CN113195666B - 湿气固化型热熔接着剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可兼具良好的竖立强度与长度足够的可贴合时间的湿气固化型热熔接着剂。湿气固化型热熔接着剂包含作为下述成分(a‑1)与下述成分(a‑2)的反应物的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A)。成分(a‑1):作为下述成分(i)与成分(ii)的反应物的羟基末端氨基甲酸酯预聚物,成分(i):具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,成分(ii):含有结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii‑1)的多元醇,成分(a‑2):异氰酸酯硅烷。
Description
技术领域
本发明涉及一种湿气固化型热熔接着剂。
背景技术
以往已知一种包含异氰酸酯官能基的反应性聚氨基甲酸酯热熔接着剂(以下有时称为“PU热熔接着剂”),其是从通过大气中的水分、或相互接着的材料所含的水分的作用,而不可逆地固化的预聚物所调制。例如,如专利文献1所记载的预聚物为聚酯多元醇、及使所需的聚醚多元醇与聚异氰酸酯进行反应而得到的化合物的反应生成物,如前述的反应性的PU热熔接着剂,例如,一般可使用作为使塑料、玻璃、金属、皮革、及木材等各式各样的材料接着的接着剂。
在此,不会伴随PU热熔接着剂的起始成分的相互反应的固化时间,可通过在室温使结晶质或非晶质的成分的掺合比例产生变化,而在秒钟单位至分钟单位的范围内调整。关于该点,已知PU热熔接着剂的结晶性的结构,使接着剂的熔融黏度降低且提升涂布性,同时带来起因于涂布后的短固化时间及低玻璃化转变温度的良好的低温弹性(例如参照专利文献2、专利文献3)。
伴随反应性的PU热熔接着剂的成分相互间的交联反应的固化通过异氰酸酯基与水分的反应而于数日间进行,且借此形成热固化性聚脲。之后的PU热熔接着剂不再熔融,或是例如,发挥不会溶解于溶剂的性质。因此,固化的接着剂显示良好的耐热性,同时对于化学药品,例如塑化剂、溶剂、油、及燃料等显示良好的耐性。
然而,如上述的接着剂,起因于这些接着剂的调制法,而会残留高浓度的游离的单体性聚异氰酸酯,例如,4,4’-二异氰酸基二苯甲烷(4,4’-MDI)、2,4-二异氰酸基甲苯、或2,6-二异氰酸基甲苯(TDI)。如前述的单体性聚异氰酸酯,在接着剂的涂布温度(约100℃~约180℃)下,显示单体性的成分以气体状态释放至周围环境的蒸气压,所以需要设置指定的排气装置等设备。
又,在如上述的接着剂中,通过与水分的反应而形成聚脲。然后,形成聚脲时,自接着剂释放二氧化碳。因此,在接着剂所接着的接着区域中产生发泡。该结果,产生接合构成的构件的表面的膨胀、或接着强度的降低。
又,反应性热熔接着剂需要加热时的稳定性(黏度不会增加,甚至不会固化)与在室温的固化性的平衡。然而,反应性的PU热熔接着剂,有加热时的稳定性不足够的缺点。亦即,反应性的PU热熔接着剂,在涂布前有需要进行加热熔融时,在此时分子链末端异氰酸酯基与分子链中的氨基甲酸酯键、脲键进行反应,生成脲基甲酸酯键、双缩脲键,形成三维交联结构,而有组合物的黏度上升、或是胶化的情形。
为了解决该问题,例如,已知一种如专利文献4~6所公开的将聚酯多元醇作为基材的硅烷官能性的反应性热熔接着剂。
但是,专利文献4所记载的接着剂组合物为感压接着剂(黏着剂),固化后也残留黏性,因此根据用途,有黏腻感成为问题的情况。又,专利文献5所记载的组合物,有竖立强度并非足够的情况,在专利文献6所记载的湿气固化性热熔接着剂组合物中,难以兼具足够的可贴合时间的确保与足够的竖立强度。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开平4-227714号公报
专利文献2:日本特开平2-088686号公报
专利文献3:日本特开2014-205764号公报
专利文献4:日本专利第6027146号公报
专利文献5:日本专利第5738849号公报
专利文献6:日本专利第5254804号公报
发明内容
[发明欲解决的课题]
亦即,相较于如上述各专利文献的以往技术,需要确保热熔接着剂的更高的竖立强度、及长度足够的可贴合时间。因此,本发明的目的在于提供一种湿气固化型热熔接着剂,可兼具良好的竖立强度与长度足够的可贴合时间。
[用以解决课题的手段]
本发明为了达成上述目的,提供一种湿气固化型热熔接着剂,其包含作为下述成分(a-1)与下述成分(a-2)的反应物的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A)。
成分(a-1):作为下述成分(i)与成分(ii)的反应物的羟基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(i):具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(ii):含有结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)的多元醇,
成分(a-2):异氰酸酯硅烷。
又,在上述湿气固化型热熔接着剂中,成分(ii),也可还含有在室温为固体,且具有羟基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)。再者,在上述湿气固化型热熔接着剂中,成分(ii)也可含有聚醚多元醇(ii-3)。
又,上述湿气固化型热熔接着剂,可还含有(B)硅烷类接着赋予剂,也可还含有(C)改性树脂,亦可还含有(D)含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物,也可还含有(E)从由胺类化合物、2价的锡化合物、和氟化聚合物构成的群组中选出的至少1种催化剂,亦可还含有作为下述成分(i)与成分(ii-2)的反应物的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(F)。
成分(i):聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(ii-2):具有羟基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物。
又,本发明为了达成上述目的,提供一种包含上述中任一项的湿气固化型热熔接着剂的制品。
再者,本发明为了达成上述目的,提供一种湿气固化型热熔接着剂的制造方法,其包含:使下述成分(a-1)与下述成分(a-2)进行反应,调制含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A),制造包含成分(A)的湿气固化型热熔接着剂的步骤。
成分(a-1):作为下述成分(i)与成分(ii)的反应物的羟基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(i):具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(ii):含有结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)的多元醇,
成分(a-2):异氰酸酯硅烷。
又,上述湿气固化型热熔接着剂的制造方法,也可还包含向成分(A)添加(B)硅烷类接着赋予剂的步骤。
[发明的效果]
根据本发明的湿气固化型热熔接着剂,能够提供一种可兼具良好的竖立强度与长度足够的可贴合时间的湿气固化型热熔接着剂。
具体实施方式
<数值、及用语的定义/意义>
在本说明书中使用的数值、及用语的定义、意义如以下所述。
(室温的定义)
本说明书中的“室温”或“常温”为23℃的温度。
(用语的意义:在室温为固体状)
在本说明书中,“在室温为固体状”的用语意指成为对象的物质(例如,指定的组合物)为结晶性的物质、部分地结晶性的物质、及/或玻璃状非晶质,具有较23℃更高的软化点(利用环球法的测定值)、或熔点。在此,熔点为例如,通过动态示差热量测定(示差扫描型热量测定[DSC]),在加热操作中测定的曲线的最大值,且为对象的材料由固体状态转移至液体状态的温度。
(用语的意义:黏着剂)
黏着剂是指例如,如JIS K6800所定义,在常温具有黏着性,以低压力接着于被接着材的物质,且包含在常温仅施加压力便进行接着的接着剂(感压接着剂)。只要没有特别限定,在本说明书中“接着剂”视为未包含感压接着剂。亦即,在本说明书中,“接着剂”意指排除感压接着剂的接着剂,本发明的接着剂并非感压接着剂。
(用语的意义:黏着性)
又,在本说明书中,“在常温具有黏着性”,在依据JIS Z0237,使用J.DOW法滚球黏性试验器,在温度23℃、50%RH环境下,将倾斜板的角度设定为30度,以助走距离10cm的条件,朝向黏着面滚动指定的钢球,评价在黏着剂端至距离10cm之间停止的滚球No.时,滚球黏性为10以下,优选为6以下。再者,感压接着剂长期间保持上述黏着性,在常温仅施加压力便显示接着性。
(用语的意义:可贴合时间)
本说明书中的“可贴合时间”为将接着剂涂布于被接着物至与其它的被接着物贴合为止的可贴合的时间。“可贴合时间”,可依据日本接着剂工业规格JAI7-1991进行测定。
(用语的意义:设置时间)
本说明书中的“设置时间”为与被接着材贴合的热熔接着剂冷却固化而显示初期接着力为止的时间。
<湿气固化型热熔接着剂的概要>
在热熔接着剂中,涂布于被接着体后的竖立强度足够高(换言的,到发挥由固化所致的足够的接着强度为止的时间,实用上很短),而且,在使涂布热熔接着剂的被接着体与其它的被接着体接着为止,要求该热熔接着剂无法再与其它的被接着体适当地接着为止的时间,亦即可贴合时间为足够的长度。再者,竖立强度为通过热熔接着剂固化而发挥的强度,固化是指热熔接着剂在通过加热而熔融后进行冷却成为固体状。然后,反应性热熔接着剂,固化后,起因于成分中的硅基等,通过湿气固化进行交联反应,借以进行固化。
于此,本案发明人等探讨各种构成热熔接着剂的各种的化合物、组合物等的结果发现:通过包含结晶组织,同时一部分包含无定形分子的区域,且选择特定的掺合成分等,能够兼具足够的竖立强度与长度足够的可贴合时间。再者,发现:通过使构成接着剂的预聚物等包含反应性基,主要可在接着剂固化后进行交联反应,且充分提升接着剂的最终强度。亦即,发现:能够通过使构成热熔接着剂的材料包含结晶性的化合物而调整可贴合时间,例如,通过一部分包含相当于如聚醚的醚键等的无定形分子的区域,确保柔软性,而且,例如,通过含有在末端具有反应性基的预聚物等,能够从涂布接着剂后,使主要开始的交联反应随时间的经过进行,而充分提升最终强度。
亦即,本发明的湿气固化型热熔接着剂是包含含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A)(以下称为成分(A))而构成,成分(A)为羟基末端氨基甲酸酯预聚物(a-1)(以下称为成分(a-1))与异氰酸酯硅烷(a-2)(以下称为成分(a-2))的反应物。又,成分(a-1)为具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物(i)(以下称为成分(i))、与至少含有结晶性脂肪族聚酯多元醇的多元醇(ii)(以下称为成分(ii)。而且,将结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)称为成分(ii-1))的反应物。
又,除成分(ii)、成分(ii-1)的外,或是代替成分(ii-1)的一部分,也可还含有在室温为固体,且具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)(以下称为成分(ii-2))及/或聚醚多元醇(ii-3)(以下称为成分(ii-3))。再者,成分(a-1),也可为使成分(i)及成分(ii)还有具有烷氧硅基与氨基或巯基的化合物(iii)(以下称为成分(iii))进行反应而得到的反应物。再者,成分(iii),也可为仲氨基硅烷(iii-1)(以下称为成分(iii-1))。然后,本发明的湿气固化型热熔接着剂,除上述成分的外,也可还含有硅烷类接着赋予剂(B)(以下称为成分(B))、改性树脂(C)(以下称为成分(C))、含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(D)(以下称为成分(D))、从由胺类化合物、2价的锡化合物、和氟化聚合物构成的群组中选出的至少1种催化剂(交联催化剂)(E)(以下称为成分(E))、及/或具有甲基丙烯酸甲酯类聚合物骨架的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(F)(以下称为成分(F))。
再者,本发明的热熔接着剂,也可构成作为光固化型的接着剂。光固化型的接着剂,可在成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)、及/或成分(F)添加光碱产生剂及/或光氨基硅烷产生剂而构成。
<湿气固化型热熔接着剂的详细>
本发明的湿气固化型热熔接着剂,可含有成分(A)而调制,该成分(A)是使成分(i)与成分(ii)进行反应而调制成分(a-1),且使所得到的成分(a-1)与成分(a-2)进行反应而调制。又,也可在成分(A)添加成分(a-1)、成分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)、成分(F)、及/或其它的添加剂,调制本发明的湿气固化型热熔接着剂。然后,本发明的热熔接着剂,在室温为固体状,且以加热熔融的状态涂布于被接着体。以下囊括各构成要素详细地说明。再者,在以下的说明中,有时将本发明的湿气固化型热熔接着剂称为“反应性热熔接着剂”或“一液型湿气固化型反应性热熔接着剂”。
<(A)含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物>
本发明的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A)为具有烷氧硅基,且将聚醚(以下有时称为“链段B”)及以结晶性脂肪族聚酯作为必要的聚合物(以下有时称为“链段A”)用氨基甲酸酯键予以连结的多嵌段聚合物(以下有时称为“硅化嵌段聚醚[SBPE]”)。该氨基甲酸酯键的连结为上述链段(链段A及链段B)的末端羟基与连结剂(二异氰酸酯化合物)的反应所产生的下述通式(I)的键结基所致的连结。
-OC(=O)NH-R1-NHC(=O)O- (I)
式(I)中,R1表示自碳原子数为1~30的2价的二异氰酸酯除去二个异氰酸酯基后的残基。
链段B,优选为在常温为液体的聚醚(软链段),链段A,优选为(ii-1)在常温为固体的结晶性脂肪族聚酯(硬链段)的主链。通过在软链段B键结硬链段A的结构,可构成具有强韧性与柔软性的聚合物。
又,从接着性、强韧性、及黏度等物性调整的观点而言,也可还含有:将(ii-2)具有羟基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物的主链、及/或(ii-3)聚醚多元醇的主链键结至链段B而成的化合物。
通过使结晶性脂肪族聚酯成为必要的链段,形成包含硬链段(在常温为固体的结晶部分)与软链段(在常温为液体的聚醚)而构成的嵌段聚合物,且基于结晶部分与非结晶部分的两链段骨架,可在涂布后确保足够的可贴合时间,而且,贴合后,可展现瞬间的接着力。又,通过在硬链段之间配置软链段,可兼具强韧性与柔软性,且展现优异的初期接着力。再者,结晶性脂肪族聚酯与聚醚,虽然兼容性低,但通过成为嵌段结构,可展现上述的各特性。在此,含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A)在链段A的末端具有下述通式(II)的“以氨基甲酸酯键连结的烷氧硅基”。
-OC(=O)NH-R2-Si(R3)x(OR4)3-x (II)
通式(II)中,R2为碳原子数为3~10的二价亚烷基,R3及R4分别独立且为碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~8的芳基,x为0、1、或2的值。再者,从反应性为良好的观点而言,x优选为0,R4优选为碳原子数为1~2的烷基,更优选为碳原子数为1的烷基。R2优选为碳原子数为3的二价亚烷基。
<(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物>
本发明的(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物,可通过以往周知的方法进行调制。例如,可通过使指定的聚醚骨架的聚氨基甲酸酯预聚物(成分(i))与指定的多元醇成分(成分(ii))进行反应而调制。
[(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物]
本发明的(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,是使二异氰酸酯与聚醚多元醇成为二异氰酸酯的异氰酸酯基与聚醚多元醇的羟基的摩尔比(以下称为异氰酸酯基/羟基摩尔比)超过1的摩尔比的状态,亦即,使异氰酸酯基相对于羟基成为过剩的量进行反应而得到。在此,异氰酸酯基/羟基摩尔比,优选为1.5以上,更优选为1.8以上,进一步更优选为1.9以上,优选为3.0以下,更优选为2.5以下,进一步更优选为2.1以下。若异氰酸酯基/羟基摩尔比为该范围,则得到良好的涂敷性。
又,(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,也可对于聚醚多元醇的羟基,使用具有不足够的摩尔比的异氰酸酯基的二异氰酸酯(例如,1,6-二异氰酸基己烷(HDI)、2,4-二异氰酸基甲苯(TDI)、2,6-二异氰酸基甲苯(TDI)、2,4’-二异氰酸基二苯甲烷(MDI)、4,4’-二异氰酸基二苯甲烷(MDI)),使聚醚多元醇或这些的一部分改性,反应结束后,使具有氨基甲酸酯基的多元醇与过剩的二异氰酸酯进行反应而得到。
又,聚醚多元醇与二异氰酸酯,也可在5重量%为止的量的例如脂肪族二异氰酸酯的三聚物(例如,六亚甲基二异氰酸酯等)的存在下进行反应,或是也可在预聚物化反应结束后,添加该种的三聚物。
(二异氰酸酯)
作为本发明所使用的二异氰酸酯,并没有特别限定,可举出例如,苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯等脂肪族或脂环族二异氰酸酯等。从使用于进行熔融而使用的热熔接着剂的观点而言,这些中,优选为使用加热时的蒸气压低的二苯甲烷二异氰酸酯。
(聚醚多元醇)
作为聚醚多元醇,可举出例如,聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚四亚甲基二醇(PTMG)等。这些多元醇,并没有限定,但数均分子量优选为500以上,更优选为1,000以上,进一步更优选为2,000以上,优选为30,000以下,更优选为20,000以下,进一步更优选为15,000以下。又,聚醚多元醇优选为二醇。
又,作为聚醚多元醇,也可使用将2种以上的聚醚多元醇共聚合的化合物,且可举出例如,聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚二醇。该二醇的末端基为1级羟基,且与异氰酸酯基的反应性良好,因而优选。聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚二醇,优选环氧乙烷的含量为5重量%以上,优选为90重量%以下,更优选为40重量%以下,进一步更优选为20重量%以下。
[(ii)多元醇成分]
本发明的(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物是使(ii)多元醇成分与(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物进行反应而得到的。作为可在本发明中使用的多元醇,可举出例如,聚酯类多元醇、聚醚类多元醇、丙烯酸多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油多元醇等、或这些的混合物或是共聚物。然后,(ii)多元醇成分含有(ii-1)结晶性脂肪族聚酯多元醇作为本发明的必要成分。再者,成分(ii)也可包含成分(ii-2)、成分(ii-3)。
成分(a-1)是使成分(ii)与成分(i)成为成分(ii)的羟基与成分(i)的异氰酸酯基的摩尔比(以下称为羟基/异氰酸酯基摩尔比)超过1的摩尔比的状态,亦即,使羟基相对于异氰酸酯基成为过剩的量进行反应而得到的。从得到良好的涂敷性的观点而言,羟基/异氰酸酯基摩尔比,优选为1.5以上,更优选为1.8以上,进一步更优选为1.9以上,从对接着剂赋予强韧性且提升接着强度的观点而言,优选为3.0以下,更优选为2.5以下,进一步更优选为2.1以下。
(聚酯多元醇)
作为(ii)多元醇成分使用的聚酯类多元醇(以下有时简称为“聚酯多元醇”),意指具有多于1个的OH基(优选为2个末端OH基)的聚酯。
本发明的湿气固化型热熔接着剂在(ii)多元醇成分中含有:具有至少2官能价,同时在室温为固体状(优选为至少部分地结晶性的固体状)的至少1种的聚酯多元醇。
再者,湿气固化型热熔接着剂,也可在(ii)多元醇成分中含有:具有至少2官能价,同时为至少部分地结晶性的1种或多种的聚酯多元醇;具有至少2官能价的1种或多种的芳香族聚酯多元醇、脂环式聚酯多元醇;具有至少2官能价,同时在常温为液状的1种或多种的聚酯多元醇;及/或具有至少2官能价的1种或多种的聚醚多元醇。
在此,针对“至少部分地结晶性”的意义进行说明。为“至少部分地结晶性”的聚酯多元醇,意指该聚酯多元醇非完全的结晶性,且部分地或附加性地含有一定的非晶质部。如前述的聚酯多元醇具有结晶性的熔点(Tm)与玻璃化转变温度(以下有时称为“Tg”)。该熔点表示结晶性的部分熔融的温度。熔点,例如,可通过利用DSC测定的示差热分析,作为主要的吸热峰值(结晶熔融峰值)而决定。根据DSC测定(第2加热过程中的加热与冷却的速度定为10K/分钟),至少部分地结晶性的聚酯多元醇的熔点为约35℃~约120℃。然后,至少部分地结晶性的聚酯多元醇的玻璃化转变温度,一般为例如,比室温低相当多。部分地结晶性的适当的聚酯多元醇(以下称为“结晶性脂肪族聚酯多元醇”)对该所属技术领域中具有通常知识者而言众所周知。再者,聚酯多元醇也可为以二异氰酸酯连结的聚酯多元醇。
((ii-1)结晶性脂肪族聚酯多元醇)
作为(ii-1)结晶性脂肪族聚酯多元醇,可使用例如,使具有2个以上的羟基的化合物与多元酸进行反应的化合物。又,也可使用2官能性的起始剂(starter)分子,例如,基于1,6-己二醇等的聚己内酯衍生物。
具体而言,作为具有2个以上的羟基(优选为2~3个,更优选为2个)的化合物,可举出例如:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇等碳原子数为2~16个的直链脂肪族二醇;三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、丙三醇等脂肪族三醇。这些中,从可提高结晶性的观点而言,直链脂肪族二醇的碳原子数,优选为4~14个,更优选为6~12个。这些化合物可单独使用,也可并用2种以上。
作为多元酸,可使用例如,草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、1,12-十二烷二羧酸等碳原子数为2~16个的直链脂肪族二羧酸。这些中,从可提高结晶性的观点而言,直链脂肪族二羧酸的碳原子数,优选为6~14个,更优选为8~12个。这些多元酸可单独使用,也可并用2种以上。
再者,作为结晶性脂肪族聚酯多元醇,具体而言,优选为下述通式(III)所示的长链脂肪族聚酯多元醇。
通式(III)中,R5及R6分别独立且表示碳原子数为偶数的直链的亚烷基,而且,R5及R6具有的碳原子数的合计为12以上。又,n表示3~40。
在此,作为通式(III)中的R5,可举出碳原子数为偶数的直链的亚烷基,且可在R5与R6具有的碳原子数的合计成为12以上的范围适当选择。然后,作为R5,优选为碳数为4以上的偶数的直链的亚烷基。
又,通式(III)中的R6,可举出与R5独立且碳数为偶数的直链的亚烷基,且可在R5与R6具有的碳原子数的合计成为12以上的范围适当选择。然后,作为R6,优选为碳原子数为10以上的偶数的直链的亚烷基。
通过使用R5及R6为分别具有上述范围内的碳原子数的直链的亚烷基的长链脂肪族聚酯多元醇,可提高所得到的氨基甲酸酯预聚物的结晶性,且可得到具有优异的初期接着强度与常态接着强度的湿气固化型热熔接着剂。
又,通式(III)中的n为3~40,优选为9~25的范围内,更优选为9~15的范围内。通过使用具有该范围内的n的长链脂肪族聚酯多元醇,可得到具有适当的熔融黏度,同时涂装作业性优异的湿气固化型热熔接着剂。
具体而言,作为结晶性脂肪族聚酯多元醇,可举出聚己二酸己二酯、聚癸二酸己二酯、聚十二烷酸己二酯、聚癸酸十二烷二酯等,且优选为聚癸二酸己二酯、聚十二烷酸己二酯、聚癸酸十二烷二酯。
在此,从使用包含使用结晶性脂肪族聚酯多元醇的熔融熔化成分的组合物后,通过该熔化成分的结晶化而缩短得到足够的初期强度为止的时间的观点而言,结晶性脂肪族聚酯多元醇的结晶化温度,优选为比结晶性脂肪族聚酯多元醇的熔点低30℃以下的温度。借此,使用本发明的湿气固化型热熔接着剂将被接着体相互接着时,接着剂的初期强度发挥足够的强度,而不需要将一方的被接着体固定于另一方的被接着体直到被接着体之间相互偏移消失为止,或者,仅短时间的固定即足够。前述尤其是垂直接着时,例如,在进行汽车或运输设施的挡风玻璃、窗户的接着时,非常方便。又,因为具有对于基材的反弹(欲剥离的力)的高耐性,且可以短时间固定,所以可使用于将合板、MDF(中密度纤维板)、塑合板等基材与在表面施加装饰性的颜色、图样的装饰薄片或薄膜、装饰纸、薄板、金属箔等贴合而得到的装饰固定构件。
结晶性脂肪族聚酯多元醇,优选为数均分子量为1,500以上,更优选为2,500以上,进一步更优选为3,500以上,优选为10,000以下,更优选为7,000以下,进一步更优选为6,000以下。在使用聚己内酯多元醇作为结晶性脂肪族聚酯多元醇时,优选为数均分子量为20,000以上200,000以下的范围。又,结晶性脂肪族聚酯多元醇的熔点,优选为35℃以上,更优选为45℃以上,进一步更优选为55℃以上,优选为120℃以下,更优选为100℃以下,进一步更优选为80℃以下。
(芳香族聚酯多元醇)
作为芳香族聚酯多元醇,可使用例如,芳香族聚羧酸与低分子量的脂肪族多元醇的反应物。
作为芳香族聚羧酸,可使用苯二甲酸(例如,邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐)、间苯二甲酸、对苯二甲酸。这些芳香族聚羧酸可单独使用,也可并用2种以上。
芳香族聚羧酸中,视需要可并用其它的多元酸。作为该情况中的芳香族聚羧酸的含量,优选为全部的多元酸中60质量%以上,更优选为80质量%以上。
作为其它的多元酸,可举出例如,草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、1,12-十二烷二羧酸等。这些多元酸,可单独使用,也可并用2种以上。又,这些多元酸中,优选为己二酸、癸二酸。
作为低分子量的脂肪族多元醇,可举出例如,碳原子数为2~16个的直链脂肪族二醇,且直链脂肪族二醇中,优选为乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇,更优选为乙二醇、1,6-己二醇。
又,作为低分子量的脂肪族多元醇,也可举出:新戊二醇、1,3-丁二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇等支链脂肪族二醇,且支链脂肪族二醇中,优选为新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇,更优选为新戊二醇。
再者,作为低分子量的脂肪族多元醇,也可举出二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等具有醚键的低分子量的脂肪族多元醇,且这些中,优选为二乙二醇。然后,作为脂肪族多元醇,也可使用使双酚A、双酚F等与环氧乙烷、环氧丙烷、γ-丁内酯、ε-己内酯等进行开环加成反应而得到的芳香族多元醇,这些中,优选为使双酚A、环氧乙烷进行开环加成反应而得到的芳香族多元醇。
这些低分子量的脂肪族多元醇,可单独使用,也可并用2种以上。从可提高非晶质性的观点而言,这些中,优选为使用新戊二醇、及二乙二醇。
在此,作为芳香族聚酯多元醇的数均分子量,优选为900以上,更优选为1,000以上,优选为5,000以下,更优选为3,000以下。
再者,作为芳香族聚酯多元醇,可举出例如:具有2,000以上5,000以下的数均分子量,而且具有30℃以上的玻璃化转变温度的芳香族聚酯多元醇(以下称为“常温固体的芳香族聚酯多元醇”);以及例如:具有400以上3,500以下的数均分子量,而且具有20℃以下的玻璃化转变温度的芳香族聚酯多元醇(以下称为“常温液体的芳香族聚酯多元醇”)。
(常温固体的芳香族聚酯多元醇)
常温固体的芳香族聚酯多元醇,例如,可通过使芳香族聚羧酸与低分子量的脂肪族多元醇进行缩合反应的方法而制造。
作为常温固体的芳香族聚酯多元醇,优选为:将作为低分子量的脂肪族多元醇的乙二醇、新戊二醇与作为芳香族聚羧酸的间苯二甲酸、对苯二甲酸,以玻璃化转变温度成为30℃以上的方式适当组合,并通过周知的方法进行缩合反应而得到的芳香族聚酯多元醇。
常温固体的芳香族聚酯多元醇为具有30℃以上的玻璃化转变温度的化合物,其中更优选为具有30℃以上70℃以下的范围内的玻璃化转变温度。通过使用具有该范围内的玻璃化转变温度的常温固体的芳香族聚酯多元醇,可进一步提升对于聚对苯二甲酸乙二酯等芳香族类树脂的接着性,而且,可赋予强韧性而提升竖立强度及最终强度,得到展现优异的接着强度的湿气固化型热熔接着剂。
(常温液体的芳香族聚酯多元醇)
作为常温液体的芳香族聚酯多元醇,可使用例如,具有醚键的低分子量的脂肪族多元醇、使支链脂肪族二醇等与芳香族聚羧酸进行反应而得到的芳香族聚酯多元醇。
常温液体的芳香族聚酯多元醇具有20℃以下的玻璃化转变温度。又,常温液体的芳香族聚酯多元醇,优选为具有-30℃以上20℃以下的范围内的玻璃化转变温度。若在该范围内,则可进一步得到可展现优异的常态接着强度的湿气固化型热熔接着剂。
(脂环式聚酯多元醇)
脂环式聚酯多元醇,例如,可使用脂环式多元醇与脂肪族聚羧酸(或其酸衍生物),或者使用脂肪族多元醇与脂环式聚羧酸(或其酸衍生物),通过周知的反应方法进行制造。再者,该制造方法没有特别限定。
作为脂环式多元醇,也可使用例如,环戊二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、氢化双酚A等、或对这类多元醇加成环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)等环氧烷而得的加成物。这些可单独使用,也可并用2种以上。
作为脂肪族多元醇,可举出例如,碳原子数为2~16个的直链脂肪族二醇、聚环氧烷寡聚物、支链脂肪族二醇、脂肪族三醇等,且这些中,优选为1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、新戊二醇,更优选为新戊二醇。
作为脂环式聚羧酸,可举出例如,环己烷二羧酸、环戊烷二羧酸等,且这些中,优选为环己烷二己二酸酯(CHDA)。
作为脂肪族聚羧酸,可举出例如,碳原子数为2~16的直链脂肪族二羧酸等。这些中,优选为己二酸、癸二酸、十二烷二酸,更优选为癸二酸、十二烷二酸。这些可单独使用,也可并用2种以上。
再者,脂环式聚羧酸及脂肪族聚羧酸,也可使用例如,甲酯等低级烷酯衍生物、酸酐、酸卤化物等对应的酸衍生物等。
脂环式聚酯多元醇的数均分子量(Mn),优选为500以上,更优选为700以上,优选为5,000以下,更优选为3,000以下,进一步更优选为2,000以下。若脂环式聚酯多元醇的Mn为该范围内,则湿气固化型聚氨基甲酸酯热熔接着剂成为适当的熔融黏度,且涂装作业性(黏度适性)、接着强度优异,并可防止贴合基材与表面构件(薄片、薄膜、金属箔、纸等)后的基材的复杂形状部位中的表面构件的剥离。
(在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇)
作为在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇,可举出:数均分子量为4,000以上7,000以下,而且具有支链脂肪族基的在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇。
从所得到的接着剂可维持兼具低温环境下的良好的润湿性与高初期接着强度的观点而言,在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇,必须具有4,000以上7,000以下的范围内的数均分子量。在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇的数均分子量小于4,000时,有所得到的接着剂的低温环境下对于基材的润湿性降低,而且常态接着强度显著降低的情况。另一方面,数均分子量超过7,000时,因为包含所得到的接着剂的固化物的交联密度变大,所以有耐热水接着强度降低的情况。
又,从提升对于难附着性基材的常态接着强度的观点而言,在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇,必须具有支链脂肪族基。
作为支链脂肪族基,可举出:2,2-二甲基-1,3-亚丙基、2-甲基-1,3-亚丙基、1,2-二乙基-1,3-亚丙基、3,2-二乙基-1,3-亚丙基、3-甲基-1,5-戊基、2-乙基-2-丁基-亚丙基、2-甲基-1,8-辛基、2,4-二乙基-1,5-戊基等支链脂肪族二醇基等。这些中,优选为2,2-二甲基-1,3-亚丙基、3-甲基-1,5-戊基,更优选为2,2-二甲基-1,3-亚丙基。
在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇,可通过使支链脂肪族二醇与聚羧酸进行缩合反应的方法、或将支链脂肪族二醇作为起始剂,将己内酯、γ-丁内酯等进行开环聚合的方法等而制造。其中,从得到在低温环境下具有良好的润湿性的湿气固化型聚氨基甲酸酯热熔接着剂的观点而言,更优选为使用使新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇(再者,两者中,更优选为新戊二醇)与具有碳原子2~12个的直链脂肪族二醇及具有碳原子4~10个的直链脂肪族二羧酸进行反应而得到的脂肪族聚酯多元醇。
在制造在常温为液状的脂肪族聚酯多元醇时,视需要可并用上述说明举出的化合物以外的低分子量的脂肪族多元醇、脂肪族聚羧酸。
作为其它的低分子量的脂肪族多元醇,可使用其它的脂肪族多元醇等。这些中,优选为使用碳原子数为2~12个的直链脂肪族二醇。
作为脂肪族聚羧酸,可并用例如,己二酸、癸二酸、壬二酸、十亚甲基二羧酸等。这些中,优选为使用碳原子数为4~10个的直链脂肪族二羧酸。
(聚碳酸酯多元醇)
在本发明中,也可使(ii)多元醇成分含有聚碳酸酯多元醇。通过使用聚碳酸酯多元醇,可提升本发明的湿气固化型热熔接着剂的耐水解性、及耐湿接着性。
作为聚碳酸酯多元醇,可使用例如,使碳酸酯及/或光气与二醇进行反应而得到的化合物。
作为碳酸酯,可使用例如,碳酸二甲酯、碳酸二苯酯等。这些化合物,可单独使用,也可并用2种以上。
作为二醇,可使用例如:1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇等直链脂肪族二醇;新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,8-辛二醇等支链脂肪族二醇;1,4-环己烷二甲醇、双酚A等。这些化合物,可单独使用,也可并用2种以上。
在此,仅具有1种直链脂肪族二醇的聚碳酸酯多元醇,在常温为固体,且具有结晶性。在本发明中,优选为使用仅具有1,6-己二醇的聚碳酸酯多元醇。
又,作为共聚合至少2种二醇而得到的聚碳酸酯多元醇,可举出例如:二醇成分为包含3-甲基-1,5-戊二醇与1,6-己二醇的共聚合聚碳酸酯二醇、包含1,5-戊二醇与1,6-己二醇的共聚合聚碳酸酯二醇、包含2-甲基-1,8-辛二醇与1,9-壬二醇的共聚合聚碳酸酯二醇等。通过使用这些在常温为液体的聚碳酸酯多元醇,可提升本发明的湿气固化型热熔接着剂的固化被膜的可挠性。
从可进一步提升本发明的湿气固化型热熔接着剂的接着性的观点而言,作为聚碳酸酯多元醇的数均分子量,优选为500以上,更优选为1,000以上,优选为5,000以下,更优选为4,000以下。
从可进一步提升耐落下冲击性及接着性的观点而言,作为聚碳酸酯多元醇的玻璃化转变温度(Tg),优选为-30~20℃的范围。
(玻璃化转变温度:Tg)
上述各种的聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇在室温中为液状(玻璃化转变温度Tg<20℃)或固体状。然后,在室温为固体状的聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇为非晶质(Tg>20℃)、或为至少部分地结晶性。
[(ii-2)具有羟基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物]
本发明的湿气固化型热熔接着剂,可还含有(ii-2)具有羟基的(甲基)丙烯酸酯类聚合物作为(ii)多元醇成分。再者,成分(ii-2)也可不包含硅基。作为成分(ii-2)的聚合物,在室温为固体。成分(ii-2)优选为具有烷氧硅基,例如,也可为具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物。具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物,可在含烷氧硅基的(甲基)丙烯酸酯聚合物(例如,后述的成分(D))导入羟基而合成。
再者,本发明的(A)含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物在由结晶性聚酯所致的在常温为固体的结晶部分(以下也称为“PEs链段”)与聚醚(以下也称为“PE链段”)所致的在常温为液体的非结晶部分所构成的“(结晶链段)-(非结晶链段)-(结晶链段)型”的以氨基甲酸酯键连结的嵌段聚合物中,通过导入在常温为固体的非结晶性的甲基丙烯酸甲酯类共聚物链段(以下也称为“PAc链段”)而得到,且可对湿气固化型热熔接着剂赋予强韧性,而提升竖立强度。
又,PAc链段还含有烷氧硅基时,可通过烷氧硅基的交联反应更提升接着性或耐热性。
再者,通过导入PAc链段而得到(PEs链段)-(PE链段)-(PEs链段)型、(PAc链段)-(PE链段)-(PAc链段)型、(PEs链段)-(PE链段)-(PAc链段)型的嵌段聚合物。通过具有(PEs链段)-(PE链段)-(PAc链段)嵌段,可成为结晶性聚酯、甲基丙烯酸甲酯类共聚物的相容剂,使非相容的结晶性聚酯、甲基丙烯酸甲酯类共聚物兼容,并提升接着强度。
含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物中,优选为导入1个羟基。通过含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物仅具有1个羟基,可抑制胶化。在此,对于含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物的羟基的导入,可使用周知的各种方法。作为羟基的导入方法的例子,可举出以下的方法。
(1)将具有羟基的不饱和化合物共聚合。
(2)使用具有羟基的起始剂、链转移剂进行聚合。
(3)使用具有羟基的硫醇化合物的反应、或使用具有羟基的硫醇化合物、及茂金属化合物进行聚合。
再者,(3)的方法,可利用日本专利第5222467号所记载的方法。
从可导入一个羟基的观点而言,作为羟基的导入方法,优选为使用具有羟基的硫醇化合物、及茂金属化合物进行聚合的方法。作为具有羟基的硫醇化合物,可举出例如,2-巯基乙醇等。
成分(ii-2)的羟基的数量(平均值),优选为成分(ii-2)的聚合物每一分子为0.3个以上,更优选为0.5个以上,进一步更优选为0.8个以上,优选为3个以下,更优选为2个以下,进一步更优选为1.5个以下。又,成分(ii-2)的数均分子量,优选为1,000以上,更优选为2,000以上,进一步更优选为3,000以上,优选为50,000以下,更优选为30,000以下,进一步更优选为15,000以下。
(各链段的重量比)
在成分(ii)中,PE链段与PEs链段及PAc链段的重量比,在将PE链段、PEs链段、及PAc链段的合计定为100重量份时,优选为PE链段为15重量份以上55重量份以下,优选为PEs链段为15重量份以上50重量份以下,优选为PAc链段为10重量份以上45重量份以下。
(具有羟基的不饱和化合物的共聚合)
再者,作为具有羟基的不饱和化合物,优选为具有羟基的(甲基)丙烯酸烷酯。作为如此的化合物,可举出例如:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯等单羟基丙烯酸酯;丙三醇单(甲基)丙烯酸酯等多羟基丙烯酸酯等。这些中,优选为单丙烯酸羟酯。又,具有羟基的不饱和化合物的掺合比,优选为相对于成分(ii-2)的聚合物每一分子的羟基,具有羟基的不饱和化合物的羟基平均成为0.5个以上3个以下的比,更优选为成为1.1个以上2个以下的比。
((ii-3)聚醚多元醇)
本发明的湿气固化型热熔接着剂,可还含有(ii-3)聚醚多元醇作为(ii)多元醇成分。作为(ii-3)聚醚多元醇,可举出在“(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物”中说明的聚醚多元醇。
[(iii)具有烷氧硅基与氨基或巯基的化合物]
本发明的(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物通过使成分(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物与成分(ii)多元醇成分进行反应而调制。在此,也可在成分(i)及成分(ii)中,进一步追加包含活性氢的化合物,亦即,追加下述通式(IV)所示的成分(iii)具有烷氧硅基与氨基或巯基的化合物进行反应而调制成分(a-1)。
在式(IV)中,X、Y及Z表示相同或不同的直链状或支链状的(C1~C8)烷基、环状的(C3~C8)烷基或(C1~C8)烷氧基(但是,这些基的至少1个表示(C1~C8)烷氧基),R表示碳原子数为1~8的直链状或支链状的亚烷基或碳原子数为3~8的环状的亚烷基,W表示-SH、或-NH-R’(该情况,R’表示氢原子、碳原子数为1~8的直链状或支链状的烷基、碳原子数为3~8的环状烷基、芳基或以下的通式(V)所示的基)。
通式(V)中,R”及R”’表示相同或不同的碳原子数为1~8的直链状或支链状的烷基或碳原子数为3~8的环状烷基。
作为通式(IV)所示的化合物(成分(iii)),可举出例如,3-氨基丙基三甲氧硅烷、3-氨基丙基三乙氧硅烷、N-丁基-3-氨基丙基三甲氧硅烷、N-丙基-3-氨基丙基三甲氧硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧硅烷、4-氨基-3,3-二甲基-丁基-三甲氧硅烷、4-氨基-3,3-二甲基-丁基-甲基二甲氧硅烷、3-巯基丙基三甲氧硅烷、及3-巯基丙基三乙氧硅烷等。
在成分(a-1)的调制中,优选为使用具有烷氧硅烷基与氨基的通式(IV)所示的化合物(亦即,通式(IV)的残基W相当于-NHR’基的化合物)。又,更优选为使用具有烷氧硅烷基与仲氨基的通式(IV)所示的化合物(iii-1)(亦即,通式(IV)的残基W相当于-NR’2基(R’可分别不同),且残基R’优选为相当于通式(V)的化合物)。这些化合物,例如,可通过日本专利第3342552号所记载的方法而调制。
作为(iii)具有烷氧硅基与氨基或巯基的化合物,可举出例如,N-(3-三乙氧硅基丙基)天冬氨酸二乙酯、N-(3-三乙氧硅基丙基)天冬氨酸二甲酯、N-(3-三乙氧硅基丙基)天冬氨酸二正丁酯、N-(3-三甲氧硅基丙基)天冬氨酸二甲酯、及N-(3-三甲氧硅基丙基)天冬氨酸二乙酯等。
(环化缩合)
在此,使用天冬氨酸酯作为具有烷氧硅基与氨基的通式(IV)所示的化合物时,若根据日本专利第3342552号所记载的方法,采用较高的反应温度,则有引起环化缩合(cyclocondensation)反应的可能性。然而,该反应的产生,在本发明中完全没有问题,也有通过调整反应条件,可使所得到的化合物的黏度降低至指定的黏度的情况。
(成分(i)与成分(iii)的掺合比)
在本发明中,使通式(IV)所示的成分(iii)具有烷氧硅基与氨基或巯基的化合物、与含异氰酸酯基的预聚物(亦即,成分(i)),例如在60℃以上,优选为80℃以上150℃以下,更优选为130℃以下的温度范围进行反应。在此,成分(i),也可含有结晶性聚酯(以下有时称为“结晶性PEs”)及/或含羟基的聚甲基丙烯酸甲酯类聚合物(以下有时称为“含羟基PAc”),且含有异氰酸酯基。此时,成分(iii)与成分(i)的量比(掺合比),亦即,含有结晶性PEs及含羟基PAc而成的成分(i)每1摩尔(换言的,异氰酸酯基每1摩尔),(iii)具有烷氧硅基与氨基或巯基的化合物优选为0摩尔以上,优选为0.3摩尔以下,更优选为0.2摩尔以下,进一步更优选为0.1摩尔以下。
(成分(i)、成分(ii)、及成分(iii)的掺合比)
再者,成分(i)与成分(ii)及成分(iii)的量比(掺合比),优选为相对于成分(i)的异氰酸酯基1摩尔,在成分(ii)的羟基(-OH)与成分(iii)的氨基(-NH)或巯基(-SH)的合计的摩尔比为1.2摩尔以上4.0摩尔以下的范围进行调整。
((a-1)的合成方法)
(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物,例如,在反应温度中使用液状的多元醇时,通过混合相对于聚异氰酸酯为过剩的多元醇成分与聚异氰酸酯,并搅拌均匀混合物至得到一定的NCO值为止(通常为30分钟~2小时)而获得。作为反应温度,选择80℃~150℃(优选为100℃~130℃)。(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物,可利用搅拌槽的串接(cascade)、或指定的混合单元连续地调制,例如,利用转子-定子原理的高速混合机等。
接着,在本发明中,为了调制(A)含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物而使(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物与(a-2)异氰酸酯硅烷进行反应。再者,成分(a-1)与成分(a-2)的量比,优选为相对于成分(a-1)所含的羟基1摩尔,在成分(a-2)所含的异氰酸酯基为0.5摩尔以上1.1摩尔以下的范围进行调整。
<(a-2)异氰酸酯硅烷>
作为本发明的(a-2)异氰酸酯硅烷,可举出下述通式(VI)所示的硅烷化合物。通过使成分(a-1)与成分(a-2)进行反应,在(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物的末端导入烷氧硅基,因烷氧硅基的交联反应而提升耐热性。
通式(VI)中,R7为碳数为3~10的二价亚烷基,R8及R9分别独立且为碳数为1~6的烷基或碳数为6~8的芳基,x为0、1、或2的值。再者,从反应性为良好的观点而言,x优选为0,R9优选为碳数为1~2的烷基,更优选为碳数为1的烷基。R7优选为碳数为3的二价亚烷基。
作为(a-2)异氰酸酯硅烷,可举出例如,3-异氰酸基丙基三甲氧硅烷、3-异氰酸基丙基三乙氧硅烷、3-异氰酸基甲基丙基三甲氧硅烷、3-异氰酸基甲基丙基三乙氧硅烷、3-异氰酸基丙基甲基二甲氧硅烷、3-异氰酸基丙基二甲基甲氧硅烷、及3-异氰酸基甲基丙基二甲基甲氧硅烷等。再者,从反应性为良好的观点而言,优选为3-异氰酸基丙基三甲氧硅烷、3-异氰酸基丙基三乙氧硅烷。
使(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物与(a-2)异氰酸酯硅烷进行反应而得到的本发明的(A)含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物,为包含结晶性聚酯所致的在常温为固体的结晶部分与聚醚所致的在常温为液体的非结晶部分而构成的“(结晶链段)-(非结晶链段)-(结晶链段)型”的嵌段聚合物。基于结晶部分与非结晶部分的两链段骨架,可在涂布后确保足够的可贴合时间,而且,贴合后,展现瞬间的接着力。通过在嵌段聚合物的中央部分配置非结晶链段,兼具强韧性与柔软性,且展现优异初期接着力。再者,结晶性聚酯与聚醚,虽然兼容性低,但通过成为嵌段结构展现上述的各特性。
(a-1)羟基末端氨基甲酸酯预聚物与(a-2)异氰酸酯硅烷的掺合比,相对于羟基1摩尔,优选为异氰酸酯基为0.3摩尔以上,更优选为0.5摩尔以上,进一步更优选为0.7摩尔以上。再者,也可对于成分(a-1)过剩地添加成分(a-2)。此时,过剩的成分(a-2)作为接着赋予剂发挥机能。
在此,异氰酸酯基为1摩尔以下时,优选为使未反应的羟基与单异氰酸酯进行反应而钝化。作为单异氰酸酯,可举出具有与C6~C18的烷基、C6~C18的芳基键结的异氰酸酯基的单异氰酸酯,且优选为例如,异氰酸硬脂酯、异氰酸苯酯、及异氰酸萘酯等。
<(B)硅烷类接着赋予剂>
本发明的湿气固化型热熔接着剂,可还含有(B)硅烷类接着赋予剂。(B)硅烷类接着赋予剂,通过湿气固化,可展现接着赋予剂效果,且提升竖立接着强度以外的最终强度、耐水接着性、及耐热接着性。
在此,从水解速度的观点而言,(B)硅烷类接着赋予剂的烷氧硅基,优选为甲氧基、乙氧基等。然后,硅基的烷氧基的个数,优选为2个以上,更优选为3个。又,从接着性的观点而言,(B)硅烷类接着赋予剂的官能基,优选为氨基、环氧基等,更优选为氨基。作为(B)硅烷类接着赋予剂,可使用氨基硅烷、酮亚胺类硅烷、环氧硅烷、丙烯酸硅烷类硅烷、乙烯基硅烷类偶合剂、巯基硅烷、脲硅烷类偶合剂、三聚异氰酸酯硅烷、异氰酸酯硅烷等。
作为氨基硅烷,可举出例如,3-氨基丙基三甲氧硅烷、3-氨基丙基三乙氧硅烷、N-(β-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧硅烷、N-(β-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧硅烷、N-(β-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧硅烷等单硅基氨基硅烷、双(三甲氧硅基丙基)胺、双(三乙氧硅基丙基)胺、双(三乙氧硅基丙基)乙二胺、N-[2-(乙烯基苯甲胺基)乙基]-3-氨基丙基三甲氧硅烷、及氨基乙基-氨基丙基三甲氧硅烷等双硅基氨基硅烷。作为酮亚胺类硅烷,可举出例如,N-(1,3-二甲基亚丁基)-3-(三乙氧硅基)-1-丙胺等。作为环氧硅烷,可举出例如,3-环氧丙氧基丙基三甲氧硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧硅烷等。作为丙烯酸硅烷类硅烷,可举出例如,3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷等。作为乙烯基硅烷类偶合剂,可举出例如,乙烯基三甲氧硅烷、甲基乙烯基二甲氧硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、烯丙基三甲氧硅烷、烯丙基三(β-甲氧硅烷)等。作为巯基硅烷,可举出例如,3-巯基丙基三甲氧硅烷等。作为脲硅烷类偶合剂,可举出例如,3-脲丙基三甲氧硅烷、3-脲丙基三乙氧硅烷等。作为三聚异氰酸酯硅烷,可举出参(三甲氧硅基丙基)三聚异氰酸酯等。作为异氰酸酯硅烷,可举出3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷等。
再者,作为(B)硅烷类接着赋予剂,也可举出:上述的氨基硅烷与环氧硅烷的反应物、氨基硅烷与异氰酸酯硅烷的反应物、氨基硅烷与具有(甲基)丙烯酰氧基的硅烷的反应物、氨基硅烷与环氧树脂(双酚A二环氧丙基醚、苯基环氧丙基醚等)的反应物、氨基硅烷与聚异氰酸酯的反应物、氨基硅烷与聚丙烯酸酯的反应物等的氨基硅烷反应物;将上述硅烷类部分地缩合而成的缩合物(优选为将上述的氨基硅烷、异氰酸酯硅烷、氨基硅烷反应物、及反应物的混合物部分地缩合而成的氨基硅烷缩合物);将这些改性而成的衍生物,即氨基改性硅基聚合物、硅化氨基聚合物、不饱和氨基硅烷络合物、苯基氨基长链烷基硅烷、氨基硅化硅酮、硅化聚酯等。
作为(B)硅烷类接着赋予剂的分子量,分子量为320以上的化合物在热熔的熔融时不易挥发,因而优选,更优选为400以上,进一步更优选为450以上。因接着性及在热熔接着剂的熔融时不易挥发,而更优选为双硅基氨基硅烷、三聚异氰酸酯硅烷、氨基硅烷反应物、氨基硅烷缩合物等具有2个以上的硅基的硅烷类接着赋予剂,进一步更优选为氨基硅烷反应物、氨基硅烷缩合物,最优选为氨基硅烷反应物。再者,氨基硅烷反应物,也可在混合步骤时另外添加反应材料而进行反应。
(B)硅烷类接着赋予剂,可单独使用,亦可并用2种以上。(B)硅烷类接着赋予剂的使用量,相对于成分(A)100质量份,优选为0.01质量份以上,更优选为0.1质量份以上,特别优选为1质量份以上,优选为20质量份以下,更优选为10质量份以下,特别优选为5质量份以下。若小于0.01质量份,则接着性赋予效果、作为固化催化剂的效果不足够,另一方面,若超过20质量份,则作为因应添加量的催化剂的作用并不显著且经济上较不佳。
<(C)改性树脂>
(C)改性树脂是为了控制其掺和系统的可贴合时间、减低熔融黏度而混合,且具有将物性改性、调整的功能。(C)改性树脂可提升可贴合时间、及竖立接着强度。
再者,本发明的成分(C),根据构成添加成分(C)的对象的树脂的链段的种类而发挥不同的机能。亦即,成分(C),若添加于主要以硬链段构成的树脂,则作为改性树脂,发挥物性调整的机能,若添加于主要以软链段构成的树脂,则发挥作为黏着赋予树脂的机能。本发明的成分(A)的骨架,主要以结晶性聚酯等硬链段构成,因此下述所例示的树脂发挥作为改性树脂的作用。
作为(C)改性树脂,可举出例如,萜烯类树脂、芳香族改性萜烯树脂及对其氢化的氢化萜烯树脂、使萜烯类与酚类共聚合的萜烯-酚树脂、酚树脂、改性酚树脂、二甲苯-酚树脂、环戊二烯-酚树脂、苯并呋喃茚树脂、松香类树脂、松香酯树脂、氢化松香酯树脂、二甲苯树脂、低分子量聚苯乙烯类树脂、苯乙烯共聚物树脂、苯乙烯类嵌段共聚物、苯乙烯类嵌段共聚物的氢化物、石油树脂(例如,C5烃树脂、C9烃树脂、C5C9烃共聚树脂等)、氢化石油树脂、DCPD树脂等。这些可单独使用,也可并用2种以上。
作为苯乙烯类嵌段共聚物及其氢化物的例子,可举出苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)等。
从与具有交联性硅基的有机聚合物的兼容性良好,且接着剂的加热稳定性良好的观点而言,作为(C)改性树脂,优选为萜烯酚树脂、芳香族类石油树脂。作为芳香族类石油树脂,优选为芳香族类苯乙烯树脂、脂肪族-芳香族共聚物类苯乙烯树脂,更优选为萜烯酚树脂、脂肪族-芳香族共聚物类苯乙烯树脂。又,从VOC及雾化(fogging)的观点而言,优选为使用脂肪族-芳香族共聚物类苯乙烯树脂。
(C)改性树脂相对于成分(A)100质量份的添加量,优选为10质量份以上,更优选为20质量份以上,特别优选为30质量份以上,优选为200质量份以下,更优选为150质量份以下,特别优选为120质量份以下。
<(D)含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物>
(D)含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物为将甲基丙烯酸甲酯作为必要单体的(甲基)丙烯酸酯聚合物。(D)含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物,可对湿气固化型热熔接着剂赋予强韧性,且提升竖立强度、及最终强度。又,可通过烷氧硅基的交联反应提升湿气固化型热熔接着剂的耐热性。
为成分(D)的具有烷氧硅基且玻璃化转变温度为负20℃~120℃的(甲基)丙烯酸酯类聚合物的烷氧硅基,是具有与硅原子键结的烷氧基,且可通过硅醇缩合反应进行交联的基。作为烷氧硅基,可举出下述通式(VII)所示的基。
通式(VII)中,R10表示碳数1~20的烷基、碳数1~20的取代烷基、碳数3~20的环烷基、碳数6~20的芳基、碳数7~20的芳烷基,且R10存在2个以上时,这些可相同,亦可不同。X表示烷氧基,且X存在2个以上时,这些可相同,亦可不同。a表示0、1、2、或3。在通式(VII)的烷氧硅基中,优选为a为2或3的情况。a为3时,相较于a为2时,固化速度变大。
作为R10的具体例,可举出例如,甲基、乙基等烷基、甲氧甲基等取代烷基、环己基等的环烷基等。这些中,优选为甲基,从固化速度变大的观点而言,优选为α碳被极性基取代的取代烷基。
作为X所示的烷氧基,没有特别限定,只要为以往周知的烷氧基即可。烷氧基中,碳数少的基,反应性较高,且依甲氧基>乙氧基>丙氧基的顺序,碳数变越多反应性变越低。可因应目的、用途而选择,但通常使用甲氧基或乙氧基。通式(VII)所示的烷氧硅基的情况,若考虑固化性,则a优选为2以上。
具体而言,从反应性高的观点而言,作为烷氧硅基,优选为三甲氧硅基、三乙氧硅基,更优选为三甲氧硅基。从得到具有柔软性的固化物的观点而言,优选为甲基二甲氧硅基、甲基二乙氧硅基。
又,烷氧硅基可单独使用,也可并用2种以上。烷氧硅基亦可存在于主链或侧链、或是其每一者。
成分(D)的烷氧硅基的数量(平均值),优选为聚合物每一分子0.3个以上,更优选为0.5个以上,进一步更优选为1个以上,优选为5个以下,更优选为3个以下,进一步更优选为2.5个以下。若分子中所含的烷氧硅基的数量成为小于0.3个,则固化性变不足够,而且,若过多,则网状结构变得过密,因此变得无法显示良好的机械特性。
在成分(D)的调制中,对(甲基)丙烯酸酯聚合物导入烷氧硅基,可使用周知的各种方法。例如,作为烷氧硅基的导入方法的例子,可举出以下的方法。
(1)将具有烷氧硅基的不饱和化合物共聚合。
(2)使用具有烷氧硅基的起始剂、链转移剂进行聚合。
(3)使具有羟基等官能基的(甲基)丙烯酸酯聚合物、及环氧硅烷等具有可与该官能基反应的其它的官能基与烷氧硅基的化合物进行反应。
从可轻易导入烷氧硅基的观点而言,这些烷氧硅基的导入方法中,优选为(1)将具有烷氧硅基的不饱和化合物共聚合的方法。又,并用(1)的方法与(2)的方法的方法也优选。例如,使用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷、作为金属催化剂的二氯二茂钛、3-巯基丙基三甲氧硅烷(通过二氯二茂钛的作用发挥作为起始剂的作用,也发挥作为链转移剂的作用)、及作为聚合终止剂的苯醌溶液,且使用依据WO2015-088021的合成例4的合成方法,借以得到作为含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物的含三甲氧硅基的(甲基)丙烯酸类聚合物。
(具有烷氧硅基的不饱和化合物)
作为在共聚合使用的具有氧硅基的不饱和化合物,优选为具有烷氧硅基的(甲基)丙烯酸烷酯、乙烯基硅烷。作为该化合物,可举出例如,3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧硅烷等的3-(甲基)丙烯酰氧基丙基烷氧硅烷、乙烯基三乙氧硅烷等的乙烯基烷氧硅烷等。这些中,优选为具有烷氧硅基的具有烷基的碳数为3以下的取代烷基的(甲基)丙烯酸烷酯。具有烷氧硅基的不饱和化合物的掺合比,优选为相对于成分(D)的聚合物每一分子的烷氧硅基,具有烷氧硅基的不饱和键的烷氧硅基平均成为1.1个以上5个以下,更优选为1.1个以上3个以下。
(在成分(D)使用的具有烷氧硅基的单体以外的其它的单体)
作为在本发明的(D)成分使用的具有烷氧硅基的单体以外的其它的单体,可举出:将甲基丙烯酸甲酯作为必要的单体成分的具有通式(VIII)所示的重复单元的甲基丙烯酸甲酯类无规共聚物。
-CH2C(R11)(COOR12)- (VIII)
通式(VIII)中,R11表示氢原子或甲基,R12表示可具有取代基的烃基。再者,所谓(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯、及/或甲基丙烯酸烷酯。
作为甲基丙烯酸甲酯(MMA)以外的成为重复单元的单体,优选为(甲基)丙烯酸烷酯。作为(甲基)丙烯酸烷酯化合物的例子,可举出周知的化合物。可举出例如,丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。
从与(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物的聚醚骨架(亦即,成分(A)的骨架的一部分)的兼容性良好的观点而言,优选为(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等具有碳数为8以上的酯键的(甲基)丙烯酸烷酯。从使甲基丙烯酸甲酯类聚合物变柔软的观点而言,优选为使用丙烯酸正丁酯(Tg:-55℃)、丙烯酸2-乙基己酯(Tg:-70℃)、丙烯酸月桂酯(Tg:-3℃)等玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下的(甲基)丙烯酸烷酯。再者,本段落中的玻璃化转变温度为均聚物的玻璃化转变温度。
(甲基)丙烯酸酯的烷基等烃基,也可具有羟基、烷氧基、卤原子、环氧基等取代基。作为如前述的化合物的例子,可举出:(甲基)丙烯酸羟乙酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧乙酯等具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环氧丙酯等具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等具有氨基的(甲基)丙烯酸酯。再者,也可使用具有聚苯乙烯链的丙烯酸酯等的具有高分子链的不饱和化合物(巨单体或巨分子单体)。
再者,在成分(D)的含烷氧硅基的(甲基)丙烯酸酯类聚合物中,除源自(甲基)丙烯酸酯化合物的重复单元的外,也可包含源自与这些具有共聚合性的化合物的重复单元。作为与(甲基)丙烯酸酯化合物具有共聚合性的化合物的例子,可举出:(甲基)丙烯酸等丙烯酸;(甲基)丙烯酰胺等酰胺化合物、烷基乙烯基醚等乙烯基醚化合物;其它的丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯等。
(单体的使用比率)
在成分(D)的聚合物所使用的单体的量,优选为在成分(D)的聚合物中为50质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步更优选为80质量%以上,特别优选为90质量%以上,最优选为95质量%以上。尤其优选为以上述的量使用如甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的烷基的碳数2~30的未具有取代基的丙烯酸烷酯。又,也可使用巨单体作为在成分(D)的聚合物所使用的单体。但是,使用巨单体时,优选为巨单体的量在成分(D)的聚合物中为10质量%以下,更优选为5质量%以下,特别优选为3质量%以下。
(玻璃化转变温度)
成分(D)的含烷氧硅基的(甲基)丙烯酸酯类聚合物具有-20℃~120℃的玻璃化转变温度(Tg)。玻璃化转变温度,优选为-20℃以上,更优选为0℃以上,进一步更优选为20℃以上,优选为120℃以下,更优选为100℃以下,进一步更优选为80℃以下。若玻璃化转变温度小于-20℃,则有刚接着后的接着强度差的倾向。又,若玻璃化转变温度超过120℃,则熔融黏度变高,且有热熔接着剂对被接着体的涂布变困难的倾向。玻璃化转变温度,可由单体成分的种类、量,使用下述Fox式轻易地推定。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+…+Wn/Tgn (Fox式)
上述Fox式中,Tg为丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(K),W1、W2、…、Wn为各单体的重量分率,Tg1、Tg2、…、Tgn为各单体的均聚物的玻璃化转变温度。再者,在上述Fox式使用的均聚物的玻璃化转变温度,可使用文献所记载的值,例如,记载于三菱丽阳股份有限公司的丙烯酸酯目录(1997年度版)或北冈协三著“新高分子文库7涂料用合成树脂入门”、高分子刊行会、p168~p169等。
成分(D)的含烷氧硅基的(甲基)丙烯酸酯类聚合物的分子量,优选为数均分子量(以GPC法测定的聚苯乙烯换算分子量)为3,000以上,更优选为4,000以上,进一步更优选为5,000以上,优选为200,000以下,更优选为100,000以下,进一步更优选为50,000以下。数均分子量小于3,000,则涂布后的初期接着力低,若超过200,000,则涂布作业时的黏度变得过高,作业性降低。又,成分(D)的聚合物优选为在室温为固体。
(成分(D)的聚合法)
作为成分(D)的聚合法,可使用自由基聚合方法。可使用例如,使用过氧化苯甲酰、偶氮双异丁腈等热聚合引发剂的通常的溶液聚合方法或块状聚合方法。又,也可利用使用光聚合引发剂,照射光或辐射而进行聚合的方法。在自由基共聚合中,为了调节分子量,例如也可使用月桂硫醇、3-巯基丙基三甲氧硅烷等链转移剂。又,可利用使用热聚合引发剂的自由基聚合方法,且采用该方法,可轻易地得到本发明的成分(D)的聚合物。再者,也可使用如日本特开2000-086998公报所记载的活性自由基聚合法等其它的聚合方法。
<(E)交联催化剂>
作为(E)交联催化剂,可举出含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物的交联催化剂(硅醇催化剂),且可举出例如,钛酸酯、4价的有机锡化合物、辛酸锡等2价的有机锡化合物、锆化合物、铝化合物、铋化合物、伯、仲胺类化合物、苯甲基二甲胺、2,4,6-三(二甲基胺甲基)酚、二吗啉二乙醚、N,N-二甲基十二胺、双(N,N’-二甲基氨基乙基)醚等叔胺类化合物、1,3-二氮杂双环(5,4,6)十一烯-7等脒化合物或这些的羧酸盐、氟化聚合物等。这些(E)交联催化剂可单独使用,或是并用2种以上而使用。
作为氟化聚合物,可举出例如,具有Si-F键的有机聚合物,且可举出WO2015-088021号公报所记载的具有氟硅基的有机聚合物(以下也称为“氟化聚合物”)等。作为氟化聚合物,优选为在主链或侧链的末端具有二氟甲基硅基、二氟甲氧硅基、二氟乙氧硅基、三氟硅基等氟硅基的聚合物。
作为氟化聚合物的主链骨架,可使用在后述的液状高分子化合物中说明的聚合物,这些聚合物中,因为处理容易、增长可贴合时间的效果大,所以优选为聚氧化烯类聚合物、及/或(甲基)丙烯酸酯类聚合物。氟化聚合物的数均分子量,优选为在GPC中的聚苯乙烯换算中为3,000以上,优选为100,000以下,更优选为50,000以下,特别优选为30,000以下。
使用氟化聚合物时,相对于(A)含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物100质量份,优选为0.01质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步更优选为0.1质量份以上,优选为80质量份以下,更优选为30质量份以下,进一步更优选为20质量份以下。
又,从催化剂效果高,且得到足够的耐热强度的观点而言,作为(E)交联催化剂,优选为钛酸酯、4价的有机锡化合物、2价的有机锡化合物、叔胺类化合物、脒化合物或这些的羧酸盐、氟化聚合物。
然后,从不易引起因成分(A)、成分(a-1)等预聚物中存在的聚酯单元及烷氧基末端基的分解而导致的低分子量醇(例如,甲醇或乙醇)的酯交换反应的观点而言(再者,热熔接着剂在涂布前于加热烘箱中熔融而经由相对较长时间(一般而言,至少1天的作业日)维持在液体状态,因此对工业的用途而言,必会要求在高温的足够的稳定性),优选为2价的有机锡化合物、叔胺类化合物、氟化聚合物。又,使用氟化聚合物时,若与氨基硅烷、双(N,N’-二甲基氨基乙基)醚等胺类化合物并用,则更促进交联反应。
使用氟化聚合物以外的其它的交联催化剂时,该其它的交联催化剂的添加量,相对于(A)含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物100质量份,优选为0.01质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步更优选为0.2质量份以上,优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下,进一步更优选为3质量份以下。
<(F)具有甲基丙烯酸甲酯类聚合物骨架的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物>
(F)具有甲基丙烯酸甲酯类聚合物骨架的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物为与成分(D)同样进行而得到的预聚物。例如,在聚醚骨架的两端具有键结PAc链段而成的结构。成分(F)例如使成分(i)与成分(ii-2)进行反应而得到。使用成分(F)所得到的湿气固化型热熔接着剂具有(PAc链段)-(PE链段)-(PAc链段)嵌段,且该嵌段对湿气固化型热熔接着剂赋予强韧性,并提升竖立强度、及最终强度。又,通过烷氧硅基,提升湿气固化型热熔接着剂的接着性能,且通过交联反应提升耐热性。再者,PAc链段指聚丙烯酸酯骨架的链段,PE链段指聚醚骨架的链段。
在成分(F)使用的成分(i)具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物的调制所使用的聚醚多元醇,优选为其数均分子量为2,000以上,更优选为3,000以上,进一步更优选为5,000以上,优选为30,000以下,更优选为25,000以下,进一步更优选为15,000以下。
<光碱产生剂>
本发明的光碱产生剂,若照射光,则发挥作为成分(A)等含交联性硅基的有机聚合物的固化催化剂的作用。所谓光碱产生剂,只要为通过紫外线、电子束、X射线、红外线、及可见光线等活性能量线的作用产生碱的物质,则没有特别限定,可使用:(1)通过紫外线、可见光、红外线等活性能量线的照射进行去羧基而分解的有机酸与碱的盐;(2)通过分子内亲核取代反应、重排反应等进行分解而释放胺类的化合物;或(3)通过紫外线、可见光、红外线等能量线的照射引起指定的化学反应而释放碱的化合物等周知的光碱产生剂。
作为光碱产生剂,可使用周知的各式各样的光碱产生剂。例如,作为光碱产生剂,优选为通过活性能量线的作用产生胺化合物的光潜在性胺化合物。作为光潜在性胺化合物,可使用通过活性能量线的作用产生具有伯氨基的胺化合物的光潜在性伯胺、通过活性能量线的作用产生具有仲氨基的胺化合物的光潜在性仲胺、及通过活性能量线的作用产生具有叔氨基的胺化合物的光潜在性叔胺的任一者。这些中,从产生的碱显示高催化剂活性的观点而言,作为光碱产生剂,更优选为光潜在性叔胺,从碱的产生效率良好及作为组合物的储存稳定性良好等的观点而言,优选为苯甲基铵盐衍生物、苯甲基取代胺衍生物、α-氨基酮衍生物、α-铵酮衍生物,尤其是从未照光时不会产生碱,若照光则有效率地产生碱的观点而言,更优选为苯甲基铵盐衍生物、苯甲基取代胺衍生物。具体而言,可使用国际公开编号WO2015/008709号所记载的各种的光碱产生剂。再者,这些光碱产生剂可单独使用,亦可组合2种以上而使用。
<光氨基硅烷产生剂>
作为本发明的光氨基硅烷产生剂,可使用通过光生成氨基的含交联性硅基的化合物。就通过光生成氨基的含交联性硅基的化合物而言,只要为通过光而生成选自包含伯氨基及仲氨基的群组的1种以上氨基的含交联性硅基的化合物,且为通过光照射而产生具有选自包含伯氨基及仲氨基的群组的1种以上氨基与交联性硅基的氨基硅烷化合物的化合物,则可使用任何化合物。在本说明书中,将通过光而生成选自包含伯氨基及仲氨基的群组的1种以上氨基的含交联性硅基的化合物称为光氨基硅烷产生化合物。
作为通过光照射产生的氨基硅烷化合物,使用具有交联性硅基、及取代或非取代的氨基的化合物。作为取代氨基的取代基,没有特别限定,可举出例如,烷基、芳烷基、芳基等。又,作为交联性硅基,没有特别限定,可举出前述交联性硅基,且优选为键结水解性基而成的含硅的基。其中,从水解性稳定且处理容易的观点而言,优选为甲氧基、乙氧基等烷氧基。氨基硅烷化合物中,水解性基、羟基,可在1~3个的范围键结于1个硅原子,优选为2个以上,特别优选为3个。
作为光氨基硅烷产生化合物,没有特别限定,可使用例如,国际公开编号WO2015/088021号所记载的各种的光氨基硅烷产生剂。再者,这些光氨基硅烷产生剂可单独使用,亦可组合2种以上而使用。
<其它的添加剂>
本发明的反应性热熔接着剂,视需要可并用其它的添加剂。作为如前述的添加剂,可举出例如,硅化聚合物、液状高分子化合物、填充剂、稀释剂、稳定剂、阻燃剂、固化性调整剂、自由基抑制剂、金属惰性化剂、抗臭氧劣化剂、磷类过氧化物分解剂、滑剂、颜料、发泡剂、防霉剂等。这些添加剂可单独使用,亦可并用2种以上。
(硅化聚合物)
硅化聚合物以控制反应性热熔接着剂的可贴合时间、减低熔融黏度为目的,混合于反应性热熔接着剂,且具有将反应性热熔接着剂的物性予以改性及/或调整的机能。硅化聚合物可提升涂布作业性、及竖立接着强度。
作为硅化聚合物,可举出硅化聚氨基甲酸酯(SPU)、硅基末端聚合物(STP),作为硅化聚氨基甲酸酯,可举出以下详细叙述的硅化聚氨基甲酸酯1(SPU1)、及硅化聚氨基甲酸酯2(SPU2)。从固化物变强韧,且反应性为良好的观点而言,优选为硅化聚氨基甲酸酯,其中更优选为硅化聚氨基甲酸酯2。又,从使接着剂的熔融黏度降低而提升涂布作业性的观点而言,优选为硅基末端聚合物及硅化聚氨基甲酸酯1,更优选为硅基末端聚合物。
又,从提升接着剂的涂布作业性、可贴合时间、竖立强度、及最终强度的观点而言,优选为具有结晶性脂肪族聚酯骨架及/或结晶性聚碳酸酯骨架的在常温为固体的硅化聚氨基甲酸酯,更优选为具有结晶性脂肪族聚酯骨架的硅化聚氨基甲酸酯,进一步更优选为具有长链脂肪族聚酯骨架的硅化聚氨基甲酸酯。
然后,从减低接着剂的熔融黏度,且提升固化被膜的可挠性的观点而言,优选为具有聚氧化烯骨架的在常温为液状的硅化聚合物,更优选为具有聚氧丙烯骨架的硅化聚合物,进一步更优选为具有聚氧丙烯骨架的硅基末端聚醚。在此,从增大接着剂的熔融黏度的减低效果的观点而言,特别优选为数均分子量为1,000以上2,000以下的长链烷基聚酯。又,从进一步提升对于聚对苯二甲酸乙二酯等芳香族类树脂的接着剂的接着性,而且,赋予强韧性而提升最终强度的观点而言,优选为具有芳香族聚酯骨架的硅化聚氨基甲酸酯,更优选为在常温为固体的具有芳香族聚酯骨架的硅化聚氨基甲酸酯。从可降低熔融黏度的观点而言,其中,优选为数均分子量为1,000以上2,000以下的芳香族聚酯。
具体而言,硅化聚合物为具有交联性硅基的有机聚合物。作为交联性硅基,可举出“(D)含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物”的项目所说明的通式(VII)所示的基。又,硅化聚合物具有多个交联性硅基时,交联性硅基可为1种,亦可并用2种以上。交联性硅基也可在聚合物的主链或侧链、或是双方键结。从固化物的拉伸特性等固化物的物性优异的观点而言,优选为交联性硅基存在于分子链末端。
交联性硅基优选为在硅化聚合物1分子中平均存在1.0个以上5个以下,更优选为存在1.1个以上3个以下。若分子中所含的交联性硅基的数量变成小于1个,则固化性变不足够,另一方面,若过多,则网状结构变得过密,因此变得无法显示良好的机械特性。
又,交联性硅基存在于分子链末端时,含分子链末端基的成分与含交联性硅基的成分的掺合比,相对于分子链末端基1摩尔,优选为交联性硅基为0.3摩尔以上,更优选为0.5摩尔以上,进一步更优选为0.7摩尔以上。再者,也可对于分子链末端基过剩地添加含交联性硅基的成分。此时,过剩的含交联性硅基的成分作为接着赋予剂发挥机能。再者,未反应的羟基残留时,优选为例如,使“(a-2)异氰酸酯硅烷”的项目所说明的单异氰酸酯与未反应的羟基进行反应而钝化。
[硅化聚氨基甲酸酯1]
硅化聚氨基甲酸酯1(SPU1),可通过使异氰酸硅烷与具有羟基的聚合物进行反应而调制。作为硅化聚氨基甲酸酯1,通过使异氰酸酯硅烷与作为具有羟基的聚合物的聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇或聚氧化烯多元醇进行反应而调制,且可举出具有聚酯骨架的硅化聚酯氨基甲酸酯1(SPEsU1)、具有聚碳酸酯骨架的硅化聚碳酸酯氨基甲酸酯1(SPCU1)、及具有聚氧化烯骨架的硅化聚醚氨基甲酸酯1(SPEU1)。再者,具有羟基的聚合物,也可为以二异氰酸酯连结的具有羟基的聚合物。
[硅化聚氨基甲酸酯2]
硅化聚氨基甲酸酯2(SPU2),可通过使具有对于异氰酸基具反应性的1个基的硅烷、使具有羟基的聚合物与聚异氰酸酯进行反应而得到的化合物、以及包含异氰酸基的聚氨基甲酸酯聚合物进行反应而调制。作为硅化聚氨基甲酸酯2,通过使具有对于异氰酸基具反应性的1个基的硅烷、包含异氰酸基的聚氨基甲酸酯聚合物、及作为具有羟基的聚合物的聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇或是聚氧化烯多元醇进行反应而调制,且可举出:具有聚酯骨架的硅化聚酯氨基甲酸酯2(SPEsU2)、具有聚碳酸酯骨架的硅化聚碳酸酯氨基甲酸酯2(SPCU2)、及具有聚氧化烯骨架的硅化聚醚氨基甲酸酯2(SPEU2)。
在此,具有羟基的聚合物,优选为“聚酯多元醇”的项目所说明的聚酯多元醇、“聚碳酸酯多元醇”的项目所说明的聚碳酸酯多元醇、及聚氧化烯多元醇。
[硅基末端聚合物]
硅基末端聚合物(STP),可通过在末端具有双键的聚合物的氢硅化反应等而调制。在末端具有双键的聚合物为聚(甲基)丙烯酸酯聚合物或聚醚聚合物,且可举出具有聚氧化烯骨架的硅基末端聚醚(STPE)、及具有聚丙烯酸酯骨架的硅基末端聚丙烯酸酯(STPA)。
[硅基末端聚醚]
硅基末端聚醚例如通过使含不饱和基的聚氧化烯类聚合物与具有交联性硅基的氢硅烷、具有交联性硅基的巯基化合物反应,进行氢硅化或巯基化而得到。该合成法为得到具有交联性硅基的聚氧化烯类聚合物(硅基末端聚醚)的方法,且例如可举出日本特开2006-077036号公报所记载的烯丙基末端聚氧化烯聚合物的利用氢硅化反应的调制作为合成例。含不饱和基的聚氧化烯类聚合物,可使具有羟基等官能基的有机聚合物、与具有对于该官能基具有反应性的活性基及不饱和基的有机化合物进行反应而调制。
[硅基末端聚丙烯酸酯]
硅基末端聚丙烯酸酯通过包含至少1种丙烯酸酯成分及至少1种硅基成分而构成。硅基末端聚丙烯酸酯例如通过利用氢硅化的烯基末端丙烯酸酯的反应而得到。又,烯基末端丙烯酸酯通过使用原子移动自由基聚合(ATRP)的制造方法、或利用烷基末端丙烯酸酯与包含硅基的单体的反应的制造方法而得到。然后,烯基末端丙烯酸酯通过利用原子移动自由基聚合(ATRP)的制造方法而得到。作为硅基末端聚丙烯酸酯,优选为在常温为液状,且具有柔软性的将丙烯酸丁酯作为主成分的硅基末端聚丙烯酸酯。
[聚氧化烯类聚合物]
作为聚氧化烯多元醇及含不饱和基的聚氧化烯类聚合物的主骨架,优选为具有下述通式(IX)所示的重复单元的聚氧化烯类聚合物。
-R13-O- (IX)
在此,在通式(IX)中,R13表示碳数为1~14的直链状或分支状亚烷基,碳数优选为2~4。
聚氧化烯类聚合物的主链,可由仅1种的重复单元构成,也可由2种以上重复单元构成。尤其是在本发明中,优选为非晶质且相对较低黏度的聚氧丙烯类聚合物。
作为聚氧化烯类聚合物的合成法,可举出例如,利用KOH等碱催化剂的聚合法、利用复合金属氰化物络合物催化剂(例如,六氰钴酸锌乙二醇二甲醚络合物催化剂)的聚合法等。这些中,从可合成分子量分布狭窄的聚合物的观点而言,优选为在复合金属氰化物络合物催化剂的存在下,使起始剂与环氧烷进行反应的聚合法。
作为复合金属氰化物络合物催化剂,可举出Zn3[Co(CN)6]2(六氰钴酸锌络合物)等。又,也可使用在这些上配位有醇及/或醚作为有机配位子的催化剂。
作为起始剂,优选为具有至少2个活性氢基的化合物。含活性氢的化合物,可举出乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇等多元醇、数均分子量为500以上20,000以下的直链及/或支链聚醚化合物等。
作为环氧烷,可举出环氧乙烷、环氧丙烷、环氧异丁烷等。
作为聚氧化烯多元醇,特别优选可举出聚氧乙烯多元醇及聚氧丙烯多元醇,其中,可举出聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯三醇、及聚氧丙烯三醇。
而且,这些中,优选为具有小于0.02mEq/g的不饱和度、及1,000g/mol以上30,000g/mol以下的范围的分子量的聚氧化烯二醇或聚氧化烯三醇;以及400g/mol以上8,000g/mol以下的范围的分子量的聚氧乙烯二醇、聚氧乙烯三醇、聚氧丙烯二醇、及聚氧丙烯三醇。
在此,特别优选为所谓的以环氧乙烷末端化的聚氧丙烯多元醇(亦即,“EO封端”的化合物;“ethylene oxide end-capped”的化合物)。EO封端聚氧丙烯多元醇为特殊的聚氧丙烯聚氧乙烯多元醇,例如,其通过将聚氧丙基化反应完成后的纯粹的聚氧丙烯多元醇,尤其是将聚氧丙烯二醇及三醇使用环氧乙烷,追加地烷氧基化而调制,其结果,具有伯羟基。再者,聚丙二醇(PPG),虽具有仲羟基,且具有柔软性,但反应性较具有伯羟基的化合物差。因此,在本发明中,优选为通过使用具有伯羟基的EO封端的化合物而提升反应性。此时,优选为使用聚氧丙烯聚氧乙烯二醇、及/或聚氧丙烯聚氧乙烯三醇。
如前述的多元醇,优选为具有250g/mol以上30,000g/mol以下,特别优选为具有1,000g/mol以上30,000g/mol以下的平均分子量、及1.6以上3以下的范围的平均OH官能价。
作为多元醇,优选为聚醚多元醇,尤其更优选为聚氧乙烯多元醇、聚氧丙烯多元醇、及聚氧丙烯聚氧乙烯多元醇,进一步更优选为聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯三醇、聚氧丙烯三醇、聚氧丙烯聚氧乙烯二醇、及聚氧丙烯聚氧乙烯三醇。
(液状高分子化合物)
液状高分子化合物,有使热熔接着剂的熔融时的黏度降低的效果。再者,液状高分子化合物,具有增长可贴合时间(热熔涂布后,可贴合的时间)的效果。液状高分子化合物,优选为室温下的黏度(B型黏度计)为100Pa·s以下,更优选为75Pa·s以下,特别优选为50Pa·s以下。
作为液状高分子化合物的主链骨架,可举出:聚氧丙烯、聚四氢呋喃、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物等聚氧化烯类聚合物;乙烯-丙烯类聚合物、聚异丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、对这些聚烯烃类聚合物氢化而得到的氢化聚烯烃类聚合物等烃类聚合物;以己二酸等二元酸与二醇的缩合、或是内酯类的开环聚合得到的聚酯类聚合物;将(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等单体进行自由基聚合而得到的(甲基)丙烯酸酯类聚合物;将(甲基)丙烯酸酯类单体、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等单体进行自由基聚合而得到的乙烯基类聚合物;将在有机聚合物中的乙烯基单体进行聚合而得到的接枝聚合物;聚硫醚类聚合物;聚酰胺类聚合物;聚碳酸酯类聚合物;邻苯二甲酸二烯丙酯类聚合物等。这些骨架也可嵌段或无规地包含2种以上。这些聚合物中,因为处理容易、增长可贴合时间的效果大,所以优选为聚氧化烯类聚合物、及/或(甲基)丙烯酸酯类聚合物。
若使用过多液状高分子化合物,则有时损及耐热性等作为热熔接着剂的特性。因此,液状高分子化合物的含量,相对于成分(A)100质量份,优选为0质量份以上,优选为100质量份以下,更优选为60质量份以下,进一步更优选为30质量份以下。
(填充剂)
作为填充剂,可举出例如,碳酸钙、碳酸镁、氧化钛、碳黑、熔融二氧化硅、沉淀性二氧化硅、硅藻土、白土、高岭土、黏土、滑石、木屑、核桃壳粉、稻壳粉、硅酸酐、石英粉末、铝粉末、锌粉末、石棉、玻璃纤维、碳纤维、玻璃珠、氧化铝、玻璃气球、白砂气球、二氧化硅气球、氧化钙、氧化镁、氧化硅等无机填充剂、纸浆、木棉屑等木质填充剂、粉末橡胶、再生橡胶、热塑性或热固化性树脂的微粉末、聚乙烯等的中空体等有机填充剂。填充剂可仅添加1种,也可组合多种而添加。
(稀释剂)
通过将稀释剂添加至本发明的反应性热熔接着剂,可调整黏度等物性。稀释剂因为接着剂的使用温度(涂布、熔融)为高温,所以考虑安全性(火灾、健康)的观点,优选为使用沸点为150℃以上的溶剂(稀释剂)。稀释剂的沸点优选为150℃以上,更优选为200℃以上,进一步更优选为300℃以上。
作为稀释剂,可举出例如:邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯等邻苯二甲酸酯类;己二酸二甲酯、己二酸二辛酯等脂肪族二元酸酯类;聚丙二醇或其衍生物等聚醚类;将乙烯基类单体以各种的方法进行聚合而得到的乙烯基类聚合物、石蜡类加工油、环烷烃类油等油;费托蜡(Fischer Tropsch Wax)、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、杂排聚丙烯等的合成蜡;石蜡、微晶蜡等石油蜡等。这些稀释剂可单独使用,也可并用2种以上。
本发明的反应性热熔接着剂优选为避免添加沸点为120℃以下、或150℃以下、或是200℃以下的溶剂。
(稳定剂)
作为稳定剂,可举出例如,抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等。若使用抗氧化剂,则可提高固化物的耐候性、耐热性。作为抗氧化剂,可举出受阻酚类、单酚类、双酚类、多酚类的化合物,尤其优选为受阻酚类的化合物。若使用光稳定剂,则可防止固化物的光氧化降解。作为光稳定剂,可举出苯并三唑类、受阻胺类、苯甲酸酯类化合物等化合物,尤其优选为受阻胺类的化合物。若使用紫外线吸收剂,则可提高固化物的表面耐候性。作为紫外线吸收剂,可举出二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、取代甲苯基类及金属螯合类化合物等,尤其优选为苯并三唑类化合物。又,优选为并用酚类、受阻酚类抗氧化剂与受阻胺类光稳定剂及苯并三唑类紫外线吸收剂。
(阻燃剂)
作为阻燃剂,可举出例如,日本特表2002-519463号公报记载的直链磷腈及环状磷腈,且优选为苯氧基磷腈。
又,作为阻燃剂,可举出例如:十溴双苯醚、四溴双酚等有机卤化合物;溴化铵等无机卤化合物;三芳基膦、三烷基膦、双(二芳基膦基)苯、三(二芳基膦基)苯等三级膦类;三(二乙基膦酸)铝等有机磷酸金属盐;聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺等无机磷-氮化合物;三聚氰胺、三聚氰胺/甲醛树脂等氮化合物;氢氧化镁、氢氧化铝等无机氢氧化物;氧化锑、甲基硼酸钡、羟配锑酸盐、氧化锆、氢氧化锆、氧化钼、钼酸铵、硼酸锌、硼酸铵、甲基硼酸钡、滑石、硅酸盐、氧化硅、氧化锡、硅氧烷化合物等无机化合物。
<成分(A)的含量>
本发明的反应性热熔接着剂,优选为在热熔接着剂中包含50质量%以上的成分(A),更优选为包含60质量%以上,从热熔接着剂的特性的观点而言,特别优选为包含70质量%以上。
<湿气固化型热熔接着剂的调制法>
本发明的反应性热熔接着剂,可调制为将全部的掺合成分(例如,成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)、成分(F)、及/或其它的添加物)预先掺合密封保存,且在施工后通过空气中的湿气进行固化的1成分型。又,例如,也可调制为将成分(A)、成分(C)、成分(D)、成分(F)及/或与其它的添加物的混合物、以及成分(B)及成分(E)的混合物,在使用前进行混合的2成分型。
本发明的反应性热熔接着剂的调制法,没有特别限定,可使用例如,将上述的成分以指定的掺合比掺合,使用混合机、辊、捏合机等,在常温或加热下进行混练、或使用少量指定的溶剂溶解各成分,并进行混合等通常的方法。
本发明的反应性热熔接着剂的120℃中的黏度,优选为400Pa·s以下,更优选为200Pa·s以下,进一步更优选为100Pa·s以下,特别优选为50Pa·s以下。若120℃中的黏度超过400Pa·s,则涂出性、作业性降低,或是为了确保涂出性、作业性而产生以更高温度进行涂布的需要。该情况,对耐热性低的基材等的使用变困难等,使用范围会被限定。
<用途>
本发明的湿气固化型热熔接着剂,因为耐落下冲击性、防水性、柔软性、涂布后的保型性等也优异,所以可适当使用于对以金属、树脂、纸类、木材、石材、混凝土为首的各种基材的接着。具体而言,可在建筑、建材、汽车、电气/电子构件用途(例如,光学构件的贴合)、纤维/皮革/衣料用途、装订等生产线适当使用。又,在建筑现场等的现场施工、DIY等生产线以外的用途中也可适当使用。
作为在光学构件的贴合使用的形态,作为一例,可举出:对于移动电话、智能手机等移动信息终端、个人计算机、平板终端等信息处理终端、游戏机、电视、汽车导航、相机、扬声器、头戴式显示器等的密封剂的应用。再者,本发明的湿气固化型热熔接着剂,也可使用作为密封剂、涂布剂、灌封剂。
<湿气固化型热熔接着剂的施工方法>
作为本发明的湿气固化型硅化聚氨基甲酸酯接着剂的施工方法,可采用与周知的各种的反应性热熔接着剂同样的施工方法。例如,施工方法具备:将本发明的湿气固化型硅化聚氨基甲酸酯接着剂加热至指定的温度的步骤(加热步骤)、将经加热的该接着剂涂布于第1被接着体的接着区域的步骤(涂布步骤)、及以包夹该接着剂的方式将第2被接着体贴合于第1被接着体的步骤(贴合步骤)。再者,在涂布步骤中,不仅在第1被接着体,也可在第2被接着体的接着区域涂布本发明的接着剂。
具体而言,在使用本发明的湿气固化型热熔接着剂将一方的基材与另一方的基材贴合时,例如,是将湿气固化型热熔接着剂于50℃~130℃的范围加热熔融,且将熔融的接着剂涂布于一方的基材上,接着,在熔融的接着剂上贴合另一方的基材并进行湿气固化。借此,可得到一方的基材与另一方的基材通过湿气固化型热熔接着剂而接着的叠层体。
再者,作为金属的基材,可举出例如:铁、镍、铬、铝、镁、铜、铅等金属单体类;不锈钢、黄铜等由前述金属单体类得到的合金类;以锌、镍、铬等金属电镀的铁等经实施电镀处理的金属类;对于前述金属单体类、合金类、或经实施电镀处理的金属等实施铬酸盐处理、磷酸盐处理等化学处理的金属类。
又,作为树脂的基材,可举出例如:使用玻璃、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、硅树脂、环氧树脂、氟树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚芳酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚二氯亚乙烯、降莰烯树脂、聚烯烃树脂、脂环式聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、POM(聚缩醛)、PEEK(聚醚醚酮)、PC(聚碳酸酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、PPS(聚苯硫)、POB(聚氧苯甲酰)、改性PPE(聚苯醚)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、PEI(聚醚酰亚胺)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、LCP(液晶聚酯)、乳酸聚合物、ABS树脂、AS树脂等而构成的基材。又,对于基材,视需要也可实施电晕处理、等离子体处理、底漆处理等前处理。
(涂布方法)
作为将湿气固化型热熔接着剂涂布于基材的方法,可举出例如:使用辊涂机、喷涂机、T型模涂机、刀涂机、缺角轮涂机等的方法;通过分配器、喷墨印刷、网版印刷、平版印刷等方式进行涂布的方法等。
采用分配器等的后者的涂布方式时,可在基材上的所需涂布处将湿气固化型热熔接着剂精密地少量涂布,因此不会产生冲裁加工等损失,因而优选。尤其是在处理于室温的固化性高的组合物的分配器等的涂布方法中,在密闭加热槽(液体输送槽)内的加热稳定性也优异,因此可适当使用。又,根据该涂布方式,可将湿气固化型热熔接着剂,以点状、线状、虚线状、一点链线状、三角状、四角状等多角形状、圆状、椭圆状、曲线等各式各样的形状,连续或间续地形成于基材上。
使用湿气固化型热熔接着剂的接着剂层的厚度,可因应使用的用途适当设定。作为一例,该接着层的厚度为10μm~5mm左右的范围的厚度。
又,作为贴合后的湿气固化的熟成条件,例如为温度20℃~80℃、湿度50%~90%、0.5~5天左右的范围。
通过以上的方法,得到具有多个基材与接着剂层的叠层体,该接着剂层包含使湿气固化型热熔接着剂湿气固化而得到的接着剂。从能够以手轻易地剥离的观点而言,作为自该叠层体剥离接着剂层而回收基材的方法,优选为使用将叠层体在40℃~150℃的范围进行加温的方法。
<实施形态的效果>
本发明的湿气固化型热熔接着剂,因为包含羟基末端氨基甲酸酯预聚物、及异氰酸酯硅烷的反应物而构成,其中该羟基末端氨基甲酸酯预聚物使用结晶性脂肪族聚酯多元醇与具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物调制,所以可在所得到的反应性热熔接着剂中含有结晶性的部分与非晶质的部分,同时含有反应性基。借此,根据本发明的反应性热熔接着剂,可兼具良好的竖立强度与长度足够的可贴合时间。又,本发明的反应性热熔接着剂因为具有良好的竖立强度,所以对于具有曲面等的被接着体也可适当地使用。
又,本发明的湿气固化型热熔接着剂因为在涂布温度中显示适当的黏度,所以涂布作业性也为良好。然后,本发明的湿气固化型硅化聚氨基甲酸酯接着剂因为以实质上未包含异氰酸酯基的方式而调制,所以在加热时等不会释放游离的单体性聚异氰酸酯,且实质上不会通过与水分的反应形成聚脲,因此也可防止二氧化碳的释放所致的接着剂表面的膨胀,且可防止接着强度的降低。
被接着体的一方或双方为木材、合板、或木质类纤维板等木质类的材料、纸等透湿性材料时,若使用氨基甲酸酯类反应性热熔接着剂,则接着强度随时间降低。尤其是在湿度高的环境下,该倾向大。另一方面,本发明的湿气固化型热熔接着剂,对于包含木质类的材料、透湿性材料等的被接着体,即使在湿度高的环境下使用,接着强度也不会随时间降低。因此,本发明的反应性热熔接着剂,将木质类的材料、透湿性材料使用于被接着体时,特别有用。
<常温湿气固化型热熔接着剂>
本发明的湿气固化型热熔接着剂,通过如以下掌握各成分,也可理解为“常温湿气固化型热熔接着剂”。
首先,将成分(a-1)定为高分子的主链,将各成分理解为高分子的链段。亦即,将成分(i)定为链段(i),将成分(ii)定为链段(ii),将成分(ii-1)定为链段(ii-1)。该情况,将包含在主链(a-1)的末端连结有通式(II)的烷氧硅基的结构的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A)的组合物,定为常温湿气固化型热熔接着剂。主链(a-1)为在链段(i)的末端将链段(ii)以通式(I)的键结基连结的嵌段聚合物。在此,链段(i)为具有聚醚骨架的链段,链段(ii)为含有具有结晶性脂肪族聚酯骨架的链段(ii-1)的链段。
又,链段(ii),为对应于成分(ii-2)的链段,并为对应于在室温为固体的甲基丙烯酸甲酯类聚合物骨架的链段(ii-2);及/或为对应于成分(ii-3)的链段,且也可还含有聚醚骨架的链段(ii-3)。
又,常温湿气固化型热熔接着剂,也可还含有在链段(i)的末端将链段(ii-2)以通式(I)的键结基连结的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(F)。在此,链段(i)及链段(ii-2)与上述为相同。再者,常温湿气固化型热熔接着剂,也可含有成分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)、及/或其它的添加剂。再者,包含常温湿气固化型热熔接着剂的制品也可与本发明的湿气固化型热熔接着剂同样地制造。
[实施例]
以下举出实施例更具体地进行说明。再者,这些实施例为例示,不应被限定性地解释。
(合成例1:具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)的合成)
将甲基丙烯酸甲酯70g、甲基丙烯酸2-乙基己酯30g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷8g、作为金属催化剂的二氯二茂钛0.1g、及作为有机溶剂的乙酸乙酯40g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边加热至80℃。接着,添加巯基乙醇0.85g,通过加热及/或冷却进行温度调整,使反应容器内的温度可维持为80℃,同时反应16小时。反应16小时后,将反应物的温度恢复为室温,结束聚合,得到具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)。关于成分(ii-2),通过凝胶渗透层析法测定而得的数均分子量为4,755,非挥发分为66%。
(数均分子量的测定)
数均分子量通过凝胶渗透层析法(GPC)以下述条件进行测定。具体而言,将测定对象物以下述测定条件通过GPC进行测定,且将以标准聚乙二醇换算的最大频度的分子量作为数均分子量。
数均分子量,例如,可使用HLC-8220(Tosoh(股)制),将聚苯乙烯作为标准物质,以下述的条件进行测定。再者,后述的合成例中的数均分子量的测定也为相同。
使用管柱:G7000HXL×1支、GMHXL×2支、G2000HXL×1支溶剂:THF
流速:1.0ml/min
测定温度:40℃
(合成例2:含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A-1:SBPE-cPEs)的合成)
将数均分子量3,000的聚丙二醇(商品名:ACTCALL D3,000、三井化学公司制)100g、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)17.1g、及辛酸锡(商品名:Neostann U-28,日东化成公司制)0.05g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边于85℃进行反应3小时,得到氨基甲酸酯预聚物(i-1)。之后,加入数均分子量5,000的结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)(商品名:HS2H-500S:包含癸二酸、1,6-己二醇的结晶性脂肪族聚酯多元醇(数均分子量5,000、熔点(Tg)70℃)、丰国制油公司制)369.3g,进一步于85℃搅拌3小时。接着,加入3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名:KBE9007、信越化学工业公司制)6.7g,搅拌1小时,得到成分(A-1)(也称为“SBPE-cPEs”)。成分(A-1)的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。再者,“SBPE”表示硅化嵌段聚醚,“cPEs”表示结晶性聚酯。
(IR光谱的测定)
IR光谱的测定使用下述测定装置。
FT-IR测定装置:日本分光(股)制FT-IR460Plus
再者,后述的合成例中的IR光谱测定的条件也为相同。
(合成例3:含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A-2:SBPE-cPEs、PAc)的合成)
将数均分子量3,000的聚丙二醇(商品名:ACTCALL D-3,000、三井化学公司制)20g、数均分子量10,000的聚丙二醇(商品名:DL-10,000、三井化学公司制)30g、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)5.1g、及辛酸锡(商品名:NeostannU-28,日东化成公司制)0.15g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边于85℃进行反应3小时,得到异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物(i)。之后,在所得到的成分(i)加入数均分子量5,000的结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)(商品名:HS2H-500S:包含癸二酸、1,6-己二醇的结晶性脂肪族聚酯多元醇(数均分子量5,000、熔点(Tg)70℃)、丰国制油公司制)51.8g与合成例1所得到的具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)71.7g,并于85℃搅拌3小时。反应物的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。再者,在所得到的反应物加入3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名:KBE9007、信越化学工业公司制)1.9g,并于95℃搅拌2小时。反应通过IR光谱测定,在源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失的时间点作为反应结束。反应结束后,馏去溶剂,得到成分(A-2)(也称为“SBPE-cPEs、PAc”)。再者,“PAc”表示聚丙烯酸酯。
(合成例4:含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A-3:SBPE-cPEs、PAc、PTMG)的合成)
将数均分子量3,000的聚丙二醇(商品名:ACTCALL D-3,000、三井化学公司制)20g、数均分子量10,000的聚丙二醇(商品名:DL-10,000、三井化学公司制)30g、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)5.1g、及辛酸锡(Neostann U-28,日东化成公司制)0.15g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边于85℃进行反应3小时,得到异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物(i-1)。
之后,在所得到的成分(i-1)加入数均分子量5,000的结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)(商品名:HS2H-500S:包含癸二酸、1,6-己二醇的结晶性脂肪族聚酯多元醇(数均分子量5,000、熔点(Tg)70℃)、丰国制油公司制)44.6g、合成例1所得到的具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)97.9g、及聚四亚甲基二醇(ii-3)(商品名:PTMG-1000、三菱化学公司制)2.0g,并于85℃搅拌3小时。反应物的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。再者,在所得到的反应物加入3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名:KBE9007、信越化学工业公司制)1.9g,并于95℃搅拌2小时。反应通过IR光谱测定,在源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失的时间点作为结束。反应结束后,馏去溶剂,得到成分(A-3)(也称为“SBPE-cPEs、PAc、PTMG”)。再者,“PTMG”表示聚四亚甲基二醇。
(合成例5:含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A-4:SBPE-cPEs、ASi)的合成)
将数均分子量3,000的聚丙二醇(商品名:ACTCALL D-3,000、三井化学公司制)20g、数均分子量10,000的聚丙二醇(商品名:DL-10,000、三井化学公司制)30g、二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)5.1g、及辛酸锡(商品名:Neostann U-28,日东化成公司制)0.15g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边于85℃进行反应3小时,得到异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物(i)。之后,加入数均分子量5,000的结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)(商品名:HS2H-500S:包含癸二酸、1,6-己二醇的结晶性脂肪族聚酯多元醇(数均分子量5,000、熔点(Tg)70℃)、丰国制油公司制)79.0g与N-苯基-3-氨基丙基三甲氧硅烷(iii-1)1.0g,并于85℃搅拌3小时。反应物的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。再者,在所得到的反应物加入3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名:KBE9007、信越化学工业公司制)2.9g,并于95℃搅拌2小时。反应通过IR光谱测定,在源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失的时间点作为结束。反应结束后,馏去溶剂,得到成分(A-4)(也称为“SBPE-cPEs、ASi”)。再者,“ASi”表示氨基硅烷。
(合成例6:含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A’-1:SPU-PE、cPEs)的合成)
将数均分子量3,000的聚丙二醇(商品名:ACTCALL D3,000、三井化学公司制)100g、数均分子量5,000的结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)(商品名:HS2H-500S:包含癸二酸、1,6-己二醇的结晶性脂肪族聚酯多元醇(数均分子量5,000、熔点(Tg)70℃)、丰国制油公司制)369.3g、3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名:KBE9007、信越化学工业公司制)6.7g、及辛酸锡(商品名:Neostann U-28,日东化成公司制)0.05g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边于85℃进行反应3小时,得到含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A’-1)(也称为“SPU-PE、cPEs”)。成分(A’-1)的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。再者,成分(A’-1)的合成除了与合成例2不同,未事先调制氨基甲酸酯预聚物,且未使用二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)的点以外,为使用与合成例2同样的成分进行调制的合成例。再者,“SPU”表示硅化聚氨基甲酸酯,“PE”表示聚醚。
(合成例7:含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A’-2:SBPE-aPEs)的合成)
使用芳香族聚酯代替合成例4的结晶性脂肪族聚酯多元醇,合成含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物。具体而言,将数均分子量3,000的聚丙二醇(商品名:ACTCALL D3,000、三井化学公司制)100g、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)17.1g、及辛酸锡(商品名:Neostann U-28,日东化成公司制)0.05g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边于85℃进行反应3小时,得到氨基甲酸酯预聚物(i-1)。在所得到的成分(i-1)加入数均分子量3,000的芳香族聚酯(商品名:DYNACOLL(注册商标)7130、EvonikIndustries AG公司制)201g,进一步于85℃搅拌3小时。反应物的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。再者,在所得到的反应物加入3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名:KBE9007、信越化学工业公司制)12.4g,并于95℃搅拌2小时,得到成分(A’-2)(也称为“SBPE-aPEs”)。成分(A’-2)的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。再者,“aPEs”表示非晶性聚酯。
(合成例8:含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A’-3:SPU-PE、cPEs、PAc、PTMG)的合成)
加入数均分子量5,000的结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)(商品名:HS2H-500S:包含癸二酸、1,6-己二醇的结晶性脂肪族聚酯多元醇(数均分子量5,000、熔点(Tg)70℃)、丰国制油公司制)44.6g、合成例1所得到的具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)97.9g、数均分子量3,000的聚丙二醇(商品名:ACTCALL D-3,000、三井化学公司制)20g、数均分子量10,000的聚丙二醇(商品名:DL-10,000、三井化学公司制)30g、聚四亚甲基二醇(ii-3)(商品名:PTMG-1000、三菱化学公司制)2.0g、3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名:KBE9007、信越化学工业公司制)3.3g、及辛酸锡(商品名:Neostann U-28,日东化成公司制)0.05g,并于95℃搅拌2小时。反应通过IR光谱测定,在源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失的时间点作为结束。反应结束后,馏去溶剂,得到成分(A’-3)(也称为“SPU-PE、cPEs、PAc、PTMG”)。再者,成分(A’-3)的合成除了与合成例4不同,未事先调制氨基甲酸酯预聚物,且未使用二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)的点以外,为混合与合成例4同样的成分进行调制的合成例。
(合成例9:结晶性聚酯的硅化(A’-4:SPU-cPEs))
加入数均分子量5,000的结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)(商品名:HS2H-500S:包含癸二酸、1,6-己二醇的结晶性脂肪族聚酯多元醇(数均分子量5,000、熔点(Tg)70℃)、丰国制油公司制)100g、3-异氰酸酯丙基三乙氧硅烷(商品名KBE9007、信越化学工业公司制)7.4g、及辛酸锡(商品名:Neostann U-28,日东化成公司制)0.05g,并于95℃搅拌2小时,得到成分(A’-4)(也称为“SPU-cPEs”)。成分(A’-4)的IR光谱测定的结果,确认源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失。
(合成例10:硅烷化合物1)
通过使2种硅烷化合物相互进行反应,而合成硅烷化合物1作为硅烷类接着赋予剂。具体而言,秤量3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷(KBM503、信越化学工业(股)制)1摩尔、及N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧硅烷(KBM603、信越化学工业(股)制)1摩尔。然后,混合1摩尔的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷、及1摩尔的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧硅烷,在80℃加热3天,借以进行迈克尔加成反应。借此,得到作为硅烷类接着赋予剂的硅烷化合物1。硅烷化合物1的分子量为470.7g/mol。
(合成例11:硅烷化合物2)
首先,通过使2种硅烷化合物相互进行反应,合成硅烷化合物2作为硅烷类接着赋予剂。具体而言,秤量3-环氧丙氧基丙基三甲氧硅烷(KBM403、信越化学工业(股)制)1摩尔、及N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧硅烷(KBM603、信越化学工业(股)制)1摩尔。然后,混合1摩尔的3-环氧丙氧基丙基三甲氧硅烷、及1摩尔的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧硅烷,在80℃加热3天,借以进行反应。借此,得到作为硅烷类接着赋予剂的硅烷化合物2。硅烷化合物2的分子量为458.7g/mol。
(合成例12:含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(D-1:SPAc)的合成)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器、氮气导入管、及滴加漏斗的反应容器加入作为溶剂的乙酸丁酯,导入氮气,同时升温至110℃。之后,加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷3.7g、甲基丙烯酸甲酯50.0g、丙烯酸正丁酯35.0g、及甲基丙烯酸硬脂酯13.0g。接着,滴加2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)的乙酸丁酯溶液进行聚合反应。滴加结束后,在110℃熟成2小时后进行冷却,得到反应物。反应结束后,馏去溶剂,得到成分(D-1)(也称为“SPAc”)。成分(D-1)的通过凝胶渗透层析法测定的数均分子量为10,000,聚合物每一分子的交联性硅基平均为1.5个,玻璃化转变温度(以DSC法测定的玻璃化转变温度)为5℃。再者,“SPAc”表示硅化聚丙烯酸酯。
(合成例13:成分(i)与成分(ii-2)的反应物(F-1:SBPE-PAc)的合成)
将数均分子量10,000的聚丙二醇(商品名:DL-10,000、三井化学公司制)100g、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(商品名:Millionate MT、Tosoh公司制)5.1g、及辛酸锡(商品名:Neostann U-28,日东化成公司制)0.05g加入至反应容器,在氮气环境下,一边搅拌,一边于85℃进行反应3小时,得到氨基甲酸酯预聚物(i-2)。之后,在成分(i-2)加入合成例1所得到的具有羟基的含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯共聚物(ii-2)373.2g,进一步于85℃搅拌3小时。反应通过IR光谱测定,在源自异氰酸酯基的-NCO的吸收消失的时间点作为结束。反应结束后,馏去溶剂,得到成分(F-1)(也称为“SBPE-PAc”)。
(合成例14:氟化聚合物的合成)
将分子量约2,000的聚丙二醇作为起始剂,在六氰钴酸锌-乙二醇二甲醚络合物催化剂的存在下,使环氧丙烷进行反应,得到聚丙二醇。依据WO2015-088021的合成例2的方法,得到在所得到的聚丙二醇的末端具有烯丙基的聚氧化烯类聚合物。对于该聚合物,添加为氢化硅化合物的甲基二甲氧硅烷与铂乙烯基硅氧烷络合物异丙醇溶液,并进行反应,得到在末端具有甲基二甲氧硅基的聚氧化烯类聚合物(J)。将所得到的在末端具有甲基二甲氧硅基的聚氧化烯类聚合物的分子量通过GPC测定的结果,峰顶分子量为15,000,分子量分布为1.3。通过1H-NMR测定(使用岛津制作所公司制的NMR400,在CDCl3溶剂中测定),末端的甲基二甲氧硅基,每1分子为1.7个。接着,使用BF3二乙醚络合物2.4g、脱水甲醇1.6g、聚合物(J)100g、甲苯5g,依据WO2015-088021的合成例4的方法,得到在末端具有氟硅基的聚氧化烯类聚合物(以下称为“氟化聚合物”)。测定所得到的氟化聚合物的1H-NMR光谱后,确认对应于为原料的聚合物的硅基亚甲基(-CH2-Si)的峰值(m,0.63ppm)消失,且在低磁场侧(0.7ppm~)出现宽峰值。
针对合成例2~9、及合成例13中的主要的掺合物质示于表1。
[表1]
(实施例、比较例)
分别针对实施例1~14、及比较例1~4,以表2及表3所示的掺合比例混合成分(A)或成分(A’)、成分(C)、成分(D)、及/或成分(F),并于120℃环境下搅拌混合。之后,以表2及表3所示的掺合比例进一步添加成分(B)及/或成分(E),并进行搅拌。最后进行减压除气,分别针对实施例1~14、及比较例1~4的接着剂,将一液型湿气固化型反应性热熔接着剂填充至金属容器。分别针对所得到的实施例1~14、及比较例1~4的接着剂,实施下述的各评价。将结果示于表2及表3。再者,在表2及表3中,各掺合物质的掺合量的单位为“g”。
[表2]
[表3]
表2及表3所示的“SBPE”等简称表示上述所说明的合成例中的简称。又,表2中,“设置时间”的行中的“*”标记表示无材料破坏(无破材)。然后,“180度剥离接着强度”的行的“*”标记表示可贴合时间极端短,而无法测定。又,表2中,“可贴合时间”的行中的“黏着※”表示在牛皮裱面纸板(kraft liner board)涂布一液型湿气固化型反应性热熔接着剂后,经过10分钟后也具有黏着性。再者,表2及表3所示的材料中,未于合成例表示的材料的详细如以下所述。
·商品名:FTR6100(苯乙烯类单体/脂肪族类单体共聚合系统:三井化学股份有限公司制)
·商品名:Kaolizer No.1(N,N,N’,N’-四甲基己二胺:花王股份有限公司制)
·商品名:Neostann U-28(辛酸锡:日东化成股份有限公司制)
·商品名:Neostann U-830(二辛基锡二柯赫酸酯(dioctyltin diversatate):日东化成股份有限公司制)
(评价方法:黏度)
在120℃的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂的熔融状态的黏度使用锥板黏度计CV-1(东亚工业股份有限公司制、锥直径:14.5mm、锥角度:2.0°转速:20rpm)进行测定(Pa·s)。
(评价方法:180度剥离接着强度)
将实施例1的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂于120℃加热熔融,涂布于EB烯烃薄片(大日本印刷(股)制)(25mm×150mm×0.1mm),使厚度成为50μm。刚涂布后,将铝板(75mm×150mm×2mm,将接着面以丙酮脱脂),贴合于EB烯烃薄片而包夹接着剂。借此,制作实施例1的试验体。然后,将试验体,于23℃50%RH环境下,养护指定的时间后(养护时间:贴合起10分钟后、及贴合起1周后),依据JIS K6854,以拉伸速度200mm/分钟测定180度剥离接着强度(N/25mm)。在此,将养护期间为贴合起10分钟后的180度剥离接着强度定为“竖立强度(表2中,刚贴合后)”,将1周后的180度剥离接着强度定为“最终强度(表2中,养护1周后)”。又,针对其它的实施例、及比较例的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂,也同样地进行评价。
(评价方法:剪切接着强度)
将实施例1的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂于120℃加热熔融,在第1铝板(25mm×75mm×2mm,将接着面以丙酮脱脂)进行涂布,使厚度成为100μm。刚涂布后,以包夹接着剂的方式在第1铝板上贴合第2铝板(25mm×75mm×2mm,将接着面以丙酮脱脂),使重迭区域的面积从一端起成为25mm×25mm,而制作试验体。将试验体于23℃50%RH环境下,养护指定的时间后(养护时间:贴合起10分钟后、及贴合起1周后),依据JIS K6850,以拉伸速度50mm/分钟测定剪切接着强度(N/mm2)。在此,将养护期间贴合后10分钟后的剪切接着强度定为“初期强度(表2中,刚贴合后)”,将1周后的剪切接着强度定为“最终强度(表2中,养护1周后)”。又,针对其它的实施例、及比较例的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂,也同样地进行评价。
(评价方法:耐湿热剪切接着强度)
将实施例1的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂于120℃加热熔融,在第1铝板(25mm×75mm×2mm,将接着面以丙酮脱脂)进行涂布,使厚度成为100μm。刚涂布后,以包夹接着剂的方式在第1铝板上贴合第2铝板(25mm×75mm×2mm,将接着面以丙酮脱脂),使重迭区域的面积从一端起成为25mm×25mm,而制作试验体。将试验体于85℃85%RH环境下养护500小时后,依据JIS K6850,以拉伸速度50mm/分钟测定耐湿热剪切接着强度(N/mm2)。又,针对其它的实施例、及比较例的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂,也同样地进行评价。
(评价方法:可贴合时间)
将实施例1的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂于120℃加热熔融,在牛皮裱面纸板(250mm×250mm×7mm)涂布为50μm的厚度,每指定的时间(至1分钟为止为每3秒钟,超过1分钟之后为每15秒钟),将试验片(牛皮裱面纸板(25mm×50mm×7mm))实质上没有间隙地予以贴合。之后,在23℃50%RH环境下贴合各试验片起静置10分钟后,以手剥离试验片,将在接着部不会产生缺损为止的时间定为可贴合时间(秒钟)。又,针对其它的实施例、及比较例的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂,也同样地进行评价。
(评价方法:设置时间)
将实施例1的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂于120℃加热熔融,在牛皮裱面纸板(25mm×100mm×7mm)涂布为50μm的厚度,在5秒钟后贴合牛皮裱面纸板(25mm×100mm×7mm),使重迭部的面积从一端起成为25mm×25mm,而得到试验体。针对得到的试验体,在23℃50%RH环境下经过5秒钟后,以手剥离试验体。再者,针对同样地制作的试验体,在经过指定的时间后(至1分钟为止为每3秒钟,超过1分钟后为每15秒钟),以手剥离试验体,将在接着部产生缺损为止的时间定为设置时间(秒钟)。又,针对其它的实施例、及比较例的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂,也同样地进行评价。
(评价方法:热剪切蠕变试验)
将实施例1的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂于120℃加热熔融,在第1铝板(25mm×75mm×2mm,将接着面以丙酮脱脂)进行涂布,使厚度成为100μm。刚涂布后,以包夹接着剂的方式在第1铝板上贴合第2铝板(25mm×75mm×2mm,将接着面以丙酮脱脂),使重迭区域的面积从一端起成为25mm×25mm,而制作试验体。之后,在23℃50%RH环境下养护1周,得到热剪切蠕变试验片。接着,在设定为80℃的恒温器中,对试验片的单侧施加500g的荷重,确认24小时后的剪切方向的偏移。将偏移为0mm的情况评价为“◎”,将小于1mm的情况评价为“○”,将1mm以上的情况评价为“×”。又,针对其它的实施例、及比较例的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂,也同样地进行评价。
(评价方法:滚球黏性)
将实施例1的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂于120℃加热熔融,在PET薄片以厚度100μm涂布,并于23℃50%RH环境下养护24小时后,依据JIS Z0237,使用J.DOW法滚球黏性试验器,在温度23℃、50%RH环境下,将倾斜板的角度设定为30度,以助走距离10cm的条件,朝向黏着面滚动指定的钢球,评价在黏着剂端至距离10cm之间停止的滚球No.。结果,滚球黏性为5以下。又,针对其它的实施例的一液型湿气固化型反应性热熔接着剂也同样地进行评价,且确认滚球黏性为5以下。
若参照表2可知:在实施例的接着剂中,均显示可贴合时间为10秒以上的良好的可贴合时间,同时显示设置时间也为适当的长度。又,确认在实施例的接着剂中,均显示良好的竖立强度。再者,若参照表3可知:通过进一步添加(E)成分,显示耐湿热剪切接着强度也可提升。尤其是在实施例11中,显示耐湿热剪切接着强度提升,在实施例12~13中,显示耐湿热剪切接着强度进一步提升。
另一方面,若参照表2可知:在比较例的接着剂中,可贴合时间均为极端短,而无法接着其它的被接着体,因此无法测定竖立强度等。又,在比较例3中显示下述结果:涂布后起黏着性维持10分钟以上的不佳的状态持续着,同时设置时间长达45秒钟,且刚贴合后的剪切接着强度也弱。
以上说明本发明的实施形态及实施例,但上述所记载的实施形态及实施例并非用于限制本申请要求保护的发明。又,应当留意实施形态及实施例中所说明的特征的组合未必全部为用于解决发明课题的必要手段,及只要不偏离本发明的技术思想则可有各种的变更。
Claims (11)
1.一种湿气固化型热熔接着剂,其包含作为下述成分(a-1)与下述成分(a-2)的反应物的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A);
成分(a-1):作为下述成分(i)与成分(ii)的反应物的羟基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(i):具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(ii):含有结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)的多元醇,
成分(a-2):异氰酸酯硅烷。
2.根据权利要求1所述的湿气固化型热熔接着剂,其中该成分(ii)还含有在室温为固体,且具有羟基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物(ii-2)。
3.根据权利要求1或2所述的湿气固化型热熔接着剂,其中该成分(ii)还含有聚醚多元醇(ii-3)。
4.根据权利要求1或2所述的湿气固化型热熔接着剂,其还含有(B)硅烷类接着赋予剂。
5.根据权利要求1或2所述的湿气固化型热熔接着剂,其还含有(C)改性树脂。
6.根据权利要求1或2所述的湿气固化型热熔接着剂,其还含有(D)含烷氧硅基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物。
7.根据权利要求1或2所述的湿气固化型热熔接着剂,其还含有(E)从由胺类化合物、2价的锡化合物、和氟化聚合物构成的群组中选出的至少1种催化剂。
8.根据权利要求1或2所述的湿气固化型热熔接着剂,其还含有作为下述成分(i)与成分(ii-2)的反应物的含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(F);
成分(i):聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(ii-2):具有羟基的甲基丙烯酸甲酯类聚合物。
9.一种制品,其包含根据权利要求1至8中任一项所述的湿气固化型热熔接着剂。
10.一种湿气固化型热熔接着剂的制造方法,其包含:使下述成分(a-1)与下述成分(a-2)进行反应,调制含烷氧硅基的氨基甲酸酯预聚物(A),制造包含该成分(A)的湿气固化型热熔接着剂的步骤;
成分(a-1):作为下述成分(i)与成分(ii)的反应物的羟基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(i):具有聚醚骨架的异氰酸酯基末端氨基甲酸酯预聚物,
成分(ii):含有结晶性脂肪族聚酯多元醇(ii-1)的多元醇,
成分(a-2):异氰酸酯硅烷。
11.根据权利要求10所述的湿气固化型热熔接着剂的制造方法,其还包含向该成分(A)添加(B)硅烷类接着赋予剂的步骤。
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