JP2017160338A - ウレタン樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 寒熱繰り返しの環境下にある浴槽などの脚部と床面との固定において、脚部の拘束不良や床下地のクラック、破壊を起こさない、安定した構造体を提供する。【解決手段】 ポリオール、ポリイソシアネート、無機充填剤を主成分とするウレタン樹脂組成物であって、常温硬化後の圧縮弾性係数が６０〜５００ＭＰａであり、かつＭ１０のボルト引き抜き強度が１０００〜２５００Ｎ／本である組成物とする。当該組成物を得るために、前記ポリオールと前記ポリイソシアネートのＮＣＯ／ＯＨ比が、０．８２〜１．０３とする。【選択図】 なし

Description

本発明は、浴槽などの底面に垂設される脚部を床面に固定する際に用いられるウレタン樹脂組成物に関する。

従来、浴槽などの脚部を床面に固定するには、駆体床とそれを覆うモルタルからなる床にボルトで固定する方法において、前記ボルトに自立性を持たせるためのプレートを設け、前記プレートが前記モルタルで覆われる固定構造が知られている（特許文献１）。また、前記脚部の下端に押圧板を設け、前記床面上に配設した筒状容器内にモルタルを入れた状態で前記押圧板をモルタルの上面より押し付け、固定する方法もある（特許文献２）。さらに、洗い場付き浴槽を建築体の根太等の木製角材の上に固定するに際し、前記木製角材の上面に容器状部材をビス留めし、この容器状部材内に洗い場付き浴槽の足ボルトを載置し、接着剤で固定することが記載されている（特許文献３）。

実用新案登録第２５１６１０１号 特開平４−６４３２３ 実公平５−４０７９５

しかしながら、特許文献１または２にある構造では、脚部の固定がモルタルであるため、振動や乾燥湿潤、寒熱の繰り返し条件にある浴槽では、モルタルにクラックが生じやすく、そこを起点として防水性に欠けたり、最悪の場合モルタルの破壊が起きたりすることがあった。また、特許文献３の浴槽設置構造においては、接着剤と容器状部材との接合力が不足すると、浴槽の上方への動きを拘束できず、構造上不安定となる。さらに、接着剤の弾性によってはモルタルと同様に破壊や脚部の抜けが発生することがあった。

本発明は、浴槽などの脚部と床面との固定において、前記のようなクラックや破壊を起こさない、安定した構造体を提供することを課題とする。

本発明者らは、浴槽などの脚部と床面との固定において、特定のウレタン樹脂組成物を脚部と床面との間に介在させることにより、長期に亘って安定した構造体となることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明のウレタン樹脂組成物は、ポリオール、ポリイソシアネート、無機充填剤を主成分とするウレタン樹脂組成物であって、常温常湿硬化後の圧縮弾性係数が６０〜５５０ＭＰａであり、かつＭ１０のボルト引き抜き強度が１０００〜２５００Ｎ／本であることを特徴とする。ウレタン樹脂組成物がこれらの範囲にあるとき、浴槽などを調整機能付きボルトなどで固定した場合、床下地からの凝集剥離や界面剥離もない。さらに、振動等によってボルトが抜けることもなく、適度な弾性があるため、床下地のクラック等の発生も抑えられ、防水性にも優れる。望ましくは、圧縮弾性係数が８０〜５００ＭＰａ、引き抜き強度は１１００〜２３００Ｎ／本である。弾性係数が低いと引き抜き強度が小さくなり、弾性係数が高いと引き抜き強度は高くなるが、クラック等が発生しやすい。

前記ポリオールとしては、ひまし油、またはひまし油もしくはひまし油脂肪酸を用いて合成されたひまし油誘導体ポリオール等のひまし油系ポリオールが好ましい。ひまし油系ポリオールは、分子中にひまし油脂肪酸エステル構造を有するポリオールで、前記ポリオールの粘度をより低いものにしつつ前記ウレタン樹脂の高温における耐変形性および低温における耐衝撃性の低下を抑制することができる。

前記ひまし油誘導体ポリオールとしては、例えば、ひまし油および／またはひまし油脂肪酸を用いて合成された複数の水酸基を有するポリオールが挙げられる。より具体的には、ひまし油とポリオールとのエステル交換反応生成物、ひまし油脂肪酸とポリオールとのエステル化反応物、前記エステル交換反応生成物又は前記エステル化反応物にアルキレンオキサイドを付加させてなるポリオールなどが挙げられる。

前記ひまし油系ポリオールは、ＪＩＳ Ｋ１５５７−１（Ａ法）に従って求めた平均水酸基価が１００〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。前記ひまし油系ポリオールの平均水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることにより、前記ポリウレタン樹脂の高温における耐変形性及び低温における耐衝撃性がより優れたものになり得るという利点がある。また、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることにより、前記ポリオール組成物がより低粘度のものになるという利点がある。
また、前記ひまし油系ポリオールの重量平均分子量が、３００〜１５００であることが好ましい。３００未満であると低温での耐衝撃性に劣り、１５００を超えると所定の圧縮弾性係数や高温での耐変形性に劣るものとなる。

その他ポリオールとして、多価カルボン酸と多価アルコールとからなるポリエステルポリオール、プロピレングリコールにプロピレンオキサイドを付加したようなポリエーテルポリオール等を含んでいてもよい。

前記ポリイソシアネートとしては、２，４−トリレンジイソシアネートとおよびその異性体または異性体の混合物（ＴＤＩ）、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（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水添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、トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等、通常のポリウレタン樹脂の製造に用いられるものが挙げられる。

本発明のウレタン樹脂組成物は、前記ポリオールと前記ポリイソシアネートを必須成分とするものであるが、前記圧縮弾性係数と前記引き抜き強度を得るために、ポリオールとポリイソシアネートの混合比、すなわちＮＣＯ／ＯＨ比を特定する必要がある。ＮＣＯ／ＯＨ比が小さいと得られる樹脂組成物は弾性が低く、脚部の強度が得られない。逆にＮＣＯ／ＯＨ比が大きいと得られる樹脂組成物の剛性は高くなるものの、浴槽のように寒熱繰り返しが繰り返されると樹脂組成物の寒熱繰り返しによる歪みが下地に伝わり、下地の破壊、下地からの破壊が発生し、長期に亘り脚部が固定されない。好ましい配合比は、ＮＣＯ／ＯＨ比が０．８２〜１．０３であり、さらに好ましくは０．８５〜１．００である。

前記無機充填剤としては、合成炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、表面処理重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、シリカ、タルク、カオリンなどが挙げられ、汎用的に用いられる平均粒子径０．５〜１０μｍの重質炭酸カルシウムが好ましい。粒子径が小さいと所定の圧縮弾性係数が得られず、大きいと作業性に劣る。更に好ましくは、３〜８μｍである。

その他、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニルなどのアジピン酸エステル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソノニルなどのフタル酸エステル、トリメット酸トリオクチルなどのトリメット酸エステル、低分子ポリエステル等の可塑剤を含んでいてもよい。

本発明のウレタン樹脂組成物は、浴槽などの脚部と床面との固定において、を脚部と床面との間に介在させることにより、長期に亘ってクラックの発生や破壊を起こすことがなく、安定した構造体とすることができる。

以下、実施例、比較例をあげて本発明を説明する。なお例中の部は重量基準とする。

ポリオールとしてひまし油系ポリオール（ポリオール１：分子量９５０、水酸基価１６０、ポリオール２：分子量４５０、水酸基価５０５、ポリオール３：分子量５６０、水酸基価２０４）、イソシアネートとして東ソー製ジフェニルメタンジイソシアネート（品名ＭＲ−１００）、充填剤として白石カルシウム製重質炭酸カルシウム（品名ホワイトンＳＢ、粒子径３．６μｍ）を表１に示す配合にて調製し、実施例および比較例とした。

実施例および比較例について、圧縮弾性係数、ボルト引き抜き強度、および寒熱繰り返し試験を下記に示す方法にて実施した。

圧縮弾性係数
常温常湿下にて７日間硬化・養生した１２．５ｍｍ角、高さ２５ｍｍの樹脂をインストロン社製万能試験機を用い、圧縮速度１０ｍｍ／分にて圧縮し、弾性係数を求めた。

ボルト引き抜き強度
長さ６０ｍｍのＭ１０ボルトを７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍモルタル板上に立て、径６０φ、高さ１５ｍｍの枠をボルト端部を囲うように設置し、枠内に接着剤を流し込み硬化させる。常温常湿下で７日間静置後、ボルト先端およびコンクリート板を冶具にて固定し、インストロン社製万能試験機を用い、引張速度３ｍｍ／分にて引き抜き強度を測定した。

寒熱繰り返し
長さ６０ｍｍのＭ１０ボルトを７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍモルタル板上に立て、径６０φ、高さ１５ｍｍの枠をボルト端部を囲うように設置し、枠内に接着剤を流し込み硬化させ試験体とした。常温常湿下で７日間静置後、試験体を温度６０℃−１日静置×−２０℃−１日静置を１サイクルとして２０サイクル繰り返し、外観を確認後、ボルト先端およびコンクリート板を冶具にて固定し、インストロン社製万能試験機を用い、引張速度３ｍｍ／分にて引き抜き強度を測定した。

表２に試験結果を示す。

実施例２において、実際の浴槽を用いた実用促進試験においても脚部の固定不良や床下地のクラック発生等の異常は認められなかった。

Claims (4)

1. ポリオール、ポリイソシアネート、無機充填剤を主成分とするウレタン樹脂組成物であって、常温硬化後の圧縮弾性係数が６０〜５００ＭＰａであり、かつＭ１０のボルト引き抜き強度が１０００〜２５００Ｎ／本であることを特徴とするウレタン樹脂組成物。
2. 前記ポリオールと前記ポリイソシアネートのＮＣＯ／ＯＨ比が、０．８２〜１．０３であることを特徴とする請求項１に記載のウレタン樹脂組成物。
3. 前記ポリオールが、ひまし油系ポリオールであることを特徴とする請求項１または２に記載のウレタン樹脂組成物。
4. 前記ポリイソシアネートが、ポリメリックＭＤＩであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のウレタン樹脂組成物。