WO2025215930A1 - クロロプレンラテックス組成物 - Google Patents
クロロプレンラテックス組成物Info
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- WO2025215930A1 WO2025215930A1 PCT/JP2025/003655 JP2025003655W WO2025215930A1 WO 2025215930 A1 WO2025215930 A1 WO 2025215930A1 JP 2025003655 W JP2025003655 W JP 2025003655W WO 2025215930 A1 WO2025215930 A1 WO 2025215930A1
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- C09J115/00—Adhesives based on rubber derivatives
- C09J115/02—Rubber derivatives containing halogen
Definitions
- One embodiment of the present invention relates to a chloroprene latex composition.
- Chloroprene latex is a latex containing chloroprene polymer.
- Chloroprene polymer is a polychloroprene obtained by emulsion polymerization of 2-chloro-1,3-butadiene (hereinafter also referred to as "chloroprene”), and exhibits high cohesive strength and crystallinity.
- Chloroprene polymer is mainly produced by emulsion polymerization, and chloroprene polymer latex (chloroprene latex), in which polymer particles after polymerization are dispersed in water, can be applied to substrates without dissolving the chloroprene polymer in a solvent and is known as an environmentally friendly water-based adhesive (Non-Patent Document 1).
- Water-based adhesives made from chloroprene latex are used, for example, in furniture, shoes, civil engineering and construction, and wetsuits.
- Patent Document 1 discloses a water-based adhesive that contains zinc oxide and polychloroprene latex obtained by emulsion polymerization in the presence of acetoacetylated polyvinyl alcohol.
- Chloroprene-based adhesives are often used as contact adhesives, and water-based chloroprene latex adhesives are also used as contact adhesives.
- contact adhesives the contact adhesive is applied to the bonding surfaces of the adherends, dried to form an adhesive layer, and then the adhesive layers are bonded together to develop adhesive strength.
- Non-Patent Document 1 when a water-based adhesive made from chloroprene latex is used as a contact adhesive, it takes time to form an adhesive layer because the water that is the dispersion medium for chloroprene latex takes time to dry. As a result, there is the problem that it takes longer to bond than with solvent-based adhesives. Furthermore, if the adhesive layer is not dried sufficiently and water remains in the adhesive layer when bonding is performed, the initial adhesive strength is insufficient and the adhesive layers are prone to peeling. Furthermore, there is room for improvement in the normal adhesive strength after curing the bonded product obtained by bonding the adhesive surfaces, and there is also the problem that peeling is prone to occur in high-temperature (60°C or higher) environments.
- One embodiment of the present invention provides a chloroprene latex composition that exhibits excellent initial adhesive strength, normal adhesive strength, and heat resistance compared to conventional water-based contact adhesives, even when used as a contact adhesive with a dispersion medium remaining in the adhesive layer (i.e., the layer containing the solid content of the chloroprene latex composition).
- the configuration example of the present invention is as follows.
- the numerical range "A to B" indicates A or more and B or less.
- a-1 The tetrahydrofuran-insoluble content ⁇ [mass%] in 100 mass% of the chloroprene polymer and the melting enthalpy ⁇ [mJ/mg] of the chloroprene polymer measured by differential scanning calorimetry (DSC) satisfy the following formula (1): Log ⁇ 0.022 ⁇ +1.0 (1)
- the chloroprene latex (A) is a first chloroprene latex containing a chloroprene polymer having a tetrahydrofuran insoluble content of 0 to 15% by mass and a melting enthalpy of 10 to 40 [mJ/mg]; a second chloroprene latex containing a chloroprene polymer having a tetrahydrofuran-insoluble content of 70 to 98% by mass and a melting enthalpy of 0 to 10 mJ/mg.
- the chloroprene latex composition (X) described in any one of [1] to [9] contains 3 to 90 parts by mass of the tackifier (B) per 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex (A).
- the chloroprene latex composition (X) according to any one of [1] to [10], wherein the amount of solids in the chloroprene latex composition (X) is 40 to 70 mass% when the mass of the chloroprene latex composition (X) is 100 mass%.
- a method for producing a laminate comprising: a step (1) of adhering the chloroprene latex composition (X) according to any one of items [1] to [15] to at least a part of each of a first adherend and a second adherend; and a step (2) of drying the chloroprene latex composition (X) adhered to the first adherend and the chloroprene latex composition (X) adhered to the second adherend to form a layer containing a solid content of the chloroprene latex composition (X). a step (3) of bonding the layer formed on the first adherend and the layer formed on the second adherend by bringing them into contact with each other;
- a method for producing an adhesive product comprising:
- a chloroprene latex composition can be provided that exhibits superior initial adhesive strength, normal adhesive strength, and heat resistance compared to conventional water-based contact adhesives.
- FIG. 1 is a graph showing the relationship between the Log ⁇ value calculated from the melting enthalpy ⁇ (mJ/mg) of a chloroprene polymer in a chloroprene latex and the tetrahydrofuran-insoluble content of the chloroprene polymer, and a straight line on the graph represented by formula (1).
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a test piece for a heat resistance test in a state where it is hung in an oven.
- the chloroprene latex composition (X) includes a chloroprene latex (A) containing a chloroprene polymer satisfying predetermined requirements, and a tackifier (B) having a softening point of 85 to 155°C measured by a ring and ball method (in accordance with the measurement method of JIS K 5902).
- the chloroprene latex (A) is a latex in which a chloroprene polymer satisfying the requirement (a-1) described below is dispersed in a dispersion medium such as water.
- a dispersion medium such as water.
- the dispersion medium include water and aqueous solvents containing water and a water-soluble alcohol, and water is preferred.
- chloroprene-based polymer The chloroprene polymer contained in the chloroprene latex (A) satisfies the following requirement (a-1).
- chloroprene latex composition (X) containing the chloroprene latex (A) tends to have excellent initial adhesive strength, normal adhesive strength, and heat resistance.
- the initial adhesive strength refers to the adhesive strength immediately after laminating layers containing solids produced by drying chloroprene latex composition (X) together, or a short time (e.g., 5 minutes) after lamination.
- the normal adhesive strength refers to the adhesive strength after laminating layers containing solids produced by drying chloroprene latex composition (X) together and aging for a long time (e.g., 24 hours).
- the initial adhesive strength can be measured by applying chloroprene latex composition (X) to an adherend, drying the resulting layers at 23°C and 50% relative humidity for 10 minutes, laminating the resulting layers together, and measuring the adhesive strength 5 minutes after lamination. Specifically, this can be measured using the method described in the Examples below.
- the normal adhesive strength can be, for example, the adhesive strength after laminating layers containing solids together and then curing them for 24 hours at 23°C and 50% relative humidity, and is specifically determined by the method described in the examples below.
- the layer containing solids produced by drying the chloroprene latex composition (X) may be a layer of solids entirely wet with a dispersant such as water, a layer of solids partially wet, or a layer of solids entirely dried. Furthermore, the layer containing solids may be in a state where part or all of the layer is swollen with a dispersant.
- a chloroprene polymer satisfying the formula (1) can be obtained by adjusting the tetrahydrofuran insoluble content and the fusion enthalpy (i.e., the crystallinity) of the chloroprene polymer.
- the tetrahydrofuran-insoluble content in a chloroprene polymer can be controlled by the polymerization conversion rate, the amount of chain transfer agent used in producing the chloroprene polymer, the polymerization time, the polymerization temperature, and the like. The longer the polymerization time, the higher the polymerization conversion rate tends to be. Furthermore, increasing the polymerization conversion rate tends to increase the tetrahydrofuran-insoluble content in the chloroprene polymer. Furthermore, increasing the amount of chain transfer agent tends to decrease the tetrahydrofuran-insoluble content in the chloroprene polymer.
- the melting enthalpy (i.e., degree of crystallinity) of a chloroprene polymer can be controlled by factors such as the polymerization temperature when polymerizing the chloroprene polymer.
- the lower the polymerization temperature when polymerizing the chloroprene polymer the greater the melting enthalpy and the higher the degree of crystallinity.
- the higher the tetrahydrofuran content of the chloroprene polymer the smaller the melting enthalpy and the lower the degree of crystallinity.
- the upper limit of the value of Log ⁇ is not particularly limited. However, they usually satisfy the following formula (2), more preferably further satisfy the following formula (2a), and even more preferably also satisfy the following formula (2b): Log ⁇ 0.006 ⁇ +1.7 (2) Log ⁇ -0.007 ⁇ +1.6 (2a) Log ⁇ -0.008 ⁇ +1.5 (2b)
- Chloroprene latex (A) may contain chloroprene polymers derived from multiple chloroprene latexes.
- the chloroprene polymers derived from multiple chloroprene latexes may differ from each other in one or more physical properties, such as monomer composition, particle size, tetrahydrofuran insoluble content, and fusion enthalpy.
- chloroprene latex (A) may contain chloroprene polymers that have the same monomer composition but different tetrahydrofuran insoluble content and fusion enthalpy.
- chloroprene latex (A) may contain chloroprene polymers that have approximately the same tetrahydrofuran insoluble content and fusion enthalpy but different particle sizes.
- chloroprene polymers derived from multiple chloroprene latexes are contained in chloroprene latex (A)
- multiple chloroprene latexes containing chloroprene polymers that do not satisfy formula (1) may be combined so that the chloroprene polymers contained in the resulting chloroprene latex (A) as a whole satisfy formula (1).
- a chloroprene latex containing a chloroprene polymer that does not satisfy formula (1) may be combined with a chloroprene latex (A) containing a chloroprene polymer that satisfies formula (1) so that the chloroprene polymers contained in the resulting chloroprene latex (A) as a whole satisfy formula (1).
- multiple chloroprene latexes (A) containing chloroprene polymers that satisfy formula (1) may be combined so that the chloroprene polymers contained in the resulting chloroprene latex (A) as a whole satisfy formula (1).
- the chloroprene latex (A) contains a plurality of types of chloroprene polymers
- the chloroprene latex (A) contains a first chloroprene polymer having a relatively low tetrahydrofuran-insoluble content and a relatively high fusion enthalpy, and a second chloroprene polymer having a relatively high tetrahydrofuran-insoluble content and a relatively low fusion enthalpy, in order to make it easier for the chloroprene polymers as a whole to satisfy formula (1).
- the chloroprene latex (A) contains the following first chloroprene polymer and second chloroprene polymer.
- the tetrahydrofuran-insoluble content of the first chloroprene polymer is preferably 0% by mass or more.
- the tetrahydrofuran-insoluble content of the first chloroprene polymer is preferably 15% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.
- the upper and lower limits of the tetrahydrofuran-insoluble content of the first chloroprene polymer may be any combination.
- the melting enthalpy of the first chloroprene polymer is preferably 10 mJ/mg or more, more preferably 12 mJ/mg or more, and even more preferably 15 mJ/mg or more.
- the melting enthalpy of the first chloroprene polymer is preferably 40 mJ/mg or less, more preferably 37 mJ/mg or less, and even more preferably 35 mJ/mg or less.
- the upper and lower limits of the melting enthalpy of the first chloroprene polymer may be any combination.
- the tetrahydrofuran-insoluble content of the second chloroprene polymer is preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and even more preferably 78% by mass or more.
- the tetrahydrofuran-insoluble content of the second chloroprene polymer is preferably 98% by mass or less, more preferably 96% by mass or less, and even more preferably 94% by mass or less.
- the upper and lower limits of the tetrahydrofuran-insoluble content of the second chloroprene polymer may be any combination.
- the melting enthalpy of the second chloroprene polymer is preferably 0 mJ/mg or more, more preferably 0.05 mJ/mg or more, and even more preferably 0.10 mJ/mg or more.
- the melting enthalpy of the second chloroprene polymer is preferably 10 mJ/mg or less, more preferably 7 mJ/mg or less, and even more preferably 5 mJ/mg or less.
- the upper and lower limits of the melting enthalpy of the second chloroprene polymer may be any combination.
- first chloroprene polymer or the second chloroprene polymer may, or may not, satisfy formula (1) on its own.
- the mass ratio of the first chloroprene polymer to the second chloroprene polymer in the chloroprene latex (A) is not limited as long as the chloroprene polymers as a whole satisfy the above formula (1), but is preferably 1:99 to 99:1, more preferably 10:90 to 90:10, even more preferably 40:60 to 85:15, and particularly preferably 50:50 to 75:25.
- chloroprene latex composition (X) in which the first chloroprene polymer and the second chloroprene polymer coexist, the amount of the first chloroprene polymer that crystallizes during drying of the composition to form a solids-containing layer tends to be smaller than when the first chloroprene polymer is present alone.
- the contact strength (adhesion) immediately after adhesion tends to be higher and the initial adhesive strength tends to be higher than when the first chloroprene polymer is present alone.
- the mass ratio of the first chloroprene polymer to the second chloroprene polymer is 50:50 to 75:25, the contact strength and initial adhesive strength are likely to be particularly good.
- first chloroprene polymer and the second chloroprene polymer coexist, it is believed that after bonding and aging for a relatively long period of time (e.g., 24 hours at 23°C and 50% relative humidity), crystals of the first chloroprene polymer are formed to the same extent as when the first chloroprene polymer is present alone.
- the crystallized chloroprene polymer has inferior contact strength compared to before crystallization, but improved adhesive strength.
- the adhesive strength of the chloroprene polymer as a whole in the chloroprene latex (A) is increased due to the formation of crystals of the first chloroprene polymer.
- chloroprene polymer that can be contained in chloroprene latex (A) are described below.
- Chloroprene-based polymers are polymers whose main monomer component is 2-chloro-1,3-butadiene (also known as “chloroprene”).
- main monomer component refers to the component with the highest content among the monomers that derive the structural units contained in the polymer. When the total amount of the monomers that derive the structural units contained in the polymer is taken as 100 parts by mass, the "main monomer component” is preferably a monomer component whose content is 80 parts by mass or more.
- Chloroprene-based polymers may be composed solely of structural units derived from chloroprene, or may be composed of structural units derived from chloroprene and structural units derived from monomers copolymerizable with chloroprene.
- the monomer copolymerizable with chloroprene is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention, and examples thereof include 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 1-chloro-1,3-butadiene, butadiene, isoprene, styrene, acrylonitrile, acrylic acid and its esters, and methacrylic acid and its esters.
- the monomer copolymerizable with chloroprene is preferably 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 1-chloro-1,3-butadiene, and methacrylic acid, more preferably 2,3-dichloro-1,3-butadiene and methacrylic acid, and particularly preferably 2,3-dichloro-1,3-butadiene.
- the monomer copolymerizable with chloroprene may be one type alone or two or more types.
- the amount of the structural units derived from chloroprene is preferably 80 parts by mass or more, more preferably 85 parts by mass or more, and even more preferably 88 parts by mass or more, where the sum of chloroprene and monomers copolymerizable with chloroprene is 100 parts by mass.
- the amount of the structural units derived from chloroprene is preferably 100 parts by mass or less.
- the chloroprene polymer contains a structural unit derived from 2,3-dichloro-1,3-butadiene
- the structural unit may be contained in an amount greater than 0 part by mass, with the upper limit being preferably less than 20 parts by mass, more preferably less than 15 parts by mass, and even more preferably less than 12 parts by mass (where the total of all structural units constituting the chloroprene polymer is taken as 100 parts by mass).
- the amount of a monomer copolymerizable with chloroprene other than 2,3-dichloro-1,3-butadiene is preferably 5 parts by mass or less, when the total of all structural units constituting the chloroprene polymer is taken as 100 parts by mass.
- composition of the chloroprene polymer in the chloroprene latex composition (X) is within the above range, the cohesive strength and functionality derived from the copolymerized monomer can be imparted without impairing the flexibility and high cohesive strength inherent to polychloroprene.
- the z-average particle size of the chloroprene polymer particles is preferably 50 nm or more, more preferably 70 nm or more, and even more preferably 90 nm or more.
- the upper limit of the z-average particle size is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and even more preferably 210 nm or less.
- the z-average particle size is determined by the method described in the Examples below.
- the upper and lower limits of the z-average particle size of the chloroprene polymer particles may be any combination. When the z-average particle size of the chloroprene polymer particles is within the above range, the emulsion stability of the latex particles is high, and the shelf life of the adhesive composition is extended, which is desirable.
- the z-average particle size of the chloroprene polymer particles can be adjusted by the type and amount of surfactant used during polymerization. Specifically, when a surfactant with high emulsifying ability is used, the z-average particle size of the resulting chloroprene polymer particles tends to be smaller. Furthermore, the z-average particle size of the resulting chloroprene polymer particles tends to be smaller as the amount of surfactant added increases.
- the melting enthalpy ⁇ [mJ/mg] of the chloroprene polymer measured by differential scanning calorimetry (DSC) is preferably 0 mJ/mg or more, more preferably 3 mJ/mg or more, and even more preferably 5 mJ/mg or more.
- the melting enthalpy ⁇ [mJ/mg] of the chloroprene polymer is preferably 40 mJ/mg or less, more preferably 25 mJ/mg or less, and even more preferably 20 mJ/mg or less.
- the melting enthalpy is determined by the method described in the Examples below.
- the method for preparing a chloroprene polymer having a desired melting enthalpy is as described above.
- the upper and lower limits of the melting enthalpy ⁇ [mJ/mg] of the chloroprene polymer may be any combination.
- the chloroprene latex (A) can be any latex in which a chloroprene polymer satisfying the requirement (a-1) is dispersed in a dispersion medium such as water.
- the chloroprene latex (A) may contain a plurality of chloroprene latexes.
- chloroprene latex (A) contains multiple chloroprene latexes, it is sufficient that the chloroprene polymers contained in chloroprene latex (A) as a whole satisfy formula (1). That is, chloroprene latex (A) may be prepared by combining multiple chloroprene latexes containing chloroprene polymers that do not satisfy formula (1). Alternatively, chloroprene latex (A2) may be prepared by combining a chloroprene latex containing a chloroprene polymer that does not satisfy formula (1) with chloroprene latex (A1) containing a chloroprene polymer that satisfies formula (1).
- chloroprene latex (A5) may be prepared by combining chloroprene latex (A3) containing a chloroprene polymer that satisfies formula (1) with chloroprene latex (A4) containing a chloroprene polymer that satisfies formula (1).
- the chloroprene latex (A) may include the following first chloroprene latex and second chloroprene latex. a first chloroprene latex containing the first chloroprene polymer having a tetrahydrofuran insoluble content of 0 to 15% by mass and a melting enthalpy of 10 to 40 mJ/mg; and a second chloroprene latex containing the second chloroprene polymer having a tetrahydrofuran insoluble content of 70 to 98% by mass and a melting enthalpy of 0 to 10 mJ/mg.
- Each of the first chloroprene latex and the second chloroprene latex may or may not be the chloroprene latex (A) by itself.
- the solids concentration of the chloroprene latex (A) is preferably 40% by mass or more, more preferably 43% by mass or more, and even more preferably 45% by mass or more, based on 100% by mass of the chloroprene latex (A).
- the solids concentration of the chloroprene latex (A) is preferably 73% by mass or less, more preferably 71% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less, based on 100% by mass of the chloroprene latex (A).
- the upper and lower limits of the solids concentration of the chloroprene latex (A) may be any combination.
- the solids concentration of the chloroprene latex (A) is within the above range, it is easy to adjust the solids concentration of the chloroprene latex composition (X) to a suitable range described below. As a result, a chloroprene latex composition (X) having good initial adhesive strength and normal adhesive strength can be easily prepared.
- the solid content refers to the components remaining after removing components that volatilize under the solid content measurement conditions, such as solvents and volatile components, from a latex or emulsion.
- the solid content of the chloroprene latex (A) includes not only the chloroprene polymer but also emulsifiers used during production.
- the solid content concentration (mass%) of the chloroprene latex (A) can be determined by dividing the weight (Wd) of a dried product obtained by drying the chloroprene latex (A) by the mass (Wa) of the sampled chloroprene latex (A) in an oven at 100°C for 2 hours, and multiplying the result by 100 (i.e., Wd/Wa ⁇ 100).
- the solid content concentration (mass%) of the chloroprene latex (A) can be appropriately adjusted depending on the polymerization conversion rate, the amount of emulsifier used, and the like.
- the chloroprene latex (A) may contain the emulsifier used in preparing the chloroprene latex (A).
- the chloroprene latex (A) contains an anionic emulsifier.
- the chloroprene latex (A) contains a rosinate salt as the anionic emulsifier.
- the anionic emulsifier is a rosinate salt, it has good compatibility with the chloroprene polymer and does not inhibit the adhesive performance of the chloroprene polymer.
- the method for obtaining the chloroprene latex (A) is not particularly limited, but emulsion polymerization is preferred, and industrially, aqueous emulsion polymerization is particularly preferred.
- chloroprene alone, or chloroprene and a monomer copolymerizable with chloroprene may be emulsion polymerized in the presence of an emulsifier, preferably a metal salt of rosin acid, and optionally using a polymerization initiator and a chain transfer agent, and when a predetermined polymerization conversion rate is reached, a polymerization inhibitor may be added to terminate the polymerization.
- the type of emulsifier for chloroprene latex (A) is not particularly limited, but examples include anionic emulsifiers and nonionic emulsifiers, with anionic emulsifiers being particularly preferred.
- anionic emulsifier is not particularly limited, but examples include alkali metal salts of rosin acid, dodecylbenzenesulfonates (such as sodium dodecylbenzenesulfonate and triethanolamine dodecylbenzenesulfonate), diphenyl ether sulfonates (such as sodium diphenyl ether sulfonate and ammonium diphenyl ether sulfonate), naphthalenesulfonates (such as sodium ⁇ -naphthalenesulfonate formaldehyde condensate), and alkali metal salts of fatty acids (such as potassium laurate), with alkali metal salts of disproportionated rosin acid being particularly preferred.
- dodecylbenzenesulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate and triethanolamine dodecylbenzenesulfonate
- the type of rosin acid is not particularly limited, but examples include gum rosin, wood rosin, tall rosin, disproportionated rosin obtained by disproportionating these, and purified rosin, with disproportionated rosin being preferred.
- the metal salt typically used is an alkali metal salt, preferably a sodium salt and/or potassium salt.
- rosin acid and an alkali metal hydroxide may be added separately to form an alkali metal salt of rosin acid.
- nonionic emulsifier is not particularly limited, but examples include polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, and the like, with partially saponified polyvinyl alcohol being particularly preferred.
- These emulsifiers may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to include a metal rosinate as the emulsifier.
- a metal rosinate salt When a metal rosinate salt is included as an emulsifier, its content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, and even more preferably 1.5 parts by mass or more, per 100 parts by mass of charged monomer.
- the upper limit of the metal rosinate salt content is 8 parts by mass or less, more preferably 6.5 parts by mass or less, and even more preferably 5.0 parts by mass or less.
- the content of the metal rosinate salt in the chloroprene latex (A) is preferably 0.55 parts by mass or more, more preferably 1.1 parts by mass or more, and even more preferably 1.65 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the chloroprene polymer in the chloroprene latex (A).
- the upper limit of the content of the metal rosinate salt in the chloroprene latex (A) is preferably 8.8 parts by mass or less, more preferably 7.15 parts by mass or less, and even more preferably 5.5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the chloroprene polymer in the chloroprene latex (A). Any combination of the upper and lower limits of the content of the metal rosinate salt in the chloroprene latex (A) may be used.
- Normal radical polymerization initiators can be used as initiators for the polymerization of chloroprene polymers.
- normal organic or inorganic peroxides such as benzoyl peroxide, potassium persulfate, or ammonium persulfate, or azo compounds such as azobisisobutyronitrile, are used.
- co-catalysts such as anthraquinone sulfonate, potassium sulfite, or sodium sulfite can be used as appropriate.
- a molecular weight modifier (chain transfer agent) may be used during polymerization in order to obtain a polymer having a desired molecular weight and distribution.
- the chain transfer agent is not particularly limited, and examples thereof include alkyl xanthogen disulfides such as dithiobis(thioformate) O,O-diisopropyl, and alkyl mercaptans such as dodecyl mercaptan.
- the chain transfer agent may be used alone or in combination of two or more kinds.
- a polymerization terminator may be added to terminate the reaction when a predetermined polymerization conversion rate is reached in order to obtain a polymer with the desired molecular weight and distribution.
- terminators such as phenothiazine, para-t-butylcatechol, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, and diethylhydroxylamine can be used.
- ⁇ Tackifier (B)> The tackifier (B) is added to improve the adhesiveness of the chloroprene latex composition (X) and the contact properties of the chloroprene polymer.
- the addition of a specific tackifier can improve the contact properties in a short-term dry state.
- the amount of the tackifier (B) is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, even more preferably 7 parts by mass or more, and particularly preferably 10 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex (A).
- the amount of the tackifier (B) is preferably 90 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, and even more preferably 50 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex (A).
- the upper and lower limits of the amount of the tackifier (B) may be any combination.
- the adhesiveness of the chloroprene latex composition (X) and the contact adhesiveness of the chloroprene polymer can be improved. Therefore, the initial adhesive strength, normal adhesive strength, and heat resistance of the chloroprene latex composition (X) are improved. As a result, even when a layer containing the solid content of the chloroprene latex composition (X) is used as a contact adhesive in a state containing a dispersion medium, it can exhibit good contact properties as well as good initial adhesive strength, normal adhesive strength, and heat resistance.
- the softening point of the tackifier (B) (measured by the ring and ball method (based on the measurement method of JIS K 5902)) is 85°C or higher, preferably 90°C or higher, and more preferably 95°C or higher.
- the softening point of the tackifier (B) is 155°C or lower, preferably 150°C or lower, more preferably 147°C or lower, even more preferably 130°C or lower, and particularly preferably 115°C or lower.
- the upper and lower limits of the softening point may be any combination.
- tackifier (B) When tackifier (B) is used in the form of an emulsion or solution as described below, the aforementioned blending amount is the solid content excluding solvents, etc.
- the type of tackifier (B) is not particularly limited, but examples include rosin resin or rosin ester resin, reaction products of unsaturated carboxylic acid or acid anhydride with rosin (rosin resin or rosin ester resin), terpene phenol resin, aliphatic petroleum resin, alicyclic petroleum resin, aromatic petroleum resin, copolymerized petroleum resin, and petroleum resins such as hydrogenated products thereof, and alkylphenol resins.
- the tackifier (B) may contain a compound containing a carboxyl group.
- the compound containing a carboxyl group is preferably a reaction product of an unsaturated carboxylic acid or acid anhydride with rosin.
- the tackifier (B) contains a compound containing a carboxyl group, the initial adhesive strength of the layer containing the solid content produced by drying the chloroprene latex composition (X) tends to be good.
- the initial adhesive strength of the adhesive layer tends to be good even when the drying time is so short that the adhesive layer is not sufficiently dried (i.e., when the dispersion medium remains in the adhesive layer containing the solid content of the chloroprene latex composition (X)). Furthermore, when the tackifier (B) contains a compound containing a carboxyl group, the initial adhesive strength tends to be good even when the adhesive layer containing the solid content of the chloroprene latex composition (X) is dry.
- rosin resins and rosin ester resins examples include gum rosin, tall rosin, wood rosin, disproportionated rosin, polymerized rosin, hydrogenated products thereof, and esterified products thereof.
- the reaction product of an unsaturated carboxylic acid or acid anhydride with rosin is a compound obtained by reacting a rosin resin or a rosin ester resin with an unsaturated carboxylic acid or acid anhydride.
- unsaturated carboxylic acids include unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid, and unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and cinnamic acid.
- acid anhydrides include maleic anhydride and itaconic anhydride.
- Two or more types of unsaturated carboxylic acids and acid anhydrides may be used.
- the two or more types of unsaturated carboxylic acids used may be two or more types of unsaturated monocarboxylic acids, two or more types of unsaturated dicarboxylic acids, or a mixture of one or more types of unsaturated monocarboxylic acids and one or more types of unsaturated dicarboxylic acids.
- at least one type of unsaturated carboxylic acid and at least one type of acid anhydride may be used.
- the tackifier (B) when the tackifier (B) contains a reaction product of an unsaturated carboxylic acid or acid anhydride with rosin, it may be described as "the tackifier (B) is carboxylic acid-modified,”"the tackifier (B) is carboxylic acid-modified,” etc.
- the tackifier (B) does not contain a reaction product of an unsaturated carboxylic acid or acid anhydride with rosin, it may be described as "the tackifier (B) is not carboxylic acid-modified,””the tackifier (B) is not carboxylic acid-modified,” etc.
- the terpene phenol resin examples include hydrogenated terpene phenol resins.
- the tackifier (B) preferably contains at least one selected from the group consisting of rosin resins, rosin ester resins, reaction products of unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides with rosin (rosin resins or rosin ester resins), terpene phenol resins, and alicyclic petroleum resins.
- the tackifier (B) is at least one selected from the group consisting of rosin ester resins, reaction products of unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides with rosin (rosin resins or rosin ester resins), and terpene phenol resins, with rosin ester resins or reaction products of unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides with rosin (rosin resins or rosin ester resins) being particularly preferred.
- the rosin resins and rosin ester resins used in the tackifier (B) are different from alkali metal salts of rosin acid.
- tackifier (B) The most common method of adding tackifier (B) is to mix an emulsion of tackifier (B) with the chloroprene latex (A), but tackifier (B) itself may also be added during the production process of chloroprene latex (A). This addition method is effective as one method of adding tackifier (B) types for which emulsions are not commercially available.
- tackifiers (B) include rosin-based emulsions such as Superester NS-125 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., E-720W manufactured by Taiwan Arakawa Chemical Industries, Ltd., and Hariestar SK-218NS, Hariestar SK-323NS, Hariestar SK-370N, Hariestar SK-508H, and Hariestar SK-816E manufactured by Harima Chemical Industries, Ltd., as well as terpene phenol resin emulsions such as Tamanor (registered trademark) E-100, Tamanor (registered trademark) E-200NT, Tamanor (registered trademark) E-102A, and Tamanor (registered trademark) E-300NT manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., and Dermulsene TR-602 manufactured by DRT.
- Solid tackifiers (B) include alicyclic petroleum resins such as Alcon (registered trademark) M-135 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
- the chloroprene latex composition (X) contains the chloroprene latex (A) and the tackifier (B).
- the chloroprene latex composition (X) may contain other components as appropriate in addition to the chloroprene latex (A) and the tackifier (B).
- the chloroprene latex composition (X) may further contain, as long as the adhesive performance is not impaired, a polymer other than a chloroprene polymer, a pH adjuster (C), an antioxidant, a thickener, a plasticizer, an acid acceptor (e.g., zinc oxide, hydrotalcite), a filler (e.g., calcium carbonate, clay), a wetting agent, a crosslinking agent (e.g., polyisocyanate, polyglycidyl ether), etc.
- a polymer other than a chloroprene polymer e.g., a pH adjuster (C), an antioxidant, a thickener, a plasticizer, an acid acceptor (e.g., zinc oxide, hydrotalcite), a filler (e.g., calcium carbonate, clay), a wetting agent, a crosslinking agent (e.g., polyisocyanate, polyglycidyl ether), etc.
- Examples of polymers other than the chloroprene polymer that can be contained in the chloroprene latex composition (X) include a chlorinated polyolefin resin and a (meth)acrylic polymer.
- the chloroprene latex composition (X) does not contain a chlorinated polyolefin resin.
- the chloroprene latex composition (X) contains a (meth)acrylic polymer, the content of the (meth)acrylic polymer is preferably less than 30 parts by mass, more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex (A). It is particularly preferable that the chloroprene latex composition (X) does not contain a (meth)acrylic polymer.
- pH adjuster (C) there are no particular limitations on the type of pH adjuster (C) that can be contained in the chloroprene latex composition (X), but the pH adjuster (C) is preferably a weak acid having at least one logarithm of the reciprocal of its acid dissociation constant (pKa) at 25°C of preferably 8.0 to 11.0, more preferably 9.0 to 10.0.
- the upper and lower pKa limits of the pH adjuster (C) may be any combination.
- the pH adjuster (C) may be at least one selected from the group consisting of amino acids, organic acids, and inorganic weak acids.
- amino acids used as the pH adjuster (C) include glycine, aspartic acid, alanine, glutamic acid, valine, glutamine, leucine, arginine, isoleucine, lysine, serine, histidine, threonine, phenylalanine, cysteine, methionine, tryptophan, asparagine, and proline.
- Examples of organic acids used as the pH adjuster (C) include citric acid, acetic acid, and formic acid.
- inorganic weak acids used as the pH adjuster (C) include boric acid.
- One or more pH adjusters (C) may be used. Particularly preferably, the pH adjuster (C) is at least one selected from the group consisting of glycine and boric acid.
- the initial adhesive strength and heat resistance of the layer containing the solids produced by drying the chloroprene latex composition (X) tend to be good.
- the chloroprene latex composition (X) contains a pH adjuster (C)
- the initial adhesive strength of the adhesive layer tends to be good even when the drying time is so short that the adhesive layer is not sufficiently dried (i.e., when the dispersant remains in the adhesive layer containing the solids of the chloroprene latex composition (X)).
- the product of the amount [mmol] of pH adjuster (C) used per 100 grams (100 g) of solids of chloroprene latex (A) and the valence of the pH adjuster (C) is preferably 30 mmol or less, more preferably 20 mmol or less, and even more preferably 15 mmol or less.
- the product of the amount [mmol] of pH adjuster (C) used per 100 grams of solids of chloroprene latex (A) and the valence of the pH adjuster (C) is preferably 0.1 mmol or more, more preferably 0.2 mmol or more, even more preferably 0.3 mmol or more, and even more preferably 0.5 mmol.
- the product of the amount [mmol] of pH adjuster (C) used and the valence of the pH adjuster (C) is the amount of glycine used in mmoles in the case of glycine, a monovalent weak acid, and is three times the amount of citric acid used in mmoles in the case of citric acid, a trivalent acid. Any combination of upper and lower limits for the product of the amount of pH adjuster (C) used and the valence may be used.
- the chloroprene latex composition (X) is produced by mixing the chloroprene latex (A), the tackifier (B), and, if necessary, the other components.
- the order of adding the components when mixing is not particularly limited.
- the amount of solids in the chloroprene latex composition (X) is preferably 40% by mass or more, more preferably 43% by mass or more, and even more preferably 45% by mass or more, based on 100% by mass of the chloroprene latex composition (X).
- the amount of solids in the chloroprene latex composition (X) is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and even more preferably 58% by mass or less, based on 100% by mass of the chloroprene latex composition (X).
- the upper and lower limits of the amount of solids in the chloroprene latex composition (X) may be any combination.
- the amount of solids content of the chloroprene latex composition (X) is within the above range, the initial adhesive strength, state adhesive strength, and heat resistance are likely to be good, and the contact property is likely to be good particularly even in a situation where the drying time after adhesion to the adherend is short and the water in the chloroprene latex composition (X) adhered to the surface of the adherend does not completely evaporate.
- the adhesive strength (initial adhesive strength) 5 minutes after bonding is preferably 1.5 kN/m or more, more preferably 1.8 kN/m or more, even more preferably 2.0 kN/m or more, and particularly preferably 2.5 kN/m or more.
- the upper limit of the initial adhesive strength is not particularly limited, but is typically 4.0 kN/m.
- the amount of solids of chloroprene latex composition (X) applied to both the first adherend and the second adherend is assumed to be 50 g/ m2 .
- the amount of adhesion of the solid content of the chloroprene latex composition (X) after the chloroprene latex composition (X) has penetrated into the voids of the adherend is set to 50 g/ m2 .
- Both the first layer and the second layer are layers containing the solid content of the chloroprene latex composition (X), and may contain a dispersion medium derived from the chloroprene latex composition (X).
- drying conditions The drying conditions are 23° C. and 50% relative humidity for 10 minutes.
- Bath conditions The first layer and the second layer are brought into contact with each other, placed in a small press, and pressed at 5 MPa for 3 minutes under the conditions of 23°C and 50% relative humidity.
- a test specimen is prepared by bonding a first layer obtained by applying chloroprene latex composition (X) to at least a portion of a first adherend and drying under the aforementioned drying conditions to a second layer obtained by applying chloroprene latex composition (X) to at least a portion of a second adherend and drying under the aforementioned drying conditions, and then aging the resulting specimen for 24 hours at 23°C and 50% relative humidity.
- the adhesive strength (normal adhesive strength) of the test specimen is preferably 4.0 kN/m or more, more preferably 4.5 kN/m or more, and even more preferably 5.0 kN/m or more.
- the upper limit of the normal adhesive strength is not particularly limited, but is typically 7.0 kN/m.
- the amount of solids of chloroprene latex composition (X) applied to both the first and second adherends is assumed to be 50 g/ m2 .
- the amount of adhesion of the solid content of the chloroprene latex composition (X) after the chloroprene latex composition (X) has penetrated into the voids of the adherend is set to 50 g/ m2 .
- Both the first layer and the second layer are layers containing the solid content of the chloroprene latex composition (X), and may contain a dispersion medium derived from the chloroprene latex composition (X).
- the heat resistance temperature of the test specimen (i.e., one that has been cured for 24 hours after bonding) is determined using an apparatus in which the first adherend is hung in an oven by a hook attached to one corner, and a 1 kg weight is hung from the second adherend, both of which are hung in the oven as shown in Figure 2. Specifically, with the test specimen placed as shown in Figure 2, the temperature in the oven is increased at a rate of 0.4°C/min, and the temperature at which the second adherend is completely peeled from the first adherend is taken as the heat resistance temperature of the chloroprene latex composition (X).
- the heat resistance temperature is preferably 60°C or higher, more preferably 65°C or higher, and even more preferably 70°C or higher. There are no particular limitations on the upper limit of the heat resistance temperature, but it is usually 120°C.
- the amount of dispersion medium in the layer containing solids obtained by applying the chloroprene latex composition (X) to at least a portion of an adherend in the amount described below and drying under the drying conditions described below is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less, relative to 100% by mass of the layer containing solids.
- the deposition amount of the solid content of the chloroprene latex composition (X) is set to 50 g/ m2 .
- the deposition amount of the solid content of the chloroprene latex composition (X) after the chloroprene latex composition (X) has penetrated into the voids of the adherend is set to 50 g/ m2 .
- the drying conditions are 23° C. and 50% relative humidity for 10 minutes.
- the chloroprene latex composition (X) is used as an adhesive.
- An adherend with an adhesive layer can be obtained by applying the chloroprene latex composition (X) to a part or the entire surface of an adherend and drying the chloroprene latex composition (X) on the surface of the adherend to form a layer containing the solid content of the chloroprene latex composition (X). That is, the layer containing the solid content of the chloroprene latex composition (X) serves as the adhesive layer.
- the layer containing the solid content does not need to be completely dry, and may be in a state containing the solid content and a dispersion medium such as water.
- the adherend include any material to which the chloroprene latex composition (X) can be adhered, such as urethane foam, a foam, a sheet, a film, canvas, and glass.
- a bonded product can also be produced by laminating multiple adherends via the chloroprene latex composition (X).
- the multiple adherends may all be the same type, or one adherend (hereinafter also referred to as the "first adherend") may be a different type from the other adherend (hereinafter also referred to as the "second adherend").
- first adherend one adherend
- second adherend a different type from the other adherend
- a layer containing the solid content of the chloroprene latex composition (X) is provided on each of the multiple adherends to be bonded, and then the layers of the adherends are brought into contact with each other to bond them, thereby producing a bonded product.
- Examples of bonded products include furniture and shoes.
- the bonded product can be suitably produced, for example, by the following production method: a step (1) of adhering a chloroprene latex composition (X) to at least a part of each of a first adherend and a second adherend; and a step (2) of drying the chloroprene latex composition (X) adhered to the first adherend and the chloroprene latex composition (X) adhered to the second adherend to form a layer containing a solid content of the chloroprene latex composition (X). a step (3) of bonding the layer formed on the first adherend and the layer formed on the second adherend by bringing them into contact with each other;
- the adhesive product can be produced by a method including the steps of:
- ⁇ Step (1)> An example of a treatment performed in the step (step (1)) of adhering the chloroprene latex composition (X) to an adherend will be described below.
- the method for adhering the chloroprene latex composition (X) to an adherend can be any method that can bring the adherend into contact with the chloroprene latex composition (X).
- the chloroprene latex composition (X) may be applied to the surface of the adherend, or the adherend may be partially immersed in a container containing the chloroprene latex composition (X).
- the chloroprene latex composition (X) may be dropped onto the surface of the adherend.
- More specific examples of the method include application using a brush or paintbrush, spraying, screen printing, flow coating, spin coating, and dipping, as well as application to a roll or flat plate using a bar coater, T-die, T-die with a bar, doctor knife, roll coater, die coater, or the like.
- the area of adhesion of the chloroprene latex composition (X) may be the entire surface or a portion of the surface of both the first adherend and the second adherend.
- step (2) the chloroprene latex composition (X) deposited in step (1) is dried to form a layer containing the solid content of the chloroprene latex composition (X).
- the thickness of the layer containing the solid content is not particularly limited as long as the initial adhesive strength and normal adhesive strength are obtained, but is preferably about 20 to 100 ⁇ m.
- the drying time is not particularly limited as long as a layer containing the solid content can be formed, but is preferably 5 minutes or more, more preferably 8 minutes or more, and preferably 60 minutes or less, more preferably 45 minutes or less.
- the upper and lower limits of the drying temperature may be any combination.
- the drying temperature is also not particularly limited as long as a layer containing the solid content can be formed, but is preferably 10 to 90°C, more preferably 15 to 80°C.
- drying does not only mean completely removing the dispersant from the chloroprene latex composition (X), but also includes removing the dispersant to an extent that the solid content in the chloroprene latex composition (X) can be formed into a layer. Specifically, it includes removing the dispersant until the amount of dispersant in the layer containing the solid content is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less, relative to 100% by mass of the layer containing the solid content. Furthermore, in this application, there is no particular lower limit to the amount of dispersant in the layer containing the solid content after drying, but it is typically 0.001% by mass.
- step (3) the layer containing solids formed on the surface of the first adherend and the layer containing solids formed on the surface of the second adherend are brought into contact with each other and bonded together. As a result, the first adherend and the second adherend are bonded together. Pressure may be applied to strengthen the bond between the layer containing solids formed on the surface of the first adherend and the layer containing solids formed on the surface of the second adherend. Pressure may be applied to the entire bonded product, or only to the portions of the first and second adherends where the solid-containing layer is provided. There are no particular limitations on the method of applying pressure, and there are also no particular limitations on the pressure, as long as it is a pressure that does not significantly deform the layer containing solids and the adherends.
- a chloroprene latex that does not fall under the category of chloroprene latex (A) may be referred to as a chloroprene latex (cA).
- a tackifier that does not fall under the category of tackifier (B) may be referred to as a tackifier (cB)
- a chloroprene latex composition that does not fall under the category of chloroprene latex composition (X) may be referred to as a chloroprene latex composition (cX).
- the methods for measuring physical properties are as follows.
- the mass of the chloroprene polymer in 1 g of the chloroprene latex (A) and the mass of the soluble matter were substituted into formula (4) to calculate the content of the tetrahydrofuran-insoluble matter that was not dissolved in tetrahydrofuran at 25°C (tetrahydrofuran-insoluble matter rate) in the chloroprene polymer.
- Tetrahydrofuran insoluble content (mass%) ⁇ 1 - [(mass of dissolved portion) / (mass of chloroprene polymer in 1 g of chloroprene latex (A)] ⁇ ⁇ 100 (4)
- the mass of the chloroprene polymer in 1 g of the chloroprene latex (A) was considered to be the mass of the solid content obtained by drying 1 g of the chloroprene latex (A).
- the chloroprene latex (A) was dried by leaving it to stand in an oven at 100° C. for 2 hours.
- the tetrahydrofuran insoluble content of the chloroprene latex (cA) was also determined in the same manner as in the chloroprene latex (A).
- the DSC measurement pan containing the sample was heated to 60°C and held at 60°C for 10 minutes to melt the crystals in the sample. Next, the temperature was lowered to 3°C at a cooling rate of 10°C/min and the sample was held at 3°C for 360 minutes to crystallize the chloroprene polymer in the sample. Thereafter, the sample was heated to 80°C at a heating rate of 10°C/min to melt the crystals of the chloroprene polymer.
- the tetrahydrofuran-insoluble content of the chloroprene polymer in the chloroprene latex (A-2) was 86% by mass, the fusion enthalpy was 4.65 mJ/mg, and the z-average particle size was 210 nm.
- Chloroprene latexes (A-3) and (A-4) were prepared in the same manner as in Production example 2, except that the amount of n-dodecyl mercaptan charged and the polymerization conversion rate were set as shown in Table 1.
- the physical properties of the chloroprene latexes (A-3) to (A-4) are shown in Table 1.
- the tetrahydrofuran-insoluble fraction of the chloroprene polymer in chloroprene latex (A-5) was 85% by mass, the enthalpy of fusion was 0.31 mJ/mg, and the z-average particle size was 130 nm.
- the resulting physical properties are shown in Table 1.
- the physical properties of the chloroprene latexes (A-6) to (A-8) are shown in Table 1.
- Chloroprene latex (A-14) was prepared by mixing the chloroprene latex (A-5) obtained in Production Example 5 and the chloroprene latex (A-13) obtained in Production Example 18. The mixing ratio of the latexes was set to 50:50 (mass of solids of chloroprene latex (A-5) : mass of solids of chloroprene latex (A-13)). The physical properties obtained for chloroprene latex (A-14) are shown in Table 1.
- chloroprene latex The chloroprene latexes (A-1) to (A-10), (A-12), (A-14), and (cA-1) to (cA-5) produced in Production Examples 1 to 15, 17, and 19
- Normal adhesive strength The test pieces for evaluating adhesive strength were aged for 24 hours at 23°C and 50% relative humidity, and the adhesive strength was measured according to a method in accordance with JIS K 6854-3-1999, and recorded as normal adhesive strength (kN/m). The peel speed was 200 mm/min. The normal adhesive strength obtained was evaluated according to the following evaluation criteria. The normal adhesive strengths obtained and the evaluation results are shown in Table 2. (Evaluation criteria) SS: The normal adhesive strength was 5.0 kN/m or more. AA: The normal adhesive strength was 4.0 kN/m or more and less than 5.0 kN/m. CC: The normal adhesive strength was less than 4.0 kN/m.
- the oven temperature was maintained at 40°C for 30 minutes, and then the temperature was increased at a rate of 0.4°C/min.
- the temperature (°C) at which the entire adhesive surface of the heat resistance test specimen peeled off was recorded and used as the heat resistance temperature.
- the obtained heat resistance temperatures were evaluated according to the following evaluation criteria. The obtained heat resistance temperatures and the evaluation results are shown in Table 2. (Evaluation criteria) SS: Heat resistant temperature was 70°C or higher. AA: The heat resistant temperature was 60°C or higher and lower than 70°C. CC: The heat resistant temperature was less than 60°C.
- the chloroprene latex composition (X-7) prepared in Example 7 was used as the chloroprene latex composition (X). 100 g (solids)/ m2 of chloroprene latex composition (X-7) was applied to No. 6 canvas (25 mm width x 150 mm length, coating surface 25 mm width x 100 mm length) with a brush, dried at 23°C and 50% relative humidity for 1 hour, and the weight (W 1 ) of the resulting test piece was weighed.
- the amount of tackifier (B-1) is the amount (parts by mass) of the solid content of tackifier (B-1) relative to 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex.
- the "z-average particle size*" is the z-average particle size of the chloroprene latex.
- the amount of tackifier (B-1) is the amount (parts by mass) of the solid content of tackifier (B-1) relative to 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex.
- the "z-average particle size*" is the z-average particle size of the chloroprene latex.
- Example 23 Preparation of chloroprene latex compositions, preparation of test pieces, and tests using the test pieces were carried out in the same manner as in Example 7, except that the type of tackifier used in preparing the chloroprene latex compositions was changed as shown in Table 3. The obtained results are shown in Table 3 together with the results of Example 7.
- the amount of tackifier is the amount (parts by mass) of the solid content of the tackifier relative to 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex.
- the "z-average particle size*" is the z-average particle size of the chloroprene latex.
- Examples 10 to 13, Comparative Examples 9 and 10> Preparation of chloroprene latex compositions, preparation of test pieces, and tests using the test pieces were carried out in the same manner as in Example 7, except that the amount of tackifier (B) used in preparing the chloroprene latex composition was changed to the amount shown in Table 4 relative to 100 parts by mass of the solid content in the chloroprene latex (A). The obtained results are shown in Table 4 together with the results of Example 7.
- the amount of tackifier (B-1) is the amount (parts by mass) of the solid content of tackifier (B-1) relative to 100 parts by mass of the solid content of the chloroprene latex.
- the "z-average particle size*" is the z-average particle size of the chloroprene latex.
- Example 18 100 grams of the solid content in the chloroprene latex (A-14) was defined as 100 parts by mass.
- a tackifier (B-1) was added in an amount such that the solid content of the tackifier (B-1) was 30 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the solid content in the chloroprene latex (A-14), and 0.06 part by mass (i.e., 0.80 mmol) of a pH adjuster (C-1) was added to prepare a chloroprene latex composition (X-18).
- chloroprene latex composition (X-18) instead of chloroprene latex composition (X-17), test pieces were prepared and tests were carried out using the test pieces in the same manner as in Example 17. The results obtained are shown in Table 5 together with the results of Example 17.
- Example 19 to 22 Preparation of chloroprene latex compositions, preparation of test pieces, and tests using the test pieces were carried out in the same manner as in Example 17, except that the amount and type of pH adjuster used in preparing the chloroprene latex composition were changed to the amounts shown in Table 5. That is, in all of Examples 19 to 22, 100 grams of solids in the chloroprene latex (A-14) was defined as 100 parts by mass. The obtained results are shown in Table 5.
- the values in the column for tackifier (B-1) are the amount (parts by mass) of solids in tackifier (B-1) per 100 parts by mass of solids in chloroprene latex.
- the amount of pH adjuster (C) in Table 5 is the amount per 100 parts by mass of solids in chloroprene latex.
- "z-average particle size*" is the z-average particle size of chloroprene latex.
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Abstract
本発明の一実施例は、クロロプレンラテックス組成物、および接着製品の製造方法に関し、該クロロプレンラテックス組成物は、要件(a-1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A)と、環球法により測定した軟化点が85~155℃である粘着付与剤(B)とを含む。 (a-1)クロロプレン系重合体100質量%中のテトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]と、示差走査熱量測定(DSC)により測定したクロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]とが、下記式を満たす。 Logβ≧-0.022×α+1.0
Description
本発明の一実施形態は、クロロプレンラテックス組成物に関する。
クロロプレンラテックスは、クロロプレン重合体を含むラテックスである。クロロプレン重合体とは、2-クロロ-1,3-ブタジエン(以下『クロロプレン』ともいう)を乳化重合などして得られるポリクロロプレンのことであり、高い凝集力や結晶性を示す。クロロプレン重合体は主に乳化重合によって製造され、重合後のポリマー粒子が水中に分散したクロロプレン重合体のラテックス(クロロプレンラテックス)は、クロロプレン重合体を溶剤に溶解せずに基材に塗布可能であり、環境に優しい水系接着剤として知られている(非特許文献1)。クロロプレンラテックスの水系接着剤は、例えば、家具、靴、土木建築、ウェットスーツなどに使われている。
近年、世界的な有機揮発物の規制強化を受けて溶剤系接着剤から環境負荷の小さい水系接着剤への切り替えが進められていることから、クロロプレンラテックスの水系接着剤の需要が大きくなっており、様々な水系接着剤が提案されている。例えば、特許文献1には、アセトアセチル化ポリビニルアルコールの存在下で乳化重合して得られるポリクロロプレンラテックスと、酸化亜鉛を含有することを特徴とする水系接着剤が開示されている。
ここで、クロロプレン系接着剤は、コンタクト型接着剤として用いられることが多く、クロロプレンラテックスの水系接着剤も、コンタクト型接着剤として用いられる。コンタクト型接着剤を用いた接着では、被着体の接着面に塗布したコンタクト型接着剤を乾燥させて接着剤層を形成した後に、接着剤層同士を貼り合わせることで、接着力が発現する。
「クロロプレン系接着剤の改良」、郷田 兼成、日本ゴム協会誌、52巻3号、1979年3月発行、167~178頁
非特許文献1に記載されているようにクロロプレンラテックスの水系接着剤をコンタクト型接着剤として用いる場合、クロロプレンラテックスの分散媒である水の乾燥に時間がかかるため、接着剤層の形成に時間がかかってしまう。その結果、溶剤系接着剤に比べて接着に時間がかかるという問題がある。また、接着剤層の乾燥が不十分で接着剤層に水が残っている状態で接着した場合、初期接着力が不十分で、接着剤層同士が剥離しやすい。さらに、接着面を貼り合わせて得られた接着製品を養生した後の常態接着力にも改善の余地がある上、高温(60℃以上)の環境下で剥離が発生しやすいという問題もある。
特許文献1に記載の接着剤組成物においても、コンタクト型接着剤として用いる場合、ラテックスの分散媒である水の乾燥が不十分であると、初期接着力、常態接着力、および耐熱性が不十分であった。すなわち、特許文献1に記載の接着剤組成物では、接着剤層が完全に乾燥するまで該接着剤組成物を乾燥させないと、初期接着力、常態接着力、および耐熱性が不十分で、コンタクト型接着剤として十分に機能しなかった。
本発明の一実施形態は、接着剤層(すなわち、クロロプレンラテックス組成物の固形分を含む層)に分散媒が残った状態でコンタクト型接着剤として用いても、従来の水系のコンタクト型接着剤と比較して、初期接着力、常態接着力、および耐熱性に優れるクロロプレンラテックス組成物を提供する。
本発明者が研究を進めた結果、下記構成例によれば、前記課題を解決できることを見出した。本発明の構成例は、以下の通りである。
なお、本明細書では、数値範囲を示す「A~B」は、A以上B以下を示す。
なお、本明細書では、数値範囲を示す「A~B」は、A以上B以下を示す。
[1] 下記要件(a-1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A)と、
環球法(JIS K 5902の測定方法に準拠)により測定した軟化点が85~155℃である粘着付与剤(B)とを含む、クロロプレンラテックス組成物(X)。
(a-1)クロロプレン系重合体100質量%中のテトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]と、示差走査熱量測定(DSC)により測定したクロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]とが、下記式(1)を満たす。
Logβ≧-0.022×α+1.0 ・・・(1)
環球法(JIS K 5902の測定方法に準拠)により測定した軟化点が85~155℃である粘着付与剤(B)とを含む、クロロプレンラテックス組成物(X)。
(a-1)クロロプレン系重合体100質量%中のテトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]と、示差走査熱量測定(DSC)により測定したクロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]とが、下記式(1)を満たす。
Logβ≧-0.022×α+1.0 ・・・(1)
[2] 前記クロロプレンラテックス(A)は、
テトラヒドロフラン不溶分率が0~15質量%、かつ、融解エンタルピーが10~40[mJ/mg]であるクロロプレン系重合体を含む第1のクロロプレンラテックスと、
テトラヒドロフラン不溶分率が70~98質量%、かつ、融解エンタルピーが0~10[mJ/mg]であるクロロプレン系重合体を含む第2のクロロプレンラテックスと
を含む、[1]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
テトラヒドロフラン不溶分率が0~15質量%、かつ、融解エンタルピーが10~40[mJ/mg]であるクロロプレン系重合体を含む第1のクロロプレンラテックスと、
テトラヒドロフラン不溶分率が70~98質量%、かつ、融解エンタルピーが0~10[mJ/mg]であるクロロプレン系重合体を含む第2のクロロプレンラテックスと
を含む、[1]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[3] 前記クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%のうち、前記第1のクロロプレンラテックスに由来する固形分の含有量が1~99質量%であり、前記第2のクロロプレンラテックスに由来する固形分の含有量が99~1質量%である、[2]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[4] 前記クロロプレンラテックス(A)がアニオン系乳化剤を含む、[1]~[3]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[5] 前記アニオン系乳化剤がロジン酸塩である、[4]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[6] 前記テトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]と、前記融解エンタルピーβ[mJ/mg]とが、さらに、下記式(2)を満たす、[1]~[5]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
Logβ≦-0.006×α+1.7 ・・・(2)
Logβ≦-0.006×α+1.7 ・・・(2)
[7] 前記粘着付与剤(B)がカルボキシル基を含有する化合物を含む、[1]~[6]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[8] 前記粘着付与剤(B)が、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物を含む、[7]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[9] 前記不飽和カルボン酸または酸無水物が、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸及びケイ皮酸からなる群より選択される少なくとも1種である、[8]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[10] 前記クロロプレンラテックス(A)の固形分100質量部に対して、前記粘着付与剤(B)を3~90質量部含有する、[1]~[9]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[11] 前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量は、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の質量を100質量%とした場合に、40~70質量%である、[1]~[10]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[12] pH調整剤(C)をさらに含有する、[1]~[11]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[13] 前記pH調整剤(C)は、アミノ酸、有機酸、および無機弱酸からなる群より選択される少なくとも1種である、[12]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[14] 前記pH調整剤(C)は、25℃における酸解離定数の逆数の対数値(pKa)の少なくとも1つが8.0~11.0の範囲にある弱酸である、[12]または[13]に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[15] 前記クロロプレンラテックス(A)の固形分100グラムに対する前記pH調整剤(C)の使用量[mmol]と、前記pH調整剤(C)の価数との積が、0.1~30mmolである、[12]~[14]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
[16][1]~[15]のいずれか1つに記載のクロロプレンラテックス組成物(X)を第1の被着体と第2の被着体の各々の少なくとも一部に付着させる工程(1)と
前記第1の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)と、前記第2の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)とを乾燥して、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成する工程(2)と、
前記第1の被着体に形成された前記層と、前記第2の被着体に形成された前記層とを、互いに接触させることにより接着する工程(3)
を含む、接着製品の製造方法。
前記第1の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)と、前記第2の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)とを乾燥して、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成する工程(2)と、
前記第1の被着体に形成された前記層と、前記第2の被着体に形成された前記層とを、互いに接触させることにより接着する工程(3)
を含む、接着製品の製造方法。
本発明の一実施形態によると、接着剤層(すなわち、クロロプレンラテックス組成物の固形分を含む層)に分散媒が残った状態でコンタクト型接着剤として用いても、従来の水系のコンタクト型接着剤と比較して初期接着力、常態接着力、および耐熱性に優れるクロロプレンラテックス組成物が提供できる。
≪クロロプレンラテックス組成物(X)≫
クロロプレンラテックス組成物(X)は、所定の要件を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A)と、環球法(JIS K 5902の測定方法に準拠)により測定した軟化点が85~155℃である粘着付与剤(B)とを含む。
クロロプレンラテックス組成物(X)は、所定の要件を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A)と、環球法(JIS K 5902の測定方法に準拠)により測定した軟化点が85~155℃である粘着付与剤(B)とを含む。
<クロロプレンラテックス(A)>
クロロプレンラテックス(A)は、水などの分散媒中に、後述する要件(a-1)を満たすクロロプレン系重合体が分散しているラテックスである。前記分散媒は、例えば、水、水と水溶性アルコールとが含まれる水性溶媒が挙げられるが、好ましくは水である。
クロロプレンラテックス(A)は、水などの分散媒中に、後述する要件(a-1)を満たすクロロプレン系重合体が分散しているラテックスである。前記分散媒は、例えば、水、水と水溶性アルコールとが含まれる水性溶媒が挙げられるが、好ましくは水である。
〔クロロプレン系重合体〕
クロロプレンラテックス(A)に含まれるクロロプレン系重合体は、以下の要件(a-1)を満たす。
クロロプレンラテックス(A)に含まれるクロロプレン系重合体は、以下の要件(a-1)を満たす。
[要件(a-1)]
クロロプレン系重合体100質量%中のテトラヒドロフラン不溶分率をα[質量%]、示差走査熱量測定(DSC)により測定したクロロプレン系重合体の融解エンタルピーをβ[mJ/mg]とすると、αとβとが、下記式(1)を満たし、好ましくは下記式(1a)をさらに満たし、より好ましくは下記式(1b)も満たす。
Logβ≧-0.022×α+1.0 ・・・(1)
Logβ≧-0.014×α+1.1 ・・・(1a)
Logβ≧-0.009×α+1.2 ・・・(1b)
ここで、テトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]、および、融解エンタルピーβ[mJ/mg]は、いずれも後述する実施例に記載した方法で求められる。なお、テトラヒドロフラン不溶分率は、25℃においてテトラヒドロフランに不溶な成分の含有割合である。
クロロプレン系重合体100質量%中のテトラヒドロフラン不溶分率をα[質量%]、示差走査熱量測定(DSC)により測定したクロロプレン系重合体の融解エンタルピーをβ[mJ/mg]とすると、αとβとが、下記式(1)を満たし、好ましくは下記式(1a)をさらに満たし、より好ましくは下記式(1b)も満たす。
Logβ≧-0.022×α+1.0 ・・・(1)
Logβ≧-0.014×α+1.1 ・・・(1a)
Logβ≧-0.009×α+1.2 ・・・(1b)
ここで、テトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]、および、融解エンタルピーβ[mJ/mg]は、いずれも後述する実施例に記載した方法で求められる。なお、テトラヒドロフラン不溶分率は、25℃においてテトラヒドロフランに不溶な成分の含有割合である。
クロロプレンラテックス(A)中のクロロプレン系重合体が式(1)を満たすと、該クロロプレンラテックス(A)を含むクロロプレンラテックス組成物(X)は、初期接着力、常態接着力、および耐熱性に優れる傾向がある。ここで、初期接着力は、クロロプレンラテックス組成物(X)を乾燥させて作製した固形分を含む層同士を貼り合わせた直後、もしくは、貼り合わせてから短時間(例えば5分)経過したときの接着力である。また、常態接着力とは、クロロプレンラテックス組成物(X)を乾燥させて作製した固形分を含む層同士を貼り合わせ、長時間(例えば24時間)にわたって養生したときの接着力である。初期接着力は、例えば、クロロプレンラテックス組成物(X)を被着体に塗布した後、23℃、50%相対湿度条件において10分間にわたって乾燥させて得られた固形分を含む層同士を貼り合わせ、5分経過後の接着力とすることができ、具体的には後述する実施例に記載した方法で求められる。常態接着力は、例えば、固形分を含む層同士を貼り合わせてから、23℃、50%相対湿度条件において24時間にわたって養生した後の接着力とすることができ、具体的には後述する実施例に記載した方法で求められる。
なお、クロロプレンラテックス組成物(X)を乾燥させて作製した固形分を含む層は、全体が水などの分散媒で湿潤している固形分の層であってもよく、一部が湿潤している固形分の層であってもよく、さらに、全体が乾燥した固形分の層であってもよい。また、固形分を含む層は、固形分を含む層の一部または全部が分散媒で膨潤している状態であってもよい。
本明細書の記載は特定の理論に拘束されることを意図するわけではないが、クロロプレン系重合体が式(1)を満たすと、クロロプレンラテックス組成物(X)が初期接着力と常態接着力とに優れる理由は、以下の(a1)~(a3)によると推測される。
(a1)クロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率が高いほど、クロロプレン系重合体を含む固形分の層の初期接着力と常態接着力とが高くなりやすいこと。
(a2)クロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率が高いほど、クロロプレン系重合体の結晶化度が下がりやすいこと。
(a3)クロロプレン系重合体の結晶化度が高いほど、クロロプレン系重合体を含む固形分の層の初期接着力と常態接着力とが高くなりやすいこと。
なお、結晶化度が高いほど、融解エンタルピーの値が大きくなる。
(a1)クロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率が高いほど、クロロプレン系重合体を含む固形分の層の初期接着力と常態接着力とが高くなりやすいこと。
(a2)クロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率が高いほど、クロロプレン系重合体の結晶化度が下がりやすいこと。
(a3)クロロプレン系重合体の結晶化度が高いほど、クロロプレン系重合体を含む固形分の層の初期接着力と常態接着力とが高くなりやすいこと。
なお、結晶化度が高いほど、融解エンタルピーの値が大きくなる。
式(1)を満たすクロロプレン系重合体は、クロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率と融解エンタルピー(すなわち、結晶化度)とを調整することにより得られる。
クロロプレン系重合体中のテトラヒドロフラン不溶分率は、重合転化率、クロロプレン系重合体製造時の連鎖移動剤の量、重合時間、重合温度などによって制御され得る。重合時間が長いほど重合転化率が大きくなる傾向がある。また、重合転化率を大きくすると、クロロプレン系重合体中のテトラヒドロフラン不溶分率は大きくなる傾向にある。さらに、連鎖移動剤の量を多くすると、クロロプレン系重合体中のテトラヒドロフラン不溶分率は小さくなる傾向にある。
クロロプレン系重合体中のテトラヒドロフラン不溶分率は、重合転化率、クロロプレン系重合体製造時の連鎖移動剤の量、重合時間、重合温度などによって制御され得る。重合時間が長いほど重合転化率が大きくなる傾向がある。また、重合転化率を大きくすると、クロロプレン系重合体中のテトラヒドロフラン不溶分率は大きくなる傾向にある。さらに、連鎖移動剤の量を多くすると、クロロプレン系重合体中のテトラヒドロフラン不溶分率は小さくなる傾向にある。
クロロプレン系重合体の融解エンタルピー(すなわち、結晶化度)は、クロロプレン系重合体を重合する際の重合温度などによって制御され得る。クロロプレン系重合体を重合する際の重合温度が低いほど融解エンタルピーが大きくなる傾向があり、結晶化度が高くなる傾向がある。またクロロプレンポリマーのテトラヒドロフラン含有率が多いほど融解エンタルピーが小さくなる傾向があり、結晶化度が低くなる傾向がある。
クロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]と、クロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]とが前記式(1)を満たす場合、Logβの値の上限は特に限定されるものではないが、通常、下記式(2)を満たし、より好ましくは下記式(2a)をさらに満たし、さらに好ましくは下記式(2b)も満たす。
Logβ≦-0.006×α+1.7 ・・・(2)
Logβ≦-0.007×α+1.6 ・・・(2a)
Logβ≦-0.008×α+1.5 ・・・(2b)
Logβ≦-0.006×α+1.7 ・・・(2)
Logβ≦-0.007×α+1.6 ・・・(2a)
Logβ≦-0.008×α+1.5 ・・・(2b)
クロロプレンラテックス(A)は、複数のクロロプレンラテックスに由来するクロロプレン系重合体を含んでいてもよい。ここで、複数のクロロプレンラテックスに由来するクロロプレン系重合体は、モノマーの組成、粒子径、テトラヒドロフラン不溶分率、融解エンタルピーなどの物性の1つ以上が互いに異なっていればよい。例えば、モノマーの組成は同じで、テトラヒドロフラン不溶分率と融解エンタルピーとが異なるクロロプレン系重合体同士がクロロプレンラテックス(A)に含まれていてもよい。また、テトラヒドロフラン不溶分率と融解エンタルピーとがほぼ同じで粒子径が異なるクロロプレン系重合体同士がクロロプレンラテックス(A)に含まれていてもよい。
複数のクロロプレンラテックスに由来するクロロプレン系重合体がクロロプレンラテックス(A)に含まれる場合、クロロプレンラテックス(A)に含まれるクロロプレン系重合体の全体で、前記式(1)を満たしていればよい。例えば、前記式(1)を満たさないクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックスを複数組み合わせて、得られるクロロプレンラテックス(A)に含まれるクロロプレン系重合体の全体で前記式(1)を満たすようにしてもよい。また、前記式(1)を満たさないクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックスと前記式(1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A)とを組み合わせて、得られるクロロプレンラテックス(A)に含まれるクロロプレン系重合体の全体で前記式(1)を満たすようにしてもよい。さらに、前記式(1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A)を複数組み合わせて、得られるクロロプレンラテックス(A)に含まれるクロロプレン系重合体の全体で前記式(1)を満たすようにしてもよい。
クロロプレンラテックス(A)が複数の種類のクロロプレン系重合体を含む場合、クロロプレン系重合体の全体で式(1)を満たしやすい点から、テトラヒドロフラン不溶分率が比較的低く、かつ、融解エンタルピーが比較的高い第1のクロロプレン系重合体と、テトラヒドロフラン不溶分率が比較的高く、かつ、融解エンタルピーが比較的低い第2のクロロプレン系重合体とを、クロロプレンラテックス(A)が含むことが好ましい。例えば、以下に述べる第1のクロロプレン系重合体と、第2のクロロプレン系重合体とがクロロプレンラテックス(A)に含まれることが好ましい。
・テトラヒドロフラン不溶分率が0~15質量%、かつ、融解エンタルピーが10~40mJ/mgである第1のクロロプレン系重合体
・テトラヒドロフラン不溶分率が70~98質量%、かつ、融解エンタルピーが0~10mJ/mgである第2のクロロプレン系重合体
・テトラヒドロフラン不溶分率が0~15質量%、かつ、融解エンタルピーが10~40mJ/mgである第1のクロロプレン系重合体
・テトラヒドロフラン不溶分率が70~98質量%、かつ、融解エンタルピーが0~10mJ/mgである第2のクロロプレン系重合体
第1のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は、好ましくは0質量%以上である。また、第1のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は、好ましくは15質量%以下、より好ましくは12質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。なお、第1のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率の上限と下限の組み合わせは、いずれの組み合わせであってもよい。
第1のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは10mJ/mg以上、より好ましくは12mJ/mg以上、さらに好ましくは15mJ/mg以上である。第1のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは40mJ/mg以下、より好ましくは37mJ/mg以下、さらに好ましくは35mJ/mg以下である。なお、第1のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーの上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
第1のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは10mJ/mg以上、より好ましくは12mJ/mg以上、さらに好ましくは15mJ/mg以上である。第1のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは40mJ/mg以下、より好ましくは37mJ/mg以下、さらに好ましくは35mJ/mg以下である。なお、第1のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーの上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
第2のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上、さらに好ましくは78質量%以上である。第2のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は、好ましくは98質量%以下、より好ましくは96質量%以下、さらに好ましくは94質量%以下である。なお、第2のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率の上限と下限の組み合わせは、いずれの組み合わせであってもよい。
第2のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは0mJ/mg以上、より好ましくは0.05mJ/mg以上、さらに好ましくは0.10mJ/mg以上である。第2のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは10mJ/mg以下、より好ましくは7mJ/mg以下、さらに好ましくは5mJ/mg以下である。なお、第2のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーの上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
第2のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは0mJ/mg以上、より好ましくは0.05mJ/mg以上、さらに好ましくは0.10mJ/mg以上である。第2のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーは、好ましくは10mJ/mg以下、より好ましくは7mJ/mg以下、さらに好ましくは5mJ/mg以下である。なお、第2のクロロプレン系重合体の融解エンタルピーの上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
なお、第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体のいずれも、それぞれ単独では、前記式(1)を満たしていてもよく、また、前記式(1)を満たさなくてもよい。
第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体とを併用する場合、クロロプレンラテックス(A)中の第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体との質量比(第1のクロロプレン系重合体:第2のクロロプレン系重合体)は、クロロプレン系重合体の全体で上記式(1)を満たす限り制限されないが、好ましくは、1:99~99:1であり、より好ましくは10:90~90:10であり、さらに好ましくは40:60~85:15、特に好ましくは50:50~75:25である。
ここで、第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体とが共存すると、第1のクロロプレン系重合体が単独で存在する場合に比べて、第1のクロロプレン系重合体の結晶化の速度が遅くなる傾向がある。このため、第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体とが共存するクロロプレンラテックス組成物(X)では、該組成物を乾燥させて固形分を含む層を形成している間に結晶化する第1のクロロプレン系重合体の量が、第1のクロロプレン系重合体単独の場合よりも少なくなる傾向がある。その結果、第1のクロロプレン系重合体単独の場合よりも、接着直後のコンタクト性(粘着性)が高くなり、初期接着力が高くなる傾向がある。これらのことから、第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体との質量比(第1のクロロプレン系重合体:第2のクロロプレン系重合体)が、50:50~75:25であると、コンタクト性や初期接着性が特に良好になりやすいと考えられる。
ところで、第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体とが共存する場合であっても、接着後、比較的長時間(例えば、23℃、50%相対湿度条件下で24時間)養生した後では、第1のクロロプレン系重合体が単独で存在する場合と同程度に第1のクロロプレン系重合体の結晶が生成すると考えられる。結晶化したクロロプレン系重合体では、結晶化前よりもコンタクト性は劣るものの、接着力は向上する。このため、第1のクロロプレン系重合体の方が第2のクロロプレン系重合体よりも多い場合、クロロプレンラテックス(A)中のクロロプレン系重合体の全体では、第1のクロロプレン系重合体の結晶の生成に起因して、接着強度が高くなる、と推測される。
ところで、第1のクロロプレン系重合体と第2のクロロプレン系重合体とが共存する場合であっても、接着後、比較的長時間(例えば、23℃、50%相対湿度条件下で24時間)養生した後では、第1のクロロプレン系重合体が単独で存在する場合と同程度に第1のクロロプレン系重合体の結晶が生成すると考えられる。結晶化したクロロプレン系重合体では、結晶化前よりもコンタクト性は劣るものの、接着力は向上する。このため、第1のクロロプレン系重合体の方が第2のクロロプレン系重合体よりも多い場合、クロロプレンラテックス(A)中のクロロプレン系重合体の全体では、第1のクロロプレン系重合体の結晶の生成に起因して、接着強度が高くなる、と推測される。
以下、クロロプレンラテックス(A)に含まれ得るクロロプレン系重合体の組成と物性について説明する。
クロロプレン系重合体は、2-クロロ-1,3-ブタジエン(『クロロプレン』ともいう)を主要なモノマー成分とする重合体である。ここで、「主要なモノマー成分」とは、重合体に含まれる構成単位を導くモノマーのうちで最も含有比率の多い成分のことを意味する。重合体に含まれる構成単位を導くモノマーの総量を100質量部とすると、「主要なモノマー成分」は、好ましくは、含有量が80質量部以上を占めるモノマー成分である。クロロプレン系重合体は、クロロプレン由来の構成単位のみから構成されてもよく、また、クロロプレン由来の構成単位、および、クロロプレンと共重合可能なモノマーに由来する構成単位から構成されていてもよい。
クロロプレンと共重合可能なモノマーとしては、本発明の目的を阻害しない限り特に制限はなく、例えば、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン、1-クロロ-1,3-ブタジエン、ブタジエン、イソプレン、スチレン、アクリロニトリル、アクリル酸及びそのエステル類、メタクリル酸及びそのエステル類が挙げられる。これらの中でも、クロロプレンと共重合可能なモノマーとしては、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン、1-クロロ-1,3-ブタジエン、およびメタクリル酸が好ましく、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン、およびメタクリル酸がより好ましく、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエンが特に好ましい。
クロロプレンと共重合可能なモノマーは、1種単独であってもよいし、2種以上であってもよい。
クロロプレンと共重合可能なモノマーは、1種単独であってもよいし、2種以上であってもよい。
クロロプレン系重合体は、クロロプレン、および、クロロプレンと共重合可能なモノマーの和を100質量部として、クロロプレンから導かれる構成単位は、80質量部以上が好ましく、より好ましくは85質量部以上、さらに好ましくは88質量部以上である。クロロプレンから導かれる構成単位の量は、100質量部以下が好ましい。
また、クロロプレン系重合体が2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエンから導かれる構成単位を含む場合、該構成単位は0質量部より多い量で含まれていればよく、上限は、20質量部未満が好ましく、より好ましくは15質量部未満であり、さらに好ましくは12質量部未満である(ただし、クロロプレン系重合体を構成する全構成単位の合計を100質量部とする)。2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン以外のクロロプレンと共重合可能なモノマーは、クロロプレン系重合体を構成する全構成単位の合計を100質量部とした場合に、5質量部以下の量であることが好ましい。
クロロプレンラテックス組成物(X)中のクロロプレン系重合体の組成が前記範囲にあると、ポリクロロプレンの有する柔軟性および高い凝集力を損なうことなく、共重合モノマーに由来する凝集力や機能性を付与することができる。
また、クロロプレン系重合体が2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエンから導かれる構成単位を含む場合、該構成単位は0質量部より多い量で含まれていればよく、上限は、20質量部未満が好ましく、より好ましくは15質量部未満であり、さらに好ましくは12質量部未満である(ただし、クロロプレン系重合体を構成する全構成単位の合計を100質量部とする)。2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン以外のクロロプレンと共重合可能なモノマーは、クロロプレン系重合体を構成する全構成単位の合計を100質量部とした場合に、5質量部以下の量であることが好ましい。
クロロプレンラテックス組成物(X)中のクロロプレン系重合体の組成が前記範囲にあると、ポリクロロプレンの有する柔軟性および高い凝集力を損なうことなく、共重合モノマーに由来する凝集力や機能性を付与することができる。
クロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径は50nm以上が好ましく、より好ましくは70nm以上であり、さらに好ましくは90nm以上である。また、z平均粒子径の上限は、500nm以下が好ましく、より好ましくは300nm以下であり、さらに好ましくは210nm以下である。z平均粒子径は、後述する実施例に記載した方法で求められる。クロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
クロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径が前記範囲にあると、ラテックス粒子の乳化安定性が高く、接着剤組成物としての貯蔵可能期間が長くなり望ましい。クロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径は重合時の界面活性剤の種類、および、量によって調整され得る。具体的には、乳化能が高い界面活性剤を用いると、得られるクロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径が小さくなる傾向がある。また、界面活性剤の添加量が多いほど、得られるクロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径が小さくなる傾向がある。
クロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径が前記範囲にあると、ラテックス粒子の乳化安定性が高く、接着剤組成物としての貯蔵可能期間が長くなり望ましい。クロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径は重合時の界面活性剤の種類、および、量によって調整され得る。具体的には、乳化能が高い界面活性剤を用いると、得られるクロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径が小さくなる傾向がある。また、界面活性剤の添加量が多いほど、得られるクロロプレン系重合体粒子のz平均粒子径が小さくなる傾向がある。
示差走査熱量測定(DSC)により測定したクロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]は、好ましくは、0mJ/mg以上、より好ましくは3mJ/mg以上、さらに好ましくは5mJ/mg以上である。クロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]は、好ましくは40mJ/mg以下、より好ましくは25mJ/mg以下、さらに好ましくは20mJ/mg以下である。なお、融解エンタルピーは、後述する実施例に記載した方法で求められる。所望の融解エンタルピーを有するクロロプレン系重合体の調製方法は前述のとおりである。なお、クロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]の上限と下限の組み合わせは、いずれの組み合わせであってもよい。
〔クロロプレンラテックス(A)〕
クロロプレンラテックス(A)は、水などの分散媒中に、前記要件(a-1)を満たすクロロプレン系重合体が分散しているラテックスであれば制限なく用いることができる。また、クロロプレンラテックス(A)は、複数のクロロプレンラテックスを含んでいてもよい。
クロロプレンラテックス(A)は、水などの分散媒中に、前記要件(a-1)を満たすクロロプレン系重合体が分散しているラテックスであれば制限なく用いることができる。また、クロロプレンラテックス(A)は、複数のクロロプレンラテックスを含んでいてもよい。
クロロプレンラテックス(A)が複数のクロロプレンラテックスを含む場合、クロロプレンラテックス(A)に含まれるクロロプレン系重合体の全体で、前記式(1)を満たしていればよい。すなわち、前記式(1)を満たさないクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックスを複数組み合わせて、クロロプレンラテックス(A)を調製してもよく、前記式(1)を満たさないクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックスと前記式(1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A1)とを組み合わせて、クロロプレンラテックス(A2)としてもよい。さらに、前記式(1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A3)と前記式(1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A4)とを組み合わせて、クロロプレンラテックス(A5)を調製してもよい。
例えば、クロロプレンラテックス(A)は、以下の第1のクロロプレンラテックスと第2のクロロプレンラテックスとを含んでもよい。
・テトラヒドロフラン不溶分率が0~15質量%、かつ、融解エンタルピーが10~40mJ/mgである前記第1のクロロプレン系重合体を含む第1のクロロプレンラテックス
・テトラヒドロフラン不溶分率が70~98質量%、かつ、融解エンタルピーが0~10mJ/mgである前記第2のクロロプレン系重合体を含む第2のクロロプレンラテックス
なお、第1のクロロプレンラテックスと第2のクロロプレンラテックスのいずれも、それぞれ単独では、クロロプレンラテックス(A)に該当していてもよく、また、クロロプレンラテックス(A)に該当していなくてもよい。
・テトラヒドロフラン不溶分率が0~15質量%、かつ、融解エンタルピーが10~40mJ/mgである前記第1のクロロプレン系重合体を含む第1のクロロプレンラテックス
・テトラヒドロフラン不溶分率が70~98質量%、かつ、融解エンタルピーが0~10mJ/mgである前記第2のクロロプレン系重合体を含む第2のクロロプレンラテックス
なお、第1のクロロプレンラテックスと第2のクロロプレンラテックスのいずれも、それぞれ単独では、クロロプレンラテックス(A)に該当していてもよく、また、クロロプレンラテックス(A)に該当していなくてもよい。
前記第1のクロロプレンラテックスと前記第2のクロロプレンラテックスとを混合すると、得られるクロロプレンラテックス中のクロロプレン系重合体が全体として前記式(1)を満たしやすくなる。結果として、クロロプレンラテックス(A)が得やすくなり、クロロプレンラテックス(A)を用いて調製されるクロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層では、初期接着力、および常態接着力が良好になりやすい。
前記第1のクロロプレンラテックスと前記第2のクロロプレンラテックスとを混合する場合、クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%のうち、第1のクロロプレンラテックスに由来する固形分の量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上である。また、クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%のうち、第1のクロロプレンラテックスに由来する固形分の量は、好ましくは99質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは75質量%以下である。なお、クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%に対する、第1のクロロプレンラテックスに由来する固形分の量の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
前記第1のクロロプレンラテックスと前記第2のクロロプレンラテックスとを混合する場合、クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%のうち、第2のクロロプレンラテックスに由来する固形分の量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは25質量%以上である。また、クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%のうち、第2のクロロプレンラテックスに由来する固形分の量は、好ましくは99質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。なお、クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%に対する、第2のクロロプレンラテックスに由来する固形分の量の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
第1のクロロプレンラテックスと第2のクロロプレンラテックスとを各々の固形分が前記割合になるように混合されると、得られるクロロプレンラテックス(A)では、第1のクロロプレン系重合体の結晶化が、第2のクロロプレン系重合体により阻害される、と推測される。その結果、クロロプレンラテックス(A)を含むクロロプレンラテックス組成物(X)では、該組成物を乾燥させて固形分を含む層を形成する間に結晶化する第1のクロロプレン系重合体の量が比較的少なくなり、固形分を含む層のコンタクト性と初期接着性が良好になる、と推測される。ここで、第1のクロロプレン系重合体の結晶化の速度は遅くなるものの、第1のクロロプレン系重合体の結晶化は時間とともに進行するので、第1のクロロプレン系重合体が結晶化することにより、常態接着力は良好になる、と推測される。
クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度は、クロロプレンラテックス(A)の質量を100質量%とした場合に、好ましくは40質量%以上、より好ましくは43質量%以上、さらに好ましくは45質量%以上である。クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度は、クロロプレンラテックス(A)の質量を100質量%とした場合に、好ましくは73質量%以下、より好ましくは71質量%以下、さらに好ましくは70質量%以下である。クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度が前記範囲にあると、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分濃度を後述する好適な範囲に調整しやすい。その結果、初期接着力、および常態接着力が良好なクロロプレンラテックス組成物(X)を容易に調製できる。
なお、固形分とは、ラテックスやエマルジョンから、溶媒、揮発性成分等の固形分測定条件で揮発する成分を除いた成分であり、クロロプレンラテックス(A)の固形分には、クロロプレン系重合体の他に、製造時に使用された乳化剤なども含まれている。クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度(質量%)は、具体的には、採取したクロロプレンラテックス(A)の質量(Wa)で、該クロロプレンラテックス(A)を100℃のオーブンに、2時間静置することにより乾燥させて得られた乾固物の重さ(Wd)を除して100倍する(すなわち、Wd/Wa×100)ことで求められる。クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度(質量%)は、重合転化率、乳化剤の使用量などにより、適宜調整できる。
なお、固形分とは、ラテックスやエマルジョンから、溶媒、揮発性成分等の固形分測定条件で揮発する成分を除いた成分であり、クロロプレンラテックス(A)の固形分には、クロロプレン系重合体の他に、製造時に使用された乳化剤なども含まれている。クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度(質量%)は、具体的には、採取したクロロプレンラテックス(A)の質量(Wa)で、該クロロプレンラテックス(A)を100℃のオーブンに、2時間静置することにより乾燥させて得られた乾固物の重さ(Wd)を除して100倍する(すなわち、Wd/Wa×100)ことで求められる。クロロプレンラテックス(A)の固形分濃度(質量%)は、重合転化率、乳化剤の使用量などにより、適宜調整できる。
クロロプレンラテックス(A)は、クロロプレン系重合体と分散媒の他に、クロロプレンラテックス(A)の調製の際に使用された乳化剤を含み得る。好ましくは、クロロプレンラテックス(A)は、アニオン系乳化剤を含む。より好ましくは、クロロプレンラテックス(A)は、ロジン酸塩を前記アニオン系乳化剤として含む。クロロプレンラテックス(A)は、アニオン系乳化剤を含むと乾燥過程で適度に乳化状態が不安定化し、接着剤として重要なタックが発現しやすい。また、前記アニオン系乳化剤がロジン酸塩であると、クロロプレン系重合体との相溶性が良好であり、クロロプレン系重合体の接着剤性能を阻害しない。
〔クロロプレンラテックス(A)の製造方法〕
クロロプレンラテックス(A)を得る方法は特に限定されないが、乳化重合が好ましく、工業的には特に水性乳化重合が好ましい。例えば、クロロプレン単独、またはクロロプレンおよびクロロプレンと共重合可能なモノマーを、乳化剤、好ましくはロジン酸金属塩の存在下で、必要に応じて重合開始剤、連鎖移動剤を用いて乳化重合し、所定の重合転化率になった際に、重合禁止剤を添加して重合停止させればよい。
クロロプレンラテックス(A)を得る方法は特に限定されないが、乳化重合が好ましく、工業的には特に水性乳化重合が好ましい。例えば、クロロプレン単独、またはクロロプレンおよびクロロプレンと共重合可能なモノマーを、乳化剤、好ましくはロジン酸金属塩の存在下で、必要に応じて重合開始剤、連鎖移動剤を用いて乳化重合し、所定の重合転化率になった際に、重合禁止剤を添加して重合停止させればよい。
クロロプレンラテックス(A)の乳化剤の種類は特に限定されるものではないが、アニオン系の乳化剤、ノニオン系の乳化剤が挙げることができ、特にアニオン系の乳化剤が好ましい。
アニオン系の乳化剤の種類は特に限定されないが、ロジン酸のアルカリ金属塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン塩など)、ジフェニルエーテルスルホン酸塩(ジフェニルエーテルスルホン酸ナトリウム塩、ジフェニルエーテルスルホン酸アンモニウム塩など)、ナフタレンスルホン酸塩(β-ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム塩など)、脂肪酸アルカリ金属塩(ラウリン酸カリウムなど)を挙げることができ、不均化ロジン酸のアルカリ金属塩が特に好ましい。
ロジン酸の種類は特に限定されないが、ガムロジン、ウッドロジン、トールロジン、これらを不均化反応させた不均化ロジン、精製したロジン等が挙げられ、不均化ロジンが好ましい。金属塩は通常アルカリ金属塩が使用され、好ましくはナトリウム塩および/またはカリウム塩である。また、ロジン酸とアルカリ金属水酸化物とを別々に添加してロジン酸のアルカリ金属塩としてもよい。
ノニオン系の乳化剤の種類は特に限定されないが、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどを挙げることができ、部分ケン化ポリビニルアルコールが特に好ましい。
これら乳化剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、乳化剤として、ロジン酸金属塩を含むことが好ましい。
これら乳化剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、乳化剤として、ロジン酸金属塩を含むことが好ましい。
乳化剤としてロジン酸金属塩を含む場合、その含有量は、仕込みモノマー100質量部に対し、0.5質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上が更に好ましい。ロジン酸金属塩の含有量の上限は、8質量部以下であり、6.5質量部以下がより好ましく、5.0質量部以下が更に好ましい。ロジン酸金属塩の含有量を前記範囲とすることで、乳化重合中の重合安定性向上させることができるとともに、形成されるミセルの数が適正であることで重合初期の発熱が抑制され、また重合中の粘度を所定に収めることができる。以上で記載したロジン酸金属塩の含有量は、仕込みモノマー基準であるので、ポリマーの固形分基準よりも若干低い値となっている。ロジン酸金属塩の含有量の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
クロロプレンラテックス(A)中のロジン酸金属塩の含有量は、クロロプレンラテックス(A)中のクロロプレン系重合体100質量部に対して、0.55質量部以上が好ましく、1.1質量部以上がより好ましく、1.65質量部以上が更に好ましい。クロロプレンラテックス(A)中のロジン酸金属塩の含有量の上限は、クロロプレンラテックス(A)中のクロロプレン系重合体100質量部に対して、8.8質量部以下が好ましく、7.15質量部以下がより好ましく、5.5質量部以下が更に好ましい。クロロプレンラテックス(A)中のロジン酸金属塩の含有量の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
クロロプレン系重合体の重合用の開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤を使用することができる。例えば、乳化重合の場合、通常の過酸化ベンゾイル、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の有機または無機の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物が使用される。併せて、適宜、アントラキノンスルホン酸塩や亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウムなどの助触媒を使用できる。
クロロプレンラテックス(A)の製造では所望の分子量および分布の重合体を得る目的で、重合時に分子量調整剤(連鎖移動剤)を使用してもよい。
連鎖移動剤としては、特に制限はなく、例えば、ジチオビス(チオぎ酸)O,O-ジイソプロピルに代表されるアルキルキサントゲンジスルフィド、および、ドデシルメルカプタンに代表されるアルキルメルカプタンなどが挙げられる。
連鎖移動剤は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。
連鎖移動剤としては、特に制限はなく、例えば、ジチオビス(チオぎ酸)O,O-ジイソプロピルに代表されるアルキルキサントゲンジスルフィド、および、ドデシルメルカプタンに代表されるアルキルメルカプタンなどが挙げられる。
連鎖移動剤は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。
クロロプレンラテックス(A)の製造では所望の分子量及び分布の重合体を得る目的で、所定の重合転化率に到達した時点で、重合停止剤を添加し、反応を停止させてもよい。重合停止剤としては、特に制限がなく、通常用いられる停止剤、例えばフェノチアジン、パラ-t-ブチルカテコール、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ジエチルヒドロキシルアミン等を用いることができる。
<粘着剤付与剤(B)>
粘着付与剤(B)は、クロロプレンラテックス組成物(X)の接着性とクロロプレン系重合体の有するコンタクト性を向上させるために添加するものである。特に、本件においては、特定の粘着付与剤を添加することで、短時間乾燥状態でのコンタクト性を向上することができる。
粘着付与剤(B)は、クロロプレンラテックス組成物(X)の接着性とクロロプレン系重合体の有するコンタクト性を向上させるために添加するものである。特に、本件においては、特定の粘着付与剤を添加することで、短時間乾燥状態でのコンタクト性を向上することができる。
粘着付与剤(B)の量は、前記クロロプレンラテックス(A)の固形分100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、さらに好ましくは7質量部以上、特に好ましくは10質量部以上である。また、粘着付与剤(B)の量は、前記クロロプレンラテックス(A)の固形分100質量部に対して、好ましくは90質量部以下、より好ましくは70質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下である。なお、粘着付与剤(B)の量の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
粘着付与剤(B)を前記範囲で含むことで、クロロプレンラテックス組成物(X)の接着性とクロロプレン系重合体の有するコンタクト接着性を向上させることができる。このため、クロロプレンラテックス組成物(X)の初期接着力、常態接着力、および耐熱性が向上する。結果として、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層は、分散媒を含む状態でコンタクト型接着剤として用いても、良好なコンタクト性を発揮するとともに、良好な初期接着力、常態接着力、および耐熱性を発揮することができる。
粘着付与剤(B)を前記範囲で含むことで、クロロプレンラテックス組成物(X)の接着性とクロロプレン系重合体の有するコンタクト接着性を向上させることができる。このため、クロロプレンラテックス組成物(X)の初期接着力、常態接着力、および耐熱性が向上する。結果として、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層は、分散媒を含む状態でコンタクト型接着剤として用いても、良好なコンタクト性を発揮するとともに、良好な初期接着力、常態接着力、および耐熱性を発揮することができる。
粘着付与剤(B)の軟化点(環球法(JIS K 5902の測定方法に準拠)により測定)は、85℃以上であり、好ましくは90℃以上であり、より好ましくは95℃以上である。また、粘着付与剤(B)の前記軟化点は、155℃以下であり、好ましくは150℃以下であり、より好ましくは147℃以下、さらに好ましくは130℃以下、特に好ましくは115℃以下である。なお、前記軟化点の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。粘着付与剤(B)が前記範囲の軟化点を有することで、高温下においてクロロプレンラテックス組成物(X)の接着性を維持することができ、耐熱性を向上することができる。
粘着付与剤(B)は一種単独でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。
粘着付与剤(B)は一種単独でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。
なお、粘着付与剤(B)が、後述するようにエマルジョンや溶液で使用される場合、前述の配合量は溶媒などを除いた固形分量となる。
粘着付与剤(B)の種類については特に限定するものではないが、ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジン(ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂)との反応物、テルペンフェノール系樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、これらの水素添加物などの石油系樹脂、アルキルフェノール系樹脂などが挙げられる。前記粘着付与剤(B)は、カルボキシル基を含有する化合物を含んでいてもよい。前記粘着付与剤(B)がカルボキシル基を含有する化合物を含む場合、前記カルボキシル基を含有する化合物は、好ましくは、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物である。粘着付与剤(B)がカルボキシル基を含有する化合物を含む場合、クロロプレンラテックス組成物(X)を乾燥させて作製した固形分を含む層の初期接着力が良好になる傾向がある。ここで、粘着付与剤(B)がカルボキシル基を含有する化合物を含むと、乾燥時間が接着剤層の乾燥が不十分になる程度に短い場合(すなわち、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む接着剤層に分散媒が残っている場合)でも、該接着剤層の初期接着力が良好になる傾向がある。なお、粘着付与剤(B)がカルボキシル基を含有する化合物を含む場合、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む接着剤層が乾燥している場合でも、初期接着力が良好になる傾向がある。
ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂としては、ガムロジン、トールロジン、ウッドロジン、不均化ロジン、重合ロジン、これらの水素添加物、これらのエステル化物などが挙げられる。不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物は、ロジン樹脂、もしくは、ロジンエステル樹脂と、不飽和カルボン酸または酸無水物とを反応させた結果として得られる化合物である。前記不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和モノカルボン酸、および、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びケイ皮酸等の不飽和ジカルボン酸等が挙げられる。前記酸無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。また、前記不飽和カルボン酸および前記酸無水物は、2種以上が用いられてもよい。ここで、用いられる2種以上の不飽和カルボン酸は、2種以上の不飽和モノカルボン酸であってもよく、2種以上の不飽和ジカルボン酸であってもよく、1種以上の不飽和モノカルボン酸と1種以上の不飽和ジカルボン酸の混合物であってもよい。また、不飽和カルボン酸の少なくとも1種と、酸無水物の少なくとも1種とが用いられてもよい。
以下の記載において、粘着付与剤(B)が不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物を含む場合、「粘着付与剤(B)がカルボン酸変性されている」、「粘着付与剤(B)のカルボン酸変性あり」などと記載することがある。一方、粘着付与剤(B)が不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物を含まない場合、「粘着付与剤(B)がカルボン酸変性されていない」、「粘着付与剤(B)のカルボン酸変性なし」などと記載することがある。
以下の記載において、粘着付与剤(B)が不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物を含む場合、「粘着付与剤(B)がカルボン酸変性されている」、「粘着付与剤(B)のカルボン酸変性あり」などと記載することがある。一方、粘着付与剤(B)が不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物を含まない場合、「粘着付与剤(B)がカルボン酸変性されていない」、「粘着付与剤(B)のカルボン酸変性なし」などと記載することがある。
テルペンフェノール系樹脂としては、テルペンフェノール樹脂の水素添加物などが挙げられる。
前記粘着付与剤(B)は、ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジン(ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂)との反応物、テルペンフェノール樹脂、および、脂環族石油樹脂からなる群から選択される少なくとも一つを含むことが好ましい。より好ましくは、前記粘着付与剤(B)は、ロジンエステル樹脂、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジン(ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂)との反応物およびテルペンフェノール樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、特に好ましくはロジンエステル樹脂あるいは、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジン(ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂)との反応物である。なお、粘着付与剤(B)に使用されるロジン樹脂、ロジンエステル樹脂は、ロジン酸のアルカリ金属塩とは異なるものである。
前記粘着付与剤(B)は、ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジン(ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂)との反応物、テルペンフェノール樹脂、および、脂環族石油樹脂からなる群から選択される少なくとも一つを含むことが好ましい。より好ましくは、前記粘着付与剤(B)は、ロジンエステル樹脂、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジン(ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂)との反応物およびテルペンフェノール樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、特に好ましくはロジンエステル樹脂あるいは、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジン(ロジン樹脂またはロジンエステル樹脂)との反応物である。なお、粘着付与剤(B)に使用されるロジン樹脂、ロジンエステル樹脂は、ロジン酸のアルカリ金属塩とは異なるものである。
粘着付与剤(B)の添加方法としては、粘着付与剤(B)のエマルジョンを前記クロロプレンラテックス(A)と混合することが一般的ではあるが、クロロプレンラテックス(A)の製造工程中に粘着付与剤(B)自体を添加しても良い。この添加方法は、エマルジョンが市販されていない種類の粘着付与剤(B)の添加方法の一つとして有効である。
粘着付与剤(B)の市販品としては、ロジン系エマルジョンである荒川化学工業製スーパーエステルNS-125、台湾荒川化学工業製E-720W、ハリマ化成製ハリエスターSK-218NS、ハリエスターSK-323NS、ハリエスターSK-370N、ハリエスターSK-508H、ハリエスターSK-816Eやテルペンフェノール樹脂エマルジョンである荒川化学工業株式会社製タマノル(登録商標)E-100、タマノル(登録商標)E-200NT、タマノル(登録商標)E-102A、タマノル(登録商標)E-300NT、DRT社製 Dermulsene TR-602等がある。また、固形の粘着付与剤(B)としては脂環族石油樹脂である荒川化学工業株式会社製アルコン(登録商標)M-135等がある。
<クロロプレンラテックス組成物(X)>
クロロプレンラテックス組成物(X)は、前記クロロプレンラテックス(A)と前記粘着付与剤(B)とを含む。クロロプレンラテックス組成物(X)は、前記クロロプレンラテックス(A)と前記粘着付与剤(B)とに加えて、適宜、他の成分を含み得る。
クロロプレンラテックス組成物(X)は、前記クロロプレンラテックス(A)と前記粘着付与剤(B)とを含む。クロロプレンラテックス組成物(X)は、前記クロロプレンラテックス(A)と前記粘着付与剤(B)とに加えて、適宜、他の成分を含み得る。
[クロロプレンラテックス組成物(X)に含まれ得る他の成分]
クロロプレンラテックス組成物(X)に、さらに必要に応じて、接着剤としての性能を損ねない範囲で、クロロプレン系重合体以外の重合体、pH調整剤(C)、酸化防止剤、増粘剤、可塑剤、受酸剤(酸化亜鉛、ハイドロタルサイトなど)、充填剤(炭酸カルシウム、クレイなど)、湿潤剤、架橋剤(ポリイソシアネート、ポリグリシジルエーテルなど)などを適宜添加することができる。これらのその他の成分はそれぞれ、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
クロロプレンラテックス組成物(X)に、さらに必要に応じて、接着剤としての性能を損ねない範囲で、クロロプレン系重合体以外の重合体、pH調整剤(C)、酸化防止剤、増粘剤、可塑剤、受酸剤(酸化亜鉛、ハイドロタルサイトなど)、充填剤(炭酸カルシウム、クレイなど)、湿潤剤、架橋剤(ポリイソシアネート、ポリグリシジルエーテルなど)などを適宜添加することができる。これらのその他の成分はそれぞれ、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
クロロプレンラテックス組成物(X)に含まれ得るクロロプレン系重合体以外の重合体としては、塩素化ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル重合体などが挙げられるが、好ましくは、クロロプレンラテックス組成物(X)は塩素化ポリオレフィン樹脂を含まない。
クロロプレンラテックス組成物(X)に(メタ)アクリル重合体が含まれる場合、(メタ)アクリル重合体の含有量は、クロロプレンラテックス(A)の固形分100質量部に対して、好ましくは30質量部未満、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。なお、特に好ましくは、クロロプレンラテックス組成物(X)は(メタ)アクリル重合体を含まない。
クロロプレンラテックス組成物(X)に(メタ)アクリル重合体が含まれる場合、(メタ)アクリル重合体の含有量は、クロロプレンラテックス(A)の固形分100質量部に対して、好ましくは30質量部未満、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。なお、特に好ましくは、クロロプレンラテックス組成物(X)は(メタ)アクリル重合体を含まない。
クロロプレンラテックス組成物(X)に含まれ得るpH調整剤(C)の種類については特に限定するものではないが、好ましくは、pH調整剤(C)は25℃における酸解離定数の逆数の対数値(pKa)の少なくとも1つが、好ましくは8.0~11.0、より好ましくは9.0~10.0の弱酸である。なお、pH調整剤(C)の前記pKaの上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
pH調整剤(C)は、アミノ酸、有機酸、および無機弱酸からなる群より選択される少なくとも1種であり得る。pH調整剤(C)として用いられるアミノ酸の例として、グリシン、アスパラギン酸、アラニン、グルタミン酸、バリン、グルタミン、ロイシン、アルギニン、イソロイシン、リシン、セリン、ヒスチジン、トレオニン、フェニルアラニン、システイン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン、プロリンなどが挙げられる。pH調整剤(C)として用いられる有機酸の例としては、クエン酸、酢酸、ギ酸などが挙げられる。pH調整剤(C)として用いられる無機弱酸の例としては、ホウ酸などが挙げられるpH調整剤(C)は、1種が用いられてもよく、2種以上が用いられてもよい。特に好ましくは、pH調整剤(C)は、グリシンおよびホウ酸からなる群より選択される少なくとも1種である。
クロロプレンラテックス組成物(X)がpH調整剤(C)を含む場合、クロロプレンラテックス組成物(X)を乾燥させて作製した固形分を含む層の初期接着力と耐熱性とが良好になる傾向がある。クロロプレンラテックス組成物(X)がpH調整剤(C)を含むと、乾燥時間が接着剤層の乾燥が不十分になる程度に短い場合(すなわち、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む接着剤層に分散媒が残っている場合)でも、該接着剤層の初期接着力が良好になる傾向がある。
pH調整剤(C)が使用される場合、クロロプレンラテックス(A)の固形分100グラム(100g)に対するpH調整剤(C)の使用量[mmol]とpH調整剤(C)の価数の積は、好ましくは、30mmol以下、より好ましくは20mmol以下、さらに好ましくは15mmol以下である。また、pH調整剤(C)が使用される場合、クロロプレンラテックス(A)の固形分100グラムに対するpH調整剤(C)の使用量[mmol]とpH調整剤(C)の価数の積は、好ましくは、0.1mmol以上、より好ましくは0.2mmol以上、さらに好ましくは0.3mmol以上、に好ましくは0.5mmolである。なお、pH調整剤(C)の使用量[mmol]とpH調整剤(C)の価数の積は、1価の弱酸であるグリシンの場合はグリシンのmmol単位での使用量であり、3価の酸であるクエン酸の場合はクエン酸のmmol単位での使用量の3倍である。pH調整剤(C)の使用量と価数との積の上限と下限の組み合わせは、いずれの組み合わせであってもよい。
[クロロプレンラテックス組成物(X)の製造方法]
クロロプレンラテックス組成物(X)は、前記クロロプレンラテックス(A)、前記粘着付与剤(B)、必要に応じて前記他の成分を混合することにより製造される。混合の際の各成分の添加順序は特に制限されない。
クロロプレンラテックス組成物(X)は、前記クロロプレンラテックス(A)、前記粘着付与剤(B)、必要に応じて前記他の成分を混合することにより製造される。混合の際の各成分の添加順序は特に制限されない。
[クロロプレンラテックス組成物(X)の物性]
クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量は、クロロプレンラテックス組成物(X)の質量を100質量%とした場合に、好ましくは40質量%以上、より好ましくは43質量%以上、さらに好ましくは45質量%以上である。クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量は、クロロプレンラテックス組成物(X)の質量を100質量%とした場合に、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは58質量%以下である。クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量が前記範囲にあると、初期接着力、状態接着力、および耐熱性が良好になりやすく、また、特に、被着体に付着後の乾燥時間が短くて被着体の表面に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)中の水分が蒸発しきらない状況においても、コンタクト性が良好になりやすい。
クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量は、クロロプレンラテックス組成物(X)の質量を100質量%とした場合に、好ましくは40質量%以上、より好ましくは43質量%以上、さらに好ましくは45質量%以上である。クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量は、クロロプレンラテックス組成物(X)の質量を100質量%とした場合に、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは58質量%以下である。クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。
クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量が前記範囲にあると、初期接着力、状態接着力、および耐熱性が良好になりやすく、また、特に、被着体に付着後の乾燥時間が短くて被着体の表面に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)中の水分が蒸発しきらない状況においても、コンタクト性が良好になりやすい。
クロロプレンラテックス組成物(X)を第1の被着体の少なくとも一部に付着させて下記乾燥条件で乾燥して得られた第1の層と、前記クロロプレンラテックス組成物(X)を第2の被着体の少なくとも一部に付着させて下記乾燥条件で乾燥して得られた固形分を含む第2の層とを下記接着条件で貼り合わせた場合、接着から5分経過時点での接着強度(初期接着力)は、好ましくは1.5kN/m以上であり、より好ましくは1.8kN/m以上であり、さらに好ましくは2.0kN/m以上、特に好ましくは2.5kN/m以上である。前記初期接着力の上限は特に限定されないが、通常4.0kN/mである。ここで、第1の被着体と第2の被着体のいずれに対しても、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量は50g/m2であるとする。なお、布地などのクロロプレンラテックス組成物(X)が滲み込み得る空隙を含む被着体が使用されている場合は、該被着体の空隙にクロロプレンラテックス組成物(X)を滲み込ませた後での、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量を50g/m2とする。
なお、第1の層と第2の層のいずれも、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層であるが、前記クロロプレンラテックス組成物(X)に由来する分散媒を含んでもよい。
なお、第1の層と第2の層のいずれも、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層であるが、前記クロロプレンラテックス組成物(X)に由来する分散媒を含んでもよい。
(乾燥条件)
乾燥条件は、23℃、50%相対湿度条件において10分間乾燥とする。
(接着条件)
前記第1の層と前記第2の層とを接触させて、小型プレス機にセットし、5MPaで3分間プレスする。なお、このプレス処理の環境は、23℃、50%相対湿度条件である。
乾燥条件は、23℃、50%相対湿度条件において10分間乾燥とする。
(接着条件)
前記第1の層と前記第2の層とを接触させて、小型プレス機にセットし、5MPaで3分間プレスする。なお、このプレス処理の環境は、23℃、50%相対湿度条件である。
クロロプレンラテックス組成物(X)を第1の被着体の少なくとも一部に付着させて前記乾燥条件で乾燥して得られた第1の層と、前記クロロプレンラテックス組成物(X)を第2の被着体の少なくとも一部に付着させて前記乾燥条件で乾燥して得られた第2の層とを前記接着条件で貼り合わせ、その後、23℃、50%相対湿度条件において24時間養生して得られた試験体の接着強度(常態接着力)は、好ましくは4.0kN/m以上であり、より好ましくは4.5kN/m以上であり、さらに好ましくは5.0kN/m以上である。前記常態接着力の上限は特に限定されないが、通常7.0kN/mである。ここで、第1の被着体と第2の被着体のいずれに対しても、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量は50g/m2であるとする。なお、布地などのクロロプレンラテックス組成物(X)が滲み込み得る空隙を含む被着体が使用されている場合は、該被着体の空隙にクロロプレンラテックス組成物(X)を滲み込ませた後での、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量を50g/m2とする。
なお、第1の層と第2の層のいずれも、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層であるが、前記クロロプレンラテックス組成物(X)に由来する分散媒を含んでもよい。
なお、第1の層と第2の層のいずれも、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層であるが、前記クロロプレンラテックス組成物(X)に由来する分散媒を含んでもよい。
前記試験体(すなわち、接着後24時間養生させたもの)の耐熱温度は、第1の被着体の片隅にフックをつけてオーブン内につるし、第2の被着体に1kgの錘をつるして、図2に示すようにオーブンにつるした装置で求められる。具体的には、図2に示すように前記試験体を設置した状態で、オーブン中の温度を0.4℃/minで上昇させて、第2の被着体が第1の被着体から完全に剥離したときの温度をクロロプレンラテックス組成物(X)の耐熱温度とする。前記耐熱温度は好ましくは、60℃以上であり、より好ましくは65℃以上であり、さらに好ましくは70℃以上である。前記耐熱温度の上限は特に限定されないが、通常120℃である。
クロロプレンラテックス組成物(X)を下記付着量で被着体の少なくとも一部に付着させ、下記乾燥条件で乾燥して得られた固形分を含む層中の分散媒の量は、固形分を含む層の質量100質量%に対して、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。固形分を含む層中の分散媒の量の下限は特に限定されないが、通常、0.001質量%である。
(付着量)
クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量は50g/m2であるとする。なお、布地などのクロロプレンラテックス組成物(X)が滲み込み得る空隙を含む被着体が使用されている場合は、該被着体の空隙にクロロプレンラテックス組成物(X)を滲み込ませた後での、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量を50g/m2とする。
(乾燥条件)
乾燥条件は、23℃、50%相対湿度条件において10分間乾燥とする。
クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量は50g/m2であるとする。なお、布地などのクロロプレンラテックス組成物(X)が滲み込み得る空隙を含む被着体が使用されている場合は、該被着体の空隙にクロロプレンラテックス組成物(X)を滲み込ませた後での、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の付着量を50g/m2とする。
(乾燥条件)
乾燥条件は、23℃、50%相対湿度条件において10分間乾燥とする。
≪接着剤および接着製品≫
クロロプレンラテックス組成物(X)は、接着剤として利用される。
クロロプレンラテックス組成物(X)を被着体の表面の一部または全体に付着させ、前記クロロプレンラテックス組成物(X)を被着体の表面上で乾燥させて前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成することにより、接着層付きの被着体が得られる。すなわち、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層が接着層となる。ここで、前記固形分を含む層は完全に乾燥していなくてもよく、固形分と水などの分散媒を含む状態であってもよい。被着体としては、ウレタンフォーム、発泡体、シート、フィルム、帆布、ガラス等、前記クロロプレンラテックス組成物(X)が付着し得る任意のものが挙げられる。
クロロプレンラテックス組成物(X)は、接着剤として利用される。
クロロプレンラテックス組成物(X)を被着体の表面の一部または全体に付着させ、前記クロロプレンラテックス組成物(X)を被着体の表面上で乾燥させて前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成することにより、接着層付きの被着体が得られる。すなわち、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層が接着層となる。ここで、前記固形分を含む層は完全に乾燥していなくてもよく、固形分と水などの分散媒を含む状態であってもよい。被着体としては、ウレタンフォーム、発泡体、シート、フィルム、帆布、ガラス等、前記クロロプレンラテックス組成物(X)が付着し得る任意のものが挙げられる。
前記クロロプレンラテックス組成物(X)を介して複数の被着体を積層することにより、接着製品を製造することもできる。ここで、複数の被着体は、双方が同じ種類の被着体であってもよく、一方の被着体(以下、「第1の被着体」ともいう)が他方の被着体(以下、「第2の被着体」ともいう)と異なる種類の被着体であってもよい。接着製品を製造する際には、接着する複数の被着体の双方にクロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を設けたのち、被着体の前記層同士を接触させて接着を行うことにより、接着製品が製造され得る。接着製品としては、例えば、家具、靴などが挙げられる。
≪接着製品の製造方法≫
接着製品は、例えば、以下の製造方法により好適に製造できる。すなわち、
クロロプレンラテックス組成物(X)を第1の被着体と第2の被着体の各々の少なくとも一部に付着させる工程(1)と
前記第1の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)と、前記第2の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)とを乾燥して、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成する工程(2)と、
前記第1の被着体に形成された前記層と、前記第2の被着体に形成された前記層とを、互いに接触させることにより接着する工程(3)
を含む方法等により、接着製品が製造され得る。
接着製品は、例えば、以下の製造方法により好適に製造できる。すなわち、
クロロプレンラテックス組成物(X)を第1の被着体と第2の被着体の各々の少なくとも一部に付着させる工程(1)と
前記第1の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)と、前記第2の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)とを乾燥して、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成する工程(2)と、
前記第1の被着体に形成された前記層と、前記第2の被着体に形成された前記層とを、互いに接触させることにより接着する工程(3)
を含む方法等により、接着製品が製造され得る。
<工程(1)>
以下、クロロプレンラテックス組成物(X)を被着体に付着させる工程(工程(1))で行われる処理の例を説明する。被着体にクロロプレンラテックス組成物(X)を付着させる方法としては、被着体をクロロプレンラテックス組成物(X)に接触可能な任意の方法が用いられ得る。例えば、被着体の表面にクロロプレンラテックス組成物(X)を塗布してもよく、また、被着体をクロロプレンラテックス組成物(X)の入った容器に一部漬けてもよい。さらに、被着体の表面にクロロプレンラテックス組成物(X)を滴下してもよい。より具体的には、はけやブラシを用いた塗布、スプレーによる吹き付け、スクリーン印刷法、フローコーティング、スピンコート、ディッピングによる方法や、バーコーター、Tダイ、バー付きTダイ、ドクターナイフ、ロールコート、ダイコート等を用いてロールや平板に塗布する方法等が挙げられる。クロロプレンラテックス組成物(X)の付着範囲は、第1の被着体と第2の被着体のいずれについても、表面全体でもよく、表面の一部であってもよい。
以下、クロロプレンラテックス組成物(X)を被着体に付着させる工程(工程(1))で行われる処理の例を説明する。被着体にクロロプレンラテックス組成物(X)を付着させる方法としては、被着体をクロロプレンラテックス組成物(X)に接触可能な任意の方法が用いられ得る。例えば、被着体の表面にクロロプレンラテックス組成物(X)を塗布してもよく、また、被着体をクロロプレンラテックス組成物(X)の入った容器に一部漬けてもよい。さらに、被着体の表面にクロロプレンラテックス組成物(X)を滴下してもよい。より具体的には、はけやブラシを用いた塗布、スプレーによる吹き付け、スクリーン印刷法、フローコーティング、スピンコート、ディッピングによる方法や、バーコーター、Tダイ、バー付きTダイ、ドクターナイフ、ロールコート、ダイコート等を用いてロールや平板に塗布する方法等が挙げられる。クロロプレンラテックス組成物(X)の付着範囲は、第1の被着体と第2の被着体のいずれについても、表面全体でもよく、表面の一部であってもよい。
<工程(2)>
工程(2)では、工程(1)で付着させたクロロプレンラテックス組成物(X)を乾燥させて、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成する。固形分を含む層の厚さは、初期接着力と常態接着力とが得られる限り特に制限されないが、好ましくは20~100μm程度である。乾燥時間は、固形分を含む層が形成可能であれば特に制限されないが、好ましくは5分以上、より好ましくは8分以上であり、好ましくは60分以下、より好ましくは45分以下である。なお、乾燥温度の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。乾燥温度についても、固形分を含む層が形成可能であれば特に制限されないが、好ましくは10~90℃、より好ましくは15~80℃である。
工程(2)では、工程(1)で付着させたクロロプレンラテックス組成物(X)を乾燥させて、クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成する。固形分を含む層の厚さは、初期接着力と常態接着力とが得られる限り特に制限されないが、好ましくは20~100μm程度である。乾燥時間は、固形分を含む層が形成可能であれば特に制限されないが、好ましくは5分以上、より好ましくは8分以上であり、好ましくは60分以下、より好ましくは45分以下である。なお、乾燥温度の上限と下限の組み合わせはいずれの組み合わせであってもよい。乾燥温度についても、固形分を含む層が形成可能であれば特に制限されないが、好ましくは10~90℃、より好ましくは15~80℃である。
本願でいう乾燥とは、クロロプレンラテックス組成物(X)中から分散媒を完全に取り去ることのみを意味するものではなく、クロロプレンラテックス組成物(X)中の固形分を層状に形成し得る程度に分散媒を取り去ることも含む。具体的には固形分を含む層の質量100質量%に対して、固形分を含む層中の分散媒の量が、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下になるまで、分散媒を取り去ることが含まれる。また、本願でいう乾燥では、乾燥後の固形分を含む層中の分散媒の量の下限は特に限定されないが、通常、0.001質量%である。
<工程(3)>
工程(3)では、第1の被着体の表面に形成された固形分を含む層と、第2の被着体の表面に形成された固形分を含む層とを、互いに接触させることにより、接着する。その結果、第1の被着体と第2の被着体とが接着される。第1の被着体の表面に形成された固形分を含む層と、第2の被着体の表面に形成された固形分を含む層との間の接着を強固にするために加圧が行われてもよい。加圧は接着製品全体に対して行ってもよく、また、第1および第2の被着体のうちで前記固形分を含む層を設けた部分のみに対して行ってもよい。加圧方法は特に制限されず、また、圧力も、固形分を含む層と被着体とが著しく変形しない程度の圧力であれば特に制限されない。
工程(3)では、第1の被着体の表面に形成された固形分を含む層と、第2の被着体の表面に形成された固形分を含む層とを、互いに接触させることにより、接着する。その結果、第1の被着体と第2の被着体とが接着される。第1の被着体の表面に形成された固形分を含む層と、第2の被着体の表面に形成された固形分を含む層との間の接着を強固にするために加圧が行われてもよい。加圧は接着製品全体に対して行ってもよく、また、第1および第2の被着体のうちで前記固形分を含む層を設けた部分のみに対して行ってもよい。加圧方法は特に制限されず、また、圧力も、固形分を含む層と被着体とが著しく変形しない程度の圧力であれば特に制限されない。
以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。なお、以下の記載では、クロロプレンラテックス(A)に該当しないクロロプレンラテックスを、クロロプレンラテックス(cA)と記載することがある。同様に、粘着付与剤(B)に該当しない粘着付与剤を粘着付与剤(cB)、クロロプレンラテックス組成物(X)に該当しないクロロプレンラテックス組成物をクロロプレンラテックス組成物(cX)と記載することがある。
物性の測定方法は、以下のとおりである。
物性の測定方法は、以下のとおりである。
<物性の測定方法>
[重合転化率の算出方法]
クロロプレン系重合体の重合開始後のエマルジョンを採集し、秤量後、100℃のオーブンに、2時間静置することにより乾燥させて乾固物を得た。乾燥処理により得られた乾固物には、クロロプレン系重合体とクロロプレン系重合体以外の固形分が含まれている。そこで、乳化重合に使用する各種成分の中から100℃では揮発しない成分の量を、重合の際の仕込み量と採取したエマルジョンの質量とから算出して、クロロプレン系重合体以外の固形分の質量とした。また、重合開始後の乳化物の乾燥で得られた乾固物の質量からクロロプレン系重合体以外の固形分の質量を差し引いた値を「クロロプレン系重合体の生成量」として、式(3)により、重合転化率を計算した。
重合転化率[%]=[(クロロプレン系重合体の生成量)/(全モノマーの仕込み量)]×100・・・(3)
[重合転化率の算出方法]
クロロプレン系重合体の重合開始後のエマルジョンを採集し、秤量後、100℃のオーブンに、2時間静置することにより乾燥させて乾固物を得た。乾燥処理により得られた乾固物には、クロロプレン系重合体とクロロプレン系重合体以外の固形分が含まれている。そこで、乳化重合に使用する各種成分の中から100℃では揮発しない成分の量を、重合の際の仕込み量と採取したエマルジョンの質量とから算出して、クロロプレン系重合体以外の固形分の質量とした。また、重合開始後の乳化物の乾燥で得られた乾固物の質量からクロロプレン系重合体以外の固形分の質量を差し引いた値を「クロロプレン系重合体の生成量」として、式(3)により、重合転化率を計算した。
重合転化率[%]=[(クロロプレン系重合体の生成量)/(全モノマーの仕込み量)]×100・・・(3)
[テトラヒドロフラン不溶分率]
クロロプレンラテックス(A)1gをテトラヒドロフラン100mlに滴下して、1晩振とうした後、遠心分離機にて上澄みの溶解相を分離した。なお、振とうと遠心分離とは、25℃にて行った。得られた溶解相を、100℃に加熱し、1時間かけてテトラヒドロフランを蒸発させ、乾固物の質量を測定した。これにより、クロロプレン系重合体のうち、溶解相中に溶解していた溶解分の質量が得られる。
クロロプレンラテックス(A)1gをテトラヒドロフラン100mlに滴下して、1晩振とうした後、遠心分離機にて上澄みの溶解相を分離した。なお、振とうと遠心分離とは、25℃にて行った。得られた溶解相を、100℃に加熱し、1時間かけてテトラヒドロフランを蒸発させ、乾固物の質量を測定した。これにより、クロロプレン系重合体のうち、溶解相中に溶解していた溶解分の質量が得られる。
クロロプレンラテックス(A)1g中のクロロプレン系重合体の質量と上記の溶解分の質量とを式(4)に代入することにより、クロロプレン系重合体のうち25℃においてテトラヒドロフランに溶解しないテトラヒドロフラン不溶分の含有率(テトラヒドロフラン不溶分率)を算出した。
テトラヒドロフラン不溶分率(質量%)
={1-[(溶解分の質量)/(クロロプレンラテックス(A)1g中のクロロプレン系重合体の質量)]}×100 ・・・(4)
なお、式(4)において、クロロプレンラテックス(A)1g中のクロロプレン系重合体の質量は、クロロプレンラテックス(A)1gを乾固して得られた固形分の質量とみなした。なお、クロロプレンラテックス(A)を乾固する際は、100℃のオーブン中に2時間静置することにより乾燥させた。
クロロプレンラテックス(cA)についても、クロロプレンラテックス(A)と同様の方法により、テトラヒドロフラン不溶分率を求めた。
テトラヒドロフラン不溶分率(質量%)
={1-[(溶解分の質量)/(クロロプレンラテックス(A)1g中のクロロプレン系重合体の質量)]}×100 ・・・(4)
なお、式(4)において、クロロプレンラテックス(A)1g中のクロロプレン系重合体の質量は、クロロプレンラテックス(A)1gを乾固して得られた固形分の質量とみなした。なお、クロロプレンラテックス(A)を乾固する際は、100℃のオーブン中に2時間静置することにより乾燥させた。
クロロプレンラテックス(cA)についても、クロロプレンラテックス(A)と同様の方法により、テトラヒドロフラン不溶分率を求めた。
[クロロプレン系重合体の融解エンタルピー]
直径4cmのアルミ皿にクロロプレンラテックス(A)1gを測り取り、141℃のオーブンで15分間乾燥し、乾固物を得た。得られた乾固物を約10mgサンプルとして採取し、DSC測定用パンに封入し、示差走査熱量計(SII製 DSC7020)を用いて下記測定条件にて測定した。得られたDSC曲線を下記解析条件で解析して、融解エンタルピーを求めた。
直径4cmのアルミ皿にクロロプレンラテックス(A)1gを測り取り、141℃のオーブンで15分間乾燥し、乾固物を得た。得られた乾固物を約10mgサンプルとして採取し、DSC測定用パンに封入し、示差走査熱量計(SII製 DSC7020)を用いて下記測定条件にて測定した。得られたDSC曲線を下記解析条件で解析して、融解エンタルピーを求めた。
(測定条件)
サンプルの入ったDSC測定用パンを60℃まで昇温し、60℃で10分保持して、サンプル中の結晶を融解させた。次に、10℃/minの冷却速度で3℃まで降温し、360分にわたってサンプルを3℃に保持することにより、サンプル中のクロロプレン系重合体を結晶化させた。その後、サンプルを80℃まで10℃/minの昇温速度で昇温し、クロロプレン系重合体の結晶を融解させた。
サンプルの入ったDSC測定用パンを60℃まで昇温し、60℃で10分保持して、サンプル中の結晶を融解させた。次に、10℃/minの冷却速度で3℃まで降温し、360分にわたってサンプルを3℃に保持することにより、サンプル中のクロロプレン系重合体を結晶化させた。その後、サンプルを80℃まで10℃/minの昇温速度で昇温し、クロロプレン系重合体の結晶を融解させた。
(解析方法)
DSC測定で得られたDSC曲線(熱プロファイル)について、クロロプレン系重合体の結晶融解温度以上である50~60℃の範囲での熱量の変動が2mW以内となるように、傾きを補正する。50~60℃の平坦領域をベースラインとして低温方向に延長し、該ベースラインとDSC曲線とで囲まれたピークの面積から、クロロプレンの結晶融解エンタルピーを計算した。
クロロプレンラテックス(cA)についても、クロロプレンラテックス(A)と同様の方法により、融解エンタルピーを求めた。
DSC測定で得られたDSC曲線(熱プロファイル)について、クロロプレン系重合体の結晶融解温度以上である50~60℃の範囲での熱量の変動が2mW以内となるように、傾きを補正する。50~60℃の平坦領域をベースラインとして低温方向に延長し、該ベースラインとDSC曲線とで囲まれたピークの面積から、クロロプレンの結晶融解エンタルピーを計算した。
クロロプレンラテックス(cA)についても、クロロプレンラテックス(A)と同様の方法により、融解エンタルピーを求めた。
[z平均粒子径]
まず、クロロプレンラテックス(A)または、実施例および比較例で使用した粘着付与剤(B)のエマルジョンの各々を、純水にて0.01~0.1質量%まで希釈した。得られた溶液の各々について、動的光散乱光度計(Malvern Panalytical Ltd製ZETASIZER(登録商標)Nano-S)にてz平均粒子径を測定した。
クロロプレンラテックス(cA)、および粘着付与剤(cB)についても、クロロプレンラテックス(A)と同様の方法により、z平均粒子径を求めた。
まず、クロロプレンラテックス(A)または、実施例および比較例で使用した粘着付与剤(B)のエマルジョンの各々を、純水にて0.01~0.1質量%まで希釈した。得られた溶液の各々について、動的光散乱光度計(Malvern Panalytical Ltd製ZETASIZER(登録商標)Nano-S)にてz平均粒子径を測定した。
クロロプレンラテックス(cA)、および粘着付与剤(cB)についても、クロロプレンラテックス(A)と同様の方法により、z平均粒子径を求めた。
[粘着付与剤(B)の軟化点の測定方法]
粘着付与剤(B)5gをテトラヒドロフラン100mLに加えて、ヤマト科学株式会社製シェーカー(SA300)にて10時間振とうして溶解させた。
振とう後の溶解液をメタノール500mLに滴下し、生成した凝固物をメッシュ80のステンレスメッシュでろ取し、デシケーターで一晩乾燥させた。
得られた乾燥凝固物をJIS K 5902準拠の環球法により測定した。試料を低温下で気泡が生じないように溶融し、溶融後試料を予め適温に加熱したリングの中に満たしてから、グリセリンバスにて自動軟化点評価装置により軟化点測定を行った。
粘着付与剤(B)5gをテトラヒドロフラン100mLに加えて、ヤマト科学株式会社製シェーカー(SA300)にて10時間振とうして溶解させた。
振とう後の溶解液をメタノール500mLに滴下し、生成した凝固物をメッシュ80のステンレスメッシュでろ取し、デシケーターで一晩乾燥させた。
得られた乾燥凝固物をJIS K 5902準拠の環球法により測定した。試料を低温下で気泡が生じないように溶融し、溶融後試料を予め適温に加熱したリングの中に満たしてから、グリセリンバスにて自動軟化点評価装置により軟化点測定を行った。
<クロロプレンラテックスの調製>
[製造例1:クロロプレンラテックス(A-1)の調製]
内容積60リットルの反応器に、2-クロロ-1,3-ブタジエン(クロロプレン)20.0kg、n-ドデシルメルカプタン20g、純水18kg、不均化ロジン酸(荒川化学工業(株)製、R-600)700g、水酸化ナトリウム180g、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩120gを仕込んだ。全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0.1質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
[製造例1:クロロプレンラテックス(A-1)の調製]
内容積60リットルの反応器に、2-クロロ-1,3-ブタジエン(クロロプレン)20.0kg、n-ドデシルメルカプタン20g、純水18kg、不均化ロジン酸(荒川化学工業(株)製、R-600)700g、水酸化ナトリウム180g、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩120gを仕込んだ。全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0.1質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
出発物質を乳化して得られた乳化物に、過硫酸カリウムを開始剤として添加し、窒素雰囲気下、20℃で重合を行った。重合転化率が75質量%に達したところで、直ちにフェノチアジンの乳濁液を添加して重合を停止した。次いでその後、未反応の単量体を水蒸気蒸留にて除去した後、固形分濃度が57質量%になるまで濃縮することにより、クロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A-1)を得た。クロロプレンラテックス(A-1)中のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は0質量%、融解エンタルピーは22mJ/mg、z平均粒子径は150nmであった。
得られた値を表1-1に示す。なお、以下の記載では、表1-1、表1-2、および表1-3をまとめて表1という。
得られた値を表1-1に示す。なお、以下の記載では、表1-1、表1-2、および表1-3をまとめて表1という。
[製造例2:クロロプレンラテックス(A-2)の調製]
内容積60リットルの反応器に、2-クロロ-1,3-ブタジエン(クロロプレン)22.0kg、n-ドデシルメルカプタン11g、純水12.5kg、不均化ロジン酸(荒川化学工業(株)製、R-600)380g、水酸化カリウム240g、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩105gを仕込んだ。全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0.05質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
出発物質を乳化して得られた乳化物に、過硫酸カリウムを開始剤として添加し、窒素雰囲気下、40℃で重合を行った。重合転化率が90質量%に達したところで、直ちにフェノチアジンの乳濁液を添加して重合を停止した。次いでその後、未反応の単量体を水蒸気蒸留にて除去して、クロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A-2)を得た。クロロプレンラテックス(A-2)中のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は86質量%、融解エンタルピーは4.65mJ/mg、z平均粒子径は210nmであった。
内容積60リットルの反応器に、2-クロロ-1,3-ブタジエン(クロロプレン)22.0kg、n-ドデシルメルカプタン11g、純水12.5kg、不均化ロジン酸(荒川化学工業(株)製、R-600)380g、水酸化カリウム240g、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩105gを仕込んだ。全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0.05質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
出発物質を乳化して得られた乳化物に、過硫酸カリウムを開始剤として添加し、窒素雰囲気下、40℃で重合を行った。重合転化率が90質量%に達したところで、直ちにフェノチアジンの乳濁液を添加して重合を停止した。次いでその後、未反応の単量体を水蒸気蒸留にて除去して、クロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A-2)を得た。クロロプレンラテックス(A-2)中のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は86質量%、融解エンタルピーは4.65mJ/mg、z平均粒子径は210nmであった。
[製造例3~4:クロロプレンラテックス(A-3)~(A-4)の調製]
n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例2と同じ方法で、クロロプレンラテックス(A-3)~(A-4)を調製した。クロロプレンラテックス(A-3)~(A-4)について得られた物性を表1に示す。
n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例2と同じ方法で、クロロプレンラテックス(A-3)~(A-4)を調製した。クロロプレンラテックス(A-3)~(A-4)について得られた物性を表1に示す。
[製造例5:クロロプレンラテックス(A-5)の調製]
内容積60リットルの反応器に、クロロプレン18.8kg、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン1.2kg、純水17kg、不均化ロジン酸(荒川化学工業(株)製、R-600)900g、水酸化カリウム240g、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩50gを仕込んだ。ここで、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、クロロプレンの仕込み量は94質量部であり、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエンの仕込み量は6質量部であった。また、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
内容積60リットルの反応器に、クロロプレン18.8kg、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン1.2kg、純水17kg、不均化ロジン酸(荒川化学工業(株)製、R-600)900g、水酸化カリウム240g、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩50gを仕込んだ。ここで、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、クロロプレンの仕込み量は94質量部であり、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエンの仕込み量は6質量部であった。また、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
出発物質を乳化して得られた乳化物に、過硫酸カリウムを開始剤として添加し、窒素雰囲気下、40℃で重合を行った。重合転化率が89質量%に達したところで、直ちにフェノチアジンの乳濁液を添加して重合を停止した。次いでその後、未反応の単量体を水蒸気蒸留にて除去して、クロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A-5)を得た。クロロプレンラテックス(A-5)中のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は85質量%、融解エンタルピーは0.31mJ/mg、z平均粒子径は130nmであった。得られた物性を表1に示す。
[製造例6~8:クロロプレンラテックス(A-6)~(A-8)の調製]
製造例1で得られたクロロプレンラテックス(A-1)と、製造例5で得られたクロロプレンラテックス(A-5)とを混合することにより、クロロプレンラテックス(A-6)~(A-8)を調製した。ラテックスの混合比率は、クロロプレンラテックス(A-6)では、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量=25:75とした。また、クロロプレンラテックス(A-7)では、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量=50:50とし、クロロプレンラテックス(A-8)では、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量=75:25とした。クロロプレンラテックス(A-6)~(A-8)について得られた物性を表1に示す。
製造例1で得られたクロロプレンラテックス(A-1)と、製造例5で得られたクロロプレンラテックス(A-5)とを混合することにより、クロロプレンラテックス(A-6)~(A-8)を調製した。ラテックスの混合比率は、クロロプレンラテックス(A-6)では、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量=25:75とした。また、クロロプレンラテックス(A-7)では、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量=50:50とし、クロロプレンラテックス(A-8)では、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量=75:25とした。クロロプレンラテックス(A-6)~(A-8)について得られた物性を表1に示す。
[製造例9、10:クロロプレンラテックス(cA-1)、(cA-2)の調製]
出発物質として仕込んだモノマーの比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および、重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例5と同じ方法で、クロロプレンラテックス(cA-1)、(cA-2)を調製した。クロロプレンラテックス(cA-1)、(cA-2)について得られた物性を表1に示す。
出発物質として仕込んだモノマーの比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および、重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例5と同じ方法で、クロロプレンラテックス(cA-1)、(cA-2)を調製した。クロロプレンラテックス(cA-1)、(cA-2)について得られた物性を表1に示す。
[製造例11:クロロプレンラテックス(cA-3)の調製]
内容積60リットルの反応器に、クロロプレン19.6kg、メタクリル酸400g、n-ドデシルメルカプタン80g、純水21kg、ポリビニルアルコール(PVA)700gを仕込んだ。ここで、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、クロロプレンの仕込み量は98質量部であり、メタクリル酸の仕込み量は2質量部であった。また、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0.4質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
内容積60リットルの反応器に、クロロプレン19.6kg、メタクリル酸400g、n-ドデシルメルカプタン80g、純水21kg、ポリビニルアルコール(PVA)700gを仕込んだ。ここで、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、クロロプレンの仕込み量は98質量部であり、メタクリル酸の仕込み量は2質量部であった。また、全モノマーの仕込み量を合計100質量部とすると、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量は0.4質量部であった。反応器に仕込んだ出発物質を乳化させ、不均化ロジン酸をロジン石鹸にした。
出発物質を乳化して得られた乳化物に、過硫酸カリウムを開始剤として添加し、窒素雰囲気下、40℃で重合を行った。重合転化率が100質量%に達したところで、フェノチアジンの乳濁液を添加して重合を停止した。次いでその後、未反応の単量体を水蒸気蒸留にて除去して、クロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(cA-3)を得た。クロロプレンラテックス(cA-3)中のクロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率は43質量%、融解エンタルピーは0.23mJ/mg、z平均粒子径は420nmであった。
[製造例12:クロロプレンラテックス(cA-4)の調製]
製造例5において、出発物質として仕込んだ各モノマーの比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例5と同じ方法で、クロロプレンラテックス(cA-4)を調製した。クロロプレンラテックス(cA-4)について得られた物性を表1に示す。
製造例5において、出発物質として仕込んだ各モノマーの比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例5と同じ方法で、クロロプレンラテックス(cA-4)を調製した。クロロプレンラテックス(cA-4)について得られた物性を表1に示す。
[製造例13:クロロプレンラテックス(cA-5)の調製]
製造例2において、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例2と同じ方法で、クロロプレンラテックス(cA-5)を調製した。クロロプレンラテックス(cA-5)について得られた物性を表1に示す。
製造例2において、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例2と同じ方法で、クロロプレンラテックス(cA-5)を調製した。クロロプレンラテックス(cA-5)について得られた物性を表1に示す。
[製造例14~16:クロロプレンラテックス(A-9)~(A-11)の調製]
製造例2において、各モノマーの仕込み量の比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例2と同じ方法で、クロロプレンラテックス(A-9)~(A-11)を調製した。クロロプレンラテックス(A-9)~(A-11)について得られた物性を表1に示す。
製造例2において、各モノマーの仕込み量の比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとした以外は製造例2と同じ方法で、クロロプレンラテックス(A-9)~(A-11)を調製した。クロロプレンラテックス(A-9)~(A-11)について得られた物性を表1に示す。
[製造例17:クロロプレンラテックス(A-12)の調製]
製造例1で得られたクロロプレンラテックス(A-1)と、製造例16で得られたクロロプレンラテックス(A-11)とを混合することにより、クロロプレンラテックス(A-12)を調製した。ラテックスの混合比率は、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-11)の固形分の質量=50:50とした。クロロプレンラテックス(A-12)について得られた物性を表1に示す。
製造例1で得られたクロロプレンラテックス(A-1)と、製造例16で得られたクロロプレンラテックス(A-11)とを混合することにより、クロロプレンラテックス(A-12)を調製した。ラテックスの混合比率は、クロロプレンラテックス(A-1)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-11)の固形分の質量=50:50とした。クロロプレンラテックス(A-12)について得られた物性を表1に示す。
[製造例18:クロロプレンラテックス(A-13)の調製]
製造例1において、各モノマーの仕込み量の比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとし、濃縮処理を行わなかった以外は製造例1と同じ方法で、クロロプレンラテックス(A-13)を調製した。クロロプレンラテックス(A-13)について得られた物性を表1に示す。
製造例1において、各モノマーの仕込み量の比率、n-ドデシルメルカプタンの仕込み量、および重合転化率を表1に示す通りとし、濃縮処理を行わなかった以外は製造例1と同じ方法で、クロロプレンラテックス(A-13)を調製した。クロロプレンラテックス(A-13)について得られた物性を表1に示す。
[製造例19:クロロプレンラテックス(A-14)の調製]
製造例5で得られたクロロプレンラテックス(A-5)と、製造例18で得られたクロロプレンラテックス(A-13)とを混合することにより、クロロプレンラテックス(A-14)を調製した。ラテックスの混合比率は、クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-13)の固形分の質量=50:50とした。クロロプレンラテックス(A-14)について得られた物性を表1に示す。
製造例5で得られたクロロプレンラテックス(A-5)と、製造例18で得られたクロロプレンラテックス(A-13)とを混合することにより、クロロプレンラテックス(A-14)を調製した。ラテックスの混合比率は、クロロプレンラテックス(A-5)の固形分の質量:クロロプレンラテックス(A-13)の固形分の質量=50:50とした。クロロプレンラテックス(A-14)について得られた物性を表1に示す。
得られたクロロプレンラテックス(A-1)~(A-10)、(A-12)、(A-14)、(cA-1)~(cA-5)の各々について、クロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ(mJ/mg)から求めたLogβ値を、クロロプレン系重合体のテトラヒドロフラン不溶分率に対してプロットしたグラフを図1に示す。図1中の直線は、式(1)で表される線である。
図1に示すように、クロロプレンラテックス(A-1)~(A-10)、(A-12)、(A-14)のいずれも式(1)を満たした。一方、クロロプレンラテックス(cA-1)~(cA-5)のいずれも式(1)を満たさなかった。
図1に示すように、クロロプレンラテックス(A-1)~(A-10)、(A-12)、(A-14)のいずれも式(1)を満たした。一方、クロロプレンラテックス(cA-1)~(cA-5)のいずれも式(1)を満たさなかった。
<原料>
以下の実施例と比較例では以下の材料を用いた。
[クロロプレンラテックス]
前記製造例1~15、17および19で製造されたクロロプレンラテックス(A-1)~(A-10)、(A-12)、(A-14)、(cA-1)~(cA-5)
以下の実施例と比較例では以下の材料を用いた。
[クロロプレンラテックス]
前記製造例1~15、17および19で製造されたクロロプレンラテックス(A-1)~(A-10)、(A-12)、(A-14)、(cA-1)~(cA-5)
[粘着付与剤]
・「粘着付与剤(B-1)」:ロジン系エマルジョン(ハリマ化成株式会社製、ハリエスター SK-370N、軟化点=100℃、固形分50質量%、z平均粒子径=450nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含む)
・「粘着付与剤(B-2)」:ロジン系エマルジョン(ハリマ化成株式会社製、ハリエスター SK-816E、軟化点=145℃、固形分50質量%、z平均粒子径=270nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない)
・「粘着付与剤(B-3)」:ロジン系エマルジョン(荒川化学工業株式会社製、スーパーエステルNS-125、軟化点=125℃、固形分50質量%、z平均粒子径=440nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含む)
・「粘着付与剤(B-1)」:ロジン系エマルジョン(ハリマ化成株式会社製、ハリエスター SK-370N、軟化点=100℃、固形分50質量%、z平均粒子径=450nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含む)
・「粘着付与剤(B-2)」:ロジン系エマルジョン(ハリマ化成株式会社製、ハリエスター SK-816E、軟化点=145℃、固形分50質量%、z平均粒子径=270nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない)
・「粘着付与剤(B-3)」:ロジン系エマルジョン(荒川化学工業株式会社製、スーパーエステルNS-125、軟化点=125℃、固形分50質量%、z平均粒子径=440nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含む)
・「粘着付与剤(cB-1)」:ロジン系エマルジョン(クレイトンポリマー製、Aquatac 2680、軟化点=80℃、固形分54質量%、z平均粒子径=280nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない)
・「粘着付与剤(cB-2)」:ロジン系エマルジョン(荒川工業株式会社製、タマノル E-900NT、軟化点=160℃、固形分54質量%、z平均粒子径=270nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない)
・「粘着付与剤(cB-3)」:ロジン系エマルジョン(ハリマ化成株式会社製、ハリエスター SK-822E、軟化点=170℃、固形分50質量%、z平均粒子径=270nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない)
・「粘着付与剤(cB-2)」:ロジン系エマルジョン(荒川工業株式会社製、タマノル E-900NT、軟化点=160℃、固形分54質量%、z平均粒子径=270nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない)
・「粘着付与剤(cB-3)」:ロジン系エマルジョン(ハリマ化成株式会社製、ハリエスター SK-822E、軟化点=170℃、固形分50質量%、z平均粒子径=270nm、不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない)
[pH調整剤(C)]
・「pH調整剤(C-1)」:グリシン((株)レゾナック製)、pKa2=9.6
・「pH調整剤(C-2)」:ホウ酸(関東化学株式会社製)、pKa=9.2
なお、グリシンとホウ酸のいずれも1価の弱酸である。
・「pH調整剤(C-1)」:グリシン((株)レゾナック製)、pKa2=9.6
・「pH調整剤(C-2)」:ホウ酸(関東化学株式会社製)、pKa=9.2
なお、グリシンとホウ酸のいずれも1価の弱酸である。
<実施例1>
[クロロプレンラテックス組成物(X-1)の調製]
クロロプレンラテックス(A-1)に、クロロプレンラテックス(A-1)中の固形分100質量部に対して、粘着付与剤(B-1)を、粘着付与剤(B-1)の固形分の量が30質量部となる量だけ加えて、クロロプレンラテックス組成物(X-1)を調製した。
[クロロプレンラテックス組成物(X-1)の調製]
クロロプレンラテックス(A-1)に、クロロプレンラテックス(A-1)中の固形分100質量部に対して、粘着付与剤(B-1)を、粘着付与剤(B-1)の固形分の量が30質量部となる量だけ加えて、クロロプレンラテックス組成物(X-1)を調製した。
[接着強度評価用の試験片の作製]
6号帆布(25mm幅×150mm長、塗布面25mm幅×100mm長)2枚に、それぞれ100g(固形分)/m2のクロロプレンラテックス組成物(X-1)を刷毛で塗布し、23℃、50%相対湿度条件下で30分乾燥した。その後、再度、クロロプレンラテックス組成物(X-1)を50g(固形分)/m2塗布したのち、23℃、50%相対湿度条件で10分乾燥して、クロロプレンラテックス組成物(X-1)の固形分を含む層が付着した被着体とした。2枚の被着体を、固形分の層同士を接触させたのち、小型プレス機にて5MPaの圧力で3分間貼り合わせ、接着強度評価用の試験片を得た。
6号帆布(25mm幅×150mm長、塗布面25mm幅×100mm長)2枚に、それぞれ100g(固形分)/m2のクロロプレンラテックス組成物(X-1)を刷毛で塗布し、23℃、50%相対湿度条件下で30分乾燥した。その後、再度、クロロプレンラテックス組成物(X-1)を50g(固形分)/m2塗布したのち、23℃、50%相対湿度条件で10分乾燥して、クロロプレンラテックス組成物(X-1)の固形分を含む層が付着した被着体とした。2枚の被着体を、固形分の層同士を接触させたのち、小型プレス機にて5MPaの圧力で3分間貼り合わせ、接着強度評価用の試験片を得た。
[初期接着力]
作製した接着強度評価用の試験片を、23℃、50%相対湿度条件で2分間養生し(すなわち、小型プレス機での加圧時間も含めて貼り付けから5分経過後)、JIS K 6854-3-1999に準じた方法で測定し、初期接着力(kN/m)とした。剥離速度は200mm/minとした。さらに、得られた初期接着力を以下の評価基準に従って評価した。得られた初期接着力とその評価結果を表2-1に示す。なお、以下の記載では、表2-1と表2-2とをまとめて表2という。
(評価基準)
SS:初期接着力が2.5kN/m以上であった。
AA:初期接着力が1.5kN/m以上、2.5kN/m未満であった。
CC:初期接着力が1.5kN/m未満であった。
作製した接着強度評価用の試験片を、23℃、50%相対湿度条件で2分間養生し(すなわち、小型プレス機での加圧時間も含めて貼り付けから5分経過後)、JIS K 6854-3-1999に準じた方法で測定し、初期接着力(kN/m)とした。剥離速度は200mm/minとした。さらに、得られた初期接着力を以下の評価基準に従って評価した。得られた初期接着力とその評価結果を表2-1に示す。なお、以下の記載では、表2-1と表2-2とをまとめて表2という。
(評価基準)
SS:初期接着力が2.5kN/m以上であった。
AA:初期接着力が1.5kN/m以上、2.5kN/m未満であった。
CC:初期接着力が1.5kN/m未満であった。
[常態接着力]
接着強度評価用の試験片を、23℃、50%相対湿度条件で24時間にわたって養生したものについて、JIS K 6854-3-1999に準じた方法で接着力を測定し、常態接着力(kN/m)とした。剥離速度は200mm/minとした。さらに、得られた常態接着力を以下の評価基準に従って評価した。得られた常態接着力とその評価結果を表2に示す。
(評価基準)
SS:常態接着力が5.0kN/m以上であった。
AA:常態接着力が4.0kN/m以上、5.0kN/m未満であった。
CC:常態接着力が4.0kN/m未満であった。
接着強度評価用の試験片を、23℃、50%相対湿度条件で24時間にわたって養生したものについて、JIS K 6854-3-1999に準じた方法で接着力を測定し、常態接着力(kN/m)とした。剥離速度は200mm/minとした。さらに、得られた常態接着力を以下の評価基準に従って評価した。得られた常態接着力とその評価結果を表2に示す。
(評価基準)
SS:常態接着力が5.0kN/m以上であった。
AA:常態接着力が4.0kN/m以上、5.0kN/m未満であった。
CC:常態接着力が4.0kN/m未満であった。
[耐熱試験]
接着強度評価用の試験片を、23℃、50%相対湿度条件下で24時間養生した後で、接着剤塗布部25mm×25mm、接着剤非塗布部25mm×25mmとなるように裁断し、25mm×50mmの耐熱試験用試験片とした。耐熱試験用試験片の非塗布部の片端にフックをつけて、該耐熱試験用試験片を40℃に設定されたオーブン内に吊るし、非塗布部のもう一端に1kgの錘をつるした。オーブンにつるされている状態の耐熱試験用試験片の例を図2に示す。
オーブン内温度を40℃で30分保持したのち、0.4℃/minのペースで昇温し、耐熱試験用試験片の接着面が全て剥離した温度(℃)を記録し、耐熱温度とした。さらに、得られた耐熱温度を以下の評価基準に従って評価した。得られた耐熱温度とその評価結果を表2に示す。
(評価基準)
SS:耐熱温度が70℃以上であった。
AA:耐熱温度が60℃以上、70℃未満であった。
CC:耐熱温度が60℃未満であった。
接着強度評価用の試験片を、23℃、50%相対湿度条件下で24時間養生した後で、接着剤塗布部25mm×25mm、接着剤非塗布部25mm×25mmとなるように裁断し、25mm×50mmの耐熱試験用試験片とした。耐熱試験用試験片の非塗布部の片端にフックをつけて、該耐熱試験用試験片を40℃に設定されたオーブン内に吊るし、非塗布部のもう一端に1kgの錘をつるした。オーブンにつるされている状態の耐熱試験用試験片の例を図2に示す。
オーブン内温度を40℃で30分保持したのち、0.4℃/minのペースで昇温し、耐熱試験用試験片の接着面が全て剥離した温度(℃)を記録し、耐熱温度とした。さらに、得られた耐熱温度を以下の評価基準に従って評価した。得られた耐熱温度とその評価結果を表2に示す。
(評価基準)
SS:耐熱温度が70℃以上であった。
AA:耐熱温度が60℃以上、70℃未満であった。
CC:耐熱温度が60℃未満であった。
<実施例2~8、14~17、比較例1~5>
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用するクロロプレンラテックスの種類を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様に、クロロプレンラテックス組成物(X)もしくはクロロプレンラテックス組成物(cX)の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を表2に示す。
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用するクロロプレンラテックスの種類を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様に、クロロプレンラテックス組成物(X)もしくはクロロプレンラテックス組成物(cX)の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を表2に示す。
<固形分を含む層に含まれる水の割合の測定>
固形分を含む層に含まれる水の割合の測定では、クロロプレンラテックス組成物(X)として、実施例7で調製したクロロプレンラテックス組成物(X-7)を用いた。
6号帆布(25mm幅×150mm長、塗布面25mm幅×100mm長)に100g(固形分)/m2のクロロプレンラテックス組成物(X-7)を刷毛で塗布し、23℃、50%相対湿度条件下で1時間乾燥し、得られた試験片の重さ(W1)を秤量した。その後、得られた試験片に、再度、クロロプレンラテックス組成物(X-7)を50g(固形分)/m2塗布したのち、23℃、50%相対湿度条件で10分乾燥して、クロロプレンラテックス組成物(X-7)の固形分を含む層が付着した試験片とした。得られた試験片の質量(Wwet)を秤量した。その後、固形分を含む層が付着した試験片を100℃のオーブンに、1時間静置することにより、固形分の層を完全に乾燥させ、乾燥後の質量(Wdry)を求めた。固形分を含む層に含まれる水の割合を、以下の式から求めたところ、固形分を含む層の質量100質量%のうち、30質量%が水(分散媒)であった。
固形分を含む層に含まれる水の割合[質量%]=
((Wwet-W1)-(Wdry-W1))/(Wwet-W1)×100
なお、実施例7以外の実施例においても固形分を含む層を作製したときの乾燥条件が同様であるため、固形分を含む層に含まれている含まれる水(分散媒)の割合は、固形分を含む層の質量100質量%のうち、30質量%程度であると考えられる。
固形分を含む層に含まれる水の割合の測定では、クロロプレンラテックス組成物(X)として、実施例7で調製したクロロプレンラテックス組成物(X-7)を用いた。
6号帆布(25mm幅×150mm長、塗布面25mm幅×100mm長)に100g(固形分)/m2のクロロプレンラテックス組成物(X-7)を刷毛で塗布し、23℃、50%相対湿度条件下で1時間乾燥し、得られた試験片の重さ(W1)を秤量した。その後、得られた試験片に、再度、クロロプレンラテックス組成物(X-7)を50g(固形分)/m2塗布したのち、23℃、50%相対湿度条件で10分乾燥して、クロロプレンラテックス組成物(X-7)の固形分を含む層が付着した試験片とした。得られた試験片の質量(Wwet)を秤量した。その後、固形分を含む層が付着した試験片を100℃のオーブンに、1時間静置することにより、固形分の層を完全に乾燥させ、乾燥後の質量(Wdry)を求めた。固形分を含む層に含まれる水の割合を、以下の式から求めたところ、固形分を含む層の質量100質量%のうち、30質量%が水(分散媒)であった。
固形分を含む層に含まれる水の割合[質量%]=
((Wwet-W1)-(Wdry-W1))/(Wwet-W1)×100
なお、実施例7以外の実施例においても固形分を含む層を作製したときの乾燥条件が同様であるため、固形分を含む層に含まれている含まれる水(分散媒)の割合は、固形分を含む層の質量100質量%のうち、30質量%程度であると考えられる。
<実施例9、比較例6~8>
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用する粘着付与剤の種類を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例1の結果とともに表3に示す。表3において、粘着付与剤が不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含む場合、粘着付与剤のカルボン酸変性がある、と記載する。一方、粘着付与剤が不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない場合、粘着付与剤のカルボン酸変性がない、と記載する。
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用する粘着付与剤の種類を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例1の結果とともに表3に示す。表3において、粘着付与剤が不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含む場合、粘着付与剤のカルボン酸変性がある、と記載する。一方、粘着付与剤が不飽和カルボン酸とロジンとの反応物を含まない場合、粘着付与剤のカルボン酸変性がない、と記載する。
<実施例23>
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用する粘着付与剤の種類を表3に示すように変更した以外は、実施例7と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例7の結果とともに表3に示す。
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用する粘着付与剤の種類を表3に示すように変更した以外は、実施例7と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例7の結果とともに表3に示す。
<実施例10~13、比較例9、10>
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用する粘着付与剤(B)の量を、クロロプレンラテックス(A)中の固形分100質量部に対して、表4に示す量になるように変更した以外は、実施例7と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例7の結果とともに表4に示す。
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に使用する粘着付与剤(B)の量を、クロロプレンラテックス(A)中の固形分100質量部に対して、表4に示す量になるように変更した以外は、実施例7と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例7の結果とともに表4に示す。
<実施例18>
クロロプレンラテックス(A-14)中の固形分100グラムを100質量部とした。クロロプレンラテックス(A-14)に、クロロプレンラテックス(A-14)中の固形分100質量部に対して、粘着付与剤(B-1)を粘着付与剤(B-1)の固形分の量が30質量部となる量だけ加え、pH調整剤(C-1)を0.06質量部(すなわち、0.80mmol)加えて、クロロプレンラテックス組成物(X-18)を調製した。
クロロプレンラテックス組成物(X-17)の代わりにクロロプレンラテックス組成物(X-18)を用いた以外は、実施例17と同様に、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例17の結果とともに表5に示す。
クロロプレンラテックス(A-14)中の固形分100グラムを100質量部とした。クロロプレンラテックス(A-14)に、クロロプレンラテックス(A-14)中の固形分100質量部に対して、粘着付与剤(B-1)を粘着付与剤(B-1)の固形分の量が30質量部となる量だけ加え、pH調整剤(C-1)を0.06質量部(すなわち、0.80mmol)加えて、クロロプレンラテックス組成物(X-18)を調製した。
クロロプレンラテックス組成物(X-17)の代わりにクロロプレンラテックス組成物(X-18)を用いた以外は、実施例17と同様に、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。得られた結果を、実施例17の結果とともに表5に示す。
<実施例19~22>
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に用いるpH調整剤の量と種類を表5に示す量になるように変更した以外は、実施例17と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。すなわち、実施例19~22のいずれにおいても、クロロプレンラテックス(A-14)中の固形分100グラムを100質量部とした。得られた結果を表5に示す。
クロロプレンラテックス組成物の調製の際に用いるpH調整剤の量と種類を表5に示す量になるように変更した以外は、実施例17と同様に、クロロプレンラテックス組成物の調製、試験片の調製、試験片を用いた試験を行った。すなわち、実施例19~22のいずれにおいても、クロロプレンラテックス(A-14)中の固形分100グラムを100質量部とした。得られた結果を表5に示す。
表5において、粘着付与剤(B-1)の欄の数値は、クロロプレンラテックスの固形分100質量部に対する、粘着付与剤(B-1)の固形分の量(質量部)である。表5のpH調整剤(C)の量は、クロロプレンラテックスの固形分100質量部当たりの量である。また、「z平均粒子径*」はクロロプレンラテックスのz平均粒子径である。
Claims (16)
- 下記要件(a-1)を満たすクロロプレン系重合体を含むクロロプレンラテックス(A)と、
環球法(JIS K 5902の測定方法に準拠)により測定した軟化点が85~155℃である粘着付与剤(B)とを含む、クロロプレンラテックス組成物(X)。
(a-1)クロロプレン系重合体100質量%中のテトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]と、示差走査熱量測定(DSC)により測定したクロロプレン系重合体の融解エンタルピーβ[mJ/mg]とが、下記式(1)を満たす。
Logβ≧-0.022×α+1.0 ・・・(1) - 前記クロロプレンラテックス(A)は、
テトラヒドロフラン不溶分率が0~15質量%、かつ、融解エンタルピーが10~40[mJ/mg]であるクロロプレン系重合体を含む第1のクロロプレンラテックスと、
テトラヒドロフラン不溶分率が70~98質量%、かつ、融解エンタルピーが0~10[mJ/mg]であるクロロプレン系重合体を含む第2のクロロプレンラテックスと
を含む、請求項1に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。 - 前記クロロプレンラテックス(A)に含まれる固形分100質量%のうち、前記第1のクロロプレンラテックスに由来する固形分の含有量が1~99質量%であり、前記第2のクロロプレンラテックスに由来する固形分の含有量が99~1質量%である、請求項2に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記クロロプレンラテックス(A)がアニオン系乳化剤を含む、請求項1に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記アニオン系乳化剤がロジン酸塩である、請求項4に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記テトラヒドロフラン不溶分率α[質量%]と、前記融解エンタルピーβ[mJ/mg]とが、さらに、下記式(2)を満たす、請求項1に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
Logβ≦-0.006×α+1.7 ・・・(2) - 前記粘着付与剤(B)がカルボキシル基を含有する化合物を含む、請求項1に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記粘着付与剤(B)が、不飽和カルボン酸または酸無水物とロジンとの反応物を含む、請求項7に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記不飽和カルボン酸または酸無水物が、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸及びケイ皮酸からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項8に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記クロロプレンラテックス(A)の固形分100質量部に対して、前記粘着付与剤(B)を3~90質量部含有する、請求項1に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分の量は、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の質量を100質量%とした場合に、40~70質量%である、請求項1に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- pH調整剤(C)をさらに含有する、請求項1に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記pH調整剤(C)は、アミノ酸、有機酸、および無機弱酸からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項12に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記pH調整剤(C)は、25℃における酸解離定数の逆数の対数値(pKa)の少なくとも1つが8.0~11.0の範囲にある弱酸である、請求項12に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 前記クロロプレンラテックス(A)の固形分100グラムに対する前記pH調整剤(C)の使用量[mmol]と、前記pH調整剤(C)の価数との積が、0.1~30mmolである、請求項12に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)。
- 請求項1~15のいずれか1項に記載のクロロプレンラテックス組成物(X)を第1の被着体と第2の被着体の各々の少なくとも一部に付着させる工程(1)と
前記第1の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)と、前記第2の被着体に付着したクロロプレンラテックス組成物(X)とを乾燥して、前記クロロプレンラテックス組成物(X)の固形分を含む層を形成する工程(2)と、
前記第1の被着体に形成された前記層と、前記第2の被着体に形成された前記層とを、互いに接触させることにより接着する工程(3)
を含む、接着製品の製造方法。
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