JPH0369954B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本発明は水性エマルシヨン型接着剤組成物に関
するものであり、更には低温接着性に優れた接着
剤組成物に関するものである。 ＜従来の技術＞ 従来からコンタクト接着剤として、例えばクロ
ロプレンゴムをトルエン、ノルマルヘキサン等の
有機溶剤に溶解させた溶剤系接着剤が多く使用さ
れている。その用途は接着力、耐熱性、耐水性な
どの優れた物性を活して、金属、ゴム、木材等の
各種の被着体を対称とする木工、建築土木、自動
車内装等の各分野にわたつている。 この様な溶剤系コンタクト接着剤の使用方法は
接着剤を両面に塗布した後、10〜60分又は条件に
よつてはそれ以上のオープンタイムをおいて乾燥
した後触圧で接着するもので、１日〜１週間で高
い接着力が得られる。しかし、これらは永久的な
感圧性を有するものではなく、オープンタイムが
長くなると感圧性の低下と共に接着力も減少す
る。従つて最適なオープンタイムでの貼り合せが
要求されるが、温度を始めとする種々の条件によ
つてこの時間が変動するため接着不良等のトラブ
ルが発生しがちである。 又、これらの溶剤系コンタクト接着剤は引火性
の高い有機溶剤を多量に含有しているための火災
の危険性、作業環境、人体への悪影響等の問題を
有している。 一方、水性エマルシヨン型コンタクト接着剤は
溶剤系コンタクト接着剤に特有の前記問題点のう
ちの多くを解消しうるものであるが、本質的に接
着性、耐熱性、耐水性に劣る欠点を有しており、
この点の改良の試みが種々なされている。例えば
特公昭55−18476号公報によれば、ビニルエステ
ル単量体を含む単量体混合物の乳化重合体に、エ
チレングリコール、プロピレングリコール若しく
はこれらの２〜３量体のモノ又はジアルキルエー
テルを配合してなる接着性に優れた水性コンタク
トセメントが提案されている。 しかしながら、この方法ではアルキレングリコ
ール等を配合する際に乳化重合体の安定性を保持
する為、例えばトルエン、キシレン等の親油性溶
剤の存在下に配合する必要があり、更にこうして
得た水性コンタクトセメントは特に低温時におけ
る接着性が充分なものとは言い難い。したがつ
て、これまでに開発されている水性コンタクト接
着剤は溶剤系に比べ、(1)乾燥性、(2)接着性、(3)耐
熱性、(4)耐水性などが不充分でこの分野で水性化
が期待通りに進展していないのが現状である。 又、最近省エネルギーを目的としてポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の断熱材を
利用する機会が増大しており、これらは例えば屋
上防水における断熱工法や壁、床面等に断熱、防
音を目的として使用される。これらの断熱材に対
して接着性の良い水性接着剤の開発が望まれてい
るが、(1)オープンタイムが短かい、(2)乾燥が遅
い、(3)低温時の感圧性が低い等の問題点が残され
ている。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明者らは従来の溶剤系コンタクト接着剤の
耐熱性、接着力、耐水性を維持しながら、低温接
着性にも優れた水性接着剤を得るべく鋭意検討し
た結果、本発明に到達したものである。 ＜問題点を解決するための手段＞ 即ち、本発明は炭素数が４〜８のアルキル基を
有するアクリル酸エステル(a)50〜100重量％およ
びその他の重合性単量体(b)０〜50重量％からなる
単量体成分を乳化重合して得られる重合体エマル
シヨン(A)60〜95重量％（不揮発分換算）並びに、
クマロン樹脂、フエノール樹脂、テルペン樹脂、
テルペン−フエノール樹脂、石油樹脂、ロジン樹
脂およびその誘導体から選ばれる１種または２種
以上よりなる粘着付与剤(B)５〜40重量％（不揮発
分換算）（但し、(A)の不揮発分と(B)の不揮発分の
合計は100重量％である。）からなる水性分散体
100重量部と100ｇの水に対する溶解度が20℃で50
ｇ以下のアルキレングリコール誘導体(C)１〜15重
量部とを含んでなる接着剤組成物に関するもので
ある。 本発明に用いられる炭素数４〜８のアルキル基
を有するアクリル酸エステル(a)（以下、アクリル
酸エステル(a)という。）としては、例えばｎ−ブ
チルアクリレート、イソブチルアクリレート、ヘ
キシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリ
レート等を挙げることができこれらの１種又は２
種以上を使用することができる。アクリル酸エス
テル(a)は本発明の接着剤組成物に初期接着性を発
現させるために用いるもので、単量体成分中50〜
100重量％の範囲で使用する。アクリル酸エステ
ル(a)の比率が50％未満では、重合体が硬くなり、
初期接着性が低下する。本発明に用いられるその
他の重合性単量体(b)としては、アクリル酸エステ
ル(a)と共重合しうるものであれば特に制限され
ず、例えばアクリロニトリル、スチレン、シクロ
ヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリ
レート、ヒドロキシプロピルアクリレート、グリ
シジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテ
ル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリルア
ミド、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、
マレイン酸およびその半エステル等を挙げること
ができ、これらの１種又は２種以上を使用でき
る。本発明において、その他の重合性単量体(b)は
必要に応じて重合性単量体成分中０〜50重量％の
範囲で使用する。50重量％を越えて多量用いると
前記アクリル酸エステル(a)の使用量が50重量％未
満となり初期接着性が低下する。又、その他の重
合性単量体(b)を用いる場合は、重合性単量体成分
中、５重量％以下、より好ましくは３重量％以下
の量でアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸等
のカルボキシル基含有重合性単量体を用いるの
が、接着剤組成物の接着力を向上できる場合があ
るので好ましい。 本発明における重合体エマルシヨン(A)は前記ア
クリル酸エステル(a)および必要に応じて用いるそ
の他の重合性単量体(b)とからなる単量体成分を乳
化重合してできる。乳化重合は、従来から公知の
いかなる乳化重合方法も採用することができ、例
えば前記単量体成分を不活性ガス雰囲気下、必要
により公知の乳化剤を用いて、重合開始剤により
水性媒体中で乳化重合すればよい。この際、必要
により用いることができる乳化剤としては、特に
制限されず、例えばラウリル硫酸ナトリウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等に代表さ
れるアニオン性乳化剤、ポリエチレングリコール
ノニルフエニルエーテル等に代表されるノニオン
性乳化剤及びドデシルトリメチルアンモニウムク
ロライド等に代表されるカチオン性乳化剤等を挙
げることができる。使用できる重合開始剤として
は、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウ
ム、過酸化水素、ブチルハイドロパーキオキサイ
ド、２，2′−アゾビス（２−アミジノプロパン）
二塩酸塩等を挙げることができる。又、乳化重合
の際に公知の分子量調節剤を用いて分子量を適度
に調節してもよい。 こうして得られた重合体エマルシヨン(A)は、そ
のままでも充分に本発明の接着剤組成物に用いる
ことができるが、必要によりPH調節して用いても
よい。 本発明に使用する粘着付与剤(B)とは、例えばク
マロン樹脂、フエノール樹脂、テルペン樹脂、テ
ルペン−フエノール樹脂、石油樹脂、ロジン樹脂
およびその誘導体を挙げることができる。これら
粘着付与剤(B)と前記重合体エマルシヨン(A)とを混
合して水性分散体とするに際し、粘着付与剤(B)は
そのまま用いることもできるが、混合時の安定性
を考慮してトルエン、キシレン、シクロヘキサン
等の水不溶性有機溶剤の高濃度溶液としたり、必
要により乳化剤を用いて水性乳化物として用いて
もよい。粘着付与剤(B)は該粘着付与剤(B)と前記重
合体エマルシヨン(A)とよりなる水性分散体の不揮
発分中、５重量％〜40重量％（不揮発分換算）と
なる量で使用する。粘着付与剤(B)の使用量が５重
量％未満の場合は、初期接着性が小さいため充分
な接着力が得られず、逆に40重量％を越えて多量
の場合は、接着剤組成物が硬くなり常温接着性が
得がたくなると共に耐熱性も低下するので好まし
くない。 本発明に使用するアルキレングリコール誘導体
(C)は20℃での水100ｇに対する溶解度が50ｇ以下
のものである。水100ｇに対する溶解度が50ｇを
越えるアルキレングリコール誘導体を用いた場合
は、配合時に重合体エマルシヨン(A)の安定性が低
下して塊状物が発生したり、接着剤組成物の乾燥
が著しく遅くなり、特に低温時における作業効率
が極度に低下する。又、低温で用いた場合の接着
力も不充分なものとなる。アルキレングリコール
誘導体の20℃での水に対する溶解度は、溶剤ポケ
ツトブツク（有機合成化学協会編、オーム社刊）
等によつて容易に知る事ができる。 水100ｇに対する溶解度が20℃で50ｇ以下のア
ルキレングリコール誘導体(C)としては、例えばエ
チレングリコールジエチルエーテル、エチレング
リコールジブチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート、エチレングリコール
モノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテルアセテート、１−エト
キシ２−プロパノールアセテート等が挙げられ、
これらの１種又は２種以上を使用することができ
る。本発明においては、特に優れた低温接着性を
得るうえで、アルキレングリコールアルキルアセ
テートを用いるのが好ましい。これらアルキレン
グリコール誘導体(C)は重合体エマルシヨン(A)並び
に粘着付与剤(B)からなる水性分散体100重量部に
対し、１〜15重量部の範囲で使用する。アルキレ
ングリコール誘導体(C)の使用量が１重量部未満の
場合は充分な低温接着性が得られず、逆に15重量
部を越えて多量の場合は接着剤組成物を用いる際
の乾燥が遅くなり、又耐熱性が低下するので好ま
しくない。 本発明の接着剤組成物は重合性エマルシヨン(A)
並びに粘着付与剤(B)からなる水性分散体と、100
ｇの水に対する溶解度が20℃で50ｇ以下のアルキ
レングリコール誘導体(C)とを含んでなるものであ
る。アルキレングリコール誘導体(C)を水性分散体
に配合するに際し、その時期や方法は特に制限さ
れず、例えば重合性エマルシヨン(A)の製造時に添
加していても良く、粘着付与剤(B)の有機溶剤溶液
や水性乳化物を得る場合の媒体の一部として用い
ても良く、あるいは水性分散体へ添加する方法で
あつてもよい。 本発明の接着剤組成物は更に、本発明の目的を
逸脱しない範囲で周知の添加剤、例えば前記100
ｇの水に対する溶解度が20℃で50ｇ以下のアルキ
レングリコール誘導体(C)を除く有機溶剤、湿潤
剤、消泡剤、浸透剤、レベリング剤等を適宜配合
してもよい。 ＜発明の効果＞ 本発明の接着剤組成物は接着に用いるに際し、
耐熱性や耐水性等の性能が従来の溶剤型接着剤と
同等あるいはそれ以上であるにもかかわらず、揮
発成分の大半が水であるために、火災の危険性、
作業環境、人体への悪影響等の問題が少ない特徴
を有している。又、温度を始めとする種々の条件
による最適なオープンタイムの変動が小さいこと
から接着不良等のトラブルが発生し難い。更に、
高温においてはもちろんのこと、低温においても
感圧性に優れているために、低温下での施工によ
つても高い接着力を得ることができる。 ＜実施例＞ 以下、実施例により本発明を詳述する。尚、こ
の実施例により本発明の範囲が何ら制限を受ける
ものではない。 尚、例中の部は全て重量による。 実施例 １ 攪拌機、温度計および冷却管を備えた１反応
釜に水200部を加え内温を75℃に保つ。反応釜内
を窒素置換した後、予め調整しておいたブチルア
クリレート501部、スチレン90部、Ｎ−メチロー
ルアクリルアミド６部、アクリル酸３部および水
150部、レベノールWZ（花王(株)製）12部からなる
単量体プレエマルシヨンのうち、５重量％に相当
する量と0.3部の過硫酸アンモニウムを溶解した
水溶液６ｇを添加して反応を開始した。次いで、
残りの単量体プレエマルシヨンおよび2.7ｇの
ASPを溶解した54ｇの水溶液を３時間にわたつ
て均一に滴下した。さらに80℃で１時間反応した
後冷却しアンモニアで中和しPH8.0の乳白色重合
性エマルシヨン(1)を得た。この重合性エマルシヨ
ン(1)は、固形分59.8％、粘度4000cpsであつた。 重合性エマルシヨン(1)100部に対して粘着付与
剤としてテルペンフエノール樹脂乳化物（軟化温
度130℃、不揮発分45％）30部とロジン誘導体樹
脂乳化物（軟化温度100℃、不揮発分50％）30部
及びエチレングリコールモノブチルエーテルアセ
テート８部を室温で１時間混合し接着剤組成物(1)
を得た。 エチレングリコールモノブチルエーテルアセテ
ート添加による凝集物の発生はほとんど無かつ
た。 実施例 ２〜３ エチレングリコールモノブチルエーテルアセテ
ートに代えてエチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート（実施例２）、エチレングリコー
ルジブチルエーテル（実施例３）を各８部使用し
た以外は実施例１と同様にして接着剤組成物(2)〜
(3)を得た。 エチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ートおよびエチレングリコールジブチルエーテル
は20℃での100ｇの水に対する溶解度は各々22.9
ｇ、0.2ｇであり、重合性エマルシヨン(1)がこれ
らアルキレングリコール誘導体(C)を配合した時に
生じた凝集物量を100メツシユ金網で上記接着剤
組成物を過して調べた結果、接着剤組成物に対
してそれぞれ0.02％、0.04％（乾燥物重量パーセ
ント）であつた。 比較例 １ エチレングリコールモノブチルエーテルアセテ
ートを全く使用しない以外は実施例１と同様にし
て比較用組成物(1)を得た。 比較例 ２〜３ エチレングリコールモノブチルエーテルアセテ
ートに代えてエチレングリコールモノブチルエー
テル（比較例２）、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル（比較例３）を各８受使用した以外
は実施例１と同様にして比較用組成物(2)〜(3)を得
た。 エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテルは20℃で
100ｇの水に対する溶解度が50ｇ以上であり、重
合体エマルシヨン(1)に配合した時に生じた凝集物
量は接着剤組成物に対してそれぞれ1.24％、0.98
％であつた。 実施例 ４ エチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ートの配合量を24部にした以外は実施例２と同様
にして接着剤組成物(4)を得た。 比較例 ４〜５ エチレングリコールモノブチルエーテルアセテ
ートに代えてトルエン（比較例４）、ジブチルフ
タレート（比較例５）を８部使用した以外は実施
例１と同様にして比較用組成物(4)〜(5)を得た。 比較例 ６ 粘着付与剤を全く用いず、エチレングリコール
モノブチルエーテルアセテートの添加部数を５部
に変更したこと以外は、実施例１と同様にして比
較用組成物(6)を得た。 実施例 ５ 実施例１〜４および比較例１〜６で得た接着剤
組成物(1)〜(4)および比較例用組成物(1)〜(6)を用
い、下記の方法で接着試験を行ない乾燥性、接着
性、耐熱性、耐水性を調べた。 (1) スレート板上に各組成物を200ｇ／m²塗布し
た後、20℃、65％RH条件下に放置して、塗布
物が乳白色から透明に変化して接着可能な半乾
燥状態になるまでの時間（分）をもつて評価し
た。 (2) 接着性 （低温） 気温５℃においてスレート板上に各
組成物を200ｇ／m²塗布した。次いで、オー
プンタイムを30分とつた後、発泡倍率30倍、
10mm厚のポリエチレン発泡体を１Kg／インチ
のハンドローラーで接着した。接着後直ちに
180°剥離強度を測定した。 （常温） 同様のテストを20℃65％RH条件下
で行なつた。 (3) 耐熱接着性 スレート板上に各組成物を200ｇ／m²を塗布
し、オープンタイムを30分間とつた後、発泡倍
率30倍、10mm厚のポリエチレン発泡体を１Kg／
インチのハンドローラーで接着した。貼合せは
20℃、65％RHで行ない同条件で７日養生し
た。50℃×１時間加熱し、加熱下で垂直剥離試
験を剥離速度50mm／minの条件で行なつた。 (4) 耐水接着剤 耐熱接着性の試験に用いたのと同様の試験体
を用いて20℃で水中浸漬を７日間行なつた。こ
の試験体を直ちに湿潤状態で垂直剥離試験を行
なつた。上記(1)〜(4)の試験結果を表−１に示
す。

【表】

【表】 表−１の結果から明らかなように、20℃での水
100ｇに対する溶解度が50ｇ以下のアルキレング
リコール誘導体(C)を用いた本発明の接着剤組成物
は、他の組成物に比べ乾燥性、低温接着性、耐熱
接着性、耐水接着性が共に優れていた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素数が４〜８のアルキル基を有するアクリ
   ル酸エステル(a)50〜100重量％およびその他の重
   合性単量体(b)０〜50重量％からなる単量体成分を
   乳化重合して得られる重合体エマルシヨン(A)60〜
   95重量％（不揮発分換算）並びに、クマロン樹
   脂、フエノール樹脂、テルペン樹脂、テルペン−
   フエノール樹脂、石油樹脂、ロジン樹脂およびそ
   の誘導体から選ばれる１種または２種以上よりな
   る粘着付与剤(B)５〜40重量％（不揮発分換算）
   （但し、(A)の不揮発分と(B)の不揮発分の合計は100
   重量％である。）からなる水性分散体100重量部と
   100ｇの水に対する溶解度が20℃で50ｇ以下のア
   ルキレングリコール誘導体(C)１〜15重量部とを含
   んでなる接着剤組成物。 ２ アルキレングリコール誘導体(C)がアルキレン
   グリコールアルキルアセテートである特許請求の
   範囲第１項記載の接着剤組成物。