JP2004307788A

JP2004307788A - 再はく離可能な床用一液湿気硬化型ウレタン接着剤組成物

Info

Publication number: JP2004307788A
Application number: JP2003135131A
Authority: JP
Inventors: Hisao Matsumiya; 久雄松宮
Original assignee: Hitachi Kasei Polymer Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】従来使用されている床用１液湿気硬化接着剤のフローリング材の塗布作業性とズラシ作業性を維持しつつ、貼り直しや分別廃棄の際に、木質フローリング材を破壊することなく、残った接着剤もケレン等で簡単に除去することができる再はく離性に優れた一液湿気硬化型ウレタン接着剤組成物の提供を目的とする。
【解決手段】ポリオールとポリイソシアネート化合物から反応して得られる活性イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー（Ａ）と中空フィラー（Ｃ）を必須成分とし、ウレタンプレポリマー（Ａ）１００重量部に対し、充填剤（Ｂ）３００〜１０００重量部含有し、充填剤（Ｂ）中の中空フィラー（Ｃ）の重量％が２０〜１００であることを特徴とする再はく離可能な一液湿気硬化型ウレタン接着剤組成物。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一液湿気硬化型ウレタン接着剤に関する。更に詳しくは、バッキング材有り又はバッキング材無しのフローリング材を床下地面に直貼りした後、床の貼り直しや廃棄の際に、フローリング材の再はく離が可能となる一液湿気硬化型ウレタン接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、直貼りフローリング材、特に木質直貼りフローリング材は側部にサネを有するものが多い。そこで、この様なフローリング材を床下地面に固着させるためには、ズラシ作業による位置調整が容易に行える床下地面に接着剤を塗布して固着する接着剤工法が取られていた。
【０００３】
近年、地球環境を鑑みて、リサイクルや分別廃棄の意識が高まってきており、直貼りフローリング材も例外でなく、この様な要求が増している。従来のウレタン接着剤による施工方法では接着強さが高いために、フローリング材を床下地面から剥がす際に、床下地面やフローリング材を破壊してしまったり、接着剤を取り除くにもケレンでの作業も困難となるため、新たなフローリング材を施工するには床下地面の改修が必要であった。
【０００４】
そのため、両面テープによる施工方法が各種提案されているが（特開平１１−３４３７２６、特開２０００−１１９６０９、特開平７−３１００５７、特開平１１−２６４５５７、特開平１１−１８１９９３、特開２０００−４５４９５等）、両面テープによる工法は、接着剤工法に比べ格段に単価が高くなること、接着力が十分でないこと、ズラシ作業性が繁雑であること等の問題がある。
以上の理由から、従来の接着剤工法で、フローリング材の貼り直しや廃棄の際に再はく離可能な接着剤が求められているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は、バッキング材有り又はバッキング材無しフローリング材のズラシ作業が容易な従来の接着剤工法を利用でき、貼り直しや廃棄の際に、再はく離可能な一液湿気硬化型ウレタン接着剤の検討を行い、本発明を得るに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ポリオールとポリイソシアネート化合物から反応して得られる活性イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー（Ａ）と中空フィラー（Ｃ）を必須成分とし、ウレタンプレポリマー（Ａ）１００重量部に対し、充填剤（Ｂ）３００〜１０００重量部含有し、充填剤（Ｂ）中の中空フィラー（Ｃ）の重量％が２０〜１００であることを特徴とする再はく離可能な一液湿気硬化型ウレタン接着剤組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
本発明の活性イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー（Ａ）とは、ヒドロキシル基（ＯＨ）を２個以上を有するポリオールとイソシアネート基（ＮＣＯ）を２個以上有するポリイソシアネート化合物とをイソシアネート基が過剰となるように、即ちＮＣＯ／ＯＨ当量比が、１より大となるように反応させることにより得られる。その反応条件としては、例えばＮＣＯ／ＯＨ当量比２．０〜１５．０の割合、さらに好ましくは２．０〜８．０の割合にて、窒素又はドライエアー気流中で７０〜１００℃で数時間反応させることにより製造される。得られたＮＣＯ含有プレポリマーの通常のＮＣＯ含有量としては５〜２５重量％の範囲である。
【０００９】
上記ポリオールとしては、特に限定されるものではないが、活性水素基を２個以上有する活性水素含有化合物であればよく、一般にポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールが好ましく用いられる。より具体的には、例えば、ポリエーテルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等のジオール類、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類、アンモニア、エチレンジアミン等のアミン類の１種または２種以上の存在下にプロピレンオキサイド及び／又はエチレンオキサイドを開環重合させて得られるランダムまたはブロック共重合体等のポリエーテルポリオールが挙げられる。またポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等の存在下にアジピン酸、セバチン酸、テレフタル酸等を重縮合させて得られる共重合体等のポリエステルポリオール等があり、その他ビスフェノールＡ、ヒマシ油のラムエステル等の活性水素基２個以上を有する低分子活性水素化合物が挙げられる。上記化合物としては、通常分子量が１００〜７０００、１分子中のＯＨ基が２〜４個のものが好ましく使用できる。
【００１０】
上記ポリイソシアネート化合物としては、具体的には、例えばジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート類のほか、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンメチルエステルジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート類、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート類が挙げられるが、これらの中では毒性や価格面等の点からＭＤＩの使用が好ましい。
【００１１】
本発明に用いる充填剤（Ｂ）としては、具体的には、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム（重質・軽質）、酸化カルシウム、ケイ砂、スレート粉、マイカ粉、アルミナ、ガラス粉末、亜鉛華、二酸化チタン等の粒径１〜５００μｍの無機充填剤やそれらを表面処理した無機充填剤が挙げられる。これらのうち経済性と取り扱い易さより、重質炭酸カルシウムを配合することが好ましい。更に好ましくは、前記炭酸カルシウムの含水率を０．１％以下に調整した重質炭酸カルシウムであることが好ましい。更にこの重質炭酸カルシウムの一種又は粒径の異なるものを二種以上配合したものがより好ましい。
【００１２】
充填剤（Ｂ）の配合量としては、活性イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー（Ａ）１００重量部に対し、３００〜１０００重量部である。また、より好ましくは、接着剤の粘度の関係から、４００〜７００重量部である。３００重量部未満では、再はく離の際、ケレン等で簡便に接着剤を取り除くことができなくなり、１０００重量部以上では、接着剤の溶液粘度が高くなり過ぎるため、又は粘度を低下させるために大量の可塑剤増量が必要となり、結果として接着力が低下し好ましくない。
【００１３】
本発明に用いる中空フィラー（Ｃ）としては、フィライト、ガラスバルーン、シリカバルーンやセラミックバルーン等の無機中空フィラーと、ポリフッ化ビニリデンまたはポリフッ化ビニリデン共重合体等からなる有機中空フィラーを用いることができる。具体的には、フィライトとしては日本フィライト社製フィライトＦＧ等、ガラスバルーンとしては住友スリーエム社製グラスバブルスＳ及びＫシリーズ、無機中空フィラーとしては秩父小野田社製イースフィアーズ、東洋曹達社製ゼオラム、有機中空フィラーとしては松本油脂製薬社製マイクロスフェアー等を用いることができる。上記フィラーは単独または二種類以上を組み合わせて使用しても良い。この中で、価格や取り扱いのし易さの面からフィライトとガラスバルーンが最も適する。上記フィラーの配合量は充填剤（Ｂ）中の２０〜１００重量％である。２０％以下では接着剤の比重を小さくする効果が小さくなるため、塗布量（単位面積当たりに使用する接着剤量）が多くなり、コストパフォーマンスを低下させる。
【００１４】
また、必要に応じて通常用いられる揺変剤を用いることができる。その際に用いられる揺変剤としては、具体的にはシリカ粉末、石綿粉等の無機揺変剤、有機ベントナイト、ポリ塩化ビニル粉末、変性ポリエステルポリオール系の有機揺変剤等が挙げられる。中でも少量で揺変性付与効果の大きいシリカ粉末が好ましい。
【００１５】
更に必要に応じて目的とする物性を阻害しない範囲で、可塑剤（フタル酸エステル、アジピン酸エステル、リン酸エステル等）、硬化促進用触媒（ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）、オクチル酸鉛等）、密着性付与剤（イソシアネートシラン、グリシジルシラン等のカップリング剤）、希釈剤、酸化防止剤、着色剤等を適宜配合しても良い。
【００１６】
接着剤の使用方法としては、特に限定されるものではないが、従来の接着剤工法を用いることができる。例えば、床下地面に接着剤を広げ、クシゴテ等を用いて均一に塗布する（２００〜７００ｇ／ｃｍ２程度）。その後、バッキング材有り又は無しのフローリング材を貼り合わせ、ズラシ作業により位置決めを行う。大気中の湿気で接着剤が硬化するまでは、貼り合わせたフローリング材はズレやすいため、通常、３日程度の養生期間が必要となる。
【００１７】
床用一液湿気硬化型ウレタン接着剤において、プレポリマーと充填剤の比率を請求項１の組成とすることで、従来の接着剤工法を使用しつつ、床の貼り直しや廃棄の際に、床材の材質破壊でなく、接着剤の凝集破壊で再はく離することができる。また、床下地面に残った接着剤もケレン等で簡単に削除することができ、床下地面の再施工等を必要としない。また、充填剤に中空フィラーを併用することで、比重を従来の接着剤と同等にすることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに何等限定されるものではない。また特に断わりのない限り、部は重量部を意味する。
【００１９】
（実施例１）分子量２０００のポリプロピレングリコール（旭電化社製、アデカポリエーテルＰ−２０００）４００部及び水酸基価６５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルジオール（旭電化社製、商品名：アデカポリエステルＹＧ−２２６）１００部の混合物を脱水処理後、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと略す）２７０部を添加し、窒素気流中、９０℃で５時間反応させて、末端イソシアネート基含有量が８重量％のウレタンプレポリマーを得た。次いで、得られたウレタンプレポリマー１００部に、１３０℃で１２時間加熱乾燥した炭酸カルシウム５００部、ガラスバルーン１００部（Ｓ−２２，住友スリーエム社製）コロイド状シリカ１０部、ジオクチルフタレート（以下、ＤＯＰと略す）９０部及び硬化触媒（ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ））０．３部を添加し、窒素気流中、９０℃で攪拌混合し、粘度３０Ｐａ・ｓ（ａｔ２０℃）の一液湿気硬化型ウレタン系接着剤を得た。
【００２０】
（実施例２）
（実施例１）の炭酸カルシウム５００部を３００部、ガラスバルーン１００部をフィライトＦＧ（日本フィライト社製）３００部、ＤＯＰ９０部を８０部とした以外は（実施例１）と同様の方法で粘度２５Ｐａ・ｓ（ａｔ２０℃）の一液湿気硬化型ウレタン系接着剤を得た。
【００２１】
（比較例１）
（実施例１）の炭酸カルシウム５００部を１００部、ガラスバルーン１００部を０部、ＤＯＰ９０部を３０部とした以外は（実施例１）と同機の方法で粘度３０Ｐａ・ｓ（ａｔ２０℃）の一液湿気硬化型ウレタン系接着剤を得た。
【００２２】
（比較例２）
（実施例１）の炭酸カルシウム５００部を７００部、ガラスバルーン１００部を０部、ＤＯＰ９０部を７０部とした以外は（実施例１）と同様の方法で粘度２０Ｐａ・ｓ（ａｔ２０℃）の一液湿気硬化型ウレタン系接着剤を得た。
【００２３】
（比較例３）
（実施例１）の炭酸カルシウム５００部を９００部、ガラスバルーン１００部を２００部、ＤＯＰ９０部を１４０部とした以外は（実施例１）と同様の方法で粘度３０Ｐａ・ｓ（ａｔ２０℃）の一液湿気硬化型ウレタン系接着剤を得た。
【００２４】
（塗布作業性）
塗布量４５０ｇ／ｍ^２のクシゴテを用いて、接着剤の伸び性とクシ目の残り具合を目視により評価した。良好とはクシゴテを用いて接着剤を塗布する作業が重くなく容易に伸ばせ、クシ目も残る状態である。悪いとは塗布作業が重く接着剤を伸ばしづらいか、クシ目が残らない状態、またはその両方の状態である。
【００２５】
（ズラシ作業性）
施工する際に、ズラシ作業性（位置合わせのし易さ）を長尺なフローリング材（３０×９０ｃｍ程度）で評価した。ズラシ作業性良いとは、位置合わせが任意に行えることを示し、悪いとは、位置合わせを行うことができない又は、位置合わせを行うのが困難なことを示す。
【００２６】
（接着強さ）
下地にクシゴテを使用して塗布量４５０ｇ／ｍ^２接着剤を塗布し、側部にサネ加工を施したフローリング材（商品名：ネダレスＬＬＢＶ４５防音フロアー、朝日ウッドテック社製）を貼り合わせた。施工後、１週間養生した後、９０°方向に５０ｍｍ／分の速度で面引っ張り強さを測定した。破壊状態は、Ｂとはフローリング材の材質破壊、Ｃとは接着剤の凝集破壊、Ａとは接着剤とフローリング材との界面破壊を示す。
【００２７】
（再はく離性）
（接着性）と同様にフローリング材を貼り合わせ、養生１週間後に、バール等を用いてフローリング材をはく離し、再はく離性を評価した。再はく離性良好とは、はく離したフローリング材が材質破壊しておらず、下地に残った接着剤もケレン等を用いて簡単に取り除くことができる状態で、悪いとは、フローリング材が材質破壊するか、下地に残った接着剤をケレン等で簡単に取り除くことができず、下地の再施工が必要な状態を示す。
【００２８】
比較例１では、接着強さが大きく、はく離時にフローリング材の材質破壊を示し、再はく離性が悪い。比較例２では、作業性、再はく離性共に、良好であるが、炭酸カルシウムの配合量が多く、接着剤の比重が２．０と大きい。接着剤の価格は容積（ｍ^２当たりの接着剤重量）で決定されるため、比重が大きいとコストパフォーマンスに劣る（一般的には比重は１．０〜１．５に設定する。）比較例３では、充填剤の添加量が多すぎるため、作業性、再はく離性共に良好であるが、接着強さが弱く、また、界面破壊であった。
一方、実施例１〜２では、作業性が良好で、接着強さも弱くなく、再はく離性も接着剤の凝集破壊で、下地もケレンにより容易に接着剤を除去することができた。また、接着剤の比重も１．２とコストパフォーマンスにも優れる。以下、実
施例１〜２及び比較例１〜比較例３の結果を
【表１】に纏めた。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明は、床下地面へのフローリング材の直貼り施工方法において、従来通りの塗布作業性とズラシ作業性を有し、再利用や分別廃棄のために、フローリング材を剥がす際には、フローリング材が材質破壊せず、残った接着剤もケレン等で簡単に除去することができる優れた再はく離性を発揮する。

Claims

ポリオールとポリイソシアネート化合物から反応して得られる活性イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー（Ａ）と中空フィラー（Ｃ）を必須成分とし、ウレタンプレポリマー（Ａ）１００重量部に対し、充填剤（Ｂ）３００〜１０００重量部含有し、充填剤（Ｂ）中の中空フィラー（Ｃ）の重量％が２０〜１００であることを特徴とする再はく離可能な一液湿気硬化型ウレタン接着剤組成物。