JP2000328037A

JP2000328037A - ポリウレタン接着剤及びこの接着剤を使用する化粧シート被覆材料の製造方法

Info

Publication number: JP2000328037A
Application number: JP11135942A
Authority: JP
Inventors: Koichi Mochizuki; 幸一望月
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】特に、高い接着強度を有するポリウレタン接
着剤及びこの接着剤を使用して、曲面又は凹凸面を有す
る化粧シート被覆材料を製造する方法を提供する。【解決手段】熱可塑性ポリエステル系ウレタン樹脂
に、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共
重合樹脂又は塩化ビニル、ビニルアルコール二元共重合
樹脂を配合し、これを溶剤に溶解した主剤と、ポリイソ
シアネート硬化剤とからなるポリウレタン接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポリウレタン接
着剤及びこの接着剤を使用する化粧シート被覆材料の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性ポリエステル系ウレタン樹脂を
溶剤に溶解した主剤と、ポリイソシアネート硬化剤とか
らなるポリウレタン接着剤は、良好な接着強度を有し、
各種プラスチック、金属、木材など各種材料の接着に広
く使用されている。

【０００３】しかし、この種のポリウレタン接着剤の接
着強度は、充分に高いとはいえない。例えば、この接着
剤を使用して、化粧シートを曲面又は凹凸面を有する芯
材に被覆し接着させて得られる化粧シート被覆材料は、
これを高温、高湿等の厳しい環境で長期にわたり使用す
ると、化粧シートと芯材の曲面又は凹凸面との間に浮き
が発生することがある。

【０００４】又、貼り合わせ直後に、化粧シートの反発
により化粧シートと芯材の曲面又は凹凸面との間に浮き
が発生することがあり、接着加工の作業性が悪くなる場
合もある。

【０００５】ポリウレタン接着剤の接着性を改良するた
めに、粘着付与剤を配合することは知られている。この
粘着付与剤としては、テルペン樹脂、フェノール樹脂、
テルペンフェノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂が
挙げられている（例えば、昭和６２年９月２５日日刊
工業新聞社発行「ポリウレタン樹脂ハンドブック」４４
１〜４４５頁参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な粘着付与剤を配合したポリウレタン接着剤を使用して
も、その接着強度はまだ充分に満足のいくものではな
く、化粧シートを曲面又は凹凸面を有する芯材に被覆し
接着させる場合には、前記のような問題がある。従っ
て、化粧シート被覆材料の製造において、芯材が曲面又
は凹凸面を有する場合には、平坦面に比べ曲面又は凹凸
面での浮きが発生し易く、より強い接着強度を有する接
着剤が要望されている。

【０００７】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、特に、高い接着強度を有
するポリウレタン接着剤及びこの接着剤を使用して、曲
面又は凹凸面を有する化粧シート被覆材料を製造する方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明者は、ポリウレタン接着剤に配合する各種
の粘着付与剤について詳細に検討した。その結果、特定
の樹脂が優れた効果のあることを見出した。すなわち、
この発明のポリウレタン接着剤は、熱可塑性ポリエステ
ル系ウレタン樹脂に、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニル
アルコール三元共重合樹脂又は塩化ビニル、ビニルアル
コール二元共重合樹脂を配合し、これを溶剤に溶解した
主剤と、ポリイソシアネート硬化剤とからなる。

【０００９】又、この発明の化粧シート被覆材料の製造
方法は、上記のポリウレタン接着剤を化粧シートの裏面
に塗布し乾燥させ、これを曲面又は凹凸面を有する芯材
に被覆し接着させるものである。

【００１０】この発明に用いる熱可塑性ポリエステル系
ウレタン樹脂とは、多塩基酸と多価ヒドロキシル化合物
との縮合反応によって得られる末端水酸基を有する飽和
ポリエステル樹脂の活性水酸基と、ジイソシアネート化
合物のイソシアネート基とを、ほぼ当量で反応させて得
られるもので、分子鎖中にウレタン結合を有する線状高
分子からなるエラストマー樹脂である。その平均分子量
は、一般に１万〜５０万のものが用いられる。

【００１１】この場合、多塩基酸としては、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、フタル酸、コハク酸などの飽和ジカルボン酸が
用いられる。また、多価ヒドロキシル化合物としては、
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、１，６−ヘキサンジオール、ネオペン
チルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール等の飽和二価アルコールが用いられる。

【００１２】又、飽和ポリエステル樹脂の活性水酸基と
反応させるジイソシアネート化合物としては、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、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、シクロヘキシルメタンジイソシアネート
等が用いられる。

【００１３】特に、多塩基酸としてアジピン酸を用い、
多価ヒドロキシル化合物として１，４−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオールを用いた熱可塑性ポリエ
ステル系ウレタン樹脂は、結晶速度が速いため貼り合わ
せ直後の接着性（初期接着性）が良くなり、好適であ
る。

【００１４】この発明においては、上記の熱可塑性ポリ
エステル系ウレタン樹脂に、塩化ビニル、酢酸ビニル、
ビニルアルコール三元共重合樹脂又は塩化ビニル、ビニ
ルアルコール二元共重合樹脂を配合し、これを溶剤に溶
解して主剤が調製される。

【００１５】上記の塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルア
ルコール三元共重合樹脂又は塩化ビニル、ビニルアルコ
ール二元共重合樹脂とは、塩化ビニルと酢酸ビニルの共
重合樹脂を実質的に完全にケン化したものが、塩化ビニ
ル、ビニルアルコール二元共重合樹脂であり、塩化ビニ
ルと酢酸ビニルの共重合樹脂を部分ケン化したものが、
塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共重合
樹脂である。

【００１６】このような塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニ
ルアルコール三元共重合樹脂又は塩化ビニル、ビニルア
ルコール二元共重合樹脂は市販されており、例えば、日
信化学工業社製のソルバイン（商品名）等が挙げられ
る。

【００１７】上記の塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルア
ルコール三元共重合樹脂又は塩化ビニル、ビニルアルコ
ール二元共重合樹脂は、熱可塑性ポリエステル系ウレタ
ン樹脂１００重量部に対して、好ましくは１〜２００重
量部の範囲で用いられる。

【００１８】これ等の樹脂配合物を溶解する溶剤として
は、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、トル
エン、キシレン、ジクロルメタン、１，１，１−トリク
ロルエタンなどが単独で或いは二種以上を混合して用い
られる。これ等の溶剤は、一般に樹脂配合物１００重量
部に対して５０〜５０００重量部の範囲で用いられる。

【００１９】又、この発明で用いるポリイソシアネート
硬化剤としては、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、キシリ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の芳香族
ポリイソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシア
ネート等の脂肪族ポリイソシアネート；イソホロンジイ
ソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水
素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ポ
リイソシアネートが用いられる。これ等のポリイソシア
ネート硬化剤は単独で或いは二種以上を混合して用いら
れる。

【００２０】この発明のポリウレタン接着剤は、通常、
前記の主剤と硬化剤とからなる二液混合型接着剤であ
り、使用する直前に主剤と硬化剤とを混合する。硬化剤
は、前記主剤中の熱可塑性ポリエステル系ウレタン樹脂
１００重量部に対して、一般に１〜２００重量部の範囲
で混合して用いられる。なお、必要に応じて、主剤と硬
化剤には予め、無機充填剤、着色剤、安定剤、反応促進
剤等が添加されてもよい。

【００２１】こうして得られるこの発明のポリウレタン
接着剤は、接着強度に優れ、その他、初期接着性、耐熱
性、耐水性なども良好で、各種プラスチック、金属、木
材など各種材料の接着に広く使用される。特に、強い接
着強度が要求される曲面又は凹凸面を有する化粧シート
被覆材料の製造に好適に用いられる。

【００２２】以下に、曲面又は凹凸面を有する化粧シー
ト被覆材料の製造方法について、説明する。化粧シート
と曲面又は凹凸面を有する芯材とが用意される。化粧シ
ートとしては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン
樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エ
チレン−酢酸ビニル共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン
樹脂等の合成樹脂からなる無地又は文字や模様が印刷さ
れたシート、木材のつき板シート、合成樹脂を含浸させ
たつき板シート、アルミ箔等の金属箔、紙、布などが用
いられる。

【００２３】曲面又は凹凸面を有する芯材としては、塩
化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂などの合成樹
脂、天然木材、合板、パーティクルボード、硬質ファイ
バーボード、半硬質ファイバーボード、集成材などの木
材、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属からな
る横断面が異形の成形体が用いられる。

【００２４】先ず、化粧シートが供給され、この化粧シ
ートの裏面にこの発明のポリウレタン接着剤が塗布さ
れ、その後熱風等で乾燥される。接着剤の塗布は、ナイ
フコーター、ロールコーター、カーテンフローコータ
ー、スプレー等で行われ、通常、塗布膜厚が１〜５００
μm 、好ましくは５〜３００μm となるように塗布され
る。乾燥は、一般に常温〜１００℃、好ましくは４０〜
６０℃程度で１秒〜３０分、好ましくは５秒〜１分間程
度行われる。

【００２５】次いで、この化粧シートが曲面又は凹凸面
を有する芯材の表面に沿って被覆され、ロール等で圧着
されるか或いは真空成形機のゴム板等で圧着される。圧
力は、一般に０．１〜１０ kｇ／cm（線圧）程度で瞬時
に行われる。化粧シートと芯材との組み合わせは何ら制
限されないが、特に好適な組み合わせは、塩化ビニル樹
脂等の合成樹脂からなる化粧シートと、塩化ビニル樹脂
等の合成樹脂からなる芯材又はファイバーボード芯材と
の組み合わせである。こうして、曲面又は凹凸面を有す
る化粧シート被覆材料が製造される。

【００２６】（作用）熱可塑性ポリエステル系ウレタン
樹脂を溶剤に溶解した主剤と、ポリイソシアネート硬化
剤とからなるポリウレタン接着剤に、塩化ビニル、酢酸
ビニル、ビニルアルコール三元共重合樹脂又は塩化ビニ
ル、ビニルアルコール二元共重合樹脂を上述するように
含有させると、理由は明らかではないが、特に無機充填
剤を含んだプラスチック製の芯材に対する接着強度が著
しく向上する。このような塩化ビニル、酢酸ビニル、ビ
ニルアルコール三元共重合樹脂又は塩化ビニル、ビニル
アルコール二元共重合樹脂からなる樹脂成分をポリウレ
タン接着剤に用いられた例はなく、又、このような発想
自体も全くなく、この点で特異であると言える。

【００２７】又、上記のポリウレタン接着剤を化粧シー
トの裏面に塗布し乾燥させ、これを曲面又は凹凸面を有
する芯材に被覆し接着させて化粧シート被覆材料を製造
すると、この接着剤は接着強度が優れているので、貼り
合わせ直後や長期の使用においても、化粧シートと芯材
の曲面又は凹凸面との間に化粧シートの反発による浮き
が発生しない。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例及び比較例
を示す。（実施例１）熱可塑性ポリエステル系ウレタン樹脂（大
日本インキ化学工業社製、商品名「パンデックスＴ−５
２０１」）１００重量部と、塩化ビニル、酢酸ビニル、
ビニルアルコール三元共重合樹脂（日信化学工業社製、
商品名「ソルバインＴＡＯ」、共重合比：塩化ビニル９
２％、酢酸ビニル２％、ビニルアルコール６％）３０重
量部とを、ジクロルメタン３５０重量部に溶解して主剤
を調製した。この主剤１００重量部に、硬化剤としてト
リメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの
アダクト体（日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロ
ネートＬ」）５重量部を混合してポリウレタン接着剤を
製造した。

【００２９】プロフィールラミネーター（丸中商事社
製、商品名「ＰＬ−３００」）を用い、厚さ１７０μm
の塩化ビニル樹脂シートを１０ｍ／分の速度で供給し、
その片面にナイフコーターで上記接着剤を１００μm の
厚さに塗布し、４０℃の熱風乾燥炉を通過させて乾燥さ
せ、これを断面異形の無機充填剤入りＡＢＳ樹脂（ＡＢ
Ｓ樹脂８０重量％、タルク２０重量％）からなる芯材の
表面から裏面の両縁部にかけて包み込むように被覆しな
がら、圧着ローラーで圧着して化粧シート被覆材料（建
材）を製造した。

【００３０】なお、上記の各芯材は、長さ４ｍ、幅６０
mm、厚さ５mmで、その表面に、深さ１．５mm、幅が３m
m、角のＲが０．５mmのＵ字状の溝が長さ方向に設けら
れたものである。この化粧シート被覆材料において、化
粧シートと芯材とはＵ字状の溝部も含めて浮きは発生ぜ
ず、その全面が良好に接着していた。

【００３１】又、上記のプロフィールラミネーターは、
化粧シートを連続的に送り出す供給ロールと、接着剤を
化粧シートに塗布するナイフコーターと、塗布された接
着剤を乾燥する熱風乾燥器と、一定長さの芯材を供給す
る芯材供給器と、化粧シートを芯材に被覆しながら化粧
シートを芯材の曲面又は凹凸面に沿って圧着する圧着ロ
ールと、化粧シートを芯材の長さに合わせて切断するカ
ッターとを備えている。この４種の化粧シート被覆建材
について、接着強度を評価するために、下記の方法で、
常態剥離強度を測定した。その結果を表１に示す。

【００３２】(1) 常態剥離強度化粧シート被覆建材の平面部を長さ１００mm×幅２５mm
の寸法に切断し、予め化粧シートの一端部を剥離させ、
これを２０℃で３日間保持した後、芯材と化粧シートの
一端部をチャックに固定し、温度２０℃、湿度６０％Ｒ
Ｈの雰囲気でオートグラフを用い２００mm／分の引張速
度で、１８０度剥離強度を測定した。

【００３３】（実施例２）実施例１において、硬化剤を
粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（住友バイエル
社製、商品名「スミジュール４４Ｖ２０」）に変更し
た。それ以外は実施例１と同様である。その結果を表１
に示す。

【００３４】（実施例３）実施例１において、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共重合樹脂を日
信化学工業社製、商品名「ソルバインＴＡＯ」から同社
製、商品名「ソルバインＡＬ」（共重合比：塩化ビニル
９３％、酢酸ビニル２％、ビニルアルコール５％）に変
更した。それ以外は実施例１と同様である。その結果を
表１に示す。

【００３５】（実施例４）実施例１において、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共重合樹脂を塩
化ビニル、ビニルアルコール二元共重合樹脂（塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合樹脂を常法により完全ケン化し
た、塩化ビニル８８％、ビニルアルコール１２％の樹
脂）に変更した。それ以外は実施例１と同様である。そ
の結果を表１に示す。

【００３６】（実施例５）実施例１において、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共重合樹脂の配
合量を２０重量部に変更した。それ以外は実施例１と同
様である。その結果を表１に示す。

【００３７】（実施例６）実施例１において、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共重合樹脂の配
合量を５０重量部に変更した。それ以外は実施例１と同
様である。その結果を表１に示す。

【００３８】（比較例１）実施例１において、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共重合樹脂を配
合しなかったこと以外は実施例１と同様である。その結
果を表１に示す。

【００３９】（比較例２）比較例１において、硬化剤を
粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（住友バイエル
社製、商品名「スミジュール４４Ｖ２０」）に変更し
た。それ以外は実施例１と同様である。その結果を表１
に示す。

【００４０】（比較例３）実施例１において、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共重合樹脂３０
重量部に替えて、アセトフェノンホルムアルデヒド樹脂
（本州化学社製、商品名「ハロン８０」）５０重量部を
用いた。それ以外は実施例１と同様である。その結果を
表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】この発明のポリウレタン接着剤は、上述
の通り構成されているので、従来のポリウレタン接着剤
に比べ、接着強度が優れる。又、初期接着性、耐熱性、
耐水性も良好である。従って、この接着剤は、プラスチ
ック、金属、木材など各種材料の接着に広く使用され
る。

【００４３】又、この発明の化粧シート被覆材料の製造
方法は、上記のポリウレタン接着剤を化粧シートの裏面
に塗布し乾燥させ、これを曲面又凹凸面を有する芯材に
被覆して接着させるものであり、接着剤の有する優れた
上記性能により、貼り合わせ直後や長期の厳しい環境下
での使用においても、化粧シートが芯材の曲面又は凹凸
面から浮くのが防止され、作業性に優れ、且つ耐久性に
優れた曲面又は凹凸面を有する化粧シート被覆材料が得
られる。このようにして得られる化粧シート被覆材料
は、建材、家具、自動車内装材等に好適に使用すること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｊ 131/04 Ｃ０９Ｊ 131/04 Ｆターム(参考） 4J004 AA02 AA06 AA08 AA09 AA14 AB04 AB05 CA03 CA04 CA05 CA06 CA08 CB01 CB02 CC02 FA01 GA01 4J034 BA03 BA07 DA01 DB03 DB07 DF16 DF20 DF22 DH02 DH06 DH10 DP03 DP16 DP17 HA01 HA07 HA08 HC03 HC12 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC64 HC65 HC67 HC71 HC73 QB13 RA08 RA10 4J040 DC021 DC022 DD021 DD022 DE021 DE022 EF111 EF112 EF181 EF182 GA03 GA05 GA07 JA02 KA16 LA01 LA06 MB09 MB10 NA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性ポリエステル系ウレタン樹脂
に、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール三元共
重合樹脂又は塩化ビニル、ビニルアルコール二元共重合
樹脂を配合し、これを溶剤に溶解した主剤と、ポリイソ
シアネート硬化剤とからなるポリウレタン接着剤。
【請求項２】請求項１記載のポリウレタン接着剤を化
粧シートの裏面に塗布し乾燥させ、これを曲面又は凹凸
面を有する芯材に被覆し接着させることを特徴とする化
粧シート被覆材料の製造方法。