JP7107313B2 - Emulsion and adhesive compositions containing copolymerized polyolefins - Google Patents
Emulsion and adhesive compositions containing copolymerized polyolefins Download PDFInfo
- Publication number
- JP7107313B2 JP7107313B2 JP2019526698A JP2019526698A JP7107313B2 JP 7107313 B2 JP7107313 B2 JP 7107313B2 JP 2019526698 A JP2019526698 A JP 2019526698A JP 2019526698 A JP2019526698 A JP 2019526698A JP 7107313 B2 JP7107313 B2 JP 7107313B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- emulsion
- tackifier
- polyolefin
- copolymerized polyolefin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/08—Macromolecular additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J123/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J123/02—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09J123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C09J123/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明はポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂基材に対して良好な接着性能を発揮するエマルションに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an emulsion exhibiting good adhesion performance to olefinic resin substrates such as polyethylene and polypropylene.
古くからポリエチレンやポリプロピレンの様な表面エネルギーの低い基材を接着させる手法について研究されており、これら材料に対して高い接着性能を有する接着剤の設計は容易でないことが知られている。これら低表面エネルギー基材に対して良好な接着性を発現させる手法として、被着体表面を予めコロナ放電やプラズマ処理等により前処理し、表面エネルギーを高めておいてから接着させるという技術が提案されている。これらの手法は有効な技術である反面、高価な装置を必要とし、電力消費量もアップする。 Techniques for adhering substrates with low surface energy such as polyethylene and polypropylene have been studied for a long time, and it is known that it is not easy to design adhesives with high adhesion performance to these materials. As a technique for exhibiting good adhesion to these low surface energy substrates, a technology has been proposed in which the surface of the adherend is pretreated by corona discharge, plasma treatment, etc. to increase the surface energy before bonding. It is While these techniques are effective techniques, they require expensive equipment and increase power consumption.
一方でポリエチレンやポリプロピレンの様なオレフィン系素材を使った製品は近年身の回りにある家庭用品から種々工業用途まで多義に渡り益々増える傾向にある。特に車載用途に至っては自動車軽量化の動向からポリプロピレンを素材とする成形材料の搭載が積極的に進められている。この様な経緯から近年、従来にはなかったより効果的な接着剤も開発されて来ている。加えて最近は作業環境上の問題から、接着剤も従来の有機溶剤型から、より環境にやさしい水系に変わりつつある。 On the other hand, products using olefin-based materials such as polyethylene and polypropylene have been increasing in recent years for various purposes ranging from everyday household goods to various industrial uses. Especially for in-vehicle applications, mounting of molding materials made of polypropylene is being actively pursued due to the trend toward weight reduction of automobiles. Under these circumstances, in recent years, more effective adhesives than ever before have been developed. In addition, recently, due to work environment problems, the conventional organic solvent-based adhesives are being changed to more environment-friendly water-based adhesives.
上記の様な接着剤には粘着性の付与、接着性の改善等を目的として粘着付与剤が利用されており、例えば特許文献1にはポリオレフィン樹脂と粘着付与剤を含有する水分散体について記載されている。 A tackifier is used for the above-mentioned adhesives for the purpose of imparting tackiness and improving adhesion. For example, Patent Document 1 describes an aqueous dispersion containing a polyolefin resin and a tackifier. It is
上記の様に接着剤に粘着付与剤を用いる場合には、基材(被着体)に応じた粘着付与剤を選択することが重要である。しかし、上記の特許文献1では乳化剤によって水中に分散された粘着付与剤とポリオレフィン樹脂水性分散体とを混合する手法をとっているため、水分散が困難な粘着付与剤は用いることができず、水分散可能な粘着付与剤を用いた場合でもポリオレフィン樹脂水性分散体との相互作用によっては、該水性分散体の保存安定性に悪影響を及ぼすおそれもあった。特にポリエチレンやポリプロピレンのようなオレフィン基材は極性が低く、SP値が8.0前後と非常に低いため、これらの基材への接着性を向上させるためには、SP値の比較的近い粘着付与剤を用いる必要があるが、このような粘着付与剤は即ち親水性に乏しいため、ポリオレフィン樹脂水性分散体との混合は困難であった。そのため、被着体に応じて様々な粘着付与剤を利用することの出来るポリオレフィン樹脂水性分散体が望まれていた。 When a tackifier is used for the adhesive as described above, it is important to select a tackifier suitable for the substrate (adherend). However, in the above Patent Document 1, a tackifier that is dispersed in water by an emulsifier and a polyolefin resin aqueous dispersion are mixed, so a tackifier that is difficult to disperse in water cannot be used. Even when a water-dispersible tackifier is used, it may adversely affect the storage stability of the aqueous polyolefin resin dispersion depending on its interaction with the aqueous dispersion. In particular, olefin substrates such as polyethylene and polypropylene have low polarity and an extremely low SP value of around 8.0. Although it is necessary to use an imparting agent, it is difficult to mix such a tackifying agent with the polyolefin resin aqueous dispersion because of its poor hydrophilicity. Therefore, there has been a demand for an aqueous polyolefin resin dispersion that can be used with various tackifiers depending on the adherend.
本発明は、粘着付与剤の種類に関わらず保存安定性に優れ、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂基材に対して良好な接着性能を発揮する、ポリオレフィン樹脂と粘着付与剤とを含有したエマルションおよび該エマルションを含有する接着剤組成物を提供することを目的とするものである。 The present invention provides an emulsion containing a polyolefin resin and a tackifier, which exhibits excellent storage stability regardless of the type of tackifier and exhibits good adhesion performance to olefin resin substrates such as polyethylene and polypropylene. and to provide an adhesive composition containing the emulsion.
上記課題を達成するため、本発明者らは鋭意検討し、以下の発明を提案するに至った。 In order to achieve the above object, the present inventors have made intensive studies and have proposed the following invention.
すなわち本発明は、共重合ポリオレフィンと粘着付与剤を含有し、下記(1)~(3)を満足するエマルションである。
(1)共重合ポリオレフィンがエチレン-(メタ)アクリル酸エステル-無水マレイン酸三元共重合体である
(2)共重合ポリオレフィンが水中に分散している
(3)共重合ポリオレフィンからなる分散体粒子が粘着付与剤を内包しているThat is, the present invention is an emulsion containing a copolymerized polyolefin and a tackifier and satisfying the following (1) to (3).
(1) The copolymerized polyolefin is an ethylene-(meth)acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer (2) The copolymerized polyolefin is dispersed in water (3) Dispersion particles composed of the copolymerized polyolefin contains a tackifier
前記粘着付与剤内包共重合ポリオレフィン分散体粒子の50%数平均粒子径は100nmを超えていることが好ましい。 The 50% number average particle diameter of the tackifier-encapsulating copolymerized polyolefin dispersion particles preferably exceeds 100 nm.
前記粘着付与剤は共重合ポリオレフィン樹脂100質量部に対して5質量部以上80質量部以下の範囲であることが好ましい。 The tackifier is preferably in the range of 5 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the copolymerized polyolefin resin.
前記いずれかに記載のエマルションは接着剤組成物およびポリオレフィン系樹脂用接着剤として利用可能である。 Any of the above emulsions can be used as an adhesive composition and an adhesive for polyolefin resins.
本発明のエマルションは、共重合ポリオレフィンが、粘着付与剤を内包した状態で微細粒子の形で均一且つ安定的に水に分散しているため、保存安定性が良好である。さらに粘着付与剤の種類に関わらずエマルションおよび接着剤組成物を作製できるため、基材への接着性に優れている。 The emulsion of the present invention has good storage stability because the copolymerized polyolefin encapsulating the tackifier is uniformly and stably dispersed in water in the form of fine particles. Furthermore, since emulsions and adhesive compositions can be prepared regardless of the type of tackifier, the adhesiveness to substrates is excellent.
以下この発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
<共重合ポリオレフィン>
本発明に用いられる共重合ポリオレフィンは、構成単位としてエチレン、(メタ)アクリル酸エステル、無水マレイン酸を含む三元共重合体である。共重合ポリオレフィンは、エチレン、(メタ)アクリル酸エステル、無水マレイン酸のランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれでも良いが、好ましくはランダム共重合体である。<Copolymerized polyolefin>
The copolymerized polyolefin used in the present invention is a terpolymer containing ethylene, (meth)acrylic acid ester, and maleic anhydride as structural units. The copolymerized polyolefin may be any of random copolymers, block copolymers, and graft copolymers of ethylene, (meth)acrylic acid ester, and maleic anhydride, preferably random copolymers.
エチレン成分、(メタ)アクリル酸エステル成分および無水マレイン酸成分の合計を100質量%としたときに、エチレン成分の含有量は、好ましくは50質量%以上95質量%以下であり、より好ましくは50質量%以上95質量%未満であり、さらに好ましくは60質量%以上90質量%以下であり、特に好ましくは70質量%以上80質量%以下である。エチレン成分の含有量が50質量%より小さい場合、共重合ポリオレフィンの疎水性が下がりすぎてしまうため、オレフィン基材への接着性が低下するおそれがある。エチレン成分の含有量が95質量%より大きい場合、共重合ポリオレフィンの結晶性が高くなるため、水分散が困難になるおそれがある。 The content of the ethylene component is preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 50% by mass when the total of the ethylene component, the (meth)acrylic acid ester component and the maleic anhydride component is 100% by mass. % by mass or more and less than 95% by mass, more preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less, and particularly preferably 70% by mass or more and 80% by mass or less. When the content of the ethylene component is less than 50% by mass, the hydrophobicity of the copolymerized polyolefin is too low, and the adhesiveness to the olefin substrate may be reduced. When the content of the ethylene component is more than 95% by mass, the crystallinity of the copolymerized polyolefin becomes high, which may make water dispersion difficult.
(メタ)アクリル酸エステルとしては、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)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸またはメタクリル酸」を指す。エチレン成分、(メタ)アクリル酸エステル成分および無水マレイン酸成分の合計を100質量%としたときに、(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量は、好ましくは5質量%以上49質量%以下であり、より好ましくは10質量%以上40質量%以下であり、さらに好ましくは15質量%以上30質量%以下である。最も好ましい範囲は18質量%以上29質量%以下である。(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量が5質量%より小さい場合、共重合ポリオレフィンが高融点のものとなりオレフィン基材への使用に適さないおそれがある。(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量が49質量%より大きい場合、共重合ポリオレフィンの結晶性が著しく小さくなり接着性が低下するおそれがある。 Examples of (meth)acrylic acid esters include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate. mentioned. In addition, "(meth)acrylic acid" refers to "acrylic acid or methacrylic acid". When the total of the ethylene component, the (meth)acrylic acid ester component and the maleic anhydride component is 100% by mass, the content of the (meth)acrylic acid ester component is preferably 5% by mass or more and 49% by mass or less. , more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, and still more preferably 15% by mass or more and 30% by mass or less. The most preferable range is 18% by mass or more and 29% by mass or less. If the content of the (meth)acrylic acid ester component is less than 5% by mass, the copolymerized polyolefin has a high melting point and may not be suitable for use as an olefin base material. If the content of the (meth)acrylic acid ester component is more than 49% by mass, the crystallinity of the copolymerized polyolefin may be remarkably reduced and the adhesiveness may be lowered.
エチレン成分、(メタ)アクリル酸エステル成分および無水マレイン酸成分の合計を100質量%としたときに、無水マレイン酸成分の含有量は、好ましくは0.01質量%以上5質量%以下であり、より好ましくは0.1質量%以上4質量%以下であり、さらに好ましくは1質量%以上3質量%以下である。最も好ましい範囲は1.5質量%以上2.5質量%以下である。無水マレイン酸成分の含有量が0.01質量%より小さい場合、共重合ポリオレフィンを水中に分散するのが困難になるおそれがある。無水マレイン酸成分の含有量が5質量%より大きい場合、共重合ポリオレフィンの極性が大きくなり、オレフィン等の低極性な基材への接着性が低下するおそれがある。 When the total of the ethylene component, the (meth)acrylic acid ester component and the maleic anhydride component is 100% by mass, the content of the maleic anhydride component is preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, It is more preferably 0.1% by mass or more and 4% by mass or less, and still more preferably 1% by mass or more and 3% by mass or less. The most preferable range is 1.5% by mass or more and 2.5% by mass or less. If the content of the maleic anhydride component is less than 0.01% by mass, it may become difficult to disperse the copolymerized polyolefin in water. When the content of the maleic anhydride component is more than 5% by mass, the polarity of the copolymerized polyolefin increases, and the adhesion to low-polarity substrates such as olefins may decrease.
共重合ポリオレフィンの融点は50℃以上150℃以下が好ましく、より好ましくは55℃以上100℃以下が好ましく、さらに好ましくは60℃以上90℃以下である。共重合ポリオレフィンの融点が50℃より小さい場合、接着剤として用いた際の耐熱性に劣るおそれがある。共重合ポリオレフィンの融点が150℃より大きい場合、オレフィン基材への使用に適さないおそれがある。 The melting point of the copolymerized polyolefin is preferably 50° C. or higher and 150° C. or lower, more preferably 55° C. or higher and 100° C. or lower, still more preferably 60° C. or higher and 90° C. or lower. If the melting point of the copolymerized polyolefin is lower than 50°C, the heat resistance when used as an adhesive may be poor. If the melting point of the copolymerized polyolefin is higher than 150°C, it may not be suitable for use as an olefin substrate.
共重合ポリオレフィンの190℃、2160g荷重におけるMFR(メルトフローレイト)は、0.1g~300g/10分が好ましく、より好ましくは1g~100g/10分であり、さらに好ましくは3g~30g/10分である。MFRが0.1g/10分より小さい場合には、接着剤として用いた際、樹脂ダレ等が発生するおそれがある。MFRが300g/10分より大きい場合、基材への濡れ性が悪く接着性が低下するおそれがある。 The MFR (melt flow rate) of the copolymerized polyolefin at 190° C. and a load of 2160 g is preferably 0.1 g to 300 g/10 minutes, more preferably 1 g to 100 g/10 minutes, still more preferably 3 g to 30 g/10 minutes. is. If the MFR is less than 0.1 g/10 minutes, resin sagging or the like may occur when used as an adhesive. If the MFR is more than 300 g/10 minutes, the wettability to the substrate may be poor and the adhesiveness may be lowered.
共重合ポリオレフィンの酸価は、0.1mgKOH/g以上56mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは1mgKOH/g以上45mgKOH以下であり、さらに好ましく11mgKOH/g以上34mgKOH/g以下である。最も好ましい範囲は16mgKOH/g以上28mgKOH/g以下である。酸価が0.1mgKOH/gより小さい場合、共重合ポリオレフィンを水中に分散するのが困難になるおそれがある。酸価が56mgKOH/gより大きい場合、共重合ポリオレフィンの極性が大きくなり、オレフィン等の低極性な基材への接着性が低下するおそれがある。 The acid value of the copolymerized polyolefin is preferably 0.1 mgKOH/g or more and 56 mgKOH/g or less, more preferably 1 mgKOH/g or more and 45 mgKOH or less, and still more preferably 11 mgKOH/g or more and 34 mgKOH/g or less. The most preferable range is 16 mgKOH/g or more and 28 mgKOH/g or less. If the acid value is less than 0.1 mgKOH/g, it may become difficult to disperse the copolymerized polyolefin in water. If the acid value is more than 56 mgKOH/g, the polarity of the copolymerized polyolefin may increase and the adhesion to low-polarity substrates such as olefins may decrease.
<粘着付与剤>
本発明に使用される粘着付与剤は特に限定されるものではなく、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン樹脂、石油樹脂等を基材に応じて使用すれば良い。粘着付与剤の含有量は共重合ポリオレフィン100質量部に対して5質量部以上80質量部以下が好ましい。より好ましくは10質量部以上50質量部以下であり、さらに好ましくは20質量部以上40質量部以下である。粘着付与剤の含有量が5質量部より小さい場合、粘着付与剤の配合効果が得られないおそれがある。粘着付与剤の含有量が80質量部より大きい場合、共重合ポリオレフィンの分散体粒子に粘着付与剤が内包しきれず、不安定なエマルションとなるおそれがある。<Tackifier>
The tackifier used in the present invention is not particularly limited, and rosin-based resins, terpene-based resins, coumarone resins, petroleum resins, etc. may be used depending on the substrate. The content of the tackifier is preferably 5 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the copolymerized polyolefin. It is more preferably 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and still more preferably 20 parts by mass or more and 40 parts by mass or less. If the content of the tackifier is less than 5 parts by mass, the effect of the tackifier may not be obtained. If the content of the tackifier is more than 80 parts by mass, the dispersion particles of the copolymerized polyolefin may not contain the tackifier completely, resulting in an unstable emulsion.
粘着付与剤の軟化点についても特に限定されないが、接着性および耐熱性の観点から60℃以上160℃以下が好ましく、70℃以上150℃以下がより好ましく、80℃以上145℃以下がさらに好ましい。86℃以上140℃以下が最も好ましい。粘着付与剤の軟化点が60℃未満の場合、接着剤として用いた場合の耐熱性が不十分なおそれがある。粘着付与剤の軟化点が160℃を超える場合、基材への濡れ性が悪く接着性が低下するおそれがある。 The softening point of the tackifier is also not particularly limited, but from the viewpoint of adhesiveness and heat resistance, the softening point is preferably 60° C. or higher and 160° C. or lower, more preferably 70° C. or higher and 150° C. or lower, and further preferably 80° C. or higher and 145° C. or lower. 86° C. or higher and 140° C. or lower is most preferable. If the softening point of the tackifier is less than 60°C, the heat resistance when used as an adhesive may be insufficient. If the softening point of the tackifier exceeds 160°C, the wettability to the substrate may be poor and the adhesiveness may be lowered.
粘着付与剤のSP値についても特に限定されず、基材に応じて適切な粘着付与剤を選択すれば良い。例えばポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィンに対しては、粘着付与剤のSP値はHoyの計算式による値で、8.4~8.9(J/cm3)1/2であることが好ましい。より好ましくは8.5~8.8(J/cm3)1/2である。Hoyの計算式による粘着付与剤の様な高分子化合物のSP値(δ)は次の様にして求められる事が知られている。
δ(高分子化合物)=ρΣE/M
ここでρ:高分子化合物の密度、M:高分子化合物の繰り返し構造単位の分子量、E:高分子化合物を構成する個々の構造単位のモル凝集エネルギー定数である。Eの数値は種々文献に掲載されている数値を使用する事が出来る。数値が記載されている文献としては例えば、J.Paint Technology vol.42 76-118 (1970)が挙げられる。The SP value of the tackifier is also not particularly limited, and an appropriate tackifier may be selected according to the substrate. For example, for polyolefins such as polyethylene and polypropylene, the SP value of the tackifier is preferably 8.4 to 8.9 (J/cm 3 ) 1/2 according to Hoy's formula. More preferably, it is 8.5 to 8.8 (J/cm 3 ) 1/2 . It is known that the SP value (δ) of a polymer compound such as a tackifier according to Hoy's formula can be obtained as follows.
δ (polymer compound) = ρΣE/M
Here, ρ is the density of the polymer compound, M is the molecular weight of the repeating structural unit of the polymer compound, and E is the molar cohesive energy constant of the individual structural units constituting the polymer compound. As the numerical value of E, numerical values published in various documents can be used. References in which numerical values are described include, for example, J. Phys. Paint Technology vol. 42 76-118 (1970).
<エマルション>
本発明のエマルションは、共重合ポリオレフィンと粘着付与剤を含有し、(1)共重合ポリオレフィンがエチレン-(メタ)アクリル酸エステル-無水マレイン酸三元共重合体であり、(2)共重合ポリオレフィンが水中に分散しており、(3)共重合ポリオレフィンからなる分散体粒子が粘着付与剤を内包しているもの(以下、粘着付与剤内包共重合ポリオレフィン分散体粒子ともいう。)である。<Emulsion>
The emulsion of the present invention contains a copolymerized polyolefin and a tackifier, (1) the copolymerized polyolefin is an ethylene-(meth)acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer, and (2) the copolymerized polyolefin is dispersed in water, and (3) dispersion particles made of copolymerized polyolefin enclose a tackifier (hereinafter also referred to as tackifier-encapsulating copolymerized polyolefin dispersion particles).
エマルションは、共重合ポリオレフィンからなる分散体粒子が粘着付与剤を内包し、微細粒子の状態で均一且つ安定的に水中に分散するため、保存安定性が良好である。さらに粘着付与剤の種類に関わらずエマルションおよび接着剤組成物を作製できるため、基材への接着性に優れている。 The emulsion has good storage stability because dispersion particles made of a copolymerized polyolefin enclose a tackifier and are uniformly and stably dispersed in water in the form of fine particles. Furthermore, since emulsions and adhesive compositions can be prepared regardless of the type of tackifier, the adhesiveness to substrates is excellent.
本発明のエマルションにおける、共重合ポリオレフィンと粘着付与剤の内包状態としては、共重合ポリオレフィンのエチレン鎖部位(疎水性部位)が内側、無水マレイン酸由来のカルボキシル基部位(親水性部位)が外側の分散体粒子(ミセル状粒子)となって、共重合ポリオレフィンの内部に粘着付与剤が内包されている。さらに共重合ポリオレフィンの親水性部位が塩基性物質で中和されていると考えられる。このことは、単独では水中に安定して分散、或いは溶解できないため、水中では相分離沈殿してしまう粘着付与剤が、本発明のエマルションでは相分離沈殿することなく、均一安定な状態で存在していることからも推定することができる。また、粘着付与剤の配合量が増えると、一定量までは分散体粒子の粒子径が比例して大きくなっていることからも推定できる。 In the emulsion of the present invention, the encapsulation state of the copolymerized polyolefin and the tackifier is such that the ethylene chain portion (hydrophobic portion) of the copolymerized polyolefin is inside and the carboxyl group portion (hydrophilic portion) derived from maleic anhydride is outside. The tackifier is included inside the copolymerized polyolefin as dispersion particles (micellar particles). Furthermore, it is believed that the hydrophilic sites of the copolymerized polyolefin are neutralized with a basic substance. This means that the tackifier, which by itself cannot be stably dispersed or dissolved in water and undergoes phase separation and sedimentation in water, does not undergo phase separation and sedimentation in the emulsion of the present invention and exists in a uniform and stable state. It can also be estimated from the fact that It can also be estimated from the fact that when the amount of the tackifier added increases, the particle size of the dispersion particles increases proportionally up to a certain amount.
エマルション内の粘着付与剤内包共重合ポリオレフィン分散体粒子の50%数平均粒子径は100nmより大きいことが好ましい。粒子径が100nm以下の場合、接着性が低下するおそれがある。接着性が低下する要因は定かではないが、粒子径が100nm以下の場合、粘着付与剤と共重合ポリオレフィンの相溶性が著しく高く、接着剤として用いた際に基材界面に粘着付与剤が濡れ広がらないためと推測される。より好ましい粒子径は110nm以上であり、さらに好ましくは120nm以上である。また、粒子径の上限は500nm以下であることが好ましい。より好ましくは400nm以下であり、さらに好ましくは300nm以下であり、特に好ましくは200nm以下である。粒子径が500nmより大きい場合、エマルションの保存安定性が低下するおそれがある。 The 50% number average particle size of the tackifier-encapsulating copolymerized polyolefin dispersion particles in the emulsion is preferably greater than 100 nm. If the particle size is 100 nm or less, there is a risk that the adhesiveness will deteriorate. Although the cause of the decrease in adhesiveness is not clear, when the particle size is 100 nm or less, the compatibility between the tackifier and the copolymerized polyolefin is extremely high, and when used as an adhesive, the tackifier wets the substrate interface. It is presumed that it does not spread. A more preferable particle size is 110 nm or more, and still more preferably 120 nm or more. Also, the upper limit of the particle size is preferably 500 nm or less. It is more preferably 400 nm or less, still more preferably 300 nm or less, and particularly preferably 200 nm or less. If the particle size is larger than 500 nm, the storage stability of the emulsion may deteriorate.
本発明のエマルションを作製する際には乳化剤を用いることが分散安定性や保存安定性の面から好ましい。乳化剤としては特に限定されず、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、非イオン性乳化剤(ノニオン性乳化剤)、両性乳化剤、反応性乳化剤などが挙げられる。この中でも特に非イオン性乳化剤が好ましい。また、非イオン性乳化剤のHLBとしては10以上が好ましい。HLBは乳化剤の親水性と親油性のバランスを表した指標(Hydrophile-Lipophphile Balanceの頭文字)であり、HLBの値が大きくなるほど、親水性は増していく、グリフィン氏が創案した方式である。使用する非イオン性乳化剤のHLBが10未満の場合、乳化剤の親油性が強すぎることにより、エマルションの分散安定性の効果が小さく、乳化剤を含有しないエマルションよりも分散安定性が悪くなる場合がある。非イオン性乳化剤のより好ましいHLBは12以上であり、さらに好ましいHLBは16以上である。HLBの上限は特に限定されないが、19以下が好ましい。 When preparing the emulsion of the present invention, it is preferable to use an emulsifier from the viewpoint of dispersion stability and storage stability. The emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, nonionic emulsifiers (nonionic emulsifiers), amphoteric emulsifiers, and reactive emulsifiers. Among these, nonionic emulsifiers are particularly preferred. Also, the HLB of the nonionic emulsifier is preferably 10 or more. HLB is an index representing the balance between hydrophilicity and lipophilicity of an emulsifier (initial of Hydrophile-Lipophile Balance), and the higher the HLB value, the greater the hydrophilicity. When the HLB of the nonionic emulsifier to be used is less than 10, the lipophilicity of the emulsifier is too strong, so that the dispersion stability effect of the emulsion is small, and the dispersion stability may be worse than that of an emulsion containing no emulsifier. . The more preferred HLB of the nonionic emulsifier is 12 or higher, and the more preferred HLB is 16 or higher. Although the upper limit of HLB is not particularly limited, 19 or less is preferable.
非イオン性乳化剤の種類としては、HLBが10以上であれば特に制限は受けないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル等のポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル型、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンステアリルアミン等のポリオキシアルキレンアルキルアミン型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノアミン等のポリオキシアルキレンアミン型、ポリオキシエチレンオレイルアミド等のポリオキシアルキレンアルキルアミド型、ポリオキシエチレンモノラウレート等のポリオキシアルキレン脂肪酸エステル型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリデシルエーテル等の酸化エチレン酸化プロピレンブロック重合型や酸化エチレン酸化プロピレンランダム重合型、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。 The type of nonionic emulsifier is not particularly limited as long as it has an HLB of 10 or more. Alkylene styrenated phenyl ether type, polyoxyalkylene alkylphenyl ether type such as polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyalkylene alkylamine type such as polyoxyethylene stearylamine, polyoxyalkyleneamine such as polyoxyethylene polyoxypropylene monoamine type, polyoxyalkylene alkylamide type such as polyoxyethylene oleylamide, polyoxyalkylene fatty acid ester type such as polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene polyoxypropylene tridecyl ether, etc. Examples include ethylene oxide propylene oxide block polymerization type, ethylene oxide propylene oxide random polymerization type, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate.
乳化剤は単独でも2種類以上を用いてもよく、アニオン性乳化剤と非イオン性乳化剤といった異種の組み合わせや非イオン性乳化剤2種といった同種を組み合わせても良い。非イオン性乳化剤を組み合わせて用いる場合はHLBの異なる乳化剤を用いるのが好ましい。 The emulsifiers may be used alone or in combination of two or more. Different types of emulsifiers such as an anionic emulsifier and a nonionic emulsifier may be combined, or the same type such as two nonionic emulsifiers may be combined. When nonionic emulsifiers are used in combination, it is preferable to use emulsifiers with different HLB.
乳化剤の添加量は共重合ポリオレフィン100質量部に対して1質量部以上25質量部以下が好ましく、より好ましくは3質量部以上15質量部以下であり、さらに好ましくは5質量部以上10質量部以下である。乳化剤の添加量が1質量部より小さい場合、エマルションの分散安定性や保存安定性が低下し、共重合ポリオレフィンの沈降等が起きるおそれがある。乳化剤の添加量が25質量部より大きい場合、乳化剤のブリードアウト等により基材への接着性が低下するおそれがある。 The amount of the emulsifier to be added is preferably 1 part by mass or more and 25 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the copolymerized polyolefin. is. If the amount of the emulsifier to be added is less than 1 part by mass, the dispersion stability and storage stability of the emulsion may deteriorate, and sedimentation of the copolymerized polyolefin may occur. If the amount of the emulsifier added is more than 25 parts by mass, the emulsifier may bleed out and the like, resulting in a decrease in adhesion to the substrate.
本発明のエマルションの調製方法の一例を以下に示すが、下記内容に限定されない。すなわち、初めに共重合ポリオレフィンと粘着付与剤を所定の比率でエーテル系溶剤、アルコール系溶剤、芳香族系溶剤および水に加熱溶解させ、これに乳化剤添加した後、塩基性物質を添加して中和し、冷却した後に、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤および芳香族系溶剤を除去することで得ることができる。 An example of the preparation method of the emulsion of the present invention is shown below, but the content is not limited to the following. That is, first, a copolymerized polyolefin and a tackifier are heated and dissolved in an ether solvent, an alcohol solvent, an aromatic solvent, and water in a predetermined ratio, and after adding an emulsifier, a basic substance is added and a medium is added. It can be obtained by removing the ether solvent, the alcohol solvent and the aromatic solvent after mixing and cooling.
これを、工程ごとに説明する。 This will be explained step by step.
まず、共重合ポリオレフィンと粘着付与剤を所定の比率で、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、芳香族系溶剤および水に加熱溶解させる。 First, a copolymerized polyolefin and a tackifier are heated and dissolved in an ether solvent, an alcohol solvent, an aromatic solvent and water in a predetermined ratio.
エーテル系溶剤としては、特に限定されないが、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられ、これらを1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、テトラヒドロフランが好ましい。 Examples of the ether-based solvent include, but are not limited to, tetrahydrofuran, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. can. Among them, tetrahydrofuran is preferred.
アルコール系溶剤としては、特に限定されないが、炭素数1~7の脂肪族アルコール、芳香族アルコール、脂環式アルコール等が挙げられ、これらを1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。炭素数1~7の脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、ペンタノール、ヘキサノール等が挙げられる。芳香族アルコールとしてはベンジルアルコール等が挙げられる。脂環式アルコールとしてはシクロヘキサンメタノール等が挙げられる。中でも、炭素数1~7の脂肪族アルコールが好ましく、炭素数3~5の脂肪族アルコールがより好ましく、イソプロピルアルコールがさらに好ましい。 The alcohol-based solvent is not particularly limited, but includes aliphatic alcohols having 1 to 7 carbon atoms, aromatic alcohols, alicyclic alcohols, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. can. Examples of aliphatic alcohols having 1 to 7 carbon atoms include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, pentanol and hexanol. Benzyl alcohol etc. are mentioned as aromatic alcohol. Cyclohexanemethanol etc. are mentioned as an alicyclic alcohol. Among them, aliphatic alcohols having 1 to 7 carbon atoms are preferred, aliphatic alcohols having 3 to 5 carbon atoms are more preferred, and isopropyl alcohol is even more preferred.
芳香族系溶剤としては、特に限定されないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ソルベントナフサ等が挙げられ、これらを1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、トルエンが好ましい。 Examples of aromatic solvents include, but are not limited to, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, solvent naphtha, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. Among them, toluene is preferred.
使用するエーテル系溶剤、アルコール系溶剤および芳香族系溶剤の割合は、特に限定されないが、質量比で、エーテル系溶剤:アルコール系溶剤:芳香族系溶剤=100:3~50:3~50であることが好ましく、より好ましくは100:5~35:5~35である。エーテル系溶剤100質量部に対するアルコール系溶剤の割合が50質量部を超えると、製造工程中の高温時での共重合ポリオレフィンの溶解性が低下し、均一な分散ができないことがある。また、芳香族系溶剤の割合が50質量部を超えると、粒子と粒子が凝集して凝集物が多く生成し、均一な分散ができないことがある。また、アルコール系溶剤または芳香族系溶剤の割合が3質量部未満であると、その効果が発現せず、均一な分散ができないことがある。 The ratio of the ether solvent, alcohol solvent and aromatic solvent to be used is not particularly limited, but the mass ratio is ether solvent:alcohol solvent:aromatic solvent=100:3 to 50:3 to 50. is preferably 100:5 to 35:5 to 35. If the ratio of the alcoholic solvent to 100 parts by weight of the etheric solvent exceeds 50 parts by mass, the solubility of the copolymerized polyolefin at high temperatures during the production process may decrease, and uniform dispersion may not be possible. On the other hand, when the proportion of the aromatic solvent exceeds 50 parts by mass, the particles aggregate to form a large amount of agglomerates, and uniform dispersion may not be possible. Moreover, if the ratio of the alcohol solvent or the aromatic solvent is less than 3 parts by mass, the effect may not be exhibited and uniform dispersion may not be possible.
共重合ポリオレフィンと粘着付与剤を加熱溶解する前の混合系において、共重合ポリオレフィンと粘着付与剤の合計量、水、ならびにエーテル系溶剤とアルコール系溶剤と芳香族系溶剤との総有機溶剤の割合は、任意に選択することができるが、質量比で、共重合ポリオレフィン樹脂と粘着付与剤の合計量:水:総有機溶剤=100:50~800:10~900であるのが好ましく、100:100~400:50~450であるのがより好ましい。水または総有機溶剤が多い場合は、共重合ポリオレフィンの水への分散がより容易に起こるが、濃縮に時間を要し、容積効率が低下するので、経済的に不利となり、実用的ではない。水が少ない場合には、分散出来ない場合が多い。総有機溶剤が少ない場合には、加熱溶解時に著しく粘度が上昇し、均一な溶解ができず、結局、均一な分散ができないことがある。 Ratio of the total amount of copolymer polyolefin and tackifier, water, and the total organic solvent of ether solvent, alcohol solvent and aromatic solvent in the mixed system before heating and dissolving the copolymer polyolefin and tackifier. can be arbitrarily selected. 100-400:50-450 is more preferred. If the amount of water or total organic solvent is large, the dispersion of the copolymerized polyolefin in water will occur more easily, but the concentration will take time and the volumetric efficiency will decrease, which is economically disadvantageous and impractical. When there is little water, it is often impossible to disperse. If the total amount of the organic solvent is small, the viscosity will rise significantly during heating and dissolution, and uniform dissolution will not be possible, and as a result, uniform dispersion will not be possible.
加熱溶解する際の温度は特に制限されないが、50℃以上150℃以下が好ましい。溶解温度が50℃以下の場合、共重合ポリオレフィン樹脂が十分溶解できないことがある。150℃以上の場合、容器の耐圧下限界以上となることがある。溶解時間も特に制限されないが、通常は1~2時間で完全に溶解できる。 Although the temperature for heating and dissolving is not particularly limited, it is preferably 50° C. or higher and 150° C. or lower. If the dissolution temperature is 50° C. or lower, the copolymerized polyolefin resin may not be sufficiently dissolved. If the temperature is 150°C or higher, it may exceed the lower pressure limit of the container. The dissolution time is also not particularly limited, but usually it can be completely dissolved in 1 to 2 hours.
乳化剤の添加は、共重合ポリオレフィンおよび粘着付与剤の溶解前後のいずれでも差し支えない。前記の通り、乳化剤は特に限定されず、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、非イオン性乳化剤(ノニオン性乳化剤)、両性乳化剤、反応性乳化剤などを用いることが出来る。 The emulsifier can be added either before or after dissolving the copolymerized polyolefin and the tackifier. As described above, the emulsifier is not particularly limited, and anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, nonionic emulsifiers (nonionic emulsifiers), amphoteric emulsifiers, reactive emulsifiers and the like can be used.
塩基性物質の配合は共重合ポリオレフィン溶解前後のいずれでも差し支えない。塩基性物質としては、特に限定されないが、モルホリン;アンモニア;メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、ジメチルエタノールアミン等のアミン等が挙げられ、これらを1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましい塩基性物質は、ジメチルエタノールアミンである。塩基性物質の使用量は、共重合ポリオレフィンのカルボキシル基に対して、1~5化学当量であるのが好ましく、1.5~3.5化学当量であるのがより好ましい。1当量未満であると、共重合ポリオレフィンのカルボキシル基の中和が十分なされない場合がある。5当量を超えると、塩基性が強すぎることにより、分散体の酸塩基のバランスが崩れ、粘度が極端に高くなる場合がある。塩基性物質の添加方法としては、そのまま添加しても良いが、より均一に混合するために水で希釈して添加しても良い。また、塩基性物質を添加した後の分散に要する時間は、特に制限されないが、1~2時間が好ましい。 The basic substance may be blended either before or after dissolving the copolymerized polyolefin. Examples of basic substances include, but are not limited to, morpholine; ammonia; amines such as methylamine, ethylamine, dimethylamine, triethylamine, ethanolamine, and dimethylethanolamine. They can be used in combination. A preferred basic substance is dimethylethanolamine. The amount of the basic substance used is preferably 1 to 5 chemical equivalents, more preferably 1.5 to 3.5 chemical equivalents, relative to the carboxyl groups of the copolymerized polyolefin. If the amount is less than 1 equivalent, the carboxyl groups of the copolymerized polyolefin may not be sufficiently neutralized. If the amount exceeds 5 equivalents, the acid-base balance of the dispersion may be disturbed due to excessive basicity, resulting in an extremely high viscosity. As a method for adding the basic substance, it may be added as it is, or it may be added after being diluted with water for more uniform mixing. The time required for dispersion after addition of the basic substance is not particularly limited, but is preferably 1 to 2 hours.
次に、得られた分散体から有機溶剤を除去して、エマルションを得る。有機溶剤を除去するには、減圧で留去すればよい。留去する際の減圧度、温度は、特に制限されないが、90~95KPa(絶対圧力)程度、20~60℃程度が好ましい。この際、水の一部も留去される。減圧蒸留により有機溶剤と一部の水を留去した後のエマルションの組成(質量比)は、共重合ポリオレフィン:塩基性物質:水=1:0.06~0.33:1.5~4であるのが好ましい。また減圧留去後の有機溶剤残留量は共重合ポリオレフィン100質量部に対して、1質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以下であることがより好ましく、0質量部であることが特に好ましい。なお、必要に応じて追加の水を添加することができる。 Next, the organic solvent is removed from the obtained dispersion to obtain an emulsion. The organic solvent can be removed by distillation under reduced pressure. The degree of pressure reduction and the temperature during distillation are not particularly limited, but are preferably about 90 to 95 KPa (absolute pressure) and about 20 to 60°C. At this time, part of the water is also distilled off. The composition (mass ratio) of the emulsion after removing the organic solvent and part of the water by distillation under reduced pressure is copolymerized polyolefin: basic substance: water = 1: 0.06 to 0.33: 1.5 to 4. is preferred. The residual amount of the organic solvent after distillation under reduced pressure is preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.1 part by mass or less, and 0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymerized polyolefin. is particularly preferred. Additional water can be added as needed.
エマルションにおける固形分濃度は、10質量%以上であることが好ましく、より好ましくは15質量%以上であり、さらに好ましくは20質量%以上である。少なすぎると実用的でなくなることがある。また、50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは45質量%以下であり、さらに好ましくは40質量%以下である。多すぎると保存安定性が低下することがある。エマルションにおける固形分とは、共重合ポリオレフィン、粘着付与剤、乳化剤および塩基性物質の合計量をいう。 The solid content concentration in the emulsion is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more. Too little may not be practical. Also, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less. If it is too large, the storage stability may deteriorate. The solids content in the emulsion refers to the total amount of copolymerized polyolefin, tackifier, emulsifier and basic substance.
<接着剤組成物>
本発明の接着剤組成物は、前記エマルションに、必要に応じて硬化剤を配合したものである。硬化剤としては、特に限定されないが、例えば水溶性多官能エポキシ樹脂、水溶性多官能カルボジイミド樹脂、多官能イソシアネート化合物の水分散体、多官能シリル基を有する水溶性シランカップリング剤等が挙げられる。硬化剤は共重合ポリオレフィンの酸価に対して、0.8~1.2倍当量の官能基量(エポキシ基量、カルボジイミド基量、イソシアネート基量またはシリル基量)を配合することが好ましく、より好ましくは0.9~1.1倍当量である。これらのうち、水溶性多官能エポキシ樹脂が好ましい。市販品の具体例としてはナガセケムテック(株)製、「デナコール(登録商標)EX-512」、「デナコールEX-521」、「デナコールEX-614B」、「デナコールEX-821」、「デナコールEX-920」等が挙げられる。これら水溶性エポキシ樹脂は本発明のエマルションに対して任意の割合で添加できるが、エマルション中の共重合ポリオレフィンが有する酸価に等量のエポキシ基当量となる様に配合されるのが好ましい。<Adhesive composition>
The adhesive composition of the present invention is obtained by blending a curing agent with the above emulsion, if necessary. Examples of the curing agent include, but are not limited to, water-soluble polyfunctional epoxy resins, water-soluble polyfunctional carbodiimide resins, aqueous dispersions of polyfunctional isocyanate compounds, water-soluble silane coupling agents having polyfunctional silyl groups, and the like. . The curing agent preferably contains 0.8 to 1.2 equivalents of functional groups (the amount of epoxy groups, the amount of carbodiimide groups, the amount of isocyanate groups, or the amount of silyl groups) with respect to the acid value of the copolymerized polyolefin. More preferably, it is 0.9 to 1.1 equivalents. Among these, water-soluble polyfunctional epoxy resins are preferred. Specific examples of commercially available products manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd., "Denacol (registered trademark) EX-512", "Denacol EX-521", "Denacol EX-614B", "Denacol EX-821", "Denacol EX -920” and the like. These water-soluble epoxy resins can be added in any proportion to the emulsion of the present invention, but are preferably blended so that the epoxy group equivalent is equal to the acid value of the copolymerized polyolefin in the emulsion.
その他、本発明のエマルションには、本発明の効果を低下させない範囲で種々充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤等の種々添加剤を配合しても良い。接着剤組成物における前記エマルションの含有量は、60質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上であり、さらに好ましくは80質量%以上である。また、99質量%以下が好ましく、より好ましくは95質量%以下である。上記範囲内にすることで、本発明の優れた効果を発揮することができる。 In addition, the emulsion of the present invention may contain various additives such as fillers, pigments, colorants, antioxidants, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired. The content of the emulsion in the adhesive composition is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more. Also, it is preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less. By setting the amount within the above range, the excellent effect of the present invention can be exhibited.
本発明のエマルションは、ポリオレフィン系樹脂基材に対する接着性に優れているので、塗装、印刷、接着、コーティングの際のプライマーや、塗料、インキ、コーティング剤、接着剤の用途に有用である。 Since the emulsion of the present invention has excellent adhesion to polyolefin resin substrates, it is useful as a primer for painting, printing, adhesion, and coating, as well as for paints, inks, coating agents, and adhesives.
ポリオレフィン系樹脂基材としては、従来から公知のポリオレフィン樹脂の中から適宜選択すればよい。例えば、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体などを用いることができる。ポリオレフィン系樹脂基材には必要に応じて顔料や種々の添加物を配合してもよい。 The polyolefin-based resin substrate may be appropriately selected from conventionally known polyolefin resins. For example, although not particularly limited, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and the like can be used. Pigments and various additives may be added to the polyolefin resin base material, if necessary.
以下に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例中および比較例中に単に「部」とあるのは質量部を示す。また、本発明で採用した測定・評価方法は以下のとおりである。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. "Parts" in the examples and comparative examples indicate parts by mass. Moreover, the measurement/evaluation methods employed in the present invention are as follows.
1)共重合ポリオレフィンの酸価の測定
本発明における酸価(mgKOH/g)は、1gの共重合ポリオレフィンを中和するのに必要とするKOH量のことであり、JIS K0070(1992)の試験方法に準じて、測定した。具体的には、100℃に温度調整したキシレン100gに、ポリオレフィン1gを溶解させた後、同温度でフェノールフタレインを指示薬として、0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液[商品名「0.1mol/Lエタノール性水酸化カリウム溶液」、和光純薬(株)製]で滴定を行った。この際、滴定に要した水酸化カリウム量をmgに換算して酸価(mgKOH/g)を算出した。1) Measurement of acid value of copolymerized polyolefin The acid value (mgKOH/g) in the present invention is the amount of KOH required to neutralize 1 g of copolymerized polyolefin, and is tested according to JIS K0070 (1992). It was measured according to the method. Specifically, after dissolving 1 g of polyolefin in 100 g of xylene adjusted to a temperature of 100° C., using phenolphthalein as an indicator at the same temperature, a 0.1 mol/L potassium hydroxide ethanol solution [trade name: 0.1 mol /L ethanolic potassium hydroxide solution", manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]. At this time, the amount of potassium hydroxide required for titration was converted to mg to calculate the acid value (mgKOH/g).
2)エマルション固形分濃度の測定
50mlガラス製秤量瓶にサンプルのエマルション約1gを採り、精秤する。次いでサンプルを採取した秤量瓶を120℃の熱風乾燥機で2時間乾燥させ、取り出した秤量瓶をデシケーターに入れ、室温で30分放置・冷却する。デシケーターから秤量瓶を取り出し、質量を精秤し、熱風乾燥前後の重量変化(下記式)からエマルション固形分濃度の質量%を算出する。
エマルション固形分濃度(質量%)=[(熱風乾燥前のサンプル質量)-(熱風乾燥後のサンプル質量)]/(熱風乾燥前のサンプル質量)×1002) Measurement of Emulsion Solid Content Concentration About 1 g of sample emulsion is placed in a 50 ml glass weighing bottle and accurately weighed. Next, the weighing bottle containing the sample is dried in a hot air dryer at 120° C. for 2 hours, placed in a desiccator, left at room temperature for 30 minutes, and cooled. The weighing bottle is taken out from the desiccator, the mass is accurately weighed, and the weight % of the emulsion solid content concentration is calculated from the weight change (the following formula) before and after the hot air drying.
Emulsion solid content concentration (% by mass) = [(Sample mass before hot air drying) - (Sample mass after hot air drying)] / (Sample mass before hot air drying) x 100
3)粘着付与剤含有量の定量
上記固形分濃度の測定で得られた乾燥サンプル(樹脂)を重クロロホルムに溶解し、ヴァリアン社製核磁気共鳴分析計(NMR)“ジェミニ-400-MR”を用い、1H-NMR分析により共重合ポリオレフィンと粘着付与剤の比率を求めた。3) Quantification of tackifier content The dry sample (resin) obtained by the measurement of the solid content concentration was dissolved in deuterated chloroform, and a nuclear magnetic resonance spectrometer (NMR) "Gemini-400-MR" manufactured by Varian was analyzed. Using 1 H-NMR analysis, the ratio of the copolymerized polyolefin and the tackifier was determined.
4)エマルション粘度の測定
東機産業(株)製“Viscometer TV-22”(E型粘度計)を用い、0.6gのサンプルをローターNo.0.8°(=48’)×R24、レンジH、回転数5rpm、25℃の条件で測定した。4) Measurement of emulsion viscosity Using Toki Sangyo Co., Ltd. "Viscometer TV-22" (E-type viscometer), a 0.6 g sample was measured by rotor No. Measured under the conditions of 0.8° (=48′)×R24, range H, rotation speed 5 rpm, and 25°C.
5)エマルションpHの測定
堀場製作所製“pH meter F-52”を用い、25℃での値を測定した。尚、測定器の校正は和光純薬工業(株)製、フタル酸塩pH標準液(pH:4.01)、中性燐酸塩pH標準液(pH:6.86)、ホウ酸塩pH標準液(pH9.18)を用い、3点測定で実施した。5) Measurement of emulsion pH The value at 25°C was measured using "pH meter F-52" manufactured by Horiba. The calibration of the measuring instrument was made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., phthalate pH standard solution (pH: 4.01), neutral phosphate pH standard solution (pH: 6.86), borate pH standard A liquid (pH 9.18) was used, and three-point measurement was performed.
6)エマルション(粘着付与剤内包共重合ポリオレフィン分散体粒子)50%数平均粒子径の測定
Malvern社製“ゼータサイザーナノ Nano-ZS Model ZEN3600”を用い、0.05g/Lの濃度に調製したサンプルを25℃で3回測定し、その平均値とした。6) Measurement of 50% number average particle size of emulsion (copolymerized polyolefin dispersion particles containing tackifier) A sample prepared at a concentration of 0.05 g/L using "Zetasizer Nano Nano-ZS Model ZEN3600" manufactured by Malvern. was measured three times at 25°C, and the average value was taken.
7)エマルションの保存安定性評価
実施例・比較例で調製されたエマルションを5℃、25℃、40℃のインキュベーターにて静置状態で保存し、エマルションの経時外観変化を観察した。観察は一週間後、1ヵ月後、3ヵ月後、6ヵ月後、12ヵ月後に行い下記の通り点数付けした。5点:12ヶ月後外観変化なし、4点:6ヵ月後外観変化なし(それ以降は樹脂の凝縮・沈降あり)、3点:3ヶ月後外観変化なし(それ以降は樹脂の凝縮・沈降あり)、2点:1ヵ月後外観変化なし(それ以降は樹脂の凝縮・沈降あり)、1点:1週間後外観変化なし(それ以降は樹脂の凝縮・沈降あり)、0点:1週間後樹脂の凝集・沈降あり。7) Evaluation of Storage Stability of Emulsion The emulsions prepared in Examples and Comparative Examples were stored in incubators at 5° C., 25° C., and 40° C. in a stationary state, and changes in the appearance of the emulsion over time were observed. Observations were made after 1 week, 1 month, 3 months, 6 months and 12 months, and were scored as follows. 5 points: no change in appearance after 12 months, 4 points: no change in appearance after 6 months (resin condensation and sedimentation after that), 3 points: no change in appearance after 3 months (resin condensation and sedimentation after that) ), 2 points: no change in appearance after 1 month (resin condensation and sedimentation after that), 1 point: no change in appearance after 1 week (resin condensation and sedimentation after that), 0 points: after 1 week Aggregation and sedimentation of resin.
8)LDPE基材接着性の評価
実施例・比較例で得られたエマルションにレベリング剤としてダイノール(登録商標)604(エアープロダクツ(株)製)をエマルションに対して0.5質量%配合した。配合物を、0.1mm厚の低密度ポリエチレン(LDPE)フィルム(ミポロンフィルム,ミツワ株式会社製)に#16Eのワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みが6μmとなるように塗工し、80℃の熱風乾燥機にて3分間乾燥させた。乾燥機から取り出し、塗膜上に同LDPEフィルムを乗せ、ヒートシールテスター(テスター産業株式会社製,TP-701-B ヒートシールテスター)にて80℃、保圧0.3MPaで30秒間保圧することでLDPE接着強度測定用サンプルを成形した。前記接着強度測定用サンプルを室温で一晩静置後幅が25mmとなるようにカットし、テンシロン(RTG-1310,株式会社エー・アンド・デイ製)を用いて引っ張り速度50mm/分で上下に引っ張ることにより、180°剥離接着強度を測定した。同試験を5回実施し、測定強度の平均値をLDPE接着強度とした。8) Evaluation of Adhesion to LDPE Substrate 0.5% by mass of Dynol (registered trademark) 604 (manufactured by Air Products Co., Ltd.) as a leveling agent was added to the emulsions obtained in Examples and Comparative Examples. The formulation was applied to a 0.1 mm thick low-density polyethylene (LDPE) film (Miporon Film, manufactured by Mitsuwa Co., Ltd.) using a #16E wire bar so that the thickness after drying was 6 μm. It was dried for 3 minutes in a hot air dryer at ℃. Remove from the dryer, place the same LDPE film on the coating film, and hold pressure for 30 seconds at 80 ° C. and holding pressure 0.3 MPa with a heat seal tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., TP-701-B heat seal tester). A sample for LDPE adhesion strength measurement was molded. After standing overnight at room temperature, the sample for adhesive strength measurement was cut so that the width was 25 mm, and it was pulled up and down at a speed of 50 mm / min using Tensilon (RTG-1310, manufactured by A&D Co., Ltd.). The 180° peel adhesion strength was measured by pulling. The same test was performed 5 times, and the average value of the measured strength was taken as the LDPE adhesive strength.
9)HDPE基材接着性の評価
実施例・比較例で得られたエマルションにレベリング剤としてダイノール(登録商標)604(エアープロダクツ(株)製)をエマルションに対して0.5質量%配合した。配合物を、高密度ポリエチレン(HDPE)テストピース(2.0×25×100mm、日本テストパネル株式会社製)に#16Eのワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みが6μmとなるように塗工し、80℃の熱風乾燥機にて3分間乾燥させた。乾燥機から取り出し、直後の塗工面に同HDPEテストピースを貼り合わせ部が25mm×15mmとなるように貼り合わせ、120kg/m2の荷重を掛けて80℃のオーブンで5分間エージングし、HDPE接着強度測定用サンプルを得た。前記接着強度測定用サンプルを室温で一晩放置後、テンシロン(RTG-1310,株式会社エー・アンド・デイ製)を用いて引っ張り速度50mm/分で上下に引っ張ることにより、引張せん断接着強度を測定した。同試験を5回実施し、測定強度の平均値をHDPE接着強度とした。9) Evaluation of Adhesion to HDPE Substrate 0.5% by mass of Dynol (registered trademark) 604 (manufactured by Air Products Co., Ltd.) as a leveling agent was added to the emulsions obtained in Examples and Comparative Examples. The formulation was applied to a high-density polyethylene (HDPE) test piece (2.0 x 25 x 100 mm, manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd.) using a #16E wire bar so that the thickness after drying was 6 μm. , and dried in a hot air dryer at 80°C for 3 minutes. Immediately after removing from the dryer, the same HDPE test piece was laminated to the coated surface so that the laminated part was 25 mm × 15 mm, and a load of 120 kg / m 2 was applied and aged in an oven at 80 ° C. for 5 minutes to bond the HDPE. A sample for strength measurement was obtained. After leaving the adhesive strength measurement sample overnight at room temperature, tensile shear adhesive strength is measured by pulling up and down at a tensile speed of 50 mm / min using Tensilon (RTG-1310, manufactured by A&D Co., Ltd.). did. The same test was performed 5 times, and the average value of the measured strength was taken as the HDPE adhesive strength.
以下の実施例および比較例において用いた共重合ポリオレフィンおよび粘着付与剤の組成を表1および2に示す。 Tables 1 and 2 show the compositions of the copolymerized polyolefins and tackifiers used in the following examples and comparative examples.
実施例1
脱イオン水188g、日本ポリエチレン株式会社製共重合ポリオレフィン(“レクスパール(登録商標)ET230X”;エチレン-(メタ)アクリル酸エステル-無水マレイン酸三元共重合体(質量比:87.0-12.0-1.0)、MFR:8.0g/10分、融点:88℃、酸価:11mgKOH/g)50g、ヤスハラケミカル株式会社製粘着付与剤(“YSポリスター(登録商標)T130”;テルペンフェノール樹脂、軟化点:130℃)7.5g、テトラヒドロフラン70g、イソプロピルアルコール5gおよびトルエン5gをオートクレーブに入れ、120℃に昇温した後、同温度で2時間、加熱溶解した。次に、第一工業株式会社製乳化剤(“DKS(登録商標) NL-180”;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:16.1)5.0gを添加し、更に1時間加熱溶解した。その後、ジメチルエタノールアミン2.5gを添加し、1時間分散した後、40℃まで冷却した(プレエマルション)。その後、91kPa(絶対圧力)の減圧度で有機溶剤/水を留去し、純白濁色の均一なエマルション(1)を得た。得られたこのエマルション(1)の固形分濃度は30.4質量%、25℃での粘度は12.3mPa・s、pHは8.7、50%数平均粒子径は140nmであった。また、NMRによる粘着付与剤の含有量は仕込み組成比どおり15phr(共重合ポリオレフィン100質量部に対して粘着付与剤15質量部)であることを確認した。エマルション(1)を5℃、25℃、40℃のインキュベーターに保存し、保存安定性を評価したところ、12ヶ月経過時点で外観に変化は認められなかった。また、エマルション(1)を用いて、上記手順に従ってLDPE基材接着性およびHDPE基材接着性の評価を行ったところ、それぞれ3.9N/cm、2.5MPaであった。Example 1
188 g of deionized water, copolymerized polyolefin manufactured by Japan Polyethylene Co., Ltd. (“Rekspearl (registered trademark) ET230X”; ethylene-(meth)acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer (mass ratio: 87.0-12) .0-1.0), MFR: 8.0 g / 10 minutes, melting point: 88 ° C., acid value: 11 mg KOH / g) 50 g, Yasuhara Chemical Co., Ltd. tackifier ("YS Polyster (registered trademark) T130"; terpene 7.5 g of phenol resin, softening point: 130° C.), 70 g of tetrahydrofuran, 5 g of isopropyl alcohol and 5 g of toluene were placed in an autoclave, heated to 120° C., and then heated and dissolved at the same temperature for 2 hours. Next, 5.0 g of an emulsifier (“DKS (registered trademark) NL-180”; polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 16.1) manufactured by DAIICHI KOGYO CO., LTD. was added and dissolved by heating for another hour. Then, 2.5 g of dimethylethanolamine was added, dispersed for 1 hour, and then cooled to 40° C. (pre-emulsion). After that, the organic solvent/water was distilled off at a reduced pressure of 91 kPa (absolute pressure) to obtain a uniform emulsion (1) of pure white turbidity. The obtained emulsion (1) had a solid content concentration of 30.4% by mass, a viscosity at 25° C. of 12.3 mPa·s, a pH of 8.7, and a 50% number average particle size of 140 nm. In addition, it was confirmed by NMR that the content of the tackifier was 15 phr (15 parts by mass of the tackifier per 100 parts by mass of the copolymerized polyolefin), which was the same as the charged composition ratio. Emulsion (1) was stored in incubators at 5° C., 25° C., and 40° C., and storage stability was evaluated. No change in appearance was observed after 12 months. Further, using emulsion (1), the adhesion to LDPE substrate and the adhesion to HDPE substrate were evaluated according to the above procedure, and the results were 3.9 N/cm and 2.5 MPa, respectively.
実施例2~12
表3の組み合わせに従い、上記実施例1と同様の方法で、エマルション(2)~(12)を得た。前記の方法にてエマルションの物性および接着性を測定した。組成および物性を表3に示す。Examples 2-12
Emulsions (2) to (12) were obtained in the same manner as in Example 1 according to the combinations shown in Table 3. The physical properties and adhesion of the emulsion were measured by the methods described above. Table 3 shows the composition and physical properties.
以下、比較例1はエチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体を用いてエマルションを作製しようと試み、均一安定なエマルションが得られなかった例である。比較例2は酸変性ポリオレフィンを用いてエマルションを作製した例である。比較例3は共重合ポリオレフィン樹脂のエマルション粒子が粘着付与剤を内包しない例である。比較例4は前記の粘着付与剤を内包しないエマルションに対して粘着付与剤エマルションを添加することで粘着付与剤を含有しかつ共重合ポリオレフィン粒子に内包しないエマルションの例である。比較例5は粘着付与剤のみを乳化剤によりエマルション化しようと試み、均一安定なエマルションが得られなかった例である。 Comparative Example 1 below is an example in which an attempt was made to prepare an emulsion using an ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymer, but a uniform and stable emulsion could not be obtained. Comparative Example 2 is an example in which an emulsion was prepared using an acid-modified polyolefin. Comparative Example 3 is an example in which the emulsion particles of the copolymerized polyolefin resin do not include the tackifier. Comparative Example 4 is an example of an emulsion containing a tackifier and not included in copolymerized polyolefin particles by adding a tackifier emulsion to the above emulsion not encapsulating a tackifier. Comparative Example 5 is an example in which an attempt was made to emulsify only the tackifier with an emulsifier, and no uniform and stable emulsion was obtained.
比較例1
エチレン-(メタ)アクリル酸エステル-無水マレイン酸三元共重合体の代わりに、日本ポリエチレン株式会社製共重合ポリオレフィン樹脂(“レクスパール A4250”;エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体(質量比:75.0-25.0)、MFR:5.0g/10分、融点:92℃、酸価:0mgKOH/g)50gを用いたこと以外は上記実施例1と同様の方法で、エマルション(13)を作製しようと試みたが、冷却中に粗大粒子が多量に発生し、均一な分散体が得られなかった。Comparative example 1
Instead of ethylene-(meth)acrylic ester-maleic anhydride terpolymer, copolymerized polyolefin resin (“Rexpearl A4250” manufactured by Japan Polyethylene Co., Ltd.; ethylene-(meth)acrylic ester copolymer (mass ratio: 75.0-25.0), MFR: 5.0 g/10 min, melting point: 92° C., acid value: 0 mg KOH/g) In the same manner as in Example 1 except that 50 g of the emulsion was used. An attempt was made to prepare (13), but a large amount of coarse particles were generated during cooling, and a uniform dispersion could not be obtained.
比較例として共重合ポリオレフィンの代わりに用いるため、以下の方法にて酸変性ポリオレフィン(A)を作製した。3LのSUS製オートクレーブ反応缶中に、メタロセン触媒を用いて製造されたプロピレン-エチレン共重合体(プロピレン:エチレン=93:7 モル比、融点75℃、180℃における溶融粘度:1500mPa・s)750g、無水マレイン酸90g、ジクミルパーオキサイド15g、トルエン1100gを入れ密閉した。オートクレーブ中を窒素で置換した後、加温して缶内温度140℃で5時間反応した。反応液を110℃に冷却し、メチルエチルケトン(MEK)3500gの入った10LのSUS製容器中に反応液を入れ、樹脂を析出させた後に、固液分離を行い、樹脂を得た。樹脂をさらに1000gのMEKに入れ、再度固液分離をする洗浄を3回繰り返した後に、樹脂を乾燥することで酸変性ポリオレフィン(A)を得た。得られた酸変性ポリオレフィン(A)の無水マレイン酸含有量は2.3質量%、重量平均分子量は34000であった。 As a comparative example, an acid-modified polyolefin (A) was produced by the following method in order to use it instead of a copolymerized polyolefin. 750 g of a propylene-ethylene copolymer produced using a metallocene catalyst (propylene:ethylene = 93:7 molar ratio, melting point 75°C, melt viscosity at 180°C: 1500 mPa s) in a 3 L SUS autoclave reactor. , 90 g of maleic anhydride, 15 g of dicumyl peroxide, and 1,100 g of toluene were introduced and sealed. After purging the air in the autoclave with nitrogen, the mixture was heated and reacted at an internal temperature of 140° C. for 5 hours. The reaction solution was cooled to 110° C. and placed in a 10 L SUS container containing 3500 g of methyl ethyl ketone (MEK) to precipitate a resin, followed by solid-liquid separation to obtain a resin. The resin was further put into 1000 g of MEK, and the solid-liquid separation washing was repeated three times, and then the resin was dried to obtain an acid-modified polyolefin (A). The resulting acid-modified polyolefin (A) had a maleic anhydride content of 2.3% by mass and a weight average molecular weight of 34,000.
比較例2
エチレン-(メタ)アクリル酸エステル-無水マレイン酸三元共重合体の代わりに、上記酸変性ポリオレフィン(A)50gを用いたこと以外は上記実施例1と同様の方法で、エマルション(14)を作製した。前記の方法にてエマルションの物性および接着性を測定した。組成および物性を表4に示す。Comparative example 2
Emulsion (14) was prepared in the same manner as in Example 1 above, except that 50 g of the acid-modified polyolefin (A) was used instead of the ethylene-(meth)acrylate-maleic anhydride terpolymer. made. The physical properties and adhesion of the emulsion were measured by the methods described above. Table 4 shows the composition and physical properties.
比較例3
YSポリスターT130を用いずに共重合ポリオレフィンのみでエマルションを作製したこと以外は上記実施例1と同様の方法で、エマルション(15)を作製した。前記の方法にてエマルションの物性および接着性を測定した。組成および物性を表4に示す。Comparative example 3
Emulsion (15) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the emulsion was prepared only from copolymerized polyolefin without using YS Polystar T130. The physical properties and adhesion of the emulsion were measured by the methods described above. Table 4 shows the composition and physical properties.
比較例4
上記エマルション(15)(固形分:30.2wt%)166g(固形分50.1g)に対してハリマ化成株式会社製粘着付与剤(“ハリエスター SK-385NS”;ロジン系エマルション、固形分:50質量%、軟化点:85℃)15g(固形分7.5g)を加えた後、固形分濃度を調整するため脱イオン水11gを加え、室温にて1時間撹拌することによりエマルション(16)を得た。前記の方法にてエマルションの物性および接着性を測定した。組成および物性を表4に示す。Comparative example 4
For 166 g (solid content: 50.1 g) of the above emulsion (15) (solid content: 30.2 wt%), a tackifier (“Harrier SK-385NS” manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.; rosin emulsion, solid content: 50 mass %, softening point: 85° C.) (solid content: 7.5 g), 11 g of deionized water was added to adjust the solid content concentration, and the emulsion (16) was obtained by stirring at room temperature for 1 hour. Obtained. The physical properties and adhesion of the emulsion were measured by the methods described above. Table 4 shows the composition and physical properties.
比較例5(粘着付与剤の乳化剤分散)
脱イオン水188g、ヤスハラケミカル株式会社製粘着付与剤(“YSポリスターT130”;テルペンフェノール樹脂、軟化点:130℃)50g、テトラヒドロフラン70g、イソプロピルアルコール5gおよびトルエン5gをオートクレーブに入れ、120℃に昇温した後、同温度で2時間、加熱溶解した。次に、第一工業株式会社製乳化剤(“DKS NL-180”;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:16.1)5.0gを添加し、更に1時間加熱溶解した後、40℃まで冷却した。その後、91kPa(絶対圧力)の減圧度で有機溶剤/水を留去したが、留去途中で粘着付与剤が析出し、均一なエマルションは得られなかった。Comparative Example 5 (Emulsifier dispersion of tackifier)
188 g of deionized water, 50 g of a tackifier manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd. ("YS Polystar T130"; terpene phenol resin, softening point: 130°C), 70 g of tetrahydrofuran, 5 g of isopropyl alcohol and 5 g of toluene are placed in an autoclave and heated to 120°C. After that, it was heated and dissolved at the same temperature for 2 hours. Next, 5.0 g of an emulsifier manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd. (“DKS NL-180”; polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 16.1) was added, dissolved by heating for an additional hour, and then cooled to 40°C. . After that, the organic solvent/water was distilled off at a reduced pressure of 91 kPa (absolute pressure), but the tackifier precipitated during the distillation and a uniform emulsion was not obtained.
比較例6
上記エマルション(15)と、上記比較例5にて作製した有機溶剤/水を留去する前のプレエマルションを共重合ポリオレフィン:粘着付与剤=100:15(質量比)となるように混合し、有機溶剤を含有したエマルションを作製したが、直ちに樹脂が沈降した。Comparative example 6
The emulsion (15) and the organic solvent/pre-emulsion prepared in Comparative Example 5 before distilling off the water were mixed so that the copolymer polyolefin: tackifier = 100: 15 (mass ratio), An emulsion containing an organic solvent was prepared, but the resin precipitated immediately.
実施例および比較例で使用した粘着付与剤は以下のとおりである。
YSポリスター(登録商標)T130:テルペンフェノール樹脂、軟化点:130℃、ヤスハラケミカル株式会社製
アルコン(登録商標)P-90:脂肪族飽和炭化水素樹脂、軟化点90℃、荒川化学工業株式会社製
ニットレジン(登録商標)クマロン:クマロン樹脂、軟化点120℃、日塗化学株式会社製
ハリエスターSK-385NS:ロジン系エマルション、軟化点85℃、ハリマ化成株式会社製The tackifiers used in Examples and Comparative Examples are as follows.
YS Polyster (registered trademark) T130: terpene phenolic resin, softening point: 130 ° C., manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd. Alcon (registered trademark) P-90: aliphatic saturated hydrocarbon resin, softening point: 90 ° C., manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. Knit Resin (registered trademark) coumarone: coumarone resin, softening point 120 ° C., manufactured by Nikko Kagaku Co., Ltd. Harrier Star SK-385NS: rosin emulsion, softening point 85 ° C., manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.
実施例1~12は請求項1を満たすため、LDPE,HDPE両方に高い接着性を示すと共に、保存安定性にも優れている。比較例1ではエチレン-(メタ)アクリル酸エステル-無水マレイン酸三元共重合体を用いていないため、均一な分散体が得られなかった。比較例2では酸変性プロピレン-エチレン共重合体を用いており、HDPEへの接着性は発現しているものの、LDPEへの接着性に乏しい。比較例3では粘着付与剤を含有していないため、LDPE,HDPEへの接着性に乏しい。比較例4では粘着付与剤は含有しているが、共重合ポリオレフィン分散体粒子に内包されていないため、保存安定性が悪い。比較例5では実施例で用いている粘着付与剤を乳化しようとしたが均一な分散体は得られなかった。比較例6は共重合ポリオレフィンのエマルションと粘着付与剤のエマルションを単に混合しただけであり、粘着付与剤が共重合ポリオレフィン分散体粒子に内包されていないため、樹脂が析出しエマルションが得られなかった。 Since Examples 1 to 12 satisfy Claim 1, they exhibit high adhesiveness to both LDPE and HDPE, and are also excellent in storage stability. In Comparative Example 1, since no ethylene-(meth)acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer was used, a uniform dispersion could not be obtained. In Comparative Example 2, an acid-modified propylene-ethylene copolymer was used, and although the adhesiveness to HDPE was exhibited, the adhesiveness to LDPE was poor. Since Comparative Example 3 does not contain a tackifier, it has poor adhesion to LDPE and HDPE. Comparative Example 4 contains a tackifier, but is not encapsulated in the copolymerized polyolefin dispersion particles, resulting in poor storage stability. In Comparative Example 5, an attempt was made to emulsify the tackifier used in the Examples, but a uniform dispersion was not obtained. In Comparative Example 6, the copolymer polyolefin emulsion and the tackifier emulsion were simply mixed, and since the tackifier was not included in the copolymer polyolefin dispersion particles, the resin precipitated and no emulsion was obtained. .
本発明のエマルションは、ポリオレフィン系樹脂基材に対する接着性に優れているので、塗装、印刷、接着、コーティングの際のプライマーや、塗料、インキ、コーティング剤、接着剤の用途に有用である。
Since the emulsion of the present invention has excellent adhesion to polyolefin resin substrates, it is useful as a primer for painting, printing, adhesion, and coating, as well as for paints, inks, coating agents, and adhesives.
Claims (5)
(1)共重合ポリオレフィンがエチレン-(メタ)アクリル酸エステル-無水マレイン酸三元共重合体であり、
(2)共重合ポリオレフィンが水中に分散しており、
(3)共重合ポリオレフィンからなる分散体粒子が粘着付与剤を内包しており、且つ、前記粘着付与剤内包共重合ポリオレフィン分散体粒子の50%数平均粒子径が100nm超500nm以下である、
エマルション。 An emulsion containing a copolymerized polyolefin and a tackifier ,
(1) the copolymerized polyolefin is an ethylene-(meth)acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer ,
(2) the copolymerized polyolefin is dispersed in water ,
(3) The dispersion particles made of a copolymerized polyolefin enclose a tackifier, and the 50% number average particle diameter of the tackifier-encapsulated copolymerized polyolefin dispersion particles is more than 100 nm and 500 nm or less.
emulsion.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017126323 | 2017-06-28 | ||
| JP2017126323 | 2017-06-28 | ||
| PCT/JP2018/020015 WO2019003737A1 (en) | 2017-06-28 | 2018-05-24 | Emulsion containing copolymerized polyolefin, and adhesive composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2019003737A1 JPWO2019003737A1 (en) | 2020-04-23 |
| JP7107313B2 true JP7107313B2 (en) | 2022-07-27 |
Family
ID=64742114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019526698A Active JP7107313B2 (en) | 2017-06-28 | 2018-05-24 | Emulsion and adhesive compositions containing copolymerized polyolefins |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7107313B2 (en) |
| TW (1) | TWI758497B (en) |
| WO (1) | WO2019003737A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002003657A (en) | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Chuo Rika Kogyo Corp | Resin dispersion |
| JP2004051884A (en) | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Unitika Ltd | Aqueous dispersion and adhesive |
| JP2010065197A (en) | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Unitika Ltd | Process for producing aqueous adhesive |
| WO2016043076A1 (en) | 2014-09-17 | 2016-03-24 | 東洋紡株式会社 | Self-emulsification type emulsion containing modified polypropylene resin |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3664808B2 (en) * | 1996-04-26 | 2005-06-29 | 住友精化株式会社 | Olefin-based thermoplastic resin composition aqueous dispersion and process for producing the same |
-
2018
- 2018-05-24 JP JP2019526698A patent/JP7107313B2/en active Active
- 2018-05-24 WO PCT/JP2018/020015 patent/WO2019003737A1/en not_active Ceased
- 2018-06-21 TW TW107121208A patent/TWI758497B/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002003657A (en) | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Chuo Rika Kogyo Corp | Resin dispersion |
| JP2004051884A (en) | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Unitika Ltd | Aqueous dispersion and adhesive |
| JP2010065197A (en) | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Unitika Ltd | Process for producing aqueous adhesive |
| WO2016043076A1 (en) | 2014-09-17 | 2016-03-24 | 東洋紡株式会社 | Self-emulsification type emulsion containing modified polypropylene resin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI758497B (en) | 2022-03-21 |
| JPWO2019003737A1 (en) | 2020-04-23 |
| TW201905141A (en) | 2019-02-01 |
| WO2019003737A1 (en) | 2019-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPWO2019181336A1 (en) | Aqueous dispersion composition | |
| JPWO2005082963A1 (en) | Modified polyolefin resin | |
| WO2010018863A1 (en) | Dispersing resin composition, and paint composition, ink composition, adhesive composition, and primer composition containing same | |
| JP6677163B2 (en) | Self-emulsifying emulsion containing modified polypropylene resin | |
| KR101939432B1 (en) | Method for producing aqueous modified polyolefin dispersion composition | |
| JP2021046550A (en) | Aqueous adhesive resin composition for olefin base material | |
| CN108699412B (en) | Adhesive composition for low energy surface substrates | |
| JP7107313B2 (en) | Emulsion and adhesive compositions containing copolymerized polyolefins | |
| WO2022186294A1 (en) | Aqueous dispersion | |
| JP7505662B2 (en) | Aqueous Dispersion Composition | |
| JPH09316134A (en) | Water-based resin composition, its production, and water-based coating material | |
| WO2020203024A1 (en) | Aqueous dispersion composition | |
| JP2022115493A (en) | dispersion composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220525 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20220525 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220614 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220627 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7107313 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |