特許第6719493号(P6719493)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6719493
(24)【登録日】2020年6月18日
(45)【発行日】2020年7月8日
(54)【発明の名称】硬化性組成物
(51)【国際特許分類】
   C08L 101/10 20060101AFI20200629BHJP
   C08K 7/00 20060101ALI20200629BHJP
   C08L 33/00 20060101ALI20200629BHJP
【FI】
   C08L101/10
   C08K7/00
   C08L33/00
【請求項の数】6
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2018-35853(P2018-35853)
(22)【出願日】2018年2月28日
(65)【公開番号】特開2019-151687(P2019-151687A)
(43)【公開日】2019年9月12日
【審査請求日】2019年3月27日
(73)【特許権者】
【識別番号】305032254
【氏名又は名称】サンスター技研株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390037154
【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106518
【弁理士】
【氏名又は名称】松谷 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100156122
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 剛
(72)【発明者】
【氏名】牛尼 伸也
(72)【発明者】
【氏名】鳥居 智之
(72)【発明者】
【氏名】石丸 謙吾
【審査官】 江間 正起
(56)【参考文献】
【文献】 特開平04−036357(JP,A)
【文献】 特開2007−217624(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 101/00−101/16
C08K 7/00−7/28
C08L 33/00−33/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応性ポリマーおよび球状粒子を含有し、
(P1)粒径850〜1300μmの球状粒子
の含有量が組成物に対して0.5〜10体積%、
(P2)粒径250〜600μmの球状粒子
の含有量が組成物に対して0.5〜10体積%であり、
(P3)粒径600〜850μmの球状粒子
の含有量が粒子(P1)および粒子(P2)の合計に対して45体積%以下であり、
粒子(P1)及び粒子(P2)が無機粒子であり、
反応性ポリマーがジメトキシシリル基、トリメトキシシリル基、ジエトキシシリル基、及びトリエトキシシリル基からなる群から選択される少なくとも1つの加水分解性シリル基を有する、凹凸外観を有する硬化性組成物。
【請求項2】
(P4)粒径0.1〜2000μmの燐片状粒子
の含有量が組成物に対して0.03〜3体積%である、請求項1に記載の硬化性組成物。
【請求項3】
反応性ポリマーが反応性基含有アクリル系ポリマーである、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
【請求項4】
反応性ポリマーのポリスチレン換算重量平均分子量が10000〜30000である、請求項1〜のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
【請求項5】
粒子(P1)および(P2)の少なくとも1つが、シリカ粒子、アルミナ粒子、セラミック粒子およびマイカ粒子からなる群から選択された少なくとも1つである、請求項1〜のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
【請求項6】
目地部分に請求項1〜のいずれか1項に記載の硬化性組成物またはその硬化物が充填されている、石調壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は凹凸外観を有する硬化性組成物、特に建築物の壁の目地部分に好適に使用される凹凸外観を有するシーリング材用硬化性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、高意匠性の住宅が増え、壁材のデザインはより多様となっている。近年のトレンドではシーリング材が壁材に溶け込むようなデザインが好まれており、シーリング材表面とシーリング材に隣接する壁材表面との高い調和性が求められている。
【0003】
特開2006−96859号公報においては、サンド調の窯業系サイディングボード表面と目地部シーリング材表面を調和させることができるシーリング材組成物として、平均粒径がともに100〜500μmのバルーンと非球状粒子とを、シーリング材組成物に対し合計で1〜20vol%含有し、かつバルーンと非球状粒子の体積比率が1/5〜5/1であることを特徴とするシーリング材組成物が開示されている(特許文献1)。
【0004】
特開2007−217624号公報においては、シーリング材組成物であって、粒状物が添加されており、前記粒状物は熱可塑性有機樹脂からなり、前記粒状物の形状はほぼ球形であり、その粒径と配合割合はヘラ仕上げしたときに表面に凹凸が現れる意匠性をもつように設定されていることを特徴とするシーリング材組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−96859号公報
【特許文献2】特開2007−217624号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、石材などの石調壁材の表面は微妙な凹凸を有しているため、従来のシーリング材ではシーリング部分が目立ってしまい石調壁材の凹凸状表面との一体感が十分でない。本発明の目的は石調壁材の凹凸状表面と目地部分のシーリング材との一体感を向上させてより一層意匠性を高めることのできるシーリング材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の粒子を特定量組み合わせて用いることで上記課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は
反応性ポリマーおよび球状粒子を含有し、
(P1)粒径0.85〜1.5mmの球状粒子
の含有量が組成物に対して0.5〜10体積%、
(P2)粒径0.1〜0.6mmの球状粒子
の含有量が組成物に対して0.5〜10体積%であり、
粒径0.6〜0.85mmの球状粒子の含有量が粒子(P1)および粒子(P2)の合計に対して45体積%以下である、硬化性組成物を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明における硬化性組成物の表面は石調壁材表面との一体感に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】シーリング材として本発明の硬化性組成物が目地部分に充填された石調壁の写真である。
図2】目地部分を破線枠で囲んで示した図1の石調壁の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<硬化性組成物の成分>
[反応性ポリマー]
本発明における硬化性組成物は反応性ポリマーを含有する。本発明における反応性ポリマーとしてシーリング材に適当な公知の任意の反応性基を有する反応性基含有ポリマーを使用できる。反応性基は加水分解性シリル基、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、水酸基などから選択される少なくとも1つであってよい。反応性基としては、加水分解性シリル基またはイソシアネート基が物性、作業性、耐候性、接着性、硬化性などの観点から好ましい。
【0011】
このような反応性ポリマーは、反応性基含有ポリエーテル系ポリマー、反応性基含有シリコーン系ポリマー、反応性基含有ポリウレタン系ポリマー、反応性基含有ポリサルファイド系ポリマー、反応性基含有アクリル系ポリマー、反応性基含有ポリイソブチレン系ポリマー、SBRやブチルゴム等の反応性基含有ゴム系ポリマーなどであってよく、これらの1種または2種以上を組合せて使用することができる。
【0012】
反応性基として加水分解性シリル基を含有する加水分解性シリル基含有ポリマーは、加水分解性シリル基含有ポリエーテル系ポリマー、加水分解性シリル基含有シリコーン系ポリマー、加水分解性シリル基含有ポリウレタン系ポリマー、加水分解性シリル基含有ポリサルファイド系ポリマー、加水分解性シリル基含有アクリル系ポリマー、加水分解性シリル基含有ポリイソブチレン系ポリマー、加水分解性シリル基含有ゴム系ポリマーなどであってよく、好ましくは加水分解性シリル基含有ポリエーテル系ポリマー(変成シリコーン)、加水分解性シリル基含有アクリル系ポリマー、加水分解性シリル基含有ポリイソブチレンポリマーある。前記加水分解性シリル基含有ポリマーとして、アルコキシシリル基含有ポリエーテル系ポリマーおよび/またはアクリル系ポリマーを使用すると、得られる硬化性組成物が低モジュラス、高伸長となり、耐候性にも優れる。
【0013】
加水分解性シリル基はアルコキシシリル基であってよく、ジメトキシシリル基、トリメトキシシリル基、ジエトキシシリル基、トリエトキシシリル基から選択される少なくとも1つであることが好ましい。
【0014】
反応性ポリマーはポリスチレン換算重量平均分子量が10000〜30000であってよく、好ましくは15000〜28000である。
【0015】
[球状粒子(P1)および(P2)]
本発明における硬化性組成物は、
(P1)粒径850〜1300μmの球状粒子および
(P2)粒径250〜600μmの球状粒子
を含有する。本発明における硬化性組成物は粒子(P1)を組成物に対して0.5〜10体積%含有し、かつ、粒子(P2)を組成物に対して0.5〜10体積%含有する。
【0016】
粒子(P1)の粒径は850〜1300μmであり、好ましくは850〜1200μmである。
【0017】
粒子(P2)の粒径は250〜600μmであり、好ましくは300〜600μmである。
【0018】
粒子(P1)の含有量は組成物に対して例えば0.6〜7.5体積%であって、好ましくは1〜4体積%である。
【0019】
粒子(P2)の含有量は組成物に対して例えば0.6〜7.5体積%であって、好ましくは1〜4体積%である。
【0020】
粒子(P1)と粒子(P2)の含有量比(v/v)は例えば20/80〜80/20であって、好ましくは50/50〜80/20である。
【0021】
粒子(P1)および(P2)のそれぞれの体積基準粒度分布測定において、横軸を粒径、縦軸を粒子の存在比率としてプロットして得られる粒子の存在比率のチャートは単一の極大値を上記粒径の範囲に有することが好ましい。
【0022】
本願明細書において単に粒径というときは、個々の粒子の粒径を意味し、平均粒径やメジアン径などの統計的粒径を意味しない。粒径は公知の方法により測定でき、例えば顕微鏡写真から算出できる。
【0023】
本明細書において、球状とは真球状、楕円球状などに限られず、当業者が球状であると認識する程度に球状であれば足りる。例えば、表面に多少の凸凹が存在する粒子も球状粒子であってよい。
【0024】
粒子(P1)および(P2)は常温で固体の粒子であり、粒子(P1)および(P2)の原料として一般的に使用される充填材や骨材を使用することができる。粒子(P1)および(P2)は鉱物、火山灰土壌(シラス)、セラミックスなどを原料とする無機粒子、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、フェノール樹脂などを原料とする有機粒子、無機材料と有機材料を複合させた有機無機複合粒子であってよい。粒子(P1)および(P2)は好ましくは無機粒子であり、より好ましくはシリカ粒子、アルミナ粒子、セラミック粒子およびマイカ粒子から選択される。粒子は各種表面処理剤(例えば、シランカップリング剤)で処理されていてもよい。粒子(P1)および(P2)はバルーン状(中空状)であってよい。粒子(P1)および(P2)の少なくとも1つが上記粒子から選択されてよく、粒子(P1)および粒子(P2)の両方が上記粒子から選択されることが好ましい。
【0025】
[粒径600μm〜850μmの粒子(P3)]
本発明における硬化性組成物において、粒径600〜850μmの粒子の含有量は粒子(P1)および粒子(P2)の合計に対して45体積%以下であってよく、例えば30体積%以下であり、好ましくは0.1〜15体積%であり、より好ましくは5〜12体積%である。ここで、粒径600〜850μmの粒子は球状粒子であってよい。
【0026】
[鱗片状粒子(P4)]
本発明における硬化性組成物は粒子(P1)および(P2)に加えて
(P4)鱗片状粒子
を含むことが好ましい。粒子(P4)のアスペクト比(平均粒径/平均厚み)は10〜100程度であってよく、好ましくは20〜60である。ここで、粒子(P4)の粒径とは粒子の長径(最大径)を意味する。粒子(P4)の原料は粒子(P1)および/または粒子(P2)と同じ原料であってよい。粒子(P4)は、たとえば鱗片状マイカ(例えば鱗片状黒色マイカ)、鱗片状シリカなどであってよい。鱗片状粒子の粒径は0.1〜2000μmであってよく、例えば10〜1500μm、好ましくは50〜1200μm、より好ましくは100〜800μmである。
【0027】
粒子(P4)は組成物に対して0.03〜3.0体積%であってよく、例えば0.05〜1.5体積%、好ましくは0.06〜1.0体積%、より好ましくは0.08〜0.5体積%である。
【0028】
[その他の粒子]
本発明における硬化性組成物は、その他の粒子として粒子(P1)〜(P4)以外の固体粒子を含んでもよい。その他の粒子の量は粒子(P1)〜(P4)の合計100重量部に対して例えば1〜500重量部、20〜350重量部および50〜300重量部である。
【0029】
その他の粒子は、粒子(P1)〜(P4)とは異なるもので、例えば炭酸カルシウム、脂肪酸処理炭酸カルシウム、ヒュームシリカ、沈降性シリカ、カーボンブラック、タルク、マイカ、クレー、ガラスビーズ、シラスバルーン、ガラスバルーン、シリカバルーン、プラスチックバルーンなどのバルーン、ガラス繊維、金属繊維などの無機繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などの有機繊維、ホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸カリウム、グラファイト、針状結晶性炭酸カルシウム、ホウ酸マグネシウム、二ホウ化チタン、クリソタイル、ワラストナイト等の針状結晶性フィラーなどであってよい。
【0030】
[可塑剤]
本発明における硬化性組成物は可塑剤を含んでいてよい。例えばポリアルキレンエーテル類、フタル酸ジエステル類、エポキシ化ヘキサヒドロフタル酸ジエステル類、アルキレンジカルボン酸ジエステル類、アルキルベンゼン類、ひまし油類、リン酸エステル類、エポキシ化大豆油類であってよい。
【0031】
可塑剤は組成物に対して、1〜50重量%含まれていてよく、5〜15重量%含まれていることが好ましい。
【0032】
[硬化触媒]
本発明における硬化性組成物は硬化触媒を含有してよい。硬化触媒はジオクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ビスアセチルアセトナート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジエチルヘキサノエート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ビスエトキシシリケート、ジオクチル錫オキサイドなどの錫系硬化触媒やテトライソプロピルチタネート、テトラn−ブチルチタネートおよびこれらの部分加水分解縮合物、チタンジイソプロピルビスアセチルアセテート、チタンジイソプロピルビスエチルアセトアセテートなどのチタン系硬化触媒などであってよい。
【0033】
硬化触媒は組成物に対して例えば0.01〜5重量%および0.1〜2.5重量%であってよい。
【0034】
[その他の添加剤]
その他の添加剤としては、着色剤(ベンガラ、酸化チタン、カーボンブラック、他の着色顔料、染料など)、有機溶剤(メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、リグロイン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、n−ヘキサン、ヘプタンや、イソパラフィン系高沸点溶剤など)、安定剤(アルコキシシリル基含有ポリマーを主成分とする硬化性組成物においては、メタノール、エタノールなど)、密着剤(ケイ酸エステル、アミノシラン、メルカプトシラン、エポキシシランなどのシランカップリング剤、エポキシ化合物、アクリルオリゴマーなど)、老化防止剤(ヒンダードフェノール類、メルカプタン類、スルフィド類、ジチオカルボン酸塩類、チオウレア類、チオホスフェイト類、チオアルデヒド類など)、水分保給剤(水、無機塩類の水和物など)、紫外線吸収剤・光安定剤(ベンゾトリアゾール類、ヒンダードアミン類など)、酸化防止剤(ヒンダードフェノール類など)、揺変剤(コロイダルシリカ、有機ベントナイト、脂肪酸アマイド、水添ひまし油など)等を適量範囲で使用できる。
【0035】
本発明における硬化性組成物はシランカップリング剤、エポキシ化合物、およびアクリルオリゴマーから選択される少なくとも1つの密着剤を含むことが好ましい。密着剤を含むことで粒子と反応性ポリマー成分との密着性が向上し、粒子が組成物中に固定されやすい。密着剤としてはシランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤はアルコキシシリル基を含有する化合物であり、好ましくはケチミン化シラン(例えばN−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン)およびケイ酸エステル(例えばテトラエトキシシラン)である。ここで、アルコキシシリル基のアルコキシ基は、好ましくはメトキシ基やエトキシ基であり、より好ましくはエトキシ基である。
【0036】
その他の添加剤は組成物に対して例えば1〜80重量%、1〜60重量%および1〜50重量%であってよい。
【0037】
<硬化性組成物表面>
本発明における硬化性組成物表面は特有の凸部分を形成する。これにより、石調壁材の表面との一体感に優れる。
【0038】
硬化性組成物は表面に高さ5μm以上の凸部分を、5個/cm以上有してよく、好ましくは9個/cm以上有する。これにより、表面が凹凸になり、凹凸石調壁材に溶け込むようなデザイン性が得られやすい。
【0039】
各凸部分の高さは、最底部を基準として最頂部までの高さをマイクロスコープの画像から求める。
【0040】
硬化性組成物を硬化させて得られる硬化物の表面および凸部分は丸みを帯びた凹凸状であってよい。丸みを帯びているとは、鋭利な部分が実質的に存在せず、なだらかな起伏からなることをいう。
【0041】
硬化性組成物表面における凸部分の最大直径は100〜2000μmであってよく、例えば500〜1500μm、好ましくは700〜1200μmである。
【0042】
硬化性組成物表面における5μm以上の高さを有する凸部分の最小直径は200μm未満であってよく、例えば100μm未満、好ましくは50μm未満である。各凸部分の直径はマイクロスコープを用いて求めることができる。
【0043】
<硬化>
本発明における硬化性組成物の硬化は公知の方法により行われる。例えば、空気中の水分により硬化が開始する。硬化表面は上記の硬化性組成物表面と同様の凸部分を有する。
【0044】
本発明における硬化性組成物は、上記配合成分を一括混合した一液型、あるいは上記反応性ポリマー含有の基材と硬化触媒含有の硬化剤の二液型、またはさらに着色剤と可塑剤などからなるトナーを別の1成分とした三液型として使用できる。
【0045】
本発明の硬化性組成物は、外壁、外装、内装などのシーリング材として好適に用いられる。石調壁材表面に隣接する目地部分に充填されることが好ましい。石調とは、例えば、たたき石調、ケンチ石調、こぶ出し石調、ジェットバーナー調、インド砂石調、自然石調などであり、本発明における硬化性組成物は御影石調の壁材に好適に用いられる。
【実施例】
【0046】
以下に実施例および比較例をあげて、本発明をより具体的に説明する。試験の手順は次のとおりである。
【0047】
(石調壁材表面に対する一体感)
硬化性組成物の硬化物表面の、大小凹凸石調壁材の表面に対する一体感を目視により以下の基準で判断した。
大小凹凸石調壁材表面とは、大きな凹凸(300−1000μm)と小さな凹凸(5−300μm)が混在し、壁材の全体色の中にアクセントとなる色違いの点が点在しているもの。
◎:大きな凹凸(300μm以上)と小さな凹凸(5−300μm)と色違いの点が点在しており、壁材ととても一体感有り
○:大きな凹凸(300μm以上)と小さな凹凸(5−300μm)があり、壁材と一体感あり
×:凹凸は存在するが、大きなものと小さなものの識別がつかず、壁材と一体感がない
【0048】
(物性)
JIS A 14392016「建築用シーリング材の試験方法」の「5.20引張接着性試験」に準拠して試験をする。なお、被着体は陽極酸化アルミ(JIS A 6063S)、プライマーはサンスター技研(株)製US−3を使用する。また、シーリング材(硬化性組成物)の養生条件は23℃・50%RH×7日+35℃90%RH×7日とする。養生後、50%伸張時のモジュラス(N/mm)および最大応力時の伸び(%)を測定した。50%伸張時のモジュラスに関しては0.15〜0.05N/mmであれば良好である。最大応力時の伸びに関しては500%以上であれば良好である。
【0049】
(耐候性)
陽極酸化アルミ板(JIS A 6063S)にシーリング材(硬化性組成物)を厚み8mm×幅50mm×長さ50mmに打設し、23℃・50%RH×7日+35℃90%RH×7日の養生を行った。養生後、メタルリングウェザーメーター(岩崎電気(株)製SUV−W261)に設置した。運転条件はランプ照射2時間後120秒散水の繰り返し、ブラックパネル温度60℃に設定した。表面クラック発生時間を目視にて確認し、耐候性を測定した。耐候性に関しては900時間以上であれば良好である。
【0050】
(仕上がり性)
硬化性組成物をヘラで仕上げたときに骨材を引っぱってできるスジの有無を目視により判断した。
○:スジ無し
×:スジ有り
【0051】
(表面色調)
色調は光沢計GM268コニカミノルタセイシング製(D65光源)を用いて、壁材に対する硬化性組成物のΔEを測定し判断した。
◎:ΔE=0.8以下
○:ΔE=0.8〜3.2
△:ΔE=3.2〜6.5
×:ΔE=6.5超
【0052】
[実施例1]
下記表1の実施例1に示す量の成分をプラネタリーミキサーにて60分撹拌した後、真空減圧下80℃で2時間撹拌した。次に、30℃まで冷却後、硬化触媒(日東化成株式会社製「ネオスタン(登録商標)U−220」(ジブチル錫アセチルアセトナート))および安定剤(株式会社アデカ製「アデカスタブ(登録商標)AO−60」)を表1の実施例1に示す量の成分を含む組成物100重量部に対してそれぞれ1重量部配合し、真空減圧下30℃以下で15分撹拌をして、硬化性組成物を得た。この硬化性組成物を厚さ8mm×幅10mm×長さ100mm以上になるようにヘラで仕上げて、23℃・50%RH×14日間硬化させて硬化物を得た。得られた硬化性組成物および硬化物に対して上記試験を行った。結果を表1に示す。
【0053】
[実施例2〜9、比較例1〜3]
実施例1において、組成を表1に示すとおりに代えること以外は実施例1と同様にして硬化性組成物と硬化物を得た。得られた硬化性組成物および硬化物に対して上記試験を行った。結果を表1に示す。
【0054】
【表1】
【0055】
表1中、各成分は具体的には次のとおりである。
・ポリマーA:(株)カネカ製「S203」(変成シリコーン)
・ポリマーB:(株)カネカ製「SB802S」(アクリル系ポリマー)
・可塑剤:旭硝子(株)製「エクセノール(登録商標)3020」(ポリプロピレングリコール)
・炭酸カルシウム:白石カルシウム(株)製「CCR−B」(表面脂肪酸処理した非球状炭酸カルシウム、一次粒子径0.08μm)
・老化防止剤:(株)アデカ製「アデカスタブ(登録商標)AO−60」
・球状骨材A:ポッターズ・バロティーニ(株)製「GB501M」(ガラスビーズ、粒径850〜1180μm)
・球状骨材B:ポッターズ・バロティーニ(株)製「GB190M」(ガラスビーズ、粒径425〜600μm)
・鱗片骨材C:北斗産業(株)製「GB-AKH50」(鱗片状マイカ、直径200〜600μm)
・球状骨材D:ポッターズ・バロティーニ(株)製「GB200M」(ガラスビーズ、粒径600〜850μm)
・密着剤A: チッソ社製 「サイラエースS340」N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン
・密着剤B: エボニック社製 「Dynasilan A」テトラエトキシシラン
【産業上の利用可能性】
【0056】
本発明における硬化性組成物は、壁の目地部分に充填されるシーリング材として好適に用いられる。本発明を用いることで意匠性に優れた石調壁を得ることができる。
【符号の説明】
【0057】
1 本発明における硬化性組成物が充填されている目地部分
2 石調壁材
図1
図2