説明

植毛用水性接着剤

【課題】ポリオレフィン樹脂基材に対する密着性、熱接着時の耐熱性、対溶剤性、耐摩耗性に優れ、過酷な条件でも優れた性能を発現することができる植毛用水性接着剤を提供する。
【解決手段】本発明の植毛用水性接着剤は、(メタ)アクリル酸エステル成分を含有する酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)、架橋剤(B)および水性媒体を含有する植毛用水性接着剤であって、架橋剤(B)の含有量が酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)100質量部に対して5〜20質量部であることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はポリオレフィン系樹脂基材との密着性、耐溶剤性、熱接着時の耐熱性、耐磨耗性に優れた植毛用水性接着剤に関する。
【背景技術】
【0002】
近年自動車業界や建築業界では、シックハウス(室内空気汚染)を抑制する観点から、揮発性有機化合物(VOC)の排出量を低減させる動きがある。特に、植毛用接着剤は、自動車内部や室内での使用量が多いため、水系接着剤に移行することは有用である。建築業界においては、既にホルムアルデヒド、トルエン、キシレン等の化学物質の使用が規制されているが、自動車業界においても自動車内の化学物質による汚染を改善していく動きが始まっている。
【0003】
一方、部材の軽量化および環境負荷の低減を目的として、従来は塩化ビニル樹脂からなる基材によって製造されていた製品が、ポリオレフィン系樹脂からなる基材により製造されるようになってきている。
【0004】
上記ポリオレフィン系樹脂のなかでも、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂にエチレン−プロピレン−ジエンモノマー成分(EPDM成分)などのゴム成分を付与したポリオレフィンエラストマーは、強度に優れコスト面からも有用であることから、ウェザーストリップ、バンパー、インストルメントパネルなどの自動車用部品へ用いられている。
【0005】
しかしながら、上記のようなポリオレフィン系樹脂基材は、一般に、接着剤への密着性が不十分であるという問題点がある。よって、自動車用部品を作製する際にポリオレフィン系樹脂基材の表面に植毛を施すには、該基材表面に接着剤の密着性を高める処理を施す必要があった。
【0006】
かかる問題を解決するため、ポリオレフィン系樹脂基材の表面に、コロナ放電処理やプラズマ放電による表面処理を施すことや、塩素化ポリプロピレンなどを基材表面に塗布するプライマー処理を施すことが検討されている。
【0007】
例えば、特許文献1にはオレフィン系樹脂基材の密着性を改善するため、オレフィン系プライマーを塗布後乾燥させてからイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーの接着剤を塗布した積層体が開示されている。しかしながら、オレフィン系プライマー自体の、熱接着時における耐熱性や耐溶剤性が不十分であり、さらなる改善が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2005−288742号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、オレフィン系樹脂基材に対する密着性、熱接着時における耐熱性、耐溶剤性に優れる植毛用水性接着剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、酸変性ポリオレフィン系樹脂に、架橋剤を特定の割合で添加することにより、オレフィン系樹脂基材に対する密着性、熱接着時における耐熱性、耐溶剤性、耐磨耗性に優れた植毛用水性接着剤を得ることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は、下記の通りである。
(1)(メタ)アクリル酸エステル成分を含有する酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)、架橋剤(B)および水性媒体を含有する植毛用水性接着剤であって、架橋剤(B)の含有量が酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)100質量部に対して5〜20質量部であることを特徴とする植毛用水性接着剤。
(2)架橋剤(B)がオキサゾリン化合物、エポキシ化合物、ヒドラジド化合物から選ばれる少なくとも一つである(1)の植毛用水性接着剤。
(3)ポリオレフィン系樹脂基材(a)、(1)または(2)の植毛用水性接着剤から水性媒体を除去してなる接着剤層(b)、パイル糸(c)をこの順序で設けてなる植毛体。
(4)ポリオレフィン系樹脂基材(a)における樹脂成分が、ポリオレフィンエラストマーである(3)の植毛体。
(5)パイル糸(c)がポリエステル系繊維またはポリアミド系繊維からなることを特徴とする(3)または(4)の植毛体。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、オレフィン系樹脂基材との密着性に優れ、熱接着時の耐熱性、耐溶剤性、耐磨耗性に優れる植毛用水性接着剤を得ることができる。さらに、揮発性有機物質の量を劇的に低減することがすることができる為、作業環境や室内環境の大幅な改善に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る植毛体の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の植毛用水性接着剤(以下、単に「水性接着剤」と称する場合がある)は、酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)と、架橋剤(B)と、水性媒体とを含有するものである。該植毛用水性接着剤を用いることにより、ポリオレフィン系樹脂基材(a)上に接着剤層(b)を形成することができる。酸変性されたポリオレフィン系樹脂を用いることにより、水性媒体に樹脂が安定して分散することが可能であり、効果的に水性接着剤を得ることができる。
【0014】
酸変性ポリオレフィン系樹脂は、水性接着剤とポリオレフィン系樹脂基材(a)との密着性の観点から、その酸変性成分が酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜5質量%が特に好ましい。
【0015】
酸変性成分としては、特に限定されず、例えば、不飽和カルボン酸成分やその無水物などが挙げられる。不飽和カルボン酸成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等のほか、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル(モノエステル)、ハーフアミド(モノアミド)等が挙げられる。なかでも、樹脂の分散安定性の面から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましい。上記の酸変性成分は、単独で用いられていてもよいし、2種以上組み合わせて用いられてもよい。また、酸変性成分はポリオレフィン樹脂中に共重合されていればその形態は特に限定されず、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合等が挙げられる。
【0016】
酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)のオレフィン成分は、特に限定されないが、エチレ
ン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ン等のアルケンや、ノルボルネンなどのシクロアルケンが例示される。上記の中でも、エ
チレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン等の炭素
数2〜6のアルケンが好ましく、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン等の
炭素数2〜4のアルケンがより好ましく、中でも比較的安価に得られるという点から、エ
チレン、プロピレンがさらに好ましく、エチレンが最も好ましい。上記のオレフィン成分
は、単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
【0017】
酸変性ポリオレフィン樹脂(A)を構成するポリオレフィン系樹脂としては市販品を好
適に使用することができ、例えば、アルケマ社製 商品名「HX−8290」「TX−8
030」、日本製紙社製 商品名「アウローレン150S」「アウローレン200S」「
アウローレン250S」などが挙げられる。
【0018】
酸変性ポリオレフィン樹脂(A)におけるオレフィン成分の含有量は、50質量%以上
であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。オレフィン成分の含
有量が50質量%未満では、後述するポリオレフィン系樹脂基材(a)への密着性などの
ポリオレフィン系樹脂由来の特性が失われてしまう。
【0019】
酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)は、ベース基材との接着性を向上させる理由から、(メタ)アクリル酸エステル成分を含有していることが必要である。(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量は、0.5〜40質量%であることが好ましく、1〜35質量%であることがより好ましく、3〜30質量%であることがさらに好ましく、5〜25質量%であることが特に好ましく、10〜25質量%であることが最も好ましい。この含有量が0.5質量%未満であると、パイル糸(c)におけるポリオレフィン系樹脂以外の成分(例えば、ポリエステルやポリアミド)との接着性や密着性が低下する恐れがあり、40質量%を超えるとオレフィン由来の樹脂の特性が失われ、ポリオレフィン系樹脂基材(a)との密着性や、耐熱性が低下する恐れがある。
【0020】
(メタ)アクリル酸エステル成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜30のアルコールとのエステル化物が挙げられる。なかでも、入手のし易さの点から、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルコールとのエステル化物が好ましい。(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルコールとのエステル化物の具体例としては、(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)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられ、これらの混合物を用いてもよい。上記の中でも、ポリオレフィン系樹脂基材(a)との接着性の観点から、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチルがより好ましく、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルがより好ましく、アクリル酸エチルが特に好ましい。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いても良い。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」を意味するものである。
【0021】
上記の酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)には、オレフィン成分のほかに他の成分を酸変性ポリオレフィン系樹脂全体の10質量%以下含有していてもよい。他の成分とは、ジエン類、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類、(メタ)アクリル酸アミド類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、ぎ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類、ならびにビニルエステル類を塩基性化合物等でケン化して得られるビニルアルコール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、置換スチレン、一酸化炭素、二酸化硫黄などが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。
【0022】
酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)としては、例えば、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸−無水マレイン酸共重合体、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン、酸変性エチレン−プロピレン−ブテン樹脂、あるいはこれらの酸変性樹脂にさらにアクリル酸エステル等でアクリル変性したもの等が挙げられる。さらに酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)は5〜40質量%の範囲で塩素化されていてもよい。
【0023】
酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の、分子量の目安となる190℃、2160g荷重におけるメルトフローレートは、0.01〜5000g/10分が好ましく、さらに好ましくは0.1〜1000g/10分、より好ましくは1〜500g/10分、特に好ましくは2〜300g/10分、最も好ましくは2〜200g/10分である。上記メルトフローレートが0.01g/10分未満では、オレフィン系樹脂基材(a)との密着性が低下する。一方、上記メルトフローレートが5000g/10分を超えると、この水性接着剤をオレフィン系樹脂基材(a)に塗工後、乾燥させて接着剤層(b)を形成した場合に、該接着剤層(b)が硬くてもろくなり、耐摩耗性が低下する場合がある。
【0024】
酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の融点は、70〜105℃であることが好ましく、80〜105℃がより好ましい。上記融点が105℃を超えると、塗膜の造膜が悪くなり、膜にひび割れが発生する場合があり、上記融点が70℃未満の場合は、熱接着時の耐熱性が悪化する場合がある。なお、本発明において、融点とは、JIS K7121に準拠して測定されたものである。
【0025】
また、本発明の植毛用水性接着剤は、架橋剤(B)を含むものである。架橋剤を含有することにより、耐溶剤性、耐磨耗性、熱接着時における耐熱性を向上することができる。
架橋剤としては、様々な架橋剤を用いることができ、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物などが挙げられ、なかでも、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、ヒドラジド化合物が好ましく利用できる。
【0026】
オキサゾリン化合物としては、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンを含有するオキサゾリン化合物が最も好ましい。
オキサゾリン化合物は市販品を好適に使用でき、例えば、日本触媒社製「エポクロスシリーズ」が挙げられる。具体的には、水溶性タイプの「WS−500」「WS−700」、エマルションタイプの「K−1010E」「K−1020E」「K−1030E」「K−2010E」「K−2020E」「K−2030E」などが挙げられる。
【0027】
エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、変性ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテルなどを含有するエポキシ化合物がもっとも好ましい。
【0028】
エポキシ化合物としては、市販品を好適に使用することができ、例えば、長瀬ケムテック社製 デコナールシリーズ 商品名「EM−150」「EM−101」、アデカ社製 アデカレジンシリーズ 商品名「EM−0517」「EM−0526」「EM−11−50B」「EM−051R」などが挙げられる。
【0029】
ヒドラジド化合物としては、分子中に少なくとも2つ以上のヒドラジド基を有するものであれば特に限定されず、低分子化合物であっても、重合体であってもよい。低分子のヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジドなどの炭素原子を2〜10個有するものが挙げられる。なかでも、ジカルボン酸ジヒドラジドなどの炭素原子を4〜6個有するものが好ましく、エチレン−1,2−ジヒドラジド、プロピレン−1,3−ジヒドラジン、ブチレン−1,4−ジヒドラジン、ブチレン−1,4−ジヒドラジンなどの炭素原子を2〜4個有する脂肪族の水溶性ジヒドラジンなどが挙げられる。
【0030】
ヒドラジド化合物としては、市販品を好適に使用することができ、例えば、大塚化学社製 商品名「ADH」「APA−P280」等が挙げられる。
上記の架橋剤(B)は、2種以上組み合わせて用いることもできる。
【0031】
酸変性ポリオレフィン樹脂(A)と架橋剤(B)との質量比(A)/(B)は、オレフィン樹脂基材との密着性の観点から、100/5〜100/20であることが必要であり、100/5〜100/10であることが好ましい。酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)100質量部に対する架橋剤(B)の比率が5質量部未満の場合は、耐溶剤性、耐磨耗性、熱接着時の耐熱性が発現せず、一方、20質量部を超えるとオレフィン系樹脂基材(a)との密着性や耐摩耗性、熱接着時の耐熱性が低下する。
【0032】
本発明の植毛用水性接着剤は、酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)、架橋剤(B)を水性媒体に分散させた分散体である。
水性媒体はポリオレフィン樹脂基材(a)上への塗工が可能であれば、特に限定されず、水、有機溶剤、水と両親媒性有機溶剤を含む水性媒体などが挙げられるが、作業者や作業環境への安全性の観点の観点からは、水を主成分とすることが好ましい。このとき、水性化、溶解化、乾燥負荷低減などの目的のために、水以外に有機溶剤が含有されていてもよい。有機溶剤が媒体全量に対する占める量は40質量%以下が好ましく、20質量%以下がさらに好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。
【0033】
水性媒体中における酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の分散粒子径は、他の成分との混合時の安定性および混合後の保存安定性の観点から、数平均粒子径が1μm以下であることが好ましく、0.8μm以下であることがより好ましい。上記範囲の粒径は、国際公開02/055598号パンフレット記載の製法等により達成可能である。
【0034】
酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)を媒体としての水に分散させた酸変性ポリオレフィン樹脂水性分散体として、市販品も好適に用いることができる。例えば、三井化学社製 商品名「ケミパールSA−100」「ケミパールS−75N」、日本製紙社製 商品名「スーパークロンE−723」などが挙げられる。
【0035】
水性媒体には、酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)等を水性化する際に添加される水溶性の塩基性化合物を含む場合もある。上記塩基性化合物の具体例としては、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等を挙げることができる。
【0036】
本発明の植毛用水性接着剤の製造方法について、以下に説明する。
本発明の植毛用水性接着剤の製造方法としては、酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)と架橋剤(B)を水性媒体中に、加熱、攪拌などの工程により、均一に分散または溶解可能な方法であれば、特に限定されるものではない。例えば、酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)を水性媒体に分散させた分散体と架橋剤(B)との液状物を混合し、さらに必要に応じて水または有機溶媒などを添加する方法が挙げられる。さらに、必要に応じて塩基性化合物や乳化剤を使用することができる。
【0037】
上記の方法において、工程後や工程中に、水や有機溶媒を留去したり、水や有機溶媒により希釈したりすることによって、任意に水性接着剤の濃度調整を行うことができる。
本発明の植毛用水性接着剤における酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の固形分含有率は、成膜条件、植毛用水性接着剤を塗工したときの厚み、要求される耐性等に応じて適宜選択され、特に限定されるものではない。植毛用水性接着剤の粘性を適度に保ち、且つ植毛用水性接着剤をオレフィン系樹脂基材(a)に塗工する際の塗膜形成性能を良好に発現させる点で、1〜60質量%であることが好ましく、5〜55質量%であることがより好ましく、10〜50質量%であることがさらに好ましく、20〜45質量%であることが特に好ましい。
【0038】
なお、本発明の植毛用水性接着剤には、不揮発性の水性化助剤を使用してもよい。その使用量は、ポリオレフィン系樹脂基材(a)との密着性の観点から、植毛用水性接着剤中の含有量を5質量%以下とすることが好ましく、使用しないことが最も好ましい。不揮発性の水性化助剤としては、乳化剤、保護コロイド作用を有する化合物、変性ワックス類、高酸価の酸変性化合物、水溶性高分子などが挙げられる。
【0039】
乳化剤としては、カチオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、あるいは両性乳化剤が挙げられ、一般に乳化重合に用いられるもののほか、界面活性剤類も例示できる。例えば、アニオン性乳化剤としては、高級アルコールの乳酸エステル類、高級アルキルスルホン酸類、高級カルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ビニルスルホサクシネート等が挙げられ、ノニオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体などのポリオキシエチレン構造を有する化合物やポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのソルビタン誘導体等が挙げられる。両性乳化剤としては、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。保護コロイド作用を有する化合物、変性ワックス類、高酸価の酸変性化合物、水溶性高分子としては、一般に微粒子の分散安定剤として用いられている化合物が挙げられる。具体的には、保護コロイド作用を有する化合物としては、ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびその塩などが挙げられる。変性ワックス類としては、カルボキシル基含有ポリエチレンワックス、カルボキシル基含有ポリプロピレンワックス、カルボキシル基含有ポリエチレン−プロピレンワックスなどの数平均分子量が5000以下の酸変性ポリオレフィンワックス類およびその塩などが挙げられる。高酸価の酸変性化合物としては、アクリル酸−無水マレイン酸共重合体およびその塩、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸交互共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等の不飽和カルボン酸含有量が10質量%以上のカルボキシル基含有ポリマーおよびその塩、ポリイタコン酸およびその塩などが挙げられる。水溶性高分子としては、アミノ基を有する水溶性アクリル系共重合体、ゼラチン、アラビアゴム、カゼインなどが挙げられる。
【0040】
本発明の植毛用水性接着剤には、必要に応じて、ブロッキング防止剤、レベリング剤、消泡剤、ワキ防止剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を添加してもよい。
本発明の植毛用水性接着剤には、必要に応じて、その他の共重合体を添加することもできる。他の重合体としては、例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、変性ナイロン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。これらその他の共重合体は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
【0041】
各種添加剤、その他の共重合体の添加時期は特に限定されず、適宜添加すればよい。
本発明の植毛用水性接着剤をポリオレフィン系樹脂基材(a)に塗工し、その後前記植毛用水性接着剤から、乾燥工程などに付することにより水性媒体を除去することにより、接着剤層(b)を設けることができる。塗工する方法は特に限定されるものではないが、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、マイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング、はけ塗り法等が採用できる。植毛用水性接着剤の塗工量については、特に限定されず、ポリオレフィン樹脂基材(a)に応じて、適宜決定することができる。
【0042】
接着剤層(b)の厚みは、植毛用のパイル糸(c)を埋め込む観点から、少なくとも10μm以上であることが好ましく、10〜300μmであることがより好ましく、50〜200μmがさらに好ましく、100〜150μmが特に好ましい。
【0043】
ポリオレフィン系樹脂基材(a)の上面に、各種方法により本発明の植毛用水性接着剤を塗工し、次いで該植毛用水性接着剤の上にパイル糸(c)を植毛し、さらに乾燥工程などに付することにより、上記の植毛用水性接着剤から水性媒体を除去してなる接着剤層(b)を得て、植毛体を得ることができる。また、必要に応じて、乾燥工程などにより溶剤を取り除いた後、紫外線照射や電子線照射などの処理を施してもよい。該植毛体は、ポリオレフィン系樹脂基材(a)と接着剤層(b)との間に良好な密着性を発現させ、さらに、過酷な熱接着の際の耐熱性、耐溶剤性、耐摩耗性などの特性を有するものである。
【0044】
ポリオレフィン系樹脂基材(a)としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ペンテン等の、炭素数2〜6のα−オレフィンの単独重合体が好ましく、これらα−オレフィンの二種以上を構成単量体とする共重合体、または上記α−オレフィンとその他の共重合可能な単量体との共重合体であり、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン(アイソタクチック、シンジオタクチック、アクタチックのいずれも含む。以下、同様)、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテンなどの硬質ポリオレフィン材料;エチレン−プロピレン共重合体ゴム;エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(EPDM)および上記硬質ポリオレフィン材料にエチレン−プロピレン共重合体ゴムやEPDMを配合させたポリオレフィンエラストマー(TPO)などが挙げられる。
【0045】
ポリオレフィン系樹脂基材(a)の厚みは、特に限定されないが、0.5〜2.0mm程度であることが好ましい。
本発明の植毛用水性接着剤は、ポリオレフィン系樹脂基材(a)の基材以外にも使用することができる。例えば、天然ゴムや合成ゴムなどのゴム類、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂、アクリル、ポリアミドおよびポリエステルなどの熱可塑性プラスチック、フェノール樹脂やメラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、金属、セラミックスなどに使用することができる。
【0046】
パイル糸(c)としては、外観、表面質感などの点から、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド系繊維が好ましく用いられる。
【0047】
パイル糸(c)としては特に限定されないが、極細繊維パイルであるものが好ましく、繊度が0.01〜0.7dtexのものが好ましく、より好ましくは0.01〜0.2dtex、さらに好ましくは0.03〜0.2dtex、特に好ましくは0.03〜0.15dtexである。繊度が0.01dtex未満の場合は、摩擦によるパイル切れや染色での発色性や堅牢度に問題がある場合がある。一方、0.7dtexを超えると表面タッチ(手触り)に劣る場合がある。
【0048】
また、パイル糸のパイル長は、好ましくは0.1〜2mmであり、好ましくは0.5〜1.5mm、さらに好ましくは0.7〜1.5mmである。
このようにして得られる植毛体は、ウェザーストリップ、バンパー、インストルメントパネルなどの自動車用部品などとして使用することができる。
【0049】
自動車用部品以外では、家電製品におけるエアコン風向板、コピー機部品、コタツ部品、家具用途における滑り止め、傷防止カバー、オーディオ機器用途における吸音、制振材、または生活雑貨用途における装飾材等に好適に用いることができる。
【実施例】
【0050】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
各種の特性については以下の方法により測定または評価した。
【0051】
(1)酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の構成
高分解能核磁気共鳴装置(バリアン社製、商品名「GEMINI2000/300」)を用いて、H−NMR分析することにより、酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の構成を求めた。
分析条件を以下に示す。
周波数:300MHz
溶媒:オルトジクロロベンゼン(d
温度:120℃
(2)酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローレート
JIS 6730(190℃、2160g荷重)に基づいて測定した。
【0052】
(3)酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の融点
DSC(パーキンエルマー社製、商品名「DSC−7」)を用いて、昇温速度10℃/分で測定した。
【0053】
(4)酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の水性分散体の固形分濃度(質量%)
酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の分散体を適量(例えば、5g)秤量し、これを残存物(固形分)の質量が恒量(すなわち、残存物がそれ以上減少しない量)になるまで150℃で加熱した。以下の式に従って固形分濃度を算出した。
固形分濃度(質量%)=加熱後の質量/加熱前の質量×100
(5)密着性試験(テープ剥離)
ポリオレフィン系樹脂基材(a)としてのポリオレフィンエラストマー(クレハ社製、商品名「EB360E5」、厚み:1mm)に、実施例および比較例で得られた植毛用水性接着剤を乾燥後の厚みが10μmとなるようにマイヤーバーを用いて塗工した後、80℃で30分間乾燥させ、接着剤層(b)を設けた。その後、室温(25℃)で1日放置し、塗工面にセロハンテープ(ニチバン社製 商品名「TF−12」)を貼り付け、すぐにテープを剥離させた場合の、剥離の程度を以下の基準で目視にて評価した。
○:全く剥離が無かった。
△:一部が剥離した。
×:全て剥離した。
本発明においては、○であるものが実用に耐えうるものであるとした。
【0054】
(6)耐溶剤性
ポリオレフィン系樹脂基材(a)としてのポリオレフィンエラストマー(クレハ社製、商品名「EB360E5」、厚み:1mm)に、実施例および比較例で得られた植毛用水性接着剤を乾燥後の厚みが10μmとなるようにマイヤーバーを用いて塗工した後、80℃で30分間乾燥させ、接着剤層(b)を設けた。その後、トルエンに20℃で12時間浸漬させた。12時間後の接着剤層(b)の状態を以下の基準で目視にて評価した。
○:変化なし
△:接着剤層(b)の一部に剥離が見られるか又は一部白色になっている。
×:接着剤層(b)の全てが剥離するか又は全面白色になっている。
【0055】
(7)耐磨耗性
ポリオレフィン系樹脂基材(a)としてのポリオレフィンエラストマー(クレハ社製、商品名「EB360E5」、厚み:1mm)に、実施例および比較例で得られた植毛用水性接着剤を乾燥後の厚みが10μmとなるようにマイヤーバーを用いて塗工した。次いで、小型静電植毛装置(グリーンテクノ社製、商品名「小型高電圧電源GT80」)を用いて、パイル糸(中部パイル工業社製)(繊度:0.15dtex)を埋め込み、80℃で30分間乾燥し植毛体を作製した。作製した植毛体をJIS L 1084(フラット法)に準拠して測定した。なお、本発明においては、磨耗強度が200回以上であれば、耐磨耗性を有するものとした。
【0056】
(8)熱接着時の耐熱性
ポリオレフィン系樹脂基材(a)としてのポリオレフィンエラストマー(クレハ社製、商品名「EB360E5」、厚み:1mm)に、実施例および比較例で得られた植毛用水性接着剤を乾燥後の厚みが10μmとなるようにマイヤーバーを用いて塗工した後、80℃で30分間乾燥させ、接着剤層(b)を設けた。その後、接着剤層(b)の上にさらにポリオレフィンエラストマーを積層させて、2kg/cmの圧力で、200℃にて1分間プレスを行い、植毛体を得た。得られた植毛体を、長さ100mm、幅15mmで切り出し測定用サンプルとした。引張試験機(インステコ社製、商品名「精密万能材料試験機2020型」)を用いて、60℃の雰囲気下で引張速度200mm/分にて、T型剥離に付し接着剤の剥離強度を測定することで剥離強度を評価した。なお、剥離強度が2.0N/15mm以上であるものが、熱接着時の耐熱性を有するものであるとした。
【0057】
実施例および比較例で用いた酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)の組成を表1に示す。
【0058】
【表1】

調製例1
(酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体E−1の調製)
ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を用意した。該容器に、125.0gの酸変性ポリオレフィン系樹脂(ア)(アルケマ社製、商品名「ボンダインHX−8290」)、75.0gのイソプロパノール(和光純薬社製)(以下、「IPA」と称する場合がある)、7.0gのトリエチルアミン(和光純薬社製)((以下、「TEA」と称する場合がある)及び188.1gの蒸留水を注入し、該容器に備えられた攪拌翼の回転速度を300rpmとして攪拌した。攪拌中においては、容器底部には樹脂粒状物の沈殿は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこで、この状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を130℃に保ってさらに30分攪拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ、室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径:0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白黄色の均一な酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体E−1を得た。E−1の評価結果を表2に示した。なお、フィルター上には残存樹脂は殆ど無かった。
【0059】
調製例2
(酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体E−2の製造)
ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を用意した。該容器に、100.0gの酸変性ポリオレフィン系樹脂(イ)(アルケマ社製、商品名「ボンダインTX−8030」)、100.0gのIPA、6.0gのTEAおよび147.0gの蒸留水を注入し、該容器に備えられた攪拌翼の回転速度を300rpmとして攪拌した。攪拌中においては、容器底部には樹脂粒状物の沈殿は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこで、この状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を130℃に保ってさらに30分間攪拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ、室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白色の均一な酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体E−2を得た。E−2の評価結果を表2に示した。なお、フィルター上には残存樹脂は殆ど無かった。
【0060】
調製例3
(酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体E−3の調製)
酸変性ポリオレフィン系樹脂(ウ)[アルケマ社製、商品名「ボンダインHX−8210」]を用いた以外は、E−1と同様の操作で酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体E−3を得た。この酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体E−3を得た。E−3の評価結果を表2に示した。
【0061】
調製例4
(ポリオレフィン樹脂水性分散体E−4の調製)
酸変性ポリオレフィン系樹脂としてプリマコール5980I(エ)(ダウ・ケミカル社製)を用いた。ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、60.0gのプリマコール5980I、16.8gのTEA、および223.2gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を130℃に保ってさらに30分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、微白色の水性分散体E−4を得た。この水性分散体の各種特性を表2に示した。
【0062】
【表2】

本発明で用いた架橋剤の詳細を以下に示す。
【0063】
(架橋剤:K−1)
2−イソプロペニル−2−オキサゾリン含有オキサゾリン化合物水性溶液(固形分濃度40質量%)
日本触媒社製、商品名「エポクロスWS−700」
(架橋剤:K−2)
ビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ化合物水性溶液(固形分濃度51質量%、エポキシ当量730)
アデカ社製、商品名「アデカレジンEM−0517」
(架橋剤:K−3)
アジピン酸ヒドラジド化合物(大塚化学社製、商品名「ADH」の粉末を水で8質量%になるように溶解した液を用いた。
【0064】
表3に、用いた架橋剤について示す。
【0065】
【表3】

(実施例1)
E−1とK−1とを、固形分質量比が(E−1)/(K−1)=100/5になるように配合し、室温(約25℃)にてメカニカルスターラー(EYELA社製、商品名「DC−S」)を用いて回転速度300rpmで攪拌、混合し、植毛用水性接着剤J−1を調製し、各種評価に付した。
【0066】
(実施例2〜18)
表4および表5に示すように、酸変性ポリオレフィン系樹脂と架橋剤の混合比、酸変性ポリオレフィン系樹脂の種類、架橋剤の種類を変更し、実施例1と同様の操作を行って、植毛用水性接着剤J−2〜J−18を調製し、各種評価に付した。
【0067】
実施例1〜18の評価結果を表4および表5に示す。
【0068】
【表4】

【0069】
【表5】

(比較例1〜3)
架橋剤を配合せずに、E−1、E−2、E−3を単独で使用し、これらをそれぞれH−1、H−2、H−3とした。各種評価に付した。
【0070】
(比較例4〜9)
酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体と架橋剤の混合比、酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体の種類、架橋剤の種類を表6に示すように変更し、実施例1と同様の操作を行って接着剤H−4〜H−9を調製し、各種評価に付した。
【0071】
比較例1〜9の評価結果を表6に示す。
【0072】
【表6】

(比較例10〜13)
酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体と架橋剤の混合比、酸変性ポリオレフィン系樹脂水性分散体の種類、架橋剤の種類を表7に示すように変更し、実施例1と同様の操作を行って接着剤H−10〜H−12を調製し、各種評価に付した。
【0073】
比較例10〜13の評価結果を表7に示す。
【0074】
【表7】

実施例1〜18では、植毛用水性接着剤から得られる接着剤層(b)を積層することにより、ポリオレフィン樹脂基材に対する密着性に優れ、さらに耐溶剤性、耐磨耗性、熱接着時の耐熱性に優れていた。
【0075】
比較例1〜3は、ポリオレフィン系樹脂基材(a)に対する密着性は良好であった。しかし、いずれも架橋剤を含有していないため、耐溶剤性、耐磨耗性、熱接着時の耐熱性に劣っていた。
【0076】
比較例4、6、8は、ポリオレフィン系樹脂基材(a)に対する密着性は良好であった。しかし、架橋剤の含有量が過少であったため、耐溶剤性、耐磨耗性、熱接着時の耐熱性に劣っていた。
【0077】
比較例5、7、9は、耐溶剤性は良好であった。しかし、架橋剤の含有量が過多であったため、ポリオレフィン系樹脂基材(a)に対する密着性、耐摩耗性、熱接着時の耐熱性が低下していた。
【0078】
比較例10、11、12は酸変性ポリオレフィン系樹脂が(メタ)アクリル酸エステル成分を含有しないものであったため、ポリオレフィン系基材(a)との密着性、耐溶剤性、耐磨耗性、熱接着時の耐熱性のいずれもにおいて劣っていた。
【0079】
比較例13は酸変性ポリオレフィン系樹脂が(メタ)アクリル酸エステル成分を含有しないものであり、さらに架橋剤(B)を用いなかったため、ポリオレフィン系基材(a)との密着性、耐溶剤性、耐磨耗性、熱接着時の耐熱性のいずれもにおいて劣っていた。
【0080】
また、比較例13と比較例10〜12との対比でわかるように、酸変性ポリオレフィン系樹脂として(メタ)アクリル酸エステル成分を含有しないものを用いた場合には、架橋剤を配合した場合でも、性能の向上がほとんど認められなかった。
【符号の説明】
【0081】
1 ポリオレフィン系樹脂基材(a)
2 接着剤層(b)
3 パイル糸(c)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(メタ)アクリル酸エステル成分を含有する酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)、架橋剤(B)および水性媒体を含有する植毛用水性接着剤であって、架橋剤(B)の含有量が酸変性ポリオレフィン系樹脂(A)100質量部に対して5〜20質量部であることを特徴とする植毛用水性接着剤。
【請求項2】
架橋剤(B)がオキサゾリン化合物、エポキシ化合物、ヒドラジド化合物から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1記載の植毛用水性接着剤。
【請求項3】
ポリオレフィン系樹脂基材(a)、請求項1または2記載の植毛用水性接着剤から水性媒体を除去してなる接着剤層(b)、パイル糸(c)をこの順序で設けてなる植毛体。
【請求項4】
ポリオレフィン系樹脂基材(a)における樹脂成分が、ポリオレフィンエラストマーであることを特徴とする請求項3に記載の植毛体。
【請求項5】
パイル糸(c)がポリエステル系繊維またはポリアミド系繊維からなることを特徴とする請求項3または4のいずれかに記載の植毛体。

【図1】
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【公開番号】特開2011−57804(P2011−57804A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−207587(P2009−207587)
【出願日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【出願人】(000004503)ユニチカ株式会社 (1,214)
【Fターム(参考)】