアセトナート、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫マレエート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジネオデカネート(ジオクチル錫ジバーサテート)、ジオクチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物、ジブチル錯塩と正珪酸エチルとの反応生成物等の4価錫化合物、オクチル酸錫、ナフテン酸錫、ステアリン酸錫、ジネオデカン酸錫(バーサチック酸錫)等の2価錫化合物等の有機錫化合物類;アルミニウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物類;ビスマス−トリス(2−エチルヘキソエート)、ビスマス−トリス(ネオデカノエート)等のビスマス塩と有機カルボン酸または有機アミンとの反応物等;ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、チタンテトラアセチルアセトナート等のキレート化合物類;オクチル酸鉛等の有機鉛化合物;ナフテン酸鉄等の有機鉄化合物;有機バナジウム化合物;ブチルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ジブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、キシリレンジアミン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)等のアミン系化合物あるいはそれらのカルボン酸等との塩;過剰のポリアミンと多塩基酸とから得られる低分子量ポリアミド樹脂;過剰のポリアミンとエポキシ化合物との反応生成物等が例示される。
本発明の硬化性組成物は、(D)充填剤を含有する。(D)成分を配合することにより、硬化物を補強することができる。
本発明の硬化性組成物は、(E)上記(A)成分と上記(B)成分との混合物100重量部に対して10重量部以上の有機溶剤を含有する。
本発明の硬化性組成物は、上記(A)成分から(E)成分に加えて、必要に応じて、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、可塑剤、揺変剤、脱水剤(保存安定性改良剤)、希釈剤、接着性付与剤、物性調整剤、粘着付与剤、垂れ防止剤、着色剤、ラジカル重合開始剤などの物質を配合してもよく、また相溶する他の重合体をブレンドしてもよい。
粘着付与剤は、重合体(A)と重合体(B)との合計100質量部に対して1〜100質量部添加することが好ましく、5〜50質量部添加することがより好ましい。
本発明の硬化性組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、反応容器に上記の各必須成分と任意成分とを入れ、減圧下で混合ミキサー等の撹拌機を用いて十分に混練する方法を用いることができる。
本発明の硬化性組成物は、床用粘接着剤組成物として好適である。ここで、粘接着とは、初期状態において常温で粘着性を示すが、一定時間の経過後には常温で接着性を示すものをいう。本発明の硬化性組成物を適用できる床仕上材は、どのようなものでも良く、高分子系張り床材やタイルカーペット、木質系床材等の建築物の仕上材が挙げられる。高分子系張り床材としては、例えば、コンポジションビニル床タイル、ホモジニアスビニル床タイル、ビニル床シート、リノリウム系床シート、リノリウム床タイル、オレフィン系床シート、オレフィン系床タイル、ゴムタイル、ビニル系床材、リノリウム系床材、ゴム系床材等が挙げられる。また、人工芝にも好適である。中でも、初期状態における粘着性と一定時間の経過後における接着性とをより効果的に発揮する点で、高分子系張り床材を接着するときに本発明の硬化性組成物を用いることが好ましく、とりわけ、ビニル床タイルを接着するときに本発明の硬化性組成物を用いることが好ましい。本発明の硬化性組成物を塗布するには、下地材表面に、クシゴテ等のコテ、刷毛、ロール、スプレー等を用いて塗布すれば良い。
撹拌機、温度計、窒素導入口、モノマー装入管及び水冷コンデンサーを装着したフラスコに、酢酸エチルを270質量部入れ、80℃に加熱した。別の容器にメチルメタクリレート400質量部、ステアリルメタクリレート118質量部、n−ブチルアクリレート66.6質量部、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン22.5質量部、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン18.0質量部、アゾビスイソブチルニトリル(AIBN)8.20質量部を混合し、それを3時間かけて滴下し、さらに6時間80℃反応させることで、ポリスチレン換算にて数平均分子量は6000であり、かつ、1分子当たり平均2.0個のメチルジメトキシシリル基を有するアクリル酸エステル系重合体を得た。以下、合成例Aに係るアクリル酸エステル系重合体をアクリル酸エステル系重合体Aともいう。
各成分の配合が表1に記載のとおりであること以外は、合成例Aと同じ方法にて合成例Bに係るアクリル酸エステル系重合体を得た。以下、合成例Bに係るアクリル酸エステル系重合体をアクリル酸エステル系重合体Bともいう。アクリル酸エステル系重合体Bの数平均分子量はポリスチレン換算にて6000であり、1分子当たりのメチルジメトキシシリル基の数は平均2.0個であった。
各成分の配合が表1に記載のとおりであること以外は、合成例Aと同じ方法にて合成例Cに係るアクリル酸エステル系重合体を得た。以下、合成例Cに係るアクリル酸エステル系重合体をアクリル酸エステル系重合体Cともいう。アクリル酸エステル系重合体Bの数平均分子量はポリスチレン換算にて6000であり、1分子当たりのメチルジメトキシシリル基の数は平均2.0個であった。
各成分の配合が表1に記載のとおりであること以外は、合成例Aと同じ方法にて合成例Dに係るアクリル酸エステル系重合体を得た。以下、合成例Dに係るアクリル酸エステル系重合体をアクリル酸エステル系重合体Dともいう。アクリル酸エステル系重合体Dの数平均分子量はポリスチレン換算にて6000であり、1分子当たりのメチルジメトキシシリル基の数は平均2.0個であった。
※比較例5として、市販品(商品名:ベンリダインGT,アクリルエマルジョン系ピールアップ施工専用接着剤,サンゲツ社製)を用いた。
1)(メタ)アクリル酸エステル系共重合体
A)上記アクリル酸エステル系重合体A
B)上記アクリル酸エステル系重合体B
C)上記アクリル酸エステル系重合体C
D)上記アクリル酸エステル系重合体D
2)ポリオキシアルキレン系重合体:カネカ社製EST280(商品名,ジメトキシメチルシリル基を有するポリオキシプロピレン系重合体)
3)充填剤
コロイド炭酸カルシウム:シーレッツ200(商品名,脂肪酸エステルを表面処理剤とする表面処理コロイド状炭酸カルシウム,丸尾カルシウム社製)
表面処理重質炭酸カルシウム:備北粉化工業社製ライトンA5
4)有機溶剤:メタノール、エタノール又はメチルシクロヘキサンのいずれか
5)硬化触媒(有機スズ系):ネオスタンU700ES(商品名,ジブチル錯塩と正珪酸エチルとの反応生成物,日東化成社製)
6)脱水剤:KBM1003(商品名,ビニルトリメトキシシラン,信越化学工業社製)
7)接着付与剤:KBM603(商品名,N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン,信越化学工業社製)
下記の評価を行った結果をまとめて表4及び表5に示す。なお、特に断りのない限り、評価は、23℃50%RHの環境下で行った。
(1)粘度
実施例及び比較例に係る硬化性組成物を調整後24時間静置し、B型粘度計(東機産業社製、BHローター6番 20rpm)を用いて23℃での粘度を測定した。
実施例及び比較例に係る硬化性組成物を調整後24時間静置し、上記粘度計を用いて23℃での粘度を測定した。測定は、2rpmと20rpmで行い、その比である2rpm/20rpmをチキソ性(TI値)とした。
実施例及び比較例に係る硬化性組成物に対し、JIS A5536法の5.3.2に準じて平面引張強さ試験を行った。なお、該規格において、変成シリコーン系の硬化性組成物は高分子系張り床材用として規定されていないが、本実施例では、該規格を流用して試験した。また、養生は、23℃50%の環境下で168時間行った。被着体として、下地材として70×70×20mmのモルタル板を使用し、仕上材として40×40×2.5mmの複層ビニル床タイルFT,サンゲツフロアタイルGT−701(商品名,サンゲツ社製)を使用した。評価は、0.8N/mm2以上であるときを“○”とし、0.5N/mm2以上0.8N/mm2未満であるときを“△”とし、0.5N/mm2未満であるときを“×”とした。
実施例及び比較例に係る硬化性組成物に対し、JIS A5536法の5.3.3に準じてはく離接着強さ試験(90度はく離)を行った。なお、該規格において、変成シリコーン系の硬化性組成物は高分子系張り床材用として規定されていないが、本実施例では、該規格を流用して試験した。また、養生は、23℃50%の環境下で168時間行った。被着体として、下地材として150×70×10mmのモルタル板を使用し、仕上材として25×200×2.5mmのビニル床シート,サンゲツノンスキッドPX−121(商品名,サンゲツ社製)を使用した。評価は、15N/25mm以上40N/25mm未満であるときを“○”とし、10N/25mm以上15N/25mm未満又は40N/25mm以上70N/25mm未満であるときを“△”とし、10N/25mm未満又は70N/25mm以上であるときを“×”とした。
実施例及び比較例に係る硬化性組成物に対し、JIS A5536法の5.3.1に準じて塗布性試験を行った。評価は、塗りやすく、クシ目が立つ場合を“○”とし、塗布後、クシ目が広がる場合を“△”とし、塗りにくい或いは塗布できない、又はクシ目が立たない場合を“×”とした。
実施例及び比較例に係る硬化性組成物に対し、施工性を評価した。被着体として、下地材として300×150×5mmのスレートを使用し、仕上材として25×150×2.5mmの複層ビニル床タイルFT,サンゲツフロアタイルIS−344(商品名,サンゲツ社製)を使用した。まず、スレートに上記硬化性組成物を、JIS A 5536法に準拠した櫛目ゴテを使って長手方向に櫛目が生じるように塗布し、その後、オープンタイムとして30分が経過した後に、仕上材の長手方向が上記櫛目と直角になるように仕上材を貼り合わせた。接着面積は25mm×100mmであった。その後、JIS A5536法に準じたハンドローラーで50Nの荷重をかけ、2回往復することで圧着し、その直後、バネばかりを用いてせん断方向の強度を測定した。評価は、15N以上である場合を“○”とし、10N以上15N未満である場合を“△”とし、10N未満である場合を“×”とした。
実施例及び比較例に係る硬化性組成物に対し、貼り合わせ可能時間を測定した。被着体として、下地材として上記スレートを使用し、仕上材として40×40×2.5mmの上記IS−344を使用した。まず、スレートに上記硬化性組成物を、櫛目ゴテを使って櫛目状に塗布し、その後、所定の時間が経過した後に仕上材を貼り合わせた。接着面積は40mm×40mmであった。その後、1kg重の重りを10秒間載せて圧着し、その直後、仕上材を下地材から剥がした。剥がした後の仕上材の接着面を目視し、硬化性組成物が転写される状態を確認した。そして、櫛目の5割以上が現れることとなる上記「所定の時間」を「貼り合わせ可能時間」とした。評価は、50分以上である場合を“○”とし、40分以上50分未満である場合を“△”とし、40分未満である場合を“×”とした。
JIS A1454法の6.9に準じて、実施例及び比較例に係る硬化性組成物で接着されたビニル床材の熱膨張率を算出することによって拘束性を評価した。ただし、より過酷な試験を行うため、試験前の仕上材(ビニル床材)の養生(80℃、6時間)は行わなかった。
下地材として600×600×12mmのラワン合板を使用し、仕上材として457.2×457.2×2.5mmの複層ビニル床タイルFT,サンゲツフロアタイルIS−785(商品名,サンゲツ社製)を使用した。
上記合板に対し、上記硬化性組成物を、上記櫛目ゴテを使って櫛目が生じるように塗布し、上記仕上材を貼り合わせた。貼り合わせた後の試験体を23℃、50%RHの条件下で168時間養生させた。
養生後、5℃雰囲気中に試験体及び測定器を12時間静置した後、図1に示される、仕上材(ビニル床材)1の縦、横両方向における6本の標線(AB、DC、EF、A’D’、B’C’、E’F’)の長さを測定した。さらに35℃雰囲気中に試験体及び測定器を12時間静置させた後、上記6本の標線の長さを測定した。そして、試験体の縦・横両方向について次式におけるβを算出し、有効数字2けたのβの平均値を熱膨張率とした。
β2は測定器の熱膨張率(1×10−5℃−1とする)を示し、
ΔTは長さ測定時のl35とl5との温度差(単位:℃)を示し、
l35は温度35±2℃における仕上材(ビニル床材)1の縦及び横方向の長さの平均値(単位:mm)を示し、
l5は温度5±2℃における仕上材(ビニル床材)1の縦及び横方向の長さの平均値(単位:mm)を示す。
評価は、βが5.0×10−5未満である場合を“◎”とし、5.0×10−5以上7.0×10−5未満である場合を“○”とし、7.0×10−5以上9.0×10−5未満である場合を“△”とし、9.0×10−5以上である場合を“×”とした。
なお、上記仕上材を下地材に接着せずに置いた場合のβは、9.5×10−5であった。
実施例及び比較例に係る硬化性組成物に対し、更新性を評価した。被着体として、下地材として、モルタル、フローリング材(BFV47305J,朝日ウッドテック社製)、クッションフロア(CM−4625,サンゲツ社製)の3種類を使用し、仕上材として40×40×2.5mmの上記IS−344を使用した。
上記下地材に対し、上記硬化性組成物を、上記櫛目ゴテを使って塗布し、上記仕上材を貼り合わせた。貼り合わせた後の試験体を23℃、50%RHの条件下で1週間養生させた。
養生後、スクレイパーを使って下地材と仕上材とを剥がした。評価は、仕上材の剥がしやすさという観点と、下地材に残った粘接着剤硬化物の除去のしやすさという観点との2点で行った。仕上材の剥がしやすさについては、剥がす際にほとんど抵抗がない場合を“○”とし、やや抵抗がある場合を“△”とし、かなり抵抗がある場合を“×”とした。下地材に残った粘接着剤硬化物の除去のしやすさについては、スクレイパーにて粘接着剤硬化物を容易に除去しやすい場合を“○”とし、スクレイパーにて粘接着剤硬化物を容易に除去しにくい場合を“△”とし、スクレイパーでは粘接着剤硬化物を容易に除去できない場合を“×”とした。
Claims (6)
- (A)架橋性珪素基を有し、数平均分子量が500〜50,000である(メタ)アクリル酸エステル系共重合体と、
(B)架橋性珪素基を有するポリオキシアルキレン系重合体と、
(C)硬化触媒と、
(D)充填剤と、
(E)前記(A)成分と前記(B)成分との混合物100重量部に対して10重量部以上のアルコールとを含有し、
前記(A)成分の分子鎖は、少なくとも
(a1)アルキル基の炭素数が1〜2である(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と、
(a2)アルキル基の炭素数が3以上である(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と、を含み、
(a1)と(a2)との質量比(a1):(a2)は90:10〜30:70であり、
高分子系張り床材に対して用いられる、粘接着剤組成物。 - 前記(A)成分と前記(B)成分との質量比(A)成分:(B)成分は5:95〜50:50である、請求項1に記載の粘接着剤組成物。
- 前記アルコールは、メタノール、エタノール又はイソプロピルアルコールから選択される少なくとも一種である、請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
- 前記高分子系張り床材がビニル床タイルである、請求項1から3のいずれかに記載の粘接着剤組成物。
- 床仕上材が高分子系張り床材であり、請求項1から3のいずれかに記載の粘接着剤組成物を介して形成される床構造。
- 前記高分子系張り床材がビニル床タイルである、請求項5に記載の床構造。
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