JPH07268300A

JPH07268300A - 接着剤

Info

Publication number: JPH07268300A
Application number: JP8746894A
Authority: JP
Inventors: Daijiro Asai; 大二郎浅井; Hitoshi Tomono; 均伴野
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1994-04-01
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体エマル
ジョンに、特定のポリビニルアルコールを配合した耐水
性の接着剤。【構成】エチレン（５〜７０部）−酢酸ビニル（１０
０部）共重合体エマルジョンと、ケン化度９０モル％以
上のポリビニルアルコール（１〜２０部）の水溶液を含
み、該共重合体及び／またはポリビニルアルコールがア
セトアセチル基（０．１〜１０部）で変性されている接
着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性エマルジョンを主
成分とする接着剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】接着剤は、大別し溶剤系接着剤と水性エ
マルジョン系接着剤に区別される。このうち、溶剤系接
着剤は、用いる溶剤に起因する引火・火災の問題、衛生
上の問題、更に大気汚染の問題を伴うという欠点を有し
ている。一方、水性エマルジョン系接着剤は、かかる欠
点を有しないものである。

【０００３】水性エマルジョン系接着剤は、媒体である
水の中に、通常、０．０５〜１０μ程度の粒子径を有す
る水不溶性の樹脂の微粒子を分散させたものである。し
たがって、水中での分散性を向上させるため、粒子の表
層部に親水性の成分を存在させる必要がある。ところ
が、水性エマルジョン系接着剤を用いた場合、接着後に
形成される接着剤皮膜中に上記の親水性の成分が残留す
ることとなり、かかる親水性の成分を有する皮膜は耐水
性に劣るものとなる。

【０００４】最近、集合住宅向けの木質フロアは室内高
さの確保と、床材改修工事のし易さを目的に、コンクリ
ート下地へ直接接着する木質フロア材が多くなってい
る。このフロア材はコンクリートへの接着施工のし易さ
と、不陸調整を目的に、発泡ポリエチレン製シートを天
然木化粧合板裏面に接着したものが多くなっており、耐
水性が要求されるために、二液型の水性高分子−イソシ
アネート系木材接着剤や、水性のエポキシ／ポリアミン
系エマルジョン型接着剤が多く用いられているが、これ
らはポットライフが短いために実用上の制約が大きい問
題を有している。

【０００５】そこで、この用途向けに一液型の水性エマ
ルジョンとして、特開平５−２８７２４８号が提案され
ている。すなわち、エチレン単位（Ａ）、ビニルエステ
ル単位（Ｂ）及びアセトアセチル基含有共重合性モノマ
ー単位（Ｃ）を、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）（重量比）＝
（５〜７０）／１００／（０．１〜１０）の割合で含む
共重合体を含有する水性エマルジョンを主成分とする接
着剤、が開示されている。

【０００６】しかし、特開平５−２８７２４８号公報の
実施例１などで開示されている通り、この木質フロアに
対して要求される煮沸繰り返し処理であるＪＡＳ１類浸
漬剥離試験において、未だ５〜１５％の界面剥離率が認
められ、耐水性の改良効果が不十分である。

【０００７】また接着剤として、工業的実生産に適する
粘度が得られず、特開平５−２８７２４８号公報の実施
例１などの開示の如くエマルジョン１００ｇに対し、ト
ルエンを６ｇも添加して粘度向上させる等、水性エマル
ジョンの優位性を損う修正が必要であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、上記の従来の技術の問
題点を解消し、耐水性に優れた水性エマルジョン系接着
剤を提供する点に存する。ここで耐水性とは、水との接
触のほか、更に過酷な条件、すなわち、温水又は熱水と
接触しても、強い抵抗性を有することを意味する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討の結果、ケン化度９０モル％以
上のポリビニルアルコールの水溶液を固形分として１〜
１０重量部と、エチレン単位（Ａ）、ビニルエステル単
位（Ｂ）を（Ａ）／（Ｂ）（重量比）＝５〜７０／１０
０の割合で含む共重合体を含有する水性エマルジョンの
混合物を主成分とする接着剤で、本接着剤の固形分１０
０重量部あたり、アセトアセチル基を０．１〜１０重量
部含むという含有比率が特定の範囲の接着剤配合とした
場合に限って該課題を解決し得るという知見を得、本発
明に到達したものである。

【００１０】以下詳細に説明する。本発明で用いるポリ
ビニルアルコールをケン化度９０モル％以上と限定した
のは、いわゆる８８モル％部分ケン化ポリビニルアルコ
ールでは、本発明の高度の耐水性は得られない。いわゆ
る中間ケン化、完全ケン化タイプのポリビニルアルコー
ルである事が必須である。

【００１１】本発明ではアセトアセチル基を本接着剤の
固形分１００重量部あたり０．１〜１０重量部含むと限
定しいるが、特開昭５６−９３７０２号公報に開示され
ているアセトアセチル化ポリビニルアルコールを用いる
事も好ましく、本ポリビニルアルコールがアセトアセチ
ル基が０．１〜１０重量部含む場合は、エチレンとビニ
ルエステル共重合体中にアセトアセチル基を含む必要が
ない。

【００１２】また本発明で用いるエチレン単位（Ａ）、
ビニルエステル単位（Ｂ）を（Ａ）／（Ｂ）（重量比）
＝５〜７０／１００の割合で含む共重合体を含有する水
性エマルジョンについてであるが、ビニルエステル単位
（Ｂ）としては、具体的には酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、ピバリン酸ビニル、イソノナン酸ビニル、バー
サチック酸ビニルなどが例示され、その一種を用いても
よく、又は二種以上を併用してもよい。これらのうちで
も、酢酸ビニル又は酢酸ビニルと他のビニルエステルと
の併用が好ましい。

【００１３】また本接着剤の固形分１００重量部あたり
アセトアセチル基を０．１〜１０重量部含む事を必須と
しているが、この共重合体中にアセトアセチル基を導入
したものでも可能である。

【００１４】アセトアセチル基を導入する方法として
は、公知のアセトアセチル化ポリビニルアルコールを保
護コロイドとし乳化共重合を行う方法がよく知られてい
る。またアセトアセチル基含有共重合性モノマーを該共
重合体に共重合する方法でも良い。

【００１５】アセトアセチル基含有共重合性モノマーと
しては、具体的にはアセト酢酸ビニルエステル、アセト
酢酸アリルエステル、ジアセト酢酸アリルエステル、ア
セトアセトキシエチルメタアクリレート、アセトアセト
キシエチルアクリレート、アセトアセトキシプロピルメ
タアクリレート、アセトアセトキシプロピルアクリレー
ト、（２−アセチルアセトキシ−プロピル）−アリル−
エーテルなどが例示される。

【００１６】なお、本発明で用いる共重合体としては、
上記の構成成分のみからなるもののほか、それ以外の構
成成分として、塩化ビニルなどのハロゲン化ビニル；２
−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル
（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、
メチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸
エステル類；マレイン酸エステル、クロトン酸エステ
ル、イタコン酸エステルなどの共重合可能なモノマーの
一種又は二種以上を、本発明の効果を阻害しない範囲
で、共重合体中２０重量％以下の割合で含有する共重合
体を用いることもできる。更に、アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸（半エステルを含む）、イタコン酸
（半エステルを含む）、マレイン酸（半エステルを含
む）などのカルボキシル基含有モノマー及びその無水
物；Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチ
ロールアクリルアミドなどのＮ−メチロール誘導体モノ
マー；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２
−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、多価アル
コールのモノアリルエーテルなどの水酸基含有モノマ
ー；ジメチルアミノエチルメタアクリレート、ジメチル
アミノプロピルアクリルアミドなどのアミノ基含有モノ
マー；グリシジル（メタ）アクリレート、アクリルアミ
ド、メタアクリルアミド、マレインアミドなどのアミド
基含有モノマー；ビニルスルホン酸ソーダ、メタリルス
ルホン酸ソーダなどのスルホン基含有モノマー；ジアリ
ルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイ
ソシアヌレート、エチレングリコールジアクリレート、
アリルメタクリレート、アジピン酸ジアクリレート、ト
リチメロールプロパンジメタクリレートなどの多ビニル
化合物などのうちから選ばれた一種又は二種以上を、耐
水性、耐溶剤性、耐候性、耐熱性などの種々の物性を向
上させる目的で、共重合体中１０重量％以下の範囲で含
有する共重合体を用いることもできる。

【００１７】本発明の共重合体としては、そのトルエン
不溶分が１０〜８０重量％のものが好ましく、より好ま
しくは２０〜８０重量％のものである。トルエン不溶分
が過少な場合は耐水性が低下し、更に耐熱クリープ特性
などの耐熱性が低下することがあり、一方トルエン不溶
分が過多な場合はエマルジョン皮膜形成時の粒子融着が
不完全になり、欠陥皮膜を生じ、接着力が不十分となる
ことがある。なお、ここでトルエン不溶分とは、共重合
体皮膜１ｇを１００ｃｃのトルエンで９０℃、２時間抽
出した後、３００メッシュの金網で濾過回収される不溶
分の量である。

【００１８】本発明の水性エマルジョンの固形分量は、
４０〜７０重量％が好ましく、更に好ましくは５０〜６
５重量％である。該量が過少な場合は乾燥工程で余分な
水分の蒸発エネルギーを必要とし、一方該量が過多な場
合はエマルジョンの粘度が高くなり、接着剤の塗工作業
が困難になることがある。本発明の水性エマルジョン組
成物は、通常のエマルジョン重合の手法により製造でき
る。

【００１９】エマルジョン重合の際には、粒子安定化剤
として、保護コロイド、ノニオン系界面活性剤、アニオ
ン系界面活性剤、両性界面活性剤の一種又は二種以上を
用いることができる。

【００２０】保護コロイドとしては、たとえば、部分ケ
ン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアル
コール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、カルボ
キシル変性ポリビニルアルコール、シラノール基変性ポ
リビニルアルコール、などのポリビニルアルコール類；
ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体が用い
られる。

【００２１】ノニオン系界面活性剤としては、たとえ
ば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチ
レン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリ
オキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソ
ルビタン脂肪酸エステルなどが用いられる。

【００２２】アニオン系界面活性剤としては、たとえ
ば、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフ
ォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェ
ニルエーテルジスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンア
ルカリ硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エス
テルなどが用いられる。

【００２３】上記の粒子安定化剤のうちでも、保護コロ
イド機能を有するポリビニルアルコール類を単独で、ま
たはポリビニルアルコール類と界面活性化剤とを併用し
て用いることが好ましい。なお、このときのポリビニル
アルコール類の使用量は、ビニルエステル単位（Ｂ）１
００重量に対して１〜１０重量が好ましい。該使用量が
過少な場合は接着性能の低下を生じ、一方該使用量が過
多な場合は耐水性が低下することがあるからである。

【００２４】本発明の水性エマルジョン組成物を接着剤
とする際には、各種の増粘剤、無機フィラー、本発明以
外の熱可塑性ポリマーエマルジョン、熱硬化性ポリマ
ー、造膜助剤、可塑剤、分散剤、湿潤剤、消泡剤、有機
溶剤などを混合して使用することができる。

【００２５】本発明の水性エマルジョンを主成分とする
接着剤は水に対する抵抗性は無論のこと、温水及び熱水
に対する抵抗性に優れ、しかも広範な接着素材を対象と
することができ、よって、木、紙などの吸収性素材同志
の接着、吸収性素材とプラスチック素材（フィルム又は
成型物）との接着に最適に使用できる。かかる優れた特
徴を有する本発明の接着剤は、たとえばフロアー用床
材、建具用つき板などの建築用素材用の接着剤、家具用
接着剤、プラスチック／紙ラミネーション用接着剤な
ど、多岐の分野で用いることができる。

【００２６】なお、本発明の水性エマルジョン組成物
は、上記のとおりの優れた接着剤用主成分として用いら
れる以外に、モルタル混和剤、紙加工剤、繊維加工剤用
原料としても用い得る。

【００２７】

【実施例】次に実施例により本発明を説明する。実施例１撹拌機と冷却管付きの１０００ｍｌ容量３ツロフラスコ
にイオン交換水１００ｇを入れさらに撹拌しながら、ケ
ン化度９８．５％、重合度２４００のポリビニルアルコ
ール（クラレ（株）製ＰＶＡ１２４）を２０ｇ添加した
後、昇温し８０℃で２時間かけて溶解した。４０℃に冷
却後、アセト酢酸アリルエステル／エチレン／酢酸ビニ
ルをポリビニルアルコールを保護コロイドとして高圧乳
化共重合したエマルジョンである不揮発分５５％、粘度
４９００ｍＰａ・ｓ／２５℃の商品名スミカフレックス
４８０（住友化学工業（株）製）を５００ｇ添加し、１
時間混合撹拌して実施例１の接着剤とした。不揮発分は
４７．５％、粘度１２，０００ｍＰａ・ｓ／２５℃、Ｐ
Ｈ４．０であった。

【００２８】実施例２実施例１の中でＰＶＡ１２４のかわりにアセトアセチル
化されたポリビニルアルコールで、ケン化度９９％、重
合度１００の商品名ゴーセファイマーＺ２００を用い、
さらにスミカフレックス４８０のかわりに、アセトアセ
チル化変性されていないスミカフレックス４００を用い
て実施例２の接着剤とした。

【００２９】実施例３実施例１の中で、スミカフレックス４８０のかわりにア
セトアセチル化ポリビニルアルコールを保護コロイドと
したエチレン／酢酸ビニル共重合体エマルジョンであ
り、不揮発分５６％、粘度２０００ｍＰａ・ｓ／２５℃
の商品名デンカテックスＥＸ−０１３９（電気化学工業
（株）製）を用いた接着剤を実施例３とした。

【００３０】実施例４実施例２の中でスミカフレックス４００ではなくスミカ
フレックス４８０を用いた配合を実施例４とした。

【００３１】比較例１実施例１の中でスミカフレックス４８０のかわりにスミ
カフレックス４００を用いた配合を比較例１とした。

【００３２】比較例２実施例１の中でポリビニルアルコールについてＰＶＡ１
２４のかわりにケン化度８８％重合度２４００のＰＶＡ
２２４（クラレ（株））を用いた配合を比較例２とし
た。

【００３３】比較例３実施例２の中でゴーセファイマーＺ２００のかわりにＰ
ＶＡ２２４を用いた配合を比較例３とした。

【００３４】比較例４スミカフレックス４８０そのものを比較例４とした。

【００３５】比較例５デンカテックスＥＸ−０１３９そのものを比較例５とし
た。

【００３６】比較例６スミカフレックス４００そのものを比較例６とした。

【００３７】得られた接着剤について、次のとおり評価
を行った。３ｍｍ厚完全耐水保証合板（ＪＡＳ１類）を
３００ｍｍ×３００ｍｍの面積に切断した。この合板の
上に１４ｇエマルジョンを均一に塗布した。（塗布量は
約１５０ｇ/ｍ²となる。）その後直ちに発泡ポリエチレ
ン製シートを脱気ロールを通して貼り合せ、その後０．
６Ｋｇｆ/ｃｍ²の圧力で圧締した。１時間後に圧力を解
き１週間室温で静置養生した後試験片を切り出した。

【００３８】試験片は７５ｍｍ×７５ｍｍのサイズに切
り出し次の４項目のテストを行い、テスト後の表面フク
レの有無や、界面剥離率（％）を測定し、測定結果を表
１に示す。

【００３９】試験項目１：室温水１ヶ月浸漬剥離試験室温水に１ヶ月浸漬した後、４０℃乾燥機で２４時間乾
燥。

【００４０】試験項目２：ＪＡＳ２類浸漬剥離試験ＪＡＳ特殊合板の試験方法に準じた。

【００４１】試験項目３：ＪＡＳ１類浸漬剥離試験ＪＡＳ特殊合板の試験方法に準じた。

【００４２】試験項目４：ＪＡＳ１類浸漬剥離試験を４
サイクル繰り返した。

【００４３】なお、フクレの状態は次の通りである。Ａ：フクレなしＢ：ややフクレ有りＣ：フクレが著し
いＤ：ほぼ全面剥離

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】表１より明らかな如く、本発明により、
高度の耐水性を発揮する水性エマルジョン系接着剤を得
ることができるので、木質フロア用などの耐水性が要求
される接着剤として有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｊ 131/02 ＪＣＷ (Ｃ０８Ｆ 218/04 210:02）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケン化度９０モル％以上のポリビニルア
ルコールの水溶液を固形分として１〜２０重量部と、エ
チレン単位（Ａ）、ビニルエステル単位（Ｂ）を（Ａ）
／（Ｂ）（重量比）＝５〜７０／１００の割合で含む共
重合体とを含有する水性エマルジョンの混合物を主成分
とする接着剤であって、本接着剤の固形分１００重量部
あたり、アセトアセチル基を０．１〜１０重量部含有す
ることを特徴とする接着剤。