JP2008111032A - Urethane adhesive composition - Google Patents

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JP2008111032A JP2006294550A JP2006294550A JP2008111032A JP 2008111032 A JP2008111032 A JP 2008111032A JP 2006294550 A JP2006294550 A JP 2006294550A JP 2006294550 A JP2006294550 A JP 2006294550A JP 2008111032 A JP2008111032 A JP 2008111032A
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Takanori Kido
隆則 城戸
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a urethane adhesive composition exhibiting excellent adhesiveness to various metals (including electrodeposition coating) and glass without using a primer. <P>SOLUTION: The urethane adhesive composition comprises a base material component containing a polyisocyanate compound (A), and a curing agent component containing a polyol compound (B) and an epoxysilane compound (C) having one or more of each of hydroxy groups, epoxy groups and alkoxysilyl groups, and totally four of the epoxy groups and the alkoxysilyl groups. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウレタン接着剤組成物に関する。   The present invention relates to a urethane adhesive composition.

分子中にイソシアネート基を2個以上有するポリイソシアネート化合物(例えば、ウレタンプレポリマー等)は、アミン化合物やポリオール化合物等の硬化剤との反応により三次元架橋構造を形成し、高強度、高伸度、耐摩耗性、耐油性等に優れたポリウレタン硬化物となる。
このようなポリイソシアネート化合物を主剤とするポリウレタン樹脂組成物は、従来より、接着剤、目地材、シーラント等として広く利用されている。特に、自動車内装用接着剤や、建築用シーラントに用いられるポリウレタン樹脂組成物には、ガラス、金属、プラスチック、塗装鋼板、モルタル、塩化ビニル等の種々の被着体に対する優れた接着性が要求されている。
A polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule (for example, urethane prepolymer) forms a three-dimensional crosslinked structure by reaction with a curing agent such as an amine compound or a polyol compound, and has high strength and high elongation. It becomes a polyurethane cured product excellent in wear resistance, oil resistance and the like.
Conventionally, polyurethane resin compositions containing such a polyisocyanate compound as a main ingredient have been widely used as adhesives, joint materials, sealants and the like. In particular, polyurethane resin compositions used in automotive interior adhesives and architectural sealants are required to have excellent adhesion to various adherends such as glass, metal, plastic, coated steel sheet, mortar, and vinyl chloride. ing.

このようなポリウレタン樹脂組成物としては、例えば、特許文献1には、「ウレタン系接着剤組成物において、イソシアネートアルコキシシランを含有することを特徴とするウレタン系接着剤組成物。」が記載されている。
また、特許文献2には、「テトラヒドロフランとエチレンオキサイドとの共重合体からなる水酸基当量が500〜2000のポリオール(a)及びその他のポリオール(b)と、過剰の芳香族ポリイソシアネート(c)とからなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを必須成分とする湿気硬化型ウレタン接着剤またはシーリング剤。」が記載されている。
更に、本出願人によっても、「ウレタンプレポリマー(A)と、イソシアネート基、イソシアヌレート基および加水分解性ケイ素含有基をそれぞれ少なくとも1つ有する化合物(B)とを含有する主剤と、ポリオール化合物(C)を含有する硬化剤とからなる2液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。」が提案されている(特許文献3)。
As such a polyurethane resin composition, for example, Patent Document 1 describes “a urethane-based adhesive composition characterized by containing an isocyanate alkoxysilane in a urethane-based adhesive composition”. Yes.
Patent Document 2 discloses that “a polyol (a) having a hydroxyl equivalent weight of 500 to 2000 consisting of a copolymer of tetrahydrofuran and ethylene oxide and other polyols (b), excess aromatic polyisocyanate (c) and A moisture-curing urethane adhesive or sealing agent comprising an isocyanate group-terminated urethane prepolymer comprising:
Furthermore, the present applicant also stated that “a main component containing a urethane prepolymer (A) and a compound (B) having at least one isocyanate group, isocyanurate group and hydrolyzable silicon-containing group, and a polyol compound ( A two-component curable polyurethane resin composition comprising a curing agent containing C) has been proposed (Patent Document 3).

特開平2−279784号公報JP-A-2-279784 特開2000−230165号公報JP 2000-230165 A 特開2006−111811号公報JP 2006-1111811 A

しかしながら、これらの特許文献に記載されたウレタン系の接着剤組成物は、プライマーを使用しないことを前提としているものの、金属表面(電着塗装表面を含む。)とガラス表面との接着に用いた場合、金属やガラスの種類によってはプライマーが必要となる場合があった。
そこで、本発明は、プライマーを用いなくても種々の金属(電着塗装を含む。以下同様。)およびガラスに対して優れた接着性を有するウレタン接着剤組成物を提供することを目的とする。
However, the urethane-based adhesive compositions described in these patent documents are used for adhesion between a metal surface (including an electrodeposited surface) and a glass surface, on the premise that no primer is used. In some cases, a primer may be required depending on the type of metal or glass.
Therefore, an object of the present invention is to provide a urethane adhesive composition having excellent adhesion to various metals (including electrodeposition coating, the same applies hereinafter) and glass without using a primer. .

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、水酸基、エポキシ基およびアルコキシシリル基をそれぞれ1個以上有し、かつ、前記エポキシ基および前記アルコキシシリル基を合計で4個有する特定のエポキシシラン化合物を含有する硬化剤成分を用いることにより、プライマーを用いなくても種々の金属およびガラスに対して優れた接着性を有するウレタン接着剤組成物を提供できることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has one or more of a hydroxyl group, an epoxy group, and an alkoxysilyl group, and a specific number having a total of four of the epoxy group and the alkoxysilyl group. By using a curing agent component containing an epoxysilane compound, it was found that a urethane adhesive composition having excellent adhesion to various metals and glasses can be provided without using a primer, and the present invention was completed. It was.

即ち、本発明は、下記(1)〜(5)を提供する。
(1)ポリイソシアネート化合物(A)を含有する基材成分と、
ポリオール化合物(B)ならびに水酸基、エポキシ基およびアルコキシシリル基をそれぞれ1個以上有し、かつ、上記エポキシ基および上記アルコキシシリル基を合計で4個有するエポキシシラン化合物(C)を含有する硬化剤成分と、からなるウレタン接着剤組成物。
(2)上記エポキシシラン化合物(C)が、水酸基が結合した炭素原子のγ位の窒素原子に置換基Rを有し、上記置換基Rが、アリール基または脂環炭化水素基である上記(1)に記載のウレタン接着剤組成物。
(3)上記エポキシシラン化合物(C)が、アミノシラン化合物(c1)とテトラグリシジルアミン化合物(c2)との反応により得られる上記(1)または(2)に記載のウレタン接着剤組成物。
(4)上記アミノシラン化合物(c1)が、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランであり、上記テトラグリシジルアミン化合物(c2)が、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、および、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジフェニルメタンからなる群から選択される少なくとも1種である、上記(3)に記載のウレタン接着剤組成物。
(5)上記エポキシシラン化合物(C)の含有量が、上記硬化剤成分の全質量に対して2質量%超20質量%未満である上記(1)〜(4)のいずれかに記載のウレタン接着剤組成物。
That is, the present invention provides the following (1) to (5).
(1) a base material component containing a polyisocyanate compound (A);
Curing agent component containing a polyol compound (B) and an epoxy silane compound (C) having at least one hydroxyl group, epoxy group and alkoxysilyl group, and having a total of four epoxy groups and alkoxysilyl groups. A urethane adhesive composition comprising:
(2) The above epoxy silane compound (C) has a substituent R on the nitrogen atom at the γ-position of the carbon atom to which the hydroxyl group is bonded, and the substituent R is an aryl group or an alicyclic hydrocarbon group ( 1. Urethane adhesive composition as described in 1).
(3) The urethane adhesive composition according to (1) or (2), wherein the epoxysilane compound (C) is obtained by a reaction between an aminosilane compound (c1) and a tetraglycidylamine compound (c2).
(4) The aminosilane compound (c1) is N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, and the tetraglycidylamine compound (c2) is 1,3-bis (N, N-glycidylaminomethyl) cyclohexane. N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylylenediamine and at least selected from the group consisting of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane The urethane adhesive composition according to (3), which is one type.
(5) The urethane according to any one of (1) to (4), wherein the content of the epoxysilane compound (C) is more than 2% by mass and less than 20% by mass with respect to the total mass of the curing agent component. Adhesive composition.

以下に示すように、本発明によれば、プライマーを用いなくても種々の金属およびガラスに対して優れた接着性を有するウレタン接着剤組成物を提供することができる。   As shown below, according to the present invention, a urethane adhesive composition having excellent adhesion to various metals and glass can be provided without using a primer.

本発明のウレタン接着剤組成物(以下、「本発明の接着剤組成物」ともいう。)は、ポリイソシアネート化合物(A)を含有する基材成分と、ポリオール化合物(B)ならびに水酸基、エポキシ基およびアルコキシシリル基をそれぞれ1個以上有し、かつ、上記エポキシ基および上記アルコキシシリル基を合計で4個有するエポキシシラン化合物(C)を含有する硬化剤成分と、からなるウレタン接着剤組成物である。
以下に、ポリイソシアネート化合物(A)ならびにポリオール化合物(B)およびエポキシシラン化合物(C)について詳述する。
The urethane adhesive composition of the present invention (hereinafter also referred to as “the adhesive composition of the present invention”) includes a base component containing a polyisocyanate compound (A), a polyol compound (B), a hydroxyl group, and an epoxy group. And a curing agent component containing an epoxy silane compound (C) having at least one alkoxysilyl group and four epoxysilanes and a total of four alkoxysilyl groups, and a urethane adhesive composition comprising: is there.
Hereinafter, the polyisocyanate compound (A), the polyol compound (B) and the epoxysilane compound (C) will be described in detail.

<ポリイソシアネート化合物(A)>
上記ポリイソシアネート化合物(A)は、本発明の接着剤組成物の使用時(施工時)に、後述するポリオール化合物(B)と反応してポリウレタン化する成分である。
<Polyisocyanate compound (A)>
The said polyisocyanate compound (A) is a component which reacts with the polyol compound (B) mentioned later at the time of use (at the time of construction) of the adhesive composition of the present invention to make a polyurethane.

上記ポリイソシアネート化合物(A)は、分子内にイソシアネート(NCO)基を2個以上有する化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、TDI(例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI))、MDI(例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′−MDI)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′−MDI))、1,4−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、水添TDI(H6TDI)などの脂環式ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物のカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて得られるウレタンプレポリマー;等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、分子内にNCO基を1個のみ有するモノイソシアネート化合物も、ジイソシアネート化合物等と混合することにより用いることができる。
The polyisocyanate compound (A) is not particularly limited as long as it is a compound having two or more isocyanate (NCO) groups in the molecule. Specific examples thereof include TDI (for example, 2,4-tolylene diisocyanate (2 , 4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI)), MDI (for example, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (4,4′-MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate ( 2,4'-MDI)), 1,4-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), tolidine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), G Aromatic polyisocyanates such as phenylmethane triisocyanate; aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate methyl (NBDI); transcyclohexane-1,4 -Alicyclic polyisocyanates such as diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), bis (isocyanatemethyl) cyclohexane (H 6 XDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI), hydrogenated TDI (H 6 TDI); Carbodiimide-modified polyisocyanates; isocyanurate-modified polyisocyanates of these isocyanate compounds; Isocyanate compound and a polyol compound and a urethane prepolymer obtained by reacting a; and the like, may be used those either alone, or in combination of two or more.
A monoisocyanate compound having only one NCO group in the molecule can also be used by mixing with a diisocyanate compound or the like.

これらのポリイソシアネート化合物のうち、ウレタンプレポリマーであるのが、コストおよび安全性の観点から好ましい。
このようなウレタンプレポリマーは、ポリオール化合物と過剰のポリイソシアネート化合物を反応させることによって得られるものであり、その具体例としては、上記で例示した各種ポリイソシアネート化合物と、後述する各種ポリオール化合物との組み合わせによるものが挙げられる。
中でも、入手の容易さの観点から、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオールおよびポリテトラエチレングリコールからなる群から選ばれる少なくとも1種と、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、キシリレンジイソシアネートおよびヘキサメチレンジイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも1種とから得られるウレタンプレポリマーが好ましい。特に、MDIとポリオール化合物とを反応させて得られるMDIウレタンプレポリマーがより好ましい。
Of these polyisocyanate compounds, urethane prepolymers are preferred from the viewpoints of cost and safety.
Such a urethane prepolymer is obtained by reacting a polyol compound with an excess of a polyisocyanate compound. Specific examples thereof include various polyisocyanate compounds exemplified above and various polyol compounds described later. The thing by a combination is mentioned.
Among these, from the viewpoint of availability, at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene triol and polytetraethylene glycol, and consisting of tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate. A urethane prepolymer obtained from at least one selected from the group is preferred. In particular, an MDI urethane prepolymer obtained by reacting MDI and a polyol compound is more preferable.

本発明においては、上記ウレタンプレポリマーの製法は特に限定されず、その具体例としては、反応温度を30〜120℃、好ましくは50〜100℃程度とし、常圧下で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得る方法等が挙げられる。また、有機スズ化合物、有機ビスマス化合物のようなウレタン化触媒を用いることができる。   In the present invention, the method for producing the urethane prepolymer is not particularly limited, and specific examples thereof include a reaction temperature of 30 to 120 ° C., preferably about 50 to 100 ° C., and a polyol compound and a polyisocyanate compound under normal pressure. And a method of obtaining a urethane prepolymer. Further, a urethanization catalyst such as an organic tin compound or an organic bismuth compound can be used.

また、本発明においては、上記ウレタンプレポリマーの製造において、ポリオール化合物の水酸(OH)基に対するポリイソシアネート化合物のNCO基の当量比(NCO/OH)は、1.2〜5.0であるのが好ましく、1.5〜3.0であるのがより好ましい。NCO/OHがこの範囲にあると、ポリイソシアネート化合物の残存による発泡や、分子鎖延長に起因するウレタンプレポリマーの粘度増加がなく、本発明の接着剤組成物の硬化後の物性が良好となる。   Moreover, in this invention, in manufacture of the said urethane prepolymer, the equivalent ratio (NCO / OH) of the NCO group of the polyisocyanate compound with respect to the hydroxyl (OH) group of a polyol compound is 1.2-5.0. And is more preferably 1.5 to 3.0. When NCO / OH is within this range, there is no foaming due to the remaining polyisocyanate compound and no increase in the viscosity of the urethane prepolymer due to molecular chain extension, and the physical properties after curing of the adhesive composition of the present invention are improved. .

本発明においては、上述したように、上記ポリイソシアネート化合物(A)と後述するポリオール化合物(B)とは、使用時に反応してポリウレタン化するため、本発明の接着剤組成物の施工時のべたつきの防止や、金属およびガラスに対する接着性をより向上させる観点から、上記ポリイソシアネート化合物(A)は、後述するポリオール化合物(B)のOH基に対して過剰量のNCO基となるように含有しているのが好ましい。   In the present invention, as described above, the polyisocyanate compound (A) and the polyol compound (B) described below react to form a polyurethane upon use, so that the adhesive composition of the present invention is sticky during construction. The polyisocyanate compound (A) is contained so as to be an excessive amount of NCO groups with respect to the OH groups of the polyol compound (B) described later, from the viewpoint of preventing the adhesion and improving the adhesion to metals and glass. It is preferable.

また、本発明においては、上記ポリイソシアネート化合物(A)の含有量は、上記基材成分の質量全体に対して、20質量%以上であるのが好ましく、100質量%であってもよい。
上記ポリイソシアネート化合物(A)の含有量が100質量%未満である場合は、上記基材成分は、上記ポリイソシアネート化合物(A)以外に、補強材(例えば、カーボンブラック等)、増量材(例えば、炭酸カルシウム、クレー等)、可塑剤、シランカップリング剤、触媒、溶剤、接着付与剤等を含有させることができる。
Moreover, in this invention, it is preferable that content of the said polyisocyanate compound (A) is 20 mass% or more with respect to the whole mass of the said base material component, and 100 mass% may be sufficient.
When content of the said polyisocyanate compound (A) is less than 100 mass%, the said base material component is a reinforcing material (for example, carbon black etc.), an extender (for example, carbon black etc.) other than the said polyisocyanate compound (A). , Calcium carbonate, clay, etc.), plasticizers, silane coupling agents, catalysts, solvents, adhesion promoters, and the like.

<ポリオール化合物(B)>
上記ポリオール化合物(B)は、水酸基を2個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格などは特に限定されず、その具体例としては、低分子多価アルコール類、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、その他のポリオール、これらの混合ポリオール等が挙げられる。
<Polyol compound (B)>
As long as the polyol compound (B) is a compound having two or more hydroxyl groups, its molecular weight and skeleton are not particularly limited, and specific examples thereof include low-molecular polyhydric alcohols, polycarbonate polyols, polyether polyols, Examples thereof include polyester polyols, other polyols, and mixed polyols thereof.

ここで、低分子多価アルコール類としては、具体的には、例えば、エチレングリコール(EG)、ジエチレングリコール、プロピレングリコール(PG)、ジプロピレングリコール、(1,3−または1,4−)ブタンジオール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン(TMP)、1,2,5−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトールなどの低分子ポリオール;ソルビトールなどの糖類;等が挙げられる。   Here, specific examples of the low-molecular polyhydric alcohols include ethylene glycol (EG), diethylene glycol, propylene glycol (PG), dipropylene glycol, and (1,3- or 1,4-) butanediol. , Pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane (TMP), 1,2,5-hexanetriol, And low molecular polyols such as pentaerythritol; sugars such as sorbitol; and the like.

次に、ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ポリオール化合物と、ジアルキルカーボネートとのエステル交換反応により得られるものを用いることができる。
このポリオール化合物としては、具体的には、例えば、上記で例示した各種低分子多価アルコール類のうち、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール等が好適に挙げられる。
また、このジアルキルカーボネートとしては、例えば、下記式(1)で表されるジアルキルカーボネートを使用することができる。
Next, as the polycarbonate polyol, for example, one obtained by a transesterification reaction between a polyol compound and a dialkyl carbonate can be used.
Specific examples of the polyol compound include 1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, and 1,5-pentanediol among the various low-molecular polyhydric alcohols exemplified above. It is mentioned in.
Moreover, as this dialkyl carbonate, the dialkyl carbonate represented by following formula (1) can be used, for example.

Figure 2008111032

(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素数12以下のアルキル基である。)
Figure 2008111032

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 12 or less carbon atoms.)

上記式(1)で表されるジアルキルカーボネートとしては、具体的には、例えば、ジメチルカーボネートおよびジエチルカーボネートが好適に挙げられる。   Specific examples of the dialkyl carbonate represented by the above formula (1) include dimethyl carbonate and diethyl carbonate.

上記ポリオール化合物と、上記ジアルキルカーボネートとのエステル交換反応に適した触媒としては、具体的には、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またはアルカリ土類金属の水酸化物;ナトリウムメチレート、カリウムメチレート、チタンテトライソプロピレート、ジルコニウムテトライソプロピレート等の金属アルコレート;等が挙げられる。これらのうち、チタンテトライソプロピレート、ジルコニウムテトライソプロピレートが好ましい。   Specific examples of the catalyst suitable for the transesterification reaction between the polyol compound and the dialkyl carbonate include alkali metal or alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; Metal alcoholates such as rate, potassium methylate, titanium tetraisopropylate, zirconium tetraisopropylate; and the like. Of these, titanium tetraisopropylate and zirconium tetraisopropylate are preferred.

次に、ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールとしては、通常、上記低分子多価アルコール類から導かれるものが用いられるが、本発明においては、更に以下に示す芳香族ジオール類、アミン類、アルカノールアミン類から導かれるものも好適に用いることができる。
ここで、芳香族ジオール類としては、具体的には、例えば、レゾルシン(m−ジヒドロキシベンゼン)、キシリレングリコール、1,4−ベンゼンジメタノール、スチレングリコール、4,4′−ジヒドロキシエチルフェノール;下記に示すようなビスフェノールA構造(4,4′−ジヒドロキシフェニルプロパン)、ビスフェノールF構造(4,4′−ジヒドロキシフェニルメタン)、臭素化ビスフェノールA構造、水添ビスフェノールA構造、ビスフェノールS構造、ビスフェノールAF構造のビスフェノール骨格を有するもの;等が挙げられる。
Next, as the polyether polyol and polyester polyol, those derived from the above low-molecular polyhydric alcohols are usually used. In the present invention, the following aromatic diols, amines and alkanolamines are further used. Those derived from the above can also be suitably used.
Here, specific examples of the aromatic diols include resorcin (m-dihydroxybenzene), xylylene glycol, 1,4-benzenedimethanol, styrene glycol, 4,4′-dihydroxyethylphenol; Bisphenol A structure (4,4'-dihydroxyphenylpropane), bisphenol F structure (4,4'-dihydroxyphenylmethane), brominated bisphenol A structure, hydrogenated bisphenol A structure, bisphenol S structure, bisphenol AF Those having a bisphenol skeleton having a structure;

Figure 2008111032
Figure 2008111032

また、アミン類としては、具体的には、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられ、アルカノールアミン類としては、具体的には、例えば、エタノールアミン、プロパノールアミン等が挙げられる。   Specific examples of amines include ethylenediamine and hexamethylenediamine. Specific examples of alkanolamines include ethanolamine and propanolamine.

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、上記低分子多価アルコール類、上記芳香族ジオール類、上記アミン類および上記アルカノールアミン類として例示した化合物から選ばれる少なくとも1種に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドおよびスチレンオキサイド等から選ばれる少なくとも1種を付加させて得られるポリオール;ブチレンオキサイド(テトラメチレンオキサイド)、テトラヒドロフランなどのモノマーをカチオン系開始剤を用いて重合して得られるポリオール;等が挙げられる。
このようなポリエーテルポリオールの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリプロピレントリオール、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、ポリテトラエチレングリコール、ソルビトール系ポリオール等が挙げられる。
また、ビスフェノール骨格を有するポリエーテルポリオールの具体例としては、ビスフェノールA(4,4′−ジヒドロキシフェニルプロパン)に、エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを付加させて得られるポリエーテルポリオールが挙げられる。
As the polyether polyol, for example, at least one selected from the compounds exemplified as the low-molecular polyhydric alcohols, the aromatic diols, the amines, and the alkanolamines, an alkylene such as ethylene oxide and propylene oxide can be used. Polyols obtained by adding at least one selected from oxides and styrene oxides; polyols obtained by polymerizing monomers such as butylene oxide (tetramethylene oxide) and tetrahydrofuran using a cationic initiator; and the like .
Specific examples of such polyether polyols include polyethylene glycol, polypropylene glycol (PPG), polypropylene triol, ethylene oxide / propylene oxide copolymer, polytetramethylene ether glycol (PTMEG), polytetraethylene glycol, sorbitol-based polyol. Etc.
Specific examples of polyether polyols having a bisphenol skeleton include polyether polyols obtained by adding ethylene oxide and / or propylene oxide to bisphenol A (4,4′-dihydroxyphenylpropane).

同様に、ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記低分子多価アルコール類、上記芳香族ジオール類、上記アミン類および上記アルカノールアミン類のいずれかと、多塩基性カルボン酸との縮合物(縮合系ポリエステルポリオール);ラクトン系ポリオール;等が挙げられる。
上記縮合系ポリエステルポリオールを形成する多塩基性カルボン酸としては、具体的には、例えば、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、フマル酸、マレイン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、ピロメリット酸、他の低分子カルボン酸、オリゴマー酸、ヒマシ油、ヒマシ油とエチレングリコール(もしくはプロピレングリコール)との反応生成物などのヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。
また、上記ラクトン系ポリオールとしては、具体的には、例えば、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、ε−メチル−ε−カプロラクトン等のラクトンを適当な重合開始剤で開環重合させたもので両末端に水酸基を有するものが挙げられる。
また、ビスフェノール骨格を有するポリエステルポリオールとしては、上記低分子多価アルコール類に代えて、または低分子多価アルコール類とともに、ビスフェノール骨格を有するジオールを用いて得られる縮合系ポリエステルポリオールが挙げられる。具体的には、ビスフェノールAとヒマシ油とから得られるポリエステルポリオール、ビスフェノールAとヒマシ油とエチレングリコールとプロピレングリコールとから得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。
Similarly, as the polyester polyol, for example, a condensate (condensed polyester polyol) of any one of the low molecular polyhydric alcohols, the aromatic diols, the amines and the alkanolamines with a polybasic carboxylic acid. ); Lactone polyols; and the like.
Specific examples of the polybasic carboxylic acid that forms the condensed polyester polyol include glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, fumaric acid, maleic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, phthalic acid, Examples include hydroxycarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, dimer acid, pyromellitic acid, other low-molecular carboxylic acids, oligomeric acids, castor oil, and a reaction product of castor oil and ethylene glycol (or propylene glycol). .
Further, as the lactone-based polyol, specifically, for example, a lactone such as ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, ε-methyl-ε-caprolactone was ring-opened and polymerized with an appropriate polymerization initiator. And those having hydroxyl groups at both ends.
Examples of the polyester polyol having a bisphenol skeleton include condensed polyester polyols obtained by using a diol having a bisphenol skeleton instead of the low molecular polyhydric alcohols or together with the low molecular polyhydric alcohols. Specific examples include polyester polyols obtained from bisphenol A and castor oil, polyester polyols obtained from bisphenol A, castor oil, ethylene glycol, and propylene glycol.

その他のポリオールとしては、具体的には、例えば、アクリルポリオール;ポリブタジエンポリオール;水素添加されたポリブタジエンポリオールなどの炭素−炭素結合を主鎖骨格に有するポリマーポリオール;等が挙げられる。   Specific examples of other polyols include acrylic polyols; polybutadiene polyols; polymer polyols having a carbon-carbon bond in the main chain skeleton, such as hydrogenated polybutadiene polyols.

本発明においては、以上で例示した種々のポリオール化合物を1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。   In the present invention, the various polyol compounds exemplified above may be used alone or in combination of two or more.

これらのポリオール化合物のうち、後述するエポキシシラン化合物(C)よりも上記ポリイソシアネート化合物(A)との反応性の高い化合物であるのが好ましい。
具体的には、上記ポリイソシアネート化合物(A)としてウレタンプレポリマーを用いる場合は、ポリブタジエンポリオールであるが、ウレタンプレポリマーとの反応性が十分に高く、また、良好な可使時間を確保でき、更に、これらを含有する本発明の接着剤組成物が耐水接着性に優れる理由から好ましい。
Of these polyol compounds, a compound having a higher reactivity with the polyisocyanate compound (A) than the epoxysilane compound (C) described later is preferable.
Specifically, when a urethane prepolymer is used as the polyisocyanate compound (A), it is a polybutadiene polyol, but the reactivity with the urethane prepolymer is sufficiently high, and a good pot life can be secured, Furthermore, the adhesive composition of the present invention containing these is preferable because of its excellent water-resistant adhesion.

本発明においては、上記ポリオール化合物(B)の数平均分子量は特に限定されないが、上記ポリイソシアネート化合物(A)としてウレタンプレポリマーを用いる場合は、ウレタンプレポリマーとの反応性や、得られる本発明の接着剤組成物の発泡性や弾性の観点から、300〜10000であるのが好ましい。特に、本発明の接着剤組成物にシーリング材用途として用いる場合は、1000〜7000程度であるのが好ましい。   In the present invention, the number average molecular weight of the polyol compound (B) is not particularly limited. However, when a urethane prepolymer is used as the polyisocyanate compound (A), the reactivity with the urethane prepolymer and the present invention obtained are obtained. From the viewpoint of foamability and elasticity of the adhesive composition, it is preferably 300 to 10,000. In particular, when used as a sealing material in the adhesive composition of the present invention, it is preferably about 1000 to 7000.

また、本発明においては、上記ポリオール化合物(B)の含有量は、上記硬化剤成分の全質量に対して80質量%超未満であるのが好ましい。含有量がこの範囲であると、得られる本発明の接着剤組成物のガラスに対する接着性がより向上し、その接着速度がより良好となる。   Moreover, in this invention, it is preferable that content of the said polyol compound (B) is less than 80 mass% with respect to the total mass of the said hardening | curing agent component. When the content is in this range, the adhesive property of the obtained adhesive composition of the present invention to glass is further improved, and the adhesion rate is further improved.

<エポキシシラン化合物(C)>
上記エポキシシラン化合物(C)は、水酸基、エポキシ基およびアルコキシシリル基をそれぞれ1個以上有し、かつ、上記エポキシ基および上記アルコキシシリル基を合計で4個有する化合物である。
ここで、アルコキシシリル基としては、具体的には、例えば、下記一般式(2)で表される置換基が好適に挙げられる。なお、下記一般式(2)中、ケイ素原子の左側の結合手はメチル基を表すものではない。
<Epoxysilane compound (C)>
The epoxysilane compound (C) is a compound having one or more hydroxyl groups, epoxy groups, and alkoxysilyl groups, and a total of four epoxy groups and alkoxysilyl groups.
Here, specifically as an alkoxysilyl group, the substituent represented by following General formula (2) is mentioned suitably, for example. In the following general formula (2), the bond on the left side of the silicon atom does not represent a methyl group.

Figure 2008111032
Figure 2008111032

上記一般式(2)中、R3およびR4は、それぞれ独立に炭素数1〜8の分岐していてもよいアルキル基であり、nは0〜2の整数である。また、複数のR3またはR4は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 In the general formula (2), R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be branched, and n is an integer of 0 to 2. Moreover, several R < 3 > or R < 4 > may be same or different, respectively.

3およびR4の炭素数1〜8の分岐していてもよいアルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、1,2−ジメチルプロピル基等が挙げられ、これらの基が二重結合または三重結合を含んでいてもよい。これらのうち、メチル基、エチル基が好ましい。 Specific examples of the optionally branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms of R 3 and R 4 include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1,2-dimethylpropyl group, and the like. The group may contain a double bond or a triple bond. Of these, a methyl group and an ethyl group are preferable.

上記一般式(2)で表されるアルコキシシリル基としては、具体的には、例えば、トリメトキシシリル基(n=0、R4=メチル基)、メチルジメトキシシリル基(n=1、R3=R4=メチル基)、トリエトキシシリル基(n=0、R4=エチル基)、メチルジエトキシシリル基(n=1、R3=メチル基、R4=エチル基)等が好適に挙げられる。 Specific examples of the alkoxysilyl group represented by the general formula (2) include, for example, a trimethoxysilyl group (n = 0, R 4 = methyl group), a methyldimethoxysilyl group (n = 1, R 3). = R 4 = methyl group), triethoxysilyl group (n = 0, R 4 = ethyl group), methyldiethoxysilyl group (n = 1, R 3 = methyl group, R 4 = ethyl group) and the like are preferred. Can be mentioned.

このようなエポキシシラン化合物(C)を硬化剤成分として含有することにより、本発明の接着剤組成物は、プライマーを用いなくても種々の金属およびガラスに対して優れた接着性を有する。これは、エポキシシラン化合物(C)の有するエポキシ基が金属との接着性に寄与し、アルコキシシリル基がガラスとの接着性に寄与するためであると考えられる。
そのため、難接着の金属(例えば、SUS(ステンレス)等)とガラスとを接着させる場合は、エポキシシラン化合物(C)はエポキシ基を2〜3個有しているのが好ましい。一方、金属と難接着性のガラス(例えば、表面が錫面のフロートガラス等)とを接着させる場合は、エポキシシラン化合物(C)はアルコキシシリル基を2〜3個有しているのが好ましい。
なお、上述した特許文献においても、種々のシランカップリング剤を用いているが、いずれも上記エポキシシラン化合物(C)に該当するものではなく、例えば、本願明細書の比較例1にも示すように、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学社製)を用いた場合は、金属およびガラスに対する接着性が劣る結果となる。
By containing such an epoxy silane compound (C) as a curing agent component, the adhesive composition of the present invention has excellent adhesion to various metals and glasses without using a primer. This is presumably because the epoxy group of the epoxysilane compound (C) contributes to the adhesion to the metal and the alkoxysilyl group contributes to the adhesion to the glass.
Therefore, in the case of bonding a hardly-adhesive metal (for example, SUS (stainless steel)) and glass, the epoxysilane compound (C) preferably has 2 to 3 epoxy groups. On the other hand, when bonding a metal and difficult-to-adhere glass (for example, float glass having a tin surface), the epoxysilane compound (C) preferably has 2 to 3 alkoxysilyl groups. .
In the above-mentioned patent documents, various silane coupling agents are used, but none of them corresponds to the epoxy silane compound (C). For example, as shown in Comparative Example 1 of the present specification. In addition, when 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is used, the result is poor adhesion to metal and glass.

本発明においては、上記エポキシシラン化合物(C)が、水酸基が結合した炭素原子のγ位の窒素原子に置換基Rを有し、上記置換基Rが、アリール基(例えば、フェニル基等)または脂環炭化水素基(例えば、シクロヘキシル基等)であるのが好ましい。
このような置換基Rを有することにより、本発明の接着剤組成物の金属およびガラスに対する接着性がより向上し、硬化剤成分の貯蔵安定性も良好となる。これは、これらの置換基Rの立体障害により、水酸基の上記ポリイソシアネート化合物(A)のイソシアネート基に対する反応性が低下し、また、アルコキシシリル基との縮合反応も抑制できるためであると考えられる。
In the present invention, the epoxysilane compound (C) has a substituent R on the nitrogen atom at the γ-position of the carbon atom to which the hydroxyl group is bonded, and the substituent R is an aryl group (for example, a phenyl group) or It is preferably an alicyclic hydrocarbon group (for example, a cyclohexyl group).
By having such a substituent R, the adhesiveness of the adhesive composition of the present invention to metal and glass is further improved, and the storage stability of the curing agent component is also improved. This is considered to be because of the steric hindrance of these substituents R, the reactivity of the hydroxyl group to the isocyanate group of the polyisocyanate compound (A) is reduced, and the condensation reaction with the alkoxysilyl group can also be suppressed. .

また、本発明においては、上記エポキシシラン化合物(C)が、アミノシラン化合物とテトラグリシジルアミン化合物との反応により得られるものであるのが好ましい。
具体的には、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランと、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、および、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジフェニルメタンからなる群から選択される少なくとも1種との反応により得られるものが好適に例示される。
Moreover, in this invention, it is preferable that the said epoxysilane compound (C) is a thing obtained by reaction of an aminosilane compound and a tetraglycidylamine compound.
Specifically, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, 1,3-bis (N, N-glycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylyl Preferable examples include those obtained by reaction with range amine and at least one selected from the group consisting of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane.

更に、本発明においては、上記エポキシシラン化合物(C)の含有量は、上記硬化剤成分の全質量に対して2質量%超20質量%未満であるのが好ましい。含有量がこの範囲であると、得られる本発明の接着剤組成物の金属およびガラスに対する接着性がより向上する。   Furthermore, in this invention, it is preferable that content of the said epoxy silane compound (C) is more than 2 mass% and less than 20 mass% with respect to the total mass of the said hardening | curing agent component. When the content is within this range, the adhesion of the obtained adhesive composition of the present invention to metal and glass is further improved.

本発明においては、上記ポリオール化合物(B)および上記エポキシシラン化合物(C)の合計の含有量は、上記ポリイソシアネート化合物(A)のNCO基と、上記ポリオール化合物(B)および上記エポキシシラン化合物(C)のOH基との比(NCO/OH)が10〜0.9となる量であるのが好ましい。含有量がこの範囲であると、硬化不良を起こすことがなく、適度な可使時間が得られる。これらの特性により優れる点から、上記モル比は2.5〜1.5がより好ましい。   In the present invention, the total content of the polyol compound (B) and the epoxysilane compound (C) includes the NCO group of the polyisocyanate compound (A), the polyol compound (B), and the epoxysilane compound ( It is preferable that the ratio of C) to OH groups (NCO / OH) is 10 to 0.9. When the content is within this range, a moderate pot life can be obtained without causing poor curing. In view of these characteristics, the molar ratio is more preferably 2.5 to 1.5.

また、本発明においては、上記ポリオール化合物(B)と上記シラン化合物(C)との含有割合は、上記ポリオール化合物(B)のOH基と上記シラン化合物(C)のOH基との比が10:0.5〜10:5となるのが好ましい。含有割合がこの範囲であると、硬化不良を起こすことがなく、適度な可使時間が得られる。これらの特性により優れる点から、10:0.8〜10:1.2となるのがより好ましい。   In the present invention, the content ratio of the polyol compound (B) and the silane compound (C) is such that the ratio of the OH group of the polyol compound (B) to the OH group of the silane compound (C) is 10. : 0.5 to 10: 5 is preferable. When the content ratio is within this range, a moderate pot life can be obtained without causing poor curing. From the point which is excellent by these characteristics, it is more preferable that it will be 10: 0.8-10: 1.2.

本発明の接着剤組成物は、更に、スズ触媒、チタン触媒等の金属触媒を含有するのが好ましい。
スズ触媒としては、具体的には、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ等のスズカルボン酸塩類;ジブチルスズオキサイドとフタル酸エステルとの反応物;ジブチルスズジアセチルアセトナートが挙げられる。
チタン触媒としては、具体的には、例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル類が挙げられる。
The adhesive composition of the present invention preferably further contains a metal catalyst such as a tin catalyst or a titanium catalyst.
Specific examples of the tin catalyst include tin carboxylates such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate, dibutyltin diacetate, tin octylate and tin naphthenate; a reaction product of dibutyltin oxide and phthalate; dibutyltin diacetylacetate Naruto.
Specific examples of the titanium catalyst include titanic acid esters such as tetrabutyl titanate and tetrapropyl titanate.

本発明の接着剤組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、上記各種成分以外に、必要に応じて、各種の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、分散剤、揺変性付与剤が挙げられる。   The adhesive composition of the present invention can contain various additives as required in addition to the above-mentioned various components within a range not impairing the object of the present invention. Examples of the additive include a filler, an antioxidant, an antioxidant, an antistatic agent, a flame retardant, a dispersant, and a thixotropic agent.

充填剤としては、例えば、ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー;ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ;けいそう土;酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛;カーボンブラック等の有機または無機充填剤;これらの脂肪酸、樹脂酸、脂肪酸エステル処理物、脂肪酸エステルウレタン化合物処理物が挙げられる。   Examples of the filler include wax stone clay, kaolin clay, calcined clay; fumed silica, calcined silica, precipitated silica, ground silica, fused silica; diatomaceous earth; iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, oxidized Magnesium; calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate; organic or inorganic fillers such as carbon black; these fatty acids, resin acids, fatty acid ester treated products, and fatty acid ester urethane compound treated products.

老化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)が挙げられる。
帯電防止剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩;ポリグリコール、エチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物が挙げられる。
Examples of the antiaging agent include hindered phenol compounds and hindered amine compounds.
Examples of the antioxidant include butylhydroxytoluene (BHT) and butylhydroxyanisole (BHA).
Examples of the antistatic agent include quaternary ammonium salts; hydrophilic compounds such as polyglycols and ethylene oxide derivatives.

難燃剤としては、例えば、クロロアルキルホスフェート、ジメチル・メチルホスホネート、臭素・リン化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチルブロマイド−ポリエーテル、臭素化ポリエーテルが挙げられる。
揺変性付与剤としては、例えば、水添ヒマシ油、シリカ、タルク等が挙げられる。
上記の各添加剤は適宜、組み合わせて用いることができる。
Examples of the flame retardant include chloroalkyl phosphate, dimethyl / methylphosphonate, bromine / phosphorus compound, ammonium polyphosphate, neopentyl bromide-polyether, and brominated polyether.
Examples of the thixotropic agent include hydrogenated castor oil, silica, and talc.
The above additives can be used in combination as appropriate.

本発明においては、上述した各種の添加剤(金属触媒を含む。以下同様。)は、必要に応じて、主剤成分および/または硬化剤成分として含有することができる。   In the present invention, the above-described various additives (including a metal catalyst, the same applies hereinafter) can be contained as a main component and / or a curing agent component, if necessary.

本発明の接着剤組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、上記ポリイソシアネート化合物(A)を含有する基材成分と、上記ポリオール化合物(B)および上記エポキシシラン化合物(C)ならびに上記各種添加剤を含有する硬化剤成分とを混合し、ロール、ニーダー、押出し機、万能撹拌機等を用いて室温下で十分に混合し、均一に分散(混練)させることにより使用時に製造することができる。   The method for producing the adhesive composition of the present invention is not particularly limited. For example, the base component containing the polyisocyanate compound (A), the polyol compound (B), the epoxysilane compound (C), and the above Produced at the time of use by mixing with hardener components containing various additives, mixing thoroughly at room temperature using a roll, kneader, extruder, universal agitator, etc., and uniformly dispersing (kneading) Can do.

以下、実施例を用いて、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to this.

<ポリイソシアネート化合物A1の合成>
まず、ポリプロピレンジオール(数平均分子量2000)500gとポリプロピレントリオール(数平均分子量5000)750g、および、可塑剤であるフタル酸ジオクチル1460gを混合し、得られた混合物を減圧下、110℃で16時間脱水した。
その後、この混合物に対して、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートをNCO/OHモル比が1.80となるように214g添加し、窒素気流中、80℃で24時間反応させることにより、イソシアネート基を1.11質量%含有するウレタンプレポリマー(数平均分子量6000)をポリイソシアネート化合物A1として得た。
<Synthesis of Polyisocyanate Compound A1>
First, 500 g of polypropylene diol (number average molecular weight 2000), 750 g of polypropylene triol (number average molecular weight 5000), and 1460 g of dioctyl phthalate as a plasticizer were mixed, and the resulting mixture was dehydrated at 110 ° C. for 16 hours under reduced pressure. did.
Thereafter, 214 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate was added to the mixture so that the NCO / OH molar ratio was 1.80, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 24 hours in a nitrogen stream. 1.11 mass% urethane prepolymer (number average molecular weight 6000) was obtained as polyisocyanate compound A1.

(比較例1、実施例1〜3)
得られたポリイソシアネート化合物A1と下記表1に示す各組成成分を、下記表1に示す質量部となるように混合し、ウレタン接着剤組成物を調製した。
調製した各接着剤組成物について、以下のようにして接着性を評価した。その結果を下記表1に示す。
(Comparative example 1, Examples 1-3)
The obtained polyisocyanate compound A1 and each composition component shown in the following Table 1 were mixed so as to have a mass part shown in the following Table 1, thereby preparing a urethane adhesive composition.
About each prepared adhesive composition, adhesiveness was evaluated as follows. The results are shown in Table 1 below.

<接着性(I)>
SUS・電着塗装板(サイズ:25mm×120mm×1mm)表面をイソプロピルアルコールで洗浄し、その上に、圧着後の接着層の厚さが3mmとなるようにプライマーを用いずに各接着剤組成物を塗布し、圧着して試験片を作製した。
<Adhesiveness (I)>
SUS / Electrodeposited coated plate (size: 25mm x 120mm x 1mm) The surface of each adhesive composition is cleaned without using a primer so that the thickness of the adhesive layer after crimping is 3mm. An object was applied and pressure-bonded to prepare a test piece.

(i)20℃×7日後の接着性(初期養生後の接着性)
作製した試験片を20℃、60%RHの条件下で7日間放置して養生した後、JASO(自動車規格) M 338−89に規定するナイフカットによる手はく離試験を行い、破壊の状態を目視で観察した。
具体的には、ガラスと接着層との界面にナイフを20〜30mm入れて、接着層の一部(手で引っ張る部分)をガラスからはく離させた後、試験片を固定し、はく離した部分の接着層を90度以上の方向に手で引っ張ることにより行った。なお、手による引っ張りは、5〜10mmの間隔で接着層に鋭利なナイフなどで約60度のナイフカットを入れながら行った。
(ii)90℃×14日後の接着性(耐熱老化後の接着性)
初期養生の後、更に90℃のオーブン中に14日間入れ、その後に20℃、常温下で1日以上冷却した後、上記と同様のナイフカットによる手はく離試験を行い、破壊の状態を目視で観察した。
なお、表1中、「CF100」は、接着剤組成物からなる接着層が、電着塗装表面とガラス板との接着面(手で引っ張るためにはく離した一部分を除く。以下同様。)の全域(100%)において凝集破壊したこと示し、「AF20」は、接着面の20%において界面破壊したことを示し、「AF50」は、接着面の50%において界面破壊したことを示し、「AF100」は、接着面の全域(100%)において界面破壊したことを示す。
(I) Adhesiveness after 20 ° C. × 7 days (adhesiveness after initial curing)
The prepared test piece was left and cured under conditions of 20 ° C. and 60% RH for 7 days, and then subjected to a hand-peeling test with a knife cut specified in JASO (Automobile Standard) M338-89, and the state of destruction was visually observed. Observed at.
Specifically, a knife is put at 20 to 30 mm at the interface between the glass and the adhesive layer, and a part of the adhesive layer (part pulled by hand) is peeled off from the glass, and then the test piece is fixed, The adhesive layer was pulled by hand in a direction of 90 degrees or more. The pulling by hand was performed with a knife cut of about 60 degrees with a sharp knife or the like at an interval of 5 to 10 mm.
(Ii) Adhesiveness after 14 days at 90 ° C. (Adhesiveness after heat aging)
After the initial curing, it is further placed in an oven at 90 ° C. for 14 days, after which it is cooled to 20 ° C. at room temperature for one day or more, and then subjected to a hand-peeling test similar to the above to visually check the state of destruction. Observed.
In Table 1, “CF100” indicates the entire area of the adhesive surface between the electrodeposition coating surface and the glass plate (excluding the part where the adhesive layer is peeled off by hand pulling). (100%) indicates cohesive failure, “AF20” indicates interface failure at 20% of the bonded surface, “AF50” indicates interface failure at 50% of the bonded surface, “AF100” Indicates that interfacial breakage occurred in the entire area (100%) of the bonded surface.

<接着性(II)>
SUS(サイズ:25mm×120mm×1mm)表面をイソプロピルアルコールで洗浄し、その上に、圧着後の接着層の厚さが3mmとなるようにプライマーを用いずに各接着剤組成物を塗布し、圧着して試験片を作製した。
作製した試験片について、上述した接着性(I)と同様の方法により接着性を評価した。
<Adhesiveness (II)>
SUS (size: 25 mm × 120 mm × 1 mm) The surface was washed with isopropyl alcohol, and each adhesive composition was applied thereon without using a primer so that the thickness of the adhesive layer after pressure bonding was 3 mm. A test piece was prepared by pressure bonding.
About the produced test piece, adhesiveness was evaluated by the method similar to adhesiveness (I) mentioned above.

<接着性(III)>
フロートガラス(サイズ:25mm×100mm×5mm)の非錫面(接着し易い面)をイソプロピルアルコールで洗浄し、その上に、圧着後の接着層の厚さが3mmとなるようにプライマーを用いずに各接着剤組成物を塗布し、圧着して試験片を作製した。
作製した試験片について、上述した接着性(I)と同様の方法により接着性を評価した。
<Adhesiveness (III)>
Float glass (size: 25 mm x 100 mm x 5 mm) non-tin surface (surface that is easy to adhere) is washed with isopropyl alcohol, and without using a primer so that the thickness of the adhesive layer after crimping is 3 mm. Each adhesive composition was applied to and pressure-bonded to prepare a test piece.
About the produced test piece, adhesiveness was evaluated by the method similar to adhesiveness (I) mentioned above.

<接着性(IV)>
フロートガラス(サイズ:25mm×100mm×5mm)の錫面(接着し辛い面)をイソプロピルアルコールで洗浄し、その上に、圧着後の接着層の厚さが3mmとなるようにプライマーを用いずに各接着剤組成物を塗布し、圧着して試験片を作製した。
作製した試験片について、上述した接着性(I)と同様の方法により接着性を評価した。
<Adhesiveness (IV)>
Flush glass (size: 25 mm x 100 mm x 5 mm) tin surface (surface that is difficult to adhere) is washed with isopropyl alcohol, and without using a primer so that the thickness of the adhesive layer after crimping is 3 mm Each adhesive composition was applied and pressed to prepare a test piece.
About the produced test piece, adhesiveness was evaluated by the method similar to adhesiveness (I) mentioned above.

Figure 2008111032
Figure 2008111032

ポリイソシアネート化合物A1以外の表1中の各組成成分は、以下に示す通りである。
・炭酸カルシウム:脂肪酸処理沈降性炭酸カルシウム(カルファイン200、丸尾カルシウム社製)
・カーボンブラック:A−2899(旭カーボン社製)
・可塑剤:アジピン酸イソノニル(DINA、三菱ガス化学社製)
・ポリオール化合物B1:ポリブタジエンジオール(Poly bd R45、数平均分子量2000、出光興産社製)
Each composition component in Table 1 other than polyisocyanate compound A1 is as shown below.
・ Calcium carbonate: Fatty acid-treated precipitated calcium carbonate (Calfine 200, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.)
・ Carbon black: A-2899 (Asahi Carbon Co., Ltd.)
Plasticizer: isononyl adipate (DINA, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company)
Polyol compound B1: Polybutadiene diol (Poly bd R45, number average molecular weight 2000, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)

・エポキシシラン化合物C1:1モルのN−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM573、信越化学社製)と、1モルのN,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン(TETRAD−X、三菱ガス化学社製)とを、60℃にて24時間反応させて得られる下記式(3)で表される化合物   Epoxysilane compound C1: 1 mol of N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (KBM573, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 1 mol of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine (TETRAD-X, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) and a compound represented by the following formula (3) obtained by reacting at 60 ° C. for 24 hours

Figure 2008111032
Figure 2008111032

・エポキシシラン化合物C2:2モルのN−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM573、信越化学社製)と、1モルの1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン(TETRAD−C、三菱ガス化学社製)とを、60℃にて24時間反応させて得られる下記式(4)で表される化合物   Epoxysilane compound C2: 2 mol of N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (KBM573, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 1 mol of 1,3-bis (N, N-glycidylaminomethyl) cyclohexane (TETRAD) -C, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and a compound represented by the following formula (4) obtained by reacting at 60 ° C. for 24 hours.

Figure 2008111032
Figure 2008111032

・エポキシシラン化合物C3:3モルのN−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM573、信越化学社製)と、1モルのN,N,N′,N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジフェニルメタン(YH−434、東都化成社製)とを、60℃にて24時間反応させて得られる下記式(5)で表される化合物   Epoxysilane compound C3: 3 mol of N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (KBM573, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 1 mol of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4 ′ -Compound represented by the following formula (5) obtained by reacting diaminodiphenylmethane (YH-434, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) at 60 ° C for 24 hours.

Figure 2008111032
Figure 2008111032

・エポキシシラン1:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学社製)   ・ Epoxysilane 1: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

表1に示す結果から、実施例1〜3で調製した接着剤組成物は、プライマーを用いなくても種々の金属およびガラスに対して優れた接着性を有することが分かった。特に、実施例1〜3においては、難接着性の金属(電着塗装)に対しても良好な接着性を有することが分かり、実施例2および3においては、難接着性のガラスに対しても良好な接着性を有することが分かった。
これに対し、比較例1で調製した接着剤組成物は、エポキシシラン化合物(C)を含有しないため、接着性(I)〜(IV)のいずれの評価でも耐熱老化後の接着性が劣り、接着性(II)の評価においては初期接着性も劣ることが分かった。
From the results shown in Table 1, it was found that the adhesive compositions prepared in Examples 1 to 3 had excellent adhesion to various metals and glasses without using a primer. In particular, in Examples 1 to 3, it can be seen that it has good adhesion even to a hardly-adhesive metal (electrodeposition coating). Was also found to have good adhesion.
On the other hand, since the adhesive composition prepared in Comparative Example 1 does not contain the epoxysilane compound (C), the adhesiveness after heat aging is inferior in any of the adhesiveness (I) to (IV), In the evaluation of adhesiveness (II), it was found that the initial adhesiveness was also poor.

Claims (5)

ポリイソシアネート化合物(A)を含有する基材成分と、
ポリオール化合物(B)ならびに水酸基、エポキシ基およびアルコキシシリル基をそれぞれ1個以上有し、かつ、前記エポキシ基および前記アルコキシシリル基を合計で4個有するエポキシシラン化合物(C)を含有する硬化剤成分と、からなるウレタン接着剤組成物。
A base material component containing a polyisocyanate compound (A);
Curing agent component containing a polyol compound (B) and an epoxy silane compound (C) having at least one hydroxyl group, an epoxy group and an alkoxysilyl group, and a total of four of the epoxy group and the alkoxysilyl group. A urethane adhesive composition comprising:
前記エポキシシラン化合物(C)が、水酸基が結合した炭素原子のγ位の窒素原子に置換基Rを有し、前記置換基Rが、アリール基または脂環炭化水素基である請求項1に記載のウレタン接着剤組成物。   2. The epoxy silane compound (C) has a substituent R on a nitrogen atom at the γ-position of a carbon atom to which a hydroxyl group is bonded, and the substituent R is an aryl group or an alicyclic hydrocarbon group. Urethane adhesive composition. 前記エポキシシラン化合物(C)が、アミノシラン化合物(c1)とテトラグリシジルアミン化合物(c2)との反応により得られる請求項1または2に記載のウレタン接着剤組成物。   The urethane adhesive composition according to claim 1 or 2, wherein the epoxysilane compound (C) is obtained by a reaction between an aminosilane compound (c1) and a tetraglycidylamine compound (c2). 前記アミノシラン化合物(c1)が、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランであり、前記テトラグリシジルアミン化合物(c2)が、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、および、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジフェニルメタンからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項3に記載のウレタン接着剤組成物。   The aminosilane compound (c1) is N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, and the tetraglycidylamine compound (c2) is 1,3-bis (N, N-glycidylaminomethyl) cyclohexane, N, At least one selected from the group consisting of N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylylenediamine and N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane The urethane adhesive composition according to claim 3. 前記エポキシシラン化合物(C)の含有量が、前記硬化剤成分の全質量に対して2質量%超20質量%未満である請求項1〜4のいずれかに記載のウレタン接着剤組成物。   The urethane adhesive composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the epoxysilane compound (C) is more than 2 mass% and less than 20 mass% with respect to the total mass of the curing agent component.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011517671A (en) * 2008-03-26 2011-06-16 ロックタイト (アール アンド ディー) リミテッド Polymer-metal bonding and compounds and compositions useful therefor
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CN114539622A (en) * 2022-01-22 2022-05-27 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 Preparation method and application of epoxy resin foam bonding auxiliary agent

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