JP7526459B2 - How to apply decorative sheets - Google Patents
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Description
本発明は、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を用いて、建築物の外装や内装の下地材に化粧シートを貼設する、化粧シートの施工方法に関する。 The present invention relates to a method for applying a decorative sheet to a base material for the exterior or interior of a building using a water-based adhesive composition containing a water-dispersible polyurethane.
塩化ビニル樹脂等を用いた化粧シートは安価でありながら、耐薬品性、耐水性が良好であり、また成形性に優れていることから、壁、天井、床等の建築物の内外装用部材として汎用されている。化粧シートは、建築物の外装や内装の下地材に、建築物の意匠性を向上させるために貼設する。 Decorative sheets made from polyvinyl chloride resins and the like are inexpensive, yet have good chemical and water resistance, and excellent moldability, making them widely used as interior and exterior building materials for walls, ceilings, floors, etc. Decorative sheets are applied to the exterior and interior base materials of buildings to improve the design of the building.
化粧シートは、例えば、表層側から、トップコート層、透明樹脂層、接着剤層、インキ層及びプライマー層が積層された、接着剤層を備えた積層構造のものが使用されることがある。接着剤層を備えた化粧シートは、下地材に対して接着剤層を介して接着して用いられる(特許文献1)。 For example, a decorative sheet having a laminated structure with an adhesive layer, in which a top coat layer, a transparent resin layer, an adhesive layer, an ink layer, and a primer layer are laminated from the surface side, may be used. A decorative sheet having an adhesive layer is used by adhering it to a base material via the adhesive layer (Patent Document 1).
しかし、接着剤層を備えた化粧シートは、建築物のリホーム等にあたり化粧シートを取り替える際に、建築物の下地材に接着跡や傷がついてしまう等、下地材が損なわれてしまうおそれがあった。従って、化粧シートを取り替える際には、作業者は、慎重な作業が要求され、作業効率に改善の必要性があった。 However, when replacing decorative sheets with an adhesive layer during renovation of a building, there was a risk that the base material of the building would be damaged, such as by leaving adhesive marks or scratches on the base material. Therefore, when replacing the decorative sheet, workers were required to work carefully, and there was a need to improve work efficiency.
また、有機溶媒にウレタン系樹脂等を分散させたホットメルト接着剤を用いて建築物の下地材に化粧シートを貼設することがある。作業現場で下地材にホットメルト接着剤を塗布し、化粧シートを下地材の所定の位置に位置合わせして、化粧シート表面からホットメルト接着剤を加熱処理することで、下地材に化粧シートを貼設する。しかし、有機溶媒分散型のホットメルト接着剤は、貼設作業時に有機溶媒が揮発するので、作業安全性及び環境負荷の点で問題があった。また、有機溶媒分散型のホットメルト接着剤は、有機溶媒を十分に揮発させる必要があるので、加熱処理時に化粧シートが熱損傷を受け、シワ等の外観不良が生じる場合があるという問題があった。 In addition, decorative sheets are sometimes applied to the base material of buildings using hot melt adhesives in which urethane resins and the like are dispersed in an organic solvent. The hot melt adhesive is applied to the base material at the work site, the decorative sheet is aligned in a specified position on the base material, and the hot melt adhesive is heat-treated from the surface of the decorative sheet, thereby applying the decorative sheet to the base material. However, organic solvent-dispersed hot melt adhesives pose problems in terms of work safety and environmental impact, as the organic solvent volatilizes during application. In addition, organic solvent-dispersed hot melt adhesives require sufficient volatilization of the organic solvent, which can cause thermal damage to the decorative sheet during heat treatment, resulting in poor appearance such as wrinkles.
また、作業安全性及び環境負荷の低減のために、水系接着剤組成物を下地材に塗布して下地材に化粧シートを貼設することがある。しかし、水系接着剤組成物では、接着強度に改善の余地があった。また、水系接着剤組成物では、下地材から化粧シートの一部が剥がれてしまう膨れという現象が生じて、やはり、外観不良が生じる場合があるという問題があった。また、接着剤組成物の水分が揮発したり下地材に吸収されて接着剤組成物が固化する前に化粧シートを貼設しなければならず、出隅・入隅等の複雑な形状の下地への貼設には熟練を要したり、大面積の下地に化粧シートを貼設するには一度に接着剤組成物を塗布することができない等の問題もあった。 In addition, to ensure work safety and reduce the environmental load, a water-based adhesive composition may be applied to a base material and a decorative sheet may be applied to the base material. However, the adhesive strength of the water-based adhesive composition is not good enough. In addition, the water-based adhesive composition may cause a phenomenon called blistering, in which a part of the decorative sheet peels off from the base material, which may result in poor appearance. In addition, the decorative sheet must be applied before the adhesive composition solidifies due to the moisture in the adhesive composition evaporating or being absorbed by the base material, and there are problems such as the need for skill in applying the sheet to a base with a complex shape such as an external corner or an internal corner, and the adhesive composition cannot be applied all at once to apply the decorative sheet to a large-area base.
上記事情に鑑み、本発明は、化粧シートを貼設または取り替える際に、簡易な作業にて下地材が損なわれてしまうことを防止でき、また、接着強度と外観に優れ、さらに、作業安全性を有し、環境負荷を低減できるとともに、化粧シートの位置合わせが容易にでき化粧シートの貼設に熟練を要することの無い化粧シートの施工方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a decorative sheet application method that can prevent damage to the base material by simple operations when applying or replacing a decorative sheet, has excellent adhesive strength and appearance, is safe to work with, reduces the environmental load, and allows easy alignment of the decorative sheet without requiring skill in application of the decorative sheet.
発明の構成の要旨は以下の通りである。
[1]下地材上に、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を塗布する塗布工程と、
前記下地材上に塗布された前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の含水率が5質量%以下になるまで前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を乾燥させて水系接着剤組成物層を形成する乾燥工程と、
前記水系接着剤組成物層の上に化粧シートの裏面を対向させて積層させ、積層体を形成する積層工程と、
前記前記積層体に加熱処理を施して、前記化粧シートを下地材上に接着する接着工程と、
を含み、
前記化粧シートの軟化点が、前記水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高く、前記加熱処理の温度が、前記水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ前記化粧シートの軟化点未満である、化粧シートの施工方法。
[2]前記化粧シートの軟化点が、前記水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも50℃以上高い[1]に記載の化粧シートの施工方法。
[3]前記加熱処理を、前記水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも20℃以上高い温度、且つ前記化粧シートの軟化点よりも10℃以上低い温度の範囲で行う[1]または[2]に記載の化粧シートの施工方法。
[4]前記ポリウレタンの軟化点が、50℃以上170℃以下である[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の化粧シートの施工方法。
[5]前記化粧シートの軟化点が、160℃以上220℃以下である[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の化粧シートの施工方法。
[6]前記下地材上に、プライマーを塗布した後に、前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を塗布する[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の化粧シートの施工方法。
[7]前記化粧シートの基材が、ポリ塩化ビニル樹脂層を含む[1]乃至[6]のいずれか1つに記載の化粧シートの施工方法。
[8]前記下地材が、建築物の窯業系外装材である[1]乃至[7]のいずれか1つに記載の化粧シートの施工方法。
[9]前記下地材上の全面に、前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を塗布する[1]乃至[8]のいずれか1つに記載の化粧シートの施工方法。
The gist of the invention is as follows.
[1] A coating step of coating a water-based adhesive composition containing a water-dispersible polyurethane on a base material;
a drying step of drying the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane applied onto the base material until the water content of the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is 5% by mass or less to form an aqueous adhesive composition layer;
a lamination step of laminating a decorative sheet on the aqueous adhesive composition layer with the rear surface facing the aqueous adhesive composition layer to form a laminate;
a bonding step of subjecting the laminate to a heat treatment to bond the decorative sheet onto a base material;
Including,
A method for applying a decorative sheet, wherein the softening point of the decorative sheet is higher than the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer, and the temperature of the heat treatment is higher than the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer and lower than the softening point of the decorative sheet.
[2] The method for applying a decorative sheet according to [1], wherein the softening point of the decorative sheet is at least 50° C. higher than the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer.
[3] The method for applying a decorative sheet according to [1] or [2], wherein the heat treatment is carried out at a temperature that is at least 20° C. higher than the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer and at least 10° C. lower than the softening point of the decorative sheet.
[4] The method for applying a decorative sheet according to any one of [1] to [3], wherein the softening point of the polyurethane is 50°C or higher and 170°C or lower.
[5] The method for applying a decorative sheet according to any one of [1] to [4], wherein the softening point of the decorative sheet is 160°C or higher and 220°C or lower.
[6] A method for applying a decorative sheet according to any one of [1] to [5], comprising applying a primer onto the base material, and then applying an aqueous adhesive composition containing the water-dispersible polyurethane.
[7] The method for applying a decorative sheet according to any one of [1] to [6], wherein the base material of the decorative sheet comprises a polyvinyl chloride resin layer.
[8] A method for applying a decorative sheet according to any one of [1] to [7], wherein the base material is a ceramic exterior material for a building.
[9] The method for applying a decorative sheet according to any one of [1] to [8], wherein an aqueous adhesive composition containing the water-dispersible polyurethane is applied to the entire surface of the base material.
上記[1]の態様では、下地材上に水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を塗布した後、化粧シートの表面に加熱処理を施して化粧シートを下地材上に接着するので、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物は、ホットメルト接着剤として使用されている。また、本明細書における「軟化点」とは、熱機械分析装置を用いて空気雰囲気下、昇温速度10℃/分で30℃~350℃の温度範囲にて、試験対象に透明石英製ピン(先端の直径:0.5mm)を9.8mN圧で針入れすることにより測定した軟化温度を意味する。 In the above embodiment [1], the aqueous adhesive composition containing the aqueous polyurethane dispersion is applied to the base material, and then the surface of the decorative sheet is heat-treated to adhere the decorative sheet to the base material, so that the aqueous adhesive composition containing the aqueous polyurethane dispersion is used as a hot melt adhesive. In addition, the "softening point" in this specification means the softening temperature measured by inserting a transparent quartz pin (tip diameter: 0.5 mm) into the test object at a pressure of 9.8 mN in an air atmosphere at a temperature range of 30°C to 350°C at a heating rate of 10°C/min using a thermomechanical analyzer.
本発明の態様によれば、化粧シートの軟化点が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高いことにより、化粧シートを取り替える際に、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ化粧シートの軟化点未満に加熱することで水系接着剤組成物層が軟化するので、簡易な作業にて下地材が損なわれることなく、化粧シートを剥がすことができる。また、本発明の態様によれば、化粧シートの軟化点が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高く、加熱処理の温度が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ化粧シートの軟化点未満であることにより、化粧シートと下地材との間に優れた接着強度を付与しつつ、接着工程時において化粧シートが熱損傷を受けることを防止して優れた外観を維持することができる。 According to an aspect of the present invention, the softening point of the decorative sheet is higher than that of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, so that when replacing the decorative sheet, the aqueous adhesive composition layer is softened by heating the decorative sheet above the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and below the softening point of the decorative sheet, so that the decorative sheet can be peeled off by a simple operation without damaging the base material. Also, according to an aspect of the present invention, the softening point of the decorative sheet is higher than that of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, and the temperature of the heat treatment is higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and below the softening point of the decorative sheet, so that excellent adhesive strength is imparted between the decorative sheet and the base material, while preventing the decorative sheet from being thermally damaged during the bonding process, and maintaining an excellent appearance.
また、本発明の態様によれば、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を使用することから、有機溶剤の揮発を回避できるので、作業安全性を有し、環境負荷を低減できる。また、本発明の態様によれば、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を乾燥させて水系接着剤組成物層を形成するので、化粧シートの位置合わせが容易にでき化粧シートの貼設に熟練を要することが無い。 In addition, according to an aspect of the present invention, since an aqueous adhesive composition containing a water-dispersible polyurethane is used, the evaporation of organic solvents can be avoided, so that the work is safe and the environmental load can be reduced. In addition, according to an aspect of the present invention, the aqueous adhesive composition containing a water-dispersible polyurethane is dried to form an aqueous adhesive composition layer, so that the decorative sheet can be easily aligned and no skill is required to apply the decorative sheet.
また、本発明の態様によれば、化粧シートの軟化点が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも50℃以上高いことにより、接着工程の温度管理を容易化できつつ、化粧シートと下地材との間の優れた接着強度と化粧シートの優れた外観を確実に維持することができる。 In addition, according to an embodiment of the present invention, the softening point of the decorative sheet is at least 50°C higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, which facilitates temperature control during the bonding process while reliably maintaining excellent adhesive strength between the decorative sheet and the base material and excellent appearance of the decorative sheet.
また、本発明の態様によれば、接着工程の加熱処理を、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも20℃以上高い温度、且つ化粧シートの軟化点よりも10℃以上低い温度の範囲で行うことにより、化粧シートと下地材との間にさらに優れた接着強度を付与しつつ、化粧シートにさらに確実に優れた外観を維持することができる。 In addition, according to an embodiment of the present invention, by carrying out the heat treatment in the adhesion step at a temperature that is at least 20°C higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and at least 10°C lower than the softening point of the decorative sheet, it is possible to impart even better adhesive strength between the decorative sheet and the base material while more reliably maintaining the decorative sheet's excellent appearance.
また、本発明の態様によれば、ポリウレタンの軟化点が50℃以上170℃以下であることにより、夏季等の高温時期でも、水系接着剤組成物層が外気温によって軟化して接着強度が低下することを防止しつつ、化粧シートと下地材との間の優れた接着強度と化粧シートの優れた外観を確実に維持することができる。 In addition, according to an embodiment of the present invention, the softening point of the polyurethane is 50°C or higher and 170°C or lower, so that even during high temperatures such as summer, the aqueous adhesive composition layer can be prevented from softening due to the outside air temperature, which would otherwise cause a decrease in adhesive strength, while still reliably maintaining excellent adhesive strength between the decorative sheet and the base material and excellent appearance of the decorative sheet.
以下に、本発明の化粧シートの施工方法についての詳細を説明する。本発明の化粧シートの施工方法は、(a)下地材上に、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を塗布する塗布工程と、(b)前記下地材上に塗布された前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の含水率が50質量%以上低減するまで前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を乾燥させて水系接着剤組成物層を形成する乾燥工程と、(c)前記水系接着剤組成物層の上に化粧シートの裏面を対向させて積層させる積層工程と、(d)前記化粧シートの表面に加熱処理を施して、前記化粧シートを下地材上に接着する接着工程と、を含む。 The application method of the decorative sheet of the present invention is described in detail below. The application method of the decorative sheet of the present invention includes: (a) a coating step of coating a base material with an aqueous adhesive composition containing a water-dispersed polyurethane; (b) a drying step of drying the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane coated on the base material until the water content of the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is reduced by 50% by mass or more to form an aqueous adhesive composition layer; (c) a lamination step of laminating a decorative sheet with its back surface facing the aqueous adhesive composition layer; and (d) an adhesion step of applying a heat treatment to the surface of the decorative sheet to adhere the decorative sheet to the base material.
<(a)塗布工程>
塗布工程では、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を下地材上に塗布して塗膜を形成する。水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物は、化粧シートを接着する領域の全面に均一に塗布することが好ましい。水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の塗膜の厚さは、特に限定されないが、その下限値は、接着強度を確実に付与する点から、0.1mmが好ましく、0.2mmが特に好ましい。一方で、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の塗膜の厚さの上限値は、化粧シートの接着後の外観等の点から、1.5mmが好ましく、1mmが特に好ましい。
<(a) Coating step>
In the coating step, the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is applied onto the base material to form a coating film. The aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is preferably applied uniformly over the entire surface of the area to which the decorative sheet is to be bonded. The thickness of the coating film of the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 mm, and more preferably 0.2 mm, from the viewpoint of reliably imparting adhesive strength. On the other hand, the upper limit of the thickness of the coating film of the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is preferably 1.5 mm, and more preferably 1 mm, from the viewpoint of the appearance after bonding of the decorative sheet.
水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の塗布方法としては、公知の方法はいずれも使用でき、例えば、ロールコーティング、スプレー塗布、刷毛塗り等が挙げられる。 Any known method can be used to apply the water-based adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane, such as roll coating, spray coating, brush coating, etc.
水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の塗布対象である下地材としては、床、天井、外壁、内壁等、建築物の外装や内装を挙げることができる。これらのうち、塗布対象である下地材としては、建築物の外装に用いられる窯業系外装材が好ましい。 Examples of substrates to which the aqueous adhesive composition containing the water-dispersible polyurethane is applied include the exterior and interior of buildings, such as floors, ceilings, exterior walls, and interior walls. Of these, ceramic exterior materials used for the exterior of buildings are preferred as substrates to which the composition is applied.
<(b)乾燥工程>
乾燥工程では、下地材上に塗布された水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の塗膜について、含水率が塗布時の含水率と比較して5質量%以下になるまで水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を乾燥させて、下地材上に水系接着剤組成物層を形成する。乾燥工程後の水系接着剤組成物層の含水率は、5質量%以下になっていれば、特に限定されないが、接着強度を確実に付与する点から、3%以下が好ましく、1%以下が特に好ましい。
<(b) Drying step>
In the drying step, the coating film of the aqueous adhesive composition containing the aqueous dispersion polyurethane applied to the base material is dried until the water content of the aqueous adhesive composition containing the aqueous dispersion polyurethane becomes 5% by mass or less compared to the water content at the time of application, thereby forming an aqueous adhesive composition layer on the base material. The water content of the aqueous adhesive composition layer after the drying step is not particularly limited as long as it is 5% by mass or less, but from the viewpoint of reliably imparting adhesive strength, it is preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less.
乾燥が十分である場合には、水系接着剤組成物層の表面の粘着性が十分に低減しており、従って、水系接着剤組成物層は、指触乾燥性を有している。 When drying is sufficient, the tackiness of the surface of the aqueous adhesive composition layer is sufficiently reduced, and therefore the aqueous adhesive composition layer is dry to the touch.
上記から、水系接着剤組成物層の表面は、タックが無くなる程度まで乾燥処理がなされていることが好ましい。 For the reasons mentioned above, it is preferable that the surface of the aqueous adhesive composition layer is dried to the extent that it loses tack.
乾燥方法としては、特に限定されず、例えば、外気中での外気温における放置、外気中での温風による乾燥等が挙げられる。乾燥後の水系接着剤組成物層において、水分散ポリウレタン由来のポリウレタンは、熱可塑性樹脂である。 The drying method is not particularly limited, and examples include leaving the layer in the open air at ambient temperature and drying with warm air in the open air. In the aqueous adhesive composition layer after drying, the polyurethane derived from the aqueous dispersion polyurethane is a thermoplastic resin.
<(c)積層工程>
積層工程では、乾燥後の水系接着剤組成物層の上に化粧シートの裏面を対向させて、下地材と化粧シートとの積層体を形成する。積層工程は、下地材に化粧シートを貼り合わせる工程である。化粧シートを下地材に貼り合わせる際には、貼り始めの化粧シートの縁端を下地材の所定の位置に合わせ、タッカーで仮止めしてから貼り始めるのが好ましい。また、貼り合わせ作業を進めるにあたり、化粧シートは上部から下部に向けてしわが発生しないよう、張り揃えてタッカーで仮止めしながら行うことが好ましい。
<(c) Lamination step>
In the lamination step, the back surface of the decorative sheet is placed on the dried aqueous adhesive composition layer to form a laminate of the base material and the decorative sheet. The lamination step is a step of bonding the decorative sheet to the base material. When bonding the decorative sheet to the base material, it is preferable to align the edge of the decorative sheet to be bonded to a predetermined position on the base material and temporarily fix it with a tacker before starting bonding. In addition, when proceeding with the bonding work, it is preferable to perform the bonding while aligning the decorative sheet and temporarily fixing it with a tacker so that wrinkles do not occur from the top to the bottom.
下地材に化粧シートの裏面を貼り合わせることで、下地材の外面が、化粧シートの意匠が施された表面によって装飾された状態となる。 By attaching the back side of the decorative sheet to the base material, the outer surface of the base material becomes decorated with the design of the decorative sheet.
<(d)接着工程>
接着工程では、積層体に加熱処理を施すことで、化粧シートを下地材上に接着する。本発明では、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物は、ホットメルト接着剤として使用されている。積層体に加熱処理を施すことで、熱可塑性樹脂である水分散ポリウレタン由来のポリウレタン、すなわち、水系接着剤組成物層のポリウレタンが、化粧シートを介して受熱し、軟化する。積層体の加熱方法としては、特に限定されず、例えば、化粧シートの表面を加熱する方法、下地材の表面を加熱する方法、水系接着剤組成物層を加熱する方法等が挙げられる。
<(d) Bonding step>
In the bonding step, the laminate is heat-treated to bond the decorative sheet onto the base material. In the present invention, the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is used as a hot melt adhesive. By heat-treating the laminate, the polyurethane derived from the water-dispersed polyurethane, which is a thermoplastic resin, i.e., the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer, receives heat through the decorative sheet and softens. The method for heating the laminate is not particularly limited, and examples thereof include a method for heating the surface of the decorative sheet, a method for heating the surface of the base material, and a method for heating the aqueous adhesive composition layer.
本発明では、化粧シートと水系接着剤組成物層のポリウレタンは、化粧シートの軟化点が、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高い関係を有している。さらに、本発明では、加熱処理の温度が、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ化粧シートの軟化点未満の範囲に設定されている。 In the present invention, the decorative sheet and the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer have a relationship in which the softening point of the decorative sheet is higher than the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer. Furthermore, in the present invention, the temperature of the heat treatment is set in a range above the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer and below the softening point of the decorative sheet.
本発明の態様によれば、化粧シートの軟化点が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高く、加熱処理の温度が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ化粧シートの軟化点未満であることにより、化粧シートを貼設する際に、化粧シートと下地材との間に優れた接着強度を付与しつつ、接着工程時に化粧シートが熱損傷を受けることを防止して優れた外観を維持することができる。また、本発明の態様によれば、化粧シートの軟化点が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高いことにより、化粧シートを取り替える際に、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ化粧シートの軟化点未満に加熱することで水系接着剤組成物層が軟化するので、簡易な作業にて下地材が損なわれることなく、化粧シートを剥がすことができる。 According to an aspect of the present invention, the softening point of the decorative sheet is higher than that of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, and the temperature of the heat treatment is higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and lower than the softening point of the decorative sheet. This allows the decorative sheet to maintain an excellent appearance by preventing the decorative sheet from being thermally damaged during the bonding process while providing excellent adhesive strength between the decorative sheet and the base material when the decorative sheet is applied. In addition, according to an aspect of the present invention, the softening point of the decorative sheet is higher than that of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, and the aqueous adhesive composition layer is softened by heating the decorative sheet to a temperature higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and lower than the softening point of the decorative sheet when replacing the decorative sheet. This allows the decorative sheet to be peeled off by simple operations without damaging the base material.
また、本発明の態様によれば、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を使用することから、有機溶剤の揮発を回避できるので、作業安全性を有し、環境負荷を低減できる。また、本発明の態様によれば、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物をタックがなくなる程度まで乾燥させることで水系接着剤組成物層を形成するので、化粧シートの下地材上における位置合わせが容易にでき、化粧シートの貼設に熟練を要することが無い。 In addition, according to an aspect of the present invention, since an aqueous adhesive composition containing a water-dispersible polyurethane is used, the evaporation of organic solvents can be avoided, so that work safety is ensured and the environmental burden can be reduced. In addition, according to an aspect of the present invention, an aqueous adhesive composition layer is formed by drying an aqueous adhesive composition containing a water-dispersible polyurethane until it loses tack, so that the decorative sheet can be easily aligned on the base material and does not require skill in application of the decorative sheet.
化粧シートの軟化点が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高ければ、化粧シートの軟化点と水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点との関係は、特に限定されない。例えば、接着工程の温度管理を容易化できつつ、化粧シートと下地材との間の優れた接着強度と化粧シートの優れた外観を確実に維持することができる点から、化粧シートの軟化点が、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも50℃以上高いことが好ましく、70℃以上高いことが特に好ましい。 As long as the softening point of the decorative sheet is higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, the relationship between the softening point of the decorative sheet and the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer is not particularly limited. For example, in order to facilitate temperature control in the bonding process while reliably maintaining excellent adhesive strength between the decorative sheet and the base material and excellent appearance of the decorative sheet, it is preferable that the softening point of the decorative sheet is at least 50°C higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, and it is particularly preferable that the softening point is at least 70°C higher.
また、加熱処理の温度は、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ化粧シートの軟化点未満の範囲であれば、特に限定されない。例えば、加熱処理の温度は、化粧シートと下地材との間にさらに優れた接着強度を付与しつつ、化粧シートにさらに確実に優れた外観を維持することができる点から、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも20℃以上高い温度、且つ化粧シートの軟化点よりも10℃以上低い温度の範囲が好ましく、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも30℃以上高い温度、且つ化粧シートの軟化点よりも20℃以上低い温度の範囲が特に好ましい。 The heat treatment temperature is not particularly limited as long as it is in the range above the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and below the softening point of the decorative sheet. For example, the heat treatment temperature is preferably in the range of 20°C or more higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and 10°C or more lower than the softening point of the decorative sheet, from the viewpoint of imparting even better adhesive strength between the decorative sheet and the base material while more reliably maintaining an excellent appearance of the decorative sheet, and is particularly preferably in the range of 30°C or more higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and 20°C or more lower than the softening point of the decorative sheet.
水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点は、化粧シートの軟化点よりも低い温度であれば、特に限定されないが、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点の下限値は、夏季等の高温の季節でも、水系接着剤組成物層が外気温によって軟化して接着強度が低下することを防止する点から、50℃が好ましく、55℃が特に好ましい。一方で、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点の上限値は、化粧シートと下地材との間の優れた接着強度と化粧シートの優れた外観を確実に維持する点から、170℃が好ましく、150℃が特に好ましい。 The softening point of the polyurethane in the water-based adhesive composition layer is not particularly limited as long as it is a temperature lower than the softening point of the decorative sheet, but the lower limit of the softening point of the polyurethane in the water-based adhesive composition layer is preferably 50°C, and more preferably 55°C, from the viewpoint of preventing the water-based adhesive composition layer from softening due to the outside air temperature and reducing the adhesive strength even in hot seasons such as summer. On the other hand, the upper limit of the softening point of the polyurethane in the water-based adhesive composition layer is preferably 170°C, and more preferably 150°C, from the viewpoint of reliably maintaining excellent adhesive strength between the decorative sheet and the base material and excellent appearance of the decorative sheet.
化粧シートの軟化点は、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高い温度であれば特に限定されないが、その下限値は、化粧シートの優れた外観を確実に維持する点から、160℃が好ましく、170℃が特に好ましい。一方で、化粧シートの軟化点の上限値は、高いほど好ましいが、例えば、220℃が挙げられる。 The softening point of the decorative sheet is not particularly limited as long as it is higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, but the lower limit is preferably 160°C, and particularly preferably 170°C, in order to reliably maintain the excellent appearance of the decorative sheet. On the other hand, the higher the upper limit of the softening point of the decorative sheet, the better, and an example of this is 220°C.
化粧シートの融点は水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点よりも高く、例えば、接着工程の温度管理を容易化できつつ、化粧シートと下地材との間の優れた接着強度と化粧シートの優れた外観を確実に維持することができる点から、化粧シートの融点が、水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点よりも50℃以上高いことが好ましく、70℃以上高いことが特に好ましい。 The melting point of the decorative sheet is higher than the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer. For example, the melting point of the decorative sheet is preferably at least 50°C higher than the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, and is particularly preferably at least 70°C higher, in order to facilitate temperature control during the bonding process while reliably maintaining excellent adhesive strength between the decorative sheet and the base material and excellent appearance of the decorative sheet.
また、加熱処理の温度は、水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点超、且つ化粧シートの融点未満の範囲であり、例えば、化粧シートと下地材との間にさらに優れた接着強度を付与しつつ、化粧シートにさらに確実に優れた外観を維持することができる点から、水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点よりも20℃以上高い温度、且つ化粧シートの融点よりも10℃以上低い温度の範囲が好ましく、水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点よりも30℃以上高い温度、且つ化粧シートの融点よりも20℃以上低い温度の範囲が特に好ましい。 The temperature of the heat treatment is in the range above the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and below the melting point of the decorative sheet. For example, in order to provide even better adhesive strength between the decorative sheet and the base material while more reliably maintaining an excellent appearance for the decorative sheet, a temperature range of 20°C or more higher than the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and 10°C or more lower than the melting point of the decorative sheet is preferred, and a temperature range of 30°C or more higher than the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and 20°C or more lower than the melting point of the decorative sheet is particularly preferred.
水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点は、化粧シートの融点よりも低い温度であり、例えば、水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点の下限値は、夏季等の高温の季節でも、水系接着剤組成物層が外気温によって軟化して接着強度が低下することを防止する点から、45℃が好ましく、50℃が特に好ましい。一方で、水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点の上限値は、化粧シートと下地材との間の優れた接着強度と化粧シートの優れた外観を確実に維持する点から、170℃が好ましく、150℃が特に好ましい。 The melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer is a temperature lower than the melting point of the decorative sheet. For example, the lower limit of the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer is preferably 45°C, and more preferably 50°C, from the viewpoint of preventing the aqueous adhesive composition layer from softening due to the outside air temperature and reducing the adhesive strength even in hot seasons such as summer. On the other hand, the upper limit of the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer is preferably 170°C, and more preferably 150°C, from the viewpoint of reliably maintaining the excellent adhesive strength between the decorative sheet and the base material and the excellent appearance of the decorative sheet.
化粧シートの融点は、水系接着剤組成物層のポリウレタンの融点よりも高い温度であり、化粧シートの優れた外観を確実に維持する点から、その下限値は、160℃が好ましく、170℃が特に好ましい。一方で、化粧シートの融点の上限値は、高いほど好ましいが、例えば、220℃が挙げられる。なお、本明細書では、「融点」は、JIS K7121-1987に準拠して測定される値である。 The melting point of the decorative sheet is a temperature higher than the melting point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, and in order to reliably maintain the excellent appearance of the decorative sheet, the lower limit is preferably 160°C, and particularly preferably 170°C. On the other hand, the higher the upper limit of the melting point of the decorative sheet, the more preferable it is, for example, 220°C. In this specification, the "melting point" is a value measured in accordance with JIS K7121-1987.
積層体の加熱方法として化粧シートの表面を加熱する場合には、化粧シート側から所定の圧力と熱を加える方法が挙げられる。具体的には、例えば、加熱ローラ、アイロン等が挙げられる。このうち、化粧シート表面に圧力をかけながら加熱することで、接着強度を確実に向上させる点から、加熱ローラが好ましい。化粧シート表面に圧力をかける際の圧力としては、例えば、50~150g/cm2の範囲が挙げられる。 When the surface of the decorative sheet is heated as a method for heating the laminate, a method of applying a predetermined pressure and heat from the decorative sheet side can be mentioned. Specific examples include a heating roller, an iron, etc. Among these, a heating roller is preferred from the viewpoint of reliably improving the adhesive strength by heating while applying pressure to the surface of the decorative sheet. The pressure when applying pressure to the surface of the decorative sheet can be, for example, in the range of 50 to 150 g/ cm2 .
次に、上記軟化点を有する水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物及び化粧シートについて、以下に説明する。 Next, the water-based adhesive composition and decorative sheet containing the water-dispersible polyurethane having the above softening point will be described below.
<水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物>
本発明で使用する水系接着剤組成物は、水分散ポリウレタンを含んでいる。水分散ポリウレタンは、水性ポリウレタンエマルジョンであり、化学構造中に有機ポリイソシアネートと高分子ポリオールを反応させた化学構造を有している。
<Water-based adhesive composition containing water-dispersible polyurethane>
The aqueous adhesive composition used in the present invention contains a water-dispersed polyurethane. The water-dispersed polyurethane is an aqueous polyurethane emulsion, and has a chemical structure in which an organic polyisocyanate and a polymer polyol are reacted.
有機ポリイソシアネートは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物である。有機ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基が芳香族炭化水素に結合している芳香族系ポリイソシアネート、芳香環を有しかつイソシアネート基が脂肪族炭化水素基に結合している芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂肪族炭化水素基のみからなる脂肪族系ポリイソシアネートなどが挙げられる。 Organic polyisocyanates are compounds that have two or more isocyanate groups in one molecule. Examples of organic polyisocyanates include aromatic polyisocyanates in which the isocyanate groups are bonded to aromatic hydrocarbons, aromatic aliphatic polyisocyanates in which the isocyanate groups are bonded to aliphatic hydrocarbon groups, and aliphatic polyisocyanates consisting only of aliphatic hydrocarbon groups.
高分子ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオキシアルキレン系ポリオール、炭化水素系ポリオール、ポリ(メタ)アクリル系ポリオール、動植物系ポリオール、これらのコポリオール、上記ポリオールの2種以上の混合物などが挙げられる。なお、「高分子」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の数平均分子量が1,000以上である。なお、「(メタ)アクリル」とは「アクリル及び/またはメタクリル」を意味する。 Examples of polymer polyols include polyester polyols, polycarbonate polyols, polyoxyalkylene polyols, hydrocarbon polyols, poly(meth)acrylic polyols, animal and vegetable polyols, copolyols thereof, and mixtures of two or more of the above polyols. Note that "polymer" means that the number average molecular weight calculated as polystyrene by gel permeation chromatography is 1,000 or more. Note that "(meth)acrylic" means "acrylic and/or methacrylic".
水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の含水率は、特に限定されないが、例えば、40質量%以上70質量%以下が挙げられる。また、23℃における粘度は、例えば、40mPa・s以上1000mPa・s以下が挙げられる。 The water content of the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is not particularly limited, but may be, for example, 40% by mass or more and 70% by mass or less. The viscosity at 23°C may be, for example, 40 mPa·s or more and 1000 mPa·s or less.
<化粧シート>
本発明では、化粧シートは、一般に使用されているものであれば、いずれも適用可能である。化粧シートは、基材として、例えば、隠蔽性熱可塑性樹脂層と、絵柄層と、透明熱可塑性樹脂層とを備えている。
<Decorative sheet>
In the present invention, any decorative sheet that is in general use can be applied. The decorative sheet includes, as a substrate, for example, a concealing thermoplastic resin layer, a pattern layer, and a transparent thermoplastic resin layer.
隠蔽性熱可塑性樹脂層の樹脂系としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンと(メタ)アクリル系のアイオノマー、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。これらのうち、耐候性の点から、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。また、隠蔽性熱可塑性樹脂層の厚さは、特に限定されないが、化粧絵柄模様等の印刷し易さ、下地材に貼る際の形状保持性、下地材への貼り易さの点から、例えば、20μm以上200μm以下が好ましい。また、隠蔽性熱可塑性樹脂層は、該樹脂層の樹脂系に、適宜、不透明着色剤や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、カーボンブラック、金属粉等の不透明顔料を添加または塗工することにより、下層を隠蔽可能な隠蔽性のある着色が施されていることが好ましい。 Examples of the resin system of the opaque thermoplastic resin layer include polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyethylene, ethylene and (meth)acrylic ionomers, polyethylene terephthalate, etc. Among these, polyvinyl chloride resin is preferred from the viewpoint of weather resistance. The thickness of the opaque thermoplastic resin layer is not particularly limited, but is preferably, for example, 20 μm or more and 200 μm or less from the viewpoints of ease of printing decorative patterns, shape retention when applied to a base material, and ease of application to a base material. In addition, it is preferable that the opaque thermoplastic resin layer is colored with opaqueness capable of concealing the lower layer by adding or coating an opaque colorant or an opaque pigment such as titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, carbon black, or metal powder to the resin system of the resin layer.
絵柄層の印刷顔料としては、耐候性に優れた有機顔料、無機顔料が好ましい。黄色系顔料としては、アンスラキノン、モノアゾ、ジスアゾ、ベンズイミダゾロン、イソインドリノン、アンスラキノン、酸化鉄、及びこれらの混合物、赤色系顔料としては、ジケトピロロピロール、ポリアゾ、モノアゾ、キナクリドン、酸化鉄、及びこれらの混合物、藍色系顔料としては、フタロシアニン、コバルトブルー、黒色系顔料としては、カーボンブラック、酸化鉄などが挙げられる。 As the printing pigment for the design layer, organic pigments and inorganic pigments with excellent weather resistance are preferred. Examples of yellow pigments include anthraquinone, monoazo, disazo, benzimidazolone, isoindolinone, anthraquinone, iron oxide, and mixtures thereof. Examples of red pigments include diketopyrrolopyrrole, polyazo, monoazo, quinacridone, iron oxide, and mixtures thereof. Examples of indigo pigments include phthalocyanine and cobalt blue. Examples of black pigments include carbon black and iron oxide.
透明熱可塑性樹脂層には、例えば、耐候性処方( ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等)を施したアクリル系樹脂またはポリオレフイン系樹脂が用いられる。これらのうち、透明性や光沢などの意匠性の点から、アクリル系樹脂が好ましい。 For example, acrylic resin or polyolefin resin with a weather-resistant formulation (benzotriazole-based, benzophenone-based, triazine-based ultraviolet absorbers, hindered amine-based light stabilizers, hindered phenol-based antioxidants, etc.) is used for the transparent thermoplastic resin layer. Of these, acrylic resins are preferred from the standpoint of design properties such as transparency and gloss.
<他の実施形態>
次に、本発明の他の実施形態について説明する。水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を塗布する塗布工程の前に、予め、下地材上にプライマーを塗布してもよい。下地材上にプライマーを塗布しておくことで、下地材と水系接着剤組成物層との界面剥離を防止でき、下地材と化粧シートの接着強度をさらに向上させることができる。
<Other embodiments>
Next, another embodiment of the present invention will be described. Before the coating process of coating the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane, a primer may be coated on the base material in advance. By coating the base material with a primer, it is possible to prevent interfacial peeling between the base material and the aqueous adhesive composition layer, and to further improve the adhesive strength between the base material and the decorative sheet.
プライマーとしては水性プライマー組成物を挙げることができる。水性プライマー組成物としては、有機イソシアネート化合物(a)と、活性水素含有(メタ)アクリル重合体(b-1)及びアニオン性基を有する活性水素含有化合物(b-2)を含む活性水素含有化合物(b)とを反応させてアニオン性基を有するイソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(U)を合成し、さらに鎖延長剤(c)を反応させて得られる、アニオン性基を有するポリウレタン樹脂(A)を含有する水性プライマー組成物を挙げることができる。 An example of the primer is an aqueous primer composition. An example of the aqueous primer composition is an aqueous primer composition containing an anionic group-containing polyurethane resin (A) obtained by reacting an organic isocyanate compound (a) with an active hydrogen-containing compound (b) containing an active hydrogen-containing (meth)acrylic polymer (b-1) and an active hydrogen-containing compound (b-2) having an anionic group to synthesize an isocyanate group-containing urethane prepolymer (U) having an anionic group, and further reacting the resulting mixture with a chain extender (c).
有機イソシアネート化合物(a)としては、有機ポリイソシアネート化合物、有機モノイソシアネート化合物を挙げることができる。活性水素含有(メタ)アクリル重合体(b-1)としては、水酸基含有(メタ)アクリルポリオールを挙げることができる。アニオン性基を有する活性水素含有化合物(b-2)としては、カルボキシル基を有する活性水素含有化合物およびスルホン基を有する活性水素含有化合物を挙げることができる。鎖延長剤(c)は、その化合物中に活性水素(基)を有する化合物であり、且つウレタンプレポリマー(U)のイソシアネート基と反応(鎖延長)してウレタンプレポリマー(U)を高分子化させるものである。鎖延長剤(c)としては、例えば、エチレンジアミン、1,4-テトラメチレンジアミン、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,4-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、アジポイルヒドラジド、ヒドラジン(水和物を含む)、2,5-ジメチルピペラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン化合物が挙げられる。 Examples of the organic isocyanate compound (a) include organic polyisocyanate compounds and organic monoisocyanate compounds. Examples of the active hydrogen-containing (meth)acrylic polymer (b-1) include hydroxyl group-containing (meth)acrylic polyols. Examples of the active hydrogen-containing compound (b-2) having an anionic group include active hydrogen-containing compounds having a carboxyl group and active hydrogen-containing compounds having a sulfone group. The chain extender (c) is a compound that has active hydrogen (groups) in it, and reacts (chain extends) with the isocyanate group of the urethane prepolymer (U) to polymerize the urethane prepolymer (U). Examples of the chain extender (c) include amine compounds such as ethylenediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 1,4-butanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,4-hexamethylenediamine, 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, xylylenediamine, piperazine, adipoylhydrazide, hydrazine (including hydrates), 2,5-dimethylpiperazine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine.
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、実施例の態様に限定されるものではない。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to the embodiments.
<水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物>
水分散ポリウレタンエマルジョンWU-1
攪拌機、温度計、窒素シール管および加熱・冷却装置付き反応容器に、窒素ガスを流しながら、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土谷化学工業株式会社製、PTG 2000、数平均分子量2,000)344g、イソホロンジイソシアネート(IPDI)126g、ジブチルチンジラウレート(DBTDL)0.03gを仕込み、80℃で2時間反応した。次いで、この反応液を50℃まで冷却した後、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)23.5g、トリエチルアミン(TEA)17.7g、アセトン194gを加えて3時間反応させた。さらにこの反応液にアセトン216gを加えて30℃まで冷却し、3-アミノプロピルトリエトキシシラン8.5gを加え攪拌し、ヒドラジン一水和物10g、イソプロピルアルコール(IPA)103g、水778gからなる混合液を加えて高速攪拌し、この液よりアセトンとIPAを留去して、水性ポリウレタンエマルジョンWU-1を得た。得られた水性ポリウレタンエマルジョンWU-1は、固形分41質量%、25℃における粘度110mPa・s、平均粒子径78nmであった。
<Water-based adhesive composition containing water-dispersible polyurethane>
Water-dispersed polyurethane emulsion WU-1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen seal tube, and a heating/cooling device, 344 g of polytetramethylene ether glycol (PTG 2000, number average molecular weight 2,000, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), 126 g of isophorone diisocyanate (IPDI), and 0.03 g of dibutyltin dilaurate (DBTDL) were charged while flowing nitrogen gas, and reacted for 2 hours at 80° C. Next, after cooling this reaction liquid to 50° C., 23.5 g of dimethylolpropionic acid (DMPA), 17.7 g of triethylamine (TEA), and 194 g of acetone were added and reacted for 3 hours. Further, 216 g of acetone was added to this reaction liquid and cooled to 30° C., 8.5 g of 3-aminopropyltriethoxysilane was added and stirred, a mixed liquid consisting of 10 g of hydrazine monohydrate, 103 g of isopropyl alcohol (IPA) and 778 g of water was added and stirred at high speed, and the acetone and IPA were distilled off from this liquid to obtain an aqueous polyurethane emulsion WU-1. The obtained aqueous polyurethane emulsion WU-1 had a solid content of 41% by mass, a viscosity at 25° C. of 110 mPa·s and an average particle size of 78 nm.
上市されている水分散ポリウレタン
・ディスパコールU42(住化コベストロウレタン株式会社製、最低熱活性温度(融点)は80℃~100℃
・ディスパコールU56(住化コベストロウレタン株式会社製、最低熱活性温度(融点)は55℃~65℃
Dispercol U42, a water-dispersible polyurethane available on the market (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd., has a minimum heat activation temperature (melting point) of 80°C to 100°C)
Dispercol U56 (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd., minimum heat activation temperature (melting point) is 55℃ to 65℃
<プライマー>
水性プライマーP-1
攪拌機、温度計、窒素シール管および加熱・冷却装置付き反応容器に、窒素ガスを流しながら、ジメチルカーボネート96.1g、アクリルポリオール(ARUFONUH-2041、東亞合成株式会社製、水酸基価120mgKOH/g、数平均分子量1,320、水酸基価と数平均分子量から算出した水酸基数が、1分子中に平均して2.8個)53.5g、ビスフェノールAのオキシプロピレン3付加物(BAP-3G、日本乳化剤株式会社製、水酸基価280mgKOH/g)5.0g、イソホロンジイソシアネート(IPDI)71.5g、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(イソシアヌレート3量体、スミジュールN3300、住化バイエルウレタン社製、イソシアネート基含有量21.8%、NCO当量193)17.9g、反応触媒としてオクチル酸第一錫を0.1g仕込み、発熱に注意しながら70℃まで徐々に加熱し、反応系中のイソシアネート基含有量が10.3質量%以下になるまで反応を行った後、2,2-ジメチロールプロピオン酸18.0g、トリエチルアミン12.9g加えてさらに反応しアニオン性基を有するイソシアネート基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。アニオン性基を有するイソシアネート基含有ウレタンプレポリマー溶液のイソシアネート基含有量は5.0質量%であった。次いで、水546.8g加えてアニオン性基を有するイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを乳化、分散させた後、水253.8gとN-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(アミノシランカップリング剤KBM-602、信越シリコーン株式会社製)16.7gとヒドラジン一水和物3.8gとの混合液を加えて30℃で鎖延長反応を行った。さらに、この液よりジメチルカーボネートを留去し、アニオン性基を有するポリウレタン樹脂を含有する水性プライマー組成物P-1(理論樹脂成分19.8質量%)を得た。
<Primer>
Water-based primer P-1
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen seal tube, and a heating/cooling device, 96.1 g of dimethyl carbonate, 53.5 g of acrylic polyol (ARUFONUH-2041, manufactured by Toagosei Co., Ltd., hydroxyl value 120 mg KOH/g, number average molecular weight 1,320, the number of hydroxyl groups calculated from the hydroxyl value and number average molecular weight is an average of 2.8 per molecule), 5.0 g of oxypropylene triadduct of bisphenol A (BAP-3G, manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., hydroxyl value 280 mg KOH/g), 71.5 g of isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethyldisiloxane (DMDS), 1.0 g of dimethyl carbonate, ... 17.9 g of an isocyanurate modified polyisocyanate (isocyanurate trimer, Sumidur N3300, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., isocyanate group content 21.8%, NCO equivalent 193) and 0.1 g of stannous octylate as a reaction catalyst were charged, and the mixture was gradually heated to 70°C while being careful not to generate heat, and the reaction was continued until the isocyanate group content in the reaction system was 10.3 mass% or less. Then, 18.0 g of 2,2-dimethylolpropionic acid and 12.9 g of triethylamine were added and further reacted to obtain an isocyanate group-containing urethane prepolymer solution having an anionic group. The isocyanate group content of the isocyanate group-containing urethane prepolymer solution having an anionic group was 5.0 mass%. Next, 546.8 g of water was added to emulsify and disperse the isocyanate group-containing urethane prepolymer having an anionic group, and then a mixed solution of 253.8 g of water, 16.7 g of N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane (aminosilane coupling agent KBM-602, manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd.) and 3.8 g of hydrazine monohydrate was added and a chain extension reaction was carried out at 30° C. Furthermore, dimethyl carbonate was distilled off from this solution to obtain an aqueous primer composition P-1 (theoretical resin component 19.8% by mass) containing a polyurethane resin having an anionic group.
<化粧シート>
・bonlex BE(BE-701):タキロンシーアイ株式会社製、軟化点182℃
・RENOPLAS(HSE47516):タキロンシーアイ株式会社製、軟化点204℃
<Decorative sheet>
Bonlex BE (BE-701): manufactured by Takiron C.I. Co., Ltd., softening point 182°C
RENOPLAS (HSE47516): manufactured by Takiron C.I. Co., Ltd., softening point 204°C
<下地材>
大きさ70mm×150mm、厚さ10mmのモルタル板
<Base material>
Mortar board measuring 70mm x 150mm and 10mm thick
<試験方法>
(1)90度剥離接着強さ
水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の剥離接着強さは、上記下地材に、上記各化粧シートを用いて、JIS A 5536:2015 6.3.3b)2)に準じて、23℃、50%RH雰囲気下で、必要に応じて水性プライマーP-1を塗布し、30分間養生した後に、WU-1及び上記した上市されている水分散ポリウレタンを塗布し、7日間養生した。その後、200mm×25mmの化粧シートを卓上型テストプレス(SA-302、テスター産業株式会社製)を用いて、下記表1に示す各温度で10秒間、圧力100g/cm2にて圧着して試験体を作成し、23℃、50%RH雰囲気下に1日間静置した後に、JIS A 5536:2015 6.3.3e)1)に準じて、90度剥離で行った。接着強さは10.0[N/25mm]以上を合格とした。
<Test Method>
(1) 90 degree peel adhesion strength The peel adhesion strength of the aqueous adhesive composition containing water-dispersible polyurethane was measured by applying water-based primer P-1 as necessary to the above-mentioned base material using each of the above-mentioned decorative sheets in accordance with JIS A 5536:2015 6.3.3b)2) at 23 ° C., 50% RH atmosphere, and then curing for 30 minutes, and then applying WU-1 and the above-mentioned commercially available water-dispersible polyurethane, and curing for 7 days. Then, a 200 mm × 25 mm decorative sheet was pressed at a pressure of 100 g / cm 2 for 10 seconds at each temperature shown in Table 1 below using a tabletop test press (SA-302, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.) to prepare a test specimen, which was then left to stand for 1 day in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH, and then 90 degree peeling was performed in accordance with JIS A 5536:2015 6.3.3e)1). An adhesive strength of 10.0 [N/25 mm] or more was considered to be acceptable.
(2)破壊状況
90度剥離接着強さ試験を行った試験体の破壊状況を、以下の基準で評価した。
AF:化粧シートと接着剤との間の界面剥離
GA:下地材と接着剤との間の界面剥離
F:化粧シートの破壊
なお、上記AF、GA、Fの右側に付した数値は、当該評価の割合を百分率(%)で示したものである。
(2) Breakage State The breakage state of the test specimens subjected to the 90 degree peel adhesion strength test was evaluated according to the following criteria.
AF: Interfacial peeling between the decorative sheet and the adhesive GA: Interfacial peeling between the base material and the adhesive F: Destruction of the decorative sheet The numbers to the right of AF, GA, and F indicate the proportion of the evaluation as a percentage (%).
(3)シート表面
化粧シートの表面状態を目視にて観察し、若干シワ以上を合格とした。
(3) Sheet Surface The surface condition of the decorative sheet was visually observed, and a sheet with at least a few wrinkles was rated as passing.
(4)軟化点
離型紙上に厚さ2mmの角バッカーを用いて四角形の枠を作成し、枠内にWU-1及び上市されている水分散ポリウレタンを流し込み、余分の試料をヘラで取り除き、その表面を平らにならし、23℃、50%RH雰囲気下で7日間養生して、軟化点温度測定用シートを得た。
(4) Softening Point A square frame was made on a release paper using a 2 mm thick square backer, and WU-1 and a commercially available water-dispersible polyurethane were poured into the frame. Excess sample was removed with a spatula, the surface was smoothed, and the sample was aged for 7 days in an atmosphere of 23°C and 50% RH to obtain a sheet for measuring the softening point.
熱機械分析装置(TMA8310、株式会社リガク製)を使用して、空気雰囲気下、昇温速度10℃/分で30℃~350℃の温度範囲で軟化点温度測定用シートに透明石英製ピン(先端の直径:0.5mm)を9.8mN圧で針入れすることにより軟化点温度測定用シートの軟化点を測定した。また、化粧シートについても、軟化点温度測定用シートと同様にして、化粧シートの軟化点を測定した。なお、化粧シートの軟化点の測定結果は、上記の通りである。 Using a thermomechanical analyzer (TMA8310, manufactured by Rigaku Corporation), the softening point of the softening point temperature measurement sheet was measured by inserting a transparent quartz pin (tip diameter: 0.5 mm) into the softening point temperature measurement sheet at a pressure of 9.8 mN in an air atmosphere at a temperature range of 30°C to 350°C at a heating rate of 10°C/min. The softening point of the decorative sheet was also measured in the same manner as the softening point temperature measurement sheet. The measurement results of the softening point of the decorative sheet are as described above.
試験結果を下記表1に示す。 The test results are shown in Table 1 below.
上記表1から、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点が化粧シートの軟化点よりも低いディスパコールU42、ディスパコールU56では、接着工程における加熱温度を、120℃、180℃と、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ化粧シートの軟化点未満とした条件を満たすことで、優れた接着強度を有し、また、熱損傷によるシワの発生を抑制できたので、接着工程時において化粧シートが優れた外観を維持することができた。また、ディスパコールU42、ディスパコールU56では、プライマーを塗布することで、接着強度がさらに向上した。 As can be seen from Table 1 above, Dispercol U42 and Dispercol U56, in which the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer is lower than that of the decorative sheet, had excellent adhesive strength by satisfying the condition that the heating temperature in the bonding process was 120°C and 180°C, respectively, which was higher than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer and lower than the softening point of the decorative sheet, and also suppressed the occurrence of wrinkles due to thermal damage, allowing the decorative sheet to maintain an excellent appearance during the bonding process. Furthermore, the adhesive strength of Dispercol U42 and Dispercol U56 was further improved by applying a primer.
一方で、接着工程における加熱温度を210℃と、化粧シートの軟化点超とすると、熱損傷によるシワが発生し、優れた外観を維持できなかった。また、化粧シートとしてbonlex BEを用い、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物としてWU-1を用いると、水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点が化粧シートの軟化点よりも高くなるので、接着工程における加熱温度を、120℃、180℃と、化粧シートの軟化点未満としても、接着強度は得られなかった。また、化粧シートとしてRENOPLASを用い、水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物としてWU-1を用いると、熱損傷によるシワの発生を抑制するために、接着工程における加熱温度を120℃、180℃とすると、接着工程における加熱温度が水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点未満となるので、接着強度は得られなかった。 On the other hand, when the heating temperature in the bonding process was set to 210°C, which is higher than the softening point of the decorative sheet, wrinkles occurred due to heat damage, and an excellent appearance could not be maintained. In addition, when bonlex BE was used as the decorative sheet and WU-1 was used as the aqueous adhesive composition containing water-dispersible polyurethane, the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer was higher than that of the decorative sheet, so even if the heating temperature in the bonding process was set to 120°C or 180°C, which is lower than the softening point of the decorative sheet, no adhesive strength was obtained. In addition, when RENOPLAS was used as the decorative sheet and WU-1 was used as the aqueous adhesive composition containing water-dispersible polyurethane, if the heating temperature in the bonding process was set to 120°C or 180°C in order to suppress the occurrence of wrinkles due to heat damage, the heating temperature in the bonding process was lower than the softening point of the polyurethane in the aqueous adhesive composition layer, so no adhesive strength was obtained.
本発明の化粧シートの施工方法は、化粧シートを貼設または取り替える際に、簡易な作業にて下地材が損なわれてしまうことを防止でき、また、接着強度と外観に優れ、さらに、作業安全性を有し、環境負荷を低減できるので、種々の材質の化粧シートに対応でき、特に、建築物の外装や内装の下地材に、多種多様な化粧シートを用いる分野で利用することができる。
The decorative sheet application method of the present invention can prevent damage to the base material by simple operations when applying or replacing the decorative sheet, and has excellent adhesive strength and appearance, is safe to work with, and reduces the environmental burden, so it can be used with decorative sheets of various materials and can be particularly used in fields where a wide variety of decorative sheets are used as base materials for the exterior and interior of buildings.
Claims (8)
前記下地材上に塗布された前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物の含水率が5質量%以下になるまで前記水分散ポリウレタンを含む水系接着剤組成物を乾燥させて水系接着剤組成物層を形成する乾燥工程と、
前記水系接着剤組成物層の上に化粧シートの裏面を対向させて積層させ、積層体を形成する積層工程と、
前記積層体に加熱処理を施して、前記化粧シートを下地材上に接着する接着工程と、
を含み、
前記化粧シートの軟化点が、前記水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも高く、前記加熱処理の温度が、前記水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点超、且つ前記化粧シートの軟化点未満であり、前記加熱処理を、前記水系接着剤組成物層のポリウレタンの軟化点よりも20℃以上高い温度、且つ前記化粧シートの軟化点よりも10℃以上低い温度の範囲で行う、化粧シートの施工方法。 A coating step of coating a water-based adhesive composition containing a water-dispersible polyurethane on a base material;
a drying step of drying the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane applied onto the base material until the water content of the aqueous adhesive composition containing the water-dispersed polyurethane is 5% by mass or less to form an aqueous adhesive composition layer;
a lamination step of laminating a decorative sheet on the aqueous adhesive composition layer with the rear surface facing the aqueous adhesive composition layer to form a laminate;
a bonding step of subjecting the laminate to a heat treatment to bond the decorative sheet onto a base material;
Including,
a softening point of the decorative sheet is higher than a softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer, the temperature of the heat treatment is higher than the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer and lower than the softening point of the decorative sheet, and the heat treatment is carried out at a temperature that is at least 20°C higher than the softening point of the polyurethane of the aqueous adhesive composition layer and at least 10°C lower than the softening point of the decorative sheet.
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