聚氯丁二烯系2液型水系粘合剂的有效时间的延长方法技术

为了改善粘合强度和作业性而并用异氰酸酯的２液型水系粘合剂经常存在有效时间短的实用性问题。通过在以聚氯丁二烯胶乳为主剂、以聚异氰酸酯化合物为固化剂的２液型水系粘合剂中添加烷基二苯基醚二磺酸盐及／或聚氧乙烯烷基醚硫酸盐，能够将聚氯丁二烯系２液型水系粘合剂的有效时间延长至适合实际使用的水平。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及改善以聚氯丁二烯胶乳为主剂、以聚异氰酸酯为固化剂的2液型水系粘合剂在异氰酸酯混合后的粘合剂的有效时间的方法。
技术介绍
大多数使用以往的溶剂型粘合剂的领域中，从操作人员的安全卫生和作业环境考虑，希望能够改换为水系粘合剂。但是，水系粘合剂在粘合强度和作业性方面，存在许多不及溶剂系粘合剂的地方。为了改良这些方面，提出了并用异氰酸酯的2液型水系粘合剂，但目前因配方的原因，2液型粘合剂时常出现有效时间较短这样的实用方面的问题。专利技术的揭示本专利技术鉴于现状，其目的是提供能够控制聚氯丁二烯系2液型水系粘合剂的有效时间的方法。本专利技术者为了达到上述目的进行认真研究后发现，通过在以聚氯丁二烯胶乳为主剂、以聚异氰酸酯为固化剂的2液型粘合剂中添加特定的表面活性剂，能够将该水系粘合剂的有效时间延长至实用水平，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为2液型粘合剂的有效时间的延长方法，该方法的特征是，在以聚氯丁二烯胶乳为主剂、以聚异氰酸酯化合物为固化剂的2液型粘合剂中添加烷基二苯基醚二磺酸盐及/或聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。实施专利技术的最佳方式以下，对本专利技术的内容进行详细说明。本专利技术所述的聚氯丁二烯是指2-氯-1，3-丁二烯(以下称为氯丁二烯)的均聚物，或氯丁二烯和可与氯丁二烯共聚的单体的共聚物。所述共聚物也包括在聚氯丁二烯存在下，使其它单体接枝聚合而形成的接枝共聚物。上述可与氯丁二烯共聚的较好的单体可例举2，3-二氯-1，3-丁二烯、1-氯-1，3-丁二烯、丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸或其酯类、甲基丙烯酸或其酯类等，根据需要可2种以上并用。对获得聚氯丁二烯的聚合方法无特别限定，一般采用乳化聚合的方法，非常简便。如果采用乳化聚合的方法，则所得聚氯丁二烯胶乳可直接用于本专利技术。本专利技术中，除了乳化聚合之外采用其它方法获得聚氯丁二烯时，采用将所得聚氯丁二烯溶于有机溶剂后，使该溶液分散于乳化液中，然后除去有机溶剂的方法，这样也可获得聚氯丁二烯胶乳，但增加了工序，成本也会提高。对用于聚氯丁二烯胶乳的乳化聚合的乳化剂及/或分散剂无特别限定，可采用通常用于氯丁二烯胶乳的各种阴离子型及/或非离子型乳化剂。作为阴离子型乳化剂，包括羧酸型、磺酸型、硫酸酯型等，例如，香茅酸的碱金属盐、碳原子数8～20的烷基磺酸盐、烷基芳基硫酸盐、萘磺酸钠和甲醛的缩合物等。非离子型的具体例子可例举聚乙烯醇或其共聚物(例如，与丙烯酰胺的共聚物)，聚乙烯醚或其共聚物(例如，与马来酸的共聚物)，聚乙烯吡咯烷酮或其共聚物(例如，与乙酸乙烯的共聚物)或这些聚合物(共聚物)的改性物等，或纤维素系衍生物(羟乙基纤维素)等。其中，特别适合本专利技术的是上述香茅酸盐。本专利技术的聚氯丁二烯系胶乳中的乳化剂及/或分散剂的添加量对应于最初加入的氯丁二烯单体100质量份(氯丁二烯均聚物的情况下)，或对应于最初加入的氯丁二烯单体和共聚单体的合计量100质量份(氯丁二烯共聚物的情况下)，较好为0.5～20质量份。未满0.5质量份的情况下，乳化能力不够充分，超过20质量份的情况下，存在耐水粘合力下降的缺陷。对获得本专利技术的聚氯丁二烯系胶乳时的聚合温度无特别限定，为使聚合反应顺利进行，聚合温度较好为0～50℃。聚合引发剂可采用过硫酸钾等过硫酸盐，叔丁基过氧化氢等有机过氧化物等，但无特别限定。对用于获得聚氯丁二烯的聚合的链转移剂的种类无特别限定，可采用通常用于氯丁二烯的乳化聚合的试剂。例如可采用正十二烷基硫醇和叔十二烷基硫醇等长链烷基硫醇类，二硫化二异丙基黄原酸酯和二硫化二乙基黄原酸酯等二硫化二烷基黄原酸酯类，碘仿等公知的链转移剂。对聚氯丁二烯的聚合抑制剂(聚合禁止剂)的种类无特别限定，例如可采用2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、吩噻嗪、羟胺等。对聚氯丁二烯的最终聚合率无特别限定，可任意调节。未反应的单体可通过脱单体操作被除去，但对其方法无特别限定。对本专利技术的聚氯丁二烯系胶乳进行浓缩或加水等加以稀释，可将固形成分浓度控制在必要浓度。作为浓缩方法可采用减压浓缩等，但无特别限定。对本专利技术的聚氯丁二烯系胶乳的性状无特别限定，通过适当地选择控制聚合温度、聚合引发剂、链转移剂、聚合抑制剂、最终聚合率、脱单体和浓缩条件等，能够对固形成分浓度、可溶于甲苯的部分的分子量、甲苯不溶成分(凝胶含量)等进行调整。从初期粘合力和常态粘合力的平衡考虑，聚氯丁二烯系胶乳中的氯丁二烯(共)聚合物的凝胶含量较好调整为3～60质量％。本专利技术所用的烷基二苯基醚二磺酸盐如下述化学式1表示。式中，R表示碳原子数较好为6～20的烷基，B较好表示钾、钠等碱金属离子、铵离子等。其较好例子可例举十二烷基二苯基醚磺酸二钠或二钾、十八烷基二苯基醚磺酸二钠或二钾等，但对其无特别限定。 化学式1用于本专利技术的聚氧化烯烷基醚硫酸盐如下述化学式2表示。式中，R1表示碳原子数较好为6～20、特别好为10～16的烷基。R2表示碳原子数较好为2～6、特别好为2～4的亚烷基。B表示钠、钾等碱金属离子、铵离子等。较好例子可例举聚氧乙烯十二烷基醚硫酸的钠盐或钾盐，聚氧乙烯十八烷基醚硫酸的钠盐或钾盐等，但对其无特别限定。R1-(O-R2-)n-SO4·B化学式2对烷基二苯基醚二磺酸盐及/或聚氧乙烯烷基醚硫酸盐的添加量无特别限定，对应于100质量份的聚氯丁二烯，较好是在5质量份以下。如果添加量大于5质量份，则可能对粘合特性产生不良影响。更好的是对应于100质量份的聚氯丁二烯，添加量为0.01～2质量份。对烷基二苯基醚二磺酸盐及/或聚氧乙烯烷基醚硫酸盐的添加方法无特别限定，比较简便的方法是直接添加或作为水溶液添加的方法。对烷基二苯基醚二磺酸盐及/或聚氧乙烯烷基醚硫酸盐的添加时间无特别限定，只要在添加聚异氰酸酯前进行即可，但在聚异氰酸酯添加前必须使其均一分散。此外，有效时间的延长效果是通过添加具有本专利技术所示的特定结构的表面活性剂首次显现出来的，并不是任何一种表面活性剂都能够显现这种效果的。本专利技术的聚异氰酸酯化合物是分子中具有2个以上的异氰酸酯基的化合物。可例举甲苯二异氰酸酯(TDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、1，3-双(异氰酸甲基)环己烷、1，6-己二异氰酸酯(HDI)、降冰片烯二异氰酸酯(NBDI)、四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、环己基二异氰酸酯(CHDI)、三苯基甲烷-4，4′，4″-三异氰酸酯、硫代磷酸三(对异氰酸苯基酯)等。此外，将这些聚异氰酸酯化合物的异氰酸酯基通过嵌段剂掩蔽的所谓嵌段异氰酸酯、由这些聚异氰酸酯化合物衍生的聚氨酯预聚物，在含有2个以上异氰酸酯的情况下，也包括在本专利技术所述的聚异氰酸酯化合物中。从分散性考虑，水系粘合剂中一般最好采用对聚异氰酸酯化合物赋予非离子性亲水基而获得的可分散于水的结构的无皂型水分散性聚异氰酸酯。本专利技术的聚氯丁二烯系2液型粘合剂中，除去必须成分之外，还可任意添加赋予粘合性的树脂、增粘剂、金属氧化物、填充剂、成膜助剂、紫外线吸收剂、防氧化剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂、消泡剂等。通过加入这些添加剂，能够使初期粘合力、耐水粘合力、粘合保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
有效时间的延长方法，其特征在于，在以聚氯丁二烯胶乳为主剂、以聚异氰酸酯化合物为固化剂的２液型水系粘合剂中添加烷基二苯基醚二磺酸盐及／或聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边浩佑，望月健二，
申请(专利权)人：电气化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]