JP2021098776A - 基材の回収方法 - Google Patents

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【課題】本発明が解決しようとする課題は、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜と基材との剥離性に優れ、基材のリワークを可能とする方法を提供するものである。【解決手段】本発明は、基材、及び、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜を有する積層体を加温して基材を回収する方法であって、前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜のゲル分率が80質量%以上であることを特徴とする基材の回収方法を提供するものである。前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物は、特定のポリオール(A)及びポリイソシアネート(B)を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)を含有するものであることが好ましい。【選択図】 なし

Description

本発明は、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物による接着剤が付着した基材から、前記接着剤を除去し、基材を回収する方法に関する。
湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物による接着剤は、無溶剤であることから環境対応型接着剤として、繊維ボンディング・建材ラミネーションを中心に様々な研究が今日までなされており、産業界でも広く利用されている。
また、近年においては、光学部品の貼り合せにおいて、光学部品の軽量化や薄膜化のニーズの高まりを受け、これまで主流であったアクリル系粘着剤から、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を代用する検討がなされている。
前記接着剤としては、例えば、(a)流動開始温度が55℃以上110℃以下のポリウレタン樹脂100重量部に対し、(b)Tgが0℃以上110℃以下、分子量10000〜25000の飽和ポリエステル樹脂5〜150重量部、(c)軟化点が60℃以上140℃以下、分子量700〜3000のエポキシ樹脂10〜150重量部及び(d)カップリング剤で表面処理した無機充填剤10〜200重量部を配合したことを特徴とする耐湿熱性ホットメルト接着剤組成物を用いた接着剤が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。
前記接着剤を用いて得られた積層体は強固な接着強度を有するため、接着性の点で有利な効果を有している。しかし、その反面剥離することができないため、基材のリワークができないとの問題点があった。特に、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤が光学部品の貼り合せに使用されることが多くなった昨今においては、液晶パネル等の表示部や、筐体等の高価な基材(被着体)が使用されることが多いため、接着剤の剥離による基材のリワーク性向上が強く求められている。
特開2003−27030号公報
本発明が解決しようとする課題は、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜と基材との剥離性に優れ、基材のリワークを可能とする方法を提供するものである。
本発明は、基材、及び、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜を有する積層体を加温して基材を回収する方法であって、前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜のゲル分率が80質量%以上であることを特徴とする基材の回収方法を提供するものである。
本発明の方法によれば、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜と基材との剥離性に優れ、優れた基材のリワークが得られる。
本発明で用いる湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物は、その硬化皮膜のゲル分率が80質量%以上であることが必須である。前記ゲル分率が、係る範囲であれば、前記硬化皮膜は緻密で強靭な膜であるため、加温することにより容易に基材から剥離することができ、硬化皮膜が破断せず、糊が残らず、再利用可能な基材を回収することができる(以下、「基材のリワーク性」と略記する。)。前記硬化皮膜のゲル分率としては、より一層優れた基材のリワーク性が得られる点から、80〜100質量%の範囲が好ましく、85〜100質量%の範囲がより好ましい。なお、前記硬化皮膜のゲル分率の測定方法は、実施例にて詳述する。
前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物としては、例えば、ポリオール(A)及びポリイソシアネート(B)を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)を含有するものが挙げられる。
前記ポリオール(A)としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアクリルポリオール、ポリブタジエ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。
前記ポリオール(A)としては、前記したものの中でも、優れた接着性を発現できるとともに、前記硬化皮膜のゲル分率を本発明で規定する範囲に調整しやすい点から、ポリエーテルポリオール(a1)、ポリアクリルポリオール(a2)、結晶性ポリエステルポリオール(a3)、及び、ポリカーボネートポリオール(a4)を含有するものであり、優れた相溶性を得るうえで、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を原料とする非晶性ポリエステルポリオール(a5)を含有することが好ましい。
前記ポリエーテルポリオール(a1)は、接着剤皮膜を柔軟化し、あらゆる基材への接着性を向上し得るものであり、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオキシテトラメチレンポリオール等を用いることができる。これらのポリエーテル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、接着剤皮膜がより一層柔軟化し、難接着基材に対しても優れた接着性を得ることができる点から、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールが好ましい。
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールとしては、例えば、活性水素原子を2個以上有する化合物からなる開始剤と、エチレンオキサイド、及び、プロピレンオキサイドを含むアルキレンオキサイド等とを付加重合することによって製造することができる。具体的には、前記開始剤の存在下に、前記アルキレンオキサイド等を一括混合、またはそれぞれ別々に供給、混合し、反応させることによって製造することができる。
前記開始剤としては、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、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン等を用いることができる。また、前記アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの他に、必要に応じてブチレンオキサイドを併用することができる。
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールにおける、オキシエチレン基(EO)とオキシプロピレン基(PO)とのモル比[EO/PO]としては、より一層優れた難接着基材への接着性が得られる点から、5/95〜90/10の範囲が好ましく、5/95〜50/50の範囲がより好ましい。
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールの平均官能基(水酸基)数としては、より一層優れた難接着基材への接着性が得られる点から、1.5〜3の範囲が好ましく、1.5〜2.5の範囲がより好ましい。
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールの数平均分子量としては、より一層優れた難接着基材への接着性が得られる点から、500〜10,000の範囲が好ましく、700〜7,000の範囲がより好ましい。なお、前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(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)法により測定した値を示す。
前記ポリエーテルポリオール(a1)の使用量としては、より一層優れた接着性が得られる点から、ウレタンプレポリマー(i)を構成する原料中5〜50質量%の範囲が好ましく、10〜40質量%の範囲がより好ましい。
前記ポリアクリルポリオール(a2)は、優れた耐落下衝撃性が得られるものであり、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリル化合物を必須として含有する(メタ)アクリル化合物の重合物を用いることができる。なお、本発明において、「(メタ)アクリル化合物」とは、メタクリル化合物とアクリル化合物の一方又は両方を示し、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方を示す。
前記水酸基を有する(メタ)アクリル化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ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。前記水酸基を有する(メタ)アクリル化合物としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
その他の(メタ)アクリル化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(メタ)アクリル酸アルキルエステル;2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート等のフッ素原子を有する(メタ)アクリル化合物;イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シジクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する(メタ)アクリル化合物;ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のエーテル基を有する(メタ)アクリル化合物;ベンジル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−メチル−[1,3]−ジオキソラン−4−イル−メチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなど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、より一層優れた接着性、及び、耐落下衝撃性が得られる点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、メチル(メタ)アクリレート、及び/又は、n−ブチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
前記アクリルポリオール(a2)の数平均分子量としては、より一層優れた耐落下晶析性、及び、接着性が得られる点から、5,000〜100,000の範囲が好ましく、10,000〜30,000の範囲がより好ましい。なお、前記アクリルポリオール(a2)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)法により測定した値を示す。
前記アクリルポリオール(a2)のガラス転移温度としては、より一層優れた耐落下衝撃性、及び、接着性が得られる点から、−50〜120℃の範囲が好ましく、−35〜80℃の範囲がより好ましい。なお、前記アクリルポリオール(a2)のガラス転移温度は、JIS K 7121−1987に準拠し、DSCにより測定した値を示し、具体的には、示差走査型熱量計装置内に前記ポリアクリルポリオール(a2)を入れ、(Tg+50℃)まで昇温速度10℃/分で昇温した後、3分間保持し、その後急冷し、得られた示差熱曲線から読み取った中間点ガラス転移温度(Tmg)を示す。
前記アクリルポリオール(a2)の使用量としては、より一層優れた耐落下衝撃性、及び、接着性が得られる点から、ウレタンプレポリマー(i)を構成する原料中5〜40質量%の範囲が好ましく、10〜30質量%の範囲がより好ましい。
前記結晶性ポリエステルポリオール(a3)は、その凝集力により優れた接着性が得られるものであり、例えば、水酸基を有する化合物と多塩基酸との反応物を用いることができる。なお、本発明において、「結晶性」とは、JISK7121:2012に準拠したDSC(示差走査熱量計)測定において、結晶化熱あるいは融解熱のピークを確認できるものを示し、「非晶性」とは、前記ピークを確認できないものを示す。
前記水酸基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン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。これらの中でも結晶性を高め、より一層優れた接着性が得られる点から、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、及び、デカンジオールからなる群より選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
前記多塩基酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二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。
前記結晶性ポリエステルポリオール(a3)の数平均分子量としては、より一層優れた接着性が得られる点から、500〜10,000の範囲が好ましく、1,000〜4,000の範囲がより好ましい。なお、前記結晶性ポリエステルポリオール(a3)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)法により測定した値を示す。
前記結晶性ポリエステルポリオール(a3)の使用量としては、より一層優れた接着性が得られる点から、ウレタンプレポリマー(i)を構成する原料中5〜40質量%の範囲が好ましく、10〜30質量%の範囲がより好ましい。
前記ポリカーボネートポリオール(a4)は優れた接着性を担保し得るものであり、例えば、2個以上の水酸基を有する化合物と炭酸エステル及び/又はホスゲンとの反応物を用いることができる。
アクリルポリオール(a2)のガラス転移温度ル、デカンジオール、カプロラクトン、シクロヘキサンジメタノール、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、イソソルビド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。
前記炭酸エステルとしては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネ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。
前記ポリカーボネートポリオール(a4)としては、より一層優れた耐落下衝撃性が得られる点から、常温で液状のものが好ましい。なお、本発明において、前記「常温で液状である」とは、前記ポリカーボネートポリオール(a4)が、23℃にて流動性を示す、液状または粘稠状のものを示す。
前記ポリカーボネートジオール(a4)の数平均分子量としては、より一層優れた接着性が得られる点から、500〜10,000の範囲が好ましく、700〜4,000の範囲がより好ましい。なお、前記ポリカーボネートポリオール(a4)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)法により測定した値を示す。
前記ポリカーボネートジオール(a4)の使用量としては、より一層優れた接着性が得られる点から、ウレタンプレポリマー(i)を構成する原料中1〜15質量%の範囲が好ましく、3〜10質量%の範囲がより好ましい。
前記ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を原料とする非晶性ポリエステルポリオール(a5)は、その他のポリオールとの相溶性を向上する相溶化剤としての役割を有し、これを用いると緻密で強靭な接着剤皮膜を形成することができるので好ましい。
前記非晶性ポリエステルポリオール(a5)は、具体的には、例えば、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含む、水酸基を2個以上有する化合物と、多塩基酸との反応物が挙げられる。
前記ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物における前記アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等を用いることができる。これらのアルキレンオキサイドは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、相溶化剤としての役割がより一層向上する点から、プロピレンオキサイドが好ましい。前記アルキレンオキサイドの付加モル数としては、2〜10モルの範囲が好ましく、4〜8の範囲がより好ましい。
前記ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物には、必要に応じて、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−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、ヘキサメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等を併用してもよい。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。
前記多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、ダイマー酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル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。
前記非晶性ポリエステルポリオール(a5)の数平均分子量としては、相溶化剤としての役割がより一層向上する点から、500〜10,000の範囲が好ましく、1,000〜4,000の範囲がより好ましく、1,000〜3,000の範囲が更に好ましい。
前記非晶性ポリエステルポリオール(a5)のガラス転移温度としては、相溶化剤としての役割がより一層向上する点から、−70〜−10℃の範囲が好ましい。なお、前記非晶性ポリエステルポリオール(a5)のガラス転移温度は、前記アクリルポリオール(a2)のガラス転移温度の測定方法と同様である。
前記非晶性ポリエステルポリオール(a5)の使用量としては、相溶化剤としての役割がより一層向上する点から、ウレタンプレポリマー(i)を構成する原料中0.5〜10質量%の範囲が好ましく、1〜7質量%の範囲がより好ましい。
前記ポリイソシアネート(B)としては、例えば、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、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;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジ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、キシリレ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又は脂環族ポリイソシアネートなどを用いることができる。これらの中でも、より一層優れた反応性および接着性が得られる点から、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネートがより好ましい。
また、前記ポリイソシアネート(B)の使用量としては、より一層優れた接着性が得られる点から、ウレタンプレポリマー(i)を構成する原料中1〜25質量%の範囲が好ましく、5〜15質量%の範囲がより好ましい。
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)とを反応させて得られるものであり、空気中やウレタンプレポリマーが塗布される筐体や被着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ポリマー末端や分子内に有するものである。
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、前記ポリイソシアネート(B)の入った反応容器に、前記ポリオール(A)を滴下した後に加熱し、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)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。
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、より一層優れた接着性、及び、耐落下衝撃性が得られる点から、1〜3質量%の範囲が好ましく、1.3〜2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。
本発明で用いる湿気硬化型ポリ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)を必須成分とするが、必要に応じてその他の添加剤を含有してもよい。
前記その他の添加剤としては、例えば、酸化防止剤、粘着付与剤、可塑剤、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。
次に、前記積層体について説明する。
前記積層体は、基材、及び、前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜を有するものである。
前記基材としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、シクロオレフィン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、脂環式ポリイミド系樹脂、セルロース系樹脂、PC(ポリカーボネート)、PBT(ポリブチレンテレフタラート)、変性PPE(ポリフェニレンエーテル)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PET(ポリエチレンテレフタラート)、乳酸ポリマー、ABS樹脂、AS樹脂等の樹脂フィルム;MDF、合板、パーチクルボード等の木質基材;不織布、織布、編み物等の繊維基材;ステンレス、アルミニウム、銅、鉄鋼、クロム、亜鉛、ジェラルミン、ダイカスト、これらの合金などの金属基材などを用いることができる。前記基材は、必要に応じて、コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理等が施されていてもよい。
前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を前記基材に塗布する方法としては、例えば、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、コンマコーター等を用いることができる。また、前記反応性ホットメルト樹脂は、低粘度性や塗布後の保型性等を有することから、ディスペンサー、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方式により塗布も行うことができる。これらの塗布方式によれば、前記部材上の塗布したい箇所に前記反応性ホットメルト樹脂を塗布することができるので、打ち抜き加工等のロスを生じることがないため好ましい。また、こられの塗布方式によれば、前記反応性ホットメルト樹脂を、点状、線状、三角状、四角状、丸状、曲線等の様々な形状を前記基材上に連続的又は断続的に形成することができる。
前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化物層の厚さとしては、用いられる用途に応じて設定することができるが、例えば、10μm〜5mmの範囲で好ましく設定することができる。
前記貼り合せ後の前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の熟成条件としては、例えば、温度20〜80℃、相対湿度50〜90%RH、0.5〜5日間の間で適宜決定することができる。
以上の方法により、強固に接着された前記基材と前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化物層との少なくとも2層を有する積層体が得られる。
次に、本発明の基材の回収方法について説明する。
本発明の基材の回収方法は、基材、及び、前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜を有する前記積層体を加温して基材を回収するものである。
前記加温としては、例えば、40〜120℃で1〜30分の間行うことが挙げられる。
以上、本発明の方法によれば、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜と基材との剥離性に優れ、優れた基材のリワークが得られる。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
[合成例1]
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口および還流冷却器を備えた四つ口フラスコに、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(旭硝子株式会社製「プレミノールPML−5001」、数平均分子量;4,000、EO/POモル比=〇/〇、平均官能基数;2、以下「EOPO(1)」と略記する。)を20質量部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(三井化学株式会社製「アクトコールED−56」、数平均分子量;2,000、EO/POモル比=8/92、平均官能基数;2、以下「EOPO(2)」と略記する。)13質量部、ポリアクリルポリオール(メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの反応物、数平均分子量;20,000、ガラス転移温度;70℃、以下「Ac(1)」と略記する。)を18質量部、結晶性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;2,000、以下「HG/AA」と略記する。)を26質量部、ポリカーボネートポリオール(旭化成株式会社製「デュラノールT5652」、数平均分子量;2,000、以下「PC(1)」と略記する。)5質量部、非晶性ポリエステルポリオール(ビスフェノールAのプロプレンオキサイド6モル付加物、イソフタル酸、及び、セバシン酸の反応物、数平均分子量;2,000、以下「BISA6PO」と略記する。)5質量部を仕込み、90℃で加熱することにより、水分含有量が0.05質量%以下となるまで脱水した。
次いで、容器内温度を60℃に冷却後、ジフェニルメタンジジイソシアネート(以下「MDI」と略記する。)13質量部を加え、110℃まで昇温して、イソシアネート基含有率が一定となるまで約3時間反応させ、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(i−1)を得、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を得た。
[合成例2]
実施例1において、Ac(1)に代えて、ポリアクリルポリオール(n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの反応物、数平均分子量;7000、ガラス転移温度;−28.5℃、以下「Ac(2)」と略記する。)を用いた以外は、実施例1と同様にして、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(i−2)を得、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を得た。
[合成例3]
実施例1において、HG/AAに代えて、結晶性ポリエステルポリオール(1,6−ヘキサンジオール及びセバシン酸の反応物、数平均分子量;3,500、以下「HG/SEBA」と略記する。)を用いた以外は、実施例1と同様にして、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(i−3)を得、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を得た。
[比較合成例1]
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口および還流冷却器を備えた四つ口フラスコに、EOPO(1)を20質量部、EOPO(2)を13質量部、Ac(1)を18質量部、HG/AAを31質量部、PC(1)を5質量部を仕込み、90℃で加熱することにより、水分含有量が0.05質量%以下となるまで脱水した。
次いで、容器内温度を60℃に冷却後、MDI13質量部を加え、110℃まで昇温して、イソシアネート基含有率が一定となるまで約3時間反応させ、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(iR−1)を得、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を得た。
[実施例1]
[積層体の作製方法]
合成例1で得られた湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を110℃に加熱溶融させて、110℃に加熱された直径0.35mmの内径を有するディスペンサーニードル(武蔵エンジニアリング株式会社製ディスペンサー「VAVE MASTER ME−5000VT」)を用いて、吐出圧力:0.3MPa、加工速度50mm/秒にて、中央部に1cm径の穴の開いたPC板(5cm×9cm)上に、1インチの円形で0.15mm厚さになるように塗布して、その上からPBT板(5cm×5cm)を貼り合せた後、温度23℃、湿度50%の恒温恒湿槽中に24時間放置することにより積層体を得た。
[基材のリワーク性の評価方法]
(1)接着強度による評価
得られた積層体を75℃の温度環境下で10分間放置した後のプッシュ強度を、テンシロン(オリエンテック株式会社製テンシロン万能試験機「RTC−1210A」)を使用して、クロスヘッドスピード;10mm/分の条件で測定した値を基準に以下のように評価した。
「A」;200N/cm未満
「B」;200N/cm以上250N/cm未満
「C」;250N/cm以上
(2)外観による評価
前記のプッシュ強度を測定した後のPBT板の外観を目視観察し、以下のように評価した。
「〇」;糊残りなし。
「×」;糊残りあり。
[ゲル分率の測定方法]
合成例1で得られた湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を110℃で1時間溶融した後、離型紙上に硬化後の膜厚が100μmとなるようにロールコーターを使用して塗工し、23℃、湿度50%の条件下で2日間放置し、硬化皮膜を得た。
この硬化皮膜を、縦3cm×横3cmに裁断し、質量(X)を測定した。次いで該試験片を25℃に調整した50mlのトルエン中に24時間浸漬した後、トルエンに溶解しなかったフィルムの残渣を108℃で1時間乾燥し、質量(Y)を測定した。得られた質量(X)及び質量(Y)により、(Y)×(X)×100の式によりゲル分率を算出し、以下のように表示する。
「A」;80質量%以上
「B」;75質量%以上80質量%未満
「C」;75質量%未満
[実施例2〜3、及び、比較例1]
用いる湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の種類を表1に示す通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ゲル分率を測定し、積層体を得、リワーク性の評価を行った。
[数平均分子量の測定方法]
合成例および比較合成例において用いたポリオールの数平均分子量は、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。
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。
(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」
Figure 2021098776
本発明の方法は、基材のリワーク性に優れることが分かった。
一方、比較例1は、硬化皮膜のゲル分率が、本発明で規定する範囲を下回る態様であるが、基材のリワーク性が不良であった。

Claims (3)

  1. 基材、及び、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜を有する積層体を加温して基材を回収する方法であって、
    前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化皮膜のゲル分率が80質量%以上であることを特徴とする基材の回収方法。
  2. 前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物が、
    ポリオール(A)及びポリイソシアネート(B)を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)を含有するものであり、
    前記ポリオール(A)が、ポリエーテルポリオール(a1)、ポリアクリルポリオール(a2)、結晶性ポリエステルポリオール(a3)、ポリカーボネートポリオール(a4)、及び、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を原料とする非晶性ポリエステルポリオール(a5)を含有するものである請求項1記載の基材の回収方法。
  3. 前記加温が、50℃以上である請求項1又は2記載の基材の回収方法。
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