JP7363047B2 - 湿気硬化型ホットメルト接着剤及び接着体 - Google Patents
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Description
一実施形態に係る湿気硬化型ホットメルト接着剤は、ポリオールに由来する構成単位及びポリイソシアネートに由来する構成単位を含むポリウレタン鎖と、該ポリウレタン鎖の少なくとも一方の末端に結合したイソシアネート基と、を有するウレタンプレポリマーを含有し、ポリオールが、三官能以上のポリオールを含む。
本実施形態に係るウレタンプレポリマーは、ポリオールと、ポリイソシアネートとの反応物であり、ポリウレタン鎖と、該ポリウレタン鎖の少なくとも一方の末端に結合したイソシアネート基とを有している。イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーは、湿気と反応して硬化することができる。本実施形態に係るホットメルト接着剤は、このようなウレタンプレポリマーを含むことで、湿気硬化後に優れた接着性を発揮することができる。
本実施形態に係るポリオールは、三官能以上のポリオールを含む。すなわち、ウレタンプレポリマーにおけるウレタン鎖は、三官能以上のポリオールに由来する構造単位を含んでいる。このような構造単位を含むウレタン鎖は分岐構造を有しおり、ホットメルト接着剤の硬化物に架橋構造を導入することができため、初期接着性だけでなく、湿気硬化後の接着性を向上することができる。
ホットメルト接着剤の初期接着性を向上させる観点から、本実施形態に係るウレタンプレポリマーは、水酸基含有ロジン化合物に由来する基を更に有してよい。このようなウレタンプレポリマーは、非反応性の基(ロジン化合物に由来する基)と、反応性の基(イソシアネート基)とを有するため、優れた初期接着性を有すると共に、硬化物の架橋密度を調整して、伸縮性をより一層向上することがきる。
ポリイソシアネートとしては特に限定されないが、反応時の取り扱い性の観点から、ポリイソシアネートは、ジイソシアネートであることが好ましい。ジイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、p-フェニ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等の脂肪族ポリイソシアネート;ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネートが挙げられる。ポリイソシアネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうち、ポリイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネートを含むことが好ましい。
一実施形態に係る接着体は、複数の布と、複数の布を互いに接着する上述の湿気硬化型ホットメルト接着剤の硬化物とを備える。本実施形態に係る接着体は、例えば、無縫製衣類等として利用することができる。
ポリブタジエンポリオール:日本曹達株式会社製の商品名「G-3000」(水酸基数:2、Mn:3000)
ポリオキシプロピレンソルビトールエーテル:三洋化成工業株式会社製、商品名「サンニックス SP-750」(水酸基数:6)
ポリオキシプロピレングリセリルエーテル:三洋化成工業株式会社製、商品名「サンニックス GP-400」(水酸基数:3)
(水酸基含有ロジン化合物)
水酸基を1つ有するロジン化合物:荒川化学工業株式会社製、商品名「KE-359」(水酸基価:44mgKOH/g、酸価:11mgKOH/g、軟化点:100℃)
(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:東ソー株式会社製の商品名「ミリオネートMT」
(触媒)
ジモルホリノジエチルエーテル:サンアプロ株式会社製の商品名「UCAT-660M」
表1に示す質量部のポリオール、水酸基含有ロジン化合物、ポリイソシアネート、及び触媒を反応容器に入れて、均一になるまで混合した。次いで、混合物を110℃で1時間反応させ、更に110℃で1時間減圧脱泡撹拌し、ウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ホットメルト接着剤を調製した。
湿気硬化型ホットメルト接着剤の粘度を、レオメーター(AntonPaar社製、商品名「MCR-301」)を用い、周波数1Hz、歪振り角2%、ギャップ0.2mm、120℃の条件で測定した。
湿気硬化型ホットメルト接着剤を120℃で溶融してPETフィルム上に塗布し、バーコーターを用いて80μmの厚さに塗工することによって接着剤層を形成した。形成した接着剤層を10mm幅に切り出し、10mm幅の伸縮性生地(スパンデックス、東レ・オプロンテックス株式会社製、ライクラ(登録商標))で挟み込み、120℃で布地に圧着した圧着体を得た。次いで、上記圧着体を23℃、50%RHの恒温槽で1日間放置することによって湿気硬化させた接着体を得た。得られた接着体の接着強度を、引張試験機(株式会社島津製作所製、EZ-Test EZ-SX)を用いて、測定温度が25℃、引張速度が100mm/分の条件でT字剥離強度試験により測定し、養生後の接着性を評価した。
湿気硬化型ホットメルト接着剤を120℃で溶融してPETフィルム上に塗布し、バーコーターを用いて80μmの厚さに塗工することによって接着剤層を形成した。形成した接着剤層を23℃で1日間放置することによって硬化させ、接着剤層の硬化物を得た。得られた接着剤層の硬化物を5mm×50mmのサイズに打ち抜き、PETフィルムを剥離して、測定試料とした。伸縮回復率は、引張試験機(株式会社島津製作所製、EZ-Test EZ-SX)を用いて、測定温度が25℃、引張速度が100mm/分、チャック間距離が30mmの条件で測定した。伸縮回復率は、以下の方法によって求めた。測定試料を引張速度100mm/分で100%まで伸長させ、その後応力を解放した。100%まで伸長させたときの歪み及び応力を解放してから1分後の歪みを測定し、それぞれL1及びL2とした。測定したL1及びL2を以下の式に代入することによって算出した。結果を表1に示す。
伸縮回復率(%)=(L1-L2)/L1×100
Claims (5)
- ポリオールに由来する構成単位及びポリイソシアネートに由来する構成単位を含むポリウレタン鎖と、該ポリウレタン鎖の少なくとも一方の末端に結合したイソシアネート基と、水酸基含有ロジン化合物に由来する基と、を有するウレタンプレポリマーを含有し、
前記ポリオールが、三官能以上のポリオールを含み、
前記水酸基含有ロジン化合物が、水酸基を1つ有するロジン化合物であり、
前記ウレタンプレポリマーにおいて、前記三官能以上のポリオールに由来する構成単位の含有量が、前記ポリオール及び前記水酸基含有ロジン化合物を含む水酸基を有する成分の総質量を基準として、10質量%以下である、湿気硬化型ホットメルト接着剤。 - 前記ポリオールが、ポリブタジエンポリオール及び水素化ポリブタジエンポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種を更に含む、請求項1に記載の湿気硬化型ホットメルト接着剤。
- 前記ポリイソシアネートが、ジイソシアネートである、請求項1又は2に記載の湿気硬化型ホットメルト接着剤。
- 複数の布を互いに接着するために用いられる、請求項1~3のいずれか一項に記載の湿気硬化型ホットメルト接着剤。
- 複数の布と、
前記複数の布を互いに接着する請求項1~3のいずれか一項に記載の湿気硬化型ホットメルト接着剤の硬化物と、
を備える、接着体。
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