JPH11209733A - Adhesive composition - Google Patents

Adhesive composition

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JPH11209733A
JPH11209733A JP1711298A JP1711298A JPH11209733A JP H11209733 A JPH11209733 A JP H11209733A JP 1711298 A JP1711298 A JP 1711298A JP 1711298 A JP1711298 A JP 1711298A JP H11209733 A JPH11209733 A JP H11209733A
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JP
Japan
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adhesive composition
adhesive
parts
pts
component
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JP1711298A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaya Kobayashi
正也 小林
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a one-pack type adhesive composition capable of manifesting a stabilized excellent adhesive strength even under a severe condition by uniformly distributing foam in the adhesive layer by including a specific urethane polymer and a specified inorganic spherical material in a specific proportion. SOLUTION: The objective composition comprises (A) a urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends, (B) >=5 pts.wt., preferably 10-300 pts.wt. inorganic spherical material having 10-500 μm, preferably 100-300 μm average particle diameter based on 100 pts.wt. component A, and (C) optionally, a silane coupling agent as an adhesiveness-imparting agent, an amine-based catalyst as a hardening-promoting catalyst, a filler, a thixotropy-providing agent, a coloring agent, a plasticizer (a softener), a stabilizer, an ultraviolet absorbent, an organic solvent or the like. The component A is a reaction product of a polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound. A hollow ceramic or the like is preferably used as the component B.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は1液型の湿気硬化型
ウレタン樹脂系接着剤組成物に関する。
The present invention relates to a one-pack type moisture-curable urethane resin-based adhesive composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、1液型の湿気硬化型ウレタン樹脂
系接着剤は、作業性が簡便であり、硬化後はバランスの
良い性能を発揮するので、従来から一般的に使用されて
いたゴム系溶剤型接着剤や2液混合型エポキシ樹脂系接
着剤等に代わり、建築や土木等の現場施工用接着剤や各
種工業用接着剤等として広く使用されている。特に最近
では、床材、壁パネル材、天井材等の現場施工用接着剤
として、その需要を拡大しつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, a one-pack type moisture-curable urethane resin-based adhesive has been used in general because it has simple workability and exhibits a well-balanced performance after curing. It is widely used as an on-site construction adhesive for construction and civil engineering, as well as various industrial adhesives, instead of a solvent-based adhesive or a two-component mixed epoxy resin adhesive. In particular, recently, demand for the adhesive for on-site construction of floor materials, wall panel materials, ceiling materials and the like has been increasing.

【0003】ところが、湿気硬化型ウレタン樹脂系接着
剤は、被着体中の水分や雰囲気中の湿気と反応して硬化
する時に炭酸ガスを発生して発泡するため、その影響で
硬化後の性能が不十分なものとなるという問題点があ
る。この現象は被着体中の含水率管理や雰囲気中の湿度
管理等を行い難い建築や土木等の現場施工用途の場合に
特に顕著であり、接着界面での発泡による接着面積不足
に起因する接着強度低下や接着剤層中での発泡による硬
化物の凝集力不足に起因する接着強度低下等の問題点が
しばしば発生している。
However, the moisture-curable urethane resin-based adhesive generates carbon dioxide gas when it cures by reacting with moisture in an adherend or moisture in an atmosphere, and foams. Is insufficient. This phenomenon is particularly remarkable in the case of on-site construction applications such as construction or civil engineering where it is difficult to control the moisture content in the adherend or the humidity in the atmosphere, etc. Problems often occur such as a decrease in strength and a decrease in adhesive strength due to insufficient cohesion of the cured product due to foaming in the adhesive layer.

【0004】上記湿気硬化型ウレタン樹脂系接着剤の硬
化時における発泡による問題点に対応するため、発泡を
抑制する方法が種々検討されており、例えば、特開昭6
0−188455号公報では、「末端にイソシアネート
基を有するプレポリマーに可塑剤、充填剤及び必要に応
じその他の助剤を配合した混合物100重量部に対し、
微粉状酸化カルシウムの分散体0.5〜10重量部を添
加することを特徴とする湿気硬化型一成分ポリウレタン
組成物」が提案されている。
To cope with the problems caused by foaming during curing of the moisture-curable urethane resin-based adhesive, various methods for suppressing foaming have been studied.
In the publication No. 0-188455, "based on 100 parts by weight of a mixture of a prepolymer having a terminal isocyanate group and a plasticizer, a filler and other auxiliaries as required,
A moisture-curable one-component polyurethane composition characterized by adding 0.5 to 10 parts by weight of a dispersion of finely divided calcium oxide "has been proposed.

【0005】上記提案による方法は、ウレタンプレポリ
マーに対し微粉状酸化カルシウムを添加し、硬化時に発
生する炭酸ガスと微粉状酸化カルシウムを反応させて炭
酸カルシウムに変えることにより発泡を抑制することを
骨子としている。
The method according to the above proposal is based on the idea that foaming is suppressed by adding fine powdered calcium oxide to a urethane prepolymer and reacting carbon dioxide gas generated during curing with fine powdered calcium oxide to convert it to calcium carbonate. And

【0006】しかし、上記提案による方法の場合も、被
着体中の含水量が多い場合や高温多湿の雰囲気下では、
ウレタンプレポリマーと水分の反応が速くなって単位時
間当たりの炭酸ガスの発生量が多くなり、酸化カルシウ
ムから炭酸カルシウムへの変換が炭酸ガスの発生に追い
つかないため、十分に炭酸ガスを捕捉しきれず、従って
十分な発泡抑制効果を得られないという問題点が残る。
[0006] However, in the case of the method according to the above proposal, when the adherend has a high water content or in a high temperature and high humidity atmosphere,
The reaction between urethane prepolymer and water is accelerated, and the amount of carbon dioxide gas generated per unit time increases, and the conversion of calcium oxide to calcium carbonate cannot catch up with the generation of carbon dioxide gas. Therefore, there remains a problem that a sufficient foam suppressing effect cannot be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するため、硬化時の発泡を抑制するのでは
なく、発泡を接着剤層中に均一に分散させることによ
り、含水量の多い被着体を対象とする場合や高温多湿の
雰囲気下で使用される場合のような過酷な接着条件下で
も、安定した優れた接着強度や弾性等を発揮し得る1液
型の湿気硬化型ウレタン樹脂系接着剤組成物を提供する
ことを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention does not suppress foaming at the time of curing, but uniformly disperses foaming in an adhesive layer to obtain a water content. One-part moisture curing that can exhibit stable and excellent adhesive strength and elasticity even under severe bonding conditions, such as when using a large amount of adherends or when used in a hot and humid atmosphere. It is an object to provide a urethane resin-based adhesive composition.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による接着剤組成
物は、両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマー100重量部に対し、平均粒子径10〜500
μmの無機球状物5重量部以上が含有されてなることを
特徴とする。
The adhesive composition according to the present invention has an average particle size of 10 to 500 based on 100 parts by weight of a urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends.
It is characterized by containing at least 5 parts by weight of an inorganic spherical material of μm.

【0009】本発明による接着剤組成物に主成分として
用いられる両末端にイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマーとは、イソシアネート基が水と反応するこ
とにより、ウレア結合を形成しながら硬化し高分子化す
る化合物であり、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシア
ネート化合物との反応により得られる反応生成物であ
る。
The urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends which is used as a main component in the adhesive composition according to the present invention is a polymer which is cured by forming a urea bond by reacting isocyanate groups with water to form a polymer. And a reaction product obtained by reacting a polyhydroxy compound with a polyisocyanate compound.

【0010】ウレタンプレポリマーの製造に用いられる
ポリヒドロキシ化合物としては、特に限定されるもので
はないが、ウレタン系化合物の製造に一般的に用いられ
るポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオー
ル、ポリマーポリオール等が挙げられ、好適に用いられ
る。
The polyhydroxy compound used for producing the urethane prepolymer is not particularly limited, but includes polyether polyols, polyester polyols, and polymer polyols generally used for producing urethane compounds. And it is preferably used.

【0011】上記ポリヒドロキシ化合物は、単独で用い
られても良いし、2種類以上が併用されても良い。
The above polyhydroxy compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0012】ポリエーテル系ポリオールとしては、特に
限定されるものではないが、例えば、活性水素を2個以
上有する低分子量活性水素化合物の存在下でアルキレン
オキサイドを開環重合させて得られる重合体が挙げら
れ、好適に用いられる
The polyether polyol is not particularly limited. For example, a polymer obtained by subjecting an alkylene oxide to ring-opening polymerization in the presence of a low-molecular-weight active hydrogen compound having two or more active hydrogens may be used. And preferably used

【0013】上記活性水素を2個以上有する低分子量活
性水素化合物の具体例としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
1,6−ヘキサンジオール等のジオール類;グリセリ
ン、トリメチロールプロパン等のトリオール類;エチレ
ンジアミン、ブチレンジアミン等のアミン類等が挙げら
れ、好適に用いられる。
Specific examples of the low-molecular-weight active hydrogen compound having two or more active hydrogens are not particularly limited. For example, bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol,
Diols such as 1,6-hexanediol; triols such as glycerin and trimethylolpropane; and amines such as ethylenediamine and butylenediamine are preferably used.

【0014】上記活性水素を2個以上有する低分子量活
性水素化合物は、単独で用いられても良いし、2種類以
上が併用されても良い。
The low molecular weight active hydrogen compounds having two or more active hydrogens may be used alone or in combination of two or more.

【0015】又、上記アルキレンオキサイドの具体例と
しては、特に限定されるものではないが、例えば、エチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキ
サイド、アミレンオキサイド、ヘキシレンオキサイド、
テトラヒドロフラン等が挙げられ、好適に用いられる。
Further, specific examples of the above-mentioned alkylene oxide are not particularly limited. For example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, amylene oxide, hexylene oxide,
Tetrahydrofuran and the like are mentioned, and are preferably used.

【0016】上記アルキレンオキサイドは、単独で用い
られても良いし、2種類以上が併用されても良い。
The above-mentioned alkylene oxides may be used alone or in combination of two or more.

【0017】ポリエステル系ポリオールとしては、特に
限定されるものではないが、例えば、アジピン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、
琥珀酸等の多塩基酸とビスフェノールA、エチレングリ
コール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタ
ンジオール、ジエチレングリコール、1,6−ヘキサン
グリコール、ネオペンチルグリコール等の多価アルコー
ルとを脱水縮合して得られる重合体;ε−カプロラクト
ン、α−メチル−ε−カプロラクトン等のラクトンの重
合体;ひまし油、ひまし油とエチレングリコールとの反
応生成物等のようなヒドロキシカルボン酸等と上記多価
アルコール等との縮合物等が挙げられ、好適に用いられ
る。
The polyester polyol is not particularly limited, but may be, for example, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid,
Dehydration condensation of polybasic acid such as succinic acid and polyhydric alcohol such as bisphenol A, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,6-hexane glycol, neopentyl glycol Lactone polymers such as ε-caprolactone and α-methyl-ε-caprolactone; castor oil, hydroxycarboxylic acids such as reaction products of castor oil and ethylene glycol, and the above polyhydric alcohols and the like. And the like, and are preferably used.

【0018】上記ポリエステル系ポリオールは、単独で
用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
The above-mentioned polyester polyols may be used alone or in combination of two or more.

【0019】ポリマーポリオールとしては、特に限定さ
れるものではないが、例えば、上記ポリエーテル系ポリ
オールやポリエステル系ポリオールにアクリロニトリ
ル、スチレン、メチル(メタ)アクリレート等のエチレ
ン性不飽和化合物をグラフト重合させて得られるグラフ
ト重合体;1,2−ポリブタジエンポリオール、1,4
−ポリブタジエンポリオール又はこれらの水素添加物等
が挙げられ、好適に用いられる。
The polymer polyol is not particularly limited. For example, the above-mentioned polyether-based polyol or polyester-based polyol is graft-polymerized with an ethylenically unsaturated compound such as acrylonitrile, styrene or methyl (meth) acrylate. Obtained graft polymer; 1,2-polybutadiene polyol, 1,4
-Polybutadiene polyol or a hydrogenated product thereof is preferably used.

【0020】上記ポリマーポリオールは、単独で用いら
れても良いし、2種類以上が併用されても良い。
The above-mentioned polymer polyols may be used alone or in combination of two or more.

【0021】又、上記ポリマーポリオールの重量平均分
子量は、特に限定されるものではないが、100〜50
000程度であるものが好ましく、500〜5000程
度であるものがより好ましい。
The weight average molecular weight of the polymer polyol is not particularly limited, but may be 100 to 50.
It is preferably about 000, more preferably about 500 to 5000.

【0022】ウレタンプレポリマーの製造に用いられる
ポリイソシアネート化合物としては、特に限定されるも
のではないが、2,4−トリレンジイソシアネート、フ
ェニレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネー
ト、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(M
DI)、MDIとトリフェニルメタントリイソシアネー
ト等との混合物(クルードMDI)、1,5−ナフチレ
ンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、エチレンジ
イソシアネート、メチレンジイソシアネート、プロピレ
ンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネー
ト、トリフェニルメタントリイソシアネート又はこれら
の水素添加物等が挙げられ、好適に用いられるが、なか
でも安全性や反応性等に優れるMDIやクルードMDI
がより好適に用いられる。
The polyisocyanate compound used for the production of the urethane prepolymer is not particularly limited, but 2,4-tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (M
DI), a mixture of MDI and triphenylmethane triisocyanate (crude MDI), 1,5-naphthylene diisocyanate, isophorone diisocyanate,
Dicyclohexylmethane diisocyanate, ethylene diisocyanate, methylene diisocyanate, propylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate and hydrogenated products thereof, and the like are preferably used. Among them, MDI excellent in safety, reactivity, etc. And Crude MDI
Is more preferably used.

【0023】上記ポリイソシアネート化合物は、単独で
用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
The above polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0024】本発明による接着剤組成物に用いられるウ
レタンプレポリマーの製造方法は、特別なものではな
く、例えば、前記ポリヒドロキシ化合物と上記ポリイソ
シアネート化合物とをポリヒドロキシ化合物の有する水
酸基(OH)に対するポリイソシアネート化合物の有す
るイソシアネート基(NCO)の比率(NCO/OH)
が当量比で1.2〜15、好ましくは3〜12、となる
ような割合で混合し、窒素気流中で、80〜100℃程
度の温度で3〜5時間程度反応させることにより、所望
のウレタンプレポリマーを得ることが出来る。
The method for producing the urethane prepolymer used in the adhesive composition according to the present invention is not particularly limited. For example, the polyhydroxy compound and the polyisocyanate compound are reacted with the hydroxyl group (OH) of the polyhydroxy compound. Isocyanate group (NCO) ratio of polyisocyanate compound (NCO / OH)
Are mixed at an equivalent ratio of 1.2 to 15, preferably 3 to 12, and reacted in a nitrogen stream at a temperature of about 80 to 100 ° C. for about 3 to 5 hours to obtain a desired compound. A urethane prepolymer can be obtained.

【0025】上記NCO/OHが当量比で1.2未満で
あると、得られるウレタンプレポリマーの粘度が高くな
り過ぎて、接着剤組成物とすることが困難となることが
あり、逆にNCO/OHが当量比で15を超えると、得
られる接着剤組成物が硬化時に発泡を起こし易くなって
硬化物の凝集力が低下し、十分な接着強度を得られない
ことがある。
If the above-mentioned NCO / OH is less than 1.2 in equivalent ratio, the viscosity of the obtained urethane prepolymer becomes too high, and it may be difficult to prepare an adhesive composition. When the / OH exceeds 15 in equivalent ratio, the obtained adhesive composition tends to foam at the time of curing, the cohesive strength of the cured product is reduced, and sufficient adhesive strength may not be obtained.

【0026】本発明による接着剤組成物は、主成分であ
る上述の両末端にイソシアネート基を有するウレタンプ
レポリマー100重量部に対し、平均粒子径10〜50
0μmの無機球状物5重量部以上が含有されてなる。
The adhesive composition according to the present invention has an average particle size of 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends, which is the main component.
It contains at least 5 parts by weight of a 0 μm inorganic sphere.

【0027】接着剤組成物中に上記無機球状物を均一に
含有させることにより、硬化時に発生した炭酸ガスがウ
レタンプレポリマーと無機球状物との界面に集まり、接
着剤層中に均一に分散するため、硬化後は無機球状物を
核として均一に発泡した硬化物となり、含水量の多い被
着体を対象とする場合や高温多湿の雰囲気下で使用され
る場合のような過酷な接着条件下でも、安定した優れた
接着強度や弾性等を発揮し得るものとなる。
By uniformly containing the above-mentioned inorganic spheres in the adhesive composition, carbon dioxide gas generated during curing is collected at the interface between the urethane prepolymer and the inorganic spheres, and is uniformly dispersed in the adhesive layer. Therefore, after curing, it becomes a cured product that is uniformly foamed with inorganic spheres as nuclei, and is subjected to severe bonding conditions such as when it is used for adherends with a high water content or when it is used under high temperature and high humidity atmosphere However, stable and excellent adhesive strength and elasticity can be exhibited.

【0028】上記無機球状物としては、表面を有機物で
処理されていない無機球状物であれば良く、特に限定さ
れるものではないが、例えば、中空セラミック、セラミ
ックボール(球状セラミック)、球状硝子、硝子バルー
ン等が挙げられ、好適に用いられるが、なかでも価格面
で有利な中空セラミックがより好適に用いられる。
The inorganic spherical material may be any inorganic spherical material whose surface is not treated with an organic material, and is not particularly limited. Examples thereof include hollow ceramics, ceramic balls (spherical ceramics), spherical glass, Glass balloons and the like are mentioned, and are preferably used. Among them, hollow ceramics, which are advantageous in terms of cost, are more preferably used.

【0029】上記無機球状物は、単独で用いられても良
いし、2種類以上が併用されても良い。
The inorganic spheres may be used alone or in combination of two or more.

【0030】本発明による接着剤組成物においては、上
記無機球状物の平均粒子径が10〜500μm、好まし
くは100〜300μm、であることが必要である。
In the adhesive composition according to the present invention, it is necessary that the average particle diameter of the inorganic sphere is 10 to 500 μm, preferably 100 to 300 μm.

【0031】無機球状物の平均粒子径が10μm未満で
あると、均一に発泡した硬化物となり難く、従って接着
強度のばらつきが大きくなりがちであり、逆に無機球状
物の平均粒子径が500μmを超えると、無機球状物が
スペーサー的に機能して、塗布量を少なくしたい時に不
都合が生じたり、却って接着強度が低下する。
If the average particle size of the inorganic spherical material is less than 10 μm, it becomes difficult to form a uniformly foamed cured product, and thus the dispersion of the adhesive strength tends to increase. Conversely, the average particle size of the inorganic spherical material is 500 μm. If the amount exceeds the above range, the inorganic spheres function as spacers, causing inconvenience when it is desired to reduce the amount of application, or rather, lowering the adhesive strength.

【0032】又、本発明による接着剤組成物において
は、前述した両末端にイソシアネート基を有するウレタ
ンプレポリマー100重量部に対し、上記平均粒子径1
0〜500μmの無機球状物5重量部以上、好ましくは
10〜300重量部、が含有されていることが必要であ
る。
In the adhesive composition according to the present invention, 100 parts by weight of the urethane prepolymer having isocyanate groups at both terminals described above is added to the above-mentioned average particle diameter of 1 part by weight.
It is necessary to contain at least 5 parts by weight, preferably 10 to 300 parts by weight of inorganic spheres of 0 to 500 μm.

【0033】ウレタンプレポリマー100重量部に対す
る上記無機球状物の含有量が5重量部未満であると、硬
化時に発生する炭酸ガスを均一に分散させることが困難
となり、結果的に接着強度のばらつきが大きくなる。
又、ウレタンプレポリマー100重量部に対する上記無
機球状物の含有量が300重量部を超えると、硬化物の
凝集力が低下して接着強度が低くなることがある。
If the content of the inorganic spheres is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the urethane prepolymer, it becomes difficult to uniformly disperse the carbon dioxide gas generated during curing, and consequently the adhesive strength varies. growing.
On the other hand, when the content of the inorganic spheres exceeds 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the urethane prepolymer, the cohesive strength of the cured product may be reduced and the adhesive strength may be reduced.

【0034】本発明による接着剤組成物には、必須成分
である両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマー及び平均粒子径10〜500μmの無機球状物
以外に、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応
じて、接着性付与剤としてのシランカップリング剤、硬
化促進触媒としてのアミン系触媒、充填剤、チクソ性付
与剤、着色剤、可塑剤(軟化剤)、安定剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、有機溶剤等の各種添加剤の1種もし
くは2種以上が含有されていても良い。
In the adhesive composition according to the present invention, in addition to the urethane prepolymer having isocyanate groups at both terminals, which are essential components, and inorganic spheres having an average particle diameter of 10 to 500 μm, a range that does not impair the achievement of the object of the present invention. If necessary, a silane coupling agent as an adhesion-imparting agent, an amine-based catalyst as a curing accelerator, a filler, a thixotropy-imparting agent, a coloring agent, a plasticizer (softening agent), a stabilizer, an antioxidant And one or more of various additives such as an ultraviolet absorber and an organic solvent.

【0035】シランカップリング剤としては、特に限定
されるものではないが、例えば、γ−アミノメチルトリ
エトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン等のアミノアルコキシシラ
ン;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメ
ルカプトアルコキシシラン;γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシル
エチルトリメトキシシラン等のエポキシアルコキシシラ
ン;ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビ
ニルトリエトキシシラン等のビニルシラン;γ−イソシ
アネートプロピルトリエトキシシラン等のようなイソシ
アネート基とアルコキシシリル基を各1個有するシラン
化合物等が挙げられ、これらの1種もしくは2種以上が
好適に用いられる。
The silane coupling agent is not particularly restricted but includes, for example, aminoalkoxysilanes such as γ-aminomethyltriethoxysilane and N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane; mercaptoalkoxysilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane; epoxyalkoxysilanes such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane; vinyltris (β-methoxyethoxy) silane; Vinyl silanes such as ethoxy silane; silane compounds having one isocyanate group and one alkoxysilyl group such as γ-isocyanatopropyltriethoxy silane; one or more of these are suitably used.

【0036】アミン系触媒としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、トリエチルアミン、N−メチル
モルホリンビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテ
ル、N,N,N’,N”−ペンタメチルジエチレントリ
アミン、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノ
ールアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテ
ル、N−メチル−N’−ジメチルアミノエチルピペラジ
ン、イミダゾール環中の第2級アミン官能基をシアノエ
チル基で置換したイミダゾール化合物等が挙げられ、こ
れらの1種もしくは2種以上が好適に用いられる。
Examples of the amine catalyst include, but are not particularly limited to, triethylamine, N-methylmorpholine bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N, N ', N "-pentamethyldiethylenetriamine, N, N, N'-trimethylaminoethylethanolamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N-methyl-N'-dimethylaminoethylpiperazine, secondary amine function in imidazole ring substituted with cyanoethyl group And the like, and one or more of these are suitably used.

【0037】充填剤としては、特に限定されるものでは
ないが、例えば、雲母粉末、炭酸カルシウム、表面処理
炭酸カルシウム、カーボンブラック、タルク、酸化チタ
ン、ゴム粉末、有機バルーン、無機バルーン、ウォラス
トナイト等が挙げられ、これらの1種もしくは2種以上
が好適に用いられる。
The filler is not particularly limited. For example, mica powder, calcium carbonate, surface-treated calcium carbonate, carbon black, talc, titanium oxide, rubber powder, organic balloon, inorganic balloon, wollastonite And one or more of these are preferably used.

【0038】チクソ性付与剤としては、特に限定される
ものではないが、例えば、コロイド状シリカ、水素添加
ヒマシ油、有機ベントナイト等が挙げられ、これらの1
種もしくは2種以上が好適に用いられる。
The thixotropy-imparting agent is not particularly restricted but includes, for example, colloidal silica, hydrogenated castor oil, organic bentonite and the like.
Species or two or more species are suitably used.

【0039】可塑剤としては、特に限定されるものでは
ないが、例えば、ジオクチルフタレート(DOP)、ジ
ブチルフタレート、ジラウリルフタレート、ジオクチル
アジペート、ジイソデシルアジペート、トリブチルホス
フェート、トリオクチルホスフェート、アジピン酸プロ
ピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレング
リコールポリエステル、エポキシ化大豆油、塩素化パラ
フィン、流動パラフィン等が挙げられ、これらの1種も
しくは2種以上が好適に用いられる。
The plasticizer is not particularly restricted but includes, for example, dioctyl phthalate (DOP), dibutyl phthalate, dilauryl phthalate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, propylene glycol adipate polyester Butylene glycol adipate, epoxidized soybean oil, chlorinated paraffin, liquid paraffin, and the like. One or more of these are suitably used.

【0040】安定剤としては、特に限定されるものでは
ないが、例えば、商品名「チヌビン327」(チバガイ
ギー社製)、商品名「イルガノックス1010」(チバ
ガイギー社製)、商品名「トミソープ800」(吉富製
薬社製)等が挙げられ、これらの1種もしくは2種以上
が好適に用いられる。
Examples of the stabilizer include, but are not particularly limited to, “Tinuvin 327” (trade name, manufactured by Ciba Geigy), “Irganox 1010” (trade name, manufactured by Ciba Geigy), and “Tomithorp 800” (trade name). (Manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.), and one or more of these are suitably used.

【0041】有機溶剤としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、引火点が40℃以上の合成イソパラ
フィン系溶剤等が挙げられ、これらの1種もしくは2種
以上が好適に用いられる。
The organic solvent is not particularly restricted but includes, for example, synthetic isoparaffinic solvents having a flash point of 40 ° C. or higher, and one or more of these are preferably used.

【0042】本発明による接着剤組成物の製造方法は、
特別なものではなく、例えば、プラストミル、ニーダ
ー、バンバリーミキサー、ロール等の従来公知の混合機
を用いて、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気下もしく
は減圧脱水雰囲気下等で、必須成分である前記ウレタン
プレポリマー及び前記無機球状物の所定量、並びに、必
要に応じて添加される上述の各種添加剤の1種もしくは
2種以上の所定量を均一に攪拌混合すれば良い。
The method for producing the adhesive composition according to the present invention comprises:
Without being special, for example, using a conventionally known mixer such as a plast mill, kneader, Banbury mixer, roll, etc., under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or under a reduced pressure dehydration atmosphere, etc. A predetermined amount of the urethane prepolymer and the inorganic spheres, and a predetermined amount of one or more of the above-mentioned various additives added as needed may be uniformly stirred and mixed.

【0043】本発明による接着剤組成物は、建築や土木
等の現場施工用として特に好適に用いられるが、これら
用途に限定されるものではなく、工場生産の建材用、木
工用、家具用、自動車用、電機用等の各種工業用や一般
用等としても好適に用いられる。
The adhesive composition according to the present invention is particularly preferably used for on-site construction such as construction and civil engineering, but is not limited to these uses, and may be used for factory-produced building materials, woodwork, furniture, and the like. It is also suitably used for various industrial uses such as for automobiles and electric machines, and for general use.

【0044】[0044]

【作用】本発明による接着剤組成物は、主成分としての
両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマ
ーに対し、特定の平均粒子径を有する無機球状物の特定
量が含有されてなるので、硬化時に発生した炭酸ガスは
ウレタンプレポリマーと無機球状物との界面に集まって
接着剤層中に均一に分散し、硬化後は無機球状物を核と
して均一に発泡した硬化物となる。従って、含水量の多
い被着体を対象とする場合や高温多湿の雰囲気下で使用
される場合のような過酷な接着条件下でも、安定した優
れた接着強度や弾性等を発揮する。
The adhesive composition according to the present invention comprises a urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends as a main component, and a specific amount of inorganic spheres having a specific average particle diameter is contained. The carbon dioxide gas generated at the time gathers at the interface between the urethane prepolymer and the inorganic spheres and is uniformly dispersed in the adhesive layer, and after curing, becomes a cured product uniformly foamed with the inorganic spheres as nuclei. Therefore, even under severe bonding conditions such as when an adherend having a high water content is used or when used in a high-temperature and high-humidity atmosphere, stable and excellent bonding strength and elasticity are exhibited.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明するた
め、以下に実施例をあげるが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。尚、実施例中の「部」は「重
量部」を意味し、「%」は、特に記載の無い限り、「重
量%」を意味する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” means “parts by weight”, and “%” means “% by weight” unless otherwise specified.

【0046】無機球状物及び珪砂の準備:下記表1に示
す4種類の無機球状物と珪砂1号を準備した。
Preparation of inorganic spheres and silica sand: Four types of inorganic spheres and silica sand No. 1 shown in Table 1 below were prepared.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】(実施例1)(Example 1)

【0049】(1)ウレタンプレポリマーの作製 NCO/OH=7.4となるように、重量平均分子量2
000のポリプロピレングリコール100部とクルード
MDI(商品名「44V−20」、住友バイエルウレタ
ン社製)50部を、窒素ガス雰囲気下、90℃で5時間
反応させて、NCO含有量7.5%の両末端にイソシア
ネート基を有するウレタンプレポリマーを得た。
(1) Preparation of urethane prepolymer A weight-average molecular weight of 2 was set so that NCO / OH = 7.4.
000 polypropylene glycol and 50 parts of crude MDI (trade name “44V-20”, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) at 90 ° C. for 5 hours in a nitrogen gas atmosphere to obtain an NCO content of 7.5%. A urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends was obtained.

【0050】(2)接着剤組成物の調製 上記で得られたウレタンプレポリマー100部に対し、
表面脂肪酸処理重質炭酸カルシウム(商品名「白艶華C
C」、白石カルシウム工業社製)50部、重質炭酸カル
シウム(商品名「SS#30」、日東粉化工業社製)1
00部、可塑剤(DOP)30部及び硬化促進触媒とし
てN−メチルモルホリンビス(2−ジメチルアミノエチ
ル)エーテル0.05部を添加し、減圧下で均一に攪拌
混合して、粘度(20℃)20000mPa・sの組成
物を得た。次いで、上記で得られた組成物280.05
部に対し、無機球状物(A)28部を添加し、均一に攪
拌混合して、接着剤組成物を得た。尚、「白艶華C
C」、「SS#30」及びDOPは、予め130℃で5
時間減圧脱水処理を施したものを用いた。
(2) Preparation of Adhesive Composition To 100 parts of the urethane prepolymer obtained above,
Heavy calcium carbonate treated with surface fatty acid
C ", Shiraishi Calcium Industry Co., Ltd.) 50 parts, heavy calcium carbonate (trade name" SS # 30 ", Nitto Powder Chemical Co., Ltd.) 1
00 parts, 30 parts of a plasticizer (DOP) and 0.05 parts of N-methylmorpholine bis (2-dimethylaminoethyl) ether as a curing accelerator are added, and the mixture is uniformly stirred and mixed under reduced pressure to obtain a viscosity (20 ° C.). ) A composition of 20000 mPa · s was obtained. Then, the composition 280.05 obtained above was obtained.
28 parts of the inorganic spherical material (A) was added to the mixture, and the mixture was uniformly stirred and mixed to obtain an adhesive composition. In addition, "white luster flower C
C "," SS # 30 ", and DOP
What was subjected to dehydration under reduced pressure for a time was used.

【0051】(3)評価 上記で得られた接着剤組成物の性能を以下の方法で評価
した。その結果は表2に示すとおりであった。尚、評価
は、特に記載の無い限り、20℃−65%RHの雰囲気
下で行った。
(3) Evaluation The performance of the adhesive composition obtained above was evaluated by the following method. The results were as shown in Table 2. The evaluation was performed in an atmosphere of 20 ° C. and 65% RH unless otherwise specified.

【0052】接着試験片の作成 コンクリート板(70mm×70mm×20mm)を2
0℃の水中に1週間浸漬した後、取り出して表面の水分
を軽く拭い、直ちに上記で得られた接着剤組成物を塗布
量が400g/m2 となるように櫛目ゴテを用いて塗布
した。次いで、予め含水率を15%に調整したカバ材
(40mm×40mm×5mm)を貼り合わせ、10g
/cm2 の荷重を10秒間かけた後、荷重を除き、その
ままの状態で30℃−70%RHの雰囲気下に放置し7
日間養生して、接着試験片を作成した。
Preparation of Adhesion Test Specimen A concrete plate (70 mm × 70 mm × 20 mm) was
After being immersed in water at 0 ° C. for one week, it was taken out and lightly wiped on the surface, and immediately applied with the adhesive composition obtained above using a comb iron so that the coating amount was 400 g / m 2 . Then, a birch material (40 mm × 40 mm × 5 mm) whose moisture content has been adjusted to 15% in advance is attached and 10 g
/ Cm 2 for 10 seconds, remove the load, leave as it is in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH for 7 seconds.
After curing for days, an adhesion test piece was prepared.

【0053】引張強度の測定 上記で得られた接着試験片を20℃−65%RHの雰囲
気下に6時間放置した後、同雰囲気下で、オートグラフ
(島津製作所製)を用い、接着面に対して垂直方向に5
mm/分の引張速度で引張り、引張強度(kg/c
2 )を測定した。又、同時に破壊状態(材料破壊、界
面剥離、凝集破壊)と破断面の発泡状態を目視で観察
し、引張強度と合わせて、総合評価を行った。
Measurement of Tensile Strength After the adhesive test piece obtained above was allowed to stand in an atmosphere of 20 ° C. and 65% RH for 6 hours, an autograph (manufactured by Shimadzu Corporation) was used under the same atmosphere, and the adhesive test piece was applied to the adhesive surface. 5 vertically
mm / min, tensile strength (kg / c
m 2 ) was measured. At the same time, the destruction state (material destruction, interfacial delamination, cohesive destruction) and the foaming state of the fractured surface were visually observed, and the overall evaluation was performed together with the tensile strength.

【0054】(実施例2)表2に示すように、接着剤組
成物の調製において、無機球状物(A)28部の代わり
に、無機球状物(B)5.6部を添加したこと以外は実
施例1と同様にして、接着剤組成物及び接着試験片を得
た。
Example 2 As shown in Table 2, except that in the preparation of the adhesive composition, 5.6 parts of inorganic spheres (B) were added instead of 28 parts of inorganic spheres (A). In the same manner as in Example 1, an adhesive composition and an adhesive test piece were obtained.

【0055】(実施例3)表2に示すように、接着剤組
成物の調製において、無機球状物(A)28部の代わり
に、無機球状物(C)5.6部を添加したこと以外は実
施例1と同様にして、接着剤組成物及び接着試験片を得
た。
Example 3 As shown in Table 2, except that in the preparation of the adhesive composition, 5.6 parts of inorganic spheres (C) were added instead of 28 parts of inorganic spheres (A). In the same manner as in Example 1, an adhesive composition and an adhesive test piece were obtained.

【0056】(比較例1)表2に示すように、接着剤組
成物の調製において、無機球状物(A)の添加量を2.
8部としたこと以外は実施例1と同様にして、接着剤組
成物及び接着試験片を得た。
(Comparative Example 1) As shown in Table 2, in the preparation of the adhesive composition, the amount of the inorganic spheres (A) was set at 2.
An adhesive composition and an adhesive test piece were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was 8 parts.

【0057】(比較例2)表2に示すように、接着剤組
成物の調製において、無機球状物(A)28部の代わり
に、無機球状物(D)5.6部を添加したこと以外は実
施例1と同様にして、接着剤組成物及び接着試験片を得
た。
Comparative Example 2 As shown in Table 2, except that 5.6 parts of inorganic spheres (D) were added instead of 28 parts of inorganic spheres (A) in the preparation of the adhesive composition. In the same manner as in Example 1, an adhesive composition and an adhesive test piece were obtained.

【0058】(比較例3)表2に示すように、接着剤組
成物の調製において、無機球状物(A)28部の代わり
に、珪砂1号5.6部を添加したこと以外は実施例1と
同様にして、接着剤組成物及び接着試験片を得た。
(Comparative Example 3) As shown in Table 2, in the preparation of the adhesive composition, 5.6 parts of silica sand No. 1 was added instead of 28 parts of the inorganic spheres (A). In the same manner as in Example 1, an adhesive composition and an adhesive test piece were obtained.

【0059】実施例2、3、及び、比較例1〜3で得ら
れた5種類の接着試験片を用い、実施例1と同様にし
て、引張強度を測定した。その結果は表2に示すとおり
であった。
Using the five types of adhesive test pieces obtained in Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 to 3, the tensile strength was measured in the same manner as in Example 1. The results were as shown in Table 2.

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】表2から明らかなように、本発明による実
施例1〜3の接着剤組成物は、含水量の多いコンクリー
ト板とカバ材を接着し、高温高湿(30℃−70%R
H)下で養生した場合でも優れた接着強度(引張強度)
を発揮し、破壊状態もカバ材の材料破壊であり、優秀で
あった。又、破断面の発泡状態は均一であり、硬化時に
発生した炭酸ガスが接着剤層中に均一に分散されていた
ことを示している。
As is apparent from Table 2, the adhesive compositions of Examples 1 to 3 according to the present invention adhere a high moisture content concrete plate and a birch material to a high temperature and high humidity (30 ° C.-70% R).
Excellent adhesive strength (tensile strength) even when cured under H)
And the destruction state was birch material destruction, which was excellent. The foamed state of the fractured surface was uniform, indicating that the carbon dioxide gas generated during curing was uniformly dispersed in the adhesive layer.

【0062】これに対し、ウレタンプレポリマー100
重量部に対する無機球状物(A)の含有量が5重量部未
満であった比較例1の接着剤組成物、又は、平均粒子径
が500μmを超える無機球状物(D)を含有させた比
較例2の接着剤組成物は、いずれも接着強度(引張強
度)が低く、破壊状態も凝集破壊であり、材料(カバ
材)破壊に至らなかった。又、破断面の発泡状態は不均
一であり、硬化時に発生した炭酸ガスが接着剤層中に均
一に分散されていなかったことを示しており、これが接
着強度低下の原因となっている。
On the other hand, urethane prepolymer 100
The adhesive composition of Comparative Example 1 in which the content of the inorganic spheres (A) was less than 5 parts by weight relative to parts by weight, or the comparative example containing the inorganic spheres (D) having an average particle diameter of more than 500 μm. Adhesive strength (tensile strength) of each of the adhesive compositions of No. 2 was low, and the destruction state was cohesive failure, and did not lead to material (birch material) failure. Further, the foamed state of the fractured surface was non-uniform, indicating that the carbon dioxide gas generated at the time of curing was not uniformly dispersed in the adhesive layer, which caused a decrease in the adhesive strength.

【0063】又、無機球状物を含有させず、珪砂1号を
含有させた比較例3の接着剤組成物は、破断面の発泡状
態はほぼ均一であったものの、接着強度(引張強度)が
かなり低く、破壊状態も凝集破壊であり、好ましい結果
ではなかった。
Further, the adhesive composition of Comparative Example 3 containing silica sand No. 1 without containing the inorganic spheres had a substantially uniform foaming state of the fractured surface, but had an adhesive strength (tensile strength). It was quite low, and the failure state was cohesive failure, which was not a favorable result.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上述べたように、本発明による接着剤
組成物は、含水量の多い被着体を対象とする場合や高温
多湿の雰囲気下で使用される場合のような過酷な接着条
件下でも、優れた接着強度や弾性等を安定的に発揮する
ので、建築や土木等の現場施工用を始め、工場生産の建
材用、木工用、家具用、自動車用、電機用等の各種工業
用や一般用等としても好適に用いられる。
As described above, the adhesive composition according to the present invention can be used under severe bonding conditions, such as when an adherend having a high water content is used or when used in an atmosphere of high temperature and high humidity. Even underneath, it exhibits excellent adhesive strength and elasticity stably, so it can be used in various industries such as construction and civil engineering, as well as factory-produced building materials, woodwork, furniture, automobiles, and electrical equipment. It is also suitably used for applications and general purposes.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両末端にイソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマー100重量部に対し、平均粒子径10
〜500μmの無機球状物5重量部以上が含有されてな
ることを特徴とする接着剤組成物。
An average particle diameter of 10 parts by weight based on 100 parts by weight of a urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends.
An adhesive composition comprising at least 5 parts by weight of an inorganic sphere having a size of from 500 to 500 μm.
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