JP3505590B2

JP3505590B2 - 湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤組成物

Info

Publication number: JP3505590B2
Application number: JP05880993A
Authority: JP
Inventors: 謙志上地; 亨松井; 信輝松浦; 淳志金村
Original assignee: Konishi Co Ltd
Current assignee: Konishi Co Ltd
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 2004-03-08
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JPH06271834A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湿気硬化型反応性ホット
メルト接着剤組成物に関し、更に詳しくは、作業性、接
着性及び耐熱性に優れると同時に毒性の少ない湿気硬化
型反応性ホットメルト接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】一般に、ホットメルト接着剤は
接着スピードが速く、生産ラインの自動化、省力化及び
無溶剤型であり脱公害化の面で広く取り入れられてい
る。しかし、ホットメルト接着剤は常温では固体であ
り、熱により溶融し、冷却により固化して接着力を発現
するものであり、接着力、特に耐熱性に限界があり使用
範囲が限定されているのが実状である。

【０００３】耐熱性の良好なホットメルト接着剤とし
て、ポリアミド系、ポリエステル系等のホットメルト接
着剤が開発されているが、これらは溶融温度及び溶融粘
度が高く作業性が悪く充分実用化されていない。

【０００４】近年、従来のホットメルト接着剤の問題点
を解決する手段として接着後の架橋反応を利用した、所
謂反応性ホットメルト接着剤の開発がさかんに行なわれ
ている。反応性ホットメルト接着剤の代表的な例として
は、分子未端にイソシアネート基を有するプレポリマー
を主成分とし、接着後湿気によるイソシアネート基の架
橋を利用して耐熱性を向上させた反応性ホットメルト接
着剤がよく知られている。しかし、前記反応性ホットメ
ルト接着剤はイソシアネート基を有しているため毒性に
問題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、作業性、耐熱
性、広範な被着体への接着性に優れ、且つ、毒性の少な
い湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤組成物を提供す
ることにある。

【０００６】即ち、本発明の湿気硬化型反応性ホットメ
ルト接着剤組成物は、（Ａ）加水分解性の硅素含有官能
基を有する重合体１００重量部、（Ｂ）常温固化付与樹
脂３０〜２００重量部及び（Ｃ）シラノール縮合触媒
０．１〜２０重量部が配合されてなるものである。

【０００７】本発明で（Ａ）成分として用いられる加水
分解性の硅素含有官能基を有する重合体としては、従来
公知のものを広く使用でき、例えば特開昭５０−１５６
５９９号公報、特開昭５２−７３９９８号公報、特開昭
６２−２３０８２２号公報等で提案された様な分子未端
に加水分解性の硅素含有官能基を有するオキシアルキレ
ン重合体、特開昭６０−２２８５１６号公報、特開昭６
３−１１２６４２号公報、特開平１−１３１２７１号公
報等で提案された様なシロキサン結合を形成することに
よって架橋し得る硅素含有官能基を有するオキシアルキ
レン重合体並びに（メタ）アクリル酸（共）重合体より
なる組成物等を挙げることができる。特に特開昭６０−
２２８５１６号公報、特開昭６３−１１２６４２号公報
及び特開平１−１３１２７１号公報で提案された、シロ
キサン結合を形成することによって架橋し得る硅素含有
官能基を有するオキシアルキレン重合体並びに（メタ）
アクリル酸（共）重合体よりなる組成物が接着特性の面
で好ましい。

【０００８】本発明の（Ａ）成分は液状のポリマーであ
り、液状ポリマーをホットメルト接着剤の主ポリマーと
して使用することに本発明の特徴がある。これに対して
従来のホットメルト接着剤は常温では固型状のポリマー
を主ポリマーとするものであった。

【０００９】本発明で（Ｂ）成分として用いられる常温
固化付与樹脂とは、常温では流動性を有する（Ａ）成分
に熱時に混合し、常温まで冷却することによって組成物
を固形状にすることが可能な樹脂である。斯かる常温固
化付与樹脂としては、例えばロジン及びその誘導体であ
る水添ロジン、重合ロジン、水添重合ロジン、（水添）
ロジングリセリンエステル、（水添）ロジンペンタエリ
スリトールエステル、不均化ロジングリセリンエステル
及び水均化ロジンペンタエリスリトールエステル、（水
添）テルペンフェノール樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂
（脂肪族系、芳香族系、それらの共重合系、脂環族系及
びそれらの水添石油樹脂）、（水添）テルペン樹脂、ク
マロン・インデン樹脂、フェノール樹脂及びキシレン樹
脂等が用いられる。これら常温固化付与樹脂は、１種単
独で使用されてもよいし、２種以上混合して使用されて
もよい。上記常温固化付与樹脂の中でも（水添）テルペ
ンフェノール樹脂及び石油樹脂が作業性、接着力の面で
好ましい。（Ｂ）成分の配合量は（Ａ）成分１００重量
部に対し通常３０〜２００重量部、好ましくは６０〜１
５０重量部である。（Ｂ）成分の配合量が３０重量部よ
り少ないと、得られる組成物の固化性が不充分となり、
逆に２００重量部を越えると、得られる組成物の溶融粘
度が高くなり作業性が悪くなると共に、本発明の目的で
ある広範な被着体への接着性も悪くなる。

【００１０】特開昭５９−７１３７７号公報に見られる
ように、本発明の（Ａ）成分に（Ｂ）成分として例記し
た樹脂を粘着付与樹脂として配合した粘着性組成物は公
知である。該公報によれば、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と
を配合する方法として、（１）粘着付与樹脂を予めトル
エン等の有機溶剤に溶解して（Ａ）成分に配合する方
法、（２）（Ａ）成分と粘着付与樹脂とを配合した後に
有機溶剤を加えて溶解混合する方法が開示されており、
いずれも有機溶剤を用いた配合方法である。これに対し
て、本発明の組成物には有機溶剤は全く配合されておら
ず、高温下で（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を
加熱溶融することにより本発明組成物が調製されてい
る。このようにして調製された本発明組成物の軟化点
は、使用される（Ｂ）成分の軟化点より一段と低く、作
業性の良好なポットメルト接着剤組成物を得ることが後
記実施例からも明らかである。

【００１１】本発明で（Ｃ）成分として用いられるシラ
ノール縮合触媒は、（Ａ）成分の加水分解性基を縮合さ
せ、本発明組成物の架橋を進行されるために必須の成分
である。このようなシラノール縮合触媒としては、例え
ばテトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート
等のチタン酸エステル類；ジブチルスズラウレート、ジ
ブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、オ
クチル酸スズ、ナフテン酸スズ等のスズカルボン酸塩
類；ジブチルスズオキサイドとフタル酸エステルとの反
応物；ジブチルスズジアセチルアセトナート；アルミニ
ウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリス
エチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウ
ムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物
類；オクチル酸鉛；ブチルアミン、オクチルアミン、ラ
ウリルアミン、ジブチルアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレントリアミン、オレイル
アミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジエ
チルアミノプロピルアミン、キシレンジアミン、トリエ
チレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、
２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、２−エチル−
４−メチルイミダゾール、１，８−ジアザビシクロ
〔５，４，０〕ウンデセン−７（ＤＢＵ）等のアミン系
化合物、或いはこれらアミン化合物のカルボン酸等の
塩；過剰のポリアミンと多塩基酸とから得られる低分子
量ポリアミド樹脂；過剰のポリアミンとエポキシ化合物
との反応生成物；γアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、Ｎ−（β−アミノエチル）アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン等のアミノ基を有するシランカップリン
グ剤；等のシラノール縮合触媒、更には他の酸性触媒、
塩基性触媒等の公知のシラノール縮合触媒が挙げられ
る。これらの触媒は単独で使用してもよく、２種以上併
用してもよい。（Ｃ）成分の配合量は（Ａ）成分１００
重量部に対し、通常０．１〜２０重量部、好ましくは
０．５〜１０重量部である。（Ｃ）成分の配合量が０．
１重量部より少ないと、得られる組成物の硬化速度が遅
くなり、硬化反応が充分に進行し難くなり好ましくな
い。一方、２０重量部以上では逆に硬化速度が速すぎ、
作業性が悪くなり好ましくない。

【００１２】本発明の組成物には、更に必要に応じて、
充填剤、可塑剤、シランカップリング剤等の接着性付与
剤、ワックス、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、
揺変剤、顔料等の各種添加剤を適宜添加することができ
る。これら添加剤の中でもシランカップリング剤を接着
性付与剤として使用するのが好ましい。特にアミノ基、
エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、ケチミ
ン官能基を有するシランカップリング剤が接着性の面で
好ましい。

【００１３】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明をより一層明ら
かにする。

【００１４】実施例１加水分解性の硅素含有官能基を有する重合体（Ａ）とし
てサイリルＭＡ４３０（鐘淵化学工業（株）製）１００
０ｇを３リットルのセパラブルフラスコに仕込み、内温
が１５０℃になるように加熱した。次に常温固化付与剤
（Ｂ）として石油樹脂であるＦＴＲ６１００（軟化点９
７℃、三井石油化学（株）製）１０００ｇを加え、６０
分かけてサイリルＭＡ４３０中に溶解させた。

【００１５】ＦＴＲ６１００溶解後、Ｎ₂ガスで内部を
置換し、シラノール縮合触媒（Ｃ）としてジブチルスズ
オキサイドとジオクチルフタレートの反応物であるスタ
ンＮｏ．９１８（三共有機合成（株）製）３０ｇを添加
し、３０分攪拌混合後気密性の良い金属容器に取り出し
常温まで冷却した。斯くして４５℃の軟化点を有する透
明な固形状の本発明組成物が得られた。

【００１６】実施例２実施例１と同様に（Ａ）成分としてサイリルＭＡ４４０
（鐘淵化学工業（株）製）１０００ｇ中に（Ｂ）成分と
してテルペンフェノール樹脂であるＹＳポリスタＴ１１
５（軟化点１１５℃、安原油脂（株）製）１０００ｇを
溶解後、Ｎ₂ガスで内部を置換し、（Ｃ）成分としてス
タンＮＯ．９１８（三共有機合成（株）製）３０ｇ及び
接着性付与剤であるシランカップリング剤（ＫＢＭ４０
３、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信
越化学工業（株）製）３０ｇを添加し、充分混合分散さ
せて気密性の良い金属容器に取り出し常温まで冷却し
た。斯くして５０℃の軟化点を有する透明な固形状の本
発明組成物が得られた。

【００１７】このようにして調製した湿気硬化型反応性
ホットメルト接着剤組成物、イソシアネート基の架橋を
利用した市販の反応性ホットメルト接着剤であるボンド
ＭＲ２０２１（コニシ（株）製、比較例１とする）及び
市販のＥＶＡ系ホットメルト接着剤であるボンドＭＨ−
１９３（コニシ（株）製、比較例２とする）の性能比較
試験を次に示す方法で行なった。

【００１８】溶融性実施例１〜２及び比較例１〜２の各組成物を、密閉した
ガラス容器に約１０ｇ計量してオーブン中に放置し、３
０℃から毎分１℃の割合で昇温し、試料が完全に溶融し
た温度を測定し、溶融性を次の基準で判定した。

【００１９】◎：８０℃以下、○：８０〜１００℃、
△：１００〜１５０℃、×：１５０℃以上。

【００２０】接着力２５ｍｍ×１００ｍｍ×５ｍｍの形状のカバ桜を被着体
とする。実施例１〜２の組成物は８０℃、比較例１〜２
の組成物は１７０℃で加熱溶融させ、被着体の一方に接
着面積が２５ｍｍ×２５ｍｍになるように塗布し、直ち
にもう一方の被着体を貼り合せ、１ｋｇの分銅を３０秒
乗せて圧締する。更に２０℃・６０％ＲＨ下で７日養生
し、引張剪断強度を測定する。常態接着力は、養生後２
０℃で測定する。耐熱接着力は、養生後８０℃に２時間
放置し、８０℃の温度下で測定する。

【００２１】接着性実施例１〜２の組成物は８０℃、比較例１〜２の組成物
は１７０℃で加熱溶融させ、被着体にビード状の塗布
し、２０℃・６０％ＲＨで７日養生後、接着剤と被着体
の一方の界面にカッターナイフで切れ目を入れ、被着体
に対して９０゜の角度で手で剥離し、接着性を下記の基
準で判定した。

【００２２】○：接着剤の凝集破壊、△：接着剤の凝集
破壊を界面破壊の混合破壊、×：界面破壊結果を表１及び表２に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−40721（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−149741（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−165973（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−160074（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−71377（ＪＰ，Ａ) 国際公開92／005226（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 4/00 - 201/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）加水分解性の硅素含有官能基を有
する常温で液状の重合体１００重量部、（Ｂ）常温固化
付与樹脂３０〜２００重量部及び（Ｃ）シラノール縮合
触媒０．１〜２０重量部が配合されてなることを特徴と
する湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤組成物。
【請求項２】（Ａ）の加水分解性の硅素含有官能基を
有する常温で液状の重合体が、加水分解性の硅素含有官
能基を有する常温で液状のオキシアルキレン重合体であ
る請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項３】配合される（Ｂ）成分の軟化点より低い
軟化点を有する請求項１に記載の接着剤組成物。