JPH10158591A - 接着方法及び接着により得られた積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多孔質材料などの無機材料からなる接合部材
を被着体に接合する場合であっても、水性分散体系接着
剤を用いて接合部材を被着体に強固に接着し得る方法を
提供する。 【解決手段】 自己乳化型ポリウレタンエマルジョンの
ような水性分散体系接着剤を介して無機材料からなる接
合部材を被着体に接着するにあたり、接合部材の接着面
に予め水溶性樹脂水溶液を塗布した後に、水性分散体系
接着剤を用いて接着する接着方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建材などに
使用されている無機材料からなる接合部材を接着するの
に適した接着方法及び該接着方法により得られた積層体
に関し、より詳細には、無機材料からなる接合部材を水
性分散体系接着剤を用いて被着体に接着する方法及び該
方法により得られた積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶剤系粘接着剤は、接合部材に対
する密着性や接着性が優れているため、種々の用途で用
いられている。しかしながら、有機溶剤を用いているた
め、有機溶剤の揮散により、大気汚染、産業環境の悪化
及び火災発生の危険性などの問題があった。そこで、溶
剤系の粘接着剤から、水系粘接着剤への転換が図られて
いるが、水系粘接着剤では、耐水性が十分でないという
問題があった。

【０００３】特開平３−２１６２６号公報には、乳化剤
を用いた水性分散体系接着剤の欠点である耐水性を改善
するために、カルボキシル基をポリウレタン鎖中に導入
してなる自己乳化性のウレタン系水性分散体系接着剤が
開示されている。

【０００４】しかしながら、特開平３−２１６２６号公
報に記載の自己乳化性のウレタン系水性分散体を、無機
板などの多孔質材料の接着に用いると、粒子分散体であ
るため無機板に十分に浸透せず、十分な接着強度を得る
ことができないという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水性
分散体系接着剤を用いた接着方法であって、無機板など
の多孔質材料の接着に用いたとしても、十分な接着強度
を発現し得る接着方法、及び該接着方法により得られる
積層体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために成されたものであり、請求項１に記載の発
明は、水性分散体系接着剤を用いて無機材料よりなる接
合部材を被着体に接着する接着方法において、接合部材
の接着面に水溶性樹脂水溶液を塗布した後に、水性分散
体系接着剤を用いて接着することを特徴とする。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明にかかる接着方法において、上記水溶性樹
脂として、硬化及び／または架橋反応により水に不溶化
するものを用いることを特徴とする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、上記水性分散体
系接着剤として、固形分１００重量部中にウレタン系ポ
リマーを２０〜１００重量部の割合で含むものを用いる
ことを特徴とする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
何れかに記載の発明にかかる接着方法により得られる積
層体であって、無機材料からなる接合部材、水溶性樹脂
層、水性分散体系接着剤層及び被着体がこの順序で積層
されて一体化されていることを特徴とする。

【００１０】以下、本発明の詳細を説明する。接合部材 本発明にかかる接着方法においては、無機材料よりなる
接合部材を用いるが、このような接合部材としては、無
機質を主成分とする限り特に限定されるものではなく、
フレキシブル板、平板もしくは軟質板などの石綿スレー
トボード；パーライト板；パルプセメント板；石綿・ケ
イ酸カルシウム板や石綿・炭酸マグネシウム板などの特
殊石綿板；木毛セメント板；木片セメント板；繊維強化
セメント板；窯業系サイディング；石膏ボード；コンク
リート；れんがなどを挙げることができる。好ましく
は、請求項４に記載の発明のような積層体を用意に得る
ことができるものとして、無機材料からなる接合部材と
して板状のもの、すなわち無機板が用いられる。

【００１１】水溶性樹脂 本発明にかかる接着方法では、上記無機材料よりなる接
合部材の接着面に、水溶性樹脂水溶液を塗布した後に、
水性分散体系接着剤を用いて接着を行う。上記水溶性樹
脂としては、水に溶解する樹脂であれば特に限定される
ものではなく、メチルセルロース、エチルセルロース、
カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコール、ポ
リアクリルアミド、ポリアクリル酸とそのアルカリ金属
塩、アクリル酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルエーテルなどのビニル系ポリマー類；フェノール
樹脂；レゾルシノール樹脂；ユリア樹脂やメラミン樹脂
などのホルムアルデヒド縮合樹脂；無水マレイン酸と酢
酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、メチルビニルエーテ
ル、エチレン、プロピレン、イソブチレンなどとの共重
合体；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールなどのポリアルキレングリコール；ポリエチレンイ
ミン；水溶性アルキッド樹脂；水溶性ポリアミド；デン
プン；アルギン酸ソーダ；にかわ；ゼラチン等を挙げる
ことができる。

【００１２】上記水溶性樹脂は、そのｐＨ値を適宜調整
し、水に溶解することにより水溶性樹脂水溶液として用
いられる。水溶性樹脂水溶液における上記水溶性樹脂の
濃度は固形分濃度で１０〜８０重量％とすることが好ま
しい。１０重量％未満では、水溶性樹脂水溶液を接合部
材の接着面に塗布してプライマーとしての効果を得るに
は、塗布量が多くなりすぎ、速乾性が低下し、８０重量
％を超えると、水溶性樹脂水溶液の粘度が高くなり、塗
工性が問題となることがある。

【００１３】好ましくは、上記水溶性樹脂としては、請
求項２に記載のように、無機材料よりなる接合材料に塗
布し、乾燥した後に、付加や縮合などの硬化反応及び／
または架橋反応により水に対して不溶化するものが用い
られ、それによって耐水性を高め得る。このような硬化
及び／または架橋反応を引き起こす樹脂としては、ビニ
ル基、水酸基、メチロール基、カルボキシル基、カルボ
ン酸無水物、スルホン酸基、アミノ基、イミノ基、アミ
ド基、エポキシ基、メルカプト基、シラノール基等の官
能基を有するものを挙げることができ、上記官能基を有
さない水溶性樹脂については、水溶性樹脂の合成時また
は合成後に化学的に変性することにより上記官能基を導
入してもよい。

【００１４】また、上記官能基の中でも、硬化及び／ま
たは架橋により用意に水に不溶化するため、水酸基、メ
チロール基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基及び
／またはエポキシ基を有するものが特に好ましい。

【００１５】乾燥後に、付加や縮合などの硬化反応によ
り不溶化する水溶性樹脂としては、フェノール樹脂、レ
ゾルシノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、メチロ
ール化されたポリアクリルアミド系樹脂などを挙げるこ
とができる。これらの硬化反応により不溶化する水溶性
樹脂を用いる場合には、硬化速度を調整するための触媒
を水溶性樹脂水溶液に添加してもよい。例えば、メチロ
ール化アクリルアミドの場合には、塩化アンモニウム、
有機アミン塩、塩化マグネシウム、硝酸亜鉛、硝酸マグ
ネシウム、硫酸亜鉛、硫酸マグネシウムなどの触媒を添
加することにより硬化反応を促進することができる。

【００１６】架橋剤との反応により架橋して不溶化する
水溶性樹脂としては、前述した官能基を有するものであ
れば特に限定されるものではない。また、架橋剤につい
ては、水溶性樹脂が有する上記官能基と反応可能な官能
基を有するものであることが必要であるが、無機材料か
らなる接合材料への浸透性を高めるためには、水溶性の
架橋剤を用いることが好ましい。

【００１７】上記水溶性樹脂の硬化反応の反応温度につ
いては、０〜８０℃の範囲にあることが好ましく、より
好ましくは１０〜５０℃である。０℃より低い反応温度
における硬化反応は実用的ではなく、８０℃を超える反
応温度では加熱を必要とし、経済性が低下する。

【００１８】水性分散体系接着剤 本発明において上記水性分散体系接着剤として用い得る
水性分散体については、一般に、塗料、コーティング
剤、接着剤などの分野で用いられており、かつ有機重合
体が水に分散されているものであれば、特に限定される
ものではない。用い得る水性分散体としては、例えば、
ポリ酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルと、エチ
レン、バーサチック酸ビニル、マレイン酸エステル、フ
マル酸エステル、（メタ）アクリル酸エステルなどのビ
ニル系モノマーとを共重合してなる酢酸ビニル共重合体
エマルジョン、（メタ）アクリル酸エステル類に、必
要に応じてエチレン、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）
アクリル酸、（メタ）アクリルアミドなどのビニル系モ
ノマーを共重合してなるアクリル系エマルジョン、ス
チレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリル
−ブタジエンゴムラテックス、クロロプレンゴムラテッ
クス、天然ゴムラテックスなどのゴムラテックス類、
ポリウレタンエマルジョンなどを挙げることができる。
これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用して用
いてもよい。

【００１９】また、上記水性分散体のうち、各種材料か
らなる接合部材や被着体に対する密着性に優れているた
め、ウレタン系ポリマーを含有するものが好適に用いら
れる。この場合、請求項３に記載のように、水性分散体
の固形分１００重量部中、好ましくは２０〜１００重量
部、より好ましくは３０〜１００重量部、さらに好まし
くは５０〜１００重量部の割合でウレタン系ポリマーを
含有するものが用いられる。

【００２０】次に、上記水性分散体のうち、本発明にお
いて好適に用いられる自己乳化性のポリウレタンエマル
ジョンにつき詳述する。本発明で好適に用いられる自己
乳化性ポリウレタンエマルジョンは、ポリイソシアネー
ト化合物（ａ）と、分子内にイソシアネート基と反応可
能な活性水素を２個以上有する活性水素含有化合物
（ｂ）、分子内にイオン性、非イオン性または潜在的イ
オン性を有する親水性基を用い、さらにイソシアネート
と反応可能な活性水素を２個以上有する親水性活性水素
含有化合物（ｃ）との反応で得られる、自己乳化性を有
するウレタンポリマー及び／またはウレタンプレポリマ
ーを水に分散したものであり、必要に応じて水分散前、
水分散時または水分散後に鎖延長剤により高分子量化さ
れ得るものである。

【００２１】上記ポリイソシアネート化合物（ａ）とし
ては、特に限定されず、例えば、１，４−テトラメチレ
ンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシ
アネート、２，４，４−トリメチル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
ジイソアシネート、３−イソシアネートメチル−３，
５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、ジ
シクロヘキシルメタン−４，４´−ジイソシアネート、
メチルシクロヘキシル−２，４−ジイソシアネート、メ
チルシクロヘキシル−２，６−ジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネー
トメチル）シクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジ
イソシアネート、トランスシクロヘキサン−１，４−ジ
イソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類；２，４
−トルイレンジイソシアネート、２，６−トルイレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタン−４，４´−ジイソ
シアネート、１，５−ナフテンジイソシアネート、トリ
ジンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタ
ンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート
等の芳香族ジイソシアネート類；リジンエステルトリイ
ソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネー
ト、１，６，１１−ウンデカトリイソシアネート、１，
８−ジイソシアネート−４，４−イソシアネートメチル
オクタン、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネ
ート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等のトリイ
ソシアネート類等が挙げられる。これらは単独で用いて
もよく、または２種以上を併用して用いてもよい。

【００２２】上記分子内にイソシアネートと反応可能な
活性水素を２個以上有する化合物（ｂ）としては特に限
定されず、例えば、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ポリエーテルポリオール類；アジ
ピン酸、セバチン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸と、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサン
ジオール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグ
リコール等のグリコールとから得られるポリエステルポ
リオール類；ポリカプロラクトンポリオール、ポリテト
ラメチレンエーテルポリオール、ポリブタジエンポリオ
ール、水添化合物ポリブタジエンポリオール、ポリカー
ボネートポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ポ
リアクリル酸エステルポリオール等が挙げられる。これ
らは単独で用いてもよく、または２種以上を併用して用
いてもよい。

【００２３】上記分子内にイソシアネートと反応可能な
活性水素を２個以上有する化合物（ｂ）の数平均分子量
は好ましくは３００〜５００００、より好ましくは４０
０〜１００００である。数平均分子量が３００未満であ
ると得られる乾燥皮膜が硬くなりすぎることがあり、５
００００を超えると水分散前のウレタンポリマー及び／
またはウレタンポリマーの粘度が高くなりすぎ、安定な
水分散が困難となることがある。

【００２４】また、上記数平均分子量が３００〜５００
００であり、分子内にイソシアネートと反応可能な活性
水素を２個以上有する化合物（ｂ）に、必要に応じて数
平均分子量が３００未満の、例えば、エチレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ル等の低分子量ジオール化合物を混合して使用すること
もできる。

【００２５】分子内にイオン性、非イオン性、あるいは
潜在的イオン性を有する親水性基を持ち、さらにイソシ
アネート基と反応可能な活性水素を２個以上有する上記
親水性活性水素含有化合物（ｃ）は、ウレタンポリマー
もしくはウレタンプレポリマーに自己乳化性を与えるた
めに用いられている。

【００２６】イオン性の親水性基の例としては、スルホ
ネート基、カルボキシレート基及びアンモニウム基など
を挙げることができ、非イオン性の親水性基としては、
ポリオキシエチレン基及び水酸基等を挙げることができ
る。上記親水性活性水素含有化合物については、上記の
ような親水性基を有し、かつイソシアネートと反応可能
な活性水素を２個以上を有する化合物であれば特に限定
されるものではない。

【００２７】なお、潜在的イオン性基とは、分散操作前
あるいは分散操作中に適当な化合物の添加等により、イ
オン性基に完全にまたは部分的に変換し得る官能基を言
い、具体的には、カルボン酸基やスルホン酸基のような
遊離酸基（潜在的アニオン性基）が好ましい。このよう
な化合物としては、ジメチロールプロピオン酸、ジメチ
ロール酪酸、ジメチロール吉草酸、リシン、セリン、ア
ルギニン、２，４−ジアミノ安息香酸、３，４−ジアミ
ノブタンスルホン酸、３，６−ジアミノ−２−トルエン
スルホン酸、２，６−ジアミノベンゼンスルホン酸、Ｎ
−（２−アミノエチル）−２−アミノエチルスルホン酸
等を挙げることができる。

【００２８】中でも、下記の化学式（１）で表される構
造を有するジメチロールプロピオン酸、ジメチロル酪
酸、ジメチロール吉草酸などのジメチロールアルカン酸
化合物を、自己分散性及び入手のし易さの点の理由によ
り好適に用いることができる。

【００２９】

【化１】

【００３０】なお、式（１）において、Ｒは、炭素数を
１以上、２０以下のアルキル基を示す。上記親水性活性
水素含有化合物（ｃ）については、単独で用いられても
よく、２種以上併用されてもよい。

【００３１】また、上記親水性活性水素含有化合物
（ｃ）の添加量については、得られるウレタンポリマー
またはウレタンプレポリマー１ｇ当たり０．１〜２．０
ｍモルであることが好ましい。０．１ｍモル未満では、
ウレタンポリマーまたはウレタンプレポリマーの親水性
が不足し、安定に水中に分散させることが困難となるこ
とがあり、２．０ｍモルを超えると、ウレタンポリマー
またはウレタンプレポリマーの親水性が高くなりすぎ、
乾燥皮膜の耐水性が低下することがある。

【００３２】上記親水性活性水素含有化合物（ｃ）とし
て、潜在的イオン性基を有する化合物を用いる場合に
は、ウレタンポリマー中の酸基を完全に、もしくは部分
的に中和する中和剤を用いることが必要となる。このよ
うな中和剤としては特に限定されるものではないが、例
えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨなどのアルカリ金属水酸化物
類；アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン
などの第３級アミン類を好適に用いることができ、特
に、乾燥時に飛散させることにより容易に除去し得るた
め、皮膜の耐水性が低下しないことから、揮発性に優れ
た第３級アミンがより好適に用いられる。

【００３３】上記自己乳化性を有するウレタンポリマー
及び／またはウレタンプレポリマーの合成は、バルク重
合、溶液重合の何れの方法であってもよいが、その反応
温度は、５０〜１５０℃の温度範囲が好ましい。反応が
溶液重合による場合、用いる溶剤としては、例えば、ア
セトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢
酸メチル等のイソシアネート基に対し不活性であり、水
との混和性が高く、かつ１００℃以下の沸点を持つもの
が好ましい。１００℃より高い沸点を持つ溶剤を用いた
場合には、水分散後の工程において、得られた分散物か
ら溶剤のみを系外に取り去ることが困難になる。

【００３４】また、上記自己乳化性を有するウレタンポ
リマー及び／またはウレタンプレポリマーの合成の際、
反応速度を調整する目的でアミン化合物、有機金属化合
物等の触媒を用いてもよい。上記アミン化合物として
は、例えば、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−
テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルグアジニ
ン、トリエチレンジアミン、ジメチルアミノエタノー
ル、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル等が挙
げられる。有機金属化合物としては、例えば、オクテン
酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジマレエート、フェニル水銀プロピオン
酸塩、オクテン酸鉛等が挙げられる。これらは単独で用
いてもよく、または２種以上を併用して用いてもよい。

【００３５】上記自己乳化性のポリウレタンエマルジョ
ンは、自己乳化性を有するウレタンポリマー及び／また
はウレタンプレポリマーを水に分散することにより得ら
れる。ウレタンポリマー及び／またはウレタンプレポリ
マーを水に分散する方法については、ポリウレタンの
アセトン溶液を水に分散するアセトン法、末端イソシ
アネートのプレポリマーを自己乳化後、鎖延長するプレ
ポリマーミキシング法、末端イソシアネート基をブロ
ックしたプレポリマーと鎖延長剤との混合物を水分散後
に脱ブロックし、鎖延長するブロックイソシアネート
法、末端ビューレット基のプレポリマーを加熱溶融水
に分散した後、ホルムアルデヒドをメチロール化し、鎖
延長する溶融分散法などを挙げることができる。

【００３６】また、自己乳化性を有するウレタンポリマ
ー及び／またはウレタンプレポリマーを水中に分散する
に際し、上記ウレタンポリマー及び／またはウレタンプ
レポリマーの粘度が５００００ｃｐｓ（２０℃）以下と
なるように、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒ
ドロフラン、酢酸エチル、Ｎ−メチルピロリドン等の親
水性有機溶剤で粘度を調節することが好ましい。上記粘
度が５００００ｃｐｓを超えると、混合物を水中に分散
させる場合に凝集が生じ易い等の問題が残ることがあ
る。

【００３７】上記自己乳化性を有するウレタンポリマー
及び／またはウレタンプレポリマーを用いる場合、粘着
付与樹脂を併用することが好ましいが、該ウレタンポリ
マー及び／またはウレタンプレポリマーと粘着付与樹脂
とからなる混合物は、十分に混合されて均一系となって
いることが必要である。混合物が不均一系である場合
は、水中への分散時に凝集を起こしたり、得られる水性
組成物の安定性が低下し、沈降したりする。このような
場合は、親水性有機溶剤の使用量を混合物が均一系とな
るように適宜調節すればよい。

【００３８】上記自己乳化性を有するウレタンポリマー
及び／またはウレタンプレポリマーと粘着付与樹脂とか
らなる混合物を水中に分散する方法については、バッ
チ式手法、例えば機械的剪断力を作用させつつ、上記混
合物中に漸次水を加える方法や、剪断力の作用している
水中に上記混合物を漸次加える方法、ローター・ステ
ーター式、ラインミル式、スタティックミキサー式、振
動式等の各種連続的乳化分散機に水と上記混合物を定量
的に供給し、分散する連続的手法を用いることができ
る。

【００３９】上記末端イソシアネート基を有するウレタ
ンプレポリマーを水分散する場合、分散工程後に、また
は分散工程と同時に、イソシアネート基と反応可能な活
性水素を２個有する化合物、及び／または水により、上
記ウレタンプレポリマーを鎖延長する。

【００４０】上記ウレタンプレポリマーの鎖延長剤とて
し使用されるイソシアネート基と反応可能な活性水素を
２個有する化合物としては、例えば、エチレンジアミ
ン、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサメチレン
ジアミン、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチル
シクロヘキシルアミン、１，３−ビス（アミノメチル）
シクロヘキサン、キシリレンジアミン、ピペラジン、
２，５−ジメチルピペラジン、４，４´−ジシクロヘキ
シルメタンジアミン、３，３´−ジメチル−４，４´−
ジシクロヘキシルメタンジアミン等のジアミノ化合物
類；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−ヘキサンジオール等のジ
オール化合物類等が挙げられる。

【００４１】イソシアネート基と反応可能な活性水素を
２個有する化合物の添加量については、得られたウレタ
ンプレポリマー中の鎖延長起点となるイソシアネート基
の等量以下であることが好ましい。イソシアネートの等
量を超えて添加すると、鎖延長されたウレタンポリマー
の分子量が低下し、水性組成物の乾燥皮膜の凝集力が低
下することがある。上記活性水素含有化合物は、分散媒
として存在する水よりもイソシアネート基に対する求核
性が高いため、分散媒として存在する水に優先してイソ
シアネート基と反応する。

【００４２】ウレタンプレポリマーは水によっても鎖延
長される。この場合、上記分散工程中に存在する分散媒
としての水が、鎖延長剤を兼ねることになる。この反応
は、ウレタンプレポリマー中のイソシアネート基と水と
が反応し、生成するアミンは常に新たなイソシアネート
基と反応することになるので、水過剰にも関わらず、反
応にあずかる水がイソシアネート基の等量を超えること
はない。

【００４３】上記のようにして、自己乳化性ポリウレタ
ンエマルジョンを生成することができるが、自己乳化性
を有するウレタンポリマー及び／またはウレタンプレポ
リマーの合成時、及び上記混合物を水に分散するに際
し、必要に応じて添加された親水性有機溶剤は、水に分
散された後、加熱、減圧または減圧加熱等の適宜の方法
により水分散体系外に除去することができる。これらの
親水性有機溶剤が上記ポリウレタンエマルジョン中に多
量に残存していると、水性組成物の乾燥皮膜の耐溶剤性
や耐熱性が低下したり、作業環境を悪化させたりするこ
とがある。

【００４４】その他の添加物 本発明で用いられる水性分散体系接着剤には、目的に応
じて、粘着付与樹脂、架橋剤、エラストマー、合成樹
脂、可塑剤、顔料、無機充填剤、カップリング剤、安定
剤、増粘剤、消泡剤、防かび剤、防錆剤等が添加されて
もよい。

【００４５】上記各種添加物の添加方法としては、特に
限定されるものではないが、例えば、水性組成物に上記
添加物を直接または水分散体として添加する方法の他、
自己乳化性を有するウレタンポリマーまたはウレタンプ
レポリマーに予め混合しておき、水中に分散して水分散
体を得る方法が挙げられる。

【００４６】上記各種添加物のうち、粘着付与樹脂を添
加することにより、金属などに対する密着性、接着性が
向上するので特に好ましく、架橋剤を添加することによ
り、耐水性及び耐熱性が向上するので特に好ましい。

【００４７】上記粘着付与樹脂としては、例えば、ガム
ロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、重合ロジン、
水添ロジン、不均化ロジン、ロジンエステル、水添ロジ
ンエステル、不均化ロジンエステル、ロジン変成フェノ
ール樹脂、マレイン酸変成ロジン樹脂等のロジン系樹
脂；テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペンフェノー
ル樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、脂肪族系石油樹
脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、クマロン樹
脂、スチレン系樹脂等が挙げられる。

【００４８】上記粘着付与樹脂としては、メタキシレン
とホルムアルデヒドから公知の方法によって得られるキ
シレン樹脂、フェノールやパラ−ｔ−ブチルフェノール
のようなアルキル置換２官能性フェノール等のフェノー
ル類によって変成されたキシレン樹脂、シクロヘキサノ
ンやメチルエチルケトン等のケトン化合物とホルムアル
デヒドから公知の方法によって得られるケトン樹脂、フ
ェノールや場合によってはパラ−ｔ−ブチルフェノール
のようなアルキル置換２官能性フェノール等とホルムア
ルデヒドとを酸触媒下で公知の方法によって反応させて
得られるフェノール樹脂やアルキルフェノール樹脂等が
特に好ましい。これらは単独で、または２種以上を併用
して用いることができる。

【００４９】上記粘着付与剤の添加量としては、水性分
散体の固形分、例えば、ウレタンポリマー１００重量部
に対して、５〜２００重量部が好ましく、５〜１５０重
量部が特に好ましい。

【００５０】また、使用する粘着付与樹脂の軟化点とし
ては、６０℃以上１６０℃以下であることが好ましい。
上記架橋剤としては、自己乳化性を付与する親水性基と
してカルボン酸基、カルボキシレート基、スルホン酸
基、スルホネート基から選ばれる１種以上が用いられる
場合には、例えば、イソシアネート系、メラミン系、ア
ジリジン系、エポキシ系、オキサゾリン系、カルボジイ
ミド系、金属系架橋剤等が用いられる。特に好適に用い
られるものはアジリジン系、エポキシ系、イソシアネー
ト系、オキサゾリン系、カルボジイミド系、さらに好ま
しくはアジリジン系、エポキシ系、カルボジイミド系の
うち水に溶解されたもの、水分散されたもの、または自
己乳化性のものである。これらは単独で、または２種以
上を併用して用いることができる。上記架橋剤の添加量
としては、水分散体の固形分、例えば、ウレタンポリマ
ー１００重量部に対し、０．５〜５０重量部が好まし
く、１〜３０重量部が特に好ましい。

【００５１】接着 本発明にかかる接着方法では、上記水性分散体及び水溶
性樹脂水溶液は、好ましくは、１０万ｃｐｓ（２０℃）
以下の粘度及び１０〜８０重量％の固形分を有するよう
にして用いられるが、必要に応じて、適当な粘度及び濃
度に調整し、スプレー、ロールコーター、フローコータ
ー、刷毛などにより塗布される。

【００５２】接着に際しては、無機材料よりなる接合材
の接着面に、まず、上記水溶性樹脂水溶液を塗布する。
水溶性樹脂水溶液を塗布した後に、該水溶性樹脂水溶液
を乾燥してもよく、あるいは乾燥することなく水性分散
体系接着剤を塗布してもよい。乾燥する場合には、自然
乾燥及び強制乾燥の何れを用いてもよいが、生産性を高
めるためには、強制乾燥が好ましい。強制乾燥を行う場
合の条件としては、３０〜１５０℃の温度、２０分以下
の乾燥時間が好ましい。

【００５３】水溶性樹脂水溶液を接合部材の接着面に塗
布した後、好ましくは、請求項２に記載のように、水溶
性樹脂層の含水率が２０重量％以下となるように自然乾
燥または強制乾燥し、水性分散体系接着剤を塗布し、被
着体を接着することにより、水溶性樹脂層と水性分散体
系接着剤層との密着性を効果的に高め得る。すなわち、
接着に際し、水溶性樹脂層の含水率を２０重量％以下、
言い換えれば水溶性樹脂層の固形分を８０〜１００重量
％とすることにより、接合部材を被着体に水性分散体系
接着剤を介して接着した場合の水溶性樹脂層と水分散体
系接着剤層との密着性を効果的に高め得る。

【００５４】なお、上記水溶性樹脂水溶液は、接合部材
の接着面に塗布されるが、水性分散体は接合部材もしく
は被着体の少なくとも一方に塗布して用いられる。上記
水溶性樹脂水溶液の塗布量については、片面当たり、す
なわち接合部材の接着面または必要に応じて塗布される
被着体の接着面に対し、固形分量で１０〜２００ｇ／ｍ
² とすることが、好ましい。１０ｇ／ｍ² より少ないと
十分な接着力を得られないことがあり、２００ｇ／ｍ²
より多いと、接着後に接着剤層が被着体よりはみ出した
りし、外観不良を生じることがある。

【００５５】また、上記水性分散体系接着剤の塗布量に
ついても、片面当たり、すなわち、接合部材の接着面ま
たは必要に応じて塗布される被着体の接着面に対し、固
形分量で１０〜３００ｇ／ｍ² が好ましい。塗布量が１
０ｇ／ｍ² より少ないと十分な接着力を得られないこと
があり、３００ｇ／ｍ² を超えると接着後に、接着剤層
が被着体よりはみ出し、外観不良となる。

【００５６】また、必要に応じて、接合部材を被着体に
貼り合わせる際、または貼り合わせた後に、ロールプレ
ス、油圧プレスまたはターンバックルなどを用いて圧着
してもよく、この場合、圧着条件については、常温〜１
５０℃、２０分以下の圧着時間、０．０１〜２０ｋｇ／
ｃｍ² の範囲の圧着圧力が好ましい。

【００５７】なお、接合部材及び被着体なる表現は、少
なくとも一方、すなわち接合部材が無機材料により構成
されていることを示すために用いたにすぎず、被着体が
接合部材と同様に無機材料で構成されていてもよい。す
なわち、本発明にかかる接着方法では、接合部材は上述
した無機材料からなるが、被着体すなわち、他方の接合
部材については、前述した無機材料からなるものでもよ
く、あるいは他の材料からなるものを用いることがで
き、鉄、亜鉛鋼板、アルミニウムなどの金属、塩化ビニ
ル、ポリアクリレート、ポリスチレン、塗装鋼板などの
塗装面などのプラスチック、木、ファイバーボード、パ
ーティクルボード、紙、布等、任意である。

【００５８】また、本発明にかかる接着方法の用途につ
いても特に限定されるものではないが、例えば、ドア、
間仕切り、外壁材などの建材、あるいは机の天板などの
家具の製造に際し好適に用いることができる。

【００５９】請求項４に記載の発明にかかる積層体 請求項４に記載の発明にかかる積層体は、本発明にかか
る接着方法により得られる積層体であり、無機材料より
なる接合部材、水溶性樹脂層、水性分散体系接着剤層及
び被着体がこの順序で積層されて一体化されていること
を特徴とする。この積層体では、無機材料よりなる接合
部材側に水溶性樹脂層が配置され、該水溶性樹脂が無機
材料が多孔質であっても十分に無機材料よりなる接合部
材に浸透するため、水性分散体系接着剤層を介して無機
材料よりなる接合部材と被着体とが強固に接合され、一
体化されている。

【００６０】作用 本発明にかかる接着方法では、上記水溶性樹脂水溶液を
無機材料よりなる接合部材の接着面に塗布され、該水溶
性樹脂水溶液が多孔質材料などに対する浸透性に優れて
いるため、並びに水溶性樹脂水溶液が水性分散体系接着
剤に対して強固に接着され得るため、水性分散体系接着
剤を用いて無機材料からなる接合部材を被着体に対して
強固に接着することができる。

【００６１】すなわち、本発明は、上記無機板などの多
孔質材料に対する浸透性に優れ、かつ水性分散体系接着
剤との接着強度に優れた水溶性樹脂水溶液を無機材料か
らなる接合部材の接着面に対するプライマーとして用い
ることにより、無機材料からなる接合部材の被着体に対
する接着強度を高めたことに特徴を有する。

【００６２】

【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。

【００６３】（水分散体の製造）以下の要領で水分散体
Ａ−１〜Ａ−３をそれぞれ調製した。 （水分散体Ａ−１の調製）ポリプロピレングリコールジ
オール（日本油脂社製、商品名：ニッサンユニオールＤ
−２０００、数平均分子量２０００、ＯＨ価５８）１０
０重量部、３−イソシアネートメチル−３，５，５−ト
リメチルシクロヘキシルイソシアネート（ヒュルス社
製、商品名：ベスタントＩＰＤＩ）４３．１重量部、ジ
メチロールプロピオン酸６．１重量部〔トリメットテク
ニカルプロダクツ社製、商品名：ＤＭＰＡ、（イソシア
ネート基／水酸基）の等量比＝２．０〕、及びメチルエ
チルケトン３７．３重量部からなる混合溶液を用い、攪
拌下で沸点重合を行い、イソシアネート基の含有量を
４．４重量％以下にし、粘度調整のためメチルエチルケ
トン６２．２重量部と、中和剤としてトリエチルアミン
４．６重量部とを添加した。

【００６４】次に、上記反応混合物を室温下にて激しく
攪拌しながら、水２４０重量部を加え、直後に２０重量
％のエチレンジアミン水溶液２７重量部（固形分５．４
重量部）を加え、さらに１時間室温において攪拌した
後、減圧し、脱溶剤を行い、さらに、アジリジン系架橋
剤の水分散体（日本触媒社製、商品名：ケミタイトＤＺ
−２２Ｅ、固形分２５重量％）１８．６重量部（固形分
４．６重量部）を添加し、固形分４０重量％の水性分散
体を得た。

【００６５】（水分散体Ａ−２の調製）ポリプロピレン
グリコールジオール（日本油脂社製、商品名：ニッサン
ユニオールＤ−２０００、数平均分子量２０００、ＯＨ
価５８）１００重量部、３−イソシアネートメチル−
３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート
（ヒュルス社製、商品名：ベスタントＩＰＤＩ）４３．
１重量部、ジメチロールプロピオン酸６．１重量部〔ト
リメットテクニカルプロダクツ社製、商品名：ＤＭＰ
Ａ、（イソシアネート基／水酸基）の等量比＝２．
０〕、及びメチルエチルケトン３７．３重量部からなる
混合溶液を用い、攪拌下で沸点重合を行い、イソシアネ
ート基の含有量を４．４重量％以下にし、粘度調整のた
めのメチルエチルケトン６２．２重量部と、中和剤とし
てトリエチルアミン４．６重量部、及びノボラック型ア
ルキルフェノール樹脂（日立化成社製、商品名：ヒタノ
ール１５０１、軟化点９５℃、５０重量％メチルエチル
ケトン溶液）９０重量部（固形分４５重量部）を添加し
た。

【００６６】次いで、上記反応混合物を室温下にて激し
く攪拌しながら、水３２０重量部を加え、直後に２０重
量％のエチレンジアミン水溶液２７重量部（固形分５．
４重量部）を加え、さらに１時間室温において攪拌した
後、減圧し、脱溶剤を行い、さらに、アジリジン系架橋
剤の水分散体（日本触媒社製、商品名：ケミタイトＤＺ
−２２Ｅ、固形分２５重量％）２４重量部（固形分６．
０重量部）を添加し、固形分４０重量％の水性分散体を
得た。

【００６７】（水分散体Ａ−３の調製）Ａ−１で得られ
た固形分４０重量％の水性分散体１００重量部（固形分
４０重量％）に、アクリルエマルジョン（旭化成社製、
商品名：ポリトロンＵ−１５４、固形分６０重量％）２
０重量部（固形分１２重量部）を添加し、固形分４３重
量％の水分散体を得た。

【００６８】プライマーの調製 プライマーとして、以下の水溶性樹脂水溶液Ｂ−１〜Ｂ
−３を調製すると共にエマルジョンＢ−４を用意した。

【００６９】（水溶性樹脂水溶液Ｂ−１の調製）メチロ
ール化ポリアクリルアミド系樹脂水溶液（綜研化学社
製、商品名：ＷＳ−１２０、固形分５０重量％）１００
重量部（固形分５０重量部）に、１０重量％塩化アンモ
ニウム水溶液を１５重量部（固形分１．５重量部）添加
した。

【００７０】（水溶性樹脂水溶液Ｂ−２の調製）ポリエ
チレンイミン（日本触媒社製、商品名：エポミンＳＰ−
０１２）５０重量部を水５０重量部に溶解した水溶液
に、水溶性エポキシ系架橋剤（ナガセ化成工業社製、商
品名：デナコールＥＸ−５１２）５重量部を水５重量部
に溶解した水溶液を添加した。

【００７１】（水溶性樹脂水溶液Ｂ−３の調製）常温硬
化性のユリア樹脂の水溶液（住友ベークライト社製、商
品名：ヰゲタライムＵＡ−１０５、固形分７５重量％）
をそのまま使用した。

【００７２】（エマルジョンＢ−４）常温硬化型エポキ
シエマルジョン（旭電化社製、商品名：ＥＰＥ−０４６
０、固形分４５重量％）をそのまま使用した。

【００７３】実施例及び比較例 上述した水分散体Ａ−１〜Ａ−３及びプライマーＢ−１
〜Ｂ−４を下記の表１に示す組み合わせで使用し、以下
の方法で接着試験片を作製し、対フレキシブル板常態接
着力を評価した。また、水溶性樹脂水溶液については、
乾燥前後のフレキシブル板の重量及び固形分により、乾
燥後の水溶性樹脂層の含水率を測定した。

【００７４】（接着試験片の作製及び接着力の測定）…
上記水溶性樹脂水溶液（比較例１，２では用いず）を、
幅２５ｍｍ、長さ１２５ｍｍ及び厚さ２．５ｍｍのフレ
キシブル板に、５０ｇ／ｍ² の塗布量となるように塗布
し、水分散体を帆布に刷毛塗りにより塗布量が固形分量
１００ｇ／ｍ² となるように塗布し、８０℃の送風乾燥
おブン中で４分間乾燥させた後、圧力６０ｋｇ／２５ｍ
ｍでフレキシブル板と帆布とをロール圧着し、接着試験
片を作製した。

【００７５】なお、比較例１，２では、水溶性樹脂水溶
液を用いないため、フレキシブル板に固形分量で水分散
体を５０ｇ／ｍ² 塗布し、帆布に固形分量で水分散体を
１００ｇ／ｍ² 塗布し、以下、実施例と同様の条件で接
着試験片を作製した。

【００７６】上記のようにして用意した接着試験片を２
３℃で１週間養生した後、２３℃において、５０ｍｍ／
分の引張速度で９０度剥離試験を行い、常態接着力とし
た。結果を下記の表１に示す。

【００７７】

【表１】

【００７８】比較例１，２では、水溶性樹脂水溶液によ
るプライマー処理を施さず、水分散体Ａ−１またはＡ−
２のみを用いてフレキシブルボードと帆布とを接着して
いたため、常態接着力が１．１ｋｇｆ／２５ｍｍ、１．
３ｋｇｆ／２５ｍｍと低かった。また、比較例３では、
水溶性樹脂水溶液ではなく、常温硬化型エポキシエマル
ジョンを用いてプライマー処理を施していたため、常態
接着力は０．９ｋｇｆ２５ｍｍと非常に低かった。

【００７９】これに対して、実施例１〜５では、水溶性
樹脂水溶液を用いてプライマー処理を施していたため、
常態接着力が４．３ｋｇｆ／２５ｍｍ以上と非常に高か
った。

【００８０】従って、本発明に従って、水溶性樹脂水溶
液により無機材料よりなる接合部材の接着面を予め処理
することにより、水性分散体を用いて接合部材を被着体
に対して強固に接着し得ることがわかる。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
かかる接着方法では、水性分散体系接着剤を用いて無機
材料からなる接合部材を被着体に接着するに際し、予め
無機材料からなる接合部材の接着面に水溶性樹脂水溶液
を塗布するため、水性分散体系接着剤が水溶性樹脂層を
介して接合部材に対して強固に密着され、無機材料から
なる接合部材を被着体に対して強固に接着することが可
能となる。よって、請求項１に記載の発明にかかる接着
方法を用いることにより、無機材料からなる接合部材
を、他の部材、に対して強固に接着することが可能とな
る。

【００８２】請求項２に記載の発明によれば、上記水溶
性樹脂が、硬化及び／または架橋反応により水に不溶化
するものであるため、接着硬化後の耐水性が効果的に高
められる。従って、接着強度に優れているだけでなく、
耐水性に優れた接着硬化物を得ることができる。

【００８３】請求項３に記載の発明では、上記水性分散
体系接着剤が、固形分１００重量部中に、ウレタン系ポ
リマーを２０〜１００重量部の割合で含有するため、接
合部材や各種材料からなる被着体に対する密着性を高め
ることができ、従って、接着強度をさらに高め得る。

【００８４】請求項４に記載の発明にかかる積層体で
は、無機材料からなる接合部材、水溶性樹脂層、水性分
散体系接着剤層及び被着体層が請求項１に記載の発明に
かかる接着方法により積層・接着されて一体化されてい
るため、無機材料からなる接合部材と被着体とが強固に
接合された積層体構造を得ることができる。従って、こ
のような積層体は、無機材料を用いた建材や家具に好適
に用いることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性分散体系接着剤を用いて無機材料よ
   りなる接合部材を被着体に接着する接着方法において、 接合部材の接着面に水溶性樹脂水溶液を塗布した後に、
   水性分散体系接着剤を用いて接着することを特徴とする
   接着方法。
2. 【請求項２】 前記水溶性樹脂が、硬化及び／または架
   橋反応により水に不溶化するものであることを特徴とす
   る請求項１に記載の接着方法。
3. 【請求項３】 前記水性分散体系接着剤が、固形分１０
   ０重量部中に、ウレタン系ポリマーを２０〜１００重量
   部の割合で含有することを特徴とする請求項１または２
   に記載の接着方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の接着方法
   により得られた積層体であって、無機材料よりなる接合
   部材、水溶性樹脂層、水性分散体系接着剤層及び被着体
   がこの順序で積層されていることを特徴とする積層体。