JP7176403B2

JP7176403B2 - ラテックス接着剤組成物

Info

Publication number: JP7176403B2
Application number: JP2018242651A
Authority: JP
Inventors: 俊裕齋藤; みどり角谷
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: JP2020105259A

Description

本発明は、ポリクロロプレンゴムを含有するラテックス接着剤組成物、更に詳しくは発泡体同士或いは発泡体とテキスタイルとの接着において、優れた接着強度を得ることが可能なラテックス接着剤組成物に関するものである。

ウェットスーツ、サポーター、スポーツシューズの中敷き、衝撃吸収剤等の製造において、被着体として各種の発泡体が用いられている。従来、これらの接着において、ポリ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。しかしながら、これらの接着剤に使用される有機溶剤の揮散が、作業者の健康障害、あるいは作業場の火災等を引き起こす原因となっており、このような心配のないラテックス系接着剤が切望されて来た。

また、従来のポリクロロプレンゴムラテックスは、接着強度が不十分であるという問題があった。この問題を解決する方法として、発泡体との接着において、ポリクロロプレンラテックスを主成分とし、架橋剤として水分散型のポリイソシアネートまたは水分散型のカルボジイミド化合物を含む接着剤組成物やその接着方法が知られている（例えば、特許文献１～３参照。）。しかしウエットスーツ製造工程において耐トルエン性が不十分であるという問題があった。

特開２０００－１０４０２８号公報特開２００３－２７０２４号公報特開２０１８－１６８３２７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、従来のポリクロロプレンゴムラテックス系接着剤組成物では十分な接着強度が得られないスポーツグッズやウエットスーツ用の素材となる発泡体同士、あるいは発泡体とテキスタイルの接着において、良好な接着強度、特に耐トルエン性改善有するラテックス接着剤組成物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、イソシアネート化合物と、乳化型又は水分散型のカルボジイミド化合物をポリクロロプレンゴムラテックスに混合させることで、ポリクロロプレンゴムラテックスを主成分としてなる接着剤組成物と発泡体との接着強度向上が可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち本発明は、ポリクロロプレンゴムラテックス１００重量部に対し、イソシアネート化合物１．０～１０．０重量部、乳化型又は水分散型カルボジイミド化合物を０．５～５．０重量部含有するラテックス接着剤組成物組成物である。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明のラテックス接着剤組成物は、ポリクロロプレンゴムラテックス１００重量部に対し、イソシアネート化合物１．０～１０．０重量部、乳化型又は水分散型のカルボジイミド化合物を０．５～５．０重量部含有する。

ポリクロロプレンゴムラテックスは各種製品が市販されており、クロロプレン単量体の単独重合体を含むラテックス、クロロプレン単量体と、カルボキシル基含有単量体及び水酸基含有単量体より選ばれる１種以上の単量体との共重合体のラテックス等が存在する。カルボキシル基含有単量体としてアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、水酸基含有単量体としてはアクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル等が挙げられる。

ポリクロロプレンラテックスは特に限定されるものではないが、ポリクロロプレンゴムは低温で結晶化により硬くなるため、柔軟性を必要とする場合はクロロプレン単量体以外に１種以上の単量体との共重合体を含むポリクロロプレンゴムラテックスが好ましい。一般にはメタクリル酸との共重合体が市販されている。

本発明のラテックス接着剤組成物は、十分な接着強度を得るために、イソシアネート化合物および乳化型又は水分散型のカルボジイミド化合物を含む事が必要である。

イソシアネート化合物は－Ｎ＝Ｃ＝Ｏで示される官能基を有する化合物であり、トリマー型やアロファネート型などの骨格を有するものが知られている。本発明ではどちらの型も用いる事が可能であり、特に限定するものでは無い。また、イソシアネートには末端等を親水化処理することで、水への分散性を高めたものと同処理を実施していない非水分散型が存在し、水分散型は接着剤組成物への分散性や接着剤組成物の塗布性に優れ、非水分散型はゴム等の疎水性の被着体への接着性が優れる。本発明では要求物性に応じてそのどちらも使用可能である。

カルボジイミド化合物は－Ｎ＝Ｃ＝Ｎ－で示される官能基を有する化合物で、一般的には、カルボジイミド化触媒の存在下ジイソシアネートの脱炭酸縮合反応によって合成される。カルボジイミド化合物は、その一部を親水化したり、乳化剤等により乳化する事で、水溶型、乳化型、水分散型などの各種形態となり、各種の市販品が存在する。本発明では水に乳化または分散したものを用いる。

本発明で用いるイソシアネート化合物は、ポリクロロプレンゴムラテックス１００重量部に対し１．０～１０．０重量部であり、好ましくは３．０～８．０重量部、更に好ましくは４．０～７．０重量部である。イソシアネート化合物の量が１．０重量部未満では接着物性が低下し、１０．０重量部を超えると被着体の柔軟性や、接着剤組成物の可使時間が低下する。乳化型水分散型のカルボジイミド化合物は、ポリクロロプレンゴムラテックス１００重量部に対し０．５～５．０重量部であり、好ましくはポリクロロプレンゴム１００重量部に対し０．６～３．０重量部、更に好ましくは０．８～１．５重量部である。乳化又は水分散型のカルボジイミド化合物の量が０．５重量部未満では耐トルエン性が不十分となり、５．０重量部を超えると接着剤組成物が増粘により塗布困難となり、可使時間も短くなる。

ラテックス接着剤組成物の粘度は、各種増粘剤、例えば、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルアルコール、疎水化セルロース、会合型ノニオン界面活性剤等の水溶性ポリマー、及びカルボキシル基含有ポリマーから構成されるアルカリ可溶型の増粘剤、ヘクトライト等のシリケート化合物等の配合により所望の粘度に調整できる。この際、ポリエチレンオキサイドを用いると、ロールコートによる塗布時の塗布性が良好であり好ましい。ポリエチレンオキサイドは、ポリクロロプレンゴムラテックス１００重量部に対し０．０５～１．０重量部含まれることが好ましい。また必要に応じて、ロジンエステル、テルペンフェノール、石油樹脂、クマロン樹脂等の粘着付与樹脂、老化防止剤、防腐剤、凍結防止剤、造膜助剤、可塑剤、ｐＨ調整剤等を適宜配合しても良い。

本発明の接着剤組成物は、スポーツグッズやウエットスーツ用等の素材となる発泡体同士、又は発泡体とテキスタイルの接着に用いられる。

スポーツグッズ及び他の発泡体としては、ポリクロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、あるいは、クロロプレンとスチレンブタジエンゴムのブレンド物などで成型した発泡体を挙げることができる。特にウエットスーツ用の発泡体としてはポリクロロプレンゴムやスチレンブタジエンゴム、および、それらのブレンド物が良く使用される。

テキスタイルとしては、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維や、綿又は水絹等の天然繊維の不織布などがあるが、ウエットスーツ用としてはおもにナイロンやポリエステルに撥水効果をもたせたものが用いられる。

本発明の接着剤組成物は、発泡体同士、または発泡体とテキスタイルとの接着強度に優れ、その接着体は優れた耐トルエン性を維持する。

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。

なお、実施例における常温剥離強度、柔軟性は以下の方法で測定、評価した。
＜常温剥離試験＞
接着した試料を恒温室において２３℃×１日間養生後、２５ｍｍ×１５０ｍｍの裁断機で打ち抜き、試験片を作製した。試験片を手またはテンシロン型引張り試験機による引張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で２３℃にて強制剥離し、剥離状態を観察した。

剥離状態は、以下のように判断した。

（良）材料破壊（材破）＞凝集破壊（凝集）＞界面破壊（界面）（劣）
＜耐トルエン性の測定＞
常温剥離試験を実施した試料をトルエンに１０秒間浸漬し、すぐに試験片を手で強制剥離し、剥離状態を観察した。

剥離状態は、以下のように判断した。

（良）材料破壊（材破）＞凝集破壊（凝集）＞界面破壊（界面）（劣）
実施例１
ポリクロロプレンゴムラテックス（東ソー（株）製クロロプレン・メタクリル酸共重合体、商品名：スカイプレンＧＦＬ－２８０）１００重量部、イソシアネート化合物（東ソー（株）製、商品名：コロネートＡＱ－１４０）７．０重量部、乳化型カルボジイミド化合物（日清紡ケミカル（株）製、商品名：カルボジライトＥ－０５、有効成分４０％）６重量部（純分２．４重量部）、及び会合型粘度調節剤（（株）アデカ製、商品名：アデカノールＵＨ－４３８）２．５重量部、およびポリエチレンオキサイド化合物（住友精化（株）製、商品名：ＰＥＯ－１、白色粉末）の１０％水溶液１重量部をホモミキサーにより均一に混合し接着剤組成物を作製した。接着剤組成物をクロロプレンゴム製スポンジ片に約７０ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ）塗布し、撥水性ナイロンジャージを皺が生じないように重ね、１１０℃のオーブン中で２分間約１０ｋｇの鉄板を乗せ加圧乾燥した。

常温剥離試験および耐トルエン性試験でスポンジ材破が主であった。

実施例２
使用するポリクロロプレンゴムラテックスをＧＦＬ－８９０に変更した以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。常温剥離試験および耐トルエン性試験でスポンジ材破が主であった。

実施例３、４
混合する乳化・分散型カルボジイミド化合物の重量を表１に示す量に変更した以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。常温剥離試験および耐トルエン性試験でスポンジ材破が主であった。

実施例１～４で作製した試料の組成および評価結果を表１に示す。

比較例１
乳化型カルボジイミド化合物を用いなかったこと以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。常温剥離試験ではスポンジ材破したが、耐トルエン性試験ではスポンジ界面で容易に剥離した。

比較例２
イソシアネートを用いなかったこと以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。常温剥離試験ではスポンジ材破したが、耐トルエン性試験ではスポンジ界面で容易に剥離した。

比較例３
混合する乳化型カルボジイミド化合物の重量を表１に示す量に変更した以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。常温剥離試験ではスポンジ材破したが、耐トルエン性試験ではスポンジ界面で容易に剥離した。

比較例４
混合する乳化型カルボジイミド化合物の重量を表１に示す量に変更した以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。接着剤組成物の塗布が困難で試験を中止した。

比較例５
乳化型カルボジイミド化合物を水溶性カルボジイミド化合物（日清紡ケミカル製、商品名：カルボジライトＶ－０４、有効成分４０％）に変更した以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。常温剥離試験ではスポンジ材破したが、耐トルエン性試験ではスポンジ界面で容易に剥離した。

比較例６
乳化型カルボジイミド化合物を水溶性カルボジイミド化合物（日清紡ケミカル製、商品名：カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、有効成分４０％）に変更した以外は実施例１に従い接着剤組成物を作製し、評価を行った。常温剥離試験ではスポンジ材破したが、耐トルエン性試験ではスポンジ界面で容易に剥離した。

比較例１～６で作製した試料の組成および評価結果を表２に示す。

Claims

ポリクロロプレンゴムラテックス１００重量部に対し、イソシアネート化合物１．０～１０．０重量部、乳化型又は水分散型のカルボジイミド化合物を０．５～５．０重量部含有するラテックス接着剤組成物。
ポリクロロプレンゴムラテックス中のポリクロロプレンゴムが、クロロプレン単量体と、カルボキシル基含有単量体及び水酸基含有単量体より選ばれる１種以上の単量体との共重合体であることを特徴とする請求項１に記載のラテックス接着剤組成物。
イソシアネート化合物の含有量が３．０～８．０重量部であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のラテックス接着剤組成物。
乳化型又は水分散型のカルボジイミド化合物の含有量が０．８重量部～３．０重量部であることを特徴とする、請求項１～３に記載のラテックス接着剤組成物。
ポリクロロプレンゴムラテックス１００重量部に対しポリエチレンオキサイドを０．０５～１．０重量部含むことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のラテックス接着剤組成物。
発泡体同士又は発泡体とテキスタイルが、請求項１～３のいずれかに記載のラテックス接着剤組成物で接着された接着体。
請求項６に記載の接着体からなるウエットスーツ。