JP2008255187A

JP2008255187A - 湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤

Info

Publication number: JP2008255187A
Application number: JP2007097401A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Sato; 智彦佐藤
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-10-23

Abstract

【課題】芳香族基含有基材、例えばポリエステルシートに対して低温下においても良好な密着性を有し、化粧ポリエステルシートのラミネート加工等に有用な湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を提供する。
【解決手段】構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する非晶質ポリエステルポリオール（ａ１）、構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する液状ポリエステルポリオール（ａ２）を含有し、全ポリオールに対する（ａ１）と（ａ２）の合計が５０重量％以上であるポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は芳香族基含有基材、例えばポリエステルシートに対して低温下においても良好な密着性を有し、化粧ポリエステルシートのラミネート加工等に有用な湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤に関する。

合板、ＭＤＦ、パーティクルボード等の木質基材やケイカル板等の無機基材等に化粧シートを貼り合わせることにより製造される化粧材は、壁面パネル、ドア、窓枠、家具等に使用されており、従来は主にエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンが用いられてきた。近年、反応性ホットメルト接着剤は生産性に優れることや、樹脂分が１００％のため基材が接着剤中の水分を吸収して反りが発生するおそれがないこと等が評価され、化粧シートのラミネート加工においても使用されるようになっている。

これまで、化粧シートとして主に塩ビシートが用いられてきたが、周知のように塩ビは焼却時に有害物質を生成するおそれがあるため、塩ビシートを使用した化粧材は減少傾向にあり、代わりにポリオレフィンシートやポリエステルシートを使用した化粧材が増加している。なお、ポリオレフィンは極性がないため極めて接着が難しく、接着面にウレタン樹脂等によるプライマー処理を施したものが使用されている。一方、ポリエステルはある程度の極性を有しているため、プライマー処理が行われる場合もあるが、コロナ放電処理等の簡易的な処理に留まる場合が多い。しかしながら、プライマー未処理のポリエステルシートは特に低温接着性が悪く、これに対応できる接着剤の検討はなされていないのが現状である。

特許文献１には、分子内に芳香環を有するポリカーボネート等の被着体に対する接着性に優れた湿気硬化型ホットメルト接着剤組成物が記載されている。しかしながら、実施例で常温接着性のみが検討されていることからも明らかなように、接着性が顕著に低下する低温下における接着性までも考慮したものではなかった。
特開平5-194929号公報

本発明の課題は、芳香族基含有基材、例えばポリエステルシートに対して低温下においても良好な密着性を有し、化粧ポリエステルシートのラミネート加工等に有用な湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を提供することである。

本発明は、構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する非晶質ポリエステルポリオール（ａ１）、構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する液状ポリエステルポリオール（ａ２）を含有し、全ポリオールに対する（ａ１）と（ａ２）の合計が５０重量％以上であるポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤である。

本発明になる湿気硬化型ホットメルト型接着剤は、ポリエステルシート等に対して低温下においても良好な密着性を有しているため、低温下でも基材の予備加熱を行うことなくラミネート加工が可能である。また、該湿気硬化型ホットメルト型接着剤を使用して製造された化粧材は、低温下においても基材とシートが容易にはく離せず、耐寒性が高く有用である。

本発明の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、ポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有する。ポリオール組成物（Ａ）は、構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する非晶質ポリエステルポリオール（ａ１）、構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する液状ポリエステルポリオール（ａ２）を含有し、全ポリオールに対する（ａ１）と（ａ２）の合計が５０重量％以上である。これにより、ポリエステルシート等の芳香族基含有基材に対して、低温下においても良好な密着性が得られる。
構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する非晶質ポリエステルポリオール（ａ１）を構成する芳香族ジカルボン酸としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。また、芳香族でないジカルボン酸を含んでいても良く、例えばアジピン酸が挙げられる。また、前記ジカルボン酸と反応させるジオールとしては、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール等が挙げられる。

構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する液状ポリエステルポリオール（ａ２）を構成する芳香族ジカルボン酸としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。また、芳香族でないジカルボン酸を含んでいても良く、例えばアジピン酸が挙げられる。また、前記ジカルボン酸と反応させるジオールとしては、エチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、２，４−ジメチル−１，５−ペンタンジオール等が挙げられる。

ポリオール組成物（Ａ）には、前記（ａ１）、（ａ２）以外に、さらにその他のポリオール成分を含有しても良い。例えば、結晶性ポリエステルポリオール、構成単位として芳香族ジカルボン酸を有しない非晶質ポリエステルポリオールや液状ポリエステルポリオールが挙げられる。

イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得るため、前記ポリオール組成物（Ａ）との反応に用いる多価イソシアネート化合物（Ｂ）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イソシアネート類、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が挙げられる。中でも湿気硬化性、安全面等の点から、４，４’−ＭＤＩやそのカルボジイミド変性体であるカルボジイミド変性ＭＤＩが好ましく用いられる。また、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基とポリエステルポリオールに含まれる水酸基の当量比率ＮＣＯ／ＯＨは１．５〜２．５であることが望ましい。この範囲内であれば、溶融装置内で長時間加熱溶融状態にあっても顕著な増粘がなく、硬化反応時の二酸化炭素による発泡が少ない。また、未反応の多官能イソシアネート化合物の揮発による作業環境への影響が少ない。

本発明における湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマー以外にも、必要に応じて粘着付与樹脂、触媒、造核剤、着色剤、老化防止剤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、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、ロジンエステル等が挙げられる。触媒としては、３級アミン系、錫系の触媒が挙げられる。また、造核剤としてはパラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。

以下、実施例、比較例に基づき本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に何ら限定されるものでない。

実施例及び比較例に使用したポリオールについて、表１に記載した性状を有する市販品を用いた。例えば、ポリオール１は、ジカルボン酸としてアジピン酸、イソフタル酸、テレフタル酸を構成成分とし、ジオールとしてネオペンチルグリコール、エチレングリコールを構成成分とし、非晶質であり、分子量が３０００であることを示す。また、前記（ａ１）に該当するものはポリオール１及び３であり、前記（ａ２）に該当するものはポリオール２である。さらに、ロジンポリオールであるポリオール７を用いた。

実施例１
ポリオール１５０重量部、ポリオール２１５０重量部、ポリオール３５０重量部、ポリオール４１００重量部を攪拌装置、温度制御装置、真空ポンプを取り付けたセパラブルフラスコに入れ、１２０℃、減圧下で２時間攪拌し、脱水した。次に、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）としてミリオネートＭＴ（４、４’−ＭＤＩ、日本ポリウレタン工業社製、商品名）５６．４重量部を加え（ＮＣＯ／ＯＨ＝２．３）、１２０℃、窒素雰囲気下で３時間攪拌して反応させ、常温で固体の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を得た。

実施例２、３、比較例１、２
表２記載の配合で実施例１と同様に製造を行い、各湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を得た。

試験体の作成
ホットロールコーターを用い、１２０℃で溶融した湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤をＭＤＦに２５ｇ／ｍ²塗布し、ポリエステル化粧シート（５０μｍ厚、プライマー処理なし）を貼り合わせた後、１２０℃に加熱したヒートロールで圧締することにより試験体を作成した。各試験体を５℃雰囲気下で７日間養生した後、以下の方法で性能評価を行い、表２にまとめた。

外観
接着剤の発泡によるシート表面のフクレがないか目視で確認した。フクレがないものを○、フクレがあるものを×と評価した。
端部密着
試験体に２５ｍｍ幅で切り込みを入れ、端部側から１８０°方向にはく離して破壊状態を確認した。材料破壊となるものを○、材料破壊と界面はく離が混在するものを△、界面はく離となるものを×と評価した。
ナイフテスト
試験体にクロスカットを入れ、強制破壊して破壊状態を確認した。材料破壊となるものを○、界面はく離となるものを×と評価した。

表２に示されるように、全ポリオールに対する（ａ１）と（ａ２）の合計が５０重量％以上である実施例の各湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、外観、端部密着、ナイフテストともに良好な結果であり、低温においてもポリエステルシートに優れた密着性を有していることが分かる。一方、全ポリオールに対する（ａ１）と（ａ２）の合計が５０重量未満である比較例の各湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、低温における密着性が不十分であった。

Claims

構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する非晶質ポリエステルポリオール（ａ１）、構成単位として芳香族ジカルボン酸を有する液状ポリエステルポリオール（ａ２）を含有し、全ポリオールに対する（ａ１）と（ａ２）の合計が５０重量％以上であるポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤。