JPH08325550A - １液反応型ウレタン系接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】優れた初期接着性を有し、コンクリートの他、
種々の基材に対する接着性及び耐水性に優れ、作業性の
良好な１液反応型ウレタン系接着剤を提供する。特に直
貼り床材の施工用として有用な１液反応型ウレタン系接
着剤。 【構成】ウレタンプレポリマー１００重量部に対し、重
量平均分子量５０００〜１００万、スチレン含有量３０
〜９５重量％のスチレン−アクリル酸エステル共重合樹
脂が３〜５０重量部含有された、特に直貼り床材の施工
用として有用な１液反応型ウレタン系接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１液反応型ウレタン系
接着剤、さらには直貼り床材の施工に有用な１液反応型
ウレタン系接着剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、反発力の大きな被着体、例えば長
尺の塩化ビニル樹脂製床材の施工には、２液混合型エポ
キシ系接着剤や酢酸ビニル樹脂系接着剤、アクリル樹脂
系エマルジョン型接着剤が用いられてきた。しかしなが
ら、２液混合型エポキシ系接着剤は、混合の手間や混合
ミスによる接着不良などの問題があり、酢酸ビニル樹脂
系接着剤は耐水性がないため水回りの施工には使用でき
ず、またアクリル樹脂系エマルジョン型接着剤はコンク
リートに対する接着性が不十分なため直貼りタイプの床
材の施工はできず、耐水性も不十分なため用途が限定さ
れているなどの欠点があった。

【０００３】これらの問題を解決するために、種々の１
液型ウレタン系接着剤が提案されている。例えば、特開
昭６１−３１４１８号公報には１液型ウレタン系接着剤
に脂環式ジアミンとカルボニル化合物の脱水縮合生成物
を添加し、初期接着力を発現させることが開示されてい
るが、この方法では接着性が発現するまでに１０分以上
もの時間が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するものであって、その目的は、初期接着力を有
し、コンクリートに対する接着性及び耐水性に優れ、作
業性の良好な１液反応型ウレタン系接着剤を提供する点
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の１液反応型ウレ
タン系接着剤は、ウレタンプレポリマーに、スチレン−
アクリル酸エステル共重合樹脂が含有されていることを
特徴とする。

【０００６】上記スチレン−アクリル酸エステル共重合
樹脂の含有量は、少なくなると初期粘着性が十分でなく
なり、多くなると接着剤の凝集力やコンクリートとの密
着性、耐水性が低下するので、ウレタンプレポリマー１
００重量部に対し、３〜５０重量部であり、好ましくは
５〜３０重量部である。

【０００７】スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂
の重量平均分子量は、小さくなると凝集力が低下し、大
きくなると溶解性が低下するので５０００〜１００万で
あり、樹脂中のスチレン含有量は、少なくなると接着剤
の凝集力が低下し、多くなると接着性が十分でなくなる
ので３０〜９５重量％である。またスチレン−アクリル
酸エステル共重合樹脂の共重合成分であるアクリル酸エ
ステルとしては、例えば、ブチルアクリレート、ブチル
メタアクリレート、メチルメタアクリレート、２−エチ
ルヘキシルアクリレート等が挙げられ、これらの１種以
上が用いられる。

【０００８】上記ウレタンプレポリマーとは、ポリオー
ルのヒドロキシル基（ＯＨ）に対してポリイソシアネー
トのイソシアネート基（ＮＣＯ）が１より大となるよう
に、例えば、１．５≦ＮＣＯ／ＯＨ≦１０の割合で、６
０〜１００℃で数時間反応させることにより得られ、通
常ＮＣＯ含有量が１〜１５重量％に調整されたものであ
る。

【０００９】上記ポリオールとしては、一般にウレタン
化合物の製造に用いられる種々のポリオールを用いるこ
とができ、例えば、ポリエーテル系ポリオール、ポリエ
ステル系ポリオール、ポリマーポリオール等が挙げら
れ、これらの１種以上が用いられる。上記ポリオールの
重量平均分子量は、小さくなるとウレタンプレポリマー
の凝集力が小さくなり、大きくなると粘度が高くなるの
で、好ましくは重量平均分子量が１００〜５００００、
より好ましくは５００〜５０００である。

【００１０】上記ポリエーテル系ポリオールとしては、
例えば、活性水素を２以上有する低分子量活性水素化合
物の存在下に、アルキレンオキサイドを開環重合させて
得られる重合体が挙げられる。上記活性水素を２以上有
する低分子量活性水素化合物としては、例えば、ビスフ
ェノールＡ、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１，６−ヘキサンジオール等の
ジオール類、エチレンジアミン、ブチレンジアミン等の
アミン類などが挙げられ、これらの１種以上が用いられ
る。

【００１１】上記アルキレンオキサイドとしては、例え
ば、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、テト
ラヒドロフラン等が挙げられ、これらの１種以上が用い
られる。ポリエーテル系ポリオールとしては、例えば、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等
が挙げられ、これらの１種以上が用いられる。

【００１２】上記ポリエステル系ポリオールとしては、
例えば、多塩基酸と多価アルコールを脱水縮合させて得
られる重合体、ヒドロキシカルボン酸と多価アルコール
の縮合物（例えば、ひまし油、ひまし油とエチレングリ
コールの反応生成物等）、ε−カプロラクトン、α−メ
チル−ε−カプロラクトン等のラクトンの重合体などが
挙げられる。

【００１３】上記多塩基酸としては、例えば、アジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、コハク酸等が挙げられ、これらの１種以上が用
いられる。上記多価アルコールとしては、例えば、ビス
フェノールＡ、エチレングリコール、１，２−プロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレング
リコール、１，６−ヘキサングリコール、ネオペンチル
グリコール等が挙げられ、これらの１種以上が用いられ
る。

【００１４】ポリエステル系ポリオールとしては、例え
ば、ポリエステルジオール等が挙げられる。

【００１５】上記ポリマーポリオールとしては、例え
ば、前記ポリエーテル系ポリオール又はポリエステル系
ポリオールにエチレン性不飽和化合物をグラフト重合さ
せたものや、１，２−ポリブタジエンポリオール、１，
４−ポリブタジエンポリオール及びこれらの水素添加物
等が挙げられる。上記エチレン性不飽和化合物として
は、例えば、アクリロニトリル、スチレン、メチル（メ
タ）アクリレート等が挙げられ、これらの１種以上が用
いられる。

【００１６】前記ポリイソシアネートとしては、例え
ば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート等のジイソシアネート類及びこ
れらの三量体；トリフェニルメタントリイソシアネート
等のトリイソシアネート類；ジフェニルメタンジイソシ
アネートやトリフェニルメタントリイソシアネート等の
混合物（クルードＭＤＩ）などが挙げられ、これらの１
種以上が用いられる。

【００１７】上記ウレタンプレポリマーには、必要に応
じて、通常１液反応型ウレタン系接着剤に用いられる範
囲で、充填剤、チクソ剤、可塑剤、接着性付与剤、硬化
触媒、安定剤等の各種添加剤を配合してもよい。上記充
填剤としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、炭酸カルシウム、表面疎水処理炭酸カルシウム、カ
ーボンブラック、タルク、酸化チタン、ゴム粉末、有機
及び無機バルーン等が挙げられ、これらの１種以上が用
いられる。

【００１８】上記チクソ剤としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、コロイド状シリカ、水素添加ヒ
マシ油、有機ベントナイト等が挙げられ、これらの１種
以上が用いられる。上記可塑剤としては、特に限定され
るものではないが、例えば、ジオクチルフタレート（Ｄ
ＯＰ）、ジブチルフタレート、ジラウリルフタレート、
ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、トリ
ブチルホスフェート（ＴＢＰ）、トリオクチルホスフェ
ート、アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、
アジピン酸ブチレングリコールポリエステル、エポキシ
化大豆油等が挙げられ、これらの１種以上が用いられ
る。

【００１９】上記接着性付与剤としては、特に限定され
るものではないが、例えば、各種チタネート系カップリ
ング剤、シラン系カップリング剤、及びこれらカップリ
ング剤とイソシアネート化合物との反応生成物等が挙げ
られ、これらの１種以上が用いられる。上記硬化触媒と
しては、特に限定されるものではないが、例えば、トリ
エチルアミン、Ｎ−メチルモルホリンビス（２−ジメチ
ルアミノエチル）エーテル等の３級アミン類、ジブチル
錫ジラウレート、オクテン酸錫、オクテン酸鉛、ナフテ
ン酸鉛等の有機金属化合物などが挙げられ、これらの１
種以上が用いられる。

【００２０】上記安定剤としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、商品名「チヌビン３２７」（チバ
ガイギー社製）、商品名「イルガノックス１０１０」
（チバガイギー社製）、商品名「トミソープ８００」
（吉富製薬社製）等が挙げられ、これらの１種以上が用
いられる。

【００２１】上記充填剤、チクソ剤、可塑剤、接着性付
与剤、硬化触媒、安定剤等の各種添加剤は、前記ウレタ
ンプレポリマーの製造時にあらかじめ添加してもよい
し、ウレタンプレポリマー合成後に添加してもよい。い
ずれの場合にも、上記添加剤はあらかじめ脱水処理を行
っておくことが好ましい。

【００２２】本発明の１液反応型ウレタン系接着剤の製
造方法は、特に限定されるものではなく、上記ウレタン
プレポリマー、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹
脂、及び必要に応じて添加剤を均一に混合すればよく、
一度に混合しても、あらかじめウレタンプレポリマーと
添加剤を混合後、これにスチレン−アクリル酸エステル
共重合樹脂を混合してもよい。

【００２３】さらに各成分の混合を容易にするために、
適宜溶剤で希釈してもよい。該溶剤としては、特に限定
されるものではないが、例えば、アセトン、トルエン、
酢酸エチル、メチルエチルケトン等が挙げられる。

【００２４】本発明の１液反応型ウレタン系接着剤は、
特に直貼り床材の施工に好適に用いられる。施工方法と
しては、通常、接着基材に本発明の接着剤を塗布し、床
材を貼り合わせる。上記床材としては、特に限定される
ものではないが、例えば、塩化ビニルシートが裏打ちさ
れた木質防音床材、塩化ビニル基材に植毛したカーペッ
ト状の床材、半硬質塩化ビニル製タイル（Ｐタイル）、
長尺塩化ビニルシート製床材、塩化ビニル基材に植毛さ
れた人工芝等の塩化ビニル系床材、ポリプロピレン、ポ
リエチレン、合成ゴム等の発泡体やフェルト等が裏打ち
された防音床材などが挙げられる。

【００２５】上記接着基材としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、コンクリートスラブ、アスファ
ルト、合板、パーチクルボード、塩化ビニル樹脂コーテ
ィング鋼板、木根太等が挙げられる。上記の接着剤の塗
布方法としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、櫛目ゴテ、ロール刷毛、スプレー、カートリッジ等
を用いる方法が挙げられる。

【００２６】

【作用】本発明の１液反応型ウレタン系接着剤におい
て、ウレタンプレポリマー１００重量部に対し、重量平
均分子量５０００〜１００万、スチレン含有量３０〜９
５重量％のスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂を
３〜５０重量部含有させることにより、初期接着性が付
与され、コンクリートに対する接着性及び耐水性が向上
する。

【００２７】

【実施例】本発明をさらに詳しく説明するため、以下に
実施例をあげる。

【００２８】（１）ウレタンプレポリマーの合成 分子量２０００のポリプロピレングリコール（アデカポ
リエーテルＰ−２０００、旭電化工業社製）１００重量
部、及び水酸基価６５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルジ
オール（アデカポリエステルＹＧ−２２６、旭電化工業
社製）２０重量部の混合物を脱水処理後、クルードＭＤ
Ｉ（スミジュール４４Ｖ−２０、住友バイエルウレタン
社製）５７重量部を加え、窒素気流中８０℃で４時間反
応させて、末端イソシアネート基含有量が７重量％のウ
レタンプレポリマーを調製した。

【００２９】上記プレポリマー１００重量部に、脱水処
理したトルエン２０重量部、１３０℃で１２時間加熱乾
燥させた炭酸カルシウム（無機充填剤）１００重量部、
及びコロイド状シリカ（チクソ剤）５重量部を加え、５
０℃に加熱して窒素気流中で攪拌混合し、粘度４０００
０ｃｐｓ（２０℃）の充填剤含有ウレタンプレポリマー
を得た。

【００３０】（実施例１）上記で得られた充填剤含有ウ
レタンプレポリマー２２５重量部に対し、スチレン−ア
クリル酸エステル共重合樹脂（エスレックＰ、重量平均
分子量１８万、スチレン含有量７９重量％、積水化学社
製）５重量部、及びアセトン１０重量部を、窒素気流中
で添加し、接着剤を得た。

【００３１】（実施例２）実施例１において、スチレン
−アクリル酸エステル共重合樹脂を１５重量部、及びア
セトンを２５重量部としたこと以外は同様にして接着剤
を得た。

【００３２】（実施例３）実施例１において、スチレン
−アクリル酸エステル共重合樹脂を３０重量部、及びア
セトンを５０重量部としたこと以外は同様にして接着剤
を得た。

【００３３】（比較例１）上記で得られた充填剤含有ウ
レタンプレポリマーをそのまま用いた。

【００３４】（比較例２）実施例１において、スチレン
−アクリル酸エステル共重合樹脂を５５重量部、及びア
セトンを９０重量部としたこと以外は同様にして接着剤
を得た。

【００３５】（比較例３）実施例２において、スチレン
−アクリル酸エステル共重合樹脂のかわりに、ポリスチ
レン樹脂を用いたこと以外は同様にして接着剤を得た。

【００３６】（２）評価 上記実施例１〜３及び比較例１〜３で得られた接着剤の
性能を下記の方法により評価した。結果を表１に示す。

【００３７】常態接着性試験 Ｐタイルを４０×４０ｍｍに切断し、接着性を評価する
ための被着体とした。基材として、７０×７０×２０ｍ
ｍのコンクリート板を用い、上記で得られた接着剤を櫛
目ゴテ（３ｍｍ山）で３５０ｇ／ｍ² となるように塗布
し、直ちに被着体を貼り合わせ２０℃−６０％ＲＨの状
態で７日間養生し、試験片とした。

【００３８】上記で得られた試験片の接着強度を２０℃
の雰囲気下で測定した。接着強度の測定は、オートグラ
フ（島津製作所社製）を用い、引っ張り速度５０ｍｍ／
分で平面引っ張りにより強度を測定するとともに、破壊
モード（材料、状態、面積比率）を観察した。

【００３９】耐水接着性試験 上記常態接着性試験で作製した試験片を、７０℃の水中
に２時間浸漬し、その後上記と同様にして接着強度を測
定した。

【００４０】初期タック力試験 Ｐタイルを４０×４０ｍｍに切断し、これに２００ｇの
分銅を貼り付け、接着性を評価するための被着体とし
た。基材として、７０×７０×２０ｍｍのスレート板を
用い、２０℃−６０％ＲＨの雰囲気下で上記で得られた
接着剤を櫛目ゴテ（３ｍｍ山）で３５０ｇ／ｍ² となる
ように塗布し、その５分後に上記被着体を貼り合わせ、
直ちに分銅が下になるように逆さまにし、落下するまで
の時間を測定した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明の１液反応型ウレタン系接着剤
は、上述の通りであり、ウレタンプレポリマーに、重量
平均分子量５０００〜１００万、スチレン含有量３０〜
９５重量％のスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂
が含有されているので、優れた初期接着性を有し、種々
の基材に対する接着性や耐水性に優れ、１液反応型であ
るため作業性が良好である。また、特に直貼り床材の施
工用として有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウレタンプレポリマー１００重量部に対
   し、重量平均分子量５０００〜１００万、スチレン含有
   量３０〜９５重量％のスチレン−アクリル酸エステル共
   重合樹脂が３〜５０重量部含有されていることを特徴と
   する１液反応型ウレタン系接着剤。
2. 【請求項２】直貼り床材施工用の請求項１記載の１液反
   応型ウレタン系接着剤。