JP5283349B2 - 水系接着剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、有機溶剤を使用していないが作業幅が広く、初期接着力及び養生後の耐熱クリープ性能に優れ、特にラッピング化粧材の製造に有用な水系接着剤組成物に関する。

合板、ＭＤＦ、パーティクルボード等の木質基材やケイカル板等の無機基材等に化粧シートを貼り合わせることにより製造される化粧材は、壁面パネル、ドア、窓枠、家具等に使用されている。中でも凹凸を有する基材に対して三次元的に化粧シートを貼り合わせる加工はラッピングと呼ばれており、接着剤を基材に塗布して化粧シートを圧締ロールで巻き込みながら貼り合わせることにより製造され、別途化粧シートと基材を圧締する工程は設けられていない。従って、ロール圧締のみで接着を完了し、三次元に折り曲げられた化粧シートの復元力に耐えうる初期接着力を有する接着剤が必要であるため、従来は塩化メチレン等の有機溶剤にウレタン樹脂を溶解させた溶剤系接着剤が使用されてきたが、昨今の環境問題から溶剤を含まない接着剤への転換が図られている。

反応性ホットメルト接着剤は溶剤を含有しないこと、冷却固化により優れた初期接着力を発揮すること、化学反応により養生後の最終強度に優れること等が評価され、ラッピング用接着剤としても使用されるようになってきた。一方、反応性ホットメルト接着剤は高価であること、溶融装置、塗布装置等の専用設備の導入が必要なこと、ウレタン型は使用時にイソシアネート化合物が揮発すること等の問題もあり、特に小規模ラインにおいては適用が難しい。従って、従来の溶剤系接着剤の設備をそのまま活用することができる水系接着剤の開発が望まれてきた。

このような要望に対し、特許文献１〜４にはアルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマーを含有する接着剤組成物が開示されている。また、特許文献５〜８には水系樹脂を組み合わせた接着剤が開示されている。しかしながら、作業幅、初期接着力及び養生後の耐熱クリープ性能の全てを満足するものはなく、溶剤系接着剤に匹敵する性能を有する接着剤は未だ開発されていない。
特許第3583740号公報 特許第3778831号公報 特開2004-300402号公報 特開2006-83335号公報 特許第3605427号公報 特開平11-335651号公報 特開2004-197048号公報 特開2004-197049号公報

本発明の課題は、有機溶剤を使用することなく、作業幅が広く、初期接着力及び養生後の耐熱クリープ性能に優れ、特にラッピング化粧材の製造に有用な水系接着剤組成物を提供することである。

第一の発明は、合成ゴムラテックス、ウレタン樹脂エマルジョン、アクリル−ウレタン樹脂エマルジョンを含有することを特徴とするラッピング化粧材用水系接着剤組成物である。第二の発明は、前記合成ゴムラテックスが、スチレン−ブタジエン共重合樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項１記載の水系接着剤組成物である。

本発明になる水系接着剤組成物は、有機溶剤を使用していないが作業幅が広く、初期接着力及び養生後の耐熱クリープ性能に優れるため、特にラッピング化粧材の製造に有用である。

本発明の水系接着剤組成物において、合成ゴムラテックスは初期接着力に寄与しているものと推察される。合成ゴムラテックスの具体例として、スチレン−ブタジエン共重合（ＳＢＲ）ラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ラテックス、メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合ラテックス、ポリクロロプレンラテックス等が挙げられる。中でもＳＢＲラテックスを用いた場合、初期接着力がより高くなるため好ましく、水酸基含有ＳＢＲラテックスがさらに好ましい。

本発明の水系接着剤組成物において、ウレタン樹脂エマルジョンはクリープ性能に寄与しているものと推察される。ウレタン樹脂エマルジョンは、ポリオールとポリイソシアネート、必要に応じてポリアミン等の鎖延長剤を反応させて得られたウレタン樹脂を、樹脂中に有する官能基により自己乳化または外部乳化剤により強制乳化することにより得られる。ウレタン樹脂を構成するポリオールとしてはポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられるが、ポリエステルポリオールを用いた場合、オレフィンシート等のプラスチックシートとの密着性が良いため好ましく、スルホン酸塩等を有するアニオン型のウレタン樹脂エマルジョンがさらに好ましい。

本発明の水系接着剤組成物において、アクリル−ウレタン樹脂エマルジョンは初期接着力に寄与しているものと推察される。アクリル樹脂エマルジョンは水酸基を含有するアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類や、必要に応じて他の単量体を重合して得られたアクリルポリオールと、ポリイソシアネートや必要に応じてポリアミン等の鎖延長剤とを反応させて得られたアクリル−ウレタン樹脂を乳化することにより得られる。

なお、アクリル樹脂エマルジョンを用いることにより耐熱クリープ性能が低下する場合があるが、アクリル−ウレタン樹脂エマルジョンを用いると耐熱クリープ性能が低下しにくい。

水系接着剤組成物の初期接着力及び養生後の耐熱クリープ性能を両立させるため、前記ウレタン樹脂エマルジョンの固形分１００重量部に対する合成ゴムラテックスの配合量は、固形分で３０〜４００重量部が好ましく、７０〜３００重量部がより好ましい。また、前記ウレタン樹脂エマルジョンの固形分１００重量部に対するアクリル−ウレタン樹脂エマルジョンの配合量は、固形分で４０〜２７０重量部が好ましく、６０〜１６０重量部がより好ましい。

本発明の水系接着剤組成物は単独でも優れた性能を有するが、耐熱クリープ性能の点から硬化剤を併用することが好ましい。硬化剤としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等のイソシアネート化合物、水系オキサゾリン系架橋剤、水系（ポリ）カルボジイミド系架橋剤、水系エポキシ樹脂系架橋剤等が挙げられる。

本発明の水系接着剤組成物には各種添加剤が配合されても良い。具体的には、増粘剤、界面活性剤、粘着付与樹脂、充填材、顔料、消泡剤、保存剤、防錆剤等が挙げられる。

本発明の水系接着剤組成物は、特にラッピング化粧材の製造に有用である。ラッピング化粧材を製造する際には、接着剤組成物をシート側に塗布して加熱乾燥し、好ましくはセミドライ状態で基材に巻き込むことにより製造できる。接着剤によって貼り合わせ可能な乾燥状態は異なるが、本発明の接着剤組成物はこの幅が広く、作業性にも優れる。

以下、実施例、比較例に基づき本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に何ら限定されるものでない。

参考例１
ＳＢＲラテックスとしてＸＡ７７５２．０１（旭化成ケミカルズ株式会社製、固形分５０％、Ｔｇ−８℃、商品名）４５重量部、ウレタン樹脂エマルジョンとしてＵＸＡ−３００５（三洋化成工業株式会社製、固形分４０％、ポリエステルポリオール骨格、アニオン性、商品名）４０重量部、アクリル樹脂エマルジョンとしてＲ３３９０（一方社油脂工業株式会社製、固形分５５％、Ｔｇ−２０℃、商品名）１５重量部を混合し、参考例１の接着剤組成物を得た。

実施例２〜４、比較例１、２
表１記載の配合に基づき、各材料を混合することにより各水系接着剤組成物を得た。実施例１で用いた配合材料以外に、ＳＢＲラテックスとしてＡ７６８９（旭化成ケミカルズ株式会社製、固形分５０％、Ｔｇ−８℃、商品名）、ウレタン樹脂エマルジョンとしてＥＣＯＳ３０００（大日本インキ化学工業株式会社製、固形分４０％、ポリエステルポリオール骨格、アニオン性、商品名）、アクリル−ウレタン樹脂エマルジョンであるＡＰ−７００（中央理化工業株式会社製、固形分７０％、商品名）を用いた。

各水系接着剤組成物について以下の方法で評価を行い、表１にまとめた。
初期強度試験
ドクターブレードを用いて各接着剤組成物をオレフィンシート（大日本印刷株式会社製、商品名：ＷＳサフマーレ）に膜厚が７５μｍ（ウエット換算）となるように塗布し、６０℃雰囲気下で４０秒間乾燥した。幅２５mm、５．５mm厚のＭＤＦに対してオレフィンシートを密着させ、ドライヤーで熱風を当てながら２０秒間圧締した。圧締後、すぐにデジタルフォースゲージを用いて１８０°方向にはく離し、はく離強さを測定した。
耐熱クリープ試験
上記初期強度試験と同様の方法で圧締まで行い、圧締後に室温で３日間養生した。養生後、各試験片に６０℃雰囲気下で９０°方向に５００ｇの荷重をかけて２４時間放置し、はく離長さを測定した。

実施例の各水系接着剤組成物を用いた場合、初期強度、耐熱クリープともに良好であった。一方、ウレタン樹脂エマルジョンとアクリル樹脂エマルジョンのみを含有する比較例１は耐熱クリープ性能が不足していた。また、ＳＢＲラテックスとウレタン樹脂エマルジョンのみを含有する比較例２は初期強度が不足していた。

Claims (2)

1. 合成ゴムラテックス、ウレタン樹脂エマルジョン、アクリル−ウレタン樹脂エマルジョンを含有することを特徴とするラッピング化粧材用水系接着剤組成物。
2. 前記合成ゴムラテックスが、スチレン−ブタジエン共重合樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項１記載のラッピング化粧材用水系接着剤組成物。