JP5468202B2 - 接着剤組成物 - Google Patents

Description

本発明はトルエン、キシレン等の有機溶剤を配合することなく、耐熱クリープ性能、耐湿熱クリープ性能、低温下における接着性能に優れ、プラスチックシートラミネートに適した接着剤組成物に関する。

合板、ＭＤＦ、パーティクルボード等の基材に意匠を施したプラスチックシートをラミネート接着したラミネート化粧材は、内外装建材や家具等に用いられている。プラスチックシートのラミネート接着には、主にエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンが用いられてきた。ラミネート化粧材が使用される部位によっては高度の耐熱性、耐湿熱性、耐水性、耐寒性等が求められる場合があり、このような要求に対して種々の検討が行われてきた。

プラスチックシートとしては従来から塩化ビニルシートが用いられていたが、焼却時にダイオキシン等の有害性化合物を生成するおそれがあった。そこで、ポリオレフィンシートやポリエステルシートが採用されるようになったが、一方、依然として塩化ビニルシートが使用される場合もあり、幅広いシートに対して安定した接着性能が得られることが要求されている。また、低温下における接着においても、十分な性能を有することが求められている。

さらに、いわゆるシックハウス症候群が社会問題になっていることから、建築材料に対する安全性が厳しく求められるようになっており、特定の化合物については使用しないことや、放散速度を一定以下に抑えることが要求されている。前記化合物の具体的として、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン等が挙げられ、これらの化合物の使用を避ける必要があるため、水溶性または水分散性であることが求められている。

特許文献１には、耐熱クリープ性能の向上を目的とし、特定のエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンおよびアニオン性ポリウレタン水性エマルジョンを含有する接着剤組成物が開示されている。特許文献２には、初期接着性および耐熱クリープ性の両立を目的として、特定の水性ウレタン樹脂と架橋剤からなる保存性良好な接着剤組成物が開示されている。特許文献３には、耐湿熱クリープ性能の向上を目的とし、特定のエチレン−酢酸ビニル−多官能性モノマー系共重合体、水性ポリウレタン、ポリイソシアネート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。

一方、特許文献１開示の配合は全てトルエンが使用されており、低温下における接着性能も十分ではないという問題がある。特許文献２開示の配合は低温下における接着性能や耐湿熱性能が十分ではないという問題がある。特許文献３開示の配合は全てキシレンが使用されているという問題がある。このように、プラスチックシートラミネート用接着剤において、トルエン、キシレン等の有機溶剤を配合することなく、耐湿熱性能、低温下における接着性能を全て兼ね備えたものは従来知られていなかった。
特開平9-194811号公報 特開平8-337767号公報 特開2000-8019号公報

本発明の課題は、トルエン、キシレン等の有機溶剤を配合することなく、プラスチックシートラミネート、特に低温下におけるラミネート接着に適し、しかも優れた耐熱クリープ性能、耐湿熱クリープ性能を発揮できる接着剤組成物を提供することである。

本発明は、（ａ）エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョン、（ｂ）ウレタン樹脂エマルジョン、（ｃ）水溶性あるいは水分散性ビューレット型ヘキサメチレンジイソシアネートを含有し、トルエンおよびキシレンを配合しないことを特徴とする接着剤組成物である。

前記（ａ）エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂がエチレン、酢酸ビニル、共重合可能な二個以上のエチレン性二重結合を有する多官能性モノマーを必須成分とし、トルエン不溶分が７０重量％以上であり、前記（ｂ）ウレタン樹脂エマルジョンが分子内にスルホン酸塩基
および／またはスルファミン酸塩基を含有することが好ましい。

本発明の接着剤組成物は優れた耐熱、耐湿熱性能を有するため、窓枠等に用いられてもクリープによる剥がれを生じない。また、低温下における接着性能に優れるため、冬季においても過度の保温対策を必要とすることなく使用できる。さらに、トルエンおよびキシレンを配合していないため、本接着剤組成物を用いて製造された建材は住宅へ安心して使用することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。（ａ）エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンは、ポリビニルアルコール、界面活性剤などの乳化剤の存在下で少なくとも酢酸ビニル及びエチレンを共重合することによって得られる。特に本発明においては高度な耐熱、耐湿熱性能を得るため、前記酢酸ビニル及びエチレンに加え、共重合可能な二個以上のエチレン性二重結合を有する多官能性モノマーを用いることが好ましい。また、同理由により、トルエン不溶分は７０％以上であることが好ましい。具体的な製造方法は、特開平9-194811号公報等に開示されている。

（ｂ）ウレタン樹脂エマルジョンは、接着剤組成物の耐熱性能や耐湿熱性能を向上させるために用いられる。中でも分子内にスルホン酸塩基および／またはスルファミン酸塩基を含有するものは酸性領域でも安定であり、エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンとの混和安定性に優れることから好ましい。具体的な製造方法は、特開平8-337767号公報等に開示されている。エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンの固形分合計１００重量部に対するウレタン樹脂エマルジョンの好ましい配合量は、固形分を基準として１〜５０重量部である。

（ｃ）ビューレット型ヘキサメチレンジイソシアネートは、ビューレット骨格を有するヘキサメチレンジイソシアネートである。イソシアネート化合物は接着剤や塗料の硬化剤として多様なものが用いられているが、本発明の接着剤組成物においては、ビューレット型ヘキサメチレンジイソシアネートのみが適している。また、水溶性または水分散性であれば、有機溶剤を使用しない本発明の接着剤組成物との混和性が良い。ビューレット型ヘキサメチレンジイソシアネートの好ましい配合量は、エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンとウレタン樹脂エマルジョンの合計１００重量部に対して、０．１〜３０重量部である。

本発明の接着剤組成物は上記各必須成分の他、必要に応じて各種配合材料を添加することができる。例えば、可塑剤の添加により、接着剤の皮膜を軟化してプラスチックフィルムへの密着性を向上させることができる。なお、可塑剤の過剰な使用は耐熱クリープ性能を低下させるため、エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンとウレタン樹脂エマルジョンの合計１００重量部に対する可塑剤の好ましい使用量は１〜３０重量部である。

その他の添加剤として、増粘剤、充填材、ｐＨ調整剤、粘着付与樹脂、界面活性剤、防腐剤、消泡剤、防錆剤等が挙げられる。

なお、本発明の課題の一つはトルエンやキシレンを配合しない接着剤組成物を提供することであり、原料としてトルエンやキシレンを配合しないことにより達成される。ところで、接着剤は様々な原料の配合組成物であるため、原料中にコンタミネーションレベルで含まれる有機溶剤まで取り除くことは現実的には困難であるが、トルエンやキシレンを１％以上含有しない原料はＭＳＤＳ（製品安全データシート）から判別可能であるため、このような原料を使用すれば、実質的にシックハウス症候群の原因となるおそれがない接着剤組成物を製造できる。

以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例１
エチレン、酢酸ビニル、共重合可能な二個以上のエチレン性二重結合を有する多官能性モノマーを含有する単量体の共重合系樹脂エマルジョンであるＳ４５６ＨＱ（住化ケムテックス株式会社製、Ｔｇ０℃、不揮発分５５％、トルエン不溶分９０％、商品名）９００重量部、分子内にスルホン酸塩基を有するウレタン樹脂エマルジョンであるＥＣＯＳ３０００（大日本インキ化学工業株式会社製、不揮発分４０％、商品名）１００重量部、可塑剤としてＣＳ−１２（チッソ株式会社製、商品名）１００重量部を混合し、増粘剤としてプライマルＲＭ−８（ローム・アンド・ハース・カンパニー社製、商品名）を用いて増粘させることによって主剤組成物（２５Ｐａ・ｓ／３０℃）を得た。主剤組成物１００重量部と、水分散性ビューレット型ヘキサメチレンジイソシアネートであるＷＢ４０−１００（旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名）２．５重量部を混合し、実施例１の接着剤組成物を得た。

比較例１
前記主剤１００重量部と、イソシアヌレート型ヘキサメチレンジイソシアネートであるコロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名）２．５重量部を混合し、比較例１の接着剤組成物を得た。

試験片作成方法
ＭＤＦ（広葉樹、２．５ｍｍ厚）、ラワン合板（ＪＡＳ２類、２．５ｍｍ厚）に各接着剤組成物を８０ｇ／ｍ²で塗布し、ポリオレフィン化粧シートであるＷＳサフマーレ（大日本印刷株式会社製、商品名）を貼り合わせ、ハンドローラーで一往復することにより脱気及び圧締を行い、２３℃雰囲気下で７日間養生した。養生後、２５ｍｍ幅に切断して試験片を作成した。

耐熱クリープ
６０℃恒温器中において、試験片の９０°方向に５００ｇの荷重を２４時間かけ、はく離した長さを測定し、３試験片の平均値を求めた。

耐湿熱クリープ
６０℃、７０％ＲＨに設定した恒温恒湿器中において、試験片の９０°方向に５００ｇの荷重を２４時間かけ、はく離した長さを測定し、３試験片の平均値を求めた。

低温接着性
ＭＤＦ、合板、接着剤組成物、ポリオレフィン化粧シートをそれぞれ０℃恒温器中に放置した後、取り出して素早くＭＤＦ、合板に各接着剤組成物を８０ｇ／ｍ²で塗布し、前記ポリオレフィン化粧シートを貼り合わせ、ハンドローラーで一往復することにより脱気及び圧締を行い、０℃恒温器中に戻した。０℃恒温器内で７日間養生後、取り出して素早く強制はく離を行い、破壊状態を観察した。破壊状態は○（基材材破）、×（界面はく離）で評価した。

実施例１、比較例１とも有機溶剤を配合しないものであり、耐熱クリープ、低温接着性は共に優れている。一方、耐湿熱クリープはビューレット型ヘキサメチレンジイソシアネートを用いた実施例１がより優れており、過酷な環境下で使用される場合に好適である。

Claims (2)

1. （ａ）エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョン、（ｂ）ウレタン樹脂エマルジョン、（ｃ）水溶性あるいは水分散性ビューレット型ヘキサメチレンジイソシアネートを含有し、トルエンおよびキシレンを配合しないことを特徴とする接着剤組成物。
2. 前記（ａ）エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂がエチレン、酢酸ビニル、共重合可能な二個以上のエチレン性二重結合を有する多官能性モノマーを必須成分とし、トルエン不溶分が７０重量％以上であり、前記（ｂ）ウレタン樹脂エマルジョンが分子内にスルホン酸塩基および／またはスルファミン酸塩基を含有し、トルエンおよびキシレンを配合しないことを特徴とする請求項１記載の接着剤組成物。