JP5426976B2 - クロロプレンゴムラテックス接着剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、クロロプレンゴムラテックス接着剤組成物の耐熱性の改良に関するものである。

クロロプレンゴムラテックスは水系であるため安全性が高く、コンタクト性を有し初期接着力に優れるという特徴がある。そこで、例えば従来溶剤ゴム系接着剤が使用されていた分野などにおいて、溶剤を使用しない環境対応型の接着剤としてクロロプレンゴムラテックスをベースとした接着剤への置換えが行われている。

また、素材分野においても環境への負荷が少ない材料への置換えが進んでおり、例えば塩化ビニル樹脂は汎用樹脂として様々な分野で用いられてきたが、焼却時に有害な塩素化合物を発生するおそれがあることから、ポリオレフィン樹脂などへ置換えられている。一方、ポリオレフィン樹脂は極性が低く難接着性材料として知られているが、前述のように接着剤が溶剤系から水系に置き換えられている状況において、水系接着剤での接着はさらに難易度が高かった。

特許文献１には、特定のゲル含有率であるクロロプレンゴムラテックスを用いることによって耐熱クリープ性能を向上させた接着剤組成物が開示されているが、初期強度や常態剥離強度において改善の余地があった。また、本発明者らは特許文献２において、初期強度、常態剥離強度、耐熱性に優れ、特にポリオレフィン基材の接着性に優れるクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物を提案しているが、用途によってはさらに高度の耐熱性が求められていた。
特開２００２−２７５４４２号公報 特願２００８−２５４８６６

本発明の課題は初期強度、常態剥離強度、ポリオレフィン基材の接着性に優れ、高度の耐熱性を有するクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物を提供することである。

本発明は、ロジン酸塩系活性剤を使用して合成されたクロロプレンゴムラテックス（ａ）、分子内にカルボキシル基または水酸基を有するクロロプレンゴムラテックス（ｂ）、カルボジイミド化合物を含有し、前記クロロプレンゴムラテックス（ａ）のゲル含有率が０〜２０重量％であり、前記クロロプレンゴムラテックス（ｂ）のゲル含有率が３０〜１００重量％であることを特徴とするクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物である。

本発明のクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物は初期強度、常態剥離強度、ポリオレフィン基材への密着性に優れ、高度の耐熱性を有している。したがって、少なくとも一方の被着体がポリオレフィンであり、高度の耐熱性が要求される接着用途、例えば自動車内装材として使用されるポリオレフィン基材とファブリックなどのクロスなどの接着用として有用である。

本発明の接着剤組成物は、異なる特徴を有する２種のクロロプレンゴムラテックスを含有することを特徴とする。クロロプレンゴムラテックス（ａ）は、ロジン酸塩系活性剤を使用して合成されたことを特徴とし、ゲル含有率は０〜２０重量％が好ましく、０〜５重量％がより好ましい。また、クロロプレンゴムラテックス（ｂ）は、分子内にカルボキシル基または水酸基を有することを特徴とし、ゲル含有率は３０〜１００重量％が好ましく、５０〜８０重量％がより好ましい。初期強度、常態剥離強度、耐熱性の各性能をバランス良く成立させるため、クロロプレンゴムラテックス（ａ）１００重量部に対して、クロロプレンゴムラテックス（ｂ）を１０〜５０００重量部用いることが好ましく、５０〜１
５０重量部用いることがより好ましい。

クロロプレンゴムラテックスのゲル含有率は以下の方法により測定する。クロロプレンゴムラテックスにメタノールを添加して凝集させ、さらに真空乾燥することによりメタノールを除去し、凝集物を得る。凝集物を２日間トルエンに浸漬し、２００メッシュ（目開き０．０７５ｍｍ）に通し、メッシュ上に残ったもの真空乾燥することによりトルエンを除去し、ゲルを得る。ゲルの重量と凝集物の重量の比からゲル含有率を求める。なお、架橋進行防止のため、トルエン浸漬は冷暗所にて行う。

本発明のクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物は架橋剤としてカルボジイミド化合物を含有する。カルボジイミド化合物を用いることにより、イソシアネート化合物やオキサゾリン化合物等の他の架橋剤を用いた場合よりも高度の耐熱性を得ることができる。カルボジイミド化合物の市販品の例として、商品名カルボジライト（日清紡ケミカル社製）等が挙げられる。カルボジイミド化合物の配合量は、クロロプレンゴムラテックス（ａ）とクロロプレンゴムラテックス（ｂ）の合計１００重量部に対して、１〜２０重量部が好ましい。

本発明の接着剤組成物は、前記クロロプレンゴムラテックス２種およびカルボジイミド化合物に加えて各種添加剤を用いることができる。特に初期強度、常態剥離強度、耐熱性をさらに向上させたり、ポリオレフィン基材に対する密着性を向上させるため、クロロプレンゴムラテックス（ａ）とクロロプレンゴムラテックス（ｂ）の合計１００重量部に対して、粘着付与樹脂１〜１００重量部、塩素化ポリオレフィン樹脂１〜５０重量部、可塑剤１〜５０重量部、 アセチルアセトン金属塩０．１〜１０重量部を用いることが好ましい。

粘着付与樹脂の具体例として、ガムロジン、トールロジン、ウッドロジン、不均斉化ロジン、重合ロジン、これらロジンのグリセリンエステルやペンタエリスリトールエステル、これらの水素添加物などのロジン系樹脂、テルペン樹脂、炭化水素変性テルペン樹脂、これらの水素添加物などのテルペン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂の水素添加物などのテルペンフェノール系樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂、ピュアーモノマー系石油樹脂、これらの水素添加物などの石油系樹脂、スチレン系樹脂、クマロンインデン系樹脂、アルキルフェノール系樹脂、キシレン系樹脂、ダンマル、コーパル、シェラックなどが挙げられる。

塩素化ポリオレフィンとして、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレンなどが挙げられ、カルボキシル基などの極性基を有するものでもよい。

可塑剤の具体例として、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジイソブチル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸オクチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ビス（２−エチルヘキシル）、アゼライン酸ビス（２−エチルヘキシル）、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ビス（２−エチルヘキシル）、ドデカン二酸ビス（２−エチルヘキシル）、アセチルクエン酸トリブチル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジイソブチレート、アロマオイルのような石油系炭化水素可塑剤などが挙げられる。

アセチルアセトン金属塩の具体例として、アセチルアセトン亜鉛塩、アセチルアセトンアルミニウム塩、アセチルアセトンニッケル塩、アセチルアセトン第二鉄塩などが挙げられる。

本発明の接着剤組成物には前記各添加剤の他、炭酸カルシウムやシリカなどの無機充填材、老化防止剤、加硫促進剤、界面活性剤、防腐剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、凍結安定剤などを適宜配合できる。

以下、実施例、比較例により本発明を更に説明する。また、当然のことながら本発明は実施例に制約されるものではない。

実施例１
クロロプレンゴムラテックス（ａ）としてスカイプレンＧＦＬ８９０（東ソー社製、商品名、ロジン酸塩系活性剤使用、ゲル含有率１重量％）５０重量部、クロロプレンゴムラテックス（ｂ）としてディスパコールＬＳ２３７２Ｈ（住化バイエルウレタン社製、商品名、分子内に水酸基を含有、ゲル含有率７５重量％）５０重量部、カルボジイミド化合物としてカルボジライトＳＶ−０２（日清紡ケミカル社製、商品名）５重量部、塩素化ポリオレフィンとしてＥＷ５３０３（東洋化成工業社製、商品名）３０重量部、粘着付与樹脂としてＥ２００ＮＴ（荒川化学工業社製、商品名）６０重量部、可塑剤としてＣＳ−１６（チッソ社製、商品名）１５重量部、アセチルアセトン金属塩としてナーセムＡｌ（日本化学産業社製、商品名）２重量部を添加し、実施例１の接着剤組成物を得た。

実施例２〜４、比較例１〜４
実施例１で用いた配合材料の他、カルボジイミド化合物としてカルボジライトＶ０２−Ｌ２（日清紡ケミカル社製、商品名）、イソシアネート化合物としてＡＥ−１２８Ｈ（アイカ工業社製、商品名）、オキサゾリン化合物としてエポクロス２０１０Ｅ（日本触媒社製、商品名）を用い、表１記載の配合（重量部）にて各配合材料を混合し、各接着剤組成物を得た。

各接着剤組成物をポリプロピレン板に塗布量２００ｇ／ｍ²でスプレー塗布し、８０℃で１５０秒間乾燥した。乾燥後、遠赤外線乾燥機にて１００℃で３０秒加熱した発泡ポリプロピレンシートをすぐに貼り合わせ、０．３ＭＰａで６０秒間圧締して接着体を得た。各接着体について、以下の方法で評価を行った。

試験評価方法
初期強度
接着体を作成後、すぐに２５ｍｍ幅に切断し、デジタルフォースゲージを用いて１８０°剥離強度を測定する。
常態強度
接着体を２３℃雰囲気下で１４日間養生後、２５ｍｍ幅に切断してデジタルフォースゲージを用いて１８０°剥離強度を測定する。
耐熱クリープ
接着体を２３℃雰囲気下で１４日間養生後、８０℃雰囲気下で１８０°方向に１００g／
２５ｍｍの荷重をかけ、２４時間後の剥離長さを測定する。

クロロプレンゴムラテックス（ａ）、クロロプレンゴムラテックス（ｂ）、カルボジイミド化合物を含有する各実施例の接着剤組成物は初期強度、常態剥離強度、耐熱性のいずれも良好であった。一方、カルボジイミド化合物を含有しない比較例の各接着剤組成物は、他の架橋剤を用いたり、アセチルアセトン金属塩を増量した場合であっても耐熱性が十分ではなかった。

Claims (4)

1. ロジン酸塩系活性剤を使用して合成されたクロロプレンゴムラテックス（ａ）、分子内にカルボキシル基または水酸基を有するクロロプレンゴムラテックス（ｂ）、カルボジイミド化合物を含有し、前記クロロプレンゴムラテックス（ａ）のゲル含有率が０〜２０重量％であり、前記クロロプレンゴムラテックス（ｂ）のゲル含有率が３０〜１００重量％であることを特徴とするクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物。
2. 前記クロロプレンゴムラテックス（ａ）１００重量部に対して、前記クロロプレンゴムラテックス（ｂ）の含有量が１０〜５０００重量部であることを特徴とする請求項１記載のクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物。
3. 前記クロロプレンゴムラテックス（ａ）と前記クロロプレンゴムラテックス（ｂ）の合計１００重量部に対して、粘着付与樹脂１〜１００重量部、塩素化ポリオレフィン樹脂１〜５０重量部、可塑剤１〜５０重量部、アセチルアセトン金属塩０．１〜１０重量部を
   含有することを特徴とする請求項１または２記載のクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物。
4. 少なくとも一方の被着体がポリオレフィンである接着に使用されることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のクロロプレンゴムラテックス接着剤組成物。