JP3718366B2 - Bonding method for eaves ceiling materials - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軒天井材の接着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、軒天井材の下地材とその表面を化粧するための仕上げ材との接着には、有機溶剤を溶媒とする溶剤系接着剤や水を溶媒とするエマルジョン系もしくはラテックス系接着剤が用いられてきた。しかし、溶剤系接着剤の場合、有機溶剤による環境汚染や引火の危険性、人体への悪影響等の問題点があり、又、エマルジョン系もしくはラテックス系接着剤の場合、水の乾燥に長時間を要したり、近年増加しつつあるプラスチック製の仕上げ材に対する接着性が必ずしも十分でないという問題点がある。
【0003】
上記問題点に対応するため、例えばエポキシ樹脂系接着剤のような無溶剤の反応型接着剤を用いる方法も行われているが、一般的に無溶剤の反応型接着剤は、未硬化状態では強度を発現しないため、即ち初期強度が乏しいため、硬化するまで何らかの手段で下地材と仕上げ材との接合体を固定する必要があったり、硬化物の弾性が不十分なため、十分な剥離接着強度や耐衝撃性等を得られない等の問題点がある。
【0004】
【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、特定の粘度やチクソトロピックインデックスを有し、硬化後は特定の物性を発揮する変成シリコーン系接着剤を用いることにより、良好な外観を有し、且つ、優れた接着強度や耐衝撃性、耐熱性、耐水性、耐久性等を発揮する軒天井材を得ることの出来る軒天井材の接着方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明(以下、「第1発明」と記す)による軒天井材の接着方法は、軒天井材の下地材と軒天井材の仕上げ材とを変成シリコーン系接着剤で接着することを特徴とする。
【0006】
又、請求項2に記載の発明(以下、「第2発明」と記す)による軒天井材の接着方法は、上記第1発明による軒天井材の接着方法において、変成シリコーン系接着剤の硬化物の、JISK6301に準拠して、ダンベル状3号形試験片で測定した引張強さが15kgf/cm2 以上であり、切断時伸びが100%以上であり、且つ、永久伸びが50%以下であることを特徴とする。
【0007】
さらに、請求項3に記載の発明(以下、「第3発明」と記す)による軒天井材の接着方法は、前記第1発明又は上記第2発明による軒天井材の接着方法において、変成シリコーン系接着剤の、ブルックフィールド型粘度計を用いて、回転数10rpmで測定した23℃における粘度が1000〜100万mPa・sの範囲内にあり、且つ、チクソトロピックインデックス(回転数1rpm時の粘度/回転数10rpm時の粘度)が3以上であることを特徴とする。
【0008】
第1発明〜第3発明(以下、「本発明」と記す)による軒天井材の接着方法において、軒天井材の下地材として用いられる材質としては、軒天井材の下地材として必要な剛性や機械的強度等の基本性能を具備しているものであれば如何なる材質であっても良く、特に限定されるものではないが、例えば、モルタルやコンクリート等の無機系下地材、鉄板や亜鉛鋼板等の金属系下地材、FRPやアクリル系樹脂等のプラスチック系下地材等が挙げられ、好適に用いられる。
【0009】
又、本発明による軒天井材の接着方法において、上記軒天井材の下地材の表面を化粧するための仕上げ材として用いられる材質としては、軒天井材の表面に良好な外観を付与し得るものであれば如何なる材質であっても良く、特に限定されるものではないが、例えば、木材や合成木材等の木質系仕上げ材、MDF(中密度繊維板)のような繊維板系仕上げ材、ポリスチレン板のようなプラスチック系仕上げ材等が挙げられ、好適に用いられる。
【0010】
本発明による軒天井材の接着方法において、上記軒天井材の下地材と下地材の表面を化粧するための仕上げ材との接合に用いられる変成シリコーン系接着剤とは、主成分としての変成シリコーンポリマー及び硬化触媒としてのシラノール縮合触媒を必須成分とし、これに、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、硬化助触媒、接着性付与剤、脱水剤、充填剤、チクソ性付与剤(揺変剤)、可塑剤(軟化剤)、着色剤、酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤等の各種添加剤の1種もしくは2種以上を添加し、混練して成る接着剤である。
【0011】
主成分として用いられる変成シリコーンポリマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、主鎖がポリオキシアルキレンであり、少なくとも一つの分子末端に架橋可能な加水分解性シリル基を有するポリマーが挙げられ、好適に用いられる。
【0012】
上記変成シリコーンポリマーの代表例としては、特に限定されるものではないが、例えば、分子末端にアリル基を有するポリオキシアルキレンを、VIII族遷移金属の存在下で、下記一般式(1)で表される水素化珪素化合物と反応させて得られるポリマーが挙げられ、好適に用いられる。
【化1】

Figure 0003718366
(式中、Xはハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基及びケトキシメート基からなる群より選択される少なくとも1種の原子又は基を示し、Rは1価炭化水素基又はハロゲン化1価炭化水素基を示し、nは0、1又は2の正の整数を示す)
【0013】
上記変成シリコーンポリマーは、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。
【0014】
上記変成シリコーンポリマーの主鎖を構成するポリオキシアルキレンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン等が挙げられ、好適に用いられるが、なかでもポリオキシプロピレンがより好適に用いられる。
【0015】
上記ポリオキシアルキレンは、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。
【0016】
又、上記変成シリコーンポリマーの少なくとも一つの分子末端に含有される架橋可能な加水分解性シリル基としては、特に限定されるものではないが、例えば、メトキシシリル基やエトキシシリル基等のアルコキシシリル基が挙げられ、これらは硬化反応時に有害な副生成物を生成しないので、好適に用いられる。
【0017】
上記加水分解性シリル基は、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。
【0018】
上記変成シリコーンポリマーは、特に限定されるものではないが、数平均分子量が4000〜30000であるものが好ましい。
【0019】
変成シリコーンポリマーの数平均分子量が4000未満であると、得られる変成シリコーン系接着剤の硬化物の切断時伸びが不十分となることがあり、逆に変成シリコーンポリマーの数平均分子量が30000を超えると、変成シリコーンポリマーの粘度が高くなり過ぎて、配合工程や混練工程等での取扱い作業性が悪くなることがある。
【0020】
上記数平均分子量を有する変成シリコーンポリマーのなかでも、数平均分子量が10000〜30000であり、且つ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.6以下である変成シリコーンポリマーが、配合工程や混練工程等での取扱い作業性が良好であり、且つ、得られる変成シリコーン系接着剤の硬化物の切断時伸びも優れるのでより好適に用いられる。
【0021】
上記変成シリコーンポリマーの具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、商品名「MSポリマーS−203」、「MSポリマーS−303」、「MSポリマーS−903」等の「MSポリマー」シリーズ(以上、鐘淵化学工業社製);商品名「サイリルSAT−200」、「サイリルSAT−350」、「サイリルSAT−400」、「サイリルMA−430」、「サイリルMA−447」等の「サイリル」シリーズ(以上、鐘淵化学工業社製);商品名「エクセスターESS−2410」、「エクセスターESS−2420」、「エクセスターESS−3430」、「エクセスターESS−3620」等の「エクセスター」シリーズ(以上、旭硝子社製)等の市販品が挙げられ、好適に用いられる。
【0022】
上記変成シリコーンポリマーは、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。
【0023】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤には、主成分である上述の変成シリコーンポリマーの湿気硬化反応を促進するために硬化触媒が含有される。
【0024】
上記硬化触媒としては、従来より変成シリコーンポリマーの硬化触媒として一般的に用いられているシラノール縮合触媒等が挙げられ、好適に用いられる。
【0025】
上記硬化触媒は、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。
【0026】
上記シラノール縮合触媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫フタレート、ビス(ジブチル錫ラウリン酸オキサイド)、ジブチル錫ビスアセチルアセトナート、ジブチル錫ビス(モノエステルマレート)、オクチル酸錫、ジブチル錫オクトエート、ジオクチル錫オキサイド等の錫系化合物;テトラ−n−ブトキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート等のチタネート系化合物;ジブチルアミン−2−エチルヘキソエート等のアミン系化合物;その他の酸性触媒や塩基性触媒等が挙げられ、好適に用いられる。
【0027】
上記シラノール縮合触媒は、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。
【0028】
変成シリコーンポリマーに対する上記硬化触媒の添加量は、特に限定されるものではないが、変成シリコーンポリマー100重量部に対し、硬化触媒0.1〜5重量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜3重量部である。
【0029】
変成シリコーンポリマー100重量部に対する硬化触媒の添加量が0.1重量部未満であると、十分な硬化促進効果を得られないことがあり、逆に変成シリコーンポリマー100重量部に対する硬化触媒の添加量が5重量部を超えると、もはや硬化促進効果はそれ以上向上しないにもかかわらず、硬化物の物性低下を来すことがある。
【0030】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても良い硬化助触媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、ケトオキシムシラン、アルコキシシラン、アミノキシシラン、アミドシランのようなアミノ基置換アルコキシシラン等のシラン化合物やラウリルアミン等のアミン化合物並びにこれらの誘導体等が挙げられ、好適に用いられる。
【0031】
上記硬化助触媒は、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。
【0032】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても良い接着性付与剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、1分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物や、1分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物とエポキシ基を有するシラン化合物との反応生成物等が挙げられ、好適に用いられる。
【0033】
上記接着性付与剤は、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。
【0034】
1分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する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、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(メチルジメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(メチルジメトキシシリル)プロピル]ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]アミン、N,N’−ビス−[3−(メチルジメトキシシリル)プロピル]アミン等が挙げられ、好適に用いられる。
【0035】
上記1分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物は、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。
【0036】
又、1分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物とエポキシ基を有するシラン化合物との反応生成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、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やN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等と3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等との反応生成物等が挙げられ、好適に用いられる。
【0037】
上記1分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物とエポキシ基を有するシラン化合物との反応生成物は、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。
【0038】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても良い脱水剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメチルシラン、ジフェニルジメトキシシラン等のシラン化合物類;オルト蟻酸メチル、オルト蟻酸エチル、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチル等の加水分解性エステル化合物類等が挙げられ、好適に用いられるが、なかでもビニルトリメトキシシランやテトラエトキシシラン等がより好適に用いられる。
【0039】
上記脱水剤は、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。
【0040】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても良い充填剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、含水珪酸、無水珪酸、珪酸カルシウム、シリカ、二酸化チタン、クレー、タルク、カーボンブラック、ガラスバルーン、マイカ、金属ウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー等が挙げられ、好適に用いられが、なかでも炭酸カルシウムがより好適に用いられる。
【0041】
上記充填剤は、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。
【0042】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても良いチクソ性付与剤(揺変剤)としては、特に限定されるものではないが、例えば、水添ひまし油、脂肪酸ビスアマイド、ヒュームドシリカ等が挙げられ、好適に用いられる。
【0043】
上記チクソ性付与剤(揺変剤)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。
【0044】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても可塑剤(軟化剤)としては、特に限定されるものではないが、例えば、燐酸トリブチル、燐酸トリクレジル等の燐酸エステル類;フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸2−エチルヘキシル等のフタル酸エステル類;グリセリンモノオレイン酸エステル等の脂肪酸一塩基酸エステル類;アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル等の脂肪酸二塩基酸エステル類;ポリプロピレングリコール等のグリコール類等が挙げられ、好適に用いられる。
【0045】
上記可塑剤(軟化剤)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。
【0046】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても良い着色剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、弁柄等が挙げられ、好適に用いられる。
【0047】
上記着色剤は、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。
【0048】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤に添加されていても良い酸化防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系酸化防止剤等が挙げられ、好適に用いられる。
【0049】
上記酸化防止剤は、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。
【0050】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤の好ましい例としては、主鎖がポリオキシプロピレンであり、少なくとも一つの分子末端に架橋可能な加水分解性シリル基を有し、且つ、数平均分子量が4000〜30000の変成シリコーンポリマー100重量部に対し、硬化触媒としてシラノール縮合触媒0.1〜10重量部、接着性付与剤として1分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物0.2〜20重量部及び充填剤として炭酸カルシウム10〜200重量部が含有されてなる変成シリコーン系接着剤が挙げられるが、勿論これらの例に限定されるものではない。
【0051】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤の製造方法は、特別なものではなく、必須成分である主成分としての変成シリコーンポリマーの所定量、同じく必須成分である硬化触媒としてのシラノール縮合触媒の所定量、及び、必要に応じて添加される前記各種添加剤の1種もしくは2種以上の各所定量とを秤量し、例えばプラネタリーミキサーのようなミキサーやニーダー等の混合機で予備混合を行った後、減圧下で常温脱水もしくは加熱脱水を行い、次いで、例えば上記混合機や三本ロール等を用いて均一に混練りすることにより所望の変成シリコーン系接着剤を得ることが出来る。
【0052】
こうして得られる変成シリコーン系接着剤は、1液型接着剤として設計されても良いし、2液混合型接着剤として設計されても良いが、施工が簡便で作業性に優れる1液型接着剤であることが好ましい。
【0053】
本発明で用いられる変成シリコーン系接着剤の塗布方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ノズルが装着されたカートリッジ容器に変成シリコーン系接着剤を充填し、使用時にはカートリッジ容器に圧力を加えてノズルの先から変成シリコーン系接着剤を押し出しながら塗布する方法や、櫛目ごて等の従来公知の塗布器具を用いて塗布する方法等が挙げられ、いずれの方法も好適に採用される。
【0054】
次に、第2発明による軒天井材の接着方法は、前記第1発明による軒天井材の接着方法において、変成シリコーン系接着剤の硬化物の、JISK6301「加硫ゴム物理試験方法」に準拠して、ダンベル状3号形試験片で測定した引張強さが15kgf/cm2 以上であり、切断時伸びが100%以上であり、且つ、永久伸びが50%以下であることが必要である。
【0055】
変成シリコーン系接着剤の硬化物の上記引張強さが15kgf/cm2 未満であると、接着力が不十分となり、又、上記切断時伸びが100%未満であると、気温の変化や風雨あるいは日光等の影響で生じる前記下地材や仕上げ材の伸縮や反り等の変形に対する追従性が悪くなり、さらに、上記永久伸びが50%を超えると、上記変形に対する拘束力や耐クリープ性等が不十分となり、軒天井材の変形が大きくなって、外観上の問題が発生する。
【0056】
次に、第3発明による軒天井材の接着方法は、前記第1発明又は上記第2発明による軒天井材の接着方法において、変成シリコーン系接着剤の、ブルックフィールド型粘度計を用いて、回転数10rpmで測定した23℃における粘度が1000〜100万mPa・sの範囲内にあり、且つ、チクソトロピックインデックス(回転数1rpm時の粘度/回転数10rpm時の粘度)が3以上であることが必要である。
【0057】
変成シリコーン系接着剤の上記粘度が1000mPa・s未満であると、接着剤の必要塗布量が極めて多くなるので、コスト面で不利となり、逆に上記粘度が100万mPa・sを超えると、使用時の作業性が悪くなる。
【0058】
又、変成シリコーン系接着剤の上記チクソトロピックインデックス(回転数1rpm時の粘度/回転数10rpm時の粘度)が3未満であると、施工時、特に不陸のある下地材及び/又は仕上げ材の施工時に十分な有効接着面積を確保することが困難となる。
【0059】
【作用】
本発明による軒天井材の接着方法は、特定の粘度やチクソトロピックインデックスを有し、硬化後は特定の物性を発揮する無溶剤型の変成シリコーン系接着剤を用いて行うので、環境汚染や引火の危険性あるいは人体への悪影響等を生じることなく、良好な外観を有し、且つ、優れた接着強度や耐衝撃性、耐熱性、耐水性、耐久性等を発揮する軒天井材を作業性良く効率的に得ることが出来る。
【0060】
【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挙げるが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0061】
(実施例)
【0062】
(1)変成シリコーン系接着剤の製造
変成シリコーンポリマーとして商品名「サイリルSAT−400」(数平均分子量20000、鐘淵化学工業社製)100重量部に対し、充填剤としてコロイダル炭酸カルシウム(商品名「CCR」、白石工業社製)150重量部、脱水剤としてビニルトリメトキシシラン(商品名「サイラエースS210」、チッソ社製)4重量部、接着性付与剤としてN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(商品名「KBM−602」、信越化学工業社製)3重量部と3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン1重量部との反応生成物及び硬化触媒としてジブチル錫ジラウレート1重量部を添加し、プラネタリーミキサーで60分間真空混練して、1液型で無溶剤型の変成シリコーン系接着剤を得た。
【0063】
(2)評価
上記で得られた変成シリコーン系接着剤の性能(▲1▼引張強さ、▲2▼切断時伸び、▲3▼永久伸び、▲4▼粘度、▲5▼チクソトロピックインデックス、▲6▼接着性)を以下の方法で評価した。その結果は表1に示すとおりであった。尚、評価は、特に記載の無い限り、23℃−65%RHの雰囲気下で行った。
【0064】
▲1▼引張強さ、▲2▼切断時伸び、▲3▼永久伸び:硬化させた変成シリコーン系接着剤について、JISK6301に準拠する引張試験をダンベル状3号形試験片を用いて行い、硬化物の引張強さ(kgf/cm2 )、切断時伸び(%)及び永久伸び(%)を測定した。
【0065】
▲4▼粘度:ブルックフィールドS型粘度計(BS型粘度計)を用いて、ローターNo.7、回転数10rpmの条件で、23℃における変成シリコーン系接着剤の粘度(mPa・s)を測定した。
【0066】
▲5▼チクソトロピックインデックス:ブルックフィールドS型粘度計(BS型粘度計)を用いて、ローターNo.7、回転数1rpm及び10rpmの条件で、23℃における変成シリコーン系接着剤のそれぞれの粘度を測定し、その粘度比(1rpm時の粘度/10rpm時の粘度)を求めてチクソトロピックインデックスとした。
【0067】
▲6▼接着性:軒天井材の下地材として50mm角のモルタルを用い、仕上げ材として50mm角のポリスチレン板を用いて、上記モルタルとポリスチレン板とを変成シリコーン系接着剤を4mmビード状に塗布して接着し、23℃−65%RHの雰囲気下で3日間養生した後、手で剥離して、その時の破壊状態を目視で観察し、接着剤の凝集破壊を合格(○)、界面破壊を不合格(×)とした。
【0068】
(比較例)
接着剤として、上記変成シリコーン系接着剤の代わりに、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤(商品名「セキスイボンド木レンガ用」、積水化学工業社製)を用いて、その性能を実施例の場合と同様にして評価した。その結果は表1に示すとおりであった。
【0069】
【表1】
Figure 0003718366
【0070】
表1から明らかなように、本発明の接着方法による実施例の軒天井材は、下地材であるモルタルと仕上げ材であるポリスチレン板との接合体の破壊状態が変成シリコーン系接着剤の凝集破壊であり、優れた接着性を示した。
【0071】
これに対し、接着剤として酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤を用いた比較例の軒天井材は、モルタルとポリスチレン板との接合体の破壊状態が接着界面での界面破壊であり、接着性が劣っていた。
【0072】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の軒天井材の接着方法によれば、環境汚染や引火の危険性あるいは人体への悪影響等を生じることなく、良好な外観を有し、且つ、優れた接着強度や耐衝撃性、耐熱性、耐水性、耐久性等を発揮する軒天井材を作業性良く効率的に得ることが出来る。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for bonding eaves ceiling materials.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a solvent-based adhesive using an organic solvent as a solvent, or an emulsion-based or latex-based adhesive using a water as a solvent is used for bonding between a base material for eaves ceiling materials and a finishing material for making up the surface thereof. I came. However, in the case of solvent-based adhesives, there are problems such as environmental pollution and the risk of ignition by organic solvents, adverse effects on the human body, etc. In the case of emulsion-based or latex-based adhesives, it takes a long time to dry water. In other words, there is a problem that the adhesion to a plastic finishing material, which is increasing in recent years, is not always sufficient.
[0003]
In order to deal with the above problems, for example, a method using a solventless reactive adhesive such as an epoxy resin adhesive is also performed, but generally a solventless reactive adhesive is not cured in an uncured state. Since the strength is not expressed, that is, the initial strength is poor, it is necessary to fix the joined body of the base material and the finishing material by some means until it is cured, or the cured product has insufficient elasticity, so that sufficient peel adhesion There are problems such as inability to obtain strength and impact resistance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the above conventional problems, the present invention has a good appearance by using a modified silicone adhesive having a specific viscosity and a thixotropic index and exhibiting specific physical properties after curing. An object of the present invention is to provide an eaves ceiling material bonding method capable of obtaining an eaves ceiling material that exhibits excellent adhesive strength, impact resistance, heat resistance, water resistance, durability, and the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The eaves ceiling material bonding method according to the invention described in claim 1 (hereinafter referred to as “first invention”) bonds the base material of the eaves ceiling material and the finishing material of the eaves ceiling material with a modified silicone adhesive. It is characterized by that.
[0006]
Further, the eaves ceiling material bonding method according to the invention of claim 2 (hereinafter referred to as “second invention”) is a cured product of a modified silicone adhesive in the eaves ceiling material bonding method according to the first invention. According to JISK6301, the tensile strength measured with a dumbbell-shaped No. 3 test piece is 15 kgf / cm 2 or more, the elongation at break is 100% or more, and the permanent elongation is 50% or less. It is characterized by that.
[0007]
Furthermore, the eaves ceiling material adhering method according to the invention of claim 3 (hereinafter referred to as “third invention”) is the modified silicon-based adhering method according to the first invention or the second invention. The viscosity of the adhesive at 23 ° C. measured using a Brookfield viscometer within a range of 1000 to 1 million mPa · s and a thixotropic index (viscosity at 1 rpm) (Viscosity at 10 rpm) is 3 or more.
[0008]
In the eaves ceiling material bonding method according to the first invention to the third invention (hereinafter referred to as “the present invention”), the material used as the base material of the eaves ceiling material includes the rigidity necessary as the base material of the eaves ceiling material, Any material may be used as long as it has basic performance such as mechanical strength, and is not particularly limited. For example, inorganic base materials such as mortar and concrete, iron plates, galvanized steel plates, etc. Metal base materials, plastic base materials such as FRP and acrylic resins, and the like are preferably used.
[0009]
Further, in the eaves ceiling material bonding method according to the present invention, as a material used as a finishing material for making up the surface of the base material of the eaves ceiling material, it is possible to give a good appearance to the surface of the eaves ceiling material. Any material can be used as long as it is not particularly limited. For example, a wood-based finishing material such as wood or synthetic wood, a fiberboard finishing material such as MDF (medium density fiberboard), or polystyrene. Examples thereof include a plastic finishing material such as a plate and are preferably used.
[0010]
In the eaves ceiling material bonding method according to the present invention, the modified silicone adhesive used for joining the base material of the eaves ceiling material and the finishing material for making up the surface of the base material is a modified silicone as a main component. A silanol condensation catalyst as a polymer and a curing catalyst is an essential component, and a curing co-catalyst, an adhesion-imparting agent, a dehydrating agent, a filler, and thixotropy are added to this as long as it does not impede achievement of the object of the present invention. 1 type or 2 or more types of various additives such as agents (thixotropic agents), plasticizers (softeners), colorants, antioxidants, stabilizers, UV absorbers, flame retardants, etc. are added and kneaded. It is an adhesive.
[0011]
The modified silicone polymer used as the main component is not particularly limited, and examples thereof include polymers having a hydrolyzable silyl group whose main chain is polyoxyalkylene and which can be cross-linked to at least one molecular terminal. And is preferably used.
[0012]
A typical example of the modified silicone polymer is not particularly limited. For example, polyoxyalkylene having an allyl group at the molecular end is represented by the following general formula (1) in the presence of a group VIII transition metal. The polymer obtained by making it react with the silicon hydride compound made is mentioned, It uses suitably.
[Chemical 1]
Figure 0003718366
Wherein X represents at least one atom or group selected from the group consisting of a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group and a ketoximate group, and R represents a monovalent hydrocarbon group or a halogenated monovalent hydrocarbon group. N represents a positive integer of 0, 1 or 2)
[0013]
The above modified silicone polymers may be used alone or in combination of two or more.
[0014]
The polyoxyalkylene constituting the main chain of the modified silicone polymer is not particularly limited, and examples thereof include polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxybutylene, and the like. However, polyoxypropylene is more preferably used.
[0015]
The said polyoxyalkylene may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0016]
In addition, the crosslinkable hydrolyzable silyl group contained in at least one molecular terminal of the modified silicone polymer is not particularly limited, and examples thereof include alkoxysilyl groups such as methoxysilyl groups and ethoxysilyl groups. These are preferably used because they do not produce harmful by-products during the curing reaction.
[0017]
The said hydrolysable silyl group may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0018]
The modified silicone polymer is not particularly limited, but preferably has a number average molecular weight of 4000 to 30000.
[0019]
If the number average molecular weight of the modified silicone polymer is less than 4000, the cured product of the resulting modified silicone adhesive may have insufficient elongation when cut, and conversely, the number average molecular weight of the modified silicone polymer exceeds 30000. And the viscosity of the modified silicone polymer becomes too high, and the handling workability in the blending process, the kneading process and the like may be deteriorated.
[0020]
Among the modified silicone polymers having the number average molecular weight, a modified silicone polymer having a number average molecular weight of 10,000 to 30,000 and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 1.6 or less is a blending step. In addition, since the handling workability in the kneading process and the like is good and the cured product of the obtained modified silicone adhesive is excellent in elongation at the time of cutting, it is more preferably used.
[0021]
Specific examples of the modified silicone polymer are not particularly limited, and examples thereof include “MS polymer S-203”, “MS polymer S-303”, “MS polymer S-903”, and other “MS polymer”. "Polymer" series (manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.); trade names "Syryl SAT-200", "Syryl SAT-350", "Syryl SAT-400", "Syryl MA-430", "Syryl MA-447""Syryl" series (above, manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.); trade names "Exstar ESS-2410", "Exester ESS-2420", "Exester ESS-3430", "Exester ESS-3620" Commercial products such as “Exester” series (made by Asahi Glass Co., Ltd.) such as
[0022]
The above modified silicone polymers may be used alone or in combination of two or more.
[0023]
The modified silicone-based adhesive used in the present invention contains a curing catalyst in order to accelerate the moisture curing reaction of the above-described modified silicone polymer that is the main component.
[0024]
Examples of the curing catalyst include silanol condensation catalysts that have been conventionally used as curing catalysts for modified silicone polymers, and are preferably used.
[0025]
The said curing catalyst may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0026]
The silanol condensation catalyst is not particularly limited. For example, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, dibutyltin diacetate, dibutyltin phthalate, bis (dibutyltin laurate oxide), dibutyltin bisacetylacetonate , Tin compounds such as dibutyltin bis (monoester malate), tin octylate, dibutyltin octoate, dioctyltin oxide; titanate compounds such as tetra-n-butoxy titanate and tetraisopropoxy titanate; dibutylamine-2- Amine-based compounds such as ethyl hexoate; other acidic catalysts and basic catalysts can be mentioned and used preferably.
[0027]
The said silanol condensation catalyst may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0028]
Although the addition amount of the said curing catalyst with respect to a modified silicone polymer is not specifically limited, It is preferable that it is 0.1-5 weight part of curing catalysts with respect to 100 weight part of modified silicone polymers, More preferably, it is 0.00. 5 to 3 parts by weight.
[0029]
If the addition amount of the curing catalyst with respect to 100 parts by weight of the modified silicone polymer is less than 0.1 part by weight, a sufficient curing acceleration effect may not be obtained. Conversely, the addition amount of the curing catalyst with respect to 100 parts by weight of the modified silicone polymer. When the amount exceeds 5 parts by weight, the physical properties of the cured product may be deteriorated even though the curing acceleration effect is no longer improved.
[0030]
The curing co-catalyst that may be added to the modified silicone adhesive used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include amino acids such as ketoxime silane, alkoxy silane, aminoxy silane, and amido silane. Examples thereof include silane compounds such as group-substituted alkoxysilanes, amine compounds such as laurylamine, and derivatives thereof.
[0031]
The said hardening co-catalyst may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0032]
The adhesiveness-imparting agent that may be added to the modified silicone adhesive used in the present invention is not particularly limited. For example, a compound having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule, A reaction product of a compound having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule and a silane compound having an epoxy group can be used and is preferably used.
[0033]
The said adhesion imparting agent may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0034]
Specific examples of the compound having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule are not particularly limited, and examples thereof include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 3-aminopropyl. Triethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-amino Propyltriethoxysilane, N, N'-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N'-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N'-bis- [3- (Methyldimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N′-bis- [3- (tri Methoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N′-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N′-bis- [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine N, N′-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine, N, N′-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] amine, N, N′-bis- [3- ( Methyldimethoxysilyl) propyl] amine and the like, and preferably used.
[0035]
The compound which has an amino group and an alkoxy silyl group in the said 1 molecule may be used independently, and 2 or more types may be used together.
[0036]
In addition, a specific example of a reaction product of a compound having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule and a silane compound having an epoxy group is not particularly limited. For example, N- (2-amino And a reaction product of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like with ethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane and N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane. Used for.
[0037]
The reaction product of the compound having an amino group and alkoxysilyl group in one molecule and the silane compound having an epoxy group may be used alone or in combination of two or more.
[0038]
The dehydrating agent that may be added to the modified silicone adhesive used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include vinyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, and methyltrimethoxysilane. Silane compounds such as methyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethylsilane, diphenyldimethoxysilane; hydrolyzable ester compounds such as methyl orthoformate, ethyl orthoformate, methyl orthoacetate, ethyl orthoacetate Among them, vinyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, and the like are more preferably used.
[0039]
The said dehydrating agent may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0040]
The filler that may be added to the modified silicone adhesive used in the present invention is not particularly limited, for example, calcium carbonate, magnesium carbonate, hydrous silicic acid, anhydrous silicic acid, calcium silicate, silica, Examples thereof include titanium dioxide, clay, talc, carbon black, glass balloon, mica, metal whisker, calcium carbonate whisker, and the like. Among them, calcium carbonate is more preferably used.
[0041]
The said filler may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0042]
The thixotropic agent (thixotropic agent) that may be added to the modified silicone adhesive used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include hydrogenated castor oil, fatty acid bisamide, and fumed silica. And the like are preferably used.
[0043]
The thixotropic agent (thixotropic agent) may be used alone or in combination of two or more.
[0044]
Even if it is added to the modified silicone adhesive used in the present invention, the plasticizer (softener) is not particularly limited. For example, phosphate esters such as tributyl phosphate and tricresyl phosphate; dibutyl phthalate; , Phthalates such as dioctyl phthalate and 2-ethylhexyl phthalate; fatty acid monobasic esters such as glycerol monooleate; fatty acid dibasic esters such as dibutyl adipate and dioctyl adipate; polypropylene glycol, etc. And the like are preferably used.
[0045]
The said plasticizer (softener) may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0046]
The colorant that may be added to the modified silicone-based adhesive used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include carbon black, titanium oxide, and a petal, and are preferably used. .
[0047]
The said colorant may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0048]
The antioxidant that may be added to the modified silicone adhesive used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include hindered phenol antioxidants, hindered amine antioxidants, and benzotriazoles. Examples thereof include system antioxidants and the like.
[0049]
The said antioxidant may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0050]
As a preferable example of the modified silicone adhesive used in the present invention, the main chain is polyoxypropylene, has a hydrolyzable silyl group capable of crosslinking at at least one molecular terminal, and has a number average molecular weight of 4000. 0.1 to 10 parts by weight of a silanol condensation catalyst as a curing catalyst and 0.2 to 20 parts by weight of a compound having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule as an adhesion-imparting agent with respect to 100 parts by weight of a modified silicone polymer of ˜30000 Although the modified silicone type | system | group adhesive agent by which 10-200 weight part of calcium carbonate is contained as a part and a filler is mentioned, of course, it is not limited to these examples.
[0051]
The method for producing the modified silicone adhesive used in the present invention is not a special one, but a predetermined amount of the modified silicone polymer as a main component which is an essential component, and a silanol condensation catalyst as a curing catalyst which is also an essential component. One or two or more predetermined amounts of the various additives added as needed were weighed, and premixed with a mixer such as a planetary mixer or a kneader. Thereafter, room temperature dehydration or heat dehydration is performed under reduced pressure, and then the desired modified silicone-based adhesive can be obtained by, for example, uniformly kneading using the above-described mixer, three rolls, or the like.
[0052]
The modified silicone-based adhesive thus obtained may be designed as a one-component adhesive or a two-component mixed adhesive, but it is a one-component adhesive that is simple in construction and excellent in workability. It is preferable that
[0053]
The method for applying the modified silicone adhesive used in the present invention is not particularly limited. For example, the modified silicone adhesive is filled in a cartridge container equipped with a nozzle, and the cartridge container is pressurized during use. And a method of applying the modified silicone adhesive while extruding from the tip of the nozzle, a method of applying using a conventionally known applicator such as a comb iron, etc., and any method is suitably employed. .
[0054]
Next, the eaves ceiling material bonding method according to the second invention is the same as the eaves ceiling material bonding method according to the first invention, in accordance with JIS K6301 “Physical testing method for vulcanized rubber” of a cured product of a modified silicone adhesive. Thus, it is necessary that the tensile strength measured with the dumbbell-shaped No. 3 test piece is 15 kgf / cm 2 or more, the elongation at break is 100% or more, and the permanent elongation is 50% or less.
[0055]
When the tensile strength of the cured product of the modified silicone adhesive is less than 15 kgf / cm 2 , the adhesive strength is insufficient, and when the elongation at cutting is less than 100%, The followability to deformation such as expansion and contraction and warping of the base material and finishing material caused by sunlight and the like deteriorates. Further, if the permanent elongation exceeds 50%, the restraining force and creep resistance against the deformation are not good. It becomes sufficient, and the deformation of the eaves ceiling material becomes large, causing a problem in appearance.
[0056]
Next, the eaves ceiling material adhering method according to the third invention is the same as the eaves ceiling material adhering method according to the first invention or the second invention described above, using a Brookfield viscometer of a modified silicone adhesive. The viscosity at 23 ° C. measured at several tens of rpm is in the range of 1,000 to 1,000,000 mPa · s, and the thixotropic index (viscosity at a rotational speed of 1 rpm / viscosity at a rotational speed of 10 rpm) is 3 or more. is necessary.
[0057]
If the viscosity of the modified silicone-based adhesive is less than 1000 mPa · s, the required application amount of the adhesive becomes extremely large, which is disadvantageous in terms of cost, and conversely, if the viscosity exceeds 1 million mPa · s, it is used. Workability at the time becomes worse.
[0058]
Further, if the above-mentioned thixotropic index (viscosity at 1 rpm / viscosity at 10 rpm) of the modified silicone adhesive is less than 3, the base material and / or the finishing material that is particularly uneven when the construction is performed. It becomes difficult to ensure a sufficient effective bonding area during construction.
[0059]
[Action]
The eaves ceiling material bonding method according to the present invention is performed using a solvent-free modified silicone adhesive having a specific viscosity and a thixotropic index and exhibiting specific physical properties after curing. The eaves ceiling material that has a good appearance and exhibits excellent adhesive strength, impact resistance, heat resistance, water resistance, durability, etc. without causing danger or adverse effects on the human body It can be obtained well and efficiently.
[0060]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to describe the present invention in more detail, examples are given below, but the present invention is not limited to these examples.
[0061]
(Example)
[0062]
(1) Manufacture of Modified Silicone Adhesive As a modified silicone polymer, 100 parts by weight of “Sylyl SAT-400” (number average molecular weight, manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) as a filler, colloidal calcium carbonate (trade name) as a filler. 150 parts by weight of “CCR” (manufactured by Shiroishi Kogyo Co., Ltd.), 4 parts by weight of vinyltrimethoxysilane (trade name “Syra Ace S210”, manufactured by Chisso Corporation) as a dehydrating agent, N- (2-aminoethyl)- Reaction product of 3 parts by weight of 3-aminopropylmethyldimethoxysilane (trade name “KBM-602”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 1 part by weight of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and dibutyltin dilaurate as a curing catalyst Add 1 part by weight, vacuum knead for 60 minutes with a planetary mixer, 1-component, solvent-free modified silica It was obtained over emissions based adhesive.
[0063]
(2) Evaluation Performance of the modified silicone adhesive obtained above (1) Tensile strength, (2) Elongation at break, (3) Permanent elongation, (4) Viscosity, (5) Thixotropic index, 6) Adhesiveness was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1. The evaluation was performed in an atmosphere of 23 ° C.-65% RH unless otherwise specified.
[0064]
(1) Tensile strength, (2) Elongation at break, (3) Permanent elongation: The cured modified silicone adhesive is subjected to a tensile test according to JISK6301 using a dumbbell-shaped No. 3 test piece and cured. The tensile strength (kgf / cm 2 ), elongation at break (%) and permanent elongation (%) of the product were measured.
[0065]
(4) Viscosity: Using a Brookfield S type viscometer (BS type viscometer), the rotor No. 7. The viscosity (mPa · s) of the modified silicone adhesive at 23 ° C. was measured under the condition of 10 rpm.
[0066]
(5) Thixotropic index: Using a Brookfield S-type viscometer (BS-type viscometer), rotor No. 7. Each viscosity of the modified silicone adhesive at 23 ° C. was measured under the conditions of 1 rpm and 10 rpm, and the viscosity ratio (viscosity at 1 rpm / viscosity at 10 rpm) was determined to obtain a thixotropic index.
[0067]
(6) Adhesiveness: Using a 50 mm square mortar as a base material for eaves ceiling materials, and using a 50 mm square polystyrene plate as a finishing material, apply the modified silicone adhesive in a 4 mm bead shape to the mortar and the polystyrene plate. Then, after curing for 3 days in an atmosphere of 23 ° C.-65% RH, it was peeled off by hand, and the state of destruction at that time was visually observed, and the adhesive cohesive failure was passed (◯), interface failure Was rejected (x).
[0068]
(Comparative example)
As an adhesive, instead of the modified silicone-based adhesive, a vinyl acetate resin solvent-based adhesive (trade name “Sekisui Bond for wood brick”, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) is used. Evaluation was performed in the same manner. The results are shown in Table 1.
[0069]
[Table 1]
Figure 0003718366
[0070]
As can be seen from Table 1, the eaves ceiling material of the example according to the bonding method of the present invention is a cohesive failure of the modified silicone adhesive in the destruction state of the joined body of the mortar as the base material and the polystyrene plate as the finishing material. And showed excellent adhesion.
[0071]
On the other hand, the eaves ceiling material of the comparative example using the vinyl acetate resin solvent-based adhesive as the adhesive is an interface failure at the adhesive interface, and the adhesive state is inferior. It was.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the eaves ceiling material bonding method of the present invention, it has a good appearance and has excellent adhesive strength without causing environmental pollution, danger of ignition or adverse effects on human bodies. And eaves ceiling materials that exhibit impact resistance, heat resistance, water resistance, durability, and the like can be efficiently obtained with good workability.

Claims (1)

軒天井材の下地材と軒天井材の仕上げ材とを変成シリコーン系接着剤で接着する軒天井材の接着方法であって、
前記変成シリコーン系接着剤は、ブルックフィールド型粘度計を用いて、回転数10rpmで測定した23℃における粘度が1000〜100万mPa・sの範囲内にあり、且つ、チクソトロピックインデックス(回転数1rpm時の粘度/回転数10rpm時の粘度)が3以上であり、
前記変成シリコーン系接着剤の硬化物は、JISK6301に準拠して、ダンベル状3号形試験片で測定した引張強さが15kgf/cm 以上であり、切断時伸びが100%以上であり、且つ、永久伸びが50%以下である
ことを特徴とする軒天井材の接着方法。
An eaves ceiling material bonding method in which a base material of eaves ceiling material and a finish material of eaves ceiling material are bonded with a modified silicone adhesive ,
The modified silicone-based adhesive has a viscosity at 23 ° C. measured at 10 rpm using a Brookfield viscometer in the range of 1000 to 1 million mPa · s, and a thixotropic index (rotation speed 1 rpm). (Viscosity at the time / viscosity at 10 rpm) is 3 or more,
According to JISK6301, the cured product of the modified silicone adhesive has a tensile strength measured by a dumbbell-shaped No. 3 test piece of 15 kgf / cm 2 or more, an elongation at break of 100% or more, and The permanent elongation is 50% or less
An eaves ceiling material bonding method characterized by the above.
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