JPH04337379A - 接着剤組成物およびその硬化方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポットライフを損なうこ
となく超速硬化できる硬化性に優れた接着剤組成物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン系接着剤には種々のタイプ
がある。通常一液型と呼ばれているものは、イソシアネ
ート基含有ポリウレタンプレポリマーを含み、それを基
材（被接着物）に適用した場合、その基材が有するイソ
シアネート基と反応性の官能基、あるいはその基材中や
雰囲気中の水分などのイソシアネート基と反応性の化合
物が該プレポリマーと反応硬化して接着機能を果す。

【０００３】高速硬化できる一液型は、イソシアネート
基含有ポリウレタンプレポリマーやポリイソシアネート
化合物のブロック化物とポリオールやポリアミンなどの
硬化剤や水酸基含有ポリウレタンプレポリマーとを含む
接着剤であり、加熱してブロックを外すことにより両者
が高速に反応硬化して接着機能を果す。

【０００４】さらにイソシアネート基含有ポリウレタン
プレポリマーやポリイソシアネート化合物に炭酸ガスで
ブロックしたポリアミンを硬化剤として含む組成物であ
り、これも加熱してブロックを外すことにより両者が高
速に反応硬化するものもある。

【０００５】ポリウレタン系接着剤の基本的成分は多く
の場合イソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマー
あるいはイソシアネート化合物である。このプレポリマ
ー自身をそのまま接着剤として使用することができるこ
とは勿論、溶剤に溶解して使用することもでき、また他
の一液型あるいは二液型の接着剤に適用することができ
る。また、このプレポリマーのイソシアネート基をブロ
ック化剤でブロックし、さらに他の一液型接着剤とする
こともできる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の高速硬化できる
一液型ポリウレタン接着剤ではブロックを外す際の温度
が１２０℃〜１６０℃と極めて高温の加温を必要とし、
耐熱性に乏しい基材には適用できず、また、オキシム化
合物や二酸化炭素など外れたブロック化剤が生成し、接
着剤、シーラントに用いた場合、硬化樹脂中に残存した
り、飛散するので、物性の低下や環境汚染また発泡現象
が見られることもあり好ましくない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決した下記の発明である。すなわち、少なくとも１個の
イソシアネート基を有するイソシアネート基含有化合物
及びイソシアネート基含有化合物に不溶で、融点が５０
℃以上で、かつ少なくとも２個のアミノ基を有するポリ
アミン化合物を含むことを特徴とする接着剤組成物であ
る。

【０００８】本発明における少なくとも１以上のイソシ
アネート基を有する化合物としては、ポリオール類とポ
リイソシアネート化合物を反応して得られるポリウレタ
ンプレポリマーを使用することができる。

【０００９】ポリイソシアネート化合物としては、たと
えば、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、ナフタレンジイソシアネート、ポリメ
チレンポリフェニルイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート、など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、リジンジイソシアネート、
などの脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネー
ト）などの脂環族ポリイソシアネート、およびこれらの
変性体を使用できる。

【００１０】変性体としてはトリメチロールプロパンな
どの多価アルコールなどで変性したプレポリマー型変性
体、カルボジイミド変性体、ヌレート変性体、などがあ
る。特に、無黄変性が必要とされる場合、キシリレンジ
イソシアネートや脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポ
リイソシアネート、およびそれらの変性体が適当である
。

【００１１】本発明において使用できるポリオール類は
、イソシアネート基含有ポリウレタン系プレポリマーの
原料となるポリオール類であって、２種以上の混合物で
あってもよい。

【００１２】ポリオール類としては、たとえば各種のポ
リエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、
ポリジエン系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオー
ル、（メタ）アクリル酸エステル重合体系ポリオールな
どがある、好ましくはポリエーテル系ポリオールやポリ
エステル系ポリオールが使用される。ポリエーテル系ポ
リオールとしては、ポリオキシプロピレン系ポリオール
、ポリ（オキシプロピレン・オキシエチレン）系ポリオ
ール、ポリオキシテトラメチレン系ポリオール、ポリ（
オキシテトラメチレン・オキシエチレン）系ポリオール
などがある。

【００１３】ポリエステル系ポリオールとしては、多価
アルコール残基と多価カルボン酸残基とを有するポリエ
ステル系ポリオールやポリカプロラクトン系ポリオール
などがある。

【００１４】また、ポリエーテルポリオール残基とポリ
カプロラクトン残基とを有するポリエーテルエステルポ
リオールなどのポリエーテルエステル系ポリオール、ポ
リブタジエン系ポリオールなどのポリジエン系ポリオー
ル、ポリ（１，６−　ヘキシレンカーボネート）ジオー
ルなどのポリカーボネート系ポリオール、ヒドロキシア
ルキルメタクリレートコポリマーなどの（メタ）アクリ
ル酸エステル重合体系ポリオールなども使用できる。

【００１５】これらポリオールの水酸基当りの平均分子
量は約　３００〜４０００が適当であり、約４００　〜
２０００が好ましい。また、１分子当り平均水酸基数は
、約１．６〜８が適当であり、その内でも約１．８〜３
．２が好ましい。 最も好ましくは、ジオールのみ、あるいはジオールと他
のポリオールの組み合わせが採用される。

【００１６】上記ポリオール類と併用して鎖伸長剤や架
橋剤と呼ばれる低分子量のポリオールを使用できる。低
分子量ポリオールとしては、多価アルコールや低分子量
（約３００　以下が好ましい）のポリエーテルポリオー
ルがある。さらに前記ポリオール類と併用して、ポリア
ミンなどのポリオール以外の反応性化合物を併用するこ
ともできる。

【００１７】ポリオール類にはポリイソシアネート化合
物を添加反応させる前に種々の配合剤を配合しておくこ
ともできる。配合剤としては、たとえば酸化防止剤、光
安定剤、紫外線吸収剤、着色防止剤、その他の安定化剤
、着色剤、難燃剤、充填剤などがある。またポリオール
類以外の配合剤はポリイソシアネート化合物を添加反応
させた後に配合してもよい。

【００１８】ポリオール類に対するポリイソシアネート
化合物の使用量は、ポリオール類の水酸基に対するイソ
シアネート基の数が平均して１．１以上、特に１．　５
〜２．５となる量が適当であり、未反応のポリイソシア
ネート化合物が含まれていてもよい。しかし、必要によ
っては未反応のポリイソシアネートを除去することもで
きる。

【００１９】本発明に使用されるイソシアネート基含有
化合物に不溶で、融点が５０℃以上で、２個以上のアミ
ノ基を有するポリアミン化合物は１，１２−ドデカンジ
アミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなどがあ
り、イソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマーや
ポリイソシアネート化合物との相溶性、分散性を考慮し
て選ぶことができる。

【００２０】本発明ではイソシアネート基含有化合物の
イソシアネート基数に対し約等量、すなわち、０．８〜
１．５倍当量のアミノ基数となる量のポリアミン化合物
を使用する。

【００２１】また、ポリアミン化合物は、微粉体状で、
イソシアネート基含有化合物と混合スラリー化すれば良
い。４０℃以下では溶解せず、反応することがなく、十
分に安定である。接着剤、シーラントに適用した際は、
基材に適用後、ポリアミン化合物の融点〜（融点＋２０
℃）に加温するだけで、約５〜２０秒で高速に硬化が完
了できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例や比較例によって具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定され
るものではない。

【００２３】［実施例１］分子量４０００のポリオキシ
プロピレンジオール４００重量部にジオールの当量に対
し２．０倍当量（イソシアネート基／水酸基の数の比が
２．０）となる量（３５重量部）のトリレンジイソシア
ネート（Ｔ−８０）を加え、８０℃で１０時間反応させ
、この反応物を４０℃以下に冷却して融点７１℃の粉末
状にした１，１２−ドデカンジアミン２０重量部（１．
０倍当量）を加えて十分に分散するまで撹拌した。スラ
リー状のプレポリマーが得られた。

【００２４】［実施例２］分子量７０００のポリオキシ
プロピレントリオール（末端ポリエチレンユニット１４
％）３５０重量部にジフェニルメタンジイソシアネート
３７．５重量部（２．０倍当量）を加え、８０℃で５時
間反応させ、この反応物に４０℃にて融点９０℃の粉末
状にした４，４’−ジアミノジフェニルメタン１５重量
部（１．０倍当量）を加えて十分に分散するまで撹拌し
た。スラリー状のプレポリマーが得られた。

【００２５】［比較例１］分子量５０００のポリオキシ
プロピレントリオール５００重量部にキシリレンジイソ
シアネート５６重量部（２．０倍当量）を加え、この反
応物を３０℃以下に冷却して融点７２℃の粉末状にした
１，４−ジアミノシクロヘキサン１７重量部（１．０倍
当量）を加えたが、撹拌するうちに反応してゲル塊状に
なった。

【００２６】［比較例２］分子量４０００のポリオキシ
プロピレンジオール４００重量部にトリレンジイソシア
ネート（Ｔ−８０）３５重量部（２．０倍当量）を加え
、８０℃、１０時間反応させ、これにメチルエチルケト
オキシムを１７重量部（イソシアネート基に対して１．
０倍当量）を加えた。８０℃にて２時間反応させ、ブロ
ック化した。これに、メタキシレンジアミン１４重量部
を室温にて混合し、均一な液状の組成物を得た。

【００２７】［比較例３］分子量４０００のポリオキシ
プロピレンジオール４００重量部にジフェニルメタンジ
イソシアネート５０重量部（２．０倍当量）を加え、８
０℃、８時間反応させ、これに１、６−ヘキサメチレン
ジアミンの二酸化炭素ブロック体（微粉末）を１６重量
部（１．０倍当量）を加えスラリー状のプレポリマ−を
得た。

【００２８】［評価試験］それぞれのウレタンプレポリ
マーを接着剤として用いその評価試験を行った。それぞ
れの接着剤を鋼板に０．１ｍｍの厚みで塗布しその上に
ナイロンシートを貼合わせ、表１の硬化温度でオーブン
内で硬化させた。ウレタンプレポリマーの粘度と硬化温
度、硬化速度、ポットライフ（２５℃保存状態における
可使用日数）、基材の外観、及び接着性を後述表１に示
す。

【００２９】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、室温（４０℃
以下）では、十分に安定であり、接着剤として使用する
ために、加温すると高速で硬化するという特徴を有する
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１個のイソシアネート基を有す
   るイソシアネート基含有化合物、及びイソシアネート基
   含有化合物に不溶で、融点が５０℃以上で、かつ少なく
   とも２個のアミノ基を有するポリアミン化合物を含むこ
   とを特徴とする接着剤組成物。
2. 【請求項２】イソシアネート基含有化合物がポリオール
   類とポリイソシアネート化合物を反応させて得られたイ
   ソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマーである、
   請求項１の接着剤組成物。
3. 【請求項３】ポリアミン化合物が１，１２−ドデカンジ
   アミン、または、４，４’−ジアミノジフェニルメタン
   である、請求項１あるいは請求項２の接着剤組成物。
4. 【請求項４】ポリアミン化合物が微粉体状でイソシアネ
   ート基含有化合物に分散されていることを特徴とする、
   請求項１あるいは請求項３の接着剤組成物。
5. 【請求項５】請求項１〜請求項４から選ばれる一つの接
   着剤組成物を５０℃以上で加熱硬化させることを特徴と
   する、接着剤組成物の硬化方法。