JPS63156875A - ポリ（メタ）アクリレートをベースとするアルカリ水性接着剤 - 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 本発明はポリくメタ）アクリレートをベースとするアル
カリ水性万能接着剤に関する。

従来の技術 西ドイツ国特許出願公開第３４０７２７９号明細書から
、ポリ（メタ）アクリレートをベースとする水性接着剤
混合物は公知であり、この混合物は敏感な表面（ラッカ
ー吹付はプラスチック形材）を運搬、貯蔵及び包装に際
して効果的に保讃することができる自己接着性箔を製造
するのに使用される。これは混濁した水性分散液であり
、また例えはいわゆる万能接着剤に対する要件を満たし
ていない、。

万能接着剤はその定義によればすべてのではないが、多
くの基本を種々の効果で接着することのできる接着剤で
ある。従ってより良くは多目的接着剤と表現することが
適切であると思われる。しかし万能接着剤という概念は
十分には普及しておらず　次の定義が考慮されるべきで
ある。万能接着剤は接着性物質として、多くの表面に付
着する高分子化合物を含む。これには従来ニトロセルロ
ース及びポリ＃酸ビニルが好んで使用された。これは例
えばエステル及びケトンからなりまた時として特定のア
ルコール成分をも含む溶剤混合物に含まれる。溶剤成分
の組成は使用されるポリマー、接着剤の所望の流動性及
び要求される硬化速度によって決定される。特定のプラ
スチックに対してはこの種の溶剤は溶解作用を有する。

万能接着剤で例えば木、紙、金属、皮革等からなる多く
の基体を互いに強固に接着することができる。公知の万
能接着剤としては例えばラフ（Ｕｈｕ−）　、ブリット
（Ｐｒｉｔｔ−）及びスタビライトーデュル（Ｓｔａｂ
ｉｌｉｔ−＋Ｊｕｒ）万能接着剤が挙げられる。

従来公知の万能接着剤は先に示したようにもっばら有機
溶剤をベースとするものである１、これは環境保護及び
作業場条件の設定された基準との関連において欠点を有
する。それというのもこれらの有害な有機溶剤成分は接
着過程で蒸発するからである。これらの欠陥を有さない
水性万能接着剤はすてに存在する。しかしこの種の水性
万能接着剤は湿気の作用により再分散可能であり、従っ
て接着された基体の所望の恒久的結合は再び解除される
。この接着剤で得られた接着結合の引張り強さ及び剪断
強さも十分ではない。更に使用者からは万能接着剤が透
明であることも所望される。従来市販されている水性万
能接着剤の多くはこの要件を満たしていない。

発明か解決（−ようとする問題点 従って本発明は、接着性成分を溶解させる有機溶剤を必
要とせずまた改良された接着値、特に基体への恒久的接
着が得られる水性万能接着剤を提供することを根本課題
とする。更にこの接着剤は透明に調整し得るものである
。

問題点を解決するための手段 この課題は本発明によればエステル化度０．５５〜０．
９の遊離カルボキシル基含有ポリ（メタ）アクリレート
とポリビニルピロリドンとを重量比約１０＝１〜１：５
で合計約５〜４０重量％の量で含むポリ（メタ）アクリ
レートをベースとするアルカリ水性万能接着剤によって
解決される。これらの成分は透明度を得るためにまた有
利には溶解して含有されている。

従って本発明の枠内で万能接着剤はポリ（メタ）アクリ
レート及び／又はポリアクリレートから得ることができ
る。ポリアクリレートベースが有利である。双方の場合
に、所望の溶解能を得るためポリマーは遊離のカルボキ
シル基を有することが重要である。エステル化度は０．
５５〜０．９、有利には０．６５〜ｌ）　、　８５の範
囲内にある。

０．９の上限値を上回ると溶解能は限定され、特に意図
した透明度はもはや達成されずまた接着効果もこれ以上
改良されることはない。後者は０．５５の値を下回った
場合にも該当する。ＨＬＢ−値は本発明による万能接着
剤を使用する場合重要であり、これは前記したエステル
化度によって影響されると考えられる。

本発明の目的に適したポリ〈メタ）アクリレートは実地
においては常用の重合反応によって（メタ）アクリル酸
エステル及び（メタ）アクリル酸から、必要なエステル
化度を得るのに好ましい割合で反応させる。この種の方
法は当業者の熟知するところであり、従ってこれ以上の
説明は不要である。

上記の重合を実施するに当っては（メタ）アクリル酸エ
ステルから出発することができ、そのエステル化は低級
アルキル−及び、／′又はシクロアルキルアルコールに
依る。この場合アルコールの低級アルキル基はメチル基
、エチル基、プロピル基、イソプロピル基又はブチル基
であり、アルコールの低級シクロアルキル基はシクロヘ
キシル基であるのが有利である。特に有利なのはメチル
基、エチル基及びイソプロピル基である。ポリマーへの
反応に際してはエステル、特にメチルエステル、エチル
エステル又はイソプロピルエステルの混合物を使用する
こともできる。

以下に記載する市販生成物は本発明の枠内において特に
有利であり、この場合分析結果はカッコ内に記載した出
発材料のモル比を示した；ウクラモール（Ｕｃｒａｍｏ
　ｌ　）４０２０　（アクリル酸／アクリル酸メチルエ
ステル、／アクリル酸エチルエステルー１４／１０／２
１　；分子量：約８’、８００）、プレックス（Ｐｌｅ
ｘ）４９８１）　Ｄ＜アクリル酸／アクリル酸メチルエ
ステル、／アクリル酸イソブチルエステル＝４／９／１
４：分子量：約９．８００）、及びセタリン（Ｓｅｔａ
ｌｉｎ）ＡＤ　６２０　ＡＱ　４５　（アクリル酸／ア
クリル酸メチルエステル／′アクリル酸エチルエステル
＝９／９／２１　；分子量：約８，０００＞。

基本的には意図した効果を得るために特に有利には低分
子のポリ（メタ）アクリレート又は低分子のポリビニル
ピロリドンを使用することができる。低分子の出発材料
を選択することによって流動特性に好ましい影響を及ぼ
すことかできる。更にこれらの物質は一層良好に溶解す
ることから、所望の透明度を更に良好に調整することが
できる。ポリ（メタ）アクリレートの場合約２　、００
０〜３０　、０００、特に約４，０００〜］、２　、０
００の分子量範囲を選択することが有利である。ポリビ
ニルピロリドンの場合有利な分子量範囲は約１．０００
〜１．５，０００、特に約２，０００〜］、　２　、　
＋３００である。

所望の接着効果を得るにはポリ〈メタ〉アクリレート及
びポリビニルピロリドンの重量比も重要である。それと
いうのも接着過程の硬化機構は恐らくこれら双方の成分
の化学的相互作用に基つくからである。ポリ（メタ）ア
クリレート対ポリビニルピロリドンの重量比は約１０，
１〜１：５であるべきことを示す。５：１〜１：１の範
囲が有利である。本発明による接着剤中のこの双方の成
分の合計量も考慮する必要がある。実験は、これらの合
計量が約５〜４０重量％であるべきことを示す。

本発明による万能接着剤を透明に調整することが望まし
くまた好ましい場合には、このためのいくつかの可能性
が提供される。ポリビニルピロリドンはそのままで良好
な水溶性である。

ポリ（メタ）アクリレートはこれとは異なり、水性アル
カリ媒体に有利に溶解する。双方の水性出発溶液を互い
に混合し、澄明な水性接着剤溶液を作る。ポリビニルピ
ロリドンの場合水性媒体への上記溶解を省略し、これを
固体物質として直接水性ポリアクリレート溶液に加える
こともできる。基本的にはもちろん双方の固体物質をア
クリル媒体中に攪拌導入することもできる。市販の水性
ポリ（メタ）アクリレート分散液から出発した場合には
、これをアルカリに調整し、これにポリビニルピロリド
ンを水性媒体中でか又はそのまま加えることか有利であ
る。

ポリ（メタ）アクリレートを溶解するのに必要なアルカ
リ条件を調整するには任意の適当なアルカリを使用する
ことができる。この場合特別な制限はない。

有利には水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液又
はアンモニア溶液が使用される。このうちアンモニアが
通常有利に使用され、その選択は多くの利点を提供する
。この場合特に固体の接着化合物が得られる。更にアン
モニアは接着剤の硬化に際１−で蒸発し、不可逆的に接
着結合し、再分散可能性は十分に排除される。これらの
利点は、基本的に本発明の枠内で同様に使用することの
できる種々の低沸点アミンに対しても該当するが、この
場合環境を汚染しまた健康を害する有機化合物を有利に
除外することに関しては考慮されていない。

本発明による万能接着剤のＬ記成分の他にこの接着剤は
、特殊な使用目的で改良された特性を付与するために他
の添加剤を含んでいてもよい７．シかしこれらの添加剤
は本発明の本質ではない。軟質の基体を接着する場合に
は、フィルムの可視性を高めるためにまた例えば紙を接
着する際に起こるような波形の形成を阻止するか又は無
視し得る程度にまで回復させるために、特にグリセリン
及びグリコールのような多価アルコールを万能接着剤に
配合させることが好ましい。

本発明による接着剤のアルカリ度を調整する場合にも本
質的な制限はない。ただ少なくとも十分な量のポリ（メ
タ）アクリレートが溶解するように努めるべきである。

これはカルボン酸基がカルボキシレート基に変わること
を意味する。

カルボキシμ−１へ基は本来の溶剤である。アルカリ度
は過度に高めるべきではない。それというのもその結果
ポリビニルピロリドンの可溶性が阻害され、すでに記載
したようにその粘度が好ましくなく上昇する可能性があ
るからである。接着剤の特に良好な流動性を得ない場合
には、Ｉ）８価をできるたけ約１０未満に留めるべきで
ある。できる限りすべてのものを接着するという要件に
関しては、ｐＨ価を約８．５〜９に調整することが特に
有利である。

本発明による接着剤で得られる利点は多様である。まず
本接着剤は万能接着剤に対する要件を高度に満足する。

すなわち本接着剤は紙、写真、はとんどすべての吸収性
基体、金属及び更にはガラスをも特に良好に接着する。

更にこの接着剤は市販品スチロボール（５ｔｙｒｏｐｏ
ｒ）の多孔性ポリスチールをも接着するか、これは従来
優れた市販の溶剤含有万能接着剤では不可能である。

本接着剤は極めて長い接着時間を示し、これは大表面を
接着するのに有利である。本発明による万能接着剤を用
いた場合接着に際して優れた引張り強さが得られ、これ
は木の場合的７０ＯＮ／′Ｃｍ２まででありまたカラス
て′は約１１ＯＮ／ｃｍ２まてである。更に所望の場合
には容易に透明度を調整することができ、これはｐＨ価
を中性値から多少とも広範に高めることによって及び／
又はポリ（メタ）アクリレートの髪を減少させることに
よって可能である。

実施例 次に本発明を種々の実施例により詳述する。

例　　１ 水４５，２重量部に２０％水性アンモニア１．８重量部
を加えた。この溶液に４０％水性ポリアクリレート分散
液１市販名つｉ　ｈ　）Ｉｙ　（Ｕｒａｍｕ　ｌ　）　
４０２０．５ｃａｄｏ　ＧｍｂＨ社製］　５重量部を加
えた。室温で、澄明を溶液が調整されるまで撹拌した。

この溶液に市販のポリビニルピロリドンし市販基ルビス
コール（Ｌｕｖｉｓｋｏｌ　）　ｋ８０粉末、ＢＡＳＦ
社製１１０．５重量部を攪拌しながら加えた。この粉末
が溶解した後澄明な溶液が得られた。これを木−及びガ
ラス基体の接着に使用した。この場合状の処置後に後述
する引張り強さ及び剪断強さの値が得られた。

木の接着で引張り強さを測定した。その際寸法２Ｘ］、
ｌ）ｃｍの２枚の木板をＴ字状に接着した。

双方の木板に接着剤を塗布した。約１０分間置いた。そ
の際双方の木板を相互に押圧した。接着箇所を］１ｇで
１時間負荷した。１６時間乾燥した後引張り強さ　３８
９Ｎ／ｃｍ２が得られた。

剪断強さの値をカラスの接着で確認した。この場合寸法
２Ｘ　ｌｏｃｍの２枚のガラス板をＴ字状に互いに接着
した。。

縁２ｃｍに接着剤を塗布し、縁１０ｃｍに延ばすことに
よって、節を形成させた。１６時間乾燥させた後１１３
Ｎ／ｃｍ２の剪断強さか認められた。

例　　２ 水３７．１重量部、２０％水性アンモニア２．９重量部
、２０％水性ボ、リビニルピロリドン溶液［ルヒストー
ル（Ｌｕｖｉｓｔｏｌ　）ＫＰＯ１ＢＡＳＦ社製Ｊ　１
４．３重量部、並ひに４５％水性ポリアクリレート溶液
［セタリン（５ｅｔａｌｉｎ）ＡＤ　６２０　ＡＱ　４
５、Ｓ’ｙｒ＋Ｌｂｅｓｅ　ｖ、Ｂ社製］　４５．７重
量部を攪拌下に混合した。澄明な溶液が生じた際直ちに
この万能接着剤を用いて例１に示した接着テストを行っ
た。木の接着に対しては引張り強さ６０７Ｎ／ｃｍ２が
またカラスの接着に対しては剪断強さ９９Ｎ／Ｃｌ１１
２が得られた。

例　　３ 攪拌しながら水９．５重量部、２０％水性アンモニア０
５重量部、２０％水性ポリビニルピロリドン溶液（ルビ
スコールに８０、ＢＡＳＦ社製＞　８０重量部並びに４
１）％水性ポリアクリレート溶液［プレックス（Ｐｌｅ
ｘ）　４９８０　Ｄ、　Ｒ６ｈｍ　ＧｍｂＨ社製１社製
１巣０ に、これを用いて例１に記載した接着テストを行った。

その除氷の接着に対しては引張り強さ７１　６１　Ｎ　
／　ｃ　ｍ　２がまたガラスの接着に際しては剪断強さ
　４４Ｎ／ａｍ２が得られた。

例　４（比較例） 例２により製造した本発明による万能接着剤を、溶剤を
ベースとする公知の良好な市販生成物（溶剤：酢酸メチ
ル７９％、エタノール１５％及びメタノール６％からな
る混合物：接着成分：ポリ酢酸ビニル〉と比較した。そ
の際種々の紙並びに木の接着で例１に記載した方法を使
用して比較可能の引張り強さ値を確認した。ガラス及び
金属の接着で本発明による万能接着剤を用いた場合引張
り強さ値は１６０又は１９ＯＮ／ｃｍ２であるが、比較
接着剤では８０又は４ＯＮ／ｃｍ２の値が認められた。

更に本発明による万能接着剤はスチロボール（　５ｔｙ
ｒｏｐｏｒ）をも接着したが、比較接着剤では不可能で
あった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリ（メタ）アクリレートをベースとするアルカリ
   水性万能接着剤において、この接着剤がエステル化度０
   ．５５〜０．９の遊離カルボキシル基含有ポリ（メタ）
   アクリレートとポリビニルピロリドンとを重量比約１０
   ：１〜１：５で合計約５〜４０重量％の量で含むことを
   特徴とする、ポリ（メタ）アクリレートをベースとする
   アルカリ水性万能接着剤。 ２、ポリ（メタ）アクリレート及びポリビニルピロリド
   ンが溶解して存在する特許請求の範囲第１項記載の接着
   剤。 ３、この接着剤がポリアクリレートを含む特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の接着剤。 ４、この接着剤が低分子のポリ（メタ）アクリレート及
   び／又は低分子のポリビニルピロリドンを含む特許請求
   の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の接着
   剤。 ５、ポリアクリレートの分子量が約４，０００〜１２，
   ０００である特許請求の範囲第４項記載の接着剤。 ６、ポリビニルピロリドンの分子量が約２，０００〜１
   ２，０００である特許請求の範囲第３項記載の接着剤。 ７、この接着剤がアンモニアを含む特許請求の範囲第１
   項から第６項までのいずれか１項記載の接着剤。 ８、ポリ（メタ）アクリレートのエステル化度が０．６
   ５〜０．８５である特許請求の範囲第１項から第７項ま
   でのいずれか１項記載の接着剤。 ９、ポリ（メタ）アクリレート対ポリビニルピロリドン
   の重量比が約５：１〜１：１であり、その全量が約２０
   〜３０重量％である特許請求の範囲第１項から第８項ま
   でのいずれか１項記載の接着剤。 １０、低級アルキル−及び／又はシクロアルキル−アル
   コールでエステル化する特許請求の範囲第１項から第９
   項までのいずれか１項記載の接着剤。 １１、アルコールの低級アルキル基がメチル基、エチル
   基、プロピル基、イソプロピル基又はブチル基であり、
   低級シクロアルキル基がシクロヘキシル基である特許請
   求の範囲第１０項記載の接着剤。