JP3004088B2 - 溶剤型ゴム系接着剤組成物 - Google Patents

溶剤型ゴム系接着剤組成物

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JP3004088B2 JP3180921A JP18092191A JP3004088B2 JP 3004088 B2 JP3004088 B2 JP 3004088B2 JP 3180921 A JP3180921 A JP 3180921A JP 18092191 A JP18092191 A JP 18092191A JP 3004088 B2 JP3004088 B2 JP 3004088B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粘着保持時間が長く初期
接着力及び耐熱クリープ性に優れ、片面塗布でも接着可
能な溶剤型天然ゴム系接着剤、および、粘着保持時間が
長く初期接着力及び耐熱接着力が優れ、かつポリプロピ
レン発泡体等の難接着性被着体に対する接着性に優れた
溶剤型イソプレンゴム系接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、主成分であるゴム成分と、フェ
ノール樹脂誘導体などの粘着付与剤、金属酸化物などの
加硫剤、および老化防止剤、加硫促進剤、充填剤などと
を有機溶剤に溶解、分散させてなる溶剤型ゴム系接着剤
は、使い易く初期接着力に優れていることから広く利用
されている。
【0003】従来より、この溶剤型ゴム系接着剤として
は、主成分に天然ゴムを用いた溶剤型天然ゴム系接着剤
や、主成分にイソプレンゴムを用いた溶剤型イソプレン
ゴム系接着剤などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の溶
剤型天然ゴム系接着剤の場合、接着剤を被着体のそれぞ
れの面に塗布して溶剤の揮発を待って貼合せる、いわゆ
る両面塗布型接着剤のため、塗布作業の煩わしさの他に
乾燥時間や粘着保持時間などが、気温や被着体の種類お
よび塗膜厚さなどにより異なり、貼り合わせにタイミン
グを要するといった不都合があった。
【0005】また、この溶剤型天然ゴム系接着剤の初期
接着性や耐熱クリープ性を向上させる目的で、該接着剤
に、イオウと加硫促進剤とを添加したものやイソシアネ
ート化合物などの架橋剤を添加したものが提案されてい
るが、これらの接着剤の場合、粘着保持時間が短くなる
ため貼り合わせのタイミングに制約を受け作業性が極端
に悪くなるといった不都合を生じる。さらに、これらの
添加剤を使用する場合、イオウの分散性の悪さや、イソ
シアネート化合物に対する水分の影響などに多少の不都
合があった。
【0006】一方、上記従来の溶剤型イソプレンゴム系
接着剤の場合、自動車用内装材として多用化しつつある
ポリプロピレン発泡体の接着剤として好適であるが、耐
熱性が不十分であるといった不都合があった。
【0007】そのため、この溶剤型イソプレンゴム系接
着剤のゴム成分にグレード変化(分子量の大なるもの)
を持たせる、またはフェノール樹脂誘導体と金属酸化物
との反応物の添加量を増加するなどして対応していた
が、ほとんどの場合は耐熱性を向上させたならば粘着保
持時間が極端に短くなり、貼合わせても接着しないとい
った不都合を生じることとなる。
【0008】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
で、粘着保持時間が長く初期接着力及び耐熱クリープ性
に優れ、片面塗布でも接着可能な溶剤型天然ゴム系接着
剤、および、粘着保持時間が長く初期接着力及び耐熱接
着力が優れ、かつポリプロピレン発泡体等の難接着性被
着体に対する接着性に優れた溶剤型イソプレンゴム系接
着剤を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の溶剤型ゴム系接着剤組成物は、天然ゴムある
いはポリイソプレンゴム100重量部と、熱可塑性のア
ルキルフェノール樹脂又はテルペンフェノール樹脂と金
属酸化物との反応物20〜100重量部とを有機溶剤に
溶解した組成物Aと、該組成物Aを有機過酸化物でエー
ジング処理した組成物Bとを必須成分として混和してな
るものである。
【0010】本発明で用いる天然ゴムとしては、〈天然
ゴム各種等級品の国際品質包装標準〉による分類におい
て、リブドスモークドシートおよびペールクレープとい
われるものを使用することができ、特にムーニー粘度5
0〜100(ML1+4,100℃)のものが好適に使
用される。
【0011】本発明で用いるポリイソプレンゴムとして
は、シス−1,4結合量が88%以上の固形で、チーグ
ラー触媒またはアニオン触媒を用いて重合して得られた
合成シス−1,4−ポリイソプレンゴムを使用すること
ができる。なかでもチーグラー触媒を用いて得られた合
成シス−1,4−ポリイソプレンゴムで、その分子量が
30万以上、特に50万以上のものを好適に用いること
ができる。
【0012】
【0013】本発明で用いる金属酸化物としては、酸化
亜鉛または酸化マグネシウムを用いることができ、特に
酸化マグネシウムが好適である。
【0014】本発明で用いる溶剤としては、イソペンタ
ン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、等の飽和脂肪族炭化水素、
芳香族炭化水素を用いることができる。
【0015】本発明で用いる有機過酸化物は、分解温
度、取り扱い上の安全性、経済性を考慮した場合、ベン
ゾイルパーオキサイドを好適に用いることができる。た
だし、その他の有機過酸化物においても本用途に有用で
ある。また、ベンゾイルパーオキサイドは、100%
品、水和品、可塑剤希釈品より選ばれる1種を用いるこ
とができる。
【0016】有機過酸化物によるエージング処理として
は、ゴム成分100重量部に対して、有機過酸化物が1
〜10重量部となるように、該有機過酸化物を組成物A
に添加、35℃〜46℃にて1時間〜5時間処理する方
法などが挙げられる。
【0017】なお、組成物Aと組成物Bとの重量混合比
としては、10:1〜20とすることが好ましい。
【0018】このようになる溶剤型ゴム系接着剤組成物
は、これら必須成分の他に、老化防止剤、加硫促進剤、
充填剤、増量剤などの公知のゴム用配合薬品や接着剤用
改質剤が使用される。
【0019】
【作用】本発明の溶剤型ゴム系接着剤組成物によると、
組成物Bは、組成物Aを有機過酸化物でエージング処理
することによって、組成物Aを構成している熱可塑性の
アルキルフェノール樹脂又はテルペンフェノール樹脂
縮合反応が開始することとなるので、熱可塑性のアルキ
ルフェノール樹脂又はテルペンフェノール樹脂が分子量
大となって耐熱性が向上することとなる。また、同様
に、ベースとして組成物Aを構成している天然ゴムの主
鎖分子切断もするので、結果的に接着剤組成物の溶液粘
度も好適に低下することとなる。一方、熱可塑性のアル
キルフェノール樹脂又はテルペンフェノール樹脂の分子
量の増大にともない溶剤への溶解性が小さくなり、溶剤
離れがよくなるので粘着保持時間が短くなる。
【0020】このようになる組成物Bを、エージング処
理を施さない組成物Aと特定範囲の割合で混和すること
により、耐熱性と粘着保持時間においてバランスの取れ
た接着剤組成物となる。
【0021】
【実施例】以下、本発明に係る実施例と、その比較対象
となる比較例とを挙げ、本発明について優れている所以
を明らかにする。
【0022】
【実施例1、2】接着剤の調製 天然ゴムであるペールクレープ1X号(平均分子量:3
0万、平均重合度:4400)100重量部をゴム用混
練りロールで素練り(ロール15回通し)をしてシート
状にて取出し、カッターで細断、ゴム片とした。
【0023】他方、軟化点約100℃のt−ブチルフェ
ノール樹脂のヒタノール2422(日立化成社製)25
重量部および酸化マグネシウム2.5重量部をn−ヘキ
サン50重量部に溶解して約40℃にて5時間攪拌反応
させてフェノール樹脂反応液とした。
【0024】次に、この樹脂反応液中に細断ゴム片およ
び老化防止剤スミライザーBHT(住友化学社製)2重
量部、n−ヘキサン380重量部、シクロヘキサン70
重量部、トルエン60重量部を添加して攪拌溶解し、不
揮発分約19%、溶液粘度約39000cpsの組成物
1Aを得た。
【0025】この組成物1A中の天然ゴム100重量部
に対して純分が7重量部となるように、純度75%水湿
粉体のベンゾイルパーオキサイド(カドックスB−75
W:化薬アクゾ社製)を、該組成物1A中に添加し、約
40℃で2時間エージング処理をし、不揮発分約19
%、溶液粘度27000cpsの組成物1Bを得た。
【0026】そして、組成物1Aと組成物1Bとをそれ
ぞれ6:4および4:6の重量比で混合し、実施例1お
よび2の接着剤とした。
【0027】
【比較例1】組成物1Aを比較例1の接着剤とした。
【0028】
【比較例2】組成物1Bを比較例2の接着剤とした。
【0029】
【比較例3】組成物1Aを50℃にて14日間エージン
グ処理を施し、得られた溶液粘度110000cpsの
ものを比較例3の接着剤とした。
【0030】
【実験例1】次に、実施例1および2、比較例1〜3の
接着剤を被着体のうちハードボード面にのみ150g /
m2 の割合で塗布し、60℃×5分乾燥後、表面温度1
00℃のポリエチレン発泡体を貼合わせて、0.5kg/
cm2 の圧力で10秒間圧締して試験片とした。
【0031】そして、それぞれの試験片について、初期
接着力、常態接着力、耐熱クリープ性、軟化点を測定し
た。
【0032】初期接着力は、接着5分後のT型剥離強度
(kg/25mm)を測定した。また、材破率を目視によっ
て観察した。
【0033】常態接着力は、養生3日後のT型剥離強度
(kg/25mm)を測定した。また、材破率を目視によっ
て観察した。
【0034】耐熱クリープ性は、養生3日後、90℃中
で幅25mmの試験片に100g の静荷重を、クリープ角
90°となるように掛け、24時間後の剥離長さ(mm)
を測定した。
【0035】軟化点(℃)は、養生3日後、JIS−K
6833軟化温度測定法に基づいて測定した。
【0036】結果を表1に示す。
【0037】
【表1】
【0038】
【実施例3、4】ハイシスポリイソプレンゴムでムーニ
−粘度80(ML1+4,100℃)のゼオン1R22
00(日本ゼオン社製)100重量部をゴム用混練りロ
ールで素練り(ロール15回通し)をしてシート状にて
取出し、カッターで細断、ゴム片とした。
【0039】他方、軟化点約100℃のt−ブチルフェ
ノール樹脂のヒタノール2422(日立化成社製)70
重量部および酸化マグネシウム7.0重量部をn−ヘキ
サン140重量部に溶解して約40℃にて5時間攪拌反
応させてフェノール樹脂反応液とした。
【0040】次に、この樹脂反応液中に細断ゴム片およ
び老化防止剤スミライザーBHT(住友化学社製)2重
量部、n−ヘキサン400重量部を添加して攪拌溶解
し、不揮発分約20%、溶液粘度約800cpsの組成
物2Aを得た。
【0041】この組成物2A中のイソプレンゴム100
重量部に対して純分が7重量部となるように、純度75
%水湿粉体のベンゾイルパーオキサイド(カドックスB
−75W:化薬アクゾ社製)を、該組成物2A中に添加
し、約40℃で2時間エージング処理をし、不揮発分約
20%、溶液粘度350cpsの組成物2Bを得た。
【0042】そして、組成物2Aと組成物2Bとをそれ
ぞれ4:6および6:4の重量比で混合し、実施例3お
よび4の接着剤とした。
【0043】
【比較例4】組成物2Aを比較例4の接着剤とした。
【0044】
【比較例5】組成物2Bを比較例5の接着剤とした。
【0045】
【比較例6】組成物2Aを50℃にて14日間エージン
グ処理を施し、得られた溶液粘度1200cpsのもの
を比較例6の接着剤とした。
【0046】
【実験例2】次に、実施例3および4、比較例4〜6の
接着剤をノズル口径2.0mmのエアースプレーガンで、
5kg/cm2 の空気圧力で被着体に吹き付け、塗布性を評
価した。
【0047】判定基準 良 : 粒子細かく均一 可 : 粒子大きく吐出性良好 不良: 粒子にならず吐出性不良 また、接着剤をエアースプレーによって120g / m2
の割合でレジンボードに塗布し、20℃×10分乾燥
後、該レジンボードを100℃で3分間予備加熱し、同
じく100℃で3分間予備加熱したポリプロピレン発泡
体を貼合わせて、0.5kg/cm2 の圧力で30秒間圧締
して試験片とした。
【0048】そして、それぞれの試験片について、初期
接着力、常態接着力、耐熱クリープ性、軟化点を測定し
た。
【0049】初期接着力は、接着2分後のT型剥離強度
(kg/25mm)を測定した。また、材破率を目視によっ
て観察した。
【0050】常態接着力は、養生3日後のT型剥離強度
(kg/25mm)を測定した。また、材破率を目視によっ
て観察した。
【0051】耐熱クリープ性は、養生3日後、90℃中
で幅25mmの試験片に100g の静荷重を、クリープ角
90°となるように掛け、24時間後の剥離長さ(mm)
を測定した。
【0052】軟化点(℃)は、養生3日後、JIS−K
6833軟化温度測定法に基づいて測定した。
【0053】結果を表2に示す。
【0054】
【表2】
【0055】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の溶剤型ゴム
系接着剤組成物によると、エージング処理によって、耐
熱性が優れるとともに、溶液粘度が好適に低く、粘着保
持時間が短くなされた組成物Bを、エージング処理を施
さない組成物Aと特定範囲の割合で混和することによ
り、耐熱性と粘着保持時間においてバランスの取れた接
着剤組成物となるので、1液性でありながら、粘着保持
時間を短くすることなく耐熱性が向上し、塗布作業性に
優れるとともに、耐熱クリープ性においても優れた接着
剤となる。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然ゴム100重量部と、熱可塑性のア
    ルキルフェノール樹脂又はテルペンフェノール樹脂と金
    属酸化物との反応物20〜100重量部とを有機溶剤に
    溶解した組成物Aと、該組成物Aを有機過酸化物でエー
    ジング処理した組成物Bとを必須成分として混和してな
    ることを特徴とする溶剤型ゴム系接着剤組成物。
  2. 【請求項2】 ポリイソプレンゴム100重量部と、
    可塑性のアルキルフェノール樹脂又はテルペンフェノー
    ル樹脂と金属酸化物との反応物20〜100重量部とを
    有機溶剤に溶解した組成物Aと、該組成物Aを有機過酸
    化物でエージング処理した組成物Bとを必須成分として
    混和してなることを特徴とする溶剤型ゴム系接着剤組成
    物。
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