JP3505590B2 - 湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤組成物

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JP3505590B2 JP05880993A JP5880993A JP3505590B2 JP 3505590 B2 JP3505590 B2 JP 3505590B2 JP 05880993 A JP05880993 A JP 05880993A JP 5880993 A JP5880993 A JP 5880993A JP 3505590 B2 JP3505590 B2 JP 3505590B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は湿気硬化型反応性ホット
メルト接着剤組成物に関し、更に詳しくは、作業性、接
着性及び耐熱性に優れると同時に毒性の少ない湿気硬化
型反応性ホットメルト接着剤組成物に関する。
【0002】
【従来技術とその課題】一般に、ホットメルト接着剤は
接着スピードが速く、生産ラインの自動化、省力化及び
無溶剤型であり脱公害化の面で広く取り入れられてい
る。しかし、ホットメルト接着剤は常温では固体であ
り、熱により溶融し、冷却により固化して接着力を発現
するものであり、接着力、特に耐熱性に限界があり使用
範囲が限定されているのが実状である。
【0003】耐熱性の良好なホットメルト接着剤とし
て、ポリアミド系、ポリエステル系等のホットメルト接
着剤が開発されているが、これらは溶融温度及び溶融粘
度が高く作業性が悪く充分実用化されていない。
【0004】近年、従来のホットメルト接着剤の問題点
を解決する手段として接着後の架橋反応を利用した、所
謂反応性ホットメルト接着剤の開発がさかんに行なわれ
ている。反応性ホットメルト接着剤の代表的な例として
は、分子未端にイソシアネート基を有するプレポリマー
を主成分とし、接着後湿気によるイソシアネート基の架
橋を利用して耐熱性を向上させた反応性ホットメルト接
着剤がよく知られている。しかし、前記反応性ホットメ
ルト接着剤はイソシアネート基を有しているため毒性に
問題点がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、作業性、耐熱
性、広範な被着体への接着性に優れ、且つ、毒性の少な
い湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤組成物を提供す
ることにある。
【0006】即ち、本発明の湿気硬化型反応性ホットメ
ルト接着剤組成物は、(A)加水分解性の硅素含有官能
基を有する重合体100重量部、(B)常温固化付与樹
脂30〜200重量部及び(C)シラノール縮合触媒
0.1〜20重量部が配合されてなるものである。
【0007】本発明で(A)成分として用いられる加水
分解性の硅素含有官能基を有する重合体としては、従来
公知のものを広く使用でき、例えば特開昭50−156
599号公報、特開昭52−73998号公報、特開昭
62−230822号公報等で提案された様な分子未端
に加水分解性の硅素含有官能基を有するオキシアルキレ
ン重合体、特開昭60−228516号公報、特開昭6
3−112642号公報、特開平1−131271号公
報等で提案された様なシロキサン結合を形成することに
よって架橋し得る硅素含有官能基を有するオキシアルキ
レン重合体並びに(メタ)アクリル酸(共)重合体より
なる組成物等を挙げることができる。特に特開昭60−
228516号公報、特開昭63−112642号公報
及び特開平1−131271号公報で提案された、シロ
キサン結合を形成することによって架橋し得る硅素含有
官能基を有するオキシアルキレン重合体並びに(メタ)
アクリル酸(共)重合体よりなる組成物が接着特性の面
で好ましい。
【0008】本発明の(A)成分は液状のポリマーであ
り、液状ポリマーをホットメルト接着剤の主ポリマーと
して使用することに本発明の特徴がある。これに対して
従来のホットメルト接着剤は常温では固型状のポリマー
を主ポリマーとするものであった。
【0009】本発明で(B)成分として用いられる常温
固化付与樹脂とは、常温では流動性を有する(A)成分
に熱時に混合し、常温まで冷却することによって組成物
を固形状にすることが可能な樹脂である。斯かる常温固
化付与樹脂としては、例えばロジン及びその誘導体であ
る水添ロジン、重合ロジン、水添重合ロジン、(水添)
ロジングリセリンエステル、(水添)ロジンペンタエリ
スリトールエステル、不均化ロジングリセリンエステル
及び水均化ロジンペンタエリスリトールエステル、(水
添)テルペンフェノール樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂
(脂肪族系、芳香族系、それらの共重合系、脂環族系及
びそれらの水添石油樹脂)、(水添)テルペン樹脂、ク
マロン・インデン樹脂、フェノール樹脂及びキシレン樹
脂等が用いられる。これら常温固化付与樹脂は、1種単
独で使用されてもよいし、2種以上混合して使用されて
もよい。上記常温固化付与樹脂の中でも(水添)テルペ
ンフェノール樹脂及び石油樹脂が作業性、接着力の面で
好ましい。(B)成分の配合量は(A)成分100重量
部に対し通常30〜200重量部、好ましくは60〜1
50重量部である。(B)成分の配合量が30重量部よ
り少ないと、得られる組成物の固化性が不充分となり、
逆に200重量部を越えると、得られる組成物の溶融粘
度が高くなり作業性が悪くなると共に、本発明の目的で
ある広範な被着体への接着性も悪くなる。
【0010】特開昭59−71377号公報に見られる
ように、本発明の(A)成分に(B)成分として例記し
た樹脂を粘着付与樹脂として配合した粘着性組成物は公
知である。該公報によれば、(A)成分と(B)成分と
を配合する方法として、(1)粘着付与樹脂を予めトル
エン等の有機溶剤に溶解して(A)成分に配合する方
法、(2)(A)成分と粘着付与樹脂とを配合した後に
有機溶剤を加えて溶解混合する方法が開示されており、
いずれも有機溶剤を用いた配合方法である。これに対し
て、本発明の組成物には有機溶剤は全く配合されておら
ず、高温下で(A)成分、(B)成分及び(C)成分を
加熱溶融することにより本発明組成物が調製されてい
る。このようにして調製された本発明組成物の軟化点
は、使用される(B)成分の軟化点より一段と低く、作
業性の良好なポットメルト接着剤組成物を得ることが後
記実施例からも明らかである。
【0011】本発明で(C)成分として用いられるシラ
ノール縮合触媒は、(A)成分の加水分解性基を縮合さ
せ、本発明組成物の架橋を進行されるために必須の成分
である。このようなシラノール縮合触媒としては、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;ジブチルスズラウレート、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;アルミニ
ウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリス
エチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウ
ムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物
類;オクチル酸鉛;ブチルアミン、オクチルアミン、ラ
ウリルアミン、ジブチルアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレントリアミン、オレイル
アミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジエ
チルアミノプロピルアミン、キシレンジアミン、トリエ
チレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、
2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−エチル−
4−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ
〔5,4,0〕ウンデセン−7(DBU)等のアミン系
化合物、或いはこれらアミン化合物のカルボン酸等の
塩;過剰のポリアミンと多塩基酸とから得られる低分子
量ポリアミド樹脂;過剰のポリアミンとエポキシ化合物
との反応生成物;γアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、N−(β−アミノエチル)アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン等のアミノ基を有するシランカップリン
グ剤;等のシラノール縮合触媒、更には他の酸性触媒、
塩基性触媒等の公知のシラノール縮合触媒が挙げられ
る。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上併
用してもよい。(C)成分の配合量は(A)成分100
重量部に対し、通常0.1〜20重量部、好ましくは
0.5〜10重量部である。(C)成分の配合量が0.
1重量部より少ないと、得られる組成物の硬化速度が遅
くなり、硬化反応が充分に進行し難くなり好ましくな
い。一方、20重量部以上では逆に硬化速度が速すぎ、
作業性が悪くなり好ましくない。
【0012】本発明の組成物には、更に必要に応じて、
充填剤、可塑剤、シランカップリング剤等の接着性付与
剤、ワックス、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、
揺変剤、顔料等の各種添加剤を適宜添加することができ
る。これら添加剤の中でもシランカップリング剤を接着
性付与剤として使用するのが好ましい。特にアミノ基、
エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、ケチミ
ン官能基を有するシランカップリング剤が接着性の面で
好ましい。
【0013】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明をより一層明ら
かにする。
【0014】実施例1 加水分解性の硅素含有官能基を有する重合体(A)とし
てサイリルMA430(鐘淵化学工業(株)製)100
0gを3リットルのセパラブルフラスコに仕込み、内温
が150℃になるように加熱した。次に常温固化付与剤
(B)として石油樹脂であるFTR6100(軟化点9
7℃、三井石油化学(株)製)1000gを加え、60
分かけてサイリルMA430中に溶解させた。
【0015】FTR6100溶解後、N2 ガスで内部を
置換し、シラノール縮合触媒(C)としてジブチルスズ
オキサイドとジオクチルフタレートの反応物であるスタ
ンNo.918(三共有機合成(株)製)30gを添加
し、30分攪拌混合後気密性の良い金属容器に取り出し
常温まで冷却した。斯くして45℃の軟化点を有する透
明な固形状の本発明組成物が得られた。
【0016】実施例2 実施例1と同様に(A)成分としてサイリルMA440
(鐘淵化学工業(株)製)1000g中に(B)成分と
してテルペンフェノール樹脂であるYSポリスタT11
5(軟化点115℃、安原油脂(株)製)1000gを
溶解後、N2 ガスで内部を置換し、(C)成分としてス
タンNO.918(三共有機合成(株)製)30g及び
接着性付与剤であるシランカップリング剤(KBM40
3、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信
越化学工業(株)製)30gを添加し、充分混合分散さ
せて気密性の良い金属容器に取り出し常温まで冷却し
た。斯くして50℃の軟化点を有する透明な固形状の本
発明組成物が得られた。
【0017】このようにして調製した湿気硬化型反応性
ホットメルト接着剤組成物、イソシアネート基の架橋を
利用した市販の反応性ホットメルト接着剤であるボンド
MR2021(コニシ(株)製、比較例1とする)及び
市販のEVA系ホットメルト接着剤であるボンドMH−
193(コニシ(株)製、比較例2とする)の性能比較
試験を次に示す方法で行なった。
【0018】溶融性 実施例1〜2及び比較例1〜2の各組成物を、密閉した
ガラス容器に約10g計量してオーブン中に放置し、3
0℃から毎分1℃の割合で昇温し、試料が完全に溶融し
た温度を測定し、溶融性を次の基準で判定した。
【0019】◎:80℃以下、○:80〜100℃、
△:100〜150℃、×:150℃以上。
【0020】接着力 25mm×100mm×5mmの形状のカバ桜を被着体
とする。実施例1〜2の組成物は80℃、比較例1〜2
の組成物は170℃で加熱溶融させ、被着体の一方に接
着面積が25mm×25mmになるように塗布し、直ち
にもう一方の被着体を貼り合せ、1kgの分銅を30秒
乗せて圧締する。更に20℃・60%RH下で7日養生
し、引張剪断強度を測定する。常態接着力は、養生後2
0℃で測定する。耐熱接着力は、養生後80℃に2時間
放置し、80℃の温度下で測定する。
【0021】接着性 実施例1〜2の組成物は80℃、比較例1〜2の組成物
は170℃で加熱溶融させ、被着体にビード状の塗布
し、20℃・60%RHで7日養生後、接着剤と被着体
の一方の界面にカッターナイフで切れ目を入れ、被着体
に対して90゜の角度で手で剥離し、接着性を下記の基
準で判定した。
【0022】○:接着剤の凝集破壊、△:接着剤の凝集
破壊を界面破壊の混合破壊、×:界面破壊 結果を表1及び表2に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−40721(JP,A) 特開 昭54−149741(JP,A) 特開 昭55−165973(JP,A) 特開 昭55−160074(JP,A) 特開 昭59−71377(JP,A) 国際公開92/005226(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09J 4/00 - 201/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)加水分解性の硅素含有官能基を有
    する常温で液状の重合体100重量部、(B)常温固化
    付与樹脂30〜200重量部及び(C)シラノール縮合
    触媒0.1〜20重量部が配合されてなることを特徴と
    する湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤組成物。
  2. 【請求項2】 (A)の加水分解性の硅素含有官能基を
    有する常温で液状の重合体が、加水分解性の硅素含有官
    能基を有する常温で液状のオキシアルキレン重合体であ
    る請求項1に記載の接着剤組成物。
  3. 【請求項3】 配合される(B)成分の軟化点より低い
    軟化点を有する請求項1に記載の接着剤組成物。
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