JPH0242870B2 - - Google Patents

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JPH0242870B2
JPH0242870B2 JP62110927A JP11092787A JPH0242870B2 JP H0242870 B2 JPH0242870 B2 JP H0242870B2 JP 62110927 A JP62110927 A JP 62110927A JP 11092787 A JP11092787 A JP 11092787A JP H0242870 B2 JPH0242870 B2 JP H0242870B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 １ 発明の分野 本発明は反応性熱溶融型接着剤に関する。
伝統的に熱溶融型接着剤（熱溶融液）は熱可塑
性材料であり、拳銃やその他の装置の加工のため
90〜200℃の温度に加熱されたり、結合させる基
材の液状素材として用いられる。
冷却の間にこの素材は凝固し、このように急速
に安定な結合を形成する。
他の接着方法とくらべて急速な凝固および水並
びに溶剤を有しないということがこれらの熱溶融
型接着材の利点である。
しかしそれらの熱可塑性樹脂の挙動は、その機
械的および接着特性が、強く温度に依存しいるた
め欠点である。温度を上げるとそれらは再び軟ら
かくなり、低温では脆性が大きくなる傾向があり
そのためそれらはよりせまい温度範囲でしか用い
られない。
ここ数年、反応性ポリウレタン熱溶融型接着材
が市場に出てきた。それらは架橋結合の後、熱可
塑性樹脂の性質を失い広い温度範囲での良好な機
械特性を有するという特徴がある。反応性イソシ
アネート基の架橋結合は水、特に湿気と共に、ま
たは熱遊離水素活性化合物により行われる。
周知の溶剤のない、水分の影響による硬化性プ
レポリマー性イソシアネートは室温でソフトワツ
クス状の液体であり、低い生強度および長い反応
時間のため用途の可能性が限定されている。
２ 従来の技術の説明 (a) 両端に末端イソシアネート基を有する、20〜
73重量パーセントのウレタンプレポリマー、 (b) エチレンビニルアセテートコポリマー、エチ
レンアクリル酸コポリマー、エチレンアクリレ
ートコポリマー、アクタチツクポリプロピレン
および直鎖ポリエチレンテレフタレートポリマ
ーよりなる群より選ばれた２〜25重量パーセン
トの熱可塑性樹脂ポリマー、並びに (c) コロホニウム誘導体またはテルペンフエノー
ルコポリマーのような、25〜55重量パーセント
の粘着性樹脂、 を含んであるイソシアナート含有熱溶融型接着剤
は、DE―PS（ドイツ特許）2401320より周知であ
る。
しかし一定の混合比では、これら成分の混合物
は溶融した素材の不相溶性および不安定性の傾向
があり、連続的応力に対し抵抗性が不足してい
る。またそれらの貯蔵安定性も時には十分でな
い。
DE―OS（ドイツ特許出願公開）3236313では相
溶性があり、溶融安定であり、水分除去下での貯
蔵安定な混合物であり、最初は強力は接着力を有
し、高熱安定性を有する、反応性熱溶融型接着剤
が述べられている。これらの反応性熱溶融型接着
剤は熱可塑性樹脂とジユロプラスチツク、フオー
ムプラスチツク、ワニス表面、木材、紙、皮、ゴ
ム、繊維、金属、等との結合のため開発された。
それらは (a) 20〜90重量パーセントのプレポリマーイソシ
アナート、 (b) ０〜75重量パーセントの熱可塑性ポリウレタ
ン並びに (c) ケトン樹脂および／またはケトン―アルデヒ
ド―縮合樹脂および／またはアセトフエノン縮
合樹脂の水素化生成物からなる群より選ばれ
た、５〜50重量パーセントの低分子量合成樹
脂、の混合物よりなる。
上で述べた種々の可能性を有する反応性熱溶融
型接着剤は塗る間垂れがないことのみが制限され
る、すなわち２mm以上の厚さの塗装は保証され
ず、とても粘着性があり、糸状であり、冷却後は
粘稠であるが塑性成形性が乏しい。だからその使
用は特定の用途に限られる。
〔発明の概要〕
本発明の一般的目的は、この技術の不十分な状
態を克服し、適用の間垂れがなく、室温まで冷却
後触れることができ、塑性成形性があり、水、特
に水分と架橋結合した後適用温度、すなわち溶融
温度または室温に関係なく、良好な機械的、ゴム
状粘性、弾性および接着性を有している反応性熱
溶融型接着剤を開発することである。この安定性
または適用の間の連続的応力に対する抵抗性のた
め、適用分野を拡大することができ、特に自動車
製造工業における接着剤、例えばフロントガラス
の接着、プラスチツク板の接着であり、海洋船製
造における接着、例えば木材部品の接着である。
さらに本発明のその他の目的は、本発明の熱溶
融型接着剤の製造方法を提供することである。
本発明の反応性の、好ましくは室温におい粘稠
な塑性成形性の、熱溶融型接着剤は以下の特徴を
有する。
即ち、この接着剤は、好ましくは20〜90重量パ
ーセント、特に50〜65重量パーセントの量の、少
なくとも１種の熱可塑性物質、 好ましくは５〜40重量パーセント、特に15〜30
重量パーセントの量の、少なくとも１種のイソシ
アナートに基づく結合剤、 好ましくは３〜30重量パーセント、特に８〜20
重量パーセントの量の、少なくとも１種のチキソ
トロープ剤、 の混合物を含み、 熱溶融型接着剤の総量に対しイソシアナート含
量は0.01〜10重量パーセントの範囲、好ましくは
0.1〜１重量パーセントの範囲、特に0.3〜0.7重量
パーセントの範囲にある、ことを特徴とする。
さらに本発明の熱溶融型接着剤は少なくとも１
種の可塑剤、少なくとも１種の充填剤および少な
くとも１種の接着促進剤、触媒のような添加物を
含んでよい。
本発明の熱溶融型接着剤の好ましい実施態様
は、従属クレイムで規定される。
本発明の反応性熱溶融接着剤の製造方法は、以
下のようなものである。水のない状態で熱可塑性
材料を前もつて準備するか、その場で用意し、軟
化点まで加熱し、イソシアナートに基づく結合剤
とチキソトロープ剤を均質に加え、この調整した
混合物を室温まで冷却し、前記熱可塑性材料と前
記結合剤の混合比が、この熱溶融型接着剤の総量
に対し、0.01〜10重量パーセントの範囲にあるイ
ソシアナート含量ほどである。
本発明の製造方法の好ましい実施態様は従属ク
レイムで規定される。
本発明の反応性熱溶融型接着剤は複合材料への
同一あるいは相異る原料の１種またはそれ以上の
材料の結合および／または目止めに用いてもよ
い。
軟化温度での直接の適用に加えて、この反応性
熱溶融型接着剤は高い温度で形成されてもよい。
例えば、押出機に助けられて、どんな形でも、例
えばコード、リボン等に型出しされる。
接着のための、この予備成形されたコードの適
用は機械を用いないで行われ、ペースト状の材料
と比較してより安く、品質的に安全で、すばや
く、きれいである。
これらの活性コードは渦状に巻いてもよく、水
気バリヤーとしてアルミニウムバツグ中につめて
貯蔵してもよく、自家配合の市場に用いてもよ
い。
以下の例は本発明を説明するものである。ここ
で用いる部は重量部のことを言う。
〔例〕
１ ポリウレタン熱可塑性材料の製造の説明 分子量2000のポリオキシプロピレンエーテル
ジオール2400部、ジイソオクチルフタレート
320部およびジイソオクチルフタラート溶液中
の５％１，４―ジアザビ―シクロ（２，２，
２）―オクタン（DABCO）４部の混合物に、
室温で４，4′―ジフエニルメタンジイソシアナ
ートを697.6部懸濁し、この懸濁液を撹拌し、
水分を除きながら80℃の温度まで加熱する。そ
れによつて結晶４，4′―ジフエニルメタンジイ
ソシアナートが溶解する。約150分後１，４―
ブタンジオールを107.8部加え、温度が約100℃
に上昇した後反応混合物を約１時間、イソシア
ナート含量が一定になるまで撹拌する。
２ 反応性熱溶融型接着剤の製造の説明 100℃の温度で、連続的に上で述べた熱可塑
性材料に分子量5000のポリオキシプロピレンエ
ーテルトリオールおよび４，4′―ジフエチルメ
タンジイソシアナート成分で構成されているイ
ソシアナート含量2.23％を有するプレポリマー
イソシアナート894.8部、配合物を含むシラン
20部および130℃で乾燥させたカーボンブラツ
ク490部を加えた。この製造温度ではひも状に
はできず、わずかに粘稠であり、垂れがなく、
室温では充分触れることができ塑性成形性があ
る。
以下の分析データは温度23℃で、相対温度50％
で２週間貯蔵した後に得られた。
シヨアー硬度Ａ：40 （DIN53505） 引張強さ（Ｎ／mm2）：7.7 （DIN53504） 破断伸び率（％）：936 （DIN53504） 破断応力（Ｎ／mm2）：7.7 （DIN53504） 継続破断応力（Ｎ／mm2）：16.8 （DIN53515） 引張剪断強さ（Ｎ／mm2）：５ 凝集破断 （検体はビード中で予備成形し、不活性ガス中
で室温に冷却して作つた。） セメントとセメントの接着：達成された ビーズの開放時間：約20分 電流に対する抵抗率δD（Ωcm）：4.8×1011
（DIN53482） 表面抵抗RDΩ）：1.6×112（DIN53482） 硬化素材は塗層できる。
使用温度：−40℃から＋90℃（一時的には150℃
まで） 本発明の好ましい実施態様をここで示し、説明
したが、明確に理解されるものではなく、またそ
れによつて本発明が限定されるものでもない。し
かし他の点では特許請求の範囲内で広く実施され
てよい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 反応性の、冷却後も粘稠な可塑性成形性熱溶
    融型接着剤であつて、 () ポリアミド樹脂、ポリオレフイン、ポリア
    クリレート、ポリメタクリレートおよびポリウ
    レタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも
    １種の熱可塑性材料； () 反応性ポリウレタンプレポリマーの群より
    選ばれる少なくとも１種のイソシアネートベー
    ス結合剤；及び () ベントン、カーボンブラツク、珪酸誘導
    体、沈殿チヨーク、PVC、尿素誘導体および
    アクリレート誘導体からなる群より選ばれる少
    なくとも１種のチキソトロープ剤、の混合物を
    含み、熱溶融型接着剤の総量に対しイソシアネ
    ート含量が0.01〜10重量パーセントの範囲にあ
    ることを特徴とする熱溶融型接着剤。 ２ () 20〜90重量パーセントの少なくとも１
    種の熱可塑性材料、 () ５〜40重量パーセントの少なくとも１種の
    イソシアネートベース結合剤、および、 () ３〜30重量パーセントの少なくとも１種の
    チキソトロープ剤、の混合物を含むことを特徴
    とする、特許請求の範囲第１項記載の熱溶融型
    接着剤。 ３ イソシアネート含量が0.1〜１重量パーセン
    トの範囲にあることを特徴とする、特許請求の範
    囲第１または２項に記載の熱溶融型接着剤。 ４ 熱可塑性巨大分子材料が、 (a) 例えば４，4′―ジフエニルメタンジイソシア
    ネート、２，４―トルエン―ジイソシアネー
    ト、ナフチレン―１，５―ジイソシアネート、
    １，３―および１，４―フエニレン―ジイソシ
    アネートのような芳香族ジイソシアネート、お
    よび／または (b) 例えばヘキサメチレン―ジイソシアネート、
    １，12―ドデカン―ジイソシアネート、シクロ
    ブタン―１，３―ジイソシアネート、シクロヘ
    キサン―１，３―および１，４―ジイソシアネ
    ート、１―イソシアネート―３，３，５―トリ
    ―メチル―５―イソシアネート―メチルシクロ
    ヘキサン、２，４―および２，６―ヘキサヒド
    ロトルイレン―ジイソシアネート、ヘキサヒド
    ロ―１，３―および１，４―フエニルジイソシ
    アネート、ペルヒドロ―２，4′―および４，
    4′―ジフエニルメタン―ジイソシアネートのよ
    うな脂肪族または環式脂肪族ジイソシアネー
    ト、並びに (c) 例えば直鎖または分枝鎖の ポリブタジエン、 ポリカーボネート、 ポリカプロラクトン、 ポリカプロラクタム、 例えばポリエチレンオキシド、ポリプロピレ
    ンオキシド、ポリブチレンオキシド、ポリスチ
    レンオキシド、ポリエピクロルヒドリン、ポリ
    テトラヒドロフラン、のようなポリエーテル、 エチレングリコール、プロピレングリコール
    ―１，２および―１，３、ブチレン―グリコー
    ル―１，４および―２，３、ヘキサンジオール
    ―１，６、オクタンジオール―１，８、グリセ
    リン、トリメチロールプロパン、ペンタエリス
    リツト、キニツト、マンニツトおよびソルビツ
    ト、メチルグリコシド、ジエチレングリコー
    ル、ポリエチレングリコール、ジプロピレング
    リコール、ポリプロピレングリコール（多価カ
    ルボン酸および／または無水カルボン酸およ
    び／または琥珀酸、アジピン酸、オクタンジオ
    イン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル
    酸、イソフタル酸、トリメリツト酸無水フタル
    酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水テトラク
    ロロフタル酸、無水グルタル酸、無水マレイン
    酸、フマル酸、テレフタル酸ジメチルエステル
    およびテレフタル酸ビスグリコールエステルの
    ようなカルボン酸エステル、との）のような多
    価アルコールの縮合生成物であるポリエステ
    ル、のような400〜10000の範囲にある分子量を
    有し、末端一級および／または二級OH基を有
    し、それによつてOH官能価が好ましくは約２
    の範囲にあるポリオール、および／または (d) 例えばエチレングリコール、ビスヘキサンジ
    オール１，６、プロピレングリコール、ビス―
    ヘキサプロピレングリコール、ジエチレングリ
    コール、ビス―ヘキサエチレングリコールのよ
    うな末端一級および／または二級OH基を有す
    る短鎖ジオール、 の単一成分で本質的に作られていることを特徴と
    する、特許請求の範囲第１項から第３項のいずれ
    か１項に記載の熱溶融型接着剤。 ５ 結合剤が、 (a) 例えば４，4′―ジフエニルメタン―ジイソシ
    アネート、２，４―トルエン―ジイソシアネー
    ト、ナフチレン―１、５―ジイソシアネート、
    １，３―および１，４―フエニレン―ジイソシ
    アネート、トリフエニルメタン―４，4′，4″―
    トリイソシアネート、ポリフエニル―ポリメチ
    レン―ポリイソシアネートのような芳香族ジイ
    ソシアネート、および／または (b) 例えばヘキサメチレン―ジイソシアネート
    １，12―ドデカン―ジイソシアネート、シクロ
    ブタン―１，３―ジイソシアネート、シクロヘ
    キサン―１，３―および１，４―ジイソシアネ
    ート、１―イソシアネート―３，３，５―トリ
    ―メチル―５―イソシアネート―メチルシクロ
    ヘキサン、２，４―および２，６―ヘキサヒド
    ロトルイレン―ジイソシアネート、ヘキサヒド
    ロ―１，３―および１，４―フエニルジイソシ
    アネート、ペルヒドロ―２，4′―および４，
    4′―ジフエニルメタン―ジイソシアネートのよ
    うな脂肪族または環式脂肪族ジイソシアネー
    ト、並びに (c) 例えば、直鎖または分枝鎖の ポリブタジエン、 ポリカーボネート、 ポリカプロラクトン、 ポリカプロラクタム、 ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキ
    シド、ポリブチレンオキシド、ポリスチレンオ
    キシド、ポリエピクロルヒドリン、ポリテトラ
    ヒドロフラン、のようなポリエーテル、 エチレングリコール、プロピレングリコール
    ―１，２および―１，３、ブチレン―グリコー
    ル―１，４および―２，３、ヘキサンジオール
    ―１，６、オクタンジオール―１、８、グリセ
    リン、トリメチロールプロパン、ペンタエリス
    リツト、キニツト、マンニツトおよびソルビツ
    ト、メチルグリコシド、ジエチレングリコー
    ル、ポリエチレングリコール、ジプロピレング
    リコール、ポリプロピレングリコール（多価カ
    ルボン酸および／または無水カルボン酸およ
    び／または琥珀酸、アジピン酸、オクタンジオ
    イン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル
    酸、イソフタル酸、トリメリツト酸無水フタル
    酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水テトラク
    ロロフタル酸、無水グルタル酸、無水マレイン
    酸、フマル酸、テレフタル酸ジメチルエステル
    およびテレフタル酸ビスグリコールエステルの
    ようなカルボン酸エステル、との）のような多
    価アルコールの縮合生成物であるポリエステル
    のような400〜10000の範囲にある分子量を有
    し、各々が少なくとも２個の末端一級および／
    または二級OH基を有する、ポリオール、 (d) 例えばエチレングリコール、ビスヘキサンジ
    オール１，６、プロピレングリコール、ビス―
    ヘキサプロピレングリコール、ジエチレングリ
    コール、ビス―ヘキサエチレングリコールのよ
    うな末端一級および／または二級OH基を有す
    る短鎖ジオールおよび／または (e) 例えばトリメチロールプロパン、グリセリ
    ン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミ
    ン、ソルビツト、マンニツト、スクロース、エ
    チレンアミン、エタノールアミン、ヘキサメチ
    レンアミン、ペンタエリトリツト、のような架
    橋剤、の単一成分で作られたことを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項から第４項のいずれ
    か１項に記載の熱溶融型接着剤。 ６ 少なくとも１種の可塑剤を２〜30重量パーセ
    ントの量、および／または 少なくとも１種の充填剤を５〜50重量パーセン
    トの量、および／または 少なくとも１種の添加剤を0.001〜５重量パー
    セントの量、 （前記パーセントは熱溶融型接着剤の総量に対し
    てである）をさらに含むことを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項に記
    載の熱溶融型接着剤、 ７ 可塑性がジブチル、ジオクチル、ジシクロヘ
    キシル、ジイソオクチル、ジイソデシル、ジベン
    ジル、もしくはブチルベンジルフタレートのよう
    なフタレート、トリオクチルホスフエートのよう
    なアルキル基中８個までの炭素原子を有するホス
    フエート、エポキシ含有可塑剤、トルエン―スル
    ホンアミド、クロロパラフイン、アジピン酸エス
    テル、ヒマシ油等よりなる群より選ばれ、 充填剤が珪酸誘導体、石膏、タルク、活性炭、
    金属粉、チヨーク、カオリン、カーボンブラツ
    ク、等からなる群より選ばれ、 補助剤もしくは添加剤が (a) 定着剤、特にシラン含有化合物（その上に少
    なくとも１種のエポキシ、イソシアネート、ア
    ミン基のような活性基もしくは二重結合を含ん
    でいてもよい） (b) 染料または顔料 (c) 鉛および／または錫化合物のような通常のポ
    リウレタン触媒（場合により他のポリウレタン
    触媒、特に三級アミン含有触媒、の使用を組み
    合わせる）、 (d) フエノール抗酸化剤、遮断剤のようなUV吸
    収剤または安定剤、 (e) 乳化剤のような界面活性添加剤、 (f) 難燃剤、および (g) 静真菌性および／または静菌性の活性物質よ
    り選ばれることを特徴とする、特許請求の範囲
    第６項記載の熱溶融型接着剤。 ８ () ポリアミド樹脂、ポリオレフイン、ポ
    リアクリレート、ポリメタクリレートおよびポ
    リウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なく
    とも１種の熱可塑性材料； () 反応性ポリウレタンプレポリマーの群より
    選ばれる少なくとも１種のイソシアネートベー
    ス結合剤；及び () ベントン、カーボンブラツク、珪酸誘導
    体、沈殿チヨーク、PVC、尿素誘導体および
    アクリレート誘導体からなる群より選ばれる少
    なくとも１種のチキソトロープ剤の混合物を含
    み、熱溶融型接着剤の総量に対しイソシアネー
    ト含量が0.01〜10重量パーセントの範囲にあ
    る、反応性の、冷却後も粘稠な可塑性成形性熱
    溶融型接着剤の製造方法であつて、水のない状
    態で熱可塑性材料をもつて準備するかまたはそ
    の場で調製し、軟化点まで加熱し、次いでイソ
    シアネートベース結合剤およびチキソトロープ
    剤を均質に加え、こうして形成された混合物を
    周囲温度まで冷却し、それによつて前記熱可塑
    性材料と前記結合剤の混合比を、熱溶融型接着
    剤の総量に対するイソシアネート含量が0.01〜
    10重量パーセントの範囲にあるようにすること
    を特徴とする方法。 ９ 熱可塑性材料および／または結合剤が少なく
    とも１種の可塑剤を含むことを特徴とする、特許
    請求の範囲第８項記載の方法。 １０ 熱可塑性材料が少なくとも１種の可塑剤に
    よりその場で製造されることを特徴とする、特許
    請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 周囲温度まで冷却する前に、継続的に少な
    くとも１種の添加剤および／または少なくとも１
    種の充填剤を均質に混合することを特徴とする、
    特許請求の範囲第８項から第１０項のいずれか１
    項に記載の方法。
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