JP6101548B2 - ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents
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Description
本発明に使用される非結晶性ポリエステルポリオールは,以下に示す結晶性ポリエステルポリオール及び23℃で液状のポリエステルポリオールと共に初期の接着力を向上させることを目的として配合される。イソフタル酸,テレフタル酸等の芳香族カルボン酸を含むカルボン酸と,エチレングリコール,ネオペンチルグリコール等の2以上の水酸基を有するポリオールとの縮合重合物であり,結晶性を有しない。重量平均分子量は2000〜4000が好ましい。重量平均分子量が2000未満では,初期の接着力が不足することとなり,重量平均分子量が4000超では,加熱溶融時の粘度が高くなり、作業性が低下することとなる。市販の非結晶性ポリエステルポリオールとしてはHSポリオール1000(商品名,Mw:3000,粘度:2.5Pa・s/130℃,水酸基価:32.5,豊国製油製)がある。なお本願でいう重量平均分子量とはGPC法により測定されたものを言う。
本発明に使用される結晶性ポリエステルポリオールは,ポリブタジエンポリオールと他のポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールとの相溶性を向上させると共に初期接着力を向上させることを目的として配合される。該結晶性ポリエステルポリオールは,主鎖がC8以上のアルカンのジカルボン酸と1.6ヘキサンジオール等の2以上の水酸基を有するポリオールとの縮合重合物であり,結晶性を有する。重量平均分子量は,5000〜12000が好ましい。重量平均分子量が5000未満では,加熱溶融時の粘度が低くなり、初期接着力が不足し,重量平均分子量が12000超では,加熱溶融時の粘度が高くなり、作業性が低下することとなる。主鎖がC8のアルカンのジカルボン酸であるセバシン酸と,1,6へキサンジオールとの縮合重合物としての結晶性ポリエステルポリオールには,市販品としてHS 2H−1000S(商品名,Mw:10000,水酸基価:12,粘度:60Pa・s/80℃,豊国製油製)がある。非結晶性ポリエステルポリオール100重量部に対して70〜100重量部を配合することが好ましい。70重量部未満では初期の接着力が不足し,100重量部超では,塗布作業性が不良となる。
本発明に使用される23℃で液状のポリエステルポリオールは,粘着性能を保持しながら塗布作業時に加熱溶融させた際の粘度を低下させること,及び初期接着力を向上させることを目的として配合される。該23℃で液状のポリエステルポリオールは少なくともセバシン酸と非直鎖状のポリオールとの縮合重合物を含み,セバシン酸の他にイソフタル酸,アジピン酸等のジカルボン酸と非直鎖状のポリオールとの縮合重合物を含んでもよく,またこれらのジカルボン酸と直鎖状のエチレングリコールや1,6へキサンジオールとの縮合重合物を含んでいても良い。重量平均分子量は,2000〜5000が好ましい。重量平均分子量が2000未満では,粘着性が不足することとなり,重量平均分子量が5000超では,加熱溶融時の粘度が高くなり、作業性が低下することとなる。配合量は,非結晶性ポリエステルポリオール100重量部に対して130〜170重量部が好ましい。130重量部未満では加熱溶融させた際の粘度が高く塗布作業性が不良となり,170重量部超では粘着性が不良となる。市販の,少なくともセバシン酸と非直鎖状のポリオールとの縮合重合物を含む23℃で液状のポリエステルポリオールには,HS 2F−305S(商品名,Mw:3000,粘度:5.0Pa・s/80℃,水酸基価:36,豊国製油製)がある。
本発明に使用されるポリエーテルポリオールは,主として塗布作業時に加熱溶融させた際の粘度を低下させることを目的として配合される。エチレングリコール,ネオペンチルグリコール,1,6−ヘキサンジオール等の2以上の水酸基を有するポリオールにエチレンオキサイド,プロピレンオキサイド、テトラヒドロフランを付加重合することにより得られる。重量平均分子量は,500〜3000が好ましい。重量平均分子量が500未満では,加熱溶融時の粘度が低くなり、接着力が低下することとなり,重量平均分子量が3000超では,加熱溶融時の粘度が高くなり、作業性が低下することとなる。配合量は非結晶性ポリエステルポリオール100重量部に対して70〜100重量部であることが好ましい。70重量部未満では加熱溶融させた際の粘度が高く塗布作業性が不良となり,100重量部超では粘着性が不良となる。市販のポリエーテルポリオールには,P−1000(商品名,Mw:1000,粘度:155mPa・s/25℃,水酸基価:110,ADEKA製)や,P−2000(商品名,Mw:2000,粘度:320mPa・s/25℃,水酸基価:56,ADEKA製)がある。
本発明に使用されるポリブタジエンポリオールは,主としてポリオレフィン樹脂に対する付着性を得るために配合される。ポリブタジエンポリオールは,分子末端に水酸基を有する液状ブタジエン共重合体であり,重量平均分子量は300〜5000が好ましい。重量平均分子量が300未満ではポリオレフィン樹脂に対する付着性が不良となり,5000超ではポリオレフィン樹脂に対する濡れ性が不良となる。配合量は非結晶性ポリエステルポリオール100重量部に対して25〜50重量部であることが好ましい。25重量部未満ではポリオレフィン樹脂に対する付着性が不良となり,50重量部超では加熱溶融させた際の粘度が低くなりすぎて塗布作業性が不良となる。市販のポリブタジエンポリオールとしては,G−3000(商品名,Mw:3000,水酸基価:32,日本曹達製)やKRASOL LBH3000(商品名,Mw:3000,水酸基価:33,出光製)がある。
本発明に使用されるイソシアネート化合物は,特に制限されることはない。例えば,メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI),トリレンジイソシアネート(TDI),メチレンジフェニルジイソシアネートの水素添加物(水添MDI),ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI),イソフォロンジイソシアネート(IPDI)等がある。これらの中ではMDIが汎用的であることから,より好ましい。市販のMDIとしてはミリオネートMT(商品名,4,4‘メチレンジフェニルジイソシアネート,NCO重量%:33.6%,日本ポリウレタン工業製)がある。
表1に示す配合にて,イソシアネート化合物以外のすべての材料を攪拌装置,温度制御装置,真空ポンプを取り付けた1Lのセパラブルフラスコ内に投入し,100℃,減圧下で2時間攪拌し,脱水する。その後イソシアネート化合物であるミリオネートMTをNCO基の数とOH基の数の比を2.0となるように,表1に示す配合量を投入し,100℃窒素雰囲気下で2時間攪拌反応させ,23℃に徐冷し固体状態の湿気硬化型の反応性を有する実施例1のホットメルト接着剤組成物を得た。ダッポーSN−351(商品名,サンノプコ製)は消泡剤であり,触媒にはジモルホリノジエチルエーテルJD DMDEE(商品名,三井化学ファイン製)を使用した。
表1に示す配合にて,実施例と同様の方法にて比較例1乃至比較例3のホットメルト接着剤組成物を得た。なお,セバシン酸を含まないアジピン酸等のカルボン酸と,エチレングリコール,ネオペンチルグリコール,1,6−ヘキサンジオール等の2以上の水酸基を有するポリオールとの縮合重合物であり23℃で液状のポリエステルポリオールとしてHS 2E−581A(商品名,Mw:5500,粘度:4.0Pa・s/80℃,水酸基価:21.5,豊国製油製)を,主鎖がC4のアルカンのジカルボン酸であるアジピン酸と1,6へキサンジオールとの縮合重合物としての結晶性ポリエステルポリオールとして,HS 2H−451A(商品名,Mw:4500,粘度:4.2Pa・s/80℃,水酸基価:25,豊国製油製)を使用した。
実施例及び比較例のホットメルト接着剤組成物を,120℃に加熱溶融時の粘度をBrookfield社製 RVD V−1+(商品名)を用いて,29号ローター10rpm時の粘度を測定した。
実施例及び比較例のホットメルト接着剤組成物を120℃で加熱溶融後,ただちに,幅30mm厚さ125μmでポリプロピレン製プラスチック段ボール上に塗布し,1分おきに指触してタックが無くなった時間をタックフリータイム(分)として測定した。
23℃50%RHの実験室にて100mm×30mm×厚さ5mmのポリプロピレン製プラスチック段ボール(ポリプロピレン板)に実施例及び比較例のホットメルト接着剤組成物を130℃に溶融してメルトガンTR80 LCD(商品名,REKA製)で200g/m2にて試験体の中央部分の30mm×30mm部分にビード状に塗布する。塗布後直ちに同形状のポリプロピレン製のプラスチック段ボール(ポリプロピレン板)または100mm×30mm×厚さ10mmのポリエチレン発泡体サンペルカL−1400(商品名,三和化工製)を重ね合わせて貼り付け,手のひらにて10秒間圧締させる。その後23℃に放置し,15分,180分,360分後に,載荷速度10mm/分,曲げスパン長さ80mmでAUTOGRAPH(商品名,島津製作所製)で3点曲げ試験を行い,最大応力(N)を測定した。
上記初期接着力と同様の方法にて試験体を作製し,23℃3日間放置後,同様に3点曲げ試験を行い,最大応力(N)を測定した。
評価結果を表2に示す。実施例はタックフリータイム5分と早く,また初期接着力が高いのに対して比較例はタックフリータイムが長く,初期接着力は不十分であった。
Claims (7)
- 非結晶性ポリエステルポリオール100重量部に対して,結晶性ポリエステルポリオール70〜100重量部と,23℃で液状のポリエステルポリオール130〜170重量部と,ポリエーテルポリオール70〜100重量部と,ポリブタジエンポリオール25〜50重量部と,イソシアネート化合物とを反応させて得られる反応性ウレタンプレポリマーから成り,結晶性ポリエステルポリオールは主鎖がC8以上のアルカンのジカルボン酸とポリオールとの縮合重合物であり、23℃で液状のポリエステルポリオールは少なくともセバシン酸と非直鎖状のポリオールとの縮合重合物を含むものであることを特徴とするホットメルト接着剤組成物。
- 結晶性ポリエステルポリオールの重量平均分子量は5000〜12000であることを特徴とする請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- ポリオレフィン及びロジンを含まないことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のホットメルト接着剤組成物。
- プラスチック同士の接着に用いることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
- ポリブタジエンポリオールの重量平均分子量は300〜5000であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
- イソシアネート化合物はメチレンジフェニルジイソシアネートであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
- NCO基の数とOH基の数の比が1.5〜2.5であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のホットメルト接着剤組成物。
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