TW201335301A - 水性接著劑 - Google Patents
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Abstract
本發明目的是提供一種被接著物彼此間的接著性優異的水性接著劑。本發明是含有至少2種組成互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物的水性接著劑,該水性接著劑以再含有界面活性劑、鹼性化合物及/或黏著樹脂者為理想。
Description
本發明是關於水性接著劑。
一般而言,水性接著劑含有多種樹脂,為了賦與或更發揮該水性接著劑的用途所要求的特性,而檢討樹脂的種類等(非專利文獻1)。
[非專利文獻1]日本接著劑篇「接著手冊(第4版)」日刊工業新聞社發行,2007年12月28日,98頁
以往的水性接著劑對各種被接著物的接著性有不一定能滿足的情況。
本發明包含以下的發明。
[1]一種水性接著劑,含有至少2種組成互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物。
[2]如[1]所述的水性接著劑,再含有下述式(I)所表示的界面活性劑。
(式中,X表示氫原子或-SO3M(M是氫原子、NH4或鹼金屬)。
n表示1至3的整數。m表示1至100的整數)。
[3]如[2]所述的水性接著劑,其中,前述界面活性劑含有X為氫原子的界面活性劑、與X為-SO3M的界面活性劑的至少2種。
[4]如[2]或[3]所述的水性接著劑,其中,前述界面活性劑的-SO3M是-SO3NH4。
[5]如[2]至[4]任一項所述的水性接著劑,其中,前述界面活性劑含有式(A)所表示的界面活性劑與式(B)所表示的界面活性劑,其重量比是1至99:99至1、5至95:95至5、10至90:90至10、30:70至90:10、40:60至90:10或50:50至90:10。
(式中,m表示1至100的整數)。
[6]如[2]至[5]任一項所述的水性接著劑,其中,相對於水性接著劑所含的樹脂100重量份,含前述界面活性劑0.1至50重量份、0.1至20重量份或0.1至10重量份。
[7]如[1]至[6]任一項所述的水性接著劑,其中,前述乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物之乙烯:(甲基)丙烯酸酯:馬來酸酐的結構單元的莫耳比是10至95:50至1:0.01至10。
[8]如[1]至[7]任一項所述的水性接著劑,其中,前述乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物是以1:99至99:1的重量比含有2種。
[9]如[1]至[8]任一項所述的水性接著劑,再含有鹼性化合物。
[10]如[1]至[9]任一項所述的水性接著劑,再含有黏著樹脂。
[11]如[1]至[10]任一項所述的水性接著劑,其中,水性接著劑含有粒徑(個數基準)0.01至1.0μm的分散質。
[12]如[1]至[11]任一項所述的水性接著劑,再含有聚胺基甲酸酯樹脂或非水溶性的聚胺基甲酸酯樹脂。
[13]如[1]至[12]任一項所述的水性接著劑,再含有由萜烯聚合物、萜烯酚、β-蒎烯聚合物、芳香族改質萜烯聚合物、α-蒎烯聚合物及萜烯系加氫樹脂所成之群選擇的萜烯系樹脂。
[14]如[1]至[11]任一項所述的水性接著劑,再含有聚胺基甲酸酯樹脂,及由萜烯聚合物、萜烯酚、β-蒎烯聚合物、芳香族改質萜烯聚合物、α-蒎烯聚合物及萜烯系加氫樹脂所成之群選擇的萜烯系樹脂。
[15]如[1]至[11]任一項所述的水性接著劑,再含有聚胺基甲酸酯樹脂與萜烯酚或者非水溶性的聚胺基甲酸酯樹脂與萜烯酚。
[16]如[1]至[15]任一項所述的水性接著劑,再含有異氰酸酯。
[17]如[1]至[15]任一項所述的水性接著劑,再含有由二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二甲苯二異氰酸酯(XDI)及這些的寡聚物或聚合物所成之群選擇的異氰酸酯。
[18]如[1]至[17]任一項所述的水性接著劑,係藉由經由聚合而獲得乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物之後,將該乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物分散於水性媒體中的後乳化法所得者。
依本發明,則可提供可將各種被接著物強固地接著的水性接著劑。
本發明的水性接著劑含有至少2種的組成互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物。
本發明的水性接著劑所含的共聚物是至少2種的組成互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物、其皂化物或
部分皂化物等。
本說明書中,將丙烯酸與甲基丙烯酸總稱為(甲基)丙烯酸,將丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯總稱為(甲基)丙烯酸酯。
又,(甲基)丙烯酸酯就是C1至C10烷基、含有羥基的C1至C10烷基等的(甲基)丙烯酸的酯。
就(甲基)丙烯酸酯而言,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸與醇的酯化物等。其中尤以(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯為理想。
「組成互不相同」就是,可為構成乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物的源自乙烯、(甲基)丙烯酸酯系單體、馬來酸酐之結構單元的莫耳比不同者,亦可為如上所述,源自(甲基)丙烯酸酯的結構單元的結構不同者,亦可為兩者皆不同者。又,可為僅乙烯、僅(甲基)丙烯酸酯或僅馬來酸酐來源的結構單元的莫耳比不同者,亦可為2種以上的成分來源的結構單元的莫耳比不同者,亦可為全成分來源的結構單元的莫耳比不同者。
組成互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物係可為只含2種者,亦可為含3種以上者。
此共聚物的形態,例如,可為無規共聚合、崁段共聚合、接枝共聚合等的任一種。又,亦可為乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物經由馬來酸酐改質者。
乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物的結構單元的莫耳比,通常是10至95:50至1:0.01至10,理想是20至95:50至1:0.01至10,更理想是30至95:35至4:10至1。
這種乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物,在製造時,可藉由調整相對於原料單體的全使用量之各單體使用量,而調整為上述的組成比。
水性接著劑中所含的組成互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物有2種時,其重量比,例如,可列舉1:99至99:1,理想是5:95至95:5,更理想是10:90至90:10。
乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物,可藉由該領域公知的方法,例如,自由基聚合法等而製造。就製造改質物的方法而言,可列舉將乙烯及(甲基)丙烯酸熔融後,添加馬來酸酐而改質的方法;將乙烯及(甲基)丙烯酸溶解於甲苯、二甲苯等溶劑後,添加馬來酸酐而改質的方法等公知的方法。源自馬來酸酐結構單元,可為保持有酸酐基(-CO-O-CO-)的單元,亦可為經開環的單元,亦可為含有保持者與開環者雙方。
就乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物的市售品而言,可列舉BONDINE AX8390、BONDINE HX8290、BONDINE LX4110、BONDINE HX8140、BONDINE HX8210、OREVAC T9314、OREVAC T9318、OREVAC G18211(ARKEMA社製)等。
在本發明的水性接著劑中,乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物的含量,例如,由維持水性接著劑的安定性、保適度黏性、呈現良好的塗膜形成能或良好的接著性之觀點來看,相對於水性接著劑的全量,理想是1至60重量%,更理想是3至50重量%,再更理想是5至40重量%。
本發明的水性接著劑,可含有至少2種以上的組成
互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物以外的樹脂。
就這種樹脂而言,例如,可列舉具有源自碳數2至20的α-烯烴的結構單元的樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂(PMMA)、聚氯化乙烯(PVC)、聚二氯亞乙烯(poly vinylidene chloride)、聚苯乙烯(PS)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚四氟乙烯(PTFE)、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂(ABS樹脂)、AS樹脂等聚合物及共聚物以及改質聚合物及改質物等多種樹脂。這些可單獨或2種以上組合使用。
就碳數2至20的α-烯烴而言,例如,可列舉乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯、乙烯基環己烷等。理想是,可列舉乙烯、丙烯等。
就含源自碳數2至20的α-烯烴的結構單元的共聚物而言,可列舉聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)等同元聚合物或其改質物,以乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-丙烯-1-丁烯共聚物等α-烯烴系共聚物或其改質物、與可以共聚合的單體的共聚物或其改質物或是這些的2種以上的混合物為理想。在與可以共聚合的單體的共聚物中,可以共聚合的單體及α-烯烴,分別可單獨使用,亦可2種以上組合使用。共聚物的形態,例如,可為無規共聚合、崁段共聚合、接枝共聚合等的任一種。這些可為以過氧化物等而低分子量化或高分子量化者。
就α-烯烴系共聚物或與可以共聚合的單體的共聚物的改質物而言,例如,可列舉藉α,β-不飽和羧酸類的改質物。這時的改質量,相對於共聚物100重量%,通常是0.1至10重量%,理想是0.2至5重量%,更理想是0.2至4重量%。
就α,β-不飽和羧酸類而言,例如,可列舉α,β-不飽和羧酸(馬來酸、伊康酸、焦檸檬酸等)、α,β-不飽和羧酸酯(馬來酸甲酯、伊康酸甲酯、焦檸檬酸甲酯等)、α,β-不飽和羧酸酐(馬來酸酐、伊康酸酐、焦檸檬酸酐等)。又,可將這些α,β-不飽和羧酸類組合而使用。
這種改質物,可藉由將α-烯烴系共聚物或可以共聚合的單體熔融後,添加α,β-不飽和羧酸類等而改質的方法;將α-烯烴系共聚物或可以共聚合的單體溶解於甲苯、二甲苯等溶劑後,添加α,β-不飽和羧酸類等而改質的方法等公知的方法而製造。這時,在改質物中含源自α,β-不飽和羧酸酐的結構單元時,可為保持有酸酐基(-CO-O-CO-)者,或開環者,亦可含有保持者與開環者雙方。
就可以共聚合的單體而言,可列舉不飽和羧酸或其酸酐、α,β-不飽和羧酸的金屬鹽、α,β-不飽和羧酸酯、乙烯酯、乙烯酯皂化物、環狀烯烴、乙烯芳香族化合物、多烯化合物(二烯類等)、(甲基)丙烯腈、鹵化乙烯類、二鹵亞乙烯類等。這些可單獨或2種以上組合使用。
就不飽和羧酸或其酸酐而言,可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、伊康酸、伊康酸酐、富馬酸、巴豆酸還有不飽和二羧酸的半酯或半醯胺等。其中尤以丙烯酸、甲基
丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐為理想,特別是以丙烯酸、馬來酸酐為理想。
就α,β-不飽和羧酸的金屬鹽而言,可列舉(甲基)丙烯酸的鈉鹽、鎂鹽。
就α,β-不飽和羧酸酯而言,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、丙烯酸2-羥乙酯還有甲基丙烯酸與醇的酯化物等。其中尤以(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯為理想。
就乙烯酯而言,可列舉甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯(vinyl pivalate)、三甲基乙酸乙烯酯(vinyl versatate)等。其中尤以乙酸乙烯酯為理想。
就乙烯酯皂化物而言,可列舉將乙烯酯使用鹼性化合物等進行皂化所得的乙烯醇等。
就環狀烯烴而言,例如,可列舉降莰烯、5-甲基降莰烯、5-乙基降莰烯、1,4,5,8-二甲橋-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫萘、1,2-二氫二環戊二烯、5-氯降莰烯、環戊烯、環己烯、環庚烯、乙烯基環己烷等。
就乙烯芳香族化合物而言,例如,可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯二甲苯、單氯苯乙烯、二氯苯乙烯、單溴苯乙烯、二溴苯乙烯、氟苯乙烯、對三級丁基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯萘等。
就多烯化合物而言,例如,可列舉直鏈狀或分枝狀的脂肪族共軛多烯化合物、脂環式共軛多烯化合物、脂肪族非共軛多烯化合物、脂環式非共軛多烯化合物、芳香族非共軛多烯化
合物等。該等亦可具有烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳烷氧基等取代基。
就脂肪族共軛多烯化合物而言,例如,可列舉1,3-丁二烯、異戊二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、2-丙基-1,3-丁二烯、2-異丙基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-癸二烯、2,3-二甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-辛二烯、2,3-二甲基-1,3-癸二烯等。
就脂環式共軛多烯化合物而言,例如,可列舉2-甲基-1,3-環戊二烯、2-甲基-1,3-環己二烯、2,3-二甲基-1,3-環己二烯、2-氯-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-戊二烯、2-氯-1,3-環己二烯等。
就脂肪族非共軛多烯化合物而言,例如,可列舉1,4-己二烯、1,6-庚二烯、1,6-辛二烯、1,9-癸二烯、3,3-二甲基-1,4-己二烯、5-乙基-1,4-庚二烯、4-甲基-1,4-辛二烯、5-甲基-1,4-辛二烯、4-乙基-1,4-辛二烯、4-甲基-1,4-壬二烯、5-甲基-1,4-癸二烯、6-甲基-1,6-十一碳二烯、4-亞乙基-12-甲基-1,11-十五碳二烯等。
就脂環式非共軛多烯化合物而言,例如,可列舉乙烯基環己烷、乙烯基環己烯、5-乙烯-2-降莰烯、1,4-二乙烯基環己烷、1-異丙烯基-3-乙烯基環戊烷、甲基四氫茚等。
就芳香族非共軛多烯化合物而言,例如,可列舉二乙烯基苯、乙烯基異丙烯基苯等。
就與可與α-烯烴共聚合的單體的共聚物而言,具體而言,可列舉以下的(i)至(vii)的共聚物。
(i)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,其皂化物或部分皂化物,(ii)乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物,(iii)乙烯-(甲基)丙烯酸環氧丙酯共聚物,乙烯-(甲基)丙烯酸
甲酯共聚物等乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物,(iv)乙烯-乙烯基環己烷等乙烯-脂環式α-烯烴共聚物,(v)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-(甲基)丙烯酸環氧丙酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-(甲基)丙烯酸甲酯等乙烯-乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物,(vi)乙烯-(甲基)丙烯酸環氧丙酯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物等乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物,(vii)這些的金屬鹽的共聚物。
再者,可使用黏著樹脂或發揮做為黏著賦與劑的機能的樹脂。
就這種樹脂而言,例如,可列舉松香類、萜烯系樹脂、將碳數5的石油餾分聚合的石油系樹脂及其加氫樹脂、將碳數9的石油餾分聚合的石油系樹脂及其加氫樹脂、其他的石油系樹脂、苯并呋喃(cumarone)樹脂以及茚樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂等。
具體而言,可列舉松香、聚合松香、不均化松香、氫化松香、馬來酸化松香、富馬酸化松香及這些的甘油酯、新戊四醇酯、甲酯、三乙二醇酯、酚(phenol)改質物及其酯化物等松香類;萜烯聚合物、萜烯酚、β-蒎烯聚合物、芳香族改質萜烯聚合物、α-蒎烯聚合物、萜烯系加氫樹脂等萜烯系樹脂;將碳數5的石油餾分聚合的石油系樹脂、將碳數9的石油餾分聚合的石油系樹脂及這些的加氫樹脂;馬來酸改質物以及富馬酸改質物等石油系樹脂;後述的將聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物還有視需要與其他的化合物反應而得的聚胺基甲酸酯樹脂等。
其中尤理想,可列舉萜烯系樹脂、聚胺基甲酸酯樹
脂。萜烯系樹脂,可使用YS RESIN PX/PXN、YS POLYSTER、Mighty Ace、YS RESIN TO/TR、CLEARON P/M/K(YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD製),TAMANOL 803L/901(荒川化學社製),TERUTAC 80(日本萜烯化學社製)等商品的任一種。
聚胺基甲酸酯樹脂是以聚胺基甲酸酯在水中分散的水性乳液的形態為理想。
通常,聚胺基甲酸酯樹脂,可藉由將聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物還有視需要與其他的化合物反應而得。反應,例如,可列舉丙酮法、預聚合物混合法、酮亞胺(ketimine)法、熱熔分散(hot melt dispersion)法等方法等。
就聚異氰酸酯化合物而言,可列舉通常的聚胺基甲酸酯的製造所使用的分子內有2個以上異氰酸酯基的有機聚異氰酸酯化合物。例如,可列舉1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、甲基環己基-2,4-二異氰酸酯、甲基環己基-2,6-二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯(XDI)、1,3-雙(異氰酸酯)甲基環己烷、四甲基二甲苯二異氰酸酯、反環己烷-1,4-二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯類;2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)、1,5’-環烷二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、二苯基甲基甲烷二異氰酸酯、四烷基二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苄基二異氰酸酯、1,3-伸苯基二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯類;離胺酸酯三異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯、1,8-異氰酸酯
-4,4-異氰酸酯甲基辛烷、1,3,6-六亞甲基三異氰酸酯、雙環庚烷三異氰酸酯、三羥甲基丙烷與甲苯二異氰酸酯的加成物、三羥甲基丙烷與1,6-六亞甲基二異氰酸酯的加成物等三異氰酸酯類等。這些可單獨或2種以上組合使用。
就多元醇化合物而言,可列舉通常的聚胺基甲酸酯的製造所使用之分子內有2個以上的羥基的化合物。例如,可列舉乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、甘油等多元醇類;聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基醚二醇等聚醚多元醇類;己二酸、癸二酸、伊康酸、馬來酸酐、對苯二甲酸、間苯二甲酸、富馬酸、琥珀酸、草酸、丙二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸等二羧酸類,與乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,9-壬二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,3-丙二醇、三丙二醇、三羥甲基丙烷、甘油等多元醇化合物所得的聚酯多元醇類;聚己內酯多元醇、聚β-甲基-δ-戊內酯等聚內酯系聚酯多元醇類;聚丁二烯多元醇或其氫化物、聚碳酸酯多元醇、聚硫醚多元醇、聚丙烯酸酯多元醇等。
為了提高在水中的分散安定性起見,聚胺基甲酸酯樹脂以在分子內有親水基為理想。在分子內含親水基的聚胺基甲酸酯,稱為離子聚合物結構,其本身有界面活性能力。因此,有在水中容易分散的傾向,有提高聚胺基甲酸酯的水性乳液再與單體乳化聚合而得的水性乳液的耐水性的傾向。
就親水性基而言,以磺醯基、羧基等陰離子性基為理想,以磺醯基為更理想。因有更提高將單體乳化聚合而得的水
性乳液的耐水性的傾向。
陰離子性基,通常以使用中和劑中和為理想。
就中和劑而言,可列舉三乙胺、三乙醇胺等3級胺化合物;氫氧化鈉等無機鹼化合物;氨等。
為了將親水基導入分子內,在聚胺基甲酸酯的製造時,以使用以下的化合物為理想。就化合物而言,例如,可列舉在分子內具有源自聚乙二醇的結構單元等非離子性親水基,並且具有1個以上磺醯基、羧基、羥基、一級胺基(-NH2)、二級胺基(=NH)等與異氰酸酯基有反應性的活性氫的化合物(以下,有時稱為「含有親水性基之化合物」)等。
就含有親水性基之化合物而言,例如,可列舉3,4-二胺基丁烷磺酸、3,6-二胺基-2-甲苯磺酸、2,6-二胺基苯磺酸、N-(2-胺基乙基)-2-胺基乙基磺酸等含有磺酸的化合物;2,2-二羥甲基乳酸、2,2-二羥甲基丙酸、2,2-二羥甲基戊酸等含有羧酸之化合物等。這些可單獨或2種以上組合使用。
將聚胺基甲酸酯樹脂做為水性乳液而製造時,視需要,做為鏈伸長、調節分子量等目的,可併用與含有親水性基之化合物不同的化合物,且在分子內含有可與異氰酸酯化合物反應的活性氫的化合物。就這種化合物而言,例如,可列舉乙二胺、1,4-丁烷二胺、1,6-己烷二胺等多元胺化合物;三乙醇胺等含有三級胺之多元醇類;甲醇、乙醇、丁醇等單醇類等。
就聚胺基甲酸酯樹脂而言,可直接使用市售的聚胺基甲酸酯水性乳液、市售的水溶性胺基甲酸酯樹脂。
例如,可列舉將聚胺基甲酸酯樹脂分散或溶解於水
中的聚胺基甲酸酯分散液(或聚胺基甲酸酯液)。聚胺基甲酸酯分散液中,聚胺基甲酸酯樹脂的量,通常是10至70重量%,理想是30至50重量%。
聚胺基甲酸酯分散液,可再含有不含異氰酸酯反應基的有機溶劑,例如,乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、N-甲基吡咯啶酮等。有機溶劑的量,通常,相對於聚胺基甲酸酯分散液中的水100重量份,可設為0.1至100重量份。
就水溶性胺基甲酸酯樹脂而言,例如,可列舉住友拜耳胺基甲酸酯(Sumika Bayer Urethane)(股)製:DISPERCOLL U-42、U-53、U-54、U-56、KA-8481、KA-8584、KA-8755、KA-8756、KA-8766,DIC(股)製:HYDRAN HW-111、HW-311、HW-333、HW-350、HW-337、HW-374、AP-20、AP-60LM、AP-80,三洋化成工業(股)製:UPRENE UXA-306、UXA-307、PERMARIN UA-150、PERMARIN UA-200、PERMARIN UA-300、PERMARIN UA-310、UCOAT UWS-145,第一工業製藥(股)製:SUPERFLEX 107M、110、126、130、150、160、300、361、370、410、420、460、700、750、820,ADEKA社製:ADEKA BONTIGHTER HUX-401、HUX-420A、HUX-380、HUX-561、HUX-210、HUX-822、HUX-895、HUX-830等。
本發明的水性接著劑含有其他的樹脂時,理想是乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物:其他的樹脂(不揮發分比)是50:50至90:10,更理想是50:50至80:20。這些樹脂的形態,可為乳液,亦可與乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物一起乳化。
本發明的水性接著劑含有其他的樹脂時,其含量,
例如,可依所用的樹脂的種類、使用目的、想要得到的性能等而適宜調整。例如,從維持水性接著劑的安定性,保持適度黏性,呈現良好的塗膜形成能的觀點而言,相對於水性接著劑的全量,理想是1至60重量%,更理想是3至60重量%,3至50重量%,再更理想是5至55重量%。又,例如,從發揮做為黏著樹脂或黏著賦與劑的機能的觀點而言,相對於水性接著劑的全量,理想是1至99重量%,更理想是3至99重量%,再更理想是5至90重量%。
本發明的水性接著劑,以再含有一般做為乳化劑而作用的界面活性劑為理想。就這種界面活性劑而言,可為陽離子性、陰離子性、兩性及非離子性的任一種的界面活性劑,其中尤為理想是,陰離子性或非離子性的界面活性劑。特別是,以有式(I)的結構者為理想。界面活性劑,可單獨或2種以上組合使用,以至少併用2種為理想。其中尤以併用至少2種具有式(I)結構的界面活性劑更理想。
式(I)中的X是氫原子、-SO3M(M是氫原子、-NH4或鹼金屬),亦即,可列舉硫酸、硫酸鹽(例如,銨鹽、鈉等鹼金屬鹽等)等,其中尤其理想是氫原子、-SO3H或-SO3NH4。
就至少2種的界面活性劑的組合而言,可為X相同而n及/或m不同的組合,但以n及/或m是相同或不同,X是不同的組合為理想。具體而言,可列舉X為氫原子與-SO3H的組合、氫原子與-SO3NH4的組合、-SO3H與-SO3NH4的組合。其中尤以氫原子與-SO3NH4的組合為理想。
就式(I)所表示的界面活性劑而言,可列舉LATEMUL AD-25(花王股份有限公司製)、下述式(A)所表示的LATEMUL E-1000A(花王股份有限公司製)、下述式(B)所表示的NOIGEN EA-177(第一工業製藥股份有限公司製)等。
在本發明的水性接著劑中,可以含有式(I)所表示的界面活性劑以外的界面活性劑。
例如,就陰離子性界面活性劑而言,可列舉高級醇的硫酸酯鹽、高級烷磺酸鹽、高級羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽、磺琥珀酸乙烯酯等。
就陽離子性界面活性劑而言,可列舉十二烷基三甲基銨鹽及十六烷基三甲基銨鹽等烷基銨鹽,十六烷基吡啶鎓鹽及癸基吡啶鎓鹽等烷基吡啶鎓鹽,氧基伸烷基三烷基銨鹽、二氧基伸烷基二烷基銨鹽、烯丙基三烷基銨鹽、二烯丙基二烷基銨鹽等。
就非離子性界面活性劑而言,可列舉聚氧乙烯丙烯醚等聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、環氧乙烷環氧丙烷崁段共聚物、聚氧乙烯脂肪醯胺、環氧乙烷-
環氧丙烷共聚物等具有聚氧乙烯結構之化合物及聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯等山梨糖醇酐衍生物等。
就兩性界面活性劑而言,可列舉月桂基甜菜鹼、月桂基二甲基胺氧化物等。
界面活性劑的含量,相對於上述乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物100重量份,通常是0.1至50重量份,理想是0.1至20重量份,更理想是0.1至10重量份。
本發明的水性接著劑含有除了式(I)所表示的界面活性劑以外的界面活性劑時,式(I)所表示的界面活性劑與除了式(I)所表示的界面活性劑以外的界面活性劑的合計含量,相對於乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物100重量份,通常是0.1至50重量份,理想是0.1至20重量份,更理想是0.1至10重量份。
本發明的水性接著劑含有除了乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物以外的樹脂時,界面活性劑的含量,相對於水性接著劑所含的樹脂100重量份,通常是0.1至50重量份,理想是0.1至20重量份,更理想是0.1至10重量份。
併用式(A)所表示的界面活性劑與式(B)所表示的界面活性劑時,重量比,理想是1至99:99至1,更理想是5至95:95至5,再更理想是10至90:90至10,特別理想是,30:70至90:10、40:60至90:10、50:50至90:10。
本發明的水性接著劑是以再含有鹼性化合物為理想。
就鹼性化合物而言,以可中和羧基者為理想,例如,
可列舉氨、有機胺化合物、金屬氫氧化物等。理想是氨或有機胺化合物。特別是沸點在200℃以下的有機胺化合物,由於可由通常的乾燥而容易飛散,使用水性接著劑形成塗膜時,可維持或提高塗膜的耐水性、耐鹼性,故佳。
就有機胺化合物而言,例如,可列舉三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、胺基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、異丙胺、亞胺基雙丙胺、乙胺、二乙胺、3-乙氧基丙胺、3-二乙基胺基丙胺、二級丁胺、丙胺、甲基胺基丙胺、3-甲氧基丙胺、單乙醇胺、嗎啉、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉等。其中尤理想是N,N-二甲基乙醇胺等。
就金屬氫氧化物而言,可列舉氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉等。
本發明的水性接著劑含有鹼性化合物時,其含量相對於共聚物,理想是1至30重量%,較理想是2至20重量%,更理想是2至10重量%。
本發明的水性接著劑是以不含溶劑為理想,但視情況,除了水之外,可以再含有,例如,甲苯、二甲苯等芳香族烴;己烷等脂肪族烴;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯;甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮;甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等醇,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇等二醇系溶劑,甲基溶纖劑、溶纖劑、丁基溶纖劑、二烷、MTBE(甲基三級丁基醚)、丁基卡必醇等溶纖劑系溶劑,二乙二醇單甲基醚、三乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇等二醇系溶劑,乙二醇
單甲基醚乙酸酯、PMA(丙二醇單甲基醚乙酸酯)、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯等二醇酯系溶劑;等有機溶劑。這些可單獨或2種以上組合使用。
本發明的水性接著劑含有溶劑時,其含量相對於乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物100重量份,通常是0.01至30重量份,理想是0.01至10重量份。
在本發明的水性接著劑中,通常含有水。再者,在不損及對水性接著劑希望具有的特性的範圍,可視需要含有酚系安定劑、亞磷酸鹽系安定劑、胺系安定劑、醯胺系安定劑、老化防止劑、耐候安定劑、抗沉降劑、抗氧化劑、熱安定劑、光安定劑等安定劑;觸變劑、增黏劑、分散劑、消泡劑、黏度調整劑、耐候劑、顏料、顏料分散劑、抗靜電劑、滑劑、核劑、耐燃劑、油劑、染料、硬化劑(交聯劑)等添加劑;氧化鈦(金紅石型)、氧化鋅等過渡金屬化合物,碳黑等顏料;玻璃纖維、碳纖維、鈦酸鉀纖維、矽灰石、碳酸鈣、硫酸鈣、滑石、玻璃片(flake)、硫酸鋇、黏土、高嶺土、微粉末氧化矽、雲母、矽酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋁、矽藻土等無機或有機填充劑等。
本發明的水性接著劑所含的水,一般使用自來水、去離子水等。又,為了更提高水性接著劑的安定性,可以添加聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等水溶性樹脂。
水的含量,例如,相對於水性接著劑的全量為20重
量%以上,理想是30重量%以上,更理想是40重量%以上,再更理想是50重量%以上,例如,90重量%以下,理想是85重量%以下,更理想是80重量%以下,再更理想是70重量%以下。
增黏劑,可為了調整調配物的黏性而使用。就增黏劑而言可列舉ADEKA(股)社製:ADEKA NOL UH-140S、UH-420、UH-438、UH-450VF、UH-462、UH-472、UH-526、UH-530、UH-540、UH-541VF、UH-550、UH-752、H-756VF,SAN NOPCO社製:SN THICKENER 920、922、924、926、929-S、A-801、A-806、A-812、A-813、A-818、621N、636、601、603、612、613、615、618、621N、630、634、636、4050等。
分散劑,可為了改善塗佈基材的濕潤性而使用。就分散劑而言,可列舉ADEKA(股)社製:ADEKA COL W-193、W-287、W-288、W-304,BYK社製:BYK-333、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349、BYK-378,SAN NOPCO社製:NOPCO WET50、SN WET366、NOPCO 38-C、SN DISPERSANT 5468、5034、5027、5040、5020等。
就硬化劑而言,例如,可列舉異氰酸酯系的硬化劑二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二甲苯二異氰酸酯(XDI)及這些的寡聚物或聚合物。具體而言,可列舉住化BAYER URETHANE製的SUMIDUR 44V20、SUMIDUR N3200、N3300、N3400、N3600、N3900、S-304、
S-305、XP-2655、XP-2487、XP-2547等。硬化劑,相對於水性接著劑100重量份,以0.1至20重量份為理想,0.1至10重量份為更理想。硬化劑,可溶解於有機溶劑並添加。
本發明的水性接著劑的製造方法,可使用該領域公知的方法,例如,可利用藉由聚合得到共聚物後將該共聚物分散於水性媒體中的後乳化法(例如,強制乳化法、自己乳化法、相轉移乳化法等)的任一種而製造。
具體而言,可列舉(1)在反應器內,加入共聚物及溶劑,攪拌,加熱溶解,再加入界面活性劑、水及/或溶劑,加熱及攪拌,在此前後再任意加入水及/或溶劑並攪拌的方法,(2)在揉捏機內,加入共聚物、任意的溶劑,攪拌,加熱熔融,再加入界面活性劑、水及/或溶劑,加熱及攪拌,在此前後再任意加入水及/或溶劑並攪拌的方法等。
上述的(1)的製造方法中,就反應器而言,使用具備可以加熱的加熱裝置、可對內容物施予剪斷力等的攪拌機的容器(理想是,密閉容器、耐壓容器)。
攪拌機,可使用通常使用的攪拌機。就這種耐壓容器而言,例如,可列舉附有攪拌機的耐壓高壓釜等。攪拌,例如,可在常壓或減壓下任一種方式進行。又,攪拌機的旋轉數,通常,可以50至1000r.p.m.的旋轉數進行。有需要時,以隨著水性接著劑的分散的進行,提高旋轉數為理想。
加熱通常是在50至200℃,理想是60至150℃,更理想是在70至100℃進行。
攪拌後,以從所得的分散體餾去溶劑(理想是減壓餾去或加壓餾去)為理想。餾去的方法,可利用該領域公知的方法。要進行減壓餾去或加壓餾去時,減壓或加壓的程度,通常是±0.001至1MPa,而以±0.001至0.5MPa為理想。
上述的(2)的製造方法中,就揉捏器而言,例如,可列舉輥磨機、揉捏機、擠壓機、印墨輥、班布里混合機(Banbury mixer)等。特別,也可以使用在機殼(casing)內有1根或2根以上的螺桿(screw)的擠壓機或多軸擠壓機。
就使用擠壓機攪拌的方法而言,將熔融的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物、界面活性劑混合,將其由擠壓機的加料漏斗(hopper)或供給口連續地供給,將其加熱熔融揉捏,再由擠壓機的壓縮區、計量區及脫氣區等所設的至少1個供給口,供給水,以螺桿揉捏後,從模具連續擠壓。
再者,在水性接著劑的製造過程中,以將上述以外的成分、消泡劑、黏度調整劑等上述的其他的成分,在任意的時間點適宜添加為理想。
又,水性接著劑的製造步驟中,界面活性劑是以在所希望的範圍內使用為理想,但在使用過多的界面活性劑時,可任意地從所得的水性接著劑將過多的界面活性劑分離除去。界面活性劑的分離除去,例如,可列舉使用離心分離機、具有平均細孔徑比水性接著劑的平均粒徑小的細孔之過濾膜(理想是,有0.05至0.5μm的平均細孔徑的精密過濾膜)或超微過濾膜等方法。
再者,所得的水性接著劑是以加以冷卻為理想。如此,可得含樹脂微細粒子的水性接著劑。冷卻,無需特別的低溫,
可列舉在常溫放置的方法。如此,在冷卻過程中樹脂等不會凝集,可得微細且均質的水性接著劑。
本發明的水性接著劑所含的分散質的粒徑,以個數基準,通常在10μm以下,理想是0.01至10μm,更理想是0.01至2μm,再更理想是0.01至1μm,靜置安定性會良好。
這裏的個數基準的粒徑就是以個數基準累積粒徑分布的值相當於50%的粒徑,體積基準中央直徑就是以體積基準累積粒徑分布的值相當於50%的粒徑。粒徑,如無特別註明時意指以個數基準測定的中央直徑的值。
又,有需要時,例如,可以使用有多種孔徑的過濾器等進行過濾等。
本發明的水性接著劑係發揮接著劑、黏著劑、接著劑的改質劑、熱封劑、塗料、塗料用底漆、印墨的黏結劑、黏著劑及乳液的改質劑等的功能,並可使用於膜、薄片、構造材料、建築材料、汽車零件、電氣/電子製品、包裝材料、衣料、鞋等所用之多種材料(被接著物)的接著。
就被接著物的材料而言,可列舉木材、合板、中密度纖維板(MDF)、粒塑板、纖維板等木質系材料;棉布、含有棉的纖維、麻布、嫘縈等纖維素系材料;聚乙烯(以源自乙烯之結構單元為主成分的聚烯烴)、聚丙烯(以源自丙烯之結構單元為主成分的聚烯烴)、聚苯乙烯(以源自苯乙烯之結構單元為主成分的聚烯烴)等聚烯烴類,聚碳酸酯、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS樹脂)、(甲基)丙烯酸樹脂聚酯、聚醚、聚氯化乙烯、聚胺基甲酸
酯、發泡胺基甲酸酯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、發泡EVA、尼龍6、尼龍66等聚醯胺系樹脂或其發泡體等塑膠材料;聚胺基甲酸酯系、聚醯胺系及聚胺基酸系的合成皮革;玻璃、陶磁器等陶瓷材料;鐵、不銹鋼、銅、鋁等金屬材料等。這些可以是由複數的材料所成之複合材料。又,亦可為滑石、氧化矽、活性碳等無機填充劑,碳纖維等與塑膠材料的揉捏成形品。
其中尤其合適於乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、含有棉的纖維、尼龍樹脂、聚烯烴、合成皮革等之間的接著。
在這裏,聚胺基甲酸酯就是藉由胺基甲酸酯鍵而交聯的高分子,通常藉由醇(-OH)與異氰酸酯(-NCO)的反應而得。又,發泡胺基甲酸酯就是藉由異氰酸酯與做為交聯劑所使用的水的反應而產生的如二氧化碳或氟氯烷的揮發性溶劑而發泡的聚胺基甲酸酯。汽車的內裝用,使用半硬質的聚胺基甲酸酯,塗料使用硬質的聚胺基甲酸酯。
乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,一般是將乙烯與乙酸乙烯酯在高溫、高壓下進行自由基共聚合,因乙酸乙烯酯的含有率等而有性質的不同。乙烯/乙酸乙烯酯共聚物廣受利用,使用在多種用途上,包含多種乙酸乙烯酯含有率及形態(膜、塊、纖維、發泡物狀)。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,可併用聚烯烴等。就理想的聚烯烴而言,可例示乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、聚丙烯及聚乙烯。
含有棉的纖維可為棉100%的纖維,亦可為棉與其他的天然纖維及/或化學纖維的混紡纖維。就其他的天然纖維而言,可列舉羊毛、蠶絲、麻等。就化學纖維而言,可列舉合成纖維(例
如,聚酯系、尼龍等聚醯胺系纖維)、半合成纖維(乙酸酯等纖維素系、普羅米克斯(promix)等蛋白質系纖維)、再生纖維(嫘縈、銅氨纖維(cupra)、多元腦纖維(polynosic)等纖維素系纖維)、無機纖維(碳纖維、玻璃纖維)等。
成為本發明的水性接著劑的被接著物的含有棉的纖維的形態,可列舉紡織品、針織品、不織布、平針織品、毛氈、膜、塊狀等多種形態。
尼龍樹脂就是所謂的聚醯胺系樹脂,若是單體經由醯胺鍵而縮合的聚合物,則其構成單體的種類、分子量等,包含多種樹脂。具體而言,可列舉尼龍6、尼龍6,6、尼龍4,6、尼龍11、尼龍12等。尼龍樹脂可具有膜、塊、纖維、發泡物狀等任一形態。
聚烯烴就是將烯烴聚合的熱可塑性樹脂,例如,可列舉具有源自碳數2至20的α-烯烴的結構單元的同元聚合物及共聚物。
碳數2至20的α-烯烴而言,可列舉乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯、乙烯基環己烷等。理想是乙烯、丙烯等。再者,關於具有源自碳數2至20的α-烯烴的結構單元的共聚物,可列舉後述者。
特別是,聚乙烯因其分子量的不同,而有高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等具有多種特性的聚合物存在,但做為本發明
的被接著物的聚乙烯,包括這些的任一種。
聚丙烯是將丙烯聚合的熱可塑性樹脂,因立體規則性的不同,有等規(isotactic)、間規(syndiotactic)、無規(atactic)的立體規則性不同的聚丙烯存在,但做為本發明的被接著物的聚丙烯,包括這些的任一種。
合成皮革就,包含狭義的合成皮革與人工皮革的雙方。即,可為將合成樹脂塗佈在天然或合成的布料等的合成皮革,於微纖維等布料(通常,不織布)含浸合成樹脂者,直接使用或將其做為基材而塗佈合成樹脂的人工皮革的任一種,做為這些所使用的合成樹脂,亦包含聚胺基甲酸酯系、聚醯胺系及聚胺基酸系的任一種。其中,就合成樹脂而言,理想是聚胺基甲酸酯系。合成皮革的形狀,可列舉膜及薄片、塊狀等多種形狀,但通常使用膜及薄片狀的形狀。
本發明的水性接著劑,合適使用做為包括運動鞋類、城鎮鞋(town shoes)、商務鞋(business shoes)等紳士鞋及婦人鞋,還有工業用的作業鞋等鞋類中的鞋面、中底、外底等構成材料(被接著物)間之接著用的接著劑。
再者,這些被接著物的表面,可為平滑,亦可具有凹凸。又,可對這些表面施加用以提高與接著劑等的接著之底漆處理。就底漆處理而言,可列舉噴砂處理、藥品處理、脫脂、火焰處理、氧化處理、蒸氣處理、電暈放電處理、紫外線照射處理、電漿處理、離子處理、固定層(anchor layer)的形成等。
本發明的水性接著劑,為了將第1基材與第2基材接著,首先,在其任一方,理想是在雙方塗佈,而形成塗膜。
塗膜的形成方法,可列舉公知的成膜方法,將乙烯/乙酸乙烯酯共聚物及含有棉的纖維的一方或雙方的表面塗佈本發明的水性接著劑,依需要在室溫附近放置後,施加為了乾燥或乾燥與烘烤之加熱處理的方法。再者,視水性接著劑的組成,而可為以擠壓成形為塗膜狀,或是在各種基材表面塗佈並乾燥而成形,可將所得的塗膜,夾在乙烯/乙酸乙烯酯共聚物與含有棉的纖維之間,並加壓(或加熱)接著。
就塗佈方法而言,可列舉凹版印刷式滾筒塗佈(gravure roll coating)、逆輥塗佈(reverse roll coating)、棒塗佈法(bar coating)、線棒式塗佈法(wire bar coating)、唇口塗佈法(lip coating)、空氣刮刀式塗佈法(air knife coating)、淋幕式塗佈法(curtain flow coating)、噴塗法(spray coating)、浸漬塗佈法、刷塗法(brush coating)、抹刀塗佈法(spatula coating)等。
又,在塗佈水性接著劑之前,如上所述,可在第1基材及/或第2基材的表面施加底漆處理。就底漆處理而言,例如,可列舉噴砂處理、藥品處理、脫脂、火焰處理、氧化處理、蒸氣處理、電暈放電處理、紫外線照射處理、電漿處理、離子處理、固定層的形成等。
特別是,在使用含有棉的纖維等能吸收水的基材時,做為底漆處理,可進行塗佈水性接著劑並乾燥的處理。這裏的水性接著劑的塗佈,可利用上述方法,乾燥,可使用後述的方法進行。使用於底漆處理的水性接著劑,可為僅1種,亦可為2種以上的積層,第1及第2基材可相同,亦可不同。
乾燥或加熱處理,可藉由自然乾燥、風乾等不加熱
乾燥,或是使用通常的熱風循環型的烤箱、紅外線或遠紅外線加熱器、電磁波(例如,頻率帶是2.45±0.02GHz的電磁波)照射、微波爐等的熱乾燥等進行。加熱溫度及加熱時間,可視基材的特性、本發明的水性接著劑的組成等而適宜調整。加熱溫度,通常是30至150℃,理想是40至85℃。加熱時間,通常是1秒至1小時,理想是5秒至30分鐘,更理想是5秒至10分鐘。
水性接著劑的塗佈及乾燥或加熱處理,可分別只實行1次,亦可實行2次以上。此時,塗佈方法及乾燥方法,可分別組合相同的方法,亦可組合不同方法。又,可組合電磁波的不同頻率帶。
第1及第2基材的貼合時,可在負載熱,負載壓力或在負載雙方下進行。負載熱時,需要在第1基材及第2基材以及接著層不變質的溫度範圍,理想是120℃以下,更理想是100℃以下。熱的負載可使用上述的通常的熱風循環型的烤箱、紅外線加熱器、微波爐等進行。負載壓力時的壓力,通常是100g/cm2以上,且未達第1基材及第2基材的形狀變形的壓力。
又,在第1及第2基材貼合後,對所得的積層結構,進行上述的乾燥或加熱處理等(例如,電磁波照射等),並可進行負載壓力。
就使用本發明的水性接著劑形成的塗膜的厚度而言,可視其被接著物第1基材及第2基材的形態等而適宜調整,通常是0.01至300μm,理想是0.01至200μm。
以下顯示實施例,更詳細說明本發明,但本發明不
受這些的限定。例中的份及%,沒有特別的註明時,都表示重量基準。
固形分是依據JIS K-6828的測定方法實施。
水性乳液所含的分散質的粒徑,以HORIBA製作所製,雷射繞射粒徑測定裝置LA-950V2測定的值。沒有特別註明時,是以個數基準測定的中央直徑的值。
如第1表所示,在裝備攪拌機、溫度計、回流冷卻管的2公升容器,可拆式燒瓶反應容器內,裝入做為溶劑的甲苯200份、做為共聚物的聚合物(U1;BONDINE HX8290,ARKEMA社製)100份,在80℃攪拌,溶解。繼而,花費10分鐘滴入做為界面活性劑的LATEMUL E-1000A(30%水溶液,花王股份有限公司製)0.34份、NOIGEN EA-177(第一工業製藥股份有限公司製)0.1份、異丙醇5份的混合液。再攪拌5分鐘後,加入二甲基乙醇胺5份,再攪拌5分鐘。
其次,攪拌裝置變更為TK ROBOMIX(PRIMIX股份有限公司製),一邊將本反應混合物以分散葉片攪拌,一邊花費30分鐘滴下異丙醇100份、離子交換水100份的混合液。在確認反應混合物有流動性的時間點,將攪拌片變更為均質機,一邊再攪拌一邊滴下離子交換水300份,得乳白色的分散物。
將所得的分散物加入於2公升茄形燒瓶中,以蒸發器進行減壓餾去,以200網目尼龍網過濾,獲得含聚合物(U1)及界面活性劑的水性乳液。所得的水性乳液(E-1)所含的分散質的粒徑(個數基準)是0.2μm,不揮發分濃度是39%。
第1表所示的共聚物與界面活性劑使用第1表所示的重量比,實質上以與<水性乳液的製造例1>同樣方式獲得乳液(E-2)及(E-3)。
第1表的共聚物及界面活性劑是如以下所示。
共聚物U1:BONDINE HX8290,ARKEMA社製
共聚物U2:BONDINE LX4110,ARKEMA社製
共聚物U3:BONDINE HX8210,ARKEMA社製
界面活性劑1:LATEMUL E-1000A,30%水溶液,花王股份有限公司製
界面活性劑2:NOIGEN EA-177,第一工業製藥股份有限公司製
如第2-1表所示,在水性乳液的製造例所得的水性乳液(E-1)至(E-3)(不揮發分比,單位:重量份)中,以使做為黏著樹脂1之萜烯酚的水性乳液(TAMANOL E-200NT,荒川化學社製)
及做為黏著樹脂2之水性胺基甲酸酯乳液(DISCOPEARL U-54,SBU社製)成為固形分比100:100:100之方式調配,再添加做為增黏劑之ADEKANOL UH-756VF(ADEKA社製)、做為分散劑之NOPCOWET 50(SAN NOPCO社製)、做為交聯劑之DESMODUR N3300(SBU社製)並以水調製使調配物的不揮發分成為40%後使用三一馬達(Three-One Motor)攪拌,獲得水性接著劑F2至F8及F10。
將所得的第2-1表的水性接著劑F10,使用玻璃棒,在棉100%的帆布上塗佈(塗佈量:乾燥後重量約130g/m2),自然乾燥20分鐘後,以3000W電磁波處理30秒。
又,將各水性接著劑F2至F8,使用棒塗布機No.75,在M-EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的發泡物)上塗佈(塗佈量:乾燥後重量約30g/m2),將所得的M-EVA以3000W電磁波處理110秒。其後,將水性接著劑(F10),在棉帆布及M-EVA上使用玻璃棒塗佈(棉帆布塗佈量:乾燥後重量約70g/m2,M-EVA塗佈量:乾燥後重量約70g/m2),將M-EVA以3000W電磁波處理15秒鐘。
繼而,將棉帆布與M-EVA的水性接著劑的塗佈面彼
此貼合,以3900W電磁波處理120秒。其後,使用手壓接。如此,獲得由棉/接著層/M-EVA所成之積層結構。
將所得的各積層結構在室溫放置24小時,其後,使用拉力試驗機(島津製作所社製,AUTOGRAPH),剝離速度50mm/分鐘,剝離角度180度,將積層結構的密著性,由剝離強度的測定評估。其結果示於第2-2表。
○:剝離強度70N/inch以上。
×:剝離強度未達70N/inch。
將所得的各積層結構在室溫放置24小時,其後,使用拉力試驗機(東洋精機製,STROGRAPH T),槽內設定溫度60℃,剝離速度50mm/分鐘,剝離角度180度,將積層結構的耐熱性,由測定剝離強度而評估。其結果示於第2-2表。
○:剝離強度15N/inch以上。
×:剝離強度未達15N/inch。
將第3表所示的共聚物與界面活性劑使用第3表所示的重量比,實質上以與<水性乳液的製造例1>同樣方式獲得
水性乳液(E-4)至(E-7)。
第3表的共聚物及界面活性劑如以下。
共聚物P1:C2/EVA/MAH共聚物(OREVAC T9314,ARKEMA社製)
共聚物P2:C2/EVA/MAH共聚物(OREVAC T9318,ARKEMA社製)
共聚物U1:BONDINE HX8290,ARKEMA社製
共聚物U2:BONDINE LX4110,ARKEMA社製
界面活性劑1:LATEMUL E-1000A,30%水溶液,花王股份有限公司製
界面活性劑2:NOIGEN EA-177,第一工業製藥股份有限公司製
在水性乳液的製造例所得的各水性乳液(不揮發分比)100重量份中,將做為增黏劑的ADEKANOL UH-420(ADEKA社
製)、做為分散劑的NOPCOWET 50(SAN NOPCO社製)以第4表所述的量(不揮發分比,單位:重量份)添加,並以水調整使調配物的不揮發分成為40%,使用三一馬達攪拌,製造水性接著劑D。
將所得的第4表的水性接著劑D,使用玻璃棒,在棉100%的帆布上塗佈(塗佈量:乾燥後重量約130g/m2),自然乾燥1小時。
又,將與塗佈在棉上者同樣的水性接著劑D,使用棒塗佈機No.75,在M-EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的發泡物)上塗佈(乾燥後重量塗佈量:約30g/m2),將所得的M-EVA自然乾燥1小時。其後,在棉帆布及M-EVA上使用玻璃棒塗佈(棉帆布:乾燥後重量約70g/m2,M-EVA塗佈量:乾燥後重量約30g/m2),放入微波爐中,以750W電磁波處理30秒鐘。
繼而,將棉帆布及M-EVA的水性接著劑的塗佈面彼此貼合,壓接。
將如此所得的棉/接著層/M-EVA積層結構,再度放入微波爐,以750W電磁波處理110秒鐘。由乾燥機取出後,使用手壓接。如此,獲得由棉/接著層/M-EVA所成之積層結構。
將所得的積層結構在室溫放置24小時,以與上述同樣的方法及評估基準評估積層結構的密著性。其結果示於第4表。
針對上述水性乳液的製造例所得的水性乳液,做以下的試驗。
將所得的水性乳液放入於250ml塑膠容器中,在室溫靜置5日後觀察外觀的變化。其結果,水性乳液(E-1)至(E-7)皆目視觀察到分散成均質狀態,並且,在長期間的保存中,沒有發生凝集、沉澱、相分離等,表現良好的安定性。
以本發明的水性接著劑,可將被接著物牢固地接著。
Claims (18)
- 一種水性接著劑,含有至少2種組成互不相同的乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物。
- 如申請專利範圍第1項所述的水性接著劑,係再含有下述式(I)所表示的界面活性劑者:
- 如申請專利範圍第2項所述的水性接著劑,其中,前述界面活性劑含有X是氫原子的界面活性劑、與X是-SO3M的界面活性劑之至少2種。
- 如申請專利範圍第2項或第3項所述的水性接著劑,其中,前述界面活性劑的-SO3M是-SO3NH4。
- 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述的水性接著劑,其中,前述界面活性劑含有式(A)所表示的界面活性劑與式(B)所表示的界面活性劑,該等之重量比是1至99:99至1、5至95:95至5、10至90:90至10、30:70至90:10、40:60至90:10或50:50至90:10;
- 如申請專利範圍第2項至第5項中任一項所述的水性接著劑,其中,相對於水性接著劑所含的樹脂100重量份,含有前述界面活性劑0.1至50重量份、0.1至20重量份或0.1至10重量份。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的水性接著劑,其中,前述乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物中之乙烯:(甲基)丙烯酸酯:馬來酸酐的結構單元的莫耳比是10至95:50至1:0.01至10。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的水性接著劑,其中,前述乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物是以1:99至99:1的重量比含有2種。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的水性接著劑,再含有鹼性化合物者。
- 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的水性接著劑,再含有黏著樹脂者。
- 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的水性接著劑,其中,水性接著劑含有以個數基準計,粒徑0.01至1.0μm的分散質。
- 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的水性接著劑,再含有聚胺基甲酸酯樹脂或非水溶性的聚胺基甲酸酯樹脂 者。
- 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的水性接著劑,再含有由萜烯聚合物、萜烯酚、β-蒎烯聚合物、芳香族改質萜烯聚合物、α-蒎烯聚合物及萜烯系加氫樹脂所成之群選擇的萜烯系樹脂者。
- 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的水性接著劑,再含有聚胺基甲酸酯樹脂,及由萜烯聚合物、萜烯酚、β-蒎烯聚合物、芳香族改質萜烯聚合物、α-蒎烯聚合物及萜烯系加氫樹脂所成之群選擇的萜烯系樹脂者。
- 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的水性接著劑,再含有聚胺基甲酸酯樹脂及萜烯酚或者非水溶性的聚胺基甲酸酯樹脂及萜烯酚者。
- 如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述的水性接著劑,再含有異氰酸酯者。
- 如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述的水性接著劑,再含有由二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二甲苯二異氰酸酯(XDI)及該等之寡聚物或聚合物所成之群選擇的異氰酸酯者。
- 如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述的水性接著劑,係藉由聚合而獲得乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物後,經由將該乙烯-(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物分散於水性媒體中的後乳化法而得者。
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