JP2007254512A - 反応性ホットメルト剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】接着強度や溶融粘度、軟化点、熱安定性などの物性、性能とバランスをとることが難しい原料のポリオール組成を変更せずに、すなわち、高分子量化、高結晶化によらないで、夏場等の高温下で速やかにタックが消失するポリウレタン反応性ホットメルト剤組成物の提供にある。
【解決手段】結晶性を有するウレタンプレポリマーと造核剤を含む反応性ホットメルト接着剤において造核剤がリン酸エステル金属塩であることを特徴とする反応性ホットメルト剤組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、夏場等の高温下で速やかにタックが消失する反応性ホットメルト剤組成物に関する。

ポリウレタン系反応性ホットメルト（ＰＵＲ）を使用した被着材の貼り合わせ方法には、タックを有している時間内に貼りあわせる方法と、タック消失後に熱により再溶融して貼り合わせる方法がある。後者の方法では、塗布後被着材を移動、反転、保管等行うことがあり、タックは速やかに消失することが望ましい。特に夏場等の高温条件では、タック消失時間は長くなり、作業効率の低下や埃などの付着による塗布面の汚染等が問題になっている。しかし、ＰＵＲのタック消失時間を短縮するには原料のポリオール組成を変更せざるを得ず、接着強度や溶融粘度、軟化点、熱安定性などの物性、性能とバランスをとることが難しいという欠点があった。
結晶性ウレタンプレポリマーとワックス等の造核剤とを組み合わせた反応性ホットメルト接着剤が知られている。（特許文献１）
特開平１０−２４５５３６号公報

解決しようとする課題は、高分子量化、高結晶化によらないで、高温下で速やかにタックが消失するポリウレタン反応性ホットメルト剤組成物の提供にある。

請求項１の発明は、結晶性を有するウレタンプレポリマーと造核剤を含む反応性ホットメルト接着剤であって造核剤がリン酸エステル金属塩であることを特徴とする反応性ホットメルト剤組成物であり、高分子量化、高結晶化によらないで、高温下で速やかにタックが消失することができる。

接着強度や溶融粘度、軟化点、熱安定性などの物性、性能とバランスをとることが難しい原料のポリオール組成を変更せずに、夏場等の高温条件で、速やかにタックが消失することができる。

ウレタンプレポリマー
結晶性を有するウレタンプレポリマーは結晶性ポリオールを含むポリオールとポリイソシアネートからなり、水酸基の当量比率ＮＣＯ／ＯＨは１．５〜２．５であり、結晶性ポリオールと非晶性ポリオールの配合比は結晶性ポリオールに１００重量部対して非晶性ポリオール０〜１００重量部の範囲で適応できる。結晶性ポリオールとしてはＸ線回折によって明瞭な結晶構造が確認でき、ガラス転移点と融点を有するもので結晶性ポリエステルポリオールが挙げられる。

結晶性ポリエステルポリオールとしては、直鎖の脂肪族ジカルボン酸と直鎖の脂肪族ジオールとの反応生成物が好ましく用いられる。直鎖の脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナメチレンジカルボン酸、デカメチレンジカルボン酸などが挙げられ、直鎖の脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４‐ブタンジオール、１，５‐ペンタンジオール、１，６‐ヘキサンジオール、１，７‐ヘプタンジオール、１，８‐オクタンジオール、１，９‐ノナンジオール、１，１０‐デカンジオールなどが挙げられる。

リン酸エステル金属塩造核剤
リン酸エステル金属塩系の造核剤としてはリン酸ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ナトリウム（旭電化工業（株）製商品名アデカスタブＮＡ−１０）、リン酸２，２′−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ナトリウム（旭電化工業（株）製商品名アデカスタブＮＡ−１１）、ビス（２，４，８，１０−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−６−ヒドロキシ−１２Ｈ−ジベンゾ−［ｄ，ｇ］［１，３，２］ジオキサホスホシン−６−オキシド）水酸化アルミニウム塩（旭電化工業（株）製商品名アデカスタブＮＡ−２１）、複合配合物（旭電化工業（株）製商品名アデカスタブＮＡ−３０）等がある。中でもリン酸２，２′−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ナトリウムが粘度の上昇がなく、最も好ましい。添加量としてはウレタンプレポリマー１００重量部に対して０．５〜５重量部であり、好ましくは０．５〜２重量部である。これは５重量部を超えるとＰＵＲの溶融粘度が非常に高くなり、取り扱いが困難であること、また反応後の硬化物が脆弱になるためである。

ポリイソシアネートとしては、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート類のほか、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート類等などが挙げられるが、湿気硬化性や安全面から４，４’−ＭＤＩが好ましく用いられる。

ウレタンプレポリーの他、必要に応じて粘着付与樹脂、触媒等を添加することができる。粘着付与樹脂としては、スチレン系樹脂、テルペン系樹脂、ロジンエステルなどが挙げられる。触媒としては、３級アミン系、錫系の触媒が挙げられる。

以下 実施例・比較例にて説明をする。結果を表１に示した。

攪拌装置、温度制御装置、真空ポンプを付けた２Ｌセパラブルフラスコに、ＨＳ２Ｈ−４５１Ａ（豊国製油（株）製結晶性ポリエステルポリオール、分子量４５００）１８０重量部とＨＳ２Ｅ一５８１Ａ（豊国製油（株）製液状ポリエステルポリオール、分子量５５００）２０重量部と造核剤として外添率で１重量％となるアデカスタブＮＡ−１１（商品名、旭電化工業（株）製リン酸２，２′−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ナトリウム）を仕込み、１２０℃で２時間、加熱減圧攪拌し、脱水を行った後、１００℃に冷却し、ＮＣＯ／ＯＨが２．５になるようにミリオネートＭＴ（日本ポリウレタン（株）製、４，４’−ＭＤＩ）を添加し、窒素ガス気流中で１００℃に保ちつつ１．５時間反応させ、さらに減圧下で１００℃、１．５時間反応させることで実施例１の反応性ホットメルト剤組成物とした。

比較例１
造核剤を０％にした以外実施例１と同じとし、比較例１の反応性ホットメルト剤組成物とした。

比較例２
造核剤を石油ワックス系のＨｉ Ｍｉｃ−１０８０（商品名日本精鑞（株）製マイクロクリスタリンワックス、顆粒状、融点８０−８５℃）にした以外実施例１と同じとし、比較例２の反応性ホットメルト剤組成物とした。

比較例３
造核剤を石油ワックス系のＦＴ−１０５（商品名日本精鑞（株）製パラフィンワックス、顆粒状、融点１０４℃）にした以外実施例１と同じとし、比較例３の反応性ホットメルト剤組成物とした。

比較例４
ＨＳ２Ｈ−４５１ＡをＨＳ２Ｈ−５００Ｓ（豊国製油（株）製結晶性ポリエステルポリオール、分子量５０００）とし造核剤を０％にした以外実施例１と同じとし、比較例４の反応性ホットメルト剤組成物とした。

＜評価方法＞
タックフリータイム（秒）：展張ペーパーハニカムに４０ｇ／ｍ^２塗布し、試験体を１３０℃雰囲気に６０秒放置した後、直ちに４０℃雰囲気下に置き、指触にてタックの消失する時間（秒）を確認した。 参考 展張ペーパーハニカム：セルサイズ１２ｍｍ、塗布は引き伸ばした状態で行う。
軟化点：ＪＩＳ Ｋ６８６３に準じ、Ｒ＆Ｂ軟化点、シリコーンオイル中で測定した。ただし、試料はリング内に充填後、窒素雰囲気下で１時間放置してから測定に移る。
溶融粘度：Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｔｈｅｒｍｏｓｅｌ ｓｙｓｔｅｍ粘度計（ローターＮｏ．２９、１０ｒｐｍ）を使用し、１２０℃にて測定した。
引張接着強さ：試験体は、１２０℃に加熱したロールコーターにて展張ペーパーハニカムに片面４０ｇ／ｍ^２（展開した状態）で両面塗布し、ＰＵＲが冷却固化した後、展張ペーパーハニカムを溶融亜鉛めっき鋼板ではさみ、表面温度８０℃のプレス機にて６０秒間圧締する。解圧後直ちに表面温度２０℃のプレス機にて６０秒間圧締し、接着する。サイズは１００×１００ｍｍで、２３℃、５０％ＲＨで２４時間養生後、インストロン万能試験機にてクロスヘッド速度５０ｍｍ／分にて引張試験を行った。単位ｋｇｆ／ｃｍ^２

表１の結果として リン酸エステル金属塩の造核剤はタックフリータイムを速め、粘度の変化も少なく、顕著な効果が顕れている。比較例４として、一般にポリオールの分子量（結晶性）を高めるとタックフリーは速めることができるものの、溶融粘度、軟化点を高めることとなり、結果として接着強さも劣る結果となる。比較例２、３に特許文献１記載の造核剤を使用したが、タックフリーを速める効果は本発明より劣る結果となる他、接着強さも本発明より劣る結果であった。

Claims (1)

1. 結晶性を有するウレタンプレポリマーと造核剤を含む反応性ホットメルト接着剤であって造核剤がリン酸エステル金属塩であることを特徴とする反応性ホットメルト剤組成物