JP2003523476A - 水性分散体の床用接着剤配合物での使用 - Google Patents

水性分散体の床用接着剤配合物での使用

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JP2003523476A JP2001561115A JP2001561115A JP2003523476A JP 2003523476 A JP2003523476 A JP 2003523476A JP 2001561115 A JP2001561115 A JP 2001561115A JP 2001561115 A JP2001561115 A JP 2001561115A JP 2003523476 A JP2003523476 A JP 2003523476A
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ベトルミュー,イザベル
ヴェルジェ,クリストフ
ロワイヤン,カリーヌ
ローリシェス,クリスチャン
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    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives 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
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/062Copolymers with monomers not covered by C09J133/06
    • C09J133/064Copolymers with monomers not covered by C09J133/06 containing anhydride, COOH or COOM groups, with M being metal or onium-cation

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 揮発性有機化合物を放出せず、塗布後の粘着/接着バランスが良い架橋塗膜となる分散体。 【解決手段】 ガラス遷移温度が0℃以下で、ウレイド官能基を有する5〜70重量%の少なくとも1種のポリマーを含む水性分散体の床用接着剤の配合物での使用。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】
本発明は、塗装時に揮発性有機化合物を放出しない、ガラス遷移温度が0℃以
下の官能性ポリマー、特にウレイド基を有するポリマーをベースにした、水性分
散体の床用接着剤配合物での使用に関するものである。 本発明の床用接着剤はコンクリートや漆喰の床に各種カバー材料、例えばカー
ペットやPVCタイルを固着するのに使用することができる。
【0002】
【従来の技術】
床用接着剤は一般に、ポリマーの水性分散体、溶媒または可塑剤に溶解した粘
着樹脂、無機充填剤、湿潤剤、消泡剤および水を配合したものである。 この種の組成物は揮発性有機化合物(VOC)を放出する。この揮発性化合物
VOCは水性分散体から生じるか、粘着樹脂を溶解するための溶媒から生じるか
、粘着樹脂自体から生じる。 現在の主要な関心事は、床材、例えばカーペットやPVCタイルを敷設する際
に接着剤から放出される揮発性有機化合物の量を減すことにある。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、VOC含有率が低い床用接着剤配合物を作
るのに極めて有効なVOC含有率が低い(<1000ppm)水性分散体を開発
することにある。具体的には粘着樹脂の導入時に溶剤を用いなくてもよい水性分
散体の開発にある。 国際特許第95−21884号にはポリマーを含む水性分散体と、有機溶剤、
可塑剤または粘着樹脂を用いなくてもよい充填剤とから成る接着剤配合物が記載
されている。水性分散体のポリマーの特徴はガラス遷移温度(Tg)が−30℃
以下で重量平均モル質量が20,000より大きい点にある。 米国特許第5,196,468号には、アクリル性ラテックス、粘着樹脂、モ
ノフェニルポリエチレンまたはポリプロピレングリコール型可塑材および充填剤
から成る沸点が100℃以下の2%以下の有機化合物を含む接着剤配合物が記載
されている。 解決すべき残りの課題は、揮発性有機化合物を放出せず、しかも、塗布後に十
分な粘着/接着バランスを有する塗膜となる床用接着剤の配合を開発することで
ある。
【0004】 本発明者は、特定の官能性モノマー、例えばウレイドモノマーを有するポリマ
ーを含む分散体を接着剤配合物に用いると塗布後に非架橋性塗膜に比べて優れた
特性を有する架橋性塗膜ができるということを見出した。これはウレイド官能基
間またはウレイド官能基と任意成分として分散体中に存在する酸コモノマーとの
相互作用のためであると考えられる。この点は水性分散体のポリマーが少量のウ
レイドモノマーした含まない場合でも有効である。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の対象は、下記(a)〜(e)を含む少なくとも1種のポリマー
P1を20〜70重量%含む水性分散体の床用接着剤配合物での使用にある: (a) 50〜9.5重量%の少なくとも1種の(メタ)アクリルエステルA、 (b) 0.1〜5重量%の少なくとも1種のカルボン酸B、 (c) 0〜20重量%の少なくとも1種の不飽和ニトリルC、 (d) 0〜30重量%の少なくとも1種のビニルモノマーD、および (e) 0.5〜5重量%のウレイド官能基を有する少なくとも1種のモノマー
E。
【0006】
【実施の態様】
(メタ)アクリルエステルAは一般に混合で用いられ、メチルメタクリレート
、メチルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2−エチルヘキシルアクリレ
ートを含む群の中から選択される。 不飽和酸Bはアクリル酸、メタクリル酸およびイタコン酸を含む群の中から選
択される。 不飽和ニトリルCはアクリロニトリルとその誘導体から選択される。 ビニルモノマーDは酢酸ビニル、ビニルラウレートおよびビニルベルサート(
versate)を含む群の中から選択される。 当業者に周知のように、酢酸ビニルは従来の後重合反応で除去し難いモノマー
であるので、VOC含有率の低い分散体を得るためには、酢酸ビニルをポリマー
組成物に加えないのが好ましい。
【0007】 官能性モノマーEは、モノマー相互が反応するか、任意成分として用いられる
酸モノマーと相互作用を生じるモノマーである。ウレイド官能基を有するモノマ
ーはエチルイミダゾリドン(メタ)アクリレート、エチルイミダゾリドン(メタ
)アクリルアミドおよび1−(2−((2−ヒドロキシ−3−(2−プロペニロ
キシ)プロピル)アミノ)エチル)−2−イミダゾリドンから成る群のモノマー
の中から選択される。 ポリマーP1のガラス遷移温度は0℃以下、好ましくは0℃〜−30℃、さら
に好ましくは−15℃〜−30℃である。
【0008】 水性分散体は下記(a)〜(e)を含むモノマー混合物の乳化重合で得られる
: (a) 50〜9.5重量%の少なくとも1種の(メタ)アクリルエステルA、 (b) 0.1〜5重量%の少なくとも1種のカルボン酸B、 (c) 0〜20重量%の少なくとも1種の不飽和ニトリルC、 (d) 0〜30重量%の少なくとも1種のビニルモノマーD、および (e) 0.5〜5重量%のウレイド官能基を有する少なくとも1種のモノマー
E。
【0009】 上記ポリマーはバッチ法、好ましくは半連続的ラジカル乳化重合法で作ること
ができ、必要に応じて播種ポリマーを用いるか、反応系で核を生成させてもよい
。 半連続的ラジカル乳化重合方法の場合には、消費速度に応じてモノマーを反応
装置に導入し、また、重合反応で放出される熱を除去できるような速度でモノマ
ーを導入する。 官能性モノマーは重合中連続的にまたは順番に導入することができる。好まし
い導入方法では官能性モノマーを重合開始時または終了時のいずれかで導入して
、完成ポリマーが官能性モノマー有する高分子鎖と、官能性されていない高分子
鎖とで構成されるようにする。これは材料中での架橋点の分散状態を変え、架橋
点の分散を最適化して塗布性を改良する手段の一つである。 この乳化重合法ではモノマーを水溶性開始剤の存在下において30〜95℃の
温度で重合する。
【0010】 好ましい水溶性開始系は過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムおよび過硫酸
カリウムと、水溶性アゾ誘導体、例えば4,4'−アゾビス(4−シアノバレリ
アン酸)または2、2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド
である。レドックス系、例えばH22、tert−ブチルヒドロペルオキシド、或い
は還元剤、例えばホルムアルデヒドスルホキシル酸塩ナトリウム、メタバイスル
ファイトナトリウムまたはアスコルビン酸等の存在下で用いられるm−およびp
−ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシドの混合物のナトリウム塩も推奨さ
れる。 ポリマーP1の分子量は開始系を用いて重合温度に対して最適化する。場合に
よっては移行剤、例えばドデシルメルカプタン、タードデシルメルカプタンまた
はメルカプトプロピオン酸等が有用である。
【0011】 用いられる界面活性剤は例えば硫酸アルキル、硫酸アルキルエーテル、硫酸ア
ルキルアリールエテール、アルキルスルホナート、ジフェニルアルキルスルホナ
ート、エトキシ化脂肪アルコール、エトキシ化アルキルアリール等から選択され
る陰イオンおよび陽イオン界面活性剤の混合物である。これら水性分散体の最終
固体含有率は20〜70%、好ましくは40〜65%である。 本発明の水性分散体は溶媒を全く含まない配合にすることができ、溶媒を含む
分散体と同じ特性を有するVOC無しの床用接着剤が得られる。この分散体はロ
ジンまたはロジン誘導体、例えばロジンエステルまたは水素化ロジンを含む樹脂
の存在下でさらに配合することもできる。 製造方法および評価方法は実施例で説明する。 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明が下記実施例の範囲に限定される
ものではない。
【0012】
【実施例】実施例I 水性分散体の製造 実施例I−a アンカー形撹拌機を備えた3リットルのジャケット付きガラス反応器に、24
3.4gの水を導入し、67℃に加熱した。所定温度に達した時に23.1gの
下記のモノマーのプレエマルションと、3.3gの開始剤溶液1と、2.4gの
活性化剤溶液1とをバッチで添加した。5分過ぎた後に、温度を67℃に維持し
ながら残りのモノマープレエマルションおよび残りの開始剤溶液1、活性化剤溶
液1を5時間に渡って別々に注いだ。残留モノマーを除去するために開始剤溶液
2と活性化材溶液2を用いて後重合段階を実施した。
【0013】モノマーのプレエマルション: 水 416.7g 水中の30%エトキシ化脂肪アルコール硫酸塩 33.3g 水中の65%エトキシ化脂肪アルコール 28.7g メタクリル酸 56.0g アクリロニトリル 126.0g ブチルアクリレート 1218.0g
【0014】開始剤溶液1: 水 37.8g 過硫酸アンモニウム 4.2g活性化剤溶液1: 水 37.8g メタ重亜硫酸アンモニウム 4.2g開始剤溶液2: 水 18.9g tert-ブチルヒドロぺルオキシド 2.8g活性化剤溶液2: 水 46.3g ホルムアルデヒドスルホキシル酸塩ナトリウム 1.9g
【0015】実施例I−b この実施例で得られるラテックスは実施例I−aと同じ方法で製造したが、モ
ノマープレエマルションの組成物を変えた。モノマープレエマルション: 水 416.7g 水中の30%エトキシ化脂肪アルコール硫酸塩 33.3g 水中の65%エトキシ化脂肪アルコール 28.7g メタクリル酸 56.0g エチルウレイドメタクリレート 7.0g メチルメタクリレート 19.0g アクリロニトリル 124.0g ブチルアクリレート 1204.0g
【0016】実施例I−c アンカー形撹拌機を備えた3リットルのジャケット付きガラス反応器に243
.4gの水を導入し、67℃に加熱した。所定温度に達した時に23.1gの下
記モノマープレエマルション1と、3.3gの開始剤溶液1と、2.4gの活性
化剤溶液1とをバッチで添加した。 5分過ぎた後に、残りのモノマープレエマルション1を2時間30分に渡って
注いだ。モノマープレエマルション1の添加後、モノマープレエマルション2の
添加を開始した。この操作は2時間30分かけて行った。それ同時に開始剤溶液
1と活性化剤溶液1とを5時間に渡って別々に注いだ。 残留モノマーを除去するため、開始剤溶液2と活性化材溶液2を用いて後重合
段階を実施した。
【0017】モノマープレエマルション1: 水 208.3g 水中の30%エトキシ化脂肪アルコール硫酸塩 15.2g 水中の65%エトキシ化脂肪アルコール 14.4g メタクリル酸 27.4g エチルウレイドメタクリレート 7.0g メチルメタクリレート 21.0g アクリロニトリル 54.8g ブチルアクリレート 589.7g
【0018】モノマープレエマルション2: 水 208.3g 水中の30%エトキシ化脂肪アルコール硫酸塩 15.2g 水中の65%エトキシ化脂肪アルコール 14.4g メタクリル酸 28.6g アクリロニトリル 57.1g ブチルアクリレート 614.3g
【0019】開始剤溶液1: 水 37.8g 過硫酸アンモニウム 4.2g活性化剤溶液1: 水 37.8g メタ重亜硫酸アンモニウム 4.2g開始剤溶液2: 水 18.9g tert-ブチルヒドロぺルオキシド 2.8g活性化剤溶液2: 水 46.3g ホルムアルデヒドスルホキシル酸塩ナトリウム 1.9g
【0020】実施例I−d (試験4510−056) この実施例で得られるラテックスは実施例I−cと同じ方法で製造したが、プ
レエマルション1とプレエマルション2とを導入する順番を変えた。
【0021】 実施例1で得られた水性分散体の特性のまとめ
【表1】
【0022】実施例II 床用接着剤配合物 上記で得られたラテックスを床材を接着するための接着配合物で評価した。製造 上記のラテックスをビーカーに入れ、消泡剤、防腐剤、分散剤および充填剤を
静かに撹拌しながらラテックスに加えた。10分間撹拌してから40℃に予備加
熱した粘着樹脂溶液を約30分間でゆっくりとエマルションに添加し、均質化し
た。 炭酸カルシウムの充填剤を撹拌しながら約60分間で混合物に添加し、均質化
した。ポリアクリレート型の増粘剤を用いて生成物の最終粘度を調整し、20,
000〜60,000mPa.sになるようにした。製造した接着剤の組成は下
記の表に示す:
【0023】
【表2】
【0024】塗布固化速度の測定使用装置 : AGLOPLAN(アスベスト無しの繊維セメント)板; 寸法が10×8cmの床材の試験片; 寸法が10×8cmの2kgのプレス重量体; 直径7.5cmのシリンダ。
【0025】操作方法 : 湾曲した試験片(床材の変形のシミュレーション)を得るために、床材試験片
を試験前に48時間、シリンダ内に置いた。接着剤は鋸歯状のスパチュラを用い
てAGLOPLAN板に塗布した(塗布量は約350g/m2)。 塗布後5分間経ってから床材試験片を上記の接着剤上に貼り付ける。貼り付け
は規則的な時間間隔(5分毎)で行う。次いで、2kgの重量体で10秒間加圧
する。 重量体を外して試験片の端部が持ちあがるかどうか確認した。試験片が持ちあ
がる場合には再び重量体を10秒間載せて、端部が持ちあがらなくなるまでこれ
を繰り返した。 試験片が支持体ときちんと接触するようになるまで時間が掛かったが、それ以
上の端部の持ちあがりは記録されなかった。
【0026】開放時間の決定 床材の試験片を同様にして5分毎に貼り付け、それを1時間続けた。形成され
た結合層を評価前に24時間安定させた。支持体から試験片を引き剥がして評価
することで接着剤が床材を結合するのに十分な接着性を保つ最大時間を求めた。試験結果
【0027】
【表3】 *:数時間後にカーペットの試験片の端部が持ちあがった。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年4月26日(2002.4.26)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項P1のガラス遷移温度が−30〜0℃である請求項1に記載の 使用
【請求項】 P1が下記(a)〜(e)を含むモノマー混合物の乳化重合に
よって得られる請求項1〜のいずれか一項に記載の使用。 (a) 50〜9.5重量%の少なくとも1種の(メタ)アクリルエステルA、 (b) 0.1〜5重量%の少なくとも1種の不飽和カルボン酸B、 (c) 0〜20重量%の少なくとも1種の不飽和ニトリルC、 (d) 0〜30重量%の少なくとも1種のビニルモノマーD、および (e) 0.5〜5重量%のウレイド官能基を有する少なくとも1種のモノマー
E。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09J 133/20 C09J 133/20 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ローリシェス,クリスチャン フランス国 27300 ベルネ リュ アル フレッド エルベール 6 Fターム(参考) 4J040 DE011 DE021 DF011 DF021 DF081 DF101 JA03 NA12

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(a)〜(e)を含む少なくとも1種のポリマーP1を2
    0〜70重量%含む水性分散体の床用接着剤配合物での使用: (a) 50〜9.5重量%の少なくとも1種の(メタ)アクリルエステルA、 (b) 0.1〜5重量%の少なくとも1種のカルボン酸B、 (c) 0〜20重量%の少なくとも1種の不飽和ニトリルC、 (d) 0〜30重量%の少なくとも1種のビニルモノマーD、および (e) 0.5〜5重量%のウレイド官能基を有する少なくとも1種のモノマー
    E。
  2. 【請求項2】 P1のガラス遷移温度が0℃以下である請求項1に記載の使用
  3. 【請求項3】 P1のガラス遷移温度が−30〜−15℃である請求項2に記
    載の使用。
  4. 【請求項4】 Aがメチルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアク
    リレートおよび2−エチルヘキシルアクリレートからなる群の中から選択される
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用。
  5. 【請求項5】 Bがアクリル酸、メタクリル酸およびイタコン酸からなる群の
    中から選択される請求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。
  6. 【請求項6】 Cがアクリロニトリルおよびその誘導体から選択される請求項
    1〜5のいずれか一項に記載の使用。
  7. 【請求項7】 Dが酢酸ビニル、ビニルラウレートおよびビニルベルセート(
    versate)からなる群の中から選択される請求項1〜6のいずれか一項に記載の
    使用。
  8. 【請求項8】 Eがエチルイミダゾリドン(メタ)アクリレート、エチルイミ
    ダゾリドン(メタ)アクリルアミド、1−(2−((2−ヒドロキシ−3−(2
    −プロペニロキシ)プロピル)アミノ)エチル)−2−イミダゾリドン等のウレ
    イド官能基を有するモノマーの中から選択される請求項1〜7のいずれか一項に
    記載の使用。
  9. 【請求項9】 P1が下記(a)〜(e)を含むモノマー混合物の乳化重合に
    よって得られる請求項1〜8のいずれか一項に記載の使用。 (a) 50〜9.5重量%の少なくとも1種の(メタ)アクリルエステルA、 (b) 0.1〜5重量%の少なくとも1種のカルボン酸B、 (c) 0〜20重量%の少なくとも1種の不飽和ニトリルC、 (d) 0〜30重量%の少なくとも1種のビニルモノマーD、および (e) 0.5〜5重量%のウレイド官能基を有する少なくとも1種のモノマー
    E。
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