JPS5842675A - 水性ポリエステルホツトメルト接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水性ポリエステルホットメルト接着剤に間する
０さらに詳しくは耐水性、耐溶剤性および接着性に優れ
た水性ポリエステルホットメルト接着剤に関する。

従来、ホットメルト接着剤はフィルム状、粉末状、ペレ
ット状、ペースト状等の方式で織物、不織布、フィルム
、金属等の貼合せに用いられ、今後その取扱い易さおよ
び優れた接着力の故に成長が期待されている。現在好ん
で用いられる熱可田性樹脂としては、エチレン・酢ビ共
重合体、ポリアミド樹脂、共重合ポリエステル樹脂等が
あげられる。

しかしながら、これらの熱可藍性樹脂は各々少なからず
欠点を有している。すなわち、エチレン・酢ビ共重合体
は耐浴剤性および耐熱性が不充分であり、ｌリアミド樹
脂は耐溶剤性に優れるも耐水性が劣る。−万Ｗリエステ
ル樹脂は耐溶剤性、耐水性、耐熱性、接着性等非常に優
れた性能を有し、各性能のバランスが最も良好な樹脂と
して高く評価されている。しかし、これらの優れた性能
を有するぼりエステル樹脂も水性ペーストとして使用さ
れる場合、性能上好ましくない欠点が生じる。すなわち
メリエステル樹脂の粉末を水中分散させる場合、〆リエ
チレンオキシド、カルボメチルセルリース等の水−溶性
樹脂あるいは界面活性剤等の使用が必要であり、耐水性
、接着性等の低下をきたす。それ故、上記の優れた性能
を損うことなく、メリエステル樹脂を水性化する技術の
開発が強く望まれているのが実情である。

そこで本発明者等は耐水性、接着性、耐溶剤性および耐
熱性に優れた水性プリエステルホットメルト接着剤につ
いて種々鋭意研究してきた結果、本発明に到達した。

すなわち本発明は （Ａ）＊リカルボン酸成分のうち、０．６〜ＢＯモル−
がスルホン酸金属塩基含有芳香族ジカルボン酸である分
子量ｓ、ｏｏｏ　＃ｓｏ、ｏｏｏのポリエステル樹脂、
＠沸点が６０〜２００℃の水浴性有機化合物、（Ｃ）水
、（Ｄ）粒径８０ｏ＃以下の熱可塑性樹脂粉末を含み、
かつ（４）、（９）、（Ｃ）および（Ｄ）が下記の弐〇
、Ｉ）、ｌ、４）を満足することを特徴とする水性ポリ
エステルホットメルシ接着剤である。

式１）　（４）＋（Ｂ）＋（０）＋（Ｄ）”　Ｗｏｏ　
（重量比）弐ｔ！１（Ａ）＋（ｎ）／（ｎ）＋（ｃ）　
−ｓ　〜ｔｏ７ｍｓ−ｓ。

（重量比） 式粉　（Ｄ）／（４）＋（Ｄ）＝Ｏ〜ｏ、ｓａ（重量比
）式４）　　＠／ＣＢ）＋（（り＝Ｏ〜ｏ、ｇｇ’（重
量比）本発明ではスルホン酸金属塩基含有ポリエステル
樹脂（４）を主体とする水性ポリエステル樹脂を用いる
ことにより、耐水性、接着性、耐溶剤性および耐熱性に
優れた水性ポリエステルホットメルト接着剤が得られる
。

分のうちｏ、ａ　−ｇ　ｏモル−である◇具体的にはポ
リカルボン酸成分がスルホン酸金属塩基を含有しない芳
香族ジカルボンＩＩ！４０〜９９．５％ルー、脂肪族ま
たは脂環族ジカルボン酸ａｓ、ａ−ｏモル−およびスル
ホン酸金属塩基含有芳香族ジカルボン酸０．５〜２０モ
ル第からなり、ポリオール成分が炭素数８〜ａの脂肪族
グリコールまたは／および炭素数６〜ｌ怠の脂環族グリ
コールからなるポリエステル樹脂であることが好ましい
。

スルホン酸金属塩基を含有しない芳香族ジカルボン酸と
しては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、オルソフ
タル酸、ｇ、６−す７タレンジカルボン酸等を挙げるこ
とができる。これらのスルホン酸金属塩基を含有しない
芳香族ジカルボン酸はブリカルボン酸成分の４０〜９９
．５モル％であることが好ましい。４００モル％満の場
合にはポリエステル樹脂の機械的強度および耐水性が劣
り、好宜しくない。９９．８モル％を越えるとポリエス
テル樹脂が系に分散しなくなる。

脂肪族または脂環族ジカルボン酸としては、例えばコへ
タ酸、アジピン酸、アゼライン酸、セパシン酸、ドデカ
ンジオン酸、ダイマー酸、テシラへイド田フタル酸、ヘ
キサ八イド１：＋７タル酸、ヘキサへイド嚢イン７タル
酸、ヘキサ＾イド胃テレフタル醗等を挙げることができ
る。脂肪族または脂環族ジカルボン酸はポリカルボン酸
成分の５９．５〜０−１−ルーであることが好ましい。

５９．５モル％を越えると、耐水性、塗膜強度が低下し
、粘着性が表われる。

さらにアーヒドロキシ安息香酸、シー（１−とドロ牛ジ
ェトキシ）安Ｊ１嘗酸あるいはヒト四キシピバリン酸、
ｒ−ブチａラクトン、ξ−カブ四うクシン等を必要によ
り使用することができる◎また必要により、トリメリッ
ト酸、ビ四メリット酸等の５官能以上のポリカルｌン酸
を全ぼりカルボン＃成分に対して６モル襲以下であれば
使用することができる。

炭素数Ｓ−ａの脂肪族グリコールとしてはエチレングリ
コール、プロピレングリコール、１．ＩＩ・プ田パンジ
オール、ｌ、４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、１．ＩＳ−ベンタンジオール、ジエチレングリコ
ール、ｌ、６−ヘキナンジオール等を挙げることができ
る。炭素数６〜ｌ怠の脂環族グリコールとしては１，４
−シタ四ヘキサンジメタツール等を挙げることができる
。

炭素数２〜８の脂肪族グリコールまたは／および炭素数
６〜１１の脂ｌｌｌ族グリコールは全ｌリオ−ル成分に
対して９８〜１００モル外であるＯまた必要によりトリ
メチ田−ルプロパン、トリメチー−ルエタン、ダリ七リ
ン、ペンタエリスリトール等の３官能以上のポリオール
を全メリオール威分に対して墨モルー以下であれば使用
することができる。さらに分子量ｖｏｏｏ以下、好まし
くは６０００以下のｌリアルキレングリコール、例えｉ
ｆ　＆リエチレングリコール、メリプ四ビレンダリコー
ル、ぼりデトラメチレングリコールを必要により全ｌリ
オール成分に対して１６重量襲以下、好ましくは１ｏｌ
ｌ量襲以下であれば使用することができる０ スルホン駿金属塩基含有芳香族ジカルボン酸としてはス
ルホテレフタル酸、・−スルホイソフタル酸、番−スル
ホ７タル酸、番−スルホナフタレンーｊＩ、？−ジカル
ボン酸、！ｌ−（番−スルホフエノキン〕檜ソ７タル酸
等の金属塩なあげることができる。金属塩としてはＴＪ
　Ｌ　ｅ　Ｍ　＆　＊　Ｋ　＃　Ｍ　ｇ　ｅ　Ｏ＆　＃
　Ｏｕ　。

１・等の塩が挙げられるが、特に＊ａ、Ｘ［が好ましい
・ スルホン酸金属埴基含有芳香族ジカルｌン酸はｌリカル
メン酸成分に対して０．６〜２０モル−である。好まし
くはＯ０ａ〜１０七ルー・１．さらに好會しくはｌ、　
Ｏ−７そル成である。Ｏ，ＩＩそルーに満たない場合は
プリエステル樹脂は全く水に分散せず、９０モル−を越
えると得られる皮膜の耐水性は非常に劣ったものとなる
。

本発明のぎりエステル樹脂の分子量はｓ、ｏｏ。

〜ｓｏ、ｏｏｏ、好ましくはｓ、ｏｏｏ〜ａｓ、ｏｏｏ
　である。分子量が３０００に満たない場合には接着力
が劣り、ｇｏ、ｏｏｏ゛を越えると水に対する分散性が
劣り好ましくない。

本発明のぎりエステルｍＷＩを製造するには常法に従う
。

未発明に用いるぎりエステル樹脂は結晶性、非品性のい
ずれでもよく、またこれらの混合物であってもよい。特
に非晶性〆・リエスデル樹脂＝結晶性ぎりエステル樹脂
−５−３０＋Ｉｉ〜）０（重量比）の混合が好ましい。

本発明に用いられる沸点が６０〜１００℃の水溶性有機
化合物−）としては、ｇｏ℃の水１ｔに対する溶解度が
Ｊ！ｏｐ以上の有機化合１物であり、酸素以外のヘテ費
原子を含有しない化合、瞼が好ましい・ ′具体的には脂肪族および脂環族のアルコール、エーテ
ル、エステル、およびケトン化合物等が挙げられる０さ
らに具体的には例えばメタノール、エタノール、ｌ−プ
レパノール、１−プレパノール、ｎ−ブタノール、１−
ブタノール、１１−ブタノール、、ｔ＠ｒｔ−ブタノー
ル等の御飯アルコール類、エチレンプリプール、プ四ピ
レングリコール等のグリコール類、メチル七四ソルプ、
エチルセ胃ソルプ、イソプ田ビルセ胃ソルプ、ｔ＠ｒｔ
−プチルセ胃ソルブ、−−プチルセ田ンルプ、３−メチ
ル−３−メトキシブタノール、ｎ−ブチル−ｋＷソルプ
アセテート等のプリコール誘導体、ジオキサン、テトー
ツへイド０７ラン等のニー、チル類、酢酸エチル等のエ
ステル類、メチルエチル・ケトン、シタｐへ牛すノン、
Ｖｌｐ　ｗオタタノ？、シフ費デカノン、ジターへ生す
ノン等のケトン類などである。特に好ましいのはｎ−プ
チルセ關ソルプ、エチルセ■ソルプ、イソプリパノール
等でアル。これ、らの水溶性有機化合物は単独または怠
−以上を併用することができる。これらの水溶性有機化
合物の沸点は６０〜２００℃の範囲にあることが必、贅
である。沸点が６０℃に達し、ない場合はプリエステル
樹脂をこの有機化合物に混合！たけ溶解させるに充分な
温度を一つことが困難である０さらステル・ホットメル
７ト接着剤−を塗布した後、速い乾燥性が得られない。

また水竺性化合物としてアミド系あるいはスルホン酸エ
ステル系化合−を用いた場合は乾燥性が劣ると同時に水
性ぼりエステル・、ホットメルト、接着、剤の貯蔵管走
性が劣ったものとなってしまう。

本発明の熱町田性樹脂粉末（Ｄ）　ｑｔ従来のぎりエス
テル樹脂、ポリエチレン・酢酸ビニル、本発明のメリエ
、ステル樹脂（４）等の熱−町田性樹脂の粉砕物でリエ
ステル樹脂が好ましい。　　、　　　　。

この結晶性ポリエステル樹脂としてはスルホン酸金属塩
基含有芳香族ジカルｌン酸が共重合されていない結晶性
ボッエステルＷ脂お本び／または本発明の結晶性ポリエ
ステル樹脂（Ａ）が好ましく、特に分子量′ｙ０００以
下のｌリアルキレングリコール成分が１８重量％（対生
成ぎりマー）である結晶性ぎりエステル樹脂であること
が好ましいＯこれらの結暴性ぎりエステル樹脂は微粉砕
後、樹脂粉末として用いられる０さらに熱可塑性樹脂粉
末の粒子径は８００．μ以下であり、好ましくは・１０
．０μ以下であるＯ粒子径は２００μを越えると得られ
た水性ポリエステルホットメルト接着剤を塗５−する場
合、平滑で均一な皮膜が得られなし・とか、あるいはロ
ータリースクリーンを用しする場合目＃ｋまりを起す等
の問題が生じるＯｌリーエステル樹脂■、水（０）およ
び必要に、より水溶性有機化合物＠）を配合することに
より、水性ぎりエステル樹脂とすることができる。　一
本発明における水性ぎりエステルホットメルト接着剤は
あらかじめ調製された水性ポリエステル樹脂と熱可塑性
樹脂粉末とを攪拌混合することにより製造される。一方
、水性ポリエステル樹脂は例えば（Ａ）　＆リエステル
樹脂と＠）水浴性有機化合物とを５０〜Ｊ！００℃であ
らかじめ混合し、これに（０）水を加えるかあるいは（
Ａ）と（２）との混合物を水に加え４０〜１２０℃で攪
拌する等の方法により製造される。熱可塑性樹脂粉末を
水性プリエステル樹脂に混合するに当り、必要により水
を加えてもよい。

これらの方法において（４）ポリエステル樹脂、（９）
水溶性有機化合物、（Ｃ）水および（Ｄ）熱可塑性樹脂
粉末の配合比は水性ぎりエステルホットメルト接着剤の
性能を保持するうえで重要な要素であり、式１）、！）
、Ｉおよび船の配合比（重量比）を満すことが必要であ
る。

式１）　（Ａ）＋（９）＋（０）　＋　（Ｄ）諺１００
式り　’（Ａ）＋（Ｄ）／（Ｂ）＋（Ｑ）＝　６〜？　
Ｏん９８〜３０式齢　（Ｄ）　／　（Ａ）　＋　（Ｄ）
　＝　ｏ〜０．９８式４）　　（Ｂ）／ＣＢ）＋（（り
＝Ｏ〜０．６６水性ぎりエステルホットメルト接着剤に
含まれる（４）ぎりエステル樹脂および（Ｄ）熱可塑性
樹脂粉末が。重量襲″Ｃ１１ｌＬない場合または７０重
量外を越える場−合は水性“メリエステルホットメルＦ
接着剤の粘度゛が低く！延は高くなり過ぎ好ましくなし
・。

゛　　トメルト接着剤に含まれる （２）熱可塑性樹脂粉末が（Ａ）〆リエステに樹脂゛と
（Ｄ）熱可塑性樹脂粉末。和゛５対、。、９８を、越え
−と、オ性メリエステ゛ル“樹脂中に均一に分散しなく
なる。

水性ぎりエステルホットメルト接着剤に含まれる（口）
水溶性有機化合物が（Ｃ）水と（Ｂ）水浴性有機化合物
との和に対し０．６６を越えると乾燥性が低下し好まし
くない０ 本発明の水ｉメリエステルホットメルト接′着剤はアミ
゛ノ゛樹脂、工メキシ樹脂、イソシア亭−ト化ことが可
能である〇 本発−の水性−リエステルホットメルト接着剖は織物、
不織布等の繊維製品、鋼板、アーλ１＝ニーム板等の金
属、紙およびプラス埜ツタフィルムに対する接着剤とし
て、従来にない優れた耐水性、耐溶剤性、耐熱性および
接着性を発揮するものである。本発明の水性／＆リエス
テルネットメル゛Ｆ接着剤には必要により水溶性樹脂、
アミン類等の増粘剤、顔料、染料や各種添加剤などを配
合すること″ができる。

以下、実施例によって本発明をさらに−しく説明するが
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない０ 実施例中、単に部とあるのは重量部を示す。

種★の特性の評価は下記の方法に従った０１）　分子量 分子量測定装置（日立製作新製１１・形）を使用し測定
した。

カ　結晶−ム □示−走査型熱量針（島津製作所製）により昇温速度１
０℃／分にて測定した。　　　　゛紛軟化点 全自動融点測定装置（ＭＩ？’ｌ’ＬｍＲ社製、ＭＯＤ
］ＩＬＦＦ−１）を使用し測定した。

初　水系分散体の粒子径 グラインドメーターおよび光学顕微鏡により測定した。

（転）接着性 Ｊ工８に■１４に準拠した。

・耐水性 ｉｘａ　Ｌ　１０４ｇに準拠し、洗濯を３回実施した後
、剥離強度の保持率により測定した。

η　耐溶剤性 パーク胃ロエチレンを用い１０℃でドライクリーニング
を３回実施した俵、剥離強度の保持率により測定した。

製造例　Ｌ ジメチルテレアタレー）４３０部、ジメチルイソフタレ
ート４６６部、６−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメ
チル４！１部、エチレングリコール４４８部、ネオペン
チルグリコールａｏｏｇ、酢酸厘鉛０．４４部、酢酸ナ
トリウ＾Ｏ，ＯＳ部および三酸化アンチモン０，４８部
を反応容器に仕込み、１６０℃〜怠ｎｏ℃で１時間かけ
てエステル交換反応を行った。次いで、Ｒ６０℃亥で昇
温しつつ反応系内を徐々に減圧していき１時間後に６−
場とした・そして最後に８６０℃、Ｏ０１〜０．３ｍｓ
）Ｉｇの減圧下で１時間重縮合反応を行ない、分子量　
。

’Ｆ、０００　、軟化点１６２℃の非品性ぎリエステル
樹脂（Ｂ−１）を得た。ＮＭＲ等の組成分析の結果、ポ
リエステル樹脂（Ｂ−１）の組成は、テレｙａｋ酸４ｓ
モル−、イソフタル１１６會モル修、５−ナトリウムス
ルホイソフタルｓ３モル、−、エチレングリコール８２
モル−、ネオペンチルグリコール４８モル−であった。

さらに第１表に示した原料を用いる以外は全く同様にし
て結晶性ぎりエステル樹１！（Ａ−１）〜（ム−５）、
非晶性メリエステル樹ｍ＜’５−ａ）〜（！ｌ−４）を
得た。それらの特性値は第１表−１および一畠に示した
通りであった。

、以下余白 嬉　　１　　表　　−１ 実施例　Ｌ ポリエステル樹脂（＊−１）ｇａｓＬ’＊リエステル樹
脂（ｍｌ−１）４部およびｎ−プチルセ胃ソルプｌＯ部
とを１３０℃で溶融混合し、次にこの溶融混合物に水６
０部を攪拌しながら加えることにより青白色の粒径１μ
以下の安定な水性ｌリエステル樹脂（０−１）を得た。

次に得られた水性樹脂（０−１）１００部と１００μ以
下の粒子径を有する結晶性ポリエステル樹脂（Ｉ）の粉
＊３０部とを攪拌しながら混合したところ、均一に分散
した水性ｌリエステルホットメルト接着−（Ｄ−１）を
得た。

このようにして得られた本性ぎりエステルホットメル）
接着剤（Ｄ−１）をロータリースクリーンを用い、プリ
エステル／木綿（ｓａ／３８）のプリード上に目付量１
５ｆ／ｄになるように塗布し次いでｌ、１１０℃でＳ分
間乾燥した後、未処理の前記プν−ドと１５０℃、０．
５％の条件で１０秒間接着した。

得られた接着ブリードの剥離強度は６　Ｂ　Ｏｆ／１ｎ
ｏｈであり、洗濯テストおよびドライクリーニングテス
ト後の剥離強度保持率は９５饅および９ｏ−であり、優
れた接着性、耐水性および耐溶剤性を有することが判明
した。

実施例２〜６　比較例１〜６ 第２表および第３表に示した配合比以外は実施例１と全
く同様にして水性ポリエステル樹脂（〇−２）〜（０−
５）を得た後、第３表に示した水性ポリエステルホット
メルト接着剤（Ｄ−ｆｆｉ）〜（Ｄ−６）を得た。

得られた水性ｌリエステルホットメルト接着剤の特性お
よび性能を第４表に示した。

比較のために第２表および第３表に示した配合以外は実
施例１と全く同じ方法により水性ポリエステル樹脂（０
，６）〜（ｃ、ｅ）を得た。水性ぎりエステル樹脂（ａ
−ｓ）および（ｏ−ｓ）は安定な分散体が得られなかっ
た。次いで水性ｌリエステルネットメルトｌ’着剤（Ｄ
−７）〜（Ｄ−１０）を得た６得られた水性プリエステ
ルホットメルト接着剤の性能を第ａｌｌに示した〇第　
　　　３　　　　表 （書）（１）　＆リエスナル樹［）末 ＴＰＡ／ＩＰＡ／ＡＡ／ＩＧ／ＢＤ／ＰＴＭＧ（ＭＷｌ
ｏｏＯ）Ｗ　ａ　Ｏ／　１ｍ　／　３１１　／／　３　
’Ｆ　、　Ｉｓ　／　＠　Ｊ！　／　Ｏ、Ｉｓ　（４ｋ
　比）最大粒径（ｌ　ＯＯ＃、融点λｌ）℃ （幻ぎりエステル樹脂粉末 テＰム／工ＰＡ／ＡＡ／ＩＧ／ＢＤ＝）Ｏ／１０／怠０
／４０／ｇｏ　（モル比） 最大粒径〈１００μ、融点ｚｓ＊℃ （４）メリアミド樹脂粉末　ＱＲ工Ｌ−ｔ＠ｘ　ＩＦ（
１Ｍ８１Ｒｖ罵ａｘｘ　ＡＧ） 最大粒径〈２００μ、結晶融点１１５℃略号は以下のも
のを示す。

ＴＰＡＩテレフタル酸　１ｔｌエチレングリコールエＰ
ム：イソ７タル酸　ＢＤニブタンジオールＡＡ　、アジ
ピン酸　　　Ｐ丁Ｍθ：ボ’１ｌ−ｒ）ラメチυングリ
コール以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）＆リカルボン酸成分のうち０１Ｉｓ〜２０モル、
   外がスルホン酸金属塩基含有芳香族ジカルボン酸である
   分子量ｓ、ｏｏｏ　−ｓｏ、ｏｏｏ　　のポリエステル
   樹脂ＪＢ）　１点がｇｏ−ｇｏｏ℃の水溶性有機化合物
   、（Ｃ）水、（ｐ）粒径２００μ以下の熱可履性樹脂粉
   末を含み、かつ（４）、（至））、（Ｃ）および（Ｄ）
   が下記の式へ勝、櫛、船を満足することを特徴とする水
   性ポリエステルホットメルト接着剤。 弐１）（４）＋（６）＋（ｃ）＋（Ｄ）　−ｚ　ｏ　ｏ
   　　（重量比）式■　（４）＋（ゆ／　（Ｂ）　＋　（
   （り冨５〜７０７９５〜ｇｏ（重量比）式（転）（Ｄ）
   ／（４）＋（Ｄ）−０〜ｏ、＊ａ　　　（重量比）式４
   ）　　（Ｂ）／（Ｂ）　＋　（ｃ）　−ｏ〜００−６　
   　（重量比）