JP2011246510A - 床材施工用接着剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、安価、安全、かつ実用強度の発現が早い水性系接着剤を得ることを目的とする。
【解決手段】 高分子固形分が水に溶け込んだ水系接着成分と、高分子の固形分を水中で懸濁させた水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含む含水性接着成分と、
前記含水性接着成分と混練してこの含水性接着成分中の水分と水和して硬化する水硬性粉体とからなるもの。
【選択図】 なし

Description

本発明は、例えば床材を接着するように接着される箇所も接着するものも共に水分を吸収しない材料同士を接着する水性系の床材施工用接着剤に関するものである。

内装の床材施工において、健康面、安全面から揮発性有機化合物の発生を防ぐため、溶剤系接着剤から水性系接着剤が要望されている。

水性系接着剤は、健康面、安全面では優れている。その一方で、溶剤系接着剤と比較し乾燥が遅く、新規建築物件の乾燥モルタル面や合板面には使用できるが、リニューアル施工等のフローリング面、金属面や塗り床上への床材施工、既存床材の重ね張り等、吸水性能に乏しい下地基材面への施工は乾燥が遅れ、実用強度に達するまでに床材の伸縮に追従できず、結果的に床材の剥離、目透き、突き上げ現象に至っている。そのため、対応策として、空気中の湿気で硬化するウレタン樹脂系接着剤、２液反応型のエポキシ系接着剤を使用せざるを得なかった。

一方、タイルの接着施工用接着剤として、セメントモルタルあるいはセメントペーストが用いられるが、このセメントモルタル・ペーストに水溶性セルロース化合物，合成樹脂エマルジョン又はラテックスが混入されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２２０４１４号公報

しかしながら、エマルジョン又はラテックスの混入は、下地の吸水によるドライアウト防止と共にセメント混合物に優れた保水性，可塑性および接着性増強を付与する目的であった。また、上記ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤は溶剤系接着剤にて揮発性有機化合物が大量に発生し、かつ価格も高いため、施工業者はリニューアル施工を極力避け、新規施工に集中していた。

また、新規施工物件も低迷し、かつ施工単価も厳しくなる背景から、リニューアル施工において安価、安全、かつ実用強度の発現が早い水性系接着剤が要望されていた。

本発明は、安価、安全、かつ実用強度の発現が早い水性系接着剤を得ることを目的とする。

請求項１に記載された発明に係る床材施工用接着剤は、高分子固形分が水に溶け込んだ水系接着成分と、高分子の固形分を水中で懸濁させた水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含む含水性接着成分と、
前記含水性接着成分と混練してこの含水性接着成分中の水分と水和して硬化する水硬性粉体とからなることを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係る床材施工用接着剤は、請求項１に係る含水性接着成分が、
デンプン系、膠、α-オレフィン系、エーテル系セルロ−ス、水性高分子−イソシアネート系、フェノール樹脂系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン樹脂系、メラミン樹脂系、ユリア樹脂系、レゾルシノール系の水系接着成分と、
天然ゴムラテックス、アクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、スチレン−ブタジエンゴム系ラテックス、タッキファイヤーエマルジョンの水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含むことを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明に係る床材施工用接着剤は、請求項１又は２に係る水硬性粉体として、生石灰、焼石膏、ポルトランドセメント、速硬型セメントから選ばれた１つ以上が、前記含水性接着成分中の水分の１００％以上１７０％以下を水和する量を含まれていることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明に係る床材施工用接着剤は、請求項１〜３の何れか１つに係る水硬性粉体が、予め粉粒状充填剤と混合されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明に係る床材施工用接着剤は、請求項４に係る粉粒状充填剤が、炭酸カルシウム、無水石膏、二水石膏、フライアッシュ、クレー、タルク、珪砂、ヒル石、蛇紋岩、中空バルーンの少なくとも１種類以上からなることを特徴とするものである。

本発明は、水性系接着剤であっても、水分を吸収しない非吸水性材料同士を接着することができ、高分子固形分が水に溶け込んだ水系接着成分と高分子の固形分を水中で懸濁させた水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含む含水性接着成分中の水分を、接着剤自体に混入された水硬化性粉体が水和して自身が硬化するため、実用強度が得られ、床材の収縮にも対応できるという効果がある。また、より好ましくは、タッキファイヤーエマルジョンを配合する事により、初期強度が高まり、かつ貼り付け可能時間が延長する利点もある。

本発明においては、高分子固形分が水に溶け込んだ水系接着成分と高分子の固形分を水中で懸濁させた水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含む含水性接着成分と、前記含水性接着成分と混練してこの含水性接着成分中の水分と水和して硬化する水硬性粉体とからなる床材施工用接着剤である。これにより、非吸水性の材料同士を接着することができる。

即ち、本発明の含水性接着成分としては，具体的には、デンプン系、膠、α-オレフィン系、エーテル系セルロ−ス、水性高分子−イソシアネート系、フェノール樹脂系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン樹脂系、メラミン樹脂系、ユリア樹脂系、レゾルシノール系の水系接着成分と、天然ゴムラテックス、アクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、スチレン−ブタジエンゴム系ラテックス、タッキファイヤーエマルジョンの水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含むものであり、揮発性有機化合物の発生がない代わりに、水分を含んでいる。

例えば、このような水分を含んでいる接着剤で水分を吸収しない非吸水性の材料同士を接着する場合には、一般的には、下地基材に接着剤を塗布し、充分なオープンタイム（旨せ時間）を取り、乾燥直前に貼り付ける。しかしながら、有機溶媒ではなく水であるため、乾燥に長時間が必要であることは明白であり、乾燥不十分だと造膜せず、且つ過乾燥になると濡れが悪く、接着不良をきたしてしまうので極めて困難な施工になる。

本発明においては、前述の含水性接着成分中の水分と水和して硬化する水硬性粉体を含んでいるため、非吸水性の材料同士を接着する場合でも、塗布後に乾燥を待たずに貼着することができる。

尚、含水性接着成分としての「タッキファイヤーエマルジョン」は、粘着力を発現させるためロジンや石油樹脂等を乳化したものであり、乾燥接着強度はさほど強くはない。このため、含水性接着成分としてタッキファイヤーエマルジョンを含むものでは、貼り付け可能時間を伸ばす作用を有する。即ち、タッキファイヤーエマルジョンを配合することにより、貼り付け可能時間が長くなる。また、接着剤を塗布した後に貼り合わせる開放時間を長く取ることにより、強力な粘着力が発現する利点もある。

本発明の水硬化性粉体としては、生石灰、焼石膏、ポルトランドセメント、速硬型セメントから選ばれた１つ以上が含まれる。より好ましくは、水硬化性粉体としては、含水性接着成分中の水分の１００％以上１７０％以下を水和する量が含まれている。即ち、含水性接着成分中の水分を１００％とした場合に、この水分の１００％〜１７０％を水和する水硬化性粉体が配合されればよい。１００％を下回ると含有水分が少ないため、乾燥速度が速く、貼り付け可能時間が保持できないことから施工効率は悪い。１７０％を上回ると水和反応を超えた含有水分であるため、乾燥速度が圧倒的に遅くなる。

具体的な水和としては、水硬化性粉体の種類によって相違するが、代表的な水和は次の通りである。
生石灰：
ＣａＯ＋Ｈ_２Ｏ→Ｃａ(ＯＨ)_２
焼石膏：
ＣａＳＯ_４・1/2Ｈ_２Ｏ＋3/2Ｈ_２Ｏ→ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ
セメント：
２[３ＣａＯ・ＳｉＯ_２]＋６Ｈ_２Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ_２・３Ｈ_２Ｏ＋３Ｃａ(ＯＨ)_２
２[２ＣａＯ・ＳｉＯ_２]＋４Ｈ_２Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ_２・３Ｈ_２Ｏ＋Ｃａ(ＯＨ)_２
３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３＋６Ｈ_２Ｏ→３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・６Ｈ_２Ｏ
４ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・Ｆｅ_２Ｏ_３＋２Ｃａ(ＯＨ)_２＋１０Ｈ_２Ｏ
→ ２[３ＣａＯ・[Ａｌ_２Ｏ_３,Ｆｅ_２Ｏ_３)・６Ｈ_２Ｏ〕

本発明の含水性接着成分と水硬性粉体とは、混合した直後から徐々に水和される。このため、接着する直前に充分に混合させて、被接着面に塗布した後に直ぐに被接着物を接着させる。含水性接着成分及び水硬性粉体の種類にもよるが、エマルジョン系の樹脂を主とする含水性接着成分と、速硬型セメントを主とした水硬性粉体の組合せでは、約７２時間で水和が終了し、水分を吸収しない非吸水性材料同士を接着することができる。

本発明の床材施工用接着剤では、含水性接着成分及び水硬性粉体以外に、増量剤として粉粒状充填剤を含んでも良い。この粉粒状充填剤としては、炭酸カルシウム、無水石膏、二水石膏、フライアッシュ、クレー、タルク、珪砂、ヒル石、蛇紋岩、中空バルーンの少なくとも１種類以上からなるものが好ましい。

この粉粒状充填剤は、含水性接着成分と水硬性粉体とは別に包装しても良いが、水硬性粉体に予め混合させておいた方が本発明の床材施工用接着剤の混合の際に一緒に混合されるため、簡便である。

含水性接着成分、水硬性粉体、粉粒状充填剤の量を種々変更して床材施工用接着剤を調製し、７２時間後の付着強度を計測した。結果を次の表１に示す。尚、水硬化型粉体混入量としては、含水性接着成分中の水分を１００％とした場合に、配合された水硬化性粉体が水和可能な水分のパーセンテージを示す。含水性接着成分としては、合成樹脂エマルジョンとしてアクリル樹脂エマルジョン、タッキファイヤーエマルジョンとしてロジンエステルエマルジョン、水溶性高分子としてアクリル樹脂重合体を使用した。水硬性粉体は速硬セメントを使用した。無機充填剤は珪砂を使用した。

下地基材は乾燥モルタル面を想定し、フレキシブル板にて行った。フレキシブル板とは、繊維強化セメント板とも呼ばれるボードであり、合成繊維、パルプ、耐アルカリ性ガラス繊維等の繊維成分とセメントとを原料として、高圧力で成形した板であり、外壁、床、間仕切りなどに用いられている。また、市販のアクリル樹脂系接着剤（ブランク）は、ヤヨイ化学工業株式会社製「プラゾールＮＰ５０００」を使用した。

表１の含水性接着成分中のタッキファイヤーエマルジョンと他の合成樹脂エマルジョンとの割合を変更した場合の付着強度を計測した。結果を次の表２に示す。含水性接着成分としては、合成樹脂エマルジョンとしてアクリル樹脂エマルジョン、タッキファイヤーエマルジョンとしてロジンエステルエマルジョン、水硬性粉体は速硬セメントを使用した。

接着性能は、初期接着性能としては、巻き癖シートの納まり性能及びタイルのズレ性能を検証した。具体的には、フレキシブル板に各々の接着剤を塗布し、オープンタイムを１０分、２０分、３０分、４０分と取った後、床材を貼り付けた。巻き癖シートの納まり性能は、予め、巻き癖を付けた長尺シートを貼り付け、反発弾性を有した長尺シートの納まり性能を観察した。

また、貼り付け可能時間としてはフレキシブル板に各々の接着剤を塗布し、オープンタイムを１０分、２０分、３０分、４０分と取った後、塩ビタイルを貼り付け、７２時間放置後、床材を剥離し、床材裏面の濡れ状態を観察した。

乾燥接着力としては，フレキシブル板に各々の接着剤を塗布し、オープンタイムを２０分間取った後、床材を貼り付け７２時間放置後、引張り試験機器にて接着強度を測定した。結果を表２に示す。

表２に示す通り、初期接着性能に関してはオープンタイムが２０分のものが全般的に良好であった。また、含水性接着成分中のタッキーファイヤーエマルジョン分が増えるに従って、オープンタイムが長くなっても初期接着性能は良好であった。また、貼り付け可能時間についても、含水性接着成分中のタッキーファイヤーエマルジョン分が増えるに従って、オープンタイムが長くなっても濡れ状態が確認された。一方、乾燥接着力に関しては、含水性接着成分中のタッキーファイヤーエマルジョン分が増えるに従って接着力は低下した。

Claims (5)

1. 高分子固形分が水に溶け込んだ水系接着成分と、高分子の固形分を水中で懸濁させた水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含む含水性接着成分と、
   前記含水性接着成分と混練してこの含水性接着成分中の水分と水和して硬化する水硬性粉体とからなることを特徴とする床材施工用接着剤。
2. 前記含水性接着成分が、
   デンプン系、膠、α-オレフィン系、エーテル系セルロ−ス、水性高分子−イソシアネート系、フェノール樹脂系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン樹脂系、メラミン樹脂系、ユリア樹脂系、レゾルシノール系の水系接着成分と、
   天然ゴムラテックス、アクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、スチレン−ブタジエンゴム系ラテックス、タッキファイヤーエマルジョンの水分散系接着成分とから選ばれた１つ以上を含むことを特徴とする請求項１に係る床材施工用接着剤。
3. 前記水硬性粉体として、生石灰、焼石膏、ポルトランドセメント、速硬型セメントから選ばれた１つ以上が、前記含水性接着成分中の水分の１００％以上１７０％以下を水和する量を含まれていることを特徴とする請求項１又は２に係る床材施工用接着剤。
4. 前記水硬性粉体が、予め粉粒状充填剤と混合されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに係る床材施工用接着剤。
5. 前記粉粒状充填剤が、炭酸カルシウム、無水石膏、二水石膏、フライアッシュ、クレー、タルク、珪砂、ヒル石、蛇紋岩、中空バルーンの少なくとも１種類以上からなることを特徴とする請求項４に係る床材施工用接着剤。