JPH01266117A - 高周波接着性ラテックス - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた高周波接着性と耐スパーク性の両特性
を兼ね備え、高周波接着加工の効率化、コストダウンに
対応可能な、ウレタンフオーム、ファブリック、ハード
ボード、紙等の加工に応用される高周波接着性ラテック
スに関するものである。

〔従来の技術〕

塩化ビニリデン系共重合樹脂ラテックスは、高周波感応
性、耐水性、耐溶剤性等の優れた特性を有しており、各
種軟質フオーム、織物・編物等のファブリックやカーペ
ット、不織布、木材、紙等への塗布・含浸加工に用いら
れている。その製品は、例えば、自動車内装材用の含浸
ウレタンフオーム、塗布ファプリ７り、塗布ハードボー
ド等として使用されており、これらのフオーム製品や繊
維製品は高周波接着加工されている。

高周波接着加工に際しては強固な接着力が要求されるた
めに、高周波接着剤としての塩化ビニリデン系共重合樹
脂ラテックスには、■特公昭５１−４１９１０号公報、
■特公昭６３−２２９４号公報、■特公昭６３−２２９
５号公報、■特開昭６１−２４１１３５号公報で開示さ
れているような種々の改良が加えられて来た。

公報■では、塩化ビニリデン系樹脂ラテックスへのｌ和
カルボン酸ユニットの導入、公報■〜■では特定組成の
塩化ビニリデン系共重合樹脂ラテノクスへの可塑剤や熱
可塑性（１４脂ラテツクスの添加が提案されている。

一方、塩化ビニリデン系共重合樹脂ラテックスは、誘電
体損失が大きく優れた高周波感応性を示すものの、その
反面、高周波接着加工時に急激に溶融してスパークと称
せられる成る種の放電現象を招き易く、製品を損傷させ
ることがあると云う欠点があった。耐スパーク性の改善
のためには、塩化ビニリデン系共重合樹脂ラテックス中
の塩化ビニリデン単量体ユニットの含有率を低下させた
り、■特開昭５９−１２０６６９号公報に開示されてい
るように、熱可塑性樹脂ラテックスのブレンドや■特公
昭６２−５４３５６号公報に開示されているように特定
の架橋が提案されて来た。

叙述のように、塩化ビニリデン系共重合樹脂ラテックス
に高周波接着性と耐スパーク性を付与するために、数多
くの改善が実施されて来たが、最近は高周波接着加工の
効率化やコストダウンの目的のために、以下に述べるよ
うな要求が非常に強くなって来た。

ｆａｌ高周波ウェつダーの条件バラツキによる接着不良
やスパーク発生を起こさずに製品歩留り率を上げること
、 （ｂ）ラフなウェルド条件設定下でも確実に高周波接着
され、速い加ニスピードに対応出来て生産効率を向上さ
せること、 （Ｃ）より少量の塗布・含浸量にて強い接着強度を示し
、コストダウンを達成できること。

又、実際の高周波接着加工では、ウェルジー電極（金型
）と加工材料の平行度の不通や加工材料の表面平滑度の
悪さ等に起因して、電極の場所によって接着強度が大き
く異なる。即ち、電極の場所によっては加工材料から浮
き上がって十分なプレス圧がかからない部分が生じて来
て満足な接着強度を示さなかった。又、ウエルジーの同
調ダイヤル調整によるマツチング等によって加工材料に
合わせたプレート電流が選択されるが、高プレート電流
下でのスパークを防ぐために低いプレート電流にて加工
すると十分な高周波接着強度が得られなかった。この低
プレス圧、低プレート電流下（以後、低ウェルド条件下
と称す）での接着強度不足は、コストダウンのために塩
化ヒニリデン系共上合樹脂ラテックスの塗布・含浸量を
減らすと益々その傾向が強くなった。この低ウェルド条
件下での接着強度を上げるために塩化ビニリデン系共重
合樹脂ラテックス中に多量の可塑剤を添加して溶融させ
易くしたり、生産効率を犠牲にしてウェルジーでの高周
波印加時間を長くしても、部分的に高いプレス圧がかか
った個所でのスパークを招いてしまい、効率的な生産が
出来なかった。更には多量の可塑剤が塗布・含浸加工の
乾燥時に蒸散したり、高周波接着加工後にブリードして
他素材に移行したり、蒸散することによって、環境汚染
と性能との両面にわたって新たな問題点を発生させてい
た。一方、スパークを防止するための熱可塑性樹脂ラテ
ックスのブレンドや架橋された塩化ビニリデン系共重合
樹脂ラテックスの使用は、低ウェルド条件下での接着強
度を益々低下させる結果となった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

叙述のように、生産効率の向上、コストダウンが進めら
れる状況下にあっては、従来の塩化ビニリデン系共重合
樹脂ラテンクスからなる高周波接着剤では市場の要求に
対して不満足であった。

そこで、フオーム製品や繊維製品等の高周波接着剤とし
て、少量の塗布・含浸量にて安定した強い接着力を示し
、スパークを起こし難い高周波接着性ラテックスの開発
が切望されていた。

〔問題点を解決するための手段と作用〕本発明者らは、
塩化ヒニリデン系共重合樹脂うテンクスの塗布・含浸加
工品が低ウェルド条件下でも優れた高周波接着力を示し
、高プレス部での長時間高周波印加においてもスパーク
しないよう改善することに重点を置いて鋭意検討を重ね
た結果、分子量分布と溶融特性を特定した塩化ビニリデ
ン／塩化ビニル／ビニル系単量体からなる塩化ビニリデ
ン系共重合樹脂ラテンクスが、所望の性能を有する事実
を見いだし、本発明をなすに至った。

即ち、本発明は、塩化ビニリデン単量体ユニノトイ５〜
９０ｉ量％、塩化ビニル単量体ユニ・ノド５〜５０重量
％、ビニル系単量体ユニット５〜２０重量％からなる塩
化ビニリデン系共重合樹脂のラテ・７クスであって、該
樹脂の重量平均分子量Ｍｗが５．５万〜１３．０万、数
平均分子量Ｍｎが２．０万〜４．８万、Ｍ　ｗ　／　Ｍ
　ｎが２．７以上、フロー開始温度が１５０℃以下、１
６０℃における溶融粘度が２゜０×１０　ボイズ以上で
あることを特徴とする高周波接着性ラテックスに関する
ものである。

本発明におけるビニル系単量体とは、塩化ビニリデンと
共重合可能なビニル基を有する単量体であり、メチル（
メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ
−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（
メタ）アクリレートの如き各種の（メタ）アクリル酸ア
ルキルエステルや、アクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸、ヒドロキシエチ
ル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）ア
クリレート等の不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキル
エステル、アクリルアミド、クロトンアミド、ジアセト
ンアクリルアミド等の不飽和カルボン酸のアミド誘導体
、更にはグリシジル（メタ）アクリレート等のグリシジ
ル基を有するもの、Ｎ−メ千ロール（メタ）アクリルア
ミド等のＮ−アルキロール基を有するもの、（メタ）ア
クリロニトリル、スチレン等が挙げられる。

本発明の高周波接着性ラテックスは、共重合樹脂の構成
成分として塩化ビニリデン単量体ユニット４５〜９０重
量％を含有する。４５重量％に達しないと塩化ビニリデ
ンの特性である高周波感応性、耐水性、耐溶剤性が発振
されず、塩化ビニルを共重合しても補えない。９０重量
％を超えて含有すると、高い結晶性に起因して低ウェル
ド条件下での高周波接着強度が低下してしまう。

本発明の高周波接着性ラテックスは、共重合樹脂の構成
成分として塩化ビニルＲ量体ユニットを５〜５０重号％
含有する。５重量％未満では高周波接着強度が弱い。５
０重量％を超えると過度の溶融流動性を有し、後述する
Ｍｗ／Ｍｎを大きくしてもスパークし易い。又、塩化ビ
ニル単量体ユニットが５０重量％を超えると、ラテック
スの成膜温度を上げてしまい実用的でない。

ビニル系Ｒ量体ユニットは、本発明の高周波接着性ラテ
ックスの成膜性や塗膜の風合等を調整する目的で５〜２
０重量％の範囲で含有される。５Ｍ量％未満では効果が
現れず、２９重量％を超えると高周波接着性を低下させ
てしまう。又、高周波接着強度を向上させるために、ビ
ニル系単量体ユニットとして不飽和カルボン酸や不飽和
カルボン酸のヒドロキシアルキルエステルを用いること
も好ましい。

本発明の高周波接着性ラテックスの最も好ましい組成範
囲は、塩化ビニリデン単量体ユニット７０〜８８重量％
、塩化ビニル単量体ユニット７〜２５重量％、ビニル系
単量体ユニット５〜１５重量％である。

本発明で云う平均分子量とは、ラテックスの塩析樹脂を
後述するゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測
定したポリスチレン換算平均分子量のことであり、本発
明の高周波接着性ラテックスはＭ量平均分子量Ｍｗが５
．５万〜１３．０万、数平均分子量Ｍｎが２．０万〜４
．８万、Ｍ　ｗ　／　Ｍ　ｎが２．７以上である０Ｍｗ
が５，５万に満たないとスパークし易いのみならず、ラ
テックス樹脂が分解黄変し易くなる。Ｍｗが１３．０万
を超えると十分な高周波ウェルド条件では満足な接着強
度を示すものの、低ウェルド条件下では大いに不足する
。７．０万〜１１．０万の範囲が更に好ましい、低ウェ
ルド条件下での接着強度と耐スパーク性との両方を満足
するには、分子量分布が十分に広＜Ｍｈ　／Ｍｎが２．
７以上であることが必要である。

本発明におけるフロー開始温度及び溶融粘度とは、ラテ
ックスの塩析樹脂を後述するフローテスターにて測定し
たものであり、本発明の高周波接着性ラテックスは、フ
ロー開始温度が１５０℃以下、１６０℃における溶融粘
度が２．０Ｘ１０　　ボイズ以上である。フロー開始温
度が１５０℃を超えると低ウェルド条件下での高周波接
着強度が不足し、１６０℃での溶融粘度が２．ＯＸ　１
０　　ボイズに満たないと耐スパーク性が不十分である
。

上記のように、樹脂構成成分と分子量分布、溶融特性を
特定した本発明の高周波接着性ラテックスは、優れた低
ウェルド条件下での接着強度と耐スパーク性を示し、塗
布・含浸量の低減に対応可能であり、コストダウンや生
産効率の向上に寄与する。

本発明の高周波接着性ラテックスは、特公昭６２−５４
３５６号公報に開示される如く、単一の乳化共重合によ
って作成しても、２種以上の乳化共重合樹脂ラテックス
のブレンドによって作成しても良い。

又、本発明の高周波接着性ラテックスは、顔料、染料、
難燃剤、可塑剤、増粘剤、消泡剤等を添加して用いても
良く、フオームや繊維素材にロールコータ−やマングル
等にて塗布・含浸加工され、熱風等の適当な方法にて乾
燥される。

〔実施例〕

以下に実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。な
お、実施例中のラテックス調製方法、平均分子量測定方
法、溶融特性測定方法、高周波接着性評価方法は、以下
に記載する方法によった。

（１）ラテックス調製方法 各組成の単量体混合物１００重量部の内、１０重量部を
イオン交換水１００重量部、ドデシルベンゼンスルフオ
ン酸ナトリウム０．１重量部とオートクレーブ中で混合
し、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド／ロンガリノト
　（ホルムアルデヒド・ナトリウム・スルフオキシレー
ト）の酸化還元系開始剤を定量連続添加してシード重合
を実施した。続いてドデシルベンゼンスルフオン酸ナト
リウム０．６重量部を添加後、単量体混合物の残り９０
重量部を定量連続添加し、同様に重合させてラテックス
を得た。平均分子量は酸化還元系開始剤の添加速度及び
重合温度（４０〜６０℃）を変更して変化させた。

調製したラテックスは、塩化カルシウム水溶液にて塩析
して得た乾燥樹脂につき、５ｈｉｎ　ｉｇｅｒの酸素フ
ラスコ燃焼法により求めた塩素含有量及び熱分解ガスク
ロマトグラフから、塩化ビニリデンと塩化ビニルの含有
量を求めた。

（２）平均分子量測定方法 ラテックスの塩析乾燥樹脂０．０３ｇをｌｏｍｌのテト
ラヒドロフランに溶解させ濾過した後、東洋曹達工業袋
、ＩＩＬｃ〜８０２ＵＲを用いてポリスチレン換算の重
量平均分子量Ｍｗ及び数平均分子量Ｍｎを求めた。

カラム：ＧＭＨ６（東洋曹達） 標準ポリスチレン：八−２５００、Ｆ−２、Ｆ−１０、
Ｆ−４０（東洋曹達） データ処理機：　ＣＰ−８０００（東洋曹達）（３）溶
融特性測定方法 ラテックスの塩析乾燥樹脂２ｇを用いて加圧成形し作成
したタブレットにつき、島原製作所製フローテスターＣ
ＦＴ−５００を用いて、フロー開始温度と１６０°Ｃに
おける溶融粘度を測定した。フロー開始温度とはプラン
ジャーが降下し始める時の温度であり、溶融粘度とは次
式で求められる見掛は粘度である。

Ｐ：試験圧力（ｄｙｎｅ　／　Ｃｌ１１）Ｌ、グイ長さ
　（ｃｍ） Ｒ：ダイ半径（ｃｍ） Ｑ：　（ΔＸ／ΔＬ）Ａ流れ値（ｉｔ／ｓ）ΔＸ：測定
ストローク　（ｃｍ） Δｔ：計測時間（ｓｅｃ　） Ａニジリンダ断面積（ｃａｔ） 昇温速度＝６°Ｃ／分 試験圧力＋　１０Ｋｇ−ｆ　／　ｃａｔダイ　　；孔長
１ｍｍ、孔径１ｍｍ プランジャー面積：ＩＣｌ１１ （４）高周波接着性評価方法 各実施例に記述する試験体を用いて、バール工業製高周
波ウエルダーＲ−２０３Ｄ　（３ＫＷ、　４０．４６Ｍ
ｌ１ｚ）にて印加時間７秒、冷却時間８秒で高周波接着
した。接着強度は、東洋ボールドウィン裂引張試験ｔｆ
ｉＴＥＮｓＴＬＯＮ　ＵＴＭｗ４Ｌ　ニＴ　Ｌ１８０度
剥離で測定した。

サンプル巾３０１、把持間隔４０ｍｍ、引張速度５０ｍ
ｍ　／分とした。

実施例中のラテックスの各単量体ユニット：ま、以下の
略号を用いた。

ＶＯＣ：塩化ビニリデン ｖＣ：塩化ビニル へＮ：アクリロニトリル ＭＭＡ　　：メタクリル酸メチル ＡＡニアクリル酸 実施例１ 第１表に示す如くラテックスＡ、Ｂ、Ｃを調製した（固
形分５０％）。又、ラテックスＡとＢとを固形分重量比
で３５／６５の比率にブレンドしてラテックスＤを調製
し、同様にラテックスＡとＣとをブレンドしてラテック
スＥを調製した。

以上の各ラテックスを３ｍＩ！＋厚の軟質ウレタンフオ
ーム（密度１６ｇ／ｆ）の両面に各々乾燥重量で３５ｇ
／ｍｃ合計７０ｇ／ｎ？）塗布し、１００℃で乾燥した
。表層から順次１００ＩＪＩ１１厚軟質塩化ビニルレザ
ー／ラテツクス塗布ウレタンフオーム／２．５＋＋＋ｍ
厚ハードボードを重ね、高周波接着してその接着強度を
測定した。高周波接着時にはウエルジーの同調ダイヤル
目盛を変更して低ウェルド条件下での接着強度と耐スパ
ーク性とのバランスを調べた。

結果を第２表に示す。

本発明のラテ・７クスＣ，Ｄ、Ｅを塗布したウレタンフ
オームは、低ウェルド条件下でも優れた接着強度を示し
、耐スパーク性も良好で、優れた高周波接着加工通性を
有していた。なお、接着強度が０．８Ｋｇ／３０ｍｍ中
に満たないものは、自動車内装材用途で要求されている
高温（８０℃）下での接着強度や冷熱湿潤サイクル（８
５℃−一３０℃−５０℃、９０％ＲＨ）後の接着強度は
全く有していなかった。

ラテ・ノクスへにて同調ダイヤル７０での接着強度を０
．８　Ｋｇ／　３０ｍｍ巾とする為には、合計９ｏｇ／
＝以上の塗布量を必要とした。

実施例２ 第３表に示すようなラテックスＦ、Ｇ、Ｈ，１を調製し
た（固形分５０％）。各ラテックスを２１厚の軟質ウレ
タンフオーム（密度１６ｇ／ｌに乾燥電量でＬｏｇ／　
Ｉ！　　（−２０ｇ／　ｍ）含浸し、１００℃にて乾燥
した。表層から順次５０μｍ厚塩化ビニルンートを裏面
にラミネートしたポリエステルニット　（目付量３８０
ｇ／　ｒｒｒ）　／ラテックス含浸ウレタンフオーム／
ＥＶＡを表面に塗布した２、５ｍｍ厚ハードボードを重
ね、高周波接着してその接着強度を測定した。高周波接
着に際しては、高周波ウェルジーの上部電極（金型）の
中央部を周辺部より０．３ｎ＋ｍ削り込んでプレス圧が
低くなるようにし、該中央部の接着強度を測定した。同
調ダイヤルは８０に固定した（プレート電流０．４５Ａ
）。

高周波接着強度の測定結果を第３表の右欄に示す。本発
明の高周波接着性ラテックスは、低ウェルド条件下でも
優れた接着強度を示した。ラテックス■では、上部電極
周辺部でスパークを生し、表装材のファブリック（ポリ
エステルニット）に穴が開いた。

（以下余白） 〔発明の効果〕 実施例に示すように、ラテックスの（Ｈ脂組成と平均分
子量、溶融特性のすべてが本発明で規定する要件を満足
するラテックスは、低ウェルド条件下での優れた高周波
接着性と、耐スパーク性とを兼ね備えていた。

重量平均分子量Ｍｈが１３．０万を超え、Ｍｗ／Ｍｎが
２．７未満で、フロー開始温度が１５０℃を超えたラテ
ックスＡでは、高周波ウエルジー同調ダイヤルが５０〜
７０の範囲では満足な接着強度を示さなかった。一方、
Ｍ量子均分子＠　Ｍ　ｉｖが５．５万未満かつＭｗ／Ｍ
ｎが２．７未満で、１６０℃での溶融粘度が２．０ＸＩ
Ｏボイズに満たないラテックスＢでは、同調ダイヤル６
０から強い接着強度を発現し始めるものの同調ダイヤル
８０では早（もスパークを生じ、至適ウェルド条件が非
常に狭くて実用性がなかった。これらに対して本発明の
高周波接着性ラテックスＣ，Ｄ、Ｅでは、同調ダイヤル
６０〜８０又は６０〜９０の広い範囲で優れた接着強度
を示した。

Ｍｗが１３．０万を超え、Ｍｗ／Ｍｎが２．７未満で、
フロー開始温度が１５０℃を超えるラテックスＧでは、
低ウェルド条件下では高周波接着しなかった。

塩化ビニル単量体ユニット含量が５０重量％を超えたラ
テックス■では、分子量分布が好ましい範囲内にあるに
も拘わらず、１６０℃での溶融粘度が２．０×１０　　
ポイズ未満であり、高周波接着時にスパークを生じた。

又、塩化ビニル単量体ユニットを含有しないラテックス
Ｈでは、分子量分布、溶融特性の総てが好ましい範囲内
にあるにも拘わらず、低ウェルド条件下では満足な接着
強度を示さなかった。これらに対して本発明の高周波接
着性ラテックスＦでは、低ウェルド条件下でも優れた接
着強度を示した。

以上の本発明の高周波接着性ラテックスの工業的メリッ
トを列記する。

■低ウェルド条件下でも優れた高周波接着強度を示すラ
テックスである。

■高周波接着加工時にスパークし難いラテックスである
。

■高周波ウェルジーの条件バラツキに対応できる中広い
高周波接着加工条件範囲を有した、加工適性に優れたラ
テックスである。

■塗布・含浸量の低減、高周波接着加工の高速化に対応
できる、コストダウン、生産効率化に寄与するラテック
スである。

特許出願人　　旭化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　　星野　透

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）塩化ビニリデン単量体ユニット４５〜９０重量％
   、塩化ビニル単量体ユニット５〜５０重量％、ビニル系
   単量体ユニット５〜２０重量％からなる塩化ビニリデン
   系共重合樹脂のラテックスであって、該樹脂の重量平均
   分子量Ｍｗが５．５万〜１３．０万、数平均分子量Ｍｎ
   が２．０万〜４．８万、Ｍｗ／Ｍｎが２．７以上、フロ
   ー開始温度が１５０℃以下、１６０℃における溶融粘度
   が２．０×１０＾４ポイズ以上であることを特徴とする
   高周波接着性ラテックス。