JPH07228855A - 反応性ホットメルト型接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雰囲気温度が高温の場合でも速やかに粘着性
が消失し、かつ熱活性により接着する際の加熱温度が低
くできる反応性ホットメルト型接着剤を提供する。 【構成】 分子内にロジン骨格を有するポリオールとポ
リイソシアネートとを反応させて得られる末端にイソシ
アネート基を有するウレタンプレポリマー、粘着付与樹
脂、及び、流動点２０〜６０℃の芳香族オイルからなる
反応性ホットメルト型接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬化前に常温で実質的
に粘着性がなく、特に複合パネルの製造に好適に用いら
れる湿気硬化型反応性ホットメルト型接着剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿気硬化性の反応性ホットメルト型接着
剤は、複合パネルの製造等の分野においてその有用性が
知られている。特にハニカムサンドイッチ構造パネルの
接着に常温では非粘着性の反応性ホットメルト接着剤を
使用する技術が、特開平２−２５８２４３号公報に開示
されている。

【０００３】しかしながら、上記技術では、ウレタンプ
レポリマーが結晶性を有し、結晶化によって粘着性を消
失するようになっているため、特に夏場の雰囲気温度が
高くなるような場合には結晶化の速度が極端に遅くな
り、粘着性の消失に必要な時間が長くなって作業装置へ
の付着や取扱性が悪くなることがあった。また、上記公
報の製造例２で提案されているような反応性ホットメル
ト接着剤は比較的短時間で粘着性が消失するものの、低
温での流動性が悪く、熱プレスの温度が７０℃を下回る
と熱活性が悪くなって接着強度が低下する等の欠点があ
った。

【０００４】また、結晶化の速度が非常に速い、即ち粘
着性の消失が非常に早いものとしては、特開平２−８８
６８６号公報に開示されたメチレン鎖の長いグリコール
又はジカルボン酸を用いた結晶性ポリエステルをベース
とするものがあるが、この場合にも結晶化速度即ち粘着
性消失速度が早いものほど融点が高くなり、熱プレスの
温度を高くせざるを得なくなる。熱プレスの温度を高く
すると熱プレス時の熱量が多くなり、また、表面材に使
用する表面保護フィルムの耐熱性の低いものが使用でき
なくなる欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、雰囲気温度が高温の場合でも速やかに粘着性が消失
し、かつ熱活性により接着する際の加熱温度（加熱プレ
ス温度）が低くできるような反応性ホットメルト接着剤
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の反応性ホットメ
ルト型接着剤は、分子内にロジン骨格を有するポリオ
ールとポリイソシアネートとを反応させて得られる末端
にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー、
粘着付与樹脂、及び、流動点２０〜６０℃の芳香族オ
イルからなることを特徴とし、また、好ましい実施態様
としては分子内にロジン骨格を有するポリオールとポ
リイソシアネートとを反応させて得られる末端にイソシ
アネート基を有するウレタンプレポリマー、粘着付与
樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、及び、流動点４
０〜６０℃の芳香族オイルからなることを特徴とする。

【０００７】本発明に係るウレタンプレポリマーは、分
子内にロジン骨格を有するポリオールとポリイソシアネ
ートとを反応させて得る。上記分子内にロジン骨格を有
するポリオールは、ポリエステルの酸成分として重合ロ
ジンを使用し、グリコールと反応させて得るか（特開平
３−２５２４９０号公報）、分子中にグリシジル基を有
する化合物とロジンを反応させて得る（特開平５−１５
５９７２号公報）ことができる。上記ポリオールは、既
に市販されている（荒川化学工業社製、商品名ＫＥ−６
１５、ＫＥ−６２２）。

【０００８】上記ポリイソシアネートは特に限定され
ず、例えば、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート（ＭＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ト
リレンジイソシアネート、４，４′−ビフェニレンジイ
ソシアネート、１，５−オクチレンジイソシアネート、
及びこれらのイソシアネート化合物の２量体及び３量体
等が挙げられる。安全性の面から、ＭＤＩが好ましく用
いられる。またＭＤＩは通常市販されている精製ＭＤ
Ｉ、粗製ＭＤＩ、液状変成ＭＤＩのいずれでも使用でき
る。

【０００９】上記分子内にロジン骨格を有するポリオー
ルに対するジイソシアネートの添加量としては、ＮＣＯ
基／ＯＨ基の比率が１．０〜５．０、好ましくは１．５
〜３．０となるようにすることが好ましい。ＮＣＯ基／
ＯＨ基の比率が１．０未満だと、末端がＯＨ基のウレタ
ン樹脂となり反応性ホットメルト接着剤を得ることがで
きず、ＮＣＯ基／ＯＨ基の比率が５．０を越えると、余
過剰のイソシアネートモノマーが組成物中に残存するこ
とになり、凝集力の低下や粘着消失時間が長くなって作
業性が悪くなったり湿気硬化時に多量の炭酸ガスが発生
し接着剤層が発泡するといった問題が生じる。

【００１０】上記粘着付与樹脂としては、相溶するもの
であれば特に限定されず、例えば、クマロン樹脂、スチ
レン樹脂、テルペン系樹脂、テルペン−スチレン樹脂、
ロジンエステル等が挙げられ、特にスチレン系樹脂が好
ましく用いられる。

【００１１】上記芳香族オイルは、一般にゴムの軟化剤
としてプロセスオイル、エクステンダーオイル、ソフナ
ー等と呼ばれて広く知られているオイルのうちの芳香族
成分である。芳香族以外のオイルであるナフテン系オイ
ル、パラフィン系オイル等は、本発明で用いられるウレ
タンプレポリマーとは相溶性が悪く、本発明には使用で
きない。ただし、本発明に係る芳香族オイルと併用する
ことにより、使用してもよい。

【００１２】上記芳香族オイルは、流動点が２０〜６０
℃、好ましくは４０〜６０℃である。本発明でいう流動
点とは、ＪＩＳ−Ｋ−２２６９で規定されているものに
基づく。流動点が２０℃未満であると、作業上の夏場な
どの雰囲気温度が高い場合に接着剤に粘着性が生じて本
発明の目的を達成できず、流動点が６０℃を超えると、
低温での流動性が悪くなり、熱プレスの温度を高くしな
いと接着不良となり、本発明には使用できない。よっ
て、上記範囲に限定される。

【００１３】本発明のウレタンプレポリマー１００重量
部に対する粘着付与樹脂と芳香族オイルの配合比率は、
粘着付与樹脂１０〜１５０重量部、芳香族オイル１０〜
１００重量部が好ましい。粘着付与樹脂の配合比率が１
０重量部未満であると、柔らかくなりすぎて初期凝集力
がなくなってしまい、１５０重量部を超えると、もろく
なって接着強度が出ない。また芳香族オイルの配合比率
は１０重量部未満であると、接着温度が高くなって塗布
作業性が悪くなり、１００重量部を超えると、凝集力が
なくなって接着強度が出なくなり好ましくない。

【００１４】さらに、本発明のホットメルト型接着剤に
は初期凝集力を上げるためにポリエステルウレタン樹脂
が配合される。初期凝集力は、接着強度及び粘着性消失
時間と関係して本発明のホットメルト型接着剤を性能を
向上させる。ポリエステルウレタン樹脂のウレタンプレ
ポリマー１００重量部に対する配合割合は、１０〜２０
０重量部が好ましい。２００重量部を超えると、粘度が
高くなって塗布作業性が悪くなる。また１０重量部未満
であると、充分な初期凝集力を出すことができない。

【００１５】本発明の反応性ホットメルト型接着剤を製
造するためには、分子内にロジン骨格を有するポリオー
ルとポリイソシアネートと反応させてプレポリマーを
得、その後に粘着性付与樹脂、オイル、ポリエステルウ
レタン樹脂とを加熱混合させてもよいし、分子内にロジ
ン骨格を有するポリオール、粘着付与樹脂、オイル、ポ
リエステルウレタン樹脂を先に混合しておいてからポリ
イソシアネートと反応させてもよい。

【００１６】上記反応性ホットメルト型接着剤を製造す
るにあたって、本発明の構成を阻害しない範囲内におい
て、必要に応じて、スチレン−共役ジエンブロック共重
合体ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
アクリル酸エステル共重合体、ポリオレフィン、ポリウ
レタン、ポリエステル等の熱可塑性エラストマー、湿気
反応性を高めるための三級アミン系、スズ系等の触媒、
充填剤、軟化剤、安定剤等を添加してもよい。これら添
加剤は特に限定されるものではなく、通常反応性ホット
メルト接着剤組成物に用いられる従来より公知のものが
使用される。

【００１７】

【実施例】以下に製造例及び実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。 製造例１ 〔ウレタンプレポリマーの製造〕ロジン骨格含有ポリオ
ール（荒川化学工業社製ＫＥ−６１５（水酸基価５
８））とジフェニルメタンジイソシアネート（三菱化成
ダウ社製Ｉｓｏｎａｔｅ１４３ＬＪ）とをＮＣＯ基／Ｏ
Ｈ基の比率が２．０となるように１００℃で混合し、窒
素気流下で２時間反応させてウレタンプレポリマーを得
た。

【００１８】製造例２ ロジン骨格含有ポリオール（荒川化学工業社製ＫＥ−６
２３（水酸基価４１））と液状変性ジフェニルメタンジ
イソシアネート（三菱化成ダウ社製Ｉｓｏｎａｔｅ１４
３Ｌ）とをＮＣＯ基／ＯＨ基の比率が１．８となるよう
に１００℃で混合し、窒素気流下で２時間反応させてウ
レタンプレポリマーを得た。

【００１９】実施例１ スチレン系粘着付与樹脂（ヤスハラケミカル社製ＦＴＲ
−８１００）３０重量部と、流動点が４５℃の芳香族オ
イル（日本石油社製ハイゾールＳＡＳ−ＳＨ）２０重量
部とを１２０℃で加熱熔融混合し、さらに製造例１のプ
レポリマー５０重量部を加えて加熱混合し反応性ホット
メルト接着剤を得た。

【００２０】実施例２ ＦＴＲ−８１００を２０重量部、ハイゾールＳＡＳ−Ｓ
Ｈを２０重量部、製造例１のウレタンプレポリマーを６
０重量部とした以外は、実施例１と同様にして反応性ホ
ットメルト接着剤を得た。

【００２１】実施例３ 粘着付与樹脂としてヤスハラケミカル社製ＦＴＲ−８１
２０を４０重量部、ハイゾールＳＡＳ−ＳＨを１０重量
部、製造例２のウレタンプレポリマーを５０重量部使用
した以外は実施例１と同様にして反応性ホットメルト型
接着剤を得た。

【００２２】実施例４ ポリエステルウレタン樹脂として、大日本インキ化学社
製パンデックスＴ−５２０１を２０重量部、ロジン系粘
着付与樹脂（荒川化学工業社製ＫＥ−１００）３０重量
部、ハイゾールＳＡＳ−ＳＨを２０重量部とを１２０℃
で加熱熔融混合し、さらに製造例１のプレポリマー５０
重量部を加えて加熱混合し反応性ホットメルト接着剤を
得た。

【００２３】比較例１ アジピン酸と１，４−ブタンジオールを主成分とするポ
リエステルポリオール（官能基数２．０、分子量４００
０）４０部とジフェニルメタンジイソシアネート５部を
混合攪拌しながら１００℃で４時間反応させてウレタン
プレポリマーを得た。これに予め加熱乾燥した炭酸カル
シウム１部とジブチルチンジラウレート０．０１部を混
合した反応性ホットメルト型接着剤を得た。

【００２４】比較例２ ポリエチレン−プロピレンエーテルジオール（分子量１
０００）１０部、水添ポリブタジエンジオール（分子量
１０００）１０部とジフェニルメタンジイソシアネート
８部を混合攪拌しながら８０℃で２時間反応させ、常温
では粘稠なペースト状のウレタンプレポリマーを得た。
これを１３０℃に加熱してポリスチレン系の石油樹脂
（融点１２０℃）８部とジブチルチンジラウレートを
０．０５部配合して、更に２時間混合攪拌して反応性ホ
ットメルト型接着剤を得た。

【００２５】比較例３ １，６−ヘキサンジオールとセバシン酸から得られるポ
リエステルジオール（水酸基価３０、融点７０℃）とジ
フェニルメタンジイソシアネート（三菱化成ダウ社製Ｉ
ｓｏｎａｔｅ１４３ＬＪ）とをＮＣＯ基／ＯＨ基の比率
が２．０となるように１００℃で混合し、窒素気流下で
２時間反応させてウレタンプレポリマーを得、これを反
応性ホットメルト型接着剤とした。

【００２６】比較例４ 実施例１の流動点が４５℃の芳香族オイルの代わりに、
流動点５℃の芳香族オイル（日本石油社製ハイゾールＳ
ＡＳ−ＬＨ）を用いたこと以外は同様にして反応性ホッ
トメルト型接着剤を得た。

【００２７】上記反応性ホットメルト型接着剤を下記方
法により評価し、結果を表１に示した。 粘着性消失時間 接着剤を紙製ハニカムコアの両面に１２０℃のロールに
て５０ｇ／ｍ² 塗布し、３５℃の室温に放置して接着剤
の粘着性が消失するまでの時間を測定した。 接着強度 前記塗布したハニカムコアを７５ｍｍ角に切断し、２枚
のペンタイト鋼板（７５×７５×０．８ｍｍ）ではさん
で６０℃のプレスで０．５ｋｇ／ｃｍ² の圧力で６０秒
間加熱加圧し、その後直ちに冷却水を通じたプレスで
０．５ｋｇ／ｃｍ ² の圧力で６０秒間加圧冷却プレスし
た。得られた試料を２０℃×６０％Ｒｈの室内に３日間
放置して養生した後、接着強度測定用の治具を鋼板に接
着し、鋼板面と垂直方向に５０ｍｍの速度で引っ張って
接着強度を測定し、ハニカムコアの破壊状態を測定し
た。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明により得られる湿気硬化型反応性
ホットメルト型接着剤は常温で粘着性がなく、かつ雰囲
気温度が高い場合でも粘着性の消失時間が短いため、接
着剤を塗布された物品の取扱が容易であり、また低温で
も熱活性が可能であるので、熱プレスの加熱に要するエ
ネルギーが節約でき、材料も耐熱性の低いものが使用可
能となるので工業的に非常に有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子内にロジン骨格を有するポリオール
   とポリイソシアネートとを反応させて得られる末端にイ
   ソシアネート基を有するウレタンプレポリマー、粘着付
   与樹脂、及び、流動点２０〜６０℃の芳香族オイルを含
   有することを特徴とする反応性ホットメルト型接着剤。
2. 【請求項２】 上記芳香族オイルの流動点が４０〜６０
   ℃であり、さらにポリエステルウレタン樹脂を含有する
   ことを特徴とする請求項１記載の反応性ホットメルト型
   接着剤。