CN106459595A - 水性乳液以及涂膜、固化物和层叠体 - Google Patents

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Abstract

提供能够以充分的强度对被粘物进行粘接或者使被粘物彼此粘接的水性乳液。水性乳液,其包含高分子表面活性剂(A)、含有卤素原子的聚合物(B)、以及水(C),所述高分子表面活性剂(A)包含选自下述高分子聚合物和/或含有下述式(I)所示的结构单元的化合物中的1种以上。[式(I)中,X表示氮原子、CH或亚萘基;Y1和Y2各自独立地表示羟基、‑COOR1、‑OCOR2、2‑吡咯烷酮‑1‑基、聚环氧烷烃或‑SO3Ma(Ma为氢原子、‑NH4或碱金属);m表示1~4的整数;p表示40~2000的整数;q表示0、或者使p与q之和达到40~2000的整数的正整数;r表示0~4的整数]。高分子聚合物:交联羧甲基纤维素的碱金属盐等。

Description

水性乳液以及涂膜、固化物和层叠体
技术领域
本发明涉及水性乳液以及涂膜、固化物和层叠体。
背景技术
专利文献1记载了可以用作粘接剂的包含酸改性氯化聚烯烃的水性乳液。但是,这种水性乳液无法以充分的粘度对被粘物进行粘接或者使被粘物彼此粘接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-31473号公报。
发明内容
发明要解决的问题
要求能够以充分的粘度粘接被粘物的水性乳液。此外,要求进一步稳定地维持水性乳液。
用于解决问题的手段
本发明包含下述技术方案。
[1]本发明的水性乳液包含:
高分子表面活性剂(A),其包含选自下述高分子聚合物和/或含有下述式(I)所示的结构单元的化合物中的1种以上;
含有卤素原子的聚合物(B);以及
水(C),
式(I)中,
X为氮原子、CH或亚萘基;
Y1和Y2各自独立地表示羟基、-COOR1、-OCOR2、2-吡咯烷酮-1-基、聚环氧烷烃或-SO3Ma,其中,Ma表示氢原子、-NH4或碱金属;
R1表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碱金属、-NH4或-(CH2CH2O-)s-Z 所示的基团,其中,s表示1~100的整数,Z表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为6~10的芳族烃基、碳原子数为3~10的缩水甘油基或-SO3Mb,其中,Mb表示氢原子、-NH4或碱金属;
前述聚环氧烷烃包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元;
R2表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基;
m表示1~4的整数;
p表示40~2000的整数;
q表示0、或者使p与q之和达到40~2000的整数的正整数;
r表示0~4的整数;
高分子聚合物:交联羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基纤维素的碱土金属盐、羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基淀粉的碱金属盐、(甲基)苯乙烯-马来酸酯共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、和聚二烯丙基二甲基氯化铵。
[2]含有式(I)所示的结构单元的化合物中,优选q为整数0时的含有下述式(I')所示的结构单元的化合物,
式(I')中,
m、X和Y2表示与式(I)中的定义相同的含义。
[3]前述式(I)所示的结构单元优选为式(II)所示的结构单元,
式(II)中,
p和q满足p/(p+q)达到0.8以上且1以下的关系。
[4]优选还包含下述式(III)所示的表面活性剂(D),
式(III)中,
R4表示碳原子数为1~30的烷基、碳原子数为6~30的芳族烃基、聚环氧烷烃基团、具有碳原子数为1~30的烃基的(甲基)丙烯酸酯基、以及它们的组合,前述烷基和前述烃基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
前述聚环氧烷烃基团包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元;
Z'表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或-SO3M,其中,M为氢原子、NH4或碱金属;
n'表示1~40的整数。
[5]前述表面活性剂(D)优选为下述式(IV)所示的反应性表面活性剂,
式(IV)中,
R5表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为6~20的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基或羧基;
R6表示氢原子或甲基,
R7表示碳原子数为1~20的亚烷基、碳原子数为6~30的亚芳基、或者聚环氧烷烃基团、以及它们的组合,前述亚烷基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
前述聚环氧烷烃基团包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元;
Z'表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或-SO3M,其中,M为氢原子、NH4或碱金属;
n'表示0~30的整数。
[6]优选还包含具有聚合性基团的化合物(E)。
[7]具有聚合性基团的化合物(E)相对于含有卤素原子的聚合物(B)100质量份的含量优选为50~10000质量份。
[8]优选包含含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)的混合物作为分散质。
[9]分散质优选为液体。
[10]优选含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于分散质。
[11]优选包含将含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于具有聚合性基团的化合物(E)而得到的溶液作为分散质。
[12]具有聚合性基团的化合物(E)优选在23℃、大气压下为液体。
[13]具有聚合性基团的化合物(E)优选为具有烯属不饱和双键的化合物。
[14]优选还包含光聚合引发剂。
[15]优选还包含光稳定剂。
[16]优选还包含紫外线固化性低聚物。
[17]优选还包含荧光增白剂。
[18]优选还包含流平剂。
[19]分散质的体积基准的中值粒径优选为2μm以下。
[20]含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)、具有聚合性基团的化合物(E)与水(C)的总计质量优选为0.1质量%~70质量%。
[21]含有卤素原子的聚合物(B)优选包含卤化橡胶。
[22]含有卤素原子的聚合物(B)优选包含氯化橡胶。
[23]涂布膜,其由[1]~[22]中任一项所述的水性乳液形成。
[24][23]所述的涂布膜的固化物。
[25]层叠体,其中,在由烯烃系聚合物形成的第一基材上依次层叠有[24]所述的固化物、以及在其上的一层以上的粘接剂层、和第二基材。
[26]层叠体,其中,在由乙烯·乙酸乙烯酯共聚物形成的第一基材上依次层叠有[23]所述的固化物、以及在其上的一层以上的粘接剂层、和第二基材。
[27]涂膜的形成方法,其特征在于,将[1]~[22]中任一项所述的水性乳液涂布在基材上,并进行干燥。
[28]涂膜,其通过[27]所述的方法而得到。
发明效果
根据本发明的水性乳液,能够以充分的强度对被粘物进行粘接或者使被粘物彼此粘接。此外,能够进一步稳定地维持水性乳液。
具体实施方式
本发明的水性乳液包含:
高分子表面活性剂(A),其包含选自下述高分子聚合物和/或含有下述式(I)所示的结构单元的化合物中的1种以上;
含有卤素原子的聚合物(B);以及,
水(C),
式(I)中,
X为氮原子、CH或亚萘基,
Y1和Y2各自独立地表示羟基、-COOR1、-OCOR2、2-吡咯烷酮-1-基、聚环氧烷烃或-SO3Ma(Ma表示氢原子、-NH4或碱金属);
R1表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碱金属、-NH4或-(CH2CH2O-)s-Z 所示的基团,其中,s表示1~100的整数,Z表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为6~10的芳族烃基、碳原子数为3~10的缩水甘油基或-SO3Mb,其中,Mb表示氢原子、-NH4或碱金属;
前述聚环氧烷烃包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元;
R2表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基;
m表示1~4的整数;
p表示40~2000的整数;
q表示0、或者使p与q之和达到40~2000的整数的正整数;
r表示0~4的整数;
高分子聚合物:交联羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基纤维素的碱土金属盐、羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基淀粉的碱金属盐、(甲基)苯乙烯-马来酸酯共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、和聚二烯丙基二甲基氯化铵。
本发明的水性乳液优选含有表面活性剂(D),更优选包含具有聚合性基团的化合物(E)。本发明的水性乳液作为水系粘接剂是有用的。
<高分子表面活性剂(A)>
本发明的水性乳液所含有的高分子表面活性剂(A)包含选自上述高分子聚合物和/或含有上述式(I)所示的结构单元的化合物中的1种以上。本发明的水性乳液中包含的高分子表面活性剂(A)的含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份与具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为1~30质量份、更优选为1~15质量份、进一步优选为1~10质量份。
对于本发明的水性乳液中含有的式(I)所示的高分子表面活性剂(A),在含有式(I)所示的结构单元的化合物中,优选包含q为整数0的含有下述式(I')所示的结构单元的化合物。
[式(I')中,m、X和Y2表示与式(I)中的定义相同的含义]。
包含上述式(I)所示的结构单元的化合物是在水性乳液中作为乳化剂而发挥作用的物质,只要具有上述式(I)的结构单元,则可以是合成高分子表面活性剂,也可以是天然高分子表面活性剂。
此外,式(I)所示的化合物可以是阳离子性、阴离子性、两性和非离子性的表面活性剂中的任一者,优选为阴离子性或非离子性的表面活性剂,更优选为非离子性高分子表面活性剂。这些高分子表面活性剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为式(I)中的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。
作为式(I)中的芳族烃基,可以举出苯基、萘基、蒽基、对甲基苯基、对叔丁基苯基、对金刚烷基苯基、甲苯基、二甲苯基、异丙苯基、均三甲苯基、联苯基、菲基、2,6-二乙基苯基、2-甲基-6-乙基苯基等。
作为式(I)中的缩水甘油基,可以举出例如2,3-环氧丙基、3,4-环氧丁基、4,5-环氧戊基、2-环氧丙氧基乙基、3-环氧丙氧基丙基、4-环氧丙氧基丁基等。
作为式(I)中的环状烷基,可以举出例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、降冰片基、异冰片基等。
式(I)中的聚环氧烷烃基团包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元,可以举出例如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷、聚环氧戊烷等。应予说明,本说明书中,为了方便,仅由1个环氧烷烃单元构成的官能团也属于“聚环氧烷烃基团”。
作为式(I)中的具有碳原子数为1~30的烃基的(甲基)丙烯酸酯基,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、单(甲基)丙烯酸环己酯、三环癸烷等。
作为式(I)中的芳基,可以举出苯基、萘基、蒽基、对甲基苯基、对叔丁基苯基、对金刚烷基苯基、甲苯基、二甲苯基、异丙苯基、均三甲苯基、联苯基、菲基、2,6-二乙基苯基、2-甲基-6-乙基苯基等。
作为式(I)中的芳烷基,可以举出苯甲基、苯乙基、苯丙基、萘甲基和萘乙基等。
作为式(I)中的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基和十二烷氧基等。
上述式(I)所示的结构单元可以是式(II)所示的结构单元。
[式(II)中,p和q表示与式(I)中的定义相同的含义]。
上述式(II)中,p和q各自独立地优选为5以上且800以下、更优选为10以上且500以下。或者,优选的是,q为0、p/(p+q)为0.8以上且1以下。作为含有式(I)所示的结构单元的化合物,还包括对其末端改性而得到的化合物,可例示出例如对末端进行硫醇改性而得到的化合物、对末端进行烷基改性而得到的化合物。
式(I)所示的结构单元可以是下述式(I-a)所示的结构单元。
[式(I-a)中,
Y'表示羟基、-COOR1、-OCOR2或2-吡咯烷酮-1-基;
R1表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碱金属、-NH4或-SO3Mb(Mb表示氢原子、-NH4或碱金属)所示的基团;
R2表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基;
p表示40~2000的整数,多个Y'彼此相同或不同]。
上述式(I-a)中,Y'优选为-COOR1、更优选R1为碱金属。
式(I)所示的结构单元可以是下述式(I-c)所示的结构单元。
[式(I-c)中,AO表示碳原子数为1~8的环氧烷烃;
Rd表示氢原子、或碳原子数为1~12的烃基,该烃基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
m2表示1~30的整数,p表示40~2000的整数]。
上述式(I-c)中,Rd优选为氢原子、或碳原子数为1~8的烃基,更优选为氢原子、或碳原子数为1~4的烃基。
对于式(I)所示的结构单元,作为优选的结构单元,包括m=1且X为亚萘基的下述式(I-d)所示的结构单元。
[式(I-d)中,X'表示氢原子、羟基或-SO3Mc(Mc表示氢原子、-NH4或碱金属),p表示40~2000的整数]。
上述式(I-d)中,X'优选为-SO3Mc(Mc表示NH4或碱金属)。
对于式(I)所示的结构单元,作为进一步优选的结构单元,包括r=0、q=1、m=1、Y1和Y2分别表示与X1'和X2'相同的含义、且X为亚萘基的下述式(I-d')所示的结构单元。
[式(I-d')中,X1'和X2'各自独立地表示氢原子、羟基或-SO3Mc(Mc表示氢原子、-NH4或碱金属),p表示40~2000的整数]。
上述式(I-d')中,X'优选为-SO3Mc(Mc表示NH4或碱金属)。
作为含有式(I)所示的结构单元的化合物的市售品,可以举出シャロールAN-103P、シャロールAN-144P、シャロールAH-103P、DKSディスコートN-10、DSKディスコートN-14、ラベリンFD-40、ラベリンFP、ラベリンFM-P、セルフロー120、セルフロー120P、ディスコールN-509、ディスコールN-518、ピッツコールK-17L、ピッツコールV-7154、ピッツコールK-30、ピッツコールK-90(第一工业制药株式会社制)、クラレポバールPVA-103、クラレポバールPVA-105、クラレポバールPVA-117、クラレポバールPVA-217、クラレポバールPVA-205、クラレポバールPVA-203、クラレポバールPVA-210、クラレポバールPVA-235、クラレポバールPVA-403、クラレポバールPVA-405、クラレポバールPVA-417、クラレポバール205、クラレポバールM-205、クラレポバールM-115、クラレポバールMP-103、クラレポバールMP-203、クラレポバールKL-506和クラレポバールKL-318(クラレ公司制)、アクマリムAKM-1511-60、アクマリムAKM-0531、ポリスターOM和プロノン#102(日油公司制)等。
作为这些高分子表面活性剂,优选为式(II)所示的聚乙烯醇和部分皂化物等改性物,从耐水性的观点出发,特别优选为部分皂化物。
<高分子聚合物>
作为高分子聚合物,可以举出交联羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基纤维素的碱土金属盐、羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基淀粉的碱金属盐、苯乙烯-马来酸酯共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物和聚二烯丙基二甲基氯化铵。应予说明,作为碱金属盐,可以举出钠盐、钾盐。作为碱土金属盐,可以举出钙盐。
此外,作为天然高分子表面活性剂,可以举出酪蛋白、卵磷脂、羟乙基纤维素等纤维素衍生物、淀粉和加工淀粉。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。这些之中,作为高分子聚合物,优选使用羧甲基纤维素钠、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、或聚二烯丙基二甲基氯化铵。
上述(甲基)苯乙烯-马来酸酯共聚物是指甲基苯乙烯-马来酸酯共聚物、或者苯乙烯-马来酸酯共聚物,苯乙烯-马来酸酯共聚物优选含有下述式(I-b)所示的结构单元。
[式(I-b)中,Rb和Rc各自独立地表示氢原子、碱金属、NH4或碳原子数为1~18的烃基,该烃基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代,
m1表示1~30的整数,n表示40~2000的整数]。
上述式(I-b)中,Rb和Rc中的任一者优选为NH4,Rb和Rc两者可以均为NH4。Rb和Rc更优选为碳原子数为3~12的烃基,进一步优选为碳原子数为4~10的烃基。
作为式(I-b)所示的高分子聚合物,可以举出DKSディスコートN-14(第一工业制药)、アラスター700、アラスター703S(荒川化学公司)等。
此外,上述聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物优选含有下述式(I-e)所示的结构单元。
[式(I-e)中,
o'、p'和q'各自独立地表示2~2000的整数,o'、p'和q'总计为20~4000]。
上述o'、p'和q'优选为5~1000的整数、更优选为10~700的整数。
作为式(I-e)所示的高分子聚合物,可以举出アデカプルロニックF108、アデカプルロニックP-103、アデカプルロニックF-88、アデカプルロニックF-68、アデカプルロニックL-61、アデカプルロニックL-64、アデカプルロニック17R-2(ADEKA公司制)等。
<含有卤素原子的聚合物(B)>
对于本发明的水性乳液中包含的含有卤素原子的聚合物(B),构成主链的原子中的碳原子的比例优选为95%以上、更优选为97%以上、进一步优选为99%以上。作为构成聚合物(B)的主链的聚合物,可以举出聚烯烃、聚乙烯基和聚丙烯酸酯等。
作为含有卤素原子的聚合物(B),可以举出烯烃系聚合物的卤化物、乙烯基系共聚物的卤化物、卤化橡胶等,优选为卤化橡胶。作为卤化中使用的卤素原子,优选为氯和溴,更优选为氯。
烯烃系聚合物是将烯烃聚合而得到的树脂,可以举出例如具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的均聚物、以及具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的共聚物。
作为碳原子数为2~20的α-烯烃,可以举出例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯和乙烯基环己烷等。
作为具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的均聚物,是由碳原子数为2~20的α-烯烃聚合而得到的均聚物,可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等。
作为聚乙烯,可以举出高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯等。
作为聚丙烯,可以举出全同立构(等规立构)聚丙烯、间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯等。
作为具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的共聚物,可以举出乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物之类的烯属不饱和羧酸共聚物;前述乙烯-不饱和羧酸共聚物中的部分或全部羧基被上述金属中和而得到的离聚物;乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·丙烯酸异丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物之类的乙烯-不饱和羧酸酯共聚物;乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物之类的乙烯-不饱和羧酸酯·不饱和羧酸共聚物、以及其中的部分或全部羧基被上述金属中和而得到的离聚物;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之类的乙烯-乙烯酯共聚物等。具体而言,可以举出乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物等α-烯烃系共聚物或其改性共聚物、与能共聚的单体形成的共聚物或其改性共聚物、或者它们中2种以上的混合物。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物是将乙烯与乙酸乙烯酯共聚而得到的,其性质因乙酸乙烯酯的含有率等而异。所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物还包括各种乙酸乙烯酯含有率和形状(膜、块、纤维、发泡体状)的物质。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可以含有聚烯烃等聚合物。作为优选的聚烯烃,可以举出乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、聚丙烯和聚乙烯。
作为能够与α-烯烃共聚的单体,可以举出不饱和羧酸、不饱和羧酸的盐、不饱和羧酸的酯、不饱和羧酸的酰胺、乙烯酯、一氧化碳等。更具体而言,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸酐、衣康酸酐等不饱和羧酸;这些不饱和羧酸的锂、钠、钾等1价金属的盐;镁、钙、锌等多价金属的盐;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、马来酸二甲酯等不饱和羧酸酯;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯;一氧化碳、二氧化硫等中的一种或二种以上。
在与能够与α-烯烃共聚的单体形成的共聚物中,能够共聚的单体和α-烯烃可以分别为单独一种,也可以组合2种以上。
烯烃系聚合物的卤化物可以为酸改性卤代聚烯烃。酸改性卤代聚烯烃可以通过下述方式得到:在选自聚丙烯和丙烯-α-烯烃共聚物中的至少1种上接枝共聚选自α,β-不饱和羧酸及其酸酐中的至少1种,从而得到酸改性聚烯烃,然后将该酸改性聚烯烃进行卤化而得到。
在此,丙烯-α-烯烃共聚物是指以丙烯作为主体且将其与α-烯烃共聚而得到的共聚物。作为α-烯烃,可以举出乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十六碳烯和4-甲基-1-戊烯等碳原子数为2或4~20的α-烯烃。
作为α,β-不饱和羧酸及其酸酐,可以举出马来酸、马来酸酐、富马酸、柠康酸、柠康酸酐、中康酸、衣康酸、衣康酸酐、乌头酸、乌头酸酐、腐殖酸酐(himic acid anhydride)等。这些之中,优选为马来酸酐、衣康酸酐。
酸改性卤代聚烯烃中的源自α,β-不饱和羧酸及其酸酐的成分的含量优选为0.6~10质量%。通过为10质量%以下,有时酸改性卤代聚烯烃的亲水性变低、提高由目标组合物得到的涂膜的耐水性。另一方面,通过为0.6质量%以上,该酸改性卤代聚烯烃在水中的分散性稳定、容易制造水性乳液。
卤化例如可以通过在卤素系溶剂中溶解聚烯烃或酸改性聚烯烃,并在存在或不存在自由基发生剂的条件下吹入卤素气体来进行。
<卤化橡胶>
卤化橡胶可以为1种,也可以组合2种以上。作为卤化中使用的卤素原子,可以举出氯和溴,优选为氯。
卤化橡胶可以具有熔点,也可以不具有熔点,优选具有熔点。熔点优选为100℃以上、更优选为200℃以上、进一步优选为240℃以上。此外,优选为350℃以下、更优选为300℃以下。
卤化橡胶的卤素原子含量优选为45~90质量%、更优选为55~90质量%、进一步优选为60~80质量%。
卤化橡胶优选不具有羧基和羧酸酐结构。像这样,通过使卤化橡胶不具有羧基或羧酸酐结构,即使在将本发明的水性乳液用作水系粘接剂的情况下,也能够有效地防止水系粘接剂的耐水性降低。
卤化橡胶只要是对天然橡胶或合成橡胶进行卤化而得到的橡胶则没有特别限定,具体而言,可以举出氯化天然橡胶、溴化天然橡胶、氯化丁二烯橡胶、溴化丁二烯橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化异戊二烯橡胶、溴化异戊二烯橡胶、丁二烯/卤化环状共轭二烯加成物、氯化丁二烯-苯乙烯共聚物、溴化聚(2,3-二氯-1,3-丁二烯)、和α-卤代丙烯腈-共聚-2,3-二氯-1,3-丁二烯共聚物等。优选为卤化天然橡胶、卤化异戊二烯橡胶和卤化丁二烯橡胶。特别优选为氯化天然橡胶、氯化异戊二烯橡胶和氯化丁二烯橡胶。制备卤化橡胶时,这些二烯系橡胶可以分别单独使用,或者组合使用2种以上。根据需要,可以适当配合粘土、炭黑或二氧化硅等增强剂、硅烷偶联剂、防老剂、软化剂、锌白、硬脂酸、硫化促进剂、硫化剂、硫等。
作为对天然橡胶或合成橡胶进行卤化的方法,可以采用现有公知的方法。可以举出例如下述方法:将天然橡胶或合成橡胶溶解在四氯化碳、单氯苯等氯化有机溶剂或甲苯等有机溶剂中、并吹入卤素气体的方法;在将天然橡胶或合成橡胶在水中悬浮或乳化的状态下吹入卤素气体的方法;在将天然橡胶或合成橡胶在水中悬浮或乳化的状态下、照射紫外线并导入卤素气体从而进行卤化的方法;在低温加压下,使天然橡胶或合成橡胶与液体卤素接触从而直接卤化的方法等。此外,可以将聚集形成固体的天然橡胶或合成橡胶溶解于有机溶剂后进行卤化;也可以将聚集形成固体的天然橡胶或合成橡胶溶解于有机溶剂后进行乳化分散,在使溶剂挥发的状态下进行卤化。对天然橡胶进行卤化时,还可以向胶乳状的天然橡胶中吹入卤素气体来进行卤化。
例如,向水中添加聚异戊二烯、表面活性剂和盐酸、硫酸或硝酸等酸,进行乳化后,吹入卤素气体,由此能够获得均匀卤化的聚异戊二烯。
卤化橡胶的聚苯乙烯换算的重均分子量通常为1000以上、优选为3000以上、更优选为5000以上、进一步优选为10000以上。此外,通常为400000以下、优选为200000以下。聚苯乙烯换算的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。
通过达到这样的范围,将本发明的水性乳液用作水系粘接剂时,能够确保充分的粘接强度,并且,能够抑制粘度的过度上升、充分地确保对被粘物的粘接性。
卤化橡胶之中,优选为氯化橡胶。作为氯化橡胶,可以举出市售品和按照任意的公知方法制造的橡胶。作为市售品,可以举出スーパークロン(注册商标)CR-10、CR-20(日本制纸(株))、ペルグートS-5、ペルグートS-10、ペルグートS-20、ペルグートS-40、ペルグートS-90、ペルグートS-130、ペルグートS-170(バイエルマテリアルサイエンス公司)、Alloprene(注册商标)R10、R20、R40(ICI UK公司制)等。作为公知的方法,可以举出例如日本专利第2660478号记载的方法。
<水(C)>
本发明的水性乳液中含有的水(C)通常可以使用自来水或去离子水。水性乳液中包含的水没有特别限定,只要是能够使包含含有卤素原子的聚合物(B)和根据情况的具有聚合性基团的化合物(E)的分散质作为均匀的分散介质而存在的量即可。
<表面活性剂(D)>
本发明的水性乳液优选包含式(III)所示的表面活性剂(D)。表面活性剂(D)是作为乳化剂而发挥作用的化合物。通过含有这种表面活性剂(D),能够削减表面活性剂在水性乳液中所占的总添加量,因此能够抑制耐水性的降低、粘接力的降低。
式(III)中,
R4表示碳原子数为1~30的烷基、碳原子数为6~30的芳族烃基、聚环氧烷烃基团、具有碳原子数为1~30的烃基的(甲基)丙烯酸酯基、以及它们的组合,前述烷基和前述烃基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代,
前述聚环氧烷烃基团包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元,
Z'表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或-SO3M,其中,M为氢原子、NH4或碱金属,
n'表示1~40的整数。
上述表面活性剂(D)只要含有上述式(III)的结构单元,则可以是阳离子性、阴离子性、两性和非离子性的表面活性剂中的任一者,优选为阴离子性和非离子性的表面活性剂。表面活性剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述表面活性剂(D)优选为下述式(IV)所示的反应性表面活性剂。
式(IV)中,
作为R5所示的碳原子数为1~20的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。
作为R5所示的碳原子数为6~20的芳基,可以举出苯基、萘基、蒽基、对甲基苯基、对叔丁基苯基、对金刚烷基苯基、甲苯基、二甲苯基、异丙苯基、均三甲苯基、联苯基、菲基、2,6-二乙基苯基、2-甲基-6-乙基苯基等。
作为R5所示的芳烷基,可以举出苯甲基、苯乙基、苯丙基、萘甲基和萘乙基等。
作为R7所示的碳原子数为1~10的亚烷基,可例示出与作为前述R5的烷基而例示出的基团相对应的2价基团。
作为R7所示的亚芳基,可以举出亚苯基、亚萘基、亚蒽基、对甲基亚苯基、对叔丁基亚苯基、对金刚烷基亚苯基、亚甲苯基、亚二甲苯基、亚异丙苯基、亚均三甲苯基、亚联苯基、亚菲基、2,6-二乙基亚苯基、2-甲基-6-乙基亚苯基等。
作为Z'所示的碳原子数为1~10的烷基,可例示出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基。
作为Z'所示的碳原子数为1~10的烷氧基,可例示出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基等。
聚环氧烷烃基团包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元,可以举出例如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷、聚环氧戊烷等。应予说明,本说明书中,为了方便,仅由1个环氧烷烃单元构成的官能团也属于“聚环氧烷烃基团”。
反应性表面活性剂只要具有上述式(IV)的结构,则可以为阳离子性、阴离子性、两性和非离子性中的任意表面活性剂,更优选为阴离子性或非离子性的表面活性剂。
作为式(IV)所示的反应性表面活性剂,可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯苯基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯苯基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基苯基醚、聚氧乙烯芳烷基苯基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基苯基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚的脂肪族或芳族羧酸盐、酸式磷酸(甲基)丙烯酸酯系乳化剂、松香缩水甘油酯丙烯酸酯的酸酐改性物等各种反应性表面活性剂。进一步,还可以举出将聚氧乙烯替换成聚氧丙烯而得到的反应性表面活性剂,或者将其替换成将聚氧乙烯与聚氧丙烯进行嵌段共聚或无规共聚所得到共聚物而得到的反应性表面活性剂。
应予说明,作为这些市售品,作为其代表例,可以举出例如“SE-10N”、“NE-10”、“NE-20”、“NE-30”、“アデカリアソープSR-10”、“アデカリアソープSR-20”、“アデカリアソープER-20”(商品名,旭电化工业株式会社制)、“アクアロンRN-10”、“アクアロンRN-20”、“アクアロンRN-50”、“アクアロンHS-10”、“アクアロンKH-05”、“アクアロンKH-10”(商品名,第一工业制药株式会社制)、“ラテルムK-180”、“ラテムルS-120”、“ラテムルS-180P”、“ラテムルS-180A”、“ラテムルPD-420”、“ラテムルPD-430”、“ラテムルPD-450”(商品名,花王株式会社制)、“アントックスMS-60”、“アントックスSAD”、“アントックスMS-2N”、“アントックス2N”、“アントックスLMA-10”、“アントックスLMA-20”、“アントックスLMA-27”、“アントックスEMH-20”、“アントックスLMH-20”、“アントックスSMH-20”、エレミノールJS-20、エレミノールRS-3000、サンモリンOT-70、和キャリボンEN-200(三洋化成工业株式会社制)等。
作为这些反应性表面活性剂,从乳化性的观点出发,优选为聚氧乙烯苯基醚系的反应性表面活性剂,特别优选使用具有5~20摩尔环氧烷烃聚合而成的结构的不饱和磺酸盐类。
上述式(IV)优选为下述式(V)所示的反应性表面活性剂。
[式(V)中,
R5表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为6~20的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基或羧基;
R6表示氢原子或甲基,
R8表示单键或碳原子数为1~4的亚烷基;
Xa表示羰基氧基或氧基羰基;
R9表示碳原子数为1~16的直链或支链的亚烷基,前述亚烷基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
Z'表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或-SO3M,其中,M为氢原子、NH4或碱金属]。
上述R8为单键时,Xa优选为羰基氧基,R9更优选为碳原子数为1~12的直链烷基,该直链烷基中包含的亚甲基进一步优选被氧原子或羰基替代。
上述R8为碳原子数为1~4的烷基时,Xa优选为氧基羰基,R9优选为碳原子数为1~16的支链的亚烷基,该支链亚烷基的亚甲基更优选被氧原子、羰基或这两种基团替代。
上述式(IV)之中,更优选为下述式(VI)或式(VII)所示的反应性表面活性剂。
[式(VI)中,R5、R6和Z'表示与针对式(IV)的定义相同的含义;
R10表示碳原子数为1~16的烷基,前述烷基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代];
[式(VII)中,R5、R6和Z'表示与针对式(IV)的定义相同的含义;
R11表示碳原子数为1~8的直链或支链的亚烷基,前述亚烷基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基或这两种基团替代]。
式(VI)中,R10优选包含酯(-COO-)键。R11优选为碳原子数为1~6的亚烷基,更优选为碳原子数为2~4的亚烷基。
此外,式(IV)所示的反应性表面活性剂可以为下述式(VIII)所示的反应性表面活性剂。
[式(VIII)中,R5、R6和Z'表示与式(IV)中的定义相同的含义;
R8a表示碳原子数为1~8的亚烷基或碳原子数为6~30的亚芳基、碳原子数为1~8的亚烷基二氧基、碳原子数为6~30的亚芳基二氧基、或者OAr1-亚烷基-OAr2O(式中,Ar1基和Ar2各自独立地表示任选被脂肪族烃基取代的芳基)所示的基团;
前述亚烷基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
ma和na各自独立地表示1~30的整数]。
上述R8a优选为碳原子数为6~26的亚芳基,更优选为包含2个以上的苯环的2价亚芳基。
式(IV)所示的反应性表面活性剂可以为下述式(IX)所示的反应性表面活性剂。
[式(IX)中,R5、R6和Z'表示与式(IV)中的定义相同的含义,R10a表示单键或碳原子数为1~8的亚烷基氧基;
na和la各自独立地表示1~30的整数]。
式(IV)所示的反应性表面活性剂可以为下述式(X)所示的反应性表面活性剂。
[式(X)中,R5、R6和Z'表示与式(IV)中的定义相同的含义;
R9a表示碳原子数为1~12的烷基,前述烷基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
na表示1~30的整数]。
作为式(IV)所示的表面活性剂的具体例,可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯苯基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯苯基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基苯基醚、聚氧乙烯芳烷基苯基醚的磺基琥珀酸酯盐、聚氧乙烯芳烷基苯基醚的硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸酯盐、聚氧乙烯烷基苯基醚的脂肪族或芳族羧酸盐、酸式磷酸(甲基)丙烯酸酯系乳化剂、松香缩水甘油酯丙烯酸酯的酸酐改性物等各种表面活性剂。进一步,还可以举出将聚氧乙烯替换成聚氧丙烯而得到的表面活性剂、或者替换成将聚氧乙烯与聚氧丙烯进行嵌段共聚或无规共聚所得到的共聚物而得到的表面活性剂。
作为这些市售品,作为其代表例,可以举出例如“SE-10N”、“NE-10”、“NE-20”、“NE-30”、“アデカリアソープSR-10”、“アデカリアソープSR-20”、“アデカリアソープER-20”(商品名,旭电化工业株式会社制)、“アクアロンRN-10”、“アクアロンRN-20”、“アクアロンRN-50”、“アクアロンHS-10”、“アクアロンKH-05”、“アクアロンKH-10”(商品名,第一工业制药株式会社制)、“ラテルムK-180”、“ラテムルPD-104”、“ラテムルS-120”、“ラテムルS-180P”、“ラテムルS-180A”、“ラテムルPD-420”、“ラテムルPD-430”、“ラテムルPD-450”、“ラテムルE-1000A”(商品名,花王株式会社制)、“アントックスMS-60”、“アントックスSAD”、“アントックスMS-2N”、“アントックス2N”、“アントックスLMA-10”、“アントックスLMA-20”、“アントックスLMA-27”、“アントックスEMH-20”、“アントックスLMH-20”、“アントックスSMH-20”、エレミノールJS-20、エレミノールRS-3000、サンモリンOT-70、和キャリボンEN-200(三洋化成工业株式会社制)等。
作为这些表面活性剂,从乳化性的观点出发,优选为聚氧乙烯苯基醚系的表面活性剂,特别优选使用具有5~20摩尔环氧烷烃链聚合而成的结构的不饱和磺酸盐类。
本发明的水性乳液可以含有除了上述式(III)所示的表面活性剂以外的表面活性剂。除了式(III)所示的表面活性剂以外的表面活性剂可以是阳离子性、阴离子性、两性和非离子性中的任一者,优选为阴离子性和非离子性的表面活性剂。表面活性剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为阴离子性表面活性剂,可以举出棕榈酸钠等脂肪酸钠、聚氧乙烯月桂基醚羧酸钠等醚羧酸钠;月桂酰基肌氨酸钠、N-月桂酰基谷氨酸钠等高级脂肪酸的氨基酸缩合物;高级烷基磺酸盐、月桂酸酯磺酸盐等高级脂肪酸酯磺酸盐;磺基琥珀酸二辛酯盐等磺基琥珀酸二烷基酯盐;油酸酰胺磺酸等高级脂肪酸酰胺磺酸盐;十二烷基苯磺酸钠、二异丙基萘磺酸盐等烷基芳基磺酸盐;烷基芳基磺酸盐的福尔马林缩合物;十五烷基-2-硫酸盐等高级醇硫酸酯盐;二聚氧乙烯十二烷基醚磷酸酯等聚氧乙烯烷基磷酸酯;木质素磺酸盐、聚氧乙烯-1-(烯丙基氧基甲基)烷基醚硫酸铵、聚氧乙烯壬基丙烯基苯基醚硫酸铵、双(聚氧乙烯多环苯基醚)双甲基丙烯酸酯硫酸酯盐、烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠盐、聚氧亚烷基烯基醚硫酸铵、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯钠盐、烷氧基聚乙二醇马来酸酯、高级醇的硫酸酯盐、高级羧酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐和磺基琥珀酸乙烯酯盐、聚(甲基)丙烯酸钠、聚(甲基)丙烯酸铵、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物铵盐、苯乙烯-马来酸半酯共聚物铵盐、羧甲基纤维素钠和萘磺酸钠福尔马林缩合物等。
作为阳离子性表面活性剂,可以举出十二烷胺盐酸盐等烷基胺盐酸盐;烷基二甲基苯甲基铵盐、烷基异喹啉鎓盐、二烷基吗啉鎓盐等烷基季铵盐;苯扎氯铵、以及聚烷基乙烯基吡啶嗡盐、十二烷基三甲基铵盐和鲸蜡基三甲基铵盐等烷基铵盐、鲸蜡基吡啶嗡盐和癸基吡啶嗡盐等烷基吡啶嗡盐、氧基亚烷基三烷基铵盐、二氧基亚烷基二烷基铵盐、烯丙基三烷基铵盐和二烯丙基二烷基铵盐、聚二烯丙基二甲基氯化铵等。
作为非离子性表面活性剂,可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯羊毛脂醇、聚氧乙烯烷基苯酚福尔马林缩合物、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油单脂肪酸酯、聚氧丙二醇单脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯蓖麻油衍生物、聚氧乙烯脂肪酸酯、高级脂肪酸甘油酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、烷醇酰胺、聚氧乙烯烷基胺和聚氧乙烯烷二醇、烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。可以举出聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、聚亚烷基多胺环氧烷烃加成物、聚亚烷基多亚胺环氧烷烃加成物等。
作为两性表面活性剂,可以举出例如N-月桂基丙氨酸、N,N,N-三甲基氨基丙酸、N,N,N-三羟基乙基氨基丙酸、N-己基-N,N-二甲基氨基乙酸、1-(2-羧基乙基)嘧啶鎓甜菜碱、卵磷脂、月桂基甜菜碱和月桂基二甲基氧化胺等。
作为市售品的表面活性剂,可以举出エマール0、エマール10G、エマール2Fペースト、ネオペレックスGS、ネオペレックスG-15、ネオペレックスG-25、ネオペレックスG-65、ペレックスOT-P、ペレックスTR、ペレックスSS-L、ペレックスSS-H、デモールN、デモールEP、レオドール430V、アセタミン86、コータミン24P、アンヒトール24B、ネオペレックスNo.6パウダー、ペレックスOT-P、アンヒトール86B和アンヒトール20BS(花王公司制)、ネオコールP、モノゲンY-100、カチオーゲンTML(第一工业制药公司制)等。
本发明的水性乳液中包含的表面活性剂(D)的含量只要是对于形成水性乳液而言为有效的量,则水性乳液的粘接性为良好,相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份与具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份,优选为1~30质量份、更优选为1~15质量份、进一步优选为1~10质量份。
<具有聚合性基团的化合物(E)>
具有聚合性基团的化合物中,例如作为聚合性基团,包含乙烯基、烯丙基、丙烯基、乙烯叉基、亚乙烯基(甲基)丙烯酸基、(甲基)丙烯酰基、乙烯醚基、乙烯基苯甲基醚基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)烯丙基酰胺基、苯乙烯基氧基、苯乙烯基酰胺基、异氰酸酯基、硫代异氰酸酯基、羧基、醇性或酚性羟基、硅醇基、脂环式环氧基、环氧基、缩水甘油基、氧杂环丁基之类的环状醚基等开环聚合性基团。这些基团可以仅含有1种或者含有2种以上,可以含有仅1个或者含有2个以上。
作为具有聚合性基团的化合物(E),可以举出例如具有烯属不饱和双键的化合物、环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、缩水甘油醚化合物等。这些化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为具有聚合性基团的化合物,其中优选为具有1个以上烯属不饱和双键的化合物。
具有烯属不饱和双键的化合物优选具有1~10个、更优选具有1~6个、进一步优选具有1~3个、更进一步优选具有1~2个烯属不饱和双键。
作为具有1个烯属不饱和双键的化合物,可以举出杂环式烯属不饱和化合物(例如N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶和N-乙烯基己内酰胺等N-乙烯基-含氮杂环化合物;吗啉(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等杂环式(甲基)丙烯酸酯)、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、(甲基)丙烯酸二烷基氨基乙酯(例如(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯)、N,N'-二甲基丙烯酰胺、烷氧基(聚)亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯(例如甲氧基亚乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基-二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚亚乙基(甲基)丙烯酸酯、丁氧基聚亚乙基(甲基)丙烯酸酯等)、(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯(例如(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯等)、(甲基)丙烯酸烷基苯氧基甲酯(例如(甲基)丙烯酸壬基苯氧基乙酯等)、苯氧基(聚)亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等)、烷基苯氧基(聚)亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯(例如壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对枯基苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯等)、(甲基)丙烯酸烷基酯(例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡基酯、(甲基)丙烯酸山嵛基酯等)、具有脂环骨架的(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-(1,1-二甲基乙基)环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸苯基冰片酯、(甲基)丙烯酸氰基降冰片酯、(甲基)丙烯酸薄荷酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸二甲基金刚烷基酯、三环[5.2.1.02,6]癸-8-基·(甲基)丙烯酸酯、三环[5.2.1.02,6]癸烷-4-甲基·(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环癸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、二环戊二烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸三环癸氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片基乙酯等)、(甲基)丙烯酸芳烷基酯(例如(甲基)丙烯酸苯甲酯、邻苯基苯酚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等)、含羟基的(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯基氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基邻苯基苯酚丙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙基邻苯二甲酸、甘油单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、2-羟基乙基(甲基)丙烯酰基磷酸酯、(甲基)丙烯酸4-羟基环己酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等)、聚ε-己内酯单(甲基)丙烯酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酸式磷酸酯、含卤素的(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、N,N,N-三甲基-N-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基)氯化铵等)、含硅酮的(甲基)丙烯酸酯(例如,(甲基)丙烯酸改性有机聚硅氧烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等)、芳族乙烯基化合物(例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、苯甲酸乙烯酯等)、含不饱和羧酸缩水甘油酯类的(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸(3,4-环氧环己基)甲酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油醚等)、脂肪族乙烯基化合物(例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油醚等)、不饱和酰胺或不饱和酰亚胺类(例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基邻苯二甲酰亚胺、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)甲基丙烯酰胺和马来酰亚胺等)、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、以及聚合物(例如聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚硅酮等)的末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的大分子单体等。
作为具有2个烯属不饱和双键的化合物,可以举出2,2-二甲基-3-羟基丙基-2,2-二甲基-3-羟基丙酸酯的二(甲基)丙烯酸酯、(聚氧)亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯(例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等)、双酚A的环氧烷烃(例如环氧乙烷、环氧丙烷等)加成物的二(甲基)丙烯酸酯(例如2,2-双(2-羟基乙氧基苯基)丙烷的二(甲基)丙烯酸酯等)、具有桥连环式烃基的二(甲基)丙烯酸酯(例如环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二羟甲基的二(甲基)丙烯酸酯(例如三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯)、二环戊二烯二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯等)、二官能性环氧树脂的(甲基)丙烯酸加成物(例如2,2-双(缩水甘油基氧基苯基)丙烷的(甲基)丙烯酸加成物、双酚A二缩水甘油醚甲基丙烯酸加成物等)、甘油二(甲基)丙烯酸酯、含硅酮的(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸改性有机聚硅氧烷等)、以及双丙酮丙烯酰胺等。
作为具有3个以上的多个烯属不饱和双键的化合物,可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三氧基三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸三(丙烯酰氧基)酯、异氰脲酸三(2-丙烯酰氧基乙基)酯、异氰脲酸三(2-羟基乙基)酯的三(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸三(羟基丙基)酯的三(甲基)丙烯酸酯、偏苯三酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、以及含硅酮的(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸改性有机聚硅氧烷等)等。
其中,具有1个以上的烯属不饱和双键的化合物优选为碳原子数为5~25的化合物,更优选为碳原子数为6~18的化合物,进一步优选为碳原子数为8~16的化合物。
作为环氧化合物,可以举出苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、1,2-环氧丁烷、1,3-丁二烯单氧化物、1,2-环氧十二烷、表氯醇、1,2-环氧癸烷、环氧苯乙烷、环氧环己烷、3-甲基丙烯酰氧基甲基环氧环己烷、3-丙烯酰氧基甲基环氧环己烷、3-乙烯基环氧环己烷、双酚A二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、溴化双酚A二缩水甘油醚、溴化双酚F二缩水甘油醚、溴化双酚S二缩水甘油醚、环氧酚醛清漆树脂、氢化双酚A二缩水甘油醚、氢化双酚F二缩水甘油醚、氢化双酚S二缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷甲酸酯、双(3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧基-6-甲基环己基-3',4'-环氧基-6'-甲基环己烷甲酸酯、亚甲基双(3,4-环氧环己烷)、二环戊二烯二环氧化物、乙二醇的二(3,4-环氧环己基甲基)醚、亚乙基双(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、环氧基六氢邻苯二甲酸二辛酯、环氧基六氢邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚类、1,1,3-十四碳二烯二氧化物、柠檬烯二氧化物、1,2,7,8-二环氧辛烷、1,2,5,6-二环氧环辛烷等。
其中,作为环氧化合物,从固化速度优异的观点出发,优选为芳族环氧化物和脂环式环氧化物,更优选为脂环式环氧化物。
作为氧杂环丁烷化合物,可以举出2-羟基甲基-2-甲基氧杂环丁烷、2-羟基甲基-2-乙基氧杂环丁烷、2-羟基甲基-2-丙基氧杂环丁烷、2-羟基甲基-2-丁基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基甲氧基)甲基]苯等。
作为缩水甘油醚化合物,可以举出1,4-丁二醇缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷多缩水甘油醚、甘油多缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚等。
具有聚合性基团的化合物(E)在23℃下可以为固体,优选为在大气压下是液体的化合物。作为液体,包括溶液、乳液、悬浮液、胶体等。通过这种性质,能够得到均匀的水性乳液。
包含本发明的水性乳液中包含的具有聚合性基团的化合物(E)时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)100质量份通常为50~10000质量份、优选为100~10000质量份、更优选为200~5000质量份、进一步优选为400~5000质量份。
本发明的水性乳液可以包含阻聚剂。阻聚剂只要能够使自由基反应延缓或停止的物质即可。作为阻聚剂的具体例,可以举出氢醌、甲基氢醌、氢醌的单酯化物、N-硝基二苯胺、吩噻嗪、4-叔丁基儿茶酚、N-苯基萘胺、2,6-二叔丁基对甲基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、1,4-苯醌、2,6-二叔丁基-1,4-苯醌、甲基对苯醌、2,5-二苯基对苯醌、4-甲氧基苯酚、四氯苯醌、邻苯三酚、2-氧基二苯胺、吩噻嗪等。
作为市售品的阻聚剂,可以举出キノパワーQS-10、キノパワーQS-20、キノパワーQS-30、キノパワーQS-40、キノパワーQS-W10(川崎化成工业公司制)、メトキノンフレーク、ノンフレックスアルバ、MH、TBH、PBQ、トルキノン、TBQ(精工化学公司制)等。
阻聚剂还具有下述方面:其具有将组合物的保存稳定性维持为较高、确保固化性的作用。因此,考虑到这种作用等,阻聚剂的添加量相对于将氯化橡胶的质量份与具有聚合性基团的化合物的质量份的总计100质量份,优选为0.005~0.4质量份、更优选为0.01~0.3质量份、进一步优选为0.02~0.2质量份、特别优选为0.035~0.2质量份。阻聚剂优选溶解于具有聚合性基团的化合物中。
<添加剂>
对于本发明的水性乳液,除了上述的高分子表面活性剂(A)、含有卤素原子的聚合物(B)、水(C)、表面活性剂(D)和具有聚合性基团的化合物(E)以外,还可以添加多种添加剂。作为添加剂,可以举出光聚合引发剂、光稳定剂、紫外线固化性低聚物、荧光增白剂、流平剂、碱性化合物、有机溶剂、交联剂、光敏剂、其它树脂、酚系稳定剂、亚磷酸酯系稳定剂、胺系稳定剂、酰胺系稳定剂、防老剂、耐候稳定剂、防腐剂、防沉降剂、抗氧化剂、热稳定剂、触变剂、增粘剂、消泡剂、粘度调节剂、耐候剂、颜料分散剂、抗静电剂、润滑剂、成核剂、阻燃剂、油剂、染料、固化剂;氧化钛(金红石型)和氧化锌等过度金属化合物;炭黑等颜料;玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、硅灰石、碳酸钙、硫酸钙、滑石、玻璃片、硫酸钡、粘土、高岭土、微粉二氧化硅、云母、硅酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化铝和硅藻土等无机或有机的填充剂等。
这些添加剂等可以构成水性乳液的分散质。此时,含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分可以溶解于分散质。在此,含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于分散质是指:含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于形成分散质的成分之中的至少1种以上的成分。例如,将本发明的水性乳液用孔径为0.5μm的过滤器过滤时,滤液中包含至少一部分的含有卤素原子的聚合物(B)即可。滤液中包含的氯化橡胶相对于过滤前的水性乳液中包含的含有卤素原子的聚合物(B)100质量份优选为1质量份以上、更优选为10质量份以上、进一步优选为30质量份以上、更进一步优选为70质量份以上。
对于用过滤器进行的过滤,优选将水性乳液加热至水性乳液中包含的具有聚合性基团的化合物的熔点以上后再进行。
含有卤素原子的聚合物(B)包含其它树脂时,优选的是,含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于具有聚合性基团的化合物(E)或分散质,但也可以使其它树脂等添加剂的至少一部分溶解。
对于用过滤器进行的过滤,优选加热至水性乳液中包含的具有聚合性基团的化合物(E)的熔点以上后再进行。
应予说明,将上述添加剂添加至本发明的水性乳液时,添加剂均可以混合于水性乳液中的分散质中,也可以混合于水中。混合是指分散的状态、溶胀的状态、或者溶解的状态。
<光聚合引发剂>
光聚合引发剂是指通过光的作用而产生活性种的化合物,可以举出通过光的作用而产生活性自由基的光致自由基产生剂、通过光的作用而产生酸的光致产酸剂、以及通过光的作用而产生碱的光致产碱剂。
作为光致自由基产生剂,可以举出苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、磺酸衍生物、鎓盐类(碘鎓盐和锍盐等)、羧酸酯类等。
作为苯偶姻化合物,可以举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚和苯偶姻异丁醚等。
作为二苯甲酮化合物,可以举出二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮和2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为烷基苯酮化合物,可以举出二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲硫基苯基)丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、以及2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙-1-酮的低聚物等。
作为酰基氧化膦化合物,可以举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等。
作为三嗪化合物,可以举出2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪和2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
可以举出与后述磺酸衍生物、鎓盐类(碘鎓盐和锍盐等)、羧酸酯类等相同的物质。
作为光致自由基产生剂,可以使用市售品。作为市售的光致自由基产生剂,可以举出イルガキュア(Irgacure)(注册商标)907、184、651、819、250、2959、127、754和369(BASFジャパン(株))、セイクオール(注册商标)BZ、Z和BEE(精工化学(株))、カヤキュアー(kayacure)(注册商标)BP100(日本化药(株))、カヤキュアーUVI-6992(ダウ公司制)、アデカオプトマーSP-152和SP-170((株)ADEKA)、TAZ-A和TAZ-PP(日本シイベルヘグナー(株))、TAZ-104((株)三和ケミカル)、Darocur(注册商标)1173和MBF(BASFジャパン(株))等。
这些光致自由基产生剂可以单独使用,也可以组合使用。
作为组合的具体例,可以举出イルガキュア(注册商标)500(1-羟基-环己基-苯基-酮/二苯甲酮:50/50%)、イルガキュア(注册商标)1700(双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦/2-羟基-2-甲基苯基丙-1-酮:25/75%)、和イルガキュア(注册商标)1800(双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦/1-羟基环己基-苯基酮:25/75%)(BASFジャパン公司)等。
作为光致产酸剂,可以举出磺酸衍生物、鎓盐类、羧酸酯类等。
作为磺酸衍生物,可以举出例如二砜类、二磺酰基重氮甲烷类、二磺酰基甲烷类、磺酰基苯甲酰基甲烷类、三氟甲磺酸酯衍生物等酰亚胺磺酸酯类、苯偶姻磺酸酯类、1-氧基-2-羟基-3-丙醇的磺酸酯类、邻苯三酚三磺酸酯类、磺酸苯甲酯类。具体而言,可以举出二苯基二砜、二甲苯磺酰基二砜、双(苯基磺酰基)重氮甲烷、双(氯苯基磺酰基)重氮甲烷、双(二甲苯基磺酰基)重氮甲烷、苯基磺酰基苯甲酰基重氮甲烷、双(环己基磺酰基)甲烷、苯偶姻甲苯磺酸酯、1,2-二苯基-2-羟基丙基甲苯磺酸酯、1,2-二(4-甲基巯基苯基)-2-羟基丙基甲苯磺酸酯、邻苯三酚甲磺酸酯、邻苯三酚乙磺酸酯、2,6-二硝基苯基甲基甲苯磺酸酯、邻硝基苯基甲基甲苯磺酸酯、对硝基苯基甲苯磺酸酯等。
作为鎓盐,可以使用具有四氟硼酸根(BF4-)、六氟磷酸根(PF6-)、六氟锑酸根(SbF6-)、六氟砷酸根(AsF6-)、六氯锑酸根(SbCl6-)、四苯基硼酸根、四(三氟甲基苯基)硼酸根、四(五氟甲基苯基)硼酸根、高氯酸根离子(ClO4-)、三氟甲磺酸根离子(CF3SO3-)、氟磺酸根离子(FSO3-)、甲苯磺酸根离子、三硝基苯磺酸阴离子、三硝基甲苯磺酸阴离子等阴离子的锍盐或碘鎓盐。
作为锍盐,可以举出例如三苯基锍六氟酰酸盐、三苯基锍六氟硼酸盐、三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍四(五氟苯甲基)硼酸盐、甲基二苯基锍四氟硼酸盐、甲基二苯基锍四(五氟苯甲基)硼酸盐、二甲基苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、二苯基萘基锍六氟砷酸盐、三甲苯基锍六氟磷酸盐、茴香基二苯基锍六氟锑酸盐、4-丁氧基苯基二苯基锍四氟硼酸盐、4-丁氧基苯基二苯基锍四(五氟苯甲基)硼酸盐、4-氯苯基二苯基锍六氟锑酸盐、三(4-苯氧基苯基)锍六氟磷酸盐、二(4-乙氧基苯基)甲基锍六氟砷酸盐、4-乙酰基苯基二苯基锍四氟硼酸盐、4-乙酰基苯基二苯基锍四(五氟苯甲基)硼酸盐、三(4-巯基甲氧基苯基)锍六氟磷酸盐、二(甲氧基磺酰基苯基)甲基锍六氟锑酸盐、二(甲氧基萘基)甲基锍四氟硼酸盐、二(甲氧基萘基)甲基锍四(五氟苯甲基)硼酸盐、二(甲氧羰基苯基)甲基锍六氟磷酸盐、(4-辛基氧基苯基)二苯基锍四(3,5-双-三氟甲基苯基)硼酸盐、三(十二烷基苯基)锍四(3,5-双-三氟甲基苯基)硼酸盐、4-乙酰胺基苯基二苯基锍四氟硼酸盐、4-乙酰胺基苯基二苯基锍四(五氟苯甲基)硼酸盐、二甲基萘基锍六氟磷酸盐、三氟甲基二苯基锍四氟硼酸盐、三氟甲基二苯基锍四(五氟苯甲基)硼酸盐、苯基甲基苯甲基锍六氟磷酸盐、10-甲基吩噁噻鎓六氟磷酸盐、5-甲基噻蒽鎓六氟磷酸盐、10-苯基-9,9-二甲基硫代噻吨鎓六氟磷酸盐、10-苯基-9-氧代硫代噻吨鎓氧杂蒽鎓四氟硼酸盐、10-苯基-9-氧代噻吨鎓四(五氟苯甲基)硼酸盐、5-甲基-10-氧代噻蒽鎓四氟硼酸盐、5-甲基-10-氧代噻蒽鎓四(五氟苯甲基)硼酸盐、和5-甲基-10,10-二氧代噻蒽鎓六氟磷酸盐等。
作为碘鎓盐,可以举出(4-正癸氧基苯基)苯基碘鎓六氟锑酸盐、[4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基]苯基碘鎓六氟锑酸盐、[4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基]苯基碘鎓三氟磺酸盐、[4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基]苯基碘鎓六氟磷酸盐、[4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基]苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓三氟甲基磺酸盐、二(十二烷基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、二(十二烷基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二氯二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二溴二苯基碘鎓硫酸氢盐、3,3'-二硝基二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二甲基二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-双琥珀酰亚胺基二苯基碘鎓硫酸氢盐、3-硝基二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二甲氧基二苯基碘鎓硫酸氢盐、双(十二烷基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、(4-辛基氧基苯基)苯基碘鎓四(3,5-双-三氟甲基苯基)硼酸盐等。
作为其它的鎓盐,可以使用芳族重氮盐,可以使用例如对甲氧基苯重氮·六氟锑酸盐等。
作为商业上可获取的鎓盐,可以举出サンエイドSI-60、SI-80、SI-100、SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-L145、SI-L150、SI-L160、SI-L110、SI-L147(以上、三新化学工业(株)制)、UVI-6950、UVI-6970、UVI-6974、UVI-6990(以上、ユニオンカーバイド社制)、アデカオプトマーSP-150、SP-151、SP-170、SP-171、SP-172(以上、旭电化工业(株)制)、Irgacure261、Irgacure250(チバスペシャルティケミカルズ(株)制)、CI-2481、CI-2624、CI-2639、CI-2064(以上、日本曹达(株)制)、CD-1010、CD-1011、CD-1012(以上、サートマー公司制)、DS-100、DS-101、DAM-101、DAM-102、DAM-105、DAM-201、DSM-301、NAI-100、NAI-101、NAI-105、NAI-106、SI-100、SI-101、SI-105、SI-106、PI-105、NDI-105、BENZOIN TOSYLATE、MBZ-101、MBZ-301、PYR-100、PYR-200、DNB-101、NB-101、NB-201、BBI-101、BBI-102、BBI-103、BBI-109(以上、みどり化学(株)制)、PCI-061T、PCI-062T、PCI-020T、PCI-022T(以上、日本化药(株)制)、IBPF、IBCF(三和ケミカル(株)制)CD1012(サートマー公司制)、IBPF、IBCF(以上、三和ケミカル(株)制)、BBI-101、BBI-102、BBI-103、BBI-109(以上、みどり化学(株)制)、UVE1014(ゼネラルエレクトロニクス公司制)、RHODORSIL-PI2074(ローディア公司制)、WPI-113、WPI-116(和光纯药(株)制)等。
此外,也可以使用能够通过J. Polymer Science:Part A:polymer Chemistry,Vol.31, 1473-1482(1993), J.Polymer Science:Part A:polymer Chemistry,Vol.31,1483-1491(1993)中记载的方法制造的二芳基碘鎓盐。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为羧酸酯,可以举出1,8-萘二甲酸酰亚胺甲磺酸酯、1,8-萘二甲酸酰亚胺甲苯磺酰基磺酸酯、1,8-萘二甲酸酰亚胺三氟甲磺酸酯、1,8-萘二甲酸酰亚胺樟脑磺酸酯、琥珀酰亚胺苯磺酸酯、琥珀酰亚胺甲苯磺酰基磺酸酯、琥珀酰亚胺三氟甲磺酸酯、琥珀酰亚胺樟脑磺酸酯、邻苯二甲酸酰亚胺三氟磺酸酯、顺-5-降冰片烯-内-2,3-二甲酸酰亚胺三氟甲磺酸酯等。
作为光致产碱剂,可以举出例如非环状的酰氧基亚胺基化合物、非环状的氨甲酰基肟化合物、氨甲酰基羟胺化合物、氨基甲酸化合物、甲酰胺化合物、乙酰胺化合物、氨基甲酸酯化合物、氨基甲酸苯甲酯化合物、氨基甲酸硝基苯甲酯化合物、磺酰胺化合物、咪唑衍生物化合物、胺酰亚胺化合物、吡啶衍生物化合物、α-氨基苯乙酮衍生物化合物、季铵盐衍生物化合物、α-内酯环衍生物化合物、胺酰亚胺化合物、邻苯二甲酰亚胺衍生物化合物等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
本发明的水性乳液包含光聚合引发剂时,从稳定性、反应性和异味的观点出发,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为40质量份以下、更优选为20质量份以下、进一步优选为10质量份以下、更进一步优选为5质量份以下。
<光稳定剂>
作为光稳定剂,可以举出紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂。光稳定剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为紫外线吸收剂,可以举出水杨酸类(例如,例如水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯、水杨酸对辛基苯酯等)、二苯甲酮类(例如,草酸2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮等)、苯并三唑类(例如,2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-{(2'-羟基-3',3'',4'',5'',6''-四氢邻苯二甲酰亚胺基甲基)-5'-甲基苯基}苯并三唑等)、三嗪类(例如,2,4,6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2,4-二羟基苯基-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-羟基-4-丙氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(4-甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-十二烷氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-丁氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-辛氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪)、以及草酸酰苯胺类(例如,N-(2-乙基苯基)-N'-(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酸二酰胺、N-(2-乙基苯基)-N'-(2-乙氧基-苯基)草酸二酰胺、2-乙氧基-2'-乙基-草酸双酰苯胺、具有任选在氮原子上被取代的芳基等的草酸二酰胺类等)等。
作为受阻胺系光稳定剂,可以举出含酯基的哌啶类(例如,4-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等)、含醚基的哌啶类(例如,4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等)、含酰胺基的哌啶类(例如,4-(苯基氨基甲酰基氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基-1,6-二氨基甲酸酯等)、以及高分子量的哌啶缩聚物类(例如,琥珀酸二甲酯-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物;1,2,3,4-丁烷四甲酸、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇与十三烷基醇的缩合物等)等。
本发明的水性乳液包含光稳定剂时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的合计100质量份优选为15质量份以下、更优选为10质量份以下、进一步优选为5质量份以下。
<紫外线固化性低聚物>
作为紫外线固化性低聚物,可以举出氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物和聚酯丙烯酸酯低聚物等。紫外线固化性低聚物可以单独使用,也可以组合使用。
氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物可以使用市售品。作为市售的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物,可以举出CN929、CN965、CN968、CN981A75、CN985B88、CN991、CN970AH75、CN975、CN992、CN994和CN9165(サートマー公司制)、U-4HA和U-6HA(新中村化学工业公司制)、AH-600、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G和DAUA-167(共荣社化学公司制)等。
环氧丙烯酸酯低聚物可以使用市售品。作为市售的环氧丙烯酸酯低聚物,可以举出CN116、CN120B60、CN120M50、CN131B、CN132、CN137、CN152和、CN2102E(サートマー公司制)等。
聚酯丙烯酸酯低聚物可以使用市售品。作为市售的聚酯丙烯酸酯低聚物,可以举出CN292、CN2259、CN2262、CN2270、CN2271E、CN2272、CN2273、CN2276、CN2279、CN2285、CN2298、CN2300、CN2301、CN2302、CN2303和CN2304(サートマー公司制)等。这些聚酯丙烯酸酯低聚物可以单独使用,也可以组合使用。
本发明的水性乳液包含紫外线固化性低聚物时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为20质量份以下、更优选为15质量份以下、进一步优选为10质量份以下。
<荧光增白剂>
作为荧光增白剂,可以举出二烷基氨基香豆素、双二甲基氨基均二苯乙烯、双甲基氨基均二苯乙烯、4-烷氧基-1,8-萘二甲酸-N-烷基酰亚胺、双苯并噁唑基乙烯、1,4-双(2-苯并噁唑基)萘、二烷基均二苯乙烯等。作为市售的荧光增白剂,可以举出Kayahor 3BS Liq.、Kayahor TAC Liq.、Kayahor HBC Liq.、Kayalight B、Kayaphor AS 150、Kayaphor CR200、Kayaphor JB Liq.、Mikawhite ATN conc.(日本化药公司制)、TINOPAL OB、TINOPALNFW Liqid(BASF公司制)、Hakkol P、Hakkol PHD、Hakkol RF、Hakkol PSR、Hakkol PSR-B、Hakkol CHP-B、Hakkol PY-2000、Hakkol PYB-D、Hakkol BE conc、Hakkol SG conc 150、Hakkol TH-100、Hakkol S-100、Hakkol RX-1、Hakkol OW-11、Hakkol OW-10extra、HakkolKIP H/C、Hakkol SF、Hakkol JC和Hakkol PMS H/C(昭和化学工业公司制)、Nikkafluor SBconc、Nikkafluor KB、Nikkafluor OB、Nikkabright CX H/C(日本化学工业所公司制)等。荧光增白剂可以单独使用,也可以组合使用。
本发明的水性乳液包含荧光增白剂时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为5质量份以下、更优选为3质量份以下、进一步优选为1质量份以下。
<流平剂>
作为流平剂,可以举出ポリフローNo.45、ポリフローKL-245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(共荣社化学工业公司制)、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK346、BYK349、BYK-333、BYK-345、BYK-347、BYK-348、BYK-378(ビックケミー·ジャパン公司制)、KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(信越化学工业公司制)、サーフロンSC-101、サーフロンKH-40(AGCセイミケミカル公司制)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX-218(ネオス公司制)、EFTOP EF-351、EFTOP EF-352、EFTOP EF-601、EFTOP EF-801、EFTOP EF-802(三菱マテリアル公司制)、メガファックF-171、メガファックF-177、メガファックF-475、メガファックF-556、メガファックR-30(DIC公司制)、アデカコールW-193、アデカコールW-287、アデカコールW-288、アデカコールW-304(ADEKA公司制)、SNウェット366、ノプコ38-C、SNディスパーサンド5468、SNディスパーサンド5034、SNディスパーサンド5027、SNディスパーサンド5040、SNディスパーサンド5020(サンノプコ公司)、氟烷基苯磺酸盐、氟烷基羧酸盐、氟烷基聚氧乙烯醚、氟烷基碘化铵、氟烷基甜菜碱、氟烷基磺酸盐、二甘油四(氟烷基聚氧乙烯醚)、氟烷基三甲基铵盐、氟烷基氨基磺酸盐、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂基胺、脱水山梨糖醇月桂酸酯、脱水山梨糖醇棕榈酸酯、脱水山梨糖醇硬脂酸酯、脱水山梨糖醇油酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇棕榈酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇油酸酯、聚氧乙烯萘基醚、烷基苯磺酸盐、或烷基二苯基醚二磺酸盐等。
本发明的水性乳液包含流平剂时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为20质量份以下、更优选为10质量份以下、进一步优选为5质量份以下。
<碱性化合物>
作为碱性化合物,可以举出例如氨、有机胺化合物和金属氢氧化物等。优选为氨或有机胺化合物。
作为有机胺化合物,可以举出三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、氨基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、异丙胺、亚氨基双丙基胺、乙胺、二乙胺、3-乙氧基丙胺、3-二乙氨基丙胺、仲丁胺、丙胺、甲基氨基丙胺、3-甲氧基丙胺、单乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉和N-乙基吗啉等。优选为N,N-二甲基乙醇胺。
作为金属氢氧化物,可以举出氢氧化锂、氢氧化钾和氢氧化钠等。
碱性化合物可以从市场上容易地获取。
本发明的水性乳液包含碱性化合物时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为20质量份以下、更优选为10质量份以下、进一步优选为5质量份以下。
<有机溶剂>
作为有机溶剂,可以举出甲苯和二甲苯等芳族烃;己烷等脂肪族烃;乙酸乙酯和乙酸丁酯等酯;甲乙酮和甲基异丁基酮等酮;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇等醇;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇和丙二醇等二醇系溶剂;甲基溶纤剂、溶纤剂、丁基溶纤剂、二噁烷、MTBE(甲基叔丁基醚)和丁基卡必醇等溶纤剂系溶剂;二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇等二醇系溶剂;以及,乙二醇单甲醚乙酸酯、PMA(丙二醇单甲醚乙酸酯)、二乙二醇单丁醚乙酸酯和二乙二醇单乙醚乙酸酯等二醇酯系溶剂等。它们可以单独使用,也可以组合使用。
本发明的水性乳液包含有机溶剂时,从异味的观点出发,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为100质量份以下、更优选为50质量份以下、进一步优选为30质量份以下、更进一步优选为10质量份以下。
<交联剂>
通过包含交联剂,存在粘接性、粘接剂层的耐水性和粘接剂层的耐溶剂性进一步提高的倾向。
作为交联剂,可以举出环氧化合物、多异氰酸酯化合物、噁唑啉化合物、氮丙啶化合物、碳二亚胺化合物、活性羟甲基化合物、活性烷氧基甲基化合物、金属螯合物、酰肼化合物、肼化合物等。
优选为脂肪族多异氰酸酯化合物、碳二亚胺化合物、含噁唑啉基的化合物、酰肼化合物、肼化合物。其中,进一步优选为水性(水溶性或水分散性)物质。根据需要,这些交联剂可以单独使用,也可以组合使用。
作为多异氰酸酯化合物,可以举出六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、以及它们的低聚物或聚合物等。
具体而言,可以举出住化バイエルウレタン制造的スミジュール(注册商标)N3200、N3300、N3400、N3600、N3900、S-304、S-305、XP-2655、XP-2487、XP-2547、44V10、44V20和E 21-1、住友バイエルウレタン公司制造的デスモジュール(注册商标)N3100、N3300、N3400、N3600、N3900、S-304、S-305、XP-2655、XP-2487、XP-2547和DA-L、E14和E22、住友バイエルウレタン公司制造的バイヒジュール(注册商标)304和XP2655、BASF公司制造的バソナート(BASONAT(注册商标))PLR8878和HW-100、武田药品工业公司制造的タケネート(注册商标)WD720、WD725和WD730、旭化成工业公司制造的デュラネート(注册商标)WB40-100、WB40-80D和WX-1741等。
作为碳二亚胺系交联剂的例子,具体而言,可以举出日清纺ケミカル(株):カルボジライト(SV-02、V-02、V-02-L、V-04、E-01、E-02)等。
作为酰肼化合物的交联剂的例子,具体而言,可以举出大塚化学(株):ADH(己二酸二酰肼)、SDH(癸二酸二酰肼)、DDH(十二烷二酸二酰肼)、IDH(间苯二甲酸二酰肼)、SAH(水杨酸酰肼)等。
作为肼化合物的交联剂的例子,具体而言,可以举出大塚化学(株):单盐酸肼、二盐酸肼、单氢溴酸肼、碳酸肼等。
本发明的水性乳液包含交联剂时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为30质量份以下、更优选为15质量份以下、进一步优选为10质量份以下、更进一步优选为5质量份以下。
<光敏剂>
光敏剂可以根据期望增强的波长来适当选择。有效激发波长区域通常为450nm以下、优选为250~380nm的范围。作为光敏剂,可以举出三乙醇胺、三异丙醇胺、4,4-二乙氨基二苯甲酮、2-二甲氨基乙基苯甲酸、4-二甲氨基乙基苯甲酸乙酯和4-二甲氨基苯甲酸异酰基酯等。
本发明的水性乳液包含光敏剂时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份为15质量份以下、更优选为10质量份以下、进一步优选为5质量份以下。
<其它树脂>
本发明的水性乳液在不损害期望特性的范围可以含有其它树脂。
作为其它树脂,可以举出乙烯-乙烯酯树脂、苯乙烯-马来酸树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯、乙烯-乙烯酯树脂、聚脲、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、丁基橡胶、改性橡胶、苯乙烯-(甲基)丙烯酸树脂、合成橡胶、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯树脂、丁二烯树脂、聚(甲基)丙烯腈树脂、(甲基)丙烯酰胺树脂、聚酯树脂、改性尼龙树脂、环氧树脂、苯乙烯系嵌段共聚物和它们的低聚物等。
乙烯-乙烯酯树脂是指包含含有乙烯单元和乙烯酯单元的聚合物的共聚物。作为乙烯酯单元,可以举出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、碳原子数为8~10的叔羧酸的乙烯酯、和所谓的叔碳酸叔碳酸乙烯酯(例如,シェル化学公司制、商品名:Veova(注册商标)10)等烷基酸乙烯酯等。乙烯酯单元之中,优选为乙酸乙烯酯。作为乙烯酯单元而使用乙酸乙烯酯时,共聚物成为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下简称为“EVA”)。
例如,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的性质因乙酸乙烯酯的含有率等而异,包括多种乙酸乙烯酯含有率和形状(膜、片、纤维、发泡体状)的物质。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可以含有聚烯烃等聚合物。作为优选的聚烯烃,可以举出乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、聚丙烯和聚乙烯。
乙烯-乙烯酯树脂中,除了含有乙烯单元、乙烯酯单元以外,还可以含有能够与它们共聚的单体单元。作为该单体单元,可以举出氯乙烯等卤代乙烯、具有少量酰胺基等官能团的单体、(甲基)丙烯酸酯等。
作为乙烯-乙烯酯树脂共聚物,可以举出VINNOL E15/45、E15/45M、E15/48A、H15/42、H15/50、H11/59、H14/36、H40/50、H40/55、H40/60、H30/48M(Wacker Chemie AG公司)等。
乙烯-乙烯酯树脂及其共聚物可以是乳液的形态。这种乳液可以通过将构成前述乙烯单元和乙烯酯单元的单体进行乳液聚合来制造,也可以使用市售品。作为乙烯-乙烯酯树脂共聚物的乳液,可以举出例如スミカフレックス(注册商标)201HQ、303HQ、355HQ、400HQ、401HQ、408HQ、410HQ、450HQ、455HQ、456HQ、460HQ、465HQ、467HQ、7400HQ、470HQ、478HQ、510HQ、520HQ、710、752、755、SDX-5100、801HQ、808HQ、830、850HQ、900HL和3950(以上、住友化学(株)制)、バンフレックスOM-4000和OM-4200(以上、(株)クラレ制)、ポリゾール(注册商标)EVA AD-2、AD-3、AD-4、AD-5、AD-51、AD-56、AD-59和P-900(以上、昭和高分子(株)制)、デンカEVAテックス(注册商标)#20、#30、#40M、#60、#81和#82(以上、电气化学工业(株)制)等。
作为苯乙烯-马来酸树脂,可以举出例如アラスター700、703S(荒川化学工业(株)公司制、SMA(注册商标)1000、SMA(注册商标)2000、SMA(注册商标)3000(Cray Valley's公司制)等。
作为碳原子数为2~20的α-烯烃,可以举出例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯和乙烯基环己烷等。优选为乙烯、丙烯。
作为具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂,可以举出聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直链状低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和聚丙烯(PP)、全同立构(等规立构)聚丙烯、间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯等均聚物;乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯-1-己烯共聚物等α-烯烃系共聚物;以及碳原子数为2~20的α-烯烃与能够和该α-烯烃共聚的单体形成的共聚物。此外,碳原子数为2~20的α-烯烃与能够和该α-烯烃共聚的单体形成的共聚物可以包含各单体各1种,也可以包含2种以上。
具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂可以是均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物中的任一者。此外,也可以用过氧化物等进行低分子量化、高分子量化。
作为具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂的改性物,可以举出将具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂通过α,β-不饱和羧酸类等进行改性而得到的改性物。
作为通过α,β-不饱和羧酸类等进行改性而得到的改性物的改性率,相对于改性前的共聚物100质量%,通常为0.1~10质量%、优选为0.2~5质量%、更优选为0.2~4质量%。
作为α,β-不饱和羧酸类,可以举出例如α,β-不饱和羧酸(马来酸、衣康酸、柠康酸等)、α,β-不饱和羧酸酯(马来酸甲酯、衣康酸甲酯、柠康酸甲酯等)、α,β-不饱和羧酸酐(马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等)。此外,可以是将这些α,β-不饱和羧酸类组合而得到的改性物。它们可以是羧酸酐,也可以是经水解而形成的羧酸,还可以以它们的混合形式存在。
这种改性物可以通过下述公知的方法来制造:对于具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂、或者碳原子数为2~20的α-烯烃与能够和该α-烯烃共聚的单体形成的共聚物,使其熔融后,添加α,β-不饱和羧酸类等而使其改性的方法;使其溶解于甲苯、二甲苯等溶剂中后,添加α,β-不饱和羧酸类等而使其改性的方法等。
作为氯化的且具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂的改性率,相对于改性前的共聚物100质量%,氯原子含量优选为5~80质量%、更优选为40~75质量%。进一步优选为55~70质量%。
具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂的氯化可以如下实现:通过将具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂溶解或分散于溶剂中、并向所得混合物中吹入氯气的方法等,从而对具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂进行氯化。
作为能够和碳原子数为2~20的α-烯烃进行共聚的单体,可以举出α,β-不饱和羧酸及其酸酐、α,β-不饱和羧酸的金属盐、α,β-不饱和羧酸酯、乙烯酯、乙烯酯皂化物、环状烯烃、乙烯基芳族化合物、多烯化合物(二烯类等)、(甲基)丙烯腈、卤代乙烯类、酰胺和偏二卤乙烯类等。它们可以单独使用,也可以组合从而用于共聚。
作为α,β-不饱和羧酸及其酸酐,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、巴豆酸、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸的半酯、马来酸的半酰胺、衣康酸的半酯和衣康酸的半酰胺等。其中,优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和马来酸酐,特别优选为丙烯酸和马来酸酐。
作为α,β-不饱和羧酸的金属盐,可以举出锂、钠、钾等1价金属的盐;镁、钙、锌等多价金属的盐。具体而言,可以举出(甲基)丙烯酸的钠盐和镁盐。
作为α,β-不饱和羧酸酯,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸2-羟基乙酯、马来酸二甲酯、以及甲基丙烯酸与醇形成的酯化物等。其中,优选为(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸乙酯。
作为乙烯酯,可以举出甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯等。其中,优选为乙酸乙烯酯。
作为乙烯酯皂化物,可以举出将乙烯酯用碱性化合物等皂化而得到的乙烯醇等。
作为环状烯烃,可以举出降冰片烯、5-甲基降冰片烯、5-乙基降冰片烯、1,4,5,8-二甲桥-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、1,2-二氢二环戊二烯、5-氯降冰片烯、环戊烯、环己烯、环庚烯和乙烯基环己烷等。
作为乙烯基芳族化合物,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯、单溴苯乙烯、二溴苯乙烯、氟苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙基苯乙烯和乙烯基萘等。
作为多烯化合物,可以举出直链状或支链状的脂肪族共轭多烯化合物、脂环式共轭多烯化合物、脂肪族非共轭多烯化合物、脂环式非共轭多烯化合物和芳族非共轭多烯化合物等。它们任选具有烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基和芳烷氧基等取代基。
作为脂肪族共轭多烯化合物,可以举出1,3-丁二烯、异戊二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、2-丙基-1,3-丁二烯、2-异丙基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-癸二烯、2,3-二甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-辛二烯和2,3-二甲基-1,3-癸二烯等。
作为脂环式共轭多烯化合物,可以举出2-甲基-1,3-环戊二烯、2-甲基-1,3-环己二烯、2,3-二甲基-1,3-环己二烯、2-氯-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-戊二烯和2-氯-1,3-环己二烯等。
作为脂肪族非共轭多烯化合物,可以举出1,4-己二烯、1,6-庚二烯、1,6-辛二烯、1,9-癸二烯、3,3-二甲基-1,4-己二烯、5-乙基-1,4-庚二烯、4-甲基-1,4-辛二烯、5-甲基-1,4-辛二烯、4-乙基-1,4-辛二烯、4-甲基-1,4-壬二烯、5-甲基-1,4-癸二烯、6-甲基-1,6-十一碳二烯和4-乙叉基-12-甲基-1,11-十五碳二烯等。
作为脂环式非共轭多烯化合物,可以举出乙烯基环己烷、乙烯基环己烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、1,4-二乙烯基环己烷、1-异丙烯基-3-乙烯基环戊烷和甲基四氢茚等。
作为芳族非共轭多烯化合物,可以举出二乙烯基苯和乙烯基异丙烯基苯等。
作为具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的共聚物,可以举出乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物之类的烯属不饱和羧酸共聚物;前述乙烯-不饱和羧酸共聚物中的部分或全部羧基被上述金属中和而得到的离聚物;乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·丙烯酸异丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物之类的乙烯-不饱和羧酸酯共聚物;乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物之类的乙烯-不饱和羧酸酯·不饱和羧酸共聚物、以及其部分或全部羧基被上述金属中和而得到的离聚物;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之类的乙烯-乙烯酯共聚物等。
作为具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂及其改性物,具体而言,可以举出メルセン(注册商标)H H-6410M、H-6051、H-6960、H-6820和H-6822X(东曹(株))、エバール(注册商标)L171B、F171B、H171B、E105B和G156B((株)クラレ)、ソアノール(注册商标)D2908、DT2904、DC3212、DC3203、E3808、ET3803、A4412、AT4403、BX、16DX、D2908H4和A4412H4(日本合成化学工业(株))、ソアレジン(注册商标)PG505(日本合成化学工业(株))、NISSO(注册商标)PB(日本曹达(株))、ポリテール(注册商标)H(三菱化学(株))、エポール(注册商标)(出光兴产(株))、OREVAC(注册商标)G 18211、OE808和OE825(アルケマ(株))、LOTADAR MAH2210、3200、P3 3200、3210、4210、6200、3410、3430和4720(アルケマ(株))、BONDINE(注册商标)LX4110、HX8210、TX8030、HX8290、HX8410和AX8390(アルケマ(株))、OREVAC(注册商标)T9314、T9318和G18211(アルケマ(株))、ユーメックス(注册商标)2000(三洋化成工业(株))、以及アウローレン(注册商标)100S和200T(日本制纸ケミカル(株)等。
作为氯化的且具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂,可以举出エラスレン(注册商标)401A、303B(昭和电工(株))等。
聚氨酯是指通过氨基甲酸酯键而构成的高分子,通常通过醇(-OH)与异氰酸酯(-NCO)的反应来获得。聚氨酯中,包括发泡氨酯;通过异氰酸酯与水的反应所产生的二氧化碳、或者氟利昂等挥发性溶剂而发泡的聚氨酯。
聚氨酯可以使用市售品。作为市售的水溶性氨酯,可以举出例如ディスパコール(注册商标)U-42、U-53、U-54、U-56、KA-8481、KA-8584、KA-8755、KA-8756和KA-8766(住友バイエルウレタン(株))、ハイドラン(注册商标)HW-111、HW-311、HW-333、HW-350、HW-337、HW-374、AP-20、AP-60LM和AP-80(DIC(株))、ユープレン(注册商标)UXA-306、UXA-307、パーマリンUA-150、パーマリンUA-200、パーマリンUA-300、パーマリンUA-310和ユーコートUWS-145(三洋化成工业(株))、スーパーフレックス(注册商标)107M、110、126、130、150、160、210、300、361、370、410、420、460、500M、700、750、820和860(第一工业制药(株))、以及アデカボンタイター(注册商标)HUX-401、HUX-420A、HUX-380、HUX-561、HUX-210、HUX-822、HUX-895和HUX-830((株)ADEKA)、ニッポラン(注册商标)3110、3116、3016、3113、3124、3126、3230(日本ポリウレタン工业(株))等。
聚氯乙烯可以通过将氯乙烯进行悬浮聚合或本体聚合的方法等来获得。
作为聚氯乙烯,可以举出硬质聚氯乙烯、半硬质聚氯乙烯、软质聚氯乙烯等。优选为软质聚氯乙烯。
聚氯乙烯可以举出例如カネビニールS-400、PSH-180、PSL-180((株)カネカ)等。
氯化聚氯乙烯是指通过气相或液相等的氯化方法将聚氯乙烯系树脂进行氯化而得到的物质。作为聚氯乙烯系树脂,可以举出氯乙烯的均聚物和氯乙烯的共聚物。作为与氯乙烯一同构成氯乙烯共聚物的单体,可以举出乙烯、丙烯、烷基乙烯基醚、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸酯和马来酸酯等。
作为聚偏二氯乙烯,可以举出サラン(SARAN)X05253-16(ダウ·ケミカル公司制)、サランラップ(注册商标)用树脂(旭化成公司制)、Diofan 193D、A736、A036、A050、A063、B204、A115等。
作为氯乙烯-偏二氯乙烯共聚树脂,可以举出IXAN SGA-1(ソルベイ公司制)等。
作为偏二氯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚树脂,可以举出IXAN PVS-109、801、815、Diofan A586、A602、A610(ソルベイ公司制)等。
氯丁二烯系树脂是指:对由丁二烯的氯化而得到的二氯丁烯进行脱盐酸而合成氯丁二烯、并通过将所述氯丁二烯进行均聚或者与其它单体进行共聚从而得到的物质。作为所述其它单体,可以举出异戊二烯、丁二烯、二氯丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等。
酸改性氯丁二烯树脂通过对上述氯丁二烯系树脂接枝共聚选自α,β-不饱和羧酸及其酸酐中的至少1种而得到。作为α,β-不饱和羧酸及其酸酐,可以举出作为具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的树脂的改性物而例示出的物质。
作为氯丁二烯系树脂和酸改性氯丁二烯树脂,可以举出例如スカイプレン(注册商标)GFL-820、GFL-890、GFL-280、LA-502、LA-660、SL-360、SL-390、SL-590和SL-590、G-42、G-40S、G-55、G-40S-1、G-40T、B-30S、Y-31(东曹(株))、ショウプレン(注册商标)W、AF、WHV、WXJ、WB、115、571、572、650、671A、750、SD78和SD77(昭和电工(株))、以及デンカクロロプレン(注册商标)A-30、A-70、A-90、A-91、M-130L、DCR-11、LA-50和LC-501(电气化学工业(株))等。
作为氯化丁基橡胶,可以举出EnjayButyl HT10-66(エンジェイケミカル公司制)、JSR CHLOROBUTYL 1066(JSR公司制)、HT1066(エクソンモービル公司制)等。
作为溴化丁基橡胶,可以举出JSR BROMOBUTYL 2255、2244(JSR公司制)、エクソンブロモブチル2255(エクソンモービルケミカル公司)等。
作为改性橡胶,可以举出例如异单烯烃与对甲基苯乙烯的共聚物的氯化或溴化改性共聚物,作为市售品,可以举出Expro50(エクソン公司制)。
作为苯乙烯系嵌段共聚物,可以举出包含二烯嵌段和苯乙烯嵌段的嵌段共聚物。具体而言,可以举出苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)或者这些嵌段共聚物的氢化物、苯乙烯·异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-异丁烯二嵌段共聚物(SIB)。这种氢化物可以是对苯乙烯嵌段和二烯嵌段全部加氢而得到的嵌段共聚物,也可以是仅对二烯嵌段进行加氢而得到的嵌段共聚物、或者对苯乙烯嵌段和二烯嵌段中的一部分进行加氢而得到的嵌段共聚物等部分氢化物。
作为其它树脂,为了进一步提高水性乳液的稳定性,可以包含聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素等水溶性树脂。
此外,作为其它树脂,可以包含具有作为粘合树脂或赋粘剂的功能的树脂。作为这种树脂,可以举出松香类、萜烯系树脂、将碳原子数为5的石油馏分进行聚合而得到的石油系树脂及其氢化树脂、将碳原子数为9的石油馏分进行聚合而得到的石油系树脂及其氢化树脂、其它的石油系树脂、香豆酮树脂以及茚树脂等。具体而言,可以举出松香、聚合松香、非均化松香、氢化松香、马来酰化松香、富马酰化松香和它们的甘油酯、季戊四醇酯、甲酯、三乙二醇酯、酚改性物及其酯化物等松香类;萜烯聚合物、萜烯苯酚、β-蒎烯聚合物、芳族改性萜烯聚合物、α-蒎烯聚合物、萜烯系氢化树脂等萜烯系树脂;将碳原子数为5的石油馏分进行聚合而得到的石油系树脂、将碳原子数为9的石油馏分进行聚合而得到的石油系树脂和它们的氢化树脂;马来酸改性物和富马酸改性物等石油系树脂、氯化石蜡等。
作为萜烯系树脂,可以举出ヤスハラケミカル(株):YSレジンPX/PXN、Yポリスター、マイティエース和YSレジンTO/TR和クリアロンP/M/K、荒川化学工业(株):タマノル803L/901以及日本テルペン化学(株):テルタック80等。
作为氯化石蜡,可以举出エンパラ(注册商标)70、50、AR-500(味の素ファインテクノ(株))、トヨパラックス(注册商标)250、265、270、150、A50(东曹(株))等。
其它树脂可以单独含有,也可以组合含有2种以上。
其它树脂可以从市场上容易地获取。
本发明的水性乳液含有其它树脂时,其含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)的质量份和具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计100质量份优选为100质量份以下、更优选为50质量份以下、进一步优选为30质量份以下、更进一步优选为20质量份以下。其它树脂可以在乳液的状态下与本发明的水性乳液进行混合,也可以与含有卤素原子的聚合物(B)和具有聚合性基团的化合物(E)一同乳化而制成水性乳液。
<增粘剂>
增粘剂可用于调整水性乳液的粘性。作为增粘剂,可以举出アデカノール(注册商标)UH-140S、UH-420、UH-438、UH-450VF、UH-462,UH-472、UH-526、UH-530、UH-540、UH-541VF、UH-550、UH-752和H-756VF((株)ADEKA)、以及SNシックナー920、922、924、926、929-S、A-801、A-806、A-812、A-813、A-818、621N、636、601、603、612、613、615、618、621N、630、634、636和4050(サンノプコ(株))等。
<水性乳液的形态>
本发明的水性乳液中,优选以混合物的形式而包含:含有卤素原子的聚合物(B)、与具有聚合性基团的化合物(E)。混合物包括下述状态:含有卤素原子的聚合物与具有聚合性基团的化合物相混合的状态、含有卤素原子的聚合物(B)在具有聚合性基团的化合物(E)中分散或溶胀的状态、含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于具有聚合性基团的化合物中的状态。
含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于具有聚合性基团的化合物中是指:将含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物的混合物用孔径为0.5μm左右的过滤器进行过滤时,滤液中包含至少一部分的含有卤素原子的聚合物(B)即可。在滤液中,滤液中包含的含有卤素原子的聚合物(B)相对于过滤前的水性乳液中包含的含有卤素原子的聚合物(B)100质量份优选为1质量份以上、更优选为10质量份以上、进一步优选为30质量份以上、更进一步优选为70质量份以上。
对于用过滤器进行的过滤,优选将水性乳液加热至水性乳液中包含的具有聚合性基团的化合物的熔点以上后再进行。
作为将含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)制成混合物的方法,可以举出使用混合机将含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)进行混合的方法等。混合温度通常为25~100℃。混合时间优选为尽可能短的时间。作为混合机,可以举出班伯里密炼机、亨舍尔混合器和均质混合器等。
含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)的混合物优选作为分散质而包含。在此,分散质是指分散在水中的颗粒。此时,分散质在23℃、大气压下可以是固体,但优选为液体。
分散质为液体是指:构成分散质的成分之中的至少1种以上的成分具有流动性即可,分散质中可以包含固体成分或不溶成分。
分散质为液体且具有流动性时,流动性可高可低。其理由在于,流动性低时,存在水性乳液的稳定性提高的倾向,流动性高时,存在粘接性提高的倾向。优选的是,分散质在23℃、大气压下优选为液体。
含有卤素原子的聚合物(B)的质量份与具有聚合性基团的化合物的质量份的总计含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)、具有聚合性基团的化合物与水的总计质量优选为0.1~70质量%、更优选为1~70质量%、进一步优选为2%~60质量%。通过达到上述范围内,粘接性变得良好。特别地,在30质量%以上的情况下,水性乳液的稳定性变得良好。因此,更优选为30质量%~60质量%、进一步优选为40质量%~60质量%、更进一步优选为45质量%~60质量%。
水性乳液中的分散质的体积基准的中值粒径优选为10μm以下、更优选为0.01~5μm、进一步优选为0.01~2μm、更进一步优选为0.01~1μm。如果在上述范围内,则静置稳定性变得良好。
体积基准的中值粒径是指:以体积为基准计的累积粒径分布的值为50%时所对应的粒径,在没有特别说明的情况下,是指以体积为基准计而测定的中值粒径。
分散质的平均粒径可以通过HORIBA制作所制造的激光衍射粒径测定装置LA-950V2来测定。
<水性乳液的制造方法>
本发明的水性乳液可以通过公知的方法来制造。例如,可以通过使含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)分散在水等分散介质中后进行乳化的方法(例如强制乳化法、自乳化法、转相乳化法等)来制造。
例如可以举出下述方法:向反应器中添加含有卤素原子的聚合物(B)和具有聚合性基团的化合物(E)(可以任选加入添加剂)并混合后,进一步添加水和/或溶剂,任选地添加表面活性剂、光聚合引发剂等添加剂后,进行加热搅拌,从而进行乳化的方法。
作为反应器,可以举出具备加热装置和能够对内容物施加剪切力等力的搅拌机的容器。优选为密闭容器或耐压容器。对于搅拌机,可以利用常规的搅拌机。作为这种反应器,可以举出附带搅拌机的耐压高压釜等。搅拌可以在常压或减压中的任一者下进行。此外,搅拌机的转速通常为50~20000rpm。
混合温度和加热搅拌温度通常为10~90℃、优选为15~80℃、更优选为15~60℃、通常为25~100℃。
混合和/或加热搅拌除了使用上述搅拌机进行以外,还可以使用班伯里密炼机、亨舍尔混合器和均质混合器等混合机来进行。
例如,对于光聚合引发剂、交联剂、有机溶剂、碱性化合物、增粘剂、流平剂等添加剂,可以在添加水和/或溶剂之前进行添加,也可以在添加水和/或溶剂之后进行添加,还可以在乳化后进行添加。特别地,优选在添加水和/或溶剂之前添加光稳定剂、紫外线固化性低聚物、荧光增白剂、光敏剂、其它树脂。
预先进行预备乳化从而得到粒径大的水性乳液,通过高压均化器或高压均化喷洗器等装置进行高压剪切,从而可以得到粒径小的水性乳液。
进行乳化后,所得水性乳液中包含有机溶剂时,优选除去有机溶剂。有机溶剂的除去通常通过减压蒸馏除去来进行。
水性乳液的制造中,使用表面活性剂时,可以从所得水性乳液中分离除去表面活性剂。表面活性剂的分离除去可以例如通过离心分离机、具有平均细孔径小于水性乳液的平均粒径的细孔的过滤器或超滤膜等来进行。其中,表面活性剂的分离除去可以仅降低表面活性剂的量。
进一步,所得水性乳液优选进行冷却。通过冷却,能够得到包含微细分散质的水性乳液。冷却适合通过常温放置等来缓慢地进行,而非进行骤冷。由此,树脂等不会在冷却过程中聚集,能够获得微细且均质的水性乳液。
<水性乳液的使用>
如上所述,本发明的水性乳液作为构成水系粘接剂等的组合物是有用的。此外,也可以作为用于在被粘物上由水性乳液形成涂布膜或覆盖膜等的组合物来使用。水系粘接剂、涂布膜和覆盖膜等通常以干燥物或固化物的形式来使用。特别地,水系粘接剂在由水性乳液形成的涂布膜或其固化物的形态下有效地发挥其功能。
<被粘物>
作为成为涂布、覆盖、粘接对象的被粘物(包括第一基材和第二基材),可以举出木材、合板、中密度纤维板(MDF)、刨花板、纤维板等木质系材料;棉布、含棉纤维、麻布、人造丝等纤维素系材料;聚乙烯(以源自乙烯的结构单元作为主成分的聚烯烃)、聚丙烯(以源自丙烯的结构单元作为主成分的聚烯烃)、聚苯乙烯(以源自苯乙烯的结构单元作为主成分的聚烯烃)等聚烯烃类;聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、(甲基)丙烯酸树脂聚酯、聚醚、聚氯乙烯、聚氨酯、发泡氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、发泡EVA、尼龙6、尼龙66等聚酰胺系树脂或其发泡体等塑料材料;聚氨酯系、聚酰胺系和聚氨基酸系的合成皮革;玻璃、陶瓷器等陶瓷材料;以及,铁、不锈钢、铜板、铝等金属材料等。它们可以是由多种成分形成的复合材料。此外,也可以是滑石、二氧化硅或活性炭等无机填充剂和碳纤维等与塑料材料形成的混炼成形品。
其中,可以适合地用于纤维素系材料与塑料材料的粘接、聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、含棉纤维、尼龙树脂、烯烃系聚合物、聚氨酯、橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶等苯乙烯系嵌段共聚物和合成皮革等的粘接。对于这些材料的形状,可以举出膜、片或块状等各种形状,优选为膜和片状。
上述苯乙烯系嵌段共聚物是指包含二烯嵌段和苯乙烯嵌段的嵌段共聚物,具体而言,可以举出苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SBBS)或者这些嵌段共聚物的氢化物、苯乙烯·异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-异丁烯二嵌段共聚物(SIB)。这种氢化物可以是对苯乙烯嵌段与二烯嵌段全部加氢而得到的嵌段共聚物,也可以是仅对二烯嵌段进行加氢而得到的嵌段共聚物、或者对苯乙烯嵌段和二烯嵌段中的一部分进行加氢而得到的嵌段共聚物等部分氢化物。
烯烃系聚合物是指使烯烃聚合而得到的树脂,可以举出例如具有源自碳原子数为2~20的α-烯烃的结构单元的均聚物和共聚物。作为烯烃聚合物,可以举出上述其它树脂中例示出的物质。
此外,构成上述被粘物的树脂可以举出上述其它树脂中例示出的物质。
含棉纤维可以是棉为100%的纤维,也可以是棉与其它天然纤维和/或化学纤维形成的混纺纤维。作为其它天然纤维,可以举出羊毛、丝绸和麻等。作为化学纤维,可以举出合成纤维(例如聚酯系、尼龙等聚酰胺系纤维)、半合成纤维(乙酸酯等纤维素系、Promix等蛋白质系纤维)、再生纤维(人造丝、铜氨纤维(Cupra)、波里诺西克(Polynosic)等纤维素系纤维)、和无机纤维(碳纤维、玻璃纤维)等。
作为含棉纤维的形状,可以举出纺织物、编织物、无纺布、针织物、毛毡、膜或块状等。
尼龙树脂是指所谓的聚酰胺系树脂,是通过酰胺键而构成的聚合物。具体而言,可以举出尼龙6、尼龙6,6、尼龙4,6、尼龙11和尼龙12等。尼龙树脂可以是膜、块、纤维或发泡体状等中的任意形状。
橡胶例如主要使用天然橡胶、热塑性橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶等二烯系橡胶。制备橡胶组合物时,这些二烯系橡胶可以分别单独使用,此外,也可以组合使用2种以上。根据需要,可以适当配合粘土、炭黑或二氧化硅等增强剂、硅烷偶联剂、防老剂、软化剂、锌白、硬脂酸、硫化促进剂、硫化剂、硫等。
合成皮革包括狭义上的合成皮革和人造皮革这两者。换而言之,可以是在天然布料或合成布料等上涂布合成树脂而得到的合成皮革,也可以是在微纤维等布料(通常为无纺布)中浸渗合成树脂而得到的人造皮革,还可以是在微纤维等布料(通常为无纺布)中浸渗合成树脂、并进一步涂布合成树脂而得到的人造皮革。作为这些合成树脂,可以举出聚氨酯系树脂、聚酰胺系树脂和聚氨基酸系树脂等。优选为聚氨酯系树脂。
本发明的水性乳液可以有效地用于膜、片材、结构材料、建筑材料、汽车部件、电气·电子制品、包装材料、服装和鞋等的材料(以下有时记为被粘物)的粘接。特别地,适合作为用于粘接运动鞋、休闲鞋(town shoes)、商务鞋等男鞋、女鞋、以及工业用途的作业鞋等鞋具中的鞋面、中底、外底等的构成材料(被粘物)的粘接剂。这些被粘物的表面可以是平滑的,也可以具有凹凸。此外,也可以对这些表面实施用于提高粘接剂等的粘接性的底涂处理。作为底涂处理,可以举出例如喷砂处理、药品处理、脱脂、火焰处理、氧化处理、蒸气处理、电晕放电处理、紫外线照射处理、等离子体处理、离子处理、形成锚固层等。
<涂布方法>
作为对上述被粘物进行粘接的方法,可以举出依次层叠被粘物(第一基材)、将本发明的水性乳液进行干燥而成的涂膜、以及粘接剂层、被粘物(第二基材)的方法。具体而言,可以举出下述方法。
首先,在第一基材的表面、任选第二基材的表面上涂布水性乳液。应予说明,在第一基材和第二基材的表面上进行的水性乳液涂布可以利用公知的任意涂布方法。涂布膜可以通过例如凹版辊涂布、逆转辊涂布、棒涂、丝棒涂布、唇涂、气刀涂布、帘涂、喷涂、浸渍涂布、刷涂和刮涂等方法,在被粘物的一侧或两侧表面上涂布粘接剂来形成。
在第一基材上涂布水性乳液后,可以将所得涂布膜进行干燥或加热处理,进一步可以在其后照射电磁波。
进行干燥或加热处理时,进行干燥或加热处理而除去水或溶剂,从而能够形成涂布膜。
作为加热温度,可以举出30~150℃左右。
加热时间可以举出1秒~1小时左右、优选为5秒~30分钟左右、更优选为5秒~10分钟左右。
在加热干燥处理的前后,可以进一步使用放置(自然干燥)或通常的热风循环型的烘箱、红外线加热器、紫外线等电磁波等来进行第一基材的处理。此时的预备干燥中的加热温度和时间可以根据基材特性、使用的水性乳液的组成等来适当调整。例如可以举出与上述相同的条件。
水性乳液的涂布和干燥可以分别仅进行1次,也可以进行2次以上。涂布方法和干燥方法可以分别将相同的方法进行组合,也可以将不同的方法进行组合。
进行电磁波处理时,作为光源,可以举出金属卤化物灯、高压汞灯、超高压汞灯、低压汞灯、氙灯、弧光灯、激光等。可以优选地举出金属卤化物灯、高压汞灯、超高压汞灯、低压汞灯。照射量以峰值照度计通常为5mW/cm2~2000mW/cm2、优选为10mW/cm2~2000mW/cm2,以累积照射量计通常为20~3000mJ/cm2、优选为100~2500mJ/cm2
将水性乳液涂布于被粘物之前,也可以对第一基材表面实施底涂处理。作为底涂处理,可以举出例如喷砂处理、药品处理、脱脂处理、火焰处理、氧化处理、蒸气处理、电晕放电处理、紫外线照射处理、等离子体处理、离子处理和锚固层的形成处理等。
对于干燥后的涂布膜而言,优选将水性乳液中含有的水除去95质量%以上。通过达到该范围,能够确保粘接性。
干燥后的涂布膜的厚度可以举出干燥处理后的厚度达到0.01~300μm左右的厚度,优选为0.01~200μm左右、更优选为0.01~50μm左右。
接着,在涂布有水性乳液的第一基材和第二基材中的至少一者上涂布粘接剂,并进行加热干燥处理。这些涂布、加热干燥处理可以仅对第一基材和第二基材中的至少一者进行1次,也可以对两者进行1次以上的粘接剂涂布和加热干燥。
粘接剂的涂布方法、涂布厚度、加热处理的方法、温度和时间等条件等可以适当变更。可以选择与上述水性乳液的涂布、干燥等相同的条件,也可以选择不同的条件。
在第一基材和第二基材这两者上涂布粘接剂时,粘接剂层相对于第一基材和第二基材可以是不相同的粘接剂,但考虑到两者的粘接性,优选使用相同的粘接剂。粘接剂可以为上述使用的水性乳液,也可以为市售的粘接剂。
粘接剂层的厚度可以根据使用的粘接剂的组成、基材的材料和形态等来适当调整。可以举出例如干燥处理后的厚度达到0.01~300μm左右的厚度,优选为0.01~200μm左右。
将水性乳液涂布于被粘物之前,可以对第二基材表面实施底涂处理。作为底涂处理,可以从上述处理中适当选择。
作为使涂布有水性乳液和/或粘接剂的第一基材和第二基材的面进行贴合的方法,可以为机械操作或手动进行贴合的方法中的任一者。
贴合时,可以在负载热、压力或这两者的同时进行。负载热时,需要达到使得第一基材和第二基材以及粘接剂层不会变质的温度范围,优选为120℃左右以下、更优选为100℃左右以下。热的负载可以使用上述通常的热风循环型的烘箱、红外线加热器、微波炉等来进行。作为负载压力时的压力,可以举出100g/cm2左右以上,可以举出低于使第一基材和第二基材的形状发生变形的压力。负载热和/或压力时,其时间可以举出例如1秒~10天左右。
作为第一基材和第二基材,可以举出与上述被粘物相同的物质。其中,第一基材优选为由烯烃系聚合物或乙烯·乙酸乙烯酯共聚物形成的基材,第二基材优选为选自聚氯乙烯、合成皮革、橡胶、含棉纤维和聚烯烃系聚合物中的基材。
作为粘接剂层,可以举出例如通过进行加热干燥、电磁波处理等而从聚氨酯、橡胶系粘接剂、丙烯酸类粘接剂和环氧粘接剂等中除去水、溶剂等,从而得到。
作为聚氨酯,可以举出与上述相同的物质。
作为橡胶系粘接剂,可以举出例如天然橡胶、氯丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR)、异丁烯橡胶、丁基橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚橡胶(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚橡胶(SBS)、丁二烯-丙烯腈共聚橡胶(NBR)、丁二烯橡胶(BR)等。它们可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。此外,除了这些橡胶成分以外,还可以混合松香树脂、萜烯树脂、石油树脂等赋粘树脂。
作为丙烯酸类粘接剂,可以优选地例示出作为粘合成分的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与能够和其共聚的官能团单体成分和聚集成分形成的共聚物。该共聚物可以通过异氰酸酯系交联剂、螯合物系交联剂、环氧系交联剂等进行交联。
作为丙烯酸酯,可以优选地例示出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正月桂酯等。作为甲基丙烯酸酯,可以优选地例示出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正月桂酯等。
作为能够和丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯进行共聚的官能团单体成分,可优选地例示出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸等α,β-不饱和羧酸;丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯等丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺等N-取代或未取代丙烯酰胺;甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等丙烯酸或甲基丙烯酸的缩水甘油酯;丙烯腈等。
作为环氧粘接剂,为通常被用作环氧树脂系粘接剂成分的平均每1分子具有1个或1个以上的环氧基团的化合物。有用的环氧树脂可以例示出:由双酚A和表氯醇得到的环氧树脂、由双酚F与表氯醇或者氢化双酚A与表氯醇得到的聚缩水甘油醚等。除此以外,还可以使用噁唑烷酮改性环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、多官能酚型环氧树脂、各种的卤化环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、聚二醇型环氧树脂、环状脂肪族环氧树脂等。这些环氧树脂可以单独使用,或者也可以混合使用2种以上。
聚氨酯、橡胶系粘接剂、丙烯酸类粘接剂和环氧粘接剂只要是水系、溶剂系和热熔型等的粘接剂形态即可。
构成粘接剂层的粘接剂可以含有上述粘接剂以外的树脂、添加剂。
作为粘接剂层中可以含有的树脂,可以举出例如聚烯烃系树脂、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚四氟乙烯(PTFE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS树脂)、AS树脂等聚合物和共聚物、以及改性聚合物和改性物等各种物质。它们可以单独使用,或者共混2种以上。
此外,还可以使用发挥出作为粘合树脂或赋粘剂的功能的树脂。
作为这种树脂,可以举出例如松香类、萜烯系树脂、将碳原子数为5的石油馏分聚合而得到的石油系树脂及其氢化树脂、将碳原子数为9的石油馏分聚合而得到的石油系树脂及其氢化树脂、其它的石油系树脂、香豆酮树脂和茚树脂、聚氨酯树脂等。
作为粘接剂层中可以含有的添加剂,可以举出表面活性剂、光聚合引发剂、光稳定剂、紫外线固化性低聚物、荧光增白剂、流平剂、碱性化合物、有机溶剂、交联剂、光敏剂、其它树脂、酚系稳定剂、亚磷酸酯系稳定剂、胺系稳定剂、酰胺系稳定剂、防老剂、耐候稳定剂、防腐剂、防沉降剂、抗氧化剂、热稳定剂、触变剂、增粘剂、消泡剂、粘度调节剂、耐候剂、颜料分散剂、抗静电剂、润滑剂、成核剂、阻燃剂、油剂、染料、固化剂;氧化钛(金红石型)和氧化锌等过渡金属化合物;炭黑等颜料;玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、硅灰石、碳酸钙、硫酸钙、滑石、玻璃片、硫酸钡、粘土、高岭土、微粉二氧化硅、云母、硅酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化铝和硅藻土等无机或有机的填充剂等。
水性乳液的涂布膜、覆盖膜的干燥物和它们的固化物的剪切粘度优选小于200Pa·s。在该范围内,存在粘接性提高的倾向。剪切粘度可以通过使用了锥板(角度为2°)的旋转式流变仪,在剪切速度:1s-1、测定温度:25℃(在具有聚合性基团的化合物的熔点高于25℃的情况下,为比具有聚合性基团的化合物的熔点高10℃的温度)下进行测定。
对于水性乳液的干燥物,优选除去水性乳液中包含的水质量之中的95质量%以上。由此,能够抑制水对剪切粘度造成的影响,能够得到期望的剪切粘度。
实施例
以下,详细说明本发明的水性乳液的实施例。例子中的份和%在没有特别记载的情况下是指质量基准。
含有卤素原子的聚合物和具有聚合性基团的化合物的卤素原子含量是通过氧瓶燃烧-离子色谱法测定的值。
水性乳液的成分浓度是对含有卤素原子的聚合物的质量份与具有聚合性基团的化合物的质量份的总计含量相对于含有卤素原子的聚合物、具有聚合性基团的化合物与水的总计质量而言的质量浓度(质量%)进行计算而得出的值。
分散质的中值粒径是通过HORIBA制作所制造的激光衍射粒径测定装置LA-950V2测定的值。在没有特别记载的情况下,是以体积为基准计而测定的中值粒径值(单位:μm)。
静置稳定性通过将所得水性乳液在室温下静置3星期,并观察水性乳液来评价。通过目视未确认到水性乳液发生相分离时判断为静置稳定性良好。
○:无变化
×:目视确认到相分离。
制造例和评价例中的含有卤素原子的聚合物、具有聚合性基团的化合物、光聚合引发剂、表面活性剂、紫外线固化性低聚物、荧光增白剂和有机溶剂如下所示。
含有卤素原子的聚合物1:氯化橡胶(制品名:ペルグートS20(Bayer公司、氯含有率为58.8质量%以上))
含有卤素原子的聚合物2:氯化橡胶(制品名:ペルグートS40(Bayer公司、氯含有率为65.5质量%以上))
含有卤素原子的聚合物3:聚氯乙烯(制品名:low molcular weight(Aldrich公司制))
含有卤素原子的聚合物4:氯化聚烯烃系树脂(制品名:ハードレンHM-21P、东洋纺公司制、氯含有率为21质量%)
含有卤素原子的聚合物5:氯化聚烯烃系树脂(制品名:ハードレンF-6P、东洋纺公司制、氯含有率为20质量%)
含有卤素原子的聚合物6:氯丁二烯树脂(制品名:ショウプレンW、昭和电工公司、氯含有率为37.8质量%、水性乳液)
含有卤素原子的聚合物7:氯丁二烯树脂的溶液(制品名:ノーテープNP9820、ノーテープ工业公司制)。
具有聚合性基团的化合物1:甲基丙烯酸十二烷基酯(含有970ppm的4-甲氧基苯酚、东京化成工业公司)
具有聚合性基团的化合物2:1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯(含有60ppm的4-甲氧基苯酚、东京化成工业公司)
具有聚合性基团的化合物3:甲基丙烯酸硬脂基酯(含有200ppm的4-甲氧基苯酚、东京化成工业公司)
具有聚合性基团的化合物4:甲基丙烯酸2-乙基己酯(含有25ppm的4-甲氧基苯酚、东京化成工业公司)
具有聚合性基团的化合物5:甲基丙烯酸环己酯(含有50ppm的4-甲氧基苯酚、东京化成工业公司)
具有聚合性基团的化合物6:乙氧基化异氰脲酸三丙烯酸酯(制品名:A-9300、新中村化学公司制)
具有聚合性基团的化合物7:双丙酮丙烯酰胺(含有100ppm的4-甲氧基苯酚、东京化成工业公司)
具有聚合性基团的化合物8:新戊二醇二缩水甘油醚(东京化成工业公司)。
反应性表面活性剂1:アクアロン KH-10(第一工业制药公司制)
表面活性剂2:ラテムル E-1000A(30%水溶液、花王(株))
表面活性剂3:ノイゲン EA-177(第一工业制药(株))
表面活性剂4:DKS NL-180(第一工业制药(株))
高分子表面活性剂5:クラレポバール 217((株)クラレ公司制)
高分子表面活性剂6:クラレポバール 205((株)クラレ公司制)
高分子表面活性剂7:アデカプルロニック F108((株)ADEKA公司制)
高分子表面活性剂8:クラレポバール M-205((株)クラレ公司制)
高分子表面活性剂9:クラレポバール MP-203((株)クラレ公司制)
高分子表面活性剂10:クラレポバール KL-318((株)クラレ公司制)
高分子表面活性剂11:クラレポバール CM-318((株)クラレ公司制)
高分子表面活性剂12:ピッツコール K-30(第一工业制药公司制)
高分子表面活性剂13:サンアーティストH-PN(三荣源エフ·エフ·アイ公司制)
高分子表面活性剂14:アクアリム AKM-0531(日油公司制)。
光聚合引发剂1:2-羟基-2-甲基苯丙酮(东京化成工业公司)
光聚合引发剂2:1-羟基-环己基苯基酮(东京化成工业公司)
光聚合引发剂3:2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪(东京化成工业公司)。
流平剂1:BYK-349(ビックケミー·ジャパン公司)。
碱性化合物1:N,N-二甲基乙醇胺(东京化成工业公司)。
紫外线固化性低聚物1:AH-600(共荣社化学公司)
紫外线固化性低聚物2:UA-306H(共荣社化学公司)。
荧光增白剂:1,4-双(2-苯并噁唑基)萘(东京化成工业公司)。
各表中,这些成分用质量份来表示。
<制造例1>
向具备搅拌机、温度计、回流冷凝管的可分离烧瓶反应容器中投入含有卤素原子的聚合物1(ペルグートS20(Bayer公司))10份、作为具有聚合性基团的化合物的具有聚合性基团的化合物1(甲基丙烯酸十二烷基酯(东京化成工业公司))60份、和具有聚合性基团的化合物2(1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯(东京化成工业公司))30份,在60℃下搅拌溶解,并冷却至室温。
此外,将表面活性剂2(ラテムルE-1000(花王株式会社))2份、高分子表面活性剂5(クラレポバール217(株式会社クラレ公司))5份投入至离子交换水100份中,在90℃下搅拌溶解,从而制备表面活性剂的离子交换水溶液。
在室温下,向含有卤素原子的聚合物1与具有聚合性基团的化合物的混合液中投入表面活性剂2和高分子表面活性剂5的离子交换水溶液,进一步,添加作为碱性化合物1的N,N-二甲基乙醇胺2份(东京化成工业公司),并搅拌混合,接着,在TKロボミクス((株)PRIMIX制)上安装搅拌机ホモミキサー MARKII,以16000rpm搅拌2分钟,从而得到乳白色的水性乳液。接着,使用高压均化器((株)エスエムテー制)LAB1000,以800bar进行1次处理,将所得水性乳液用200目尼龙网过滤,从而得到水性乳液(E-1)。将添加的各成分记载于表1-1。
<制造例2~32>
如下述的表1-1和表1-2所示那样,除了各成分的混合比例不同以外,以与制造例1同样的方式来得到水性乳液(E-2)~(E-32)。
[表1-1]
[表1-2]
<制造例33>
向具备搅拌机、温度计、回流冷凝管的可分离烧瓶反应容器中投入含有卤素的聚合物4(ハードレンHN-21P(东洋纺公司))10份、作为具有聚合性基团的化合物的具有聚合性基团的化合物4(甲基丙烯酸2-乙基己酯(东京化成工业公司))90份,进一步,投入四氢呋喃(林纯药、试药特级)190份,在60℃下搅拌溶解,并冷却至室温,从而制备含有卤素原子的聚合物4与具有聚合性基团的化合物4的四氢呋喃溶液。
此外,将高分子表面活性剂6(クラレポバール205(株式会社クラレ公司))5份投入至离子交换水100份中,在90℃下搅拌溶解,从而制备高分子表面活性剂6的离子交换水溶液。
在室温下,向含有卤素的聚合物4与具有聚合性基团的化合物4的四氢呋喃溶液中投入高分子表面活性剂6的离子交换水溶液,进一步,添加作为碱性化合物1的N,N-二甲基乙醇胺2份(东京化成工业公司),并搅拌混合,接着,在TKロボミクス((株)PRIMIX制)上安装搅拌机ホモミキサー MARKII,以16000rpm搅拌2分钟,从而得到乳白色的水性乳液。将所得水性乳液投入茄型烧瓶中,用蒸发器进行减压蒸馏除去,并用200目尼龙网过滤,从而得到水性乳液(E-33)。所得水性乳液(E-33)的不挥发成分浓度为50%。将添加的各成分记载于表1-3。
<制造例34~48>
如下述的表1-3所示那样,除了各成分的混合比例不同以外,以与制造例33同样的方式来得到水性乳液(E-34)~(E-48)。
[表1-3]
<制造例49~50>
如下述的表1-4所示那样,除了各成分的混合比例不同以外,以与制造例1同样的方式来得到水性乳液(E-49)和(E-50)。
[表1-4]
将制造例1~48中制作的水性乳液(E-1)~(E-48)在室温下静置3星期时,在经过3星期后,水性乳液也未发生相分离。另一方面,将制造例49~51中制作的水性乳液(E-49)和(E-50)在室温下静置3星期时,水性乳液中确认到相分离。因此可以明确,水性乳液(E-49)和(E-50)的稳定性不好。
<制造例51>
将聚氨酯乳液(ディスパコール(注册商标)U-54、住化バイエルウレタン(株))、异氰酸酯(デスモジュール(注册商标)N3300、住化バイエルウレタン(株))、流平剂1(BYK(注册商标)-349、ビックケミー·ジャパン(株))以不挥发成分比计达到100份:5份:1份的方式进行混合,从而得到水性乳液(E200)。
<制造例52~101>
添加表2-1所示质量份的水性乳液(E-1)~(E-50)、光聚合引发剂1、流平剂1(BYK(注册商标)-349、ビックケミー·ジャパン公司)、离子交换水,用Three-One MOTOR进行搅拌,得到包含制造例中得到的水性乳液的水系粘接剂(F1)~(F50)。
应予说明,以下,作为本发明的水性乳液的一个实施方式,将作为粘接剂更适合的还含有添加剂的形态记作“水系粘接剂”。
[表2-1]
<评价例1~50>
使用刷子,将制造例52~101中制作的水系粘接剂(F1~F50)涂布在作为第一基材的M-EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的发泡体)上(涂布量:干燥后的重量为约3g/m2),在150℃下干燥5分钟,通过输送机式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社制、アイグランデージECS-4011GX),照射紫外线而得到M-EVA(A)。(灯:高压汞灯,灯输出:3kW,灯高度:110mm,输送机速度:276m/分钟,累积光量:1100mJ/cm2(紫外线累积光量计UVICURE PLUS II、UV-A测定值、FusionUV Systems Japan K.K.公司))。
接着,使用刷子,在软质聚氯乙烯和M-EVA(A)上涂布水性乳液(E200) (涂布量:干燥后的重量为约50g/m2),在120℃下进行5分钟的烘箱干燥。其后,将所得软质聚氯乙烯与M-EVA(A)的水性乳液(E200)的涂布面彼此贴合,用手压接,进一步通过加压而以3MPa压接20秒钟。由此,得到依次层叠有软质聚氯乙烯、由E200形成的粘接层、经紫外线照射的粘接层和第一基材(M-EVA)的层叠体1~51。
将所得层叠体在室温下放置24小时,其后,使用拉伸试验机(岛津制作所公司制、オートグラフ),以50mm/分钟的剥离速度、180度的剥离角度在室温下通过测定剥离强度来评价层叠体中的M-EVA与软质聚氯乙烯的粘接性。将其结果示于表3-1。
○:剥离强度为55N/英寸以上
×:剥离强度低于55N/英寸。
[表3-1]
<评价例51~53>
在评价例1中,将用作第一基材的“M-EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的发泡体)”替换成下述表3-2的“第一基材”栏中示出的基材,除此处不同以外,以与评价例1同样的方式来得到层叠体51~53。
将所得层叠体在室温下放置24小时,其后,使用拉伸试验机(岛津制作所社制、オートグラフ),以50mm/分钟的剥离速度、180度的剥离角度在室温下通过测定剥离强度来评价层叠体中的第一基板与软质聚氯乙烯的粘接性。将其结果示于表3-2。
○:剥离强度为55N/英寸以上
×:剥离强度低于55N/英寸。
[表3-2]
PE/EVA=60/40:使聚乙烯/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以60/40(PE/EVA=60/40)进行聚合而得到的发泡体
PE/SEBS=50/50:使聚乙烯/苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物以50/50(PE/SEBS=50/50)进行聚合而得到的发泡体
SBBS:使苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)进行聚合而得到的发泡体
使用水系粘接剂F1~F48制作的层叠体1~48总体示出55N/英寸以上的充分高的剥离强度。此外,将层叠体1的第一基板改变为层叠体52~54的材质那样从而制作的层叠体52~54与层叠体1同样,示出55N/英寸以上的充分高的剥离强度。
工业实用性
本发明的水性乳液以充分的强度对被粘物进行粘接或者使被粘物彼此粘接,因此可以有用地用作粘接剂或者覆盖膜。

Claims (28)

1.水性乳液,其包含:
高分子表面活性剂(A),其包含选自下述高分子聚合物和/或含有下述式(I)所示的结构单元的化合物中的1种以上;
含有卤素原子的聚合物(B);以及
水(C),
式(I)中,
X为氮原子、CH或亚萘基;
Y1和Y2各自独立地表示羟基、-COOR1、-OCOR2、2-吡咯烷酮-1-基、聚环氧烷烃或-SO3Ma,其中,Ma表示氢原子、-NH4或碱金属;
R1表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碱金属、-NH4或-(CH2CH2O-)s-Z所示的基团,其中,s表示1~100的整数,Z表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为6~10的芳族烃基、碳原子数为3~10的缩水甘油基或-SO3Mb,其中,Mb表示氢原子、-NH4或碱金属;
所述聚环氧烷烃包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元;
R2表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基;
m表示1~4的整数;
p表示40~2000的整数;
q表示0、或者使p与q之和达到40~2000的整数的正整数;
r表示0~4的整数;
高分子聚合物:交联羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基纤维素的碱土金属盐、羧甲基纤维素的碱金属盐、羧甲基淀粉的碱金属盐、(甲基)苯乙烯-马来酸酯共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物和聚二烯丙基二甲基氯化铵。
2.根据权利要求1所述的水性乳液,其中,含有式(I)所示的结构单元的化合物中,q为整数0,且为含有下述式(I')所示的结构单元的化合物,
式(I')中,
m、X、Y2和p表示与式(I)中的定义相同的含义。
3.根据权利要求1所述的水性乳液,其中,所述式(I)所示的结构单元为式(II)所示的结构单元,
式(II)中,
p和q满足p/(p+q)达到0.8以上且1以下的关系。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的水性乳液,其还包含下述式(III)所示的表面活性剂(D),
式(III)中,
R4表示碳原子数为1~30的烷基、碳原子数为6~30的芳族烃基、聚环氧烷烃基团、具有碳原子数为1~30的烃基的(甲基)丙烯酸酯基、以及它们的组合,所述烷基和所述烃基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
所述聚环氧烷烃基团包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元;
Z'表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或-SO3M,其中,M为氢原子、NH4或碱金属;
n'表示1~40的整数。
5.根据权利要求4所述的水性乳液,其中,所述表面活性剂(D)为下述式(IV)所示的反应性表面活性剂,
式(IV)中,
R5表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为6~20的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基或羧基;
R6表示氢原子或甲基;
R7表示碳原子数为1~20的亚烷基、碳原子数为6~30的亚芳基、或者聚环氧烷烃基团、以及它们的组合,所述亚烷基中包含的亚甲基任选被氧原子或羰基替代;
所述聚环氧烷烃基团包含1个以上且30个以下的碳原子数为1~8的环氧烷烃单元;
Z'表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或-SO3M,其中,M为氢原子、NH4或碱金属;
n'表示0~30的整数。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的水性乳液,其还包含具有聚合性基团的化合物(E)。
7.根据权利要求6所述的水性乳液,其中,具有聚合性基团的化合物(E)相对于含有卤素原子的聚合物(B)100质量份的含量为50~10000质量份。
8.根据权利要求6或7所述的水性乳液,其中,包含含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)的混合物作为分散质。
9.根据权利要求8所述的水性乳液,其中,分散质为液体。
10.根据权利要求8或9所述的水性乳液,其中,含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于分散质。
11.根据权利要求6~10中任一项所述的水性乳液,其中,包含将含有卤素原子的聚合物(B)的至少一部分溶解于具有聚合性基团的化合物(E)而得到的溶液作为分散质。
12.根据权利要求6~11中任一项所述的水性乳液,其中,具有聚合性基团的化合物(E)在23℃、大气压下为液体。
13.根据权利要求6~12中任一项所述的水性乳液,其中,具有聚合性基团的化合物(E)为具有烯属不饱和双键的化合物。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的水性乳液,其还包含光聚合引发剂。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的水性乳液,其还包含光稳定剂。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的水性乳液,其还包含紫外线固化性低聚物。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的水性乳液,其还包含荧光增白剂。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的水性乳液,其还包含流平剂。
19.根据权利要求7~18中任一项所述的水性乳液,其中,分散质的体积基准的中值粒径为2μm以下。
20.根据权利要求6~19中任一项所述的水性乳液,其中,含有卤素原子的聚合物(B)与具有聚合性基团的化合物(E)的质量份的总计含量相对于含有卤素原子的聚合物(B)、具有聚合性基团的化合物(E)与水(C)的总计质量为0.1质量%~70质量%。
21.根据权利要求1~20中任一项所述的水性乳液,其中,含有卤素原子的聚合物(B)包含卤化橡胶。
22.根据权利要求1~20中任一项所述的水性乳液,其中,含有卤素原子的聚合物(B)包含氯化橡胶。
23.涂布膜,其由权利要求1~22中任一项所述的水性乳液形成。
24.权利要求23所述的涂布膜的固化物。
25.层叠体,其中,在由烯烃系聚合物形成的第一基材上依次层叠有权利要求24所述的固化物、以及在其上的一层以上的粘接剂层、和第二基材。
26.层叠体,其中,在由乙烯·乙酸乙烯酯共聚物形成的第一基材上依次层叠有权利要求24所述的固化物、以及在其上的一层以上的粘接剂层、和第二基材。
27.涂膜的形成方法,其特征在于,将权利要求1~22中任一项所述的水性乳液涂布在基材上,并进行干燥。
28.涂膜,其通过权利要求27所述的方法而得到。
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