JP2002235067A - 二成分型接着剤及びこれを用いた接着方法 - Google Patents

二成分型接着剤及びこれを用いた接着方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主剤と硬化剤を接触させることにより速やか
に接着力を発現し、常温での高速のライン生産における
接着に適した、かつ、環境問題を生じない二成分型接着
剤、及びこれを用いた接着方法を提供する。 【解決手段】 主剤としてポリウレタン系樹脂及び場合
により架橋性シリル基含有樹脂と硬化剤としてポリイソ
シアネート化合物とからなる二成分型接着剤、及びこれ
を用いた接着方法である。ポリウレタン系樹脂は、水と
反応して第1級及び/又は第2級アミノ基を生成する基
及び活性水素基を有する化合物とイソシアネート基含有
プレポリマーとを反応させるか或いはこの反応生成物に
更に水を反応させて得られる、水と反応して第1級及び
/又は第2級アミノ基を生成する基及び/又は第1級及
び/又は第2級アミノ基を有するポリウレタン系樹脂で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、室温でのライン生
産における高速接着に適した、溶剤を含まない二成分型
接着剤、及びこれを用いた接着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鋼板、スレート板、木質板、プラ
スチック板などの各種ボードや部材を接着する工程を含
む高速の生産ラインにおいては、例えば、クロロプレン
ゴムなどを溶剤に溶解した合成ゴム系の速乾性ボンド
(接着剤)が使用されている。一方、イソシアネート基
含有ポリウレタン系樹脂を主剤とし、低分子のアミノ基
含有化合物を硬化剤とする二液型のポリウレタン系接着
剤も種々知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来公知の合成ゴム系接着剤には、トルエンなどの有機溶
剤が多量に含まれているため、乾燥の際に有機溶剤が周
囲環境に放散されて、大気を汚染し、また、作業者など
に健康被害を与えるおそれがある。また、前記二液型ポ
リウレタン系接着剤は、高速の生産ラインにおける室温
での接着には、接着力の発現が遅く、かつ低分子量のア
ミンは毒性が高い等の問題がある。
【0004】本発明は、主剤と硬化剤を接触させること
により速やかに接着力を発現し、常温での高速のライン
生産における接着に適した、かつ、環境問題を生じない
二成分型接着剤、及びこれを用いた接着方法を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、主剤としてポリウレタン系樹脂と硬化剤
としてポリイソシアネート化合物とからなる二成分型接
着剤であって、前記ポリウレタン系樹脂が、水と反応し
て第1級及び/又は第2級アミノ基を生成する基及び活
性水素基を有する化合物とイソシアネート基含有プレポ
リマーとを反応させるか或いはこの反応生成物に更に水
を反応させて得られる、水と反応して第1級及び/又は
第2級アミノ基を生成する基及び/又は第1級及び/又
は第2級アミノ基を有するポリウレタン系樹脂であるこ
と、を特徴とする前記二成分型接着剤である。
【0006】本発明は、主剤としてポリウレタン系樹脂
及び架橋性シリル基含有樹脂と硬化剤としてポリイソシ
アネート化合物とからなる二成分型接着剤であって、前
記ポリウレタン系樹脂が、水と反応して第1級及び/又
は第2級アミノ基を生成する基及び活性水素基を有する
化合物とイソシアネート基含有プレポリマーとを反応さ
せるか或いはこの反応生成物に更に水を反応させて得ら
れる、水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基を
生成する基及び/又は第1級及び/又は第2級アミノ基
を有するポリウレタン系樹脂であること、を特徴とする
前記二成分型接着剤である。
【0007】本発明は、前記イソシアネート基含有プレ
ポリマーが、有機ポリイソシアネートと高分子ポリオー
ルとを、水酸基に対してイソシアネート基過剰の条件で
反応させて得られるイソシアネート基含有ウレタンプレ
ポリマーである、前記の各二成分型接着剤である。
【0008】本発明は、ポリウレタン系樹脂からなる主
剤層を表面に形成した第1の基材とポリイソシアネート
化合物からなる硬化剤層を表面に形成した第2の基材と
を主剤層と硬化剤層が対向するように接触させてなる接
着方法であって、前記ポリウレタン系樹脂が、水と反応
して第1級及び/又は第2級アミノ基を生成する基及び
活性水素基を有する化合物とイソシアネート基含有プレ
ポリマーとを反応させるか或いはこの反応生成物に更に
水を反応させて得られる、水と反応して第1級及び/又
は第2級アミノ基を生成する基及び/又は第1級及び/
又は第2級アミノ基を有するポリウレタン系樹脂である
こと、を特徴とする前記接着方法である。
【0009】本発明は、ポリウレタン系樹脂及び架橋性
シリル基含有樹脂からなる主剤層を表面に形成した第1
の基材とポリイソシアネート化合物からなる硬化剤層を
表面に形成した第2の基材とを主剤層と硬化剤層が対向
するように接触させてなる接着方法であって、前記ポリ
ウレタン系樹脂が、水と反応して第1級及び/又は第2
級アミノ基を生成する基及び活性水素基を有する化合物
とイソシアネート基含有プレポリマーとを反応させるか
或いはこの反応生成物に更に水を反応させて得られる、
水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基を生成す
る基及び/又は第1級及び/又は第2級アミノ基を有す
るポリウレタン系樹脂であること、を特徴とする前記接
着方法である。
【0010】また本発明は、前記イソシアネート基含有
プレポリマーが、有機ポリイソシアネートと高分子ポリ
オールとを、水酸基に対してイソシアネート基過剰の条
件で反応させて得られるイソシアネート基含有ウレタン
プレポリマーである、前記の各接着方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳しく説明する。
本発明における主剤であるポリウレタン系樹脂を製造す
るための、水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ
基を生成する基及び活性水素基を有する化合物は、具体
的には、原料入手の容易性、水との反応性などの点か
ら、第1級及び/又は第2級アミノ基及び活性水素基を
有する化合物のケチミン化合物、エナミン化合物、アル
ジミン化合物、又はこれらの任意の混合物を好適に例示
することができる。これらのケチミン化合物、エナミン
化合物、アルジミン化合物はそれぞれ、ケトン類、アル
デヒオド類のカルボニル基(ケト基、アルデヒド基)と
第1級及び/又は第2級アミノ基及び活性水素基を有す
る化合物の第1級及び/又は第2級アミノ基との脱水反
応により得ることができる。この活性水素基とは、第1
級アミノ基、第2級アミノ基、水酸基、メルカプト基な
どの、イソシアネート基と反応する基である。
【0012】第1級及び/又は第2級アミノ基及び活性
水素基を有する化合物としては、ポリアミン、ポリアミ
ノシラン、アミノアルコール、アミノチオール等が挙げ
られ、これらは単独で或いは2種以上を混合して使用す
ることができる。ポリアミンとしては、例えば、エチレ
ンジアミン、フェニレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、メチルアミノプロピルア
ミン、3,3′−ジアミノジプロピルアミンが挙げられ
る。これらのうち、カルボニル基と第1級アミノ基、第
2級アミノ基との反応性の差を利用して製造しやすい、
第1級アミノ基と第2級アミノ基を有するポリアミンが
好ましい。ポリアミノシランとしては、例えば、N−β
−アミノエチル−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−γ−アミノプロピルメチル
ジメトキシシランが挙げられる。アミノアルコールとし
ては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミンが挙げられる。アミノチオールとしては、例えば、
β−メルカプトエチルアミン、β−メルカプトプロピル
アミン、γ−メルカプトプロピルアミンが挙げられる。
【0013】ケトン類としては、例えば、メチルエチル
ケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチル
ケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサ
ノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン、
4−ヘプタノン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチル
ケトン等の脂肪族ケトン類、プロピオフェノン、ベンゾ
フェノン等の芳香族ケトン類、シクロペンタノン、シク
ロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等の環状ケトン
類、アセト酢酸エチル等のβ−ジカルボニル化合物、又
はこれらの任意の混合物が挙げられる。これらのうち、
脂肪族ケトン類が特に好ましい。アルデヒド類として
は、例えば、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒ
ド、ヘキシルアルデヒド、又はこれらの任意の混合物が
挙げられる。
【0014】本発明におけるポリウレタン系樹脂を製造
するためのイソシアネート基含有プレポリマーは、有機
ポリイソシアネートと、高分子ポリオールと、場合によ
り更に鎖延長剤とを、活性水素基に対してイソシアネー
ト基過剰の条件で反応させて得られるものであり、これ
は単独で或いは2種以上を混合して使用することができ
る。
【0015】有機ポリイソシアネートとしては、例え
ば、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシ
アネート、ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシア
ネート(TDI)、ジフェニルエーテルジイソシアネー
トなどの芳香族ジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネートなどの芳香脂肪族ジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネ
ート、プロピレンジイソシアネート、ブチレンジイソシ
アネートなどの脂肪族ジイソシアネート、シクロヘキサ
ンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイ
ソシアネート)、イソホロンジイソシアネートなどの脂
環族ジイソシアネート等の有機ジイソシアネートが好ま
しい。また、これら有機ジイソシアネートのアダクト変
性体、ビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウ
レトンイミン変性体、ウレトジオン変性体、カルボジイ
ミド変性体等のいわゆる変性イソシアネートも使用でき
る。更に、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネ
ート、クルードトルエンポリイソシアネート等のよう
な、いわゆるポリメリック体といわれるポリイソシアネ
ートも使用できる。これらは単独で或いは2種以上を混
合して使用できる。これらのうち、芳香族ジイソシアネ
ートが好ましく、MDIとTDIが更に好ましい。
【0016】高分子ポリオールとしては、ポリエステル
ポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリエー
テルポリオール、ポリエーテル・エステルポリオール、
ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール等が
挙げられ、これらは単独で或いは2種以上を混合して使
用できる。このうち、ポリエーテルポリオールが好まし
い。これらは、数平均分子量500以上、更に2000
〜30000のものが、得られる接着剤の作業性の良
さ、接着強度発現性の良さから好ましい。ポリエステル
ポリオール、ポリエステルアミドポリオールとしては、
例えば、公知のコハク酸、アジピン酸、テレフタル酸等
のジカルボン酸、それらの酸エステル、酸無水物等と、
エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオー
ル、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチ
ルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、
クオドロールあるいはビスフェノールAのエチレンオキ
サイド又はプロピレンオキサイド付加物等の低分子ポリ
オール、あるいはエチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン等の低分子ポリアミン、モノエタノールアミン等の
アミノアルコール等の単独、又はこれらの混合物との脱
水縮合反応で得られる化合物が挙げられる。さらに、ε
−カプロラクトン等の環状エステル(すなわちラクト
ン)モノマーの開裂重合により得られるラクトン系ポリ
エステルポリオール等が挙げられる。ポリエーテルポリ
オールとしては、例えば、ポリオキシエチレンポリオー
ル、ポリオキシプロピレンポリオール等が挙げられる。
ポリエーテル・エステルポリオールとしては、例えば、
前記のポリエーテルポリオールと前記のジカルボン酸、
酸エステル、酸無水物等とから製造される化合物が挙げ
られる。ポリカーボネートポリオールとしては、例え
ば、前記のポリエステルポリオールの製造に用いる低分
子ポリオールとジエチルカーボネート、ジフェニルカー
ボネート等との反応から得られる化合物が挙げられる。
アクリルポリオールとしては、例えば、アクリル酸2−
ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メ
タクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロ
キシプロピル等の水酸基を含有するアクリル酸系化合物
のモノマー及び/又は水酸基を含有するメタクリル酸系
化合物のモノマーを、(場合により更にこれら以外のエ
チレン性不飽和化合物の1種以上とを、)ラジカル重合
開始剤の存在下又は不存在下に、そして溶剤の存在下又
は不存在下にバッチ式重合又は連続重合等の公知のラジ
カル重合の方法により反応させて得られるものが挙げら
れる。また、一般にポリウレタン工業において公知の活
性水素基を含有する、数平均分子量500以上の、エポ
キシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等も挙げ
られる。
【0017】鎖延長剤としては、前記のポリエステルポ
リオールの合成に用いられる低分子ポリオール、低分子
ポリアミン、アミノアルコール類等のうち分子量500
未満のもの、又はこれらの混合物等が好適に例示され
る。
【0018】イソシアネート基含有プレポリマーの合成
には、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレ
ート等の有機金属化合物、トリエチレンジアミン、トリ
エチルアミン、トリ−n−ブチルアミン等の有機アミン
やその塩等の公知のウレタン化触媒を用いることができ
る。
【0019】イソシアネート基含有プレポリマーは、ワ
ンショット法、ツーショット法のいずれでも合成でき
る。有機ポリイソシアネートのイソシアネート基と高分
子ポリオール(と場合により更に鎖延長剤)の活性水素
基とのイソシアネート基/活性水素基の当量比は、1.
1〜5.0が好ましく、更に1.5〜2.5が好まし
い。このようにして得られるイソシアネート基含有プレ
ポリマーのイソシアネート基含量は0.3〜20重量
%、更には0.3〜10重量%、特に0.3〜5重量%
であることが好ましい。イソシアネート基含量が0.3
重量%未満の場合は、分子量が大きくなりすぎて粘度が
増大し作業性が低下する。また、樹脂中の架橋点が少な
いため、十分な接着性が得られない。イソシアネート基
含量が20重量%を越える場合は、樹脂の分子量が小さ
くなりすぎて、接着強度が発現しにくくなる。
【0020】本発明におけるポリウレタン系樹脂は、前
記の水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基を生
成する基及び活性水素基を有する化合物と前記イソシア
ネート基含有プレポリマーとを、好適には、活性水素基
/イソシアネート基の当量比が0.8〜1.2/1.
0、更に0.9〜1.1/1.0の範囲で反応させる
か、或いは、この生成物に更に水を反応させて第1級及
び/又は第2級アミノ基を生成する基を一部或いは全部
分解させて得ることができる。このようにして得られ
る、水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基を生
成する基を有するポリウレタン系樹脂は、まず、湿気に
より第1級及び/又は第2級アミノ基を生成する基が分
解して第1級及び/又は第2級アミノ基を生成し、次い
で、これらの生成した第1級及び/又は第2級アミノ基
が(後述する)硬化剤としてのポリイソシアネート化合
物のイソシアネート基と反応して、接着性を発現する。
また同様に、水と反応して第1級及び/又は第2級アミ
ノ基を生成する基と第1級及び/又は第2級アミノ基を
有するポリウレタン系樹脂は、まず、湿気により第1級
及び/又は第2級アミノ基を生成する基が分解して第1
級及び/又は第2級アミノ基を生成し、次いで、これら
の生成した第1級及び/又は第2級アミノ基とポリウレ
タン系樹脂に存在していた第1級及び/又は第2級アミ
ノ基が一緒にポリイソシアネート化合物と反応し、接着
性を発現する。更に同様に、第1級及び/又は第2級ア
ミノ基を有するポリウレタン系樹脂は、その第1級及び
/又は第2級アミノ基がポリイソシアネート化合物と反
応し、接着性を発現する。
【0021】本発明で使用するポリウレタン系樹脂は高
分子量のポリウレタン系樹脂であることに特徴があり、
高分子量であるため、後述する硬化剤としてのポリイソ
シアネート化合物と接触させて反応させたとき、反応が
途中であっても強度が発現し、短時間のうちに接着強度
が発現するのである。ポリウレタン系樹脂の数平均分子
量は1000〜30000、更に3000〜20000
であることが好ましい。数平均分子量が1000未満で
あると接着強度の発現性が悪くなり、30000を超え
ると粘度が増大して作業性が低下し、また、樹脂中の架
橋点が少ないため、十分な接着性が得られない。
【0022】本発明における架橋性シリル基含有樹脂
は、湿気(水)と反応してシロキサン結合を形成するこ
とにより架橋してゴム状硬化物を形成する、分子内にシ
リル基を1個以上含有する樹脂である。前記のポリウレ
タン系樹脂の層と(後述する)硬化剤としてのポリイソ
シアネート化合物の層を接触させたとき、接触しなかっ
た部分の硬化不良による接着強度の低下を防止するため
に使用するものである。この樹脂も単独で或いは2種以
上を混合して使用することができる。このような架橋性
シリル基含有樹脂としては、例えば、特開昭52−73
998号公報、特開昭55−9669号公報、特開昭5
9−122541号公報、特開昭60−6747号公
報、特開昭61−233043号公報、特開昭63−1
12642号公報、特開平3−79627号公報、特開
平4−283259号公報、特開平5−70531号公
報、特開平5−287186号公報、特開平11−80
571号公報、特開平11−116763号公報、特開
平11−130931号公報中に開示されているものを
挙げることができる。本発明における架橋性シリル基含
有樹脂としては具体的には、分子内に1個以上の架橋性
シリル基を含有する、主鎖がそれぞれオルガノシロキサ
ンを含有していてもよい、ポリオキシアルキレン重合
体、ビニル変性ポリオキシアルキレン重合体、ポリウレ
タン、ビニル系重合体、ポリエステル重合体、アクリル
酸エステル重合体、メタアクリル酸エステル重合体、こ
れらの共重合体等が挙げられる。架橋性シリル基は、シ
ーリング材の硬化性や硬化後の物性等の点から、分子内
に1〜5個含まれるのが好ましい。更に、架橋性シリル
基は、架橋しやすく製造しやすい次の一般式で示される
ものが好ましい。
【0023】
【化1】 (式中、Rは炭化水素基であり、炭素数1〜20のアル
キル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜2
0のアラルキル基が好ましく、メチル基が最も好まし
い。Xで示される反応性基はハロゲン原子、水素原子、
水酸基、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメー
ト基、アミド基、酸アミド基、メルカプト基、アルケニ
ルオキシ基及びアミノオキシ基より選ばれる基であり、
Xが複数の場合には、Xは同じ基であっても異なった基
であってもよい。このうちXはアルコキシ基が好まし
く、メトキシ基が最も好ましい。aは0、1又は2の整
数であり、1が最も好ましい。)
【0024】架橋性シリル基含有樹脂の主鎖は、硬化後
の引張接着性、モジュラス等の物性の点から、オルガノ
シロキサンを含有していてもよい、ポリオキシアルキレ
ン重合体、ポリウレタン、及び/又はビニル変性ポリオ
キシアルキレン重合体が好ましく、オルガノシロキサン
を含有していてもよい、ポリウレタン、ポリオキシプロ
ピレン重合体、アクリル変性ポリオキシプロピレン重合
体、及び/又はメタクリル変性ポリオキシプロピレン重
合体が更に好ましい。
【0025】架橋性シリル基含有樹脂の数平均分子量は
1000以上、特に6000〜30000で分子量分布
の狭いものが、硬化前の粘度が低いので取り扱い易く、
硬化後の接着強度、伸び等のゴム弾性物性が好適であ
る。
【0026】本発明の接着剤において、主剤がポリウレ
タン系樹脂以外に架橋性シリル基含有樹脂を含有する場
合、架橋性シリル基含有樹脂の配合量はポリウレタン系
樹脂100重量部に対して1000重量部を超えない範
囲で配合するのが好ましい。
【0027】本発明における硬化剤であるポリイソシア
ネート化合物としては、前記のポリウレタン系樹脂を製
造するためのイソシアネート基含有プレポリマーの製造
原料である有機ポリイソシアネートの1種又は2種以上
の混合物が好適に例示される。また、前記有機ポリイソ
シアネートとプロピレングリコール、トリメチロールプ
ロパン、グリセン等の低分子ポリオールとを活性水素基
に対しイソシアネート基過剰で反応して得られるポリイ
ソシアネート基含有化合物も使用できる。これらのう
ち、特に接着強度の発現性と室温で液状である点から、
ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(ポリ
メックMDI)が好ましい。
【0028】本発明において、主剤と硬化剤の使用割合
(モル比)は、イソシアネート基/活性水素基=0.5
〜100/1、更には5〜30/1となる範囲が好まし
い。
【0029】本発明の二成分型接着剤には、架橋触媒、
酸化防止剤(ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノー
ル系など)、カップリング剤、各種無機フィラーや有機
フィラー、揺変剤、保存安定性改良剤、可塑剤、着色剤
などの各種添加剤を配合することができる。特に、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン等のカップリング剤を配合す
ると、接着強度を更に向上させることができるので好ま
しい。これらの添加剤は、主剤側と硬化剤側のいずれか
一方或いは双方に配合することができるが、作業性の点
から主剤側に配合するのが好ましい。
【0030】本発明の接着方法は、まず、第1の基材の
接着表面に主剤を塗布等して主剤層を形成し、第2の基
材の接着表面には硬化剤を塗布等して硬化剤層を形成
し、次いで、両基材を主剤層と硬化剤層が互いに対向す
るように接触させて反応硬化させ、二つの基材を短時間
で接着する方法である。本発明の方法は、例えば、工場
の生産ラインにおいて、鋼板、スレート板、木質板、プ
ラスチック板などのボード類や部材のそれぞれの表面に
主剤層と硬化剤層を別々に形成し、ロールにより室温で
接着面(主剤層の面と硬化剤層の面)を対向させて押圧
させる高速接着に適している。それぞれの基材に主剤層
と硬化剤層をそれぞれ形成した後、それぞれの層が対向
するように接触接着させる前に、任意の時間、それぞれ
の層の表面を大気中の湿気に暴露する工程(オープンタ
イム)を入れても良いし入れなくても良い。オープンタ
イムは30分以内の短時間で十分であるが、30分を超
えても良い。
【0031】更に、本発明の二成分型接着剤は室内の温
度、湿度条件で塗布、接着できるため特別の加熱装置等
を使用しなくても良い点があるが、接着作業をより高速
化させるため必要に応じて加熱や加湿をすることもでき
る。また、具体的な塗布方法としては、クシ目ゴテ等の
コテ類、ヘラ、ロールコーター等を使用して塗布する方
法、或いは、ノズルを使用してビード状又は点状に塗布
する方法、スプレー塗布する方法等の従来公知の方法が
ある。
【0032】
〔イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーの合成〕
合成例1 加温装置、攪拌機、温度計、窒素シール管及び冷却器の
付いた反応容器に、ポリオキシプロピレングリコール
(PP−4000、三洋化成工業(株)製、官能基数=
2.0、数平均分子量=4000、水酸基価28mgK
OH/g)916.2gと、トリレンジイソシアネート
(TDI)(T−100、日本ポリウレタン工業(株)
製)86.0gと、ジブチル錫ジラウレート0.36g
を加え、窒素雰囲気下、80℃で2時間攪拌して反応さ
せた。反応途中のイソシアネート基(NCO)含量を滴
定により測定し、NCO含量の減少が止まった時点で反
応を終了して、理論NCO含量2.22重量%、実測N
CO含量2.11重量%、数平均分子量=約4000、
粘度4,650mPa・s/25℃のイソシアネート基
含有ウレタンプレポリマーIUP−1を合成した。
【0033】合成例2 加熱装置、攪拌機、温度計、窒素シール管及び冷却器の
付いた反応容器に、ポリオキシプロピレングリコール
(PML−4010、旭硝子(株)製、官能基数=2.
0、数平均分子量=10,000、水酸基価11mgK
OH/g)967.4gと、TDI(T−100、日本
ポリウレタン工業(株)製)38.3gと、ジブチル錫
ジラウレート0.36gを加え、窒素雰囲気下、80℃
で2時間攪拌して反応させた。反応途中のNCO含量を
滴定により測定し、NCO含量の減少が止まった時点で
反応を終了して、理論NCO含量1.03重量%、実測
NCO含量0.93重量%、数平均分子量=約900
0、粘度16,300mPa・s/25℃のイソシアネ
ート基含有ウレタンプレポリマーIUP−2を合成し
た。
【0034】〔ケチミン化合物の合成〕 合成例3 加熱装置及びエステル管付き攪拌容器に、3,3′−ジ
アミノジプロピルアミンを196.8g入れた後、攪拌
しながらメチルイソブチルケトンを390.6g加え
た。この中に更にトルエン104gを加えたのち、加温
して110〜150℃で3時間攪拌を続けて、エステル
管により水51.5gを脱水した。次いで減圧して、過
剰のメチルイソブチルケトン及びトルエンを除去して、
3,3′−ジアミノジプロピルアミンのケチミン化合物
を得た。このケチミン化合物は常温で半透明の液体であ
った。
【0035】〔ポリウレタン系樹脂の合成〕 合成例4 合成例1と同様の反応容器に、合成例1で得たイソシア
ネート基含有ウレタンプレポリマーIUP−1 100
2.56gと合成例3で得たケチミン化合物148.8
gとを加えて、30〜40℃で5分間攪拌して、理論、
実測NCO含量0.00重量%、数平均分子量=約46
00、粘度16,900mPa・s/25℃の(ケチミ
ン基含有)ポリウレタン系樹脂PU−1を合成した。
【0036】合成例5 合成例1と同様の反応容器に、合成例2で得たイソシア
ネート基含有ウレタンプレポリマーIUP−2 100
6.06gと合成例3で得たケチミン化合物65.8g
とを加えて、30〜40℃で5分間攪拌して、理論、実
測NCO含量0.00重量%、数平均分子量=約960
0、粘度42,000mPa・s/25℃の(ケチミン
基含有)ポリウレタン系樹脂PU−2を合成した。
【0037】合成例6 合成例1と同様の反応容器に、合成例2で得たイソシア
ネート基含有ウレタンプレポリマーIUP−2 100
6.06gと合成例3で得たケチミン化合物65.8g
とを加えて、30〜40℃で5分間攪拌して、理論、実
測NCO含量0.00重量%、粘度42,000mPa
・s/25℃の(ケチミン基含有)ポリウレタン系樹脂
(PU−2)を合成した。次いで、この中に水8.0g
を加えて、80℃で1時間攪拌して、数平均分子量=約
9300、粘度360,000mPa・s/25℃の
(ケチミン基を含有しない)アミノ基含有ポリウレタン
系樹脂PU−3を合成した。
【0038】実施例1〜4及び比較例1〜3 主剤としてポリウレタン系樹脂PU−1、2、3、ポリ
ウレタン系樹脂PU−2と架橋性シリル基含有ポリオキ
シプロピレン重合体(ES−S3630、旭硝子(株)
製)との等量混合物、3,3′−ジアミノジプロピルア
ミン、又は3,3′−ジアミノジプロピルアミンと架橋
性シリル基含有ポリオキシプロピレン重合体(ES−S
3630、旭硝子(株)製)との等量混合物と、硬化剤
としてポリメリックMDI(MR−200、日本ポリウ
レタン工業(株)製)とを用いて二成分型接着剤とし
た。また、一成分型接着剤としてクロロプレンゴム接着
剤(速乾ボンドG10、コニシ(株)製、クロロプレン
ゴム約25重量%含有トルエン溶液)を用いた。これら
の接着剤を用いて、次のようにして接着テストを行っ
た。実施例1〜4及び比較例1、2の場合には、70m
m×70mm×5mmのスレート板の表面部分70mm
×60mmに、主剤を塗布量約2g/42cm2 となる
ようにクシ目ゴテ(山の高さ1mm、間隔4mm)で塗
布し、塗布表面を室温で30分間大気中の湿気に暴露し
た(以下オープンタイム30分間という)。一方、70
mm×70mm×0.8mmのガルバニウム鋼板3枚の
表面部分70mm×60mmに、硬化剤をそれぞれ塗布
量約0.05g/42cm2 、約0.15g/42cm
2 、約0.30g/42cm2 となるようにハケで塗布
し、それぞれの塗布表面を室温でオープンタイム30分
間をとった。比較例3の場合には、前記と同様にして、
スレート板とカルバニウム鋼板の両表面にそれぞれクロ
ロプレンゴム接着剤を塗布量約2g/42cm2 と塗布
量約0.05g/42cm2 、約0.15g/42cm
2 、約0.30g/42cm 2 となるように塗布し、室
温で30分間乾燥した。次に、スレート板の主剤塗布面
とガルバニウム鋼板の硬化剤塗布面を接触させ、圧締力
0.6N/cm2 で室温で120秒間はり合わせた後圧
締を解き、直ちに引張試験機(引張り速度:100mm
/min)によりせん断接着強さを測定した。(JIS
K6850準拠) これらの結果をまとめて表1及び2に示す。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の二成分型接
着剤は、(有機)溶剤を含んでいないため、環境問題を
生ずることがなく、しかも主剤と硬化剤を接触させるこ
とにより速やかに接着力を発現し、常温での高速のライ
ン生産における接着に好適である。また、本発明におけ
る主剤と硬化剤はそれぞれ室温で長時間安定的に保存す
ることができるため、取り扱いが容易であり、また、主
剤は被着体へ塗布した後に空気中の水分などにより、樹
脂に結合している第1級及び/又はアミノ基を再生さ
せ、かつ高分子量であるため、カブレ等の皮膚障害を生
じる危険がほとんどない。更に、この再生した第1級及
び/又は第2級アミノ基はポリイソシアネート硬化剤と
の反応速度が極めて大きいため、主剤と硬化剤の塗布量
比の変化による接着力の変動が少ない。これらの効果
は、主剤としてポリウレタン系樹脂に架橋性シリル基含
有樹脂を併用することにより更に助長される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 靖子 茨城県新治郡千代田町上稲吉2044番地6号 オート化学工業株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4J034 CA11 CB02 DA01 DB04 DC02 DF01 DF02 DF04 DF11 DF14 DG01 DG03 DG04 DP18 HA01 HA06 HA07 HC03 HC08 HC12 HC13 HC22 HC64 HC71 JA01 JA41 JA45 MA24 QB13 RA08 4J040 DF042 DF052 ED002 EE022 EF032 EF101 EF111 EF121 EF131 EF161 EF181 EF281 EK002 EL012 GA01 GA13 GA31 HB36 HC01 HD30 LA06

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主剤としてポリウレタン系樹脂と硬化剤
    としてポリイソシアネート化合物とからなる二成分型接
    着剤であって、 前記ポリウレタン系樹脂が、水と反応して第1級及び/
    又は第2級アミノ基を生成する基及び活性水素基を有す
    る化合物とイソシアネート基含有プレポリマーとを反応
    させるか或いはこの反応生成物に更に水を反応させて得
    られる、水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基
    を生成する基及び/又は第1級及び/又は第2級アミノ
    基を有するポリウレタン系樹脂であること、を特徴とす
    る前記二成分型接着剤。
  2. 【請求項2】 主剤としてポリウレタン系樹脂及び架橋
    性シリル基含有樹脂と硬化剤としてポリイソシアネート
    化合物とからなる二成分型接着剤であって、 前記ポリウレタン系樹脂が、水と反応して第1級及び/
    又は第2級アミノ基を生成する基及び活性水素基を有す
    る化合物とイソシアネート基含有プレポリマーとを反応
    させるか或いはこの反応生成物に更に水を反応させて得
    られる、水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基
    を生成する基及び/又は第1級及び/又は第2級アミノ
    基を有するポリウレタン系樹脂であること、を特徴とす
    る前記二成分型接着剤。
  3. 【請求項3】 前記イソシアネート基含有プレポリマー
    が、有機ポリイソシアネートと高分子ポリオールとを、
    水酸基に対してイソシアネート基過剰の条件で反応させ
    て得られるイソシアネート基含有ウレタンプレポリマー
    である、請求項1又は2に記載の二成分型接着剤。
  4. 【請求項4】 ポリウレタン系樹脂からなる主剤層を表
    面に形成した第1の基材とポリイソシアネート化合物か
    らなる硬化剤層を表面に形成した第2の基材とを主剤層
    と硬化剤層が対向するように接触させてなる接着方法で
    あって、 前記ポリウレタン系樹脂が、水と反応して第1級及び/
    又は第2級アミノ基を生成する基及び活性水素基を有す
    る化合物とイソシアネート基含有プレポリマーとを反応
    させるか或いはこの反応生成物に更に水を反応させて得
    られる、水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基
    を生成する基及び/又は第1級及び/又は第2級アミノ
    基を有するポリウレタン系樹脂であること、を特徴とす
    る前記接着方法。
  5. 【請求項5】 ポリウレタン系樹脂及び架橋性シリル基
    含有樹脂からなる主剤層を表面に形成した第1の基材と
    ポリイソシアネート化合物からなる硬化剤層を表面に形
    成した第2の基材とを主剤層と硬化剤層が対向するよう
    に接触させてなる接着方法であって、 前記ポリウレタン系樹脂が、水と反応して第1級及び/
    又は第2級アミノ基を生成する基及び活性水素基を有す
    る化合物とイソシアネート基含有プレポリマーとを反応
    させるか或いはこの反応生成物に更に水を反応させて得
    られる、水と反応して第1級及び/又は第2級アミノ基
    を生成する基及び/又は第1級及び/又は第2級アミノ
    基を有するポリウレタン系樹脂であること、を特徴とす
    る前記接着方法。
  6. 【請求項6】 前記イソシアネート基含有プレポリマー
    が、有機ポリイソシアネートと高分子ポリオールとを、
    水酸基に対してイソシアネート基過剰の条件で反応させ
    て得られるイソシアネート基含有ウレタンプレポリマー
    である、請求項4又は5に記載の接着方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007112482A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc 複数液の保存兼混合容器及び混合物調製方法
CN110481139A (zh) * 2018-05-14 2019-11-22 无锡莱恩科技有限公司 一种基于双组分胶粘剂的复合材料的制造方法及系统

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