JP2004067915A

JP2004067915A - ポリクロロプレンゴムラテックス接着剤用プライマー及びそれを用いた接着方法

Info

Publication number: JP2004067915A
Application number: JP2002230852A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Saito; 齋藤　俊裕; Tadashi Hayashi; 正林
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】本発明の目的は、従来のポリクロロプレンゴムラテックス系接着剤では十分な接着強度が得られなかった各種発泡体のうち、スポーツグッズやウエットスーツ用の素材となる発泡体同士、あるいは発泡体とテキスタイルの高強度接着を可能にするポリクロロプレンゴムラテックス接着剤用プライマー及びそれを用いた接着方法を提供することにある。
【解決手段】ポリイソシアネート化合物からなる化合物を含有する接着用プライマーを発泡体表面に塗布後、ポリクロロプレンラテックスを主成分とする接着剤を塗布し、次いで相対する被着体を接面し接着する。
【選択図】選択図なし。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリクロロプレンゴムラテックス接着剤用プライマー及びそれを用いた接着方法に関し、更に詳しくは発泡体同士或いは発泡体とテキスタイルとの接着において、発泡体と接着剤との接面の接着強度を向上させることが可能なポリクロロプレンゴムラテックス接着剤用プライマー及びそれを用いた接着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウェットスーツ、サポーター、スポーツシューズの中敷き、衝撃吸収剤等の製造において、被着体として各種の発泡体が用いられている。従来、これらの接着において、ポリクロロプレンゴム等をベースとした溶剤系接着剤が用いられてきた。しかしながら、これらの接着剤に使用される有機溶剤の揮散が、作業者の健康障害、あるいは作業場の火災等を引き起こす原因となっており、このような心配のないラテックス系接着剤が切望されて来た。
【０００３】
従来のポリクロロプレンゴムラテックスは、接着強度が不十分であるという問題があった。この問題を解決する方法として、例えば特開平１２−１０４０２８号公報、特開平１３−２７０００３号公報、特開平１４−５３８２９号公報で発泡体との接着において、ポリクロロプレンラテックスを主成分としてなる接着剤やその接着方法が知られている。しかし耐水性やウエットスーツ作成の工程上必要となる耐トルエン性において、必ずしも発泡体との接着強度が十分とはいえなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のポリクロロプレンゴムラテックス系接着剤では十分な接着強度が得られなかった各種発泡体のうち、スポーツグッズやウエットスーツ用の素材となる発泡体同士、あるいは発泡体とテキスタイルの高強度接着を可能にするポリクロロプレンゴムラテックス接着剤用プライマー及びそれを用いた接着方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような背景の下、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ポリイソシアネート化合物を含有する分散液或いは溶解液からなる接着用プライマーを用いることにより、ポリクロロプレンゴムラテックスを主成分としてなる接着剤と発泡体との接着強度向上が可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
即ち本発明は、ポリイソシアネート化合物を含有する分散液或いは溶解液からなるポリクロロプレンゴムラテックス接着剤用プライマー及び該接着用プライマーを発泡体側に塗布した後、該接着用プライマー被覆面にポリクロロプレンゴムラテックスを主成分としてなる接着剤を塗布し、次いで該塗布面に発泡体同士或いはテキスタイルを接面し接着することを特徴とする発泡体と被着体との接着方法に関するものである
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００７】
本発明における接着剤用プライマーに用いられるポリイソシアネート化合物としては、液状とし塗布できる性状であれば特に制限されるものでなく、例えばテトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソボロンジイソシアネート、ノボルネンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、トリジンイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等のイソシアネート化合物があるが、これらのイソシアネート化合物と、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートジオール、ブタンジオール、ペンタジオール、ヘキサンジオール、ポリブタジエンポリオール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、メチルペンタジオール等のポリオールを反応させ、分子内に形成されたウレタン構造にアニオン型・カチオン型・ノニオン型といった親水基を導入し、かつ未反応のイソシアネート基を残存させた、いわゆる水分散型イソシアネート化合物が好ましい。
【０００８】
本発明におけるポリクロロプレンゴムラテックスは、クロロプレン単量体の重合体のラテックス、又はクロロプレン単量体と、カルボキシル基含有単量体若しくは水酸基含有単量体より選ばれる１種以上の単量体との共重合体のラテックスである。ポリクロロプレンゴムラテックスは、クロロプレン単量体を重合することで作成するが、その他の単量体としてアクリル酸、メタクリル酸、２−メタクリロイロキシエチルコハク酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有の単量体やヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、グリセリンモノメタクリレート等の水酸基含有単量体を用いても良い。
【０００９】
ポリクロロプレンラテックスの重合方法としては特に制限のあるものではなく、例えば、クロロプレン単量体の単独、クロロプレン単量体とカルボキシル基含有ビニル単量体、クロロプレン単量体と水酸基含有単量体、又はクロロプレン単量体とカルボキシル基含有ビニル単量体と水酸基含有単量体をラジカル乳化重合すればよい。また必要に応じてその他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体を添加しラジカル乳化重合することも可能である。その他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体は、例えば、エチレン、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、２，３−ジクロロブタジエン、１−クロロブタジエン等が挙げられる。乳化重合は、特に限定するものではなく、公知技術、例えば特開平１２−１０４０２８号公報等に示される方法により、水、単量体、乳化・分散剤、重合開始剤、連鎖移動剤等を乳化し、所定温度にて行えばよい。
【００１０】
ポリクロロプレンゴムラテックスを主成分とする接着剤は、十分な接着強度を発現させるために何らかの架橋剤を添加するのが好ましい。使用されるポリクロロプレンゴムが、カルボキシル基含有ビニル単量体との共重合体の場合には、例えば酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物、エポキシ樹脂、ポリアジリジン化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリイソシアネート化合物等が架橋剤として使用できるが、カルボキシル基と反応する多官能性化合物であれば何ら制限はなく、ポリクロロプレンゴムラテックスに均一に混合できる化合物であれば用いることができる。
【００１１】
ポリクロロプレンゴムラテックスを主成分とする接着剤の粘度は、各種増粘剤、例えば、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルアルコール、疎水化セルロース、会合型ノニオン界面活性剤等の水溶性ポリマー、及びカルボキシル基含有ポリマーから構成されるアルカリ可溶型の増粘剤、ヘクトライト等のシリケート化合物等の配合により所望の粘度に調整できる。また必要に応じて、ロジンエステル、テルペンフェノール、石油樹脂、クマロン樹脂等の粘着付与樹脂、老化防止剤、防腐剤、凍結防止剤、造膜助剤、可塑剤、ｐＨ調整剤等を適宜配合しても良い。
【００１２】
本発明におけるポリクロロプレンを主成分とする接着剤は、ポリクロロプレンラテックスに架橋剤及び増粘剤を所定量添加・混合することで作成する。架橋剤として金属酸化物を用いる場合は、ポリクロロプレンゴム１００重量部に対し０．１〜５重量部、エポキシ樹脂の場合はポリクロロプレンゴム１００重量部に対し０．１〜２０重量部、ポリアジリジン化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリイソシアネート化合物を用いる場合はポリクロロプレンゴム１００重量部に対し０．１〜１０重量部であるのが好ましい。ただし、架橋剤としてエポキシ樹脂、ポリアジリジン化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリイソシアネート化合物を使用する場合は接着剤のポットライフが短い為、使用の前にこれらの架橋剤を接着剤に混合するのが好ましい。増粘剤の添加量については使用する増粘剤の種類によって異なるが、Ｂ型粘度計における、ＮＯ．４ローター、６０ｒｐｍ、６０秒、２３℃の条件で測定される粘度が、１５００〜９０００ｍＰａ・ｓとなるように添加するのが望ましい。
【００１３】
本発明における接着用プライマーは、溶媒に溶解又は分散し液状（溶解液又は分散液）として使用する。ただし、常温で液状のものはそのまま用いても良いが、コストの面から希釈して塗布するのが好ましい。溶解又は分散させる媒体は特に限定するものでは無く、例えば有機溶剤、水、界面活性剤など接着用プライマーに含まれる化合物を溶解又は分散するものであれば良いが、例えば水分散型イソシアネート化合物を用いる場合は、水に微量の界面活性剤を添加し、接着用プライマーの表面張力を下げ、発泡体との濡れ性を向上させるのが好ましい。接着用プライマーの作成方法としては、例えば水に界面活性剤を０．１〜１０％分散し、そこへ水分散型イソシアネート化合物を０．０１〜５０％となるように添加し混合する。
【００１４】
本発明における接着用プライマーは、ロールコーター、刷毛、スプレー等により発泡体に塗布する。発泡体同士を接着する場合は双方の発泡体表面に接着用プライマーを塗布後乾燥し、片方或は双方のスポンジの接着用プライマー塗布面にロールコーター、刷毛、スプレー等により接着剤を塗布する。塗布表面が改質されれば効果を発揮する為、イソシアネート化合物塗布量は０より大きければ良い、ただしコスト的な問題もある為、０．５〜１０ｇ／ｍ^２が好ましい。分散濃度と塗布厚により塗布量が決まる為、分散濃度に合せて塗布厚は決定する。塗布方法、乾燥条件に特に制限はない。その後、発泡体同士を接面し、熱圧着などにより接着する。発泡体とテキスタイルの接着の場合は、発泡体表面に接着用プライマーを塗布・乾燥後、接着剤を塗布し、その後テキスタイルを乗せ、その後熱圧着などにより接着する。この際、テキスタイルへの接着剤の染み込み具合を調整する為に、接着剤塗布後に適度に乾燥する工程を入れその後テキスタイルを乗せる場合もある。
【００１５】
本発明におけるスポーツグッズ及び他の発泡体としてはポリクロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、スチレンブタジエンゴムなどで成型した発泡体を挙げることができる。一方、ウエットスーツ用の発泡体としてはポリクロロプレンゴムなどが使用される。
【００１６】
本発明におけるテキスタイルとしては、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維や、綿・絹等の天然繊維の不織布などがあるが、ウェットスーツ用としては撥水効果をもたせたジャージが用いられる。
【００１７】
本発明のポリクロロプレンゴムラテックスを主成分とする接着剤用プライマー及びそれを用いた接着方法により、従来のラテックス系接着剤では満足な接着強度が得られなかった発泡体同士或いは発泡体とテキスタイルとを極めて高強度に接着することが可能となる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例における常温剥離強度、耐水剥離強度、耐トルエン剥離強度は以下の方法で測定した。
＜常温剥離強度の測定＞
接着した試料を恒温室において２３℃×１日間養生後及び７日間養生後、２５ｍｍ×１５０ｍｍの裁断機で打ち抜き、試験片を作製した。試験片を２３℃、引張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件でテンシロン型引張り試験機を用いて１８０゜剥離強度を測定した。
＜耐水剥離強度の測定＞
常態剥離強度測定と同様にして作製した試験片（接着、乾燥した試験片を恒温室にて２３℃×７日間養生したもの）を、５０℃の純水中に４日間浸漬した後、試験片を２３℃、引張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件でテンシロン型引張り試験機を用いて１８０゜剥離強度を測定した。
＜耐トルエン剥離強度の測定＞
常態剥離強度測定と同様にして作製した試験片（接着、乾燥した試験片を恒温室にて２３℃×７日間養生したもの）を、トルエン中に１０秒間浸漬した後、試験片を２３℃、引張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件でテンシロン型引張り試験機を用いて１８０゜剥離強度を測定した。
【００１９】
実施例１
水分散型イソシアネート化合物（三井武田ケミカル製、商品名：タケネートＷＤ−７３０；ウレタンプレポリマー９９％以上、ノニオン型親水基含有、残存イソシアネート基１８．６％）をアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム（花王製、商品名：ペレックスＳＳ−Ｈ）２％水溶液に２０％に分散した接着用プライマーをポリクロロプレンゴムスポンジ上に塗布し、１１０℃で３０秒乾燥した後、ポリクロロプレンゴムラテックスＡ（東ソー製、商品名：スカイプレンＧＦＬ−８９０）１００重量部と水分散型ポリイソシアネート化合物（三井武田ケミカル製、商品名：タケネートＷＤ−７３０）７．５重量部及び会合型粘度調節剤（旭電化製、商品名：アデカノールＵＨ−４３８）５重量部をホモミキサーにより均一に混合し、調製した接着剤を接着用プライマー塗布面に約１００ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ）塗布し、超撥水性ナイロンジャージを皺が生じないようにのせ、１１０℃のオーブン中で２分間乾燥した。作製した試料の評価結果は表１に示した。
【００２０】
【表１】

実施例２
実施例１と同様の方法で作成した接着用プライマーをポリクロロプレンゴムスポンジ上に塗布し、１１０℃で３０秒乾燥した後、ポリクロロプレンゴムラテックスＢ（東ソー製、商品名：スカイプレンＧＦＬ−２８０）１００重量部と水分散型ポリイソシアネート化合物（三井武田ケミカル製、商品名：タケネートＷＤ−７３０）７．５重量部及び会合型粘度調節剤（旭電化製、商品名：アデカノールＵＨ−４３８）５重量部をホモミキサーにより均一に混合し調製した接着剤を接着用プライマー塗布面に約１００ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ）塗布し、超撥水性ナイロンジャージを皺が生じないようにのせ、１１０℃のオーブン中で２分間乾燥した。作製した試料の評価結果は表１に示した。
【００２１】
比較例１
接着用プライマーを用いない以外は実施例１と同様の条件で試料を作成した。作製した試料の評価結果は表１に示した。
【００２２】
比較例２
接着用プライマーを用いない以外は実施例２と同様の条件で試料を作成した。作製した試料の評価結果は表１に示した。
【００２３】
以上表１より、実施例で作成したサンプルは、常温剥離強度、耐トルエン剥離強度、耐水剥離強度において比較例と比べ剥離強度が高く、また、材破（発泡体の破壊）が多くみられることから十分な性能であることが明らかである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により得られた接着用プライマー及びそれを用いて接着した発泡体は、ポリクロロプレンゴムラテックス系接着剤における接着強度をより向上させるものであり、殊にウェットスーツ、スポーツグッズ等の製造において有用である。

Claims

ウエットスーツあるいはスポーツグッズの素材となる発泡体とテキスタイル又は他の発泡体を、ポリクロロプレンゴムラテックスが主成分としてなる接着剤を用い積層体の製造に使用する、ポリイソシアネート化合物を含有する分散液或いは溶解液からなるポリクロロプレンゴムラテックス接着剤用プライマー。
ポリクロロプレンゴムラテックスが、クロロプレン単量体の重合体のラテックス、又はクロロプレン単量体と、カルボキシル基含有単量体若しくは水酸基含有単量体より選ばれる１種以上の単量体との共重合体のラテックスであることを特徴とする請求項１に記載の接着剤用プライマー。
ウエットスーツの素材の主要成分が、ポリクロロプレンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の接着剤用プライマー。
スポーツグッズ及び他の発泡体の素材が、ポリクロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、又はスチレン−ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の接着剤用プライマー。
ウエットスーツあるいはスポーツグッズの素材となる発泡体表面側に請求項１〜請求項３のいずれかに記載の接着剤用プライマーを塗布した後、該接着用プライマー被覆面にポリクロロプレンゴムラテックスを主成分としてなる接着剤を塗布し、次いで同様に接着剤用プライマーで処理を施した相対する発泡体又はテキスタイルを接着することを特徴とする発泡体の接着方法。
ウエットスーツの素材の主要成分が、ポリクロロプレンゴムであることを特徴とする請求項５に記載の接着方法。
スポーツグッズ及び他の発泡体の素材が、ポリクロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、又はスチレンブタジエンゴムであることを特徴とする請求項５に記載の接着方法。