JP2002155250A

JP2002155250A - 接着構造体及び接着方法

Info

Publication number: JP2002155250A
Application number: JP2000356935A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yashima; 裕之八嶋; Mikio Yamaguchi; 幹夫山口
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】安全衛生面、環境面での問題がなく、従来の
ＣＲ溶剤系接着剤によるものと同等以上に強固に接着す
る新規な接着剤を用いる接着方法及び接着構造体を提供
する。【解決手段】クロロプレン１００質量部とエチレン性
不飽和カルボン酸０質量部を越え１０質量部以下を、ポ
リビニルアルコール０．５〜４質量部の存在下に重合し
てなり、クロロプレン重合体のゲル含有率が１０〜６０
質量％であるポリクロロプレンラテックスと、粘着付与
樹脂及び金属酸化物を含有する接着剤組成物を用いて被
着体と基材とを接着して得られる接着構造体。その接着
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被着体と基材を接
着する、特に机、テーブル、こたつ、カウンター等の事
務機器、住宅機器や家具の天板を製造する際の化粧板を
天板用基材に接着する接着方法及び得られた接着構造体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、化粧板等の被着体を天板用基材等
の基材に接着する際にはポリクロロプレン（ＣＲ）溶剤
系接着剤を化粧板と天板用基材に塗布している。ところ
が、ＣＲ溶剤系接着剤には、トルエンや酢酸エチルやメ
チルエチルケトン等の有機溶剤が用いられているため、
接着剤塗工時に有機溶剤が作業場で揮発し、作業員の安
全衛生面、環境面で好ましくなく、有機溶剤の低減が望
まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来のＣ
Ｒ溶剤系接着剤を用いた場合のように安全衛生面、環境
面での問題がなく、従来のＣＲ溶剤系接着剤によるもの
と同等以上に強固に接着する新規な接着剤を用いる接着
方法及び接着構造体を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく検討を重ねた結果、ポリビニルアルコール
の存在化、クロロプレンと特定量のエチレン性不飽和カ
ルボン酸とを重合することにより得たポリクロロプレン
ラテックス、粘着付与樹脂及び金属酸化物を成分とする
接着剤を用いることで被着体を基材に強固に接着できる
ことを発明した。

【０００５】すなわち本発明は、ポリクロロプレンラテ
ックス、粘着付与樹脂及び金属酸化物を含有し、かつポ
リクロロプレンラテックスがクロロプレン１００質量部
とエチレン性不飽和カルボン酸０質量部を越え１０質量
部以下を、ポリビニルアルコール０．５〜４質量部の存
在下に重合して得られたクロロプレン重合体のゲル含有
率が１０〜６０質量％である接着強度に優れた接着剤組
成物を用いた接着構造体である。また、本発明は金属酸
化物が酸化亜鉛である上記の接着剤組成物を用いた接着
構造体であり、これらの接着材組成物を用いて被着体と
基材を接着することを特徴とする接着方法である。更
に、これらの接着材組成物を化粧板及び／または天板用
基材に塗布し、両者を接着することを特徴とする机等の
天板の接着方法である。

【０００６】以下本発明を詳細に説明する。本発明の天
板基材には、特に制限がなく、鉄、ステンレス、アル
ミ、各種合金等の金属製平板や木材等の非金属製平板等
の事務機器、住宅機器や家具に通常使用されているもの
を挙げることができる。

【０００７】本発明におけるエチレン性不飽和カルボン
酸の具体例としては、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、これらを単独もしくは
２種類以上併用して使用することもできる。なお本発明
においてはアクリル酸、メタクリル酸を使用することが
好ましく、特にメタクリル酸を使用することが好まし
い。

【０００８】また本発明におけるエチレン性不飽和カル
ボン酸の添加量は、クロロプレン１００質量部あたり０
質量部を越え１０質量部以下であり、好ましくは０．５
〜５質量部であり、より好ましくは０．７〜３．５質量
部、特に好ましくは２質量部を越え３．５質量部以下で
ある。エチレン性不飽和カルボン酸の添加量が０質量部
の場合にはラテックスの安定性に劣るため製造が困難で
あり、また接着強度や耐熱性に劣る。エチレン性不飽和
カルボン酸の添加量が１０質量部を越えるとラテックス
の安定性に劣る。

【０００９】更に、クロロプレンとエチレン性不飽和カ
ルボン酸を重合して本発明に用いられるポリクロロプレ
ンラテックスを得る際には、クロロプレンとエチレン性
不飽和カルボン酸以外にこれらと共重合可能な他の単量
体が少量共重合されていてもよく、これらも本発明に含
まれる。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。

【００１０】本発明におけるポリビニルアルコールは特
に制限されるものではないが、けん化度６０〜９８モル
％の範囲のものが好ましい。より好ましくは、けん化度
７５〜９５モル％であり、更に好ましくは、けん化度７
５〜９０モル％である。また、ポリビニルアルコールの
重合度が２００〜３０００の範囲のものが好ましい。更
に好ましくは、重合度が２００〜７００である。ポリビ
ニルアルコールがこの範囲であれば、重合操作が安定に
行え、得られたラテックスの安定性が優れ、高濃度で安
定なラテックスを得ることができる。

【００１１】本発明におけるポリビニルアルコールの添
加量は、クロロプレン１００質量部に対し、０．５〜４
質量部である。より好ましくは２〜４質量部であり、更
に好ましくは３．０〜３．８質量部である。ポリビニル
アルコールの添加量が０．５質量部未満の場合には、乳
化力が充分でなく、重合反応中に凝集物の発生が頻発し
易い。また４質量部を越えると重合反応中に増粘が起こ
り撹拌を阻害し、異常発熱するなど製造が困難となる場
合がある。

【００１２】また本発明におけるポリクロロプレンラテ
ックスは、トルエン不溶分のゲル分含有率が１５〜６０
質量％の範囲であることが必要であり、好ましくは２０
〜４５質量％の範囲である。ゲル分含有率が１５質量％
未満の場合には、接着強度や耐熱性が低下する。またゲ
ル分含有率が６０質量％を越えると、初期接着力が低下
する。

【００１３】ポリクロロプレンラテックスのゲル分含有
率の制御は、連鎖移動剤の使用とその使用量、重合
温度とさらに重合率の制御によって可能となる。

【００１４】まず連鎖移動剤としては、ポリクロロプレ
ン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、ｎ−オクタデ
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。

【００１５】次に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３０〜５０℃
とすることが特に好ましい。

【００１６】また最終重合率については、８０質量％以
上とすることが好ましく、９０質量％以上とすることが
より好ましい

【００１７】また本発明におけるポリクロロプレンラテ
ックスの乾燥皮膜の２０℃における貯蔵弾性率は０．５
〜５ＭＰａが好ましく、更には０．７〜３ＭＰａが好ま
しい。この貯蔵弾性率は、ポリクロロプレンラテックス
を常温で放置して乾燥し、ポリマーのフィルムまたはシ
ートを作成し、動的粘弾性測定装置を用いて測定するこ
とができる。貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ未満では、常態
接着強度やせん断強度が低下する。また、５ＭＰａを越
えると、初期接着力が低下する。

【００１８】本発明において、ポリクロロプレンラテッ
クスの固形分濃度は濃縮あるいは水希釈で必要な濃度に
調整できるが４０〜６５質量％の範囲にあることが好ま
しく、より好ましくは４３〜６０質量％の範囲である。
より高い固形分濃度とすることで、乾燥速度が速く、初
期接着力に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できる。

【００１９】本発明におけるポリクロロプレンラテック
スは重合直後は酸性であるがＰＨ調整剤等でＰＨを自由
に調整できる。ラテックスの安定性から考えて好ましい
ＰＨは６〜９である。ＰＨ調整剤としては、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム、りん酸３ナトリウム、りん酸水素
２ナトリウム、りん酸３カリウム、りん酸水素２カリウ
ム、クエン酸３カリウム、クエン酸水素２カリウム、ク
エン酸３ナトリウム、クエン酸水素２ナトリウム、酢酸
ナトリウム、酢酸カリウム、４硼酸ナトリウム等の無機
塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムやジエタノール
アミン等の塩基性物質を挙げることができる。ＰＨ調整
剤の添加方法は特に制限を受けるものではなく、ＰＨ調
整剤粉末を直接添加または水で任意の割合に希釈して添
加することができる。

【００２０】本発明のポリクロロプレンの重合に使用さ
れる触媒としては加硫酸カリウム等の無機過酸化物、ケ
トンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイド
ロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ジ
アシルパーオキサイド類等の有機過酸化物を挙げること
ができる。触媒としては加硫酸カリウムの使用が安定し
た重合を行う上で好ましい。また、加硫酸カリウムは
０．１〜５質量％の水溶液として使用することが好まし
い。

【００２１】本発明のポリクロロプレンラテックスの重
合に使用される触媒の活性を高める上で、亜硫酸ソー
ダ、硫酸第１鉄、アントラキノンβスルフォン酸ソー
ダ、フォルムアミジンスルフォン酸、Ｌ−アスコルビン
酸等を添加することができる。

【００２２】本発明の粘着付与樹脂としては、ロジン酸
エステル樹脂、テルペンフェノール樹脂、クマロン−イ
ンデン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族樹脂等を挙げ
ることができる。粘着付与樹脂としてはテルペンフェノ
ール樹脂やロジン酸エステル樹脂のエマルジョンが接着
力や耐水性を発現させる上で好ましい。

【００２３】粘着付与樹脂の添加量（固形分換算）は、
ポリクロロプレンラテックスを固形分で１００質量部に
対して、１０〜１００質量部が好ましく、２０〜７０質
量部が特に好ましい。１０質量部未満では接着力及び初
期接着力が低くなり、１００質量部を越えると耐熱性が
悪くなる。

【００２４】本発明における金属酸化物としては酸化亜
鉛、酸化チタン及び酸化鉄等を挙げることができる。こ
の中でも酸化亜鉛が好ましく用いられている。

【００２５】金属酸化物の添加量は８．０質量部以下が
好ましく、特に０．５〜６．０質量部が好ましい。８．
０質量部を越えると初期接着力が悪くなり易い。

【００２６】本発明の接着剤組成物はイソシアネート等
の硬化促進剤、炭酸カルシウム、シリカ、タルクやクレ
ー等の無機充填剤、ジブチルフタレートやプロセスオイ
ルなどの可塑剤・軟化剤、ポリアクリル酸ナトリウム、
水溶性ポリウレタン、メチルセルロース等の増粘剤、ポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル、１：２モル型脂
肪族アルカノールアミド、１：１モル型ジエタノールア
ミド、ポリオキシエチレンステアレート等の界面活性
剤、各種老化防止剤、紫外線吸収剤や酸化防止剤等を必
要に応じて任意に配合することができる。

【００２７】本発明の接着剤組成物はポリクロロプレン
ラテックス、粘着付与樹脂及び金属酸化物等を混合して
作られるが、混合装置は特に限定されるものではなく、
スリーワンモーター、ホモジナイザー、メディアミル、
コロイドミル等の公知の装置を使用することができる。

【００２８】接着力を向上させる目的で、天板基材等の
基材の接着面をヤスリがけ、サンドブラスト処理、溶剤
処理等を行っても構わない。

【００２９】本発明の接着剤組成物の塗布は刷毛塗り、
コテ塗り、スプレー塗布、ロールコーター塗布等の方法
が可能である。接着剤の塗布は化粧板等の被着体及び天
板基材等の基材各々の接着面に塗布することが接着力を
向上させる上で好ましい。

【００３０】本発明の被着体と基材の接着方法は特に限
定されない。例えば接着剤塗布後に乾燥機または室温放
置等で被着体を乾燥し、ハンドロール、プレス装置等で
圧着する方法やポストホーム接着加工（曲げ接着加工）
法等が挙げられる。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、こ
れらの実施例は本発明を限定するものではない。なお、
下記の実施例において部および％は、特に断りのない限
り質量基準である。

【００３２】〔実施例１〕〔ポリクロロプレンラテックスの製造〕内容積３０リッ
トルの反応器を用い、窒素気流下で、水９４質量部およ
びポリビニルアルコール（ユニチカ・ＵＭＲ−２０Ｈ、
けん化度７９モル％、重合度３８０）３．５質量部を入
れ加温（６０℃）溶解した。この水溶液を室温近くまで
冷却した後、この中にクロロプレン単量体９９質量部、
メタクリル酸１．０質量部、及びオクチルメルカプタン
０．３５質量部を加えた。これを４５℃に保持しながら
亜硫酸ナトリウムと過硫酸カリウムを開始剤として用い
重合しポリクロロプレンラテックスを得た。最終重合率
は９８％であった。

【００３３】次に、このポリクロロプレンラテックス
に、２０％ジエタノールアミン水溶液を添加してＰＨを
中性に調整した後、脂肪酸アルカノールアミド（ダイヤ
モンドシムヤロックケミカル社製）の２０％水溶液を３
部添加した。

【００３４】次に、このポリクロロプレンラテックスに
ついて、以下の測定を行った。〔ゲル分測定〕ポリクロロプレンラテックス試料を凍結
乾燥し、精秤してＡとした。トルエンで溶解（０．６％
に調製）し、遠心分離機を使用し、更に２００メッシュ
の金網を用いてゲルを分離した。ゲル分を風乾後１１０
℃雰囲気下で、１時間乾燥し、精秤してＢとした。ゲル
分は下式に従って算出した。ゲル分＝Ｂ／Ａ×１００（％）結果を表１に示した。

【００３５】次に、このポリクロロプレンラテックスに
ついて、以下の測定を行った。〔貯蔵弾性率〕生ラテックスを厚さ１ｍｍの型枠に入れ
常温で２日間乾燥し、型枠から外して２日間常温で乾燥
する。更に３日間真空乾燥することで皮膜を得た。この
皮膜を動的粘弾性装置にて、周波数１Ｈｚ、振幅３０μ
ｍの条件で２０℃における貯蔵弾性率Ｅ’を測定した。

【００３６】〔接着剤組成物の製造〕ポリクロロプレン
ラテックスを１００質量部（固形分換算）、粘着付与樹
脂１（荒川化学工業社製タマノールＥ−１００）を３０
質量部及び酸化亜鉛（大崎工業社製ＡＺ−ＳＷ）を３質
量部の配合比率でスリーワンモータで攪拌し、接着剤組
成物を作成した。

【００３７】〔せん断剥離接着強度〕接着剤組成物をメ
ラミン樹脂製化粧板（サイズ２５×１００×１ｍｍ）に
１００ｇ（固形分）／ｍ²、鉄板（ＪＩＳＧ３１４１
−９０；ＳＰＣＣ、サイズ２５×１００×１ｍｍ）に１
００ｇ（固形分）／ｍ²刷毛で塗布し８０℃の乾燥機中
で５分間乾燥した。両被着体をプレス機で圧着した。圧
着２４時間後、引張り試験機で、引張り速度２．５ｍｍ
／ｍｉｎの条件で、せん断剥離接着強度を測定した。

【００３８】〔初期せん断接着強度〕前記同様の条件で
圧着し、圧着１０分間後に前記同様の条件でせん断剥離
強度を測定した。

【００３９】〔実施例２〕実施例１のポリクロロプレン
ラテックス１００質量部（固形分換算）に、粘着付与樹
脂２（荒川化学工業社製スーパーエステルＥ−６５０）
を３０質量部及び酸化亜鉛を３質量部の配合比率でスリ
ーワンモータで攪拌し、接着剤組成物を作成した。実施
例１同様にせん断接着強度と初期せん断接着強度を測定
し、表１に記載した。

【００４０】〔実施例３〕実施例１において、クロロプ
レンを９８．０質量部、メタクリル酸を２．０質量部と
して実施例１同様に重合を行った。このポリクロロプレ
ンラテックス１００質量部（固形分換算）に、粘着付与
樹脂１を５０質量部及び酸化亜鉛を１質量部の配合比率
でスリーワンモータで攪拌し、接着剤組成物を作成し
た。実施例１同様にせん断接着強度と初期せん断接着強
度を測定し、表１に記載した。。

【００４１】〔実施例４〕実施例３のポリクロロプレン
ラテックス１００質量部（固形分換算）に、粘着付与樹
脂１を２５質量部、粘着付与樹脂２を２５質量部及び酸
化亜鉛を１質量部の配合比率でスリーワンモータで攪拌
し、接着剤組成物を作成した。実施例１同様にせん断接
着強度と初期せん断接着強度を測定し、表１に記載し
た。

【００４２】〔実施例５〕実施例１において、クロロプ
レンを９７．０質量部、メタクリル酸を３．０質量部と
して実施例１同様に重合を行った。このポリクロロプレ
ンラテックス１００質量部（固形分換算）に、粘着付与
樹脂１を５０質量部及び酸化亜鉛を１質量部の配合比率
でスリーワンモータで攪拌し、接着剤組成物を作成し
た。実施例１同様にせん断接着強度と初期せん断接着強
度を測定し、表１に記載した。

【００４３】〔実施例６〕実施例５のポリクロロプレン
ラテックス１００質量部（固形分換算）に、粘着付与樹
脂１を３０質量部及び酸化亜鉛を１質量部の配合比率で
スリーワンモータで攪拌し、接着剤組成物を作成した。
実施例１同様にせん断接着強度と初期せん断接着強度を
測定し、表１に記載した。

【００４４】〔実施例７〕実施例５のポリクロロプレン
ラテックス１００質量部（固形分換算）、粘着付与樹脂
１を５０質量部及び酸化亜鉛を１０質量部の配合比率で
スリーワンモータで攪拌し、接着剤組成物を作成した。

【００４５】〔比較例１〕実施例５のポリクロロプレン
ラテックス１００質量部（固形分換算）に、酸化亜鉛を
１質量部の配合比率でスリーワンモータで攪拌し、接着
剤組成物を作成した。実施例１同様にせん断接着強度と
初期せん断接着強度を測定し、表１に記載した。

【００４６】

【表１】

【００４７】注１）ＰＶＡ；ＵＭＲ−２０Ｈ、けん化度
７９ｍｏｌ％、重合度３８０（ユニチカ社製）注２）ＰＶＡ；Ｂ−０５、けん化度８８ｍｏｌ％、重合
度５５０（電気化学工業社製）注３）テルペン変性フェノール樹脂エマルジョン；タマ
ノールＥ−１００（荒川化学工業社製）注４）ロジン酸エステル樹脂エマルジョン；スーパーエ
ステルＥ−６５０（荒川化学工業社製）注５）酸化亜鉛エマルジョン（大崎工業社製）

【００４８】

【発明の効果】表１より明らかなように、本発明の接着
剤組成物を用いた被着体と基材の接着方法により得られ
た接着構造体は、従来のＣＲ溶剤系接着剤を用いた場合
のように安全衛生面、環境面での問題がなく、かつ接着
力に優れており、特に机、テーブル、こたつ、カウンタ
ー等の事務機器、住宅機器や家具用の化粧板を天板用基
材に接着した接着構造体である天板及びその接着方法と
して極めて有用である。

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 133/02 Ｃ０９Ｊ 133/02 135/00 135/00 201/00 201/00 //(Ｃ０８Ｆ 236/18 (Ｃ０８Ｆ 236/18 220:00） 220:00）Ｆターム(参考） 4F211 AA19 AA20 AA46 AB01 AB16 AG03 AH51 TA03 TC01 TN51 4J011 AA01 JA07 4J040 BA171 BA172 BA201 BA202 CA161 CA162 DD021 DD022 DK011 DK012 DN031 DN032 GA01 GA07 HA136 JA02 JB05 KA26 LA06 MA02 MA08 MA10 NA12 NA13 PA33 PA35 4J100 AA07P AJ01Q AJ02Q AJ08Q AJ09Q CA04 DA40 EA07 FA21 JA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クロロプレン１００質量部とエチレン性
不飽和カルボン酸０質量部を越え１０質量部以下を、ポ
リビニルアルコール０．５〜４質量部の存在下に重合し
てなり、クロロプレン重合体のゲル含有率が１０〜６０
質量％であるポリクロロプレンラテックスと、粘着付与
樹脂及び金属酸化物を含有する接着剤組成物を用いて被
着体と基材とを接着して得られることを特徴とする接着
構造体。
【請求項２】ポリクロロプレンラテックスを固形分で
１００質量部に対して、粘着付与樹脂の含有量（固形分
換算）が１０〜１００質量部、金属酸化物の含有量が
８．０質量部以下であることを特徴とする請求項１記載
の接着構造体。
【請求項３】ポリクロロプレンラテックスの乾燥皮膜
の２０℃における貯蔵弾性率が０．５〜５ＭＰaである
ことを特徴とする請求項１または２記載の接着構造体。
【請求項４】金属酸化物が酸化亜鉛であることを特徴
とする請求項１または２または３記載の接着構造体。
【請求項５】被着体が化粧板であり基材が天板基材で
あることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載
の接着構造体。
【請求項６】クロロプレン１００質量部とエチレン性
不飽和カルボン酸０質量部を越え１０質量部以下を、ポ
リビニルアルコール０．５〜４質量部の存在下に重合し
てなり、このゲル含有率が１０〜６０質量％であるポリ
クロロプレンラテックスと、粘着付与樹脂及び金属酸化
物を含有する接着剤組成物を用いて被着体と基材とを接
着することを特徴とする接着方法。