JP2001089738A - フローリング材用接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フローリング、特に床暖房付きフローリング
において、床鳴りや樹脂材料の劣化を生じず、接着強度
や耐久性などに優れたフローリング材用接着剤を提供す
る。 【解決手段】 ４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ネートとポリオール混合物とから得られるイソシアネー
ト基末端プレポリマーと、無機充填剤と、添加剤と、場
合によりジフェニルメタンジイソシアネートとポリフェ
ニルメタンポリイソシアネートからなるポリイソシアネ
ート混合物とを含有するフローリング材用接着剤組成物
である。ポリオール混合物はポリエーテルジオールとポ
リエーテルトリオールとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる床鳴りや
樹脂材料の劣化等を生じないフローリングを形成するた
めの接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】フローリングのため、木質ボードなどの
材料の接着には、従来、ポリ酢酸ビニル系、ＳＢＲラテ
ックス系、エポキシ系などの接着剤が使用されている。
しかし、これらの接着剤を用いて施工されたフローリン
グは、接着強度や耐久性などが不十分である。これらの
点を改善するため、特開平１０−２６５７５９号公報に
は、ジフェニルメタンジイソシアネート異性体とポリフ
ェニルメタンポリイソシアネートを含有するポリイソシ
アネートとポリオールとを反応させて得られるイソシア
ネート基末端プレポリマー及びその他の成分を含む一液
湿気硬化型接着剤が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来公知の接着剤を用いた場合、コンクリートスラブや合
板等の下地に接着剤を塗布しフローリング材を接着固定
する際、下地の不陸やフローリング材自身の反り等で、
部分的にフローリング材の表面に接着剤を付着させたま
ま浮き上がり、そのまま硬化し空間が生じる。この様な
状態で、フローリング材の上を人が歩いたりした場合、
（ａ）接着材が着いたり離れたりするときにニチャニチ
ャという音（硬化後の接着剤が柔らかい場合に起き
る）、（ｂ）下地と床材との間に霜柱状に硬化した接着
剤が折れるときに発生するポキポキという音（硬化後の
接着剤が硬い場合に起きる）等が発生し、いわゆる床鳴
り現象という問題が生じる。また、最近流行の床暖房付
きフローリングの場合、性能上の問題がある。すなわ
ち、例えば、加熱耐久性を要求されることであり、ま
た、温水パイプやマット等に樹脂製のものを使用した場
合、従来公知の接着剤には可塑剤（あるいはその類似
物）を含有するものがあり、このような接着剤は樹脂製
の温水パイプやマットを劣化させ、床暖房付きフローリ
ングの耐久性や品質を低下させることになる。

【０００４】本発明は、フローリングにおいて、特に床
暖房付きフローリングにおいても、床鳴りや樹脂材料の
劣化を生じず、接着強度や耐久性などに優れたフローリ
ング材用接着剤を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ネートとポリオール混合物とを反応させて得られるイソ
シアネート基末端プレポリマー（１）と、無機充填剤
（２）と、添加剤（３）とを含有するフローリング材用
接着剤組成物であって、前記ポリオール混合物がポリエ
ーテルジオールとポリエーテルトリオールとからなるこ
と、を特徴とする前記接着剤組成物である。

【０００６】また本発明は、４，４′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネートとポリオール混合物とを反応させて
得られるイソシアネート基末端プレポリマー（１）と、
無機充填剤（２）と、添加剤（３）と、ジフェニルメタ
ンジイソシアネートとポリフェニルメタンポリイソシア
ネートからなるポリイソシアネート混合物（４）とを含
有するフローリング材用接着剤組成物であって、前記ポ
リオール混合物がポリエーテルジオールとポリエーテル
トリオールとからなること、を特徴とする前記接着剤組
成物である。

【０００７】更に本発明は、前記ポリオール混合物がポ
リエーテルジオールとポリエーテルトリオールとを９０
質量％／１０質量％〜３０質量％／７０質量％の割合で
含有するポリオール混合物である、前記の各フローリン
グ剤用接着剤組成物である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明を更に詳しく説明す
る。本発明に用いられるイソシアネート基末端プレポリ
マー（１）は、４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート（４，４′−ＭＤＩ）とポリオール混合物とを、
水酸基に対してイソシアネート基過剰で反応させて得ら
れるものである。この４，４′−ＭＤＩのみを使用して
得られるイソシアネート基末端プレポリマーは、異性体
を含むジフェニルメタンジイソシアネートを使用して得
られるものに比べて粘度が低く、硬化後の弾性が高いの
で、床鳴りの防止に優れている。

【０００９】本発明におけるイソシアネート基末端プレ
ポリマーの製造に用いるポリオール混合物は、ポリエー
テルジオールとポリエーテルトリオールとからなるポリ
オール混合物である。このポリオール混合物と４，４′
−ＭＤＩを反応させて得られるイソシアネート基末端プ
レポリマーは、大気中の湿気により架橋し硬化して、高
い接着強度と接着剤の伸びがバランス良く得られ、耐
熱、耐水性も優れているため、タッキング音、高速曲げ
による発生音が生じない。しかし、ポリエーテルジオー
ルのみを用いたイソシアネート基末端プレポリマーを含
有する接着剤組成物は、常温硬化後の接着剤の伸びは得
られるが、加熱により極端な物性の低下が発生し、タッ
キング音及び高速曲げによる発生音が生じる。また、ポ
リエーテルトリオールのみを用いたイソシアネート基末
端プレポリマーを含有する接着剤組成物は、硬化後の接
着強度はある程度発現されるが、伸びが不十分なため高
速曲げによる発生音が生じる。このような点から、この
ポリオール混合物の配合割合は、ポリエーテルジオール
／ポリエーテルトリオール＝９０質量％／１０質量％〜
３０質量％／７０質量％であることが好ましい。

【００１０】前記のポリエーテルジオールとしては、例
えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタン
ジオール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリ
コール、へキサメチレングリコール、デカメチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５
−ペンタンジオール等のアルコール、ビスフェノール
Ａ、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トルエン
ジアミン、キシリレンジアミン等のような、活性水素を
２個有する化合物の１種又は２種以上を開始剤として、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド、アミレンオキシド、グリシジルエーテル、メチル
グリシジルエーテル、ｔ−ブチルグリシジルエーテル、
フェニルグリシジルエーテル等のモノマーの１種又は２
種以上を付加重合することによって得られる化合物が挙
げられる。前記のポリエーテルトリオールとしては、例
えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等のアルコ
ール、ジエチレントリアミン等のような、活性水素を３
個有する化合物の１種又は２種以上を開始剤として、エ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシ
ド、アミレンオキシド、グリシジルエーテル、メチルグ
リシジルエーテル、ｔ−ブチルグリシジルエーテル、フ
ェニルグリシジルエーテル等のモノマーの１種又は２種
以上を付加重合することによって得られる化合物が挙げ
られる。これらのポリエーテルジオールのうち、エチレ
ングリコール或いはプロピレングリコールにプロピレン
オキシドを付加重合することによって得られる化合物が
好ましく、ポリエーテルトリオールのうちでは、グリセ
リンにプロピレンオキシドを付加重合して得られる化合
物が好ましい。更に、ポリエーテルジオールとポリエー
テルトリオールの数平均分子量はいずれも、１０００〜
１００００の範囲が好ましく、２０００〜６０００の範
囲が最も好ましい。

【００１１】本発明におけるイソシアネート基末端プレ
ポリマーの合成には、ジブチルチンジラウレート、ジオ
クチルチンジラウレート等の有機金属化合物、トリエチ
レンジアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルア
ミン等の有機アミンやその塩等の公知のウレタン化触媒
を用いることができる。

【００１２】本発明におけるイソシアネート基末端プレ
ポリマーの製造方法は、ワンショット法、ツーショット
法のいずれでも合成できるが、プレポリマーの分子末端
にイソシアネート基を残す必要がある。４，４′−ＭＤ
Ｉ中のイソシアネート基とポリオール混合物中の水酸基
のイソシアネート基／水酸基の当量比は、１．５〜２０
が好ましく、特に３．０〜１０．０が好ましい。このよ
うにして得られるイソシアネート基末端プレポリマーの
イソシアネート基含有量は１．５〜２５．０質量％が好
ましく、特に３．０〜１０．０質量％が好ましい。イソ
シアネート基含有量が１．５質量％未満の場合は、分子
量が大きくなりすぎて粘度が増大し作業性が低下する。
また、塗布後の樹脂中の架橋点が少ないため、十分な接
着性が得られない。イソシアネート基含有量が２５．０
質量％を越える場合は、樹脂の分子量が小さすぎて、機
械的強度が発現しにくくなる。

【００１３】本発明に使用することのできる無機充填剤
（２）としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、タ
ルク、ケイ砂、スレート粉、マイカ、カオリン、ゼオラ
イト、珪藻土、ガラスバルーン等が挙げられ、粒径１〜
５００μのものが好ましい。これらのうち炭酸カルシウ
ムは、木質材料の目を塞いで接着性を向上させるので好
ましく、含水率０．１％以下に調整したものが更によ
い。無機充填剤の使用量は、イソシアネート基末端プレ
ポリマー１００質量部に対して５０〜３００質量部、特
に５０〜２００質量部の範囲が好ましい。

【００１４】本発明における無機充填剤以外の添加剤
（３）としては、揺変剤と老化防止剤を好適に挙げるこ
とができ、更に、接着付与剤、硬化促進剤、保存安定
剤、文散剤、耐熱性付与剤等を併用してもよい。これら
の添加剤のうち、揺変剤は、接着剤の厚み確保の点か
ら、本発明においては必ず使用する。揺変剤としては、
例えば、シリカ、石綿粉、脂肪酸処理炭酸カルシウム等
の無機揺変剤、有機ベントナイト、変性ポリエステルポ
リオール等の有機揺変剤、コロイダルシリカ、脂肪酸ア
ミドワックス、ステリアン酸アミドが挙げられる。好ま
しい揺変剤は、少量で揺変性付与効果の大きいシリカで
ある。揺変剤の使用量は、接着作業性の点から、イソシ
アネート基末端プレポリマー１００質量部に対して１〜
２０質量部の範囲、特に１〜１０質量部の範囲が好まし
い。老化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノー
ル系等の酸化防止剤が挙げられる。老化防止剤の使用量
は、イソシアネート基末端プレポリマー１００質量部に
対して０〜１０質量部の範囲、特に０〜５質量部の範囲
が好ましい。

【００１５】本発明におけるポリイソシアネート混合物
（４）は、アニリンとホルマリンとの縮合反応によって
得られる縮合物をホスゲン化することによって得られる
ものであり、具体的には、２核体であるジフェニルメタ
ンジイソシアネート（ＭＤＩ）とベンゼン環を３個以上
有するポリフェニルメタンポリイソシアネートからな
る。このポリイソシアネート混合物の配合により、一般
及び床暖房のフローリングに使用した場合に発生しやす
いタッキング音やきしみ音の防止及び高温時の床板拘束
性を改善することができ、その配合量は、イソシアネー
ト基末端プレポリマー１００質量部に対して２０質量部
以下の量である。前記ポリイソシアネート混合物として
は、ＭＤＩを１５〜８５質量％とポリフェニルメタンポ
リイソシアネートを８５〜１５質量％含有し、ＭＤＩ中
には４，４′−ＭＤＩ以外の２，２′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（２，２′−ＭＤＩ）、２，４′−
ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４′−ＭＤ
Ｉ）などの異性体を０．１〜７０質量％、特に１〜５０
質量％含有するものが好ましいく、官能基数が２．３以
上、特に２．３〜３．１のものが好ましい。

【００１６】また、本発明の接着剤組成物においては、
必要に応じて溶剤を併用することができるが、床暖房フ
ローリングの場合に温水パイプを保持する発泡ポリスチ
レンなどの樹脂製のマットを溶解することのないよう、
イソシアネート基末端プレポリマー１００質量部に対し
て０〜１５質量部の範囲が好ましい。溶剤としては、例
えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、ｎ−ヘキサン、
シクロヘキサン、ジオキサン、シクロヘキサノン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等が挙げられる。これらは単独で又は混
合して使用することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の接着剤組成
物は、木質或いはその他材料のフローリング材への接着
強度が大きく、接着後の常温並びに加熱下での伸縮性及
び弾性が大きいため、常温並びに加熱時の接着性が優れ
ており、かつ、床鳴りの発生を防止することができ、耐
久性に優れている。また、本発明の接着剤組成物は、可
塑剤などを含んでいないため、床暖房に広く使用されて
いるポリエチレン、ＥＰＤＭ、ブチラール樹脂などの樹
脂製の温水パイプや樹脂製マットを劣化させたり溶解し
て、床暖房の耐久性や品質を低下させることがない。そ
のため、本発明の接着剤組成物は、フローリング材の接
着（施工）に有用であり、特に床暖房付きのフローリン
グ材の接着（施工）に適している。

【００１８】

【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例中の「部」及び「％」はそれぞれ「質量部」
及び「質量％」を示す。

【００１９】実施例１〜６、比較例１〜８ 〔イソシアネート基末端プレポリマーの合成〕温度計、
攪拌機、窒素シール管を備えた四つ口フラスコ中で、
４，４′−ＭＤＩ又はポリイソシアネート混合物と、ポ
リオール又はポリオール混合物とを、窒素気流下で攪拌
しながら８０℃で３時間反応を行って、イソシアネート
基末端プレポリマーを得た。結果をまとめて表１〜３に
示す。 原料の説明 ４，４′−ＭＤＩ：ミリオネートＭＴ（日本ポリウレタ
ン工業製） ポリエーテルジオール（Ａ）：サンニックスジオールＰ
Ｐ−３０００（三洋化成工業製、数平均分子量＝３００
０） ポリエーテルジオール（Ｂ）：サンニックスジオールＰ
Ｐ−４０００（三洋化成工業製、数平均分子量＝４００
０） ポリエーテルトリオール（Ｃ）：ＰＰＧ−トリオールＭ
Ｎ−４０００（三井化学製、数平均分子量＝４０００） ポリエーテルトリオール（Ｄ）：ＰＰＧ−トリオールＭ
Ｎ−５０００（三井化学製、数平均分子量＝５０００） ポリイソシアネート混合物 ミリオネートＭＲ−２００：ＭＤＩとポリフェニルメタ
ンポリイソシアネート（＝５０％＋５０％）との混合物
（日本ポリウレタン工業製、平均官能基数２．８、ＮＣ
Ｏ含有量＝３０．０〜３１．５％） ルプラネートＭＩ：４，４′−ＭＤＩと２，４′−ＭＤ
Ｉ（＝７０％＋３０％）との混合物（ＢＡＳＦ製）

【００２０】〔接着剤組成物の調製〕前記イソシアネー
ト基末端プレポリマー、ポリイソシアネート混合物、無
機充填剤、添加剤及び溶剤を用いて、（一液湿気硬化
型）接着剤組成物（１）〜（１４）を得た。これらをま
とめて表１〜３に示す。 原料の説明 無機充填剤：炭酸カルシウム（エスカロン♯８００、三
共精粉製） 揺変剤：シリカ（アエロジル♯３００、日本アエロジル
製） 老化防止剤：ヒンダードフェノール系酸化防止剤（イル
ガノックス１０１０、日本チバガイギー製）

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】〔性能試験〕ＪＩＳ−Ｋ６８５２−１９９
４に準じて、圧縮せん断接着強さ（初期接着力、耐熱接
着力、及び耐水接着力）を測定した。試験片は、表１〜
３に示す接着剤組成物をカバ単板に、塗布量２００〜３
００ｇ／ｍ² で塗布し、２３℃、５５％ＲＨで一定時間
養生した後、測定に使用した。 ２．伸び ＪＩＳ−Ｋ６３０１に準じて、８０℃、９０℃、１００
℃及び１２０℃における伸び（Ｅｂ）を測定した。 ３．タッキング音 日本接着剤工業会規格ＪＡＩ−１４−１９９８に準じて
測定した。 ４．高速曲げによる発生音 ＪＩＳ−Ａ１４０８に準じて測定した。 ５．架橋ポリエチレンパイプ（温水パイプ）の破断時伸
び 架橋ポリエチレンパイプ（温水パイプ）をＪＩＳ−Ｋ６
７９６にしたがってダンベル形状に打ち抜き、中央部の
表裏に接着剤組成物を薄く塗布して、２３℃、５５％Ｒ
Ｈで７日間養生した。この試験片をＪＩＳ−Ｋ７２１２
にしたがって１６０℃のギアオーブンで連続加熱処理し
て、ＪＩＳ−Ｋ７１１３にしたがって、破断時の伸びを
測定した。ｎ＝３として、引張試験速度は５０ｍｍ／ｍ
ｉｎ．で行った。試験結果をまとめて表４〜６に示す。

【００２５】

【表４】

【００２６】

【表５】

【００２７】

【表６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 泰史 茨城県新治郡千代田町上稲吉2044番地６号 オート化学工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4J034 BA03 DA01 DB04 DB07 DC50 DG03 DG04 DG05 DG14 HA01 HA02 HA07 HA11 HC12 HC22 HC46 HC52 HC64 HC67 HC71 JA42 KA01 KB04 KC17 KD12 KE02 QB13 QC05 RA08 4J040 EF131 EF301 EF302 EF321 HA196 HA306 HA316 HA346 HA356 JB04 KA05 KA42 LA06 NA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
   ネートとポリオール混合物とを反応させて得られるイソ
   シアネート基末端プレポリマー（１）と、無機充填剤
   （２）と、添加剤（３）とを含有するフローリング材用
   接着剤組成物であって、 前記ポリオール混合物がポリエーテルジオールとポリエ
   ーテルトリオールとからなること、を特徴とする前記接
   着剤組成物。
2. 【請求項２】 ４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
   ネートとポリオール混合物とを反応させて得られるイソ
   シアネート基末端プレポリマー（１）と、無機充填剤
   （２）と、添加剤（３）と、ジフェニルメタンジイソシ
   アネートとポリフェニルメタンポリイソシアネートから
   なるポリイソシアネート混合物（４）とを含有するフロ
   ーリング材用接着剤組成物であって、 前記ポリオール混合物がポリエーテルジオールとポリエ
   ーテルトリオールとからなること、を特徴とする前記接
   着剤組成物。
3. 【請求項３】 前記ポリオール混合物がポリエーテルジ
   オールとポリエーテルトリオールとを９０質量％／１０
   質量％〜３０質量％／７０質量％の割合で含有するポリ
   オール混合物である、請求項１又は２に記載のフローリ
   ング材用接着剤組成物。