JP3935641B2

JP3935641B2 - 水系プライマー組成物

Info

Publication number: JP3935641B2
Application number: JP18622299A
Authority: JP
Inventors: 久恵大庭; 勝郎長谷川
Original assignee: Hitachi Kasei Polymer Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP2000336300A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系発泡体用の耐ブロッキング性、接着性及び耐水性に優れた水系プライマー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオレフィン系発泡体は非極性材料であるので接着する場合には、予めプライマーを塗布する必要がある。従来、折板屋根の断熱材として用いられるポリオレフィン系発泡体のプライマーには、一般的にクロロプレンゴムを有機溶剤で溶解した溶剤系プライマーが使用されている。プライマーは長尺の発泡体にドライ塗布量で１〜１０ｇ／ｍ^２塗布されてから乾燥される。このプライマーを塗布した発泡体は、コイル巻の状態で提供されている。折板屋根の製造は、鋼板側を９０〜１８０℃に加熱して、その表面にポリオレフィン系発泡体のプライマー塗布面を貼合せて、連続熱ラミネートする方法や、加熱せず接着剤を用いて連続的にラミネートする方法により行われている。しかし、上記溶剤系プライマーは、有機溶剤を含有していることから、オレフィン系発泡体の製造工程として、加熱発泡とプライマー塗工とを連続的に行うラインではプライマーに引火する可能性があり、適用できない重要な欠点がある。このため、有機溶剤を含まない水系プライマー組成物が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、有機溶剤を使用しない水系プライマー組成物でありながら、優れた耐水性を示す、ポリオレフィン系発泡体と鋼板などを貼合せる際に、予めポリオレフィン系発泡体に塗布して使用する、水系プライマー組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はカルボキシル化クロロプレンラテックスを固形分換算で１００重量部（以下、重量部はすべて固形分換算）に対し、軟化点が８０〜１７０℃のロジン系樹脂エマルジョンを１０〜２００重量部配合することで、優れた初期接着性、耐水性が得られることを見出したことによる。しかし、これだけでは、塗布面のタックが強く、オレフィン系発泡体に塗布し巻取った時に、背面に、環境条件によっては経時的に部分的ではあるが、接着して巻き戻せない問題（以下ブロッキング）のあることが分かった。そこで、鋭意検討した結果、ポリエステルディスパージョンを５〜３０重量部配合することで、初期接着性、耐水性を低下すること無く、良好な特性を得ることを見出した。ポリエステルディスパージョンは、ラテックス、エマルジョンと異なり、重縮合反応で得られた親水基を含むポリエステルを必要に応じて分散補助剤等を併用して、水に分散させることにより得られるので、乳化剤を含まないか、ごく少量で安定な水分散体が得られることから、耐水性の低下が少ない。
【０００５】
即ち、本発明は、カルボキシル化クロロプレンラテックス１００重量部に対し、軟化点が８０〜１７０℃のロジン系樹脂エマルジョンを１０〜２００重量部、ポリエステルディスパージョンを５〜３０重量部してなる水系プライマー組成物に関する。
【０００６】
本発明において適用できるポリオレフィン系発泡体の素材としては、例えば低密度ポリエチレン，直鎖状低密度ポリエチレン，高密度ポリエチレン，ポリプロピレン，エチレン酢酸ビニル共重合体等の単独、またはこれらの２種以上の混合物等が挙げられる。上記ポリオレフィン系発泡体は、発泡剤とパーオキサイド等を用いた化学架橋法により製造されたものであってもよいし、電子線等の放射線架橋法により製造されたものであってもよく、発泡体の性状は用途によって異なり、特に限定されるものではないが例えば、発泡倍率は２〜１００倍，発泡体厚さは２〜２０ｍｍの範囲のものを使用することができる。また、必要に応じ、安定剤、金属水酸化物などの無機物、着色剤、難燃剤やその他添加剤を含有していても支障はない。
【０００７】
本発明における鋼板としては、例えば、亜鉛メッキ鋼板，亜鉛アルミ合金メッキ鋼板，塗装金属板，アルミ板，ステンレス鋼板等、折板屋根や壁材等に用いられる鋼板を広く使用することができる。
【０００８】
カルボキシル化クロロプレンラテックスは、分子中にカルボキシル基を持つものであれば特に限定はないが、通常は、２−クロロ１、３、ブタジエンに共重合できる不飽和カルボン酸、例えば、アクリル酸及びそのエステル類、メタクリル酸及びそのエステル類、イタコン酸及びそのエステル類が挙げられ、これらをポリビニルアルコールや保護コロイド作用のある水溶性高分子の存在下、乳化重合法で共重合することにより得ることができる。
【０００９】
ロジン系樹脂エマルジョンとは、ロジン類、ロジン誘導体のエマルジョンが挙げられる。ここでロジン類とは、ガムロジン、ウッドロジン、トールロジンの原料ロジンまたはこの原料ロジンを水素添加処理した安定化ロジンや重合ロジンが挙げられる。ロジン誘導体としてはロジンエステル類、ロジンフェノール類が挙げられる。ロジンエステル類としては前記ロジン類と多価アルコールとをエステル化反応させて得られたロジンエステル、原料ロジンを部分的にフマル化もしくは、マレイン化し、次いでエステル化して得られる部分マレイン化もしくは部分フマル化ロジンの多価アルコールエステル、原料ロジンを部分的にフマル化もしくは、マレイン化したあと、不均化し、次いでエステル化して得られる部分マレイン化もしくは部分フマル化ロジン不均化ロジンの多価アルコールエステル等をいう。ロジンフェノール類とはロジン類にフェノール類を付加させ熱重合したもの、または次いでエステル化したものをいう。
【００１０】
ロジン系樹脂の軟化点は８０〜１７０℃であり、好ましくは９０〜１３０℃である。８０℃以下では、耐熱性や耐水性が低下する。また、ブロッキングも大きくなる傾向がある。１７０℃以上では熱貼り法で水系プライマー組成物が活性せず、十分な初期接着性が得られない。
【００１１】
ポリエステルディスパージョンとはポリエステル樹脂を水に分散または、水溶化させたものである。ポリエステル樹脂とは、多価アルコールと多価塩基酸の重縮合体である。多価アルコールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチルグリコール、プロピレングリコール、１、４−ブタジエンオール、２、２−ジメチル−１、３、プロパンジオール等が挙げられる。多塩基酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、それらのエステル及び酸塩化物等が挙げられる。ポリエステル樹脂を分散または、水溶化させる方法としては、親水性の原材料を共重合させる方法、例えば、スルホン酸金属塩基を含有する原材料やポリアルキレングリコールまたは脂肪族ジカルボン酸等を単独または併せて共重合する方法が挙げられる。また、水との親和性を高める目的で、アルコール、エーテル、エステル、ケトン化合物等の水溶性有機化合物を使用しても良い。
【００１２】
ロジン系樹脂エマルジョンの添加量はカルボキシル化クロロプレンラテックス１００重量部に対し、１０〜２００重量部用いる。１０重量部以下では十分な初期接着性が得られず、２００重量部以上では耐水性が低下する。
【００１３】
ポリエステルディスパージョンの添加量はカルボキシル化クロロプレンラテックス１００重量部に対し、５〜３０重量部用いる。５重量部以下では水系プライマー組成物塗布面にタックが多く、オレフィン発泡体を巻取った時に、ブロッキングしてしまう。３０重量部以上では初期接着性及び耐水性が低下する。
【００１４】
本発明にはこの他、必要に応じて、増粘剤、充填剤、界面活性剤、酸化防止剤、増膜助剤、紫外線吸収剤、加硫促進剤、脱塩素剤、着色剤等を特性を低下させない範囲で、添加しても良い。
【００１５】
ポリオレフィン系発泡体に水系プライマー組成物を塗布する方法としては、特に限定しないが、塗布の均一性からロールコーターなどで塗布することが好ましい。また、水系プライマー組成物のドライ塗布量としては、１〜２０ｇ／ｍ^２、好ましくは３〜１０ｇ／ｍ^２が良い。１ｇ／ｍ^２以下では接着性が得られず、逆に２０ｇ／ｍ^２以上ではブロッキングが発生しやすくなり好ましくない。水系プライマー組成物を塗布した後は、乾燥し、コイル巻き状などにして提供する。
【００１６】
このようにして得られた水系プライマー組成物付きポリオレフィン系発泡体を、熱貼り法と接着剤貼り法の両方で使用することができる。熱貼り法は、加熱した鋼板に水系プライマー組成物面を貼合せ、折り曲げ成型して屋根材や壁材として利用できる。この際、鋼板を加熱する温度は、９０℃〜１８０℃が好ましい。９０℃以下では水系プライマー組成物が十分に熱活性せず、１８０℃以上では発泡体に変形などの悪影響を与えるため、好ましくない。また、接着剤貼り法は水系プライマー組成物付きポリオレフィン系発泡体を、クロロプレン系溶剤型接着剤を塗布した鋼板と貼合せ、熱貼り法と同様に屋根材や壁材として利用できる。
【００１７】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例を説明する。
【００１８】
（実施例１）
カルボキシル化クロロプレンラテックスとしてネオプレン１１５（固形分４７％、昭和電工デュポン（株）製）を１００重量部、ロジン系樹脂エマルジョンとして、軟化点１２５℃の重合ロジンエステル樹脂エマルジョンであるスーパーエステルＥ−６２５（固形分５０％、荒川化学工業（株）製）を１００重量部、ポリエステルディスパージョンとして、ＭＤ１２００（固形分３４％、東洋紡績（株）製）を１０重量部。
この他、加硫促進剤として、亜鉛華を水に分散させた分散液（固形分５０％）を１重量部加え、撹拌し、水系プライマー組成物とした。
【００１９】
（実施例２）実施例１の水系プライマー組成物において、カルボキシル化クロロプレンラテックスとしてデンカクロロプレンＯＬ−０２２６（固形分５５％、電気化学工業（株）製）を１００重量部とした以外は、実施例１と同様に行った。
【００２０】
（実施例３）実施例１の水系プライマー組成物において、ロジン系樹脂エマルジョンとして軟化点１５０℃の重合ロジンエマルジョンであるスーパーエステルＥ−６５０（固形分５０％、荒川化学工業（株））を１００重量部とした以外は、実施例１と同様に行った。
【００２１】
（比較例１）実施例１の水系プライマー組成物において、カルボキシル化クロロプレンラテックスとしてカルボキシル基を含んでいないクロロプレンラテックスであるネオプレンＬ−７５０（固形分５０％、昭和電工デュポン（株）製）を１００重量部とした以外は、実施例１と同様に行った。
【００２２】
（比較例２）実施例１の水系プライマー組成物において、ロジン系樹脂エマルジョンとして樹脂の軟化点が７０℃のロジンエステルであるタコリン５００３（固形分４５％、理化ハーキュレス（株））を１００重量部とした以外は、実施例１と同様に行った。
【００２３】
（比較例３）実施例１の水系プライマー組成物において、ポリエステルディスパージョンであるＭＤ１２００を配合より削除した以外は、実施例１と同様に行った。
【００２４】
（比較例４）水系プライマー組成物を従来の有機溶剤を溶媒とするクロロプレンゴム系プライマー組成物（日立化成ポリマー（株）製ハイボン１４２０）とした以外は、実施例１と同様に行った。
【００２５】
上記材料を加え十分に撹拌して、水系プライマー組成物を調整した。この水系プライマー組成物をポリオレフィン系発泡体上に、ドライ塗布量で７ｇ／ｍ^２となるように連続的に塗布した。またポリオレフィン系発泡体は、架橋発泡ポリオレフィン（発泡倍率３５％、厚さ４ｍｍ接板屋根材用難燃フォーム）を用いた。評価は接着試験とブロッキング試験を行った。接着方法は熱貼り法、接着剤貼り法の２種類の方法で貼合せを行った。
【００２６】
（熱貼り法）
熱貼り法は、発泡体の水系プライマー組成物塗布面に、１００℃及び１４０℃に加熱した鋼板（日本鋼管（株）製ＮＫＫ鋼板）を一対のゴムロールを介して加圧（７０ｋｇｆ／ｍ）ラミネートした。室温で放置し、鋼板が室温になったことを確認した後、銅板と発泡体を手で剥がし、発泡体の材破率を測定した。耐水性は促進条件の６０℃温水に２４時間浸せきしたのち、取り出して室温に戻った事を確認した後、同様に手で剥がし、発泡体の材破率を測定した。材破率は少なくとも８０％以上であることが必要である。
【００２７】
（接着剤貼り法）
接着剤貼り法は、鋼板（日本鋼管（株）製ＮＫＫ鋼板）上にロールコーターを用いて、有機溶剤を溶媒とするクロロプレン系接着剤（ハイボン１４９１：日立化成ポリマー（株）製）をドライ塗布量で１０ｇ／ｍ^２塗布し、６０℃で３０秒乾燥した後、発泡体の水系プライマー組成物塗布面を重ね合せ、一対のゴムロールを介して加圧（７０ｋｇｆ／ｍ）ラミネートした。
【００２８】
（ブロッキング試験）
水系プライマー組成物を塗布した発泡体を幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍに切り出し、水系プライマー組成物塗布面と発泡体の背面を重ね、１０ｇ／ｃｍ^２の荷重をかけ、４０℃で２４時間放置したのち、はく離し、ブロッキング強度を測定した。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
【発明の効果】
表１，２の結果より、実施例１，２，３のものは熱活性性，耐水性，耐ブロッキング性の何れにおいても優れており、本発明品が汎用性の高い、ポリオレフィン系発泡体と鋼板貼合せ用の水系プライマー組成物を提供できることがわかる。これに対して比較例１のものは、接着性が不十分であり、比較例２のものは、耐水性が不十分である。比較例３のものは、ポリエステルディスパージョンが含まれてない為、ブロッキング性が不十分である。比較例４のものは従来のクロロプレンゴム系プライマー組成物を使用しているため、有機溶剤を含有しており作業方法が限定され好ましくない。
【００３２】
また本発明の水系プライマー組成物は、ポリオレフィン系発泡体と鋼板を貼合わせる用途として、折板屋根のみならず、壁材，自動車用などにも、幅広く使用することが出来る。

Claims

固形分換算で、カルボキシル化クロロプレンラテックス１００重量部に対し、軟化点８０〜１７０℃のロジン系樹脂エマルジョンを１０〜２００重量部、ポリエステルディスパージョンを５〜３０重量部配合してなることを特徴とする水系プライマー組成物。