JPH0686585B2 - 難燃性接着剤 - Google Patents

難燃性接着剤

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JPH0686585B2
JPH0686585B2 JP61007867A JP786786A JPH0686585B2 JP H0686585 B2 JPH0686585 B2 JP H0686585B2 JP 61007867 A JP61007867 A JP 61007867A JP 786786 A JP786786 A JP 786786A JP H0686585 B2 JPH0686585 B2 JP H0686585B2
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岸  正夫
博和 松木
憲治 坂田
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三井東圧化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は難燃性に優れた車輌用の複合材料用エマルショ
ン型接着剤に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、自動車、電車等のシートクッション材として使用
される複合材料であるウレタンフォームと綿布、不織
布、化学繊維等のラミネート加工物に於いて、難燃化の
要求が高まっている。特に対米輸出車(乗用車、トラッ
ク、バス等)の複合材料に関しては、MVSS 302(Motor
Vehicle Safty Standard)に示される難燃性の安全基準
に合格しなければならないという厳格な規定が定められ
ている。
この様な要求に対処すべく現在実施されている一般的方
法においては、ウレタンフォームや綿布、不織布、化学
繊維等の基材自体予め難燃加工処理されたものを用いる
と共に接着剤も難燃性を有するものが使用されている。
従来、難燃性を有する複合材料用接着剤としてはハロゲ
ン原子を含むもの、即ち溶剤型のクロロプレン系接着剤
が主に用いられて来た。
該クロロプレン系接着剤を用いた場合、難燃性に関して
は問題ないものの、作業時の有機溶剤飛散による労働安
全問題や、火災、中毒等の問題を始めとする各種の難点
があり、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。
これ等諸問題に対応すべく重合体エマルションとして、
1)クロロプレンラテックス系接着剤、2)塩化ビニル
エマルション、3)塩化ビニリデンエマルション、4)
塩化ビニル・アクリル酸エステル共重合体エマルショ
ン、5)塩化ビニル・エチレン酢酸ビニル共重合体エマ
ルション等々を用いる事が提案されている。
かかる重合体エマルションを単独で用いた場合、難燃性
付与という最大の課題が達成されないという致命的な問
題と合わせて、一般的に複合材料のラミネート加工に用
いられているロールコーターによる塗布適性及び乾燥性
に問題があり実用化されていない。
これ等を解消した難燃性接着剤として、既に本発明等は
重合体エマルションとハロゲン原子を含有する粉末状難
燃剤配合の接着剤を開発した(特開昭57-187372号公
報)。しかしながら特開昭57-187372号公報に記載のブ
ロム系難燃剤及び難燃剤の補助剤又は相乗剤として用い
ている三酸化アンチモンが高価ゆえラミネート加工用接
着剤としては通常の繊維、紙、金属箔、フィルム等々の
ラミネート加工用に比し高価である同時に、粉末状の難
燃剤及び補助剤又は相乗剤を用いている関係上、車輌用
の複合材料として要求される風合が損なわれるという問
題ある。従って、難燃性に優れ、且つ風合及び接着剤価
格の軽減を計ったエマルション型接着剤の要求が高まっ
て来た。
本発明の目的は環境問題、労働安全衛生問題を解消し、
複合材料の難燃性を損なう事無く接着性の優れた、且つ
風合改良、接着剤価格の軽減の計られた接着剤を提供す
る事にある。
〔問題を解決する為の手段〕
本発明者等は合成ゴムラテックスに難燃剤としてハロゲ
ン原子を含有する化学構造であり且つ粉末状のものを添
加し、更にハロゲン化ビニル化合物を主成分とする重合
体エマルジョンを配合する事により、複合材料の接着性
能を阻害する事無く難燃化を達成せしめ、且つ風合改
良、接着剤価格の軽減が計られる事を見出し本発明に至
った。
即ち本発明は (a)合成ゴムラテックス固形分100重量部に対して、 (b)ハロゲン原子を含有する粉末状難燃材を固形分と
して3〜50重量部、 (c)塩化ビニル重合体エマルションを固形分として5
〜300重量部、 (d)難燃剤の補助剤又は相乗剤として、リン化合物及
び/又はアンチモン化合物を(b)の粉末状難燃剤に対
して、10〜200重量%、 を含有して成る車輌用の複合材料用難燃性接着剤であ
る。
本発明に用いられる合成ゴムラテックスは現在市販され
ている固形分30〜75%、粘度50〜10,000cps、pH5〜12の
合成ゴムラテックスであり、ゴム成分としてはスチレン
−ブタジエンゴム、メチルメタクリレート−ブタジエン
ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリジン−
ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレン
ゴム、ポリクロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン−
プロピレンゴム、ポリウレタンゴム或いはこれ等の変性
品が挙げられる。
これ等の中で特に価格面、ウレタンフォーム及び繊維類
との接着性、接着剤の造膜速度、即ちラミネート加工時
の乾燥性面よりカルボキシル基及びメチロール基を含有
するスチレン−ブタジェン共重合体ラテックス又はメチ
ルメタアクリレート−ブタジェン共重合体ラテックスが
好ましい。
本発明で用いるハロゲン原子を含有する粉末状難燃剤と
は、ハロゲン原子を含有する化学構造の、易燃性物質と
混在すれば該物質を難燃化できる化合物(以下「難燃
剤」と略称する)であり、室温で粉末状固体となりうる
ものである。具体的には、ヘキサブロムベンゼン、デカ
ブロムビフエニル、デカブロムジフエニルエーテル、テ
トラブロムビスフエノールA、4,4′−ビス(2,3-ジブ
ロムプロポキシ)‐テトラブロムビスフエノールA、2,
3−ジブロムプロポキシトリブロムフエノールなどの芳
香族臭素化物、芳香族塩素化物およびパークロロシクロ
デカン、ヘキサブロムシクロデカン、ドデカクロロペン
タシクロデカン等が代表的な化合物である。中でもデカ
ブロムビフエニル、デカブロムジフエニルエーテル、テ
トラブロムビスフエノールAおよびパークロロシクロデ
カンが重合体エマルションの分散性に優れることから好
ましい。
一般的に合成ゴムラテックスに難燃剤を配合するには、
液状の難燃剤の方が粉末状難燃剤よりも配合作業性上多
少有利であるが、液状難燃剤は主成分である合成ゴムラ
テックスの粒子に悪影響を及ぼし、貯蔵中に配合物が増
粘、分離、ゲル化等を起こすと同時に接着性能も阻害す
るという問題を生ずる。
該難燃剤は合成ゴムラテックスの固形分100重量部に対
し、3〜50重量部の範囲で添加して用いるが、特に10〜
35重量部の範囲が好ましい。難燃剤が3重量部より少な
い場合は、所望する難燃効果が得られず、50重量部より
多い場合は得られた接着剤の粘度が高過ぎてロールコー
ターによる塗布適性が極めて悪くなり、接着性能、風合
面にも悪影響を及ぼす。
難燃剤の添加方法は、合成ゴムラテックスに直接添加す
れば良いが、より均一に難燃剤を分散せしめる為には、
難燃剤を予め水に分散したものを用いる事が望ましい。
尚、難燃剤を水に分散せしめる際、アルキル硫酸エステ
ル塩類、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物類、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエ
チレン脂肪酸エステル類、アルキルアミン塩類等の界面
活性剤を用いる事が望ましい。
本発明に於ける難燃剤の効果増進のための補助剤又は相
乗剤は、リン酸アンモン、ポリリン酸アンモン、トリフ
ェニルホスフェート、トリフェニルホスファイト、トリ
レンジルホスフェート、トリス(ハロゲン化アルキル)
ホスフェート等のリン化合物、アンチモン酸塩、有機ア
ンチモン化合物、三酸化アンチモン等のアンチモン化合
物である。これ等の化合物のうち、特に効果的で好まし
い化合物は三酸化アンチモンである。
補助剤又は相乗剤の添加量は前記した難燃剤に対して、
10〜200重量%の範囲であり、好ましくは20〜50重量%
の範囲である。10重量%より少ない場合は、所望する難
燃効果が得られず、200重量%より多い場合は、得られ
た接着剤の粘度が高くなりロールコーターによる塗布適
性が極めて悪くなり、接着性能及び風合が著しく悪化す
る。添加方法としては前記した難燃剤に所定量配合し、
水に分散して用いる方法が作業上都合が良く好ましい方
法である。
本発明に用いられる塩化ビニル重合体エマルションを用
いる背景は、ハロゲン原子含有ポリマーの使用により、
主目的である複合材料の難燃性、接着性を損なう事な
く、高価な粉末状難燃剤及び補助剤又は相乗剤の配合割
合を軽減し、安価な接着剤を得ると共に、風合改良を目
的とするものである。前記重合体エマルションの中で特
に価格及び風合改良に効果的なものとしては、ジオクチ
ルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルアシペ
ート等に代表される、比較的安価な可塑剤類添加により
可塑化された塩化ビニルエマルションが挙げられる。
本重合体エマルションの配合割合は合成ゴムラテックス
の固形分100重量部に対して、5〜300重合部の範囲であ
る。好ましくは50〜100重量部の範囲である。5重量部
より少ない場合は複合材料の風合改良及び接着剤の価格
軽減に効果は極めて少なく、300重量部より多い場合は
複合材料形成時の接着性が損なわれ実用上問題がある。
本発明の接着剤には必要に応じ、消泡剤、充填剤、着色
剤、老化防止剤、造膜助剤、可塑剤、チクソ剤、凍結防
止剤、増粘剤等を本発明の目的を阻害しない範囲で用い
ても良い。
本発明の接着剤は撹拌機付きの合成ゴムラテックス、塩
化ビニル重合体エマルション及び予め水に分散させた難
燃剤及び必要に応じて補助剤又は相乗剤を仕込み撹拌混
合して得られる。
本発明の接着剤の使用に於いては、基材に塗布する場合
は、通常ロールコーターにて塗布される。塗布面は、二
材料の何れの側であっても構わない。又接着剤を硬化又
は乾燥させる際、室温又は加熱下の何れでも良いが、実
際の生産工場に於いては80〜130℃の熱風乾燥される。
以上、本発明による得られた難燃性接着剤は、エマルシ
ョン型ゆえ有機溶剤による環境問題や労働安全衛生問題
の心配が無く、しかも従来エアルション型接着剤では達
成されなかった難燃性を具備し、接着性能も良好という
特徴と合わせて、風合改良及び接着剤価格の軽減が計ら
れる事から、難燃性の要求度の高い車輌用の複合材料用
接着剤として実用価値は極めて高いものである。
〔実施例〕
次ぎに実施例及び比較例にて、本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれ等に限定されるものでは無い。尚、
以下に於いて特に指定の無い限り、部及び%は重量基準
とする。
実施例1 水100重量部に難燃材としてテトラブロムビスフエノー
ルAを110部、補助材又は相乗剤として三酸化アンチモ
ンを40部、分散用界面活性剤としてデモールNを0.1部
を配合し、充分混練して、60%固形分のペースト状物を
得た(以下、難燃剤ペーストと称す)。
次に合成ゴムラテックス(三井東圧化学K.K製、商品名
ポリラック750,メチロール基及びカルボキシ基変性ス
チレン−ブタジエンラテックス、固形分48%、粘度100c
ps、pH6.5)100部に対して、難燃剤として前記難燃剤ペ
ースト30部、塩化ビニル重合体エマルション(日本ゼオ
ンK.K製、商品名、ゼオンPVCラテックス576、DOP(ジオ
クチルフタレート)にて可塑化された塩化ビニルエマル
ション、固形分55%、粘度35cps、pH9.5)85部を配合
し、充分混合して本発明の難燃性接着剤を得た。以下に
示す方法にて複合材料の試料を作成し、同じく以下の試
験法にて物性を評価し、結果を表‐1に示した。
1)複合材料試料作成(シートクッション材) 厚さ5mm、比重0.022の難燃処理されたウレタンフォーム
に上記した難燃性接着剤を50g/m2塗布し、直ちに厚さ0.
15mmの難燃処理されたポリエステル製不織布をを覆せ、
自重2kgのゴムロールにて圧着し、80℃熱風乾燥機にて
1分間乾燥して、車輌用のシートクッション材に用いる
複合材料を作成した。
2)試験法 2-1)接着性能 上で得たシートクッション材から、幅25mm、長さ100mm
のサンプルを切断し、25℃、50%RHの条件下にてテンシ
ロン型引張試験機により、荷重スピード200mm/分で180
゜ピーリングテストを実施した。これを5点につき実施
して、平均値を求めた。
2-2)難燃性 上で得たシートクッション材から幅100mm、長さ320mmの
サンプルを切断し、MVSS302に準じて10点につき燃焼試
験を実施し、その平均値を求めた。これを下記の如くラ
ンク付けし評価した。
評価法 ・着火后標線前で自己消火するもの ……5点 ・着火后標線を越えて5cm以下でしかも60秒以内で消火
するもの ……3点 ・上記3点の状態以上に燃焼するもの……1点(自己消
火性のないもの) 以下の例に於ても上記と同じ評価法を用いた。
2-3)風合 上で得たシートクッション材から100mm×100mmのサンプ
ルを切断し、指触にてその硬軟の度合いを観察すると共
に、シートクッション材の不織布側に500gの分銅を乗せ
て1分後の沈み長さをスケールにて測定し、合わせて下
記のごとく表示した。
○……指触にて柔らかく、且つ沈み長が2mm以上 △……指触にてやや硬く、且つ沈み長が1〜2mm ×……指触にて硬く、且つ沈み長が1mm以下 2-4)価格 市販の溶剤型クロロプレンの市場価格を標準とし下記の
ごとく表示した。
○……価格軽減の方法 △……同等価格 ×……価格が高くなる方法 実施例2 ゼオンPVCラテックス576の量が44部である以外は実施例
1と同様にして本発明の難燃性接着剤を得た。実施例1
と同様な方法で複合材料を作成し、物性を評価し、結果
を表−1に示した。
実施例3 難燃材ペーストの量が54部であり、ゼオンPVCラテック
ス576の量が44部である以外は実施例1と同様にして本
発明の難燃性接着剤を得た。実施例1と同様な方法で複
合材料を作成し、物性を評価し、結果を表−1に示し
た。
実施例4 難燃剤ペーストの量が3.3部である以外は実施例1と同
様にして本発明の難燃性接着剤を得た。実施例1と同様
な方法で複合材料を作成し、物性を評価し、結果を表−
1に示した。
実施例5 ゼオンPVCラテックス576の量が4.4部である以外は実施
例1と同様にして本発明の難燃性接着剤を得た。実施例
1と同様な方法で複合材料を作成し、物性を評価し、結
果を表−1に示した。
実施例6 ゼオンPVCラテックス576の量が260部である以外は実施
例1と同様にして本発明の難燃性接着剤を得た。実施例
1と同様な方法で複合材料を作成し、物性を評価し、結
果を表−1に示した。
比較例1 ゼオンPVCラテックス576を用いない以外は実施例1と同
様にして本発明の難燃性接着剤を得た。実施例1と同様
な方法で複合材料を作成し、物性を評価し結果を表−1
に示した。
比較例2 難燃剤ペーストを使用せず、又塩化ビニル重合体エマル
ションとして、ゼオンPVCラテックス576 87部の代わり
に、塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル共重合体(住友
化学工業K.K製、商品名スミカフレックス820、固形分50
%、粘度150cps、pH6)を用いた以外は実施例1と同様
な方法で複合材料を作成し、物性を評価し、結果を表−
1に示した。
比較例3 難燃剤ペーストを用いない以外は実施例1と同様にして
本発明の難燃製接着剤を得た。
実施例1と同様な方法で複合材料を作成し、物性を評価
し結果を表1に示した。
比較例4 実施例1のゼオンPVC576の代わりに、スミカフレックス
820を用いた以外は実施例1と同様にして本発明の難燃
性接着剤を得た。
実施例1と同様な方法で複合材料を作成し、物性を評価
し結果を表1に示した。
〔発明の効果〕 表−1から明らかな様に、本発明の難燃性接着剤は、環
境問題や労働安全衛生問題の心配が無く、しかも従来エ
マルション型接着剤では達成されなかった難燃性を具備
し、接着性能に優れると共に、複合材料として要求され
る風合改良が計られ、且つ接着剤価格も軽減される事か
ら、難燃性要求の高い車輌用複合材料用接着剤として実
用価値は極めて高く、その意義は大である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)合成ゴムラテックス固形分100重量
    部に対して、 (b)ハロゲン原子を含有する粉末状難燃剤を固形分と
    して3〜50重量部、 (c)塩化ビニル重合体エマルションを固形分として5
    〜300重量部、 (d)難燃剤の補助剤又は相乗剤として、リン化合物及
    び/又はアンチモン化合物を(b)の粉末状難燃剤に対
    して、10〜200重量%、 を含有して成る車輌用の複合材料用難燃性接着剤。
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