JPH1192743A - 水系接着剤組成物及びそれを用いた積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた接着性能を発揮する水系接着剤組成物
及びそれを使用した積層体を提供する。 【解決手段】 ウレタンエマルジョンを主成分とする水
系接着剤組成物であって、該ウレタンエマルジョンがポ
リエーテルウレタンエマルジョンからなり、得られる接
着剤皮膜の５０℃における剪断貯蔵弾性率が５×１０⁴
〜１×１０⁶ Ｐａである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水系接着剤組成物
及びそれを用いた積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅の内外装に使用される建材パネル、
化粧板を表面に積層した家具用部材等には、従来より溶
剤型の接着剤が多く使用されてきた。接着剤としては、
主としてクロロプレン系の溶剤型接着剤が用いられ、接
着する部材の両方の被着面に塗布した後溶剤を蒸発させ
て貼り合わせる、いわゆるコンタクト接着方式が行われ
てきた（特開平２−２２７４７９号公報）。

【０００３】上記コンタクト接着方式では、接着する部
材の両方に接着剤を塗布するため、両方の被着体に対す
るアンカー性が優れ、良好な接着性が得られる。また、
実際の接着では、溶剤が揮散した接着剤の表面同士を貼
り合わせるため界面の馴染みがよく、極めて速やかに初
期接着強度が立ち上がる等の利点がある。しかし、この
ような溶剤型接着剤は、一般に有機溶剤を多量に含んで
いるため、作業環境に悪影響を及ぼすという恐れがあっ
た。

【０００４】この問題点を解決するために、クロロプレ
ン系の溶剤型接着剤に代えて、水性接着剤を使用するこ
とが検討されている。例えば、特開昭５８−６９２７３
号公報には、クロロプレン系ラテックスを主成分とする
コンタクト型の水系接着剤が開示されている。しかし、
この水系接着剤は、常態接着性、耐熱性、耐水性等の諸
性能が不足するため、過酷な条件下で使用される建材や
家具等の部材には使用できないのが現状であった。

【０００５】一方、ウレタン系のエマルジョンは、エマ
ルジョンを構成するウレタンポリマーが一般に幅広い被
着体に対して優れた接着性を示すばかりでなく、分子内
部に親水性の官能基を有する自己水分散型ポリマー構造
をもつため、クロロプレン系ラテックスのように多量の
乳化剤を必要とせず、このため接着剤としての性能のう
ち特に耐水性が優れることで知られている。しかし、こ
のようなウレタン系のエマルジョンは、主鎖中にウレタ
ン基やエステル基のようなポリマー間の相互作用を大き
くする官能基が多数含まれているため、得られる接着剤
は硬くなり、コンタクト接着のような乾燥後接着の工程
を経る接着方法には向かないのが現状であった。

【０００６】ウレタン系のエマルジョンは、通常、酢酸
ビニルエマルジョン等の他のエマルジョンと配合され、
紙や木材等のような多孔質材料のウェットラミネーショ
ンに使用されてきた。しかし、金属やプラスチック等の
非多孔質材料の接着の場合は水分の逃げ場がなく、ウェ
ットラミネーションは適用できなかった。このような非
多孔質材料の場合は、コンタクト接着方式が有効である
が、従来の水系接着剤では、上記ウレタン系のエマルジ
ョンのように接着剤面同士が接着せず十分な初期接着力
が得られないという問題点があった。

【０００７】このような中で、アクリル系接着剤は、十
分な初期接着力を発現させることができるが、凝集力が
不十分であるため養生後に優れた接着力を得ることはで
きなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た接着性能を発揮する水系接着剤組成物及びそれを使用
した積層体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明（以
下、本発明１という）の水系接着剤組成物は、ウレタン
エマルジョンを主成分とする水系接着剤組成物であっ
て、該ウレタンエマルジョンが、下記（イ）〜（ニ）の
いずれかからなり、得られる接着剤皮膜の５０℃におけ
る剪断貯蔵弾性率が５×１０⁴ 〜１×１０⁶ Ｐａである
ことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明（以下、本発明２とい
う）の水系接着剤組成物は、ウレタンエマルジョンを主
成分とする主剤と硬化剤とからなる二液型の水系接着剤
組成物であって、該ウレタンエマルジョンが、下記
（イ）〜（ニ）のいずれかからなり、硬化剤が酸基に対
して反応活性を有する官能基を分子内に２個以上有する
化合物であり、かつ、得られる接着剤皮膜の５０℃にお
ける剪断貯蔵弾性率が５×１０⁴ 〜１×１０⁶ Ｐａであ
ることを特徴とする。

【００１１】（イ）ウレタンポリマーの主鎖にポリエス
テル骨格を有するポリエステルウレタンエマルジョン
と、ポリエーテル骨格を有するポリエーテルウレタンエ
マルジョンとの混合物。 （ロ）ポリエステル骨格とポリエーテル骨格とを併せも
つポリエステルポリエーテル併用ウレタンエマルジョ
ン。 （ハ）ポリエステル骨格を有するポリエステルウレタン
エマルジョンと、ポリエステル骨格とポリエーテル骨格
とを併せもつポリエステルポリエーテル併用ウレタンエ
マルジョンとの混合物。 （ニ）ポリエーテル骨格を有するポリエーテルウレタン
エマルジョンと、ポリエステル骨格とポリエーテル骨格
とを併せもつポリエステルポリエーテル併用ウレタンエ
マルジョンとの混合物。

【００１２】以下、本発明について説明する。コンタク
ト接着に用いられる水系接着剤としては、接着剤を塗布
乾燥した接着塗布面同士を速やかに貼り合わせることに
よって、両方の接着剤が融着して速やかに初期接着強度
を発現することが要求される。このためには、接着剤塗
布面同士を接合する際の温度において、融着することが
可能な程度のゴム弾性を有することが好ましい。即ち、
接着剤塗布面同士が貼り合わされると同時に表面の凹凸
が変形して十分な接着面積が得られ、さらに接着剤ポリ
マーが互いに拡散して境界面をなくして、一体化された
接着剤層を形成することが好ましい。このためには、接
着剤層の接着時の温度における剪断貯蔵弾性率をある程
度低く抑える必要がある。

【００１３】本発明の水系接着剤組成物において、得ら
れる接着剤皮膜の５０℃における剪断貯蔵弾性率は、５
×１０⁴ 〜１×１０⁶ Ｐａに制限される。剪断貯蔵弾性
率（５０℃）が５×１０⁴ Ｐａ未満では、接着初期の凝
集力が不十分となるため、積層体の製造工程で接着直後
に加わる力に耐えられず、浮き、はがれ等、製造上のト
ラブルが発生するばかりでなく、養生後も凝集力が不足
するため接着強度の面で問題があり、積層体に十分な耐
久性を付与することができなくなる。また、剪断貯蔵弾
性率（５０℃）が１×１０⁶ Ｐａを超えると、接着に必
要な変形やポリマー分子の相互拡散が困難になり、コン
タクト接着を行うことができなくなる。

【００１４】従来のポリウレタンエマルジョンでも、得
られる皮膜の剪断貯蔵弾性率（５０℃）が５×１０⁴ 〜
１×１０⁶ Ｐａの範囲にあるものを製造することは可能
であったが、一般にこれはウレタン結合を含む原料イソ
シアネート化合物由来の骨格である、いわゆるハードセ
グメントの量を調節することによって達成していたた
め、得られる皮膜の剪断貯蔵弾性率（５０℃）を１×１
０⁶ Ｐａ以下に設定しようとすると、このハードセグメ
ントの量を低くする必要がある。

【００１５】ハードセグメントは、極性の高いウレタ
ン、ウレア結合が形成されたポリマー間に相互作用をも
たらして疑似三次元架橋構造を形成することから、接着
剤層の凝集力発現に有効であるばかりでなく、極性基の
働きで各種被着体との界面接着力を付与し、接着性の向
上にある一定の効果を与える。このため、コンタクト接
着性を付与するために、ハードセグメント量の調節以外
の方法で、得られる皮膜の剪断貯蔵弾性率を低減するこ
とが好ましい。

【００１６】尚、上記剪断貯蔵弾性率は、粘弾性スペク
トロメーターの剪断法によって、周波数１０Ｈｚで測定
された値である。

【００１７】本発明で用いられるウレタンエマルジョン
は以下の化合物から製造される。 （１）分子内にイソシアネート基を２個以上有するイソ
シアネート化合物（ａ） （２）分子内に水酸基を２個以上有し骨格としてポリエ
ステル骨格を有するポリオール化合物（ｂ₁) （３）分子内に水酸基を２個以上有し骨格としてポリエ
ーテル骨格を有するポリオール化合物（ｂ₂) （４）分子内にイソシアネート基と反応可能である活性
水素を２個以上有し、かつカルボキシル基やスルホニル
基のような酸基を有する官能性化合物（ｃ）

【００１８】上記分子内にイソシアネート基を２個以上
有するイソシアネート化合物（ａ）としては、通常のウ
レタン樹脂の製造に用いられる有機ポリイソシアネート
が使用される。このような有機ポリイソシアネートとし
ては、例えば、１，４−テトラメチレンジイソシアネー
ト、１，４−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シアネート、
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、リジン
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、ジフェニルメチルメタンジイソ
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、４，４'-ジベンジルジイソシアネート、１，
３−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
カントリイソシアネート、１，８−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、トリメチロールプロパンとトルイ
レンジイソシアネートとのアダクト体、トリメチロール
プロパンと１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートと
のアダクト体等のトリイソシアネート類などが挙げら
れ、これらは単独で用いられてもよく、二種以上が併用
されてもよい。

【００１９】上記分子内に水酸基を２個以上有し骨格と
してポリエステル骨格を有するポリオール化合物（ｂ₁)
としては、通常のウレタン樹脂に用いられる分子内に水
酸基を２個以上有するポリエステルポリオール化合物が
挙げられ、例えば、アジピン酸、セバシン酸、イタコン
酸、無水マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フ
マル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、
ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸等のジカルボン
酸類と、エチレングリコール、ジ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、ネオペンチルグリコール、１，
２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、
１，９−ノナンジオール、３−メチル−１，５−ペンタ
ンジオール、トリプロピレングリコール、トリメチロー
ルプロパン、グリセリン等のポリオール化合物とから得
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β−メチル−δ−バレロラクトン等の
ポリラクトン系ポリエステルポリオールなどが挙げられ
る。

【００２０】上記分子内に水酸基を２個以上有し骨格と
してポリエーテル骨格を有するポリオール化合物（ｂ₂)
としては、通常のウレタン樹脂に用いられる分子内に水
酸基を２個以上有するポリエーテルポリオール化合物が
挙げられ、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、ポリテトラメチレンエーテルグリコ
ール等のポリエーテルポリオール化合物が挙げられる。
これらの中でも、非結晶性で柔軟な骨格を有するポリプ
ロピレングリコールが好ましい。

【００２１】上記ポリオール化合物（ｂ₁)又は（ｂ₂)に
は、本発明の効果を損なわない範囲で、（ｂ₁)又は（ｂ
₂)以外のポリオール化合物が併用されてもよい。このよ
うなポリオール化合物としては、例えば、ポリブタジエ
ンポリオール又はその水添物、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、ポリアクリル酸ポ
リオール等が挙げられる。

【００２２】上記分子内にイソシアネート基と反応可能
である活性水素を２個以上有し、かつカルボキシル基や
スルホニル基のような酸基を有する官能性化合物（ｃ）
は、ウレタン分子内に親水性基を導入して、水中に分散
させたときの安定性を確保すると同時に、接着後は架橋
剤に対するポリマー中の反応点として働くために使用さ
れる。

【００２３】このような官能性化合物（ｃ）としては、
分子内にスルホン酸基やカルボン酸基等の酸基を有し、
かつ水酸基や１級アミノ基、２級アミノ基のようなイソ
シアネート基との反応性を有する活性水素を１個以上有
する化合物が用いられる。このような化合物としては、
例えば、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のスルホン酸含有化合物；
２，２−ジメチロール乳酸、２，２−ジメチロールプロ
ピオン酸、２，２−ジメチロール吉草酸等のカルボン酸
含有化合物などが挙げられる。これらは単独で用いられ
てもよく、二種以上が併用されてもよい。

【００２４】上記酸基含有化合物を使用して得られる酸
基を分子内に含むポリウレタン樹脂はアイオノマー構造
とよばれ、それ自体に界面活性を有することから、水中
に分散させるために乳化剤等の低分子親水性添加剤を使
用せずにエマルジョンに転化することができるため、耐
水性が優れるという特徴を有している。界面活性を向上
させるために、通常、スルホン酸、カルボン酸等の酸基
は中和剤によって中和され、それぞれスルホン酸塩基や
カルボン酸塩基の形で使用される。

【００２５】このような目的で使用される中和剤として
は、例えば、トリエチルアミン、トリエタノールアミン
等の三級アミン化合物；水酸化ナトリウム等の無機アル
カリ化合物；アンモニアなどが挙げられる。

【００２６】上記酸基のウレタン樹脂中に含まれる量
は、少なくなると水分散時の分散安定性、貯蔵安定性や
機械的安定性が低下し、多くなるとウレタン樹脂が硬く
なり過ぎてドライタックが不足するので、好ましくな
い。好ましい含有量は、エマルジョンの樹脂固形分１モ
ルに対して、０．１〜２ミリモルであり、より好ましく
は０．１〜１ミリモルである。

【００２７】上記エマルジョンのポリマーに親水性を付
与するために、上記酸基以外に、ポリエチレングリコー
ル等のノニオン性基を使用してもよい。このためには、
例えば、ウレタンポリマー合成時の原料としてポリエチ
レングリコール鎖を有し、イソシアネート基と反応可能
な水酸基やアミノ基を１個以上有する化合物を使用すれ
ばよい。

【００２８】また、本発明の水系接着剤組成物の製造時
に鎖延長剤が添加されてもよい。上記鎖延長剤として
は、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
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、ネオペンチルグリコール、
トリメチロールプロパン、グリセリン等の多価アルコー
ル化合物；エチレンジアミン、１，２−プロパンジアミ
ン、１，４−テトラメチレンジアミン、１，６−ヘキサ
メチレンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、
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、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、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン等の多価アミン化合物；水等が挙げられる。

【００２９】また、分子量調節の目的で、メタノール、
エタノール、ブタノール等のモノアルコール類やモノア
ミン類が添加されてもよい。これらは、イソシアネート
基と反応して鎖延長を停止させる停止剤の働きがある。

【００３０】上記鎖延長剤や停止剤によってウレタン樹
脂の分子量は調節されるが、分子量は５千〜５０万が好
ましい。分子量が、５千未満では十分な凝集力が得られ
にくい上に硬化剤との反応後も十分な耐熱性が得られに
くく、５０万を超えると十分なドライタックが得られに
くく、初期接着性が低下することがある。

【００３１】上記（ａ）、（ｂ₁)、（ｂ₂)又は（ｃ）の
各原料を、アセトンやメチルエチルケトン等の親水性の
揮発性溶剤の共存下で反応させることによって、ウレタ
ン樹脂を得ることができる。得られたウレタン樹脂は、
アセトン法、プレポリマーミキシング法、ケチミン法、
ホットメルトディスパージョン法等公知の方法によっ
て、ウレタン樹脂のエマルジョンに転換することができ
る。

【００３２】上記（ａ）、（ｂ₁)、（ｂ₂)又は（ｃ）の
各原料から製造されるウレタン樹脂のエマルジョンは、
原料となるポリオール〔（ｂ₁)又は（ｂ₂)〕の選択によ
って、主鎖に、ポリエステル骨格を有するポリエステ
ルウレタンエマルジョン、ポリエーテル骨格を有する
ポリエーテルウレタンエマルジョン、又はポリエステ
ル骨格とポリエーテル骨格とを併せもつポリエステルポ
リエーテル併用ウレタンエマルジョンを得ることがで
き、これらの単独又は併用によって必要とされる性能を
接着剤組成物に付与することができる。

【００３３】これらの骨格の中で、ポリエステル骨格は
主に各種被着体に対する接着性、耐熱性等の性能の発現
に寄与し、ポリエーテル骨格は主に初期接着力の向上に
関連する粘着性の発現に寄与するので、これらの骨格が
適当な割合となるように調整することが好ましい。

【００３４】上記ポリエステル骨格は分子内に水酸基を
２個以上含有するポリエステル骨格を有する化合物（ｂ
₁)に由来し、上記ポリエーテル骨格は分子内に水酸基を
２個以上含有するポリエーテル骨格を有する化合物（ｂ
₂)に由来する。化合物（ｂ₁)／化合物（ｂ₂)の割合は、
重量比で２０／８０〜６０／４０が好ましい。化合物
（ｂ₁)の重量比が、２０未満になると化粧シート、特に
塩化ビニル樹脂シートに対する接着性が十分でないこと
があり、６０を超えると凝集力が高くなり過ぎるため、
ドライ接着法によって接着剤を乾燥して貼り合わせたと
きの食いつきが得られにくく、初期接着力が不十分とな
ることがある。

【００３５】本発明の水系接着剤組成物中には、必要に
応じて、有機溶剤が添加されてもよい。有機溶剤は、乾
燥直後の水系接着剤組皮膜中に残存して可塑剤として作
用し、初期接着性（コンタクト性）の付与に寄与する。
有機溶剤としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、キ
シレン、トルエンの他、メチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤；グリ
セリン、エチレングリコール等の多価アルコール系溶剤
などが挙げられる。これらの中でも、特にＮ−メチルピ
ロリドンが好ましい。Ｎ−メチルピロリドンは、ウレタ
ン樹脂との相溶性がよく、沸点が水よりも高いため乾燥
皮膜中に効率よく残存するので、可塑化効果が優れ、接
着性に悪影響を及ぼさない。

【００３６】上記有機溶剤の添加量は、接着剤組成物中
０．５〜１０重量％が好ましい。添加量が、０．５重量
％未満では十分な可塑化効果が得られにくく、１０重量
％を超えると凝集力が著しく低下して接着性が低下する
ことがある。

【００３７】また、本発明の水系接着剤組成物中には、
他の樹脂の水分散体を添加してもよい。このような水分
散体としては、例えば、スチレン、ブタジエン、アクリ
ロニトリル、クロロプレン、イソプレン、酢酸ビニル、
エチレンの他、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等
のアクリル酸エステル；メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸エス
テルなどの不飽和単量体の少なくとも１種から選ばれる
（共）重合体の水分散体；天然ゴムラテックスなどが用
いられる。

【００３８】上記水分散体の中で、特に酢酸ビニル単独
重合体、酢酸ビニルとエチレンとの共重合体、酢酸ビニ
ルと（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体等の水分
散体が好ましい。

【００３９】上記水分散体の添加量は、ウレタン樹脂の
エマルジョン（固形分）１００重量部に対して５０重量
部以下が好ましい。添加量が５０重量部を超えると、初
期接着性と養生後の接着性との両性能を、バランスよく
発現させにくくなる。

【００４０】本発明の水系接着剤組成物は、上記ウレタ
ン樹脂のエマルジョンからなる主剤と硬化剤とからなる
二液型の水系接着剤組成物として使用することができ
る。

【００４１】上記硬化剤としては、酸基に対して反応活
性を有する官能基を分子内に２個以上有する化合物が好
ましい。硬化剤の使用によって、接着時にコンタクト性
を損なうことなく低い弾性率を保ったままで貼り合わせ
ることができ、さらに貼り合わせた後は接着剤の凝集力
が徐々に向上するため、得られる積層体の耐熱性や耐水
性が優れたものとなる。

【００４２】上記酸基に対して反応活性を有する官能基
を分子内に２個以上有する化合物としては、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、カルボジイミド系の硬化剤；各種
の金属キレート型硬化剤など、公知の硬化剤が使用可能
である。

【００４３】上記イソシアネート系硬化剤としては、例
えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニ
ルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチレン
ジイソシアネート（ＨＤＩ）等のジイソシアネート化合
物、及びその２量体、３量体、それ以上の多量体である
ポリイソシアネート化合物又はこれらの変成物であるポ
リイソシアネート化合物などが挙げられる。これらの中
でも、特にポリイソシアネート化合物をポリエチレング
リコール等のノニオン性の親水性基で変成したものが好
ましい。このような親水性のセグメントによって変成さ
れたポリイソシアネート化合物は、水分散性イソシアネ
ートとよばれ、水性硬化剤として広く市販されている。

【００４４】上記エポキシ系硬化剤としては、分子内に
２個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられ、例え
ば、ビスフェノール型エポキシ化合物、フェノールノボ
ラック型エポキシ化合物、Ｎ, Ｎ, Ｎ',Ｎ'-テトラグリ
シジル−ｍ−キシリレンジアミン等の三級アミン含有エ
ポキシ化合物等のようにそれ自体は水溶性や強い親水性
を有しない化合物；親水性セグメントで変成された水溶
性エポキシ化合物；ビスフェノール型エポキシ化合物や
フェノールノボラック型エポキシ化合物等を乳化剤によ
って強制的に水中に分散させた水分散型エポキシ化合物
などが挙げられる。これらの中で、特に水溶性エポキシ
化合物が好ましい。

【００４５】上記水溶性エポキシ化合物としては、例え
ば、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセ
ロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパ
ンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエ
ーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビ
タンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグ
リシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジ
ルエーテル等が挙げられる。

【００４６】上記カルボジイミド系硬化剤としては、一
般式Ｒ¹-Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ² （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² は、水
素、プロピル基、シクロヘキシル基又はｐ−トルオイル
基を示す）で表される化合物が挙げられる。カルボジイ
ミド系硬化剤は、親水性を付与した形に変成されたもの
が好ましく、添加時に水又は親水性の有機溶剤で希釈し
て使用することが好ましい。

【００４７】上記金属キレート型硬化剤としては、例え
ば、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等
の金属酸化物；亜鉛、マグネシウム、鉄、カルシウム、
コバルト、銅、アルミニウム、モリブデン、バナジウ
ム、錫、チタン等の金属元素のアセチルアセトン錯体な
どが挙げられる。

【００４８】上記各種硬化剤の中で、エポキシ系硬化剤
は、イソシアネート系硬化剤に比べてポットライフが長
く取扱い性が良好であり、且つ、金属キレート型硬化剤
に比べて乾燥直後の粘着性の喪失が少ないため、コンタ
クト接着性の低下が少ないという利点がある。

【００４９】上記硬化剤の添加量は、硬化剤の種類によ
って異なるが、一般に主剤１００重量部に対して０．３
〜３０重量部が好ましく、より好ましくは１〜７重量部
である。これらの硬化剤は、使用直前に添加してもよい
し、予め添加しておいてもよい。特に、保存時の安定性
が良好で粘度上昇やゲル化を起こさない限りは、予め添
加した形で供給し、一液型の接着剤として使用すること
ができる。

【００５０】本発明の水系接着剤組成物を被着体の接着
面に塗布、乾燥した後、接着剤塗布面同士を圧着するこ
とにより積層体が得られる。上記積層体に使用される材
料としては、特に限定されず、例えば、鋼板、Ｃ型やＨ
型の鋼材及びフレーム材、アルミニウム、アルミニウム
合金、ステンレス、銅、チタン、チタン合金、亜鉛メッ
キを施した亜鉛メッキ鋼板；塩化ビニル系、メラミン
系、アクリル系塗料等によって塗装処理を施した塗装鋼
板などの金属材料；木材、合板、パーティクルボード、
ＭＤＦ等の木質繊維ボード；紙、布等の繊維質材料；石
綿板、セメントモルタル板、フレキシブルボード、石膏
ボード、窯業系材料、珪酸カルシウム材、ＡＬＣ、コン
クリート、グラスウール等の無機材料；塩化ビニル樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、ＡＢＳ
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、塩素化ポリプロピレン樹脂等の合成樹脂
体；これらの合成樹脂の発泡体；合成樹脂や無機成分を
含浸した含浸紙、アルミ箔等からなるハニカムコア材；
シート状の合成樹脂や金属；これらの材料の複合体など
が挙げられる。

【００５１】上記水系接着剤組成物を被着体に塗布する
際に、ロールコーター、ナイフコーター、バーコータ
ー、スプレーコーター等、従来公知の塗布装置を使用す
ることができる。これらの塗布装置は、接着剤を塗布す
る材料の形状、性質等によって適宜選択される。即ち、
塗布面が平面の場合は各種塗布装置が使用可能である
が、塗布面が曲面や凹凸を有する場合はスプレーコータ
ーが好ましい。

【００５２】上記水系接着剤組成物の塗布厚みは１０〜
２００μｍが好ましい。塗布厚みが、１０μｍ未満では
接着剤厚みが不足して融着性が不十分となることがあ
り、２００μｍを超えると乾燥に時間がかかるため生産
性が低下することがある。塗布された水系接着剤組成物
の乾燥は、常温又は加熱のいずれの条件下で行ってもよ
いが、いずれの場合も水分が蒸発して接着剤塗布面に均
一な接着剤層が形成するまで乾燥することが好ましい。

【００５３】上記接着剤塗布面同士を圧着する場合は、
ロールプレスや平面プレスを用いることが好ましい。こ
の際加熱しながら圧着してもよいし、常温で圧着しても
よい。加熱しながら圧着すると、接着剤塗布面同士を短
時間で十分に接着することができるのでより好ましい。

【００５４】上記接着方法によって製造される積層体の
用途は、特に限定されず、建築用としては、例えば、天
井、外壁、屋内壁等の構造用部材；ドア、ドア枠、窓、
窓枠、間仕切り、サイディング等の非構造用部材；巾
木、廻り縁等の意匠部材などが挙げられる。また、家具
用として、例えば、机、椅子等の家具部材；流し台等の
台所廻りの部材；たんす、ベッド等の部材の他、電気製
品、自動車内装材などの幅広い用途に好適に用いられ
る。

【００５５】

【作用】本発明の水系接着剤組成物は、ポリマー主鎖に
ポリエステルとポリエーテルを併用したウレタン樹脂の
エマルジョンを主成分とし、一定範囲の剪断貯蔵弾性率
を有する接着剤層を形成するので、各種被着体に対して
優れた接着性を発揮すると共にコンタクト接着方式を採
用することが可能となり、高い生産性で積層体を製造す
ることができる。また、硬化剤を使用して硬化させるこ
とにより、養生後の耐熱性が優れ、得られる積層体は耐
久性に優れる。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例及び比較例
を示す。 （実施例１）ポリエステルポリエーテルウレタン樹脂エ
マルジョン〔大日本インキ社製「ハイドランＥｘｐ．Ｈ
−１０７５」、ポリエステル／ポリエーテル＝１／２
（重量比）、固形分５２重量％、ｐＨ８〕７５重量部
に、ポリエステルウレタン樹脂エマルジョン（三洋化成
社製「ユーブレンＵＸ−３０６」、固形分４５重量％、
ｐＨ８）２５重量部を加えてよく撹拌した後、アルカリ
増粘型増粘剤（日本アクリル社製「プライマルＡＳＥ−
６０」）１重量部を添加して粘度調整を行い、水系接着
剤組成物を得た。

【００５７】（実施例２）「ハイドランＥｘｐ．Ｈ−１
０７５」の使用量を５０重量部、「ユーブレンＵＸ−３
０６」の使用量を５０重量部にそれぞれ代えたこと以外
は、実施例１と同様にして水系接着剤組成物を得た。

【００５８】（比較例１）ポリエステルウレタン樹脂エ
マルジョン〔大日本インキ社製「ハイドランＨＷ−３１
１」、固形分５２重量％、ｐＨ８〕２５重量部に、「ユ
ーブレンＵＸ−３０６」７５重量部を加えてよく撹拌し
た後、「プライマルＡＳＥ−６０」１重量部を添加して
粘度調整を行い、水系接着剤組成物を得た。

【００５９】（比較例２）エチレン−酢酸ビニル−アク
リル酸エステルの三元共重合体のエマルジョン（住友化
学社製「スミカフレックスＳＦ−９２１」、固形分６０
重量％、ｐＨ４．５）１００重量部に、ノニオン型ウレ
タン系増粘剤（サンノプコ社製「ＳＮシックナーＡ−８
１２」）０．１重量部を加えて粘度調整を行い、水系接
着剤組成物を得た。

【００６０】上記水系接着剤組成物につき、下記の性能
評価を行い、その評価結果を表１に示した。 （１）剪断貯蔵弾性率の測定 上記水系接着剤組成物の乾燥後の厚みが１．５ｍｍとな
るように塗布してフィルム状の接着剤皮膜を作製した。
この接着剤皮膜につき、粘弾性スペクトロメーター（岩
本製作所製「ＶＥＳ−ＨＦ３型」）を使用して、−５０
から１５０℃の温度範囲（昇温速度２℃／分）、周波数
１０Ｈｚの条件下で剪断貯蔵弾性率を測定し、５０℃に
おける測定値を表１に示した。

【００６１】（２）初期クリープ性 上記水系接着剤組成物を、２ｍｍ厚の溶融亜鉛メッキ鋼
板に塗布厚５０μｍとなるように刷毛で均一に塗布し
た。別途、上記水系接着剤組成物を１１号綿布キャンバ
スに塗布厚５０μｍとなるように刷毛で均一に塗布し
た。両方の塗布物を８０℃の送風乾燥オーブン中に５分
間置いて十分に乾燥させた後、両方の塗布物の接着剤塗
布面に均一な接着剤層が形成されたことを確認してから
貼り合わせ、１０ｋｇ／ｍｍの圧力でロール圧着して試
料を作製した。上記試料を２５ｍｍ幅に切断して得られ
た試験片に、圧着してから３分後にキャンバスの片方の
端部に５００ｇの荷重を１８０度方向にかけて２３℃の
雰囲気下で放置し、１時間後の剥離長さを測定した。

【００６２】（３）常態接着強度 初期クリープ性の測定に使用するものと同様の試料を作
製し３日間養生した。次いで、この試料を２５ｍｍ幅に
切断して得られた試験片を、２３℃の雰囲気下、引張速
度５０ｍｍ／分で１８０度剥離試験を行った。

【００６３】

【表１】

【００６４】（実施例３）実施例１の水系接着剤組成物
を主剤とし、主剤１００重量部に対してエポキシ系硬化
剤（ナガセ化成社製「デナコールＥＸ−６１４Ｂ」、水
溶性エポキシ、成分：ソルビトールポリグリシジルエー
テル）５重量部を添加して、接着剤組成物を得た。

【００６５】（実施例４）主剤中の「ハイドランＥｘ
ｐ．Ｈ−１０７５」の使用量を５０重量部、「ユーブレ
ンＵＸ−３０６」の使用量を５０重量部にそれぞれ代え
たこと以外は、実施例３と同様にして接着剤組成物を得
た。

【００６６】（実施例５）「デナコールＥＸ−６１４
Ｂ」に代えて、エポキシ系硬化剤（ナガセ化成社製「デ
ナコールＥＸ−３１３」、水溶性エポキシ、成分：グリ
セロールポリグリシジルエーテル）５重量部を添加した
こと以外は、実施例３と同様にして接着剤組成物を得
た。

【００６７】上記実施例３〜５で得られた接着剤組成物
につき、上記（１）〜（３）に加えて、下記（４）の性
能評価を行い、その評価結果を表２に示した。 （４）耐熱クリープ性 初期クリープ性の測定に使用するものと同様の試料を作
製し３日間養生した。次いで、この試料を２５ｍｍ幅に
切断して得られた試験片のキャンバスの片方の端部に２
００ｇの荷重を１８０度方向にかけて６０℃の雰囲気下
で放置し、１時間後の剥離長さを測定した。

【００６８】

【表２】

【００６９】

【発明の効果】本発明の水系接着剤組成物は、上述の通
りであり、優れた接着性能を発揮すると共に、コンタク
ト接着方式を採用することができるので、高い生産性で
積層体を製造することができる。また、硬化剤を使用し
て硬化させることにより、養生後の耐熱性が優れ、得ら
れる積層体は耐久性に優れる。また、本発明の水系接着
剤組成物の使用によって、作業性の低下をきたすことな
く環境汚染や安全性を向上させることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウレタンエマルジョンを主成分とする水
   系接着剤組成物であって、該ウレタンエマルジョンが、
   下記（イ）〜（ニ）のいずれかからなり、得られる接着
   剤皮膜の５０℃における剪断貯蔵弾性率が５×１０⁴ 〜
   １×１０⁶ Ｐａであることを特徴とする水系接着剤組成
   物。 （イ）ウレタンポリマーの主鎖にポリエステル骨格を有
   するポリエステルウレタンエマルジョンと、ポリエーテ
   ル骨格を有するポリエーテルウレタンエマルジョンとの
   混合物。 （ロ）ポリエステル骨格とポリエーテル骨格とを併せも
   つポリエステルポリエーテル併用ウレタンエマルジョ
   ン。 （ハ）ポリエステル骨格を有するポリエステルウレタン
   エマルジョンと、ポリエステル骨格とポリエーテル骨格
   とを併せもつポリエステルポリエーテル併用ウレタンエ
   マルジョンとの混合物。 （ニ）ポリエーテル骨格を有するポリエーテルウレタン
   エマルジョンと、ポリエステル骨格とポリエーテル骨格
   とを併せもつポリエステルポリエーテル併用ウレタンエ
   マルジョンとの混合物。
2. 【請求項２】 ウレタンエマルジョンを主成分とする主
   剤と硬化剤とからなる二液型の水系接着剤組成物であっ
   て、該ウレタンエマルジョンが、下記（イ）〜（ニ）の
   いずれかからなり、硬化剤が酸基に対して反応活性を有
   する官能基を分子内に２個以上有する化合物であり、か
   つ、得られる接着剤皮膜の５０℃における剪断貯蔵弾性
   率が５×１０⁴ 〜１×１０⁶ Ｐａであることを特徴とす
   る水系接着剤組成物。 （イ）ウレタンポリマーの主鎖にポリエステル骨格を有
   するポリエステルウレタンエマルジョンと、ポリエーテ
   ル骨格を有するポリエーテルウレタンエマルジョンとの
   混合物。 （ロ）ポリエステル骨格とポリエーテル骨格とを併せも
   つポリエステルポリエーテル併用ウレタンエマルジョ
   ン。 （ハ）ポリエステル骨格を有するポリエステルウレタン
   エマルジョンと、ポリエステル骨格とポリエーテル骨格
   とを併せもつポリエステルポリエーテル併用ウレタンエ
   マルジョンとの混合物。 （ニ）ポリエーテル骨格を有するポリエーテルウレタン
   エマルジョンと、ポリエステル骨格とポリエーテル骨格
   とを併せもつポリエステルポリエーテル併用ウレタンエ
   マルジョンとの混合物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の水系接着剤組成物
   が被着体の接着面に塗布、乾燥された後、接着剤塗布面
   同士が圧着されてなることを特徴とする積層体。