JPH06128551A

JPH06128551A - 反応性ホットメルト接着剤

Info

Publication number: JPH06128551A
Application number: JP27757392A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Fukuda; 勝良福田; Kazuya Hayashi; 和也林; Kazuaki Nakamura; 和晃中村
Original assignee: Nitta Gelatin Inc
Current assignee: Nitta Gelatin Inc
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】長いオープンタイムを有し、かつ、短い圧着
時間で貼り合わせることが可能である高い初期凝集力を
持つ反応性ホットメルト接着剤を提供する。【構成】構成成分中に少なくとも結晶性ウレタンプレ
ポリマー、非結晶性ウレタンプレポリマーおよび熱可塑
性ポリマーを含み、上記３成分の合計１００重量部中、
結晶性ウレタンプレポリマー５〜４０重量部、非結晶性
ウレタンプレポリマー３０〜８５重量部および熱可塑性
ポリマー１０〜３０重量部である反応性ホットメルト接
着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、作業性の改良された
反応性ホットメルト接着剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、ハニカムサンドイッチ
パネルの接着ライン等では、溶剤系接着剤が使用されて
いた。ところが、溶剤系接着剤は両面塗りを必要とし、
環境衛生的にも問題があった。そこで、反応性ホットメ
ルト接着剤（以下「ＲＨＭ」と略す）の使用が考えら
れ、その結果、片面塗工で済み、かつ、乾燥工程が不要
になり、製品の耐熱性も向上した。ＲＨＭとしては、結
晶性ウレタンプレポリマーを主成分とするもの等（例；
特開平２−８８６８６）があった。ところが、これらの
ＲＨＭは、硬化前の状態が非常に脆いと同時に、オープ
ンタイムも極端に短いという問題点があった。

【０００３】そこで、オープンタイムを長くするため
に、ポリエーテルポリオールのような室温で液状のポリ
オールとポリイソシアネートから調整されたポリエーテ
ル系ポリウレタンプレポリマーを成分として使用する方
法（特開平４−１６４９８７）があるが、これによる
と、硬化前の凝集力が低くなってしまう。また、切削加
工時のケバ立ちや剥がれの発生を抑えるために、結晶性
ポリエステルポリオールと非結晶性ポリエステルポリオ
ールを混合し、イソシアネート化合物と反応させてＲＨ
Ｍを得る方法（特開平４−１９８３８７）もある。これ
によると、ある範囲の配合比率では硬化前の脆さを改善
することができるが、このＲＨＭは成分であるポリエス
テルポリオールの分子量が低いために良好な初期凝集力
が得られない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
長いオープンタイムを有し、かつ、短い圧着時間で貼り
合わせることが可能である高い初期凝集力を持つＲＨＭ
を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるＲＨＭ
は、構成成分中に少なくとも結晶性ウレタンプレポリマ
ー、非結晶性ウレタンプレポリマーおよび熱可塑性ポリ
マーを含み、上記３成分の合計１００重量部中、結晶性
ウレタンプレポリマー５〜４０重量部、非結晶性ウレタ
ンプレポリマー３０〜８５重量部および熱可塑性ポリマ
ー１０〜３０重量部であるものである。

【０００６】結晶性ウレタンプレポリマーとしては、た
とえば、ポリエステルポリオールと有機イソシアネート
化合物とからなるもの等が挙げられる。上記ポリエステ
ルポリオールは、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、
スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸
等のジカルボン酸と、エチレングリコール、１，４−ブ
タンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘ
キサンジオール、１，９−ノナンジオール等のグリコー
ルとを反応させて得られる。これらのうち、たとえば、
１，６−ヘキサンジオールとセバシン酸、１，９−ノナ
ンジオールとアジピン酸とを反応させて得られたポリエ
ステルポリオールのような、骨格中の炭素鎖の長いもの
（具体的には１３以上のもの）が、結晶化が早く良好な
初期凝集力が得られるため特に好ましい。上記有機イソ
シアネート化合物としては、たとえば、トリレンジイソ
シアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニル
ポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）、１，４′
−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、テトラメ
チルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、４，
４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ₁₂
ＭＤＩ）、シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＨＤ
Ｉ）、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭ
ＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等が
挙げられる。

【０００７】非結晶性ウレタンプレポリマーとしては、
たとえば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリ
オールおよびオレフィン系ポリオールと有機イソシアネ
ートとからなるもの等が挙げられる。上記ポリエステル
ポリオールは、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸
等のジカルボン酸と、プロピレングリコール、１，３−
ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレン
グリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、
ビス（ヒドロキシエチル）ベンゼン等のグリコールとか
ら成るものである。この際、ジカルボン酸成分として
は、アビエチン酸モノマーを主成分とする樹脂酸モノマ
ーを二量化させた樹脂ダイマーである重合ロジンを用い
ることもできる。ポリエーテルポリオールとしては、ポ
リプロピレングリコール等が挙げられる。オレフィン系
ポリオールとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、水素添加ポリブタジエン、水素添加ポリイソプレン
等が挙げられる。これらのうち、骨格中にロジン成分を
を含むものが、低粘度で、かつ高い初期凝集力が得られ
るため特に好ましい。有機イソシアネートとしては、前
述のもの等が挙げられる。

【０００８】熱可塑性ポリマーとしては、エチレン−酢
酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、スチレン−ブタジエン−
スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−
スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブ
チレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、アタクチック
ポリプロピレン（ＡＰＰ）、ポリエチレン、飽和型ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。これ
ら熱可塑性ポリマーの分子量は、１万〜２０万が望まし
い。

【０００９】なお、上記結晶性ウレタンプレポリマーお
よび非結晶性ウレタンプレポリマーの分子量は、１００
０〜７０００が望ましい。また、粘着付与樹脂等、その
他の成分を加えてもよい。この発明にかかるＲＨＭの成
分比率において、結晶性ウレタンプレポリマーが５重量
部より少ないと初期凝集力が低くなってしまい、３０重
量部より多いとタックフリータイムが短くなりオープン
タイムも短くなってしまう。非結晶性ウレタンプレポリ
マーが３０重量部より少ないと硬化前の接着剤が脆くな
ってしまい、８５重量部より多いと初期凝集力が低くな
ってしまう。また、熱可塑性ポリマーが１０重量部より
少ないと初期凝集力が低くなってしまい、３０重量部よ
り多いと接着剤の粘度が高くなって塗布が困難になって
しまう。

【００１０】また、この発明にかかる接着方法として
は、たとえば、ハニカムサンドイッチパネルにおけるハ
ニカムコアと表面材との接着が挙げられる。これは、請
求項１記載の反応性ホットメルト接着剤を用い、オープ
ンタイム内に貼り合わせて、ホットプレスを行わずにコ
ールドプレスのみを行うことを特徴とするものである。
ハニカムコアとしては、ペーパー製、アルミニウム製の
もの等がある。表面材としては、鋼板、ベニヤ板等が挙
げられる。

【００１１】

【作用】ＲＨＭが高い初期凝集力を得るためには、熱可
塑性ポリマーは必須の成分である。ただし、粘度の面か
ら熱可塑性ポリマーの添加部数に制限が生じる。これを
補い、かつオープンタイムを長くするために、結晶性ウ
レタンプレポリマーおよび非結晶性ウレタンプレポリマ
ーを使用する。すなわち、この発明の成分比率で配合し
た場合のみ、接着剤としてのバランスが良く、しかも長
いオープンタイムおよび高い初期凝集力を有するＲＨＭ
が得られる。

【００１２】

【実施例】以下に、この発明の合成例および実施例を示
すが、この発明は下記合成例および実施例に限定されな
い。１．各種ウレタンプレポリマーの合成 −合成例１− １，６−ヘキサンジオールとセバシン酸とを反応させて
得られたポリエステルジオール（分子量３５００、水酸
基価３０．５）２００重量部を攪拌機、温度計、窒素導
入口および減圧口を備えたフラスコに取り、１０５℃で
３時間、減圧脱水を行った。次に、窒素でフラスコ内を
常圧に戻し、約８０℃でジフェニルメタンジイソシアネ
ート（ＭＤＩ）２７．２重量部を添加し、９０℃で３時
間反応させて、結晶性ウレタンプレポリマー（Ａ−１）
を得た。

【００１３】−合成例２− １，９−ノナンジオールとアジピン酸とを反応させて得
られたポリエステルジオール（分子量２０００、水酸基
価５６．０）２００重量部と、ＭＤＩ４９．９重量部を
使用した以外は、合成例１と同様にして結晶性ウレタン
プレポリマー（Ａ−２）を得た。

【００１４】−合成例３− ＫＥ−６１５（荒川化学工業社製；分子量２０００、水
酸基価５６．０；ロジン系ポリエステルポリオール）２
００重量部と、ＭＤＩ４９．４重量部を使用した以外
は、合成例１と同様にして非結晶性ウレタンプレポリマ
ー（Ｂ−１）を得た。

【００１５】−合成例４− ニッポラン４０３２（日本ポリウレタン社製；分子量２
５００、水酸基価６０．８；ポリエステルポリオール）
２００重量部と、ＭＤＩ５４．２重量部を使用した以外
は、合成例１と同様にして非結晶性ウレタンプレポリマ
ー（Ｂ−２）を得た。２．反応性ホットメルト接着剤の調製 −実施例１− 結晶性ウレタンプレポリマー（Ａ−１）１５重量部、非
結晶性ウレタンプレポリマー（Ｂ−１）６０重量部およ
び熱可塑性ポリマーＡ−６４００（旭化成工業社製；熱
可塑性ポリエステルポリマーハーデック）２５重量部
を、攪拌機、温度計および窒素導入口を備えたフラスコ
にて窒素気流下で１００℃で攪拌混合して、反応性ホッ
トメルト接着剤を得た。

【００１６】−実施例２〜３および比較例１〜５− 表１に示す配合で、実施例１と同様にして反応性ホット
メルト接着剤を得た。なお、「粘着付与樹脂Ｎ−１０
０」は、新日鉄化学社製；粘着付与樹脂エスクロンで
ある。実施例および比較例で得られた反応性ホットメル
ト接着剤について、以下の評価試験を行った。結果は表
１に示した。粘度；Brookfield型Thermsel system 粘度計にて１２０
℃で測定。オープンタイム；１２０℃に溶融した接着剤を２〜３mm
幅のビード状に塗布し、段ボールを任意の時間ごとに貼
り合わせた後、剥してみて材質破壊が生じた最長の時間
をオープンタイムとした。初期凝集力；１２０℃に溶融した接着剤を２５mm幅の綿
布に３００ｇ／ｍ²塗布して貼り合わせ、貼り合わせて
から１分後にＴ型剥離強度を測定した。初期状態；接着剤を１mm厚のシート状にし、湿気硬化前
に折り曲げてみて判断した。

【００１７】 ○…割れない ×…割れる

【００１８】

【表１】

【００１９】表１に見るように、この発明にかかるＲＨ
Ｍは、極めて良好な初期凝集力、オープンタイムを有す
る。しかも、粘度も作業上適当であり、湿気硬化前の脆
さも改善されている。３．ハニカムサンドイッチパネルの接着方法 −実施例５− ペーパーハニカムコア（幅９００mm、長さ１８００mm、
厚さ３０mm）の両面に、ロールコーターを用いて実施例
１の接着剤を１２０℃で６０ｇ／ｍ²塗布した。次に、
これを鋼板（幅９００mm、長さ１８００mm、厚さ０．５
mm）の間に挟み、コールドプレスで圧力１kg／cm²、室
温で２０秒間加圧冷却した。接着剤の塗布からコールド
プレスを行うまでには３分を要したが、オープンタイム
内であった。

【００２０】以上のようにして得られたハニカムサンド
イッチパネルについて、引っ張り強度および耐熱強度を
評価した。引っ張り強度；７５mm×７５mmの大きさに切り出したハ
ニカムサンドイッチパネルをオートグラフにセットし、
室温にて引っ張り強度を測定した。耐熱強度；上記と同様の方法で、８０℃にて引っ張り強
度を測定した。その結果、引っ張り強度４kg／cm²、耐熱強度１．７kg
／cm²であった。

【００２１】以上にみられるように、ホットプレスを行
わなくても、良好な性能を有するハニカムサンドイッチ
パネルが得られ、作業時間を短縮できた。

【００２２】

【発明の効果】この発明にかかるＲＨＭは、長いオープ
ンタイムと高い初期凝集力を有するので、ハニカムサン
ドイッチパネル等の接着工程でホットプレスを行う必要
が無く、コールドプレスの時間も短縮することができる
ため、作業時間やエネルギーコストの削減が可能であ
る。さらに、様々なアプリケーションラインにも対応が
可能である。すなわち、ＲＨＭの塗布後直ちに貼り合わ
せるラインや、大面積や複雑なパーツの貼り合わせ等の
ある程度の時間の経過後に貼り合わせるラインにも適応
できる。また、この発明にかかる接着方法は、たとえ
ば、建材、家具におけるパーティション、ドア等のハニ
カムサンドイッチパネルの接着および化粧板の接着や縁
貼り、自動車の内装やパーツの組み立て、弱電分野にお
ける函体の組み立て等に適用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構成成分中に少なくとも結晶性ウレタン
プレポリマー、非結晶性ウレタンプレポリマーおよび熱
可塑性ポリマーを含み、上記３成分の合計１００重量部
中、結晶性ウレタンプレポリマー５〜４０重量部、非結
晶性ウレタンプレポリマー３０〜８５重量部および熱可
塑性ポリマー１０〜３０重量部である反応性ホットメル
ト接着剤。
【請求項２】請求項１記載の反応性ホットメルト接着
剤を用い、オープンタイム内に貼り合わせて、ホットプ
レスを行わずにコールドプレスのみを行うことを特徴と
する接着方法。