JPH08193154A - 不均質ポリビニルエステル分散物および−粉末 - Google Patents

不均質ポリビニルエステル分散物および−粉末

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JPH08193154A JP7225522A JP22552295A JPH08193154A JP H08193154 A JPH08193154 A JP H08193154A JP 7225522 A JP7225522 A JP 7225522A JP 22552295 A JP22552295 A JP 22552295A JP H08193154 A JPH08193154 A JP H08193154A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 モノマー単位としてビニルエステルを基本成
分とし、実質的に保護コロイドで安定化され溶剤または
可塑剤を含有せず用途特性、例えば接合部の耐熱性、分
散物の凍結融解安定性および硬化速度に関して慣用の溶
剤変性ポリビニルエステル−ホモポリマー分散物に匹敵
する接着剤分散物を提供すること。 【解決手段】 A)a1C1〜18のカルボン酸のビニルエス
テル 85 〜100 重量% 、a2α,β−不飽和カルボン酸0
〜5重量% 、a3N−官能性化合物0〜5重量% およびa
4、複数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5
重量% より成る20℃より上のTgを有するホモポリマー
またはコポリマーおよび B) b1C1〜18のカルボン酸の
ビニルエステル45〜98重量% 、b2C1〜4のα−オレフ
ィン2〜50重量% およびb3、複数のエチレン性結合を持
つ不飽和モノマー0〜5重量% より成るTg20℃未満のコ
ポリマーより成る、保護コロイドによって本質的に安定
化されておりそして10℃未満の最低造膜温度を有する分
散物または粉末の状態の溶剤可塑剤不含の不均質ポリビ
ニルエステル。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、保護コロイドで安定化
された不均質ポリビニルエステル分散物、それの製造方
法および多孔質基体を接合するための溶剤不含および可
塑剤不含の接着剤としてのそれの用途に関する。
【0002】
【従来技術】ポリビニルエステルを多くの場合基本成分
とするエマルジョン系接着剤の多くは実際には低−また
は高沸点溶剤を用いて調製される。溶剤は一時的な可塑
剤としての機能により、分散物の最低造膜温度または白
色点(white point)を低下させることによ
って膜硬化のための助剤として役立つ。この方法は接着
剤が水の凍結点より僅かだけ上の温度でも接着剤を施工
できることを保証する。この長所は接着剤フィルムの機
械的性質にはほとんど悪影響を与えないが、最大の欠点
は環境に溶剤を放出する点である。この目的に適する通
例の溶剤の例示は例えばWood Adhesive
s、Chemistry and Technolog
y、第1巻、Marcel Dekker、ニューヨー
ク、1989、第332〜333頁および第2巻、第4
4頁に記載されている。
【0003】溶剤の別の機能は、接着剤を低温で貯蔵す
る時に分散物が硬化するのを防止することである。低沸
点成分、例えばメタノール、エタノールおよびアセトン
を凍結防止剤としてポリ酢酸ビニル分散物に添加するこ
とはケミカル・アブストラクト86:56287sに記
載されている。比較的に高沸点の化合物の他の群は、永
久可塑剤として接着剤分散物に添加される。この群には
例えばジブチルフタレートおよび類似の化合物が含まれ
る。これらは乾燥後にフィルム中に残留するが、接合部
分の熱安定性および接着剤の冷間流れ抵抗(resis
tance to cold flow)を害すること
がある。これらの化合物も同様に、Wood Adhe
sives、Chemistry and Techn
ology、第1巻、Marcel Dekker、ニ
ューヨーク、1989、第331頁および第2巻、第4
3〜44頁に例示されている。
【0004】それ故に溶剤不含および可塑剤不含の接着
剤組成物は、毒物学的に許容できない物質および不快な
臭いを発生するかまたは使用時に環境を汚染する物質の
両方を完全に排除することができるので、環境保護およ
びユーザー保護の点で本質的に有利である。従ってこれ
らは特に“溶剤不含”と称される接着剤調製物において
使用され得る。
【0005】適当なコモノマー、例えばエチレンによる
ポリ酢酸ビニルの内部可塑化のために、造膜性助剤また
は可塑剤を添加する必要ない水性接着剤が特許文献に掲
載されている。例えばドイツ特許(C)第3,115,
601号明細書には、例えば接着剤、紙処理組成物また
は塗料の分野で使用される水性合成樹脂エマルジョン
が、低温での貯蔵時に良好な耐凍結性を示す木材用のポ
リ酢酸ビニル−エマルジョン系接着剤を含めて開示され
ている。酢酸ビニルおよびエチレンのコポリマーを基本
成分とする木工用エマルジョン系接着剤も開示されてい
る。この分散物の低温安定性は、追加的溶剤なしに、原
則として保護コロイドとしてアセトアセチラート−ポリ
ビニルアルコールを使用することによって達成される。
【0006】ドイツ特許出願公開第2,301,099
号明細書には、酢酸ビニル、エチレンおよびN−メチロ
ールアクリルアミドの三元共重合体を基本成分とし且つ
部分的に加水分解されたポリビニルアルコールによって
安定化されている接着剤組成物の製造方法が開示されて
いる。このポリマーは改善された冷間流れ抵抗および接
合部の向上した耐熱性を示す。これらの性質は特別な方
法で重合を実施することによって達成される。その方法
ではモノマーの酢酸ビニルおよびN−メチロールアクリ
ルアミドは、遅延供給法(dalayed feed
process)において、反応混合物全体中の未重合
酢酸ビニルが75% までの転化率で1%を超えないよう
に配量供給される。
【0007】特に、凍結防止のために使用される溶剤を
低揮発性化合物に交換することも公知である。例えばド
イツ特許出願公開第3,839,936号明細書には、
ポリビニルエステルを基本成分とする、脂肪族カルボン
酸のアミドおよび/またはカルバミン酸のアミド、特に
アセトアミドを含有している耐凍結性エマルジョン系接
着剤が開示されている。しかしながらこの調製物は可塑
剤、例えばジブチルフタレートまたはブチルジグリコー
ルアセテートを追加的に含有していない。
【0008】特開平5−78541号公報には、可塑剤
を添加せずに低い造膜温度を示す木工用−および紙用接
着剤としてのポリ酢酸ビニル分散物が開示されている。
しかしながらこの組成物は本質的な量、例えば酢酸ビニ
ルを基準として16重量% の、イソブテンと無水マレイ
ン酸とのコポリマーをポリビニルアルコールの他の保護
コロイドとして含有している。
【0009】ドイツ特許出願公開第2,718,716
号明細書には、エチレン−酢酸ビニル−コポリマーを基
本成分とするエマルジョン系触圧接着剤をアクリレート
−コポリマーのエマルジョンを添加することによって変
性できることが開示されている。しかしながらアクリレ
ートの知られた高い値段は、この変性がエマルジョン系
接着剤の値段を著しく高めることを意味する。
【0010】特開平6−65550号公報には、いずれ
の場合にも5〜40重量% のコポリマー中エチレン含有
量の2種類の酢酸ビニル−エチレン−コポリマー分散物
より成り、その内の一方の分散物がポリビニルアルコー
ルによって安定化されておりそしてもう一方が非イオン
性乳化剤によって安定化されている、接着剤組成物が開
示されている。両方の成分中にエチレンが存在している
ことおよび少なくとも一方の成分に乳化剤が存在してい
ることが、不満足な耐熱性の接合部分をもたらす。
【0011】ポリビニルアルコールで安定化されそして
慣用の加圧乳化重合法によって製造される、酢酸ビニル
とエチレンとのコポリマーを使用した時の問題は、7℃
未満の所望のMFT値を得るのに十分な量のエチレンを
重合組入れる場合には、造膜性助剤を含有する慣用のポ
リビニルエステル−ホモポリマーの耐熱性が達成されな
い(比較例V1と比較して比較例V2およびV3参
照)。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、モノマー単位としてビニルエステル、特に酢酸ビニ
ルを基本成分とし、実質的に保護コロイドで安定化され
ておりそして低沸点溶剤または高沸点溶剤または可塑剤
を含有しておらずそして用途特性、例えば接合部分の耐
熱性、分散物の凍結融解安定性および硬化速度に関して
慣用の溶剤変性ポリビニルエステル−ホモポリマー分散
物に匹敵する接着剤分散物を見出すことであった。
【0013】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に従
って、異なるガラス転移温度(Tg)を有するビニルエ
ステル類のホモ−またはコポリマーを含む不均質分散物
によって解決される。それ故に本発明は、 A)(a1)炭素原子数1〜18のカルボン酸の少なく
とも1種類のビニルエステル85〜100重量% 、(a
2)少なくとも1種類のα,β−不飽和カルボン酸0〜
5重量% 、(a3)少なくとも1種類のN−官能性化合
物0〜5重量% および(a4)少なくとも1種類の、複
数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5重量%
より成る20℃より上のガラス転移点を有するホモポリ
マーまたはコポリマーおよび B)(b1)炭素原子数1〜18のカルボン酸の少なく
とも1種類のビニルエステル45〜98重量% 、(b
2)炭素原子数1〜4の少なくとも1種類のα−オレフ
ィン2〜50重量% および(b3)少なくとも1種類
の、複数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5
重量%より成る20℃未満のガラス転移温度を有するコ
ポリマーより成る、保護コロイドによって本質的に安定
化されておりそして10℃未満の最低造膜温度を有する
分散物または粉末の状態の溶剤不含および可塑剤不含の
不均質ポリビニルエステルに関する。
【0014】不均質分散物または−粉末中のポリマーA
とBとの比は1:(0.05〜2)、好ましくは1:
(0.15〜1)である。不均質ポリビニルエステルの
分散物の最低造膜温度は好ましくは0〜7℃である。有
利な(a1)のモノマー群には炭素原子数1〜18、特
に1〜12のカルボン酸のビニルエステル、例えば蟻酸
ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、イソ酪酸ビ
ニル、ビニルピバレート、およびビニル−2−エチルヘ
キサノエート、酸残基中の炭素原子数9または10の飽
和−α−分岐モノカルボン酸(バーサテック酸:(R)
ersatic acids)のビニルエステル、およ
び比較的に長鎖の飽和−または不飽和脂肪酸のビニルエ
ステル、例えばビニルラウレートまたはビニルステアレ
ートおよび安息香酸またはp−第三ブチル安息香酸のビ
ニルエステルがある。特に酢酸ビニルが有利である。
【0015】(a2)のモノマー群の例にはα,β−不
飽和酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α,β−不
飽和ジカルボン酸、例えばマレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸およびシトラコン酸、およびそれらの第一モノア
ミド〜第二モノアミドまたは何れの場合にも炭素原子数
1〜18、好ましくは1〜12の脂肪族一価アルコール
とのモノエステルがある。特に有利なモノマーはアクリ
ル酸およびメタクリル酸である。遊離酸を組入れること
が分散物混合物の凍結融解安定性を改善する。
【0016】官能性の窒素化合物(a3)の例には(メ
タ)アクリルアミド、アリルカルバマート、N−メチロ
ール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアリル−
カルバマートおよびN−メチロール−エステル、N−メ
チロールアルキル−エーテルまたはN−メチロール(メ
タ)アクリルアミドのマンニッヒ塩基またはN−メチロ
ールアリルカルバマート、アクリルアミド−グリコール
酸、メチルアクリルアミドメトキシアセテートおよびN
−(2,2−ジメトキシ−1−ヒドロキシエチル)アク
リルアミドがある。別の例にはN−ジメチルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アク
リルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−
シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−ドデシル
(メタアクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリル
アミド、p−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリルアミ
ド、N−(3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピ
ル)メタクリルアミドおよびエチルイミダゾーリドン−
メタクリレート、ビニルピロリドン、N−ビニルホルム
アミドおよびN−ビニルアセトアミドがある。アクリル
酸およびメタクリル酸のN−メチロールアミドが特に有
利である。これらのモノマーは酸性硬化剤と組合せて耐
水性接着剤を得ることを可能とする。これらは自己の架
橋性基によって分散物混合物フィルムの耐熱性を向上さ
せる(実施例4および5)。
【0017】(a4)のモノマー群の例にはジアリルフ
タレート、ジアリルマレエート、トリアリルシアヌレー
ト、テトラアリルオキシエタン、ジビニルベンゼン、
1,4−ブタンジオール−ジメタクリレート、トリエチ
レングリコール−ジメタクリレート、ジビニルアジペー
ト、アリル(メタ)アクリレート、ビニルクロトナー
ト、メチレンビスアクリルアミド、ヘキサンジオール−
ジアクリレート、ペンタエリスリトール−ジアクリレー
トおよびトリメチロールプロパン−トリアクリレートが
ある。
【0018】有利なビニルエステル群(b1)には、
(a1)の群の所に記載した化合物がある。但し、ポリ
マーAで使用されるモノマーと同じでも異なっていても
よい。コポリマーBのために使用されるビニルエステル
はポリマーA中で使用されるものと、特に酢酸ビニルと
同じであるのが有利である。モノマー群(b2)はエチ
レンが特に好ましい。
【0019】適するモノマー群(b3)は(a4)の所
に記載した化合物であり、それはポリマーAで使用され
た化合物と同じでも異なっていてもよい。コポリマーA
のガラス転移温度は好ましくは25℃より高く、特に少
なくとも30℃である。成分Bのコポリマーのガラス転
移温度は好ましくは15℃未満、特に10℃未満であ
る。
【0020】両方のコポリマーは、保護コロイドによっ
て、特に60〜100モル% の加水分解度および4% 濃
度水溶液にて20℃で測定して2〜70mPa.sの粘
度を有する1種以上のポリビニルアルコールによって分
散物中で安定化されている。個々のコポリマー組成物の
総重量を基準とする保護コロイドの重量割合は好ましく
は2〜20重量% 、特に5〜15重量% である。
【0021】更に、慣用のアニオン系−、非イオン系−
またはカチオン系乳化剤を共安定剤として、コポリマー
組成物の総重量を基準として3重量% までの量で使用す
ることが可能である。本発明は、また A)(a1)炭素原子数1〜18のカルボン酸の少なく
とも1種類のビニルエステル85〜100重量% 、(a
2)少なくとも1種類のα,β−不飽和カルボン酸0〜
5重量% 、(a3)少なくとも1種類のN−官能性化合
物0〜5重量% および(a4)少なくとも1種類の、複
数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5重量%
より成る20℃より上のガラス転移点を有するホモポリ
マーまたはコポリマーを含む分散物を B)(b1)炭素原子数1〜18のカルボン酸の少なく
とも1種類のビニルエステル45〜98重量% 、(b
2)炭素原子数1〜4の少なくとも1種類のα−オレフ
ィン2〜50重量% および(b3)少なくとも1種類
の、複数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5
重量% より成る20℃未満のガラス転移温度を有するコ
ポリマーを含む分散物と混合することによって、保護コ
ロイドによって本質的に安定化されている溶剤不含およ
び可塑剤不含の不均質ポリビニルエステル分散物を製造
する方法に関する。
【0022】ビニルエステルのホモポリマーまたはコポ
リマーAおよびBの分散物は慣用の連続−またはバッチ
式遊離基乳化重合または加圧乳化重合法によって製造さ
れる。使用される遊離基開始剤には水溶性−および/ま
たは油溶性開始剤系、例えばペルオキシジスルファー
ト、アゾ化合物、過酸化水素、有機系ヒドロペルオキシ
ドまたはジベンゾイルペルオキシドがある。これらは単
独でもまたは還元性化合物、例えばFe(II)塩、ピロ
亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナト
リウム、亜ジチオン酸ナトリウム、(R) Rongali
t C(BASF、ナトリウム−ホルムアルデヒド−ス
ルホキシレート)またはアスコルビン酸と組合せレドッ
クス系触媒として使用してもよい。
【0023】保護コロイドとして必要とされるポリビニ
ルアルコールは重合の前に存在していてもよいしまたは
重合の間または後に添加してもよい。分散物AおよびB
の固形分含有量はいずれの場合にも、互いに無関係に、
25〜65重量% 、好ましくは30〜60重量% であ
る。重合が終了した時に、残留モノマーの大部分を除く
ために分散物からモノマーを慣用の化学的−および/ま
たは物理的方法によって除く。上記の方法の例には、上
記のレドックス触媒系を用いての高温での化学的後処
理、不活性ガスまたは不活性ガス流を用いるストリッピ
ング処理および分散物の蒸留がある。
【0024】二種類の溶剤不含および可塑剤不含のポリ
ビニルエステル分散物AおよびBの混合は慣用の攪拌装
置を用いて実施する。分散物混合物中の二種類のポリマ
ーAとBの百分率割合は、10℃未満、好ましくは0〜
7℃の範囲内の最低造膜温度(MFT)がポリマーAと
Bとの分散物混合物で得られる様に選択する。
【0025】低いMFTを達成するのに必要とされる混
合比は、特に個々の分散物中のポリマーAとBのガラス
転移温度、ポリマーAにおいて使用される酸(a2)ま
たはN−官能性コモノマー(a3)の種類、安定化に使
用されるポリビニルアルコールの種類および量並びに分
散成分の粒度分布に左右される。それ故に分散物混合物
中の二種類のポリマーAとBの最適な割合は、一連の混
合物によって前もって個別に経験的に決めなければなら
ない。5〜200重量部、好ましくは15〜100重量
部、特に30〜70重量部のポリマーBを100重量部
のポリマーAに対して使用する。
【0026】混合操作が終了した時に、別の添加物、例
えば消泡剤、フィラーおよび保存剤をこの分散物に後か
ら添加してもよい。本発明は更に、本発明に従って製造
されたポリビニルエステル分散物を噴霧乾燥することに
よって不均質ポリビニルエステル分散物粉末を製造する
方法およびこのポリビニルエステル分散物粉末を水に再
分散させることによって不均質ポリビニルエステル分散
物を製造する方法にも関する。
【0027】噴霧乾燥は液体の噴霧乾燥に適する当業者
に知られたあらゆる装置、例えば二成分ノズルまたは回
転アトマイザーディスクを備えたもので実施することが
できる。分散物混合物は非常に低い造膜温度、例えば0
℃を示し得るので、分散物粉末の適当な保存性を保証す
るために、固化防止剤を噴霧乾燥の間に使用するべきで
ある。適する固化防止剤には0.01〜0.5μm の平
均粒度を有する珪酸アルミニウム、炭酸カルシウムまた
は珪酸がある。固化防止剤は、分散物混合物の溶剤含有
量を基準として0.5〜20重量% の量で使用するのが
有利である。しかしながら、ドイツ特許(C)第3,1
01,413号明細書に記載されている様に、ビニルエ
ステルポリマーと珪酸との総量を基準として0.1〜3
重量% の上記量で疎水性珪酸を使用することも可能であ
る。固化防止剤は噴霧乾燥塔に水性分散物混合物と同時
にしかし別々に導入する。
【0028】本発明に従って製造される分散物粉末は良
好な保存性を示し、容易に自由流動しそして水と混合す
ることによって長い保存性を示す均一な粘度安定性分散
物に容易に変えることができる。再分散物は、慣用の溶
剤含有接着剤に匹敵する良好な接合強度を示す優れた木
工用水性接着剤である。新規の不均質ポリビニルエステ
ル分散物は接着剤として、特に木材接合部を生産するた
めの、向上した耐水性の特殊な木材接合物を製造するた
めの接着剤として並びに、再分散物が再び溶剤不含およ
び可塑剤不含の接着剤と成る分散物粉末を製造するのに
適している。
【0029】新規の分散物は慣用の溶剤不含接着剤分散
物の接着性に匹敵する接着性を示すが、工業的品質で不
純物と考えられる程に多量の低−または高沸点有機溶剤
または可塑剤を揮発性成分として含有していない。特
に、接合部分の耐水性が向上している新規の溶剤不含お
よび可塑剤不含の特殊接着剤を製造するためには、色々
な特許、例えばドイツ特許(B)第2,261,402
号明細書、ドイツ特許(C)第2,620,738号明
細書およびドイツ特許出願公開第3,942,628号
明細書に記載された酸性化合物、特に酸性塩、例えば塩
化アルミニウム、硝酸アルミニウムまたはジルコニウム
−オキシクロライドまたは燐酸の水溶液を新規の分散物
に架橋触媒として添加してもよい。その時、この接着剤
はEN204の基準に従う強度分類D2を満足し、好ま
しくはD3を満足する。
【0030】本発明は新規の不均質ポリビニルエステル
分散物または、新規の噴霧乾燥済み不均質分散物粉末の
再分散物を多孔質または半多孔質の基体、特に木材を接
合するための接着剤として用いることにも関する。以下
の実施例によって本発明を更に詳細に説明する。実施例
において部および百分率は重量に関する。
【0031】
【実施例】実施例1〜8および比較例VIのための分散物成分Aの製
分散物A1およびA2 88モル% の加水分解度の部分的に加水分解されたポリ
ビニルアルコール12部(4% 濃度水溶液で8mPa.
sの粘度を有するポリビニルアルコール6部および4%
濃度水溶液で18mPa.sの粘度を有するポリビニル
アルコール6部より成る)を95.5部の脱イオン水に
溶解した溶液を、錨型攪拌機、導入装置、還流冷却器、
ジャケット式加熱冷却器および窒素導入口を備えた攪拌
式ガラス製反応器中に準備する。0.1部の消泡剤(
(R) Agitan 280、Muenzing−Che
mie)を添加し、攪拌器を窒素でフラッシュ洗浄しそ
して5部の酢酸ビニルを混合物中に混入乳化させる。内
部温度を50℃に高め、0.5部の水に0.03部の第
三ブチル−ヒドロペルオキシド(70% 濃度の(R) Tr
igonox AW、Akzo−Chemie)を溶解
した溶液を添加した後に重合を開始しそして4.2部の
水に入れた0.04部のRongalit Cの3.5
時間にわたっての連続供給を開始する。20分後に二つ
のモノマー供給物の供給を開始する。最初の供給物は
9.5部の水に0.5部のアクリル酸を入れたものであ
りそしてもう一つの供給物は分散物A1の場合には9
4.5部の酢酸ビニルでありそして分散物A2の場合に
は0.1部のトリメチロールプロパン−トリアクリル酸
を含む94.4部の酢酸ビニルであり、いずれの場合に
も0.09部の第三ブチル−ヒドロペルオキシドを含ん
でいる。いずれの供給物も69〜73℃の内部温度で
2.5時間にわたって配量供給する。Rongalit
Cの供給が完了した時に、残留モノマーを除くために、
場合によっては過酸化水素の水溶液(30% )およびア
スコルビン酸を後から添加して混合物を後重合する。冷
却後に、pHを10% 濃度水酸化ナトリウム溶液を用い
て5に調節する。50% の固形分含有量での分散物の粘
度はそれぞれ39.5および44.1Pa.s(ブルッ
クフィールド RVT 6/20、23℃)である。M
FT値はいずれの場合も13℃である。
【0032】分散物A3 アクリル酸溶液を13部の水に2部のN−メチロールア
クリルアミドを溶解した溶液に交換して上記と同様に分
散物を製造する。93部の酢酸ビニルを配量供給しそし
て92部だけの水を液体中で使用する。(コモノマー溶
液は市販の48% 濃度N−メチロールアクリルアミド溶
液を希釈することによって製造する。重合の終了後に中
和を実施しない。48% の固形分含有量、21.1P
a.sの粘度(ブルックフィールド RVT 6/2
0、23℃)で得られる。MFTは13℃である。
【0033】分散物A4 12Pa.sのラテックス粘度(ブルックフィールド
RVT 6/20、23℃)を有する50% 濃度ポリ酢
酸ビニル水性分散物を、分散物A1およびA3の製造の
ために使用したのと同じ装置においてポリ酢酸ビニルを
基準として8%のポリビニルアルコール(88モル% の
加水分解度、4% 濃度溶液で20℃での粘度18mP
a.s)およびポリ酢酸ビニルを基準として4% の別の
ポリビニルアルコール(同じ加水分解度、4% 濃度溶液
で20℃での粘度8mPa.s)の使用下に、ポリ酢酸
ビニルを基準として0.15% の触媒の過硫酸アンモニ
ウムによって70℃の重合温度で製造する。
【0034】分散物AV 分散物を分散物A1〜A3の所に記載した様に、ただし
コモノマーを供給せずに且つモノマー供給物中の酢酸ビ
ニル95部および重合液中の水105部を用いて製造す
る。後からの中和を実施しない。49% の固形分含有量
で27.5Pa.sの粘度(ブルックフィールド RV
T 6/20、23℃)が得られる。MFTは13℃で
ある。
【0035】実施例1〜8および比較例V2およびV3のた
めの分散物成分Bの製造 分散物B1 酢酸ビニルとエチレンとのコポリマーを基本成分とする
分散物を、配量供給装置、温度制御手段および攪拌器を
備えた30Lのオートクレーブ中で製造する。触媒は過
硫酸アンモニウム/Rongalit C−系を使用す
る。重合温度は80℃である。ポリマーを基準として
9.4% の部分加水分解ポリビニルアルコール(88モ
ル% の加水分解度、4% 濃度溶液で20℃での粘度8m
Pa.s)を重合液中で使用する。約10℃にフィルム
のガラス転移温度を調整するために、重合を20bar
の重合圧で開始する。固形分含有量は50重量% でそし
てMFTは0℃である。この分散物は4.1Pa.sの
ラテックス粘度(ブルックフィールド RVT 4/2
0、23℃)を有している。
【0036】分散物B2 分散物B1と同様な加圧乳化重合体を、重合を50ba
rの初期エチレン圧のもとで実施する点を変更して製造
する。重合温度は60℃である。重合を、ポリマーを基
準として7% のポリビニルアルコール(88モル% の加
水分解度、4%濃度溶液で20℃での粘度8mPa.
s)およびポリマーを基準として7% の別のポリビニル
アルコール(88モル% の加水分解度、4% 濃度溶液で
20℃での粘度4mPa.s)を保護コロイドとして使
用して実施する。重合体は約−10℃のガラス転移温度
を有している。MFTはここでも0℃である。粘度は4
Pa.s(ブルックフィールド RVT 4/20、2
3℃)である。
【0037】分散物B3 4Pa.sのラテックス粘度(ブルックフィールド R
VT 4/20、23℃)および−14℃のガラス転移
温度を有する50% 濃度酢酸ビニル−エチレン−コポリ
マー分散物を、温度制御装置および攪拌機を備えた30
Lの耐圧反応器中で、60℃の重合温度および55ba
rのエチレン圧のもとで、ポリマーを基準として7% の
ポリビニルアルコール(88モル% の加水分解度および
4% 濃度溶液で20℃での粘度8mPa.s)およびポ
リマーを基準として7% の別のポリビニルアルコール
(88モル% の加水分解度、4% 濃度溶液で20℃での
粘度4mPa.s)およびポリマーを基準として1%
の、25モルのエチレンオキサイドでオキシエチラート
化されたC16〜C18−脂肪アルコールを使用し、過硫酸
アンモニウム/ピロ亜硫酸ナトリウム−組合せ触媒を用
いて製造する。
【0038】比較例V2の分散物 分散物を分散物B3の製造に使用した装置中で、ポリマ
ーを基準として8.6% の部分的に加水分解されたポリ
ビニルアルコール(88モル% の加水分解度、水溶液で
20℃での粘度18mPa.s)によって過硫酸アンモ
ニウム/Rongalit C−触媒組合せを用いて実
施する。エチレン圧は30barであり、そして反応温
度は50℃である。9.6Pa.sの粘度(Eppre
chtC/2、23℃)を有する51.7% の固形分含
有量の凝集物不含分散物が得られる。ガラス転移温度は
13℃であり、MFTは2.5℃の値である。
【0039】比較例V3の分散物 操作は比較例V2の所に記載した通りであるが、重合を
20barのエチレン圧のもとで実施する点を相違させ
る。52.4% の固形分含有量にて、粘度は10.9P
a.s(Epprecht C/2、23℃)である。
ガラス転移温度は22℃である。MFTは5.5℃の値
である。
【0040】1.溶剤不含−および可塑剤不含木工用接
着剤の製造 実施例1〜5および比較例V1 実施例1〜5の混合物を製造するために、基本成分分散
物A1〜A3の表1の重量を基本成分分散B1およびB
2と、錨型攪拌機を備えたガラス製容器中で混合しそし
て少なくとも3時間良く混合する。実施例4および5の
場合には、次いで架橋触媒として塩化アルミニウム溶液
を添加する。比較例V1の場合には、分散物AVを、M
FTを減少させるために、慣用の膜固化剤のブチルジグ
リコールアセテートにて従来技術に従って調製する。
【0041】分析結果および使用試験結果は表1に示し
た通りである。ブナ材試験体の引裂強度をEN204の
試験基準に従って測定する。試験体はEN205に記載
されている様に製造する。塗布および試験は以下の技術
的パラメータを考慮して実施する: 接着剤塗布速度: 150±20g /m2 (両側に塗布) 開放待ち時間(Open waiting time) : 3分 密閉待ち時間(Closed waiting time) : 3分 圧縮時間: 2時間 圧縮圧: 0.7±0.1N/mm2 1回の試験当たりの試験体の数: 20 貯蔵手順D1/1の後の試験: 標準的気候*)で7日間 貯蔵手順D3/3の後の試験: 標準的気候*)で7日間 冷水中で4日間 (試験温度23℃±2℃) 貯蔵手順D1/80℃**) の後の試験: 標準的気候*)で7日間 80℃で2日間貯蔵 (試験温度:80℃) 送り速度: 50mm/分 貯蔵手順1の後の強度D3クラスへの分類は≧10N/
mm2 の引裂強度の所で行う。
【0042】貯蔵手順3の後の強度D3クラスへの分類
は≧2N/mm2 の引裂強度の所で行 う。 *) 23±2℃で50±5% の相対湿度 **)この試験はEN204の一部ではない。硬化速度の測定 :硬化速度は、それぞれ3mmの厚さ、
85mmの長さおよび20mmの幅を有する2枚のブナ
材を接合するとによって製造された片側積層ブナ材試験
体について以下の技術的パラメータを顧慮して測定す
る。
【0043】 圧縮時間: 2.5または5分 圧縮圧: 0.7±0.1N/mm2 1回の試験当たりの試験体の数: 10 接合面積: 300mm2 試験温度 23℃±2℃ 送り速度: 50mm/分凍結/融解安定製 分散物を−18℃で24時間貯蔵し、次いでゆっくり室
温に加温しそしてその塗布物を評価する。
【0044】 本発明に従う実施例1〜5は、造膜助剤のブチルジグリ
コールアセテートが添加されている比較例V1の従来技
術のポリ酢酸ビニル−ホモポリマー分散物に比較して、
匹敵する塗装特性を0〜6℃のMFTにおいて達成でき
ることが判る。更に、比較例V1に比較して新規の分散物
混合物は追加的な溶剤を用いずに凍結/融解安定性を有
している。比較例V2およびV3は、均質ポリマー組成を有
する酢酸ビニル/ エチレン−分散物が、本発明の実施例
と比較して匹敵するMFTにて接合部分に適切な耐熱性
を達成できないことを示している。
【0045】2.木材用の溶剤不含−および可塑剤不含
粉末接着剤の製造 実施例6 実施例1〜3と同様に、100部の分散物A1を67部
の分散物B2と混合する。この分散物は実施例7の所で
説明する噴霧乾燥実験の出発点として役立つ。接着デー
タを表2に示す。
【0046】実施例7 実施例6の分散物混合物の噴霧乾燥: 分散物A1とB2
とから製造される実施例6の分散物混合物を噴霧乾燥前
に35% の固形分含有量に水で希釈する。使用する噴霧
乾燥装置は、噴霧を3barのノズル圧にて2成分用ノ
ズルによって行うNiro社の実験室用噴霧乾燥器(
(R) Minor bench spray−drye
r)である。分散物処理量は1.5L/時間であり、空
気導入温度は130℃でありそしてガス出口温度は80
℃である。疎水性化珪酸の状態の固化防止剤は分散物と
別に配量供給スクリュウーによって添加する。水に再分
散でき且つ良好な保存性を示す易流動性粉末が得られる
(1000℃での灰分:1.7% )。
【0047】この粉末の50% 濃度再分散物の接着性に
関する性質を表2に上記出発点分散物と比較して示す。実施例8 分散物A4とB3の混合物の噴霧乾燥: 100部の分散
物A4を39部の分散物B3と混合しそして水で37%
の固形分含有量および0.4Pa.sのラテックス粘度
(Epprecht−レオメーターB/II)に調製す
る。分散物混合物のMFTを次いで慣用の噴霧塔で噴霧
乾燥する。この塔の円筒部分は1mの高さおよび2.2
mの直径を有しており、円錐部分は60°の角度を有し
ている。分散物をこの塔の頂部から供給しそして直径
2.5mmの4つの穴を持ち且つ2000回転/分の速
度で回転する直径12cmの噴霧用ディスクによって噴
霧する。窒素ガスと疎水性の二酸化珪素との混合物を、
塔の蓋にある別の穴を通して塔に1200kg/時の窒
素導入量で吹き込む。窒素はサイクロン分離器を通して
除く。窒素の温度は塔入口で120℃であり、分離器で
75℃である。二酸化珪素は28nmの平均粒度、11
0m2 /g の表面積および2% の炭素含有量を有してい
る。二酸化珪素の4% 濃度水性懸濁液のpHは7であ
る。二酸化珪素を、分散物混合物の固形分含有量を基準
として1% の量で使用する。噴霧乾燥を数時間の間、中
断することなく行い、易流動性で良好な保存性の低微粉
含有量分散物粉末の90% より多くがサイクロン排出器
を通して取り出される。
【0048】 表2から、実施例6の噴霧乾燥した溶剤不含および可塑
剤不含の分散物混合物から、実施例7において、噴霧乾
燥した出発分散物と接着剤強度が本質的に相違していな
い再分散物を製造することができることが判る。実施例
8は、良好な木材の接合強度の他に、良好な硬化速度
が、再分散される分散物粉末から製造される新規の接着
剤でも達成できることが判る。
フロントページの続き (72)発明者 フオルカー・マッツ ドイツ連邦共和国、60529 フランクフル ト、ガイゼンハイマー・ストラーセ、93 (72)発明者 シユテフアン・ヘッス ドイツ連邦共和国、64521 グロッス− ゲルアウ、アム・バーンダム、2 ベー

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A)(a1)炭素原子数1〜18のカルボ
    ン酸の少なくとも1種類のビニルエステル85〜100
    重量% 、(a2)少なくとも1種類のα,β−不飽和カ
    ルボン酸0〜5重量% 、(a3)少なくとも1種類のN
    −官能性化合物0〜5重量% および(a4)少なくとも
    1種類の、複数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー
    0〜5重量%より成る20℃より上のガラス転移点を有
    するホモポリマーまたはコポリマーおよび B)(b1)炭素原子数1〜18のカルボン酸の少なく
    とも1種類のビニルエステル45〜98重量% 、(b
    2)炭素原子数1〜4の少なくとも1種類のα−オレフ
    ィン2〜50重量% および(b3)少なくとも1種類
    の、複数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5
    重量%より成る20℃未満のガラス転移温度を有するコ
    ポリマーより成る、保護コロイドによって本質的に安定
    化されておりそして10℃未満の最低造膜温度を有する
    分散物または粉末の状態の溶剤不含および可塑剤不含の
    不均質ポリビニルエステル。
  2. 【請求項2】 ポリマーAとBとの混合比が1:(0.
    05〜2)である請求項1に記載の不均質ポリビニルエ
    ステル。
  3. 【請求項3】 最低造膜温度が0〜7℃の範囲にある請
    求項1に記載の不均質ポリビニルエステル。
  4. 【請求項4】 ポリマーAのガラス転移温度が25℃よ
    り上でありそしてポリマーBのガラス転移温度が15℃
    未満である請求項1に記載の不均質ポリビニルエステ
    ル。
  5. 【請求項5】 ポリマーAおよびB中のビニルエステル
    がいずれの場合にも酢酸ビニルでありそしてポリマーB
    中のα−オレフィンがエチレンである請求項1に記載の
    不均質ポリビニルエステル。
  6. 【請求項6】 ポリマーAが、アクリル酸、メタクリル
    酸、N−メチロールアクリルアミドおよびN−メチロー
    ルメタクリルアミドより成る群の内のモノマー単位を含
    有する請求項1に記載の不均質ポリビニルエステル。
  7. 【請求項7】 ポリマーAおよびBがそれぞれ2〜20
    重量% のポリビニルアルコールで安定化されている請求
    項1に記載の不均質ポリビニルエステル。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の分散物または粉末の状
    態の不均質ポリビニルエステルを製造する方法におい
    て、 A)(a1)炭素原子数1〜18のカルボン酸の少なく
    とも1種類のビニルエステル85〜100重量% 、(a
    2)少なくとも1種類のα,β−不飽和カルボン酸0〜
    5重量% 、(a3)少なくとも1種類のN−官能性化合
    物0〜5重量% および(a4)少なくとも1種類の、複
    数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5重量%
    より成る20℃より上のガラス転移点を有するホモポリ
    マーまたはコポリマーを含む分散物を B)(b1)炭素原子数1〜18のカルボン酸の少なく
    とも1種類のビニルエステル45〜98重量% 、(b
    2)炭素原子数1〜4の少なくとも1種類のα−オレフ
    ィン2〜50重量% および(b3)少なくとも1種類
    の、複数のエチレン性結合を持つ不飽和モノマー0〜5
    重量%より成る20℃未満のガラス転移温度を有するコ
    ポリマーを含む分散物と混合し、場合によっては次いで
    噴霧乾燥しそして場合によっては水に再分散させること
    を特徴とする、上記方法。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の不均質ポリビニルエス
    テル分散物より成る、多孔質のまたは半多孔質の基体を
    接合するための接着剤。
  10. 【請求項10】 木材を接合するための請求項9の接着
    剤。
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