JP6471536B2

JP6471536B2 - 接着剤組成物及びそれを使用する接着方法

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Publication number: JP6471536B2
Application number: JP2015038245A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　俊裕; 俊裕齋藤
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: JP2016160296A

Description

本発明は、水を乾燥させることなく接着強度を発現するフォーム用接着剤及びそれを使用する接着方法に関するものである。

自動車の内装や家具において、ＰＵフォーム等の発泡体を基材とした素材が使用されている。従来これらの接着にはその良好な作業性や接着物性から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、使用される有機溶剤は地球環境や作業者の健康に悪影響を与え、時には作業場の火災等を引き起こす危険性を有している。そのため、脱溶剤の要求が高まった。

脱溶剤化の手法の一つとして、ラテックス系接着剤による代替が考えられており、これまで多くの検討がされている（例えば、特許文献１〜特許文献５参照。）。

なかでも、特許文献２に示されるように、ロジン酸の金属塩からなる乳化剤を含むクロロプレンラテックスにおいて、酸で接着剤のｐＨを調節し、湿潤状態での接着物性を向上させる方法が現在では多く検討されており、クロロプレンラテックスと各種の配合剤を用いてその接着物性を向上させる方法が数多く検討されている（例えば、特許文献３〜特許文献５参照。）。

しかし、湿潤状態とはいえ、接着前に多少の乾燥が必要であり、溶剤系接着剤と比較して作業性が劣る。また、接着物性も十分では無かった。

特公平６−２９３８９号公報特開２００１−１９９２２号公報特開２００４−４３６６６号公報特開２００４−１９７０２８号公報特開２００５−２８１４０６号公報

本発明はこの問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロジン酸のアルカリ金属塩の乳化剤を含有するクロロプレンラテックスを含む接着剤について、湿潤状態における接着強度を向上させて作業性を向上させた特定のクロロプレンラテックス系接着剤組成物及びそれを使用する接着方法を提供するものである。

本発明者は、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、ロジン酸のアルカリ金属塩の乳化剤を含有するクロロプレンラテックスを含む接着剤について、アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体を含むエマルションを少量混合することで湿潤状態における接着強度を向上させて作業性を向上できることを見出した。即ち、本発明は、ロジン酸のアルカリ金属塩を含むクロロプレンラテックスの固形分換算１００重量部に対してアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体を含むエマルションを固形分換算で０．１〜３重量部含み、そのｐＨが７〜１０であることを特徴とする接着剤組成物、及びそれを使用する接着方法である。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の接着剤組成物は、ロジン酸のアルカリ金属塩を含むクロロプレンラテックスの固形分換算１００重量部に対してアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体を含むエマルションの固形分換算で０．１〜３重量部を含むものである。

本発明のクロロプレンラテックスとは、２−クロロ−１，３−ブタジエンであるクロロプレンの単量体またはクロロプレン単量体と共重合可能な単量体との共重合体を含むものである。クロロプレン単量体と共重合可能な単量体としては各種の単量体が存在するが、２，３−ジクロロ−１，３ブタジエンやメタクリル酸との共重合体を含むクロロプレンラテックスが市販されている。

本発明の接着剤組成物に含まれるクロロプレンラテックスは、ロジン酸のアルカリ金属塩を含むことにより、ｐＨ調節により接着物性を向上させることが可能である。アルカリ金属塩としてはリチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムなどがあげられる。これらは、１種類でも良く、２種類以上を含んでいても良い。重合安定性及び接着性能の観点から、カリウムまたはナトリウムの物が市販されている。

本発明の接着剤組成物に含まれるアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体を含むエマルションはアクリル酸とアクリル酸ブチルの共重合体を乳化・分散したものである。アクリル酸ブチルと共重合するものとしてアクリル酸の他にはスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリルアミドなどがあり、これらを同時に含んでも良いが、これら単独では本発明の効果は得られない。

本発明の接着剤組成物は、アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体を含むエマルションをクロロプレンラテックス固形分換算１００重量部に対して、固形分換算０．１〜３重量部含むことが必要である。０．１重量部未満の場合は添加による効果が見られず、また、３重量部を超えると接着剤の保管安定性が低下する。接着物性と保管安定性のバランスをとるため、０．５〜２重量部含むことが好ましい。

本発明の接着剤組成物は、そのｐＨが７．０〜１０．０であることが必要である。ｐＨは、アミノ酸やホウ酸などの酸性物質で調整できる。また、クロロプレンラテックスは加熱により脱塩酸してそのｐＨが低下するため、加熱によりｐＨを調節しても良い。接着物性と保管安定性のバランスをとるため、ｐＨは８．０〜９．５が好ましい。

本発明の接着剤組成物は、その他の添加剤、例えば、粘着付与樹脂、酸化防止剤、充填剤、増粘剤等を含んでいてもよい。

本発明の接着剤組成物の製造法としては、特定する必要はないが、例えば、クロロプレンラテックスをマグネットスターラーなどで撹拌し、そこにアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションをクロロプレンラテックス固形分換算で１００重量部に対し０．１〜３重量部添加し混合する方法が挙げられる。また、水で希釈して固形分を調節しても良い。

本発明の接着剤組成物を用いると、乾燥しなくても接着する対象の発泡体同士の接着強度を向上させて接着でき、特に、発泡体に塗布直後接着強度の向上効果が高い。

また、その発泡体として、工業的見地から使用機会が多いウレタンフォームにおいてその効果は高い。

本発明の接着剤組成物は、湿潤状態における接着強度を向上させて作業性を向上させる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

接着剤組成物のｐＨ、保管安定性および接着物性は以下の方法で測定した。

＜ｐＨ＞
ｐＨメーター（（株）堀場製作所製）により、２３℃におけるラテックスのｐＨを測定した。

＜保管安定性＞
接着剤組成物を２３℃にて1週間保管した後、状態を観察した。
○・・・異常なし
×・・・接着剤組成物の一部または全部が固化
＜接着物性（（湿潤状態での接着強度）＞
ポリウレタンフォーム（密度４０ｋｇ／ｍ^３；各辺５ｃｍの立方体状に加工）を2つ準備し、それぞれのフォームの一面（２５ｃｍ^２）にスプレーガン（アネスト岩田株式会社製；Ｗ−１０１−１０１Ｇ）で４０−１００ｇ／ｍ^２となるように接着剤組成物を塗布し、塗布後すぐに貼り合せを行った。貼り合せは、２つのフォームの塗布面を重ねて手で１秒間押し付け、その直後に錘をぶら下げ接着状態を維持できるかどうかを確認した。

実施例１
マグネットスターラーでロジン酸塩を含むクロロプレンラテックスＡ（スカイプレンＳＬ−３９０、固形分５２％；東ソー株式会社製）を攪拌し、アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルション（アクロナール４Ｄａｐ、固形分４８％；ＢＡＳＦジャパン製）を以下の表１に示す割合で混合し、続けてｐＨ調節剤としてグリシンを添加してｐＨを調節し接着剤組成物Ａを得た。

実施例２
使用するクロロプレンラテックスをロジン酸塩を含むクロロプレンラテックスＢ（スカイプレンＳＬ−３６０、固形分５１％；東ソー株式会社製）に変更した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物Ｂを得て、接着物性を評価した。

実施例３
使用するクロロプレンラテックスをロジン酸塩を含むクロロプレンラテックスＣ（スカイプレンＬＡ−７１０、固形分５１％；東ソー株式会社製）に変更した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物Ｃを得て、接着物性を評価した。

実施例４
使用するｐＨ調節剤をホウ酸に変更した以外は実施例２と同様にして接着剤組成物Ｄを得て、接着物性を評価した。

実施例５
使用するアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションの量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物Ｅを得て、接着物性を評価した。

実施例６
使用するアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションの量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物Ｆを得て、接着物性を評価した。

実施例７
スチレン−アクリル酸ブチル共重合体エマルション（アクロナールＹＪ２７４１Ｄａｐ、固形分５６％；ＢＡＳＦジャパン製）を追加した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物Ｇを得て、接着物性を評価した。

実施例８
粘着付与樹脂として、スチレン−アクリル酸エチルヘキシルエマルション（アクロナールＹＳ５１１ａｐ、固形分５０％；ＢＡＳＦジャパン製）を追加した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物Ｈを得て、接着物性を評価した。

以下の表１に実施例１〜８のラテックスの組成を示す。

実施例１〜８のラテックスを使用し、接着物性および保管安定性の評価し、それらの結果を以下の表２に示す。

表２の結果より、全ての実施例の樹脂剤組成物の接着物性は良好で、保管安定性も問題なかった。

比較例１
アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションを添加しない以外は実施例１と同様にして接着剤組成物ａを得て、接着物性および保管安定性の評価を行った。接着剤組成を以下の表３に、結果を以下の表４に示す。

比較例２
使用するクロロプレンラテックスをロジン酸塩を含まないクロロプレンラテックスＤ（スカイプレンＧＦＬ−８９０、固形分５１％；東ソー株式会社製）に変更した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物ｂを得て、接着物性および保管安定性の評価を行った。接着剤組成を表３に、結果を表４に示す。

比較例３
使用するアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションの量を表１に示す量に変更した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物ｃを得て、接着物性および保管安定性の評価を行った。接着剤組成を表３に、結果を表４に示す。

比較例４
使用するアクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションの量を表１に示す量に変更した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物ｄを得て、接着物性および保管安定性の評価を行った。接着剤組成を表３に、結果を表４に示す。

比較例５
ｐＨを調節しない事以外は実施例８と同様にして接着剤組成物ｅを得て、接着物性および保管安定性の評価を行った。接着剤組成を表３に、結果を表４に示す。

比較例６
アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションの代わりにスチレン−アクリル酸ブチル共重合体エマルションを添加して接着剤組成物ｆを得て、接着物性および保管安定性の評価を行った。接着剤組成を表３に、結果を表４に示す。

比較例７
アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体エマルションを添加せずに粘着付与樹脂としてスチレン−アクリル酸エチルヘキシルエマルションのみを添加した以外は実施例１と同様に接着剤組成物ｇを得て、接着物性および保管安定性の評価を行った。接着剤組成を表３に、結果を表４に示す。

表４の結果より、全ての比較例の接着剤組成物は、実施例の接着剤組成物と比較して、保管安定性が劣るか、接着保持強度が低い事が明らかとなった。

本発明の接着剤組成物は、接着剤として特に発泡体の接着に使用され、特にウレタンフォームの接着に使用され、自動車内装材の加工分野等で広範な使用が期待される。

Claims

ロジン酸のアルカリ金属塩を含むクロロプレンラテックスの固形分換算１００重量部に対し、アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体を含むエマルションの固形分換算を０．１〜３重量部含み、そのｐＨが７．０〜１０．０であることを特徴とする接着剤組成物。
請求項１に記載の接着剤組成物を用い、乾燥せずに発泡体同士を接着する接着方法。
発泡体に接着剤組成物を塗布直後に発泡体同士を接着する請求項２に記載の接着方法。
発泡体がウレタンフォームであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の接着方法。