JPH10245536A - 反応性ホットメルト接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、従来の技術ではポリオール組
成を変更し、他の特性に影響が出ていた結晶固化時間の
短縮調整を、ポリオール組成を変更せずに行えることに
ある。 【構成】結晶性を有するウレタンプレポリマーに、造核
剤が添加されていることを特徴とする反応性ホットメル
ト接着剤

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、結晶性を有するウレタ
ンプレポリマーからなる反応性ホットメルト接着剤に関
し、ウレタンプレポリマー単独で得られる結晶固化時間
の、短縮調整を可能にする。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタンプレポリマーを主成分とす
る湿気硬化型の反応性ホットメルト接着剤の特徴は、通
常のホットメルト接着剤と同様、無溶剤で、冷却固化に
より初期強度が得られ、更に湿気により硬化し通常のホ
ットメルト接着剤以上の耐熱性が得られることにある。

【０００３】反応性ホットメルト接着剤を使用した被着
体の貼合せ方法は、タックを有している時間内に貼合せ
る方法と、タック消失後、熱により再溶融して貼合せる
方法とがある。前者の場合、貼合せ時までは結晶固化が
始まらないよう、使用条件に合わせ、結晶固化時間を調
節する。しかし、結晶性を有する反応性ホットメルト接
着剤は、その結晶固化時間を、プレポリマーを構成する
ポリオール組成で調整せざるを得なく、初期接着強度な
どの接着特性と、結晶固化時間とのバランスをとること
が難しいという欠点があった。

【０００４】また、これまで知られていた造核剤、例え
ば、ポリプロピレンに効果のあるシリカなどの無機質の
微粉末等は、反応性ホットメルト接着剤に添加しても、
造核効果がなく、反応性ホットメルト接着剤用の造核剤
としては、これまで見いだされていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決し、環境汚染などの心配の無い無溶剤で、原料
ポリオールの組成を変更することなく、結晶固化時間を
短縮調整できる反応性ホットメルト接着剤を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記の問題を
解決するため、鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
たものである。すなわち、本発明はポリオールとポリイ
ソシアネートを反応させて得られる結晶性を有するポリ
ウレタンプレポリマーに、造核剤、例えばワックスまた
はワックス混合物を添加して得られる、結晶性を有する
反応性ホットメルト接着剤に関する。

【０００７】本発明における、ポリオールとしては、ポ
リエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アク
リルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリブタ
ジェンポリオール、ポリイソプレンポリオールなどが用
いられる。

【０００８】本発明における、ポリイソシアネート化合
物としては、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメ
チルジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、Ｐ−フェニレンジイソシアネート、イソ
フォロンジイソシアネートなどが用いられる。

【０００９】本発明における、ポリオールとポリイソシ
アネート化．合物を反応させて得られる結晶性を有する
ポリウレタンプレポリマーは、１分子中に１．５個以
上、好ましくは２〜２．５個の水酸基を有するポリオー
ルの一種、または二種以上を、設定する接着特性が得ら
れるように適宜選択し、ポリイソシアネート化合物とポ
リオールのＮＣＯ／ＯＨ比は、１．２〜４の範囲で、更
に好ましくは１．５〜２５の範囲で５０〜１３０℃の加
熱下で数時間反応させる。ポリウレタンプレポリマーの
合成において、これはＮＣＯ／ＯＨ比が１２未満では、
得られるプレポリマーの粘度が高くなり過ぎ、４．０を
超えると湿気硬化の際、発泡が著しく生じるという欠点
があるためである。

【００１０】本発明における、造核剤は、ワックス（パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、低
分子量ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワック
ス、合成ワックスなど）またはワックス混合物であり、

【数１】０＜Ｘ≦１０（重量％）を加える。更に好まし
くは、

【数２】０＜Ｘ≦２（重量％）を加える。これは、１０
重量部を超えると、ポリウレタンプレポリマーとの相溶
性が悪くなり、造核剤としての効果も充分に得られない
ためである。

【００１１】本発明では、必要に応じて、熱可塑性ポリ
マー（ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、エ
チレン系共重合体、プロピレン系共重合体、塩化ビニル
系共重合体、アクリル共重合体、スチレン−共役ジエン
ブロック共重合体などの各種ゴム等）、粘着付与樹脂
（ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、水添ロジンエステ
ル樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水添
テルペン樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂、クマロン樹
脂、ケトン樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キ
シレン樹脂、エポキシ樹脂など）、充填剤（ケイ酸誘導
体、タルク、金属粉、炭酸カルシウム、クレー、カーボ
ンブラックなど）、更に触媒（ジブチルチンジラウレー
ト、ジブチルチンジオクテート、ジメチルシクロヘキシ
ルアミン、ジメチルベンジルアミンなど）、顔料、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、難燃剤などを適量
配合しても良いが、配合の種類、部数を限定するもので
はない。

【００１２】また、本発明の接着剤では、添加物の配合
割合としては、通常主成分であるウレタンプレポリマー
１００重量部に対して、熱可塑性ポリマーを０〜２０重
量部、酸化防止剤を０〜５重量部、界面活性剤を０〜２
重量部、その他の配合剤を適量範囲で配合する。これら
の添加剤は、予め加熱真空乾燥などの方法により脱水し
ておく。混合は、加熱可能な混合機を用いて、５０〜１
３０℃で、窒素ガスをパージするなどの方法で、空気と
遮断しつつ行う。この様な手順で得られた結晶性を有す
る反応性ホットメルト接着剤は、常温で固体である。

【００１３】

【発明の実施の形態】通常、結晶性を有する反応性ホッ
トメルト接着剤では、結晶固化時間の調整は、ポリオー
ルの組成を変更して行うが、配合される造核剤の配合
量、種類により、ポリオールの組成変更を行うことな
く、短縮調整することができる反応性ホットメルト接着
剤を得た。

【００１４】

【比較例】次に比較例について説明する。例中、「部」
とあるのは「重量部」を示す。

【００１５】比較例１ 予め真空乾燥機により脱水処理したアジピン酸と１，６
ヘキサンジオールとエチレングリコールを主成分とする
ポリエステルポリオール（官能基数：２．０分子量５，
０００）２２部と、イソフタル酸と１，４ブタンジオー
ルとネオペンチルグリコールを主成分とするポリエステ
ルポリオール（官能基数：２．０ 分子量：２，００
０）６０部と、ジフェニルメタンジイソシアネート１８
部を加え、Ｎ_２雰囲気中で混合撹拌しながら１１０℃で
２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡撹
拌して、ポリウレタンプレポリマー（粘度１７０Ｐ／１
２０℃）を得た。

【００１６】比較例２ 予め真空乾燥機により脱水処理したアジピン酸と１，６
ヘキサンジオールとエチレングリコールを主成分とする
ポリエステルポリオール（官能基数：２．０分子量５，
０００）７３部と、イソフタル酸と１，４ブタンジオー
ルとネオペンチルグリコールを主成分とするポリエステ
ルポリオール（官能基数：２．０ 分子量：２，００
０）１５部と、ジフェニルメタンジイソシアネート１２
部を加え、Ｎ_２雰囲気中で混合撹拌しながら１１０℃で
２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡撹
拌して、ポリウレタンプレポリマー（粘度２３０Ｐ／１
２０℃）を得た。

【００１７】

【実施例】次に実施例について説明する。例中、「部」
とあるのは「重量部」を示す。

【００１８】実施例１ 比較例１で得たポリウレタンプレポリマー１００部に、
軟化点１０５℃の合成ワックス０．１部を添加し、１１
０℃で３０分間減圧混合撹拌して、反応性ホットメルト
接着剤（粘度１７０Ｐ／１２０℃）を得た。

【００１９】実施例２ 比較例１で得たポリウレタンプレポリマー１００部に、
軟化点１０５℃の合成ワックスが２０％添加されている
ワックス混合物（軟化点１１０℃）１部を添加し、１１
０℃で３０分間減圧混合撹拌して、反応性ホットメルト
接着剤（粘度１７０Ｐ／１２０℃）を得た。

【００２０】比較例１で得た従来の接着剤と、比較例２
で得たポリオール組成を変更して結晶固化時間を調整し
た接着剤、及び実施例１〜２で得た本発明の接着剤を用
いて、結晶固化時間測定を行った。

【００２１】評価方法は次の通りである。 評価方法：２０℃に調整された室内で、予め放置された
カバ材に、１２０℃に溶融した接着剤を１ｍｍφのビー
ドで塗布する。塗布されてから結晶固化するまでの時間
を評価した。評価結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から明らかなように、本発明による接
着剤（実施例１〜２）は、同じポリオール組成の比較例
１の接着剤に比べ、結晶固化時間が短縮している。

【００２４】比較例１で得た従来の接着剤と、比較例２
で得たポリオール組成を変更して結晶固化時間を調整し
た接着剤、及び実施例１〜２で得た本発明の接着剤を用
いて、カバ材×カバ材で、せん断強度を測定した。

【００２５】評価方法は次の通りである。 評価方法：２０℃に調整された室内で、予め放置された
カバ材に、１２０℃に溶融した接着剤を５ｍｍφのビー
ドで塗布し、塗布面を他方のカバ材とラップ面積３〜４
ｃｍ^２で合わせ、目玉クリップにて圧着した。試験は、
引張り速度１０ｍｍ／分のせん断引張りで行い、貼合せ
３０秒、５分、１５分後に測定を開始した。評価結果を
表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２から明らかなように、すべての接着剤
の結晶固化が発現していない貼合せ３０秒後では、同じ
ポリオール組成である比較例１、及び実施例１〜２の接
着剤は、同じ強度を示したのに対し、結晶固化時間を調
節するためにポリオール組成を変更した比較例２の接着
剤は、低い強度となった。また、５、１５分後の強度
は、結晶固化時間が長い比較例１は、他の接着剤に比べ
低い強度となっている。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の技
術では、ポリオール組成を変更し、他の特性に影響が出
ていた結晶固化時間の短縮調整を、他の特性を変えるこ
となく行える、工業的価値の大なる技術を持つ反応性ホ
ットメルト接着剤の提供が可能となった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶性を有するウレタンプレポリマー
   に、造核剤が添加されていることを特徴とする反応性ホ
   ットメルト接着剤
2. 【請求項２】 造核剤が、ワックス、またはワックス混
   合物であることを特徴とする、請求項１記載の反応性ホ
   ットメルト接着剤
3. 【請求項３】 造核剤の添加部数が、 【数１】であることを特徴とする、請求項１記載の反応
   性ホットメルト接着剤 【数１】０＜Ｘ≦１０（重量％）