JPH10219068A - 水性エマルジョン組成物 - Google Patents
水性エマルジョン組成物Info
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- JPH10219068A JPH10219068A JP2300397A JP2300397A JPH10219068A JP H10219068 A JPH10219068 A JP H10219068A JP 2300397 A JP2300397 A JP 2300397A JP 2300397 A JP2300397 A JP 2300397A JP H10219068 A JPH10219068 A JP H10219068A
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Abstract
量体から選ばれる少なくとも一種の不飽和単量体単位か
らなる重合体を分散質とし、分子内に一級アミノ基また
は二級アミノ基を有する変性ポリビニルアルコールを分
散剤とする水性エマルジョン(A)、ならびに多価エポ
キシ化合物、アルデヒド化合物および多価イソシアネー
ト化合物から選ばれる少なくとも一種の耐水化剤(B)
からなる水性エマルジョン組成物。 【効果】 本発明の水性エマルジョン組成物は、放置時
の粘度安定性に優れると共に、皮膜の耐水性に優れるこ
とから、木工用接着剤、合板用接着剤、紙加工剤、塗
料、繊維加工剤などに幅広く好適に用いられる。
Description
成物に関する。さらに詳しくは、木工用接着剤、合板用
接着剤、塗料、繊維加工剤、紙加工剤などに好適な水性
エマルジョン組成物に関する。
は、木、紙、プラスチック等の接着剤、塗料、繊維加工
剤、紙加工剤など多くの用途で広範に使用されている。
しかし、近年、接着製品等の耐久性に対する要求が高ま
る中で、水性エマルジョンの耐水性の改良が強く望まれ
ている。このような状況において、水性ポリマーエマル
ジョンに架橋性基を導入する試みが多くなされており、
接着剤の耐水性も飛躍的に向上しつつある。例えば、最
近、アセトアセチル基を水性ポリマーエマルジョンに導
入する方法が検討されている。しかし、この場合は、耐
水性は顕著に向上するが、アセトアセチル基自身が極め
て反応性に富むことからポットライフが悪く、しかも第
三成分の添加が制限されるという問題がある。また、以
前より、カルボキシル基を水性エマルジョンに導入し、
その水性エマルジョンに該カルボキシル基と反応する多
官能性架橋剤を添加する方法が検討されている。しか
し、この場合も、耐水性とポットライフのバランスをと
ることが難しい状況にある。
事情のもとで、皮膜の耐水性に優れ、しかもポットライ
フの良好な水性エマルジョン組成物を提供することを目
的とするものである。
性エマルジョン組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結
果、エチレン性不飽和単量体及びジエン系単量体から選
ばれる少なくとも一種の不飽和単量体単位からなる重合
体を分散質とし、分子内に一級アミノ基または二級アミ
ノ基を有する変性ポリビニルアルコール(以下、アミノ
基含有PVAと略記する)を分散剤とする水性エマルジ
ョン(A)、ならびに多価エポキシ化合物、アルデヒド
化合物および多価イソシアネート化合物から選ばれる少
なくとも一種の耐水化剤(B)からなる水性エマルジョ
ン組成物を見出し、本発明を完成させるに至った。
であるアミノ基含有PVAは、分子内に一級アミノ基ま
たは二級アミノ基を含有するポリビニルアルコール(以
下、PVAと略記する)系重合体であれば特に制限はな
い。このアミノ基含有PVAは、様々な方法により得る
ことができるが、その例を下記に示す。 (1) 一級アミノ基または二級アミノ基を有するエチレン
性不飽和単量体、または加水分解等により一級アミノ基
または二級アミノ基を生成しうる官能基を有するエチレ
ン性不飽和単量体と酢酸ビニルとを共重合させた後、鹸
化する方法。 (2) アリルグルシジルエーテルなどのエポキシ基を有す
る単量体と酢酸ビニルからなる重合体の側鎖のエポキシ
基に、アミノ基を有するメルカプタンをNaOH等を触
媒として付加反応させた後、鹸化する方法。 (3) PVAの水酸基と反応しうる官能基を分子内に有
し、かつ、一級アミノ基あるいは二級アミノ基を有する
化合物をPVA系重合体に反応させる方法。 (4) メルカプト基を有するPVA系重合体の存在下で、
一級アミノ基または二級アミノ基を有するエチレン性不
飽和単量体を重合する方法。この方法によると、PVA
系ブロックポリマーが得られる。
は、分子内に一級アミノ基または二級アミノ基以外の官
能基を有していても差し支えない。このような単量体単
位としては、エチレン、イソブチレン、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、
(無水)フマル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタ
コン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニ
ルスルホン酸、アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸、メタクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸、アクリル酸スルホプロピル、メタクリル酸スル
ホプロピル及びそれらのアルカリ塩、アクリルアミド,
メタクリルアミド,トリメチル−(3−アクリルアミド
−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリド、エ
チルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、N−ビニ
ルピロリドン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニ
ル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオ
ロエチレンなどが挙げられる。また、チオール酢酸、メ
ルカプトプロピオン酸などのチオール化合物の存在下
で、酢酸ビニルなどのビニルエステル系単量体を重合す
ることによって得られる末端に官能基を有するものでも
良い。
二級アミノ基の含有量は、特に制限はないが、官能基を
含有する単量体単位の含有量として、0.1〜30モル
%が好ましく、0.5〜25モル%がより好ましい。官
能基の含有量が0.1モル%未満では官能基を導入した
ことによる効果が十分に発現しない場合があり、一方、
30モル%を越えるとPVAとしての特性が十分に発現
しなくなる恐れがある。アミノ基含有PVAの重合度
は、特に制限はないが、100以上が好ましく、200
〜8000がより好ましい。アミノ基含有PVAの鹸化
度についても特に制限はないが、50モル%以上が好ま
しく、80〜99.9モル%がより好ましい。
(A)の分散質は、エチレン性不飽和単量体及びジエン
系単量体から選ばれる一種あるいは二種以上の不飽和単
量体単位からなる重合体である。
ン、プロピレン、1−ブテン、イソブテンなどのオレフ
ィン類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、(無
水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン
酸などの不飽和酸類あるいはその塩あるいは炭素数1〜
18のモノまたはジアルキルエステル類;アクリルアミ
ド、炭素数1〜18のN−アルキルアクリルアミド、
N,N−ジメチルアクリルアミド、2−アクリルアミド
プロパンスルホン酸あるいはその塩、アクリルアミドプ
ロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4
級塩などのアクリルアミド類;メタクリルアミド、炭素
数1〜18のN−アルキルメタクリルアミド、N,N−
ジメチルメタクリルアミド、2−メタクリルアミドプロ
パンスルホン酸あるいはその塩、メタクリルアミドプロ
ピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級
塩などのメタクリルアミド類;N−ビニルピロリドン、
N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドなど
のN−ビニルアミド類;アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリルなどのシアン化ビニル類;炭素数1〜18のア
ルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエー
テル、アルコキシアルキルビニルエーテルなどのビニル
エーテル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン、臭化ビニルなどのハロゲン化ビ
ニル類;トリメトキシビニルシランなどのビニルシラン
類、酢酸アリル、塩化アリル、アリルアルコール、ジメ
チルアリルアルコール、トリメチル−(3−アクリルア
ミド−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリ
ド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩
などが挙げられる。また、ジエン系単量体としては、ブ
タジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン系単量
体などを挙げられる。
(A)は、分子内に一級アミノ基または二級アミノ基を
有するアミノ基含有PVAを分散剤とし、エチレン性不
飽和単量体及びジエン系単量体から選ばれる少なくとも
一種の不飽和単量体単位からなる重合体を分散質とする
ものである。具体的には、水性媒体中においてアミノ基
含有PVAの存在下で、エチレン性不飽和単量体及びジ
エン系単量体から選ばれる少なくとも一種の不飽和単量
体を乳化重合して得られる水性エマルジョン;水性媒体
中において従来公知のPVA系重合体、水溶性セルロー
ス誘導体等の水溶性高分子、アニオン性、カチオン性、
ノニオン性あるいは両性の低分子界面活性剤等を分散安
定剤に用いて、エチレン性不飽和単量体及びジエン系単
量体から選ばれる少なくとも一種の不飽和単量体を乳化
重合して得られる水性エマルジョンに、アミノ基含有P
VAを後添加してなる水性エマルジョンが挙げられる。
重合の方法としては、単量体を一時または連続的に添加
して、加熱、撹拌するような通常の乳化重合法の他に、
単量体を予め分散剤水溶液と混合して乳化したものを連
続的に添加する方法でもよい。
対して、0.5〜300重量部が好ましく、1〜200
重量部がより好ましい。分散剤の量が0.5重量部未満
の場合には、PVA保護コロイド系の特徴である機械的
安定性が低下したり、高固形分濃度のエマルジョンが得
られなくなる場合がある。一方、分散剤の量が多すぎる
と、エマルジョンの放置安定性が低下する場合がある。
(A)は、上記のエマルジョンをそのまま単独で用いて
も良いが、必要に応じて、従来公知のポリ酢酸ビニルエ
マルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョ
ン、(メタ)アクリル酸エステル系重合体エマルジョ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン、ウレ
タンエマルジョン、エポキシエマルジョン等を本発明の
効果を損なわない範囲で添加することができる。
価エポキシ化合物、多価アルデヒド化合物または多価イ
ソシアネート化合物である。
ールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジβメ
チルグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジ
ルエーテル、テトラヒドロキシフェニルメタンテトラグ
リシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテ
ル、ブロム化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、
クロル化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水素
添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェ
ノールAアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエ
ーテル、ノボラックグリシジルエーテル、ポリアルキレ
ングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグ
リシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジル
エーテル、エポキシウレタン樹脂等のグリシジルエーテ
ル型;P−オキシ安息香酸グリシジルエーテル・エステ
ル等のグリシジルエーテル・エステル型;フタル酸ジグ
リシジルエステル、テトラハイドロフタル酸ジグリシジ
ルエステル、ヘキサハイドロフタル酸ジグリシジルエス
テル、アクリル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジ
グリシジルエステル等のグリシジルエステル型;グリシ
ジルアニリン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメ
タン、トリグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジ
ルアミノフェノール等のグリシジルアミン型;エポキシ
化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等の線状脂肪族エ
ポキシ樹脂;3, 4エポキシ−6メチルシクロヘキシル
メチル−3, 4エポキシ−6メチルシクロヘキサンカル
ボキシレート、3, 4エポキシシクロヘキシルメチル
(3, 4−エポキシシクロヘキサン)カルボキシレー
ト、ビス(3, 4−エポキシ−6メチルシクロヘキシル
メチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンジエポキサ
イド、ジシクロペンタジエンオキサイド、ビス(2, 3
−エポキシシクロペンチル)エーテル、リモネンジオキ
サイド等の脂環族エポキシ樹脂、ポリアミドエピクロル
ヒドリン等が挙げられる。
ヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、クロ
トンアルデヒド、ベンズアルデヒドなどのモノアルデヒ
ド類、グリオキザール、マロンアルデヒド、グルタルア
ルデヒド、ピメリンジアルデヒド、スベリンジアルデヒ
ド、ジアルデヒドデンプン等のジアルデヒド類が挙げら
れる。
レンジイソシアネート(TDI);水素化TDI;トリ
メチロールプロパン−TDIアダクト(例えばバイエル
社製、商品名:Desmour L);トリフェニルメ
タントリイソシアネート;メチレンビスジフェニルイソ
シアネート(MDI);水素化MDI;重合MDI;ヘ
キサメチレンジイソシアネート;キシリレンジイソシア
ネート;4,4-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト;イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。乳化
剤を用いて水に分散させたイソシアネートも使用でき
る。
エマルジョン(A)を主成分とする主剤に、多価エポキ
シ化合物、アルデヒド化合物および多価イソシアネート
化合物から選ばれる少なくとも一種の耐水化剤(B)を
配合してなる。水性エマルジョン(A)と耐水化剤
(B)との配合割合は、固形分比で(A)/(B)=9
9/1〜10/90(重量比)の範囲が好ましく、95
/5〜20/80の範囲がより好ましい。耐水化剤
(B)の配合割合がこの範囲より少ない場合には、耐水
性が低下する。一方、耐水化剤(B)の配合割合がこの
範囲より多くなると、水性エマルジョン(A)に耐水化
剤(B)を配合した後のポットライフが短くなり実用性
が低下する。
要に応じて、その乾燥性、セット性、粘度、造膜性など
を調製するために、トルエン、パークレン、ジクロロベ
ンゼン、トリクロロベンゼンなどの各種有機溶剤、でん
ぷん、変性でんぷん、酸化でんぷん、アルギン酸ソー
ダ、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、
ヒドロキシメチルセルロース、無水マレイン酸/イソブ
テン共重合体、無水マレイン酸/スチレン共重合体、無
水マレイン酸/メチルビニルエーテル共重合体などの水
溶性高分子や尿素/ホルマリン樹脂、尿素/メラミン/
ホリマリン樹脂、フェノール/ホリマリン樹脂などの熱
硬化性樹脂、さらに、クレー、カオリン、タルク、炭酸
カルシウム、木粉などの充填剤、小麦粉などの増量剤、
酸化チタンなどの顔料あるいはその他、消泡剤、分散
剤、凍結防止剤、防腐剤、防錆剤などの各種添加剤を含
有するものでも良い。本発明の水性エマルジョン組成物
は、耐水性に優れているという特徴を生かして、木工用
接着剤、紙加工用接着剤、塗料、繊維処理剤等の各種用
途において用いられる。
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。なお、以下の実施例および比較例におい
て「部」および「%」は、特に断らない限り重量基準を
意味する。また、得られたエマルジョン組成物の皮膜の
耐水性および粘度安定性を下記の要領で評価した。
下で、PET上に流延し、7日間乾燥させて500μm
の乾燥皮膜を得た。この皮膜を直径2.5cmに打ち抜
き、それを試料として20℃水に24時間浸漬した場合
の皮膜の吸水率および溶出率を求めた。 (2)粘度安定性 エマルジョン組成物を5℃および40℃に放置した場合
の2週間後の粘度変化を観察した。
応器に、酢酸ビニルモノマー405部、アリルグリシジ
ルエーテル11部およびメタノール30部を仕込み、窒
素ガスを15分バブリングして脱気した。別途、メタノ
ール15部に2,2-アゾビスイソブチロニトリル4.5部
を溶解した開始剤溶液を調製し、窒素ガスのバブリング
により窒素置換した。反応器の昇温を開始し、内温が6
0℃となったところで、別途調製した開始剤溶液を添加
し重合を開始した。60℃で4時間重合した後、冷却し
て重合を停止した。この時の固形分濃度は54.8%で
あった。続いて30℃、減圧下にメタノールを時々添加
しながら未反応の酢酸ビニルモノマーの除去を行い、ポ
リ酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(濃度44.5
%)を得た。この共重合体は、アリルグリシジルエーテ
ル単位(エポキシ基)を2.1モル%含有する粘度平均
分子量が80×103 のポリ酢酸ビニル共重合体であっ
た。次に、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管及び温度計
を備えた反応器に、上記で得られたエポキシ基を有する
ポリ酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(濃度44.
5%)100部を計り取り15分窒素ガスをバブリング
した後、2−アミノチオフェノール8.0部と水酸化ナ
トリウム0.03部をメタノール48部に溶解したもの
を仕込んだ。撹拌しながら50℃で2時間反応させた
後、40℃に冷却してから濃度10%の水酸化ナトリウ
ムのメタノール溶液を40部添加し鹸化を行った。40
℃で5時間放置した後粉砕し、酢酸8部を加えて中和
し、メタノールで48時間ソックスレー抽出を行った
後、60℃で20時間以上乾燥して、変性PVAを得
た。得られた変性PVA(PVA−1)は、2.1モル
%のアニリン基が導入されており、ビニルアルコール含
量は97.0モル%、重合度1000であった。
された方法)により、ビニルホルムアミドと酢酸ビニル
を共重合した後、鹸化することによって一級アミノ基含
有PVA(重合度1050、鹸化度98.5モル%、ビ
ニルアミン基変性量3.0モル%)(PVA−2)を合
成した。
けん化度97.0モル%、一級アミノ基含有量2.1モ
ル%)(PVA−1)5部に水100部を加え、95℃
でPVAを加熱溶解した。PVA水溶液を耐圧オートク
レーブに仕込み、酢酸ビニル100部を添加して、窒素
置換後、エチレンを40kg/cm2 まで圧入した。次
いで、内温を60℃に上げ、V−50(和光純薬製)の
1%水溶液を逐次添加して共重合を行った。共重合は3
時間で完了し、固形分濃度53.0%、粘度1120m
Pa・sの安定な酢酸ビニル- エチレン共重合体エマル
ジョン(Em−1)を得た。Em−1の100重量部に
対して、エチレングリコールジグリシジルエーテルを5
部添加し、水性エマルジョン組成物を調製した。これを
用いて、皮膜の耐水性および粘度安定性を評価した。結
果を表1に示す。
シジルエーテルをグリオキザールに代える以外は実施例
1と同様に行った。結果を合わせて表1に示す。
シジルエーテルをポリメチレンポリフェニルイソシアネ
ート(日本ポリウレタン社製、商品名:ミリオネートM
R−100)に代える以外は実施例1と同様に行った。
結果を合わせて表1に示す。
鹸化度98.5モル%、ビニルアミン基変性量3.0モ
ル%)(PVA−2)を用いて実施例1と同様に乳化重
合を行い、固形分濃度52.0%、粘度1020mPa
・sの安定な酢酸ビニル- エチレン共重合体エマルジョ
ン(Em−2)を得た。Em−2の100重量部に対し
て、エチレングリコールジグリシジルエーテルを5部添
加し、水性エマルジョン組成物を調製した。これを用い
て、実施例1と同様に試験を行った。結果を合わせて表
1に示す。
OM−4200、固形分濃度55%)(Em−3)10
0部に対して、合成例1のPVA−1の15%水溶液1
0部およびエチレングリコールジグリシジルエーテルを
5部添加し、水性エマルジョン組成物を調製した。これ
を用いて、実施例1と同様の試験を行った。結果を合わ
せて表1に示す。
シジルエーテルをグリオキザールに代える以外は実施例
1と同様に行った。結果を合わせて表1に示す。
シジルエーテルをポリメチレンポリフェニルイソシアネ
ート(日本ポリウレタン社製、商品名:ミリオネートM
R−100)に代える以外は実施例1と同様に行った。
結果を合わせて表1に示す。
A−1)を合成例2のアミノ基含有PVA(PVA−
2)に代える以外は実施例5と同様に行った。結果を合
わせて表1に示す。
て、無変性PVA(重合度1000、鹸化度98.5モ
ル%)(PVA−3)を用いる以外は実施例1と同様に
エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン(Em−
4)を得た。Em−4の100重量部に対して、エチレ
ングリコールジグリシジルエーテルを5部添加し、水性
エマルジョン組成物を調製し、実施例1と同様の試験を
行った。結果を合わせて表1に示す。
OM−4200)(Em−3)100部に対して、無変
性PVA(PVA−3)の15%水溶液10部およびエ
チレングリコールジグリシジルエーテル5部を添加して
水性エマルジョン組成物を調製した。この水性エマルジ
ョンを用いて、実施例1と同様の試験を行った。結果を
合わせて表1に示す。
PVA(重合度1030、鹸化度98.5モル%、アセ
トアセチル基変性量5.0モル%)(PVA−4)を用
いた以外は実施例1と同様にして、酢酸ビニル- エチレ
ン共重合体エマルジョン(固形分濃度52.5%、粘度
1080mPa・s)(Em−5)を得た。Em−5の
100部に対してグリオキザール5部を添加して水性エ
マルジョン組成物を調製した。これを用いて実施例1と
同様の試験を行った。結果を合わせて表1に示す。
置時の粘度安定性に優れると共に、皮膜の耐水性に優れ
ることから、木工用接着剤、合板用接着剤、紙加工剤、
塗料、繊維加工剤などに幅広く好適に用いられる。
Claims (1)
- 【請求項1】 エチレン性不飽和単量体及びジエン系単
量体から選ばれる少なくとも一種の不飽和単量体単位か
らなる重合体を分散質とし、分子内に一級アミノ基また
は二級アミノ基を有する変性ポリビニルアルコールを分
散剤とする水性エマルジョン(A)、ならびに多価エポ
キシ化合物、アルデヒド化合物および多価イソシアネー
ト化合物から選ばれる少なくとも一種の耐水化剤(B)
からなる水性エマルジョン組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2300397A JP3598432B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 水性エマルジョン組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2300397A JP3598432B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 水性エマルジョン組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10219068A true JPH10219068A (ja) | 1998-08-18 |
JP3598432B2 JP3598432B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=12098336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2300397A Expired - Fee Related JP3598432B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 水性エマルジョン組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3598432B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001172591A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-26 | Kuraray Co Ltd | 木工用接着剤 |
JP2001172592A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-26 | Kuraray Co Ltd | 紙工用接着剤 |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP2300397A patent/JP3598432B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001172591A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-26 | Kuraray Co Ltd | 木工用接着剤 |
JP2001172592A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-26 | Kuraray Co Ltd | 紙工用接着剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3598432B2 (ja) | 2004-12-08 |
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