JPS58125763A - 重合体分散液の感熱濃化法 - 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】 常法により製造された、乳化剤含有の重合体水性分散液
を室温から４０°Ｃに加温すると、その粘度がわずかに
、すなわちたとえば’ｌ　ＯｍＰａ−５から１５　ｍＰ
ａ−５へという範囲で減少する。たとえば接着するため
に、この種の重合体分散液を普通の手段たとえば刷毛塗
り、ナイフ塗布又は噴射により基体上に施すと、被覆層
はまず塗布した重合体分散液の粘度を示し、その粘度は
乾燥に際して増加するっこの粘度増加の経過は、重合体
分散液の多くの利用分野において、たとえばびんにレッ
テルを貼りつげる際に遅すぎて、そのため加工速度が不
利な影響を受ける。したがって塗料の分野では、結合剤
としてシキソトローブ剤の添加物を含有する重合体分散
液を一部使用する。これによって実際上分散液−着色塗
料の滴下及び流れ去りを避けることができる。

しかしたとえばびんのレッテル貼付に際して、接着物質
として使用される重合体分散液にシキソトロープ剤を添
加すると、これを高速運転のレッテル貼付機により加工
することが実際にはできない。なぜならば生ずる高い剪
断速度のために、接着物質を塗ったレッテルを直接に貼
布する際に、粘着力の上昇が起こらないからである。

本発明の課題は、水性重合体−分散液を自体普通の手段
により基体上に施し、その際基体上に施すと直ちに突然
の粘度上昇が起こることによる、基体の被覆方法を開発
することであった。

本発明者らは重合体分散液が、水中で逆溶解性を有する
Ｎ−ビニルラクタム重合物を、その重量の１〜１０％含
有し、そして分散液の粘度が突然変わる温度Ｔｖｓより
高い温度を有し、そして基体の温度はＴｖｓ以下である
とき、乳化剤含有の重合性水性分散液を基体上に普通の
手段により塗布しくその場合基体と重合体分散液は温度
が相違している）、そして塗被された基体を乾燥するこ
とにより基体を有利に被覆しうろことを見出した。

この方法は実際上すべての普通の乳化剤を含有する重合
体分散液、すなわちアニオン性、カチオン性又は非イオ
ン性の乳化剤を含有する重合体−分散液を用いて、実施
可能である。保護−１０イド分散液、すなわちその製造
のためポリ酢酸ビニル分散液において普通であるように
、高分子の保護コロイドたとえばポリビニルアルコール
又ハヒドロキシアルキルセルロースヲ用いるが乳化剤を
用いない重合体水性分散液、ならびにその製造のため保
護コロイドも乳化剤も使用していない重合体水性分散液
、たとえば重合後も乳化剤又は石鹸たとえばアルキル硫
酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、又は場合により
硫酸化されたポリアルコキシアルキルフェノールが添加
されていないものは、この新規方法のため一般に適しな
い。

重合体分散液の重合物は、普通の組成を有することがで
き、そしてたとえば多くは１〜１０／又はメタクリル酸
エステルから、ビニル芳香族単量体たとえば特にスチロ
ールから、あるいは２〜１０個特に２〜４個の炭素原子
を含有するカルボン酸のビニルエステルたとえば特に酢
酸ビニル及びプロピオン酸ビニル、ハロゲン化ビニル及
び／又はビニリデンハロゲニド及び／　６− 又は１，６−ジオレフィンたとえば特にブタジェンから
これを誘導することができる。またこのエマルジョン共
重合物は、一般に全単量体の０．１〜６重量％特に１〜
５重量％の割合で、α、β−モノオレフィン性不飽和の
好ましくは６〜５個の炭素原子を含有するモノ−及び／
又はジカルボン酸及び／又は場合によりＮ−メチロール
基により置換されたそれらのアミド、たとえば好ましく
はアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタク
リルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、マレイン
酸又はイタコン酸を重合含有することができる。

新規方法は、接着剤の性質を有する重合体分散液、特に
レッテル用のりとして好適なものに重要である。この場
合は特にその重合物が、アクリル酸エステル特にｎ−ブ
チル−、インブチル−及び２−エチルへキシルアクリレ
ート、ビニルエステルたとえば特に酢酸ビニル、プロピ
オン酸ヒニル及ヒラウリン酸ビニル、エチレン、スチロ
ール及びブタジェンならびにそれらの混４− 合物から構成されたものである重合体の分散液が適する
。重合体分散液の濃度は一般に、重合体分散液に対し重
合物が４０〜７０重量％特に４０〜６０重量％の範囲で
ある。

Ｎ−ビニルラクタム重合物は水中で逆の溶解性を有すべ
きで、すなわちその水中溶解度が温度の上昇につれて減
少する必要がある。そのためたとえばポリビニル力グロ
ラクタム（Ｋ−値２０〜１２０、特に４０〜１００）、
ビニルピロリドン５〜５０重量部及びビニル力グロラク
タム９５〜５０重量部からの共重合物（Ｋ−値２０〜１
２０）、ビニルピロリドン９９〜６０重量部特に９８〜
８０重量部ならびに１〜８個の炭素原子を含有するアル
カノールとのアクリル酸及び／又はメタクリル酸のエス
テルたとえば１１−ブチルアクリレート及び−メタクリ
レート１〜４０重量部特に２〜２０重量部からの共重合
物、２０〜８０％まで鹸化されて水酸基が生成している
酢酸ビニルとのビニルピロリドンの共重合物、ならびに
アク１７　）し酸及び／又はメタクリル酸又はそれらの
水溶性塩類及び／又はアクリルアミド及び／又はメタク
リルアミド１〜２０重量％とのビニルカプロラクタムの
共重合物が用いられる。この種のビニルラクタム共重合
物の量は、重合体分散液に含有されている水に対し一般
に０．５〜５０重量％好ましくは１〜２０重量％である
。

重合体分散液及びＮ−ビニルラクタム重合物の前記量か
らの混合物は、室温で粘性が高い。

その粘度は、特定の混合物について特定の温度から急に
減少し、そしてこの温度以上では使用した重合体分散液
（Ｎ−ビニルラクタム重合物を添加しないもの）の粘度
とわずかしか差異がない。この粘度急変の温度範囲は一
般に５℃より少なく、多（の場合わずかに約２℃である
。

粘度急変の温度は、使用した重合体分散液及び使用した
Ｎ−ビニルラクタム重合物に依存する。

急変する粘度変化の温度範囲は、一般に５〜８０℃特に
５〜５０℃である。粘度急変における粘度の変化は一般
に少なくとも５００　ｍＰａ・Ｓである。これに対し重
合体分散液及び慣用の濃化剤からの混合物における粘度
は、５℃の温度変化において一般にわずかな程度、たと
えば１０〜５０　ｍＰａ−５にすぎず、しかも急変はし
ない。

逆溶解性を有する、重合体分散液及びＮ−ビニルラクタ
ム重合物からの混合物におけろ粘度の急変は、可逆的で
ある。

本発明方法において、乳化剤を含有する重合体分散液及
びＮ−ビニルラクタム重合物からの混合物は、その粘度
が急激に変わる温度Ｔｖｓすなわち粘度急変温度以下の
ある温度で塗被方法に用いられる。その場合はその上に
この混合物が塗布される基体の温度は、重合体分散液の
混合物の温度Ｔｖｓより低くなげればならない。また乳
化剤含有の重合体分散液及びＮ−ビニルラクタム重合物
からの混合物を、まず’Ｉ’ｖｓ以」二のある温度で、
同様に’Ｉ”ｖｓ以上の温度にある基体上に塗布し、次
いでこうして塗被された基体に、その塗被された面に、
ただしその温度がＴＶＳより低い他の基体を載置するこ
とも可能である。

７− 新規方法は、重合体分散液及びＮ−ビニルラクタム重合
物からの混合物を、高速運転のレッテル貼付機に使用す
る際に特に有利である。その場合はまず所望によりＴｖ
ｓ以上のある温度に加熱したレッテルに、Ｔｖｓ以上の
ある温度に加熱された、Ｎ−ビニルラクタム重合物を含
有する接着物質重合体の水性分散液を塗布し、これを次
いでＴｖｓより低い表面温度を有するたとえばびんの上
に機械により接着する。一方では装入に際してＴｖｓに
対して測定した、重合体分散液及びＮ−ビニルラクタム
重合物からの混合物の温度差、ならびに他方では塗被さ
れる基体の表面温度とＴｖＳとの温度差は、一般にわず
かな程度に保持されればよく、すなわちそれは一般にそ
れぞれ１０℃特に２〜５℃で充分である。

各温度差のためには特に、重合体分散液及びＮ−ビニル
ラクタム重合物からの混合物の塗層の厚さが決定的であ
る。塗層は多くの場合２〜１００μｍの厚さを有し、接
着物質重合体の分散液及びＮ−ビニルラクタム重合物か
らの混合物は、＝８− 好ましくは５〜１００μｍの層の厚さで基体上に塗布さ
れる。

重合体分散液の重合体が、たとえば重合含有されたα、
β−オレフィン性不飽和のモノ−及び／又はジカルボン
酸、たとえば特にアクリル酸、メタクリル酸又はイタコ
ン酸により、カルボキシル基を有するならば、Ｎ−ビニ
ルラクタム重合物との混合物を製造する際に、中和され
又は弱アルカリ性に調節された重合体分散液から出発す
ることが好ましい。粘度急変の温度範囲は、Ｎ−ビニル
ラクタム重合物の種類と濃度又は重合体分散液の種類と
濃度のいかんによるほか、添加物たとえば溶剤、樹脂及
び／又は充填材によっても影響を受けることがある。追
加して樹脂水溶液たとえばメラミン−ホルムアルデヒド
−又は尿素−ホルムアルデヒド−初期縮合物の樹脂水溶
液、あるいはたとえばメチルエチルケトン及び／又はド
ルオール中の炭化水素樹脂溶液が添加された、重合体分
散液及びＮ−ビニルラクタム重合物からの混合物は、そ
のほか剪断力の作用下における粘度の上昇（グイラタン
ト性）を示し、それは温度の上昇に従って減少する。し
たがって多くの場合にこの樹脂溶液の添加は、重合体分
散液の重量に対し、溶解された樹脂５〜６０重量％の量
であることが有利である。この種の樹脂溶液は既知であ
って、しばしば５０〜７０％溶液としてたとえば接着剤
組成物に用いられる。

本発明方法では塗被の直後にきわめて高い粘性が生ずる
。そのためたとえばレッテル又は包装材料の結合を、実
際上塗布の瞬間に固化することができ、そして結合材料
はその早い時点ですでに、相互の位置を容易に移動し得
なくなる。

下記の実施例における部及び％は重量に関する。そこに
記載の粘度は、ハーケ社の回転粘度側　［ロトビスコＲ
ｖｉ２Ｊを用いて測定され、記載されたに一値は１）Ｉ
Ｎ　５３７２６により水中で測定された。

実施例１ （ａ）　　固形物含量４４．１％でｐＨ２，２の乳化剤
としてラウリル硫酸ナトリウムを含有する、エチレン７
０部及び酢酸ビニル６０部からの共重合物の常法により
製造された水性分散液を、攪拌し５°Ｃ）中のジヒドロ
アビエチル７タレートの７０％溶液２０部と混合する。

混合物は４．５℃で５８　ｍＰａ−５の粘度を有する。

混合物の粘度は４０．５℃以下の温度で急激にきわめて
強力に上昇し、そして混合物は温度の下降に従って増加
するダイラタント性の流動挙動を示す（第１表参照）。

混合物をスクリュードクターにより４５０Ｃで紙レッテ
ル上に１０μｍの層の厚さく湿潤）に塗布し、レッテル
を塗布側で速やかに、表面が室温である低圧ポリエチレ
ン製瓶の上に貼りつけろ。直ちにレッテルの強力な固着
が起こる。

−］］− 義される。これは本実施例では１．５分後である。

この接着は、室温での乾燥後にきわめて良好な接着強度
を有し、−１０°Ｃ又は＋６０℃での２時間の放置後も
同様である。

第　　１　　表 温度　　　粘　度　　　剪断速度秒−１にお’Ｇ　　　
　　　ｍＰａ−５ける剪断力増加２３．１　　　　　　
　　　　　　　　　５ｉ、３　　　　８１２０　　　　
　　１５３５．４　　　　２２７０　　　　　　４０４
０．４　　　　　４１０　　　　　１３６．２４５．０
　　　　　５８　　　　　　なしくｔ））比較のため紙
レッテルを、共重合物分散液及び樹脂溶液の混合物（ポ
リビニルカプロラクタムを添加しないもの）を用いてポ
リエチレン製瓶に貼り付けると、接着後の最少固着時間
は１４分である。

（Ｃ）比較のため紙レッテルを、重合体分散液及び樹脂
溶液（ビニルピロリドン６０部及びプロ１２− を有し、水中での逆溶解性を示さない）からの混合物を
用いて接着すると、その他は同じ条件下で最少固着時間
は１６分である。

出願人　バス７・アクチェンゲゼルシャフト代理人　弁
理士　小　林　正　′雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重合体分散液が、水中で逆溶解性を有するＮ−ビニルラ
   クタム重合物を、その重量の１〜１０％含有し、そして
   分散液の粘度が突然質わる温度Ｔｖｓより高い温度を有
   し、そして基体の温度はＴｖｓ以下であることを特徴と
   する、乳化剤含有の重合体水性分散液を基体上に普通の
   手段により塗布しくその場合基体と重合体分散液は温度
   が相違している）、そして塗被された基体を乾燥するこ
   とによる、基体の被覆方法。