JP2004323849A - ポリクロロプレン分散液 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)クロロプレンおよびこれと共重合し得るエチレン性不飽和モノマーを0〜70℃で重合させて調製されるポリマーに基づいてゲル含有量が0.1〜30重量%であるポリクロロプレン水性分散液を調製し、次いで(b)該分散液を、ゲル含有量が該ポリマーに基づいて少なくとも10重量%増加して1〜60重量%になるまで50〜110℃で貯蔵することによって得られる水性ポリマー分散液。
【選択図】なし
Description
この発明は、改良された貯蔵安定性と接着性を有するポリクロロプレン分散液、該分散液の製造方法および無機もしくは有機の支持体(substrate)に対するコンタクト接着剤としての該分散液の使用に関する。
また、本発明は、フィラー、湿潤剤、酸化亜鉛、有機増粘剤、無機増粘剤、殺カビ剤、粘着性付与樹脂および有機溶剤から成る群から選択される1種もしくは複数種の助剤および/または添加剤を上記のポリマー分散液へ添加することを含む接着剤組成物の製造方法にも関する。
さらに、本発明は、上記の水性ポリマー分散液を含有する接着剤組成物にも関する。
(a)クロロプレンおよびこれと共重合可能な所望によるエチレン性不飽和モノマーを0〜70℃で重合させることによって調製されるポリマーに基づいて0.1〜30重量%の有機溶剤不溶成分(ゲル成分)を含有する水性ポリクロロプレン分散液を調製し、
(b)該分散液を、ゲル成分の含有量がポリマーに基づいて少なくとも10%増加して1〜60重量%になるまで50〜110℃において貯蔵する。
(a)クロロプレンおよびクロロプレン100重量部あたり0〜20重量部のクロロプレンと共重合し得るエチレン性不飽和モノマーを、モノマー100gあたり0〜1mmol(好ましくは0〜0.25mmol)の調節剤の存在下で、水性エマルション(好ましくは水性アルカリ性エマルション)中において0〜70℃(好ましくは5〜45℃、特に好ましくは10〜25℃)で重合させる。得られる分散液中の有機溶剤不溶性成分の含有量は、ポリマーに基づいて0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜5重量%)である。
(b)所望により、残存する未重合モノマーを、例えば、水蒸気蒸留によって除去する。
(c)該分散液を50〜110℃(好ましくは60〜100℃、特に好ましくは70〜90℃)で貯蔵させることによって、有機溶剤に不溶性の成分(ゲル成分)の含有量を少なくとも10%増量させることによって1〜60重量%(好ましくは5〜30重量%、特に好ましくは10〜20重量%)にする。このためには、例えば、分散系に応じて3時間〜14日間の貯蔵を必要とする。必要な貯蔵時間は予備実験をおこなうことによって決定することができる。
(d)所望により、クリーミング過程によって固形分含有量を50〜64重量%(好ましくは52〜59重量%)まで増加させる。この結果、塩含有量が非常に少なく、特に塩素イオン濃度が低い(特に好ましくは500ppm未満)分散液が得られる。
重合は、EP−A0032977に記載されているような連続法によっておこなった。
[実施例A(比較例)]
水性相(W)とモノマー相(M)(これらの相の割合は測定調整装置を用いて常に一定に保った)および活性剤相(A)を、7台の同一の反応器(容積:50リットル)を含む重合カスケードの第1反応器内へ導入した。各々の反応器中の平均滞留時間は25分間とした。これらの反応器はDE−A2650714に記載の反応器に相当する。(以下のデータの単位は、使用したモノマー100重量部あたりの重量部で示す。)
クロロプレン 100重量部
n−ドデシルメルカプタン 0.11重量部
フェノチアジン 0.005重量部
(W)=水性相
脱イオン水 115.0重量部
不均化アビエチン酸のナトリウム塩 2.6重量部
水酸化カリウム 1.0重量部
(A)=活性剤相
ホルムアミジンスルフィン酸の1%水溶液 0.05重量部
過硫酸カリウム 0.05重量部
アントラキノン−2−スルホン酸のナトリウム塩 0.005重量部
重合を120時間おこなった後、重合ラインを停止させた。
調節剤の添加量を0.03重量%まで減少させ、モノマーの変換率を80%まで高め、また、重合温度を45℃まで高める以外は実施例Aの場合と同様の操作をおこなうことによってゲル含有量の高いポリマーを得た。
固形分含有量およびゲル含有量はそれぞれ38重量%および60重量%であり、また、pHは12.9であった。
調節剤としてのn−ドデシルメルカプタンを0.03%使用してモノマー変換率が80%になるまで重合をおこなう以外は実施例Aの場合と同様の操作をおこなった。
固形分含有量およびゲル含有量はそれぞれ38重量%および4重量%であり、また、pHは12.8であった。
調節剤としてのn−ドデシルメルカプタンを使用せずにモノマー変換率が70%まで重合をおこなう以外は実施例Cの場合と同様の操作をおこなった。
固形分含有量およびゲル含有量はそれぞれ33重量%および15重量%であり、また、pHは13.0であった。
モノマー相中の調節剤の含有量を0.03重量%に減少させる以外は実施例Aの場合と同様の操作をおこなった。
固形分含有量およびゲル含有量はそれぞれ33重量%および1.2重量%であり、また、pHは12.9であった。
モノマー相中の調節剤の含有量を0.04重量%に減少させる以外は実施例Aの場合と同様の操作をおこなった。
固形分含有量およびゲル含有量はそれぞれ33重量%および1重量%であり、また、pHは13.1であった。
分散液を水蒸気蒸留に付した後、断熱貯蔵タンク内において、60〜90℃で6時間〜6日間の状態調節処理に付した。温度は付加的な加熱によって適宜調整した。また、ラテックス中のゲル含有量の増加は、採取した試料を用いて測定した。
固体状アルギネート(「マニュテックス(Manutex)」)を脱イオン水に溶解させることによって、アルギネートの2重量%水溶液を調製した。最初に、ポリクロロプレン分散液200gを8本のガラス壜(250ml)内へ入れ、次いで各々のガラス壜内へ6〜20gのアルギネートを2gずつ導入して撹拌した。貯蔵を24時間おこなった後、濃厚なラテックス上に生成した漿液の量を測定した。漿液の生成量が最大の試料中に含まれるアルギネートの量を5倍することによって、ポリクロロプレン分散液1kgをクリーミング処理するのに必要なアルギネートの最適量を決めた。
1.分散液からのゲル含有量の決定
ラテックス中のポリマーを再結晶化法によって分散液から抽出した。この処理は分散液をトルエンと酢酸と混合し、次いでアルキレンベンジルジメチルアンモニウムクロリドを添加することによっておこなった。ポリマー中に含まれるゲル成分を遠心分離によって分離させ、次いで該ゲル成分を乾燥させた後、秤量した。
試験はEN 1392に従っておこなった。分散液の湿潤膜(厚さ:100μm)をノラ(Nora)ゴム製の2枚の試験片(スチレン−ブタジエンゴム;SBR)に塗布させ、次いで研磨紙(粒度:80)を用いて粗面化処理をおこなった後、室温下で空気に1時間さらした。
方法A:衝撃活性化処理に付した後、4barの圧力のもとで10秒間接合させた。
方法B:活性化処理をおこなわないで、4barの圧力のもとで10秒間接合させた。
引裂き試験は市販の引張試験機を使用して室温下でおこなった。引張強さは接着直後と1日経過後に測定した。
接着剤の表面をIRランプ(ファンク社製の「ショック・アクティベーター2000」)で4秒間の照射処理に付した。接着剤を塗布した試験片を熱的活性化の直後に該活性化接着剤層を相互に接触させ、次いで押圧処理に付すことによって接着をおこなった。このようにして得られた試験片を23℃で50%の相対大気湿度条件下で貯蔵した。
ノラ試験片を2cm2にわたって重ね合わせることによって接着させ、次いで4kgの負荷を加えた後、40℃の加熱室内における状態調節処理に30分間付した。次いで、試験片を0.5℃/分の昇温速度で150℃まで加熱した。軟化温度[即ち、4kgの負荷のもとでの剪断試験において接着が解消する温度(℃)]を測定した。いずれの場合も、測定は5回おこなった。
分散液を、特に室温で3日間放置し、次いで80℃で1時間放置した後、さらに室温で3日間放置することによってフィルム状態まで乾燥させた。この場合、厚さが1.0mm〜1.5mmのフィルムが形成された。測定はパーキン・エルマー社製の「DMA7」測定機を用いて次の条件下でおこなった:負荷500mN、測定温度範囲−100℃〜+240℃、昇温速度5℃/分。対応する温度における測定ヘッドの侵入深さを測定した。
本発明によるポリマーは、実施例4〜7および10の曲線から明らかなように、ゲル含有量にかかわらず、著しく低い軟化特性を示す。
(1)ライン・ヘミー社(マンハイム、独国)の製品(ジフェニルアミン誘導体を50%含有する水性エマルション)
(2)バイエル社(レーバークーセン、独国)の製品(ナフタレンスルホン酸とホルムアルデヒドとの縮合生成物のナトリウム塩)
(3)ボルケルス社(ランゲンフェルト、独国)の製品(酸化亜鉛ペースト)
(4)DRT(レ・デリベ・レシニッケ+テルペニッケ)社(セデックス、仏国)の製品(テルペン−フェノール樹脂分散液)
(A)ゲル含有量が接着性に影響しない領域。本発明による実施例9と10は、比較の実施例1に比べて、初期強度はほぼ同等であるが、著しく高い耐熱性を示す。
(B)分散液中のゲル含有量がより高くなると、耐熱性が増加する領域。本発明による実施例4と8は、状態調節しない比較の実施例3に比べて、著しく良好な貯蔵安定性によって区別される。
(C)分散液のゲル含有量が高くなると、強度と耐熱性は組成物の低活性化能によって不利な影響を受ける(実施例5〜7)。
Claims (25)
- (a)クロロプレンおよびクロロプレンと共重合し得る所望によるエチレン性不飽和モノマーを0〜70℃で重合させることによって調製されるポリマーに基づいてゲル含有量が0.1〜30重量%のポリクロロプレン水性分散液を調製し、次いで
(b)該水性分散液を、ゲル含有量が該ポリマーに基づいて少なくとも10重量%増加して1〜60重量%になるまで50〜110℃で貯蔵することによって得られる水性ポリマー分散液。 - ポリクロロプレン分散液が、粒径が60〜120nmの粒子を含有する請求項1記載の水性ポリマー分散液。
- 調節剤の含有量が、モノマー100gに基づいて、好ましくは0〜0.25ミリモルである請求項1記載の水性ポリマー分散液。
- 重合を5〜45℃でおこなう請求項1記載の水性ポリマー分散液。
- 状態調節前の分散液中のゲル含有量が0.5〜5重量%である請求項1記載の水性ポリマー分散液。
- 分散液の貯蔵を60〜90℃でおこなう請求項1記載の水性ポリマー分散液。
- 工程(b)における状態調節後のポリクロロプレン分散液中のゲル含有量が5〜30重量%である請求項1記載の水性ポリマー分散液。
- フィラー、湿潤剤、酸化亜鉛、有機増粘剤、無機増粘剤、殺カビ剤、粘着性付与樹脂および有機溶剤から成る群から選択される1種もしくは複数種の助剤を請求項1記載の水性ポリマー分散液へ添加することを含む接着剤組成物の製造方法。
- 請求項1記載の水性ポリマー分散液を含有する接着剤組成物。
- 請求項9記載の接着剤組成物で被覆された支持体。
- フィラーが、石英粉末、珪砂、高分散シリカ、バライト、炭酸カルシウム、チョーク、ドロマイトおよびタルカムから成る群から選択される請求項8記載の方法。
- 湿潤剤がポリホスフェート、ナフタレンスルホン酸、ポリアクリル酸アンモニウムおよびポリアクリル酸ナトリウムから成る群から選択される請求項8記載の方法。
- 有機増粘剤がセルロース誘導体、アルギン酸塩、デンプン、デンプン誘導体およびポリアクリル酸から成る群から選択される請求項8記載の方法。
- 無機増粘剤がベントナイトを含む請求項8記載の方法。
- 殺カビ剤が、フェノール誘導体、クレゾール誘導体および有機錫化合物から成る群から選択される請求項8記載の方法。
- 粘着性付与樹脂が、コロホニルエステル、フタレート樹脂および110℃よりも高い軟化点を有するアルキルフェノール樹脂から成る群から選択される請求項8記載の方法。
- 有機溶剤が、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ジオキサンおよびこれらの混合物から成る群から選択される請求項8記載の方法。
- フィラー、湿潤剤、酸化亜鉛、有機増粘剤、無機増粘剤、殺カビ剤、粘着性付与樹脂および有機溶剤から成る群から選択される1種もしくは複数種の助剤および/または添加剤を含有する請求項9記載の接着剤組成物。
- フィラーが、石英粉末、珪砂、高分散シリカ、バライト、炭酸カルシウム、チョーク、ドロマイトおよびタルカムから成る群から選択される請求項18記載の接着剤組成物。
- 湿潤剤がポリホスフェート、ナフタレンスルホン酸、ポリアクリル酸アンモニウムおよびポリアクリル酸ナトリウムから成る群から選択される請求項18記載の接着剤組成物。
- 有機増粘剤がセルロース誘導体、アルギン酸塩、デンプン、デンプン誘導体およびポリアクリル酸から成る群から選択される請求項18記載の接着剤組成物。
- 無機増粘剤がベントナイトを含む請求項18記載の接着剤組成物。
- 殺カビ剤が、フェノール誘導体、クレゾール誘導体および有機錫化合物から成る群から選択される請求項18記載の接着剤組成物。
- 粘着性付与樹脂が、コロホニルエステル、フタレート樹脂および110℃よりも高い軟化点を有するアルキルフェノール樹脂から成る群から選択される請求項18記載の接着剤組成物。
- 有機溶剤が、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ジオキサンおよびこれらの混合物から成る群から選択される請求項18記載の接着剤組成物。
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