JPH036281A - 湿分硬化ホットメルトポリウレタン接着剤組成物 - Google Patents

湿分硬化ホットメルトポリウレタン接着剤組成物

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JPH036281A
JPH036281A JP2109940A JP10994090A JPH036281A JP H036281 A JPH036281 A JP H036281A JP 2109940 A JP2109940 A JP 2109940A JP 10994090 A JP10994090 A JP 10994090A JP H036281 A JPH036281 A JP H036281A
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ハインツ ゲルハルト ギルヒ
Walter Rath
ヴァルター ラート
Karsten Seitz
カールシュテン ザイツ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硬化速度が高められた湿分硬化ホットメルトポ
リウレタン接着剤組成物に関する。
湿分硬化ホットメルトポリウレタン接着剤の用途は十分
な機械的強度を達成するのにかかる時間が長いことによ
って制約を受けている。多くのユーザーが、湿分硬化ホ
ットメルトポリウレタンの硬化速度はかなり遅く、より
厚い層に適用する場合特に遅いことを認識している。我
々はこれらの接着剤を発泡すると硬化速度が激的に増加
する物質が得られることを見い出した。
本発明の40℃〜60℃の融点又は室温より高い相転移
点を存し、ポリエステル又はポリエーテルを基材とする
イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを含む湿
分硬化ホットメルトポリウレタン接着剤組成物は、加圧
下、溶融組成物に不活性ガスを導入し、得られた組成物
を周囲圧力にまで開放することにより発泡体として製造
されるものであり、得られた発泡体は、未発泡組成物の
硬化速度の少なくとも10倍、好ましくは少なくとも1
00倍の硬化速度で硬化することを特徴とする。
発泡特性を至適化するために、少なくとも1種の界面活
性剤及び/又は少なくとも1種の核剤を組成物に含ませ
てもよい。
西独特許明細書DE  27 33 847は、任意に
は接着剤が溶融しているときに気体と混合して気体を溶
解し、次いで圧力を開放して気体を溶液から排出して接
着剤の発泡体を製造する、溶融接着剤の発泡を開示して
いる。この接着剤の発泡により拡がり及び湿潤性が高め
られ、接着強さを改良し、及び/又は接着するのに要求
される接着剤の量が削減されることが記載されている。
しかし、硬化速度に関する示唆は全くないため、これに
よって、このようなホットメルト接着剤、特にポリウレ
タン組成物における硬化速度の激的な変化は誰も予測で
きなかったであろう。
本発明に用いられるイソシアネート末端ポリウレタンプ
レポリマーはポリエステル又はポリエーテルを基材とし
ており、40℃〜60℃の融点又は室温より高いガラス
転移温度を有する。ポリエーテルを基材とするプレポリ
マーは室温より高いガラス転移温度を存する。
界面活性剤は0.01重量%〜5重量%、好ましくは0
.05重量%〜1重重量の量で含まれていてもよい。ポ
リシロキサンーポリエーテルーブロノクコポリマーは本
発明に用いられる好ましい界面活性剤である。
二酸化チタンのような酸化物、ヒユームドシリカ又はカ
ーボンブラック等の核剤を本発明に用いてもよい。ヒユ
ームドシリカが好ましい核剤であり、0.01重量%〜
5重量%、好ましくは0.05重■%〜0.5重量%の
量で用いられる。
窒素、稀ガス、二酸化炭素又はハロゲン化炭化水素が本
発明における不活性ガスとして用いるのに好適である。
発泡ポリウレタンホットメルトは未発泡物質より非常に
速く硬化する。未発泡物質の硬化速度が1mm/週より
小さいのに対して、本発明による発泡物質の硬化速度は
1闘/時間を超える。
核剤及び界面活性剤の使用により、硬化速度が促進され
、より均一な接着剤の発泡体が製造される。
本発明によって製造された発泡体は閉表面を有し、0.
1〜1.0 g /cJ、好ましくは0.3〜0.8 
g/ crAの範囲の密度を有する。気泡直径は50〜
2000μ、好ましくは100〜500μの範囲内であ
る。
硬化工程の間に、発泡物質の機械的性質は相当に変化す
る。非硬化発泡体は非常にわずかな限定された機械的応
力抵抗しか存さない。非硬化発泡体に圧縮力が加えられ
た場合又はビームのような支持体がたわむ場合、気泡の
つぶれ又は物質破壊が起こるのに対して、硬化された発
泡体には、破壊されることなしにより大きい力を加える
ことができる。更に、後述のように、応力が除去された
後においても硬化発泡体はし、ばしば回復する。
本発明の発泡体を製造するには、任意には界面活性剤及
び/又は核剤とともに反応容器内で湿分硬化ホットメル
トポリウレタン接着剤を熔融し、得られた溶融液を攪拌
しながら不活性ガスを溶融液中に溶解する。好適な反応
容器はDE、 2733847に記載されており、ノー
ドサン@ (Nordson Corp)から入手する
ことができる。次いで溶融液を排出し圧力を開放すると
、溶融発泡体が得られる。次いで、このホットメルト発
泡体を接着剤として支持体に塗布できる。支持体への接
着後、その融点又はガラス転位温度より低く発泡体を冷
却すると、非常に短時間で初期の接着強さが得られる。
引き続いて、湿分の物質中への拡散による硬化により最
終的な接着強さが形成される。
このような発泡ポリウレタン接着剤は、特に多孔質又は
不均一な支持体を接着する場合、非発泡接着剤に比べて
利点を有する。といのは、発泡体中の気泡の存在が、ポ
リマーが小さな気孔中に垂れ下がるのを防止し、同時に
ポリマーを大きな間隙に押し入れるからである。
別の利点は、一定の塗布の際に要求されるかもしれない
非常に厚い接着剤層をつくれる可能性があることである
。これは、発泡溶融接着剤はかなり減少した流れ傾向を
有するという事実によるものである。
本発明においては、各々のプレポリマーが異なるガラス
転移温度を与え、好ましくは、第1のプレポリマーが室
温より高いガラス転移温度を有し、及び第2のプレポリ
マーが室温より低いガラス転移温度を有する、少なくと
も2種の非晶質のポリウレタンプレポリマーの混合物を
含む速硬性のポリウレタン接着剤組成物を用いてもよい
。このような組成物は我々の係属中の特願平0f−1)
3524号に記載されている。
また、本発明においては、室温より高いガラス転移温度
を有する第1のポリエーテルを基材とするプレポリマー
及び室温より低いガラス転移温度を有する第2のポリマ
ーもしくはポリウレタンプレポリマーを含む少な(とも
2種のポリウレタンプレポリマーの混合物を含む速硬性
ホットメルトポリウレタン組成物を用いてもよい。この
ような組成物は我々の係属中の特願平01−29724
7号に記載されている。
以下、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
去1)生1 78gのメチレンジフェニルジイソシアネート、1.4
7gのトシルイソシアネート及び571gのアジピン酸
ヘキサンジオール(分子量約3000)を効率的な攪拌
器及び加熱手段を備え、気体人口及び出口を有する圧力
容器中で反応させた。混合物を80℃で1時間攪拌し、
次いで0.57gの触媒としてのジブチル錫ラウレート
を加えた後、0、65 gの界面活性剤としてのポリシ
ロキサンボリエーテルーブロックコボリマー及び0.6
6 gの核剤としてのヒユームドシリカを加えた。
100℃の温度で、反応容器を乾燥窒素で8〜10気圧
に加圧し攪拌速度を500〜700rpmに上げた。3
0分間、激しく攪拌し、次いで容器の底出口を開けて溶
融物質を排出した。0.67 g/cI1)の密度を有
する溶融発泡体が得られ、これは、100℃で数時間安
定であった。
気泡直径は50〜1000μの範囲内であり、多くの連
続気泡を有していた。発泡体は滑らかな表面を有してい
た。この発泡体のブロックは室温及び約50%の相対湿
度で1mm/時間の硬化速度を示した。発泡しない点を
除いて同様に製造した物質は1)17週より遅い速度で
硬化した。
非硬化の及び硬化状態における発泡物質の機械的性質を
比較した。
(室温で測定がなされた) DIN53423による応カー歪関係(圧縮)応力(N
/mm2)   歪(%) 非硬化物質    3.2    8−10〉3.2 
     つぶれ 硬化物質     9.3     502.8   
  10 DIN53421によるビームの最大撓み:荷重(N)
    撓み(mm) 非硬化    230    6“) 硬化     312    22”)0)物質破壊 O)荷重除去後に物質は回復した 界面活性剤及び核剤の混入により優れた特性を有する発
泡体が製造されるが、いくつかの用途においては、界面
活性剤及び/又は核剤を入れない場合に許容し得る特性
を有する発泡体を製造することができる。
ス覇1日− ポリシロキサン−ポリエーテル−ブロックコポリマー(
界面活性剤)を含めない以外は実施例1に記載の調製を
繰り返した。得られた発泡体は0、65 g /cal
の密度を有し、室温及び50%の相対湿度で0.5〜1
.0m/時間の硬化速度を示した。
大施貫主 ボリシロキサンーボリエーテルブロックボリマー(界面
活性剤)及びヒユームドシリカ(核剤)の両方を入れず
に、実施層重及び2に記載と同様の調製を繰り返した。
得られた発泡体は0.70 g/ crAの密度を有し
、室温及び50%の相対湿度で0.5〜1.0im/時
間の硬化速度を示した。
大施班土 0、65 gのボリシロキサンーボリエーテルプロフク
コポリマーを含めたが、ヒユームドシリカ(核剤)を入
れない以外は実施例1に記載の調製を繰り返した。得ら
れた発泡体は0.62g/c++]の密度を有し、室温
及び50%の相対湿度で0.5〜1、0 ms /時間
の硬化速度を示した。
実施例2.3及び4で製造した発泡体は、実施例1で製
造した発泡体と同様の性質を示し、及び発泡せずに製造
した同様の組成物と比較して実施例1の発泡体と同様の
利点を有していた。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)40℃〜60℃の融点又は室温より高い相転移点
    を有し、ポリエステル又はポリエーテルを基材とするイ
    ソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを含む湿分
    硬化ホットメルトポリウレタン接着剤組成物であって、
    該組成物は、加圧下、溶融組成物に不活性ガスを導入し
    、得られた組成物を周囲圧力にまで開放することにより
    発泡体として製造されるものであり、得られた発泡体は
    、未発泡組成物の硬化速度の少なくとも10倍、好まし
    くは少なくとも100倍の硬化速度で硬化するものであ
    ることを特徴とする湿分硬化ホットメルトポリウレタン
    接着剤組成物。
  2. (2)組成物が少なくとも1種の界面活性剤を含む請求
    項(1)に記載のホットメルトポリウレタン接着剤組成
    物。
  3. (3)0.01重量%〜5重量%、好ましくは0.05
    重量%〜1重量%の界面活性剤を含む請求項(2)に記
    載のホットメルトポリウレタン接着剤組成物。
  4. (4)ポリシロキサン−ポリエーテル−ブロックコポリ
    マーを含む請求項(2)又は(3)に記載のホットメル
    トポリウレタン接着剤組成物。
  5. (5)組成物が少なくとも1種の核剤を含む請求項(1
    )〜(3)のいずれか1項に記載のホットメルトポリウ
    レタン接着剤組成物。
  6. (6)核剤が酸化物、ヒュームドシリカ又はカーボンブ
    ラックである請求項(5)に記載のホットメルトポリウ
    レタン接着剤組成物。
  7. (7)核剤が0.01重量%〜5重量%、好ましくは0
    .05重量%〜0.5重量%の量で存在するヒュームド
    シリカである請求項(5)又は(6)に記載のホットメ
    ルトポリウレタン組成物。
  8. (8)0.1〜1.0g/cm^3、好ましくは0.3
    〜0.8g/cm^3の密度を有する請求項(1)〜(
    7)のいずれか1項に記載のホットメルトポリウレタン
    発泡体。
  9. (9)50〜2000μ、好ましくは100〜500μ
    の気泡直径を有する請求項(1)〜(8)のいずれか1
    項に記載のホットメルトポリウレタン発泡体。
JP2109940A 1989-05-19 1990-04-25 湿分硬化ホットメルトポリウレタン接着剤組成物 Pending JPH036281A (ja)

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