JP2005103394A - 湿気硬化型ウレタン接着剤塗布機の洗浄方法 - Google Patents

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Masanori Matsuda
正則 松田
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Sekisui Chem Co Ltd
積水化学工業株式会社
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Abstract

【課題】
塗布口が外気と接触している接着剤塗布機を用いて湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布した場合でも極めて有効でかつ簡便な接着剤塗布機の洗浄方法の提供。
【解決手段】
湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布するための接着剤塗布機の洗浄方法であって、上記湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布した後の接着剤塗布機の塗布口に、一分子中に少なくともウレタン結合を2個以上含有し、かつイソシアネート基と反応する官能基を含有しない化合物(A)を洗浄剤として用いる洗浄方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布するための接着剤塗布機の洗浄方法に関する。
湿気硬化型ウレタン接着剤、特に常温で固体の湿気硬化型ホットメルト型接着剤は、一液型で利便性があり、無溶媒で作業性に富み、高速接着が可能であり、更に耐熱性に優れる等の利点から、種々の用途に広く用いられている。
このような湿気硬化型ウレタン接着剤は、スリットコーター、ダイコーター、ノズルガン等の塗布機により塗布することにより使用される。例えば、ハニカムサンドイッチ構造パネルの製造方法として、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーからなる湿気硬化型ホットメルト型接着剤を加熱したロールコーターで塗布する方法が開示されている(特許文献1参照)。
湿気硬化型ウレタン接着剤を接着剤塗布機で塗布した場合、当該塗布機の塗布口付近には、塗布した際に残存した湿気硬化型ウレタン接着剤が微量付着することを避けることができない。このような残存接着剤は、一回の塗布作業においては極微量であっても、塗布作業を繰り返すうちに次第に多くなり、更に、塗布作業後の放置により湿気を吸収して硬化して塗布口としての機能に障害を与えるようになってくる。従って、塗布を完全に遂行するためには、塗布作業後の接着剤塗布機の洗浄は極めて重要である。
一方、塗布機に付着した湿気硬化型ウレタン接着剤が未硬化の時点にて、イソシアネート基と反応し得る官能基を分子内に有する化合物を混合する接着剤の除去方法が開示されている(特許文献2参照)。しかしながら、この方法は、塗布部分全体が開放型であるロールコーターでは好ましいものであるが、ダイコーターやスリットコーター等のようにコーターヘッド部が開放型でない塗布機の洗浄には利用できない問題があった。
また、スリットコーターやダイコーター等で湿気硬化型ホットメルト接着剤を塗布した場合は、そのコーター部分だけを洗浄する有効な方法がなく、アプリケーターからホースを経由してガンヘッドまでを反応性を有しないホットメルト接着剤でその都度押し出して置換する煩わしい工程が必要であるといった問題があった。
特開平2−258243号公報 特開平6−240212号公報
本発明は、上記に鑑み、塗布口が外気と接触している接着剤塗布機を用いて湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布した場合でも極めて有効でかつ簡便な接着剤塗布機の洗浄方法を提供することを目的とする。
本発明は、湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布するための接着剤塗布機の洗浄方法であって、上記湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布した後の接着剤塗布機の塗布口に、一分子中に少なくともウレタン結合を2個以上含有し、かつイソシアネート基と反応する官能基を含有しない化合物(A)を洗浄剤として用いる洗浄方法である。
他の発明は、化合物(A)と併せて、水酸基を1個だけ含有し、かつイソシアネートと反応する他の官能基を含有しない化合物(B)の混合物を洗浄剤として用いる洗浄方法である。
本発明で用いられるウレタン結合を有する化合物としては、特に限定されないが、一般的にポリイソシアネートとアルコールの付加反応によって得られるウレタン化合物が用いられる。
上記ポリイソシアネートとしては、トリ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、ジフェニルメタンジイソシアネートの液状変性物、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シクロヘキサンフェニレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート等が挙げられる。これらのポリイソシアネートのうち蒸気圧や毒性、扱いやすさの面からジフェニルメタンジイソシアネートおよびその変性物が好ましい。
またポリオールとしては、ポリウレタンの製造に通常用いられている従来より公知の分子量が300〜4000のポリオールを使用することができる。このようなポリオールの例としてはポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアルキレンポリオール及びポリカーボネート等が挙げられる。
上記ポリエステルポリオールとしては、具体的には、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、1,5-ナフタル酸2,6-ナフタル酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピクリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジカルボン酸、ドデカメチレンジカルボン酸等のジカルボン酸等の多価カルボン酸と、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール等のポリオールとの反応により得られるポリエステルポリオールや、又 それ以外にε-カプロラクタムを開環重合して得られるポリ−ε−カプロラクトンポリオールが挙げられる。
上記ポリエーテルポリオールとしては、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、ポリブタジエンポリオール、水素化ポリブタジエンポリオール、水素化ポリイソプレンポリオール等が挙げらる。
上記ポリカーボネートポリオールとしてはポリヘキサメチレンカーボネートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチレンカーボネートポリオール等が挙げられる。
上記ポリウレタンは、ポリオール中のの水酸基(OH)に対するポリイソシアネート中のイソシアネート基(NCO)の比率(NCO/OH)がモル比で1.5〜2.5となるような割合で反応させて得られる。この反応の際に、(NCO)/(OH)の比率を制御することにより水酸基を1個有するポリウレタン(B)を得ることが出来、更にモノアルコールを併用することにより分子中にイソシアネート基と反応する官能基を含有しないポリウレタン(化合物(A))を得ることが出来る。
上記水酸基を1個だけ有するモノアルコールとしては、特に限定されないが、炭素数が2以上のエタノール、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、ペンタノール、ヘプタノール、n−ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、オクタノール等の脂肪族アルコール、シクロヘキサノール等の脂環族低級アルコール、フェノール、クレゾール、ベンジルヘキサノール等の芳香族アルコール、ラウリルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール、これらを含む天然油脂、合成油脂、天然油脂及びこれらの還元油脂、酸化ワックス等から誘導される水酸基含有ワックス類等が挙げられる。
上記化合物(A)を洗浄剤として用いることにより、塗布口が外気と接触している接着剤塗布機を用いて湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布した場合でも極めて有効でかつ簡便に接着剤塗布機を洗浄することが出来る。また、化合物(A)と化合物(B)とを併用することにより更に洗浄効果を挙げることが出来る。化合物(A)と化合物(B)とを併用する際には、化合物(A)/化合物(B)の比が80/20〜99/1の範囲が好ましい。
上記化合物(B)を洗浄剤として使用する際には、イソシアネート基との反応を促進させるために、有機スズ化合物や三級アミン等の反応促進剤、触媒等が添加されていても良い。
上記洗浄剤はは、接着剤塗布機に残存している接着剤に密着することができるものであればどのような状態でもよく、例えば、常温で液状であっても、固体であってもよいが、50℃における粘度が、1〜100Pa・sであるのが好ましい。粘度が1Pa未満の場合には、粘度が低すぎて、たれてしまい洗浄剤としての効果が十分に発揮できない恐れがあり、粘度が100P・sを超えると残存している湿気硬化型ウレタン接着剤を充分に覆うことが困難になってしまう恐れがあるからである。
上記洗浄剤は、そのまま使用しても良いし、フィルム、シート状に加工されて用いられても、紙、布、プラスチック等を支持体としてテープ状に加工されて用いられてもよい。
本発明の接着剤塗布機の洗浄方法は、上記洗浄剤を接着剤塗布機の溶融口、塗布口に付着させることにより、接着剤塗布機の溶融口、塗布口に残った湿気硬化型ウレタン接着剤と湿気とを遮断し、かつ、溶融もしくは膨潤して洗浄する方法である。この際に洗浄剤としてOH基を含有する化合物(B)を併用することにより、洗浄剤中のOH基と残存接着剤中のイソシアネート基が反応するので、湿気との反応による残存接着剤の硬化の抑制をより効果的に行うことが出来る。
上記洗浄剤を用いる方法としては、例えば、上記洗浄剤が常温で液状の場合には、洗浄剤を染み込ませた刷毛やスポンジ、ウエス等で接着剤塗布機の塗布口を浸したり、霧吹き等で噴霧したり、洗浄剤を入れた容器に接着剤塗布機の塗布口を浸す等の方法が挙げられる。
また、上記洗浄剤が常温で固体の場合には、接着剤の塗布が終了した接着剤塗布機は高温であるので、固形のまま使用しても、接着剤塗布機の熱により溶融し、上記と同様に洗浄効果が得られる。
また、接着剤塗布機の溶融槽、配管等は洗浄剤を溶融槽に投入して循環させることにより行うことが出来る。
本発明の接着剤塗布機の洗浄方法は、上述の構成からなるので、湿気硬化型接着剤をダイコーターやスリットコーター等の塗布機にて使用した場合でも、日々の作業後の清掃や後日製造時の作業時間を大幅に短縮できる。
以下に本発明の実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(洗浄剤1)
分子量2000のポリプロピレングリコール(旭電化工業社製、アデカポリエーテルP−2000)100重量部に、MDI(三井武田ケミカル社製、ISONATE125M)25重量部を加え、窒素気流中100℃で3時間反応させて、末端イソシアネート基のウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーに100℃でアルコール(花王社製、カルコール0898)13重量部及びモルホリン系硬化触媒(サンアプロ社製、U−CAT2041)0.05重量部を加え、窒素気流中で攪拌混合し洗浄剤1を得た。粘度は、25℃で40Pa・sであった。
(洗浄剤2)
分子量700のポリプロピレングリコール(旭電化工業社製、アデカポリエーテルP−400)100重量部に、MDI(三井武田ケミカル社製、ISONATE125M)120重量部を加え、窒素気流中100℃で3時間反応させて、末端イソシアネート基のウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーに100℃でアルコール(花王社製、カルコール0898)63重量部及びモルホリン系硬化触媒(サンアプロ社製、U−CAT2041)0.05重量部を加え、窒素気流中で攪拌混合し洗浄剤2を得た。粘度は、25℃で10Pa・sであった。
(洗浄剤3)
エチレン-酢酸ビニル共重合体(三井・デュポンポリケミカル社製、エバフレックス)100重量部に単官能アルコール(花王社製、カルコール0898)30重量部を100℃で加熱混練して洗浄剤3を得た。粘度は100℃で20Pa・sであった。
(実施例1)
塗布口幅200mm、厚み1mm状のスリットを有するスリットコーターと、接着剤供給装置としてノードソン社製BM506を接続した機械とを用い、湿気硬化型ポリウレタン接着剤(積水化学社製、エスダイン9611B)を厚み5mm、幅30mm、長さ1000mmの軟質塩化ビニルシートに均一に塗布した。この操作を20回行った後、直ちにコーター部を洗浄剤1が1500g入ったプラスチック容器(幅300×100×100mm)の中にスリット口が完全に浸漬するように漬けて作業を終了した。
(実施例2)
実施例1において、洗浄剤1の替わりに洗浄剤2を用いる以外は実施例1と同様に行った。
(実施例3)
化粧シートを連続的に送り出す供給ロールと、接着剤を化粧シートに塗布するスリットコーターと、接着剤を供給するアプリケーターと、一定長さの被着材を供給する被着材供給器と、化粧シートを被着材に被覆しながら化粧シートを被着材の曲面又は凹凸面に沿って圧着する圧着ロールとを備えているプロフィールラミネーター(マルナカ商事社製、PURラッピング機PL−300PUR)を用い、150μm厚のPVCシートを15m/分の速度で供給し、上記接着剤Bを100℃に加熱熔融し、スリットコーターで40μmの厚さで塗布した後、直ちにMDF材の表面から裏面の両縁部にかけて包み込むように被覆しながら、圧着ローラーで圧着し、化粧シート被覆材料を20本製造した。
なお、上記被着材は、長さ2m、幅100mm、厚さ20mmのものを使用した。また、接着剤供給のアプリケータータンク、ホース、スリットコーターは、いずれも100℃に設定した。接着剤塗布作業終了後、スリット部をウエスで軽く拭き取った後、洗浄剤1をスリット口に簡単に押し当て、スリット口全体をなぞると、接着剤は除去され、必要分だけがスリット口に付着した(約10g)。この後、機器の電源を切り作業を完了した。
(実施例4)
実施例3において、洗浄剤1の替わりに洗浄剤2を用いる以外は実施例3と同様に行った。
(実施例5)
反応型ホットメルト用アプリけーター(ノードソン社製、MC12)を用いて、上記接着剤を100℃で溶融使用したのち、接着剤を抜き出し、洗浄剤1をアプリケーターに約5kg投入し、100℃で約1時間循環洗浄した。その後、浮き出した湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を除去した後、アプリケーターから洗浄剤を抜き出し、機器の電源を切り作業を完了した。
(実施例6)
実施例3において、洗浄剤1の替わりに洗浄剤2を用いる以外は実施例3と同様に行った。
(比較例1)
実施例5において、洗浄剤1の替わりに洗浄剤3を使用する以外は実施例3と同様に作業を行った。
表1から明らかなように、実施例1〜3においては作業終了後の洗浄も短時間で可能であり、かつ、再度作業開始時も非常にスムーズに作業を開始でき、非常に簡易で有効な洗浄方法であった。一方、比較例では接着剤と充分に相溶しないために接着剤がアプリケーター底部に残り、作業性も悪い結果となった。

Claims (6)

  1. 湿気硬化型ウレタン接着剤を塗布するための接着剤塗布機の洗浄方法であって、一分子中に少なくともウレタン結合を2個以上含有し、かつイソシアネートと反応する官能基を含有しない化合物(A)を洗浄剤として使用することを特徴とする接着剤塗布機の洗浄 方法。
  2. 洗浄剤が、化合物(A)と、水酸基を1個だけ含有し、かつイソシアネートと反応する他の官能基を含有しない化合物(B)の混合物であることを特徴とする請求項1記載の接着剤塗布機の洗浄方法。
  3. 化合物(A)と化合物(B)の比率が80/20〜99/1であることを特徴とする請求項1又は2に記載の接着剤塗布機の洗浄方法。
  4. 洗浄剤の粘度が50℃〜120℃において、粘度が1〜100Pa・sであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着剤塗布機の洗浄方法。
  5. 洗浄剤が25℃において液状であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着剤塗布機の洗浄方法
  6. 洗浄剤を50℃〜120℃にて使用することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の接着剤塗布機の洗浄方法。

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