JP2011021071A - Water-based adhesive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばプラスチック、天然皮革、人工皮革、合成皮革、ゴム、発泡体、繊維製品、紙、ガラス、金属、木材などの様々な材質からなる基材を貼り合わせる際に適用可能な水性接着剤に関する。 The present invention is an aqueous adhesive that can be applied when bonding substrates made of various materials such as plastic, natural leather, artificial leather, synthetic leather, rubber, foam, textiles, paper, glass, metal, and wood. It relates to the agent.
従来、卓球ラバーのシートとスポンジを貼合わせるための接着剤としては天然ゴムやクロロプレンゴムなどの合成ゴムをトルエン等の芳香族炭化水素系溶剤や、アセトン等のケトン系溶剤等の揮発性有機化合物(以下VOCと呼ぶことがある)に溶解した接着剤が用いられてきた。 Conventionally, as an adhesive for bonding a table tennis rubber sheet and a sponge, a synthetic rubber such as natural rubber or chloroprene rubber is used as an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene, or a volatile organic compound such as a ketone solvent such as acetone. Dissolved adhesives (hereinafter sometimes referred to as VOCs) have been used.
しかし、VOCは人体に有害であるため、国際卓球連盟(以下ITTFと略すことがある)はオリンピック憲章21の「人類にとって有害または有毒とみなされる、環境を汚染するような製品は認められない」という主旨に鑑み、理事会において、2008年9月1日以降は人体に有害な接着剤の使用を禁止すると決定した。 However, because VOCs are harmful to the human body, the International Table Tennis Federation (hereinafter abbreviated as ITTF) has stated in the Olympic Charter 21 “Products that pollute the environment that are considered harmful or toxic to humanity are not allowed”. In view of this, the Board of Directors has decided to prohibit the use of adhesives that are harmful to the human body after September 1, 2008.
しかしながら、ラケットメーカーがラバー製造時に使用するシートとスポンジを貼り合わせる接着剤に含まれるVOCが、ラケット検査機に反応してしまうことがある。 However, the VOC contained in the adhesive that bonds the sponge and the sheet used by the racket manufacturer when manufacturing the rubber may react to the racket inspection machine.
現状では、新しいラバーを使用する場合、包装材からラバーを取り出し、72時間以上空気に触れさせた後、ラケットに接着することによって、ラバーに残っているかもしれないVOCを除去できると考えられている。ただし、実際には試合前の選手の準備の問題もあり、全ての選手がこうした処理をできているとは限らず、根本的な解決策とはなっていない。 At present, when using a new rubber, it is thought that VOCs that may remain on the rubber can be removed by removing the rubber from the packaging material, exposing it to air for 72 hours, and then adhering it to the racket. Yes. However, there is actually a problem with the preparation of players before the match, and not all players are able to do this, and this is not a fundamental solution.
これらの事情により、使用時の臭気や有害性が無く、優れた常体接着強さを維持し、かつロールコーター適性に優れた非有機溶剤系接着剤が切望されている。 Under these circumstances, non-organic solvent-based adhesives that are free from odors and harmfulness during use, maintain excellent normal adhesive strength, and have excellent roll coater suitability are desired.
前記したような用途に使用可能な接着剤としては、
(イ)安定した常体接着強さを有していること、
(ロ)ロールコーター適性があること、
(ハ)臭気がないこと、
の特性が求められている。
As an adhesive that can be used for the above-mentioned applications,
(A) having a stable normal adhesive strength;
(B) Suitability for roll coater,
(C) No odor,
The characteristics are required.
前記接着剤がロールコーター適性を求められるのは、一般的に貼着作業にはロールコーターが用いられ、長時間の可使時間が求められる。また二液型接着剤では混合不良、計量ミスなどにより接着不良を引き起こすことが想定されるため、接着剤の一液化が求められている。 The adhesive is required to be suitable for a roll coater. In general, a roll coater is used for a sticking operation, and a long pot life is required. In addition, since a two-component adhesive is assumed to cause poor adhesion due to poor mixing, mismeasurement, or the like, a one-component adhesive is required.
また、作業環境の改善等の観点からも、前記接着剤には臭気を低減することが以前より求められている。 Also, from the viewpoint of improving the working environment, the adhesive has been required to reduce odors.
本発明が解決しようとする課題は、使用時の臭気や有害性が無く、優れた常体接着強さを維持し、かつロールコーター適性に優れた水性接着剤を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an aqueous adhesive which has no odor and no harmfulness at the time of use, maintains an excellent normal adhesive strength, and is excellent in roll coater suitability.
上記課題を解決するための本発明は、下記にかかるものである。
(1) 分子内に少なくとも1個のシラノール基を有するポリウレタン樹脂、及びスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスを配合したことを特徴とする水性接着剤。
(2) 前記ポリウレタン樹脂が、ポリイソシアネート成分とポリオール成分と加水分解性ケイ素基含有化合物との反応物である請求項1に記載の水性接着剤
(3) 前記ポリイソシアネート成分が脂環族ジイソシアネートであり、前記ポリオール成分がポリエーテル系ポリオール又はポリエステル系ポリオールである請求項2に記載の水性接着剤。
(4) さらに、強塩基性第三級アミンを含有する請求項1〜3のいずれかに記載の水性接着剤。
(5) 前記スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスのゲル分率が30〜100%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水性接着剤。
The present invention for solving the above problems is as follows.
(1) A water-based adhesive comprising a polyurethane resin having at least one silanol group in a molecule and a styrene-butadiene copolymer latex.
(2) The aqueous adhesive according to claim 1, wherein the polyurethane resin is a reaction product of a polyisocyanate component, a polyol component and a hydrolyzable silicon group-containing compound. The polyisocyanate component is an alicyclic diisocyanate. The water-based adhesive according to claim 2, wherein the polyol component is a polyether-based polyol or a polyester-based polyol.
(4) The aqueous adhesive according to any one of claims 1 to 3, further comprising a strongly basic tertiary amine.
(5) The aqueous adhesive according to any one of claims 1 to 4, wherein the styrene-butadiene copolymer latex has a gel fraction of 30 to 100%.
本発明の水性接着剤は、使用時の臭気や有害性が無く、優れた常体接着強さを維持し、かつロールコーター適性に優れることから、建築分野や食品包装材等の分野で、ポリ塩化ビニル(PVC)を代表とするプラスチックや、天然皮革、合成皮革、人工皮革、ゴム、発泡体、繊維製品、紙、金属、及びガラスなどの貼り合わせに使用可能なきわめて有用なものである。 The water-based adhesive of the present invention has no odor or harmfulness at the time of use, maintains excellent normal adhesive strength, and is excellent in roll coater suitability. It is extremely useful and can be used for bonding plastics such as vinyl chloride (PVC), natural leather, synthetic leather, artificial leather, rubber, foam, textiles, paper, metal, and glass.
以下に、発明を実施するための最良の形態について詳述する。 The best mode for carrying out the invention will be described in detail below.
本発明の水性接着剤は、分子内に少なくとも1個のシラノール基を含有するポリウレタン樹脂(以下、シラノール基含有ポリウレタン樹脂とも言う)を必須成分として含有している。このウレタン樹脂としては、水相中にシラノール基含有ポリウレタン樹脂が溶解しているもの、又は微粒子状に分散しているコロイド分散系(ディスパージョン)のものが用いられる。 The aqueous adhesive of the present invention contains a polyurethane resin containing at least one silanol group in the molecule (hereinafter also referred to as a silanol group-containing polyurethane resin) as an essential component. As this urethane resin, a resin in which a silanol group-containing polyurethane resin is dissolved in an aqueous phase, or a colloidal dispersion system (dispersion) in which fine particles are dispersed is used.
シラノール基含有ポリウレタン樹脂中のシラノール基は、反応に用いられた1分子内に少なくとも1個のイソシアネート基と反応可能な活性水素基と加水分解性ケイ素基とを含有する化合物中の加水分解性ケイ素基が水相中で加水分解されて生成したものである。シラノール基はウレタン結合により前記シラノール基含有ポリウレタン樹脂に導入されており、この結合は1分子当たり少なくとも2個の活性水素基を有する化合物(好ましくはポリオール成分)と、1分子当たり少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物(イソシアネート成分)と、1分子内に少なくとも1個のイソシアネート基と反応可能な活性水素基と加水分解性ケイ素基とを含有する化合物(加水分解性ケイ素基含有化合物)とを反応させることにより形成される。より好ましくは、特開平9−12864号公報段落[0031]〜[0064]に記載の方法により得られる。 The silanol group in the silanol group-containing polyurethane resin is a hydrolyzable silicon in a compound containing an active hydrogen group capable of reacting with at least one isocyanate group and a hydrolyzable silicon group in one molecule used in the reaction. The group is produced by hydrolysis in the aqueous phase. Silanol groups are introduced into the silanol group-containing polyurethane resin by urethane bonds, which bonds have a compound having at least two active hydrogen groups per molecule (preferably a polyol component) and at least two isocyanates per molecule. A group-containing compound (isocyanate component) and a compound (hydrolyzable silicon group-containing compound) containing an active hydrogen group capable of reacting with at least one isocyanate group and a hydrolyzable silicon group in one molecule Is formed. More preferably, it is obtained by the method described in paragraphs [0031] to [0064] of JP-A-9-12864.
このシラノール基含有ポリウレタン樹脂中に含まれるシラノール基の存在(結合)部位は特に限定されず、該ポリウレタン樹脂の両端、何れか一方端あるいは中間部分の何れかの部位に存在(結合)していてもよい。また、シラノール基含有ポリウレタン樹脂中に、親水性基が導入されたものが好ましく、該親水性基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、スルホネート基、エポキシ基、ポリオキシエチレン基等が挙げられるが、それらの中でもカルボキシル基、スルホン酸基が導入されていることが、該樹脂の水相中での安定性の点から好ましい。 The presence (bonding) site of the silanol group contained in the silanol group-containing polyurethane resin is not particularly limited, and is present (bonded) at both ends, any one end, or any intermediate portion of the polyurethane resin. Also good. In addition, a silanol group-containing polyurethane resin into which a hydrophilic group is introduced is preferable, and examples of the hydrophilic group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfonate group, an epoxy group, and a polyoxyethylene group. However, among them, a carboxyl group and a sulfonic acid group are preferably introduced from the viewpoint of the stability of the resin in the aqueous phase.
前記シラノール基含有ポリウレタン樹脂の分子量は特に制限されるものでないが、3000以上が好ましい。また、ポリウレタン水性組成物中の前記シラノール基含有ポリウレタン樹脂の含有量は、粘度を余り増加させず、貯蔵安定性を維持するために60質量%以下が好ましく、10〜50質量%程度がより好ましい。 The molecular weight of the silanol group-containing polyurethane resin is not particularly limited, but is preferably 3000 or more. Further, the content of the silanol group-containing polyurethane resin in the aqueous polyurethane composition is preferably 60% by mass or less, more preferably about 10 to 50% by mass in order to maintain storage stability without increasing the viscosity. .
前記1分子当たり少なくとも2個の活性水素基を有する化合物としては、例えば活性水素基を有する基として、アミノ基、水酸基、メルカプト基を有する化合物等が挙げられるが、イソシアネート基との反応速度、及び得られる被膜の機械的物性等の点から、水酸基を有する化合物、特にポリオールが好ましい。また、前記水酸基を有する化合物の分子量は、被膜性能、製造時の作業性の点から200〜10,000が好ましく、300〜5,000が特に好ましい。 Examples of the compound having at least two active hydrogen groups per molecule include compounds having an amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, and the like as the group having an active hydrogen group, and the reaction rate with an isocyanate group, and A compound having a hydroxyl group, particularly a polyol is preferred from the viewpoint of mechanical properties of the resulting film. The molecular weight of the compound having a hydroxyl group is preferably from 200 to 10,000, particularly preferably from 300 to 5,000, from the viewpoint of film performance and workability during production.
前記水酸基を有する化合物としては、例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリヒドロキシアルカン、ひまし油、ポリウレタンポリオール又はそれらの混合物が挙げられる。前記ポリオールのなかでも、ポリエーテル系ポリオール及びポリエステル系ポリオールが好ましい。 Examples of the compound having a hydroxyl group include polyester polyol, polyether polyol, polyether ester polyol, polyester amide polyol, acrylic polyol, polycarbonate polyol, polyhydroxyalkane, castor oil, polyurethane polyol, and mixtures thereof. Among the polyols, polyether polyols and polyester polyols are preferable.
前記ポリエステルポリオールとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸等の二塩基酸もしくはそれらのジアルキルエステル又はそれらの混合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3’−ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のグリコール類もしくはそれらの混合物とを反応させて得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。 Examples of the polyester polyol include dibasic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid, or mixtures thereof, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, butylene glycol, and neopentyl glycol. , 1,6-hexane glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3′-dimethylol heptane, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol and other glycols or their Examples thereof include polyester polyols obtained by reacting with a mixture.
前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の低分子量ポリオールを開始剤として用いて、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン等のオキシラン化合物を重合させることにより得られるポリエーテルポリオール等が挙げられる。 As the polyether polyol, for example, a low molecular weight polyol such as water, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin or the like is used as an initiator to polymerize an oxirane compound such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran or the like. The polyether polyol obtained by making it to be mentioned.
前記ポリエーテルエステルポリオールとしては、例えば上記二塩基酸もしくはそれらのジアルキルエステル又はそれらの混合物と、上記ポリエーテルポリオールとを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール等が挙げられる。前記ポリエステルアミドポリオールとしては、上記ポリエステル化反応に際し、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のアミノ基を有する脂肪族ジアミンを原料として前記ポリエステル化反応物の原料に追加して反応させることによって得られるもの等が挙げられる。 Examples of the polyether ester polyol include polyether ester polyols obtained by reacting the dibasic acids or their dialkyl esters or mixtures thereof with the polyether polyol. The polyesteramide polyol is obtained by reacting in addition to the raw material of the polyesterification reaction product using, as a raw material, an aliphatic diamine having an amino group such as ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, or the like in the polyesterification reaction. And the like.
前記アクリルポリオールとしては、1分子中に1個以上のヒドロキシル基を有する重合性モノマー、例えば(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル等と、例えば(メタ)アクリル酸又はそのエステルとを共重合させることによって得られるもの等が挙げられる。 Examples of the acrylic polyol include polymerizable monomers having one or more hydroxyl groups in one molecule, such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, and the like. Examples thereof include those obtained by copolymerizing (meth) acrylic acid or its ester.
前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,8−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノール−A及び水添ビスフェノール−Aからなる群から選ばれた1種又は2種以上のグリコールとジメチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、ホスゲン等とを反応させることにより得られるもの等が挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and 3-methyl-1,5-pentane. Diol, 1,9-nonanediol, 1,8-nonanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol-A and hydrogenated bisphenol-A And the like obtained by reacting one or more glycols selected from the group consisting of dimethyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate, phosgene and the like.
前記ポリヒドロキシアルカンとしては、イソプレン、ブタジエン、又はブタジエンとアクリルアミド等とを共重合させて得られる液状ゴム等が挙げられる。 Examples of the polyhydroxyalkane include isoprene, butadiene, or liquid rubber obtained by copolymerizing butadiene and acrylamide.
前記ポリウレタンポリオールとしては、例えば1分子中にウレタン結合を有するポリオールが挙げられ、前記ポリオールは、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等と後述する1分子当たり少なくとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネート基含有化合物とを、(NCO基/OH基)のモル数が1未満で反応させることにより得られるもの等が挙げられる。 Examples of the polyurethane polyol include a polyol having a urethane bond in one molecule, and the polyol includes, for example, a polyether polyol, a polyester polyol, a polyether ester polyol, and the like, and at least two isocyanate groups per molecule described later. Examples thereof include those obtained by reacting an isocyanate group-containing compound having an NCO group / OH group with a molar number of less than 1.
さらに上記水酸基を有する化合物以外に、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、1,8−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等のグリコール類;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子量ポリオール;メタノール、エタノール、プロパノール類、ブタノール類、2−エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等のモノオール;等が混合されていてもよい。 In addition to the compound having a hydroxyl group, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, Glycols such as 1,8-nonanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol; low molecular weight polyols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol; Monools such as methanol, ethanol, propanols, butanols, 2-ethylhexanol, lauryl alcohol, stearyl alcohol, etc. may be mixed.
前記1分子当たり少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物としては、脂肪族、脂環族、芳香族、芳香脂肪族の何れでもよい。又は、それらの混合物でもよい。脂肪族ジイソシアネートとしては、例えばトリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−又は2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエート等又はこれらの混合物;脂環族ジイソシアネートとしては、例えば1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート)、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン又は1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物(水添キシリレンジイソシアネート)、又はこれらの混合物;芳香族ジイソシアネートとしては、例えばm−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネートもしくはその混合物、4,4’−トルイジンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート等又はこれらの混合物;芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば1,3−又は1,4−キシリレンジイソシアネートもしくはその混合物、ω、ω’−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−又は1,4−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼンもしくはその混合物等;トリイソシアネートとしては、例えばトリフェニルメタン−4,4’,4”−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、2,4,6−トリイソシアネートトルエン、1,3,5−トリイソシアネートヘキサン等;ポリイソシアネート単量体としては、例えば4,4’−ジフェニルジメチルメタン−2,2’−5,5’−テトライソシアネート等;上記ポリイソシアネート単量体から誘導されたダイマー、トリマー等が挙げられる。前記イソシアネート成分のなかでも、脂環族ジイソシアネートが好ましく、その中でも水添キシリレンジイソシアネートが最も好ましい。 The compound having at least two isocyanate groups per molecule may be any of aliphatic, alicyclic, aromatic and araliphatic. Alternatively, a mixture thereof may be used. Examples of the aliphatic diisocyanate include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, and 1,3-butylene diisocyanate. 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanate methylcaproate and the like or a mixture thereof; examples of the alicyclic diisocyanate include 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (Isophorone diisocyanate), 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane or 1,3- Bis (isocyanatemethyl) cyclohexane or a mixture thereof (hydrogenated xylylene diisocyanate) or a mixture thereof; examples of aromatic diisocyanates include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 1,5 Naphthalene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate or mixtures thereof, 4,4'-toluic Diisocyanate, dianisidine diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, etc., or mixtures thereof; examples of araliphatic diisocyanates include 1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or mixtures thereof, ω, ω′-diisocyanate -1,4-diethylbenzene, 1,3- or 1,4-bis (1-isocyanate-1-methylethyl) benzene or a mixture thereof; as the triisocyanate, for example, triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -Triisocyanate, 1,3,5-triisocyanate benzene, 2,4,6-triisocyanate toluene, 1,3,5-triisocyanate hexane, etc .; As polyisocyanate monomer, for example, 4,4'-diphenyl Dimethylmethane-2,2 5,5'-tetra-isocyanates; the polyisocyanate dimers derived from monomers, trimers, and the like. Among the isocyanate components, alicyclic diisocyanates are preferable, and hydrogenated xylylene diisocyanate is most preferable.
1分子内に少なくとも1個のイソシアネート基と反応可能な活性水素基と加水分解性ケイ素基とを含有する化合物は、1分子中にイソシアネート基と反応可能な少なくとも1個の活性水素基と加水分解性ケイ素基との両方の基を含有するが、加水分解性ケイ素基含有化合物における加水分解性ケイ素基は、シラノール縮合触媒の存在下又は非存在下で水分により加水分解を受ける加水分解性基がケイ素原子に結合している基をいい、該加水分解性基としては、例えば、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基等が挙げられる。これらのうちでは、加水分解性が比較的小さく、取扱いが容易である点からアルコキシ基が好ましい。前記加水分解性基は、通常、1個のケイ素原子に1〜3個の範囲で結合しているが、塗布後の加水分解性シリル基の反応性、耐水性、耐溶剤性などの点から2〜3個結合しているものが好ましい。 A compound containing an active hydrogen group capable of reacting with at least one isocyanate group and a hydrolyzable silicon group in one molecule is hydrolyzed with at least one active hydrogen group capable of reacting with an isocyanate group in one molecule. The hydrolyzable silicon group in the hydrolyzable silicon group-containing compound is a hydrolyzable group that is hydrolyzed by moisture in the presence or absence of a silanol condensation catalyst. A group bonded to a silicon atom. Examples of the hydrolyzable group include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, a ketoximate group, an amino group, an amide group, an aminooxy group, a mercapto group, and an alkenyl. An oxy group etc. are mentioned. Among these, an alkoxy group is preferable because hydrolyzability is relatively small and handling is easy. The hydrolyzable group is usually bonded to one silicon atom in the range of 1 to 3, in terms of reactivity of the hydrolyzable silyl group after coating, water resistance, solvent resistance and the like. What couple | bonded 2-3 pieces is preferable.
イソシアネート基と反応可能な活性水素基としては、例えばメルカプト基、水酸基、アミノ基等が挙げられる。活性水素基としてメルカプト基を有し、加水分解性基としてアルコキシ基を有する加水分解性ケイ素基含有化合物としては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられ、活性水素基としてアミノ基を有し、加水分解性基としてアルコキシ基を有する加水分解性ケイ素基含有化合物としては、例えば、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルジエトキシシラン等が挙げられ、2個以上の活性水素基を有するものが好ましい。 Examples of the active hydrogen group capable of reacting with an isocyanate group include a mercapto group, a hydroxyl group, and an amino group. Examples of hydrolyzable silicon group-containing compounds having a mercapto group as an active hydrogen group and an alkoxy group as a hydrolyzable group include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and γ-mercapto. Examples of hydrolyzable silicon group-containing compounds having an amino group as an active hydrogen group and an alkoxy group as a hydrolyzable group include propyltriethoxysilane and γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane. -(2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyl Diethoxysilane, γ-aminopropylto Silane, .gamma.-aminopropyltriethoxysilane, .gamma.-aminopropyl dimethoxysilane, .gamma.-aminopropyl diethoxy silane and the like, those having two or more active hydrogen groups are preferred.
活性水素基含有化合物に対するポリイソシアネート化合物の割合は、活性水素基含有化合物中の活性水素基に対するポリイソシアネート基含有化合物中のイソシアネート基の比が1.0を超えた値が好ましい。また、加水分解性ケイ素基含有化合物の使用量は、水性糊剤組成物に十分な硬化性を発現させるため、例えば活性水素基含有化合物とポリイソシアネート基含有化合物とを反応させ、イソシアネート基を末端に有するポリウレタンプレポリマーを合成し、その後加水分解性ケイ素基含有化合物を反応させる場合には、ポリウレタンプレポリマー中のイソシアネート基に対する加水分解性ケイ素基含有化合物中の活性水素基の割合が0.05〜1.0になる量が好ましい。 The ratio of the polyisocyanate compound to the active hydrogen group-containing compound is preferably such that the ratio of the isocyanate group in the polyisocyanate group-containing compound to the active hydrogen group in the active hydrogen group-containing compound exceeds 1.0. The amount of the hydrolyzable silicon group-containing compound used is such that, for example, an active hydrogen group-containing compound and a polyisocyanate group-containing compound are reacted to terminate the isocyanate group in order to develop sufficient curability in the aqueous paste composition. In the case where a polyurethane prepolymer having a hydrolyzable silicon group-containing compound is then reacted, the ratio of active hydrogen groups in the hydrolyzable silicon group-containing compound to the isocyanate group in the polyurethane prepolymer is 0.05. An amount of ~ 1.0 is preferred.
上記親水性基含有化合物としては、例えば分子内に少なくとも1個以上の活性水素基を有し、かつカルボキシル基、スルホン酸基、スルホネート基、エポキシ基、ポリオキシアルキレン基等の親水性基を有する化合物が挙げられる。親水性基含有化合物を反応させる時期は特に限定されない。 Examples of the hydrophilic group-containing compound include at least one active hydrogen group in the molecule and a hydrophilic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfonate group, an epoxy group, or a polyoxyalkylene group. Compounds. There is no particular limitation on the timing of reacting the hydrophilic group-containing compound.
前記親水性基含有化合物としては、2−オキシエタンスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホコハク酸、5−スルホイソフタル酸、スルファニル酸、1,3−フェニレンジアミン−4,6−ジスルホン酸、2,4−ジアミノトルエン−5−スルホン酸等のスルホン酸含有化合物もしくはこれらの誘導体、又はこれらを共重合して得られるポリエステルポリオール;2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロール吉草酸、ジオキシマレイン酸、2,6−ジオキシ安息香酸、3,4−ジアミノ安息香酸等のカルボキシル基含有化合物もしくはこれらの誘導体、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の酸無水物と活性水素基を有する化合物とを反応させてなるカルボシキル基含有化合物もしくはそれらの誘導体、又はこれらを共重合して得られるポリエステルポリオール;エチレンオキサイドの繰り返し単位を含有し、ポリマー中に少なくとも1個以上の活性水素基を含有するポリオキシアルキレン化合物等のノニオン基含有化合物又はこれらを共重合して得られるポリエステルエーテルポリオール;等が挙げられる。 Examples of the hydrophilic group-containing compound include 2-oxyethanesulfonic acid, phenolsulfonic acid, sulfobenzoic acid, sulfosuccinic acid, 5-sulfoisophthalic acid, sulfanilic acid, 1,3-phenylenediamine-4,6-disulfonic acid, Sulfonic acid-containing compounds such as 2,4-diaminotoluene-5-sulfonic acid or derivatives thereof, or polyester polyols obtained by copolymerization thereof; 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, Carboxyl group-containing compounds such as 2,2-dimethylolvaleric acid, dioxymaleic acid, 2,6-dioxybenzoic acid, 3,4-diaminobenzoic acid or derivatives thereof, maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride , Trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and other acid anhydrides and active hydrogen groups A carboxyl group-containing compound or a derivative thereof obtained by reacting with a compound, or a polyester polyol obtained by copolymerizing these compounds; containing a repeating unit of ethylene oxide, and containing at least one active hydrogen group in the polymer Nonionic group-containing compounds such as polyoxyalkylene compounds to be contained, or polyester ether polyols obtained by copolymerizing these compounds.
カルボキシル基又はスルホン酸基のようなアニオン性の親水性基を含有する化合物を使用して共重合を行った場合、生成したポリウレタン樹脂を良好に溶解、又は分散させるため、中和剤を使用する。 When copolymerization is performed using a compound containing an anionic hydrophilic group such as a carboxyl group or a sulfonic acid group, a neutralizing agent is used to dissolve or disperse the generated polyurethane resin well. .
前記中和剤としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパタノールアミン、トリメチルアミン、ジメチルエタノールアミン等の第3級アミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属、又はアルカリ土類金属の水酸化物等が挙げられる。これらは単独又は2種以上の混合物で使用する。中和剤の添加時期は特に限定されず、その添加量は親水性基に対して0.1〜2.0当量が好ましい。 Examples of the neutralizing agent include tertiary amines such as ammonia, triethylamine, triethanolamine, triisopropanolamine, trimethylamine, and dimethylethanolamine, alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide, or Examples thereof include hydroxides of alkaline earth metals. These are used alone or in a mixture of two or more. The addition time of a neutralizing agent is not specifically limited, The addition amount is preferable 0.1-2.0 equivalent with respect to a hydrophilic group.
前記ポリウレタン水性組成物の製造においては、これら化合物の反応順序、及び硬化触媒としての強塩基性第三級アミンの添加時期は特に限定されるものではないが、例えば以下のような製造方法が挙げられる。 In the production of the aqueous polyurethane composition, the reaction sequence of these compounds and the addition timing of the strongly basic tertiary amine as a curing catalyst are not particularly limited, but examples thereof include the following production methods. It is done.
活性水素基含有化合物、ポリイソシアネート化合物、及び分子内に親水性基を有し、少なくとも1個の活性水素基を有する化合物を反応させ、ポリウレタンプレポリマーを製造する。次に、前記ポリウレタンプレポリマー中の親水性基を中和剤により中和し、硬化触媒として強塩基第三級アミンを添加し、この中和剤、強塩基性第三級アミンの加えられたポリウレタンプレポリマーを加水分解性ケイ素基含有化合物及び他の鎖伸長剤を溶解した水中に溶解、又は分散させることにより、ポリウレタン樹脂の水性組成物を製造することができる。 A polyurethane prepolymer is produced by reacting an active hydrogen group-containing compound, a polyisocyanate compound, and a compound having a hydrophilic group in the molecule and having at least one active hydrogen group. Next, the hydrophilic group in the polyurethane prepolymer was neutralized with a neutralizing agent, a strong base tertiary amine was added as a curing catalyst, and this neutralizing agent and a strong basic tertiary amine were added. An aqueous composition of the polyurethane resin can be produced by dissolving or dispersing the polyurethane prepolymer in water in which the hydrolyzable silicon group-containing compound and other chain extenders are dissolved.
また、さらに他の鎖延長剤を反応させることにより高分子量化をはかることも可能である。前記鎖延長剤としては、例えば公知のポリアミン化合物等が使用される。前記ポリアミン化合物としては、例えばエチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン等のジアミン類、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリアミン類、ヒドロキシエチルヒドラジン、ヒドロキシエチルジエチレントリアミン、2−[(2−アミノエチル)アミノ]エタノール、3−アミノプロパンジオール等のアミノ基と水酸基をもつ化合物、ヒドラジン類、酸ヒドラジド類等が挙げられる。前記ポリアミン化合物は、単独で、又は2種以上の混合物で使用される。 It is also possible to increase the molecular weight by reacting with another chain extender. As the chain extender, for example, a known polyamine compound is used. Examples of the polyamine compound include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, isophoronediamine, 4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 3,3'- Diamines such as dimethyl-4,4′-dicyclohexylmethanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, polyamines such as diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, hydroxyethylhydrazine, hydroxyethyldiethylenetriamine, 2 -[(2-aminoethyl) amino] ethanol, compounds having an amino group and a hydroxyl group such as 3-aminopropanediol, hydrazines, acid hydrazides and the like. The said polyamine compound is used individually or in mixture of 2 or more types.
本発明の水性接着剤に含まれる強塩基性第三級アミンは、シラノール基含有ポリウレタン樹脂が被膜化される際に、シロキサン結合の形成触媒として働くため、室温程度の温度でも効率よく架橋が促進でき、耐水性、耐溶剤性に優れた水性接着剤が得られる。 The strongly basic tertiary amine contained in the aqueous adhesive of the present invention acts as a catalyst for forming a siloxane bond when a silanol group-containing polyurethane resin is formed into a film, so that crosslinking is efficiently promoted even at a temperature of about room temperature. And an aqueous adhesive excellent in water resistance and solvent resistance can be obtained.
前記強塩基性第三級アミンは特に限定されるものではないが、室温域での架橋促進の観点から、pKaが11以上であるものが好ましい。これら強塩基性第三級アミンとしては、例えば1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)、1,6−ジアザビシクロ[3.4.0]ノネン−5等が挙げられる。 The strongly basic tertiary amine is not particularly limited, but preferably has a pKa of 11 or more from the viewpoint of promoting crosslinking in a room temperature region. Examples of these strongly basic tertiary amines include 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU), 1,6-diazabicyclo [3.4.0] nonene-5, and the like. .
前記強塩基性第三級アミンの含有量は、シラノール基含有ポリウレタン樹脂(固形分)100質量部(以下、部と略す)に対して0.001〜10部が好ましく、0.001〜7部がより好ましく、0.001〜5部がさらに好ましい。このような量で強塩基性第三級アミンが含有されていると、硬化速度が良好であり、形成された塗膜の耐溶剤性、耐水性なども良好となる傾向がある。 0.001-10 parts are preferable with respect to 100 mass parts (henceforth a part) of silanol group containing polyurethane resin (solid content), and, as for content of the said strong basic tertiary amine, 0.001-7 parts Is more preferable, and 0.001 to 5 parts is more preferable. When a strongly basic tertiary amine is contained in such an amount, the curing rate is good, and the solvent resistance and water resistance of the formed coating film tend to be good.
このようにして得られる自己乳化型ウレタン樹脂、すなわちシラノール基含有ポリウレタン樹脂を含有する水性ウレタン樹脂(組成物)として上市されているものとしては、例えば、側鎖にシラノール基を含有するアニオン型の「タケラックWSシリーズ」(武田薬品工業株製)が挙げられる。 Examples of self-emulsifying urethane resins thus obtained, that is, water-based urethane resins (compositions) containing a silanol group-containing polyurethane resin, include, for example, an anionic type containing a silanol group in the side chain. “Takelac WS Series” (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.).
また、本発明では、本発明の効果を阻害しない範囲で、各種の分散安定剤を使用してもよい。前記分散安定剤としては、例えばポリビニルアルコール、繊維素エーテル、澱粉、マレイン化ポリブタジエン、マレイン化アルキッド樹脂等や、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性ポリアミド樹脂、水溶性ポリウレタン樹脂、水溶性アクリル樹脂、等を単独で使用または2種以上併用して使用することができる。これらは、前記シラノール基含有ポリウレタン樹脂の製造途中に添加し使用してもよく、反応終了後に混合してもよい。 Moreover, in this invention, you may use various dispersion stabilizers in the range which does not inhibit the effect of this invention. Examples of the dispersion stabilizer include polyvinyl alcohol, fiber ether, starch, maleated polybutadiene, maleated alkyd resin, water-soluble polyester resin, water-soluble polyamide resin, water-soluble polyurethane resin, water-soluble acrylic resin, and the like. It can be used alone or in combination of two or more. These may be added and used during the production of the silanol group-containing polyurethane resin, or may be mixed after completion of the reaction.
本発明の水性接着剤において、上記のシラノール基含有ポリウレタン樹脂に加えて、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスを併用することにより、接着性や打球感をさらに改善することができる。 In the aqueous adhesive of the present invention, in addition to the above silanol group-containing polyurethane resin, the adhesiveness and feel at impact can be further improved by using a styrene-butadiene copolymer latex in combination.
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスは、よく知られているように、芳香族ビニル系単量体と共役ジエン系単量体との共重合体からなるラテックスであり、本発明においては、そのような従来から公知の各種のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスが適宜に用いられることとなる。 As is well known, the styrene-butadiene copolymer latex is a latex made of a copolymer of an aromatic vinyl monomer and a conjugated diene monomer. Various conventionally known styrene-butadiene copolymer latexes are appropriately used.
そして、そのようなスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスとしては、代表的には、10〜70重量%の芳香族ビニル系単量体、10〜70重量%の共役ジエン系単量体、0.5〜10重量%のエチレン性不飽和カルボン酸系単量体、及びこれらと共重合可能なその他のビニル系単量体の0〜50重量%を乳化重合して得られるものを例示することが出来、更に、部分的に架橋せしめた重合体を含むラテックスも使用可能である。また、そのようなスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスの中でも、特に、ゲル分率が30〜100%程度のものが好適に採用され得るのであるが、勿論、このようなスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスに何等限定されるものではないことは言うまでもないところである。 As such styrene-butadiene copolymer latex, typically, 10 to 70% by weight of an aromatic vinyl monomer, 10 to 70% by weight of a conjugated diene monomer, 0.5% Examples thereof include those obtained by emulsion polymerization of 10 to 10% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers and 0 to 50% by weight of other vinyl monomers copolymerizable therewith. Furthermore, it is possible to use a latex containing a partially crosslinked polymer. Further, among such styrene-butadiene copolymer latexes, those having a gel fraction of about 30 to 100% can be suitably employed. Of course, such styrene-butadiene copolymer latexes can be used. It goes without saying that the present invention is not limited to these.
なお、上記のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスの製造に用いられる芳香族ビニル系単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン等を挙げることが出来る一方、共役ジエン系単量体としては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2−エチル−1,3−ブタジエン、及びクロロプレン等を挙げることが出来る。また、エチレン性不飽和カルボン酸系単量体としては、例えば、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられ、更に、共重合可能なその他のビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル類;アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステル類等を、例示することが出来る。 In addition, examples of the aromatic vinyl monomer used for the production of the above styrene-butadiene copolymer latex include styrene and vinyl toluene, while examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 2-ethyl-1,3-butadiene, chloroprene, and the like. Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, acrylic acid, methacrylic acid, and other vinyl monomers that can be copolymerized. Exemplify vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile; (meth) acrylic acid esters such as ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, etc. I can do it.
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスはゲル分率が30〜100%が好ましく、さらに40〜90%のものがより好ましい。ゲル分率とは、十分に乾燥させたスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスの硬化皮膜のアセトン中8時間浸漬した不溶分の硬化被膜に対する重量割合をスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスのゲル分率とした。 The styrene-butadiene copolymer latex preferably has a gel fraction of 30 to 100%, more preferably 40 to 90%. The gel fraction is the gel fraction of the styrene-butadiene copolymer latex, the weight ratio of the cured film of the sufficiently dried styrene-butadiene copolymer latex to the insoluble content of the cured film immersed in acetone for 8 hours. .
シラノール基含有ポリウレタン樹脂とスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスの配合割合は、水性接着剤100重量%あたり、シラノール基含有ポリウレタン樹脂:スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス=95:5〜5:95重量%、好ましくは80:20〜20:80重量%、更に好ましくは60:40〜40:60重量%の範囲で適宜選択すればよい。 The blending ratio of the silanol group-containing polyurethane resin and the styrene-butadiene copolymer latex is 100% by weight of the water-based adhesive, and the silanol group-containing polyurethane resin: styrene-butadiene copolymer latex = 95: 5 to 5: 95% by weight, Preferably, it may be appropriately selected within the range of 80:20 to 20: 80% by weight, more preferably 60:40 to 40: 60% by weight.
本発明の水性接着剤において、スポンジに塗工する際に各種塗工方法に応じた粘度調整を行うことが好ましく、その粘度調整方法として増粘剤を使用することが好ましい。 In the aqueous adhesive of the present invention, it is preferable to adjust the viscosity according to various coating methods when applying to the sponge, and it is preferable to use a thickener as the viscosity adjusting method.
増粘剤としては、HEC(ヒドロキシエチルセルロース)、MC(メチルセルロース)、CMC(カルボキシメチルセルロース)等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸エステル、PVP(ポリビニルピロリドン)、あるいはウレタン系、ポリエーテル系等の会合型増粘剤等が挙げられる。 As a thickener, cellulose derivatives such as HEC (hydroxyethylcellulose), MC (methylcellulose), CMC (carboxymethylcellulose), polyacrylate, polyacrylate, PVP (polyvinylpyrrolidone), urethane-based, polyether-based Associative thickeners and the like.
これらの増粘剤は単独であっても二種以上を併用してもよい。 These thickeners may be used alone or in combination of two or more.
増粘剤は水性接着剤100重量部あたり、0.01〜10重量部用いればよい。 The thickener may be used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the aqueous adhesive.
その他アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョンなどを接着性などに影響を与えない範囲で添加できる。 In addition, acrylic emulsion, vinyl acetate emulsion, etc. can be added within a range that does not affect the adhesion.
本発明の水性接着剤は、不揮発分が10〜70%、好ましくは30〜50%、粘度が20〜50000mPa・s、好ましくは100〜10000mPa・sのものを用いればよい。 The aqueous adhesive of the present invention may have a non-volatile content of 10 to 70%, preferably 30 to 50%, and a viscosity of 20 to 50000 mPa · s, preferably 100 to 10000 mPa · s.
本発明の水性接着剤においてシートとスポンジを貼合わせる方法としては、ロールコーターにて約30cm角のスポンジに本発明の水性接着剤を3〜5グラム塗布し、その直後にシートを貼り合わせ、樹脂板に挟んで12〜72時間減圧乾燥させるものとする。卓球ラバーには、シートのみの一枚ラバー、ツブのあるシート面とスポンジを貼り合わせた裏ソフトラバー、ツブのある面が打球面となるようにシートの平らな面とスポンジを貼り合わせた表ソフトラバーの3種類あるが、本発明の水性接着剤は、裏ソフトラバー及び表ソフトラバーの製造に用いることができる。裏ソフトラバーを製造するには、スポンジに本発明の水性接着剤を塗布しシートのツブのある面と貼り合わせればよく、表ソフトラバーを製造するには、スポンジに本発明の水性接着剤を塗布し、シートの平らな面と貼り合わせればよい。 As a method of laminating a sheet and a sponge in the aqueous adhesive of the present invention, 3 to 5 grams of the aqueous adhesive of the present invention was applied to a sponge of about 30 cm square with a roll coater, and the sheet was adhered immediately after that. It shall be dried under reduced pressure for 12 to 72 hours between plates. The table tennis rubber is a single rubber sheet only, a soft rubber back with a tab and a sponge, and a flat surface and a sponge so that the tab has a ball striking surface. Although there are three types of soft rubber, the water-based adhesive of the present invention can be used for the production of a back soft rubber and a front soft rubber. In order to produce the back soft rubber, the aqueous adhesive of the present invention may be applied to the sponge and bonded to the surface with the tab of the sheet. To produce the front soft rubber, the aqueous adhesive of the present invention is applied to the sponge. Apply and stick to the flat surface of the sheet.
以下に実施例をもって、本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
製造例1
アクリルエマルジョンの製造方法
容器にイオン交換水50重量部、ドデシル硫酸ナトリウム5重量部、アクリル酸1.5重量部、アクリル酸2‐エチルヘキシル52重量部、メタクリル酸メチル46.5重量部、10%過硫酸アンモニウム水溶液2.0重量部を秤量・攪拌し、モノマー乳化液を調整した。撹拌機、ジムロート冷却器、窒素導入管及び温度計を備えた4つ口フラスコに、イオン交換水50重量部を仕込み、攪拌しながら内温を75℃に加温し、モノマー乳化液10重量部と10%過硫酸アンモニウム水溶液を0.5重量部添加した。同温で残りのモノマー乳化液を滴下し3時間重合反応を行った。内温を保ちながら1時間後重合反応を行った。後重合反応終了後、室温に冷却し25%アンモニア水溶液を3重量部加えて中和し、粘度200mPa・s、不揮発分50.7%のアクリルエマルジョン(A)を得た。
Production Example 1
Production method of acrylic emulsion In a container, 50 parts by weight of ion exchange water, 5 parts by weight of sodium dodecyl sulfate, 1.5 parts by weight of acrylic acid, 52 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 46.5 parts by weight of methyl methacrylate, 10% excess A monomer emulsion was prepared by weighing and stirring 2.0 parts by weight of an aqueous ammonium sulfate solution. A four-necked flask equipped with a stirrer, a Dimroth cooler, a nitrogen inlet tube and a thermometer was charged with 50 parts by weight of ion-exchanged water, and the internal temperature was raised to 75 ° C. while stirring. And 0.5 part by weight of 10% aqueous ammonium persulfate solution. The remaining monomer emulsion was dropped at the same temperature, and a polymerization reaction was performed for 3 hours. The polymerization reaction was carried out after 1 hour while maintaining the internal temperature. After completion of the post-polymerization reaction, the mixture was cooled to room temperature and neutralized by adding 3 parts by weight of 25% aqueous ammonia solution to obtain an acrylic emulsion (A) having a viscosity of 200 mPa · s and a nonvolatile content of 50.7%.
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)を含有したシラノール基含有ポリウレタン樹脂ディスパージョン(商品名「タケラックWS−5100」、三井武田ケミカル株製;イソホロンジイソシアネート/ポリカーボネート系;固形分30%)60部と、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名「A7269」、旭化成ケミカルズ株製;ゲル分率50%)40部、増粘剤(ポリアクリル酸エステルエマルジョン、商品名「プライマルASE60」、ローム&ハース株製)を添加し30分間攪拌し水性接着剤を調整した。 Silanol group-containing polyurethane resin dispersion containing 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU) (trade name “Takelac WS-5100”, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co .; isophorone diisocyanate / polycarbonate system; 60 parts of solid content (solid content 30%), 40 parts of styrene-butadiene copolymer latex (trade name “A7269”, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation; gel fraction 50%), thickener (polyacrylate emulsion, trade name “ Primal ASE60 ", manufactured by Rohm & Haas Co.) was added and stirred for 30 minutes to adjust the aqueous adhesive.
DBUを含有したシラノール基含有ポリウレタン樹脂ディスパージョン(商品名「タケラックWS−5320」、三井武田ケミカル株製;イソホロンジイソシアネート/ポリエーテル系;固形分30%)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で水性接着剤を調整した。 Example 1 except that a silanol group-containing polyurethane resin dispersion containing DBU (trade name “Takelac WS-5320”, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co .; isophorone diisocyanate / polyether system; solid content 30%) was used. A water-based adhesive was prepared by the method of
DBUを含有したシラノール基含有ポリウレタン樹脂ディスパージョン(商品名「タケラックWS−6021」、三井武田ケミカル株製;水添キシリレンジイソシアネート/ポリエーテル系;固形分30%)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で水性接着剤を調整した。 Except for using a DBU-containing silanol group-containing polyurethane resin dispersion (trade name “Takelac WS-6021”, manufactured by Mitsui Takeda Chemicals; hydrogenated xylylene diisocyanate / polyether system; solid content 30%). A water-based adhesive was prepared in the same manner as in 1.
DBUを含有したシラノール基含有ポリウレタン樹脂ディスパージョン(商品名「タケラックWS−4000」、三井武田ケミカル株製;水添キシリレンジイソシアネート/ポリカーボネート系;固形分30%)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で水性接着剤を調整した。 Example 1 except that a silanol group-containing polyurethane resin dispersion (trade name “Takelac WS-4000”, manufactured by Mitsui Takeda Chemicals; hydrogenated xylylene diisocyanate / polycarbonate system; solid content 30%) containing DBU was used. A water-based adhesive was prepared in the same manner as described above.
DBUを含有したシラノール基含有ポリウレタン樹脂ディスパージョン(商品名「タケラックWS−5000」、三井武田ケミカル株製;イソホロンジイソシアネート/ポリエステル系;固形分30%)と、を用いた以外は、実施例1と同様の方法で水性接着剤を調整した。 Example 1 except that DBU-containing silanol group-containing polyurethane resin dispersion (trade name “Takelac WS-5000”, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co .; isophorone diisocyanate / polyester system; solid content 30%) was used. A water-based adhesive was prepared in the same manner.
比較例1
製造例2で調整したアクリルエマルジョン(A)100重量部にプライマルASE60を0.5重量部添加し30分撹拌してアクリルエマルジョン接着剤(A−1)を調整した。
Comparative Example 1
0.5 parts by weight of Primal ASE60 was added to 100 parts by weight of the acrylic emulsion (A) prepared in Production Example 2 and stirred for 30 minutes to prepare an acrylic emulsion adhesive (A-1).
比較例2
クロロプレンラテックス100重量部(商品名「スカイプレンラテックスSL−360」、東ソー(株)製、不揮発分約52%)にウレタン会合型増粘剤(ポリウレタン系樹脂、商品名アデカノールUH−420、(株)ADEKA製)0.5重量部を添加し30分間撹拌しクロロプレンラテックス系接着剤(B-1)を調整した。
Comparative Example 2
100 parts by weight of chloroprene latex (trade name “Skyprene Latex SL-360”, manufactured by Tosoh Corporation, nonvolatile content of about 52%) and urethane associative thickener (polyurethane resin, trade name Adecanol UH-420, ADEKA) 0.5 parts by weight was added and stirred for 30 minutes to prepare a chloroprene latex adhesive (B-1).
比較例3
クロロプレンゴムにトルエン72%、メチルエチルケトン8.9%配合したクロロプレンゴム系溶剤型接着剤を調製した。
Comparative Example 3
A chloroprene rubber solvent type adhesive was prepared by blending chloroprene rubber with 72% toluene and 8.9% methyl ethyl ketone.
スポンジの表面に実施例1〜3の水性接着剤、比較例1〜3の接着剤をロールコーターで塗布して、シートとスポンジを貼り合わせた。スポンジ及びシートは、硫黄を加硫した天然ゴムベースのものであり、株式会社タマスの卓球ラバー「ブライス」に使用されているスポンジとシートを用いた。 The aqueous adhesives of Examples 1 to 3 and the adhesives of Comparative Examples 1 to 3 were applied to the surface of the sponge with a roll coater, and the sheet and the sponge were bonded together. The sponge and the sheet are based on natural rubber obtained by vulcanizing sulfur, and the sponge and the sheet used in the table tennis rubber “Blythe” of Tamas Co., Ltd. were used.
その後、30℃微減圧の環境下で12時間さらに乾燥させ卓球ラバーの試験体を作成した。各評価は以下のように測定した。 Thereafter, it was further dried for 12 hours in an environment of slightly reduced pressure at 30 ° C. to prepare a table tennis rubber test body. Each evaluation was measured as follows.
<常体接着強さ>
評価
◎・・・引きはがそうとするとシートまたはスポンジが破壊。
○・・・引きはがそうとするとシートまたはスポンジが一部破壊。
×・・・接着せず。
<Normal bond strength>
Evaluation ◎ ・ ・ ・ If you try to peel, the sheet or sponge will be destroyed.
○ ・ ・ ・ Partial destruction of the sheet or sponge when peeling is attempted.
X: Not bonded.
<ロールコーター適性>
接着剤をロールコーターにてスポンジに塗布した際の塗布性を作業性として評価した。
評価
○・・・良好に塗布できる。
×・・・塗布できない。
<Roll coater suitability>
The applicability when the adhesive was applied to the sponge with a roll coater was evaluated as workability.
Evaluation ○: Can be applied satisfactorily.
X: Cannot be applied.
<臭気>
接着剤の臭気を嗅覚にて評価した
評価
○・・・ほとんど臭気がない。
×・・・強い臭気がある。
<Odor>
Evaluation by evaluating the odor of the adhesive by olfaction ○ ・ ・ ・ There is almost no odor.
X: There is a strong odor.
実施例1〜5の水性接着剤の配合と評価の結果、及び比較例1〜3の評価結果を表1に示した。 Table 1 shows the results of formulation and evaluation of the aqueous adhesives of Examples 1 to 5 and the evaluation results of Comparative Examples 1 to 3.
表1に示した結果から明らかなように、本発明の水性接着剤は、実質的にVOCを含まないにもかかわらず、常体接着強さは従来のVOCを含むクロロプレンゴム系溶剤型接着剤(比較例3)で製造した卓球ラバーと同程度かそれ以上のものであった。また、アクリルエマルジョン系接着剤(比較例1)で製造した卓球ラバーは常体接着強さに劣り、クロロプレンラテックス系接着剤(比較例2)で製造した卓球ラバーは常体接着強さ及びロールコーター適性に劣っていた。 As is apparent from the results shown in Table 1, the water-based adhesive of the present invention is substantially free of VOC, but the normal adhesive strength is a conventional chloroprene rubber solvent-based adhesive containing VOC. It was the same or more than the table tennis rubber manufactured in (Comparative Example 3). Moreover, the table tennis rubber manufactured with the acrylic emulsion adhesive (Comparative Example 1) is inferior to the normal adhesive strength, and the table tennis rubber manufactured with the chloroprene latex adhesive (Comparative Example 2) is the normal adhesive strength and roll coater. It was inferior to aptitude.
実施例1〜5の本発明の水性接着剤及び比較例3の従来のクロロプレンゴム系溶剤型接着剤により調製したラバーをラケット検査機(商品名「ENEZ」、WASSING社製)を用いてVOCの有無を判定した。その結果を表2に示す。 The rubber prepared with the aqueous adhesives of the present invention of Examples 1 to 5 and the conventional chloroprene rubber solvent type adhesive of Comparative Example 3 was subjected to VOC using a racket inspection machine (trade name “ENEZ”, manufactured by WASSING). The presence or absence was judged. The results are shown in Table 2.
ラケット検査機判定基準
OK・・・ラケット検査機が反応しない。
NG・・・ラケット検査機が反応する。
Racket inspection machine criteria
OK ... The racket inspection machine does not respond.
NG ... The racket inspection machine reacts.
表2に示した結果より明らかなように、本発明の水性接着剤で調製した卓球ラバーはラケット検査機に反応せず、実質的にVOCを含まないものと評価できた。 As is clear from the results shown in Table 2, the table tennis rubber prepared with the aqueous adhesive of the present invention did not react with the racket inspection machine and could be evaluated as substantially free of VOC.
本発明の水性接着剤は、VOCを実質的に含まないので、ITTFのVOC規制をクリアすることができるうえ、従来のVOCを含む接着剤の接着性を損ねることがない。 Since the water-based adhesive of the present invention does not substantially contain VOC, the VTF regulation of ITTF can be cleared, and the adhesiveness of an adhesive containing conventional VOC is not impaired.
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JP2009165408A JP2011021071A (en) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | Water-based adhesive |
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EP2500185A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-19 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Rubber compound |
CN108130020A (en) * | 2017-12-30 | 2018-06-08 | 董晓 | A kind of water-resistant type bi-component artificial grassplot back glue |
CN109021907A (en) * | 2018-09-03 | 2018-12-18 | 孙桂芝 | A kind of preparation method of use for synthetic leather high-adhesion aqueous polyurethane adhesive |
-
2009
- 2009-07-14 JP JP2009165408A patent/JP2011021071A/en active Pending
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