(57)【要約】【課題】充分な初期強度、即ち接着剤を塗布直後の湿潤状態においても充分な強度を発現し、かつ機械的安定性やスプレー性にも優れるポリクロロプレン水性接着剤を提供する。【解決手段】ポリクロロプレンラテックスとポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩とｐＨ調節剤とを含有したポリクロロプレン水性系接着剤。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩がポリクロロプレンラテックスの固形分１００質量部に対して０．０１〜１０質量部配合されていることが好ましく、ポリクロロプレンラテックスがロジン酸の存在下で重合して得られたものであることが好ましく、ｐＨ調節剤がグリシンであることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリクロロプレンラテックスと、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩と、ｐＨ調節剤とを含有し、ｐＨが７〜１０であるポリクロロプレン水性接着剤。
【請求項２】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩が、ポリクロロプレンラテックスの固形分１００質量部に対して０．０１〜１０質量部配合されていることを特徴とする請求項１に記載したポリクロロプレン水性接着剤。
【請求項３】
ポリクロロプレンラテックスが、ロジン酸の存在下で重合して得られたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載したポリクロロプレン水性接着剤。
【請求項４】
ｐＨ調節剤が、グリシンであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載したポリクロロプレン水性接着剤。
【請求項５】
さらに可塑剤を含有してなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載したポリクロロプレン水性接着剤。
【請求項６】
ポリウレタンフォーム用の接着剤である請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載したポリクロロプレン水性接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリクロロプレン水性接着剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリクロロプレンを利用した接着剤としては、有機溶剤を溶媒として含有する溶剤型の接着剤が知られており、被着体適応性の広さや接着特性のバランスの良さから種々の用途で使用されてきた。しかしながら、環境影響の観点から、脱有機溶剤化の要求が年々高まって来ている。そのため、有機溶剤を使用しないポリクロロプレン水性接着剤の開発が進められてきており、幾つかの提案がなされている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
ポリクロロプレン水性接着剤の初期強度、即ち接着剤を塗布直後の湿潤状態での強度を向上させる手段の一つとして、ｐＨ調節剤によりラテックスを不安定化させる方法がある（例えば、特許文献１，２、非特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９９２２号公報（第２頁；請求項３、第６頁；実施例６，７）
【特許文献２】特開２００４−４３６６６号公報（第２頁；請求項７、第６頁；実施例５）
【非特許文献１】接着の技術Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．４（２００４）通巻７３号（第２４頁；４．５項）
【非特許文献２】接着の技術Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４（２００２）通巻６５号（第３５頁；２．５．５．２項）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、充分な初期強度を発現し、かつ機械的安定性やスプレー性にも優れるポリクロロプレン水性接着剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ポリクロロプレンラテックスと、特定の添加剤とを配合させることにより、充分な初期強度を発現し、機械的安定性やスプレー性にも優れたポリクロロプレン水性接着剤が得られる。
【０００６】
すなわち、本発明は、ポリクロロプレンラテックスと、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩と、ｐＨ調節剤とを含有したポリクロロプレン水性接着剤に関するものである。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩が、ポリクロロプレンラテックスの固形分１００質量部に対して０．０１〜１０質量部配合されていることが好ましい。ポリクロロプレンラテックスが、ロジン酸の存在下で重合して得られたものであることが好ましく、ｐＨ調節剤が、グリシンであることが好ましく、さらに可塑剤を含有することが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって得られたポリクロロプレン水性接着剤は、充分な初期強度を発現し、かつ機械的安定性やスプレー性にも優れていることから、優れた初期強度の求められる用途に好適な接着剤として広く使用することが出来る。
特にポリウレタンフォームの接着に使用されるスプレータイプの接着剤として好適に用いられるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ポリクロロプレンラテックスとは、ポリクロロプレン系重合体（以下ＣＲ）を乳化剤や分散剤を介して水中に乳化または分散させて得られる乳濁液のことである。ここで、ＣＲとは、２−クロロ−１，３−ブタジエン（以下クロロプレン）の単独重合体または、クロロプレンと共重合可能な単量体とクロロプレンとの共重合体のことである。
【０００９】
クロロプレンと共重合可能な単量体としては、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、アクリル酸又はそのエステル類、メタクリル酸又はそのエステル類等があり、これらを２種類以上併用してもよい。
【００１０】
ＣＲの分子量、分子量分布、ゲル含有量、分子末端構造、結晶化速度等は、特に限定されるものではなく、目的とする接着剤の特性に合わせて調製すればよい。これら分子量などは、単量体を重合させる際の重合温度や、重合時に添加する重合開始剤、連鎖移動剤および重合停止剤、ＣＲの最終重合率等を制御することで調整できる。
【００１１】
ポリクロロプレンラテックスは、クロロプレン単独または、クロロプレンと共重合可能な単量体とクロロプレンとを、乳化剤や分散剤の存在下で乳化重合して得られる。
【００１２】
乳化重合の場合に用いられる乳化剤や分散剤は、アニオン性であることが好ましい。アニオン性以外のものでは、後述するｐＨ調節剤を添加してポリクロロプレン水性接着剤とした際に、充分な初期強度が得られ難い。
アニオン性の乳化剤や分散剤は、カルボン酸型、硫酸エステル型等があり、特に限定するものではないが、例えば、ロジン酸のアルカリ金属塩、炭素数が８〜２０個のアルキルスルホネート、アルキルアリールサルフェート、ナフタリンスルホン酸ナトリウムとホルムアルデヒドの縮合物、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等が好適に用いられる。
【００１３】
これらの乳化剤や分散剤の中でも最も好ましいのはロジン酸であり、例えば、ウッドロジン酸、ガムロジン酸、トール油ロジン酸、これらのロジン酸を不均化した不均化ロジン酸や、これらのロジン酸のアルキル金属塩がある。
ロジン酸の添加量は、用いる全単量体１００質量部に対し、０．５〜１０質量部が好ましく、さらに好ましくは２〜６質量部である。
【００１４】
ロジン酸を使用する場合には、硫酸塩系、スルホン酸塩系のアニオン性乳化剤や分散剤とを併用することが好ましい。この場合、ロジン酸以外のアニオン性乳化剤や分散剤の添加量は、用いる全単量体１００質量部に対し、０．０５〜５質量部が好ましく、更に好ましくは０．１〜２質量部である。
【００１５】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩は、ポリクロロプレンラテックスを乳化重合する際に乳化剤や分散剤として添加してもよく、接着剤配合時に他の配合薬品とともに配合してもよい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩を接着剤配合時に添加すると、ポリクロロプレンラテックスを選定する際の自由度やハンドリング性が向上するため好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩の添加量は、ポリクロロプレンラテックスの固形分１００質量部（ドライ基準）に対し、０．０１〜１０質量部、好ましくは０．１〜５質量部、更に好ましくは０．２〜１質量部である。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩としては、特に限定するものではないが、例えば、花王株式会社のエマール２０Ｃ、エマールＤ−３−Ｄ、ラテムルＥ−１５０、レベノールＷＸ、エマール２０Ｔ（いずれも商品名）等がある。
【００１６】
ｐＨ調節剤は、ポリクロロプレンラテックスのｐＨを７〜１０の範囲に調節可能な弱酸や緩衝液であり、ｐＨをこの範囲にすることにより、ポリクロロプレン水性接着剤は、初めて良好な初期強度を発現する。ｐＨ調節剤は、特に限定するものではないが、例えば、アミノ酸、ホウ酸、希酢酸、リン酸、クエン酸、グルタミン酸等がある。これらのｐＨ調節剤の中でも、グリシンを採用するとコストや接着性能、ハンドリング性が向上するため好ましい。
ｐＨ調節剤の添加量は、接着剤のｐＨを７〜１０の範囲に調整できる量で使用するべきである。ｐＨを８〜１０の範囲に調整できる量がより好ましい。
【００１７】
ポリクロロプレン水性接着剤は、可塑剤を添加してもよい。可塑剤の添加量は、ポリクロロプレンラテックス１００質量部（ウェット基準）に対し、０．１〜２０質量部、好ましくは１〜１０質量部、より好ましくは２〜８質量部である。可塑剤を添加することにより、得られるポリクロロプレン水性接着剤の初期強度が向上するとともに、乾燥後の接着剤皮膜の風合いを柔らかくすることができる。特に、ポリウレタンフォーム用の接着剤として使用する際には可塑剤を添加することがよい。
可塑剤は、ポリクロロプレンとの相溶性が良好なものが良く、特に限定するものではないが、例えば、ジブチルセバケート、ジブチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルアゼレート、ジオクチルセバケート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート等がある。
【００１８】
ポリクロロプレン水性接着剤は、本発明の効果を損なわない範囲で粘着付与樹脂を配合してもよい。粘着付与樹脂は、特に限定するものではないが、例えば、ロジン樹脂、ロジン酸エステル樹脂、重合ロジン樹脂、α−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂、テルペンフェノール樹脂、Ｃ５留分系石油樹脂、Ｃ９留分系石油樹脂、Ｃ５／Ｃ９留分系石油樹脂、ＤＣＰＤ系石油樹脂、アルキルフェノール樹脂、キシレン樹脂、クマロン樹脂、クマロンインデン樹脂などある。十分な初期強度を得るためには、軟化点温度が５０〜１６０℃の樹脂が好ましい。これらの中では、テルペンフェノール樹脂やロジン酸エステル樹脂のエマルジョンを用いると、初期強度や耐水性がより向上するため好ましい。
粘着付与樹脂の添加量は、ポリクロロプレン系ラテックスの固形分１００質量部（ドライ基準）に対して１０質量部以下の範囲にすると、得られるポリクロロプレン水性接着剤の難燃性を保持できるため好ましい。
【００１９】
ポリクロロプレン水性接着剤は、上述した以外にも、要求性能に合わせて、増粘剤、金属酸化物、充填剤、造膜助剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、消泡剤等を添加してもよい。
【００２０】
ポリクロロプレン水性接着剤の用途は、特に限定するものではないが、例えば、セメント、モルタル、スレート、布類、木材、合成ゴム素材、ポリウレタン系素材、ポリ塩化ビニル系素材、ポリオレフィン系素材等の種々の材料を接着する際に好適に使用でき、特にポリウレタンフォーム系素材を貼り合わせる際に好適に使用できる。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例及び比較例により本発明の効果を詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。なお、以下の説明において特に断りのない限り部および％は質量基準で表す。
【００２２】
［実施例１］
［ポリクロロプレンラテックスの重合］
内容積３リットルの反応器を用いて、窒素雰囲気中、水１００部に不均化ロジン酸５部、水酸化ナトリウム０．６部、水酸化カリウム０．５部、ホルムアルデヒド−ナフタレンスルホン酸縮合物のナトリウム塩０．３部、亜硫酸水素ナトリウム０．３部を溶解した。攪拌しながらクロロプレン１００部とｎ−ドデシルメルカプタン０．１４部を加えた。窒素雰囲気下、１０℃で、過硫酸カリウムを開始剤として重合を行い、重合率が９０％に達したところでフェノチアジンの乳濁液を加え、重合を停止した。減圧下で加熱し、未反応の単量体を除去し、次いで固形分が５５％となる様に濃縮した。
【００２３】
［ポリクロロプレン水性接着剤の調製］
得られたポリクロロプレンラテックス１００部（ウェット基準）に、エマールＤ−３−Ｄ（ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム：花王社製）の２０％水溶液を２部、及びジブチルセバケート（ＤＢＳ：田岡化学工業社製）５部を攪拌しながら添加した。次いでグリシン（試薬：和光純薬社製）６部を添加し良く攪拌後、ポリクロロプレン水性接着剤とした。
【００２４】
［接着試験］
得られたポリクロロプレン水性接着剤を、密度３０ｋｇ／ｍ3 のウレタンフォーム（厚さ２０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ）上面に、スプレーにて７０ｇ／ｍ２塗布した。所定のオープンタイムの後、ウレタンフォーム同士を貼り合せ、所定の時間放置後、引張り（面剥離）強度を測定した。
【００２５】
［機械的安定性試験］
調製したポリクロロプレン水性接着剤は、『ゴム試験法［第３版］日本ゴム協会編』にしたがい、マロン式機械的安定度試験機によって、荷重１ｋｇ、試験時間５分、試験温度２３℃にて、機械的安定性を試験した。試験により生成した凝集物を乾燥後、精秤し、試料中の固形分に対する割合を測定した。
【００２６】
［スプレー性試験］
調製したポリクロロプレン水性接着剤をエアーブラシにてスプレーし、その時の初期の吐出状況、及びスプレーの吐出量が初期の半量になるまでの時間を詰まりまでの時間として評価した。
［実施例２］
【００２７】
試験に使用するポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩をエマール２０Ｃ（ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム：花王社製）に変更した以外は、実施例１と同様に試験を実施し、実施例２とした。
【００２８】
［比較例１］
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩およびグリシンを無添加とした以外は、実施例１と同様に試験を実施した。所定の時間放置後の接着試験（すなわち初期強度）が著しく劣った。
【００２９】
［比較例２］
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩を無添加とした以外は、実施例１と同様に試験を実施した。機械的安定性およびスプレー性に劣った。
【００３０】
［比較例３〜６］
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩の代わりに表１に示す界面活性剤を使用した以外は、実施例１と同様に試験を実施した。それぞれの比較例において、初期強度、機械的安定性、スプレー性のうち、最低１つ以上の項目に難がみられた。
【００３１】
表１からわかる通り、本発明のポリクロロプレン水性接着剤は、初期強度、機械的安定性、スプレー性ともに優れている。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によって得られるポリクロロプレン水性接着剤は、接着剤が湿潤状態でも充分な初期強度を発現し、かつ機械的安定性、スプレー性も優れることから、木工・建材、製靴、自動車用途等、種々の分野で好適に用いることができる。特にスプレー塗布によるウレタンフォーム系材料の貼り合わせに最適である。
【００３３】
【表１】
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