JP2017519095A - 熱可塑性ポリウレタンホットメルト接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
熱可塑性ポリウレタンコポリマー(A)は、
少なくとも1種のポリエステルポリオール、および
少なくとも1種のポリイソシアネート
の反応生成物を含み、少なくとも25,000g/molの数平均分子量(Mn)を有し、熱可塑性ポリウレタンコポリマー(B)は、
少なくとも1種のポリエステルポリオール、および
少なくとも1種のポリイソシアネート
の反応生成物を含み、数平均分子量(Mn)が25,000g/mol未満であり、および
ホットメルト接着剤組成物は、160℃で1,000〜100,000mPasの溶融粘度を有する。
1)攪拌も剪断も伴わずに加熱容器中でホットメルト接着剤組成物を溶融する工程;
2)工程1)の溶融ホットメルト接着剤組成物を歯車またはピストンより加熱ホースを通してポンプ輸送する工程;および
3)ホットメルト接着剤組成物をノズル、ローラーまたはスプレーヘッドより基材上へ適用する工程
を含む、本発明のホットメルト接着剤組成物を基材へ塗布する方法に関する。
a)40〜150℃、好ましくは60〜140℃、より好ましくは80〜140℃(以下に定義のDSCによる測定)の融点(Tm)を有する少なくとも1種の半結晶性ポリエステルポリオール、および
b)少なくとも1種の非結晶性ポリエステルポリオール
を含むことができる。
c)750g/mol未満の数平均分子量(Mn)を有する非結晶性ポリエステルポリオール;および
d)少なくとも750g/molの数平均分子量(Mn)を有する非結晶性ポリエステルポリオール
を含む。
50〜93.5重量%の2つの熱可塑性ポリウレタンコポリマー(A)および(B)、
0.5〜5重量%の少なくとも1種の安定剤、
1〜20重量%の少なくとも1種の可塑剤、
5〜45重量%の少なくとも1種の粘着付与剤、
43.5重量%までの(A)および(B)とは異なった少なくとも1つの熱可塑性ポリマー
を含む。
1)ホットメルト接着剤組成物を攪拌も剪断も伴わずに加熱容器内で溶融する工程、
2)工程1)の溶融ホットメルト接着剤組成物を、歯車またはピストンポンプより加熱ホースを通じてポンプ輸送する工程、および
3)ホットメルト接着剤組成物をノズル、ローラーまたはスプレーヘッドより基材上へ適用する工程
を含む方法で基材へ適用することができる。
本発明では、以下の測定方法を採用する。
これは、±0.01mgまで測定可能なマイクロ天秤およびMettler Toledo TA Instruments Q100/Q1000 DSC装置を用いて測定した。DSCは、インジウム標準を用いて較正した。試料10〜15mgをアルミニウムDSCパンに秤量し、蓋をしっかりと固定した。使用前にDSCチャンバーの温度を40℃に設定した。サンプルパンおよびリファレンスパン(ブランク)をDSCセルチャンバーに入れた。15℃/分の冷却速度で温度を−50℃に下げた。温度を−50℃に保持し、次いで毎分5℃の加熱速度で150℃に上昇させた。Tgは熱流における変曲から得られ、Tmは熱流におけるピークから得られた。
各化合物/組成物を、同じクロマトグラフィー条件下でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって分子量およびモル質量分布について分析した。試験試料をN,N−ジメチルアセトアミドに溶解し、調製した各試料溶液を0.20μmシリンジフィルターを通して分析バイアルに濾過した。調製試料溶液を、80℃にてN,N−ジメチルアセトアミド/LiCl溶出および屈折率指数でのStyragelカラムを用いたGPC分離技術を用いた液体クロマトグラフィーにより分析した。試験物質について測定した数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン標準を用いて実施した外部キャリブレーションに基づく。
メルト粘度は、ブルックフィールド粘度計モデルRVDV−1+を使用し、粘度標準油で較正したModel 106温度コントローラおよびThermoselユニットを用いて測定した。10〜12gの接着剤を使い捨てアルミニウム粘度計管に秤量した。チューブを粘度計に挿入し、160℃で30分間平衡化させた。予熱スピンドルNo.27を接着剤に挿入し、160℃で30分間回転させた。測定された粘度範囲に従って回転速度を変えた。次いで、160℃での初期粘度V1を測定した。
サンプルを160℃(±1℃)の一定温度で6時間粘度計中で保持した。次いで160℃での粘度V2を測定し、6時間にわたる粘度の変化を次のように計算した:
%変化=[(V2−V1))/V1]×100
接着剤を160℃に予熱し、150μmの厚みのフィルムを予熱金属コーティングブロックを使用してMDF(中質繊維板)に適用した。時間はt=0に設定した。5〜10秒の間隔で、接着剤を紙ストリップに、接着剤に接触した紙の表面に指圧で塗布した。数分後、紙を取り除いた。オープンタイム制限は、接着剤による紙の適切な濡れの欠如に起因する紙の引裂がない場合に生じる。
TPUを160℃のオーブン中で30分間加熱し、フィルムを金属コーティングブロック(幅25mm×厚み0.25mm)で作製した。フィルムはその後室温で3日間、状態調節した。三日後、接着ストリップ(長さ10cm)と同じ寸法二紙ストリップの間に配置しました。木製ボード2分間180℃で予熱し、試料をボード上に180℃1分間置いた。ボードサンプルをオーブンから取り出し、2キロローラーを試料に適用した。試料を室温で3日間放置し、紙の二枚は剥離して接着剤ストリップを露出した。接着剤ストリップが残っている紙で完全に覆われている場合(3回の測定の平均値)、100%接着が得られる。紙素材は、130gsmクロスグレインであり、コーティングし、印刷した。
ポリエステルポリオールおよびイルガノックス1010をガラスフラスコ中へ秤量し、機械的に撹拌しながら120℃に加熱した。フラスコを密閉し、真空ポンプより1時間、真空(圧力2〜5mbar)を適用して水を除去した。フレークMDIを加え、130℃でヒドロキシル基と反応させた。この反応は、2200cm−1でのNCO吸収が消失するまで、赤外分光法で追跡した。
TPUポリマーAおよびTPUポリマーBをガラスフランジフラスコ中に秤量し、160℃で30分間予熱する。次いで、ポリマーをオーバーヘッド攪拌機を用いて140℃で15分間混合する。次いで、真空(圧力2〜5mbar)を15分間適用し、空気を除去し、温度を140℃に保つ。
Sheenthane(登録商標) AH−780SL、Taiwan Sheen Soon、Mn=1モル当たり36,600g
〔ポリエステルA1〕
ヘキサンジオールおよびアジピン酸のコポリマー、Mn=4065g/mol、Tm=55℃
〔ポリエステルA2〕
ヘキサンジオール、アジピン酸およびテレフタル酸のコポリマー、Mn=1460g/mol、Tm=124℃
〔ポリエステルB1〕
ジエチレングリコール、アジピン酸およびイソフタル酸のコポリマー、Mn=1965g/mol、Tg=−25℃
〔ポリエステルB2〕
エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、セバシン酸およびイソフタル酸のコポリマー、Mn=1モル当たり1875g、Tg=−25℃
〔ポリエステルB3〕
ジエチレングリコールおよび無水フタル酸のコポリマー、Mn=1モル当たり578g
〔ポリエステルB4〕
ジエチレングリコール、アジピン酸およびイソフタル酸のコポリマー、Mn=1モル当たり2005g、Tg=−25℃
Irganox 1010(酸化防止剤)
ブレンド2=60/40 TPU2/TPU1
Claims (15)
- 2つの熱可塑性ポリウレタンコポリマー(A)および(B)を含むホットメルト接着剤組成物であって、熱可塑性ポリウレタンコポリマー(A)は、
少なくとも1つのポリエステルポリオール、および
少なくとも1つのポリイソシアネート
の反応生成物を含み、および数平均分子量(Mn)が少なくとも25,000g/molであり、熱可塑性ポリウレタンコポリマー(B)は、
少なくとも1つのポリエステルポリオール、および
少なくとも1つのポリイソシアネート
を含み、および数平均分子量(Mn)が25,000g/mol未満であり、および
ホットメルト接着剤組成物は160℃で1,000〜100,000mPasの溶融粘度を有する、ホットメルト接着剤組成物。 - (B)に対する(A)の重量比は5:95〜95:5である、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
- (A)は少なくとも30,000g/mol、好ましくは少なくとも35,000g/molの数平均分子量(Mn)を有する、請求項1または2に記載のホットメルト接着剤組成物。
- (B)は20,000g/mol未満、好ましくは15,000g/mol未満の数平均分子量(Mn)を有する、請求項1〜3のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
- ホットメルト接着剤組成物は、ホットメルト接着剤組成物の全重量を基準にして0.1〜50重量%の添加剤をさらに含み、該添加剤は安定剤、接着促進剤、可塑剤、粘着付与剤、フィラー、(A)および(B)とは異なった熱可塑性ポリマー、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項1〜4のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
- ホットメルト接着剤組成物は、該組成物の全重量を基準に
50〜93.5重量%の2つの熱可塑性ポリウレタンコポリマー(A)および(B)、
0.5〜5重量%の少なくとも1種の安定剤、
1〜20重量%の少なくとも1種の可塑剤、
5〜45重量%の少なくとも1種の粘着付与剤、
43.5重量%までの(A)および(B)とは異なった少なくとも1種の熱可塑性ポリマー
を含む、請求項1〜5のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。 - 熱可塑性ポリウレタンコポリマー(A)および/または(B)の少なくとも1つのポリエステルポリオールはオルトフタレートを含む、請求項1〜6のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
- オルトフタレートは、熱可塑性ポリウレタンコポリマー(B)の少なくとも1つのポリエステルポリオール中に含まれる、請求項7に記載のホットメルト接着剤組成物。
- 熱可塑性ポリウレタンコポリマー(A)および/または(B)の少なくとも1つのポリエステルポリオールは、
a)40〜150℃の融点(Tm)を有する少なくとも1つの半結晶性ポリエステルポリオール;および
b)少なくとも1つの非結晶性ポリエステルポリオール
を含む、請求項1〜8のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。 - 少なくとも1つの非結晶性ポリエステルポリオールb)は、
c)750g/mol未満の数平均分子量(Mn)を有する非結晶性ポリエステルポリオール、および
d)少なくとも750g/molの数平均分子量(Mn)を有する非結晶性ポリエステルポリオール
を含む、請求項9に記載のホットメルト接着剤組成物。 - オルトフタレートはポリエステルポリオール化合物b)に含まれる、請求項9に記載のホットメルト接着剤組成物。
- オルトフタレートはポリエステルポリオール化合物c)に含まれる、請求項10に記載のホットメルト接着剤組成物。
- (A)および(B)とは異なった少なくとも1つの熱可塑性ポリマーは、EVA、ゴム型ポリマー、スチレンコポリマー、ポリエステルコポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド、アクリルおよび熱可塑性ポリウレタンまたはそれらの組み合わせから選択される、請求項5〜12のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
- 請求項1〜13のいずれか1つに記載のホットメルト接着剤組成物を基材へ適用する方法であって、
1)ホットメルト接着剤組成物を攪拌もせん断も伴わずに加熱容器中で溶融する工程、
2)工程1)の溶融ホットメルト接着剤組成物を歯車またはピストンポンプより加熱ホースを通してポンプ輸送する工程、および
3)ホットメルト接着剤組成物をノズル、ローラーまたはスプレーヘッドより基材上へ適用する工程
を含む、方法。 - 製本、木材接着、フラットラミネーション、フレキシブル包装、プロファイルラッピング、エッジバンディング、テキスタイルラミネーション、低圧成形、および靴における請求項1〜13のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物の使用。
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