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JPH02163186A - ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

ホットメルト接着剤組成物

Info

Publication number
JPH02163186A
JPH02163186A JP63319245A JP31924588A JPH02163186A JP H02163186 A JPH02163186 A JP H02163186A JP 63319245 A JP63319245 A JP 63319245A JP 31924588 A JP31924588 A JP 31924588A JP H02163186 A JPH02163186 A JP H02163186A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
weight
hot melt
melt adhesive
coupling agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63319245A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Ishigami
石神 幸一
Mitsuo Toyama
遠山 光雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd, Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd filed Critical Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Priority to JP63319245A priority Critical patent/JPH02163186A/ja
Publication of JPH02163186A publication Critical patent/JPH02163186A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/08Polyurethanes from polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/26Natural polymers, natural resins or derivatives thereof according to C08L1/00 - C08L5/00, C08L89/00, C08L93/00, C08L97/00 or C08L99/00

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は建築材料、家具、繊維製品、車輌及び車輌部品
等に使用される一液湿気硬化型ホットメルト接着剤に関
する。
[従来の技術] ホットメルト接着剤は、常温で固体の無溶剤の接着剤で
あり、加熱熔融して液状として使用される。この接着剤
は、使用が簡便で、接着速度が速く、加工直後から強力
な接着力が得られ、作業性の良好な接着剤である。
[発明が解決しようとする課題] 従来一般に使用されているホットメルト接着剤は、耐熱
性に乏しいという致命的な欠点を有している。
まIこポリウレタン接着剤は、各種産業分野で利用され
ているが、金属表面に対する接着力が不足するため、ア
ルミ箔、鋼板等を含む材料に対しては著しくその利用が
制限されている。
本発明者らは、上述した従来技術の欠陥を解消する目的
をもって、まず100°C前後の比較的低温で繰り返し
ホットメルト使用ができ、かつ硬化後には150°C以
上の耐熱性を具備している一液湿気硬化型ホットメルト
接着剤を得るべく鋭意研究を重ねた結果、ポリウレタン
ポリイソシアネートプレポリマーとロジンエステルとを
特定の割合で熔融混合し、更にこれにシランカップリン
グ剤を混合して得た接着剤が優れた接着性、耐水性及び
耐熱性を有することを知見して本発明に到達しtこ 。
[課題を解決するための手段] すなわち、本発明は、ポリウレタンポリイソシアネート
ブレポリマー40〜90重量部、ロジンエステル10〜
60重量部及びシランカップリング剤0.1〜10重量
部とから成るホットメルト接着剤組成物である。
次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明で使用する
シランカップリング剤とは、有機官能基としてメルカプ
ト基、無機質材料と反応性のある加水分解基としてシラ
ノール基を有するメルカプタン系シランカップリング剤
であり、このシランカップリング剤使用によって従来の
ポリウレタン系接着剤が不得意とする対金属接着性を著
しく向上させに。
メルカプタン系シランカップリング剤の具体例としては
、例えばγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、γ−メル
カプトプロビルエチルジごメトキシシラン等が挙げられ
る。
シランカップリング剤の配合量は0.1重量部〜101
i量部、好ましくは0.51i量部〜5重量部である。
0.1重量部以下では、充分な効果が得られず、また1
0重量部以上では、シランカップリング剤がシラノール
に加水分解する際、多量の水分を必要とするため硬化不
良を生ずる場合があるため好ましくない。
本発明で使用するポリウレタンポリイソシアネートプレ
ポリマーは、常法に従ってポリオールと有機ポリイソシ
アネート化合物とをN G Olo H比1.1以上で
反応させ、また必要に応じて少量の鎖伸長剤を併用する
ことによって容易に得ることができる。
本発明に使用するポリオールとしては、通常のポリウレ
タン製造に使用されている従来公知のポリオールを単独
で或は2種以上混合して使用することができる。
このような従来公知のポリオールの好ましいものとして
は、例えば、末端基が水酸基であり、分子量が700〜
4000のポリエチレンアジペート、ポリエチレンプロ
ピレンアジベート、ポリエチレンブチレンアジペート、
ポリジエチレンアジベート、ポリブチレンアジペート、
ポリエチレンアジペ−ト、ポリブチレンサクシネート、
ポリエチレンセバケート、ポリブチレンセバケート、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコール、ポリε−カプロ
ラクトンオール、ポリへキサメチレンアジペート、カー
ボネートポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール等がある。
本発明において使用する有機ポリイソシアネートとは、
脂肪族あるいは芳香族化合物中に少なくとも2個のイソ
シアネート基を有する化合物であって、従来からポリウ
レタン系樹脂の合成原料として広く使用されているもの
である。
これらの公知の有機ポリイソシアネートはいずれも本発
明において有用である。特に好ましい有機ポリイソンア
不一トを挙げれば以下の通りである。
トリレンジイソシアネート、4−メトキシ1.3−フ二
二しンジインシア不一ト、4−イソプロピル−1,3−
フェニレンジイソシアネート、4−クロル−1,3−フ
ェニレンジイソシアネート、4−ブトキシ−1,3−7
二二レンジイソシアネート、2.4−ジイソシアネート
−ジフェニルエーテル、メシチレンジイソシアネート、
4.4′−メチレンビス(フェニルイソシアネート)、
シュリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイ
ソシアネート、ペンジジンジイソンア不一ト、o−ニト
ロベンジジンジイソシアネート、44−ジイソシアネー
トジベンジル、1.4−テトラメチレンジイソシアネー
ト、1.6−テトラメチレンジイソシアネート、1.1
0−デカメチレンジイソシアネート、1.4−シクロヘ
キシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、4.4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネ
ート)、1.5−テトラヒドロナ7タレンジイソシア不
−ト、イソホロンジイソシアネート等。
また、本発明で使用される鎖伸長剤は、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
1.4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール及
び水等がある。
またこれらのポリウレタンポリイソシアネートに少量の
インシアネートアダクト体を混合することは必ずしも必
要ではないが、架橋密度を高めるためには有効である。
本発明において使用するロジンエステルとはロジン即ち
主としてアビエチン酸及びまたはその水素添加物不均化
物の多価アルコールエステルであり、多価アルコールど
してはグリセリンペンタエリスリトール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール等が好ましい。
ロジンエステルの添加量が60部以上では充分な耐熱性
が得られず、又io部部下下は初期接着強度が得られな
い。
またその酸価が高いとイソシアネートの硬化を阻害し、
湿分による架橋を不充分にするので好ましくない。
(作用) 本発明の接着剤組成物は、ポリウレタンポリインシア不
一トプレボリマーが空気中の湿気によって後架橋仕られ
硬化が促進して優れた耐熱性が得られるとともに、シラ
ンカップリング剤中のシラノール基により金属表面との
接着強度が得られる。
まl;ロジンエステルの作用でホットメルト性、粘着性
が耐熱性と同時に付与されると考えられる。
更にまたロジンエステルの残存水酸基とプレポリマーの
末端インシアネート基との間で反応が生じ、それによる
反応生成物が、ポリウレタンポリイソシアネートプレポ
リマー及びロジンエステルの両者に対して相溶化剤どし
ての作用をなすため、接着剤組成物全体が均−系に近い
挙動を示し、相乗効果的に一液性適性が発揮されるもの
と思われる。
以下実施例により更に具体的に説明する。
[実施例] 実施例1 水償基価112のポリエチレングリコール1ooo重量
部とTDI  260重量部を90°Cで8時間反応せ
しめてNGO含有率2.9%のポリイソ/アネートプレ
ポリマーを得た。
次いで、このプレポリマーにロジンエステル(商品名;
エステルガムAAV、荒用化学工業社製品)750重量
部を加え95°Cで1時間撹拌混合する。得られた組成
物のNGO含有率は1.7%であっt二。
更にこの組成物にシランカップリング剤(商品名:KB
M803、信越化学工業社製品)40重量部を加え撹拌
混合してホントメルト接着剤組成物を得た。
比較例1−1 水酸基価112のポリエチレングリコール1000重量
部とTDI  260重量部を90°Cで8時間反応せ
しめてNGO含有率2.9%のポリイソシア不一トブレ
ボリマーを得た。
比較例1−2 水酸基価112のポリエチレングリコール1000重量
部とTDI  260重量部を90°Cで8時間反応せ
しめて、NGO含有率2.9%のポリイソ/アネートプ
レポリマーを得た。
更にこれに実施例1と同様のロジンエステル750重量
部を加えて95°Cで1時間撹拌混合してNGO含有率
1.7%のホットメルト接着剤組成物を得た。
実施例2 水酸基価56のポリバレロラクト〉・ジオール1000
重量部とXDI  188重量部を90℃で8時間反応
せしめてNGO含有率1.7%のポリイソシア不一トプ
レボリマーを′1与る。
次いでこれにロジンエステル(商品名:エステルガムH
P、荒用化学工業社製品水添ロジンのペンタエリスリト
ールエステル)600重量部を加え95°Cで1時間撹
拌混合を行う。得られた組成物のNGO含有率は1.0
%であつt;。
更にこの組成物にシランカップリング剤(商品名:TS
L8380、東芝シリコーン社製品)18重量部を加え
30分間撹拌混合してホットメルト接着剤を得た。
比較例2−1 水酸基価56のポリバレロラクトンジオール1000重
量部とXDI  i88重量部を90℃で8時間反応せ
しめてNGO含有率1.7%のポリイソシアネートプレ
ポリマーを得た。
比較例2−2 水酸基価56のポリバレロラクトンジオール1000重
量部とXDI  1g8重量部を90°Cで8時間反応
せしめてNGO含有率1.7%のポリイソシアネートプ
レポリマーを得た。
更にこれに実施例2と同様のロジンエステル600重量
部加えて95℃で1時間撹拌混合してNGO含有率1.
0%のホットメルト接着剤組成物を得た。
実施例3 水酸基価112のポリプロピレンジオール1ooo重量
部とMDI  375重量部を90℃で8時間反応せし
めてNCO含有率3.0%のポリイソシアネートプレポ
リマーを得る。
次いで、このプレポリマーにロジンエステル(商品名:
エステルガムHP、荒用化学工業社製品)600重量部
を加え95°Cで1時間撹拌混合する。得られた組成物
のNGO含有率は1.6%であった。
更にこの組成物にシランカップリング剤(商品名:5H
6062、トーレ・シリコーン社製品)20重量部を加
え撹拌混合してホットメルト接着剤組成物を得I;。
比較例3−1 水酸基価112のポリプロピレングリコール1000重
量部とMDI  375重量部を90℃で8時間反応せ
しめてNGO含有率3.0%のポリイソシアネートプレ
ポリマーを得た。
比較例3−2 水酸基価112のポリプロピレングリコール1000重
量部とTDI  260重量部を90°Cで8時間反応
せしめてNGO含有率3.0%のポリイソシアネートプ
レポリマーを得た。
更にこれに実施例3と同様のロジンエステル600重量
部加え、95°Cで1時間撹拌混合をしてNGO含有率
1.6%のホットメルト接着剤組成物を得た。′ 比較例4 市販のホットメルト接着剤(商品名:アサヒメルトc−
1300、旭化学合成社製品)。
実施例1〜3、比較例1−1〜3−2の組成物および比
較例4のホットメルト接着剤を使用し、脱脂処理鉄板(
1mm厚)と合板(4mm厚)とを貼り合わせ、室温3
0分後の初期接着強度をJISK−6850,引張りせ
ん断接着強度測定方法の規定によって測定した。
また、室温10日後の耐熱性をJIS  K6829自
動車用接着剤試験方法の13項A1熱軟化温度測定方法
の規格に従って試験を行った結果を第1表に示す。
なお、ここで室温とは、JIS標準状態3級、温度20
±5°C1湿度65±20%とする(JIS  Z−8
703)。
(以下余白) 合板の表面破壊 [発明の効果] 本発明の接着剤は、ホットメルト性、粘着性、金属接着
性が良好で耐熱性に優れており、またー液性タイプであ
るため作業性の面でも優れている。
したがって自動車産業分野、建築産業分野、電子部品分
野、食品、医療産業分野、繊維加工分野など広い範囲で
有効に適用される。
特許出願人 大日精化工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリウレタンポリイソシアネートプレポリマー40
    〜90重量部、ロジンエステル10〜60重量部及びシ
    ランカップリング剤0.1〜10重量部とから成るホッ
    トメルト接着剤組成物。 2 ポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーが、
    平均分子量700以上のポリオールと有機ジイソシアネ
    ートとを反応させて得られたNCO含有率6%以下のプ
    レポリマーである特許請求の範囲第1項記載のホットメ
    ルト接着剤組成物。 3 ロジンエステルが熱軟化温度110℃以下、酸価1
    0以下である特許請求の範囲第1項記載のホットメルト
    接着剤組成物。 4 シランカップリング剤がシラノール基とメルカプト
    基を有するメルカプタン系シランカップリング剤である
    特許請求の範囲第1項記載のホットメルト接着剤組成物
JP63319245A 1988-12-17 1988-12-17 ホットメルト接着剤組成物 Pending JPH02163186A (ja)

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