JPS6360795B2

JPS6360795B2 -

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Publication number: JPS6360795B2
Application number: JP56032955A
Authority: JP
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1988-11-25
Also published as: JPS57147564A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は低温接着力がすぐれたポリエチレンフ
オーム（以下PEFという）用の接着剤に関する。
更に詳しくは特定のガラス転移温度を有するエチ
レン―ビニルエステル系共重合体の水性分散液を
主成分とするPEF用接着剤に関する。近年省エネルギー対策として建物からの熱の発
散を防ぎ、また外部からの熱を遮断するために建
物の屋根、壁等の断熱性能を向上させる工法が採
用さている。断熱材としてはグラスウール、ロツ
クウールのような繊維形態のもの、スチレンフオ
ーム、ウレタンフオーム、PEF等フオーム形態
のものがあるが、特にPEFは完全独立気泡のた
め、吸湿、吸水性がなく、断熱性、耐候性、耐オ
ゾン性に優れている。さらに可撓性があるため長
尺物として使用でき、屋上等の広い面積の施工に
適し注目されている。従来かゝる保温材に適用される接着剤として
は、ポリクロロプレン系溶剤型接着剤等が知られ
ているが、下地とPEFとの両面に接着剤を塗布
する必要があり施工が煩雑であること及び有機溶
剤による作業環境の悪化も無視しがたい上、低温
においてPEFとの接着性が低下するという大き
な欠点があつた。その他、水性接着剤としてアク
リル系、合成ゴム系のもの等が知られているが、
アクリル系水性接着剤は作業性は優れているが低
温接着性が不充分であり、合成ゴム系のものは低
温接着性の他、耐久性にも欠点がある。元来PEFは著しく低極性、疎水性のため接着
しにくく、特に現場での施工は夏期の高温時から
冬期の低温時迄広範囲の環境下で高い接着性を発
揮する接着剤が要望されていた。本発明者等は低極性、疎水性物質に対しても高
い接着性を有するエチレン―ビニルエステル系共
重合体水性分散液に着目し、特にPEFに対して
高い接着性を示すものを求めて研究した結果、該
共重合体水性分散液の中、特定範囲のガラス転移
温度を有するものが、PEFに対して特にすぐれ
た接着性を示すことを見出し本発明に到達した。すなわち、エチレンとビニルエステルを乳化共
重合して得られる水性分散液であつて、共重合体
組成がエチレン含有率５〜50重量％、ビニルエス
テル含有率50〜95重量％で、かつガラス転移温度
が−5゜〜−40℃の水性分散液を主成分とするPEF
用接着剤組成物である。更に前記組成物製造時、
ポリビニルアルコールを保護コロイドとして乳化
重合して得られた接着剤組成物である。ここで言うPEFとは、ポリエチレンに代表さ
れるポリオレフインを物理的あるいは化学的方法
により発泡させたポリオレフインフオームであ
り、ポリエチレンに限定されず酢酸ビニル等を少
量共重合したいわゆる変性ポリエチレン、および
ポリプロピレン等も含される。なお本発明の組成
物はポリスチレン、ポリウレタン等の他のプラス
チツクフオームやその他の種々の被着材料にも適
用しうる。本発明に使用しうるエチレン―ビニルエステル
共重合体のエチレン含有率は５〜50重量％であ
る。５重量％以下では、ガラス転移温度が−５℃
以下でもポリエチレンに対する接着性が低下し、
50重量％をこえると凝集力が極度に低下し、高温
接着力が低下する。またビニルエステル含有率は
50〜95重量％に限定される。50重量％以下では凝
集力が低下して高温接着力が低下し、95重量％を
こえると低温接着力が低下する。本発明に用いられるビニルエステルとしては炭
素数２〜12の脂肪族カルボン酸のビニルエステル
で、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラ
ウリン酸ビニル、平均炭素数10の第３級カルボン
酸ビニル（VeoVa10、シエル社商品名）等を挙
げることができ、特に酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニルVeova10およびこれらの混合系が有効であ
る。さらに、上記２成分が特定範囲内であればこれ
らと共重合可能な成分を併用することも可能であ
る。特にアクリル酸エステルが望ましく、ブチル
アクリレート、ヘキシルアクリレート、２―エチ
ルヘキシルアクリレート等が適している。この他
共重合可能な不飽和化合物としてはアクリル酸、
メタアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、クロ
トン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、メタ
アクリル酸エステル、Ｎ―ビニルピロリドン、ア
クリルアミド、２―ヒドロキシエチルアクリレー
ト、Ｎ―メチロールアクリルアミド、グリシジル
メタアクリレート、塩化ビニル、ジアリルフタレ
ート、トリアリルシアヌレート、エチレングリコ
ールジメタアクリレート等があげられる。本発明において使用される水性分散液は界面活
性剤または保護コロイドの存在下で加圧重合して
得られるものであるが、保護コロイドが望まし
く、保護コロイド単独または界面活性剤と併用し
ても有効であらる。保護コロイドとしては、ポリ
ビニルアルコール（以下PVAという）が最もす
ぐれており、平均重合度100〜4200、ケン化度70
〜100モル％の部分ケン化物または完全ケン化物
が用いられる他、重合過程でアクリロニトリル、
アクリルアミドやクロトン酸、アクリル酸、メタ
アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和
カルボン酸やそのアルキルエステル等を酢酸ビニ
ルと共重合したのち、ケン化したものや、PVA
を製造後、硫酸、リン酸、ホルマリン、尿素、無
水マレイン酸等と反応したものなどいわゆる変性
PVAまたはPVA誘導体も使用できる。 PVA以外の保護コロイドとして無水マレイン
酸―イソブチレン共重合体、スチレンのカルボン
酸変性共重合体、ヒドロキシエチルセルローズ、
ヒドロキシプロピルセルローズ等が使用できる。
界面活性剤としては一般に市販されているアニオ
ン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界
面活性剤が使用される。重合開始剤は過酸化水素、過硫酸カリウム等の
水溶性無機過酸化物または過硫酸塩、アゾ化合物
等が用いられる。またこれらと還元剤の併用によ
るレドツクス系開始剤を使用することもできる。
重合方法はビニルエステルを一括して、或いは分
割して或いは連続的に添加してもよい。本願発明に適用される該共重合体水性分散液の
ガラス転移温度は−5゜〜−40℃に限定される。該
転移温度は測定方法によつて値が異なるが、ここ
ではトーシヨナルブレイドアナリシス（TBA、
周波数１Hz以下）による値をいう。TBAについ
ては例えば、日本化学会編：新実験化学講座第19
巻、第904頁（1978年丸善発行）に記載されてい
る。ガラス転移温度が−５℃より高い場合は常温
及び低温接着力が低下し、−40℃以下は高温接着
力が低下し不適当である。特に−10゜〜−35℃の
範囲が好ましい。本発明の特徴は非極性でしかもフオーム形態で
あるPEFに適用しうる接着剤である。すなわち
一般の水性接着剤はPEFに対しては接着性はお
ろか剥離剤になりうるような性質のものが多く、
従来からよく知られているエチレン―ビニルエス
テル共重合体水性分散液も接着性は低い。しかる
にガラス転移温度が−5゜〜−40℃になるようなビ
ニルエステルおよびエチレンを主成分とした乳化
共重合体はPEFに対する接着性が著しく高くな
り、特に低温接着力が向上する。該接着剤はエチ
レンを主成分の１つとして有するためゴム系と異
なり、重合中にオリゴマーが合成され、粘着付与
性物質も自動的に合成されることにより、フオー
ムに対する密着性または他の物質に対する密着性
が著しく向上し、施工性も良好となる。またビニルエステルを含有するため極性の物質
に対する接着性もあり、PEF以外の他の種々の
物質に対する接着性も併せて有することによつて
PEFの接着用途が本発明による接着剤によつて
拡大されると考えられる。さらに、本発明の性能の特徴の一つは、無公害
型の水系であり被着体に対してブライマーを必要
とせず、片面塗布で接着が可能であることは勿論
接着強度が大きく耐寒性、耐熱性、耐老化も優れ
ている。また本発明の接着剤組成物は必要に応じて他の
重合体の水性分散液を混合してもよく、例えば、
酢酸ビニル系重合体、アクリル酸アルキルエステ
ル系共重合体、オレフイン系重合体、塩化ビニル
系重合体、スチレン―ブタジエン系共重合体等の
水性分散液が挙げられる。さらに本願発明の接着
剤には他の一般的に使用されている添加剤、例え
ば増粘剤、粘着付与剤、可塑剤、消泡剤、顔料や
イソシアネート化合物、フエノール樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂、エポオシ化合物等の架橋剤等
を混合してもよいが、前記の他の重合体水性分散
液混合の場合と同じく、組成物の性能を低下させ
ない程度の量に限られる。以下、実施例、比較例をあげて本発明を具体的
に説明するがこれらの例は何等本発明を限定する
ものではない。尚これらの例における「部」及び
「％」は特に断りのない限りは重量基準で表わす
ものとする。尚剥離強度は下記の方法で測定した。 (1) 常態剥離強度剥離強度90゜、剥離速度200mm／分、測定温度
20℃の条件でオートグラフを用いて測定した。 (2) 低温剥離強度５℃に１日放置し５℃でオートグラフにより
剥離強度を求めた。 (3) 高温剥離強度 50℃に１日放置し50℃でオートグラフにより
剥離強度を求めた。実施例１撹拌機およびジヤケツト付オートクレーブにイ
オン交換水60.3部、重炭酸ナトリウム0.2部、過
硫酸カリウム0.5部、PVA（ケン化度88モル％、
重合度500）2.6部、ポリオキシエチレンノニルフ
エニルエーテル（エチレンオキシド付加モル数＝
30）1.3部を添加し均一に溶解させエチレン圧力
を50Kg／cm²に加圧し30±１℃に調整した。メタ重亜硫酸ソーダ0.06部をイオン交換水0.26
部に溶解し、この溶液の1/6をオートクレーブに
添加した。これと同時に酢酸ビニル52.5部を11時
間かけて連続添加し、さらにイオン交換水33.7部
にポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル
（エチレンオキシド付加モル数＝30）1.3部を溶解
した溶液を逐次添加した。酢酸ビニルを添加する
と直ちに重合が開始した。重合中メタ重亜硫酸ナ
トリウム溶液の残りを５回に分けて添加した。な
お、重合中適宜少量サンプリングしてプロム滴定
法により系内の酢酸ビニル濃度を求めたがいずれ
も１％以下であつた。またエチレン圧力は50Kg／
cm²、温度は30゜＋１℃に酢酸ビニル添加終了まで
一定に保持した。得られた水性分散液の安定性は
良好であつた。該分散液の組成を第１表に示す。
また下記の条件で測定した剥離強度を第２表に示
す。接着条件；スレート板（JIS―A5403の平板Ｓ、
６mm厚）に接着剤をローラーで200ｇ（wet）／
m²塗布しオープンタイムを30分とり厚さ20mm、巾
25mm、長さ100mmのPEF（東レ製）をローラーで
１回圧締し20℃にて１日養生後前記(1)〜(3)の接着
力測定試験を行なつた。表２より明らかなように
常態、低温、高温いづれの条件でも接着性は良好
である。実施例２実施例１と同じオートクレーブに平均重合度
1700、ケン化度88モル％のPVA5部を70部の水に
溶解しエチレン40Kg／cm²加圧下、60℃で第２リン
酸ナトリウム0.5部、平均炭素数10の三級カルボ
ン酸のビニルエステル（VeOVa―10シエル化学
社製）74部と酢酸ビニル4.5部を過硫酸アンモニ
ウム２％水溶液を使用して連続重合した。得られ
た水性分散液の安定性は良好であつた。該分散液
の組成を第１表に示す。また実施例１と同様に測
定した剥離強度を第２表に示す。実施例３実施例１と同じオートクレーブに平均重合度
1700、ケン化度88モル％のPVA2部とノニオン活
性剤（ノニポール200、三洋化成(株)製）２部を70
部の水に溶解し40Kg／cm²のエチレン加圧下、50℃
でアクリル酸0.5部、酢酸ビニル60部、２―エチ
ルヘキシルアクリレート22部を過硫酸アンモニウ
ム２％水溶液を使用して連続重合した。得られた水性分散液の組成を第１表に、接着性
能測定結果を第２表に示す。実施例４実施例３と同じ重合方法で単量体組成を変えた
水性分散液を得た。その組成を第１表に示す。該
分散液100部にジブチルフタレート３部を添加混
合し組成物を調製し接着性能を評価した。その結
果を第２表に示す。実施例５実施例３と同じ重合方法で単量体組成を変えた
水性分散液を得た。その組成を第１表に示す。該
分散液の接着性能を第２表に示す。実施例６実施例２のPVA5部に代えてノニオン活性剤
（ノニポール200）５部を使用する以外は同一の条
件で重合した。得られた水性分散液の組成を第１
表に示す。該分散液の接着性能を第２表に示す。実施例７実施例２のPVA5部に代えてヒドロキシエチル
セルロース１部とノニオン活性剤（ノニポール
200）４部を使用する以外は同一の条件で重合し
た。得られた水性分散液の組成を第１表に示す。
該分散液の接着性能を第２表に示す。比較例１〜４実施例と同じ重合方法で単量体組成を変えて重
合した。得られた水性分散液の組成を第１表に示
す。実施例１と同じ条件で測定した接着性能を第
２表に示す。第２表から明らかなようにガラス転移温度が−
5゜〜−40℃の範囲を外れるもの、エチルレン含有
率が５重量％以下のもの、ビニルエステル含有率
が50〜95重量％の範囲を外れるものは常態、低
温、高温剥離強度のいずれかが低いことがわか
る。さらにガラス転移温度が−5゜〜−40℃でエチ
レン含有率が５〜50重量％、ビニルエステル含有
率が50〜95重量％の範囲のものは受態、低温、高
温剥離強度が高いが、中でもPVAを保護コロイ
ドとする水性分散液はPVA以外のヒドロキシエ
チルセルロースやノニオン活性剤を用いたものよ
り優れることが認められる。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１エチレンとビニルエステルを乳化共重合して
得られる水性分散液であつて、共重合体組成がエ
チレン含有率５〜50重量％、ビニルエステル含有
率50〜95重量％で、かつガラス転移温度が−5゜〜
−40℃の水性分散液を主成分とするポリエチレン
フオーム用接着剤組成物。２ポリビニルアルコールを保護コロイドとして
エチレンとビニルエステルを乳化共重合して得ら
れる水性分散液であつて、共重合体組成がエチレ
ン含有率５〜50重量％、ビニルエステル含有率50
〜95重量％で、かつガラス転移温度が−5゜〜−40
℃の水性分散液を主成分とする特許請求の範囲第
１項に記載のポリエチレンフオーム用接着剤組成
物。