JP2003246974A - 樹脂被覆金属用水性接着剤及びこれを用いてなる樹脂被覆金属 - Google Patents

樹脂被覆金属用水性接着剤及びこれを用いてなる樹脂被覆金属

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JP2003246974A
JP2003246974A JP2002362322A JP2002362322A JP2003246974A JP 2003246974 A JP2003246974 A JP 2003246974A JP 2002362322 A JP2002362322 A JP 2002362322A JP 2002362322 A JP2002362322 A JP 2002362322A JP 2003246974 A JP2003246974 A JP 2003246974A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属と樹脂との接着に優れた、低有機溶剤の
樹脂被覆金属用水性接着剤及び該水性接着剤を用いて、
接着性、加工性に優れる樹脂被覆金属を提供する。 【解決手段】 数平均分子量が4,000以上であり、
酸価が8〜40mgKOH/gであり、多塩基酸成分と
してテレフタル酸を60モル%以上含むポリエステル樹
脂とイソシアネート化合物とが水性媒体中に分散して含
有されている樹脂被覆金属用水性接着剤。また、基材金
属とそれを被覆する被覆樹脂とからなる樹脂被覆金属に
おいて、上記記載の樹脂被覆金属用水性接着剤からなる
樹脂被膜が、前記被覆樹脂と前記基材金属に挟持されて
いることを特徴とする樹脂被覆金属。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル樹脂
とイソシアネート化合物とを含有し、金属と樹脂との接
着性に優れる水性接着剤およびこれを用いてなる樹脂被
覆金属に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋼鈑に塩化ビニル樹脂シートをラミネー
トし、又は、鋼鈑に塩化ビニル樹脂のゾルをコーティン
グして得られる、いわゆる塩ビ鋼鈑は、その優れた美粧
性及び耐久性により、従来から、家電製品、家具製品、
建築材料等の各種用途に広く使用されている。一般的に
塩ビ鋼鈑の製造方法としては、1)鋼鈑に接着剤を塗布
して焼き付け、これに塩化ビニル樹脂シートをラミネー
トする方法、2)鋼鈑に接着剤を塗布して焼き付け、塩
化ビニル樹脂ゾルを塗布し、焼き付ける方法、3)鋼鈑
に接着剤を塗布して焼き付け、その上に塩化ビニル樹脂
をシート状に溶融押出しながら加圧融着する方法等が知
られている。上記製造方法1)〜3)いずれにおいて
も、鋼鈑と塩化ビニル樹脂との密着性や加工性等を確保
するために、接着剤が使用されている。
【0003】このような接着剤として、特許文献1〜6
には、金属材料や塩化ビニル樹脂材料に対する接着性が
良好であることから、ポリエステル樹脂又は変性ポリエ
ステル樹脂等のポリエステル系樹脂を塩ビ鋼鈑用の接着
剤として使用した例が開示されている。
【0004】
【特許文献1】特開平1−174582号公報
【特許文献2】特開平5−70758号公報
【特許文献3】特開平6−313162号公報
【特許文献4】特開平9−31438号公報
【特許文献5】特許第2525391号公報
【特許文献6】特許第2618218号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献に記載されている接着剤は、いずれもポリエステル系
樹脂を有機溶剤に溶解して接着剤を調製しており、近年
の、環境保護、省資源、消防法等による危険物規制、職
場環境改善の立場からは、敬遠される傾向にある。ま
た、ポリエステル系樹脂を用いた接着剤は、耐水性、特
に耐熱水性が不充分であり、厳しい接着性能の要求され
る屋外用途等には、その使用が困難であった。
【0006】本発明は上記現状を鑑みてなされたもので
あり、その課題は、金属と樹脂との接着性に優れた、低
有機溶剤の樹脂被覆金属用水性接着剤及び該水性接着剤
を用いて、接着性、加工性に優れる樹脂被覆金属を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の
分子量、酸価、樹脂組成を有するポリエステル樹脂と、
イソシアネート化合物とを含有する水性接着剤を使用す
ることにより、接着性や加工性に優れる樹脂被覆金属が
得られることを見出し、本発明に到達した。
【0008】すなわち、本発明の要旨は、第一に、数平
均分子量が4,000以上であり、酸価が8〜40mg
KOH/gであり、多塩基酸成分としてテレフタル酸を
60モル%以上含むポリエステル樹脂とイソシアネート
化合物とが水性媒体中に分散して含有されていることを
特徴とする樹脂被覆金属用水性接着剤であり、第二に、
さらにシリカを含有する上記樹脂被覆金属用水性接着剤
であり、第三に、上記の水性接着剤からなる樹脂被膜が
挟持されていることを特徴とする樹脂被覆金属である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の樹脂被覆金属用水性接着剤(以下、水性接
着剤)は、数平均分子量が4,000以上であり、酸価
が8〜40mgKOH/gであり、多塩基酸成分として
テレフタル酸を60モル%以上含むポリエステル樹脂と
イソシアネート化合物とが水性媒体中に分散している液
状物である。
【0010】本発明においてポリエステル樹脂は多塩基
酸成分としてテレフタル酸を60モル%以上含む必要が
ある。このテレフタル酸含有率は70モル%以上である
ことが好ましく、80モル%以上であることがより好ま
しく、90モル%以上であることが更に好ましく、95
モル%以上であることが特に好ましい。テレフタル酸を
60モル%以上含むことにより、接着性、加工性に優れ
る水性接着剤を得ることができる。
【0011】テレフタル酸以外の多塩基酸としては、イ
ソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン
酸、ビフェニルジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、無
水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、
ドデカン二酸、水添ダイマー酸、フマル酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シ
トラコン酸、無水シトラコン酸、ダイマー酸、1,4−
シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサン
ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、
2,5−ノルボルネンジカルボン酸及びその無水物、テ
トラヒドロフタル酸及びその無水物、5‐ナトリウムス
ルホイソフタル酸、5‐ヒドロキシイソフタル酸等が挙
げられる。
【0012】また、3官能以上の多塩基酸を用いること
ができ、例えばトリメリット酸、ピロメリット酸、ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸、無水トリメリット酸、無
水ピロメリット酸、無水べンゾフェノンテトラカルボン
酸、トリメシン酸、エチレングリコールビス(アンヒド
ロトリメリテート)、グリセロールトリス(アンヒドロ
トリメリテート)、1,2,3,4−ブタンテトラカル
ボン酸等が挙げられ、加工性を良好に保つ点において、
トリメリット酸が最も好ましい。このとき、ポリエステ
ル樹脂の多塩基酸成分に占める3官能以上の多塩基酸の
割合としては、10モル%以下が好ましく、5モル%以
下がより好ましく、3モル%以下が特に好ましい。
【0013】また、本発明におけるポリエステル樹脂に
おいて、テレフタル酸以外の多塩基酸成分としては、本
発明の水性接着剤から得られる樹脂被膜の耐熱性、加工
性を向上することができることから、芳香族多塩基酸で
あることが好ましく、ポリエステル樹脂の多塩基酸成分
に占める芳香族多塩基酸の割合としては、70モル%以
上であることが好ましく、80モル%以上がより好まし
く、90モル%以上がさらに好ましく、100モル%が
特に好ましい。また、上記した芳香族多塩基酸の中で
も、後述するポリエステル樹脂水性分散体の貯蔵安定性
に優れることからイソフタル酸が好ましく、ポリエステ
ル樹脂の多塩基酸成分に占めるテレフタル酸とイソフタ
ル酸の合計の割合としては、70モル%以上であること
が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル
%以上がさらに好ましく、95モル%以上が特に好まし
い。
【0014】ポリエステル樹脂の多価アルコール成分と
しては、エチレングリコール、1,2‐プロパンジオー
ル、1,3‐プロパンジオール、1,4‐ブタンジオー
ル、1,5‐ペンタンジオール、1,6‐ヘキサンジオ
ール、1,9−ノナンジオール、2‐メチル-1,3‐
プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2‐
ジエチル-1,3‐プロパンジオール、3‐メチル‐
1,5‐ペンタンジオール、2-メチル-3‐メチル‐
1,5‐ペンタンジオール、2‐メチル‐2‐エチル-
1,3-プロパンジオール、2‐エチル‐2‐ブチル-1,
3-プロパンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノール、ビスフェノールAと称される2,2−ビス(4
−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)メタン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)エタン、
2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシエトキシフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−
4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−
ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、4,4'−ヒドロキシベンゾフェノン、ビス
フェノールSと称されるビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)スルホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サ
ルファイド等のようなビスフェノール類の2つのフェノ
ール性水酸基にエチレンオキサイド又はプロピレンオキ
サイドをそれぞれ1〜数モル付加して得られるビスフェ
ノール構造を有するグリコール類、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
【0015】上記の多価アルコール成分のうち、エチレ
ングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プ
ロパンジオール、1,4−プロパンジオール、1,5−
ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9
−ノナンジオール等の炭素数2〜10の直鎖脂肪族グリ
コールを全多価アルコール成分の30モル%以上含有し
ていることが好ましく、40モル%以上であることがよ
り好ましく、50モル%以上であることがさらに好まし
い。炭素数2〜10の直鎖脂肪族グリコールの割合が3
0モル%未満では、水性接着剤から得られる樹脂被膜の
加工性が悪くなる場合がある。炭素数2〜10の直鎖脂
肪族グリコールは1種類でも2種類以上を組み合わせて
用いてもよい。これらの中ではエチレングリコールが特
に好ましく、この成分を用いる場合には、多価アルコー
ル成分中20〜80モル%とすることが好ましく、30
〜70モル%がより好ましい。
【0016】また、分岐型脂肪族グリコールとしては、
ネオペンチルグリコールを用いることが好ましく、多価
アルコール成分中20〜80モル%とすることが好まし
く、30〜70モル%がより好ましい。
【0017】多価アルコール成分の中でも、エチレング
リコールとネオペンチルグリコールとを併用することが
特に好ましく、ポリエステル樹脂のアルコール成分に占
めるエチレングリコールとネオペンチルグリコールの合
計の割合としては、50モル%以上が好ましく、60モ
ル%以上がより好ましく、70モル%以上が特に好まし
い。両者の比率は特に限定されないが、エチレングリコ
ール/ネオペンチルグリコール=10/90〜90/1
0(モル比)が好ましく、35/65〜65/35がよ
り好ましい。エチレングリコールとネオペンチルグリコ
ールは工業的に量産されているので安価であり、しかも
樹脂被膜の諸性能にバランスがとれている。エチレング
リコールは特に樹脂被膜の耐薬品性を向上させ、ネオペ
ンチルグリコールは特に樹脂被膜の耐候性を向上させ
る。
【0018】また、3官能以上の多価アルコールとし
て、例えばグリセリン、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール等が、全多価
アルコール成分中10モル%以下含まれていてもよく、
5モル%以下がより好ましく、3モル%以下がさらに好
ましい。
【0019】また、ポリエステル樹脂には、必要に応じ
て、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の脂肪
酸やそのエステル形成性誘導体、安息香酸、p−ter
t−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、4−ヒドロキ
シフェニルステアリン酸等の高沸点のモノカルボン酸、
ステアリルアルコール、2−フェノキシエタノール等の
高沸点のモノアルコール、ε-カプロラクトン、乳酸、
β-ヒドロキシ酪酸、p-ヒドロキシ安息香酸等のヒドロ
キシカルボン酸やそのエステル形成性誘導体が共重合さ
れていてもよい。
【0020】ポリエステル樹脂の酸価としては、8〜4
0mgKOH/gとすることが必要であり、8〜30m
gKOH/gが好ましく、8〜25mgKOH/gがよ
り好ましく、8〜20mgKOH/gが特に好ましい。
酸価が40mgKOH/gを超える場合は、接着性や加
工性が不足する傾向がある。一方、酸価が8mgKOH
/g未満では、水性媒体中にポリエステル樹脂を分散さ
せるのが難しくなる。
【0021】また、GPC(ゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー)分析(ポリスチレン換算)により求め
られたポリエステル樹脂の数平均分子量としては、数平
均分子量が4,000以上であり、5,000以上が好
ましく、6,000以上がより好ましく、7,000以
上が特に好ましく、8,000以上が特に好ましい。数
平均分子量が4,000未満では、接着性や加工性が不
足する傾向がある。なお、ポリエステル樹脂に十分な酸
価を付与させ易い点及び水性接着剤の粘度を適正に保つ
点から、数平均分子量の上限としては20,000以下
が好ましく、15,000以下がより好ましく、12,0
00以下が特に好ましい。
【0022】なお、ポリエステル樹脂の分子量分布の分
散度(重量平均分子量を数平均分子量で除した値)とし
ては特に限定されないが、5.0以下が好ましく、4.
5以下がより好ましく、4.0以下がさらに好ましい。
分子量分布の分散度を5.0以下にすることにより、樹
脂被膜の耐水性が向上する。
【0023】また、ポリエステル樹脂には、硬化剤との
反応性を高めることを一つの目的として、加工性、基材
への密着性等、ポリエステル樹脂の有する長所を損なわ
ない範囲内で水酸基が導入されていてもよい。その場合
には、20mgKOH/gを上限とすることが好まし
く、15mgKOH/g以下がより好ましく、10mg
KOH/g以下がさらに好ましく、5mgKOH/g以
下とすることが特に好ましい。
【0024】また、ポリエステル樹脂のガラス転移温度
(以下、Tgとする)は、特に限定されないが、接着性
と加工性とのバランスが取り易いという点から、0〜1
00℃が好ましく、20〜90℃がより好ましく、40
〜80℃がさらに好ましい。
【0025】ポリエステル樹脂は、上記した多塩基酸成
分の1種類以上と多価アルコール成分の1種類以上とを
公知の方法で重縮合させることによって製造することが
できる。本発明の数平均分子量と酸価の範囲を有するポ
リエステルを得る方法としては、重縮合反応を目標とす
る分子量以上の段階まで進めた後、多塩基酸成分をさら
に添加し、不活性雰囲気下、常圧〜加圧系で解重合を行
う方法等を挙げることができる。
【0026】次に、イソシアネート化合物について説明
する。本発明においてイソシアネート化合物とは、イソ
シアネート基を1分子中に2個以上有するものであり、
3個以上有することにより、さらに接着性、加工性等を
向上させることができるので好ましい。イソシアネート
化合物としては、例えば、2,4-トリレンジイソシア
ネート、2,6-トリレンジイソシアネート、ジフェニ
ルメタン2,4´-又は4,4´-ジイソシアネート、ポ
リメチレンポリフェニルジイソシアネート、トリジンジ
イソシアネート、1,4-ジイソシアナトブタン、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、1,5-ジイソシアナト-
2,2-ジメチルペンタン、2,2,4-又は2,4,4
-トリメチル-1,6-ジイソシアナトヘキサン、1,1
0-ジイソシアナトデカン、1,3-又は1,4-ジイソ
シアナトシクロヘキサン、1-イソシアナト-3、3、5
-トリメチル-5-イソシアナトメチル-シクロヘキサン、
4,4´-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、ヘ
キサヒドロトルエン2,4-又は2,6-ジイソシアネー
ト、ぺルヒドロ-2,4´-又は4,4´-ジフェニルメ
タンジイソシアネート、ナフタレン1,5-ジイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、1,3-ビス
(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、テトラメチル
キシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート、あ
るいはそれらの改変生成物、あるいは上記ジイソシアネ
ート、あるいはそれらの改変生成物のイソシアネート基
の一部あるいは全てがカプロラクタム、フェノール、オ
キシム、有機アミン等、公知のブロック剤で安定化され
た、所謂ブロックイソシアネートが挙げられる。ここ
で、改変生成物とは、ジイソシアネートを公知の方法で
変性することによって得られるものであり、例えば、ア
ロファネート基、ビューレット基、カルボジイミド基、
ウレトンイミン基、ウレトジオン基、イソシアヌレート
基等を有するイソシアネート化合物、さらにはトリメチ
ロールプロパン等の多官能アルコールで変性したアダク
ト型のイソシアネート化合物を挙げることができる。
【0027】イソネシアート化合物としては、後述する
ポリエステル樹脂水性分散体との混合が容易であること
から、親水性成分を導入することや乳化剤を使用するこ
と等により、水性媒体中への分散が容易であるものを使
用することが好ましい。また、イソシアネート化合物の
中でも、本発明の水性接着剤の可使時間が長くできるこ
とからブロックイソシアネートを使用することが好まし
い。
【0028】また、イソネシアート化合物の中でも、特
に接着性、加工性を向上することができることから、改
変生成物を使用することが好ましく、その中でも特にイ
ソシアヌレート基を有する改変生成物を使用することが
好ましい。
【0029】また、その際、改変生成物に使用されるジ
イソシアネートとしては、本発明におけるポリエステル
樹脂との反応性に優れることから、ヘキサメチレンジイ
ソシアネートが好ましい。
【0030】イソネシアート化合物としては、例えば住
友バイエルウレタン株式会社よりバイヒジュール310
0、デスモジュールN3400、デスモジュールDN
等、三井武田ケミカル株式会社よりタケネートWD72
0、タケネートWD725、タケネートWD730等、
旭化成工業株式会社よりデュラネートWB40-10
0、デュラネートWB40-80D、デュラネートWX-
1741等として入手できる。ブロックイソシアネート
としては、例えば住友バイエルウレタン株式会社よりバ
イヒジュールBL5140、バイヒジュールBL523
5等、第一工業製薬株式会社よりエラストロンBN−6
9、エラストロンBN−77、エラストロンBN−2
7、エラストロンBN−04等、三井武田ケミカル株式
会社よりタケネートWB−700、タケネートWB−7
20、タケネートWB−730、タケネートWB−92
0、タケネートXWB−72−K55等として入手でき
る。
【0031】本発明の水性接着剤は、ポリエステル樹脂
とイソシアネート化合物とが水性媒体中に分散されてい
る。なお、「分散」とは部分的に溶解していてもよい。
水性媒体とは、水を主成分とする液体からなる媒体であ
り、後述する塩基性化合物を含有していてもよいし、水
性化の際に用いる有機溶剤が含まれていてもよいが、水
以外の溶媒の含有量は50質量%以下とすることが、本
発明の目的上、好ましい。
【0032】本発明の水性接着剤においてポリエステル
樹脂とイソシアネート化合物との配合比は特に限定され
ないが、接着性、加工性が十分に得られることからポリ
エステル樹脂のカルボキシル基に対して0.5〜5当量
のイソシアネート化合物を含有していることが好まし
く、1〜4当量のイソシアネート化合物を含有している
ことがより好ましい。ここで、ポリエステル樹脂のカル
ボキシル基に対して、ある当量数(Xとする)のイソシ
アネート化合物を含有しているとは、当該水性接着剤に
含有しているポリエステル樹脂の質量と酸価から算出さ
れるカルボキシル基のモル数に対して、イソシアネート
化合物のイソシアネート基の全モル数がそのX倍である
という意味である。
【0033】また、本発明の水性接着剤において、ポリ
エステル樹脂とイソシアネート化合物の合計の含有率と
しては、目的とする樹脂被膜の厚さや性能等により適宜
選択できるが、水性接着剤の粘性を適度に保ちかつ良好
な被膜形成能を発現させる点で、5〜40質量%が好ま
しく、8〜30質量%がより好ましい。
【0034】また、本発明の水性接着剤には、必要に応
じて、硬化触媒が配合されてもよく、好ましい硬化触媒
としては、ジ-n-ブチル錫ジラウレート、テトラ-n-ブ
チル錫、テトラメチルブタンジアミン等、錫系の硬化触
媒が挙げられる。
【0035】本発明の水性接着剤には、さらなる性能の
向上のため、イソシアネート化合物以外の硬化剤を含有
していてもよい。硬化剤は、加工性、基材への密着性
等、ポリエステル樹脂の有する長所を損なわない範囲で
使用され、その配合量としては、水性接着剤中のポリエ
ステル樹脂とイソシアネート化合物との質量の合計10
0質量部に対して、1〜40質量部が好ましく、2〜3
0質量部がより好ましく、3〜20質量部がさらに好ま
しい。硬化剤は水性媒体に溶解又は分散しているものを
使用することができる。
【0036】硬化剤としては、ポリエステル樹脂やイソ
シアネート化合物が有する官能基、一般的には、カルボ
キシル基やその無水物、水酸基、イソシアネート基等の
官能基と反応性を有する化合物であれば特に限定される
ものではなく、例えば、フェノール樹脂、尿素、メラミ
ン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン等のホルムア
ルデヒド付加物、尿素、アクリルアミド等のグリオキザ
ール付加物、さらに炭素数1〜6のアルコールによるそ
れら付加物のアルキル化物等のアミノ樹脂、多官能エポ
キシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド基含有
化合物、オキサゾリン基含有化合物等が挙げられる。
【0037】本発明の水性接着剤には、防錆性を改善す
る目的でシリカが配合されていてもよい。シリカとは、
無水珪酸を主成分とする金属酸化物であり、アルミナ成
分等の他の酸化物が含まれていてもよい。配合に当たっ
ては、水に分散させたコロイド状であるコロイダルシリ
カがもっとも好ましいが、メタノール、イソプロパノー
ル、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロ
ピルエーテル、ジメチルスルホキシド(DMSO)、メ
チルエチルケトン(MEK)、キシレン、n−ブタノー
ル、エチルイソブチルケトンなどの有機溶剤に分散させ
たオルガノシリカゾルや、粉末状シリカを溶媒に強制分
散させたものも使用することができる。シリカの粒子の
大きさとしては1〜1000nmのものが好ましい。ま
た、その配合量としては、水性接着剤中のポリエステル
樹脂とシリカとの質量比(ポリエステル樹脂/シリカ)
を99/1〜60/40とすることが好ましく、95/
5〜70/30がより好ましい。コロイダルシリカとし
ては、例えば触媒化成工業株式会社よりカタロイド−S
−20L、カタロイド−S−20H、カタロイド−S−
30L、カタロイド−S−30H、カタロイド−SI−
30、カタロイド−SI−40、カタロイド−SI−5
0、カタロイド−SI−350、カタロイド−SI−5
50、カタロイド−SI−45P、カタロイド−SI−
80P、カタロイド−SN、カタロイド−SA等として
入手でき、日産化学工業株式会社よりスノーテックス−
20、スノーテックス−30、スノーテックス−40、
スノーテックス−O、スノーテックス−S、スノーテッ
クス−C、スノーテックス−N、スノーテックス−20
L、スノーテックス−OL、スノーテックス−PS等と
して入手できる。
【0038】さらに、本発明の水性接着剤には、必要に
応じて、保護コロイド作用を有する化合物や、レベリン
グ剤、消泡剤、ワキ防止剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤
等の各種薬剤や、水性ウレタン樹脂や水性アクリル樹脂
等の水性樹脂組成物、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブ
ラック等の顔料あるいは染料等の添加剤が配合されてい
てもよい。
【0039】次に、本発明の水性接着剤の製造方法につ
いて説明する。本発明の水性接着剤は、後述するポリエ
ステル樹脂水性分散体とイソシアネート化合物、更には
必要に応じて、上述した親水性の有機溶剤、硬化触媒、
イソシアネート化合物以外の硬化剤、無機化合物等の添
加剤を一般的な撹拌装置を用いて、撹拌混合することに
より製造することができる。
【0040】本発明の水性接着剤においては、樹脂成分
中のカルボキシル基が、塩基性化合物により中和されて
いることが好ましい。中和により生成したカルボキシル
アニオン間の電気反発力によって微粒子間の凝集が防が
れ、ポリエステル樹脂水性分散体に安定性が付与され
る。塩基性化合物の使用量としては、樹脂被膜形成時に
揮散しやすい点から、アンモニア又は沸点が250℃以
下、好ましくは160℃以下の有機アミンが好ましい。
好ましく用いられる有機アミンの具体例としては、トリ
エチルアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、
N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノール
アミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イ
ソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチル
アミン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミ
ン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチ
ルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミ
ン、ジメチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビス
プロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチ
ルモルホリン等が挙げられ、なかでもトリエチルアミ
ン、N,N−ジメチルエタノールアミンが最も好まし
い。なお、塩基性化合物は2種以上を混合して使用して
もよい。塩基性化合物の使用量としては、分散安定性と
粘性の点から混合樹脂中に含まれるカルボキシル基に対
して0.4〜1.8倍当量が好ましく、0.6〜1.6
倍当量がより好ましく、0.8〜1.4倍当量がさらに
好ましい。塩基性化合物の使用量が0.4倍当量以上で
あれば分散安定性が十分に付与でき、1.8倍当量以下
であればポリエステル樹脂水性分散体を著しく増粘させ
ることはないので好ましい。
【0041】また、ポリエステル樹脂を水性媒体中に分
散し、水性化させる際には、有機溶剤を用いると、速や
かに達成されるので好ましい。ここで、有機溶剤として
は、20℃における水に対する溶解性が5g/L以上で
あるものが好ましく、10g/L以上であるものがより
好ましい。なお、有機溶剤の沸点としては、沸点が低い
ほうが樹脂被膜から乾燥によって揮散させやすくなるこ
とから、250℃以下が好ましく、180℃以下がより
好ましく、100℃以下がさらに好ましい。このような
有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、
n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノー
ル、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−
ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコ
ール、sec−アミルアルコール、tert−アミルア
ルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル
−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノ
ール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シ
クロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢
酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチ
ル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3
−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸
エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、
エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチ
レングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエ
ーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、ジ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エチルエーテルアセテ
ート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエ
ーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテー
ト等のグリコール誘導体、さらには、3−メトキシ−3
−メチルブタノール、3−メトキシブタノール、アセト
ニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル等が挙げ
られ、なかでもイソプロパノール、メチルエチルケト
ン、エチレングリコールモノブチルエーテルが最も好ま
しい。なお、これらの有機溶剤は2種以上を混合して使
用してもよい。
【0042】また、上記した有機溶剤は、基材への濡れ
性を改善する目的で添加してもよい。この場合にはメタ
ノール、エタノール、イソプロパノール等の親水性の有
機溶剤を用いることが好ましい。水性接着剤中の有機溶
剤の含有量は50質量%以下が好ましく、40質量%以
下がより好ましい。含有率が50質量%を超えると水性
接着剤の粘度が上昇し使用が困難となる場合がある。
【0043】水性接着剤における有機溶剤の含有量は、
水性接着剤の被膜形成能、粘性及び貯蔵安定性の観点か
ら適宜決めればよいが、30質量%以下であることが好
ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以
下がさらに好ましい。なお、有機溶剤の含有量は、ポリ
エステル樹脂を水性化した後の過程で、有機溶剤を除去
して所望量に調整することもできる。このとき、有機溶
剤は、沸点が100℃以下のもの、あるいは水と共沸す
るものを使用しておくと除去しやすいので好ましい。
【0044】次に水性接着剤の製造方法について説明す
る。装置としては、液体を投入できる槽を備え、槽内に
投入された水性媒体と樹脂との混合物を適度に撹拌でき
る装置であれば特に限定されず、固/液撹拌装置や乳化
機として広く当業者に知られている装置を使用すること
ができる。通常は簡易的な蓋部が備え付けられており、
常圧又は微加圧下で使用される。また必要に応じて、
0.1MPa以上の加圧が可能な装置を使用してもよ
い。この装置の槽内に原料として水性媒体や、ポリエス
テル樹脂等を投入し、好ましくは40℃以下の温度で攪
拌混合して粗分散させる。この際に、樹脂の形状が、粗
分散が困難なシート状や大きな塊状である場合には、次
の加熱工程に移行すればよい。次いで、槽内の温度をポ
リエステル樹脂のTg以上あるいは40℃以上の温度に
保ちつつ、好ましくは15〜120分間撹拌を続けるこ
とにより、ポリエステル樹脂を水性化させ、その後、撹
拌下で室温付近に冷却し、樹脂水性分散体を得る。
【0045】この後、必要に応じてさらにジェット粉砕
処理を行ってもよい。ここでいうジェット粉砕処理と
は、樹脂水性分散体のような流体を、高圧下でノズルや
スリットのような細孔より噴出させ、樹脂粒子同士や樹
脂粒子と衝突板等とを衝突させて、機械的なエネルギー
によって樹脂粒子をさらに細粒化することであり、その
ための装置の具体例としては、A.P.V.GAULI
N社製「ホモジナイザー」、みずほ工業社製、「マイク
ロフルイタイザーM−110E/H」等が挙げられる。
【0046】また、製造工程においては、原料樹脂中の
異物等を除去する目的で、濾過等を行ってもよい。例え
ば、300メッシュのステンレス製フィルター(線経
0.035mm、平織)を用いて、加圧濾過(空気圧
0.2MPa)する方法が挙げられる。
【0047】そして、本発明の水性接着剤には、イソシ
アネート化合物、および必要に応じて親水性の有機溶
剤、硬化触媒、イソシアネート化合物以外の硬化剤、無
機化合物等の添加剤が添加される。なお、添加剤は十分
に撹拌混合されることが好ましく、低速の撹拌では均一
に分散しにくいという場合には、例えばホモミキサーの
ような高速で高せん断力が加えられる撹拌機を用いれば
よい。また、必要に応じて水性接着剤の粘度を下げた
り、添加剤の分散性を向上させたりする目的で、有機溶
剤又は水を追加することもできる。
【0048】このようにして得られた水性接着剤は、ポ
リエステル樹脂とイソシアネート化合物とが水性媒体中
に分散又は溶解された、均一な液状である。「均一な液
状である」とは、外観上、沈殿、相分離、皮張りといっ
た、固形分濃度が局部的に他の部分と相違する部分が見
出されない状態をいう。
【0049】本発明の水性接着剤は、樹脂被覆金属にお
いて、被覆樹脂と基材金属とを接着する用途に用いら
れ、接着性、加工性に優れる樹脂被覆金属を得ることが
できる。被覆樹脂と基材金属とに挟持される樹脂被膜の
厚さとしては、目的によって適宜選択されるものである
が、接着性と加工性とのバランスがとりやすいことか
ら、0.1〜10μmが好ましく、0.5〜7μmがよ
り好ましく、1〜5μmが特に好ましい。
【0050】基材金属としては、熱延鋼鈑、冷延鋼鈑、
溶融亜鉛メッキ鋼鈑、電気亜鉛メッキ鋼鈑、すずメッキ
鋼鈑、ニッケルメッキ鋼鈑、ステンレス鋼鈑等の各種鋼
鈑やアルミ板等の金属板が挙げられ、厚みとしては、
0.1〜1mm程度が好ましい。
【0051】被覆樹脂としては、ポリエステル樹脂、ア
クリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ化ビニル樹脂、ポリ
エチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン
樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂等が挙げられ、その中でもポリエステル樹脂、塩
化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂は、加工性等の諸性
能にバランスがとれており好ましい。中でも塩化ビニル
樹脂が最も適している。なお、被覆樹脂の形状がシート
状である場合には、コロナ処理等の表面処理がなされて
いてもよく、また、その厚みとしては、0.1〜1mm
程度が好ましい。
【0052】本発明の水性接着剤の使用方法として、基
材金属と被覆樹脂がシート状の場合についての接着方法
について、その一例を説明すると、まず、基材金属に公
知の成膜方法、例えばディッピング法、はけ塗り法、ス
プレーコート法、カーテンフローコート法等により、水
性接着剤をコーティングし、必要に応じて室温付近でセ
ッティングした後、乾燥及び焼き付けのための加熱処理
に供することにより、均一な樹脂被膜を基材金属に密着
させて形成させる。このときの加熱装置としては、通常
の熱風循環型のオーブンや赤外線ヒーター等を使用すれ
ばよい。加熱温度や加熱時間としては、ポリエステル樹
脂やイソシアネート化合物の種類や被コーティング物で
ある基材金属の種類や厚み等により適宜選択されるもの
であるが、十分な接着性を有する樹脂被膜を形成させさ
せることと経済性とを考慮すると、加熱温度としては、
80〜280℃が好ましく、100〜250℃がより好
ましく、120〜230℃が特に好ましく、加熱時間と
しては、5秒〜10分間が好ましく、10秒〜5分がよ
り好ましく、20秒〜3分が特に好ましい。
【0053】次いで、このようにして樹脂被膜が形成さ
れた基材金属と被覆樹脂とを加圧下で接着させる。この
とき、被覆樹脂との十分な接着性を確保するために基材
金属は加熱されていることが好ましく、その表面温度と
しては、80〜280℃が好ましく、100〜250℃
がより好ましく、120〜230℃が特に好ましい。ま
た、基材金属と被覆樹脂とを積層させる時の装置として
は、連続して樹脂被覆金属が製造できることから、2本
のロールで基材金属と被覆樹脂とを挟み込んで、加圧し
ながら両基材を供給することができるロールラミネータ
ーが好ましく、その際の圧力としては、十分な接着性を
確保でき、かつ被覆樹脂の有する特性を損なわない範囲
であることが好ましく、この観点から、線圧1〜500
N/cmが好ましく、5〜300N/cmがより好まし
い。
【0054】
【実施例】以下に実施例によって本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらによって限定されるもので
はない。なお、各種の特性については以下の方法によっ
て測定又は評価した。
【0055】(1)ポリエステル樹脂の構成1 H−NMR分析(バリアン社製,300MHz)より
求めた。また、1H−NMRスペクトル上に帰属・定量
可能なピークが認められない構成モノマーを含む樹脂に
ついては、封管中230℃で3時間メタノール分解を行
った後に、ガスクロマトグラム分析に供し、定量分析を
行った。
【0056】(2)ポリエステル樹脂の数平均分子量 数平均分子量は、GPC分析(島津製作所製の送液ユニ
ットLC−10ADvp型及び紫外−可視分光光度計S
PD−6AV型を使用、検出波長:254nm、溶媒:
テトラヒドロフラン、ポリスチレン換算)により求め
た。また、同様にして得られる重量平均分子量を用いて
重量平均分子量を数平均分子量で徐した値として得られ
る分子量分布の分散度を求めた。
【0057】(3)ポリエステル樹脂の酸価 ポリエステル樹脂0.5gを50mlの水/ジオキサン
=10/1(体積比)に溶解し、クレゾールレッドを指
示薬としてKOHで滴定を行い、中和に消費されたKO
Hのmg数をポリエステル樹脂1gあたりに換算した値
を酸価として求めた。
【0058】(4)ポリエステル樹脂のガラス転移温度 ポリエステル樹脂10mgをサンプルとし、DSC(示
差走査熱量測定)装置(パーキンエルマー社製 DSC
7)を用いて昇温速度10℃/分の条件で測定を行い、
得られた昇温曲線中のガラス転移に由来する2つの折曲
点の温度の中間値を求め、これをガラス転移温度とし
た。
【0059】(6)樹脂被膜の厚さ 厚み計(ユニオンツール(株)社製、MICROFIN
E Σ)を用いて、基材の厚みを予め測定しておき、基
材上に樹脂被膜を形成した後、この樹脂被膜を有する基
材の厚みを同様の方法で測定し、その差を樹脂被膜の厚
さとした。
【0060】(7)初期の接着性 水性接着剤を、亜鉛メッキ鋼鈑(0.5mm厚)上に、
卓上型コーティング装置(安田精機製、フィルムアプリ
ケータNo.542−AB型、バーコータ装着)を用い
てコーティングした後、150℃に設定されたオーブン
中で1分間加熱することにより、厚さ約3μmの樹脂被
膜を形成した。次いで、320℃に設定されたオーブン
中で、鋼鈑の表面温度が200℃になるまで加熱し、直
ちにロールラミネーター(鋼鈑と接するロール部のみ2
00℃に加熱)を用いて軟質塩化ビニル樹脂シート
(0.2mm厚)を線圧120N/cmで被覆し、水冷
することにより、塩ビ鋼鈑を作製し測定に供した。測定
はJIS K 6744に準じ、次のようにして行っ
た。塩ビ鋼鈑を20mm幅にカットし、塩化ビニル樹脂
シートの一部を剥離した後、万能引張試験機(株式会社
インテスコ社製、Model 2020)を用いて、剥
離速度20mm/分で180°剥離試験を行い、20℃
での剥離強度(Kgf/20mm)を測定した。尚、測
定中に塩化ビニル樹脂シートが材料破壊したものについ
ては、その時の最大剥離強度を記載した。
【0061】(8)耐熱性試験後の接着性 (7)と同様にして作成した塩ビ鋼鈑を5cm×9cm
にカットし、150℃の雰囲気下で1時間処理した後、
(7)と同様にして剥離強度を測定した。
【0062】(9)耐熱水性試験後の接着性 (7)と同様にして作成された塩ビ鋼鈑を5cm×9c
mにカットし、95℃以上の沸騰水中で5時間処理した
後、(7)と同様にして剥離強度を測定した。
【0063】(10)加工性 塩ビ鋼鈑の塩化ビニル樹脂シート側を、幅5mmで2本
線をそれぞれ直角に交叉するようにカッターナイフで切
り込みを入れ、5mm角の部分(井形部分)が中央にな
るようにして、エリクセン試験機で鋼鈑側より8mm押
し出した後、外観を目視にて観察した。加工性の評価基
準は次の通りである。 ◎:外観変化なし ○:井形部分の塩化ビニル樹脂シートの角部が若干めく
れる △:井形部分の塩化ビニル樹脂シートの辺部が若干めく
れる ×:井形部分の塩化ビニル樹脂シートの半分以上の面積
がめくれる (11)防錆性 水性接着剤を、亜鉛メッキ鋼鈑(0.5mm厚)上に、
卓上型コーティング装置(安田精機製、フィルムアプリ
ケータNo.542−AB型、バーコータ装着)を用い
てコーティングした後、170℃に設定されたオーブン
中で10分間加熱することにより、厚さ約5μmの樹脂
被膜を形成した。塗装鋼板を1日放置後、JIS B−
7729のA法に規定のエリクセン試験機にて樹脂被膜
が、ダイス側に向くようにし、JIS K−5400
8.2.1に準じて8mmのエリクセン加工を施し、J
IS Z−2371規格の塩水噴霧試験機を用いて、3
5℃での5質量%NaCl水溶液の噴霧を行い、100
時間後の塗膜状態を評価した。 ◎:発生面積率5%未満、○:発生面積率5%以上、1
0%未満、△:発生面積率10%以上、50%未満、
×:発生面積率50%以上
【0064】また、実施例及び比較例で用いたポリエス
テル樹脂は下記のようにして得られた。 [ポリエステル樹脂P−1]テレフタル酸2907g(1
7.5モル)、イソフタル酸1246g(7.5モ
ル)、エチレングリコール1241g(20.0モ
ル)、ネオペンチルグリコール1432g(13.7モ
ル)からなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で
4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで触媒と
して三酸化アンチモンを1質量%含有するエチレングリ
コール溶液を182g添加し、系の温度を280℃に昇
温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Pa
とした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、4時間
後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、270
℃になったところでトリメリット酸105g(0.5モ
ル)を添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応
を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシ
ート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分
に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開
き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂
P−1として得た。
【0065】[ポリエステル樹脂P−2]テレフタル酸4
153g(25.0モル)、エチレングリコール124
1g(20.0モル)、ネオペンチルグリコール143
2g(13.7モル)からなる混合物をオートクレーブ
中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行っ
た。次いで触媒として三酸化アンチモンを1質量%含有
するエチレングリコール溶液を182g添加し、系の温
度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5
時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反
応を続け、4時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温
度を下げ、270℃になったところでトリメリット酸1
05gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反
応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいて
シート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十
分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目
開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹
脂P−2として得た。
【0066】[ポリエステル樹脂P−3]テレフタル酸2
077g(12.5モル)、イソフタル酸2077g
(12.5モル)、エチレングリコール1241g(2
0.0モル)、ネオペンチルグリコール1432g(1
3.7モル)からなる混合物をオートクレーブ中で、2
60℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次い
で触媒として三酸化アンチモンを1質量%含有するエチ
レングリコール溶液を182g添加し、系の温度を28
0℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に
13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続
け、4時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下
げ、270℃になったところでトリメリット酸105g
を添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行
った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート
状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷
却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1
〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−
3として得た。
【0067】[ポリエステル樹脂P−4]テレフタル酸4
153g(25.0モル)、エチレングリコール124
1g(20.0モル)、ネオペンチルグリコール143
2g(13.7モル)からなる混合物をオートクレーブ
中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行っ
た。次いで触媒として三酸化アンチモンを1質量%含有
するエチレングリコール溶液を182g添加し、系の温
度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5
時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反
応を続け、4時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温
度を下げ、270℃になったところでトリメリット酸2
63gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反
応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいて
シート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十
分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目
開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹
脂P−4として得た。
【0068】上記のようにして得られたそれぞれのポリ
エステル樹脂P−1〜P−4について、製造時に用いた
解重合剤の種類と量、並びに、得られたポリエステル樹
脂の特性を分析又は評価した結果を表1に示す。
【0069】
【表1】
【0070】また、実施例および比較例で用いたイソシ
アネート化合物、硬化触媒、シリカ化合物の種類と特性
は下記の通りである。 ・タケネートXWB−72−K55(三井武田ケミカル
株式会社製、ブロックイソシアネート) 固形分濃度=45質量% イソシアネート基含有量=6.3質量% ・バイヒジュール3100(住友バイエルウレタン株式
会社製、イソシアネート) 固形分濃度=100質量% イソシアネート基含有率=約17質量% ・SCAT−1W(三共有機合成株式会社製、錫系の硬
化触媒) 触媒有効成分量=10質量% ・スノーテックスO(日産化学株式会社製、コロイダル
シリカ) 固形分濃度=約20質量%
【0071】実施例1 (ポリエステル樹脂水性分散体の製造)250gのポリ
エステル樹脂P−1、225gのイソプロパノール、
7.8gのトリエチルアミン及び517gの蒸留水をジ
ャケット付きの密閉できる2リットル用ガラス容器を備
えた撹拌機(特殊機化工業株式会社製、T.K.ロボミ
ックス)のガラス容器内に仕込み、撹拌翼(ホモディス
パー)の回転速度を7,000rpmとして撹拌した。
次いで、ジャケットに熱水を通して加熱し、系内温度を
73〜75℃に保って、60分間撹拌した。その後、ジ
ャケット内に冷水を流し、回転速度を5,000rpmに
下げて撹拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、3
00メッシュのステンレス製フィルターで濾過を行い、
乳白色の均一なポリエステル樹脂水性分散体を得た。
【0072】(水性接着剤の製造)上記のようにして得
られたポリエステル樹脂水性分散体を30g秤量し、こ
れを低速撹拌機(EYELA社製、MDS−NS)で撹
拌しながら、3.84gのタケネートXWB−72−K
55(ポリエステルの酸価に対して3.0当量)と0.
17gのSCAT−1Wを添加して、室温(約25℃)
で約10分間撹拌した。次いで、蒸留水27.7gを添
加し、室温(約25℃)で約10分間撹拌混合すること
により、水性接着剤S−1を得た。この水性接着剤、及
びこの水性接着剤から得られた塩ビ鋼板について各種評
価を行った。
【0073】実施例2 実施例1においてポリエステル樹脂をP−2に変更した
以外は、表2記載のように各種原料を仕込んで同様の方
法で水性接着剤S−2を得、各種評価を行った。
【0074】実施例3 実施例1においてポリエステル樹脂をP−2に変更し、
イソシアネート化合物をバイヒジュール3100に変更
し、硬化触媒を添加しない以外は、表2記載のように各
種原料を仕込んで同様の方法で水性接着剤S−3を得、
各種評価を行った。
【0075】実施例4 実施例2において得られた水性接着剤S−2を室温(約
25℃)にて20日間放置した後に使用した以外は、同
様の操作を行い、各種評価を行った。
【0076】実施例5 実施例1においてSCAT−1Wを添加した後にさらに
スノーテックスOを添加した以外は、表2記載のように
各種原料を仕込んで同様の方法で水性接着剤S−4を
得、各種評価を行った。
【0077】比較例1 実施例1においてポリエステル樹脂をP−3に変更した
以外は、表2記載のように各種原料を仕込んで同様の方
法で水性接着剤S−5を得、各種評価を行った。
【0078】比較例2 実施例1においてポリエステル樹脂をP−4に変更した
以外は、表2記載のように各種原料を仕込んで同様の方
法で水性接着剤S−6を得、各種評価を行った。
【0079】
【表2】
【0080】表2の結果から、実施例1〜5の水性接着
剤を使用することにより、接着性、加工性に優れる塩ビ
鋼鈑が得られることがわかる。特に接着試験においては
すべて材料破壊が認められ、接着剤が十分な性能を有し
ていることがわかる。これに対して、比較例では次のよ
うな問題があった。比較例1は、ポリエステル樹脂のテ
レフタル酸の共重合量が本発明の範囲を外れていたた
め、剥離強度、加工性、防錆性に劣っていた。比較例2
は、ポリエステル樹脂の数平均分子量が本発明の範囲を
外れていたため、剥離強度、加工性、防錆性に劣ってい
た。
【0081】
【発明の効果】本発明の水性接着剤は、樹脂と金属との
接着性に優れ、さらに、耐熱性、耐熱水性にも優れるこ
とから、鋼鈑と塩化ビニル樹脂シートとの積層体、所
謂、塩ビ鋼鈑用の接着剤や鋼鈑とポリエステル樹脂シー
トとの積層体、いわゆる、PETラミ鋼鈑用の接着剤や
鋼鈑とポリオレフィン樹脂シートとの積層用の接着剤と
して好適に使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國領 佐知子 大阪府大阪市中央区久太郎町4−1−3 ユニチカ株式会社大阪本社内 (72)発明者 田中 亨 山口県岩国市大字保木205−1 Fターム(参考) 4J040 ED001 EF001 EF332 EG041 HA306 JA03 LA01 MA02 MA10

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】数平均分子量が4,000以上であり、酸
    価が8〜40mgKOH/gであり、多塩基酸成分とし
    てテレフタル酸を60モル%以上含むポリエステル樹脂
    とイソシアネート化合物とが水性媒体中に分散して含有
    されていることを特徴とする樹脂被覆金属用水性接着
    剤。
  2. 【請求項2】イソシアネート化合物の含有量が、ポリエ
    ステル樹脂のカルボキシル基に対して0.5〜5当量で
    あることを特徴とする請求項1に記載の樹脂被覆金属用
    水性接着剤。
  3. 【請求項3】イソシアネート化合物がブロックイソシア
    ネートであることを特徴とする請求項1又は2に記載の
    樹脂被覆金属用水性接着剤。
  4. 【請求項4】さらにシリカを含有することを特徴とする
    請求項1〜3いずれかに記載の樹脂被膜金属用水性接着
    剤。
  5. 【請求項5】ポリエステル樹脂とシリカとの質量比が9
    9/1〜60/40の範囲である請求項4記載の樹脂被
    膜金属用水性接着剤
  6. 【請求項6】基材金属とそれを被覆する被覆樹脂とから
    なる樹脂被覆金属において、請求項1〜5いずれかに記
    載の樹脂被覆金属用水性接着剤からなる樹脂被膜が、前
    記被覆樹脂と前記基材金属に挟持されていることを特徴
    とする樹脂被覆金属。
  7. 【請求項7】被覆樹脂が塩化ビニル樹脂、ポリエステル
    樹脂、ポリオレフィン樹脂からなる群より選ばれた樹脂
    であることを特徴とする請求項6記載の樹脂被覆金属。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126562A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 熱融着用接着剤および接着布
JP2006083268A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Unitika Ltd 樹脂被覆金属用水性接着剤及びこれを用いてなる樹脂被覆金属
JP2007039535A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Unitika Ltd 樹脂被覆金属用水性接着剤およびこれを用いてなる樹脂被覆金属
JP2007302786A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Unitika Ltd 水性接着剤および積層体
JP2016196639A (ja) * 2009-09-25 2016-11-24 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンHenkel AG & Co. KGaA 金属基材へポリマーを貼り合わせるための水系接着剤

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08290521A (ja) * 1995-04-25 1996-11-05 Kobe Steel Ltd 感熱接着性樹脂塗装金属板およびその製法並びに該樹脂塗装金属板の接合方法
JPH08323283A (ja) * 1995-06-05 1996-12-10 Kobe Steel Ltd 感熱接着性樹脂塗装金属板およびその製造方法
JPH09296100A (ja) * 1996-03-08 1997-11-18 Unitika Ltd ポリエステル樹脂水分散体及びその製造方法
JPH1180670A (ja) * 1997-07-15 1999-03-26 Kansai Paint Co Ltd 一液型熱硬化性被覆組成物
JPH11166166A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Dainippon Ink & Chem Inc プラスチックフィルムラミネート鋼板用接着剤組成物
JP2002309216A (ja) * 2001-04-16 2002-10-23 Unitika Ltd 樹脂被覆金属用水性接着剤及びこれを用いてなる樹脂被覆金属

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08290521A (ja) * 1995-04-25 1996-11-05 Kobe Steel Ltd 感熱接着性樹脂塗装金属板およびその製法並びに該樹脂塗装金属板の接合方法
JPH08323283A (ja) * 1995-06-05 1996-12-10 Kobe Steel Ltd 感熱接着性樹脂塗装金属板およびその製造方法
JPH09296100A (ja) * 1996-03-08 1997-11-18 Unitika Ltd ポリエステル樹脂水分散体及びその製造方法
JPH1180670A (ja) * 1997-07-15 1999-03-26 Kansai Paint Co Ltd 一液型熱硬化性被覆組成物
JPH11166166A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Dainippon Ink & Chem Inc プラスチックフィルムラミネート鋼板用接着剤組成物
JP2002309216A (ja) * 2001-04-16 2002-10-23 Unitika Ltd 樹脂被覆金属用水性接着剤及びこれを用いてなる樹脂被覆金属

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126562A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 熱融着用接着剤および接着布
JP2006083268A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Unitika Ltd 樹脂被覆金属用水性接着剤及びこれを用いてなる樹脂被覆金属
JP2007039535A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Unitika Ltd 樹脂被覆金属用水性接着剤およびこれを用いてなる樹脂被覆金属
JP2007302786A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Unitika Ltd 水性接着剤および積層体
JP2016196639A (ja) * 2009-09-25 2016-11-24 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンHenkel AG & Co. KGaA 金属基材へポリマーを貼り合わせるための水系接着剤

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