JP7349381B2

JP7349381B2 - 接着剤組成物

Info

Publication number: JP7349381B2
Application number: JP2020018429A
Authority: JP
Inventors: 雄大近藤
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2023-09-22
Anticipated expiration: 2040-02-06
Also published as: JP2021123660A

Description

本発明は、難接着材料への接着性に優れ、特に緩衝材付きフロア材の貼り付けに適し、十分な接着強度を示し、且つ破壊モードが凝集破壊、若しくは材料破壊と成る様な接着剤組成物に関する。

建物のフロアは、建物の種類によって違い、戸建の場合は大引き上に根太が設けられ、その上に合板を設ける場合と設けない場合があるが、これらの上にフロア材が設けられる。これらの接合は、大よそ接着剤にて行われる。
これに対しマンションは、コンクリートスラブ上に緩衝剤、フロア材が設けられるが、この様な構造は一般的に直貼り工法と呼ばれている。
最近では、緩衝材とフロア材が一体化した緩衝材付きフロア材が市販されていて、その種類も多様である。

さまざまな種類の緩衝材付きフロア材の中で、緩衝材として炭酸カルシウム配合発泡オレフィンシートを使用した緩衝材付きフロア材がある。炭酸カルシウム配合発泡オレフィンシートは極性が低く、非常に接着し難い緩衝材付きフロア材であると言える。

一方、特許文献１は、接着剤を用いてフローリング材をコンクリートに直貼りする方法であって、接着剤として変成シリコーン系接着剤を用い、好ましくは、接着剤を、一定間隔を置いてコンクリートにビード状に塗布する、フローリング材の直貼り施工方法、及び、このフローリング材の直貼り施工方法に用いられる接着剤に関する公報である。
接着し易いフロア材に関しては接着性能を満たすことが出来ていたが、前述の緩衝材として炭酸カルシウム配合発泡オレフィンシートを使用したフロア材に対する接着性能は改善の余地があった。

特開２００３－１０５９５６特開２０１４－００１３１９

特許文献２は、１００℃を超える高温下であっても接着性が低下することがなく、また温水中であっても、十分な接着性を有する透明性接着剤組成物に関する公報である。ＳＵＳ３０４ステンレス鋼板に対する接着性能に関しては接着性能を満たすことが出来ていたが、前述の緩衝材として炭酸カルシウム配合発泡オレフィンシートを使用した緩衝材付きフロア材に対する接着性能は改善の余地があった。

緩衝材付きフロア材の貼り付けに於いて、緩衝材の材質を問わず十分な接着強度を示し、且つ破壊モードが凝集破壊、若しくは材料破壊と成る様な、緩衝材付きフロア材用接着剤組成物を得ることである。

本発明者らは、変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、常温（２３℃）で液状のポリスチレン（Ｂ）を１～１２０重量部含む接着剤組成物を得ることに成功した。

本発明の接着剤組成物は、材質を問わず十分な接着強度を示し、且つ破壊モードが凝集破壊、若しくは材料破壊と成る様な緩衝材付きフロア材用接着剤組成物であるので、どの様な場合の組み合わせでも使用することが出来る。

緩衝材付きフロア材の貼り付け用接着剤組成物の一例を示す。

本願に使用される変成シリコーン（Ａ）は、主骨格にポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール等の構造をもち、末端に加水分解性シリル基を持つ化合物である。空気中の水分により加水分解性シリル基のアルコキシ基が加水分解し、生成したシラノール基が縮合することによって重合は進行する。
変成シリコーン（Ａ）は市販されており、具体的に製品名を挙げると、カネカ社製、商品名：ＥＳＴ－２８０、商品名：ＯＲ１１０Ｓ、商品名：ＭＡ４４０、商品名：ＭＡ４８０、ＭＡ４５１、商品名：ＭＡ９０４、ＭＡＸ６０２、商品名：ＭＡＸ９２３、商品名：ＭＡＸ９５１、商品名：Ｓ２０３Ｈ、商品名：Ｓ２２７、商品名：Ｓ３０３Ｈ、商品名：Ｓ３２７、商品名：ＳＡ１００Ｓ、商品名：ＳＡ３１０Ｓ、商品名：ＳＡ４１０Ｓ、商品名：ＳＡＴ０１０、商品名：ＳＡＴ１４５、商品名：ＳＡＸ０１５、商品名：ＳＡＸ２６０、商品名：ＳＡＸ３５０、商品名：ＳＡＸ４００が販売され、ワッカーケミーアクチエンゲゼルシャフト社から、商品名：ＳＴＰ－Ｅ１０、商品名：ＳＴＰ－Ｅ１５、商品名：ＳＴＰ－Ｅ３０、商品名：ＳＴＰ－Ｅ３５等が販売されている。尚、ワッカーケミーアクチエンゲゼルシャフト社品は、主骨格と加水分解性シリル基がウレタン結合を介して結ばれているので、シリル化ウレタンと表現される場合がある。

本願に使用される液状のポリスチレン（Ｂ）は、被着体に対する接着剤組成物のヌレ広がりを向上させる効果が有り、炭酸カルシウム配合発泡オレフィンシートを使用した緩衝材付きフロア材の難接着材料に対しても効果が発揮される。
液状のポリスチレン（Ｂ）は市販されており、具体的に製品名を挙げると、ＥＡＳＴＭＡＮ社製、製品名：ＰｉｃｃｏｌａｓｔｉｃＡ５が販売されている。添加量としては、変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、１～１２０重量部、より好適には５～１００重量部である。

本願の接着剤組成物は、粘度調整、硬さ調整の為に充填材を添加することが出来る。充填材は無機系、有機系どちらでもよく、無機材としては、炭酸カルシウム、シリカ、酸化カルシウム、カオリン、焼成カオリン、クレー、珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化アルミニウム（アルミナ）、水酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、珪酸マグネシウム、タルク、ゼオライト、ガラスビーズ、シラスバルーン等が挙げられる。
有機材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、アクリロニトリル－スチレン共重合体、ポリカーボネート等が挙げられる。
より好適な材料としては炭酸カルシウムで、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、何れを用いても構わない。具体的に製品名を上げると、軽質炭酸カルシウムは、丸尾カルシウム社製、製品名：カルファイン２００Ｍ、製品名：カルファイン５００、製品名：カルファイン２０Ｓ等が挙げられる。重質炭酸カルシウムは、丸尾カルシウム社製、製品名：Ｍ－３００Ｊ、製品名：スーパーＳＳ、製品名：スーパー＃２３００等が販売されている。添加量としては、変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、２００～５００重量部、より好適には２５０～３５０重量部である。

本願の接着剤組成物は、変成シリコーン（Ａ）の加水分解性シリル基のアルコキシ基の加水分解反応を促進させる為、反応触媒を添加することが出来る。
反応触媒としては、錫系、ビスマス系、アミン系の触媒を用いる事も出来る。
具体的に製品名を挙げると、錫触媒としては、日東化成社製、商品名：ネオスタンＵ－１００、商品名：ネオスタンＵ－１３０、商品名：ネオスタンＵ－２００、商品名：ネオスタンＵ－２２０Ｈ、商品名：ネオスタンＵ－３０３等が販売されている。
ビスマス触媒としては、日東化成社製、商品名：ネオスタンＵ－６００が販売され、松尾産業社からは、商品名：ＢｏｒｃｈｉＫａｔ２４、商品名：ＢｏｒｃｈｉＫａｔ３１５等が販売されている。
アミン系触媒としては、サンアプロ社製、商品名：Ｕ－ＣＡＴＳＡ－１、Ｕ－ＣＡＴＳＡ－１０２、Ｕ－ＣＡＴＳＡ－１０６、Ｕ－ＣＡＴＳＡ－１１２、Ｕ－ＣＡＴＳＡ－５０６等が販売されている。
より好適な反応触媒は錫系触媒で、その中でもネオスタンＵ－２２０Ｈを用いるのが好適で、添加量としては変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、０．０１～５重量部、より好適には０．０５～１重量部である。

本願の接着剤組成物は、粘度調整、硬さ調整の為に、可塑剤を添加することが出来る。可塑剤としては、ポリプロピレングリコールが挙げられ、市販品としては、三洋化成工業社製、製品名：サンニックスＰＰ－２０００、製品名：サンニックスＧＨ?５０００、ＡＧＣ社製、製品名：ＥＬ?２０２０、製品名：エクセノールＥＬ３０２０等が販売されている。添加量としては変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、０～１５０重量部、より好適には１～１００重量部である。

本願の接着剤組成物は、密着性向上の為にシランカップリング剤を添加することが出来る。具体的に製品名を挙げると、信越化学工業社製、製品名：ＫＢＭ－１００３（ビニルトリメトキシシラン）、製品名：ＫＢＭ－４０３（３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）、製品名：ＫＢＭ－５０３（３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）、製品名：ＫＢＭ－９０３（３－アミノプロピルトリメトキシシラン）等が市販されている。添加量としては変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、０～１０重量部、より好適には０.５～５重量部である。

以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてより詳細に説明するが、具体例を示すものであって、特にこれらに限定するものではない。なお、部数は全て重量部である。

実施例1の接着剤組成物の作製
井上製作所社製プラネタリーミキサー、商品名：ＰＬＭ－２の釜の中に、ＳＴＰ－Ｅ１５を１００重量部、ＰｉｃｃｏｌａｓｔｉｃＡ５を３０重量部、Ｍ－３００Ｊを３６０重量部、ＥＬ－３０２０を９３重量部、ＫＢＭ－１００３を３重量部秤取り、プラネタリーミキサーの撹拌目盛り５にて均一に成るまで撹拌した。
その後、１００℃、３０分間、撹拌目盛り５にて、減圧脱水を行い、２３℃まで冷却した。
Ｕ２２０Ｈを０．１重量部添加し、撹拌目盛り３にて、均一に成るまで減圧撹拌した。

実施例２～４、比較例１～３の接着剤組成物の作製
表１、表２に示した配合割合で、実施例１の樹脂組成物の作製と同様の手順で、実施例２～４、比較例１～３の接着剤組成物を作製した。
尚、ＦＴＲ６１００、ＦＴＲ８１００は、三菱化学社製の常温（２３℃）で固形のポリスチレンである。

接着強度測定
建研式引張試験機を用いて、接着強度測定を行った。下地材として、ＪＩＳＡ５４３０に準拠した、７０ｍｍ×７０ｍｍ×８ｍｍ厚のフレキシブル板を準備した。
フロア材としては、何れも市販品である緩衝材がＰＥ、ＰＰアロイ発泡体、ＰＥＴ系フィルム、紙であるフロア材、およびＪＩＳＡ５５３６：２００７の表８に示してある炭酸カルシウム配合発泡オレフィンシートを使用したフロア材を準備した。試験片のサイズは、４０ｍｍ×４０ｍｍである。尚、厚みについては種類によって違いがあった。
下地材に、約５５０ｇ/ｍ2と成る様、ＪＩＳＡ５５３６に規定された、くし目ゴテにて接着剤組成物を塗布し、フロア材を載せた後、フロア材の上に１ｋｇのおもりを５秒間載せた。その後、２３℃／５０％ＲＨにて７日間養生後したものを接着強度測定試験片とした。
建研式引張試験機を用いて接着強度を測定した。結果を表３、表４に示す。尚、接着強度欄、左側は接着強度、右側は破壊モードである。接着強度に関しては、ｎ＝１０平均値である。接着強度は、０．１ＭＰａ以上は合格、０．１ＭＰａ未満は不合格である。破壊モードについては、１０個の試験片中、全て凝集破壊、若しくは材料破壊の場合を（○）、一つでも界面破壊が発現した場合は（×）とした。

変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、常温（２３℃）で液状のポリスチレン（Ｂ）を１～１２０重量部含む接着剤組成物である実施例１～４は、接着強度は０．１ＭＰａ以上で全て合格、破壊モードも凝集破壊、若しくは材料破壊で合格と成った。

常温（２３℃）で液状のポリスチレン（Ｂ）ではなく、常温（２３℃）で固形のポリスチレンであるＦＴＲ６１００、ＦＴＲ８１００を使用した比較例１、比較例２、および常温（２３℃）で液状のポリスチレン（Ｂ）を添加していない比較例３は、接着強度こそ全て合格であったが、破壊モードが、炭酸カルシウム配合発泡オレフィンシートに対しては全て凝集破壊にならず、他の被着体に関しても、凝集破壊若しくは材料破壊に成るものもあれば、成らない場合も有り、バラツキが観測された。
安定した接着強度、破壊モードを得る為には、変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、常温（２３℃）で液状のポリスチレン（Ｂ）を１～１２０重量部含む接着剤組成物であることが証明された。

Claims

末端に加水分解性シリル基を持つ変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、常温（２３℃）で液状のポリスチレン（Ｂ）を１～１２０重量部、炭酸カルシウムを２００～５００重量部、とを含む接着剤組成物。
変成シリコーン（Ａ）１００重量部に対し、反応触媒を０．０１～１０重量部含む請求項１に記載の接着剤組成物。