JP5787141B2 - 湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤、及び造作部材 - Google Patents
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Description
本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は、脂環式ポリエステルポリオール(a1)及び脂肪族ポリエステルポリオール(a2)を含むポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)を反応させて得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(C)(以下、プレポリマー(C)という。)、及びフェノキシホスファゼン化合物(D)を必須に含有してなる。
〔脂環式ポリエステルポリオール(a1)〕
本発明で用いる前記ポリオール成分(A)は、脂環式ポリエステルポリオール(a1)及び脂肪式ポリエステルポリオール(a2)を必須に含む。
次に、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤において、ポリオール成分(A)として、前記脂環式ポリエステルポリオール(a1)と共に、必須に用いる脂肪族ポリエステルポリオール(a2)について説明する。
本発明では、ポリオール成分(A)として、必須成分である前記脂環式ポリエステルポリオール(a1)及び前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2)と共に、その他のポリオール(a3)を、本発明の目的を阻害しない範囲で用いることができる。
次に、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(C)を得るために前記ポリオール(A)と反応させるポリイソシアネート成分(B)について、以下に説明する。
次に、前記プレポリマー(C)の製造方法について詳細に説明する。本発明において、前記プレポリマー(C)は、ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)との反応によって得ることができる。プレポリマー(C)の製造は、公知の方法で行なうことができ、例えば、反応容器中のポリイソシアネート成分(B)に、水分を除去したポリオール成分(A)を滴下した後、ポリオール成分(A)の有する水酸基が実質的に無くなるまで反応させる方法等が用いられる。また、ポリオール成分(A)が、脂環式ポリエステルポリオール(a1)と脂肪族ポリエステルポリオール(a2)及びその他のポリオール(a3)の如く、複数種類のポリオールからなる場合の上記の滴下は、各々のポリオールを別々に滴下する方法で行なわれても各々のポリオールの混合物を同時に滴下する方法で行ってもよい。
次に、本発明で必須に用いる特定の難燃剤であるフェノキシホスファゼン化合物(D)について、以下に説明する。
で表される環状フェノキシホスファゼン化合物である。
で表される鎖状フェノキシホスファゼン化合物である。
で表されるビスフェニレン基のうち、少なくとも何れか一つを含むフェニレン系架橋基により、上記フェノキシホスファゼン化合物を架橋してなる。
次に、本発明の造作部材について以下に説明する。
また、本発明では、特に断りのない限り、「部」は「質量部」、「%」は「質量%」である。
尚、本発明で用いた測定方法及び評価方法は、以下の通りである。
実施例及び比較例で得たイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(C)の軟化温度(乾球式軟化点、℃)を日本工業規格 K 2207に準拠して、昇温速度5℃/分の条件にて測定した。
実施例及び比較例で得た湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤の溶融粘度(測定温度120℃、mPa・s)をコーンプレート粘度計(ICI社製)で測定した。
実施例及び比較例で得た湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を110℃に加熱溶融して、110℃に加熱されたナイフコーターを用いて、離型紙上に100μmの厚みに塗布した後、温度23℃、相対湿度65%の環境下で3日間放置することにより、湿気硬化後の評価用フィルムを得た。
前記フィルムを幅5mm×長さ70mm×厚み100μmにカットし、得られた試験片の引張特性(S0)を、JIS K 7311に準拠してテンシロン((株)島津製作所製、ヘッドスピード=300mm/分)を用いて測定した。
湿気硬化後の評価用フィルムを用いて、恒温恒湿槽(温度40℃、相対湿度90%)中に1000時間放置後のフィルム表面のブリードの有無を目視で観測し、下記の基準に従い評価した。
耐ブリード性の評価基準
○:ブリードなし
×:ブリードあり。
湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤をダイライト板(大建工業株式会社製、厚み3mm×縦300mm×横300mm)に40g/m2塗布し、厚み100μmのオレフィン化粧フィルムを貼り合わせた。次いで、3日間常温で養生した後、コーンカロリーメーター燃焼試験機(東洋精機株式会社製、型式:Cone Calorimeter III C3)で総発熱量(MJ/m2)、200KW/m2以上の継続時間(秒)を測定し、不燃規格の合否を下記の基準に従い判定した。
評価基準(1):総発熱量が8MJ/m2以下であること。
評価基準(2):発熱速度が200KW/m2以上を10秒以上超えないこと。
○:評価基準(1)と(2)を共に満足する場合。
×:評価基準(1)と(2)の何れかを満足しない場合又は両方とも満足しない場合。
湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤をダイライト板(大建工業株式会社製、厚み3mm×縦300mm×横300mm)に40g/m2塗布し、厚み100μmのオレフィン化粧フィルムを貼り合わせた。次いで、3日間常温で養生した後、幅25mm、長さ150mmに切断後、常温にて常態接着強度(N/25mm)を測定後、以下の基準で判定した。
○:20以上
△:10以上20未満
×:10未満
湿気硬化後の評価用フィルムを用いて作成した試験片を、恒温恒湿槽(温度80℃、相対湿度95%)中に4週間放置後、試験片を取り出して同様に引張特性(S1)を測定した。
耐加水分解性は、試験前の引張特性(S0)に対する試験後の引張特性(S1)の保持率(%)をもとに、下記の基準に従い評価した。
引張特性の保持率(%)=S1/S0×100
耐加水分解性の評価基準
○:保持率が40%以上。
×:保持率が40%未満。
<湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(X1)の調整>
1リットル4ツ口フラスコに、ネオペンチルグリコール(NPG)とシクロヘキサンジアジペート(CHDA)をNPG/CHDA=43/57質量比で反応させて得られる脂環式ポリエステルポリオール(a1)(Mn=1000)11部、1,6−ヘキサンジオール(HG)とセバシン酸(SEBA)をHG/SEBA=39/61質量比で反応させて得られる脂肪族ポリエステルポリオール(a2)(Mn=3500)32部、ポリカプロラクトン(PCL)(a2)(Mn=80000)15部、及び、エチレングリコール(EG)、ネオペンチルグリコール(NPG)、テレフタル酸(tPA)、イソフタル酸(iPA)をEG/NPG/tPA/iPA=12/26/31/31質量比で反応させて得られる芳香族ポリエステルポリオール(a3)(Mn=700)11部、及びプロピレングリコール(a3)(PPG−1000、Mn=1000)5部を加えてポリオール成分(A)を調整し、更にフェノキシフォスファゼン化合物(D)としてラビトル FP−110(商標:伏見化学株式会社製、融点90〜110℃)19部を仕込み、加熱溶融(100〜130℃)して分散混合した混合ポリオールを調整した。
次いで、70℃に冷却し、ポリイソシアネート成分(B)として4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’MDI)を26部加えて、次いで90℃でNCO含有量(%)が一定になるまで3時間反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(C)(脂環構造の含有率=2.94質量%)を含む本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(X1)を得た。
実施例1で得た前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(X1)は、コーンプレート粘度計で測定した溶融粘度が6500mPa・s(測定温度120℃)であり、NCO含有量は4.00質量%であった。
前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(X1)を用いて、前述の条件に従いフィルム(F1)を作成した。前記フィルム(F1)の評価結果を第1表にまとめた。
本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(X1)は、粘度が適度であり塗布作業性(粘度適性)に優れ、且つ、それを用いて作成したフィルム(F1)は難燃性、接着性(接着強度)、耐ブリード性(耐久性)、耐加水分解性などの性能に優れていた。
実施例1と同様の操作にて、第1表に記載の組成で実施例2〜9を行なった。
実施例2〜9で得た本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(X2)〜(X9)、及びフィルム(F2)〜(F9)は、第1表に記載のように何れも優れた性能を有していた。
実施例1と同様の操作にて、第2表に記載の組成で比較例1〜7を行なった。
比較例1〜7で得た湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(X10)〜(X16)、及びそれらを用いてフィルム(F10)〜(F16)は何れも性能に劣っていた。
NPG :ネオペンチルグリコール
HG :1,6−ヘキサンジオール
PCL :ポリカプロラクトン
DEG :ジエチレングリコール
PPG−1000:プロピレングリコール(商標:アクトコール、三井化学株式会社製、数平均分子量1000のもの)
CHDA :シクロヘキサンジアジペート
SEBA :セバシン酸
tPA :テレフタル酸
iPA :イソフタル酸
4,4’MDI:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
Claims (5)
- 脂環式ポリエステルポリオール(a1)及び脂肪族ポリエステルポリオール(a2)を含むポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)を反応させて得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(C)、及びフェノキシホスファゼン化合物(D)を含有し、前記プレポリマー(C)中の脂環構造の含有率が、0.5質量%以上10.0質量%未満であり、且つ、前記プレポリマー(C)100質量部に対して、前記フェノキシホスファゼン化合物(D)を5〜60質量部含有してな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接着剤。
- 前記ポリオール成分(A)100質量部中に、前記脂環式ポリエステルポリオール(a1)3〜50質量部及び前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2)97〜50質量部を含有する請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
- 前記フェノキシホスファゼン化合物(D)の融点が、80〜130℃の範囲である請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
- 基材と、表面部材と、前記基材及び前記表面部材を接着する接着剤層とを有し、前記接着剤層が請求項1〜3の何れか一項に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を硬化して形成されてなることを特徴とする造作部材。
- 前記表面部材が、シート、フィルム、金属箔、及び紙から選ばれる少なくとも一種である請求項4記載の造作部材。
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