JP2003096406A - 水性コンタクト型接着剤による接着方法 - Google Patents
水性コンタクト型接着剤による接着方法Info
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Abstract
境に対して安全性が高い水性コンタクト型接着剤による
接着方法を提供する。 【解決手段】 水性コンタクト型接着剤による接着方法
は、下記(A)成分、(B)成分及び(C)成分からな
る水性コンタクト型接着剤を、貼り合わせる被着体
(I,II)のうち少なくとも何れか一方の被着体の表面
に塗布して、所定時間経過後、水性コンタクト型接着剤
による粘着性が発現している状態で、該被着体(I)及
び/又は被着体(II)に形成された水性コンタクト型接
着剤による接着剤層を介して、被着体(I,II)同士を
貼り合わせて貼着させることを特徴とする。(A)アニ
オン性基非含有ポリオール化合物(A1)、アニオン性基
含有ポリオール化合物(A2)、ポリイソシアネート化合
物(A3)、および第1級又は第2級アミノ基含有アルコ
キシシラン化合物(A4)を反応して得られるアニオン性
基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー;
(B)塩基性化合物;(C)水
Description
ンタクト型接着剤による接着方法に関し、より詳細に
は、1液タイプの速硬化性の水性コンタクト型接着剤に
よる接着方法に関する。
着強度が発現するまで仮押さえ・圧締等の作業が必要と
なるため、初期接着強度に優れ長時間の仮押さえ・圧締
が不要な接着剤が望まれている。その問題を解決する接
着剤として代表的なものとしてコンタクト型接着剤が挙
げられる。コンタクト型接着剤は接着剤を被着体の表面
(一方の被着体の片面、または両方の被着体におけるそ
れぞれの片面)に塗布し、所定の時間放置してコンタク
ト性が発現した時点で該被着体における接着剤の塗布面
を他の被着体に貼り合わせるだけで、直ちに有効な接着
強度が発現するため、作業性に優れるものである。この
ようなコンタクト性を示す接着剤として代表的なもの
に、溶剤型クロロプレン系接着剤などの有機溶剤を含有
する有機溶剤系接着剤があるが、これらは有機溶剤を大
量に含有しているため、作業者に対する毒性や環境問題
などの欠点を有している。そこで、このような毒性や環
境問題を解決するため、水性接着剤があるが、水性接着
剤は水分が被着体に吸収されて接着強度を発現するた
め、少なくとも一方の被着体が多孔質である必要があ
り、さらに接着する際に仮押さえ・圧締が必要となる。
レンラテックスを用いた水性コンタクト型接着剤が提案
されているが、コンタクト性が低く、さらには硬化後の
耐水性、耐熱性に劣るという欠点がある。しかも、コン
タクト性の発現が水の乾燥速度に依存するため、使用範
囲が制限されるという欠点もある。
変成シリコン系接着剤などが挙げられるが、反応型であ
るため、仮押さえや圧締を必要としている。さらにま
た、無溶剤のコンタクト型接着剤としてアクリル骨格を
有する変成シリコン系接着剤が提案されているが、コン
タクト性はゴム系接着剤と比較して弱く、しかも貼り合
わせ可能時間が短く、立ち上がりが遅く、さらには高粘
度であるために作業性が低い等の欠点を有している。な
お、ホットメルト型接着剤も初期接着強度の点で優れて
いるが、加熱を必要とするため、一般的に使用すること
ができない。
は、初期接着強度が高く、接着に際して仮押さえ・圧締
を必要とせず、接着の作業性が良好であり、しかも人体
や環境に対して安全性が高い水性コンタクト型接着剤に
よる接着方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、さらに、被着体が非多孔質同士であっても接着が可
能な水性コンタクト型接着剤による接着方法を提供する
ことにある。本発明のさらに他の目的は、さらにまた、
コンタクト性が優れ、硬化後の耐水性及び耐熱性が良好
な水性コンタクト型接着剤による接着方法を提供するこ
とにある。
を解決するため鋭意検討した結果、特定のウレタンプレ
ポリマー組成物からなる水性コンタクト型接着剤を用い
て、特定の方法により被着体同士を接着させると、水分
をある程度保持している状態でも凝集力が発現するの
で、接着に際して仮押さえ・圧締を行わなくても良好に
且つ容易に接着させることができるとともに、人体や環
境に対して安全性が高く、また、硬化後には優れた耐水
性及び耐熱性が発揮され、しかも、被着体が非多孔質同
士であっても接着させることができることを見出し、本
発明を完成させた。
(B)成分及び(C)成分からなる水性コンタクト型接
着剤を、貼り合わせる被着体(I,II)のうち少なくと
も何れか一方の被着体の表面に塗布して、所定時間経過
後、水性コンタクト型接着剤による粘着性が発現してい
る状態で、該被着体(I)及び/又は被着体(II)に形
成された水性コンタクト型接着剤による接着剤層を介し
て、被着体(I,II)同士を貼り合わせて貼着させるこ
とを特徴とする水性コンタクト型接着剤による接着方法
である。 (A)アニオン性基非含有ポリオール化合物(A1)、ア
ニオン性基含有ポリオール化合物(A2)、ポリイソシア
ネート化合物(A3)、および第1級又は第2級アミノ基
含有アルコキシシラン化合物(A4)を反応して得られる
アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレ
ポリマー (B)塩基性化合物 (C)水
シリル基末端ウレタンプレポリマー(A)が、アニオン
性基非含有ポリオール化合物(A1)、アニオン性基含有
ポリオール化合物(A2)及びポリイソシアネート化合物
(A3)の反応により得られるアニオン性基含有ウレタン
プレポリマーと、第1級又は第2級アミノ基含有アルコ
キシシラン化合物(A4)との反応により得られる末端ア
ルコキシシリル化アニオン性基含有ウレタンプレポリマ
ーであってもよい。
は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタン
プレポリマー(A)におけるアニオン性基が塩基性化合
物(B)により中和され、且つ末端のアルコキシシリル
基が水(C)により加水分解された水性シラノール化ウ
レタンプレポリマー組成物からなる水性シリル化ウレタ
ン系接着剤であることが好適である。
基であることが好ましい。アニオン性基含有ポリオール
化合物(A2)としては、ジメチロールアルカン酸である
ことが好ましい。さらにまた、第1級又は第2級アミノ
基含有アルコキシシラン化合物(A4)が、少なくとも第
1級アミノ基を含有するアルコキシシラン化合物と、不
飽和カルボン酸エステル(A5)との反応生成物であって
もよい。
同一又は異なって、多孔質体または非多孔質体を用いる
ことができる。
は、貼り合わせる2つの被着体における両被着体の貼着
面に塗布して2つの被着体を貼り合わせる接着剤だけで
なく、貼り合わせる2つの被着体における何れか一方の
被着体の貼着面に塗布して2つの被着体を貼り合わせる
接着剤も含まれる。すなわち、本発明では、コンタクト
型接着剤とは、貼り合わせる被着体のうち少なくとも何
れか一方の貼着面に塗布して2つの被着体を貼り合わせ
る接着剤のことを意味している。
ルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)は、
アニオン性基非含有ポリオール化合物(A1)、アニオン
性基含有ポリオール化合物(A2)、ポリイソシアネート
化合物(A3)及び第1級又は第2級アミノ基含有アルコ
キシシラン化合物(A4)の反応により得られる。
(A1)]アニオン性基非含有ポリオール化合物(A1)
(以下、「ポリオール(A1)」と称する場合がある)
は、分子内にアニオン性基を有しておらず、かつ分子内
に少なくとも2つのヒドロキシル基を有する化合物であ
れば特に制限されない。ポリオール(A1)としては、例
えば、多価アルコール、ポリエーテルポリオール、ポリ
エステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポ
リオレフィンポリオール、ポリアクリルポリオール、ヒ
マシ油などが挙げられる。ポリオール(A1)は単独で又
は2種以上組み合わせて使用することができる。
ルには、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリメチレングリコール、1,4−テトラメチレン
ジオール、1,3−テトラメチレンジオール、1,5−
ペンタメチレンジオール、ネオペンチルグリコール、
1,6−ヘキサメチレンジオール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、トリメチロールエタン、1,4−シ
クロヘキサンジオール、ビスフェノール類(ビスフェノ
ールAなど)、ソルビトールなどが含まれる。
ば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコールなどのポリアルキレ
ングリコールの他、エチレンオキシド−プロピレンオキ
シド共重合体などのモノマー成分として複数のアルキレ
ンオキシドを含む(アルキレンオキサイド−他のアルキ
レンオキサイド)共重合体などが挙げられる。
ば、多価アルコールと多価カルボン酸との縮合重合物;
環状エステル(ラクトン)の開環重合物;多価アルコー
ル、多価カルボン酸及び環状エステルの3種類の成分に
よる反応物などを用いることができる。多価アルコール
と多価カルボン酸との縮合重合物において、多価アルコ
ールとしては、前記例示の多価アルコールを用いること
ができる。一方、多価カルボン酸としては、例えば、マ
ロン酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン
ジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキ
サンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル
酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸、トリメ
リット酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。ま
た、環状エステルの開環重合物において、環状エステル
としては、例えば、プロピオラクトン、β−メチル−δ
−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどが挙げられ
る。3種類の成分による反応物において、多価アルコー
ル、多価カルボン酸、環状エステルとしては、前記例示
のものなどを用いることができる。
えば、多価アルコールとホスゲンとの反応物;環状炭酸
エステル(アルキレンカーボネートなど)の開環重合物
などが挙げられる。具体的には、多価アルコールとホス
ゲンとの反応物において、多価アルコールとしては、前
記例示の多価アルコールを用いることができる。また、
環状炭酸エステルの開環重合物において、アルキレンカ
ーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、
トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネー
ト、ヘキサメチレンカーボネートなどが挙げられる。
を重合体又は共重合体の骨格(又は主鎖)の成分とし且
つ分子内に(特に末端に)ヒドロキシル基を少なくとも
2つ有するポリオールである。前記オレフィンとして
は、末端に炭素−炭素二重結合を有するオレフィン(例
えば、エチレン、プロピレン等のα−オレフィンなど)
であってもよく、また末端以外の部位に炭素−炭素二重
結合を有するオレフィン(例えば、イソブテンなど)で
あってもよく、さらにはジエン(例えば、ブタジエン、
イソプレンなど)であってもよい。
リレートを重合体又は共重合体の骨格(又は主鎖)の成
分とし且つ分子内に(特に末端に)ヒドロキシル基を少
なくとも2つ有するポリオールである。(メタ)アクリ
レートとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル
[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリ
ル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)ア
クリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メ
タ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アク
リル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシルなど
の(メタ)アクリル酸C1-20アルキルエステルなど]が
好適に用いられる。
クリルポリオールにおいて、分子内にヒドロキシル基を
導入するために、オレフィンや(メタ)アクリレートの
共重合成分として、ヒドロキシル基を有するα,β−不
飽和化合物[例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキ
シエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル
等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルなど]を用
いることができる。
ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネー
トポリオールを好適に用いることができる。
もに、アニオン性基を有していないポリチオール化合物
や、アニオン性基を有していないポリアミン化合物を併
用することができる。
2)]アニオン性基含有ポリオール化合物(A2)(以
下、「ポリオール(A2)」と称する場合がある)は、分
子内に少なくとも1つのアニオン性基を有しており、か
つ分子内に少なくとも2つのヒドロキシル基を有する化
合物であれば特に制限されない。ポリオール(A2)にお
いて、アニオン性基としては、カルボキシル基、スルホ
基を好適に用いることができ、中でもカルボキシル基が
最適である。ポリオール(A2)は単独で又は2種以上組
み合わせて使用することができる。
ポリオール(A1)の項で例示のポリオールにカルボキシ
ル基が導入されたカルボキシル基含有ポリオールなどが
挙げられる。本発明では、ポリオール(A2)としては、
アニオン性基を有する低分子量のポリオールが好まし
く、特に、下記式(1)で表されるポリヒドロキシカル
ボン酸を好適に用いることができる。 (HO)XL(COOH)Y (1) (但し、式(1)において、Lは炭素数1〜12の炭化
水素部位を示す。Xは2以上の整数であり、Yは1以上
の整数である。)
としては、脂肪族炭化水素部位であることが好ましく、
直鎖状又は分岐鎖状の形態のいずれであってもよい。ま
た、X,Yは同一であってもよく、異なっていてもよ
い。2つ以上のヒドロキシル基は、同一の炭素原子に結
合していてもよく、異なる炭素原子に結合していてもよ
い。さらに、Yが2以上である場合、2つ以上のカルボ
キシル基は、同一の炭素原子に結合していてもよく、異
なる炭素原子に結合していてもよい。
ては、特に、ジメチロールアルカン酸(なかでも、2,
2−ジメチロールアルカン酸)が好適である。ジメチロ
ールアルカン酸としては、例えば、2,2−ジメチロー
ルプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,
2−ジメチロールペンタン酸、2,2−ジメチロールヘ
キサン酸、2,2−ジメチロールヘプタン酸、2,2−
ジメチロールオクタン酸、2,2−ジメチロールノナン
酸、2,2−ジメチロールデカン酸などが挙げられる。
もに、アニオン性基を有するポリチオール化合物や、ア
ニオン性基を有するポリアミン化合物を併用することが
できる。
イソシアネート化合物(A3)(以下、「ポリイソシアネ
ート(A3)」と称する場合がある)は、分子内に少なく
とも2つのイソシアネート基を有する化合物であれば特
に制限されない。ポリイソシアネート(A3)には、例え
ば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネ
ート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソ
シアネートなどが含まれる。ポリイソシアネート(A3)
は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができ
る。
ば、1,3−トリメチレンジイソシアネート、1,4−
テトラメチレンジイソシアネ−ト、1,3−ペンタメチ
レンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソ
シアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネ−
ト、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブ
チレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシア
ネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2−メチ
ル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、3−メ
チル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、2,
4,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシ
アネート、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサメ
チレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメ
チルカプロエート、リジンジイソシアネ−ト等の脂肪族
ジイソシアネートなどが挙げられる。
ば、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4
−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘ
キサンジイソシアネート、3−イソシアネートメチル−
3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネー
ト、4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシア
ネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシア
ネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネ
ート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘ
キサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロ
ヘキサン、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナン
ジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートなどが挙
げられる。
ば、m−フェニレンジイソシアネ−ト、p−フェニレン
ジイソシアネ−ト、2,4−トリレンジイソシアネ−
ト、2,6−トリレンジイソシアネ−ト、ナフチレン−
1,4−ジイソシアネ−ト、ナフチレン−1,5−ジイ
ソシアネ−ト、4,4´−ジフェニルジイソシアネ−
ト、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、
2,4´−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、4,4
´−ジフェニルエ−テルジイソシアネ−ト、2−ニトロ
ジフェニル−4,4´−ジイソシアネ−ト、2,2´−
ジフェニルプロパン−4,4´−ジイソシアネ−ト、
3,3´−ジメチルジフェニルメタン−4,4´−ジイ
ソシネ−ト、4,4´−ジフェニルプロパンジイソシア
ネ−ト、3,3´−ジメトキシジフェニル−4,4´−
ジイソシアネ−ト等の芳香族ジイソシアネートなどが挙
げられる。
例えば、1,3−キシリレンジイソシアネ−ト、1,4
−キシリレンジイソシアネ−ト、ω,ω´−ジイソシア
ネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−ビス(1
−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼン、1,
4−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベ
ンゼン、1,3−ビス(α,α´−ジメチルイソシアネ
ートメチル)ベンゼン等の芳香脂肪族ジイソシアネート
などが挙げられる。
6−ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、4,4´−メチ
レンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−
ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4
−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソ
ホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシア
ネ−ト、2,6−トリレンジイソシアネ−ト、4,4´
−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、1,3−キシリ
レンジイソシアネ−ト、1,4−キシリレンジイソシア
ネ−ト、ノルボルナンジイソシアネート、1,3−ビス
(α,α´−ジメチルイソシアネートメチル)ベンゼン
を好適に用いることができる。なお、ポリイソシアネー
ト(A3)として、脂肪族ポリイソシアネートや芳香脂肪
族ポリイソシアネートを用いると、変色の少ない樹脂を
得ることができる。
(A3)としては、前記例示の脂肪族ポリイソシアネ−
ト、脂環式ポリイソシアネ−ト、芳香族ポリイソシアネ
−ト、芳香脂肪族ポリイソシアネ−トによる二量体や三
量体、反応生成物又は重合物(例えば、ジフェニルメタ
ンジイソシアネートの二量体や三量体、トリメチロール
プロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、
トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネ
ートとの反応生成物、ポリメチレンポリフェニルイソシ
アネート、ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエス
テルポリイソシアネートなど)なども用いることができ
る
(A3)とともに、ジイソチオシアネート系化合物(例え
ば、フェニルジイソチオシアネートなど)を併用するこ
とができる。
シシラン化合物(A4)]第1級又は第2級アミノ基含有
アルコキシシラン化合物(A4)(以下、「アミノ基含有
アルコキシシラン(A4)」と称する場合がある)として
は、分子内に少なくとも1つの第1級又は第2級アミノ
基(無置換アミノ基又はモノ置換アミノ基)を有してお
り、かつ分子内に少なくとも1つのアルコキシ基を有す
るシラン化合物であれば特に制限されない。従って、ア
ミノ基含有アルコキシシラン(A4)は、第3級アミノ基
を1つ以上含有していてもよい。アミノ基含有アルコキ
シシラン(A4)は単独で又は2種以上組み合わせて使用
することができる。
いて、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ
基、イソブチルオキシ基、s−ブチルオキシ基、t−ブ
チルオキシ基などのC1-4アルコキシ基を好適に用いる
ことができる。さらに好ましいアルコキシ基としては、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基(なかでもメト
キシ基、エトキシ基)が挙げられる。このようなアルコ
キシ基は、通常、アミノ基含有アルコキシシラン(A4)
のケイ素原子に結合しており、その数は、通常、1〜3
個(好ましくは2又は3個)である。なお、アルコキシ
基は単独で又は2種以上組み合わせられていてもよい。
すなわち、アミノ基含有アルコキシシラン(A4)のケイ
素原子には、同一のアルコキシ基が結合されていてもよ
く、異なるアルコキシ基が2種以上組み合わせられて結
合されていてもよい。
や第3級アミノ基は、炭化水素基(例えば、フェニル基
などのアリール基;メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシ
クロアルキル基など)等の置換基を有することにより、
第2級アミノ基や第3級アミノ基を形成していてもよ
い。なお、該炭化水素基は、さらに他の置換基(例え
ば、アルコキシ基、アリールオキシ基、シクロアルキル
オキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカ
ルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アシ
ル基など)を有していてもよい。さらに、アミノ基(第
1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基など)
は、ケイ素原子に直接結合していてもよいが、2価の基
を介して結合していることが好ましい。このような2価
の基としては、例えば、アルキレン基、アリレン基、ア
ルキレン−アリレン基、アルキレン−アリレン−アルキ
レン基等の炭化水素基のみにより構成される2価の炭化
水素基;アルキレン−オキシ−アルキレン基、アルキレ
ン−カルボニル−オキシ−アルキレン基、アルキレン−
オキシ−カルボニル−アルキレン基、アルキレン−ポリ
(オキシアルキレン)基等の炭化水素基と他の基(オキ
シ基、カルボニル−オキシ基など)との種々の組み合わ
せにより構成される各種の2価の基などが挙げられる。
従って、アミノ基含有アルコキシシラン(A4)は、例え
ば、アミノアルキル基の形態としてアミノ基を含有して
いてもよい。このようなアミノアルキル基としては、例
えば、アミノメチル基、1−アミノエチル基、2−アミ
ノエチル基、1−アミノプロピル基、2−アミノプロピ
ル基、3−アミノプロピル基等のアミノ−C1-3アルキ
ル基や、これに対応する第2級アミノ基(置換基として
炭化水素基を1つ有しているアミノ−C1-3アルキル基
等)又は第3級アミノ基(置換基として炭化水素基を2
つ有しているアミノ−C1-3アルキル基等)などが挙げ
られる。なお、第2級アミノ基や第3級アミノ基におけ
る窒素原子に置換している炭化水素基などの置換基が、
さらにアミノ基を有していてもよい。すなわち、例え
ば、N−アミノアルキル−アミノアルキル基、N−[N
−(アミノアルキル)アミノアルキル]アミノアルキル
基の形態であってもよい。このように、本発明では、複
数のアミノ基が直鎖上に点在する形態で、アミノ基を複
数含有することができる。
ミノ基を有していてもよい。第1級又は第2級アミノ基
の数は、特に制限されないが、通常、1又は2個であ
る。
シラン(A4)としては、例えば、下記式(2a)で表さ
れる第1級アミノ基のみを有しているアミノ基含有アル
コキシシラン、下記式(2b)で表される第1級アミノ
基及び第2級アミノ基を有しているアミノ基含有アルコ
キシシラン、下記式(2c)で表される第2級アミノ基
のみを有しているアミノ基含有アルコキシシランを好適
に用いることができる。
は異なって、アルキル基を示し、R3、R4はそれぞれア
ルキレン基を示し、R5はアリール基、アルキル基又は
シクロアルキル基を示す。また、mは1〜3の整数であ
る。なお、式(2b)におけるR3及びR4のアルキレン
基は、同一であってもよく、異なっていてもよい。)
のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、t−ブチル基等の炭素数1〜4程度のアルキル基が
好適である。また、R2のアルキル基としては、R1のア
ルキル基と同様のアルキル基を用いることができるが、
メチル基やエチル基が好ましい。R3のアルキレン基と
しては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基等の
炭素数1〜3程度のアルキレン基が好適である。また、
R4のアルキレン基としては、前記R3のアルキレン基と
同様に、炭素数1〜3程度のアルキレン基を用いること
ができる。また、R5において、アリール基としてはフ
ェニル基を好適に用いることができ、アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基等の炭素数
1〜4程度のアルキル基を好適に用いることができ、シ
クロアルキル基としてはシクロヘキシル基を好適に用い
ることができる。なお、mは1〜3の整数である。
れる第1級アミノ基のみを有しているアミノ基含有アル
コキシシランとしては、例えば、アミノメチルトリメト
キシシラン、アミノメチルトリエトキシシラン、β−ア
ミノエチルトリメトキシシラン、β−アミノエチルトリ
エトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリプロポキシシラン、γ−アミノプロピル
トリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリブ
トキシシラン等のアミノアルキルトリアルコキシシラ
ン;β−アミノエチルメチルジメトキシシラン、β−ア
ミノエチルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジプロポ
キシシラン等の(アミノアルキル)アルキルジアルコキ
シシランやこれらに対応するアミノアルキルジアルキル
(モノ)アルコキシシランなどが挙げられる。
及び第2級アミノ基を有しているアミノ基含有アルコキ
シシランとしては、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−アミノプロピルトリエトキシシラン等
のN−(アミノアルキル)アミノアルキルトリアルコキ
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、N−β(アミノエチル)−
γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等のN−
(アミノアルキル)アミノアルキルアルキルジアルコキ
シシランなどが挙げられる。
ミノ基のみを有しているアミノ基含有アルコキシシラン
としては、例えば、N−フェニル−β−アミノエチルト
リメトキシシラン、N−フェニル−β−アミノエチルト
リエトキシシラン等のN−フェニル−β−アミノエチル
トリアルコキシシラン;N−フェニル−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノ
プロピルトリプロポキシシラン、N−フェニル−γ−ア
ミノプロピルトリブトキシシラン等のN−フェニル−γ
−アミノプロピルトリアルコキシシランや、これらに対
応するN−フェニルアミノアルキル(モノ又はジ)アル
キル(ジ又はモノ)アルコキシシランの他、さらに、上
記の置換基がフェニル基である第2級アミノ基を有する
アミノ基含有アルコキシシランに対応するN−アルキル
アミノアルキルトリアルコキシシラン(例えば、N−メ
チル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エ
チル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−n
−プロピル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
N−n−ブチル−アミノメチルトリメトキシシラン、N
−n−ブチル−2−アミノエチルトリメトキシシラン、
N−n−ブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、N−n−ブチル−3−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、N−n−ブチル−3−アミノプロピルトリプロ
ポキシシランなど)や、N−アルキルアミノアルキル
(モノ又はジ)アルキル(ジ又はモノ)アルコキシシラ
ンなどが挙げられる。
同「X−12−896」、同「KBM576」、同「X
−12−565」、同「X−12−580」、同「X−
12−5263」、同「X−12−666」、同「KB
M6123」、同「X−12−575」、同「X−12
−577」、同「X−12−563B」、同「X−12
−730」、同「X−12−562」、同「X−12−
5202」、同「X−12−5204」、同「KBE9
703」(以上、信越化学工業社製)なども用いること
ができる。従って、N−(5−アミノペンチル)−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β[N−β
(アミノエチル)アミノエチル]−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、1,2−ビス(γ−トリメトキシ
シリル−プロピルアミノ)エタン、ビス(γ−トリメト
キシシリル−プロピル)アミン、N−β(アミノエチ
ル)−β(4−アミノメチルフェニル)エチルトリメト
キシシラン及びこれらに対応する炭化水素基(アルキル
基やアルキレン基など)の炭素数が異なるアルコキシシ
ラン系化合物などや、第1級又は第2級アミノ基ととも
に他の基(スチレン性不飽和基、オレフィン性不飽和
基、カルボキシル基など)を有するアルコキシシラン系
化合物、第1級又は第2級アミノ基を有するとともに塩
の形態(塩酸塩など)を有しているアルコキシシラン系
化合物、第1級又は第2級アミノ基を有するとともにア
ルコキシシリル基を複数有しているアルコキシシラン系
化合物も用いることができる。
ン(A4)としては、反応のし易さ、広く市販され入手の
し易さなどの点から、第1級アミノ基を有するアミノ基
含有アルコキシシラン(A4)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−アミノプロピルト
リエトキシシラン、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、γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシランを好適に用いることができる。ま
た、第2級アミノ基のみを有するアミノ基含有アルコキ
シシラン(A4)としては、例えば、N−フェニル−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−n−ブチル−
3−アミノプロピルトリメトキシシランを好適に用いる
ことができる。
有アルコキシシラン化合物(A4)としては、前記に例示
のような少なくとも第1級アミノ基を含有するアルコキ
シシラン化合物(以下、「第1級アミノ基含有アルコキ
シシラン」と称する場合がある)と、不飽和カルボン酸
エステル(A5)とが反応して得られた少なくとも第2級
アミノ基を含有するアルコキシシラン化合物(以下、
「エステル変成アミノ基含有アルコキシシラン(A4-
5)」と称する場合がある)であってもよい。このよう
なエステル変成アミノ基含有アルコキシシラン(A4-5)
において、不飽和カルボン酸エステル(A5)としては、
不飽和カルボン酸のカルボン酸基(カルボキシル基)の
うち少なくとも1つ(好ましくはすべて)がエステルの
形態となっている化合物であれば、特に制限されない。
不飽和カルボン酸エステル(A5)としては、不飽和1価
カルボン酸エステルであってもよく、不飽和多価カルボ
ン酸エステル(例えば、不飽和2価カルボン酸エステル
など)であってもよい。不飽和カルボン酸エステル(A
5)は単独で又は2種以上組み合わせて使用することが
できる。
は、炭素−炭素二重結合を形成している炭素原子に直接
カルボキシル基又はそのエステル(例えば、アルコキシ
カルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、ア
リールオキシカルボニル基など)が結合している化合物
が好適である。このような化合物としては、例えば、ア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、クロトン酸
エステル、イソクロトン酸エステル、2−ブテン酸エス
テル、3−メチル−2−ブテン酸エステル、2−ペンテ
ン酸エステル、2−オクテン酸エステル等の他、桂皮酸
エステル等の不飽和1価カルボン酸エステル;マレイン
酸エステル(モノ又はジエステル)、フマル酸エステル
(モノ又はジエステル)、イタコン酸エステル(モノ又
はジエステル)等の不飽和2価カルボン酸のエステルな
どが挙げられる。
て、エステル部位としては、メチルエステル、エチルエ
ステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブ
チルエステル、イソブチルエステル、s−ブチルエステ
ル、t−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペン
チルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、
オクチルエステル、2−エチルヘキシルエステル、ノニ
ルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウ
ンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエス
テル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、
オクタデシルエステル等の脂肪族炭化水素によるエステ
ル(アルキルエステルなど);シクロヘキシルエステ
ル、イソボルニルエステル、ボルニルエステル、ジシク
ロペンタジエニルエステル、ジシクロペンタニルエステ
ル、ジシクロペンテニルエステル、トリシクロデカニル
エステル等の脂環式炭化水素によるエステル(シクロア
ルキルエステルなど);フェニルエステル、ベンジルエ
ステル等の芳香族炭化水素によるエステル(アリールエ
ステルなど)などが挙げられる。なお、エステル部位を
複数有する場合、それぞれのエステル部位は、同一であ
ってもよく異なっていてもよい。
は、前記例示の不飽和カルボン酸エステルの中でもアク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル(以下、これら
を「(メタ)アクリル酸エステル」と総称する場合があ
る)、マレイン酸ジエステルを好適に用いることができ
る。より具体的には、(メタ)アクリル酸エステルとし
ては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)
アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、
(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アク
リル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の
(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられ
る。また、マレイン酸ジエステルには、例えば、マレイ
ン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチ
ル、マレイン酸ジヘキシル、マレイン酸ジオクチル、マ
レイン酸2−エチルヘキシル、マレイン酸ジドデシル、
マレイン酸ジオクタデシル等のマレイン酸ジアルキルエ
ステルなどが含まれる。
コキシシランと、不飽和カルボン酸エステル(A5)とが
反応して得られた少なくとも第2級アミノ基を含有する
アルコキシシラン化合物[エステル変成アミノ基含有ア
ルコキシシラン(A4-5)]としては、不飽和カルボン酸
エステル(A5)の炭素−炭素二重結合におけるβ位の炭
素原子が、第1級アミノ基含有アルコキシシランにおけ
るアミノ基の窒素原子に少なくとも結合した化合物等が
挙げられる。すなわち、エステル変成アミノ基含有アル
コキシシラン(A4-5)は、第1級アミノ基含有アルコキ
シシランにおけるアミノ基の窒素原子が、不飽和カルボ
ン酸エステル(A5)の不飽和結合(炭素−炭素二重結
合)に対してマイケル付加反応を行うことにより得られ
る化合物である。該反応は、溶媒の存在下又は非存在下
で行うことができる。また、反応に際しては加熱や加圧
を行ってもよい。
ルコキシシラン(A4-5)としては、例えば、第1級アミ
ノ基含有アルコキシシランが前記式(2a)で表される
第1級アミノ基のみを有するアルコキシシラン化合物で
あり、不飽和カルボン酸エステル(A5)が下記式(3)
で表される不飽和カルボン酸エステルである場合、下記
式(4)で表すことができる。
水素原子又はアルキル基を示す。R7はアルキル基、ア
リール基又はシクロアルキル基を示す、R9は水素原
子、アルキル基、アルコキシカルボニル基、アリールオ
キシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基
を示す。)
記に同じ。)
シシラン(A4-5)としては、例えば、第1級アミノ基含
有アルコキシシランが前記式(2b)で表される第1級
アミノ基及び第2級アミノ基を有するアルコキシシラン
化合物であり、不飽和カルボン酸エステル(A5)が前記
式(3)で表される不飽和カルボン酸エステルである場
合、下記式(5a)又は下記式(5b)で表すことがで
きる。
R9およびmは前記に同じ。)
(5b)において、R1〜R4およびmは前記と同様であ
る。具体的には、R1のアルキル基としては、例えば、
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブ
チル基、イソブチル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4
程度のアルキル基が好適である。また、R2のアルキル
基としては、R1のアルキル基と同様のアルキル基を用
いることができるが、メチル基やエチル基が好ましい。
R3のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン
基、トリメチレン基等の炭素数1〜3程度のアルキレン
基が好適である。また、R4のアルキレン基としては、
前記R3のアルキレン基と同様に、炭素数1〜3程度の
アルキレン基を用いることができる。なお、mは1〜3
の整数である。
ば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜2程度のアルキ
ル基などが挙げられる。R7のアルキル基としては、例
えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イ
ソブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、
2−エチルヘキシル基等の炭素数1〜20程度のアルキ
ル基が挙げられる。また、R7のアリール基としては、
フェニル基が挙げられ、R7のシクロアルキル基として
はシクロヘキシル基などが挙げられる。R8のアルキル
基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ヘキシル
基等の炭素数1〜6程度のアルキル基が挙げられる。さ
らにまた、R9のアルキル基としては、例えば、メチル
基、エチル基等の炭素数1〜2程度のアルキル基などが
挙げられる。また、R9のアルコキシカルボニル基、ア
リールオキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカル
ボニル基において、アルキル基部位、アリール基部位、
シクロアルキル基部位としては、前記R7で例示のアル
キル基、アリール基、シクロアルキル基が好適に用いら
れる。
ン(A4)としては、少なくとも第2級アミノ基(モノ置
換アミノ基)を含有しているアルコキシシラン化合物
[なかでも、前記式(4)、前記式(5a)や前記式
(5b)で表されるようなエステル変成アルコキシシラ
ン(A4-5)]が好適である。
端ウレタンプレポリマー(A)]前述のように、アニオ
ン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマ
ー(A)は、ポリオール(A1)、ポリオール(A2)、ポ
リイソシアネート(A3)、およびアミノ基含有アルコキ
シシラン(A4)の反応生成物であり、分子内にポリオー
ル(A2)に由来するアニオン性基と、主鎖の末端にアミ
ノ基含有アルコキシシラン(A4)に由来するアルコキシ
シリル基とを有するウレタンプレポリマーである。アニ
オン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリ
マーとしては、例えば、ポリオール(A1)、ポリオール
(A2)及びポリイソシアネート(A3)の反応生成物であ
るアニオン性基含有ウレタンプレポリマーと、アミノ基
含有アルコキシシラン(A4)との反応により得られる末
端アルコキシシリル化アニオン性基含有ウレタンプレポ
リマーが好ましい。
レタンプレポリマーは、ポリオール(A1)、ポリオール
(A2)及びポリイソシアネート(A3)の反応生成物であ
り、該反応は、ポリオール化合物とポリイソシアネート
化合物とを反応させてウレタンプレポリマーを調製する
公知乃至慣用の方法に準じて行うことができる。該アニ
オン性基含有ウレタンプレポリマーとしては、末端がイ
ソシアネート基となっているものが好ましい。
2)及びポリイソシアネート(A3)を混合又は反応する
際には、反応促進のために重合触媒を用いることができ
る。また、反応又は混合は溶媒中で行うことができる。
マーと、アミノ基含有アルコキシシラン(A4)との反応
は、両者を混合し、必要に応じて加熱することにより行
うことができる。該反応により、前記アニオン性基含有
ウレタンプレポリマーの末端のイソシアネート基がアル
コキシシリル化されて、末端アルコキシシリル化アニオ
ン性基含有ウレタンプレポリマーであるアニオン性基含
有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)
を調製することができる。
合触媒を加えることができる。重合触媒としては、例え
ば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを
反応させる際に用いられる公知乃至慣用の重合触媒(硬
化触媒)を用いることができる。より具体的には、重合
触媒としては、有機錫化合物、金属錯体、アミン化合物
などの塩基性化合物、有機燐酸化合物などが挙げられ
る。有機錫化合物には、例えば、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫マレート、ジブチル錫フタレート、オク
チル酸第一錫、ジブチル錫メトキシド、ジブチル錫ジア
セチルアセテート、ジブチル錫ジバーサテートなどが含
まれる。また、金属錯体としては、テトラブチルチタネ
ート、テトライソプロピルチタネート、トリエタノール
アミンチタネート等のチタネート化合物類;オクチル酸
鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コ
バルト等のカルボン酸金属塩;アルミニウムアセチルア
セトナート錯体、バナジウムアセチルアセトナート錯体
等の金属アセチルアセトナート錯体などが挙げられる。
さらに、アミン化合物等の塩基性化合物には、例えば、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類;テトラ
メチルアンモニウムクロライド、ベンザルコニウムクロ
ライド等の第四級アンモニウム塩類;三共エアプロダク
ツ社製の商品名「DABCO」シリーズや「DABCO
BL」シリーズ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.
0]ウンデセ−7−エン等の複数の窒素原子を含む直鎖
或いは環状の第三級アミン又は第四級アンモニウム塩な
どが含まれる。さらにまた、有機燐酸化合物としては、
モノメチル燐酸、ジ−n−ブチル燐酸、燐酸トリフェニ
ル等が挙げられる。
いることができる。
は問わない。しかし、アニオン性基含有アルコキシシリ
ル基末端ウレタンプレポリマー(A)を効率よく得るた
めには、まず、ポリオール(A1)及びポリオール(A2)
の混合物に、ポリイソシアネート(A3)を加え、さらに
必要に応じて重合触媒を加えて反応させて、アニオン性
基含有ウレタンプレポリマーを調製した後に、該反応混
合液にアミノ基含有アルコキシシラン(A4)を加えて反
応させることにより、アニオン性基含有アルコキシシリ
ル基末端ウレタンプレポリマー(A)を調製することが
好ましい。
オール(A2)、ポリイソシアネート(A3)、アミノ基含
有アルコキシシラン(A4)の各成分の割合は特に制限さ
れない。例えば、ポリイソシアネート(A3)と、ポリオ
ール(A1)及びポリオール(A2)との割合としては、ポ
リイソシアネート(A3)におけるイソシアネート基/ポ
リオール(A1)及びポリオール(A2)におけるヒドロキ
シル基(NCO/OH)(当量比)が、1より大きく
1.5以下(好ましくは1.02〜1.3、さらに好ま
しくは1.04〜1.2)となるような範囲から選択す
ることができる。該NCO/OHの比が大きすぎると
(例えば、1.5(当量比)を越えると)、水性コンタ
クト型接着剤の安定性が低下するとともに、コンタクト
性も低下する。一方、該NCO/OHの比が小さすぎる
と(例えば、1以下(当量比)であると)、シリル基を
導入することができなくなり、また、水性コンタクト型
接着剤のコンタクト性が低下する。
アニオン性基含有ウレタンプレポリマー中のイソシアネ
ート基の含有量が、0.05〜2.0質量%(好ましく
は0.1〜1.5質量%、さらに好ましくは0.3〜
1.0質量%)となるような割合で含まれていることが
好ましい。イソシアネート基の含有量は、多すぎても
(例えば、2.0質量%を越えても)、少なすぎても
(例えば、0.05質量%未満であっても)、水性コン
タクト型接着剤のコンタクト性が低下する。
含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー
(A)中のアニオン性基の含有量が、0.2〜3.0質
量%(好ましくは0.5〜2.5質量%、さらに好まし
くは0.8〜2.0質量%)となるような割合で含まれ
ていることが好ましい。該アニオン性基の含有量が多す
ぎると(例えば、3.0質量%を越えると)、水性コン
タクト型接着剤の粘度が高くなり作業性が低下するとと
もに、硬化後の耐水性も低下する。一方、該アニオン性
基の含有量が少なすぎると(例えば、0.2質量%未満
であると)、水性コンタクト型接着剤中の樹脂成分の分
散安定性が低下する。
ン(A4)は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端
ウレタンプレポリマー(A)中のケイ素原子の含有量
が、0.05〜1.0質量%(好ましくは0.1〜0.
8質量%、さらに好ましくは0.2〜0.6質量%)と
なるような割合で含まれていることが好ましい。該ケイ
素含有量が多すぎると(例えば、1.0質量%を越える
と)、水性コンタクト型接着剤のコンタクト性が低下
し、一方、少なすぎると(例えば、0.05質量%未満
であると)、水性コンタクト型接着剤のコンタクト性が
低下する。
は、アミノ基含有アルコキシシラン(A4)のうち第1級
アミノ基含有アルコキシシランにおける第1級アミノ基
及び第2級アミノ基と等モル量であることが望ましい
が、例えば、第1級アミノ基含有アルコキシシランにお
ける第1級アミノ基及び第2級アミノ基1モルに対して
0.8〜2モル程度の範囲から選択することができる。
なお、不飽和カルボン酸エステルは、少なくとも第2級
アミノ基が残存するような条件で反応させて用いること
ができる。
(B)としては、塩基性無機化合物であってもよく、塩
基性有機化合物であってもよい。塩基性化合物(B)は
単独で又は2種以上組み合わせて使用することができ
る。塩基性無機化合物としては、例えば、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩;炭
酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属
炭酸水素塩;酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等のアルカ
リ金属酢酸塩などのアルカリ金属化合物や、水酸化マグ
ネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物;炭酸マグネシ
ウム等のアルカリ土類金属炭酸塩などのアルカリ土類金
属化合物の他、アンモニアを好適に用いることができ
る。
ば、脂肪族アミン、芳香族アミン、塩基性含窒素複素環
化合物などのアミン系化合物を好適に用いることができ
る。脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソ
プロピルアミン、トリブチルアミン、トリイソブチルア
ミン、トリs−ブチルアミン、トリt−ブチルアミン、
トリペンチルアミン、トリヘキシルアミンなどのトリア
ルキルアミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブ
チルアミンなどのジアルキルアミン;メチルアミン、エ
チルアミン、ブチルアミンなどのモノアルキルアミン;
トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプ
ロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリ
ブタノールアミン、トリペンタノールアミン、トリイソ
ペンタノールアミン、トリヘキサノールアミンなどのト
リアルコールアミン;ジメタノールアミン、ジエタノー
ルアミンなどのジアルコールアミン;メタノールアミ
ン、エタノールアミンなどのモノアルコールアミンなど
の他、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどが
挙げられる。芳香族アミンには、例えば、N,N−ジメ
チルアニリンなどが含まれる。塩基性含窒素複素環化合
物としては、例えば、モルホリン、ピペリジン、ピロリ
ジンなどの環状アミンの他、ピリジン、α−ピコリン、
β−ピコリン、γ−ピコリン、キノリン、N−メチルモ
ルホリンなどが挙げられる。
は、アンモニアやアミン系化合物を好適に用いることが
できる。アミン系化合物の中でも、トリアルキルアミン
やトリアルコールアミンなどの第三級アミン化合物が好
適である。
は、イオン交換水や純水などを用いることができる。
て、水性コンタクト型接着剤は、アニオン性基含有アル
コキシシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)と、塩
基性化合物(B)と、水(C)とからなっている。具体
的には、水性コンタクト型接着剤は、アニオン性基含有
アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)、
塩基性化合物(B)及び水(C)の混合物であってもよ
く、該混合によりアニオン性基含有アルコキシシリル基
末端ウレタンプレポリマー(A)と、塩基性化合物
(B)及び水(C)とが反応した反応生成物を含む反応
組成物であってもよい。アニオン性基含有アルコキシシ
リル基末端ウレタンプレポリマー(A)と、塩基性化合
物(B)との反応としては、アニオン性基含有アルコキ
シシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)におけるア
ニオン性基が塩基性化合物(B)により部分的に又は全
体的に中和される中和反応が挙げられる。すなわち、ア
ニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポ
リマー(A)と、塩基性化合物(B)との反応により、
アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレ
ポリマー(A)におけるアニオン性基が塩となってい
る。
基末端ウレタンプレポリマー(A)と、水(C)との反
応としては、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端
ウレタンプレポリマー(A)における末端のアルコキシ
シリル基が水(C)により加水分解される加水分解反応
が挙げられる。すなわち、アニオン性基含有アルコキシ
シリル基末端ウレタンプレポリマー(A)と、水(C)
との反応により、アニオン性基含有アルコキシシリル基
末端ウレタンプレポリマー(A)における末端のアルコ
キシシリル基が部分的に又は全体的にシラノール基及び
/又はシロキサン結合となっている。すなわち、アニオ
ン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマ
ー(A)における末端のアルコキシシリル基のうち少な
くとも1つのアルコキシル基が水(C)との加水分解反
応の影響を受けている。なお、シラノール基とは、少な
くとも1つのヒドロキシル基を有するケイ素原子からな
る基のことを意味しており、アルコキシ基などの置換基
を有していてもよい。
シリル基末端ウレタンプレポリマー(A)と、塩基性化
合物(B)及び水(C)とが反応した反応生成物として
は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタン
プレポリマー(A)におけるアニオン性基が塩基性化合
物(B)により中和されてアニオン性基の塩となってお
り、且つ末端のアルコキシシリル基が部分的に又は全体
的に水(C)により加水分解されてシラノール基及び/
又はシロキサン結合となっている水性シラノール化ウレ
タンプレポリマーが挙げられる。すなわち、本発明で
は、水性コンタクト型接着剤としては、前記水性シラノ
ール化ウレタンプレポリマーを含む反応組成物(水性シ
ラノール化ウレタンプレポリマー組成物)からなる水性
シリル化ウレタン系接着剤であることが好ましい。
型接着剤は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端
ウレタンプレポリマー(A)と、塩基性化合物(B)
と、水(C)とを混合して調製することができ、その混
合の順序は特に制限されない。本発明における水性コン
タクト型接着剤としては、アニオン性基含有アルコキシ
シリル基末端ウレタンプレポリマー(A)に、塩基性化
合物(B)及び水(C)を配合して、望ましくは激しい
攪拌などを行って、中和反応や加水分解反応等の反応を
促進させることにより、水溶液又は水分散液として、調
製することができる。
は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタン
プレポリマー(A)を調製する際に予め用いることがで
きる。具体的には、例えば、ポリオール(A1)、ポリオ
ール(A2)及びポリイソシアネート(A3)の反応生成物
と、アミノ基含有アルコキシシラン(A4)とを反応させ
る際に、塩基性化合物(B)を加えることにより、塩基
性化合物(B)の存在下、前記反応を行うことができ
る。
としては、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウ
レタンプレポリマー(A)中のアニオン性基に対して5
0〜120モル%(好ましくは80〜110モル%)程
度の範囲から選択することができる。
ては、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタ
ンプレポリマー(A)100質量部に対して65〜90
0質量部(好ましくは100〜400質量部)程度の範
囲から選択することができる。
いて、その水酸基価(OHV)としては、特に制限され
ず、例えば、60〜300mg−KOH/g(好ましく
は80〜250mg−KOH/g)程度の範囲から選択
することができる。また、カルボキシル基などのアニオ
ン性基の中和率は、特に制限されないが、例えば、80
%以上(好ましくは90〜100%)であることが望ま
しい。さらにまた、樹脂分としては、特に制限されない
が、例えば、10〜60質量%(好ましくは20〜50
質量%)程度の範囲から選択することができる。
剤としては、有機溶剤を全く含まない完全に水性である
水性コンタクト型接着剤の形態であってもよい。従来の
水性コンタクト型接着剤として市販されているものには
若干有機溶剤が含まれているのが実情ではあるが、本発
明における水性コンタクト型接着剤では有機溶剤が全く
含まれていなくてもよい。なお、水性コンタクト型接着
剤には、その水溶液又は水分散液の粘度調整等のため
に、ケトン類、低級アルコールなどの親水性の有機溶剤
(水溶性有機溶剤)が含まれていてもよい。該有機溶剤
は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができ
る。具体的には、ケトン類には、アセトンなどが含まれ
る。また、低級アルコールとしては、例えば、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブ
タノール、イソブタノール。s−ブタノール、t−ブタ
ノール、ペンタノール、ヘキサノール等の1価アルコー
ル;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,
2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセ
リン等の多価アルコールなどが挙げられる。また、水溶
性有機溶剤としては、プロピレンカーボネート;ジメチ
ルカーボネート;トリメチルホスフェート;ポリオキシ
エチレンのジエーテル、ジエステル或いはジアリルエー
テル類;グリコールのジエーテル或いはジアセテート
類;1,3−ジオキソラン;N−メチル−2−ピロリド
ンなどを用いることができる。このような有機溶剤の使
用量としては、調整する粘度の大きさ等により適宜選択
することができ、例えば、アニオン性基含有アルコキシ
シリル基末端ウレタンプレポリマー(A)100質量部
に対して0〜100質量部(好ましくは1〜50質量
部)程度の範囲から選択することができる。
性改質親水性溶剤が含まれていてもよい。該濡れ性改質
親水性溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリ
ドン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどが挙げ
られる。
は、充填材、可塑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤、熱安定剤、着色剤(顔料や染料など)、防かび
剤、濡れ促進剤、粘性改良剤、香料、各種タッキファイ
ヤー(エマルジョンタッキファイヤーなど)、カップリ
ング剤(チタネート系カップリング剤、アルミニウム系
カップリング剤など)、光硬化触媒、乳化剤、界面活性
剤、エマルジョンやラテックス、架橋剤などの各種添加
剤又は成分、溶剤などが含まれていてもよい。例えば、
充填材としては、炭酸カルシウムや各種処理が施された
炭酸カルシウム、フュームドシリカ、クレー、タルク、
各種バルーン、ノイブルシリカ、カオリン、ケイ酸アル
ミニウムなどが挙げられる。また、可塑剤には、ジオク
チルフタレート、ジブチルフタレートなどのフタル酸エ
ステル類;アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル
などの脂肪族カルボン酸エステルなどが含まれる。タッ
キファイヤーとしては、例えば、安定化ロジンエステ
ル、重合ロジンエステル、テルペンフェノール、石油系
樹脂等のエマルジョンタッキファイヤーなどが挙げられ
る。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキ
シ系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、アジリジン系架
橋剤、ポリエチレンイミン系架橋剤、メラミン系架橋剤
などを用いることができる。なお、溶剤としては、アニ
オン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリ
マー(A)、塩基性化合物(B)及び水(C)からなる
水性コンタクト型接着剤と相溶性がいいものであれば特
に制限されず、いずれの溶剤を用いてもよい。
期接着強度が高いので、接着に際して仮押さえ・圧締を
必要としない。従って、被着体同士を接着させる作業性
が良好であり、複数の被着体を容易に貼り合わせること
が可能である。具体的には、本発明では、アニオン性基
含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー
(A)、塩基性化合物(B)及び水(C)からなる水性
コンタクト型接着剤を、貼り合わせる被着体(I,II)
のうち少なくとも何れか一方の被着体の表面に塗布し
て、所定時間経過後、水性コンタクト型接着剤による粘
着性が発現している状態で、該被着体(I)及び/又は
被着体(II)に形成された水性コンタクト型接着剤によ
る接着剤層を介して、被着体(I,II)同士を貼り合わ
せて貼着させることができる。
(I,II)のうち少なくとも一方の被着体の貼着させる
表面(貼着面)、すなわち、一方の被着体の貼着面また
は両方の被着体におけるそれぞれの貼着面に水性コンタ
クト型接着剤を塗布した後、所定時間放置することによ
り、水性コンタクト型接着剤の粘着性を発現させること
ができる。そのため、両被着体(I,II)のうち少なく
とも一方の被着体の貼着面に水性コンタクト型接着剤を
塗布した後、所定時間経過させてから、該貼着面上に形
成されている接着剤層を介して、両被着体の貼着面同士
を貼り合わせている。この所定時間は、接着剤の塗布
量、温度や湿度などに応じて適宜選択することができ
る。なお、放置時間が長すぎると、水性コンタクト型接
着剤の粘着性が低下して、もはや被着体同士を貼り合わ
せることができなくなるので、水性コンタクト型接着剤
の粘着性が発現している間に、被着体同士を貼り合わせ
ることが重要である。
塗布面に塗布した後に放置する際の乾燥条件としては、
自然乾燥条件および強制乾燥条件のいずれであってもよ
い。強制乾燥条件を採用することにより、接着剤を塗布
した後に放置する時間を短縮させることができる。この
ように強制乾燥条件での温度を適宜選択して、放置時間
をコントロールすることができる。
同一の素材からなる被着体であってもよく、異なる素材
からなる被着体であってもよい。また、被着体(I,I
I)はそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用す
ることができる。さらにまた、被着体(I,II)の素材
としては、多孔質材料、非多孔質材料のいずれであって
もよい。具体的には、被着体(I,II)の素材として
は、例えば、木材、合板、チップボード、パーチクルボ
ード、ハードボードなどの木質材料;スレート板、珪カ
ル板、モルタル、タイルなどの無機質材料;メラミン樹
脂化粧板、ベークライト板、発泡スチロール、各種プラ
スチックフィルム又はシート(例えば、ポリ塩化ビニル
系フィルム又はシート、ポリエステル系フィルム又はシ
ート、ポリオレフィン系フィルム又はシート等)などの
プラスチック材料;天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム
等のゴム材料;段ボール紙、板紙、クラフト紙などの紙
質材料の他、加工紙(例えば、防湿紙などの表面処理さ
れた加工紙など)などの難接着紙材料、ガラス材料、金
属材料(例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅な
ど)などが挙げられる。また、ポリ塩化ビニル製の長尺
のシート(長尺塩ビシート)や、リノリウムなどの化学
系床材や壁材となる建築材料なども挙げられる。このよ
うに、幅広い材料からなる被着体に対して適用すること
ができる。従って、例えば、フラッシュパネル、化粧合
板、プレハブパネル、集成材などにおける木材の貼り合
わせや、縁貼り、ホゾ、ダボ、トメ、ハギ、角木などを
用いた木材の組み立てなどの木材工業における木材の接
着、段ボール、合紙、紙管、紙の製袋などの紙加工など
で利用することができる。また、各種プラスチックフィ
ルム又はシートなどのプラスチック材料、ゴム材料やリ
ノリウムの貼り合わせや、ガラス材料や金属材料からな
る被着体同士の貼り合わせにも利用することができる。
着方法では、前述のように、アニオン性基含有アルコキ
シシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)、塩基性化
合物(B)及び水(C)からなる水性コンタクト型接着
剤を用いているので、該接着剤が硬化する硬化速度の水
の乾燥速度への依存性が従来のものよりも少なく、初期
接着強度が高くなっている。これは、水性コンタクト型
接着剤を塗布した後、該接着剤中の水が蒸発して減少す
ると、接着剤中の水性シラノール化ウレタンプレポリマ
ーにおけるシラノール基が縮合反応を起こすことによ
り、硬化(架橋)が生じるからである。すなわち、接着
剤中の水性シラノール化ウレタンプレポリマーにおける
シラノール基の縮合反応のみが硬化に関与しているため
であると思われる。
おり、この架橋反応は水がある程度存在していても進行
し、水を保持したままでも、凝集力を発現することが可
能である。そのため、初期接着強度が高い。
度が高くなっていることには、水性化するために水性シ
ラノール化ウレタンプレポリマーの分子内に導入された
イオンセンター(カルボン酸塩等のアニオン性基の塩)
が、シラノール基間における縮合反応の促進触媒として
機能していることも関係していると思われる。
水中であるにもかかわらず、水性シラノール化ウレタン
プレポリマーのシラノール基が安定に存在している理由
は定かではないが、例えば、シラノール基が、系中に多
量に存在する水分子により保護されて、シラノール基間
の縮合反応が抑制又は防止されているため、及び/又
は、シラノール基が、アミノ基含有アルコキシシラン
(A4)に由来する第2級アミノ基や第3級アミノ基の窒
素原子に結合している置換基(例えば、不飽和カルボン
酸エステル(A5)に由来する長鎖の置換基又はそのエス
テル部位など)により保護され、シラノール基間の縮合
反応が抑制又は防止されているためであると思われる。
従って、本発明では、水性コンタクト型接着剤は、1液
架橋型タイプの水性接着剤であるにもかかわらず、接着
剤の安定性が優れているとともに、硬化速度が速い。
着剤による接着方法では、特定の水性コンタクト型接着
剤を用いているので、初期接着強度が高く、被着体同士
を貼り合わせる際に仮押さえ・圧締を行う必要がなく、
接着の作業性が優れている。特に、有機溶剤を全く含ま
ない完全な水性であっても、初期接着強度が優れてお
り、被着体同士の貼着に際して仮押さえや圧締が必要で
はない。
を全く含まない完全な水性であってもよいので)、取り
扱い性や作業性が優れており、人体や環境に対して安全
性が高い。さらには、被着体としては、従来のように、
少なくとも一方が多孔質である必要はなく、非多孔質同
士であっても、接着させることができる。また、コンタ
クト性が優れているだけでなく、接着剤が硬化した後の
接着剤部位の耐水性及び耐熱性も良好である。
して加熱を必要とせず、さらには接着剤が低粘度である
ので、作業性が一層優れている。
性プロファイルマシンやラッピングマシンにおける接着
に対して好適に用いることができる。
ル等のプラスチック製、天然ゴムやシリコンゴム等のゴ
ム製の他、リノリウム製などの化学系床材の施工、コル
クタイルの施工、幅木の施工などのような初期コンタク
ト性が要求される内装工事の施工に好適に利用すること
ができる。特に、本発明では、有機溶剤を完全に含んで
いない水性コンタクト型接着剤を利用することにより、
人体等への安全性を顕著に高めることができるので、有
機溶剤の使用を控える傾向にある内装工事において、本
発明の水性コンタクト型接着剤による接着方法は極めて
好適である。
タクト型接着剤を用いているので、接着に際して仮押さ
えや圧締を行わずに、被着体同士を接着させており、接
着の作業性が良好である。しかも人体や環境に対して優
れた安全性で、接着の作業を行うことができる。さらに
は、被着体同士が非多孔質であっても強固に接着させる
ことができる。また、硬化後の耐水性及び耐熱性も優れ
ている。
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。なお、以下、特に断りのない限り、「部」
は「質量部」を、「%」は「質量%」を示す。実施例及
び比較例で用いた材料は下記の通りである。
エステルジオール、数平均分子量:2000、水酸基
価:56.1mg−KOH/g;「ポリオール(A1-
1)」と称する場合がある] (2)商品名「PTMG2000」[三菱化学社製、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコール、数平均分子量:
2000、水酸基価:56.1mg−KOH/g;「ポ
リオール(A1-2)」と称する場合がある] (3)商品名「スミフェン3600」[住化バイエルウ
レタン社製、ポリプロピレングリコール、数平均分子
量:2000、水酸基価:56.1mg−KOH/g;
「ポリオール(A1-3)」と称する場合がある] (4)商品名「プラクセル220EC」[ダイセル化学
工業社製、ポリカーボネート系ジオール、数平均分子
量:2000、水酸基価:56.1mg−KOH/g;
「ポリオール(A1-4)」と称する場合がある]
8.1mg−KOH/g;「ポリオール(A2-1)」と称
する場合がある]
有率(NCO含有率):37.8%、IPDI;「ポリ
イソシアネート(A3-1)」と称する場合がある]
シシラン化合物] (1)商品名「KBM602」[信越化学工業社製、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;「アミノ基含有アルコキシシラン(A4-
1)」と称する場合がある] (2)商品名「KBM903」[信越化学工業社製、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン;「アミノ基含有
アルコキシシラン(A4-2)」と称する場合がある] (3)商品名「KBM573」[信越化学工業社製、N
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン;
「アミノ基含有アルコキシシラン(A4-3)」と称する場
合がある]
エステル(A5-1)」と称する場合がある] (2)マレイン酸ジメチル[「カルボン酸エステル(A5
-2)」と称する場合がある]
ン(A4-1):1モルに対して、カルボン酸エステル(A5
-1):2モルの割合で用い、混合して、50℃で7日間
反応させて反応生成物[「アミノ基含有アルコキシシラ
ン(A4-a)」と称する場合がある]を得た。
ン(A4-2):1モルに対して、カルボン酸エステル(A5
-1):1モルの割合で用い、混合して、50℃で7日間
反応させて反応生成物[「アミノ基含有アルコキシシラ
ン(A4-b)」と称する場合がある]を得た。
ン(A4-1):1モルに対して、カルボン酸エステル(A5
-2):2モルの割合で用い、混合して、50℃で7日間
反応させて反応生成物[「アミノ基含有アルコキシシラ
ン(A4-c)」と称する場合がある]を得た。
ンサー及び攪拌装置の付いた4つ口フラスコに、ポリオ
ール(A1-1):100部、ポリオール(A2-1):8部、
ポリイソシアネート(A3-1):26部及びアセトン:1
20部を配合し、75〜80℃の温度で窒素気流下6時
間反応を行い、残存イソシアネート基が0.8%のカル
ボキシル基含有イソシアネート基末端ウレタンプレポリ
マーを含む反応混合物を得た。このカルボキシル基含有
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーの反応混合
物全量に、アミノ基含有アルコキシシラン(A4-a):1
4.7部を配合して混合した後、75〜80℃の温度で
窒素気流下1時間反応を行い、カルボキシル基含有アル
コキシシリル基末端ウレタンプレポリマーを含む反応混
合物を得た。次に、カルボキシル基含有アルコキシシリ
ル基末端ウレタンプレポリマーを含む反応混合物を40
℃まで冷却した後、トリエチルアミン:5.5部を配合
し、高速攪拌下、脱イオン水:213部加えて、分散液
を得た。この分散液を減圧下、45〜50℃でアセトン
を留去した後、脱イオン水により固形分を42%に調整
した水性シラノール化ウレタン系樹脂組成物(接着剤)
を得た。
と以外は、実施例1と同様にして、それぞれ、実施例2
〜9に係る水性シラノール化ウレタン系樹脂組成物(接
着剤)を得た。
クロロプレン系接着剤(商品名「ボンドG17」コニシ
社製)を用いた。
ロロプレン系接着剤(商品名「ボンド水性G」コニシ社
製)を用いた。
リコン系接着剤(商品名「セメダインスーパーX」セメ
ダイン社製)を用いた。
化ウレタン系樹脂組成物に関する各種の特性や割合など
について、表2に示した。表2において、「OHV(m
g−KOH/g)」は、水性シラノール化ウレタン系樹
脂組成物からなる接着剤の水酸基価(mg−KOH/
g)を示している。「NCO/OH(当量比)」は、ポ
リイソシアネート化合物におけるイソシアネート基と、
アニオン性基非含有ポリオール化合物及びアニオン性基
含有ポリオール化合物におけるヒドロキシル基との割合
(NCO/OH)(当量比)を示している。「NCOの
割合(%)」は、カルボキシル基含有ウレタンプレポリ
マー中のイソシアネート基(NCO)の含有量(%)を
示している。「カルボキシル基含有率(%)」は、カル
ボキシル基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポ
リマー中のカルボキシル基(COOH)の含有率(%)
を示している。「シリル化率(%)」は、カルボキシル
基含有ウレタンプレポリマー中のイソシアネート基と、
第1級又は第2級アミノ基含有アルコキシシラン化合物
との反応率(%)を示している。「中和率(%)」は、
カルボキシル基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプ
レポリマー中のカルボキシル基がトリエチルアミンによ
り中和されて塩となった割合(%)を示している。「樹
脂分(%)」は、水性シラノール化ウレタン系樹脂組成
物からなる接着剤中の水性シラノール化ウレタン系樹脂
の割合(%)を示している。「Si含有率(%)」は、
水性シラノール化ウレタン系樹脂中のケイ素原子(S
i)の含有率(%)を示している。「アセトン使用量
(g)」は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分
とを反応させる際に溶媒として用いたアセトンの使用量
(g)を示している。
係る接着剤について、下記のコンタクト性の評価方法、
貼り合わせ可能時間の測定方法、耐水性の評価方法臭気
の有無の測定・評価を行って、コンタクト性、貼り合わ
せ可能時間、耐水性および臭気の有無を評価した。な
お、評価結果は表2に示した。
て、アサダ材/アサダ材(それぞれ、100mm×25
mm×5mm)を用い、接着剤を両方の被着体の片面に
塗布(塗布量:約80g/m2)し、温度:23℃且つ
湿度:55%RHの条件下、所定の時間放置した後、塗
布した面同士を貼り合わせて、該貼り合わせ後、直ちに
引張剪断試験(JIS K6850に準じる)を行っ
て、初期接着強度を測定し、下記の評価基準により評価
した。 (評価基準) ○:接着強度が100mN/mm2以上である △:接着強度が50〜100mN/mm2である ×:接着強度が50mN/mm2未満である ××:接着剤層の層間剥離が60%以上である
ンタクト性の評価が○又は△である時間の範囲を求め
た。
ダ材/アサダ材(それぞれ、100mm×25mm×5
mm)を用い、接着剤を両方の被着体の片面に塗布(塗
布量:約80g/m2)し、温度:23℃且つ湿度:5
5%RHの条件下で、前記コンタクト性の評価方法又は
貼り合わせ可能時間の測定方法により求められた貼り合
わせ可能時間放置した後、貼り合わせ、該貼着された被
着体を温度:23℃且つ湿度:55%RHの条件下で7
日間養生させた。該7日間養生後の貼着されている被着
体について、引張剪断試験(JIS K 6850に準
じる)を行って、接着強度を求め、該接着強度を常態接
着強度とした。また、7日間養生後の貼着されている被
着体を、温度:20℃の水中に24時間放置した後、引
張剪断試験(JIS K 6850に準じる)を行っ
て、接着強度を求め、該接着強度を求め、下記の評価基
準により耐水性を評価した。 (評価基準)○:水中に放置後の接着強度が常態接着強
度の50%以上の大きさである。 ×:水中に放置後の接着強度が常態接着強度の50%未
満の大きさである。
無を感覚により評価した。
る実施例1〜9の水性接着剤を用いて、被着体同士を貼
り合わせると、該水性接着剤は初期接着強度が大きいの
で、容易に貼り合わせることができ、貼り合わせの作業
性が優れている。
るので、人体や環境に対して安全性が高い。
系接着剤を用いているので、溶剤臭があった。また、比
較例2では、耐水性が低い。比較例3では、貼り合わせ
可能時間が短いため作業性が低く、しかも僅かに溶剤臭
が感じられた。
剤を、ポリ塩化ビニル製シートの片面に塗布量が約80
g/m2となるように塗布し、70℃で45秒乾燥後、
MDFをハンドロールを用いて圧着し、直ちに剥離強度
をJIS K 6854−2に準じて測定したところ、
いずれの接着剤も5N/25mm以上の剥離強度を有し
ており、充分な初期の収まり性を示した。
ついて、両被着体とも非多孔質である亜鉛メッキ鋼板/
亜鉛メッキ鋼板に対するコンタクト性を、前記コンタク
ト性の評価試験に準じて(被着体として亜鉛メッキ鋼板
/亜鉛メッキ鋼板を用いたこと以外は同様である)評価
したところ、アサダ材/アサダ材を貼り合わせた場合と
同等の結果が得られた。
が多孔質である必要はなく、非多孔質同士であっても貼
り合わせが可能である。
を、スレート板の片面に塗布量が約300g/m2とな
るように塗布し、23℃且つ55%RHの条件下で15
分間放置した後、コルクタイルをハンドロールを用いて
スレート板に圧着したところ、ズレ、浮きが認められ
ず、良好な収まり性を示した。
ト幅木およびプラスターボードのそれぞれの片面に塗布
量が約200g/m2となるように塗布し、23℃且つ
55%RHの条件下で15分間放置した後、両者の貼り
合わせを行ったところ、ズレ、浮きが認められず、良好
な収まり性を示した。
粧ケイ酸カルシウム板およびプラスターボードのそれぞ
れの片面に塗布量が約200g/m2となるように塗布
し、ドライヤーを用いて5分間強制乾燥を行った後、両
者の貼り合わせを行い直ちに引き剥がしたところ、プラ
スターボードが破壊し、良好な収まり性を示した。しか
も、強制乾燥を行うことにより、現場施工においても工
程の短縮を図ることが可能となっている。
ても、本発明の接着方法を優れた作業性で、人体等に悪
影響を与えることなく利用することができる。また、強
制乾燥を利用することにより、施工時間の短縮を図るこ
とも可能であり、より一層作業性を向上させることがで
きる。
21)
求項1又は2記載の水性コンタクト型接着剤による接着
方法。
2)が、ジメチロールアルカン酸である請求項1〜3の
何れかの項に記載の水性コンタクト型接着剤による接着
方法。
シシラン化合物(A4)が、少なくとも第1級アミノ基を
含有するアルコキシシラン化合物と、不飽和カルボン酸
エステル(A5)との反応生成物である請求項1〜4の何
れかの項に記載の水性コンタクト型接着剤による接着方
法。
性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー
(A)中のアニオン性基に対して50〜120モル%で
ある請求項1〜5の何れかの項に記載の水性コンタクト
型接着剤による接着方法。
(B)成分及び(C)成分からなり、該(A)成分であ
るアニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプ
レポリマーにおけるアニオン性基が(B)成分である塩
基性化合物により中和され、且つ末端のアルコキシシリ
ル基が部分的又は全体的に(C)成分である水により加
水分解されてシラノール基及び/又はシロキサン結合と
なっている水性シラノール化ウレタンプレポリマー組成
物からなる水性シリル化ウレタン系コンタクト型接着剤
を、貼り合わせる被着体(I,II)のうち少なくとも何
れか一方の被着体の表面に塗布して、所定時間経過後、
水性コンタクト型接着剤による粘着性が発現している状
態で、該被着体(I)及び/又は被着体(II)に形成さ
れた水性コンタクト型接着剤による接着剤層を介して、
被着体(I,II)同士を貼り合わせて貼着させることを
特徴とする水性コンタクト型接着剤による接着方法であ
る。 (A)アニオン性基非含有ポリオール化合物(A1)、ア
ニオン性基含有ポリオール化合物(A2)、ポリイソシア
ネート化合物(A3)、および第1級又は第2級アミノ基
含有アルコキシシラン化合物(A4)を反応して得られる
アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレ
ポリマー (B)塩基性化合物 (C)水
合は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタ
ンプレポリマー(A)中のアニオン性基に対して例えば
50〜120モル%である。また、水(C)の使用量
は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタン
プレポリマー(A)100質量部に対して例えば65〜
900質量部である。
て、水性コンタクト型接着剤は、アニオン性基含有アル
コキシシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)と、塩
基性化合物(B)と、水(C)とからなっている。具体
的には、水性コンタクト型接着剤は、アニオン性基含有
アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー(A)、
塩基性化合物(B)及び水(C)の混合により、アニオ
ン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマ
ー(A)と、塩基性化合物(B)及び水(C)とが反応
した反応生成物を含む反応組成物である。アニオン性基
含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー
(A)と、塩基性化合物(B)との反応としては、アニ
オン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリ
マー(A)におけるアニオン性基が塩基性化合物(B)
により部分的に又は全体的に中和される中和反応が挙げ
られる。すなわち、アニオン性基含有アルコキシシリル
基末端ウレタンプレポリマー(A)と、塩基性化合物
(B)との反応により、アニオン性基含有アルコキシシ
リル基末端ウレタンプレポリマー(A)におけるアニオ
ン性基が塩となっている。
シリル基末端ウレタンプレポリマー(A)と、塩基性化
合物(B)及び水(C)とが反応した反応生成物として
は、アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタン
プレポリマー(A)におけるアニオン性基が塩基性化合
物(B)により中和されてアニオン性基の塩となってお
り、且つ末端のアルコキシシリル基が部分的に又は全体
的に水(C)により加水分解されてシラノール基及び/
又はシロキサン結合となっている水性シラノール化ウレ
タンプレポリマーが挙げられる。すなわち、本発明で
は、水性コンタクト型接着剤は前記水性シラノール化ウ
レタンプレポリマーを含む反応組成物(水性シラノール
化ウレタンプレポリマー組成物)からなる水性シリル化
ウレタン系接着剤である。
Claims (11)
- 【請求項1】 下記(A)成分、(B)成分及び(C)
成分からなる水性コンタクト型接着剤を、貼り合わせる
被着体(I,II)のうち少なくとも何れか一方の被着体
の表面に塗布して、所定時間経過後、水性コンタクト型
接着剤による粘着性が発現している状態で、該被着体
(I)及び/又は被着体(II)に形成された水性コンタ
クト型接着剤による接着剤層を介して、被着体(I,I
I)同士を貼り合わせて貼着させることを特徴とする水
性コンタクト型接着剤による接着方法。 (A)アニオン性基非含有ポリオール化合物(A1)、ア
ニオン性基含有ポリオール化合物(A2)、ポリイソシア
ネート化合物(A3)、および第1級又は第2級アミノ基
含有アルコキシシラン化合物(A4)を反応して得られる
アニオン性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレ
ポリマー (B)塩基性化合物 (C)水 - 【請求項2】 アニオン性基含有アルコキシシリル基末
端ウレタンプレポリマー(A)が、アニオン性基非含有
ポリオール化合物(A1)、アニオン性基含有ポリオール
化合物(A2)及びポリイソシアネート化合物(A3)の反
応により得られるアニオン性基含有ウレタンプレポリマ
ーと、第1級又は第2級アミノ基含有アルコキシシラン
化合物(A4)との反応により得られる末端アルコキシシ
リル化アニオン性基含有ウレタンプレポリマーである請
求項1記載の水性コンタクト型接着剤による接着方法。 - 【請求項3】 水性コンタクト型接着剤が、アニオン性
基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー
(A)におけるアニオン性基が塩基性化合物(B)によ
り中和され、且つ末端のアルコキシシリル基が水(C)
により加水分解された水性シラノール化ウレタンプレポ
リマー組成物からなる水性シリル化ウレタン系接着剤で
ある請求項1又は2記載の水性コンタクト型接着剤によ
る接着方法。 - 【請求項4】 アニオン性基がカルボキシル基である請
求項1〜3の何れかの項に記載の水性コンタクト型接着
剤による接着方法。 - 【請求項5】 アニオン性基含有ポリオール化合物(A
2)が、ジメチロールアルカン酸である請求項1〜4の
何れかの項に記載の水性コンタクト型接着剤による接着
方法。 - 【請求項6】 第1級又は第2級アミノ基含有アルコキ
シシラン化合物(A4)が、少なくとも第1級アミノ基を
含有するアルコキシシラン化合物と、不飽和カルボン酸
エステル(A5)との反応生成物である請求項1〜5の何
れかの項に記載の水性コンタクト型接着剤による接着方
法。 - 【請求項7】 塩基性化合物(B)の割合が、アニオン
性基含有アルコキシシリル基末端ウレタンプレポリマー
(A)中のアニオン性基に対して50〜120モル%で
ある請求項1〜6の何れかの項に記載の水性コンタクト
型接着剤による接着方法。 - 【請求項8】 ポリイソシアネート(A3)と、ポリオー
ル(A1)及びポリオール(A2)との割合としては、ポリ
イソシアネート(A3)におけるイソシアネート基/ポリ
オール(A1)及びポリオール(A2)におけるヒドロキシ
ル基(NCO/OH)(当量比)が1より大きく1.5
以下となるような割合である請求項1〜7の何れかの項
に記載の水性コンタクト型接着剤による接着方法。 - 【請求項9】 アニオン性基含有アルコキシシリル基末
端ウレタンプレポリマー(A)中のアニオン性基の含有
量が、0.2〜3.0質量%である請求項1〜8の何れ
かの項に記載の水性コンタクト型接着剤による接着方
法。 - 【請求項10】 アニオン性基含有アルコキシシリル基
末端ウレタンプレポリマー(A)中のケイ素原子の含有
量が、0.05〜1質量%である請求項1〜9の何れか
の項に記載の水性コンタクト型接着剤による接着方法。 - 【請求項11】 被着体(I,II)が、同一又は異なっ
て、多孔質体または非多孔質体である請求項1〜10の
何れかの項に記載の水性コンタクト型接着剤による接着
方法。
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