JPH0699677B2 - ポリウレタン系接着剤 - Google Patents
ポリウレタン系接着剤Info
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- JPH0699677B2 JPH0699677B2 JP2001316A JP131690A JPH0699677B2 JP H0699677 B2 JPH0699677 B2 JP H0699677B2 JP 2001316 A JP2001316 A JP 2001316A JP 131690 A JP131690 A JP 131690A JP H0699677 B2 JPH0699677 B2 JP H0699677B2
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- Japan
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- adhesive
- diisocyanate
- polyester resin
- hydroxyl group
- curing agent
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
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-
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
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- C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
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- C08G18/6208—Hydrogenated polymers of conjugated dienes
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- Polymers & Plastics (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポリウレタン系接着剤、更に詳しくは、特定の
ポリエステル樹脂またはポリエステルウレタンゴムの主
剤と、ポリブタジエン系ウレタンプレポリマーの硬化剤
とから成る二液型の、たとえば自動車内装部品における
ポリオレフィン材料の基材と表皮材の貼合せに有用な接
着剤で、特に常温下で優れた初期接着力を発揮するポリ
ウレタン系接着剤に関する。
ポリエステル樹脂またはポリエステルウレタンゴムの主
剤と、ポリブタジエン系ウレタンプレポリマーの硬化剤
とから成る二液型の、たとえば自動車内装部品における
ポリオレフィン材料の基材と表皮材の貼合せに有用な接
着剤で、特に常温下で優れた初期接着力を発揮するポリ
ウレタン系接着剤に関する。
従来技術と発明が解決しようとする課題 自動車内装部品は、高級化の目的から各種基材にクッシ
ョン材、ファブリック等の表皮材を被覆させる場合が多
くなりつつある。この被覆には、デザイン上、基材に表
皮材を貼合せる、いわゆる接着法が採られ、かかる接着
剤として、たとえば末端ヒドロキシル基を有する飽和ポ
リエステル樹脂にジイソシアネート化合物を反応させて
得られるポリエステルウレタンゴムの溶剤溶液を主剤と
し、硬化剤としてポリイソシアネート化合物を用いた二
液型のポリウレタン系接着剤が知られている。この接着
剤は片面塗布で熱再活性化させる点で作業性が良好で、
かつ耐熱性やコストの面でも有利とされている。
ョン材、ファブリック等の表皮材を被覆させる場合が多
くなりつつある。この被覆には、デザイン上、基材に表
皮材を貼合せる、いわゆる接着法が採られ、かかる接着
剤として、たとえば末端ヒドロキシル基を有する飽和ポ
リエステル樹脂にジイソシアネート化合物を反応させて
得られるポリエステルウレタンゴムの溶剤溶液を主剤と
し、硬化剤としてポリイソシアネート化合物を用いた二
液型のポリウレタン系接着剤が知られている。この接着
剤は片面塗布で熱再活性化させる点で作業性が良好で、
かつ耐熱性やコストの面でも有利とされている。
ところで、基材や表皮材においては、コストや成形性か
ら、ポリオレフィンまたはその複合材の使用が検討され
つつあるが、上述のポリウレタン系接着剤では、これら
ポリオレフィン材料への接着性（初期接着力、常態接着
力および熱時接着力）が乏しく、実用化には至っていな
い。
ら、ポリオレフィンまたはその複合材の使用が検討され
つつあるが、上述のポリウレタン系接着剤では、これら
ポリオレフィン材料への接着性（初期接着力、常態接着
力および熱時接着力）が乏しく、実用化には至っていな
い。
課題を解決するための手段 本発明者らは、ポリオレフィン材料にも適用しうるポリ
ウレタン系接着剤について種々検討を進めたところ、上
記公知ポリウレタン系接着剤に水素添加した水酸基末端
ポリブタジエングリコールを添加すれば、常態接着力や
熱時接着力の改善が認められるが、かかる添加成分は相
溶性が悪いため、貯蔵安定性を損い、かつ初期接着力の
発現に寄与しないことがわかった。そこで、更に鋭意検
討を進めたところ、この添加成分の水酸基に対しポリイ
ソシアネート化合物をプレポリマー化したものを硬化剤
として使用すれば、貯蔵安定性を損うことなく、公知ポ
リウレタン系接着剤の性能を維持しつつ、ポリオレフィ
ン材料に対しての接着性、特に常温下の初期接着力の発
現に貢献すること、および主剤として上述の飽和ポリエ
ステル樹脂を使用できることを見出し、本発明を完成さ
せるに至った。
ウレタン系接着剤について種々検討を進めたところ、上
記公知ポリウレタン系接着剤に水素添加した水酸基末端
ポリブタジエングリコールを添加すれば、常態接着力や
熱時接着力の改善が認められるが、かかる添加成分は相
溶性が悪いため、貯蔵安定性を損い、かつ初期接着力の
発現に寄与しないことがわかった。そこで、更に鋭意検
討を進めたところ、この添加成分の水酸基に対しポリイ
ソシアネート化合物をプレポリマー化したものを硬化剤
として使用すれば、貯蔵安定性を損うことなく、公知ポ
リウレタン系接着剤の性能を維持しつつ、ポリオレフィ
ン材料に対しての接着性、特に常温下の初期接着力の発
現に貢献すること、および主剤として上述の飽和ポリエ
ステル樹脂を使用できることを見出し、本発明を完成さ
せるに至った。
発明の構成と効果 すなわち、本発明は、末端ヒドロキシル基を有する飽和
ポリエステル樹脂または該ポリエステル樹脂にジイソシ
アネート化合物を反応させて得られるポリエステルウレ
タンゴムの溶剤溶液を主剤とし、硬化剤として水素添加
した水酸基末端ポリブタジエングリコール（以下、水添
ポリブタジエングリコールと称す）と過剰量のポリイソ
シアネート化合物を反応させて得られる活性イソシアネ
ート基を含有するウレタンプレポリマー（以下、NCOウ
レタンプレポリマーと称す）を用いたことを特徴とする
ポリウレタン系接着剤を提供するものである。
ポリエステル樹脂または該ポリエステル樹脂にジイソシ
アネート化合物を反応させて得られるポリエステルウレ
タンゴムの溶剤溶液を主剤とし、硬化剤として水素添加
した水酸基末端ポリブタジエングリコール（以下、水添
ポリブタジエングリコールと称す）と過剰量のポリイソ
シアネート化合物を反応させて得られる活性イソシアネ
ート基を含有するウレタンプレポリマー（以下、NCOウ
レタンプレポリマーと称す）を用いたことを特徴とする
ポリウレタン系接着剤を提供するものである。
本発明において主剤成分として使用しうる末端ヒドロキ
シル基を有する飽和ポリエステル樹脂は、多塩基酸（テ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、コハク酸、アジ
ピン酸、二量化リノレイン酸、マレイン酸、アゼライン
酸、セバシン酸など）と多価ヒドロキシル化合物（エチ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、
ヘキサントリオール、グリセリン、トリメチロールエタ
ン、ペンタエリスリトールなど）を縮合反応することに
より得られる。
シル基を有する飽和ポリエステル樹脂は、多塩基酸（テ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、コハク酸、アジ
ピン酸、二量化リノレイン酸、マレイン酸、アゼライン
酸、セバシン酸など）と多価ヒドロキシル化合物（エチ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、
ヘキサントリオール、グリセリン、トリメチロールエタ
ン、ペンタエリスリトールなど）を縮合反応することに
より得られる。
また、この飽和ポリエステル樹脂に代えて使用しうるポ
リエステルウレタンゴムとは、分子鎖中にウレタン結合
を有するエラストマーであり、上記飽和ポリエステル樹
脂に対して、その末端ヒドロキシル基の活性水素基の一
部にジイソシアネート化合物（トリレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シ
クロヘキシルメタンジイソシアネートなど）を反応させ
て得られる、両末端にヒドロキシル基を有する常温固形
の分子量10000〜500000で結晶性が高い線状高分子であ
って、特に分子量50000〜200000のポリエステルウレタ
ンゴムが好ましい。
リエステルウレタンゴムとは、分子鎖中にウレタン結合
を有するエラストマーであり、上記飽和ポリエステル樹
脂に対して、その末端ヒドロキシル基の活性水素基の一
部にジイソシアネート化合物（トリレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シ
クロヘキシルメタンジイソシアネートなど）を反応させ
て得られる、両末端にヒドロキシル基を有する常温固形
の分子量10000〜500000で結晶性が高い線状高分子であ
って、特に分子量50000〜200000のポリエステルウレタ
ンゴムが好ましい。
かかる主剤成分である飽和ポリエステル樹脂またはポリ
エステルウレタンゴムは、適当な有機溶剤、例えばエス
テル系（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン系（メ
チルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトンな
ど）、芳香族系（トルエン、キシレン、ベンゼンな
ど）、塩素系（トリクレン、塩化メチレンなど）等に溶
解せしめた溶液（通常１〜30重量％）で使用に供する。
この主剤成分には必要に応じて、塩素化ゴム（樹脂）、
接着付与剤（ロジン樹脂もしくはロジン誘導体、石油樹
脂、テルペン樹脂など）、ポリオール成分（ポリアルキ
レンエーテルポリオールなど）等を添加することもでき
る。
エステルウレタンゴムは、適当な有機溶剤、例えばエス
テル系（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン系（メ
チルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトンな
ど）、芳香族系（トルエン、キシレン、ベンゼンな
ど）、塩素系（トリクレン、塩化メチレンなど）等に溶
解せしめた溶液（通常１〜30重量％）で使用に供する。
この主剤成分には必要に応じて、塩素化ゴム（樹脂）、
接着付与剤（ロジン樹脂もしくはロジン誘導体、石油樹
脂、テルペン樹脂など）、ポリオール成分（ポリアルキ
レンエーテルポリオールなど）等を添加することもでき
る。
本発明において硬化剤として使用しうるNCOウレタンプ
レポリマーは、水添ポリブタジエングリコールとポリイ
ソシアネートを、水添ポリブタジエングリコールの水酸
基（OH）に対してポリイソシアネート化合物の活性イソ
シアネート基（NCO）が過剰となるように反応させるこ
とにより得られる。この反応は、要すれば適当な反応溶
媒（ヘキサン、トルエン、ヘプタン、シクロヘキサン、
キシレン、メチレンクロライド、四塩化炭素など）中で
常温乃至40〜100℃で行なわれる。反応は、得られるプ
レポリマーの活性NCO含有量が0.5〜30重量％となるよう
に調製する。望ましくは５〜20重量％にする。反応に際
し、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミン、オク
チル酸鉛などの触媒を使用してもよい。
レポリマーは、水添ポリブタジエングリコールとポリイ
ソシアネートを、水添ポリブタジエングリコールの水酸
基（OH）に対してポリイソシアネート化合物の活性イソ
シアネート基（NCO）が過剰となるように反応させるこ
とにより得られる。この反応は、要すれば適当な反応溶
媒（ヘキサン、トルエン、ヘプタン、シクロヘキサン、
キシレン、メチレンクロライド、四塩化炭素など）中で
常温乃至40〜100℃で行なわれる。反応は、得られるプ
レポリマーの活性NCO含有量が0.5〜30重量％となるよう
に調製する。望ましくは５〜20重量％にする。反応に際
し、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミン、オク
チル酸鉛などの触媒を使用してもよい。
上記水添ポリブタジエングリコールとしては、水酸基末
端ポリブタジエングリコールを水素添加したものであっ
て、そのポリブタジエン構造は、1,2−ビニル構造また
は1,4−トランス構造の単独、あるいは1,2−ビニル構造
と1,4−トランス構造、1,2−ビニル構造と1,4−トラン
ス構造および1,4−シス構造、1,4−トランス構造と1,4
−シス構造の混合構造を有し、そのいずれも使用でき
る。
端ポリブタジエングリコールを水素添加したものであっ
て、そのポリブタジエン構造は、1,2−ビニル構造また
は1,4−トランス構造の単独、あるいは1,2−ビニル構造
と1,4−トランス構造、1,2−ビニル構造と1,4−トラン
ス構造および1,4−シス構造、1,4−トランス構造と1,4
−シス構造の混合構造を有し、そのいずれも使用でき
る。
上記ポリイソシアネート化合物としては、たとえば1,6
−ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）、2,2,4−ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチ
ルエステルジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシア
ネート類、水添ジフェニ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、水添トリレンジイソシアネ
ートなどの脂環式ポリイソシアネート類、トリレンジイ
ソシアネート（TDI）、ジフェニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート（MDI）、ナフチレンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリ
イソシアネート、トリス（４−フェニルイソシアネー
ト）チオホスフェートなどの芳香族ポリイソシアネート
類が挙げられ、これらの１種または２種以上の混合物を
使用に供する。
−ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）、2,2,4−ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチ
ルエステルジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシア
ネート類、水添ジフェニ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、水添トリレンジイソシアネ
ートなどの脂環式ポリイソシアネート類、トリレンジイ
ソシアネート（TDI）、ジフェニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート（MDI）、ナフチレンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリ
イソシアネート、トリス（４−フェニルイソシアネー
ト）チオホスフェートなどの芳香族ポリイソシアネート
類が挙げられ、これらの１種または２種以上の混合物を
使用に供する。
以上のようにして得られるNCOウレタンプレポリマー硬
化剤は、水酸基末端ポリブタジエングリコール分子鎖に
極性基が付与されるので、主剤のポリエステル樹脂また
はポリエステルウレタンゴム溶液と相溶することにな
る。
化剤は、水酸基末端ポリブタジエングリコール分子鎖に
極性基が付与されるので、主剤のポリエステル樹脂また
はポリエステルウレタンゴム溶液と相溶することにな
る。
本発明に係るポリウレタン系接着剤は、上述の末端ヒド
ロキシ基を有する主剤成分と、末端NCO基を有する硬化
剤から成り、その配合比率は通常、NCO/OHが１〜20、好
ましくは２〜10となるように選定すればよい。この比率
が１未満であると、硬化剤の機能が発揮しなく、耐熱性
が向上しなくなり、また20を越えると、接着性が低下す
る傾向にある。また、必要に応じて、主剤もしくは硬化
剤に、反応促進のための触媒や密着剤、老化防止剤等の
添加剤を適量配合してもよい。
ロキシ基を有する主剤成分と、末端NCO基を有する硬化
剤から成り、その配合比率は通常、NCO/OHが１〜20、好
ましくは２〜10となるように選定すればよい。この比率
が１未満であると、硬化剤の機能が発揮しなく、耐熱性
が向上しなくなり、また20を越えると、接着性が低下す
る傾向にある。また、必要に応じて、主剤もしくは硬化
剤に、反応促進のための触媒や密着剤、老化防止剤等の
添加剤を適量配合してもよい。
以上の構成から成る本発明接着剤は、特にポリオレフィ
ン材料（PP、EPDM、変性PP、変性PEなど）と、たとえば
PVCのシートもしくはフィルムまたはフォームなどとの
ラミネーション積層加工接着力に有用で、優れた初期接
着力を発揮することができる。また、かかる用途以外に
も、他のプラスチック材料、木材、金属材料などの接着
にも利用しうる。
ン材料（PP、EPDM、変性PP、変性PEなど）と、たとえば
PVCのシートもしくはフィルムまたはフォームなどとの
ラミネーション積層加工接着力に有用で、優れた初期接
着力を発揮することができる。また、かかる用途以外に
も、他のプラスチック材料、木材、金属材料などの接着
にも利用しうる。
次に実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
実施例１〜６および比較例１〜３ （１）主剤 ポリエステルウレタンゴム（Bayer社製、デスモコール
＃400）100部（重量部、以下同様）をメチルエチルケト
ン570部に溶解して主剤溶液（No.1）とする。また、デ
スモコール＃400に代えて、大日本インキ化学工業
（株）製のパンデックスＴ−5205を用いる以外は、同様
にしてNo.2の主剤溶液を得る。
＃400）100部（重量部、以下同様）をメチルエチルケト
ン570部に溶解して主剤溶液（No.1）とする。また、デ
スモコール＃400に代えて、大日本インキ化学工業
（株）製のパンデックスＴ−5205を用いる以外は、同様
にしてNo.2の主剤溶液を得る。
（２）硬化剤 下記表１に示す部数の、水添ポリブタジエングリコール
（三菱化成工業社製、ポリテールＨ）とMDIまたはHDIを
トルエン溶媒中、必要に応じて反応触媒（ジブチル錫ジ
ラウレート）の存在下、80℃で８時間反応させて、硬化
剤溶液（No.1〜４）を得る。
（三菱化成工業社製、ポリテールＨ）とMDIまたはHDIを
トルエン溶媒中、必要に応じて反応触媒（ジブチル錫ジ
ラウレート）の存在下、80℃で８時間反応させて、硬化
剤溶液（No.1〜４）を得る。
（３）ポリウレタン系接着剤 下記表２に示す部数の各成分を配合して、ポリウレタン
系接着剤を得る（但し、使用直前に混合）。
系接着剤を得る（但し、使用直前に混合）。
（４）接着試験 PP板（三井石油化学（株）製、IP407）にポリウレタン
系接着剤を150g/m2の量でエアースプレー塗布し、80℃
で２分間乾燥させた後、予め140℃で４分間加熱してい
た発飽PVCシート（サンスター技研（株）製、オルシアM
P−866）を塗布面に載せ、0.5kg/cm2の圧力で10秒間圧
締する。以下の条件で初期剥離強度、常態剥離強度およ
び耐熱クリープを測定（但し、剥離強度は200mm/分の引
張速度で180゜角の剥離強度を測定）し、結果を表２に
示す。
系接着剤を150g/m2の量でエアースプレー塗布し、80℃
で２分間乾燥させた後、予め140℃で４分間加熱してい
た発飽PVCシート（サンスター技研（株）製、オルシアM
P−866）を塗布面に載せ、0.5kg/cm2の圧力で10秒間圧
締する。以下の条件で初期剥離強度、常態剥離強度およ
び耐熱クリープを測定（但し、剥離強度は200mm/分の引
張速度で180゜角の剥離強度を測定）し、結果を表２に
示す。
初期剥離強度：貼合せ10分後 常態剥離強度:20℃×20時間後 耐熱クリープ:20℃×24時間後、80℃零囲気中、100g/25
mmの荷重を90゜角方向にかけ、24時間後の剥離長さを測
定
mmの荷重を90゜角方向にかけ、24時間後の剥離長さを測
定
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−31885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−60678（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−145678（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274788（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】末端ヒドロキシル基を有する飽和ポリエス
テル樹脂または該ポリエステル樹脂にジイソシアネート
化合物を反応させて得られるポリエステルウレタンゴム
の溶剤溶液を主剤とし、硬化剤として水素添加した水酸
基末端ポリブタジエングリコールと過剰量のポリイソシ
アネート化合物を反応させて得られる活性イソシアネー
ト基を含有するウレタンプレポリマーを用いたことを特
徴とするポリウレタン系接着剤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001316A JPH0699677B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | ポリウレタン系接着剤 |
| US07/667,641 US5234996A (en) | 1990-01-08 | 1991-03-11 | Polyurethane adhesive |
| EP91103951A EP0504436B1 (en) | 1990-01-08 | 1991-03-14 | Polyurethane adhesive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001316A JPH0699677B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | ポリウレタン系接着剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205473A JPH03205473A (ja) | 1991-09-06 |
| JPH0699677B2 true JPH0699677B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=11498095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001316A Expired - Lifetime JPH0699677B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | ポリウレタン系接着剤 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5234996A (ja) |
| EP (1) | EP0504436B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0699677B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03247685A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-05 | Sekisui Chem Co Ltd | 接着剤及び該接着剤を使用して製造される複合パネルの製造方法 |
| JPH03247684A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-05 | Sekisui Chem Co Ltd | 接着剤及び該接着剤を使用して製造される複合パネルの製造方法 |
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