JP2016124957A - ラッピング用水性接着剤組成物及びそれを用いた木質建材 - Google Patents

Abstract

【課題】特に、幅木、廻縁、窓枠等の建材として幅広く用いられているラッピング部材の接着に有用なラッピング用水性接着剤組成物及びそれを用いた木質建材を提供する。【解決手段】アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸が水媒体中で重合されて得られる水溶性の重合体を主成分とするラッピング用水性接着剤組成物であり、重合時にポリビニルアルコール等を併存させることが好ましい。また、所定量の不飽和カルボン酸エステルを用いた共重合体を使用することもできる。更に、アミノエチル化アクリル重合体、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン等が配合されていてもよく、粘着付与剤が配合されていてもよい。また、イソシアネート系化合物、カルボジイミド系化合物等が架橋剤として配合されていてもよい。このラッピング用水性接着剤組成物を用いて良質な木質建材を製造することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、ラッピング用水性接着剤組成物及びそれを用いた木質建材に関する。更に詳しくは、本発明は、特に、幅木、廻縁、窓枠等の建材として幅広く用いられているラッピング部材の接着に有用なラッピング用水性接着剤組成物及びそれを用いた木質建材に関する。

ラッピング部材の接着には、ジクロロメタン等の有機溶剤を用いた溶剤型接着剤が用いられており、労動安全衛生法で特定化学物質障害予防規則（特化則）に順じた発癌性を踏まえた措置が義務付けられている。このようなラッピング用接着剤を水性化することができれば、特化則に順ずる全ての対応が不要になり、作業環境測定及び有機溶剤検診等の維持管理コストが低減されるとともに、労働者の健康障害のリスクを大幅に低減させることができる。また、建材に残存する発癌性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を除去することも可能となるなど、優位点は多々あるが、技術的には難しい接着技術で、有用なラッピング用水性接着剤は未だないのが実情である。

更に、溶剤型ラッピング用接着剤に代替可能な接着剤として、設備投資は伴うものの、ポリウレタン系ホットメルト接着剤が挙げられ、実績もある。この接着剤は、反応性ホットメルト接着剤とも呼ばれ、一般的なホットメルト接着剤と同様に加熱溶融した状態で塗布し、被着材の圧着により冷却固化した後、水分と架橋反応することにより、従来のホットメルト接着剤より高い耐熱性、接着強度及び耐久性が発現されるホットメルト接着剤である。しかし、ホットメルト接着剤では、溶剤系ラッピングマシンを改造するための設備投資費用が発生する。また、反応性ホットメルト接着剤は、溶剤型接着剤に比べて接着に必要な塗布量は少量でよいものの、接着剤の単価が高いため、ランニングコストが増加する傾向にある。

一方、ラッピング用水性接着剤の最大の優位性は、現有設備での切替使用が可能な点で、ホットメルト接着剤では必須となる接着剤の溶融設備及びアプリケーション（塗布）設備が不要である。また、水で容易に洗浄することができ、使用上及び使用管理上、取り扱いが容易である。しかし、現行の溶剤型接着剤と比べると接着可能な条件設定が難しいという問題がある。更に、現行の水性接着剤は、エマルジョン及びラテックスをベースとしており、水分の拡散、乾燥とともにエマルジョン粒子が接近して凝集し、接着力が発現される。そのため、接着剤の完全乾燥前に、被着面の双方に接着剤が転写されて濡れた状態になっていることが必須である。

また、ラッピングラインでは、ドライラミネートするように、ある程度乾燥させておかなければ充分な初期接着性能が得られない。しかし、エマルジョン系接着剤及びラテックス系接着剤では、乾燥が進むと、過乾燥状態となり、極端に接着性が低下して接着不良を起こすことがある。更に、乾燥が不十分であると初期接着力が低下し、過乾燥になると接着不良になるといった点で難易度が高い条件設定が必要となる。また、エマルジョン及びラテックスは、長時間使用すると乾燥皮膜となって水洗性が低下する。更に、接着剤調製後、長時間経過すると、エマルジョン粒子等の凝集によってアプリケーション部分での不具合が生じて使用し難くなるという問題もある。

特開２００４−３００４０２号公報 特開２００７−１０８８７９号公報 特開平６−２６４０４１号公報 特開平１１−１８９６１０号公報 特開２００２−９７２１３号公報 特開２００３−９６４２０号公報 特開２０１４−１４８６８０号公報 特開平２−８０４８２号公報

特許文献１〜７の接着剤は全て水性ではあるもののエマルジョンやラテックスからなり、例えば、引用文献１に記載の接着剤ではシリル化変性するため、極めて高価な接着剤となってしまい、初期接着も必ずしも十分ではない。また、特許文献１〜７の接着剤は、高分子材料を用いたエマルジョン型又はラテックス型の接着剤であるため、ラッピングのように溶媒をある程度揮発させて貼り合わせるような場合、凝集が進むとともに粘着性及び接着性が著しく低下することがある。また、ウエット状態とドライ状態の接着性が相違し過ぎ、接着に適した乾燥状態の許容幅が狭いため、実際に用いる場合、使用し難いという問題もある。更に、特許文献８に記載のエマルジョン型感圧接着剤の場合、接着剤を塗工するアプリケーター開閉時のシェアによって樹脂が凝集するため、現有設備の場合に塗工部分での不具合が生じることがある。

一方、不飽和カルボン酸を重合してなる水溶性の重合体であるオリゴマー又はポリマーを主成分とする非エマルジョン型の水性接着剤は、ラッピング部材の接着適性に優れ、環境負荷が少ない。また、粘着力が強く粘着保持時間も長く、実際に用いる場合に、使用し易い接着剤である。更に、上述の特性が損なわれない範囲で、不飽和カルボン酸エステルとの共重合、エマルジョン形接着剤等の混合、架橋剤の添加なども可能である。また、使用時には、媒体である水分を揮発させることで、ポリアクリル酸等のカルボキシル基含有ポリマー特有の高い粘着力を有するとともに、粘着保持時間の長い水性接着剤とすることができる。更に、安価で環境負荷が少なく、溶剤型接着剤用の現有設備で使用することができ、ホットメルト接着剤等では必須となる設備投資も不要になるなど、多くの優位点を備える。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。

本発明は以下のとおりである。
１．不飽和カルボン酸が水媒体中で重合されて得られる水溶性の重合体を主成分とするラッピング用水性接着剤組成物。
２．前記重合時にポリビニルアルコールを併存させる前記１．に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
３．前記不飽和カルボン酸として、アクリル酸とメタクリル酸が併用され、前記アクリル酸を１００質量部とした場合に、前記メタクリル酸が３〜５０質量部である前記１．又は２．に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
４．前記重合時に、不飽和カルボン酸エステルが併用されて共重合体とされ、前記不飽和カルボン酸を１００質量部とした場合に、前記不飽和カルボン酸エステルが０．０１〜３０質量部である前記１．乃至３．のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
５．アミノエチル化アクリル重合体、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジョン、合成ゴム系ラテックス及びウレタン樹脂ディスパージョンのうちの少なくとも１種が配合されている前記１．乃至４．のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
６．粘着付与剤が配合されている前記１．乃至５．のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
７．架橋剤が配合されている前記１．乃至６．のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
８．前記架橋剤が、イソシアネート系化合物、カルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物及びヒドラジン系化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物である前記７．に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
９．前記１．乃至８．のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物を用いて製造されたことを特徴とする木質建材。

本発明のラッピング用水性接着剤組成物は、不飽和カルボン酸を重合してなる水溶性の重合体を主成分としており、粘着性が高く、且つ粘着保持時間が長いため、ラッピングマシン等での接着適性に優れる。また、非エマルジョン、非ラテックス型接着剤なので、緩やかに乾燥し、貼り合わせ前の凝集による物性の大幅な変化が極めて少ない。そのため、品質の安定した木質建材を製造することができるとともに、建材から発散する揮発性の有害化学物質を低減させることもできる。更に、水溶性の重合体であるため、水に不溶の重合体を用いたときと比べて耐水性がやや低下するかもしれないが、洗浄性に優れるという大きな長所がある。また、溶剤型接着剤のような有機溶剤を用いることによる健康面での対応等の管理コストが不要、又は少なくとも低減され、作業者の健康障害のリスクを大幅に低減させることもできる。更に、ホットメルト系接着剤のように加熱設備等の設備投資に多額の費用を必要とすることもない。

また、重合時にポリビニルアルコールを併存させる場合は、十分な接着強度が得られ、且つ接着剤組成物そのものの破壊強度も大きく、接着時の条件設定の許容幅も広い。
更に、不飽和カルボン酸として、アクリル酸とメタクリル酸が併用され、アクリル酸を１００質量部とした場合に、メタクリル酸が３〜５０質量部である場合は、接着強度をより高めることができ、接着時の条件設定の許容幅も併用しないときと同等とすることができる。
また、重合時に、不飽和カルボン酸エステルが併用されて共重合体とされ、不飽和カルボン酸を１００質量部とした場合に、不飽和カルボン酸エステルが０．０１〜３０質量部である場合は、共重合体が水溶性となり、併用しないときと同等の接着強度を有する。
更に、アミノエチル化アクリル重合体、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジョン、合成ゴム系ラテックス及びウレタン樹脂ディスパージョンのうちの少なくとも１種が配合されている場合は、接着強度をより高めることができ、接着時の条件設定の許容幅も併用しないときと同等とすることができる。
また、粘着付与剤が配合されている場合は、接着時の条件設定の幅を微調整することができる。
更に、架橋剤が配合されており、特に架橋剤が、イソシアネート系化合物、カルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物及びヒドラジン系化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物である場合は、接着強度を更に大きく向上させることができるとともに、耐熱性を向上させることもできる。

本発明の木質建材は、ラッピング用水性接着剤組成物を用いて製造されているため、木質基材と意匠面となるポリオレフィンシート等とが十分な強度で接着されており、大気雰囲気で加熱したとき、及び温水に浸漬したときに剥離し難く、木質建材製造時の被着材への塗布時の作業性も優れている。

以下、本発明を詳しく説明する。
本発明のラッピング用水性接着剤組成物（以下、「水性接着剤組成物」と略記することもある。）は、不飽和カルボン酸が水媒体中で重合されて得られる水溶性の重合体を主成分とする。
このラッピング用水性接着剤組成物は、強い粘着性と長い粘着保持時間とを有し、水分の拡散（乾燥）による凝集機構による接着形態であるエマルジョン型等の接着剤と比べ、ラッピング用の接着剤としてより好適である。

また、水性接着剤組成物の製造方法は特に限定されないが、例えば、媒体である水に、撹拌しながら所定量のアクリル酸等の不飽和カルボン酸及び重合開始剤を添加し、加温して重合させ（初期の重合工程）、続いて、液温を保ったまま、所定量のアクリル酸等の不飽和カルボン酸及び重合開始剤を連続的に滴下して更に重合させ（後段の重合工程）、滴下終了後、熟成させる方法等が挙げられる。更に、重合工程では、重合安定性、重合度及び粘度制御などのため、亜硫酸水素ナトリウム、連鎖移動剤等を仕込み、分散させておくことが好ましい。

重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過酸化物及び水溶性アゾ重合開始剤等を用いることができ、これらの重合開始剤は、重合反応が完結される系であれば特に限定されない。重合開始剤は、例えば、予め１０〜２０質量％程度の濃度の水溶液として調製され、使用される。重合開始剤の使用量は、初期の重合工程では、不飽和カルボン酸を１００質量部とした場合に、０．１〜５．０質量部、特に０．５〜３．０質量部とすることができる。また、後段の重合工程では、０．５〜１０．０質量部、特に１．０〜５．０質量部とすることができる。

更に、媒体である水の温度は、初期の重合工程において不飽和カルボン酸等を添加する時点では室温（例えば、２５〜３５℃）であり、その後、加温して重合反応を促進させる。加温により設定される反応温度は特に限定されないが、媒体が水であること、及び反応を十分に促進させること、を勘案すると、５０〜９０℃、特に７０〜８５℃とすることが好ましい。また、亜硫酸水素ナトリウム等を仕込み、分散させた後、不飽和カルボン酸等の添加前に、各種の界面活性剤を添加することもできる。これにより、粘性や重合安定性を微調整することができる。

不飽和カルボン酸は水溶性の重合体が得られる限り特に限定されず、各種の不飽和カルボン酸を用いることができる。この不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられ、アクリル酸及びメタクリル酸が好ましい。不飽和カルボン酸は１種のみでもよく、２種以上を併用（併用する場合、実用上、通常、２種）して共重合体とすることもできる。また、アクリル酸とメタクリル酸とを併用する場合、アクリル酸を１００質量部としたときに、メタクリル酸が３〜５０質量部、特に１０〜３０質量部であることが好ましい。メタクリル酸が３〜５０質量部であれば、接着強度をより高めることができ、接着時の条件設定の許容幅も同等とすることができる。

更に、水性接着剤組成物には、ラッピング用の接着剤の用途に一般に用いられる各種の添加剤等を配合することができる。この添加剤等としては、増粘剤、界面活性剤、充填材、顔料、消泡剤、保存剤及び防錆剤などが挙げられる。但し、水性接着剤組成物は、不飽和カルボン酸が水媒体中で重合されて得られる水溶性の重合体を主成分とするものである。この主成分とは、水性接着剤組成物を１００質量％とした場合（但し、水性接着剤組成物に他の水溶性又は水に難溶若しくは不溶の重合体が含有されるときは、それらの重合体は除く。）に、不飽和カルボン酸を重合させてなる水溶性の重合体が８０質量％以上、特に９０質量％以上、更に９５質量％以上であることを意味する。不飽和カルボン酸を重合させてなる水溶性の重合体が８０質量％以上であれば、本発明のラッピング水性接着剤組成物が本来有する前述の特性が損なわれることがない。

水性接着剤組成物には、重合時に、不飽和カルボン酸の重合体を除く他の水溶性の重合体を併存させることができる。このような水溶性の重合体が併存する状態で重合させることで、十分な初期接着強度が得られ、且つ水性接着剤組成物そのものの破壊強度等の物性が向上する。この他の水溶性の重合体としては、ポリビニルアルコールの他、イソブチレン／無水マレイン共重合体、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロース等のセルロース類などが挙げられる。また、他の水溶性の重合体の配合量は、不飽和カルボン酸の重合体を１００質量部とした場合に、１〜３０質量部、特に３〜２０質量であることが好ましい。他の水溶性の重合体の配合量が１〜３０質量部でれば、水性接着剤組成物の初期接着強度及び物性が十分に向上する。

更に、重合時に、不飽和カルボン酸エステルが併用され、不飽和カルボン酸と不飽和カルボン酸エステルとの共重合体とすることもできる。この共重合体も水溶性である必要があり、不飽和カルボン酸を１００質量部とした場合に、不飽和カルボン酸エステルは０．０１〜３０質量部、特に０．０１〜２０質量部、更に０．０１〜１０質量部であることが好ましい。更に、不飽和カルボン酸エステルとしては、炭素数の少ないアルキルエステルであることが好ましく、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル及び（メタ）アクリル酸ブチル等を用いることができる［（メタ）アクリル酸は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。］。

また、水性接着剤組成物には、アミノエチル化アクリル重合体、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジョン、合成ゴム系ラテックス及びウレタン樹脂ディスパージョンのうちの少なくとも１種を配合することもできる。配合量は、不飽和カルボン酸を１００質量部とした場合に、６０〜１２０質量部、特に８０〜１００質量部であることが好ましい。配合量が６０〜１２０質量部であれば、接着強度をより高めることができ、接着時の条件設定の許容幅も同等である。尚、エマルジョン、ラテックス又はディスパージョンであるときは、配合量は、媒体である水と、水に分散し、含有されている樹脂量又はゴム量との合計量、即ち、水と含有されている樹脂量又はゴム量との合計量であるとする。また、これらの重合体、エマルジョン等の添加時期は特に限定されないが、不飽和カルボン酸の重合反応液を熟成させた後、室温にまで冷却させる過程で、又は冷却後に配合することが好ましい。

水性接着剤組成物には、架橋剤を配合することもできる。架橋剤は不飽和カルボン酸の重合体を架橋させることができる限り、特に限定されない。この架橋剤としては、イソシアネート系化合物、カルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物及びヒドラジン系化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を用いることができる。架橋剤は、架橋剤配合前の水性接着剤組成物を調製した後、配合することができ、配合量は、架橋剤配合前の水性接着剤組成物を１００質量部とした場合に、１〜３０質量部、特に３〜２０質量部とすることができる。架橋剤の配合量が１〜３０質量部であれば、作業性の良い状態で接着強度を更に大きく向上させることができ、耐熱性も向上させることができる。

本発明の木質建材は、本発明のラッピング用水性接着剤組成物を用いて製造される。この木質建材は、例えば、中密度繊維板（ＭＤＦ）等からなる幅木、廻縁、窓枠等の建材として幅広く用いられている木質基材であるラッピング部材と、ポリオレフィンシート等からなり、意匠材となる表面部材とを本発明の水性接着剤組成物を用いて接着することにより製造される。本発明の木質建材では、木質基材と表面部材とは十分な強度で接着され、耐熱性に優れるとともに、従前の溶剤系接着剤等で製造した建材よりも強固に接合された建材を得ることができる。更に、水溶性の重合体を主成分とする接着剤により接合されているにもかかわらず、十分な耐水性をも併せて有する。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
尚、下記の実施例、比較例における「部」は全て「質量部」であり、「％」は全て「質量％」である。また、粘度は３０℃で測定した値である。
実施例１
ガラス製重合容器中に、水５００部、亜硫酸水素ナトリウム１部を仕込み、均一に分散させた後、攪拌しながらアクリル酸モノマー４０部、１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液６部を添加し、８０℃まで加温して重合反応を行った。次いで、アクリル酸モノマー１９０部及び１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液２４部を、液温を８０℃に保ったまま２時間かけて均一に連続して滴下しながら重合させ、滴下終了から１時間熟成を行ない、不揮発分３１．０％、粘度６．５Ｐａ・ｓの水性接着剤組成物を得た。
尚、この水性接着剤組成物の温度を２５℃に調温し、目視で観察したところ、透明であり、重合体が水溶性であることが確認された。

実施例２
ガラス製重合容器中に、水５００部、亜硫酸水素ナトリウム３部を仕込み、均一に分散させた後、界面活性剤（花王株式会社製、商品名「エマルゲン１４７」）５部を添加し、攪拌しながらアクリル酸モノマー４０部、１５％濃度の重合開始剤（和光純薬工業株式会社製、商品名「Ｖ−５０」）の水溶液６部を添加し、８０℃まで加温して重合反応を行った。次いで、アクリル酸モノマー２６０部及び上記濃度の上記重合開始剤の水溶液２４部を、液温を８０℃に保ったまま２時間かけて均一に連続して滴下しながら重合させ、滴下終了から１時間熟成を行ない、不揮発分３７．０％、粘度２．６Ｐａ・ｓの水性接着剤組成物を得た。

実施例３
実施例２の界面活性剤を花王株式会社製、商品名「ラテムルＥ−１１８Ｂ」に変更した以外は同様にして、不揮発分３７．０％、粘度１８Ｐａ・ｓ／３０℃の水性接着剤組成物を得た。

実施例４
ガラス製重合容器中に、水５００部を仕込み、ポリビニルアルコール（株式会社クラレ製、商品名「２０５」）１５部を加え、攪拌しながら加熱溶解させた。その後、亜硫酸水素ナトリウム３部を仕込み、均一に分散させた後、アクリル酸モノマー４０部、１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液６部を添加し、８０℃まで加温して重合反応を行った。次いで、アクリル酸モノマー１３０部及び１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液２４部を、液温を８０℃に保ったまま２時間かけて均一に連続して滴下しながら重合させ、滴下終了から１時間熟成を行ない、不揮発分３０．４％、粘度２．８Ｐａ・ｓの水性接着剤組成物を得た。
実施例５
ガラス製重合容器中に、水５００部を仕込み、実施例４で用いたポリビニルアルコール１５部を加え、攪拌しながら加熱溶解させた。その後、亜硫酸水素ナトリウム３部を仕込み、均一に分散させた後、アクリル酸モノマー４０部、１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液６部を添加し、８０℃まで加温して重合反応を行った。次いで、アクリル酸モノマー１３０部及び１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液２４部を、液温を８０℃に保ったまま２時間かけて均一に連続して滴下しながら重合させ、滴下終了から１時間熟成を行なった。その後、冷却しながらアミノエチル化アクリル重合体（日本触媒株式会社製、商品名「ポリメントＮＫ−１００ＰＭ」）１５０部と水７５部とを添加し、不揮発分３１．０％、粘度９．３Ｐａ・ｓの水性接着剤組成物を得た。

実施例６
実施例１の水性接着剤組成物１００部に対し、実施例５で用いたアミノエチル化アクリル重合体５部を添加した以外は同様にして、不揮発分３３．０％、粘度１０Ｐａ・ｓ／３０℃の水性接着剤組成物を得た。

実施例７
ガラス製重合容器中に、水５００部を仕込み、ポリビニルアルコール（株式会社日本酢ビポバール製、商品名「ＪＦ−１７Ｌ」）２０部を加え、攪拌しながら加熱溶解させた。その後、亜硫酸水素ナトリウム５部を仕込み、均一に分散させた後、アクリル酸モノマー６０部、１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液９部を添加し、８０℃まで加温して重合反応を行った。次いで、アクリル酸モノマー２４０部及び１５％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液５１部を、液温を８０℃に保ったまま２時間かけて均一に連続して滴下しながら重合させ、滴下終了から１時間熟成を行なった。その後、冷却し、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン（接着剤）（住友化学株式会社製、商品名「スミカフレックス４００ＨＱ」）９０部を添加し、不揮発分３４．６％、粘度６．８Ｐａ・ｓ℃の水性接着剤組成物を得た。

実施例８
ガラス製重合容器中に、水３６０部を仕込み、ポリビニルアルコール（電気化学工業株式会社製、「Ｂ−３３」）２０部を加え、攪拌しながら加熱溶解させた。その後、亜硫酸水素ナトリウム５部を仕込み、均一に分散させた後、アクリル酸モノマー５０部、１５％濃度の実施例２で用いた重合開始剤の水溶液９部を添加し、８０℃まで加温して重合反応を行った。次いで、アクリル酸モノマー２５０部とメタクリル酸モノマー３０部の混合液、及び上記濃度の上記重合開始剤の水溶液８１部を、液温を８０℃に保ったまま２時間かけて均一に連続して滴下しながら重合させ、滴下終了から１時間熟成を行ない、不揮発分４４．５％、粘度８．８Ｐａ・ｓの水性接着剤組成物を得た。

実施例９
ガラス製重合容器中に、水４７０重量部に、亜硫酸水素ナトリウム３部、粘着付与剤（東亞合成株式会社製、商品名「アルフォンＵＰ−１０００」）１０．５部を仕込み分散させた後、攪拌しながらアクリル酸モノマー５０部、１５％の過硫酸アンモニウムの水溶液９部を添加して８０℃まで加温して重合反応を行った。続いて、アクリル酸モノマー２５０部およびメタクリル酸モノマー３０部の混合液、および１５％の過硫酸アンモニウム水溶液８１部を、液温８０℃に保ったまま２時間かけて均一に連続して滴下しながら重合させ、滴下終了から１時間熟成を行ない、不揮発分３７．１％、粘度、２０Ｐａ・ｓ／３０℃の水性接着剤組成物を得た。

実施例１０
実施例８のメタクリル酸を、メタクリル酸メチルに変更し、熟成の後、水５０部を添加した以外は同様にして、不揮発分４２．０％、粘度１８．６Ｐａ・ｓの水性接着剤組成物を得た。

実施例１１
実施例８のメタクリル酸を、アクリル酸ブチルに変更した以外は同様にして、不揮発分４４．０％、粘度１２．３Ｐａ・ｓの水性接着剤組成物を得た。

実施例１２
実施例２の水性接着剤組成物１００部に、架橋剤として、イソシアネート系化合物（住友林業クレスト株式会社製、商品名「Ｈ−６０」）１５部を添加し、接着剤組成物を得た。

実施例１３
実施例７の水性接着剤組成物１００部に、架橋剤として、実施例１２で用いたイソシアネート系化合物１５部を添加し、水性接着剤組成物を得た。

実施例１４
実施例８の水性接着剤組成物１００部に、架橋剤として、実施例１２で用いたイソシアネート系化合物１０部、及びオキサゾリン系化合物（日本触媒株式会社製、商品名「ＷＳ−７００」）５部を添加し、水性接着剤組成物を得た。

実施例１５
実施例８の水性接着剤組成物１００部に、架橋剤として、実施例１２で用いたイソシアネート系化合物１５部、及びヒドラジン系化合物（株式会社日本ファインケム製、商品名「アジピン酸ジヒドラジド」）の５％濃度の水溶液５部を添加し、水性接着剤組成物を得た。

実施例１６
実施例８の水性接着剤組成物１００部に、架橋剤として、実施例１２で用いたイソシアネート系化合物１０部、及びカルボジイミド系化合物（日清紡ケミカル株式会社製、商品名「カルボジライトＶ−０３Ａ」）５部を添加し、水性接着剤組成物を得た。

比較例１
有機溶剤としてジクロロメタンを用いた溶剤型２液タイプの市販のラッピング［プロフィールラミネート（異型巻き込み接着）］加工用ウレタン接着剤を使用した。尚、この接着剤は、主剤（溶剤型ウレタン系接着剤）１００部に対して、専用硬化剤であるイソシアネート系化合物５部を添加し、均一に攪拌混合した後に使用した。

比較例２
ＭＤＦとポリオレフィンシートとの接着に好適な水性エマルジョン型接着剤（住友林業クレスト株式会社製、商品名「ＫＵ−６３００」）を使用した。尚、この接着剤は、通常の冷圧接着等で用いた場合に、高い常態ピーリング強度及び耐熱クリープ性能を有する水性エマルジョン型接着剤である。

以下の接着性を評価するための試験を行った。
［１］ラッピング接着試験（その１）
プライマー処理を施した１２０μｍ厚のポリオレフィンシート（大日本印刷株式会社製）に、実施例１〜１３及び比較例１、２の接着剤を塗布し、８０℃に調温された恒温乾燥機中に２０〜４０秒間静置して乾燥させた後、直ちに３ｍｍ厚のＭＤＦと重ね合わせ、ハンドロールにて１回パスし貼り合わせた。また、貼り合わせた直後に、初期接着力試験を行った。また、同様にして接着を行った試験片を１日養生後、常態ピーリング試験、及び耐熱クリープ試験を行った。

（１）初期接着力試験
試験体を貼り合わせた直後に、試験片の幅が２５ｍｍなるようにポリオレフィンシートに切り込みを入れて１０ｍｍ捲り、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下において、オートグラフ（株式会社島津製作所製）を使用して、剥離速度２００ｍｍ／ｍｉｎで９０°はく離強度を測定した。

（２）粘着幅試験
上記（１）の接着の過程において、８０℃に調温された恒温乾燥機中で２０秒、３０秒、４０秒放置後に、それぞれ指触で粘着性を確認した。全ての条件において強い粘着により指から離れ難くなるものを「〇」、粘着が弱く容易に指から剥離するもの若しくは指に粘着しないもの、又は強い粘着性が発現される条件がある一部の乾燥条件に限られるものを「×」とした。

（３）常態ピーリング強度
試験片を２５ｍｍ幅に切断し、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下において、オートグラフ（株式会社島津製作所製）を使用して、剥離速度２００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°剥離強度を測定した。また、材破率（％）を測定した。

（４）８０℃耐熱クリープ試験
試験片を２５ｍｍ幅に切断し、試験片のポリオレフィンシートの一端に５００ｇの荷重をかけ、８０℃に調温された恒温乾燥機中に２４時間静置した後、ポリオレフィンシートの剥離長さ（ｍｍ）を測定した。
試験結果を表１に記載する。

［２］ラッピング接着試験（その２）
水性である実施例１０、１１及び比較例２の接着剤と、溶剤系である比較例１の接着剤を使用して、ラッピングマシン（プロフィールラミネーターマシン）を使用して、ラッピング建材（木質建材）の作製を行った。
具体的には、丸仲商事株式会社製の、溶剤系接着剤用のラッピングマシンを使用して、プライマー処理を施した１５０μｍ厚のポリオレフィンシート（大日本印刷株式会社製）に、実施例１０、１１及び比較例２の接着剤の場合は、塗布厚さが０．２ｍｍなるように、比較例１の接着剤の場合は、塗布厚さが０．３５ｍｍとなるように、ラッピングマシンに付随の開閉式アプリケーターにて接着剤を塗布した。また、塗布後、直ちに４０〜４５℃に調温された乾燥路を通過させ、次いで、溝等を含む角度９０度の屈折箇所を１２箇所設けたＭＤＦにロールを各部に当てながら貼り合わせを行った。その後、接合させた木質建材について、常態ピーリング試験、耐熱クリープ試験、２類浸漬はく離試験を行った。更に、ラッピングマシンでの作業性に関して、塗布工程の作業性試験、接着作業後の水洗性試験を行った。

（１）常態ピーリング試験及び（２）耐熱クリープ試験は、前記［１］ラッピング接着試験（その１）と同様にして行った。
（３）２類浸漬剥離試験
木質建材を、そのままの形態で長さ７５ｍｍなるように切削し、７０℃の温水中に２時間浸漬した。その後、６０℃に調温された恒温乾燥機中で３時間乾燥し、剥離の有無を目視で確認した。
（４）塗布工程の作業性試験
４時間の間、ラインを稼働させつつアプリケーターの開閉を２０回行い、開閉がスムーズに行えるかどうかを確認した。スムーズに開閉ができて不具合を生じなかったものを「〇」、次第に開閉の動きが悪化し、最終的には開閉できなくなったものを「×」とした。
（５）水洗性試験
使用開始から４時間経過後、アプリケーターを水で洗浄した。容易に洗浄できたものを「〇」、洗浄が困難であったものを「×」とした。尚、比較例１の接着剤は溶剤系であるため、水での洗浄は不可能であり、洗浄には多量の有機溶剤を必要とした。
試験の結果を表３に記載する。

以上の試験結果によれば、アクリル酸等の不飽和カルボン酸を水媒体中で重合してなる水溶性の重合体を主成分とする水性接着剤組成物は、木質基材の接着において、有機溶剤を用いた溶剤型接着剤と同等以上の優れた接着性能を有していることが分かる。また、ＭＤＦ等の木質基材とポリオレフィンシートとの接着においては、溶剤系ウレタン接着剤より優れた接着強度を有し、高い材破率が発現される接着剤であり、且つ耐熱性、耐水性ともに良好な接着剤であるため、木質建材の製造に好適な接着剤であると言える。更に、水溶性の重合体を主成分とする非エマルジョン型の接着剤であるため、急速に乾燥が進むことがなく、ドライラミネートする接着工程において、粘着幅が広く優れている。

また、溶剤型接着剤仕様のラッピングマシンをそのまま用いることができるため、ポリウレタン系ホットメルト接着剤等のような多額な設備投資を伴わずに、低コストの製造設備で接着剤を使用することができる。更に、水溶性の重合体を主成分とする非エマルジョン型の接着剤とすることで、接着剤の乾燥や反応が緩やかに進み、塗工するアプリケーション部分での不具合が生じず、接着剤が塗工容器部分等に強く付着するようなこともないため、水洗性にも優れている。また、発ガン性のリスクが大きい有機溶剤、特に揮発性の高い有機溶剤を含有しないため、木質建材製造時の作業環境が著しく改善されるとともに、製造された木質建材は、ＶＯＣ等の発生が抑えられ、人体及び環境に及ぼす悪影響が極めて少ないという優位点もある。

本発明は、幅木、廻縁、窓枠等の建材として幅広く用いられているラッピング部材の接着の技術分野において利用することができる。また、ＭＤＦ等の木質基材をラッピング接着してなる木質建材の技術分野において利用することができる。

Claims (9)

1. 不飽和カルボン酸が水媒体中で重合されて得られる水溶性の重合体を主成分とするラッピング用水性接着剤組成物。
2. 前記重合時にポリビニルアルコールを併存させる請求項１に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
3. 前記不飽和カルボン酸として、アクリル酸とメタクリル酸が併用され、前記アクリル酸を１００質量部とした場合に、前記メタクリル酸が３〜５０質量部である請求項１又は２に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
4. 前記重合時に、不飽和カルボン酸エステルが併用されて共重合体とされ、前記不飽和カルボン酸を１００質量部とした場合に、前記不飽和カルボン酸エステルが０．０１〜３０質量部である請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
5. アミノエチル化アクリル重合体、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジョン、合成ゴム系ラテックス及びウレタン樹脂ディスパージョンのうちの少なくとも１種が配合されている請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
6. 粘着付与剤が配合されている請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
7. 架橋剤が配合されている請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
8. 前記架橋剤が、イソシアネート系化合物、カルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物及びヒドラジン系化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物である請求項７に記載のラッピング用水性接着剤組成物。
9. 請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載のラッピング用水性接着剤組成物を用いて製造されたことを特徴とする木質建材。