JPH06107903A - 新規な水性エマルジョン、その製造法及び水性エマルジョン組成物 - Google Patents

新規な水性エマルジョン、その製造法及び水性エマルジョン組成物

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JPH06107903A
JPH06107903A JP4621692A JP4621692A JPH06107903A JP H06107903 A JPH06107903 A JP H06107903A JP 4621692 A JP4621692 A JP 4621692A JP 4621692 A JP4621692 A JP 4621692A JP H06107903 A JPH06107903 A JP H06107903A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ロジン変性フェノール樹脂と、一般式: 【化1】 [式中、R1 は水素原子または低級アルキル基を、R2
はエチレン基またはプロピレン基、Aは炭素数2または
3の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を、nは4〜2
5の整数を、X及びYはいずれか一方が−SO3 M及び
他方が水素原子を、またMは1価のカチオンをそれぞれ
示す]で表される化合物の1種または2種以上とを含有
することを特徴とする水性エマルジョン。 【効果】 本発明によれば、塗料・粘接着・インキ等の
業界において従来用いられた水性エマルジョンでは解決
し得なかった課題を解決できる。特に、粘着付与樹脂水
性エマルジョンとして使用した場合には柔軟性・密着性
・タック等と乾燥性・耐熱性を満足させ、しかも塗工時
の発泡も少ないという効果を有する。更に本発明によ
り、労働安全性、省資源も達成出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は特定の乳化剤を用いてな
るロジン変性フェノール樹脂の水性エマルジョン及びそ
の製造法、並びにそれを構成成分とするエマルジョン組
成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、塗料・粘接着・インキ等の業界に
おいて溶剤タイプが汎用されてきたが、近年では労働安
全衛生や省資源等の見地から水性エマルジョン型へ移行
してきている。これに伴い、上記組成物の構成成分たる
粘着付与樹脂についても水性エマルジョン化が要望され
ている。さらに要求性能のレベルアップに伴い使用され
る粘着付与樹脂についても限定される様になってきてい
る。かかる要求性能としては柔軟性・密着性・タック等
を保持しつつ、乾燥性・耐熱性を上げる事が挙げられ
る。従来、高分子エマルジョンの柔軟性・密着性・タッ
ク等を上げる為に、ロジンエステル類、石油樹脂、水添
石油樹脂、テルペン樹脂又は水添テルペン樹脂を一部添
加する事は公知である。
【0003】また、乾燥性、耐熱性を上げる為には、こ
れら樹脂の高軟化点品を用いる事が考えられる。しかし
ながら一般的には柔軟性・密着性・タックと乾燥性・耐
熱性は相矛盾する場合が多く、これら性能を同時に満足
させる事は難しいと考えられている。さらに、これら性
能に加えて水性エマルジョンが安定であり、且つ塗工時
に発泡しにくいという事も必須である。しかるに、これ
ら各種の要求性能を同時に満足させることの出来る水性
エマルジョンは未だ見出されていないのが現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術で
解決し得なかった課題、即ち柔軟性・密着性・タック等
と乾燥性・耐熱性を同時に満足させ、しかも塗工時の発
泡の少ないという従来の諸課題を悉く解決する事を目的
としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の課題を解決せんとして、使用される粘着付与樹脂
及び乳化剤の種類について鋭意研究を重ねた結果、ロジ
ン変性フェノール樹脂を一般式:
【化3】 [式中、Rは水素原子または低級アルキル基を、A1
炭素数2または3の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基
を、A2 はエチレン基またはプロピレン基を、nは4〜
25の整数を、X及びYはいずれか一方が−SO3 M及
び他方が水素原子を、またMは1価のカチオンをそれぞ
れ示す]で表される化合物の1種または2種以上を乳化
剤として用いて乳化する事により初めて前記課題を悉く
解決しうる事を見出し本発明を完成するに至ったのであ
る。
【0006】即ち本発明は、(1) ロジン変性フェノール
樹脂と、一般式(I)で表される乳化剤とを含有するロ
ジン変性フェノール樹脂の水性エマルジョン、 (2)ロジ
ン変性フェノール樹脂に常圧又は加圧下で一般式(I)
で表される化合物の1種または2種以上を添加する水性
エマルジョンの製造法及び(3) 高分子水性エマルジョン
100重量部(固形分換算)に対して、その水性エマル
ジョン5〜50重量部(固形分換算)配合してなる水性
エマルジョン組成物に関わる。
【0007】本発明において用いるロジン変性フェノー
ル樹脂としては、例えばプロトン酸、ルイス酸等の酸性
触媒の存在下にトール油ロジン、ウッドロジン及びガム
ロジンのいずれか少なくとも一種100重量部に対して
フェノール75〜150重量部を付加反応させた後、水
酸化カルシウム等のアルカリにより中和、ろ過し、さら
に250〜300℃の条件下に熱重合させることにより
得られるものが挙げられる。本発明において用いるロジ
ン変性フェノール樹脂としては軟化点=145〜160
℃,酸価=45〜60,色調=ガードナー7以下である
のが好ましい。
【0008】本発明において用いる一般式(I)で表さ
れる化合物中、Rで定義される低級アルキル基として
は、メチル、エチル、プロピル、ブチル基などを、また
Mで定義される1価のカチオンとしては、リチウム、ナ
トリウム、カリウム、セシウムなどのアルカリ金属イオ
ン、アンモニアおよびトリメチルアミン、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリエタノールアミンなどの各種
アミンから誘導されるアンモニウム基を例示できる。一
般式(I)中
【化4】 で表される基のうち特に好ましい基としては代表的に
は、例えばジスチリル基
【化5】 ジ(P−メチルスチリル)基
【化6】 ジ(α−メチルスチリル)基
【化7】 等を例示できる。
【0009】本発明において用いる上記一般式(I)で
表される化合物は、例えば対応する公知のジ−置換フェ
ニルポリオキシアルキレンエーテル類と、スルホコハク
酸無水物とのエステル化反応により、あるいは上記エー
テル類に無水マレイン酸をエステル化反応させたのち得
られるエステルをスルホン化することにより容易に合成
できる。これらエステル化反応及びスルホン化反応は、
通常の方法により実施することができ、かくして通常一
般式(I)中Xが−SO3 M(Mは上記に同じ)である
化合物と、Yが−SO3 M(Mは上記に同じ)である化
合物とが混合された形態で所望の化合物が合成される。
これら各化合物は、特にそのそれぞれを単離せずとも混
合物の形態で、またこれらとともに若干の未反応原料等
を含む反応混合物の形態でも用いることができる。反応
混合物より未反応原料等を除去し、また上記各化合物を
単離した後1種又は2種以上を混合して用いることがで
きる。
【0010】本発明において用いる上記一般式(I)で
表される化合物量は特に限定されないが樹脂100重量
部に対し、通常は固形分換算で1〜10重量部程度、好
ましくは1〜5重量部である。10重量部を越える場合
には得られる粘着剤の耐水性が低下する。1重量部に満
たない場合には乳化時の樹脂エマルジョンの安定性が悪
くなる。
【0011】本発明の水性エマルジョンはロジン変性フ
ェノール樹脂をベンゼン、トルエン等の溶剤に溶解した
のち前記一般式(I)で表される乳化剤と軟水を添加
し、高圧乳化機を用いてエマルジョン化した後減圧下に
溶剤を除去する方法、または、樹脂の軟化点が約90℃
以下となるよう少量のベンゼン、トルエン等の溶剤を混
合し、つづいて乳化剤を練り込み、さらに熱水を徐々に
添加してゆき転相乳化させてエマルジョンを得た後溶剤
を減圧下に除去またはそのまま使用する方法、あるいは
オートクレーブ中にて樹脂の軟化点以上に昇温して乳化
剤を練り込み熱水を徐々に添加してゆき転相乳化させて
エマルジョン化する方法等により得ることができ、いず
れの方法によってもよい。
【0012】本発明においては上記ロジン変性フェノー
ル樹脂の水性エマルジョンを、該水性エマルジョンと相
溶性を有する高分子水性エマルジョンに加えることによ
り、該高分子水性エマルジョンを改質した水性エマルジ
ョン組成物を得ることができる。このような高分子水性
エマルジョンとしては、アクリルエマルジョン、ウレタ
ンエマルジョン、アルキッド系エマルジョン、各種ゴム
ラテックス、エチレン酢ビエマルジョン等を例示するこ
とが出来る。これら高分子水性エマルジョンに添加する
当該ロジン変性フェノール樹脂水性エマルジョンの量は
高分子水性エマルジョンの固形分換算100重量部に対
し5〜50重量部程度配合するのが好ましい。特に好ま
しいのは、10〜30重量部である。ロジン変性フェノ
ール樹脂水性エマルジョンの添加量が5重量部に満たな
い場合には、本発明に用いるロジン変性フェノール樹脂
の水性エマルジョンの十分な改質効果を付与する事が困
難となり、50重量部を越える場合には系が固くなりす
ぎ、これも十分な改質効果が得られなくなる。本発明の
水性エマルジョン組成物は必要に応じて消泡剤、増粘
剤、充填剤、酸化防止剤、耐水化剤、造膜助剤、pH調整
剤等を若干使用してもよい。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、塗料・粘接着・インキ
等の業界において従来用いられた水性エマルジョンでは
解決し得なかった課題を解決できる。特に、粘着付与樹
脂水性エマルジョンとして使用した場合には柔軟性・密
着性・タック等と乾燥性・耐熱性を満足させ、しかも塗
工時の発泡も少ないという効果を有する。更に本発明に
より、労働安全性、省資源も達成出来る。
【0014】
【実施例】以下、製造例、実施例及び比較例を挙げて本
発明を詳細に説明するが、本発明はこれら各例に限定さ
れるものではない。尚、各例中、部及び%は特記しない
限りすべて重量基準である。
【0015】製造例 (1)水 44.46 部 (2)アニオン系乳化剤 1.80 部 (ポリオキシエチレン(平均重合度13)ジスチリルフ
ェニルエーテルスルホコハク酸半エステルのナトリウム
塩、前記一般式(I)で表される化合物中Xが−SO3
Naである化合物と、Yが−SO3 Naである化合物と
の混合物であり、いずれもnは13である。 商品名 ネオハイテノールF−13,固形分25% 第一工業製薬株式会社製) (3)ブチルアクリレート 43.90 部 アクリル酸 1.36 部 (4)触媒(過硫酸カリウム) 0.23 部 pH調整剤(重ソウ) 0.11 部 水 9.04 部 攪拌装置、冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えた
四つ口フラスコ中、70℃の窒素ガス気流下で上記(1)、
(2) を溶解した後、攪拌下に(3)、(4) の1/10量を添加
し、70℃で窒素ガス気流下にて30分間予備反応を行
い、その後、(3)、(4) の9/10量を2時間かけて滴下
し、滴下重合を行なった。(3)、(4) の全量を滴下し終わ
った後、1時間完結反応を70℃で行ない室温に冷却後
100メッシュ金網ろ過を行ないながら取出し、固形分
45.7%のアクリルエマルジョンを得た。
【0016】実施例1 軟化点147℃のロジン変性フェノール樹脂100部を
トルエン60部に100℃にて約1時間溶解した後、8
0℃まで冷却してアニオン系乳化剤(ネオハイテノール
F−13)を固形分換算で3部及び水160部を添加し
75℃にて1時間強攪拌し予備乳化を行なった。得られ
た予備乳化物を高圧乳化剤(マントンガウリン社製)に
より300kg/cm3 の圧力で高圧乳化して乳化物を得
た。次いで、減圧蒸留装置に前記乳化物200部を仕込
み50℃、100mmHgの条件下に6時間減圧蒸留を行な
い固形分50%のロジン変性フェノール樹脂エマルジョ
ンを得た。このようにして得たロジン変性フェノール樹
脂エマルジョン10部(固形分換算)と前記製造例で得
られたアクリルエマルジョン100部(固形分換算)を
混合し、さらに、アクリル系の増粘剤として「プライマ
ルASE−60」(日本アクリル社製)0.5部(固形
分換算)を添加しアンモニア水にて増粘させて水性粘着
剤組成物を得た。
【0017】実施例2 実施例1においてロジン変性フェノール樹脂エマルジョ
ンの添加量をアクリルエマルジョン100部(固形分換
算)に対し30部とした他は実施例1と全く同様の操作
を行い、水性粘着剤組成物を得た。
【0018】比較例1 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂に換えて
脂肪族系石油樹脂(軟化点100℃、「クイントンA−
100」、日本ゼオン株式会社製)を用いた他は実施例
1と全く同様の操作を行ないエマルジョンを得た。ま
た、同様の配合により水性粘着剤組成物を得た。
【0019】比較例2 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂に換えて
芳香族系石油樹脂(軟化点120℃、「ペトロジン12
0」、三井石油化学株式会社製)を用いた他は実施例1
と全く同様の操作を行ないエマルジョンを得た。また、
同様の配合により水性粘着剤組成物を得た。
【0020】比較例3 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂に換えて
不均化ロジンのグリセリンエステル(軟化点100℃、
「スーパーエステルA−100」、荒川化学工業株式会
社製)を用いた他は実施例1と全く同様の操作を行ない
エマルジョンを得た。また、同様の配合により水性粘着
剤組成物を得た。
【0021】比較例4 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂に換えて
マレイン化ロジンのグリセリンエステル(軟化点150
℃、「マルキードNo.5」、荒川化学工業株式会社
製)を用いた他は実施例1と全く同様の操作を行ないエ
マルジョンを得た。また、同様の配合により水性粘着剤
組成物を得た。
【0022】比較例5 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂に換えて
ポリテルペン樹脂(軟化点115℃、「YX−レジンP
#1150」安原油脂化学混合物工業株式会社製)を用
いた他は実施例1と全く同様の操作を行ないエマルジョ
ンを得た。また、同様の配合により水性粘着剤組成物を
得た。
【0023】比較例6 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂に換え
て、10%フマル化ホルマル化変性ロジン(特公昭59
−48064号に記載の方法にて製造されたもの)を用
いた他は実施例1と全く同様の操作を行ないエマルジョ
ンを得た。また、同様の配合により水性粘着剤組成物を
得た。
【0024】比較例7 実施例1において、アニオン系乳化剤ネオハイテノール
F−13に代えてドデシルベンゼンスルホン酸ソーダを
固形分換算で3部用いた他は実施例1と全く同様の操作
を行ないエマルジョンを得た。また、同様の配合により
水性粘着剤組成物を得た。
【0025】比較例8 実施例1において、アニオン系乳化剤ネオハイテノール
F−13に代えてアニオン系乳化剤(ポリオキシエチレ
ン(平均重合度13)ジスチリルフェニルエーテルスル
ホン酸のアンモニウム塩、商品名 ハイテノールNF−
13、固形分92%、第一工業製薬株式会社製)を固形
分換算で3部用いた他は実施例1と全く同様の操作を行
ないエマルジョンを得た。また、同様の配合により水性
粘着剤組成物を得た。
【0026】比較例9 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂エマルジ
ョンを全く添加しない事の他は実施例1と全く同様の操
作を行ない、水性粘着剤組成物を得た。
【0027】比較例10 実施例1において、ロジン変性フェノール樹脂エマルジ
ョンの添加量を固形分換算で70部用いた他は実施例1
と全く同様の操作を行ない、水性粘着剤組成物を得た。
【0028】試験 各実施例及び比較例にて調製した水性粘着剤組成物を乾
燥後の糊厚が40μmとなるように厚さ40μmのポリ
エステルフイルムに塗布し、105℃の循風乾燥器中に
て3分間乾燥し、粘着シートを作成して各種試験を行な
った結果を表1に示す。
【表1】 各種試験は以下の方法による。 1.密着性:測定温度20℃、引張速度300mm/min
で、180°剥離により、密着性(g/25mm)を測定し
た。被着体は、ポリプロピレン板(PP)である。 2.タック:JIS Z 0237 に記載されたJ.
Dow法により、傾斜℃30°、測定温度20℃で測定
した。表1中の数値はBallNo.を示す。 3.耐熱性:JIS C 2107により、貼付面積2
5×25mm2 、荷重1kgで、ステンレス板に対する40
℃での1時間後のずれ(mm)を測定した。 4.発泡性:各実施例及び各比較例にて調整された水性
粘着剤組成物100gを200ccの共栓付メスシリンダ
ー(目盛の高さ50cm)に入れ、20回振盪後、経時に
よる泡の高さ(cm)の変化を比較した。 5.乾燥性:各実施例及び各比較例にて調整された水性
粘着剤組成物をウエットで約100μの厚さに塗布し、
室温に30分間放置した後の乾燥程度を指触から判断し
た。支持体:ステンレス板 6.シートの濁り:乾燥後の粘着シートを目視で判定し
た。濁りのあるものは×、濁りのないものは○で表示し
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 61:14) 8215−4J

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロジン変性フェノール樹脂と、
    一般式: 【化1】 [式中、Rは水素原子または低級アルキル基を、A1
    炭素数2または3の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基
    を、A2 はエチレン基またはプロピレン基を、nは4〜
    25の整数を、X及びYはいずれか一方が−SO3 M及
    び他方が水素原子を、またMは1価のカチオンをそれぞ
    れ示す]で表される化合物の1種または2種以上とを含
    有することを特徴とする水性エマルジョン。
  2. 【請求項2】 ロジン変性フェノール樹脂に常圧又は加
    圧下で一般式: 【化2】 [式中、R、A1 、A2 、n、X及びYはそれぞれ前と
    同じ意味]で表される化合物の1種または2種以上を添
    加することを特徴とする水性エマルジョンの製造法。
  3. 【請求項3】 高分子水性エマルジョン100重量部
    (固形分換算)に対して、請求項1記載の水性エマルジ
    ョン5〜50重量部(固形分換算)を配合してなる水性
    エマルジョン組成物。
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