● CR スポンジ／ジャージ接着用 CR 水系接着剤
高分子材料研究所

1．はじめにゴムグループ

齋藤俊裕

2．ウエットスーツ接着剤の動向

弊社では、クロロプレンゴム「スカイプレン ®」のウエットスーツは CR などのスポンジ状生地（スキ生産・販売を行なっており、顧客のニーズや市場動向ン）や、スキンにナイロンなどの布地を貼り付けたもにあわせたグレード開発および品質改良を続けていの（ジャージ）からなる。CR とナイロン布地の接着る。

では、CR の溶剤系接着剤が現在は一般的に使用されクロロプレンゴム（CR）は、耐熱性、耐候性、耐ている。しかし、揮散した溶剤吸引による作業者の健オゾン性、難燃性、耐油性、接着性等の物性が優れて康被害や、ナイロンからの静電気火花により火災が生いることから、自動車用部品、電線、ゴム系接着剤をじるなどの事故が発生したことで、有機溶剤使用・揮中心に幅広い用途に使用されている。なかでも CR 溶散量の削減、作業者の健康保護、災害防止、安全確保剤系接着剤は、高い接着強度と各種被着体への優れたなどを目的として、国内外の顧客にて脱溶剤化にむけ接着性を有し、万能で使いやすい事から溶剤系接着剤た検討がされている。

市場に占める割合が高く、当社 CR 事業においても接着剤向けグレードは主力製品の１つとなっている。
しかし、近年の環境問題に対する意識の高まりや、法規制などにより脱溶剤化の動きが見られる。そのため、溶剤系の接着剤市場の成長は鈍化し、その代替手段として、ラテックスなどの水系化、ホットメルトなどの無溶剤化が検討されている。

3．CR 接着剤の特徴とスカイプレン ® のラテックスグレード［1］CR 接着剤の特徴
CR 接着剤の特徴は、その接着面同士の接着界面における CR 同士の接着性（コンタクト性）である。

CR についても水系接着剤の実用化が進んでおり、

図 1 に示すように、CR の接着剤は、接着する両方の顧客ニーズに対応するため、当社では各種の CR ラテッ面に塗布し、乾燥してから接着（ドライコンタクト）クスグレードを開発・販売している。特に、近年ウエッする事で、即座に強度を発現する。

トスーツの接着剤の水系化に関する問合せが増えてい®

そのため、他種接着剤で必要となる接着後の固定（仮るため、本稿では、スカイプレン の水系接着剤向け止め）が不要であり、非常に使いやすいものとなってラテックスグレードを用いたウエットスーツ用水系接いる。
また、予め酸を混合して pH 調節することでラテッ着剤について紹介する。
本技術により、溶剤系接着剤の水系化が加速するこクスの安定性を低下させておき、貼り合せ時の圧力なとで、有機溶剤放散量の削減による環境保護および作どでゴムを析出させることで、接着剤塗布後に乾燥せ業者の健康養護推進に貢献できると考える。

ずに湿潤状態での接着（ウエットコンタクト）が可能となる。これにより、水系接着剤の弱点である乾燥の強度発現

被着体
接着剤

接着剤層

相互拡散
塗布

乾燥

図１

圧着

ドライコンタクト接着91

TOSOH Research & Technology Review Vol.63（2019）

遅さをカバーでき、溶剤系接着剤と同様に使い勝手が良いため実用化が進んでいる。

［2］CR グレード選定

１）

SL シリーズは、pH 調節により安定性を制御することで、乾燥前の接着が可能であるが、ウエットスーツの場合は耐水強度も要求され、片面塗布では強度が不［2］スカイプレン ® ラテックスグレードとその特徴
当社のラテックスグレードのうち、接着剤向け製品十分であった。そこで、硬化剤を用いた 2 液型の接着としては GFL® シリーズ、SL シリーズおよび LA − 660

方法が有効と考え、前述のように、イソシアネートでを現在取り揃えている（表 1）。の架橋に適している GFL® を用い、GFL® のなかでもGFL® はドライコンタクト向けに開発したグレード

高分子量型である GFL − 280 または GFL − 890 を選定

で、分子量および結晶化速度の異なる 3 グレードを取した。中でも、被着体となるスポンジ硬度が低い場合

2）り揃えている。

は、より結晶化の遅い GFL − 890 がその風合い維持に適している。

SL シリーズおよび LA-660 は靴用途または PU フォー
ム接着用として開発したグレードである。ウエットコンタクトが可能であり、溶剤系接着剤と同様に使い勝［3］接着剤配合

手が良いため実用化が進んでいる。

接着剤は、適度な流れ性と粘度によるナイロンへの®

GFL シリーズと、SL または LA − 660 の違いとして接着剤染み込み性制御と、短時間での硬化による優れは、①ポリマー②乳化剤③ラテックスの pH が挙げらた接着強度を得るため、CR ラテックスに増粘剤とイ®

れる。GFL では、ポリマー構造にカルボキシル基をソシアネート硬化剤を混合したものを基本構成とし含むため、これを利用し、酸化亜鉛によるイオン架橋た。

が可能である。また、硬化剤としてイソシアネート化

イソシアネート硬化剤については、ウエットスーツ合物を使用する場合、アルカリ性の方が反応性に優れの柔軟性を損なわないよう、当社の HDI 系ポリイソるため、より短時間で硬化反応が生じる反面ポットラ

シアネートのうち、硬化被膜が柔軟且つ高機械強度のイフ（使用可能な時間）が短くなる。ポットライフの得られるアロファネート構造であり、疎水型および可®

水分散型（コロネート ®AQ シリーズ）を選定した。

面からは GFL の方が適している。

実機での接着剤塗布をロールコートと想定し、増粘4．水系ウエットスーツ接着剤へのスカイプレン剤については、GFL® のコンタクト接着配合にて使用®

経験のある ADEKA 社製 UH シリーズのうち、レベリの応用ング性の高い（チクソ性の低い）UH-438 を使用した。
配合例を表 2 に示す［1］接着方法
発泡体とナイロンジャージの接着においては、接着剤の染み出しが生じるため、ナイロンに直接接着剤を［4］接着物性測定塗布する事ができず、CR の特徴であるコンタクト接⑴

接着試験条件着（被着体両面への接着剤塗布）が困難である。そのドクターブレードを用いて配合済み接着剤をスポンため、発泡体側のみに接着剤を塗布し、乾燥前に貼りジ上に（50 ～ 150g ／ m3）塗布した後、速やかにナイ合せて適度にナイロンに染み込ませ、その後加熱してロン布を重ね、90℃で 1 分間加熱しながら 48gf ／ cm2

乾燥・硬化させるという通常の CR 接着剤とは異なるで加圧保持して接着した。

接着方法 3）が必要となる。

接着後、23℃にて 1 日養生してから接着状態を確認

表１グレード®

スカイプレン のラテックスグレード

GFL シリーズ

SL シリーズ

LA－660

PU フォーム・靴 2 液型 PU フォーム
ドライコンタクト
クロロプレン－メタクリル酸
ポリクロロプレン ポリクロロプレン
ポリマー
共重合体
＊
大
非常に大小～大
分子量
＊
速い・中庸
速い
中庸
結晶化速度
スルホン酸系
ロジン酸塩
ロジン酸塩
乳化剤
弱酸性
強アルカリ性
強アルカリ性pH
主用途＊グレードにより異なる

92東ソー研究・技術報告表２

第 63 巻（2019）⑵

水系接着剤基本配合

GFL − 280 と GFL − 890 で増粘性がやや異なり、GFL部数項目®

®

− 280 の方が同量の UH − 438 ではやや低粘度となった。

1005～7
2.5～5.0

スカイプレン GFL®
イソシアネート コロネート AQ
増粘剤 UH－438

接着剤粘度およびイソシアネートの影響

粘度が 5,000mPa. s 以下では耐水剥離が低下する傾向であったが、増粘剤量を増量し粘度を高めた GFL −280 は耐水剥離も良好であった。

した。（常温剥離） また、その後被着体を純水に完全布の種類（染み込み易さ）や塗工方法にも依存すに浸水させ、24 時間静置（通常条件）、または 24 時る が、 接 着 剤 粘 度 10,000mPa. s 以 上 で は 塗 布 性 が間ボールミル架台で回転攪拌（過酷条件）させた後に、低下したことから、一般的に接着剤粘度が 5,000 ～接着状態を確認した。
（耐水剥離）

10,000mPa. s となるよう増粘剤量を調整すると良い。

接着状態は剥離試験にて評価し、剥離時のスポンジ可水分散型のポリイソシアネート（コロネート ®AQの材破（材破）の割合が多い程良好とし、「材破」、「部シ リ ー ズ ） の う ち、AQ − 130 と GFL − 280，AQ − 140

分材破」、「一部材破」、「界面破壊」、の 4 段階で評価と GFL − 890 の組合せにて比較的良好な接着強度が得した。

られた。
（表 4）また、疎水型（例えば、コロネート ®
2785、2793）に変更しても可水分散型と同じように配増粘剤量と接着剤粘度および接着剥離状態

表３
スカイプレンコロネート®

GFL－280

GFL－890®

AQ－130UH－438（g）

2.55

1.25

2.5

粘度（mPa．s）

3,300

6,600

3,500

8,700

材破材破材破材破接着剥離試験
常温剥離

耐水剥離（通常条件） 部分材破表４スカイプレン
コロネート

®

材破一部材破 部分材破®

GFL とコロネート AQ シリーズの相性®

GFL－280®

AQ－130

GFL－890

AQ－140

AQ－130

AQ－140UH－438（g）

55

2.5

2.5粘度（mPa．s）

6,600

6,300

8,800

8,400

常温剥離

材破材破材破材破耐水剥離（通常条件）

材破接着剥離試験

表５スカイプレン
コロネート

部分材破 部分材破材破®

疎水型コロネート による接着物性®

GFL－890

GFL－890C－2785C－2793

AQ－140疎水

疎水

可水

GFL－280®

水分散性（可水、疎水）

GFL－890

UH－438（g）

52.5

2.5

2.5粘度（mPa．s）

6,600

9,1008,9008,400

常温剥離材破材破材破材破耐水剥離（通常条件）

材破材破材破材破耐水剥離（過酷条件）

材破材破材破部分材破接着剥離試験

93

TOSOH Research & Technology Review Vol.63（2019）

界面剥離部あり耐水剥離（過酷条件）

常温剥離（材破）GFL－890C－2785

図２GFL－890
AQ－140疎水型による耐水剥離向上合が可能であり、とりわけ耐水剥離がより良好であることを見出した。
（表 5、図 2）

5．おわりにウエットスーツ接着剤の水系化は現在各社検討中の段階ではあるが、弊社のスカイプレン ® ラテックス
GFL® シリーズと HDI 系イソシアネート硬化剤コロ
ネート ®（疎水、可水分散型）を用いることで、実用レベルの接着強度を得ることができると考える。
接着するスポンジの硬さや、ナイロン布の吸水性などにより、接着剤の粘度や塗布量、乾燥時間等を調整する必要はあると考えるが、今後も引き続き、迅速でタイムリーな技術サービスを通じて情報を収集し、顧客ニーズに合わせたグレード開発を実施することで、環境に優しい水系化実現を強く推進し、社会に貢献する事業を展開していきたいと考える。

6．参考文献1）久保田裕子、接着の技術、27，3，67（2007）2）若山久昌、JETI、44，12，88（1996）
3）奥村欽一、接着の技術、23，4，20（2004）

94