JPS6060171A - 高周波誘電加熱接着用組成物 - 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】 本発明は高周波加熱による接危加１：　（’Ｉユに優）
１゜だ水性重合体分散液を含有する組成物に関し、さら
に詳しくは水性重合体分散液を塗イＩＪされた基体が高
周波により誘電加熱接着される際ｖｃ　）ｐ４体の形状
を損うことなく、短時間（／（、かつ強固に接着せしめ
る水性重合体分散液を含有する接着用組成物に関する。

近年省力化、省資源、省エネルギー、無公害という社会
ニーズの点から高周波を利用した加熱接着方法が注目さ
ハ、てきたが、こＪ］、には基体同士を溶着させて接着
する方法、あるいυ」基体と基体の間に接着剤層を設け
て乾燥斗たＶＪ溶融させて接着する方法なとがある。こ
れらの技術を利用（７て自動車の座席、ドア、天井等の
室内の加工に高周波加熱接着が行わハ、でいる。

一方これに使用する接摺剤とし−Ｃυ１水性屯合体分散
液と溶剤系の重合体があるか、水１）１°屯合体分散液
は重合体の分散媒が水であることから防災上かつ無公害
という観点から溶剤系の重合体から置き換りつつある。

しかるに（７１来の水性重合体分散液を組成物とする接
着剤では高周波加熱により短時間に接着もしくυＪ酊オ
′１し、なかったり、被着基体界面で強固な結合力を示
さなかった。また水性重合体分散液の組成物を繊維シー
トの糸はつれ防止もしくはパイル抜は防止の目止め材と
じて用いることがあるが、これらを塗布した繊維シート
の塗布面と他の被着基体（例えばウレクノフメームある
いはプラスチック製ボード、紙製プレスポード）に接し
て高周波加熱により溶着させる際、結合力が充分でなか
つたり、さらに＆：ｌ溶着時に電気絶縁破壊（以下スパ
ークという）を生じ、製品としての外観を傷つけるため
、溶着部の信頼性が失なわね、るといった問題があった
。

従って水ゼ１屯合体分散液系接着剤による接着および水
性重合体分散液を含む組成物が塗布された基体の接、７
１′１において高周波加熱による方法は省力化の利点を
充分に活かすことができず、水性重合体分１１を液が糸
による縫製にかわって市場で一般化する捷でに至ってい
ない。特に水性重合体分散液の中でアクリル系エマルジ
ョンはその耐光性、］制薬品性、面ｊ水性が優れるとい
う利点を活かし、接着剤あるいは繊維シートの裏杓ち剤
、紙含浸ザイズ剤などに多用されてきたが、従来のエマ
ルジョンでは高周波による接着性、耐スパークゼ１°が
不足しているためその利点を充分に活かし、高周波加熱
加工による省力化を図るだめの障害となっていた。

本発明者らは前述の欠点を改善する目的で、優れた高周
波誘電加熱接着性を有し１、かつ作業環境上も問題のな
い水性重合体分散液を含有する組成物について検討した
結果、重合体がアルキル基の炭素数が１〜１０であるア
クリル酸アルキルエステルおよび／捷だはメタクリル酸
アルキルエステルを少なくとも８０中：１：、係含有す
る重合体で、かつトルエンに対する不溶解割合が全一の
５０〜１００重＠　％、ガラス転移温度が一６０〜４０
℃である重合体の水性分散液を含有する組成物を接着剤
あるいは裏打ら剤として用いることにより、スパークか
ら来る外観を損うことなく、短時間でかつ強固に浴／１
’、’ｉすることを見出しだ。

以下に本発明の高周波誘電加熱接着用組成物について説
明する。

本発明でいう高周波誘電加熱接ス゛１とは周波数１’Ｍ
Ｉｉｚより１００１＼４■Ｉｚの高周波電界を使用し、
誘電体損失による発熱を利用して基体もしくは接着用組
成物を加熱して接着させることを言う。

本発明の組成物に用いられる水性重合体分散液を１．）
るプこめのｉｌｌ、　、７ｊ：体としてアルキル基の炭
素数が１〜］、＋１のアクリル酸アルギルエステルおよ
び／まだに１ツタクリル酸アルキルエステル、例えばア
クリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エヂ
ル、メタクリル醒エチル、アクリル酸グロビル、メタク
リル酸プロピル、アクリル酸イソブ［アミル、メタクリ
ル酸イノプロピル、アクリル酸）ｔ−ブチル、メタクリ
ル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸
イノブチル、アクリル酸アミル、メタクリル酸アミル、
アクリル酸イソアミル、ツタクリル酸イソアミル、アク
リル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘギシル、アクリル酸２
−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、
アクリル酸オクヂル、ツククリル酸オクチル、アクリル
酸インノニル、アクリル酸デシルが例示される。

アルキル基の炭素数が１０を超えるものは現状では高価
なため好１しくない。

本発明の重合体はこわ、らアルキル基の炭素数が１〜１
０であるアクリル酸アルギルニスグルおよび７寸だはメ
タクリル酸アルキルエステルが少なくとも８０重ｊ、ｆ
、　％含有することが組成物の耐光性の点から好寸しい
。とｈらアルギル基の炭素数が１〜１０であるアクリル
酸アルキルエステルおよび／剤たけメタクリル酸アルキ
ルエステルと共重合ｂ］能な単１１１体として芳香族ビ
ニル化合物（例えばスチレン、７Ｊ−ブチルスチレン、
α−メチルスチレン、りＩＬＩ　ＩＪスチレン）、共役
ジエン（例えばブタジェン、イソプレン）、アクリロニ
トリル、メタクリｒＪ＝−ｌ−リル、酢酸ビニル、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、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリル酸
β−ヒドロギシエチル、メタクリル酸β−ヒト「」キシ
エチル、？Ｚ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、アク
リル酸グリシジル、メタクリル酸グリ７ジル、Ｊ７１＋
化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン系不飽和カルボン
酸（例えばアクリル酸、ツタクリル酸、マレイン酸、フ
マール酸、クワトン酸、イタコノ酸）が例示さノ上る。

さらに重合体のトルエンに対する不溶解割合を調整する
ｔ１′Ｉ：、１体としてアクリル酸ビニル、メタクリル
酸ビニル、クロトン酸ビニル、オレイン酸ビニル、つ′
ジビン酸ジビニル、ポリエチレングリコール／アクリレ
ート、ポリエチレングリコールジメタクリレ−１・、エ
チレングリコールジメタクリレ−１・、エチレングリコ
ールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレ
−１・、ジコニチレングリコ〜ル−ジッタクリレート、
アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル、フタル酸ジア
リル、／ビニルベンゼン、アクリル酸トリメチロ〜ルプ
ロパントリアクリレート、グリセロールジアリルエーテ
ルが例示さり、る。

この中で４１１になｒｔしいＩＰニ一体の絹み合わせと
してアクリル酸アルキルエステルおよび７寸たはメタク
リル酸アルギルニスデルの中からメタクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−
エチルヘキシル、他の共重合可能な単一体の中からアク
リル酸および／まだはメタクリル酸および７寸たはイタ
コノ酸、エチレングリコールジアクリレートオだはフタ
ル酸ジアリルなどを選ひ）１１１常の乳化取合により水
性重合体分散液が（］、）らコノ−ろ３１例えは前記単
１１体温合物１００　Ｍ　４７ｊ部に幻］７水６５〜２
００重用部、乳化剤０．０５〜５．０重１１１部、重合
開始剤０．１〜３．０重４′１１部、連鎖移動剤０〜５
．０重一部を使用し、場合によってはキレート化剤、１
）■１調整剤を用いて常法に従い、７１０〜！ｌ　（Ｉ
Ｉ　℃で１〜８時間反応させることによって（１）らノ
′１．る。

ここで乳化剤として陰イオン性、非イオン性、陰イオン
性−非イオン性の糺み合ゎぜ、両性界面活性剤が適宜使
用さり１、陰イオン性乳化剤とＬ　テ高級フルコール硫
酸エステル、アルギルベンゼンスルフオン酸ナトリウム
、こはく酸ジアルキルエステルスルフォン１ｌｌ−１−
ＩＪウムカ例示すｈ−１非イオン性乳化剤としてポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキンエチレンア
ルキルフェノールエーテル、両性界ＩＹＩｉ活性剤とし
てアルキルベタイノ、アミンオキサイドなとが挙げらノ
１．る。寸だ単：１１体と共重合して乳化剤の役割をす
る反応１／１乳化剤（例えばエチレンスルフォン化物、
アリルアルキルスルホこはく酸塩）も乳化剤とＩ、５て
用いられる。

重合開始剤とし７ては過硫酸塩、過酸化水素などが例示
さノ１、場合によっては還元剤もに↓１み合わせること
ができる。

連鎖移動剤としてはハロゲン化炭素（例えば四塩化炭素
、クロロホルム）、メルカプタンｙｈｉ（例えば７１−
ドデンルメルノノプタン、ｔ−ドデノルメル力プタノ）
が挙げられる。

得られ／こ水１’ｌＩＦ；合体分散液のお゛ｌｌ径径ｏ
、０１μ〜１μがなｆ′＋　Ｌ　＜、０．（１４〜０．
２μが特に好捷しい。

本発明に、Ｊ、・いては重合体のトルエンに対する不溶
解割合が全：（：の５０−．１００重：１１係、好寸し
くは６０〜ｌ　（１１１中ｊｉｊ、　％である水性重合
体分散液を含有する心安がある。重合体のトルエンに対
する不溶解割合とは、水性重合体分散液をアンモニア水
溶液にてｐｌ−１７に調整した１力、ガラス製ンヤーレ
に乾燥した状態で２　＋ｎｍの厚さに／、１１．る様に
流し込み、６０℃４０係ｉｔ　ＩＩの値幅恒湿下に１１
８時間放置する。次いで乾燥フィルムを取り出し０．３
２を精秤しＩ　Ｏ’　Ｏｆのトルエンに２１１時間浸漬
する。この後２００ノノンユ金網にてニブ１過し、ン」
液中に含有する固形分」：り屯り体のトルエンに対する
不溶解割合を算出する。この重合体のトルエンに対する
不溶解割合か５　（１、ｒｌｊ　：、７’＋係未満では
、高周波調心加熱により迅速７：ｃ　Ｊｋｇ：’ス゛；
ｉがなさ冶−ず、かつ繊維織物のごとき多孔性ツ！９体
の溶着ではスパークを生じ易くなり製品の外観を損ねて
し捷う。

本発明の態様として重合体のカラス転移温ｊ隻（以下Ｔ
ｇと略称する）は−６（）℃〜−１１１−Ｃ、クイ１し
くに一６０℃から１３０℃である。本発明における′１
゛ｇは水性１ｈ：合体分散液を乾燥させて示差走査熱（
−ｊｌ剖によって測定しだイ１６であるＯ　Ｔｇが−ｆ
ｉｆＪ℃未満では溶着後の基体間に充分／、Ｃ−強度が
ｉ−）られない。Ｔｇが／１０℃を超えると、水１７し
Ｆ合体分１１１１液を塗イｌｉ　ｌ　／ｊ−ｆ）’：あ
るいに１短時間の高周波服射て＆；Ｊ：造膜１７１が７
′、１１．″い／、−め組成物の塗８ｆ＋作業性及び接
着強度自体イ、劣る。さらには」−繊維を基体とする場
合にに１繊＜１１木来の風合を損うことになる。

けたゴス１クーウンあるいは５！ｉ（燃性の伺与などを
目的として本発明の水性重合体分散液と相溶性のあるポ
リＪ「−升しンー酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリゾ／、スチレンーブタジエンラテノクにへワの
公知のエマル７ョンを本発明の目的とず／）′１”１１
−１が阻害されない範囲で混合することもできＺ）。

本発明の１部着川組成物には上記水性重合仕分１１ケｔ
１父の他に増粘ｉ’ｊｌｌ　（例えはポリアクリル酸す
ｌ・リウム、ヒドロギンエチルセルロース）　、粘ｅｔ
改良剤（例え（Ｉスチレノー無水マレイン酸共重合樹脂
）、（ｉ”＋　７０２剤、架１：、ｊｉＨ剤、充埴拐を
添加し？））る。

本発明の接着月］組成物が塗布さ力、る基体とはポリマ
ーフイルノ、（例えは塩化ビニルの７−１・状物）、紙
、不利、繊釘１、プラスチックなどである。−力木発明
のＫ、［１成物υ−１基体と２．（、体の高周波加熱接
陪加工時の接着剤としても使用することができる。

次に本発明の詳細な説明する。、／、仁お以−ドに示し
た部寸たは係シＪ市：１：部斗１５．　＆、：Ｉ中：１
；係をあられす。

実施例Ｊ（試別Ｎ０１） 冷却器、攪１′）ミ（幾、乙’＋ｉ’Ｌ　Ｉ見ハトｉ＋
”　、Ｊ：ぴｒｉ’＋：、ｉ体砲加ポンプを備えてなる
フラスコ反応器＆ＣＪＪＩＩ熱器及び窒素ガス導入装置
をとりつけ、フラスコ反１心２に内に水７０．０部、乳
化剤としてトチ／ルベンセンスルフＡン１娑すトリウム
０．５＋′？ｌ；イｆ−佳込み、気相部を窒素還流しな
から湿度７　Ｕ　’Ｃ：　＆（刃ｔｌｌｉ？、１１．シ
だ上て、取合開始剤として過イシ１１酸す１リウノ、０
．５部を加え、この後別容器に水”、）　０７’ｉｌ（
、乳化剤ドデンルベンセンスルフォン酸す１・’）　ウ
ｉｚ　（］　、５　部、ポリオギンエチレンノニルフェ
ニルエーテル（Ｎｅｗｃｏｌ　５１２　；日本乳化剤社
製）　１．．１１）部をＲ，＋　１９’１した溶液にア
クリルｆｉ　７ｖ−ブチル５５，０部、メタクリル酸メ
チル２５．０部、アクリル酸エチル１８．０部、−ノ′
クリル酸１．０部、エチレングリコール／ツククリレー
ト１．０部を添加し攪拌槻で激１−．　＜　ｍ拌１．−
コ乳化した後、モノマー相が分離しない程１αにｌｉ！
、　４１’　１〜ながら乳化されたモノマーを所要ＩＩ
！ｊ　ｌ！ｉｔ　：口１．１１間でノ１５続的に滴下し
た。

乳化さノ１だ（３ノフーの添加後、さらに水５．０部に
過硫酸ツートリウム０．０５部を溶解した溶液を両力１
１シ、７５℃で２時間保った後冷却した。

この後アン士゛−ア水溶液にてｐｌＨに調整した後１２
０メノノ・夕網にて１４過しだ。

（１）ら」１．た１１１合体分散分散型合体のトルエン
に対する不’０４１Ｑ’ｌ’割合は８０餐で重合体のＬ
”ｇ　（デ＝ボン社製１．ｓ（’　！ｌ　Ｉ　ｆｌ型使
用）は−１９℃であった。次い又こσ）屯合体分１１グ
液に消泡剤（ノグコＮＸＺ；ザノノノ＝１社製）ｉＪ、
０３部を加え、増粘剤（Ａ−３０；東１１１Ｉ音成化学
Ｔ業社製）にて粘度を１０００（ｌ　ｃｐしく調”１１
λＬ、た。

との組成物をｉｔ′織りナイロン繊維の裏面に固形分換
算でＩ　（Ｊ　Ｏｆ／＋＋＋’の、？イ１Ｊ−ｉ：ｉｊ
になる様にロー／ｌ／　：＝ｙ　−４−−（’　？余１
−　ｌ　−４’ｒ　ＩＬ　１　’、Ｑ　、ｎ　ｒ”７’
　９１＋　Ｉ’＋−＋’ｌ　Ｔｙ　悔した。次に繊維７
一ト塗布面と厚さ１　ｃｍのウレタンフオームシートを
重ね合わせ高周波ウエルダー機（Ｋ■−３０００Ｔ１を
型：　’Ａ”ｌ’Ｊ電舎電づ工業社製）にて加圧３　Ｋ
ｇ、通電時間２秒、発振周波数４、０．４６　ＭＨ２高
周波出力３０００Ｗて溶危し以下の測定及び評価を実施
し／ζ０ （ｌ　ｉ　４　強度；繊維７−トとウレタンノ」−ムシ
ート界面部の剥離強度をｉＪ目」、−リ試験機（Ｓ−５
００型；島沖製作所製 ）で測定した。

試験幅３　ａｒｔ、引張りｉ’Ａ’ｚ　＋＜、ｔ　５　
ａｎ、／’ｙ’ｐ（２）面ｊスパーク性；溶着部位周囲
の状態を以Ｉ；−の基準で目視判定１−プξ、。

○；スパーク箇所は全＜５３めらｉｌ−ず、製品として
の外観ロ間：阻なく良好 であった。

△；長さ８　ａｎの溶着部にスパーク箇所が５箇Ｈｆ以
内発生しているが、製 品としての外観は間；−ｑない程度で あった。

×°スパーク箇所が著しく、溶断して おり、製品として使用できない程 度であっブ乙。

この結果溶着強ｊすは：’、、５に９を示し、溶着は完
全に１ｊなわハ、ており、剥離界面部はウレタンフ］−
ム部の）ｌシＩｔ破壊の状態であった。１だス・（−ク
を全＜　ｎ２　）Ｊｌ’なかった。

次いで組成物を綿布に固形分換算で１５０　Ｙｅｎ？の
塗布Ｆ１１にｌαα様様塗工した後１３０℃で：３分間
乾繰上た。この塗イ［Ｊ而を紫外線フェードメーター（
Ｊ’Ａ−２型；東洋理化工梁社製）にて８０℃で３００
１１．’ｊｌｆｌ照射した。

照射後の変ｒす２合を耐）ｌＵ性として以下の基イ虐で
目視判定した。

（３Ｈ＋ＬＬ？に−０；老化＆［’＆色Ｈ全＜君忍メラ
ｉ、なかった △；杓化は認められないが、僅かな 変色があった Ｘ；フィルムは老化し、褐色に変色 した この結果塗布面の老化及び変色υゴｌ全く認められなか
った。

以下表−１に示しだ様に重合体の−ｉｉ′、　、：１．
ｊ体絹成の量及び種類を変えて試料ＮＯ，２〜７を１１
、）て、試料ＮＯ，ｉと同様の測定を実施しだ。ｌ／−
）ずノ′１．も溶着強度は良好で−まだ老化、変色も全
く間１億／、Ｃかつた。

実施例２（試料Ｎ０８） 攪拌機、温度計、および冷却器を備えた耐圧反応容器に
蒸留水７５．０部に乳化剤としてｌ・デシルベンゼンス
ルフメン酸すｌ−ｌ）　ウノ、Ｑ、３部、重合し７ｊ始
剤として過硫１欣アンモニ、ウノ、ｔ１．３部、重亜硫
酸ナトリウム０．０３部、イタ＝ｌ／１唆２．０部を射
角ｆ「腰アクリル酸ｔ１−ブチル８．０部、塩化ビニリ
デン２．０部を添加し一気相部を窒素置換しだ後５０℃
で３０分間反応さ−（する（この段階捷ての反応を第１
段と酊う）。この後密閉された別容器に水５５．０部、
ポリオキソエチレンオクチルフェニルニ一 本乳化剤社ｉ）０．５部、ドデシルベンゼンスルフォン チル４２，ｆ）部、アクリル酸エチル４２．０部、塩化
ビニリデン；３．０部、エチレングリコールジメタクリ
レー！・１．０部を添加し］Ｗ拌機で倣しく攪拌して乳
化した後、モノマー相が分離しない程度に攪拌しなが１
゛−、乳化さノ９，だモノマーを所要時間２時間で連４
１”１；的に滴−トシた。／１笥下終了後、水５、０部
に過硫酸アンモニウム０．０５部を溶解した溶液を添加
（、　（ｉ　（］　℃て２時間熟成した後冷却したくこ
の段１’ｌ’？−よ一〇の反応を第２段と言う）。

この後アンモーア水溶液にてｐＨ　７に調整した後１２
０ツノ／−・６ｉ網圧てＣ戸ノ尚した。

得らノア、だ水性１（音体分１１り液何重合体のトルエ
ンに対する不ｍ肪′割合は８３係で重合体の′１゛ｇ（
チーボン社製Ｊ）ＳＣ９１０型使用）は−３５℃であっ
た。次いてこの重合体分散液に消泡剤（ノブコＮＸＺ；
ー！７ンノプコ社製）（１．０５部を加え、増粘剤（Ａ
−：Ｅｌ；東亜合成化学工業社製）にて粘度をＩＱ（１
０（ｌ　ＣＩ）に訓読した。

以下実施例１と同様の基体及び筒周波ウェルグー加工条
件で同様の測定を実施した。

結果は表−１に示し２こ様に溶危強度及び状態は良好で
その耐光性も問題なかった。

比較例１（比較例試料Ｎｉｌ　１〜５）表−２に示した
様に重合体の単：１：体組成の（ｌ：及び種類を変え実
施例１と同様の申合条件で水性重合体分散液を作成し、
配合及び測定条イ／１も同様に実施した。

この結果より判る様に重合体のトルエンに対する不溶角
丁ｆ割合が５０係未満では剥１ζ［［強度は弱くかつス
パークも発生し易い。′１′ｇが−６（１　℃未満の試
料随３ては剥離強ｊ−■か弱く、７また′［ｇが１１０
℃を超えた試別Ｎ１１４では短時間に充分な剥離強度が
（娃られず、基体自身の風合が４ｊｔなわれていた。さ
らにアクリル酸アルキルエステルおよび／捷たけメタク
リル酸アルキルエステルの含有量が少ない試料ＮＯ．　
５では面ｊ光性が劣っていた。

比較例２（比較例試料ＮｆＬ　６　） 実施例２に於て単取体の組成を第１段てイタコン酸２．
０部、アクリル酸エチル３．０部、アクリル酸２−エチ
ルヘキ／ル４．０部、塩化ビニリデン３．０部、；Ｊ’
）：　２段でアクリル酸エチル２５．０部、アクリル酸
２−エチルヘキシル２６．０部、塩化ビニリチン３７．
０部に変えた以外は実施例２と同様に試オ′１を作成し
た。

重合体のトルエンに対する不溶１宵割合は３５係で重合
体のＩ’ｇ　＆、ｌ’、　−３６℃であった。

実施例２と同様の配合を実施し、同様の測定を実施した
。

結果は表−２に示した様に剥離強度は弱く、スパークの
１ス；１所が著しく多く、製品として使用できない程度
−（あった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルキル基の炭素数１〜１（］であるアクリル酸アルキ
   ルエステルおよび／′土たＩ：４ツタクリル酸アルキル
   エステルを少なくとも８　Ｃ１ｊｉ、ｊ　ｉ１１％含有
   する重合体が、本文で定義されるトルエンに対する不溶
   解割合が全１尼の５０〜１００車１１１係、ガラス転移
   温度が−６（］〜４０℃である該重合体の水性分散液を
   含イｊしてなる高周彼訪電加熱接着用イ、１１成物