JP4170420B2 - One-component polyurethane resin adhesive composition - Google Patents

Description

（式中、Ｒ^１はＣ_２−５アルキレン基、Ｒ^２は水素またはＣ_１−３のアルキル基、Ｒ^３およびＲ^４は、同一または異なって、水素またはＣ_１−２０の炭化水素基を示す。）で表される化合物である前記（１）記載の一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるポリイソシアネート化合物は、一般に一分子中に２個以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとの反応によって得られる末端遊離イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーであり、その種類はどのようなものでも良く、特に限定はされない。
本発明に用いられるウレタンプレポリマーの原料として使用される活性水素化合物としては、例えばエチレングリコール、プロパンジオール、１，４−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、Ｃ_7-22アルカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、Ｃ_17-20アルカン−１，２−ジオール、水素化ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシ−２−ブテン、２，６−ジメチル−１−オクテン−３，８−ジオール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、キシレングリコール、ビスヒドロキシエチレンフタレート等の低分子ジオール、グリセリン、２−メチル−２−ヒドロキシメチル１，３−プロパンジオール、２，４−ジヒドロキシ−３−ヒドロキシメチルペンタン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパン、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−３−ブタノール、及びその他のＣ_8-24脂肪族トリオールなどの低分子トリオール、例えばジエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヒドラジン、１，２−ジアミノエタン、１，２−ジアミノプロパン、１，３−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサンジアミノトルエン、ビス−（４−アミノフェニル）メタン、ビス−（４−アミノ−３−クロロフェニル）メタン等の低分子ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、２，２′−ジアミノジエチルアミン等の３官能以上の低分子ポリアミン、前記の低分子ジオール、トリオール、ジアミン、３官能以上のポリアミンとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドとの付加反応によって得られるポリオキシアルキレンポリオール、テトラヒドロフランの開環重合によって得られるポリテトラメチレングリコール、前記低分子ジオール、低分子トリオールの１種または２種以上と、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、１，１−ジメチル１，３−ジカルボキシプロパン、３−メチル−３−エチルグルタール酸、アゼライン酸、セバチン酸、その他のＣ_11-13脂肪族ジカルボン酸、ヘット酸及びこれらのカルボン酸からなる酸無水物、すなわち無水シュウ酸、無水コハク酸、無水Ｃ_12-18アルキルコハク酸、さらにはこれらのカルボン酸からなる酸ハライド、すなわちシュウ酸ジクロリド、アジピン酸クロライド、セバチン酸クロライド等との反応によって得られるポリエステルポリオール、前記低分子ジオール、低分子トリオールを開始剤としてε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトンを開環重合して得られるポリエステルポリオール、前記低分子ジオール、低分子トリオールを開始剤としてエチレンカーボネイトを開環重合して得られるポリカーボネイトポリオール、ひまし油などの天然油脂ポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等のポリオレフィンポリオール及びこれらの水素添加物等を挙げることができるが、接着性の点からポリエステルポリオールが好ましい。これらの活性水素化合物は単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【０００６】
本発明において使用されるポリイソシアネートとしては特に限定されるものではないが、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−又は２，６−トリレンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルエーテルジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、１，３−又は１，４−キシリレンジイソシアネート、もしくはその混合物などの芳香脂肪族ジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチ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、ペンタメチレンジイソシアネート、１，２−プロピレンジイソシアネート、１，２−ブチレンジイソシアネート、２，３−ブチレンジイソシアネート、１，３−ブチレンジイソシアネート、２，４，４−又は２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエイト等の脂肪族ジイソシアネート、１，３−シクロペンテンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサンジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、４，４´−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、メチル−２，４−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−２，６−シクロヘキサンジイソシアネート、１，４−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート、及びこれらジイソシアネートのカルボジイミド変成体、ビウレット変成体、アロファネート変成体、二量体、三量体など、通常のポリウレタン樹脂の製造に使用されるポリイソシアネートを挙げることができ、これらは単独または二種以上の混合物として用いることができる。
【０００７】
本発明において使用されるＮ−ヒドロキシアルキル−オキサゾリジンは、ジ（ヒドロキシアルキル）アミンとケトンまたはアルデヒドとの脱水縮合反応により得られるものであり、オキサゾリジン環の窒素原子に、その末端に水酸基を有する置換基を有するものであればどのようなものでも良い。特に一般式（Ｉ）
【化３】

（式中Ｒ¹はＣ_2-5のアルキレン基、Ｒ²は水素またはＣ_1-3アルキル基、Ｒ³，Ｒ⁴は同一または異なって水素またはＣ_1-20の炭化水素基を示す。）で表される化合物が好適に使用される。
式（Ｉ）中、Ｒ¹で示されるＣ_2-5のアルキレン基としてはたとえばエチレン、イソプロピレンなどが、Ｒ²で示されるＣ_1-3アルキル基としてはたとえばメチル、エチル、プロピル、イソプロピルが挙げられる。Ｒ³およびＲ⁴で示されるＣ_1-20の炭化水素基としては、飽和または不飽和脂肪族、芳香族炭化水素のいずれでもよい。
【０００８】
好ましいＲ¹としてはエチレンおよびイソプロピレンが挙げられる。好ましいＲ²としては水素およびメチル基が挙げられる.。
好ましいＲ³およびＲ⁴としては、Ｃ_1-7の脂肪族炭化水素たとえばメチル、エチル、イソプロピル、イソペンチルなど、およびＣ_6-10芳香族炭化水素、たとえばフェニル、トルイル、ベンジルなどがあげられ、中でもＲ³およびＲ⁴のうちの一方が水素原子で他方が炭化水素基であるものがオキサゾリジン化合物の貯蔵安定性の観点から望ましい。
N-ヒドロキシアルキル-オキサゾリジンの具体例としては、たとえば2-イソプロピル-3-（2-ヒドロキシエチル）オキサゾリジン、2-（1-メチルブチル）-3-（2-ヒドロキシエチル）オキサゾリジン、2-フェニル-3-（2-ヒドロキシエチル）オキサゾリジン、2-イソプロピル-3-（2-ヒドロキシプロピル）-5-メチルオキサゾリジン等が挙げられる。このオキサゾリジン系化合物は水分により加水分解されイミノ基と水酸基が生成し、それらがプレポリマーのイソシアネート基と反応することにより炭酸ガスを発生させることなく尿素結合及びウレタン結合を生成して架橋を進行させる。このオキサゾリジン化合物の加水分解は通常酸の存在により促進される。
【０００９】
本発明のポリイソシアネート化合物の製造方法は通常のウレタンプレポリマーの製造条件に従えばよく、前記の活性水素化合物と過剰量の前記のポリイソシアネートを反応させることによって製造することができる。例えば、窒素気流下においてポリイソシアネートとポリオールとを50〜80℃で 1〜数時間程度反応させることにより末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得ることができる。用いられるポリイソシアネートとポリオールの使用比率は、NCO/OH の当量比で通常1.2〜4.0、好ましくは1.3〜3.0である。
同様にして、前記の活性水素化合物と過剰量のポリイソシアネートを反応させて得られたウレタンプレポリマーとN-ヒドロキシアルキル-オキサゾリジンを反応させるのであるが、ウレタンプレポリマー中の遊離イソシアネート基とオキサゾリジン中の水酸基との比率をNCO/OHの当量比2.5〜15で反応させることが好ましく、3.0〜10で反応させることがさらに好ましい。NCO/OHの当量比15以上では硬化時に発泡しやすく、2.5以下では硬化物が柔らかくなりすぎ、いずれも接着性が悪くなる。
このオキサゾリジン環を有するウレタンプレポリマーの接着剤中における配合量は通常10〜90重量％、好ましくは20〜80重量％である。
【００１０】
本発明に使用される含窒素非反応性極性有機溶剤としては実質的にイソシアネート基と反応せず、双極子モーメントが１Ｄ以上もしくは誘電率が４以上のものが好ましい。その具体例としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤やアセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、及びN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、1-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の含窒素系溶剤が挙げられるが、被着体であるポリ塩化ビニルに対する溶解力が強いN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、1-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の含窒素系極性溶剤を使用するのが好ましい。
この含窒素非反応性極性有機溶剤の接着剤中における配合量は 5〜40重量％であるが、好ましせくは10〜25重量％である。配合量が 5重量％より少ないと接着性能が悪くなり、配合量が40重量％より多くなると接着剤の肉やせが著しくなるので好ましくない。
本発明の組成物には以上の化合物の他に、必要に応じて本発明の目的を損なわない範囲でキシレン、トルエン、ミネラルスピリット等の非極性有機溶剤を添加することができる。同じく本発明の目的を損なわない範囲で、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、クレー、タルク、カーボンブラック等の無機充填剤、ヒュームドシリカ、表面処理炭酸カルシウム、有機ベントナイト、脂肪酸アミド等の揺変付与剤、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、アジピン酸ジオクチル等の可塑剤を添加することができる。
さらに、硬化触媒や種々の添加剤、例えばカップリング剤、消泡剤、レベリング剤、艶消し剤、難燃剤、分散剤、粘着付与剤、帯電防止剤、反応遅延剤、脱水剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、染料、無機顔料、有機顔料、体質顔料等を適宜用いることができる。
以上
【００１１】
【実施例】
以下に実施例および比較例を掲げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより制限されるものではない。
実施例１
平均分子量800〜900のポリエステルトリオール（商品名 プラクセル308：ダイセル化学工業（株）社製）345重量部とイソホロンジイソシアネート300重量部を1-メチル-2-ピロリドン200重量部中で反応させて得られたプレポリマー（末端NCO基含有率9.8％：プレポリマーＩという。）を得た。このプレポリマーＩに2-イソプロピル-3-（2-ヒドロキシエチル）オキサゾリジン55重量部を反応（プレポリマーのNCO基とオキサゾリジンのOH基の当量比はNCO/OH＝4.3）させて得られた溶剤含有オキサゾリジンプレポリマー900重量部、炭酸カルシウム45重量部、ヒュームドシリカ45重量部（アエロジルA-200：日本アエロジル社製）およびパラトルエンスルホニルイソシアネート 5重量部（フィラー水分脱水剤）をプラネタリーミキサーに仕込み、真空下で混練して一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を得た。
【００１２】
接着剤組成物の接着性能評価
被着体として、幅25mm、長さ200mm、厚さ 4mmの可塑剤含有軟質塩化ビニルシートと幅70mm、長さ150mm、厚さ 5mmのスレート板を用いた。試験体の作成はJIS A 5536に規定されるビニル系床シート90度剥離接着試験の方法に準じて作成した。
試験体を50℃、50％RH条件下144時間養生した後、常温下（25± 2℃，50±10％RH）に24時間放置してから、試験機にて変位速度200mm／minで剥離角度90±10度になるようシートを剥離して強度と破壊状況を評価した。
実施例２
実施例１における1-メチル-2-ピロリドン200重量部を1-メチル-2-ピロリドン100重量部とキシレン100重量部の混合溶剤に置き換えた以外は実施例１と同様にして得られた一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を、実施例１と同様の方法で接着性の評価を行った。
【００１３】
実施例３
平均分子量1,000のポリオキシプロピレントリオール（商品名 アクトコール32-160：武田薬品工業(株)社製）398重量部とキシリレンジイソシアネート245重量部をN,N-ジメチルホルムアミド200重量部中で反応させて得られたプレポリマー（末端NCO基含有率9.7％：プレポリマーIIという。）に、さらに2-フェニル-3-(2-ヒドロキシエチル)オキサゾリジン57重量部を反応（プレポリマーのNCO基とオキサゾリジンのOH基の当量比はNCO/OH＝5.0）させて得られた溶剤含有オキサゾリジンプレポリマー900重量部、炭酸カルシウム45重量部とヒュームドシリカ45重量部（アエロジルA-200：日本アエロジル社製）およびパラトルエンスルホニルイソシアネート 5重量部（フィラー水分脱水剤）をプラネタリーミキサーに仕込み、真空下で混練して一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を得、実施例１と同様の方法で接着性評価を行った。
実施例４
実施例３におけるN,N-ジメチルホルムアミド200重量部を1.3-ジメチル-2-イミダゾリジノン200重量部に置き換えた以外は実施例３と同様にして得られた一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を、実施例１と同様の方法で接着性評価を行った。
【００１４】
比較例１
実施例１における1-メチル-2-ピロリドン200重量部をキシレン200重量部に置き換えた以外は実施例１と同様にして得られた一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を、実施例１と同様の方法で接着性の評価を行った。
比較例２
実施例１において2-イソプロピル-3-(2-ヒドロキシエチル)オキサゾリジンを反応させないプレポリマーを用いる以外は実施例１と同様にして得られた一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を、実施例１と同様の方法で接着性の評価を行った。
【００１５】
比較例３
実施例３におけるN,N-ジメチルホルムアミド200重量部をトルエン200重量部に置き換えた以外は実施例３と同様にして得られた一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を、実施例１と同様の方法で接着性評価を行った。
比較例４
実施例３において2-フェニル-3-(2-ヒドロキシエチル)オキサゾリジンを反応させないプレポリマーを用いる以外は実施例３と同様にして得られた一液性ポリウレタン樹脂接着剤組成物を、実施例１と同様の方法で接着性評価を行った。
以上の実施例及び比較例の試験結果を〔表１〕に示す。
【００１６】
【表１】

以上の接着試験結果の通り、オキサゾリジンと極性溶剤を含む実施例１〜４の組成物は優れた接着性を示し、被着体の材料破壊を起こした。しかしながら、非極性溶剤のみの比較例１および３の組成物は塩化ビニルシートとの接着性が不十分でありシート界面で剥離が生じた。また、オキサゾリジンを含有しないプレポリマーを用いた比較例２および４の組成物は接着剤の発泡が起こり著しく接着力が低下する結果となった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の一液性ポリウレタン樹脂系接着剤組成物はすくなくとも接着面の一部をポリ塩化ビニルとする被着体の接着性にすぐれており、特に可塑剤を多く含有する軟質のポリ塩化ビニルシートと水分含有量の高い他の被着体たとえば、コンクリート，モルタル等との接着に適している。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a one-component polyurethane resin adhesive composition having excellent adhesion to a polyvinyl chloride resin.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, solvent-type polyurethane adhesives have excellent adhesion and flexibility, and so on, such as adhesion between polyvinyl chloride sheets or molded products and other plastic materials, wood, concrete, mortars, metals, etc. Used in many ways. In particular, it is frequently used as an adhesive when a polyvinyl chloride tile is stuck on a concrete substrate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the polyvinyl chloride resin, which is the adherend, usually contains a considerably large amount of plasticizer, so that this plasticizer oozes out to the adhesive interface and reduces the adhesive force, or a one-component polyurethane resin adhesive. In case of adhering adherends with high water content such as wood, concrete, mortar, etc. to polyvinyl chloride resin, polyurethane resin having high isocyanate group content or curing under high temperature and high humidity conditions, etc. There was a problem that foaming occurred at the interface and the adhesive strength was lowered.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, as a result of various studies, the present inventors have found that a terminal free isocyanate group-containing urethane prepolymer 10 to 10 obtained by reacting a polyisocyanate compound and N-hydroxyalkyl-oxazolidine at an NCO / OH equivalent ratio of 2.5 to 15 is obtained. one-component polyurethane resin adhesive composition comprising 90 wt% and 5 to 40 wt% nitrogen-containing non-reactive polar organic solvent is found that to attain the above object, the present invention overlaid to further studies Was completed.
That is, the present invention
(1) a polyisocyanate compound and N- hydroxyalkyl - oxazolidine and the NCO / OH equivalent ratio from 10 to 90% by weight terminal obtained by reacting the free isocyanate groups-containing urethane prepolymer with 2.5 to 15 and nitrogen-containing non-reactive polar One-component polyurethane resin adhesive composition containing 5 to 40% by weight of organic solvent, and (2) N-hydroxyalkyl-oxazolidine is represented by the general formula (I)
[Chemical 2]

Wherein R ¹ is a C _2-5 alkylene group, R ² is hydrogen or a C _1-3 alkyl group, R ³ and R ⁴ are the same or different, and are hydrogen or a C _1-20 hydrocarbon group. shown.) a compound represented by (1) a one-component polyurethane resin adhesive composition.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The polyisocyanate compound used in the present invention is a urethane prepolymer having a terminal free isocyanate group generally obtained by a reaction between a compound having two or more active hydrogens in one molecule and a polyisocyanate. There is no particular limitation.
Examples of the active hydrogen compound used as a raw material for the urethane prepolymer used in the present invention include ethylene glycol, propanediol, 1,4-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol, _C7-22 alkanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, cyclohexanedimethanol, _C17-20 alkane-1,2-diol, hydrogenated bisphenol A, 1,4 -Low molecular diols such as dihydroxy-2-butene, 2,6-dimethyl-1-octene-3,8-diol, bishydroxyethoxybenzene, xylene glycol, bishydroxyethylene phthalate, glycerin, 2-methyl-2-hydroxy Methyl 1,3-propanediol, 2,4-dihydroxy-3-hydroxymethylpentane, 1,2,6-hexanetriol, 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane, 2,2-bis (hydroxymethyl) ) -3-butanol, and other low molecular weight triols such as C _8-24 aliphatic triols such as diethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, hydrazine, 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1 , 3-diaminopentane, 1,6-diaminohexanediaminotoluene, bis- (4-aminophenyl) methane, bis- (4-amino-3-chlorophenyl) methane and other low molecular diamines, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetra Ethylenepentamine, pentaethylenehexa It can be obtained by addition reaction of trifunctional or higher functional low molecular weight polyamines such as 2,2'-diaminodiethylamine, the above low molecular diols, triols, diamines, trifunctional or higher functional polyamines and alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide. Polyoxyalkylene polyol, polytetramethylene glycol obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran, one or more of the above low molecular diols and low molecular triols, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, methyl succinic acid, glutar Acid, adipic acid, 1,1-dimethyl 1,3-dicarboxypropane, 3-methyl-3-ethylglutaric acid, azelaic acid, sebacic acid, other C _11-13 aliphatic dicarboxylic acids, het acid and these Anhydride consisting of carboxylic acid That oxalic anhydride, succinic anhydride, C _12-18 alkyl succinic acid, more acid halides consisting of carboxylic acids, i.e. oxalic acid dichloride, adipic acid chloride, polyester polyols obtained by the reaction of sebacic acid chloride, etc. Polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of lactones such as ε-caprolactone and γ-valerolactone using the low molecular diol and low molecular triol as an initiator, and ethylene carbonate using the low molecular diol and low molecular triol as an initiator. Polycarbonate polyols obtained by ring-opening polymerization, natural fat and polyol polyols such as castor oil, polyolefin polyols such as polybutadiene polyol and polyisoprene polyol, and hydrogenated products thereof can be mentioned. Luo polyester polyols are preferred. These active hydrogen compounds can be used alone or as a mixture of two or more.
[0006]
The polyisocyanate used in the present invention is not particularly limited, but m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane. Aroaliphatic diisocyanates such as diisocyanates, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanates, aromatic diisocyanates such as 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate, or mixtures thereof , Trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate , Aliphatic diisocyanates such as 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanate methyl caproate, 1,3-cyclopentene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methyl-2 , 4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and the like, and these diisocyanates The polyisocyanates used in the production of conventional polyurethane resins, such as modified carbodiimide, biuret, allophanate, dimer, trimer, etc., may be used alone or in combination of two or more. Can be used as
[0007]
The N-hydroxyalkyl-oxazolidine used in the present invention is obtained by a dehydration condensation reaction of di (hydroxyalkyl) amine and a ketone or aldehyde, and is substituted with a hydroxyl group at the terminal of the nitrogen atom of the oxazolidine ring. Any one having a group may be used. In particular the general formula (I)
[Chemical 3]

(Wherein R ¹ is a C _2-5 alkylene group, R ² is hydrogen or a C _1-3 alkyl group, and R ³ and R ⁴ are the same or different and each represents hydrogen or a C _1-20 hydrocarbon group.) Is preferably used.
In the formula (I), examples of the C _2-5 alkylene group represented by R ¹ include ethylene and isopropylene, and examples of the C _1-3 alkyl group represented by R ² include methyl, ethyl, propyl and isopropyl. Can be mentioned. The C _1-20 hydrocarbon group represented by R ³ and R ⁴ may be either saturated or unsaturated aliphatic or aromatic hydrocarbon.
[0008]
Preferred R ¹ includes ethylene and isopropylene. Preferred R ² includes hydrogen and a methyl group.
Preferred R ³ and R ⁴ include C _1-7 aliphatic hydrocarbons such as methyl, ethyl, isopropyl, isopentyl, and the like, and C _6-10 aromatic hydrocarbons such as phenyl, toluyl, benzyl, among others. From the viewpoint of the storage stability of the oxazolidine compound, one of R ³ and R ⁴ is a hydrogen atom and the other is a hydrocarbon group.
Specific examples of N-hydroxyalkyl-oxazolidine include, for example, 2-isopropyl-3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine, 2- (1-methylbutyl) -3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine, 2-phenyl-3 -(2-hydroxyethyl) oxazolidine, 2-isopropyl-3- (2-hydroxypropyl) -5-methyloxazolidine and the like. This oxazolidine compound is hydrolyzed by moisture to produce imino groups and hydroxyl groups, which react with the isocyanate groups of the prepolymer to produce urea bonds and urethane bonds without generating carbon dioxide gas, thereby proceeding with crosslinking. . The hydrolysis of this oxazolidine compound is usually accelerated by the presence of an acid.
[0009]
The production method of the polyisocyanate compound of the present invention may be according to the usual production conditions of urethane prepolymer, and can be produced by reacting the active hydrogen compound with an excess amount of the polyisocyanate. For example, a prepolymer having an isocyanate group at the terminal can be obtained by reacting a polyisocyanate and a polyol at 50 to 80 ° C. for about 1 to several hours under a nitrogen stream. The ratio of the polyisocyanate to polyol used is usually 1.2 to 4.0, preferably 1.3 to 3.0 in terms of the equivalent ratio of NCO / OH.
Similarly, the urethane prepolymer obtained by reacting the above active hydrogen compound with an excess amount of polyisocyanate is reacted with N-hydroxyalkyl-oxazolidine. In the urethane prepolymer, free isocyanate groups and oxazolidine are reacted. It is preferable to make it react with the ratio with the hydroxyl group of NCO / OH equivalent ratio 2.5-15, and it is more preferable to react with 3.0-10. When the NCO / OH equivalent ratio is 15 or more, foaming tends to occur at the time of curing, and when it is 2.5 or less, the cured product becomes too soft.
The compounding amount of the urethane prepolymer having an oxazolidine ring in the adhesive is usually 10 to 90% by weight, preferably 20 to 80% by weight.
[0010]
Examples of the nitrogen-containing non-reactive polar organic solvent used in the present invention without substantially react to isocyanate groups, or a dipole moment of 1D or permittivity preferably has 4 or more. Specific examples thereof include, for example, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ether solvents such as tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, Nitrogen-containing solvents such as 1-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are mentioned, but N, N-dimethylformamide has a strong solubility in polyvinyl chloride as an adherend, It is preferable to use a nitrogen-containing polar solvent such as N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone.
This amount in the adhesive nitrogen-containing non-reactive polar organic solvent is 5 to 40 wt%, preferably section is 10 to 25 wt%. If the blending amount is less than 5% by weight, the adhesive performance is deteriorated, and if the blending amount is more than 40% by weight, the adhesive thinning becomes remarkable.
In addition to the above-mentioned compounds, a nonpolar organic solvent such as xylene, toluene, mineral spirit and the like can be added to the composition of the present invention as needed, as long as the object of the present invention is not impaired. Similarly, inorganic fillers such as calcium carbonate, silicon oxide, titanium oxide, clay, talc, and carbon black, fumed silica, surface treated calcium carbonate, organic bentonite, fatty acid amide, etc. An imparting agent, a plasticizer such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, dioctyl adipate, or the like can be added.
Furthermore, curing catalysts and various additives such as coupling agents, antifoaming agents, leveling agents, matting agents, flame retardants, dispersants, tackifiers, antistatic agents, reaction retarders, dehydrating agents, antioxidants UV absorbers, hydrolysis inhibitors, dyes, inorganic pigments, organic pigments, extender pigments and the like can be used as appropriate.
[0011]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
Example 1
Obtained by reacting 345 parts by weight of polyester triol having an average molecular weight of 800 to 900 (trade name PLACEL 308: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and 300 parts by weight of isophorone diisocyanate in 200 parts by weight of 1-methyl-2-pyrrolidone A prepolymer (terminal NCO group content: 9.8%: referred to as prepolymer I) was obtained. A solvent obtained by reacting 55 parts by weight of 2-isopropyl-3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine with this prepolymer I (equivalent ratio of NCO group of prepolymer and OH group of oxazolidine is NCO / OH = 4.3) Containing 900 parts by weight of oxazolidine prepolymer, 45 parts by weight of calcium carbonate, 45 parts by weight of fumed silica (Aerosil A-200: made by Nippon Aerosil) and 5 parts by weight of paratoluenesulfonyl isocyanate (filler moisture dehydrating agent) in a planetary mixer The resulting mixture was kneaded under vacuum to obtain a one-component polyurethane resin adhesive composition.
[0012]
Adhesive Performance Evaluation of Adhesive Composition As an adherend, a plasticizer-containing soft vinyl chloride sheet having a width of 25 mm, a length of 200 mm and a thickness of 4 mm and a slate plate having a width of 70 mm, a length of 150 mm and a thickness of 5 mm were used. The test specimen was prepared in accordance with the method of 90 ° peel adhesion test of vinyl floor sheet specified in JIS A 5536.
After the specimen is cured for 144 hours under 50 ° C and 50% RH conditions, it is left for 24 hours at room temperature (25 ± 2 ° C, 50 ± 10% RH), and then peeled off at a displacement speed of 200mm / min. The sheet was peeled off so that the angle was 90 ± 10 degrees, and the strength and fracture condition were evaluated.
Example 2
A liquid obtained in the same manner as in Example 1 except that 200 parts by weight of 1-methyl-2-pyrrolidone in Example 1 was replaced with a mixed solvent of 100 parts by weight of 1-methyl-2-pyrrolidone and 100 parts by weight of xylene. The adhesive property of the adhesive polyurethane resin adhesive composition was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0013]
Example 3
398 parts by weight of polyoxypropylene triol with an average molecular weight of 1,000 (trade name Actol 32-160 manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) and 245 parts by weight of xylylene diisocyanate are reacted in 200 parts by weight of N, N-dimethylformamide. The prepolymer (terminal NCO group content: 9.7%: prepolymer II) was further reacted with 57 parts by weight of 2-phenyl-3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine (the NCO group of the prepolymer and oxazolidine). Equivalent ratio of OH groups in NCO / OH = 5.0) 900 parts by weight of solvent-containing oxazolidine prepolymer obtained, 45 parts by weight of calcium carbonate and 45 parts by weight of fumed silica (Aerosil A-200: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) And 5 parts by weight of paratoluenesulfonyl isocyanate (filler moisture dehydrating agent) are charged into a planetary mixer and kneaded under vacuum to adhere to a one-component polyurethane resin To obtain a composition, was adhesiveness evaluated in the same manner as in Example 1.
Example 4
One-component polyurethane resin adhesive composition obtained in the same manner as in Example 3 except that 200 parts by weight of N, N-dimethylformamide in Example 3 was replaced with 200 parts by weight of 1.3-dimethyl-2-imidazolidinone. The adhesion was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0014]
Comparative Example 1
A one-component polyurethane resin adhesive composition obtained in the same manner as in Example 1 except that 200 parts by weight of 1-methyl-2-pyrrolidone in Example 1 was replaced with 200 parts by weight of xylene was the same as in Example 1. The adhesiveness was evaluated by the method described above.
Comparative Example 2
A one-component polyurethane resin adhesive composition obtained in the same manner as in Example 1 except that a prepolymer not reacted with 2-isopropyl-3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine in Example 1 was used. The adhesiveness was evaluated in the same manner as described above.
[0015]
Comparative Example 3
A one-component polyurethane resin adhesive composition obtained in the same manner as in Example 3 except that 200 parts by weight of N, N-dimethylformamide in Example 3 was replaced with 200 parts by weight of toluene was the same as in Example 1. The adhesion was evaluated by the method.
Comparative Example 4
A one-component polyurethane resin adhesive composition obtained in the same manner as in Example 3 except that a prepolymer not reacted with 2-phenyl-3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine in Example 3 was used. The adhesiveness was evaluated in the same manner as above.
The test results of the above Examples and Comparative Examples are shown in [Table 1].
[0016]
[Table 1]

As a result of the above adhesion test, the compositions of Examples 1 to 4 containing oxazolidine and a polar solvent showed excellent adhesion and caused material destruction of the adherend. However, the compositions of Comparative Examples 1 and 3 containing only a nonpolar solvent had insufficient adhesion to the vinyl chloride sheet, and peeling occurred at the sheet interface. Further, the compositions of Comparative Examples 2 and 4 using the prepolymer containing no oxazolidine resulted in the foaming of the adhesive, resulting in a significant decrease in adhesive strength.
[0017]
【The invention's effect】
The one-component polyurethane resin-based adhesive composition of the present invention is excellent in adhesion of an adherend having at least a part of the adhesive surface made of polyvinyl chloride, and is particularly a soft polyvinyl chloride sheet containing a large amount of plasticizer. And suitable for bonding to other adherends having a high water content, such as concrete and mortar.

Claims (2)

Polyisocyanate compound and N- hydroxyalkyl - equivalent ratio from 10 to 90% by weight terminal obtained by reacting the free isocyanate groups-containing urethane prepolymer with 2.5 to 15 and nitrogen-containing non-reactive polar organic solvent and oxazolidine NCO / OH 5 One-component polyurethane resin adhesive composition comprising -40% by weight. N-hydroxyalkyl-oxazolidine is represented by the general formula (I)

Wherein R ¹ is a C _2-5 alkylene group, R ² is hydrogen or a C _1-3 alkyl group, R ³ and R ⁴ are the same or different, and are hydrogen or a C _1-20 hydrocarbon group. The one-component polyurethane resin adhesive composition according to claim 1, which is a compound represented by: