説明

接着剤セット及びそれを用いた接着方法

【課題】硬化速度が速く、優れた内部硬化性を有し、かつ貯蔵安定性にも優れた接着剤セットを提供すること。
【解決手段】分子末端に以下の一般式で(I)で表されるアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むA液と、分子末端に以下の一般式(II)で表されるトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むB液とからなり、第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体を0.07重量部以上の割合でA液とB液とを混合して用いる接着剤セットである。
−SiR(OR (I)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基、Rは置換基を有しても良い炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
−Si(OR (II)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表す。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接着剤、シーリング材、コーティング剤及び塗料等に使用することができる接着剤セット及びそれを用いた接着方法に関する。
【背景技術】
【0002】
分子末端に加水分解性シリル基を有する重合体は、いわゆる変成シリコーン樹脂として、一液形あるいは二液形の接着剤やシーリング材に広く用いられている。一液形では、変成シリコーン樹脂に硬化触媒及びその他の添加剤を加え、密閉して保管され、使用時には空気中の水分と反応して硬化する。一方、二液形は、変成シリコーン樹脂を含む基剤と硬化剤とからなり、別梱包の基剤と硬化剤とを使用時に混合して、空気中の水分と反応させて硬化させる。
【0003】
例えば、一液形には、トリメトキシシリル基を含む変成シリコーン樹脂を用いて速い硬化速度と可使時間を確保した室温硬化性組成物(特許文献1)が提案されている。また、二液形には、深部硬化性(内部硬化性)を向上させた変成シリコーン系シーリング材組成物(特許文献2)が提案されている。
【特許文献1】特開2006−63335号公報
【特許文献2】特開2001−172610号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の一液形の接着剤の可使時間はまだ十分と言えず貯蔵安定性に難がある。また、二液形にしても、一液形に比べ貯蔵安定性には優れるものの、硬化速度が遅く、また内部硬化性も十分とはいえない。
【0005】
一般的に変成シリコーン樹脂を用いた接着剤の場合、硬化速度や深部硬化性等の硬化性を向上させるために硬化触媒を増量すると、可使時間の短縮による作業性が悪化し、さらには過剰の硬化触媒存在で耐久性や耐候性が低下する。また硬化性を向上させるため、水分を混入させたり、含水物質を混合することも可能であるが、十分に硬化させることができない。これは、水分が変成シリコーン樹脂に十分に分散せず硬化が不均一になったり、接着付与成分と水分とが反応して接着性がばらついたり、水分の添加により硬化触媒が失活する等の理由によるものである。
【0006】
したがって、変成シリコーン樹脂を用いた接着剤において、一液形にしても二液形にしても、硬化速度が速く、優れた内部硬化性を有し、かつ貯蔵安定性にも優れた接着剤が得られていないのが現状である。
【0007】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、硬化速度が速く、優れた内部硬化性を有し、かつ貯蔵安定性にも優れた接着剤セット及びそれを用いた接着方法を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明の接着剤セットは、分子末端に以下の一般式で(I)で表されるアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むA液と、分子末端に以下の一般式(II)で表されるトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むB液とからなり、第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体を0.07重量部以上の割合でA液とB液とを混合することを特徴とする。
−SiR(OR (I)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基、Rは置換基を有しても良い炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
−Si(OR (II)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表す。)
【0009】
また、本発明においては、A液とB液が、それぞれ充填剤としてコロイダル炭酸カルシウム及び重質炭酸カルシウムを含むことができる。さらに、A液とB液の混合液におけるコロイダル炭酸カルシウム及び重質炭酸カルシウムの混合比(重量比)は、コロイダル炭酸カルシウム/重質炭酸カルシウム=100〜0.01とすることができる。
【0010】
また、本発明の接着剤セットを用いた接着方法は、分子末端に一般式(I)で表されるアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むA液と、分子末端に以下の一般式(II)で表されるトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むB液とを、第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体が0.07重量部以上となるように塗布直前に混合して使用することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明の接着剤セットは、アルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むA液と、トリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むB液とで構成し、このA液とB液を使用直前に混合することにより硬化させるものであり、従来の一液形とも二液形とも異なるものである。本発明によれば、内部硬化速度の大幅な向上、かつ硬化速度を速くして接着強度の発現時間の大幅な短縮化を図ることができ、さらに実用上問題のない貯蔵安定性を確保することができる。さらに、本発明によれば、A液とB液との混合比を従来に比べ非常に広い範囲にとることができるので、混合比を厳密に守る必要がなく、作業性を大幅に向上させることができる。また、本発明によれば、B液の組成のみを変化させることによっても、目的とする最終硬化物の性能(硬度、強度、伸び、硬化速度等)を得ることが可能であるので、アルキルジアルコキシシリル基を有する重合体であればA液の組成には特に限定されない。なお、本発明においては、特に断らない限り、使用直前に混合するの「直前」とは、A液とB液とを混合して接着剤として塗布あるいは使用可能な時間幅をいう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の接着剤セットは、分子末端にアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むA液と、分子末端にトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むB液とからなるものである。
【0013】
A液は、分子末端に以下の一般式で(I)で表されるアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むものである。
−SiR(OR (I)
ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基、Rは置換基を有しても良い炭素数1〜20のアルキル基を表す。好ましいアルキルジアルコキシシリル基としては、メチルジメトキシシリル基、メチルジエトキシシリル基、より好ましくはメチルジメトキシシリル基である。
【0014】
また、第1の重合体の主鎖には、ポリオキシアルキレンやビニル系重合体を用いることができる。ポリオキシアルキレンには、−CHCHO−、−CHCH(CH)O−、−CHCH(C)O−、−CH(CH)CHO−、−CH(C)CHO−、−CHCHCHO−、及び−CHCHCHCHO−から選択された1種以上の繰り返し単位からなるものを用いることができる。好ましくは、−CHCH(CH)O−である。また、ビニル系重合体には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、及びこれら重合体のいずれか2種以上を成分として含む共重合体等を挙げることができる。好ましくは、ポリ(メタ)アクリレートである。また、第1の重合体の数平均分子量は、1000〜30000が好ましい。
【0015】
第1の重合体の具体例としては、MSポリマーS203、MSポリマーS303、サイリルSAT350、サイリルSAT400(以上は株式会社カネカ製)、エクセスターS2410、エクセスターS2420、エクセスターS3630(以上は旭硝子株式会社製)等を挙げることができる。
【0016】
A液には、湿気との硬化を促進させるために硬化触媒を配合することができる。硬化触媒としては、従来公知のシラノール縮合触媒を広く使用することができる。その具体例としては、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン系エステル類;ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ、ラウリン酸スズ、フェルザチック酸スズ等のスズカルボン酸塩類;ジブチルスズオキサイドとフタル酸エステルとの反応物;ジブチルスズジアセチルアセトナート;アルミニウムトリ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;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;ナフテン酸鉄;ビスマス−トリス(ネオデカノエート)、ビスマス−トリス(2−エチルヘキソエート)等のビスマス化合物等の金属系触媒を例示できる。これらの金属系触媒は単独で使用してもよく、2種類以上併用してもよい。更にラウリルアミン等の公知のアミン系触媒を使用することもできる。
【0017】
また、A液には、接着性付与剤として、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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シランカップリング剤を配合することもできる。好ましくは、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である。
【0018】
また、A液には、脱水剤として、メチルトリメトキシシラン、ビニルメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の加水分解性ケイ素化合物を用いることができる。好ましくは、ビニルメトキシシランである。
【0019】
また、A液には、機械特性を向上させるため、充填剤を配合することもできる。充填材としては従来公知の充填材を広く使用でき、具体的にはフュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸及びカーボンブラック等の充填材、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、水添ヒマシ油及びガラスバルーン等の充填材、石綿、ガラス繊維及びフィラメント等の繊維状充填材等を挙げることができる。
好ましくは、炭酸カルシウムである。炭酸カルシウムは少量でも粘度を高くすることができる。炭酸カルシウムとしては、コロイダル炭酸カルシウムと重質炭酸カルシウムの組み合わせを用いることが好ましい。コロイダル炭酸カルシウムは破断強度を増加させ、重質炭酸カルシウムは50%モジュラスを増加させる。そのため、両者を併用することにより、破断強度と50%モジュラスを同時に増加させることが可能である。なお、充填剤はB液にも添加することができる。すなわち、充填剤はA液とB液の少なくとも一方に添加すれば良い。そのため、コロイダル炭酸カルシウムと重質炭酸カルシウムの混合比(重量比)は、A液とB液の混合液中において、コロイダル炭酸カルシウム/重質炭酸カルシウム=100〜0.01、より好ましくは10〜0.1となるように添加することが好ましい。
【0020】
なお、コロイダル炭酸カルシウムは平均粒径がサブミクロンの微細粒子であり、吸湿性が大きく、かつ重質炭酸カルシウムに比べて脱水が容易ではない。そのためコロイダル炭酸カルシウムは製造上水分を多く含むことが知られている。そのため、本発明で用いているアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体と、分子末端にトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体とを併用して、さらにコロイダル炭酸カルシウムを用いた一液形の硬化性樹脂組成物を製造しようとしても、脱水が不十分で貯蔵安定性が悪くなるため、コロイダル炭酸カルシウムを用いることはできなかった。しかし、本発明によれば、第1の重合体をA液、第2の重合体をB液と包装を別にすることにより、充填剤にコロイダル炭酸カルシウムを用いても十分な貯蔵安定性を確保することができる。
【0021】
更に、本発明で(A)液には、必要に応じてエポキシ樹脂とその硬化剤、可塑剤、粘性改良剤、その他添加剤等を適宜配合することができる。
【0022】
エポキシ樹脂としては、従来公知のものを広く使用でき、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテル等の難燃型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ジグリシジル−p−オキシ安息香酸、フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等のフタル酸ジグリシジルエステル系エポキシ樹脂、m−アミノフェノール系エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン系エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、各種脂環式エポキシ樹脂、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジル−o−トルイジン、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリン等の多価アルコールのグリシジルエーテル、ヒダントイン型エポキシ樹脂、石油樹脂等の不飽和重合体のエポキシ化物等を挙げることができる。これらのエポキシ樹脂の中でも、分子中にエポキシ基を少なくとも2個含有するものが、硬化に際し反応性が高く、また硬化物が3次元的網目を作り易い等の点から好ましい。更に好ましいエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂及びフタル酸ジグリシジルエステル系エポキシ樹脂を例示できる。
【0023】
エポキシ樹脂の硬化剤としては、従来公知のエポキシ樹脂用硬化剤を広く使用でき、例えばトリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン、m−キシリレンジアミン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミン類、第3級アミン塩類、ポリアミド樹脂類、ケチミン類、アルジミン類、エナミン類等の潜伏性硬化剤、イミダゾール類、ジシアンジアミド類、三弗化硼素錯化合物類、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ドデシニル無水コハク酸、無水ピロメリット酸、無水クロレン酸等の無水カルボン酸類、アルコール類、フェノール類、カルボン酸類等を挙げることができる。
【0024】
可塑剤としては、従来公知の可塑剤を広く使用でき、具体的にはフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル類;アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル、セバシン酸ジブチル、オレイン酸ブチル等の脂肪族カルボン酸エステル;ペンタエリスリトールエステル等のグリコールエステル類;リン酸トリオクチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類;エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ可塑剤;塩素化パラフィン等を、1種単独で又は2種以上の混合物で使用できる。また、ポリオキシプロピレンモノオール、ポリオキシプロピレンジオール及びその末端変性物等も使用し得る。末端変性物には、例えば、末端水酸基をアルコキシ基、アルケニルオキシ基に変性した化合物やウレタン結合、エステル結合、尿素結合又はカーボネート結合を介して炭化水素基で封鎖された化合物等を挙げることができる。
【0025】
粘性改良剤としては、ジベンジリデンソルビトール、トリベンジリデンソルビトール等のゲル化剤、アマイドワックス等の脂肪酸アミド化物を挙げることができる。
【0026】
その他の添加剤としては、例えば顔料、各種の老化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
【0027】
なお、A液として、シャーピーヘンセイシリコーンM、シャーピーヘンセイシリコーンLM、シャーピーダンセイボンドMS+(以上はシャープ化学工業株式会社製)等の接着剤やシーリング材を用いることもできる。
【0028】
A液中の各成分の配合割合は、第1の重合体100重量部当たり、硬化触媒を0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部、さらに好ましくは1〜3重量部、脱水剤を0.1〜15重量部、好ましくは0.5〜10重量部、より好ましくは1〜5重量部、接着付与剤を0.1〜15重量部、好ましくは0.5〜10重量部、より好ましくは1〜7重量部、充填材を0.1〜300重量部、可塑剤を1〜150重量部、粘性改良剤を0.1〜20重量部である。さらに必要に応じ、エポキシ樹脂を1〜100重量部、より好ましくは10〜50重量部、エポキシ樹脂の硬化剤をエポキシ樹脂100重量部当たり1〜200重量部、より好ましくは10〜100重量部、配合することもできる。また、A液中の第1の重合体の濃度は、10〜50重量%、より好ましくは20〜40重量%である。
【0029】
B液は、分子末端に以下の一般式(II)で表されるトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むものである。
−Si(OR (II)
ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表す。トリアルコキシシリル基は、トリメトキシシリル基を用いることが好ましい。
【0030】
また、第2の重合体の主鎖には、ポリオキシアルキレンを用いることができる。ポリオキシアルキレンには、−CHCHO−、−CHCH(CH)O−、−CHCH(C)O−、−CH(CH)CHO−、−CH(C)CHO−、−CHCHCHO−、及び−CHCHCHCHO−から選択された1種以上の繰り返し単位からなるものを用いることができる。好ましくは、−CHCH(CH)O−である。
【0031】
第2の重合体としては、トリアルコキシシリル基がトリメトキシシリル基、ポリオキシアルキレンの構成単位がオキシプロピレン基である樹脂を用いるのが好ましい。これは、他の樹脂との相溶性、速硬化性及び透明性が優れているからである。また数平均分子量は500〜30000、好ましくは5000〜20000である。第2の重合体の具体例としては、エクセスターAX2551、エクセスターAX2851(以上は旭硝子株式会社製)等を挙げることができる。
【0032】
A液との混合分散性や混合物の流動性を調整するために、A液に用いた上述の脱水剤、接着付与剤、充填剤、可塑剤、充填剤、粘性改良剤、その他添加剤、例えば顔料、各種の老化防止剤、紫外線吸収剤等をB液にも配合することができる。
【0033】
B液としては第2の重合体のみを用いても良く、あるいは第2の重合体に種々の添加剤を添加したものを用いることもできる。添加剤を添加する場合、B液中の各成分の配合割合は、第2の重合体100重量部当たり、脱水剤を0〜15重量部、好ましくは0.5〜10重量部、より好ましくは1〜5重量部、接着付与剤を0〜15重量部、好ましくは0.5〜10重量部、より好ましくは1〜7重量部、充填材を0〜600重量部、可塑剤を1〜300重量部、粘性改良剤を0.1〜20重量部である。また、B液中の第2の重合体の濃度は、10〜100重量%、より好ましくは20〜40重量%である。
【0034】
本発明においては、A液とB液との混合比は厳密に規定する必要はなく、広い混合比の範囲で、十分な硬化速度を確保することができる。A液とB液とは、第1の重合体と第2の重合体との重量比が、第1の重合体の100重量部に対し、第2の重合体が0.07重量部以上となるように混合することが好ましい。この割合以上であれば、A液のみあるいはB液のみを接着剤として用いる場合に比べタックフリータイムを顕著に減少させることができる。より好ましくは、第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体を0.7重量以上500重量部以下、さらに好ましくは7重量部以上100重量部以下である。0.07重量部より少ないと効果が十分でなく、また500重量部より多く添加すると硬化は速くなるが2液混合中に速やかに硬化反応が開始・完結してしまうため、接着強度にバラツキが出やすい。従って、500部より多く添加する本接着剤セットを使用する際、専用の吐出ラインや容器が必要になってしまうからである。また、第1の重合体と第2の重合体の混合比のみならず、可塑剤や充填材の種類及び含有量を変化させることによっても、目的とする最終硬化物の性能(硬度、強度、伸び、硬化速度等)を得ることが可能である。
【0035】
A液とB液の混合方法としては、(1)A液とB液のそれぞれの専用の吐出ライン先端で混合させる自動化ラインを用いる方法、(2)スタティック式ノズルを装着した専用容器中にて押出しながら混合させる方法、(3)適当な容器中にA液とB液を移し出してヘラ等で混合する方法、(4)直接被着体上にA液とB液を打設してからヘラ等で混合する方法等を挙げることができる。A液とB液が完全に混合されたことを確認しやすくするため、例えばA液とB液の互いの色調を違えておくことにより、混合状態を目視で確認することができる。
【0036】
さらに、具体的に接着方法の例について説明すると、A液とB液とを、第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体が0.07重量部以上となるように使用直前に混合し、貼り合わせる被着体の少なくとも一方に塗布し、被着体同士を圧着して接着させることができる。また、A液を被着体に塗布し、さらにその被着体にB液を、第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体が0.07重量部以上となるように塗布し、被着体同士を圧着して接着させることもできる。これらのいずれの方法においても、A液とB液の混合比を厳密に守る必要がないので、作業時間を短縮することができる。
【実施例】
【0037】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例における「部」は、特に断らない限り「重量部」を表す。
(A液及びB液の作製)
A液:表1−1に示す組成で、MSポリマーS303(もしくはサイリルSAT400もしくはエクセスターS420)30部と可塑剤としてDOP15部、充填剤として加熱乾燥により水分を除去したコロイダル炭酸カルシウム37部及び重質炭酸カルシウム15部を加え、遊星式攪拌器(クラボウ社製)を使用して攪拌・混合した。得られた混合物を室温まで温度を下げてから、脱水剤としてビニルトリメトキシシラン1部、接着付与剤としてアミノシラン(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1.5部、硬化触媒としてジブチルスズオキサイドとフタル酸エステルとの反応物を加えて攪拌・混合して各種A液を得た。以下、A液に用いた変成シリコーン樹脂を第1の変性シリコーン樹脂と呼ぶ。
【0038】
B液:表1−1及び1−2に示す組成で、エクセスターAX2551と、可塑剤としてDOP、充填剤として加熱乾燥により水分を除去したコロイダル炭酸カルシウムと重質炭酸カルシウムを加え、遊星式攪拌器を使用して攪拌・混合した。得られた混合物を室温まで温度を下げてから、脱水剤としてビニルトリメトキシシラン1部を加えて攪拌・混合してB液を得た。以下、B液に用いた変成シリコーン樹脂を第2の変成シリコーン樹脂と呼ぶ。
【0039】
【表1−1】

【表1−2】

【0040】
(A液とB液の増粘率の評価)
A液、B液ともに作製後の翌日の粘度を測定し、これを初期粘度とした。同じ配合物を70℃で7日間、さらに23℃で1日間経過後の粘度を測定し、増粘率を次式(I)より算出した。
数1
増粘率=((70℃で7日間後の粘度−初期粘度)/初期粘度)×100(%) (I)
貯蔵安定性の評価は、以下の通りである。
○:増粘率50%未満。
△:増粘率50%以上。
×:容器から容易に取り出せない。
【0041】
表1−1の比較例1から3に示すように、A液の増粘率は6〜20%であり、タックフリータイムは30〜45分であった。また、B液では、比較例8〜10に示すように、脱水剤を配合しなかったB−12〜14では70℃加熱により粘度測定ができないほど増粘し、そして硬化した。これに対し、脱水剤を配合することにより、B−1〜10では、第2の変成シリコーン樹脂濃度を40%以上にしても、粘度測定できないほど高粘度になったり、容器中で硬化することはなかった。また、B液のタックフリータイムはすべて24時間以上であった。また、B液に接着付与剤を添加しても、B−11に示すように、タックフリータイムはすべて24時間以上であった。
【0042】
また、第1の変成シリコーン樹脂と第2の変成シリコーン樹脂を併用して一液形とした比較例5〜7についても検討した。比較例5〜7は、タックフリータイムが15分以内と速いが、第1の変成シリコーン樹脂/第2の変成シリコーン樹脂の混合比が9程度になるまで、第2の変成シリコーン樹脂の割合を減らさなければ70℃加熱により粘度測定ができないほど増粘そして硬化した。
以上の結果より、脱水剤を配合することにより、A液とB液のいずれについても十分な貯蔵安定性を確保できることがわかった。
【0043】
(内部硬化性の評価)
A液としてA−1、B液としてB−1を重量比で1:1となるようにPPディスポカップに計り取り、ヘラを用いて素早く攪拌・混合して幅10mm、高さ10mmの目地に充填した。所定時間経過毎に目地をカッターナイフで切断し、断面状態を観察するとともに、硬化厚み(mm)を測定した。
【0044】
結果を表2に示す。以下の基準に基づき内部硬化性を評価した。
◎:24時間までに10mm以上硬化。
△:1〜4日後に10mm以上硬化。
×:10mm硬化するのに5日以上要する。
なお、表2中、「硬化」とはゴム状に固まった状態、「ぺースト」とは混合直後の液状物のままの状態、「増粘」とは「硬化」と「ペースト」との中間状態で完全には硬化していないが、明らかに混合直後の液状物ではない状態をいう。また、表中、樹脂混合比(A)/(B)とは、アルキルジアルコキシシリル末端の変成シリコーン(A)とトリアルコキシシリル基末端の変成シリコーン(B)の混合比(A)/(B)(重量比)を表す。
【0045】
A液のみの硬化物である比較例1〜3では、完全に硬化状態となるまで96〜120時間を要したのに対し、A液にB液とを混合した実施例1〜3の硬化物では12時間で完全に硬化しており、A液のみを用いた場合に比べ、大幅に内部硬化性が向上した。
【0046】
なお、比較例4は比較例3の配合において、接着付与剤を添加しなかった例を示している。比較例3の50分と比べ、比較例4では480分とタックフリータイムが大きく増加していることがわかる。このことは、接着付与剤は、A液を単独で硬化させる場合、内部硬化性には大きな影響を与えないが、タックフリータイムを減少させるには有効であることを示している。一方、実施例4は、A液とB液のいずれもにも接着付与剤を添加していない場合である。この場合、A液とB液を混合することで、タックフリータイムを減少させることができる。すなわち、A液とB液を混合する本願発明では、接着付与剤を添加しなくても、あるいは添加量が少量であっても、タックフリータイムを減少させることができることを示している。
【0047】
【表2】

【0048】
(A液とB液の混合比の評価)
A液としてA−3と、B液としてB−1を重量比で表3に示すようにPPディスポカップに計り取り、ヘラを用いて素早く攪拌・混合して幅10mm、高さ10mmの目地へ充填した。所定時間経過毎に目地をカッターナイフで切断し、断面状態を観察するとともに、硬化厚みを測定した。同時にタックフリータイムも測定した。別途、各比率の混合物について3mm厚みのシートを作製し、23℃で7日間養生後、ダンベル物性を測定した。結果を表3に示す。
なお、タックフリータイムの評価は以下の通りである。
◎:A液単独でのタックフリータイムに対し50%以上の時間短縮が認められた。
△:A液単独でのタックフリータイムに対し50%未満の時間短縮が認められた。
×:A液単独でのタックフリータイムに対し時間短縮が認められなかった。
【0049】
【表3−1】

【表3−2】

【0050】
(1)内部硬化性
A液単独では完全硬化させるのに120時間かかっていたが、実施例5〜7に示すように、A液10部に対してB液を7.5部以上混合すると24時間以内で完全に硬化した。A液単独では12時間後でも1mmしか硬化していなかったのに対し、実施例13に示すようにA液10部に対してB液を0.01部混合するだけでも、すなわち、樹脂混合比(A)/(B)が100重量部/0.07重量部であっても、3.5mmまで硬化を促進させることができた。
【0051】
(2)タックフリータイム
A液単独では、タックフリータイムが30〜45分であったのに対し、B液を混合するといずれもタックフリータイムを短縮することができた。特に、実施例13でも時間短縮効果が認められた。
【0052】
(3)硬化物の物性
A液単独硬化物と比べて、A液とB液との混合により得られる硬化物はいずれも高強度かつ高硬度であった。A液10部に対してB液が10部以下であっても、破断時伸びが400%以上とA液単独硬化物と比べても遜色ない性能が得られた。
【0053】
以上の結果より、A液とB液との混合比を厳密に守らなくても、速硬化性を付与することができること、そして速硬化性を付与しながらA液とB液との混合比を広い範囲で変化させることができること、すなわちB液の組成を変化させることにより、A液から得られる硬化物の性能を損なうことなく、内部硬化性をコントロールすることが可能であることがわかった。
【0054】
(コロイダル炭酸カルシウムの効果)
A液としてA−3、B液としてB−1又はB−2を重量比が10:7.5となるようにPPディスポカップに計り取り、ヘラを用いて素早く攪拌・混合して幅10mm、高さ10mmの目地へ充填した。所定時間経過毎に目地をカッターナイフで切断し、断面状態を観察するとともに、硬化厚みを測定した。同時にタックフリータイムも測定した。結果を表4に示す。
【0055】
【表4】

【0056】
実施例14と実施例15は、B液中の第2の変成シリコーン樹脂量が同じで、A液とB液混合後のコロイダル炭酸カルシウム量と重質炭酸カルシウム量の重量比(コロイダル炭酸カルシウム量/重質炭酸カルシウム量)は、実施例14が60/38、実施例15は37/60である。コロイダル炭酸カルシウムの量が多い実施例14の方が、コロイダル炭酸カルシウムの量が少ない実施例15に比べ、内部硬化性が優れていた。これより、B液中の第2の変成シリコーン樹脂量を同じにし、コロイダル炭酸カルシウムの量を変化させることで、内部硬化性をコントロールすることが可能であることがわかった。
【0057】
(市販品とB液混合時のタックフリータイムの評価)
A液として、市販の一液形接着剤やシーリング剤を用い、B液としてB−1を用い、重量比が10:10となるようにPPディスポカップに計り取り、ヘラを用いて素早く攪拌・混合して、タックフリータイムを測定した。結果を表5に示す。実施例16、17、19、20、21、22で用いた市販品はすべて変成シリコーン樹脂を主成分とするものである。また、実施例18と23で用いた市販品は変成シリコーン・エポキシ樹脂を主成分とするものである。
【0058】
【表5】

【0059】
実施例16〜23に示すように、変成シリコーン樹脂を含むものであればA液に市販品を用いても、B液を混合することでタックフリータイムを飛躍的に短縮させることができた。
【産業上の利用可能性】
【0060】
本発明によれば、従来の二液形や一液形の問題点を解決可能な新たな接着剤セットを提供することができる。二液形では、製造者指定の混合比を厳密に守らないと、硬化物が柔らかくなったり、硬化しなかったり、あるいは逆に硬くなりすぎたりする、という問題があったが、本発明によればこのような問題が生じることはない。また、一液形の課題であった貯蔵安定性も大幅に向上させることが可能である。また、建築現場、土木工事現場、そして工場ライン等の作業現場において、混合比を厳密に設定しなくても、目的とする内部硬化性や硬化物物性を得ることが可能となり、作業性を向上させることが可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
分子末端に以下の一般式で(I)で表されるアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むA液と、分子末端に以下の一般式(II)で表されるトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むB液とからなり、
第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体を0.07重量部以上の割合でA液とB液とを混合することを特徴とする接着剤セット。
−SiR(OR (I)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基、Rは置換基を有しても良い炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
−Si(OR (II)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表す。)
【請求項2】
A液とB液の少なくとも一方が、充填剤としてコロイダル炭酸カルシウム及び重質炭酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項1記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
A液とB液の混合液におけるコロイダル炭酸カルシウムと重質炭酸カルシウムの混合比(重量比)が、コロイダル炭酸カルシウム/重質炭酸カルシウム=100〜0.01であることを特徴とする請求項2記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項4】
分子末端に以下の一般式で(I)で表されるアルキルジアルコキシシリル基を有する第1の重合体を含むA液と、分子末端に以下の一般式(II)で表されるトリアルコキシシリル基を有する第2の重合体を含むB液とを、第1の重合体100重量部に対し、第2の重合体が0.07重量部以上となるように塗布直前に混合して使用することを特徴とする接着方法。
−SiR(OR (I)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基、Rは置換基を有しても良い炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
−Si(OR (II)
(ここで、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表す。)

【公開番号】特開2009−84386(P2009−84386A)
【公開日】平成21年4月23日(2009.4.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−254614(P2007−254614)
【出願日】平成19年9月28日(2007.9.28)
【出願人】(000107000)シャープ化学工業株式会社 (12)
【Fターム(参考)】