JP2000154220A - クロロプレンラテックス組成物およびその製造方法、それを用いた接着剤組成物 - Google Patents

クロロプレンラテックス組成物およびその製造方法、それを用いた接着剤組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着強度と貯蔵安定性に優れ、水系コンタク
ト型接着剤として好適なクロロプレンラテックス組成物
およびその製造方法、それを用いた接着剤組成物を提供
する。 【解決手段】 クロロプレン単量体とα,β不飽和カル
ボン酸を、アスコルビン酸に代表される特定の化合物の
存在下に重合して得られるクロロプレン系共重合ラテッ
クス、それを用いた接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤として有効
なクロロプレンラテックス組成物およびその製造方法、
それを用いた接着剤組成物に関する。さらに詳しくは接
着強度と貯蔵安定性に優れ、水系コンタクト型接着剤と
して好適なクロロプレンラテックス組成物およびその製
造方法、それを用いた接着剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリクロロプレンをベースとした
接着剤は溶剤型が主流であった。しかし、近年溶剤型接
着剤は製造や使用の際の有機溶剤による火気危険性、環
境汚染などの問題が懸念されていることから、脱溶剤化
の要求が高まっている。
【0003】脱溶剤化の手法としては、溶剤型接着剤を
ラテックス接着剤に代替する方法が有効と考えられ、各
種ポリマーを使用したラテックス接着剤の検討が盛んに
行われている。
【0004】なかでもクロロプレンとα,β不飽和カル
ボン酸との共重合体ラテックス接着剤は、接合する被着
体の双方に塗布し、これらの接着剤層を乾燥した後に貼
り合わせることにより、貼り合わせ直後から高い接着力
を発現する。こうした特徴から、水系コンタクト型接着
性としての利用を期待されている反面、接着性能のバラ
ンスが必ずしも満足できるものではない。
【0005】例えば特開昭50−22047号公報、特
開昭50−22084号公報等ではクロロプレンとエチ
レン性不飽和カルボン酸との共重合体ラテックスの製造
方法が知られている。また、クロロプレンとカルボキシ
ル基含有ビニル単量体との共重合体ラテックスを使用し
た接着剤組成物に関しては特開平8−27448号公
報、特開平8−188761号公報、特開平8−218
044号公報等で知られている。しかしながら、従来の
技術では十分な接着強度を得ることは困難であり、また
貯蔵安定性に問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を解決し、接着強度に優れ、貯蔵安定
性の良好なクロロプレンラテックス組成物とその製造方
法、それを用いた接着剤組成物を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、クロロプレン単
量体とα,β不飽和カルボン酸を下記の一般式(1)で
表される化合物の存在下で重合することにより、接着強
度、貯蔵安定性に優れたクロロプレンラテックス組成物
が得られることを見いだし、本発明を完成させるに至っ
た。
【0008】
【化2】
【0009】ここで、Rは水素、炭素数1〜4のアルキ
ル基、またはフェニル基を表す。
【0010】即ち、本発明は、クロロプレン単量体と
α,β不飽和カルボン酸を、上記の一般式(1)で表さ
れる化合物の存在下に重合して得られるるクロロプレン
系共重合ラテックス及びその製造方法、更にはそれを用
いた接着剤である。
【0011】以下本発明を詳細に説明する。本発明にお
けるクロロプレン系共重合体は、2−クロロ−1,3−
ブタジエン(以下クロロプレンと記す)とα,β不飽和
カルボン酸との共重合体であり、またはクロロプレンと
共重合可能な単量体の1種以上とを更に共重合して得ら
れる共重合体である。
【0012】本発明におけるクロロプレンと共重合可能
な単量体としては、例えば2,3−ジクロロ−1,3−
ブタジエン、1−クロロ−1,3−ブタジエン、ブタジ
エン、イソプレン、スチレン、アクリロニトリル、アク
リル酸のエステル類、メタクリル酸のエステル類等が挙
げられ、必要に応じて2種以上用いてもかまわない。
【0013】本発明におけるα,β不飽和カルボン酸と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマ
ル酸、マレイン酸、シトラコン酸、グルタコン酸などを
挙げることが出来、これらを単独で、もしくは2種類以
上併用して使用することもできる。
【0014】α,β不飽和カルボン酸の添加量として
は、不飽和カルボン酸の種類、分子量によっても異なる
が、クロロプレン100重量部あたり0.5〜10重量
部の添加が好ましく、より好ましくは1〜5重量部であ
る。α,β不飽和カルボン酸の添加量が0.5重量部未
満の場合には、接着強度、耐熱性が低下する。また10
重量部を越える場合には、ラテックスの貯蔵安定性が劣
る。
【0015】従来、クロロプレン系共重合体の重合で
は、開始剤として過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム
等の過硫酸化物、過酸化水素、第三−ブチルヒドロパー
オキサイド等の無機または有機過酸化物を用い、これら
を単独または還元性物質、例えば、チオ硫酸塩、チオ亜
硫酸塩、有機アミン等と併用して重合を行うが、本発明
では、上記のような開始剤に加えて、還元剤として下記
の一般式(1)で表される化合物、好ましくはアスコル
ビン酸の存在下で重合することが必須である。
【0016】
【化3】
【0017】ここで、Rは水素、炭素数1〜4のアルキ
ル基、またはフェニル基を表す。
【0018】本発明において、上記の一般式(1)で表
される化合物の使用量はモノマーの合計量100重量部
に対して0.01重量部〜0.5重量部が好ましく、
0.02重量部〜0.2重量部が更に好ましく、0.0
8重量部〜0.12重量部が特に好ましい。該化合物の
量が0.01重量部よりも少ないと、効果が顕著に現れ
ず、0.5重量部よりも多いと経済的に不利となる。
【0019】本発明において使用する乳化剤及び/また
は分散剤は特に限定するものではなく、各種アニオン
型、ノニオン型が使用できる。
【0020】アニオン型では、カルボン酸塩、スルホン
酸塩及び硫酸塩等があるが、なかでもスルホン酸塩型が
好ましく、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、イ
ソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキ
ルアリルスルホン酸塩、縮合ナフタレンスルホン酸ナト
リウム、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の
ナトリウム塩等のアルキルアリルスルホン酸塩の重縮合
物、ジオクチルスルホ琥珀酸ナトリウム、ジヘキシルス
ルホ琥珀酸ナトリウム等のアルキルスルホ琥珀酸塩、オ
クチルベンゼンポリオキシエチレンスルホン酸ナトリウ
ム、ノニルベンゼンポリオキシエチレンスルホン酸ナト
リウム等のアルキルアリールポリオキシアルキレンスル
ホン酸塩等があるが、下式のアルキルフェニルスルホン
酸型が、重合安定性及び接着性付与の点で望ましい。 R−Ph−(OCH2CH2)n−X ここで、XはSO3Na及び/またはOSO3Na、nは
2〜8の整数、Rは炭素数4〜18のアルキル基、Ph
はフェニレン基を表す。
【0021】本発明において使用する乳化剤及び/また
は分散剤の添加量は、初期仕込みクロロプレン単量体1
00重量部に対して1重量以上10重量部未満が好適で
あり3重量部以上7重量部以下が更に好ましい。1重量
部未満では乳化力が不足し、10重量部以上では粘度が
過大となり、接着物性が低下し好ましくない。
【0022】本発明における連鎖移動剤としては、クロ
ロプレン重合体の製造に一般的に用いられるものであれ
ば特に制限はなく、例えばn−ドデシルメルカプタンや
tert−ドデシルメルカプタン等の長鎖アルキルメル
カプタン類、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド
やジエチルキサントゲンジスルフィド等のジアルキルキ
サントゲンジスルフィド類、ヨードホルム等の公知の連
鎖移動剤を使用することができる。
【0023】重合温度については、0〜55℃の範囲で
あることが重合制御上好ましい。なお、重合反応をより
円滑にかつ安全に行うには、重合温度を10〜45℃と
することが好ましい。
【0024】また最終重合率については、80重量%以
上とすることが好ましく、90重量%以上とすることが
より好ましい。
【0025】本発明において、クロロプレン系共重合体
ラテックスの固形分濃度は40〜65重量%の範囲にあ
ることが好ましい。より高い固形分濃度とすることによ
り、乾燥速度が速く、初期接着性により優れたラテック
スとなる。なお固形分濃度については、重合時のモノマ
ーと水の比率によっても調整できるが、重合後に濃縮を
行い調整することが出来る。
【0026】本発明のクロロプレン系共重合体ラテック
スに、接着性付与のため、クロロプレンラテックスに通
常使用される粘着付与樹脂を添加できる他、更に、金属
酸化物や金属水酸化物、硬化剤等を任意に添加し、接着
剤組成物を調製することが出来る。また耐候剤、防黴
剤、充填剤等を任意に添加し、接着剤組成物の性能付与
を図ることが出来る。
【0027】本発明のクロロプレン系共重合体ラテック
スに粘着付与樹脂を使用する場合は、エマルジョン等の
形態で添加することが好ましく、使用する粘着付与樹脂
としては、変性ロジン系、重合ロジン系、テルペン系、
フェノール系、クロマンインデン系、脂肪族炭化水素
系、芳香族石油系等の粘着付与樹脂があげられ、これら
を単独あるいは複数添加することが出来る。これらの粘
着付与樹脂の添加量は、樹脂種、その組み合わせ、接着
用途により任意に変量できるが、クロロプレン系共重合
体ラテックスの固形分100重量部に対して、粘着付与
樹脂の固形分100重量部以下が望ましく、20重量部
以上70重量部以下が更に好ましい。100重量部を越
えて添加した場合、接着性の低下が生じ、好ましくな
い。
【0028】金属酸化物あるいは金属水酸化物として
は、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、酸化カルシウム、水酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム等が
挙げられる。これらの添加量はクロロプレン共重合体ラ
テックスの固形分100重量部に対して0.5重量部以
上5重量部以下が望ましい。
【0029】また硬化剤としては、ポリイソシアネー
ト、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、ジアミン類等があげら
れる。これらの添加量はクロロプレン系共重合体ラテッ
クスの固形分100重量部に対して0.5重量部以上1
0重量部以下が望ましい。
【0030】本発明により得られたクロロプレン系共重
合体ラテックス接着剤は、紙、木材、布、皮革、レザ
ー、ゴム、プラスチック、フォーム、陶器、ガラス、セ
ラミック、金属などの同種、あるいは異種の接合接着用
として好適である。またの接着時の施工方法に関して
も、刷毛塗り、コテ塗り、スプレー塗布、ロールコータ
ー塗布などが可能である。
【0031】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、これらの実施例は本発明を限定するものでない。な
お、以下の説明における部および%は重量基準によって
示す。
【0032】実施例1 内容積3リットルの反応器を用い、窒素気流下で、水9
0部およびオクチルフェノキシエトキシエチルスルホン
酸ナトリウム5部を入れ溶解した。この中にクロロプレ
ン単量体98部、メタクリル酸2部、及びドデシルメル
カプタン0.55部を加えた。これを40℃に保持しな
がらアスコルビン酸を5%水溶液として、モノマー合計
量100重量部に対して0.1重量部加え、その後、過
硫酸カリウム2%水溶液(K1)とアントラキノンβス
ルホン酸ナトリウム0.06%水溶液(K3)の混合溶
液をモノマー合計量100重量部に対して0.15重量
部加えて重合を完結し、減圧加温して脱モノマーすると
ともに、濃度を調整して固形分濃度50重量%のラテッ
クスを得た。
【0033】次に、このクロロプレン系共重合体ラテッ
クスについて、以下の測定を行った。 〔WET接着(湿潤状態接着)における剥離強度〕クロ
ロプレン系共重合体ラテックス100部に対して、樹脂
エマルジョンE−100(荒川化学工業社製)を50
部、亜鉛華エマルジョンAZ−SW(大崎工業社製)を
1部加えて、接着剤組成物を調製した。次に帆布(25
×150mm)2枚各々に、150g/m2の接着剤組
成物を刷毛で塗布し、室温下2時間以上乾燥し、再び1
00g/m2の接着剤組成物を刷毛で塗布する。その
後、室温で5分放置後に塗布面を張り合わせハンドロー
ラーで圧締した。圧締1日後、引張り試験機で、引張り
速度200mm/分で180°剥離強度を測定した。結
果を表1に示した。
【0034】〔DRY接着(乾燥後接着)における剥離
強度〕WET接着時と同様に接着剤組成物を調整した。
次に帆布(25×150mm)2枚各々に、150g/
2の接着剤組成物を刷毛で塗布し、室温下2時間以上
乾燥し、再び100g/m2の接着剤組成物を刷毛で塗
布する。その後、80℃で4分乾燥し、その後1分間室
温放置後に塗布面を張り合わせハンドローラーで圧締し
た。圧締1日後、引張り試験機で、引張り速度200m
m/分で180°剥離強度を測定した。結果を表1に示
した。
【0035】〔40℃1ヶ月貯蔵後における剥離強度〕
実施例1で作製したラテックスを40℃で1ヶ月貯蔵し
た後、上記と同様の方法でDRY接着とWET接着時の
剥離強度を測定した。結果を表1に示した。
【0036】比較例1 実施例1において、アスコルビン酸をナトリウムホルム
アルデヒドスルホキシレートに変更した以外は実施例1
と同様に重合を行った。得られた共重合体を用いて実施
例1と同様に接着物性を測定し、結果を表1に示した。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】以上の実施例と比較例の比較より、本発
明のクロロプレンラテックスは接着性能、貯蔵安定性に
優れていることが明らかであり、本発明により、合板な
ど木材接着、紙材、合成樹脂、鋼板などの接着に特に好
適なクロロプレンラテックス組成物とその製造方法を提
供することが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J015 EA03 EA05 4J040 BA202 CA161 DK012 DN032 DN072 EB032 EL012 GA05 GA07 HD12 HD13 JA03 KA21 KA26 KA38 LA05 LA06 MA02 MA04 MA05 MA08 MA09 MA10 MA12 MB02 QA01 4J100 AB02P AJ02Q AJ08Q AJ09Q AL02P AM02P AS02P AS03P AS06P AS07P BB01P CA04 DA28 DA36 FA02 HC29 JA03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロロプレン単量体とα,β不飽和カル
    ボン酸を、下記の一般式(1)で表される化合物の存在
    下に重合して得られることを特徴とするクロロプレン系
    共重合体ラテックス。 【化1】 ここで、Rは水素、炭素数1〜4のアルキル基、または
    フェニル基を表す。
  2. 【請求項2】 一般式(1)で表される化合物がアスコ
    ルビン酸であることを特徴とする請求項1記載のクロロ
    プレン系共重合体ラテックス。
  3. 【請求項3】 クロロプレン系共重合体が、下式で表さ
    れる化合物を用いて重合して得られた共重合体であるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のクロロプレン系
    共重合体ラテックス。 R−Ph−(OCH2CH2)n−X ここで、XはSO3Na及び/またはOSO3Na、nは
    2〜8の整数、Rは炭素数4〜18のアルキル基、Ph
    はフェニレン基を表す。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項記載のクロ
    ロプレン系共重合体ラテックスに、粘着付与樹脂を添加
    して得られることを特徴とする接着剤組成物。
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