JP2005068218A

JP2005068218A - 水系接着剤

Info

Publication number: JP2005068218A
Application number: JP2003296620A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yamauchi; 康司山内
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】
クロロプレンラテックスを用いる水系接着剤において、初期接着力が高く、安定性を高め、特に建材の接着に適するものを提供する。
【解決手段】
クロロプレンラテックス、ホウ酸を含有することを特徴とする。ホウ酸の含有量がクロロプレンラテックス１００重量部に対して０．１〜１．０重量部、且つＰＨが８〜９とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、水系接着剤に関するもので、特に、建材の接着に用いられる水系クロロプレン接着剤に関するものである。

クロロプレン接着剤は、様々な基材への接着性、接着剤層の柔軟性、コンタクト接着性等に優れることから、建材用途を中心に普及している。従来は、トルエン、メチルエチルケトン等を用いる溶剤系接着剤が主であったが、近年は、環境問題から無溶剤系、水系接着剤の開発が進んでおり、クロロプレン接着剤も水系接着剤への代替が進んでいる。

水系クロロプレン接着剤は、溶剤系と比較し溶剤や水を含む湿潤状態での接着力（「初期接着力」という。）が充分でない点が改良の課題とされていた。また、コンタクト接着、即ち、圧着して接着する際に容易にクロロプレンラテックス粒子が破壊され接着するように、高ＰＨでは安定なクロロプレンラテックス粒子を用い、ＰＨ調整剤(酸添加によるＰＨ低減)でラテックス粒子を不安定化させ、破壊させる方策が知られている。そして、公知のＰＨ調整剤として、グリシン、アラニン、フェニルアラニン等のアミノ酸を使用したクロロプレンラテックス粒子（「ラテックス」という。）を含む接着剤を用いた接着方法および積層体が開示されている。 (特許文献１）

しかし、溶解度の問題から上記例示のアミノ酸のみでは十分にＰＨを下げることができず、初期接着力が未だ不十分であった。その他のＰＨ調整剤、例えば、クエン酸等の無機酸、酢酸、蟻酸、乳酸等の有機酸を使用した場合は、酸としての影響が強く、ショックで急激にクロロプレンラテックス粒子が破壊され、ゲルを発生してしまうという問題があった。
特開平２００１−３１９３４号公報

上記問題点を鑑みて、クロロプレンラテックスを用いる水系接着剤において、初期接着力が高く、安定性を高め、特に建材の接着に適する水系接着剤を提供する。

以下、本発明を詳細に説明する。
請求項１の水系接着剤は、クロロプレンラテックス、ホウ酸を含有することを特徴とする。

請求項２の水系接着剤は、ホウ酸の含有量がクロロプレンラテックス１００重量部に対して０．１〜１．０重量部であり、且つＰＨが８〜９であることを特徴とする請求項１記載の水系接着剤である。

本発明で用いられるクロロプレンラテックスは、クロロプレン重合体を含みは、このクロロプレン重合体は、クロロプレンの単独重合体およびクロロプレンと共重合可能な他の単量体の１種以上を共重合して得られる共重合体である。

一般には、クロロプレンラテックスを得るには、水性乳化液中でラジカル重合する方法が、工業的に行われていおり、本発明で用いられるクロロプレンラテックスも同様な方法で製造できる。

本発明で用いられるクロロプレンラテックスとしては、例えば、ウレタンフォーム用の接着剤用として市販されているアルカリ領域でクロロプレンラテックス粒子が安定なラテックスであれば特に限定されず市販の製品を使用できる。例えば、電気化学工業(株)製ＡＬＸ−３１０、東ソー(株)製ＬＡ−６６０等を使用することができる。これらクロロプレンラテックスは１種類でも良いし、何種類かを混ぜて使用しても良い。

本発明では、ＰＨ調整剤としてホウ酸を使用する。ホウ酸は市販のものを使用でき、例えば、塩野義製薬(株)製のホウ酸等が挙げられる。ホウ酸の添加量は、クロロプレンラテックス１００重量部に対して、０．１〜１．０重量部である。好ましくは０.３〜０.９重量部である。０.１重量部未満では初期接着性が低くなり、１．０重量部を越えると水系接着剤がゲル化するおそれが生じる。

ホウ酸は、一般に、水に対する溶解性が低く、また本発明のように用いる場合、酸添加によるショックを緩和するため、水溶液の状態で添加することが好ましい。ホウ酸水溶液として使用する場合、その濃度は、３〜７重量％が好ましい。３重量％未満で水溶液添加量が多くなり、水系接着剤の固形分が少なくなるため接着性が低下する。７重量％を越えると、４０℃以下ではホウ酸が溶解しにくく均一に混合できなくなる。濃度が４重量％を越える場合は、水温を上げて溶解させる必要があるが、ホウ酸濃度を高めとすることで水系接着剤の固形分低下を抑えることができるため、ホウ酸濃度は４重量％を越えることがより好ましい。

本発明の水系接着剤には、予めアミノ酸を添加しておくことが好ましい。アミノ酸としては、最も低分子量のグリシンが効果が高く、クロロプレンラテックス１００重量部に対して、３〜７重量部を予め添加しておくことが好ましい。３重量部未満では初期接着性が低くなるため、７重量部を越えると常温で水中に均一溶解添加することが難しくなる。

本発明の水系接着剤は、ＰＨが８〜９であることが必要であり、このＰＨ領域で水を含む湿潤状態での高い初期接着性を発現することができる。

本発明の水性系接着剤は、必要に応じて以下の化合物を添加することができる。例えば、各種の充填剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、着色剤、接着性付与剤、難燃剤、香料等である。

本発明の水系接着剤は、ホウ酸でＰＨを下げているため、初期接着力が高くなり、ゲル化がおきないので、特に建材の接着に好適に用いられる水系接着剤となる。

（実施例１）
クロロプレンラテックスＡＬＸ−３１０(電気化学工業(株)製)１００重量部に、グリシ
ン(協和発酵(株)製)５重量部を混合、溶解させ、さらに約４０℃に加温し溶解させた５重
量％ホウ酸水溶液(ホウ酸は塩野義製薬(株)製）水１２重量部(ホウ酸成分で０.６重量部
)を少しずつミキサーにて配合し、固形分５５重量％の水系接着剤を得た。

（比較例１）
ホウ酸水溶液を配合しないこと以外は実施例１と同様にして固形分５８重量％の水系接着剤を得た。
（比較例２）
５重量％ホウ酸水溶液を４重量部(ホウ酸成分で０.２重量部)としたこと以外は同様にして固形分５７重量％の水系接着剤を得た。
（比較例３）
５重量％ホウ酸水溶液添加量を２４重量部(ホウ酸成分で１.２重量部)としたこと以外は同様にして固形分５０重量％の水系接着剤を得た。

これら得られた水系接着剤について、以下の試験方法により物性を評価した。
１．ＰＨ
ＰＨメーターにより測定。実施例１、比較例１〜３の水系接着剤のＰＨを表１に示す。
２．初期接着性
貼り合わせ条件として、
被着材はウレタンフォーム５ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ：２ｃｍ
塗布方法はスプレ−塗布
塗布量は約６０g/m²(水系接着剤として)、

ウレタンフォームの１面（平面）にスプレー塗布(水系接着剤の塗布) 後、センターで折り曲げ圧締接着、圧締はロール１往復させた。

（評価方法）
水系接着剤をスプレー塗布後、オープンタイムを５秒とした後に貼り合わせを行い、接着面が開くか否かで初期接着性を調べた。

（安定性）
水系接着剤製造後、３日静置後に２３℃の環境下に３日間静置し、振とう機で２４時間振った後、ゲル発生等の異常がないか調べた。

実施例１、比較例１〜３の水系接着剤の初期接着性、安定性は表１の通りである。

紙、木材、布、レザー、ゴム、プラスチック、フォーム（例えば、多孔質のポリウレタンの発泡体）、ガラス、セラミック、金属様々な基材への接着性が高いこと、接着剤層が柔軟性であること、コンタクト接着性等に優れることから、建材用途を中心に広く利用できる上、従来のように、トルエン、メチルエチルケトン等を含んでいないので環境への影響も少ない。

物性評価のための水系接着剤の塗布と貼り合わせ状態

符号の説明

１：ウレタンフォーム
２：貼り合せ面
３：塗布面
４：貼り合わせの方向

Claims

クロロプレンラテックス、ホウ酸を含有することを特徴とする水系接着剤。
ホウ酸の含有量が、クロロプレンラテックス１００重量部に対して０．１〜１．０重量部であり、且つＰＨが８〜９であることを特徴とする請求項１記載の水系接着剤。