JPS61266420A - 水性分散組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水性分散組成物に関する。さらに詳しくは、紙
、金属、プラスチックなどの接着剤、コーティング剤、
表面処理剤、ヒートシール剤など、中でもとくにヒート
シール剤に有利に用いうろ水性分散組成物に関する。

〔従来の技術〕

エチレン、α、β−不飽和カルボン酸及びα、β−不飽
和カルボン酸塩共重合体と、単独の重合体としたときに
ガラス転移温度が７０℃以上となるような単量体の群ビ
）より選ばれた１種以上と、これに共重合可能で単独の
重合体としたときにガラス転移温度が５０℃以下のガラ
ス転移温度となりうる他の単量体の群（Ｄ）より選ばれ
た１種以上を共重合して得た共重合体組成物からなる水
性分散体が等開開５７１１３７３３９号公報で提案され
ている。該提案では、単量体の群ピ）としてスチレン系
炭化水素回を、また単量体の群（Ｄ）としてα、β−不
飽和カルボン酸エステル（ｅ）をそれぞれ選び得ること
が示されているが、グラフト率が１０重量％以上が好ま
しいとしてはいるものの、はとんど検討は行われておら
ず、僅かに実施例１にグラ７ト率が４１％の例が示され
ているのみでらる。

しかしながら本発明者らの検討によれば、スチレン系炭
化水素（ｄ）とα、β−不飽和カルボン酸エステル（ｆ
３）の共重合においては該公報に具体的に開示されてい
るような共重合体の水性分散体をプラスチックフィルム
や紙のヒートシール剤として用いた場合、低温ヒートシ
ール性にはやや優れているもののホットタック性は未だ
充分とは言えなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はとくにプラスチックフィルム等のヒートシール
剤として用いた場合に、ヒートシール強度を低下させる
事なく、優れたホットタック性を与える水性分散組成物
を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、エチレン（ａ）、α、β−不飽和カルボ／酸
（ｂ）及びα、β−不飽和カルボン酸金属塩（ｃ）とか
らなり、（ｂ）と（ｃ）の合計含量が４ないし７モル％
の範囲にあり、（ｃ）のＣｂ’）に対する含量モル比が
１ないし１．８の範囲にある共重合体（Ａ）（以下、ア
イオノマーともいう）１００重量部に対し、水性分散状
態下、スチレン系炭化水素（ｄ）およびα、β−不飽和
カルボン酸エステル（ｅ）　ｔ、（ｄ）、！＝（ｅ）の
合計量が１５ないし７５重量部でかつ（ｅ）の（ｄ）に
対する重量比が０．５ないし２の範囲でグラフト重合さ
せてなり、（Ａ）への（ｄ）と（ｅ）の全グラフト率を
６０重量％以上である共重合体組成物からなる水性分散
組成物を要旨とするものである。

〔アイオノマー（Ａ）〕

本発明で用いるアイオノマー（Ａ）は特定の構成成分含
量を有するものである。すなわち、エチレン（ａ）、α
、β−不飽和カルボン酸（ｂ）及びα、β−不飽和カル
ボン酸金属塩（ｃ）とからなり、（ｂ）と（ｃ）の合計
含量が４ないし７モル％の範囲にあり、好ましくは４．
５ないし５．５モル％の範囲にあり、（ｃ）の（ｂ）に
対する含量モル比が１ないし１．８の範囲にあり、好ま
しくは１．１ないし１．５の範囲にあるものである。（
ｂ）と（ｃ）の合計含量が上記必須範囲より外れる場合
は、４モル％以下では安定な水性分散体が得にくくなり
、７モル％以上では樹脂の凝集力が低下するため接着力
不足となり、（ｃ）の（ｂ）に対するモル比が上記必須
範囲より外れる場合は、やはり安定な水性分散体を得る
事が困難となる。

アイオノマー（Ａ）の構成成分であるα、β−不飽和カ
ルポン＃、（ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸
、フマール酸、イタコン酸、マレイン酸などを例示でき
、またα、β−不飽和カルボン酸金属塩（ｃ）としては
、上記酸のナトリウム、カリウム、リチウム塩を例示で
きる。とくに好ましい（ｂ）成分としてはメタクリル酸
が、また（ｃ）成分としてはメタクリル酸ナトリウム塩
を挙げることができる。アイオノマー（Ａ）の構成成分
として前記（ａ）、　（ｂ）および（ｃ）成分のほかに
前記α、β−不飽和カルボン酸のエステル、例えばアク
リル酸やメタクリル酸の直鎖若しくは分校状低級アルキ
ルエステル、前記α、β−不飽和カルボン酸のアンモニ
ウム塩、酢酸ビニル等ノビニルエステル、ビニルアルコ
ール等が含まれてもよいが、これらはα、β−不飽和カ
ルボン酸金属塩（ｃ）の含量モルの通常半量以下である
ことが安定した水性分散体を得るのに必要である。なお
％　（ａ）１　（ｂ）および（ｃ）成分の前記必須範囲
等の算定には、該他の成分は含まれない。

〔スチレン系炭化水素（ｄ）〕

本発明の組成物の製造に使用するスチレン系炭化水素（
ｄ）としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、
ビニルトルエンなどを例示することができ、中でもスチ
レンが好畦しい。

〔α、β−不飽和カルボン酸エステル（ｅ＋））本発明
の組成物の製造に使用するα、β−不飽和カルボン酸エ
ステル（ｅ）とし′Ｃは、例えば（メタ）アクリル酸メ
チル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸
プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）ア
クリル酸５ｅＣ−ブチル、（メタ）アクリル酸１ｓｏ−
ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等の（
メタ）アクリル酸アルキルエステル類を例示でき、中で
もアクリル酸ｎ−ブチル（ｎ−ブチルアクリレート）が
好ましい。

〔製法〕

本発明の水性分散体組成物は、アイオノマー（８）の水
性分散状態下に、モノマーとしてスチレン系炭化水素（
ｄ）およびα、β−不飽和力ルボン酸エステル（ｅりを
乳化グラフト重合させることにより得ることができる。

゛アイオノマー■の水性分散体は例えば特開昭５１−６
２８９０号に開示された方法で得ることができる。また
グラフトさせる際には、通常過硫酸塩や有機過酸化物を
重合開始剤に用いる。

これらの開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過酸化
ベンゾイル−ジメチルアニリン系などを挙げることがで
きる。さらに乳化グラフト変性重合に＠しては、界面活
性剤は必らずしも使用しなくてもよいが、反応系の安定
のために使用することが好ましい。好んで用いられる界
面活性剤としては、例えばラウリル硫酸ナトリウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナト
リウムなどを挙げることができる０ 本発明の即成物を製造する際のモノマーであるスチレン
系炭化水素ｄ）とα、β−不飽和カルボン酸エステル（
８）の使用量は、アイオノマー（Ａ）１００重量部に対
し、回と（ｅ）の合計量が１５ないし７５重量部、好ま
しくは２５ないし６０重量部、す）のゆに対する町泄比
が０．５ないし２、好ましくは１な込し１．７の範囲で
ある。またモノマーｄ）とり）の合計使用量に対するア
イオノマー（３）へのグラフト率（全グラフト率）を６
０重量％以上とすることが必要であり、好ましくは７５
重量％以上である〇モノマーゆとり）の合計量が１５重
置部よりも少ないと得られるヒートシール剤の接着性に
欠け、７５重量部を超えるとホントタンク性が欠けるよ
うになる。またモノマー（ｅ）のＵ）に対する重量比が
０．５より小さいと同様に接着性に欠け、２を超えると
ホットタック性に欠けるほか塗工フィルムがベタつくよ
うになる。さらに全グラフト率が６０％より小さい場合
も同様に接着性に欠けるようになる。

本発明の組成物を製造する際には、上記モノマー＠およ
び（８１以外に本発明の効果を損わない範囲内で（メタ
）アクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミド等を
同時に用いてもよい。

Ｃ水性分散組成物〕 本発明の水性分散組成物には、アイオノマー（３）にモ
ノマーｄ）及びｔｅｌがグラフトしたグラフト物のほか
にモノマーｄ）及び（ｅ）の単独洪）重合体が含まれる
が、通常これを除去する必要はない。本発明の組成物に
おける該グラフト物および単独＠）Ｍ合体の合計濃度（
固形分濃度）は通常１０ないし６０、好ましくは２０な
いし５０重量％である。

本発明の組成物には、上記成分のほかに目的に応じて本
発明の効果を害さない範囲内で各種乳化剤、増粘剤、顔
料、ｐＨ調整剤、結合剤、分散助剤、造膜助剤、滑剤、
ブロッキング防止剤、着色剤などを含むことができる。

で用途・効果〕 本発明の水性分散体組成物は、例えばＩ＃開開開７−１
３７３３９号公報に記載の如き用途に用いることができ
る。すなわち、紙、金属、プラスチック類に直接塗工し
て接着力の優れた熱接着剤となる。また該塗工で形成さ
れる塗膜量同志又は該塗膜と他の紙、金属、プラスチッ
ク類をヒートシールにより熱接着することもできる０ 更に別の方法として１例えば二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルム、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム等に
ガスバリヤ−性を付与するために塩化ビニリデン系樹脂
層をコーティングしたり、あるいはこれらのフィルムと
本発明の組成物による塗膜との接着性を一層向上させる
目的でアンカー・コート剤を用いてもよい。後者におい
ては、前述のフィルムにあらかじめアンカー・コートを
施し、その上に本発明の組成物を塗工してヒートシール
可能な塗膜を形成させることもできる。この場合のアン
カー・コート剤としては、被塗工フィルムの種類によっ
て異なるが、ポリエチレンイミン系、ポリエステル系、
ポリウレタン系、ポリエーテル系、有機チタン系、ポリ
ブタジェン系などを用いることができる０ 本発明の組成物の塗工に用いられる基材としては、一般
的に、クラフト紙、上質紙、コート紙等の紙や、アルミ
、鉄等の金属箔、板、シート類、及びアルミやクロム等
を鼾、フィルム等へ蒸着し、あるいはスパッタリング等
で金属光沢をもたせた基材の蒸着面等があげられる他、
プラスチック類としては、例えば、ポリエチレンや、エ
チレン酢酸ビニル共重合体、エチレン系アイオノマー等
のエチレン系樹脂、や、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメタクリル酸メ
チル、ポリエステル、ナイロン等があげられ、これらの
シート、フィルム、成形物、発泡体等あらゆる形状のも
のに応用できることはもちろんである。また、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジェン共重合
体のような共重合体や、それらの混合物も含まれること
は当然である。

本発明の組成物は上記熱接着以外に、各種基材のコーテ
ィング剤、表面処理剤としても用いうるものである。

本発明の組成物より形成させた塗膜は、塗膜自体の引張
強度が大きく、柔軟、透明であり、熱接着、ヒートシー
ル性に優れるほか、ブロッキングを起こし難く、さらに
ホットタック性にも優れるものである。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

〔実施例〕

実施例１ エチレンとメタクリル酸およびそのＮａ塩から成る共重
合体で、メタクリル酸とそのＮａ塩の合計が５．４モル
％であり、かつそのＮａ塩の含有量が３．２モル％であ
るアイオノマー樹脂の、固形分濃度３０％の水性分散体
１００７Ｊ：合部に微量の界面活性剤（ラウリル硫酸ナ
トリウム）および重合開始剤（過硫酸カリウム）を加え
、８０℃に加熱しながら、スチレン４．５部ｎ−ブチル
アクリレート乙５部を３時間かけて滴下して乳化重合を
行なったところ、固形分濃度３５重量％の乳白色の均一
な水性分散体が得られた。

この水性分散体を乾燥して得たポリマーをＭＥＫ中７５
℃で２時間加熱してグラフトしていないポリマーを途去
した後のポリマー重量から、スチレンおよびｎ−ブチル
アクリレ−１・のクラフト率を計算したところ９３％で
あった。

この水性分散体をウレタン系のアンカー・コート剤を塗
ったＯＰＰフィルムに塗布、熱風乾燥し厚さ５μの塗膜
とし、その塗布面同士をＪＩＳＺ１７０７に準拠した方
法により１２０℃で１秒間、１に９／−の圧力をかけて
熱接着した後、常温における剥離試験によりその接着弛
度を測定したところ、４５０．９／１５ｍであった。ま
た、下記方法によりホットタック性を測定したところ、
剥離距離２ｃＩｎであった。

ホット・タック性の評価方法 上記接着強度の評価と同様な方法でヒート・シールを行
うが、ヒート・シール終了と同時、即ちヒート・シール
機のシール・バーが試験片゛フィルムから離れると同時
に、この帖り合せたフィルムを９０ＩＬ７′）荷重でＴ
字剥離し、この時のフィルムの剥離距離をｍの値で示し
た。剥離距離が短い程、ホット・タック性に優れる。

実施例２〜５、比較例１〜５ 組成のｎなる水性分散体をヒートシール材に使用した場
合の接着強度、ホットタック性（剥離距離）を表１に示
した。

なお水性分散体の製造は実施例１と同様に行ったが、比
較例５においてはモノマー類の滴下時間を３０分とした
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレン（ａ）、α、β−不飽和カルボン酸（ｂ
   ）及びα、β−不飽和カルボン酸金属塩（ｃ）とからな
   り、（ｂ）と（ｃ）の合計含量が４ないし７モル％の範
   囲にあり、（ｃ）の（ｂ）に対する含量モル比が１ない
   し１．８の範囲にある共重合体（Ａ）１００重量部に対
   しスチレン系炭化水素（ｄ）およびα、β−不飽和カル
   ボン酸エステル（ｅ）を、（ｄ）と（ｅ）の合計量が１
   ５ないし７５重量部でかつ（ｅ）の（ｄ）に対する重量
   比が０．５ないし２の範囲でグラフト重合させてなり、
   （Ａ）への（ｄ）と（ｅ）の全グラフト率が６０重量％
   以上である共重合体組成物からなる水性分散組成物。