JP2020094123A - Moisture-curable urethane hot-melt resin composition and laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物、及び、積層体に関する。 The present invention relates to a moisture-curable urethane hot melt resin composition and a laminate.
ウレタンプレポリマーを主成分とする湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物は、金属材料、木質材料、プラスチック、ゴム、繊維製品、合成皮革、紙製品等の接着に広く利用されており、建材パネル、化粧板、自動車内装材、衣料など様々な分野で活用されている。 Moisture-curable urethane hot melt resin composition containing urethane prepolymer as a main component is widely used for adhesion of metal materials, wood materials, plastics, rubber, textile products, synthetic leather, paper products, building material panels, It is used in various fields such as decorative boards, automobile interior materials, and clothing.
湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物の特徴は、他のホットメルト接着剤と同様に無溶剤であり、冷却固化により初期の接着強度が得られることに加え、更に、接着後24〜72時間程度の時間内で空気中や被着体の湿気と反応することで、他のホットメルト接着剤では発現し得ない最終接着強度および耐熱性が得られる点にある。しかしながら、他のホットメルト接着剤同様に、冷却固化だけで初期の接着強度を更に高めることは容易ではない。 The characteristic of the moisture-curable urethane hot melt resin composition is that, like other hot melt adhesives, it is solventless, and in addition to the initial adhesive strength obtained by cooling and solidification, about 24 to 72 hours after adhesion. By reacting with the air or the humidity of the adherend within the time, the final adhesive strength and heat resistance that cannot be exhibited by other hot melt adhesives can be obtained. However, like other hot melt adhesives, it is not easy to further increase the initial adhesive strength only by cooling and solidifying.
前記初期接着強度に優れる湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物としては、例えば、種類の異なる複数のポリエステルポリオールを用いたウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。 As the moisture-curable urethane hot melt resin composition excellent in the initial adhesive strength, for example, a moisture-curable polyurethane hot melt adhesive containing a urethane prepolymer using a plurality of different types of polyester polyols is disclosed ( See, for example, Patent Document 1.).
前記接着剤は、優れた初期接着強度を有するものの、使用可能時間(オープンタイム)が短く、生産性が悪いとの指摘があった。 It has been pointed out that the above-mentioned adhesive has excellent initial adhesive strength, but has a short usable time (open time) and is poor in productivity.
本発明が解決しようとする課題は、初期接着強度、及び、オープンタイムに優れる湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a moisture-curable urethane hot melt resin composition having excellent initial adhesive strength and open time.
本発明は、脂環式ポリオール(a1)を含むポリオール(A)と、ポリイソシアネート(B)と、重合性不飽和基を1個以上有し、かつ、水酸基を2個以上有する化合物(C)とを必須原料とする、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(i)、及び、光重合開始剤(ii)を含有することを特徴とする湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物、及び、その硬化物層を有する積層体を提供するものである。 The present invention relates to a polyol (A) containing an alicyclic polyol (a1), a polyisocyanate (B), and a compound (C) having at least one polymerizable unsaturated group and at least two hydroxyl groups. A moisture-curable polyurethane hot melt resin composition containing an isocyanate group-containing urethane prepolymer (i) and a photopolymerization initiator (ii) as essential materials, and a cured product thereof. A laminate having layers is provided.
本発明の湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物は、初期接着強度、及び、オープンタイムに優れるものである。 The moisture-curable urethane hot melt resin composition of the present invention is excellent in initial adhesive strength and open time.
本発明の湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物は、脂環式ポリオール(a1)を含むポリオール(A)と、ポリイソシアネート(B)と、重合性不飽和基を1個以上有し、かつ、水酸基を2個以上有する化合物(C)とを必須原料とする、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(i)、及び、光重合開始剤(ii)を含有するものである。 The moisture-curable urethane hot melt resin composition of the present invention has a polyol (A) containing an alicyclic polyol (a1), a polyisocyanate (B), and one or more polymerizable unsaturated groups, and A urethane prepolymer (i) having an isocyanate group and a photopolymerization initiator (ii), which contain, as essential raw materials, a compound (C) having two or more hydroxyl groups.
前記ウレタンプレポリマー(i)は、脂環式ポリオール(a1)を含むポリオール(A)と、ポリイソシアネート(B)と、重合性不飽和基を1個以上有し、かつ、水酸基を2個以上有する化合物(C)とを必須原料として得られるものであり、イソシアネート基を有するものである。 The urethane prepolymer (i) has a polyol (A) containing an alicyclic polyol (a1), a polyisocyanate (B), and one or more polymerizable unsaturated groups, and two or more hydroxyl groups. The compound (C) is contained as an essential raw material and has an isocyanate group.
前記脂環式ポリオール(a1)は、優れたオープンタイムを得る上で必須の成分である。前記脂環式ポリオール(a1)としては、例えば、脂環式ポリエステルポリオール、脂環式ポリカーボネートポリオール、脂環式ポリアクリルポリオール、脂環式ポリエーテルポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れたオープンタイムが得られる点から、脂環式ポリエステルポリオール、及び/又は、脂環式ポリカーボネートポリオールを用いることが好ましく、脂環式ポリエステルポリオールがより好ましい。 The alicyclic polyol (a1) is an essential component for obtaining excellent open time. As the alicyclic polyol (a1), for example, alicyclic polyester polyol, alicyclic polycarbonate polyol, alicyclic polyacryl polyol, alicyclic polyether polyol, or the like can be used. These polyols may be used alone or in combination of two or more. Among these, alicyclic polyester polyols and/or alicyclic polycarbonate polyols are preferably used, and alicyclic polyester polyols are more preferable, from the viewpoint of obtaining even more excellent open time.
前記脂環式ポリエステルポリオールとしては、例えば、水酸基を2個以上有する脂環式化合物と脂肪族多塩基酸との反応物、水酸基を2個以上有する脂肪族化合物と脂環式多塩基酸との反応物等が挙げられる。なお、かかる反応物は公知のエステル化反応により得ることができる。 Examples of the alicyclic polyester polyol include a reaction product of an alicyclic compound having two or more hydroxyl groups and an aliphatic polybasic acid, and an aliphatic compound having two or more hydroxyl groups and an alicyclic polybasic acid. Reaction products and the like can be mentioned. The reaction product can be obtained by a known esterification reaction.
前記水酸基を2個以上有する脂環式化合物としては、例えば、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA;これらのアルキレンオキサイド付加物等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れたオープンタイムが得られる点から、シクロヘキサンジメタノールを用いることが好ましい。 As the alicyclic compound having two or more hydroxyl groups, for example, cyclopentanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A; and alkylene oxide adducts thereof can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use cyclohexanedimethanol from the viewpoint that a more excellent open time can be obtained.
前記脂肪族多塩基酸としては、例えば、コハク酸、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、デカン二酸、ドデカン二酸、エイコサ二酸、シトラコン酸、イタコン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the aliphatic polybasic acid include succinic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedioic acid, dodecanedioic acid, eicosadioic acid, citraconic acid, itaconic acid, citraconic anhydride. , Itaconic anhydride, etc. can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
前記水酸基を2個以上有する脂肪族化合物としては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、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、1,12−ドデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチルプロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチルプロパンジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の化合物を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐候性、及び接着強度が得られる点から、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチルプロパンジオール、及び、3−メチル−1,5−ペンタンジオールからなる群より選ばれる1種以上の化合物を用いることが好ましく、分岐構造を有することより、一層優れたオープンタイムが得られる点から、ネオペンチルグリコール、2−メチルプロパンジオール、及び、3−メチル−1,5−ペンタンジオールからなる群より選ばれる1種以上がより好ましい。 Examples of the aliphatic compound having two or more hydroxyl groups include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7- Heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, neopentyl glycol, 1 ,3-butanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethylpropanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3- It is possible to use compounds such as propanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2-methylpropanediol, trimethylolethane, trimethylolpropane and pentaerythritol. it can. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, neopentyl glycol, and 2-methylpropanediol are used because they are able to obtain further excellent weather resistance and adhesive strength. , And one or more compounds selected from the group consisting of 3-methyl-1,5-pentanediol are preferred, and neopentyl has a branched structure, whereby a more excellent open time can be obtained. One or more selected from the group consisting of glycol, 2-methylpropanediol, and 3-methyl-1,5-pentanediol is more preferable.
前記脂環式多塩基酸としては、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジアジペート等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れたオープンタイムが得られる点から、シクロヘキサンジカルボン酸を用いることが好ましい。 As the alicyclic polybasic acid, for example, cyclohexane dicarboxylic acid, cyclopentane dicarboxylic acid, cyclohexane diadipate or the like can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, cyclohexanedicarboxylic acid is preferably used from the viewpoint that a more excellent open time can be obtained.
前記脂環式ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、炭酸エステル及び/又はホスゲンと、分子量が50〜400の範囲の脂環式ポリオールを含むポリオール化合物とを反応させて得られるものを用いることができる。なお、前記脂環式ポリオールの分子量は、化学構造式から計算される値を示す。 As the alicyclic polycarbonate polyol, for example, one obtained by reacting a carbonic acid ester and/or phosgene with a polyol compound containing an alicyclic polyol having a molecular weight of 50 to 400 can be used. The molecular weight of the alicyclic polyol is a value calculated from the chemical structural formula.
前記炭酸エステルとしては、例えば、メチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネ−ト等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 As the carbonic acid ester, for example, methyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl carbonate, diethyl carbonate, cyclocarbonate, diphenyl carbonate or the like can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
前記脂環式ポリオールとしては、例えば、1,2−シクロブタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘプタンジオール、シクロオクタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキシプロピルシクロヘキサノール、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−ジメタノール、ビシクロ[4.3.0]−ノナンジオール、ジシクロヘキサンジオール、トリシクロ[5.3.1.1]ドデカンジオール、ビシクロ[4.3.0]ノナンジメタノール、トリシクロ[5.3.1.1]ドデカン−ジエタノール、ヒドロキシプロピルトリシクロ[5.3.1.1]ドデカノール、スピロ[3.4]オクタンジオール、ブチルシクロヘキサンジオール、1,1’−ビシクロヘキシリデンジオール、シクロヘキサントリオール、水素添加ビスフェノ−ルA、1,3−アダマンタンジオール等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れたオープンタイムが得られる点から、1,4−シクロヘキサンジメタノールを用いることが好ましい。 Examples of the alicyclic polyol include 1,2-cyclobutanediol, 1,3-cyclopentanediol, 1,4-cyclohexanediol, cycloheptanediol, cyclooctanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and hydroxypropyl. Cyclohexanol, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decane-dimethanol, bicyclo[4.3.0]-nonanediol, dicyclohexanediol, tricyclo[5.3.1.1]dodecanediol, Bicyclo[4.3.0]nonanedimethanol, tricyclo[5.3.1.1]dodecane-diethanol, hydroxypropyltricyclo[5.3.1.1]dodecanol, spiro[3.4]octanediol, Butyl cyclohexane diol, 1,1'-bicyclohexylidene diol, cyclohexane triol, hydrogenated bisphenol A, 1,3-adamantane diol and the like can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use 1,4-cyclohexanedimethanol from the viewpoint that a more excellent open time can be obtained.
前記脂環式ポリオールの使用量としては、より一層優れた低粘度性、及び、オープンタイムが得られる点から、ポリオール化合物中20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上がより好ましい。 The amount of the alicyclic polyol used is preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more, in the polyol compound, from the viewpoints of further excellent low viscosity and open time.
前記脂環式ポリオール以外に用いることができるポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−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、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等を用いることができる。これらの中でも、より一層優れたオープンタイムが得られる点から、1,6−ヘキサンジオールを用いることが好ましい。 Examples of the polyol compound that can be used in addition to the alicyclic polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol and triethylene glycol. Propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, 1,6-hexane Diol, 2,5-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol , 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl-1,3- Hexanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, glycerin, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, tritrimethylolpropane, pentaerythritol and the like can be used. Among these, 1,6-hexanediol is preferably used from the viewpoint that an even more excellent open time can be obtained.
前記脂環式ポリオール(a1)の数平均分子量としては、より一層優れた低粘度性、及び、オープンタイムが得られる点から、450〜10,000の範囲であることが好ましく、500〜5,000の範囲がより好ましく、600〜3,000の範囲が更に好ましい。なお、前記脂環式ポリオール(a1)の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定した値を示す。 The number average molecular weight of the alicyclic polyol (a1) is preferably in the range of 450 to 10,000, from the viewpoint of obtaining further excellent low viscosity and open time, and 500 to 5, The range of 000 is more preferable, and the range of 600 to 3,000 is more preferable. The number average molecular weight of the alicyclic polyol (a1) is a value measured by the gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions.
前記ポリオール(A)は、前記脂環式ポリオール(a1)以外にも、必要に応じてその他のポリオールを併用することができる。 In addition to the alicyclic polyol (a1), the polyol (A) may be used in combination with other polyols if necessary.
前記その他のポリオールとしては、例えば、前記脂環構造を有しないポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、ポリウレタンポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。 As the other polyol, for example, a polyester polyol, a polycaprolactone polyol, a polyether polyol, a polycarbonate polyol, an acrylic polyol, a polyurethane polyol or the like having no alicyclic structure can be used. These polyols may be used alone or in combination of two or more.
前記ポリオール(A)中における前記脂環式ポリオール(a1)の使用量としては、より一層優れたオープンタイムが得られる点から、10質量%以上であることが好ましく、55質量%以上であることがより好ましい。 The amount of the alicyclic polyol (a1) used in the polyol (A) is preferably 10% by mass or more, and 55% by mass or more, from the viewpoint that a more excellent open time can be obtained. Is more preferable.
また、前記脂環式ポリオール(a1)の使用量としては、より一層優れたオープンタイムが得られる点から、前記ポリオール(A)と前記ポリイソシアネート(B)と前記化合物(C)との合計100質量部に対し、10〜80質量の範囲であることが好ましく、35〜75質量部の範囲がより好ましく、40〜70質量部の範囲が更に好ましい。 Further, as the amount of the alicyclic polyol (a1) used, a total of 100 of the polyol (A), the polyisocyanate (B) and the compound (C) is obtained from the viewpoint that a more excellent open time can be obtained. The range of 10 to 80 parts by mass is preferable, the range of 35 to 75 parts by mass is more preferable, and the range of 40 to 70 parts by mass is further preferable.
前記ポリイソシアネート(B)としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネート;ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートイソシアネート、キシレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、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;これらのイソシアヌレート体などを用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた反応性及び最終接着強度が得られる点から、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、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、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、及び、これらのイソシアヌレート体からなる群より選ばれる1種以上の化合物を用いることが好ましい。 Examples of the polyisocyanate (B) include aliphatic polyisocyanates or alicyclic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate; polymethylene polyphenyl polyisocyanate; Aromatic polyisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate, carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate isocyanate, xylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, and naphthalene diisocyanate; these isocyanurates can be used. These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more. Among these, diphenylmethane diisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and diisocyanurate are selected from the group consisting of these, because even more excellent reactivity and final adhesive strength are obtained. It is preferable to use one or more compounds.
前記ポリイソシアネート(B)の使用量としては、より一層優れた最終接着強度、及び、皮膜の機械的強度が得られる点から、前記ポリオール(A)と前記ポリイソシアネート(B)と前記化合物(C)と合計100質量部に対し、1〜50質量部の範囲であることが好ましく、10〜40質量部の範囲がより好ましい。 As the amount of the polyisocyanate (B) used, the polyol (A), the polyisocyanate (B), the compound (C ) And 100 parts by mass in total, a range of 1 to 50 parts by mass is preferable, and a range of 10 to 40 parts by mass is more preferable.
前記化合物(C)は、重合性不飽和基を1個以上有し、かつ、水酸基を2個以上有するものである。この化合物(C)をウレタンプレポリマー(i)の原料として用いることにより、ウレタンプレポリマー(i)の分子内部に重合性不飽和基を導入することができ、紫外線等の照射により、優れた初期接着強度を得ることができる。更に、ウレタンプレポリマー(i)の分子末端にはイソシアネート基を有するため、湿気硬化により優れた最終接着強度を得ることができる。 The compound (C) has at least one polymerizable unsaturated group and at least two hydroxyl groups. By using this compound (C) as a raw material for the urethane prepolymer (i), a polymerizable unsaturated group can be introduced inside the molecule of the urethane prepolymer (i), and an excellent initial stage can be obtained by irradiation with ultraviolet rays or the like. Adhesive strength can be obtained. Furthermore, since the urethane prepolymer (i) has an isocyanate group at the molecular end, excellent final adhesive strength can be obtained by moisture curing.
前記化合物(C)としては、例えば、下記一般式(1)で示される化合物、下記一般式(2)で示される化合物、下記一般式(3)で示される化合物、下記一般式(4)で示される化合物、下記一般式(5)で示される化合物、下記一般式(6)で示される化合物等を用いることができる。 Examples of the compound (C) include compounds represented by the following general formula (1), compounds represented by the following general formula (2), compounds represented by the following general formula (3), and general formula (4) below. The compound shown, the compound shown by the following general formula (5), the compound shown by the following general formula (6), and the like can be used.
前記一般式(1)中のR1は、炭素原子数1〜9の直鎖アルキレン基の側鎖に重合性不飽和基を含む原子団を2つ以上有する構造を示す。例えば、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートは、一般式(1)中のR1は、炭素原子数3のプロピレン基の側鎖に重合性不飽和基を含む原子団を2つ有する構造である。 R 1 in the general formula (1) represents a structure having two or more atomic groups containing a polymerizable unsaturated group in the side chain of a linear alkylene group having 1 to 9 carbon atoms. For example, pentaerythritol di(meth)acrylate has a structure in which R 1 in the general formula (1) has two atomic groups containing a polymerizable unsaturated group in the side chain of a propylene group having 3 carbon atoms.
前記一般式(1)で示される化合物の具体例としては、例えば、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート〔ジメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート〕、ジメチロールメタンジ(メタ)アクリレート(一般式(1)中のR1は、炭素原子数3のもので、重合性不飽和基を有する原子団を2つ有するものである。)、ジエチロールメタンジ(メタ)アクリレート、ジエチロールプロパンジ(メタ)アクリレート(一般式(1)中のR1は、炭素原子数5のもので、重合性不飽和基を有する原子団を2つ有するものである。)、ジプロパノールメタンジ(メタ)アクリレート、ジプロパノールプロパンジ(メタ)アクリレート(一般式(1)中のR1は、炭素原子数7のもので、重合性不飽和基を有する原子団を2つ有するものである。)、ジブタノールメタンジ(メタ)アクリレート、ジブタノールプロパンジ(メタ)アクリレート(一般式(1)中のR1は、炭素原子数9のもので、重合性不飽和基を有する原子団を2つ有するものである。)等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらのなかでも、より一層優れた初期接着強度が得られる点から、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、及び/又は、ジメチロールメタンジ(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include pentaerythritol di(meth)acrylate [dimethylolpropane di(meth)acrylate] and dimethylolmethane di(meth)acrylate (general formula (1) R 1 therein has 3 carbon atoms and has two atomic groups having a polymerizable unsaturated group.), diethylolmethanedi(meth)acrylate, diethylolpropanedi(meth)acrylate (R 1 in the general formula (1) has 5 carbon atoms and has two atomic groups having a polymerizable unsaturated group.), dipropanol methanedi(meth)acrylate, dipropanol. Propane di(meth)acrylate (R 1 in the general formula (1) has 7 carbon atoms and has two atomic groups having a polymerizable unsaturated group), dibutanol methane di( (Meth)acrylate, dibutanolpropane di(meth)acrylate (R 1 in the general formula (1) has 9 carbon atoms and has two atomic groups having a polymerizable unsaturated group.) Etc. can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use pentaerythritol di(meth)acrylate and/or dimethylolmethane di(meth)acrylate from the viewpoint of obtaining a more excellent initial adhesive strength.
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートのいずれか一方または両方をいう。 In addition, in this invention, "(meth)acrylate" means either one or both of an acrylate and a methacrylate.
前記一般式(2)中のR2及びR4は、エチレン基の側鎖に重合性不飽和基を含む原子団を有する構造である。前記一般式(2)中に、前記エチレン基の側鎖に重合性不飽和基を含む原子団を有する構造を合計2つ以上有し、好ましくは2つ以上5つ以下の範囲で有し、より好ましくは2つ以上3つ以下の範囲で有する。 R 2 and R 4 in the general formula (2) are structures having an atomic group containing a polymerizable unsaturated group in the side chain of the ethylene group. In the general formula (2), it has a total of two or more structures having an atomic group containing a polymerizable unsaturated group in the side chain of the ethylene group, and preferably has a structure of two or more and five or less, More preferably, it is in the range of 2 or more and 3 or less.
また、前記一般式(2)中のR3は、炭素原子数1〜5のアルキレン基を示し、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチル基等が挙げられる。 Further, R 3 in the general formula (2) represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and a pentyl group.
前記一般式(2)で示される化合物の具体例としては、例えば、ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)メタン(一般式(2)中のR2及びR4は炭素原子数2のもので、重合性不飽和基を有する原子団を1つ有するものであり、R3は炭素原子数1のものである。)、1,2−ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)エタン(一般式(2)中のR2及びR4は炭素原子数2のもので、重合性不飽和基を有する原子団を1つ有するものであり、R3は炭素原子数2のものである。)、1,3−ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)プロパン(一般式(2)中のR2及びR4は炭素原子数2のもので、重合性不飽和基を有する原子団を1つ有するものであり、R3は炭素原子数3のものである。)、1,4−ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ブタン(一般式(2)中のR2及びR4は炭素原子数2のもので、重合性不飽和基を有する原子団を1つ有するものであり、R3は炭素原子数4のものである。)、1,5−ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ペンタン(一般式(2)中のR2及びR4は炭素原子数2のもので、重合性不飽和基を有する原子団を1つ有するものであり、R3は炭素原子数5のものである。)等を用いることができる。これらの化合物は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた初期接着強度が得られる点から、1,4−ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ブタンを用いることが好ましい。 Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include, for example, bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy)methane (R 2 and R 4 in the general formula (2) have 2 carbon atoms. And has one atomic group having a polymerizable unsaturated group, and R 3 has one carbon atom.), 1,2-bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy)ethane( R 2 and R 4 in the general formula (2) have 2 carbon atoms, and have one atomic group having a polymerizable unsaturated group, and R 3 has 2 carbon atoms. ), 1,3-bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy)propane (R 2 and R 4 in the general formula (2) are those each having 2 carbon atoms, and have an atomic group having a polymerizable unsaturated group. R 3 is one having 3 carbon atoms), 1,4-bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy)butane (R 2 and R 4 in the general formula (2)). Has 2 carbon atoms and has one atomic group having a polymerizable unsaturated group, and R 3 has 4 carbon atoms.), 1,5-bis(3-acryloyloxy-) 2-Hydroxypropoxy)pentane (R 2 and R 4 in the general formula (2) have 2 carbon atoms, and have one atomic group having a polymerizable unsaturated group, and R 3 has a carbon atom. It is possible to use, for example, the number 5). These compounds may be used alone or in combination of two or more kinds. Among these, it is preferable to use 1,4-bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy)butane from the viewpoint that even more excellent initial adhesive strength can be obtained.
前記化合物(C)の使用量としては、より一層優れた初期接着強度が得られる点から、前記ポリオール(A)と前記ポリイソシアネート(B)と前記化合物(C)との合計100質量部に対し、0.01〜50質量部の範囲であることが好ましく、0.5〜30質量部の範囲がより好ましく、1〜20質量部の範囲が更に好ましく、3〜15質量部の範囲が特に好ましい。 The amount of the compound (C) used is 100 parts by mass of the total amount of the polyol (A), the polyisocyanate (B) and the compound (C) from the viewpoint of obtaining a more excellent initial adhesive strength. , Preferably 0.01 to 50 parts by mass, more preferably 0.5 to 30 parts by mass, further preferably 1 to 20 parts by mass, particularly preferably 3 to 15 parts by mass. ..
前記ウレタンプレポリマー(i)は、前記ポリオール(A)と前記ポリイソシアネート(B)と前記化合物(C)とを反応させて得られるものであり、前記化合物(C)の水酸基がポリイソシアネート(B)と反応することで、分子内部に重合性不飽和基が導入されたものであり、かつ、空気中やウレタンプレポリマーが塗布される基体中に存在する水分と反応して架橋構造を形成しうるイソシアネート基を分子末端に有するものである。 The urethane prepolymer (i) is obtained by reacting the polyol (A), the polyisocyanate (B) and the compound (C), and the hydroxyl group of the compound (C) is polyisocyanate (B). ), a polymerizable unsaturated group is introduced inside the molecule, and reacts with the water present in the air or the substrate to which the urethane prepolymer is applied to form a crosslinked structure. The compound has a reactive isocyanate group at the molecular end.
前記ウレタンプレポリマー(i)の製造方法としては、例えば、前記ポリオール(A)及び化合物(C)の入った反応容器に、ポリイソシアネート(B)を入れ、前記ポリイソシアネート(B)の有するイソシアネート基が、前記ポリオール(A)及び化合物(C)の有する水酸基に対して過剰となる条件で、反応させることによって製造することができる。 As a method for producing the urethane prepolymer (i), for example, polyisocyanate (B) is put into a reaction vessel containing the polyol (A) and the compound (C), and an isocyanate group contained in the polyisocyanate (B) is contained. Can be produced by reacting under a condition in which it is in excess of the hydroxyl groups of the polyol (A) and the compound (C).
前記ウレタンプレポリマー(i)を製造する際の、前記ポリイソシアネート(B)が有するイソシアネート基と、前記ポリオール(A)及び化合物(C)が有する水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)としては、より一層優れた初期接着強度及び最終接着強度が得られる点から、1.1〜10の範囲であることが好ましく、1.15〜8の範囲であることがより好ましい。 The equivalent ratio (isocyanate group/hydroxyl group) between the isocyanate group of the polyisocyanate (B) and the hydroxyl group of the polyol (A) and the compound (C) when the urethane prepolymer (i) is produced is The range of 1.1 to 10 is preferable, and the range of 1.15 to 8 is more preferable, from the viewpoint that more excellent initial adhesive strength and final adhesive strength can be obtained.
前記ウレタンプレポリマー(i)のイソシアネート基含有率(以下、「NCO%」と略記する。)としては、より一層優れた最終接着強度が得られる点から、1〜10質量%の範囲であることが好ましく、1.5〜8質量%の範囲がより好ましい。なお、前記ウレタンプレポリマー(i)のNCO%は、JISK1603−1:2007に準拠し、電位差滴定法により測定した値を示す。 The isocyanate group content of the urethane prepolymer (i) (hereinafter abbreviated as "NCO%") is in the range of 1 to 10% by mass from the viewpoint of obtaining a more excellent final adhesive strength. Are preferable, and the range of 1.5-8 mass% is more preferable. The NCO% of the urethane prepolymer (i) is a value measured by a potentiometric titration method based on JISK1603-1:2007.
前記ウレタンプレポリマー(i)の重合性不飽和基濃度としては、0.0004〜2mol/kgの範囲であることが好ましく、0.001〜1mol/kgの範囲がより好ましい。なお、前記ウレタンプレポリマー(i)の重合性不飽和基濃度は、用いた反応原料を基に算出した値を示す。 The concentration of the polymerizable unsaturated group of the urethane prepolymer (i) is preferably 0.0004 to 2 mol/kg, more preferably 0.001 to 1 mol/kg. The concentration of the polymerizable unsaturated group in the urethane prepolymer (i) is a value calculated based on the reaction raw materials used.
前記光重合開始剤(ii)としては、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、チオキサントン、チオキサントン誘導体、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン等を用いることができる。これらの光重合開始剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the photopolymerization initiator (ii) include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, and 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]. 2-Hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, thioxanthone, thioxanthone derivative, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide , Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl)-butan-1-one and the like can be used. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more kinds.
前記光重合開始剤(ii)の使用量としては、より一層優れた紫外線硬化性が得られる点から、前記ウレタンプレポリマー(i)100質量部に対して、0.0001〜10質量部の範囲であることが好ましく、0.005〜5質量部の範囲がより好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator (ii) used is in the range of 0.0001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane prepolymer (i), since further excellent ultraviolet curability can be obtained. Is preferable, and the range of 0.005 to 5 parts by mass is more preferable.
本発明の湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物は、前記ウレタンプレポリマー(i)、及び、前記光重合開始剤(ii)を必須成分として含有するが、必要に応じてその他の添加剤を含有してもよい。 The moisture-curable urethane hot melt resin composition of the present invention contains the urethane prepolymer (i) and the photopolymerization initiator (ii) as essential components, but contains other additives as necessary. You may.
前記その他の添加剤としては、例えば、硬化触媒、粘着付与剤、可塑剤、光安定剤、充填材、染料、顔料、蛍光増白剤、シランカップリング剤、ワックス、熱可塑性樹脂等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 As the other additives, for example, a curing catalyst, a tackifier, a plasticizer, a light stabilizer, a filler, a dye, a pigment, an optical brightener, a silane coupling agent, a wax, a thermoplastic resin, or the like may be used. You can These additives may be used alone or in combination of two or more.
次に、本発明の積層体について説明する。 Next, the laminate of the present invention will be described.
本発明の積層体は、基材、及び、前記湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化物層を有するものである。 The laminate of the present invention has a substrate and a cured product layer of the moisture-curable urethane hot melt resin composition.
前記基材としては、例えば、合板、MDF(ミディアム デンシティ ファイバーボード)、パーチクルボード等の木質基材;アルミ、鉄等の金属基材;ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂を用いて得られたシート基材;ケイ酸カルシウム板;紙;金属箔;突板;不織布、織布等の繊維基材;合成皮革;紙;ゴム基材;ガラス基材などを用いることができる。前記基材の厚さとしては、使用される用途に応じて決定されるが、例えば、1〜500mmの範囲である。 Examples of the base material include wood base materials such as plywood, MDF (medium density fiber board) and particle board; metal base materials such as aluminum and iron; polyester, polyamide, polystyrene, polycarbonate, vinyl chloride, ethylene-vinyl acetate A sheet base material obtained by using a resin such as a polymer, polyvinyl alcohol, polyethylene, or polypropylene; a calcium silicate board; a paper; a metal foil; a veneer; a fiber base material such as a nonwoven fabric or a woven cloth; a synthetic leather; a paper; a rubber. Substrate: A glass substrate or the like can be used. The thickness of the base material is determined depending on the intended use, but is, for example, in the range of 1 to 500 mm.
前記基材上に、前記湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物を塗布する方法としては、例えば、70〜140℃で溶融した湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物を、ロールコーター、スプレーコーター、T−タイコーター、ナイフコーター、コンマコーター等のコーター方式;ディスペンサー、スプレー、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷等の精密方式などを使用して基材に塗布する方法が挙げられる。 As a method of applying the moisture-curable urethane hot melt resin composition onto the base material, for example, a moisture-curable urethane hot melt resin composition melted at 70 to 140° C. may be used in a roll coater, a spray coater, or a T coater. -Coater system such as tie coater, knife coater, comma coater; a method of applying to a substrate using a precision system such as dispenser, spray, inkjet printing, screen printing, offset printing, etc.
前記湿気硬化型ウレタンホットメルト組成物の硬化物層としては、使用される用途に応じて適宜決定されるが、例えば、0.001〜3cmの範囲である。 The cured product layer of the moisture-curable urethane hot melt composition is appropriately determined depending on the intended use, but is, for example, in the range of 0.001 to 3 cm.
前記塗布された湿気硬化型ウレタンホットメルト組成物は、活性エネルギー線を照射することにより優れた初期接着強度を得ることができる。前記活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、X線、赤外線、可視光線等が挙げられる。これらの中でも、簡便に初期接着強度が得られることから、紫外線が好ましい。 The applied moisture-curable urethane hot melt composition can obtain excellent initial adhesive strength by irradiating with active energy rays. Examples of the active energy rays include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, infrared rays, and visible rays. Among these, ultraviolet rays are preferable because the initial adhesive strength can be easily obtained.
前記紫外線を照射する際には、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、水素ランプ、重水素ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、蛍光灯等の光源を使用することができる。 When irradiating with the ultraviolet rays, for example, a light source such as a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a hydrogen lamp, a deuterium lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, and a fluorescent lamp can be used.
前記紫外線の照射量としては、より一層優れた初期接着強度が得られる点から、0.05〜5J/cm2、より好ましくは0.1〜3J/cm2、特に好ましくは0.3〜1.5J/cm2の範囲であることがよい。なお、前記紫外線の照射量は、GSユアサ株式会社製UVチェッカー「UVR−N1」を使用して、300〜390nmの波長域において測定した値を基準とする。 The irradiation amount of the ultraviolet rays is 0.05 to 5 J/cm 2 , more preferably 0.1 to 3 J/cm 2 , and particularly preferably 0.3 to 1 from the viewpoint of obtaining a more excellent initial adhesive strength. The range is preferably 0.5 J/cm 2 . The irradiation amount of the ultraviolet rays is based on a value measured in a wavelength range of 300 to 390 nm using a UV checker “UVR-N1” manufactured by GS Yuasa Co., Ltd.
前記紫外線照射後は、前記ウレタンプレポリマー(i)のイソシアネート基のエージングを行うため、好ましくは10〜40℃の温度下で、1〜3日養生することが好ましい。 After the ultraviolet irradiation, aging of the isocyanate group of the urethane prepolymer (i) is performed, and therefore, it is preferable to perform curing at a temperature of 10 to 40° C. for 1 to 3 days.
以上、本発明の湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物は、初期接着強度、及び、オープンタイムに優れるものである。 As described above, the moisture-curable urethane hot melt resin composition of the present invention is excellent in initial adhesive strength and open time.
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[実施例1]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、ジメチロールメタンジアクリレートを3.2質量部と、脂環式ポリエステルポリオール(ネオペンチルグリコール、2−メチルプロパンジオール及び1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の反応物、数平均分子量;1,000、以下「脂環式PEs」と略記する。)62.1質量部とを仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「MDI」と略記する。)を34.7質量部加え、100℃迄昇温した後、光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、以下「HCPK」と略記する。)を0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−1)(重合性不飽和基濃度;0.3mol/kg、NCO%;4.9質量%)を得た。
[Example 1]
3.2 parts by weight of dimethylolmethane diacrylate and alicyclic polyester polyol (neopentyl glycol, 2-methylpropanediol and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid) were placed in a 2-liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer. The reaction product of acid, number average molecular weight; 1,000, hereinafter abbreviated as “alicyclic PEs”.) 62.1 parts by mass was added, and the water content was 0.05 mass with respect to the total amount in the flask under reduced pressure heating conditions. It was dehydrated until it became a percentage.
Then, after cooling to 70° C., 34.7 parts by mass of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as “MDI”) was added, and the temperature was raised to 100° C., and then a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl). Phenyl ketone (hereinafter abbreviated as "HCPK") is added in an amount of 0.4 parts by mass and reacted at 110°C for about 3 hours under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content becomes constant, whereby the urethane prepolymer (i-1 ) (Polymerizable unsaturated group concentration; 0.3 mol/kg, NCO%; 4.9% by mass).
[実施例2]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、1,4−ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ブタンを3.2質量部と、脂環式PEs63.9質量部とを仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを32.9質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−2)(重合性不飽和基濃度;0.18mol/kg、NCO%;4.6質量%)を得た。
[Example 2]
A 2-liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 3.2 parts by mass of 1,4-bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy)butane and 63.9 parts by mass of alicyclic PEs. The mixture was dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content in the flask became 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 32.9 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.4 parts by mass of HCPK was added, and the mixture was heated at 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (i-2) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.18 mol/kg, NCO%; 4.6 mass%) was obtained by reacting for about 3 hours.
[実施例3]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(3−1)(一般式(3)において、R5が水素原子を示し、R6がメチル基を示し、nが1の整数を示すもの。)を3.2質量部と、脂環式PEs65.2質量部とを仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを33.0質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−3)(重合性不飽和基濃度;0.19mol/kg、NCO%;4.6質量%)を得た。
[Example 3]
In a 2-liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, compound (3-1) (in the general formula (3), R 5 represents a hydrogen atom, R 6 represents a methyl group, and n is an integer of 1. 3.2 parts by mass and 65.2 parts by mass of alicyclic PEs were charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content with respect to the total amount in the flask was 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 33.0 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.4 parts by mass of HCPK was added, and the mixture was heated at 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (i-3) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.19 mol/kg, NCO%; 4.6 mass%) was obtained by reacting for about 3 hours.
[実施例4]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(3−2)(一般式(3)において、R5がメチル基を示し、R6が水素原子を示し、nが1の整数を示すもの。)を3.2質量部と、脂環式PEs63.9質量部とを仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを32.9質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−4)(重合性不飽和基濃度;0.18mol/kg、NCO%;4.6質量%)を得た。
[Example 4]
In a 2-liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, compound (3-2) (in the general formula (3), R 5 represents a methyl group, R 6 represents a hydrogen atom, and n is an integer of 1. 3.2 parts by mass and 63.9 parts by mass of alicyclic PEs were charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content in the flask was 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 32.9 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.4 parts by mass of HCPK was added, and the mixture was heated at 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (i-4) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.18 mol/kg, NCO%; 4.6 mass%) was obtained by reacting for about 3 hours.
[実施例5]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(4−1)(一般式(4)において、R7が水素原子を示し、nが3の整数を示すもの。)を3.2質量部と、脂環式PEs63.9質量部とを仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを32.9質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−5)(重合性不飽和基濃度;0.18mol/kg、NCO%;4.6%)を得た。
[Example 5]
2. In a 2 liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, the compound (4-1) (in the general formula (4), R 7 represents a hydrogen atom, and n represents an integer of 3). 2 parts by mass and 63.9 parts by mass of alicyclic PEs were charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content in the flask was 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 32.9 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.4 parts by mass of HCPK was added, and the mixture was heated at 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (i-5) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.18 mol/kg, NCO%; 4.6%) was obtained by reacting for about 3 hours.
[実施例6]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(5−1)(一般式(5)において、R8が水素原子を示し、R9及びR10がメチル基を示すもの。)を6質量部と、脂環式PEs61質量部とを仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを33質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−6)(重合性不飽和基濃度;0.25mol/kg、NCO%;4.6質量%)を得た。
[Example 6]
In a 2 liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, compound (5-1) (in the general formula (5), R 8 represents a hydrogen atom, and R 9 and R 10 represent a methyl group.). 6 parts by mass and 61 parts by mass of alicyclic PEs were charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content in the flask was 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 33 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.4 part by mass of HCPK was added, and the content of the isocyanate group was kept constant at about 3° C. at 110° C. under a nitrogen atmosphere. Urethane prepolymer (i-6) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.25 mol/kg, NCO%; 4.6 mass%) was obtained by reacting for a time.
[実施例7]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(5−1)(一般式(5)において、R8が水素原子を示し、R9及びR10がメチル基を示すもの。)を6.7質量部と、脂環式PEs34.2質量部と、その他のポリエステルポリオール(1,6−ヘキサンジオール及びアジピン酸の反応物、数平均分子量;4,500、以下「他PEs」と略記する。)34.2質量部を仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを25質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−7)(重合性不飽和基濃度;0.27mol/kg、NCO%;3.4質量%)を得た。
[Example 7]
In a 2 liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, compound (5-1) (in the general formula (5), R 8 represents a hydrogen atom, and R 9 and R 10 represent a methyl group.). 6.7 parts by mass, alicyclic PEs 34.2 parts by mass, and other polyester polyols (reaction product of 1,6-hexanediol and adipic acid, number average molecular weight: 4,500, hereinafter referred to as “other PEs”) 34.2 parts by mass was charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content in the flask was 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 25 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.4 parts by mass of HCPK was added, and the content of isocyanate group was kept constant at about 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (i-7) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.27 mol/kg, NCO%; 3.4 mass%) was obtained by reacting for a time.
[実施例8]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(5−1)(一般式(5)において、R8が水素原子を示し、R9及びR10がメチル基を示すもの。)を7.2質量部と、脂環式PEs14.7質量部と、他PEs58.9質量部を仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを19.2質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.5質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−8)(重合性不飽和基濃度;0.3mol/kg、NCO%;2.6質量%)を得た。
[Example 8]
In a 2 liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, compound (5-1) (in the general formula (5), R 8 represents a hydrogen atom, and R 9 and R 10 represent a methyl group.). 7.2 parts by mass, 14.7 parts by mass of alicyclic PEs, and 58.9 parts by mass of other PEs were charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content in the flask was 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 19.2 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.5 parts by mass of HCPK was added, and the mixture was heated at 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (i-8) (polymerizable unsaturated group concentration: 0.3 mol/kg, NCO%; 2.6 mass%) was obtained by reacting for about 3 hours.
[実施例9]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(6−1)(一般式(6)において、R11、R12、R13及びR14が全てメチル基を示すもの。)を3.2質量部と、脂環式PEs65.2質量部とを仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを31.6質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.4質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(i−9)(重合性不飽和基濃度;0.1mol/kg、NCO%;4.4質量%)を得た。
[Example 9]
Compound (6-1) (in the general formula (6), R 11 , R 12 , R 13 and R 14 all represent a methyl group) was placed in a 2-liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer. 3.2 parts by mass and 65.2 parts by mass of alicyclic PEs were charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content in the flask was 0.05% by mass.
Then, after cooling to 70° C., 31.6 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.4 parts by mass of HCPK was added, and the mixture was heated at 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (i-9) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.1 mol/kg, NCO%; 4.4 mass%) was obtained by reacting for about 3 hours.
[比較例1]
攪拌機、温度計を備えた2リットル4ツ口フラスコに、化合物(5−1)(一般式(5)において、R8が水素原子を示し、R9及びR10がメチル基を示すもの。)を7.6質量部と、他PEs77.6質量部を仕込み、減圧加熱条件下、フラスコ内の全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水した。
次いで、70℃に冷却後、MDIを14.8質量部加え、100℃迄昇温した後、HCPKを0.5質量部加え、窒素雰囲気下でイソシアネート基含有量が一定となるまで110℃で約3時間反応させることによってウレタンプレポリマー(iR−1)(重合性不飽和基濃度;0.31mol/kg、NCO%;2質量%)を得た。
[Comparative Example 1]
In a 2 liter 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, compound (5-1) (in the general formula (5), R 8 represents a hydrogen atom, and R 9 and R 10 represent a methyl group.). 7.6 parts by mass and 77.6 parts by mass of other PEs were charged and dehydrated under reduced pressure heating conditions until the water content was 0.05% by mass with respect to the total amount in the flask.
Then, after cooling to 70° C., 14.8 parts by mass of MDI was added, the temperature was raised to 100° C., 0.5 parts by mass of HCPK was added, and at 110° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate group content became constant. Urethane prepolymer (iR-1) (polymerizable unsaturated group concentration; 0.31 mol/kg, NCO%; 2 mass%) was obtained by reacting for about 3 hours.
[数平均分子量の測定方法]
合成例及び比較合成例で用いたポリオール等の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定した値を示す。
[Measurement method of number average molecular weight]
The number average molecular weights of the polyols and the like used in Synthesis Examples and Comparative Synthesis Examples are values measured by the gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions.
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
Measuring device: High-speed GPC device ("HLC-8220GPC" manufactured by Tosoh Corporation)
Column: The following columns manufactured by Tosoh Corporation were connected in series and used.
"TSKgel G5000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSK gel G4000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSK gel G3000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 This "TSKgel G2000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 Detector: RI (differential refractometer)
Column temperature: 40°C
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 mL/min Injection volume: 100 μL (tetrahydrofuran solution with a sample concentration of 0.4% by mass)
Standard sample: A calibration curve was prepared using the following standard polystyrene.
(標準ポリスチレン)
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
(Standard polystyrene)
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene A-500"
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene A-1000"
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene A-2500"
Tosoh Corporation "TSKgel Standard Polystyrene A-5000"
"TSK gel standard polystyrene F-1" manufactured by Tosoh Corporation
"TSK gel standard polystyrene F-2" manufactured by Tosoh Corporation
"TSK gel standard polystyrene F-4" manufactured by Tosoh Corporation
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene F-10"
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene F-20"
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene F-40"
"TSK gel standard polystyrene F-80" manufactured by Tosoh Corporation
Tosoh Corporation “TSKgel Standard Polystyrene F-128”
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene F-288"
Tosoh Corporation "TSK gel standard polystyrene F-550"
[初期接着強度の評価方法]
(1)初期ピーリング性の試験方法
実施例及び比較例で得られた湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物を、それぞれ120℃で1時間溶融させた後、厚さ200μmのコロナ処理済ポリエチレンテレフタレート基材上にロールコーターを使用して100μmの厚さとなるように塗布した。その後、この塗布面に高圧水銀ランプを使用して0.65J/cm2の紫外線を照射し、この照射面に厚さ200μmのコロナ処理済ポリエチレンテレフタレート(PET)基材を更に貼り合わせ、貼り合わせから3分後に180°剥離強度(N/inch)をJISK7311−1995に準拠して測定し、以下のように評価した。
「T」;60N/inch以上
「F」;60N/inch未満
[Evaluation method of initial adhesive strength]
(1) Initial Peelability Test Method The moisture-curable urethane hot melt resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples were each melted at 120° C. for 1 hour, and then a corona-treated polyethylene terephthalate group having a thickness of 200 μm was used. It was applied on the material using a roll coater so as to have a thickness of 100 μm. Then, the coated surface is irradiated with 0.65 J/cm 2 of ultraviolet light using a high pressure mercury lamp, and a corona-treated polyethylene terephthalate (PET) substrate having a thickness of 200 μm is further bonded to the irradiated surface and bonded. After 3 minutes, the 180° peel strength (N/inch) was measured according to JIS K7311-1995 and evaluated as follows.
"T"; 60 N/inch or more "F"; less than 60 N/inch
(2)初期耐熱クリープ性の試験方法
実施例及び比較例で得られた湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物を、それぞれ120℃で1時間溶融させた後、ポリエチレンテレフタレート基材上にロールコーターを使用して50μmの厚さとなるように塗布した。その後、この塗布面に高圧水銀ランプを使用して0.65J/cm2の紫外線を照射し、この照射面にMDF(ミディアム デンシティ ファイバーボード)を載置し、貼り合わせた。貼り合わせ後5分後に35℃の雰囲気下で、25mm幅に対して75gの荷重を90°方向にかけて、15分経過後のポリエチレンテレフタレート基材の剥離長さを測定し、以下のように評価した。
「T」;5mm未満
「F」;5mm以上
(2) Test method for initial heat-resistant creep resistance The moisture-curable urethane hot melt resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples were each melted at 120° C. for 1 hour, and then a roll coater was placed on a polyethylene terephthalate substrate. It was applied to a thickness of 50 μm. Thereafter, the coated surface was irradiated with ultraviolet rays of 0.65 J/cm 2 using a high pressure mercury lamp, and MDF (medium density fiber board) was placed on the irradiated surface and bonded. Five minutes after the bonding, in a 35° C. atmosphere, a load of 75 g was applied in a 90° direction with respect to a width of 25 mm, and the peeling length of the polyethylene terephthalate substrate after 15 minutes was measured and evaluated as follows. ..
"T"; less than 5 mm "F"; 5 mm or more
[オープンタイムの評価方法]
実施例及び比較例で得られた湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物を、それぞれ120℃で1時間溶融させた後、ポリプロピレンシート上に50μmの厚さとなるように塗布した。その後、この塗布面に高圧水銀ランプを使用して0.65J/cm2の紫外線を照射した。この紫外線照射が完了した時点を基点とし、クラフト紙が湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物の塗布面に付着しなくなるまでの時間を測定し、以下のように評価した。
「A」:300秒を超える。
「B」:60秒を超えて300秒以下である。
「C」:30秒を超えて60秒以下である。
「D」:30秒以下である。
[Open time evaluation method]
The moisture-curable urethane hot melt resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples were each melted at 120° C. for 1 hour and then applied onto a polypropylene sheet so as to have a thickness of 50 μm. Thereafter, the coated surface was irradiated with ultraviolet rays of 0.65 J/cm 2 using a high pressure mercury lamp. Starting from the point of time when this ultraviolet irradiation was completed, the time until the kraft paper stopped adhering to the coated surface of the moisture-curable urethane hot melt resin composition was measured, and evaluated as follows.
"A": exceeds 300 seconds.
“B”: more than 60 seconds and 300 seconds or less.
“C”: more than 30 seconds and 60 seconds or less.
"D": 30 seconds or less.
本発明の湿気硬化型ウレタンホットメルト樹脂組成物は、優れた初期接着強度、及び、オープンタイムを有することが分かった。 It has been found that the moisture-curable urethane hot melt resin composition of the present invention has excellent initial adhesive strength and open time.
一方、比較例1は、脂環式ポリオール(A)を用いない態様であるが、オープンタイムが不良であった。 On the other hand, in Comparative Example 1, the alicyclic polyol (A) was not used, but the open time was poor.
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