JPH01129083A - ウレタンフォーム用接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車内装材料の接着に用いる接着剤組成物に
関する。更に詳しくは、成形天井、成形ドアー等に代表
される成形体部位にウレタンフオームを基材とした表皮
材を貼り合わせるときに用いる水性エマルション型接着
剤組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

成形天井、成形ドアー等の成形体部位は通常、基材とし
てポリスチレン系プラスチック、塗装金属板、ハードボ
ード、レジンボード、段ボール、硬質又は半硬質ウレタ
ンフオーム複合材料、ガラスマット等が用いられている
。

前記成形体部位に貼り合わせる表皮材としては、塩化ビ
ニル、クロス等をラミネート加工したウレタンフオーム
、ポリエチレンフオーム、ポリプロピレンフオーム表皮
材が用いられている。

ウレタンフオーム表皮材を複合材化するための接着剤は
製造工場に於ける安全衛生問題や環境公害問題等が無い
事、種々の自動車内装材料に対する接着許容性が広い事
、接着層が耐熱性、耐湿性、耐久性に優れる事、更には
接着剤の浸透によりウレタンフオーム本来のクツション
性、風合性が損なわれない事が要求される。

従来、自動車内装材料（以下、複合材料と称する）用接
着剤は、ウレタン系、クロロブレン系、アクリロニトリ
ル−ブタジェンゴム系等の溶剤型接着剤が主に用いられ
、加熱乾燥接着、或いは常温接着により複合材料化され
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら溶剤型接着剤は作業時に溶剤が飛散し、工
場内の労働安全性問題や火災の危険があり、又環境汚染
による公害問題にも発展しつつあり、省資源の観点から
も脱溶剤型接着剤開発の要請が高まっている。

又、従来の溶剤型接着剤は、通常成形体部位及びウレタ
ンフオーム表皮材双方に接着剤を塗布する必要がある事
から、作業性面より片面塗布にて接着できる接着剤ニー
ズが高まっていた。

更に従来の接着剤の接着物性からの問題点としては、乾
燥（すなわち溶剤飛散）が不充分な条件下で貼り合わせ
た場合、接着力、耐熱性等に欠け、しばしば剥離を起こ
すと共に、接着剤及び溶剤がウレタンフオーム層に浸透
し、フオームセル内部で接着剤が硬化する結果、ウレタ
ンフオーム本来のクツション性、又は風合いが損なわれ
ると同時に、ウレタンフオームと塩化ビニルシート表皮
材の場合、溶剤の浸透により塩化ビニルが汚染され、ア
バタ又はフクレ現象起し、商品価値が著しく低下すると
いう問題がある。

一方、最近の脱溶剤型接着剤のニーズにより、感圧型の
アクリルエマルション系接着剤が開発され始めてきたが
、接着性、耐熱性、作業性等にいま一歩の改良が要求さ
れ実用化に至っていない。

たとえば、脱溶剤型接着剤として、本発明者等は既に特
開昭５６−８０４５１、特開昭６２−４３４７５、更に
特開昭６２−９６５７６号明細書に記したごと（、アク
リル酸エステルとハロゲン化ビニル化合物を主成分とし
たアクリル共重合体工°マルシッンとアルカリ触媒の組
み合わせ、及びこれらに粘着付与樹脂水性デスパーシロ
ンを組み合わせた接着剤、更には粘着付与樹脂を含有す
るアクリル酸エステル共重合体エマルション、メチルメ
タアリレート−ブタジェン共重合体ラテックス、スチレ
ン−ブタジエン共重合体等のラテックスコンパウンドを
ベースとして、クロロブレンラテックス、アクリル酸エ
ステルとハロゲン化ビニル化合物を主成分としたアクリ
ル共重合一体エマルション、アルカリ触媒、熱反応性フ
ェノール樹脂更には、塩素化ポリエチレンを配合した、
ポリオレフィンフオーム用の接着力、耐熱性、耐湿性、
クツション性、風合等を具備した水性エマルション型の
接着剤を開発した。

しかし、最近の複合材料中、成形天井、成形ドアー等に
見られるごとく複合材料は深絞り成形化への移行、ウレ
タンフオームの組成変化によるフオーム強度の高まった
発泡体の出現、更には耐熱性要求値のアップ等から実用
上問題を生じ、改良を余儀なくされている。

すなわち、特開昭５６−８０４５１号明細書に記した接
着剤組成物に於いてはウレタンフオーム自体の強度の低
い表皮材については充分適用可能であるが、強度を有す
るウレタンフオームには問題があると共に、半乾燥状態
すなわち粘着性を保持している限られた時間内に接着す
る事が前提として開発した関係上、接着許容範囲が狭く
接着時の工程上問題が生じている。

一方、特開昭６２−４３４７５、同６２−９６５７６号
号明細書に記した接着剤組成物は、ポリエチレンフオー
ム、ポリプロピレンフオームとの接着性付与を主目的と
して開発した為、ウレタンフオームとの密着性が高温時
に損なわれ、特に強度を有するウレタンフオームへの適
合性に欠けるという問題を生じている。

本発明の目的は、水性エマルション型接着剤組成物を用
いる事により労働安全衛生問題、環境公害問題等を解決
し、しかもウレタンフオーム本来のクツション性及び風
合性を損う事なしに各種ウレタンフオームへの接着性、
接着許容範囲、すなわち良好な作業性を保持し、複合材
料として具備すべき耐熱性、特に深絞り成形体接着に於
ける高温度雰囲気下での熱時の接着力を保持した接着剤
組成物を提供する事にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等はこの目的を達成する為に鋭意検討を重ねた
結果、アクリル酸エステル及び連鎖移動剤を用いて重合
することにより内部可塑化されたスチレン−ブタジエン
共重合体ラテックス又は、メチルメタアクリレート−ブ
タジエン共重合体等ラテックスを主成分とし、クロロプ
レンラテックス、粘着付与樹脂、アルカリ性触媒を組み
合わせる事が各種ウレタンフオームとの接着性、耐熱性
に極めて有効である事を見出し本発明を完成させるに至
った。

すなわち、本発明は ａ）連鎖移動剤の存在下にアクリル酸エステルを共重合
したスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス又はメチ
ルメタアクリレート−ブタジエン共重合体ラテックスの
固形分１００ｆｆｉ１部に対して、ｂ）クロロブレンラ
テックスを固形分として１〜１００重量部 Ｃ）粘着付与樹脂を固形分として１〜１００重量部ｄ重
量部力リ性触媒を固形分として０．０１〜１０重量部を
配合して成るウレタンフオーム用接着剤組成物である。

本発明に用いられるＳＢＲ又はＭＢＲラテックスは、ス
チレン又はメチルメタアクリレートとブタジェンを主成
分とし、アクリル酸エステルと官能性モノマーを連鎖移
動剤の存在下で共重合したものを総称する。ラテックス
のポリマーガラス転移温度は０〜−４０℃、ゲル含量す
なわちラテックスポリマーがトルエンに溶解しない割合
は４０重量％未満であるものが好ましい。。

アクリル酸エステルとしてはエチルアクリレート、ブチ
ルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレート、２
−エチルへキシルメタアクリレート、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、
ラウリルメタアクリレート等が挙げられる。官能基モノ
マーとしてアクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、
クロトン酸、マレイン酸、アクリルアミド、メタアクリ
ルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ヒドロキシ
エチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタアクリレー
ト、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレ
ート等が挙げられる。連鎖移動剤として四塩化炭素、ｎ
−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等
が挙げられる。

これらの中で、好ましい共重合体としては、乳化重合時
の安定性、接着諸物性、経済性面より、スチレン又はメ
チルメタアクリレートとブタジェンを主成分とし、アク
リル酸エステルとしてブチルアクリレート又は２−エチ
ルへキシルアクリレート、官能基モノマーとしてはアク
リル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ヒドロキシエチ
ルアクリレートの一種もしくは二種以上の組み合わせを
、連鎖移動剤としてｎ−ドデシルメルカプタン又はｔ−
ドデシルメルカプタンの存在下に共重合したものが好ま
しい。

更にこれらモノマー類の共重合割合は、スチレン又はメ
チルメタアクリレートとブタジェンの比率については、
重量比で２０／８０〜８０／２０の範囲である。好まし
くは４０／６０〜６０／４０である。ブタジェンが重量
比で８０％を越える場合、乳化重合時の安定性、接着力
、耐熱性等が損なわれ、２０％未満の場合は接着性に問
題を生ずる。

アクリル酸エステルの共重合割合は、全モノマー　１０
０重量部中、１〜５１１部の範囲で、好ましくは５〜２
０重量部の範囲である。５０重量部より多い場合は接着
力、耐熱性が損なわれ、１重量部より少ない場合は内部
可塑効果が極めて低く、ウレタンフオームとの密着性に
欠け、本発明の目的を満足さ、せない。

官能基モノマーの共重合割合は全モノマー１００重量部
中、１〜２０重量部の範囲、好ましくは２〜１０重量部
の範囲である。１重量部より少ない場合は、乳化重合時
の安定性が損なわれ、安定な共重合体ラテックスが得ら
れず、また耐熱性が著しく損なわれる。２０重量部より
多い場合、乳化重合時の安定性が損なわれ、安定な共重
合体ラテックスが得られず、またラテックスポリマーが
硬質化する為ウレタンフオームとの密着性に欠けると同
時に、経済性面からも問題がある。

連鎖移動剤の割合は全モノマー１００部に対して０．１
〜５．０重量部の範囲、好ましくは１〜３重量部の範囲
である。０．１重量部より少ない場合はラテックスの内
部可塑効果が極めて低く、ウレタンフオームとの密着性
に欠け、５重量部より多い場合は共重合体ポリマーの分
子量が著しく低下し接着力、耐熱性に問題を生ずる。

本発明に用いられるクロロプレンラテックスとは、現在
上声されている固形分４０〜７０％、好ましくは５０〜
６０％、粘度１０〜１００００ｃｐｓ、好ましくは１０
〜５００ｃｐｓ、、Ｐｉ（７〜１３の未変性又はカルボ
キシル基変性タイプのクロロプレンラテックスが挙げら
れる。好ましくは結晶化速度が速く、凝集力に優れたタ
イプが望ましい。該クロロプレンラテックス使用の目的
はポリマーの持つ結晶性を利用した常温及び熱時の接着
力向上と各種の接着性の向上にある。

該クロロプレンラテックスの配合割合は、ＳＢＲ又はＭ
ＢＲラテックスの固形分１００重量部に対して１〜１０
０重量部の範囲である。好ましくは５〜５０重量部の範
囲である。１重量部より少ない場合は、ウレタンフオー
ムとの密着性、耐熱性の向上が見られず、１００重量部
より多い場合は、ＳＢＲ又はＭＢＲラテックスとの相溶
性に欠け、乾燥被膜が白濁し、ウレタンフオームに対す
る感圧性、密着性が低下し、実用性に欠ける。

本発明に用いられる粘着付与樹脂としては天然又は重合
ロジン、変性ロジ゛ン及び水添ロジンのグリセリンエス
テル、トリエチレングリコールエステル、ペンタエリス
リトールエステルに代表されるロジン系粘着付与樹脂、
α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、テルペンフェノ
ール、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香属系石
油樹脂、アルキルフェノール樹脂、クマロンインデン樹
脂、キシレン樹脂等が挙げられる。これ等の中、好まし
くは、ＳＢＲ又はＭＢＲラテックスに配合する関係上、
水性デスバージョン型の粘着付与樹脂が望ましい、水性
デスバージョン型の粘着付与樹脂としては固形分４０〜
６０％、粘度１００〜ｌ０００ｃｐｓ、ＰＨ５〜１１の
テルペンフェノール樹脂、フェノール樹脂、脂肪族系石
油樹脂、ロジンのグリセリンエステル、トリエチレング
リコールエステル、ジエチレングリコールエステル、ペ
ンタエリスリトールエステル等の水性デスバージョンが
挙げられ該粘着付与樹脂の配合割合は、ＳＢＲ又はＭＢ
Ｒラテックスの固形分１００重量部に対して１〜１００
重量部、好ましくは１０〜５０部の範囲である。

１重量部より少ない場合はウレタンフオームとの密着性
及び感圧性に欠け、１００重量部より多い場合は耐熱性
が損なわれ実用性に欠ける。

本発明に用いられるアルカリ性触媒としては、エチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、ヘキサメチレンテトラミン等のアミン系アルカリ
性触媒、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸カリウ
ムナトリウム、炭酸グアニジン、炭酸ジルコニルアンモ
ニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭
酸水素ナトリウム等の無機系アルカリ性触媒が挙げられ
る。これ等の内、無機系アルカリ性触媒は不可欠であり
、無機系アルカリ性触媒の一種もしくは二種以上、もし
くは、無機系アルカリ性触媒とアミン系アルカリ性触媒
の併用が好ましい。

アルカリ性触媒は、水溶液として用いると良い。本アル
カリ性触媒の配合割合は、ＳＢＲまたはＭＢＲラテック
スの固形分１００重量部に対して０゜０１〜ＩＱＭ量部
の範囲、好ましくは０．２〜５重量部である。　０．０
１重量部より少ない場合は、耐熱性に欠け、１０重量部
より多い場合接着性能的には特に支障はないが、水溶液
として用いる場合、接着剤の固形分低下をきたし、実用
上問題である。

本ウレタンフオーム用接着剤組成物は、必要に応じてポ
リビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリア
クリル酸、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸アン
モニウム、ノニオン系界面活性剤等の増粘剤を始めとし
て、老化防止剤、消泡剤、レベリング剤、着色剤、ハジ
キ防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を添加して用いても良
い。

以上の様に本発明のウレタンフオーム用接着剤組成物は
、自動車内装材料の複合材化に於いて水性エマルション
型接着剤であるので、労働安全衛生問題、環境公害問題
が極めて少ない。しかもつレタンフオーム元来のクツシ
ョン性及び風合性を損なう事なしに各種ウレタンフオー
ムへの接着性、接着許容性、すなわち良好な作業性を保
持し、複合材料として具備すべき耐熱性、特に深絞り成
形体接着に於ける高温度雰囲気下での熱時の接着力に優
れる事から実用価値は極めて高いものである。

〔実施例〕

次に、製造例、実施例及び比較例により具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない
。

尚、以下に於いて特に指定のない限り、部及び％は重量
基準による。

製造例１〜６ 窒素置換した撹拌機を備えた温度調節可能なオートクレ
ーブ中に、蒸留水１００部、ドデシルベンゼンスル水ン
酸ソーダ１．０部、過硫酸カリウム０．５部、及び表−
１に示すモノマー１００部と連鎖移動剤を仕込み、６０
〜６５℃にて２０時間乳化重合させた。重合終了後共重
合体ラテックスを水酸化カリウムでＰＨ７〜８に調整し
、スチームストリッピングを行い、残留モノマーを除去
し、本発明に用いる固形分５０％のＳＢＲ又はＭＢＲラ
テックスを得た。

実施例１−１６ 製造例１〜６で得たＳＢＲ又はＭＢＲラテックス１００
重量部を撹拌機付きの容器に入れ、撹拌しながら表−２
に示す割合でクロロブレンラテックス、粘着付与樹脂、
アルカリ性触媒の順に添加混合し５％ヒドロキシセルロ
ス水溶液にて５０００ＣＰＳに設定し本発明のウレタン
フオーム用接着剤組成物を得た。

該接着剤組成物を用いて、下記に示す条件にて複合材料
を作成し、下記のごとく物性試験に供し結果を表−３に
示した。

ｌ）接着条件 イ）成形体基板−・−３部厚のレジンボード（繊維屑を
フェノール樹脂で加熱成形した平板）口）ウレタンフオ
ーム−表皮としてクロスをフレームラミネートした、ブ
リジストンタイヤ■製のポリエーテルタイプの下記銘柄
便用ハ）塗　布−・−日立スプレーガンＡｓ−３０−１
０型を用いレジンボードに１５０　ｇ　／ボ（ｎｅｔ）
の接着剤を均一塗布 ホ）乾　燥−接着剤塗布したレジンボードを１００°Ｃ
熱風乾燥機中で２分間乾燥 へ）オーブンタイム（乾燥機よりとりだし後、貼り合わ
せの時間）−・−１分。但し、接着許容性については別
途記述する。

ト）接　着−オープンタイム１分後、各種ウレタンフオ
ームを貼り合わせ、０　、５　ｋｇ　；／　ｃｊ圧締圧
力にて１０秒間圧着し、各種物性試験用の複合材料を作
成した。

チ）＃　生−室温１日養生後各種物性試験に供した。但
し、初期接着力測定については、１０分後に測定した。

２）物性試験 イ）接着許容性 接着許容範囲の確認方法として乾燥５分後に各種ウレタ
ンフオームを貼り合わせ、接着１分後に指先にてレジン
ボードとウレタンフオーム接着層を強制的に剥離し接着
状態を下記のごとく表示し、結果を表−３に示した。

○−ウレタンフオームの完全母体破壊 へ−・・　　　　　　　　の一部母体破壊×・・・　　
　〃　　　　の界面がらの剥離口）初期接着性 乾燥５分後に各種ウレタンフオームを貼り合わせ、接着
５分後に複合材料を１２５Ｘ２５ｍｍ大に裁断し、端か
ら５０閣ウレタンフオームを剥し試料とし、テンシロン
引張り試験機に１８０”Ｃ方向に該試料を保持し、２３
±２°Ｃ，ＲＨ６５％の恒温恒温条件下で剥離強度を測
定し、下記のごとく表示にてその結果を表−３に示した
。

◎・・−引張り面積当りのウレタンフオーム母体破壊率
　　　　　　　　　　　　　１００％○〜・−５０〜９
９％ Δ・−２０〜４９％ ×・・・　　　　　　〃　　　　　　　　０〜１９％ハ
）常態接着力 養生１日後の複合材料を前記口）の初期接着力測定方法
に準じ剥離強度を測定し、その結果を同様の表示にて表
−３に示した。

二）耐熱接着力 養生１日後の複合材料を１１０±２°Ｃの雰囲気下にて
、前記口）の測定方法に準じて剥離強度を測定しその結
果を引張り面積当りのウレタンフオーム母体破壊、率（
％）で表−３に表示した。

表−２表示の配合原料は下記のごとくである。

イ）デンカクロロプレンラテックス（電気化学工業■製
） ＬＡ−５０・−固形分５０％ Ｌ　Ｖ　−６０−−＃　　６０％ 口）スタコン２１３０Ｒ（安原油脂工業■製）テルペン
フェノール樹脂の固形分５０％水性デスパージタン ハ）スーパーエステルＥ７ｉｏ＜荒用化学工業■製）変
性ロジンエステル樹脂の固形分５０％水性デスパージタ
ン ニ）フィントンＥＱ９５０３（日本ゼオン■製）脂肪族
炭化水素樹脂の固形分５０％水性デスバージョン ホ）２０％Ｋ１ＩＣ０ｆｆ水溶液 炭酸水素カリウムの水溶液 へ）２％ＫＩＩＣＯｓ／ＩＩＭＴ＾水溶液炭酸水素カリ
ウム／ヘキサメチレンテトラミン＝２／１混合物の水溶
液 比較例１ スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（三片東圧化
学ＫＫ製、商品名ポリラック７５０、固形分４８％、粘
度１５０ｃｐｓ　、　ＰＨ６，５、ガラス転移温度＝１
０°Ｃ１ゲル含量２５％）の固形分１０１１部に対して
、実施例１と同様、デンカクロロプレンラテックスＬＡ
−５０を３０部、スタコン２１３ＯＲを２０部、２０％
ＫＨＣＯ，水溶液を２部、更に５％ヒドロキシセルロー
ス水溶液にて粘度５０００ｃｐｓに設定した接着剤組成
物を得、以下実施例に準じた方法にて複合材料を作成し
物性試験に供し、結果を表−３に示した。

比較例２ 実施例−１からデンカクロロプレンラテックスＬＡ−５
０のみ除外した接着剤組成物を得、以下実施例に準じた
方法にて複合材料を作成し物性試験に供し、結果を表−
３に示した。

比較例３ 実施例−１からスタコン２１３０　Ｒのみ除外した接着
剤組成物を得、以下実施例に準じた方法にて複合材料を
作成し物性試験に供し、結果を表−３に示した。

比較例４ 実施例〜１から２０％ＫＨＣＯ３水溶液のみ除外した接
着剤組成物を得、以下実施例に準じた方法にて複合材料
を作成し物性試験に供し、結果を表−３に示した。

比較例５ 実施例１で用いた、製造例Ｉで得たＳＢＲラテックスを
５％ヒドロキシエチルセルロース水溶液、にて粘度５０
００ｃｐｓに設定した接着剤組成物を得、以下実施例に
準じた方法にて複合材料を作成し物性試験に供し結果を
表−３に示した。

表−１ 〔発明の効果〕 本発明のウレタンフオーム用接着剤組成物は、自動車内
装材の複合材化に於いて、内部可塑化されたＳＢＲはＭ
ＢＲラテックスを主成分とし、クロロプレンラテックス
、粘着付与樹脂、更にはアルカリ性触媒を配合した感圧
性を有する水性エマルション型接着剤とはいえ、自動車
内装材用接着剤として具備すべき各種ウレタンフオーム
との接着性、初期接着力、接着許容性、更には高耐熱性
を有した接着剤である事から、労働安全衛生、環境公害
等の面からも実用価値は極めて高く、その意義は大であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）連鎖移動剤の存在下にアクリル酸エステルを共重合
   したスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス又はメチ
   ルメタアクリレート−ブタジエン共重合体ラテックスの
   固形分１００重量部に対して、ｂ）クロロプレンラテッ
   クスを固形分として１〜１００重量部 ｃ）粘着付与樹脂を固形分として１〜１００重量部ｄ）
   アルカリ性触媒を固形分として０．０１〜１０重量部を
   配合して成るウレタンフォーム用接着剤組成物。