接着剤及びこれを使用して調製した接着屋根葺き系

本願は、2013年3月15日出願の米国特許仮出願第61/786,794号の優先権を主張するものであり、これは、参照することにより本明細書に組み込まれる。

本発明の実施形態は、シリコン含有接着剤及びこの接着剤を使用して調製された接着屋根葺き系に関する。

エチレン−プロピレン−ジエンコポリマーゴム(EPDM)の硬化シート又は熱可塑性オレフィン(TPO)の押出シートなどポリマー膜は、平屋根又は低勾配屋根を被覆するために建設業界で使用されることが多い。パネルとも称されることがあるこれらの膜は、通常、一塊のロール状で建設現場に届き、屋根に移動してから広げ、位置付ける。次に、機械的固定、砂利敷き、及び/又は屋根への膜の接着固定など様々な方法を使用して、膜を建造物に貼り付ける。膜を固定する屋根基材は、状況に応じて様々な材料を含んでよい。例えば、表面は、コンクリート、金属、又はウッドデッキであってよく、断熱板若しくはリカバーボードを含んでよい、及び/又は既存の膜を含んでよい。

屋根への膜の固定(取り付け方法の主たる目的は風による浮き上がりの防止)に加えて、個別の膜パネル並びに雨押さえ及び他の付属品を位置付けて隣接させ、屋根に防水バリアを形成する。通常、隣接するパネルの端部は重なっており、これらの重複部は、膜材料及び屋外条件に基づいて多数の方法を使用して互いに接合される。ある方法は、重複部の間に接着剤又は接着テープを提供し、それによって防水シールを形成することを含む。

したがって、併用される2つの膜取り付け法が存在する。第1の方法は、屋根に膜を固定することを目的とし、第2の方法は、個別の隣接する膜パネルを互いに又は雨押さえに取り付けることにより遮水バリアを形成することを目的とする。これらの膜取り付け方法が完全に異なる目的を追求する限り、これらが動作する機構は、同様に異なる。

接着取り付けは、通常、接着屋根葺き系を形成するために用いられる。膜は、実質的に膜の平面全体にわたる屋根基材に接着して、完全接着系を形成してよい。換言すると、機械的締結具が実際に膜を取り付ける位置においてのみ直接取り付けを実現できる機械的取り付け法とは対照的に、膜パネルのすべてでなくても、その大部分が屋根基材に固定されている。完全接着屋根葺き系は、最大級の風による浮き上がり防止が望ましい場所で有利に設置される。また、葺き替えの場合、特に新しい膜が既存の膜の上に配置される(再被覆と一般に称される方法)場合には、完全接着系が特に望ましい。

完全接着屋根葺き系を調製するために、いくつかの方法が用いられる。ある方法は、基材上に噴霧される低嵩高のポリウレタンフォーム接着剤を使用して基材に固定される、フリース付きEPDM膜を使用することを含む。接着性ポリウレタンフォームが塗布されると、フリース付き膜は接着層に当てられ、接着層がフリース裏材に付着する。あるいは、ニトリル系接着剤が基材に塗布され得、フリース付きEPDM膜がそこに固定され得る。これらの系はフリース付き膜を必要とするため高価であり、フリースを膜に固定する必要性に関する製造上の非効率性に悩まされる。

他の方法は、フリース裏材で改質されない従来のEPDM膜シートを用いる。これらの場合、技術者が膜及び膜を受容する基材の両方に接着剤を塗布する、圧着法を用いることが一般的である。次いで、接着剤は、通常、少なくとも部分的に固まって、とりわけ湿潤生強度を形成できる。次いで、膜は部分的に固まった接着剤を介して基材と結合する。接着剤の揮発性成分(例えば、溶媒)が結合前に「フラッシュオフ」するため、良好な、早期の(生)結合強度を有利に生じさせることができる。

ある方法は、基材に塗布される水性接着剤を用い、次いで、EPDM膜を接着層に当てることができる。この取り付け法は有用であることが判明しているが、その使用は、概して周囲天候状態(例えば、40℃超)での使用、及び/又は水を吸収し、したがって、接着剤が、水膨れすることなく膜を乾燥させるか、硬化させることができる多孔質基材と併用する場合に限定される。

他の場合では、ポリクロロプレンベースの接着剤など溶媒ベースの接着剤を用いる。既知の溶媒ベースの接着剤の使用は、基材が多孔質である必要がなく、寒中塗布が可能である程度には多用途であることが判明しているが、この方法では、基材及び膜の両方に接着剤を塗布し、続いて、溶媒をフラッシュオフさせる時間を設け、次いで2つの接着面を結合する(すなわち、接着剤でコーティングされた膜が接着剤でコーティングされた基材に結合される)必要がある。

更に他の場合では、100%固体の接着剤を用いる。例えば、米国特許第7,767,308号は、ポリマー又はシリコン含有加水分解性末端基、フェノール樹脂、及び非ポリマー性シリコン含有加水分解性化合物を有するポリマーの組み合わせを含む、湿気硬化型接着剤を教示する。これらの接着剤は、揮発性有機化合物(VOC)を含まない、慢性暴露しても問題ない、不燃性であるという点で高く評価されているが、高い初期剥離強度及び/又は屋根基材とゴム膜との間で完全に硬化した時の高い剥離強度をもたらすため、それでもなお、フェノール樹脂を含まない接着剤を考案することが望ましいであろう。

溶媒ベースの接着剤及び水ベースの接着剤の両方をコンタクト型接着剤として使用してよいが、溶媒ベースの接着剤は利点をもたらす。例えば、結合前に溶媒を蒸発させるために必要な時間であるフラッシュオフ期間は、5〜40分であり得、水ベースの接着剤系よりも温度など環境条件に左右されない。一方、溶媒ベース系には、問題があり得る。例えば、この系で用いられる溶媒は、膜の膨張及び/又は水疱形成を生じさせ得る。膨張及び水泡形成は、膜と溶媒の相溶性及び/又は膜の成分によるものと考えられる。他の問題としては、接着剤の膜への塗布時に形成された薄膜表面で凝縮部が形成される、白化が挙げられる。白化は、結合強度及び/又は接着剤によって形成される結合の質に対して有害な影響を有し得るため、望ましくない。

溶媒の蒸発は、特に、揮発性有機化合物の放出の最小化に対する希望が増加するに従って、問題となり得る。したがって、当該技術分野で今日既知の水性系及び溶媒型系の両方は限界を有しており、したがって、これらの利点を克服する接着剤が望ましい。

本発明の1つ以上の実施形態は、シリコン含有加水分解性末端基及び炭化水素樹脂を有するポリマーを含む接着剤組成物を提供し、この組成物は実質的にフェノール樹脂を含まない。

本発明の他の実施形態は、接着膜屋根葺き系(adhered membrane roof system)を形成する方法を提供し、この方法は、屋根上の基材に接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程であって、接着剤がシリコン含有加水分解性末端基及び炭化水素樹脂を有するポリマーを含み、フェノール樹脂を含まない、工程と、接着剤層に膜を直接当てる工程と、を含む。

本発明の1つ以上の実施形態による接着剤を使用して基材に接着したEPDM膜を含む屋根葺き系の断面図である。

本発明の実施形態は、シリコン含有加水分解性末端基及び炭化水素樹脂を有するポリマーを含む接着剤の発見に少なくとも部分的に基づく。これらの接着剤は、有利にはフェノール樹脂を含まないか、実質的に含まない。1つ以上の実施形態では、これらの接着剤組成物を使用して、ポリマー基材(例えば、屋根葺き膜)を他の基材(例えば、イソシアン建築板)に結合できる。また、これらの膜は、フリース付き膜である必要がない。実際、風による浮き上がりに関するFM 4470/4474規格を有利に満たす完全接着系は、フリース裏材の不在下で調製できる。更に、これらの接着系は、既存の膜を含む様々な基材と結合でき、したがって、既存の屋根の葺き替え又は再被覆に固有の方法をもたらすことが予想外に判明している。加えて、本発明の接着剤を使用して、接着剤を基材に塗布し、次いで、膜に接着剤を直接塗布する必要なく、基材に形成された接着層に膜を結合するだけで、完全接着屋根葺き系を調製できる。更に、本発明の接着剤組成物は、比較的低い動的粘度を有するように調製でき、したがって接着剤は、技術的に有用な接着剤特性を維持しつつ、比較的高い被覆率で広がることができることが有利に判明している。更に、特定の実施形態の接着剤組成物は、接着剤に比較的高い静的粘度をもたらすチキソトロープ剤を使用して有利に調製でき、これも同様に、基材における接着剤の吸収量を制限することにより、被覆率を向上させる。

接着剤組成物 上述したように、本発明の接着剤組成物は、シリコン含有加水分解性末端基及び炭化水素樹脂を有するポリマーを含む。加えて、接着剤組成物は、接着促進剤、充填剤、触媒、酸化防止剤、水分捕捉剤、架橋阻害剤(別名、抑制剤)、可塑剤、及び/又はチキソトロピー化合物を含んでよい。1つ以上の実施形態では、接着剤組成物は100%固体の組成物(すなわち、溶媒を含まない)であり、この組成物は、フェノール樹脂を含まないか、実質的に含まない。

シラン末端ポリマー 1つ以上の実施形態では、シリコン含有加水分解性末端基を有するポリマーとしてシラン末端ポリマーが挙げられてよく、これは、シリル末端ポリマーとも称されてよい。本明細書で使用するとき、用語「シリコン含有加水分解性末端基」は、少なくとも1つのシリコン原子が、水分による加水分解及び重合を受けることになるメトキシ基など加水分解性基と結合する基を意味する。

シリコン含有加水分解性末端基を有するポリマーの主鎖は、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタン(SPUR)、又は他の好適な主鎖を含んでよい。

シリコン含有加水分解性末端基を有する好適なポリマーは、市販されている、及び/又は当該技術分野において既知の方法に従って調製できる。シリコン含有加水分解性末端基を有する、好適な市販のポリマーの例は、Geniosil(商標)STP−E 35(トリメトキシシリルプロピル−カルバメート末端ポリエーテル)及びGeniosil(商標)STP−E 30(ジメトキシ(メチル)シリルメチルカルバメート末端基を有するシラン末端ポリエーテル)であり、いずれもWacker Chemicalから入手可能である。本発明の接着剤組成物で用いてよい、シリコン含有加水分解性末端基を有する、別の市販のポリマーは、Momentiveから入手可能な「SPUR+」シラン末端ポリウレタンである。別の好適な市販の物質は、「MS」シリル末端ポリエーテル(S227H、S303、S327、S303H、SAX350)であり、これらはKanekaから入手可能である。

本発明の接着剤組成物内で炭化水素樹脂を使用すると、有利な動的粘度を有する組成物がもたらされるが、シリコン含有加水分解性末端基を有するポリマーの特定のブレンドを用いることにより、十分な接着性を維持しつつ、粘度の更なる調整を有利に実現できることも判明している。特定の実施形態では、これらのブレンドは、比較的低い分子量を有するポリマーと結合した、比較的高い分子量を有するポリマーを含む。1つ以上の実施形態では、シリコン含有加水分解性末端基を有する高分子量ポリマーは、12,000g/モル超、他の実施形態では13,000g/モル超、他の実施形態では14,000g/モル超、他の実施形態では14,000g/モル超の数平均分子量を有する。1つ以上の実施形態では、シリコン含有加水分解性末端基を有する高分子量ポリマーは、約12,000〜30,000g/モル、他の実施形態では約13,000〜約25,000g/モル、他の実施形態では約14,000〜約20,000g/モルの数平均分子量を有する。これら又は他の実施形態では、シリコン含有加水分解性末端基を有する高分子量ポリマーは、約1.5〜約4.0、他の実施形態では約1.8〜約3.5、他の実施形態では約2.0〜約3.0の多分散性によって特徴付けられる。

これら又は他の実施形態では、シリコン含有加水分解性末端基を有する低分子量ポリマーは、12,000g/モル未満、他の実施形態では11,000g/モル未満、他の実施形態では10,000g/モル未満の数平均分子量を有する。1つ以上の実施形態では、シリコン含有加水分解性末端基を有する低分子量ポリマーは、約5,000〜12,000g、他の実施形態では約7,000〜約11,000、他の実施形態では約8,000〜約10,000g/モルの数平均分子量を有する。これら又は他の実施形態では、シリコン含有加水分解性末端基を有する低分子量ポリマーは、約1.1〜約3.0、他の実施形態では約1.2〜約2.5、他の実施形態では約1.3〜約2.0の多分散性によって特徴付けられる。

炭化水素樹脂 上述したように、接着剤組成物は1つ以上の炭化水素樹脂を含んでよい。1つ以上の実施形態では、炭化水素樹脂として、天然樹脂、合成樹脂、及び低分子量ポリマー又はオリゴマーが挙げられてよい。重合して、合成樹脂又は低子量ポリマー若しくはオリゴマーを合成してよいモノマーとしては、混合物若しくは様々な不飽和物質を含有する精製流又は純粋なモノマー供給から得られるものが挙げられてよい。モノマーとしては、脂肪族モノマー、環式脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はこれらの混合物が挙げられてよい。脂肪族モノマーとしては、C₄、C₅、及びC₆パラフィン、オレフィン、及び共役ジオレフィンが挙げられてよい。脂肪族モノマー又は環式脂肪族モノマーの例としては、ブタジエン、イソブチレン、1,4−ペンタジエンに加えて1,3−ペンタジエン(ピペリレン)、シクロペンタン、1−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ブテン、2−メチル−2−ペンテン、イソプレン、シクロヘキサン、1−3−ヘキサジエン、1−4−ヘキサジエン、シクロペンタジエン、及びジシクロペンタジエンが挙げられる。芳香族モノマーとしては、C₈、C₉、及びC₁₀芳香族モノマーが挙げられる。芳香族モノマーの例としては、スチレン、インデン、スチレンの誘導体、インデンの誘導体、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

1つ以上の実施形態では、炭化水素樹脂の例としては、脂肪族炭化水素樹脂、少なくとも部分的に水素添加された脂肪族炭化水素樹脂、脂肪族/芳香族炭化水素樹脂、少なくとも部分的に水素添加された脂肪族芳香族炭化水素樹脂、環式脂肪族炭化水素樹脂、少なくとも部分的に水素添加された環式脂肪族樹脂、環式脂肪族/芳香族炭化水素樹脂、少なくとも部分的に水素添加された環式脂肪族/芳香族炭化水素樹脂、少なくとも部分的に水素添加された芳香族炭化水素樹脂、ポリテルペン樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジンエステル、及びこれらの2つ以上の混合物が挙げられる。

特定の実施形態では、合成脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂は、約300g/モル〜約3,000g/モル、他の実施形態では約500g/モル〜約2,000g/モルの数平均分子量(M_n)によって特徴付けられてよい。これらの炭化水素樹脂はまた、約500g/モル〜約6,000g/モル、及び他の実施形態では約700g/モル〜約5,000g/モルの重量平均分子量(M_w)によって特徴付けられてよい。分子量は、示差屈折率検出器を備えたWaters 150ゲル浸透クロマトグラフを使用してサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって測定され、ポリスチレン換算を使用して較正されてよい。

特定の実施形態では、炭化水素樹脂としては、ジシクロペンタジエン(DCPD)又は置換DCPDの熱重合によって生じるもの(脂肪族又は芳香族モノマーを更に含んでよい)が挙げられる。ある実施形態では、DCPD又は置換DCPDは芳香族モノマーと共重合し、最終生成物は、10%未満の芳香族含有量を含む。別の実施形態では、炭化水素樹脂は、脂肪族モノマー及び芳香族モノマーの両方の共重合から生じる。特定の実施形態では、ジシクロペンタジエン粘着付与剤樹脂が水素添加されている。水素化ジシクロペンタジエン粘着付与剤樹脂は、Nevilleから市販されている。

1つ以上の実施形態では、合成オリゴノマーは、石油蒸留物モノマーの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体、及び八量体が含まれてよい。1つ以上の実施形態では、この油蒸留物モノマーは、約30°〜約210℃の沸点を有してよい。オリゴノマーは、熱重合及び触媒重合など樹脂重合の副産物を含んでよい。例えば、オリゴノマーは、DCPD、脂肪族モノマー、及び/又は芳香族モノマーをオリゴマー化するプロセスから生じてよい。

炭化水素樹脂は、約1〜約60、他の実施形態では約2〜約40、他の実施形態では約5〜約10の芳香族含有量によって特徴付けられてよい。1つ以上の実施形態では、粘着付与剤樹脂は、水素添加されているか、部分的に水素添加されており、有用な樹脂としては、少なくとも50%、他の実施形態では少なくとも80%、他の実施形態では少なくとも95%、他の実施形態少なくとも99%又は完全に水素添加された樹脂が挙げられる。例えば、グラフト化前の炭化水素樹脂は、90未満、他の実施形態では50未満、他の実施形態では25未満、他の実施形態では10未満、他の実施形態では2未満、他の実施形態では1未満、他の実施形態では0.5未満、他の実施形態では0.05未満のオレフィン性プロトンを含有してよい。芳香族含有量及びオレフィン含有量は、¹H−NMRによって測定され、電界強度300MHz超、他の実施形態では400MHz(等価周波数)超のスペクトロメータの¹H−NMRスペクトルから直接測定されてよい。芳香族含有量は、芳香族プロトン対プロトンの総数の積分を含む。オレフィンプロトン又はオレフィン性プロトンの含有量は、オレフィン性プロトン対プロトンの総数の積分を含む。

1つ以上の実施形態では、炭化水素樹脂は、約5℃〜約210℃、他の実施形態では約65℃〜約170℃、他の実施形態では約90℃〜約140℃の軟化点によって特徴付けられてよい。軟化点は、ASTM E−28(1996年改定)に従って測定できる。

これら又は他の実施形態では、炭化水素樹脂は、120℃未満、他の実施形態では110℃未満、他の実施形態では約−40℃〜約80℃のガラス転移温度によって特徴付けられてよい。ガラス転移温度は、示差走査熱量計法を使用してASTM D 341−88に従って測定してよい。

これら又は他の実施形態では、炭化水素樹脂は、10超、他の実施形態では15超、他の実施形態では19超の鹸化価(mg KOH/g樹脂材料)によって特徴付けられてよい。

これら又は他の実施形態では、炭化水素樹脂は、10超、他の実施形態では15超、他の実施形態では20超、他の実施形態では25超の酸価によって特徴付けられてよい。

接着促進剤 1つ以上の実施形態では、接着促進剤として、シリコン含有加水分解性基(すなわち、シラン末端ポリマー)を有するポリマーよりも低い分子量を有する、非ポリマーシリコン含有炭化水素化合物が挙げられる。また、接着促進剤は、シリコン含有加水分解性末端基を有するポリマーで加水分解官能基と反応できる少なくとも1つの加水分解性基を含み、かつ、互いに結合する材料(ゴム膜材料など)と相互作用できる(すなわち、接着を促進する)少なくとも1つの部分を含む。シリコン含有炭化水素化合物の改質に使用するとき、「非ポリマー」という表現は、シリコン含有加水分解性末端基を有するウレタンプレポリマーなど少なくとも10の繰り返し単位又はモノマー単位を有するポリマー及びコポリマーを除外することを意図するが、10よりも少ない繰り返し単位又はモノマーを有し、かつ基材と硬化接着剤組成物との接着を促進するために有用であるオリゴマーシリコン含有加水分解性化合物を包含することを意図する。非ポリマーシリコン含有加水分解性化合物として機能してよい好適なアミノシラン接着促進剤の例としては、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−(アミノエチル)−アミノプロピルトリメトキシ−シラン、メチルアミノプロピルジメトキシシラン、メチル−ガンマ−(アミノエチル)−アミノプロピルジメトキシシラン、ガンマ−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられるが、これらに限定されない。

可塑剤 1つ以上の実施形態では、可塑剤の例としては、フタル酸エステル(フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソドデシル(diisodocecyl phthalate)及びフタル酸ブチルベンジルなど)、脂肪族二塩基酸エステル(ジオクチルアジペート、コハク酸イソデシル、及びセバシン酸ジブチルなど)、グリコールエステル(ジエチレングリコールジベンゾエート及びペンタエリスリトールエステルなど)、脂肪族エステル(オレイン酸ブチル及びアセチルリシノール酸メチルなど)、リン酸エステル(リン酸トリクレジル、トリオクチルホスフェート、及びオクチルジフェニルホスフェートなど)、エポキシ可塑剤(エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、及びエポキシステアリン酸ベンジルなど)、ポリエステル可塑剤(二塩基酸のポリエステル及び二価アルコールなど)、ポリエーテル(ポリプロピレングリコール及びその誘導体など)、ポリスチレン(ポリ−α−メチルスチレン及びポリスチレンなど)、ポリブタジエン−ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、ポリブテン、塩素化パラフィン、安息香酸エステル、グリコールエステル、リン酸エステル、スルホン酸エステル、及びこれらの混合物が挙げられ、任意の所与の化合物は、別の方法で本発明の組成物に含まれる成分とは異なる。

加えて、高分子量の可塑剤も使用できる。かかる高分子量の可塑剤の例としては、様々な方法によるビニルモノマーの重合によって得られたビニルポリマー、ポリアルキレングリコールエステル(ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、及びペンタエリトリトールエステル(pentaeiythritol ester)など)、二塩基酸(セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、又はフタル酸など)及び二価アルコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール又はジプロピレングリコールなど)から得られるポリエステル可塑剤、ポリエーテル(ポリエーテルポリロールなど、例えば、500以上、更には1,000以上の分子量を有するポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリテトラメチレングリコール、並びにこれらのポリエーテルポリオールをエステル、エーテル、又は同様の基に転換することにより得られるこれらの誘導体)、ポリスチレン(ポリスチレン及びポリ−α−メチルスチレンなど)、ポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ブタジエン−アクリロニトリル、ポリクロロプレンなどが挙げられるが、これらに限定されない。1つ以上の特定の実施形態では、可塑剤は、プロピレングリコールジベンゾエート、フタル酸ジイソノニル、及び大豆メチルエステル、Mesamol II、HB−40、フタル酸ブチルベンジルエステルを含む。他の特定の実施形態では、用いられる可塑剤はフタル酸エステルである。1つ以上の実施形態では、可塑剤は、粘着性、粘度の低下、及び噴霧性を促進する高沸点溶媒を含んでよい。

水分捕捉剤 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物で水分捕捉剤を用いる。用いてよい水分捕捉剤としては、水分を吸収する、及び/又は水分を吸収する化学的水分捕捉剤及び物理的水分捕捉剤が挙げられる。特定の実施形態では、化学的水分捕捉剤は、接着剤組成物の総重量に基づいて最大約3重量%の量で用いてよい、ビニル−トリメトキシシランである。用いてよい物理的水分捕捉剤の例は、水分を捕捉できる3オングストロームの孔を有するゼオライトである、UOPからの3A Sievesであってよい。用いてよい他の水分捕捉剤としては、オキサゾリジン(oxazoladine)及び酸化カルシウムが挙げられてよい。

チキソトロープ剤 1つ以上の実施形態では、好適なチキソトロープ剤としては、ポリビニルピロリドン、チタン酸塩カップリング剤、金属せっけん(ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、及びステアリン酸バリウム、ジステアリン酸アルミニウム、及びトリステアリン酸アルミニウムなど)、酸性基とのコポリマー、イオン基を有する化合物、ヒュームドシリカ、コロイドシリカ、ヒマシ油の不燃性有機誘導体(水素化ヒマシ油誘導体など)、処理粘土、有機ベントナイト、改質ポリエステルポリオール(ポリオキシエチレン−ポリエキシプロピレンブロックコポリマー)、脂肪族アミド、及びポリアミド(ポリアミドワックスなど)が挙げられるが、これらに限定されない。特定の例としては、Arkemaから入手可能な「Crayvallac SLX」などポリアミドワックス又はCrayvalleyからのFlowtone Rなど重合ヒマシ油が挙げられる。

酸化防止剤 必要に応じて、酸化防止剤を用いてよい。有用な酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール及びリン酸エステルが挙げられる。

充填剤 特定の用途で必要な場合、概して炭酸カルシウムなど任意の相溶性充填剤を用いてよい。当業者は理解するように、ある表面に接着剤組成物を噴霧し、次いで、接着剤が堆積する、又は堆積しない第2表面に噴霧することを意図する場合、概して充填剤は含まれない。

触媒 上述したように、接着剤組成物は、シラン末端ポリマーの架橋を促進する目的で、1つ以上の触媒を含んでよい。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、これらの触媒は、オルガノシリコン化合物の加水分解及び縮合(すなわち、シリコン含有加水分解性末端基を有するポリマーの末端基間の反応及び任意の接着促進剤(存在する場合)とシリコン含有加水分解性末端基を有するポリマーとの間の反応)を促進すると考えられる。1つ以上の実施形態では、オルガノシリコン化合物の加水分解は、酸又は塩基のいずれかによって触媒されてよい。本発明の組成物に用いてよい有用な塩基性触媒としては、水酸化カリウムなどアルカリ金属水酸化物、リチウムシラノレ−トなどシラノレ−ト、有機アミン、並びにアルカリ金属炭酸塩及び重炭酸塩などルイス塩基が挙げられる。好適な酸触媒としては、硫酸及びリン酸など鉱酸、酢酸、プロパン酸、及びメタンスルホン酸など有機酸が挙げられる。他の好適な酸触媒としては、塩化アルミニウムなどルイス酸、ジブチルスズジラウレートなど有機スズ化合物、及びチタン酸テトラブチルを含むアクリルオルトエステルなどチタン化合物が挙げられる。

フェノール樹脂 上述したように、接着剤組成物はフェノール樹脂を含まないか、実質的に含まない。本明細書で使用するとき、用語「フェノール樹脂」は、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を指す。例えば、用語「フェノール樹脂」は、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂であって、ホルムアルデヒド対フェノールのモル比が1未満である、ノボラック樹脂を含んでよい。これらの樹脂は、通常、酸触媒を使用して合成される。用語「フェノール樹脂」はまた、ホルムアルデヒド対フェノールのモル比が1を超えるレゾール樹脂も指す。これらの樹脂は、通常、塩基性触媒を使用して合成される。

溶媒 上述したように、接着剤組成物は、溶媒を含まないか、実質的に含まない。本明細書で使用するとき、用語「溶媒」は、VOC又はVOC免除液体のいずれかである、揮発性液体を指す。除外される溶媒の例としては、トルエン及びアセトンが挙げられる。

量 シラン末端ポリマー 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも25重量%、他の実施形態では少なくとも30重量%、他の実施形態では少なくとも35重量%のシラン末端ポリマーを含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大80重量%、他の実施形態では最大75重量%、他の実施形態では最大70重量%のシラン末端ポリマーを含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約25重量%〜約80重量%、他の実施形態では約30重量%〜約75重量%、他の実施形態では約35重量%〜約70重量%のシラン末端ポリマーを含む。

1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物のシラン末端ポリマー成分は、1つ以上の実施形態では、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとのブレンドを含んでよい。1つ以上の実施形態では、シラン末端ポリマー成分は、シラン末端ポリマー成分の総重量に基づいて、少なくとも40重量%、他の実施形態では少なくとも50重量%、他の実施形態では少なくとも60重量%の高分子量シラン末端ポリマー(例えば、12,000g/モル超の分子量)を含む。これら又は他の実施形態では、シラン末端ポリマー成分は、シラン末端ポリマー成分の総重量に基づいて、最大100重量%、他の実施形態では最大80重量%、他の実施形態では最大70重量%の高分子量シラン末端ポリマーの高分子量シラン末端ポリマーを含む。1つ以上の実施形態では、接着剤組成物のシラン末端ポリマー成分は、シラン末端ポリマー成分の総重量に基づいて、約40〜約100重量%、他の実施形態では約50〜約80重量%、他の実施形態では約60〜約70重量%の高分子量シラン末端ポリマーを含む。

1つ以上の実施形態では、シラン末端ポリマー成分は、シラン末端ポリマー成分の総重量に基づいて、少なくとも0重量%、他の実施形態では少なくとも20重量%、他の実施形態では少なくとも30重量%の低分子量シラン末端ポリマー(例えば、12,000g/モル未満の分子量)を含む。これら又は他の実施形態では、シラン末端ポリマー成分は、シラン末端ポリマー成分の総重量に基づいて、最大60重量%、他の実施形態では最大50重量%、及び他の実施形態では最大40重量%の低分子量シラン末端ポリマーを含む。1つ以上の実施形態では、接着剤組成物のシラン末端ポリマー成分は、シラン末端ポリマー成分の総重量に基づいて、約0〜約60重量%、他の実施形態では約20〜約50重量%、他の実施形態では約30〜約40重量%の低分子量シラン末端ポリマーを含む。

炭化水素樹脂 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも1重量%、他の実施形態では少なくとも3重量%、他の実施形態では少なくとも5重量%の炭化水素を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大30重量%、他の実施形態では最大25重量%、他の実施形態では最大20重量%の炭化水素を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約1重量%〜約30重量%、他の実施形態では約3重量%〜約25重量%、他の実施形態では約5重量%〜約20重量%の炭化水素を含む。

接着促進剤 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも1重量%、他の実施形態では少なくとも1.5重量%、他の実施形態では少なくとも2重量%の接着促進剤を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大10重量%、他の実施形態では最大9重量%、他の実施形態では最大8重量%の接着促進剤を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約1重量%〜約10重量%、他の実施形態では約1.5重量%〜約9重量%、他の実施形態では約2重量%〜約8重量%の接着促進剤を含む。

触媒 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも0.05重量%、他の実施形態では少なくとも0.1重量%、他の実施形態では少なくとも0.15重量%の触媒を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大3重量%、他の実施形態では最大2.5重量%、他の実施形態では最大2重量%の触媒を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約0.05重量%〜約3重量%、他の実施形態では約0.1重量%〜約2.5重量%、他の実施形態では約0.15重量%〜約2重量%の触媒を含む。

チキソトロープ剤 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも0重量%、他の実施形態では少なくとも0重量%、他の実施形態では少なくとも0重量%のチキソトロープ剤を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大6重量%、他の実施形態では最大5重量%、他の実施形態では最大4重量%のチキソトロープ剤を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約0重量%〜約6重量%、他の実施形態では約0重量%〜約5重量%、他の実施形態では約0重量%〜約4重量%のチキソトロープ剤を含む。

水分捕捉剤 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも0.25重量%、他の実施形態では少なくとも0.5重量%、他の実施形態では少なくとも0.75重量%の水分捕捉剤を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大5重量%、他の実施形態では最大4重量%、他の実施形態では最大3重量%の水分捕捉剤を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約0.25重量%〜約5重量%、他の実施形態では約0.5重量%〜約4重量%、他の実施形態では約0.75重量%〜約3重量%の水分捕捉剤を含む。

充填剤 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも0重量%、他の実施形態では少なくとも0重量%、他の実施形態では少なくとも0重量%の充填剤を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大65重量%、他の実施形態では最大60重量%、他の実施形態では最大55重量%の充填剤を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約0重量%〜約65重量%、他の実施形態では約0重量%〜約60重量%、他の実施形態では約0重量%〜約55重量%の充填剤を含む。

酸化防止剤 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも0.1重量%、他の実施形態では少なくとも0.15重量%、他の実施形態では少なくとも0.2重量%の酸化防止剤を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大3重量%、他の実施形態では最大2.5重量%、他の実施形態では最大2重量%の酸化防止剤を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約0.1重量%〜約3重量%、他の実施形態では約0.15重量%〜約2.5重量%、他の実施形態では約0.15重量%〜約2重量%の酸化防止剤を含む。

可塑剤 1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、少なくとも5重量%、他の実施形態では少なくとも10重量%、他の実施形態では少なくとも15重量%の可塑剤を含む。これら又は他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は最大65重量%、他の実施形態では最大60重量%、他の実施形態では最大55重量%の可塑剤を含む。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、約5重量%〜約65重量%、他の実施形態では約10重量%〜約60重量%、他の実施形態では約15重量%〜約55重量%の可塑剤を含む。

溶媒 上述したように、本発明の接着剤組成物は、有利には100%の組成物であってよい。1つ以上の実施形態では、組成物は溶媒を含まなくてよい。これら又は他の実施形態では、接着剤組成物は、実質的に溶媒を含まない。これは、溶媒の量がそれ以下の場合には組成物に対する適切な影響を有さないことを指す。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、10重量%未満、他の実施形態では8重量%未満、他の実施形態では5重量%未満の溶媒を含む。

フェノール樹脂 上述したように、本発明の接着剤組成物はフェノール樹脂を含まないか、実質的に含まない。1つ以上の実施形態では、組成物はフェノール樹脂を含まなくてよい。これら又は他の実施形態では、接着剤組成物は、実質的にフェノール樹脂を含まない。これは、溶媒の量がそれ以下の場合には組成物に対する適切な影響を有さないことを指す。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、3重量%未満、他の実施形態では2重量%未満、他の実施形態では1重量%未満のフェノール樹脂を含む。

接着剤の調製 本発明の接着剤組成物は、従来のバッチ混合機器を使用して調製されてよい。1つ以上の実施形態では、ミキサは乳化剤を備えてよい。混合は、大気圧下の室温で行うことができる。成分は、最初にシラン末端ポリマーを導入し、続いて他の成分を導入することにより、ミキサに都合よく導入できる。混合は、所望の粘度又は分散/溶解度のレベルを達成するまで続行してよい。特定の実施形態では、混合は、少なくとも100分、他の実施形態では少なくとも150分、他の実施形態では少なくとも180分、他の実施形態では少なくとも190分行う。

本発明の接着剤組成物は、1成分組成物又は2成分組成物のいずれかとして処方されてよい。1成分組成物の場合、この組成物は、好ましくは水を含まず、上述のように水分捕捉剤を含む。使用時に化学結合させる2成分組成物の場合、一方の部分は、湿気硬化を開始させる少量の水と、水分に対して敏感ではない成分と、を含んでよく、他方の部分は、接着促進剤など水分に対して敏感な成分と、シリコン含有加水分解性末端基を有する、より反応性の高いポリマーと、を含んでよい。

接着剤組成物の特性 1つ以上の実施形態では(In one more embodiments)、接着剤組成物は、本発明を実施する際に有利な、様々な特性をもたらすように処方される。

1つ以上の実施形態では、接着剤組成物は、有利な動的粘度によって特徴付けられる。当業者は、チキソトロープ剤の使用により接着剤の静的粘度を増加できることを理解するであろうが、動的粘度は、概して、接着剤組成物のベースライン粘度に等しい。換言すると、チキソトロープ剤は、動的粘度をベースライン粘度よりも降下させるようには作用しない。1つ以上の実施形態では、室温において10rpmで作動する6号スピンドルを備えたブルックフィールド粘度計を使用して測定したとき、本発明の接着剤組成物の動的粘度は、20,000cPs未満、他の実施形態では18,000cPs未満、他の実施形態では17,000cPs未満、他の実施形態では16,000cPs未満、他の実施形態では15,000cPs未満、他の実施形態では14,000cPs未満、他の実施形態では13,000cPs未満、他の実施形態では11000cPs未満である。1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物の動的粘度は、約3,000〜20,000cPs、他の実施形態では約3,300〜18,000cPs、他の実施形態では約4,000〜16,000cPs、他の実施形態では約4,500〜15,000cPs、他の実施形態では約4,500〜約11,000cPsである。

1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、有利な静的粘度によって特徴付けられ、この粘度は、室温において2rpmで作動する6号スピンドルを備えたブルックフィールド粘度計を使用して測定してよい。1つ以上の実施形態では、接着剤組成物の静的粘度は、少なくとも24,000cPs、他の実施形態では少なくとも22,000cPs、他の実施形態では少なくとも20,000cPsである。1つ以上の実施形態では、接着剤組成物の静的粘度は、約3600〜約24,000cPs、他の実施形態では約4000〜約22,000cPs、他の実施形態では約4600cPs〜約20,000cPsである。

本出願人らは、本発明の接着剤組成物の比較的高い静的粘度は、有用な接着性を維持しつつ、より高い被覆率などいくつかの利点を生じさせることを有利に見出した。これらのより高い被覆率は、接着剤組成物の基材への吸収が低いことから生じる。基材がガラス繊維強化紙製フェーサを有するポリイソシアヌレート断熱板を含む、1つ以上の実施形態では、接着剤のフェーサ及び/又はフォーム断熱板への吸収は、重量に基づいて、60%未満、他の実施形態では55%未満、他の実施形態では50%未満、他の実施形態では45%未満である。

1つ以上の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、EPDMゴムシート材料を高密度のパーティクルボードに結合するために使用するとき、30日間の周囲条件での硬化後に、通常、少なくとも0.44〜0.7N/mm(2.5〜4ポンド/リニアインチ(pli))の剥離強度を呈する。しかしながら、これらの組成物内での熱硬化性反応は、時間の経過及び温度と共に実質的に向上する。1つ以上の実施形態では、30日間の65℃(カ氏150度)での硬化(標準的な屋根上条件)後に、1.4N/mm(7.8pli)もの剥離強度を得た。

産業上の利用性 特定の実施形態では、接着剤は、完全接着屋根葺き膜系の調製に用いてよい。本発明の実施は、必ずしも屋根面上の基材に固定される、一連の特定の屋根葺き膜に限定されるものではない。当該技術分野において既知のように、様々な屋根葺き膜が当該技術分野で提案されており、熱硬化性及び熱可塑性屋根葺き膜などいくつかが商業的に使用されている。市販の熱可塑性屋根葺き膜としては、ポリ塩化ビニル又はポリオレフィンコポリマーが挙げられてよい。例えば、熱可塑性オレフィン(TPO)膜は、UltraPly(商標)及びReflexEON(商標)(Firestone Building Products)という商品名で入手可能である。市販の熱硬化性屋根葺き膜としては、エチレン−プロピレン−ジエンコポリマー(EPDM)ゴムなどエラストマーコポリマー及びクロロスルホン化ポリエチレン(CSPE)など官能化オレフィンが挙げられてよい。例えば、EPDM膜は、RubberGard(商標)、RubberGard Platinum(商標)、RubberGard EcoWhite(商標)、及びRubberGard MAX(商標)(Firestone Building Products)という商品名で入手可能である。有用なEPDM膜は、例えば、米国特許第7,175,732号、同第6,502,360号、同第6,120,869号、同第5,849,133号、同第5,389、715号、同第4,810,565号、同第4,778,852号、同第4,732,925号、及び同第4,657,958号に開示されており、これらは、参照することにより本明細書に組み込まれる。EPDM膜は、多数の供給元から市販されている。例えば、RubberGard(Firestone Building Products)及びSURE−SEAL(Carlisle SynTec)という商品名で入手可能である。

特定の実施形態では、EPDM膜を用いる。当該技術分野において既知のように、EPDM膜パネルとしては、加硫ゴム組成物又は硬化ゴム組成物が挙げられる。これらの組成物は、最終的に加硫処理されるゴムに加えて、充填剤、加工油、及び他の所望の成分(可塑剤、劣化防止剤、接着強化促進剤など)、並びに加硫剤(硫黄又は硫黄供与性化合物など)を含んでよい。

1つ以上の実施形態では、EPDM屋根葺きパネルは、ASTM D−4637−04準拠の厚さを有する。1つ以上の実施形態では、EPDM屋根葺きパネルは、少なくとも1.1mm±10%(45ミル±10%)、他の実施形態では少なくとも1.5mm±10%(60ミル±10%)、及び他の実施形態では少なくとも2.3mm±10%(90ミル±10%)の厚さを有する。これら又は他の実施形態では、EPDM屋根葺きパネルは、1.6mm±10%(65ミル±10%)未満、他の実施形態では2.03mm±10%(80ミル±10%)未満、他の実施形態では2.8mm±10%(110ミル±10%)未満の厚さを有してよい。

他の実施形態では、本発明の接着剤組成物は、基材(例えば、屋根又は断熱板など屋根上の材料)のみに塗布し、次いで、接着剤を膜に直接塗布することなく、接着剤の上に膜を位置付ける。

塗布法 本発明の1つ以上の実施形態では、接着屋根葺き系は、接着剤組成物を屋根基材に塗布して接着剤の層を形成し、次いで、EPDMパネルの表面を基材上に配置した接着剤層に接触させることにより構築する。有利には、このプロセスは、設置するEPDMパネルに接着剤を塗布する必要なく、風による浮き上がりに関するUL及びFactory Mutualの規格を満たす屋根葺き系の構築に使用できる。更に、これらの規格は、フリース又は膜に当てられる他の裏材の不在下で満たすことができる。

接着剤組成物を塗布する基材としては、鋼、コンクリート、及び/又は木材を含んでよい、屋根デッキが挙げられてよい。他の実施形態では、接着剤組成物は、断熱板及びカバーボードなど断熱材料に塗布されてよい。当業者は理解するように、断熱板及びカバーボードは、様々なフェーサ材料を含んでよく、例えば、紙製フェーサ、ガラス繊維強化紙製フェーサ、ガラス繊維フェーサ、被覆ガラス繊維フェーサ、アルミニウムフェーサなど金属フェーサ、並びに木材、OSB、合板及び石こうなど固体フェーサが挙げられるが、これらに限定されない。更に他の実施形態では、接着剤組成物は既存の膜に塗布されてよい。これらの既存の膜としては、EPDM膜若しくはクロロスルホン化ポリエチレンなど硬化ゴム系、TPO膜若しくはPVC膜など熱可塑性ポリマー系、又は改質アスファルト膜などアスファルトベース系、及び/又はビルトルーフ系(built roof system)が挙げられてよい。有利には、本発明の実施では、アスファルト系への十分な接着性を維持するために必要である十分な耐油性を提供することにより、アスファルトベースの基材に接着する。

1つ以上の実施形態では、基材及び/又は膜パネルに接着剤を塗布する当該技術分野において標準的であるディップ法及びロール法によって接着剤組成物を基材に塗布する。他の実施形態では、噴霧によって接着剤組成物を基材に塗布する。1つ以上の実施形態では、噴霧は、エアレススプレー装置又はエアアシストスプレー装置を使用して行ってよい。1つ以上の実施形態では、噴霧作業中に接着剤組成物は霧化される。当該技術分野では、Graco及びGarlockから入手可能なスプレー装置など有用なスプレー装置が既知である。他の実施形態では、接着剤がローラヘッドに送り出される、パワーローラによって接着剤を塗布できる。例としては、Garlockによって供給されるパワーローラが挙げられる。更に他の実施形態では、ドロップスプレッダを使用して接着剤を塗布でき、これは、通常、BetterSpreader(Roofmaster)という商品名で販売されるものなどの可動式プラットフォームから接着剤を重力供給することを含む。

1つ以上の実施形態では、接着剤組成物を塗布してから、EPDMパネルを当てるまでに時間を置くことができる。1つ以上の実施形態では、この所与の時間は1時間未満、他の実施形態では30分未満、他の実施形態では10分未満、他の実施形態では3分未満である。1つ以上の実施形態では、所与の時間は1分〜1時間である。

1つ以上の実施形態では、膜及び/又は基材に当てる湿潤薄膜は、少なくとも0.1mm(5ミル)、他の実施形態では少なくとも0.2mm(7ミル)、他の実施形態では少なくとも0.25mm(10ミル)、他の実施形態では少なくとも0.33mm(13ミル)、他の実施形態では少なくとも0.38mm(15ミル)の厚さ(湿潤薄膜の厚さ)であり得る。これら又は他の実施形態では、対応の各層上での湿潤薄膜の厚さは、0.76mm(30ミル)未満、他の実施形態では0.63mm(25ミル)未満、他の実施形態では0.46mm(18ミル)未満、他の実施形態では0.38mm(15ミル)未満の厚さ(湿潤薄膜の厚さ)であってよい。

本発明の実施によって、技術的に有用な接着性を実現しつつも、従来の接着剤を使用してこれまでに用いてきた湿潤薄膜よりも薄い湿潤薄膜を当てることができることが有利に判明している。したがって、接着剤の使用中には、塗布率を減少させることができる(すなわち、1平方フィート当たりに必要な接着剤が減少する。これは、塗布率の増加となる)。例えば、1つ以上の実施形態では、技術的に有用な接着性は、少なくとも1.2平方メートル/L(50平方フィート/ガロン)、他の実施形態では少なくとも1.6平方メートル/L(70平方フィート/ガロン)、他の実施形態では少なくとも2.32平方メートル/L(100平方フィート/ガロン)、他の実施形態では少なくとも3.48平方メートル/L(150平方フィート/ガロン)、他の実施形態では少なくとも4.64平方メートル/L(200平方フィート/ガロン)、他の実施形態では少なくとも5.8平方メートル/L(250平方フィート/ガロン)の塗布率で達成できる。

1つ以上の実施形態では、いくつかの既知の方法を使用して、接着剤層にEPDMパネルを当ててよい。例えば、接着剤層上でEPDMパネルを広げてよい。

屋根の建設 本発明の態様は、基材12に接着した膜10を示す図を参照して理解できる。基材は、1つ以上の屋根デッキ14と、断熱層16と、カバーボード18と、既存の膜20と、を含んでよい。換言すると、膜10は、ルーフデッキ14、断熱層16、カバーボード18、又は既存の膜20に接着してよい。接着する膜10と基材12との間には、接着剤の層22が配置され、この層は、膜10と基材12との間で連続的、又は実質的に連続的(すなわち、完全接着系)であってよい。1つ以上の実施形態では、接着剤層は、基材の表面の少なくとも20%、他の実施形態では少なくとも30%、他の実施形態では少なくとも40%、他の実施形態では少なくとも50%、他の実施形態では少なくとも60%を被覆する。これら又は他の実施形態では、接着剤層は、基材の表面の最大100%、他の実施形態では90%未満、他の実施形態では75%未満、他の実施形態では60%未満を被覆する。1つ以上の実施形態の建設で特に欠けているのは、膜10と基材12との間のフリース層である。換言すると、接着剤層22は、膜10に直接接着する。

1つ以上の実施形態では、接着剤層22によって形成される基材12と膜10との接着は、ASTM D1876に準拠する標準的な剥離接着試験に基づいて数値化され得る。1つ以上の実施形態では、膜10と基材12との接着は、少なくとも0.2N/mm(1pli)、他の実施形態では少なくとも0.26N/mm(1.5pli)、他の実施形態では少なくとも0.3N/mm(2.0pli)、他の実施形態では少なくとも0.48N/mm(2.5pli)を超えており、基材は、EPDM膜、又は他の実施形態ではガラス繊維強化、紙ばりポリイソシアヌレート断熱板を含んでよい。有利には、1つ以上の実施形態では、膜10と基材12との間に形成された接着は、基材の引張強度限界及び/又は引張限界を超える。換言すると、接着剤層22が生じる前は、基材は、引張力下(例えば、断熱板又は基材板からフェーサが引っ張る)で機能しない。

本発明の実施を実証し、従来技術に対する本発明の利点を実証するために、以下の試料を調製し、評価した。しかしながら、これらの実施例は、本発明の範囲を制限するものとして見なされるべきではない。「特許請求の範囲」が本発明を定義する。

表Iは、各接着剤試料の調製に用いた成分を示す。次いで、各試料では、静的(すなわち、ベースライン)粘度を分析し、剥離試験を使用して接着剤強度も分析した。具体的には、粘度は、室温において10rpmで作動する6号スピンドルを備えたブルックフィールド粘度計を使用して測定した剥離テストは、ASTM D 413試験(改訂版)を使用して実行した。この試験では、1例では紙ばりイソシアヌレート断熱板に、第2例ではEPDM膜に1平方フィートのEPDM膜試料を接着した。基材(すなわち、イソシアヌレート板及びEPDM)はまた1平方フィートの大きさであり、基材にのみ接着剤を塗布してから、EPDM試料を接着剤層に当てた。接着剤は、基材の被覆にちょうど必要な接着剤の量を計ってから、基材に接着剤を均一に塗布することにより、2.32平方メートル/L(100平方フィート/ガロン)の塗布率で塗布した。Instron装置を使用して行った試験は、ASTM D 413に記載の手順に従った。つまり、断熱板基材には90°剥離を使用し、EPDM基材にはT剥離を使用した。

各試料は、以下の混合手順に従って同様に調製した。シリコン含有加水分解性末端基含むポリマー、可塑剤、及び粘着付与剤樹脂を高速分注ヘッド及びリアクタの壁に張り付いた材料を剥がす外側スクレープ要素を備える高速ミキサに入れた。混合温度は110〜121℃(230〜250°F)に調節し、500rpm(分注器)及び9rpm(スクレーパ)で混合した。固形材料(すなわち、粘着付与剤)が液体に溶解したら、真空を適用して、すべての残留成分を除去した。800ppm未満の水を得るように、混合条件、温度、真空、及び真空期間を調節した。次いで、組成物を27℃(80°F)に冷却し、混合速度を元の混合速度(すなわち、500rpm)に戻した。次いで、水分捕捉剤を入れ、最初に低速(500rpm)で混合してから、混合速度を約1,500rpm(分注ヘッド)及び35rpm(スクレープ要素)に増加した。系への水分の取り込みを阻止する目的で、ミキサの上に窒素ブランケットを適用した。水分捕捉剤の添加に続いて接着促進剤を添加し、同一の2相混合手順(すなわち、最初に500rpm、次いで1,500rpmでの高速混合)を使用して混合した。接着促進剤が系に溶け込んだら触媒を添加し、同一の2相混合手順を適用した。全成分を添加したら、添加した成分の相当量を蒸発させて除去することなく、残留水分を除去する目的で、系に真空を短時間適用した。組成物を室温に戻してから、粘度測定及び剥離接着試験のために試料を取り出した。水分の取り込みを阻止するために、窒素ブランケットは組成物の上に維持した。

上記で示唆したように、表Iは、各試料に用いた成分、並びに接着剤の剥離試験の結果及び動的粘度を示す。

シリル末端ポリエーテルIは、約12,000超の数平均分子量によって特徴付けられ、約2.5の多分散性を有し、二官能性と考えられた。シリル末端ポリエーテルIIは、約12,000g/モル未満の数平均分子量によって特徴付けられ、約1.5の多分散性を有し、二官能性と考えられた。シリル末端ポリエーテルIIIは、約12,000g/モル超の数平均分子量によって特徴付けられ、約2.0の多分散性を有し、二官能性と考えられた。シリル末端ポリウレタンは、約12,000g/モル超の数平均分子量によって特徴付けられ、約2.7の多分散性を有し、二官能性と考えられた。水分捕捉剤は、ビニルアルコキシシランであった。接着促進剤は、アミノシロキサンであった。触媒は、有機スズ触媒であった。

当業者には、本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない様々な変更が明らかとなるであろう。本発明は、本明細書に記載の例示的実施形態に限定されるものではない。