JP6433287B2 - 接着剤組成物及びオーバーレイ用接着剤 - Google Patents
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より詳しくは、各種の建材として使用される合板、MDF(中質繊維板)、パーティクルボード等の木質ボード類やスレート板、石膏ボード等の無機質ボード類などの基材と、防湿紙、化粧紙等の紙類やポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、PET等のプラスチックフィルム類などのシート類とを貼り合せるために使用される接着剤組成物に関する。
しかし、特許文献1に記載の二液型接着剤は、使用前に架橋剤を混合する必要があり、作業に手間がかかっていた。また、使用可能時間(ポットライフ)が比較的短いために、作業中に架橋が進行して粘度が変化し、均一な塗布が難しくなったり、一旦混合した接着剤は保存できないため、ロスが出やすくまた作業終了後に残液の処理が必要になったりするなどの課題がある。
また、特許文献3には、エチレン−ビニルエステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体、極性基含有樹脂を含有する接着剤組成物が記載されている。さらに、特許文献4には、エチレン−酢酸ビニル重合体、ポリアルキレンイミン構造を持つアクリル系共重合体、アジピン酸ジメチル等の可塑剤及び難溶性アルコールを含有する接着剤組成物が記載されている。この接着剤組成物は良好な接着性能を示し、また貯蔵安定性も優れている。
また、特許文献3に記載の接着剤組成物は、近年求められるようになった高温(70℃)での耐熱性については、まだ十分とは言えないものであった。さらに、特許文献4に記載の接着剤組成物は、難溶性アルコールとして芳香族基を有するベンジルアルコールを用いている関係上、揮発性有機化合物(VOC)の問題が残る可能性がある。
[1]下記の(A)〜(C)成分を、それぞれ(A)成分100重量部あたり、(B)成分を0.3〜5重量部、及び(C)成分を0.5〜1.5重量部含有してなる接着剤組成物。
(A)成分:テトラヒドロフラン不溶分が70〜100重量%のエチレン−ビニルエステル系共重合体。
(B)成分:アミノアルキル化(メタ)アクリル系(共)重合体、ポリエチレンイミン系(共)重合体、及びそれらの中和物からなる群から選ばれる少なくとも1種。
(C)成分:ウレタン会合型増粘剤。
[3]前記(A)成分が部分ケン化ポリ酢酸ビニル系分散剤を含む水分散液である上記[1]又は[2]に記載の接着剤組成物。
[4]前記(A)成分のガラス転移温度が−5℃以上、10℃以下である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[6]前記(C)成分がポリエーテル構造を有するウレタン会合型増粘剤である上記[1]〜[5]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[7]前記(D)成分が、アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、及びグルタル酸ジメチルからなる群から選ばれる、少なくとも2種の混合物であることを特徴とする上記[2]〜[6]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[8]前記[1]〜[7]のいずれかに記載の接着剤組成物を含有してなるオーバーレイ用接着剤。
そして、この接着剤組成物は、各種の建材として使用される合板、MDF(中質繊維板)、パーティクルボード等の木質ボード類やスレート板、石膏ボード等の無機質ボード類などの基材と、防湿紙、化粧紙等の紙類やポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、PET等のプラスチックフィルム類などのシート類とを貼り合せる接着剤として有用なものとなる。
前記(A)成分は、エチレン−ビニルエステル系共重合体からなる成分である。この(A)成分を用いることにより、オーバーレイ用接着剤として、使用する防湿紙、化粧紙等の紙類やエチレン−酢酸ビニル系(以下「EVA」と略することがある。)フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン系等のポリオレフィン系(以下「PO」と略することがある。)フィルム、ポリエステル系(以下「PET」と略することがある。)フィルム、及びエチレン−ビニルアルコール系(以下「EVOH」と略することがある。)フィルム等の各種プラスチックフィルム類への接着性を高めることができる。
なお、ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)を用いるJISK7121−1989(プラスチックの転移温度測定法)に従って測定することができる。
THF不溶分(重量%)=〔(THF浸漬後の未溶解樹脂乾燥重量)/(THF浸漬前の樹脂重量)〕×100
前記(B)成分は、アミノアルキル化(メタ)アクリル系(共)重合体、ポリエチレンイミン系(共)重合体、及びそれらの中和物からなる群から選ばれる少なくとも1種の(共)重合体である。この(B)成分を用いることにより、接着性をより向上させることができる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル又はメタクリル」を意味する。
なお、アミノアルキル基部分の炭素数は、重合反応性の点で1〜4が好ましく、更に好ましいのは2(エチル基)又は3(プロピル基)である。特にエチル基が反応性と入手のしやすさの点で好ましい。
また、前記他の重合性単量体としては、(メタ)アクリル系単量体、(メタ)アクリル系単量体以外のエステル基含有ビニル単量体、スチレン誘導体、ビニルエーテル系単量体、ラジカル重合性不飽和基含有シリコンマクロモノマー等があげられる。
これらの(メタ)アクリル系単量体は、その一種類を単独で用いても、また、二種以上を併用してもよい。
また、前記スチレン誘導体としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。さらに、前記ビニルエーテル系単量体の具体例としては、ビニルメチルエーテル、ビニルシクロヘキシルエーテル等が挙げられる。
また、塩酸や酢酸などの酸により(B)成分のアミン(イミン)部分を中和することにより、(A)成分等との混和性が向上する。
前記(C)成分は、ウレタン会合型増粘剤である。この(C)成分を用いることにより、接着性をより向上させることができる。
この発明に係る接着剤組成物は、前記の(A)成分、(B)成分及び(C)成分に加え、(D)成分として、所定の可塑剤を加えることができる。これを加えることにより、接着剤組成物の基材やシートとの親和性を高くしたり、接着後の積層体の屈曲時の接着層の追従性を改良したりして、接着剤としての性能を向上すると共に、低温環境下で接着剤を基材に塗布する際の造膜性を維持して、作業性や接着性を改良することができる。
前記の(B)成分の混合割合は、前記(A)成分100重量部あたり、0.3重量部以上がよく、1重量部以上が好ましい。0.3重量部より少ないと、耐熱性や耐温水性が低下する場合がある。一方、混合割合の上限は、5重量部がよく、4重量部が好ましい。5重量部より多いと、貯蔵安定性が低下する場合がある。
この発明に係る接着剤組成物は、前記の(A)成分〜(C)成分、及び必要に応じて(D)成分を前記した割合で混合することにより製造できる。
前記の(A)成分を水分散液として用いると、得られる接着剤組成物も水性分散液としやすいので好ましい。
この接着剤組成物には、前記の各成分以外に、必要に応じて、消泡剤、防腐剤、無機又は有機フィラー、ウレタン樹脂エマルジョン等をこの発明の効果を阻害しない範囲で添加してもよい。
この発明に係る接着剤組成物は、オーバーレイ用の接着剤又はその一部として使用することができる。
[(A)成分]
・S−400HQ…住化ケムテックス(株)製:S−400HQ、エチレン−酢酸ビニル共重合体、THF不溶分:65%、Tg:0℃、固形分:55%
・S−401HQ…住化ケムテックス(株)(株)製:S−401HQ、エチレン−酢酸ビニル共重合体、THF不溶分:65%、Tg:−18℃、固形分:55%
・S−410HQ…住化ケムテックス(株)(株)製:S−410HQ、エチレン−酢酸ビニル共重合体、THF不溶分:87%、Tg:−18℃、固形分:55%、内部架橋タイプ
・S−455HQ…住化ケムテックス(株)(株)製:S−455HQ、エチレン−酢酸ビニル共重合体、THF不溶分:87%、Tg=0℃、固形分:55%、内部架橋タイプ
・EX−1207…電気化学工業(株)製:EX−1207、エチレン−酢酸ビニル共重合体、THF不溶分:83%、固形分:55%
・AD−86…昭和電工(株)製:AD−86、エチレン−酢酸ビニル共重合体、THF不溶分:87%、固形分:55%
・NK−100PM…(株)日本触媒製:NK−100PM、ポリメント(アミノエチル化アクリルポリマー)、重量平均分子量:約20,000、濃度:49重量%
・P−1000…(株)日本触媒製:P−1000、エポミン(ポリエチレンイミン系重合体)、数平均分子量:70,000、濃度:30重量%
・SN−612NC…サンノプコ(株)製:SN−612NC、ノニオン系、ポリエーテル系ウレタン会合型粘度調整剤、濃度:20重量%
・UH−472…(株)ADEKA製:UH−472、ウレタン変性ポリエーテル系粘度調整剤、濃度:30重量%
・660T…サンノプコ(株)製:660T、ウレタン変性ポリエーテル系粘度調整剤、濃度:20重量%
・A−812…サンノプコ(株)製:A−812、ウレタン変性ポリエーテル系粘度調整剤粘度調整剤、濃度:20重量%
・HEC…ダイセルファインケム(株)製:HECダイセル、ヒドロキシエチルセルロース系増粘剤、濃度:10重量%
・アロンB−300K…東亞合成(株)製:B−300K、アルカリ中和型増粘剤、濃度44重量%
・DBE…インビスタジャパン(株)製:DBE(アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチルの混合物)
・CS−12…JNC(株)製:CS−12、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート(テキサノールイソブチレート)
・BcAC…ダイセル化学工業(株)製:ブチルジグリコールアセテート
・Y−PE…四日市合成(株)製:Y−PE、ポリエチレングリコールモノフェニルエーテル
・アンモニア…和光純薬工業(株)製、試薬特級
・氷酢酸…日本合成化学工業(株)製:氷酢酸
(1)試験片の調製
各実施例又は比較例で得られた接着剤組成物を、下記の中質繊維板(MDF)(基材)にアプリケーターで塗布量が見掛けで76g/m2となるように塗布した。
これに下記のポリオレフィンシートを貼り合わせ、0.1MPaの圧力にて5分間圧締した後、23℃×50%RHの環境中で2日間養生して試験片を作成した。
・基材:中質繊維板、大建工業(株)製4mm厚テクウッド、サイズ:150mm×300mm(Mタイプ:繊維板の接着剤がユリア・メラミン共縮合樹脂)
・フィルム:ポリオレフィンシート、トッパンコスモ(株)製エコシート、ぬれ指数:40mN/m、サイズ:160mm×310mm
JIS K 7117−1に従い、回転粘度計(B型粘度計、東機産業(株)製、BH型、TV−10粘度計)を用いて、温度25℃、10rpmにて、接着剤組成物の初期粘度を測定した(単位:mPa・s)。
測定したサンプルを50℃に調整した恒温槽内に放置して、14日後の粘度を同様の条件にて測定し、増粘倍率(14日放置後の粘度変化率)を求めた。増粘倍率は、2.0以下のものが貯蔵安定性良好と判断できる。
増粘倍率=(50℃×14日後の粘度)/(初期粘度)
<耐熱クリープ性>
前記試験片のポリオレフィンシートの一部を剥離し、この部分に500g/25mmの静荷重を90度の方向にかけて、70℃の恒温チャンバー内で1時間及び24時間放置した後の剥離長さを測定することにより求めた。耐熱クリープ性は、上記試験24時間後の剥離長さが10mm以内のものを良好と判定する。
75×75mmにカットした試験片を70℃の温水中に2時間浸漬した後、60℃で3時間乾燥した。積層体断面の剥離状態を目視で観察し、その結果を下記の基準で判断した。
○:同一接着層各側面の剥離部分が0mm(剥離なし)
△:同一接着層各側面の剥離部分が50mm以上(JAS試験合格)
×:同一接着層各側面の剥離部分が50mm未満(JAS試験不合格)
表1〜3に記載の各成分を、それぞれ表中に記載した量比で混合し、接着剤組成物を製造した。
これらを用いて、前記の各評価試験を行った。その結果を表1〜3に示す。
実施例1〜15は、いずれの場合も、貯蔵安定性及び接着性に優れ、この発明に係る接着剤組成物は、十分な保存性を有し、かつこれに基づく積層体は、十分な耐熱クリープ性、耐温水性を有することが明らかとなった。
一方、比較例1は、(B)成分を用いないため、耐熱クリープ性、耐温水性が不十分であった。比較例2〜4は、(C)成分を用いないため、保存性が不十分であった。比較例5〜6は、(A)成分のTHF不溶分が所定範囲を逸脱するため、耐熱クリープ性が不十分であった。
Claims (8)
- 下記の(A)〜(C)成分を、それぞれ(A)成分100重量部あたり、(B)成分を0.3〜5重量部、及び(C)成分を0.5〜1.5重量部含有してなる接着剤組成物の水性分散液。
(A)成分:テトラヒドロフラン不溶分が70〜100重量%のエチレン−ビニルエステル系共重合体。
(B)成分:アミノアルキル化(メタ)アクリル系(共)重合体、ポリエチレンイミン系(共)重合体、及びそれらの中和物からなる群から選ばれる少なくとも1種。
(C)成分:ウレタン会合型増粘剤。 - さらに、(D)成分として、アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートからなる群から選ばれる少なくとも1種を、(A)成分100重量部あたり1〜20重量部含有する請求項1に記載の接着剤組成物の水性分散液。
- 前記(A)成分が部分ケン化ポリ酢酸ビニル系分散剤を含む水分散液である請求項1又は2に記載の接着剤組成物の水性分散液。
- 前記(A)成分のガラス転移温度が−5℃以上、10℃以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着剤組成物の水性分散液。
- 前記(B)成分が、重量平均分子量10,000以上、30,000以下のアミノアルキル化(メタ)アクリル系(共)重合体及び重量平均分子量50,000以上、150,000以下のポリエチレンイミン系(共)重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着剤組成物の水性分散液。
- 前記(C)成分がポリエーテル構造を有するウレタン会合型増粘剤である請求項1〜5のいずれか1項に記載の接着剤組成物の水性分散液。
- 前記(D)成分が、アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、及びグルタル酸ジメチルからなる群から選ばれる、少なくとも2種の混合物である請求項2〜6のいずれか1項に記載の接着剤組成物の水性分散液。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の接着剤組成物の水性分散液を含有してなるオーバーレイ用接着剤。
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